(57)【要約】【課題】画像濃度が高く、且つ画像濃度ムラを抑えた、高画質な画像を安定して出力できる磁性一成分現像剤、及び画像形成方法を提供することである。【解決手段】磁石を内蔵する現像剤担持体上に層規制部材により所定層厚の現像剤層を形成し、電界を印加することによって、前記現像剤層を介して静電潜像担持体上の潜像を現像する現像方法に用いる磁性一成分現像剤であって、体積平均粒径が５．０〜７．０μｍであり、酸化チタン粒子の含有量が０．３質量％以下であり、且つ、パウダーレオメーターにおいて、回転翼の先端スピード１００ｍｍ／ｓｅｃ、回転翼の進入角度−５°で現像剤のトータルエネルギー量を測定するときに、通気を行わない場合と通気量を１０ｍｌ／ｍｉｎとした場合のトータルエネルギー量の差が、４００ｍＪ〜６００ｍＪであることを特徴とする磁性一成分現像剤、及び画像形成装置。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁石を内蔵する現像剤担持体上に、層規制部材により所定層厚の現像剤層を形成し、電界を印加することによって、前記現像剤層を介して静電潜像担持体上の潜像を現像する現像方法に用いる磁性一成分現像剤であって、
体積平均粒径が、５．０〜７．０μｍであり、
酸化チタン粒子の含有量が、０．３質量％以下であり、
且つ、パウダーレオメーターにおいて、回転翼の先端スピード１００ｍｍ／ｓｅｃ、回転翼の進入角度−５°で現像剤のトータルエネルギー量を測定するときに、通気を行わない場合と通気量を１０ｍｌ／ｍｉｎとした場合のトータルエネルギー量の差が、４００ｍＪ〜６００ｍＪであることを特徴とする磁性一成分現像剤。
【請求項２】
更にワックスを含み、該ワックスの融点が７０℃〜１００℃であることを特徴とする請求項１に記載の磁性一成分現像剤。
【請求項３】
静電潜像担持体を帯電する帯電工程と、帯電した静電潜像担持体表面に静電潜像を形成する潜像形成工程と、前記静電潜像をトナーを含む現像剤で現像しトナー像を前記静電潜像担持体上に形成する現像工程と、前記トナー像を転写材上に転写して未定着の転写画像を形成する転写工程と、転写材上に転写された前記未定着の転写画像を定着する定着工程と、を有する画像記録方法であって、
前記現像剤が、請求項１又は請求項２に記載の磁性一成分現像剤であることを特徴とする画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真法や静電記録法等において静電潜像を現像するための磁性一成分現像剤、及び画像形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真法など静電潜像を経て画像情報を可視化する方法は、現在様々の分野で利用されている。電子写真法においては、帯電、露光工程により感光体上に形成される静電潜像がトナーを含む現像剤により現像されて、転写、定着工程を経て可視化される。現像に用いられる現像剤にはトナーとキャリアからなる二成分現像剤と、磁性トナーなどのようにトナー単独で用いられる一成分現像剤とがある。
【０００３】
二成分現像方式は、最も広く利用されている方式であるが、トナー粒子がキャリア表面へ付着することにより現像剤が劣化し、画質を長期に保つことができない等の欠点を有すると共に、現像剤中のトナーの濃度割合を一定に保つ為のトナー濃度コントロールシステムや、現像剤中に新たに追加されるトナーと現像剤を混合するためのミキシング装置が必要であり、そのため現像装置が大型になりやすい。
【０００４】
一成分トナー現像方式は、磁性トナーを用いる磁性一成分現像方式と、非磁性トナーを用いる非磁性一成分現像方式とに分類される。非磁性一成分現像方式は、カラー化には適するものの、現像剤担持体に担持される力が主に現像剤の帯電量のみに依存するために、カブリ、機内汚れ等を起こすという問題がある。一方、磁性一成分現像方式は、これらの問題はないが、一成分現像方式の共通の課題として、二成分現像方式と比較して画像ムラ発生しやすいという問題があった。
【０００５】
画像ムラを発生させないためには現像ロール上トナーの帯電量を均一に保つことが必要である。例えば、比較的低抵抗な酸化チタン微粒子を外添することで現像ロール上トナーの均一性を獲得することなどが知られている（例えば、特許文献１参照。）。しかし、画像ムラを発生させないためには低抵抗な酸化チタンをある程度以上の量を添加しなくてはならず、その場合は帯電量低下による画像濃度低下を引き起こす。従って少ない酸化チタン微粒子にて現像ロール上トナー帯電量を均一化させることが必要となる。
【特許文献１】特開２０００−１７２００３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、画像濃度が高く、且つ画像濃度ムラを抑えた、高画質な画像を安定して出力できる磁性一成分現像剤、及び画像形成方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記状況を鑑み、従来の技術の問題点を解決することを目的としてなされたものである。
【０００８】
＜１＞  磁石を内蔵する現像剤担持体上に、層規制部材により所定層厚の現像剤層を形成し、電界を印加することによって、前記現像剤層を介して静電潜像担持体上の潜像を現像する現像方法に用いる磁性一成分現像剤であって、
体積平均粒径が、５．０〜７．０μｍであり、
酸化チタン粒子の含有量が、０．３質量％以下であり、
且つ、パウダーレオメーターにおいて、回転翼の先端スピード１００ｍｍ／ｓｅｃ、回転翼の進入角度−５°で現像剤のトータルエネルギー量を測定するときに、通気を行わない場合と通気量を１０ｍｌ／ｍｉｎとした場合のトータルエネルギー量の差が、４００ｍＪ〜６００ｍＪであることを特徴とする磁性一成分現像剤。
【０００９】
＜２＞  更にワックスを含み、該ワックスの融点が７０℃〜１００℃であることを特徴とする前記＜１＞に記載の磁性一成分現像剤。
【００１０】
＜３＞  静電潜像担持体を帯電する帯電工程と、帯電した静電潜像担持体表面に静電潜像を形成する潜像形成工程と、前記静電潜像をトナーを含む現像剤で現像しトナー像を前記静電潜像担持体上に形成する現像工程と、前記トナー像を転写材上に転写して未定着の転写画像を形成する転写工程と、転写材上に転写された前記未定着の転写画像を定着する定着工程と、を有する画像記録方法であって、
前記現像剤が、前記＜１＞又は＜２＞に記載の磁性一成分現像剤であることを特徴とする画像形成方法。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、画像濃度が高く、且つ画像濃度ムラを抑えた、高画質な画像を安定して出力できる磁性一成分現像剤、及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】
【００１２】
＜磁性一成分現像剤＞
本発明の磁性一成分現像剤は、磁石を内蔵する現像剤担持体上に層規制部材により所定層厚の現像剤層を形成し、電界を印加することによって、前記現像剤層を介して、静電潜像担持体上の潜像を現像する現像方法に用いる磁性一成分現像剤であって、体積平均粒径が、５．０〜７．０μｍであり、酸化チタン粒子の含有量が、０．３質量％以下であり、且つ、パウダーレオメーターにおいて、回転翼の先端スピード１００ｍｍ／ｓｅｃ、回転翼の進入角度−５°で現像剤のトータルエネルギー量を測定するときに、通気を行わない場合と通気量を１０ｍｌ／ｍｉｎとした場合のトータルエネルギー量の差が、４００ｍＪ〜６００ｍＪであることを特徴とする。
なお、一成分現像剤の場合、現像剤がトナー粒子そのものであるため、本明細書では、現像剤とトナー（或いはトナー粒子）とを同義で用いる場合がある。
【００１３】
トナー粒子の体積平均粒径を５．０〜７．０μｍとするのは、高画質化及びトナー消費量の低減の観点からである。このような小粒径トナーを用いた場合に画像濃度ムラを発生させないために、酸化チタンを外添剤として用いることが一般的に行われているが、酸化チタンを使用することによりトナー粒子の帯電量が低下し、その結果画像濃度の低下を引き起こす。
