(57)【要約】【課題】精度が高く、個人差のないトナーの流動性の評価方法を提供すること【解決手段】少なくとも結晶性ポリエステルを含んだ樹脂、顔料および離型剤からなる粉体の表面に添加剤を付着または固着させてなる電子写真用トナーにおいて、該粉体を予め圧密状態にして空間率を変化させて、円錐ロータを回転させながら侵入速度５ｍｍ／ｍｉｎで２０ｍｍ粉体相中を侵入させたときに発生するトルクの値及び発生する荷重の値を求め、空間率（ε）とトルク特性との傾きが−２５〜０ｍＮｍ／εになり、空間率（ε）と荷重特性との傾きが−８〜０Ｎ／εになるようにする。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも結晶性ポリエステルを含んだ樹脂、顔料および離型剤からなる粉体の表面に添加剤を付着または固着させ、この粉体を予め圧密状態にし、圧密状態の空間率を変化させて、円錐ロータを回転させながら侵入速度５ｍｍ／ｍｉｎで２０ｍｍ粉体相中を侵入させたときに発生するトルクの値を求め、空間率（ε）−トルク特性の傾きが−２５〜０ｍＮｍ／εにな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２】
少なくとも結晶性ポリエステルを含んだ樹脂、顔料および離型剤からなる粉体の表面に添加剤を付着または固着させ、この粉体を予め圧密状態にし、圧密状態の空間率を変化させて、円錐ロータを回転させながら侵入速度５ｍｍ／ｍｉｎで２０ｍｍ粉体相中を侵入させたときに発生する荷重の値を求め、空間率（ε）−荷重特性の傾きが−８〜０Ｎ／εにな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３】
結晶性ポリエステルのうちの少なくとも１種類が下記一般式（１）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１又は２記載の電子写真用トナー。
［−Ｏ−ＣＯ−ＣＲ１＝ＣＲ２−ＣＯ−Ｏ−（ＣＨ２）ｎ−］ｍ      （１）
（ｎ、ｍは繰り返し単位の数，Ｒ１、Ｒ２は炭化水素基）
【請求項４】
電荷制御剤を含んでい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。
【請求項５】
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請求項１〜４のいずれかに記載の電子写真用トナー。
【請求項６】
離型剤の分散剤を含んでいることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに電子写真用トナー。
【請求項７】
少なくとも結晶性ポリエステルを含んだ樹脂、顔料および離型剤からなる粉体が重合法によって作製されたことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の電子写真用トナー。
【請求項８】
少なくとも結晶性ポリエステルを含んだ樹脂、顔料および離型剤からなる粉体の表面に付着または固着した添加剤が平均粒径２０〜２００ｎｍの無機微粉体からなることを特徴とする請求項１〜７のいずれか記載の電子写真用トナー。
【請求項９】
少なくとも結晶性ポリエステルを含んだ樹脂、顔料および離型剤からなる粉体の表面に付着または固着した添加剤が平均粒径２０〜２００ｎｍの電荷制御剤からなることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の電子写真用トナー。
【請求項１０】
少なくとも結晶性ポリエステルを含んだ樹脂、顔料および離型剤からなる粉体の中に粉砕助剤が含まれていることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の電子写真用トナー。
【請求項１１】
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１〜１０のいずれかに記載の電子写真用トナー。
【請求項１２】
体積平均粒径が４〜１０μｍであることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の電子写真用トナー。
【請求項１３】
請求項１〜１２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一成分現像方法。
【請求項１４】
ドクターローラおよび／またはくみ上げローラを用いることを特徴とする請求項１３に記載の一成分現像方法。
【請求項１５】
請求項１〜１２のいずれかに記載の電子写真用トナーと粒径２０〜１００μｍのキャリアとを用いて現像することを特徴とする二成分現像方法。
【請求項１６】
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請求項１３〜１５のいずれかに記載の現像方法。
【請求項１７】
請求項１〜１２のいずれかに記載の電子写真用トナーが充填されたことを特徴とするトナーカートリッジ。
【請求項１８】
請求項１〜１２のいずれかに記載の電子写真用トナーが充填されたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項１９】
容器中に空間率が０．４５〜０．６３である圧密状態のトナー相を形成し、このトナー相中に、円錐ロータを回転させながら侵入させて、円錐ロータにかかるトルクと容器にかかる荷重とを測定して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方法。
【請求項２０】
円錐ロータの頂角が２０〜１５０°であることを特徴とする請求項１９記載の電子写真用トナー評価方法。
【請求項２１】
円錐ロータの表面に溝が切ってあることを特徴とする請求項１９又は２０記載の電子写真用トナー評価方法。
【請求項２２】
円錐ロータの回転数が０．１〜１００ｒｐｍであることを特徴とする請求項１９〜２１のいずれかに記載の電子写真用トナー評価方法。
【請求項２３】
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請求項１９〜２２のいずれかに記載の電子写真用トナー評価方法。
【請求項２４】
請求項１９〜２３のいずれかに記載の評価法を用いて、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２５】
請求項１９〜２３のいずれかに記載の評価方法を用いてトナーの流動性を評価する電子写真用トナー評価装置であって、容器内のトナー相中に回転しながら侵入する円錐ロータ、回転する円錐ロータにかかるトルクを検出するトルクメータ、円錐ロータの回転によって容器にかかる荷重を検出するロードセルおよび円錐ロータまたは容器を上下移動させる昇降機を少なくとも具備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】
