(57)【要約】      （修正有）【課題】二成分現像剤を用いて、磁気ロールを介して現像ロール上にトナー薄層を形成し、非接触により静電潜像担持体上に形成された静電潜像の現像を行う現像方法において、長期間にわたってトナー飛散を有効に抑制することが可能な現像方法を提供する。【解決手段】磁性キャリアと混合するトナーとして、少なくとも着色剤が分散された樹脂粒子に、平均粒径が２０ｎｍ以下のシリカ粉末と酸化チタン粉末とが外添したものを使用するとともに、前記樹脂粒子当りの該シリカ粉末の外添量をＸ％及び該酸化チタン粉末の外添量をＹ％としたとき、下記式：    ０．４≦Ｘ≦１．２    ０．１≦Ｙ≦０．５Ｘ−０．１の条件を満足していることを特徴とする。【選択図】図１
2006133676.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像担持体に現像ロールを対面して配置し、さらに該現像ロールに磁気ロールを対面して配置し、該磁気ロール上に正帯電されたトナーと磁性キャリアとの混合物からなる二成分現像剤を供給し、該磁気ロール上に該二成分現像剤の磁気ブラシを形成し、前記現像ロールに交番バイアス電位を印加し且つ前記磁気ロールに直流バイアス電位を印加することにより、前記磁気ロール上に形成された磁気ブラシから正帯電トナーを現像ロール上に移行せしめ、現像ロール上に移行された正帯電トナーによって前記静電潜像担持体に形成された静電潜像の現像を行う現像方法において、
前記トナーとして、少なくとも着色剤が分散された樹脂粒子に、シリカ粉末と酸化チタン粉末とが、下記式：
０．４≦Ｘ≦１．２
０．１≦Ｙ≦０．５Ｘ−０．１
式中、Ｘは、前記樹脂粒子当りのシリカ粉末の外添量（％）を示し、
Ｙは、前記樹脂粒子当りの酸化チタン粉末の外添量（％）を示す、
で表される条件を満足するように外添されているものを使用し、且つ該シリカ粉末及び酸化チタン粉末として一次粒子径が２０ｎｍ以下の微粒子を使用することを特徴とする現像方法。
【請求項２】
前記シリカ粉末及び酸化チタン粉末として、シリコーンオイルと、アミノ基を有するシランもしくはチタンカップリング剤とで表面処理されている請求項１に記載の現像方法。
【請求項３】
アミノ基を有するシランもしくはチタンカップリング剤は、シリコーンオイルの２重量倍以上の量で使用されている請求項２に記載の現像方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真による画像形成方法に適用される現像方法に関するものであり、より詳細には、二成分現像剤を用いての現像方法に関するものである。 
【背景技術】
【０００２】
複写機、ファクシミリ、プリンタなどの電子写真法による画像形成装置では、静電潜像担持体である感光体を所定極性に帯電（主帯電）し、次いで、所定の画像情報に基づいての光照射（画像露光）によって静電潜像を感光体上に形成し、この静電潜像を所定極性に帯電されたトナーによって現像してトナー像を形成し、このトナー像を紙等の転写材上に転写し、さらに転写トナー像を熱及び圧力により転写材上に定着させることにより画像形成が行われる。
【０００３】
感光体（即ち、静電潜像担持体）に形成された静電潜像の現像方法としては、現在では、大きく分けて、非磁性一成分現像剤を用いるものと、トナーと磁性キャリアとの混合物とからなる二成分現像剤を用いるものとが知られている。
【０００４】
非磁性一成分現像剤（非磁性トナー）を用いる現像方法では、現像ロール上に帯電したトナーの層を形成し、該トナーを感光体に形成されている静電潜像上に飛翔させることにより、静電潜像の可視化（現像）が行われる。この方法は、感光体と現像ロール上のトナー層とが非接触であるため、可視像（トナー像）の乱れが少なく、高画質の画像が得られるという利点を有しており、複数色のトナー像を重ねてカラー画像を形成するカラー画像形成装置での現像に有利である。しかし、トナーの帯電量が不安定であり、トナーの特性の僅かな変化で現像ロール上のトナー搬送量が変動し易く、画質が不安定になるという問題がある。
【０００５】
一方、二成分現像剤を用いる現像方法では、磁性キャリアとの摩擦帯電によってトナーが帯電されるため、トナーの帯電が安定しており、上記のような問題は回避されている。しかし、マグネット内蔵の現像ロール上に現像剤の磁気ブラシ（磁性キャリアの穂に、帯電したトナーが電気的吸引力で保持されている）を形成し、該磁気ブラシを静電潜像に接触させることにより現像が行われるため、該ブラシによって可視像（トナー像）が乱され、画像の鮮明度が低いという欠点がある。
【０００６】
このように、非磁性一成分現像剤を用いた現像方法及び二成分現像剤を用いた現像方法のいずれも一長一短があるが、最近では、これらの現像方法の利点を組み合わせた方法も提案されている。
【０００７】
