(57)【要約】【課題】  適度なトナー帯電量を維持でき、良好な画像特性が長期にわたり得ることができ、トナー飛散や現像ローラへのトナー付着を抑制することができる現像装置を提供する。【解決手段】  磁性トナーと磁性キャリアとからなる現像剤と、現像剤の穂立ちを形成させる磁気ローラ１６と、磁性トナーの薄層を形成する現像ローラ１７と、静電潜像を保持する感光体１９とを備え、磁気ローラ１６と感光体１９とを離隔させて磁性トナーを感光体の表面に飛翔させて静電潜像を現像し、現像後に磁気ローラ１６と現像ローラ１７との間の電圧を変化させてトナー薄層を現像ローラ１７から引き剥がし、フレッシュなトナー薄層を現像ローラ１７上に再度形成する現像装置において、磁性トナー粒子中に磁性粉を内添し、磁性粉の平均粒子径は０．０１から０．５０μｍ、磁性粉は八面体形状であり、八面体の各頂点及び稜線は曲面状であり、八面体投影像の外周部に直線部分を有する。【選択図】  図１
2006259533.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性トナーと磁性キャリアとからなる現像剤と、
前記現像剤の穂立ちを形成させる磁気ローラと、
前記磁性トナーの薄層を形成する現像ローラと、
静電潜像を担持する感光体とを備え、
前記現像ローラと前記感光体とを離隔させた状態で前記磁性トナーを前記感光体の表面に飛翔させて前記静電潜像を現像する現像装置において、
前記磁性トナー粒子中に磁性粉を内添し、
前記磁性粉の平均粒径は、０．０１から０．５０μｍの範囲であり、
前記磁性粉の粒子形状は、８個の三角形で囲まれた凸多面体である八面体であり、
前記八面体の各頂点及び稜線は、曲面状であり、
前記八面体の投影像の外周部に直線部分を有することを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記トナー粒子中に１〜３５質量％の磁性粉を内添することを特徴とする請求項１記載の現像装置。
【請求項３】
前記感光体、前記現像ローラ、及び前記磁気ローラを、重力方向に沿って下方から上方にこの順序で配置することを特徴とする請求項１記載の現像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電潜像現像装置及び画像形成装置に関し、特に、磁性トナーと磁性キャリアとからなる現像剤と、現像剤を帯電させる磁気ローラと、磁性トナーの薄層を形成する現像ローラと、静電潜像を保持する感光体とを備え、磁気ローラと感光体とを離隔させた状態で磁性トナーを感光体の表面に飛翔させて静電潜像を現像し、現像後に磁気ローラと現像ローラとの間の電圧を変化させて前記薄層を前記現像ローラから引き剥がし、薄層を現像ローラ上に再度形成する所謂ハイブリッド方式の現像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真法、静電記録法、静電印刷法等を利用したレーザープリンタ、静電式複写機、普通紙ファクシミリ装置、およびこれらの複合機などの画像形成装置においては、まず、潜像保持体の表面を帯電手段によって一様に帯電させ、次いで、半導体レーザ、発光ダイオード等の露光手段によって露光して静電潜像を形成後、この静電潜像を、現像手段によって現像または反転現像してトナー像に顕像化する。次に、このトナー像を、転写手段によって紙などの被印刷物の表面に直接に転写するか、もしくは、中間転写体の表面に転写し、次いで紙などの被印刷物の表面に再転写した後、定着手段によって定着させることで、一連の画像形成の工程が完了する。静電潜像をトナー像に現像するための現像方法としては、大別して乾式、湿式の２つがあるが、現在は、乾式の現像方法が広く普及している。
【０００３】
また、乾式の現像方法は、使用するトナーの種類を基準とすると、結着樹脂からなるトナー粒子中に磁性粉を内包した磁性トナーを用いる現像方法（磁性１成分現像方法、磁性２成分現像方法等）と、磁性粉を内包しない非磁性トナーを用いる現像方法（非磁性１成分現像方法、非磁性２成分現像方法等）とに分類される。
【０００４】
近年、現像方法について特にカラー機においては、２成分現像剤を保持する磁気ローラと、該磁気ローラ上に保持された現像剤から現像ローラ上に薄層形成をし、該現像ローラと感光体との間に空隙を有して、該現像ローラ上のトナー薄層から感光体へとトナーを移動させることにより潜像を顕在化する現像システムであるハイブリッド現像方式等が注目されている。
【０００５】
ハイブリッド現像方式においては、高速かつ高画質化に対応する画像形成方式の技術として注目されてきたが、近年ではカラー機の高速化において、トナーの色に対応した複数の感光体を用い、転写部材の送りに同期させてカラー画像を形成し転写部材上で色重ねを行うタンデム方式が注目されてきている。この方式では高速性に優れているという利点があるものの、各色の電子写真プロセス部材を並べて配置しなければならないため、大型化するという欠点を有していた。
【０００６】
この対策として、感光体どうしの間隔を狭くして小型化された画像形成ユニットを配置した小型タンデム画像形成装置が提案されている。小型化タンデムの画像形成装置において、画像形成ユニットの幅方向のサイズを極小にするため、現像器を縦型とすることが有利である。すなわち、感光体の上部方向に現像器を配置することがレイアウト上望ましい。
【０００７】
小型タンデム型ハイブリッド現像方式において、感光体と現像ローラとの間に空隙を有し非接触現像方式とすることで、従来２成分現像方式であった感光体へのキャリア付着や磁気ブラシによる感光体への傷がなく、高画質化が可能である。また、現像器内での帯電方式としてキャリアとの混合による２成分現像剤方式を採用しており、特に高濃度印字時や連続印字時においても素早くトナーを所望の帯電量にすることができ、特に省スペース化により現像器の容積が小さい機種において有効である。
【０００８】
しかし、タンデム型ハイブリッド現像方式において、現像器を小型化するためにどうしても現像ローラが現像器の下側に来てしまい、現像剤がストレスを受けやすくなってしまい、耐刷でのトナー外添剤の埋め込みが顕著になり、トナー過帯電による現像ローラへのトナー付着や画像濃度低下などの問題が発生する。
【０００９】
ここで、チャージアップによる現像ローラへのトナー付着に関して詳しく述べる。小型タンデムハイブリッド現像方式カラーページプリンタの現像レイアウトにおいては、磁気ローラ、現像ローラの間では、所望の帯電量になったトナーを磁気ローラから現像ローラに供給すると同時に、現像ローラから感光体に飛翔せずに、現像ローラに残留したトナーの回収を行うことで、現像ローラには常にフレッシュなトナーが供給される仕組みとなっている。現像ローラ上に残留したトナーの回収においては、磁気ローラに保持されたキャリアによる掻き取りとあわせてバイアス制御により行っている。しかし、小型化を狙ったレイアウト上この部分では重力に逆らってトナーを現像ローラから磁気ローラに移動させることが必要であり、またトナーが必要以上に帯電し過帯電となった場合には現像ローラ上で帯電凝集し、現像ローラへの鏡像力も増大してしまい磁気ローラへの剥ぎ取りが行なわれなくなり、現像ローラへのトナー付着が発生してしまう。その結果、現像ローラ上には常に同じトナーが留まり、チャージアップが加速し、トナーのローラ付着を引き起こす。ローラ付着が発生した場合、付着したトナーは現像されにくいため、その部分は画像濃度低下、またはゴーストのような重大な画像欠陥につながる。
【００１０】
特許文献１、２では、このような現像ローラへのトナー付着対策として、現像ローラと供給ローラの印加電圧制御により、トナーを現像ローラから引き剥がすことが開示されているが、完全にトナーを引き剥がすことはできず、少量でもトナー残留が発生した際にはその残留したトナーが基点となりチャージアップしてローラ付着へと発展してしまう。そのためトナーにおいては、ローラ付着防止のためにチャージアップしにくい帯電特性が求められる。
ハイブリッド現像方式においては非磁性トナーを使用することが一般的である。しかし、２成分現像方式においてチャージアップやトナー飛散等の防止のため磁性粉を含有した磁性トナーを用いることが既に提案されており、ハイブリッド現像方式でもキャリアとトナーから成る現像剤を使用することから、２成分現像方式の場合と同様に磁性トナーを使用することにより、チャージアップやトナー飛散防止の効果が得られると予測された。加えて、特にハイブリッド現像方式においては、磁気ロール上のキャリアによる現像スリーブ上トナーの掻き取り効果の向上が見込まれ、先に述べた現像スリーブへトナー付着の防止に対しても良好な効果が得られることが期待された。
【００１１】