そこで、本発明では、トナー粒子に酸化チタンの含有率を多くとも０．３質量％とすることで画像濃度の低下を抑える。しかし、このような組成とすると、画像濃度ムラが発生しやすくなる。
【００１４】
本発明では、画像濃度の低下と画像濃度ムラの両方の性能を改善させるため、特定の流動性を有する現像剤を用いる。詳細には、パウダーレオメーターでの上記測定条件下において、通気を行わない場合と通気量を１０ｍｌ／ｍｉｎとした場合のトータルエネルギー量の差が、４００ｍＪ〜６００ｍＪの磁性一成分現像剤を用いる。かかる現像剤を用いる場合に、画像濃度の低下と画像濃度ムラの両方の発生を抑えることができる。
【００１５】
これまでの画像濃度ムラと画像濃度低下の発生についての検討によって、現像剤担持体上の現像剤の帯電性が不均一となっている場合にこれらの問題が発生していることがわかった。鋭意検討を重ねた結果、現像剤担持体上の現像剤における帯電量の均一性は、現像装置内での現像剤の流動性と大きく関係していることが分かった。
一方、現像剤について、パウダーレオメーターを用いて特定の条件下で測定したときに、現像剤担持体を有する現像装置内で現像剤が攪拌されたときの現像剤の流動性と高い相関があることを見出した。また、前記パウダーレオメーターの測定によって得られた値は、現像剤担持体上の現像剤における帯電量の均一性に関連していることがわかった。
更に、パウダーレオメーターの測定条件を検討した結果、回転翼の先端スピード１００ｍｍ／ｓｅｃで、回転翼の進入角度−５°、の条件で、通気を行わない場合と通気量１０ｍｌ／ｍｉｎの場合のトータルエネルギー量の差が、４００ｍＪ〜６００ｍＪとなる現像剤の場合に、画像濃度ムラと画像濃度低下の発生が抑えられることが判明した。つまり、上記数値範囲を有する現像剤を用いると、現像剤担持体上の現像剤の帯電性が均一となり、その結果画像濃度ムラや画像濃度低下の発生が少なくなることが明らかとなったのである。
【００１６】
パウダーレオメーターによる現像剤の流動性測定について更に詳細に説明する。
粒子の流動性を測定する場合、液体や固体、或いは気体の流動性を測定する場合よりも、多くの要因から影響を受けるため、粒径や形状等の従来用いられているパラメータでは、正確な粒子の流動性を特定することが困難である。また、流動性を特定するための測定すべき因子（例えば、粒径等）を決定しても、実際にはその因子は流動性に与える影響が少ない場合や、他の因子との組み合わせによってのみその因子を測定する意義が発生する場合もあり、測定因子を決定することでさえ困難である。
更に、粉体の流動性は、外的環境要因によっても著しく異なる。例えば、液体であれば、測定環境が変動しても、流動性の変動幅は然程大きくはないが、粒子の流動性については、湿度や流動させる気体の状態等の外的環境要因によって大きく変動する。このような外的環境要因がいずれの測定因子に影響を与えるかは明確にはされていないため、厳密な測定条件下で測定しても、得られる測定値の再現性に乏しいのが実際である。
【００１７】
また、トナー粒子の現像タンク内での流動性については、安息角や嵩密度などを指標としてきたが、これらの物性値は流動性に対して間接的なものであり、流動性を定量化して管理することが困難であった。
【００１８】
しかしながら、パウダーレオメーターでは、現像剤から測定機の回転翼にかかるトータルエネルギー量を測定できるため、流動性に起因する各要因を合算した値で得ることができる。それゆえ、パウダーレオメーターでは、従来のように、表面の物性値や粒度分布を調整して得られた現像剤について、測定すべき項目を決定し、各項目について最適物性値を見出して測定することなく、流動性を直接的に測定できる。その結果、パウダーレオメーターで上記数値範囲に該当するかの確認を行うだけで、静電荷像現像用に用いる現像剤として好適であるかの判断が可能となる。このような現像剤の製造管理は、現像剤の流動性を一定に保つことに関して、従来の間接的な値で管理する方法に比べ、極めて実用に適した方法である。また、測定条件を一定とすることも容易であり、測定値の再現性も高い。つまり、パウダーレオメーターによって得られる値で流動性を特定する方法は、従来の方法に比べて、簡便かつ正確で、信頼性も高い。
【００１９】
既述のように、現像剤担持体上の現像剤の帯電量が不均一であることによって、画像濃度ムラを発生させないようにするためには、パウダーレオメーターにおいて、回転翼の先端スピード１００ｍｍ／ｓｅｃ、回転翼の進入角度−５°でトータルエネルギー量を測定するときに、通気を行わない場合と通気量を１０ｍｌ／ｍｉｎとした場合のトータルエネルギー量の差が、４００ｍＪ〜６００ｍＪとなるようにすることが、極めて有効である。この範囲内にある現像剤は、静電荷像現像に用いたときに現像装置内での流動性が確保され、現像剤担持体上の現像剤が均一な帯電量を有し、引き続く現像剤担持体、潜像担時体への現像剤の移動が均一な状態で行われる。その結果、画像濃度ムラ等の画像欠陥を防ぐことができる。
【００２０】
なお、パウダーレオメーターでの上記測定値が６００ｍＪを超える場合、流動性が低すぎることにより本発明の課題である画像濃度ムラの発生を抑えることができない。一方、４００ｍＪより低い場合は、流動性が高すぎることにより、現像担持体近傍から現像剤が噴出してしまい、画像形成装置内を汚す恐れがある。
より好ましくは、上記トータルエネルギー量差は、４３０〜５７０ｍＪの範囲であり、更に好ましくは４６０〜５４０ｍＪの範囲である。
【００２１】
次に、パウダーレオメーターの測定方法について説明する。
パウダーレオメーターは、充填した粒子中を回転翼が螺旋状に回転することによって得られる回転トルクと垂直荷重とを同時に測定して、流動性を直接的に求める流動性測定装置である。回転トルクと垂直荷重の両方を測定することで、粉体自身の特性や外部環境の影響を含めた流動性について、高感度に検出することができる。また、粒子の充填の状態を一定とした上で測定を行うため、再現性の良好なデータを得ることができる。
【００２２】
本発明では、パウダーレオメーターとしてｆｒｅｅｍａｎ  ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ社製のＦＴ４を用いて測定する。なお、測定前に温湿度の影響をなくすため、現像剤は、温度２２℃、湿度５０％ＲＨの状態で、８時間以上放置したものを用いる。
【００２３】
まず、現像剤を内径５０ｍｍのスプリット容器（高さ８９ｍｍの１６０ｍＬ容器の上に高さ５１ｍｍの円筒を載せ、上下に分離できるようにしたもの）に、高さ８９ｍｍを越える量の現像剤を充填する。
現像剤を充填した後、充填された現像剤を穏やかに攪拌することによりサンプルの均質化をおこなう操作を実施する。この操作を以下ではコンディショニングと呼ぶことにする。
【００２４】
コンディショニングでは、充填した状態で現像剤にストレスを与えないよう現像剤からの抵抗を受けない回転方向（回転翼の羽の傾斜方向にもよるが、図３に示す回転翼では、上から見て左回り）で回転翼を緩やかに撹拌して、過剰の空気や部分的ストレスのほとんどを除去し、サンプルを均質な状態にする。具体的なコンディショニング条件は、５°の進入角で、６０ｍｍ／ｓｅｃの回転翼の先端スピードで攪拌を行う。
このとき、プロペラ型の回転翼が、回転と同時に下方向にも運動するので先端はらせんを描くことになり、このときのプロペラ先端が描くらせん経路の角度を進入角度と呼ぶ。
【００２５】
コンディショニング操作を４回繰り返した後、スプリット容器の容器上端部を静かに動かし、高さ８９ｍｍの位置において、ベッセル内部の現像剤をすり切って、１６０ｍＬ容器を満たす現像剤を得る。このような操作を実施するのは、本発明のトータルエネルギーを安定して求めるためには、常に安定して体積一定の粉体を得ることが重要であるからである。
【００２６】
