(57)【要約】【課題】潜像保持体として薄層のアモルファスシリコン感光体を用い、この感光体表面をクリーニングする手段としてクリーニングブレードを用いる磁性１成分現像方式による現像システムにおいて、感光体表面で絶縁破壊が生じるのを防止することができる画像形成方法を提供することである。【解決手段】潜像保持体として膜厚が１０μｍ〜３０μｍのアモルファスシリコン感光体を用い、この感光体表面からトナーを除去するクリーニング手段としてクリーニングブレードを用いる磁性１成分現像方式による画像形成方法において、前記感光体表面に形成された静電潜像を現像するトナーとして、トナー粒子中に、体積固有抵抗が４×１０２（Ω・ｃｍ）以上１×１０６（Ω・ｃｍ）以下で多面体形状の磁性粉を含有した磁性１成分トナーを使用する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
潜像保持体として膜厚が１０μｍ〜３０μｍのアモルファスシリコン感光体を用い、この感光体表面からトナーを除去するクリーニング手段としてクリーニングブレードを用いる磁性１成分現像方式による画像形成方法であって、
前記感光体表面に形成された静電潜像を現像するトナーとして、トナー粒子中に、体積固有抵抗が４×１０２（Ω・ｃｍ）以上１×１０６（Ω・ｃｍ）以下で多面体形状の磁性粉を含有した磁性１成分トナーを使用することを特徴とする画像形成方法。
【請求項２】
前記感光体表面に形成された静電潜像を現像する未使用トナーは、少なくとも１種以上の導電性金属酸化物微粒子が外添されていることを特徴とする請求項１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、電子写真法、静電記録法、静電印刷法などにおいて用いられる画像形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に電子写真法、静電記録法等においては、光導電性感光体、誘電体等からなる潜像保持体上をコロナ帯電等により帯電させ、レーザ、LED等により露光し形成した静電潜像をトナーなどの現像剤を用いて可視化し又は静電潜像を反転現像により可視化して高品質な画像を得ている。通常、これらの現像法に適用するトナーには、バインダーとしての熱可塑性樹脂（結着樹脂）に着色剤や帯電制御剤として染料、顔料、離型剤としてワックス、磁性材料等を混合して混練、粉砕、分級を行い平均粒径5〜15μmのトナー粒子としたものが用いられる。そして、トナーに流動性を付与したり、トナーの帯電制御を行なったり、クリーニング性を向上させる目的で、シリカや酸化チタン等の無機微粉末、無機金属微粉末がトナーに外添される。
【０００３】
現在、実用化されている種々の静電複写方式における乾式現像法としては、トナーおよび鉄粉などのキャリアを用いる２成分現像方式と、キャリアを用いずトナー内部に磁性体を含有させる磁性１成分現像方式が知られている。
【０００４】
また、多くの静電潜像の現像方法が開発され実用化されている。例えば特許文献１に記載されている磁気ブラシ法、特許文献２に記載されているカスケード現像法及びパウダークラウド法、ファーブラシ現像法等多数の現像方法が知られている。これらの中でも、特にトナーとキャリアを主体とする２成分現像剤を用いる磁気ブラシ法、カスケード法等が広く実用化されている。これらの２成分現像剤を用いる方法は、初期には、比較的安定して良質の画像を提供することができるが、長期にわたり使用する場合、キャリアの劣化、すなわちスペント現象が起こり、キャリアの帯電付与能力が低下し長期間にわたり良質な画像が得られない等の問題や、トナーとキャリアの混合比率が一定に保ちにくいため長期耐久性に欠けるという共通の欠点を有する。
【０００５】
かかる欠点を回避するため、トナーのみからなる一成分現像剤を用いる現像方法が各種提案されており、中でも磁性トナーを採用した磁性１成分現像方式が一般によく知られ、活用されている。
【０００６】
磁性１成分トナーを使用する現像方法としては、特許文献３に開示されている導電性磁性トナーによる現像方法が知られている。これは内部に磁性を有する円筒状の導電性現像剤担持体上に導電性磁性トナーを保持し、これを静電潜像に接触させて現像するものである。この際、現像部において、潜像保持体表面とスリーブ表面の間にトナー粒子により導電路が形成され、この導電路を経てスリーブよりトナー粒子に電荷が導かれ、静電潜像の画像部との間のクーロン力によりトナー粒子が画像部に付着して現像される。この方法では、トナーが導電性であるため、潜像保持体上のトナー像を被印刷媒体（例えば普通紙）に電界を利用して静電気的に転写することが困難であるという問題や、各工程での導電性トナーに由来する不具合現象から、長期にわたり高画質を得ることが難しいという問題、また潜像保持体への電気的リーク破壊という問題などを有している。
【０００７】
また、絶縁性トナーを用いた方式が特許文献４等において提案されている。この方式は、磁性1成分現像ジャンピング方式と呼ばれるものであって、潜像保持体に対向して現像剤担持体が設けられ、この現像剤担持体は磁石ローラを内蔵した現像スリーブを有しており、この現像スリーブの回転によりトナーを搬送し、現像スリーブと磁性ブレードとの隙間を通過させてトナー薄層を形成し、帯電したトナーにより潜像保持体表面の静電潜像を現像する。この方式は、地カブリが防止されるなどの利点を有し、優れた画像が得られるものである。
【０００８】
このように磁性１成分現像方法を用いることにより、2成分現像剤での長期耐久性の欠如という問題点をある程度解決することができる。また、このような現像方法に用いられる現像器の特徴として、非常に小さくかつ簡単な構成をとり得るということが挙げられる。
【０００９】
以上、トナーを中心に現状の問題点を述べたが、以下では画像形成装置も含めた背景技術について述べる。現在、プリンタでは、感光体として有機感光体（ＯＰＣ）を搭載するものが大半であるが、マシンの高耐久化に伴いアモルファスシリコン感光体（ａ−Ｓｉ感光体）を用いたものも用いられている。ＯＰＣの寿命が５０，０００枚程度であるのに対して、ａ−Ｓｉ感光体の寿命は５００，０００枚以上と非常に耐久性がある。これは、ａ−Ｓｉ感光体表面の膜減り速度がＯＰＣの膜減り速度の１／１００以下であることが要因となっている。
【００１０】
例えば、特許文献５には、感光体のクリーニング手段としてクリーニングブレードを用い、その部材がウレタンゴムで形成され、磁性トナーを現像剤として利用した画像形成方法が提案されている。この方法では、簡単なクリーニング機構で良好なクリーニングを達成し、鮮明な画像を形成することができ、カブリ、画像ムラなどの画像不良を引き起こしたり、画像濃度が低下しないとされている。しかしながら、この方法によると耐久性において満足できていない。それは、感光体がＯＰＣドラムであるため、外添剤の面で工夫しても、軟質なＯＰＣドラムの表面は傷つきやすいので、傷ついた感光体表面へトナーが埋め込まれてフィルミングが発生したり、クリーニングブレードをトナーがすり抜けてしまうといった、画像上に致命的な欠陥を及ぼしてしまう不具合が発生してしまう。これは、この画像形成装置の耐久性評価が１５万枚程度しか達成できていないことからもわかる。
【００１１】
一方、ａ−Ｓｉ感光体を用いる問題点としては、ａ−Ｓｉ感光体は製膜時間が長く、生産性が落ちるのでＯＰＣと比較してコストが高いという問題がある。また、ａ−Ｓｉ感光体の膜厚を厚くすると画質が低下し、中間調がでにくくなるという問題がある。そこで、通常のａ−Ｓｉ感光体の膜厚は３０〜６０μｍであるが、近年ではコストの問題に加え、膜厚をより薄膜化して高解像度を得るという観点から３０μｍ以下の薄膜シリコンドラムを使用したものが市場に出始めている。
