(57)【要約】【課題】フィルム定着方式で磁性トナーを使用する場合に、磁性トナーに起因するトナーオフセットや磨耗による定着フィルムの劣化を防止する。【解決手段】トナー像を載せた記録体に圧接する定着フィルム１と、前記定着フィルムを加熱する加熱手段４と、前記定着フィルムに圧力を加えつつ、前記定着フィルムとの間で、前記前記記録体を通過させる加圧ローラ６とを備え、前記トナー像を前記記録体に定着する電子写真定着装置において、当該トナーは、バインダ樹脂中に磁性粉を分散させたものであり、前記磁性粉は、その粒子形状が、六面体又は八面体を基本とし、各頂点および稜線が曲面状であり、投影像の外周部に直線とみなせる部分を有する。【選択図】図１
2009008700.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を載せた記録体に圧接する定着フィルムと、
前記定着フィルムを加熱する加熱手段と、
前記定着フィルムに圧力を加えつつ、前記定着フィルムとの間で、前記記録体を通過させる加圧ローラとを備え、前記トナー像を前記記録体に定着する電子写真定着装置において、
当該トナーは、バインダ樹脂中に磁性粉を分散させたものであり、
前記磁性粉は、その粒子形状が、六面体又は八面体を基本とし、各頂点および稜線が曲面状であり、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定着装置。
【請求項２】
磁性粉が、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種の元素を含むマグネタイトからなる請求項１記載の定着装置。
【請求項３】
磁性粉の平均粒子径が、０．０１〜０．５０μｍである請求項１記載の定着装置。
【請求項４】
トナー粒子中に、３５〜６０質量％の磁性粉を内包する請求項１記載の定着装置。
【請求項５】
感光体を一様帯電する帯電手段と、
前記一様帯電された前記感光体を露光して静電潜像を形成する露光手段と、
前記静電潜像をトナー像として現像する現像手段と、
前記トナー像を記録体上に転写する転写手段と、
請求項１記載の定着装置とを備え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、定着フィルムを有する電子写真定着装置及びこれを使用する画像形成装置に関し、特に、定着されるべきトナーが所定形状の磁性粉を含有するものである画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式による画像形成装置では、感光体上の静電潜像をトナーで現像した後、用紙などの記録体にそのトナー像を転写し、定着する。定着手段としては、加熱ローラとこれに圧接する加圧ローラの間を、トナー像を転写された用紙など通過させてトナー像を用紙などに加熱融着させる熱ローラ方式のものが広く用いられている。しかし、加熱ローラは、熱容量が大きいため消費電力が大きく、画像形成装置の電源投入後、定着可能になるまでの時間が長い。
【０００３】
そこで、特許文献１には、エンドレスベルト状の定着フィルムを使用し、低消費電力で、立ち上がりの早い定着装置が開示されている。具体的には、定着フィルムは、厚み２０〜８０μｍ程度のポリイミドフィルム上に５〜２０μｍのＰＴＦＥの離型層を形成したものである。また、用紙を定着フィルムから分離するため、弾性分離部材を定着フィルムに弾性的に圧接し、定着フィルムに損傷を与えないようにしている。
【特許文献１】特開平９−２２２８２０号公報（図１、段落０００４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、反転現像では、用紙の背面にトナーの帯電極性（マイナス）電荷とは逆極性のプラス電荷が付与されることによって、トナー像を用紙に静電的に付着させる。この状態で定着部位に搬送された用紙がここで加熱・加圧されてトナー像が用紙に定着されることになる。このとき用紙の背面に付与された電荷、およびトナーの帯電量が十分に保持されていれば、トナーは用紙に静電気力によって引き付けられ、定着フィルムへのトナー付着（オフセット）を防止することができる。
【０００５】
