JP2011170127A - トナーの評価方法および該方法を用いたトナーの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】導電性を有する基板に固定された、少なくとも樹脂と顔料からなるトナーの表面電位をSPM(Scanning Probe Microscope)法により評価する方法において、前記トナーを含む前記導電性を有する基板上の定められた範囲におけるトナーの表面電位を測定し、得られた測定値を基にトナー表面電位と導電性を有する基板の表面電位との差の頻度を求め、さらに前記トナー表面電位と導電性を有する基板の表面電位との差と、前記頻度との積を求める。
【選択図】図4
Description
ドットの再現性は、トナーや現像剤の帯電量や流動性の影響を受け、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。
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、トナー構造が微細かつ複雑化しており、作製時の精密な制御が必要となってきている。
(1)導電性を有する基板に固定され、少なくとも樹脂と顔料からなるトナーの表面電位をSPM(Scanning Probe Microscope)法によりトナーの表面電位を評価するトナーの評価方法であって、前記トナーを含む前記導電性を有する基板上の定められた範囲におけるトナーの表面電位を測定し、得られた測定値を基にトナー表面電位と導電性を有する基板の表面電位との電位差の頻度を求め、さらに前記トナー表面電位と導電性を有する基板の表面電位との差と、前記頻度との積を求めることを特徴とする。
(2)前記(1)に記載のトナーの評価方法において、前記トナーを含む該導電性を有する基板上の10μm×10μmの範囲におけるトナー表面電位と該導電性を有する基板の表面電位との差が−10 V〜10 Vの範囲で測定を行うことを特徴とする。
(3)前記(1)または(2)に記載のトナーの評価方法において、前記トナーを含む該導電性を有する基板上の定められた範囲の表面電位を測定する際のスキャンレートが0.01〜2Hzの範囲で行うことを特徴とする。
(4)前記(1)乃至(3)のいずれかに記載のトナーの評価方法において、前記SPM法による測定が、走査型ケルビンフォース法を用いることを特徴とする。
(5)前記(1)乃至(4)のいずれかに記載のトナーの評価方法において、前記トナー表面電位と導電性を有する基板の表面電位との差と、前記頻度の積算値から前記トナーの表面電位の最小ピーク値を求め、前記最小ピーク値を用いて該トナーの評価を行うことを特徴とする。
(6)前記(1)乃至(5)のいずれかに記載の評価方法を用いるトナーの製造方法を特徴とする。
次に、SPM装置上のステージに設置された導電性基板上の試料をマイクロスコープ等で観察して評価対象のトナーを選択する。そして、SPM測定領域のほぼ中央にくるように位置を調整してから、該トナーを含む該導電性を有する基板上の定められた範囲の表面電位を測定する。このときの測定範囲はトナーサイズにあわせて調整することが可能である。
・樹脂:ポリエステル樹脂 100重量部
(ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物、テレフタル酸、コハク酸誘導体から合成されたポリエステル)
・着色剤:銅フタロシアニンブルー顔料 3.5重量部
(C.I.ピグメントブルー15:3、Lionol Blue FG−7351:東洋インキ社製)
・帯電制御剤:サリチル酸亜鉛塩 5重量部
(ボントロンE−84、オリエント化学社製)
・離型剤:低分子量ポリエチレン 5重量部
上記原材料をミキサーで充分に混合し、その後、2軸押出し機を用いて、バレル温度100℃、混練機回転数120rpmで溶融混練した。
得られた混練物を圧延冷却後に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て、トナー1を得た。
トナーの作製例1と全く同じ方法で得られたトナー母体粒子100重量部に対して、以下の混合機を用い下記の混合条件にて添加剤を混合し、トナー2を作製した。
添加剤:シリカ微粉末(R972;日本アエロジル社製) 0.5重量部
混合機:θコンポーザ
混合回転数:1500rpm
混合時間:150sec
トナーの作製例1と全く同じ方法で得られたトナー母体粒子100重量部に対して、以下の混合機を用い下記の混合条件にて添加剤を混合し、トナー3を作製した。
添加剤:シリカ微粉末(R972;日本アエロジル社製) 1.5重量部
混合機:θコンポーザ
混合回転数:1500rpm
混合時間:150sec
次に、同時に得られる測定範囲内の高さ情報を元にして、マッピングされた表面電位データからトナー表面部分にあたる表面電位を抜き出し、トナーの表面電位と導電性を有する基板の表面電位との差の頻度を求めた。トナー1〜トナー3によるトナーの表面電位と導電性を有する基板の表面電位の差と頻度との結果を、表1に示す。なお前記した表面電位データの所定の表面電位での区切り(表面電位差の区分( V))と、その代表値( V)を、それぞれ表1の第一の欄と第二の欄に示す。
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なった。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の成分分析を行なったところ、Fe2O3が46mol%、CuOが27mol%、ZnOが27mol%であった。
(被覆膜形成材料)
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
上記被覆膜形成材料をホモミキサーで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をブレンドした被覆膜形成溶液を得た。
トナー1〜3と上記キャリアを用い、キャリア100重量部に対しトナー7重量部を容器が転動して攪拌される型式のターブラミキサーを用いて均一混合し現像剤を作製した。
Claims (6)
- 導電性を有する基板に固定された、少なくとも樹脂と顔料からなるトナーの表面電位をSPM(Scanning Probe Microscope)法により評価する方法において、
前記トナーを含む前記導電性を有する基板上の定められた範囲におけるトナーの表面電位を測定し、得られた測定値を基にトナー表面電位と導電性を有する基板の表面電位との差の頻度を求め、さらに前記トナー表面電位と導電性を有する基板の表面電位との差と、前記頻度との積を求めることを特徴とするトナーの評価方法。 - 前記トナーを含む該導電性を有する基板上の10μm×10μmの範囲におけるトナー表面電位と該導電性を有する基板の表面電位との差が−10 V〜10 Vの範囲で測定を行うことを特徴とする請求項1に記載のトナーの評価方法。
- 前記トナーを含む該導電性を有する基板上の定められた範囲の表面電位を測定する際のスキャンレートが0.01〜2Hzの範囲で行うことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のトナーの評価方法。
- 前記SPM法による測定が、走査型ケルビンフォース法を用いることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載のトナーの評価方法。
- 前記トナー表面電位と導電性を有する基板の表面電位との差と、前記頻度との積から前記トナーの表面電位の最小ピーク値を求め、前記最小ピーク値を用いて該トナーの評価を行うことを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載のトナーの評価方法。
- 請求項1乃至5のいずれかに記載の評価方法を用いることを特徴とするトナーの製造方法。
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