静電荷現像用トナーの評価方法、静電荷現像用トナー、その製造方法、これを用いた現像方法、トナーカートリッジおよびプロセスカートリッジ
【課題】トナー粒子同士の粒子間力を適切に制御し、ドット再現性の良い高画質が得られる静電荷現像用トナーを安定して得ることのできる評価方法を提供すること。
【解決手段】平均円形度が０．９７〜０．９９のトナー粒子１３の表面に、平均粒径１０〜４０ｎｍの二酸化珪素からなる添加剤を、トナー粒子表面のＳＥＭ像からトナー粒子表面での添加剤の占有面積より求めた被覆率Ｃが１５〜３０％になるように付着させ、トナー粒子１個を探針１４の先端またはその周辺に付着させ、ＡＦＭによりその探針を圧密されたトナー粉体相１２表面の１個粒子に一度押し付けた後探針１４を引離す操作を繰返し行ない、そのときの力の差により求まるトナー粒子同士の粒子間力の平均値Ｆａが(１)式を満足したときに、Ｆａを添加剤の被覆率Ｃで評価する評価方法。Ｆａ＝Ａ−Ｋ・Ｃ（１）Ａ：添加剤を付着する前の粒子間力(ｎＮ)、Ｃ：被覆率(％)、Ｋ：傾き
【解決手段】平均円形度が０．９７〜０．９９のトナー粒子１３の表面に、平均粒径１０〜４０ｎｍの二酸化珪素からなる添加剤を、トナー粒子表面のＳＥＭ像からトナー粒子表面での添加剤の占有面積より求めた被覆率Ｃが１５〜３０％になるように付着させ、トナー粒子１個を探針１４の先端またはその周辺に付着させ、ＡＦＭによりその探針を圧密されたトナー粉体相１２表面の１個粒子に一度押し付けた後探針１４を引離す操作を繰返し行ない、そのときの力の差により求まるトナー粒子同士の粒子間力の平均値Ｆａが(１)式を満足したときに、Ｆａを添加剤の被覆率Ｃで評価する評価方法。Ｆａ＝Ａ−Ｋ・Ｃ（１）Ａ：添加剤を付着する前の粒子間力(ｎＮ)、Ｃ：被覆率(％)、Ｋ：傾き
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電荷現像用トナーの評価方法、静電荷現像用トナー、その製造方法、これを用いた現像方法、トナーカートリッジおよびプロセスカートリッジに関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機やプリンタなどの画質は、高画質化が進んでおり、最近では細かいドットの再現性が非常に重要になってきている。このドットの再現性は、トナーや現像剤の帯電量などの他に流動性に非常に影響され、細かい潜像部に均一なトナー層または現像剤層を安定して供給することが必要になって来ている。さらに、複写機やプリンタにおいては高速化が進み、現像域へのトナーや現像剤の安定した供給は今まで以上に必須となっている。
また、高画質化が進むにつれて、それに用いられるトナーにおいては、小粒径化、高機能化が進んでいる。そのため、トナーの構造が複雑になってきており、従来より細かい作製時の制御が必要となってきている。特に、トナーの流動性はドット再現性の他に種々の画像品質に影響を与えるため、非常に重要な技術だとされている。
また、トナーの作製法が粉砕方式から重合法等の他の方式に変化したとき、製造条件に対しての流動特性の変化が大きく、粉砕方式の場合に比較して、細かい作製時のコントロールおよび評価が必要となっている。
【０００３】
特許文献１には、潜像担持体の表面粗さを原子間力顕微鏡(ＡＦＭ)で測定し、潜像担持体の表面粗さおよび磨耗速度を規定している。しかし、この技術は、トナー粒子同士の粒子間力に関連するものではない。特許文献２には、電子写真エンドレスベルトの電気特性をＳＰＭを用いて行ない、100V印加時の25μｍ×25μｍの表面総和電流量の値を規定した技術が開示されている。しかし、この技術もトナー粒子同士の粒子間力に関連するものではない。非特許文献１には、SiO2、PMMA真球状粒子をＡＦＭのカンチレバー先端に付け、ガラス基板や有機ポリマー平板との間の付着力測定をした内容が報告されているが、これは真球状粒子とこれとは異なる材料からなる平板との間の付着力を測定したもので、同じ組成からなる粒子同士の間の粒子間力を測定したものではない。このように、トナー粒子同士の粒子間力を評価する技術は知られていない。
【特許文献１】特開２００４−１０９４９２号公報
【特許文献２】特開２００４−９４１７８号公報
【非特許文献１】コニカミノルタ・テクノロジーレポート、Vol.1(2004)、 p.19−22
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、トナー粒子同士の粒子間力を適切に制御し、ドット再現性の良い高画質が得られる静電荷現像用トナーを安定して得ることのできる評価方法、該評価方法に基いて得られる静電荷現像用トナー、その製造方法、これを用いた現像方法、トナーカートリッジおよびプロセスカートリッジを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者は、トナー粒子同士の粒子間力とトナー粒子表面の添加剤の被覆率との関係を求め、該被覆率を規定することにより、粒子間力を間接的に規定できることを見出した。
本発明では、ＡＦＭの探針の先端に付けたトナー粒子を、圧密したトナー粉体相のトナー１個粒子に一度コンタクトさせ、引離すときの力変化を測定し、トナー粒子同士の粒子間力を求め、この粒子間力が流動性に非常に重要であることが分かり、それをトナー粒子表面の添加剤の被覆率との関係で規定したものである。さらに、本発明では被覆率と粒子間力との関係式を用いて、添加剤の被覆率により最適な粒子間力を管理するようにした。これにより、現像域でのトナーの流動性を向上させ、均一なトナーブラシを実現でき、ドット再現性の優れた高画質を得ることができる。
【０００６】
本発明は、以下のとおりである。
１）少なくとも樹脂および顔料を含む平均円形度が０．９７〜０．９９であるトナー粒子の表面に、平均粒径１０〜４０ｎｍの二酸化珪素からなる添加剤を、トナー粒子表面のＳＥＭ像からトナー粒子表面での添加剤の占有面積より求めた被覆率Ｃが１５〜３０％になるように付着または固着させ、該トナー粒子１個を探針の先端またはその周辺に付着させ、ＡＦＭによりその探針を同じトナー粒子からなる圧密されたトナー粉体相表面の１個粒子に一度押し付けた後探針を引離す操作を１０回〜５０回繰返し行ない、そのときの力の差により求まるトナー粒子同士の粒子間力の平均値Ｆａが下記(１)式を満足したときに、該平均値Ｆａを添加剤の被覆率Ｃで評価するようにしたことを特徴とする静電荷現像用トナーの評価方法。
Ｆａ＝Ａ−Ｋ・Ｃ （１）
(Ａ：添加剤を付着する前の粒子間力(ｎＮ))
(Ｃ：添加剤の被覆率(％))
(Ｋ：Ｆａ―Ｃ特性の傾き)
２）前記１）に記載の静電荷現像用トナー評価方法における、トナー粒子同士の粒子間力の平均値Ｆａが、前記（１）式を満足し、かつ１〜２０ｎＮになるようにしたことを特徴とする静電荷現像用トナー。
３）前記傾きＫが、１．０〜１．５であることを特徴とする前記２）に記載の静電荷現像用トナー。
４）少なくとも樹脂および顔料を含む平均円形度が０．９７〜０．９９であるトナー粒子の体積平均粒径が、４〜６μｍであることを特徴とする前記２）または３）に記載の静電荷現像用トナー。
５）少なくとも樹脂および顔料を含む平均円形度が０．９７〜０．９９であるトナー粒子の温度を２０〜４５℃の範囲で変化させたときの前記平均値Ｆａの変化幅が、１０ｎＮ以内であることを特徴とする前記２）または３）に記載の静電荷現像用トナー。
６）少なくとも樹脂および顔料を含む平均円形度が０．９７〜０．９９であるトナー粒子の湿度が８０％ＲＨのときの前記平均値Ｆａが、１〜２０ｎＮであることを特徴とする前記２）または３）に記載の静電荷現像用トナー。
７）少なくとも樹脂および顔料を含む平均円形度が０．９７〜０．９９であるトナー粒子が、重合法によって作製されたことを特徴とする前記２）または３）に記載の静電荷現像用トナー。
８）少なくとも樹脂および顔料を含む平均円形度が０．９７〜０．９９であるトナー粒子が、熱による表面処理によって作製されたことを特徴とする前記２）または３）に記載の静電荷現像用トナー。
９）少なくとも樹脂および顔料を含む平均円形度が０．９７〜０．９９であるトナー粒子が、その中に電荷制御剤を含んでいることを特徴とする前記２）または３）に記載の静電荷現像用トナー。
１０）少なくとも樹脂および顔料を含む平均円形度が０．９７〜０．９９であるトナー粒子が、その中に離型剤を含んでいることを特徴とする前記２）または３）に記載の静電荷現像用トナー。
１１）少なくとも樹脂および顔料を含む平均円形度が０．９７〜０．９９であるトナー粒子が、その中に離型剤およびその分散剤を含んでいることを特徴とする前記１０）に記載の静電荷現像用トナー。
１２）前記樹脂の少なくとも１種類が、下記一般式（２）で表される結晶性ポリエステルであることを特徴とする前記２）または３）に記載の静電荷現像用トナー。
［-0-CO-CR1=CR2-CO-O-(CH2)ｎ-］ｍ （２）
（式中、ｎ、ｍは繰り返し単位の数であり、Ｒ1、Ｒ2は炭化水素基である。）
１３）前記樹脂及び顔料を予め混練させた組成物を用いて作製したことを特徴とする前記２）または３）に記載の静電荷現像用トナー。
１４）前記２）〜１３）のいずれかに記載の静電荷現像用トナーを用いて、接触または非接触現像を行なうことを特徴とする１成分現像方法。
１５）ドクターローラおよび／または供給ローラを用いることを特徴とする前記１４）に記載の１成分現像方法。
１６）前記２）〜１３）のいずれかに記載の静電荷現像用トナーと粒径２０〜７０μｍのキャリアを用いて現像することを特徴とする２成分現像方法。
１７）前記１４）〜１６）のいずれかに記載の現像方法において、ＡＣバイアス電圧成分を印加して現像することを特徴とする現像方法。
１８）前記２）〜１３）のいずれかに記載の静電荷現像用トナーを収容してなることを特徴とするトナーカートリッジ。
１９）前記２）〜１３）のいずれかに記載の静電荷現像用トナーを収容してなることを特徴とするプロセスカートリッジ。
２０）前記１）に記載の静電荷現像用トナー評価方法における、添加剤の被覆率Ｃの値を用いて、トナー製造条件を管理し、トナーを製造することを特徴とする静電荷現像用トナーの製造方法。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、トナー粒子同士の粒子間力を適切に制御し、ドット再現性の良い高画質が得られる静電荷現像用トナーを安定して得ることのできる評価方法、該評価方法に基いて得られる静電荷現像用トナー、その製造方法、これを用いた現像方法、トナーカートリッジおよびプロセスカートリッジを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明は、少なくとも樹脂および顔料を含む平均円形度が０．９７〜０．９９であるトナー粒子の表面に、平均粒径１０〜４０ｎｍの二酸化珪素からなる添加剤を、トナー粒子表面のＳＥＭ像からトナー粒子表面での添加剤の占有面積より求めた被覆率Ｃが１５〜３０％になるように付着または固着させ、該トナー粒子１個を探針の先端またはその周辺に、例えば接着剤を用いて付着させ、ＡＦＭによりその探針を同じトナー粒子からなる圧密されたトナー粉体相表面の１個粒子に一度押し付けた後探針を引離す操作を１０回〜５０回繰返し行ない、そのときの力の差により求まるトナー粒子同士の粒子間力の平均値Ｆａが(１)式を満足して、Ｆａを被覆率Ｃにより最適化することにより、ドット再現性の良い高画質の得られる静電荷現像用トナーを提供できるようにしたものである。
【０００９】
Ｆａ＝Ａ−Ｋ・Ｃ （１）
(Ａ：添加剤を付着する前の粒子間力(ｎＮ))
(Ｃ：添加剤の被覆率(％))
(Ｋ：Ｆａ―Ｃ特性の傾き)
【００１０】
ＡＦＭ(Atomic Force Microscope)法は、先端１０ｎｍφ位の探針を走査して、探針と試料表面の原子との間に働く原子間力を感知し、試料表面形状等を測定する方法である。非常に分解能が高く、探針の走査方向(Ｘ方向)に対するＺ方向の凹凸形状の測定ができる。本発明では、トナー粒子１個を探針の先端に付着させ、その探針に付いているトナー粒子を圧密させたトナー粉体相の表面の１個粒子に一度押し付けた後引離すように走査し、そのときの力変化を測定した。その結果、図１のような力特性になり、探針を近づけるときの特性と引離すときの特性の差によってトナー粒子同士の粒子間力を求めた。ＡＦＭ装置の概要を図２に示す。基板ステージ（１１）の上に圧密されたトナー粉体相（１２）を設け、その表面に１個トナー粒子（１３）が付いた探針（１４）をピエゾスキャナー（１５）を用いて近づけたり引離したりする。そのとき探針（１４）に発生する力変化を、レーザ発生装置（１６）から探針（１４）の裏側にレーザ光（１７）を照射し、その反射光の変化を、ミラー（１８）を介して検出部（１９）で検出する。測定のときには探針の先端または周辺に付着させた１個トナー粒子に働くあらゆる力を高精度に検出する必要があるため、探針の先端または周辺に付着させた１個トナー粒子を同じトナー粒子からなるトナー粉体相表面に近づける際の距離が重要になる。トナー粒子の場合、摩擦帯電などの影響を受けやすいため、かなり離れた位置からの測定が必要になり、探針の先端または周辺に付着させた１個トナー粒子からトナー粉体相の１個粒子へ近づけるときの好ましい距離は５００〜２０００ｎｍであった。この５００〜２０００ｎｍ距離から１個トナー粒子を付着させた探針をトナー粉体相に近づけ、表面に一度押し付けた後探針を引離すように操作して、測定した。この距離が５００ｎｍより短い場合には、探針をトナー粉体相表面から引離すことが出来ない場合などが生じて、測定には適していない。また、この距離が２０００ｎｍより長い場合には測定精度が悪くなり、探針が近づくときの特性と探針を引離すときの特性の差を正確に測定することが難しくなる。探針はＳｉ３Ｎ４，Ｓｉ単結晶などからなる。
【００１１】
トナー粉体相は１００〜９００ｋｇ／ｃｍ２の圧力で圧縮された状態のものを用い、１個トナー粒子を付着させた探針がコンタクトしても動かないように固定化したものである。しかし、この圧縮圧力が１００ｋｇ／ｃｍ２より小さい場合には、部分的に十分に固定化されていないトナー粒子が存在し測定に適していない。また、圧縮圧力が９００ｋｇ／ｃｍ２より大きい場合には、トナー粒子の変形が生じ、トナー粒子の構造が崩れた状態で、粒子が並んだ表面状態になり、またこれらの並んだ団子状粒子がプレスによりのっぺらな平面状の表面状態になり、トナー粒子とトナー粒子という状態とは異なる状態になり、粒子間力の測定には適していない。この１００〜９００ｋｇ／ｃｍ２の圧力で圧縮された状態のトナー粉体相は、１０ｍｍ×１０ｍｍ×５ｍｍｔ以下の平板状のサイズにして、測定に用いる。測定の際には、この圧縮されたトナー粉体相をＡＦＭ装置の基板ステージに固定して測定する。そのときに圧縮されたトナー粉体相が基板ステージ表面に密着して、出来るだけ水平になるように固定する。また、トナー粉体相として1個粒子をガラス等の平面基板表面の上の接着層の上にランダムに並べて固着させたものを用い、そのトナー粒子に１個トナー粒子を付着させた探針をコンタクトさせて測定しても良い。但しこの場合は、基板側の1個のトナー粒子の上に探針先端のトナー粒子をコンタクトさせるように位置を調整するのが難しい。
【００１２】
探針の先端または周辺に付着させた１個トナー粒子を圧縮されたトナー粉体相へ近づけるときのピエゾのスキャン速度は０．１６Ｈｚ〜４．０Ｈｚが最適である。ピエゾのスキャン速度が０．１６Ｈｚより小さい場合にはピエゾがゆっくり動作するためトナー粒子表面の吸着状態の影響を強く受け、バラツキの大きい値になり測定条件として適していなかった。ピエゾのスキャン速度が４．０Ｈｚより大きい場合にはピエゾが速く動作するためトナー粒子同士の押し付け、引き離しという動作が十分でなくなり、１個トナー粒子が付着した探針をトナー粉体相に近づけるときと引離すときの力の差により求まるトナー粒子同士の粒子間力が小さくなる傾向にあり測定条件としては適していなかった。ＡＦＭの探針の先端に１個トナー粒子を付着させる方法は、光学顕微鏡を用いて拡大像を見ながら、（１）探針を接着剤を塗布したワイヤに近づけ、コンタクトさせて、探針の先端に接着剤を付着させる、（２）先端に接着剤を付着させた探針をトナー粒子１個１個をまばらに付けたワイヤや棒に近づけ、トナー１個粒子のみを探針の先端に付着させる、（３）トナー１個粒子を付着させた探針を室温にて２４時間以上乾燥させるという手順で行なう。接着剤は粒子間の力を正確に測定するため、硬化型接着剤が適している。また、硬化時間が調整可能な２液混合タイプが適している。２液混合硬化樹脂接着剤の例としては、ＥＰ−３３０(セメダイン社製)、等がある。
【００１３】
ＡＦＭを用いたトナー粒子同士の粒子間力の測定は、１０〜５０回繰返して測定し、その平均値を用いて評価する。繰返しは同じ場所で繰返すのではなく、場所を変えながら(例えば５０ｎｍ位の移動を行ないながら)測定するのが好ましい。その際、粒子間力の分布を評価することも非常に重要である。繰返し回数は多い方が良いが、多すぎると測定時間や解析時間がかかるので１０〜５０回が適している。
【００１４】
トナー粒子同士の粒子間力はトナー粒子表面状態やトナー粒子形状により変化する。トナー粒子表面に細かい周期の凹凸がある場合と細かい凹凸のないのっぺら表面の場合のトナー粒子同士の粒子間力を求めると以下のような数値になり、トナー粒子表面に細かい凹凸が存在する場合に粒子間力が小さくなることが分かる。これは、トナー粒子表面の凹凸によりトナー粒子同士の距離が離れたり、トナー粒子同士の接触面積が小さくなったりして、粒子同士の相互作用が小さくなるためである。
【００１５】
細かい凹凸表面の場合：粒子間力２２ｎＮ
のっぺら表面の場合 ：粒子間力９８ｎＮ
【００１６】
