JP3639719B2 - 画像形成方法、画像形成装置及びプロセスカートリッジ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は複写機、プリンタ及びファクシミリに用いられる画像形成方法及び画像形成装置に関するもので、特に、転写後感光体上に残留するトナーの回収を現像器が行なう画像形成方法、画像形成装置及びプロセスカートリッジに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、画像形成装置の小型化のために、転写後の感光体上に残留するトナー（以後、転写残トナーと呼ぶ）のクリーニングを、帯電装置または現像装置で帯電同時クリーニングまたは現像同時クリーニングを行なう方法がいくつか知られている。
【０００３】
一方、電子写真装置における帯電方法として、従来、コロナ帯電が主に用いられてきたが、最近ではエコロジーの観点より、放電によるオゾン生成物の少ない接触帯電が主流になりつつある。この接触帯電部材としては、ローラ、ブレード、ファーブラシ及び磁気ブラシが挙げられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら像担持体上の転写残トナーを磁性粒子を磁気拘束し形成される磁気ブラシ帯電器で一時的に回収する場合には、磁気ブラシ帯電器内に高抵抗であるトナー（転写残トナー）が混入し、磁気ブラシ帯電器の帯電性能を低下させてしまうという問題点が有った。
【０００５】
さらに、磁気ブラシ帯電装置で回収されたトナーは、再度像担持体に転位された後、現像工程で現像装置内に回収され再度現像に用いられるのであるが、磁気ブラシ帯電装置内でトナーの劣化が生じてしまうことから回収されたトナーが像担持体に充分に転移されず、さらに磁気ブラシ帯電装置内にトナーが耐久と共に蓄積され帯電性能を低下させてしまったり、磁気ブラシ帯電器から像担持体に転移された磁気ブラシ帯電器内で劣化したトナーが現像工程において、現像装置内に充分に回収されず、カブリが生じたり、現像装置内に回収された劣化トナーが良好に現像されず、カブリや飛び散りが生じてしまったりするという問題点があった。
【０００６】
本発明は、上記の問題点を解決した画像形成方法及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００７】
すなわち、本発明は、感光体表面に当接するクリーニングブレードの如き独立のクリーニング装置がなくても帯電性が安定した画像形成方法、画像形成装置及びプロセスカートリッジを提供することを目的とする。
【０００８】
さらに、本発明は、磁気ブラシ帯電器内に像担持体上から回収された転写残トナーの劣化を抑制し、磁気ブラシ帯電器から像担持体へのトナーの転移性能、像担持体上に転移されたトナーの現像装置での回収性能及び現像装置に回収されたトナーの現像性能に優れた画像形成方法、画像形成装置及びプロセスカートリッジを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、以下の本発明の構成によって達成される。
【００１０】
本発明は、静電潜像を担持するための像担持体を帯電手段により帯電する帯電工程、帯電された像担持体に静電潜像を形成する静電潜像形成工程、該像担持体に担持されている静電潜像を現像装置に保有されているトナーにより現像し、トナー画像を形成する現像工程、及び該トナー画像を転写材に転写する転写工程、を有し、転写工程後に該像担持体上に存在するトナーの回収は、現像工程において該現像装置が兼ねて行う画像形成方法において、
該帯電手段は、磁性粒子を磁気拘束し形成される磁気ブラシ帯電器であり、該磁気ブラシ帯電器は、該磁気ブラシ帯電器の磁気ブラシを該像担持体の表面に当接させることにより該像担体を帯電すると共に、転写後に該像担持体上に存在する該トナーの少なくとも一部を該像担持体から一時的に回収した後、回収したトナーを再度該像担持体に転移させるものであり、該トナーは、重量平均粒径（Ｄ4）が該磁性粒子の平均粒径の１／３以下であり、該磁性粒子は、該磁性粒子の平均粒径の１／３以下の粒径の粒子を０乃至５．０体積％含有していることを特徴とする画像形成方法に関する。
【００１１】
本発明は、静電潜像を担持するための像担持体、該像担持体を帯電するための帯電手段、帯電された像担持体に静電潜像を形成するための静電潜像形成手段、該像担持体に担持されている静電潜像をトナーにより現像し、トナー画像を形成するためのトナーを有する現像装置、及び該トナー画像を転写材に転写するための転写手段、を有し、該現像装置は、転写後に該像担持体上に存在する該トナーを回収する機能をも有する画像形成装置において、
該帯電手段は、磁性粒子を磁気拘束し形成される磁気ブラシ帯電器であり、該磁気ブラシ帯電器は、該磁気ブラシ帯電器の磁気ブラシを該像担持体の表面に当接させることにより該像担体を帯電すると共に、転写後に該像担持体上に存在する該トナーの少なくとも一部を該像担持体から一時的に回収した後、回収したトナーを再度該像担持体に転移させるものであり、該トナーは、重量平均粒径（Ｄ4）が該磁性粒子の平均粒径の１／３以下であり、該磁性粒子は、該磁性粒子の平均粒径の１／３以下の粒径の粒子を０乃至５．０体積％含有していることを特徴とする画像形成装置に関する。
【００１２】
本発明は、画像形成装置本体に着脱可能に装着されるプロセスカートリッジにおいて、該プロセスカートリッジは、静電潜像を担持するための像担持体、該像担持体を帯電するための帯電手段、及び該像担持体に担持されている静電潜像をトナーにより現像し、トナー画像を形成するためのトナーを有する現像装置、を有しており、
該現像装置は、転写後に該像担持体上に存在する該トナーを回収する機能をも有しており、該帯電手段は、磁性粒子を磁気拘束し形成される磁気ブラシ帯電器であり、該磁気ブラシ帯電器は、該磁気ブラシ帯電器の磁気ブラシを該像担持体の表面に当接させることにより該像担体を帯電すると共に、転写後に該像担持体上に存在する該トナーの少なくとも一部を該像担持体から一時的に回収した後、回収したトナーを再度該像担持体に転移させるものであり、該トナーは、重量平均粒径（Ｄ4）が該磁性粒子の平均粒径の１／３以下であり、該磁性粒子は、該磁性粒子の平均粒径の１／３以下の粒径の粒子を０乃至５．０体積％含有していることを特徴とするプロセスカートリッジに関する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明者らは、現像装置が現像時に像担持体上の転写残トナーの回収を兼ねて行なう現像同時クリーニング方式を用い、かつ磁気ブラシ帯電器が像担持体の転写残トナーを一時的に回収した後、回収したトナーを再度像担持体に転移させる画像形成方法について鋭意研究を行なった結果、トナーの重量平均粒径（Ｄ4）を磁気ブラシ帯電器の磁性粒子の平均粒径の１／３以下にすることにより、磁気ブラシ帯電器内での磁性粒子のトナーによる汚染及びトナーによる磁気ブラシの導電経路の遮断を抑制することができ、さらに、磁性ブラシ帯電器内に回収されたトナーが磁性粒子による過大なシュアを受けることがなく、トナーの劣化を抑制することができることから、磁性ブラシ帯電器の帯電性能、磁性ブラシ帯電器から像担持体へのトナーの転移性能、像担持体に転移されたトナーの現像装置での回収性能及び現像器に回収されたトナーの現像性能に優れ、より多数枚耐久後まで良好な画像形成を行なうことができることを見い出した。
【００１４】
本発明の現像同時クリーニング方式を用いた画像形成方法においては、像担持体の表面の移動方向に対して、現像工程での現像部及び転写工程での転写部及び帯電工程での帯電部の順に位置しており、転写部と帯電部の間及び帯電部と現像部の間には、像担持体の表面に接触して転移工程後に像担持体の表面上に存在する転写残トナーを回収するためのクリーニング部材が存在していないことが装置全体のコンパクト化の点で好ましい。
【００１５】
以下、本発明に関して詳細に説明する。
【００１６】
本発明の画像形成方法を図１に示す画像形成装置の概略構成図を用いて説明する。
【００１７】
図１に示す画像形成装置は電子写真プロセス利用のレーザービームプリンタである。
【００１８】
１は像担持体としての回転感光ドラム型の電子写真感光体である（以下、「感光ドラム」と呼ぶ）。感光体ドラムは、直径が通常１０〜１８０ｍｍのものが用いられるが、装置本体の小型化のためには、直径１０〜３０ｍｍのものが好ましい。
【００１９】
感光体ドラムは、矢印Ｄの時計方向に回転駆動される。感光体ドラムのプロセススピード（周速度）は、通常２４〜４００ｍｍ／ｓｅｃである。
【００２０】
２は感光ドラム１に当接された帯電手段としての磁気ブラシ帯電器であり、この磁気ブラシ帯電器２は、回転可能な非磁性の帯電スリーブ２１に内包されているマグネット２２の磁力により帯電磁性粒子２３が帯電スリーブ２１に磁気拘束されて磁気ブラシを形成して構成されている。この磁気ブラシ２には帯電バイアス印加電源Ｓ１から好ましくは、−３００〜−１ｋＶのＤＣ帯電バイアスが印加されていて、電荷注入帯電によって回転する感光体ドラム１の感光体の外周面がほぼ印加電圧と同じ−３００〜−１ｋＶに一様に帯電される。
【００２１】
ここで、導電スリーブと感光体ドラムの周速比について述べる。周速比は以下の式で定義する。
【００２２】
周速比％＝〔（導電スリーブ周速−感光体ドラム周速）／感光体ドラム周速〕×１００
【００２３】
周速比は、注入性を向上する点では大きい方が好ましいのであるが、装置のコストや安全性の面より、注入性を確保した上で出来る限り小さいことが好ましい。実際には、磁気ブラシが感光体ドラムの移動方向と順方向に遅い速度で接触すると、磁気ブラシの磁性粒子が感光体ドラムに付着しやすくなるため±１００％以上が望ましいが、−１００％はブラシが停止している状態なので、ブラシの感光体表面に停止した形状がそのまま帯電不良となって、画像に出てしまう場合がある。
【００２４】
さらに、磁気ブラシの移動方向が感光体ドラムの移動方向と逆の場合には、絶対値で同じ周速比にしたときの磁気ブラシ自体の移動速度（周速）を順方向の場合に比べて遅くできることから、磁気ブラシ帯電器の耐久性が高く、且つ磁気ブラシ帯電器を駆動する駆動源のエネルギーを少なくできることからより好ましく、特に周速比が−１５０％〜−３００％であることが最も好ましい。
【００２５】
４は、転写手段としての転写ローラであり、転写ローラ４は、感光体ドラム１の表面に所定の押圧力で当接されている。そして、不図示の給紙部から記録材としての転写材Ｐが供給されると、感光ドラム１と、中抵抗の転写ローラ４との圧接ニップ部（転写部）Ｔに転写材Ｐが所定のタイミングにて導入される。転写ローラ４には転写バイアス印加電源Ｓ３から所定の転写バイアス電圧が印加される。
【００２６】
転写部Ｔに導入された転写材Ｐはこの転写部Ｔを挟持搬送されて、その表面側に感光ドラム１の表面に形成担持されているトナー画像が順次に静電気力と押し圧力にて転写されていく。
【００２７】
トナー画像の転写を受けた転写材Ｐは感光ドラム１の面から分離されて熱定着方式の如きの定着装置５へ導入されてトナー画像の定着を受け、画像形成物（プリント、コピー）として装置外へ排出される。
【００２８】
転写材Ｐに対するトナー画像転写後の感光ドラム面は次工程の磁気ブラシ帯電器２により転写残トナーの少なくとも一部を回収し、帯電ニップ通過後に回収したトナーの少なくとも一部を排出し、再度感光体ドラム１上に転位させ、画像露光を経た後の現像工程、余剰なトナーは現像装置に回収され、繰り返して作像に供される。
【００２９】
図１に示す画像形成装置は、感光ドラム１・磁気ブラシ帯電器２・現像装置３の３つのプロセス機器を一体に構成したカートリッジ２０として、画像形成装置本体に対して一括して着脱交換自在のカートリッジ方式の装置であるが、これに限るものではない。
【００３０】
