(57)【要約】【課題】地汚れや飛散トナー発生を防止し、高品質の画像を得るために必要な、トナーとキャリアとから構成される静電荷現像用現像剤の評価方法を提供する事。【解決手段】トナー粒子の一個を、探針の先端領域に接着・固定する工程（Ｉ）と、前記探針に接着・固定されたトナー粒子を試料台に固定されたキャリア粒子の表面に近づけた後に接触させ、さらに押し付けて、前記探針に作用する第１の力（Ａ）を測定する工程（II）と、前記探針に接着・固定されたトナー粒子を前記キャリア粒子の表面から離したときに、前記探針に作用する第２の力（Ｂ）を測定する工程（III）と、前記第１の力（Ａ）に対する前記第２の力（Ｂ）の差を算出して、前記探針に接着・固定されたトナー粒子と前記キャリア粒子との間の粒子間力を求める工程（IV）とを備え、前記工程（Ｉ）〜（IV）を複数回行なう事で得られる前記粒子間力を用いて静電荷現像用現像剤を評価する事を特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バインダー樹脂及び顔料を含むトナー粒子の一個を、探針の先端領域に接着・固定する工程（Ｉ）と、
前記探針に接着・固定されたトナー粒子を試料台に固定されたキャリア粒子の表面に近づけた後に接触させ、さらに押し付けて、前記探針に作用する第１の力（Ａ）を測定する工程（II）と、
前記探針に接着・固定されたトナー粒子を前記キャリア粒子の表面から離したときに、前記探針に作用する第２の力（Ｂ）を測定する工程（III）と、
前記第１の力（Ａ）に対する前記第２の力（Ｂ）の差を算出して、前記探針に接着・固定されたトナー粒子と前記キャリア粒子との間の粒子間力を求める工程（IV）と、
を備え、
前記工程（Ｉ）〜（IV）を複数回行なうことで得られる前記粒子間力の分布の累積頻度を評価の指標として用いることを特徴とする静電荷現像用現像剤の評価方法。
【請求項２】
バインダー樹脂及び顔料を含むトナー粒子の一個を、探針の先端領域に接着・固定する工程（Ｉ）と、
前記探針に接着・固定されたトナー粒子を試料台に固定されたキャリア粒子の表面に近づけた後に接触させ、さらに押し付けて、前記探針に作用する第１の力（Ａ）を測定する工程（II）と、
前記探針に接着・固定されたトナー粒子を前記キャリア粒子の表面から離したときに、前記ＡＦＭ探針に作用する第２の力（Ｂ）を測定する工程（III）と、
前記第１の力（Ａ）に対する前記第２の力（Ｂ）の差を算出して、前記探針に接着・固定されたトナー粒子と前記キャリア粒子との間の粒子間力を求める工程（IV）と、
を備え、
前記工程（Ｉ）〜（IV）を複数回行って前記粒子間力の平均値を求め、該平均値を評価の指標として用いることを特徴とする静電荷現像用現像剤の評価方法。
【請求項３】
前記工程（II）は、トナー粒子とキャリア粒子とが接触した後に５０〜２００ｎｍの距離を押し付けることを特徴とする請求項１又は２に記載の静電荷現像用現像剤の評価方法。
【請求項４】
前記工程（II）は、前記探針に接着・固定されたトナー粒子を、５００〜２０００ｎｍの距離から前記キャリア粒子の表面に近づけた後に接触させることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の静電荷現像用現像剤の評価方法。
【請求項５】
前記探針に接着・固定されたトナー粒子を、ピエゾスキャナーにより試料台に固定されたキャリア粒子へ近づけ、このときの前記ピエゾスキャナーのスキャン速度が０．１６Ｈｚ〜４．０Ｈｚであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の静電荷現像用現像剤の評価方法。
【請求項６】
樹脂及び顔料を含むトナー粒子の一個を、探針の先端領域に接着・固定する工程（Ｉ）と、
前記探針に接着・固定されたトナー粒子を試料台に固定されたキャリア粒子の表面に近づけた後に接触させ、さらに押し付けて、前記探針に作用する第１の力（Ａ）を測定する工程（II）と、
前記探針に接着・固定されたトナー粒子を前記キャリア粒子の表面から離したときに、前記探針に作用する第２の力（Ｂ）を測定する工程（III）と、
前記第１の力（Ａ）に対する前記第２の力（Ｂ）の差を算出して、前記探針に接着・固定されたトナー粒子と前記キャリア粒子との間の粒子間力を求める工程（IV）と、
を備え、
前記工程（Ｉ）〜（IV）を複数回行なうことで得られる前記粒子間力の分布の累積頻度を評価の指標として用いて製造された静電荷現像用現像剤の評価を行う静電荷現像用現像剤の製造方法であって、
前記工程（II）は、前記探針に接着・固定されたトナー粒子を、５００〜２０００ｎｍの距離から前記キャリア粒子の表面に近づけた後に接触させ、しかる後に５０〜２００ｎｍの距離を押し付け、
前記探針に接着・固定されたトナー粒子は、ピエゾスキャナーによって前記試料台に固定されたキャリア粒子へ近づけられた後に接触させられてなり、
該ピエゾスキャナーのスキャン速度は０．１６Ｈｚ〜４．０Ｈｚであり、
前記工程（Ｉ）〜（IV）を複数回行なうことで得られるトナー粒子とキャリア粒子との粒子間力の分布において１０ｎＮ未満の累積頻度が３０％以下であることを特徴とする静電荷現像用現像剤の製造方法。
【請求項７】
樹脂及び顔料を含むトナー粒子の一個を、探針の先端領域に接着・固定する工程（Ｉ）と、
前記探針に接着・固定されたトナー粒子を試料台に固定されたキャリア粒子の表面に近づけた後に接触させ、さらに押し付けて、前記探針に作用する第１の力（Ａ）を測定する工程（II）と、
前記探針に接着・固定されたトナー粒子を前記キャリア粒子の表面から離したときに、前記探針に作用する第２の力（Ｂ）を測定する工程（III）と、
前記第１の力（Ａ）に対する前記第２の力（Ｂ）の差を算出して、前記探針に接着・固定されたトナー粒子と前記キャリア粒子との間の粒子間力を求める工程（IV）と、
を備え、
前記工程（Ｉ）〜（IV）を複数回行なうことで得られる前記粒子間力の分布の累積頻度を評価の指標として用いて製造された静電荷現像用現像剤の評価を行う静電荷現像用現像剤の製造方法であって、
前記工程（II）は、前記探針に接着・固定されたトナー粒子を、５００〜２０００ｎｍの距離から前記キャリア粒子の表面に近づけた後に接触させ、しかる後に５０〜２００ｎｍの距離を押し付け、
前記探針に接着・固定されたトナー粒子は、ピエゾスキャナーによって前記試料台に固定されたキャリア粒子へ近づけられた後に接触させられてなり、
該ピエゾスキャナーのスキャン速度は０．１６Ｈｚ〜４．０Ｈｚであり、
前記トナー粒子とキャリア粒子との平均粒子間力が１０〜７０ｎＮであることを特徴とする静電荷現像用現像剤の製造方法。
【請求項８】
当該静電荷現像用現像剤の製造方法の製造工程中、あるいは製造工程後に、請求項１〜５のいずれか１項に記載の二成分静電荷像現像剤の評価方法による評価を行うことを特徴とする静電荷現像用現像剤の製造方法。
【請求項９】
請求項６〜８のいずれか１項に記載の静電荷現像用現像剤の製造方法で製造されたことを特徴とする静電荷現像用現像剤。
【請求項１０】
キャリア粒子が固定配置される試料台と、
前記キャリア粒子と対向するように一個のトナー粒子が接着・固定さてなる探針と、
前記キャリア粒子と前記トナー粒子とを接離可能とするピエゾスキャナーと、
前記探針の裏側部に向けてレーザー光を照射可能なレーザー照射源と、
前記探針の裏側部で反射されたレーザー光を受光可能な、複数個のフォトダイオードからなるレーザー光検出部と、を具備し、
