(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
結着樹脂、顔料、ワックスを含むトナー原料を溶融、紡糸した繊維状の中間体を切断した柱状のトナー母粒子にさらに外添処理した後、さらに、熱収縮させるために加熱処理したトナーであって、
当該トナーの切断面の直径Ｄと、繊維方向の長さＬの比（Ｌ／Ｄ）が０．１〜０．９であり、
当該トナーの体積基準粒子径の変動係数の値が２０％以下であり、
前記加熱処理の温度が前記結着樹脂の融点に対して−５０℃以上−２０℃以下でありかつ前記結着樹脂のガラス転移点以上である
ことを特徴とするトナー。
【請求項２】
請求項１に記載のトナーを用いることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トナー及びこれを用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真複写機やプリンタ等の画像形成装置に用いられる現像剤としては、トナーからなる一成分現像剤と、トナーとキャリアとから構成される二成分現像剤とがある。
このようなトナーの製造方法として、近年、溶融状態にあるトナー原料を引き伸ばして繊維状とし、これを切断ないし粉砕することによりトナーを製造する紡糸法が提案されている（例えば、特許文献１、２参照。）。
【０００３】
紡糸法によるトナーの製造方法は、紡糸工程を経ることで粒子径の小径化や粒子径分布の狭小化を容易に実現でき、造粒に関して極めて効率的である。これは紡糸工程で作製される繊維状の中間体の繊維径のばらつきを抑制することが容易なことに加え、切断・粉砕工程では中間体の形状の影響から中間体の長さ方向（引き伸ばし方向）に、繊維径よりやや長い幅（切断長）で容易に切断できるためである。
紡糸法により得られるトナーは、粒子径分布が狭小であり、表面性状が均一であることから、品質の高い画像が得られる。また、分級工程を必須工程としないので、生産性に優れる。
【０００４】
しかし、紡糸法では紡糸工程で溶融・混練されたトナー原料（トナー混練物）がトナー相当径までノズル（ダイ）の先端から急速（例えば３０〜１５０ｍ／ｓ）に引き伸ばされた後、直ちに急冷されるために、繊維状の中間体の長さ方向に結着樹脂の分子が配向しやすかった。ノズルは中心部から側面に向かって流動性が小さくなるため、中心部よりも側面の方が剪断変形の影響を受けやすくなる。従って、結着樹脂の分子配向は、中間体の中心よりも表面で起こりやすくなり、その影響を受けてトナー原料である顔料、ワックス、帯電制御剤などの機能性材料は、繊維状の中間体の中心に向かって集結しやすかった(異方性の発生)。
そのため、中間体を切断・粉砕すると、切断面に機能性材料が偏在したトナーが得られやすかった。該トナーは、機能性材料がトナー表面（特にトナーの側面）に露出する割合が少ないため、定着性や帯電性が低下しやすかった。
【０００５】
そこで、定着性や耐久性に優れたトナーが提案されている（例えば、特許文献３、４参照。）。
特許文献３では、結着樹脂の軟化点、及び結着樹脂とトナーの軟化点の差を規定することにより、透明性、定着性及び耐久性を向上させている。特許文献３に記載の方法によれば、用いる結着樹脂の軟化点から＋１００℃の範囲内の紡糸温度であれば、トナー混練物の粘度を十分に低く保持し、安定してトナー混練物を紡糸できる。
特許文献４では、柱状のトナー粒子の長さＬと、該トナー粒子と同体積の円柱に換算した直径Ｄの比（Ｌ／Ｄ）が１．２〜１０．０であるトナーを用いることで、画質の精度を高めている。
【特許文献１】特開２００６−１０６２３５号公報
【特許文献２】特開２００６−１６２９３４号公報
【特許文献３】特開２００６−３０１２６９号公報
【特許文献４】特開２００６−２９３１６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献３、４に記載の方法では、トナー原料である機能性材料の異方性の抑制は必ずしも十分ではなく、定着性や帯電性が低下する場合もあった。
【０００７】
本発明は、上記事情を鑑みてなされたもので、紡糸法における機能性材料の異方性を軽減し、定着性および帯電性に優れたトナー及びこれを用いた画像形成装置の実現を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者等は、鋭意検討を重ねた結果、結着樹脂が配向すると、切断・粉砕工程で切断される繊維状の中間体内や、該工程で得られる柱状のトナー内に収縮応力が保持され、加熱により結着樹脂の配向性が失われると繊維状の中間体やトナーが熱収縮を引き起こすことを見出した。
トナーの熱収縮は、トナーの繊維方向の長さＬが縮まることを意味するが、熱収縮の前後においてトナーの体積は変化しないことから、トナーの切断面の直径Ｄと、繊維方向の長さＬの比（Ｌ／Ｄ）は小さくなる傾向にある。トナーの熱収縮によって比（Ｌ／Ｄ）が小さくなる、すなわち切断面の直径Ｄが大きくなると、切断面に偏在している顔料、ワックス、帯電制御剤などの機能性材料の露出割合が必然的に増加し、機能性材料の異方性が軽減されるので、定着性および帯電性が向上する。
