特許ウォッチ

公開番号2025174888
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-28
出願番号2025077214
出願日2025-05-07
発明の名称二成分現像剤
出願人キヤノン株式会社
代理人個人,個人
主分類G03G 9/097 20060101AFI20251120BHJP(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】優れた画像安定性を有し、画像濃度のムラが抑制され、安定して面内均一性の高い画像を得られる二成分現像剤を提供する。
【解決手段】トナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤であって、
該磁性キャリアは、磁性キャリアコアと該磁性キャリアコアの表面を被覆する特定構造の被覆樹脂層を有し、
該トナーはトナー粒子表面に複合粒子を有するトナーであって、
該複合粒子は、シロキサン結合を有する特定構造の有機ケイ素化合物をバインダー成分とする微粒子Aを有する微粒子であり、該複合粒子の表面には、該微粒子Aの表面に部分的に埋没した状態で微粒子Bが存在しており、該微粒子Bの埋没率の平均値が30%以上90%以下であり、
該複合粒子は、一次粒子の個数平均粒径が0.03μm以上0.30μm以下であることを特徴とする。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
トナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤であって、
該磁性キャリアは、磁性キャリアコアと該磁性キャリアコアの表面を被覆する被覆樹脂層を有し、
該被覆樹脂層は下記式（Ａ）で表される構造、下記式（Ｂ）で表される構造、及び、下記式（Ｃ）で表される構造からなる群より選ばれる少なくとも一つの構造を有し、
TIFF
2025174888000021.tif
81
120
（式中、Ｘは、炭素原子またはケイ素原子を表す。Ｒ
a
、Ｒ
b
は、それぞれ独立して水素原子または炭素数が１以上１０以下のアルキル基を表す。）
該トナーは、トナー粒子表面に複合粒子を有するトナーであって、
該複合粒子は、
（ｉ）シロキサン結合を有する有機ケイ素化合物をバインダー成分とする微粒子Ａと、
（ｉｉ）該微粒子Ａの表面に、部分的に埋没した状態で存在する微粒子Ｂと、
を有し、
該複合粒子は、一次粒子の個数平均粒径が０．０３μｍ以上０．３０μｍ以下であり、
該微粒子Ａの固体
29
Ｓｉ－ＮＭＲのＤＤ－ＭＡＳ測定において、全ケイ素原子に対する、下記ユニット（ａ）の状態で存在するケイ素原子の割合をＸａ（％）、下記ユニット（ｂ）の状態で存在するケイ素原子の割合をＸｂ（％）、下記ユニット（ｃ）の状態で存在するケイ素原子の割合をＸｃ（％）としたとき、該Ｘａ，Ｘｂ、及びＸｃが、下式（１）及び（２）を満たし、
Ｘａ＋Ｘｂ＋Ｘｃ≧８０％（１）
Ｘｂ＋Ｘｃ≧３０％（２）
TIFF
2025174888000022.tif
38
146
（式中、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。）
該複合粒子において、該微粒子Ｂは、下式で表される埋没率の平均値が、３０％以上９０％以下であり、
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
該複合粒子の固体
29
Ｓｉ－ＮＭＲのＤＤ－ＭＡＳ測定において、下記式（３）で表される構造中のＳｉ
a
で示されるケイ素原子に対応するピークＰＤ１と、下記式（４）で表される構造中のＳｉ
b
で示されるケイ素原子に対応するピークＰＴ１と、下記式（５）で表される構造中のＳｉ
c
で示されるケイ素原子に対応するピークＰＴ２と、下記式（６）で表される構造中のＳｉ
d
で示されるケイ素原子に対応するピークＰＱ１と、下記式（７）で表される構造中のＳｉ
e
で示されるケイ素原子に対応するピークＰＱ２と、下記式（８）で表される構造中のＳｉ
f
で示されるケイ素原子に対応するピークＰＱ３とが観測され、
該ピークＰＤ１の面積をＳＤ１とし、該ピークＰＴ１の面積をＳＴ１とし、該ピークＰＴ２の面積をＳＴ２とし、該ピークＰＱ１の面積をＳＱ１とし、該ピークＰＱ２の面積をＳＱ２とし、該ピークＰＱ３の面積をＳＱ３とし、全ケイ素原子による合計ピーク面積をＳＳｉとしたときに、下記式（９）を満たすことを特徴とする二成分現像剤。
TIFF
2025174888000023.tif
55
150
（式中、Ｒ
3
、Ｒ
4
は、それぞれ独立して炭素数１以上６以下のアルキル基を表す。）
TIFF
2025174888000024.tif
8
157