上記の画像形成プロセスに用いられるトナーを磁気ブラシ帯電器の磁性粒子とは、上述の如く、トナーの重量平均粒径（Ｄ4）が磁性粒子の平均粒径の１／３以下、好ましくは、１／２０乃至１／３にすることが、磁気ブラシ帯電器内での磁性粒子のトナーによる汚染及びトナーによる磁気ブラシの導電経路の遮断を抑制することができ、また、磁性ブラシ帯電器内に回収されたトナーが磁性粒子による過大なシェアを受けることがなく、トナーの劣化を抑制することができることから好ましい。
【００３１】
すなわち、転写残トナーが帯電ブラシに混入しても帯電性を劣化させないためには、元々の磁気ブラシと感光体との隙間にトナーが入れば良い。磁気ブラシと、感光体ドラムの表面との接触を図２を用いて説明する。図２中の感光体ドラム１は磁性粒子２３やトナー３０に比べると表面の曲率が十分に大きいので、平面とみなす。磁性粒子２３が最密に詰まる状態は磁性粒子の中心が正三角形に位置する場合である。この場合の隙間に入り得る粒子の最大の粒径は磁性粒子の粒径をＲとする１／３Ｒである。よって、磁性粒子の粒径がＲの場合望ましい現像トナーの粒径は１／３Ｒ以下である。したがって、この場合転写残トナーが混入しても、トナーは磁性粒子同志の間隔を広げることなく、磁性粒子と感光体の隙間に入ることが出来るので、なんら注入帯電性に影響を与えることはない。仮に転写残トナーの量が多い場合には磁気ブラシの内部にトナーが保持されるため、感光体ドラム面と磁性粒子との接触面の面積に影響は与えない。これは、磁気ブラシの内部に保持されたトナーが、ある導電経路を切っても、別の経路が存在するので通電を行なうことが出来るためと考えられる。
【００３２】
磁気ブラシに混入したトナーは、トナー同志の摩擦、トナーと磁性粒子との摩擦、トナーと感光体との摩擦によって、トナー本来の帯電極性に帯電し（例えばネガ）、磁気ブラシ電位は感光体表面電位との電位差によって、ニップの出口でトナーが磁気ブラシから感光体に電気的に排出され転移される。よって、転写残トナーが磁気ブラシに蓄積して帯電性を急激に悪化させるこはない。
【００３３】
一方、トナーの重量平均粒径（Ｄ4）磁性粒子の平均粒径の１／３より大きい場合には、図３に示すようにトナーが混入することで、磁性粒子と磁性粒子の間隔Ｄ３が最密状態の場合のＤ２より大きくなるために、帯電不良の領域が出来ると考えられる。耐久枚数が増加するのに伴って、磁性ブラシ内に混入した転写残トナーが多くなった場合に、磁性粒子の平均粒径に対して、トナーの重量平均粒径が大きいために、磁気ブラシの導電経路が遮断され易くなり、帯電特性の低下が生じる場合があり、さらに、磁気ブラシ内に混入した転写残トナーは、磁性粒子間で強いシェアを受けるため、（ｉ）磁性粒子の表面は徐々にトナーによって汚染されてしまうことにより、耐久枚数の増加に伴って帯電特性が低下する傾向にあり、さらに、（ｉｉ）例えば、トナー粒子表面に外添されている外添剤のトナー粒子中への埋め込みや、トナー粒子の凝集や粉砕の如きトナー劣化が生じてしまう。
【００３４】
このトナー劣化が生じた場合には、磁気ブラシ内においてトナーは適正な帯電付与が行なわれなくなり、磁気ブラシ帯電器から感光体ドラムへの転移が行なわれず、磁気ブラシ帯電器内に転写残トナーが蓄積されてしまい、帯電特性が大きく低下したり；磁気ブラシ帯電器内に混入されているトナーが感光体ドラム上に転移されたとしても、現像工程において、現像装置で余剰なトナー（静電潜像の非画像部に付着しているトナー）の回収が行なわれず、カブリが生じてしまったり；磁気ブラシ帯電器から再度感光体ドラムに転移されているトナーが現像工程において、現像装置内に回収されたとしても、回収されたトナーは、適正な現像が行なわれず、カブリや飛び散りを生じてしまう；という問題点が生じてしまう。
【００３５】
本発明において、磁性粒子は、磁性粒子の平均粒径の１／３以下の粒径の粒子の含有量が好ましくは、５．０体積％以下（０乃至５．０体積％）；より好ましくは、４．５体積％以下（０乃至４．５体積％）であることが、帯電不良の発生が生じ難い点で良い。
【００３６】
磁性粒子の平均粒径の１／３以下の粒径の粒子の含有量が５．０体積％を超える場合には、この平均粒径の１／３以下の粒子同士間にトナーが粒子が混入してしまうと磁性粒子間の導通を阻害してしまうことがあり、帯電不良が生じることがある。
【００３７】
さらに、本発明において、磁性粒子は、磁性粒子の平均粒径の１．５倍以上の粒径の粒子の含有量が好ましくは、２０．０体積％以下（０乃至２０．０体積％）、より好ましくは１５．０体積％以下（０乃至１５．０体積％）であることが、像担持体に対する均一帯電性及び像担持体に対する傷の発生を抑制できる点で良い。
【００３８】
磁性粒子の平均粒径の１．５倍以上の粒径の粒子の含有量が２０．０体積％を超える場合には、像担持体に対する帯電性が不均一になり易く、さらに、像担持体の表面に傷を生じさせることができる。
【００３９】
さらに、本発明において、磁性粒子は、特に好ましくは、磁性粒子の平均粒径の２／３乃至４／３の粒径の粒子の含有量が好ましくは、６０．０体積％以上（６０．０乃至１００体積％）、より好ましくは６５．０体積％以上（６５．０乃至１００体積％）であることが像担持体に対する均一帯電性及び帯電不良が生じ難い点で良い。
【００４０】
磁性粒子の平均粒径の２／３乃至４／３の粒径の粒子の含有量が６０．０体積％未満の場合には、像担持体に対する帯電性が不均一になり易く、また帯電不良が生じることがある。
【００４１】
本発明において、磁性粒子の平均粒径は、好ましくは１０乃至１００μｍ、より好ましくは１５乃至５０μｍであることが良い。
【００４２】
磁性粒子の平均粒径が１００μｍよりも大きい場合には、感光体ドラム表面に対する磁気ブラシが粗くなるため、感光体ドラムの表面に対する磁性粒子の総接触面積が減少することから、帯電性能が低下する。
【００４３】
磁性粒子の平均粒径が１０μｍ未満の場合には、粒子の磁気拘束力が小さくなり磁気ブラシから感光ドラムに転移しやすくなり、長期に渡り装置を使用すると磁性粒子の量が減り、帯電不良となったり、転移した粒子がその後の現像、転写、定着工程に悪影響を与えたりする。
【００４４】
本発明において磁性粒子の平均粒径及び粒度分布は、レーザー回折式粒度分布測定装置ＨＥＬＯＳ（日本電子製）に乾式分散ユニットＲＯＤＯＳ（日本電子製）を組合わせて用い、レンズ焦点距離２００ｍｍ，分散圧３．０ｂａｒ，測定時間１〜２秒の測定条件で粒径０．５μｍ〜３５０．０μｍの範囲を下記第１表に示す通り３１チャンネルに分割して測定し、体積分布の５０％粒径（メジアン径）を平均粒径として求めると共に、体積基準の頻度分布から各粒径範囲の粒子の体積％を求める。
【００４５】
【表１】
【００４６】
本発明において粒度分布の測定に用いるレーザー回折式粒度分布測定装置ＨＥＬＯＳは、フランホーファ回折原理を用いて測定を行う装置である。この測定原理を簡単に説明すれば、レーザー光源から測定粒子にレーザービームを照射すると、回折像がレーザー光源の反対側のレンズの焦点面にでき、その回折像を検出器によって検出して演算処理することにより、測定粒子の粒度分布を算出するものである。
【００４７】
本発明において、磁性粒子を上記の平均粒径及び特定の粒度分布を有するように調製する方法としては、例えば、篩を用いることによる分級によって行なうことが可能である。特に、精度良く分級を行なうために、適当な目開きの篩を用いて複数回くり返してふるうことが好ましい。また、メッシュの開口の形状をメッキ等によって制御したものを使うことも有効な手段である。
【００４８】
さらに、上述の分級方法以外のものとして、空気中を粒子を飛ばしてその重力差によって分級する方法（風力分級）、水等の液体に粒子を混ぜその沈降速度の差によって分級する方法（湿式分級）等を利用することも好ましい。
【００４９】
本発明において、トナーの重量平均粒径（Ｄ4）は、好ましくは、１乃至２０μｍ、より好ましくは、２乃至１０μｍ、さらに好ましくは、４乃至８μｍであることが良い。
【００５０】
トナーの重量平均粒径（Ｄ4）が２０μｍよりも大きい場合には、細線再現性及び階調性が低下することに加えて、帯電磁気ブラシに混入した場合には、磁気ブラシと感光ドラムとの接触性を著しく阻害し、注入帯電性を低下させてしまう。
【００５１】
トナーの重量平均粒径（Ｄ4）が１μｍ未満の場合には、現像時に画像部周辺にとびちりを生じたり、カブリが生じる傾向にあることに加えて、付着力が高いため、トナーが磁気粒子表面に一旦付着したら離れなくなり、トナーを感光体上に転移させ、現像器で回収することが困難となり、磁気ブラシの帯電能力が、経時とともに低下してしまう。
【００５２】
本発明において、トナーの粒度分布の測定はコールターカウンターＴＡ−ＩＩ型あるいはコールターマルチサイザー（コールター社製）を用い、電解液は１級塩化ナトリウムを用いて１％ＮａＣｌ水溶液を調整する。電解液としては、たとえば、ＩＳＯＴＯＮ Ｒ−ＩＩ（コールターサイエンティフィックジャパン社製）が使用できる。測定法としては、前記電解水溶液１００〜１５０ｍｌ中に分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスルフォン酸塩を０．１〜５ｍｌ加え、更に測定試料を２〜２０ｍｇ加える。試料を懸濁した電解液は超音波分散器で約１〜３分間分散処理を行い前記測定装置によりアパーチャーとして１００μｍアパーチャーを用いて、２μｍ以上のトナーの体積を測定して体積分布を算出し、算出された体積分布からトナーの重量基準の平均粒径（Ｄ4：各チャンネルの中央値をチャンネル毎の代表値とする）を求めた。
【００５３】
尚、上記の測定方法で求められたトナーの重量平均粒径が４μｍ未満の場合には、アパーチャーとして５０μｍのアパーチャーに変更し０．５μｍ以上のトナーの体積を測定して体積分布を算出し、この算出された体積分布からトナーの重量基準の重量平均粒径（Ｄ4）を求め、この求められた値をトナーの重量平均粒径（Ｄ4）とする。
【００５４】
チャンネルとしては、２．００〜２．５２μｍ未満；２．５２〜３．１７μｍ未満；３．１７〜４．００μｍ未満；４．００〜５．０４μｍ未満；５．０４〜６．３５μｍ未満；６．３５〜８．００μｍ未満；８．００〜１０．０８μｍ未満；１０．０８〜１２．７０μｍ未満；１２．７０〜１６．００μｍ未満；１６．００〜２０．２０μｍ未満；２０．２０〜２５．４０μｍ未満；２５．４０〜３２．００μｍ未満；３２．００〜４０．３０μｍ未満の１３チャンネルを用いる。
【００５５】
本発明において、さらに望ましい構成として、トナーの形状が球形に近い方が、より帯電性が安定しており好ましい。
【００５６】
これは、トナーの形状が球からなり離れた極端な楕円であったり、表面に凹凸があると、トナーの重量平均粒径（Ｄ4）が磁性粒子の平均粒径の１／３以下であっても、磁性粒子の隙間への入り方で磁性粒子と磁性粒子が最密に詰まっている間隔Ｄ２（図２：磁性粒子が密に詰まっている状態）を広くする。よってトナーの形状が球形に近ければ、トナーがどのような向きで磁気粒子と感光体の隙間に入ったとしても、磁性粒子の隙間が２Ｄより広がることがないので帯電性を低下させることがないと考えられる。例えば、図４、図５に示すが、図に示すような形状のトナーが図４の向きに磁性粒子の隙間に入った場合は、磁性粒子の間隔はＤ２と最密に充填した場合と変らないが、図５に示す向きに入った場合には、間隔はＤ５に広がってしまい、帯電均一性を低下させることになる。
【００５７】
本発明において、トナーの球形の度合いは、形状係数ＳＦ−１及びＳＦ−２を用いて定義する。
【００５８】
本発明に用いられる形状係数を示すＳＦ−１，ＳＦ−２とは、日立製作所製ＦＥ−ＳＥＭ（Ｓ−８００）を用い測定する粒子（トナー）を１００個無作為にサンプリングし、その画像情報はインターフェースを介してニコレ社製画像解析装置（Ｌｕｓｅｘ３）に導入し解析を行ない、下式より算出し得られた値を本発明においては形状係数ＳＦ−１，ＳＦ−２と定義した。
【００５９】
【外１】
（ＡＲＥＡ：トナー投影面積、ＭＸＬＮＧ：絶対最大長、ＰＥＲＩ：周長）
【００６０】