【００１２】
また、ａ−Ｓｉ感光体を使用した画像形成装置に使用されるクリーニング手段としては、ブラシ方式、ブレード方式などがあるが、製品のコンパクト化、機構の簡素化などを受けてブレード方式を選択するものが多い。したがって、高耐久性、高解像度および製品のコンパクト化などの面から、薄膜のａ−Ｓｉ感光体ドラムとクリーニングブレードを組み合わせたシステムが多く用いられている。
【００１３】
しかしながら、薄膜のａ−Ｓｉ感光体を使用し、かつブレード方式のクリーニング手段を用いた画像形成装置において、従来の磁性１成分トナーでは感光体膜の絶縁破壊による異常画像が問題となっている。これはａ−Ｓｉ感光体がＯＰＣよりも絶縁破壊に弱く、しかも膜厚を薄膜としたことにより顕著になる。絶縁破壊の発生場所はドラムをクリーニングするブレード稜線部（先端付近）であり、そこに溜まったトナー（滞留し続ける同じトナー、外添剤）がブレードとの摩擦で過剰に帯電し（過帯電）、ある上限を超えると一気に放電を行う。そのとき、感光体に向かって１点放電（極微小領域に放電する）することにより感光体が絶縁破壊すると考えられる。この絶縁破壊が起こると修復不能な不具合である感光体リーク黒点が発生し、画像上に黒い点が顕著に現れてしまうという問題がある。
【００１４】
一方で、近年、電子写真法、静電印刷法によるコピー機やプリンタ等の市場は、印刷の高速化、マシンの小型化およびマシン寿命の高耐久化が著しく進んでいる。印刷速度の高速化により、印刷速度に合わせた画像特性、耐久性向上を実現するためには、帯電特性の安定したトナーが必要不可欠であり、かつ各プロセスの工程に影響を与えない、特に画質を決定付ける感光体ドラムに対する影響が少なくなるようなトナーが望まれている。
【００１５】
しかしながら、従来のａ−Ｓｉ感光体またはＯＰＣと静電荷現像剤、磁性トナーを用いたシステムでは、上記したように高解像度、高画質、高耐久性などを充分に満足することはできない。つまり、長期間にわたり帯電特性が安定しかつ各プロセスの工程に影響を与えないトナーと、長期耐久性および高解像度を実現する感光体とを兼ね備えた、市場の要望を満足するシステムは得られていないのが現状である。
【００１６】
例えば、特許文献６には、積層型ａ−Ｓｉよりなる潜像保持体と磁性１成分トナーを用いた例が紹介されている。この方法によると、クリーニング性の向上を図ることができ、クリーニング不良に起因する画像不良を伴うことなく良好な画像を多数回にわたり安定に形成することができるとされている。この方法では、磁性トナーに有機微粒子を付着（外添）してスペーサー的に働かせようとしているが、この有機微粒子は帯電能が非常に高く、すぐに摩擦帯電によりチャージアップを引き起こす。これにより、現像工程では、適切な帯電領域にあるトナーが少なくなり、画像濃度の低下、カブリ、画像ムラなどの画像不良を引き起こし、長期間に渡り、安定した綺麗な画像を供給することは到底できない。また、肝心の感光体クリーニング部では、クリーニングブレードの材質が明確に記載されていないが、簡単な（一般的）機構の弾性ブレードを用いた場合には、図６に示すように、トナー３１がクリーニングブレード３２の先端付近に溜まって、摩擦帯電していくうちにトナー３１に逃げ場のない電荷が蓄積され、あるとき感光体３３に対して異常放電（１点放電、火花放電）３４を発生させ、感光体ドラム３３表面（電荷発生層、電荷移送層）を破壊し、修復不能な欠陥（不良画像しか得られなくなる）を生じさせる可能性が極めて高くなる。
【００１７】
また、特許文献７には、現像工程前後の安息角が規定されたトナーが提案されている。この方法では、廃棄トナーの取り扱いを容易にするため、トナー補給性の向上、画質の向上が期待されてはいるが、クリーニング部の廃棄トナーの感光体ドラムへの影響について言及されておらず、高耐久性を保ったまま高画質を提供しつづけられるとは考えにくい。
【特許文献１】米国特許第２，８７４，０６３号明細書
【特許文献２】米国特許第２，６１８，５５２号明細書
【特許文献３】米国特許第３９０９２５８号明細書
【特許文献４】特開昭５５−１８６５６号公報
【特許文献５】特許第２６４９３６３号公報
【特許文献６】特許第２７１３７１６号公報
【特許文献７】特開平１１−２６５０９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
したがって、本発明の課題は、潜像保持体として薄層のアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）感光体を用い、この感光体表面をクリーニングする手段としてクリーニングブレードを用いる磁性１成分現像方式による現像システムにおいて、感光体表面で絶縁破壊が生じるのを防止することができる画像形成方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、上記の現像システムにおいて、トナー粒子中に、所定範囲の体積固有抵抗を有しかつ多面体形状の磁性粉を含有させることにより、感光体表面で絶縁破壊が生じるのを防止することができるという新たな事実を見出し、本発明を完成するに至った。
【００２０】
すなわち、本発明の画像形成方法は、以下の構成からなる。
（１）  潜像保持体として膜厚が１０μｍ〜３０μｍのアモルファスシリコン感光体を用い、この感光体表面からトナーを除去するクリーニング手段としてクリーニングブレードを用いる磁性１成分現像方式による画像形成方法であって、前記感光体表面に形成された静電潜像を現像するトナーとして、トナー粒子中に、体積固有抵抗が４×１０２（Ω・ｃｍ）以上１×１０６（Ω・ｃｍ）以下で多面体形状の磁性粉を含有した磁性１成分トナーを使用することを特徴とする画像形成方法。
【００２１】
（２）  前記感光体表面に形成された静電潜像を現像する未使用トナーは、少なくとも１種以上の導電性金属酸化物微粒子が外添されていることを特徴とする（１）に記載の画像形成方法。
【発明の効果】
【００２２】
（１）の発明によれば、上記現像システムに使用するトナーとして、トナー粒子中に多面体形状を有する磁性粉を含有した磁性１成分トナーを用いているので、クリーニングブレードの先端付近に溜まったトナーがブレードの先端と摩擦した時に、ａ−Ｓｉ感光体ドラムが絶縁破壊を起こす程度の電位に達する前に、トナー粒子の表面付近に存在する上記磁性粉を通じて、空気中ないしはドラム表面に低電圧でのコロナ放電を起こさせることができるので、トナーの過帯電に起因する感光体表面の絶縁破壊を防ぐことができる。すなわち、球形状の磁性粉と比較して、本発明で使用する多面体形状の磁性粉は、多面体の頂点がトナー粒子の表面から突出しやすいため、この突出した頂点から徐々に放電させることができ、しかも多面体であるのでトナー粒子中にホールドされやすい（脱落しにくい）。これにより、黒点などの異常がない鮮明な画像を得ることができる。さらに、絶縁破壊を防止することで感光体を長寿命化させてコストダウンを図ることもできる。このように、本発明によれば、高解像度、高画質、高耐久、高速化に対応可能な画像形成方法を提供できる。
【００２３】
（２）の発明によれば、少なくとも１種以上の導電性金属酸化物微粒子を外添することによって、トナーの帯電、トナーの流動性、保存安定性、クリーニング性等を制御することができる。また、これら制御は、コロイダルシリカ、疎水性シリカなどの微粒子を導電性金属酸化物微粒子とともに用いれば、さらに効果的となる。
【００２４】