さらに、トナー像が転写材から定着フィルムへオフセットする原因として、トナーを表面に保持した定着前の用紙に溜まった電荷が用紙後端を放出点として定着フィルムから剥離される際に剥離帯電が生じ、結果としてトナーの帯電極性とは逆極性の電荷が部分的に定着フィルムに付着し、これが未定着トナーを定着フィルム側に吸着することがある。このような現象は、用紙などの記録体の吸湿度が低く表面がチャージし易い状態にあり、加圧部材表面に絶縁部材を用いた場合、用紙後端がニップ部から分離されるときに顕著に現れる。このような問題を回避するために加圧部材表面を導電性にすると、用紙背面に付与された電荷が加圧部材に逃げてしまうので、未定着トナーを保持する作用が弱まり前述のような静電的なトナーオフセットが発生する。
【０００６】
さらに、磁性トナーを使用する場合には磁性紛による形状についても考慮しなければならない。球状磁性粉を含むトナーは磁性粉の脱落が多く、結果的にトナーの帯電量が増加し、現像性や転写性が低下するという弊害を持っている。また、磁性粉の脱落を防ぐために鋭利な稜線を持つ多面体、特に８面体形状の磁性粉を使用すると磁性粉の脱落を防ぐことはできるが鋭利な稜線部分がリークサイトとなりトナーの帯電量が低下するという問題がある。帯電が低下すると転写後の用紙との静電気力が弱まり、前述のような定着フィルム上へのトナー付着（オフセット）を発生させてしまう。
【０００７】
また、多面体の磁性粉を使用する場合には、接触する部材の磨耗に対する影響も考慮しなければならない。このような磁性体は、一般的に現像材内部ばかりではなく表面にも多く露出しているため、接触する部材の表面を強く摺擦すると磁性体の鋭いエッジによる研磨効果によって、接触部材の表面が削れたり、傷ついたりすることがある。定着フィルムが傷つくと表面の離型性が損なわれ、トナーが物理的にフィルム吸着してオフセットや、画像汚れを発生させてしまう。
【０００８】
そこで、本発明の課題は、フィルム定着方式で磁性トナーを使用する場合に、このようなトナーオフセットや磨耗による劣化を防止することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決するため、本発明では、第１に、定着フィルム式電子写真定着装置において、当該トナーは、バインダ樹脂中に磁性粉を分散させたものであり、前記磁性粉は、その粒子形状が、六面体又は八面体を基本とし、各頂点および稜線が曲面状であり、投影像の外周部に直線とみなせる部分を有する。
【００１０】
本発明では、第２に、磁性粉が、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種の元素を含むマグネタイトからなる。
【００１１】
本発明では、第３に、磁性粉の平均粒子径が、０．０１〜０．５０μｍである。
【００１２】
本発明では、第４に、トナー粒子中に、３５〜６０質量％の磁性粉を含有する。
【００１３】
第５に、本発明の画像形成装置は、感光体を一様帯電する帯電手段と、一様帯電した感光体を露光し静電瀬潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像をトナー像として現像する現像手段と、前記トナー像を用紙などの記録体上に転写する転写手段と、上述した定着装置とを備える。
【００１４】
本発明によれば、第１に、所定形状の磁性粉を含有する磁性トナーを用いるため、薄肉の定着フィルムへの損傷を防止することが出来る。
【００１５】
本発明によれば、第２に、所定形状の磁性体粉を容易に得ることができる。
【００１６】
本発明によれば、第３に、所定粒径の磁性粉により、トナーからの磁性粉の脱落を防止することができる。
【００１７】
本発明によれば、第４に、所定量の磁性粉をトナーに含有させることにより、トナーの過剰放電、過剰帯電を防止することができる。
【００１８】
本発明によれば、第５に、所定量の磁性粉をトナーに含有させるため、トナーは過剰帯電も過剰放電も起こさず、転写時にトナーを用紙に充分に引き付けることができるため、転写フィルムへのトナー付着を防止することができる。また、高品質の画像を形成することが出来る。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、フィルム定着方式で磁性トナーを使用する場合に、定着フィルムへのトナーの付着（オフセット）を防止し、このようなトナーオフセットや磨耗による劣化を防止することができる。
