(57)【要約】【課題】精度が高く、かつ個人差のない粉体の流動性評価装置を開発し、該装置を用いることにより、トナーの搬送性、かつドット再現性が良く、高画質を安定して得られるトナーを得ること。【解決手段】粉体の流動性を、トナー粉体相中に円錐ロータを回転させながら侵入させ、該円錐ロータが粉体相中を移動するときに発生するトルク又は荷重を測定することにより評価する装置において、前記トナー粉体相の高さを測定する手段を備えていることを特徴とする。【選択図】　　　図１
2004117004.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉体の流動性を、粉体相中に円錐ロータを回転させながら侵入させ、該円錐ロータが粉体相中を移動するときに発生するトルクまたは荷重を測定することにより評価する装置において、該粉体相の高さを測定する手段を備えていることを特徴とする粉体の流動性評価装置。
【請求項２】
請求項１記載の粉体の流動性評価装置において、予め粉体相の高さを計測した後、円錐ロータを回転させながら該粉体相に侵入させ、該円錐ロータが粉体相中を移動するときに発生するトルクまたは荷重を測定することを特徴する粉体の流動性評価装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の粉体の流動性評価装置において、粉体相の高さが５〜５０ｍｍになるようにしたことを特徴とする粉体の流動性評価装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の粉体の流動性評価装置において、円錐ロータの頂角が２０〜１５０°であることを特徴とする粉体の流動性評価装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の粉体の流動性評価装置において、円錐ロータの表面に溝が切ってあることを特徴とする粉体の流動性評価装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の粉体の流動性評価装置において、円錐ロータの回転数が０．１〜１００ｒｐｍであることを特徴とする粉体の流動性評価装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の粉体の流動性評価装置において、円錐ロータの侵入速度が０．５〜１５０ｍｍ／ｍｉｎであることを特徴する粉体の流動性評価装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載の粉体の流動性評価装置において、高さ計測する前に、粉体を収納する容器の下に設けた加振器により粉体相状態を安定化し、その後粉体相の高さを計測するようにしたことを特徴とする粉体の流動性評価装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載の粉体の流動性評価装置において、粉体相の空間率が０．４〜０．７になるようにしたことを特徴とする粉体の流動性評価装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれかに記載の粉体の流動性評価装置により、円錐ロータ２０ｍｍ侵入時のトルクの値が０．１〜８．３ｍＮｍの範囲に調製されていることを特徴とする静電荷像現像用トナー。
【請求項１１】
請求項１〜９のいずれかに記載の粉体の流動性評価装置により、円錐ロータ２０ｍｍ侵入時の荷重の値が０．０１〜１．１４Ｎの範囲に調製されていることを特徴とする静電荷像現像用トナー。
【請求項１２】
請求項１０または１１記載の静電荷像現像用トナーにおいて、トナー中に電荷制御剤および／または離型剤を含んでいることを特徴とする静電荷像現像用トナー。
【請求項１３】
請求項１０〜１２のいずれかに記載の静電荷像現像用トナーにおいて、トナー粉体の表面に添加剤が付着または固着していることを特徴とする静電荷像現像用トナー。
【請求項１４】
請求項１０〜１３のいずれかに記載の静電荷像現像用トナーにおいて、トナーの平均粒径が４〜１０μｍであることを特徴とする静電荷像現像用トナー。
【請求項１５】
請求項１０〜１４のいずれかに記載の静電荷像現像用トナーにおいて、トナーが重合法またはスプレードライ法で製造されたことを特徴とする静電荷像現像用トナー。
【請求項１６】
請求項１０〜１５のいずれかに記載の静電荷像現像用トナーにおいて、トナーの平均円形度が０．９〜０．９９であることを特徴とする静電荷像現像用トナー。
【請求項１７】
請求項１〜９のいずれかに記載の粉体の流動性評価装置を用いて、トナー製造過程で評価を行ない、その評価に基づいてトナーを製造することを特徴とする静電荷像現像用トナーの製造方法。
【請求項１８】
請求項１０〜１６のいずれかに記載の静電荷像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１９】
請求項１８記載の１成分現像方法において、ドクターローラを用いることを特徴とする１成分現像方法。
【請求項２０】
請求項１０〜１６のいずれかに記載の静電荷像現像用トナーと粒径２０〜１００μｍ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２１】
請求項１８〜２０のいずれかに記載の１成分現像方法または２成分現像方法において、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２２】
請求項１０〜１６のいずれかに記載のトナーが収容されていることを特徴とするトナーカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は粉体の流動性を評価する装置、この装置を用いて製造される静電荷像現像用トナー、このトナーを用いる現像方法、及びこのトナーが収容されているトナーカートリッジに関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式による複写機やプリンタなどは、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来ている。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又は現像剤層を安定して搬送、供給することが必要である。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、従来より細かいトナー製造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、評価の面では個人差のない、精度の高い評価法が必要とされている。
【０００３】
また、トナーの製造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、細かいトナーの製造時のコントロール及び評価が必要となっている。さらに、トナーの流動性は装置の中で機械的な付加がかかっても変化の小さい安定した状態であることが必要であるが、それを精度良く評価出来る方法がなく、新しい評価法が必要となっている。
【０００４】
例えば、磁場が印加されたロートの狭部を通過して落下するのに要する時間を測定することにより、現像機内の現像剤の流動性を正確に評価する方法が知られている（例えば、特許文献１等参照）。また、傾斜可能な板の上にトナーを載せ、板を徐々に傾けていき、流れ始めるときと流れ終えたときの角度を測定する方法が知られている（例えば、特許文献２等参照）。さらに、篩を何段かに重ねて、その上にトナーを投入して、篩部分に水平方向と垂直方向の振動を与え、一定時間後の各篩部に残ったトナー量に予め設定された係数を乗算して算出する方法が知られている（例えば、特許文献３等参照）。しかしながら、これらの方法は、いずれもデータのバラツキが大きく、測定者による差があり、細かいトナー間の流動性の違いを評価することは出来なかった。