現在、トナーに含有する磁性粉としては、６個の四角形で囲まれた凸多面体である六面体（立方体、直方体）状のものや、８個の三角形で囲まれた凸多面体である八面体状のもの等の、多面体状の磁性粉と、球状の磁性粉とが一般的に用いられる。ところが、多面体状の磁性粉を用いた磁性トナーは、トナー粒子の表面に露出した磁性粉の尖った頂点や、隣り合う面間の尖った稜線から電荷が放出されやすいことから、電荷のリークが必要以上に起こりやすい。また、多面体状の磁性粉は流動性が低く、結着樹脂に対する分散性が悪いことから、当該結着樹脂中に均一に分散させるのが難しい。そのため、個々のトナー粒子における磁性粉の分散状態にばらつきを生じやすいことから、個々の磁性トナーの、帯電のしやすさや帯電量などにもばらつきを生じやすい。したがって、多面体状の磁性粉を用いた磁性トナーは、帯電量が速やかに立ち上がりにくい上、帯電量自体も低くなってしまい、結果として、ハイブリッド現像方式においても、２成分現像剤を用いているためトナー飛散やトナー落ちの問題や、１成分現像部分があるため画像濃度低下の発生といった画像欠陥を生じやすいという問題がある。一方、球状の磁性粉を用いた磁性トナーは、尖った頂点や稜線等を有さず、トナー粒子の表面に露出した磁性粉から電荷が放出されにくいことから、電荷のリークは起こりにいくい。また、球状の磁性粉は、多面体状のものに比べて流動性に優れると共に、結着樹脂に対する分散性にも優れることから、結着樹脂中に均一に分散させるのが容易であり、個々の磁性トナーにおける磁性粉の分散状態にばらつきが生じるのを防止して、その帯電のしやすさや帯電量などを均一化することもできる。しかし逆に、電荷がたまりやす過ぎるため、キャリアとトナーが繰り返し混合された際などに、トナーが所定の帯電量以上に過帯電する、いわゆるチャージアップを生じやすく、現像ローラへの２成分現像部分でのトナー供給不足による画像濃度の低下などの画像欠陥を生じやすいという問題があり、加えて現像ローラへのトナー付着も発生しやすくなる。
またハイブリッド現像方式においては、トナー帯電手段としてキャリアを用い２成分現像剤としつつ、最終的な現像プロセスでは現像ローラからの１成分ジャンピング現像となっているため、トナー飛散などの２成分現像剤特有の問題を回避するだけでなく、１成分現像に適した帯電量となるようトナーの帯電特性を調整する必要がある。加えて、先にも述べたような現像ローラへのトナー付着を回避しなければならず、トナーに対しては高い帯電制御能力が要求される。
【００１２】
そこで、球状磁性粉と多面体状磁性粉の両方の長所を活かし、上記の多数の問題に有効な様々な粒子形状を有する磁性粉が検討されている。
【００１３】
例えば、特許文献３、４、５には、上記六面体や八面体などの多面体の頂点や稜線を、多面体を構成する各面よりも小さな平面によって、いわゆる面取りをしたような粒子形状を有する磁性粉が記載されている。しかし、この磁性粉においても、依然として、多面体を構成する面と、面取りした小さな平面との間には尖った稜線が存在し、この稜線から電荷が放出されやすいことから、根本的には多面体形状磁性粉と同様の傾向があり、このような磁性粉を使用した場合、電荷がリークし、１成分現像部分では画像濃度低下のような画像欠陥や２成分現像剤部分ではトナー飛散を生じるおそれがある。
【００１４】
また、特許文献６には、立方体の各稜線を曲面状とした粒子形状を有する磁性粉が開示されている。しかし、この磁性粉は、稜線を曲面状とすることによって頂点も曲面状とされ、電荷の放出点となる尖った頂点や稜線が存在しないため、球状のものと同様に電荷が放出されにくい傾向があり、トナーがチャージアップして画像濃度の低下等の画像欠陥を生じるおそれがある。
【００１５】
また、特許文献７、８には、２成分磁性トナーの利点としてトナー飛散やカブリの抑制等について開示されているが、耐刷時における挙動などについては述べられておらず、ましてや磁性粉形状の影響については未確認であり、耐刷後には安定した帯電量を得ることができない可能性がある。
このように、これまで提案された様々な形状の磁性粉を添加することでは、ハイブリッド現像において良好な画像特性を維持しつつ、現像スリーブへのトナー付着の防止などを効果的に行うことは困難であると考えられる。特に現像スリーブへのトナー付着は、バイアス制御などプロセス設定により現時点では防止することが可能であるが、今後市場の更なる要求などにより、プリンタや複写機の高速化が進んで行くにつれ、複雑な制御では限界があることは容易に推測される。
【特許文献１】特開７−７２７３３号公報
【特許文献２】特開２００１−１０９２４２号公報
【特許文献３】特開平１１−１５３８８２号公報
【特許文献４】特開２０００−１６２８１７号公報
【特許文献５】特開２０００−２４２０２９号公報
【特許文献６】特開平９−５９０２４号公報
【特許文献７】特開昭５６−１０６２４９号公報
【特許文献８】特開昭５９−１６２５６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
近年、電子写真法、静電印刷法などによるコピー機やプリンタ等の市場は、印刷の高速化、マシンの小型化、マシン寿命の高耐久化が著しく進んでいる。また、性能として求められているのは高解像度・高画質・高耐久が当然となっていきている。印刷速度の高速化により、印刷速度に合わせた画像特性、耐久性向上を得るためには、帯電特性の安定化したトナーが必要不可欠である。
【００１７】
しかし、特許文献１、２に開示された所謂ハイブリッド現像方式において、特許文献３、４、５、６に開示された磁性粉を使用しても、現像ローラへのトナー付着は回避する事ができない。特に、タンデム型ハイブリッド現像方式において、現像器を小型化すると、どうしても現像ローラが現像器の下側に来てしまい、現像剤がストレスを受けやすくなってしまい、耐刷でのトナー外添剤の埋め込みが顕著になり、トナー過帯電による現像ローラへのトナー付着や画像濃度低下などの問題が発生する。
【００１８】
そこで、本発明の課題は、適度なトナー帯電量を維持でき、その結果、良好な画像特性が長期にわたり得ることができ、かつ、トナー飛散や現像ローラへのトナー付着などを抑制することができるハイブリッド方式の現像装置を提供することである。ここに、ハイブリッド方式とは、磁性トナーと磁性キャリアとからなる現像剤と、現像剤を帯電させる磁気ローラと、磁性トナーの薄層を形成する現像ローラと、静電潜像を保持する感光体とを備え、磁気ローラと感光体とを離隔させた状態で磁性トナーを感光体の表面に飛翔させて静電潜像を現像し、現像後に磁気ローラと現像ローラとの間の電圧を変化させて前記薄層を前記現像ローラから引き剥がし、薄層を現像ローラ上に再度形成する現像方式をいう。
【００１９】
また、本発明の課題は、重力に逆らってトナーを現像ローラから磁気ローラに移動させることが必要な小型のタンデム型画像形成装置においても、適度なトナー帯電量を維持することである。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
上述した課題を解決するための第１の手段は、磁性トナーと磁性キャリアとからなる現像剤と、上記現像剤の穂立ちを形成させる磁気ローラと、上記磁性トナーの薄層を形成する現像ローラと、静電潜像を保持する感光体とを備え、上記現像ローラと上記感光体とを離隔させた状態で上記磁性トナーを上記感光体の表面に飛翔させて上記静電潜像を現像する現像装置において、上記磁性トナー粒子中に磁性粉を内添し、上記磁性粉の平均粒径は、０．０１から０．５０μｍの範囲であり、上記磁性粉の粒子形状は、８個の三角形で囲まれた凸多面体である八面体であり、上記八面体の各頂点及び稜線は、曲面状であり、上記八面体の投影像の外周部に直線部分を有することである。
【００２１】
第２の手段は、第１の手段において、上記トナー粒子中に１〜３５質量％の磁性粉を内添することである。
【００２２】
第３の手段は、第１の手段において、上記感光体、上記現像ローラ、及び上記磁気ローラを、重力方向の下向きから上向きにこの順序で配置することである。
【００２３】
本発明では、ハイブリッド現像方式に使用する２成分現像剤用トナーに含有する磁性粉として、８個の三角形で囲まれた凸多面体である八面体を基本とし、かつ八面体の各頂点及び稜線が曲面状であり、その投影像の外周部に直線と見なせる部分を有するような磁性粉を使用する。すなわち、現像プロセスが、磁気ローラ上に保持された２成分現像剤より、現像ローラ上にトナー薄層を形成し、該現像ローラと感光体との間に空隙を有して、現像を行う現像システム、つまりハイブリッド現像方式であり、使用する２成分現像剤はトナーとキャリアとからなり、該トナーは少なくとも磁性粉を含有し、該磁性粉は粒子形状が８個の三角形で囲まれた凸多面体である八面体を基本とし、かつ八面体の各頂点及び稜線が曲面状であり、その投影像の外周部に直線と見なせる部分を有すると共に、平均粒径が０．０１〜０．５０μｍである磁性粉を含むことを特徴とする静電潜像現像用磁性トナーである。上記の粒子形状を有する磁性粉は、頂点と稜線がいずれも曲面状で電荷を放出しやすい尖った頂点や稜線を有しないことから、トナーに内添した際に電荷のリークを起こしにくくすることができると考えられる。また、この磁性粉は、上記のように多面体の頂点や稜線をいずれも曲面状としていることから、流動性、および樹脂に対する分散性に優れており、樹脂中に均一に分散させるのが容易であって、個々のトナー粒子における磁性粉の分散状態にばらつきが生じるのを防止し、個々の磁性トナーの帯電のしやすさや帯電量などを均一化することができると考えられる。しかも、この磁性粉は、基本形状が八面体であるため、当該八面体を構成する、頂点または稜線を挟んで隣り合う面のいずれか、もしくは頂点を挟んで隣り合う稜線のいずれかが、必ず９０°未満の鋭角で交わっており、この、面または稜線が鋭角で交わった頂点や、面が鋭角で交わった稜線に電荷が集中しやすいことから、頂点および稜線を曲面状としているにも拘らず、主に、この電荷が集中しやすい頂点や稜線から、電荷を適度な割合で放出させることができる。そのため、チャージアップを起こりにくくすることができると考えられる。ただし、上記の粒子形状であっても、曲面状とした頂点および稜線の曲率が大きすぎる場合には、電荷を適度な割合で放出させて、磁性トナーのチャージアップを防止する効果が得られない。
【００２４】
そこで、発明者は、例えば透過型電子顕微鏡を用いて撮影した磁性粉の投影像から、曲面状とした頂点および稜線の曲率半径の範囲を規定することを検討した。
【００２５】
