(57)【要約】【課題】現像スリーブ１１と層厚規制部材１５との間を狭くしても、長期間に亘り、ランダム黒点やカブリ、薄層形成不良や画像濃度低下等のない良好な画像を安定して供給することのできる、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。【解決手段】感光体に対面して回転可能に設けられた現像スリーブと、該現像スリーブ内に配された磁石と、前記現像スリーブ上の現像剤層厚を規制する層厚規制部材とを有し、前記現像スリーブ上に担持した磁性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画像形成装置における現像装置において、現像スリーブと層厚規制部材との間隔を０．２０〜０．２５ｍｍとし、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、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た。【選択図】図１
2009008699.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た現像スリーブと、該現像スリーブ内に配された磁石と、前記現像スリーブ上の現像剤層厚を規制する層厚規制部材とを有し、前記現像スリーブ上に担持した磁性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画像形成装置における現像装置において、
前記現像スリーブと層厚規制部材との間隔を０．２０〜０．２５ｍｍとし、
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、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】
前記層厚規制部材は磁性体で形成され、前記現像スリーブ回転方向上流側に磁石が取り付けられていると共に、前記現像スリーブとの対向部に薄肉エッジ部が形成されたもの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３】
前記磁性粒子の平均粒子径が、０．０１〜０．５０μｍであることを特徴とする請求項１または２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】
前記請求項１に記載の現像装置と、前記感光体を帯電させる帯電手段と、帯電された感光体の表面に光を照射して静電潜像を形成する露光手段と、前記感光体上に形成された静電潜像を前記現像装置で現像して形成したトナー像を記録媒体に転写させる転写手段とからなることを特徴とする画像形成装置。
【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おける現像装置、及びその現像装置を用いた画像形成装置に係り、特に、磁性１成分現像剤を使用し、現像剤担持体上のトナー層厚を層厚規制部材で規制するようにした画像形成装置における現像装置、及びその現像装置を用いた画像形成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、感光体の表面を一様に帯電し、原稿画像に基づく光を感光体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、層厚規制部材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においては、現像スリーブへのトナーの付着を防止するため、現像スリーブと層厚規制部材との隙間を広くするとトナーの搬送量が増え、トナーが層厚規制部材に溜まって付着し、ブロッチ現象と呼ばれる現象が生じてランダム黒点や層ムラが発生する場合がある。これは、形成する画像の品質を上げるためにトナーを小粒径で低融点とした場合、従来トナーと比較して凝集度が高いために層厚規制部材近傍でトナーのブロッキングが生じ易く、低湿環境においては、チャージアップが進行するためである。
【０００５】
そのため、現像スリーブと層厚規制部材との隙間を狭くしたいが、狭くするとトナーへのストレスが増加してトナーに含まれる磁性粒子が脱離し、トナーのチャージアップや現像スリーブとの摩擦によって、現像スリーブ上に傷を作ってしまうことがある。そしてこの傷によって生じた凹の部分にトナーが融着すると、トナーリングが発生して感光体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。
【０００６】
こういった現象の現像装置本体即ちシステム面からの対策としては、例えば特許文献１に、層厚規制用ブレードとして、ゴム、樹脂もしくは金属の弾性ブレードを現像スリーブに軽圧接触させ、その接触部で現像スリーブ上に凝集付着したトナーを剥ぎ取りながら規制して、均一なトナー薄層形成を実現可能とすると共に、ブレードからの摩擦帯電電荷付与により現像スリーブ上のトナー層が上層も下層も充分均一なトリボを有するようにして、ムラ、カブリ等の無い良好な画像を提供できるようにした現像装置が示されている。
【０００７】
