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公開番号2025043947
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-01
出願番号2023151562
出願日2023-09-19
発明の名称トナー
出願人キヤノン株式会社
代理人弁理士法人秀和特許事務所
主分類G03G 9/097 20060101AFI20250325BHJP(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】プリントスピードや環境に関係なく安定した帯電特性を有し、画像かぶりが少なく、最初の1枚目から最後の印刷まで濃度変動・色見変動の少ない印刷物を提供できるトナー。
【解決手段】トナー粒子を含有するトナーであって、該トナー粒子は結着樹脂と着色剤とを有するトナー母粒子と、該トナー母粒子の表面に存在するケイ素-チタン重合体複合物と、を有し、該ケイ素-チタン重合体複合物は、ケイ素重合体部位とチタンキレート部位とを含有し、該ケイ素-チタン重合体複合物は赤外分光分析によりTi-O-Si伸縮振動に帰属するピークを有し、該トナーに対するX線電子分光分析より得られるチタン原子の原子個数の割合をTi-Eとし、ケイ素原子の原子個数の割合をSi-Eとしたとき、該Ti-E及び該Si-Eが、特定の関係を満たす。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
トナー粒子を含有するトナーであって、
該トナー粒子は、
結着樹脂と着色剤とを有するトナー母粒子と、
該トナー母粒子の表面に存在するケイ素－チタン重合体複合物と、を有し、
該ケイ素－チタン重合体複合物は、ケイ素重合体部位とチタンキレート部位とを含有し、
該ケイ素－チタン重合体複合物は、赤外分光分析により得られるスペクトルにおいて、Ｔｉ－Ｏ－Ｓｉ伸縮振動に帰属する９００ｃｍ
－１
～１０００ｃｍ
－１
にピークを有し、
該トナーに対するＸ線電子分光分析より得られる、炭素原子、酸素原子、ケイ素原子、リン原子、及びチタン原子の原子個数の和における、チタン原子の原子個数の割合をＴｉ－Ｅとし、ケイ素原子の原子個数の割合をＳｉ－Ｅとしたとき、
該Ｔｉ－Ｅ及び該Ｓｉ－Ｅが、下記式（１）及び（２）を満たす、ことを特徴とするトナー。
１．０×１０
－３
≦Ｔｉ－Ｅ≦ ２．５×１０
－２
・・・（１）
１．０×１０
－２
≦Ｔｉ－Ｅ／Ｓｉ－Ｅ≦ ７．０×１０
－２
・・・（２）
続きを表示（約 1,700 文字）【請求項２】
前記チタンキレート部位におけるチタンキレートは、リン酸チタンキレート、チタンラクテート、チタンラクテートアンモニウム、ドデシルベンゼンスルホン酸チタン、チタンアセチルアセトネート、チタンテトラアセチルアセトネート、チタンエチルアセトアセテート、及びチタンオクチレングリコレートからなる群から選択される少なくとも一のチタンキレートを含む、請求項１に記載のトナー。
【請求項３】
前記チタンキレート部位におけるチタンキレートは、リン酸チタン、チタンラクテート、チタンラクテートアンモニウム、及びドデシルベンゼンスルホン酸チタンからなる群から選択される少なくとも一のチタンキレートを含む、請求項１に記載のトナー。
【請求項４】
透過型電子顕微鏡で観察される前記トナーの断面をエネルギー分散型Ｘ線分光器により解析することで得られる前記トナーの断面の構成元素のＥＤＳマッピング像において、
前記トナー母粒子の輪郭より外側の領域における、ケイ素原子及びチタン原子の原子個数の和における、チタン原子の原子個数の割合をＭ－Ｘとしたとき、該Ｍ－Ｘが下記式（３）を満たす、請求項１～３のいずれか１項に記載のトナー。
０．５０×１０
－４
≦ Ｍ－Ｘ ≦ １．５０×１０
－１
・・・（３）
【請求項５】
前記ケイ素－チタン重合体複合物の赤外分光分析により得られるスペクトルにおいて、Ｔｉ－Ｏ－Ｓｉ伸縮振動に帰属する９００ｃｍ
－１
～１０００ｃｍ
－１
のピークの最大値をＰ＿Ｔｉとし、
Ｓｉ－Ｏ－Ｓｉ伸縮振動に帰属する１０００ｃｍ
－１
～１１００ｃｍ
－１
のピークの最大値をＰ＿Ｓｉとしたとき、
Ｐ＿Ｔｉ及びＰ＿Ｓｉが下記式（４）を満たす、請求項１～３のいずれか１項に記載のトナー。
０．０６ ≦ Ｐ＿Ｔｉ／Ｐ＿Ｓｉ ≦ ０．１５・・・（４）
【請求項６】
前記ケイ素－チタン重合体複合物が、前記トナー母粒子の表面に凸形状で固着しており、
走査型プローブ顕微鏡により測定した該凸部の個数平均高さをＨとしたとき、
Ｈが２５～１００ｎｍである、請求項１～３のいずれか１項に記載のトナー。
【請求項７】
前記ケイ素重合体部位は、有機ケイ素化合物の縮重合物である、請求項１～３のいずれ
か１項に記載のトナー。
【請求項８】
前記ケイ素重合体部位が下記式（５）で示される構造を有する、請求項１～３のいずれか１項に記載のトナー。
Ｒ－ＳｉＯ
３／２
・・・（５）
式（５）中、Ｒは、炭素数１～６のアルキル基又はフェニル基である。
【請求項９】
結着樹脂と着色剤を有するトナー粒子と、ケイ素―チタン重合体複合物の微粒子を有するトナーにおいて、
該ケイ素－チタン重合体複合物は、ケイ素重合体部位とチタンキレート部位を含有し、
該ケイ素－チタン重合体複合物は、赤外分光分析により得られるスペクトルにおいて、Ｔｉ－Ｏ－Ｓｉ伸縮振動に由来する９００ｃｍ