トナーの形状係数ＳＦ−１は球形度合いを示し、１００が球形であり、１００より大きいと球形から徐々に不定形となる。ＳＦ−２は凹凸度合いを示し、１００が凹凸がなく、１００より大きいとトナーの表面積の凹凸が顕著となる。
【００６１】
本発明において、トナーの形状係数は、ＳＦ−１が好ましくは１００乃至１７０、より好ましくは、１００乃至１５５、さらに好ましくは、１００乃至１５０、よりさらに好ましくは、１００乃至１４５であることが良く、ＳＦ−２が好ましくは１００乃至１６０、より好ましくは、１００乃至１４５、さらに好ましくは、１００乃至１３０、よりさらに好ましくは、１００乃至１２５であることが良い。
【００６２】
トナーの形状係数は、ＳＦ−１が１７０を超える場合又はＳＦ−２が１６０を超える場合には、いずれも前述した通り、磁気ブラシ帯電器の帯電性能が低下する傾向にある。
【００６３】
さらにトナーの形状が球形に近い場合には、上記の効果に加えて、さらに、転写効率が高いことから、磁気ブラシ帯電器に混入するトナー量が少なくブラシの劣化を起こしにくくすることができる点からもより好ましい。
【００６４】
本発明に用いられる特定の形状係数を有するトナーを製造する方法としては、（ｉ）粉砕法で得られたトナー粒子を球形化処理する方法、（ｉｉ）トナーの一部または全部を重合方法により形成する方法、または（ｉｉｉ）特公昭５６−１３９４５号公報等に記載のディスクまたは多流体ノズルを用い溶融混合物を空気中に霧化し球状トナーを得る方法が挙げられる。
【００６５】
粉砕法で得られたトナーを球形化処理する方法とは、例えば樹脂、低軟化点物質からなる離型剤、着色剤、荷電制御剤の如きトナー原料をヘンシェルミキサーやメディア分散機の如き混合機を用い均一に分散せしめた後、混合物を加圧ニーダーやエクストルダーの如き混練機を用いて溶融混練し、混練物を機械的またはジェット気流下でターゲットに衝突させ、所望のトナー粒径に微粉砕化せしめた後、更に分級工程を経て粒度分布をシャンプー化せしめトナー化する所謂粉砕法によりトナー粒子を得た後、得られたトナー粒子を球形化処理するものである。
【００６６】
トナー粒子を球形化処理する方法としては、例えば、機械衝撃式の微粉砕装置を用いて微粉砕をする方法やジェット式の粉砕においてその粉砕圧を通常より下げて循環回数を増やして微粉砕する方法、トナー粒子を水中に分散させ加熱する湯浴法、熱気流中を通過させる熱処理法、機械的エネルギーを付与して処理する機械的衝撃法などが挙げられる。
【００６７】
これらの中でも、機械的衝撃力による処理を加える方法が特に好ましい。
【００６８】
トナーの一部または全部を重合法により形成する方法としては、例えば特公昭３６−１０２３１号公報、特開昭５９−５３８５６号公報、特開昭５９−６１８４２号公報に述べられている懸濁重合方法を用いて直接トナーを生成する方法；単量体は可溶で得られる重合体が不溶な有機溶剤を用い直接トナーを生成する分散重合方法；または水溶性極性重合開始剤存在下で直接重合しトナーを生成するソープフリー重合方法の如き乳化重合方法が挙げられる。
【００６９】
この少なくともトナー表面部分を重合法により形成したトナーについては、表面性については、非常に球形に近く、平滑化された物を得ることができることから好ましい。
【００７０】
本発明において、導電性の磁性粒子は、フェライト、マグネタイトの如き導電性金属の単一あるいは混晶の種々の材料が使用可能である。一度焼結した導電性磁性粒子を還元又は酸化処理し後述の抵抗値に調節したものである。導電性磁性粒子の構成としては、他に導電性及び磁性を有する微粒子をバインダーポリマーと混練し、粒状に成型することによって得られた導電性及び磁性を有する微粒子がバインダーポリマー中に分散された粒子や、上記の導電性磁性粒子を更に樹脂でコートする構成もとることができる。この時は、コートした樹脂層の抵抗をカーボンの如き導電剤の含有量を調整することで、導電性磁性粒子全体の抵抗調整を行うものである。
【００７１】
本発明に用いられる磁性粒子は、飽和磁化が好ましくは、１５乃至７０Ａｍ2 ／ｋｇ、より好ましくは、４０乃至６０Ａｍ2 ／ｋｇであることが良い。
【００７２】
磁性粒子の飽和磁化が７０Ａｍ2 ／ｋｇを超える場合には、磁気拘束力が大きくなり、磁気ブラシの穂が硬くなり自由な動きが出来ず感光ドラムとの接触性が低下し帯電不良になったり、穂が硬いために感光ドラムを著しく削ったりする。
【００７３】
磁性粒子の飽和磁化が１５Ａｍ2 ／ｋｇ未満の場合には、磁気拘束力が小さくなり、磁性粒子が感光ドラムに転移したまま磁気ブラシにもどらなくなり粒子の減少による、帯電劣化や、現像、転写、定着、工程に悪影響を与えてしまったりする。
【００７４】
本発明において飽和磁化の測定は、振動磁力計ＶＳＭ−３Ｓ−１５（東英工業製）により、１Ｋエルステッド下において行ない、その磁化量を飽和磁化とした。
【００７５】
さらに、本発明においては、磁性粒子についても形状が球形の方が好ましい。
【００７６】
これは、磁性粒子については、粒子の形状が球形に近い方がより密に充填することが出来、感光体との接触面積が増し、より安定した帯電性を得ることが出来るためと考えられる。また、表面の凸凹が小さいことで混入したトナーに対する滑性が高いことから、磁性粒子表面にトナーの成分が融着することが少なくなる。さらに、磁性粒子とトナーの形状があれていた場合（球形から離れていたとき）には、感光体上の磁気ブラシ（転写残トナーを含む磁性粒子）の流動性が低下し磁性粒子と感光体との接触機会が減り、帯電性が低下すると考えられる。
【００７７】
本発明において、磁性粒子の球形度合いは、トナーと同様に形状係数ＳＦ−１及びＳＦ−２を用いて定義する。
【００７８】
本発明において、磁性粒子の形状係数は、ＳＦ−１が、好ましくは、１００乃至１５０、より好ましくは、１００乃至１３０、さらに好ましくは、１００乃至１２０であることが良く、ＳＦ−２が１００乃至１３０より好ましくは、１００乃至１１５、さらに好ましくは、１００乃至１１０であることが良い。
【００７９】
磁性粒子の形状係数は、ＳＦ−１が１５０を超える場合又はＳＦ−２が１３０を超える場合には、いずれも前述した通り、磁気ブラシ帯電器の帯電能が低下する傾向にある。
【００８０】
さらに、磁性粒子の形状が球形に近い場合には、上記の効果に加えて、さらに、磁気ブラシ内で混入したトナーに対するストレスが低下し、かつ均一化されるため、磁気ブラシ内でのトナーの劣化が抑制される点からもより好ましい。
【００８１】
このような、形状が球形に近い磁性粒子としては、球状スピネル型酸化鉄粒子やバインダーポリマー中に導電性及び磁性を有する微粒子を分散させた球状粒子を用いることが可能である。
【００８２】
本発明において、磁性粒子の体積抵抗値は、好ましくは、１×１０5 乃至１×１０9 Ω・ｃｍ、より好ましくは、１×１０6 乃至１×１０8 Ω・ｃｍであることが良い。
【００８３】
磁性粒子の体積抵抗値が１×１０9 Ω・ｃｍを超える場合には、帯電を充分に行なうことが出来ず、帯電不良を生じてしまう。
【００８４】
磁性粒子の体積抵抗値が１×１０5 Ω・ｃｍ未満の場合には、感光ドラム上にピンホールが生じた場合にリーク画像（正規現象では白く、反転現像では黒い異常画像を生じる。）を生じてしまう。
【００８５】
本発明において、磁性粒子の体積抵抗値は、底面積２２７ｍｍ2 の筒状の容器に磁性粒子を２ｇ充填して６．６ｋｇ／ｃｍ2 加圧し、上下から１００Ｖの電圧を印加して、これに流れる電流から算出し、正規化したもので定義した。
【００８６】
本発明においては、磁気ブラシ帯電器の磁性粒子として、体積抵抗値の異なる２種類以上の磁性粒子を混合して用いることも好ましい形態の１つである。
【００８７】
クリーナ装置がなく、現像器が感光体上の転写残トナーを回収する構成で、磁気ブラシ帯電器を用いた画像形成装置で長期に耐久を行なった場合には、磁気ブラシに混入した転写残トナーが磁性粒子表面に付着しキャリアの導通経路を一部遮断し、特に低湿環境下ではさらにキャリア抵抗が高くなるため、帯電不良を生じてしまうことがある。そこで、主磁性粒子に補助磁性粒子として本来の主磁性粒子よりも体積抵抗が低い粒子を混入させることが有効である。混入する補助磁性粒子の体積抵抗は単体では、感光体にピンホールがあった場合には、電流が集中してリークを生じ、画像不良（帯状の帯電不良画像）を起こす程度の低い体積抵抗であるが、中抵抗の主磁性粒子と混合することで、ピンホールリークを生じることはない。
【００８８】
本発明において、体積抵抗値の異なる２種類以上の磁性粒子を混合して用いる場合には、主磁性粒子の体積抵抗値は、好ましくは、１×１０5 Ω・ｃｍ乃至１×１０9 Ω・ｃｍ、より好ましくは、１×１０6 Ω・ｃｍ以上１×１０8 Ω・ｃｍであることが良く、補助磁性粒子の体積抵抗値は、好ましくは、１×１０0 Ω・ｃｍ以上１×１０5 Ω・ｃｍ未満、より好ましくは、６×１０3 Ω・ｃｍ以上１×１０5 Ω・ｃｍ未満であることが良い。
【００８９】
補助磁性粒子の体積抵抗値が１×１０0 Ω・ｃｍ以上１×１０5 Ω・ｃｍ未満であるときに、主磁性粒子の体積抵抗値が１×１０9 Ω・ｃｍを超える場合には、補助磁性粒子を混入しても帯電不良となってしまう。
【００９０】
主磁性粒子の体積抵抗値が１×１０5 Ω・ｃｍ未満の場合には、さらに低抵抗の補助磁性粒子を加えることになるので、抵抗が低いための感光ドラムにピンホールリークが存在した時にリーク画像となってしまう。
【００９１】
主磁性粒子の体積抵抗値が１×１０5 Ω・ｃｍ乃至１×１０9 Ω・ｃｍであるときに、補助磁性粒子の体積抵抗値が１×１０5 Ω・ｃｍ以上の場合には、補助磁性粒子を加えても充分な効果が出ない。
【００９２】
補助磁性粒子の体積抵抗値が１×１０0 Ω・ｃｍ未満の場合には、補助磁性粒子に電荷が誘起し、その電荷が電界から受ける力で感光ドラムに付着してしまう。
【００９３】
さらに、上記の主磁性粒子と補助磁性粒子との体積抵抗値差は、好ましくは、半ケタ以上であることが良い。
【００９４】
この主磁性粒子と補助磁性粒子との体積抵抗値差が半ケタ未満の場合には、補助磁性粒子を混合させた効果が少ない。つまり、帯電性向上の効果がうすくなってしまう。
【００９５】
また、本発明において、上記の主磁性粒子と補助磁性粒子とを混合する場合の混合割合としては、主磁性粒子１００重量部に対して補助磁性粒子が好ましくは、１乃至４０重量部、より好ましくは３乃至２０重量部であることが良い。
【００９６】
主磁性粒子１００重量部に対する補助磁性粒子の混合割合が４０％重量部を超える場合には、感光体にピンホールが存在した場合にリーク画像を生じさせてしまうことがあり、また、補助磁性粒子の混合割合が１％重量部未満の場合には、補助磁性粒子を混合した効果がみられない。
【００９７】
上記の体積抵抗値の異なる２種類以上の磁性粒子が混合された混合物から、各磁性粒子の体積抵抗値を測定する方法としては、上記の体積抵抗の異なる２種類以上の磁性粒子が混合された混合物から、各磁性粒子の体積抵抗値を測定する方法としては、金属電極より成る平行平板中に、混合された磁性粒子を１層に並べ、平行平板間に電圧を徐々に印加していくと、ある電圧値で、低抵抗側の粒子だけが片側の電極に付着する。その、付着した粒子を集め前述した磁性粒子の抵抗測定方法で測定して、低抵抗磁性粒子の体積抵抗を求める。さらに、片側の平板に残った粒子を集めて測定して、高抵抗側の粒子の体積抵抗を求める。
【００９８】
本発明においては、磁気ブラシ帯電器による像担持体の帯電時に直流（ＤＣ）電流を有する帯電バイアスを印加して行なうが、この際に直流電圧に交流（ＡＣ）成分を重畳させた帯電バイアスを印加することも好ましい形態の１つである。
【００９９】
このように、交流成分を印加することで、磁性粒子が交流成分によって、振動して動くために転写残のトナーが混入してきた場合に、より効率的に磁性粒子の隙間に入ることが出来、安定した帯電性を得ることが出来る。
【０１００】