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記ＳＤ１、前記ＳＴ１、前記ＳＴ２、前記ＳＱ１、前記ＳＱ２、前記ＳＱ３及び前記ＳＳｉが、下記式（１０）を満たす請求項１に記載の二成分現像剤。
TIFF
2025174888000025.tif
8
157
【請求項３】
前記被覆樹脂層が前記式（Ａ）で示される構造を有する請求項１または２に記載の二成分現像剤。
【請求項４】
前記被覆樹脂層が前記式（Ａ）で示される構造を有し、前記被覆樹脂層のエステル基濃度が５．０ｍｍｏｌ／ｇ以上１１．０ｍｍｏｌ／ｇ以下である請求項１または２に記載の二成分現像剤。
【請求項５】
前記被覆樹脂層が前記式（Ａ）で示される構造を有し、前記被覆樹脂層が脂環式の炭化水素基を有する（メタ）アクリル酸エステルモノマーまたは炭素数が１以上８以下のアルキル基を有する（メタ）アクリル酸モノマーを含むモノマーの共重合体である請求項１または２に記載の二成分現像剤。
【請求項６】
前記被覆樹脂層が上記式（Ａ）で示される構造を有し、前記式（９）の中辺の値をα、前記被覆樹脂層のエステル基濃度をβ（ｍｍｏｌ／ｇ）としたときに、下記式（１１）を満たす請求項１または２に記載の二成分現像剤。
１６．０≦β／α≦１００．０（１１）
【請求項７】
前記Ｘａ，Ｘｂ、及びＸｃが、下式（１２）、（１３）、（１４）を満たす請求項１または２に記載の二成分現像剤。
３０％≦Ｘａ／（Ｘａ＋Ｘｂ＋Ｘｃ）≦８０％（１２）
０％≦Ｘｂ／（Ｘａ＋Ｘｂ＋Ｘｃ）≦５０％（１３）
２０％≦Ｘｃ／（Ｘａ＋Ｘｂ＋Ｘｃ）≦７０％（１４）
【請求項８】
前記磁性キャリアが、前記磁性キャリアコア粒子１００質量部に対して、前記被覆樹脂層を０．５質量部以上３．５質量部以下含有する請求項１または２に記載の二成分現像剤。
【請求項９】
前記トナーが、前記トナー粒子１００質量部に対して、前記複合粒子を０．１質量部以上１０．０質量部以下含有する請求項１または２に記載の二成分現像剤。
【請求項１０】
前記微粒子Ｂが、シリカ微粒子またはアルミナ微粒子である請求項１または２に記載の二成分現像剤。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、電子写真法を用いて静電荷像を顕像化するための画像形成方法に使用される二成分現像剤に関するものである。
続きを表示（約 3,300 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式の画像形成方法は、静電潜像担持体上に種々の手段を用いて静電潜像を形成し、この静電潜像にトナーを付着させて、静電潜像を現像する方法が一般的に使用されている。この現像に際しては、磁性キャリアと呼ばれる担体粒子をトナーと混合し、摩擦帯電させて、トナーに適当量の正又は負の電荷を付与し、その電荷をドライビングフォースとして現像させる二成分現像方式が広く採用されている。
二成分現像方式は、磁性キャリアに対して現像剤の撹拌、搬送、帯電などの機能を付与できるため、トナーとの機能分担が明確であり、このため現像剤性能の制御性が良いなどの利点がある。
一方、近年、電子写真分野の技術進化により、装置の高速化、高寿命化はもとより高精細化、画像品位の安定化を有することがますます厳しく要求されてきている。このような要求に応えるため、二成分現像剤の高性能化が求められている。
このような二成分現像剤を達成するためのトナーとして、長期間の使用においても白斑点のような画像弊害を抑制することで優れた画像安定性を示し、さらに優れた定着性を示すトナーが提案されている（特許文献１参照）。このトナーは、表面に凸部を複数もつ有機無機複合粒子をトナー表面に有することが特徴である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１６－１３９０６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のトナーにより、長期間の使用による画像安定性、定着性といった課題は改善された。しかしながら、このような複合粒子のトナー粒子表面からの移行を完全に抑えることは困難であるため、長期間の使用で一部の複合粒子は磁性キャリア表面に移行してしまう場合がある。また、このような複合粒子は表面の凸部に摩擦帯電した電荷が集中する傾向にある。ゆえに、凸部に電荷が集中した複合粒子が磁性キャリア表面に移行した結果、磁性キャリア表面の帯電付与能にばらつきが生じ、二成分現像剤の帯電量分布がブロードとなり、長期間の使用においてプリント画像内の画像濃度にムラが生じ、面内均一性が低下する場合があった。この問題は、画像比率が高い場合や大きなサイズの用紙へのプリントに生じやすいものでもある。
