JP4244206B2 - 静電荷像現像用トナー評価方法及び製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、一成分現像又は二成分現像装置に用いる静電荷像現像用トナー評価方法及び製造方法に関する。
特許文献１には、重合トナーにおいて、樹脂の分離構造で表面に適当な凹凸を持たせる発明が開示されている。球状トナーは添加剤を添加しても、その特性が劣化し易く耐久性に問題があった。その解決手段として、重合途中での温度変化によりトナー表面の凹凸を変化させ、表面形状をコントロールして解決したものである。しかし、この発明ではトナー表面の周期性に関しては規定しておらず、ランダムな表面性でも良いことになり高画質には適していない。
また、特許文献２には、静電潜像担持体と現像剤担持体との間に振動電界を作用させて現像を行なう方法において、トナーの表面形状性をＤ／ｄ５０（Ｄ：トナーの形状を球と仮定した時のＢＥＴ比表面積からの換算粒径、ｄ５０：粒径別相対重量分布の５０％相当粒径）という数値で表して、その数値を規定した発明が開示されている。これは現像領域でのトナーの移動性を良くすることを狙ったものである。しかし、この表面形状性の規定の仕方では、表面性の周期性に関しては述べていないので、トナー間にバラツキが生じ、高画質を実現することが難しい。
これに対し本発明では、トナーの表面形状を直接測定した結果、トナー粒子表面の凹凸の周期性が流動性に非常に重要であることが分かり、それを利用してトナーを評価し製造することにしたものである。これにより、現像域でのトナーの流動性を向上させ、均一なトナーブラシを実現でき、ドット再現性の優れた高画質を得ることができる。
また、特許文献２には、静電潜像担持体と現像剤担持体との間に振動電界を作用させて現像を行なう方法において、トナーの表面形状性をＤ／ｄ５０（Ｄ：トナーの形状を球と仮定した時のＢＥＴ比表面積からの換算粒径、ｄ５０：粒径別相対重量分布の５０％相当粒径）という数値で表して、その数値を規定した発明が開示されている。これは現像領域でのトナーの移動性を良くすることを狙ったものである。しかし、この表面形状性の規定の仕方では、表面性の周期性に関しては述べていないので、トナー間にバラツキが生じ、高画質を実現することが難しい。
これに対し本発明では、トナーの表面形状を直接測定した結果、トナー粒子表面の凹凸の周期性が流動性に非常に重要であることが分かり、それを利用してトナーを評価し製造することにしたものである。これにより、現像域でのトナーの流動性を向上させ、均一なトナーブラシを実現でき、ドット再現性の優れた高画質を得ることができる。
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又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、非常に重要な技術であるとされている。
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及び評価が必要となっている。
本発明は、トナー粒子の表面形状をＳＰＭ法により測定し、安定した流動性の得られる表面形状を規定することにより、ドット再現性の良い高画質が得られるようにした静電荷像現像用トナー評価方法及び製造方法の提供を目的とする。
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、非常に重要な技術であるとされている。
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及び評価が必要となっている。
本発明は、トナー粒子の表面形状をＳＰＭ法により測定し、安定した流動性の得られる表面形状を規定することにより、ドット再現性の良い高画質が得られるようにした静電荷像現像用トナー評価方法及び製造方法の提供を目的とする。
上記課題は、次の１）〜４）の発明によって解決される。
１） 少なくとも樹脂と顔料からなる粉体の表面に添加剤を付着又は固着させたトナー粉体の表面形状をＳＰＭ法により測定し、５００ｎｍ×５００ｎｍのエリアの凸部高さ面積分布において、凸部占有面積が５％のときの凸部高さが６０〜２００ｎｍになるような構造であるかどうかを評価することを特徴とする静電荷像現像用トナー評価方法。
２） 少なくとも樹脂と顔料からなる粉体の表面に添加剤を付着又は固着させたトナー粉体の表面形状をＳＰＭ法により測定し、５００ｎｍ×５００ｎｍのエリアの凸部高さ面積分布において、凸部占有面積が２０％のときの凸部高さが５０〜１６０ｎｍになるような構造であるかどうかを評価することを特徴とする１）記載の静電荷像現像用トナー評価方法。
３） 少なくとも樹脂と顔料からなる粉体の表面形状をＳＰＭ法により測定し、５００ｎｍ×５００ｎｍのエリアの凸部高さ面積分布において、凸部占有面積が５％のときの凸部高さが１０〜５０ｎｍになるような構造であるかどうかを評価することを特徴とする１）又は２）記載の静電荷像現像用トナー評価方法。
４） １）〜３）の何れかに記載の評価方法を用いて評価しつつ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。
１） 少なくとも樹脂と顔料からなる粉体の表面に添加剤を付着又は固着させたトナー粉体の表面形状をＳＰＭ法により測定し、５００ｎｍ×５００ｎｍのエリアの凸部高さ面積分布において、凸部占有面積が５％のときの凸部高さが６０〜２００ｎｍになるような構造であるかどうかを評価することを特徴とする静電荷像現像用トナー評価方法。
２） 少なくとも樹脂と顔料からなる粉体の表面に添加剤を付着又は固着させたトナー粉体の表面形状をＳＰＭ法により測定し、５００ｎｍ×５００ｎｍのエリアの凸部高さ面積分布において、凸部占有面積が２０％のときの凸部高さが５０〜１６０ｎｍになるような構造であるかどうかを評価することを特徴とする１）記載の静電荷像現像用トナー評価方法。
３） 少なくとも樹脂と顔料からなる粉体の表面形状をＳＰＭ法により測定し、５００ｎｍ×５００ｎｍのエリアの凸部高さ面積分布において、凸部占有面積が５％のときの凸部高さが１０〜５０ｎｍになるような構造であるかどうかを評価することを特徴とする１）又は２）記載の静電荷像現像用トナー評価方法。
４） １）〜３）の何れかに記載の評価方法を用いて評価しつつ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。
以下、上記本発明について詳しく説明する。
本発明者らは、少なくとも樹脂と顔料からなる粉体の表面に添加剤を付着又は固着させ、粉体表面形状をＳＰＭ法により測定し、５００ｎｍ×５００ｎｍのエリアの凸部高さ面積分布において凸部占有面積が５％になるのときの高さが６０〜２００ｎｍの範囲内となるような構造とすることにより、ドット再現性の良い高画質の得られる静電荷像現像用トナーが得られることを見出した。
ＳＰＭ（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｐｒｏｂｅ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）法は、先端１０ｎｍφ位の探針を走査して、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である。非常に分解能が高く、探針の走査方向（Ｘ方向）に対するＺ方向の凹凸形状の測定ができる。
本発明者らは、少なくとも樹脂と顔料からなる粉体の表面に添加剤を付着又は固着させ、粉体表面形状をＳＰＭ法により測定し、５００ｎｍ×５００ｎｍのエリアの凸部高さ面積分布において凸部占有面積が５％になるのときの高さが６０〜２００ｎｍの範囲内となるような構造とすることにより、ドット再現性の良い高画質の得られる静電荷像現像用トナーが得られることを見出した。
ＳＰＭ（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｐｒｏｂｅ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）法は、先端１０ｎｍφ位の探針を走査して、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である。非常に分解能が高く、探針の走査方向（Ｘ方向）に対するＺ方向の凹凸形状の測定ができる。
本発明者らは、トナー粒子表面をＳＰＭの探針で走査させ、トナー粒子表面の凹凸形状測定を行なった（図１参照）。その結果、良好な流動性を示すトナー粒子の場合には、図２のような凸部高さ面積分布（面分析による凹凸の高さ分布）になることが分かった。図２の横軸は占有面積率を示し、縦軸は凹凸高さ（深さ方向を＋にしているため、−符号で数値の大きい方が高くなる）を示す。また５００ｎｍ×５００ｎｍのエリアにおいて凸部占有面積が５％になるときの高さと流動性の関係を調べた結果、図３のようになった。凸部占有面積が５％になるときの高さとは、種々の高さの凹凸を有する粒子表面を一定の高さで平面的に切断した際に、該切断された凸部の切断面の面積の総和がエリア面積の５％を占めるときの高さである。流動性の評価は円錐ロータ装置を用いて行なった。本装置は、粉体相中に円錐ロータを回転させながら、侵入させたり（下降）引抜いたり（上昇）し、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。その結果、トナー粒子表面において、５００ｎｍ×５００ｎｍの面積の５％になるのときの高さが６０〜２００ｎｍのの範囲内となる場合にトルクが小さくなり流動性が良くなることが分かった。６０ｎｍより低い場合には粒子間の付着力を小さくすることが出来ないためにトルクが大きくなり流動性は悪くなった。また、２００ｎｍより高くなると凹凸による粒子間の摩擦成分が大きくなり流動性が悪くなった。流動性にはランダムな周期の凹凸が効いているように考えられるが、ある程度規則的で適度な凸部を持つことが非常に重要で、花粉などが非常に流動性が良いのは規則的な凹凸を有しているためと考えられている。このように規則的で適度な凸部があれば、部分的に粒子の変形や粒子表面に吸着物が存在しても動き易さへの影響は小さくなる。
