(57)【要約】【課題】アモルファスシリコン感光体と現像スリーブの材質がＳＵＳからなる現像装置を用い、これにストレスに強いトナーを組み合わせて、不均一な薄層形成、低電位現像によるかぶり、そしてアモルファスシリコン感光体へのトナー成分の付着などの問題点を解決し、画像不具合が無く、かつ長期にわたり使用が可能な画像形成方法を提供することにある。【解決手段】現像スリーブ１２ａは、十点平均表面粗さＲｚが４．０〜７．０μｍであり、該現像スリーブ１２ａの薄層規制ブレード１２ｂと対向する位置にある磁極が７５０〜１１００ガウスの磁力（Ｓ２）を有し、かつ前記薄層規制ブレード１２ｂの磁力（Ｂｍａｇ）が１００≦Ｓ２−Ｂｍａｇ≦４００の関係を満たしており、使用するトナーは、結着樹脂が環状オレフィン共重合体樹脂からなり、３．６０〜５．６５ｅｍｕ／ｇの残留磁化を有する磁性トナーである。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電荷像担持体上に形成された静電荷潜像を、現像スリーブ上に薄層で形成されたトナーにより現像してトナー像を形成する現像工程を少なくとも有する画像形成方法であって、前記静電荷像担持体はアモルファスシリコンからなり、前記現像スリーブは、十点平均表面粗さＲｚが４．０〜７．０μｍであり、該現像スリーブの薄層規制ブレードと対向する位置にある磁極が７５０〜１１００ガウスの磁力（Ｓ２）を有し、かつ前記薄層規制ブレードの磁力（Ｂｍａｇ）が１００≦Ｓ２−Ｂｍａｇ≦４００の関係を満たしており、使用するトナーは、結着樹脂が環状オレフィン共重合体樹脂からなり、１キロエルステッドの磁場において３．６０〜５．６５ｅｍｕ／ｇの残留磁化を有する磁性トナーであることを特徴とする画像形成方法。
【請求項２】
前記現像スリーブは、その表面がステンレス鋼（ＳＵＳ）からなることを特徴とする請求項１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、静電記録方式を用いた複写機、プリンタ、ファックスの分野に利用される画像形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、電子写真法を利用した複写機、プリンタなどにおいて、静電荷像担持体（以下、感光体ともいう。）に形成された静電荷像を可視化するために各種現像方式が用いられている。その中の１つとして１成分現像方式がある。１成分現像方式は、現像装置の構成が簡易であり小型化が容易であるが、その反面、現像装置の寿命という面で不利な部分が多い。
【０００３】
そこで、現像装置の寿命を延ばすために、特許文献１では現像スリーブにステンレス鋼（ＳＵＳ）を使用することを提案している。ＳＵＳは耐摩耗性に優れ、寿命を延ばすためには有効な手段であるが、現像スリーブ表面の粗さや、使用するトナーによっては均一なトナー薄層が形成されにくい等の問題を生じる場合がある。
【０００４】
また、現像装置の寿命を延ばす試みは現像スリーブだけではなく、組み合わされるトナーや、現像装置で使用される感光体ドラムについても検討がなされている。その中には、アモルファスシリコンドラムと組み合わせて使用するトナーに対して、その強度を持たせるため、トナーに用いる結着樹脂についての検討等がなされている。しかしながら、アモルファスシリコンドラムは比較的低めの表面電位で使用され、特に、低濃度印字が繰り返し行われるような環境下ではトナーにストレスがかかり、そのためトナー微粉が発生し、かぶりの発生や、感光体表面にトナー成分の付着等が起こりやすくなり、高濃度画像などにおいては白点、濃度低下などの画像に影響を与えるといった問題がある。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−５５０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、アモルファスシリコン感光体と現像スリーブの材質がＳＵＳからなる現像装置を用い、これにストレスに強いトナーを組み合わせて、不均一な薄層形成、低電位現像によるかぶり、そしてアモルファスシリコン感光体へのトナー成分の付着などの問題点を解決し、画像不具合が無く、かつ長期にわたり使用が可能な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】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、感光体がアモルファスシリコンからなり、表面がＳＵＳからなる現像スリーブが所定の大きさの磁力を有し、かつ現像スリーブと薄層規制ブレードの磁力の大きさの差が所定の関係を有することにより、長期にわたり高画質、高耐久性に優れた現像形成方法を提供できることを見出して、本発明を完成させるに至った。
