JP2004037971A

JP2004037971A - Electrophotographic toner, and evaluating method, manufacturing method, developing method, and evaluating device therefor

Info

Publication number: JP2004037971A
Application number: JP2002196884A
Authority: JP
Inventors: Motoharu Tanaka; 田中　元治
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2002-07-05
Filing date: 2002-07-05
Publication date: 2004-02-05

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electrophotographic toner of high picture quality, an evaluating method for the electrophotographic toner which can accurately and easily evaluate the fluidity of the toner and a developer, a developing method which uses the toner, a manufacturing method for the toner, or an electrophotographic toner evaluating device capable of evaluating the fluidity of the toner. <P>SOLUTION: In the electrophotographic toner evaluating method, the fluidity of the toner is evaluated by rotating and putting a conic rotor 10 in a powder phase of the toner consisting of at least a resin and a pigment and measuring one or more of the torque value and load value of the conic rotor generated by rotating and moving the conic rotor 10 in the powder phase. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真用トナー、その評価方法、その製造方法、その現像方法、およびその評価装置に関し、特に１成分現像または２成分現像装置に用いる電子写真用トナー、その評価方法、その製造方法、その現像方法、およびその評価装置に関する。
【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が必要になって来ている。
そこで、電子写真用トナーに関連する発明として、例えば特開平０１−２０３９４１号公報の発明（日立化成工業）がある。該発明は、磁場が印加されたロートの狭部を通過して落下するのに要する時間を測定することにより、現像機内の現像剤の流動性を評価する方法を開示している。また、特開平０４−１１６４４９号公報の発明（富士通）は、傾斜可能な板の上にトナーを載せ、板を徐々に傾け、流れ始めるときと流れ終えたときの角度を測定する方法を開示している。さらに、特開２０００−２９２９６７号公報の発明（シャープ）は、篩を何段か重ねて、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あらかじめ設定された係数を乗算して、数値を算出する方式を開示している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これらの方式では、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。
さらに最近では、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、従来細かい作製時の制御が必要となってきている。特に、トナーの流動性はドット再現性の他に種々の画像品質に影響を与えるため、評価の面では個人差のない、精度の高い評価法が必要とされている。
また、トナーの作製法が粉砕方式から重合法等の他の方式に変化したとき、製造条件に対しての流動特性の変化が大きく、粉砕方式の場合に比較して、細かい作製時のコントロールおよび評価が、さらに必要となってきている。
【０００４】
本発明は上記の問題に鑑みてなされ、その目的は、流動性の精度の高い、個人差のない評価法を提供し、ドット再現性の良い高画質が得られるトナーおよびその安定的な製造方法を提供することを目的とする。
即ち、細かいドットの再現性に必要となるトナーや現像剤の流動性を正確で簡便に評価できる電子写真用トナー評価方法を提供することである。あるいは、本発明の目的は、画質の高い電子写真用トナーを提供することである。あるいは、本発明の目的は、画質の高い電子写真用トナーを用いる現像方法を提供することである。あるいは、本発明の目的は、高画質の画像を提供しうる電子写真用トナーの製造方法を提供することである。あるいは、本発明の目的は、高画質の画像が可能となる電子写真用トナーの流動性を評価できる電子写真用トナー評価装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、少なくとも樹脂、顔料からなるトナーの粉体相中に円錐ロータを回転させながら侵入させ、前記円錐ロータが前記粉体相中を回転移動することにより発生する前記円錐ロータのトルク値および荷重値の内から選択される１以上を測定することによって、前記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である。
請求項２の発明は、請求項１に記載の電子写真用トナー評価方法において、前記トナーの粉体相が、あらかじめ圧密手段により圧密状態にされていることを特徴する。
請求項３の発明は、請求項１に記載の電子写真用トナー評価方法において、前記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４の発明は、請求項１に記載の電子写真用トナー評価方法において、前記円錐ロータが、その表面に溝を配設されていることを特徴とする。
請求項５の発明は、請求項１に記載の電子写真用トナー評価方法において、前記円錐ロータの毎分当たり回転数（回転速度）が、０．１〜１００ｒｐｍであることを特徴とする。
請求項６の発明は、請求項１に記載の電子写真用トナー評価方法において、前記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７の発明は、請求項１に記載の電子写真用トナー評価方法において、前記トナー粉体相の空間率が、あらかじめ０．４〜０．７になるように調整されていることを特徴とする。
請求項８の発明は、請求項１に記載の電子写真用トナー評価方法において、前記トナー粉体相が、あらかじめ加振器により加振されて安定化されていることを特徴とする。
請求項９の発明は、添加剤を混合処理されたトナーの粉体相中に、円錐ロータを回転させながら２０ｍｍ侵入させた時、前記円錐ロータに発生するトルク値が、０．１〜８．３ｍＮｍであることを特徴とする電子写真用トナーである。
請求項１０の発明は、添加剤を混合処理されたトナーの粉体相中に、円錐ロータを回転させながら２０ｍｍ侵入させた時、前記円錐ロータに発生する荷重値が、０．０１〜１．１４Ｎであることを特徴とする電子写真用トナーである。
請求項１１の発明は、請求項９または１０に記載の電子写真用トナーにおいて、前記添加剤が、電荷制御剤および離型剤の内から選択される１以上を含むことを特徴とする。
請求項１２の発明は、請求項９または１０に記載の電子写真用トナーにおいて、上記トナーの平均粒径が、４〜１０μｍであることを特徴とする。
請求項１３の発明は、請求項９または１０に記載の電子写真用トナーにおいて、上記トナーが、重合法によって作製されたことを特徴とする。
請求項１４の発明は、請求項９または１０に記載の電子写真用トナーにおいて、上記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１５の発明は、請求項９乃至１４に記載のいずれかの電子写真用トナーを用いて、接触現像工程または非接触現像工程を施すことを特徴とする１成分現像方法である。
請求項１６の発明は、請求項１５に記載の１成分現像方法において、さらに、ドクターローラによるドクタリング工程を施すことを特徴とする。
請求項１７の発明は、請求項９乃至１４に記載のいずれか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現像工程を施すことを特徴とする２成分現像方法である。
請求項１８の発明は、電子写真用トナーの製造方法であって、トナーの粉体相中に円錐ロータを回転させながら侵入させ、前記円錐ロータが前記粉体相中を回転移動することにより発生する前記円錐ロータのトルク値および荷重値の内から選択される１以上を測定することによって、前記トナーの流動性を評価する工程を用いることを特徴とする電子写真用トナー製造方法である。
請求項１９の発明は、流動性を測定すべきトナーを粉体相状で収める容器と、上記粉体相状のトナー中に回転しながら侵入する円錐ロータと、前記円錐ロータを上記回転移動させる移動手段と、前記円錐ロータの粉体相中での回転移動により発生する円錐ロータのトルク値および荷重値の内から選択される１以上を測定する測定手段と、上記測定された測定値によって、前記トナーの流動性を評価する評価手段とを備えたことを特徴とする電子写真用トナー評価装置である。
【０００６】
本発明では、トナーの流動性を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ようにし、細かいトナー間の流動性の違いを正確に評価出来るようにした。
また、本発明による方式ではトナーの圧密状態を変化して、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。
さらに本発明による方式は、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できる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照しながら本実施の形態を説明する。
本発明は、少なくとも樹脂、顔料からなるトナー粉体の流動性を、粉体相中に円錐ロータを回転させながら侵入させ、円錐ロータが粉体相中を移動するときに発生するトルクまたは荷重を測定することにより評価する評価方法、およびそれを用いて評価したドット再現性の良い高画質の得られる電子写真用トナー、さらにその製造方法、その現像方法、およびその評価装置に関するものである。
【０００８】
ここで上記の移動とは円錐ロータが回転しながら侵入（上下方向に）する動きであり、請求項における回転移動である。
【０００９】
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。
【００１０】
円錐ロータの形状は任意に設計可能であるが、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。
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。
【００１１】
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。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。
【００１２】
その一例を図１に示す。図１は円錐ロータを示す平面図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は上面図である。符号１０が円錐ロータである。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。
【００１３】
円錐ロータ１０の材質は任意に選択可能であるが、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。
【００１４】
トナー粉体のトルクおよび荷重は、円錐ロータ１０の回転速度、即ち毎分当たりの回転数（以下、回転数と略記。単位はｒｐｍ）や円錐ロータ１０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１０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
【００１５】
円錐ロータ１０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１０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。
【００１６】
図２は本発明の実施の形態による電子写真用トナー評価装置の構成を示す概略図である。図２に示されるように、円錐ロータ１０をシャフト１１の先端に取付け、そのシャフト１１自体を昇降機１２により上下させる。この場合、ステージ１３は、固定とする。その反対にシャフト１１を固定として、ステージを昇降機により上下できるようにしてもよい。
【００１７】
ステージ１３の略中央部にトナーを入れた容器１４を置くようにし、容器１４と円錐ロータ１０との相対的な距離が小さくなることにより、容器１４の中央に円錐ロータ１０が回転しながら侵入してくるようにする。円錐ロータ１０にかかるトルクは上部にあるトルクメータ１５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１６で検出する。円錐ロータの移動量は位置検出器１７で行なう。この構成は一例であり、シャフト自体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。
【００１８】
図３は本実施の形態による他の形の円錐ロータを示す図であり、（ａ）、（ｂ）は歯形を示す断面図であり、（ｃ）は、側面図である。符号については、１０ａ、１０ｂ、および１０ｃは円錐ロータである。
円錐ロータ１０の形は、前述したように頂角が２０〜１５０°のものが良い（図１、３の（ｃ）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が再現しなくなるということがないように注意しなければならない。そのためには図３の１０ａおよび１０ｂに示すように、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が良い。
容器の材質については特に問わないが、粉体との帯電による影響が出ないよう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出ないように、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。
トルクメータ１５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１６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１７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１２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。
測定は、容器１４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１０を回転させながら容器１４に容れられたトナー粉体相の中に侵入させる。実際の測定に入る前に、円錐ロータ１０を上下させてトナー粉体相の中を均一な状態にする操作を行なっても良い。この操作は不要な場合は、しなくても良い。
【００１９】
逆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１０を下降させ測定を行なうようにしても良い。トルクや荷重測定に入るときには、決められた回転数（回転速度）、侵入速度で行なう。円錐ロータの回転方向は任意である。円錐ロータ１０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１０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。
▲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あらかじめ設定した深さまで侵入したところで、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。
【００２０】
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に回転させながら円錐ロータを侵入させ、そのときのトルクや荷重を測定し、あらかじ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。この測定は１回でも良いが、この動作を繰返して行ない、平均的なトルクや荷重を求めることも有効である。
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、あらかじ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。
【００２１】
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隙率は０．４以上のとき安定して測定が可能であった。０．４未満では圧密状態の微妙な条件の違いがトルク、荷重に影響を及ぼし、安定した測定が困難であった。トナー粉体相の空隙率の範囲としては、種々な測定法の場合を含めて、０．４〜０．７であった。０．７より大きい場合にはトナーが飛散し、測定には適していない。
しかし、測定系、測定条件等に関してはこの限りではない。
【００２２】
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であることが望ましい。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。
【００２３】
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であることが望ましい。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。
【００２４】
トナーおよび現像剤の詳細を以下に示す。
樹脂としては、ポリスチレン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、スチレンアクリル樹脂、スチレンメタクリレート樹脂、ポリウレタン樹脂、ビニル樹脂、ポリオレフィン樹脂、スチレンブタジエン樹脂、フェノール樹脂、ポリエチレン樹脂、シリコン樹脂、ブチラール樹脂、テルペン樹脂、ポリオール樹脂等がある。
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。
【００２５】
ポリエステル樹脂としては以下のＡ群に示したような２価のアルコールと、Ｂ群に示したような二塩基酸塩からなるものであり、さらにＣ群に示したような３価以上のアルコールあるいはカルボン酸を第三成分として加えてもよい。
Ａ群：エチレングリコール、トリエチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコール、１，４ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、１，４ブテンジオール、１，４−ビス（ヒドロキシメチル）シクロヘキサン、ビスフェノールＡ、水素添加ビスフェノールＡ、ポリオキシエチレン化ビスフェノールＡ、ポリオキシプロピレン（２，２）−２，２’−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、ポリオキシプロピレン（３，３）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、ポリオキシエチレン（２，０）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、ポリオキシプロピレン（２，０）−２，２’−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン等。