【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、本発明の実施形態について説明する。但し、本実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等に特定的な記載があっても、本発明をそれに限定する趣旨ではない。
【００２１】
本発明では、稜線及び頂点を丸めた丸八面体磁性粉を含有するトナーを、定着フィルムと組み合わせることによって、定着フィルムの損傷を防止し、定着フィルムへのトナー付着を防止し、またトナーの安定した帯電特性によって連続大量印字下でも画像濃度の低下を防止する。そこで、定着フィルムを使用する定着装置、これを使用する画像形成装置、所定形状の磁性粉、これを含有するトナーの順に説明する。
【００２２】
［ベルト状定着フィルムを有する定着装置］  図１を参照して説明する。
【００２３】
ベルト状の定着フィルム１は加圧ローラ６と圧接し、用紙などの記録体を通過させる。圧接部ではベルトの内側から加熱手段４が押し当てられ、加熱手段４を支持する支持体３がバネ５などにより加熱ローラ６の向きに付勢される。
【００２４】
図示しない感光体上で現像された未定着のトナー像が用紙などの記録体上に転写され、用紙が加圧ローラ６と定着フィルム１の間を通過するとき、定着フィルム１は背面の加熱手段４により加熱され、用紙上のトナーが融着される。
【００２５】
定着フィルム１は、加圧ローラ６とのニップの幅だけ加熱すればよいため、加熱手段４の消費電力は小さくなり、熱応答も速くなる。定着フィルムの熱容量を下げるにはフィルム厚を小さくすればよいが、耐久性を考慮すると、１００μｍ程度以下とすればよい。また、耐熱性が必要であるが、トナーの溶融温度は２００℃程度であるため、耐熱性の樹脂、例えばポリイミドなどが使用できる。ポリイミドは、５００℃程度まで分解せず、機械的性質、電気的性質も２００℃程度まで変化しないため、好適である。
【００２６】
定着フィルム１は、駆動ローラ２によって回転され、繰り返し、トナー像の定着に使用される。
【００２７】
加熱体４を支持する支持体３は、例えばバネ５などにより、押圧を制御され、定着フィルム１が用紙に圧接される。支持体３には、例えばアルミナなどのセラミクスを使用することが出来る。
【００２８】
加熱手段４は、例えば、ニクロム合金などの電熱線材料を支持体３の上に印刷したものである。
【００２９】
分離部材５は、用紙を定着フィルム１から分離する。分離部材５が定着フィルム１を傷つけないよう、シリコーンゴムなどの弾性体を使用し、これを定着フィルム１に押し当てて使用する。
【００３０】
加圧ローラ６は、用紙と圧接するため、金属円筒の表面にシリコーンゴムなどの弾性体を設けたものである。
【００３１】
図２は、定着フィルム１の送出手段２２と巻取手段２１を含み、定着時に定着フィルム１を用紙搬送方向に送り出す定着装置の概念図である。図１と同じ部品には同じ符号をつけ、説明を省略する。
【００３２】
［画像形成装置］  図３を参照し、画像形成プロセスに従って説明する。
【００３３】
感光体ドラム１０表面の潜像保持体としては、有機または無機の、公知の種々の感光体が使用できる。このうち、無機の感光体としては、例えば、導電性基体上に、セレン、セレン−テルル、セレン−ヒ素、硫化カドミウム等の無機光導電材料の薄膜からなる感光層を形成したもの等が挙げられる。また、有機の感光体としては、導電性基体上に、単層型または積層型の、有機の感光層を形成したものが挙げられ、このうち単層型の感光層としては、電荷発生剤、電荷輸送剤等をバインダ樹脂中に分散させたものが挙げられる。また、積層型の感光層としては、電荷発生剤からなる電荷発生層と、電荷輸送剤をバインダ樹脂中に分散させた電荷輸送層とをこの順に、または逆の順に積層したもの等が挙げられる。
【００３４】
潜像保持体としての感光体の表面に静電潜像を保持させるためには、弾性体で被覆した帯電ローラ１に直流電圧、又は、直流重畳交流電圧を印加して、感光体ドラム１０を所定極性に帯電させる。ただし、帯電ローラ２６に限らず、コロトロン・スコロトロンを用いてもよい。