市場、特にオンデマンドプリンター分野において、長期間使用した場合でも、プリント画像内の画像濃度のムラが抑制され、常に面内均一性の高い画像を得られるという要求はますます高まっている。そのため、長期間の使用においても白斑点のような画像弊害を抑制することで優れた画像安定性を示し、さらにプリント画像内の画像濃度のムラが抑制され、常に面内均一性の高い画像を得られる二成分系現像剤の開発が急務となっている。
本開示の目的は、このような問題点を解決した二成分系現像剤を提供するものである。
具体的には、長期間の使用においても白斑点のような画像弊害を抑制することで優れた画像安定性を示し、さらにプリント画像内の画像濃度のムラが抑制され、常に面内均一性の高い画像を得られる二成分現像剤を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは、下記に示すような二成分現像剤を使用することで、
・長期間の使用においても白斑点のような画像弊害を抑制することができ、優れた画像安定性が得られる
・画像濃度のムラが抑制され、安定して面内均一性の高い画像を得られる
ことを見出した。
すなわち、本開示は、トナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤であって、
該磁性キャリアは、磁性キャリアコアと該磁性キャリアコアの表面を被覆する被覆樹脂層を有し、該被覆樹脂層は下記式（Ａ）、（Ｂ）または（Ｃ）で示される構造から選ばれる少なくとも一つの構造を有し、
【０００６】
TIFF
2025174888000001.tif
81
120
（式中、Ｘは、炭素原子またはケイ素原子を表す。Ｒ
a
、Ｒ
b
は、それぞれ独立して水素原子または炭素数が１以上１０以下のアルキル基を表す。）
該トナーは、トナー粒子表面に複合粒子を有するトナーであって、
該複合粒子は、
（ｉ）シロキサン結合を有する有機ケイ素化合物をバインダー成分とする微粒子Ａと、
（ｉｉ）該微粒子Ａの表面に、部分的に埋没した状態で存在する微粒子Ｂと、
を有し、
該複合粒子は、一次粒子の個数平均粒径が０．０３μｍ以上０．３０μｍ以下であり、
該微粒子Ａの固体
29
Ｓｉ－ＮＭＲのＤＤ－ＭＡＳ測定において、全ケイ素原子に対する、下記ユニット（ａ）の状態で存在するケイ素原子の割合をＸａ（％）、下記ユニット（ｂ）の状態で存在するケイ素原子の割合をＸｂ（％）、下記ユニット（ｃ）の状態で存在するケイ素原子の割合をＸｃ（％）としたとき、該Ｘａ，Ｘｂ、及びＸｃの含有割合が、下式（１）及び（２）を満たし、
Ｘａ＋Ｘｂ＋Ｘｃ≧８０％（１）
Ｘｂ＋Ｘｃ≧３０％（２）
【０００７】
TIFF
2025174888000002.tif
38
146
（式中、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。）
該複合粒子において、該微粒子Ｂは、下式で表される埋没率の平均値が、３０％以上９０％以下であり、
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
該複合粒子の固体
29
Ｓｉ－ＮＭＲのＤＤ－ＭＡＳ測定において、下記式（３）で表される構造中のＳｉ
a
で示されるケイ素原子に対応するピークＰＤ１と、下記式（４）で表される構造中のＳｉ
b
で示されるケイ素原子に対応するピークＰＴ１と、下記式（５）で表される構造中のＳｉ
c
で示されるケイ素原子に対応するピークＰＴ２と、下記式（６）で表される構造中のＳｉ
d
で示されるケイ素原子に対応するピークＰＱ１と、下記式（７）で表される構造中のＳｉ
e
で示されるケイ素原子に対応するピークＰＱ２と、下記式（８）で表される構造中のＳｉ
f
で示されるケイ素原子に対応するピークＰＱ３とが観測され、
該ピークＰＤ１の面積をＳＤ１とし、該ピークＰＴ１の面積をＳＴ１とし、該ピークＰＴ２の面積をＳＴ２とし、該ピークＰＱ１の面積をＳＱ１とし、該ピークＰＱ２の面積をＳＱ２とし、該ピークＰＱ３の面積をＳＱ３とし、全ケイ素原子による合計ピークｉの面積をＳＳｉとしたときに、下記式（９）を満たすことを特徴とする二成分現像剤に関する。
【０００８】
TIFF
2025174888000003.tif
55
150
（式中、Ｒ
3
、Ｒ
4
は、それぞれ独立して炭素数１以上６以下のアルキル基を表す。）
【０００９】
TIFF
2025174888000004.tif
8
157
【発明の効果】
【００１０】
本開示により、長期間の使用においても白斑点のような画像弊害を抑制することで優れた画像安定性を示し、さらにプリント画像内の画像濃度のムラが抑制され、常に面内均一性の高い画像を得られる。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許