その結果、曲面状とした頂点や稜線の曲率半径が大きすぎて、隣り合う頂点や稜線の曲面が繋がってしまい、投影像の外周部に直線と見なせる部分を有しない、球状に近い磁性粉は球状のものと同様に磁性トナーのチャージアップを防止する効果が得られないのに対し、八面体の各頂点および稜線が曲面であるとともに、その投影像の外周部に直線と見なせる部分を有する磁性粉は、隣り合う面が交差する稜線や頂点が曲面で構成されているものの、その曲面の曲率半径が同様の粒径を有する球状の磁性粉の曲率半径に比べて小さいため、電荷が集中しやすい頂点や稜線から、電荷を適度な割合で放出させることができ、当該磁性粉を磁性トナーに内包させた際に、頂点や稜線を曲面状としない磁性粉を用いる場合に比べて電荷のリークを起こりにくくしながら、なおかつ、磁性トナーのチャージアップを防止できることを見出した。
【００２６】
また、磁性粉の大きさについても検討した結果、平均粒径が０．０１μｍ未満である磁性粉は、トナーの表面に露出している磁性粉の割合が増加し、その個所から電荷の放出が発生してしまい、帯電不足を招き、トナー飛散を引き起こす問題がある。一方、平均粒径が０．５０μｍを超える磁性粉は、トナーの表面に露出している磁性粉の割合が減少し、その個所からの電荷の適度の放出が少なくなり、チャージアップを招く。結果として、耐久後の画像濃度低下を引き起こしてしまう。そのため、磁性粉の平均粒径は、０．０１〜０．５０μｍである必要があることを見出した。
【００２７】
なお、本発明における結着樹脂、染料、顔料、帯電調整剤、流動化剤、外添剤などは特に制約されるものではない。全てのハイブリッド現像用トナーに対して用いることができ、かつ２成分現像剤とするために必要なキャリアについても特に制約されるものではない。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、適度なトナー帯電量を維持でき、その結果、良好な画像特性が長期にわたり得ることができ、かつ、トナー飛散や現像ローラへのトナー付着などを抑制することができるハイブリッド方式の現像装置を提供することができる。なお、ハイブリッド方式とは、磁性トナーと磁性キャリアとからなる現像剤と、現像剤を帯電させる磁気ローラと、磁性トナーの薄層を形成する現像ローラと、静電潜像を保持する感光体とを備え、磁気ローラと感光体とを離隔させた状態で磁性トナーを感光体の表面に飛翔させて静電潜像を現像し、現像後に磁気ローラと現像ローラとの間の電圧を変化させて上記薄層を上記現像ローラから引き剥がし、薄層を現像ローラ上に再度形成する現像方式をいう。
【００２９】
また、本発明によれば、重力に逆らってトナーを現像ローラから磁気ローラに移動させることが必要な小型のタンデム型画像形成装置においても、適度なトナー帯電量を維持し、トナー飛散や現像ローラへのトナー付着などを抑制することができる。
【００３０】
具体的には、本発明によれば、トナーに磁性粉を内添させることにより、トナー過帯電を効果的に防止することで、現像ローラでのトナーローラ付着の発生を防止しながら、磁性ローラから現像ローラへのトナー供給を行いつつ、磁性ローラへの現像ローラ上のトナー剥ぎ取り性を向上させることができ、結果として常に現像ローラ上に新たなトナーを供給することが可能となる。さらにはまた、トナー過帯電を効果的に防止しつつも、必要な帯電量をトナーに保持させることができるため、磁気ローラに保持された２成分現像剤部分でのトナー飛散を防止し、また１成分現像部分となる現像ローラから感光体への飛翔に必要な帯電量をトナー保持させることで、良好な画質、画像濃度を実現することができる。つまり１成分現像部分と２成分現像部分の両方を有するハイブリッド現像方式用トナーに要求される高い帯電性能を達成することが可能となる。
【００３１】
より具体的には、本発明によれば、ハイブリッド現像方式用トナーとして、含有する磁性粉を８個の三角形で囲まれた凸多面体である八面体を基本とし、かつ八面体の各頂点および稜線が曲面状である粒子形状を有する磁性粉を使用することにより、適度な帯電量を維持することができ、その結果、良好な画像特性が長期にわたり得ることができ、かつ、トナー飛散や現像ローラへのトナー付着などのハイブリッド現像方式特有の問題の発生しないトナーを提供することにある。つまり、トナー帯電量のすばやい立ち上がりであり、チャージアップ（過帯電）しないような常に適切な帯電特性を有するトナー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】
【００３２】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
【００３３】
図１は、本実施形態のハイブリッド現像装置のブロック図である。
まず、図１を参照して、ハイブリッド現像装置の構成について説明する。なお、ハイブリッド方式とは、磁性トナーと磁性キャリアとからなる現像剤と、現像剤を帯電させる磁気ローラと、磁性トナーの薄層を形成する現像ローラと、静電潜像を保持する感光体とを備え、磁気ローラと感光体とを離隔させた状態で磁性トナーを感光体の表面に飛翔させて静電潜像を現像し、現像後に磁気ローラと現像ローラとの間の電圧を変化させて上記薄層を上記現像ローラから引き剥がし、薄層を現像ローラ上に再度形成する現像方式をいう。
【００３４】
トナーコンテナ１１は、トナー補給口１２から磁性トナーを補給する。磁性トナーは、ミキサ１３、１４により攪拌され、磁性キャリアと均一に混合され、帯電される。磁気ローラ１６は、内部に固定された永久磁石により磁性キャリアの穂（磁気ブラシ）を形成させ、磁気ブラシに磁性トナーを付着させる。規制ブレード１５は、磁性キャリアの穂を一定の高さに制限する。磁気ローラ１６上の磁性トナーは、所定電圧により現像ローラ１７に供給される。こうして、現像ローラ１７上には、磁性トナーの薄層が形成される。現像ローラ１７と感光体１９は離隔しており、現像電圧により、磁気トナーが感光体１９に向かって飛翔し、感光体１９上の静電潜像を現像する。静電潜像を形成するためには、感光体１９を帯電器１８で一様帯電した後、露光装置２０で画像を露光する。感光体上に担持された磁性トナー像は、転写ローラ２１によって搬送される転写材（コピー用紙等）上に転写される。
【００３５】
図１では、現像ローラ１７と磁気ローラ１６は、感光体１９に対して、斜め上方に配置されており、用紙搬送方向において、感光体・現像器システムの寸法を低減している。用紙搬送方向において、感光体・現像器システムの寸法をさらに低減するには、現像ローラ１７と磁気ローラ１６を、感光体１９に対して、垂直上方に配置すればよい。このような配置では、磁性トナーは、重力が働く方向に落下して現像ローラ１７に供給され、重力に逆らって現像ローラから引き剥がされる。
次に、現像装置の動作について説明する。
【００３６】
磁気ローラ１６の表面に保持されたトナーとキャリアからなる現像剤を保持させ、ミキサ１３、１４によって現像剤を攪拌帯電させながら、トナーを適正なレベルに帯電させる。現像剤は規制ブレード１５を通過し一定の層厚で現像ローラ１７に接触する。規制ブレード１５と磁気ローラ１６とのギャップは０．３から１．５ｍｍ、磁気ローラ１６と現像ローラ１７間のギャップは同様に０．３から１．５ｍｍ程度である。現像ローラ１７上のトナーの薄層は、６から５０μｍ、好ましくは３０から７０μｍの厚さに設定される。この厚さはトナーの体積平均粒径を７μｍとした場合にトナーの５層から１０層程度に相当する値である。現像ローラ１７と感光体１９との間のギャップは１５０から４００μｍ、好ましくは２００から３００μｍである。１５０μｍより狭いとカブリの要因になり、４００μｍより広いとトナーを感光体１９に飛翔させることが困難になり、充分な画像濃度を得ることが出来ない。また、選択現像を発生させる要因になる。
【００３７】
図２は、本実施形態のハイブリッド現像装置を備える画像形成装置の一例の断面図である。
まず、図２を参照して、画像形成装置の構成について説明する。
この画像形成装置では、用紙搬送ベルト５４が、給紙カセット５３からの記録紙を定着装置５９に向かって搬送可能に配設されており、記録紙を搬送するベルト５４の上側には、ブラック用現像装置５０Ａ、イエロー用現像装置５０Ｂ、シアン用現像装置５０Ｃ及びマゼンタ用現像装置５０Ｄが配設されている。そしてこれらの現像装置５０（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）には、それぞれ磁気ローラ１（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）、該磁気ローラ１（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）に近接して現像ローラ２（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）が配設され、該現像ローラ２に対面して感光体３（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）が、さらにこの感光体３の周囲には、帯電器５６（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）及び露光装置５７（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）が配置されている。
次に、画像形成装置の動作について説明する。
【００３８】