【００３５】
一様帯電後、感光体ドラム１０の感光体上に、露光手段２により、反射原稿を結像するか、画像信号で変調され感光体ドラム１軸方向に走査されたレーザ光を結像するなどして、静電潜像が形成される。
【００３６】
現像手段３では、例えば、磁性１成分ジャンピング現像方法により、静電潜像を保持する感光体ドラム１０と、磁性トナーの薄層が形成される現像ローラとを、薄層と潜像保持体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、磁性トナーを潜像保持体の表面に飛翔させて、静電潜像をトナー像に顕像化する。
【００３７】
その後、転写手段４にトナーと逆極性の転写バイアス電圧を印加することにより、トナー像を用紙などの記録体の表面に転写する。ここに、転写手段４は、感光体ドラム１０との間で転写ニップを形成するため、例えば、アルミニウムなどの円筒の表面に弾性体を被覆したものである。
【００３８】
転写後、トナー像は、既に説明した定着装置２０により、用紙上に定着される。
【００３９】
感光体の表面に残留した磁性トナーをクリーニング除去するためのクリーニング手段６としては、感光体の表面に圧接させた弾性ブレードを用いるのが好ましい。また、弾性ブレードとしては、ゴムや軟質の樹脂等の公知の種々の弾性ブレードを採用することができる。具体的には、例えばシリコーンゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム、ウレタン樹脂等からなる弾性ブレードが挙げられる。弾性ブレードは、トナーを良好にクリーニング除去すると共に、感光体の表面に圧接痕等を生じないことを考慮すると、１０〜５０ｇ／ｃｍの線圧で圧接させるのが好ましい。
【００４０】
除電ランプ７は、白色光源などであり、画像形成後の残留電位を除去し、次の画像形成に備える。
【００４１】
［トナー］  図４、図５を参照し、成分ごとに説明する。
【００４２】
［トナー中の磁性粒子］  図４は、トナー中の磁性粒子の概念図であり、図４（Ｂ）には八面体の稜線及び頂点を丸めた丸八面体を示し、図４（Ａ）には六面体の稜線及び頂点を丸めた丸六面体を示す。いずれも、電荷の放出点となる尖った頂点や稜線が存在しないことが特徴である。しかし、頂点と稜線が曲面状であるといっても、その曲率半径が大きすぎて、隣り合う頂点や稜線の曲面が繋がってしまって、投影像の外周部に直線とみなせる部分を有しないような球形に近いものではなく、図５のＴＥＭ写真に示すように、投影像の外周には直線とみなせる部分が残っており、八面体としての特徴を残していることも特徴である。
【００４３】
［磁性粒子の形状］  磁性粒子は、平均粒子径が０．０１〜０．５０μｍである必要がある。平均粒子径が０．０１μｍ未満である磁性粒子は、給電ローラに対する研磨性が弱く、フィルミングを発生させてしまうという問題がある。一方、平均粒子径が０．５０μｍを超える磁性粒子は、逆に、研磨性が強くなりすぎてしまう為、給電ローラへのキズを発生させてしまうという問題がある。なお、効果のバランスを考慮すると、磁性粒子の平均粒子径は、上記の範囲内でも特に、０．０５〜０．３５μｍであるのが好ましく、０．１５〜０．３０μｍであるのがさらに好ましい。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。
【００４４】
［磁性粒子の材料］  磁性粒子の材料の一例としては、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。
【００４５】
［磁性粒子の製造方法の一例］  例えば、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を生成する。次に、上記懸濁液の液温を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。次に、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んで、懸濁液中にマグネタイト粒子を生成させる。次に、上記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んだ後、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する。そうすると、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マグネタイト粒子からなる磁性粒子が合成される。
