(57)【要約】【課題】測定者による個人差がなく、精度の高い電子写真用トナーの流動性の評価方法の提供。【解決手段】少なくとも樹脂、顔料からなるトナーの流動性を、容器ないのトナー粉体相中に回転翼を回転させながら侵入させ、回転翼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ことを特徴とする電子写真用トナー評価方法。【選択図】図１
2004037651.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも樹脂、顔料からなるトナーの流動性を、容器内のトナー粉体相中に回転翼を回転させながら侵入させ、回転翼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ことを特徴とする電子写真用トナー評価方法。
【請求項２】
回転翼を回転させながら粉体相に侵入させた後、回転翼を回転させながら粉体相から抜くときのトルクまたは荷重を測定することにより評価することを特徴とする請求項１記載の電子写真用トナー評価方法。
【請求項３】
回転翼として、容器内のトナー粉体相表面と回転翼とのなす小さい方の角度が０〜８９°であることを特徴とする請求項１または２記載の電子写真用トナー評価方法。
【請求項４】
回転翼の回転数が１０〜１５０ｒｐｍであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の電子写真用トナー評価方法。
【請求項５】
回転翼の侵入速度が２０〜２００ｍｍ／ｍｉｎであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の電子写真用トナー評価方法。
【請求項６】
トナー粉体相の空間率が０．５〜０．７であるようにして測定することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の電子写真用トナー評価方法。
【請求項７】
添加剤を混合する混合工程以降のトナーの、請求項１〜６に記載の評価方法に従って測定された回転しながら回転翼侵入時のトルクの値が０．１〜８０ｍＮｍであるようにしたことを特徴とする電子写真用トナー。
【請求項８】
添加剤を混合する混合工程以降のトナーの、請求項１〜６に記載の評価方法に従って測定された回転しながら回転翼侵入時の荷重の値が０．０１〜３Ｎであるようにしたことを特徴とする電子写真用トナー。
【請求項９】
添加剤を混合する混合工程以降のトナーの、請求項１〜６に記載の評価方法に従って測定された回転翼を回転しながらトナー粉体相に侵入させた後、回転翼を回転させながらトナー粉体相から抜くときのトルクの値が０．１〜２３ｍＮｍであるようにしたことを特徴とする電子写真用トナー。
【請求項１０】
添加剤を混合する混合工程以降のトナーの、請求項１〜６に記載の評価方法に従って測定された回転翼を回転しながらトナー粉体相に侵入させた後、回転翼を回転させながらトナー粉体相から抜くときの荷重の値が０．０１〜０．６Ｎであるようにしたことを特徴とする電子写真用トナー。
【請求項１１】
少なくとも樹脂、顔料からなるトナーの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請求項７〜１０のいずれかに記載の電子写真用トナー。
【請求項１２】
トナーは平均粒径が４〜１０μｍであることを特徴とする請求項７〜１０のいずれかに記載の電子写真用トナー。
【請求項１３】
トナーが粉砕方式以外の方式で作製したことを特徴とする請求項７〜１０のいずれかに記載の電子写真用トナー。
【請求項１４】
請求項７〜１３のいずれかに記載の電子写真用トナーを用いて、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７〜１３のいずれかに記載の電子写真用トナーと粒径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１７】
製造ライン中において、請求項１の評価法を用いて、トナーを製造することを特徴とする電子写真用トナー製造方法。
【請求項１８】
トナー粉体を入れる容器と、容器内に侵入または容器内から抜きでる回転翼を備えたトルクメータおよび／または容器下部に設けたロードセルとからなるトナーの流動性を評価することを特徴とする電子写真用トナー評価装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真用トナー、その評価、およびそれを用いた現像法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子写真用トナーの評価法として特開平０１−２０３９４１号報がある。
これは、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である。また、特開平０４−１１６４４９号公報には、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というものである。さらに、特開２０００−２９２９６７がある。これは篩い何段かに重ねて、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である。しかし、これらの方式は、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。
【０００３】
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来ている。このドットの再現性は、トナーや現像剤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。