画像形成装置は、タンデム型画像形成装置であり、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックなどのそれぞれの色に対応したトナーとキャリアからなる２成分現像剤は、現像剤容器５１（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）からそれぞれの現像装置５０に供給され、磁気ローラ１上に磁気ブラシを形成し、攪拌によってトナーが帯電される。そして、磁気ローラ１上の磁気ブラシは規制ブレードによって層規制され、磁気ローラ１に加えられた直流電圧Ｖｄｃ２と現像ローラ２に加えられた一定直流バイアス電圧Ｖｄｃ１間の電位差及び交流電圧Ｖａｃによって現像ローラ２にトナーのみの薄層を形成する。そして、図示していない制御回路からプリント開始信号が来ると、まず、帯電器５６によって正帯電有機感光体（正ＯＰＣ）で構成された感光体３が例えば４００Ｖに帯電され、その後、例えば７７０ｎｍの波長のＬＥＤを用いた露光装置５７による露光により、感光体３の露光後電位は約７０Ｖになって潜像が形成される。そしてこの潜像は、現像ローラ２に加えられた一定直流バイアス電圧Ｖｄｃ１と交流電圧Ｖａｃにより、現像ローラ２上のトナー層から感光体３に飛翔したトナーで現像され、トナー像が形成される。そして記録紙が、給紙カセット５３から送りだされてベルト５４で送られ、その記録紙が感光体３に達したとき、転写装置５８（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）による転写バイアスが印加されて記録紙にトナー像が転写され、定着装置５９で定着されて排紙される。
安定した現像を行なうためには、現像後に現像ローラからトナー薄層を磁気ローラ側へ移動させ、その後新しく磁気ローラから現像ローラ上にトナー薄層を形成しなおすことが好ましい。具体的には、現像終了後に、上記したように、印刷データによって定期的に、交流電圧Ｖａｃを印加したまま、磁気ローラ１（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）に直流電圧Ｖｄｃ２を変化させて現像ローラ上のトナー層を磁気ブラシに回収するトナー剥ぎ取り工程と、その後のトナー層再形成工程を実施する。
【００３９】
次に、画像形成装置の各部と画像形成装置の動作との関係について説明する。
露光装置５７は、半導体レーザ、もしくはＬＥＤを用いることができる。正帯電有機感光体を用いた場合は７７０ｎｍ付近の波長が有効であり、アモルファスシリコン感光体の場合は６８５ｎｍ付近の波長が有効である。正帯電有機感光体（正ＯＰＣ）を用いた場合、オゾンなどの発生が少なく帯電が安定しており、特に単層構造の正ＯＰＣは長期にわたって使用し膜厚が変化した場合においても、感光特性に変化が少なく画質も安定するため、長寿命のシステムには最適である。この他にａ−Ｓｉ感光体を用いることも同様に可能である。長寿命のシステムに用いる場合、正ＯＰＣの膜厚を２０μｍから４０μｍ程度に設定する。２０μｍ以下の場合、膜が減少し１０μｍに達すると絶縁破壊によって黒点の発生が目だってくる。また、４０μｍ以上に膜厚が厚いと感度が低下し画像低下の要因となる。露光装置５７は半導体レーザもしくはＬＥＤを用いたシステムが考えられる。正ＯＰＣに対しては７７０ｎｍ付近の波長が有効であり、ａ−Ｓｉ感光体では６８５ｎｍ付近の波長が有効である。
【００４０】
帯電器５６は、静電潜像担持体である正帯電ＯＰＣ３を４００Ｖに帯電する。その後、７７０ｎｍの波長のＬＥＤによって露光を行うと露光後電位は７０Ｖに設定される。正ＯＰＣ３は現像ローラ２に対し、約２５０μｍの空間をもって配置される。この空間にはワイヤー電極等は用いない。現像ローラ２の表面は導電性のアルミニュウムからなる回転体である。回転体の材質としては均一な導電体であれば良く、ＳＵＳ、導電樹脂被覆、などが適用できる。この導電性回転体には直流電圧Ｖｄｃ１、交流電圧Ｖａｃが重畳され印加される。Ｖｄｃ１は、例えば、１００ｖであり、Ｖａｃは、例えば、Ｖｐｐが１．５ｋｖ、周波数３．０ＫＨｚ、Ｄｕｔｙ３０％である。交流成分の波形は矩形波が好ましい。これらの重畳されたバイアスを導電性回転体に印加することで、静電潜像担持体の潜像に対し良好な現像性と共に、磁気ローラ１に対してのトナー層の回収性が高まり、連続印字の安定性が改善される。連続印字での画像濃度を安定させるためには、定期的に現像ローラからトナーを剥ぎ取り、リフレッシュする必要がある。
【００４１】
用紙間隔を大きくせず、感光体３の潜像に十分なトナーを供給するためには感光体３に対し、現像ローラ１の周速を１．５倍以上に設定すると、短時間にトナーの出し入れが可能になる。また、磁気ローラ１を現像ローラ２に対し１〜２倍の速度に設定するとトナーの入れ替えが促進される。この時、磁気ローラ１の回転方向が現像ローラ２に対し逆方向である方が好ましい。
【００４２】
現像ローラ２上のトナー層を入れ替えるには、現像終了時に交流（Ｖａｃ＋Ｖｄｃ１）を印加された状態で、磁気ローラ１の直流電圧Ｖｄｃ２を変化させて現像ローラ２のトナー層を磁気ローラ１上の磁気ブラシに回収する。
【００４３】
トナー層の飽和トナー量は、Ｖｄｃ２とＶｄｃ１の差によって決定される。Ｖｄｃ１を１５０Ｖ、Ｖｄｃ２の値を４００Ｖに設定すると、現像ローラ２周目で約１．０ｍｇ／ｃｍ２のトナー層が得られる。トナー層の調整は基本的には（Ｖｄｃ２−Ｖｄｃ１）によって得られるが、トナーの帯電量や磁気ローラの磁極の強さなどの要因も寄与する場合がある。トナー層の可変はＶｄｃ２の値を画像データによって行われ、これによりと均一な濃度の画像を得ることができる。高濃度印刷を連続して行う場合には、（Ｖｄｃ２−Ｖｄｃ１）の値を少し高めに設定すると有利である。トナー層が０．５ｍｇ／ｃｍ２以下と薄すぎると高濃度画像が連続した場合の濃度の追随性が低下し、画像ムラが発生しやすくなる。また、トナー層が１．５ｍｇ／ｃｍ２を超えて厚すぎると現像ゴーストが目立ち、トナー飛散が目立つ傾向がある。トナー層厚はトナーの帯電量によっても左右され、トナー帯電量が１０μＣ／ｇ以下、特に５μＣ／ｇ以下と低いとトナー層厚が厚くなり、飛散が増大する。一方、トナー帯電量が２０μＣ／ｇ以上になるとトナー層厚が薄くなり、帯電が上昇しトナーの現像性が低下する。
【００４４】
現像ローラ２のトナー層は、磁気ローラ１に保持された磁気ブラシによって回収され、新たな現像剤が規制ブレードを通って現像ローラ２に運ばれる。
【００４５】
現像剤は、トナーとキャリアとからなり、トナーの混合割合は、キャリアおよびトナーの合計量に対しトナー２〜４０重量％、好ましくは３〜３０重量％、より好ましくは４〜２５重量％である。トナーの混合割合が２重量％未満であると、トナー帯電量が高くなって、十分な画像濃度が得られなくなり、４０重量％を超えると十分な帯電量が得られなくなるため、トナーが現像器から飛散し画像形成装置内を汚染したり、画像上にトナーカブリが生じる。トナーとキャリアとからなる２成分現像剤は、磁気ローラ１６上にトナーとキャリアからなる磁気ブラシを形成し、トナーはミキサ１３、１４によって攪拌帯電される。現像剤は、規制ブレードによって層規制され、磁気ローラ１６と現像ローラ１７間の電位差によって現像ローラ１７にトナーのみの薄層を形成する。現像ローラ１７上のトナーの薄層は現像剤の抵抗や現像ローラ１７と磁気ローラ１６の回転速度差などによっても変化するが、上記の電位差によっても制御することが可能である。当該電位差を大きくすると現像ローラ１７上のトナーの層が厚くなり、小さくすると薄い層になる。電位差の範囲は一般的に１００ｖから２５０ｖ程度が適切である。
【００４６】
キャリアとしては、例えば、体積固有抵抗が１０７Ω・ｃｍ、飽和磁化が７０Ａｍ２／ｋｇ、平均粒径３５μｍのフェライトキャリアを用いる。高磁力でしかも低抵抗キャリアとしては、マグネタイトキャリア、Ｍｎ系フェライト、Ｍｎ−Ｍｇ系フェライトなどがある。これらのキャリアをそのまま用いてもよいが、抵抗を上げない範囲で表面処理して用いることも可能である。さらに本発明で用いられるキャリアは、より耐久性を長くする目的で、表面を樹脂で被覆することが好ましい。被覆層を形成する樹脂としては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、塩素化ポリエチレン、クロロスルホン化ポリエチレン等のポリオレフィン系樹脂；ポリスチレン、アクリル（例えばポリメチルメタクリレート）、ポリアクリロニトリル、ポリビニルアセテート、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリ塩化ビニル、ポリビニルカルバゾール、ポリビニルエーテル、ポリビリケトン等のポリビニル及びポリビニリデン系樹脂；塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体；オルガノシロキサン結合からなるシリコーン樹脂又はその変成品（例えばアルキッド樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン等による変成品）；ポリテトラフルオロエチレン、ポリ弗化ビニル、ポリ弗化ビニリデン、ポリクロロトリフルオロエチレン等の弗素樹脂；ポリアミド；ポリエステル；ポリウレタン；ポリカーボネート；尿素−ホルムアルデヒド樹脂等のアミノ樹脂；エポキシ樹脂等が挙げられる。また、本発明で用いられるキャリアは、その体積固有抵抗を制御するために被覆層中に導電性付与材料を分散しても良い。分散される導電性付与材料は、公知のものでよく、例えば鉄、金、銅等の金属；フェライト、マグネタイト等の酸化鉄；カーボンブラック等の顔料が挙げられる。この中でも特にカーボンブラックの一つであるファーネスブラックとアセチレンブラックの混合物を用いることにより、少量の導電性微粉末の添加で効果的に導電性の調整が可能で、更に被覆層の耐摩耗性に優れたキャリアを得ることが可能となる。これらの導電性微粉末は、被覆樹脂１００重量部に対して２〜３０重量部添加されることが好ましく、さらには５〜２０重量部が好ましい。また、キャリア被覆層中には核体粒子との接着性を向上させたり導電性付与剤の分散性を向上させる目的でシランカップリング剤、チタンカップリング剤等を添加しても良い。被覆層の形成法としては、従来と同様、キャリア核体粒子の表面に被覆層形成液を噴霧法、浸漬法等の手段で塗布すればよい。被覆層の厚さは０．１〜２０μｍが、好ましくは０．２〜５μｍである。また本発明において、２成分現像剤とする際のトナーとキャリアの混合比は、キャリア１００重量部に対してトナーを２．０〜２０重量部とするのが好ましく、より好ましくは３．０〜１５重量部である。トナー量を上記範囲以下にした場合はチャージアップが発生し、一方、上記範囲以上にした場合はカブリやトナー飛散が発生する。
