(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のトナー補給用ホッパーから磁性トナーをトナー収容部へ供給し、
トナー収容部に供給された磁性トナーを第１の固定磁界発生手段を内包する非磁性の円筒状の回転部材へ誘導し、
回転部材の回転によって磁性トナーを搬送して第１の磁性ブレードと回転部材との間隙Ｄ1 を通過させた後に、第２の固定磁界発生手段を内包している非磁性の円筒状の現像スリーブに磁性トナーを供給し、
現像スリーブの回転によって磁性トナーを搬送して第２の磁性ブレードと現像スリーブとの間隙Ｄ2 を通過させて現像スリーブ上に磁性トナー層を形成し、
現像スリーブ上の磁性トナーを静電荷像担持体へ移行させて、静電荷像担持体に担持されている静電荷像を現像して静電荷像担持体上に磁性トナー画像を形成し、
形成された磁性トナー画像を転写材へ転写し、
転写後に静電荷像担持体上に残留する磁性トナーをクリーニング手段によって回収して回収磁性トナーを得、
得られた回収磁性トナーを第２のトナー補給用ホッパーへ搬送してトナー収容部に回収磁性トナーを供給する画像形成方法であり、
第１の磁性ブレード及び第２の磁性ブレードは、現像スリーブの中心を通る鉛直線Ｌ1 に対して静電荷像担持体と反対側に設置されており、回転部材の中心は、鉛直線Ｌ1 上又は鉛直線Ｌ1 に対して静電荷像担持体と反対側に位置し、
鉛直線Ｌ1 と、現像スリーブの中心と回転部材の中心とを結ぶ直線Ｌ2 とのなす角θ1 が０度より大きく乃至９０度未満であり、
第２の磁性ブレードの現像スリーブに対しての最近接点と現像スリーブの中心とを結ぶ直線Ｌ3 と、鉛直線Ｌ1 とのなす角θ2 が０度より大きく乃至８０度以下であり、
回転部材表面と現像スリーブとの間隙Ｄ3 が下記条件
Ｄ1 ≧Ｄ3 ＞Ｄ2
を満足し、
回収磁性トナーが間隙Ｄ1 を経過して現像スリーブに供給され、静電荷像の現像に使用されることを特徴とする画像形成方法。
【請求項２】
第１のトナー補給用ホッパーから供給される磁性トナーの供給重量Ｗ1 と第２のトナー補給用ホッパーから供給される回収磁性トナーの供給重量Ｗ2 との比（Ｗ1 ／Ｗ2 ）は、５乃至２０である請求項１の画像形成方法。
【請求項３】
第１のトナー補給用ホッパーから供給される磁性トナーの供給重量Ｗ1 と第２のトナー補給用ホッパーから供給される回収磁性トナーの供給重量Ｗ2 との比（Ｗ1 ／Ｗ2 ）は、５乃至１５である請求項１又は２の画像形成方法。
【請求項４】
現像スリーブは、周速５５０ｍｍ／秒以上で回転している請求項１乃至３のいずれかの画像形成方法。
【請求項５】
現像スリーブ、回転部材及び第１の磁性ブレードは下記条件
Ｄ1 ＞Ｄ3 ＞Ｄ2
を満足するように設置されている請求項１乃至４のいずれかの画像形成方法。
【請求項６】
磁性トナーは、体積平均粒径が２．０乃至１０．０μｍであり、間隙Ｄ1 が１乃至６ｍｍであり、間隙Ｄ2 は０．１０乃至０．５０ｍｍであり、間隙Ｄ3 が０．３乃至５ｍｍである請求項１乃至５のいずれかの画像形成方法。
【請求項７】
磁性トナーは、体積平均粒径が２．０乃至１０．０μｍであり、間隙Ｄ1 が３乃至５ｍｍであり、間隙Ｄ2 は０．１５乃至０．４０ｍｍであり、間隙Ｄ3 が０．７乃至２．９ｍｍである請求項１乃至６のいずれかの画像形成方法。
【請求項８】
磁性トナーは、体積平均粒径が２．５乃至９．５μｍである請求項１乃至７のいずれかの画像形成方法。
【請求項９】
磁性トナーは、体積平均粒径が２．５乃至６．０μｍである請求項１乃至８のいずれかの画像形成方法。
【請求項１０】
角θ1 が１０乃至８０度である請求項１乃至９のいずれかの画像形成方法。
【請求項１１】
角θ1 が１５乃至７５度である請求項１乃至９のいずれかの画像形成方法。
【請求項１２】
角θ2 が５乃至６０度である請求項１乃至１１のいずれかの画像形成方法。
【請求項１３】
角θ2 が５乃至５０度である請求項１乃至１１のいずれかの画像形成方法。
【請求項１４】
第２の磁性ブレードは、鉛直線Ｌ1 に対して直交する第２の磁性ブレードの先端を通る直線Ｌ4 と、第２の磁性ブレードとのなす角θ3 が４０乃至８５度であるように設置されている請求項１乃至１３のいずれかの画像形成方法。
【請求項１５】
角θ3 が５０乃至８０度である請求項１４の画像形成方法。
【請求項１６】
回転部材と現像スリーブとのギャップＤａｂ（間隙Ｄ３）と回転部材と静電荷像担持体である感光ドラムとのギャップＤａｃとの比（Ｄａｂ／Ｄａｃ）が０．００５乃至０．８となるように、回転部材、現像スリーブ及び感光ドラムが設置されている請求項１乃至１５のいずれかの画像形成方法。
【請求項１７】
比（Ｄａｂ／Ｄａｃ）が０．０１乃至０．５である請求項１６の画像形成方法。
【請求項１８】
回転部材は周速Ｒａで回転され、現像スリーブは周速Ｒｂで回転され、ＲａとＲｂとの比（Ｒａ／Ｒｂ）が０．９０乃至２．００である請求項１６又は１７の画像形成方法。
【請求項１９】
比（Ｒａ／Ｒｂ）は、１．０１乃至１．５０である請求項１６乃至１８のいずれかの画像形成方法。
【請求項２０】
現像スリーブは、周速５５０乃至１０００ｍｍ／秒で回転している請求項１６又は１９のいずれかの画像形成方法。
【請求項２１】
現像スリーブは、６００乃至９００ｍｍ／秒で回転している請求項１６乃至１９のいずれかの画像形成方法。
【請求項２２】
回転部材は外径γａを有し、現像スリーブは外径γｂを有し、γａとγｂとの比（γａ／γｂ）が０．１乃至１である請求項１６乃至２１のいずれかの画像形成方法。
【請求項２３】
比（γａ／γｂ）が０．２乃至０．８である請求項２２の画像形成方法。
【請求項２４】
回転部材と現像スリーブとのギャップＤａｂ（間隙Ｄ3 ）と、第１の磁性ブレードと回転部材とのギャップＤａｅ（間隙Ｄ1 ）との比（Ｄab／Ｄａｅ）が０．１乃至１．０である請求項１６乃至２３のいずれかの画像形成方法。
【請求項２５】
比（Ｄａｂ／Ｄａｅ）が０．２乃至０．８である請求項２４の画像形成方法。
【請求項２６】
磁性トナーは、磁性トナー粒子１００重量部当りシリカ微粉末０．０１乃至８重量部が磁性トナー粒子に外添されている請求項１乃至２５のいずれかの画像形成方法。
【請求項２７】
磁性トナーは、磁性トナー粒子１００重量部当りシリカ微粉末が０．１乃至５重量部が磁性トナー粒子に外添されている請求項１乃至２５のいずれかの画像形成方法。
【請求項２８】
シリカ微粉末は長さ平均径が５乃至２００ｎｍである請求項２６又は２７の画像形成方法。
【請求項２９】
シリカ微粉末は、ＢＥＴ比表面積が１００乃至４００ｍ2 ／ｇである請求項２６乃至２８のいずれかの画像形成方法。
【請求項３０】
磁性トナーは、磁性トナー粒子に対してさらに長さ平均径０．３乃至３μｍの金属酸化物微粉末が０．０１乃至１０重量部外添されている請求項２６乃至２９のいずれかの画像形成方法。
【請求項３１】
磁性トナーは、磁性トナー粒子に対してＢＥＴ比表面積が０．５乃至１５ｍ2 ／ｇの金属酸化物微粉末が外添されている請求項２６乃至３０のいずれかの画像形成方法。
【請求項３２】
金属酸化物微粉末は、チタン酸ストロンチュウム微粉末、チタン酸カルシウム微粉末又は酸化セリウム微粉末である請求項３０又は３１の画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真法または静電記録法を利用した回収トナーのリュース工程を有する画像形成方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、電子写真法や静電記録法等を利用した画像形成方法が知られている。たとえば電子写真法を利用した画像形成方法としては、米国特許第２，２９７，６９１号明細書、特公昭４２−２３９１０号公報および特公昭４３−９２４７４８号公報に記載されているように、多数の方法が知られている。
【０００３】
