(57)【要約】      （修正有）【課題】磁性１成分現像剤を使用して現像剤担持体の両端部におけるトナーの流出を、磁気シールによって防止するようにした現像装置において、磁気シール部に発生する現像スリーブの傷を防ぐ現像装置を提供する。【解決手段】感光体３０に対面して回転可能に設けられ、内部に磁石１９が配されて潜像を現像する現像スリーブ１１と、現像スリーブ１１の両端付近のそれぞれに外周面から所定間隔を保って設けられて磁気穂を形成し、磁性１成分現像剤の現像領域外への流出を防止するシール部材１６とを有する画像形成装置における現像装置１０において、磁性１成分現像剤はバインダ樹脂中に磁性粒子を分散させたトナーであり、磁性粒子が、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て八面体の各頂点および稜線が曲面状であり、その投影像の外周部に直線とみなせる部分を有するものとした。【選択図】図２
2007322725.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体に対面して回転可能に設けられ、内部に磁石が配されて担持した磁性１成分現像剤で前記感光体上に形成された潜像を現像する現像スリーブと、該現像スリーブ両端付近のそれぞれに現像スリーブ外周面から所定間隔を保って設けられ、現像スリーブとの間に前記磁性１成分現像剤による磁気穂を形成して、現像スリーブ両端部における磁性１成分現像剤の現像領域外への流出を防止するシール部材とを有する画像形成装置における現像装置において、
前記磁性１成分現像剤はバインダ樹脂中に磁性粒子を分散させたトナーであり、
前記磁性粒子は、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て八面体の各頂点および稜線が曲面状であり、その投影像の外周部に直線とみなせる部分を有することを特徴とする画像形成装置における現像装置。
【請求項２】
前記シール部材が、前記現像スリーブとの円周方向対向面に、Ｎ、Ｓ極が交互に着磁された磁性体からなることを特徴とする請求項１に記載した画像形成装置における現像装置。
【請求項３】
前記シール部材が、前記現像スリーブとの円周方向対向面に設けられた磁性体であることを特徴とする請求項１に記載した画像形成装置における現像装置。
【請求項４】
前記磁性粒子の平均粒子径が、０．０５〜０．３０μｍであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載した画像形成装置における現像装置。
【請求項５】
前記磁性粒子が、前記磁性１成分現像剤の１００質量部に対して３５〜６０質量部内包されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載した画像形成装置における現像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式を利用した複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機などの画像形成装置に用いられる現像装置に係り、特に、磁性１成分現像剤を使用し、現像剤担持体の両端部におけるトナーの現像領域外への流出を、磁気シールによって防止するようにした画像形成装置における現像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を利用した複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機などの画像形成装置では、感光体ドラムの表面を一様に帯電し、原稿画像に基づく光を感光体ドラム表面に照射して当該原稿画像の静電潜像を形成した後、現像装置によってその静電潜像に現像剤（トナー）を付着させ、トナー像を形成する。このトナー像は転写装置によって感光体ドラムから記録媒体上に転写され、その後、定着装置における熱、圧力等によって定着される。
【０００３】
そして、この静電潜像を磁性１成分現像剤を用いて現像する現像装置では、内部に磁石を有して回転可能に構成したスリーブからなる現像剤担持体上に現像剤容器からトナーを供給し、内蔵した磁石の磁力によって現像スリーブ表面に付着させて、層厚規制ブレードで層厚を一定に規制した後、現像剤担持体の回転に伴って感光体ドラム上の潜像と対向する位置で潜像に付着させ、現像を行うものがある。
【０００４】
このように構成した現像装置では、現像剤担持体の両端部にトナーが現像領域外へ流出するのを防止するため、一般的にシール部材が設けられる。このトナー流出を防ぐシール部材として従来では、フェルトや発泡ゴムなどの弾性シール部材が広く利用され、この弾性シール部材を現像剤担持体の外周面に圧接させることで、トナーの流出が起こらないようにしていた。
【０００５】
しかしながらこのような構成の現像装置では、現像剤担持体の外周面の半分に弾性シール部材が圧接しているため、現像動作時に回転する現像剤担持体の負荷が大きく、また現像剤担持体との接触により弾性シール部材が劣化してシール性が悪化するなどの問題があった。さらに現像剤担持体と弾性シール部材との間で、わずかではあるがトナーが漏出してしまう場合があり、これが原因でトルクが高くなったりトルクの変動が大きくなって回転ムラが生じ、画像形成に悪影響を及ぼすことがあった。
【０００６】