前記探針に発生する力変化を、前記探針の裏側部に向けて照射されたレーザー光の反射光の変化として前記レーザー光検出部で検出することを特徴とする静電荷現像用現像剤の評価装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は静電荷現像用現像剤の評価方法、これにより評価された静電荷現像剤用現像剤、その製造方法、及び静電荷現像用現像剤の評価装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真の現像方式には、トナーからなる一成分現像剤を用いる一成分系現像方式と、ガラスビーズ、磁性体キャリア又はそれらの表面を樹脂等で被覆した被覆キャリアと、トナーとからなる二成分現像剤を用いる二成分系現像方式とがある。
【０００３】
このような二成分系現像方式は、キャリアを使用することから、トナーに対する摩擦帯電面積が広いため、前記一成分系現像方式に比較して、帯電特性が安定しており、長期に亘って高画質を維持するのに有利であり、現像領域へのトナー供給量能力が高いことから、特に高速機に使用されることが多い。また、レーザービーム等で感光体上に静電潜像を形成し、この潜像を顕像化する、いわゆるデジタル方式の電子写真システムにおいても、前述の特徴を活かした二成分系現像方式が広く採用されている。
【０００４】
近年、解像度アップ、ハイライト再現性の向上、画像の粒状性（粒状度；ザラツキ）の改良、カラー化等に対応するため、潜像の最小単位（１ドット）の極小化、高密度化が図られている。特に細かいドットを、忠実に現像できる現像システムの開発が重要な課題となっている。
【０００５】
ドットの再現性は、トナーや現像剤の帯電量や流動性等に影響を受け、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となってきている。
【０００６】
また、高画質化が進むにつれて、それに使用されるトナーは、小粒径化、高機能化が求められている。このため、トナーの微細な構造が複雑化しており、作製時の精密な制御が必要となってきている。また、小粒径トナーを含む現像剤は、地汚れの発生や飛散トナーの発生、画像濃度の不足等の解決するべき課題も残っている。
【０００７】
地汚れの発生や飛散トナーの発生については、現像部におけるトナーとキャリア間に働く粒子間力に大きく影響を受けるため、安定した粒子間力を有するトナーを評価・判別する方法の必要性が増してきている。
【０００８】
このようなトナーの評価方法の一つとして、（１）少なくとも樹脂及び顔料を含むトナー粒子の一個を、ＡＦＭ（Atomic Force Microscopy：原子間力顕微鏡）の探針の先端領域に取り付ける工程、（２）前記トナー粒子からなるトナー粉体相の表面に、前記探針の先端領域を近づけて、前記探針の単一のトナー粒子を前記トナー粉体相の表面にある単一トナー粒子に接触させたとき、前記探針に作用する第１の力（Ａ）を測定する工程、（３）前記探針を前記トナー粉体相の表面から離したときに、前記探針に作用する第２の力（Ｂ）を測定する工程、及び（４）前記第１の力（Ａ）に対する前記第２の力（Ｂ）の差を算出して、前記探針の単一のトナー粒子と前記トナー粉体相の単一のトナー粒子との間の粒子間力を求める工程とを備え、前記で求めた粒子間力又は前記工程を複数回行った時の粒子間力の平均値を指標として用いるトナーの評価方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００９】
しかし、上記提案はトナー粒子間に働く力を評価する方法であるため、現像部におけるトナーとキャリア間に働く粒子間力の評価には不適当であった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記した従来技術が有する問題に鑑みてなされたものであって、地汚れや飛散トナー発生を防止し、高品質の画像を得るために必要な、トナーとキャリアとから構成される静電荷現像用現像剤の評価方法を提供することを目的とする。また、前記評価方法による評価基準を満たす静電荷現像剤用現像剤、その製造方法、および静電荷現像用現像剤の評価装置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】
【００１１】
前記課題を解決するために本発明に係る静電荷現像用現像剤の評価方法および静電荷現像用現像剤の評価装置、並びに静電荷現像剤用現像剤及び該静電荷現像剤用現像剤の製造方法は、具体的には下記（１）〜（１０）に記載の技術的特徴を有する。
【００１２】
（１）：バインダー樹脂及び顔料を含むトナー粒子の一個を、探針の先端領域に接着・固定する工程（Ｉ）と、前記探針に接着・固定されたトナー粒子を試料台に固定されたキャリア粒子の表面に近づけた後に接触させ、さらに押し付けて、前記探針に作用する第１の力（Ａ）を測定する工程（II）と、前記探針に接着・固定されたトナー粒子を前記キャリア粒子の表面から離したときに、前記探針に作用する第２の力（Ｂ）を測定する工程（III）と、前記第１の力（Ａ）に対する前記第２の力（Ｂ）の差を算出して、前記探針に接着・固定されたトナー粒子と前記キャリア粒子との間の粒子間力を求める工程（IV）と、を備え、前記工程（Ｉ）〜（IV）を複数回行なうことで得られる前記粒子間力の分布の累積頻度を評価の指標として用いることを特徴とする静電荷現像用現像剤の評価方法である。
【００１３】
（２）：バインダー樹脂及び顔料を含むトナー粒子の一個を、探針の先端領域に接着・固定する工程（Ｉ）と、前記探針に接着・固定されたトナー粒子を試料台に固定されたキャリア粒子の表面に近づけた後に接触させ、さらに押し付けて、前記探針に作用する第１の力（Ａ）を測定する工程（II）と、前記探針に接着・固定されたトナー粒子を前記キャリア粒子の表面から離したときに、前記ＡＦＭ探針に作用する第２の力（Ｂ）を測定する工程（III）と、前記第１の力（Ａ）に対する前記第２の力（Ｂ）の差を算出して、前記探針に接着・固定されたトナー粒子と前記キャリア粒子との間の粒子間力を求める工程（IV）と、を備え、前記工程（Ｉ）〜（IV）を複数回行って前記粒子間力の平均値を求め、該平均値を評価の指標として用いることを特徴とする静電荷現像用現像剤の評価方法である。
【００１４】
（３）：前記工程（II）は、トナー粒子とキャリア粒子とが接触した後に５０〜２００ｎｍの距離を押し付けることを特徴とする上記（１）または（２）に記載の静電荷現像用現像剤の評価方法である。
【００１５】
（４）：前記工程（II）は、前記探針に接着・固定されたトナー粒子を、５００〜２０００ｎｍの距離から前記キャリア粒子の表面に近づけた後に接触させることを特徴とする上記（１）〜（３）のいずれか１項に記載の静電荷現像用現像剤の評価方法である。
【００１６】
（５）：前記探針に接着・固定されたトナー粒子を、ピエゾスキャナーにより試料台に固定されたキャリア粒子へ近づけ、このときの前記ピエゾスキャナーのスキャン速度が０．１６Ｈｚ〜４．０Ｈｚであることを特徴とする上記（１）〜（４）のいずれか１項に記載の静電荷現像用現像剤の評価方法である。
【００１７】
（６）：樹脂及び顔料を含むトナー粒子の一個を、探針の先端領域に接着・固定する工程（Ｉ）と、前記探針に接着・固定されたトナー粒子を試料台に固定されたキャリア粒子の表面に近づけた後に接触させ、さらに押し付けて、前記探針に作用する第１の力（Ａ）を測定する工程（II）と、前記探針に接着・固定されたトナー粒子を前記キャリア粒子の表面から離したときに、前記探針に作用する第２の力（Ｂ）を測定する工程（III）と、前記第１の力（Ａ）に対する前記第２の力（Ｂ）の差を算出して、前記探針に接着・固定されたトナー粒子と前記キャリア粒子との間の粒子間力を求める工程（IV）と、を備え、前記工程（Ｉ）〜（IV）を複数回行なうことで得られる前記粒子間力の分布の累積頻度を評価の指標として用いて製造された静電荷現像用現像剤の評価を行う静電荷現像用現像剤の製造方法であって、前記工程（II）は、前記探針に接着・固定されたトナー粒子を、５００〜２０００ｎｍの距離から前記キャリア粒子の表面に近づけた後に接触させ、しかる後に５０〜２００ｎｍの距離を押し付け、前記探針に接着・固定されたトナー粒子は、ピエゾスキャナーによって前記試料台に固定されたキャリア粒子へ近づけられた後に接触させられてなり、該ピエゾスキャナーのスキャン速度は０．１６Ｈｚ〜４．０Ｈｚであり、前記工程（Ｉ）〜（IV）を複数回行なうことで得られるトナー粒子とキャリア粒子との粒子間力の分布において１０ｎＮ未満の累積頻度が３０％以下であることを特徴とする静電荷現像用現像剤の製造方法である。