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。
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。
【００２６】
本発明で用いる顔料としては以下のものが用いられる。
黒色顔料としては、カーボンブラック、オイルファーネスブラック、チャンネルブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、アニリンブラック等のアジン系色素、金属塩アゾ色素、金属酸化物、複合金属酸化物が挙げられる。
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。
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。
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。
【００２７】
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さらに安定したものとすることが可能である。
トナーを正電荷性に制御するものとして、ニグロシンおよび四級アンモニウム塩、トリフェニルメタン系染料、イミダゾール金属錯体や塩類を、単独あるいは２種類以上組み合わせて用いることができる。また、トナーを負電荷性に制御するものとしてサリチル酸金属錯体や塩類、有機ホウ素塩類、カリックスアレン系化合物等が用いられる。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
本発明にかか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。
【００３１】
粉砕法の一例としては、まず、前述した樹脂、着色剤としての顔料または染料、電荷制御剤、離型剤、その他の添加剤等をヘンシェルミキサーの如き混合機により充分に混合した後、バッチ式の２本ロール、バンバリーミキサーや連続式の２軸押出し機、連続式の１軸混練機等の熱混練機を用いて構成材料をよく混練し、圧延冷却後、切断を行なう。切断後のトナー混練物は破砕を行ない、ハンマーミル等を用いて粗粉砕し、さらにジェット気流を用いた微粉砕機や機械式粉砕機により微粉砕し、旋回気流を用いた分級機やコアンダ効果を用いた分級機により所定の粒度に分級する。その後、混合機により無機粒子などからなる添加剤を粒子表面に付着もしくは固着させる。この混合工程後のトナー粒子の流動性を本評価法を用いて評価する。この場合、抜き取り検査で、試料を試料容器に入れ、その試料容器を直接図１に示す評価装置の試料台に載せ測定を行なう。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以上のあらかじ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。
【００３２】
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。
【００３３】
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、抜き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。
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。
【００３４】
図４は本発明の実施の形態による電子写真用トナー評価装置を用いたトナー製造装置の例を示す模式図である。図中の矢印２０はトナーの投入、矢印２１は添加剤の投入、２２は混合機、２３は搬送手段（搬送ベルト）、矢印Ａは次工程、矢印Ｂは抜き取り、そして矢印ＣおよびＤは搬送ベルトの搬送方向である。
図４を参照すると、トナー２０と添加剤２１との混合工程を経た後、次工程へ粉体試料を搬送する途中に、試料抜き取り・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手段２３によって搬送する。その測定部の先端部はＳＵＳ等でできた容器１４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１４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（不図示）へのせて、本評価方法にて測定する。測定し終わったトナーは、元の試料の中に戻す。評価の結果、その数値があらかじ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。
【００３５】
また、これらの機能をもったトナー評価装置を単独に開発段階の評価装置として使うことも可能である。
トナーの場合、前述の通り本評価法でのトルク、荷重の測定値は流動性を示しており、定量的な評価が可能となる。今までの従来の評価法では、トナー間の違いは評価出来るが、トナーの種類が違うと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。
【００３６】
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。
【００３７】
そのため、本発明の評価法では、以下のような関係で流動性を評価出来る。
流動性が良い場合→粉体相内を移動したときのトルク、荷重が小さい。
流動性が悪い場合→粉体相内を移動したときのトルク、荷重が大きい。
【００３８】
トナーの流動性は、トナー作製工程の中の混合工程によりほとんど決まる。つまり、無機粒子などからなる添加剤をトナー粒子表面に付着もしくは固着させる状態によって、トナー粒子の流動性は大きく変化する。
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。
【００３９】
プリンタや複写機において、高画質化を実現するためには、非常に微小なドット再現性を高める必要がある。それを実現するためには、非常に微小な潜像に対して忠実なトナー現像が必要となる。この忠実な現像を可能にするためには、現像域に均一なトナーブラシを供給する必要がある。そのためには、トナー帯電量が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。
そこで、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、トルクや荷重が小さいときドット再現性は良くなった。
【００４０】
その結果から、ドット再現性が良いトナーは、以下のようなトルク、荷重特性を示すことが分かった。
▲１▼円錐ロータ侵入時（２０ｍｍ侵入時）のトルクの値が０．１〜８．３ｍＮｍである。
▲２▼円錐ロータ侵入時（２０ｍｍ侵入時）の荷重の値が０．０１〜１．１４Ｎである。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
本発明にかか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る。例えば、重合法であるが、その一例としては、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。
【００４４】
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。
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
本トナーは、接触または非接触現像方式に使用する１成分現像剤として用いる。接触または非接触現像方式は色々な公知のものが使用される。例えば，アルミスリーブを用いた接触現像法、導電性ゴムベルトを用いた接触現像法、アルミ素管の表面にカーボンブラック等を含む導電性樹脂層を形成した現像スリーブを用いる非接触現像法等がある。
また、１成分現像方式において、トナー供給部の出口にトナー層を均一にするためのローラ状のブレードを設けた現像方式に、本トナーを用いることを特徴とする。このような方式の場合には、感光体へのフィルミングだけではなく、ドクターローラへのフィルミングが発生する。このため、トナー層が均一に形成できないばかりかトナー帯電が不均一になり、トナー電荷量も小さくなる。このため現像不良が生じる。
【００４８】
図５は本発明の実施の形態による電子写真用トナー評価方法を用いて作製したトナーを用いた現像装置の例を示す模式図である。図中符号３１は画像保持体、３２は現像ローラ、３３はドクターローラ、３４はトナー補給ホッパー、そして３５は攪拌羽根である。
本発明のトナーを用いると、図５に示されるドクターローラ３３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。
【００４９】
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。
【００５０】
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、シリコン系樹脂等で処理したもの、あるいは磁性粒子が樹脂中に分散されている磁性粒子分散樹脂粒子等が挙げられる。これら磁性キャリアの平均粒径は２０〜１００μｍが良い。好ましくは２０〜７０μｍが良い。
【００５１】
また、前述したように本発明の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。
本発明の無機微粉体としてはＳｉ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｉｎ、Ｇａ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｗ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｚｎ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｖ、Ｚｒ等の酸化物や複合酸化物が挙げられる。これらのうち二酸化珪素（シリカ）、二酸化チタン（チタニア）、アルミナの微粒子が好適に用いられる。
【００５２】
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。
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。
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。
【００５３】
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さらに他の添加剤、例えばテフロン（登録商標）粉末、ステアリン酸亜鉛粉末、ポリフッ化ビニリデン粉末の如き滑剤粉末；あるいは酸化セリウム粉末、炭化珪素粉末、チタン酸ストロンチウム粉末などの研磨剤；あるいは例えばカーボンブラック粉末、酸化亜鉛粉末、酸化スズ粉末等の導電性付与剤を現像性向上剤として少量用いることもできる。
【００５４】
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。
【００５５】
以下、実施例を説明するが、これは本発明をなんら限定するものではない。なお、今回は混合条件を変化したトナーを作製し、トナー流動性を本評価法を用いて評価し、ドット再現性を画像のザラツキ感として５段階評価した。トナーの流動性は、頂角５０°の円錐ロータが回転数２ｒｐｍで、侵入速度１０ｍｍ／ｍｉｎで、侵入時のトナー粉体相表面から２０ｍｍ侵入したときのトルクと荷重の値を測定した。
なお、以下の配合における部数は全て重量部である。
【００５６】
（実施例１）
樹脂　ポリエステル樹脂　１００部
顔料　カーボンブラック　１０部
帯電制御剤　サルチル酸亜鉛塩　５部
上記原材料を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後、旋回式風力分級装置を用いて、平均粒径が６μｍの粒度分布に分級した。さらに、母体着色粒子１００部に対して、以下の混合条件にて添加剤を混合し、トナーを作製した。
添加剤　シリカ微粉末　１部
混合回転数　７００ｒｐｍ
混合時間　１２０ｓｅｃ
混合機　スーパーミキサー
本トナーを作製した後、本評価法により流動性を測定した結果、表１のようになった。
また、画像のドット再現性は５段階評価でランク４であった。
【００５７】
（実施例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。
添加剤　シリカ微粉末　０．８部
混合回転数　７００ｒｐｍ
混合時間　１２０ｓｅｃ
混合機　スーパーミキサー
本トナーを作製した後、本評価法により流動性を測定した結果、表１のようになった。
また、画像のドット再現性は５段階評価でランク４であった。
【００５８】
（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。
添加剤　シリカ微粉末　１．２部
混合回転数　７００ｒｐｍ
混合時間　１２０ｓｅｃ
混合機　スーパーミキサー
本トナーを作製した後、本評価法により流動性を測定した結果、表１のようになった。
また、画像のドット再現性は５段階評価でランク４であった。
【００５９】
（実施例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６．５μｍの粒度分布に分級した。
さらに、母体着色粒子１００部に対して、以下の混合条件にて添加剤を混合し、トナーを作製した。
添加剤　シリカ微粉末　１部
混合回転数　８５０ｒｐｍ
混合時間　１２０ｓｅｃ
混合機　スーパーミキサー
本トナーを作製した後、本評価法により流動性を測定した結果、表１のようになった。また、画像のドット再現性は５段階評価でランク５であった。
【００６０】
（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。
添加剤　シリカ微粉末　０．８部
混合回転数　８５０ｒｐｍ
混合時間　１２０ｓｅｃ
混合機　スーパーミキサー
本トナーを作製した後、本評価法により流動性を測定した結果、表１のようになった。
また、画像のドット再現性は５段階評価でランク４であった。
【００６１】
（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。
添加剤　シリカ微粉末　１．２部
混合回転数　１０００ｒｐｍ
混合時間　１２０ｓｅｃ
混合機　Ｑミキサー
本トナーを作製した後、本評価法により流動性を測定した結果、表１のようになった。
また、画像のドット再現性は５段階評価でランク５であった。
【００６２】
（実施例７）
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
帯電制御剤　サルチル酸亜鉛塩　　５部
上記原材料をミキサーで十分に混合した後、２軸押出し機によりバレル温度１００℃、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。
添加剤　シリカ微粉末　１部
混合回転数　７００ｒｐｍ
混合時間　１２０ｓｅｃ
混合機　スーパーミキサー
本トナーを作製した後、本評価法により流動性を測定した結果、表１のようになった。
また、画像のドット再現性は５段階評価でランク５であった。
【００６３】
（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。
添加剤　シリカ微粉末　０．９部
混合回転数　７００ｒｐｍ
混合時間　１２０ｓｅｃ
混合機　スーパーミキサー
本トナーを作製した後、本評価法により流動性を測定した結果、表１のようになった。
また、画像のドット再現性は５段階評価でランク５であった。
【００６４】
（比較例１）
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。
添加剤　シリカ微粉末　０部
混合回転数　７００ｒｐｍ
混合時間　１２０ｓｅｃ
混合機　スーパーミキサー
本トナーを作製した後、本評価法により流動性を測定した結果、表１のようになった。
また、画像のドット再現性は５段階評価でランク１であった。
【００６５】
（実施例９）
樹脂　ポリエステル樹脂　　　１００部
顔料　カーボンブラック　１０部
帯電制御剤　サルチル酸亜鉛塩　２部
離型剤　ライスワックス　５部
添加剤　スチレンアクリル樹脂　３部
上記原材料をミキサーで十分に混合した後、２軸押出し機によりバレル温度１００℃、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後、旋回式風力分級装置を用いて、平均粒径が６μｍの粒度分布に分級した。さらに、母体着色粒子１００部に対して、以下の混合条件にて添加剤を混合し、トナーを作製した。
添加剤　シリカ微粉末　１部
混合回転数　７００ｒｐｍ
混合時間　１２０ｓｅｃ
混合機　スーパーミキサー
本トナーを作製した後、本評価法により流動性を測定した結果、表１のようになった。また、画像のドット再現性は５段階評価でランク４であった。
【００６６】
（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、平均粒径が６μｍの粒度分布に分級した。
さらに、母体着色粒子１００部に対して、以下の混合条件にて添加剤を混合し、トナーを作製した。
添加剤　シリカ微粉末　１部
混合回転数　８００ｒｐｍ
混合時間　１２０ｓｅｃ
混合機　スーパーミキサー
本トナーを作製した後、本評価法により流動性を測定した結果、表１のようになった。
また、画像のドット再現性は５段階評価でランク５であった。
【００６７】
（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、平均粒径が６μｍの粒度分布に分級した。
さらに、母体着色粒子１００部に対して、以下の混合条件にて添加剤を混合し、トナーを作製した。
添加剤　シリカ微粉末　１部
混合回転数　１０００ｒｐｍ
混合時間　１２０ｓｅｃ
混合機　Ｑミキサー
本トナーを作製した後、本評価法により流動性を測定した結果、表１のようになった。
また、画像のドット再現性は５段階評価でランク５であった。
【００６８】
（実施例１２）
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、平均粒径が６μｍの粒度分布に分級した。
さらに、母体着色粒子１００部に対して、以下の混合条件にて添加剤を混合し、トナーを作製した。
添加剤　シリカ微粉末　１部
混合回転数　１４００ｒｐｍ
混合時間　１２０ｓｅｃ
混合機　θコンポーザー
本トナーを作製した後、本評価法により流動性を測定した結果、表１のようになった。
また、画像のドット再現性は５段階評価でランク５であった。
【００６９】
（実施例１３）
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、平均粒径が６μｍの粒度分布に分級した。
さらに、母体着色粒子１００部に対して、以下の混合条件にて添加剤を混合し、トナーを作製した。
添加剤　シリカ微粉末　０．３部
混合回転数　７００ｒｐｍ
混合時間　１２０ｓｅｃ
混合機　スーパーミキサー
本トナーを作成した後、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。また、画像のドット再現性は５段階評価でランク３であった。
【００７０】
（比較例２）
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、平均粒径が６μｍの粒度分布に分級した。
さらに、母体着色粒子１００部に対して、以下の混合条件にて添加剤を混合し、トナーを作製した。
添加剤　シリカ微粉末　０．２部
混合回転数　７００ｒｐｍ
混合時間　１２０ｓｅｃ
混合機　スーパーミキサー
本トナーを作製した後、本評価法により流動性を測定した結果、表１のようになった。
また、画像のドット再現性は５段階評価でランク３であった。
【００７１】
以上の実施例１〜１３、および比較例１、２の測定結果を表１に示す。
【００７２】
【表１】