【００４７】
現像剤にはトナーの回収と供給の役割を有する１０６Ω・ｃｍ〜１０９Ω・ｃｍの抵抗のキャリアを用い、現像ローラ１７と磁気ローラ１６間のニップで、強固に静電的に付着したトナーを磁気ブラシで引き剥がし、現像に必要なトナーを供給する。この時、トナーとの接点を増やすためには、体積平均粒子径が４０μｍ以下の小径のキャリアを用い、キャリアの表面積を高めることが好ましい。１０６Ω・ｃｍ以下では回収を重視した低抵抗キャリアは現像ゴースト対策には有効であるが、正確な帯電をトナーに付与しカブリの発生の無い現像を維持することは困難であり、さらに長期間運転した場合に現像ローラ表面からトナーが飛散し、図示しない帯電器や露光ユニットを汚染する不具合を発生させてしまう、１０９Ωｃｍ以上の抵抗では、帯電性能を付与することは可能であるが帯電が上昇しやすい問題があった。キャリアの抵抗値を適正にすることで現像ローラ１７上のトナーを回収しつつ、確実に帯電させたトナーを現像ローラ１７に再度投入することが可能になる。トナーは５〜２０μＣ／ｇに制御され、トナー飛散・カブリを防止し、なお且つ、低電界で現像することで現像ローラ１７上に現像履歴現象を残さず、トナーの回収性に優れた現像システムを構成することができる。
【００４８】
このように、本発明において現像剤を構成するために用いるキャリアは、重量平均粒子径が２０〜１５０μｍ、好ましくは２０〜１００μｍとすることにより、現像領域における現像剤層のトナー濃度を高くすることができるため、高速機での現像条件においても画像濃度の高い良好な画像が得られる。本発明において現像剤を構成するキャリアの核体粒子としては、公知のものでよく例えば鉄、コバルト、ニッケル等の強磁性金属；マグネタイト、ヘマタイト、フェライトなどの合金や化合物；上記強磁性体微粒子と樹脂との複合体等が挙げられる。
【００４９】
帯電されたトナーは磁気ローラ１６と現像ローラ１７間の電位差で現像ローラ１７上に薄層で保持され、感光体１９との間の直流、交流の重畳されたバイアスを印加させることで現像される。トナーの飛散を防ぐために、交流は現像の直前に印加する。現像残のトナーは掻き取りブレードなどの特別な装置を設けることなく、磁気ローラ１６上の磁気ブラシが現像ローラ１７上のトナー層に接触し、各ローラの周速差によるブラシ効果と磁気ブラシの現像剤をミキサでの攪拌による現像剤の入れ替えによって、容易にトナーの回収と入れ替えを可能にする。この時、磁気ブラシの幅が、現像ローラ１７上のトナーを回収する幅であるため、現像ローラ１７の幅を磁気ブラシ幅より短くすることにより確実に未回収領域をなくすことができる。そうすることにより、磁気ブラシ幅外の現像ローラ１７に付着するトナーがなくなり、両端部のトナー飛散をなくすことが可能となる。現像剤の入れ替えを促進するための方法として、磁気ローラ１６の回転速度を現像ローラ１７の速度に対し、１．０〜２．０倍に設定し現像ローラ１７上のトナーを回収すると共に適切なトナー濃度に設定された現像剤を現像ローラ１７に供給することで均一なトナー層を形成することが可能になる。
【００５０】
また、均一な画像濃度を維持するためには、現像タイミング以外の時間において現像ローラ１７と磁気ローラ１６間の電位を同電位にすることで、トナーに負担をかけず現像ローラ１７上のトナーを磁気ローラ１６に回収することも有効である。
【００５１】
感光体１９に感光材料として、ａ−Ｓｉ感光体を用いた場合、その表面の露光後電位は１０ｖ以下の非常に低い特徴を有しているが、その膜厚を薄くすると飽和帯電電位が低下し、絶縁破壊に至る耐電圧が低下する。その一方、潜像形成した時の感光体１９の表面の電荷密度は向上し、現像性能は向上する傾向がある。この特性は誘電率が約１０程度と高いａ−Ｓｉ感光体では２５μｍ以下、さらに好ましくは２０μｍ以下の場合に特に顕著である。現像バイアス電圧Ｖｄｃ１は１５０Ｖ以下、さらに好ましくは１００Ｖ以下、現像交流電圧Ｖａｃ成分としてＶＰ−Ｐ５００〜２０００Ｖ、周波数が１〜３ｋＨｚに設定し現像することが可能である。感光体１９として、正帯電の有機感光体（ＯＰＣ）を用いた場合は、残留電位を１００Ｖ以下にするために、感光層の膜厚を２５μｍ以上に設定し、電荷発生材料の添加量を増やすことが特に重要である。特に単層構造のＯＰＣは感光層の中に電荷発生材を添加することから感光層の膜減りによっても感度が変化が少なく、有利である。この場合でも現像バイアスＶｄｃ１は４００Ｖ以下、さらに好ましくは３００Ｖ以下に設定することがトナーに強い電界をかけることを防止する意味でも好ましい。この様に現像バイアスを低く設定することは、薄膜のａ−Ｓｉ感光体の絶縁破壊を抑制するとともに、トナーの過剰帯電を防止し、現像の履歴現象の発生を抑止するのに有効である。また、現像ローラ１７上に１０〜１００μｍ、好ましくは３０〜７０μｍのトナー層を形成し、現像ローラ１７と感光体１９とのギャップを１５０〜４００μｍ、好ましくは２００〜３００μｍとし、この空間を直流と交流電界によってトナーを感光体１９上に飛翔させることで鮮明な画像を得ることができる。
【００５２】
図３は、本実施形態のトナーの模式図である。
トナー１００は、結着樹脂１０２中に、磁性粉１０１と、図示しない着色剤などの種々のトナー配合剤を分散させることにより得られる。また、流動性、保存安定性、クリーニング性等を制御するため、外添剤１０３がトナー１００の表面にまぶされる。結着樹脂１０２の種類は特に制限されるものではないが、例えば、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、スチレン−アクリル系共重合体、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂、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を使用することが好ましい。
【００５３】
本発明のトナー１００は、結着樹脂１０２中に磁性粉１０１を配合し、磁性トナーとする。磁性粉１０１として、その粒子形状が、８個の三角形で囲まれた凸多面体である八面体を基本とし、かつ八面体の各頂点および稜線が曲面状であるとともに、その投影像の外周部に直線とみなせる部分を有する磁性粉を用いる。
【００５４】
図４は、磁性粉の透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）写真である。
磁性粉１０１は、八面体を基本として、その頂点と稜線が曲面状であり、電荷の放出点となる尖った頂点や稜線が存在しないことが特徴である。また、頂点と稜線が曲面状であるといっても、その曲率半径が大きすぎて、隣り合う頂点や稜線の曲面が繋がってしまって、投影像の外周部に直線とみなせる部分を有しない球形に近いものではなく、図４に見るように、投影像の外周には直線とみなせる部分が残っており、八面体としての特徴を残している。
【００５５】
上記磁性粉１０１は、平均粒径が０．０１〜０．５０μｍである必要がある。平均粒子径が０．０１μｍ未満である磁性粉１０１は、トナー１００の表面に露出する割合が増加し、露出した磁性粉１０１から電荷が放出されて磁性トナーの帯電不足を招く結果、画像濃度が低下するという問題がある。一方、平均粒子径が０．０５μｍを超える磁性粉は、逆に、トナー粒子の表面に露出する割合が減少し、露出した磁性粉から放出される電荷が少なくなって磁性トナーのチャージアップを招く。
【００５６】
なお、帯電性のバランスを考慮すると、磁性粉の平均粒子径は、上記の範囲内でも特に、０．０５〜０．３５μｍであるのが好ましく、０．１５〜０．３０μｍであるのがさらに好ましい。磁性粉の平均粒子径は、透過型電子顕微鏡によって撮影した写真（倍率１万倍）を４倍に拡大して、写真に写された３００個の磁性粉について測定したマーチン径（円相当径）の平均値である。
【００５７】
磁性粉１０１としては、鉄、コバルト、ニッケル等の強磁性を示す金属やその合金、またはこれらの元素を含む化合物、あるいは、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、もしくは二酸化クロム等からなるものを挙げることができ、中でもフェライト、マグネタイトからなる磁性粉が好ましい。特に、磁性トナーに良好な磁気特性を付与することを考慮すると、磁性粉としては、Ｆｅに対して０．１〜１０原子％の、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｔｉ、およびＳｉから選ばれる少なくとも１種の元素を含むマグネタイトによって形成した磁性粉を用いるのが好ましい。上記マグネタイトからなり、八面体の各頂点および稜線が曲面状であると共に、その投影像の外周部に直線とみなせる部分を有し、かつ平均粒子径が上記の範囲内に規定される。
【００５８】
