DE102015119672B4 - Toner - Google Patents

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DE102015119672B4 DE102015119672.7A DE102015119672A DE102015119672B4 DE 102015119672 B4 DE102015119672 B4 DE 102015119672B4 DE 102015119672 A DE102015119672 A DE 102015119672A DE 102015119672 B4 DE102015119672 B4 DE 102015119672B4
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Abstract

Toner, der umfasst:ein Tonerteilchen, das ein Bindemittelharz und ein Farbmittel enthält; undein anorganisches Feinteilchen,wobei das Tonerteilchen eine durchschnittliche Zirkularität von 0,960 oder mehr aufweist, undwobei der Toner die Formel (1) und die Formel (2) erfüllt:in der Formel (1) und der Formel (2):Fp(A) stellt eine Zwischenteilchenkraft (nN) des Toners dar, welche unter Verwendung eines verfestigten Körpers des Toners, der durch Komprimieren des Toners mit einer Last von 78,5 N zubereitet ist, gemessen ist; undFp(B) stellt eine Zwischenteilchenkraft (nN) des Toners dar, welche unter Verwendung eines verfestigten Körpers des Toners, der durch Komprimieren des Toners mit einer Last von 157,0 N zubereitet ist, gemessen ist.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Toner, zur Verwendung in einem Bilderzeugungsverfahren zum Visualisieren eines elektrostatischen Ladungsbildes bei Elektrophotographie.
  • Beschreibung des verwandten Stands der Technik
  • In den vergangenen Jahren wurde von einem Bilderzeugungsapparat, wie etwa einer Kopiermaschine oder einem Drucker nicht nur erwartet, hohe Bildqualität bereitzustellen, sondern ebenso eine längere Lebensdauer und eine geringere Größe aufzuweisen.
  • Ein möglicher Ansatz zum Verkleinern des Bilderzeugungsapparats (insbesondere des Druckers) ist eine Verringerung des Durchmessers eines Tonerträgers oder eine Eliminierung einer Zuführwalze zum Zuführen des Toners zu dem Tonerträger. Im Fall des Reduzierens des Durchmessers des Tonerträgers weist der Tonerträger eine verstärkte Biegung auf, was in einer verringerten Fläche eines Kontaktbereichs zwischen dem Tonerträger, welchem eine elektrische Ladung vermittelt wird, und einem Entwicklerregulierelement (nachfolgend als „Regulationsabschnitt“ bzw. „Regulierabschnitt“ bezeichnet). Dieser Zustand ist zum Vermitteln der elektrischen Ladung in dem Regulierabschnitt schwierig. Zusätzlich wird im Fall des Eliminierens der Zuführwalze eine Eigenschaft des Beförderns des Toners zu dem Tonerträger schlecht, und somit ist es schwierig, den Toner gleichförmig zu dem Regulierabschnitt zu befördern. Dieser Zustand ist zum gleichförmigen Vermitteln der elektrischen Ladung schwierig.
  • Zusätzlich ist in den vergangenen Jahren die Verwendung einer Kopiermaschine, eines Druckers und dergleichen in Schwellenländern stark angestiegen. Länder, die als Schwellenländer klassifiziert werden, haben oft eine Umgebung mit einer sehr viel höherer Temperatur und sehr viel höherer Feuchtigkeit im Vergleich zu entwickelten Ländern (bzw. Industriestaaten). Demgemäß läuft der Toner in einer Kartusche Gefahr, Feuchtigkeit zu adsorbieren, und es bestehen Bedenken bezüglich nachteiliger Wirkungen auf ein Bild aufgrund von Ladefehlfunktion.
  • Im Hinblick auf das Vorangegangene ist es notwendig, Probleme zu lösen, welche auftauchen mögen, wenn in der Zukunft ein verkleinerter Drucker unter eine Hochtemperatur- und Hochfeuchtigkeitsumgebung verbracht wird und unter verschiedenen Bedingungen für eine lange Zeitdauer verwendet wird. In Hinblick darauf wurden verschiedene Tonerverbesserungsverfahren bis dato vorgeschlagen.
  • In der japanischen Patentanmeldung Veröffentlichungsnr. JP 2011 - 013 441 A ist offenbart, dass ein geschichtetes anorganisches Mineral Tonerteilchen hinzugegeben wird, um die Absonderung eines Trennmittels auf deren Oberflächen zu unterdrücken, mit dem Ergebnis, dass eine Zwischentonerhaftkraft (bzw. inter-Toner Kohäsivkraft) verringert werden kann und eine Ladeleistungsfähigkeit selbst in einem Hochtemperaturbereich stabilisiert werden kann.
  • In der japanischen Patentanmeldung Veröffentlichungsnr. JP 2007 - 322 919 A ist offenbart, dass wenn Großteilchendurchmessersiliciumoxidteilchen mit scharfer Teilchengrößenverteilung, die durch ein Sol-Gel-Verfahren erhalten sind, für den Toner verwendet werden, eine stabile Ladbarkeit über eine lange Zeitdauer erhalten werden kann.
  • In der japanischen Patentanmeldung Veröffentlichungsnr. JP 2012 - 118 541 A ist offenbart, dass die Anzahl an Silanolgruppen von Großteilchendurchmessersiliciumoxid mit einer scharfen Teilchengrößenverteilung reduziert wird, um die Fließfähigkeit des Toners unabhängig von der Umgebung zu verbessern, und somit wird stabile Ladeleistungsfähigkeit erhalten.
  • In der japanischen Patentanmeldung Veröffentlichugsnr. JP 2012 - 063 636 A ist offenbart, dass ein Alkylsilan zur Oberflächenbehandlung von Siliciumoxid verwendet wird, um die Ladeleistungsfähigkeit zu verbessern.
  • Ferner offenbart die EP 1 380 900 A1 einen Entwickler zum Entwickeln eines elektrostatischen Bildes. Die US 2004 / 0 209 183 A1 offenbart ein Bilderzeugungsverfahren, bei dem ein Toner mit einer durchschnittlichen Zirkularität von 0,94 bis 0,99 und einem durchschnittlichen Kreisäquivalenten Durchmesser von 2,6 bis 7,4 µm eingesetzt wird. Die EP 1 176 472 A1 offenbart einen magnetischen Toner mit einer gewichtsmittleren Teilchengröße D4 von 3 bis 10 µm einer durchschnittlichen Zirkularität von 0,970 oder mehr und einer Magnetisierung von 10 bis 50 Am2/kg bei einem Magnetfeld von 79,6 kA/m (1000 Oersted).
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Allerdings weisen als Ergebnis der Untersuchungen, die durch die Erfinder der vorliegenden Erfindung durchgeführt wurden, die Toner, die in den oben genannten Dokumenten offenbart sind, die folgenden Probleme auf. Der in der japanischen Patentanmeldung Veröffentlichungsnr. JP 2011 - 013 441 A offenbarte Toner ist bedenklich bezüglich der elektrischen Ladungsleckage aufgrund von Adsorption von Feuchtigkeit durch die Tonerteilchen oder das externe Additiv unter einer Hochfeuchtigkeitsumgebung, und kann somit Schwierigkeiten in Bezug auf das Sicherstellen einer ausreichenden Menge elektrischer Ladungen aufzeigen. Die Großteilchendurchmessersiliciumoxidteilchen, die durch das Sol-Gel-Verfahren, das in japanischer Patentanmeldung Veröffentlichungsnr. JP 2007 - 322 919 A offenbart ist, erhalten sind, weisen aufgrund der Silanolgruppen auf den Oberflächen der Siliciumoxidteilchen eine hohe Hygroskopie unter einer Hochtemperatur- und Hochfeuchtigkeitsumgebung auf, und somit mag es sein, dass sie nicht in der Lage sind, eine hohe Sättigungsmenge elektrischer Ladungen sicherzustellen. Im Ergebnis bestehen Bedenken bezüglich der Verschlimmerung des sogenannten Fogging (bzw. Schleierbildung), welches ein Phänomen ist, bei welchem der Toner mit solch einer geringen Menge an elektrischen Ladungen auf Nichtbildbereiche auf dem bildtragenden Element entwickelt wird. Zusätzlich dazu migrieren die Großteilchendurchmessersiliciumoxidteilchen in Aussparungsabschnitte (bzw. vertiefte Abschnitte) der Tonerteilchen nach Langzeitverwendung, und somit wird es schwierig, die effektive Funktion in einigen Fällen aufzuzeigen. Der in der japanischen Patentanmeldung Veröffentlichungsnr. JP 2012 - 118 541 A offenbarte Toner kann in Aussparungsabschnitte (bzw. vertiefte Abschnitte) von Siliciumoxid bei der Langzeitverwendung in Abhängigkeit der Formen der Tonerteilchen migrieren, mit dem Ergebnis, dass eine stabile Fließfähigkeit nicht sichergestellt werden kann und ein gleichförmiges Laden in dem Regulierabschnitt in einigen Fällen nicht sichergestellt werden kann. Der in der japanischen Patentanmeldung Veröffentlichungsnr. JP 2012 - 063 636 A offenbarte Toner kann eine unzureichende elektrische Ladungsvermittlungsfähigkeit in dem Regulierabschnitt unter einer Hochtemperatur- und Hochfeuchtigkeitsumgebung aufweisen, wenn ein Drucker weiter verkleinert wird. Wie oben beschrieben gibt es, wenn die Langzeitverwendung unter einer Hochtemperatur- und Hochfeuchtigkeitsumgebung in Betracht gezogen wird, Raum für die Verbesserung des Erhaltens zufriedenstellender Ladecharakteristika.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Toner bereitzustellen, der zufriedenstellende Schleierbildungs-unterdrückende Charakteristika bei Langzeitverwendung unter einer Hochtemperatur- und Hochfeuchtigkeitsumgebung aufzeigt.
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Toner, der beinhaltet: ein Tonerteilchen, das ein Bindemittelharz und ein Farbmittel enthält; und ein anorganisches Feinteilchen, wobei das Tonerteilchen eine durchschnittliche Zirkularität von 0,960 oder mehr aufweist, und wobei der Toner die Formel (1) und die Formel (2) erfüllt: Fp ( A ) 25,0  nN
    Figure DE102015119672B4_0003
    ( Fp ( B ) Fp ( A ) ) /Fp ( A ) 0,60
    Figure DE102015119672B4_0004
    in der Formel (1) und der Formel (2):
    • Fp(A) stellt eine Zwischenteilchenkraft (nN) des Toners dar, welche unter Verwendung eines verfestigten Körpers des Toners, der durch Komprimieren des Toners mit einer Last von 78,5 N zubereitet ist, gemessen ist; und
    • Fp(B) stellt eine Zwischenteilchenkraft (nN) des Toners dar, welche unter Verwendung eines verfestigten Körpers des Toners, der durch Komprimieren des Toners mit einer Last von 157,0 N zubereitet ist, gemessen ist.
  • Weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung exemplarischer Ausführungsformen mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen ersichtlich werden.
  • Figurenliste
    • 1A ist eine Illustration eines Beispiels eines Bilderzeugungsapparats.
    • 1B ist eine Illustration eines Beispiels des Bilderzeugungsapparats.
    • 2A ist eine Illustration eines Beispiels eines Apparats zum Messen der Zwischenteilchenkraft zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung.
    • 2B ist eine Illustration eines Beispiels des Apparats zum Messen der Zwischenteilchenkraft zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung.
    • 3 ist eine schematische Ansicht zum Illustrieren eines Beispiels des Aufbaus von Rührelementen zur Verwendung in einem Mischbehandlungsapparat.
    • 4 ist ein Beispiel von Messdaten bezüglich einer Halbwertsbreite in der gewichtsbasierten Teilchengrößenverteilung von Siliciumoxidfeinteilchen B.
    • 5 ist eine schematische Ansicht zum Illustrieren eines Beispiels des Aufbaus eines Tonerträgers.
    • 6 eine schematische Ansicht zum Illustrieren eines Beispiels des Aufbaus der Rührelemente zur Verwendung in dem Mischbehandlungsapparat.
  • BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun gemeinsam mit den beiliegenden Zeichnungen detailliert beschrieben werden.
  • Unter einer Hochtemperatur- und Hochfeuchtigkeitsumgebung verursacht die Adsorption von Feuchtigkeit durch Tonerteilchen oder ein externes Additiv eine Leckage einer elektrischen Ladung, die einem Toner an einem Regulierabschnitt vermittelt wird, wodurch der Aufbau und die Sättigungswerte der Menge elektrischer Ladungen verringert werden. Im Ergebnis tritt sogenanntes Fogging (bzw. Schleierbildung) auf, welches ein Phänomen ist, bei welchem der Toner mit solch geringer elektrischer Ladungsmenge auf einen Nichtbildbereich in einem elektrostatisch-latentbildtragenden Element entwickelt wird.
  • Die Schleierbildung ist insbesondere bei einer Bildausgabe direkt nach der Wiederinbetriebnahme an einen Tag nach Anhalten eines Druckers signifikant, und diese sogenannte „erste Schleierbildung am Morgen“ (bzw. „morgendlicher Dunst“) wird durch den Mangel an Aufbau der elektrischen Ladungsmenge des Toners verursacht. Unter einer Situation, in welcher eine Tonerkartusche für eine lange Zeitdauer unter einer Situation gelagert wird, bei welcher das externe Additiv vergraben und gepackt ist, beispielsweise nach Langzeitverwendung, wird zusätzlich der Toner in einen verfestigten Zustand in der Kartusche gebracht, und kann nicht sofort aufgelockert werden. Im Ergebnis besteht das Risiko, dass bei einer Bildausgabe direkt nach der Inbetriebnahme des Druckers ein weiterer Mangel an Ladungsaufbauleistungsfähigkeit auftritt, was zu einer signifikanten ersten Schleierbildung am Morgen führt.
  • Das Aufladen in dem Regulierabschnitt wird durch ein Reiben zwischen einem Regulierabstreifer und den Tonerteilchen hervorgerufen. Wenn der Toner von einer Entwicklervorrichtung zum Vorbeschichten eines Tonerträgers zugeführt wird und in den Regulierabschnitt eintritt, ist der Toner zu einem gewissen Grad in einem Zustand der Aggregation vorhanden.
  • Die Erfinder der vorliegenden Erfindung führten eingehende Untersuchungen durch und fanden im Ergebnis heraus, dass, wenn der aggregierte Toner umgehend aufgelockert werden kann, der Toner einen dünnschichtigen Überzug bildet und der auf den Tonerträger regulierte Toner gleichförmig geladen werden kann. Die Erfinder fanden ebenso heraus, dass es zum Verringern der Aggregationseigenschaft des Toners notwendig ist, die Fließfähigkeit des Toners zu erhöhen.
  • Als Ergebnis weiterer Untersuchungen wurde herausgefunden, dass die Fließfähigkeit des Toners durch Reduzieren einer Zwischenteilchenkraft zwischen den Tonerteilchen erhöht werden kann. Es wurde ebenso herausgefunden, dass durch die Steuerung der Zwischenteilchenkraft zwischen den Tonerteilchen der Toner umgehend direkt vor dem Eintritt in den Regulierabschnitt aufgelockert werden kann, um die Ladungsaufbauleistungsfähigkeit des Toners zu verbessern.
  • Im Ergebnis konnte, selbst nach Langzeitlagerung nach Dauerbeanspruchung unter Hochtemperatur- und Hochfeuchtigkeitsumgebung, welches eine Bedingung ist, unter welcher der Toner extrem schwierig aufzulockern ist, die Ladungsaufbauleistungsfähigkeit verbessert werden, um die erste Schleierbildung am Morgen zu verbessern.
  • Wenn die durchschnittliche Zirkularität der Tonerteilchen auf 0,960 oder höher eingestellt wird, kann zusätzlich die Fließfähigkeit der Tonerteilchen allein ebenso verbessert werden. Folglich ist eine Mischeigenschaft mit Siliciumoxidfeinteilchen in einem Schritt der externen Zugabe zufriedenstellend und die Siliciumoxidfeinteilchen werden den Oberflächen der Tonerteilchen in gleichförmiger Weise extern zugegeben. Zusätzlich weisen die Oberflächen der Tonerteilchen weniger Vertiefungsabschnitte auf, und somit migriert das externe Additiv selbst nach Langzeitverwendung nicht und behält einen Zustand gleichförmiger externer Zugabe selbst nach Langzeitverwendung bei.
  • Wenn die Zwischenteilchenkraft und die durchschnittliche Zirkularität der Tonerteilchen gleichzeitig gesteuert werden, wird ferner ein Zustand erhalten, bei welchem benachbarte Tonerteilchen in der Tonerdünnschicht, die in dem Regulierabschnitt vorhanden sind, durch Vermittlung des externen Additivs in Punktkontakt gebracht werden. Es wurde gefunden, dass im Ergebnis des Vorhergehenden die Oberfläche des externen Additivs auf den Tonerteilchen, die zum Aufladen in dem Regulierabschnitt beiträgt, erhöht werden kann. Es wurde ebenso heraufgefunden, dass, wenn die Zwischenteilchenkraft und die durchschnittliche Zirkularität gleichzeitig gesteuert werden, der Punktkontaktzustand selbst bei Langzeitverwendung beibehalten werden kann, und somit der Toner, selbst wenn er in einem hochverfestigtem Zustand, wie bei Langzeitlagerung nach Langzeitverwendung, gepackt ist, leicht in dem Regulierabschnitt aufgelockert wird. Es wird angenommen, dass im Ergebnis mehr Ladungsstellen in dem Regulierabschnitt über die Langzeitverwendung erreicht werden können und gleichförmigeres Vermitteln elektrischer Ladung und eine höhere Ladungsaufbauleistungsfähigkeit als je zuvor erreicht werden kann.
  • Im Vorhergehenden weist ein Toner gemäß einer Ausführungsform zum Erzielen des Ziels der vorliegenden Erfindung die folgenden Merkmale auf. Das heißt der Toner weist eine durchschnittliche Zirkularität von 0,960 oder mehr auf und der Toner erfüllt die Formel (1) und die Formel (2): Fp ( A ) 25,0  nN
    Figure DE102015119672B4_0005
    ( Fp ( B ) Fp ( A ) ) /Fp ( A ) 0,60
    Figure DE102015119672B4_0006
    in der Formel (1) und der Formel (2): Fp(A) stellt eine Zwischenteilchenkraft (nN) des Toners dar, welche unter Verwendung eines verfestigten Körpers des Toners, der durch Komprimieren des Toners mit einer Last von 78,5 N zubereitet ist, gemessen ist; und Fp(B) stellt eine Zwischenteilchenkraft (nN) des Toners dar, welche unter Verwendung eines verfestigten Körpers des Toners, der durch Komprimieren des Toners mit einer Last von 157,0 N zubereitet ist, gemessen ist.
  • Wenn die durchschnittliche Zirkularität der Tonerteilchen weniger als 0,960 beträgt, wird, unter einer Situation, bei welcher die Tonerkartusche für eine lange Zeitdauer verpackt gelagert wird, der Zustand, bei welchem benachbarte Tonerteilchen in Punktkontakt durch die Vermittlung des externen Additivs gebracht werden, infinit selten. Im Ergebnis werden Tonerteilchen miteinander in Kontakt gebracht, und somit können eine gleichförmige Aufladbarkeit und hohe Sättigungsmenge elektrischer Ladungen nicht erhalten werden, mit dem Ergebnis, dass die erste Schleierbildung am Morgen auftreten kann. Wenn die durchschnittliche Zirkularität der Tonerteilchen weniger als 0,960 beträgt und monodisperses sphärisches Siliciumoxid oder dergleichen als ein großteilchendurchmesser-externes Additiv verwendet wird, rollt zusätzlich das externe Additiv in Vertiefungsabschnitte aufgrund der Langezeitverwendung, was das Aufweisen dessen Wirkung als Abstandshalterteilchen verhindert, und somit ist es schwierig, Ladungsstellen zu erhalten. Daneben kann aufgrund des Kontakts zwischen den Tonerteilchen die Zwischenteilchenkraft nicht gesteuert werden, mit dem Ergebnis, dass die erste Schleierbildung am Morgen leicht auftritt.
  • Zusätzlich beträgt die durchschnittliche Zirkularität der Tonerteilchen stärker bevorzugt 0,970 oder mehr. Wenn die durchschnittliche Zirkularität der Tonerteilchen 0,970 oder mehr beträgt, ist die Form des Toners eine sphärische Form oder eine dazu ähnliche Form, was in exzellenter Fließfähigkeit, einem schnellen Ladungsaufbau und einem leichten Erhalten gleichförmiger Ladefähigkeit resultiert. Zusätzlich wird der Punktkontaktzustand zwischen benachbarten Tonerteilchen durch Vermittlung des externen Additivs üblicher, und somit kann die Oberfläche des externen Additivs, das zum Laden in dem Regulierabschnitt beiträgt, erhöht werden. Folglich wird die erste Schleierbildung am Morgen unter einer Hochtemperatur- und Hochfeuchtigkeitsumgebung mit Leichtigkeit verbessert und eine hohe Entwickelbarkeit wird mit Leichtigkeit selbst in der letzten Zeitspanne der Langzeitverwendung beibehalten. Daher ist eine durchschnittliche Zirkularität von 0,970 oder mehr bevorzugt.
  • Daneben tritt die Migration des externen Additivs in die vertieften Abschnitte nicht auf, und selbst in der letzten Zeitspanne der Langzeitverwendung kann das externe Additiv als Abstandhalterteilchen fungieren, mit dem Ergebnis dass eine hohe Entwicklungsfähigkeit mit Leichtigkeit beibehalten werden kann.
  • Zusätzlich erfüllt der Toner in der vorliegenden Erfindung die Formel (1) und die Formel (2). Fp(A) und Fp(B) in der Formel (1) bzw. der Formel (2) stellen Zwischenteilchenkräfte dar, die basierend auf der maximalen Zugbruchkraft berechnet werden, wenn eine vertikal trennende Zelle nach dem Anwenden von Lasten von 78,5 N (A) bzw. 157,0 N (B) auf den Toner, der in der Zelle enthalten ist, gebrochen werden.
  • Hierbei sind die Kompressionsbedingungen von 78,5 N (A) und 157,0 N (B) Werte, die auf der Annahme bestimmt sind, dass die Lasten, die aufgebracht werden, wenn ein verfestigter Toner in einer Prozesskartusche durch den Regulierabschnitt tritt.
  • In den vergangenen Jahren wurde unter der Annahme des Verkleinern eines Druckers ein Tonerträger mit einem Außendurchmesser von etwa 10 mmφ (Durchmesser 10 mm) bis etwa 14 mmφ weit verbreitet verwendet. Auf solch einem kleindurchmessrigen Tonerträger anzuwendendes Drehmoment beträgt von etwa 0,1 N·m bis etwa 0,3 N·m auf dessen Achse. Das bedeutet, dass eine Last von etwa 20 N bis etwa 60 N zwischen der Oberfläche des Tonerträgers und dem Regulierabstreifer aufgebracht wird. Wenn der Durchmesser des Tonerträgers weiter verringert wird, wird eine höhere Last als die oben genannte vorhergesagt, die auf dem Regulierabschnitt aufgewandt wird.
  • Daher ist die Last von 78,5 N (A) ein Wert, der auf der Annahme einer Konstruktion bestimmt ist, bei welcher eine um etwa 20% stärkere Last als die Last im verwandten Stand der Technik im Hinblick auf die Verringerung des Durchmessers des Tonerträgers und auf der Annahme des Eintretens verschlechterten Toners nach Dauerbeanspruchung in den Regulierabschnitt angewandt wird. Unterdessen ist die Last von 157,0 N (B) ein Wert, der unter der Annahme eines Zustands bestimmt ist, bei welchem die Fließfähigkeit des Toners in einer Kartuschenkonstruktion, die den Tonerträger beinhaltet, der, wie oben beschrieben, im Durchmesser verringert wurde, das heißt ein Zustand, bei welchem der Toner aufgrund der Langzeitverwendung verschlechtert wird und weiter verfestigt wird, halbiert ist. Wie oben beschrieben, mag eine große Last angewandt werden, wenn der extrem verfestigte Toner in der Prozesskartusche nach Langzeitlagerung nach Langzeitverwendung in den Regulierabschnitt eintritt.
  • Es wurde gefunden, dass, wenn Fp(A) 25,0 nN (2,5 × 10-8 N) oder weniger beträgt, eine ausreichende Ladungsaufbauleistungsfähigkeit beim Zeitpunkt des sogenannten „ersten Druckens am Morgen“, was eine Bildausgabe direkt nach der Wiederinbetriebnahme nach Langzeitlagerung nach Langzeitverwendung ist, erhalten wird. Die Erfinder der vorliegenden Erfindung nehmen als Grund dafür das Folgende an.
  • Wenn Fp(A) 25,0 nN oder weniger beträgt, können in dem Regulierabschnitt in der Prozesskartusche benachbarte Tonerteilchen in einem Zustand vorhanden sein, der ähnlich einem Punktkontakt durch die Vermittlung des externen Additivs ist. Es wird angenommen, dass, wenn solch ein Zustand erhalten ist, das Additiv effektiv als eine Ladungsseite (bzw. Ladungsstelle) dient und eine gleichförmige elektrische Ladungsverteilung erhalten werden kann. Im Ergebnis wird, selbst zum Zeitpunkt des ersten Druckens am Morgen, wenn es schwierig ist,, die Menge an elektrischen Ladungen sicherzustellen, eine zufriedenstellende Ladungsaufbauleistungsfähigkeit erhalten, und die erste Schleierbildung am Morgen wird somit als verbessert angesehen.