【０００５】
【特許文献１】
特開平２−２０３９４１号公報
【特許文献２】
特開平４−１１６４４９号公報
【特許文献３】
特開２０００−２９２９６７号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記背景に鑑みてなされたもので、精度が高く、かつ個人差のない粉体（例えば、トナー）の流動性の評価方法を開発し、該方法を用いることにより、搬送性・ドット再現性が良くかつ高画質を安定して得られる静電荷像現像用トナー等を得ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を達成するために検討を重ねた結果、粉体の流動性を予め粉体相の高さを測定し、圧密状態を評価した上で粉体相に円錐ロータを回転させながら侵入させ、円錐ロータが粉体相中を移動するときに発生するトルクまたは荷重を測定することにより、定量的に、精度良く、個人差がなく評価できるようにし、細かい粉体間の流動性の違いを正確に評価出来ることを認めた。本発明はこれに基づいてなされたものである。
本発明によれば、下記（１）〜（２２）が提供される。
【０００８】
（１）粉体の流動性を、粉体相中に円錐ロータを回転させながら侵入させ、該円錐ロータが粉体相中を移動するときに発生するトルクまたは荷重を測定することにより評価する装置において、該粉体相の高さを変化させてトルクまたは荷重を測定することを特徴とする粉体の流動性評価装置。
【０００９】
（２）上記（１）記載の粉体の流動性評価装置において、予め粉体相の高さを計測した後、円錐ロータを回転させながら該粉体相に侵入させ、該円錐ロータが粉体相中を移動するときに発生するトルクまたは荷重を測定することを特徴する粉体の流動性評価装置。
【００１０】
（３）上記（１）または（２）記載の粉体の流動性評価装置において、粉体相の高さが５〜５０ｍｍになるようにしたことを特徴とする粉体の流動性評価装置。
【００１１】
（４）上記（１）〜（３）のいずれかに記載の粉体の流動性評価装置において、円錐ロータの頂角が２０〜１５０°であることを特徴とする粉体の流動性評価装置。
【００１２】
（５）上記（１）〜（４）のいずれかに記載の粉体の流動性評価装置において、円錐ロータの表面に溝が切ってあることを特徴とする粉体の流動性評価装置。
【００１３】
（６）上記（１）〜（５）のいずれかに記載の粉体の流動性評価装置において、円錐ロータの回転数が０．１〜１００ｒｐｍであることを特徴とする粉体の流動性評価装置。
【００１４】
（７）上記（１）〜（６）のいずれかに記載の粉体の流動性評価装置において、円錐ロータの侵入速度が０．５〜１５０ｍｍ／ｍｉｎであることを特徴する粉体の流動性評価装置。
【００１５】
（８）上記（１）〜（７）のいずれかに記載の粉体の流動性評価装置において、高さ計測する前に、粉体を収納する容器の下に設けた加振器により粉体相状態を安定化し、その後粉体相の高さを計測するようにしたことを特徴とする粉体の流動性評価装置。
【００１６】
（９）上記（１）〜（８）のいずれかに記載の粉体の流動性評価装置において、粉体相の空間率が０．４〜０．７になるようにしたことを特徴とする粉体の流動性評価装置。
【００１７】
（１０）上記（１）〜（９）のいずれかに記載の粉体の流動性評価装置により、円錐ロータ２０ｍｍ侵入時のトルクの値が０．１〜８．３ｍＮｍの範囲に調製されていることを特徴とする静電荷像現像用トナー。
【００１８】
（１１）上記（１）〜（９）のいずれかに記載の粉体の流動性評価装置により、円錐ロータ２０ｍｍ侵入時の荷重の値が０．０１〜１．１４Ｎの範囲に調製されていることを特徴とする静電荷像現像用トナー。
【００１９】
（１２）上記（１０）または（１１）記載の静電荷像現像用トナーにおいて、トナー中に電荷制御剤および／または離型剤を含んでいることを特徴とする静電荷像現像用トナー。
【００２０】
（１３）上記（１０）〜（１２）のいずれかに記載の粉体の流動性評価装置において、トナー粉体の表面に添加剤が付着または固着していることを特徴とする静電荷像現像用トナー。
【００２１】
（１４）上記（１０）〜（１３）のいずれかに記載の静電荷像現像用トナーにおいて、トナーの平均粒径が４〜１０μｍであることを特徴とする静電荷像現像用トナー。
【００２２】
（１５）上記（１０）〜（１４）のいずれかに記載の静電荷像現像用トナーにおいて、トナーが重合法またはスプレードライ法で製造されたことを特徴とする静電荷像現像用トナー。
【００２３】
（１６）上記（１０）〜（１５）のいずれかに記載の静電荷像現像用トナーにおいて、トナーの平均円形度が０．９〜０．９９であることを特徴とする静電荷像現像用トナー。
【００２４】
（１７）上記（１）〜（９）のいずれかに記載の粉体の流動性評価装置を用いて、トナー製造過程で評価を行ない、その評価に基づいてトナーを製造することを特徴とする静電荷像現像用トナーの製造方法。
【００２５】
（１８）上記（１０）〜（１６）のいずれかに記載の静電荷像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。
【００２６】
（１９）上記（１８）記載の１成分現像方法において、ドクターローラを用いることを特徴とする１成分現像方法。
【００２７】
（２０）上記（１０）〜（１６）のいずれかに記載の静電荷像現像用トナーと粒径２０〜１００μｍ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。
【００２８】
（２１）上記（１８）〜（２０）のいずれかに記載の１成分現像方法または２成分現像方法において、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。
【００２９】
（２２）上記（１０）〜（１６）のいずれかに記載のトナーが収容されていることを特徴とするトナーカートリッジ。
【００３０】
上記のように、本発明では流体の流動性を予め粉体相の高さを測定し、圧密状態を認識し、粉体相の圧密状態と、その粉体相中を円錐ロータが移動するときに発生するトルクまたは荷重との関係を測定するため、粉体と他の粉体との違いを正確に評価できる。また、この方法は、短時間で粉体相をそのまま測定できるので、製造ライン中にも導入でき、高品質な粉体を安定して生産できる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下本発明をさらに詳細に説明する。
本発明の粉体の流動性評価装置は、粉体相の高さを測定し圧密状態を認識したうえで、その粉体相中に円錐ロータを回転させながら、侵入（下降）させたり、引抜（アップ）いたりさせ、そのときに円錐ロータや粉体相が入っている容器にかかるトルクや荷重を測定し、そのトルクや荷重の値により粉体の流動性を評価するものである。本発明では粉体相の高さ計測後、その粉体相中に円錐ロータを侵入させ、トルクや荷重を測定するものである。
【００３２】
円錐ロータの形状はどのようなものでも良いが、円錐の頂角が２０〜１５０°であるものが適している。円錐の頂角が２０°より小さいと粉体相との抵抗が小さいため、トルクや荷重が小さく、細かい流動性の違いを評価できにくい。逆に、頂角が１５０°より大きい場合には、粉体相を押さえつける方向の力が大きくなり、粉体粒子の変形が生じやすくなり、粉体の流動性の評価には必ずしも好適とはならない。円錐ロータの長さは、粉体相の中に円錐ロータ表面が連続的に存在するような、十分な長さが必要である。
【００３３】
また、円錐ロータ表面には溝が切ってある方が良い。円錐ロータの材質面と粉体粒子との摩擦成分を測定するのではなく、粉体粒子と粉体粒子との摩擦成分を測定する方が良い。そのためには、円錐ロータが回転しながら粉体相の中に侵入していくとき、円錐ロータ表面に切ってある溝の中に粉体粒子が入り込んできて、その入り込んだ粉体粒子と周りの粉体粒子との摩擦状態を測定するようにした方が適している。この溝の形状は問わないが、円錐ロータの材質面と粉体粒子との接触が小さくなるように工夫する必要がある。一例を図２に示す。