一般には、光導電性物質を利用した感光体（静電荷像担持体）に種々の手段により静電荷像を形成し、この静電荷像をトナーを用いて現像し、得られたトナー画像を紙の如き転写材上に転写し、加熱、加圧、加熱圧力あるいは溶剤蒸気によりトナー画像を転写材に定着する方法が採られている。
【０００４】
近年、電子写真方式を採用したレーザビームプリンタ（ＬＢＰ）や複写機では、高速化、高画質性を目的としたデジタル化、トナーの微粒子化、環境問題への対応から省エネルギー化を目的としたオンデマンド定着方式、廃トナー（回収トナー）の再利用といった様々な要求がなされている。
【０００５】
しかしながら、これらの要求を満足させるためには、たとえばトナーの微粒子化の場合、粒径を小さくするとトナーの表面積が増し、トナー帯電量の分布幅が大きくなって、トナーの帯電特性が環境の影響をより受けやすくなる。特にトナーを高温高湿環境下に長期間放置した場合には、トナーの帯電量は水分の影響を受けて低くなりやすく、現像画像の濃度低下や現像時のトナー飛散が起こりやすくなる。逆に低湿環境下ではトナーの過剰帯電が起こりやすく、現像画像のかぶりや濃度低下や、スリーブゴーストがおこりやすくなる。
【０００６】
デジタル化の場合は、最近のデジタル複写機には、文字入り写真画像を原稿としたコピー画像は、文字が鮮明で、写真画像は原稿に忠実な濃度階調性が得られると言うことが要求されている。一般に、文字入り写真画像のコピーは、文字を鮮明にするためにライン濃度を高くすると、写真画像の濃度階調性が損なわれるばかりでなく、ハーフトーン部分ががさついた画像になる。また逆に写真画像の濃度階調性を良く使用すると、文字のライン濃度が低下し、鮮明さが低下する。
【０００７】
近ごろでは、画像濃度を読み取ってデジタル変換することにより、濃度階調性がある程度改良されてきている。しかし、さらなる改良が望まれている。これは、現像剤の現像特性によるところが大きいが、画像濃度は、現像電位（感光体電位と現像剤担持体電位との差）と直線関係にならず、現像電位が低いところでは下に凸、現像電位が高いところでは上に凸の曲線を描くように変化する。このため、ハーフトーン部分ではわずかな現像電位の変化により、画像濃度が大きく変化することになり、満足な濃度階調性を得ることが難しくなる。
【０００８】
通常、ライン画像のコピーではエッジ効果の影響を受けるので、ライン画像の鮮明さを維持するには、エッジ効果を受けにくいベタ画像部での最大濃度を１．３０程度にすれば十分である。
【０００９】
しかし、写真画像では、写真そのものの表面光沢性による濃度への影響が大きく、最大画像濃度は１．９０〜２．００と非常に高い。写真画像のコピーで表面の光沢性を抑えたとしても、画像面積が大きいためにエッジ効果による濃度向上は期待できず、ベタ画像部での最大画像濃度は１．４〜１．５程度は必要である。従って現像電位と画像濃度とを直線的な関係にできるようにし、かつ最大画像濃度を１．４〜１．５にすることが、文字入り写真画像のコピーでは非常に重要になってくる。
【００１０】
さらにデジタル複写機は、反転現像方式を採るため、現像時、トナーは感光体の無電荷部分もしくは同極性の箇所に電界により転移し、感光体の表面にトナーの静電誘導により発生した電荷で保持される。従って、トナーが感光体上にしっかりと付着して搬送を受けるためには、静電誘導を引き起こせるようにトナーの帯電量を高くする必要がある。
【００１１】
また転写時、転写材（紙など）は感光体と反対極性に帯電されるため、転写に寄与する電流を高くすると、転写材が感光体に電気的に密着する巻き付き現象や、感光体から転写されたトナーが再び感光体に引き戻される再転写の問題が生じやすい。従って、転写電流は必然的に弱くなり、その場合、弱い電界でも転写効率を下げないようにするためには、トナーの帯電量を高くし、トナーと感光体との離型性を増す必要がある。
【００１２】
一方、高速複写機においては、感光ドラム又は感光ベルトの回転の高速化にともない、一定の画像濃度を得るためには、現像スリーブ又は現像剤担持体の回転も高速化する必要がある。しかし、現像スリーブの過度の高速化は、複写機本体の温度上昇による熱や現像剤との摺擦により、トナーに添加されている流動性向上剤のトナー粒子からの欠落やトナー粒子への埋め込みを招く。
【００１３】
このような劣化したトナーは、過度な帯電付与を受けにくいので、現像時、トナーの帯電量の不足により現像効率の低下が生じ、長期間の使用により画像濃度が低下しやすい。
【００１４】
また転写時、トナーの帯電量の不足により転写効率の低下が生じ、転写画像の濃度が低下したり、転写電界によりトナーを拘束しにくくなって、トナーの飛散が生じやすく画質が低下しやすい。
【００１５】
省エネルギー化を目的としたオンデマンド定着方式は、複写機の未使用時に定着器への給電を行なわず、使用時のみ通電して定着し、複写を行なうものである。他に複写機の電源を入れてから、待ち時間なしに複写を行なういわゆるクイックスタート対応を可能とした定着方式があり、加熱ローラ定着に代わりに発熱体の熱を熱伝導性の良いフィルムを介しての転写材上のトナーに付与することによる加熱加圧定着（サーフ定着）が実施されている。
【００１６】
しかしサーフ定着では、フィルムの熱容量が小さいために、搬送されてきた転写材のフィルムに突入する部分の温度が、フィルムを介して加熱加圧して定着される部分の温度よりも低くなる。このため転写材上のトナーは、ほとんど溶融されない状態でフィルムに突入することになり、この転写材上のトナーは、転写材がフィルムに突入する部分で発生する微細な空気の流れ、あるいはフィルムとの静電気的な力で画像が乱れて、定着飛び散りという画像欠陥を生じる場合がある。これは高速複写になればなるほど顕著な現象である。
【００１７】
この現象を防止するためには、前述したように、高い帯電量のトナーにより現像して感光体上にトナー像を形成し、そのトナーを転写材に転写させることにより、転写材上でトナーの載りが密なトナー像を形成でき、定着飛び散りを防止することができる。
【００１８】
クリーニング工程で感光体から回収される回収トナーの再利用は、エコロジーを考慮したシステムの課題である。現像により得られたトナー画像を感光体から転写材上に転写するときに、トナーが感光体に一部が残留する。従来は、このトナーをブレード、ファーブラシ、磁気ブラシなどにより、感光体から回収して画像形成装置本体内に蓄積し、最終的に回収トナーは廃棄していた。
【００１９】
これに対して環境保全の観点から、転写残りのトナーを新しいトナーと合わせて、再度現像工程に供する再利用システム（リュースシステム）を備えた複写機が提案されている。しかし、転写残りのトナーは、新トナーと比べて流動性や帯電性能が劣っているため、凝集体の形成や帯電不良を起こし、画像欠陥を生ずる原因となりやすい。再利用システムで、供給される新トナーと回収トナーとを単に混合して現像に供しても、画像上の問題が生じやすい。
【００２０】
従来、このような再利用システムの問題の技術的な解決策としては、特開平２−１５７７６５号公報又は特開平６−５９５０１号公報（対応ＥＰ−Ａ５７３９３３）に見られるような、使用するトナーの粒度分布を規定する方法が提案されているが、さらに改善されたリュースシステムが待望されている。
【００２１】
例えば、Ａ４サイズの転写紙で毎分６０枚以上の高速複写機（又は高速プリンター）においては、低中速複写機と比較して一般にコピーボリウムが大きく、その結果、転写工程後のクリーニング工程で静電荷像担持体（例えば、感光ドラム又は感光ベルト）から回収される回収トナーの量も多くなる。回収トナーは、未使用のトナーと比較して流動性が低下しており、凝集体を生成しやすい特性を有している。回収トナーを現像装置に導入して、再使用するリュースシステムが提案されているが、高速複写機において高画質を維持しつつ凝集性のある回収トナーをリュースすることは、低中速複写機の場合と比較してさらに困難性が高まる。特に、現像剤が一成分系磁性トナーの場合には、非磁性トナーと磁性キャリアとを有する二成分系現像剤と比較してさらに困難性が高まる。