  • Demgegenüber beginnt, wenn Fp(A) mehr als 25,0 nN ist, in dem Regulierabschnitt nach Langzeitverwendung, ein Zustand, bei welchem benachbarte Tonerteilchen miteinander in Kontakt gebracht werden, aufzutreten, und der Punktkontaktzustand durch die Vermittlung des externen Additivs wird schwierig zu erreichen. Im Ergebnis kann der Toner nicht umgehend in dem Regulierabschnitt aufgelockert werden. Folglich werden eine gleichförmige elektrische Ladungsverteilung und eine zufriedenstellende Ladungsaufbauleistungsfähigkeit nicht erhalten, und die erste Schleierbildung am Morgen wird als verschlimmert angenommen.
  • Wenn zusätzlich (Fp(B)-Fp(A))/Fp(A) 0,60 oder weniger beträgt, kann, wenn ein Drucker mit dem Toner nach Langzeitlagerung nach Langzeitverwendung wieder in Betrieb genommen wird, ein Aggregat des Toners leicht unmittelbar vor dem Eintreten in den Regulierabschnitt aufgelockert werden, und eine zufriedenstellende Ladungsaufbauleistungsfähigkeit wird erhalten. Als Grund dafür wird das Nachfolgende angenommen.
  • Der Toner in der Prozesskartusche nach der Langzeitlagerung nach Langzeitverwendung ist in einem verfestigteren Zustand als der verfestigte Zustand eines Toners direkt nach der Langzeitverwendung. Wenn Fp(B), welches diesen Zustand darstellt, innerhalb eines Bereichs fällt, in welchem die Beziehung (Fp(B)-Fp(A))/Fp(A)≤0,60 erfüllt ist, wird von benachbarten Tonerteilchen in einer Tonerschicht in einem hochverfestigtem Zustand angenommen, dass sie den Punktkontakt des externen Additivs und der Tonerteilchen bis zu einem gewissen Grad aufrecht erhalten. Im Ergebnis kann der hochverfestigte Zustand des Toners nach Langzeitlagerung nach Langzeitverwendung mit Leichtigkeit bis zu einem gewissen Grad durch ein Rührblatt in der Kartusche aufgelöst werden, wenn der Drucker wieder in Betrieb genommen wird.
  • Wenn demgegenüber Fp(B)-Fp(A))/Fp(A) mehr als 0,60 beträgt, wird angenommen, dass der Kontakt zwischen benachbarten Tonerteilchen aufzutreten beginnt und die Einbettung des externen Additivs auftritt, mit dem Ergebnis, dass der Punktkontakt mit dem externen Additiv kaum noch auftritt. Im Ergebnis kann der Toner nicht unmittelbar in dem Regulierabschnitt aufgelockert werden, eine gleichförmige elektrische Ladungsverteilung und zufriedenstellende Ladungsaufbauleistungsfähigkeit werden nicht erhalten, und die erste Schleierbildung am Morgen wird verschlimmert.
  • Wie oben beschrieben wird angenommen, dass durch die simultane Steuerung (bzw. Einstellung) von Fp(A) und Fp(B) die erste Schleierbildung am Morgen, selbst unter einer schwierigen Bedingung, wie Langzeitverwendung seit einem initialen Zustand oder Langzeitlagerung nach Langzeitverwendung, verbessert werden kann.
  • Als Nächstes werden die in dem Toner der vorliegenden Erfindung zu enthaltenden Bestandteile beschrieben.
  • Zunächst wird ein Farbmittel beschrieben.
  • Kohleschwarz (carbon black) kann als ein Schwarzfarbmittel verwendet werden, und auf verschiedene Farben mittels Verwendung von Gelb-/Magenta-/Cyan-Farbmitteln, die nachfolgend beschrieben werden, Getönte können verwendet werden. Tonerteilchen der vorliegenden Erfindung enthalten bevorzugt magnetische Feinteilchen (magnetisches Material). In der vorliegenden Erfindung können die magnetischen Feinteilchen als Farbmittel in doppelter Funktion verwendet werden.
  • Um eine gleichförmige Adhäsionseigenschaft und eine hohe Anhafteigenschaft der Siliciumoxidfeinteilchen A, die später zu beschreiben sind, zu erhalten, ist es stärker bevorzugt, einen magnetischen Toner zu verwenden, welcher magnetische Feinteilchen verwendet. Der magnetische Toner enthält die magnetischen Feinteilchen und weist somit eine große spezifische Dichte im Vergleich zum nichtmagnetischen Toner auf. Die Erfinder der vorliegenden Erfindung nehmen als Grund dafür, warum die hohe Anhafteigenschaft erhalten wird, wie folgt beschrieben an. Als ein Verfahren zum Anhaftenlassen des externen Additivs an Tonerteilchen wird ein Mischapparat, der ein Rührblatt oder dergleichen verwendet, vom Gesichtspunkt der Mischeigenschaften und der Scherkraft verwendet. Bei solch einem externen Zugabeschritt ist eine Stelle, an welcher die Behandlung hauptsächlich durchgeführt wird, die Umgebung des Rührblatts. In der Umgebung des Rührblatts wird eine Last auf den magnetischen Toner mit geringer spezifischer Dichte zum Zeitpunkt der externen Zugabebehandlung in einigen Fällen gering. Demgegenüber wird der magnetische Toner mit einer großen spezifischen Dichte einer großen Last zum Zeitpunkt der externen Zugabebehandlung in der Umgebung des Rührblatts im Vergleich zum nichtmagnetischem Toner unterzogen, und es wird angenommen, dass er eine hohe Wahrscheinlichkeit hat, stärker behandelt zu werden. Daher wird der magnetische Toner als in der Lage angesehen, eine höhere Anhafteigenschaft als der nichtmagnetische Toner zu erzielen.
  • Die magnetischen Feinteilchen zur Verwendung im Toner der vorliegenden Erfindung enthalten magnetisches Eisenoxid, wie etwa Trieisentetroxid odery-Eisenoxid, als einen Hauptbestandteil, und können ein Element, wie etwa Phosphor, Kobalt, Nickel, Kupfer, Magnesium, Mangan, Aluminium oder Silicium enthalten. Die magnetischen Feinteilchen weisen eine BET-spezifische Oberfläche, die durch ein Stickstoffadsorptionsverfahren gemessen ist, von bevorzugt 2 m2/g bis 30 m2/g, stärker bevorzugt 3 m2/g bis 28 m2/g auf. Zusätzlich weisen die magnetischen Feinteilchen bevorzugt eine Mohs-Härte von 5 bis 7 auf. Beispiele der Form jedes der magnetischen Feinteilchen beinhalten eine Polyederform, eine Octaederform, eine Hexaederform, eine sphärische Form, eine Nadelform und eine Plättchenform. Aus diesen ist eine Form mit einem geringen Grad von Anisotropie, wie etwa eine Polyederform, eine Octaederform, eine Hexaederform oder eine sphärische Form bevorzugt, um die Bilddichte zu erhöhen.
  • Die magnetischen Feinteilchen weisen bevorzugt einen zahlenmittleren Teilchendurchmesser von 0,10 µm bis 0,40 µm auf. Wenn der zahlenmittlere Teilchendurchmesser 0,10 µm oder mehr beträgt, werden die magnetischen Feinteilchen kaum agglomeriert, und somit wird eine gleichförmige Dispersibilität der magnetischen Feinteilchen in dem Toner verbessert. Zusätzlich sind die magnetischen Feinteilchen mit einem zahlenmittleren Teilchendurchmesser von 0,40 µm oder weniger bevorzugt verwendet, da die Farbgebungskraft des Toners verbessert wird.
  • Es ist anzumerken, dass der zahlenmittlere Teilchendurchmesser der magnetischen Feinteilchen mit einem Transmissionselektronenmikroskop gemessen werden kann. Speziell werden die zu untersuchenden Tonerteilchen ausreichend in einem Epoxyharz dispergiert, und dann wird das Ergebnis in einer Atmosphäre mit einer Temperatur von 40°C für 2 Tage gehärtet, so dass ein gehärtetes Produkt erhalten wird. Das erhaltene gehärtete Produkt wird mit einem Mikrotom in eine blättchenartige Probe umgewandelt, und dann wird die Probe mit einem Transmissionselektronenmikroskop (TEM) bei einer Vergrößerung von 10.000 bis 40.000 photographiert. Die Durchmesser von 100 magnetischen Feinteilchen im Blickfeld der Photographie werden gemessen. Dann wird der zahlenmittlere Teilchendurchmesser basierend auf dem Äquivalentdurchmesser eines Kreises, der der projizierten Fläche der magnetischen Feinteilchen äquivalent ist, berechnet. Alternativ werden die Teilchendurchmesser mit einem Bildanalysator gemessen.
  • Die in dem Toner der vorliegenden Erfindung zu verwendenden magnetischen Feinteilchen können beispielsweise durch das folgende Verfahren hergestellt werden. Ein Alkali (bzw. eine Base), wie etwa Natriumhydroxid, wird einer wässrigen Lösung eines Eisen(II)salzes mit einem Äquivalent oder mehr bezogen auf den Eisenbestandteil zugegeben, so dass eine wässrige Lösung, die Eisen(II)hydroxid enthält, angefertigt wird. Während der pH der angefertigten wässrigen Lösung bei pH 7 oder mehr beibehalten wird, wird Luft in die wässrige Lösung eingeblasen. Dann wird die Oxidationsreaktion des Eisen(II)hydroxids durchgeführt, während die wässrige Lösung auf 70°C oder mehr aufgewärmt wird. Somit wird ein Impfkristall, der als ein Kern des magnetischen Eisenoxidpulvers dient, zunächst hergestellt.
  • Als nächstes wird eine wässrige Lösung, die etwa 1 Äquivalent Eisen(II)sulfat mit Bezug auf die Zugabemenge des zuvor zugegeben Alkalis enthält, zu der schlämmeartigen Flüssigkeit, die den Impfkristall enthält, zugegeben. Während der pH der resultierenden Flüssigkeit bei 5 bis 10 gehalten wird, wird Luft in die Flüssigkeit eingeblasen. Während des Einblasens wird die Reaktion des Eisen(II)hydroxids vorangetrieben, so dass das magnetische Eisenoxidpulver mit dem Impfkristall als ein Kern wächst. Dabei können die Form und die magnetischen Charakteristika der magnetischen Feinteilchen durch Wählen eines beliebigen pHs, einer beliebigen Reaktionstemperatur und einer beliebigen Rührbedingung gesteuert werden. Mit Fortschreiten der Oxidationsreaktion verschiebt sich der pH der Flüssigkeit zu sauren Werten. Allerdings wird der pH der Flüssigkeit bevorzugt davon abgehalten, weniger als 5 zu werden. Die magnetischen Feinteilchen, die somit erhalten werden, werden mit gewöhnlichen Verfahren gefiltert, gewaschen und getrocknet. Somit können magnetische Feinteilchen erhalten werden.
  • Wenn der Toner durch ein Suspensionspolymerisationsverfahren hergestellt wird, werden die Oberflächen der magnetischen Feinteilchen zusätzlich extrem bevorzugt einer hydrophoben Behandlung unterzogen. Wenn die Oberflächen durch einen Trockenprozess behandelt werden, werden die magnetischen Feinteilchen, welche gewaschen, filtriert und getrocknet worden sind, einer Behandlung mit einer Silanverbindung oder einer Behandlung mit einem Kupplungsmittel unterzogen. Wenn die Oberflächen durch einen Nassprozess behandelt werden, wird das getrocknete Produkt nach der Fertigstellung der Oxidationsreaktion redispergiert, oder der durch das Waschen und Filtrieren nach der Vollendigung der Oxidationsreaktion erhaltene Eisenoxidkörper wird in einem weiteren wässrigen Medium dispergiert, ohne getrocknet zu werden, gefolgt von der Behandlung mit einer Silanverbindung oder einer Kupplungsbehandlung. Speziell wird die Behandlung mit einer Silanverbindung oder die Kupplungsbehandlung durch Zugeben einer Silanverbindung oder eines Silankupplungsmittels durchgeführt, während ausreichend die redispergierte Flüssigkeit gerührt wird, und die Verbindung oder das Mittel hydrolisiert wird, und dann die Temperatur der Redispersionsflüssigkeit erhöht wird oder die Verbindung oder das Mittel hydrolisiert wird, und dann der pH der Dispersionsflüssigkeit in einen alkalischen Bereich eingestellt wird. Die Oberflächenbehandlung wird bevorzugt durch das folgende Verfahren aus den oben beschriebenen Verfahren durchgeführt, im Hinblick darauf, dass die Oberflächenbehandlung gleichförmig durchgeführt wird. Nach der Fertigstellung der Oxidationsreaktion wird das Resultierende gefiltert und gewaschen, und wird dann direkt in eine Aufschlämmung, ohne getrocknet zu werden, überführt.
  • Der Ausdruck „wässriges Medium“, wie hierbei verwendet, bezieht sich auf ein Medium, das hauptsächlich aus Wasser gebildet ist. Spezifische Beispiele davon beinhalten Wasser selbst, ein Medium, dass durch Zugeben geringer Mengen eines grenzflächenaktiven Stoffs zu Wasser erhalten ist, ein Medium, das durch Zugeben eines pH-Einstellmittels zu Wasser erhalten ist, und ein Medium, das durch Zugeben eines organischen Lösungsmittels zu Wasser erhalten ist. Ein nichtionischer grenzflächenaktiver Stoff, wie etwa Polyvinylalkohol, wird bevorzugt als der grenzflächenaktive Stoff (bzw. das Surfactant) verwendet. Das Surfactant wird bevorzugt in einer Menge von 0,1 Masse-% bis 5,0 Masse-% bezogen auf Wasser zugegeben. Beispiele des pH-Einstellmittels beinhalten anorganische Säuren, wie etwa Chlorwasserstoff. Beispiele des organischen Lösungsmittels beinhalten Alkohole.
  • Als ein Oberflächenbehandlungsmittel, welches in der Oberflächenbehandlung der magnetischen Feinteilchen verwendet werden kann, kann beispielsweise eine Silanverbindung, ein Silankupplungsmittel und ein Titankupplungsmittel angegeben werden. Aus diesen werden eine Silanverbindung oder ein Silankupplungsmittel, die durch die Formel (3) dargestellt sind, stärker bevorzugt verwendet. R m SiY n
    Figure DE102015119672B4_0007
    [In der Formel stellt R eine Alkoxygruppe dar, m stellt eine ganze Zahl von 1 bis 3 dar, Y stellt eine funktionelle Gruppe, wie etwa eine Alkylgruppe, eine Vinylgruppe, eine Epoxygruppe oder eine (Meth)acrylgruppe dar, und n stellt eine ganze Zahl von 1 bis 3 dar, vorausgesetzt, dass m+n=4.]
  • Beispiele der Silanverbindung oder des Silankupplungsmittels, die durch die Formel (3) dargestellt sind, können beinhalten: ein Silankupplungsmittel, wie etwa Vinyltrimethoxysilan, Vinyltriethoxysilan, Vinyltris(β-methoxyethoxy)silan, β-(3,4-Epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilan, γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilan, γ-Glycidoxypropylmethyldiethoxysilan, γ-Aminopropyltriethoxysilan, N-Phenyl-y-aminopropyltrimethoxysilan, y-Methacryloxypropyltrimethoxysilan oder Vinyltriacetoxysilan; und eine Silanverbindung, wie etwa Methyltrimethoxysilan, Dimethyldimethoxysilan, Phenyltrimethoxysilan, Diphenyldimethoxysilan, Methyltriethoxysilan, Dimethyldiethoxysilan, Phenyltriethoxysilan, Diphenyldiethoxysilan, n-Butyltrimethoxysilan, Isobutyltrimethoxysilan, Trimethylmethoxysilan, n-Hexyltrimethoxysilan, n-Octyltrimethoxysilan, n-Octyltriethoxysilan, n-Decyltrimethoxysilan, Hyroxypropyltrimethoxysilan, n-Hexadecyltrimethoxysilan oder n-Octadecyltrimethoxysilan.
  • Aus diesen wird eine Silanverbindung, die durch die Formel (4) dargestellt ist, bevorzugt im Hinblick darauf verwendet, dass den magnetischen Feinteilchen eine hohe Hydrophobie verliehen wird. C p H 2p+1 Si ( OC q H 2q+1 ) 3
    Figure DE102015119672B4_0008
    [In der Formel stellt p eine ganze Zahl von 2 bis 20 dar und q stellt eine ganze Zahl von 1 bis 3 dar.]
  • Wenn die Silanverbindung oder das Silankupplungsmittel verwendet wird, können die magnetischen Feinteilchen mit einer Art der Verbindungen oder der Mittel einzeln behandelt werden, oder können mit einer Mehrzahl von Arten davon in Kombination behandelt werden. Wenn eine Mehrzahl von Arten davon in Kombination verwendet wird, können die magnetischen Feinteilchen mit jedem aus der Silanverbindung oder dem Silankupplungsmittel individuell (bzw. nacheinander) behandelt werden, oder können mit den Verbindungen oder den Mitteln gleichzeitig behandelt werden.
  • In der vorliegenden Erfindung kann ein anderes Farbmittel als magnetische Feinteilchen gemeinsam verwendet werden. Beispiele des Farbmittels, welche gemeinsam verwendet werden können, beinhalten zusätzlich zu den oben genannten bekannten Farbstoffen und Pigmenten, magnetische oder nicht-magnetische anorganische Verbindungen. Spezifische Beispiele davon beinhalten: Teilchen aus ferromagnetischen Metallen, wie etwa Kobalt und Nickel; Legierungen davon, die durch Zugeben von Chrom, Mangan, Kupfer, Zink, Aluminium, Seltenerdelementen, und dergleichen dazu erhalten sind; Teilchen, wie etwa Hämatit; Titanschwarz; Nigrosinfarbstoffe/Pigmente; Kohleschwarz; und Phthalocyanin.
  • Der Gehalt der magnetischen Feinteilchen in den Tonerteilchen beträgt von 20 Masseteile bis 200 Masseteile bezogen auf 100 Masseteile eines polymerisierbaren Monomers oder eines Bindemittelharzes, insbesondere bevorzugt von 40 Masseteile bis 150 Masseteile bezogen auf 100 Masseteile des polymerisierbaren Monomers oder des Bindemittelharzes.
  • Als ein Gelbfarbmittel können Verbindungen angegeben werden, die durch kondensierte Azoverbindungen, Isoindolinonverbindungen, Anthrachinonverbindungen, Azometallkomplexe, Methinverbindungen und Allylamidverbindungen typisiert sind. Ein spezifisches Beispiel davon ist C.I. Pigment Yellow 12, 13, 14, 15, 17, 62, 73, 74, 83, 93, 94, 95, 97, 109, 110, 111, 120, 128, 129, 138, 147, 150, 151, 154, 155, 168, 180, 185 oder 214.
  • Als ein Magentafarbmittel können kondensierte Azoverbindungen, Diketopyrrolopyrrolidonverbindungen, Anthrachinon, Chinacridonverbindungen, basische präzipitierte Farbstoffverbindungen (bzw. basische Dyelake-Verbindungen), Naphtholverbindungen, Benzimidazolonverbindungen, Thioindigoverbindungen und Perylenverbindungen angegeben werden. Spezifische Beispiele davon beinhalten C.I. Pigment Red 2, 3, 5, 6, 7, 23, 48:2, 48:3, 48:4, 57:1, 81:1, 122, 146, 166, 169, 177, 184, 185, 202, 206, 220, 221, 238, 254 oder 269 und C.I. Pigment Violet 19.
  • Als ein Cyanfarbmittel können Kupferphtalocyaninverbindungen und Derivate davon, Anthrachinonverbindungen und basische präzipitierte Farbstoffverbindungen angegeben werden. Ein spezifisches Beispiel davon ist C.I. Pigment Blue 1, 7, 15, 15:1, 15:2, 15:3, 15:4, 60, 62 oder 66.
  • Diese Farbmittel können jeweils einzeln verwendet werden oder zwei oder mehr Arten davon können als eine Mischung oder eine feste Lösung verwendet werden. Das Farbmittel wird im Hinblick auf Farbtonwinkel, Farbtonsättigung (bzw. Chromasättigung), Helligkeit, Lichtechtheit, OHP-Durchlässigkeit und Dispersibilität in dem Toner ausgewählt. Die Zugabemenge des Farbstoffs, der zu verwenden ist, beträgt bevorzugt 1 Masseteil bis 20 Masseteile bezogen auf 100 Masseteile des polymerisierbaren Monomers oder des Bindemittelharzes.
  • Als Nächstes wird das Bindemittelharz beschrieben.
  • Beispiele des Bindemittelharzes beinhalten Polyester, ein Vinyl-basiertes Harz, ein Epoxyharz und ein Polyurethan.
  • Ein Alkoholbestandteil und ein Säurebestandteil, welche bei der Synthese des Polyesters verwendet werden können, werden nachfolgend beschrieben.
  • Aus den Alkoholbestandteilen wird ein zweiwertiger Alkoholbestandteil durch ein aliphatisches Diol und ein aromatisches Diol beispielhaft wiedergegeben.
  • Beispiele des aliphatischen Diols beinhalten Ethylenglycol, Diethylenglycol, Triethylenglycol, 1,2-Propylenglycol, 1,3-Propylenglycol, Dipropylenglycol, 1,4-Butandiol, 1,4-Butadienglycol, Trimethylenglycol, Tetramethylenglycol, Pentamethylenglycol, Hexamethylenglycol, Octamethylenglycol, Nonamethylenglycol, Decamethylenglycol und Neopentylglycol. Wenn der aliphatische Diol enthalten ist, weisen in einigen Fällen die Polyestermoleküle kristalline Abschnitte auf, in welchen die Moleküle ausgerichtet sind. Es ist bevorzugt, dass der aliphatische Diol in einer Menge von 50% oder mehr aller Alkoholbestandteile enthalten ist.
  • Beispiele des aromatischen Diols beinhalten ein Bisphenol, das durch die Formel (5) dargestellt ist, und ein Derivat davon und ein Diol, das durch die Formel (6) dargestellt ist.
    Figure DE102015119672B4_0009
    (In der Formel stellt R eine Ethylengruppe oder eine Propylengruppe dar, x und y stellen jeweils eine ganze Zahl von 1 oder mehr dar, und der Durchschnitt von x+y beträgt von 2 bis 10.)
    Figure DE102015119672B4_0010
    (In der Formel stellt R'
    Figure DE102015119672B4_0011
    dar.)
  • Aus den Säurebestandteilen wird ein zweiwertiger Säurebestandteil durch Dicarbonsäuren und Derivate davon beispielhaft genannt, wie etwa: Benzoldicarbonsäuren, wie etwa Phthalsäure, Terephthalsäure, Isophthalsäure und Phthalsäureanhydrid, Anhydride davon, oder niedere Alkylester davon; Alkyldicarbonsäuren, wie etwa Bernsteinsäure, Adipinsäure, Sebacinsäure und Azelainsäure, Anhydride davon, oder niedere Alkylester davon; Alkenylbernsteinsäure oder Alkylbernsteinsäuren, wie etwa n-Dodecenylbernesteinsäure und n-Dodecylbernsteinsäure, Anhydride davon, oder niedere Alkylester davon; und ungesättigte Dicarbonsäuren, wie etwa Fumarsäure, Maleinsäure, Citraconsäure (Methylmaleinsäure) und Itaconsäure, Anhydride davon oder niedere Alkylester davon.
  • In der vorliegenden Erfindung ist ein Polyester, der durch Unterziehen eines Carbonsäurebestandteils, der 90 Mol% oder mehr einer aromatischen Carbonsäureverbindung enthält, und eines Alkoholbestandteils einer Kondensationspolymerisation, wobei 80 Mol% oder mehr der aromatischen Carbonsäureverbindung Terephthalsäure und/oder Isophthalsäure sind, bevorzugt.
  • Zusätzlich kann als der Alkoholbestandteil oder der Säurebestundteil ein dreiwertiger oder höherwertiger Alkoholbestandteil oder ein dreiwertiger oder höherwertiger Säurebestandteil, die als Vernetzungsbestandteile dienen, in Kombination mit dem zweiwertigen Anteilsalkoholbestandteil oder dem zweiwertigen Säurebestandteil verwendet werden.
  • Als der mehrwertige Alkoholbestandteil, welcher dreiwertig oder höherwertig ist, werden angegeben: Sorbitol; 1,2,3,6-Hexantetrol; 1,4-Sorbitan; Pentaerythritol; Dipentaerythritol; Tripentaerythritol; 1,2,4-Butantriol; 1,2,5-Pentantriol; Glycerin; 2-Methylpropantriol; 2-Methyl-1,2,4-butantriol; Trimethylolethan; Trimethylolpropan; und 1,3,5-Trihydroxybenzol.
  • Als der polyvalente Carbonsäurebestandteil, welcher dreiwertig oder höherwertig ist, werden angegeben Trimellitsäure, Pyromellitsäure, 1,2,4-Benzoltricarbonsäure, 1,2,5-Benzoltricarbonsäure, 2,5,7-Naphthalentricarbnsäure, 1,2,4-Naphthalentricarbonsäure, 1,2,4-Butantricarbonsäure, 1,2,5-Hexantricarbonsäure, 1,3-Dicarboxyl-2-methyl-2-methylencarboxypropan, tetra(Methylencarboxyl)methan, 1,2,7,8-Octantetracarbonsäure, und eine Empol-Trimersäure und Anhydride davon.
  • Der Alkoholbestandteil wird in einer Menge von bevorzugt 40 Mol-% bis 60 Mol-% verwendet, stärker bevorzugt, 45 Mol-% bis 55 Mol-% bezogen auf das Gesamte des Säurebestandteils und des Alkoholbestandteils.
  • Das Polyesterharz wird typischerweise durch allgemein bekannte Kondensationspolymerisation erhalten.