【００７３】
上記の表１のデータをグラフ化して、図６および図７に示す。
図６は本発明の実施例および比較例による電子写真用トナー粉体相中への円錐ロータ侵入時のトルクとドット再現性との関係を示すグラフである。図７は本発明の実施例および比較例による電子写真用トナー粉体相中への円錐ロータ侵入時の荷重とドット再現性との関係を示すグラフである。
【００７４】
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、本評価法によりドット再現性を評価できることが分かる。
【００７５】
図６，７の結果から、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、以下の条件を満足することが必要である。
▲１▼円錐ロータ侵入時のトルクの値が０．１〜８．３ｍＮｍである。
▲２▼円錐ロータ侵入時の荷重の値が０．０１〜１．１４Ｎである。
【００７６】
円錐ロータ侵入時のトルク値が０．１ｍＮｍ未満では、トナーの流動性以外の帯電特性が悪くなり画質低下が生じ、８．３ｍＮｍより大きくなれば流動性が低下し、ドット再現性が悪くなる。円錐ロータ侵入時の荷重値が０．０１Ｎ未満では、トナーの帯電特性が悪くなり画質低下が生じ、１．１４Ｎより大きくなるとトナーの流動性が低下しドット再現性が悪くなる。
【００７７】
【発明の効果】
本発明によれば、電子写真用トナーの粉体相中に円錐ロータを回転させながら侵入させ、円錐ロータが粉体相中を移動するときに発生するトルクまたは荷重を測定することにより、トナー粉体の流動性を精度良く、個人差無く測定でき、高画質の得られるトナーの条件を精度良く規定し、高画質の得られる電子写真用トナー、その評価方法、その製造方法、その現像方法、およびその評価装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態による円錐ロータを示す平面図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は上面図である。
【図２】本発明の実施の形態による電子写真用トナー評価装置の構成を示す概略図である。
【図３】本実施の形態による他の形の円錐ロータを示す図であり、（ａ）、（ｂ）は歯形の断面図であり、（ｃ）は側面図である。
【図４】本発明の実施の形態による電子写真用トナー評価装置を用いたトナー製造装置の例を示す模式図である。
【図５】本発明の実施の形態による電子写真用トナー評価方法を用いて作製したトナーを用いた現像装置の例を示す模式図である。
【図６】本発明の実施例および比較例による電子写真用トナー粉体相中への円錐ロータ侵入時のトルクとドット再現性との関係を示すグラフである。
【図７】本発明の実施例および比較例による電子写真用トナー粉体相中への円錐ロータ侵入時の荷重とドット再現性との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１０、１０ａ〜ｃ　　円錐ロータ
１１　　シャフト
１２　　昇降機
１３　　ステージ
１４　　容器
１５　　トルクメータ
１６　　ロードセル
１７　　位置検出器
１８　　試料台
２０　　トナー（の投入）
２１　　添加剤（の投入）
２２　　混合機
２３　　搬送手段
３１　　画像保持体
３２　　現像ローラ
３３　　ドクターローラ
３４　　トナー補給ホッパー
３５　　攪拌羽根
矢印Ａ　　次工程
矢印Ｂ　　抜き取り工程
矢印Ｃ、Ｄ　　搬送方向[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an electrophotographic toner, an evaluation method thereof, a manufacturing method thereof, a developing method thereof, and an evaluation device thereof, and particularly to an electrophotographic toner used in a one-component developing device or a two-component developing device, an evaluation method thereof, and a manufacturing method thereof. , A developing method thereof, and an evaluation device thereof.
[0002]
[Prior art]
The image quality of copiers, printers, and the like has been increasing, and recently, the reproducibility of fine dots has become very important. The dot reproducibility is greatly affected by the fluidity in addition to the charge amount of the toner and the developer, and it is necessary to stably supply a uniform toner layer or a developer layer to a fine latent image portion. Are coming.
Therefore, as an invention related to the toner for electrophotography, there is, for example, an invention (Hitachi Chemical Industry) of Japanese Patent Application Laid-Open No. 01-203941. The invention discloses a method for evaluating the fluidity of a developer in a developing machine by measuring a time required for the magnetic field to fall through a narrow portion of a funnel to which a magnetic field is applied. Japanese Patent Application Laid-Open No. 04-116449 (Fujitsu) discloses a method of placing toner on a tiltable plate, gradually tilting the plate, and measuring an angle when the flow starts and when the flow ends. ing. Further, the invention (sharp) disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-292967 discloses a method in which a plurality of screens are stacked, toner is poured on the screens, and horizontal and vertical vibrations are applied to the screen area. It discloses a method of calculating a numerical value by multiplying the amount of toner remaining in each sieve portion by a preset coefficient.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in these methods, there is a large variation in data, and there is a difference depending on a measurer, and it was not possible to evaluate a fine difference in fluidity between toners.
In recent years, as the image quality has been improved, the particle size and the function of the toner used for the toner have been advanced. For this reason, the structure of the toner has become complicated, and fine control at the time of preparation has conventionally been required. In particular, since the fluidity of the toner affects various image qualities in addition to the dot reproducibility, a highly accurate evaluation method that does not differ between individuals in terms of evaluation is required.
Also, when the method of producing the toner changes from a pulverization method to another method such as a polymerization method, the change in the flow characteristics with respect to the production conditions is large, and compared with the case of the pulverization method, finer control during production and Evaluation is becoming more necessary.
[0004]
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an evaluation method with high fluidity accuracy and no individual difference, and a toner capable of obtaining high image quality with good dot reproducibility, and a stable production method thereof. The purpose is to provide.
That is, an object of the present invention is to provide an electrophotographic toner evaluation method capable of accurately and simply evaluating the fluidity of a toner or a developer required for reproducibility of fine dots. Alternatively, an object of the present invention is to provide an electrophotographic toner having high image quality. Alternatively, an object of the present invention is to provide a developing method using a high quality electrophotographic toner. Alternatively, an object of the present invention is to provide a method for producing an electrophotographic toner capable of providing a high-quality image. Alternatively, an object of the present invention is to provide an electrophotographic toner evaluation device capable of evaluating the fluidity of an electrophotographic toner capable of forming a high-quality image.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to claim 1, wherein the conical rotor is caused to penetrate into the powder phase of toner composed of at least resin and pigment while rotating, and the conical rotor is generated by rotating the conical rotor in the powder phase. An electrophotographic toner evaluation method, wherein the fluidity of the toner is evaluated by measuring at least one selected from a torque value and a load value.
According to a second aspect of the present invention, in the electrophotographic toner evaluation method according to the first aspect, the powder phase of the toner is previously compacted by a compacting means.
According to a third aspect of the present invention, in the method for evaluating an electrophotographic toner according to the first aspect, the apex angle of the conical rotor is 20 to 150 °.
According to a fourth aspect of the present invention, in the method for evaluating an electrophotographic toner according to the first aspect, the conical rotor is provided with a groove on a surface thereof.
According to a fifth aspect of the present invention, in the method for evaluating an electrophotographic toner according to the first aspect, the number of revolutions per minute (rotation speed) of the conical rotor is 0.1 to 100 rpm.
According to a sixth aspect of the present invention, in the method for evaluating an electrophotographic toner according to the first aspect, the penetration speed of the conical rotor is 0.5 to 150 mm / min.
According to a seventh aspect of the present invention, in the method for evaluating an electrophotographic toner according to the first aspect, the porosity of the toner powder phase is adjusted in advance to 0.4 to 0.7. And
According to an eighth aspect of the present invention, in the method for evaluating an electrophotographic toner according to the first aspect, the toner powder phase is previously shaken by a shaker and stabilized.
According to a ninth aspect of the present invention, when the conical rotor is caused to enter the powder phase of the toner mixed with the additive by 20 mm while rotating the conical rotor, the torque value generated in the conical rotor is 0.1-8. The toner for electrophotography is 3 mNm.
According to a tenth aspect of the present invention, when a conical rotor is caused to enter the powder phase of the toner mixed with the additive by 20 mm while rotating the conical rotor, the load value generated in the conical rotor is 0.01 to 1. The toner for electrophotography is 14N.
An eleventh aspect of the present invention is the electrophotographic toner according to the ninth or tenth aspect, wherein the additive includes at least one selected from a charge control agent and a release agent.
According to a twelfth aspect of the present invention, in the electrophotographic toner according to the ninth or tenth aspect, the average particle diameter of the toner is 4 to 10 μm.
A thirteenth aspect of the present invention is the electrophotographic toner according to the ninth or tenth aspect, wherein the toner is produced by a polymerization method.
According to a fourteenth aspect of the present invention, in the electrophotographic toner according to the ninth or tenth aspect, the toner has an average circularity of 0.9 to 0.99.
According to a fifteenth aspect, there is provided a one-component developing method comprising performing a contact developing step or a non-contact developing step using the electrophotographic toner according to any one of the ninth to fourteenth aspects.
According to a sixteenth aspect, in the one-component developing method according to the fifteenth aspect, a doctoring step using a doctor roller is further performed.
According to a seventeenth aspect of the present invention, there is provided a two-component developing method comprising the step of developing using the electrophotographic toner according to any one of the ninth to fourteenth aspects and a carrier having a particle size of 20 to 100 μm. It is.
The invention according to claim 18 is a method of manufacturing an electrophotographic toner, wherein the toner is generated by rotating a conical rotor into a powder phase of the toner while rotating the conical rotor, and rotating the conical rotor in the powder phase. A process for evaluating the fluidity of the toner by measuring at least one selected from a torque value and a load value of the conical rotor.
The invention according to claim 19 is a container for accommodating the toner whose flowability is to be measured in the form of a powder, a conical rotor which enters the toner in a powder state while rotating, and the rotational movement of the conical rotor. Moving means, measuring means for measuring one or more selected from the torque value and the load value of the conical rotor generated by the rotational movement of the conical rotor in the powder phase, and the measured value, An evaluation unit for evaluating the fluidity of the toner.
[0006]
In the present invention, the fluidity of the toner is made to penetrate into the toner powder phase while rotating the conical rotor, and the torque or load generated when the conical rotor moves through the toner powder phase is quantitatively measured. The evaluation can be performed with high accuracy and without individual differences, and the difference in fluidity between toners can be accurately evaluated.
Further, in the method according to the present invention, since the torque or the load is measured by changing the compaction state of the toner, the difference between the toners can be accurately evaluated.
Further, the method according to the present invention can measure the toner phase as it is in a short period of time, so that it can be introduced into a production line, and a toner with high image quality can be stably produced.
[0007]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present embodiment will be described with reference to the drawings.
In the present invention, at least the fluidity of a toner powder comprising a resin and a pigment is caused to penetrate into a powder phase while rotating a conical rotor, and a torque or a load generated when the conical rotor moves in the powder phase is reduced. The present invention relates to an evaluation method for evaluating by measurement, an electrophotographic toner which is obtained by using the same, and has high dot reproducibility and high image quality, a method for manufacturing the same, a method for developing the same, and a device for evaluating the toner.
[0008]
Here, the above-mentioned movement is a movement in which the conical rotor enters (vertically) while rotating, and is a rotational movement in the claims.
[0009]
In this evaluation method, while rotating the conical rotor in the powder phase, it is made to enter (down) or withdraw (up), and the torque or the torque applied to the container containing the conical rotor or the toner powder phase at that time is reduced. The load is measured, and the fluidity is evaluated based on the torque and the value of the load.
[0010]
The shape of the conical rotor can be arbitrarily designed, but a conical rotor having an apex angle of 20 to 150 ° is suitable. If the apex angle of the cone is less than 20 °, the resistance to the toner powder phase is small, so the torque and load are small, and a fine difference in fluidity cannot be evaluated. Conversely, if the apex angle is larger than 150 °, the force in the direction of pressing down the toner powder phase becomes large, and the toner particles are likely to be deformed, which is not suitable for evaluation of toner fluidity.
The length of the conical rotor needs to be long enough so that the conical rotor surface is continuously present in the toner powder phase.
[0011]
Further, it is preferable that a groove is formed on the surface of the conical rotor. Instead of measuring the friction component between the material surface of the conical rotor and the toner particles, it is better to measure the friction component between the toner particles. To this end, when the conical rotor rotates and penetrates into the toner powder phase, the toner particles enter into the grooves cut on the surface of the conical rotor, and the entered toner particles and the surrounding toner It is more suitable to measure the state of friction with the particles. The shape of the groove is not limited, but it is necessary to devise such a way that the contact between the material surface of the conical rotor and the toner particles is reduced.
[0012]
One example is shown in FIG. FIG. 1 is a plan view showing a conical rotor, (a) is a side view, and (b) is a top view. Reference numeral 10 denotes a conical rotor. This is a groove cut straight from the vertex of the cone in the direction of the base, and has a saw-tooth shape in which the cross section of the groove is formed of triangular irregularities. In this case, the contact between the material surface of the conical rotor and the toner particles is only at the tip of the peak of the triangular groove. Most of the time, the toner particles that have entered the groove come into contact with toner particles around the toner particles.
[0013]