トナー粒子の形状も粒子間力に影響を与え、球に近い形状が測定のバラツキが小さく測定に適している。このトナーの形状は円形度で測定し、具体的には、フロー式粒子像分析装置（ＦＰＩＡ−２０００；シスメックス社製）を用いて測定を行なった。平均円形度が０．９７〜０．９９のときにトナーの粒子間力は小さく、高画質を実現できた。また、本条件範囲ではトナー粒子を１個探針の先端に付着させる関係から、粒子のどの部分を探針の先端に付着させても、ほぼ同じ形状の粒子表面が圧縮されたトナー粉体相にコンタクトするようになるので、粒子間力の測定バラツキが小さくなり、高精度な測定が可能となった。平均円形度が０．９７より小さい場合には、トナー粒子同士の粒子間力は大きくなり、且つ粒子のコンタクト面がトナー粒子を付着させた探針を作る度に異なり、粒子間力のバラツキが大きくなった。また、微粒子の添加処理は微粒子を添加する前の粉体(母体)の形状によって影響されるが、微粒子を添加する前の粉体(母体)の平均円形度が０．９７〜０．９９である非常に球形に近い場合に微粒子の添加処理の効果に優れ、ドット再現性に優れた高画質化を実現できた。トナー粒子の形状を制御する方法としては、分級工程後のトナー粒子を回転体の中に入れて高速回転させたり、瞬間的に粒子表面に熱を加えるような工程を通過させたりして実現できる。
【００１７】
そこで、平均円形度が０．９７〜０．９９のトナー粒子を用いて、トナー粒子表面状態を変化させるために二酸化珪素(平均粒径：２０ｎｍ)からなる添加剤を用いてトナー粒子表面を被覆し、ＳＥＭ像からトナー粒子表面での添加剤の占有面積より求めた被覆率とトナー粒子同士の粒子間力との関係を調べた。その結果、図３のようになり、被覆率が３０％以下の領域で二酸化珪素の被覆率が大きくなるにつれて粒子間力の値は直線的に小さくなった。つまり、(１)式で表せる関係が成立し、粒子間力Ｆａが被覆率Ｃで管理できることが可能となった。(１)式においてＫは二酸化珪素の種類、混合機や混合条件によって変化する定数で、１〜１．５の値が適している。１より小さい場合には添加剤の被覆率を多くする必要があり、添加剤の遊離、飛散、フィルミング等の問題が生じ易くなる。１．５より大きい場合には添加剤の被覆率が小さくなり、環境(温度、湿度)に対する保護機能が低下し、問題になった。
【００１８】
Ｆａ＝Ａ−Ｋ・Ｃ （１）
(Ａ：添加剤を付着する前の粒子間力(ｎＮ))
(Ｃ：添加剤の被覆率(％))
(Ｋ：Ｆａ―Ｃ特性の傾きであり、Ｋ：１．０〜１．５が望ましい)
【００１９】
平均円形度が０．９７〜０．９９のトナーを用いて、トナー粒子同士の粒子間力の最適領域をトナーの流動性および画質との関係から求めた。その結果、トナー粒子同士の粒子間力が大きい場合にはトナーの流動性が悪くなり、細かい画質再現性が悪くなり、問題となった。逆に、トナー粒子同士の粒子間力が小さい場合にはトナーの流動性が良くなり、細かい画質の再現性が良くなった。具体的には、トナー粒子間力をＡＦＭにより１０〜５０回繰返して測定し、その平均値Ｆａが１〜２０ｎＮの場合にトナーの流動性が良く、細かい画質の再現性が良くなった。粒子間力の平均値Ｆａが１ｎＮより小さい場合には、トナーの搬送時に飛散等の問題が生じ適しておらず、粒子間力の平均値Ｆａが２０ｎＮより大きい場合には、トナー流動性が悪くなり、高画質化を実現できず適していなかった。
【００２０】
また、トナー粒子同士の粒子間力はトナー粒子の体積平均粒径を変化させることにより大きく変化し、以下のようにトナー粒子の体積平均粒径が大きい場合にはトナー粒子同士の粒子間力は大きくなり、トナー粒子の体積平均粒径が小さい場合にはトナー粒子同士の粒子間力は小さくなる。つまり、トナー粒子の粒子間力を小さくするためには、トナー粒子の体積平均粒径をある条件範囲内におさめる必要がある。今回、本発明者らの実験では粒子間力を小さくするためには、トナー粒子の体積平均粒径を４〜６μｍの範囲におさめることが必要であることが分かった。トナー粒子の体積平均粒径が４μｍより小さい場合には、添加剤を添加する前の粒子ですでに粒子間力が小さくなるため、添加剤の被覆率は小さくて良いが、被覆率が小さい場合には環境(温度、湿度)に対する保護機能が低下し、問題になった。また、長期間の使用でのトナー飛散による機内の汚れ、低湿環境下での画像濃度低下、感光体クリーニング不良等という問題が生じやすい。トナー体積平均粒径が６μｍより大きい場合には、添加剤を添加する前の粒子間力が大きいため、添加剤の被覆率を大きくする必要があり、添加剤の遊離やトナー飛散などの問題が発生した。１００μｍ以下の微小スポットの解像度が充分でなく非画像部への飛び散りも多く画像品位が劣る傾向となる。好ましい体積平均粒径は５〜６μｍである。
【００２１】
トナー体積平均粒径が７μｍの場合 ：粒子間力７２ｎＮ
トナー体積平均粒径が５．５μｍの場合：粒子間力３６ｎＮ
【００２２】
トナー粒子表面の形状のコントロールは、添加剤の微粒子の種類、粒径、添加する際の混合条件や固着注入条件によって出来る。添加する微粒子の種類は無機微粉体が最適であり、その平均粒径は１０〜４０ｎｍの小さい粒径のものが最適である。１０ｎｍより小さい粒径の場合には凹凸の効果を作り出すことが難しく、４０ｎｍより大きい粒径の場合には適正な凹凸を作り出すことが難しくなる。少なくとも平均粒径１０〜４０ｎｍの無機微粉体を樹脂、顔料からなるトナーの表面に付着または固着させてコントロールする。
【００２３】
本発明では、平均円形度が０．９７〜０．９９のトナーにおいてトナー粒子同士の粒子間力の平均値Ｆａを１〜２０ｎＮの適した条件範囲に入れることが好ましく、それを実現するための条件を検討した。その結果、トナー粒子の表面に平均粒径１０〜４０ｎｍの二酸化珪素（シリカ）からなる添加剤を１５〜３０％の被覆率で付着または固着させた場合に実現できることが分かった。トナー粒子表面の添加剤の被覆率Ｃは、トナー粒子のＳＥＭ像からトナー粒子表面での添加剤の占有面積より求めた。二酸化珪素からなる添加剤の被覆率が１５％より小さい場合にはトナー粒子間力の平均値Ｆａを２０ｎＮより小さくすることが出来ず問題となり、添加剤の被覆率が３０％より大きくなると添加剤の遊離成分が増え、感光体等へのフィルミングが発生しやすくなり問題となるのと同時に、(１)式の関係式が成立しなくなり、被覆率での管理が難しくなり問題となった。
【００２４】
また、二酸化珪素は疎水化処理剤等により表面改質処理することが有効である。疎水化処理剤の代表例としては以下のものが挙げられる。ジメチルジクロルシラン、トリメチルクロルシラン、メチルトリクロルシラン、アリルジメチルジクロルシラン、アリルフェニルジクロルシラン、ベンジルジメチルクロルシラン、ブロムメチルジメチルクロルシラン、α−クロルエチルトリクロルシラン、ｐ−クロルエチルトリクロルシラン、クロルメチルジメチルクロルシラン、クロルメチルトリクロルシラン、ヘキサフェニルジシラザン、ヘキサトリルジシラザン等。
【００２５】
トナー粒子は環境(温度、湿度)の影響を受けやすく、安定したトナーにするためには温度や湿度に対するトナー粒子同士の粒子間力の変化を小さくする必要がある。本実験では、平均円形度が０．９７〜０．９９のトナー粒子の二酸化珪素からなる添加剤の被覆率を変えて、粒子間力の温度依存性および粒子間力の湿度依存性を調べた。その結果、二酸化珪素の被覆率が１５％以上で、トナーの温度を２０〜４５℃の範囲で変化したときの平均値Ｆａの変化幅が１０ｎＮ以内であり、トナーの流動性に問題がなく、高画質が維持された。二酸化珪素の被覆率が１５％より低い場合には、トナーの温度を２０〜４５℃の範囲で変化したときの平均値Ｆａの変化幅が１０ｎＮより大きくなり、トナーの流動性が悪くなり、ドット再現性が低下した。また、二酸化珪素の被覆率が１５％以上で、湿度が８０％ＲＨのときの平均値Ｆａが１〜２０ｎＮであり、トナーの流動性および画質に変化はなく、問題はなかった。二酸化珪素の被覆率が１５％より低い場合には、湿度が８０％ＲＨのときの平均値Ｆａが２０ｎＮより大きくなり、トナーの流動性が悪くなり、ドット再現性が低下した。
【００２６】
添加剤を添加する際の混合または固着注入条件であるが、主に混合回転数によってトナー粒子表面の形状が制御される。つまり、混合回転数はトナー表面に微粉体を付着させる力を制御できる。混合回転数は１０００ｒｐｍ〜６０００ｒｐｍが最適であり、混合回転数が１０００ｒｐｍより低回転数の場合には微粉体がトナー(母体)表面に非常に弱い力で付着するような形になり、表面形状の安定さが失われ、トナー飛散、機内汚染等が生じやすくなる。混合回転数が６０００ｒｐｍより高回転数では、添加された微粉体が添加される前のトナー(母体)表面内部に食込むと共に、表面の凹凸がならされて凹凸が小さくなり、流動性は逆に悪くなる。
これらの混合条件は、混合機の種類によって異なる。混合機には、粉体を容器の回転などにより混ぜる、撹拌羽根などにより混ぜる、隙間などを通過させてこねる、高速回転させて壁に衝突させる、高速気流中に投入し粒子同士を衝突させる等の方法があるが、本発明にはトナー表面に付着した微粉体が細かく分散して均一に付着するように、壁間の隙間などを通過させて粒子間にせん断エネルギーを与えたり、撹拌羽根を高速回転させたり高速気流中に投入したりして粒子に衝突エネルギーを与えたりする方法が適している。このような混合機の場合には、粒子に働くせん断エネルギーや粒子間の衝突エネルギーが大きく、添加される前のトナー(母体)と微粉体との間に働くエネルギーが大きくなりやすい条件にあるので、細かく最適な条件を調整する必要がある。つまり、混合回転数は１０００ｒｐｍ〜６０００ｒｐｍの最適な混合条件で実施する必要がある。混合時間はトナーの温度が上昇しないように短時間で処理するのが好ましい。
【００２７】
トナーおよび現像剤の詳細を以下に示す。
樹脂としては、ポリスチレン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、スチレンアクリル樹脂、スチレンメタクリレート樹脂、ポリウレタン樹脂、ビニル樹脂、ポリオレフィン樹脂、スチレンブタジエン樹脂、フェノール樹脂、ポリエチレン樹脂、シリコン樹脂、ブチラール樹脂、テルペン樹脂、ポリオール樹脂等がある。
ビニル樹脂としては、ポリスチレン、ポリ−ｐ−クロロスチレン、ポリビニルトルエンなどのスチレン及びその置換体の単重合体：スチレン−ｐ−クロロスチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−ビニルナフタリン共重合体、スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン−α−クロロメタクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ビニルメチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルエチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−アクリロニトリル−インデン共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体などのスチレン系共重合体：ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル等がある。
【００２８】
ポリエステル樹脂としては以下のＡ群に示したような２価のアルコールと、Ｂ群に示したような二塩基酸塩からなるものであり、さらにＣ群に示したような３価以上のアルコールあるいはカルボン酸を第三成分として加えてもよい。
Ａ群：エチレングリコール、トリエチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコール、１，４ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、１，４ブテンジオール、１，４−ビス（ヒドロキシメチル）シクロヘキサン、ビスフェノールＡ、水素添加ビスフェノールＡ、ポリオキシエチレン化ビスフェノールＡ、ポリオキシプロピレン（２，２）−２，２’−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、ポリオキシプロピレン（３，３）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、ポリオキシエチレン（２，０）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、ポリオキシプロピレン（２，０）−２，２’−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン等。
【００２９】
Ｂ群：マレイン酸、フマール酸、メサコニン酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、フタール酸、イソフタール酸、テレフタール酸、シクロヘキサンジカルボン酸、コハク酸、アジピン酸、セバチン酸、マロン酸、リノレイン酸、またはこれらの酸無水物または低級アルコールのエステル等。
【００３０】
Ｃ群：グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等の３価以上のアルコール、トリメリト酸、ピロメリト酸等の３価以上のカルボン酸等。
【００３１】
ポリオール樹脂としては、エポキシ樹脂と２価フェノールのアルキレンオキサイド付加物、もしくはそのグリシジルエーテルとエポキシ基と反応する活性水素を分子中に１個有する化合物と、エポキシ樹脂と反応する活性水素を分子中に２個以上有する化合物を反応してなるものなどがある。
【００３２】
樹脂は、結晶性ポリエステルを用いても良い。結晶性を有し、分子量分布がシャープでかつその低分子量分の絶対量を可能な限り多くした脂肪族系ポリエステルである。この樹脂はガラス転移温度（Ｔｇ）において結晶転移を起こすと同時に、固体状態から急激に溶融粘度が低下し、紙への定着機能を発現する。この結晶性ポリエステル樹脂の使用により、樹脂のＴｇや分子量を下げ過ぎることなく低温定着化を達成することができる。そのため、Ｔｇ低下に伴なう保存性の低下はない。また、低分子量化に伴なう高すぎる光沢や耐オフセット性の悪化もない。したがってこの結晶性ポリエステル樹脂の導入は、トナーの低温定着性の向上に非常に有効である。
本発明のトナーにおいて、低温定着性を発現し、耐ホットオフセット性を確保するためには、トナー中の樹脂および離型剤の合計量に対して、結晶性ポリエステルの含有量は１〜５０重量％であり、離型剤の含有量は２〜１５重量％であることが好ましい。結晶性ポリエステルの含有量が１重量％未満の場合は低温定着性に効果がなく、５０重量％を超える場合はホットオフセット性が悪化する。離型剤含有量が２重量％未満の場合は、耐オフセット性に効果がない場合があり、１５重量％を超える場合には、トナー流動性の低下が生じる。
【００３３】
結晶性ポリエステル樹脂の分子構造については、限定的でないが、ポリエステル樹脂の結晶性および軟化点の観点から、炭素数２〜６のジオール化合物、特に1,4-ブタンジオール、1,6-ヘキサンジオールおよびこれらの誘導体を含有するアルコール成分と、マレイン酸、フマル酸、コハク酸、およびこれらの誘導体を含有する酸成分とを用いて合成される下記一般式（２）で表される脂肪族系ポリエステルを含有することが好ましい。
一般式（２）［-0-CO-CR1=CR2-CO-O-(CH2)ｎ-］ｍ
（ここでｎ、ｍは繰り返し単位の数である。Ｒ1、Ｒ2は炭化水素基である。）
また、ポリエステル樹脂の結晶性および軟化点の観点から、非線状のポリエステルを合成するためにアルコール成分にグリセリン等の３価以上の多価アルコールを追加し、酸成分に無水トリメリット酸などの3価以上の多価カルボン酸を追加して縮重合を行っても良い。
結晶性ポリエステル樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）は耐熱保存性が悪化しない範囲で低いことが望ましく、８０〜１３０℃の範囲にあることが好ましい。ガラス転移温度（Ｔｇ）が８０℃未満の場合は耐熱保存性が悪化し、現像装置内部の温度でブロッキングが発生しやすくなり、１３０℃より高い場合には定着下限温度が高くなるため低温定着性が得られなくなる。結晶性ポリエステル樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）は、ＤＳＣによる２ｎｄ昇温時の吸熱ピーク温度である。
【００３４】
本発明で用いる顔料としては以下のものが用いられる。
黒色顔料としては、カーボンブラック、オイルファーネスブラック、チャンネルブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、アニリンブラック等のアジン系色素、金属塩アゾ色素、金属酸化物、複合金属酸化物が挙げられる。
黄色顔料としては、カドミウムイエロー、ミネラルファストイエロー、ニッケルチタンイエロー、ネーブルスイエロー、ナフトールイエローＳ、ハンザイエローＧ、ハンザイエロー１０Ｇ、ベンジジンイエローＧＲ、キノリンイエローレーキ、パーマネントイエローＮＣＧ、タートラジンレーキが挙げられる。
また、橙色顔料としては、モリブデンオレンジ、パーマネントオレンジＧＴＲ、ピラゾロンオレンジ、バルカンオレンジ、インダンスレンブリリアントオレンジＲＫ、ベンジジンオレンジＧ、インダンスレンブリリアントオレンジＧＫが挙げられる。
赤色顔料としては、ベンガラ、カドミウムレッド、パーマネントレッド４Ｒ、リソールレッド、ピラゾロンレッド、ウォッチングレッドカルシウム塩、レーキレッドＤ、ブリリアントカーミン６Ｂ、エオシンレーキ、ローダミンレーキＢ、アリザリンレーキ、ブリリアントカーミン３Ｂが挙げられる。
紫色顔料としては、ファストバイオレットＢ、メチルバイオレットレーキが挙げられる。
青色顔料としては、コバルトブルー、アルカリブルー、ビクトリアブルーレーキ、フタロシアニンブルー、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー部分塩素化物、ファーストスカイブルー、インダンスレンブルーＢＣが挙げられる。
緑色顔料としては、クロムグリーン、酸化クロム、ピグメントグリーンＢ、マラカイトグリーンレーキ等がある。
これらは１種または２種以上を使用することができる。
特にカラートナーにおいては、良好な顔料の均一分散が必須となり、顔料を直接大量の樹脂中に投入するのではなく、一度高濃度に顔料を分散させたマスターバッチを作製し、それを希釈する形で投入する方式が用いられている。この場合、一般的には、分散性を助けるために溶剤が使用されていたが、環境等の問題があり、本発明では水を使用して分散させることができる。水を使用する場合、マスターバッチ中の残水分が問題にならないように、温度コントロールが重要になる。