  • Unterdessen ist ein Beispiel eines vinylbasierten Harzes ein styrolbasiertes Harz.
  • Spezifische Beispiele des styrolbasierten Harzes beinhalten Polystyrol und styrolbasierte Copolymere, wie etwa Styrol-Propylen-Copolymer, ein Styrol-Vinyltoluol-Copolymer, ein Styrol-Methylacrylat-Copolymer, ein Styrol-Ethylacrylat-Copolymer, ein Styrol-Butylacrylat-Copolymer, ein Styrol-Octylacrylat-Copolymer, ein Styrol-Methylmethacrylat-Copolymer, ein Styrol-Ethylmethacrylat-Copolymer, ein Styrol-Butylmethacrylat-Copolymer, ein Styrol-Octylmethacrylat-Copolymer, ein Styrol-Butadien-Copolymer, ein Styrol-Isopren-Copolymer, ein Styrol-Maleinsäure-Copolymer und ein Styrol-Maleat-Copolymer. Diese styrolbasierten Harze können jeweils einzeln verwendet werden oder eine Mehrzahl von Arten davon kann in Kombination verwendet werden.
  • Die folgenden Monomere werden als Monomere zum Erzeugen des styrolbasierten Harzes angegeben.
  • Beispielsweise werden angegeben: Sytrol; Derivate von Styrol, wie etwa o-Methylstyrol, m-Methylstyrol, p-Methylstyrol, p-Methoxystyrol, p-Phenylstyrol, p-Chlorstyrol, 3,4-Dichlorstyrol, p-Ethylstyrol, 2,4-Dimethylstyrol, p-n-Butylstyrol, p-tert-Butylstyrol, p-n-Hexylstyrol, p-n-Octylstyrol, p-n-Nonylstyrol, p-n-Decylstyrol, und p-n-Dodecylstyrol; ungesättigte Monoolefine, wie etwa Ethylen, Propylen, Butylen und Isobutylen; ungesättigte Polyene, wie etwa Butadien und Isopren; Vinylhalogenide, wie etwa Vinylchlorid, Vinylidenchlorid, Vinylbromid, und Vinylfluorid; Vinylester, wie etwa Vinylacetat, Vinylpropionat, und Vinylbenzoat; α-Methylen-aliphatische Monocarboxylate, wie etwa Methylmethacrylat, Ethylmethacrylat, Propylmethacrylat, n-Butylmethacrylat, Isobutylmethacrylat, n-Octylmethacrylat, Dodecylmethacrylat, 2-Ethylhexylmethacrylat, Stearylmethacrylat, Phenylmethacrylat, Dimethylaminoethylmethacrylat und Diethylaminoethylmethacrylat; Acrylate, wie etwa Methylacrylat, Ethylacrylat, n-Butylacrylat, Isobutylacrylat, Propylacrylat, n-Octylacrylat, Dodecylacrylat, 2-Ethylhexylacrylat, Stearylacrylat, 2-Chlorethylacrylat und Phenylacrylat; Vinylether, wie etwa Vinylmethylether, Vinylethylether und Vinylisobutylether; Vinylketone, wie etwa Vinylmethylketone, Vinylhexylketon und Methylisopropenylketone; N-Vinylverbindungen, wie etwa N-Vinylpyrrol, N-Vinylcarbazol, N-Vinylindol und N-Vinylpyrrolidon; Vinylnaphthalene; und Acrylsäure oder Methacrylsäurederivate, wie etwa Acrylonitril, Methacrylonitril und Acrylamid.
  • Ferner werden angegeben: ungesättigte zweiwertige Säuren, wie etwa Maleinsäure, Citraconsäure, Itaconsäure, eine Alkenylbernsteinsäure, Fumarsäure und Mesaconsäure (Trans-citraconsäure); ungesättigte zweiwertige Säureanhydride, wie etwa Maleinsäureanhydrid, Citraconsäureanhydrid, Itaconsäureanhydrid und ein Alkenylbernsteinsäureanhydrid; ungesättigte zweiwertige Halbester, wie etwa ein Methylmaleathalbester, ein Ethylmaleathalbester, ein Butylmaleathalbester, ein Methylcitraconathalbester, ein Ethylcitraconathalbester, ein Ethylcitraconathalbester, ein Butylcitraconathalbester, ein Methylitaconathalbester, ein Methylalkenylsuccinathalbester, ein Methylfumarathalbester, und ein Methylmesaconathalbester; ungesättigte zweiwertige Säureester, wie etwa Dimethylmaleat und Dimethylfumarat; α,β-ungesättige Säuren, wie etwa Acrylsäure, Methacrylsäure, Crotonsäure und Zimtsäure; α,β-ungesättige Säuranhydride, wie etwa Crotonsäureanhydrid und Zimtsäureanhydrid, und Anhydride der α,β-ungesättigten Säuren und niederer Fettsäuren; und Monomere, die jeweils eine Carboxylgruppe aufweisen, wie etwa eine Alkenylmalonsäure, eine Akenylglutarsäure und eine Alkenyladipinsäure, und Säureanhydride davon und Monoester davon.
  • Ferner werden angegeben: Acrylsäureester und Methyacrylsäureester, wie etwa 2-Hydroxyethylacrylat, 2-Hydroxyethylmethacrylat und 2-Hydroxypropylmethacrylat; und Monomere, die jeweils eine Hydroxylgruppe aufweisen, wie etwa 4-(1-Hydroxy-1-methylbutyl)styrol und 4-(1-Hydroxy-1-methylhexyl)styrol.
  • Es ist anzumerken, dass das Bindemittelharz des Toners der vorliegenden Erfindung bevorzugt ein styrolbasiertes Harz ist.
  • Aus diesen ist ein Styrol-Butylacrylat-Copolymer und oder ein Styrol-Butylmethacrylat-Copolymer insbesondere bevorzugt, da dessen Verzweigungsgrad und Harzviskosität leicht eingestellt werden und somit eine Entwickelbarkeit leicht über eine lange Zeitdauer beibehalten wird.
  • Überdies ist das Bindemittelharz, das für den Toner der vorliegenden Erfindung zu verwenden ist, bevorzugt ein styrolbasiertes Harz und jedes der folgenden Harze kann in Kombination damit bis zu einem Grad verwendet werden, bei dem die Wirkung der vorliegenden Erfindung nicht beeinträchtigt ist.
  • Beispielsweise kann Polymethylmethacrylat, Polybutylmethacrylat, Polyvinylacetat, Polyethylen, Polypropylen, Polyvinylbutyral, ein Silikonharz, ein Polyesterharz, ein Polyamidharz, ein Epoxyharz, und ein Polyacrylsäureharz verwendet werden. Diese Harze können, in Kombination mit dem styrolbasierten Harz, einzeln verwendet werden, oder eine Mehrzahl von Arten davon kann in Kombination verwendet werden.
  • In dem Toner der vorliegenden Erfindung kann das vinylbasierte Harz, das als das Bindemittelharz dient, eine vernetzte Struktur aufweisen, die mit einem Vernetzungsmittel mit zwei oder mehr Vinylgruppen vernetzt ist. Beispielsweise werden die folgenden Vernetzungsmittel verwendet.
  • Als aromatische Divinylverbindungen werden angegeben beispielsweise Divinylbenzol und Divinylnaphthalen.
  • Als Diacrylatverbindungen, die durch Alkylketten verbunden sind, werden beispielsweise angegeben Ethylenglycol-Diacrylat, 1,3-Butylenglycol-Diacrylat, 1,4-Butandiol-Diacrylat, 1,5-Pentandiol-Diacrylat, 1,6-Hexandiol-Diacrylat, Neopentylglycol-Diacrylat und solche die durch Abändern des Acrylats der oben genannten Verbindungen in Methacrylat erhalten sind.
  • Als Diacrylatverbindungen, die durch Alkylketten verbunden sind, die jeweils eine Etherbindung enthalten, werden beispielsweise angegeben Diethylenglycol-Diacrylat, Triethylenglycoldiacrylat, Tetraethylenglycoldiacrylat, Polyethylenglycol-#400-diacrylat, Polyethylenglycol-#600-diacrylat, Dipropylenglycoldiacrylat und solche die durch Abändern des Acrylats der oben genannten Verbindungen in Methacrylat erhalten sind.
  • Als Diacrylatverbindungen, die durch Alkylketten verbunden sind, die jeweils eine aromatische Gruppe und Etherbindung enthalten, werden beispielsweise angegeben Polyoxyethylen(2)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propandiacrylat, Polyoxyethylen(4)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propandiacrylat und solche die durch Abändern des Acrylats der obengenannten Verbindungen in Methacrylat erhalten sind.
  • Als eine polyesterartige Diacrylatverbindung wird beispielsweise angegeben ein Produkt, das unter dem Handelsnamen MANDA (Nippon Kayaku Co. Ltd.) erhältlich ist.
  • Zusätzlich werden als polyfunktionelle Vernetzungsmittel angegeben: Pentaerythritoltriacrylat, Trimethylolethantriacrylat, Trimethylolpropantriacrylat, Tetramethylolmethantetraacrylat, Oligoesteracrylat und solche die durch Austausch des Acrylates der oben genannten Verbindungen in Methacrylat erhalten sind; Triallylcyanurat; und Triallyltrimellitat.
  • Aus diesen vernetzbaren Monomeren werden aromatische Divinylverbindungen (insbesondere Divinylbenzol) und Diacrylatverbindungen, die durch Ketten verbunden sind, die jeweils eine aromatische Gruppe und eine Etherbindung enthalten, als solche angegeben, die vom Gesichtpunkt der Verbesserung der Beständigkeit geeigneter Weise verwendet werden.
  • Das Bindemittelharz gemäß der vorliegenden Erfindung weist bevorzugt eine Glasübergangstemperatur (Tg) von 45°C bis 70°C auf. Wenn der Tg 45°C oder mehr beträgt, wird die Entwickelbarkeit leicht über eine lange Zeitdauer verbessert, und wenn der Tg 70°C oder weniger beträgt, neigt die Niedertemperaturfixierbarkeit dazu, verbessert zu werden, was bevorzugt ist.
  • Der Toner der vorliegenden Erfindung kann ein Trennmittel enthalten.
  • Beispiele des Trennmittels beinhalten: Wachse, die jeweils einen Fettsäureester als einen Hauptbestandteil enthalten, wie etwa Carnaubawachs und Montansäureesterwachs; und solche die durch Unterziehen eines Teils oder des Ganzen des Säurebestandteils des Fettsäureesters einer Verseifungsreaktion erhalten sind, wie etwa entsäuertes Carnaubawachs; Methylesterverbindungen, die jeweils eine Hydroxylgruppe aufweisen, die durch Hydrieren von Pflanzenölen und -fetten erhalten sind; gesättigte Fettsäurenmonoester, wie etwa Stearylstearat und Behenylbehenat; doppelt veresterte Produkte von gesättigten aliphatischen Dicarbonsäuren und gesättigten aliphatischen Alkoholen, wie etwa Dibehenylsebacat, Distearyldodecandioat und Distearyloctadecandioat; und doppelt veresterte Produkte gesättigter aliphatischer Diole und gesättigter Fettsäuren, wie etwa Nonandioldibehenat und Dodecandioldistearat; aliphatische kohlenwasserstoffbasierte Wachse, wie etwa niedrigmolekulargewichtiges Polyethylen, niedermolekulargewichtiges Polypropylen, ein mikrokristallines Wachs, ein Paraffinwachs und ein Fisher-Tropsch-Wachs; Oxide aliphatischer kohlenwasserstoffbasierter Wachse, wie etwa ein Polyethylenoxidwachs, oder Blockcopolymere davon; und Wachse, die durch Pfropfen von aliphatischen kohlenwasserstoffbasierten Wachsen mit vinylbasierten Monomeren, wie etwa Styrol und Acrylsäure, erhalten sind; gesättigte lineare Fettsäuren, wie etwa Palmitinsäure, Stearinsäure und Montansäure; ungesättigte Fettsäuren, wie etwa Brassidinsäure (Trans-Erukasäure), Eleostearinsäure und Parinarsäure; gesättigte Alkohole, wie etwa Stearylalkohol, Aralkylalkohol, Behenylalkohol, Carnaubylalkohol, Cerylalkohol und Melissylalkohol; mehrwertige Alkohole, wie etwa Sorbitol; Fettsäureamide, wie etwa Linolsäureamid, Oleinsäureamid, und Laurylsäureamid; gesättigte Fettsäurebisamide, wie etwa Methylenbis(stearylsäureamid), Ethylenbis(caprinsäureamid), Ethylenbis(laurylsäureamid), und Hexamethylenbis(stearylsäureamid); ungesättigte Fettsäureamide, wie etwa Ethylenbis(oleinsäureamid), Hexamethylenbis(oleincsäureamid), N,N'-Dioleyladipinsäureamid, und N,N'-Dioleylsebacinsäureamid; aromatische Bisamide, wie etwa m-Xylolbis(stearinsäureamid), und N,N'-Distearylisophthalsäureamid; aliphatische Metallsalze (im Allgemeinen als Metallseifen bezeichnet), wie etwa Calciumstearat, Calciumlaurat, Zinkstearat und Magnesiumstearat; und langkettige Alkylalkohole oder langkettige Alkylcarbonsäuren mit jeweils 12 oder mehr Kohlenstoffatomen.
  • Aus diesen Trennmitteln sind monofunktionelle oder bifunktionelle Esterwachse, wie etwa gesättigte Fettsäuremonoester und doppelt veresterte Produkte, und Kohlenwasserstoffwachse, wie etwa ein Paraffinwachs und ein Fisher-Tropsch-Wachs, bevorzugt.
  • Der Schmelzpunkt des Trennmittels, der durch die Peaktemperatur des maximalen endothermen Peaks bei der Temperaturerhöhung, die mit einem Differentialrasterkalorimeter (DSC) gemessen wird, definiert ist, beträgt bevorzugt 60°C bis 140°C, stärker bevorzugt 60°C bis 90°C. Wenn der Schmelzpunkt 60°C oder mehr beträgt, wird die Lagerstabilität des Toners der vorliegenden Erfindung verbessert. Wenn währenddessen der Schmelzpunkt 140°C oder weniger beträgt, wird die Niedertemperaturfixierbarkeit unschwer verbessert, was bevorzugt ist.
  • Der Gehalt des Trennmittels ist bevorzugt von 3 Masseteile bis 30 Masseteile bezogen auf 100 Masseteile des Bindemittelharzes.
  • Der Toner der vorliegenden Erfindung enthält bevorzugt ein Ladungssteuerungsmittel.
  • Eine anorganische Metallkomplexverbindung oder eine Chelatverbindung wird effektiver Weise als ein Ladungssteuerungsmittel zum negativen Laden verwendet. Beispiele davon beinhalten: eine Monoazometallkomplexverbindung; eine Acetylacetonmetallkomplexverbindung; und eine Metallkomplexverbindung einer aromatischen Hydroxycarbonsäure oder einer aromatischen Dicarbonsäure.
  • Als spezifische Beispiele kommerziell erhältlicher Produkte davon werden angegeben Spilon Black TRH, T-77 oder T-95 (Hodogaya Chemical Co., Ltd.) und BONTRON (Marke) S-34, S-44, S-54, E-84, E-88, oder E-89 (hergestellt von Orient Chemical Industries Co., Ltd.).
  • Diese Ladungssteuerungsmittel können einzeln verwendet werden, oder zwei oder mehr Arten davon können in Kombination verwendet werden. Vom Gesichtspunkt der Menge an elektrischen Ladungen des Toners wird das Ladungssteuerungsmittel bevorzugt in einer Menge von 0,1 Masseteile bis 10,0 Masseteile, stärker bevorzugt von 0,1 Masseteile bis 5,0 Masseteile bezogen auf 100 Masseteile des Bindemittelharzes verwendet.
  • In der vorliegenden Erfindung enthalten die anorganischen Feinteilchen bevorzugt Siliciumoxidfeinteilchen A.
  • Es ist vom Gesichtspunkt der Leichtigkeit des Steuerns der Teilchengrößenverteilung bevorzugt, dass die Siliciumoxidfeinteilchen A Siliciumoxidfeinteilchen sind, die durch ein Sol-Gel-Verfahren hergestellt sind. Das Sol-Gel-Verfahren ist ein Verfahren, das das Bilden von Teilchen durch Lösungsmittelentfernung aus, und Trocknen einer, Siliciumoxidsolsuspensionsflüssigkeit, die durch Hydrolyse und Kondensationsreaktion mit einem Katalysator in einem wasserenthaltenden organischen Lösungsmittel eines Alkoxysilans erhalten ist, einschließt.
  • Die durch das Sol-Gel-Verfahren erhaltenen Siliciumoxidfeinteilchen weisen angemessene Teilchendurchmesser und eine schmale Teilchengrößenverteilung auf und sind monodispers und sphärisch. Demgemäß werden die Siliciumoxidfeinteilchen auf den Oberflächen der Tonerteilchen mit Leichtigkeit gleichförmig dispergiert und können die Zwischenteilchenkraft mittels eines stabilen Abstandhaltereffekts verringern.
  • Die Siliciumoxidfeinteilchen A weisen bevorzugt einen zahlenmittleren Teilchendurchmesser (D1) der Primärteilchen von 80 nm bis 200 nm vom Gesichtspunkt des Steuerns des Klebeverhältnisses (Anhaftverhältnisses) und eines Effekts als Abstandshalterteilchen über die Langzeitverwendung auf. Überdies weisen diese Siliciumoxidfeinteilchen A bevorzugt eine Halbwertsbreite des Maximalpeaks bei der gewichtsbasierten Teilchengrößenverteilung der Primärteilchen von 25 nm oder weniger auf.
  • Das Sol-Gel-Siliciumoxid, das durch das Sol-Gel-Verfahren erhalten ist, ist in einer sphärischen und monodispersen Form vorhanden, aber ein Teil des Sol-Gel-Siliciumoxids ist in einer koaleszenten Form vorhanden. Wenn die Halbwertsbreite in der gewichtsbasierten Teilchengrößenverteilung 25 nm oder weniger beträgt, ist die Menge solcher koaleszierter Teilchen gering, und eine gleichförmige Anhaftungseigenschaft der Siliciumoxidfeinteilchen A auf den Oberflächen der Tonerteilchen wird erhöht, mit dem Ergebnis, dass eine höhere Fließfähigkeit erhalten wird. Im Ergebnis werden eine gleichförmige Aufladbarkeit und die Ladungsaufbauleistungsfähigkeit des Toners weiter verbessert. Dieser Effekt wird im Fall von Tonerteilchen mit einer durchschnittlichen Zirkularität von 0,960 oder mehr oder Tonerteilchen mit einem Seitenlängenverhältnis von 0,900 oder mehr weiter signifikant.
  • Ferner weisen die Siliciumoxidfeinteilchen A eine gesättigte Feuchtigkeitsabsorptionsmenge von bevorzugt 0,4 Masse-% bis 3,0 Masse-% auf, nachdem sie unter einer Umgebung mit einer Temperatur von 32,5°C und einer relativen Feuchte von 80% für 2 Stunden stehengelassen wurden.
  • Wenn die gesättigte Feuchtigkeitsabsorptionsmenge in dem oben genannten Bereich gesteuert wird, adsorbiert Sol-Gel-Siliciumoxid mit Poren kaum Feuchtigkeit, selbst unter einer Hochtemperatur- und Hochfeuchtigkeitsumgebung und eine hohe Aufladbarkeit wird mit Leichtigkeit beibehalten. Demgemäß kann ein Bild mit höherer Bildqualität und weniger Schleierbildung über die Langzeitverwendung erhalten werden.
  • Als Nächstes wird ein Herstellungsverfahren für Siliciumoxidfeinteilchen basierend auf dem Sol-Gel-Verfahren nachfolgend beschrieben. Als Erstes wird in einem wasserenthaltenden organischen Lösungsmittel ein Alkoxysilan einer Hydrolyse und Kondensationsreaktion unterzogen mit einem Katalysator, um eine Siliciumoxidsolsuspensionsflüssigkeit bereitzustellen. Dann wird das Lösungsmittel aus der Siliciumoxidsolsuspensionsflüssigkeit entfernt und der Rest wird getrocknet. Somit werden die Siliciumoxidfeinteilchen erhalten. Der zahlenmittlere Teilchendurchmesser der Primärteilchen der Siliciumoxidfeinteilchen, die durch das Sol-Gel-Verfahren erhalten sind, kann basierend auf einer Reaktionstemperatur, einer Geschwindigkeit, mit welcher das Alkoxysilan zugetropft wird, einem Gewichtsverhältnis zwischen Wasser, dem organischen Lösungsmittel und dem Katalysator, und einer Rührgeschwindigkeit bei dem Hydrolyse- und Kondensationsreaktionsschritt gesteuert werden. Beispielsweise wird mit steigender Reaktionstemperatur der zahlenmittlere Teilchendurchmesser der Primärteilchen der Siliciumoxidfeinteilchen tendenziell geringer.
  • Die Siliciumoxidfeinteilchen, die zu erhalten sind, sind im Allgemeinen hydrophil und weisen sehr viele Oberflächensilanolgruppen auf. Demgemäß sind im Fall, dass die Siliciumoxidfeinteilchen als ein externes Additiv für den Toner verwendet werden, ihre Oberflächen bevorzugt einer Hydrophobierungsbehandlung unterzogen.
  • Als ein Verfahren zum Hydrophobieren der Siliciumoxidfeinteilchen werden Verfahren angegeben, die einschließen, nach dem Entfernen des Lösungsmittels aus der Siliciumoxidsolsuspensionsflüssigkeit und Trocknen des Rests, das Behandeln des resultierenden mit einem Hydrophobierungsbehandlungsmittel, und ein Verfahren, das einschließt das direkte Zugeben eines Hydrophobierungsbehandlungsmittels zu der Siliciumoxidsolsuspensionsflüssigkeit, um die Behandlung gleichzeitig mit dem Trocknen durchzuführen. Vom Gesichtspunkt des Steuerns der Halbwertsbreite der Teilchengrößenverteilung der Siliciumoxidfeinteilchen A, und der Steuerung der gesättigten Feuchtigkeitsabsorptionsmenge ist eine Technik, die das direkte Zugeben eines Hydrophobierungsbehandlungsmittels zu der Siliciumoxidsolsuspensionsflüssigkeit einschließt, bevorzugt. Durch die Hydrophobierungsbehandlung in der Suspensionsflüssigkeit kann das Sol-Gel-Siliciumoxid einer Hydrophobierungsbehandlung unterzogen werden, während es in einer monodispersen Form vorliegt, und somit wird kaum eine Aggregatmasse nach dem Trocknen erzeugt und eine gleichförmige Beschichtung kann durchgeführt werden.
  • Zusätzlich ist der pH der Siliciumoxidsolsuspensionsflüssigkeit stärker bevorzugt sauer. Wenn die Suspension sauer ist, wird die Reaktivität mit dem Hydrophobierungsbehandlungsmittel erhöht, und eine stärkere und gleichförmigere Hydrophobierungsbehandlung kann durchgeführt werden. Beispiele des Hydrophobierungsmittels beinhalten γ-(2-Aminoethyl)aminpropyltrimethoxysilan, γ-(2-Aminoethyl)aminpropylmethyldimethoxysilan, γ-Methacryloxypropyltrimethoxysilan, N-β-(N-Vinylbenzylaminethyl)-γ-aminopropyltrimethoxysilanhydrochlorid, Hexamethyldisilazan, Methyltrimethoxysilan, Butyltrimethoxysilan, Isobutyltrimethoxysilan, Hexyltrimethoxysilan, Octyltrimethoxysilan, Decyltrimethoxysilan, Dodecyltrimethoxysilan, Phenyltrimethoxysilan, o-Methylphenyltrimethoxysilan, p-Methylphenyltrimethoxysilan, Methyltriethoxysilan, Butyltriethoxysilan, Hexyltriethoxysilan, Octyltriethoxysilan, Decyltriethoxysilan, Dodecyltriethoxysilan, Phenyltriethoxysilan, o-Methylphenyltriethoxysilan und p-Methylphenyltriethoxysilan.
  • Ferner können die Siliciumoxidfeinteilchen zum Erleichtern der Monodispersion der Siliciumoxidfeinteilchen auf den Oberflächen der Tonerteilchen oder zum Ausüben eines stabileren Abstandshaltereffekts nach dem Zerstoßen der Siliciumoxidfeinteilchen verwendet werden.
  • Die Siliciumoxidfeinteilchen A, die in der vorliegenden Erfindung zu verwenden sind, weisen bevorzugt eine scheinbare Dichte von 150 g/l bis 300 g/l auf. Die scheinbare Dichte der Siliciumoxidfeinteilchen A, die in den oben genannten Bereich fällt, bedeutet, dass die Siliciumoxidfeinteilchen A kaum in einer dichten Weise gepackt sind, so vorliegen, dass sie eine große Menge an Luft zwischen den Feinteilchen einschließen, und eine extrem geringe scheinbare Dichte aufweisen. Folglich wird eine Mischeigenschaft zwischen den Tonerteilchen und den Siliciumoxidfeinteilchen A in dem externen Zugabeschritt mit Leichtigkeit verbessert, und somit kann ein gleichförmiger Bedeckungszustand des Toners leicht erhalten werden. Zusätzlich neigt dieses Phänomen dazu, signifikanter zu sein, was zu einem höheren Bedeckungsverhältnis führt, wenn die durchschnittliche Zirkularität oder das Seitenlängenverhältnis der Tonerteilchen erhöht wird. Im Ergebnis sind die Tonerteilchen des Toners nach der externen Zugabe kaum in einer dichten Weise gepackt, und somit wird eine Zwischenteilchenkraft mit Leichtigkeit verringert.