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、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。
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。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、こうした実情の下に、電子写真用トナーの流動性について定量的に、精度良く、個人差がなく評価できる評価方法を提供することを目的とし、また、その評価方法により評価されたドット再現性のよい電子写真用トナー、それを含む現像剤、現像方法を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、鋭意検討した結果、トナーの流動性をトナー粉体相に回転翼を回転させながら侵入させ、あるいはトナー相から抜き出す際の回転翼の移動時に発生するトルクまたは加重を測定することが有効であることを見出し本発明に至った。
すなわち、本発明は、
（１）少なくとも樹脂、顔料からなるトナーの流動性を、容器内のトナー粉体相中に回転翼を回転させながら侵入させ、回転翼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ことを特徴とする電子写真用トナー評価方法。
（２）回転翼を回転させながら粉体相に侵入させた後、回転翼を回転させながら粉体相から抜くときのトルクまたは荷重を測定することにより評価することを特徴とする前記（１）記載の電子写真用トナー評価方法。
（３）回転翼として、容器内のトナー粉体相表面と回転翼とのなす小さい方の角度が０〜８９°であることを特徴とする前記（１）または（２）記載の電子写真用トナー評価方法。
（４）回転翼の回転数が１０〜１５０ｒｐｍであることを特徴とする前記（１）〜（３）のいずれかに記載の電子写真用トナー評価方法。
（５）回転翼の侵入速度が２０〜２００ｍｍ／ｍｉｎであることを特徴とする前記（１）〜（４）のいずれかに記載の電子写真用トナー評価方法。
（６）トナー粉体相の空間率が０．５〜０．７であるようにして測定することを特徴とする前記（１）〜（５）のいずれかに記載の電子写真用トナー評価方法。
（７）添加剤を混合する混合工程以降のトナーの、前記（１）〜（６）のいずれかに記載の評価方法に従って測定された回転しながら回転翼侵入時のトルクの値が０．１〜８０ｍＮｍであるようにしたことを特徴とする電子写真用トナー。
（８）添加剤を混合する混合工程以降のトナーの、前記（１）〜（６）のいずれかに記載の評価方法に従って測定された回転しながら回転翼侵入時の荷重の値が０．０１〜３Ｎであるようにしたことを特徴とする電子写真用トナー。
（９）添加剤を混合する混合工程以降のトナーの、前記（１）〜（６）のいずれかに記載の評価方法に従って測定された回転翼を回転しながらトナー粉体相に侵入させた後、回転翼を回転させながらトナー粉体相から抜くときのトルクの値が０．１〜２３ｍＮｍであるようにしたことを特徴とする電子写真用トナー。
（１０）添加剤を混合する混合工程以降のトナーの、前記（１）〜（６）に記載の評価方法に従って測定された回転翼を回転しながらトナー粉体相に侵入させた後、回転翼を回転させながらトナー粉体相から抜くときの荷重の値が０．０１〜０．６Ｎであるようにしたことを特徴とする電子写真用トナー。
（１１）少なくとも樹脂、顔料からなるトナーの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前記（７）〜（１０）のいずれかに記載の電子写真用トナー。
（１２）トナーは平均粒径が４〜１０μｍであることを特徴とする前記（７）〜（１０）のいずれかに記載の電子写真用トナー。
（１３）トナーが粉砕方式以外の方式で作製したことを特徴とする前記（７）〜（１０）のいずれかに記載の電子写真用トナー。
（１４）前記（７）〜（１３）のいずれかに記載の電子写真用トナーを用いて、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（７）〜（１３）のいずれかに記載の電子写真用トナーと粒径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。
（１７）製造ライン中において、前記（１）の評価法を用いて、トナーを製造することを特徴とする電子写真用トナー製造方法。
（１８）トナー粉体を入れる容器と、容器内に侵入または容器内から抜きでる回転翼を備えたトルクメータおよび／または容器下部に設けたロードセルとからなるトナーの流動性を評価することを特徴とする電子写真用トナー評価装置、に関する。
【０００６】
本発明の評価方法は、短時間でトナー相をそのまま測定できるので、製造ラインの中にも導入でき、高画質のトナーを安定して生産できる。
本評価法は、粉体相中に回転翼を回転させながら、侵入（下降）させたり、引抜（アップ）いたりさせ、そのときに回転翼やトナー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流動性を評価するものである。回転翼の形状はどんなものでも良いが、翼がトナー表面層に対して垂直に立っていないようにする必要がある。本方式は、侵入させる場合のトルクや荷重と引抜く場合のトルクや荷重の違いから流動性を評価するため、侵入させる場合と引抜く場合のトルクや荷重の値が余り変わらない回転翼の形状は適していない。そのため、回転翼がトナー表面層に対して垂直に立っているような形状は適していない。
【０００７】