帯電に交流成分を重畳することは、さらに、現像用トナーとして非磁性トナーを用いた場合において有効である。非磁性トナーは一般的に抵抗が高いために単位面積当りの帯電量が磁性トナーに比べて高い。よって同じ粒径のトナーで考えた場合に非磁性トナーの方が転写残トナーの感光体との鏡映力が大きく、引きはがすことが難しい。そこで、帯電の印加電圧にＡＣ成分を重畳することにより、帯電磁気ブラシの粒子が動き、感光体への転写残トナーの吸着力を弱め、磁気ブラシで転写残トナーが回収し易くなる。
【０１０１】
本発明において、磁気ブラシ帯電器に印加する帯電バイアスの交流電圧としては、正弦波、矩形波等を用いることが可能であるが、磁気ブラシに混入したトナーを効率的に排出する点で矩形波が好ましい。
【０１０２】
また、交流成分としては、周波数が好ましくは４００乃至４０００Ｈｚ、より好ましくは５００乃至２０００Ｈｚ、振幅が好ましくは、２００乃至２０００Ｖｐｐより好ましくは、４００乃至１５００Ｖｐｐであることが良い。
【０１０３】
交流成分の周波数が４０００Ｈｚを超える場合には、ＡＣを印加している効果が薄くなり、ＤＣと同等になってしまう、また４００Ｈｚ未満の場合には、周波数に応じてトナーが排出されるので、排出されたトナーがかぶり及びムラの如き不良画像をひきおこしてしまう。
【０１０４】
交流成分の振幅が２０００Ｖｐｐを超える場合には、帯電磁性粒子に誘起した電荷が電界にから受ける力で、粒子が感光ドラムに付着し易くなる。さらに交流成分の振幅が２００Ｖｐｐ未満の場合には、充分にＡＣの効果が働かず、帯電性の向上が少なくなってしまう。
【０１０５】
本発明において、磁気ブラシ帯電器に印加する帯電バイアスの直流電圧としては、感光ドラムの一般的な帯電電位を得るために、−３００Ｖ〜−１０００Ｖが好ましい。
【０１０６】
本発明に用いられる像担持体としては、導電性基体上に有機光導電体（ＯＰＣ），ＺｎＯ，セレン又はアモルファスシリコンの如き感光層を形成し、この感光層上に最表面層として電荷注入層を形成したものを用いることができる。
【０１０７】
電荷注入層としては、光硬化型アクリル樹脂の如き導電性微粒子を結着する樹脂に導電性微粒子を樹脂１００重量部に対して２０〜１００重量部分散させたものが好ましい。導電性微粒子としては、ＳｎＯ2 ，ＴｉＯ2 及びＩＴＯの如き材料を用いることができる。導電性微粒子の平均粒径は、好ましくは１μｍ以下、より好ましくは０．５〜５０ｎｍの範囲内であることが、均一な帯電のために良い。
【０１０８】
本発明において導電性微粒子の平均粒径は、走査型電子顕微鏡によりランダムに１００個以上抽出し、水平方向最大弦長をもって体積粒度分布を算出し、その５０％平均粒径をもって平均粒径とした。
【０１０９】
導電性微粒子を結着する樹脂としては、アクリル樹脂，ポリカーボネート，ポリエステル，ポリエチレンテレフタレート及びポリスチレンの如き透明な樹脂材料を用いることが可能である。加えて、感光ドラム表面の滑性向上のため、荷電注入層中にテフロンの如き活性材料を加えることもできる。膜形成のため、架橋剤、重合開始剤を適当量加えることもできる。荷電注入層は磁気ブラシ帯電器２から電荷を直接注入することで表面を均一に帯電する為の注入サイトを意図的に作製したものであるが、潜像の電荷が表面を流れないよう電荷注入層の抵抗値は好ましくは、１×１０14Ω・ｃｍ以下、より好ましくは、１×１０9 Ω・ｃｍ乃至１×１０14Ω・ｃｍ、さらに好ましくは、１×１０11Ω・ｃｍ乃至１×１０14Ω・ｃｍであることが良い。
【０１１０】
電荷注入層の体積抵抗値が１×１０14Ω・ｃｍを超える場合には、均一な注入帯電が困難となる。
【０１１１】
電荷注入層の体積抵抗値が低すぎる場合には、静電潜像を良好に保持することが困難となり、画像流れが生じ易くなってしまう。
【０１１２】
本発明において、電荷注入層１６の抵抗値は絶縁性シート上に電荷注入層を塗布しこれをＨＰ社製の高抵抗計４３２９Ａで印加電圧１００Ｖにて表面抵抗を測定したものである。
【０１１３】
本発明において、像担持体として用いられるＯＰＣ感光層としては、導電性基体としてのアルミニウム基体上に、第１層としての下引き層、第２層としての正電荷注入防止層、第３層としての電荷発生層、第４層としての電荷輸送層を順に積層した機能分離型のＯＰＣ感光体や単層型のＯＰＣ感光体を用いることができる。
【０１１４】
本発明においては、感光層上に形成する電荷注入層には、含フッ素系樹脂粒子やシリコーン樹脂粒子の如き潤滑性粒子を含有させることが好ましく、この潤滑性粒子の含有量は、導電性微粒子を決着する樹脂１００重量部に対して、好ましくは、５〜２００重量部が良い。
【０１１５】
次に本発明に使用可能な現像装置の構成について図面を用いて詳細に説明する。
【０１１６】
本発明において、現像装置の現像方式は、現像領域で感光体表面に現像剤担持体に担持される現像剤を接触させて現像を行う接触現像方式と現像領域で感光体表面に現像剤担持体に担持されている現像剤を感光体と現像剤層が非接触となるような間隔に設定した現像剤担持体から飛翔させて現像を行う非接触ジャンピング現像方式のいずれを用いることも可能であるが、現像同時クリーニングを良好に行うことができる点で接触現像方式が好ましい。
【０１１７】
接触現像方式としては、トナー及びキャリアを有する二成分系現像剤を用いる現像方法と一成分系現像剤を用いる現像方法が挙げられる。
【０１１８】
接触現像方式は、転写後に感光体上に存在する転写残トナーをクリーニング除去するクリーニング手段としての作用を現像手段としての現像装置が兼ねる場合に、非接触現像方式に比べて転写残トナーの回収率が高い点で、本発明においては、より好ましい。
【０１１９】
接触二成分系現像方法としては、トナーと磁性キャリアとを混合した二成分系現像剤を例えば図６に示すような現像装置１２０用い現像を行うことができる。
【０１２０】
現像装置１２０は、二成分系現像剤１２８を収納する現像容器１２６、現像容器１２６に収納されている二成分系現像剤１２８を担持し、現像領域に搬送するための現像剤担持体としての現像スリーブ１２１、現像スリーブ１２１上に形成される現像剤層の層厚を規制するための現像剤層厚規制手段としての現像ブレード１２７を有している。
【０１２１】
現像スリーブ１２１は、非磁性のスリーブ基体１２２内にマグネット１２３を内包している。
【０１２２】
現像容器１２６の内部は、隔壁１３０によって現像室（第１室）Ｒ1 と攪拌室（第２室）Ｒ2 と区画され、攪拌室Ｒ2 の上方には隔壁１３０を隔ててトナー貯蔵室Ｒ3 が形成されている。現像室Ｒ1 及び攪拌室Ｒ2 内には現像剤１２８が収容されており、トナー貯蔵室Ｒ3 内には補給用トナー（非磁性トナー）１２９が収容されている。なお、トナー貯蔵室Ｒ3 には補給口１３１が設けられ、補給口１３１を経て消費されたトナーに見合った量の補給用トナー１２９が攪拌室Ｒ2 内に落下補給される。
【０１２３】
現像室Ｒ1 内には搬送スクリュー１２４が設けられており、この搬送スクリュー１２４の回転駆動によって現像室Ｒ1 内の現像剤１２８は、現像スリーブ１２１の長手方向に向けて搬送される。同様に、貯蔵室Ｒ2 内には搬送スクリュー１２５が設けられ、搬送スクリュー１２５の回転によって、補給口１３１からの攪拌室Ｒ2 内に落下したトナーを現像スリーブ１２１の長手方向に沿って搬送する。
【０１２４】
現像剤１２８は、非磁性トナーと磁性キャリアとを有した二成分系現像剤である。
【０１２５】
現像容器１２６の感光ドラム１１９に近接する部位には開口部が設けられ、該開口部から現像スリーブ１２１が外部に突出し、現像スリーブ１２１と感光ドラム１１９との間には間隙が設けられている。非磁性材にて形成される現像スリーブ１２１には、バイアスを印加するためのバイアス印加手段１３２が配置されている。
【０１２６】
スリーブ基体１２２に固定された磁界発生手段としてのマグネットローラ、即ち磁石１２３は、上述したように、現像磁極Ｓ1 とその下流に位置する磁極Ｎ3 と、現像剤１２８を搬送するための磁極Ｎ2 、Ｓ2 、Ｎ1 とを有する。磁石１２３は、現像磁極Ｓ1 が感光ドラム１１９に対向するようにスリーブ基体１２２内に配置されている。現像磁極Ｓ1 は、現像スリーブ１２１と感光ドラム１１９との間の現像部の近傍に磁界を形成し、該磁界によって磁気ブラシが形成される。
【０１２７】
現像スリーブ１２１の上方に配置され、現像スリーブ１２１上の現像剤１２８の層厚を規制する現像剤層厚規制ブレード１２７は、アルミニウム、ＳＵＳ３１６、の如き非磁性材料で作成される。非磁性ブレード１２７の端部と現像スリーブ１２１面との距離Ａは３００〜１０００μｍ、好ましくは４００〜９００μｍである。この距離Ａが３００μｍより小さいと、磁性キャリアがこの間に詰まり現像剤層にムラを生じやすいと共に、良好な現像を行うのに必要な現像剤を塗布することができず濃度の薄いムラの多い現像画像しか得られないという問題点がある。現像剤中に混在している不用粒子による不均一塗布（いわゆるブレードづまり）を防止するためには、４００μｍ以上が好ましい。距離Ａが１０００μｍより大きいと現像スリーブ１２１上へ塗布される現像剤量が増加し所定の現像剤層厚の規制が行えず、感光ドラム１１９への磁性キャリア粒子の付着が多くなると共に現像剤の循環、非磁性の現像剤層及び規制ブレード１２７による現像剤規制力が弱まりトナーのトリボが不足しカブリやすくなるという問題点がある。
【０１２８】
この二成分系現像装置１２０の現像は、交番電界を印加しつつ、トナーと磁性キャリアとにより、構成される磁気ブラシを像担持体（例えば、感光体ドラム）１１９に接触している状態で現像を行なう。この磁気ブラシと像担持体とが接触することによって、転写後、像担持体上に担持されている転写残トナーは、磁気ブラシに取り込まれ現像室Ｒ1 に回収される。現像剤担持体（現像スリーブ）１２１と感光体ドラム１１９の距離（Ｓ−Ｄ間距離）Ｂは１００〜１０００μｍであることがキャリア付着防止及びドット再現性の向上において良好である。１００μｍより狭いと現像剤の供給が不十分になりやすく、画像濃度が低くなり、１０００μｍを超えると磁石Ｓ１からの磁力線が広がり磁気ブラシの密度が低くなり、ドット再現性に劣ったり、キャリアを拘束する力が弱まりキャリア付着が生じやすくなる。
【０１２９】
交番電界のピーク間の電圧は５００〜５０００Ｖが好ましく、周波数は５００〜１００００Ｈｚ、好ましくは５００〜３０００Ｈｚであり、それぞれプロセスに適宜選択して用いることができる。この場合、波形としては三角波、矩形波、正弦波、あるいはＤｕｔｙ比を変えた波形から選択して用いることができる。印加電圧が、５００Ｖより低いと十分な画像濃度が得られにくく、非画像部のカブリトナーを良好に回収することができない場合がある。印加電圧が５０００Ｖを超える場合には磁気ブラシを介して、静電像を乱してしまい、画質低下を招く場合がある。
【０１３０】
良好に帯電したトナーを有する二成分系現像剤を使用することで、カブリ取り電圧（Ｖｂａｃｋ）を低くすることができ、感光体の一次帯電を低めることができるために感光体寿命を長寿命化できる。Ｖｂａｃｋは、現像システムにもよるが１５０Ｖ以下、より好ましくは１００Ｖ以下が良い。
【０１３１】
コントラスト電位としては、十分画像濃度ができるように２００Ｖ〜５００Ｖが好ましく用いられる。
【０１３２】
周波数が５００Ｈｚより低いとプロセススピードにも関係するが、キャリアへの電荷注入が起こるためキャリア付着、あるいは潜像を乱すことで画質を低下させる場合がある。周波数が１００００Ｈｚを超えると電界に対してトナーが追随できず画質低下を招きやすい。
【０１３３】
十分な画像濃度を出し、ドット再現性に優れ、かつキャリア付着のない現像を行うために現像スリーブ１２１上の磁気ブラシの感光体ドラム１１９との接触幅（現像ニップＣ）を好ましくは３〜８ｍｍにすることである。現像ニップＣが３ｍｍより狭いと十分な画像濃度とドット再現性を良好に満足することが困難であり、８ｍｍより広いと、現像剤のパッキングが起き機械の動作を止めてしまったり、またキャリア付着を十分に押さえることが困難になる。現像ニップの調整方法としては、現像剤規制部材１２７と現像スリーブ１２１との距離Ａを調整したり、現像スリーブ１２１と感光ドラム１１９との距離Ｂを調整することでニップ幅を適宜調整する。