例えば特許文献１には、二成分現像剤を収容するハウジング内に、静電潜像担持体（感光体）と対向し且つ表面に非磁性トナーを付着して搬送する現像ロールと、現像ロールに近接して配置され且つ表面に二成分現像剤を吸着保持しながら搬送する磁気ロールと、磁気ロール上に、現像剤を攪拌しながら供給する現像剤攪拌部材とを設けた現像装置により現像を行う方法が提案されている。即ち、この方法では、回転する磁気ロール上に現像剤の磁気ブラシが形成され、該磁気ブラシが現像ロールに摺擦され、磁気ロールと現像ロールとの間に形成された電界によって、この磁気ブラシから帯電したトナーのみが現像ロール上に移行して薄層を形成し（磁気ブラシ中の磁性キャリアは磁気ロールに戻る）、この薄層を静電潜像担持体と対面する現像領域に搬送し、現像ロールに印加された交番電界によってクラウド化されたトナーを静電潜像に付着させることにより現像が行われる。
【０００８】
即ち、特許文献１の現像方法では、磁性キャリアとの摩擦帯電によってトナーが帯電されるため、トナーの帯電が安定しているばかりか、感光体と現像ロール上のトナー層とが非接触であり、トナー像の乱れが少なく、高画質の画像を得ることができる。しかしながら、この方法では、磁気ロールと現像ロールとの間及び現像ロールと静電潜像担持体との間の２段階でトナーを移行させるため、トナー飛散が起こり易いという問題がある。特に、印字率の低い画像を出力する場合には、トナー薄層の単位時間当たりのトナー消費量（現像量）が少ないため、現像ロール上のトナー薄層の厚みが次第に増大し、トナーの電気的拘束力が弱まってしまい、電荷量の低い比較的大径のトナー粒子の飛散が生じ易くなってしまう。
【０００９】
また、特許文献２には、上記のようなトナー飛散を抑制するために、前述した現像ロールと磁気ロールとを備えた現像装置において、現像領域を通過した後の現像ロール上のトナー薄層を、現像ロールと磁気ロールとが対面する領域に到達する前に掻き取るためのトナー掻き取り部材を設けるとともに、トナー掻き取り部材によって掻き取られたトナーを静電気的に吸着して現像ハウジング内の二成分現像剤に接触させる回転電極部材を設け、さらに、回転電極部材に吸着されないトナーを吸引して回収する回転回収部材を設けることが提案されている。
【特許文献１】特開平３−１１３４７４号公報
【特許文献２】特開平１０−２３１６５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献２のように、トナー掻き取り部材や回転電極部材を設けて現像領域通過後の現像ロール上のトナーを回収する場合には、物理的、電気的にトナーに大きなストレスを加えることになる。このため、流動性を高め且つ安定した摩擦帯電性を付与するためにトナーに外添されている外添剤がトナー粒子内部に埋没して本来の機能が損なわれ、或いはトナー粒子中に配合されているワックス成分が粒子表面に遊離し、磁気ブラシの穂長規制部材に融着してしまうなどの不都合を生じ、トナー薄層を現像ロール上に安定して形成することが困難となり、この結果、トナー飛散の抑制を長期にわたって継続することができないという問題が発生している。
【００１１】
従って、本発明の目的は、二成分現像剤を用いて、磁気ロールを介して現像ロール上にトナー薄層を形成し、非接触により静電潜像担持体上に形成された静電潜像の現像を行う現像方法において、長期間にわたって画像特性を良好に維持するとともにトナー飛散を有効に抑制することが可能な現像方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明によれば、静電潜像担持体に現像ロールを対面して配置し、さらに該現像ロールに磁気ロールを対面して配置し、該磁気ロール上に正帯電されたトナーと磁性キャリアとの混合物からなる二成分現像剤を供給し、該磁気ロール上に該二成分現像剤の磁気ブラシを形成し、前記現像ロールに交番バイアス電位を印加し且つ前記磁気ロールに直流バイアス電位を印加することにより、前記磁気ロール上に形成された磁気ブラシから正帯電トナーを現像ロール上に移行せしめ、現像ロール上に移行された正帯電トナーによって前記静電潜像担持体に形成された静電潜像の現像を行う現像方法において、
前記トナーとして、少なくとも着色剤が分散された樹脂粒子に、シリカ粉末と酸化チタン粉末とが、下記式：
０．４≦Ｘ≦１．２
０．１≦Ｙ≦０．５Ｘ−０．１
式中、Ｘは、前記樹脂粒子当りのシリカ粉末の外添量（％）を示し、
Ｙは、前記樹脂粒子当りの酸化チタン粉末の外添量（％）を示す、
で表される条件を満足するように外添されているものを使用し、且つ該シリカ粉末及び酸化チタン粉末として一次粒子径が２０ｎｍ以下の微粒子を使用することを特徴とする現像方法が提供される。
【００１３】
本発明においては、
（１）前記シリカ粉末及び酸化チタン粉末として、シリコーンオイルと、アミノ基を有するシランもしくはチタンカップリング剤とで表面処理されているものを使用すること、