The material of the conical rotor 10 can be arbitrarily selected, but is preferably a material which is easy to process, has a hard surface, and does not deteriorate. In addition, a material that does not take chargeability is suitable. Examples of this include SUS, Al, Cu, Au, Ag, and brass.
[0014]
The torque and the load of the toner powder vary depending on the rotation speed of the conical rotor 10, that is, the number of rotations per minute (hereinafter, abbreviated as the number of rotations; unit is rpm) and the penetration speed of the conical rotor 10. In this measurement, in order to increase the accuracy of the measurement, the rotation speed and the penetration speed of the conical rotor 10 were reduced so that the fine contact state between the toner particles could be measured. Therefore, the measurement conditions were as follows.
・ Number of rotations of conical rotor: 0.1 to 100 rpm
-Penetration speed of conical rotor: 0.5 to 150 mm / min
[0015]
If the rotation speed of the conical rotor 10 is smaller than 0.1 rpm, the toner powder phase is liable to be affected by a delicate state of the toner powder phase. If the rotation speed is more than 100 rpm, scattering of the toner occurs and the measurement cannot be performed stably, which is not suitable.
If the penetration speed of the conical rotor 10 is slower than 0.5 mm / min, it is apt to be affected by the delicate state of the toner powder phase, and this is not suitable for measurement because of the problem of measurement dispersion. If the speed is higher than 150 mm / min, the toner powder phase is likely to be in a compacted state, and the influence of toner deformation or the like appears, which is not suitable for fluidity evaluation.
[0016]
FIG. 2 is a schematic diagram showing a configuration of an electrophotographic toner evaluation device according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, a conical rotor 10 is attached to a tip of a shaft 11, and the shaft 11 itself is moved up and down by an elevator 12. In this case, the stage 13 is fixed. Conversely, the shaft 11 may be fixed so that the stage can be moved up and down by an elevator.
[0017]
The container 14 containing the toner is placed substantially at the center of the stage 13, and the relative distance between the container 14 and the conical rotor 10 is reduced, so that the conical rotor 10 enters the center of the container 14 while rotating. To come. The torque applied to the conical rotor 10 is detected by a torque meter 15 provided above, and the load applied to the container containing the toner is detected by a load cell 16 provided below the container. The amount of movement of the conical rotor is determined by the position detector 17. This configuration is an example, and other configurations such as raising and lowering the shaft itself by an elevator may be used.
[0018]
FIGS. 3A and 3B are diagrams showing another type of conical rotor according to the present embodiment, wherein FIGS. 3A and 3B are cross-sectional views showing tooth shapes, and FIG. 3C is a side view. As for the sign, 10a, 10b and 10c are conical rotors.
As described above, the shape of the conical rotor 10 preferably has an apex angle of 20 to 150 ° (see (c) of FIGS. 1 and 3). The length of the conical rotor must be long enough so that the conical rotor portion can enter the interior of the toner phase sufficiently.
The shape of the groove may be any shape, but care must be taken so that the torque and load values will not be reproduced by replacing the conical rotor. For this purpose, as shown in 10a and 10b in FIG. 3, the groove shape of the conical rotor is simple, and a shape in which a rotor having the same shape can be made many times is good.
The material of the container is not particularly limited, but a conductive material is suitable so as not to be affected by charging with the powder. In addition, since the measurement is performed while replacing the powder, it is preferable that the surface is close to a mirror surface to reduce dirt.
The size of the container is important and it is necessary to select a larger (diameter) size relative to the diameter of the conical rotor so that the walls of the container are not affected when the conical rotor enters while rotating.
The torque meter 15 is preferably a high-sensitivity type, and a non-contact type is suitable. The load cell 16 having a wide load range and high resolution is suitable. The position detector 17 includes a linear scale, a displacement sensor using light, and the like, but a specification of 0.1 mm or less is suitable for accuracy. It is preferable that the elevator 12 can be driven with high accuracy using a servomotor or a stepping motor.
For the measurement, a certain amount of toner is charged into the container 14 and set in the present apparatus. Thereafter, the conical rotor 10 is made to penetrate into the toner powder phase contained in the container 14 while rotating. Before starting the actual measurement, an operation of raising and lowering the conical rotor 10 to make the toner powder phase uniform may be performed. If this operation is unnecessary, it need not be performed.
[0019]
Conversely, the toner powder phase may be pressurized to create a compacted state, and the conical rotor 10 may be lowered to the compacted toner phase for measurement. When the torque or load measurement is started, the measurement is performed at a predetermined rotation speed (rotation speed) and a penetration speed. The direction of rotation of the conical rotor is arbitrary. If the penetration distance of the conical rotor 10 is small, the values of torque and load are small, which causes a problem in data reproducibility and the like. Therefore, it is better to make the conical rotor 10 penetrate deeply into a region where the data is reproducible. According to our experimental results, almost stable measurement was possible if the penetration was 5 mm or more. The measurement mode can be set under any conditions. For example, the following measurement modes are available.
(1) Fill the container with the toner.
(2) The toner powder phase is pressurized to create a compact state.
{Circle around (3)} The conical rotor is caused to enter while rotating, and the torque and load at that time are measured.
{Circle around (4)} When the conical rotor has penetrated to a preset depth from the toner surface layer, the penetrating operation is stopped.
(5) The operation of pulling out the conical rotor is started.
{Circle around (6)} When the tip of the conical rotor comes off the surface of the toner powder phase and becomes completely free (first home position), the operation of pulling out the conical rotor is stopped, and the rotation is also stopped.
The above operations (1) to (6) are repeated to measure. It may be performed continuously.
[0020]
As another measurement method, the toner powder phase is stabilized by applying vibration with a vibrator before measurement, and the conical rotor is caused to enter while rotating the stabilized toner powder phase. Measure the torque and load, stop the penetration operation when reaching the preset depth, and then raise the conical rotor to the initial position (home position). This measurement may be performed once, but it is also effective to repeat this operation to obtain an average torque and load.
Further, as another method, there is a method in which a conical rotor is caused to penetrate into a toner powder phase in a compacted state, and a depth until a predetermined torque value is obtained is examined.
[0021]
In this measurement method, the porosity of the toner powder phase is important, but in our experimental results, stable measurement was possible when the porosity was 0.4 or more. If it is less than 0.4, a delicate difference in the consolidation condition affects the torque and load, and stable measurement is difficult. The range of the porosity of the toner powder phase was 0.4 to 0.7 including various measurement methods. If it is larger than 0.7, the toner scatters and is not suitable for measurement.
However, the measurement system, measurement conditions, and the like are not limited to this.
[0022]
The toner used in this evaluation method preferably has an average particle diameter of 4 to 10 μm in order to realize a high-quality image. The weight average particle diameter of the toner is 4 to 10 μm, and more preferably 5 to 7 μm. If the weight average particle diameter is less than 4 μm, problems such as contamination inside the apparatus due to toner scattering during long-term use, a decrease in image density in a low-humidity environment, poor photoconductor cleaning, and the like are likely to occur, and there is a concern about the effect on the human body. When the weight average particle size exceeds 10 μm, the resolution of the fine spots of 100 μm or less is not sufficient, and the fine spots tend to be scattered to non-image portions, resulting in poor image quality.
[0023]
The developer using the toner preferably has an average carrier particle diameter of 20 to 100 μm in order to realize a high quality image. When the average particle size of the carrier is in the range of 20 to 100 μm, the charge amount of the toner can be made more uniform when the toner concentration in the developing device is in the range of 2 to 10% by weight. If it is less than 20 μm, the carrier particles are likely to adhere to the photoreceptor, and the stirring efficiency with the toner is deteriorated, so that it is difficult to obtain a uniform charge amount of the toner. Conversely, when the average particle size of the carrier exceeds 100 μm, fine image reproducibility deteriorates, and high image quality cannot be obtained.
[0024]
Details of the toner and the developer are shown below.
Examples of the resin include polystyrene resin, epoxy resin, polyester resin, polyamide resin, styrene acrylic resin, styrene methacrylate resin, polyurethane resin, vinyl resin, polyolefin resin, styrene butadiene resin, phenol resin, polyethylene resin, silicone resin, butyral resin, and terpene. Resins and polyol resins.
Examples of the vinyl resin include styrene such as polystyrene, poly-p-chlorostyrene and polyvinyltoluene, and homopolymers of substituted styrenes: styrene-p-chlorostyrene copolymer, styrene-propylene copolymer, and styrene-vinyltoluene copolymer. Polymer, styrene-vinylnaphthalene copolymer, styrene-methyl acrylate copolymer, styrene-ethyl acrylate copolymer, styrene-butyl acrylate copolymer, styrene-octyl acrylate copolymer, styrene-methacryl Methyl acrylate copolymer, styrene-ethyl methacrylate copolymer, styrene-butyl methacrylate copolymer, styrene-α-chloromethyl methacrylate copolymer, styrene-acrylonitrile copolymer, styrene-vinyl methyl ether copolymer Coalescence, styrene-vinyl ethyl acetate Copolymer, styrene-vinyl methyl ketone copolymer, styrene-butadiene copolymer, styrene-isoprene copolymer, styrene-acrylonitrile-indene copolymer, styrene-maleic acid copolymer, styrene-maleic acid ester Styrene-based copolymers such as copolymers: polymethyl methacrylate, polybutyl methacrylate, polyvinyl chloride, polyvinyl acetate and the like.
[0025]
The polyester resin is composed of a dihydric alcohol as shown in Group A below and a dibasic acid salt as shown in Group B, and a trivalent or higher alcohol as shown in Group C or A carboxylic acid may be added as a third component.
Group A: ethylene glycol, triethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,4 butanediol, neopentyl glycol, 1,4 butenediol, 1,4-bis (hydroxymethyl) cyclohexane , Bisphenol A, hydrogenated bisphenol A, polyoxyethylenated bisphenol A, polyoxypropylene (2,2) -2,2'-bis (4-hydroxyphenyl) propane, polyoxypropylene (3,3) -2, 2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, polyoxyethylene (2,0) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, polyoxypropylene (2,0) -2,2′-bis (4 -Hydroxyphenyl) propane and the like.
Group B: maleic acid, fumaric acid, mesaconic acid, citraconic acid, itaconic acid, glutaconic acid, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, cyclohexanedicarboxylic acid, succinic acid, adipic acid, sebacic acid, malonic acid, linoleic acid, or Esters of these acid anhydrides or lower alcohols.
Group C: trihydric or higher alcohol such as glycerin, trimethylolpropane, pentaerythritol and the like, and trivalent or higher carboxylic acid such as trimellitic acid and pyromellitic acid.
As the polyol resin, an epoxy resin and an alkylene oxide adduct of a dihydric phenol, or a compound having one active hydrogen in the molecule that reacts with the glycidyl ether and the epoxy group, and an active hydrogen that reacts with the epoxy resin in the molecule. There are compounds obtained by reacting two or more compounds.
[0026]
The following are used as the pigment used in the present invention.
Examples of black pigments include azine dyes such as carbon black, oil furnace black, channel black, lamp black, acetylene black, and aniline black, metal salt azo dyes, metal oxides, and composite metal oxides.
Examples of the yellow pigment include cadmium yellow, mineral fast yellow, nickel titanium yellow, navels yellow, naphthol yellow S, Hanza yellow G, Hanza yellow 10G, benzidine yellow GR, quinoline yellow lake, permanent yellow NCG, and tartrazine lake. .
Examples of orange pigments include molybdenum orange, permanent orange GTR, pyrazolone orange, vulcan orange, indanthrene brilliant orange RK, benzidine orange G, and indanthrene brilliant orange GK.
Red pigments include Bengala, Cadmium Red, Permanent Red 4R, Risor Red, Pyrazolone Red, Watching Red Calcium Salt, Lake Red D, Brilliant Carmine 6B, Eosin Lake, Rhodamine Lake B, Alizarin Lake
And brilliant carmine 3B.
Examples of purple pigments include Fast Violet B and Methyl Violet Lake.
Examples of the blue pigment include cobalt blue, alkali blue, Victoria Blue Lake, phthalocyanine blue, metal-free phthalocyanine blue, partially chlorinated phthalocyanine blue, fast sky blue, and indanthrene blue BC.
Green pigments include chrome green, chromium oxide, pigment green B, malachite green lake, and the like.
One or more of these can be used.
Particularly in the case of color toners, it is essential to disperse good pigments uniformly.Instead of directly charging pigments into a large amount of resin, a masterbatch in which pigments are once dispersed at a high concentration is prepared and diluted. Is used. In this case, a solvent is generally used to help dispersibility, but there are environmental problems and the like, and in the present invention, water is used to disperse. When water is used, temperature control is important so that residual moisture in the masterbatch does not matter.
[0027]