そこでこういった問題に対処するため、例えば特許文献１、特許文献２、特許文献３に示されているように、現像剤担持体の両端部に一定の間隔をもって磁性体からなるシール部材（以下「磁気シール部材」と称する）を配置し、これによってトナーの流出を防止する方法が提案されている。この磁気シール部材は現像剤担持体との対向面が、所定の磁極パターンによりＮＳ極を多磁極に着磁した磁石から形成されていたり（特許文献１、特許文献２）、現像剤担持体の長手方向に対して略垂直に着磁され、現像剤担持体の両端の外周面に対して一定の隙間（０．１〜０．７ｍｍ程度）を隔てて配置される。そして、磁力線に沿って形成されるトナーの穂立ちによる磁気ブラシによって、現像剤担持体の外周面と磁気シール部材の表面との隙間を埋め、トナーが現像領域外に流出するのを防止している。
【０００７】
【特許文献１】特開平９−２１８５７８号公報
【特許文献２】特開２００３−１５４１３号公報
【特許文献３】特開２００４−３５４８５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、これら特許文献１、特許文献２、特許文献３に示されたシール方法でも、シール部位に保持される磁気ブラシが高速回転する現像剤担持体表面、すなわち現像スリーブと長期間接触し、摩擦され続けることによって現像スリーブ上に周状の傷を作ってしまうことが判明した。このように現像スリーブに周状の傷が発生した場合、この傷によって生じた凹の部分にトナーが融着することで、現像スリーブ表面に周状のトナーが付着した、いわゆる『トナーリング』が発生して感光体端部の汚染や搬送路へのトナー落ちを併発し、高品質な画像が得られなくなるという問題が生じる。
【０００９】
そのため本発明においては、磁性１成分現像剤を使用し、現像剤担持体の両端部におけるトナーの現像領域外への流出を、磁気シールによって防止するようにした画像形成装置における現像装置において、磁気シール部に発生する現像スリーブの傷を防ぎ、それによるトナーリングの成長を抑制して、安定した画像品質を維持できるようにした画像形成装置における現像装置を提供することが課題である。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため本発明における画像形成装置における現像装置は、
感光体に対面して回転可能に設けられ、内部に磁石が配されて担持した磁性１成分現像剤で前記感光体上に形成された潜像を現像する現像スリーブと、該現像スリーブ両端付近のそれぞれに現像スリーブ外周面から所定間隔を保って設けられ、現像スリーブとの間に前記磁性１成分現像剤による磁気穂を形成して、現像スリーブ両端部における磁性１成分現像剤の現像領域外への流出を防止するシール部材とを有する画像形成装置における現像装置において、
前記磁性１成分現像剤はバインダ樹脂中に磁性粒子を分散させたトナーであり、
前記磁性粒子は、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て八面体の各頂点および稜線が曲面状であり、その投影像の外周部に直線とみなせる部分を有することを特徴とする。
【００１１】
このように現像剤担持体の両端部におけるトナーの現像領域外への流出を、磁気シールによって防止するようにした画像形成装置における現像装置においては、現像剤担持体の傷の発生要因のひとつにトナーの形状が挙げられる。すなわち、現像剤担持体とシール部材との間には、現像剤担持体内部に設けられた磁石と、シール部材に設けられた磁極との間に磁性１成分現像剤の穂が立ち、これが現像剤担持体の外周面と磁気シール部材の表面との隙間を埋めることでトナーが現像領域外に流出するのを防止しているが、このトナーに内添されている磁性粒子の外形に、鋭角の部分があるとその鋭角部が現像剤担持体をえぐってしまうことで傷が生じる。
【００１２】
こういったことを防止するため磁性粒子として球状の磁性粒子を用いた場合、磁性粒子に凸形状がないためトナー樹脂に対して引っ掛かる事ができず、現像槽や現像剤担持体等によりトナー樹脂にストレスが付与されると、磁性粒子がトナー樹脂から外れてしまう。そして、このようにして脱離した磁性粒子は、現像スリーブに対して接触できる表面積が増えるため、現像スリーブを摩擦させる回数を増大させることになって現像スリーブ傷を誘発させる。また、磁性粒子の脱離したトナーは過帯電を起こし、薄層形成不良が発生し易くなって画像不良を起こす。
【００１３】
しかしながら本発明のように、磁性粒子として、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て八面体の各頂点および稜線が曲面状であり、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粒子を用いると、各頂点および稜線がいずれも曲面状であるため、現像剤担持体に傷を付けることが無い。また、各頂点および稜線がいずれも曲面状ではあるものの、磁性粒子に凸形状があるから、例え現像槽や現像剤担持体等によってストレスが付与されても、トナー樹脂から外れてしまうということが少ないから、それによって現像剤担持体を傷つけるということがなく、長期にわたって高品質画像を提供することを可能とする画像形成装置における現像装置を提供することができる。
【００１４】
そして、前記シール部材が、前記現像スリーブとの円周方向対向面に、Ｎ、Ｓ極が交互に着磁された磁性体とすることで、現像スリーブから磁気シールに向かって立つ磁性１成分現像剤の磁気穂が密となり、磁性１成分現像剤の現像領域外への流出を確実に防止することができる。
【００１５】
また、前記シール部材が、前記現像スリーブとの円周方向対向面に設けられた磁性体とすることで、この磁性体のシール部材が現像剤担持体内部に設けられた磁石の磁力を収束させることができ、簡単な構成で磁性１成分現像剤の現像領域外への流出を確実に防止することができる。
【００１６】