（２）アミノ基を有するシランもしくはチタンカップリング剤は、シリコーンオイルの２重量倍以上の量で使用されていること、
が好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明においては、トナーの外添剤として、シリカ粉末と酸化チタン粉末との２種を特定の量比で使用することにより、画像特性を長期にわたって良好に保つとともに、トナー飛散を長期にわたって安定に抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１は、本発明の現像方法を実施するための現像器の構造を静電潜像担持体である感光体ドラムとともに示す図であり、
図２は、上記現像器の要部を模式的に示す概略図である。
【００１６】
図１において、複写機、ファクシミリ、プリンタなどの電子写真による画像形成装置の内部に配置されている感光体ドラム１には、これに対面するように、本発明の現像方法を実施するための現像器３が配置される。
【００１７】
また、図には示されていないが、回転する感光体ドラム１の周囲には、現像器３の上流側に主帯電装置、露光装置が配置され、現像器３の下流側には、転写装置、クリーニング装置及び除電装置が配置されており、さらに、転写装置と感光体ドラム１との間には、所定の搬送ベルトにより転写紙が通過するように構成されており、この転写紙上に所定のトナー像が転写されるようになっている。
【００１８】
即ち、感光体ドラム１の表面を、主帯電装置により正極性に一様に主帯電し、ついで露光装置により、所定の画像情報に従って光照射され、感光体ドラム１表面に画像情報に対応した静電潜像が形成される。この静電潜像が現像器３により現像され、静電潜像を可視像化したトナー像は、転写装置により感光体ドラム１表面から転写紙に転写され、転写後の感光体ドラム表面は、クリーニング装置によって感光体ドラム１表面に残存するトナーが除去され、必要により除電された後、次の画像形成サイクルが行われる。転写トナー像を有する転写紙は、図示されていない定着装置に導入され、熱及び圧力によってトナー像が転写紙上に定着される。
【００１９】
感光体ドラム１は、アルミ等からなる導電性素管上に感光体層を形成させたものであり、該感光体は、正帯電型のものであり、たとえばアモルファスシリコン、単層或いは積層型の有機感光体などである。
【００２０】
主帯電装置による感光体ドラム１の主帯電電位は、その種類によって異なり、例えばアモルファスシリコン感光体ドラムを用いたときには、主帯電電位は、一般に、＋１５０乃至＋３００Ｖ程度とし、正帯電有機感光体ドラムを用いた場合には、＋３００乃至＋５００Ｖの範囲が一般的である。
【００２１】
このように正極性に一様に帯電された感光体ドラム１の表面に、所定の画像情報に基づいて露光装置によって感光体ドラム１表面に光照射がなされ、光照射された部分の電位が低下し、静電潜像が形成されることとなる。
【００２２】
ところで、この静電潜像を現像するための現像器３においては、現像ハウジング１０内に、現像ロール２０、磁気ロール２１、パドルミキサー２２及び攪拌ミキサー２３が収容されている。
【００２３】
現像ロール２０は、所定の開口部を介して感光体ドラム１に対面するように配置されている。現像ロール２０と感光体ドラム１との間隔は、非接触での現像を行うために、通常、１５０〜４００μｍ、特に２００〜３００μｍの間隔に設定されている。この間隔が、上記範囲よりも狭いとカブリを生じるおそれがあり、また上記範囲よりも大きいと、画像濃度の低下等を生じるおそれがある。
【００２４】
磁気ロール２１は、複数の磁極を備えたマグネットを内蔵しており、現像ロール２０に隣接して配置されている。また、図１に示されているように、磁気ロール２１に近接して、所定のクリアランスで穂切りブレード２４が設けられている。
【００２５】
磁気ロール２１の上方には、パドルミキサー２２が配置され、このパドルミキサー２２に並列して攪拌ミキサー（例えばスパイラル）２３が配置されている。また、攪拌ミキサー２３が配置されている部分には、トナーセンサ２５が設けられており、パドルミキサー２２と攪拌ミキサー２３との間は、中央部分で仕切り壁２６によって仕切られている。
【００２６】
かかる現像器３において、攪拌ミキサー２３及びパドルミキサー２２が配置されている室内に、トナーと磁性キャリアとからなる２成分現像剤が充填される。即ち、攪拌ミキサー２３及びパドルミキサーでの磁性キャリアとの混合攪拌により、トナーは正極性に摩擦帯電される（キャリアは負極性に摩擦帯電される）。このようにして摩擦帯電されたトナーと磁性キャリアとは、パドルミキサー２２から磁気ロール２１上に供給される。尚、現像によりトナーが消費され、現像剤中のトナー濃度が低下した場合には、トナーセンサ２５によりトナー濃度の低下が検知され、上方の開口部からトナーが補給される。
【００２７】