また特許文献２、特許文献３には、現像スリーブに当接する面を単泡性の発泡体とし、現像スリーブに当接してトナーの供給及び剥取りを行う供給ローラ、あるいはファーブラシ状のローラを設け、層厚規制部材を磁性部材で製作して、磁性部材と略対向した磁極Ｎ１の現像スリーブ回動方向上流側で、磁極Ｎ１に隣接する磁極Ｓ２と対向する位置、あるいは内蔵磁石による磁気拘束力が最小となる位置に供給ローラあるいはファーブラシ状のローラを配置して、長時間の画像形成作業を繰り返したとしてもブロッチ現象、カブリ、ムラ等のない良好な画像を得るようにした現像装置が示されている。
【０００８】
【特許文献１】特公昭６３−１６７３６号公報
【特許文献２】特開平７−４４０１９号公報
【特許文献３】特開平７−４４０２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら特許文献１に示された現像装置では、ブレードと現像スリーブの当接ニップ部にトナーの凝集塊や粗粉トナー、或はゴミ、ケバ等がはさまり、上記ニップ部を通過できずに留まるようになってその部分にトナーがコーティングされず、画像上もその部分が筋状に白くぬける現象が生じることがある。また、ブレードの現像スリーブへの当接圧が強くてトナーの融点が低い場合、画像形成動作が進むにつれてトナーがブレードに融着し、ブレード部での規制ムラやトナーへのトリボ付与不足、ムラ等が発生し、画像上にもムラ、カブリ、濃度薄等が発生する。
【００１０】
また特許文献２、特許文献３に示された現像装置では、連泡性の発泡体の場合は連通している気泡を通過してローラ内部に、ファーブラシの場合には各繊維の間に、トナーが徐々に詰まっていくことで、ローラが硬質化したりファーブラシのへたりが発生し、現像スリーブ接触部でのローラ当接不良によるトナーの剥ぎ取り不足、剥ぎ取りムラが発生する。またローラ表面もトナーで被われることになり、現像スリーブとの接触部でのトナーへのトリボ付与も減少する。その結果、前述したようなブロッチ、画像濃度ムラ、カブリ、濃度薄等が生じる。
【００１１】
そのため本発明においては、現像スリーブと層厚規制部材との間を狭くしても、長期間に亘り、ランダム黒点やカブリ、薄層形成不良や画像濃度低下等のない良好な画像を安定して供給することのできる、画像形成装置における現像装置、及びその現像装置を用いた画像形成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】
【００１２】
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た現像スリーブと、該現像スリーブ内に配された磁石と、前記現像スリーブ上の現像剤層厚を規制する層厚規制部材とを有し、前記現像スリーブ上に担持した磁性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画像形成装置における現像装置において、
前記現像スリーブと層厚規制部材との間隔を０．２０〜０．２５ｍｍとし、
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、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。
【００１３】
また、この現像装置を用いた画像形成装置は、前記請求項１に記載の現像装置と、前記感光体を帯電させる帯電手段と、帯電された感光体の表面に光を照射して静電潜像を形成する露光手段と、前記感光体上に形成された静電潜像を前記現像装置で現像して形成したトナー像を記録媒体に転写させる転写手段とからなることを特徴とする。
【００１４】
前記した現像スリーブと層厚規制部材との隙間を狭くすることでトナーに含まれる磁性粒子が脱離し、現像スリーブ上に傷を作る原因の一つに、トナーに含まれる磁性粉の形状が挙げられる。すなわち、現像スリーブと層厚規制部材との間が狭くなると、トナーへのストレスが増加してトナーに含まれる磁性粒子が脱離するが、磁性粒子の外形に鋭角の部分があると、その鋭角部が現像スリーブ表面をえぐることで傷が生じる。
【００１５】
このような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、現像スリーブと層厚規制部材との間が狭くなってトナーへのストレスが増加すると、磁性粒子がトナー樹脂から簡単に外れ、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。
【００１６】
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、現像スリーブ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、例え現像スリーブと層厚規制部材との間が狭くなることでストレスが増加しても、トナー樹脂から外れてしまうということが少ないから、それによって現像スリーブを傷つけるということがなく、ブロッチ現象やランダム黒点、層ムラ等を防止して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。
【００１７】