【００１８】
（７）：樹脂及び顔料を含むトナー粒子の一個を、探針の先端領域に接着・固定する工程（Ｉ）と、前記探針に接着・固定されたトナー粒子を試料台に固定されたキャリア粒子の表面に近づけた後に接触させ、さらに押し付けて、前記探針に作用する第１の力（Ａ）を測定する工程（II）と、前記探針に接着・固定されたトナー粒子を前記キャリア粒子の表面から離したときに、前記探針に作用する第２の力（Ｂ）を測定する工程（III）と、前記第１の力（Ａ）に対する前記第２の力（Ｂ）の差を算出して、前記探針に接着・固定されたトナー粒子と前記キャリア粒子との間の粒子間力を求める工程（IV）と、を備え、前記工程（Ｉ）〜（IV）を複数回行なうことで得られる前記粒子間力の分布の累積頻度を評価の指標として用いて製造された静電荷現像用現像剤の評価を行う静電荷現像用現像剤の製造方法であって、前記工程（II）は、前記探針に接着・固定されたトナー粒子を、５００〜２０００ｎｍの距離から前記キャリア粒子の表面に近づけた後に接触させ、しかる後に５０〜２００ｎｍの距離を押し付け、前記探針に接着・固定されたトナー粒子は、ピエゾスキャナーによって前記試料台に固定されたキャリア粒子へ近づけられた後に接触させられてなり、該ピエゾスキャナーのスキャン速度は０．１６Ｈｚ〜４．０Ｈｚであり、前記トナー粒子とキャリア粒子との平均粒子間力が１０〜７０ｎＮであることを特徴とする静電荷現像用現像剤の製造方法である。
【００１９】
（８）：当該静電荷現像用現像剤の製造方法の製造工程中、あるいは製造工程後に、上記（１）〜（５）のいずれか１項に記載の二成分静電荷像現像剤の評価方法による評価を行うことを特徴とする静電荷現像用現像剤の製造方法である。
【００２０】
（９）：上記（６）〜（８）のいずれか１項に記載の静電荷現像用現像剤の製造方法で製造されたことを特徴とする静電荷現像用現像剤である。
【００２１】
（１０）：キャリア粒子が固定配置される試料台と、前記キャリア粒子と対向するように一個のトナー粒子が接着・固定さてなる探針と、前記キャリア粒子と前記トナー粒子とを接離可能とするピエゾスキャナーと、前記探針の裏側部に向けてレーザー光を照射可能なレーザー照射源と、前記探針の裏側部で反射されたレーザー光を受光可能な、複数個のフォトダイオードからなるレーザー光検出部と、を具備し、前記探針に発生する力変化を、前記探針の裏側部に向けて照射されたレーザー光の反射光の変化として前記レーザー光検出部で検出することを特徴とする静電荷現像用現像剤の評価装置である。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、地汚れや飛散トナー発生を防止し、高品質の画像を得るために必要な、トナーとキャリアとから構成される静電荷現像用現像剤の評価方法を提供することができる。また、前記評価方法による評価基準を満たす静電荷現像剤用現像剤、その製造方法、および静電荷現像用現像剤の評価装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】ピエゾ変位量による探針に働く力を示す特性曲線の傾向を示す図である。
【図２】本発明静電荷現像剤用現像剤の評価装置の概略構成を示す図である。
【図３】本発明に用いられる探針を作製するための作製装置の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明にかかる静電荷現像用現像剤の評価方法は、バインダー樹脂及び顔料を含むトナー粒子の一個を、探針の先端領域に接着・固定する工程（Ｉ）と、前記探針に接着・固定されたトナー粒子を試料台に固定されたキャリア粒子の表面に近づけた後に接触させ、さらに押し付けて、前記探針に作用する第１の力（Ａ）を測定する工程（II）と、前記探針に接着・固定されたトナー粒子を前記キャリア粒子の表面から離したときに、前記探針に作用する第２の力（Ｂ）を測定する工程（III）と、前記第１の力（Ａ）に対する前記第２の力（Ｂ）の差を算出して、前記探針に接着・固定されたトナー粒子と前記キャリア粒子との間の粒子間力を求める工程（IV）と、を備え、前記工程（Ｉ）〜（IV）を複数回行なうことで得られる前記粒子間力の分布の累積頻度を評価の指標として用いることを特徴とする。
また、本発明にかかる静電荷現像用現像剤の評価方法は、バインダー樹脂及び顔料を含むトナー粒子の一個を、探針の先端領域に接着・固定する工程（Ｉ）と、前記探針に接着・固定されたトナー粒子を試料台に固定されたキャリア粒子の表面に近づけた後に接触させ、さらに押し付けて、前記探針に作用する第１の力（Ａ）を測定する工程（II）と、前記探針に接着・固定されたトナー粒子を前記キャリア粒子の表面から離したときに、前記ＡＦＭ探針に作用する第２の力（Ｂ）を測定する工程（III）と、前記第１の力（Ａ）に対する前記第２の力（Ｂ）の差を算出して、前記探針に接着・固定されたトナー粒子と前記キャリア粒子との間の粒子間力を求める工程（IV）と、を備え、前記工程（Ｉ）〜（IV）を複数回行って前記粒子間力の平均値を求め、該平均値を評価の指標として用いることを特徴とする。
次に、本発明に係る静電荷現像用現像剤の評価方法及び静電荷現像用現像剤の評価装置についてさらに詳細に説明する。
【００２５】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
なお、いわゆる当業者は、特許請求の範囲内における本発明を変更・修正をして他の実施形態をなすことは容易であり、これらの変更・修正はこの特許請求の範囲に含まれるものであり、以下の説明は、この発明における実施の形態の例であって、本発明の特許請求の範囲を限定するものではない。
【００２６】
先端１０ｎｍφ程度の探針を走査して、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として、ＡＦＭ（Atomic Force Microscope）法がある。この方法は非常に分解能が高く、探針の走査方向（Ｘ方向）に対するＺ方向の凹凸形状を測定することができる。
【００２７】
本発明において、トナー粒子１個を探針の先端またはその周辺部位（先端領域と称する）に接着・固定させ、探針の先端領域に接着・固定している１個のトナー粒子を、１個のキャリア粒子に一度押し付けた後、引離すように操作し、そのときのトナー粒子とキャリア粒子の相互作用力を測定することで、図１のような力特性曲線が得られる。この力特性曲線で示される探針を近づけるときの特性と、引離すときの特性との差によって、トナー粒子とキャリア粒子の粒子間力を求め、平均値を評価の指標とした。さらに、この粒子間力を求める操作を繰り返し行うことで、粒子間力の分布の累積頻度を求め、評価の指標とした。
【００２８】
本発明の静電荷現像用現像剤の測定装置の概略構成図を図２に示す。
基板ステージ２１の上に、キャリア粒子２２を固定し、続いて、このキャリア粒子２２に、トナー粒子２３が１個付いた探針２４を、ピエゾスキャナー２５を用いて近づけたり引離したりする操作を行う。
【００２９】
具体的には、以下の（１）〜（３）に記載のとおりにする。
（１）前記キャリア粒子２２の表面に、前記探針２４の先端領域を近づけて、前記探針２４に接着・固定している１個のトナー粒子２３を前記キャリア粒子２２の表面に接触させたとき、前記探針２４に作用する第１の力（Ａ）を測定する。：工程（II）