【０１３４】
接触一成分現像方法としては、磁性トナーを用いる場合と非磁性トナーを用いる場合のいずれも用いることが可能であり、例えば図７に示すような現像装置１４０を用い現像することが可能である。
【０１３５】
現像装置１４０は、磁性トナーまたは非磁性のトナーとしての一成分現像剤１４８を収容する現像容器１４１、現像容器１４１に収容されている一成分現像剤１４８を担持し、現像領域に搬送するための現像剤担持体１４２、現像剤担持体上に現像剤を供給するための供給ローラー１４５、現像剤担持体上の現像剤層厚を規制するための現像剤層厚規制部材としての弾性ブレード１４６、現像容器１４１内の現像剤１４８を攪拌するための攪拌部材１４７を有している。
【０１３６】
現像剤担持体上１４２としては、ローラー基体１４３上に、発泡シリコーンゴムの如き弾性を有するゴムまたは樹脂の如き弾性部材によって形成された弾性層１４４を有する弾性ローラーを用いることが好ましい。
【０１３７】
この弾性ローラー１４２は、像保持体としての感光体ドラム１３９の表面に圧接して、弾性ローラー表面に塗布されている一成分系現像剤１４８により感光体に形成されている静電潜像を現像すると共に、転写後に感光体上に存在する不要な一成分現像剤１４８を回収する。
【０１３８】
本発明において、接触一成分現像方法では、現像剤担持体は実質的に感光体表面と接触している。これは、現像剤担持体から一成分系現像剤を除いたときに現像剤担持体が感光体と接触しているということを意味する。このとき、現像剤を介して、感光体と現像剤担持体との間に働く電界によってエッジ効果のない画像が得られると同時にクリーニングが行われる。現像剤担持体としての弾性ローラー表面あるいは、表面近傍が電位をもち感光体表面と弾性ローラー表面間で電界を有する必要がある。このため、弾性ローラーの弾性ゴムが中抵抗領域に抵抗制御されて感光体表面との導通を防ぎつつ電界を保つか、または導電性ローラーの表面層に薄層の誘電層を設ける方法も利用できる。さらには、導電性ローラー上に感光体表面と接触する側の面を絶縁性物質により被覆した導電性樹脂スリーブあるいは、絶縁性スリーブで感光体と接触しない側の面に導電層を設けた構成も可能である。
【０１３９】
この一成分系現像剤を担持する弾性ローラーは、感光体ドラムと同方向に回転してもよいし、逆方向に回転していてもよい、その回転が同方向である場合、感光体ドラムの周速に対して、周速比で１００％より大きいことが好ましい。１００％以下であると、ラインの鮮明性が悪いなどの画像品質に問題を生じやすい。周速比が高まれば高まるほど、現像部位に供給される現像剤の量は多く、静電潜像に対し現像剤の脱着頻度が多くなり、不要な部分の現像剤は掻き落とされ、必要な部分には現像剤が付与されるという繰り返しにより、静電潜像に忠実な画像が得られる。さらに好ましくは周速比は１１０％以上が良い。現像同時クリーニングという観点では、感光体上に付着している転写残余の現像剤を感光体表面と現像剤の付着部分との周速差により物理的に引き剥がし、電界により回収するという効果も期待できることから、感光体ドラムに対する弾性ローラーの周速比は高いほど転写残余の現像剤の回収は良好である。
【０１４０】
現像剤層厚規制部材１４６は、現像剤担持体１４２の表面に弾性力で圧接するものであれば、弾性ブレードに限られることはなく、弾性ローラーを用いることも可能である。
【０１４１】
弾性ブレード、弾性ローラーとしては、シリコーンゴム、ウレタンゴム、ＮＢＲの如きゴム弾性体；ポリエチレンテレフタレートの如き合成樹脂弾性体；ステンレス、鋼の如き金属弾性体が使用できる。さらに、それらの複合体であっても使用できる。
【０１４２】
弾性ブレードの場合には、弾性ブレード上辺部側である基部は現像剤容器側に固定保持され、下辺部側をブレードの弾性に抗して現像スリーブの順方向あるいは逆方向にたわめ状態にしてブレード内面側（逆方向の場合には外面側）をスリーブ表面に適度に弾性押圧をもって当接させる。
【０１４３】
供給ローラー１４５はポリウレタンフォームの如き発泡材より成っており、現像剤担持体に対して、順または逆方向に０でない相対速度をもって回転し、一成分系現像材の供給とともに、現像剤担持体上の現像後の現像剤（未現像現像剤）のはぎ取りも行っている。
【０１４４】
現像領域において、現像剤担持体上の一成分現像剤によって感光体の静電潜像を現像する際には、現像剤担持体と感光体ドラムとの間に直流及び／または交流の現像バイアスを印加して現像することが好ましい。
【０１４５】
次に非接触ジャンピング現像方式について説明する。
【０１４６】
非接触ジャンピング現像方式としては、磁性トナーを有する一成分系磁性現像剤を用いる現像方法と非磁性トナーを有する一成分系非磁性現像剤を用いる現像方法が挙げられる。
【０１４７】
磁性トナーとしての一成分系磁性現像剤を用いる現像方法を図８に示す概略構成図に基づいて説明する。
【０１４８】
現像装置１５０は、磁性トナーとしての一成分系磁性現像剤１５５を収容する現像容器１５１、現像容器１５１に収容されている一成分系磁性現像剤１５５を担持し、現像領域に搬送するための現像剤担持体１５２、現像剤担持体上の現像剤層厚を規制するための現像剤層厚規制部材としてのドクターブレード１５４現像容器１５１内の一成分系磁性現像剤１５５を攪拌するための攪拌部材１５６を有している。
【０１４９】
図８において、現像剤担持体としての現像スリーブ１５２の略右半周面は現像剤容器１５１内の現像剤溜りに常時接触していて、その現像スリーブ面近傍の磁性一成分系現像剤が現像スリーブ面にスリーブ内の磁気発生手段１５３の磁力で及び／または静電気力により付着保持される。現像スリーブ１５２が回転されるとそのスリーブ面の現像剤層がドクターブレード１５４の位置を通過する過程で各部略均一厚さの磁性一成分系現像剤の薄層Ｔ1 として整層化される。磁性一成分系現像剤の帯電は主として現像スリーブ１５２の回転に伴なうスリーブ面とその近傍の現像剤溜りの磁性一成分系現像剤との摩擦接触によりなされ、現像スリーブ１５２上の上記磁性一成分系現像剤薄層面は現像スリーブの回転に伴ない像担持体１４９側へ回転し、像担持体１４９と現像スリーブ１５２の最接近部である現像領域部Ｄを通過する。この通過過程で現像スリーブ１５２面側の磁性一成分系現像剤の薄層の磁性一成分系現像剤が像担持体１４９と現像スリーブ１５２の間に印加した直流と交流電圧による直流と交流電界により飛翔し、現像領域部Ｄの潜像保持体１４９面と、現像スリーブ１５２面との間（間隙α）を往復運動する。最終的には現像スリーブ１５２側の磁性一成分系現像剤が像担持体１４９面と表面に静電潜像の電位パターンに応じて選択的に移行付着して現像剤像Ｔ2 が順次形成される。
【０１５０】
現像領域部Ｄを通過して、磁性一成分系現像剤が選択的に消費された現像スリーブ面は現像容器９１の現像剤溜りへ再回転することにより磁性一成分系現像剤の再供給を受け、現像領域部Ｄへ現像スリーブ１５２の磁性一成分系現像剤の薄層Ｔ1 面が移送され、繰り返し現像工程が行われる。
【０１５１】
本発明に用いられる現像剤像層厚規制部材としてのドクターブレードは、現像スリーブと一定の間隙をおいて配置される金属ブレード、磁性ブレード（例えば図８に示される１５４）が用いられる。
【０１５２】
磁性一成分現像方法、非磁性一成分現像方法の如き一成分系現像方法においては、現像剤層厚規制部材として現像スリーブ表面に弾性力で当接する弾性ブレードが用いられる。現像剤層厚規制部材としてドクターブレードの代わりに弾性ローラーを用いても良い。
【０１５３】
弾性ブレード、弾性ローラーとしては、シリコーンゴム、ウレタンゴム、ＮＢＲの如きゴム弾性体；ポリエチレンテレフタレートの如き合成樹脂弾性体；ステンレス、鋼の如き金属弾性体が使用でき、さらにそれらの複合体であっても使用できる。好ましくは、ゴム弾性体が良い。
【０１５４】
図９は、図８の現像装置１５０で用いた現像剤層厚規制部材としてのドクターブレード１５４を現像容器１５１に一端を固定し他端を現像剤担持体１５２に弾性力で圧接させたブレード１５７に変更した現像装置１６０の概略構成図を示す。
【０１５５】
図９において、図８と同一の構成部材は同一の符号を用いる。
【０１５６】
現像剤層厚規制部材としての弾性ブレード１５７は、上辺部側である基部は現像剤容器１５１側に固定保持され、下辺部側を弾性ブレードの弾性に抗して現像スリーブ１５２の順方向或いは逆方向にたわめ状態にして弾性ブレード内面側（逆方向の場合には外面側）を現像スリーブ表面に適度の弾性押圧をもって当接させる。この様な装置によると、環境の変動に対してもより安定に薄く、緻密なトナー層が得られる。その理由は必ずしも明確ではないが、通常用いられる金属製のブレードを現像スリーブからある間隙を隔てて取り付けられた装置と比較して現像剤が弾性ブレード１５７によって現像スリーブ１５２表面と強制的に摩擦されるため現像剤の環境変化による挙動の変化に関係なく常に同じ状態で帯電が行われるためと推測される。
【０１５７】
その一方で帯電が過剰になり易すく、現像スリーブ、ブレード上のトナーが融着し易いが、本発明のトナーは流動性に優れているので好ましく用いられる。
【０１５８】
磁性一成分現像方法の場合、弾性ブレードと現像スリーブとの当接圧力は、現像スリーブ母線方向の線圧として０．１ｋｇ／ｍ以上、好ましくは０．３〜２５ｋｇ／ｍ、更に好ましくは０．５〜１２ｋｇ／ｍが有効である。当接圧力が０．１ｋｇ／ｍより小さい場合、現像剤の均一塗布が困難となり、現像剤の帯電量分布がセブロードになりカブリや飛散の原因となる。当接圧力が２５ｋｇ／ｍを超えると、現像剤に大きな圧力がかかり、現像剤が劣化するため、現像剤の凝集が発生することがあり好ましくない。さらに現像剤担持体を駆動させるために大きなトルクを要するため好ましくない。
【０１５９】
本発明においては、潜像担持体と現像剤担持体との間隙αは、例えば５０〜５００μｍに設定され、現像剤層厚規制部材として磁性ブレードを用いる場合には、磁性ブレードと現像剤担持体との間隙は、５０〜４００μｍに設定されることが好ましい。
【０１６０】
現像剤担持体上の磁性一成分系現像剤の層厚は、潜像担持体と現像剤担持体との間隙αよりも薄いことが最も好ましいが、場合により、磁性一成分系現像剤の層を構成する磁性一成分系現像剤の多数の穂のうち、一部は静電潜像保持体に接する程度に磁性一成分系現像剤の層の層厚を規制してもよい。
【０１６１】
現像スリーブは潜像保持体に対し、１００〜２００％の周速で回転される。交番バイアス電圧は、ピークトゥーピークで０．１ｋＶ以上、好ましくは０．２〜３．０ｋＶ、更に好ましくは０．３〜２．０ｋＶで用いるのが良い。交番バイアス周波数は、１．０〜５．０ｋＨｘ、好ましくは１．０〜３．０ｋＨｚ、更に好ましくは１．５〜３．０ｋＨｚで用いられる。交番バイアス波形は、矩形波、サイン波、のこぎり波、三角波の如き波形が適用できる。さらに、正、逆の電圧、時間の異なる非対称交流バイアスも利用できる。直流バイアスを重畳するのも好ましい。
【０１６２】
次に非磁性トナーを有する一成分系非磁性現像剤を用いる現像方法を図１０に示す概略構成図に基づいて説明する。
【０１６３】
現像装置１７０は、非磁性トナーとしての非磁性一成分系現像剤１７６を収容する現像容器１７１、現像容器１７１に収容されている一成分系非磁性現像剤１７６を担持し、現像領域に搬送するための現像剤担持体１７２、現像剤担持体上に一成分系非磁性現像剤を供給するための供給ローラ１７３、現像剤担持体上の現像剤層厚を規制するための現像剤層厚規制部材としての弾性ブレード１７４、現像容器１７１内の一成分系非磁性現像剤１７６を攪拌するための攪拌部材１７５を有している。
【０１６４】
１６９は静電潜像を担持するための像担持体であり、潜像形成は図示しない電子写真プロセス手段または静電記録手段によりなされる。１７２は現像剤担持体としての現像スリーブであり、アルミニウムあるいはステンレスからなる非磁性スリーブからなる。