以上のようにして、得られた現像剤を内径５０ｍｍ、高さ１４０ｍｍ、通気可能なメッシュの底板を有する２００ｍＬ容器に移す。現像剤を２００ｍＬ容器に移した後、さらにコンディショニングを５回実施した後、通気量１０ｍｌ／ｍｉｎで空気を流入させながら、容器内を底面からの高さ１１０ｍｍから１０ｍｍまで、進入角度−５°で移動しながら回転翼の先端スピード１００ｍｍ／ｓｅｃで回転するときの、回転トルクと垂直荷重を測定する。このときのプロペラの回転方向は、コンディショニングと逆方向（上から見て右回り）である。
【００２７】
ここで、１０ｍｌ／ｍｉｎで空気を流入しながら測定するのは、現像装置内での現像剤の流動状態に、より近似させるためである。１０ｍｌ／ｍｉｎでの通気量は、現像剤が攪拌部材によって攪拌された直後の流動状態を再現しているものと考える。なお、ｆｒｅｅｍａｎ  ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ社製のＦＴ４では、通気量の流入状態は任意の値に設定することが可能である。
【００２８】
底面からの高さＨに対する回転トルク又は垂直荷重の関係を図１（Ａ），図１（Ｂ）に示す。回転トルクと垂直荷重から、高さＨに対してのエネルギー勾配（ｍＪ／ｍｍ）を求めたものが、図２である。図２のエネルギー勾配を積分して得られた面積（図２の斜線部分）が、トータルエネルギー量（ｍＪ）となる。本発明では、底面からの高さ１０ｍｍから１１０ｍｍの区間を積分して、トータルエネルギー量を求める。
また、本発明では、誤差による影響を少なくするため、このコンディショニングとエネルギー測定操作のサイクルを５回行って得られた平均値を、本発明で定義するトータルエネルギー量（ｍＪ）とする。
回転翼は、ｆｒｅｅｍａｎ  ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ社製の図３に示す２枚翼プロペラ型のφ４８ｍｍ径ブレードを用いる。
【００２９】
一方で、コンディショニング操作を行なって準備した現像剤について、通気を行なわず、容器内を底面からの高さ１１０ｍｍから１０ｍｍまで、進入角度−５°で移動しながら回転翼の先端スピード１００ｍｍ／ｓｅｃで回転するときの、回転トルクと垂直荷重を測定し、トータルエネルギー量を求める。
そして、１０ｍｌ／ｍｉｎでの通気量したときのトータルエネルギー量と、通気しないときのトータルエネルギー量との差を求める。
【００３０】
上記条件下で測定した場合の現像剤（トナー粒子）のトータルエネルギー量差が上記範囲内となるようにするには、（１）トナー粒子形状を極力球形化する、（２）トナー粒子内に含有させるワックス等のオフセット防止剤を少なくする、（３）ワックス等を含有する場合には、微分散化して含有させたり、滲み出ないように内包化させたりする、（４）トナー粒子の粒度分布をシャープ化する、（５）トナー粒子に外添剤を高被覆化（高含有率化）させる、などの方法が挙げられ、これらの方法を組み合わせて用いることも好適である。
従来の現像剤に比べ、本発明にかかる現像剤は、特に厳しくこれらの条件が適用される。しかしながら、本発明は、上記トータルエネルギー量の範囲に該当する現像剤を用いれば、本発明の画像形成方法において本発明の効果を享受することができることを示すものであり、トナー粒子の組成、製造方法等は限定されることなく、適宜選択して適用することができる。なお、本発明では、上記規定のトータルエネルギー量差とするための手法として、上記（５）の方法を用いることが好ましい。
本発明にかかる現像剤（トナー粒子）は、下記の具体的組成や製造方法を参照して得ることができる。
【００３１】
以下、本発明の磁性一成分現像剤について、詳細に説明する。
本発明の磁性一成分現像剤は、少なくとも結着樹脂と磁性粉とを含有し、酸化チタン粒子の含有率が０．３質量％以下であることが好ましい。
本発明にかかる現像剤は、上記の条件を満足すれば、その他の条件は特に制限されず、公知の技術を適宜適用できる。なお、既述のように一成分系現像剤の場合には、現像剤がトナー粒子と同義であることが多いため、以下では、トナー粒子として説明する場合がある。
【００３２】
［結着樹脂］
現像剤に含まれる結着樹脂は、トナー粒子に用いうる公知のものを適宜選択することができる。具体的には、例えば、スチレン、クロロスチレンなどのスチレン類、エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレンなどのモノオレフィン類、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル、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、アクリル酸ブチル、アクリル酸オクチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸フェニル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ドデシル、などのα−メチレン脂肪族モノカルボン酸のエステル類、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニル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、ビニルヘキシルケトン、ビニルイソプロペニルケトンなどのビニルケトン類、などの単独重合体および共重合体を例示することができ、特に代表的な結着樹脂としてはポリスチレン、スチレン−アクリル酸アルキル共重合体、スチレン−メタクリル酸アルキル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン、を挙げることができる。さらに、ポリエステル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミド、変性ロジンなどを挙げることができる。
これらの中でも、スチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合樹脂とポリエステル樹脂が好ましく用いられ、低温定着性の観点からは、ポリエステル樹脂が好ましく用いられる。
【００３３】
結着樹脂の分子量は樹脂の種類によって異なるが、おおよそ重量平均分子量Ｍｗは、５０００〜１０００００であることが好ましく、１００００〜８００００であることがより好ましく、２００００〜６００００であることが更に好ましい。数平均分子量Ｍｎは、３０００〜４００００であることが好ましく、８０００〜３００００であることがより好ましく、１００００〜２５０００であることが更に好ましい。
上記重量平均分子量及び数平均分子量の値は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ（ＧＰＣ）を用いて測定したものをいう。ＧＰＣは、ＨＬＣ−８１２０ＧＰＣ、ＳＣ−８０２０（東ソー（株）社製）を用い、カラムは、ＴＳＫｇｅｌ、ＳｕｐｅｒＨＭ−Ｈ（東ソー（株）社製、６．０ｍｍＩＤ×１５ｃｍ）を２本用い、溶離液としてＴＨＦ（テトラヒドロフラン）を用いる。実験条件としては、試料濃度を０．５質量％、流速を０．６ｍｌ／ｍｉｎ、サンプル注入量を１０μｌ、測定温度を４０℃とし、ＩＲ検出器を用いる。
【００３４】
結着樹脂は非結晶性であっても結晶性であってもよい。ここで、非結晶性とは、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）において、階段状の吸熱量変化ではなく、明確な吸熱ピークを有することを指し、具体的には、昇温速度１０（℃／ｍｉｎ）で測定した際の吸熱ピークの半値幅が１０℃以内であることを意味する。一方、半値幅が１０℃を超える樹脂や、明確な吸熱ピークが認められない樹脂は、非結晶性樹脂を意味する。