そして、前記磁性粒子の平均粒子径が、０．０５〜０．３０μｍであり、前記磁性粒子が、前記磁性１成分現像剤の１００質量部に対して３５〜６０質量部内包されていることが本発明の好適な実施形態である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、現像剤担持体の両端部における現像剤の現像領域外流出を磁気シールにより防止しても、現像剤担持体表面に傷を付けることが防止でき、また、磁性粒子がトナーから離脱することもないから、長期にわたって高品質画像を提供することを可能とする、画像形成装置における現像装置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】
【００１８】
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。
【００１９】
最初に図５を用い、本発明になる現像装置を有する画像形成装置の一例について簡単に説明する。この図５は画像形成装置の概略断面図であり、この画像形成装置は、静電潜像を形成する像担持体たる感光体３０と、感光体３０上を均一に帯電させるコロトロンやスコロトロンなどの帯電装置３１と、画像を感光体３０上に露光する露光装置３２と、露光により感光体３０上に形成された静電潜像を現像してトナー像とする現像装置１０と、当該トナー像を記録体に転写する転写装置３３と、転写されずに感光体３０上に残ったトナーをクリーニングするクリーニング装置３４と、感光体３０上に残った電荷を除電する除電装置３５と、この他に、図示はしていないが、記録体上に転写されたトナー像を定着する定着手段とを備える。
【００２０】
画像形成を行うときは、感光体３０上を帯電装置３１で一様に帯電した後露光装置３２によって露光が行われ、静電潜像が形成される。その静電潜像は、現像装置１０により、例えば、磁性１成分ジャンピング現像によって現像され、トナー像となる。現像装置１０は、磁性トナーの薄層が形成される現像剤担持体（現像スリーブ）１１上の薄層と、感光体３０とが接触しないように間隙を保持して対峙させた状態で、薄層から感光体３０上の潜像にトナーを飛翔させてトナー像に顕像化する。
【００２１】
転写装置３３は、トナーと逆極性の転写電圧を印加することにより、感光体３０上のトナー像を記録媒体などの記録体上に引き寄せて転写させる。その後、記録媒体上のトナー像を図示していない定着装置で定着し、記録媒体は画像形成装置外に排紙する。そして転写されずに感光体３０上に残ったトナーは、クリーニング装置３４でクリーニングされ、感光体３０上に残った電荷は除電装置３５によって除電される。
【００２２】
このように構成した画像形成装置において、現像装置１０は図３（Ａ）にその一例の概略を示したように、現像槽１４の中の現像剤（図示せず）を攪拌する攪拌部材１２、１３と、内部に磁石１９が配されて現像剤の薄層を担持する現像スリーブ１１からなる現像剤担持体と、現像スリーブ１１上のトナー層を所定厚さとする層厚規制部材１５とが設けられている。そして現像装置１０は、現像スリーブ１１上に担持したトナーの薄層と感光体３０とが接触せずに近接するよう画像形成装置内に配されている。
【００２３】
図３（Ｂ）に示したように現像スリーブ１１に対向して設けられた層厚規制部材１５は、一例としてＳＵＳなどの板状部材で構成され、現像スリーブ１１上のトナー薄層の粗密を低減するため、矢印２０で示した現像スリーブ１１における回転方向上流側に、磁極ＳＢを有するブレードマグネット１８が取り付けられ、さらに現像スリーブ１１との対向部には、薄肉エッジ部１５１が形成されている。
【００２４】
一方現像スリーブ１１内部には、一例として図３（Ｂ）に示したように、層厚規制部材１５に設けたブレードマグネット１８に略対向する位置にピーク磁力が来るようブレード極Ｓ１が、感光体３０と略対面する位置にピーク磁力が来るよう現像極Ｎ１が設けられ、ブレード極Ｓ１における現像スリーブ１１の矢印２０で示した回転方向上流側にはＮ２極が、現像極Ｎ１の現像スリーブ１１の回転方向下流側にはＳ２極が設けられている。なお、これら各磁極間の角度は、一例として層厚規制部材１５の位置からの角度を図示したように、現像極Ｎ１が層厚規制部材１５から１０９°、Ｓ２極が現像極Ｎ１から７４°、Ｎ２極がＳ２極から７３°、ブレード極Ｓ１がＮ２極から１００°の位置となっている。
【００２５】
このように層厚規制部材１５を構成することで、層厚規制部材１５の薄肉エッジ部１５１は厚みが薄いために磁極ＳＢによる磁力が集中して強い磁力となるが、このように強い磁力がブレード先端から現像スリーブ１１に渡ることで、層厚規制部材１５と現像スリーブ１１間におけるトナー層の乱れがなくなる。また、薄肉エッジ部１５１の肉厚が薄いことによって、現像スリーブ１１上のトナーが層厚規制部材１５と現像スリーブ１１間を通過する距離が短くなり、目詰まりを生じ難くなるから層厚規制部材１５と現像スリーブ１１間の距離ｄ１をあまり広くとる必要がなくなり、トナー層厚が厚くなることによる層乱れをも防止することが可能となる。
【００２６】
図１は、現像装置１０における現像剤担持体を構成する現像スリーブ１１と層厚規制部材１５、及び現像スリーブ１１の両端部に設けられた磁気シール１６の配置関係を示した図である。現像スリーブ１１は、前記図３（Ｂ）で説明したように、その表面から一定間隔ｄ１を置いて層厚規制部材１５が設けられ、その両端を、現像装置１０の筐体に設けられた軸受部１７によって回転可能に保持されている。また、この両端部には、現像スリーブ１１から一定の間隔を保ち、現像スリーブ１１との対向面に所定の磁極パターンでＮＳ極が着磁された磁性体からなる磁気シール１６が設けられ、現像スリーブ１１における両端部からトナーが現像領域外へ流出することを防止している。
【００２７】