【００２２】
また、トナーの帯電量を安定化させる方法としては、種々の現像剤構成や現像装置構成が提案されている。たとえば、特開平９−２６６９９号公報は、感光ドラムに対し現像スリーブと補助用の現像スリーブを近接配置することにより、現像ゴーストおよびトナーの劣化の抑制を図っている。
【００２３】
しかし、現像ゴーストおよびトナー劣化に対し多少効果はあるものの、トナーは現像スリーブと規制ブレードのみにより、摩擦電荷の付与を受けるために、比表面積の大きい微小粒径のトナーに、均一に高い摩擦電荷を付与するのは困難である。また画像比率が様々な画像においても一様に高い画像濃度を得るためには、現像装置内で現像スリーブ長手方向に均一にトナーを供給する部材が必要となる。
【００２４】
さらに、ＬＢＰに使用するようなカートリッジタイプのものではなく、トナーの補給を行なう方式の現像装置では、装置内に存在しているトナーと補給されるトナー及び回収トナーの流動性および帯電性が異なるため、各々のトナーを十分に攪拌混合して現像に供給する必要がある。既に存在しているトナーと補給したトナーの混合が不十分のまま現像スリーブ上に塗布されると、そのトナーは帯電量分布が大幅に広いものになるばかりか、通常とは逆極性に帯電したトナーを生じてしまう可能性がある。この逆極性帯電トナーは、画像上で白く枠抜きすべき部分に付着して、反転かぶりの問題を生じやすい。
【００２５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、クリーニング工程で静電荷像担持体から回収された回収磁性トナーを良好に再使用するための画像形成方法を提供することにある。
【００２６】
本発明の目的は、高速のプロセススピードにも良好に追従し得る回収磁性トナーのリュースシステムを有する画像形成方法を提供することにある。
【００２７】
本発明の目的は、回収磁性トナーと供給磁性トナーとを併用しても良好な画質のトナー画像を形成し得、さらに、多数枚耐久性にも優れている回収磁性トナーのリュースシステムを有する画像形成方法を提供することにある。
【００２８】
本発明の目的は、回収磁性トナーと供給磁性トナーとを併用しても現像スリーブに対して磁性トナーの塗布及び剥ぎ取りを良好におこなうことができる画像形成方法を提供することにある。
【００２９】
本発明の目的は、回収磁性トナーと供給磁性トナーとを併用しても、良好に攪拌混合し得、磁性トナーを良好に摩擦帯電し得る画像形成方法を提供することにある。
【００３０】
本発明の目的は、回収磁性トナーと供給磁性トナーとを併用しても各環境下において良好な画質のトナー画像を形成し得る画像形成方法を提供することにある。
【００３１】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明は、第１のトナー補給用ホッパーから磁性トナーをトナー収容部へ供給し、トナー収容部に供給された磁性トナーを第１の固定磁界発生手段を内包する非磁性の円筒状の回転部材へ誘導し、回転部材の回転によって磁性トナーを搬送して第１の磁性ブレードと回転部材との間隙Ｄ1 を通過させた後に、第２の固定磁界発生手段を内包している非磁性の円筒状の現像スリーブに磁性トナーを供給し、現像スリーブの回転によって磁性トナーを搬送して第２の磁性ブレードと現像スリーブとの間隙Ｄ2 を通過させて現像スリーブ上に磁性トナー層を形成し、現像スリーブ上の磁性トナーを静電荷像担持体へ移行させて、静電荷像担持体に担持されている静電荷像を現像して静電荷像担持体上に磁性トナー画像を形成し、形成された磁性トナー画像を転写材へ転写し、転写後に静電荷像担持体上に残留する磁性トナーをクリーニング手段によって回収して回収磁性トナーを得、得られた回収磁性トナーを第２のトナー補給用ホッパーへ搬送してトナー収容部に回収磁性トナーを供給する画像形成方法であり、第１の磁性ブレード及び第２の磁性ブレードは、現像スリーブの中心を通る鉛直線Ｌ1 に対して静電荷像担持体と反対側に設置されており、回転部材の中心は、鉛直線Ｌ1 上又は鉛直線Ｌ1 に対して静電荷像担持体と反対側に位置し、鉛直線Ｌ1 と、現像スリーブの中心と回転部材の中心とを結ぶ直線Ｌ2 とのなす角θ1 が０度より大きく乃至９０度未満であり、第２の磁性ブレードの現像スリーブに対しての最近接点と現像スリーブの中心とを結ぶ直線Ｌ3 と、鉛直線Ｌ1 とのなす角θ2 が０度より大きく乃至８０度以下であり、回転部材表面と現像スリーブとの間隙Ｄ3 が下記条件
Ｄ1 ≧Ｄ3 ＞Ｄ2
を満足し、回収磁性トナーが間隙Ｄ1 を経過して現像スリーブに供給され、静電荷像の現像に使用されることを特徴とする画像形成方法に関する。
【００３２】
【発明の実施の形態】
本発明は、一成分系磁性トナーを使用する画像形成方法に関し、クリーニング工程で静電荷像担持体（例えば、感光ドラム又は感光ベルト）から回収された回収磁性トナーを現像装置に導入し、再使用する画像形成方法に関する。本発明の画像形成方法においては、現像工程で使用する現像装置を改良し、未使用の磁性トナーと比較して凝集性の高い回収磁性トナーを供給され磁性トナーとともに現像スリーブに均一に塗布することにより、速いプロセススピードでも高品質な磁性トナー画像を多数枚にわたって提供し得る。
【００３３】
添付図面を参照しながら、本発明の画像形成方法を具体的に説明する。
【００３４】
【実施例】
図１は、本発明の画像形成方法を実施するための画像形成装置の一具体例である。図１に示す画像形成装置において、第１の攪拌棒３３及び第２の攪拌棒３２を有する第１のトナー補給用ポッパーから第１のマグネットローラ３６の回転にともなって未使用の磁性トナーが現像装置１の現像容器８のトナー収容部ＩＩへ逐次供給される。供給された磁性トナーは、クランク状の第４の攪拌棒３の回転にともない第１の磁界発生手段である第１の固定磁石１５を内包する非磁性の円筒状の回転部材１４へ誘導される。誘導された磁性トナーは、第１の固定磁石１５の磁気力により回転部材１４の表面に担持され、回転部材１４の回転にともない第１の磁性ブレード１６の方向へ搬送される。
【００３５】
図２は、図１に示す現像装置の拡大図である。回転部材１４の回転にともない搬送された磁性トナーは、第１の磁性ブレード１６と回転部材１４の表面との間隙Ｄ1 を通過して後に、第２の磁界発生手段である第２の固定磁石１３を内包している現像スリーブ１２に供給される。回転部材１４の表面に担持された磁性トナーは、第１の磁性ブレード１６の先端部と第１の固定磁石１５との間に形成される磁力線中を通過することにより回転部材１４の表面での塗布状態がより均一化されるとともに、摩擦電荷が付与される。回転部材１４から現像スリーブ１２へ供給された磁性トナーは、第２の固定磁石の磁力によって現像スリーブ１２の表面に担持され、現像スリーブ１２の回転にともない第２の磁性ブレード２の方向へ搬送される。
【００３６】
現像スリーブ１２の回転にともない搬送される磁性トナーは、現像スリーブ１２の表面と第２の磁性ブレード２の先端との間隙Ｄ2 を通過し、感光ドラム１１と現像スリーブ１２との間に形成される現像領域へ搬送される。間隙Ｄ2 を通過後に、現像スリーブ１２の表面に所定の厚さの磁性トナー層が形成される。第２の磁性ブレード２の先端部と第２の固定磁石１３との間に形成される磁力線中を通過することにより現像スリーブ１２の表面での磁性トナーの塗布状態が均一化されるとともに、磁性トナーに対して摩擦電荷がさらに付与される。
【００３７】
導電性の基体４１及び感光層４２を有する感光ドラム１１は、外部から電圧が印加されている帯電手段１９（例えば、コロナ帯電器、、帯電ローラ、帯電ブラシ、帯電ブレード等）により所定の電圧に帯電され、露光２０により感光ドラム１１に静電荷像が形成される。感光ドラム１１の感光層４２は、有機光導電性感光層（ＯＰＣ）でも良く無機感光層でも良いが、高速なプロセススピードに良好に対応し得、多数枚耐久性に優れているアモルファスシリコン感光層又は多結晶シリコン感光層が好ましい。