－１
～１０００ｃｍ
－１
にピークを有し、
該トナーに対するＸ線電子分光分析より得られる、炭素原子、酸素原子、ケイ素原子、リン原子、及びチタン原子の原子個数の和における、チタン原子の原子個数の割合をＴｉ－Ｅとし、ケイ素原子の原子個数の割合をＳｉ－Ｅとしたとき、
該Ｔｉ－Ｍ及びＳｉ－Ｍが、下記式（１）及び（２）を満たす、ことを特徴とするトナー。
１．０×１０
－３
≦Ｔｉ－Ｅ≦２．５×１０
－２
・・・（１）
１．０×１０
－２
≦Ｔｉ－Ｅ／Ｓｉ－Ｅ≦ ７．０×１０
－２
・・・（２）

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、電子写真法、静電記録法及びトナージェット方式記録法を利用した記録方法に用いられるトナーに関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
電子写真法など静電潜像を経て画像情報を可視化する方法は、複写機、複合機、プリンタに適用されており、近年では、さらなる低コスト化や高画質化が求められている。中でも画質への要求レベルはプリントスピードを問わず年々高くなってきており、高画質化を達成できるトナーが求められている。さらに、プリンタの世界市場の拡大に伴い、プリンタの使用環境は様々なものとなっており、様々な環境においても高画質を維持できる性能も求められている。
【０００３】
トナーはトナー担持体上に搬送された後、帯電付与部材と摺擦されることで摩擦帯電する。その後、トナー担持体上から静電気力で静電潜像担持体（以下、電子写真感光体、または感光体）上の静電潜像に飛翔することで画像を形成する。
【０００４】
画質を向上するためには、潜像をトナーで忠実に再現する必要があり、そのためにトナーの帯電を精密に制御することが求められる。トナーの帯電制御が不十分だと、低帯電のトナーが非画像部に現像されるカブリや、過帯電のトナーがトナー担持体に強固に付着することによるトナー搬送部材上のトナーの規制不良に伴うカブリ、さらにはプリント初期とプリント終盤のトナーの帯電量変化に起因した画像濃度変化等、様々な障害が発生し潜像の忠実な再現を妨げる要因となる。
【０００５】
従来、トナーを帯電制御する方法としては、シリカ等の絶縁性の高い無機微粒子とチタニア等の絶縁性の低い無機微粒子を外添剤として併用して用い、これらの無機微粒子をトナー粒子表面に均一に付着させてトナーの流動性を改善することで帯電を均一にする手法がとられていた。しかし、高温高湿環境下での連続使用または放置による帯電特性の低下等の懸念があった。
上記問題を解決するため、特許文献１ではシリカとチタニアの性能を併せ持つシリカ・チタニア複合粒子が用いられている。また、特許文献２では、酸化ケイ素とチタンを含有するシリカ複合粒子が用いられている。さらには、特許文献３では第３族から第１３族までに属する全ての金属元素と有機ケイ素化合物との複合粒子が用いられている。このようにトナーを帯電制御する方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０１１－１１８２１０号公報
特開２０１４－０２１２１４号公報
特開２０１９－１２８５１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
例えば、特許文献１においては、チタニアがシリカで覆われたコアシェル構造を有することで、ゼータポテンシャルを制御し、帯電の維持及び立ち上がりを良化させ、カブリを抑制している。しかしながら、上記特許文献１に記載のトナーは、チタニアの添加量が多量であるため、過剰な導電パスが生成しやすい。そのため、プリント速度が遅いプリンタにおいては導電パスによる電荷漏洩が起こり、連続プリントの最初と最後で帯電量が大き
く異なるため、帯電に起因した画像の濃度変動が起こる場合がある。
【０００８】
特許文献２は、酸化ケイ素とチタン元素の異形化した複合粒子を用いることで、トナーから該複合粒子が部材に移行することを抑制し、濃度変動やカブリを改善している。しかしながら、特許文献２のトナーは、表面のチタン元素の露出が多いため、高温高湿環境下でのかぶりに対して課題が残る。
【０００９】
特許文献３は、多価酸金属塩に由来する金属原子がトナーの最表面に偏在することに起因して、水分吸着サイトが多く存在し、かつ、露出した多価酸金属塩が電荷のリーク点として働いてしまう。そのため、高温高湿下におけるプロセススピードの高速化に対応するには電荷のリーク抑制が十分ではなく、高温高湿下のカブリ抑制に対しては十分な帯電性を得られない場合がある。
【００１０】
上記のいずれの発明においても、厳しい環境でかつプリント速度に関係なく濃度変動やかぶりといった課題全てを同時には解決できておらず、そのため更なるトナーの帯電制御技術が求められている。
本開示は、プリントスピードや環境に関係なく安定した帯電特性を有し、画像かぶりが少なく、最初の１枚目から最後の印刷まで濃度変動・色見変動の少ない印刷物を提供できるトナーに向けたものである。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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