図２は、現像装置１０を構成する現像剤担持体１１と磁気シール１６との関係を示した図であり、（Ａ）は現像剤担持体１１の表面状態と内部に収容された磁石１９、及び磁気シール１６の位置関係を示した図で、ここでは簡単のため、現像剤担持体１１の一端側のみを示している。（Ｂ）は現像剤担持体１１内部の磁石１９における磁極と磁気シール１６、及び層厚規制部材１５の配置関係を示した断面図、（Ｃ）は磁気シール１６の磁極パターンの一例を示した図である。
【００２８】
現像剤担持体を構成する現像スリーブ１１は、ＳＵＳ、アルミ等で構成され、その現像領域の表面はブラスト処理面１１１となっている。そしてこの現像スリーブ１１内に収容されている磁石１９は、その端部が、ブラスト処理面１１１を越えて磁気シール１６に対応する位置まで設けられている。
【００２９】
磁気シール１６は図２（Ｂ）に示したように、現像スリーブ１１から所定間隔ｄ２を保ちながら、現像装置１０における現像剤攪拌部材１２側（図３参照）を層厚規制部材１５から約半周、すなわち、現像スリーブ１１内に設けられたブレード極Ｓ１からＳ２極までの半周を、現像スリーブ１１との円周方向対向面にＮ、Ｓ極が交互に着磁された磁性体でシールするように設けられている。
【００３０】
この磁気シール１６の一例の詳細を示したのが図２（Ｃ）である。磁気シール１６は、層厚規制部材１５側に取り付け部１６１を有し、その取り付け部１６１の層厚規制部材１５側が平坦部となっていて、層厚規制部材１５に図２（Ｂ）に示したように固定できるようになっている。そしてその平坦部から略７°の位置にＳ極１２が設けられ、さらにＳ極１２から、約１１°〜１４°の間隔でＮ極、Ｓ極が交互に、Ｎ極１１、Ｓ極１０、……としてＮ極１までが配してある。この磁石の材料としては、磁力が必要分維持できるものであれば等方性、異方性を問わず、例えばＮｄ−Ｆｅ−Ｂ（ネオジウム）、Ｓｍ−Ｃｏ（サマリウム）、ＢａＯ６ＦｅＯ（フェライト）等を使うことができる。
【００３１】
このように、磁気シール１６としてＮ、Ｓ極を密に配することで、現像スリーブ１１からこの磁気シール１６に向かって立つ磁性１成分現像剤の磁気穂が密となり、磁性１成分現像剤の現像領域外への流出を確実に防止することができる。
【００３２】
なお、以上の説明では、磁気シール１６として磁力をもったシール部材の場合を例に説明したが、磁力を持たずに単なる磁性体（以下、磁性シールと称する）としても良い。この場合、図２において１６で示した磁気シールが磁性シールとなり、シール部材が磁力を持たないこと以外は同様の構成となる。磁性シールは、現像剤担持体１１内部の磁石の磁力を収束させることで、現像剤担持体内部磁石と磁気シール間にトナー層を形成させるため、現像剤担持体１１内部の磁石の磁力を８０ｍＴ〜１００ｍＴとすればよい。
【００３３】
次に本発明の概要を説明すると、本発明においては、このように構成した現像装置１０に用いる磁性１成分現像剤として、バインダ樹脂中に、図４（ｄ）に示したように、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て八面体の各頂点および稜線が曲面状であり、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粒子（以下、このような磁性粒子を「丸八面体」の磁性粒子と称する）を分散させたトナーを用いる。
【００３４】
このように現像剤担持体１１の両端部におけるトナーの現像領域外への流出を、磁気シール１６によって防止するようにした場合、前記した現像剤担持体１１の傷の発生要因のひとつに、トナーに含まれる磁性粒子の形状が挙げられる。すなわち、現像剤担持体１１と磁気シール１６との間には、現像剤担持体１１の内部に設けられた磁石１９と磁気シール１６に設けられた磁極との間に磁性１成分現像剤の穂が立ち、これが現像剤担持体１１の外周面と磁気シール１６の表面との隙間を埋めることでトナーが現像領域外に流出するのを防止しているが、このトナーに内添されている磁性粒子の外形に、鋭角の部分があるとその鋭角部が現像剤担持体をえぐってしまうことで傷が生じる。
【００３５】
逆にこういった傷が生じないよう、磁性粒子として球状の磁性粒子を用いた場合、今度は磁性粒子に凸形状がないためトナー樹脂に対して引っ掛かる事ができず、現像槽１４や現像剤担持体１１等によりトナー樹脂にストレスが付与されると、磁性粒子がトナー樹脂から外れてしまう。そして、このようにして脱離した磁性粒子は、現像スリーブ１１に対して接触できる表面積が増えるため、現像スリーブ１１を摩擦させる回数を増大させることになって現像スリーブ傷を誘発させる。
【００３６】
そのため、現像剤を構成するバインダ樹脂中に、丸八面体の磁性粒子を分散させてトナーを構成することで、磁性粒子における各頂点および稜線がいずれも曲面状であるため、現像剤担持体１１に傷を付けることが無くなる。
【００３７】
また、各頂点および稜線がいずれも曲面状ではあるものの、磁性粒子に凸形状があるから、例え現像槽１４や現像剤担持体１１等によって現像剤にストレスが付与されても、トナー樹脂から外れてしまうということが少ないから、それによって現像剤担持体１１を傷つけるということがなく、長期にわたって高品質画像を提供することを可能とする画像形成装置における現像装置を提供することができる。
【００３８】
なお、磁性現像剤に一般的に用いられる磁性粒子としては、図４（ａ）に示した市販の球状フェライト（球）や、図４（ｂ）に示した尖った頂点や稜線が存在する一般的な六面体フェライト、および図４（ｃ）に示した尖った頂点や稜線が存在する一般的な八面体フェライトが存在する。また、上記尖った頂点や稜線が存在する一般的な八面体フェライト（ｃ）や、尖った頂点や稜線が存在する一般的な六面体フェライト（ｂ）を生成する際の酸化反応時のｐＨを制御することで、八面体や六面体フェライトの尖った頂点を面取りしたフェライト等もある。
【００３９】