（２）前記探針２４に接着・固定している１個のトナー粒子２３を前記キャリア粒子２２の表面から離したときに、前記探針２４に作用する第２の力（Ｂ）を測定する。：工程（III）
（３）前記第１の力（Ａ）に対して前記第２の力（Ｂ）の差（＝粒子間力）を算出する。：工程（IV）
こうして前記探針２４に接着・固定している１個のトナー粒子２３と前記キャリア粒子との間の粒子間力を求める。
【００３０】
探針２４に発生する力の変化は、探針２４の裏側に、レーザー出射源２６から出射されたレーザー光Ｌを照射し、その反射光をミラー２７を介して、複数個のフォトダイオードからなる検出部２８で反射光の変化として測定できる。
【００３１】
測定のときには、探針２４に付着させた１個のトナー粒子２３に働くあらゆる力を高精度に検出する必要があり、探針２４の先端領域に付着させた１個のトナー粒子２３を、キャリア粒子２２の表面に近づけ、押し付ける際の距離が重要になる。
【００３２】
探針２４に付着させた１個のトナー粒子２３をキャリア粒子２２の表面に接触させた後、さらに押し付ける距離は５０〜２００ｎｍが好ましい。押し付ける距離が５０ｎｍより短い場合、探針２４に付着させた１個のトナー粒子２３とキャリア粒子２２の接触が充分でないため、測定には不適当である。また、押し付ける距離が２００ｎｍよりも長い場合には、トナー粒子２３とキャリア粒子２２の接触範囲が大きく変形する場合があり、データばらつきが大きくなりやすく、測定には不適当である。
【００３３】
またトナー粒子の場合、摩擦帯電等による力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２４に付着させた１個のトナー粒子２３から、キャリア粒子２２の表面へ近づけるときの好ましい距離は、５００〜２０００ｎｍである。この５００〜２０００ｎｍ距離からトナー粒子２３を付着させた探針２４を、キャリア粒子２２に近づけ、一度押し付けた後、探針２４を引離すように操作して測定した。
【００３４】
この距離が５００ｎｍより短い場合には、探針２４をキャリア粒子２２の表面から引離すことができない場合等が生じるため、測定には不適当である。
【００３５】
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２４が近づくときの特性と、探針２４を引離すときの特性の差を正確に測定することが困難となるため好ましくない。
【００３６】
測定を行う際、キャリア粒子２２は平面状基板２９に固定し、試料台２１に設置して測定する。平面状基板２９は導電性を有することが好ましく、キャリア粒子２２の固定には、導電性接着剤や導電性カーボンテープを用いることが好ましい。また測定の際、平面状基板２９をアースに接続することが好ましい。
【００３７】
探針２４に付着させた１個のトナー粒子２３をキャリア粒子２２の表面へ接近させ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未満である場合には、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さない。一方、ピエゾのスキャン速度が４．０Ｈｚを超える場合には、ピエゾが速く動作するためトナー粒子とキャリア粒子の押し付け、引離しという動作が充分でなくなり、１個のトナー粒子が付着した探針２４をキャリア粒子２２の表面に近づけるときと引離すときの力の差により求まる粒子間力が小さくなる傾向にあり測定条件としては適さない。
【００３８】
本発明による測定装置を用いた粒子間力の測定は、１０〜５０回繰返して測定し、その平均値を用いて評価することが好ましい。繰返しの測定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位の移動を行いながら）測定することが好ましい。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回とすることが好適である。
測定により得られた前記粒子間力の平均値は、１０〜７０ｎＮであることが好ましく、この範囲内であると地汚れや飛散トナー発生を防止する機能と、高品質の画像を得る機能と、が高次元に発揮される。
【００３９】
また、前記装置を用いて繰返し測定することで、粒子間力の度数分布を得ることができる。この粒子間力の度数分布から累積頻度を求め、評価の指標として用いた。この累積頻度を求める場合も上記の平均値と同様に、繰返し測定を行なうとき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位の移動を行いながら）測定するのが好ましい。その際、粒子間力の平均値やばらつき度合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回とすることが好適である。
測定により得られた前記粒子間力の度数分布における１０ｎＮ未満の累積頻度は、３０％以下であることが好ましく、この範囲内であると地汚れや飛散トナー発生を防止する機能と、高品質の画像を得る機能と、が高次元に発揮される。
【００４０】
より好ましい静電荷現像用現像剤としては、前記粒子間力の平均値は、１０〜７０ｎＮであり、且つ、前記粒子間力の度数分布における１０ｎＮ未満の累積頻度は、３０％以下である。
しかしながら、上記した２つの指標は互いに影響を及ぼし合う特性値であることから、必ずしもいずれの指標をも満たすことを要するものではない。このため、例えば、粒子間力の度数分布における１０ｎＮ未満の累積頻度が３０％以下であり、粒子間力の平均値が１０〜７０ｎＮの範囲外という場合であっても、粒子間力の平均値の値次第で地汚れや飛散トナー発生を防止すると共に高品質の画像を得ることができる場合もある。
【００４１】
探針の先端領域に、１個のトナー粒子を付着・固定させる方法（工程（Ｉ））について、図３の作成装置の例を用いて説明する。１はデジタルマイクロスコープ、２はモニター、３はマイクロマニピュレータ、４はＸ−Ｙステージ、５はマイクロマニピュレータターミナル、６はトナー付着針、７は接着剤塗布用針、８は探針、９はトナー、１０はプレートである。
【００４２】
デジタルマイクロスコープ１とモニター２は例えばケーブルで接続されており、デジタルマイクロスコープ１の撮影像をモニター２で表示することができる。その際、デジタルマイクロスコープ１で撮影された像は３０００倍以上に拡大表示が可能なことが好ましい。このようにするとＡＦＭ探針の先端形状およびトナー粒子を鮮明に観察することができる。デジタルマイクロスコープ１の一例として、ユニオン光学社製  ＤＺ３を挙げることができる。デジタルマイクロスコープ１は、Ｘ−Ｙステージ４を支持する固定部分に据え付けられる。
【００４３】
マイクロマニピュレータ３およびＸ−Ｙステージ４は、マイクロマニピュレータターミナル５により操作することが可能である。トナー付着針６の先端部にトナーを付着させる、あるいはＡＦＭ探針８の先端領域に正確にトナーを固定するためには、マイクロマニピュレータ３、およびＸ−Ｙステージ４の操作分解能は０．１μｍ程度であることが好ましい。マイクロマニピュレータ３、Ｘ−Ｙステージ４およびマイクロマニピュレータターミナル５は、一般にマイクロマニピュレータシステムとして構成されている。このシステムの一例として駿河精機社製 Ｍ２００を挙げることができる。
【００４４】
トナー付着針６、接着剤塗布用針７は、マイクロマニピュレータ３に取り付けられ、マイクロマニピュレータ３に連動して操作することができる。トナー付着針６及び接着剤塗布用針７の材質は特に限定されないが、金属（例えばタングステン）製であることが好ましい。
【００４５】
トナー粒子を探針８に固定するために、固定手段として接着剤が使用される。使用する接着剤としては粒子間の力を正確に測定するために硬化型接着剤が適している。その中でも硬化時間が調整可能な２液混合タイプの２液混合硬化型接着剤がさらに適している。特に常温硬化型の接着剤が好ましい。２液混合硬化型接着剤の例としては、ＥＰ−３３０(セメダイン社製)等が挙げられる。