このように、本発明者等は、結着樹脂の配向性を逆手に活かしてトナーを熱収縮させることで、定着性および帯電性を向上させることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
すなわち、本発明のトナーは、結着樹脂、顔料、ワックスを含むトナー原料を溶融、紡糸した繊維状の中間体を切断した柱状のトナーであって、当該トナーの切断面の直径Ｄと、繊維方向の長さＬの比（Ｌ／Ｄ）が０．１〜０．９であることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、前記トナーを用いることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、紡糸法における機能性材料の異方性を軽減し、定着性および帯電性に優れたトナー及びこれを用いた画像形成装置を実現できる。
【００１１】
また、本発明によれば、定着性や帯電性に優れたトナーが得られる。
さらに、本発明のトナーは紡糸法により得られるので、高い画像品質の維持と、生産性の向上を両立できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を詳細に説明する。
［トナー］
本発明のトナーは、紡糸法を用いて製造されるものであり、溶融状態にあるトナー原料を繊維状に引き伸ばし、これを切断することにより柱状の粒子（トナー母粒子）を形成し、さらに無機微粒子（外添剤）による外添処理を施すことにより製造される。トナー原料には、結着樹脂、および顔料やワックスなどの機能性材料が含まれる。
【００１３】
本発明のトナーは、切断面の直径Ｄと、繊維方向の長さＬの比（Ｌ／Ｄ）が０．１〜０．９であり、０．２〜０．９が好ましく、０．２〜０．５がより好ましい。比（Ｌ／Ｄ）が０．１未満であると、トナーが凝集しやすくなり、流動性や感光体ドラム上の残留トナーのクリーニング性が低下する。一方、比（Ｌ／Ｄ）が０．９を超えた場合は、トナーの熱収縮が不十分であることを意味し、切断面の直径Ｄが十分に大きくならないため、後述する顔料やワックスなどの機能性材料の露出割合が増加せず、機能性材料の異方性が十分に軽減されなくなる。その結果、定着性および帯電性を向上さることが困難となる。
【００１４】
比（Ｌ／Ｄ）は、以下のようにして測定される。
トナーの表面を、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により撮影し、切断面の直径Ｄと繊維方向の長さＬを各々測定して、比（Ｌ／Ｄ）を算出する。
なお、ＳＥＭによるトナー表面の撮影は、ランダムに選択した３０個のトナーについて行い、各トナーについて比（Ｌ／Ｄ）を算出し、その平均を求めればよい。
【００１５】
比（Ｌ／Ｄ）は、トナー原料として用いられる結着樹脂の種類や配合量、製造条件などにより調整できる。
以下、各成分について説明する。
【００１６】
＜結着樹脂＞
本発明は、結着樹脂の配向性により、内部に収縮応力が保持されたトナーが、加熱による結着樹脂の配向性の失活により熱収縮するといった、結着樹脂の配向性を活かしている。
従って、本発明に用いる結着樹脂としては、分子が配向しやすい結晶性に優れた結着樹脂を用いるのが好ましい。具体的には、ポリエステル系樹脂、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、スチレン−アクリル系共重合樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン等のオレフィン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ビニルエーテル系樹脂、Ｎ−ビニル系樹脂、スチレン−ブタジエン樹脂等の熱可塑性樹脂；ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、水素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、ポリアルキレンエーテル型エポキシ樹脂、環状脂肪族型エポキシ樹脂等のエポキシ樹脂、シアネート樹脂等の熱硬化性樹脂が挙げられる。
これらの中でもポリエステル系樹脂が好ましい。
【００１７】
ポリエステル系樹脂としては、ポリエチレンテレフタレートなどの芳香族で直鎖状の樹脂が、結晶性に優れる点で好ましい。
また、芳香族で直鎖状の樹脂よりは結晶性が低いが、定着強度やオフセット領域を考慮した場合に有用である点で、アルコールとカルボン酸との縮重合ないし共縮重合によって得られる樹脂を用いてもよい。
アルコールとしては、ビスフェノールＡ型のエチレンオキシドや、プロピレンオキシド等の芳香族ジオールなどが挙げられる。
一方、カルボン酸としては、テレフタル酸やイソフタル酸等の芳香族ジカルボン酸などが挙げられる。
【００１８】
結着樹脂は、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