本発明では、トナー粒子表面の５００ｎｍ×５００ｎｍのエリアをＳＰＭ法により繰返し測定し規則的な凹凸を評価した。エリア内での凹凸の分布を評価することにより、従来行なわれていた線分析の場合よりも精度が高くなり、実際の流動性等の特性に対応した評価が可能になった。トナーの体積平均粒径が４〜８μｍと小さいため、探針をトナー粒子表面の一部に近づけたり接触させたりして測定するＳＰＭ法では、評価面積は、５００ｎｍ×５００ｎｍが最適である。評価面積が１０００ｎｍ×１０００ｎｍより大きくなると凹凸の周期の評価が粗くなるし、トナー粒子表面の湾曲補正をしたりする必要が出てきたりして問題となる。評価面積が１００ｎｍ×１００ｎｍより小さくなると、細かすぎて最適な凹凸周期の評価ができなくなるし、測定回数も増やす必要が出てきて問題となる。
更に、トナー粒子表面の凸部の高さの条件は、５００ｎｍ×５００ｎｍのエリアの凸部高さ面積分布において凸部占有面積が２０％になるのときの高さが５０〜１６０ｎｍの範囲内となるようにすることが好ましい。５０ｎｍより低い場合には粒子間の付着力を小さくし難く流動性が悪くなり易いし、凸部が１６０ｎｍより高くなると粒子間の摩擦成分が大きくなり流動性が悪くなり易い。
更に、トナー粒子表面の凸部の高さの条件は、５００ｎｍ×５００ｎｍのエリアの凸部高さ面積分布において凸部占有面積が２０％になるのときの高さが５０〜１６０ｎｍの範囲内となるようにすることが好ましい。５０ｎｍより低い場合には粒子間の付着力を小さくし難く流動性が悪くなり易いし、凸部が１６０ｎｍより高くなると粒子間の摩擦成分が大きくなり流動性が悪くなり易い。
このような構造を作るのは、今までの異形粒子等では難しい部分があったが、最近の粉体を作る方式では粒子を球形化する技術が進んでおり、球状に近い粒子表面を微粒子で表面処理することにより、ある程度の規則的な周期の凹凸を持つ構造が可能になる。微粒子を添加する前の粉体（母体）では、球状に近い表面の５００ｎｍ×５００ｎｍのエリアの凸部高さ面積分布において凸部占有面積が５％になるときの高さが１０〜５０ｎｍの範囲内であるものが好ましい。粉体（母体）の表面が凹凸の激しい粗い表面を持っていると、微粒子の添加処理を行なっても表面形状をコントロールすることが容易でなく、最適な構造を作り出すことが難しい。よって微粒子の添加処理は粉体（母体）の形状によって影響されるが、粉体（母体）の平均円形度が０．９〜０．９９である球形に近い場合に微粒子の添加処理の効果に優れ、ドット再現性に優れた高画質化を実現できる。円形度が０．９未満では最適構造の効果は小さい。
トナー粒子表面の形状は、添加剤の微粒子の種類、粒径、添加する際の混合条件や固着注入条件によってコントロールできる。
添加する微粒子の種類は無機微粉体が最適であり、その体積平均粒径は１０〜２００ｎｍの小さい粒径のものが最適である。１０ｎｍより小さい粒径の場合には凹凸の効果を作り出すことが難しく、２００ｎｍより大きい粒径の場合には適正な凹凸を作り出すことが難しくなる。体積平均粒径１０〜１００ｎｍの無機微粉体と体積平均粒径１００〜２００ｎｍの他の無機微粉体を組合せて樹脂と顔料からなる粉体（母体）の表面に付着又は固着させても良い。
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。更に、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、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が挙げられる。
添加する微粒子の種類は無機微粉体が最適であり、その体積平均粒径は１０〜２００ｎｍの小さい粒径のものが最適である。１０ｎｍより小さい粒径の場合には凹凸の効果を作り出すことが難しく、２００ｎｍより大きい粒径の場合には適正な凹凸を作り出すことが難しくなる。体積平均粒径１０〜１００ｎｍの無機微粉体と体積平均粒径１００〜２００ｎｍの他の無機微粉体を組合せて樹脂と顔料からなる粉体（母体）の表面に付着又は固着させても良い。
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。更に、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、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が挙げられる。
無機微粉体の添加量は、トナーに対して０．１〜５重量％が好ましい。０．１重量％未満では、トナー流動性を改善する効果が乏しくなり、５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易い傾向がある。
また、少なくとも樹脂と顔料からなる粉体（母体）の表面に電荷制御剤（帯電制御剤）を付着又は固着させて、粉体表面形状が適正な凹凸を持つようにしても良い。その体積平均粒径は１０〜２００ｎｍの小さい粒径のものが最適である。１０ｎｍより小さい粒径の場合には凹凸の効果を作り出すことが難しく、２００ｎｍより大きい粒径の場合には適正な凹凸を作り出すことが難しくなる。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て用いても良い。
また、少なくとも樹脂と顔料からなる粉体（母体）の表面に電荷制御剤（帯電制御剤）を付着又は固着させて、粉体表面形状が適正な凹凸を持つようにしても良い。その体積平均粒径は１０〜２００ｎｍの小さい粒径のものが最適である。１０ｎｍより小さい粒径の場合には凹凸の効果を作り出すことが難しく、２００ｎｍより大きい粒径の場合には適正な凹凸を作り出すことが難しくなる。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て用いても良い。
添加する際の混合又は固着注入条件としては、主に混合回転数によってトナー粒子表面の形状が制御されること、即ち混合回転数は粉体（母体）表面に微粉体を付着させる力を制御できることから混合回転数が重要である。混合回転数は１０００〜６０００ｒｐｍが最適である。１０００ｒｐｍより低い場合には微粉体が粉体（母体）表面に非常に弱い力で付着するような形になり、表面形状の安定さが失われ、トナー飛散、機内汚染等が生じ易くなる。また６０００ｒｐｍより高い場合には、添加された微粉体が粉体（母体）表面内部に食込むと共に、表面の凹凸がならされて凹凸が小さくなり流動性は逆に悪くなる。
これらの混合条件は混合機の種類によって異なる。特に、注入が可能な混合機の場合には、粉体（母体）と微粉体との間に働くエネルギーが微粉体に加わり易い条件にあるので、細かく最適な条件を調整する必要がある。
これらの混合条件は混合機の種類によって異なる。特に、注入が可能な混合機の場合には、粉体（母体）と微粉体との間に働くエネルギーが微粉体に加わり易い条件にあるので、細かく最適な条件を調整する必要がある。
最適な凹凸を持つ構造について図４にモデルを示す。微粉体が粉体（母体）表面に完全に１層又は２層付着した場合には本発明の目的を達成できない（図４−イ、ニ）。つまり、細かい微粉体により粒子表面が覆われているため適正な大きさの凸部及び大きな周期構造が実現できない。この適正な大きさの凸部を持つ大きな周期構造は、粉体（母体）表面に微粉体が整数層ではなく、１．０５層≦微粉体層≦１．２層付着した場合に実現できる（例えば図４−ロ、ハ参照）。同様に、０．０５層≦微粉体層≦０．２層（図示せず）、又は、２．０５層≦微粉体層≦２．２層（例えば図４−ホ参照）、又は、３．０５層≦微粉体層≦３．２層（図示せず）の条件を満足する場合も最適な凹凸を持つ構造を実現できる。しかし、０．０５層≦微粉体層≦０．２層の場合には、微粉体以外の粉体（母体）の表面が殆どを占めているため、粉体（母体）同士の接触回数が増え、他の場合より流動性は悪くなる。以上のように、粉体（母体）表面への微粉体の適切な堆積構造により、適正な大きさの凸部と大きい周期を持たせることができる。即ち、１．０５層≦微粉体層≦１．２層、又は２．０５層≦微粉体層≦２．２層、又は３．０５層≦微粉体層≦３．２層の条件を満足するような微粉体の量を仕込んで、微粉体の堆積構造がならされて平均化されないような混合条件で混合させれば実現できる。しかし、混合条件が不充分で、粉体（母体）表面に微粉体が均一に覆われないような混合条件（＝不均一に覆われてしまう混合条件）では実現できない。つまり、混合回転数は１０００ｒｐｍ〜６０００ｒｐｍの最適な混合条件で実施する必要がある。また、微粉体層が４層以上の場合には、微粉体層の部分的な剥がれ、飛散現象などが生じ、安定性に問題が生じるので適していない。なお、本構造は最適構造を説明するためのモデル構造であり、本発明を限定するものではない。