【００４６】
探針８の先端領域に、１個のトナー粒子を付着・固定させる際の、図３の装置の操作方法は次のとおりである。
【００４７】
先ず、この装置の探針８、およびトナー９がばらばらの状態で置かれているプレート１０をＸ−Ｙステージ４上に水平に設置し、そのＸ−Ｙステージ上の位置情報をコンピュータに登録する。
【００４８】
次に、マイクロマニピュレータ３に、トナー付着針６、接着剤塗布針７を取り付けた後、各針を所定の位置までマイクロマニピュレータターミナル５を使用して移動させ、その位置情報をコンピュータに登録する。各針（トナー付着針６、接着剤塗布針７）は探針８上方で向かい合わせとなるような位置に設定する。
【００４９】
次に、トナー付着針６がトナー９の上方に位置するように、マイクロマニピュレータ３、およびＸ−Ｙステージ４をマイクロマニピュレータターミナル５で操作する。その後、デジタルマイクロスコープ１で観察しながらトナー付着針６を微動させて、選ばれたトナー１個の粒子がトナー付着針６の先端部に付着するようにする。ここでトナー付着針６の先端直径を１μｍ以下とすると、先端部分にトナー１個の粒子だけを付着させる操作が容易になる。
【００５０】
次に、接着剤塗布針７をマイクロマニピュレータ３から取り外して針先端部に接着剤を塗布した後、再び接着剤付着針７をマイクロマニピュレータ３に取り付け、接着剤塗布針７をコンピュータに登録していた位置に戻す。その後に探針８の先端領域に接着剤塗布針７を接近させて接着剤を塗布する。探針８への接着剤塗布は微量で十分である。このため、マイクロマニピュレータターミナル５で接着剤塗布針７を操作して針先端部の位置を微調整しながら探針８の先端領域に塗布する。
【００５１】
次に、トナー付着針６を探針８の接着剤塗布部に接触させて、１個のトナー粒子を探針８に接着し、固定させる。この際にもトナー付着針６の微小な動きをマイクロマニピュレータターミナル５で操作する。
このようにして、探針の先端領域に、１個のトナー粒子を付着・固定させることができる。
【００５２】
（トナー）
本発明において評価の対象となる静電荷現像用現像剤に含まれるトナーは、熱可塑性樹脂を主成分とするバインダー樹脂、顔料としての着色剤を少なくとも含有し、必要に応じて、微粒子、帯電制御剤、離型剤等を含有する公知の各種トナーを用いることができる。トナーは、その製造方法に限定されないが、製造方法として、粉砕法、重合法、造粒法等の製造方法を用いて製造することができ、不定形又は球形のトナーが得られる。また、磁性トナー及び非磁性トナーのいずれを用いることもできる。
【００５３】
トナーに使用されるバインダー樹脂としては、ポリスチレン、ポリビニルトルエン等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−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−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−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、ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸ブチル、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ポリビニルブチラール、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、フェノール樹脂、脂肪族又は脂肪族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィン、パラフィンワックス等が挙げられる。なお、これらは、単独でも二種以上併用することもできる。
【００５４】
ポリエステル樹脂は、スチレン系樹脂やアクリル系樹脂と比較して、トナーの保存時の安定性を確保しながら、溶融粘度を低下させることができる。ポリエステル樹脂は、例えば、アルコール成分とカルボン酸成分との重縮合反応によって得ることができる。
【００５５】
アルコール成分としては、ポリエチレングリコール、ジ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−プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、１，４−ブテンジオール等のジオール類、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化ビスフェノーＡ等のエーテル化ビスフェノール類、これらを炭素数３〜２２の飽和又は不飽和の炭化水素基で置換した２価のアルコール単位体、その他の２価のアルコール単位体、ソルビトール、１，２，３，６−ヘキサンテトロール、１，４−ソルビタン、ペンタエスリトール、ジペンタエスリトール、トリペンタエスリトール、ショ糖、１，２，４−ブタントリオール、１，２，５−ペンタントリオール、グリセロール、２−メチルプロパントリオール、２−メチル−１，２，４−ブタントリオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、１，３，５−トリヒドロキシメチルベンゼン等の３価以上の高アルコール単量体が挙げられる。
【００５６】
カルボン酸成分としては、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸等のモノカルボン酸、マレイン酸、フマル酸、メサコン酸、シトラコン酸、テレフタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、マロン酸、これらの炭素数３〜２２の飽和又は不飽和の炭化水素基で置換した２価の有機酸単量体（有機二酸）、これらの酸の無水物、低級アルキルエステルと、リノレイン酸からの二量体酸、１，２，４−ベンゼントリカルボン酸、１，２，５−ベンゼントリカルボン酸、２，５，７−ナフタレントリカルボン酸、１，２，４−ナフタレントリカルボン酸、１，２，４−ブタントリカルボン酸、１，２，５−ヘキサントリカルボン酸、３，３−ジカルボキシメチルブタン酸、テトラカルボキシメチルメタン、１，２，７，８−オクタンテトラカルボン酸エンボール三量体酸、これら酸の無水物等の３価以上の多価カルボン酸単量体が挙げられる。
【００５７】
エポキシ樹脂としては、ビスフェノールＡなどの化合物とエピクロロヒドリンの重縮合物等を用いることができる。具体的には、エポミックＲ３６２、Ｒ３６４、Ｒ３６５、Ｒ３６６、Ｒ３６７、Ｒ３６９（以上、三井石油化学工業社製）、エポトートＹＤ−０１１、ＹＤ−０１２、ＹＤ−０１４、ＹＤ−９０４、ＹＤ−０１７、（以上、東都化成社製）、エポコート１００２、１００４、１００７（以上、シェル化学社製）等の市販品が挙げられる。
【００５８】
着色剤としては、カーボンブラック、ランプブラック、鉄黒、群青、ニグロシン染料、アニリンブルー、フタロシアニンブルー、ハンザイエローＧ、ローダミン６Ｇレーキ、カルコオイルブルー、クロムイエロー、キナクリドン、ベンジジンイエロー、ローズベンガル、トリアリルメタン系染料、モノアゾ系染顔料、ジスアゾ系染顔料等の公知の染顔料を単独又は二種以上混合して用いることができる。
【００５９】
磁性トナーは、磁性体を含有するトナーである。具体的な磁性体としては、鉄、コバルト等の強磁性体、マグネタイト、ヘマタイト、Ｌｉ系フェライト、Ｍｎ−Ｚｎ系フェライト、Ｃｕ−Ｚｎ系フェライト、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライト、Ｂａ系フェライト等の微粉末を用いることができる。
【００６０】
