(57)【要約】【課題】  自律的にトナー濃度を調整する機構を持った現像装置により静電潜像担持体表面にトナー画像を形成し、ここから直接記録媒体に転写する画像形成方法に使用した場合であっても、地かぶりの発生を抑制しつつ、優れた転写性能を有する磁性トナー及び二成分現像剤、並びに現像装置、プロセスカートリッジ、画像形成装置、画像形成方法を提供する。【解決手段】  自律的にトナー濃度を調整する機構を持った現像装置により静電潜像担持体の表面にトナー像を形成し、その表面に直接記録媒体を当接させて前記トナー像を転写して画像を形成する画像形成方法に用いるトナーであって、少なくとも結着樹脂、磁性体及び離型剤を有し、その円形度が０．９５以上であり、粒径が５μｍ以下のトナーの粒子が４０個数％未満であることを特徴とする磁性トナー及び二成分現像剤、並びにそれを用いた現像装置、プロセスカートリッジ、画像形成装置、及び画像形成方法である。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に磁界発生手段を具備し且つトナーおよび磁性キャリアが含まれる二成分現像剤を搬送担持する現像剤担持体と、該現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤収容部と、該現像剤収容部に連通し且つトナーを収容するトナー収容部と、を有し、前記現像剤担持体に担持される前記二成分現像剤の量を規制部材で規制し、該現像剤担持体表面における二成分現像剤のトナー濃度変化により、二成分現像剤のトナーの取り込みを自律的に制御する機構を具備した現像装置によって、静電潜像担持体の表面の静電潜像を可視化してトナー像を形成する現像工程と、
該トナー像が形成された静電潜像担持体の表面に直接記録媒体を当接させ、該記録媒体の裏面側から、電圧が印加された転写部材を押し当てることにより、当該記録媒体の表面に前記トナー像を転写して画像を形成する転写工程と、
を含む画像形成方法に用いるトナーであって、
少なくとも結着樹脂、磁性体、および離型剤を含有する磁性トナーであり、
その円形度が、０．９５以上であり、かつ、
粒径が５μｍ以下のトナーの粒子が、４０個数％未満である、
ことを特徴とする磁性トナー。
【請求項２】
湿式製法によって製造されたものであることを特徴とする請求項１に記載の磁性トナー。
【請求項３】
内部に磁界発生手段を具備し且つトナーおよび磁性キャリアが含まれる二成分現像剤を搬送担持する現像剤担持体と、該現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤収容部と、該現像剤収容部に連通し且つトナーを収容するトナー収容部と、を有し、前記現像剤担持体に担持される前記二成分現像剤の量を規制部材で規制し、該現像剤担持体表面における二成分現像剤のトナー濃度変化により、二成分現像剤のトナーの取り込みを自律的に制御する機構を具備した現像装置によって、静電潜像担持体の表面の静電潜像を可視化してトナー像を形成する現像工程と、
該トナー像が形成された静電潜像担持体の表面に直接記録媒体を当接させ、該記録媒体の裏面側から、電圧が印加された転写部材を押し当てることにより、当該記録媒体の表面に前記トナー像転写して画像を形成する転写工程と、
を含む画像形成方法に用いる二成分現像剤であって、
含まれるトナーが、請求項１または２に記載の磁性トナーであることを特徴とする二成分現像剤。
【請求項４】
内部に磁界発生手段を具備し且つトナーおよび磁性キャリアが含まれる二成分現像剤を搬送担持する現像剤担持体と、該現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤収容部と、該現像剤収容部に連通し且つトナーを収容するトナー収容部と、を有し、前記現像剤担持体に担持される前記二成分現像剤の量を規制部材で規制し、該現像剤担持体表面における二成分現像剤のトナー濃度変化により、二成分現像剤のトナーの取り込みを自律的に制御する機構を具備した現像装置によって、静電潜像担持体の表面の静電潜像を可視化してトナー像を形成する現像装置であり、
当該現像装置によりトナー像が形成された静電潜像担持体の表面に直接記録媒体を当接させ、該記録媒体の裏面側から、電圧が印加された転写部材を押し当てることにより、当該記録媒体の表面に前記トナー像転写して画像を形成する転写工程を含む画像形成方法に用いる現像装置であって、
前記トナー収容部に収容される前記トナーが、請求項１または２に記載の磁性トナーであることを特徴とする現像装置。
【請求項５】
少なくとも、静電潜像担持体と現像手段とを含むプロセスカートリッジであって、
前記現像手段が、内部に磁界発生手段を具備し且つトナーおよび磁性キャリアが含まれる二成分現像剤を搬送担持する現像剤担持体と、該現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤収容部と、該現像剤収容部に連通し且つトナーを収容するトナー収容部と、を有し、前記現像剤担持体に担持される前記二成分現像剤の量を規制部材で規制し、該現像剤担持体表面における二成分現像剤のトナー濃度変化により、二成分現像剤のトナーの取り込みを自律的に制御する機構を具備し、静電潜像担持体の表面の静電潜像を可視化してトナー像を形成する現像装置であり、かつ、
前記現像装置におけるトナー収容部に収容される前記トナーが、請求項１または２に記載の磁性トナーであることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項６】
少なくとも、さらに、前記トナー像が形成された静電潜像担持体の表面に直接記録媒体を当接させ、該記録媒体の裏面側から、電圧が印加された転写部材を押し当てることにより、当該記録媒体の表面に前記トナー像転写して画像を形成する転写手段を含むことを特徴とする請求項５に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項７】
少なくとも、さらに、
前記転写装置による転写後の前記静電潜像担持体の表面をクリーニングして、静電潜像担持体の表面に残存するトナーを回収するクリーニング手段と、
前記回収されたトナーを前記現像装置に搬送するトナー戻し手段と、
を含むことを特徴とする請求項５または６に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項８】
少なくとも、静電潜像担持体の表面に静電潜像を形成する潜像形成手段と、現像装置内に収容されたトナーおよび磁性キャリアが含まれる二成分現像剤により、前記形成された潜像を可視像化して、前記静電潜像担持体表面にトナー像を形成する現像手段と、前記形成されたトナー像を、記録媒体の表面に転写する転写手段と、を有する画像形成装置であって、
前記現像手段における現像装置が、内部に磁界発生手段を具備し且つトナーおよび磁性キャリアが含まれる二成分現像剤を搬送担持する現像剤担持体と、該現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤収容部と、該現像剤収容部に連通し且つトナーを収容するトナー収容部と、を有し、前記現像剤担持体に担持される前記二成分現像剤の量を規制部材で規制し、該現像剤担持体表面における二成分現像剤のトナー濃度変化により、二成分現像剤のトナーの取り込みを自律的に制御する機構を具備した現像装置であり、
前記転写手段が、前記トナー像が形成された静電潜像担持体の表面に直接記録媒体を当接させ、該記録媒体の裏面側から、電圧が印加された転写部材を押し当てることにより、当該記録媒体の表面に前記トナー像を転写して画像を形成する転写手段であり、かつ、
前記トナー収容部に収容される前記トナーが、請求項１または２に記載の磁性トナーであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
さらに、転写手段による転写後の前記静電潜像担持体の表面をクリーニングして、静電潜像担持体の表面に残存するトナーを回収するクリーニング手段と、
前記回収されたトナーを前記現像装置に搬送するトナー戻し手段と、
を含むことを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
内部に磁界発生手段を具備し且つトナーおよび磁性キャリアが含まれる二成分現像剤を搬送担持する現像剤担持体と、該現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤収容部と、該現像剤収容部に連通し且つトナーを収容するトナー収容部と、を有し、前記現像剤担持体に担持される前記二成分現像剤の量を規制部材で規制し、該現像剤担持体表面における二成分現像剤のトナー濃度変化により、二成分現像剤のトナーの取り込みを自律的に制御する機構を具備した現像装置によって、静電潜像担持体の表面の静電潜像を可視化してトナー像を形成する現像工程と、
該トナー像が形成された静電潜像担持体の表面に直接記録媒体を当接させ、該記録媒体の裏面側から、電圧が印加された転写部材を押し当てることにより、当該記録媒体の表面に前記トナー像を転写して画像を形成する転写工程と、
を含む画像形成方法であって、前記トナーが、請求項１または２に記載の磁性トナーであることを特徴とする画像形成方法。
【請求項１１】
静電潜像担持体の表面に静電潜像を形成する潜像形成工程と、
前記現像装置内に収容されたトナーおよび磁性キャリアが含まれる二成分現像剤により、前記形成された潜像を可視像化して、前記静電潜像担持体表面にトナー像を形成する現像工程と、
前記形成されたトナー像を、転写媒体の表面に転写する転写工程と、
転写後の前記静電潜像担持体の表面をクリーニングして静電潜像担持体の表面に残存するトナーを回収するクリーニング工程と、
前記回収されたトナーを前記現像装置に搬送するトナー戻し工程を含むことを特徴とする請求項１０に記載の画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機やプリンタなどの電子写真法を利用した画像形成装置に用いられる磁性トナーおよび二成分現像剤、並びにそれを用いた現像装置、プロセスカートリッジ、画像形成装置および画像形成方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真プロセスとしては、従来から多数の方法が知られている。電子写真プロセスにおいては、光導電性物質を利用した静電潜像担持体（静電潜像保持体）表面に種々の手段により電気的に潜像を形成し、この潜像をトナーを用いて現像し、静電潜像担持体表面に形成されたトナー画像を、中間転写体を介して又は介さずに、紙等の転写媒体に転写した後、この転写画像を加熱、加圧、加熱加圧あるいは溶剤蒸気等により定着する、という複数の工程を経て、定着画像が形成される。静電潜像担持体表面に残ったトナーは、必要により種々の方法でクリーニングされ、前記複数の工程が繰り返される。電子写真プロセスを用いたプリンタや複写機は広く普及しており、年々その性能・画質に対する要求は厳しくなっている。
【０００３】
電子写真プロセスにおける現像方式は、現像剤として着色剤粒子であるトナーのみを用いる一成分現像方式と、現像剤としてキャリアと呼ばれる磁性体粒子（磁性キャリア）と着色粒子であるトナーとを混合撹拌したもの（二成分現像剤）を用いる二成分現像方式とに大別される。
二成分現像方式は一成分現像方式に比べて、高速化が容易であり、現像剤中のトナー濃度をコントロールすることにより、トナー帯電量も高く安定した帯電量が得られることから、画像濃度の維持性をはじめとする画質面に優れているため、広く用いられている。