また、結着樹脂の融点（Ｔｍ）は、８０〜１７０℃が好ましく、８５〜１６０℃がより好ましい。融点が８０℃未満であると、得られるトナー同士が融着して保存安定性が低下することがある。一方、融点が１７０℃を超えると、トナーの定着性が乏しくなることがある。
さらに、結着樹脂のガラス転移点は、５０〜７５℃であることが好ましい。ガラス転移点が５０℃未満であると、得られるトナー同士が融着して保存安定性が低下することがある。一方、ガラス転移点が７５℃を超えると、トナーの定着性が乏しくなることがある。
ただし、結着樹脂を２種以上併用する場合、結着樹脂全体としての融点、およびガラス転移点の範囲が上記範囲内となるように、融点およびガラス転移点が高温側の結着樹脂と、低温側の結着樹脂とを併用することで、保存安定性や定着性に優れたトナーを得ることができる。
【００１９】
このように、上述した結着樹脂を適宜選択して用いれば、結着樹脂の配向性を活かして、切断面の直径Ｄと、繊維方向の長さＬの比（Ｌ／Ｄ）が所望の値になるように、トナーを容易に熱収縮させることができる。熱収縮したトナーは、切断面の直径Ｄが熱収縮前に比べて大きくなるので、切断面に偏在する機能性材料の露出割合が必然的に増加する。従って、このような結着樹脂をトナー原料に用いれば、機能性材料の異方性が軽減され、定着性や帯電性に優れたトナーを得ることができる。
【００２０】
＜機能性材料＞
（顔料）
顔料は無機顔料と有機顔料に大別でき、無機顔料としては、例えば、カーボンブラック、アセチレンブラック、ランプブラック、アニリンブラック等の黒色顔料；黄鉛、亜鉛黄、カドミウムイエロー、黄色酸化鉄、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Ｇ、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等の黄色顔料；赤口黄鉛、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、インダスレンブリリアントオレンジＧＫ等の橙色顔料；ベンガラ、カドミウムレッド、鉛丹、硫化水銀カドミウム、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、ウオ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等の赤色顔料；マンガン紫、ファストバイオレットＢ、メチルバイオレットレーキ等の紫色顔料；紺青、コバルトブルー、アルカリブルーレーキ、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、インダスレンブルーＢＣ等の青色顔料；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、ファイナルイエローグリーンＧ等の緑色顔料；亜鉛華、酸化チタン、アンチモン白、硫化亜鉛等の白色顔料；バライト粉、炭酸バリウム、クレー、シリカ、ホワイトカーボン、タルク、アルミナホワイト等の体質顔料等が挙げられる。
有機顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー８３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１８０、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー２７、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５−３、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１６６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２３８、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット１９、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット２３、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７などが挙げられる。
これら顔料の配合量は、結着樹脂１００質量部に対し、通常１〜５０質量部であり、１〜２０質量部が好ましい。
【００２１】
（ワックス）
ワックスとしては、特に限定はなく、例えばカルナバワックスやサトウワックス、木ワックス等の植物性ワックス；蜜ワックスや昆虫ワックス、鯨ワックス、羊毛ワックスなどの動物性ワックス；エステルを側鎖に有するフィッシャートロプシュ（以下、「ＦＴ」と記すことがある）ワックスやポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス等の合成炭化水素系ワックスなどが挙げられる。当該ワックスがエステルを側鎖に有するかどうかは、トナーからワックスを分離し、ワックスの（ケン化価）−（酸価）よりエステル価を求めることにより確認できる。