このように、本発明によれば、感光体表面で絶縁破壊が生じるのを防止するとともに、高解像度、高画質、高耐久、高速化に対応可能な画像形成方法を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、図面を参照しながら本発明について詳細に説明する。図１は本発明の画像形成方法に用いられる画像形成装置の感光体周辺を示す概略図である。この画像形成装置は、磁性１成分現像ジャンピング方式による現像システムを備えており、潜像保持体として正帯電アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）感光体ドラム１１を使用している。ａ−Ｓｉ感光体ドラム１１の周囲には、スコロトロン帯電器１２、露光体１３、現像器１４、転写ローラ１５、クリーニングブレード（クリーニング手段）１６および除電ランプ（イレース手段）１７が配置されている。
【００２６】
この画像形成装置では、ａ−Ｓｉ感光体ドラム１１をスコロトロン帯電器１２により帯電し、印字データに基づき変換した光信号により露光して感光体ドラム１１に静電潜像を形成する。一方、現像器１４では、感光体ドラム１１に対向して配置され内部に磁石ローラ（図示せず）を内蔵した現像スリーブ１４ａ（現像剤担持体）の回転によりトナーを搬送し、このトナーが磁性ブレード（図示せず）と現像スリーブとの間を通過することにより現像スリーブ１４ａの表面にトナー薄層が形成される。そして、このトナー薄層から感光体ドラム１１上にトナーが供給され、感光体ドラム１１上に形成された静電潜像が現像される。
【００２７】
現像されたトナー像は、転写ローラ１５により転写材（印刷紙など）に転写される。一方、転写材に転写されずに感光体ドラム１１表面に残留したトナー（廃棄トナー）は、クリーニングブレード１６により除去される。この廃棄トナーは、クリーニングブレード１６の先端付近に一時滞留し、後続の廃棄トナーに少しずつ押し出されるようにして図示しないスクリューローラ等の搬送部材側に移動して廃棄トナー容器（図示せず）に搬送される。廃棄トナーが除去された感光体ドラム１１の表面は、除電ランプ１７により残像電荷が除去される。
【００２８】
図２は、ａ−Ｓｉ感光体ドラム１１の一部を拡大した拡大断面図である。図２に示すように、感光体ドラム１１としては、導電性基体２１上にキャリア阻止層２０、感光層１９および表面保護層１８が積層されて構成された複数層のものを使用するのが好ましい。
【００２９】
また、本発明では、従来のａ−Ｓｉ感光体ドラムと異なり、薄膜のａ−Ｓｉ感光体ドラム１１を使用する。感光体１１の膜厚は３０μｍ以下、好ましくは１０〜３０μｍであるのがよい。ここで、本実施形態においてａ−Ｓｉ感光体ドラム１１の膜厚とは、基材である導電性基体２１の表面から感光体ドラム１１の表面までの厚み、すなわちキャリア阻止層２０、感光層１９および表面保護層１８の合計厚みのことをいう。
【００３０】
感光体ドラム１１の膜厚が３０μｍを超えると、熱キャリアの移動速度が速くなるため暗減衰特性（暗所における感光層の時間当りの電荷保持能）が低下して、結果的に感光体表面において感光体回転方向への潜像の流れが発生しやすくなり、解像度が低下する原因となる。ａ−Ｓｉ感光体に限らず、有機感光体（ＯＰＣ）においても感光体の膜厚が薄いほど解像度が向上するのは公知である。コスト面においても、感光体の膜厚が厚いほど成膜時間が長くなり、異物等の付着確率が高くなって歩留りが低下するので、感光体の総膜厚は薄いほどコストが安く品質も安定する。一方、感光体ドラム１１の膜厚が１０μｍ未満である場合には、感光体としての帯電能力が低下して所定の表面電位を得ることが困難になるおそれがある。また、導電性基体２１の表面でレーザ光が乱反射することによって、ハーフパターンにおいては干渉縞が発生する不具合が生じるおそれもある。したがって、感光体ドラム１１の膜厚は、帯電能力、耐圧、暗減衰特性、製造コストおよび品質の面から、１０〜３０μｍの範囲であるのが好ましい。
【００３１】
より好ましい感光体ドラム１１の態様として、表面保護層１８の厚さは２００００Å以下、好ましくは５０００〜１５０００Åであるのがよい。表面保護層１８の厚さが５０００Å未満になると、転写ローラ１５からの負電流の流れ込みに対する耐圧特性が低下し、その結果１５０００枚以下の速い段階でＳｉＣ層が劣化するおそれがある。一方、表面保護層１８の厚さが１５０００Åを超えると、成膜時間が長くなり、コスト的に不利になる。従って、表面保護層１８の厚さは、帯電能力、耐磨耗性、耐環境性および成膜時間とのバランスから５０００〜１５０００Åの範囲内とするのがよい。
【００３２】
図３は、感光体ドラムの膜厚と針耐圧の関係を示すグラフである。図３に示すように、膜厚が厚くなるにつれて絶縁破壊される電圧が大きくなっていき、薄膜になるほど絶縁破壊される電圧が小さくなる。このように、感光体表面の絶縁破壊による黒点の発生は感光体の膜厚に依存するところが大きい。したがって、３０μｍ以下という薄膜の感光体ドラム１１を用いる現像システムにおいては、低電圧でも絶縁破壊が生じる可能性が高いので、過帯電を防止できる本発明の画像形成方法が特に有効である。
【００３３】
感光層１９を構成する材料（感光層材料）は、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）であれば特に制限されない。好ましい材料としては、ａ−Ｓｉ、ａ−ＳｉＣ、ａ−ＳｉＯ、ａ−ＳｉＯＮ等の無機材料を例示することができる。これらの材料中、ａ−Ｓｉが特に高抵抗であり、しかもより高い帯電能力、耐磨耗性および耐環境性が得られる点で、本実施形態における感光層材料として好適である。
【００３４】
また、ａ−ＳｉＣを使用する場合、ＳｉとＣ（炭素）との比率が所定範囲のものを使用するのがよい。このようなａ−ＳｉＣとしては、ａ−Ｓｉ１−ＸＣＸ（Ｘの値が０．３〜１未満）、好ましくはａ−Ｓｉ１−ＸＣＸ（Ｘの値が０．５〜０．９５未満）であるのがよい。ＳｉとＣとの比率が上記範囲のａ−ＳｉＣは、１０１２〜１０１３Ωｃｍという特に高い抵抗を有し、感光体表面における感光体方向の潜像電荷の流れが少なく、静電潜像の維持能力および耐湿性にも優れる。
【００３５】
また、一般に、ＯＰＣは、表面抵抗が１０１３Ω／□オーダーであり、ａ−Ｓｉ感光体の表面抵抗（１０８Ω／□オーダー）よりも高く絶縁破壊されにくいためリーク黒点は発生しにくいが、ａ−Ｓｉ感光体はＯＰＣよりも耐摩耗性の点で優れている。したがって、ａ−Ｓｉ感光体用いた現像システムにおいて、過帯電を防止できる本発明の画像形成方法を用いることで、絶縁破壊の防止と耐摩耗性の向上を両立させることができる。
【００３６】
ａ−Ｓｉ感光体ドラム１１の表面電位（帯電電位）は、＋２００〜＋５００Ｖの範囲内、好ましくは＋２００〜＋３００Ｖの範囲内とするのがよい。表面電位が＋２００未満になると、現像電界が不十分となり画像濃度の確保が困難となる。一方、表面電位が＋５００を超えると、感光体ドラム１１の膜厚によっては帯電能力が不足したり、絶縁破壊による黒点が発生しやすくなったり、オゾンの発生量が増加するという問題がある。特に、感光体１１の膜厚を薄くした場合には、それに対応して感光体ドラム１１の帯電能力が低下する傾向にある。従って、現像性と感光体の帯電能力のバランスの観点からａ−Ｓｉ感光体ドラム１１表面の表面電位は上記範囲であるのが好ましい。
【００３７】
従来の画像形成方法では、感光体ドラムの線速が大きくなると、トナーが摩擦帯電しやすくなるため絶縁破壊が生じやすくなるが、本発明によれば、線速が大きい場合、例えば４００〜５００ｍｍ／秒という大きい場合であっても、絶縁破壊が生じるのを抑制することができる。
【００３８】
現像スリーブ１４ａは、その表面の十点平均粗さＲｚが２．０μm以上６．０μm以下であるのが好ましい。十点平均粗さＲｚが２．０μｍ未満になると、トナー搬送力の低下により画像濃度を低下するおそれがある。Ｒｚが６．０μｍを超えると、画質が悪くなりかつスリーブ１４ａ表面の突起部から感光体ドラム１１へのリークが発生し、画像黒点となって画像品質を損なうおそれがある。十点平均粗さＲｚは、例えば（株）小坂研究所製の表面粗さ測定器「サーフコーダＳＥ−３０Ｄ」を用いて測定することができる。