本願発明は、一成分現像装置または二成分現像装置において用いられるトナーおよびその評価方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
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、搬送することが必要になって来ている。
【０００３】
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、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。
【０００４】
トナーの流動性がクローズアップされるようになったのは、トナーの低温定着化や定着のオイルレス化が進み始めてからである。トナーの低温定着化や定着のオイルレス化が進んでくるとともに、トナーの母体組成や構造が複雑になり、トナーの流動性にも影響を及ぼすようになる。
【０００５】
こうした低温定着化に関しては、特許文献１において、バインダー中にガラス転移温度でシャープメルト性を有する特定の非オレフィン系結晶性重合体を添加する試みがなされている。また、特許文献２及び特許文献３において、同じくシャープメルト性を有する結晶性ポリエステルを用いる試みがなされている。
【０００６】
しかしながら、ガラス転移温度でシャープメルト性を有する結晶性ポリエステルは、混練時の品温がガラス転移温度以上であると、混練剪断力を小さくし、ワックスの分散性や結晶性ポリエステル樹脂自身の分散性を悪化させやすい。特に、弾性成分の少ない樹脂を使用するフルカラートナーでは、分散性の悪化が顕著となる。そのため、ワックス分散性の悪化による流動性の低下や結晶性ポリエステル樹脂の分散性の悪化による透明性の低下という問題を生じやすくなる。また、結晶性ポリエステル樹脂は、結晶性を有しないポリエステル樹脂以上に粉砕性が悪く、粉砕法では小粒径化に対して課題がある。
【０００７】
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。
【０００８】
特に高画質を常に安定に保つためには流動性の安定化が必要であり、コピー枚数が増えた場合でも流動性の変化が小さいことが必要となる。そのため、従来よりも精度の高い構造制御が必要になり、それに応じて感度の高い流動性評価法が必要とされている。
【０００９】
トナーの流動性を評価するために従来から種々の評価方法が提案されている。
特許文献４には、磁場を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記載されている。
【００１０】
特許文献５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ことが記載されている。
特許文献６には、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記載されている。
しかしながら、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。
【００１１】
【特許文献１】
特開昭６２−６３９４０号公報
【特許文献２】
特許第２９３１８９９号公報
【特許文献３】
特開２００１−２２２１３８号公報
【特許文献４】
特開平０１−２０３９４１号公報（日立化成工業）
【特許文献５】
特開平０４−１１６４４９号公報（富士通）
【特許文献６】
特開２０００−２９２９６７号公報（シャープ）
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、精度が高く、個人差のないトナーの流動性の評価方法を提供すること及びこの評価方法を用いて、トナー搬送性に問題がなく、ドット再現性の良い高画質がいつでも得られるトナーを安定して生産できるようにすることを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、トナーの流動性を、トナーの圧密状態を変化させてトナー粉体相に円錐ロータを回転させながら侵入させ、円錐ロータがトナー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ことを見出し、本発明を完成した。
【００１４】
すなわち、本発明は次の構成を有する。
（１）少なくとも結晶性ポリエステルを含んだ樹脂、顔料および離型剤からなる粉体の表面に添加剤を付着または固着させ、この粉体を予め圧密状態にし、圧密状態の空間率を変化させて、円錐ロータを回転させながら侵入速度５ｍｍ／ｍｉｎで２０ｍｍ粉体相中を侵入させたときに発生するトルクの値を求め、空間率（ε）−トルク特性の傾きが−２５〜０ｍＮｍ／εになるようにしたことを特徴とする電子写真用トナー。
（２）少なくとも結晶性ポリエステルを含んだ樹脂、顔料および離型剤からなる粉体の表面に添加剤を付着または固着させ、この粉体を予め圧密状態にし、圧密状態の空間率を変化させて、円錐ロータを回転させながら侵入速度５ｍｍ／ｍｉｎで２０ｍｍ粉体相中を侵入させたときに発生する荷重の値を求め、空間率（ε）−荷重特性の傾きが−８〜０Ｎ／εになるようにしたことを特徴とする電子写真用トナー。
（３）結晶性ポリエステルのうちの少なくとも１種類が下記一般式（１）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上記（１）又は（２）記載の電子写真用トナー。
［−Ｏ−ＣＯ−ＣＲ１＝ＣＲ２−ＣＯ−Ｏ−（ＣＨ２）ｎ−］ｍ      （１）
（ｎ、ｍは繰り返し単位の数，Ｒ１、Ｒ２は炭化水素基）
（４）電荷制御剤を含んでいることを特徴とする上記（１）〜（３）のいずれかに記載の電子写真用トナー。
（５）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上記（１）〜（４）のいずれかに記載の電子写真用トナー。
（６）離型剤の分散剤を含んでいることを特徴とする上記（１）〜（５）のいずれかに記載の電子写真用トナー。
（７）少なくとも結晶性ポリエステルを含んだ樹脂、顔料および離型剤からなる粉体が重合法によって作製されたことを特徴とする上記（１）〜（６）のいずれかに記載の電子写真用トナー。
（８）少なくとも結晶性ポリエステルを含んだ樹脂、顔料および離型剤からなる粉体の表面に付着または固着した添加剤が平均粒径２０〜２００ｎｍの無機微粉体からなることを特徴とする上記（１）〜（７）のいずれかに記載の電子写真用トナー。
（９）少なくとも結晶性ポリエステルを含んだ樹脂、顔料および離型剤からなる粉体の表面に付着または固着した添加剤が平均粒径２０〜２００ｎｍの電荷制御剤からなることを特徴とする上記（１）〜（８）のいずれかに記載の電子写真用トナー。