【０００４】
従来、二成分現像方式の現像装置としては、画質、コスト面や安定性など優れた点が多いことから、トナーを磁性キャリアに混合した二成分現像剤を磁場によって搬送して現像する磁気ブラシ現像方法が広く用いられている。この磁気ブラシ現像方法では、トナーと磁性キャリアとの摩擦で発生した静電気力により、トナーが磁性キャリアの表面に担持されるが、このトナーは、静電潜像担持体表面に形成された静電潜像に接近すると、この静電潜像にて形成される電界によって静電潜像担持体表面へ飛翔し、静電潜像を可視像化する。また、現像剤は、現像によって消費されたトナーを補充しながら反復使用される。
【０００５】
しかし、このような磁気ブラシ現像方法においては、トナー濃度（トナーと磁性キャリアとの混合比）を一定範囲に保つ制御を行わないと、トナー濃度が上昇した場合には、トナー飛散やカブリが発生し、一方、トナー濃度が低下した場合には、濃度低下や濃度斑、画像抜けなどが発生してしまう。したがって、安定した画像を得るためにはトナー濃度を一定に保つ必要がある。
【０００６】
そこで、従来の磁気ブラシ現像方法では、安定した画像を得るためにトナー濃度センサを用いてトナー濃度を検知したり、静電潜像担持体表面に現像パッチを作成してトナー現像量を検知したりして、その信号に応じてトナー補給部材を適宜作動させることによりトナー濃度を一定にする制御を行っている。例えば、トナー濃度センサによりトナー濃度を検知し、この検知情報に基づいてトナー濃度が低下したと判断した後、トナー補給部材によりトナー補給が行われる。
【０００７】
しかし、この種の磁気ブラシ現像方法にあっては、トナー濃度センサや独立してＯＮ／ＯＦＦ駆動できるトナー補給部材が必要不可欠であり、現像装置の大型化、高コスト化が避けられない。また、検知対象の濃度パッチを作成する等、トナー濃度の検知システムが面倒であるという不具合がある。
【０００８】
このような不具合を解決する先行技術として、トナー濃度センサやトナー補給部材を用いずに、トナー濃度を一定に保つ現像装置が既に提案されている（例えば、特許文献１（特に第１〜３頁および第１図）、並びに、特許文献２（特に第３〜６頁および図１）参照。）。この種の現像装置は、二成分現像剤を収容する現像剤収容部、および該現像剤収容部と連通し且つトナーを収容するトナー収容部を有し、現像剤担持体表面の二成分現像剤量を規制部材で規制し、現像剤担持体表面における二成分現像剤のトナー濃度変化によって、二成分現像剤のトナーの取り込みを自律的に制御することで、トナー濃度を調整するものである。
【０００９】
この自律的制御の方法は、現像剤担持体に担持搬送される現像剤移動層と、現像剤収容部内で現像剤が循環する現像剤循環層とを発生させ、現像剤収容部と連通しているトナー収容部からのトナーを取り込むというものである。すなわち、現像工程において、トナーが消費されると、現像剤収容部内に収容された現像剤の嵩が減少し、減少した嵩分のトナーがトナー収容部から現像剤収容部に補給されることで、現像剤収容部内の現像剤のトナー濃度が略一定に保たれるという原理である。
【００１０】
上記のようなトナー濃度を自律的に制御する現像方法は、現像剤中のキャリア量に対してトナー量の比率が高くなってしまうことから、現像エリアでの未帯電トナーが生じやすいため、地かぶりが生じやすくなるという欠点を有する。そのため、当該方法に用いるトナーには、磁性体（磁性粉）を含有させた磁性トナーを使用するのが一般的である。
【００１１】
しかしながら、従来の磁性二成分現像剤用のトナーは、非磁性トナーと比べ、磁性体を含んでいるため、特に高電圧印加時に、トナー自体の電気抵抗が低下してしまう。従って、静電潜像担持体表面で可視化されたトナー像を、用紙に直接転写する場合、転写部材に印加した電圧が磁性トナーに注入されてしまい、高い転写電圧を印加できない問題があった。
【００１２】
これは、磁性一成分現像剤用のトナーにおいても同様であるが、トナーの帯電量が磁性一成分現像剤用のトナーに比して低い磁性一成分現像剤用のトナーはさほど高い転写電圧を印加する必要が無いのに対し、磁性二成分現像剤用のトナーは、磁性一成分現像剤用のトナーより帯電量が高いので、特に転写するのに高い印加電圧を必要とする低温／低湿環境下では、小粒径トナーや感光体との付着力が強い異形状トナーの転写性に関して、充分では無く、ベタ画像やハーフトーン画像などで白抜けという画像欠陥が発生していた。
【００１３】
この転写時の白抜け現象の回避策として、磁性二成分現像剤におけるトナー帯電量を低下させることで、高い転写電圧を印加することなく転写させることが考えられるが、磁性二成分現像剤におけるトナー帯電量を低下させることは、特に高温／高湿環境下において、前述のように地かぶりが発生しやすくなるため好ましくない。
【００１４】
磁性二成分現像剤を使用する画像形成装置の高画質化に対して、従来技術としては、例えば特許文献３において、平均円形度が０．９４以上で、かつ、磁性体量、体積平均粒径、および５μｍ以下のトナー粒子数が特定の範囲にある磁性二成分現像剤が開示されている。当該文献においては、現像領域での地かぶりの防止ないし改善方法が開示されている。
【００１５】
また、特許文献４には、円形度０．９３以上の磁性トナーとキャリアとを用いた現像装置が開示されている。当該文献においては、現像領域での地かぶりの発生防止と、トナードリフトによる後端白抜けの発生防止方法とが開示されている。
しかし、上記の先行技術は、いずれも現像領域での高画質化を目的としており、転写領域での白抜け現象に対しては、改善効果が得られていないのが現状である。
【００１６】
【特許文献１】特公平５−６７２３３号公報
【特許文献２】特開２０００−３５２８７７号公報
【特許文献３】特開２００１−５６５８１号公報
【特許文献４】特開２００３−１４９９４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
したがって、本発明は、上記の問題点に鑑み、トナー濃度センサやトナーパッチによるトナー濃度検知機構や、その他特別なトナー補給機構を必要とせず、自律的にトナー濃度を調整する機構を持った小型で低コストな現像装置により静電潜像担持体にトナー画像を形成し、比較的高い帯電量が要求される磁性二成分現像剤のトナーを、静電潜像担持体から直接記録媒体にトナー画像を転写する画像形成方法に使用した場合であっても、地かぶりの発生を抑制しつつ、優れた転写性能を有する磁性トナーおよび二成分現像剤、並びに画像形成方法を提供することを目的とする。
【００１８】
さらに、当該磁性トナーないし二成分現像剤を用いて、小型化、高信頼性、低コストの要求をすべて高い次元で実現する現像装置、プロセスカートリッジ、画像形成装置および画像形成方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明者らは、上記課題を解決するために、自律的にトナー濃度を調整する機構を有する現像装置において、地かぶりおよび白抜け現象の発生要因を鋭意検討した結果、これらと、磁性トナー中の小粒径トナー量および磁性トナーの円形度が、関連があることが明らかとなった。すなわち、小粒径のトナー量を減少させること、および磁性トナーの円形度を所定範囲にすることにより、地かぶりが防止でき、転写時に過剰な転写電圧が不必要となるため、転写時の電化注入による白抜けが防止できることを見出し、本発明に至った。
【００２０】
すなわち、本発明は、
＜１＞  内部に磁界発生手段を具備し且つトナーおよび磁性キャリアが含まれる二成分現像剤を搬送担持する現像剤担持体と、該現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤収容部と、該現像剤収容部に連通し且つトナーを収容するトナー収容部と、を有し、前記現像剤担持体に担持される前記二成分現像剤の量を規制部材で規制し、該現像剤担持体表面における二成分現像剤のトナー濃度変化により、二成分現像剤のトナーの取り込みを自律的に制御する機構を具備した現像装置によって、静電潜像担持体の表面の静電潜像を可視化してトナー像を形成する現像工程と、
該トナー像が形成された静電潜像担持体の表面に直接記録媒体を当接させ、該記録媒体の裏面側から、電圧が印加された転写部材を押し当てることにより、当該記録媒体の表面に前記トナー像を転写して画像を形成する転写工程と、
を含む画像形成方法に用いるトナーであって、
少なくとも結着樹脂、磁性体、および離型剤を含有する磁性トナーであり、
その円形度が、０．９５以上であり、かつ、
粒径が５μｍ以下のトナーの粒子が、４０個数％未満である、
ことを特徴とする磁性トナーである。
＜２＞  湿式製法によって製造されたものであることを特徴とする＜１＞に記載の磁性トナーである。
【００２１】
＜３＞  内部に磁界発生手段を具備し且つトナーおよび磁性キャリアが含まれる二成分現像剤を搬送担持する現像剤担持体と、該現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤収容部と、該現像剤収容部に連通し且つトナーを収容するトナー収容部と、を有し、前記現像剤担持体に担持される前記二成分現像剤の量を規制部材で規制し、該現像剤担持体表面における二成分現像剤のトナー濃度変化により、二成分現像剤のトナーの取り込みを自律的に制御する機構を具備した現像装置によって、静電潜像担持体の表面の静電潜像を可視化してトナー像を形成する現像工程と、
該トナー像が形成された静電潜像担持体の表面に直接記録媒体を当接させ、該記録媒体の裏面側から、電圧が印加された転写部材を押し当てることにより、当該記録媒体の表面に前記トナー像転写して画像を形成する転写工程と、
を含む画像形成方法に用いる二成分現像剤であって、
含まれるトナーが、＜１＞または＜２＞に記載の磁性トナーであることを特徴とする二成分現像剤である。
【００２２】
＜４＞  内部に磁界発生手段を具備し且つトナーおよび磁性キャリアが含まれる二成分現像剤を搬送担持する現像剤担持体と、該現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤収容部と、該現像剤収容部に連通し且つトナーを収容するトナー収容部と、を有し、前記現像剤担持体に担持される前記二成分現像剤の量を規制部材で規制し、該現像剤担持体表面における二成分現像剤のトナー濃度変化により、二成分現像剤のトナーの取り込みを自律的に制御する機構を具備した現像装置によって、静電潜像担持体の表面の静電潜像を可視化してトナー像を形成する現像装置であり、
当該現像装置によりトナー像が形成された静電潜像担持体の表面に直接記録媒体を当接させ、該記録媒体の裏面側から、電圧が印加された転写部材を押し当てることにより、当該記録媒体の表面に前記トナー像転写して画像を形成する転写工程を含む画像形成方法に用いる現像装置であって、
前記トナー収容部に収容される前記トナーが、＜１＞または＜２＞に記載の磁性トナーであることを特徴とする現像装置である。
【００２３】
＜５＞  少なくとも、静電潜像担持体と現像手段とを含むプロセスカートリッジであって、
前記現像手段が、内部に磁界発生手段を具備し且つトナーおよび磁性キャリアが含まれる二成分現像剤を搬送担持する現像剤担持体と、該現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤収容部と、該現像剤収容部に連通し且つトナーを収容するトナー収容部と、を有し、前記現像剤担持体に担持される前記二成分現像剤の量を規制部材で規制し、該現像剤担持体表面における二成分現像剤のトナー濃度変化により、二成分現像剤のトナーの取り込みを自律的に制御する機構を具備し、静電潜像担持体の表面の静電潜像を可視化してトナー像を形成する現像装置であり、かつ、