【００３５】
本発明のトナーには電荷制御剤をトナー粒子内部に配合（内添）している。しかし、トナー粒子と混合（外添）して用いても良い。電荷制御剤によって、現像システムに応じた最適の電荷量コントロールが可能となり、特に本発明では、粒度分布と電荷量とのバランスを更に安定したものとすることが可能である。
トナーを正電荷性に制御するものとして、ニグロシンおよび四級アンモニウム塩、トリフェニルメタン系染料、イミダゾール金属錯体や塩類を、単独あるいは２種類以上組み合わせて用いることができる。また、トナーを負電荷性に制御するものとしてサリチル酸金属錯体や塩類、有機ホウ素塩類、カリックスアレン系化合物等が用いられる。
【００３６】
また、本発明におけるトナーには定着時のオフセット防止のために離型剤を内添することが可能である。離型剤としては、キャンデリラワックス、カルナウバワックス、ライスワックスなどの天然ワックス、モンタンワックスおよびその誘導体、パラフィンワックスおよびその誘導体、ポリオレフィンワックスおよびその誘導体、サゾールワックス、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、アルキルリン酸エステル等がある。これら離型剤の融点は６５〜９０℃であることが好ましい。この範囲より低い場合には、トナーの保存時のブロッキングが発生しやすくなり、この範囲より高い場合には定着ローラー温度が低い領域でオフセットが発生しやすくなる場合がある。
【００３７】
離型剤等の分散性を向上させるなどの目的の為に、分散剤を加えても良い。分散剤としては、スチレンアクリル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリスチレン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、スチレンメタクリレート樹脂、ポリウレタン樹脂、ビニル樹脂、ポリオレフィン樹脂、スチレンブタジエン樹脂、フェノール樹脂、ブチラール樹脂、テルペン樹脂、ポリオール樹脂等があり、それぞれの樹脂を２種以上混合した物でも良い。分散剤の添加量としては、樹脂１００重量部に対して１０重量部以下が適している。１０重量部より多くしてもＷＡＸの分酸性の効果は見られず、逆に定着性や画像再現性が悪くなる。
【００３８】
本発明に係るトナーを作製する方法としては、粉砕法、重合法(懸濁重合、乳化重合分散重合、乳化凝集、乳化会合等)等があるが、これらの作製法に限るものではない。
【００３９】
粉砕法の一例としては、まず、前述した樹脂、着色剤としての顔料または染料、電荷制御剤、離型剤、その他の添加剤等をヘンシェルミキサーの如き混合機により充分に混合した後、バッチ式の２本ロール、バンバリーミキサーや連続式の２軸押出し機、連続式の１軸混練機等の熱混練機を用いて構成材料をよく混練し、圧延冷却後、切断を行なう。切断後のトナー混練物は破砕を行ない、ハンマーミル等を用いて粗粉砕し、更にジェット気流を用いた微粉砕機や機械式粉砕機により微粉砕し、旋回気流を用いた分級機やコアンダ効果を用いた分級機により所定の粒度に分級する。その後、上記最適な混合条件により混合機により無機微粒子などからなる添加剤を粒子表面に付着もしくは固着させる。この混合工程後、所定の粒子構造になっているかどうか評価するために、トナー粒子の被覆率を評価する。
【００４０】
本発明では、製造工程でのトナー粒子同士の粒子間力の管理を前記(１)式を用いて被覆率Ｃにて行なう。そのためには、事前に(１)式での添加剤を付着する前の粒子間力Ａ(ｎＮ)とＫの値を求めておく必要がある。ＡおよびＫとも、平均粒径および平均円形度を一定にした条件で粒子間力と被覆率との関係を求める予備実験を行ない、それぞれの値を求める。トナーの粒子間力を直接製造工程の品質チェックの度に求めるのは時間的に難しいと考えられるため、製造工程中での評価としては問題がある。しかし、本発明では、トナー粒子上の添加剤の被覆率を求めることで粒子間力が求まるので、製造工程中での評価法としては適している。
【００４１】
評価の結果、その数値が予め定めた設定範囲に入っていた場合、風篩工程へ回し、２５０メッシュ以上の篩を通過させ、粗大粒子、凝集粒子を除去した後、試料を充填工程へ回し、本発明のトナーを得る。
【００４２】
本発明に係るトナーを作製する方法としては、粉砕法以外の方法が考えられ、重合法の一例としては、モノマーに着色剤及び電荷制御剤等を添加したモノマー組成物を水系の媒体中で懸濁し重合させることでトナー粒子を得る。造粒法は特に限定されない。
【００４３】
例えば本発明のトナーは、有機溶媒中に少なくとも、イソシアネート基を含有するポリエステル系プレポリマーが溶解し、顔料系着色剤が分散し、離型剤が溶解ないし分散している油性分散液を水系媒体中に無機微粒子及び／又はポリマー微粒子の存在下で分散させるとともに、この分散液中で該プレポリマーをポリアミン及び／又は活性水素含有基を有するモノアミンと反応させてウレア基を有するウレア変性ポリエステル系樹脂を形成させ、このウレア変性ポリエステル系樹脂を含む分散液からそれに含まれる液状媒体を除去することにより得られる。
ウレア変性ポリエステル系樹脂において、そのＴｇは４０〜６５℃、好ましくは４５〜６０℃である。その数平均分子量Ｍｎは２５００〜５００００、好ましくは２５００〜３００００である。その重量平均分子量Ｍｗは１万〜５０万、好ましくは３万〜１０万である。
このトナーは、該プレポリマーと該アミンとの反応によって高分子量化されたウレア結合を有するウレア変性ポリエステル系樹脂をバインダー樹脂として含む。そして、そのバインダー樹脂中には着色剤が高分散している。
得られた乾燥後のトナーの粉体を風力分級し、上記最適な混合条件により混合機により無機微粒子などからなる添加剤を粒子表面に付着もしくは固着させる。また、電荷制御剤を乾燥後のトナー粉体表面に打込んで、固着注入させても良い。さらにその後、無機微粒子などからかる添加剤を粒子表面に付着もしくは固着させても良い。電荷制御剤を表面に打込むことにより、トナーの帯電量の制御がしやすくなる。
混合したり、固着注入したりする具体的手段としては、高速で回転する羽根によって粉体混合物に衝撃力を加える方法、高速気流中に粉体混合物を投入し、加速させ、粒子同士または複合化した粒子を適当な衝突板に衝突させる方法などがある。装置としては、オングミル（ホソカワミクロン社製）、Ｉ式ミル（日本ニューマチック社製）を改造して、粉砕エアー圧力を下げた装置、ハイブリダイゼイションシステム（奈良機械製作所社製）、クリプトロンシステム（川崎重工業社製）、自動乳鉢などがあげられる。
【００４４】
この混合工程後、本発明の評価方法を行う。図５は、本発明の評価方法の実施するための装置の一例を説明するための図である。この装置はＳＥＭ２１によってトナー粒子の粒子表面像を撮影し、得られたＳＥＭ像から被覆率Ｃの値を解析する装置(パソコン)２２から構成されている。トナー粒子および添加剤を混合機２３に導入し混合した後、抜取り口２４からトナー粒子を容器２５中にサンプリングする。このトナー粒子を上記装置によって解析ソフトを用いて解析し、被覆率Ｃを求める。評価の結果、その数値が予め定めた設定範囲に入っていた場合、風篩工程（次工程）へ回し、２５０メッシュ以上の篩を通過させ、粗大粒子、凝集粒子を除去した後、試料を充填工程へ回し、本発明のトナーを得る。
また、本評価法を用いた評価は造粒後の検査、風力分級後の検査、電荷制御剤の処理後の検査、添加剤の混合工程後の検査、混合工程の後にある風篩工程後の検査、充填前の検査等に適用できる。
【００４５】
本発明のトナーは、接触または非接触現像方式に使用する１成分現像剤として用いることができる。接触または非接触現像方式は色々な公知のものが使用される。例えば、アルミスリーブを用いた接触現像法、導電性ゴムベルトを用いた接触現像法、アルミ素管の表面にカーボンブラック等を含む導電性樹脂層を形成した現像スリーブを用いる非接触現像法等がある。
また、本トナーは現像時にＡＣバイアス電圧成分を用いて現像する場合に、流動性に優れているため、電界に従って忠実に振動し、細かい潜像に対しての忠実な現像が出来、ドット再現性の良い現像が可能となる。
【００４６】
また、１成分現像方式において、トナー供給部の出口にトナー層を均一にするためのローラー状のブレードや供給ローラを設けた現像方式に、本トナーを用いることを特徴とする。図６は、本発明のトナーを好適に適用できる現像装置の一例を説明するための図である。現像装置は、トナー供給用ホッパー３１、内部のトナーを攪拌する攪拌羽根３２、ドクターローラ３３、供給ローラ３４、画像保持体（感光体）３５にトナーを供給する現像ローラ３６を備える。このような方式の場合には、トナーの流動性が現像ローラ上のトナー層の均一化に大きく影響を与え、且つ耐久特性に影響を与える。耐久特性が悪い場合には、感光体へのフィルミングだけではなく、ドクターローラや供給ローラへのフィルミングが発生する。このため、トナー層が均一に形成できないばかりかトナー帯電が不均一になり、トナー電荷量も小さくなる。このため現像不良が生じる。
しかし本発明のトナーを用いると、トナー流動性に優れているため、供給ローラやドクターローラを介しての現像ローラ上へのトナー層の均一薄層化が容易に実現でき、常に安定した現像ローラ上へのトナー搬送が可能となる。また、ドクターローラや供給ローラへのフィルミングは発生せず、安定した現像が行なわれ、耐久特性に優れた方式となる。
【００４７】
また、磁性トナーとする場合には、トナー粒子の中に磁性体の微粒子を内添すれば良い。磁性体としては、フェライト、マグネタイト、鉄、ニッケル、コバルト、それらの合金などの強磁性体等が考えられる。磁性体の平均粒径は０．１〜１μｍが好ましい。磁性体の含有量はトナー１００重量部に対して、１０から７０重量部であることが好ましい。
【００４８】
さらに二成分現像剤として使用する場合は、後述の磁性キャリアと所定の混合比率で混合することによって二成分現像剤とする。
【００４９】
二成分現像剤に使用されるキャリアとしては公知のものが使用可能であり、例えば鉄粉、フェライト粉、ニッケル粉、マグネタイト粉の如き磁性粒子あるいはこれら磁性粒子の表面をフッ素系樹脂、ビニル系樹脂、シリコーン系樹脂等で処理したもの、あるいは磁性粒子が樹脂中に分散されている磁性粒子分散樹脂粒子等が挙げられる。これら磁性キャリアの平均粒径は高画質画像を実現するために２０〜７０μｍが良い。キャリアの平均粒径が２０〜７０μｍの範囲にあると、現像装置内部のトナー濃度が２〜１０重量％の範囲内において、トナーの帯電量をより均一にすることができる。２０μｍより小さくなるとキャリア粒子の感光体上への付着等が生じやすく、さらにトナーとの撹拌効率が悪くなりトナーの均一な帯電量が得られにくくなる。逆に、キャリアの平均粒径が７０μｍを超える場合では、細かい画像再現性が悪くなり、高画質は得られない。
【００５０】
キャリア表面の被覆材料としては、アミノ系樹脂、例えば尿素−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ユリア樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂等があげられる。またポリビニルおよびポリビニリデン系樹脂、例えばアクリル樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリスチレン樹脂およびスチレンアクリル共重合樹脂等のポリスチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル等のハロゲン化オレフィン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂およびポリブチレンテレフタレート樹脂等のポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリ弗化ビニル樹脂、ポリ弗化ビニリデン樹脂、ポリトリフルオロエチレン樹脂、ポリヘキサフルオロプロピレン樹脂、弗化ビニリデンとアクリル単量体との共重合体、弗化ビニリデンと弗化ビニルとの共重合体、テトラフルオロエチレンと弗化ビニリデンと非弗化単量体とのターポリマー等のフルオロターポリマー、およびシリコーン樹脂等が使用できる。また必要に応じて、導電粉等を被覆樹脂中に含有させてもよい。導電粉としては、金属粉、カーボンブラック、酸化チタン、酸化錫、酸化亜鉛等が使用できる。これらの導電性微粒子は、平均粒子径１μｍ以下のものが好ましい。平均粒子径が１μｍよりも大きくなると、電気抵抗の制御が困難になる。
【００５１】
また、本発明のトナーを含む現像剤には、実質的な悪影響を与えない範囲内で更に他の添加剤、例えばテフロン（登録商標）粉末、ステアリン酸亜鉛粉末、ポリフッ化ビニリデン粉末の如き滑剤粉末；あるいは酸化セリウム粉末、炭化珪素粉末、チタン酸ストロンチウム粉末などの研磨剤；あるいは例えばカーボンブラック粉末、酸化亜鉛粉末、酸化スズ粉末等の導電性付与剤を現像性向上剤として少量用いることもできる。
【００５２】
本トナーは流動性に優れているため、カートリッジ容器に入れて保管することが十分可能であり、カートリッジ容器から現像部へトナー搬送するような構成の装置にも適している。
カートリッジ容器としては、トナーを充填するトナーカートリッジと、少なくとも感光体と現像手段を具備し、現像手段のトナー収容部にトナーを充填するプロセスカートリッジとを挙げることができ、通常これらのトナーカートリッジ又はプロセスカートリッジを画像形成装置に装着して、画像形成が行なわれる。
【００５３】
図７は、本発明のプロセスカートリッジの構成を示す概略図である。
プロセスカートリッジ９０としては、トナーを充填するトナーカートリッジと、少なくとも感光体６０と現像装置５０を具備し、現像装置のトナー収容部にトナーを充填するトナーカートリッジ５６とを挙げることができ、通常これらのトナーカートリッジ５６又はプロセスカートリッジ９０を画像形成装置に装着して、画像形成が行なわれる。なお符号８０はクリーニング部材、７０は帯電部材である。
【実施例】
【００５４】
以下、実施例を説明するが、これは本発明をなんら限定するものではない。なお、本実施例ではトナー組成、トナー作製法、混合条件を変化したトナーを作製し、トナー粒子同士の粒子間力および添加剤の被覆率Ｃを評価した。トナー粒子同士の粒子間力はトナー粒子を１個探針の先端または周辺に付着させ、圧縮されたトナー粉体相を作製し、本発明の方法により評価した。トナー粉体相の圧縮圧力は３２０ｋｇ／ｃｍ２で作製し、ＡＦＭでの測定は以下の条件で行ない、トナー粒子同士の粒子間力の平均値Ｆａを求めた。また、添加剤の被覆率Ｃはトナー粒子のＳＥＭ像を用いて、トナー粒子表面での添加剤の占有面積より求め、トナー粒子２０個の平均値で評価した。また、ＦａとＣとの直線関係を確認した後、Ｋの値を求めた。
・探針の走査距離：１０００ｎｍ
・ピエゾのスキャン速度：２．０Ｈｚ
・測定回数：３０回
【００５５】
また、トナーの流動性を円錐ロータ装置を用いて評価し、ドット再現性を画像のザラツキ感として５段階（ランク１：悪い→ランク５：良い）評価した。また、ランニング特性を現像部のトナー搬送性で評価した。円錐ロータ装置の評価条件は以下のようになり、円錐ロータがトナー相中に２０ｍｍ侵入したときのトルク値を測定した。また、添加剤で処理する前のトナー(母体)の円形度は、フロー式粒子像分析装置ＦＰＩＡ−１０００（東亜医用電子株式会社製）により平均円形度として計測した。
・トナー相の空間率：０．５３
・円錐ロータの頂角：６０°
・円錐ロータの回転数：１ｒｐｍ
・円錐ロータの侵入速度：５ｍｍ／ｍｉｎ
なお、以下の配合における部数は全て重量部である。
【００５６】
―実施例１―
樹脂 ポリエステル樹脂 １００部
（ビスフェノールＡのプロピレンオキサイド付加物テレフタル酸、コハク酸誘導体から合成されたポリエステル）
着色剤 カーボンブラック １０部
（＃４４；三菱化学社製）
帯電制御剤 サルチル酸亜鉛塩 ５部
（ボントロンＥ８４、オリエント化学）
【００５７】
上記原材料をミキサーで十分に混合した後、２軸押出し機によりバレル温度１００℃混練機回転数１１０ｒｐｍで溶融混練した。混練物を圧延冷却後カッターミルで粗粉砕し、ジェット気流を用いた微粉砕機で粉砕後、旋回式風力分級装置を用いて、平均粒径が５．５μｍの粒度分布に分級した。さらに、得られた母体着色粒子１００部に対して、以下の混合条件にて添加剤を混合し、トナーを作製した。
【００５８】
添加剤 シリカ微粉末 １．０部
（Ｒ９７２；日本アエロジル社製）
混合回転数 ２０００ｒｐｍ
混合時間 ３００ｓｅｃ
混合機 θコンポーザ
【００５９】
本トナーを作製した後、本評価法によりトナー粒子同士の粒子間力、被覆率および円錐ロータ法でトナー流動性を測定した結果、表１のようになった。
得られたトナーを潜像担持体がＯＰＣドラム感光体でクリーニング方式がブレードクリーニングである複写機にセットし、画像評価実験およびランニング実験を行なった。結果を表1に示す。
【００６０】
―実施例２―
実施例１と同様の原材料、作製方法で混練、粉砕、分級を行ない、平均粒径が５．５μｍの粒度分布に分級した。
さらに、母体着色粒子１００部に対して、以下の混合条件にて添加剤を混合し、トナーを作製した。
添加剤 シリカ微粉末 １．５部
（Ｒ９７２；日本アエロジル社製）
混合回転数 ２０００ｒｐｍ
混合時間 ３００ｓｅｃ
混合機 θコンポーザ
【００６１】
本トナーを作製した後、本評価法によりトナー粒子間力、被覆率および円錐ロータ法でトナー流動性を測定した結果、表１のようになった。
得られたトナーを潜像担持体がＯＰＣドラム感光体でクリーニング方式がブレードクリーニングである複写機にセットし、画像評価実験およびランニング実験を行なった。結果を表1に示す。
【００６２】
―実施例３―
実施例１と同様の原材料、作製方法で混練、粉砕、分級を行ない、平均粒径が５．５μｍの粒度分布に分級した。
さらに、母体着色粒子１００部に対して、以下の混合条件にて添加剤を混合し、トナーを作製した。
添加剤 シリカ微粉末 ２．０部
（Ｒ９７２；日本アエロジル社製）
混合回転数 ２０００ｒｐｍ
混合時間 ３００ｓｅｃ
混合機 θコンポーザ
【００６３】