すなわち、本発明の画像形成方法は、以下の構成を有する。
【０００８】
（１）静電荷像担持体上に形成された静電荷潜像を、現像スリーブ上に薄層で形成されたトナーにより現像してトナー像を形成する現像工程を少なくとも有する画像形成方法であって、前記静電荷像担持体はアモルファスシリコンからなり、前記現像スリーブは、十点平均表面粗さＲｚが４．０〜７．０μｍであり、該現像スリーブの薄層規制ブレードと対向する位置にある磁極が７５０〜１１００ガウスの磁力（Ｓ２）を有し、かつ前記薄層規制ブレードの磁力（Ｂｍａｇ）が１００≦Ｓ２−Ｂｍａｇ≦４００の関係を満たしており、使用するトナーは、結着樹脂が環状オレフィン共重合体樹脂からなり、１キロエルステッドの磁場において３．６０〜５．６５ｅｍｕ／ｇの残留磁化を有する磁性トナーであることを特徴とする画像形成方法。
（２）前記現像スリーブは、その表面がステンレス鋼（ＳＵＳ）からな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】
【０００９】
本発明によれば、耐摩耗性に優れるアモルファスシリコン感光体とＳＵＳで表面が構成される現像スリーブとを組み合わせた画像形成方法を用い、現像スリーブ側の磁力と、薄層規制ブレードとの磁力の差を所定の範囲内に設定することにより、均一なトナー薄層を形成することができ、画像不具合なく長期にわたり使用が可能となる。また、使用するトナーは、所定の残留磁化をもつ磁性トナーであり、さらにストレスに対して有利なＣＯＣ樹脂を使用するため、微粉等の発生を抑制するとともに、かぶりなどの画像不具合を抑制することができ、耐久性に優れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に、本発明に係る画像形成方法について詳細に説明をする。図１は本発明にかかる画像形成装置の概略構成を示す図である。本発明に係る画像形成方法は、静電荷像担持体１０と対向配置された回転自在な現像スリーブ１２ａを用いて、前記現像スリーブ１２ａの回転によりトナーを搬送し、薄層規制ブレード１２ｂと現像スリーブ１２ａとの間を通過させることにより、現像スリーブ１２ａ表面にトナー薄層を形成し、静電荷像担持体１０上に静電潜像を現像する磁性１成分現像ジャンピング方式であり、前記静電荷像担持体１０はアモルファスシリコンからなり、前記現像スリーブ１２ａの十点平均表面粗さＲｚが４．０〜７．０μｍである現像装置を用いる。そして、前記現像スリーブ１２ａの薄層規制ブレード１２ｂと対向する位置にある磁極は７５０〜１１００ガウスの磁力（Ｓ２）を有し、磁力を有する薄層規制ブレード１２ｂの磁力（Ｂｍａｇ）が１００≦Ｓ２−Ｂｍａｇ≦４００の関係を満たしている。上記範囲内の条件であれば、現像スリーブ１２ａ上に良好なトナー薄層を形成することができ、長期使用においても画像濃度の低下やかぶり等の画像不具合を抑制できる。
【００１１】
前記現像スリーブ１２ａの磁力が７５０ガウス未満であると、トナーの帯電性が弱くなりかぶりにつながる。また、１１００ガウスを超えると、磁気拘束力が強まりトナーが現像スリーブ１２ａ表面に強く引きつけられるため、現像されにくくなり画像濃度の低下をもたらす。
また、前記現像スリーブ１２ａの磁力と薄層規制ブレード１２ｂの磁力の差（Ｓ２−Ｂｍａｇ）が１００未満の場合、トナー薄層が薄くなり、このため画像濃度が低下し、また４００を超えると帯電過剰となり帯電性が悪化し、かぶりが発生するので好ましくない。
【００１２】