磁気ロール２１上では、帯電したトナー２７及びキャリア２９からなる磁気ブラシ３１（図２参照）が形成され、この磁気ブラシ３１は、穂切りブレード２４によって一定の穂長に規制される。一般に、穂切りブレード２４と磁気ロール２１とのクリアランスは、０．３乃至１．５ｍｍの範囲に設定される。また、この磁気ブラシ２７の幅は、現像ロール２０の幅よりも大きく設定することが好ましい。これは、磁気ブラシ３１によって現像ロール２０からトナーを確実に回収するためであり、これにより、現像ロール２０からのトナー飛散などを有効に回避することができる。
【００２８】
一方、磁気ロール２１に対面して配置されている現像ロール２０は、アルミ、ステンレスなどの導電性材料からなり、この現像ロール２０と磁気ロール２１とのクリアランスは、磁気ブラシ２７による現像ロール２０から磁気ロール２１へのトナーの回収をブレードなどの部材を用いずに行うために、現像ロール２０上に形成されるトナー薄層３３（図２参照）が磁気ブラシ３１と接触するように設定されていることが好ましく、例えば、前述した穂切りブレード２４と磁気ロール２１とのクリアランスと同程度（０．３乃至１．５ｍｍの範囲）に設定される。
【００２９】
さらに、磁気ロール２１には、直流電源ＤＣ５１ａが接続されており、所定の直流電位（以下、この直流電位をＤＣ５１ａと呼ぶ）が印加されるようになっている。また、現像ロール２０には、直流電源ＤＣ５３ａ及び交流電源ＡＣ５３ｂが接続され、直流電位（以下、ＤＣ５３ａと呼ぶ）に交流電位（以下、ＡＣ５３ｂと呼ぶ）が重畳された交番電位（ＤＣ５３ａ＋ＡＣ５３ｂ）が印加されるようになっている。
【００３０】
即ち、本発明では、磁気ロール２１上に形成された磁気ブラシ２７から帯電トナーのみを現像ローラ２０上に移行して現像ローラ２０上に帯電トナーの薄層２９を形成するが、この帯電トナーの移行は、磁気ロール２１に上記の直流電位ＤＣ３１ａが印加され、且つ現像ロール２０に交番電位（ＤＣ５３ａ＋ＡＣ５３ｂ）が印加された状態で行われる。尚、現像ロール２０に印加される交番電位は、現像バイアス電位に相当するものである。
【００３１】
現像ロール２０上への帯電トナーの移行は、現像ロール２０と磁気ロール２１との間の交流電流が３００μＡ以上、特に３００乃至６００μＡの範囲となるように、上記直流電位及び交番電位が調整される。即ち、交流電流が３００μＡ未満であると、画像形成を繰り返し行ったときに履歴現像を発生してしまう。また、交流電流を過度に大きくしても、それ以上の効果を得ることはできず、むしろ、現像に悪影響を与えるおそれがあり、６００μＡを超えると放電が発生する。尚、この交流電流とは、バイアス印加時に現像ロール２０から磁気ロール２１に現像剤を介して流れ込む電流を意味する。
【００３２】
また、現像ロール２０上に形成されるトナー薄層３３の厚みは、現像剤の抵抗や現像ロール２０および磁気ロール２１の回転速度差などによっても左右されるが、磁気ロール２１と現像ロール２０間の電位差|ＤＣ５１ａ−ＤＣ５３ａ|（以下Δと表現する）によって制御することもでき、例えばΔを大きくすると現像ロール２０上のトナーの層が厚くなり、Δを小さくすると薄い層になる。Δの範囲は一般的に１００乃至２５０Ｖ程度が適切である。通常、トナー薄層３３の厚みは、６乃至７０μｍ、特に３０乃至５０μmの範囲に調整するのがよい。この厚さはトナーの平均粒径を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。
【００３３】
また、現像後に、現像ロール２０から磁気ロール２１上にトナーを回収し、トナーの入れ替えを効率よく行うためには、例えば図２に示されているように、現像ロール２０と磁気ロール２１との回転方向を互いに逆方向とし、且つ磁気ロール２１の回転速度を現像ロール２０の速度に対し、１．０乃至２．０倍に設定することが好適である。尚、このようなトナーの回収は、非現像時に行われ、現像ロール２０及び磁気ロール２１に印加される電位をゼロとすることにより行われる。
【００３４】
現像は、反転現像により行われ、現像ロール２０に上記の交番電位（ＤＣ５３ａ＋ＡＣ５３ｂ）、即ち現像バイアス電位を印加することにより、感光体ドラム１表面に形成された静電潜像（光照射により電位が低下した部分）に帯電トナーを飛翔させることにより行われる。
【００３５】
このような現像バイアス電位は、用いる感光体の種類によって異なり、例えば、アモルファスシリコン感光体ドラムを用いた場合には、ＤＣ５３ａが１５０Ｖ以下、好ましくは０乃至１００Ｖ、ＡＣ５３ｂとしては、ピーク間電圧ＶＰ−Ｐが５００〜２０００Ｖ、周波数が１〜３ｋHzに設定されていることが好ましい。
また、感光体１として、例えば正帯電の有機感光体（ＯＰＣ）を用いた場合は、ＤＣ５３ａが４００Ｖ以下、好ましくは５０乃至３００Ｖ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好ましい。