（１０）少なくとも結晶性ポリエステルを含んだ樹脂、顔料および離型剤からなる粉体の中に粉砕助剤が含まれていることを特徴とする上記（１）〜（９）のいずれか記載の電子写真用トナー。
（１１）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上記（１）〜（１０）のいずれかに記載の電子写真用トナー。
（１２）体積平均粒径が４〜１０μｍであることを特徴とする上記（１）〜（１１）のいずれかに記載の電子写真用トナー。
（１３）上記（１）〜（１２）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一成分現像方法。
（１４）ドクターローラおよび／またはくみ上げローラを用いることを特徴とする上記（１３）に記載の一成分現像方法。
（１５）上記（１）〜（１２）のいずれかに記載の電子写真用トナーと粒径２０〜１００μｍのキャリアとを用いて現像することを特徴とする二成分現像方法。
（１６）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上記（１３）〜（１５）のいずれかに記載の現像方法。
（１７）上記（１）〜（１２）のいずれかに記載の電子写真用トナーが充填されたことを特徴とするトナーカートリッジ。
（１８）上記（１）〜（１２）のいずれかに記載の電子写真用トナーが充填されたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
（１９）容器中に空間率が０．４５〜０．６３である圧密状態のトナー相を形成し、このトナー相中に、円錐ロータを回転させながら侵入させて、円錐ロータにかかるトルクと容器にかかる荷重とを測定して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方法。
（２０）円錐ロータの頂角が２０〜１５０°であることを特徴とする上記（１９）記載の電子写真用トナー評価方法。
（２１）円錐ロータの表面に溝が切ってあることを特徴とする上記（１９）又は（２０）記載の電子写真用トナー評価方法。
（２２）円錐ロータの回転数が０．１〜１００ｒｐｍであることを特徴とする上記（１９）〜（２１）のいずれかに記載の電子写真用トナー評価方法。
（２３）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上記（１９）〜（２２）のいずれかに記載の電子写真用トナー評価方法。
（２４）上記（１９）〜（２３）のいずれかに記載の評価法を用いて、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。
（２５）上記（１９）〜（２３）のいずれかに記載の評価方法を用いてトナーの流動性を評価する電子写真用トナー評価装置であって、容器内のトナー相中に回転しながら侵入する円錐ロータ、回転する円錐ロータにかかるトルクを検出するトルクメータ、円錐ロータの回転によって容器にかかる荷重を検出するロードセルおよび円錐ロータまたは容器を上下移動させる昇降機を少なくとも具備することを特徴とする電子写真用トナー評価装置。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明のトナーは、少なくとも樹脂、顔料および離型剤からなる粉体の表面が添加剤で覆われた構造を有している。樹脂、顔料、離型剤等は海島状の相分離構造となっている。離型剤等が入っているトナーの流動性は圧密状態により大きく流動性が変化するので、圧密状態の変化に対する流動性の変化を評価し、最適なトナー構造条件を選択した。
【００１６】
樹脂としては、結晶性ポリエステルを用いる。好ましいのは、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。
【００１７】
本発明のトナーおいて、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。また、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。
【００１８】
結晶性ポリエステルと共に用いることができる他の樹脂としては、従来からカラートナーに用いられているポリエステル樹脂または／およびポリオール樹脂等がある。ポリエステル樹脂やポリオール樹脂は、従来多用されてきたスチレン−アクリル系樹脂よりも低温定着性に優れ、耐熱保存性も比較的良いため適している。しかし、ポリエステル樹脂やポリオール樹脂は、スチレン−アクリル系樹脂に比べると、離型剤の分散性が悪い。分散性が悪いと、粉砕時に樹脂とワックスの界面に粉砕応力が集中し易いため、樹脂と離型剤の界面で粉砕され易く、粉砕されたトナーの表面には添加した離型剤の割合以上に離型剤が露出して、トナーの流動性を悪くしていた。
【００１９】
そこで本発明のトナーは、圧密時のトナー粉体相のトルク特性をトナー流動性に問題のない最適な条件に入るように規定することにより、海状の樹脂中に島状に他の樹脂や離型剤を均一に分散させ、かつ外添剤処理による最適化を実現できた。また、構造的には離型剤を他の樹脂で内包し、離型剤分散性を上げるようにしても良い。
【００２０】
本評価法は、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。
【００２１】
円錐ロータの形状はどんなものでも良いが、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°より小さいとトナー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することができない。逆に、頂角が１５０°より大きい場合には、トナー粉体相を押さえつける方向の力が大きくなり、トナー粒子の変形が生じやすくなり、トナー流動性の評価には適していない。
【００２２】
円錐ロータの長さは、トナー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。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トナー粒子との摩擦成分を測定するのではなく、トナー粒子とトナー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トナー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トナー粒子が入り込んできて、その入り込んだトナー粒子と周りのトナー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。
【００２３】