In the toner of the present invention, a charge control agent is blended (internally added) inside the toner particles. However, they may be mixed (externally added) with the toner particles. The charge control agent makes it possible to control the amount of charge optimally according to the development system. In particular, in the present invention, the balance between the particle size distribution and the amount of charge can be further stabilized.
Nigrosine and quaternary ammonium salts, triphenylmethane dyes, imidazole metal complexes and salts can be used alone or in combination of two or more to control the toner to have a positive charge. Further, a metal salicylate complex, salts, organic boron salts, calixarene-based compounds, and the like are used to control the toner to have a negative charge.
[0028]
Further, a release agent can be internally added to the toner of the present invention in order to prevent offset during fixing. Release agents include natural waxes such as candelilla wax, carnauba wax, and rice wax, montan wax and its derivatives, paraffin wax and its derivatives, polyolefin wax and its derivatives, sasol wax, low molecular weight polyethylene, and low molecular weight polypropylene. And alkyl phosphate esters. The melting point of these release agents is preferably from 65 to 90 ° C. If the temperature is lower than this range, blocking during storage of toner tends to occur. If the temperature is higher than this range, offset may easily occur in a region where the fixing roller temperature is low.
[0029]
An additive may be added for the purpose of improving the dispersibility of the release agent and the like. As additives, styrene acrylic resin, polyethylene resin, polystyrene resin, epoxy resin, polyester resin, polyamide resin, styrene methacrylate resin, polyurethane resin, vinyl resin, polyolefin resin, styrene butadiene resin, phenol resin, butyral resin, terpene resin, There are polyol resins and the like, and a mixture of two or more of each resin may be used.
[0030]
Methods for producing the toner according to the present invention include a pulverization method and a polymerization method (suspension polymerization, emulsion polymerization / dispersion polymerization, emulsion aggregation, emulsion association, etc.), but are not limited to these production methods.
[0031]
As an example of the pulverization method, first, the above-described resin, a pigment or dye as a colorant, a charge control agent, a release agent, other additives, and the like are sufficiently mixed by a mixer such as a Henschel mixer, and then a batch method is performed. The components are kneaded well using a hot roll kneader such as a two-roll mill, a Banbury mixer, a continuous twin screw extruder, or a continuous single screw kneader, followed by rolling, cooling and cutting. The cut toner kneaded material is crushed, coarsely crushed using a hammer mill or the like, and further finely crushed using a fine crusher using a jet stream or a mechanical crusher. Is classified to a predetermined particle size by a classifier using Thereafter, an additive composed of inorganic particles or the like is attached or fixed to the particle surface by a mixer. The fluidity of the toner particles after the mixing step is evaluated using the present evaluation method. In this case, in the sampling inspection, a sample is put into a sample container, and the sample container is directly placed on a sample stage of the evaluation apparatus shown in FIG. 1 to perform measurement. The rotation speed of the conical rotor was 0.1 to 100 rpm, and the penetration speed of the conical rotor was 0.5 to 100 mm / min. In the measurement, the conical rotor is penetrated while rotating, and after a predetermined penetrating distance of 5 mm or more, the penetrating is stopped, and then the conical rotor is pulled out and returned to the original initial position. The torque and the load when the conical rotor enters the toner powder phase are measured to evaluate the fluidity of the toner.
[0032]
When the toner fluidity is evaluated by the present evaluation method, the measured value (torque, load) and the toner fluidity have the following relationship.
When the torque is small, the fluidity is good.
If the torque is large, the fluidity is poor.
When the load is small, the fluidity is good.
When the load is large, the fluidity is poor.
[0033]
The characteristics of this evaluation method using a conical rotor are as follows, and a sample can be measured quickly and easily as it is, so that highly accurate measurement without individual differences can be performed.
(1) Non-destructive inspection.
(2) The sample can be measured as it is.
(3) Measurement can be performed in a short time.
(4) Anyone can easily measure.
Therefore, measurement on a production line is also possible, and it can be installed between each process in a production process, and quality evaluation can be performed in the middle of the process.
[0034]
FIG. 4 is a schematic view showing an example of a toner manufacturing apparatus using the electrophotographic toner evaluation device according to the embodiment of the present invention. In the figure, arrow 20 is the input of toner, arrow 21 is the input of an additive, 22 is a mixer, 23 is a conveying means (conveying belt), arrow A is the next step, arrow B is withdrawn, and arrows C and D are conveying. This is the belt conveyance direction.
Referring to FIG. 4, after a mixing process of the toner 20 and the additive 21, a sample extracting / measuring zone is provided in the course of transporting the powder sample to the next process, and a shutter is opened and closed at a certain timing. Then, the fixed amount of the sample is transported to the measuring unit by the transport unit 23. The tip of the measuring section is a container 14 made of SUS or the like, and the measurement is directly performed by the present evaluation method. Alternatively, the container 14 is brought to the present evaluation apparatus at another nearby place, and is placed on a sample stage (not shown), and measured by the present evaluation method. The measured toner is returned to the original sample. As a result of the evaluation, if the numerical value is out of the predetermined setting range, the sample is not sent to the filling step but is sent to the toner reprocessing step. These mechanisms can be applied to inspection after the pulverizing / classifying step, which is a step before the mixing step, inspection after the air sieving step after the mixing step, inspection before filling, and the like.
[0035]
Further, the toner evaluation device having these functions can be used alone as an evaluation device in the development stage.
In the case of toner, the measured values of torque and load in this evaluation method indicate fluidity as described above, and quantitative evaluation is possible. In the conventional evaluation method up to now, the difference between toners can be evaluated, but there is a problem that if the type of toner is different, it cannot be evaluated in the same playing field. However, the values measured by this evaluation method are torque values and load values as powder characteristics, and values that can be evaluated on the same ring even if the type of toner changes or the particle size changes. Evaluation value.
[0036]
The torque and load characteristics of the conical rotor during the movement of the conical rotor in the toner powder phase are closely related to the fluidity of the powder. It is easy to move because of its small adhesive force, and even if the conical rotor is moved in the powder phase, the torque is small and the load change is small. On the other hand, when the fluidity of the powder is poor, it is difficult to move due to the large adhesive force between the individual powder particles. And the force (load) acting in the downward direction also increases.
[0037]
Therefore, according to the evaluation method of the present invention, the fluidity can be evaluated based on the following relationship.
When fluidity is good → The torque and load when moving in the powder phase are small.
When the fluidity is poor → The torque and load when moving in the powder phase are large.
[0038]
The fluidity of the toner is largely determined by the mixing step in the toner production step. That is, the fluidity of the toner particles greatly changes depending on the state in which the additive composed of the inorganic particles or the like is attached or fixed to the surface of the toner particles.
The mixing state of the toner varies depending on the mixing conditions (feed amount, rotation speed, mixing time, etc.) in the mixing step. Therefore, the mixing conditions play an important role in the fluidity, and the evaluation of the fluidity after the mixing step is important.
[0039]
In a printer or a copying machine, in order to realize high image quality, it is necessary to enhance the reproducibility of very minute dots. To achieve this, toner development that is faithful to very small latent images is required. To enable this faithful development, it is necessary to supply a uniform toner brush to the development area. For this purpose, it is necessary that the toner charge amount is in an appropriate condition, but the ease of movement of the toner and the ease of transport so that a stable and uniform toner brush can be supplied to the development area are extremely high. It becomes important. That is, in order to increase the reproducibility of minute dots, it is necessary to increase the fluidity of the toner.
Therefore, the fluidity of the toner was evaluated by this method using a conical rotor, and the relationship with the dot reproducibility was examined.As a result, there was a very strong correlation, and the dot reproducibility improved when the torque and load were small. Was.
[0040]
From the results, it was found that the toner having good dot reproducibility exhibited the following torque and load characteristics.
{Circle around (1)} The value of the torque when the conical rotor enters (at the time of entry of 20 mm) is 0.1 to 8.3 mNm.
{Circle around (2)} The value of the load when the conical rotor enters (at the time of entry of 20 mm) is 0.01 to 1.14 N.
[0041]
Note that other methods can be used for the evaluation mode without any problem. The evaluation item may be an intrusion distance to a certain load, an intrusion distance to a certain torque, or the like other than the torque and the load, or an integrated value of the torque and the load. Further, other evaluation items may be used.
[0042]
After the mixing step, the mixture is passed through a sieve of 250 mesh or more to remove coarse particles and aggregated particles to obtain the toner of the present invention.
[0043]
As a method for producing the toner according to the present invention, a method other than the pulverization method can be considered. For example, a polymerization method is used. For example, toner particles are obtained by suspending and polymerizing a monomer composition obtained by adding a colorant, a charge control agent, and the like to a monomer in an aqueous medium. The granulation method is not particularly limited.
[0044]
For example, the toner of the present invention is obtained by dissolving at least an isocyanate group-containing polyester prepolymer in an organic solvent, dispersing a pigment colorant, and dissolving or dispersing a release agent in an aqueous medium. Urea-modified polyester resin having a urea group by dispersing the prepolymer in the dispersion in the presence of inorganic fine particles and / or polymer fine particles and reacting the prepolymer with a polyamine and / or a monoamine having an active hydrogen-containing group in the dispersion. Is formed, and the liquid medium contained therein is removed from the dispersion containing the urea-modified polyester resin.
The urea-modified polyester resin has a Tg of 40 to 65 ° C, preferably 45 to 60 ° C. Its number average molecular weight Mn is 2,500 to 50,000, preferably 2,500 to 30,000. Its weight average molecular weight Mw is 10,000 to 500,000, preferably 30,000 to 100,000.
This toner contains, as a binder resin, a urea-modified polyester-based resin having a urea bond and having a high molecular weight by a reaction between the prepolymer and the amine. The coloring agent is highly dispersed in the binder resin.
In the case of these methods also, inspection after granulation, inspection after treatment of charge control agent, inspection after mixing process of additives, inspection after air sieving process after mixing process, inspection before filling etc. Applicable.
[0045]
Although the fluidity is affected by the shape of the toner, a very spherical toner having an average circularity of 0.9 to 0.99 has excellent fluidity and high dot reproducibility. Image quality can be improved.
[0046]
Further, when used as a two-component developer, a two-component developer is obtained by mixing with a magnetic carrier described later at a predetermined mixing ratio.
[0047]
The present toner is used as a one-component developer used in a contact or non-contact developing system. Various known contact or non-contact development systems are used. For example, there are a contact developing method using an aluminum sleeve, a contact developing method using a conductive rubber belt, and a non-contact developing method using a developing sleeve in which a conductive resin layer containing carbon black or the like is formed on the surface of an aluminum tube. .
Further, in the one-component developing method, the present toner is used in a developing method in which a roller-shaped blade for making a toner layer uniform is provided at an outlet of a toner supply unit. In such a system, not only filming on the photosensitive member but also filming on the doctor roller occurs. For this reason, not only can the toner layer not be formed uniformly, but also the toner charging becomes non-uniform, and the toner charge becomes small. For this reason, defective development occurs.
[0048]
FIG. 5 is a schematic view showing an example of a developing device using a toner manufactured by using the electrophotographic toner evaluation method according to the embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 31 denotes an image holding member, 32 denotes a developing roller, 33 denotes a doctor roller, 34 denotes a toner supply hopper, and 35 denotes a stirring blade.
When the toner of the present invention is used, filming to the doctor roller 33 shown in FIG. 5 does not occur, stable development is performed, and a system having excellent durability characteristics is obtained.
[0049]
When a magnetic toner is used, fine particles of a magnetic substance may be internally added to the toner particles. As the magnetic material, a ferromagnetic material such as ferrite, magnetite, iron, nickel, cobalt, or an alloy thereof can be considered. The average particle size of the magnetic material is preferably 0.1 to 1 μm. The content of the magnetic substance is preferably from 10 to 70 parts by weight based on 100 parts by weight of the toner.