【００３９】
現像スリーブ１４ａに用いる材質としては、例えばアルミニウム、ステンレス鋼（ＳＵＳ）等を用いることが出来る。高耐久性を考慮する場合、スリーブ材質としてＳＵＳを使用するのが好ましく、例えばＳＵＳ３０３、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３０５、ＳＵＳ３１６等を用いることができる。特に、磁性が弱くかつ加工しやすいＳＵＳ３０５を使用するのがより好ましい。
【００４０】
スコロトロン帯電器１２は、シールドケース、コロナワイヤ、グリッドなどから構成されており、帯電幅は周方向に１０〜１３ｍｍ、ドラム軸方向に２４０〜２４５ｍｍ、コロナワイヤとグリッドとの距離は５．３〜６．３ｍｍに設定するのが好ましい。また、グリッドと感光体ドラム１１との距離は０．４〜０．８ｍｍであるのがよい。この距離が０．４ｍｍ未満になると火花放電が発生する可能性があり、０．８ｍｍを超えると帯電能力が低下するという問題がある。
【００４１】
転写ローラ１５は、感光体ドラム１１に接しており、駆動をうけて感光体ドラム１１に対して３〜５％の線速差で回転するのが好ましい。この線速差が３％未満になると転写性が落ち、中抜けが発生する可能性があり、一方、線速差が５％を超えると転写ロール１５と感光体ドラム１１のスリップが大きくなりジッタが増えるおそれがある。
【００４２】
転写ローラ１５に使用する材質としては、発泡ＥＰＤＭ（エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体の発泡体）が好ましい。このように発泡体を用いることで、紙詰まりなどの際に汚染されたトナーが発泡の気泡の中に入るので、運転再開後、最初の紙の裏汚れを防止することができる。また、発泡系の材質を使用することにより、転写ローラ１５をクリーニングする必要がなく、コストダウンを図ることができる。転写ローラ１５のゴム硬度は３５°±５°（アスカＣ：日本ゴム協会標準規格「ＳＲＩＳ−０１０１Ｃ型」）であるのが好ましい。このゴム硬度が３０°より小さいと転写不良が発生し、４０°より大きいと感光体ドラム１１とのニップが小さくなり、搬送力が低下する。
【００４３】
本実施形態では、感光体ドラム１１表面のクリーニング手段として、クリーニングブレード１６を使用している。このクリーニングブレード１６は、転写ローラ１５よりも感光体ドラム１１の回転方向下流側に配置されており、その先端が感光体ドラム１１に接している。これにより、転写材に転写されずに感光体ドラム１１の表面に残留した廃棄トナーを取り除くことができる。
【００４４】
クリーニングブレード１６は弾性を有した弾性ブレードであるのが好ましい。これにより、感光体ドラム１１の表面が傷つくのを防ぐことができる。弾性材料としては、例えばウレタンゴム、シリコーンゴム、弾性を有する樹脂等が挙げられる。クリーニングブレード１６は、前記弾性材料をブレード状に成形するか、あるいは金属等のブレードの先端に弾性材料を取り付けることにより得られる。
【００４５】
＜磁性１成分トナー＞
次に、上記した現像システムに使用する本発明の磁性１成分トナーについて説明する。この磁性１成分トナーは、結着樹脂と、磁性粉と、着色剤、電荷抑制剤、ワックスなどの種々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、粉砕し分級することにより得られる。また、このトナー粒子に、少なくとも１種以上の導電性金属酸化物微粒子を外添することが好ましい。この磁性１成分トナーは、１成分現像剤として感光体表面に形成された静電潜像の現像に使用される。トナー粒子の体積平均粒径は５〜１５μｍ、好ましくは５〜１０μｍ程度であるのがよい。
【００４６】
磁性粉としては、従来から公知のものを使用することができ、例えばフェライト、マグネタイトを初めとする鉄、コバルト、ニッケル等の強磁性を示す金属もしくは合金またはこれらの元素を含む化合物、また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、または二酸化クロム等を挙げることができる。これらの磁性粉は、体積平均粒径が0.1〜1μm、好ましくは0.1〜0.5μmの微粉末であるのがよく、上述したトナー粒子中に均一に分散される。なお、磁性粉には、チタン系カップリング剤、シラン系カップリング剤などの表面処理剤で表面処理を施して使用することもできる。
【００４７】
本発明において、磁性粉の体積固有抵抗は、４×１０２（Ω・ｃｍ）以上１×１０６（Ω・ｃｍ）以下、好ましくは６×１０２〜１×１０５であるのがよい。体積固有抵抗が４×１０２（Ω・ｃｍ）未満になると、耐久性の低下、及び高温高湿時における画像濃度の低下を引き起こすおそれがある。一方、体積固有抵抗が１×１０６（Ω・ｃｍ）を超えると、磁性粉の放電効果が十分に得られないおそれがある。
【００４８】
本発明における磁性粉は、さらに、形状に特徴を有しており、その形状は球形ではなくエッジを有した４面体、６面体、８面体、１０面体、１２面体などの多面体であり、好ましくは６面体または８面体、より好ましくは８面体であるのがよい。８面体は頂点が鋭いため、より大きな放電効果が得られる。そして、トナー粒子の表面から多面体の少なくとも一つの頂点が突出（露出）しているのが好ましい。
【００４９】
磁性粉の粒径の測定および形状の観察においては、例えば透過型電子顕微鏡（TEM）H-700H、H-800、H-7500(いずれも日立製作所製)又は走査型電子顕微鏡(SEM)S-800又はS-4700（いずれも日立製作所製）を用い、20000倍から200000倍で撮影し、1〜10倍の焼き付け倍率として、任意の倍率で観察することができる。
【００５０】
図４は、本発明におけるトナー粒子表面のＳＥＭによる拡大画像であり、図５は、球形状の磁性粉を含有した従来のトナー粒子表面のＳＥＭによる拡大画像である。図４に示すように、多面体の磁性粉を含有したトナー粒子表面には、多面体の頂点が突出した箇所が多く見られる。一方、図５に示すように、球形状の磁性粉を含有したトナー粒子表面には、磁性粉の突出はほとんど見られない。
【００５１】
また、磁性粉はトナー粒子中に４０〜６０質量％、好ましくは４５〜５５質量％含有されているのがよい。これにより、クリーニングブレードの先端付近に溜まるトナーの電位がブレードとの摩擦帯電により感光体の絶縁破壊電位に至る前に、磁性粉の頂点から電荷をより効果的に放電させることができる。上記範囲よりも多量に磁性粉を用いると、画像濃度の耐久性が低下し、また定着性が極度に低下する傾向がある。より多くの磁性粉を添加するほど、感光体の絶縁破壊を防ぐ効果は向上するが、上記のように大幅な定着性の低下を招くことになる。上記範囲よりも少量では、画像濃度耐久性におけるカブリが生じやすくなるとともに、トナー粒子の導電性が低下して感光体の絶縁破壊が生じやすくなる。また、磁性粉は現像スリーブ上にトナーの薄層を安定して形成する効果があるので、磁性粉量が少ない場合には、安定したトナー薄層を形成することができない。
【００５２】
トナーに添加される導電性金属酸化物微粒子としては、酸化チタン、アルミナ、酸化亜鉛などの微粒子を使用することができる。この導電性金属酸化物微粒子は、トナー粒子に対して０．３〜３質量％、好ましくは０．５〜２．０質量％の範囲で外添するのがよい。また、導電性金属酸化物微粒子の体積平均粒径は１μｍ以下、好ましくは０．１〜０．８μｍであるのがよい。また、導電性金属酸化物微粒子の体積固有抵抗値は、１００〜１０７Ω・ｃｍであることが好ましい。