前記現像装置におけるトナー収容部に収容される前記トナーが、＜１＞または＜２＞に記載の磁性トナーであることを特徴とするプロセスカートリッジである。
【００２４】
＜６＞  少なくとも、さらに、前記トナー像が形成された静電潜像担持体の表面に直接記録媒体を当接させ、該記録媒体の裏面側から、電圧が印加された転写部材を押し当てることにより、当該記録媒体の表面に前記トナー像転写して画像を形成する転写手段を含むことを特徴とする＜５＞に記載のプロセスカートリッジである。
【００２５】
＜７＞  少なくとも、さらに、
前記転写装置による転写後の前記静電潜像担持体の表面をクリーニングして、静電潜像担持体の表面に残存するトナーを回収するクリーニング手段と、
前記回収されたトナーを前記現像装置に搬送するトナー戻し手段と、
を含むことを特徴とする＜５＞または＜６＞に記載のプロセスカートリッジである。
【００２６】
＜８＞  少なくとも、静電潜像担持体の表面に静電潜像を形成する潜像形成手段と、現像装置内に収容されたトナーおよび磁性キャリアが含まれる二成分現像剤により、前記形成された潜像を可視像化して、前記静電潜像担持体表面にトナー像を形成する現像手段と、前記形成されたトナー像を、記録媒体の表面に転写する転写手段と、を有する画像形成装置であって、
前記現像手段における現像装置が、内部に磁界発生手段を具備し且つトナーおよび磁性キャリアが含まれる二成分現像剤を搬送担持する現像剤担持体と、該現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤収容部と、該現像剤収容部に連通し且つトナーを収容するトナー収容部と、を有し、前記現像剤担持体に担持される前記二成分現像剤の量を規制部材で規制し、該現像剤担持体表面における二成分現像剤のトナー濃度変化により、二成分現像剤のトナーの取り込みを自律的に制御する機構を具備した現像装置であり、
前記転写手段が、前記トナー像が形成された静電潜像担持体の表面に直接記録媒体を当接させ、該記録媒体の裏面側から、電圧が印加された転写部材を押し当てることにより、当該記録媒体の表面に前記トナー像を転写して画像を形成する転写手段であり、かつ、
前記トナー収容部に収容される前記トナーが、＜１＞または＜２＞に記載の磁性トナーであることを特徴とする画像形成装置である。
【００２７】
＜９＞  さらに、転写手段による転写後の前記静電潜像担持体の表面をクリーニングして、静電潜像担持体の表面に残存するトナーを回収するクリーニング手段と、
前記回収されたトナーを前記現像装置に搬送するトナー戻し手段と、
を含むことを特徴とする＜８＞に記載の画像形成装置である。
【００２８】
＜１０＞  内部に磁界発生手段を具備し且つトナーおよび磁性キャリアが含まれる二成分現像剤を搬送担持する現像剤担持体と、該現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤収容部と、該現像剤収容部に連通し且つトナーを収容するトナー収容部と、を有し、前記現像剤担持体に担持される前記二成分現像剤の量を規制部材で規制し、該現像剤担持体表面における二成分現像剤のトナー濃度変化により、二成分現像剤のトナーの取り込みを自律的に制御する機構を具備した現像装置によって、静電潜像担持体の表面の静電潜像を可視化してトナー像を形成する現像工程と、
該トナー像が形成された静電潜像担持体の表面に直接記録媒体を当接させ、該記録媒体の裏面側から、電圧が印加された転写部材を押し当てることにより、当該記録媒体の表面に前記トナー像を転写して画像を形成する転写工程と、
を含む画像形成方法であって、前記トナーが、＜１＞または＜２＞に記載の磁性トナーであることを特徴とする画像形成方法である。
【００２９】
＜１１＞  静電潜像担持体の表面に静電潜像を形成する潜像形成工程と、
前記現像装置内に収容されたトナーおよび磁性キャリアが含まれる二成分現像剤により、前記形成された潜像を可視像化して、前記静電潜像担持体表面にトナー像を形成する現像工程と、
前記形成されたトナー像を、転写媒体の表面に転写する転写工程と、
転写後の前記静電潜像担持体の表面をクリーニングして静電潜像担持体の表面に残存するトナーを回収するクリーニング工程と、
前記回収されたトナーを前記現像装置に搬送するトナー戻し工程を含むことを特徴とする＜１０＞に記載の画像形成方法である。
【発明の効果】
【００３０】
本発明の磁性トナーないし磁性二成分現像剤によれば、自律的にトナー濃度を制御する現像装置により、潜像担持体表面に形成されたトナー像を、電圧が印加された転写部材によって直接用紙に転写する画像形成装置において、地かぶりを発生させないレベルのトナー帯電量でも低い転写電圧で転写可能であるため、白抜けを発生させない広い転写ラチチュードを具備し、また、地かぶりの発生も抑制される。当該優れた特性を有する本発明の磁性トナーないし磁性二成分現像剤を用いることで、信頼性の高い現像装置、プロセスカートリッジ、画像形成装置および画像形成方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明を詳細に説明する。
［現像装置］
本発明の現像装置は、まず、内部に磁界発生手段を具備し且つトナーおよび磁性キャリアが含まれる二成分現像剤を搬送担持する現像剤担持体と、該現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤収容部と、該現像剤収容部に連通し且つトナーを収容するトナー収容部と、を有し、前記現像剤担持体に担持される前記二成分現像剤の量を規制部材で規制し、該現像剤担持体表面における二成分現像剤のトナー濃度変化によって、二成分現像剤のトナーの取り込みを自律的に制御する機構（以下、「自律的トナー濃度制御機構」という場合がある。）を具備したものである（以上の現像剤を除く現像装置の基本構成を「現像装置本体」という場合がある。）。そして、当該現像装置本体に収容する二成分現像剤のうちのトナーが、本発明に特有のものであるが、この点については［トナー］の項で詳述する。
本発明の現像装置において、前記現像剤収容部と前記トナー収容部とは、内部で適宜仕切られていてもよく、その形は限定されない。
【００３２】
自律的トナー濃度制御機構を有する本発明の一例である現像装置を図１に示す。
図１に示されように、本例の現像装置本体１５は、内部に固定された磁界発生手段としての固定磁石１を具備し且つトナーと磁性キャリアとが含まれる二成分現像剤２を回転搬送担持する現像剤担持体３と、現像剤担持体３に隣接して二成分現像剤２を収容する第一現像剤収容部４ａと、第一現像剤収容部４ａを介して現像剤担持体３と連通して設けられ且つ現像剤担持体３に担持される現像剤よりも高いトナー濃度の現像剤を供給可能に収容する第二現像剤収容部４ｂと、第一現像剤収容部４ａおよび第二現像剤収容部４ｂを介して現像剤担持体３と連通して設けられ且つ第二現像剤収容部４ｂに供給可能にトナーを収容するトナー収容部５と、現像剤担持体３に隣接し且つ第一現像剤収容部４ａに対し現像剤担持体３の現像剤搬送方向（矢印Ａ方向）下流側に設けられると共に第一現像剤収容部４ａと連通する現像剤退避部７と、第一現像剤収容部４ａおよび現像剤退避部７に対して現像剤担持体３の現像剤搬送方向下流側に設けられ、現像剤担持体３により担持搬送される二成分現像剤２の一部を余剰現像剤としてせき止め、トナー濃度に応じて第一現像剤収容部４ａまたは現像剤退避部７に前記余剰現像剤を分離するせき止め部（現像剤分離手段）８と、を備える。現像剤退避部７へ分離された二成分現像剤２は、第二現像剤収容部４ｂへ流出する。
【００３３】
せき止め部８付近における二成分現像剤２の挙動について説明する。まず、現像剤担持体３により担持搬送される二成分現像剤２のトナー濃度が低い場合を想定する。この二成分現像剤２は、現像剤中のトナー量が少ないことから、比較的単位体積当たりの磁性キャリア密度が大きくなっている。つまり、外部磁界から二成分現像剤２が受ける磁気吸引力が大きくなるため、トナー濃度の低い二成分現像剤２は、せき止め部８近傍まで確実に搬送される。このせき止め部８まで確実に搬送された二成分現像剤２は、せき止め部８のせき止め力と磁気拘束力によって、せき止め部８近傍に滞留している滞留現像剤を押し出し、この押し出された滞留現像剤は、落下現像剤となって仕切り部１２上面を伝って現像剤退避部７に落下し、現像剤退避部７を経由して、第二現像剤収容部４ｂへ流れ込む。
【００３４】
このとき、上記のようにトナー濃度の低い二成分現像剤２が現像剤退避部７に導かれた場合、第一現像剤収容部４ａ内にはその分だけスペースが作られることになる。その結果、現像剤供給口６から第一現像剤収容部４ａに至るまでの現像剤供給路にあった二成分現像剤２は、撹拌部材の搬送力と二成分現像剤の自重により、上記スペースに速やかに引き込まれ現像剤供給口６付近の二成分現像剤が流動する。これにより、現像剤供給口６は、第二現像剤収容部４ｂからの高いトナー濃度の二成分現像剤２を受け入れ、この高いトナー濃度の二成分現像剤Ｇは、第一現像剤収容部４ａへと速やかに供給される。さらに、高いトナー濃度の現像剤を供給した分、トナー収容部５からトナーを受け入れるスペースが形成されて現像剤供給口６にあったトナーＴは、現像剤攪拌部材１０の矢印Ｂ方向への回転駆動による引き込みとトナーＴの自重、およびトナー攪拌部材１１の矢印Ｃ方向への回転駆動による掃き出しにより、第二現像剤収容部４ｂへと速やかに供給される。
【００３５】
一方、現像剤担持体３により担持搬送される二成分現像剤２のトナー濃度が高い場合を想定すると、この二成分現像剤２は、磁性キャリアの表面を覆うトナー量が多いことから、比較的単位体積当たりの磁性キャリア密度が小さい。つまり、外部磁界から二成分現像剤２が受ける磁気吸引力が小さいため、トナー濃度の高い二成分現像剤２の多くは、現像剤担持体３の回転方向に対して仕切り部１２の先端よりも上流側の位置で落下してしまう。この結果、この二成分現像剤２は、せき止め部８近傍に滞留している滞留現像剤まで到達することなく、仕切り部１２上面を伝って現像剤退避部７に落下する状態にならない。このため、二成分現像剤２は、現像剤担持体３の回転方向に対して仕切り部１２の先端部より上流側の位置で落下し、直接第一現像剤収容部４ａへ戻る。
【００３６】
このとき、前記トナー濃度が低い場合と異なり、第一現像剤収容部４ａ内にスペースが作られず、現像剤供給口６付近の二成分現像剤２が流動しないので、二成分現像剤２により塞がれている状態となり、第二現像剤収容部４ｂから高いトナー濃度の二成分現像剤２が供給されることもない。同様に、第二現像剤収容部４ｂにおいてもトナー収容部５からのトナーＴを受け入れるスペースが形成されないため、トナーＴは供給されない。
【００３７】
このように、自律的トナー濃度制御機構とは、トナー濃度に応じた二成分現像剤２の流動性変化、ないし嵩変化を利用したものであり、トナー濃度が低い二成分現像剤２に対してはトナー補給が行われ、トナー濃度が高い二成分現像剤２に対してはトナー補給が行われないように自律的に制御される構成になっている。
【００３８】
このように適切なトナー濃度に自律的に制御されて現像剤担持体３に担持された二成分現像剤２は、画像形成装置の一部材である電子写真感光体（静電潜像担持体）９と対向した位置に搬送される。電子写真感光体９表面には、予め像様の静電潜像が形成されており、当該静電潜像にトナーが転写して現像される（現像工程）。