【００３８】
感光ドラム１１に静電荷像を形成するための露光は、アナログ露光でもデジタルな静電荷像を形成するためのレーザビーム光でも良い。感光ドラム１１に形成される静電荷像はアナログ静電荷潜像でも良く、デジタル静電荷潜像でも良い。
【００３９】
感光ドラム１１に形成された静電荷像は、バイアス印加手段１７により所定のバイアスが印加されている現像スリーブ１２から摩擦電荷を有する磁性トナーを感光ドラム１１に移行させることによりノーマル現像法又は反転現像法で現像され、感光ドラム１１上に磁性トナー画像が形成される。感光ドラム１１上の磁性トナー画像は、感光ドラム１１の回転にともなってバイアスが印加されている転写手段２１（例えば、コロナ帯電器、転写ローラ、転写ベルト、転写ブレード等）が設置されている箇所まで搬送され、転写材２６（例えば、普通紙、ＯＨＰシート用透明フィルム、コート紙等）に転写される。転写材２６上の磁性トナー画像は、加熱加圧定着手段によって転写材に定着される。加熱加圧定着手段は、例えば、発熱手段を内包している加熱ローラ２７及び加圧ローラ２８を有している。
【００４０】
転写後に感光ドラム１１の表面に残存している転写残磁性トナーは、クリーニング手段２２によりクリーニングされる。クリーニング手段２２は、例えば、クリーニングブレード２３及び磁性粒子（例えば、磁性トナー粒子）を表面に有するクリーニング用のマグネットローラ２４を有している。マグネットローラ２４は、回転することにより表面に形成されている磁気ブラシで感光ドラム１１の表面を摺擦し、マグネットローラ２４の磁気ブラシでクリーニングされなかった転写残磁性トナーは、クリーニングブレード２３によりクリーニングされる。帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程及びクリーニング工程の繰り返しによりマグネットローラ２４の磁気ブラシ及びクリーニングブレード２３により感光ドラム１１の表面から回収されて蓄積された回収磁性トナーは、搬送スクリュー２５により搬送パイプ２９に逐次送られる。搬送パイプ２９には、例えば搬送スクリューが内包されてあり、回収磁性トナーは、搬送パイプ２９内の搬送スクリューの回転にともないクリーニング手段２２から搬送パイプ２９を経由して第２のトナー補給用ホッパー３１に開口部３５を介して供給される。
【００４１】
第２のトナー補給用ホッパー３１に奥側の開口部３５から導入された回収磁性トナーは、回転している複数の第３の攪拌棒によって、順次下方に送られるうちに、第２のトナー補給用ホッパーの奥側から手前側まで均一に配分される。第２のトナー補給用ホッパーの回収磁性トナーは、第２のマグネットローラ３７の回転にともなって現像装置１の現像容器８のトナー収容部ＩＩへ、第１のトナー補給用ホッパー３０から補給される磁性トナーに対して所定の割合で供給される。
【００４２】
第１の補給用ホッパーから供給される磁性トナーの供給重量Ｗ1 と第２のトナー補給用ホッパーから供給される回収磁性トナーの供給重量Ｗ2 との比（Ｗ1 ／Ｗ2 ）は、転写工程での磁性トナー画像の転写材への転写効率とも関係しているが、良好な画質を維持するためには５乃至２０（より好ましくは、５乃至１５）であるのが良い。供給重量Ｗ1 とＷ2 の調整は、第１のマグネットローラ３６と第２のマグネットローラ３７との回転数を調整することによっておこなわれる。第２のトナー用補給ホッパーからトナー収容部ＩＩへ供給された回収磁性トナーは、第１のトナー用補給ホッパーからトナー収容部ＩＩへ供給された磁性トナーとともに攪拌棒３の回転にともない、回転部材１４へ誘導される。回収磁性トナーは他の磁性トナーとともに回転部材１４の回転にともない第１の磁性ブレード１６の方向に搬送され、間隙Ｄ1 を通過して現像スリーブ１２へ供給される。回収磁性トナーは、未使用の磁性トナーと比較して凝集性が高く、クリーニング手段から第２のトナー補給ホッパーへの移送中に凝集体が生成しやすいが、回収磁性トナーの凝集体が生成した場合であっても磁性ブレード１６の先端部と第１の固定磁石１５との間に形成される磁力線中を通過する際に回収磁性トナーの凝集体が微細化されるので、現像スリーブ上に回収磁性トナーが存在しても現像スリーブ上に磁性トナーの均一な塗布状態を形成することができる。
【００４３】
現像スリーブ１２に供給された回収磁性トナーは、他の磁性トナーとともに現像領域に搬送され、静電荷像の現像に使用される。
【００４４】
本発明の画像形成方法に使用する現像装置において、高速のプロセススピード（現像スリーブの周速５５０ｍｍ／秒以上）で多数枚耐久時に良好な画質を維持し、回収磁性トナーを良好に再使用するためにはＤ1 ≧Ｄ3 ＞Ｄ2 （好ましくは、Ｄ1 ＞Ｄ3 ＞Ｄ2 ）の条件を満足するように、第１の磁性ブレード１６、回転部材１４及び現像スリーブ１２が設置されている。
【００４５】
磁性トナーの体積平均粒径が２．０乃至１０．０μｍである場合、間隙Ｄ1 は１乃至６ｍｍ（より好ましくは、３乃至５ｍｍ）であるのが良く、間隙Ｄ2 は０．１０乃至０．５０ｍｍ（より好ましくは、０．１５乃至０．４０ｍｍ）であるのが良く、間隙Ｄ3 は０．３乃至５ｍｍ（より好ましくは、０．７乃至２．９ｍｍ）であるのが、多数枚耐久時に良好な画質を維持する上で好ましい。
【００４６】
本発明の画像形成方法に使用する現像装置１において、第１の磁性ブレード１６及び第２の磁性ブレード２は、現像スリーブ１２の中心を通る鉛直線Ｌ1 に対して静電荷像担持体（感光ドラム１１）と反対側に設置されており、回転部材１４の中心は鉛直線Ｌ1 上又は鉛直線Ｌ1 に対して静電荷像担持体と反対側に設置されている。
【００４７】
さらに、図３に示す如く、鉛直線Ｌ1 と、現像スリーブ１２の中心と回転部材１４の中心とを結ぶ直線Ｌ2 とのなす角θ1 が０度より大きく乃至９０度未満（より好ましくは、１０度乃至８０度、さらに好ましくは１５度乃至７５度）となるように回転部材１４が設置されている。さらに、第２の磁性ブレード２の現像スリーブ１２の表面に対しての最近接点と現像スリーブ１２の中心とを結ぶ直線Ｌ3 と、鉛直線Ｌ1 とのなす角θ2 が０度より大きく乃至８０度以下（より好ましくは、５度乃至６０度、さらに好ましくは、５度乃至５０度）となるように第２の磁性ブレード２が設置されている。
【００４８】
上記条件を満足している現像装置１は、高速なプロセススピード（Ａ４サイズの用紙で毎分７０枚以上、さらには８０枚以上）においても、回転部材１４から現像スリーブ１２への磁性トナーの供給が円滑におこなえ、現像領域を通過後に現像スリーブ表面に担持されている磁性トナーの回転部材１４への移行が円滑におこなえ、多数枚耐久中においても現像装置内での磁性トナーの劣化が抑制され、回収磁性トナーの再使用も支障なくおこなえるので好ましくないものである。
【００４９】
さらに好ましくは、第２の磁性ブレード２は、第２の磁性ブレード２の先端を通る、鉛直線Ｌ1 に対して直交する直線Ｌ4 と第２の磁性ブレードとのなす角θ3 が４０度乃至８５度（より好ましくは、５０度乃至８０度）となるように設置されるのが、第２の磁性ブレード２による磁性トナーの劣化を抑制する上で好ましい。
【００５０】
図２において、第１の磁性ブレード１６に対する第１の固定磁石１５の対向磁極Ｓ4 は７５０〜１１５０ガウス（Ｇ）〔７５０〜１１５０×１０-4テスラ（Ｔ）〕であることが好ましく、磁極Ｎ4 は６００〜１０００ガウス（Ｇ）〔６００〜１０００×１０-4テスラ（Ｔ）〕であることが好ましく、磁極Ｓ5 は３００〜７００ガウス（Ｇ）〔３００〜７００×１０-4テスラ（Ｔ）〕であることが好ましく、磁極Ｎ5 は７００〜１１００ガウス（Ｇ）〔７００〜１１００×１０-4テスラ（Ｔ）〕であることが好ましい。
【００５１】