【００３４】
これは、円錐の頂点からまっすぐ底辺方向に溝を切ったもので、その溝の断面が三角形の凹凸からなるのこぎり歯形状をしている。この場合、円錐ロータ材質面と粉体粒子との接触は、三角溝の山の先端部分のみとなる。ほとんどが溝に入り込んだ粉体粒子とその周辺の粉体粒子との接触となる。円錐ロータの材質は何でも良いが、加工しやすくて、表面が固く、変質しない材質が良い。また、帯電性を帯びない材質が適している。この一例としては、ＳＵＳ、Ａｌ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、黄銅等がある。
【００３５】
粉体のトルクおよび荷重は、円錐ロータの回転数や円錐ロータの侵入速度により変化する。本測定では測定の精度を上げるために、粉体粒子同士の微妙な接触状態が測定出来るように、円錐ロータの回転数や侵入速度を下げて測定するようにした。そのため、測定条件は以下のようになった。
・円錐ロータの回転数：０．１〜１００ｒｐｍ
・円錐ロータの侵入速度：０．５〜１５０ｍｍ／ｍｉｎ
【００３６】
円錐ロータの回転数が０．１ｒｐｍより小さい場合は粉体相の微妙な状態の影響を受けやすいため、トルク測定バラツキの問題が生じ、測定には適しない場合がある。また、１００ｒｐｍより大きい場合は粉体の飛び散り等が生じて、安定に測定できない場合がある。
円錐ロータの侵入速度が０．５ｍｍ／ｍｉｎより遅い場合は粉体相の微妙な状態の影響を受けやすく、測定バラツキの問題が生じるため測定には適しない場合がある。１５０ｍｍ／ｍｉｎより速い場合は粉体相が圧密状態になりやすく、粉体粒子の変形等の影響が出てくるので、流動性評価には適しない場合がある。
【００３７】
装置構成は図１のようであり、高さ計測ゾーンと測定ゾーンから成る。高さ計測ゾーンは、粉体を入れる容器（試料容器）、その容器を上下させる昇降ステージ、レーザを用いた高さ計測手段、ロードセル等から構成される。なお、本構成は一例であり、本発明を限定するものではない。本構成では、粉体を入れた試料容器を上昇させ、粉体表面にレーザ照射を行ない、その反射光情報により、基準高さからの変化量を測定する。また、試料容器の下部にあるロードセルを用いて、粉体重量を測定し、粉体相の高さ情報と重さ情報から、粉体相の圧密状態を評価する。図示していないが、これらの情報の演算は例えばパソコンを用いて行なう。
【００３８】
測定ゾーンは図１のようであり、粉体を入れる容器、その容器を上下させる昇降ステージ、ステージには荷重を測定するロードセル、粉体のトルクを測定するトルクメータ等から構成される。なお、本構成は一例であり、本発明を限定するものではない。円錐ロータをシャフトの先端に取付け、そのシャフト自体を固定（上下方向の移動に関して）する。粉体を入れた試料容器ステージは昇降機により上下できるようにして、ステージの中央部に粉体を入れた容器を置くようにし、容器を上げることにより、容器の中央に円錐ロータが回転しながら侵入してくるようにする。円錐ロータにかかるトルクは上部にあるトルクメータにより検出し、粉体の入った容器にかかる荷重は容器の下にあるロードセルで検出する。円錐ロータの移動量は位置検出器で行なう。この構成は一例であり、シャフト自体を昇降機により上下させたりするなど他の構成でも良い。
【００３９】
円錐ロータの形は、前述したように頂角が２０〜１５０°のものが良い（図２参照）。円錐ロータの長さは、円錐ロータ部分が十分粉体相の内部まで入るように長くする必要がある。溝の形状は、どのような形状でも良いが、円錐ロータを交換したためにトルクや荷重の値が再現しなくなるということがないように注意しないといけない。そのためには、円錐ロータの溝形状は単純で、同じ形状のロータが何度でも造れる形の方が良い（図３参照）。
【００４０】
容器の材質については問わないが、粉体との帯電による影響が出ないように導電性の材質が適している。また、粉体を入れ替えながら測定するため、汚れを少なくするために表面が鏡面に近いものが良い。容器のサイズは重要であり、円錐ロータが回転しながら侵入するときに容器の壁の影響がでないように円錐ロータの直径に対して大き目の（直径）サイズを選択する必要がある。
【００４１】
トルクメータは高感度タイプのものが良く、非接触方式のものが適している。ロードセルは荷重レンジが広く、分解能の高いものが適している。位置検出器はリニアスケール、光を用いた変位センサ等があるが、精度的に０．１ｍｍ以下の仕様が適している。昇降機は、サーボモータやステッピングモータを用いて、精度良く駆動できるものが良い。
【００４２】
測定は、容器に粉体を一定量投入し、本装置にセットする。その後、高さ計測ゾーンにて昇降ステージを上昇させ、粉体表面にレーザを照射し、粉体相の高さを測定する。粉体の高さを測る方法としては、色々あるが一例として三角測量を用いる方法がある。本方式は粉体表面にレーザ照射を行ない、粉体表面からの拡散反射光の位置を検出して変位量を調べる方法で、レーザ照射面の高さ位置が変化するにつれて拡散反射光の位置も変化することを利用したもので、受光部に詳細な位置変化が検出できるＣＣＤ等を用いて行なう。高さの検出精度としては、０．１ｍｍ以下の精度が必要である。また、容器の下にあるロードセル等により粉体相の重量を測定し、粉体相の高さ情報と合わせて、圧密状態を評価する。計測後は、容器を下げ、元の位置に戻す。
【００４３】
その後、圧密状態を測定した粉体の入った容器を測定ゾーンの昇降ステージに設置する。この動作は、昇降ステージを回転させることにより、高さ計測ゾーンから測定ゾーンに移動させても良い。続いて、円錐ロータを回転させながら試料容器中の粉体相の中に侵入させる。トルクや荷重測定に入るときには、決められた回転数、侵入速度で行なう。円錐ロータの回転方向は任意である。円錐ロータの侵入距離は、浅いとトルクや荷重の値が小さく、データの再現性等に問題が生じるため、データの再現性のある領域まで深く円錐ロータを侵入させた方が良い。我々の実験結果では５ｍｍ以上侵入させればほぼ安定した測定が可能になった。
【００４４】
測定モードは、どのような条件でも可能であるが、例として以下のような測定モードがある。
▲１▼　容器に粉体を充填する。
▲２▼　粉体相の高さ測定や荷重測定から圧密状態を評価する。
▲３▼　円錐ロータを回転させながら侵入させ、そのときのトルク、荷重を測定する。
▲４▼　円錐ロータがトナー表面層から予め設定した深さ迄侵入したところで、侵入動作を止める。
▲５▼　円錐ロータを引抜く動作を開始する。
▲６▼　円錐ロータの先端が粉体相表面から抜け、完全にフリーになった時点（最初のホームポジション）で円錐ロータの引抜き動作を停止し、回転も止める。
以上の▲１▼〜▲６▼の操作を繰返して、測定を行なう。連続的に行なっても良い。
【００４５】
また、別の測定法としては、粉体相を高さ計測前に加振器（図１参照）により振動を与えて安定化させ、その安定化した粉体相にレーザを照射して粉体相の高さを計測し、また粉体重量を測定し、これらから圧密状態を求める（評価する）。その圧密状態を評価した粉体相に回転させながら円錐ロータを侵入させ、そのときのトルクや荷重を測定し、予め設定した深さ迄到達したら侵入動作を止め、その後円錐ロータを最初の位置（ホームポジション）迄アップさせる。この測定は１回でも良いが、この動作を繰返して行ない、平均的なトルクや荷重を求めることも有効である。
また、別な方法としては圧密状態を評価した粉体相に、円錐ロータを侵入させて、予め設定したトルク値になるまでの深さを調べる方法等がある。
【００４６】