また、使用するトナーは、結着樹脂に環状オレフィン共重合体（以下で、ＣＯＣともいう。）樹脂を使用した磁性トナーで、１キロエルステッドの磁場において３．６０〜５．６５ｅｍｕ／ｇの残留磁化を有する。結着樹脂にＣＯＣ樹脂を用いることにより、トナーの強度が高まり、トナー微粉の発生も抑制され、耐久性が向上する。またトナーの残留磁化は、３．６０ｅｍｕ／ｇ未満であると、磁気拘束力が弱くなるため長期使用においてトナー薄層の形成が安定せず、かぶりの増加につながり、また５．６５ｅｍｕ／ｇを超えると、逆に磁気拘束力が強くなりすぎるためトナーが現像スリーブ１２ａ表面に強く引きつけられ、現像されにくくなり画像濃度の低下をもたらすので好ましくない。本発明の範囲内であれば、良好な画像濃度を保持するとともに、かぶりの発生もないバランスのよい画像形成が可能である。
【００１３】
（トナー）
本発明のトナーは、例えば粉砕法により、結着樹脂中に、着色剤などの種々のトナー配合剤を分散させて得ることができる。
すなわち、所定量の結着樹脂に、所定量の着色剤と、必要に応じてワックス、電荷抑制剤等の添加剤とを添加し、それをヘンシェルミキサーなどの混合装置で攪拌混合して得ることができる。前記攪拌混合して得られる混合物を二軸押出機などで溶融混練し、冷却後、ハンマーミルやジェットミルなどの粉砕機で粉砕する。次に、風力分級機などの分級機を用いて、分級した後、所定の大きさの粒子径をもったトナー粒子を得ることができる。上記のトナー粒子は、６〜８μｍ程度に粒度調整されているのが良い。
【００１４】
また、トナー粒子を得るためには重合法を用いることもできる。重合法では、主に懸濁重合法、乳化重合法が使用される。重合法は結着樹脂にワックス、着色剤、更に必要に応じて電荷制御剤、重合開始剤、架橋剤が使用され、結着樹脂に他の添加剤を加えた混合物または分散液を水相中攪拌しながら造粒し重合させ所望の粒子サイズを有するトナー粒子を得ることができる。
【００１５】
（結着樹脂）
本発明に係るトナーに使用する結着樹脂は、上記したように、ＣＯＣ樹脂を用いる。このＣＯＣとしては、例えばエチレン、プロピレン、ブチレン等のα−オレフィン（非環式オレフィン）と、シクロヘキセン、ノルボルネン、テトラシクロドデセン、シクロペンタジエン等の二重結合を有する脂環式化合物との共重合体等が挙げられる。
このようなＣＯＣは、例えば、メタロセン系触媒やチグラー系触媒を用いた重合法により得ることができる。具体的には、非環式オレフィンの１種類以上のモノマーとシクロオレフィンの１種類以上のモノマーとを、−７８〜１５０℃好ましくは２０〜８０℃、圧力０．０１〜６４バールで、アルミノキサンなどの共触媒と例えばジルコニウムあるいはハフニルムよりなるメタロセンの少なくとも１種類からなる触媒の存在において重合することにより得られる。
具体的には、ティコナ株式会社製ＴＯＰＡＳ  ＴＢ、ＴＭ、９５０６Ｆ０４等を挙げることができる。
【００１６】
前記結着樹脂としては、本発明の効果を損なわない範囲でＣＯＣ樹脂以外の他の樹脂を含んでいてもよい。他の樹脂としては、通常、トナーを製造する際に用いられているものであればよく、例えば、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、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等が挙げられる。
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。
【００１７】
ポリスチレン系樹脂の分子量また、結着樹脂において、二つの質量平均分子量ピーク（低分子量ピークと、高分子量ピークと称する。）を有することが好ましい。具体的に、低分子量ピークが３，０００〜２０，０００の範囲内であり、もう一つの高分子量ピークが３００，０００〜１，５００，０００の範囲内であり、Ｍｗ／Ｍｎが１０以上あるものが好ましい。質量平均分子量ピークがこのような範囲内にあれば、トナーを容易に定着させることができ、また、耐オフセット性を向上させることもできる。尚、結着樹脂の質量平均分子量は、分子量測定装置（ＧＰＣ）を用いて、カラムからの溶出時間を測定し、標準ポリスチレン樹脂を用いて予め作成しておいた検量線と照らし合わせることにより、求めることができる。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
また、結着樹脂は、定着性が良好な観点から熱可塑性樹脂が好ましいが、ソックスレー抽出器を用いて測定される架橋部分量（ゲル量）が１０質量％以下の値、より好ましくは０．１〜１０質量％の範囲内の値であれば、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、トナーのバインダー樹脂として、熱可塑性樹脂を１００質量％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。