また、第２の磁性ブレード２に対する第２の固定磁石１３の対向磁極Ｎ1 は７５０〜１１５０ガウス（Ｇ）〔７５０〜１１５０×１０-4テスラ（Ｔ）〕であることが好ましく、磁極Ｓ1 は７５０〜１１５０ガウス（Ｇ）〔７５０〜１１５０×１０-4テスラ（Ｔ）〕であるのが好ましく、磁極Ｎ2 は７５０〜１１５０ガウス（Ｇ）〔７５０〜１１５０×１０-4テスラ（Ｔ）〕であるのが好ましく、磁極Ｓ2 は４５０〜８５０ガウス（Ｇ）〔４５０〜８５０×１０-4テスラ（Ｔ）〕であることが好ましく、磁極Ｎ3 は３００〜７００ガウス（Ｇ）〔３００〜７００×１０-4テスラ（Ｔ）〕であることが好ましく、磁極Ｓ3 は７００〜１１００ガウス（Ｇ）〔７００〜１１００テスラ（Ｔ）〕であることが好ましい。
【００５２】
図４は、本発明で使用する現像装置の他の一実施例を示す断面図である。
【００５３】
現像装置１は、トナー容器８の内部に現像部Ｉとトナー収容部ＩＩが設けられ、現像部Ｉの感光ドラム１１と対面した開口部に、感光ドラム１１と所定のギャップを設けて現像スリーブ１２が回転自在に設置され、現像スリーブ１２内には固定磁石が配置されている。トナー収容部ＩＩには磁性トナーが収容されている。現像スリーブ１２は、感光ドラム１１と逆方向に所定の周速度で回転される。この現像スリーブ１２の背面側には、トナー塗布部材として固定磁石を内包する非磁性の回転部材１５が設置され、現像スリーブ１２の上方には磁性ブレード２が設置されている。トナー収容部ＩＩには、収容した磁性トナーを撹拌搬送する撹拌棒３が設置され、トナー収容部ＩＩの上面には第１のトナー補給用のホッパー及び第２のトナー補給用ホッパーと接続する供給開口部４が形成されている。
【００５４】
一般に、磁性トナーには粒径分布があるように、磁性トナーの帯電量にも分布が存在する。磁性トナーの帯電量の分布状態は、磁性トナーを構成する材料（たとえば結着樹脂、磁性体や着色剤、離型剤、荷電制御剤等）の分散状態や、磁性トナーの粒度分布の影響を受ける。磁性トナーを構成する材料が磁性トナー粒子内に均一に分散されている場合は、磁性トナーの帯電量の分布は主として磁性トナーの粒度分布の影響を受ける。一般に、粒径の小さい磁性トナーの帯電量は大きく、粒径の大きい磁性トナーの帯電量は小さい。また磁性トナーの帯電量が大きいものほどその分布幅が広く、磁性トナーの帯電量の小さいものは狭い。
【００５５】
本発明者等は、長期にわたって現像容器内の磁性トナーの流動性を損なうことなく、磁性トナーに均一かつ充分な摩擦電荷を付与することにより、高画質及び高画像濃度を得ることができるという考えに基づき、検討を行った結果、以下のことを見出した。
【００５６】
図４の現像スリーブ１２への磁性トナーの塗布部材として、上述したように、現像スリーブ１２の背面側に固定磁石を内包する回転部材１５を設置し、この回転部材１４を回転すれば、回転部材１４上に磁性トナーを担持して定量的に現像スリーブ１２まで搬送することができる。従って、各種画像のコピーに際しても良好な現像を行って、均質なコピー画像を維持できる。
【００５７】
さらに、固定磁石を内包する回転部材１４と固定磁石を内蔵した現像スリーブ１２との間隙で、双方の磁力により磁性トナーの混合及び撹拌をすることができるので、帯電量分布が狭く、かつ充分な摩擦電荷を有する磁性トナーを感光ドラム１１と対向した現像領域７に供給することができ、現像、転写、定着に至るまでのトナー飛び散りなどの画像欠陥を発生させずに、均一で高い画像濃度のトナー画像を得ることができる。
【００５８】
現像領域７を通過した後の現像スリーブ１２上の磁性トナーを、回転部材１４と現像スリーブ１２との間隙で双方の磁力により剥ぎ取って、現像容器８内のトナー収容部ＩＩまで循環することができるので、現像装置の稼働時に、現像スリーブ１２上で同一の磁性トナーが繰り返し負荷を受けずに済み、磁性トナーの過剰帯電や劣化を防止できて、スリーブゴーストや画像濃度の低下を回避することができる。
【００５９】
特に体積平均粒径（Ｄｖ）が２．０〜１０．０μｍの磁性トナーを現像に使用しても、各環境下においても、十分に高い画質と濃度の画像を提供し得る。
【００６０】
図４の現像装置では、円筒状の回転部材１４内に４極の磁極を有するマグネットを非回転に配置し、磁極の１つは第１の磁性ブレード１６の先端と対向している。
【００６１】
この回転部材１４の表面には、磁性トナーへの効果的な帯電付与を行わせるために、金属や樹脂を装着したり、めっきや樹脂コートにより金属や樹脂を被覆したりても良く、さらにはブラスト処理により表面加工を施してもよい。
【００６２】
トナー収容部ＩＩには、第１のトナー補給用ホッパーから補給用の新しい磁性トナーが開口部４を通って補給される。補給された磁性トナーは、クランク状の第４の撹拌棒３により現像部Ｉに搬送される。現像部Ｉに搬送された磁性トナーは、回転部材１４に内包されている固定磁石の磁力により回転部材１４の表面上に担持される。回転部材１４上に担持された磁性トナーは、回転部材１４の回転により現像スリーブ１２に搬送され、その長手方向上で一定量となるように供給され、現像スリーブ１２に塗布される。
【００６３】
この回転部材１４の現像スリーブ１２の回転方向下流側には、現像スリーブ１２と第１の磁性ブレード１６との間に回転部材１４と現像スリーブ１２の双方からの磁力が作用する空間５が形成される。現像スリーブ１２に塗布された磁性トナーは、この空間５に搬送され、回転部材１４と現像スリーブ１２の双方からの磁力により、良好に撹拌混合され、摩擦帯電を受ける。
【００６４】
その後、現像スリーブ１２上の磁性トナーは、第２の磁性ブレード２により一定層厚に規制された後、現像スリーブ１２と感光ドラム１１とが対向した現像領域７に搬送され、現像スリーブ１２に感光ドラム１１との間でバイアス印加手段１７により印加した現像バイアスの交番電界の下で、感光ドラム１１上の静電荷像の現像に供せられる。
【００６５】
現像に使用されなかった磁性トナーは、現像スリーブ１２の回転にともない現像装置１内に戻される。回転部材１４の現像スリーブ１２の回転方向上流側には、回転部材１４内の固定磁石と現像スリーブ１２内の固定磁石との双方の磁力が作用する空間６が形成されている。現像装置１内に戻された磁性トナーは、この空間６に至って回転部材１４内の固定磁石と現像スリーブ１２内の固定磁石との双方から磁力により、現像スリーブ１２上から剥ぎ取られる。剥ぎ取られた磁性トナーは、回転部材１４に転移してトナー収容部ＩＩに戻され、第１のトナー用補給用ホッパーから補給された新しい磁性トナーとともに混合されて、再び上記の現像工程に供される。
【００６６】
使用する磁性トナーの体積平均粒径Ｄｖとしては、２．０〜１０．０μｍが好ましく、より好ましくは２．５乃至９．５μｍさらに好ましくは２．５〜６．０μｍである。磁性トナーの体積平均粒径が２．０μｍより小さいと、磁性トナーの現像スリーブ１２との鏡映力が強すぎて、磁性トナーの均一で充分な摩擦帯電量の獲得、及び磁性トナーの剥ぎ取りが好適に行われず、トナー画像の飛び散り、トナーの飛散、画像濃度の低下といった問題が発生しやすい。一方、磁性トナーの体積平均粒径が１０．０μｍより大きいと、細線の再現性やドットの再現性が低下し、画質の低下を招く。
【００６７】
回転部材１４の有する磁束密度Ｇａは、現像スリーブＢ上のトナーの塗布性を確保する観点から、最低でも１００ガウス〔１×１０-2テラス（Ｔ）〕以上であることが好ましく、より好ましくは３００ガウス乃至１５００ガウスである。回転部材１４の磁束密度が１００ガウス未満では、現像スリーブ１２への磁性トナーの好適な塗布が行われにくく、磁性トナーの均一な撹拌や混合がおこなわれにくく、磁性トナーは充分な摩擦帯電がおこなわれにくくなる。
【００６８】
回転部材１４と現像スリーブ１２とのギャップＤａｂは、０．３乃至５ｍｍ（より好ましくは、０．７〜３ｍｍ）が良い。ギャップＤａｂが０．３ｍｍ未満であると回転部材１４と現像スリーブ１２との間で磁性トナーが機械的ダメージを受けて流動性が低下しやすく、画像の画質低下及び濃度低下が発生しやすくなる。ギャップＤａｂが５ｍｍより大きい場合は、回転部材１４による現像スリーブ１２への磁性トナーの塗布、及び現像に使用されずに現像領域を通過した磁性トナーの現像スリーブ１２からの剥ぎ取りの機能が低下し、トナー画像の画質低下及び濃度低下を引き起こしやすくなる。