そして、前記層厚規制部材は磁性体で形成され、前記現像スリーブ回転方向上流側に磁石が取り付けられていると共に、前記現像スリーブとの対向部に薄肉エッジ部が形成されていることで、層厚規制部材はその上流側に取り付けられた磁石によって磁力を有し、さらに、薄肉エッジ部においては磁力が集中して強いものとなる。そしてこの強い磁力が層厚規制部材先端、即ち薄肉エッジ部先端から現像スリーブに渡っていることで、層厚規制部材と現像スリーブ間におけるトナー層に乱れが殆どなくなり、粗密のないトナー薄層を得ることができる。
【００１８】
また、前記磁性粒子の平均粒子径が、０．０１〜０．５０μｍ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】
【００１９】
本発明によれば、トナーに含める磁性粒子として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、八面体の各頂点および稜線が曲面状で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ことで、磁性粒子の各頂点および稜線がいずれも曲面状であるため現像スリーブに傷を付けることが無く、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、例え現像スリーブと層厚規制部材との間が狭くなることでストレスが増加しても、トナー樹脂から外れてしまうということが少ないから、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、及びその現像装置を用いた画像形成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】
【００２０】
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。
【００２１】
最初に図３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３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。
【００２２】
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（現像ローラ）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。
【００２３】
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。
【００２４】
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１（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。
【００２５】
図１（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。
【００２６】
一方現像スリーブ１１内部には、一例として図１（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。
【００２７】
上記した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ｄ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。
【００２８】
図１（Ｃ）は、この層厚規制部材１５を、現像スリーブ１１と層厚規制部材１５を結ぶ線に対してαという角度を設けて設置した場合である。層厚規制部材１５における現像剤攪拌部材１２側には、現像剤攪拌部材１２、１３によって運ばれ、層厚規制部材１５によって堰き止められた現像剤が滞留するが、このように層厚規制部材１５を角度を設けて設置することで、ブレードマグネット１８ＳＢとブレード極Ｓ１とによる反発磁界によって滞留した現像剤が現像剤攪拌部材１２側に戻りやすくなり、前記したようなブロッチ現象が起きにくくなる。
【００２９】
［本発明の概略］
次に本発明の概要を説明すると、本発明においては、トナー中に含ませる磁性粒子の形状を工夫することで、トナーに対するストレスが増加した場合においても磁性粒子の脱離を有効に防止できることを見出し、現像スリーブ１１と層厚規制部材１５との間隔ｄを、０．２０〜０．２５ｍｍと非常に狭くすることに成功した。その結果、上述した構成を有する現像装置１０においても、長期間に亘り、ブロッチ現象に起因するランダム黒点や、カブリ、薄層形成不良や画像濃度低下等のない良好な画像を安定して供給することのできるようにすることができるようになった。
【００３０】
すなわち、本発明の現像装置１０に用いる磁性１成分現像剤は、バインダ樹脂中に、図２（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）を分散させて作成した。
【００３１】