  • Als ein Ansatz zum Steuern der scheinbaren Dichte der Siliciumoxidfeinteilchen A auf den obengenannten Bereich werden angegeben: eine Hydrophobierungsbehandlung in der Siliciumoxidsolsuspensionsflüssigkeit, oder das Einstellen der Intensität des Zerstoßens nach der Hydrophobierungsbehandlung; und das Einstellen einer Hydrophobierungsbehandlungsmenge oder dergleichen. Wenn eine gleichförmige Hydrophobierungsbehandlung durchgeführt wird, kann die Menge eines relativ großen Aggregats selbst verringert werden. Unterdessen kann durch die Einstellung der Intensität des Zerstoßens ein relativ großes Aggregat, das in den Siliciumoxidfeinteilchen nach dem Trocknen enthalten ist, in relativ kleine Sekundärteilchen aufgelockert werden, und die scheinbare Dichte kann verringert werden.
  • Hierbei werden die Siliciumoxidfeinteilchen A in einer Menge von bevorzugt 0,1 Masseteilen bis 2,0 Masseteilen der Siliciumoxidfeinteilchen A bezogen auf 100 Masseteile der Tonerteilchen zugegeben.
  • In der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass die anorganischen Feinteilchen ferner Siliciumoxidfeinteilchen B enthalten und die Siliciumoxidfeinteilchen B einen zahlenmittleren Teilchendurchmesser (D1) der Primärteilchen von 5 nm bis 20 nm aufweisen. Wenn der Teilchendurchmesser in diesen Bereich fällt, kann das Vermitteln von Fließfähigkeit und eines gleichförmig dispergierten Zustands auf der Toneroberfläche mit Leichtigkeit sichergestellt werden.
  • Die Siliciumoxidfeinteilchen B sind Feinteilchen, die durch Gasphasenoxidation von Siliciumhalogenidverbindung erzeugt werden, und solche die Trockenprozesssiliciumoxid genannt werden oder pyrogenes Siliciumoxid genannt werden, werden bevorzugt verwendet. Beispielsweise kann solch ein Siliciumoxid unter Verwendung einer thermischen Zersetzungsoxidationsreaktion in einem Siliciumtetrachloridgas in Sauerstoff und Wasserstoff hergestellt werden, und eine Grundreaktionsformel der Reaktion ist wie folgt: SiCl4 + 2H2 + O2 → SiO2 + 4HCI.
  • In dem Produktionsprozess können Kompositfeinteilchen aus Siliciumoxid und einem anderen Metalloxid ebenso unter Verwendung einer Siliciumhalogenidverbindung mit einer anderen Metallhalogenidverbindung, wie etwa Aluminiumchlorid oder Titanchlorid, erhalten werden, und das Siliciumoxid umfasst ebenso die Kompositfeinteilchen (beziehungsweise ist so zu verstehen, dass es Kompositfeinteilchen mit einschließt).
  • Zusätzlich sind die Siliciumoxidfeinteilchen, die durch die Gasphasenoxidation aus Siliciumhalogenidverbindung erzeugt sind, stärker bevorzugt behandelte Siliciumoxidfeinteilchen mit Oberflächen, die einer Hydrophobierungsbehandlung unterzogen sind. Die einer Hydrophobierungsbehandlung unterzogenen Siliciumoxidfeinteilchen weisen insbesondere jeweils bevorzugt einen Hydrophobierungsgrad, der durch eine Methanoltitrationsprüfung bestimmt ist, im Bereich von 30 bis 80 auf.
  • Als ein Verfahren für die Hydrophobierungsbehandlung wird ein Verfahren angegeben, das eine chemische Behandlung mit einer organischen Siliciumverbindung und/oder einem Silikonöl, die bzw. das in der Lage ist, mit den Siliciumoxidfeinteilchen zu reagieren oder physikalisch darauf absorbiert zu werden, mit einschließt. Als ein bevorzugtes Verfahren ist ein Verfahren angegeben, das das chemische Behandeln der Siliciumoxidfeinteilchen, die durch die Gasphasenoxidation der Siliciumhalogenidverbindung erzeugt sind, mit einer organischen Siliciumverbindung einschließt.
  • Beispiele der organischen Siliciumverbindung beinhalten Hexamethyldisilazan, Trimethylsilan, Trimethylchlorsilan, Trimethylethoxysilan, Dimethyldichlorsilan, Methyltrichlorsilan, Allyldimethylchlorsilan, Allylphenyldichlorsilan, Benzyldimethylchlorsilan, Brommethyldimethylchlorsilan, α-Chlorethyltrichlorsilan, β-Chlorethyltrichlorsilan, Chlormethyldimethylchlorsilan, ein Triorganosilylmercaptan, Trimethylsilylmercaptan, ein Triorganosilylacrylat, Vinyldimethylacetoxysilan, Dimethylethoxysilan, Dimethyldimethoxysilan, Diphenyldiethoxysilan, Hexamethyldisiloxan, 1,3-Divinyltetramethyldisiloxan, 1,3-Diphenyltetramethyldisiloxan, und ein Dimethylpolysiloxan mit 2 bis 12 Siloxaneinheiten pro Molekül und einer Hydroxylgruppe pro Si in einer Siloxaneinheit, die an dem Ende positioniert ist. Eine Art dieser Verbindungen mag einzeln verwendet werden, oder zwei oder mehr dieser Verbindungen können als eine Mischung verwendet werden.
  • Zusätzlich kann ein Silankupplungsmittel, das jeweils ein Stickstoffatom aufweist, wie etwa Aminopropyltrimethoxysilan, Aminopropyltriethoxysilan, Dimethylaminopropyltrimethoxysilan, Diethylaminopropyltrimethoxysilan, Dipropylaminopropyltrimethoxysilan, Dibutylaminopropyltrimethoxysilan, Monobutylaminopropyltrimethoxysilan, Dioctylaminopropyldimethoxysilan, Dibutylaminopropyldimethoxysilan, Dibutylaminopropylmonomethoxysilan, Dimethylaminophenyltriethoxysilan, Trimethoxysilyl-y-propylphenylamin, oder Trimethoxysilyl-y-propylbenzylamin einzeln verwendet werden oder in Kombination verwendet werden. Ein bevorzugtes Beispiel des Silankupplungsmittels ist Hexamethyldisilazan (HMDS).
  • Das Silikonöl ist bevorzugt eines mit einer Viskosität bei 25°C von 0,5 mm2/Sekunde bis 10.000 mm2/Sekunde, stärker bevorzugt 1 mm2/Sekunde bis 1000 mm2/s, weiter bevorzugt von 10 mm2/Sekunde bis 200 mm2/Sekunde bevorzugt. Spezielle Beispiele davon beinhalten ein Dimethylsilikonöl, ein Methylphenylsilikonöl, ein α-Methylstyrol-modifiziertes Silikonöl, ein Chlorphenylsilikonöl und ein Fluor-modifiziertes Silikonöl.
  • Als ein Verfahren für die Silikonölbehandlung wird beispielsweise angegeben: ein Verfahren, das das direkte Mischen eines mit Silankupplungsmittel behandelten Siliciumoxidfeinteilchen und des Silikonöls unter Verwendung einer Mischmaschine, wie etwa eines Henschelmischers mit einschließt; ein Verfahren, das das Besprühen der Siliciumoxidfeinteilchen, die als eine Grundlage dienen, mit dem Silikonöl mit einschließt; oder ein Verfahren, das das Auflösen oder Dispergieren des Silikonöls in einem angemessenen Lösungsmittel und dann Zugeben und Vermischen der Siliciumoxidfeinteilchen, gefolgt von der Entfernung des Lösungsmittels mit einschließt.
  • Die mit dem Silikonöl behandelten Siliciumoxidfeinteilchen weisen stärker bevorzugt Oberflächenbeschichtungen auf, die durch Erwärmen des Siliciumoxids in einem Inertgas bei 200°C oder mehr (stärker bevorzugt 250°C oder mehr) nach der Behandlung mit Silikonöl stabilisiert sind.
  • Vom Gesichtspunkt der Leichtigkeit des Erhaltens einer zufriedenstellenden Hydrophobie beträgt die Behandlungsmenge mit Silikonöl bevorzugt 1 Masseteil bis 40 Masseteile, stärker bevorzugt 3 Masseteile bis 35 Masseteile bezogen auf 100 Masseteile der Siliciumoxidfeinteilchen.
  • Um eine zufriedenstellende Fließfähigkeit dem Toner zu verleihen, weisen die Siliciumoxidfeinteilchen, bevor sie der Hydrophobierungsbehandlung unterzogen werden (Grundmaterial Siliciumoxid) bevorzugt eine spezifische Oberfläche, die durch ein BET-Verfahren basierend auf Stickstoffadsorption gemessen ist, von 200 m2/g bis 350 m2/g auf.
  • Die spezifische Oberfläche basierend auf Stickstoffadsorption, die durch das BET-Verfahren gemessen ist, ist gemäß JIS Z8830 (2001) gemessen. Als ein Messgerät wird ein „automatisches spezifisches Oberfläche/Porenverteilungsmessgerät TriStar 3000 (hergestellt von Shimadzu Corporation)“ verwendet, welches ein Konstantvolumengasadsorptionsverfahren als ein Messsystem verwendet.
  • In dem Toner der vorliegenden Erfindung kann zusätzlich zu den Siliciumoxidfeinteilchen beispielsweise das Folgende in einer geringen Menge in solch einem Ausmaß zugegeben werden, dass die Effekte der vorliegenden Erfindung nicht beeinträchtigt werden: Schmierstoffe, wie etwa Fluorharzpulver, Zinkstearatpulver, und Polyvinylidenfluoridpulver; Abriebstoffe (beziehungsweise Schleifmittel), wie etwa Teeroxidpulver, Siliciumcarbidpulver und Strontiumtanatpulver; und Abstandshalterteilchen, wie etwa Siliciumoxid.
  • Ein bekannter Mischbehandlungsapparat, wie etwa ein Henschelmischer, kann als der Mischbehandlungsapparat für die externe Zugabe und das Mischen der Siliciumoxidfeinteilchen A und der Siliciumoxidfeinteilchen B verwendet werden.
  • Zusätzlich werden die Siliciumoxidfeinteilchen B, die als ein externes Additiv mit einem kleinen Teilchendurchmesser im Vergleich zu den Siliciumoxidfeinteilchen A dienen, bevorzugt unter Verwendung eines in 3 veranschaulichten Apparats zugegeben und eingemischt, da das Bedeckungsverhältnis und der Diffusionszustand (die Verteilung) des externen Additiv leicht gesteuert werden kann.
  • In der vorliegenden Erfindung ist ein bevorzugtes externes Zugabeverfahren ein zweistufiges externes Zugabeverfahren, das ein erstes externes Zugeben der Siliciumoxidfeinteilchen A mit einem Henschelmischer als eine erste Verfahrensstufe und dann das externe Zugeben der Siliciumoxidfeinteilchen B durch die in 3 veranschaulichte Konstruktion als eine zweite Verfahrensstufe einschließt. In diesem Fall können die Siliciumoxidfeinteilchen A, die als Abstandshalterteilchen dienen, gleichförmig und mit einem hohen Anhaftungsverhältnis extern zugegeben werden. Ferner können die Siliciumoxidfeinteilchen B, die jeweils einen kleinen Teilchendurchmesser aufweisen, gleichförmig ohne das Fördern von Anhaftung beziehungsweise Verkleben durch die externe Zugabebehandlung mit der Konstruktion, die in 3 illustriert ist, extern zugegeben werden. Im Ergebnis wird die Zwischenteilchenkraft der vorliegenden Erfindung mit Leichtigkeit gesteuert.
  • 3 ist eine schematische Ansicht zum Veranschaulichen eines Beispiels eines Mischbehandlungsapparats, welcher zum externen Zugeben und Einmischen der Siliciumoxidfeinteilchen B, die in der vorliegenden Erfindung zu verwenden sind, zeigt.
  • Der Mischbehandlungsapparat ist so konfiguriert, dass er eine Scherkraft auf die Tonerteilchen und die Siliciumoxidfeinteilchen B in einen kleinen Freiraumabschnitt (beziehungsweise Spaltabschnitt) aufbringt, und somit können die Siliciumoxidfeinteilchen B dazu gebracht werden, an die Oberfläche der Tonerteilchen anzuhaften, während sie aus Sekundärteilchen und Primärteilchen aufgelockert werden.
  • Ferner zirkulieren die Tonerteilchen und die Siliciumoxidfeinteilchen in der axialen Richtung eines Rotationselements 32 leicht und werden leicht ausreichend vermischt, bevor deren Kleben voranschreitet. Folglich werden das Bedeckungsverhältnis und der Diffusionszustand leicht gesteuert und die Toner-Adhäsionskraft (Zwischenteilchenkraft) wird leicht auf den Bereich der vorliegenden Erfindung gesteuert.
  • Unterdessen ist 6 eine schematische Ansicht zum Illustrieren eines Beispiels der Konstruktion des in dem oben genannten Mischbehandlungsapparats zu verwendenden Rührelements. Nun werden die externe Zugabe und der Mischschritt der Siliciumoxidfeinteilchen B mit Bezug auf 3 und 6 beschrieben werden. Der Mischbehandlungsapparat zur externen Zugabe und zum Einmischen der Siliciumoxidfeinteilchen B beinhaltet zumindest: das Rotationselement 32 mit einer Mehrzahl von Rührelementen 33, die auf einer Oberfläche davon angeordnet sind; ein Antriebselement 38, das dazu ausgestaltet, das Rotationselement rotierend anzutreiben; und ein Hauptkörpergehäuse 31 dazu angeordnet ist, dass eine Lücke zwischen diesem und jedem der Rührelemente 33 vorhanden ist. Der Mischbehandlungsapparat beinhaltet ferner einen Mantel 34, durch welchen ein Wärmetransfermedium strömen gelassen wird und welcher auf der Innenseite des Hauptkörpergehäuses 31 und an einer Endabschnittseitenoberfläche 310 des Rotationselements angeordnet ist. Der Mischbehandlungsapparat beinhaltet ferner eine Rohmaterialzuführöffnung 35, die an der Oberseite des Hauptkörpergehäuses 31 gebildet ist, zum Einführen der Tonerteilchen und der Siliciumoxidfeinteilchen B, und eine Produktausstoßöffnung 36, die am Boden des Hauptkörpergehäuses 31 gebildet ist, zum Ausstoßen eines Toners, der einer externen Zugabe und einer Mischbehandlung unterzogen worden ist, aus einem Hauptkörpergehäuse 31. Ferner ist ein Rohmaterialzuführöffnungsinnenstück 316 in die Rohmaterialzuführöffnung 35 eingeführt, und ein Produktausstoßöffnungsinnenstück 317 ist in die Produktausstoßöffnung 36 eingeführt.
  • Um eine Scherkraft gleichförmig auf die Tonerteilchen auszuüben und dadurch die Adhäsion der Siliciumoxidfeinteilchen B auf die Oberflächen der Tonerteilchen zu erleichtern, während deren Sekundärteilchen in Primärteilchen aufgelockert werden, ist es wichtig, dass die Lücke (der Freiraum) zwischen der inneren Peripherie des Hauptkörpergehäuses 31 und jedem der Rührelemente 33 konstant und sehr klein gehalten wird.
  • Zusätzlich ist in diesem Apparat der Durchmesser der inneren Peripherie des Hauptkörpergehäuses 31 2 oder weniger Mal so groß wie der Durchmesser der äußeren Peripherie des Rotationselements 32. 3 ist eine Illustration eines Beispiels, in welchem der Durchmesser der inneren Peripherie des Hauptkörpergehäuses 31 1,7 Mal so groß ist wie der Durchmesser der äußeren Peripherie des Rotationselements 32 (der Durchmesser des Körpers des Rotationselements 32 ausschließlich der Rührelemente 33). Wenn der Durchmesser der inneren Peripherie des Hauptkörpergehäuses 31 2 Mal so groß oder kleiner wie der Durchmesser der äußeren Peripherie des Rotationselements 32 ist, wird ein Behandlungsraum, in welchem eine Kraft auf die Tonerteilchen wirkt, angemessen eingeschränkt, und somit wird eine ausreichende Einschlagkraft auf die Siliciumoxidfeinteilchen B, welche als Sekundärteilchen vorhanden sind, angewandt. Zusätzlich ist es wichtig, den Abstand in Abhängigkeit von der Größe des Hauptkörpergehäuses einzustellen. Das Einstellen des Freiraums in dem Bereich von etwa 1% bis 5% des Durchmessers der inneren Peripherie des Hauptkörpergehäuses 31 ist wichtig zum Aufbringen einer ausreichenden Scherkraft auf die Siliciumoxidfeinteilchen B. Speziell ist es, wenn der Durchmesser der inneren Peripherie des Hauptkörpergehäuses 31 etwa 130 mm beträgt, angemessen, den Freiraum in dem Bereich von etwa 2 mm bis etwa 5 mm einzustellen, und wenn der Durchmesser der inneren Peripherie des Hauptkörpergehäuses 31 etwa 800 mm ist, ist es angemessen den Freiraum auf den Bereich von etwa 10 mm bis etwa 30 mm einzustellen.
  • Bei dem externen Zugabe- und Mischschritt der Siliciumoxidfeinteilchen B in der vorliegenden Erfindung werden die Oberflächen der Tonerteilchen einer externen Additions- und Mischbehandlung mit den Siliciumoxidfeinteilchen B unter Verwendung des Mischbehandlungsapparats durch Rotieren des Rotationselements 32 mittels des Antriebselements 38 und Rührens und Mischens der Tonerteilchen und der Siliciumoxidfeinteilchen B, die dem Mischbehandlungsapparat zugeführt werden, unterzogen. Wie in 6 illustriert, sind zumindest einige der Mehrzahl aus Rührelementen 33 als Vorwärtsrührelemente 33a gebildet, die dazu konfiguriert sind, die Tonerteilchen und die Siliciumoxidfeinteilchen B in eine der axialen Richtungen des Rotationselements 32 gemeinsam mit der Rotation des Rotationselements 32 zu transportieren. Zusätzlich sind zumindest einige der Mehrzahl aus Rührelementen 33 als Rückwärtsrührelemente 33b ausgebildet, die dazu konfiguriert sind, die Tonerteilchen und die Siliciumoxidfeinteilchen B rückwärts in der anderen Richtung aus der axialen Richtung des Rotationselements 32 gemeinsam mit der Rotation des Rotationselements 32 zu transportieren. In diesem Fall sind, wie in 3 illustriert, wenn die Rohmaterialzuführöffnung 35 und die Produktausstoßöffnung 36 an den beiden Enden des Hauptkörpergehäuses 31 positioniert sind, die Richtung entlang der Produktausstoßöffnung 36 aus von der Rohmaterialzuführöffnung 35 aus gesehen (nach rechts in 3) als „Vorwärtsrichtung“ bezeichnet.
  • Das heißt, die Plattenoberflächen der Vorwärtsrührelemente 33 sind, wie in 6 illustriert, so geneigt, dass sie die Tonerteilchen in einer Vorwärtsrichtung (43) transportieren. Unterdessen sind die Plattenoberflächen der Rührelemente 33b so geneigt, dass sie die Tonerteilchen und die Siliciumoxidfeinteilchen B in einer Rückwärtsrichtung (42) transportieren. Auf diese Weise werden, während ein Transport in der „Vorwärtsrichtung“ (43) und ein Transport in der „Rückwärtsrichtung“ (42) wiederholt durchgeführt werden, die Oberflächen der Tonerteilchen einer externen Addition und Mischbehandlung mit den Siliciumoxidfeinteilchen B unterzogen. Zusätzlich bilden die Rührelemente 33a und 33b Sets, die jeweils eine Mehrzahl von Elementen, die in einem Abstand in der Umlaufrichtung des Rotationselements 32 angeordnet sind, beinhalten. In dem in 6 illustrierten Beispiel bilden die Rührelemente 33a und 33b Sets, die jeweils zwei Elemente in einem jeweiligen Abstand von 180° auf dem Rotationselement 32 bilden. Allerdings kann eine große Anzahl von Elementen ein Set bilden, wie etwa drei Elemente in einem Abstand von 120° oder vier Elemente in einem Abstand von 90°. In dem in 6 illustrierten Beispiel sind insgesamt 12 Rührelemente 33a und 33b in gleichem Abstand gebildet.
  • Ferner ist in 6 die Breite des Rührelements durch „D“ dargestellt und der Abstand, welcher einen Überlappabschnitt der Rührelemente darstellt, ist durch d dargestellt. Vom Gesichtspunkt des effektiven Transportierens der Tonerteilchen und der Siliciumoxidfeinteilchen B in der Vorwärtsrichtung und in der Rückwärtsrichtung ist die Breite „D“ bevorzugt von etwa 20% bis 30% bezogen auf die Länge des Rotationselements 32 in 6. In 6 ist ein Beispiel von 23% illustriert. Ferner weisen die Rührelemente 33a und 33b bevorzugt einen gewissen Grad eines Überlappabschnitts „d“ der Rührelemente mit den Rührelementen 33a und 33b auf, wenn eine Linie von einer Endabschnittsposition des Rührelements 33a und 33b in einer vertikalen Richtung verlängert wird. Damit kann eine Scherkraft effektiv auf die Siliciumoxidfeinteilchen B ausgeübt werden, welche als Sekundärteilchen vorhanden sind. Ein Verhältnis von „d“ bis „D“ von 10% bis 30% ist zum Aufwenden einer Scherkraft bevorzugt.
  • Es ist anzumerken, dass im Gegensatz zur Form wie in 6 illustriert, die folgende Blattform angenommen werden kann, solange die Tonerteilchen in der Vorwärtsrichtung und in der Rückwärtsrichtung transportiert werden können und der Freiraum beibehalten werden kann: eine Form mit einer gekurvten Oberfläche oder einer Paddelstruktur in welcher ein Endblattabschnitt mit dem Rotationselement 32 durch einen stabförmigen Arm verbunden ist.
  • In der vorliegenden Erfindung wird zunächst das Rohmaterialzuführöffnungsinnenstück 316 aus der Rohmaterialzuführöffnung 35 entfernt, und die Tonerteilchen werden in einem Behandlungsraum 39 durch die Rohmaterialzuführöffnung 35 eingeführt. Als Nächstes werden Siliciumoxidfeinteilchen in den Behandlungsraum 39 durch die Rohmaterialzuführöffnung 35 eingeführt, und das Rohmaterialzuführöffnungsinnenstück 316 wird eingeführt. Als Nächstes wird das Rotationselement 32 rotiert (in einer Richtung 41) unter Vermittlung des Antriebselements 38. Somit werden die Behandlungsmaterialien, die wie oben beschrieben eingeführt wurden, einer externen Zugabe- und Mischbehandlung unterzogen, während sie mittels der Mehrzahl von Rührelementen 33, die auf der Oberfläche des Rotationselements 32 angeordnet sind, vermischt und gerührt werden. Es ist anzumerken, dass die folgende Reihenfolge des Einführens angenommen werden kann: zunächst werden die Siliciumoxidfeinteilchen durch die Rohmaterialzuführöffnung 35 eingeführt und dann werden die Tonerteilchen durch die Rohmaterialzuführöffnung 35 eingeführt. Zusätzlich können die Tonerteilchen und die Siliciumoxidfeinteilchen B im Voraus mit einer Mischmaschine, wie etwa einem Henschelmischer, vermischt werden, bevor sie als eine Mischung durch die Rohmaterialzuführöffnung 35 des in 3 illustrierten Apparats eingeführt werden.
  • Als eine Bedingung der externen Zugabe- und Mischbehandlung wird die Leistung des Antriebselements 38 bevorzugt auf einen Bereich von 0,2 W/g bis 2,0 W/g gesteuert, um das Bedeckungsverhältnis und die Diffusionseigenschaft zu verbessern. Zusätzlich wird die Leistung des Antriebselements 38 stärker bevorzugt auf den Bereich von 0,6 W/g bis 1,6 W/g gesteuert. Eine Behandlungszeit ist nicht insbesondere begrenzt, beträgt aber bevorzugt 3 Minuten bis 10 Minuten.
  • Ferner schließt in der vorliegenden Erfindung ein insbesondere bevorzugtes Behandlungsverfahren einen Vormischschritt für jedes aus den Siliciumoxidfeinteilchen B vor dem Betrieb der externen Additions- und Mischbehandlung mit ein. Wenn der Vormischschritt vorhanden ist, werden die Siliciumoxidfeinteilchen B gleichförmig in hohem Maße auf den Oberflächen der Tonerteilchen dispergiert, um so die Steuerung der Zwischenteilchenkraft zu vereinfachen. Spezieller ist es als eine Vormischbehandlungsbedingung bevorzugt, die Leistung des Antriebselements 38 in den Bereich von 0,06 W/g bis 0,20 W/g einzustellen und die Behandlungszeit auf den Bereich von 0,5 Minuten bis 1,5 Minuten einzustellen. Bezüglich der Umdrehungszahl des Rührelements und in der Vormischbehandlung ist in dem Apparat, in welchem der Behandlungsraum 39 des Apparats, der in 3 illustriert ist, ein Volumen von 2,0 x 10-3 m3 auf, die Umdrehungszahl des Rührelements, wenn jedes der Rührelemente 33 die in 6 illustrierte Form aufweist, bevorzugt 50 U/Min bis 500 U/Min. Nach der Fertigstellung der externen Additions- und Mischbehandlung wird das Ausstoßöffnungsinnenstück 317 in der Produktausstoßöffnung 36 entfernt, und der Toner wird aus der Produktausstoßöffnung 36 durch Rotation des Rotationselements 32 mittels des Antriebselements 38 ausgestoßen. Nach Bedarf werden grobe Teilchen und dergleichen von dem resultierenden Toner mit einem Sieb entfernt, wie etwa einem zirkular oszillierenden Sieb, um einen fertigen Toner (Toner mit Finish) bereitzustellen.