本トナーを作製した後、本評価法によりトナー粒子間力、被覆率および円錐ロータ法でトナー流動性を測定した結果、表１のようになった。
得られたトナーを潜像担持体がＯＰＣドラム感光体でクリーニング方式がブレードクリーニングである複写機にセットし、画像評価実験およびランニング実験を行なった。結果を表1に示す。
【００６４】
―実施例４―
実施例１と同様の原材料、作製方法で混練、粉砕、分級を行ない、平均粒径が５．５μｍの粒度分布に分級した。
さらに、母体着色粒子１００部に対して、以下の混合条件にて添加剤を混合し、トナーを作製した。
添加剤 シリカ微粉末 ２．５部
（Ｒ９７２；日本アエロジル社製）
混合回転数 ２０００ｒｐｍ
混合時間 ３００ｓｅｃ
混合機 θコンポーザ
【００６５】
本トナーを作製した後、本評価法によりトナー粒子間力、被覆率および円錐ロータ法でトナー流動性を測定した結果、表１のようになった。
得られたトナーを潜像担持体がＯＰＣドラム感光体でクリーニング方式がブレードクリーニングである複写機にセットし、画像評価実験およびランニング実験を行なった。結果を表1に示す。
【００６６】
―実施例５―
〔トナーバインダーの合成〕
冷却管、攪拌機および窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールＡエチレンオキサイド２モル付加物７２４部、イソフタル酸２７６部およびジブチルチンオキサイド２部を入れ、常圧，２３０℃で８時間反応し、さらに１０〜１５ｍｍＨｇの減圧で５時間反応した後、１６０℃まで冷却して、これに３２部の無水フタル酸を加えて２時間反応した。次いで、８０℃まで冷却し、酢酸エチル中にてイソフォロンジイソシアネート１８８部と２時間反応を行い、イソシアネート含有プレポリマー（Ｉ）を得た。次いでプレポリマー（Ｉ）２６７部とイソホロンジアミン１４部を５０℃で２時間反応させ、重量平均分子量６４０００のウレア変性ポリエステル（Ｉ）を得た。上記と同様にビスフェノールＡエチレンオキサイド２モル付加物７２４部、テレフタル酸２７６部を常圧下、２３０℃で８時間重縮合し、次いで１０〜１５ｍｍＨｇの減圧で５時間反応して、ピーク分子量５０００の変性されていないポリエステルＡを得た。ウレア変性ポリエステル（Ｉ）２００部と変性されていないポリエステルＡ８００部を酢酸エチル／ＭＥＫ（１／１）混合溶剤２０００部に溶解、混合し、トナーバインダー（Ｉ）の酢酸エチル／ＭＥＫ溶液を得た。一部減圧乾燥し、トナーバインダー（Ｉ）を単離した。分析の結果Ｔｇは６２℃であった。
【００６７】
〔トナーの作製〕
トナーバインダー（Ｉ）の酢酸エチル／ＭＥＫ溶液 ２４０部
ペンタエリスリトールテトラベヘネート(溶融粘度２５ｃｐｓ) ２０部
カーボンブラック（＃４４；三菱化学社製） １０部
上記原材料をビーカー内で、６０℃にてＴＫ式ホモミキサーで１２０００ｒｐｍで攪拌し、均一に溶解、分散させてトナー材料溶液を作製した。
イオン交換水 ７０６部
ハイドロキシアパタイト１０％懸濁液（日本化学工業(株)製スーパタイト１０）
２９４部
ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム ０．２部
ビーカー内に上記原材料を入れ均一に溶解した。その後５０℃に昇温し、ＴＫ式ホモミキサーで１１０００ｒｐｍに攪拌しながら、上記トナー材料溶液を投入し１０分間攪拌した。ついでこの混合液を攪拌棒および温度計付のフラスコに移し、３０℃まで昇温して減圧下で溶剤を除去し、濾別、洗浄、乾燥した後、風力分級し、トナー粒子を得た。体積平均粒径は５．０μｍであった。このトナー粒子１００部に対して、以下の混合条件にて添加剤を混合し、トナーを得た。
【００６８】
添加剤 シリカ微粉末 １．０部
（Ｒ９７２；日本アエロジル社製）
混合回転数 ２２００ｒｐｍ
混合時間 ３００ｓｅｃ
混合機 Ｑミキサー
【００６９】
本トナーを作製した後、本評価法によりトナー粒子間力、被覆率および円錐ロータ法でトナー流動性を測定した結果、表１のようになった。
上記作製法で得られたトナーとキャリアをキャリア９７．５部に対し、２．５部の割合で混合し、二成分現像剤を作製した。
得られた現像剤を潜像担持体がＯＰＣドラム感光体でクリーニング方式がブレードクリーニングである複写機にセットし、画像評価実験およびランニング実験を行なった。結果を表1に示す。
【００７０】
―実施例６―
実施例５と同様の原材料、作製方法で粉体の作製、分級を行ない、平均粒径が５．０μｍの粒度分布に分級した。
さらに、母体着色粒子１００部に対して、以下の混合条件にて添加剤を混合し、トナーを作製した。
添加剤 シリカ微粉末 １．５部
（Ｒ９７２；日本アエロジル社製）
混合回転数 ２２００ｒｐｍ
混合時間 ３００ｓｅｃ
混合機 Ｑミキサー
【００７１】
本トナーを作製した後、本評価法によりトナー粒子間力、被覆率および円錐ロータ法でトナー流動性を測定した結果、表１のようになった。
上記作製法で得られたトナーとキャリアをキャリア９７．５部に対し、２．５部の割合で混合し、二成分現像剤を作製した。
得られた現像剤を潜像担持体がＯＰＣドラム感光体でクリーニング方式がブレードクリーニングである複写機にセットし、画像評価実験およびランニング実験を行なった。結果を表1に示す。
【００７２】
―実施例７―
実施例５と同様の原材料、作製方法で粉体の作製、分級を行ない、平均粒径が５．０μｍの粒度分布に分級した。
さらに、母体着色粒子１００部に対して、以下の混合条件にて添加剤を混合し、トナーを作製した。
添加剤 シリカ微粉末 ２．０部
（Ｒ９７２；日本アエロジル社製）
混合回転数 ２２００ｒｐｍ
混合時間 ３００ｓｅｃ
混合機 Ｑミキサー
【００７３】
本トナーを作製した後、本評価法によりトナー粒子間力、被覆率および円錐ロータ法でトナー流動性を測定した結果、表１のようになった。
上記作製法で得られたトナーとキャリアをキャリア９７．５部に対し、２．５部の割合で混合し、二成分現像剤を作製した。
得られた現像剤を潜像担持体がＯＰＣドラム感光体でクリーニング方式がブレードクリーニングである複写機にセットし、画像評価実験およびランニング実験を行なった。結果を表1に示す。
【００７４】
―実施例８―
実施例５と同様の原材料、作製方法で粉体の作製、分級を行ない、平均粒径が５．０μｍの粒度分布に分級した。
さらに、母体着色粒子１００部に対して、以下の混合条件にて添加剤を混合し、トナーを作製した。
添加剤 シリカ微粉末 ２．５部
（Ｒ９７２；日本アエロジル社製）
混合回転数 ２２００ｒｐｍ
混合時間 ３００ｓｅｃ
混合機 Ｑミキサー
【００７５】
本トナーを作製した後、本評価法によりトナー粒子間力、被覆率および円錐ロータ法でトナー流動性を測定した結果、表１のようになった。
上記作製法で得られたトナーとキャリアをキャリア９７．５部に対し、２．５部の割合で混合し、二成分現像剤を作製した。
得られた現像剤を潜像担持体がＯＰＣドラム感光体でクリーニング方式がブレードクリーニングである複写機にセットし、画像評価実験およびランニング実験を行なった。結果を表1に示す。
【００７６】
―実施例９―
樹脂 ポリエステル樹脂 １００部
（ビスフェノールＡのプロピレンオキサイド付加物テレフタル酸、コハク酸誘導体から合成されたポリエステル）
銅フタロシアニンブルー顔料(C.I.ヒ゜ク゛メントフ゛ルー15:3) ４部
（Ｌｉｏｎｏｌ Ｂｌｕｅ ＦＧ−７３５１；東洋インキ社製）
帯電制御剤 サルチル酸亜鉛塩 ５部
（ボントロンＥ８４；オリエント化学社製）
離型剤 低分子量ポリエチレン ５部
【００７７】
上記原材料をミキサーで十分に混合した後、２軸押出し機によりバレル温度１００℃混練機回転数１１０ｒｐｍで溶融混練した。混練物を圧延冷却後カッターミルで粗粉砕し、ジェット気流を用いた微粉砕機で粉砕後、旋回式風力分級装置を用いて、平均粒径が４．３μｍの粒度分布に分級した。さらに、母体着色粒子１００部に対して、以下の混合条件にて添加剤を混合し、トナーを作製した。
【００７８】
添加剤 シリカ微粉末 １．５部
（Ｒ９７２；日本アエロジル社製）
混合回転数 ２０００ｒｐｍ
混合時間 ３００ｓｅｃ
混合機 θコンポーザ
【００７９】
本トナーを作製した後、本評価法によりトナー粒子間力、被覆率および円錐ロータ法でトナー流動性を測定した結果、表１のようになった。
上記作製法で得られたトナーとキャリアをキャリア９７．５部に対し、２．５部の割合で混合し、二成分現像剤を作製した。
得られた現像剤を潜像担持体がＯＰＣドラム感光体でクリーニング方式がブレードクリーニングである複写機にセットし、画像評価実験およびランニング実験を行なった。結果を表1に示す。
【００８０】
―実施例１０―
実施例９と同様の原材料、作製方法で混練、粉砕、分級を行ない、平均粒径が４．３μｍの粒度分布に分級した。
さらに、母体着色粒子１００部に対して、以下の混合条件にて添加剤を混合し、トナーを作製した。
添加剤 シリカ微粉末 ２．０部
（Ｒ９７２；日本アエロジル社製）
混合回転数 ２０００ｒｐｍ
混合時間 ３００ｓｅｃ
混合機 θコンポーザ
【００８１】
本トナーを作製した後、本評価法により粒子間力、被覆率および円錐ロータ法でトナー流動性を測定した結果、表１のようになった。
上記作製法で得られたトナーとキャリアをキャリア９７．５部に対し、２．５部の割合で混合し、二成分現像剤を作製した。
得られた現像剤を潜像担持体がＯＰＣドラム感光体でクリーニング方式がブレードクリーニングである複写機にセットし、画像評価実験およびランニング実験を行なった。結果を表1に示す。
【００８２】
―実施例１１―
実施例９と同様の原材料、作製方法で混練、粉砕、分級を行ない、平均粒径が６．７μｍの粒度分布に分級した。
さらに、母体着色粒子１００部に対して、以下の混合条件にて添加剤を混合し、トナーを作製した。
添加剤 シリカ微粉末 ２．５部
（Ｒ９７２；日本アエロジル社製）
混合回転数 ２０００ｒｐｍ
混合時間 ３００ｓｅｃ
混合機 θコンポーザ
【００８３】
本トナーを作製した後、本評価法によりトナー粒子間力、被覆率および円錐ロータ法でトナー流動性を測定した結果、表１のようになった。
上記作製法で得られたトナーとキャリアをキャリア９７．５部に対し、２．５部の割合で混合し、二成分現像剤を作製した。
得られた現像剤を潜像担持体がＯＰＣドラム感光体でクリーニング方式がブレードクリーニングである複写機にセットし、画像評価実験およびランニング実験を行なった。結果を表1に示す。
【００８４】
―比較例１―
実施例１と同様の原材料、作製方法で混練、粉砕、分級を行ない、平均粒径が５．５μｍの粒度分布に分級した。
さらに、母体着色粒子１００部に対して、以下の混合条件にて添加剤を混合し、トナーを作製した。
添加剤 シリカ微粉末 ０．５部
（Ｒ９７２；日本アエロジル社製）
混合回転数 ７５０ｒｐｍ
混合時間 １５０ｓｅｃ
混合機 スーパーミキサー
【００８５】
本トナーを作製した後、本評価法によりトナー粒子間力、被覆率および円錐ロータ法でトナー流動性を測定した結果、表１のようになった。
得られたトナーを潜像担持体がＯＰＣドラム感光体でクリーニング方式がブレードクリーニングである複写機にセットし、画像評価実験およびランニング実験を行なった。結果を表1に示す。
【００８６】
―比較例２―
実施例９と同様の原材料、作製方法で粉体の作製、分級を行ない、平均粒径が４．３μｍの粒度分布に分級した。
さらに、母体着色粒子１００部に対して、以下の混合条件にて添加剤を混合し、トナーを作製した。
添加剤 シリカ微粉末 ０．５部
（Ｒ９７２；日本アエロジル社製）
混合回転数 ７５０ｒｐｍ
混合時間 １５０ｓｅｃ
混合機 スーパーミキサー
【００８７】
本トナーを作製した後、本評価法によりトナー粒子間力、被覆率および円錐ロータ法でトナー流動性を測定した結果、表１のようになった。
上記作製法で得られたトナーとキャリアをキャリア９７．５部に対し、２．５部の割合で混合し、二成分現像剤を作製した。
得られた現像剤を潜像担持体がＯＰＣドラム感光体でクリーニング方式がブレードクリーニングである複写機にセットし、画像評価実験およびランニング実験を行なった。結果を表1に示す。
【００８８】
【表１】
【００８９】
また、図４は、表１の結果を示すグラフである。図４から、本発明の実施例では、比較例に比べ、いずれもドット再現性およびトナー搬送性が優れていることが分かる。本実施例のような円形度が高く、粒径の小さいトナー条件においてドット再現性の良い高画質を得るために必要な流動性の良いトナーを得るためには、トナー粒子間力をＡＦＭにより３０回程度繰返して測定し、その平均値が１〜２０ｎＮになるようにするのが好ましいことが分かった。
【００９０】
本発明によれば、トナー粒子同士の粒子間力を適切に制御し、ドット再現性の良い高画質が得られる静電荷現像用トナーを安定して得ることのできる評価方法、該評価方法に基いて得られる静電荷現像用トナー、その製造方法、これを用いた現像方法、トナーカートリッジおよびプロセスカートリッジを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】トナー粒子を圧密させたトナー粉体相の表面に一度押し付けた後引離すように走査したときの力変化を示す図である。
【図２】ＡＦＭ装置の概要を示す図である。
【図３】トナー粒子同士の粒子間力と被覆率の関係を示す図である。
【図４】本発明の実施例および比較例の結果を示すグラフである。
【図５】本発明の評価方法の実施するための装置の一例を説明するための図である。
【図６】本発明のトナーを好適に適用できる現像装置の一例を説明するための図である。
【図７】本発明のプロセスカートリッジの構成を示す概略図である。
【符号の説明】
【００９２】
１１ 基板ステージ
１２ 圧密されたトナー粉体相
１３ トナー粒子
１４ 探針
１５ ピエゾスキャナ
１６ レーザ発生装置
２１ ＳＥＭ
２３ 混合機
３３ ドクターローラ
３４ 供給ローラ
５０ 現像装置
５６ トナーカートリッジ
９０ プロセスカートリッジ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電荷現像用トナーの評価方法、静電荷現像用トナー、その製造方法、これを用いた現像方法、トナーカートリッジおよびプロセスカートリッジに関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機やプリンタなどの画質は、高画質化が進んでおり、最近では細かいドットの再現性が非常に重要になってきている。このドットの再現性は、トナーや現像剤の帯電量などの他に流動性に非常に影響され、細かい潜像部に均一なトナー層または現像剤層を安定して供給することが必要になって来ている。さらに、複写機やプリンタにおいては高速化が進み、現像域へのトナーや現像剤の安定した供給は今まで以上に必須となっている。
また、高画質化が進むにつれて、それに用いられるトナーにおいては、小粒径化、高機能化が進んでいる。そのため、トナーの構造が複雑になってきており、従来より細かい作製時の制御が必要となってきている。特に、トナーの流動性はドット再現性の他に種々の画像品質に影響を与えるため、非常に重要な技術だとされている。
また、トナーの作製法が粉砕方式から重合法等の他の方式に変化したとき、製造条件に対しての流動特性の変化が大きく、粉砕方式の場合に比較して、細かい作製時のコントロールおよび評価が必要となっている。
【０００３】
特許文献１には、潜像担持体の表面粗さを原子間力顕微鏡(ＡＦＭ)で測定し、潜像担持体の表面粗さおよび磨耗速度を規定している。しかし、この技術は、トナー粒子同士の粒子間力に関連するものではない。特許文献２には、電子写真エンドレスベルトの電気特性をＳＰＭを用いて行ない、100V印加時の25μｍ×25μｍの表面総和電流量の値を規定した技術が開示されている。しかし、この技術もトナー粒子同士の粒子間力に関連するものではない。非特許文献１には、SiO2、PMMA真球状粒子をＡＦＭのカンチレバー先端に付け、ガラス基板や有機ポリマー平板との間の付着力測定をした内容が報告されているが、これは真球状粒子とこれとは異なる材料からなる平板との間の付着力を測定したもので、同じ組成からなる粒子同士の間の粒子間力を測定したものではない。このように、トナー粒子同士の粒子間力を評価する技術は知られていない。
【特許文献１】特開２００４−１０９４９２号公報
【特許文献２】特開２００４−９４１７８号公報
【非特許文献１】コニカミノルタ・テクノロジーレポート、Vol.1(2004)、 p.19−22
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、トナー粒子同士の粒子間力を適切に制御し、ドット再現性の良い高画質が得られる静電荷現像用トナーを安定して得ることのできる評価方法、該評価方法に基いて得られる静電荷現像用トナー、その製造方法、これを用いた現像方法、トナーカートリッジおよびプロセスカートリッジを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者は、トナー粒子同士の粒子間力とトナー粒子表面の添加剤の被覆率との関係を求め、該被覆率を規定することにより、粒子間力を間接的に規定できることを見出した。
本発明では、ＡＦＭの探針の先端に付けたトナー粒子を、圧密したトナー粉体相のトナー１個粒子に一度コンタクトさせ、引離すときの力変化を測定し、トナー粒子同士の粒子間力を求め、この粒子間力が流動性に非常に重要であることが分かり、それをトナー粒子表面の添加剤の被覆率との関係で規定したものである。さらに、本発明では被覆率と粒子間力との関係式を用いて、添加剤の被覆率により最適な粒子間力を管理するようにした。これにより、現像域でのトナーの流動性を向上させ、均一なトナーブラシを実現でき、ドット再現性の優れた高画質を得ることができる。
【０００６】
本発明は、以下のとおりである。
１）少なくとも樹脂および顔料を含む平均円形度が０．９７〜０．９９であるトナー粒子の表面に、平均粒径１０〜４０ｎｍの二酸化珪素からなる添加剤を、トナー粒子表面のＳＥＭ像からトナー粒子表面での添加剤の占有面積より求めた被覆率Ｃが１５〜３０％になるように付着または固着させ、該トナー粒子１個を探針の先端またはその周辺に付着させ、ＡＦＭによりその探針を同じトナー粒子からなる圧密されたトナー粉体相表面の１個粒子に一度押し付けた後探針を引離す操作を１０回〜５０回繰返し行ない、そのときの力の差により求まるトナー粒子同士の粒子間力の平均値Ｆａが下記(１)式を満足したときに、該平均値Ｆａを添加剤の被覆率Ｃで評価するようにしたことを特徴とする静電荷現像用トナーの評価方法。