なお、軟化点は、フローテスタを用い、試料量：１．８ｇ、ダイ孔径：１ｍｍ、ダイ長さ：１ｍｍ、押出圧力：４Ｍｐａによって、試料の１／２の量が流出した時点の温度を求める１／２法によって求めたものである。
【００２１】
結着樹脂における官能基はまた、このようなバインダー樹脂において、磁性粉の分散性を向上させるために、ヒドロキシル基、カルボキシル基、アミノ基およびグリシドキシ（エポキシ）基から選択される少なくとも一つの官能基を分子内に有する樹脂を使用することが好ましい。なお、これらの官能基を有しているか否かは、ＦＴ−ＩＲ装置を用いて確認することができ、さらに滴定法を用いて定量することができる。
また、結着樹脂において、ガラス転移点（Ｔｇ）を５５〜７０℃の範囲内の値とするのが好ましい。結着樹脂のガラス転移点が、５５℃未満では、得られたトナー同士が融着し、保存安定性が低下する傾向がある。一方、結着樹脂のガラス転移点が、７０℃を超えると、トナーの定着性が乏しくなる傾向がある。
なお、ここで説明したＴｇは以下の測定方法で求めたものである。具体的には、Ｔｇを測定する装置として、ＳＩＩ(エスアイアイ)テクノロジー社製ＤＳＣ６２００を使用し、まず試料約１０ｍｇをアルミ製試料容器に入れ、それをホルダユニットにのせ、電気炉中にセットする。そして、昇温速度１０℃／ｍｉｎで３０℃から１7０℃まで加熱した後、３０℃まで試料を冷却して、再度１７０℃まで昇温速度１０℃／ｍｉｎで加熱してＤＳＣ測定を行った。
Ｔｇは、ＤＳＣ６２００中の解析システムを用いて、Ｔｇ近傍の吸熱カーブの接線とベースラインとの接点から算出することで求められる。
【００２２】
（磁性粉）
磁性粉は着色剤として、またトナーの残留磁化を調整するためにも用いられる。磁性粉としては、それ自体公知のもの、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、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、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、平均粒子径が０．１〜１μｍ、特に０．１〜０．５μｍの範囲内の微粉末の形で、上述した結着樹脂中に均一に分散される。また、磁性粉は、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。なお、磁性粉の平均粒子径は、透過型電子顕微鏡によって撮影した写真（倍率１万倍）を４倍に拡大して、写真に写された３００個の磁性粉について測定したマーチン径（円相当径）の平均値である。
また磁性粉は、結着樹脂１００重量部に対してに３０〜１２０質量部、特に６０〜１００質量部の量で含有されていることが好ましい。この範囲内の量とすることにより、トナーの残留磁化を本発明の範囲内に設定することができる。また、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悪くなり、また、定着性が極度に低下する傾向があり、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悪くなってしまう。
ただし、本発明で用いる磁性粉は形状は特に規定しないが、含有される磁性粉の形状を球形ではなくエッジを有した多面体（８面体、６面体など）であると、トナー表面からその磁性粉の一角もしくは複数の角が露出していることが期待でき、さらに、磁性粉含有量は４０〜５５質量％の範囲に入ることでより効果的に、ブレードエッジに溜まるトナー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、磁性粉のエッジより徐々に滞留トナーの電荷を放電していく効果を得ることができる。
磁性粉の形状の観察においては、必要に応じて、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)または走査型電子顕微鏡(ＳＥＭ)Ｓ−８００または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、任意の倍率で試料を観察することができる。