磁性粉１０１は、例えば、下記の方法によって製造することができる。すなわち、１．５ｍｏｌ／ＬのＦｅ２＋を含む硫酸第一鉄塩水溶液２６．７Ｌを、あらかじめ反応容器中に準備した３．４Ｎの水酸化ナトリウム水溶液２５．９Ｌ（Ｆｅ２＋に対し１．１０当量に相当する）に加え、９０℃に加熱して、ｐＨを１０．５に維持しながら、水酸化第一鉄コロイドを含む第一鉄塩懸濁液を生成する。次に、上記懸濁液の液温を９０℃に維持しながら、毎分１００Ｌの空気を８０分間に亘って吹き込んで、第一鉄塩の酸化反応率が６０％になるまで酸化反応させる。次に、上懸濁液に、そのｐＨが６．５になるように、硫酸水溶液を添加した後、液温を９０℃に維持しながら、毎分１００Ｌの空気を５０分間に亘って吹き込んで、懸濁液中にマグネタイト粒子を生成させる。そして、上記マグネタイト粒子を含む懸濁液に、そのｐＨが１０．５になるように、水酸化ナトリウム水溶液を添加した後、液温を９０℃に維持しながら、毎分１００Ｌの空気を２０分間にわたって吹き込んだ後、生成したマグネタイト粒子を常法により水洗し、濾別し、乾燥したのち、マグネタイト粒子の凝集物を粉砕する。そうすると、粒子形状が、八面体を基本とし、その頂点および稜線が曲面状であるマグネタイト粒子からなる磁性粉が合成される。また、上記の合成反応を行う際に、水酸化アルカリ水溶液、もしくは水酸化第一鉄コロイドを含む第一鉄塩反応水溶液に、水可溶性ケイ酸塩等の、水溶性の各種金属化合物を、各々の金属に換算して、Ｆｅに対して０．１〜１０原子％の割合で加えると共に、第１段階の反応において、酸素含有ガスの通気を開始する際の、液のｐＨを８．０〜９．５に調整すると、合成される磁性粉は、上で述べた、Ｆｅに対して、上記所定の割合でＭｎ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｔｉ、およびＳｉから選ばれる少なくとも１種の元素を含むマグネタイトからなるものとなる。
【００５９】
磁性粉の、樹脂１００重量部に対する割合は、１．０〜３５重量部であるのが好ましく、２．０〜２５重量部であるのがさらに好ましい。磁性粉の割合がこの範囲未満では、磁性粉を含有させたことによる効果が得られない。また、配合割合がこの範囲を超える場合には、トナーを保持する効果が強くなり過ぎるため、画像濃度が低下するおそれがある。また、相対的に結着樹脂の含有割合が低下するため、紙等の被印刷物の表面への定着性が低下したり、耐久性が低下したりするおそれもある。磁性粉は、バインダ樹脂中に良好に分散させることを考慮すると、チタン系カップリング剤、シラン系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤、各種脂肪酸などの表面処理剤で表面処理を施してもよい。このうち、シラン系カップリング剤が好ましく、その具体的化合物としては、例えばヘキサメチルジシラザン、トリメチルシラン、トリメチルクローラシラン、トリメチルエトキシシラン、ジメチルジクローラシラン、メチルトリクローラシラン、アリルジメチルクローラシラン、アリルフェニルジクローラシラン、ベンジルジメチルクローラシラン、ブロムメチルジメチルクローラシラン、α−クローラエチルトリクローラシラン、β−クローラエチルトリクローラシラン、クローラメチルジメチルクローラシラン、トリオルガノシリルメルカプタン、トリメチルシリルメルカプタン、トリオルガノシリルアクリレート、ビニルジメチルアセトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジフェニルエトキシシラン、ヘキサメチルジシロキサン、１，３−ジビニルテトラメチルジシロキサン、１，３−ジフェニルテトラメチルジシロキサン等が挙げられる。また、１分子中に２〜１２個のシロキサン単位を有し、かつ末端に位置するシロキサン単位に各々１個ずつ、ケイ素原子に結合した水酸基を含むジメチルポリシロキサン等を用いることもできる。
【００６０】
より具体的には、ポリスチレン系樹脂として、スチレンの単独重合体でも、スチレンと共重合可能な他の共重合モノマーとの共重合体でもよい。共重合モノマーとしては、ｐ−クローラスチレン；ビニルナフタレン；エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレンなどのエチレン不飽和モノオレフィン類；塩化ビニル、臭化ビニル、弗化ビニルなどのハロゲン化ビニル；酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ベンゾエ酸ビニル、酪酸ビニルなどのビニルエステル類；アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸ドテシル、アクリル酸ｎ−オクチル、アクリル酸２−クローラエチル、アクリル酸フェニル、α−クローラアクリル酸メチル、メタアクリル酸メチル、メタアクリル酸エチル、メタアクリル酸ブチルなどの（メタ）アクリル酸エステル；アクリロニトリル、メタアクリロニトリル、アクリルアミドなどの他のアクリル酸誘導体；ビニルメチルエーテル、ビニルイソブチルエーテルなど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、メチルイソプロペニルケトンなどのビニルケトン類；Ｎ−ビニルピローラ、Ｎ−ビニルカルバゾール、Ｎ−ビニルインドール、Ｎ−ビニルピロリデンなどのＮ−ビニル化合物などが挙げられる。これらは、１種を単独で使用することもできるし、あるいは２種以上を組み合わせてスチレン単量体と共重合させることができる。
【００６１】
また、ポリエステル系樹脂としては、アルコール成分とカルボン酸成分との縮重合ないし共縮重合によって得られるものであれば使用することができる。ポリエステル系樹脂を合成する際に用いられる成分としては、以下のものが挙げられる。まず、２価または３価以上のアルコール成分としては、エチレングリコール、ジ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、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等のジオール類；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化ビスフェノールＡ等のビスフェノール類；ソルビトール、１，２，３，６−ヘキサンテトローラ、１，４−ソルビタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、１，２，４−ブタントリオール、１，２，５−ペンタントリオール、グリセローラ、ジグリセローラ、２−メチルプロパントリオール、２−メチル−１，２，４−ブタントリオール、トリメチローラエタン、トリメチローラプロパン、１，３，５−トリヒドロキシメチルベンゼン等の３価以上のアルコール類が例示される。
【００６２】
２価または３価以上のカルボン酸成分としては、２価または３価カルボン酸、この酸無水物またはこの低級アルキルエステルが用いられ、マレイン酸、フマール酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、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、アゼライン酸、マロン酸、あるいはｎ−ブチルコハク酸、ｎ−ブテニルコハク酸、イソブチルコハク酸、イソブテニルコハク酸、ｎ−オクチルコハク酸、ｎ−オクテニルコハク酸、ｎ−ドデシルコハク酸、ｎ−ドデセニルコハク酸、イソドデシルコハク酸、イソドデセニルコハク酸等のアルキルまたはアルケニルコハク酸等の２価カルボン酸；１，２，４−ベンゼントリカルボン酸（トリメリット酸）、１，２，５−ベンゼントリカルボン酸、２，５，７−ナフタレントリカルボン酸、１，２，４−ナフタレントリカルボン酸、１，２，４−ブタントリカルボン酸、１，２，５−ヘキサントリカルボン酸、１，３−ジカルボキシル−２−メチル−２−メチレンカルボキシプロパン、１，２，４−シクロヘキサントリカルボン酸、テトラ（メチレンカルボキシル）メタン、１，２，７，８−オクタンテトラカルボン酸、ピロメリット酸、エンポール三量体酸等の３価以上のカルボン酸等が例示される。また、ポリエステル系樹脂の軟化点は、１１０〜１５０℃であることが好ましく、より好ましくは１２０〜１４０℃である。
【００６３】
結着樹脂は、熱硬化性樹脂であってもよい。このように一部架橋構造を導入することにより、定着性を低下させることなく、トナーの保存安定性や形態保持性、あるいは耐久性をより向上させることができる。よって、トナーの樹脂として、熱可塑性樹脂を１００重量部使用する必要はなく、架橋剤を添加したり、あるいは、熱硬化性樹脂を一部使用することも好ましい。したがって、熱硬化性樹脂として、エポキシ系樹脂やシアネート系樹脂等が使用することができる。より具体的には、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、シアネート樹脂等の１種または２種以上の組み合わせが挙げられる。また、本発明においては、結着樹脂のガラス転移点（Ｔｇ）は５０〜６５℃であることが好ましく、より好ましくは５０〜６０℃である。このガラス転移点が、上記範囲よりも低いと、得られたトナー同士が現像器内で融着し、保存安定性が低下してしまう。また、樹脂強度が低いため、感光体へのトナー付着が生じる傾向がある。さらに、ガラス転移点が上記範囲よりも高いと、トナーの低温定着性が低下してしまう。なお、結着樹脂のガラス転移点は、示差走査熱量計（ＤＳＣ）を用いて、比熱の変化点から求めることができる。より具体的には、測定装置としてセイコーインスツルメンツ社製示差走査熱量計ＤＳＣ−６２００を用い、吸熱曲線を測定することで求めた。測定試料１０ｍｇをアルミパン中に入れ、リファレンスとして空のアルミパンを使用し、測定温度範囲２５〜２００℃、昇温速度１０℃／ｍｉｎ．で常温常湿下にて測定い、得られた吸熱曲線よりガラス転移点を求めた。