これらワックスの配合量は、結着樹脂１００質量部に対し、通常２〜６質量部であり、３〜５質量部が好ましい。
【００２２】
（その他）
トナー原料には、帯電制御剤が含まれていてもよい。
帯電制御剤としては、トナーの特性を低下させることなく十分に電荷を制御できるものであれば特に制限されないが、正極性の帯電制御剤および負極性の帯電制御剤を用いることで、トナーの極性を調整できる。
これら帯電制御剤の配合量は、結着樹脂１００質量部に対し、通常０．５〜８質量部であり、１〜５質量部が好ましい。
【００２３】
正極性の帯電制御剤としては、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、オルトオキサジン、メタオキサジン、パラオキサジン、オルトチアジン、メタチアジン、パラチアジン、１，２，３−トリアジン、１，２，４−トリアジン、１，３，５−トリアジン、１，２，４−オキサジアジン、１，３，４−オキサジアジン、１，２，６−オキサジアジン、１，３，４−チアジアジン、１，３，５−チアジアジン、１，２，３，４−テトラジン、１，２，４，５−テトラジン、１，２，３，５−テトラジン、１，２，４，６−オキサトリアジン、１，３，４，５−オキサトリアジン、フタラジン、キナゾリン、キノキサリン等のアジン化合物；アジンファストレッドＦＣ、アジンファストレッド１２ＢＫ、アジンバイオレットＢＯ、アジンブラウン３Ｇ、アジンライトブラウンＧＲ、アジンダークグリーンＢＨ／Ｃ、アジンディープブラックＥＷ、アジンディープブラック３ＲＬ等のアジン化合物からなる直接染料；ニグロシン、ニグロシン塩、ニグロシン誘導体等のニグロシン化合物；ニグロシンＢＫ、ニグロシンＮＢ、ニグロシンＺ等のニグロシン化合物からなる酸性染料；ナフテン酸または高級脂肪酸の金属塩類；アルコキシル化アミン；アルキルアミド；ベンジルメチルヘキシルデシルアンモニウム、デシルトリメチルアンモニウムクロールイド等の４級アンモニウム塩；４級アンモニウム塩を有する樹脂またはオリゴマー；カルボン酸塩を有する樹脂またはオリゴマー；カルボキシル基を有する樹脂またはオリゴマー等が挙げられる。中でも４級アンモニウム塩が好ましく用いられる。
【００２４】
負極性の帯電制御剤としては、有機金属錯体またはキレート化合物が挙げられ、例えば、アルミニウムアセチルアセトナート、鉄（ＩＩ）アセチルアセトナート、３，５−ジターシヤリーブチルサリチル酸クロム等、アセチルアセトン金属錯体、サリチル酸系金属錯体または塩が好ましく用いられる。
【００２５】
さらに、本発明のトナーを磁性一成分現像剤として用いる場合、トナー原料に磁性粉を含有させてもよい。
磁性粉としては、例えば、フェライト、マグネタイト等の、鉄、コバルト、ニッケル等の強磁性を示す金属または合金またはこれらの元素を含む化合物；強磁性元素を含まないが適当な熱処理を施すことによって強磁性を示すようになる合金；二酸化クロム等が挙げられる。
磁性粉を含有させる場合、その配合量は、結着樹脂１００質量部に対し、５０〜１００質量部が好ましい。
【００２６】
［トナーの製造方法］
本発明のトナーは、例えば上述したトナー原料を溶融、紡糸して繊維状の中間体を形成させ、該中間体を切断した後に、加熱処理することで得られる。
溶融工程では、トナー原料を溶融混練する。溶融混練の際は、例えば三井鉱山社製のヘンシェルミキサーを用いればよい。
【００２７】
紡糸工程では、溶融混練されたトナー原料（トナー混練物）を、例えば不織布などの製造に用いられるようなメルトブロー式の紡糸ノズルの細孔から吐出させ、均一な直径の繊維状の中間体を形成する。
紡糸速度は９０ｍ／ｓ以上が好ましく、より好ましくは９０〜１３０ｍ／ｓである。紡糸速度が９０ｍ／ｓ以上であれば、結着樹脂の配向性がより顕著なものとなるので、後述する加熱処理工程においてトナーの熱収縮が起こりやすくなり、トナーの切断面の直径Ｄと、繊維方向の長さＬの比（Ｌ／Ｄ）を、所望の値により容易に調整できる。
中間体の直径（繊維径）は、トナー混練物の温度、粘度、ブローエアの流量などを調整することによって制御できる。中間体の直径は、３〜８μｍが好ましい。
【００２８】
切断工程では、中間体を機械式粉砕機などで切断、粉砕することにより柱状の粒子（トナー母粒子）を形成する。
なお、中間体を切断する際の切断長を調節することにより、所望の粒度分布の柱状のトナー母粒子を作製できる。
【００２９】
トナー母粒子は、そのままトナーとして使用することも可能であるが、本発明においては無機微粒子を外添剤としてトナー母粒子に添加させたものをトナーとして用いる。この場合、外添剤を、タービン型攪拌機、ヘンシェルミキサー、スーパーミキサー等の一般的な攪拌機を用いた機械的手法により、トナー母粒子の表面に付着または固着させて得ることができる。
外添剤としては、シリカ、酸化チタン、アルミナ等の無機酸化物、ステアリン酸カルシウム等の金属石鹸等が挙げられる。外添剤の量は、トナー母粒子１００質量部に対して、通常０．３〜４質量部である。
【００３０】
加熱処理工程では、前記切断工程で得られたトナー母粒子に無機微粒子を添加したものを、加熱処理してトナーを形成する。