  • Zusätzlich weisen die Tonerteilchen, die in der vorliegenden Erfindung zu verwenden sind, ein Seitenverhältnis (Seitenlängenverhältnis) von bevorzugt 0,900 oder mehr, weiter bevorzugt 0,920 oder mehr auf, um die Migration des externen Additivs, das an die Oberflächen der Teilchen angehaftet ist, in vertiefte Abschnitte während der Langzeitverwendung zu verhindern, ein gleichförmiges Anhaften in dem externen Zugabeschritt zu ermöglichen, und in dem Regulierabschnitt eine gleichförmige Ladung zu verleihen.
  • Nun wird ein Produktionsverfahren für den Toner der vorliegenden Erfindung exemplarisch angegeben, ist aber nicht auf das Folgende begrenzt.
  • Die im Toner der vorliegenden Erfindung zu enthaltenden Tonerteilchen können durch ein Pulverisationsverfahren erzeugt werden, aber die zu erhaltenden Tonerteilchen sind im Allgemeinen amorph und ein externes Additiv auf dem Toner kann in Vertiefungsabschnitte bei Langzeitverwendung rollen. Demgemäß ist es, zum Erhalten der Wirkung der vorliegenden Erfindung bevorzugt, eine mechanische/thermische Behandlung oder irgendeine spezielle Behandlung durchzuführen, um das Rollen in die Vertiefungsabschnitte zu unterdrücken.
  • Im Hinblick auf das Vorhergehende wird der Toner der vorliegenden Erfindung bevorzugt mit einem Verfahren des Sphärisierens von Tonerteilchen, die durch ein Pulverisationsverfahren hergestellt sind, mittels Wärmesphärisierungsbehandlung oder einer Technik des Produzierens eines Toners mittels eines Dispersionspolymerisationsverfahrens, eines Emulsionsaggregationsverfahrens, eines Lösungssuspensionsverfahrens, eines Suspensionspolymerisationsverfahrens, oder dergleichen, hergestellt. Insbesondere ist das Suspensionspolymerisationsverfahren extrem bevorzugt, da das Suspensionspolymerisationsverfahren ein leichtes Steuern des Seitenverhältnisses ermöglicht, kaum ein Rollen des externen Additivs in Vertiefungsabschnitte der Tonerteilchen verursacht und mit Leichtigkeit einen Toner bereitstellt, der die physikalischen Eigenschaften der vorliegenden Erfindung geeignet erfüllt.
  • Das Suspensionspolymerisationsverfahren ist nachfolgend beschrieben. Ein polymerisierbares Monomer und ein Farbmittel (nach Bedarf ein Polymerisationinitiator, ein Vernetzungsmittel, ein Ladungssteuerungsmittel und weitere Additive) werden gleichförmig dispergiert, um eine polymerisierbare Monomerzusammensetzung bereitzustellen. Danach wird die resultierende polymerisierbare Monomerzusammensetzung in einer kontinuierlichen Schicht (wie etwa einer wässrigen Phase), die einen Dispersionsstabilisator enthält, unter Verwendung eines geeigneten Rührers dispergiert und eine Polymerisationsreaktion wird unter Verwendung des Polymerisationsinitiators durchgeführt, um eine Bindemittelharz zu erzeugen, um dadurch die Tonerteilchen mit jeweils gewünschten Teilchendurchmesser bereitzustellen. In dem durch das Suspensionspolymerisationsverfahren erhaltenen Toner (nachfolgend gelegentlich als „polymerisierter Toner“ bezeichnet), sind die Formen (Gestalten) der einzelnen Tonerteilchen im Wesentlichen gleichförmig sphärisch, und somit kann ein Toner, der die physikalischen Eigenschaftsanforderungen, die für die vorliegende Erfindung geeignet sind, erfüllt, das heißt durchschnittliche Zirkularität von 0,960 oder mehr, leicht erhalten werden.
  • Beispiele des polymerisierbaren Monomers beinhalten die Monomere zum Erzeugen des styrolbasierten Harzes, das oben beschrieben ist.
  • Der Polymerisationsinitiator, der in dem Suspensionspolymerisationsverfahren zu verwenden ist, ist bevorzugt einer mit einer Halbwertszeit von 0,5 Stunden bis 30 Stunden in einer Polymerisationsreaktion. Zusätzlich wird der Polymerisationsinitiator in einer Menge von bevorzugt 0,5 Masseteilen bis 20 Masseteilen bezogen auf 100 Masseteile des polymerisierbaren Monomers zugegeben.
  • Spezielle Beispiele des Polymerisationinitiators beinhalten: azobasierte oder diazobasierte Polymerisationsinitiatoren, wie etwa 2,2'-Azobis-(2,4-dimethylvaleronitril), 2,2'-Azobisisobutyronitril, 1,1'-Azobis(cyclohexan-1-carbonitril), 2,2'-Azobis-4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile, und Azobisisobutyronitril; und peroxidbasierte Polymerisationsinitiatoren wie etwa Benzoylperoxid, Methylethylketonperoxid, Diisopropylperoxydicarbonat, Cumenhydroperoxid, 2,4-Dichlorbenzoylperoxid, Lauroylperoxid, t-Butylperoxy-2-ethylhexanoat, t-Butylperoxypivalat, di(2-Ethylhexyl)peroxydicarbonat, und di(sec-Butyl)peroxydicarbonat. Aus diesen sind di(2-Ethylhexyl)peroxydicarbonat und di(sec-Butyl) peroxydicarbonat, welche vom Peroxydicarbonattyp sind, bevorzugt verwendet, da, wie oben beschrieben, ein Bindemittelharz, welches ein geringes Molekulargewicht aufweist und eine lineare Molekularstruktur aufweist, leicht produziert wird.
  • In dem Suspensionspolymerisationsverfahren kann ein Vernetzungsmittel in einer Polymerisationsreaktion zugegeben werden. Das Vernetzungsmittel wird bevorzugt in einer Menge von 0,001 Masseteilen bis 15 Massenteilen bezogen auf 100 Masseteile des polymerisierbaren Monomers zugegeben. Beispiele des Vernetzungsmittels beinhalten die Vernetzungsmittel, welche zum Erhalten des vinylbasierten Harzes, das oben beschrieben ist, verwendet werden können.
  • Die polymerisierbare Monomerzusammensetzung enthält bevorzugt ein polares Harz. Bei dem Suspensionspolymerisationsverfahren werden Tonerteilchen in einem wässrigen Medium hergestellt, und somit wird es, wenn das polare Harz enthalten ist, dem polaren Harz ermöglicht, in der Umgebung der Oberfläche jedes der Tonerteilchen vorhanden zu sein. Die Gegenwart des polaren Harzes in der Umgebung der Oberflächen stellt einen Vorteil dahingehend bereit, dass beispielsweise die Dauerbeanspruchungszersetzung (Zersetzung nach langer Verwendung), wie etwa das Einbetten der Siliciumoxidfeinteilchen, durch Erhöhen der Glasübergangstemperatur des polaren Harzes unterdrückt werden kann.
  • Beispiele des polaren Harzes beinhalten: Homopolymere aus Styrol und substituierten Produkten davon, wie etwa Polystyrol und Polyvinyltoluol; styrolbasierte Copolymere, wie etwa ein Styrol-Propylen-Copolymer, ein Styrol-Vinyltoluol-Copolymer, ein Styrol-Vinylnaphthalen-Copolymer, ein Styrol-Methylacrylat-Copolymer, ein Styrol-Ethylacrylat-Copolymer, ein Styrol-Butylacrylat-Copolymer, ein Styrol-Octylacrylat-Copolymer, ein Styrol-Dimethylaminoethylacrylat-Copolymer, ein Styrol-Methylmethacrylat-Copolymer, ein Styrol-Ethylmethacrylat-Copolymer, ein Styrol-Butylmethacrylat-Copolymer, ein Styrol-Dimethylaminoethylmethacrylat-Copolymer, ein Styrol-Vinylmethylether-Copolymer, ein Styrol-Vinylethylether-Copolymer, ein Styrol-Vinylmethylketon-Copolymer, ein Styrol-Butadien-Copolymer, ein Styrol-Isopren-Copolymer, ein Styrol-Maleicsäure-Copolymer, und ein Styrol-Maleat-Copolymer; und Polymethylmethacrylat, Polybutylmethacrylat, Polyvinylacetat, Polyethylen, Polypropylen, Polyvinylbutyral, ein Silikonharz, ein Polyesterharz, ein Styrol-Polyester-Copolymer, ein Polyacrylat-Polyester-Copolymer, ein Polymethacrylat-Polyester-Copolymer, ein Polyamidharz, ein Epoxyharz, ein Polyacrylsäureharz, ein Terpenharz, und ein Phenolharz. Diese polaren Harze können jeweils einzeln verwendet werden, oder zwei oder mehr Arten davon können als eine Mischung verwendet werden. Zusätzlich kann eine funktionelle Gruppe, wie etwa eine Aminogruppe, eine Carboxylgruppe, eine Hydroxylgruppe, eine Sulfonsäuregruppe, eine Glycidylgruppe, oder eine Nitrilgruppe in solch einem Polymer eingeführt werden. Aus diesen Harzen ist ein Polyesterharz bevorzugt.
  • Als das Polyesterharz kann das oben beschriebene Polyesterharz verwendet werden.
  • Das polare Harz weist bevorzugt einen Säurewert von 0,5 mg KOH/g bis 10 mg KOH/g auf. Wenn der Säurewert 0,5 mg KOH/g oder mehr ist, wird eine gleichförmige Schale leicht gebildet. Zusätzlich ist im Fall, wo die magnetischen Feinteilchen als das Farbmittel der Tonerteilchen verwendet werden, wenn der Säurewert des polaren Harzes 10 mg KOH/g oder weniger beträgt, eine Interaktion zwischen den magnetischen Feinteilchen gering, was die Unterdrückung der Aggregationseigenschaft der magnetischen Feinteilchen erleichtert. Folglich werden die magnetischen Feinteilchen in den Tonerteilchen gleichförmig dispergiert, was die Verbesserung der gleichförmigen Aufladbarkeit des Toners vereinfacht.
  • Vom Gesichtspunkt des ausreichenden Erhaltens einer Wirkung, welche die Steuerung des Einbettens des externen Additivs erlaubt, ist das polare Harz bevorzugt mit 2 Masseteilen bis 10 Masseteile bezogen auf 100 Masseteile des Bindemittelharzes enthalten.
  • Das wässrige Medium, in welchem die polymerisierbare Monomerzusammensetzung dispergiert ist, enthält einen Dispersionsstabilisator. Ein bekanntes Surfaktant oder ein bekanntes organisches Dispergiermittel oder anorganisches Dispergiermittel kann als der Dispersionsstabilisator verwendet werden. Aus diesen kann ein anorganisches Dispergiermittel bevorzugt verwendet werden, da die Stabilität des anorganischen Dispergiermittels kaum beeinträchtigt wird, selbst wenn die Reaktionstemperatur verändert wird, aufgrund dessen Dispersionsstabilität basierend auf einer sterischen Hinderungseigenschaft, und da das anorganische Dispergiermittel leicht herausgewaschen werden kann und geringe nachteilige Effekte auf den Toner aufweist. Beispiele solcher anorganischen Dispergiermittel beinhalten: polyvalente Metallphosphate, wie etwa Tricalciumphosphat, Magnesiumphosphat, Aluminiumphosphat, Zinkphosphat, und Hydroxyapatit; Carbonate, wie etwa Calciumcarbonat und Magnesiumcarbonat; anorganische Salze, wie etwa Calciummetasilikat, Calciumsulfat, und Bariumsulfat; und anorganische Verbindungen, wie etwa Calciumhydroxid, Magnesiumhydroxid, und Aluminiumhydroxid.
  • Solch ein anorganisches Dispersionsmittel wird bevorzugt in einer Menge von 0,2 Masseteilen oder mehr und 20 Masseteilen oder weniger bezogen auf 100 Masseteile des polymerisierbaren Monomers verwendet. Zusätzlich kann eine Art des Dispersionsstabilisators einzeln verwendet werden, oder eine Mehrzahl von Arten davon kann in Kombination verwendet werden. Ferner kann ein Surfaktant (bzw. grenzflächenaktiver Stoff) in Kombination in einer Menge von 0,001 Masseteile und mehr und 0,1 Masseteile oder weniger verwendet werden.
  • Beispiele des Surfaktants beinhalten Natriumdodecylbenzolsulfat, Natriumtetradecylsulfat, Natriumpentadecylsulfat, Natriumoctylsulfat, Natriumoleat, Natriumlaurat, Natriumstearat und Kaliumstearat.
  • In dem Schritt des Polymerisierens des polymerisierbaren Monomers ist die Polymerisationstemperatur auf 40°C oder mehr eingestellt, im Allgemeinen 50°C oder mehr und 90°C oder weniger.
  • Nach der Fertigstellung der Polymerisation des polymerisierbaren Monomers werden die resultierenden Polymerteilchen durch bekannte Verfahren filtriert, gewaschen und getrocknet. Somit werden Tonerteilchen erhalten. Der Toner der vorliegenden Erfindung kann durch externe Zugabe und Einmischen von anorganischen Feinteilchen (Siliciumoxidfeinteilchen) in die Tonerteilchen erhalten werden, so dass es den anorganischen Feinteilchen ermöglicht wird, an die Oberflächen der Tonerteilchen anzuhaften. Zusätzlich kann grobes Pulver und Feinpulver in den Tonerteilchen durch Einschließen eines Klassifizierungsschritts (bzw. Klassierungsschritts) in die Produktionsschritte (vor dem Mischen der anorganischen Feinteilchen) entfernt werden.
  • Als Nächstes wird ein Beispiel eines Bilderzeugungsapparats, in welchem der Toner der vorliegenden Erfindung geeigneter Weise verwendet wird, speziell mit Bezug auf 1a und 1b beschrieben. In 1a und 1b sind um ein elektrostatisch-latentbildtragendes Element 100 ein Ladeelement (Ladewalze) 117, eine Entwicklervorrichtung 140, beinhaltend einen Tonerträger 102, ein Transferelement (Transferladewalze) 114, ein Abfalltonerbehälter 116, eine Fixiervorrichtung 126, eine Aufnahmewalze 124, ein Beförderungsband 125 und dergleichen angeordnet. Das elektrostatisch-latentbildtragende Element 100 wird durch die Ladewalze 117 geladen. Dann wird das elektrostatisch-latentbildtragende Element 100 durch Bestrahlung mit Laserlicht 123 mittels eines lasererzeugenden Apparats 121 belichtet. Somit wird ein elektrostatisches Latentbild, das einem gewünschten Bild entspricht, gebildet. Das elektrostatische Latentbild auf dem elektrostatisch-latentbildtragenden Element 100 wird mit einem Toner durch die Entwicklervorrichtung 140 entwickelt, um ein Tonerbild bereitzustellen, und das Tonerbild wird auf ein Transfermaterial P durch die Transferladewalze 114, welche in Widerlager mit dem elektrostatisch-latentbildtragenden Element 100 mit der Vermittlung des Transfermaterials P gebracht wird, transferiert. Das Transfermaterial P mit dem Tonerbild darauf wird zu der Fixiervorrichtung 126 gebracht, und das Tonerbild wird auf dem Transfermaterial fixiert. Zusätzlich wird ein Teil des Toners, der auf dem elektrostatisch-latentbildtragenden Element verbleibt, mit einem Abstreifer abgekratzt und in dem Abfalltonerbehälter 116 gelagert.
  • Als Nächstes werden Messverfahren für die physikalischen Eigenschaften gemäß dem Toner der vorliegenden Erfindung nachfolgend beschrieben. Beispiele, die später zu beschreiben sind, basieren ebenso auf diesen Verfahren.
  • <Messverfahren für zahlenmittleren Teilchendurchmesser (D1) der Siliciumoxidfeinteilchen A>
  • Der zahlenmittlere Teilchendurchmesser der Siliciumoxidfeinteilchen A wird durch Beobachten der Siliciumoxidfeinteilchen A, die auf dem Toner anhaften, mit einem Rasterelektronenmikroskop bestimmt. Ein Hitachi Ultrahochauflösungsfeldemissionsrasterelektronenmikroskop S-4800 (hergestellt von Hitachi High Technologies Corporation) wird als das Rasterelektronenmikroskop verwendet. Die Bildgebungsbedingungen des S-4800 sind Nachfolgend beschrieben.
  • Probenvorbereitung
  • Eine leitfähige Paste wird dünn über eine Probenbühne (Aluminiumprobenbühne, die 15 mm x 6 mm misst) gesprüht, und der Toner wird aufgesprüht. Ferner wird Luft aufgeblasen, um einen Überschuss an Toner von der Probenbühne zu entfernen und die Paste ausreichend zu trocknen. Die Probenbühne wird in einen Probenhalter eingeführt und die Höhe der Probenbühne wird auf 36 mm mit einer Probenhöhenmessvorrichtung eingestellt.
  • Einstellen der S-4800-Beobachtungsbedingungen
  • Der zahlenmittlere Teilchendurchmesser der Primärteilchen der Siliciumoxidfeinteilchen wird unter Verwendung eines Bilds berechnet, das durch Rückstreuelektronenbeobachtung mit dem S-4800 erhalten ist. Eine geringere Aufladung der Siliciumoxidfeinteilchen tritt beim Rückstreuelektronenbild auf, im Vergleich zu einem Sekundärelektronenbild, und somit können die Teilchendurchmesser der Siliciumoxidfeinteilchen präzise gemessen werden.
  • Flüssiger Stickstoff wird bis zum Überlaufpunkt in eine Antikontaminationsfalle, die in dem Spiegelkörper des S-4800 montiert ist, eingeführt, und das Ganze wird für 30 Minuten stehen gelassen. „PCSTEM“ für das S-4800 wird hochgefahren, und ein Spülvorgang (Reinigen eines FE-Chips, der als eine Elektronenquelle dient) wird durchgeführt. Der Beschleunigungsspannungsanzeiger des Kontrollpaneels auf dem Bildschirm wird angeklickt, der [Spülen] (Flushing)-Knopf wird gedrückt, und ein Spülausführdialog wird geöffnet. Das Spülen wird nach der Bestätigung, dass die Spülstärke 2 ist, durchgeführt. Es wird bestätigt, dass der Emissionsstrom aufgrund des Spülens 20 µA bis 40 µA beträgt. Der Probenhalter wird in die Probenkammer auf dem Spiegelkörper des S-4800 eingeführt. [Startbildschirm] (Home) in dem Kontrollpaneel wird gedrückt, um den Probenhalter in die Beobachtungsposition zu bewegen.
  • Der Beschleunigungsspannungsanzeiger wird angeklickt und der HV-Auswahldialog wird geöffnet. Die Beschleunigungsspannung wird auf [0,8 kV] eingestellt und der Emissionsstrom wird auf [20 µA] eingestellt. Mit dem [Basic]-Reiter in dem Betriebspaneel wird die Signalauswahl auf [SE] eingestellt, und [up (U)] und [+BSE] als SE-Detektoren ausgewählt, und [L.A. 100] wird in der Auswahlbox rechts von [+BSE] eingestellt, um dadurch den Beobachtungsmodus in einem Rückstreuelektronenbild zu erstellen.
  • Ebenso mit dem [Basic]-Reiter in dem Operationspaneel wird der Sondenstrom in dem Elektrooptisch-Bedingungen-Block auf [Normal] eingestellt, der Fokusmodus wird auf [UHR] eingestellt, und WD wird auf [3,0 mm] eingestellt. Der [ON]-Knopf auf dem Beschleunigungsspannungsanzeiger in dem Kontrollpaneel wird gedrückt, um die Beschleunigungsspannung anzulegen.
  • Berechnung der zahlenmittleren Teilchendurchmessers (D1) von Siliciumoxidfeinteilchen („da“, das in der Berechnung des theoretischen Bedeckungsverhältnisses zu verwenden ist)
  • Der Vergrößerungsindikator in dem Kontrollpaneel wird gezogen und die Vergrößerung wird auf 100.000x (100 k) eingestellt. Der Fokusregler [GROB] (Coarse) in dem Operationspaneel wird gedreht, und wenn das Bild zu gewissem Grade fokussiert ist, wird die Apertureinstellung eingestellt. [Align] in dem Kontrollpaneel wird geklickt, um den Ausrichtdialog anzuzeigen, und [Beam] wird ausgewählt. Die STIGMA/ALIGNMENT-Regler (X, Y) in dem Operationspaneel werden gedreht, um den angezeigten Strahl auf die Mitte des konzentrischen Kreises zu bewegen.
  • Als Nächstes wird [Aperture] ausgewählt und die STIGMA/ALIGNMENT-Regler (X, Y) werden einer nach dem anderen zum Einstellen gedreht, um die Bildbewegung anzuhalten oder zu minimieren. Der Aperturdialog wird geschlossen und der Fokus wird durch Autofokus eingestellt. Diese Vorgehensweise wird zwei weitere Male wiederholt, um den Fokus einzustellen.
  • Danach werden Teilchendurchmesser für zumindest 300 Siliciumoxidfeinteilchen auf den Oberflächen der Tonerteilchen gemessen, und deren durchschnittlicher Teilchendurchmesser wird bestimmt. Hierbei sind einige der Siliciumoxidfeinteilchen A als eine Aggregatmasse in Abhängigkeit von dem externen Zugabeverfahren vorhanden, und somit wird der zahlenmittlere Teilchendurchmesser (D1) der Primärteilchen der Siliciumoxidfeinteilchen durch Bestimmen des Maximaldurchmessers der Teilchen, welche als Primärteilchen identifiziert werden können, und Berechnen des arithmetischen Mittels der Maximaldurchmesser, die somit erhalten sind, erhalten.
  • <Messverfahren für gewichtsgemittelten Teilchendurchmesser (D4)>
  • Der gewichtsgemittelte Teilchendurchmesser (D4) des Toners wurde durch Messung mit 25.000 effektiven Messkanälen, gefolgt von der Analyse der Messdaten, unter Verwendung eines Präzisionsteilchengrößenverteilungsmessapparats basierend auf einem porenelektrischen Widerstandsverfahren, ausgestattet mit einem 100-µm Öffnungsweitenröhre (Aperturröhre) „Coulter Counter Multisizer 3“ (Marke, hergestellt von Beckmann Coulter, Inc.) und der zugehörigen Software, die beiliegt, „Beckman Coulter Multisizer 3 Version 3.51“ (hergestellt von Beckman Coulter, Inc.) zum Einstellen der Messbedingungen und Analysieren der Messdaten berechnet.
  • Eine Elektrolyt-wässrige Lösung, die durch Auflösen eines reinen Natriumchlorids („reagent grade“) im Ionenaustauschwasser zubereitet wird, so dass sie eine Konzentration von etwa 1 Masse-% aufweist, beispielsweise „ISOTON II“ (hergestellt von Beckman Coulter, Inc.) kann bei der Messung verwendet werden.
  • Es ist anzumerken, dass die zugehörige Software wie nachfolgend beschrieben vor der Messung und der Analyse eingestellt wurde.
  • In dem „Standard Measurement Method (SOM) „Change Screen“ (Ändern des Standardmessverfahrens) der zugehörigen Software wurde die Gesamtzahl eines Kontrollmodus auf 50.000 Teilchen eingestellt, die Anzahl der Messungen auf 1 eingestellt, und der unter Verwendung von „standard particles each having a particle diameter of 10,0 µm“ (Standardteilchen mit jeweils 10,0 µm Teilchendurchmesser) (hergestellt von Beckman Coulter, Inc.) erhaltene Wert wird als ein Kd-Wert eingestellt. Ein Grenzmesswert und ein Rauschniveau werden automatisch durch einen Grenzmesswert/Rauschniveau-Messknopf eingestellt. Zusätzlich wird ein Strom auf 1600 µA eingestellt, eine Messverstärkung wird auf 2 eingestellt, und einen Elektrolytlösung wird auf ISOTON II eingestellt, und ein Häkchen wird in der Auswahlbox, ob die Aparturröhre nach der Messung gespielt werden soll, gesetzt.
  • In dem „Pulse-to-particle Diameter Conversion Setting Screen“ (Puls zu Teilchendurchmesser-Umwandlungseinstellungsbildschirm) der zugehörigen Software wird ein Containerintervall auf einen logarithmischen Teilchendurchmesser eingestellt, und die Anzahl an Teilchendurchmessercontainern wird auf 256 eingestellt, und ein Teilchendurchmesserbereich wird auf den Bereich von 2 µm bis 60 µm eingestellt.
  • Ein spezifisches Messverfahren ist nachfolgend beschrieben.
    1. (1) Etwa 200 ml der elektrolyt-wässrigen Lösung wird in einen Rundbodenbecherglas beschickt, der für Multisizer 3 ausgelegt ist. Das Becherglas wird in einen Probenhalter eingeführt, und die Elektrolyt-wässrige Lösung in dem Becherglas wird mit einem Rührstab bei 24 Umdrehungen/Sekunde in einer Gegenuhrzeigerrichtung gerührt. Dann werden Dreck und Bläschen in der Aparturröhre durch das „Aperture Flushing“ (Öffnungsspülung) Funktion der Analysesoftware entfernt.