摩擦帯電性を制御するために、トナーは、モノアゾ染料の金属錯塩、ニトロフミン酸及びその塩、サリチル酸、ナフトエ酸、ジカルボン酸のＣｏ、Ｃｒ、Ｆｅ等の金属錯体アミノ化合物、４級アンモニウム塩、有機染料等の帯電制御剤を含有してもよい。
【００６１】
さらに、トナーは、必要に応じて、離型剤を含有してもよい。離型剤としては、低分子量ポリプロピレン、低分子量ポリエチレン、カルナウバワックス、マイクロクリスタリンワックス、ホホバワックス、ライスワックス、モンタン酸ワックス等を単独又は二種以上混合して用いることができる。
【００６２】
トナーは、この他の添加剤を含有してもよい。良好な画像を得るためには、トナーに流動性を付与することが好ましい。このためには、一般に流動性向上剤として、疎水化された金属酸化物の粒子、滑剤等の粒子を添加することが有効であり、金属酸化物、樹脂、金属石鹸等の粒子を添加剤として用いることができる。添加剤の具体例としては、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素樹脂、ステアリン酸亜鉛等の滑剤、酸化セリウム、炭化ケイ素等の研磨剤、表面を疎水化したＳｉＯ2、ＴｉＯ2等の無機酸化物等の流動性付与剤、公知のケーキング防止剤及びそれらの表面処理物等が挙げられる。トナーの流動性を向上させるためには、特に、疎水性シリカが好ましく用いられる。
【００６３】
トナーの重量平均粒径は、３．０〜９．０μｍであることが好ましく、３．５〜７．５μｍがさらに好ましい。なお、トナーの粒径は、コールターカウンター（コールターカウンター社製）を用いて測定することができる。
【００６４】
（キャリア）
本発明において評価の対象となる静電荷現像用現像剤に含まれるキャリアは、磁性を有する芯材粒子と、該芯材粒子表面に被覆層とを有してなり、更に必要に応じてその他の構成を有してなる。
【００６５】
＜芯材粒子＞
前記芯材粒子としては、磁性材料の破砕物粒子を用いることができる。また、フェライト、マグネタイト等の芯材粒子の場合には、焼成前の一次造粒品を分級し、焼成した粒子を、分級処理により異なる粒度分布を有する粒子粉体に分級した後、複数の粒子粉体を混合することにより得ることができる。また、焼成した粒子の表面をプラズマ処理したのち分級処理を行って、芯材粒子を得ても良い。
【００６６】
前記芯材粒子を分級する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、ふるい分け機、重力分級機、遠心分級機、慣性分級機などが挙げられる。これらの中でも、生産性が良好で分級点の変更が容易にできることから重力分級機、遠心分級機、慣性分級機等の風力分級機が特に好ましい。
【００６７】
前記芯材粒子としては、磁性を有すれば特に制限はなく、公知のものの中から目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、鉄、コバルト等の強磁性体；、マグネタイト、ヘマタイト、Ｌｉ系フェライト、Ｍｎ−Ｚｎ系フェライト、Ｃｕ−Ｚｎ系フェライト、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライト、Ｂａ系フェライト、Ｍｎ系フェライトなどが挙げられる。
【００６８】
前記フェライトとは、一般式：（ＭＯ）ｘ（ＮＯ）ｙ（Ｆｅ２Ｏ３）ｚで示される焼結体である。ただし、前記一般式において、ｘ、ｙ及びｚは、フェライトの組成を表し、Ｍ及びＮは、それぞれ独立に、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｌｉ２、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｓｒ、Ｃａ等が挙げられ、金属酸化物と酸化鉄（ＩＩＩ）との完全混合物から構成されている。
【００６９】
＜被覆層＞
前記被覆層は、少なくとも結着樹脂と、アミノシランカップリング剤と、硬質粒子とを含有してなり、更に必要に応じてその他の成分を含有してなる。
【００７０】
−結着樹脂−
前記結着樹脂としては、シリコーン樹脂が好適である。該シリコーン樹脂としては、特に制限はなく、一般的に知られているシリコーン樹脂の中から目的に応じて適宜選択することができるが、下記一般式で示される繰り返し単位の少なくとも１つを含有するものが好ましい。
【００７１】
【化１】
2012063405.tif 000003
【００７２】
ここで、前記一般式中、Ｒ１は水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、メトキシル基、炭素数１〜４のアルキル基、又はアリール基（例えばフェニル基、トリル基等）を表す。Ｒ２は、炭素数１〜４のアルキレン基、又はアリーレン基（例えばフェニレン基等）を表す。
【００７３】
前記アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基などが挙げられる。
【００７４】
前記アルキレン基としては、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基などが挙げられる。
【００７５】
前記アリール基の炭素数は６〜２０が好ましく、６〜１４がより好ましい。前記アリール基としては、例えばベンゼン由来のアリール基（フェニル基）の他、ナフタレン、フェナントレン、アントラセン等の縮合多環式芳香族炭化水素由来のアリール基、ビフェニル、ターフェニル等の鎖状多環式芳香族炭化水素由来のアリール基等が包含される。なお、アリール基は、各種の置換基で置換されていてもよい。
【００７６】
前記アリーレン基の炭素数は、６〜２０が好ましく、６〜１４がより好ましい。前記アリーレン基としては、例えばベンゼン由来のアリーレン基（フェニレン基）の他、ナフタレン、フェナントレン、アントラセン等の縮合多環式芳香族炭化水素由来のアリーレン基；ビフェニル、ターフェニル等の鎖状多環式芳香族炭化水素由来のアリーレン基等が挙げられる。なお、アリーレン基は、各種の置換基で置換されていてもよい。
【００７７】
前記シリコーン樹脂としては、上記以外にも、オルガノシロサン結合のみからなるストレートシリコーン樹脂；変性シリコーン樹脂、などが好適に挙げられる。
前記ストレートシリコーン樹脂としては、例えばＫＲ２７１、ＫＲ２７２、ＫＲ２８２、ＫＲ２５２、ＫＲ２５５、ＫＲ１５２（いずれも、信越化学工業株式会社製）；ＳＲ２４００、ＳＲ２４０６、ＳＲ２４１１（いずれも、東レダウコーニングシリコーン株式会社製）などが挙げられる。
【００７８】
前記変性シリコーン樹脂としては、エポキシ変性シリコーン樹脂、アクリル変性シリコーン樹脂、フェノール変性シリコーン樹脂、ウレタン変性シリコーン樹脂、ポリエステル変性シリコーン樹脂、アルキッド変性シリコーン樹脂などが挙げられる。前記エポキシ変性シリコーン樹脂としては、例えばＥＳ−１００１Ｎ（信越化学工業株式会社製）、ＳＲ２１１５（東レダウコーニングシリコーン株式会社製）などが挙げられる。前記アクリル変性シリコーン樹脂としては、例えばＫＲ−５２０８（信越化学工業株式会社製）などが挙げられる。前記ポリエステル変性シリコーン樹脂としては、例えばＫＲ−５２０３（信越化学工業株式会社製）などが挙げられる。前記アルキッド変性シリコーン樹脂としては、例えばＫＲ−２０６（信越化学工業株式会社製）、ＳＲ２１１０（東レダウコーニングシリコーン株式会社製）などが挙げられる。前記ウレタン変性シリコーン樹脂としては、例えばＫＲ−３０５（信越化学工業株式会社製）などが挙げられる。
【００７９】