以下、本発明で用いる磁性１成分現像剤について説明するが、磁性一成分トナーは前記したバインダ樹脂や磁性粒子以外に、帯電レベルや帯電立ち上がり特性を向上させるための電荷制御剤、定着性やオフセット性を向上させるためのワックスなどを含ませて作成される。
【００４０】
まず磁性粒子であるが、この磁性粒子の材料としては、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粒子が好ましい。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、磁性粒子としては、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種または２種以上の元素を含むマグネタイトによって形成した磁性粒子を用いるのが好ましい。
【００４１】
磁性粒子は、平均粒子径が０．０５〜０．３０μｍであるのが好ましい。平均粒子径が０．０５μｍ未満及び０．３０μｍを超える磁性粒子は、トナーにおける結着樹脂中の磁性粒子の分散が極度に悪くなり、トナーからの磁性粒子脱落なども起きる。その結果、帯電量不良を招き、画像濃度の低下やカブリの発生といった画像特性不良が発生する。磁性粒子の平均粒子径は、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個の磁性粒子について測定したマーチン径（円相当径）の平均値である。
【００４２】
これらの磁性粒子は、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。より具体的には、例えば、シランカップリング剤としては、ヘキサメチルジシラザン、トリメチルシラン、トリメチルクロルシラン、トリメチルエトキシシラン、ジメチルジクロルシラン、メチルトリクロルシラン、アリルジメチルクロルシラン、アリルフェニルジクロルシラン、ベンジルジメチルクロルシラン、ブロムメチルジメチルクロルシラン、α−クロルエチルトリクロルシラン、β−クロルエチルトリクロルシラン、クロルメチルジメチルクロルシラン、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、及び１分子当たり２〜１２個のシロキサン単位を有し、且つ末端に位置する単位に各々１個当てのケイ素原子に結合した水酸基が含有されたジメチルポリシロキサン等が挙げられる。
【００４３】
磁性一成分トナーにおける磁性粒子の割合は、トナー全体を１００質量部とした場合、３５〜６０質量部であるのが好ましく、特に４０〜６０質量部であることがさらに好ましい。この範囲よりも多量の磁性粒子を用いると、現像剤担持体１１の表面に磁性トナーの薄層を保持する効果が強くなり過ぎるため、画像濃度の耐久性が悪くなって画像濃度が低下するおそれがあり、さらに、相対的にバインダ樹脂の割合が低下するため、磁性トナーによる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。また、この範囲より少量の場合、現像剤担持体１１に内蔵した磁石１９の磁力により、当該現像剤担持体１１の表面に磁性トナーの薄層を保持する効果が低下するため、特に画像形成を繰り返した際に地カブリが発生するおそれがある。
【００４４】
次にバインダ樹脂（結着樹脂）であるが、本発明におけるトナーに使用するバインダ樹脂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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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１１０〜１５０℃であることが好ましく、より好ましくは１２０〜１４０℃である。
【００４８】
また、バインダ樹脂は、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、トナーのバインダ樹脂として、熱可塑性樹脂を１００質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。
【００４９】
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て保存安定性が低下してしまう。また、樹脂強度が低いために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、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、常湿下にて測定し、得られた吸熱曲線よりガラス転移点を求めることができる。
【００５０】
電荷制御剤は、磁性トナーの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ことができる。
【００５１】
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。
【００５２】
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ー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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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質量部、好ましくは０．５〜８．０質量部、最も好ましくは０．５〜７．０質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、画像濃度が低くなったり、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。