[0050]
As the carrier used for the two-component developer, known carriers can be used. For example, magnetic particles such as iron powder, ferrite powder, nickel powder, and magnetite powder, or the surface of these magnetic particles is coated with a fluororesin or vinyl resin. And those treated with a silicon-based resin or the like, or magnetic particle-dispersed resin particles in which magnetic particles are dispersed in a resin. The average particle size of these magnetic carriers is preferably 20 to 100 μm. Preferably, it is 20 to 70 μm.
[0051]
As described above, the two-component developer of the present invention can be used by adding an inorganic fine powder to a toner as a fluidity improver.
Examples of the inorganic fine powder of the present invention include Si, Ti, Al, Mg, Ca, Sr, Ba, In, Ga, Ni, Mn, W, Fe, Co, Zn, Cr, Mo, Cu, Ag, V, and Zr. Oxides and composite oxides. Among them, fine particles of silicon dioxide (silica), titanium dioxide (titania), and alumina are preferably used.
[0052]
Further, it is effective to perform a surface modification treatment with a hydrophobizing agent or the like. The following are typical examples of the hydrophobizing agent.
Dimethyldichlorosilane, trimethylchlorosilane, methyltrichlorosilane, allyldimethyldichlorosilane, allylphenyldichlorosilane, benzyldimethylchlorosilane, bromomethyldimethylchlorosilane, α-chloroethyltrichlorosilane, p-chloroethyltrichlorosilane, Chloromethyldimethylchlorosilane, chloromethyltrichlorosilane, hexaphenyldisilazane, hexatolyldisilazane and the like.
The inorganic fine powder is preferably used in an amount of 0.1 to 2% by weight based on the toner. If it is less than 0.1% by weight, the effect of improving toner aggregation is poor. If it exceeds 2% by weight, problems such as toner scattering between fine lines, contamination inside the machine, scratches and abrasion of the photoreceptor tend to occur. is there.
[0053]
The developer of the present invention may further contain other additives within a range that does not substantially adversely affect the lubricant, for example, a lubricant powder such as Teflon (registered trademark) powder, zinc stearate powder, polyvinylidene fluoride powder; Abrasives such as cerium powder, silicon carbide powder and strontium titanate powder; or a small amount of a conductivity-imparting agent such as carbon black powder, zinc oxide powder and tin oxide powder can also be used as a developability improver.
[0054]
In addition, this evaluation method can be used for toners and capsule toners produced by a polymerization method or a spray drying method produced without using a kneading step or a pulverizing step.
[0055]
Hereinafter, Examples will be described, but they do not limit the present invention in any way. In this case, a toner was prepared in which the mixing conditions were changed, and the fluidity of the toner was evaluated using the present evaluation method, and the dot reproducibility was evaluated on a 5-point scale as a grainy feeling of the image. The fluidity of the toner was measured by measuring the torque and load values when a conical rotor having a vertex angle of 50 ° entered at 20 rpm from the surface of the toner powder phase at the entry speed of 10 mm / min at a rotation speed of 2 rpm.
All parts in the following formulations are parts by weight.
[0056]
(Example 1)
100% polyester resin
Pigment carbon black 10 parts
Charge control agent zinc salicylate 5 parts
After sufficiently mixing the above raw materials with a mixer, the mixture was melt-kneaded by a twin-screw extruder at a barrel temperature of 100 ° C. and a kneader rotation speed of 120 rpm. The kneaded product was rolled and cooled, coarsely pulverized by a cutter mill, pulverized by a fine pulverizer using a jet stream, and then classified into a particle size distribution having an average particle size of 6 μm using a revolving air classifier. Further, an additive was mixed with 100 parts of the base colored particles under the following mixing conditions to prepare a toner.
Additive Silica fine powder 1 part
Mixing speed 700rpm
Mixing time 120 sec
Mixer Super Mixer
After preparing this toner, the fluidity was measured by the present evaluation method, and the results are as shown in Table 1.
Further, the dot reproducibility of the image was ranked 4 on a 5-point scale.
[0057]
(Example 2)
Kneading, pulverization, and classification were performed using the same raw materials and production method as in Example 1, and the particles were classified into a particle size distribution having an average particle size of 6.5 μm.
Further, an additive was mixed with 100 parts of the base colored particles under the following mixing conditions to prepare a toner.
Additive Silica fine powder 0.8 parts
Mixing speed 700rpm
Mixing time 120 sec
Mixer Super Mixer
After preparing this toner, the fluidity was measured by the present evaluation method, and the results are as shown in Table 1.
Further, the dot reproducibility of the image was ranked 4 on a 5-point scale.
[0058]
(Example 3)
Kneading, pulverization, and classification were performed using the same raw materials and production method as in Example 1, and the particles were classified into a particle size distribution having an average particle size of 6.5 μm.
Further, an additive was mixed with 100 parts of the base colored particles under the following mixing conditions to prepare a toner.
Additive Silica fine powder 1.2 parts
Mixing speed 700rpm
Mixing time 120 sec
Mixer Super Mixer
After preparing this toner, the fluidity was measured by the present evaluation method, and the results are as shown in Table 1.
Further, the dot reproducibility of the image was ranked 4 on a 5-point scale.
[0059]
(Example 4)
Kneading, pulverization, and classification were performed using the same raw materials and production method as in Example 1, and the particles were classified into a particle size distribution having an average particle size of 6.5 μm.
Further, an additive was mixed with 100 parts of the base colored particles under the following mixing conditions to prepare a toner.
Additive Silica fine powder 1 part
Mixing speed 850rpm
Mixing time 120 sec
Mixer Super Mixer
After preparing this toner, the fluidity was measured by the present evaluation method, and the results are as shown in Table 1. Further, the dot reproducibility of the image was ranked 5 on a five-point scale.
[0060]
(Example 5)
Kneading, pulverization, and classification were performed using the same raw materials and production method as in Example 1, and the particles were classified into a particle size distribution having an average particle size of 6.5 μm.
Further, an additive was mixed with 100 parts of the base colored particles under the following mixing conditions to prepare a toner.
Additive Silica fine powder 0.8 parts
Mixing speed 850rpm
Mixing time 120 sec
Mixer Super Mixer
After preparing this toner, the fluidity was measured by the present evaluation method, and the results are as shown in Table 1.
Further, the dot reproducibility of the image was ranked 4 on a 5-point scale.
[0061]
(Example 6)
Kneading, pulverization, and classification were performed using the same raw materials and production method as in Example 1, and the particles were classified into a particle size distribution having an average particle size of 6.5 μm.
Further, an additive was mixed with 100 parts of the base colored particles under the following mixing conditions to prepare a toner.
Additive Silica fine powder 1.2 parts
Mixing speed 1000rpm
Mixing time 120 sec
Mixer Q mixer
After preparing this toner, the fluidity was measured by the present evaluation method, and the results are as shown in Table 1.
Further, the dot reproducibility of the image was ranked 5 on a five-point scale.
[0062]
(Example 7)
100% polyester resin
Coloring agent 3.5 parts of copper phthalocyanine blue pigment (CI pigment blue 15: 3)
Charge control agent zinc salicylate 5 parts
After sufficiently mixing the above raw materials with a mixer, the mixture was melt-kneaded by a twin-screw extruder at a barrel temperature of 100 ° C. and a rotation speed of 120 rpm. The kneaded product was rolled and cooled, coarsely pulverized by a cutter mill, pulverized by a fine pulverizer using a jet stream, and then classified into a particle size distribution having an average particle size of 6.5 μm using a revolving air classifier. Further, an additive was mixed with 100 parts of the base colored particles under the following mixing conditions to prepare a toner.
Additive Silica fine powder 1 part
Mixing speed 700rpm
Mixing time 120 sec
Mixer Super Mixer
After preparing this toner, the fluidity was measured by the present evaluation method, and the results are as shown in Table 1.
Further, the dot reproducibility of the image was ranked 5 on a five-point scale.
[0063]
(Example 8)
Kneading, pulverization, and classification were performed using the same raw materials and production method as in Example 7, and the particles were classified into a particle size distribution having an average particle size of 6.5 μm.
Further, an additive was mixed with 100 parts of the base colored particles under the following mixing conditions to prepare a toner.
Additive Silica fine powder 0.9 part
Mixing speed 700rpm
Mixing time 120 sec
Mixer Super Mixer
After preparing this toner, the fluidity was measured by the present evaluation method, and the results are as shown in Table 1.
Further, the dot reproducibility of the image was ranked 5 on a five-point scale.
[0064]
(Comparative Example 1)
Kneading, pulverization, and classification were performed using the same raw materials and production method as in Example 7, and the particles were classified into a particle size distribution having an average particle size of 6.5 μm.
Further, an additive was mixed with 100 parts of the base colored particles under the following mixing conditions to prepare a toner.
Additive Silica fine powder 0 parts
Mixing speed 700rpm
Mixing time 120 sec
Mixer Super Mixer
After preparing this toner, the fluidity was measured by the present evaluation method, and the results are as shown in Table 1.
The dot reproducibility of the image was ranked 1 on a five-point scale.
[0065]
(Example 9)
100% polyester resin
Pigment carbon black 10 parts
Charge control agent zinc salicylate 2 parts
Release agent Rice wax 5 parts
Additives Styrene acrylic resin 3 parts
After sufficiently mixing the above raw materials with a mixer, the mixture was melt-kneaded by a twin-screw extruder at a barrel temperature of 100 ° C. and a rotation speed of 120 rpm. The kneaded product was rolled and cooled, coarsely pulverized by a cutter mill, pulverized by a fine pulverizer using a jet stream, and then classified into a particle size distribution having an average particle size of 6 μm using a revolving air classifier. Further, an additive was mixed with 100 parts of the base colored particles under the following mixing conditions to prepare a toner.
Additive Silica fine powder 1 part
Mixing speed 700rpm
Mixing time 120 sec
Mixer Super Mixer
After preparing this toner, the fluidity was measured by the present evaluation method, and the results are as shown in Table 1. Further, the dot reproducibility of the image was ranked 4 on a 5-point scale.
[0066]
(Example 10)
Kneading, pulverization, and classification were performed using the same raw materials and production method as in Example 9, and the particles were classified into a particle size distribution having an average particle size of 6 μm.
Further, an additive was mixed with 100 parts of the base colored particles under the following mixing conditions to prepare a toner.
Additive Silica fine powder 1 part
Mixing speed 800rpm
Mixing time 120 sec
Mixer Super Mixer
After preparing this toner, the fluidity was measured by the present evaluation method, and the results are as shown in Table 1.
Further, the dot reproducibility of the image was ranked 5 on a five-point scale.
[0067]
(Example 11)
Kneading, pulverization, and classification were performed using the same raw materials and production method as in Example 9, and the particles were classified into a particle size distribution having an average particle size of 6 μm.
Further, an additive was mixed with 100 parts of the base colored particles under the following mixing conditions to prepare a toner.
Additive Silica fine powder 1 part
Mixing speed 1000rpm
Mixing time 120 sec
Mixer Q mixer
After preparing this toner, the fluidity was measured by the present evaluation method, and the results are as shown in Table 1.
Further, the dot reproducibility of the image was ranked 5 on a five-point scale.
[0068]
(Example 12)
Kneading, pulverization, and classification were performed using the same raw materials and production method as in Example 9, and the particles were classified into a particle size distribution having an average particle size of 6 μm.
Further, an additive was mixed with 100 parts of the base colored particles under the following mixing conditions to prepare a toner.
Additive Silica fine powder 1 part
Mixing speed 1400rpm
Mixing time 120 sec
Mixer θ Composer
After preparing this toner, the fluidity was measured by the present evaluation method, and the results are as shown in Table 1.
Further, the dot reproducibility of the image was ranked 5 on a five-point scale.
[0069]
(Example 13)
Kneading, pulverization, and classification were performed using the same raw materials and production method as in Example 9, and the particles were classified into a particle size distribution having an average particle size of 6 μm.
Further, an additive was mixed with 100 parts of the base colored particles under the following mixing conditions to prepare a toner.
Additive Silica fine powder 0.3 parts
Mixing speed 700rpm
Mixing time 120 sec
Mixer Super Mixer
After preparing this toner, the fluidity was measured by the present evaluation method, and the results are as shown in Table 1. In addition, the dot reproducibility of the image was ranked 3 on a five-point scale.
[0070]
(Comparative Example 2)
Kneading, pulverization, and classification were performed using the same raw materials and production method as in Example 9, and the particles were classified into a particle size distribution having an average particle size of 6 μm.
Further, an additive was mixed with 100 parts of the base colored particles under the following mixing conditions to prepare a toner.
Additive Silica fine powder 0.2 part
Mixing speed 700rpm
Mixing time 120 sec
Mixer Super Mixer
After preparing this toner, the fluidity was measured by the present evaluation method, and the results are as shown in Table 1.
In addition, the dot reproducibility of the image was ranked 3 on a five-point scale.
[0071]
Table 1 shows the measurement results of Examples 1 to 13 and Comparative Examples 1 and 2 described above.
[0072]
[Table 1]