【００３６】
（二成分現像剤）
上記の現像方法に使用される二成分現像剤は、トナーと磁性キャリアとの混合物からなるものであり、その混合割合は、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おそれがある。
【００３７】
また、トナーと混合する磁性キャリアは、トナーとの混合により、該トナーを正極性に摩擦帯電せしめるとともに、現像ロール２０と磁気ロール２１間のニップで、現像ロール２０に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、現像ロール２０に現像に必要なトナーを供給するためのものである。かかる磁性キャリアは、それ自体公知のものでよく、例えばマグネタイト、Ｍｎ系フェライト、Ｍｎ−Ｍｇ系フェライトなどがあり、必要により表面処理して用いることも可能である。通常、その体積抵抗は、１０６Ωcm〜１０９Ωcmの抵抗のものが好ましい。１０６Ωcm未満では、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となる傾向があり、さらに長期間運転した場合に現像ロール２０表面からトナーが飛散し帯電器や露光装置を汚染する不具合を発生させてしまうことがある。また、１０９Ωcmよりも高抵抗であると、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る。さらに、トナーとの接点を増やすために、その粒径は、４０μｍ以下であることが好適である。
【００３８】
また、スペント（トナーのキャリア表面への融着）等を防止し、耐久性を向上させるために、シリコン樹脂、フッ素樹脂、エポキシ樹脂等でキャリア粒子表面が被覆されていてもよい。この被覆量によってキャリアの抵抗値が変わってくるため、一般に、その被覆量は、通常、キャリア１００重量部当り１０乃至７０重量部程度であるのがよい。
【００３９】
トナーは、正帯電性のものであり、所定の結着樹脂中に、各色の着色剤、正帯電制御剤及び離型剤（ワックス）を分散させたものであり、このトナー粒子には、後述する外添剤が一定量比で外添されている。
【００４０】
トナーの結着樹脂は、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−アクリル系共重合樹脂、ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィン系樹脂、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が使用される。
【００４１】
本発明においては、上記の熱可塑性樹脂の中でも、スチレン系樹脂、スチレン−アクリル系共重合樹脂及びポリエステル系樹脂が好適である。
【００４２】
上述した結着樹脂は、所定の定着性や耐オフセット性を示す程度の分子量を有しているのがよい。即ち、分子量が必要以上に高いと、定着性が損なわれ、またあまり低分子量であると、耐オフセット性が不満足なものとなってしまう。従って、用いる樹脂の種類に応じて、適度な分子量を有するものが使用されるべきである。
【００４３】
着色剤は、トナーの色に応じて、適宜の色の顔料が配合される。例えば、黒トナーの場合には、カーボンブラックやアセチレンブラック等の黒色顔料が使用され、マゼンタトナーでは、ベンガラ、パーマネントレッド４Ｒ、リソールレッド、ピラゾロンレッドなどの赤色顔料が使用され、シアントナーでは、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などの青色顔料が使用され、イエロートナーでは、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などの黄色顔料が使用される。このような着色剤は、通常、前記結着樹脂１００重量部当り２乃至２０重量部、特に５乃至１５重量部の量で配合される。
【００４４】
正帯電制御剤は、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されるものである。このような正帯電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、アジンダークグリーンＢＨ／Ｃ、アジンディープブラックＥＷおよびアジンディープブラック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。
【００４５】
上述した正帯電制御剤は、通常、１．５乃至１５重量％の量でトナー中に配合され（即ち、外添剤がまぶされていないトナー粒子の全体量を１００重量%とする）、この範囲内で適度な帯電量が得られるように調整するのがよい。
【００４６】
トナーの定着性やオフセット性を向上させるために、ワックスが使用される。