圧密状態の評価法としては、空間率を算出する方法がある。本測定法では、粉体相の空間率が重要になり、我々の実験結果では空間率は０．４以上のとき安定して測定が可能であった。０．４未満では圧密状態の微妙な条件の違いがトルク、荷重に影響を及ぼし、安定した測定が困難であった。粉体相の空間率の範囲としては、種々な測定法の場合を含めて、０．４〜０．７であった。０．７より大きい場合には粉体が飛散し、測定には適していない。しかし、測定系、測定条件等に関してはこの限りではない。
【００４７】
本発明の粉体の流動性評価装置では、空間率に対するトルクユア荷重の変化を調べ、流動性そのものの評価のほかに、流動性の安定性、余裕度等を評価する。本発明の評価装置における粉体が電子写真等で代表される画像形成方法で用いられる静電荷像現像用トナーである場合には、このトナーは、高画質画像を実現するために、トナーの平均粒径が４〜１０μｍであることが必要である。
また、このトナーの重量平均粒径は４〜１０μｍであり、さらに好ましくは５〜７μｍである。重量平均粒径４μｍ未満では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く、人体への影響も懸念される。また重量平均粒径が１０μｍを超える場合では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。
【００４８】
このトナーを用いる現像剤は、高画質画像を実現するために、キャリアの平均粒径が２０〜１００μｍであることが必要である。キャリアの平均粒径が２０〜１００μｍの範囲にあると、現像機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１００μｍ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。
【００４９】
トナーおよび現像剤の詳細を以下に示す。
トナーは少なくとも着色材、樹脂（結着樹脂）を主成分とする。
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
本発明で用いる顔料としては以下のものが用いられる。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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製造し、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た。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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
離型剤等の分散性を向上させるなどの目的の為に、添加剤を加えても良い。添加剤としては、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。
【００６９】
本発明に係るトナーを製造する方法には幾つかあるが、粉砕法を例にとって説明すると、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、混合機により無機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。
【００７０】
この混合工程後のトナー粒子の流動性を本評価装置を用いて評価する。この場合、抜き取り検査で、試料を試料容器に入れ、その試料容器を直接図１に示す評価装置の試料ステージに載せ、トナー粉体相を圧密したあと測定を行なう。円錐ロータの回転数は０．１〜１００ｒｐｍとし、円錐ロータの侵入速度は０．５〜１００ｍｍ／ｍｉｎとした。測定は、円錐ロータを回転させながら侵入させ、５ｍｍ以上の予め設定した侵入距離を経た後は侵入を止め、その後円錐ロータを引抜き、元の初期位置に戻す。この円錐ロータのトナー粉体相への侵入時のトルク、荷重を測定し、トナーの流動性を評価する。
【００７１】
本発明の粉体流動性評価装置で粉体流動性を評価した場合には、測定値（トルク、荷重）とトナー流動性が以下のような関係になる。
・トルクが小さい場合、流動性は良い。
・トルクが大きい場合、流動性は悪い。
・荷重が小さい場合、流動性は良い。
・荷重が大きい場合、流動性は悪い。
【００７２】
また、本発明のトナー流動性評価装置で測定した空間率に対する測定値（トルク、荷重）の変化とトナー流動性の安定性とは以下のような関係になる。
・空間率―トルク特性の傾きが小さい場合、流動性の安定性が良い。
・空間率―トルク特性の傾きが大きい場合、流動性の安定性が悪い。
・空間率―荷重特性の傾きが小さい場合、流動性の安定性が良い。
・空間率―荷重特性の傾きが大きい場合、流動性の安定性が悪い。
【００７３】
円錐ロータを用いた本発明の評価装置の特徴は、下記▲１▼▲２▼▲３▼▲４▼のようになり、抜取り試料をそのまま迅速に、簡単に測定できるため、個人差の無い、精度の高い測定が出来ることにある。
▲１▼　非破壊検査である。
▲２▼　試料をそのまま測定できる。
▲３▼　短時間で測定できる。
▲４▼　誰にでも簡単に測定できる。
【００７４】
そのため、製造ラインでの計測も可能であり、製造工程の中での各工程間に設置して、工程途中での品質評価ができる。例えば、混合工程を経た後、次工程へ粉体試料を搬送する途中に、試料抜取り・測定ゾーンを設けておき、あるタイミングでシャッターを開閉して、一定量の試料を測定部へ搬送する。その測定部の先端部はＳＵＳ等でできた容器になっており、そのまま本発明の評価装置にて測定する。または、その容器を近くの別の場所にある本発明の評価装置へ持っていき、試料ステージへのせてこの評価装置にて測定する。
【００７５】
測定し終わったトナーは、元の試料の中に戻す。評価の結果、その数値が予め定めた設定範囲を外れていた場合、試料を充填工程へは回さず、トナーの再処理工程へ回す。これらの仕組みは、混合工程前の工程である粉砕・分級工程後の検査、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（図６参照）。
また、これらの機能をもった粉体流動性評価装置を単独に開発段階の評価装置として使うことも可能である。
【００７６】
前述の通り、本発明の評価装置でのトルク、荷重の測定値は流動性を示しており、定量的な評価が可能となる。今までの従来の評価法では、粉体間の違いは評価出来るが、粉体の種類が違うと同じ土俵では評価できないという問題があった。しかし、本発明の評価方法で測定した値は、粉体特性としてのトルク値、荷重値であり、粉体の種類が変わっても粒径が変わっても同じ土俵で評価出来る値であり、非常に汎用的な評価値になる。また、圧密状態を評価した上での流動性の違いを評価出来るため、多面的な評価が可能となる。
【００７７】
粉体相中での円錐ロータの移動時のトルク、荷重特性は、粉体の流動性と密接な関係があり、粉体の流動性が良い場合には１個１個の粉体粒子間の付着力が小さいために動きやすく、その粉体相内で円錐ロータを動かしてもトルクは小さく、荷重変化も小さい。しかし、逆に粉体の流動性が悪い場合には、１個１個の粉体粒子間の付着力が大きいために動きにくく、その粉体相内で円錐ロータを移動した場合には円錐ロータにかかるトルクは大きくなり、下方向へ働く力（荷重）も大きくなる。
【００７８】
そのため、本発明の評価装置では、以下のような関係で流動性を評価出来る。
・流動性が良い場合→粉体相内を移動したときのトルク、荷重が小さい。
・流動性が悪い場合→粉体相内を移動したときのトルク、荷重が大きい。
【００７９】
トナーの流動性は、トナー製造工程の中の混合工程によりほとんど決まる。つまり、無機粒子などからなる添加剤をトナー粒子表面に付着もしくは固着させる状態によって、トナー粒子の流動性は大きく変化する。