【００２３】
（電荷制御剤）
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。すなわち、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。
このような電荷制御剤としては、特に制限されるものではないが、例えば、正帯電性の電荷制御剤の具体例としては、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、オルトオキサジン、メタオキサジン、パラオキサジン、オルトチアジン、メタチアジン、パラチアジン、１，２，３−トリアジン、１，２，４−トリアジン、１，３，５−トリアジン、１，２，４−オキサジアジン、１，３，４−オキサジアジン、１，２，６−オキサジアジン、１，３，４−チアジアジン、１，３，５−チアジアジン、１，２，３，４−テトラジン、１，２，４，５−テトラジン、１，２，３，５−テトラジン、１，２，４，６−オキサトリアジン、１，３，４，５−オキサトリアジン、フタラジン、キナゾリン、キノキサリンなどのアジン化合物；アジンファストレッドＦＣ、アジンファストレッド１２ＢＫ、アジンバイオレットＢＯ、アジンブラウン３Ｇ、アジンライトブラウンＧＲ、アジンダ-クグリ-ンＢＨ／Ｃ、アジンディ-プブラックＥＷおよびアジンディーブラック３ＲＬなどのアジン化合物からなる直接染料；ニグロシン、ニグロシン塩、ニグロシン誘導体などのニグロシン化合物；ニグロシンＢＫ、ニグロシンＮＢ、ニグロシンＺなどのニグロシン化合物からなる酸性染料；ナフテン酸または高級脂肪酸の金属塩類；アルコキシル化アミン；アルキルアミド；ベンジルメチルヘキシルデシルアンモニウム、デシルトリメチルアンモニウムクロライド等の４級アンモニウム塩を例示することができ、これらは、１種単独でも２種以上を併用して使用することもできる。特に、ニグロシン化合物は、より迅速な立ち上がり性が得られる観点から、正帯電性トナーとしての使用には最適である。
【００２４】
また、４級アンモニウム塩、カルボン酸塩或いはカルボキシル基を官能基として有する樹脂またはオリゴマ-なども正帯電性電荷制御剤として使用することができる。より具体的には、４級アンモニウム塩を有するスチレン系樹脂、４級アンモニウム塩を有するアクリル系樹脂、４級アンモニウム塩を有するスチレン-アクリル系樹脂、４級アンモニウム塩を有するポリエステル系樹脂、カルボン酸塩を有するスチレン系樹脂、カルボン酸塩を有するアクリル系樹脂、カルボン酸塩を有するスチレン-アクリル系樹脂、カルボン酸塩を有するポリエステル系樹脂、カルボキシル基を有するポリスチレン系樹脂、カルボキシル基を有するアクリル系樹脂、カルボキシル基を有するスチレン-アクリル系樹脂、カルボキシル基を有するポリエステル系樹脂等の１種または２種以上が挙げられる。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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１．５〜１５質量部、好ましくは２．０〜８．０質量部、最も好ましくは３．０〜７．０質量部の量でトナー中に含まれているのがよい（すなわち、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。
【００２８】
（離型剤）
離型剤として、ワックス類が用いられる。それらは、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。
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、トナー中に（トナー全体量を１００質量部とする）、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。
【００２９】
（外添剤）