    2. (2) Etwa 30 ml der Elektrolyt-wässrigen Lösung wird in einen 100 ml Flachbodenbecherglas eingeführt. Etwa 0,3 ml einer verdünnten Lösung, die durch Verdünnen von „Contaminon N“ (eine 10 Massen-%-ige wässrige Lösung eines Detergenzes zum Waschen von Präzisionsmessvorrichtungen, die ein nichtionisches grenzflächenaktives Mittel, ein anionisches grenzflächenaktives Mittel und einen organischen Aufbaustoff enthält, und einen pH von 7 aufweist, hergestellt von Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) mit Ionenaustauschwasser um die dreifache Masse wird als ein Dispersionsmittel zu der Elektrolyt-wässrigen Lösung zugegeben.
    3. (3) Eine bestimmte Menge Ionenaustauschwasser wird in den Wassertank einer Ultraschalldispergiereinheit „Ultrasonic Dispension System Tetora 150“ (Ultraschalldispersionssystem Tetora 150) (hergestellt von Nikkaki Bios Co., Ltd.), in welchem zwei Oszillatoren mit jeweils einer Oszillationsfrequenz von 50 kHz so eingebaut sind, dass sie um eine Phase von 180° versetzt sind, und welches eine elektrische Ausgabeleistung von 120 W aufweist, eingeführt. Etwa 2 ml des Contaminon N werden dem Wassertank zugegeben.
    4. (4) Das Becherglas in dem Abschnitt (2) wird in das Becherglasfixierloch in der Ultraschalldispergiereinheit eingeführt, und die Ultraschalldispergiereinheit wird betrieben. Dann wird die Höhenposition des Becherglases so eingestellt, dass das Flüssigkeitsniveau der elektrolyt-wässrigen Lösung in dem Becherglas im größtmöglichen Ausmaß in Resonanz tritt.
    5. (5) Etwa 10 µm Toner wird schrittweise zugegeben und in der elektrolyt-wässrigen Lösung in dem Becherglas in dem Abschnitt (4) unter einem Zustand dispergiert, bei welchem die elektrolyt-wässrige Lösung mit Ultraschallwellen behandelt wird. Dann wird die Ultraschalldispersionsbehandlung für weitere 60 Sekunden fortgeführt. Es ist anzumerken, dass die Temperatur von Wasser in dem Wassertank beim Ultraschalldispergieren angemessen auf den Bereich von 10°C bis 40°C eingestellt wird.
    6. (6) Die elektrolyt-wässrige Lösung in dem Abschnitt (5), in welcher der Toner dispergiert worden ist, wird mit einer Pipette in das Rundbodenbecherglas in dem Abschnitt (1) eingetropft, in die Probenhalterung platziert, und die Konzentration des Toners, der zu messen ist, wird auf etwa 5% eingestellt. Dann wird die Messung durchgeführt, bis die Teilchendurchmesser von 50.000 Teilchen gemessen worden sind.
    7. (7) Die Messdaten werden mit der zugehörigen Software, die dem Apparat beigefügt ist, analysiert, und der gewichtsgemittelte Teilchendurchmesser (D4) wird berechnet. Es ist anzumerken, dass der „arithmetische Durchmesser“ der Analyse/Volumen-Statistik (arithmetisches Mittel)-Bildschirm der zugehörigen Software, wenn die zugehörige Software dazu eingestellt wird, einen Graph in Volumen-%-Einheiten anzuzeigen, der gewichtsgemittelte Teilchendurchmesser (D4) ist.
  • <Messverfahren zur Halbwertsbreite des Maximalpeaks in der gewichtsbasierten Teilchendurchmesserverteilung von Siliciumoxidfeinteilchen A>
  • Die Halbwertsbreite in der gewichtsbasierten Teilchengrößenverteilung der Siliciumoxidfeinteilchen A wird unter Verwendung eines Scheibenzentrifugalteilchengrößenverteilungsmessapparats DC24000, hergestellt von CPS Instruments Inc., gemessen. Ein Messverfahren wird nachfolgend beschrieben.
  • Im Fall des magnetischen Toners
  • Zunächst werden 0,5 mg Triton-X100 (hergestellt von Kishida Chemical Co., Ltd.) zu 100 g Ionenaustauschwasser zugegeben, um ein Dispersionsmedium anzufertigen. 1 g des Toners wird zu 9 g des Dispersionsmediums zugegeben, und für 5 Minuten mit einem Ultraschalldispergierer dispergiert. Danach wird ein Neodymmagnet verwendet, um die Tonerteilchen zu binden, um einen Überstand anzufertigen. Als nächstes wird eine für den Messapparat vorgesehene Spritzennadel, hergestellt von CPS Instruments, Inc., auf die Spitze einer Vollplastikeinwegspritze (hergestellt von TGK) mit daran angebrachten Spritzenfilter (Durchmesser: 13 mm/Porendurchmesser: 0,45 µm) (hergestellt von Advantec Toyo Kaisha, Ltd.) angebracht, und 0,1 ml des Überstands wird aufgenommen. Der mit der Spritze aufgenommene Überstand wird in den Scheibenzentrifugalteilchengrößenverteilungsmessapparat DC24000 injiziert und einer Messung der Halbwertsbreite in dem gewichtsbasierten Teilchendurchmesserverteilung der Siliciumoxidfeinteilchen A unterzogen.
  • Details des Messverfahrens sind nachfolgend beschrieben.
  • Zunächst wird eine Scheibe des Apparats mit 24000 U/Min mit Motor Control in der CPS-Software rotiert. Danach werden die folgenden Bedingungen in der Prozedurdefinition eingestellt.
  • Probenparameter
    • ■ Maximaler Durchmesser: 0,5 µm
    • ■ Minimaler Durchmesser: 0,05 µm
    • ■ Teilchendichte: 2,0 g/ml bis 2,2 g/ml (in Abhängigkeit der Probe angemessen einzustellen)
    • ■ Brechungsindex der Teilchen: 1,43
    • ■ Teilchenabsorption: 0 K
    • ■ Nichtsphärischer Faktor: 1,1
  • Kalibrierstandardparameter
    • ■ Peakdurchmesser: 0,226 µm
    • ■ Halbwertsbreite: 0,1 µm
    • ■ Teilchendichte: 1,389 g/ml
    • ■ Fluiddichte: 1,059 g/ml
    • ■ Brechungsindex des Fluids: 1,369
    • ■ Viskosität des Fluids: 1,1 cps
  • Nachdem die oben genannten Bedingungen eingestellt worden sind, wird ein automatischer Gradientenerzeuger AG300, hergestellt von CPS Instruments Inc., verwendet, um eine Dichtegradientenlösung, die aus einer 8 Masse-% sucrose-wässrigen Lösung und einer 24 Masse-% sucrose-wässrigen Lösung gebildet ist, zuzubereiten, und 15 ml der Dichtegradientenlösung wird in einen Messbehälter injiziert.
  • Nach dem Injizieren, wird zum Verhindern der Verdampfens der Dichtegradientenlösung, 1,0 ml Dodecan (hergestellt von Kishida Chemical Co., Ltd.) injiziert, um einen Ölfilm zu bilden, gefolgt von einem Warten für 30 Minuten oder mehr zum Stabilisieren des Apparats.
  • Nach dem Warten, werden Standardteilchen für die Kalibrierung (gewichtsbasierter Medianteilchendurchmesser: 0,226 µm) mit einer 0,1 ml Spritze in den Messapparat eingespritzt, und eine Kalibrierung wird durchgeführt. Danach wird der im Vorhergehenden gesammelte Überstand in dem Apparat eingespritzt und einer Messung der Halbwertsbreite in der gewichtsbasierten Teilchengrößenverteilung unterzogen. Ein Beispiel von Daten, die bei einer tatsächlichen Messung erhalten sind, ist in 4 gezeigt. Die Halbwertsbreite eines Peaks, der in dem Bereich von 80 nm bis 200 nm in der gewichtsbasierten Teilchengrößenverteilung, wie sie in 4 gezeigt ist, erhalten ist, ist als der Wert der Halbwertsbreite in der gewichtsbasierten Teilchengrößenverteilung der Siliciumoxidfeinteilchen A definiert.
  • Im Fall nichtmagnetischen Toners
  • Zunächst werden 0,5 mg Triton-X100 (hergestellt von Kishida Chemical Co., Ltd.) zu 100 g Ionenaustauschwasser zugegeben, um ein Dispersionsmittel zuzubereiten. 0,6 g des Toners werden zu 9,4 g des Dispersionsmediums zugegeben und für 5 Minuten mit einem Ultraschalldisperser dispergiert. Danach wird eine für den Messapparat bestimmte Spritzennadel, hergestellt von CPS Instruments Inc., an die Spritze einer Vollplastikeinwegspritze (hergestellt von TGK) mit daran angebrachtem Spritzenfilter (Durchmesser: 13 mm / Porendurchmesser: 0,45 µm) (hergestellt von Advantec Toyo Kaisha, Ltd.) angebracht, und 0,1 ml eines Überstands werden aufgenommen. Der mit der Spritze aufgenommene Überstand wird in den Scheibenzentrifugalteilchengrößenverteilmessapparat DC24000 eingespritzt und einer Messung der Halbwertsbreite in der gewichtsbasierten Teilchengrößenverteilung der Siliciumoxidfeinteilchen A unterzogen. Details der Messung sind wie oben beschrieben.
  • <Messverfahren für durchschnittliche Zirkularität und Seitenlängenverhältnis der Tonerteilchen>
  • Die durchschnittliche Zirkularität der Tonerteilchen und das Seitenlängenverhältnis der Tonerteilchen werden unter Mess- und Analysebedingungen zum Zeitpunkt des Kalibrierbetriebs mit einem Durchflusstypteilchenanalysator „FPIA-3000“ (hergestellt von Sysmex Corporation) gemessen.
  • Ein spezifisches Messverfahren ist wie nachfolgend beschrieben. Zunächst werden etwa 20 ml Ionenaustauschwasser, aus welchem ein Verunreinigungsfeststoff und dergleichen zuvor entfernt worden sind, in ein Glasgefäß verbracht. Etwa 0,2 ml einer verdünnten Lösung, die durch Verdünnen von „Contaminon N“ (eine 10 Masse-%-wässrige Lösung eines neutralen Detergenses zum Waschen einer Präzisionsmesseinheit, die ein nichtionisches grenzflächenaktives Mittel, ein anionisches grenzflächenaktives Mittel und einen organischen Aufbaustoff enthält, und einen pH von 7 aufweist, hergestellt von Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) mit Ionenaustauschwasser um etwa die dreifache Masse zubereitet ist, wird als ein Dispersionsmittel dem Gefäß zugegeben. Ferner werden etwa 0,02 g einer Messprobe dem Gefäß zugegeben, und dann wird die Mischung einer Dispersionsbehandlung mit einer Ultraschalldispergiereinheit für 2 Minuten unterzogen, so dass eine Dispersionsflüssigkeit zum Messen erhalten wird. Dabei wird die Dispersionsflüssigkeit angemessen so abgekühlt, dass eine Temperatur von 10°C bis 40°C eingestellt ist. Eine Tisch- Ultraschallreinigungs- und- Dispergiereinheit mit einer Oszillationsfrequenz von 50 kHz und einer elektrischen Ausgabeleistung von 150 W (wie etwa „VS-150“ (hergestellt von VELVO-CLEAR)) wird als die Ultraschalldispergiereinheit verwendet. Eine bestimmte Menge Ionenaustauschwasser wird in einen Wassertank eingeführt, und etwa 2 ml des Contaminon N wird zu dem Wassertank zugegeben.
  • Der Durchflusstypteilchenbildanalysator, der mit „LUCPLFLN““ (Vergrößerung: 20, numerische Apertur: 0,40) als eine Objektivlinse ausgestattet ist, wurde bei der Messung verwendet, und ein Teilchenmantel „PSE-900A“ (hergestellt von Sysmex Corporation) wurde als eine Mantelflüssigkeit verwendet. Die Dispersionsflüssigkeit, die gemäß der Prozedur zubereitet ist, wird in den Durchflusstypteilchenbildanalysator eingeführt, und 2.000 Tonerteilchen werden einer Messung gemäß dem Gesamtzählmodus eines HPF-Messmodus unterzogen. Dann wird die durchschnittliche Zirkulität und das Seitenlängenverhältnis der Tonerteilchen mit einem Binärisierungsgrenzwert bei der Teilchenanalyse, der auf 85% eingestellt ist, und Teilchendurchmessern, die zu analysieren sind, die auf solche begrenzt sind, die jeweils einem kreisäquivalenten Durchmesser von 1,977 µm oder mehr und weniger als 39,54 µm entsprechen, bestimmt.
  • Bei der Messung wird das automatisierte Fokussieren mit Standardlatexteilchen (hergestellt durch Auflösen bspw. „RESEARCH AND TEST PARTICLES Latex Microsphere Suspensions 5100A“ (Forsch- und Prüfteilchenlatexmikrosphärensuspensionen 5100A) hergestellt von Duke Scientific mit Ionenaustauschwasser) vor der Initiierung der Messung durchgeführt. Danach wird das Fokussieren bevorzugt alle zwei Stunden nach der Initiierung der Messung durchgeführt.
  • Es ist anzumerken, dass in den Beispielen der vorliegenden Anmeldung ein Durchflussteilchenbildanalysator verwendet wurde, welcher einem Kalibrierbetrieb durch Sysmex Corporation unterzogen wurde und ein Kalibrierzertifikat, das von Sysmex Corporation ausgegeben wurde, erhalten hat. Die Messung wird unter Mess- und Analysebedingungen durchgeführt, die mit denen zum Zeitpunkt des Erhaltens des Kalibrierzertifikats identisch sind, mit Ausnahme davon, dass die Teilchendurchmesser, die zu analysieren sind, auf solche eingegrenzt sind, die einem Kreisäquivalentdurchmesser von 1,977 µm oder mehr und weniger als 39,54 µm entsprechen.
  • <Messverfahren für Siliciumoxidbedeckungsverhältnis des Toners>
  • Das Siliciumoxidbedeckungsverhältnis des Toners in der vorliegenden Erfindung wird basierend auf der Menge an Silicium- (nachfolgend als „Si“ abgekürzt)-Atomen, die sich von Siliciumoxid, das auf der Oberfläche jeder Tonerteilchen vorhanden ist, ableitet, die durch Röntgenphotoelektronenspektroskopie (ESCA) gemessen ist, berechnet.
  • Eine Apparat und Messbedingung für ESCA sind nachfolgend beschrieben. Verwendeter Apparat: Quantum 2000, hergestellt von ULVAC-PHI, Inc.
    • Analyseverfahren: enge Analyse
    • Messbedingung:
    • Röntgenquelle: Al-Kα
    • Röntgenbedingung: 100 µm, 25 W, 15 kV
    • Photoelektronenakzeptanzwinkel: 45°
    • Durchlassenergie: 58,70 eV
    • Messbereich: φ100 µm
  • Die Messung wurde unter den oben genannten Bedingungen durchgeführt.
  • Ein Analyseverfahren wird nachfolgend beschrieben. Zunächst wird ein Peak, der sich von einer C-C-Bindung von Kohlenstoff-1s-Orbitalen ableitet, auf 285 eV korrigiert. Danach wird basierend auf der Peakfläche, die sich von einem Silikon-2p-Orbital mit einer Peakspitze, die im Bereich von 100 eV bis 105 eV detektiert wird, abgeleitet ist, die Menge an Si, das sich von Siliciumoxid ableitet, bezogen auf die Gesamtmenge der Aufbauelemente unter Verwendung eines relativen Sensibilitätsfaktors, der von ULVAC-PHI, Inc. vorgegeben wird, berechnet.
  • Als Nächstes wird auf den Toner aufgebrachtes Siliciumoxid einzeln der Messung durch das gleiche Verfahren wie das oben beschriebene unterzogen, und die Menge an Silicium, die sich von Siliciumoxid ableitet, bezogen auf die Gesamtmenge der Bestandteilselemente wird berechnet. Das Verhältnis der Siliciummenge, wenn der Toner der Messung unterzogen wird, zu der Siliciummenge, wenn das externe Additiv allein der Messung unterzogen wird, wird als das Siliciumoxidbedeckungsverhältnis in der vorliegenden Erfindung definiert.
  • Zusätzlich werden im Fall des Verwendens, als eine Messprobe, von von der Oberfläche der Tonerteilchen getrennten Siliciumoxidfeinteilchen, die Siliciumoxidfeinteilchen von den Tonerteilchen durch die folgende Prozedur separiert.
  • Im Fall von magnetischem Toner
  • Zunächst werden 6 ml Contaminon N (eine 10 Masse-%-wässrige Lösung eines neutralen Detergenses zum Waschen eines Präzisionsmessapparats, das ein nichtionisches grenzflächenaktives Mittel, ein anionisches grenzflächenaktives Mittel und einen organischen Aufbaustoff enthält, und einen pH von 7 aufweist, hergestellt von Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) in 100 ml Ionenaustauschwasser gegeben, um ein Dispersionsmittel zuzubereiten. 5 g des Toners werden zu dem Dispersionsmedium zugegeben, und für 5 Minuten mit einem Ultraschalldispergierer dispergiert. Danach wird das Ergebnis in einen „KM- Shaker“ (Modell: V.SX) hergestellt von Iwaki Sangyo, eingesetzt und für 20 Minuten unter einer Bedingung von 350 Umdrehungen pro Minute geschüttelt.
  • Danach wird ein Neodymmagnet verwendet, um die Tonerteilchen anzuziehen und ein Überstand wird aufgenommen. Der Überstand wird getrocknet, um die Siliciumoxidfeinteilchen zu trocknen. Wenn keine ausreichende Menge an Siliciumoxidfeinteilchen gesammelt werden kann, wird dieser Vorgang wiederholt durchgeführt.
  • Bei diesem Verfahren wird, wenn ein externes Additiv, das sich von den Siliciumoxidfeinteilchen unterscheidet, zugegeben ist, das von dem Siliciumoxidfeinteilchen verschiedene externe Additiv ebenso gesammelt. In solch einem Fall ist es angemessen, die Siliciumoxidfeinteilchen aus den gesammelten externen Additiven unter Verwendung eines Zentrifugierverfahrens oder dergleichen auszusortieren.
  • Im Fall von nicht magnetischem Toner
  • 160 g Sucrose (hergestellt von Kishida Chemical Co., Ltd.) werden zu 100 ml Ionenaustauschwasser zugegeben und darin in einem heißen Wasserbad aufgelöst, um einen Sucrosesirup anzufertigen. 31 g des Sucrosesirups und 6 ml Contaminon N werden in ein Zentrifugenröhrchen eingeführt, um Dispersionsflüssigkeit anzufertigen. 1 g des Toners wird zu der Dispersionsflüssigkeit zugegeben und Klumpen des Toners werden mit einem Spatel oder dergleichen aufgelockert.
  • Das Zentrifugenröhrchen wird für 20 Minuten unter einer Bedingung von 350 U/min mit dem oben genannten Schüttler geschüttelt. Nach dem Schütteln wird die Lösung in ein Glasröhrchen (50 ml) für einen Schwingrotor transferiert und mit einer Zentrifuge unter Bedingung von 3.500 U/min und 30 Minuten zentrifugiert. In dem Glasröhrchen ist nach der Zentrifugation der Toner in der obersten Schicht vorhanden, und die Siliciumoxidfeinteilchen sind auf der Seite der wässrigen Lösung, die als die untere Schicht dient, vorhanden. Die wässrige Lösung, die als die untere Schicht dient, wird aufgenommen und zentrifugiert, um die Sucrose und die Siliciumoxidfeinteilchen zu separieren, und die Siliciumoxidfeinteilchen werden aufgenommen. Nach Bedarf wird die Zentrifugation wiederholt, und nach ausreichender Auftrennung wird die Dispersionsflüssigkeit getrocknet und die Siliciumoxidfeinteilchen werden gesammelt.
  • Wie im Fall des magnetischen Toners wird, wenn ein externes Additiv, das sich von dem Siliciumoxidfeinteilchen unterscheidet, zugegeben ist, das von dem Siliciumoxidfeinteilchen verschiedene Additiv ebenso gesammelt. Folglich werden die Siliciumoxidfeinteilchen von den gesammelten externen Additiven unter Verwendung eines Zentrifugationsverfahrens oder dergleichen absortiert.
  • <Messverfahren für Zwischenteilchenkraft>
  • Die Zwischenteilchenkraft des Toners wird unter Verwendung eines Aggrobot, hergestellt von Hosokawa Micron Corporation, gemessen. Ein spezifisches Messverfahren ist nachfolgend beschrieben.
  • Im Fall des magnetischen Toners
  • Unter einer Umgebung von 25°C/50% (Feuchtigkeit), werden 9,2 g Toner in eine zylindrische Vertikaltrennzelle, die in 2A illustriert ist, verbracht. Danach wird ein Lastkolben mit 0,1 mm/Sekunde abgesenkt, um eine vertikale Last von 78,5 N oder 157,0 N aufzubringen, um dadurch eine verfestigte bzw. konsolidierte Tonerschicht zu erzeugen (verfestigter bzw. konsolidierter Körper des Toners). Danach wird, wie in 2B illustriert, die obere Zelle mit einer Feder angehoben mit einer Geschwindigkeit von 0,4 mm/Sekunde, um die Tonerschicht (verfestigter Körper des Toners) zu ziehen und eine Zwischenteilchenkraft wird basierend auf der maximalen Zugbruchkraft beim Bruch der Tonerschicht (des verfestigten Körpers des Toners) berechnet.
  • Es ist anzumerken, dass die zylindrische Zelle einen Innendurchmesser von 25 mm und eine Höhe von 37,5 mm aufweist.
  • Im Fall des nichtmagnetischen Toners
  • Unter einer Umgebung von 25°C/50% (Feuchtigkeit), werden 7,7 g Toner in eine zylindrische Vertikaltrennzelle, die in 2A illustriert ist, verbracht. Danach wird ein Lastkolben mit 0,1 mm/Sekunde abgesenkt, um eine vertikale Last von 78,5 N oder 157,0 N aufzubringen, um dadurch eine verfestigte Tonerschicht zu erzeugen (verfestigter Körper des Toners). Danach wird, wie in 2B illustriert, die obere Zelle mit einer Feder angehoben mit einer Geschwindigkeit von 0,4 mm/Sekunde um die Tonerschicht (verfestigter Körper des Toners) zu ziehen und eine Zwischenteilchenkraft wird basierend auf der maximalen Zugbruchkraft beim Bruch der Tonerschicht (des verfestigten Körpers des Toners) berechnet.
  • Es ist anzumerken, dass die zylindrische Zelle einen Innendurchmesser von 25 mm und eine Höhe von 37,5 mm aufweist.
  • <Messung der gesättigten Feuchtigkeitsadsorptionsmenge von Siliciumoxidfeinteilchen A>
  • Die gesättigte Feuchtigkeitsadsorptionsmenge (bzw. die saturierte Feuchtigkeitsadsorptionsmenge) der Siliciumoxidfeinteilchen A wird unter Verwendung eines TGA Q5000SA (hergestellt von TA Instruments) gemessen. Die Messung wird mit der folgenden Prozedur durchgeführt.
  • Als eine Probe werden 5 mg bis 20 mg Siliciumoxidfeinteilchen A in eine Probenpfanne eingewogen, welche in einen Hauptkörper des TGA Q5000SA eingeführt wird. Die Messung wird unter den Messbedingungen durchgeführt: eine Temperatur von 32,5°C und eine Feuchtigkeit von 0% für 2 Stunden; dann eine Temperatur von 32,5°C und eine Feuchtigkeit von 80% für 2 Stunden; und dann wieder eine Temperatur von 32,5°C und eine Feuchtigkeit von 0% für 2 Stunden. Ein Unterschied zwischen einer Feuchtigkeitsmenge nach dem Stehenlassen bei einer Temperatur von 32°C und einer Feuchtigkeit von 0% für 2 Stunden nach der Initiierung der Messung und einer Feuchtigkeitsmenge nach dem Stehenlassen bei 32,5°C und einer Feuchtigkeit von 80% für 2 Stunden wird als die gesättigte Feuchtigkeitsadsorptionsmenge definiert.
  • Nun wird die vorliegende Erfindung spezieller mittels Beispielen beschrieben. Allerdings sind die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung nicht im Geringsten auf die nachfolgenden Beispiele beschränkt. In den Beispielen beziehen sich „Teil(e)“ auf „Massenteil(e)“.
  • <Herstellung eines Tonerträgers>
  • Die Herstellung eines Tonerträgers wird mit Bezug auf FIG. 5 beschrieben. (Synthese eines Isocyanatgruppen-terminierten Prepolymers A-1)
  • Unter einer Stickstoffatmosphäre wird in einem Reaktionsgefäß zu 17,7 Teilen Tolylendiisozyanat (TDI) (Handelsname: COSMONAT T80; hergestellt von Mitsui Chemicals, Inc.) 100,0 g eines Polypropylenglycol-basierten Polyols (Handelsname: EXCENOL 4030; hergestellt von Asahi Glass Co., Ltd.) schrittweise zugetropft, während die Temperatur in dem Reaktionsgefäß bei 65°C gehalten wurde. Nach dem Beenden des Zutropfens wurde eine Reaktion bei einer Temperatur von 65°C für zwei Stunden durchgeführt. Die resultierende Reaktionsmischung wurde auf Raumtemperatur abgekühlt, um ein Isocyanatgruppen-terminiertes Prepolymer (bzw. Vorpolymer) A-1 mit einem Isocyanatgruppengehalt von 3,8 Masse-% zuzubereiten.