【００５６】
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（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。
【００５７】
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質量部としたとき、トナー中に１〜５質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り、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。
【実施例】
【００５８】
以上が本発明になる磁性１成分トナーを構成するのに適当な材料の紹介であるが、前記した本発明の課題、すなわち、現像剤担持体の両端部におけるトナーの現像領域外への流出を、磁気シールによって防止するようにした画像形成装置における現像装置において、磁気シール部に発生する現像スリーブの傷を防ぎ、それによるトナーリングの成長を抑制して、安定した画像品質を維持できるようにした画像形成装置における現像装置を提供すること、を実現するためには、これらの構成材料をどのように配分するのが適当か、を調べる必要がある。そのため、種々の形状、粒子径の磁性粒子を用意し、配合割合を変えて実験を行った。以下、その実験を行うために用意した現像剤と使用した画像形成装置について説明する。
【００５９】
最初に実験に用いたトナーについて説明する。まずバインダ樹脂であるが、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質量部を入れて窒素気流下で、スチレン８４５質量部、アクリル酸ｎ−ブチル１５５質量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）８．５質量部とキシレン１２５質量部の混合溶液を用い、１７０℃で３時間かけて滴下した後、１７０℃で１時間反応させて重合を完了した。その後、脱溶剤してスチレンアクリル系のバインダ樹脂を得た。
【００６０】
次に磁性粒子であるが、まず、１．５ｍｏｌ／リットルのＦｅ２＋を含む硫酸第一鉄塩水溶液２６．７リットルを、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２５．９リットル（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（懸濁液Ａ）を生成する。
【００６１】
そして、上記懸濁液Ａに水可溶性のケイ酸亜鉛をＦｅに対して１．１原子％の割合で加え、この懸濁液の液温を９０℃に維持しながら、毎分１００リットルの空気を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。そして、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１００リットルの空気を５０分間に亘って吹き込み、懸濁液中にマグネタイト粒子を生成させる。
【００６２】
この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１００リットルの空気を２０分間に亘って吹き込み、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した。このようにすることにより、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、Ｆｅに対して、１．１原子％のＺｎを含むマグネタイト粒子（個数平均粒子径が０．２０μｍ）からなる丸八面体の磁性粒子が合成される。なお、平均粒径は、透過型電子顕微鏡（日本電子（株）製のＪＳＭ−８８０）により撮影した磁性粒子の写真（倍率１万倍）を４倍に拡大し、３００個についてマーチン径により求めたものである。
【００６３】
また、磁性粒子の粒子径は、酸化反応時のＦｅ濃度、酸化反応時の空気吹き込み量によって調整することができる。そのため、図６の「磁性紛形状」として示した欄に、「８−丸」と記された実施例１乃至７、比較例６乃至９の丸八面体磁性粒子を、「磁性紛粒子径」と記した欄に記された粒子径となるよう作成した。
【００６４】
一方これとは別に、図６の「磁性粒子形状」として示した欄に、「８−角」と表記された比較例１の尖った頂点や稜線が存在する一般的な八面体フェライト、「８−面」と表記された尖った頂点や稜線が存在する一般的な八面体フェライトにおける尖った頂点を面取りした比較例２のフェライト、「立−角」と表記された尖った頂点や稜線が存在する比較例３の一般的な六面体フェライト、「立−面」表記された尖った頂点や稜線が存在する一般的な六面体における尖った頂点を面取りした比較例４のフェライト、「球」と表記された比較例５の市販の球状フェライトなどを「磁性粒子粒子径」と記した欄に記された粒子径で用意した。なお、上記「８−面」や「立−面」の尖った頂点を面取りしたフェライトは、一般的な八面体フェライトや六面体フェライトを生成する際の酸化反応時のｐＨを制御することで作成できる。
【００６５】
そして、帯電制御剤として４級アンモニウム塩（ボントロンP−５１、オリエント化学製）を３重量部、ワックスとしてフィッシャートロプシュワックス（Ｈ１、サゾール社製）を３重量部、磁性粒子として、前記した製造方法で作成した図６に実施例１から７、比較例１から９として示した粒子径、重量部の磁性粒子をヘンシェルミキサー等のかく拌混合機を用いて混合し、２軸押出機を用いて混練して冷却した後、ハンマーミルを用いて粗粉砕した。次いで機械式粉砕機を用いて微粉砕した後、気流式分級機を用いて分級して、体積基準の中心粒子径が８．０μmである磁性トナーを作製した。