このように磁性粒子として丸八面体の磁性粒子を用いることで、まず、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はあるものの、粒子形状に凸形状があるため、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くなる。また、前記した現像剤担持体１１の傷の発生要因のひとつに、トナーに内添されている磁性粒子の形状があり、この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１１をえぐり、傷が生じる。
【００３２】
ところがこのように、磁性粒子として丸八面体の磁性粒子を用いることで、例え磁性粒子が現像剤から離脱しても、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り、傷によって生じた凹の部分へのトナーの融着、トナーリングの発生、それによる感光体の汚染や搬送路へのトナー落ちの併発などが起きず、長期に渡って高品質な画像を提供できる現像装置を提供することができる。
【００３３】
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２（ａ）に示した市販の球状フェライト（球）や、図２（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２（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を作製することができる。
【００３４】
［磁性１成分トナーの構成］
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。
【００３５】
［磁性粒子の材料］
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。
【００３６】
［磁性粒子の大きさ］
磁性粒子は、平均粒子径が０．０１〜０．５０μｍであるのが好ましく、更に０．０５〜０．３０μｍであることがより好ましい。平均粒子径が０．０１μｍ未満であると、小さすぎることにより磁性粉同士の凝集が発生し結果として分散が悪い。また、小さすぎると色味が赤くなりよくない。また０．５０μｍ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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
［バインダ樹脂］
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
［帯電制御剤］
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
［ワックス］
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。
【００５２】
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】
【００５３】
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、現像スリーブ１１と層厚規制部材１５との間を狭くしても、長期間に亘り、ランダム黒点やカブリ、薄層形成不良や画像濃度低下等のない良好な画像を安定して供給することのできる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、また、図１（Ｂ）に示した現像スリーブ１１と層厚規制部材１５との間隔ｄをどのような値にするのが適当か、を調べる必要があり、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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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４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８、比較例６乃至１１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。
【００５９】
一方これとは別に、図４の「磁性紛形状」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」と表記された一般的な八面体フェライトにおける稜線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フ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「磁性紛粒子径」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。
【００６０】
［トナーの製造方法］
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、図４に「磁性粉形状」として示した実施例１から８、比較例１から１１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、体積基準の体積平均粒径が８．０μmである磁性トナーを作製した。
【００６１】