本発明で用いられる外添剤としては、シリカを用いるのが好ましい。その他の外添剤としては、酸化チタン、アルミナ、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、炭酸カルシウム等の無機微粉末；ポリメチルメタクリレート等の有機微粉末；ステアリン酸亜鉛等の脂肪酸金属塩等を挙げることができ、これらの１種又は２種以上を併用することができる。シリカ粉末としては、例えばワッカー社製のＨ２０５０ＥＰ；日本アエロジル社製のアエロジルＲＡ２００Ｈ、ＮＡＹ２００、ＮＡ５０Ｈ、Ｒ９７２、Ｒ９７４、９０、シリカＤ−１７、Ｔ−８０５、Ｒ−８１２、ＲＡ２００、ＨＲＸ−Ｃ；キャボット社製のＴＧ８２０Ｆ、ＴＧ８２４Ｆ、Ｃａｂ−ｏ−ＳｉｌＭ−５、ＭＳ−７、ＭＳ−７５、ＨＳ−５、ＥＨ−５、Ｓ−１７、ＴＳ−７２；日本触媒社製のＫＥ−Ｅ３０、ＫＥ−Ｅ４０などが挙げられる。
前記無機微粒子の添加量は、トナー総量当たり０．１〜５．０質量％の範囲が好ましい。当該外添剤とトナー粒子との混合は、例えばヘンシェルミキサー、Ｖ型混合機、ターブラミキサー、ハイブリタイザー等を用いて行うことができる。
また、前記無機微粒子の表面は、必要に応じ、疎水化，帯電制御等の目的でシランカップリング剤、アミノシラン、シリコーンオイル、またはチタネートカップリング剤により表面処理されていても良い。
これら表面処理剤の使用量は、前記無機微粒子１００重量部に対して、０．０５〜２０重量部が好ましい。
【００３０】
シランカップリング剤としては、例えば、オルガノアルコキシシラン（例えば、メトキシトリメチルシラン、ジメトキシジメチルシラン、トリメトキシメチルシラン、エトキシトリメチルシラン等）；オルガノクロルシラン（例えば、トリクロルメチルシラン、ジクロルジメチルシラン、クロルトリメチルシラン、トリクロルエチルシラン、ジクロルジエチルシラン、クロルトリエチルシラン、トリクロルフェニルシラン等）；オルガノシラザン（例えば、トリエチルシラザン、トリプロピルシラザン、トリフェニルシラザン等）；オルガノジシラザン（例えば、ヘキサメチルジシラザン、ヘキサエチルジシラザン、ヘキサフェニルジシラザン等）；その他オルガノシラン等が挙げられる。これらは単独で使用しても、あるいは２種以上を併用してもよい。上記のシランカップリング剤の中でも、オルガノクロルシラン、オルガノシラザン、オルガノジシラザンが好適に使用される。
【００３１】
アミノシランとしては、例えば、Ｎ−２（アミノエチル）３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−２（アミノエチル）３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−２（アミノエチル）３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−フェニル−３−アミノプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。上記のアミノシランの中でも、３−アミノプロピルトリメトキシシランが好適に使用される。
【００３２】
シリコーンオイルとしては、例えば、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、メチルハイドロジェンシリコーンオイル、フルオロシリコーンオイル、変性シリコーンオイル等が挙げられる。これらは単独で使用しても２種以上を併用してもよい。必要に応じて、架橋剤や熱処理により、上記のシリコーンオイルを硬化させてもよい。上記のシリコーンオイルの中でも、ジメチルシリコーンオイルが好適に使用される。
【００３３】
チタネートカップリング剤としては、例えば、イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリクルミルフェニルチタネート、テトライソプロピルビス（ジオクチルホスファイト）チタネート等が挙げられる。これらは単独で使用しても２種以上を併用してもよい。上記のチタネートカップリング剤の中でも、イソプロピルトリイソステアロイルチタネートが好適に使用される。
【００３４】
（画像形成装置）
本発明の一実施形態に係る画像形成装置について図面を参照して説明する。図１に示すように、本発明の一実施形態にかかる画像形成装置１は、アモルファスシリコンドラムを用いた静電荷像担持体ドラム１０と、静電荷像担持体１０の表面に接触して帯電電圧を印加する接触帯電部材である帯電ローラ１１と、静電荷像担持体１０の表面を露光して静電潜像を形成する露光手段（図示せず）と、静電荷像担持体１０上の静電潜像に所定の極性の帯電トナーを付着させてトナー画像を形成する現像スリーブ１２ａ等の現像手段１２と、給紙および搬送手段１３によって給紙・搬送された転写材１６に転写電圧を印加して、静電荷像担持体１０上のトナー画像を転写材１６に転移させる接触転写ローラ等の転写部材１４と、静電荷像担持体１０上に残留した未転写のトナーを回収する静電荷像担持体清掃手段１５（クリーニングブレード１５ａ）とを備えている。