【００６６】
そしてこのトナー粒子１００重量部にシリカ（日本アエロジル工業社製、ＲＡ−２００Ｈ）１．０重量部、酸化チタン（チタン工業社製、ＥＣ−１００）２．０重量部とを加え、ヘンシェルミキサーを用いて混合して、図６に実施例１から７、比較例１から９として示したトナーを作製した。なお、作製したトナーの体積平均粒径および重量平均粒径は、コールタマルチサイザー（コールター社製）を用い、１００μmのアパチャーチューブで測定を行った。
【００６７】
なお、この図６に示した表に於いて、「磁性粒子形状」の欄に示した「８−丸」は、前記したように丸八面体の磁性粒子、「８−角」は尖った頂点や稜線が存在する一般的な八面体フェライト、「８−面」は八面体フェライトの尖った頂点を面取りしたフェライト、「立−角」は尖った頂点や稜線が存在する一般的な六面体フェライト、「立−面」は六面体フェライトの尖った頂点を面取りしたフェライト、「球」は市販の球状フェライトである。
【００６８】
そしてこれらの実施例１から７、比較例１から９として記した磁性粒子を用いて作成したトナーを用い、アモルファスシリコン感光体を配した、京セラミタ製の磁性１成分ジャンピング現像方式ページプリンタＦＳ−３８３０で３０万枚の画像形成を行ない、現像スリーブ１１への傷が生じるかどうかを実験した。この画像形成装置における現像装置は、前記図３（Ａ）、（Ｂ）で説明したような構造を有し、それぞれのスペックは以下の通りである。
【００６９】
現像スリーブ１１は、２０φのＳＵＳ３１５を用いて回転速度３３０ｒｐｍで使用し、内蔵磁石１９を構成する各磁石のピーク磁力は、現像極Ｎ１が約８０ｍＴ、ブレード極Ｓ１が約８４．５ｍＴ、Ｎ２極が約８０ｍＴ、Ｓ２極が約７９ｍＴとした。層厚規制部材１５は、厚さ２ｍｍのＳＵＳ４３０を用い、薄肉エッジ部１５１は約０．５ｍｍとして現像スリーブ１１と層厚規制部材１５の間隔を０．３ｍｍとした。この層厚規制部材１５に取り付けたブレードマグネット１８は、現像スリーブ１１側がＳ極となる４５ｍＴのラバー磁石を使用し、層厚規制部材１５の先端から約１ｍｍの位置に取り付けた。磁気シール１６は、図２（Ｃ）に示した１２極を有する等方性ネオジウム磁石を使用し、表面磁力１５００ｍＴとして現像スリーブ１１との間隔は、０．４±０．２ｍｍとした。
【００７０】
図７は、この現像装置を有する画像形成装置を用いて１０万枚、２０万枚、３０万枚の画像形成を行った時の現像スリーブ１１の傷の有無を確認した表である。
【００７１】
まず、尖った頂点や稜線が存在する一般的な八面体フェライト「８−角」を磁性粒子として用いた比較例１と、尖った頂点や稜線が存在する一般的な六面体フェライト「立−角」を磁性粒子として用いた比較例３とは、印刷開始から１０万枚（１００ｋ時点）で現像スリーブ１１上に筋が見られたため、画像形成を中止した。これは、磁性粒子形状に鋭角な凸が存在するため、現像スリーブ１１の磨耗に貢献してしまったと考えられる。
【００７２】
次に、八面体フェライトの尖った頂点を面取りしたフェライト「８−面」を磁性粒子として用いた比較例２は、１０万枚（１００ｋ時点）までは特に傷の発生はなかったが、１０万枚（１００ｋ時点）を越えて２０万枚（２００ｋ時点）までの間に現像スリーブ１１に傷が発生した。また、六面体フェライトの尖った頂点を面取りしたフェライト「立−面」を磁性粒子として用いた比較例４は、２０万枚（２００ｋ時点）までは特に傷の発生はなかったが、２０万枚（２００ｋ時点）を越えて３０万枚（３００ｋ時点）までの間に現像スリーブ１１に傷が発生した。
【００７３】
これら比較例２、比較例４が比較例１、比較例３に比べてスリーブ１１の傷発生が遅くなっているのは、比較例２、比較例４の磁性粒子はその頂部の鋭角部が面取りされ、比較例１、比較例３ほど鋭角でないため、現像スリーブ１１に対する磨耗を少なくしていると考えられる。
【００７４】
そして、市販の球状フェライト「球」を磁性粒子として用いた比較例５は、１０万枚（１００ｋ時点）時点で現像スリーブ１１に傷の発生が見られた。この比較例５では、磁性粒子が球形であるため六面体や八面体のように鋭角部が無く、その鋭角部による傷の発生は生じない。しかし逆に凸部がないため、現像槽１４と現像スリーブ１１においてトナー樹脂に付与されるストレスによって磁性粒子がトナー樹脂に対して引っ掛かる事ができず、トナー樹脂から外れてトナー樹脂からの脱離も促進されてしまう。このように脱離した磁性粒子は、現像スリーブ１１に対して接触できる表面積が増えるため、摩擦に寄与する回数を増大させることになり、現像スリーブ傷を誘発させる。なお、この比較例５の１０万枚（１００ｋ時点）時点における「＊１」は、薄層形成不良が発生したことを示しているが、これは磁性粒子の脱離したトナーが過帯電を起こすために生じたものと考えられる。
【００７５】
また、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て八面体の各頂点および稜線が曲面状であり、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粒子「８−丸」を用いてはいるが、磁性粒子の粒子径が０．０４μｍと非常に小さい比較例６、逆に磁性粒子の粒子径が０．３５μｍと非常に大きい比較例７、磁性粒子の添加量が３０重量部と少ない比較例８、逆に磁性粒子の添加量が６５重量部と多すぎる比較例９では、以下のような画像欠陥が発生した。
【００７６】
まず比較例６における「＊２」は、ランダム黒点が発生したことを示しているが、この比較例６では磁性粒子の粒子径が小さいために比表面積が増加し、リークサイトが増えて放電が促進されるためにトナー帯電量不足となり、ランダム黒点が発生したものと考えられる。また、比表面積の増加によって現像スリーブ１１との接触機会も増加し、現像スリーブ１１の磨耗を促進してしまっている。