前記結着樹脂としては、上記樹脂以外にも、必要に応じてキャリア用被覆樹脂として一般的に用いられているものを使用することができ、例えば、ポリスチレン樹脂、ポリクロロスチレン樹脂、ポリ（α−メチルスチレン）樹脂、スチレン−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−ブタジエン共重合体、スチレン−塩化ビニル共重合体、スチレン−酢酸ビニル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体（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−アクリル酸フェニル共重合体等）、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体（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−メタクリル酸フェニル共重合体等）、スチレン−α−クロロアクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル−アクリル酸エステル共重合体等のスチレン系樹脂；エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、アイオノマー樹脂、ポリウレタン樹脂、ケトン樹脂、アクリル樹脂、エチレン−アクリル酸エチル共重合体、キシレン樹脂、ポリアミド樹脂、フェノール樹脂、ポリカーボネート樹脂、メラミン樹脂、フッ素系樹脂などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００８０】
−アミノシランカップリング剤−
前記被覆層は、アミノシランカップリング剤を含有することが好ましい。これにより、耐久性の良好なキャリアを得ることができる。前記アミノシランカップリング剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、下記式で表される化合物が好適に挙げられる。
【００８１】
Ｈ２Ｎ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＣＨ３）３
Ｈ２Ｎ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３
Ｈ２Ｎ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＣＨ３）２（ＯＣ２Ｈ５）
Ｈ２Ｎ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＣＨ３）（ＯＣ２Ｈ５）２
Ｈ２Ｎ（ＣＨ２）２ＮＨＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３
Ｈ２Ｎ（ＣＨ２）２ＮＨ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＣＨ３）（ＯＣＨ３）２
Ｈ２Ｎ（ＣＨ２）２ＮＨ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＣＨ３）３
（ＣＨ３）２Ｎ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＣＨ３）（ＯＣ２Ｈ５）２
（Ｃ４Ｈ９）２Ｎ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＣＨ３）３
【００８２】
前記アミノシランカップリング剤の前記被覆層における含有量は、０．００１〜３０質量％が好ましく、０．５〜１０質量％がより好ましい。前記含有量が０．００１質量％未満であると、帯電性が環境の影響を受け易く、また製品収率が低下しやすくなることがあり、３０質量％を超えると、被覆樹脂が脆くなりやすく、被覆層の耐摩耗性が低下することがある。
【００８３】
−硬質粒子−
前記被覆層を補強するため、硬質粒子を含有することが好ましい。該硬質粒子としては、金属酸化物からなる粒子が、粒子径の均一性が高く、被覆層の成分と高い親和性が得られ、被覆層の補強効果が大きいため、特に好ましい。前記金属酸化物からなる粒子としては、Ｓｉの酸化物からなる粒子、Ｔｉの酸化物からなる粒子、Ａｌの酸化物からなる粒子などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００８４】
前記硬質粒子としては、表面処理していないもの、疎水化処理など表面処理したもの全てを用いることができる。
【００８５】
前記硬質粒子の前記被覆層における含有量は、２〜７０質量％が好ましく、５〜４０質量％がより好ましい。前記硬質粒子の含有量は、粒径、比表面積によって適宜選択すればよいが、２質量％未満であると、被覆層の耐摩耗性を向上させる効果が発現しにくくなることがあり、７０質量％を超えると、硬質粒子の脱離が発生しやすくなり、経時帯電性が低下することがある。
【００８６】
前記芯材粒子の表面に被覆層を形成する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えばスプレードライ法、浸漬法、パウダーコーティング法などが挙げられる。これらの中でも、流動層型コーティング装置を用いる方法は、均一な被覆層を形成するのに特に有効である。前記芯材粒子表面の被覆層の厚みは、０．０２〜１μｍが好ましく、０．０３〜０．８μｍがより好ましい。
【実施例】
【００８７】
以下、本発明を実施例により、さらに具体的に説明する。しかしながら、本発明は下記実施例などに拘束されて限定解釈されるべきではなく、本発明は、明細書、図面に開示する範囲で解釈される。
【００８８】
（キャリア作製例１）
評価に用いたキャリアの具体的な作製例について説明する。ただし本発明で用いるキャリアは、この例に限定されるものではない。
【００８９】
Ｆｅ２Ｏ３、ＣｕＯ、及びＺｎＯからなる混合物を、湿式ボールミルを用いて粉砕物の粒子径が１μｍ以下になるように粉砕した。このようにして得られた粉砕物にポリビニルアルコールを添加し、次いで、スプレードライヤーにより造粒を行った。この造粒物を電気炉で焼成した後、解砕し、分級し、粒度調整して芯材１を得た。この芯材１の成分分析を行ったところ、Ｆｅ２Ｏ３が４６ｍｏｌ％、ＣｕＯが２７ｍｏｌ％、ＺｎＯが２７ｍｏｌ％であった。
【００９０】
次に
アクリル樹脂溶液（固形分５０ｗｔ％）                            ２１．０部
グアナミン溶液（固形分７０ｗｔ％）                                ６．４部
アルミナ粒子［０．３μｍ、固有抵抗１０１４（Ω・ｃｍ）］          ７．６部
シリコン樹脂溶液                                                ６５．０部
［固形分２３ｗｔ％（ＳＲ２４１０：東レ・ダウコーニング・シリコーン社製）］
アミノシラン                                                      １．０部
［固形分１００ｗｔ％（ＳＨ６０２０：東レ・ダウコーニング・シリコーン社製）］
トルエン                                                            ６０部
ブチルセロソルブ                                                    ６０部
をホモミキサーで１０分間分散し、アルミナ粒子を含むアクリル樹脂及びシリコン樹脂のブレンド被覆膜形成溶液を得た。
【００９１】
芯材１に対して、上記被覆膜形成溶液を芯材表面に膜厚０．１５μｍになるように流動床型コーティング装置（スピラコーター；岡田精工社製）を用いてにより塗布した。得られたキャリアを電気炉中にて１５０℃で１時間放置して焼成した。冷却後フェライト粉バルクを目開き１０６μｍの篩を用いて解砕し、キャリアを得た。結着樹脂膜厚測定は、透過型電子顕微鏡にてキャリア断面を観察することにより、キャリア表面を覆う被覆膜を観察することができるため、その膜厚の平均値をもって膜厚とした。こうして、重量平均粒径３７．５μｍのキャリア１を得た。