トナーの混合状態は、混合工程での混合条件（仕込み量、回転数、混合時間等）によって変化する。そのため、流動性には混合条件が重要な役割を果たし、混合工程後の流動性の評価が重要となる。
【００８０】
プリンタや複写機において、高画質化を実現するためには、非常に微小なドット再現性を高める必要がある。それを実現するためには、非常に微小な潜像に対して忠実なトナー現像が必要となる。この忠実な現像を可能にするためには、現像域に均一なトナーブラシを供給する必要がある。そのためには、トナー帯電量が適度な条件であることが必要であるが、常に安定して現像域に均一なトナーブラシが供給できるようなトナーの動き易さ、搬送のし易さが非常に重要となる。つまり、微小なドット再現性を上げるためには、トナーの流動性を上げることが必要になる。
【００８１】
また、トナーの流動性の安定性を円錐ロータを用いた本発明の評価方法により評価し、ランニング時の現像部のトナー搬送性との関係を調べた結果、非常に強い相関関係が存在し、空間率−トルク特性の傾きや空間率−荷重特性の傾きが小さいときランニング時のトナー現像部のトナー搬送性は良好で、ブロッキング等の問題は生じなかった。
【００８２】
その結果から、流動性が安定したトナーは、以下のような空間率−トルク特性、空間率−荷重特性を示すことが分かった。
▲１▼　円錐ロータ侵入時（２０ｍｍ侵入時）の空間率−トルク特性の傾きの値が−３３〜０ｍＮｍ／εである。（ε：空間率）
▲２▼　円錐ロータ侵入時（２０ｍｍ侵入時）の空間率−荷重特性の傾きの値が
−３５〜０Ｎ／εである。（ε：空間率）
【００８３】
本発明に係るトナーを製造する方法としては、粉砕法以外の方法が考えられ、重合法（縣濁重合、乳化重合、分散重合、乳化凝集、乳化会合等）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。
【００８４】
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。
【００８５】
ウレア変性ポリエステル系樹脂において、そのガラス転移温度（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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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、粉砕エアー圧カを下げた装置、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。
この混合工程後、所定の流動性が得られているかどうかを評価するために、本評価装置を用いて評価する。
これらの方式の場合にも、造粒後の検査、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。
【００８９】
また、流動性はトナー形状によって影響されるが、トナーの平均円形度が０．９〜０．９９である非常に球形に近いトナーの場合には流動性に優れ、ドット再現性に優れた高画質化を実現できる。
さらに二成分現像剤として使用する場合は、後述する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。
本発明に係るトナーは、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もできる。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。
【００９０】
また、本発明のトナーは現像時に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。
【００９１】
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。このような方式の場合には、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、ドクター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（図７参照）。
【００９２】
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。
【００９３】
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２０〜１００μｍが良い。好ましくは２０〜７０μｍが良い。
【００９４】
また、前述したように本発明に係るトナーは流動性向上剤として無機微粉体をトナーに添加して用いることが可能である。この無機微粉体の平均粒径は２０〜２００ｎｍが適している。２０ｎｍより小さい粒径の場合には流動性に効果のある凹凸表面を作り出すことが難しく、２００ｎｍより大きい粒径の場合には粉体形状がラフになり、トナー形状の問題が生じる。
【００９５】
無機微粉体としてはＳｉ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｉｎ、Ｇａ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｗ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｚｎ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｖ、Ｚｒ等の酸化物や複合酸化物が挙げられる。これらのうち二酸化珪素（シリカ）、二酸化チタン（チタニア）、アルミナの微粒子が好適に用いられる。さらに、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。
【００９６】
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。
【００９７】
無機微粉体はトナーに対して０．１〜２重量％使用されるのが好ましい。０．１重量％未満では、トナー凝集を改善する効果が乏しくなり、２重量％を超える場合は、細線間のトナー飛び散り、機内の汚染、感光体の傷や摩耗等の問題が生じやすい傾向がある。
【００９８】
また、少なくとも樹脂、顔料からなる粉体の表面に電荷制御剤を付着又は固着させ、粉体表面形状を小さな周期と大きな周期を持つようにしても良い。その平均粒径は２０〜２００ｎｍの小さい粒径のものが最適である。２０ｎｍより小さい粒径の場合には流動性に効果のある凹凸表面を作り出すことが難しく、２００ｎｍより大きい粒径の場合には粉体形状がラフになり、トナー形状の問題が生じる。電荷制御剤としては、ニグロシン及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、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あり、２種類以上組み合わせたりしても良い。
【００９９】
また、本発明の現像剤には、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（Ｒ）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。
【０１００】
本発明の評価装置は、混練り工程や粉砕工程を用いないで製造する重合法やスプレードライ法などで製造したトナー、カプセルトナーにも使用できる。
【０１０１】
【実施例】
次に実施例によって本発明をさらに詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施例によって限定されるものではない。なお、実施例中、部はすべて重量部を表す。
【０１０２】