【００４６】
また、上記の合成反応として、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２３．６リットル（Ｆｅ２＋に対し１．０当量に相当する）に加え、９０℃に加熱して、３．４Ｎの水酸化ナトリウム水溶液にてｐＨを８〜１０になるように調整して、水酸化第一鉄コロイドを含む第一鉄塩懸濁液を生成する。
次に、上記懸濁液の液温を９０℃に維持しながら、空気を吹き込んで、第一鉄塩の酸化反応率が６０％になるまで酸化反応させる。
次に、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、空気を吹き込んで、懸濁液中にマグネタイト粒子を生成させる。
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する。そうすると、粒子形状が、六面体を基本とし、その頂点および稜線が曲面状であるマグネタイト粒子からなる磁性粉が合成される。
また、八面体、六面体のいずれの場合であっても、上記の合成反応を行う際に、水酸化アルカリ水溶液、もしくは水酸化第一鉄コロイドを含む第一鉄塩反応水溶液に、水可溶性ケイ酸塩等の水溶性の各種金属化合物を、各々の金属に換算して、Ｆｅに対して０．１〜１０原子％の割合で加えると、合成される磁性粉は、上で述べた、Ｆｅに対して、上記所定の割合でＭｎ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｔｉ、およびＳｉから選ばれる少なくとも１種の元素を含むマグネタイトからなるものとすることができる。
【００４７】
［磁性粒子とトナーとの関係］  磁性粒子の、トナー粒子中に占める割合は、３５〜６０質量％であるのが好ましく、３５〜５５質量％であるのがさらに好ましい。磁性粒子の割合がこの範囲未満では、現像剤担持体に内蔵した固定磁石の磁力によって、当該現像剤担持体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。また、配合割合がこの範囲を超える場合には、逆に、現像剤担持体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、画像濃度が低下するおそれがある。また、相対的にバインダ樹脂の割合が低下するため、磁性トナーの、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。
【００４８】
磁性粒子は、バインダ樹脂中に良好に分散させることを考慮すると、チタン系カップリング剤、シラン系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤、各種脂肪酸などの表面処理剤で表面処理を施してもよい。このうち、シラン系カップリング剤が好ましく、その具体的化合物としては、例えばヘキサメチルジシラザンなどである。
【００４９】
［トナー中のバインダ樹脂］  バインダ樹脂としては、例えばポリスチレン系樹脂、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、ポリ塩化ビニル系樹脂、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−ブタジエン系樹脂等が挙げられ、特にポリスチレン系樹脂、ポリエステル系樹脂が好ましい。
【００５０】
通常の画像形成装置において用いる熱定着手段によって、紙等の被印刷物の表面に良好に定着させることを考慮すると、バインダ樹脂の軟化点は、８０〜１５０℃であるのが好ましく、９０〜１４０℃であるのがさらに好ましい。
【００５１】
バインダ樹脂は、その一部が架橋構造を有しているのが好ましい。一部に架橋構造を導入することによって、定着性を低下させることなく、磁性トナーの保存安定性や形態保持性、耐久性等を向上させることができる。バインダ樹脂の一部を架橋構造とするためには、架橋剤を添加して樹脂を架橋させたり、熱硬化性樹脂を配合したりすればよい。熱硬化性樹脂としては、例えばビスフェノールＡ型エポキシ樹脂などが挙げられる。