かかる現像工程の前後の工程・構成については、［画像形成装置］ないし［画像形成方法］の項において説明する。
【００３９】
［トナー］
上記のような自律的トナー濃度制御機構を備えた現像装置本体に用いられる、本発明の磁性トナー（以下、単に「トナー」という場合がある。）は、
少なくとも結着樹脂、磁性体、および離型剤を含有する磁性トナーであり、
その円形度が、０．９５以上であり、かつ、
粒径が５μｍ以下のトナーの粒子が、４０個数％未満である、
ことを特徴とするものである。
以下、（粒径、円形度および物性）、（製造方法）、（配合成分）の順に説明する。
【００４０】
（粒径、円形度および物性）
本発明の磁性トナーが、高い帯電量でも低い転写電圧で優れた転写性を示すのは、第１に本発明の磁性トナーの小粒径トナーが少ないことによる。磁性二成分現像剤用のトナーは、現像剤中のトナー濃度が高くなるため地かぶり防止のため磁性トナーとし、磁力によってマグロール（現像剤担持体）側に引き寄せることにより地かぶりを防いでいるが、小粒径トナーは、トナー１個当りの磁力が必然的に小さいものとなるため、地かぶりが発生しやすい。さらに地かぶりは、トナーの帯電量が低いほど静電的拘束力が低下するため顕著に現われる。従って、トナー帯電量を低下させることはできない。
【００４１】
しかし、鋭意研究の結果、高帯電量の磁性トナーを転写する場合、静電潜像担持体と現像された磁性トナーとの静電的付着力は、小粒径トナーが多いほど大きくなるため、転写電圧を高くする必要があることがわかった。必要とする転写性能を得るために必要とする転写電圧を印加すると、磁性トナーへの電荷注入から、ベタおよびハーフトーン画像の白抜けが発生してしまう。これに対して本発明の磁性トナーは、小粒径のトナーの量を適切に抑制しているため、上記不具合の発生を防止することができる。
【００４２】
磁性トナー中における５μｍ以下の粒径を有するトナーの粒子の個数％は、コールターカウンターＴＡ−II型（ベックマン−コールター社製）を用いることで測定可能である。勿論、他の装置および条件で測定しても構わない。以下、当該装置を用いた場合の測定方法について述べる。
電解液としては、例えば、ＩＳＯＴＯＮ−II（ベックマンーコールター社製）を使用する。
【００４３】
粒径の測定法としては、以下の通りである。分散剤としての界面活性剤の水溶液、好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸ナトリウムの５％水溶液２ｍｌ中に測定試料を０．５〜５０ｍｇ加える。これを前記電解液１００〜１５０ｍｌ中に添加する。試料を懸濁した電解液は、超音波分散器で約１分間分散処理を行い、前記コールターカウンターＴＡ−II型により、アパーチャー径として１００μｍアパーチャーを用いて２〜６０μｍの粒子の粒度分布を測定して、体積平均分布、個数平均分布を求める。測定する粒子数は５００００個である。
【００４４】
これら得られた個数分布より、５μｍ以下の粒径の個数割合を求めることができる。
なお、これら得られた体積平均分布、個数平均分布より、質量平均粒径を求めることができる。
【００４５】
本発明の磁性トナーは、既述の如く、粒径が５μｍ以下のトナーの粒子が、４０個数％未満である。当該割合としては、好ましくは３５％未満であり、さらに好ましくは３０％未満である。当該割合が４０％以上であると、トナー帯電量が高くても地かぶりが生じ易く、転写時に必要印加電圧が上昇してしまうため、転写時白抜けが発生し易い。
【００４６】
本発明において、体積平均粒径としては、特に制限はないが、５．５μｍから８．０μｍ程度が好ましい。体積平均粒径５．５μｍ未満であると、５μｍ以下の個数％を４０％未満にするのは製造上困難であり、高コストとなる。体積平均粒径が８．０μｍを超えると、地かぶりおよび転写性は良好となるが、画像濃度を得るための必要トナー量が増加することにより、画像濃度の低下やトナー消費量増加という問題が生じ、また、細線の再現性が悪くなるなどの問題も生ずる。
【００４７】
本発明の磁性トナーが、高い帯電量でも低い転写電圧で優れた転写性を示すのは、第２に、本発明の磁性トナーの円形度が０．９５以上という比較的球形に近い磁性トナーであることによる。前述のように、磁性トナーは、転写時に高い電圧を印加すると、電荷注入により白抜けが発生するため、印加電圧を下げる必要があるが、円形度０．９５以上という比較的球形に近いトナーは、静電潜像担持体との接触面積が小さいため、低い印加電圧にて転写可能であることを見出した。
【００４８】
磁性トナーの円形度は、Ｓｙｓｍｅｘ社製ＦＰＩＡ−２１００を用いることで測定可能である。勿論、他の装置および条件で測定しても構わない。以下、当該装置を用いた場合の測定方法について述べる。
上記装置では、水などに分散させた粒子をフロー式画像解析法によって測定する方式が採用されており、吸引された粒子懸濁液はフラットシースフローセルに導かれ、シース液によって偏平な試料流に形成される。その試料流にストロボ光を照射することにより、通過中の粒子は対物レンズを通してＣＣＤカメラで、静止画像として撮像される。当該装置においては、撮像された粒子像は、２次元画像処理され、投影面積と周囲長から円相当径および円形度が算出される。
【００４９】
円相当径は、撮影された各々の粒子に対して、２次元画像の面積から同一の面積を有する円の直径を円相当径として算出する。このように撮影した粒子を、少なくとも５０００個以上各々画像解析を行い、統計処理することによって、個数平均粒径と個数平均粒度変動を求めた。
また、円形度に関しては、撮影された各々の粒子に対して、下式によって求めた。
円形度＝円相当周囲長／周囲長＝（４Ａ／ｒ）／ＰＭ
（上式において、Ａは投影面積、ｒは、円相当径、ＰＭは周囲長を表す。）
【００５０】
円形度についても、撮影した粒子を少なくとも５０００個以上各々画像解析を行い、統計処理することによって、平均円形度、平均円形度変動を求めた。
なお、測定はＨＰＦモード（高分解能モード）、希釈倍率１．０倍で行った。また、データの解析に当たっては、測定ノイズ除去の目的で、個数粒径解析範囲を２．０〜３０．１μｍの範囲、円形度解析範囲を０．４０〜１．００の範囲で実施した。
【００５１】
本発明の磁性トナーは、既述の如く、円形度が０．９５以上である。当該円形度としては、好ましくは０．９６以上０．９９未満であり、さらに好ましくは０．９７以上０．９８未満である。円形度０．９５未満であると、転写性が悪化することにより転写必要電圧が上昇し、やはり白抜けが発生してしまう懸念がある。
【００５２】
以上のように、自律的トナー濃度制御機構を備えた現像装置によって、静電潜像担持体表面の静電潜像を可視化して形成されたトナー像を、電圧が印加された転写部材によって、用紙等の記録媒体に直接転写して画像を出力する画像形成方法においては、用いる磁性トナーが、粒径が５μｍ以下のトナーの粒子が４０個数であり、かつ、円形度が０．９５以上であるという、本発明に規定する条件を満足すれば、転写部材に印加する転写に必要な電圧を低く抑えられるため、地かぶりおよび転写白抜けの発生も無く優れた画質が得られることがわかった。
【００５３】
なお、以上説明したトナーの粒径、および円形度は、後述する外添剤が添加される場合には、当該外添剤が添加される前の、トナーの母体粒子（一般的に「トナー粒子」「着色粒子」等と称されるもの。）について論じられるものである。
【００５４】
（製造方法）
上記、「粒径が５μｍ以下のトナーの粒子が４０個数％」であり、かつ、「円形度が０．９５以上」であるとの本発明の条件を満足する磁性トナーは、湿式製法で作製することが好ましい。従来、電子写真法で用いられているトナーの製法としては、トナー配合成分を溶融混練後、粉砕して所望の粒径のトナーを得る方法である混練粉砕法が一般的であるが、特に形状や、微細粒子の割合について、混練粉砕法で制御するのは極めて困難である。これに対し、湿式製法では、粒度分布が比較的シャープかつ円形度の高いトナーを得るのに向いており好ましい。
【００５５】
湿式製法としては、公知の方法を用いることができる。例えば、特開昭５９−５３８５６号公報、特開昭５９−６１８４２号公報に述べられている懸濁重合方法を用いてもよい。また、特許第３４１７２１２号等に開示されている、結着樹脂、着色剤、および離型剤を油性媒体中に添加して油性分散混合物を得、該油性分散混合物を水性媒体中に分散させて油性液滴を形成し、油性液滴中から油性媒体を除去してトナー粒子を形成する製法を用いてもよい。また、特開昭６３−２８２７５２号公報、特開平６−２５０４３９号公報等に開示されている乳化凝集法を用いてもよい。
【００５６】
特にトナーの粒度分布および形状制御の容易性から、以下で述べる乳化凝集法を用いることがより好ましい。
乳化凝集法では、イオン性界面活性剤による樹脂分散液と、反対極性のイオン性界面活性剤に分散した磁性体、着色剤、離型剤等を混合し、ヘテロ凝集を生じさせてトナー径の凝集粒子を形成し（凝集工程）、その後、前記樹脂のガラス転移点Ｔｇ以上に加熱して前記凝集粒子を融合させ一体化（合一）し（融合工程）、洗浄、乾燥してトナーが製造される。この方法は、トナー粒径の小径化を容易に可能にし、シャープな粒度分布とすることができるだけでなく、形状や表面粗さも制御することができる。
【００５７】
具体的には、例えば、次の方法で容易に製造することができる。すなわち、乳化重合等によって得た少なくとも１μｍ以下の樹脂微粒子をイオン性界面活性剤により分散させた樹脂微粒子分散液と、これと反対極性のイオン性界面活性剤で分散された磁性粒子分散液と、着色剤分散液と、離形剤分散液と、を混合する。また必要に応じて帯電制御剤分散液をさらに混合してもよい。これらを混合してヘテロ凝集を生じさせて、トナー径に相当する凝集粒子を形成させる。続いて、調製された凝集粒子分散液を前記樹脂のガラス転移点Ｔｇ以上の温度に加熱し融合・合一し、洗浄、乾燥してトナー粒子を得る。
【００５８】
また、凝集工程において、初期の各極性のイオン性界面活性剤の量のバランスを予めずらしておき、ガラス転移点以下で第１段階の母体凝集粒子を形成し安定化させた後、第２段階でバランスのずれを補填するような、極性、量の界面活性剤で処理された微粒子分散液を添加し、さらに必要に応じて、前記母体凝集粒子または追加微粒子に含まれる樹脂のガラス転移点以下でわずかに加熱して安定化させた後、ガラス転移点以上に加熱することにより、第２段階で加えた微粒子を母体凝集粒子の表面に付着させたまま融合することが可能である。しかも、これらの凝集操作は、段階的に複数回繰り返して実施することも可能であり、その結果、トナー粒子の表面から内部にかけて段階的に組成、物性を変化させることができ、トナー構造の制御が極めて容易となる。したがって、粒度分布や円形度が本発明で規定する条件を満たすようにトナーを製造することが容易である。
【００５９】
この方法では、後から添加混合する微粒子分散液の量、トナー融合における加熱温度、加熱時間、ｐＨ調整等の条件を変えることにより、トナーの形状（円形度）や粒度分布を制御することが可能となる。また、トナーの融合の条件は、磁性体（磁性粉）の添加量によっても変化するため、磁性体の量に応じて、トナーの融合条件を調整してもよい。
【００６０】
（配合成分）
本発明の磁性トナーは、少なくとも結着樹脂、磁性体、および離型剤を含有する磁性トナーである。その他、必要に応じて、外添剤、内添剤、着色剤等を適宜含有させることができる。以下、各成分ごとに説明する。