【００３５】
画像形成時は、静電荷像担持体ドラム１０が接触帯電部材１１によって一様に帯電され、露光装置から静電荷像担持体ドラム１０の表面上にレーザービーム等が照射されて静電潜像が形成される。即ち、光照射部の電位が低下し、静電潜像が形成されるわけである。現像装置１２は、静電荷像担持体ドラム１０と対向配置された回転自在な現像スリーブ１２ａを備えており、現像スリーブ１２ａ表面に担持された現像剤（トナー）を静電荷像担持体ドラム１０表面の静電潜像に付着させてトナー像として現像（可視像化）するものである。即ち、現像装置１２内の現像剤は、攪拌部材によって攪拌され、静電荷像担持体ドラム１０の帯電極性と同極性に摩擦帯電されて現像スリーブ１２ａ側に搬送される。現像スリーブ１２ａは、静電荷像担持体ドラム１０に対して所定のギャップを設けて配置され、現像スリーブ１２ａ表面の現像剤は薄層規制ブレード１２ｂにより層厚規制を受けて所定層厚に形成される。そして、現像スリーブ１２ａに現像バイアスを印加することにより、帯電トナーが前述した画像露光によって電位が低下した部分に付着することにより、静電荷像担持体ドラム１０表面にトナー像が形成されることとなる。このトナー像は、接触転写ローラ１４により、給紙・搬送された転写材１６に転写電圧が印加され、静電荷像担持体ドラム１０上のトナー像が転写材１６に転写される。静電荷像担持体１０上の残留トナーは、クリーニングブレード１５ａにより除去され回収される。
【００３６】
現像スリーブ１２ａに用いる材質としては、ステンレス鋼（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。また、アルミニウムを用いることもできる。しかし、低速の電子写真プロセスでは、アルミニウム等の比較的柔らかい材質でも耐久性は維持できたが、高速のプロセスでは耐久性能が確保できない。したがって、高速プロセスに対応するためには、傷がつきにくく、削られにくいステンレス鋼を用いることにより、高耐久性を確保することができる。
本発明では、前記ステンレス鋼を用いた現像スリーブ１２ａ表面の十点平均粗さＲｚは、４．０〜７．０μｍである。表面粗さが７．０μｍを超えると、トナー薄層の厚みが厚くなりすぎて安定した層が得られない。また、表面粗さが４．０μｍより小さいと、トナー搬送力が弱く、トナー薄層の厚みが薄くなり画像濃度が低下するおそれがある。前記表面粗さは、ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１−２００１に基づき、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。
なお、表面粗さは、サンドブラスト法またはビーズブラスト法等を用いて調整することができる。
【００３７】
以下、実施例および比較例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【実施例】
【００３８】
以下に、実施例において、磁性１成分トナーを用いた例で説明する。
【００３９】
（実施例１）
表１に示す組成で、結着樹脂にＣＯＣ樹脂を用い、磁性粉は添加量を６０重量部にして、表２に示す工程により、トナー粒子を得た。トナー粒子の体積平均粒子径は７．８μｍであった。得られたトナー粒子に、トナー粒子１００重量部に対してシリカ（ＲＡ−２００Ｈ、日本アエロジル株式会社製）を０．８質量部を添加し、ヘンシェルミキサー内で３分間攪拌し、該トナー粒子の表面にシリカを付着させ本発明のトナーを調製した。トナーの残留磁化は、表３に示すように、３．６７ｅｍｕ／ｇであった。そして、表３に示す現像スリーブ１２ａを用いたケースを実施例１とした。
【表１】
2007264492.tif 000002
【表２】
2007264492.tif 000003
【００４０】
（実施例２〜４、比較例１〜９）