  • (Synthese einer Aminoverbindung (Verbindung, die durch die Strukturformel (1) dargestellt ist))
  • (Synthese von Aminoverbindung B-1)
  • In einem Reaktionsgefäß, das mit einer Rührvorrichtung, einer Temperaturanzeige, einer Rückflussröhre, einem Zutropfgefäß, und einer Temperatursteuerungsvorrichtung ausgestattet ist, wurden 100,0 Teile (1,67 Mol) Ethylendiamin und 100 Teile reines Wasser auf 40°C unter Rühren erwärmt. Als Nächstes wurden, während die Reaktionstemperatur bei 40°C oder weniger gehalten wurde, 425,3 Teile (7,35 Mol) Propylenoxid schrittweise über 30 Minuten zugetropft. Die Mischung wurde einer Reaktion unter weiterem Rühren für eine Stunde unterzogen, um eine Reaktionsmischung zuzubereiten. Die resultierende Reaktionsmischung wurde unter reduzierten Druck erwärmt, um Wasser abzudampfen. Somit wurden 426 g einer Aminoverbindung B1 erhalten.
    Figure DE102015119672B4_0012
  • (Vorbereiten eines Substrats)
  • Ein Substrat 2 wurde durch Aufbringen und Backen einens Primers (Handelsname: DY35-051; hergestellt von Dow Corning Toray Co., Ltd.) auf eine zylindrische Röhre aus Aluminium mit einem Außendurchmesser von 10 mmφ (Durchmesser) und einer arithmetischen Mittenrauheit Ra von 0,2 µm, welche einen Schleifprozess unterzogen war, vorbereitet.
  • (Produktion einer elastischen Walze)
  • Das im Vorhergehenden vorbereitete Substrat wurde in eine Form verbracht, und eine additions-typ Silikonkautschukzusammensetzung, die durch Mischen der folgenden Materialien erhalten wurde, wurde in die in der Form gebildete Kavität eingespritzt.
    Flüssiges Silikonkautschukmaterial (Handelsname, SE 6724 A/B; hergestellt von Dow Corning Toray Co., Ltd.); 100 Teile
    Kohleschwarz (carbon black) (Handelsname, TOKABLACK #4300; hergestelllt von Tokai Carbon Co., Ltd.) 15 Teile
    Siliciumoxidpulver als ein Wärmebeständigkeitsvermittlungsmittel 0,2 Teile
    Platinkatalysator 0,1 Teil
  • Nachfolgend wurde die Form erwärmt, um den Silikonkautschuk bei einer Temperatur von 150°C für 15 Minuten zu vulkanisieren und zu härten. Das Substrat mit einer gehärteten Silikonkautschukschicht, die auf der periphären Oberfläche davon gebildet wurde, wurde aus der Form entfernt, und dann wurde das Substrat ferner bei einer Temperatur von 180°C für eine Stunde erwärmt, um die Härtungsreaktion der Silikonkautschukschicht fertig zu stellen. Somit wurde eine elastische Walze D-2 mit einer elastischen Silikonkautschukschicht 3 mit einer Dicke von 0,5 mm und einem Durchmesser von 11 mm, die auf der äußeren Peripherie des Substrats 2 gebildet wurde, hergestellt.
  • (Produktion der Oberflächenschicht)
  • Als Materialien für eine Oberflächenschicht 4 wurden 617,9 Teile des Isocyanatgruppen-terminierten Prepolymers A-1 mit 34,2 Teilen der Aminoverbindung B-1, 117,4 Teilen Kohleschwarz (Handelsname, MA230; hergestellt von Mitsubishi Chemical Corporation) und 130,4 Teilen Urethanharzfeinteilchen (Handelsname, Art Pearl C-400; hergestellt von Negami Chemical Industrial Co., Ltd.) gerührt und vermischt.
  • Als Nächstes wurde MEK zugegeben, um ein Gesamtfeststoffgehaltsverhältnis von 30 Masse-% zu erreichen, um dadurch eine Farbe (einen Anstrich) zum Bilden einer Oberflächenschicht zuzubereiten.
  • Als Nächstes wurde die elastische Walze D-2, die zuvor hergestellt wurde, in eine vertikale Position gebracht, wobei die kautschukfreien Teile abgedeckt wurden, und mit 1.500 U/min rotiert. Die Farbe wurde mit einer Sprühvorrichtung, die mit 30 mm/Sekunde abgesenkt wurde, darauf aufgebracht. Nachfolgend wurde das resultierende in einem Heißlufttrockenofen bei einer Temperatur von 180°C für 20 Minuten erwärmt, um die aufgebrachte Schicht zu härten und zu trocknen, um dadurch eine Oberflächenschicht mit einer Dicke von etwa 8 µm auf der äußeren Peripherie der elastischen Schicht zu bilden. Somit wurde ein Tonerträger 1 hergestellt.
  • <Produktionsbeispiel von Tonerteilchen 1>
  • (Zubereitung eines ersten wässrigen Mediums)
  • 450 Teile einer wässrigen Lösung von 0,1 Mol/l-Na3PO4 wurden zu 720 Teilen Ionenaustauschwasser zugeführt, und die Mischung wurde auf eine Temperatur von 60°C erwärmt. Danach wurden 67,7 Teile einer wässrigen Lösung von 1,0 Mol/l-CaCl2 zugegeben, um ein erstes wässriges Medium bereitzustellen, das einen Dispersionsstabilisator enthält.
  • (Zubereitung einer polymerisierbaren Monomerzusammensetzung)
  • Styrol 74 Teile
    n-Butylacrylat 26 Teile
    Divinylbenzol 0,5 Teile
    Polyesterharz 10 Teile
    Negativ-Ladungssteuerungsmittel T-77 (hergestellt von Hodogaya Chemical Co., Ltd.) 1 Teil
    Magnetisches Material (Zusammensetzung: Fe3O4, Form: sphärische Form, zahlenmittelerer Teilchendurchmesser der Primärteilchen: 0,21 µm, magnetische Charakteristika bei 795,8 kA/m; Hc: 5,5 kA/m, σs: 84,0 Am2/kg, σr: 6,4 A) 65 Teile
  • Die obige Formulierung wurde gleichförmig unter Verwendung eines Attritors (hergestellt von Mitsui Miike Chemical Engineering Machinery Co., Ltd.) dispergiert und vermischt. Die resultierende Monomerzusammensetzung wurde auf eine Temperatur von 60°C erwärmt, und 15 Teile eines Paraffinwachses (HNP-9: hergestellt von Nippon Seiro Co., Ltd.), das als ein Trennmittel dient, und 10 Teile t-Butylperoxypivalat (25% Toluollösung), das als ein Polymerisationsinitiator dient, wurden damit vermischt und darin aufgelöst, um eine polymerisierbare Monomerzusammensetzung anzufertigen.
  • (Zubereitung eines zweiten wässrigen Mediums)
  • 150 Teile einer wässrigen Lösung von 0,1 Mol/l-Na3PO4 wurden in 360 Teile Ionenaustauschwasser geführt, und die Mischung wurde auf eine Temperatur von 60°C erwärmt. Danach wurden 22,6 Teile einer wässrigen Lösung von 1,0 Mol/l-CaCl2 zugegeben, um ein zweites wässriges Medium, das einen Dispersionsstabilisator enthält, bereitzustellen.
  • (Granulation/Polymerisation/Filtration/Trocknen)
  • Die polymerisierbare Monomerzusammensetzung wurde in das erste wässrige Medium eingeführt, und die Mischung wurde durch Rühren bei einer Temperatur von 60°C unter einer N2-Atmosphäre mit einem TK Homomixer (hergestellt von Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.) bei 10.000 U/Min für 15 Minuten granuliert. Danach wurde die granulierte Flüssigkeit dem zweiten wässrigen Medium zugegeben, und die Mischung mit einem Rührblatt gerührt, um einer Polymerisationsreaktion bei einer Reaktionstemperatur von 70°C für 300 Minuten unterzogen zu werden. Danach wurde die Suspensionsflüssigkeit mit 3°C/Min auf Raumtemperatur abgekühlt, und Chlorwasserstoffsäure wurde zugegeben, um das Dispersionsmittel aufzulösen, gefolgt von Filtration, Waschen mit Wasser und Trocknen, um Tonerteilchen 1 bereitzustellen. Die physikalischen Eigenschaften der Tonerteilchen 1 sind in Tabelle 1 gezeigt.
  • < Produktionsbeispiel von Tonerteilchen 2>
  • Tonerteilchen 2 wurden durch dasselbe Verfahren wie das für die Tonerteilchen 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass in „Produktionsbeispiel von Tonerteilchen 1“ die Umdrehungszahl des Rührens mit dem TK Homomixer (hergestellt von Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.) während der Granulierung auf 12000 U/Min geändert wurde. Die physikalischen Eigenschaften der Tonerteilchen 2 sind in Tabelle 1 gezeigt.
  • <Produktionsbeispiel von Tonerteilchen 3>
  • Tonerteilchen 3 wurden durch dasselbe Verfahren wie das für Tonerteilchen 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass in „Produktionsbeispiel von Tonerteilchen 1“ die Menge der wässrigen Lösung von 0,1 Mol/l-Na3PO4, die dem zweiten wässrigen Medium zugegeben ist, auf 100 Teile geändert wurde, und die Menge der wässrigen Lösung von 1,0 Mol/l-CaCl2, die zuzugeben ist, auf 15,0 Teile geändert wurde. Die physikalischen Eigenschaften der Tonerteilchen 3 sind in Tabelle 1 gezeigt.
  • <Produktionsbeispiel von Tonerteilchen 4>
  • Tonerteilchen 4 wurden durch dasselbe Verfahren wie das für Tonerteilchen 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass in „Produktionsbeispiel von Tonerteilchen 1“ die Menge der wässrigen Lösung von 0,1 Mol/l-Na3PO4, die dem zweiten wässrigen Medium zugegeben ist, auf 200 Teile geändert wurde, und die Menge der wässrigen Lösung von 1,0 Mol/l-CaCl2, die zuzugeben ist, auf 30,1 Teile geändert wurde. Die physikalischen Eigenschaften der Tonerteilchen 4 sind in Tabelle 1 gezeigt.
  • <Produktionsbeispiel von Tonerteilchen 5>
  • Tonerteilchen 5 wurden durch dasselbe Verfahren wie das für Tonerteilchen 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass in „Produktionsbeispiel von Tonerteilchen 1“ die Menge der wässrigen Lösung von 0,1 Mol/l-Na3PO4, die dem zweiten wässrigen Medium zugegeben ist, auf 50 Teile geändert wurde, und die Menge der wässrigen Lösung von 1,0 Mol/l-CaCl2, die zuzugeben ist, auf 7,5 Teile geändert wurde. Die physikalischen Eigenschaften der Tonerteilchen 5 sind in Tabelle 1 gezeigt.
  • < Produktionsbeispiel von Tonerteilchen 6>
  • Tonerteilchen 6 wurden durch dasselbe Verfahren wie das für die Tonerteilchen 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass in „Produktionsbeispiel von Tonerteilchen 4“ die Umdrehungszahl des Rührens mit dem TK Homomixer (hergestellt von Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.) während der Granulierung auf 12000 U/Min geändert wurde. Die physikalischen Eigenschaften der Tonerteilchen 6 sind in Tabelle 1 gezeigt.
  • <Produktionsbeispiel von Tonerteilchen 9>
  • Tonerteilchen 9 wurden durch dasselbe Verfahren wie das für die Tonerteilchen 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass in „Produktionsbeispiel von Tonerteilchen 1“, das zweite wässrige Medium nicht verwendet wurde. Die physikalischen Eigenschaften der Tonerteilchen 9 sind in Tabelle 1 gezeigt.
  • <Produktionsbeispiel von Tonerteilchen 7>
  • Ein Vierhalsgefäß wurde mit 710 Teilen Ionenaustauschwasser und 850 Teilen einer wässrigen Lösung von 0,1 Mol/l Na3PO4 beschickt, und die Mischung wurde unter Rühren bei 12000 U/min unter Verwendung eines TK Homomixers bei 60°C gehalten. 68 Teile einer wässrigen Lösung von 1,0 Mol/l-CaCl2 wurden der Mischung schrittweise zugegeben, um ein wässriges Dispersionsmedium anzufertigen, das einen feinen und schlecht wasserlöslichen Dispersionsstabilisator Ca3(PO4)2 enthält.
    Styrol 76 Teile
    n-Butylacrylat 24 Teile
    C.I. Pigment Blue 15:3: hergestellt von Dainichiseika Color & Chemicals Mfg. Co., Ltd. 6,5 Teile
    Polyesterbasiertes Harz (1) (Terephthalsäure-Propylenoxid-modifiziertes Bisphenol A (2 Mol Addukt) (Molverhältnis = 51:50), Säurewert = 10 mgKOH/g, Glasübergangstemperatur= 70°C, Mw = 10500, Mw/Mn = 3,20) 5 Teile
    Negativ-Ladungssteuerungsmittel (Aluminiumverbindung einer 3,5-di-tert- Butylsalicylsäure) 0,4 Teile
    Fisher-Tropsch Wachs (Maximale endotherme Peaktemperatur = 75°C) 7,5 Teile
  • Die oben genannten Materialien wurden für 3 Stunden unter Verwendung eines Attritors gerührt, um die Bestandteile in den polymerisierbaren Monomeren zu dispergieren, um dadurch eine Monomermischung anzufertigen. Der Monomermischung wurden 10,0 Teile 1,1,3,3-Tetramethylbutylperoxid-2-ethylhexanoat, das als ein Polymerisationsinitiator dient, (Toluollösung 50%) zugegeben, um eine polymerisierbare Monomerzusammensetzung anzufertigen. Die polymerisierbare Monomerzusammensetzung wurde dem wässrigen Dispersionsmedium zugegeben, und die Mischung wurde für 5 Minuten granuliert, während die Anzahl an Umdrehungen der Rührmaschine bei 10000 U/Min gehalten wurde. Danach wurde eine Hochgeschwindigkeitsrührvorrichtung gegen einen Blattrührer getauscht, die Innentemperatur wurde auf 70°C erhöht, und die Reaktion wurde für 6 Stunden unter leichtem Rühren durchgeführt.
  • Als Nächstes wurde die Temperatur in dem Gefäß auf 80°C erhöht, und die Temperatur wurde für 4 Stunden beibehalten und dann schrittweise bei einer Kühlgeschwindigkeit von 1°C/Min bis auf 30°C abgekühlt, um eine Aufschlämmung 1 bereitzustellen. Verdünnte Salzsäure wurde in das Gefäß, das die Aufschlämmung 1 enthält, gegeben, um den Dispersionsstabilisator zu entfernen. Ferner wurde das Resultierende filtriert, gewaschen und getrocknet, um Tonerteilchen 7 bereitzustellen. Die physikalischen Eigenschaften der Tonerteilchen 7 sind in Tabelle 1 gezeigt.
  • <Produktionsbeispiel von Tonerteilchen 8>
  • 71,0 Teile Polyoxypropylen (2.2)-2,2-bis (4-hydroxyphenyl)propanol, 28,0 Teile Terephthalsäure, 1,0 Teile Trimellitanhydrid, und 0,5 Teile Titantetrabutoxid wurden in einen 4 Liter Vierhalsglaskolben verbracht, und der Kolben wurde mit einer Temperaturanzeige, einem Rührstab, einem Kondensator und einer Stickstoffeinlassröhre ausgestattet und in einen Heizmantel verbracht. Als Nächstes wurde das Innere des Kolbens mit Stickstoffgas gespült, die Temperatur wurde dann schrittweise unter Rühren erhöht, und die Reaktion wurde für 4 Stunden bei einer Temperatur von 200°C unter Rühren durchgeführt. Somit wurde ein Polyesterharz 1-1 erhalten. Das Polyesterharz 1-1 weist die folgenden physikalischen Eigenschaften auf: Gewichtgemitteltes Molekulargewicht (Mw) 80.000, zahlengemitteltes Molekulargewicht (Mn) 3.500, und Peakmolekulargewicht (Mp) 5.700.
  • Zusätzlich wurden 70,0 Teile Polyoxypropylen-(2,2)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propanol, 20,0 Teile Terephthalsäure, 3,0 Teile Isophthalsäure, 7,0 Teile Trimellitanhydrid, und 0,5 Teile Titantetrabutoxid in ein 4 Liter Vierhalsglaskolben verbracht, und der Kolben wurde mit einer Temperaturmesssonde, einem Rührstab, einem Kondensator und einer Stickstoffeinlassröhre ausgestattet und in einen Heizmantel verbracht. Als Nächstes wurde das Innere des Kolbens mit Stickstoffgas gespült, die Temperatur wurde dann schrittweise unter Rühren erhöht, und die Reaktion wurde für 6 Stunden bei einer Temperatur von 220°C unter Rühren durchgeführt. Somit wurde ein Polyesterharz 1-2 erhalten. Das Polyesterharz 1-2 weist die folgenden physikalischen Eigenschaften auf: Gewichtgemitteltes Molekulargewicht (Mw) 120.000, zahlengemitteltes Molekulargewicht (Mn) 4.000, und Peakmolekulargewicht (Mp) 7.800.
  • 70 Teile des Polyesterharzes 1-1 und 30 Teile des Polyesterharzes 1-2 wurden mit einem Henschelmischer (hergestellt von Mitsui Miike Chemical Engineering Machinery, Co., Ltd.) vorgemischt, und mit einer Schmelzknetmaschine (Modell PCM-30, hergestellt von Ikegai Ironworks Corp.) unter den Bedingungen einer Umdrehungszahl von 3,3 s-1 und einer Temperatur des gekneteten Harzes von 100°C schmelzvermengt, um ein Bindemittelharz 1 bereitzustellen.
    Polyethylen geringer Dichte (Mw: 1.400, Mn: 850, maximaler endothermer Peak durch DSC: 100°C) 20,0 Teile
    Styrol 64,0 Teile
    n-Butylacrylat 13,5 Teile
    Acrylonitril 2,5 Teile
  • Als Nächstes wurden die oben genannten Materialien in einen Autoklaven verbracht, das Innere des Systems wurde mit N2 gespült, und dann wurde die Temperatur erhöht und bei 180°C unter Rühren gehalten. 50 Teile einer Lösung von 2 Masse-% t-Butylhydroperoxid in Xylol wurden kontinuierlich in das System für 5 Stunden eingetropft, die Mischung wurde abgekühlt und dann wurde das Lösungsmittel abgetrennt und entfernt, um ein Polymer A bereitzustellen. Das Molekulargewicht des Polymers A wird gemessen, und zu 7.000 bezüglich eines gewichtsgemittelten Molekulargewichts (Mw) gefunden, und in 3.000 bezüglich des zahlengemittelten Molekulargewichts (Mn) gefunden.
    Bindemittel Harz 1 100 Teile
    Polymer A 5 Teile
    Fisher-Tropsch Wachs (Peaktemperatur des maximalen endothermen Peaks: 78°C) 5 Teile
    C.I. Pigment Blue 15:3: hergestellt von Dainichiseika Color & Chemicals Mfg.
    Co., Ltd. 8 Teile
    Negativ-Ladungssteuerungsmittel (Aluminiumverbindung von 3,5-, -di-tert- Butylsalicylsäure) 0,5 Teile
  • Als Nächstes wurde die oben genannte Formulierung mit einem Henschelmischer (Modell FM-75, hergestellt von Mitsui Miike Chemical Engineering Machinery, Co., Ltd.) vermischt und dann mit einem Biaxialkneter (Modell PCM-30, hergestellt von Ikegai Ironworks Corp.), der auf eine Temperatur von 130°C eingestellt war, geknetet. Das geknetete Produkt wurde abgekühlt und mit einer Hammermühle grob auf 1 mm oder weniger pulverisiert, um ein grob pulverisiertes Produkt bereitzustellen. Das erhaltene grob pulverisierte Produkt wurde mit einer mechanischen Pulverisiermaschine (T-250, hergestellt von Turbo Kogyo Co., Ltd.) pulverisiert. Ferner wurde das Resultierende mit einer Multigradierungsklassifiziermaschine, die den Coanda-Effekt verwendet, klassifiziert (bzw. klassiert), um Harzteilchen bereitzustellen. Die Harzteilchen wurden einer Wärmesphärisierungsbehandlung unterzogen. Die Wärmesphärisierungsbehandlung wurde unter Verwendung von Surfusing System (hergestellt von Nippon Pneumatic Mfg. Co., Ltd.) durchgeführt, um Tonerteilchen 8 bereitzustellen. Die Betriebsbedingungen des Wärmesphärisierungsapparats sind wie folgt eingestellt: Zuführgeschwindigkeit = 5 kg/h, Warmlufttemperatur = 250°C, Warmluftströmgeschwindigkeit = 6 m3/Min, Kaltlufttemperatur = 5°C, Kaltluftströmgeschwindigkeit = 4 m3/Min, Absolutfeuchtigkeitsgehalt der kalten Luft = 3 g/m3, Gebläseluftgeschwindigkeit = 20 m3/Min, Injektionsluftströmgeschwindigkeit = 1m3/Min, Diffusorluft = 0,3 m3/Min.
  • Die physikalischen Eigenschaften der Tonerteilchen 8, die somit erhalten sind, sind in Tabelle 1 gezeigt.
  • <Produktionsbeispiel von Tonerteilchen 10>
  • In „Produktionsbeispiel von Tonerteilchen 8“ wurde anstatt des Durchführens der Wärmesphärisierungsbehandlung der folgende Apparat verwendet. Ein simultan-mechanische Klassifizierung und -Sphärisierungsbehandlungs-Apparat (Faculty, hergestellt von Hosokawa Micron Corporation) wurde verwendet, um eine Oberflächenbehandlung für 60 Sekunden bei einer Umdrehungszahl des Dispersionsrotors von 100 s-1 (periphere Geschwindigkeit der Rotation: 130 m/s) durchzuführen, während feine Teilchen mit einer Umdrehungszahl des Klassifizierungsrotors von 120 s-1 entfernt wurden, und Tonerteilchen 10 bereitzustellen. Die physikalischen Eigenschaften der somit erhaltenen Tonerteilchen 10 sind in Tabelle 1 gezeigt.
  • <Produktionsbeispiel von Tonerteilchen 11>
  • Produktion der Harzdispersionsflüssigkeit:
    • Styrol 78,0 Teile
    • n-Butylacrylat 20,0 Teile
    • Dodecanthiol 6,0 Teile
    • Methacrylsäure 2,0 Teile
    • Tetrabromkohlenstoff 1,0 Teile
  • In einem Kolben wurden 1,5 Teile nichtionisches grenzflächenaktives Mittel Nonipol 400 und 2,5 Teile anionisches grenzflächenaktives Mittel Neogen SC in 140 Teilen Ionenaustauschwasser aufgelöst. Ein Produkt, das durch Mischen und Auflösen der oben genannten Materialien erhalten wurde, wurde in dem Kolben dispergiert und emulgiert, und unter leichtem Rühren für 10 Minuten wurde das Resultierende mit 10 Teilen Ionenaustauschwasser, in dem 1,0 Teile Ammoniumpersulfat aufgelöst waren, beschickt. Während eine Stickstoffspülung durchgeführt wurde, wurde der Kolben in einem Ölbad auf eine Temperatur aufgeheizt, bei der der Inhalt 70°C erreicht, und eine Emulsionspolimerisation wurde unter diesem Zustand für 5 Stunden fortgeführt. Somit wurde eine Harzdispersionsflüssigkeit mit einem Mediandurchmesser von 145 nm, einem Glasübergangspunkt von 58°C und einem Mw von 11.200 erhalten.
  • Anfertigung der Cyanpigmentdispersionsflüssigkeit:
  • Die folgende Zusammensetzung wurde vermischt und aufgelöst, und mittels eines Homomischers (IKA ULTRA-TURRAX) und einer Ultraschallbestrahlung dispergiert, um eine Cyanpigmentdispersionsflüssigkeit mit einem Medianteilchendurchmesser von 140 nm zu erhalten.
    Kupferphthalocyanin (C.I. Pigment Blue 15:3: hergestellt von Dainichiseika Color & Chemicals Mfg. Co., Ltd.) 100,0 Teile
    Anionischer grenzflächenaktiver Stoff Neogen SC 10,0 Teile
    Ionenaustauschwasser 400,0 Teile
  • Anfertigung der Trennmitteldispersionsflüssigkeit:
    • Die folgende Zusammensetzung wurde vermischt und auf 97°C erwärmt, und dann mit ULTRA-TURRAX T50, hergestellt von IKA, dispergiert. Danach wurde das Resultierende einer Dispersionsbehandlung mit einem Gaulin Homogenisierer (hergestellt von Meiwa Shoji Co., Ltd.) unterzogen, und 20 Mal unter den Bedingungen von 105°C und 550 kg/cm2 behandelt, um eine Trennmitteldispersionsflüssigkeit mit einem Mediandurchmesser von 190 nm bereitzustellen.
