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公開番号2025168251
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-07
出願番号2025056168
出願日2025-03-28
発明の名称トナー用外添剤及びトナー
出願人キヤノン株式会社
代理人個人,個人
主分類G03G 9/097 20060101AFI20251030BHJP(写真;映画;光波以外の波を使用する類似技術;電子写真;ホログラフイ)
要約【課題】高湿環境下で画像出力する場合もすばやくトナー帯電が立上がり、帯電安定性を有し、濃度変動・色味変動を抑制した画像を得られるトナー用外添剤。
【解決手段】シロキサン結合を有する有機ケイ素重合体を含むトナー用外添剤で、該トナー用外添剤は、X線光電子分光測定で、ケイ素原子濃度dSi、酸素原子濃度dO、炭素原子濃度dC(合計100原子%)で、ケイ素に結合した炭素の原子濃度が30～60原子%、KOHを用いた滴定で測定されるシラノール基量が0.025～0.800mmol/g、全ケイ素原子の数を1.00とし下記(a)中Si^aのケイ素原子割合Pa、下記(b)中Si^bのケイ素原子割合Pb、下記(c)中Si^cのケイ素原子割合Pcの時、下式(1)～(2)を満たす。(1)(Pa)+(Pb)+(Pc)≧0.80
(2)(Pb)+(Pc)≧0.30
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(R₁、R₂は、それぞれ独立して炭素数が1以上6以下のアルキル基。)
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
シロキサン結合を有する有機ケイ素重合体を含むトナー用外添剤であって、
該トナー用外添剤は、Ｘ線光電子分光測定において、ケイ素原子の原子濃度をｄＳｉ、酸素原子の原子濃度をｄＯ、炭素原子の原子濃度をｄＣとし、それらの合計を１００原子％としたときに、ケイ素原子に結合している炭素原子の原子濃度の割合が３０原子％以上６０原子％以下であり、
該トナー用外添剤は、ＫＯＨを用いた滴定法により測定される、シラノール基量が、０．０２５ｍｍｏｌ／ｇ以上０．８００ｍｍｏｌ／ｇ以下であり、
該有機ケイ素重合体に含有されるケイ素原子に関し、全ケイ素原子の数を１．００とし、下記ユニット（ａ）で表される構造中のＳｉ
a
で示されるケイ素原子の割合をＰａ、下記ユニット（ｂ）で表される構造中のＳｉ
b
で示されるケイ素原子の割合をＰｂ、下記ユニット（ｃ）で表される構造中のＳｉ
c
で示されるケイ素原子の割合をＰｃとしたとき、
該Ｐａ、該Ｐｂ及び該Ｐｃが、下式（１）～（２）を満たす、ことを特徴とするトナー用外添剤。
（Ｐａ）＋（Ｐｂ）＋（Ｐｃ）≧０．８０（１）
（Ｐｂ）＋（Ｐｃ）≧０．３０（２）
TIFF
2025168251000007.tif
35
122
（Ｒ
1
、Ｒ
2
は、それぞれ独立して炭素数が１以上６以下のアルキル基を表す。）
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記トナー用外添剤は、一次粒子の個数平均粒径が０．０３μｍ以上０．３０μｍ以下である請求項１に記載のトナー用外添剤。
【請求項３】
前記トナー用外添剤は、ヤング率が１０ＧＰａ以上３０ＧＰａ以下である請求項１又は２に記載のトナー用外添剤。
【請求項４】
前記トナー用外添剤は、微粒子Ａと微粒子Ｂとを有する複合粒子であって、該微粒子Ａは前記有機ケイ素重合体を有する粒子であり、該微粒子Ｂは、該微粒子Ａの表面に、少なくとも一部分が埋没した状態で存在する微粒子である請求項１又は２に記載のトナー用外添剤。
【請求項５】
前記微粒子Ｂは、ヤング率が５０ＧＰａ以上２００ＧＰａ以下の無機微粒子である請求項４に記載のトナー用外添剤。
【請求項６】
下式で表される前記微粒子Ｂの埋没率の平均値が、３０％以上９０％以下である請求項４に記載のトナー用外添剤。
微粒子Ｂの埋没率（％）＝（微粒子Ａに埋まっている微粒子Ｂの深さ／微粒子Ｂの直径）×１００
【請求項７】
下記洗浄法によって洗浄された前記トナー用外添剤は、Ｘ線光電子分光測定において、ケイ素原子の原子濃度をｄＳｉ、酸素原子の原子濃度をｄＯ、炭素原子の原子濃度をｄＣとし、それらの合計を１００原子％としたときに、ケイ素原子に結合している炭素原子の原子濃度の割合が３０原子％以上であり、
前記トナー用外添剤のＫＯＨを用いた滴定法により測定されるシラノール基量が、０．０２５ｍｍｏｌ／ｇ以上０．８００ｍｍｏｌ／ｇ以下である請求項１又は２に記載のトナー用外添剤。
・洗浄法：
ａ）前記トナー用外添剤１０ｇをヘキサン２００ｍＬに分散させ、超音波処理（周波数３０ｋＨｚ出力容量１５Ｗ強度１００％時間５分）をする。
ｂ）前記トナー用外添剤分散液からヘキサンを留去する。
【請求項８】
トナー粒子と、外添剤とを有するトナーであって、
該外添剤が、シロキサン結合を有する有機ケイ素重合体を含み、
該外添剤は、Ｘ線光電子分光測定において、ケイ素原子の原子濃度をｄＳｉ、酸素原子の原子濃度をｄＯ、炭素原子の原子濃度をｄＣとし、それらの合計を１００原子％としたときに、ケイ素原子に結合している炭素原子の原子濃度の割合が３０原子％以上６０原子％以下であり、
該外添剤は、ＫＯＨを用いた滴定法により測定される、シラノール基量が、０．０２５ｍｍｏｌ／ｇ以上０．８００ｍｍｏｌ／ｇ以下であり、