非結晶性樹脂の場合のガラス転移温度又は結晶性樹脂の場合の融点は、現像機内の攪拌による昇温、また現像剤担持体と現像剤の摩擦による現像剤表面の瞬間的な加熱による外添剤の埋め込みの抑制と、磁性体を含有することによる定着温度の上昇の抑制の観点から、５０℃〜９０℃であることが好ましく、５５℃〜７５℃であることがより好ましい。
【００３５】
ガラス転移点（Ｔｇ）又は融点は、示差走査熱量計（島津製作所社製：ＤＳＣ−５０）を用い、昇温速度１０℃／分の条件下で測定することにより求めた値をいう。なお、ガラス転移点は吸熱部におけるベースラインと立ち上がりラインとの延長線の交点の温度とし、融点は吸熱ピークの頂点の温度とする。
【００３６】
トナー粒子は、コア部分とそれを覆うシェル部分とにおいて、結着樹脂の組成が異なるコア／シェル型であってもよい。
【００３７】
［磁性粉］
磁性粉としては、公知の磁性体、例えば、鉄、コバルト、ニッケル等の金属及びこれらの合金、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、ヘマタイト等の粉末が使用でき、更にそれら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、あるいはポリマーでコーティングしたもの等でも良い。
磁性粉の混合割合は現像剤粒子全体に対して３５〜５５質量％の範囲にあるものが好ましく、より好ましくは４０〜５０質量％の範囲である。磁性粉末が３５質量％より少ない場合は、現像剤担持体内の磁石による現像剤の拘束力が低下し、現像剤飛散、カブリの問題が発生する。一方、５５質量％を越える場合は画像濃度が低下するという問題がある。
【００３８】
磁性粉の体積平均粒径は０．０５〜０．３５μｍ程度のものが結着樹脂への分散性の観点で好ましく用いられる。  
【００３９】
［外添剤］
本発明の現像剤は、転写性、流動性、クリーニング性及び帯電量の制御性、特に流動性を改善するため、トナー粒子に外添剤を含有する。なお、外添剤とは、上記トナーのコア粒子表面に付着させる粒子をいう。
【００４０】
添加される無機粒子としては、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、単独又は併用して用いることができる。
【００４１】
有機粒子としては、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ことができる。有機粒子は、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。
【００４２】
特に、外添剤としては、シリカ粒子、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化亜鉛であることが好ましく、シリカであることがより好ましい。また、現像剤中の酸化チタンの含有率は、０．３質量％以下であり、好ましくは、０．２質量％以下である。酸化チタンを含まない場合も好適である。酸化チタンの含有率が０．３質量％を超える場合、画像濃度ムラは改善されるものの、高温高湿環境下で現像剤の帯電量が低下し、画像濃度の低下を引き起こす。
【００４３】
本発明においては、少なくとも一種類のシリカ微粒子の体積平均粒径は、５〜５０ｎｍであり、５〜３５ｎｍであることが好ましく、５〜２０ｎｍであることがより好ましい。シリカ微粒子の体積平均粒径が５ｎｍ未満の場合には、トナー粒子表面に埋まりこみやすく、トナー粒子の流動性に寄与しない場合がある。一方、５０ｎｍを超える場合には、トナー粒子から遊離しやすくなり、トナー粒子の流動性に寄与しないばかりでなく、遊離した外添剤が現像装置内に堆積する場合がある。
【００４４】
外添剤に酸化チタン粒子を用いる場合には、酸化チタン微粒子の体積平均粒径は、３０〜１００ｎｍであり、好ましくは４０〜７０ｎｍである。体積平均粒径が３０ｎｍより小さいと、紙粉等の除去効果が小さく、タルク含有量が５％以上の紙を使用した場合に画像流れが発生してしまう場合がある。一方、体積平均粒径が１００ｎｍより大きいと、本願の添加量の範囲では添加の効果が得られない場合があるばかりでなく、感光体磨耗が大きくなり、感光体の寿命が短くなる場合がある。  
【００４５】
上記酸化チタン外添剤の個数平均粒径は、エポキシ樹脂中に包埋した外添剤サンプルを、透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）観察することによって測定することができる。
【００４６】
上記外添剤の使用量は、下記式（１）で計算される表面被覆率が５０〜２００％であることが好ましく、６０〜１７０％がより好ましく、７０〜１５０％が更に好ましい。かかる表面被覆率の場合、本発明にかかる上記パウダーレオメーターでのトータルエネルギー量範囲になるようにトナー粒子を調製しやすい。
【００４７】
【数１】
2007148373.tif 000002
【００４８】
上式中、ＤＮは、トナーコア粒子の平均粒径（μｍ）を表し、ρＮは、トナーコア粒子の密度を表し、Ｄａは、外添剤の平均粒径（ｎｍ）を表し、ρａ外添剤の密度を表し、Ｘは外添剤の添加量（質量％）を表す。
なお、複数の外添剤を使用する場合は、各々の表面被覆率の合計が１００％以下となるようにすることが好ましい。
【００４９】
外添剤は、現像剤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で、現像剤粒子表面に付着又は固着できる。
【００５０】
外添剤の無機微粒子の表面は、予め疎水化処理されていることが望ましい。この疎水化処理によりトナー粒子の粉体流動性が改善されるほか、帯電の環境依存性に対しても有効である。疎水化処理は疎水化処理剤に無機微粒子を浸漬する等して行うことができる。疎水化処理剤は特に制限されないが、例えば、シラン系カップリング剤、シリコーンオイル、チタネート系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤等が挙げられる。これらは１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。これらの中でもシラン系カップリング剤が好適である。
【００５１】
シラン系カップリング剤としては、例えばクロロシラン、アルコキシシラン、シラザン、特殊シリル化剤のいずれかのタイプを使用することも可能である。具体的にはメチルトリクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、トリメチルクロロシラン、フェニルトリクロロシラン、ジフェニルジクロロシラン、テトラメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、テトラエトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、イソブチルトリエトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、ヘキサメチルジシラザン、Ｎ，Ｏ−（ビストリメチルシリル）アセトアミド、Ｎ，Ｎ−（トリメチルシリル）ウレア、ｔｅｒｔ−ブチルジメチルクロロシラン、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。
【００５２】
外添剤微粒子の疎水化処理法としては、例えば、テトラヒドロフラン、トルエン、酢酸エチル、メチルエチルケトン、アセトン等の溶媒で混合希釈した処理剤を、ブレンダー等で強制的に攪拌させた微粒子に滴下したり、スプレーしたりして充分に混合し、必要に応じて洗浄、濾過を行った後、加熱乾燥させ、乾燥後凝集物をブレンダーや乳鉢等で解砕して処理する方法や、微粒子を処理剤の溶媒溶液に浸析した後、乾燥させる、あるいは、微粒子を水中に分散してスラリー状にした上で処理剤溶液を滴下し、その後微粒子を沈降させて加熱乾燥して解砕する方法や、微粒子へ直接処理剤を噴霧する方法等、従来公知の方法を用いることができる。
【００５３】
疎水化処理剤の使用量は、無機微粒子の種類等により異なり一概に規定することはできないが、通常無機微粒子１００重量部に対して、５〜５０重量部の範囲が適当である。