以下の実施例は、トナー組成、トナー製造法及び混合条件を変化したトナーを製造し、トナー流動性を本発明の評価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段階評価（ランク１：悪い→ランク５：良い）した。
トナーの流動性は、円錐ロータが侵入時のトナー粉体相表面から２０ｍｍ侵入したときのトルクと荷重の値を測定した。
・円錐ロータの頂角：５０°
・円錐ロータの回転数：２ｒｐｍ
・円錐ロータの侵入速度：１０ｍｍ／ｍｉｎ
【０１０３】
2004117004.tif 000003
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１００ｒｐｍ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６．５μｍの粒度分布に分級した。さらに、この母体着色粒子１００部に対して、以下の混合条件にて添加剤（シリカ微粉末）を混合し、トナーを製造した。
シリカ微粉末　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　０．８部
混合回転数　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　７００ｒｐｍ
混合時間　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１２０ｓｅｃ
混合機　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　スーパーミキサー
【０１０４】
このトナーを製造した後、本発明の評価装置により圧密状態および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、画像評価実験を行なった。その結果、画像のドット再現性は５段階評価でランク４であった。
【０１０５】
（実施例２）
実施例１と同様の原材料、製造方法で混練、粉砕、分級を行ない、平均粒径が６．５μｍ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（シリカ微粉末）を混合し、トナーを製造した。
シリカ微粉末　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１部
混合回転数　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　７００ｒｐｍ
混合時間　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１２０ｓｅｃ
混合機　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　スーパーミキサー
【０１０６】
このトナーを製造した後、本発明の評価製造により圧密状態および流動性を測定した結果、表１のようになった。
また、実施例１と同様に、画像評価実験を行なった。その結果、画像のドット再現性は５段階評価でランク４であった。
【０１０７】
（実施例３）
実施例１と同様の原材料、製造方法で混練、粉砕、分級を行ない、平均粒径が６．５μｍ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（シリカ微粉末）を混合し、トナーを製造した。
シリカ微粉末　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１．２部
混合回転数　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　７００ｒｐｍ
混合時間　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１２０ｓｅｃ
混合機　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　スーパーミキサー
【０１０８】
このトナーを製造した後、本発明の評価装置により圧密状態および流動性を測定した結果、表１のようになった。
また、実施例１と同様に、画像評価実験を行なった。その結果、画像のドット再現性は５段階評価でランク４であった。
【０１０９】
（実施例４）
実施例１と同様の原材料、製造方法で混練、粉砕、分級を行ない、平均粒径が６．５μｍ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（シリカ微粉末）を混合し、トナーを製造した。
シリカ微粉末　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　０．８部
混合回転数　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　８５０ｒｐｍ
混合時間　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１２０ｓｅｃ
混合機　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　スーパーミキサー
【０１１０】
このトナーを製造した後、本発明の評価装置により圧密状態および流動性を測定した結果、表１のようになった。
また、実施例１と同様に、画像評価実験を行なった。その結果、画像のドット再現性は５段階評価でランク４であった。
【０１１１】
（実施例５）
実施例１と同様の原材料、製造方法で混練、粉砕、分級を行ない、平均粒径が６．５μｍ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（シリカ微粉末）を混合し、トナーを製造した。
シリカ微粉末　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１部
混合回転数　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　８５０ｒｐｍ
混合時間　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１２０ｓｅｃ
混合機　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　スーパーミキサー
【０１１２】
このトナーを製造した後、本発明の評価装置により圧密状態および流動性を測定した結果、表１のようになった。
また、実施例１と同様に、画像評価実験を行なった。その結果、画像のドット再現性は５段階評価でランク５であった。
【０１１３】
（実施例６）
実施例１と同様の原材料、製造方法で混練、粉砕、分級を行ない、平均粒径が６．５μｍ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（シリカ微粉末）を混合し、トナーを製造した。
シリカ微粉末　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１．２部
混合回転数　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　８５０ｒｐｍ
混合時間　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１２０ｓｅｃ
混合機　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　スーパーミキサー
【０１１４】
このトナーを製造した後、本発明の評価装置により圧密状態および流動性を測定した結果、表１のようになった。
また、実施例１と同様に、画像評価実験を行なった。その結果、画像のドット再現性は５段階評価でランク５であった。
【０１１５】
（実施例７）