トナー粉体のトルクおよび荷重は、回転翼の回転数や回転翼の侵入速度により変化する。本測定では、測定のバラツキを小さくするため、トナー粉体相の状態を均一化するようにし、回転翼の回転数や侵入速度を上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。
・回転翼の回転数：１０〜１５０ｒｐｍ
・回転翼の侵入速度：２０〜２００ｍｍ／ｍｉｎ
回転翼の回転数が１０ｒｐｍより小さい場合はトナー粉体相の均一化が難しく、１５０ｒｐｍより大きい場合はトナーの飛び散り等が生じるので適していない。回転翼の侵入速度が２０ｍｍ／ｍｉｎより遅い場合はトナー相の均一化が難しく、２００ｍｍ／ｍｉｎより速い場合はトナー粉体相のケーキング現象が生じやすくなる。
【０００８】
本発明のトナー評価装置の一例を図１に示す。回転翼をシャフトの先端に取付け、そのシャフト自体を昇降機により上下できるようにする。ステージの中央部にトナーを入れた容器を置くようにし、容器の中央に回転翼が下りてくるようにする。回転翼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、トナー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。回転翼の移動量は位置検出器で行なう。この構成は一例であり、ステー
ジを上下させたりするなど他の構成でも良い。
【０００９】
回転翼の形は、前述したように垂直に立った形以外であればどんな形でも良い。（図２参照。）試料に応じて変えても良い。しかし、回転翼を交換したためにトルクや荷重の値が再現しなくなることが考えられるため、回転翼は形が単純で同じものが何度でも造れる形の方が良い。容器は材質は問わないが、粉体の測定中の様子を観察するためには、ガラスなどの透光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、回転翼が回転するときに容器の壁の影響がでないように回転翼の長さに対して大き目の（直径）サイズを選択する必要がある。
【００１０】
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。
測定は、容器にトナーを一定量投入し、本装置にセットする。その後、回転翼を回転させながらトナー粉体相の中に侵入させる。実際の測定に入る前に、回転翼を上下させてトナー粉体相の中を均一な状態にする操作を行なっても良い。しなくても良い。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。回転翼の回転方向は任意であるが、回転翼を侵入させる場合にはトナー粉体相を押さえつける方向の回転方向で行ない、引抜くときはそれとは逆方向の回転方向で行なうのが良い。回転翼の侵入距離は、浅いと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回転翼を侵入させた方が良い。我々の実験結果では３０ｍｍ以上侵入させればほぼ安定した測定が可能になった。測定モードは、回転方向を含めてどのような条件でも可能であるが、例として以下のように測定モードがある。
【００１１】
▲１▼回転翼を圧密方向に回転させ侵入（ダウン）させ、そのときのトルク、荷重を測定する。
▲２▼回転翼がトナー表面層から４０ｍｍ侵入（ダウン）したところで、侵入動作を止め、回転翼の回転を止める。
▲３▼すぐ回転翼の回転方向を逆方向に変え、回転翼を引抜く（アップ）動作を開始し、そのときのトルク、荷重を測定する。
▲４▼回転翼の先端がトナー相表面から抜け、完全にフリーになった時点（最初のホームポジション）で回転翼の引抜き動作を停止し、回転も止める。
以上の▲１▼〜▲４▼の操作を繰返して、連続的に行なっても良い。
【００１２】
また、別の測定法としては、トナー粉体相を押さえつける回転方向で回転させながら回転翼を侵入させたときの荷重が予め設定した値に到達したとき、侵入動作と回転動作を止め、そのときの侵入距離を測定し、回転翼を最初の位置（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、繰返し回数に対する侵入距離の変化を調べることも有効である。
【００１３】
また、別な測定法としては、回転翼を用いて押さえつけたり、他の方法で押さえつけたりしたトナー粉体相に、回転翼を押さえつける方向とは逆の回転方向（せん断方向）で回転翼を侵入させ、そのときのトルクや荷重を測定する方法がある。
本測定ではトナー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０．５以上のとき安定して測定が可能であった。０．５未満では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。トナー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、０．５〜０．７であった。０．７より大きい場合にはトナーが飛散し、測定には適していない。ここでトナーの空間率とは、トナー粉体内に入っている空気の割合を示すものである。
しかし、測定系、測定条件等に関してはこの限りではない。
【００１４】
本評価法に用いるトナーは、高画質画像を実現するために、トナーの平均粒４〜１０μｍであることが必要である。本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。
【００１５】
本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より小さくさ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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