【００５４】
また、疎水化処理剤による外添剤の疎水化度は、４０％〜１００％が好ましく、５０％〜９０％がより好ましく、６０％〜９０％が更に好ましい。
本発明における疎水化度は、水５０ｃｃに微粒子を０．２ｇ加え、スターラーで攪拌後、メタノールで滴定し、微粒子が全て溶媒に懸濁したときのメタノール滴定量をＴｃｃとしたときに、以下の式で表される疎水化度（Ｍ）と定義する。
【００５５】
疎水化度（Ｍ）＝［Ｔ／（５０＋Ｔ）］×１００（ｖｏｌ．％）
【００５６】
［その他添加剤］
本発明の磁性一成分現像剤は、上記組成物のほか、現像剤に使われている公知の材料を適宜添加することができる。
【００５７】
（ワックス）
本発明の現像剤には、耐オフセット性を向上させる目的でワックスを含有していることが好ましい。本発明に用いられるワックスとしては、例えば、パラフィンワックス及びその誘導体、モンタンワックス及びその誘導体、マイクロクリスタリンワックス及びその誘導体、フィッシャートロプシュワックス及びその誘導体、ポリオレフィンワックス及びその誘導体等を使用できる。誘導体としては酸化物、ビニルモノマーとの重合体、グラフト変性物などを含む。この他に、アルコール、脂肪酸、植物系ワックス、動物系ワックス、鉱物系ワックス、エステルワックス、酸アミド等も使用できる。
具体的には、低分子量ポリプロピレンや低分子量ポリエチレン等の炭化水素系ワックス、マイクロクリスタリンワックス、シリコーン樹脂、ロジン類、エステル系ワックス、ライスワックス、カルナバワックス、フィッシャートロプシュワックス、モンタンワックス、キャンデリラワックスなどが挙げられる。
【００５８】
更に好ましくは、現像剤を構成する結着樹脂、磁性体との適度な相溶性と離型性を兼ね備えている関係で、エステル系ワックスであることが好ましい。また、ワックスの融点が好ましくは７０℃〜１００℃、より好ましくは、７５℃〜９５℃である。
このようなワックスの具体例としては、カルナバワックス、モンタンワックス、キャンデリラワックス、ライスワックス、ステアリン酸ステアリル、ベヘン酸ステアリル等の長鎖脂肪族アルコールと長鎖脂肪族カルボン酸とのモノエステル類、ベヘン酸メチル、ステアリン酸ブチル等の脂肪族アルコールと長鎖脂肪族カルボン酸とのモノエステル類、エチレングリコールジステアリン酸エステル、グリセリントリステアリン酸エステル、ペンタエリスリトールテトラベヘン酸エステル等の多価アルコールと長鎖脂肪族カルボン酸とのエステル類等をあげることができる。なお前記多価アルコールを用いる場合はアルコール部分が縮合していても良いし、１以上のエステル基を有していればアルコール部分は水酸基のままでも良い。
【００５９】
エステル系ワックスは、トナー中の結着樹脂と磁性粉との馴染みを良好にする役割を果たすものと推測される。メカニズムは明らかになっていないが、磁性粉表面に存在する水酸基によってエステル系ワックスと磁性粉とが混ざりやすく、一方、結着樹脂とエステル系ワックスとは構造的に馴染みやすい。したがって、エステル系ワックスを用いると結着樹脂中に磁性粉が均一に混ざりやすくなり、その結果、帯電性がより均一になる。
エステル系ワックスの中でも、分子量分布の広いものが好ましく、具体的にはカルナバワックスが良好に用いられるが、前述のエステル類を混合しても用いることができる。また前記多価アルコールと前記長鎖脂肪族カルボン酸とのエステル反応度合いの違いによるもモノエステル、ジエステル、トリエステル等の混合物によっても得ることができる。中でも特にカルナバワックスが好適である。
【００６０】
ワックスの割合はトナーの粒子全体に対して０．１〜１０質量％の範囲内であることが好ましく、より好ましくは１〜８質量％の範囲内である。  
ワックス剤の含有量が、上記下限値より少ないと、トナーの用紙と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。
【００６１】
（着色剤）
また、本発明の現像剤には、色調を調整するために着色剤を含有させても良い。前記着色剤としては、特に制限はなく、それ自体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。前記着色剤としては、例えば、カーボンブラック、ランプブラックや、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、８１：１や、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジの３１、４３や、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、１８８や、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、１５：３や、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーンの７や、マラカイトグリーンオキサレート、ニグロシン染料などが挙げられ、これらを単独又は複数組み合わせて用いることも可能である。これらはあらかじめフラッシング分散処理されたものであってもよい。
【００６２】
（帯電制御剤）
また、帯電制御を目的として、種々の物質を添加することができる。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現像剤中０．１〜１０．０質量％の範囲で添加しても良い。
【００６３】
［現像剤の物性値］
（トナー粒子の体積平均粒径）
トナー粒子の体積平均粒径は、５．０μｍ〜７．０μｍが好ましく、より好ましくは５．０μｍ〜６．５μｍであり、更に好ましくは５．５μｍ〜６．５μｍである。トナー粒子の体積平均粒径が５．０μｍ未満であると、流動性が著しく低下するため、層規制部材等による現像剤層の形成が不充分となり、画像にカブリやダートが発生する場合がある。一方、７．０μｍを超える場合は、解像度が低下し、高画質の画像が得られない場合が生じたり、現像剤単位重量当たりの帯電量が低下し、現像剤層の層形成維持性が低下し、画像にカブリやダートが発生する場合がある。
【００６４】
トナー粒子の体積平均粒径の測定法としては、分散剤として界面活性剤、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質量％水溶液２ｍｌ中に、測定試料を０．５〜５０ｍｇ加え、これを電解液１００ｍｌ中に添加した。この測定試料を懸濁させた電解液を超音波分散器で約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、アパーチャー径が１００μｍのアパーチャーを用いて、粒径が２．０〜６４μｍの範囲の粒子の粒度分布を測定する。測定する粒子数は５０，０００とする。
得られた粒度分布を分割された粒度範囲（チャンネル）に対し、小粒径側から体積累積分布を引いて、累積５０％となる粒径を体積平均粒径Ｄ５０ｖとする。
【００６５】
（トナー粒子の粒度分布）
トナー粒子の好ましい粒度分布としては、粒径４μｍ以下のトナー粒子の占める割合が、３０個数％以下の場合であり、２０個数％以下の場合がより好ましく、１５個数％以下の場合が更に好ましい。
また、上記体積平均粒径Ｄ５０ｖを求めるときと同様に、小粒径側から体積累積分布を引いた場合に累積８４％となる粒径をＤ８４ｖとし、小粒径側から個数累積分布を引いた場合に累積１６％となる粒径をＤ１６ｐ、５０％となる粒径をＤ５０ｐ（個数平均粒径）とすると、粗粉側粒度分布指標＝Ｄ８４ｖ／Ｄ５０ｖが１．２５以下であることが好ましく、１．２３以下であることがより好ましい。また、微粉側粒度分布指標＝Ｄ５０ｐ／Ｄ１６ｐが１．４０以下であることが好ましく、１．３５以下であることがより好ましい。
【００６６】
このような粒度分布を有するトナー粒子を得るには、重力式の分級機、遠心分離式の分級機、慣性方式の分級機、あるいは、篩による選別により、所望の粒度分布に合わせることができる。