【０１６５】
現像スリーブは、アルミニウム、ステンレスの粗管をそのまま用いてもよいが、好ましくはその表面をガラスビーズを吹きつけて均一に荒らしたものや、鏡面処理したもの、あるいは樹脂でコートしたものがよい。
【０１６６】
一成分系非磁性現像剤１７６は現像容器１７１に貯蔵されており、供給ローラー１７３によって現像剤担持体１７２上へ供給される。供給ローラー１７３はポリウレタンフォームの如き発泡材より成っており、現像剤担持体に対して、順または逆方向に０でない相対速度をもって回転し、現像材の供給とともに、現像剤担持体１７２上の現像後の現像剤（未現像現像剤）のはぎ取りも行っている。現像剤担持体１７２上に供給された一成分系非磁性現像剤は現像剤層厚規制部材としての弾性ブレード１７４によって均一かつ薄層に塗布される。
【０１６７】
弾性塗布ブレードと現像剤担持体との当接圧力は現像スリーブ母線方向の線圧として０．３〜２５ｋｇ／ｍ、好ましくは０．５〜１２ｋｇ／ｍが有効である。当接圧力が０．３ｋｇ／ｍより小さい場合、一成分系非磁性現像剤の均一塗布が困難となり、一成分系非磁性現像剤の帯電量分布がブロードとなりカブリや飛散の原因となる。当接圧力が２５ｋｇ／ｍを超えると、一成分系非磁性現像剤に大きな圧力がかかり、一成分系非磁性現像剤が劣化するため、一成分系非磁性現像剤の凝集が発生するなど好ましくない。現像剤担持体を駆動させるために大きなトルクを要するため好ましくない。即ち、当接圧力を０．３〜２５ｋｇ／ｍに調整することで、本発明のトナーを用いた一成分系非磁性現像剤の凝集を効果的にほぐすことが可能になり、さらに一成分系非磁性現像剤の帯電量を瞬時に立ち上げることが可能になる。
【０１６８】
現像剤層厚規制部材は、図８で用いた非接触の一成分磁性現像方法に使用されるものに準ずる。弾性ブレード、弾性ローラーは所望の極性に現像剤を帯電するのに適した摩擦帯電系列の材質のものを用いることが好ましく図８で用いた非接触の一成分磁性現像方法に使用されるものに準ずる。
【０１６９】
この非磁性成分現像方法において、ブレードにより現像スリーブ上に一成分系非磁性現像剤を薄層コートする系においては、十分な画像濃度を得るために、現像スリーブ上の一成分系非磁性現像剤層の厚さを現像スリーブと潜像保持体との対抗空隙長βよりも小さくし、この空隙に交番電場を印加することが好ましい。すなわち図１０に示すバイアス電源により、現像スリーブ１７２と像担持体１６９との間に交番電場または交番電場に直流電場を重畳した現像バイアスを印加することにより、現像スリーブ上から像担持体上への一成分系非磁性現像剤の移動を容易にし、更に良質の画像を得ることができる。これらの条件も図８で用いた非接触の一成分系非磁性現像方法にに準ずる。
【０１７０】
本発明において、転写手段として用いられる転写ローラ４としては、芯金に中抵抗発泡層を形成ものが好ましく用いられ、この転写ローラ４の芯金に好ましくは、５００Ｖ乃至４ｋＶの転写電圧を印加して静電転写を行うことが良い。
【０１７１】
上記の転写ローラの体積抵抗値は、好ましくは、２０００Ｖ印加時に１０6 乃至１０10Ω・ｃｍであることがさまざまな環境下、また、さまざまな画像パターンにおいて良好な転写特性を示す点で良い。
【０１７２】
本発明においては、転写手段として、図１に示す転写ローラ４を用いる接触転写手段に代えて、転写材の裏面側に配置されているブレード状の転写ブレードを用いて、転写材Ｐの裏面に転写ブレードを当接させて（転写ベルトの如き転写材担持体を介して転写材Ｐの裏面に当接する場合も含む）、転写電圧を印加して静電気力と軽い押し圧力にてトナー画像を転写する接触転写手段を適用することも可能である。
【０１７３】
さらに、上記の接触帯電手段に代えて、一般的に用いられている転写材裏面側に非接触に配置されているコロナ帯電器から転写電圧を印加して静電気力によりトナー画像を転写する非接触転写手段を適用することも可能である。
【０１７４】
しかしながら、転写電圧印加時のオゾンの発生量を抑制できる点で接触転写手段を用いることが好ましい。
【０１７５】
図１２に本発明のプロセスカートリッジの一具体例を示す。
【０１７６】
本発明のプロセスカートリッジは、少なくとも現像手段としての現像装置と静電潜像を担持するための像担持体と一次帯電手段としての磁気ブラシ帯電器とが一体的にカートリッジ化されたものであり、画像形成装置本体（例えば、複写機、レーザービームプリンター、ファクシミリ装置）に脱離可能に装着される。図５に示した実施形態では、現像手段としての現像装置６０、ドラム状の像担持体（感光ドラム）５０、一次帯電手段としての磁気ブラシ帯電器７０を一体としたプロセスカートリッジ８０が例示される。磁気ブラシ帯電器７０は、帯電スリーブ７２に内包されているマグネット７１の磁力により帯電磁性粒子７３が帯電スリーブ７２に磁気拘束され磁気ブラシを形成して構成されている。本実施形態では、現像装置６０は、磁性規制ブレード６１と現像剤容器６２内にトナー及び磁性キャリアを有する二成分系現像剤６３を有し、該二成分系現像剤６３のトナーを用い、現像時にはバイアス印加手段からの現像バイアス電圧により感光ドラム５０と現像剤担持体としての現像スリーブ６４との間に所定の電界が形成されて現像工程が実施される。
【０１７７】
上記では、現像装置６０、像担持体５０及び一次帯電手段７０の３つの構成要素を一体的にカートリッジ化した実施形態について説明したが、本発明においては、その他の構成要素を加えて一体的にカートリッジ化することも可能である。
【０１７８】
上述の本発明の画像形成装置をファクシミリのプリンターに適用する場合には、光像露光Ｌは受信データをプリントするための露光になる。図１２はこの場合の１例をブロック図で示したものである。
【０１７９】
コントローラ９１は画像読取部９０とプリンター９９を制御する。コントローラ９１の全体はＣＰＵ９７により制御されている。画像読取部からの読取データは、送信回路９３を通して相手局に送信される。相手局から受けたデータは受信回路９２を通してプリンター９９に送られる。画像メモリには所定の画像データが記憶される。プリンタコントローラ９８はプリンター９９を制御している。９４は電話である。
【０１８０】
回線９５から受信された画像（回線を介して接続されたリモート端末からの画像情報）は、受信回路９９で復調された後、ＣＰＵ９７は画像情報の復号処理を行い順次画像メモリ９６に格納される。そして、少なくとも１ページの画像がメモリ９６に格納されると、そのページの画像記録を行う。ＣＰＵ９７は、メモリ９６より１ページの画像情報を読み出しプリンタコントローラ９８に複合化された１ページの画像情報を送出する。プリンタコントローラ９８は、ＣＰＵ９７からの１ページの画像情報を受け取るとそのページの画像情報記録を行うべく、プリンタ９９を制御する。
【０１８１】
尚、ＣＰＵ９７は、プリンタ９９による記録中に、次のページの受信を行っている。
【０１８２】
以上の様に、画像の受信と記録が行われる。
【０１８３】
上述した通り、本発明は、現像装置が現像時に像担持体上の転写残トナーの回収を兼ねて行なう現像同時クリーニング方式を用い、かつ磁気ブラシ帯電器が像担持体の転写残トナーを一時的に回収した後、回収したトナーを再度像担持体に転移させる画像形成方法において、トナーの重量平均粒径（Ｄ４ ）を磁気ブラシ帯電器の磁性粒子の平均粒径の１／３以下にし、かつ磁性粒子の１／３以下の粒径の粒子の含有量を５体積％未満としたことにより、磁気ブラシ帯電器内での磁性粒子のトナーによる汚染及びトナーによる磁気ブラシの導電経路の遮断を抑制することができ、さらに、磁性ブラシ帯電器内に回収されたトナーが磁性粒子による過大なシェアを受けることがなく、トナーの劣化を抑制することができることから、磁性ブラシ帯電器の帯電性能、磁性ブラシ帯電器から像担持体へのトナーの転移性能、像担持体に転移されたトナーの現像装置での回収性能及び現像器に回収されたトナーの現像性能に優れ、より多数枚耐久後でま良好な画像形成を行なうことができる。
【０１８４】
【実施例】
以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明するが、本発明は、これらに限定されるものではない。
【０１８５】
（実施例１）
図１に示す画像形成装置に以下の像担持体、帯電手段、潜像形成手段、現像装置、転写手段を用いて以下の通り連続耐久１０００枚の画像形成を行ない、以下の評価方法に基づいて評価を行なった。
【０１８６】
像担持体
３０φのアルミニウム基体上に、下引き層、正電荷注入層、電荷発生層及び電荷輸送層の順に積層したＯＰＣ感光体ドラム表面に、光硬化型のアクリル樹脂１００重量部と、重合開始剤４５部に導電性微粒子として、平均粒径４００ÅのＳｎＯ2 超微粒子を２７７重量部及び潤滑性粒子として、平均粒径０．３μｍのポリテトラフルホロエチレン樹脂微粒子を８３重量部分散させた電荷注入層をディッピング塗工法により３μｍの層厚で塗工した感光体ドラムを用いた。
【０１８７】
この電荷注入層の体積抵抗値は、１×１０12Ω・ｃｍであった。
【０１８８】
帯電工程
非磁性の導電性スリーブ、この導電性スリーブに内包されるマグネットロール、及び導電性スリーブ表面に磁気拘束される磁性導電粒子によって形成される磁気ブラシにより構成される磁気ブラシ帯電器を用い、マグネットロールは固定、スリーブ表面が感光ドラムの周速方向と逆に移動するように回転させた。感光体と帯電スリーブの最近接位置でのスリーブ表面の磁束密度は９５０ガウスである。磁気ブラシ帯電器の磁性粒子の付着幅は２００ｍｍで、磁気ブラシの磁性粒子量は約１０ｇで導電性スリーブ２１と感光ドラム１との最近接ギャップは５００μｍとした。導電スリーブ表面の感光体ドラムに対する周速比、図１に示す通り導電スリーブを感光体ドラムの移動方向と逆方向に、感光体ドラムの周速の１５０％の速度で駆動回転させた。
【０１８９】
導電性の磁性粒子としては、篩を用いて分級を行なった平均粒径２５μｍ、体積抵抗値６×１０7 Ω・ｃｍ、１Ｋエルステッドの磁場における飽和磁化５８．０Ａ・ｍ2 ／ｋｇのフェライト粒子（磁性粒子１）を用いた。フェライト粒子は、製造過程において粒度分布が製造ロット単位でばらつくため、製造ロットが変わっても粒度分布を精度良く得るためには、平均粒径に応じた開口径の篩を用いてくり返し分級することが良く、磁性粒子１は、下限の５００メッシュの篩を用いて、フェライト粒子を２回くり返してふるって粒度分布を調整したものである。
【０１９０】
この磁性粒子１は、平均粒径（２５μｍ）の１／３（約８．３μｍ）以下の粒径の粒子の含有量が約４．５体積％であり、平均粒径（２５μｍ）の１．５倍（３６μｍ）以上の粒径の粒子の含有量が１０．３体積％であり、平均粒径（２５μｍ）の２／３乃至４／３（約１６．７乃至約３３．３μｍ）の粒径の粒子の含有量が約７９．８体積％であった。この磁性粒子１の粒度分布を第２表及び図１１に示す。
【０１９１】
【表２】
【０１９２】
磁気ブラシ帯電器の導電性スリーブに印加する帯電バイアスは、−７００Ｖの直流電圧を用い、上記の感光ドラムの表面を−７００Ｖに一様に帯電した。
【０１９３】
潜像形成工程
潜像形成手段として、レーザービームスキャナから出力される目的の画像情報の時系列電気ディジタル画素信号に対応して強度変調されたレーザービームを用いて、走査露光を行ない、感光体ドラムの周面に対して目的の画像情報に対応した静電潜像を形成した。
【０１９４】
現像工程
現像装置として、図６に示す二成分現像剤を用いた接触現像装置を用い、感光体ドラムの表面に形成された静電潜像を反転現像を行ないトナー画像の形成を行なった。
【０１９５】
二成分現像剤のトナーとしては、カーボンブラック５重量部、スチレン−アクリル系樹脂１００重量部及び負荷電制御剤を溶融混練、粉砕、分級を行なって得られた非磁性トナー粒子に外添剤（疎水性酸化チタン微粉末）を外添した重量平均粒径（Ｄ4）７μｍの非磁性の負帯電性トナー（トナー１）を用いた。
【０１９６】
二成分現像剤の磁性キャリアとしては、フェライト粒子をシリコーン樹脂で被覆した重量平均粒径４０μｍの樹脂コートキャリアを用いた。