このようなワックスとしては、合成ワックス或いは天然ワックスの何れも使用することができ、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。
【００４７】
本発明において、上記のワックスは、一般に、前記結着樹脂１００重量部当り、２．０乃至５．０重量部の量で使用することができる。
【００４８】
本発明で用いるトナーは、上述した結着樹脂と各種配合剤とを溶融混練することによって、或いは各種配合剤の存在下での懸濁重合、乳化重合、溶解懸濁重合などによる結着樹脂の合成を行うことによって得られる粒状物（樹脂粒子）に外添剤を添加することにより得られる。この樹脂粒子は、一般に、平均粒径が５乃至１０μｍ程度に分級及び粒度調整されているのがよく、また、かかる樹脂粒子は、真球度が高いという点で、各種配合剤の存在下での重合により結着樹脂を合成することにより得られたものであることが好ましい。
【００４９】
本発明においては、上記の樹脂粒子の外添剤として、それぞれ、一次粒子径が２０ｎｍ以下のシリカ粉末と酸化チタン粉末との２種類を使用し、且つこれら２種の粉末を、下記式：
０．４≦Ｘ≦１．２
０．１≦Ｙ≦０．５Ｘ−０．１
式中、Ｘは、前記樹脂粒子当りのシリカ粉末の外添量（％）を示し、
Ｙは、前記樹脂粒子当りの酸化チタン粉末の外添量（％）を示す、
で表される条件を満足するように上記樹脂粒子に外添したものをトナーとして使用することが重要である。即ち、外添剤は、トナーの流動性、保存安定性、クリーニング性等を向上するために使用するものであるが、上記条件を満足するように、シリカ粉末と酸化チタン粉末とを組み合わせて使用することにより、安定してシャープなトナー帯電量分布を確保することができ、２度のトナー移行（磁気ロール〜現像ロール間、現像ロール〜感光体間）にもかかわらず、トナー飛散を長期間にわたって有効に抑制し、また印字率の低い画像を出力する場合にも、現像ロール上のトナーの電気的拘束力の低下を抑制し、トナー飛散を有効に防止することができる。さらには、現像ロール２０上のトナーの入れ替えがスムーズに行われ、これにより、ベタ画像の如き高濃度画像について画像形成するときに発生しやすいゴーストを有効に防止することも可能となり、長期間にわたって画像特性を有効に維持することができる。即ち、ベタ画像など高濃度画像を出力する場合には、現像され易い相対的に帯電量が低めのトナーが消費され、現像されにくい相対的に帯電量が高めのトナーが現像ローラ２０上に残る。このため、現像ローラ２０が一回転して再度現像が行われるとき（現像ローラ２０の一周長分、先の画像から離れた部分の画像を出力するとき）、現像されにくい相対的に高めの帯電量のトナーにより現像が行われることとなり、このときの出力画像の濃度が先の出力画像の濃度に比して低くなるという所謂ゴーストが発生する。しかるに、本発明では、トナーの帯電量の分布がシャープであるばかりかトナーの流動性も高く、現像ローラ２０上のトナーの入れ替えが適正に行われるため、このようなゴーストも有効に防止することができる。
【００５０】
例えば、シリカ粉末と酸化チタン粉末との外添量が上記式で示される条件を満足しない場合には、後述する実施例の表１の実験結果から理解されるように、酸化チタンの添加量が規定量を超えると（トナーＥ、Ｈ〜Ｊ）、画像濃度が規定値より低下し、さらにゴースト現象が発生するようになる。また酸化チタンの添加量が規定量以下であると、トナーＧの場合のようにかぶりがひどくなり、飛散トナー量も多くなる。またシリカの添加量が規定値より少ないとトナーＫのように画像濃度が規定値を下回り、シリカの添加量が規定値を上回る場合にはトナーＦのようにかぶりがひどくなるとともに飛散トナー量が多くなる。さらには、シリカ粉末または酸化チタン粉末の一次粒子径が２０ｎｍを超えるトナーＨおよびＩを用いた場合には、トナー飛散が悪化する。しかるに、本発明にしたがって上記条件を満足するように２種の外添剤が外添されたトナーを用いる場合には（トナーＡ〜Ｄ）、安定して画像濃度が高く、トナー飛散やかぶりの発生も有効に抑制され、ゴーストも有効に防止されるのである。
【００５１】
本発明において、上記のような２種の外添剤の合計量は、一般に、前述した流動性向上効果等の本来の特性を発揮させるために、前記樹脂粒子当り、０．２乃至１０．０重量％の範囲が好適である。また、これら微粒子の外添は、上記で調製された樹脂粒子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、微粒子がトナー粒子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。
【００５２】
また、上記のシリカ粉末及び酸化チタン粉末は、何れも電子顕微鏡で測定される一次粒子径が２０ｎｍ以下の微粉末であることが好ましい。このような微粉末の使用により、これら外添剤を均一に樹脂粒子表面に付着させ、安定した帯電性を付与することができる。