Ｆａ＝Ａ−Ｋ・Ｃ （１）
(Ａ：添加剤を付着する前の粒子間力(ｎＮ))
(Ｃ：添加剤の被覆率(％))
(Ｋ：Ｆａ―Ｃ特性の傾き)
２）前記１）に記載の静電荷現像用トナー評価方法における、トナー粒子同士の粒子間力の平均値Ｆａが、前記（１）式を満足し、かつ１〜２０ｎＮになるようにしたことを特徴とする静電荷現像用トナー。
３）前記傾きＫが、１．０〜１．５であることを特徴とする前記２）に記載の静電荷現像用トナー。
４）少なくとも樹脂および顔料を含む平均円形度が０．９７〜０．９９であるトナー粒子の体積平均粒径が、４〜６μｍであることを特徴とする前記２）または３）に記載の静電荷現像用トナー。
５）少なくとも樹脂および顔料を含む平均円形度が０．９７〜０．９９であるトナー粒子の温度を２０〜４５℃の範囲で変化させたときの前記平均値Ｆａの変化幅が、１０ｎＮ以内であることを特徴とする前記２）または３）に記載の静電荷現像用トナー。
６）少なくとも樹脂および顔料を含む平均円形度が０．９７〜０．９９であるトナー粒子の湿度が８０％ＲＨのときの前記平均値Ｆａが、１〜２０ｎＮであることを特徴とする前記２）または３）に記載の静電荷現像用トナー。
７）少なくとも樹脂および顔料を含む平均円形度が０．９７〜０．９９であるトナー粒子が、重合法によって作製されたことを特徴とする前記２）または３）に記載の静電荷現像用トナー。
８）少なくとも樹脂および顔料を含む平均円形度が０．９７〜０．９９であるトナー粒子が、熱による表面処理によって作製されたことを特徴とする前記２）または３）に記載の静電荷現像用トナー。
９）少なくとも樹脂および顔料を含む平均円形度が０．９７〜０．９９であるトナー粒子が、その中に電荷制御剤を含んでいることを特徴とする前記２）または３）に記載の静電荷現像用トナー。
１０）少なくとも樹脂および顔料を含む平均円形度が０．９７〜０．９９であるトナー粒子が、その中に離型剤を含んでいることを特徴とする前記２）または３）に記載の静電荷現像用トナー。
１１）少なくとも樹脂および顔料を含む平均円形度が０．９７〜０．９９であるトナー粒子が、その中に離型剤およびその分散剤を含んでいることを特徴とする前記１０）に記載の静電荷現像用トナー。
１２）前記樹脂の少なくとも１種類が、下記一般式（２）で表される結晶性ポリエステルであることを特徴とする前記２）または３）に記載の静電荷現像用トナー。
［-0-CO-CR1=CR2-CO-O-(CH2)ｎ-］ｍ （２）
（式中、ｎ、ｍは繰り返し単位の数であり、Ｒ1、Ｒ2は炭化水素基である。）
１３）前記樹脂及び顔料を予め混練させた組成物を用いて作製したことを特徴とする前記２）または３）に記載の静電荷現像用トナー。
１４）前記２）〜１３）のいずれかに記載の静電荷現像用トナーを用いて、接触または非接触現像を行なうことを特徴とする１成分現像方法。
１５）ドクターローラおよび／または供給ローラを用いることを特徴とする前記１４）に記載の１成分現像方法。
１６）前記２）〜１３）のいずれかに記載の静電荷現像用トナーと粒径２０〜７０μｍのキャリアを用いて現像することを特徴とする２成分現像方法。
１７）前記１４）〜１６）のいずれかに記載の現像方法において、ＡＣバイアス電圧成分を印加して現像することを特徴とする現像方法。
１８）前記２）〜１３）のいずれかに記載の静電荷現像用トナーを収容してなることを特徴とするトナーカートリッジ。
１９）前記２）〜１３）のいずれかに記載の静電荷現像用トナーを収容してなることを特徴とするプロセスカートリッジ。
２０）前記１）に記載の静電荷現像用トナー評価方法における、添加剤の被覆率Ｃの値を用いて、トナー製造条件を管理し、トナーを製造することを特徴とする静電荷現像用トナーの製造方法。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、トナー粒子同士の粒子間力を適切に制御し、ドット再現性の良い高画質が得られる静電荷現像用トナーを安定して得ることのできる評価方法、該評価方法に基いて得られる静電荷現像用トナー、その製造方法、これを用いた現像方法、トナーカートリッジおよびプロセスカートリッジを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明は、少なくとも樹脂および顔料を含む平均円形度が０．９７〜０．９９であるトナー粒子の表面に、平均粒径１０〜４０ｎｍの二酸化珪素からなる添加剤を、トナー粒子表面のＳＥＭ像からトナー粒子表面での添加剤の占有面積より求めた被覆率Ｃが１５〜３０％になるように付着または固着させ、該トナー粒子１個を探針の先端またはその周辺に、例えば接着剤を用いて付着させ、ＡＦＭによりその探針を同じトナー粒子からなる圧密されたトナー粉体相表面の１個粒子に一度押し付けた後探針を引離す操作を１０回〜５０回繰返し行ない、そのときの力の差により求まるトナー粒子同士の粒子間力の平均値Ｆａが(１)式を満足して、Ｆａを被覆率Ｃにより最適化することにより、ドット再現性の良い高画質の得られる静電荷現像用トナーを提供できるようにしたものである。
【０００９】
Ｆａ＝Ａ−Ｋ・Ｃ （１）
(Ａ：添加剤を付着する前の粒子間力(ｎＮ))
(Ｃ：添加剤の被覆率(％))
(Ｋ：Ｆａ―Ｃ特性の傾き)
【００１０】
ＡＦＭ(Atomic Force Microscope)法は、先端１０ｎｍφ位の探針を走査して、探針と試料表面の原子との間に働く原子間力を感知し、試料表面形状等を測定する方法である。非常に分解能が高く、探針の走査方向(Ｘ方向)に対するＺ方向の凹凸形状の測定ができる。本発明では、トナー粒子１個を探針の先端に付着させ、その探針に付いているトナー粒子を圧密させたトナー粉体相の表面の１個粒子に一度押し付けた後引離すように走査し、そのときの力変化を測定した。その結果、図１のような力特性になり、探針を近づけるときの特性と引離すときの特性の差によってトナー粒子同士の粒子間力を求めた。ＡＦＭ装置の概要を図２に示す。基板ステージ（１１）の上に圧密されたトナー粉体相（１２）を設け、その表面に１個トナー粒子（１３）が付いた探針（１４）をピエゾスキャナー（１５）を用いて近づけたり引離したりする。そのとき探針（１４）に発生する力変化を、レーザ発生装置（１６）から探針（１４）の裏側にレーザ光（１７）を照射し、その反射光の変化を、ミラー（１８）を介して検出部（１９）で検出する。測定のときには探針の先端または周辺に付着させた１個トナー粒子に働くあらゆる力を高精度に検出する必要があるため、探針の先端または周辺に付着させた１個トナー粒子を同じトナー粒子からなるトナー粉体相表面に近づける際の距離が重要になる。トナー粒子の場合、摩擦帯電などの影響を受けやすいため、かなり離れた位置からの測定が必要になり、探針の先端または周辺に付着させた１個トナー粒子からトナー粉体相の１個粒子へ近づけるときの好ましい距離は５００〜２０００ｎｍであった。この５００〜２０００ｎｍ距離から１個トナー粒子を付着させた探針をトナー粉体相に近づけ、表面に一度押し付けた後探針を引離すように操作して、測定した。この距離が５００ｎｍより短い場合には、探針をトナー粉体相表面から引離すことが出来ない場合などが生じて、測定には適していない。また、この距離が２０００ｎｍより長い場合には測定精度が悪くなり、探針が近づくときの特性と探針を引離すときの特性の差を正確に測定することが難しくなる。探針はＳｉ３Ｎ４，Ｓｉ単結晶などからなる。
【００１１】
トナー粉体相は１００〜９００ｋｇ／ｃｍ２の圧力で圧縮された状態のものを用い、１個トナー粒子を付着させた探針がコンタクトしても動かないように固定化したものである。しかし、この圧縮圧力が１００ｋｇ／ｃｍ２より小さい場合には、部分的に十分に固定化されていないトナー粒子が存在し測定に適していない。また、圧縮圧力が９００ｋｇ／ｃｍ２より大きい場合には、トナー粒子の変形が生じ、トナー粒子の構造が崩れた状態で、粒子が並んだ表面状態になり、またこれらの並んだ団子状粒子がプレスによりのっぺらな平面状の表面状態になり、トナー粒子とトナー粒子という状態とは異なる状態になり、粒子間力の測定には適していない。この１００〜９００ｋｇ／ｃｍ２の圧力で圧縮された状態のトナー粉体相は、１０ｍｍ×１０ｍｍ×５ｍｍｔ以下の平板状のサイズにして、測定に用いる。測定の際には、この圧縮されたトナー粉体相をＡＦＭ装置の基板ステージに固定して測定する。そのときに圧縮されたトナー粉体相が基板ステージ表面に密着して、出来るだけ水平になるように固定する。また、トナー粉体相として1個粒子をガラス等の平面基板表面の上の接着層の上にランダムに並べて固着させたものを用い、そのトナー粒子に１個トナー粒子を付着させた探針をコンタクトさせて測定しても良い。但しこの場合は、基板側の1個のトナー粒子の上に探針先端のトナー粒子をコンタクトさせるように位置を調整するのが難しい。
【００１２】
探針の先端または周辺に付着させた１個トナー粒子を圧縮されたトナー粉体相へ近づけるときのピエゾのスキャン速度は０．１６Ｈｚ〜４．０Ｈｚが最適である。ピエゾのスキャン速度が０．１６Ｈｚより小さい場合にはピエゾがゆっくり動作するためトナー粒子表面の吸着状態の影響を強く受け、バラツキの大きい値になり測定条件として適していなかった。ピエゾのスキャン速度が４．０Ｈｚより大きい場合にはピエゾが速く動作するためトナー粒子同士の押し付け、引き離しという動作が十分でなくなり、１個トナー粒子が付着した探針をトナー粉体相に近づけるときと引離すときの力の差により求まるトナー粒子同士の粒子間力が小さくなる傾向にあり測定条件としては適していなかった。ＡＦＭの探針の先端に１個トナー粒子を付着させる方法は、光学顕微鏡を用いて拡大像を見ながら、（１）探針を接着剤を塗布したワイヤに近づけ、コンタクトさせて、探針の先端に接着剤を付着させる、（２）先端に接着剤を付着させた探針をトナー粒子１個１個をまばらに付けたワイヤや棒に近づけ、トナー１個粒子のみを探針の先端に付着させる、（３）トナー１個粒子を付着させた探針を室温にて２４時間以上乾燥させるという手順で行なう。接着剤は粒子間の力を正確に測定するため、硬化型接着剤が適している。また、硬化時間が調整可能な２液混合タイプが適している。２液混合硬化樹脂接着剤の例としては、ＥＰ−３３０(セメダイン社製)、等がある。
【００１３】
ＡＦＭを用いたトナー粒子同士の粒子間力の測定は、１０〜５０回繰返して測定し、その平均値を用いて評価する。繰返しは同じ場所で繰返すのではなく、場所を変えながら(例えば５０ｎｍ位の移動を行ないながら)測定するのが好ましい。その際、粒子間力の分布を評価することも非常に重要である。繰返し回数は多い方が良いが、多すぎると測定時間や解析時間がかかるので１０〜５０回が適している。
【００１４】
トナー粒子同士の粒子間力はトナー粒子表面状態やトナー粒子形状により変化する。トナー粒子表面に細かい周期の凹凸がある場合と細かい凹凸のないのっぺら表面の場合のトナー粒子同士の粒子間力を求めると以下のような数値になり、トナー粒子表面に細かい凹凸が存在する場合に粒子間力が小さくなることが分かる。これは、トナー粒子表面の凹凸によりトナー粒子同士の距離が離れたり、トナー粒子同士の接触面積が小さくなったりして、粒子同士の相互作用が小さくなるためである。
【００１５】
細かい凹凸表面の場合：粒子間力２２ｎＮ
のっぺら表面の場合 ：粒子間力９８ｎＮ
【００１６】
トナー粒子の形状も粒子間力に影響を与え、球に近い形状が測定のバラツキが小さく測定に適している。このトナーの形状は円形度で測定し、具体的には、フロー式粒子像分析装置（ＦＰＩＡ−２０００；シスメックス社製）を用いて測定を行なった。平均円形度が０．９７〜０．９９のときにトナーの粒子間力は小さく、高画質を実現できた。また、本条件範囲ではトナー粒子を１個探針の先端に付着させる関係から、粒子のどの部分を探針の先端に付着させても、ほぼ同じ形状の粒子表面が圧縮されたトナー粉体相にコンタクトするようになるので、粒子間力の測定バラツキが小さくなり、高精度な測定が可能となった。平均円形度が０．９７より小さい場合には、トナー粒子同士の粒子間力は大きくなり、且つ粒子のコンタクト面がトナー粒子を付着させた探針を作る度に異なり、粒子間力のバラツキが大きくなった。また、微粒子の添加処理は微粒子を添加する前の粉体(母体)の形状によって影響されるが、微粒子を添加する前の粉体(母体)の平均円形度が０．９７〜０．９９である非常に球形に近い場合に微粒子の添加処理の効果に優れ、ドット再現性に優れた高画質化を実現できた。トナー粒子の形状を制御する方法としては、分級工程後のトナー粒子を回転体の中に入れて高速回転させたり、瞬間的に粒子表面に熱を加えるような工程を通過させたりして実現できる。
【００１７】
そこで、平均円形度が０．９７〜０．９９のトナー粒子を用いて、トナー粒子表面状態を変化させるために二酸化珪素(平均粒径：２０ｎｍ)からなる添加剤を用いてトナー粒子表面を被覆し、ＳＥＭ像からトナー粒子表面での添加剤の占有面積より求めた被覆率とトナー粒子同士の粒子間力との関係を調べた。その結果、図３のようになり、被覆率が３０％以下の領域で二酸化珪素の被覆率が大きくなるにつれて粒子間力の値は直線的に小さくなった。つまり、(１)式で表せる関係が成立し、粒子間力Ｆａが被覆率Ｃで管理できることが可能となった。(１)式においてＫは二酸化珪素の種類、混合機や混合条件によって変化する定数で、１〜１．５の値が適している。１より小さい場合には添加剤の被覆率を多くする必要があり、添加剤の遊離、飛散、フィルミング等の問題が生じ易くなる。１．５より大きい場合には添加剤の被覆率が小さくなり、環境(温度、湿度)に対する保護機能が低下し、問題になった。
【００１８】
Ｆａ＝Ａ−Ｋ・Ｃ （１）
(Ａ：添加剤を付着する前の粒子間力(ｎＮ))
(Ｃ：添加剤の被覆率(％))
(Ｋ：Ｆａ―Ｃ特性の傾きであり、Ｋ：１．０〜１．５が望ましい)
【００１９】
平均円形度が０．９７〜０．９９のトナーを用いて、トナー粒子同士の粒子間力の最適領域をトナーの流動性および画質との関係から求めた。その結果、トナー粒子同士の粒子間力が大きい場合にはトナーの流動性が悪くなり、細かい画質再現性が悪くなり、問題となった。逆に、トナー粒子同士の粒子間力が小さい場合にはトナーの流動性が良くなり、細かい画質の再現性が良くなった。具体的には、トナー粒子間力をＡＦＭにより１０〜５０回繰返して測定し、その平均値Ｆａが１〜２０ｎＮの場合にトナーの流動性が良く、細かい画質の再現性が良くなった。粒子間力の平均値Ｆａが１ｎＮより小さい場合には、トナーの搬送時に飛散等の問題が生じ適しておらず、粒子間力の平均値Ｆａが２０ｎＮより大きい場合には、トナー流動性が悪くなり、高画質化を実現できず適していなかった。
【００２０】
また、トナー粒子同士の粒子間力はトナー粒子の体積平均粒径を変化させることにより大きく変化し、以下のようにトナー粒子の体積平均粒径が大きい場合にはトナー粒子同士の粒子間力は大きくなり、トナー粒子の体積平均粒径が小さい場合にはトナー粒子同士の粒子間力は小さくなる。つまり、トナー粒子の粒子間力を小さくするためには、トナー粒子の体積平均粒径をある条件範囲内におさめる必要がある。今回、本発明者らの実験では粒子間力を小さくするためには、トナー粒子の体積平均粒径を４〜６μｍの範囲におさめることが必要であることが分かった。トナー粒子の体積平均粒径が４μｍより小さい場合には、添加剤を添加する前の粒子ですでに粒子間力が小さくなるため、添加剤の被覆率は小さくて良いが、被覆率が小さい場合には環境(温度、湿度)に対する保護機能が低下し、問題になった。また、長期間の使用でのトナー飛散による機内の汚れ、低湿環境下での画像濃度低下、感光体クリーニング不良等という問題が生じやすい。トナー体積平均粒径が６μｍより大きい場合には、添加剤を添加する前の粒子間力が大きいため、添加剤の被覆率を大きくする必要があり、添加剤の遊離やトナー飛散などの問題が発生した。１００μｍ以下の微小スポットの解像度が充分でなく非画像部への飛び散りも多く画像品位が劣る傾向となる。好ましい体積平均粒径は５〜６μｍである。
【００２１】
トナー体積平均粒径が７μｍの場合 ：粒子間力７２ｎＮ
トナー体積平均粒径が５．５μｍの場合：粒子間力３６ｎＮ
【００２２】
トナー粒子表面の形状のコントロールは、添加剤の微粒子の種類、粒径、添加する際の混合条件や固着注入条件によって出来る。添加する微粒子の種類は無機微粉体が最適であり、その平均粒径は１０〜４０ｎｍの小さい粒径のものが最適である。１０ｎｍより小さい粒径の場合には凹凸の効果を作り出すことが難しく、４０ｎｍより大きい粒径の場合には適正な凹凸を作り出すことが難しくなる。少なくとも平均粒径１０〜４０ｎｍの無機微粉体を樹脂、顔料からなるトナーの表面に付着または固着させてコントロールする。
【００２３】
本発明では、平均円形度が０．９７〜０．９９のトナーにおいてトナー粒子同士の粒子間力の平均値Ｆａを１〜２０ｎＮの適した条件範囲に入れることが好ましく、それを実現するための条件を検討した。その結果、トナー粒子の表面に平均粒径１０〜４０ｎｍの二酸化珪素（シリカ）からなる添加剤を１５〜３０％の被覆率で付着または固着させた場合に実現できることが分かった。トナー粒子表面の添加剤の被覆率Ｃは、トナー粒子のＳＥＭ像からトナー粒子表面での添加剤の占有面積より求めた。二酸化珪素からなる添加剤の被覆率が１５％より小さい場合にはトナー粒子間力の平均値Ｆａを２０ｎＮより小さくすることが出来ず問題となり、添加剤の被覆率が３０％より大きくなると添加剤の遊離成分が増え、感光体等へのフィルミングが発生しやすくなり問題となるのと同時に、(１)式の関係式が成立しなくなり、被覆率での管理が難しくなり問題となった。
【００２４】
また、二酸化珪素は疎水化処理剤等により表面改質処理することが有効である。疎水化処理剤の代表例としては以下のものが挙げられる。ジメチルジクロルシラン、トリメチルクロルシラン、メチルトリクロルシラン、アリルジメチルジクロルシラン、アリルフェニルジクロルシラン、ベンジルジメチルクロルシラン、ブロムメチルジメチルクロルシラン、α−クロルエチルトリクロルシラン、ｐ−クロルエチルトリクロルシラン、クロルメチルジメチルクロルシラン、クロルメチルトリクロルシラン、ヘキサフェニルジシラザン、ヘキサトリルジシラザン等。