【００９２】
（キャリア作製例２）
芯材１の表面をプラズマ処理した後、分級し、粒度調整した芯材２を用いた以外は、キャリア製作例１と同様にして、平均被覆層厚みが０．６μｍのキャリア２を作製した。
【００９３】
（トナーバインダーの合成）
冷却管、攪拌機、及び窒素導入管を具備する反応槽中に、ビスフェノールＡエチレンオキサイド２モル付加物を７２４部、イソフタル酸を２７６部、及びジブチルチンオキサイドを２部入れ、常圧で２３０℃の条件下、８時間反応させ、更に１０〜１５ｍｍＨｇの減圧で５時間反応させた後、１６０℃まで冷却して、これに３２部の無水フタル酸を加えて２時間反応させた。
【００９４】
次に、８０℃まで冷却し、酢酸エチル中で、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（１）を得た。
【００９５】
次に、上記プレポリマー（１）を２６７部と、イソホロンジアミンを１４部、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（１）を得た。
【００９６】
上記と同様にビスフェノールＡエチレンオキサイド２モル付加物を７２４部、テレフタル酸を２７６部、常圧下２３０℃の条件下で８時間重縮合し、次に、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。
上記ウレア変性ポリエステル（１）を２００部と、上記変性されていないポリエステルＡを８００部、酢酸エチル／ＭＥＫ（１／１）混合溶剤２０００部に溶解し、混合し、トナーバインダー（１）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（１）を単離した。分析の結果、ガラス転移温度Ｔｇは６２℃であった。
【００９７】
（トナー１の作製）
＜トナー原材料１＞
トナーバインダー（１）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
（ＬｉｏｎｏｌＢｌｕｅ ＦＧ−７３５１；東洋インキ社製）
【００９８】
上記トナー原材料１を、ビーカー内で、６０℃にてＴＫ式ホモミキサーを用いて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。
【００９９】
＜トナー原材料２＞
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
【０１００】
次いで、上記トナー原材料２を、ビーカー内で均一に溶解した。その後６０℃に昇温し、ＴＫ式ホモミキサーを用いて１２０００ｒｐｍで攪拌しながら、上記トナー材料溶液を投入し１０分間攪拌した。
【０１０１】
次に、この混合液を、攪拌棒及び温度計を具備するフラスコに移し、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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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：１８００ｒｐｍ
混合時間：１５０ｓｅｃ
混合機：Ｑミキサー
【０１０４】
上記のようにしてトナー１を作製した後、本発明評価法により、トナー粒子とキャリア粒子１、２の粒子間力、及び粒子間力の分布における１０ｎＮ未満の累積頻度を測定した。測定結果を下記表１に示す。
【０１０５】
（トナー２の作製）
上記実施例のうちシリカ微粉末を全く添加しないこと以外は全く同様にしてトナー２を作成した後、本発明評価法によりトナー粒子とキャリア粒子１の粒子間力、及び粒子間力の分布における１０ｎＮ未満の累積頻度を測定した。測定結果を下記表１に示す。
【０１０６】
（トナー３の作製）
上記実施例のうちシリカ微粉末を５部添加すること以外は全く同様にしてトナー３を作成した後、本発明評価法によりトナー粒子とキャリア粒子１、２の粒子間力、及び粒子間力の分布における１０ｎＮ未満の累積頻度を測定した。測定結果を下記表１に示す。
【０１０７】
上記に示した作製法で得られたキャリア１、２とトナー１〜３を、キャリア９５部に対し、トナー５部の割合で混合し、二成分現像剤を作製した。
【０１０８】
この二成分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（粒状度評価）、及びランニング実験（飛散トナー試験）を以下に示す評価基準に基づき行った。
【０１０９】
＜粒状度＞
デジタルカラー複写機・プリンタ複合機（イマジオカラー４０００、株式会社リコー製）で画像形成を行い、下記数式で定義される粒状度（明度範囲：５０〜８０）を測定し、
その数値から下記基準により粒状度を評価した。
【０１１０】
【数１】
2012063405.tif 000004
【０１１１】
ただし、前記数式中、Ｌは平均明度、ｆは空間周波数（ｃｙｃｌｅ／ｍｍ）、ＷＳ（ｆ）は明度変動のパワースペクトラム、ＶＴＦ（ｆ）は視覚の空間周波数特性、ａ及びｂは係数を表す。
【０１１２】
〔評価基準〕
◎：０以上０．１未満
○：０．１以上０．２未満
△：０．２以上０．３未満
×：０．３以上
【０１１３】
＜ランニング時飛散トナー＞
デジタルカラー複写機・プリンタ複合機（イマジオカラー４０００、株式会社リコー製）で格子パターン画像を連続出力し、光学顕微鏡で非画像部へのトナー飛散の状態を観察、評価し、良好を「○」、不良を「×」としてランク付けした。
【０１１４】
画像評価結果、及びランニング実験評価結果を、下記表１に示す。
【０１１５】
【表１】
2012063405.tif 000005
【０１１６】
以上の実施例により具体例を挙げて説明した本発明にかかる静電荷現像用現像剤の評価方法によれば、地汚れや飛散トナー発生を防止し、高品質の画像を得るために必要な、トナーとキャリアとを評価することができ、また、該評価方法による評価基準を満たす静電荷現像剤用現像剤が得られることがわかった。
なお、トナー２とキャリア１とで構成された静電荷現像用現像剤の例では、粒子間力の平均値が１０〜７０ｎＮの範囲から外れ、粒子間力の分布における１０ｎＮ未満の累積頻度が３０％以下の範囲を満たしているが、所望の粒状度が得られていない。これは上述したように、少なくとも１０ｎＮ未満の累積頻度が３０％以下の範囲を満たすことで、所望の特性を得る上で高次元化がなされているものの、粒子間力の平均値との関係で、これが充分に達成されてはいないということを示している。従って、トナー２とキャリア１とで構成された静電荷現像用現像剤の例は所期の目的を達成するものではないものの、この例が示すことは、粒子間力の平均値が１０〜７０ｎＮの範囲から外れ、且つ、粒子間力の分布における１０ｎＮ未満の累積頻度が３０％以下の範囲を満たす静電荷現像用現像剤が、所期の目的を達成し得ないもの即ち本発明の効果を奏しないものであると言うこととは必ずしも同義ではない。
【符号の説明】
【０１１７】
１  デジタルマイクロスコープ
２  モニター
３  マイクロマニピュレータ
４  Ｘ−Ｙステージ
５  マイクロマニピュレータターミナル
６  トナー付着針
７  接着剤塗布用針
８  探針
９  トナー
１０  プレート
２２  キャリア粒子
２３  トナー粒子
２４  探針
２５  ピエゾスキャナー
２６  レーザー出射源
２７  ミラー
２８  検出部
２９  平面状基板
２１  試料台
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１１８】
【特許文献１】特開２００７−１５６０８２号公報
【図１】
2012063405.tif 000006
【図２】
2012063405.tif 000007
【図３】
2012063405.tif 000008