この溝の形状は問わないが、円錐ロータの材質面とトナー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。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トナー粒子との接触は、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トナー粒子とその周辺のトナー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。
【００２４】
トナー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、トナー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
【００２５】
円錐ロータの回転数が０．１ｒｐｍより小さい場合はトナー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、測定には適していない。１００ｒｐｍより大きい場合はトナーの飛び散り等が生じて、安定に測定できないので適していない。円錐ロータの侵入速度が０．５ｍｍ／ｍｉｎより遅い場合はトナー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ていない。１５０ｍｍ／ｍｉｎより速い場合はトナー粉体相が圧密状態になりやすく、トナー変形等の影響が出てくるので、流動性評価には適していない。
【００２６】
装置構成は図１のようになり、円錐ロータをシャフトの先端に取付け、トルクメータに固定する。そのトルクメータを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トナーを入れた容器を置くようにし、円錐ロータを下げることにより、容器の中央に円錐ロータが回転しながら侵入するようにする。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、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。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、トナーの入った容器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。
【００２７】
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トナー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に再現性がなくなるということがないように注意する必要がある。
【００２８】
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）。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するため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。
【００２９】
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。
【００３０】
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、円錐ロータを回転させながらトナー粉体相の中に侵入させる。しかし、実際の測定に入る前に、トナー粉体相を加圧して、圧密状態を作り出し、その圧密状態のトナー相に円錐ロータを下降させ測定を行なうようにした方が良い。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。
【００３１】
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。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。
【００３２】
（１）容器にトナーを充填する。
（２）トナー粉体相を加圧して、圧密状態作り出す。
（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トナー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。
【００３３】
また、別の測定法としては、トナー粉体相を測定前に加振器により振動を与えて安定化させ、その安定化したトナー粉体相を加圧し圧密状態にし、圧密状態のトナー粉体相に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。
また、別な方法としては圧密状態のトナー粉体相に、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。
【００３４】
本測定法では、トナー粉体相の空間率が重要になるが、我々の実験結果では空間率は０．４５以上のとき安定して測定が可能であった。０．４５未満では圧密状態の作製に時間がかかり、連続的な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、０．４５〜０．６３であった。０．６３より大きい場合には装置等での実使用条件との対応が出来ず、測定には適していない。この空間率の変化は、トナー粉体相に荷重を加えるなどして加圧し、作りだす。
なお、空間率の求め方はいろいろあるが、本明細書では、下式を用いて算出した。
空間率＝（嵩体積−真体積）／嵩体積
【００３５】
しかし、測定系、測定条件等に関してはこの限りではない。
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、トナーの平均粒径が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。
【００３６】
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。
【００３７】
本発明の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、ポリオール樹脂等を使用することができる。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
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。
【００４３】
本発明で用いる顔料としては以下のものを挙げることができる。
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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（１）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（１）［−Ｏ−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。）