【００６９】
回転部材１４と現像スリーブ１２のギャップＤａｂと、回転部材１４と感光ドラム１２のギャップＤａｃとの比Ｄａｂ／Ｄａｃは、０．００５乃至０．８であることが好ましく、より好ましくは０．０１〜０．５である。Ｄａｂ／Ｄａｃが０．８より大きい場合は、回転部材１４が現像スリーブ１２に対しトナーの塗布と剥ぎ取りを好適に果たせない。Ｄａｂ／Ｄａｃが０．００５より小さい場合は、磁性トナーの劣化が生じやすい。
【００７０】
回転部材１４の周速Ｒａと現像スリーブ１２の周速Ｒｂの比Ｒａ／Ｒｂは０．９０乃至２．００とすることが好ましく、より好ましくは１．０１乃至１．５０である。Ｒａ／Ｒｂ比が０．９０より小さいと、現像スリーブ１２に対する回転部材１４の磁性トナーの塗布及び剥ぎ取りの性能が低下する。逆にＲａ／Ｒｂが２．００よりも大きいと、現像スリーブ１２からの磁性トナーの剥ぎ取りは十分に行われるが、現像スリーブ１２への磁性トナーの供給が過多となり、下流側の空間５で現像スリーブ１２及び回転部材１４からの双方の磁力により、磁性トナーの均一な撹拌混合がおこないにくく、摩擦電荷の付与能が低下する。現像スリーブの周速は、好ましくは５５０乃至１０００ｍｍ／秒（より好ましくは、６００乃至９００ｍｍ／秒）が良い。
【００７１】
回転部材１４の回転方向は、現像スリーブ１２の回転方向と同一でも逆でも、本発明の効果を得ることができるが、塗布及び剥ぎ取りを良好に行うためには、現像スリーブ１２と同一方向であることがより好ましい。
【００７２】
回転部材１４の外径ｒａと現像スリーブ１２の外径ｒｂの比ｒａ／ｒｂは０．１〜１が好ましく、より好ましくは０．２〜０．８である。ｒａ／ｒｂが０．１よりも小さい場合及び１よりも大きい場合は、回転部材１４及び現像スリーブＢの磁力のバランスを取りづらくなり、双方の磁力による磁性トナーの均一な撹拌や混合が行われにくくなり摩擦電荷の付与能が低下する。
【００７３】
図４において、回転部材１４に対し、現像スリーブ１２との最近接部よりも回転部材１４の回転方向上流側に第１の磁性ブレード１６Ｅが設置されている。このような第１の磁性ブレード１６により、回転部材１４上に担持して現像スリーブ１２へ搬送される磁性トナーを規制することにより、現像スリーブ１２への磁性トナーの塗布量の均一化及び摩擦電荷の付与性の増加を図ることができる。
【００７４】
回転部材１４と現像スリーブ１２とのギャップＤａｂと、第１の磁性ブレード１６と回転部材１４とのギャップＤａｅの比Ｄａｂ／Ｄａｅは、０．１乃至１．０であることが好ましく、より好ましくは０．２〜０．８である。Ｄａｂ／Ｄａｅが０．１未満である場合は、前述したように、回転部材１４と現像スリーブ１２とによる磁性トナーが劣化しやすい。Ｄａｂ／Ｄａｅが１．０より大きい場合は、現像スリーブ１２への磁性トナーの供給不足が生じやすい。
【００７５】
本発明によれば、その回収磁性トナー、トナー収容部ＩＩに収容されている磁性トナー、及びトナー収容部ＩＩに新たに補給された補給トナーという状態の異なる３者を十分に撹拌混合し、帯電付与できるので、画質の低下、画像濃度の低下を起こさずに、良好な画像を得ることができる。
【００７６】
回転部材１４に使用する円筒状部材としては、金属又はセラミックが用いられるが、なかでもアルミニウム又はＳＵＳが磁性トナーへの帯電性の点から好ましい。回転部材１４は、引抜き加工あるいは切削加工したままで用いることができるが、磁性トナーの搬送性、摩擦帯電付与性を制御するために、表面を研磨したり、表面に周方向あるいは長手方向に粗しを入れたり、ブラスト処理を施したり、さらにはコーティングを施したりしても良い。本発明では、ブラスト処理を施すことがよく、ブラスト材として定形粒子、不定形粒子を単独使用又は併用してブラスト処理しても良く、また重ね打ち処理しても良い。
【００７７】
不定形粒子としては任意の砥粒を使用することができる。定形粒子としては、たとえばステンレス、アルミニウム、鋼鉄、ニッケル、真鍮のような金属の剛体球、あるいはセラミック、プラスチップ、ガラスビーズのような剛体球を使用することができる。この剛体球は、実質的に曲面の表面を有し、長径／短径の比が１〜２、好ましくは１〜１．５、より好ましくは１〜１．２の球状または回転楕円体粒子がよく、その長径または直径は２０〜２５０μｍが適当である。
【００７８】
重ね打ちする場合には、不定形粒子よりも定形粒子を大きくすることが好ましく、粒径の倍率を特に１〜２倍、より好ましくは１．５〜１．９倍にすることがよい。また定形粒子による処理時間、粒子の衝突力の少なくとも１つを、不定形粒子よりも小さくすることが好ましい。
【００７９】
回転部材１４は、導電性微粒子を含有させた樹脂による被覆槽を表面に形成することが好ましい。導電性微粒子としては、カーボンブラック、結晶性グラファイトの微粒子が好ましい。
【００８０】
結晶性グラファイトとしては、大別すると、天然黒鉛と人造黒鉛とに分けられる。人造黒鉛は、ピッチコークスをタールピッチにより固めて１，２００℃位で一度焼成してから、黒鉛化炉に入れて２，３００℃位の高温で処理したもので、この高温処理により炭素の結晶が成長して黒鉛に変化する。天然黒鉛は、地球太古に栄えたシダ類の如き植物が地下に閉じ込められ、地下で長期間の地熱と高圧とを受けることによって完全に黒鉛化したもので、地中から産出する。
【００８１】
これらの黒鉛は、暗灰色ないし黒色の光沢のある非常に軟らかい滑性のある結晶鉱物で、結晶構造は六法晶系と菱面晶系に属するものがあり、完全な層状構造を有している。電気的特性に関しては、炭素と炭素の結合間に自由電子が存在し、電気の良導体の性質を示す。黒鉛は種々の優れた性質を有していることから、鉛筆等に利用される他、工業的に広い用途を持っている。たとえば耐熱性、化学的安定があるために、潤滑剤、耐火性材料、電気材料等に、粉末や固体、塗料の形で利用される。
【００８２】
本発明で使用する黒鉛は、天然、人造のどちらでもよい。粒子的には、平均粒径０．５〜２０μｍのものがよい。
【００８３】
回転部材１４の表面の被覆層に使用する樹脂としては、例えばスチレン系樹脂、ビニル系樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリフェニレンオキサイド樹脂、ポリアミド樹脂、フッ素樹脂、繊維素系樹脂、アクリル系樹脂の如き熱可塑性樹脂；エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、アルキッド樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ポリウレタン樹脂、尿素樹脂、シリコーン樹脂、ポリイミド樹脂の如き熱硬化性樹脂；もしくは光硬化性樹脂を使用することができる。このなかでも、シリコーン樹脂、フッ素樹脂のような離型性に優れたもの、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリフェニレンオキサイド樹脂、ポリアミド樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、スチレン系樹脂のような機械的性質に優れたものが好ましい。
【００８４】
導電性のアモルファスカーボンは、一般的には「炭化水素又は炭素を含む化合物を空気の供給が不十分な状態で燃焼又は熱分解させてできる結晶の集合体」と定義されている。特に電気伝導性に優れ、高分子材料に充填して導電性を付与したり、添加量のコントロールによりある程度任意の導電度を得ることができるため、広く普及している。本発明で使用する導電性のアモルファスカーボンは、１０〜８０μｍ、好ましくは１５〜４０μｍの平均粒径を有するものがよい。
【００８５】