特に、上記粒度分布を有するトナー粒子とするには、風力分級機の方法を用いることが好ましく、この方法において微粉／粗粉を同時に取り除くことが特に好ましい。
【００６７】
トナー粒子の粒度分布が、上記範囲よりも広い場合には、既述のパウダーレオメーターによるトータルエネルギー量が規定の範囲から外れる傾向にある。一方、粒度分布が上記範囲よりも狭くしようとすると、分級等の作業が過剰なものとなり作業効率が極めて悪くなる。
【００６８】
（トナー粒子の形状係数）
トナー粒子は、本発明にかかるトータルエネルギー量とするために、なるべく球形に近い形状とすることが好ましい。下記式（２）で表されるトナー粒子の形状係数ＳＦ１は、１６０以下であることが好ましく、１５５以下であることがより好ましい。
【００６９】
式（２）：      ＳＦ１＝（ＭＬ２／Ａ）×（π／４）×１００
【００７０】
上記式（２）中、ＭＬはトナー粒子の絶対最大長、Ａはトナー粒子の投影面積を各々示す。
トナー形状係数ＳＦ１は、スライドグラス上に散布したトナー粒子の光学顕微鏡像を、ビデオカメラを通じてルーゼックス画像解析装置に取り込み、５０個以上のトナーの最大長と投影面積を求め、上記式（２）によって計算し、その平均値を求めることにより得られるものである。ＳＦ１は１００に近づくほど真球とみなされ、数値が大きくなるほど粒子の最大長さと最小長さに大きな差を有し、楕円形になることを意味する。
【００７１】
［現像剤の製造方法］
本発明に用いられる現像剤は、公知の製造方法に従って製造することができる。前記製造方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜決定することができる。
例えば、結着樹脂と着色剤、所望により帯電制御剤等を予備混合した後、混練機にて溶融混練し、冷却後粉砕した後、上述のように振動篩分機や風力篩分機等を用いて分級を行う、混練粉砕方式を用いて製造することができる。
また、湿式球形化法、懸濁造粒法、懸濁重合法、乳化重合凝集法等によって製造することができる。
【００７２】
上記トナー形状係数を有するトナー粒子は、粉砕後に熱処理を施したり、或いは乳化重合凝集法等を適用したりすることによって得ることができる。
熱処理の方法は特に制限されないが、熱風処理（例えば、日本ニューマチック社製のメテオレインボーＭＲ型など）を行うことが好適である。熱処理の温度や時間は、熱処理装置の形態やトナー中の結着樹脂のガラス転移温度や融点、更には分子量等によるので一概に言うことができないが、結着樹脂が融点を有する場合、融点＋５０℃以上、ガラス転移温度の場合はガラス転移温度＋１５０℃以上程度で、数秒から数分となるように熱処理を行うことが好ましい。なお加熱温度は高いほど球に近い形状になるが、同時に内部のワックスがトナー表面に移行しやすくなり、また形状も粒子間の差が大きくなるため、より低い温度で時間をかけて形状を整える方が好ましい。
【００７３】
＜現像方法及び現像装置＞
次に、本発明の磁性一成分現像剤を用いた現像方法及び現像装置について説明する。
本発明の磁性一成分現像剤を用いた現像方法は、磁石を内蔵する現像剤担持体上に層規制部材により所定層厚の現像剤層を形成し、電界を印加することによって、前記現像剤層を介して、静電潜像担持体上の潜像を現像する方法である。
【００７４】
図４は、本発明方法の実施に用いることのできる現像装置の一例であるが、これに限定されるものではない。
現像装置１０は、現像剤Ｄを収容する現像剤収容室１８と、現像ロール（現像剤担持体）２０を収容する現像ロール収容室２２とからなるハウジング２４を備えている。このハウジング２４には、現像剤収容室１８と現像ロール収容室２２とを連通する開口部が形成され、この開口部を通じて現像剤収容室１８から現像ロール収容室２２へ、攪拌部材２６で攪拌された現像剤Ｄが供給される。
【００７５】
現像ロール収容室２２の上方には、現像ロール２０の一部を外部へ露出させる開放部１６が設けられ、この開放部１６で、現像ロール２０が感光体ドラム（静電潜像担持体）１２に対向している。現像ロール２０と感光体ドラム１２とが対向する領域が、現像領域となり、この現像領域に現像剤Ｄが現像ロール２０によって担持搬送される。また、この現像ロール２０へ現像バイアスを印可する電源（不図示）が接続されている。
【００７６】
また、現像ロール２０の内部には、回転しないように固定され複数の磁極２８Ａ〜２８Ｄ（本実施形態では４極）が交互に配設された磁石ロール２８が備えられ、磁石ロール２８の周囲には、一方向（図４においてＢ方向）へ回転する非磁性円筒状の現像スリーブ３０が設けられている。
【００７７】
現像スリーブ３０としては、基体をそのまま使ったものや、基体表面を酸化、金属メッキ、研磨、又はブラスト処理等の表面処理を施したものや、基体表面に樹脂・帯電制御剤などによるコーティングを施したものなどが好適に使用できる。
基体としては、その材質、形状、構造等は目的に応じて適宣選択することができるが、形状としては円筒状等が一般的であり、材質としては、例えば、アルミニウム、銅、無電解銅、ニッケル、無電解ニッケル、ニッケル−カドミ拡散、硬質クロム、黒色クロム、金、銀、ロジウム、白金、パラジウム、ルテニウム、錫、インジウム、鉄、カドミウム等が挙げられる。酸化膜としては、アルミニウムの酸化膜であるアルマイト処理が最も広く用いられているが、他にもモリブデン酸、鉄、銅等の酸化物でもよい。
樹脂層としては、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ポリウレア、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、フッ素樹脂、シリコーン樹脂等を用いることができる。また、樹脂そうに導電剤を分散させることもできる。
【００７８】
この現像スリーブ３０の表面に当接し、現像スリーブ３０上に現像剤Ｄの薄層を形成する層形成ブレード（層規制部材）３２がハウジング２４に取り付けられている。
【００７９】
層形成ブレード（層規制部材）３２としては、ステンレス、銅、鉄及び樹脂等の板材を用い、現像スリーブ３０の表面に当接する部分に、ゴム部材３２Ａが設けられる。
このゴム部材３２Ａとしては、例えば、シリコーンゴム，ウレタンゴム、ブタジェンゴム、天然ゴム、イソプレンゴム、スチレンブタジェンゴム、ブチルゴム、ニトリルブタジェンゴム、クロロプレンゴム、エチレンプロピレンゴム、エピクロロヒドリンゴム等を用いることができる。
【００８０】
上記構成を有する現像装置において、現像時における本発明の磁性一成分現像剤の挙動について説明する。
現像剤は、現像剤収容室１８内において攪拌部材２６の回動により攪拌、搬送され、開口部を通じて現像剤収容室１８から現像ロール収容室２２へ供給可能にする。この現像剤は現像スリーブ３０表面に磁石ロール２８の磁力により付着した後、層形成ブレード（層規制部材）３２の突き出し量と当接圧により層厚が規制され、かつ、摩擦帯電される。摩擦帯電されスリーブ上に搬送された現像剤は帯電量に応じて静電潜像担持体（感光体ドラム）１２へ移動し現像される。
現像剤は、現像剤担持体上の静電潜像に対応した部分は消費されるが、それ以外の部分は消費されずに現像機内部に回収される。未消費現像剤は現像剤供給部材によって一部剥離され、残りの現像剤担持体上の現像剤は新たに現像剤供給部材によって供給された現像剤と共に層形成ブレード３２を通過して再度層形成される。
前述のトータルエネルギー量差の範囲内に無い現像剤は、現像装置内で静電気力が均一になっておらず、現像剤担時体に均一に付着し難い。
【００８１】
＜画像形成方法＞
本発明の画像形成方法は、少なくとも、静電潜像担持体を帯電する帯電工程と、帯電した静電潜像担持体表面に静電潜像を形成する潜像形成工程と、前記静電潜像をトナーを含む現像剤で現像しトナー像を前記静電潜像担持体上に形成する現像工程と、前記トナー像を転写材上に転写して未定着の転写画像を形成する転写工程と、転写材上に転写された前記未定着の転写画像を定着する定着工程と、を有する画像記録方法である。なお、現像工程で用いる現像剤は、上記トータルエネルギー量を有する現像剤である。