【００５２】
バインダ樹脂のガラス転移温度Ｔｇは、５０〜６５℃であるのが好ましく、５０〜６０℃であるのがさらに好ましい。ガラス転移温度がこの範囲未満では、トナー粒子同士が融着しやすくなって保存安定性が低下するおそれがある。また、樹脂の強度が低いため、潜像保持体の表面に付着して離れなくなる、トナー付着を生じるおそれもある。また、逆にガラス転移温度がこの範囲を超える場合には、紙等の被印刷物の表面への定着性が低下するおそれがある。なお、バインダ樹脂のガラス転移温度は、例えば示差走査熱量計（ＤＳＣ）を用いて測定した吸熱曲線における、比熱の変化点から求めることができる。具体的には、例えば、セイコーインスツルメンツ社製の示差走査熱量計ＤＳＣ−６２００を用い、測定試料１０ｍｇをアルミパン中に入れると共に、リファレンスとして空のアルミパンを用い、測定温度範囲２５〜２００℃、昇温速度１０℃／分で、常温、常圧下で測定を行って、得られた吸熱曲線における比熱の変化点から、バインダ樹脂のガラス転移温度を求めることができる。
【００５３】
磁性トナーには、例えば着色剤、電荷制御剤、ワックス等の、従来公知の種々の添加剤を含有させることもできる。このうち着色剤としては、色調を調整するためにカーボンブラック等の顔料や、アシッドバイオレット等の染料が挙げられる。着色剤の、トナー粒子中に占める割合は、０．５〜５質量％程度であるのが好ましい。
【００５４】
［電荷制御剤］  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）を向上させると共に、耐久性や安定性を向上させるために配合される。電荷制御剤には、正帯電性のものと負帯電性のものとがあり、磁性トナーの帯電極性に合わせて、そのいずれか一方が配合される。正帯電性の電荷制御剤としては、例えばピリダジンなどが上げられる。また、負帯電性の電荷制御剤としては、例えば、有機金属錯体やキレート化合物が有効であり、中でも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い。
【００５５】
電荷制御剤の、トナー粒子中に占める割合は、０．５〜１５質量％であるのが好ましく、０．５〜８．０質量％であるのがさらに好ましく、０．５〜７．０質量％であるのが特に好ましい。電荷制御剤の割合がこの範囲未満では、磁性トナーに安定した帯電特性を付与することが困難となり、画像濃度が低くなったり、耐久性が低下したりするおそれがある。逆に、上記の範囲を超える場合には、磁性トナーの耐環境性、特に高温高湿下での帯電不良、画像不良を生じやすい。また、バインダ樹脂に対する分散不良が起こりやすいことから、地カブリの原因となったり、分散されずに凝集した電荷制御剤が感光体を汚染したりするおそれもある。
【００５６】
［ワックス］  ワックスは、磁性トナーの、紙等の被印刷物の表面への定着性を向上させたり、定着時の磁性トナーが、画像形成装置の定着ローラ等に付着するオフセットを防止して、耐オフセット性を向上させたり、定着ローラ等に付着した磁性トナーが、被印刷物の表面に再付着して画像を汚す、像スミアリングを防止したりするために配合される。
ワックスとしては、例えばポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス等のオレフイン系ワックス類などが挙げられる。
【００５７】
ワックスの、トナー粒子中に占める割合は、１〜５質量％であるのが好ましい。ワックスの割合がこの範囲未満では、磁性トナーの対オフセット性を向上させたり、像スミアリングを防止したりする効果が不十分になるおそれがあり、逆にこの範囲を超える場合には、トナー同士が融着しやすくなって、保存安定性が低下するおそれがある。
【００５８】
［磁性トナーの製造方法の一例］  磁性トナーは、上記の各成分を、ヘンシェルミキサー等のかく拌混合機を使用して混合し、次いで押出機等の混練機を用いて混練したのち、冷却し、さらに粉砕すると共に、必要に応じて分級することで製造される。また上記の各成分を湿式混合してもよい。かくして製造される本発明の磁性トナーは、体積基準の中心粒径が５〜１０μｍであるのが好ましい。