【００５３】
さらに、上記のシリカ粉末及び酸化チタン粉末は、表面処理されていることが好ましく、特にシリコーンオイルと、シランカップリング剤もしくはチタンカップリング剤とで表面処理されていることが好ましい。
【００５４】
上記の表面処理剤において、シリコーンオイルは、それ自体公知のものでよく、例えば、下記式：
【化１】
2006133676.tif 000003
式中、ｎは、自然数であり、
Ｒは、一価の有機基、例えばアルキル基、アルケニル基、アリール基、アラ
ルキル基等である、
で表される繰り返し単位を有するものであり、このようなシリコーンオイルで表面処理された外添剤粉末（微粉末シリカ及び微粉末酸化チタン）の使用により、吸湿を抑制し、高湿度下でも安定した帯電量を確保することができる。
【００５５】
また、シランカップリング剤或いはチタンカップリング剤も公知のものでよく、例えば下記式：
（Ｒ１）ｐ−Ｘ−（Ｚ）４−ｐ
式中、Ｘは、ＳｉまたはＴｉ原子であり、
Ｒ１は、アルキル基、アルケニル基、アリール基、アラルキル基等であり、こ
れらの基は、塩素原子等のハロゲン原子、メルカプト基、アミノ基、（メタ）
アクリロイル基、オキシラン環含有基等で置換されていてもよく、
Ｚは、アルコキシ基、アルコキシアルキル基、アシルオキシ基、ハロゲン原子
等の加水分解性基であり、
ｐは、０〜３の整数である、
で表される。このようなシランカップリング剤或いはチタンカップリング剤を用いての表面処理により、外添剤粉末の樹脂粒子表面に対する付着力を高め、外添剤の樹脂粒子表面からの離脱を防止し、トナー飛散を一層有効に抑制することができる。
【００５６】
また、上記のシランカップリング剤及びチタンカップリング剤においては、特にアミノ基を含有しているもの（例えば前記式中、ｐが１以上の整数であり、且つ基Ｒ１が、γ−アミノプロピル基のように、置換基としてアミノ基を有するもの）であることが特に好適である。即ち、アミノ基を含有するものを使用することにより、外添剤粉末に正帯電性が付与されるため、トナーの帯電量分布や帯電量を安定化し、トナー飛散防止の上で好ましい。
【００５７】
本発明において、上記のシリコーンオイル及びカップリング剤の機能を十分に発揮させるためには、カップリング剤の表面処理量は、シリコーンオイルの２重量倍以上、特に３乃至５重量倍の範囲にあることが好ましく、シリコーンオイルの表面処理量は、表面処理すべきシリカ微粉末あるいは酸化チタン微粉末当り、１０乃至５０重量％であるのがよい。
【００５８】
本発明では、上述したトナーを磁性キャリアと混合した二成分現像剤を用いて図１，２に示す構造の現像器により現像を行うことにより、トナー飛散のない良質の画像を長期間にわたって出力することができる。
【実施例】
【００５９】
以下の例においては、外添剤粉末として用いたシリカ粉末及び酸化チタン粉末の物性等は以下の通りである。
【００６０】
シリカ粉末：
一次粒子径（電子顕微鏡による）：  １２ｎｍ
表面処理剤；
シリコーンオイル：シリカ１００重量部当り    ３０重量部
シランカップリング剤：γ−アミノプロピルトリメトキシシラン
シリカ１００重量部当り    ９０重量部
【００６１】
酸化チタン粉末：
一次粒子径（電子顕微鏡による）：  １６ｎｍ
表面処理剤；
シリコーンオイル：酸化チタン１００重量部当り    ５０重量部
チタンカップリング剤：γ−アミノプロピルトリメトキシチタン
酸化チタン１００重量部当り    １５０重量部
【００６２】
（サンプルトナーの調製）
トナーＡ：
結着樹脂として離型剤（ポリエチレンワックス）を４重量％含有するスチレン−アクリル樹脂を使用し、下記処方：
スチレン−アクリル樹脂（Ｐ−１９０Ｗ 積水化学工業）；  １００重量部
着色剤（カーボンブラック  Ｎｉｐｅｘ６０ デグサ）；  １２重量部
正帯電制御剤（制御助剤Ｑ 藤倉化成）；  １重量部
磁性粉（ＢＬ−２２０Ｗ チタン工業）；  １．５重量部
に従って、各成分をそれぞれヘンシェルミキサーに投入・混合し、二軸押出し機にて溶融混練し、ドラムフレーカーで冷却した。次いで溶融混練物をハンマーミルで粗粉砕した後、ターボミルで微粉砕し、風力分級機を用いて分級し、体積平均粒径が７．５３μｍのトナー粒子（樹脂粒子）を作製した。このトナー粒子１００重量部当り、前記のシリカ微粉末を０．４重量部及び酸化チタン微粉末を０．１重量部の量で、ヘンシェルミキサーを用いて外添し、トナーＡを得た。
【００６３】
トナーＢ：
前記のシリカ微粉末の外添量を１．２重量部、酸化チタン微粉末の外添量を０．５重量部に変更した以外は、トナーＡと同様にして、トナーＢを得た。
トナーＣ：
前記のシリカ微粉末の外添量を１．２重量部、酸化チタン微粉末の外添量を０．１重量部に変更した以外は、トナーＡと同様にして、トナーＣを得た。
トナーＤ：