【００６１】
：結着樹脂：
本発明の磁性トナーの製造に用いる結着樹脂には、特に制限はないが、例えば、スチレン、パラクロロスチレン、α−メチルスチレン等のスチレン類；アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ｎ−プロピル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ｎ−プロピル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸２−エチルヘキシル等のビニル基を有するエステル類；アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のビニルニトリル類；ビニルメチルエーテル、ビニルイソブチルエーテル等のビニルエーテル類；ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等のビニルケトン類；エチレン、プロピレン、ブタジエン等のポリオレフィン類などの単量体からなる重合体またはそれらを２種以上組み合せて得られる共重合体、さらにはそれらの混合物を使用することができる。また、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、セルロース樹脂、ポリエーテル樹脂等、非ビニル縮合系樹脂、あるいはこれらと前記ビニル系樹脂との混合物や、これらの共存下でビニル系単量体を重合して得られるグラフト重合体等を使用することができる。
【００６２】
前記樹脂微粒子のガラス転移点Ｔｇとしては、トナーの製造エネルギーの低減、トナー保存安定性、形状制御性、低温定着性、画像保存性等の観点より、４０〜８０℃であることが好ましく、更に、４５〜７０℃であることが好ましい。当該ガラス転移点Ｔｇの範囲とすることにより、上記特性を満足する安価な高品質トナーを提供することができる。
【００６３】
：磁性体：
本発明の磁性トナーは、磁性体を含有する。トナーが磁性を有することにより、地かぶりの発生を防止することができる。これは、磁気バイアスにより現像剤担持体にトナーが捉えられているため、十分に帯電したトナーのみが現像され、帯電が不十分なトナーが現像されないことにより、地かぶりの発生を抑制することができるためと考えられる。
【００６４】
本発明に用いられる磁性体としては、公知の磁性体、例えば、鉄、コバルト、ニッケル等の金属およびこれらの合金、Ｆｅ3Ｏ4，γ−Ｆｅ2Ｏ3，コバルト添加酸化鉄等の金属酸化物、ＭｎＺｎフェライト、ＮｉＺｎフェライト等の各種フェライト、マグネタイト、ヘマタイト等が使用できる。更にこれら磁性体の表面をシランカップリング剤、チタネートカップリング剤等の表面処理剤で処理したもの、珪素系化合物やアルミニウム系化合物など無機系材料でコーティングしたもの、あるいはポリマーコーティングしたもの等でもよい。
【００６５】
磁性体末の含有量は、トナーの粒子全体に対して５〜５０質量％の範囲内であることが好ましく、より好ましくは１０〜４０質量％の範囲内である。磁性体の含有量が５質量％より少ないと、磁気バイアスによるトナーの捕捉力が不十分となる場合があり、地汚れ防止効果を得難く好ましくない。一方、５０質量％を越えると、磁気バイアスが大き過ぎるために現像性が悪くなりやすく、十分な画像濃度を得ることが困難となる。
また、これらの磁性体は、個数平均粒径が０．０５〜０．３５μｍ程度のものが結着樹脂中への分散性の観点で好ましく用いられる。
【００６６】
：離型剤：
本発明の磁性トナーには、オフセット発生防止のため、離型剤が含有される。
本発明において使用可能な離型剤に特に制限は無く、トナーの離型剤として従来公知のものを問題なく使用することができる。具体例には、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン等の低分子量ポリオレフィン類；加熱により軟化点を示すシリコーン類；オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、リシノール酸アミド、ステアリン酸アミド等のような脂肪酸アミド類；カルナウバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス、木ロウ、ホホバ油等のような植物系ワックス；ミツロウのごとき動物系ワックス；モンタンワックス、オゾケライト、セレシン、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、フィッシャートロプシュワックス等のような鉱物・石油系ワックス；およびそれらの変性物を使用可能なものそして例示することができる。
【００６７】
離型剤の含有量は、トナーの粒子全体に対して０．１〜２０質量％の範囲内であることが好ましく、より好ましくは２〜１５質量％の範囲内である。離型剤の含有量が、上記下限値より少ないと、トナーの離型性能が低下しオフセットが発生する場合があり、一方、上記上限値を越えると、トナーの帯電性能の低下や熱保管性能の低下が発生する場合があり、それぞれ好ましくない。
【００６８】
：外添剤：
本発明の磁性トナーは、耐久性や粉体流動性などを向上させる目的で、トナーに必要に応じて種々の無機系あるいは有機系の微粒子を外添することが好ましい。
外添剤として用いることができる無機微粒子としては、例えば、シリカ、酸化アルミニウム、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、塩化セリウム、ベンガラ、酸化クロム、酸化セリウム、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、酸化ジルコニウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素、炭酸カルシウム、硫酸バリウムなどの金属酸化物やセラミック粒子などを挙げることができる。
これら無機微粒子は、一次粒径で５ｎｍ〜５００ｎｍ程度のものが好ましく用いられる。
【００６９】
また、これらの無機微粒子は、疎水化処理されていることが好ましい。疎水化処理された無機微粒子を用いた場合、高湿度下でのトナーの帯電量を向上させる事ができ、結果としてトナーの帯電性の環境安定性を向上させる事ができる。
なお、疎水化処理に用いることができる疎水化剤としては、シラン系カップリング剤、チタネート系カップリング剤、アルミネート系カップリング剤、ジルコニウム系カップリング剤等のカップリング剤、シリコーンオイルやポリマーコーティング処理などが挙げられる。これらの疎水化剤を単独または組み合わせて用いることができる。
【００７０】
また、無機微粒子に加えて、有機微粒子をトナーに外添することもできる。有機微粒子としては、例えば、スチレン系重合体、（メタ）アクリル系重合体、エチレン系重合体などのビニル系重合体や、エステル系、メラミン系、アミド系、アリルフタレート系などの各種重合体、フッ化ビニリデンなどのフッ素系重合体、ユニリンなどの高級アルコールからなる微粒子などを挙げる事ができ、一次粒径で０．０５〜７．０μｍのものが好ましく用いられる。有機微粒子は、一般にクリーニング性や転写性を向上させる目的で添加される。
【００７１】
なお、トナーに無機微粒子や有機微粒子を添加する場合には、これら微粒子をトナー粒子と共にサンプルミルやヘンシェルミキサーなどで機械的衝撃力を加えることによりトナー粒子表面に付着または固着させることができる。
外添剤の添加量としては、外添剤の種類や組合せ、トナーの母材粒子（トナー粒子）の各種性状・形状・配合等により変わってくるため、一概には言えないが、おおよそ、トナーの母材粒子（トナー粒子）を１００（質量基準）とした場合に、０．１〜５．０程度の範囲から選択される。
【００７２】
：内添剤：
本発明の磁性トナーには、帯電制御の目的で、種々の物質を内添剤として添加しても構わない。例えば、フッ素系界面活性剤、サリチル酸系錯体、鉄錯体のような鉄系染料、クロム錯体のようなクロム系染料、マレイン酸を単量体成分として含む共重合体のごとき高分子酸、４級アンモニウム塩、ニグロシンなどのアジン系染料などを０．１〜１０．０質量％の範囲で添加してもよい。
【００７３】
：着色剤：
本発明の磁性トナーには、着色力調整のために、既述の磁性体以外の着色剤を併用してもよい。使用可能な黒色の着色剤としては、黒色水酸化鉄、黒色酸化チタン、カーボンブラック等を挙げることができる。
【００７４】
また、色調を調整するために黒色以外の着色剤を含有させてもよい。使用できる着色剤としては、特に制限はなく、公知の着色剤を挙げることができ、目的に応じて適宜選択することができる。かかる着色剤としては、例えば、デュポンオイルレッド、オリエントオイルレッド、ローズベンガル、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッドの５、１１２、１２３、１３９、１４４、１４９、１６６、１７７、１７８、２２２、４８：１、４８：２、４８：３、５３：１、５７：１および８１：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジの３１および４３、キノリンイエロー、クロームイエロー、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエローの１２、１４、１７、９３、９４、９７、１３８、１７４、１８０および１８８、ウルトラマリンブルー、アニリンブルー、カルコイルブルー、メチレンブルークロライド、銅フタロシアニン、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルーの１５、６０、１５：１、１５：２および１５：３、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーンの７、マラカイトグリーンオキサレートなどが挙げられ、これらを単独または複数組み合わせて用いることも可能である。
【００７５】
以上説明したトナーは、前記現像装置本体内、特に現像剤収容部において、磁性キャリアとともに二成分現像剤として存在する。
本発明に用いられる磁性キャリア（以下、単に「キャリア」という場合がある。）としては、特に制限はなく、それ自体公知のキャリアが挙げられ、例えば、特開昭６２−３９８７９号公報、特開昭５６−１１４６１号公報等に記載された樹脂被覆キャリア等の公知のキャリア等を使用することができる。
【００７６】
前記キャリアの具体例としては、以下の樹脂被覆キャリアが挙げられる。すなわち、当該キャリアの核体粒子としては、通常の鉄粉、フェライト、マグネタイト造型物などが挙げられ、その体積平均粒径は３０〜２００μｍ程度の範囲であることが好ましい。
【００７７】