【００２５】
トナー粒子は環境(温度、湿度)の影響を受けやすく、安定したトナーにするためには温度や湿度に対するトナー粒子同士の粒子間力の変化を小さくする必要がある。本実験では、平均円形度が０．９７〜０．９９のトナー粒子の二酸化珪素からなる添加剤の被覆率を変えて、粒子間力の温度依存性および粒子間力の湿度依存性を調べた。その結果、二酸化珪素の被覆率が１５％以上で、トナーの温度を２０〜４５℃の範囲で変化したときの平均値Ｆａの変化幅が１０ｎＮ以内であり、トナーの流動性に問題がなく、高画質が維持された。二酸化珪素の被覆率が１５％より低い場合には、トナーの温度を２０〜４５℃の範囲で変化したときの平均値Ｆａの変化幅が１０ｎＮより大きくなり、トナーの流動性が悪くなり、ドット再現性が低下した。また、二酸化珪素の被覆率が１５％以上で、湿度が８０％ＲＨのときの平均値Ｆａが１〜２０ｎＮであり、トナーの流動性および画質に変化はなく、問題はなかった。二酸化珪素の被覆率が１５％より低い場合には、湿度が８０％ＲＨのときの平均値Ｆａが２０ｎＮより大きくなり、トナーの流動性が悪くなり、ドット再現性が低下した。
【００２６】
添加剤を添加する際の混合または固着注入条件であるが、主に混合回転数によってトナー粒子表面の形状が制御される。つまり、混合回転数はトナー表面に微粉体を付着させる力を制御できる。混合回転数は１０００ｒｐｍ〜６０００ｒｐｍが最適であり、混合回転数が１０００ｒｐｍより低回転数の場合には微粉体がトナー(母体)表面に非常に弱い力で付着するような形になり、表面形状の安定さが失われ、トナー飛散、機内汚染等が生じやすくなる。混合回転数が６０００ｒｐｍより高回転数では、添加された微粉体が添加される前のトナー(母体)表面内部に食込むと共に、表面の凹凸がならされて凹凸が小さくなり、流動性は逆に悪くなる。
これらの混合条件は、混合機の種類によって異なる。混合機には、粉体を容器の回転などにより混ぜる、撹拌羽根などにより混ぜる、隙間などを通過させてこねる、高速回転させて壁に衝突させる、高速気流中に投入し粒子同士を衝突させる等の方法があるが、本発明にはトナー表面に付着した微粉体が細かく分散して均一に付着するように、壁間の隙間などを通過させて粒子間にせん断エネルギーを与えたり、撹拌羽根を高速回転させたり高速気流中に投入したりして粒子に衝突エネルギーを与えたりする方法が適している。このような混合機の場合には、粒子に働くせん断エネルギーや粒子間の衝突エネルギーが大きく、添加される前のトナー(母体)と微粉体との間に働くエネルギーが大きくなりやすい条件にあるので、細かく最適な条件を調整する必要がある。つまり、混合回転数は１０００ｒｐｍ〜６０００ｒｐｍの最適な混合条件で実施する必要がある。混合時間はトナーの温度が上昇しないように短時間で処理するのが好ましい。
【００２７】
トナーおよび現像剤の詳細を以下に示す。
樹脂としては、ポリスチレン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、スチレンアクリル樹脂、スチレンメタクリレート樹脂、ポリウレタン樹脂、ビニル樹脂、ポリオレフィン樹脂、スチレンブタジエン樹脂、フェノール樹脂、ポリエチレン樹脂、シリコン樹脂、ブチラール樹脂、テルペン樹脂、ポリオール樹脂等がある。
ビニル樹脂としては、ポリスチレン、ポリ−ｐ−クロロスチレン、ポリビニルトルエンなどのスチレン及びその置換体の単重合体：スチレン−ｐ−クロロスチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−ビニルナフタリン共重合体、スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン−α−クロロメタクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ビニルメチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルエチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−アクリロニトリル−インデン共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体などのスチレン系共重合体：ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル等がある。
【００２８】
ポリエステル樹脂としては以下のＡ群に示したような２価のアルコールと、Ｂ群に示したような二塩基酸塩からなるものであり、さらにＣ群に示したような３価以上のアルコールあるいはカルボン酸を第三成分として加えてもよい。
Ａ群：エチレングリコール、トリエチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコール、１，４ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、１，４ブテンジオール、１，４−ビス（ヒドロキシメチル）シクロヘキサン、ビスフェノールＡ、水素添加ビスフェノールＡ、ポリオキシエチレン化ビスフェノールＡ、ポリオキシプロピレン（２，２）−２，２’−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、ポリオキシプロピレン（３，３）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、ポリオキシエチレン（２，０）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、ポリオキシプロピレン（２，０）−２，２’−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン等。
【００２９】
Ｂ群：マレイン酸、フマール酸、メサコニン酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、フタール酸、イソフタール酸、テレフタール酸、シクロヘキサンジカルボン酸、コハク酸、アジピン酸、セバチン酸、マロン酸、リノレイン酸、またはこれらの酸無水物または低級アルコールのエステル等。
【００３０】
Ｃ群：グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等の３価以上のアルコール、トリメリト酸、ピロメリト酸等の３価以上のカルボン酸等。
【００３１】
ポリオール樹脂としては、エポキシ樹脂と２価フェノールのアルキレンオキサイド付加物、もしくはそのグリシジルエーテルとエポキシ基と反応する活性水素を分子中に１個有する化合物と、エポキシ樹脂と反応する活性水素を分子中に２個以上有する化合物を反応してなるものなどがある。
【００３２】
樹脂は、結晶性ポリエステルを用いても良い。結晶性を有し、分子量分布がシャープでかつその低分子量分の絶対量を可能な限り多くした脂肪族系ポリエステルである。この樹脂はガラス転移温度（Ｔｇ）において結晶転移を起こすと同時に、固体状態から急激に溶融粘度が低下し、紙への定着機能を発現する。この結晶性ポリエステル樹脂の使用により、樹脂のＴｇや分子量を下げ過ぎることなく低温定着化を達成することができる。そのため、Ｔｇ低下に伴なう保存性の低下はない。また、低分子量化に伴なう高すぎる光沢や耐オフセット性の悪化もない。したがってこの結晶性ポリエステル樹脂の導入は、トナーの低温定着性の向上に非常に有効である。
本発明のトナーにおいて、低温定着性を発現し、耐ホットオフセット性を確保するためには、トナー中の樹脂および離型剤の合計量に対して、結晶性ポリエステルの含有量は１〜５０重量％であり、離型剤の含有量は２〜１５重量％であることが好ましい。結晶性ポリエステルの含有量が１重量％未満の場合は低温定着性に効果がなく、５０重量％を超える場合はホットオフセット性が悪化する。離型剤含有量が２重量％未満の場合は、耐オフセット性に効果がない場合があり、１５重量％を超える場合には、トナー流動性の低下が生じる。
【００３３】
結晶性ポリエステル樹脂の分子構造については、限定的でないが、ポリエステル樹脂の結晶性および軟化点の観点から、炭素数２〜６のジオール化合物、特に1,4-ブタンジオール、1,6-ヘキサンジオールおよびこれらの誘導体を含有するアルコール成分と、マレイン酸、フマル酸、コハク酸、およびこれらの誘導体を含有する酸成分とを用いて合成される下記一般式（２）で表される脂肪族系ポリエステルを含有することが好ましい。
一般式（２）［-0-CO-CR1=CR2-CO-O-(CH2)ｎ-］ｍ
（ここでｎ、ｍは繰り返し単位の数である。Ｒ1、Ｒ2は炭化水素基である。）
また、ポリエステル樹脂の結晶性および軟化点の観点から、非線状のポリエステルを合成するためにアルコール成分にグリセリン等の３価以上の多価アルコールを追加し、酸成分に無水トリメリット酸などの3価以上の多価カルボン酸を追加して縮重合を行っても良い。
結晶性ポリエステル樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）は耐熱保存性が悪化しない範囲で低いことが望ましく、８０〜１３０℃の範囲にあることが好ましい。ガラス転移温度（Ｔｇ）が８０℃未満の場合は耐熱保存性が悪化し、現像装置内部の温度でブロッキングが発生しやすくなり、１３０℃より高い場合には定着下限温度が高くなるため低温定着性が得られなくなる。結晶性ポリエステル樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）は、ＤＳＣによる２ｎｄ昇温時の吸熱ピーク温度である。
【００３４】
本発明で用いる顔料としては以下のものが用いられる。
黒色顔料としては、カーボンブラック、オイルファーネスブラック、チャンネルブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、アニリンブラック等のアジン系色素、金属塩アゾ色素、金属酸化物、複合金属酸化物が挙げられる。
黄色顔料としては、カドミウムイエロー、ミネラルファストイエロー、ニッケルチタンイエロー、ネーブルスイエロー、ナフトールイエローＳ、ハンザイエローＧ、ハンザイエロー１０Ｇ、ベンジジンイエローＧＲ、キノリンイエローレーキ、パーマネントイエローＮＣＧ、タートラジンレーキが挙げられる。
また、橙色顔料としては、モリブデンオレンジ、パーマネントオレンジＧＴＲ、ピラゾロンオレンジ、バルカンオレンジ、インダンスレンブリリアントオレンジＲＫ、ベンジジンオレンジＧ、インダンスレンブリリアントオレンジＧＫが挙げられる。
赤色顔料としては、ベンガラ、カドミウムレッド、パーマネントレッド４Ｒ、リソールレッド、ピラゾロンレッド、ウォッチングレッドカルシウム塩、レーキレッドＤ、ブリリアントカーミン６Ｂ、エオシンレーキ、ローダミンレーキＢ、アリザリンレーキ、ブリリアントカーミン３Ｂが挙げられる。
紫色顔料としては、ファストバイオレットＢ、メチルバイオレットレーキが挙げられる。
青色顔料としては、コバルトブルー、アルカリブルー、ビクトリアブルーレーキ、フタロシアニンブルー、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー部分塩素化物、ファーストスカイブルー、インダンスレンブルーＢＣが挙げられる。
緑色顔料としては、クロムグリーン、酸化クロム、ピグメントグリーンＢ、マラカイトグリーンレーキ等がある。
これらは１種または２種以上を使用することができる。
特にカラートナーにおいては、良好な顔料の均一分散が必須となり、顔料を直接大量の樹脂中に投入するのではなく、一度高濃度に顔料を分散させたマスターバッチを作製し、それを希釈する形で投入する方式が用いられている。この場合、一般的には、分散性を助けるために溶剤が使用されていたが、環境等の問題があり、本発明では水を使用して分散させることができる。水を使用する場合、マスターバッチ中の残水分が問題にならないように、温度コントロールが重要になる。
【００３５】
本発明のトナーには電荷制御剤をトナー粒子内部に配合（内添）している。しかし、トナー粒子と混合（外添）して用いても良い。電荷制御剤によって、現像システムに応じた最適の電荷量コントロールが可能となり、特に本発明では、粒度分布と電荷量とのバランスを更に安定したものとすることが可能である。
トナーを正電荷性に制御するものとして、ニグロシンおよび四級アンモニウム塩、トリフェニルメタン系染料、イミダゾール金属錯体や塩類を、単独あるいは２種類以上組み合わせて用いることができる。また、トナーを負電荷性に制御するものとしてサリチル酸金属錯体や塩類、有機ホウ素塩類、カリックスアレン系化合物等が用いられる。
【００３６】
また、本発明におけるトナーには定着時のオフセット防止のために離型剤を内添することが可能である。離型剤としては、キャンデリラワックス、カルナウバワックス、ライスワックスなどの天然ワックス、モンタンワックスおよびその誘導体、パラフィンワックスおよびその誘導体、ポリオレフィンワックスおよびその誘導体、サゾールワックス、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、アルキルリン酸エステル等がある。これら離型剤の融点は６５〜９０℃であることが好ましい。この範囲より低い場合には、トナーの保存時のブロッキングが発生しやすくなり、この範囲より高い場合には定着ローラー温度が低い領域でオフセットが発生しやすくなる場合がある。
【００３７】
離型剤等の分散性を向上させるなどの目的の為に、分散剤を加えても良い。分散剤としては、スチレンアクリル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリスチレン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、スチレンメタクリレート樹脂、ポリウレタン樹脂、ビニル樹脂、ポリオレフィン樹脂、スチレンブタジエン樹脂、フェノール樹脂、ブチラール樹脂、テルペン樹脂、ポリオール樹脂等があり、それぞれの樹脂を２種以上混合した物でも良い。分散剤の添加量としては、樹脂１００重量部に対して１０重量部以下が適している。１０重量部より多くしてもＷＡＸの分酸性の効果は見られず、逆に定着性や画像再現性が悪くなる。
【００３８】
本発明に係るトナーを作製する方法としては、粉砕法、重合法(懸濁重合、乳化重合分散重合、乳化凝集、乳化会合等)等があるが、これらの作製法に限るものではない。
【００３９】
粉砕法の一例としては、まず、前述した樹脂、着色剤としての顔料または染料、電荷制御剤、離型剤、その他の添加剤等をヘンシェルミキサーの如き混合機により充分に混合した後、バッチ式の２本ロール、バンバリーミキサーや連続式の２軸押出し機、連続式の１軸混練機等の熱混練機を用いて構成材料をよく混練し、圧延冷却後、切断を行なう。切断後のトナー混練物は破砕を行ない、ハンマーミル等を用いて粗粉砕し、更にジェット気流を用いた微粉砕機や機械式粉砕機により微粉砕し、旋回気流を用いた分級機やコアンダ効果を用いた分級機により所定の粒度に分級する。その後、上記最適な混合条件により混合機により無機微粒子などからなる添加剤を粒子表面に付着もしくは固着させる。この混合工程後、所定の粒子構造になっているかどうか評価するために、トナー粒子の被覆率を評価する。
【００４０】
本発明では、製造工程でのトナー粒子同士の粒子間力の管理を前記(１)式を用いて被覆率Ｃにて行なう。そのためには、事前に(１)式での添加剤を付着する前の粒子間力Ａ(ｎＮ)とＫの値を求めておく必要がある。ＡおよびＫとも、平均粒径および平均円形度を一定にした条件で粒子間力と被覆率との関係を求める予備実験を行ない、それぞれの値を求める。トナーの粒子間力を直接製造工程の品質チェックの度に求めるのは時間的に難しいと考えられるため、製造工程中での評価としては問題がある。しかし、本発明では、トナー粒子上の添加剤の被覆率を求めることで粒子間力が求まるので、製造工程中での評価法としては適している。
【００４１】
評価の結果、その数値が予め定めた設定範囲に入っていた場合、風篩工程へ回し、２５０メッシュ以上の篩を通過させ、粗大粒子、凝集粒子を除去した後、試料を充填工程へ回し、本発明のトナーを得る。
【００４２】
本発明に係るトナーを作製する方法としては、粉砕法以外の方法が考えられ、重合法の一例としては、モノマーに着色剤及び電荷制御剤等を添加したモノマー組成物を水系の媒体中で懸濁し重合させることでトナー粒子を得る。造粒法は特に限定されない。
【００４３】
例えば本発明のトナーは、有機溶媒中に少なくとも、イソシアネート基を含有するポリエステル系プレポリマーが溶解し、顔料系着色剤が分散し、離型剤が溶解ないし分散している油性分散液を水系媒体中に無機微粒子及び／又はポリマー微粒子の存在下で分散させるとともに、この分散液中で該プレポリマーをポリアミン及び／又は活性水素含有基を有するモノアミンと反応させてウレア基を有するウレア変性ポリエステル系樹脂を形成させ、このウレア変性ポリエステル系樹脂を含む分散液からそれに含まれる液状媒体を除去することにより得られる。
ウレア変性ポリエステル系樹脂において、そのＴｇは４０〜６５℃、好ましくは４５〜６０℃である。その数平均分子量Ｍｎは２５００〜５００００、好ましくは２５００〜３００００である。その重量平均分子量Ｍｗは１万〜５０万、好ましくは３万〜１０万である。
このトナーは、該プレポリマーと該アミンとの反応によって高分子量化されたウレア結合を有するウレア変性ポリエステル系樹脂をバインダー樹脂として含む。そして、そのバインダー樹脂中には着色剤が高分散している。
得られた乾燥後のトナーの粉体を風力分級し、上記最適な混合条件により混合機により無機微粒子などからなる添加剤を粒子表面に付着もしくは固着させる。また、電荷制御剤を乾燥後のトナー粉体表面に打込んで、固着注入させても良い。さらにその後、無機微粒子などからかる添加剤を粒子表面に付着もしくは固着させても良い。電荷制御剤を表面に打込むことにより、トナーの帯電量の制御がしやすくなる。