【００５３】
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。
【００５４】
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℃以下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℃の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。
【００５５】
また、本トナーに粉砕性を向上させるために粉砕助剤を含ませても良い。本材料としては、ビニルトルエン、α−メチルスチレンおよびイソプロペニルトルエンからなる群から選ばれる少なくとも１種のモノマーの重合体を含む樹脂等である。該重合体はビニルトルエン、α−メチルスチレンまたはイソプロペニルトルエンの単独重合体であってもよいし、これらのモノマー同志の共重合体であってもよい。これらの重合体にはスチレン以外の他のモノマーが共重合されていないのが好ましいが、本発明の目的を損なわない範囲でスチレン以外の他のモノマーが共重合されていてもよい。
【００５６】
スチレンの含有量は共重合体を構成する全モノマーに占めるスチレンの割合として５０モル％以下、好ましくは４０〜２０モル％であることが望ましい。これらの樹脂は脆いために、結晶性ポリエステルと組み合わせて使用すると、結晶性ポリエステルの結晶性に起因する不十分な粉砕性を向上させることが出来る。
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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、試料を試料容器に入れ、加圧等により圧密状態にし、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。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。
【００６０】
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。
【００６１】
円錐ロータを用いた本評価法の特徴は、以下のようになり、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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
トナー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。
【００６６】
特に、この現象はトナー中に離型剤等を入れた場合に微妙な変化として現れ、１個１個の粉体粒子間の付着力の変化は圧密状態の変化に伴ない顕著に現れる。そのため、圧密状態での圧密状態の変化に伴なうトナー流動性の変化を評価する必要がある。
【００６７】
よって、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→圧密状態を変化したときの粉体相内を移動したときに発生するトルク、荷重の変化が小さい。
流動性が悪い場合→圧密状態を変化したときの粉体相内を移動したときに発生するトルク、荷重の変化が大きい。
【００６８】
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殆ど決まる。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。
【００６９】
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搬送、供給する必要がある。
【００７０】
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。特に、離型剤を入れたトナーにおいては、圧密状態での流動性を上げる必要がある。
【００７１】
そこで、圧密状態でのトナーの流動性を円錐ロータ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、空間率の変化に対するトルクや荷重の変化が小さいときドット再現性は良くなった。
【００７２】
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。
Ａ．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−２５〜０ｍＮｍ／εである。（ε：空間率）
Ｂ．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−８〜０Ｎ／εである。（ε：空間率）
【００７３】
円錐ロータ侵入時の空間率−トルク特性の傾きの値が−２５ｍＮｍ／εより小さくなれば流動性の安定性が低下し、高耐久後のドット再現性が悪くなる。円錐ロータ侵入時の空間率−トルク特性の傾きの値が−８Ｎ／εより小さくなればトナーの流動性の安定性が低下し、高耐久後のドット再現性が悪くなる。
【００７４】
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、トルクや荷重の積分値を評価しても良い。また、他の評価項目であっても良い。
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
本トナーは、接触または非接触現像方式に使用する一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、本トナーを用いた現像時にＡＣバイアス電圧成分を印加すると、現像効率が向上し、画像特性が向上する。
【００８４】
また、一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。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。
【００８５】
しかし本発明のトナーを用いると、トナーが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（図７参照）。
【００８６】
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、少なくとも電子写真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電子写真画像形成装置に装着して、画像形成が行なわれる。
【００８７】
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。
【００８８】