【００６４】
電荷制御剤は、帯電レベルや帯電立ち上がり特性（短時間で、一定の電荷レベルに帯電するかの指標）を著しく向上させ、耐久性や安定性に優れた特性等を得るために配合（内添又は外添）されるものである。即ち、トナー１００を正帯電させて現像に供する場合には、正帯電性の電荷制御剤を添加し、負帯電させて現像に供する場合には、負帯電性の電荷制御剤を添加することができる。
【００６５】
このような電荷制御剤としては、特に制限されるものではないが、例えば、正帯電性の電荷制御剤の具体例としては、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、キノキサリンなどのアジン化合物；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−クグリ−ンＢＨ／Ｃ、アジンディ−プブラックＥＷおよびアジンディーブラック３ＲＬなど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、ニグロシン誘導体など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など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ライド等の４級アンモニウム塩を例示することができ、これらは、１種単独でも２種以上を併用して使用することもできる。特に、ニグロシン化合物は、より迅速な立ち上がり性が得られる観点から、正帯電性トナーとしての使用には最適である。また、４級アンモニウム塩、カルボン酸塩或いはカルボキシル基を官能基として有する樹脂またはオリゴマ−なども正帯電性電荷制御剤として使用することができる。より具体的には、４級アンモニウム塩を有するスチレン系樹脂、４級アンモニウム塩を有するアクリル系樹脂、４級アンモニウム塩を有するスチレン−アクリル系樹脂、４級アンモニウム塩を有するポリエステル系樹脂、カルボン酸塩を有するスチレン系樹脂、カルボン酸塩を有するアクリル系樹脂、カルボン酸塩を有するスチレン−アクリル系樹脂、カルボン酸塩を有するポリエステル系樹脂、カルボキシル基を有するポリスチレン系樹脂、カルボキシル基を有するアクリル系樹脂、カルボキシル基を有するスチレン−アクリル系樹脂、カルボキシル基を有するポリエステル系樹脂等の１種または２種以上が挙げられる。特に、４級アンモニウム塩を官能基として有するスチレン−アクリル系共重合樹脂は、帯電量を所望の範囲内の値に容易に調節することができる観点から、最適である。この場合において、上記スチレン単位と共重合させる好ましいアクリル系コモノマーとしては、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ｉｓｏ−プロピル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸ｉｓｏ−ブチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、メタアクリル酸メチル、メタアクリル酸エチル、メタアクリル酸ｎ−ブチル、メタアクリル酸ｉｓｏ−ブチルなどの（メタ）アクリル酸アルキルエステルが挙げられる。また、４級アンモニウム塩としては、ジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレートから第４級化の工程を経て誘導される単位が用いられる。誘導されるジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレートとしては、例えば、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジプロピルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジブチルアミノエチル（メタ）アクリレート等のジ（低級アルキル）アミノエチル（メタ）アクリレート；ジメチルメタクリルアミド、ジメチルアミノプロピルメタクリルアミドが好適である。また、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、Ｎ−メチローラ（メタ）アクリルアミド等のヒドロキシ基含有重合性モノマーを重合時に併用することもできる。
【００６６】
負帯電性を示す電荷制御剤としては、例えば有機金属錯体、キレート化合物が有効で、その例としては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−ｔｅｒｔ−ブチルサリチル酸クロム等があり、特に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、特にサリチル酸系金属錯体またはサリチル酸系金属塩が好ましい。上述した正帯電性或いは負帯電性の電荷制御剤は、一般に０．５〜１５重量部、好ましくは０．５〜８．０重量部、最も好ましくは０．５〜７．０重量部の量でトナー中に含まれているのがよい（トナーの全体量を１００重量部とする）。電荷制御剤の添加量が上記範囲よりも少量であると、所定極性にトナーを安定して帯電することが困難となる傾向があり、該トナーを用いて静電潜像の現像を行って画像形成を行ったとき、画像濃度の低下や、耐久性が低下する傾向がある。また、電荷制御剤の分散不良も起こりやすく、感光体汚染が激しくなる等の傾向がある。一方、電荷制御剤が上記範囲よりも多量に使用されると、帯電不良、画像不良となり、感光体汚染等の欠点が生じやすくなる傾向がある。
【００６７】
定着性やオフセット性を向上させるために使用されるワックス類としては、特に制限されるものではないが、例えば、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、テフロン系ワックス、フィッシャートロプシュワックス、パラフィンワックス、エステルワックス、モンタンワックス、ライスワックス等を使用することが好ましい。また、これらワックスは２種以上を併用しても構わない。かかるワックスを添加（内添又は外添）することにより、オフセット性や像スミアリングをより効率的に防止することができる。
【００６８】
上述したワックス類は、特に制限されるものではないが、一般に、トナー全体量を１００重量部に対して、１〜５重量部の量で配合されていることが好ましい。ワックス類の添加量が１重量部未満では、オフセット性や像スミアリング等を効率的に防止することができない傾向があり、一方、５重量部を超えると、トナー同士が融着してしまい、保存安定性が低下する傾向がある。
【００６９】
また本発明の磁性トナー１００は、モノクロ画像形成用の黒色トナーとして、あるいはカラー画像形成用の黒色トナーとして使用するために着色剤を含有することができる。使用する着色剤としては、特に限定されるものではないが、例えばブラック系の顔料などが挙げられる。これらの着色剤は結着樹脂１００重量部に対して、通常１〜２０重量部、好ましくは３〜１５重量部の割合で配合される。
【００７０】
ブラック系着色剤としては、例えばアセチレンブラック、ランブラック、アニリンブラック等のカーボンブラックが挙げられる。
【００７１】
本発明のトナー１００は、前述した結着樹脂と電荷制御剤や磁性粉など各種のトナー配合剤とを混合し、押出機等の混練機を用いて溶融混練した後、これを冷却し、粉砕及び分級することにより得られる。また得られるトナー粒子は平均粒径５．０〜１０．０μｍであることが好ましい。これより小さいと流動性が低下してしまい、これより大きい場合には画質が低下してしまう。本発明のトナーは、さらにトナーの流動性、保存安定性を維持する目的で、コロイダルシリカ、疎水性シリカ、酸化チタン、アルミナ、炭化珪素等でトナー粒子表面を処理することができる。また、これら外添剤は必要によって、アミノシラン、シコーンオイル、ヘキサメチルジシラザン、チタネート系カップリング剤、シラン系カップリング剤等の表面処理をすることもできる。また、この微粒子外添剤は、トナーの表面処理によって、流動性、保存安定性、クリーニング性等を向上させるために使用されるものである。また、これらシリカ微粒子、酸化チタンの外添処理は、磁性トナーと乾式で攪拌混合することにより行われるが、この攪拌混合は、外添剤微粒子がトナー１００中に埋め込まれないように、ヘンシェルミキサーやナウターミキサーなどを用いて行うのがよい。
【実施例】
【００７２】
以下、実施例に基づいて本発明を説明する。なお、言うまでもないが、以下の説明は本発明を例示するものであり、特に理由なく、以下の説明に本発明の範囲は限定されるものではない。
【００７３】
結着樹脂としてスチレン−アクリル共重合体（低分子量ピーク分子量８０００、高分子量ピーク分子量１３０，０００、ガラス転移点Ｔｇ  ５５℃）７５重量部に、磁性粉１２重量部、離型剤としてのワックス（サゾールワックスＨ１、サゾール社製）４重量部、正電荷制御剤として４級アンモニウム塩（ボントロンＰ−５１、オリエント化学社製）４重量部、着色剤としてカーボンブラック５重量部を、ヘンシェルミキサーにて混合した後、２軸押出機にて溶融混練したのち冷却し、ハンマーミルにて粗粉砕した。機械式粉砕機にてさらに微粉砕したものを気流式分級機により分級し、体積平均粒径７．０μｍのトナーを得た。なお用いた磁性粉は、粒子形状が８個の三角形で囲まれた凸多面体である八面体形状で、かつ、その頂点および稜線が曲面状の磁性粉である。
【００７４】