前記核体粒子の被覆樹脂としては、例えば、スチレン、パラクロロスチレン、α−メチルスチレン等のスチレン類；アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ｎ−プロピル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸、ｎ−プロピルメタクリル酸ラウリルメタクリル酸２−エチルヘキシル等のα−メチレン脂肪酸モノカルボン酸類；ジメチルアミノエチルメタクリレート等の含窒素アクリル類；アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のビニルニトリル類；２−ビニルピリジン、４−ビニルピリジン等のビニルピリジン類；ビニルメチルエーテル、ビニルイソブチルエーテル等のビニルエーテル類；ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等のビニルケトン類；エチレン、プロピレン等のオレフィン類；弗化ビニリデン、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロエチレン等のビニル系フッ素含有モノマー；等の単独重合体、又は２種類以上のモノマーからなる共重合体、また、メチルシリコーン、メチルフェニルシリコーン等のシリコーン類；ビスフェノール、グリコール等を含有するポリエステル類；エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、セルロース樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリカーボネート樹脂等が挙げられる。これらの樹脂は、１種単独で用いてもよいし、あるいは２種以上併用してもよい。
【００７８】
上記被覆樹脂の量としては、前記核体粒子１００質量部に対して０．１〜１０質量部程度の範囲であることが好ましく、０．５〜３．０質量部の範囲がより好ましい。
当該キャリアの製造には、加熱型ニーダー、加熱型ヘンシェルミキサー、ＵＭミキサーなどを使用することができ、前記被覆樹脂の量によっては、加熱型流動転動床、加熱型キルンなどを使用することができる。
【００７９】
本発明における二成分現像剤は、以上説明した磁性キャリアとトナーとを混合することにより製造される。その混合比としては、一概には言えないが、トナー：磁性キャリア（質量比）で、１：９９〜４０：６０程度の範囲から、最適な値を選択する。
【００８０】
［画像形成装置］
本発明の画像形成装置は、少なくとも、静電潜像担持体の表面に静電潜像を形成する潜像形成手段と、現像装置内に収容されたトナーおよび磁性キャリアが含まれる二成分現像剤により、前記形成された潜像を可視像化して、前記静電潜像担持体表面にトナー像を形成する現像手段と、前記形成されたトナー像を、記録媒体の表面に転写する転写手段と、を有する画像形成装置であって、
前記現像手段における現像装置が、内部に磁界発生手段を具備し且つトナーおよび磁性キャリアが含まれる二成分現像剤を搬送担持する現像剤担持体と、該現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤収容部と、該現像剤収容部に連通し且つトナーを収容するトナー収容部と、を有し、前記現像剤担持体に担持される前記二成分現像剤の量を規制部材で規制し、該現像剤担持体表面における二成分現像剤のトナー濃度変化により、二成分現像剤のトナーの取り込みを自律的に制御する機構を具備した現像装置であり、
前記転写手段が、前記トナー像が形成された静電潜像担持体の表面に直接記録媒体を当接させ、該記録媒体の裏面側から、電圧が印加された転写部材を押し当てることにより、当該記録媒体の表面に前記トナー像を転写して画像を形成する転写手段であり、かつ、
前記トナー収容部に収容される前記トナーが、既述の本発明の磁性トナーであることを特徴とするものである。
【００８１】
本発明の画像形成装置について、図面を用いて詳細に説明する。図２は、本発明の画像形成装置の一例である電子写真装置を示す模式断面図である。
図２に示される電子写真装置は、電子写真感光体（静電潜像担持体）１０９と、電子写真感光体１０９の表面を帯電する帯電器（帯電手段）１１１と、電子写真感光体１０９の表面に静電潜像を形成する画像入力器（静電潜像形成手段）１１３と、トナーにより電子写真感光体１０９の表面に形成された静電潜像を現像してトナー画像を得る現像装置（現像手段）１１５と、電子写真感光体１０９の表面に直接用紙等の転写媒体１２０を当接させ、転写媒体１２０の裏面側から電圧が印加された転写部材を押し当てることにより、当該記録媒体の表面に前記トナー像を転写して画像を形成する転写器（転写手段）１１４と、クリーニングブレード１１９により電子写真感光体１０９表面の残留トナー等を除去するクリーニング器（クリーニング手段）１１６と、電子写真感光体１０９表面の残存電位を除去する除電器１１７と、転写媒体１２０表面に転写されたトナー画像を熱および／または圧力等により定着する定着器（定着手段）１１８と、を有する。
【００８２】
そして、本例においては、現像装置（現像手段）１１５が本発明の現像装置であり、図１における現像装置本体１５がそのまま用いられる。また、収容されるトナーＴが本発明の磁性トナーであり、既述の通りのものである。
その他、帯電器１１１、画像入力器１１３、除電器１１７、定着器１１８の構成は、本発明において特に制限されるものではなく、電子写真分野において従来公知のあらゆる構成をそのまま適用することができる。なお、本例のように接触帯電方式の帯電器１１１を用いる構成の場合、除電器１１７は、必ずしも設けられていなくてもよい。
【００８３】
特に、転写器１１４は、本発明では、静電潜像担持体から転写媒体への直接の転写が要件となっており、中間転写体への転写を目的とするものではない。ただし、それ以外には特に要件は無く、用紙等の転写媒体に裏面から直接転写し得る転写部材を有する従来公知の転写器であれば、問題なく採用することができる。
【００８４】
以上のような画像形成装置において、トナーとして本発明の磁性トナーを用い、現像手段として本発明の現像装置を用いているため、地かぶりを発生させないレベルのトナー帯電量でも低い転写電圧で転写可能であるため、白抜けを発生させない広い転写ラチチュードを具備し、また、地かぶりの発生も抑制される。
【００８５】
（トナーリサイクル機構）
本発明は、転写後の静電潜像担持体の表面をクリーニングして静電潜像担持体の表面に残存するトナーを回収し、回収したトナーを現像装置に供給して現像工程に使用する構成を含む画像形成装置に対しても、好適に採用することができる。このようなトナーリサイクル機構（トナー戻し手段）を備えることにより、トナー廃棄による環境負荷を低減することができ、また、廃トナーボックスが不要となるため機械のコンパクト化に有利となる。
【００８６】
従来、トナーは、転写性の悪い小粒径のトナーおよび異型トナーを多く含み、転写されずに静電潜像担持体の表面に残ったトナーも、小粒径かつ異型トナーが大半であったため、クリーニング回収トナー（クリーニング手段により回収された、静電潜像担持体表面の残留トナー）を再利用したとしても、転写性の悪いトナーばかりが残ってしまう。そのため、プリントを重ねるにつれて転写性の悪いトナーの濃度が高くなっていき、徐々に地かぶりや転写時白抜け等の不具合の程度が悪化していく。したがって、クリーニング回収トナーを再利用することは困難であった。
【００８７】
しかし、本発明の磁性トナーは、優れた転写性能を有するため、転写後の静電潜像担持体の表面に残るトナーの量が極端に少なくなり、なおかつ従来のトナーのように小粒径かつ異型トナーではないため、未使用トナーとクリーニング回収トナーとで特性が殆ど変らない。よって、プリントを重ねても地かぶりや転写時白抜け等の不具合の程度が悪化せず、現像装置内のトナーを使い切るまで安定した高画質を得ることができる。
【００８８】
このような構成を具備する画像形成装置の一例の要部模式図を図３に示す。図３は、画像形成装置のうち、静電潜像担持体、現像装置およびクリーニング手段のみ抜き出した状態で描かれている。勿論、本例においても、画像形成装置として図２に示される各構成を全て具備するものであり、図３において省略されている部材は、図２に示される部材と基本的に同一の機能・作用を有するものである。
【００８９】
すなわち、図３に示される画像形成装置は、図２に示される画像形成装置に対して、現像装置本体１５に改良を加えた現像装置本体１５’を用い、かつ、クリーニング回収トナー再利用の機構としてトナーリサイクル機構（トナー戻し手段）を加えたものである。なお、図３においては、現像装置本体１５’における各部材に符号を付していないが、図１の現像装置本体１５と同一の部材を全て具備しており、その機能・作用も同一であるため、符号と共に、その説明も省略することにする。
【００９０】
トナー像の転写後に電子写真感光体（静電潜像担持体）９表面に残留するトナーは、クリーニング器（クリーニング手段）１６におけるクリーニングブレード１９により掻き取られ、トナーリサイクル機構を有さない場合には、収容容器２１に収容される。
【００９１】
トナーリサイクル機構は、前記クリーニング回収トナーを回収する回収スクリュー２２と、それを現像装置本体１５’に搬送する搬送スクリュー２３とで構成される。すなわち、クリーニングブレード１９により掻き取られたクリーニング回収トナーは、回収スクリュー２２により回収されて搬送スクリュー２３に送られ、当該搬送スクリュー２３によって順次現像装置本体１５’におけるトナー収容部（図１における符号５に相当）に搬送され、供給される。そして、トナー収容部では、このクリーニング回収トナーと新しいトナーとが混合されてリサイクルされる構成となっている（以上、トナー戻し工程）。
【００９２】
なお、上記例に限らず、転写後の静電潜像担持体表面をクリーニングして静電潜像担持体表面に残留したトナーを回収し、回収したトナーを現像装置に搬送して現像工程に使用する機構（トナー戻し手段）は、その他公知の方法を採用することができる。公知の方法としては、例えば、特開昭６３−１６３８８３号公報、特開平３−０８９２８９号公報等において開示された方法が挙げられる。
【００９３】
［プロセスカートリッジ］
電子写真方式による画像形成装置においては、静電潜像担持体と、帯電手段、現像手段、転写手段、およびクリーニング手段からなる群より選ばれる少なくとも１つの手段と、を一体に支持し、画像形成装置に着脱自在に構成されたプロセスカートリッジが使用されている。
【００９４】
感光体（静電潜像担持体）の劣化が進む前に、充填しているトナーが無くなるので、常に安定した画像状態で画像形成装置を使用することが出来ると共に、プロセスカートリッジを着脱するだけの操作で、煩雑で、かつ手や衣服、さらには装置周辺環境を汚し易いトナー補充の操作が不要となる等、使用者にとって種々のメリットがある。また、使用後のプロセスカートリッジは、回収されて、必要に応じて感光体を修復ないし交換し、他の構成部品も調整ないし交換して、トナーを充填した上で再度利用に供することも可能であることから、リサイクル性・リユース性にも優れている。
本発明は、かかるプロセスカートリッジに対しても適用することができる。
【００９５】
すなわち、本発明のプロセスカートリッジは、少なくとも、静電潜像担持体と現像手段とを含むプロセスカートリッジであって、
前記現像手段が、内部に磁界発生手段を具備し且つトナーおよび磁性キャリアが含まれる二成分現像剤を搬送担持する現像剤担持体と、該現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤収容部と、該現像剤収容部に連通し且つトナーを収容するトナー収容部と、を有し、前記現像剤担持体に担持される前記二成分現像剤の量を規制部材で規制し、該現像剤担持体表面における二成分現像剤のトナー濃度変化により、二成分現像剤のトナーの取り込みを自律的に制御する機構を具備し、静電潜像担持体の表面の静電潜像を可視化してトナー像を形成する現像装置であり、かつ、
前記現像装置におけるトナー収容部に収容される前記トナーが、既述の如き本発明の磁性トナーであることを特徴とする。