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が良く、好ましくは２０〜７０μｍが良い。
【００８９】
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表面に付着または固着させる。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。
【００９０】
本発明において用いる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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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または固着させ、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、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。
【００９４】
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、例えばフッ素樹脂粉末、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。
【００９５】
【実施例】
以下では実施例に基づいて本発明を説明するが、これらの実施例は本発明をなんら限定するものではない。
【００９６】
なお、実施例では、トナー組成、トナー作製法および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、４万枚のランニング耐久試験を行ない、ドット再現性および現像部でのブロッキング等のトナー搬送性の不具合点を評価した。
【００９７】
耐久試験後のドット再現性は、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。
耐久試験時のトナー搬送性の評価は、不具合点の無かった場合を○、不具合点のあった場合を×として評価した。
トナーの流動性は、トナー圧密時の空間率を変化して円錐ロータ侵入時のトルク、荷重を測定し、空間率に対するトルク、荷重の変化率を評価した。
トルクと荷重は、円錐ロータがトナー粉体相表面から２０ｍｍ侵入したときの値を測定した。
トナーは予め圧密状態にして空間率を測定した後、トルク、荷重を測定した。
【００９８】
円錐ロータの評価条件は以下のようにした。
・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
なお、以下の配合における部は全て重量部である。
【００９９】
2005043605.tif 000002
【０１００】
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、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。
【０１０１】
2005043605.tif 000003
【０１０２】
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、ランニング実験を行なった。
その結果を表１に示す。
【０１０３】
［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。
【０１０４】
2005043605.tif 000004
【０１０５】
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、ランニング実験を行なった。
その結果を表１に示す。
【０１０６】
［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。
【０１０７】
2005043605.tif 000005
【０１０８】
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、ランニング実験を行なった。
その結果を表１に示す。
【０１０９】
［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６．８μｍ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。
【０１１０】
2005043605.tif 000006
【０１１１】
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、ランニング実験を行なった。
その結果を表１に示す。
【０１１２】
［実施例５］
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。
【０１１３】
2005043605.tif 000007
【０１１４】
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、ランニング実験を行なった。
その結果を表１に示す。
【０１１５】
［実施例６］
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。
【０１１６】
2005043605.tif 000008
【０１１７】
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、ランニング実験を行なった。
その結果を表１に示す。
【０１１８】
［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，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。
【０１１９】
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。
【０１２０】
（トナーの作製）
下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。
【０１２１】
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
結晶性ポリエステル樹脂（Ｔｇ＝１１０℃）                      ４０部
カルナウバワックス                                          ２０部
【０１２２】
次に、ビーカー内に下記原材料を入れ均一に溶解し、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。
【０１２３】
イオン交換水                                  ７０６部
ハイドロキシアパタイト１０％懸濁液            ２９４部