本発明により得られるトナーは、高画質画像を実現するために、体積平均粒径４〜８μｍ、好ましくは５〜７μｍとする。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易く、人体への影響も懸念される。また８μｍを超えると、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。
本発明により得られるトナーを用いる現像剤は、高画質画像を実現するために、キャリアの体積平均粒径が２０〜７０μｍであることが好ましい。この範囲では、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。しかし、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易く、更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難くなる。また、７０μｍを超える場合には、細かい画像再現性が悪くなり、高画質は得られない。
本発明により得られるトナーを用いる現像剤は、高画質画像を実現するために、キャリアの体積平均粒径が２０〜７０μｍであることが好ましい。この範囲では、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。しかし、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易く、更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難くなる。また、７０μｍを超える場合には、細かい画像再現性が悪くなり、高画質は得られない。
トナー及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。
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。
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。
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。
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、更にＣ群に示したような３価以上のアルコール或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。
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、又はこれらの酸無水物又は低級アルコールのエステル等。
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。
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。
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、又はこれらの酸無水物又は低級アルコールのエステル等。
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、若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。
樹脂は、結晶性ポリエステルを用いても良い。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。従って、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。
本発明により得られるトナーおいて、低温定着性を発現させ、耐ホットオフセット性を確保するための結晶性ポリエステルの含有量は、トナー中の樹脂及び離型剤の合計量に対して１〜５０重量％であり、離型剤の含有量は２〜１５重量％である。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％を超えるとホットオフセット性が悪化する。また、離型剤の含有量が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％を超えるとトナー流動性の低下が生じる。
樹脂は、結晶性ポリエステルを用いても良い。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。従って、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。
本発明により得られるトナーおいて、低温定着性を発現させ、耐ホットオフセット性を確保するための結晶性ポリエステルの含有量は、トナー中の樹脂及び離型剤の合計量に対して１〜５０重量％であり、離型剤の含有量は２〜１５重量％である。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％を超えるとホットオフセット性が悪化する。また、離型剤の含有量が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％を超えるとトナー流動性の低下が生じる。
結晶性ポリエステル樹脂の分子構造については特に限定されないが、結晶性及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−ヘキサンジオール又は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、コハク酸又は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。
［−Ｏ−ＣＯ−ＣＲ１＝ＣＲ２−ＣＯ−Ｏ−（ＣＨ２）ｎ−］ｍ ………（１）
（式中、ｎ、ｍは繰り返し単位の数、Ｒ１、Ｒ２は炭化水素基である。）
また、ポリエステル樹脂の結晶性及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。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方が望ましく、８０〜１３０℃の範囲にあることが好ましい。Ｔｇが８０℃未満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易くなり、１３０℃を超える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。なお、Ｔｇは、ＤＳＣによる２ｎｄ昇温時の吸熱ピーク温度である。
［−Ｏ−ＣＯ−ＣＲ１＝ＣＲ２−ＣＯ−Ｏ−（ＣＨ２）ｎ−］ｍ ………（１）
（式中、ｎ、ｍは繰り返し単位の数、Ｒ１、Ｒ２は炭化水素基である。）
また、ポリエステル樹脂の結晶性及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。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方が望ましく、８０〜１３０℃の範囲にあることが好ましい。Ｔｇが８０℃未満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易くなり、１３０℃を超える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。なお、Ｔｇは、ＤＳＣによる２ｎｄ昇温時の吸熱ピーク温度である。
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。
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。
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。
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。
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。
これらの顔料は１種又は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。
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。
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。
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。
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。
これらの顔料は１種又は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。
電荷制御剤は、添加剤とは別に、少なくとも樹脂と顔料からなる粉体（母体）粒子内部に配合（内添）しても良い。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を、単独或いは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。