【０１９７】
二成分現像剤におけるトナー濃度は、約６重量％に設定した。
【０１９８】
現像条件は、非磁性ブレードの端面−現像スリーブ表面の間隔Ａが５００μｍ、現像スリーブ表面−感光体ドラム表面の間隔Ｂが５００μｍ、現像ニップＣが６ｍｍに設定し、現像バイアスとして直流電圧−５００Ｖ、交番電界のピーク間電圧１５００Ｖ、周波数２０００Ｈｚの矩形波を現像スリーブと感光体ドラム間に印加して現像した。
【０１９９】
転写工程
転写手段としては、芯金に中抵抗発泡層を形成した２ｋＶ印加時の体積抵抗値が５×１０8 Ω・ｃｍの転写ローラを用い、この転写ローラを転写材の裏面側から圧接させることにより、転写材を感光体ドラム表面に当接させて、画像転写時には＋２ｋＶの転写電圧を芯金に印加しながら転写を行なった。
【０２００】
定着工程
転写材表面に転写されたトナー画像は、加熱ローラ及び加圧ローラから構成される熱ローラ定着装置により、加熱定着した。
【０２０１】
転写残トナーの回収工程
転写工程で転写材に転写されなかった感光体ドラム上の転写残トナーは、帯電工程において、磁気ブラシ帯電器にて感光体ドラム上から一時的に回収した後、再度感光体ドラムに転移させ、感光体ドラムに再度転移されたトナーは、現像工程において、現像装置で回収した。
【０２０２】
評価方法
（１）帯電性
帯電性の評価は、前述の画像形成装置において、実際に画出し耐久を行ない、各枚数時でのドラムの露光後一周目の帯電不良によるゴースト画像と、ベタ白部でのカブリから帯電均一性を評価した。
【０２０３】
以下の評価基準に基づいて評価した。
【０２０４】
（評価基準）
露光後１周目の帯電不足による
Ａ：帯電ゴーストも、帯電不均一によるかぶりもない良好な帯電性
Ｂ：帯電ゴーストはないが帯電不均一によるかぶりが少しみられる
Ｃ：ベタ画像を連続した後に帯電ゴーストが多少みられる
Ｄ：ベタ白で帯電ゴーストが目立つかまたは、キャリア付着による不良画像
【０２０５】
評価結果を第３表に示す。
【０２０６】
（実施例２）
実施例１において、磁気ブラシ帯電器の磁性粒子１を平均粒径５０μｍの第１表に示す磁性粒子２に変更することを除いては、実施例１と同様にして、画像形成を行ない評価を行なった。
【０２０７】
その結果、磁性粒子の粒径が大きいために初期帯電性は実施例１に比較して若干低かったが、磁性粒子に対するトナー粒径が小さいので、耐久によって磁性粒子と感光体表面との接触面積が減少することがないので帯電性が劣化することはなかった。
【０２０８】
評価結果を第３表に示す。
【０２０９】
（実施例３乃至１７）
実施例１で用いた磁気ブラシ帯電器の磁性粒子１及び二成分現像剤のトナー１をそれぞれ第３表に示すものに変更することを除いては、実施例１と同様にして画像形成を行ない評価した。
【０２１０】
特に、実施例４で用いた磁性粒子４の分級前のベース粒子は、磁性粒子１の分級前のベース粒子と組成は同じで製造ロット違いであり、磁性粒子４の分級方法として下限の５００メッシュの篩で２回ふるって粒度分布を調整したものである。
【０２１１】
評価結果を第３表に示す。
【０２１２】
（比較例１乃至３）
実施例１で用いた磁気ブラシ帯電器の磁性粒子１及び二成分現像剤のトナー１を第１表に示すものに変更することを除いては、実施例１と同様にして画像形成を行ない評価した。
【０２１３】
その結果、比較例１は、磁性粒子１２の平均粒径が小さいために磁性粒子が感光体に付着する画像不良を生じ、比較例２は、初期帯電性は満足しているが、磁性粒子１の平均粒径に対してトナー５の重量平均粒径が大きいために１０００枚通紙後は、帯電ブラシに混入した転写残トナーによって、磁性粒子と感光体表面との接触面積が減少することにより、感光体上の帯電面積が減少し、帯電不良を生じた。
【０２１４】
比較例３は、磁性粒子４と同様に平均粒径が２５μｍであるが、磁性粒子４の分散前のベース粒子の粒度分布がブロードであったために、下限の５００メッシュでの１回のふるいでは平均粒径（２５μｍ）の１／３以下の８μｍ以下の粒子が全体の８体積％もあり、磁性粒子が感光体に付着することで、画像不良を生じた。さらに、耐久を続けているとトナーの平均粒径の３倍に満たない磁性粒子が多いため、帯電ブラシに混入した転写残トナーによって、磁性粒子と感光体表面との接触面積が減少することにより、感光体上の帯電面積が減少し帯電不良を生じた。
【０２１５】
評価結果を第３表に示す。
【０２１６】
【表３】
【０２１７】
【表４】
【０２１８】
（実施例１８）
実施例１で用いた磁気ブラシ帯電器の磁性粒子１に代えて、磁性粒子１の分級前のベース粒子と組成は同じであるが、製造ロットが異なるベース粒子を５００メッシュの篩を用いて２回くり返してふるって分級を行なった平均粒径２６μｍ、平均粒径（２６μｍ）の１／３（約８．７μｍ）以下の粒径の粒子の含有量が約２．７体積％であり、平均粒径（２６μｍ）の１．５倍（３９μｍ）以上の粒径の粒子の含有量が約１．０体積％であり、平均粒径（２６μｍ）の２／３乃至４／３（約１７．３乃至約３４．７μｍ）の粒径の粒子の含有量が約７０．７体積％であり、体積抵抗５×１０8 Ω・ｃｍのフェライト粒子を磁性粒子１６として用い、二成分現像剤のトナー１に代えて、重合性モノマー、着色剤及び負荷電制御剤を有するモノマー組成物を水系媒体中で懸濁重合することによって得られた球形トナー粒子に外添剤（疎水性酸化チタン微粒子）を外添した重量平均粒径（Ｄ4）６．５μｍの非磁性の負帯電性トナー（トナー６）を用いることを除いては、実施例１と同様にして連続耐久５０００枚の画像形成を行ない評価を行なった。
【０２１９】
評価結果を第４表に示す。
【０２２０】
（実施例１９）
実施例１８で用いた磁性粒子１６に代えて、体積抵抗値が５×１０7 Ω・ｃｍの球状フライト粒子を主磁性粒子として９０重量部と体積抵抗値が８×１０4 Ω・ｃｍの球状フェライトを補助磁性粒子として１０重量部とを混合して磁性粒子１７を用いることを除いては、実施例１８と同様にして画像形成を行ない評価を行なった。
【０２２１】
評価結果を第４表に示す。
【０２２２】
（実施例２０乃至２８、比較例４乃至６）
実施例１８で用いた磁性粒子１６に代えて第４表に示す磁性粒子を用いることを除いては、実施例１８と同様にして画像形成を行ない評価を行なった。
【０２２３】
評価結果を第４表に示す。
【０２２４】
【表５】
【０２２５】
【表６】
【０２２６】
（実施例２９）
実施例１で用いた磁気ブラシ帯電器の磁性粒子１に代えて、磁性粒子１の分級前のベース粒子と組成は同じであるが、製造ロットが異なるベース粒子を４００メッシュの篩を用いて２回くり返してふるって分級を行なった平均粒径３０μｍ、平均粒径（３０μｍ）の１／３以下の粒径（１０μｍ）以下の粒径の粒子の含有量が約２．９体積％であり、平均粒径（３０μｍ）の２倍（４５μｍ）以上の粒子の含有量が約２．８体積％であり、平均粒径（３０μｍ）の２／３乃至４／３（２０乃至４０μｍ）の粒径の粒子の含有量が約８４．３体積％であり、体積抵抗８×１０7 Ω・ｃｍのフェライト粒子を磁性粒子２９として用い、磁気ブラシ帯電器の導電スリーブに印加する帯電バイアスを−６５０Ｖの直流バイアスに変更し、さらに、二成分現像剤のトナー１に代えて、カーボンブラック５重量部、スチレン−アクリル系樹脂１００重量部及び負荷電制御剤を溶融混練、粉砕、分級を行なって得られた非磁性トナー粒子に外添剤（疎水性酸化チタン微粉末）を外添した重量平均粒径（Ｄ4）６．８μｍの非磁性の負帯電性トナー（トナー８）を用いることを除いては、実施例１と同様にして連続耐久１０，０００枚の画像形成を行ない評価を行なった。
【０２２７】
評価結果を第５表に示す。
【０２２８】
（実施例３０）
実施例２９において、磁気ブラシ帯電器の導電スリーブに印加する帯電バイアスを−７００Ｖの直流電圧に周波数１．０ｋＨｚ、振幅８００Ｖｐｐの矩形波の交流成分を重畳させたバイアスに変更することを除いては、実施例２９と同様にして画像形成を行ない評価を行なった。
【０２２９】
評価結果を第５表に示す。
【０２３０】
（実施例３１乃至３５、比較例７乃至９）
実施例２９で用いた磁気ブラシ帯電器の磁性粒子及び二成分現像剤のトナー８を第５表に示すものに変更すると共に、磁気ブラシ帯電器の導電スリーブに印加する帯電バイアスを実施例３０と同様に−７００Ｖの直流電圧に周波数１．０ｋＨｚ、振幅８００Ｖｐｐの矩形波の交流成分を重畳させたバイアスに変更することを除いては、実施例２９と同様にして画像形成を行ない評価を行なった。
【０２３１】
評価結果を第５表に示す。
【０２３２】
【表７】
【０２３３】
【発明の効果】
上述した通り、本発明は、現像装置が現像時に像担持体上の転写残トナーの回収を兼ねて行なう現像同時クリーニング方式を用い、かつ磁気ブラシ帯電器が像担持体の転写残トナーを一時的に回収した後、回収したトナーを再度像担持体に転移させる画像形成方法において、トナーの重量平均粒径（Ｄ4 ）を磁気ブラシ帯電器の磁性粒子の平均粒径の１／３以下にし、かつ磁性粒子の１／３以下の粒径の粒子の含有量を５体積％未満としたことにより、磁気ブラシ帯電器内での磁性粒子のトナーによる汚染及びトナーによる磁気ブラシの導電経路の遮断を抑制することができ、また、磁性ブラシ帯電器内に回収されたトナーが磁性粒子による過大なシェアを受けることがなく、トナーの劣化を抑制することができることから、磁性ブラシ帯電器の帯電性能、磁性ブラシ帯電器から像担持体へのトナーの転移性能、像担持体に転移されたトナーの現像装置での回収性能及び現像器に回収されたトナーの現像性能に優れ、より多数枚耐久後でま良好な画像形成を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像形成方法を実施し得る画像形成装置の概略構成図を示す。
【図２】本発明の原理を説明する図。
【図３】本発明の原理の比較例の図。
【図４】本発明の原理の比較例の図。
【図５】本発明の原理の比較例の図。
【図６】接触二成分系現像方式の現像装置の概略構成図を示す。
【図７】接触一成分系現像方式の現像装置の概略構成図を示す。
【図８】非接触の一成分系磁性現像方式の現像装置の概略構成図である。
【図９】図９の現像装置の現像剤層厚規制手段を弾性ブレードに代えた現像装置の概略構成図である。
【図１０】非接触の一成分系非磁性現像方式の現像装置の概略構成図である。
【図１１】実施例１で用いた磁性粒子１の粒度分布を示す。
【図１２】本発明のプロセスカートリッジの概略構成図を示す。
【図１３】本発明の画像形成装置をファクシミリ装置のプリンターに適用した場合のブロック図を示す。
【符号の説明】
１ 感光体ドラム（像担持体）
２ 磁気ブラシ帯電器（帯電手段）
３ 現像装置
４ 転写ローラ（転写手段）
５ 定着手段
２１ 帯電スリーブ
２２ 帯電マグネット
２３ 磁性粒子
３０ 現像用トナー
５０ 像担持体
６０ 現像装置
６１ 磁性規制ブレード
６２ 現像剤容器
６３ 二成分系現像剤
６４ 現像剤担持体
７０ 磁気ブラシ帯電器
７１ マグネット
７２ 帯電スリーブ
７３ 帯電磁性粒子
８０ プロセスカートリッジ
【発明の属する技術分野】
本発明は複写機、プリンタ及びファクシミリに用いられる画像形成方法及び画像形成装置に関するもので、特に、転写後感光体上に残留するトナーの回収を現像器が行なう画像形成方法、画像形成装置及びプロセスカートリッジに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、画像形成装置の小型化のために、転写後の感光体上に残留するトナー（以後、転写残トナーと呼ぶ）のクリーニングを、帯電装置または現像装置で帯電同時クリーニングまたは現像同時クリーニングを行なう方法がいくつか知られている。
【０００３】