（日本化学工業（株）製スーパタイト１０）
ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム          ０．２部
【０１２４】
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６．５μｍ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。
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。
【０１２５】
2005043605.tif 000009
【０１２６】
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、ランニング実験を行なった。
その結果を表１に示す。
【０１２７】
［実施例８］
実施例７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。
【０１２８】
2005043605.tif 000010
【０１２９】
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、ランニング実験を行なった。
その結果を表１に示す。
【０１３０】
［実施例９］
実施例７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。
【０１３１】
2005043605.tif 000011
【０１３２】
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、ランニング実験を行なった。
その結果を表１に示す。
【０１３３】
［実施例１０］
実施例７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。
【０１３４】
2005043605.tif 000012
【０１３５】
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、ランニング実験を行なった。
その結果を表１に示す。
【０１３６】
［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。
【０１３７】
2005043605.tif 000013
【０１３８】
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、ランニング実験を行なった。
その結果を表１に示す。
【０１３９】
2005043605.tif 000014
【０１４０】
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。
【０１４１】
2005043605.tif 000015
【０１４２】
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、ランニング実験を行なった。
その結果を表１に示す。
【０１４３】
［実施例１２］
実施例１１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。
【０１４４】
2005043605.tif 000016
【０１４５】
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、ランニング実験を行なった。
その結果を表１に示す。
【０１４６】
［比較例２］
実施例１１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。
【０１４７】
2005043605.tif 000017
【０１４８】
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、ランニング実験を行なった。
その結果を表１に示す。
【０１４９】
【表１】
2005043605.tif 000018
【０１５０】
以上の結果から分かるように、トナー粉体相の本評価法による流動性評価値と耐久試験後のドット再現性との間には強い相関関係が存在し、本評価法により流動性の安定性を評価できることが分かる。
なお、実施例として示したものは、いずれも、空間率−トルク特性の傾き及び空間率−荷重特性の傾きのそれぞれが本発明で規定する数値範囲内のものであるが、空間率−トルク特性の傾き及び空間率−荷重特性の傾きのいずれかが本発明で規定する範囲内であれば本発明の効果を奏する。
【０１５１】
図４、５の結果から、安定し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、先に述べたように以下の条件を満足することが必要であることがわかる。
（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−２５〜０ｍＮｍ／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８〜０Ｎ／εである。（ε：空間率）
【発明の効果】
本発明の評価方法によれば、細かいトナー間の流動性の違いを正確に評価出来る。また、本発明の評価方法は、トナーの圧密状態を変化させて、トルクまたは荷重を測定するため、トナー間の違いを正確に評価出来る。更に、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、高画質が得られるトナーを安定して生産することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の評価方法に基づいて試験を行うための評価試験装置の概要を示す図である。
【図２】本発明の評価方法において用いる円錐ロータの形状の一例を示す図である。
【図３】本発明の評価方法において用いる円錐ロータの形状の他の例（円錐ロータの断面形状の変形例、円錐頂角の変形例）を示す図である。
【図４】円錐ロータ侵入時の空間率（ε）−トルク特性の傾きと耐久試験後のドット再現性との関係を示す図である。
【図５】円錐ロータ侵入時の空間率（ε）−荷重特性の傾きと耐久試験後のドット再現性との関係を示すずである。
【図６】本発明の評価方法を用いたトナー製造装置の例を示す図である。
【図７】本発明の評価方法を用いて作製したトナーを使った現像装置の例を示す。
【図１】
2005043605.tif 000019
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2005043605.tif 000023
【図６】
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【図７】
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