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４に実施例１から８、比較例１から１１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、電解質溶液としてアイソトン溶液を使用し、該溶液に少量のトナーを超音波分散させ、１００μmのアパチャーチューブで測定を行った。
【００６２】
なお、この図４に示した表に於いて、「磁性粉形状」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。
【００６３】
［実験に使用した現像装置］
そしてこれらの実施例１から８、比較例１から１１のトナーを用い、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１（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。
【００６４】
現像スリーブ１１は、２０φのアルミを用いて回転速度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、各実施例１から８、比較例１から１１に対応させて、図４の表における「ブレードギャップ」として示した欄に記した間隔とした。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。
【００６５】
また、実施例８は、以上の構成に加え、層厚規制部材１５を前記図１（Ｃ）で説明したように、現像スリーブ１１と層厚規制部材１５を結ぶ線に対してαという角度を設けて設置した場合である。
【００６６】
以上説明してきたトナーと画像形成装置を用い、３０万枚の画像形成を行った結果が図５、図６、図７である。これらの表に於いて、それぞれ「初期」と記した欄は、初期画像特性評価のための画像を出力した後に測定した帯電量の評価結果、「耐久後」と記した欄は、印字率５％程度の画像を連続して３０万枚形成した後に測定したトナーの帯電量の評価結果である。また、図５は、温度２０℃、湿度６５％ＲＨの常温、常湿環境における実験、図６は温度１０℃、湿度２０％ＲＨの低温、低湿環境における実験、図７は温度３３℃、湿度８５％ＲＨの高温、高湿環境における実験である。
【００６７】
［画像濃度（ＩＤ）、カブリ（ＦＤ）］
各表における「画像濃度」は、それぞれのソリッド画像（ベタ画像）をマクベス反射濃度計（ＲＤ９１４）を用いて測定し、画像特性評価を行い、１．３０以上をＯＫとした。また、「カブリ」は、反射濃度計（東京電飾社製、ＴＣ−６Ｄ）を用いて測定し、０．０１０以下をＯＫとした。各表中の記号はそれぞれ以下に記した値であることを示す。
「画像濃度」
◎：ＩＤ１．４０以上
○：ＩＤ１．３０以上〜１．４０未満
△：ＩＤ１．２０以上〜１．３０未満
×：ＩＤ１．２０未満
「カブリ」
◎：ＦＤ０．００５未満
○：ＦＤ０．００５以上〜０．０１０未満
△：ＦＤ０．０１１以上〜０．２０未満
×：ＦＤ０．０２０以上
【００６８】
［スリーブ上帯電特性］
各表における「スリーブ上帯電量」は、現像スリーブ１１上の磁性トナーの帯電量を、Ｔｒｅｋ社製吸引式帯電量測定機（Ｑ／Ｍ  Ｍｅｔｅｒ２１０ＨＳ）を用いて測定し、その際の重量変化からトナー１ｇあたりの帯電量μＣ／ｇを求めた。各表中の記号はそれぞれ以下に記した値であることを示す。
「スリーブ上帯電特性」
Ｎ：３．５μＣ／ｇ以上〜６．０μＣ／ｇ未満
Ｈ：６．０μＣ／ｇ以上
Ｌ：３．５μＣ／ｇ未満
【００６９】
［ランダム黒点］
各表における「ランダム黒点」は、形成された画像上のランダム黒点の状態を、下記の基準で評価した。
「ランダム黒点」
◎：薄層が均一に形成され、凝集がなく、画像にも現れない。
○：数個（１〜５個）の凝集体が存在するが、画像には現れない。
△：数個（５〜１０個）の凝集体が存在するとともに画像にも影響を与える。
×：多数（１０個以上）の凝集体が存在するとともに画像にも影響を与える。
【００７０】
［スリーブ上薄層形成状態］
各表における「薄層形成」は、現像スリーブ１１表面上に形成されたトナーの薄層形成状態を、下記の基準で評価した。
「スリーブ上薄層形成状態」
◎：薄層が均一に形成され、ムラがなく、画像にも現れていない。
○：薄層に若干厚い部分があるが画像には現れていない。
△：薄層が厚い部分があり画像にも影響を与えている。
×：ムラが発生し画像にも影響を与えている。
【００７１】
［実施例］
まず、粒子径が０．０１２μｍから０．４７０μｍの間の丸八面体磁性粒子「８−丸」を用い、トナーへの添加量が３９質量部から５８質量部、図１（Ｂ）に示した現像スリーブ１１と層厚規制部材１５の間隔ｄである「ブレードギャップ」を０．２０〜０．２５ｍｍとした実施例１から７、及び粒子径が０．２００μｍで「８−丸」を磁性粒子として用い、トナーへの添加量が５１質量部、「ブレードギャップ」を０．２０ｍｍとし、層厚規制部材１５を前記図１（Ｃ）で説明したように現像スリーブ１１と層厚規制部材１５を結ぶ線に対してαという角度を設けて設置した実施例８は、常温、常湿環境である図５、低温、低湿環境である図６、高温、高湿環境である図７のいずれにおいても、画像濃度、カブリ、スリーブ上帯電量、ランダム黒点、薄層形成のそれぞれが良好であった。