また、本発明により得られるトナーには、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、モンタンワックス及びその誘導体、パラフィンワックス及びその誘導体、ポリオレフィンワックス及びその誘導体、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。６５℃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易くなり、９０℃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易くなる場合がある。
離型剤等の分散性を向上させるなどの目的の為に分散剤を加えても良い。分散剤としては、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種以上混合したものでも良い。分散剤の添加量は、樹脂１００部に対して１０部以下が適している。１０部より多くしてもＷＡＸの分酸性の効果は見られず、逆に定着性や画像再現性が悪くなる。
トナーを正電荷性に制御するものとして、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を、単独或いは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。
また、本発明により得られるトナーには、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、モンタンワックス及びその誘導体、パラフィンワックス及びその誘導体、ポリオレフィンワックス及びその誘導体、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。６５℃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易くなり、９０℃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易くなる場合がある。
離型剤等の分散性を向上させるなどの目的の為に分散剤を加えても良い。分散剤としては、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種以上混合したものでも良い。分散剤の添加量は、樹脂１００部に対して１０部以下が適している。１０部より多くしてもＷＡＸの分酸性の効果は見られず、逆に定着性や画像再現性が悪くなる。
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。
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又は染料、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、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、切断する。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、上記最適な混合条件で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又は固着させる。この混合工程後、所定の粒子構造になっているかどうかを評価するために、トナー粒子の表面形状をＳＰＭ法を用いて評価する。評価の結果、その数値が予め定めた設定範囲に入っていた場合、風篩工程へ回し、２５０メッシュ以上の篩を通過させ、粗大粒子、凝集粒子を除去した後、試料を充填工程へ回し、本発明に係るトナーを得る。
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又は染料、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、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、切断する。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、上記最適な混合条件で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又は固着させる。この混合工程後、所定の粒子構造になっているかどうかを評価するために、トナー粒子の表面形状をＳＰＭ法を用いて評価する。評価の結果、その数値が予め定めた設定範囲に入っていた場合、風篩工程へ回し、２５０メッシュ以上の篩を通過させ、粗大粒子、凝集粒子を除去した後、試料を充填工程へ回し、本発明に係るトナーを得る。
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。例えば本発明に係るトナーは、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共に、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。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。
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。
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又は固着させる。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。更にその後、無機微粒子などからなる添加剤を粒子表面に付着又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易くなる。
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、粒子同士又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）、自動乳鉢などが挙げられる。
この混合工程後、所定の粒子構造になっているかどうか評価するために、トナー粒子の表面形状をＳＰＭ法を用いて評価する。
評価の結果、その数値が予め定めた設定範囲に入っていた場合、風篩工程へ回し、２５０メッシュ以上の篩を通過させ、粗大粒子、凝集粒子を除去した後、試料を充填工程へ回し、本発明に係るトナーを得る。
また、ＳＰＭ法を用いた本評価法は、造粒後の検査、風力分級後の検査、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。
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、粒子同士又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）、自動乳鉢などが挙げられる。
この混合工程後、所定の粒子構造になっているかどうか評価するために、トナー粒子の表面形状をＳＰＭ法を用いて評価する。
評価の結果、その数値が予め定めた設定範囲に入っていた場合、風篩工程へ回し、２５０メッシュ以上の篩を通過させ、粗大粒子、凝集粒子を除去した後、試料を充填工程へ回し、本発明に係るトナーを得る。
また、ＳＰＭ法を用いた本評価法は、造粒後の検査、風力分級後の検査、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。
本発明により得られるトナーを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。
本発明により得られるトナーは、接触又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ができる。接触又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、本発明により得られるトナーは、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でき、ドット再現性の良い現像が可能となる。
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や供給ローラを設けた現像方式に用いることができる。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。
しかし、本発明により得られるトナーを用いると、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、常に安定した現像ローラ上へのトナー搬送が可能となり、かつトナー層の均一薄層化が容易に実現できる。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）。
本発明により得られるトナーは、接触又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ができる。接触又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、本発明により得られるトナーは、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でき、ドット再現性の良い現像が可能となる。