【００８２】
本発明の画像形成方法では、上記帯電工程、潜像形成工程（露光工程）、及び転写工程については、公知の技術を適宜適用することができる。さらに、これらの工程に加え、転写工程後の静電潜像担持体をクリーニングするクリーニング工程、除電工程等を行ってもよい。
【００８３】
また、前記現像工程は、図４に示す現像装置のように、現像剤Ｄは攪拌部材２６によって攪拌されながら、現像剤担持体の表面に転送される。更に現像剤を担持する現像剤担持体が静電潜像担持体に対向して回転し、前記現像剤を像担持体に搬送させて現像する。
【００８４】
図５に、本発明の画像形成方法に用いる画像形成装置の一例を示す。図５において、静電潜像担持体１２と、前記静電潜像担持体１２を帯電させる帯電手段４０と、帯電した静電潜像担持体１２を露光して静電潜像担持体１２表面に静電潜像を形成させる潜像形成手段（露光手段）４２と、現像剤により前記静電潜像を現像してトナー像を形成させる現像手段１０と、前記トナー像を静電潜像担持体１２から被記録材に転写する転写手段４４と、被記録材上に転写された未定着の転写画像を定着する定着手段４６と、を有する画像形成装置であることが好ましい。更に、クリーニング手段４８を設けても良い。
これらの各構成部材、すなわち、静電潜像担持体（電子写真感光体、感光体ドラム）１２、帯電手段４０、潜像形成手段４２、現像手段１０、転写手段４４、定着手段４６、クリーニング手段４８、更に除電手段（図示せず）等については、本発明において、特に制限されるものではなく、従来公知の如何なる構成のものも問題なく使用することができる。また、図５における帯電手段４０は接触型で示しているが、勿論非接触型であってもよい。なお、図５で示す現像手段１０は、図４に示す現像装置である。
【００８５】
現像剤担持体の周速は、２００ｍｍ／ｓｅｃ以上６００ｍｍ／ｓｅｃ以下で回転することが好適である。現像剤担持体の周速が２００ｍｍ／ｓｅｃ未満である場合、近年における高速化の対応に適さず、あまり好ましくない。また、高濃度再現性の点で劣る。一方、６００ｍｍ／ｓｅｃを超える場合、特に小型現像機に適用した場合には、現像機の機械的強度不足からトリマーの歪みが発生し、現像剤坦持体上の現像剤のむらにより濃度再現性が劣ることがあるため、好ましくない。
【実施例】
【００８６】
以下、実施例により本発明を説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００８７】
＜各種特性の測定方法＞
まず、実施例、比較例で用いた現像剤等の物性測定方法について説明する。
【００８８】
−形状係数−
核スライドグラス上に散布したトナー粒子の光学顕微鏡像をビデオカメラを通じて画像解析装置（ＬＵＺＥＸＩＩＩ、ニレコ社製）に取り込み、１０００個について、最大長及び面積から、個々の粒子について上記式（２）からＳＦ１を算出し、平均値を求めた
【００８９】
−体積平均粒径、粒度分布−
測定装置として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、電解液はＩＳＯＴＯＮ−ＩＩ（ベックマン−コールター社製）を使用して、粒径を測定した。
【００９０】
測定法としては、分散剤として界面活性剤、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウムの５質量％水溶液２ｍｌ中に、測定試料を１０ｍｇ加え、これを前記電解液１００〜１５０ｍｌ中に添加した。この測定試料を懸濁させた電解液を超音波分散器で約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、アパーチャー径が１００μｍのアパーチャーを用いて、粒径が２．０〜６４μｍの範囲の粒子の粒度分布を測定した。測定する粒子数は５０，０００であった。
【００９１】
測定された粒度分布を、分割された粒度範囲（チャンネル）に対し、体積、数それぞれについて小径側から累積分布を描き、全トナー粒子に対して体積で累積１６％となる累積体積粒径をＤ１６ｖ、数で累積１６％となる累積個数粒径をＤ１６ｐと定義する。同様に、体積で累積５０％となる粒径を体積平均粒径Ｄ５０ｖ、数で累積５０％となる粒径を個数平均粒子径Ｄ５０ｐと定義する。また、同様に、体積で累積８４％となる累積体積粒径をＤ８４ｖ、数で累積８４％となる累積個数粒径をＤ８４ｐと定義する。体積平均粒径は該Ｄ５０ｖである。
また、トナー粒子については、粒径４μｍ以下の粒子の占める割合を上記得られた粒度分布から求めた。
【００９２】
−ガラス転移温度の測定−
結着樹脂のガラス転移点（Ｔｇ）は、ＪＩＳ  Ｋ  ７１２１−１９８７（プラスチックの転移温度測定法）に記載の９．３ガラス転移温度の求め方におけるＴｉｇを結着樹脂のガラス転移点（Ｔｇ）とした。装置としては示差走査熱量計（島津製作所社製：ＤＳＣ−５０）を用い、昇温速度３℃／分の条件下で測定することにより求めた。
【００９３】
−重量平均分子量及び数平均分子量の測定−
重量平均分子量Ｍｗ及び数平均分子量Ｍｎは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ（ＧＰＣ）を用いて測定した。ＧＰＣは、ＨＬＣ−８１２０ＧＰＣ、ＳＣ−８０２０（東ソー（株）社製）を用い、カラムは、ＴＳＫｇｅｌ、ＳｕｐｅｒＨＭ−Ｈ（東ソー（株）社製、６．０ｍｍＩＤ×１５ｃｍ）を２本用い、溶離液としてＴＨＦ（テトラヒドロフラン）を用いた。実験条件としては、試料濃度を０．５質量％、流速を０．６ｍｌ／ｍｉｎ、サンプル注入量を１０μｌ、測定温度を４０℃とし、ＩＲ検出器を用いて実験を行った。また、検量線は東ソー社製「ｐｏｌｙｓｔｙｌｅｎｅ標準試料ＴＳＫ  ｓｔａｎｄａｒｄ」：「Ａ−５００」、「Ｆ−１」、「Ｆ−１０」、「Ｆ−８０」、「Ｆ−３８０」、「Ａ−２５００」、「Ｆ−４」、「Ｆ−４０」、「Ｆ−１２８」、「Ｆ−７００」の１０サンプルから作製した。
【００９４】
−樹脂酸価の測定−
樹脂酸価（ＡＶ）は以下のようにして測定した。基本操作はＪＩＳ  Ｋ−００７０−１９９２に準ずる。
試料は予め結着樹脂のＴＨＦ不溶成分を除去して使用するか、上記のＴＨＦ不溶分の測定で得られるソックスレー抽出器によるＴＨＦ溶媒によって抽出された可溶成分を試料として使用した。試料の粉砕品１．５ｇを精秤し、３００ｍｌのビーカーに試料を入れ、トルエン／エタノール（４／１）の混合液１００ｍｌを加え溶解させた。自動滴定装置ＧＴ−１００（ダイアインスツルメンツ社製）を用いて、０．１ｍｏｌ／ｌのＫＯＨのエタノール溶液により電位差滴定を行った。この時のＫＯＨ溶液の使用量をＡ（ｍｌ）とし、同時にブランクを測定し、この時のＫＯＨ溶液の使用量をＢ（ｍｌ）とする。これらの値から、下記式により酸価を計算した。下記式中、ｗは精秤した試料量、ｆはＫＯＨのファクターである。
酸価（ｍｇＫＯＨ／ｇ）＝｛（Ａ−Ｂ）×ｆ×５．６１｝／ｗ
【００９５】
［実施例１］
＜母体トナーの作製＞
（トナー母粒子（１）の作製）
・結着樹脂：スチレン−アクリル酸ｎ−ブチル（モノマー重量比＝８４：１６）共重合体樹脂（Ｍｗ＝７５０００、Ｔｇ＝６０℃）・・・５２重量部  
・マグネタイト                                ・・・４５重量部  
（商品名：ＭＴＨ００９Ｆ  戸田工業社製）  
・カルナウバワックス                          ・・・３重量部
（商品名：ＲＣ１６０、東亜化成社）
【００９６】
上記組成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１３０℃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、体積平均粒径Ｄ５０ｖが６．０μｍの粉砕物を得た。