【００７２】
［実施例１］
その中でも特に丸八面体磁性粒子「８−丸」を用い、粒子径が０．２００μｍ、トナーへの添加量が４５質量部、ブレードギャップが０．２３ｍｍとした実施例１は、常温、常湿環境である図５、低温、低湿環境である図６、高温、高湿環境の初期において画像濃度、カブリ、ランダム黒点、薄層形成のそれぞれが◎で非常に良好であり、スリーブ上帯電量もＮで最も良い状態となっている。また、低温、低湿環境においても、上記全ての項目に於いて○やＮが付き、実施例中最良であった。
【００７３】
［実施例２］
実施例２は、粒子径が０．０１２μｍと実施例１に比較して小さい磁性粒子を用い、トナーへの添加量を実施例１より多い５１質量部、ブレードギャップも実施例１より広い０．２４ｍｍとしているが、磁性粒子の粒子径が小さいためにリークサイトが増加したと考えられ、初期の薄層形成におけるムラがいずれの環境に於いても◎となっている。
【００７４】
［実施例３］
それに対して実施例３は、粒子径が０．４７０μｍと実施例１、２に比較して大きい磁性粒子を用い、他の項目は実施例２と同じに添加量を５１質量部、ブレードギャップを０．２４ｍｍとしたが、磁性粒子の粒子径が大きいために帯電量が上昇しやすく、常温、常湿環境である図５、低温、低湿環境である図６において初期の画像濃度が◎となっている。
【００７５】
［実施例４］
実施例４は実施例１と同じ粒子径である０．２００μｍの磁性粒子を用いているが、添加量を実施例１より少ない３９質量部、ブレードギャップは実施例２、３と同じ０．２４ｍｍとしていて、添加量が少ないために実施例３の場合と同様帯電量が上昇しやすい傾向を示し、常温、常湿環境である図５、低温、低湿環境である図６において初期の画像濃度が◎となっている。
【００７６】
［実施例５］
実施例５は実施例１、４と同じ粒子径である０．２００μｍの磁性粒子を用いているが、添加量を実施例中最も多い５８質量部、ブレードギャップは実施例２、３、４と同じ０．２４ｍｍとしていて、添加量が多いために実施例２の場合と同様リークサイトが増加したと考えられ、初期の薄層形成におけるムラがいずれの環境に於いても◎となっている。
【００７７】
［実施例６］
実施例６は実施例１、４、５と同じ粒子径である０．２００μｍの磁性粒子を用い、添加量を実施例２、３と同じ５１質量部とし、ブレードギャップは実施例中最も狭い０．２０ｍｍとしたため、ブロッチ現象が起こらなくなって、いずれの環境条件でも初期のランダム黒点が◎となっている。
【００７８】
［実施例７］
実施例７は、実施例６と同じ０．２００μｍという粒子径と５１質量部という添加量で、ブレードギャップを実施例より広い０．２５ｍｍとしたため、特に問題はないが実施例６で優れていたランダム黒点が○となっている。
【００７９】
［実施例８］
実施例８は「８−丸」の磁性粒子を用い、実施例１、実施例４〜７と同じ０．２００μｍという粒子径で実施例２、３、６、７と同じ５１質量部という添加量、及びブレードギャップを実施例６と同じく最も狭い０．２０ｍｍとし、さらに、前記図１（Ｃ）で説明したように、層厚規制部材１５を傾けてある。そのため、前記図１（Ｃ）でも説明したように、層厚規制部材１５に設けたブレードマグネット１８ＳＢとブレード極Ｓ１とによる反発磁界により、滞留した現像剤が現像剤攪拌部材１２側に戻りやすくなり、ブロッチ現象が起きにくくなる。そのため、いずれの環境条件でも初期のランダム黒点が◎となっている。
【００８０】
［比較例１〜４］
それに反し、比較例１、２、３、４は、粒子径、添加量、ブレードギャップのいずれもが実施例１と同じであるにもかかわらず、「８−角」、「立−角」では尖った頂点や稜線が存在し、また、「８−面」、「立−面」は尖った頂点を面取りして鋭角部こそ無いものの、稜線が曲面でないため、これらの部分から放電して帯電量の立ち上がりが悪く、画像濃度が低くなった。また、丸八面体に比べて磁力が強いため、磁気凝集によるランダム黒点の発生、かつ、磁性粒子のエッジによって現像スリーブ１１の磨耗を促進し、ブレードギャップが広がることによるトナー搬送量の増加でランダム黒点が発生した。
【００８１】
［比較例５］
比較例５は、磁性粒子の粒子径、添加量、ブレードギャップのいずれもが実施例１と同じであるが球状の磁性粒子を用いたため、リークサイトが少なくてトナー過帯電傾向となった。そのため、画像形成枚数が進むにつれて、帯電凝集によるランダム黒点の発生、トナー過帯電の影響による薄層形成不良が発生したため、評価を中止した。
【００８２】
［比較例６］
比較例６は、磁性粒子の形状が丸八面体である「８−丸」であり、磁性粒子の添加量、ブレードギャップが実施例１と同じであるが、粒子径が０．００８μｍと小さいため、比表面積が増加してリークサイトが増え、トナー帯電量不足となって多数枚の画像形成でカブリが発生した。また、比表面積の増加により、現像スリーブ１１との接触機会が増加するため現像スリーブ１１の磨耗を促進し、ランダム黒点を引き起こした。
【００８３】
［比較例７］