磁性トナー粒子には、シリカ微粉末を外添、混合して使用することが好ましい。これは、現像スリーブ１２との摺擦により磁性トナー粒子の表面が摩耗して、磁性トナーの流動性が低下するのが、磁性トナー粒子にシリカ微粉末を外添しておけば、磁性トナー粒子の摩耗を抑制して流動性低下を軽減できる。
【００８６】
シリカ微粉末の添加量は、磁性トナー粒子１００重量部あたり０．０１〜８重量部が好ましく、より好ましくは０．１〜５重量部である。シリカ微粉末は長さ平均径５乃至２００ｎｍ又はＢＥＴ比表面積１００乃至４００ｍ2 ／ｇが好ましい。
【００８７】
磁性トナー粒子には、チタン酸ストロンチウム，チタン酸カルシウム，酸化セリウムの如き金属酸化物の微粉末をさらに外添、混合しても良い。これら金属酸化物の微粉末は、磁性トナー粒子との摺擦により、磁性トナー粒子に摩擦帯電電荷を付与する性質がある。金属酸化物微粉末の添加量は、磁性トナー粒子１００重量部あたり０．０１〜１０重量部が好ましく、より好ましくは０．０３〜５重量部が良い。シリカ微粉末以外の金属酸化物微粉末は長さ平均径が０．３乃至３μｍ（より好ましくは、０．３乃至２．５μｍ）又はＢＥＴ比表面積が０．５乃至１５ｍ2 ／ｇが良い。
【００８８】
磁性トナーを製造するには、結着樹脂（たとえば熱可塑性樹脂）、磁性体、荷電制御剤、離型剤、その他の添加剤を、ボールミルのような混合機により十分混合した後、加熱ローラ、ニーダー、エクストルーダーのような熱混練機を用いて溶融混練して、結着樹脂中に磁性体を分散させる。ついで混練物を冷却固化後、粉砕、分級を行って所望の粒径の磁性トナー粒子を得、必要に応じて、磁性トナー粒子にシリカ微粉末の如き流動性付与剤や金属酸化物の如き帯電付与剤をヘンシェルミキサーやパーペンマイヤーのような乾式混合機を使用して添加混合する。
【００８９】
以下、本発明を具体的によりさらに説明するが、本発明はこれにのみに限定されるものではない。
【００９０】
製造例
結着樹脂〔スチレン／アクリル酸ブチル／マレイン酸ブチル／ジビニルベンゼン
共重合体（重合比７３．５／１９／７／０．５）          …１００重量部
磁性体〔磁性酸化鉄（平均粒径０．２μｍ〕                …８５重量部
荷電性制御剤〔３，５−ジ−ｔ−ブチルサチリチル酸のクロム錯体（個数平均粒
径２．８μｍ）〕                                          …２重量部
離型剤（低分子量プロピレン）                              …３重量部
【００９１】
上記材料をブレンダーミキサーによりよく前混合した後、１５０℃に設定した２軸混練押出機によって混練し、得られた混練物を冷却し、カッターミルにより粗粉砕し、ジェット気流を用いた微粉砕機により微粉砕し、固定壁型風力分級機により分級した。ついで、得られた分級粉についてコアンダ効果を利用した多分割分級装置（日鉄鉱業製エルポジェット分級機）により超微粉及び粗粉を同時に厳密に分級除去して、体積平均粒径（Ｄ４）が５．７μｍの黒色の磁性トナー粒子を得た。
【００９２】
この磁性トナー粒子１００重量部に負帯電性の疎水性乾式シリカ微粉体（長さ平均径２０ｎｍ，ＢＥＴ比表面積２４０ｍ2 ／ｇ）を１．０重量部、及び長さ平均径０．８μｍ（ＢＥＴ比表面積１ｍ2 ／ｇ）のチタン酸ストロンチウム微粉体を０．５重量部加え、ヘンシェンミキサーで混合して、負帯電性の磁性トナーＮｏ．１を調製した。磁性トナーＮｏ．１の体積平均粒径は５．７μｍであった。
【００９３】
実施例１
図１、図２及び図３に示す現像装置１において、回転部材１４は、４極の固定マグネットローラ１５を内包し、表面を＃３００のガラスビーズでブラスト処理した直径２０ｍｍのＳＵＳ製の円筒を使用した。
【００９４】
現像スリーブ１２は、表面を＃３００のガラスビーズでブラスト処理した直径３２ｍｍのアルミニウム製の円筒を基体とし、基体の表面にはさらにカーボン及びグラファイトを分散したフェノール樹脂の被膜を２０μｍの厚さで塗工したものを使用した。現像スリーブ１２内には、６極の磁極を有する固定マグネットローラを配置した。
【００９５】
第２の固定磁石１３の磁極Ｎ1 は１０５０ガウスであり、磁極Ｎ2 は１０４０ガウスであり、磁極Ｎ3 は６１０ガウスであり、磁極Ｓ1 は１０２０ガウスであり、磁極Ｓ2 は６７０ガウスであり、磁極Ｓ3 は９８０ガウスであった。また、第１の固定磁石１５の磁極Ｓ4 は１０００ガウスであり、磁極Ｓ5 は５５０ガウスであり、磁極Ｎ4 は８００ガウスであり、磁極Ｎ5 は７５０ガウスであった。
【００９６】
現像スリーブ１２と第２の磁性ブレード２とのギャップＤ2 は２３０μｍであり、現像スリーブ１２と感光ドラム１１とのギャップは２３０μｍとした。回転部材１４と現像スリーブ１２とのギャップＤ3 （又はＤａｂ）は１ｍｍであり、Ｄｂｃ／Ｄａｃは０．００７３６であった。回転部材１４の回転数（ＲＡ）と現像スリーブ１２の回転数（ＲＢ）比（ＲＡ／ＲＢ）は１．５とした。回転部材１４と第１の磁性ブレード１６とのギャップＤ1 は、１．５ｍｍとした。
【００９７】
第１の磁性ブレード１６及び第２の磁性ブレードとして鉄製の板にニッケルメッキを施したものを現像装置に装着した。
【００９８】
アモルファスシリコンドラムを有し、アナログ現像方式で、ノーマル現像方法で静電荷像を現像するキヤノン製高速複写機（商品名ＮＰ６０８５複写機）を図１の如く回収磁性トナーのリユースシステムを具備するように改造し、現像装置１を組み込み、アモルファスシリコンドラムの周速を５５０ｍｍ／秒（Ａ４サイズ転写紙で毎分９０枚の複写スピードに相当）にし、現像スリーブの周速を８００ｍｍ／秒にし、回転部材の周速を９００ｍｍ／秒に設定し、磁性トナーＮｏ．１を第１のトナー補給ホッパー３０に導入し、回収磁性トナーのリユースシステムを可動させながら５０万枚の多数枚耐久画出し試験をおこなった。
【００９９】
複写回数３万回位で第２のトナー補給用ホッパー３１にクリーニング手段２２から搬送パイプ２９を経由して搬送されてきた回収磁性トナーが貯留されはじめ、第１のマグネットローラ３６及び第２のマグネットローラ３７の回転数を調整することにより、第１のトナー補給用ホッパー３０に貯留されている未使用の磁性トナー９０重量部に対して回収磁性トナー１０重量部を現像装置１のトナー容器部ＩＩに供給した。
【０１００】
常温常湿環境下（温度２３．５℃，湿度６０％ＲＨ），常温低湿環境下（温度２３．５℃，湿度５％ＲＨ）及び高温高湿環境下（温度３２．５℃，湿度８５％ＲＨ）の各環境下で画出し試験をおこなったが、回収磁性トナーのリユースによる影響は実質的にみられず、良好な画質が多数枚耐久中維持された。結果を表１乃至表３に示す。
【０１０１】
評価方法等を以下に記載する。
【０１０２】
磁性トナーの体積平均粒径の測定
磁性トナーの体積平均粒径Ｄｖは、コールターマルチサイザー（コールター社製）を用い、電解液としてＩＳＴＲＯＮ  Ｒ−ＩＩ（１％ＮａＣｌ水溶液、コールターサイエンティフィックジャパン社製）を使用して測定した。電解液１００〜１５０ｍｌ中に分散剤として界面活性剤を０．１〜５ｍｌ加え、ついで測定試料の磁性トナーを２〜３０ｍｇ加える。試料を懸濁した電解液を超音波分散機で約１〜３分間分散処理した後、これを測定装置にかけて磁性トナーの体積、個数を測定し、これから磁性トナーの体積平均粒径が算出される。
【０１０３】
上記において、磁性トナーの体積平均粒径が６μｍ以上の場合は、１００μｍのアパーチャーを用いて２〜６０μｍの粒子を測定し、体積平均粒径が２．５〜６μｍの場合は、５０μｍのアパーチャーを用いて１〜３０μｍの粒子を測定し、体積平均粒径が２．５μｍ未満の場合は、３０μｍのアパーチャーを用いて０．６〜１８μｍの粒子を測定する。
【０１０４】
画像濃度
画像濃度は、マスベス濃度計ＲＤ９１８型（マスベス社製）を用いて、５ｍｍ丸の画像部について反射濃度を測定することにより求めた。
【０１０５】
かぶり
画像上のかぶりは、反射濃度計（リフレクトメーターＴＣ−６ＤＳ、東京電色社製）を用いて測定した。画像形成前の転写材の反射濃度をＤｒ（％）、画像形成後の白地部反射濃度の最高値をＤｓ（％）とすると、Ｄｓ−Ｄｒを画像上のかぶり量（％）として評価した。