【００５３】
また、トナー粒子には、上記した導電性金属酸化物微粒子の他に、必要に応じてコロイダルシリカ、疎水性シリカなどの微粒子を外添してもよい。これらの微粒子は、トナー粒子に対して０．２〜１０質量％添加するのがよい。また、これらの微粒子の体積平均粒径は１μｍ以下、好ましくは０．０２〜０．５μｍであるのがよい。
【００５４】
前記トナー粒子に対して上記導電性金属酸化物微粒子と、必要に応じてシリカ等の微粒子とを外添することにより、トナーの流動性、保存安定性、クリーニング性等を制御することができる。例えば、トナーの流動性を向上させるには、コロイダルシリカ、疎水性シリカ、アルミナなどの流動化剤の外添量を増加させる、酸化チタン、アルミナなどの研磨剤の外添量を所定の範囲に調整する、これらの外添剤の種類、形状等を調整する、あるいはこれらの手法を効果的に組み合わせればよい。
【００５５】
本発明の磁性１成分トナーは、トナー粒子に上記外添剤を添加することにより、緩み見かけ密度（ＡＤ）が０．４９０ｇ／ｃｍ３以上０．６５０ｇ／ｃｍ３以下に調整されていることが好ましい。この緩み見かけ密度（ＡＤ）は、トナーの流動性を表す指標となり、ＡＤが小さいほど流動性が低く、ＡＤが大きいほど流動性が高い傾向にある。ＡＤが０．４９０ｇ／ｃｍ３未満になると、流動性が低くなりトナーがチャージアップしやすくなる。一方、ＡＤが０．６５０ｇ／ｃｍ３を超えると、流動性が高くなり過ぎて、クリーニングブレードをトナーがすり抜けてクリーニング不良が発生したり、現像器内のトナー量検知センサーの誤検知が発生したり、トナーの帯電量が低下して画像濃度が低下するといった不具合が発生する。
【００５６】
緩み見かけ密度（ＡＤ）の測定は、以下のようにして行う。まず、２３℃／６０％ＲＨの環境に２４時間放置したトナー約４０ｇをふるいにのせ、ハケでふるい全面を掃きながらトナーを落下させ、約６０秒かけてトナーを受器に充填する。その後、さらに継続してトナーを受器に落下させ、９０秒後に終了する。ついで、受器の上端より上に盛り上がるように積もったトナーを、へらで受器上端に沿って素速くすり切る。次に、トナー重量を秤量し、下式を用いて緩み見かけ密度を算出する。なお、この測定に用いる測定器等は、ＪＩＳ  Ｋ５１０１に記載のカサ測定器に準じたものを用いる。
【００５７】
【数１】
2008077120.tif 000002
【００５８】
また、トナー粒子に上記外添剤を外添する撹拌混合装置としては、トナー粒子と外添剤を乾式で撹拌混合できるものであれば特に限定されず、例えばヘンシェルミキサー、ナウターミキサーなどを用いることができる。これらの装置を用いて導電性金属酸化物微粒子等の外添剤を外添する際には、上述した現像システムにおいてクリーニングブレード１６により感光体１１の表面から除去する廃棄トナー中の導電性金属酸化物微粒子含有量が下式(1)を満足するように、トナー粒子に対して導電性金属酸化物微粒子を撹拌混合することが必要である。
【００５９】
【数２】
2008077120.tif 000003
［ただし、式（１）において、検出強度（廃棄トナー）とは、廃棄トナーに含まれる導電性金属酸化物微粒子を構成する金属元素の蛍光Ｘ線分析による検出強度を示し、検出強度（未使用トナー）とは、未使用トナーに含まれる導電性金属酸化物微粒子を構成する金属元素の蛍光Ｘ線分析による検出強度を示す。］
【００６０】
すなわち、導電性金属酸化物微粒子の外添時に、多くの導電性金属酸化物微粒子がトナー粒子の表面に過剰に埋め込まれないように、外添時における撹拌混合時間や撹拌速度などの撹拌混合条件を適度に調節して、トナー粒子の表面に強固に担持されていない導電性金属酸化物微粒子（浮遊外添剤）の量を調節する。この浮遊外添剤の量は、上記式(1)を満足するように、使用する導電性金属酸化物微粒子の種類や粒径などに応じて適宜設定すればよい。
【００６１】
上記浮遊外添剤の一部は、感光体１１の表面に形成されたトナー像とともに転写されることなく感光体表面に残留して、廃棄トナーとともにクリーニングブレード１６まで搬送されるので、廃棄トナーに含まれる導電性金属酸化物微粒子の含有量を未使用トナーよりも多くすることができる。このようにしてクリーニングブレード１６まで搬送された多くの導電性金属酸化物微粒子は、クリーニングブレード１６とクリーニングブレード１６の先端付近に溜まったトナー表面との間にスペーサーとして介在することができるので、トナーとクリーニングブレード１６との摩擦帯電を抑制することが可能となる。さらに、導電性金属酸化物微粒子は、トナー粒子よりも電気抵抗が小さいため、電荷を逃がすリークサイトとして機能するので、クリーニングブレード１６の先端付近に溜まったトナーから徐々に電荷を逃がして過帯電するのを防止することができる。これにより、トナーの過帯電に起因する感光体への放電を防止し、感光体表面が絶縁破壊を起こすのを防ぐことができる。
【００６２】
一方、導電性金属酸化物微粒子がトナー粒子に過剰に埋め込まれると、上記した効果が十分に得られない。また、トナー粒子の表面が剥き出しになり、トナー粒子同士による摩擦帯電の影響で帯電凝集を起こしたり、流動化剤の効果が失われる可能性がある。
【００６３】
導電性金属酸化物微粒子の検出強度は、例えば以下のようにして測定する。まず、未使用トナーおよび廃棄トナーをそれぞれ約５ｍｇ秤量し、これらをプレス機にて直径約５ｃｍのペレットにそれぞれ成形した後、蛍光Ｘ線分析装置（例えば、リガク社製３２７０型）を用いて、導電性金属酸化物微粒子を構成する無機金属元素の検出強度データをそれぞれ測定する。蛍光Ｘ線は、ターゲットにＲｈを用いて、電圧５０ｋＶ、電流５０ｍＡで測定した。分光結晶としてはフッ化リチウムを、検出器にはプロポーショナルカウンターを用いた。なお、上記蛍光Ｘ線分析を用いて、トナーに含まれている酸化チタンの量を測定することもできる。詳細には、チタン元素由来の蛍光Ｘ線の量が測定できるので、酸化チタンの量が判断できる。
【００６４】
トナー粒子を構成する結着樹脂の材料は、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、ポリ塩化ビニル系樹脂、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のが好ましい。
【００６５】
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-クロルスチレン；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-クロルエチル、アクリル酸フェニル、α-クロルアクリル酸メチル、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-ビニルピロール、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種を単独で使用してもよく、また2種以上を組み合わせてスチレン単量体と共重合させてもよい。
【００６６】
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-ヘキサンテトロール、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、グリセロール、ジグリセロール、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、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、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。
【００６７】