[0073]
The data in Table 1 above is graphed and shown in FIGS.
FIG. 6 is a graph showing the relationship between torque and dot reproducibility when a conical rotor enters a toner powder phase for electrophotography according to Examples and Comparative Examples of the present invention. FIG. 7 is a graph showing the relationship between the load when the conical rotor penetrates into the toner powder phase for electrophotography and the dot reproducibility according to Examples and Comparative Examples of the present invention.
[0074]
As can be seen from the above results, there is a strong correlation between the fluidity evaluation value of the toner powder phase according to the present evaluation method and the dot reproducibility, and the dot reproducibility can be evaluated by the present evaluation method.
[0075]
From the results of FIGS. 6 and 7, it is necessary to satisfy the following conditions in order to obtain toner having good fluidity, which is necessary for obtaining high image quality with good dot reproducibility.
{Circle around (1)} The value of the torque when the conical rotor enters is 0.1 to 8.3 mNm.
{Circle around (2)} The value of the load when the conical rotor enters is 0.01 to 1.14 N.
[0076]
If the torque value at the time of entering the conical rotor is less than 0.1 mNm, the charging characteristics other than the fluidity of the toner will be deteriorated and the image quality will be deteriorated. If the load value at the time of entering the conical rotor is less than 0.01 N, the charging characteristics of the toner will deteriorate and the image quality will deteriorate. If the load value exceeds 1.14 N, the fluidity of the toner will decrease and the dot reproducibility will deteriorate.
[0077]
【The invention's effect】
According to the present invention, by rotating a conical rotor into a powder phase of an electrophotographic toner while rotating, and measuring a torque or a load generated when the conical rotor moves through the powder phase, toner powder is measured. The fluidity of the body can be measured accurately, without individual differences, and the conditions for the toner with high image quality can be accurately defined, and the toner for electrophotography with high image quality can be obtained, its evaluation method, its manufacturing method, its developing method, And its evaluation device.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing a conical rotor according to an embodiment of the present invention, in which (a) is a side view and (b) is a top view.
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a configuration of an electrophotographic toner evaluation device according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 3A and 3B are views showing another type of conical rotor according to the embodiment, in which FIGS. 3A and 3B are sectional views of a tooth profile, and FIG. 3C is a side view.
FIG. 4 is a schematic diagram showing an example of a toner manufacturing apparatus using the electrophotographic toner evaluation device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a schematic diagram illustrating an example of a developing device using a toner manufactured using the toner evaluation method for electrophotography according to the embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a graph showing the relationship between torque and dot reproducibility when a conical rotor enters a toner powder phase for electrophotography according to Examples and Comparative Examples of the present invention.
FIG. 7 is a graph showing a relationship between a load when a conical rotor enters a toner powder phase for electrophotography and dot reproducibility according to Examples and Comparative Examples of the present invention.
[Explanation of symbols]
10, 10a-c conical rotor
11 shaft
12 Elevator
13 stages
14 containers
15 Torque meter
16 Load cell
17 Position detector
18 Sample stand
20 Toner (input)
21 Additives
22 mixing machine
23 Conveying means
31 Image carrier
32 developing roller
33 Doctor Roller
34 Toner Supply Hopper
35 stirring blade
Arrow A Next process
Arrow B Extraction process
Arrow C, D Transport direction