【００９６】
本発明のプロセスカートリッジは、少なくとも、静電潜像担持体と現像手段とが含まれればよいが、その他、適宜帯電手段、転写手段、およびクリーニング手段からいずれか、あるいはこれら全てが含まれていてもよい。
ただし、転写手段が含まれる場合には、当該転写手段は、前記トナー像が形成された静電潜像担持体の表面に直接記録媒体を当接させ、該記録媒体の裏面側から、電圧が印加された転写部材を押し当てることにより、当該記録媒体の表面に前記トナー像転写して画像を形成する転写手段であることが要求される。
本発明のプロセスカートリッジにおける各構成要素については、［現像装置］、［トナー］および［画像形成装置］の項において詳細に述べた通りである。
【００９７】
また、クリーニング手段を含む場合には、当該クリーニング手段を、前記転写装置による転写後の前記静電潜像担持体の表面をクリーニングして、静電潜像担持体の表面に残存するトナーを回収するクリーニング手段とし、さらに、前記回収されたトナーを前記現像装置に搬送するトナー戻し手段を含む構成とすることも好適である
当該構成の詳細については、［画像形成装置］の項において詳細に述べた通りである。
【００９８】
［画像形成方法］
本発明の画像形成方法は、内部に磁界発生手段を具備し且つトナーおよび磁性キャリアが含まれる二成分現像剤を搬送担持する現像剤担持体と、該現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤収容部と、該現像剤収容部に連通し且つトナーを収容するトナー収容部と、を有し、前記現像剤担持体に担持される前記二成分現像剤の量を規制部材で規制し、該現像剤担持体表面における二成分現像剤のトナー濃度変化により、二成分現像剤のトナーの取り込みを自律的に制御する機構を具備した現像装置によって、静電潜像担持体の表面の静電潜像を可視化してトナー像を形成する現像工程と、
【００９９】
該トナー像が形成された静電潜像担持体の表面に直接記録媒体を当接させ、該記録媒体の裏面側から、電圧が印加された転写部材を押し当てることにより、当該記録媒体の表面に前記トナー像を転写して画像を形成する転写工程と、
を含む画像形成方法であって、前記トナーが、既述の如き本発明の磁性トナーであることを特徴とする。
当該構成の詳細については、［現像装置］および［トナー］の項において詳細に述べた通りである。
【０１００】
本発明の画像形成方法としては、
（１）静電潜像担持体の表面に静電潜像を形成する潜像形成工程と、
（２）前記現像装置内に収容されたトナーおよび磁性キャリアが含まれる二成分現像剤により、前記形成された潜像を可視像化して、前記静電潜像担持体表面にトナー像を形成する現像工程と、
（３）前記形成されたトナー像を、転写媒体の表面に転写する転写工程と、
（４）転写後の前記静電潜像担持体の表面をクリーニングして静電潜像担持体の表面に残存するトナーを回収するクリーニング工程と、
（５）前記回収されたトナーを前記現像装置に搬送するトナー戻し工程と、
を含む、いわゆるトナーリサイクル機構を有する構成とすることも好適である。
当該構成の詳細については、［画像形成装置］の項において詳細に述べた通りである。
【実施例】
【０１０１】
以下、本発明を、実施例を挙げて、より具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例にのみ限定されるものではない。
なお、樹脂粒子、着色剤粒子、および離型剤粒子の平均粒径（中心粒径）は、レーザー回折式粒度分布測定装置（堀場製作所社製：ＬＡ−７００）を用いて測定した。また、樹脂粒子およびトナー粒子における樹脂の分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（東ソー社製：ＨＬＣ−８１２０ＧＰＣ）を用いて測定した。さらに、磁性トナーの粒子の円形度は、Ｓｙｓｍｅｘ社製ＦＰＩＡ−２１００を用いて測定した。
【０１０２】
（樹脂微粒子分散液（１）の調製）
・スチレン（和光純薬社製）  ：  ３３０質量部
・ｎブチルアクリレート（和光純薬社製）  ：  ７０質量部
・βカルボキシエチルアクリレート（ローディア日華社製）  ：  ９質量部
・１’，１０−デカンジオールジアクリレート（新中村化学社製）  ：  １．５質量部
・ドデカンチオール（和光純薬社製）  ：  ２．７質量部
【０１０３】
以上の成分を混合溶解して原料溶液４１３．２質量部を用意した。別途、アニオン性界面活性剤（ダウファックス、ローディア社製）４質量部をイオン交換水５５０質量部に溶解したものに、前記原料溶液を加えてフラスコ中で分散・乳化し、１０分間ゆっくりと攪拌・混合しながら、過硫酸アンモニウム６質量部を溶解したイオン交換水５０質量部を投入した。次いで、系内を窒素で十分に置換した後、フラスコを攪拌しながらオイルバスで系内が７０℃になるまで加熱し、５時間そのまま乳化重合を継続して、アニオン性の樹脂微粒子分散液（１）を得た。
得られた樹脂微粒子の中心粒径は２２０ｎｍ、固形分量は４５質量％、ガラス転移点は５３．０℃、質量平均分子量Ｍｗ＝３１０００、Ｚ平均分子量７８０００であった。
【０１０４】
（樹脂微粒子分散液（２）の調製）
・スチレン（和光純薬社製）  ：  ３３０質量部
・ｎブチルアクリレート（和光純薬社製）  ：  ７０質量部
・βカルボキシエチルアクリレート（ローディア日華社製）  ：  ９質量部
・１’，１０−デカンジオールジアクリレート（新中村化学社製）  ：  １．２質量部
【０１０５】
以上の成分を混合溶解して原料溶液４１０．２質量部を用意した。別途、アニオン性界面活性剤（ダウファックス、ローディア社製）８質量部をイオン交換水５５０質量部に溶解したものに、前記原料溶液を加えてフラスコ中で分散・乳化し、１０分間ゆっくりと攪拌・混合しながら、過硫酸アンモニウム３質量部を溶解したイオン交換水５０質量部を投入した。次いで、系内を窒素で十分に置換した後、フラスコを攪拌しながらオイルバスで系内が６５℃になるまで加熱し、５時間そのまま乳化重合を継続して、アニオン性の樹脂微粒子分散液（２）を得た。
得られた樹脂微粒子の中心粒径は２００ｎｍ、固形分量は４５質量％、ガラス転移点は５３．５℃、質量平均分子量Ｍｗ＝７８００００、Ｚ平均分子量２２０００００であった。
【０１０６】
（磁性体分散液の調製）
・マグネタイト（戸田工業社製、粒径１６０ｎｍ、３９８ｋＡ／ｍにおける飽和磁化８４Ａｍ2／ｇ）  ：  ２５質量部
・イオン性界面活性剤（ネオゲンＲＫ、第一工業製薬）  ：  ５質量部
・イオン交換水  ：  ７０質量部
【０１０７】
以上の成分を混合し、ホモジナイザー（ウルトラタラックス、ＩＫＡ社製）で１０分予備分散した後に、対向衝突型湿式粉砕機（アルティマイザー、杉野マシン社製）を用い圧力２４５ＭＰａで１５分間分散処理を行って磁性体分散液を得た。
得られた磁性体分散液中の磁性体の中心粒径は、２７０ｎｍであった。
【０１０８】
（着色剤分散液の調製）
・カーボンブラック（Ｒ３３０  キャボット社製）  ：  ２５質量部
・イオン性界面活性剤（ネオゲンＲＫ、第一工業製薬）  ：  ５質量部
・イオン交換水  ：  ７０質量部
【０１０９】
以上の成分を混合し、ホモジナイザー（ウルトラタラックス、ＩＫＡ社製）で１０分予備分散した後に、対向衝突型湿式粉砕機（アルティマイザー、杉野マシン社製）を用い圧力２４５ＭＰａで１５分間分散処理を行って着色剤分散液を得た。
得られた着色剤分散液中の着色剤の中心粒径は、１５０ｎｍであった。
【０１１０】
（離型剤分散液の調製）
・ポリエチレン系ワックス（ＰＷ８５０、東洋ペトロライト社製）  ：  ２００質量部
・イオン性界面活性剤（ネオゲンＲＫ、第一工業製薬社製）  ：  １０質量部
・イオン交換水  ：  ６３０質量部
【０１１１】
以上の成分を１３０℃に加熱した後、ゴーリンホモジナイザー（ゴーリン社製）を用いて５６０ｋｇ／ｃｍ2の圧力の下で３０分間分散処理を行った。その後、５０℃まで冷却して離型剤分散液を得た。
得られた離型剤分散液中の離型剤の中心粒径は２００ｎｍであり、固形分濃度は２５質量％であった。
【０１１２】
〔磁性トナー（１）の作製〕
・樹脂微粒子分散液（１）  ：  ８０質量部
・樹脂微粒子分散液（２）  ：  ２０質量部
・磁性体分散液  ：  ８８質量部
・着色剤分散液  ：  １６質量部
・離型剤分散液  ：  ４４質量部
【０１１３】
上記成分を丸型ステンレス製フラスコ中でウルトラタラックス（Ｔ５０、ＩＫＡ社製）を用いて十分に混合・分散した。次いで、得られた分散液にポリ塩化アルミニウム０．３６質量部を加え、ウルトラタラックスで分散操作を継続した。
その後、加熱用オイルバスでフラスコを攪拌しながら５０℃まで加熱した。５０℃で６０分間保持した後、さらに樹脂微粒子分散液（１）４０質量部を緩やかに追加した。その後、０．５規定の水酸化ナトリウム水溶液で系内のｐＨを５．４に調整した後、ステンレス製フラスコを密閉し、磁力シールを用いて攪拌を継続しながら９４℃まで加熱し、５時間保持した。
【０１１４】
反応終了後、冷却し、濾過し、イオン交換水で十分に洗浄した後、ヌッチェ式吸引濾過により固液分離を施した。
分離された固体をさらに４０℃のイオン交換水３リットルに再分散し、３００ｒｐｍで１５分間攪拌・洗浄した。これをさらに５回繰り返し、ヌッチェ式吸引濾過によりＮｏ．５Ａのろ紙を用いて固液分離を行った。次いで真空乾燥を１２時間継続して磁性黒色粒子を得た。
【０１１５】
上記磁性黒色粒子１００質量部に対し、ジメチルシリコーンオイル処理シリカ（ＴＳ７２０：キャボット社製、一次粒子径１２ｎｍ）１．５質量部を添加し、サンプルミルを用いて混合して外添し、実施例１で用いる磁性トナー（１）を得た。
得られた磁性トナー（１）の体積平均粒径は６．５μｍ、粒径が５μｍ以下（≦５μｍ）の粒子の割合は２５個数％、円形度は０．９６であった。
【０１１６】
〔磁性トナー（２）の作製〕
〔磁性トナー（１）の作製〕において、加熱用オイルバスで行う５０℃で６０分間の保持を、保持温度を５２℃、保持時間を１２０分間にそれぞれ変更した以外は、磁性トナー（１）と同様にして、実施例２で用いる磁性トナー（２）を得た。
得られた磁性トナー（２）の体積平均粒径は７．０μｍ、粒径が５μｍ以下（≦５μｍ）の粒子の割合は２０個数％、円形度は０．９６であった。
【０１１７】
〔磁性トナー（３）の作製〕
〔磁性トナー（１）の作製〕において、樹脂微粒子分散液（１）を追加後に調整する系内のｐＨの値を、５．４から４．２に変更した以外は、磁性トナー（１）と同様にして、実施例３で用いる磁性トナー（３）を得た。
得られた磁性トナー（３）の体積平均粒径は６．５μｍ、粒径が５μｍ以下（≦５μｍ）の粒子の割合は２５個数％、円形度は０．９８であった。
【０１１８】
〔磁性トナー（４）の作製〕
〔磁性トナー（１）の作製〕において、加熱用オイルバスで行う５０℃で６０分間の保持を、保持温度を４８℃、保持時間を４５分間にそれぞれ変更した以外は、磁性トナー（１）と同様にして、実施例４で用いる磁性トナー（４）を得た。
得られた磁性トナー（４）の体積平均粒径は５．８μｍ、粒径が５μｍ以下（≦５μｍ）の粒子の割合は３０個数％、円形度は０．９６であった。
【０１１９】
〔磁性トナー（５）の作製〕
〔磁性トナー（１）の作製〕において、加熱用オイルバスで行う５０℃で６０分間の保持を、保持温度を４７℃、保持時間を３０分間にそれぞれ変更した以外は、磁性トナー（１）と同様にして、比較例１で用いる磁性トナー（５）を得た。