混合したり、固着注入したりする具体的手段としては、高速で回転する羽根によって粉体混合物に衝撃力を加える方法、高速気流中に粉体混合物を投入し、加速させ、粒子同士または複合化した粒子を適当な衝突板に衝突させる方法などがある。装置としては、オングミル（ホソカワミクロン社製）、Ｉ式ミル（日本ニューマチック社製）を改造して、粉砕エアー圧力を下げた装置、ハイブリダイゼイションシステム（奈良機械製作所社製）、クリプトロンシステム（川崎重工業社製）、自動乳鉢などがあげられる。
【００４４】
この混合工程後、本発明の評価方法を行う。図５は、本発明の評価方法の実施するための装置の一例を説明するための図である。この装置はＳＥＭ２１によってトナー粒子の粒子表面像を撮影し、得られたＳＥＭ像から被覆率Ｃの値を解析する装置(パソコン)２２から構成されている。トナー粒子および添加剤を混合機２３に導入し混合した後、抜取り口２４からトナー粒子を容器２５中にサンプリングする。このトナー粒子を上記装置によって解析ソフトを用いて解析し、被覆率Ｃを求める。評価の結果、その数値が予め定めた設定範囲に入っていた場合、風篩工程（次工程）へ回し、２５０メッシュ以上の篩を通過させ、粗大粒子、凝集粒子を除去した後、試料を充填工程へ回し、本発明のトナーを得る。
また、本評価法を用いた評価は造粒後の検査、風力分級後の検査、電荷制御剤の処理後の検査、添加剤の混合工程後の検査、混合工程の後にある風篩工程後の検査、充填前の検査等に適用できる。
【００４５】
本発明のトナーは、接触または非接触現像方式に使用する１成分現像剤として用いることができる。接触または非接触現像方式は色々な公知のものが使用される。例えば、アルミスリーブを用いた接触現像法、導電性ゴムベルトを用いた接触現像法、アルミ素管の表面にカーボンブラック等を含む導電性樹脂層を形成した現像スリーブを用いる非接触現像法等がある。
また、本トナーは現像時にＡＣバイアス電圧成分を用いて現像する場合に、流動性に優れているため、電界に従って忠実に振動し、細かい潜像に対しての忠実な現像が出来、ドット再現性の良い現像が可能となる。
【００４６】
また、１成分現像方式において、トナー供給部の出口にトナー層を均一にするためのローラー状のブレードや供給ローラを設けた現像方式に、本トナーを用いることを特徴とする。図６は、本発明のトナーを好適に適用できる現像装置の一例を説明するための図である。現像装置は、トナー供給用ホッパー３１、内部のトナーを攪拌する攪拌羽根３２、ドクターローラ３３、供給ローラ３４、画像保持体（感光体）３５にトナーを供給する現像ローラ３６を備える。このような方式の場合には、トナーの流動性が現像ローラ上のトナー層の均一化に大きく影響を与え、且つ耐久特性に影響を与える。耐久特性が悪い場合には、感光体へのフィルミングだけではなく、ドクターローラや供給ローラへのフィルミングが発生する。このため、トナー層が均一に形成できないばかりかトナー帯電が不均一になり、トナー電荷量も小さくなる。このため現像不良が生じる。
しかし本発明のトナーを用いると、トナー流動性に優れているため、供給ローラやドクターローラを介しての現像ローラ上へのトナー層の均一薄層化が容易に実現でき、常に安定した現像ローラ上へのトナー搬送が可能となる。また、ドクターローラや供給ローラへのフィルミングは発生せず、安定した現像が行なわれ、耐久特性に優れた方式となる。
【００４７】
また、磁性トナーとする場合には、トナー粒子の中に磁性体の微粒子を内添すれば良い。磁性体としては、フェライト、マグネタイト、鉄、ニッケル、コバルト、それらの合金などの強磁性体等が考えられる。磁性体の平均粒径は０．１〜１μｍが好ましい。磁性体の含有量はトナー１００重量部に対して、１０から７０重量部であることが好ましい。
【００４８】
さらに二成分現像剤として使用する場合は、後述の磁性キャリアと所定の混合比率で混合することによって二成分現像剤とする。
【００４９】
二成分現像剤に使用されるキャリアとしては公知のものが使用可能であり、例えば鉄粉、フェライト粉、ニッケル粉、マグネタイト粉の如き磁性粒子あるいはこれら磁性粒子の表面をフッ素系樹脂、ビニル系樹脂、シリコーン系樹脂等で処理したもの、あるいは磁性粒子が樹脂中に分散されている磁性粒子分散樹脂粒子等が挙げられる。これら磁性キャリアの平均粒径は高画質画像を実現するために２０〜７０μｍが良い。キャリアの平均粒径が２０〜７０μｍの範囲にあると、現像装置内部のトナー濃度が２〜１０重量％の範囲内において、トナーの帯電量をより均一にすることができる。２０μｍより小さくなるとキャリア粒子の感光体上への付着等が生じやすく、さらにトナーとの撹拌効率が悪くなりトナーの均一な帯電量が得られにくくなる。逆に、キャリアの平均粒径が７０μｍを超える場合では、細かい画像再現性が悪くなり、高画質は得られない。
【００５０】
キャリア表面の被覆材料としては、アミノ系樹脂、例えば尿素−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ユリア樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂等があげられる。またポリビニルおよびポリビニリデン系樹脂、例えばアクリル樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリスチレン樹脂およびスチレンアクリル共重合樹脂等のポリスチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル等のハロゲン化オレフィン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂およびポリブチレンテレフタレート樹脂等のポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリ弗化ビニル樹脂、ポリ弗化ビニリデン樹脂、ポリトリフルオロエチレン樹脂、ポリヘキサフルオロプロピレン樹脂、弗化ビニリデンとアクリル単量体との共重合体、弗化ビニリデンと弗化ビニルとの共重合体、テトラフルオロエチレンと弗化ビニリデンと非弗化単量体とのターポリマー等のフルオロターポリマー、およびシリコーン樹脂等が使用できる。また必要に応じて、導電粉等を被覆樹脂中に含有させてもよい。導電粉としては、金属粉、カーボンブラック、酸化チタン、酸化錫、酸化亜鉛等が使用できる。これらの導電性微粒子は、平均粒子径１μｍ以下のものが好ましい。平均粒子径が１μｍよりも大きくなると、電気抵抗の制御が困難になる。
【００５１】
また、本発明のトナーを含む現像剤には、実質的な悪影響を与えない範囲内で更に他の添加剤、例えばテフロン（登録商標）粉末、ステアリン酸亜鉛粉末、ポリフッ化ビニリデン粉末の如き滑剤粉末；あるいは酸化セリウム粉末、炭化珪素粉末、チタン酸ストロンチウム粉末などの研磨剤；あるいは例えばカーボンブラック粉末、酸化亜鉛粉末、酸化スズ粉末等の導電性付与剤を現像性向上剤として少量用いることもできる。
【００５２】
本トナーは流動性に優れているため、カートリッジ容器に入れて保管することが十分可能であり、カートリッジ容器から現像部へトナー搬送するような構成の装置にも適している。
カートリッジ容器としては、トナーを充填するトナーカートリッジと、少なくとも感光体と現像手段を具備し、現像手段のトナー収容部にトナーを充填するプロセスカートリッジとを挙げることができ、通常これらのトナーカートリッジ又はプロセスカートリッジを画像形成装置に装着して、画像形成が行なわれる。
【００５３】
図７は、本発明のプロセスカートリッジの構成を示す概略図である。
プロセスカートリッジ９０としては、トナーを充填するトナーカートリッジと、少なくとも感光体６０と現像装置５０を具備し、現像装置のトナー収容部にトナーを充填するトナーカートリッジ５６とを挙げることができ、通常これらのトナーカートリッジ５６又はプロセスカートリッジ９０を画像形成装置に装着して、画像形成が行なわれる。なお符号８０はクリーニング部材、７０は帯電部材である。
【実施例】
【００５４】
以下、実施例を説明するが、これは本発明をなんら限定するものではない。なお、本実施例ではトナー組成、トナー作製法、混合条件を変化したトナーを作製し、トナー粒子同士の粒子間力および添加剤の被覆率Ｃを評価した。トナー粒子同士の粒子間力はトナー粒子を１個探針の先端または周辺に付着させ、圧縮されたトナー粉体相を作製し、本発明の方法により評価した。トナー粉体相の圧縮圧力は３２０ｋｇ／ｃｍ２で作製し、ＡＦＭでの測定は以下の条件で行ない、トナー粒子同士の粒子間力の平均値Ｆａを求めた。また、添加剤の被覆率Ｃはトナー粒子のＳＥＭ像を用いて、トナー粒子表面での添加剤の占有面積より求め、トナー粒子２０個の平均値で評価した。また、ＦａとＣとの直線関係を確認した後、Ｋの値を求めた。
・探針の走査距離：１０００ｎｍ
・ピエゾのスキャン速度：２．０Ｈｚ
・測定回数：３０回
【００５５】
また、トナーの流動性を円錐ロータ装置を用いて評価し、ドット再現性を画像のザラツキ感として５段階（ランク１：悪い→ランク５：良い）評価した。また、ランニング特性を現像部のトナー搬送性で評価した。円錐ロータ装置の評価条件は以下のようになり、円錐ロータがトナー相中に２０ｍｍ侵入したときのトルク値を測定した。また、添加剤で処理する前のトナー(母体)の円形度は、フロー式粒子像分析装置ＦＰＩＡ−１０００（東亜医用電子株式会社製）により平均円形度として計測した。
・トナー相の空間率：０．５３
・円錐ロータの頂角：６０°
・円錐ロータの回転数：１ｒｐｍ
・円錐ロータの侵入速度：５ｍｍ／ｍｉｎ
なお、以下の配合における部数は全て重量部である。
【００５６】
―実施例１―
樹脂 ポリエステル樹脂 １００部
（ビスフェノールＡのプロピレンオキサイド付加物テレフタル酸、コハク酸誘導体から合成されたポリエステル）
着色剤 カーボンブラック １０部
（＃４４；三菱化学社製）
帯電制御剤 サルチル酸亜鉛塩 ５部
（ボントロンＥ８４、オリエント化学）
【００５７】
上記原材料をミキサーで十分に混合した後、２軸押出し機によりバレル温度１００℃混練機回転数１１０ｒｐｍで溶融混練した。混練物を圧延冷却後カッターミルで粗粉砕し、ジェット気流を用いた微粉砕機で粉砕後、旋回式風力分級装置を用いて、平均粒径が５．５μｍの粒度分布に分級した。さらに、得られた母体着色粒子１００部に対して、以下の混合条件にて添加剤を混合し、トナーを作製した。
【００５８】
添加剤 シリカ微粉末 １．０部
（Ｒ９７２；日本アエロジル社製）
混合回転数 ２０００ｒｐｍ
混合時間 ３００ｓｅｃ
混合機 θコンポーザ
【００５９】
本トナーを作製した後、本評価法によりトナー粒子同士の粒子間力、被覆率および円錐ロータ法でトナー流動性を測定した結果、表１のようになった。
得られたトナーを潜像担持体がＯＰＣドラム感光体でクリーニング方式がブレードクリーニングである複写機にセットし、画像評価実験およびランニング実験を行なった。結果を表1に示す。
【００６０】
―実施例２―
実施例１と同様の原材料、作製方法で混練、粉砕、分級を行ない、平均粒径が５．５μｍの粒度分布に分級した。
さらに、母体着色粒子１００部に対して、以下の混合条件にて添加剤を混合し、トナーを作製した。
添加剤 シリカ微粉末 １．５部
（Ｒ９７２；日本アエロジル社製）
混合回転数 ２０００ｒｐｍ
混合時間 ３００ｓｅｃ
混合機 θコンポーザ
【００６１】
本トナーを作製した後、本評価法によりトナー粒子間力、被覆率および円錐ロータ法でトナー流動性を測定した結果、表１のようになった。
得られたトナーを潜像担持体がＯＰＣドラム感光体でクリーニング方式がブレードクリーニングである複写機にセットし、画像評価実験およびランニング実験を行なった。結果を表1に示す。
【００６２】
―実施例３―
実施例１と同様の原材料、作製方法で混練、粉砕、分級を行ない、平均粒径が５．５μｍの粒度分布に分級した。
さらに、母体着色粒子１００部に対して、以下の混合条件にて添加剤を混合し、トナーを作製した。
添加剤 シリカ微粉末 ２．０部
（Ｒ９７２；日本アエロジル社製）
混合回転数 ２０００ｒｐｍ
混合時間 ３００ｓｅｃ
混合機 θコンポーザ
【００６３】
本トナーを作製した後、本評価法によりトナー粒子間力、被覆率および円錐ロータ法でトナー流動性を測定した結果、表１のようになった。
得られたトナーを潜像担持体がＯＰＣドラム感光体でクリーニング方式がブレードクリーニングである複写機にセットし、画像評価実験およびランニング実験を行なった。結果を表1に示す。
【００６４】
―実施例４―
実施例１と同様の原材料、作製方法で混練、粉砕、分級を行ない、平均粒径が５．５μｍの粒度分布に分級した。
さらに、母体着色粒子１００部に対して、以下の混合条件にて添加剤を混合し、トナーを作製した。
添加剤 シリカ微粉末 ２．５部
（Ｒ９７２；日本アエロジル社製）
混合回転数 ２０００ｒｐｍ
混合時間 ３００ｓｅｃ
混合機 θコンポーザ
【００６５】
本トナーを作製した後、本評価法によりトナー粒子間力、被覆率および円錐ロータ法でトナー流動性を測定した結果、表１のようになった。
得られたトナーを潜像担持体がＯＰＣドラム感光体でクリーニング方式がブレードクリーニングである複写機にセットし、画像評価実験およびランニング実験を行なった。結果を表1に示す。
【００６６】
―実施例５―
〔トナーバインダーの合成〕
冷却管、攪拌機および窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールＡエチレンオキサイド２モル付加物７２４部、イソフタル酸２７６部およびジブチルチンオキサイド２部を入れ、常圧，２３０℃で８時間反応し、さらに１０〜１５ｍｍＨｇの減圧で５時間反応した後、１６０℃まで冷却して、これに３２部の無水フタル酸を加えて２時間反応した。次いで、８０℃まで冷却し、酢酸エチル中にてイソフォロンジイソシアネート１８８部と２時間反応を行い、イソシアネート含有プレポリマー（Ｉ）を得た。次いでプレポリマー（Ｉ）２６７部とイソホロンジアミン１４部を５０℃で２時間反応させ、重量平均分子量６４０００のウレア変性ポリエステル（Ｉ）を得た。上記と同様にビスフェノールＡエチレンオキサイド２モル付加物７２４部、テレフタル酸２７６部を常圧下、２３０℃で８時間重縮合し、次いで１０〜１５ｍｍＨｇの減圧で５時間反応して、ピーク分子量５０００の変性されていないポリエステルＡを得た。ウレア変性ポリエステル（Ｉ）２００部と変性されていないポリエステルＡ８００部を酢酸エチル／ＭＥＫ（１／１）混合溶剤２０００部に溶解、混合し、トナーバインダー（Ｉ）の酢酸エチル／ＭＥＫ溶液を得た。一部減圧乾燥し、トナーバインダー（Ｉ）を単離した。分析の結果Ｔｇは６２℃であった。
【００６７】
〔トナーの作製〕
トナーバインダー（Ｉ）の酢酸エチル／ＭＥＫ溶液 ２４０部
ペンタエリスリトールテトラベヘネート(溶融粘度２５ｃｐｓ) ２０部
カーボンブラック（＃４４；三菱化学社製） １０部
上記原材料をビーカー内で、６０℃にてＴＫ式ホモミキサーで１２０００ｒｐｍで攪拌し、均一に溶解、分散させてトナー材料溶液を作製した。
イオン交換水 ７０６部
ハイドロキシアパタイト１０％懸濁液（日本化学工業(株)製スーパタイト１０）
２９４部
ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム ０．２部
ビーカー内に上記原材料を入れ均一に溶解した。その後５０℃に昇温し、ＴＫ式ホモミキサーで１１０００ｒｐｍに攪拌しながら、上記トナー材料溶液を投入し１０分間攪拌した。ついでこの混合液を攪拌棒および温度計付のフラスコに移し、３０℃まで昇温して減圧下で溶剤を除去し、濾別、洗浄、乾燥した後、風力分級し、トナー粒子を得た。体積平均粒径は５．０μｍであった。このトナー粒子１００部に対して、以下の混合条件にて添加剤を混合し、トナーを得た。
【００６８】
添加剤 シリカ微粉末 １．０部
（Ｒ９７２；日本アエロジル社製）
混合回転数 ２２００ｒｐｍ
混合時間 ３００ｓｅｃ
混合機 Ｑミキサー
【００６９】
本トナーを作製した後、本評価法によりトナー粒子間力、被覆率および円錐ロータ法でトナー流動性を測定した結果、表１のようになった。
上記作製法で得られたトナーとキャリアをキャリア９７．５部に対し、２．５部の割合で混合し、二成分現像剤を作製した。
得られた現像剤を潜像担持体がＯＰＣドラム感光体でクリーニング方式がブレードクリーニングである複写機にセットし、画像評価実験およびランニング実験を行なった。結果を表1に示す。
【００７０】
―実施例６―
実施例５と同様の原材料、作製方法で粉体の作製、分級を行ない、平均粒径が５．０μｍの粒度分布に分級した。
さらに、母体着色粒子１００部に対して、以下の混合条件にて添加剤を混合し、トナーを作製した。
添加剤 シリカ微粉末 １．５部
（Ｒ９７２；日本アエロジル社製）
混合回転数 ２２００ｒｐｍ
混合時間 ３００ｓｅｃ
混合機 Ｑミキサー
【００７１】
本トナーを作製した後、本評価法によりトナー粒子間力、被覆率および円錐ロータ法でトナー流動性を測定した結果、表１のようになった。
上記作製法で得られたトナーとキャリアをキャリア９７．５部に対し、２．５部の割合で混合し、二成分現像剤を作製した。
得られた現像剤を潜像担持体がＯＰＣドラム感光体でクリーニング方式がブレードクリーニングである複写機にセットし、画像評価実験およびランニング実験を行なった。結果を表1に示す。
【００７２】
―実施例７―
実施例５と同様の原材料、作製方法で粉体の作製、分級を行ない、平均粒径が５．０μｍの粒度分布に分級した。
さらに、母体着色粒子１００部に対して、以下の混合条件にて添加剤を混合し、トナーを作製した。
添加剤 シリカ微粉末 ２．０部
（Ｒ９７２；日本アエロジル社製）
混合回転数 ２２００ｒｐｍ
混合時間 ３００ｓｅｃ
混合機 Ｑミキサー
【００７３】
本トナーを作製した後、本評価法によりトナー粒子間力、被覆率および円錐ロータ法でトナー流動性を測定した結果、表１のようになった。
上記作製法で得られたトナーとキャリアをキャリア９７．５部に対し、２．５部の割合で混合し、二成分現像剤を作製した。
得られた現像剤を潜像担持体がＯＰＣドラム感光体でクリーニング方式がブレードクリーニングである複写機にセットし、画像評価実験およびランニング実験を行なった。結果を表1に示す。
【００７４】
―実施例８―