さらにこの粉砕物をエルボージェット（松坂貿易社製、ＥＪ−Ｌａｂｏ）にてカットポイント５．８μｍと７．２μｍで３回分級して、Ｄ５０ｖ：６．５μｍ、Ｄ８４ｖ／Ｄ５０ｖ：１．２３、Ｄ５０ｐ／Ｄ１６ｐ：１．２５、粒径４μｍ以下の占める割合：８個数％、のトナー母粒子（１）を得た。このトナーの平均トナー形状係数は１５１であった。
【００９７】
（外添トナー（１）の作製）
・母体トナー粒子（１）・・・・・・・・・１００重量部
・ＨＭＤＳ処理シリカ・・・・・・・・・・１．０重量部
（粒径７ｎｍ、商品名ＲＸ３００、日本アエロジル社製）
・酸化チタン・・・・・・・・・・・・・・０．２重量部
（粒径５０ｎｍ，商品名ＳＴＴ−６５、チタン工業社製）
【００９８】
上記組成をヘンシェルミキサーで混合し、外添トナー（１）を得た。
得られた外添トナー（（１）のトータルエネルギー量を、既述の方法によってパウダーレオメーターＦＴ４（ｆｒｅｅｍａｎ  ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ社製）を使用して測定したところ、通気しないで測定した場合と、通気量１０ｍｌ／ｍｉｎの状態で測定した場合の外添トナー（１）のトータルエネルギー量差は５１０ｍＪであった。
【００９９】
［実施例２〜８］
実施例１の外添トナー（１）の作製において、外添剤として添加したシリカ及び酸化チタンの量を表１に示すように変更した以外は同様にして、外添トナー（２）〜（８）を作製した。得られた外添トナー（２）〜（８）のトータルエネルギー量差を表１に示す。
【０１００】
［実施例９］
母体トナーの作製のカルナウバワックスをポリエチレンワックス（Ｐｏｌｙｗａｘ８００：東洋ペトロライト社製）に変更した以外は同様にして母体トナーの作製し、実施例１の外添剤と同じ条件で外添トナー（９）を作製した。得られた外添トナー（９）のトータルエネルギー量差を表１に示す。
【０１０１】
［実施例１０］
実施例１のトナー母粒子（１）の作製において、得られた粉砕物をエルボージェットにてカットポイント５．８μｍと７．２μｍで３回分級したところを、カットポイント４．７μｍと６．５μｍで４回分級した以外は同様にして、トナー母粒子（２）を得た。このトナー母粒子（２）は、Ｄ５０ｖ：５．６μｍ、Ｄ８４ｖ／Ｄ５０ｖ：１．２４、Ｄ５０ｐ／Ｄ１６ｐ：１．２８、粒径４μｍ以下の占める割合：２９個数％、平均トナー形状係数ＳＦ−１：１５０であった。
また、実施例１の外添トナー（１）の作製において、トナー母粒子（１）をトナー母粒子（２）に変更し、外添剤として添加したシリカ及び酸化チタンの量を表１に示すように変更した以外は同様にして、外添トナー（１０）を作製した。得られた外添トナー（１０）のトータルエネルギー量差を表１に示す。
【０１０２】
［比較例１］
実施例１の外添前のトナーの作製時の分級回数を２回にし、外添トナー（１）の作製において、ＨＭＤＳ処理シリカ（粒径７ｎｍ、商品名ＲＸ３００、日本アエロジル社製）１．０重量部用いたところを、シリコーンオイル処理シリカ（粒径１２ｎｍ、商品名ＲＹ２００、日本アエロジル社製）１．２重量部に変更した以外は同様にして、比較の外添トナー（１）を作製した。得られた比較の外添トナー（１）のトータルエネルギー量差を表１に示す。
【０１０３】
［比較例２〜３］
比較例例１の外添トナー（１）の作製において、外添剤として添加したシリカ及び酸化チタンの量を表１に示すように変更した以外は同様にして、比較の外添トナー（２）〜（３）を作製した。得られた比較の外添トナー（２）〜（３）のトータルエネルギー量差を表１に示す。なお、比較例３は、トータルエネルギー量差は４００ｍＪ〜６００ｍＪの範囲内ではあるが、酸化チタン含有量が１．０％である。
【０１０４】
［比較例４］
特開２０００−１７２００３号公報の実施例１のトナーを、同公報に記載の方法で作製して、比較の外添トナー（３）を得た。得られた比較の外添トナー（３）のトータルエネルギー量を表１に示す。
【０１０５】
＜評価＞
得られた実施例１〜１０及び比較例１〜４の外添トナーを用いて、Ｆｕｊｉ  Ｘｅｒｏｘ社製ＤｏｃｕＰｒｉｎｔ  ３４０Ａの改造機により、以下に示す条件にて、下記コピーテストを行った。
・現像バイアス（ＡＣ）：１．８ｋＶｐ−ｐ（周波数２．４ｋＨｚ）  
・現像バイアス（ＤＣ）：−３５０Ｖ  
・Ｖ  Ｈｉｇｈ：−４７０Ｖ、Ｖ  Ｌｏｗ：−１００Ｖ
・静電潜像担持体：有機感光体  
・静電潜像担持体と現像剤ロール（現像担持体）との間隔：３００μｍ  
・層形成ブレード：ウレタンゴム、線圧０．４５Ｎ／ｃｍ  
・試験環境：１０℃／１５％ＲＨ（Ｌ−Ｌ）及び２８℃／８５％ＲＨ（Ｈ−Ｈ）
・現像剤担持体の周速：２０４ｍｍ／ｓｅｃ
【０１０６】
（画像濃度の評価）
１０℃／１５％ＲＨ環境下と、２８℃／８５％ＲＨ環境下において、エリアカバレッジ１００％のベタ画像を３枚連続で印画し、得られた３枚目の画像について、Ｘ−ｒｉｔｅ社製の反射濃度計Ｘ−ｒｉｔｅ４０４Ａにて画像濃度を測定した。
画像濃度は大きいほうが良いが、必要な画像濃度は１．２以上である。
【０１０７】
（画像濃度ムラの評価）
上記画像濃度の評価で得られた１枚目と１００枚目の画像について、用紙中央部における用紙搬送方向先端から後端までの距離を均等に１０点取り、その箇所をＸ−ｒｉｔｅにて画像濃度を測定したときの用紙内での濃度差△Ｄ（最大濃度−最小濃度）を求めた。△Ｄは少ないほうがよいが、許容できる範囲は０．１０以下である。
【０１０８】
（ハーフトーン画像での画像濃度ムラの評価）
１０℃／１５％ＲＨ（Ｌ−Ｌ）環境下において、静電潜像担持体へのレーザー光の書き込み密度が２０％・３５％・５０％・６５％・８０％・１００％の段階的ハーフトーン画像を出力し、目視評価を行い、濃度ムラ未発生を◎、わずかに発生しているものの許容できるものを○、発生しているが許容レベルのものを△、明らかに判別でき許容できないレベルを×とした。
【０１０９】
（現像装置からの現像剤の噴出し）
現像装置から現像剤が噴出していないか、１００枚印画後に、装置内を目視で確認した。
◎：問題なし。
○：僅かに噴出しが確認できる程度である。
△：噴出しは確認できるが、許容範囲である。
×：噴出し問題があり、許容できない。
【０１１０】
【表１】
2007148373.tif 000003
【０１１１】
表１に示すように、上記条件下でのパウダーレオメーターでの測定において、通気を行わない場合と通気量を１０ｍｌ／ｍｉｎとした場合のトータルエネルギー量の差が４００〜６００ｍＪの磁性一成分現像剤を用いて現像した場合、画像濃度が高く且つ画像濃度ムラの発生が長期間にわたって抑制され、高画質な画像が安定して出力された。なお、トータルエネルギー量の差が４００ｍＪ未満の場合には、現像装置からの噴出しにより画像形成装置内に汚れが発生していた。
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】パウダーレオメーターでのトータルエネルギー量の測定方法を説明するための図である。
【図２】パウダーレオメーターで得られた、垂直荷重とエネルギー勾配との関係を示す図である。
【図３】パウダーレオメーターで用いる回転翼の形状を説明するための図である。
【図４】本発明の現像方法に用いる現像装置の一例を示す概略構成図である。
【図５】本発明の画像形成方法に用いる画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【０１１３】
１０  現像手段（現像装置）
１２  静電潜像担持体（感光ドラム）
２０  現像剤担持体（現像ロール）
２６  攪拌部材
３２  層規制部材
４０  帯電手段
４２  潜像形成手段
４４  転写手段
４６  定着手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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