【００５９】
また、製造された磁性トナーは、流動性や保存安定性、潜像保持体の表面からのクリーニング除去しやすさを示すクリーニング性等を向上させるため、その表面を、必要に応じて、例えばコロイダルシリカ、疎水性シリカ、アルミナ、酸化チタン等の微粒子（外添剤、通常は、平均粒径が１．０μｍ以下）によって表面処理してもよい。表面処理は、磁性トナーと外添剤とを乾式混合するのが好ましく、特に外添剤がトナー粒子の表面に埋め込まれるのを防止するために、ヘンシェルミキサーやナウターミキサー等を使用して混合するのが好ましい。外添剤の添加量は、トナー粒子に対して０．２〜１０．０質量％であるのが好ましい。また外添剤は、必要に応じて、アミノシラン、シリコーンオイル、シラン系カップリング剤（ヘキサメチルジシラザン等）、チタン系カップリング剤等によって表面処理しても良い。
【００６０】
磁性トナーは、特に、磁性１成分ジャンピング現像方法により、静電潜像を保持する潜像保持体と、固定磁石を内蔵して回転し、その表面に、磁性トナーの薄層が形成される現像剤担持体とを、薄層と潜像保持体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、磁性トナーを潜像保持体の表面に飛翔させて、静電潜像をトナー像に顕像化した後、形成したトナー像を紙等の被印刷物の表面に転写し、定着して画像形成する画像形成方法に使用するのが好ましい。
【実施例】
【００６１】
以下、実施例について説明する。
［磁性トナー１〜３］
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マーチン径（円相当径）を測定し、その平均値を求めて、磁性粒子の平均粒子径とした。
【００６２】
バインダ樹脂の合成のため、温度計、かく拌機、窒素導入管、および還流管を接続した反応容器中にキシレン３００質量部を入れ、窒素導入管から継続的に窒素を導入しながら、反応容器を加熱して液温を１７０℃に維持しつつ、スチレン８４５質量部、アクリル酸ｎ−ブチル１５５質量部、およびジ−ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシド８．５質量部をキシレン１２５質量部に溶解した溶液を、上記反応容器中に３時間かけて滴下し、滴下終了後、１７０℃でさらに１時間かく拌を続けたのち、溶剤を除去して、バインダ樹脂としてのスチレン−アクリル酸ｎ−ブチル共重合体を製造した。
【００６３】
磁性トナーの製造のため、磁性粒子としては、Ｆｅに対して１．１原子％のＺｎを含むマグネタイトからなり、粒子形状が、図４（Ｂ）に示すように、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、八面体の各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する、平均粒子径が０．２４μｍである磁性粒子を用いた。
この磁性体とは別に、反応時のｐＨや温度、反応時間なのどの反応条件を調整することにより、各頂点や稜線が曲面状を有していない角八面体（０．２０μｍ）の磁性体を準備した。また、一般的な球形（０．２０μｍ）の磁性体も準備した。
【００６４】
合成したバインダ樹脂４９質量部と、上記の磁性粒子４５質量部と、離型剤としてのフィッシャー・トロプシュワックス〔サゾール社製のサゾールワックスＨ１〕３質量部と、正電荷制御剤としての４級アンモニウム塩〔オリエント化学(株)製のボントロンＰ−５１〕３質量部とを、ヘンシェルミキサーを用いて混合し、２軸押出機を用いて混練し、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、体積基準の中心粒径が８．０μｍである磁性トナー（磁性トナー１）を製造した。同様に角八面体形状の磁性体を使用した磁性トナー（磁性トナー２）並びに球形の磁性体を使用した磁性トナー（磁性トナー３）も用意した。
【００６５】
［磁性トナー４］
第一鉄塩水溶液と該第一鉄塩水溶液の第一鉄塩に対して０．０８〜０．９９当量の水酸化アルカリ水溶液とを反応させて得られた水酸化第一鉄コロイドを含む第一鉄塩反応水溶液に７０〜１００℃の温度範囲に加熱しながら酸素含有ガスを通気してマグネタイトを生成させ核晶粒子を生成させる第一段階の反応と、鉄の酸化反応率が５０%を超えたところ