比較例７も比較例６と同様磁性粒子の形状が丸八面体である「８−丸」であり、磁性粒子の添加量、ブレードギャップが実施例１と同じであるが、粒子径が０．５５０μｍと大きいため、比表面積が減少してリークサイトが減り、トナー過帯電となっている。そのため、常温、常湿環境、低温、低湿環境で「画像濃度」、「カブリ」、「ランダム黒点」、「スリーブ上薄層形成状態」のいずれもが悪化し、高温、高湿環境でも、「スリーブ上薄層形成状態」を除く他の項目が悪化している。
【００８４】
［比較例８］
比較例８は、磁性粒子の粒子径、ブレードギャップが実施例１と同じであるが、磁性粒子の添加量が少ないため、リークサイトが減少し、トナー過帯電による画像濃度低下やカブリ悪化を招き、更に、薄層形成不良が発生したため評価を中止した。
【００８５】
［比較例９］
比較例９は、磁性粒子の粒子径、ブレードギャップが実施例１と同じであるが、磁性粒子の添加量が多いため、リークサイトが増え、トナー帯電量不足となった。また、磁性粉の存在が多いことにより現像スリーブ１１との接触機会が増加し、現像スリーブ１１の磨耗を促進してランダム黒点を引き起こした。
【００８６】
［比較例１０］
比較例１０は、磁性粒子の粒子径、磁性粒子の添加量が実施例１と同じであるが、ブレードギャップが０．１８ｍｍと狭いため、トナーへのストレスが強まり、初期は良好であるが多数枚の画像形成後は、磁性粒子のトナーからの脱離、脱離によるトナー過帯電、現像スリーブ１１の磨耗によるランダム黒点が発生した。また、低温、低湿環境では、トナー過帯電による画像濃度の低下やカブリの悪化、ランダム黒点の発生や薄層形成不良がひどくなったため、評価を中止した。
【００８７】
［比較例１１］
比較例１１は、磁性粒子の粒子径、磁性粒子の添加量が実施例１と同じであるが、ブレードギャップが０．３０ｍｍと広いため、トナー搬送量が増加してトナー帯電量が不足傾向となり、ンダム黒点や薄層形成不良が発生した。また、低温、低湿環境では、トナー搬送量の増加によって初期からランダム黒点が多発し、かつ薄層形成不良が悪化したので評価を中止した。
【００８８】
［好適な実施例］
以上の結果から見て、磁性１成分トナーに含ませる磁性粒子は丸八面体が好ましく、磁性粒子の平均粒子径は０．０１μｍ以上で０．５０μｍ以下、より好ましくは０．０５μｍ以上で０．３０μｍ以下であり、磁性粒子の添加量は、３５質量部以上で６０質量部以下、より好ましくは４０質量部以上で５０質量部以下、現像スリーブ１１と層厚規制部材１５との間隔（ブレードギャップ）は０．２０ｍｍ以上で０．２５ｍｍ以下、より好ましくは０．２０ｍｍ以上で０．２３ｍｍ以下であることがわかる。
【００８９】
また、前記したように丸八面体磁性粒子を用い、磁性粒子径が０．２００μｍ、トナーへの添加量が４５質量部のトナーと、現像スリーブ１１と層厚規制部材１５との間隔（ブレードギャップ）を０．２３ｍｍとした実施例１は、評価した全ての項目に於いて○やＮが付き、実施例中最良であった。また、実施例８は前記図１（Ｃ）で説明したように、層厚規制部材１５を傾けてあるため、層厚規制部材１５に設けたブレードマグネット１８ＳＢとブレード極Ｓ１とによる反発磁界により、滞留した現像剤が現像剤攪拌部材１２側に戻りやすくなり、ブロッチ現象が起きにくくなっていて、いずれの環境条件でも初期のランダム黒点が◎となって良好な結果を示した。
【産業上の利用可能性】
【００９０】
本発明によれば、トナーに含まれる磁性粒子が脱離し、現像スリーブに傷を付けてブロッチ現象やランダム黒点、層ムラ等を起こすことが防止され、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、及びその現像装置を用いた画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明になる画像形成装置における現像装置１０の構成を示した断面図（Ａ）と、現像剤担持体１１内部に設けられた磁石１９の配置状況と層厚規制部材１５との関係を示した図（Ｂ）、及び層厚規制部材１５を、現像スリーブ１１と層厚規制部材１５を結ぶ線に対してαという角度を設けて設置した場合（Ｃ）である。
【図２】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３】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４】磁性粒子の形状と粒子径、そのトナーへの添加量、及び現像スリーブ１１と層厚規制部材１５との間隔ｄを、どのような値にするのが最適かを評価するために用意した磁性粒子と、現像スリーブ１１と層厚規制部材１５との間隔の一覧表である。
【図５】常温、常湿環境における実験結果の表である。
【図６】低温、低湿環境における実験結果の表である。
【図７】高温、高湿環境における実験結果の表である。
【符号の説明】
【００９２】
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）
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
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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