【００７７】
比較例７における「＊３」は、ランダム黒点の発生、トナー過帯電による薄層形成不良の発生を示しており、更に、トナー過帯電による画像濃度低下やカブリ悪化を招いていることを示している。これは、磁性粒子の粒子径が大きいため、比表面積が減少してリークサイトが減り、トナーが過帯電となって帯電凝集によってこれらランダム黒点の発生、トナー過帯電による薄層形成不良の発生、トナー過帯電による画像濃度低下やカブリ悪化を招いたものと考えられる。
【００７８】
比較例８における「＊４」は、画像形成中に薄層形成不良が発生し、評価を中止したことを示している。これは、磁性粒子の添加量が少ないため、リークサイトが減少してトナーの過帯電傾向が強まったためと考えられる。更に、トナー過帯電の影響により、帯電凝集によりランダム黒点の発生が発生し、また、画像濃度低下やカブリの悪化も招いている。
【００７９】
比較例９における「＊５」は、現像スリーブ１１の磨耗を促進して傷が発生し、ランダム黒点も引き起こされたことを示している。これは、磁性粒子の添加量が多いため、リークサイトが増えてトナーが帯電量不足となり、ランダム黒点も引き起こしたと考えられ、また、磁性粒子の存在が多いことで、現像スリーブ１１との接触機会が増加して傷が発生したものと考えられる。
【００８０】
それに対し、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て八面体の各頂点および稜線が曲面状であり、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粒子「８−丸」を用い、その粒子径を０．２μｍとして添加量を４５質量部とした実施例１、添加量を変えずに粒子径を０．１２μｍとした実施例２、同じく０．２５μｍとした実施例３、粒子径を実施例１と同じく０．２μｍとして添加量を４０質量部とした実施例４、同じく５５質量部とした実施例５、同じく４５質量部とした実施例６、同じく４５質量部とした実施例７では、３０万枚（３００ｋ時点）の画像形成に於いても現像スリーブ１１への傷は発生せず、この結果から、磁性粒子の形状が現像スリーブ１１への傷の発生に大きく係わっていることがわかった。
【００８１】
以上の結果から、磁性１成分現像剤を用いる前記図３に示した現像装置において、図２に示したような磁気シールにより現像剤の現像領域外への流出を防止しても、磁性粒子として、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て八面体の各頂点および稜線が曲面状であり、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粒子「８−丸」を用い、その平均粒子径が０．０５〜０．３０μｍの間で、トナーへの添加量がトナー１００質量部に対して３５〜６０質量部であれば、現像スリーブ１１への傷を生じることなく、高品質の画像を長期にわたり提供することができる現像装置とすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明によれば、磁気シールにより現像剤担持体の両端部におけるトナーの現像領域外流出を防止した現像装置においても、現像剤担持体表面に傷を付けることが防止でき、長期にわたって高品質画像を提供することを可能とする、画像形成装置における現像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明になる画像形成装置における現像装置を構成する現像剤担持体と層厚規制部材、及び現像剤担持体端部の磁気シールの配置関係を示した図である。
【図２】本発明になる画像形成装置における現像装置を構成する現像剤担持体と磁気シールとの関係を示した図で、（Ａ）は現像剤担持体表面の状態と内部に収容された磁石、及び磁気シールの位置関係を示した図、（Ｂ）は現像剤担持体内部の磁石配置状態と層厚規制部材の関係、及び磁気シールの配置関係を示した断面図、（Ｃ）は磁気シールの磁極パターンの一例を示した図である。
【図３】（Ａ）は本発明になる画像形成装置における現像装置の構成を示した断面図、（Ｂ）は現像剤担持体内部に設けられた磁石の配置状況と層厚規制部材との関係を示した図である。
【図４】トナーに内添させる磁性粒子の形状を示す図であり、（ａ）は球状、（ｂ）は六面体、（ｃ）は八面体、（ｄ）は丸八面体を示す図である。
【図５】本発明になる現像装置を有する画像形成装置の一例の概略断面図である。
【図６】現像スリーブへの傷が生じるかどうかの実験に用いた現像剤に内包させた磁性粒子の一覧である。
【図７】現像スリーブへの傷が生じるかどうかの実験結果を示した表である。
【符号の説明】
【００８４】
１  丸八面体磁性粒子
１ａ  稜線
１ｂ  頂点
２  八面体
１０  現像装置
１１  現像スリーブ（現像剤担持体）
１１１  ブラスト処理面
１２、１３  現像剤攪拌部材
１４  現像槽
１５  層厚規制部材
１５１  薄肉エッジ部
１６  磁気シール
１６１  取り付け部
１６２  シール用マグネット間隔
１７  軸受部
１８  ブレードマグネット
１９  内蔵磁石
２０  回転方向矢印
【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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【図６】
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【図７】
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