得られた磁性トナー（５）の体積平均粒径は５．４μｍ、粒径が５μｍ以下（≦５μｍ）の粒子の割合は４１個数％、円形度は０．９６であった。
【０１２０】
〔磁性トナー（６）の作製〕
〔磁性トナー（１）の作製〕において、樹脂微粒子分散液（１）を追加後に調整する系内のｐＨの値を、５．４から６．０に変更した以外は、磁性トナー（１）と同様にして、比較例２で用いる磁性トナー（６）を得た。
得られた磁性トナー（６）の体積平均粒径は６．５μｍ、粒径が５μｍ以下（≦５μｍ）の粒子の割合は２５個数％、円形度は０．９４であった。
【０１２１】
〔磁性トナー（７）の作製〕
〔磁性トナー（１）の作製〕において、加熱用オイルバスで行う５０℃で６０分間の保持を、保持温度を４７℃、保持時間を３０分間にそれぞれ変更し、かつ、樹脂微粒子分散液（１）を追加後に調整する系内のｐＨの値を、５．４から６．０に変更した以外は、磁性トナー（１）と同様にして、比較例３で用いる磁性トナー（７）を得た。
得られた磁性トナー（７）の体積平均粒径は５．４μｍ、粒径が５μｍ以下（≦５μｍ）の粒子の割合は４１個数％、円形度は０．９４であった。
【０１２２】
〔磁性トナー（８）の作製〕
・ポリエステル樹脂（ビスフェノールＡプロピレンオキサイド付加物・テレフタル酸を主体とする架橋ポリエステル、ＴＨＦ不溶分２５％、ＭＩ＝５.０、酸価＝１０.０、水酸基化＝１５．０、Ｔｇ＝５８．５℃）  ：  ７０．０質量部
・マグネタイト（戸田工業社製：一次粒子径：０．２μｍ、７９６ｋＡ／ｍ時飽和磁化８２Ａｍ2／ｋｇ）・・・２０．０質量部、
・カーボンブラック（商品名Ｒ３３０：キャボット社製）  ：  ６．０質量部
・ポリプロピレンワックス（重量平均分子量３０００）  ：  ３．０質量部
・帯電制御剤（商品名Ｔ−７７ 保土ヶ谷化学（株）製）  ：  １．０質量部
【０１２３】
以上の成分をヘンシェルミキサーにより粉体混合し、これを設定温度１６０℃のエクストルーダーにより熱混練した。冷却後、粗粉砕、微粉砕した後、分級して得られた黒色粒子１００質量部に対し、ジメチルシリコーンオイル処理シリカ（ＴＳ７２０：キャボット社製）１．５質量部を添加し、ヘンシェルミキサーを用いて混合して外添し、比較例４および５で用いる磁性トナー（８）を得た。
得られた磁性トナー（８）の体積平均粒径は６．５μｍ、粒径が５μｍ以下（≦５μｍ）の粒子の割合は４２個数％、円形度は０．９１であった。
【０１２４】
〔キャリアの作製〕
・Ｍｎ−Ｍｇ系フェライト粒子（平均粒径３５μｍ）  ：  １００質量部
・トルエン  ：  １１質量部
・ジエチルアミノエチルメタクリレート−スチレン−メチルメタクリレート共重合体（共重合比２：２０：７８、質量平均分子量５０，０００）  ：  ２質量部
・カーボンブラック（キャボット社製、Ｒ３３０Ｒ）  ：  ０．２質量部
【０１２５】
Ｍｎ−Ｍｇ系フェライト粒子を除く上記成分とガラスビーズ（粒径１ｍｍ、トルエンと同量）とを関西ペイント社製サンドミルに投入し、回転速度１２００ｒｐｍで３０分間攪拌して、被覆樹脂層形成用溶液を調製した。
次に、この被覆樹脂層形成用溶液と上記Ｍｎ−Ｍｇ系フェライト粒子を真空脱気型ニーダーに入れ、温度６０℃を保ったまま１０分間攪拌した後、減圧してトルエンを留去することにより被覆樹脂層を形成してキャリアを得た。
【０１２６】
〔現像剤（１）〜（８）の調製〕
上記キャリア１００質量部に対し、磁性トナー（１）〜（８）をそれぞれ１０質量部加えてボールミルで５分間攪拌・混合し、磁性二成分現像剤である現像剤（１）〜（８）を得た。
〔現像剤（９）の調製〕
上記キャリア１００質量部に対し、磁性トナー（８）を２０質量部加えてボールミルで５分間攪拌・混合し、磁性二成分現像剤である現像剤（９）を得た。
【０１２７】
〔トナー帯電量の測定〕
得られた現像剤（１）〜（９）について、０．５ｇをトナー帯電量測定用に抜き取り、これを２５μｍメッシュ網がセットされたゲージに投入し、当該ゲージを東芝ケミカル社製帯電量測定装置ＴＢ３００にセットした。０．２ＭＰａのエアー圧によって１０秒間ブローすることにより、現像剤から磁性トナーのみを吹き飛ばした後の前記ゲージに残った電荷量を測定した。この測定された電荷量を、前記吹き飛ばされたトナーの質量で割ることにより、トナーの質量当たりの帯電量を測定した。得られた結果は、下記表１にまとめて示す。
【０１２８】
〔実施例１〕
＜評価１＞
本実施例に用いる（評価１）の現像装置に関しては、図１に示した現像装置を用いた。詳細な諸元は、以下の通りである。
・固定磁石１：４極の磁極が配設されており、二成分現像剤２が現像剤担持体３の外周に磁気的に付着するようになっている。
・現像剤担持体３表面を十点平均粗さＲｚ＝７μｍに設定したφ１６ｍｍの金属スリーブを使用し、周速が１４０ｍｍ／ｓとなるように設定した。
・せき止め部８：現像剤担持体３表面との間隙が４００μｍとなるように設定した。
・電子写真感光体（静電潜像担持体）９：φ３０ｍｍの有機感光体を使用した。
・現像剤攪拌部材１０：φ７０ｍｍの円柱状磁性体を使用し、周速を６０ｍｍ／ｓに設定した。
・トナー攪拌部材１１：ＰＥＴフィルムを使用し、周速を２０ｍｍ／ｓに設定した。
・仕切り部１２：現像剤担持体３表面との間隙が３ｍｍとなるように設定した。
【０１２９】
上記現像装置には、現像剤収容部４ａ，４ｂに現像剤（１）を収容し、トナー収容部５に磁性トナー（１）を収容した。
さらに、富士ゼロックス（株）製レーザープリンターＤｏｃｕＰｒｉｎｔ２５５を、上記現像装置を備えることができるように改造して、これを配備し、評価（１）で用いる画像形成装置（１）を作製した。
【０１３０】
（評価試験）
この画像形成装置（１）について、以下に示す評価試験を実施した。結果を下記表１にまとめて示す。
１）地かぶりの評価
高温高湿（２８℃、９０％ＲＨ）環境下で、現像剤収容部４ａ，４ｂに現像剤（１）を収容し、トナー収容部５に磁性トナー（１）を収容して、これを富士ゼロックス（株）製レーザープリンターＤｏｃｕＰｒｉｎｔ２５５改造機にセットした後、その環境のまま、テストパターンを１０枚連続して出力し、背景部の地かぶりを以下の評価基準で官能評価した。
【０１３１】
＜評価基準＞
○：地かぶり無し
△：僅かに地かぶり発生
×：ひどい地かぶり
【０１３２】
２）転写率の評価
低温低湿（１０℃、２０％ＲＨ）環境下で、現像剤収容部４ａ，４ｂに現像剤（１）を収容し、トナー収容部５に磁性トナー（１）を収容して、これを富士ゼロックス（株）製レーザープリンターＤｏｃｕＰｒｉｎｔ２５５改造機にセットした後、その環境のまま、転写電圧を１ｋＶから０．５ｋＶづつ上昇させ、白抜けが発生するまでテストパターンを出力し、以下の評価基準で転写率を評価した。
【０１３３】
＜評価基準＞
○：転写率が９０％以上
△：転写率が８０％以上９０％未満
×：転写率が８０％未満
【０１３４】
＜評価２＞
＜評価１＞で用いた前記画像形成装置（１）にさらに改造を加え、トナーリサイクル機構を備える図３に示す画像形成装置として、これを＜評価２＞で用いる画像形成装置（２）とした。トナーリサイクル機構に関わる詳細な諸元は、以下の通りである。
【０１３５】
クリーニングブレード１９は、ウレタンゴム製であり、電子写真感光体（静電潜像担持体）９に押圧されており、電子写真感光体９表面に残存する残留トナーをクリーニングし、収容容器２１に溜めるように構成されている。収容容器２１内のトナーは、回収スクリュー２２、搬送スクリュー２３を経て、現像装置１５’に再び戻される。
回収スクリュー２２、搬送スクリュー２３は、いずれも直径５ｍｍの金属丸棒の周囲に一枚の金属薄板を巻き付けて固着したスパイラルスクリューであり、ピッチが１０ｍｍ、外径が１２ｍｍとし、毎分１０回転するように調整した。
【０１３６】
上記画像形成装置（２）について、まず、画像密度５％のチャートをＡ４サイズにて５０００枚プリントを行い、クリーニング回収トナーが現像装置１５’に戻り、再利用されている状態を作った。
次いで、＜評価１＞の１）および２）と同様の評価を実施した。結果を下記表１にまとめて示す。
【０１３７】
〔実施例２〜４、比較例１〜５〕
実施例１において、下記表１に示す組合せとなるように、使用する現像剤を現像剤（１）から現像剤（２）〜（９）に、また、使用するトナーを磁性トナー（１）から磁性トナー（２）〜（８）にそれぞれ変更したこと以外は、実施例１と同様にして各実施例および比較例の現像装置を作製し、画像形成装置（１）および（２）を作製し、それぞれ評価を実施した。結果を下記表１にまとめて示す。
【０１３８】
【表１】
2006091250.tif 000002
【０１３９】
〔結果の考察〕
上記表１に示されるように、自律的にトナー濃度を制御する現像装置において、静電潜像担持体表面に可視化されたトナー像を、電圧が印加された転写部材によって直接記録媒体に転写する画像形成装置において、磁性トナーないし現像剤種に依存せず、３．５ｋＶの転写電圧にてすべて白抜けが発生した。これはトナー中に含有される磁性体量が同等であれば、トナーへの注入電圧がほぼ一定であることを意味する。
【０１４０】
従って、転写時に高い転写電圧を必要とする場合、白抜けを防止することは困難であるが、実施例１〜４では、本発明の磁性トナーないし現像剤を用いることにより、＜評価１＞の場合、１．５ｋＶ〜２．０ｋＶという低い印加電圧でも充分な転写性が得られるため、転写バイアスに充分広いラチチュードが確保できた。さらに、クリーニング回収トナーを再利用した＜評価２＞の場合でも、転写後の残留トナーが少ないことと微粉量および異形状トナーが元々少ないことにより、５０００枚プリント後、若干転写性が低下するものの、それでも充分な転写ラチチュードが確保できている。
【０１４１】
これに対し、比較例１〜４では、＜評価１＞の場合、転写率と白抜けを両立できる転写バイアス条件が見出せなかった。クリーニング回収トナーを再利用した＜評価２＞の場合、これに加え、さらに磁性トナー中の微粉と異形状トナーが増加することにより、さらに転写率が悪化することがわかった。
比較例５では、磁性トナーの帯電を低下させることにより、＜評価１＞での転写性は改善されているが、地かぶりが発生してしまうこと、および、クリーニング回収トナーを再利用した＜評価２＞の場合に、地かぶりのさらなる悪化および転写性の悪化が認められた。
【図面の簡単な説明】
【０１４２】
【図１】本発明の一例である現像装置の概略を示す模式断面図である。
【図２】本発明の一例である画像形成装置の概略を示す模式断面図である。
【図３】本発明の他の一例である自律的トナー濃度制御機構を具備する画像形成装置の概略を示す模式断面図である。
【符号の説明】
【０１４３】
１：固定磁石、  ２：二成分現像剤、  ３：現像剤担持体、  ４ａ：第一現像剤収容部、  ４ｂ：第二現像剤収容部、  ５：トナー収容部、  ６：現像剤供給口、  ７：現像剤退避部、  ８：せき止め部、  ９，１０９：電子写真感光体（静電潜像担持体）、  １０：現像剤攪拌部材、  １１：トナー攪拌部材、  １２：仕切り部、  １５：現像装置本体、  １５’：現像装置、  １９，１１９：クリーニングブレード、  ２１：収容容器、  ２２：回収スクリュー、  ２３：搬送スクリュー、  １１１：帯電器、  １１３：画像入力器（潜像形成手段）、  １１４：転写器（転写手段）、  １１６：クリーニング器（クリーニング手段）、  １１７：除電器、  １１８：定着器、  １２０：被転写体、  Ｔ：トナー
【図１】
2006091250.tif 000003
【図２】
2006091250.tif 000004
【図３】
2006091250.tif 000005