第一鉄塩水溶液と該第一鉄塩水溶液の第一鉄塩に対して０．０８〜０．９９当量の水酸化アルカリ水溶液とを反応させて得られた水酸化第一鉄コロイドを含む第一鉄塩反応水溶液に７０〜１００℃の温度範囲に加熱しながら酸素含有ガスを通気してマグネタイトを生成させ核晶粒子を生成させる第一段階の反応と、鉄の酸化反応率が５０％を超えたところで、水酸化アルカリ溶液を加えてｐＨを１０以上として、７０〜１００℃の温度範囲に加熱しながら酸素含有ガスを通気して第二段反応を行って、粒子形状が六面体及び八面体を基本として、該六面体及び八面体の各稜線が曲面状であるマグネタイト粒子からなるトナー用磁性酸化鉄粒子を得た。
【００７５】
また、バインダ樹脂としては、温度計、撹拌機、窒素導入管のついた反応器中にキシレン３００部を入れ、窒素気流下で、スチレン８２０部、アクリル酸n−ブチル１８０部の混合モノマーとジ−ｔｅｒｔ−ブチルペルオキサイド（重合開始剤）８．０部とキシレン１２５部の混合溶液を用いて、１７０℃で２時間かけて滴下した。滴下後、１７０℃で１時間反応させ、重合を完了した。その後、脱溶剤してスチレン−アクリル共重合樹脂Ａを得た。
【００７６】
また、スチレン７３０部、アクリル酸n−ブチル２７０部の混合モノマーとジ−ｔｅｒｔ−ブチルペルオキサイド１．５部とキシレン１２５部の混合溶液を用いた以外は、上記の結着樹脂Ｂと同様に重合を行い、スチレン−アクリル共重合樹脂Ｂを得た。
このようにして得られた、共重合樹脂Ａ，Ｂを７５：２５の割合で混合したものをバインダ樹脂として使用した。
【００７７】
上記で得られたトナー粉体に、酸化チタン（ＥＣ−１００、チタン工業社製）を１．０重量部、シリカ（ＲＡ−２００Ｈ、日本アエロジル社製）を１．０重量部、ヘンシェルミキサーにより、磁性トナー粉末の表面に付着させた（これを実施例１の現像剤に使用したトナーとする）。その他、磁性粉のみ変更した以外は上記実施例１のトナーと同様にしてトナー粉体を製造し、実施例２〜５および比較例１〜８の現像剤に使用したトナーを得た。
【００７８】
このようにして得られた磁性トナー１０重量部を磁性キャリア（５０μｍ、パウダーテック社製）１００重量部とナウターミキサーにて混合することにより２成分現像剤を得た。
【００７９】
なお、トナーの粒度分布の測定は、コールターカウンターマルチサイザー３（ベックマンコールター社製）を使用して行った。電解液としてアイソトンII（ベックマンコールター社製）を使用し、アパーチャーとして１００μｍアパーチャーを用いた。具体的には、前記電解液中に界面活性剤を少量添加した溶液中に測定試料を１０ｍｇ加え、超音波分散器により分散処理を行い、この測定試料が分散した溶液を前記測定装置により測定し、試料粒径の体積分布を得た。
【００８０】
またキャリアの粒度分布については、測定装置として、レーザ回折散乱式粒度分布測定装置ＬＡ−９２０（株式会社堀場製作所製）を使用し、５〜１００μｍのレンジ設定にて分散溶媒としてエタノールを用いて測定し、キャリアの粒径の体積分布を得た。
【００８１】
この２成分現像剤をハイブリッド現像方式を採用した京セラミタ製ページプリンタＦＳ−Ｃ５０１６Ｎ改造機（毎分１６枚のプリントスピードを２０枚にスピードアップさせたもの）を用い、黒色現像部に対して上記２成分現像剤を投入してトナー飛散状態、ローラ付着状態、画像特性、現像剤帯電特性を２０℃６５％の常温常湿環境にて評価した。評価結果は表１、２に示す。
【表１】
2006259533.tif 000003
【表２】
2006259533.tif 000004
【００８２】
表１、２の帯電特性については、上記プリンタの現像器中の磁性トナーの帯電量をＴＲｅｋ社製吸引式帯電量測定装置（Ｑ／Ｍ  Ｍｅｔｅｒ２１０ＨＳ）を用いて測定し、その際の重量変化から、トナー１ｇあたりの帯電量μＣ／ｇを求めた。なお、上記ページプリンタを用いて、上記現像剤により画像形成を行い、初期画像特性評価の為の画像を出力した後に測定した帯電量を初期帯電量、１０万枚連続通紙を行った後に測定した帯電量を耐久後の帯電量とした。
【００８３】
表１、２の画像濃度評価については、初期時に上記ページプリンタにより画像評価パターンを印字して初期画像とし、その後、ＩＳＯ４％原稿を１０万枚連続通紙を行い、再度画像評価パターンを印字して耐久後画像とし、それぞれソリッド画像をマクベス反射濃度計（ＲＤ９１４）を用いて測定し、画像濃度は１．３０以上をＯ．Ｋとした。
【００８４】
表１、２のトナー飛散状態については、現像器からのトナー飛散の状態については目視にて確認を行い、評価については以下の判断基準を用いた。
○：トナー飛散は生じていない
△：若干のトナー飛散が発生し、プリンタ内部が汚れているが、画像への影響はない
×：トナー飛散が発生し、ページプリンタの排気ファンより飛散したトナーが機外に排出され、さらに紙搬送経路にトナーが付着し、画像を汚している
【００８５】
表１、２のスリーブ付着（現像ローラ１７へのトナー１００付着状態）については、目視にて確認を行い、評価については以下の判断基準を用いた。
○：ローラへのトナー付着は生じていない
△：若干のローラ付着が発生しているが、画像への大きな影響はない
×：ローラ付着が発生し、画像においても付着発生部分の濃度低下が見られる
【００８６】
表１は、磁性粉１０１の形状と帯電量、画像濃度、トナー悲惨、スリーブ付着（現像ローラ１７へのトナー付着）の評価結果を示す表である。表１によれば、すべての評価項目に対して良好な結果を得たのは、「八−丸」形状の磁性粉１０１を使用した場合のみであった。ここに、表１中の磁性粉粒子形状の欄の符号は下記の通りである。
八−丸：八面体状で、かつ頂点および稜線が曲面状とされたもの。
八−角：八面体状で、かつ頂点および稜線が曲面状とされていないもの。通常の八面体。
八−面：八面体状で、かつ頂点および稜線が小さな平面で面取りされたもの。
立−角：立法体状で、かつ頂点および稜線が曲面状とされていないもの。通常の立方体。
立−面：立方体状で、かつ頂点および稜線が小さな平面で面取りされたもの。
立−丸：立方体状で、かつ頂点および稜線が曲面状とされたもの。
球    ：球状のもの。
【００８７】
表２は、磁性粉１０１の平均粒径と帯電量、画像濃度、トナー悲惨、スリーブ付着（現像ローラ１７へのトナー付着）の評価結果を示す表である。表２によれば、すべての評価項目に対して良好な結果を得たのは、磁性粉１０１の平均粒径が０．０５から０．３７μｍの範囲にある場合であった。
【００８８】
表１、２によれば、実施例１〜５では、磁性粉の効果により耐刷後まで良好な画像特性を示し、ローラ付着の発生はなく、トナー飛散も問題なかった。比較例１〜４では、頂点のあるような形状の磁性粉を使用しているため、帯電量の立ち上がりが悪く、磁性ローラ上の２成分現像剤部においてトナー飛散が発生した。比較例５，６は耐久後にチャージアップしており、現像ローラへのトナー付着の発生と共に画像濃度の大幅な低下が発生した。比較例７、８は、粒子径が小さいものと大きいものであり、前者は帯電量が低くなりトナー飛散が発生し、後者はチャージアップし、ローラ付着が発生した。
【産業上の利用可能性】
【００８９】
本発明は、電子写真法、静電記録法、静電印刷法等を利用したレーザープリンタ、静電式複写機、普通紙ファクシミリ装置、およびこれらの複合機などの画像形成装置に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本実施形態のハイブリッド現像装置のブロック図である。
【図２】本実施形態のハイブリッド現像装置を備える画像形成装置の一例の断面図である。
【図３】本実施形態のトナーの模式図である。
【図４】トナーに内添される磁性粉の透過型電子顕微鏡写真である。
【符号の説明】
【００９１】
１（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）    磁気ローラ
２（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）    現像ローラ
３（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）      感光体
１１                    トナーコンテナ
１２                    トナー補給口
１３、１４              ミキサ
１５                    規制ブレード
１６                    磁気ローラ
１７                    現像ローラ
１８                    帯電器
１９                    感光体
２０                    露光装置  
２１                    転写ローラ
５０（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）  現像装置
５３                    給紙カセット
５４                    用紙搬送ベルト
５６（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）  帯電器
５７（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）  露光装置
５９                    定着装置
【図１】
2006259533.tif 000005
【図２】
2006259533.tif 000006
【図３】
2006259533.tif 000007
【図４】
2006259533.tif 000008