また、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、８０〜１５０℃であることが好ましく、より好ましくは９０〜１４０℃である。
【００６８】
また、結着樹脂は、熱硬化性樹脂であっても良い。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、形態保持性、耐久性等をより向上させることができる。したがって、結着樹脂として熱可塑性樹脂を100％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してもよい。
【００６９】
熱硬化性樹脂として、エポキシ系樹脂、シアネート系樹脂等を使用することができる。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。
【００７０】
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℃、好ましくは50〜60℃であるのがよい。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おそれがある。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。一方、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おそれがある。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。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ることができる。この場合、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℃/分で常温常湿下にて測定を行い、得られた吸熱曲線よりガラス転移点を求める。
【００７１】
本発明のトナーでは、公知のものと同様、色調を調整するためにカーボンブラックのような顔料やアシッドバイオレットの如き染料を着色剤として結着樹脂中に分散させることができる。かかる着色剤は、通常、上記結着樹脂100質量部当り1〜10質量部の量で配合される。
【００７２】
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されるものである。即ち、トナー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。
【００７３】
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。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種単独で使用してもよく、また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。
【００７４】
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。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。
【００７５】
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-メチロール（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。
【００７６】
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。
【００７７】
上述した正帯電性または負帯電性の電荷制御剤は、トナー中に1.5〜15質量部、好ましくは2.0〜8.0質量部、より好ましくは3.0〜7.0質量部含有されているのがよい（トナーの全量を100質量部とする）。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させるのが困難になる傾向がある。このトナーを用いて静電潜像の現像を行って画像形成すると、画像濃度が低下したり、画像濃度の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が起こりやすく、いわゆるカブリの原因となったり、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、耐環境性、特に高温高湿下での帯電不良、画像不良などが生じ、感光体汚染等の欠点が生じやすくなる傾向がある。
【００７８】
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、フッ素樹脂（例えばデュポン社製「テフロン（登録商標）」）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のが好ましい。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。
【００７９】
上述したワックス類の配合量は、特に制限されるものではないが、1〜5質量部とするのが好ましい（トナーの全量を100質量部とする）。ワックス類の添加量が1質量部未満では、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る。一方、5質量部を超えると、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。
【００８０】
なお、本発明の磁性１成分トナーにおける結着樹脂、磁性材料、染料、顔料、帯電調整剤などは特に限定されるものではなく、公知の材料を適宜選択して使用することができる。また、感光体表面の絶縁破壊は、感光体ドラムの線速が高いほど発生しやすいため、本発明の画像形成方法および磁性１成分トナーは、特に感光体ドラム線速の高い画像形成装置に好適である。
【００８１】
以下、実施例および比較例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明は以下の実施例のみに限定されるものではない。
【００８２】
［実施例１〜８、比較例１〜６］
結着樹脂５４質量部、磁性粉４０質量部、離型剤３質量部および正電荷制御剤３質量部をヘンシェルミキサーにより混合し、２軸押出機にて溶融混練した後、冷却し、ハンマーミルにて粗粉砕した。この粗粉砕品を機械式粉砕機にてさらに微粉砕した後、気流式分級機により分級して体積平均粒径８μｍの磁性トナー粒子を得た。次に、得られたトナー粒子１００質量部に対して外添剤としてシリカ（日本アエロジル社製RA-200Ｈ）１質量部と、酸化チタン（チタン工業社製ＥＣ−１００、体積固有抵抗１２Ω・ｃｍ）２質量部とを添加し、ヘンシェルミキサーにより撹拌混合（攪拌混合時間：５分、回転数２９００ｒｐｍ）し、トナー粒子の表面にこれらの外添剤を付着させることにより、実施例１〜８および比較例１〜６の磁性１成分トナー（磁性１成分正帯電現像剤）をそれぞれ調製した。
【００８３】
また、トナー粒子を構成する各原料の詳細を以下に示す。
結着樹脂：スチレンアクリル共重合体（分子量（Ｍｗ）４７，０００（ピーク５，０００、９３１，０００）、分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）２９．０、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）不溶分５％、ガラス転移温度（Ｔｇ）５８℃）
離型剤：ワックス（サゾール社製サゾールワックスH1）
正電荷制御剤：4級アンモニウム塩（オリエント化学社製ボントロンP-51）
【００８４】