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や供給ローラを設けた現像方式に用いることができる。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。
しかし、本発明により得られるトナーを用いると、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、常に安定した現像ローラ上へのトナー搬送が可能となり、かつトナー層の均一薄層化が容易に実現できる。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）。
本発明により得られる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画像形成装置に装着して、画像形成が行なわれる。
また、本発明により得られるトナーを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。磁性体の体積平均粒径は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、１０〜７０重量部であることが好ましい。
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画像形成装置に装着して、画像形成が行なわれる。
また、本発明により得られるトナーを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。磁性体の体積平均粒径は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、１０〜７０重量部であることが好ましい。
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或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、或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体積平均粒径は２０〜７０μｍが好ましい。
キャリア表面の被覆材料としては、アミノ系樹脂、例えば尿素−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ユリア樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。またポリビニル及びポリビニリデン系樹脂、例えばアクリル樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリスチレン樹脂及びスチレンアクリル共重合樹脂等のポリスチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル等のハロゲン化オレフィン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂及びポリブチレンテレフタレート樹脂等のポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリ弗化ビニル樹脂、ポリ弗化ビニリデン樹脂、ポリトリフルオロエチレン樹脂、ポリヘキサフルオロプロピレン樹脂、弗化ビニリデンとアクリル単量体との共重合体、弗化ビニリデンと弗化ビニルとの共重合体、テトラフルオロエチレンと弗化ビニリデンと非弗化単量体とのターポリマー等のフルオロターポリマー、及びシリコーン樹脂等が使用できる。また必要に応じて、導電粉等を被覆樹脂中に含有させてもよい。導電粉としては、金属粉、カーボンブラック、酸化チタン、酸化錫、酸化亜鉛等が使用できる。これらの導電性微粒子は、平均粒子径１μｍ以下のものが好ましい。平均粒子径が１μｍよりも大きくなると、電気抵抗の制御が困難になる。
キャリア表面の被覆材料としては、アミノ系樹脂、例えば尿素−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ユリア樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。またポリビニル及びポリビニリデン系樹脂、例えばアクリル樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリスチレン樹脂及びスチレンアクリル共重合樹脂等のポリスチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル等のハロゲン化オレフィン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂及びポリブチレンテレフタレート樹脂等のポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリ弗化ビニル樹脂、ポリ弗化ビニリデン樹脂、ポリトリフルオロエチレン樹脂、ポリヘキサフルオロプロピレン樹脂、弗化ビニリデンとアクリル単量体との共重合体、弗化ビニリデンと弗化ビニルとの共重合体、テトラフルオロエチレンと弗化ビニリデンと非弗化単量体とのターポリマー等のフルオロターポリマー、及びシリコーン樹脂等が使用できる。また必要に応じて、導電粉等を被覆樹脂中に含有させてもよい。導電粉としては、金属粉、カーボンブラック、酸化チタン、酸化錫、酸化亜鉛等が使用できる。これらの導電性微粒子は、平均粒子径１μｍ以下のものが好ましい。平均粒子径が１μｍよりも大きくなると、電気抵抗の制御が困難になる。
また、前述したように本発明に係る二成分現像剤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。
また、本発明に係る現像剤には、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；或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；或いは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、本発明に係る現像剤には、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；或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；或いは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。
本発明によれば、トナー粒子の表面形状をＳＰＭ法により測定し、安定した流動性の得られる表面形状を規定することにより、ドット再現性の良い高画質が得られる静電荷像現像用トナー評価方法及び該トナーの安定な製造方法を提供できる。
以下、実施例及び比較例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により何ら限定されるものではない。なお、今回はトナー組成、トナー作製法、混合条件を変化したトナーを作製し、トナー粒子表面形状をＳＰＭ法を用いて評価し、トナーの流動性を円錐ロータ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。円錐ロータ装置の評価条件は下記のようになり、円錐ロータがトナー相中に２０ｍｍ侵入したときのトルク値を測定した。また、添加剤で処理する前の粉体（母体）の円形度は、フロー式粒子像分析装置ＦＰＩＡ−１０００（東亜医用電子株式会社製）により平均円形度として計測した。
・トナー相の空間率 ：０．５３
・円錐ロータの頂角 ：６０°
・円錐ロータの回転数 ：１ｒｐｍ
・円錐ロータの侵入速度：５ｍｍ／ｍｉｎ
なお、以下の配合における部数は全て重量部である。
・トナー相の空間率 ：０．５３
・円錐ロータの頂角 ：６０°
・円錐ロータの回転数 ：１ｒｐｍ
・円錐ロータの侵入速度：５ｍｍ／ｍｉｎ
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―
下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した後、旋回式風力分級装置を用いて、体積平均粒径が６．５μｍの粒度分布に分級した。
・樹脂 ポリエステル樹脂 １００部
・着色剤 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） ３．５部
・電荷制御剤 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
次に、上記母体着色粒子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（体積平均粒径：２０ｎｍ） １．２部
酸化チタン微粉末（平均長軸長：１００ｎｍ） ０．３部
・混合回転数 １６００ｒｐｍ
・混合時間 １２０ｓｅｃ
・混合機 θコンポーザ
上記作製法で得られたトナーについて、前記評価法により、トナー表面形状及びトナー流動性を測定した結果、表１のようになった。
また、上記作製法で得られたトナー２．５部を、キャリア９７．５部と混合して二成分現像剤を作製し、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て画像評価実験を行なった。
その結果を表１に示す。