実施例２は、下記に示す評価試験において、通常印字で３０万枚印字した以外は、実施例１と同様にしたケースであり、実施例３，４および比較例１〜９は、表３示すトナーおよび現像スリーブ１２ａを用いたケースである。
【表３】
2007264492.tif 000004
【００４１】
（粒子径測定）
トナー粒子の体積平均粒子径は、小径側から累積体積が５０％になる粒子径（Ｄ50v）を意味し、ベックマン‐コールター社製のコールターカウンターであるマルチサイザーＴＡ−ＩＩを用いて測定した。
（表面粗さ測定）
現像スリーブ１２ａ表面の十点平均粗さＲｚは、ＳＬＯＡＮ社製の表面粗さ測定装置を用いて測定した。
（残留磁化）
残留磁化の測定は、常温常湿（２０℃、６５％ＲＨ）で保管しておいた磁性粉含有樹脂粒子を５０ｍｇ程度取り分け円筒形のセルに挿入して、振動試料型磁力計（ＶＳＭ−Ｐ７・１５型：東英工業製）により、１ｋエルステッドの磁場において1分間でヒステリシスカーブを描かせて測定を行った。
【００４２】
（評価試験および評価方法）
表３に示した実施例１〜４、比較例１〜９のトナーを用い、正帯電性ａ−Ｓｉ感光体ドラム搭載／ＳＵＳ製現像スリーブ搭載の京セラミタ株式会社製プリンタ(ＫＭ−３５３０)を用い、初期および１万枚印字後での画像特性の評価試験を行った。印字率は、低濃度印字が０．４％、通常印字は６．０％で、実施例２を通常印字で印字した以外は、すべて低濃度印字を行った。
評価結果を表４に示した。
【００４３】
画像特性として、画像濃度（ＩＤ）、かぶり（ＦＤ）および画像白点を評価した。評価方法および評価基準は、以下の通りである。
画像濃度（ＩＤ）は、常温常湿環境（２０℃、６５％ＲＨ）にて初期時に上記プリンタにより画像評価パターンを印字して初期画像とし、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ポイントの濃度測定を行ない、その平均値（ＩＤ）を算出した。評価基準は、画像濃度１．３０以上を合格、１．３０未満の場合を不合格（×）とした。
かぶり（ＦＤ）は、反射濃度計(東京電飾社製、ＴＣ−６Ｄ)を用いて測定し評価を行った。評価基準は、ＦＤが０．００８以下を合格、０．００８を超えた場合を不合格（×）とした。
画像白点は、目視により確認した。評価基準は以下の通りである。
○：画像白点は未発生。
×：画像白点が見られた。
【表４】
2007264492.tif 000005
【００４４】
表４に示すように、比較例１、２では、現像スリーブ１２ａの磁力が本発明の範囲外で弱いため帯電性が低くなり、かぶりが発生し（比較例１）、逆に磁力が強くなると現像されにくくなり、初期印字で画像濃度が低下した（比較例２）。比較例３、４では、薄層規制ブレード１２ｂのマグネットの磁力が強く、また現像スリーブ１２ａの磁力も強くした組合せのため、その磁力差が本発明の範囲外で小さくなりトナー薄層が薄くなり画像濃度は低く（比較例３）、その逆の組合せでは磁力差が大きくなったため、帯電性が悪くなりかぶりが増加した（比較例４）。また、比較例５、６では、現像スリーブ１２ａの表面粗さが本発明の範囲外であるため、小さい場合は帯電性が悪くかぶりが発生し（比較例５）、大きい場合は画像濃度が低くなった（比較例６）。比較例７では、トナーの結着樹脂にＣＯＣ樹脂でなくスチレン−アクリル樹脂を用いたため、トナー強度が不足し耐久性がなかった。また、比較例８、９では、トナーの残留磁化が本発明の範囲外で低いため、多量印字でトナー薄層の形成が安定せずかぶりが発生し（比較例８）、高い場合では、現像されにくくなり画像濃度が低くなった（比較例９）。
これに対して、本発明の範囲内の実施例１〜４は、いずれも画像濃度およびかぶりは良好であり、画像白点の発生もなく、長期使用においても、画像不具合のないことが確認できた。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の一実施形態にかかる画像形成装置の概要図である。
【符号の説明】
【００４６】
１     画像形成装置
１０   静電荷像担持体ドラム
１１   接触帯電部材（帯電ローラ）
１２   現像手段（現像装置）
１２ａ 現像スリーブ
１２ｂ 薄層規制ブレード
１３   給紙および搬送手段
１４   転写部材
１５   清掃手段
１５ａ クリーニングブレード
１６   転写材
【図１】
2007264492.tif 000006