なお、用いた磁性粉の形状、体積固有抵抗、体積平均粒径および比表面積については、下記表１に示す。なお、磁性粉の体積固有抵抗値は、以下のようにして求めた。まず、粒子粉末０．５ｇを測り取り、ＫＢｒ錠剤成形器（株式会社島津製作所製）を用いて、１．３７×１０７Ｐａ（１４０Ｋｇ／ｃｍ２）の圧力で加圧成形を行い、円柱状の被測定試料を作製した。ついで、被測定試料を温度２５℃、相対温度６０％の環境下に１２時間以上暴露した後、この被測定試料をステンレス電極の間にセットし、電気抵抗測定装置（ｍｏｄｅｌ  ４３２９Ａ  横河北辰電気株式会社製）で１５Ｖの電圧を印加して抵抗値Ｒ（Ω）を測定した。ついで、被測定（円柱状）試料の上面の面積Ａ（ｃｍ２）と厚みｔ０（ｃｍ）を測定し、下式にそれぞれの測定値を代入して、体積固有抵抗値ρ（Ω・ｃｍ）を求めた。
【００８５】
【数３】
2008077120.tif 000004
【００８６】
【表１】
2008077120.tif 000005
【００８７】
実施例１〜８および比較例１〜６の各現像剤を、ａ−Ｓｉ感光体ドラム（膜厚：１４μｍ）を搭載した京セラ（株）製ページプリンタＦＳ−３８００の改造機（２４ｐｐｍ（Ａ４サイズ）、線速１４７ｍｍ／秒）の現像器内にそれぞれセットし、印刷紙５００００枚に所定の画像評価パターンを印字した。そして、５００００枚目の印刷紙の黒点数をドットアナライザー（王子計測機器（株）製、ＤＡ−５０００Ｓ）を用いてカウントした。黒点の測定範囲はＡ４横方向、５ｍｍ×２１０ｍｍの領域とした。結果を下記表２に示す。なお、ＦＳ−３８００を改造するにあたっては、現像ローラについて、アルミスリーブに代えて、ステンレス（ＳＵＳ３０５）スリーブ（表面粗さＲｚ＝４．５μｍ）とした。
【００８８】
また、トナーの帯電量については、トナー粒子4質量部とフェライトキャリア（FK-150、パウダーテック社製）１００質量部を混合して、通常環境にて、１０分間摩擦帯電させた時の帯電量（μＣ／ｇ）を測定した。具体的には、トナー粒子とフェライトキャリアを常温常湿環境において混合した後、この混合物をボールミルにて１０分間撹拌することで摩擦帯電させ、このうち約１００ｍｇの現像剤を採取し、その帯電量をＴＲｅｋ社製帯電量測定装置（Q/M Meter210HS）を用いて測定し、その際の質量変化から、現像剤１ｇあたりの帯電量（μＣ／ｇ）を求めた。結果を下記表２に示す。
【００８９】
また、実施例１〜８および比較例１〜６の現像剤について、初期画像特性および耐久性を評価し、長期間高画質の印字を提供し続けられるか否かを評価した。併せて、高温高湿環境下での評価も実施した。結果を表２に示す。なお、表２中の「初期」、「３０万枚後」および「高温高湿」は、以下のことを意味する。
初期：トナーインストール直後の画像で評価
30万枚後：ISO4％原稿を連続で30万枚（1万枚／日）印刷した後の画像で評価
高温高湿：35℃/85%RHの環境試験室に約8時間放置した後の初期画像で評価
【００９０】
なお、比較例３および６は、黒点評価の結果が悪すぎたため、３０万枚後および高温高湿の評価を実施しなかった。
【００９１】
各特性の評価方法は、以下の通りである。
＜ソリッド画像濃度＞
常温常湿環境（２０℃、６５％ＲＨ）において、上記ページプリンタにより画像評価パターンを印字した。この画像評価パターンの印字は、「初期」、「３０万枚後」および「高温高湿」の各条件で行った。ついで、得られたソリッド画像をマクベス反射濃度計（ＲＤ９１４）を用いて測定し、一定のベタ部の９箇所において濃度測定を行い、その平均値（ＩＤ）を算出した。画像濃度は、ＩＤが１．３０以上である場合をＯＫ（良好）とした。
【００９２】
＜画像濃度の均一性＞
ソリッド画像濃度の評価で印字した画像評価パターンの画像の均一性を目視観察することにより評価した。
○：均一性は良好。
△：ややムラがある。
×：ムラがひどい。
【００９３】
＜地肌カブリの評価＞
ソリッド画像濃度の評価で印字した画像評価パターンの画像を目視観察することにより評価した。
○：カブリは見られない。
△：ややカブリを生じている。
×：カブリがひどい。
【００９４】
【表２】
2008077120.tif 000006
【００９５】
表１，２から、比較例２，３では、高抵抗磁性粉を用いたため、過帯電になる傾向があり、感光体ドラムに絶縁破壊が起こって多くの黒点が発生した。これにより、非印字部分にまで微小な黒点が現像され、致命的な画像欠陥となった。また、長期耐久試験を実施した結果、画像の不均一さが目立つと共に、特にかぶりがひどく、帯電量が現像適正領域を逸脱してしまい、画像濃度が長期にわたり高濃度を維持できなくなった。特に、比較例３では、黒点評価開始早々からドラムへのリークが起こり始めたので評価を中断せざるを得なかった。また、比較例１では磁性粉の体積固有抵抗が低すぎる為に、耐久性の低下、及び高温高湿時における画像濃度の低下を引き起こした。
【００９６】
また、表１および２によれば、比較例４、５，６では、球形状の磁性粉を用いたため、過帯電になる傾向があり、感光体ドラムに絶縁破壊が起こって多くの黒点が発生した。これにより、非印字部分にまで微小な黒点が現像され、致命的な画像欠陥となった。また、長期耐久試験を実施した結果、画像の不均一さが目立つと共に、特にかぶりがひどく、帯電量が現像適正領域を逸脱してしまい、画像濃度が長期にわたり高濃度を維持できなくなった。特に、比較例６では、黒点評価開始早々からドラムへのリークが起こり始めたので評価を中断せざるを得なかった。また、レベルが悪いことも中断した理由のひとつである。さらに、比較例６では、トナーの帯電量分布がブロードでかつ不良帯電（過剰帯電）を帯びて、トナー同士の凝集力が増加し、ブレードからの磁気拘束力の影響をあまり受けずにトナー薄層の安定性が損なわれた。
【００９７】
一方、実施例１〜８では、黒点の無い鮮明な画像が得られた。これは、トナーの帯電量からも判るように、体積固有抵抗が小さく多面体形状をした磁性粉をトナーに含有させることで、トナー自身のチャージアップを抑えることができるためである考えられる。また、実施例１〜８では、図４に示すようなトナー粒子表面から突出した磁性粉の頂点が多く確認できた。さらに、実施例１〜８では、感光体ドラムへの悪影響が無いことは勿論の事、長期にわたりスリーブ上のトナー薄層が安定して形成でき、かぶりも発生せず、高解像度、細線の再現性がよく、高画質の印刷を達成することができた。この要因としては、体積固有抵抗が小さく多面体形状の磁性粉を含有させたことで、磁気特性値（特に残留磁化値）が上昇し、トナー薄層を規制するブレードからの磁気拘束力の影響を効果的に受けるようになり、トナー薄層の安定化が長期にわたり促されたためであると考えられる。また、詳しくは言及していないが、実施例１〜８のスリーブ上のトナー平均帯電量は、初期から耐久試験後、環境下評価にいたるまで、2.0〜6.0μC/gで安定していた。これはトナー自体がチャージアップしにくい設計になっていたためである。
【００９８】
これらの現象を考察すると、以下のようになる。クリーニングブレードとトナー表面が摩擦することによりトナーに電荷が発生する。これは、いかなる磁性粉を含有させようとも生じる現象である。このとき、トナー粒子中に含有する磁性粉が球形である場合、磁性粉がトナー粒子表面に突出しないため（図５参照）、磁性粉の表面と感光体ドラム表面が面と面の関係になるため、磁性粉を通じて放電が起こりにくく、トナーが過帯電状態になってしまう。また、トナー粒子中に含有する磁性粉の体積固有抵抗が高い場合も、同様に、磁性粉を通じての放電が起こりにくく、トナーが過帯電状態になってしまう。そして、ある臨界点に達すると、蓄積された電荷が磁性粉を通じて一気に火花放電し、感光体ドラムにドラム耐圧以上の電圧がかかる。その瞬間に、感光体ドラム表面の感光層の絶縁破壊が生じるのである。