で、水酸化アルカリ溶液を加えてｐＨを８から１０の範囲を維持して、７０〜１００℃の温度範囲に加熱しながら酸素含有ガスを通気して第二段反応を行って、粒子形状が六面体を基本として、該六面体の各稜線が曲面状である図４（Ａ）の形状をしたマグネタイト粒子からなるトナー用磁性酸化鉄粒子を得た。
【００６６】
バインダ樹脂としてスチレン−アクリル共重合体（低分子量ピーク分子量８０００、高分子量ピーク分子量１３０，５００、ガラス転移点Ｔｇ５５℃）８０質量部に、上記磁性粉１２質量部、離型剤としてのワックス（サゾールワックスＨ１、サゾール社製）４質量部、正電荷制御剤として４級アンモニウム塩（ボントロンＰ−５１、オリエント化学社製）４質量部を、ヘンシェルミキサーにて混合した後、２軸押出機にて溶融混練したのち冷却し、ハンマーミルにて粗粉砕した。機械式粉砕機にてさらに微粉砕したものを気流式分級機により分級し、体積平均粒径７．０μｍのトナー（磁性トナー４）を得た。
【００６７】
図２に示したようなベルト状定着フィルムを有する定着装置を使用する画像形成装置を用い、それぞれ球体（磁性トナー３）、角八面体（磁性トナー２）、丸八面体状磁性粉（磁性トナー１）を含有するトナーを使用して画像確認、および耐久評価をおこなった場合の結果を以下に示す。
球体状磁性粉を含有するトナー（磁性トナー３）を使用した場合、フィルム上へのトナー付着等、特に定着に関連した問題は未発生であった。ただし、耐久評価において約８０Ｋ枚通紙時点より、トナーからの磁性粉脱落によるトナー帯電量の増加（チャージアップ）傾向が見られ、結果的に現像性や転写性の低下により画像濃度が低下するという問題が発生した。
【００６８】
また、角八面体状磁性粉を含有するトナー（磁性トナー２）を使用した場合、鋭利な稜線部分がリークサイトとなりトナー帯電量を充分に確保することが難しく、転写後の用紙との静電気力が充分でないことによる前述の静電オフセットが発生した。また、低温低湿環境下において、定着フィルムが部分的にトナーと逆極性に帯電（用紙後端の剥離帯電）すること、および前記同様にトナーと転写後の用紙との静電気力が充分でないことから、横線状の（剥離帯電）オフセットが発生した。ここで、前記のような静電オフセットが発生しないよう各種条件を設定、耐久評価をおこなったが、約１００Ｋ枚通紙時点より磁性粉の鋭いエッジによる研磨効果にて定着フィルム表面の傷付きが発生、離型性低下による物理的なトナー付着（オフセット）が確認された。
【００６９】
なお、本発明の丸八面体状磁性粉を含有するトナー（磁性トナー１）を使用した場合、初期および耐久評価２００Ｋ枚を通じて、前記静電、剥離帯電オフセット、および定着フィルムの損傷によるトナー付着は未発生であった。さらにはトナーの安定した帯電特性によって画像濃度の低下も発生せず、画像形成装置全体として充分に性能を維持できることが確認された。
また頂点や稜線が曲面状を有する六面体の磁性体を使用した磁性トナー４の場合も、磁性トナー１と同様に良好な結果が得られた。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明は、薄肉の定着フィルムと加圧ローラを使用する電子写真定着装置及びこれを使用する画像形成装置に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】エンドレス定着フィルムを有する定着装置の概念図
【図２】巻き取り式定着フィルムを有する定着装置の概念図
【図３】定着フィルムを有する定着装置を含む画像形成装置の概念図
【図４】トナーに含有させる磁性粉の概念図
【図５】磁性粉のＴＥＭ写真
【符号の説明】
【００７２】
１    定着フィルム
２    テンションローラ
３    加熱体支持体
４    加熱体
５    付勢手段（バネ）
６    加圧ローラ
７    除電手段
１０  感光体ドラム
２０  定着装置
【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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