加熱処理温度は、トナー原料である前記結着樹脂の融点（Ｔｍ）に対して、（Ｔｍ−５０）〜（Ｔｍ−２０）℃が好ましく、（Ｔｍ−４０）〜（Ｔｍ−２０）℃がより好ましい。加熱処理温度が（Ｔｍ−５０）℃未満であると、トナーが十分に暖められないため、結着樹脂の分子内の歪を緩和させるだけの分子運動を引き起こすことができず、トナーの熱収縮が不十分となる。その結果、切断面の直径Ｄが十分に大きくならないため、顔料やワックスなどの機能性材料の露出割合が増加せず、機能性材料の異方性が十分に軽減されなくなる。従って、定着性および帯電性を向上さることが困難となる。
一方、加熱処理温度が（Ｔｍ−２０）℃を超えると、トナーが溶融して凝集してしまい、粒子の状態を維持できなくなる。
【００３１】
本発明においては、前記切断工程の前に、前記紡糸工程で得られた繊維状の中間体を冷却固化させ、さらに延伸処理を施すのが好ましい。
冷却固化の方法としては、特に制限されず、冷風を吹き付ける方法など、公知の方法を用いることができる。
延伸処理を施す場合は、例えば加熱型の延伸炉などを用いて中間体を延伸させればよい。また、中間体の繊維方向の長さが延伸処理前の中間体に比べて１．５〜２．０倍になるように延伸処理するのが好ましい。
このように、切断工程の前に中間体を冷却固化させ、延伸処理を施すことにより、結着樹脂の配向性がより顕著なものとなるので、加熱処理工程においてトナーの熱収縮が起こりやすくなり、トナーの切断面の直径Ｄと、繊維方向の長さＬの比（Ｌ／Ｄ）を、所望の値により容易に調整できる。
【００３２】
さらに、前記加熱処理工程の後に、必要に応じてトナーを分級してもよい。これにより、より粒度分布の狭い柱状のトナーが得られる。
【００３３】
このように、上述したトナーの製造方法によれば、トナーを加熱処理することで、結着樹脂の配向性を活かしてトナーを熱収縮させるので、トナーの切断面の直径Ｄと、繊維方向の長さＬの比（Ｌ／Ｄ）を０．１〜０．９に容易に調整できる。このようにして得られるトナーは、機能性材料の異方性が軽減されているので、定着性や帯電性に優れたものとなる。
【００３４】
［現像剤］
本発明のトナーを含有する現像剤は、本発明のトナーのみからなる一成分現像剤でもよく、該トナーとキャリアを含有する二成分現像剤でもよい。
＜キャリア＞
本発明の現像剤を二成分現像剤とする場合、キャリアを含有させる。
キャリアとしては、磁性体の粒子、または結着樹脂中に磁性体を分散させた樹脂粒子が挙げられる。
磁性体としては、例えば、鉄、ニッケル、コバルト等の磁性体金属、これらの合金、あるいは希土類を含有する合金類、ヘマタイト、マグネタイト、マンガン−亜鉛系フェライト、ニッケル−亜鉛系フェライト、マンガン−マグネシウム系フェライト、リチウム系フェライトなどのソフトフェライト、銅−亜鉛系フェライト等の鉄系酸化物、これらの混合物が挙げられる。
結着樹脂としては、例えば、ビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリイミド樹脂、セルロース樹脂、ポリエーテル樹脂、これらの混合物等が挙げられる。
磁性体の粒子は、焼結法、アトマイズ法等の公知の方法によって製造される。
キャリアは、その表面に、コート樹脂からなる被覆層を有していてもよい。
【００３５】
本発明の現像剤が二成分現像剤である場合、該現像剤におけるキャリアの含有量は特に限定されないが、摩擦帯電量の安定性の点からは、トナー１００質量部に対して、７００〜２５００質量部が好ましく、１０００〜２０００質量部がより好ましい。
【００３６】
［画像形成装置］
本発明のトナーは、電子写真方式の一般の画像形成装置において好適に使用できる。
図１は、本発明の画像形成方法に好適に用いられる画像形成装置１の一例を示す概略構成図である。
この例の画像形成装置１は、回転するドラム状の像担持体（以下、感光体ドラムという。）１１を備えており、この感光体ドラム１１の周囲には、帯電手段としての帯電ロール１２、露光により静電潜像を形成するための光学系１３、現像装置１４、転写装置１５、クリーニングブレード１６、及び除電手段１７が配置されている。
感光体ドラム１１としては、アモルファスシリコン感光体ドラムが好ましい。
帯電ロール１２は、導電性ロールなど公知のものを使用できる。帯電ロール１２には交流電圧が印加されるようになっている。光学系１３、現像装置１４、転写装置１５、クリーニングブレード１６および除電手段１７は公知のものを用いればよい。
【００３７】
この画像形成装置１を用いた画像形成方法を以下に説明する。
まず、帯電ロール１２によって接触帯電方式で感光体ドラム１１の表面を帯電させる（帯電工程）。次いで、光学系１３によって感光体ドラム１１の表面を露光して静電潜像を形成する（潜像形成工程）。次いで、現像装置１４によって静電潜像に現像剤を付着させて静電潜像をトナー像として現像する（現像工程）。次いで、転写装置１５によってトナー像を感光体ドラム１１から転写紙１８へ転写する（転写工程）。次いで、クリーニングブレード１６を用いて感光体ドラム１１の表面をクリーニングして、転写工程後に感光体ドラム１１上に残存する現像剤を除去、回収する。次いで除電手段１７により感光体ドラム１１表面を除電する。以上の工程は、繰り返し行われる。