下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した後、旋回式風力分級装置を用いて、体積平均粒径が６．５μｍの粒度分布に分級した。
・樹脂 ポリエステル樹脂 １００部
・着色剤 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） ３．５部
・電荷制御剤 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
次に、上記母体着色粒子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（体積平均粒径：２０ｎｍ） １．２部
酸化チタン微粉末（平均長軸長：１００ｎｍ） ０．３部
・混合回転数 １６００ｒｐｍ
・混合時間 １２０ｓｅｃ
・混合機 θコンポーザ
上記作製法で得られたトナーについて、前記評価法により、トナー表面形状及びトナー流動性を測定した結果、表１のようになった。
また、上記作製法で得られたトナー２．５部を、キャリア９７．５部と混合して二成分現像剤を作製し、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て画像評価実験を行なった。
その結果を表１に示す。
―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、体積平均粒径が６．５μｍの粒度分布に分級した。
次に、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（体積平均粒径：２０ｎｍ） １．５部
酸化チタン微粉末（平均長軸長：１００ｎｍ） ０．３部
・混合回転数 １６００ｒｐｍ
・混合時間 １２０ｓｅｃ
・混合機 θコンポーザ
上記作製法で得られたトナーについて、前記評価法により、トナー表面形状及びトナー流動性を測定した結果、表１のようになった。
また、上記作製法で得られたトナー２．５部を、キャリア９７．５部と混合して二成分現像剤を作製し、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て画像評価実験を行なった。
その結果を表１に示す。
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、体積平均粒径が６．５μｍの粒度分布に分級した。
次に、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（体積平均粒径：２０ｎｍ） １．５部
酸化チタン微粉末（平均長軸長：１００ｎｍ） ０．３部
・混合回転数 １６００ｒｐｍ
・混合時間 １２０ｓｅｃ
・混合機 θコンポーザ
上記作製法で得られたトナーについて、前記評価法により、トナー表面形状及びトナー流動性を測定した結果、表１のようになった。
また、上記作製法で得られたトナー２．５部を、キャリア９７．５部と混合して二成分現像剤を作製し、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て画像評価実験を行なった。
その結果を表１に示す。
―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、体積平均粒径が６．５μｍの粒度分布に分級した。
次に、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（体積平均粒径：２０ｎｍ） １．８部
酸化チタン微粉末（平均長軸長：１００ｎｍ） ０．３部
・混合回転数 １６００ｒｐｍ
・混合時間 １２０ｓｅｃ
・混合機 θコンポーザ
上記作製法で得られたトナーについて、前記評価法により、トナー表面形状を測定した結果、表１のようになった。
また、上記作製法で得られたトナー２．５部を、キャリア９７．５部と混合して二成分現像剤を作製し、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。
その結果を表１に示す。
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、体積平均粒径が６．５μｍの粒度分布に分級した。
次に、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（体積平均粒径：２０ｎｍ） １．８部
酸化チタン微粉末（平均長軸長：１００ｎｍ） ０．３部
・混合回転数 １６００ｒｐｍ
・混合時間 １２０ｓｅｃ
・混合機 θコンポーザ
上記作製法で得られたトナーについて、前記評価法により、トナー表面形状を測定した結果、表１のようになった。
また、上記作製法で得られたトナー２．５部を、キャリア９７．５部と混合して二成分現像剤を作製し、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。
その結果を表１に示す。
―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、体積平均粒径が６．５μｍの粒度分布に分級した。
次に、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（体積平均粒径：２０ｎｍ） １．８部
酸化チタン微粉末（平均長軸長：１００ｎｍ） ０．３部
・混合回転数 １８００ｒｐｍ
・混合時間 １２０ｓｅｃ
・混合機 θコンポーザ
上記作製法で得られたトナーについて、前記評価法により、トナー表面形状及びトナー流動性を測定した結果、表１のようになった。
また、上記作製法で得られたトナー２．５部を、キャリア９７．５部と混合して二成分現像剤を作製し、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。
その結果を表１に示す。
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、体積平均粒径が６．５μｍの粒度分布に分級した。
次に、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（体積平均粒径：２０ｎｍ） １．８部
酸化チタン微粉末（平均長軸長：１００ｎｍ） ０．３部
・混合回転数 １８００ｒｐｍ
・混合時間 １２０ｓｅｃ
・混合機 θコンポーザ
上記作製法で得られたトナーについて、前記評価法により、トナー表面形状及びトナー流動性を測定した結果、表１のようになった。
また、上記作製法で得られたトナー２．５部を、キャリア９７．５部と混合して二成分現像剤を作製し、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。
その結果を表１に示す。
―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、体積平均粒径が６．５μｍの粒度分布に分級した。
次に、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（体積平均粒径：２０ｎｍ） １．８部
酸化チタン微粉末（平均長軸長：１００ｎｍ） ０．３部
・混合回転数 ２０００ｒｐｍ
・混合時間 １２０ｓｅｃ
・混合機 θコンポーザ
上記作製法で得られたトナーについて、前記評価法により、トナー表面形状及びトナー流動性を測定した結果、表１のようになった。
また、上記作製法で得られたトナー２．５部を、キャリア９７．５部と混合して二成分現像剤を作製し、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。
その結果を表１に示す。
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、体積平均粒径が６．５μｍの粒度分布に分級した。
次に、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（体積平均粒径：２０ｎｍ） １．８部
酸化チタン微粉末（平均長軸長：１００ｎｍ） ０．３部
・混合回転数 ２０００ｒｐｍ
・混合時間 １２０ｓｅｃ
・混合機 θコンポーザ
上記作製法で得られたトナーについて、前記評価法により、トナー表面形状及びトナー流動性を測定した結果、表１のようになった。
また、上記作製法で得られたトナー２．５部を、キャリア９７．５部と混合して二成分現像剤を作製し、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。
その結果を表１に示す。
―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、体積平均粒径が６．５μｍの粒度分布に分級した。
次に、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（体積平均粒径：２０ｎｍ） １．０部
・混合回転数 ７００ｒｐｍ
・混合時間 １２０ｓｅｃ
・混合機 スーパーミキサー
上記作製法で得られたトナーについて、前記評価法により、トナー表面形状及びトナー流動性を測定した結果、表１のようになった。
また、上記作製法で得られたトナー２．５部を、キャリア９７．５部と混合して二成分現像剤を作製し、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。
その結果を表１に示す。
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、体積平均粒径が６．５μｍの粒度分布に分級した。