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、常圧下、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Ｉ２６７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Ｉ２００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。
【０１１６】
トナーの製造：
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
銅フタロシアニンブルー顔料
（Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３）　　　　　　　　　　４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調製した。
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６０℃に昇温し、ＴＫ式ホモミキサーで１２０００ｒｐｍ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６．３μｍ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。
シリカ微粉末　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　０．８部
混合回転数　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　７００ｒｐｍ
混合時間　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１２０ｓｅｃ
混合機　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　スーパーミキサー
【０１１７】
このトナーを製造した後、本発明の評価装置により圧密状態および流動性を測定した結果、表１のようになった。
上記製造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、二成分現像剤を製造した。
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、画像評価実験を行なった。その結果、画像のドット再現性は５段階評価でランク５であった。
【０１１８】
（実施例８）
実施例７と同様の原材料、製造方法で粉体の製造、分級を行ない、平均粒径が６．５μｍ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（シリカ微粉末）を混合し、トナーを製造した。
シリカ微粉末　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１部
混合回転数　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　７００ｒｐｍ
混合時間　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１２０ｓｅｃ
混合機　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　スーパーミキサー
【０１１９】
このトナーを製造した後、本発明の評価装置により圧密状態および流動性を測定した結果、表１のようになった。
また、実施例７と同様に二成分現像剤を製造し、画像評価実験を行なった。その結果、画像のドット再現性は５段階評価でランク５であった。
【０１２０】
（実施例９）
実施例７と同様の原材料、製造方法で粉体の製造、分級を行ない、平均粒径が６．５μｍの粒度分布に分級した。
さらに、この母体着色粒子１００部に対して、以下の混合条件にて添加剤（シリカ微粉末）を混合し、トナーを製造した。
シリカ微粉末　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　０部
混合回転数　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　７００ｒｐｍ
混合時間　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１２０ｓｅｃ
混合機　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　スーパーミキサー
【０１２１】
このトナーを製造した後、本発明の評価装置により圧密状態および流動性を測定した結果、表１のようになった。
また、実施例７と同様に二成分現像剤を製造し、画像評価実験を行なった。その結果、画像のドット再現性は５段階評価でランク１であった。
【０１２２】
（実施例１０）
樹脂　　　　ポリエステル樹脂　　　　　　　　　　　　　１００部
顔料　　　　カーボンブラック　　　　　　　　　　　　　　１０部
帯電制御剤　サルチル酸亜鉛塩　　　　　　　　　　　　　　　２部
離型剤　　　ライスワックス　　　　　　　　　　　　　　　　５部
添加剤　　　スチレンアクリル樹脂　　　　　　　　　　　　　３部
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℃回転数１２０ｒｐｍ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６μｍの粒度分布に分級した。さらに、この母体着色粒子１００部に対して、以下の混合条件にて添加剤（シリカ微粉末）を混合し、トナーを製造した。
シリカ微粉末　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　０．２部
混合回転数　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　７００ｒｐｍ
混合時間　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１２０ｓｅｃ
混合機　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　スーパーミキサー
【０１２３】
このトナーを製造した後、本発明の評価装置により圧密状態および流動性を測定した結果、表１のようになった。
上記製造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、二成分現像剤を製造した。
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、画像評価実験を行なった。その結果、画像のドット再現性は５段階評価でランク３であった。
【０１２４】
（実施例１１）
実施例１０と同様の原材料、製造方法で混練、粉砕、分級を行ない、平均粒径が６μｍの粒度分布に分級した。
さらに、この母体着色粒子１００部に対して、以下の混合条件にて添加剤（シリカ微粉末）を混合し、トナーを製造した。
シリカ微粉末　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　０．３部
混合回転数　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　７００ｒｐｍ
混合時間　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１２０ｓｅｃ
混合機　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　スーパーミキサー
【０１２５】
このトナーを製造した後、本発明の評価装置により圧密状態および流動性を測定した結果、表１のようになった。
また、実施例１０と同様に二成分現像剤を製造し、画像評価実験を行なった。その結果、画像のドット再現性は５段階評価でランク３であった。
【０１２６】