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、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。この混合工程後のトナー粒子の流動性を本評価法を用いて評価する。この場合、抜き取り検査で、試料をガラスの試料容器に入れ、その試料容器を直接図１に示す評価装置の試料台に載せ測定を行なう。回転翼の回転数は１０〜１５０ｒｐｍとし、回転翼の侵入速度は２０〜２００ｍｍ／ｍｉｎとした。測定は、回転翼を侵入させる場合にトナー粉体相を押さえつける方向の回転数で行ない、３０ｍｍ以上の侵入距離を経た後は侵入を止め、回転数を逆回転に変え、回転翼をアップ　させ（引抜き）、元の初期位置に戻す。この回転翼のトナー粉体相への侵入時と引抜き時のトルク、荷重を測定し、トナーの流動性を評価する。
【００３１】
本評価法でトナー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。
【００３２】
回転翼を用いた本評価法の特徴は、以下のようになり、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▼試料をそそまま測定できる。
▲３▼短時間で測定できる。
▲４▼誰にでも簡単に測定できる。
【００３３】
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ガラス等でできた容器になっており、そのまま本評価方法にて測定する。または、その容器を近くの別の場所にある本評価装置へ持っていき、試料ステージへのせて本評価方法にて測定する。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。
【００３４】
また、これらの機能をもったトナー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。
トナーの場合、前述の通り本評価法でのトルク、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、トナー間の違いは評価出来るが、トナーの種類が違うと評価できないという問題があった。しかし、本評価法で測定した値は、粉体特性としてのトルク値、荷重値であり、トナー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。
【００３５】
トナー粉体相中での回転翼の移動時のトルク、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、その相内で回転翼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、その粉体相内で回転翼を移動した場合には回転翼にかかるトルクは大きくなり、下方向へ働く力（重）も大きくなる。
【００３６】
そのため、本発明の評価法では、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。
トナーの流動性は、トナー作製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。
【００３７】
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。
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、トナー帯電量が最適な条件であることが必要であるが、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。
【００３８】
そこで、トナーの流動性を回転翼を用いた本方式により評価し、ドット再現性との関係を調べた結果、非常に強い相関関係が存在し、トルクや荷重が小さいときドット再現性は良くなった。
その結果から、ドット再現性が良いトナーは、以下のようなトルク、荷重特性を示すことが分かった。
▲１▼回転翼侵入時（ダウン時）のトルクの値が０．１〜８０ｍＮｍである。
▲２▼回転翼侵入時（ダウン時）の荷重の値が０．０１〜３Ｎである。
▲３▼回転翼引抜時（アップ時）のトルクの値が０．１〜２３ｍＮｍである。
▲４▼回転翼引抜時（アップ時）の荷重の値が０．０１〜０．６Ｎである。
【００３９】
なお、評価モードに関しては、他の方法を用いても問題ない。また、評価項目もトルクや荷重以外で、ある荷重になるまでの侵入距離、あるトルクになるまでの侵入距離等であっても良いし、測定中の全トータルのトルク値や荷重値を評価しても良い。また、他の評価項目であっても良い。
【００４０】
混合工程後、２５０メッシュ以上の篩を通過させ、粗大粒子、凝集粒子を除去し本発明のトナーを得る。
また、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。
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。
【００４１】
本トナーは、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。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、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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
キャリアの平均粒径がこの範囲にあると、本発明のトナーと組み合わせることにより、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以下では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。また１００μｍを超える場合では、細かい画像再現性が悪くなる。