【０１０６】
スリーブゴースト
スリーブゴーストは、上記の画像比率６％及び１５％の画像形成後に、Ａ３用紙の先端側部分にベタ白部を背景とした格子パターンを有し、後端側部分にハーフトーン部を有するテスト原稿を複写することにより調べた。ハーフトーン部に現われる格子の陰影により、スリーブゴーストのレベルをつぎの６段階で評価した。
【０１０７】
Ａ：格子の跡が全くない。Ｂ：格子の跡が若干存在するが、複写１枚位ですぐに消失する。Ｃ：格子の跡が若干存在するが、数枚の複写で消失する。Ｄ：格子の跡が若干存在し、消失しないで残存する。Ｅ：格子の跡がかなり目立つ。Ｆ：格子の跡が著しく目立つ。
【０１０８】
画質
オリジナル原稿を基準にして、ベタ黒画像の均一性，階調性，細線再現性，かぶりついて目視で総合的に４段階に評価した。
Ａ：優  Ｂ：良  Ｃ：普通  Ｄ：悪い
比較例１
図５に示す如く、回転部材１４，第１の固定磁石１５及び第１の磁性ブレード１６を除去した現像装置１ａを使用する以外は、実施例１と同様にして画出し試験をおこなった。実施例１と比較して、５０万枚後の定着画像において、画像濃度，かぶり，画質が劣っていた。また、回収磁性トナーをトナー補給用ポッパーに供給し始めると、画像にスリーブゴーストが発生しはじめるようになった。
【０１０９】
結果を表１乃至表３に示す。
【０１１０】
比較例２
図６に示す如く、回転部材１４のかわりに撹拌棒３ａを設置した現像装置１ｂを使用する以外は、実施例１と同様にして画出し試験をおこなった。実施例１と比較して、５０万枚後の定着画像において、画像濃度，かぶり，画質が劣っていた。また、回収磁性トナーをトナー補給用ポッパーに供給し始めると、画像にスリーブゴーストが発生しはじめるようになった。
【０１１１】
結果を表１乃至表３に示す。
【０１１２】
比較例３
図７に示す如く、第１の磁性ブレード１６を除去した現像装置１ｃを使用する以外は、実施例１と同様にして画出し試験をおこなった。実施例１と比較して、かぶりが発生しやすく、５０万枚後のトナー画像ではスジ状のかぶりが発生した。
【０１１３】
結果を表１乃至表３に示す。
【０１１４】
比較例４
図８に示す如く、回収磁性トナーを搬送するための搬送パイプを第１のトナー補給ホッパー３０に連結して実施例１と同様にして画出し試験をおこなった。実施例１と比較して、耐久中回収磁性トナーと未使用の磁性トナーとの混合割合が変動しやすく、回収磁性トナーと未使用の磁性トナーとを均一に混合することが困難であった。結果を表１乃至表３に示す。
【０１１５】
比較例５
図９に示す如く、回転部材１４の設置位置を角度θ1 が１１０度になるようにした比較現像装置１ｄを使用することを除いて、実施例１と同様にして画出し試験をおこなった。実施例１と比較して、耐久中現像カリーブ１２からの回転部材１４による磁性トナーのはぎとりが良好にはおこなわれなかった。さらに、実施例１と比較して、回転部材１４による現像スリーブ１２への磁性トナーの供給が円滑にはおこなわれず、スリーブゴーストが発生し、耐久中画像濃度が低下した。結果を表１乃至表３に示す。
【０１１６】
比較例６
図１０に示す如く、第２の磁性ブレードを鉛直線Ｌ1 に対して、感光ドラム１１と同じ側に設置した比較現像装置１ｅを使用することを除いて、実施例１と同様にして画出し試験をおこなった。実施例１と比較して、耐久中の第２の磁性ブレードの右側に磁性トナーが過剰に貯留され、耐久中に画像濃度の低下し、かぶりの程度が悪化した。
【０１１７】
結果を表１乃至表３に示す。
【０１１８】
比較例７
図１１に示す如く、第１の磁性ブレード１６のかわりにアルミニウム製の非磁性ブレード４６を使用した比較現像装置１ｆを使用することを除いて、実施例１と同様にして画出し試験をおこなった。実施例１と比較して、耐久中回収磁性トナーをトナー補給用ポッパーに供給し始めると、非磁性ブレード４６が設置されていても回収磁性トナーの凝集体が細かくは微細化されず、スジ状のかぶりが発生するようになった。
【０１１９】
結果を表１乃至表３に示す。
【０１２０】
比較例８
間隙Ｄ1 を１．０ｍｍに設定し、間隙Ｄ2 を０．２３ｍｍに設定し、間隙Ｄ3 を２．０ｍｍに設定した比較現像装置１ｇ（Ｄ3 ＞Ｄ1 ＞Ｄ2 ）を使用することを除いて実施例１と同様にして画出し試験をおこなった。実施例１と比較して５０万枚後の定着画像において、画像濃度，かぶり，画質が劣っていた。また、回収磁性トナーをトナー補給用ポッパーに供給し始めると、画像にスリーブゴーストが発生しはじめるようになった。
【０１２１】
結果を表１乃至表３に示す。
【０１２２】
実施例２
前述の製造例と同様にして調製した体積平均粒径８．５μｍの磁性トナーＮｏ．２を使用することを除いて、実施例１と同様に画出し試験をおこなった。結果を表１乃至表３に示す。
【０１２３】
実施例３
前述の製造例と同様にして調製した体積平均粒径１１．０μｍの磁性トナーＮｏ．３を使用することを除いて、実施例１と同様にして画出し試験をおこなった。結果を表１乃至表３に示す。
【０１２４】
実施例４
前述の製造例と同様にして調製した体積平均粒径２．０μｍの磁性トナーＮｏ．４を使用することを除いて、実施例１と同様にして画出し試験を行った。結果を表１乃至表３に示す。
【０１２５】
実施例５
外添剤として疎水性乾式シリカ微粉体のみを使用した磁性トナーＮｏ．５を使用することを除いて、実施例１と同様にして画出し試験をおこなった。結果を表１乃至表３に示す。
【０１２６】
【表１】
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【０１２７】
【表２】
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【０１２８】
【表３】
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【０１２９】
【発明の効果】
本発明の画像形成方法においては、クリーニング工程から回収され回収磁性トナーを現像装置へ供給するリユースシステムを有し、凝集性の高い回収磁性トナーに凝集体生成しても、回収磁性トナーの凝集体を良好に微細化でき、磁性トナーへの摩擦電荷の付与が効率良くおこなえ、磁性トナーの現像装置内での劣化も抑制されることから多数枚耐久性，環境安定性に優れているものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像形成方法を実施するための一具体例を説明するための概略図である。
【図２】現像装置の概略的説明図である。
【図３】角度θ1 及びθ2 を説明するための現像装置の概略的説明図である。
【図４】現像装置内の磁性トナーの挙動を説明するための概略的説明図である。
【図５】比較現像装置Ｎｏ．１（１ａ）の概略的説明図である。
【図６】比較現像装置Ｎｏ．２（１ｂ）の概略的説明図である。
【図７】比較現像装置Ｎｏ．３（１ｃ）の概略的説明図である。
【図８】比較画像形成装置の概略的説明図である。
【図９】比較現像装置Ｎｏ．４（１ｄ）の概略的説明図である。
【図１０】比較現像装置Ｎｏ．５（１ｅ）の概略的説明図である。
【図１１】比較現像装置Ｎｏ．６（１ｆ）の概略的説明図である。
【符号の説明】
１  現像装置
２  第２の磁性ブレード
１１  感光ドラム（静電荷像担持体）
１２  現像スリーブ
１３  第２の固定磁界発生手段（第２の固定磁石）
１４  回転部材
１５  第１の固定磁界発生手段（第１の固定磁石）
１６  第１の磁性ブレード
２２  クリーニング手段
３０  第１のトナー補給用ホッパー
３１  第２のトナー補給用ホッパー
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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