該有機ケイ素重合体に含有されるケイ素原子に関し、全ケイ素原子の数を１．００とし、下記ユニット（ａ）で表される構造中のＳｉ
a
で示されるケイ素原子の割合をＰａ、下記ユニット（ｂ）で表される構造中のＳｉ
b
で示されるケイ素原子の割合をＰｂ、下記ユニット（ｃ）で表される構造中のＳｉ
c
で示されるケイ素原子の割合をＰｃとしたとき、
該Ｐａ、該Ｐｂ及び該Ｐｃが、下式（１）～（２）を満たす、ことを特徴とするトナー。
（１）（Ｐａ）＋（Ｐｂ）＋（Ｐｃ）≧０．８０
（２）（Ｐｂ）＋（Ｐｃ）≧０．３０
TIFF
2025168251000008.tif
35
122
（Ｒ
1
、Ｒ
2
は、それぞれ独立して炭素数が１以上６以下のアルキル基を表す。）
【請求項９】
前記外添剤のトナー粒子１００質量部に対する含有量が、０．１質量部以上２０．０質量部以下である請求項８に記載のトナー。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、トナー用外添剤及びトナーに関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、電子写真方式のフルカラー複写機が広く普及し、印刷市場への適用が始まっている。印刷市場では、高速化と共に高画質、高安定性が要求されるようになってきている。
高画質化、高安定化の為には、トナーの帯電特性を安定化する必要がある。トナーの帯電特性を安定化する為に、外添剤の検討が種々行われている。
従来、トナーに用いられる外添剤としては一般的にシリカが広く知られている。一般に、乾式又は湿式（ゾルゲル法）により得られたシリカに表面処理を施し、疎水性を高めた例が報告されている。例えば特許文献１では、高疎水性球状ゾルゲルシリカ微粒子をトナー粒子（トナー母粒子）に添加し、トナーの帯電安定性を向上させた例がある。
また、特許文献２には、ポリアルキルシルセスキオキサン微粒子をトナー母粒子に添加し、トナーの流動性や帯電安定性を向上させた例がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００７－９９５８２号公報
特許第６１１６７１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、高湿環境下においては、トナーの初期の帯電性の立ち上がり速度が遅く、連続して画像を出力した際の画像の濃度変動もしくは色味変動が大きくなってしまうことがあった。
本開示の目的は、上記の課題を解決したトナー用外添剤、及びトナーを提供することにある。具体的には、高湿環境下において画像を出力する場合においてもすばやくトナーの帯電が立ち上がり、さらに帯電安定性を有し、濃度変動・色味変動が抑制された画像を得ることができる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示は、シロキサン結合を有する有機ケイ素重合体を含むトナー用外添剤であって、
該トナー用外添剤は、Ｘ線光電子分光測定において、ケイ素原子の原子濃度をｄＳｉ、酸素原子の原子濃度をｄＯ、炭素原子の原子濃度をｄＣとし、それらの合計を１００原子％としたときに、ケイ素原子に結合している炭素原子の原子濃度の割合が３０原子％以上６０原子％以下であり、
該トナー用外添剤は、ＫＯＨを用いた滴定法により測定される、シラノール基量が、０．０２５ｍｍｏｌ／ｇ以上０．８００ｍｍｏｌ／ｇ以下であり、
該有機ケイ素重合体に含有されるケイ素原子に関し、全ケイ素原子の数を１．００とし、下記ユニット（ａ）で表される構造中のＳｉ
a
で示されるケイ素原子の割合をＰａ、下記ユニット（ｂ）で表される構造中のＳｉ
b
で示されるケイ素原子の割合をＰｂ、下記ユニット（ｃ）で表される構造中のＳｉ
c
で示されるケイ素原子の割合をＰｃとしたとき、該Ｐａ、該Ｐｂ及び該Ｐｃが、下式（１）～（２）を満たすことを特徴とするトナー用外添剤である。
（１）（Ｐａ）＋（Ｐｂ）＋（Ｐｃ）≧０．８０
（２）（Ｐｂ）＋（Ｐｃ）≧０．３０
【０００６】
TIFF
2025168251000001.tif
35
122
（Ｒ
1
、Ｒ
2
は、それぞれ独立して炭素数が１以上６以下のアルキル基を表す。）
また、本開示は、トナー粒子と、外添剤とを有するトナーであって、該外添剤が、上記構成であることを特徴とするトナーである。
【発明の効果】
【０００７】
本開示によれば、高湿環境下において画像を出力する場合においてもすばやくトナーの帯電が立ち上がり、さらに帯電安定性を有し、濃度変動・色味変動が抑制された画像を得ることができる。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本開示において、数値範囲を表す「○○以上××以下」や「○○～××」の記載は、特に断りのない限り、端点である下限及び上限を含む数値範囲を意味する。
【０００９】
本開示の効果が発現するメカニズムについて、本発明者らは以下のように考えている。
【００１０】
従来、トナー用外添剤として用いられてきたシリカ粒子やポリアルキルシルセスキオキサン粒子は、シロキサン結合（Ｓｉ－Ｏ－Ｓｉ）を主成分とする粒子である。シリカ粒子やポリアルキルシルセスキオキサン粒子の末端にはシラノール基が存在しているため、粒子表面及び内部には未反応の残存シラノール基が存在する。シラノール基は、水分を吸着しやすいため高湿環境下においてトナーの帯電量が低下する。
（【００１１】以降は省略されています）

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