実施例５と同様の原材料、作製方法で粉体の作製、分級を行ない、平均粒径が５．０μｍの粒度分布に分級した。
さらに、母体着色粒子１００部に対して、以下の混合条件にて添加剤を混合し、トナーを作製した。
添加剤 シリカ微粉末 ２．５部
（Ｒ９７２；日本アエロジル社製）
混合回転数 ２２００ｒｐｍ
混合時間 ３００ｓｅｃ
混合機 Ｑミキサー
【００７５】
本トナーを作製した後、本評価法によりトナー粒子間力、被覆率および円錐ロータ法でトナー流動性を測定した結果、表１のようになった。
上記作製法で得られたトナーとキャリアをキャリア９７．５部に対し、２．５部の割合で混合し、二成分現像剤を作製した。
得られた現像剤を潜像担持体がＯＰＣドラム感光体でクリーニング方式がブレードクリーニングである複写機にセットし、画像評価実験およびランニング実験を行なった。結果を表1に示す。
【００７６】
―実施例９―
樹脂 ポリエステル樹脂 １００部
（ビスフェノールＡのプロピレンオキサイド付加物テレフタル酸、コハク酸誘導体から合成されたポリエステル）
銅フタロシアニンブルー顔料(C.I.ヒ゜ク゛メントフ゛ルー15:3) ４部
（Ｌｉｏｎｏｌ Ｂｌｕｅ ＦＧ−７３５１；東洋インキ社製）
帯電制御剤 サルチル酸亜鉛塩 ５部
（ボントロンＥ８４；オリエント化学社製）
離型剤 低分子量ポリエチレン ５部
【００７７】
上記原材料をミキサーで十分に混合した後、２軸押出し機によりバレル温度１００℃混練機回転数１１０ｒｐｍで溶融混練した。混練物を圧延冷却後カッターミルで粗粉砕し、ジェット気流を用いた微粉砕機で粉砕後、旋回式風力分級装置を用いて、平均粒径が４．３μｍの粒度分布に分級した。さらに、母体着色粒子１００部に対して、以下の混合条件にて添加剤を混合し、トナーを作製した。
【００７８】
添加剤 シリカ微粉末 １．５部
（Ｒ９７２；日本アエロジル社製）
混合回転数 ２０００ｒｐｍ
混合時間 ３００ｓｅｃ
混合機 θコンポーザ
【００７９】
本トナーを作製した後、本評価法によりトナー粒子間力、被覆率および円錐ロータ法でトナー流動性を測定した結果、表１のようになった。
上記作製法で得られたトナーとキャリアをキャリア９７．５部に対し、２．５部の割合で混合し、二成分現像剤を作製した。
得られた現像剤を潜像担持体がＯＰＣドラム感光体でクリーニング方式がブレードクリーニングである複写機にセットし、画像評価実験およびランニング実験を行なった。結果を表1に示す。
【００８０】
―実施例１０―
実施例９と同様の原材料、作製方法で混練、粉砕、分級を行ない、平均粒径が４．３μｍの粒度分布に分級した。
さらに、母体着色粒子１００部に対して、以下の混合条件にて添加剤を混合し、トナーを作製した。
添加剤 シリカ微粉末 ２．０部
（Ｒ９７２；日本アエロジル社製）
混合回転数 ２０００ｒｐｍ
混合時間 ３００ｓｅｃ
混合機 θコンポーザ
【００８１】
本トナーを作製した後、本評価法により粒子間力、被覆率および円錐ロータ法でトナー流動性を測定した結果、表１のようになった。
上記作製法で得られたトナーとキャリアをキャリア９７．５部に対し、２．５部の割合で混合し、二成分現像剤を作製した。
得られた現像剤を潜像担持体がＯＰＣドラム感光体でクリーニング方式がブレードクリーニングである複写機にセットし、画像評価実験およびランニング実験を行なった。結果を表1に示す。
【００８２】
―実施例１１―
実施例９と同様の原材料、作製方法で混練、粉砕、分級を行ない、平均粒径が６．７μｍの粒度分布に分級した。
さらに、母体着色粒子１００部に対して、以下の混合条件にて添加剤を混合し、トナーを作製した。
添加剤 シリカ微粉末 ２．５部
（Ｒ９７２；日本アエロジル社製）
混合回転数 ２０００ｒｐｍ
混合時間 ３００ｓｅｃ
混合機 θコンポーザ
【００８３】
本トナーを作製した後、本評価法によりトナー粒子間力、被覆率および円錐ロータ法でトナー流動性を測定した結果、表１のようになった。
上記作製法で得られたトナーとキャリアをキャリア９７．５部に対し、２．５部の割合で混合し、二成分現像剤を作製した。
得られた現像剤を潜像担持体がＯＰＣドラム感光体でクリーニング方式がブレードクリーニングである複写機にセットし、画像評価実験およびランニング実験を行なった。結果を表1に示す。
【００８４】
―比較例１―
実施例１と同様の原材料、作製方法で混練、粉砕、分級を行ない、平均粒径が５．５μｍの粒度分布に分級した。
さらに、母体着色粒子１００部に対して、以下の混合条件にて添加剤を混合し、トナーを作製した。
添加剤 シリカ微粉末 ０．５部
（Ｒ９７２；日本アエロジル社製）
混合回転数 ７５０ｒｐｍ
混合時間 １５０ｓｅｃ
混合機 スーパーミキサー
【００８５】
本トナーを作製した後、本評価法によりトナー粒子間力、被覆率および円錐ロータ法でトナー流動性を測定した結果、表１のようになった。
得られたトナーを潜像担持体がＯＰＣドラム感光体でクリーニング方式がブレードクリーニングである複写機にセットし、画像評価実験およびランニング実験を行なった。結果を表1に示す。
【００８６】
―比較例２―
実施例９と同様の原材料、作製方法で粉体の作製、分級を行ない、平均粒径が４．３μｍの粒度分布に分級した。
さらに、母体着色粒子１００部に対して、以下の混合条件にて添加剤を混合し、トナーを作製した。
添加剤 シリカ微粉末 ０．５部
（Ｒ９７２；日本アエロジル社製）
混合回転数 ７５０ｒｐｍ
混合時間 １５０ｓｅｃ
混合機 スーパーミキサー
【００８７】
本トナーを作製した後、本評価法によりトナー粒子間力、被覆率および円錐ロータ法でトナー流動性を測定した結果、表１のようになった。
上記作製法で得られたトナーとキャリアをキャリア９７．５部に対し、２．５部の割合で混合し、二成分現像剤を作製した。
得られた現像剤を潜像担持体がＯＰＣドラム感光体でクリーニング方式がブレードクリーニングである複写機にセットし、画像評価実験およびランニング実験を行なった。結果を表1に示す。
【００８８】
【表１】
【００８９】
また、図４は、表１の結果を示すグラフである。図４から、本発明の実施例では、比較例に比べ、いずれもドット再現性およびトナー搬送性が優れていることが分かる。本実施例のような円形度が高く、粒径の小さいトナー条件においてドット再現性の良い高画質を得るために必要な流動性の良いトナーを得るためには、トナー粒子間力をＡＦＭにより３０回程度繰返して測定し、その平均値が１〜２０ｎＮになるようにするのが好ましいことが分かった。
【００９０】
本発明によれば、トナー粒子同士の粒子間力を適切に制御し、ドット再現性の良い高画質が得られる静電荷現像用トナーを安定して得ることのできる評価方法、該評価方法に基いて得られる静電荷現像用トナー、その製造方法、これを用いた現像方法、トナーカートリッジおよびプロセスカートリッジを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】トナー粒子を圧密させたトナー粉体相の表面に一度押し付けた後引離すように走査したときの力変化を示す図である。
【図２】ＡＦＭ装置の概要を示す図である。
【図３】トナー粒子同士の粒子間力と被覆率の関係を示す図である。
【図４】本発明の実施例および比較例の結果を示すグラフである。
【図５】本発明の評価方法の実施するための装置の一例を説明するための図である。
【図６】本発明のトナーを好適に適用できる現像装置の一例を説明するための図である。
【図７】本発明のプロセスカートリッジの構成を示す概略図である。
【符号の説明】
【００９２】
１１ 基板ステージ
１２ 圧密されたトナー粉体相
１３ トナー粒子
１４ 探針
１５ ピエゾスキャナ
１６ レーザ発生装置
２１ ＳＥＭ
２３ 混合機
３３ ドクターローラ
３４ 供給ローラ
５０ 現像装置
５６ トナーカートリッジ
９０ プロセスカートリッジ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも樹脂および顔料を含む平均円形度が０．９７〜０．９９であるトナー粒子の表面に、平均粒径１０〜４０ｎｍの二酸化珪素からなる添加剤を、トナー粒子表面のＳＥＭ像からトナー粒子表面での添加剤の占有面積より求めた被覆率Ｃが１５〜３０％になるように付着または固着させ、該トナー粒子１個を探針の先端またはその周辺に付着させ、ＡＦＭによりその探針を同じトナー粒子からなる圧密されたトナー粉体相表面の１個粒子に一度押し付けた後探針を引離す操作を１０回〜５０回繰返し行ない、そのときの力の差により求まるトナー粒子同士の粒子間力の平均値Ｆａが下記(１)式を満足したときに、該平均値Ｆａを添加剤の被覆率Ｃで評価するようにしたことを特徴とする静電荷現像用トナーの評価方法。
Ｆａ＝Ａ−Ｋ・Ｃ （１）
(Ａ：添加剤を付着する前の粒子間力(ｎＮ))
(Ｃ：添加剤の被覆率(％))
(Ｋ：Ｆａ―Ｃ特性の傾き)
【請求項２】
請求項１に記載の静電荷現像用トナー評価方法における、トナー粒子同士の粒子間力の平均値Ｆａが、前記（１）式を満足し、かつ１〜２０ｎＮになるようにしたことを特徴とする静電荷現像用トナー。
【請求項３】
前記傾きＫが、１．０〜１．５であることを特徴とする請求項２に記載の静電荷現像用トナー。
【請求項４】
少なくとも樹脂および顔料を含む平均円形度が０．９７〜０．９９であるトナー粒子の体積平均粒径が、４〜６μｍであることを特徴とする請求項２または３に記載の静電荷現像用トナー。
【請求項５】
少なくとも樹脂および顔料を含む平均円形度が０．９７〜０．９９であるトナー粒子の温度を２０〜４５℃の範囲で変化させたときの前記平均値Ｆａの変化幅が、１０ｎＮ以内であることを特徴とする請求項２または３に記載の静電荷現像用トナー。
【請求項６】
少なくとも樹脂および顔料を含む平均円形度が０．９７〜０．９９であるトナー粒子の湿度が８０％ＲＨのときの前記平均値Ｆａが、１〜２０ｎＮであることを特徴とする請求項２または３に記載の静電荷現像用トナー。
【請求項７】
少なくとも樹脂および顔料を含む平均円形度が０．９７〜０．９９であるトナー粒子が、重合法によって作製されたことを特徴とする請求項２または３に記載の静電荷現像用トナー。
【請求項８】
少なくとも樹脂および顔料を含む平均円形度が０．９７〜０．９９であるトナー粒子が、熱による表面処理によって作製されたことを特徴とする請求項２または３に記載の静電荷現像用トナー。
【請求項９】
少なくとも樹脂および顔料を含む平均円形度が０．９７〜０．９９であるトナー粒子が、その中に電荷制御剤を含んでいることを特徴とする請求項２または３に記載の静電荷現像用トナー。
【請求項１０】
少なくとも樹脂および顔料を含む平均円形度が０．９７〜０．９９であるトナー粒子が、その中に離型剤を含んでいることを特徴とする請求項２または３に記載の静電荷現像用トナー。
【請求項１１】
少なくとも樹脂および顔料を含む平均円形度が０．９７〜０．９９であるトナー粒子が、その中に離型剤およびその分散剤を含んでいることを特徴とする請求項１０に記載の静電荷現像用トナー。
【請求項１２】
前記樹脂の少なくとも１種類が、下記一般式（２）で表される結晶性ポリエステルであることを特徴とする請求項２または３に記載の静電荷現像用トナー。
［-0-CO-CR1=CR2-CO-O-(CH2)ｎ-］ｍ （２）
（式中、ｎ、ｍは繰り返し単位の数であり、Ｒ1、Ｒ2は炭化水素基である。）
【請求項１３】
前記樹脂及び顔料を予め混練させた組成物を用いて作製したことを特徴とする請求項２または３に記載の静電荷現像用トナー。
【請求項１４】
請求項２〜１３のいずれかに記載の静電荷現像用トナーを用いて、接触または非接触現像を行なうことを特徴とする１成分現像方法。
【請求項１５】
ドクターローラおよび／または供給ローラを用いることを特徴とする請求項１４に記載の１成分現像方法。
【請求項１６】
請求項２〜１３のいずれかに記載の静電荷現像用トナーと粒径２０〜７０μｍのキャリアを用いて現像することを特徴とする２成分現像方法。
【請求項１７】
請求項１４〜１６のいずれかに記載の現像方法において、ＡＣバイアス電圧成分を印加して現像することを特徴とする現像方法。
【請求項１８】
請求項２〜１３のいずれかに記載の静電荷現像用トナーを収容してなることを特徴とするトナーカートリッジ。
【請求項１９】
請求項２〜１３のいずれかに記載の静電荷現像用トナーを収容してなることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項２０】
請求項１に記載の静電荷現像用トナー評価方法における、添加剤の被覆率Ｃの値を用いて、トナー製造条件を管理し、トナーを製造することを特徴とする静電荷現像用トナーの製造方法。
【請求項１】
少なくとも樹脂および顔料を含む平均円形度が０．９７〜０．９９であるトナー粒子の表面に、平均粒径１０〜４０ｎｍの二酸化珪素からなる添加剤を、トナー粒子表面のＳＥＭ像からトナー粒子表面での添加剤の占有面積より求めた被覆率Ｃが１５〜３０％になるように付着または固着させ、該トナー粒子１個を探針の先端またはその周辺に付着させ、ＡＦＭによりその探針を同じトナー粒子からなる圧密されたトナー粉体相表面の１個粒子に一度押し付けた後探針を引離す操作を１０回〜５０回繰返し行ない、そのときの力の差により求まるトナー粒子同士の粒子間力の平均値Ｆａが下記(１)式を満足したときに、該平均値Ｆａを添加剤の被覆率Ｃで評価するようにしたことを特徴とする静電荷現像用トナーの評価方法。
Ｆａ＝Ａ−Ｋ・Ｃ （１）
(Ａ：添加剤を付着する前の粒子間力(ｎＮ))
(Ｃ：添加剤の被覆率(％))
(Ｋ：Ｆａ―Ｃ特性の傾き)
【請求項２】
請求項１に記載の静電荷現像用トナー評価方法における、トナー粒子同士の粒子間力の平均値Ｆａが、前記（１）式を満足し、かつ１〜２０ｎＮになるようにしたことを特徴とする静電荷現像用トナー。
【請求項３】
前記傾きＫが、１．０〜１．５であることを特徴とする請求項２に記載の静電荷現像用トナー。
【請求項４】
少なくとも樹脂および顔料を含む平均円形度が０．９７〜０．９９であるトナー粒子の体積平均粒径が、４〜６μｍであることを特徴とする請求項２または３に記載の静電荷現像用トナー。
【請求項５】
少なくとも樹脂および顔料を含む平均円形度が０．９７〜０．９９であるトナー粒子の温度を２０〜４５℃の範囲で変化させたときの前記平均値Ｆａの変化幅が、１０ｎＮ以内であることを特徴とする請求項２または３に記載の静電荷現像用トナー。
【請求項６】
少なくとも樹脂および顔料を含む平均円形度が０．９７〜０．９９であるトナー粒子の湿度が８０％ＲＨのときの前記平均値Ｆａが、１〜２０ｎＮであることを特徴とする請求項２または３に記載の静電荷現像用トナー。
【請求項７】
少なくとも樹脂および顔料を含む平均円形度が０．９７〜０．９９であるトナー粒子が、重合法によって作製されたことを特徴とする請求項２または３に記載の静電荷現像用トナー。
【請求項８】
少なくとも樹脂および顔料を含む平均円形度が０．９７〜０．９９であるトナー粒子が、熱による表面処理によって作製されたことを特徴とする請求項２または３に記載の静電荷現像用トナー。
【請求項９】
少なくとも樹脂および顔料を含む平均円形度が０．９７〜０．９９であるトナー粒子が、その中に電荷制御剤を含んでいることを特徴とする請求項２または３に記載の静電荷現像用トナー。
【請求項１０】
少なくとも樹脂および顔料を含む平均円形度が０．９７〜０．９９であるトナー粒子が、その中に離型剤を含んでいることを特徴とする請求項２または３に記載の静電荷現像用トナー。
【請求項１１】
少なくとも樹脂および顔料を含む平均円形度が０．９７〜０．９９であるトナー粒子が、その中に離型剤およびその分散剤を含んでいることを特徴とする請求項１０に記載の静電荷現像用トナー。
【請求項１２】
前記樹脂の少なくとも１種類が、下記一般式（２）で表される結晶性ポリエステルであることを特徴とする請求項２または３に記載の静電荷現像用トナー。
［-0-CO-CR1=CR2-CO-O-(CH2)ｎ-］ｍ （２）
（式中、ｎ、ｍは繰り返し単位の数であり、Ｒ1、Ｒ2は炭化水素基である。）
【請求項１３】
前記樹脂及び顔料を予め混練させた組成物を用いて作製したことを特徴とする請求項２または３に記載の静電荷現像用トナー。
【請求項１４】
請求項２〜１３のいずれかに記載の静電荷現像用トナーを用いて、接触または非接触現像を行なうことを特徴とする１成分現像方法。
【請求項１５】
ドクターローラおよび／または供給ローラを用いることを特徴とする請求項１４に記載の１成分現像方法。
【請求項１６】
請求項２〜１３のいずれかに記載の静電荷現像用トナーと粒径２０〜７０μｍのキャリアを用いて現像することを特徴とする２成分現像方法。
【請求項１７】
請求項１４〜１６のいずれかに記載の現像方法において、ＡＣバイアス電圧成分を印加して現像することを特徴とする現像方法。
【請求項１８】
請求項２〜１３のいずれかに記載の静電荷現像用トナーを収容してなることを特徴とするトナーカートリッジ。
【請求項１９】
請求項２〜１３のいずれかに記載の静電荷現像用トナーを収容してなることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項２０】
請求項１に記載の静電荷現像用トナー評価方法における、添加剤の被覆率Ｃの値を用いて、トナー製造条件を管理し、トナーを製造することを特徴とする静電荷現像用トナーの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００７−２４０９４５（Ｐ２００７−２４０９４５Ａ）
【公開日】平成１９年９月２０日（２００７．９．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−６４１７７（Ｐ２００６−６４１７７）
【出願日】平成１８年３月９日（２００６．３．９）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年９月２０日（２００７．９．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月９日（２００６．３．９）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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