（実施例１２）
実施例１０と同様の原材料、製造方法で混練、粉砕、分級を行ない、平均粒径が６μｍの粒度分布に分級した。
さらに、この母体着色粒子１００部に対して、以下の混合条件にて添加剤（シリカ微粉末）を混合し、トナーを製造した。
シリカ微粉末　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１部
混合回転数　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　７００ｒｐｍ
混合時間　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１２０ｓｅｃ
混合機　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　スーパーミキサー
【０１２７】
このトナーを製造した後、本発明の評価装置により圧密状態および流動性を測定した結果、表１のようになった。
また、実施例１０と同様に二成分現像剤を製造し、画像評価実験を行なった。その結果、画像のドット再現性は５段階評価でランク４であった。
【０１２８】
（実施例１３）
実施例１０と同様の原材料、製造方法で混練、粉砕、分級を行ない、平均粒径が６．１μｍの粒度分布に分級した。
さらに、この母体着色粒子１００部に対して、以下の混合条件にて添加剤（シリカ微粉末）を混合し、トナーを製造した。
シリカ微粉末　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１部
混合回転数　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　８５０ｒｐｍ
混合時間　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１２０ｓｅｃ
混合機　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　スーパーミキサー
【０１２９】
このトナーを製造した後、本発明の評価装置により圧密状態および流動性を測定した結果、表１のようになった。
また、実施例１０と同様に二成分現像剤を製造し、画像評価実験を行なった。その結果、画像のドット再現性は５段階評価でランク５であった。
【０１３０】
（実施例１４）
実施例１０と同様の原材料、製造方法で混練、粉砕、分級を行ない、平均粒径が６μｍの粒度分布に分級した。
さらに、この母体着色粒子１００部に対して、以下の混合条件にて添加剤（シリカ微粉末）を混合し、トナーを製造した。
シリカ微粉末　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１部
混合回転数　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１０００ｒｐｍ
混合時間　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１２０ｓｅｃ
混合機　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　スーパーミキサー
【０１３１】
このトナーを製造した後、本発明の評価装置により圧密状態および流動性を測定した結果、表１のようになった。
また、実施例１０と同様に二成分現像剤を製造し、画像評価実験を行なった。その結果、画像のドット再現性は５段階評価でランク５であった。
【０１３２】
（実施例１５）
実施例１０と同様の原材料、製造方法で混練、粉砕、分級を行ない、平均粒径が６μｍの粒度分布に分級した。
さらに、この母体着色粒子１００部に対して、以下の混合条件にて添加剤（シリカ微粉末）を混合し、トナーを製造した。
シリカ微粉末　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１．２部
混合回転数　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　８５０ｒｐｍ
混合時間　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１２０ｓｅｃ
混合機　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　スーパーミキサー
【０１３３】
このトナーを製造した後、本発明の評価装置により圧密状態および流動性を測定した結果、表１のようになった。
また、実施例１０と同様に二成分現像剤を製造し、画像評価実験を行なった。その結果、画像のドット再現性は５段階評価でランク５であった。
【０１３４】
以上の実施例１〜１５の測定結果をまとめて表１に示す。
【０１３５】
【表１】
2004117004.tif 000004
【０１３６】
以上の結果から分かるように、トナー粉体相の本発明の評価装置による流動性評価値とドット再現性との間には強い相関関係が存在し、本発明の評価装置によりドット再現性を評価できることが分かる。また、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、以下の条件を満足することが必要である。
▲１▼　円錐ロータ侵入時のトルクの値が０．１〜８．３ｍＮｍである。
▲２▼　円錐ロータ侵入時の荷重の値が０．０１〜１．１４Ｎである。
【０１３７】
円錐ロータ侵入時のトルク値が０．１ｍＮｍ未満では、トナーの流動性以外の帯電特性が悪くなり画質低下が生じ、８．３ｍＮｍより大きくなれば流動性が低下し、ドット再現性が悪くなる。円錐ロータ侵入時の荷重値が０．０１Ｎ未満では、トナーの帯電特性が悪くなり画質低下が生じ、１．１４Ｎより大きくなるとトナーの流動性が低下しドット再現性が悪くなる。
【０１３８】
【発明の効果】
（１）請求項１〜９の粉体流動性評価装置によれば、粉体相の高さを計測して圧密状態を評価した後、粉体相中に円錐ロータを回転させながら侵入させ、円錐ロータが粉体相中を移動するときに発生するトルクまたは荷重を測定することにより、粉体の流動性が精度良く、個人差の無い評価ができるようになる。
【０１３９】
（２）請求項１０〜１７の静電荷像現像用トナーによれば、粉体流動性評価装置で高画質の得られるトナー原料を規定するので、高画質が得られる。
【０１４０】
（３）請求項１８〜２１の現像方法によれば、ドット再現性がよいため、高画質を得ることができる。
【０１４１】
（４）請求２２のトナーカートリッジによれば、上記本発明のトナーが収容されていることから、容器内に保管されても優れた流動性を保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の粉体流動性評価装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】（ａ）は円錐ロータの断面図、（ｂ）はその平面図である。
【図３】（ａ）（ｂ）は他の円錐ロータの形状を示す平面図、（ｃ）は断面図である。
【図４】実施例１〜１５の円錐ロータ侵入時のトルクとドット再現性との関係をグラフ化したものである。
【図５】実施例１〜１５の円錐ロータ侵入時の荷重とドット再現性との関係をグラフ化したものである。
【図６】本発明の評価装置をトナー製造過程で用いたトナー製造装置の例を示す概略図である。
【図７】本発明の評価装置を用いて製造したトナーを使用した現像装置の例を示す概略図である。
【図１】
2004117004.tif 000005
【図２】
2004117004.tif 000006
【図３】
2004117004.tif 000007
【図４】
2004117004.tif 000008
【図５】
2004117004.tif 000009
【図６】
2004117004.tif 000010
【図７】
2004117004.tif 000011