【００４５】
また、前述したように本発明の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。
本発明の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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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（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。
また、本評価法は混練り工程や粉砕工程を用いないで作製する重合法やスプレードライ法などで作製したトナー、カプセルトナーにも使用できる。
【００４９】
【実施例】
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、今回は混合条件を変化したトナーを作製し、トナー流動性を本評価法を用いて評価し、ドット再現性を画像のザラツキ感として５段階評価した。トナーの流動性は、回転翼が侵入時のトナー粉体相表面から５５ｍｍ侵入したときのトルクと荷重の値，回転翼を引抜時のトナー粉体相表面から５５ｍｍのときのトルク、荷重の値を測定した。なお、評価に使用した回転翼は、図２に示す形状ものであり、回転翼の長さは片側２５ｍｍ、幅は１０ｍｍ、厚み１ｍｍ、トナー相表面と回転翼のなす角度は３０°、回転翼の回転数は２０ｒｐｍ、回転翼の侵入速度は５０ｍｍ／ｍｉｎである。また、前記５段階評価は、ドット再現性を画像のザラツキ感として最良のものをランク５とし、それに次ぐ良好なものをランク４とし、最悪のものをランク１として、その間を良好なものにより近いものからランク３，２とした。
【００５０】
なお、以下の配合における部数は全て重量部である。
―実施例１―
樹脂　　　　ポリオール樹脂　　　　　　　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　　　　　　　５部
離型剤　　　低分子量ポリエチレン　　　　　５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℃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、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。
【００５１】
添加剤　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
本トナーを作製した後、本評価法により流動性を測定した結果、表１，２のようになった。また、画像のドット再現性は５段階評価でランク５であった。
【００５２】
―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６μｍ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部
混合回転数　　　　　　　　　　　　９５０ｒｐｍ
混合時間　　　　　　　　　　　　　１２０ｓｅｃ
混合機　　　　　　　　　　　　　スーパーミキサー
本トナーを作製した後、本評価法により流動性を測定した結果、表１，２のようになった。
また、画像のドット再現性は５段階評価でランク５であった。
【００５３】
―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８μｍ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部
混合回転数　　　　　　　　　　　　７００ｒｐｍ
混合時間　　　　　　　　　　　　　１２０ｓｅｃ
混合機　　　　　　　　　　　　　スーパーミキサー
本トナーを作製した後、本評価法により流動性を測定した結果、表１，２のようになった。
また、画像のドット再現性は５段階評価でランク３であった。
【００５４】
―実施例４―
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　　　　　　　５部
上記原材料を実施例１と同様の方法で混練、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を混合し、トナーを作製した。
添加剤　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
本トナーを作製した後、本評価法により流動性を測定した結果、表１，２のようになった。
また、画像のドット再現性は５段階評価でランク４であった。
【００５５】
―実施例５―
実施例４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６．５μｍ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　　　　　　　　０．８部
混合回転数　　　　　　　　　　　　７００ｒｐｍ
混合時間　　　　　　　　　　　　　１２０ｓｅｃ
混合機　　　　　　　　　　　　　スーパーミキサー
本トナーを作製した後、本評価法により流動性を測定した結果、表１，２のようになった。
また、画像のドット再現性は５段階評価でランク４であった。
【００５６】
―実施例６―
実施例４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６．５μｍ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　　　　　　　　１．２部