次に、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（体積平均粒径：２０ｎｍ） １．０部
・混合回転数 ７００ｒｐｍ
・混合時間 １２０ｓｅｃ
・混合機 スーパーミキサー
上記作製法で得られたトナーについて、前記評価法により、トナー表面形状及びトナー流動性を測定した結果、表１のようになった。
また、上記作製法で得られたトナー２．５部を、キャリア９７．５部と混合して二成分現像剤を作製し、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。
その結果を表１に示す。
―実施例６―
＜トナーバインダーの合成＞
冷却管、攪拌機及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部及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、更に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αを得た。
次いで、このプレポリマーα２６７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α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βを得た。
上記ウレア変性ポリエステルα２００部と変性されていないポリエステルβ８００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。なお、一部減圧乾燥しトナーバインダーＩを単離し、分析した結果Ｔｇは６２℃であった。
＜トナーの作製＞
ビーカーに入れた下記原材料を、６０℃にてＴＫ式ホモミキサーにより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。
・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
別のビーカーに下記原材料を入れて均一に溶解した。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。次いで、この混合液を攪拌棒及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。
・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
上記トナー粒子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。
・添加剤 シリカ微粉末（体積平均粒径：２０ｎｍ） １．５部
酸化チタン微粉末（平均長軸長：１００ｎｍ） ０．３部
・混合回転数 ２０００ｒｐｍ
・混合時間 １２０ｓｅｃ
・混合機 Ｑミキサー
上記作製法で得られたトナーについて、前記評価法により、トナー表面形状及びトナー流動性を測定した結果、表１のようになった。
また、上記作製法で得られたトナー２．５部を、キャリア９７．５部と混合して二成分現像剤を作製し、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。
その結果を表１に示す。
＜トナーバインダーの合成＞
冷却管、攪拌機及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部及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、更に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αを得た。
次いで、このプレポリマーα２６７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α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βを得た。
上記ウレア変性ポリエステルα２００部と変性されていないポリエステルβ８００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。なお、一部減圧乾燥しトナーバインダーＩを単離し、分析した結果Ｔｇは６２℃であった。
＜トナーの作製＞
ビーカーに入れた下記原材料を、６０℃にてＴＫ式ホモミキサーにより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。
・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
別のビーカーに下記原材料を入れて均一に溶解した。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。次いで、この混合液を攪拌棒及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。
・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
上記トナー粒子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。
・添加剤 シリカ微粉末（体積平均粒径：２０ｎｍ） １．５部
酸化チタン微粉末（平均長軸長：１００ｎｍ） ０．３部
・混合回転数 ２０００ｒｐｍ
・混合時間 １２０ｓｅｃ
・混合機 Ｑミキサー
上記作製法で得られたトナーについて、前記評価法により、トナー表面形状及びトナー流動性を測定した結果、表１のようになった。
また、上記作製法で得られたトナー２．５部を、キャリア９７．５部と混合して二成分現像剤を作製し、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。
その結果を表１に示す。
―実施例７―
実施例６と同様の原材料、作製方法で粉体の作製、分級を行ない、体積平均粒径が６．３μｍの粒度分布に分級した。
次に、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（体積平均粒径：２０ｎｍ） １．８部
酸化チタン微粉末（平均長軸長：１００ｎｍ） ０．３部
・混合回転数 ２０００ｒｐｍ
・混合時間 １２０ｓｅｃ
・混合機 Ｑミキサー
上記作製法で得られたトナーについて、前記評価法により、トナー表面形状及びトナー流動性を測定した結果、表１のようになった。
また、上記作製法で得られたトナー２．５部を、キャリア９７．５部と混合して二成分現像剤を作製し、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。
その結果を表１に示す。
実施例６と同様の原材料、作製方法で粉体の作製、分級を行ない、体積平均粒径が６．３μｍの粒度分布に分級した。
次に、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（体積平均粒径：２０ｎｍ） １．８部
酸化チタン微粉末（平均長軸長：１００ｎｍ） ０．３部
・混合回転数 ２０００ｒｐｍ
・混合時間 １２０ｓｅｃ
・混合機 Ｑミキサー
上記作製法で得られたトナーについて、前記評価法により、トナー表面形状及びトナー流動性を測定した結果、表１のようになった。
また、上記作製法で得られたトナー２．５部を、キャリア９７．５部と混合して二成分現像剤を作製し、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。
その結果を表１に示す。
―実施例８―
実施例６と同様の原材料、作製方法で粉体の作製、分級を行ない、体積平均粒径が６．３μｍの粒度分布に分級した。
次に、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（体積平均粒径：２０ｎｍ） １．８部
酸化チタン微粉末（平均長軸長：１００ｎｍ） ０．３部
・混合回転数 ２４００ｒｐｍ
・混合時間 １２０ｓｅｃ
・混合機 Ｑミキサー
上記作製法で得られたトナーについて、前記評価法により、トナー表面形状及びトナー流動性を測定した結果、表１のようになった。
また、上記作製法で得られたトナー２．５部を、キャリア９７．５部と混合して二成分現像剤を作製し、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。
その結果を表１に示す。
実施例６と同様の原材料、作製方法で粉体の作製、分級を行ない、体積平均粒径が６．３μｍの粒度分布に分級した。
次に、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（体積平均粒径：２０ｎｍ） １．８部
酸化チタン微粉末（平均長軸長：１００ｎｍ） ０．３部
・混合回転数 ２４００ｒｐｍ
・混合時間 １２０ｓｅｃ
・混合機 Ｑミキサー
上記作製法で得られたトナーについて、前記評価法により、トナー表面形状及びトナー流動性を測定した結果、表１のようになった。
また、上記作製法で得られたトナー２．５部を、キャリア９７．５部と混合して二成分現像剤を作製し、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。
その結果を表１に示す。
―比較例２―