感光体ドラム１１と転写装置１５との間に、被転写体としての転写紙１８が通過して、この転写紙１８上に、感光体ドラム１１の表面に形成されたトナー像が転写されるようになっている。また、転写紙１８の排出側経路には、定着装置１９が設けられており、転写紙１８上に形成されたトナー像の定着が行われるように構成されている。
【００３８】
なお、感光体ドラム１１は、アモルファスシリコン感光体に限らず、公知の感光体を適宜用いることができる。本発明は、特にアモルファスシリコン感光体において生じ易い画像流れおよびドラムピンホールを良好に防止できるため、アモルファスシリコン感光体を用いた画像形成方法に好適である。
また、帯電手段に印加する電圧は、交流電圧に限らず、直流電圧を印加する構成としてもよい。本発明は、交流電圧が印加されるときに生じ易いドラムピンホールを良好に防止できるため、特に交流電圧が印加される帯電手段を用いた画像形成方法に好適である。
帯電手段は接触式に限らず、コロナ帯電器など公知の非接触式の帯電装置を用いてもよい。
また、転写工程後に感光体ドラム１１上に残存する現像剤を除去、回収する手段として、公知の摺擦ロール（図示せず）を転写装置１５とクリーニングブレード１６の間に設けてもよい。
【００３９】
以上説明したように、本発明のトナーによれば、トナーの切断面の直径Ｄと、繊維方向の長さＬの比（Ｌ／Ｄ）を０．１〜０．９となるようにすることにより、顔料やワックスなどの機能性材料の異方性を軽減できる。
このようなトナーであれば、定着性や帯電性が良好なものとなる。
さらに、本発明のトナーは、紡糸法により製造されるので、高い画像品質の維持と、生産性の向上を両立できる。
【実施例】
【００４０】
以下、本発明について実施例を挙げて具体的に説明する。なお、以下において、特に断りのない限り「％」は「質量％」、「部」は「質量部」を表す。
【００４１】
［外添剤の作製］
＜チタニアＡ＞
チタニア粒子（石原産業社製「チタニアＣＲ−ＥＬ」）をヘンシェルミキサーに投入し、１３０℃でイソプロピルトリイソステアロイルチタネートを添加混合してカップリング反応させた後、乾燥、解砕してチタニアＡを得た。なお、イソプロピルトリイソステアロイルチタネートは、チタニア粒子に対して３％となるように添加した。
【００４２】
＜シリカＡ＞
ジメチルポリシロキサン（信越化学工業社製）１００ｇ、及び３−アミノプロピルトリメトキシシラン（信越化学工業社製）１００ｇを、トルエン２００ｇに溶解させ、１０倍に希釈した希釈溶液を得た。次いで、シリカ（日本アエロジル社製「ヒュームドシリカアエロジル＃９０」) ２００ｇを撹拌させながら、これに得られた希釈溶液を徐々に滴下して３０分間超音波照射・撹拌して混合物とした。該混合物を１５０℃の高温槽で加熱した後、ロータリーエバポレーターを用いてトルエンを溜去し、得られた固形物を減圧乾燥機にて設定温度５０℃で減量しなくなるまで乾燥した。さらに電気炉にて窒素気流下、２００℃で３時間の加熱処理を行った。得られた粉体はジェットミルにより解砕してバグフィルターで捕集し、平均粒径０．０２０μｍのシリカＡを得た。
【００４３】
［トナーの作製］
＜トナーＡ＞
結着樹脂としてポリエステル系樹脂Ａ（融点９２．４℃、ガラス転移点５２．５℃）を３５部と、ポリエステル系樹脂Ｃ（融点１４２．０℃、ガラス転移点７３．２℃）を６５部、顔料としてシアン顔料（Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５−３）６部、ワックスとしてカルナバワックス１号粉末（（株）加藤洋行製）５部、帯電制御剤として４級アンモニウム塩化合物（オリエント化学工業社製、「Ｐ−５１」）１部を、それぞれヘンシェルミキサー（三井鉱山社製）に投入して混合した後、二軸押し出し機で溶融混練してトナー混練物を調製した。得られたトナー混練物をダイ内から排出する際の温度（ダイ排出温度）を２００℃に設定し、ノズル(Φ1００μｍ)より紡糸速度１１１ｍ／ｓにて吐出することによりトナー混練物を紡糸し、繊維系が５．８８μｍの繊維状の中間体を得た。
次いで、中間体を機械式ミルで切断・粉砕して得たトナー母粒子を、ヘンシェルミキサー内に２ｋｇ投入し、チタニアＡを３０ｇ、シリカＡを５０ｇ添加し、撹拌速度３０ｍ／ｓにて３分間混合した後、９５℃にて１０分間加熱処理して、切断面の直径Ｄが６．５３μｍのトナーＡを得た。
以下に示す方法により測定した、各ポリエステル系樹脂の融点およびガラス転移点、結着樹脂全体としての融点、トナーの製造条件などを表１に示す。
【００４４】
（結着樹脂の融点、およびガラス転移点の測定）
結着樹脂の融点は、フローテスター（島津製作所社製、「ＣＦＴ−５００Ｄ」）にて測定した。
一方、結着樹脂のガラス転移点は、示差走査熱量計（セイコーインスツルメンツ社製、「ＤＳＣ−６２００」）にて測定した。
【００４５】
（トナー特性の測定）
Ｌ／Ｄの測定；