【００９９】
一方、トナー粒子中に含有する磁性粉が多面体（特に、８面体は頂点が鋭く、効果が大きい）で有る場合、磁性粉の表面と感光体ドラムの表面が点と面の関係、つまり不平等電界になるため、エッジ効果が得られ（放電効率上昇）、磁性粉の頂点がリークサイトとなり、コロナ放電が起こり易くなり、トナーが過帯電状態になるのを防ぐ、つまりトナー粒子中の電荷が徐々に放電されるので、火花放電のようなドラム耐圧を上回る放電現象は起こらない。さらに、トナー粒子中に含有する磁性粉の体積固有抵抗が低い場合、磁性粉を通じての放電が起こり易くなり、トナーが過帯電状態になるのを防ぐ、つまりトナー粒子中の電荷が徐々に放電されるので、火花放電のようなドラム耐圧を上回る放電現象は起こらない。
【０１００】
［実施例９〜１３］
実施例４のトナーにおいて外添剤の添加量及び添加条件を変更してその影響を調査した。用いた外添剤であるシリカ及び酸化チタンは実施例４と同じであり、外添処理には実施例４と同じヘンシェルミキサー２０Ｂを用い攪拌速度は同一の回転数２９００ｒｐｍとした。
【０１０１】
【表３】
2008077120.tif 000007
【０１０２】
実施例９〜１３の各現像剤を、ａ−Ｓｉ感光体ドラム（膜厚：１４μｍ）を搭載した京セラ（株）製ページプリンタＦＳ−３８００の改造機（２４ｐｐｍ（Ａ４サイズ）、線速１４７ｍｍ／秒）の現像器内にそれぞれセットし、印刷紙５００００枚に所定の画像評価パターンを印字した。そして、５００００枚目の印刷紙の黒点数をドットアナライザー（王子計測機器（株）製、ＤＡ−５０００Ｓ）を用いてカウントした。黒点の測定範囲はＡ４横方向、５ｍｍ×２１０ｍｍの領域とした。結果を表４に示す。表４に示す緩み見かけ密度および蛍光Ｘ線分析による検出強度は、前記した方法によりそれぞれ測定した。なお、検出強度を測定した廃棄トナーは、５００００枚の印字が終了した時点でページプリンタのクリーニングブレード先端に溜まっていたものを採取した。なお、ＦＳ−３８００を改造するにあたっては、現像ローラについて、アルミスリーブに代えて、ステンレス（ＳＵＳ３０５）スリーブ（表面粗さＲｚ＝４．５μｍ）とした。
【０１０３】
また、トナーの帯電量については、トナー粒子4質量部とフェライトキャリア（FK-150、パウダーテック社製）１００質量部を混合して、通常環境にて、１０分間摩擦帯電させた時の帯電量（μＣ／ｇ）を測定した。具体的には、トナー粒子とフェライトキャリアを常温常湿環境において混合した後、この混合物をボールミルにて１０分間撹拌することで摩擦帯電させ、このうち約１００ｍｇの現像剤を採取し、その帯電量をＴＲｅｋ社製帯電量測定装置（Q/M Meter210HS）を用いて測定し、その際の質量変化から、現像剤１ｇあたりの帯電量（μＣ／ｇ）を求めた。結果を下記表４に示す。
【０１０４】
また、実施例９〜１３の現像剤について、初期画像特性および耐久性を評価し、長期間高画質の印字を提供し続けられるか否かを評価した。併せて、高温高湿環境下での評価も実施した。結果を表４に示す。なお、表４中の「初期」、「３０万枚後」および「高温高湿」は、以下のことを意味する。
初期：トナーインストール直後の画像で評価
30万枚後：ISO4％原稿を連続で30万枚（1万枚／日）印刷した後の画像で評価
高温高湿：35℃/85%RHの環境試験室に約8時間放置した後の初期画像で評価
【０１０５】
各特性の評価方法は、以下の通りである。
【０１０６】
＜ソリッド画像濃度＞
常温常湿環境（２０℃、６５％ＲＨ）において、上記ページプリンタにより画像評価パターンを印字した。この画像評価パターンの印字は、「初期」、「３０万枚後」および「高温高湿」の各条件で行った。ついで、得られたソリッド画像をマクベス反射濃度計（ＲＤ９１４）を用いて測定し、一定のベタ部の９箇所において濃度測定を行い、その平均値（ＩＤ）を算出した。画像濃度は、ＩＤが１．３０以上である場合をＯＫ（良好）とした。
【０１０７】
＜画像濃度の均一性＞
ソリッド画像濃度の評価で印字した画像評価パターンの画像の均一性を目視観察することにより評価した。
○：均一性は良好。
△：ややムラがある。
×：ムラがひどい。
【０１０８】
＜地肌カブリの評価＞
ソリッド画像濃度の評価で印字した画像評価パターンの画像を目視観察することにより評価した。
○：カブリは見られない。
△：ややカブリを生じている。
×：カブリがひどい。
【０１０９】
【表４】
2008077120.tif 000008
【０１１０】
表４から、実施例９〜１３では、感光体ドラム表面に絶縁破壊が発生せず、黒点のない鮮明な画像が得られた。これは、トナーの緩み見かけ密度（ＡＤ）が所定の範囲内の値を満たした結果、トナーの流動性が極端に悪くなることがなく、トナー自身の帯電能力が抑制されたことに加え、廃棄トナー中に導電性金属酸化物微粒子がバランスよく存在していることで、この導電性金属酸化物微粒子がトナーとクリーニングブレードとの間にスペーサーとして介在し摩擦帯電が抑えられ、トナーの過帯電が抑制された結果であると考えられる。
【０１１１】
上記の現象を考察すると以下のようになる。クリーニングブレードとトナー表面が摩擦することによりトナーに荷電が発生する。これは、いかなる磁性粉を含有させても生じる現象である。このとき、トナーのＡＤが極端に小さくなったり、廃棄トナー中の導電性金属酸化物微粒子が少なくなったりすると、トナーが摩擦により帯電する一方で放電が起こりにくく、トナーが過帯電状態になってしまう。そして、帯電状態がある臨界点に達すると、蓄積された電荷が磁性粉を通じて一気に火花放電し、感光体ドラム表面にドラム耐圧以上の電圧がかかり、その瞬間に黒点が生じてしまう。
【０１１２】
一方、トナーのＡＤが所定の範囲内にあり、廃棄トナー中の導電性金属酸化物微粒子が充分に存在することにより、トナーが過帯電状態になるのを防ぐことができる。つまり、導電性金属酸化物微粒子がトナーとクリーニングブレードとの間のスペ−サーとして存在することにより、摩擦帯電が発生しにくく、また、トナー中の電荷が過剰に蓄積される前に導電性金属酸化物微粒子を通じて徐々に放電しやすくなる。また、導電性金属酸化物微粒子が適度に存在することで廃棄トナーが回収側に送られやすくなる（つまり同じトナーが滞留しにくい）と考えられる。これらの要因が合わさって、ドラム耐圧を上回る火花放電のような現象は起こらない。
【図面の簡単な説明】
【０１１３】
【図１】画像形成装置の一例を示す概略図である。
【図２】アモルファスシリコン感光体ドラムの積層構造を示す部分拡大断面図である。
【図３】感光体膜厚と針耐圧との関係を示すグラフである。
【図４】本発明におけるトナー粒子表面の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）による拡大画像である。
【図５】球形状の磁性粉を含有した従来のトナー粒子表面の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）による拡大画像である。
【図６】従来の画像形成方法において生じる異常放電現象を示す概念図である。
【符号の説明】
【０１１４】
１１  ａ−Ｓｉ感光体ドラム
１２  スコロトロン帯電器
１３  露光体
１４  現像器
１５  転写ロール
１６  クリーニングブレード
１７  除電ランプ
１８  表面保護層
１９  感光層
２０  キャリア阻止層
２１  導電性基体
【図１】
2008077120.tif 000009
【図２】
2008077120.tif 000010
【図３】
2008077120.tif 000011
【図４】
2008077120.tif 000012
【図５】
2008077120.tif 000013
【図６】
2008077120.tif 000014