混合回転数　　　　　　　　　　　　７００ｒｐｍ
混合時間　　　　　　　　　　　　　１２０ｓｅｃ
混合機　　　　　　　　　　　　　スーパーミキサー
本トナーを作製した後、本評価法により流動性を測定した結果、表１，２のようになった。
また、画像のドット再現性は５段階評価でランク４であった。
【００５７】
―実施例７―
実施例４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６．５μｍ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部
混合回転数　　　　　　　　　　　　８５０ｒｐｍ
混合時間　　　　　　　　　　　　　１２０ｓｅｃ
混合機　　　　　　　　　　　　　スーパーミキサー
本トナーを作製した後、本評価法により流動性を測定した結果、表１，２のようになった。また、画像のドット再現性は５段階評価でランク５であった。
【００５８】
―実施例８―
実施例４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６．５μｍ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　　　　　　　　０．８部
混合回転数　　　　　　　　　　　　８５０ｒｐｍ
混合時間　　　　　　　　　　　　　１２０ｓｅｃ
混合機　　　　　　　　　　　　　スーパーミキサー
本トナーを作製した後、本評価法により流動性を測定した結果、表１，２のようになった。
また、画像のドット再現性は５段階評価でランク４であった。
【００５９】
―実施例９―
実施例４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６．５μｍ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　　　　　　　　１．２部
混合回転数　　　　　　　　　　　　８５０ｒｐｍ
混合時間　　　　　　　　　　　　　１２０ｓｅｃ
混合機　　　　　　　　　　　　　スーパーミキサー
本トナーを作製した後、本評価法により流動性を測定した結果、表１，２のようになった。
また、画像のドット再現性は５段階評価でランク５であった。
【００６０】
2004037651.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℃、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　　　　　　　　　１部
混合回転数　　　　　　　　　　　　７００ｒｐｍ
混合時間　　　　　　　　　　　　　１２０ｓｅｃ
混合機　　　　　　　　　　　　　スーパーミキサー
本トナーを作製した後、本評価法により流動性を測定した結果、表１，２のようになった。
また、画像のドット再現性は５段階評価でランク５であった。
【００６１】
―実施例１１―
実施例１０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　　　　　　　　０．９部
混合回転数　　　　　　　　　　　　７００ｒｐｍ
混合時間　　　　　　　　　　　　　１２０ｓｅｃ
混合機　　　　　　　　　　　　　スーパーミキサー
本トナーを作製した後、本評価法により流動性を測定した結果、表１，２のようになった。
また、画像のドット再現性は５段階評価でランク５であった。
【００６２】
―実施例１２―
実施例１０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　　　　　　　　０部
混合回転数　　　　　　　　　　　　７００ｒｐｍ
混合時間　　　　　　　　　　　　　１２０ｓｅｃ
混合機　　　　　　　　　　　　　スーパーミキサー
本トナーを作製した後、本評価法により流動性を測定した結果、表１，２のようになった。
また、画像のドット再現性は５段階評価でランク１であった。
【００６３】
以上の実施例１〜１２の測定結果を表１，２に示す。
【００６４】
【表１】
2004037651.tif 000004
【００６５】
【表２】
2004037651.tif 000005
【００６６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の評価方法によれば、定量的に、精度よく、測定者の個人差なく電子写真用トナーの流動性を評価することができる。また、この評価方法をトナーの製造ラインに適用して、ドット再現性のよいトナーを確実に得ることができる。
【００６７】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の評価装置の一例を説明する図。
【図２】評価装置に使用した回転翼の形状の一例を示す説明図。
【図３】実施例１〜９の回転翼侵入時のトルクとドット再現性との関係を示すグラフ。
【図４】実施例１〜９の回転翼侵入時の荷重とドット再現性との関係を示すグラフ。
【図５】実施例１〜１２の回転翼引き抜き時のトルクとドット再現性との関係を示すグラフ。
【図６】実施例１〜１２の回転翼引き抜き時の荷重とドット再現性を示すグラフ。
【図７】本発明の評価装置を使用したトナー製造装置の一例を説明する図。
【図１】
2004037651.tif 000006
【図２】
2004037651.tif 000007
【図３】
2004037651.tif 000008
【図４】
2004037651.tif 000009
【図５】
2004037651.tif 000010
【図６】
2004037651.tif 000011
【図７】
2004037651.tif 000012