ランダムに選択した３０個のトナーについて、各トナーの表面を、フィールドエミッション走査型電子顕微鏡（日本電子社製、「ＪＳＭ−７４０１Ｆ」）を用いて撮影し、切断面の直径Ｄと繊維方向の長さＬを各々測定して、比（Ｌ／Ｄ）を算出し、その平均値を求めた。
なお、繊維状の中間体の繊維系についても、同様にして測定した。
【００４６】
切断・粉砕性の評価；
トナーの製造において、繊維状の中間体を機械式ミルで切断、粉砕した後の、トナー母粒子の粒子径分布（体積及び個数基準粒子径）を、コールターマルチマイザーIII（ベックマンコールター社製）にて測定した。粒子径の変動係数（粒子径の標準偏差を、粒子径の平均値で割った値）を算出し、以下の評価基準にて評価した。なお、変動係数は、体積基準粒子径、及び個数基準粒子径について各々算出した。また、○と△を合格とする。
○：体積基準粒子径の変動係数の値が２０％以下であり、個数基準粒子径の変動係数の値が２５％以下である。
△：体積基準粒子径の変動係数の値が２０％超〜２５％以下であり、個数基準粒子径の変動係数の値が２５％超〜３０％以下である。
×：体積基準粒子径の変動係数の値が２５％超であり、個数基準粒子径の変動係数の値が３０％超である。
【００４７】
粒子径分布の測定；
トナーの平均粒子径Ｄ５０（体積基準平均粒子径）を、コールターマルチマイザーIII（ベックマンコールター社製）にて測定した。
また、変動係数（平均粒子径の標準偏差を、平均粒子径Ｄ５０で割った値）は、先の切断・粉砕性の評価で算出した方法と同様にして測定した。
【００４８】
＜トナーＢ＞
ポリエステル系樹脂Ａを５０部、ポリエステル系樹脂Ｃを５０部使用し、紡糸速度を１２５ｍ／ｓに変更し、加熱処理温度を８５℃に変更した以外は、トナーＡと同様にして、切断面の直径Ｄが６．４７μｍのトナーＢを得た。
【００４９】
＜トナーＣ＞
ポリエステル系樹脂Ａの代わりに、ポリエステル系樹脂Ｂ（融点８７．２℃、ガラス転移点４８．６℃）を３５部使用した以外は、トナーＡと同様にして、切断面の直径Ｄが６．５８μｍのトナーＣを得た。
【００５０】
＜トナーＤ＞
ポリエステル系樹脂Ｃの代わりに、ポリエステル系樹脂Ｄ（融点１５５．４℃、ガラス転移点７３．６℃）を６５部使用し、紡糸速度を９５ｍ／ｓに変更し、加熱処理温度を１０５℃に変更した以外は、トナーＡと同様にして、切断面の直径Ｄが６．７７μｍのトナーＤを得た。
【００５１】
＜トナーＥ＞
ダイ排出温度を１９０℃に変更し、紡糸速度を９２ｍ／ｓに変更した以外は、トナーＡと同様にして、切断面の直径Ｄが６．４４μｍのトナーＥを得た。
【００５２】
＜トナーＦ＞
ポリエステル系樹脂Ａとポリエステル系樹脂Ｃの代わりに、ポリエステル系樹脂Ｅ（融点１２７．４℃、ガラス転移点５９．７℃）を１００部使用し、紡糸速度を１０６ｍ／ｓに変更し、加熱処理温度を１００℃に変更した以外は、トナーＡと同様にして、切断面の直径Ｄが６．６２μｍのトナーＦを得た。
【００５３】
＜トナーＧ＞
加熱処理温度を７５℃に変更した以外は、トナーＡと同様にして、切断面の直径Ｄが６．５１μｍのトナーＧを得た。
【００５４】
＜トナーＨ＞
ダイ排出温度を１８０℃に変更し、繊維状の中間体を機械式ミルで切断・粉砕する前に冷却固化させ、さらに延伸装置を用いて８５℃の条件で、繊維方向の長さが延伸前に比べて１．７倍になるように延伸させた以外は、トナーＡと同様にして、切断面の直径Ｄが６．４５μｍのトナーＨを得た。
【００５５】
＜トナーＩ＞
加熱処理温度を６５℃に変更した以外は、トナーＡと同様にして、切断面の直径Ｄが６．４９μｍのトナーＩを得た。
【００５６】
＜トナーＪ＞
加熱処理温度を１１５℃に変更した以外は、トナーＡと同様にして、切断面の直径Ｄが１１．１３μｍのトナーＪを得た。
【００５７】
＜トナーＫ＞
紡糸速度を８８ｍ／ｓに変更した以外は、トナーＡと同様にして、切断面の直径Ｄが５．７１μｍのトナーＫを得た。
【００５８】
＜トナーＬ＞
紡糸速度を６７ｍ／ｓに変更した以外は、トナーＡと同様にして、切断面の直径Ｄが４．９８μｍのトナーＬを得た。
【００５９】
＜トナーＭ＞
トナー混練物を調製するまでは、トナーＡと同様に行った。得られたトナー混練物をドラムフレーカーで冷却してハンマーミルで粗粉砕した後、ターボミルで微粉砕し、風力分級機で分級処理して、切断面の直径Ｄが６．４５μｍのトナーＭを得た。
【００６０】
【表１】
0005478021.tif 000002
【００６１】
［実施例１］
＜現像剤の製造＞
（キャリアの作製）
平均粒子径５０μｍのフェライト系キャリア（パウダーテック社製「Ｆ５１−５０」）１０ｋｇに対して、ＰＦＡ微粒子（テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体からなる微粒子）０．６ｋｇと、エポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン社製、「エピコート１００４」）２．４ｋｇをトルエン４０ｋｇに溶解した混合物を、流動層コーティング装置（フロイント産業社製「ＳＦＣ−５」）を用いて、８０℃の熱風を送り込みながら被覆した。これを乾燥機にて２３０℃で１時間加熱して焼付けした後、冷却及び解砕をしてキャリアを作製した。