実施例６と同様の原材料、作製方法で粉体の作製、分級を行ない、体積平均粒径が６．３μｍの粒度分布に分級した。
次に、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（体積平均粒径：２０ｎｍ） １．０部
・混合回転数 ７００ｒｐｍ
・混合時間 １２０ｓｅｃ
・混合機 スーパーミキサー
上記作製法で得られたトナーについて、前記評価法により、トナー表面形状及びトナー流動性を測定した結果、表１のようになった。
また、上記作製法で得られたトナー２．５部を、キャリア９７．５部と混合して二成分現像剤を作製し、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。
その結果を表１に示す。
実施例６と同様の原材料、作製方法で粉体の作製、分級を行ない、体積平均粒径が６．３μｍの粒度分布に分級した。
次に、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（体積平均粒径：２０ｎｍ） １．０部
・混合回転数 ７００ｒｐｍ
・混合時間 １２０ｓｅｃ
・混合機 スーパーミキサー
上記作製法で得られたトナーについて、前記評価法により、トナー表面形状及びトナー流動性を測定した結果、表１のようになった。
また、上記作製法で得られたトナー２．５部を、キャリア９７．５部と混合して二成分現像剤を作製し、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。
その結果を表１に示す。
―実施例９―
下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８０ｒｐｍ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した後、旋回式風力分級装置を用いて、体積平均粒径が６．５μｍの粒度分布に分級した。
・樹脂 ポリエステル樹脂 １００部
・顔料 カーボンブラック １０部
・電荷制御剤 サルチル酸亜鉛塩 ５部
次に、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（体積平均粒径：２０ｎｍ） １．５部
酸化チタン微粉末（平均長軸長：１００ｎｍ） ０．３部
・混合回転数 ２０００ｒｐｍ
・混合時間 １２０ｓｅｃ
・混合機 Ｑミキサー
上記作製法で得られたトナーについて、前記評価法により、トナー表面形状及びトナー流動性を測定した結果、表１のようになった。
また、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。
その結果を表１に示す。
下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８０ｒｐｍ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した後、旋回式風力分級装置を用いて、体積平均粒径が６．５μｍの粒度分布に分級した。
・樹脂 ポリエステル樹脂 １００部
・顔料 カーボンブラック １０部
・電荷制御剤 サルチル酸亜鉛塩 ５部
次に、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（体積平均粒径：２０ｎｍ） １．５部
酸化チタン微粉末（平均長軸長：１００ｎｍ） ０．３部
・混合回転数 ２０００ｒｐｍ
・混合時間 １２０ｓｅｃ
・混合機 Ｑミキサー
上記作製法で得られたトナーについて、前記評価法により、トナー表面形状及びトナー流動性を測定した結果、表１のようになった。
また、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。
その結果を表１に示す。
―実施例１０―
実施例９と同様の原材料、作製方法で混練、粉砕、分級を行ない、体積平均粒径が６．５μｍの粒度分布に分級した。
次に、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（体積平均粒径：２０ｎｍ） １．８部
酸化チタン微粉末（平均長軸長：１００ｎｍ） ０．３部
・混合回転数 ２０００ｒｐｍ
・混合時間 １２０ｓｅｃ
・混合機 Ｑミキサー
上記作製法で得られたトナーについて、前記評価法により、トナー表面形状及びトナー流動性を測定した結果、表１のようになった。
また、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。
その結果を表１に示す。
実施例９と同様の原材料、作製方法で混練、粉砕、分級を行ない、体積平均粒径が６．５μｍの粒度分布に分級した。
次に、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（体積平均粒径：２０ｎｍ） １．８部
酸化チタン微粉末（平均長軸長：１００ｎｍ） ０．３部
・混合回転数 ２０００ｒｐｍ
・混合時間 １２０ｓｅｃ
・混合機 Ｑミキサー
上記作製法で得られたトナーについて、前記評価法により、トナー表面形状及びトナー流動性を測定した結果、表１のようになった。
また、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。
その結果を表１に示す。
―実施例１１―
実施例９と同様の原材料、作製方法で混練、粉砕、分級を行ない、体積平均粒径が６．５μｍの粒度分布に分級した。
次に、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（体積平均粒径：２０ｎｍ） １．８部
酸化チタン微粉末（平均長軸長：１００ｎｍ） ０．３部
・混合回転数 ２４００ｒｐｍ
・混合時間 １２０ｓｅｃ
・混合機 Ｑミキサー
上記作製法で得られたトナーについて、前記評価法により、トナー表面形状及びトナー流動性を測定した結果、表１のようになった。
また、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。
その結果を表１に示す。
実施例９と同様の原材料、作製方法で混練、粉砕、分級を行ない、体積平均粒径が６．５μｍの粒度分布に分級した。
次に、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（体積平均粒径：２０ｎｍ） １．８部
酸化チタン微粉末（平均長軸長：１００ｎｍ） ０．３部
・混合回転数 ２４００ｒｐｍ
・混合時間 １２０ｓｅｃ
・混合機 Ｑミキサー
上記作製法で得られたトナーについて、前記評価法により、トナー表面形状及びトナー流動性を測定した結果、表１のようになった。
また、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。
その結果を表１に示す。
表１のデータをグラフ化して、図５、図６に示す。図５は実施例１〜１１、比較例１〜２のＳＰＭ法による５％凸部高さとドット再現性との関係を示し、図６は実施例１〜１１、比較例１〜２のＳＰＭ法による２０％凸部高さとドット再現性との関係を示す。
図５、図６から、画像濃度低下がなくドット再現性の良い高画質を得ることができる流動性の良いトナーを得るためには、次の条件を満足する必要があることが分かる。
（１）ＳＰＭ法により測定し、５００ｎｍ×５００ｎｍのエリアの凸部占有面積が５％のときの凸部高さが６０〜２００ｎｍになるトナー粒子表面にする。
（２）ＳＰＭ法により測定し、５００ｎｍ×５００ｎｍのエリアの凸部占有面積が２０％のときの凸部高さが５０〜１６０ｎｍになるトナー粒子表面にする。
図５、図６から、画像濃度低下がなくドット再現性の良い高画質を得ることができる流動性の良いトナーを得るためには、次の条件を満足する必要があることが分かる。
（１）ＳＰＭ法により測定し、５００ｎｍ×５００ｎｍのエリアの凸部占有面積が５％のときの凸部高さが６０〜２００ｎｍになるトナー粒子表面にする。
（２）ＳＰＭ法により測定し、５００ｎｍ×５００ｎｍのエリアの凸部占有面積が２０％のときの凸部高さが５０〜１６０ｎｍになるトナー粒子表面にする。
Claims (4)
- 少なくとも樹脂と顔料からなる粉体の表面に添加剤を付着又は固着させたトナー粉体の表面形状をＳＰＭ法により測定し、５００ｎｍ×５００ｎｍのエリアの凸部高さ面積分布において、凸部占有面積が５％のときの凸部高さが６０〜２００ｎｍになるような構造であるかどうかを評価することを特徴とする静電荷像現像用トナー評価方法。
- 少なくとも樹脂と顔料からなる粉体の表面に添加剤を付着又は固着させたトナー粉体の表面形状をＳＰＭ法により測定し、５００ｎｍ×５００ｎｍのエリアの凸部高さ面積分布において、凸部占有面積が２０％のときの凸部高さが５０〜１６０ｎｍになるような構造であるかどうかを評価することを特徴とする請求項１記載の静電荷像現像用トナー評価方法。
- 少なくとも樹脂と顔料からなる粉体の表面形状をＳＰＭ法により測定し、５００ｎｍ×５００ｎｍのエリアの凸部高さ面積分布において、凸部占有面積が５％のときの凸部高さが１０〜５０ｎｍになるような構造であるかどうかを評価することを特徴とする請求項１又は２記載の静電荷像現像用トナー評価方法。
- 請求項１〜３の何れかに記載の評価方法を用いて評価しつつ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。
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