Claims

Among the torque value and the load value of the cone rotor generated by rotating the cone rotor into the powder phase of the toner composed of at least resin and pigment while rotating, and rotating the cone rotor in the powder phase. Wherein the fluidity of the toner is evaluated by measuring at least one selected from the group consisting of:

2. The method according to claim 1, wherein the powder phase of the toner is previously compacted by a compacting means.

2. The method according to claim 1, wherein the apex angle of the conical rotor is 20 to 150 [deg.].

2. The method for evaluating toner for electrophotography according to claim 1, wherein the conical rotor is provided with a groove on a surface thereof.

2. The method according to claim 1, wherein the number of revolutions per minute of the conical rotor is 0.1 to 100 rpm.

2. The method according to claim 1, wherein the conical rotor has a penetration speed of 0.5 to 150 mm / min.

2. The electrophotographic toner evaluation method according to claim 1, wherein the porosity of the toner powder phase is adjusted to 0.4 to 0.7 in advance.

The method for evaluating toner for electrophotography according to claim 1, wherein the toner powder phase is previously shaken and stabilized by a shaker.

A torque value generated in the conical rotor when the conical rotor is caused to penetrate into the powder phase of the toner mixed with the additive by 20 mm while rotating the conical rotor is 0.1 to 8.3 mNm. Electrophotographic toner.

The load value generated in the conical rotor when the conical rotor is caused to penetrate into the powder phase of the toner mixed with the additive by 20 mm while rotating the conical rotor is 0.01 to 1.14 N. Electrophotographic toner.

The electrophotographic toner according to claim 9, wherein the additive includes at least one selected from a charge control agent and a release agent.

The electrophotographic toner according to claim 9, wherein the toner has an average particle diameter of 4 to 10 μm.

The electrophotographic toner according to claim 9, wherein the toner is produced by a polymerization method.

The electrophotographic toner according to claim 9, wherein the toner has an average circularity of 0.9 to 0.99.

A one-component developing method, comprising performing a contact developing step or a non-contact developing step using the electrophotographic toner according to any one of claims 9 to 14.

16. The one-component developing method according to claim 15, further comprising performing a doctoring step using a doctor roller.

A two-component developing method, comprising performing a developing step of developing using the electrophotographic toner according to any one of claims 9 to 14 and a carrier having a particle size of 20 to 100 µm.

A method for producing an electrophotographic toner, comprising:
One or more selected from torque values and load values of the conical rotor generated by rotating the conical rotor into the toner powder phase while rotating, and rotating the conical rotor through the powder phase. A process for evaluating the fluidity of the toner by measuring the toner flow rate.

A container for storing the toner to be measured for fluidity in a powder phase,
A conical rotor that rotates and penetrates into the powder phase toner;
Moving means for rotating the conical rotor,
Measuring means for measuring at least one selected from a torque value and a load value of the conical rotor generated by the rotational movement of the conical rotor in the powder phase,
An evaluation unit for evaluating the fluidity of the toner based on the measured value.