【００６２】
（二成分現像剤の作製）
トナーＡ３０ｇと、キャリア３００ｇとを、ボールミルで均一に３０分間撹拌混合して二成分現像剤を作製した。
【００６３】
＜評価＞
得られた二成分現像剤について、各評価を行った。評価結果を、使用したトナーの特性と併せて表２に示す。
【００６４】
（画像濃度の評価）
二成分現像剤を、図１に示すような評価機（京セラミタ製のカラー複合機「ＫＭ−Ｃ３２３２」）に搭載し、高温低湿環境（温度：３２．５℃、相対湿度：２０％、ＩＳＯ：０．２％）において５万枚の間欠耐刷を行った。
間欠耐刷の終了時（耐久後）において、複写画像の黒ベタ部の画像濃度を、分光光度計（グレタグマクベス社製、「ＳｐｅｃｔｒｏＥｙｅ」）を用いて測定した。画像濃度がｓｏｌｉｄで１．２以上のものを合格、１．２未満のものを不合格とする。
【００６５】
（画像濃度ムラの評価）
画像濃度の評価において、５万枚の間欠耐刷を終了した後に、解像度６００ｄｐｉ、印字率２５％のグレーパターンをＡ４サイズにて出力した。左右前後１ｃｍ毎に複写画像の画像濃度を分光光度計にて測定し、画像濃度の標準偏差を平均値で割った変動係数を導出した。変動係数が７％以下のものを合格、７％超のものを不合格とする。
【００６６】
（かぶりの評価）
二成分現像剤を、図１に示すような評価機（京セラミタ製のカラー複合機「ＫＭ−Ｃ３２３２」）に搭載し、温度：１０．０℃、相対湿度：２０％、ＩＳＯ：０．２％の条件にて５万枚の間欠耐刷を行った。
間欠耐刷終了後のサンプル画像内の非画像部（白紙相当部）の画像濃度の値から、ベースペーパーの画像濃度の値を引いた値をかぶり濃度とした。画像濃度は、分光光度計（グレタグマクベス社製、「ＳｐｅｃｔｒｏＥｙｅ」）を用いて測定した。かぶり濃度が０．００８以下のものを合格、０．００８超のものを不合格とする。
【００６７】
（帯電量の評価）
サンプル瓶に二成分現像剤３３ｇを秤量し、ターブラー・シェーカー・ミキサー（（株）シンマルエンタープライゼス製）にて１分間、及び１２０分間撹拌した。
撹拌１分後、及び１２０分後の二成分現像剤の帯電量を、吸引式帯電量測定装置（トレック・ジャパン社製「ｑ／ｍメーターＭＯＤＥＬ  ２１０ＨＳ」）にて、６３５メッシュ(目開き２０μｍ)を用いて測定した。
【００６８】
［実施例２〜８、比較例１〜５］
表２に示すトナーを用いた以外は、実施例１と同様にして各二成分現像剤を製造し、各評価を実施した。評価結果、および使用したトナーの特性を表２に示す。
【００６９】
【表２】
0005478021.tif 000003
【００７０】
表２から明らかなように、トナーの切断面の直径Ｄと繊維方向の長さＬの比（Ｌ／Ｄ）が０．１〜０．９のトナーＡ〜Ｈは、粉砕・切断性が良好であった。このようなトナーを用いた実施例１〜８では、機能性材料の異方性が軽減され、画像濃度、画像濃度ムラ、かぶりが良好であった。また、実施例で用いた二成分現像剤は、帯電量が変化しにくかった。
【００７１】
一方、トナーＩは、加熱処理温度が結着樹脂の融点よりも５９．６℃低い温度で加熱処理して製造したので、加熱処理温度が低すぎ、比（Ｌ／Ｄ）が１．４３と高かった。これは、十分にトナーが熱収縮できず、機能性材料の異方性の軽減が不十分であることを意味する。該トナーＩを用いた比較例１は、かぶり濃度が高く、二成分現像剤の帯電量の変化が著しく、帯電性が不安定であった。
トナーＪは、加熱処理温度が結着樹脂の融点よりも９．６℃低い温度で加熱処理して製造したので、加熱処理温度が高すぎ、トナーが溶融して凝集したため、比（Ｌ／Ｄ）を算出することができなかった。該トナーＪを用いた比較例２は、機能性材料の異方性の軽減が不十分であったため、かぶり濃度が高く、また二成分現像剤の帯電量の変化が著しく、帯電性が不安定であった。
トナーＫ、Ｌは、９０ｍ／ｓ未満の紡糸速度で紡糸して製造したので、結着樹脂の配向性を十分に活かすことができなかったため、十分にトナーが熱収縮できず、機能性材料の異方性の軽減が不十分であった。そのため、比（Ｌ／Ｄ）は１．０以上と高かった。これらトナーＫ、Ｌを用いた比較例３、４は、画像濃度が実施例に比べて劣っていた。また、画像濃度ムラの値が実施例に比べて高かった。特に、紡糸速度６７ｍ／ｓで紡糸したトナーＬを用いた比較例４は、粉砕・切断性に劣り、かぶり濃度が高かった。
比較例５で用いたトナーは、粉砕法にて作製したため、実施例に比べて粉砕・切断性が劣り、画像濃度ムラの値が比べて高かった。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００７３】
１…画像形成装置、１１…感光体ドラム（静電荷像保持体）、１２…帯電ロール、１３…光学系、１４…現像装置、１５…転写装置、１６…クリーニングベルト、１７…除電手段、１８…転写紙（被転写体）、１９…定着装置。 
【図１】
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