前記のシリカ微粉末の外添量を０．８重量部、酸化チタン微粉末の外添量を０．２重量部に変更した以外は、トナーＡと同様にして、トナーＤを得た。
トナーＥ：
前記のシリカ微粉末の外添量を０．８重量部、酸化チタン微粉末の外添量を０．６重量部に変更した以外は、トナーＡと同様にして、トナーＥを得た。
トナーＦ：
前記のシリカ微粉末の外添量を１．５重量部、酸化チタン微粉末の外添量を０．３重量部に変更した以外は、トナーＡと同様にして、トナーＦを得た。
トナーＧ：
前記のシリカ微粉末の外添量を０．８重量部、酸化チタン微粉末の外添量を０．０５重量部に変更した以外は、トナーＡと同様にして、トナーＧを得た。
トナーＨ：
前記のシリカ微粉末の外添量を０．４重量部、酸化チタン微粉末の外添量を０．２重量部に変更した以外は、トナーＡと同様にして、トナーＧを得た。
トナーＩ：
前記のシリカ微粉末の外添量を０．８重量部、酸化チタン微粉末の外添量を０．４重量部に変更した以外は、トナーＡと同様にして、トナーＧを得た。
トナーＪ：
前記のシリカ微粉末の外添量を１．２重量部、酸化チタン微粉末の外添量を０．６重量部に変更した以外は、トナーＡと同様にして、トナーＧを得た。
トナーＫ：
前記のシリカ微粉末の外添量を０．３重量部、酸化チタン微粉末の外添量を０．１重量部に変更した以外は、トナーＡと同様にして、トナーＧを得た。
トナーＨ：
一次粒子径３０ｎｍのシリカ微粉末の外添量を０．８重量部、前記の酸化チタン微粉末の外添量を０．０５重量部に変更した以外は、トナーＡと同様にして、トナーＨを得た。
トナーＩ：
トナーＡに使用したシリカ微粉末の外添量を０．８重量部、一次粒子径３０ｎｍの酸化チタン微粉末の外添量を０．０５重量部に変更した以外は、トナーＡと同様にして、トナーＩを得た。
【００６４】
（現像剤の調製）
上記のトナーＡ〜Ｇをそれぞれ使用し、フッ素エポキシ樹脂で表面被覆した平均粒径が４５μｍのフェライトキャリア（フェライト当りの樹脂被覆量：３０重量％）と混合し（トナー：キャリア重量比：７：９３）、ナウターミキサーで均一に攪拌混合し、スタート現像剤を調製した。
【００６５】
（画像出力試験）
上記で調製された現像剤を、図１、２で示された構造の現像器を備えた京セラミタ製カラープリンタ（商品名：ＦＳ−Ｃ５０１６Ｎ）の該現像器に充填し、適宜トナーを補給して現像剤中のトナー濃度を７重量％に維持しながら、下記条件で２０万枚の耐刷（画像出力）を行い、画像濃度、かぶり、ゴースト、飛散トナー量、磁気ロール上の現像剤量及び帯電量、並びに現像ロール上のトナー量及び帯電量を以下の方法で測定し、その結果を表１に示した。
【００６６】
感光体ドラム（正帯電型有機感光体ドラム）：
径；３０ｍｍ
明電位；８０Ｖ
暗電位；４００Ｖ
ドラム周速；  ９８ｍｍ／秒
現像ロール（アルミニウム製）：
径；１６ｍｍ
表面粗さＲｚ；２μｍ以下
ＤＣ５３ａ；１００Ｖ
ＡＣ５３ｂ；１６００Ｖ（ｐ−ｐ），３０００Ｈｚ，３０％duty矩形波
現像ロール／ドラム周速比；１．５
磁気ロール（アルミニウム製）：
径；１６ｍｍ
表面粗さＲｚ；１５〜２０μｍ（サンドブラスト処理）
ＤＣ５１ａ；４００Ｖ（３００〜５００Ｖ，通紙時）、紙間０Ｖ
磁気ロール／現像ロール周速比；１．５
印字率：    ５％
【００６７】
画像濃度：
ベタ画像の濃度をグレタグ反射濃度計（ＲＤ−９１４）にて測定した。２０万枚耐刷後で１．３以上なら合格である。
【００６８】
かぶり：
グレタグ反射濃度計にて測定した。２０万枚耐刷後で０．００８以下なら合格である。
【００６９】
ゴースト：
４ｃｍ角のベタ画像の用紙の搬送方向の下流側に、丁度現像ロールの一周分の距離をおいて４ｃｍ×８ｃｍ（用紙の搬送方向が８ｃｍ）の長さのベタ画像を形成し、グレタグ反射濃度計にて測定した。２０万枚耐刷後において、ゴースト発生箇所の画像濃度と未発生箇所の画像濃度との比を測定し、０．９８以下を○、０．９５〜０．９８を△、０．９５以下を×とした。
【００７０】
飛散トナー量：
図１の現像器の現像ローラ２０の下側に当たる感光体ドラム１と当接する現像器３のあご部４０に蓄積した飛散トナーを現像剤捕集用の冶具を取り付けた掃除機で吸引し、冶具の重量変化から求めた。なお、１万枚（１０ＫＰＶ）あたり０．２ｇ以下をＯＫとした。
【００７１】
【表１】
2006133676.tif 000004
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の現像方法を実施するための現像器の構造を静電潜像担持体である感光体ドラムとともに示す図。
【図２】図１の現像器の要部を模式的に示す概略図。
【符号の説明】
【００７３】
１：感光体ドラム
３：現像器
２０：現像ロール
２１：磁気ロール
２７：トナー
２９：キャリア
３１：磁気ブラシ
３３：トナー薄層
【図１】
2006133676.tif 000005
【図２】
2006133676.tif 000006