    Paraffinwachs (HNP-7: hergestellt von Nippon Seiro Co., Ltd.) 100,0 Teile
    Anionischer grenzflächenaktiver Stoff Neogen SC 5,0 Teile
    Ionenaustauschwasser Produktion der Tonerteilchen: 300,0 Teile
    Harzdispersionsflüssigkeit (Harzteilchenfeststoffgehalt: 25,0 Masse-%) 400,0 Teile
    Farbmitteldispersionsflüssigkeit 33,6 Teile
    Trennmitteldispersionsflüssigkeit 30,0 Teile
    SANISOL B-50 2,0 Teile
  • Die oben genannten Materialien wurden in einem Edelstahlrundkolben mit ULTRA-TURRAX T50 vermischt und dispergiert, und dann wurde der Kolben auf 48°C in einem Ölbad unter Rühren erwärmt. Nachdem er für 30 Minuten bei 48°C gehalten wurde, wurde die Temperatur des Ölbads weiter erhöht und bei 50°C für 1 Stunde gehalten. Danach wurden 3 Teile Neogen SC dazu zugegeben, und dann wurde der Edelstahlkolben unter Verwendung eines magnetischen Verschlusses abgedichtet und auf 105°C erwärmt, während das Rühren weitergeführt wurde. Dieser Zustand wurde für 3 Stunden gehalten. Nach dem Abkühlen wurde das Resultierende filtriert und ausreichend mit Ionenaustauschwasser gewaschen, und dann getrocknet und klassifiziert um Tonerteilchen 11 bereitzustellen. Die physikalischen Eigenschaften der somit erhaltenen Tonerteilchen 11 sind in Tabelle 1 gezeigt. Tabelle 1
    Tonerteilchen Teilchendurchmesser (µm) Durchschnittliche Zirkularität (-) Seiten längenverhältnis
    Tonerteilchen 1 8,0 0,979 0,925
    Tonerteilchen 2 7,9 0,976 0,926
    Tonerteilchen 3 7,9 0,971 0,910
    Tonerteilchen 4 8,1 0,981 0,931
    Tonerteilchen 5 8,0 0,976 0,895
    Tonerteilchen 6 8,1 0,986 0,935
    Tonerteilchen 7 6,5 0,977 0,920
    Tonerteilchen 8 6,6 0,961 0,860
    Tonerteilchen 9 8,2 0,979 0,890
    Tonerteilchen 10 6,7 0,944 0,840
    Tonerteilchen 11 6,5 0,968 0,865
  • <Produktionsbeispiele von Siliciumoxidfeinteilchen A>
  • <Produktionsbeispiel von Siliciumoxidfeinteilchen A-1>
  • Siliciumoxidfeinteilchen A-1 wurden durch ein Sol-Gel-Verfahren hergestellt.
  • Ein 3-Liter Glasreaktor, der mit einer Rührmaschine, einem Tropftrichter und einer Temperaturanzeige ausgestattet war, wurde mit 687,9 g Methanol, 42,0 g reinem Wasser und 47,1 g 28 Masse-% Ammoniakwasser beladen und die Inhalte wurden vermischt. Die resultierende Lösung wurde auf 35°C eingestellt, und während die Lösung gerührt wurde, wurden 1100,0 g (7,23 Mol) Tetramethoxysilan und 395,2 g 5,4 Masse-% Ammoniakwasser gleichzeitig zugegeben. Tetramethoxysilan bzw. Ammoniakwasser wurden über 5 Stunden bzw. 4 Stunden zugetropft. Nach dem Beendigen des Zutropfens wurde das Rühren für weitere 0,2 Stunden fortgeführt, um eine Hydrolyse durchzuführen. Somit wurde eine Suspensionsflüssigkeit hydrophiler sphärischer Sol-Gel Siliciumoxidfeinteilchen erhalten.
  • Danach wurde der pH der Suspensionsflüssigkeit, die somit angefertigt wurde, auf etwa 3,5 eingestellt. Nach der Einstellung wurde der Reaktor auf 75°C erwärmt, und während der Inhalt des Reaktors gerührt wurde, wurde eine Lösung von 8,8 g Octyltriethoxysilan in 220 ml Isopropylalkohol zugetropft. Nach dem Zutropfen wurde das Rühren für weitere 5 Stunden fortgeführt.
  • Nach dem Beendigen des Rührens wurde das Resultierende auf Raumtemperatur abgekühlt und filtriert. Der Rückstand wurde mit Ionenaustauschwasser gewaschen, und dann durch Erwärmen bei 120°C über Nacht getrocknet. Danach wurde ein Aufstoßen mit einem Pulverisierer (hergestellt von Hosokawa Micron Corporation) durchgeführt, um Siliciumoxidfeinteilchen A-1 von Interesse herzustellen.
  • <Produktionsbeispiel von Siliciumoxidfeinteilchen A-2 bis A-16>
  • Siliciumoxidfeinteilchen A-2 bis A-16 wurden auf die gleiche Weise wie die Siliciumoxidfeinteilchen A-1 erhalten, mit der Ausnahme, dass die Reaktionstemperatur der Sol-Gel Siliciumoxidfeinteilchen, die Zutropfzeiten von Tetramethoxysilan und Ammoniakwasser, der pH der Methanol-Wasser-Dispersionsflüssigkeit, die Art des Oberflächenbehandlungsmittels, das zuzugeben ist, und die Menge des Oberflächenbehandlungsmittels geändert wurden.
  • <Produktionsbeispiele von Siliciumoxidfeinteilchen B>
  • <Produktionsbeispiel von Siliciumoxidfeinteilchen B-1>
  • Grundmaterialsiliciumoxid (pyrogenes Siliciumoxid mit zahlengemitteltem Teilchendurchmesser der Primärteilchen von 15 nm) wurde in einen Autoklaven eingeführt, der mit einer Rührmaschine ausgestattet war, und bei 200°C unter einem durch das Rühren herbeigeführten fluidisierten Zustand erwärmt.
  • Das Innere des Reaktors wurde mit Stickstoffgas gespült und der Reaktor abgedichtet. Dann wurden 25 Teile Hexamethyldisilazan bezogen auf 100 Teile des Grundmaterialsiliciumoxids in den Reaktor eingesprüht, um das Siliciumoxid in einem fluidisierten Zustand mit der Silanverbindung zu behandeln. Die Reaktion wurde für 60 Minuten fortgeführt und dann ist die Reaktion vollendet. Nach der Vollendigung der Reaktion wurde der Druck in dem Autoklaven abgelassen, ein Waschen wurde mit einem Strom von Stickstoffgas durchgeführt, um überschüssiges Hexamethyldisilazan und ein Nebenprodukt von dem hydrophoben Siliciumoxid zu entfernen.
  • Ferner wurden, während das hydrophobe Siliciumoxid in dem Reaktionstank gerührt wurde, 10 Teile Dimethylsilikonöl (Viskosität = 100 mm2/s) bezogen auf 100 Teile des Grundmaterialsiliciumoxids eingesprüht, und Rühren wurde für 30 Minuten fortgeführt. Danach wurde die Temperatur auf 300°C unter Rühren erhöht, und das Rühren wurde für weitere 2 Stunden fortgeführt. Danach wurde das Resultierende herausgenommen und einem Zerstoßen unterzogen, um Siliciumoxidfeinteilchen B-1 bereitzustellen.
  • <Produktionsbeispiel von Siliciumoxidfeinteilchen B-2 bis B-7>
  • Siliciumoxidfeinteilchen B-2 bis B-7 wurden in der gleichen Weise wie in „Produktionsbeispiel von Siliciumoxidfeinteilchen B-1“ erhalten, mit der Ausnahme, dass der Teilchendurchmesser des unbehandelten Siliciumoxids, das zu Verwenden ist, verändert wurde und die Menge an Oberflächenbehandlungsmittel angemessen eingestellt wurde.
  • [Beispiel 1]
  • <Produktion des Toners>
  • Zu 100 Teilen der Tonerteilchen 1 wurden 0,3 Teile der Siliciumoxidfeinteilchen A-1 extern zugegeben und mit einem Henschelmischer vermischt. Danach wurde der Toner herausgenommen, und der Toner und 0,6 Teile der Siliciumoxidfeinteilchen B-1 wurden einer externen Zugabe und einem Mischen mit dem in 3 gezeigten Apparat unterzogen. Um die Tonerteilchen und die Siliciumoxidfeinteilchen B-1 gleichförmig zu mischen, wurde ein erstes Mischen durchgeführt. Das erste Mischen wurde unter Bedingungen einer Leistung des Antriebselements 38 von 0,10 W/g (Anzahl der Umdrehungen des Antriebselements 38: 150 U/Min) und einer Behandlungszeit von 1 Minute durchgeführt. Danach wurde ein zweiter Mischschritt durchgeführt, um eine Teilchenmischung bereitzustellen. Die Leistung und die Betriebszeit in dem zweiten Mischschritt waren 0,3 W/g (1200 U/Min) bzw. 5 Minuten. Es ist anzumerken, dass bezogen auf die Konstruktion des in 3 illustrierten Apparats, in dem verwendeten Apparat der Durchmesser der inneren Peripherie des Hauptkörpergehäuses 31 130 mm war und das Volumen des Behandlungsraums 39 2,0×10-3 m3 war, die geschätzte Leistung des Antriebselements 38 auf 5,5 kW eingestellt war, und die in 6 illustrierte Form als die Form jedes der Rührelemente 33 angenommen wurde. Zusätzlich wurde die Überlappungsbreite „d“ der Rührelemente 33a und der Rührelemente 33b in 6 auf 0,25D bezogen auf die Maximalbreite „D“ der Rührelemente 33 eingestellt, und der Freiraum zwischen jedem der Rührelemente 33 und der inneren Peripherie des Hauptkörpergehäuses 31 wurde auf 3,0 mm eingestellt.
  • Nach der externen Zugabe- und Mischbehandlung wurde das Resultierende mit einem Maschensieb mit einer Öffnungsweite von 200 µm gesiebt, um einen negativ triboelektrisch ladbaren Toner 1 bereitzustellen. Die physikalischen Eigenschaften der Siliciumoxidfeinteilchen A-1 und der Siliciumoxidfeinteilchen B-1 auf dem Toner, welche von dem Toner 1 erhalten sind, und verschiedene physikalische Eigenschaften des Toners 1 sind in Tabelle 2 gezeigt.
  • Als Nächstes werden die folgenden Evaluationen unter Verwendung des Toners 1 durchgeführt. Die Evaluationsergebnisse sind in Tabelle 3 gezeigt.
  • <Bilderzeugungsapparat>
  • Im Fall von magnetischem Toner
  • Ein Drucker LBP3100 hergestellt von Canon Inc., wurde umgebaut, und für die Bildausgabeevaluation verwendet. Der Umbau wurde, wie in 1B illustriert, so durchgeführt, dass der Tonerträger (1B; 102) in Kontakt mit dem elektrostatisch-latentbildtragenden Element (1B: 100) gebracht wurde. Es ist anzumerken, dass der Tonerträger im Durchmesser verringert wurde, so dass er einen Außendurchmesser von 10 mm bis 8 mm aufwies, und ein Widerlagerdruck wurde so eingestellt, dass der Widerlagerabschnitt des elektrostatisch-latentbildtragenden Elements 0,8 mm beträgt. Ferner wurde ein Reinigerelement (1B; 116) zum Rückgewinnen von nach dem Transfer verbleibenden Toner, einem Schleierbildungstoner, Papierpulver und dergleichen entfernt. Zusätzlich wurde im Ergebnis der Reduktion des Durchmessers des Tonerträgers und der Reduktion der Widerlagerabschnittsfläche mit dem Regulierabschnitt, die Evaluationsbedingungen für die Schleierbildung auf der Trommel nach einer Weißbildausgabe in dem Regulierabschnitt verschärft. Ferner haftet der Toner aufgrund der Abwesenheit jeglichen Reinigungsabschnitts an die Ladewalze an, und somit wurde die Ladeleistungsfähigkeit zu schwierigen Bedingungen für die Entwickelbarkeit, wie etwa eine Bilddichte, geändert.
  • Der somit umgebaute Entwicklungsapparat wurde mit 40 g des magnetischen Toners 1 beladen, um einen Entwicklungsapparat herzustellen. Eine Bildausgabe wird mit 3000 Blatt unter Verwendung des hergestellten Entwicklungsapparats unter einer Hochtemperatur- und Hochfeuchtigkeitsumgebung (Temperatur: 32,5°C/relative Feuchtigkeit: 80%RH) durchgeführt. Es ist anzumerken, dass die Bildausgabeprüfung in einen intermittierenden Modus von 2 Blatt/6 Sekunden unter Verwendung einer horizontalen Linie mit einem Druckprozentsatz von 1% als ein Bild durchgeführt ist.
  • Zusätzlich wird im Fall des Verwendens eines nichtmagnetischen Toners zur Auswertung in dem Beispiel und Vergleichsbeispielen, die später beschrieben sind, der folgende Bilderzeugungsapparat verwendet.
  • Im Fall nicht magnetischen Toners
  • Ein Drucker LBP 7200 C, hergestellt von Canon Inc., wurde umgebaut und für die Bildausgabeevaluation verwendet. Der Umbau wurde auf die gleiche Weise wie der Umbau des LBP 3100, der für magnetischen Toner verwendet wurde, durchgeführt.
  • Der somit umgebaute Entwicklungsapparat wurde mit 40g Toner beladen, um einen Entwicklungsapparat herzustellen. Der hergestellte Entwicklungsapparat wurde in die Cyanstation des Druckers montiert, Blindkartuschen wurden in die anderen Stationen montiert, und eine Bildausgabeevaluation wurde durchgeführt. Die Bildausgabe wurde mit 3.000 Blatt unter Verwendung des Entwicklungsapparats unter einer Hochtemperatur- und Hochfeuchtigkeitsumgebung (Temperatur: 32,5°C/relative Feuchtigkeit: 80% RH) durchgeführt. Es ist anzumerken, dass die Bildausgabeprüfung in einem intermittierten Modus von 2 Blatt pro 6 Sekunden unter Verwendung einer horizontalen Linie einem Druckprozentsatz von 1% als ein Bild durchgeführt wurde.
  • Zusätzlich wurde nach der Bildausgabe auf 3.000 Blatt unter einer Hochtemperatur- und Hochfeuchtigkeitsumgebung (32,5°C, relative Feuchtigkeit 80% RH) die Stromquelle des Bilderzeugungsapparats abgestellt und der Bilderzeugungsapparat in diesem Zustand für einen Monat stehengelassen. Danach wurde der Bilderzeugungsapparat wieder eingeschaltet und eine Graphik, das durch Erzeugen eines durchgängig weißen Bildes über die gesamte Oberfläche des Druckpapiers erhalten wurde, wurde auf ein Blatt ausgegeben.
  • Ein Evaluationsverfahren für jede Evaluation, die in den Beispielen und Vergleichsbeispielen der vorliegenden Erfindung durchzuführen ist, und die Evaluationskriterien davon sind nachfolgend beschrieben.
  • <Bilddichte>
  • Für eine Bilddichte wurde ein Vollbildabschnitt gebildet und die Dichte des Vollbildes wurde mit einem Macbeth-Reflexionsdensitometer (hergestellt von Macbeth) gemessen. Die Evaluationskriterien für die Reflexionsdichten der Vollbilder in der initialen Stufe der Durchhalteprüfung (Evaluation 1) und nach 3000 Blatt drucken (Evaluation 2) sind wie folgt:
    1. A: extrem exzellent (1,46 oder mehr)
    2. B: exzellent (1,41 oder mehr und 1,45 oder weniger)
    3. C: zufriedenstellend (1,36 oder mehr und 1,40 oder weniger)
    4. D: schlecht (1,35 oder weniger)
  • <Schleierbildung auf der Trommel nach Weißbildausgabe>
  • Die Schleierbildung wird unter Verwendung von REFLECTOMETER MODEL TC-6DS, hergestellt von Tokyo Denshuko Co., Ltd., gemessen. Als ein Filter wurde ein Grünfilter verwendet. Eine Schleierbildung auf der Trommel nach einer Weißbildausgabe wurde durch Anbringen eines Mylar-Klebebandes auf die Trommel vor dem Transfer eines Vollweißbildes und Subtrahieren der Macbeth-Dichte eines Mylar-Klebebandes, das auf nicht verwendetes Papier angehaftet wurde, von dem Reflexionsgrad des Papiers mit dem darauf angehafteten Mylar-Klebebandes berechnet.
  • Es ist anzumerken, dass der Zeitpunkt der Evaluation wie folgt war: nach der Bildausgabe auf dem ersten Blatt direkt nach dem Einschalten des Druckers (initialer Zustand) und 3.000 Blatt Bildausgabe, wurde die Stromquelle des Druckers zeitweise abgestellt und eine Schleierbildung auf der Trommel am Tag nach dem ersten Blatt (dem 3000. Blatt) wurde evaluiert. Ferner wurde das erste Blatt nach Langzeitlagerung für ein Monat nach der 3000 Blatt Bildausgabe evaluiert. Schleierbildung  ( Reflexion  ( % ) = Reflexionsgrad auf Standardpapier  ( % ) Reflexionsgrad auf Nichtbildabschnitt der Probe  ( % ) )
    Figure DE102015119672B4_0013
    1. A: weniger als 5,0% (extrem exzellent bezüglich der Unterdrückung von Schleierbildung)
    2. B: 5,0% oder mehr und weniger als 10,0 % (exzellent bezüglich der Unterdrückung von Schleierbildung)
    3. C: 10,0% oder mehr und weniger als 20,0 % (zufriedenstellend bezüglich Unterdrückung von Schleierbildung)
    4. D: 20,0% oder mehr (schlecht bezüglich Unterdrückung von Schleierbildung)
    Figure DE102015119672B4_0014
    Figure DE102015119672B4_0015
    Figure DE102015119672B4_0016
  • [Beispiele 2 bis 16]
  • Toner 2 bis Toner 16 wurden auf die gleiche Weise wie in dem Produktionsbeispiel des Toners 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass die Tonerteilchen, die Siliciumoxidfeinteilchen A und die Siliciumoxidfeinteilchen B und deren Massenteile geändert wurden. Die physikalischen Eigenschaften der Siliciumoxidfeinteilchen A und der Siliciumoxidfeinteilchen B auf den Tonern, welche von dem Toner 2 bis Toner 16 erhalten sind, und verschiedene physikalische Eigenschaften der Toner sind in Tabelle 2 gezeigt. Ferner sind die Ergebnisse der Evaluationen, die in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 durchgeführt werden, in Tabelle 3 gezeigt.
  • [Vergleichsbeispiele 1 bis 8]
  • Toner 17 bis Toner 24 wurden auf die gleiche Weise wie in dem Produktionsbeispiel des Toners 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass die Tonerteilchen, die Siliciumoxidfeinteilchen A und die Siliciumoxidfeinteilchen B und deren Massenteile geändert wurden. Die physikalischen Eigenschaften der Siliciumoxidfeinteilchen A und der Siliciumoxidfeinteilchen B auf den Tonern, welche von dem Toner 17 bis Toner 24 erhalten sind, und verschiedene physikalische Eigenschaften der Toner sind in Tabelle 2 gezeigt. Ferner sind die Ergebnisse der Auswertungen, die in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 durchgeführt werden, in Tabelle 3 gezeigt. Tabelle 3
    Art des Toners Hochtemperatur- und Hochfeuchtigkeitsumgebung
    Bilddichte Erste Schleierbildung am Morgen auf der Trommel nach Weißbildausgabe Erste Schleierbildung am Morgen auf der Trommel nach Weißbildausgabe nach Langzeitlagerung
    Initialer Zustand 3.000 Blatt Initialer Zustand 3.000 Blatt
    Beispiel 1 Toner 1 1,54 A 1,52 A 2,4 A 2,9 A 3,4 A
    Beispiel 2 Toner 2 1,55 A 1,51 A 2,0 A 3,5 A 4,5 A
    Beispiel 3 Toner 3 1,51 A 1,46 A 2,6 A 4,6 A 6,5 B
    Beispiel 4 Toner 4 1,50 A 1,48 A 4,9 A 6,5 B 7,5 B
    Beispiel 5 Toner 5 1,50 A 1,46 A 5,5 B 7,5 B 9,4 B
    Beispiel 6 Toner 6 1,45 B 1,44 B 6,2 B 9,1 B 9,9 B
    Beispiel 7 Toner 7 1,50 A 1,42 B 4,5 A 8,5 B 10,5 C
    Beispiel 8 Toner 8 1,44 B 1,41 B 6,0 B 9,9 B 12,2 C
    Beispiel 9 Toner 9 1,49 A 1,44 B 5,7 B 10,0 c 11,5 C
    Beispiel 10 Toner 10 1,44 B 1,41 B 7,4 B 12,5 C 14,4 C
    Beispiel 11 Toner 11 1,43 B 1,40 C 6,3 B 9,3 B 12,0 C
    Beispiel 12 Toner 12 1,41 B 1,38 C 7,0 B 9,4 B 12,9 C
    Beispiel 13 Toner 13 1,48 A 1,40 C 6,0 B 10,4 C 16,0 C
    Beispiel 14 Toner 14 1,40 C 1,36 C 8,5 B 12,6 C 16,8 C
    Beispiel 15 Toner 15 1,40 C 1,36 C 9,0 B 13,1 C 17,3 C
    Beispiel 16 Toner 16 1,40 C 1,36 C 9,4 B 12,4 C 17,4 C
    Vergleichsbeispiel 1 Toner 17 1,44 B 1,37 C 13,0 C 19,9 C 22,4 D
    Vergleichsbeispiel 2 Toner 18 1,45 B 1,37 C 5,4 B 20,9 D 24,9 D
    Vergleichsbeispiel 3 Toner 19 1,41 B 1,33 D 5,0 B 20,0 D 24,4 D
    Vergleichsbeispiel 4 Toner 20 1,39 C 1,36 C 9,9 B 20,4 D 26,5 D
    Vergleichsbeispiel 5 Toner 21 1,42 B 1,34 D 8,4 B 20,4 D 26,4 D
    Vergleichsbeispiel 6 Toner 22 1,41 B 1,34 D 6,4 B 17,4 C 23,4 D
    Vergleichsbeispiel 7 Toner 23 1,39 C 1,33 D 8,0 B 18,0 C 23,0 D
    Vergleichsbeispiel 8 Toner 24 1,38 C 1,30 D 17,0 C 29,0 D 35,5 D
  • Obwohl die vorliegende Erfindung Bezug auf exemplarische Ausführungsformen beschrieben worden ist, ist zu verstehen, dass die Erfindung nicht auf die offenbarten exemplarischen Ausführungsformen begrenzt ist. Dem Schutzbereich der folgenden Ansprüche ist die breiteste Interpretation beizumessen, so dass sie all solche Modifikationen und äquivalenten Strukturen und Funktionen mit einschließt.
  • Bezugszeichenliste
  • 1: Tonerträger, 2: Substrat, 3: elastische Schicht, 4: Oberflächenschicht, 31: Hauptkörpergehäuse, 32: Rotationselement, 33, 33a, 33b: Rührelement, 34: Mantel, 35: Rohmaterialzuführöffnung, 36: Produktausstoßöffnung, 37: Zentralachse, 38: Antriebselement, 39: Behandlungsraum, 310: Rotationselementendabschnittseitenoberfläche, 316: Rohmaterialzuführöffnungsinnenstück, 317: Produktausstoßöffnungsinnenstück, d: Distanz, die den überlappenden Abschnitt der Rührelemente darstellt, D: Breite des Rührelements, 100: elektrostatisch-latentbildtragendes Element (photosensitives Element), 102: Tonerträger, 114: Transferelement (Transferladewalze), 116: Reinigungselement (Abfalltonerbehälter), 117: Ladeelement (Ladewalze), 121: Lasererzeugungsapparat (Latentbilderzeugungseinrichtung, Belichtungsapparat), 123: Laserlicht, 124: Aufnahmewalze, 125: Beförderungsband, 126: Fixiervorrichtung, 140: Entwicklungsvorrichtung, 141: Rührelement, 142: Tonerregulationselement, p: Transfermaterial.

Claims (7)

  1. Toner, der umfasst: ein Tonerteilchen, das ein Bindemittelharz und ein Farbmittel enthält; und ein anorganisches Feinteilchen, wobei das Tonerteilchen eine durchschnittliche Zirkularität von 0,960 oder mehr aufweist, und wobei der Toner die Formel (1) und die Formel (2) erfüllt: Fp ( A ) 25,0  nN
    Figure DE102015119672B4_0017
    ( Fp ( B ) Fp ( A ) ) /Fp ( A ) 0,60
    Figure DE102015119672B4_0018
    in der Formel (1) und der Formel (2): Fp(A) stellt eine Zwischenteilchenkraft (nN) des Toners dar, welche unter Verwendung eines verfestigten Körpers des Toners, der durch Komprimieren des Toners mit einer Last von 78,5 N zubereitet ist, gemessen ist; und Fp(B) stellt eine Zwischenteilchenkraft (nN) des Toners dar, welche unter Verwendung eines verfestigten Körpers des Toners, der durch Komprimieren des Toners mit einer Last von 157,0 N zubereitet ist, gemessen ist.
  2. Toner nach Anspruch 1, wobei das anorganische Feinteilchen ein Siliciumoxidfeinteilchen A enthält, und wobei das Siliciumoxidfeinteilchen A aufweist: i) einen zahlenmittleren Teilchendurchmesser (D1) eines Primärteilchens von 80 nm bis 200 nm; und ii) eine Halbwertsbreite eines Maximalpeaks in einer gewichtsbasierten Teilchengrößenverteilung von 25 nm oder weniger.
  3. Toner nach Anspruch 2, wobei das Siliciumfeinteilchen A eine gesättigte Feuchtigkeitsadsorptionsmenge von 0,4 Masse-% bis 3,0 Masse-% aufweist, nachdem es unter einer Umgebung mit einer Temperatur von 32,5°C und einer relativen Feuchtigkeit von 80% für 2 Stunden stehengelassen wurde.
  4. Toner nach Anspruch 2 oder 3, wobei das anorganische Feinteilchen ferner ein Siliciumoxidfeinteilchen B enthält, und wobei das Siliciumoxidfeinteilchen B einen zahlenmittleren Teilchendurchmesser (D1) eines Primärteilchens von 5 nm bis 20 nm aufweist.
  5. Toner nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Farbmittel ein magnetisches Feinteilchen umfasst.
  6. Toner nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Tonerteilchen eine durchschnittliche Zirkularität von 0,970 oder mehr aufweist.
  7. Toner nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Tonerteilchen ein Seitenlängenverhältnis von 0,900 oder mehr aufweist.
DE102015119672.7A 2014-11-14 2015-11-13 Toner Active DE102015119672B4 (de)

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