一方、電子写真装置における帯電方法として、従来、コロナ帯電が主に用いられてきたが、最近ではエコロジーの観点より、放電によるオゾン生成物の少ない接触帯電が主流になりつつある。この接触帯電部材としては、ローラ、ブレード、ファーブラシ及び磁気ブラシが挙げられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら像担持体上の転写残トナーを磁性粒子を磁気拘束し形成される磁気ブラシ帯電器で一時的に回収する場合には、磁気ブラシ帯電器内に高抵抗であるトナー（転写残トナー）が混入し、磁気ブラシ帯電器の帯電性能を低下させてしまうという問題点が有った。
【０００５】
さらに、磁気ブラシ帯電装置で回収されたトナーは、再度像担持体に転位された後、現像工程で現像装置内に回収され再度現像に用いられるのであるが、磁気ブラシ帯電装置内でトナーの劣化が生じてしまうことから回収されたトナーが像担持体に充分に転移されず、さらに磁気ブラシ帯電装置内にトナーが耐久と共に蓄積され帯電性能を低下させてしまったり、磁気ブラシ帯電器から像担持体に転移された磁気ブラシ帯電器内で劣化したトナーが現像工程において、現像装置内に充分に回収されず、カブリが生じたり、現像装置内に回収された劣化トナーが良好に現像されず、カブリや飛び散りが生じてしまったりするという問題点があった。
【０００６】
本発明は、上記の問題点を解決した画像形成方法及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００７】
すなわち、本発明は、感光体表面に当接するクリーニングブレードの如き独立のクリーニング装置がなくても帯電性が安定した画像形成方法、画像形成装置及びプロセスカートリッジを提供することを目的とする。
【０００８】
さらに、本発明は、磁気ブラシ帯電器内に像担持体上から回収された転写残トナーの劣化を抑制し、磁気ブラシ帯電器から像担持体へのトナーの転移性能、像担持体上に転移されたトナーの現像装置での回収性能及び現像装置に回収されたトナーの現像性能に優れた画像形成方法、画像形成装置及びプロセスカートリッジを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、以下の本発明の構成によって達成される。
【００１０】
本発明は、静電潜像を担持するための像担持体を帯電手段により帯電する帯電工程、帯電された像担持体に静電潜像を形成する静電潜像形成工程、該像担持体に担持されている静電潜像を現像装置に保有されているトナーにより現像し、トナー画像を形成する現像工程、及び該トナー画像を転写材に転写する転写工程、を有し、転写工程後に該像担持体上に存在するトナーの回収は、現像工程において該現像装置が兼ねて行う画像形成方法において、
該帯電手段は、磁性粒子を磁気拘束し形成される磁気ブラシ帯電器であり、該磁気ブラシ帯電器は、該磁気ブラシ帯電器の磁気ブラシを該像担持体の表面に当接させることにより該像担体を帯電すると共に、転写後に該像担持体上に存在する該トナーの少なくとも一部を該像担持体から一時的に回収した後、回収したトナーを再度該像担持体に転移させるものであり、該トナーは、重量平均粒径（Ｄ4）が該磁性粒子の平均粒径の１／３以下であり、該磁性粒子は、該磁性粒子の平均粒径の１／３以下の粒径の粒子を０乃至５．０体積％含有していることを特徴とする画像形成方法に関する。
【００１１】
本発明は、静電潜像を担持するための像担持体、該像担持体を帯電するための帯電手段、帯電された像担持体に静電潜像を形成するための静電潜像形成手段、該像担持体に担持されている静電潜像をトナーにより現像し、トナー画像を形成するためのトナーを有する現像装置、及び該トナー画像を転写材に転写するための転写手段、を有し、該現像装置は、転写後に該像担持体上に存在する該トナーを回収する機能をも有する画像形成装置において、
該帯電手段は、磁性粒子を磁気拘束し形成される磁気ブラシ帯電器であり、該磁気ブラシ帯電器は、該磁気ブラシ帯電器の磁気ブラシを該像担持体の表面に当接させることにより該像担体を帯電すると共に、転写後に該像担持体上に存在する該トナーの少なくとも一部を該像担持体から一時的に回収した後、回収したトナーを再度該像担持体に転移させるものであり、該トナーは、重量平均粒径（Ｄ4）が該磁性粒子の平均粒径の１／３以下であり、該磁性粒子は、該磁性粒子の平均粒径の１／３以下の粒径の粒子を０乃至５．０体積％含有していることを特徴とする画像形成装置に関する。
【００１２】
本発明は、画像形成装置本体に着脱可能に装着されるプロセスカートリッジにおいて、該プロセスカートリッジは、静電潜像を担持するための像担持体、該像担持体を帯電するための帯電手段、及び該像担持体に担持されている静電潜像をトナーにより現像し、トナー画像を形成するためのトナーを有する現像装置、を有しており、
該現像装置は、転写後に該像担持体上に存在する該トナーを回収する機能をも有しており、該帯電手段は、磁性粒子を磁気拘束し形成される磁気ブラシ帯電器であり、該磁気ブラシ帯電器は、該磁気ブラシ帯電器の磁気ブラシを該像担持体の表面に当接させることにより該像担体を帯電すると共に、転写後に該像担持体上に存在する該トナーの少なくとも一部を該像担持体から一時的に回収した後、回収したトナーを再度該像担持体に転移させるものであり、該トナーは、重量平均粒径（Ｄ4）が該磁性粒子の平均粒径の１／３以下であり、該磁性粒子は、該磁性粒子の平均粒径の１／３以下の粒径の粒子を０乃至５．０体積％含有していることを特徴とするプロセスカートリッジに関する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明者らは、現像装置が現像時に像担持体上の転写残トナーの回収を兼ねて行なう現像同時クリーニング方式を用い、かつ磁気ブラシ帯電器が像担持体の転写残トナーを一時的に回収した後、回収したトナーを再度像担持体に転移させる画像形成方法について鋭意研究を行なった結果、トナーの重量平均粒径（Ｄ4）を磁気ブラシ帯電器の磁性粒子の平均粒径の１／３以下にすることにより、磁気ブラシ帯電器内での磁性粒子のトナーによる汚染及びトナーによる磁気ブラシの導電経路の遮断を抑制することができ、さらに、磁性ブラシ帯電器内に回収されたトナーが磁性粒子による過大なシュアを受けることがなく、トナーの劣化を抑制することができることから、磁性ブラシ帯電器の帯電性能、磁性ブラシ帯電器から像担持体へのトナーの転移性能、像担持体に転移されたトナーの現像装置での回収性能及び現像器に回収されたトナーの現像性能に優れ、より多数枚耐久後まで良好な画像形成を行なうことができることを見い出した。
【００１４】
本発明の現像同時クリーニング方式を用いた画像形成方法においては、像担持体の表面の移動方向に対して、現像工程での現像部及び転写工程での転写部及び帯電工程での帯電部の順に位置しており、転写部と帯電部の間及び帯電部と現像部の間には、像担持体の表面に接触して転移工程後に像担持体の表面上に存在する転写残トナーを回収するためのクリーニング部材が存在していないことが装置全体のコンパクト化の点で好ましい。
【００１５】
以下、本発明に関して詳細に説明する。
【００１６】
本発明の画像形成方法を図１に示す画像形成装置の概略構成図を用いて説明する。
【００１７】
図１に示す画像形成装置は電子写真プロセス利用のレーザービームプリンタである。
【００１８】
１は像担持体としての回転感光ドラム型の電子写真感光体である（以下、「感光ドラム」と呼ぶ）。感光体ドラムは、直径が通常１０〜１８０ｍｍのものが用いられるが、装置本体の小型化のためには、直径１０〜３０ｍｍのものが好ましい。
【００１９】
感光体ドラムは、矢印Ｄの時計方向に回転駆動される。感光体ドラムのプロセススピード（周速度）は、通常２４〜４００ｍｍ／ｓｅｃである。
【００２０】
２は感光ドラム１に当接された帯電手段としての磁気ブラシ帯電器であり、この磁気ブラシ帯電器２は、回転可能な非磁性の帯電スリーブ２１に内包されているマグネット２２の磁力により帯電磁性粒子２３が帯電スリーブ２１に磁気拘束されて磁気ブラシを形成して構成されている。この磁気ブラシ２には帯電バイアス印加電源Ｓ１から好ましくは、−３００〜−１ｋＶのＤＣ帯電バイアスが印加されていて、電荷注入帯電によって回転する感光体ドラム１の感光体の外周面がほぼ印加電圧と同じ−３００〜−１ｋＶに一様に帯電される。
【００２１】
ここで、導電スリーブと感光体ドラムの周速比について述べる。周速比は以下の式で定義する。
【００２２】
周速比％＝〔（導電スリーブ周速−感光体ドラム周速）／感光体ドラム周速〕×１００
【００２３】
周速比は、注入性を向上する点では大きい方が好ましいのであるが、装置のコストや安全性の面より、注入性を確保した上で出来る限り小さいことが好ましい。実際には、磁気ブラシが感光体ドラムの移動方向と順方向に遅い速度で接触すると、磁気ブラシの磁性粒子が感光体ドラムに付着しやすくなるため±１００％以上が望ましいが、−１００％はブラシが停止している状態なので、ブラシの感光体表面に停止した形状がそのまま帯電不良となって、画像に出てしまう場合がある。
【００２４】
さらに、磁気ブラシの移動方向が感光体ドラムの移動方向と逆の場合には、絶対値で同じ周速比にしたときの磁気ブラシ自体の移動速度（周速）を順方向の場合に比べて遅くできることから、磁気ブラシ帯電器の耐久性が高く、且つ磁気ブラシ帯電器を駆動する駆動源のエネルギーを少なくできることからより好ましく、特に周速比が−１５０％〜−３００％であることが最も好ましい。
【００２５】
４は、転写手段としての転写ローラであり、転写ローラ４は、感光体ドラム１の表面に所定の押圧力で当接されている。そして、不図示の給紙部から記録材としての転写材Ｐが供給されると、感光ドラム１と、中抵抗の転写ローラ４との圧接ニップ部（転写部）Ｔに転写材Ｐが所定のタイミングにて導入される。転写ローラ４には転写バイアス印加電源Ｓ３から所定の転写バイアス電圧が印加される。
【００２６】
転写部Ｔに導入された転写材Ｐはこの転写部Ｔを挟持搬送されて、その表面側に感光ドラム１の表面に形成担持されているトナー画像が順次に静電気力と押し圧力にて転写されていく。
【００２７】
トナー画像の転写を受けた転写材Ｐは感光ドラム１の面から分離されて熱定着方式の如きの定着装置５へ導入されてトナー画像の定着を受け、画像形成物（プリント、コピー）として装置外へ排出される。
【００２８】
転写材Ｐに対するトナー画像転写後の感光ドラム面は次工程の磁気ブラシ帯電器２により転写残トナーの少なくとも一部を回収し、帯電ニップ通過後に回収したトナーの少なくとも一部を排出し、再度感光体ドラム１上に転位させ、画像露光を経た後の現像工程、余剰なトナーは現像装置に回収され、繰り返して作像に供される。
【００２９】
図１に示す画像形成装置は、感光ドラム１・磁気ブラシ帯電器２・現像装置３の３つのプロセス機器を一体に構成したカートリッジ２０として、画像形成装置本体に対して一括して着脱交換自在のカートリッジ方式の装置であるが、これに限るものではない。
【００３０】
上記の画像形成プロセスに用いられるトナーを磁気ブラシ帯電器の磁性粒子とは、上述の如く、トナーの重量平均粒径（Ｄ4）が磁性粒子の平均粒径の１／３以下、好ましくは、１／２０乃至１／３にすることが、磁気ブラシ帯電器内での磁性粒子のトナーによる汚染及びトナーによる磁気ブラシの導電経路の遮断を抑制することができ、また、磁性ブラシ帯電器内に回収されたトナーが磁性粒子による過大なシェアを受けることがなく、トナーの劣化を抑制することができることから好ましい。
【００３１】
すなわち、転写残トナーが帯電ブラシに混入しても帯電性を劣化させないためには、元々の磁気ブラシと感光体との隙間にトナーが入れば良い。磁気ブラシと、感光体ドラムの表面との接触を図２を用いて説明する。図２中の感光体ドラム１は磁性粒子２３やトナー３０に比べると表面の曲率が十分に大きいので、平面とみなす。磁性粒子２３が最密に詰まる状態は磁性粒子の中心が正三角形に位置する場合である。この場合の隙間に入り得る粒子の最大の粒径は磁性粒子の粒径をＲとする１／３Ｒである。よって、磁性粒子の粒径がＲの場合望ましい現像トナーの粒径は１／３Ｒ以下である。したがって、この場合転写残トナーが混入しても、トナーは磁性粒子同志の間隔を広げることなく、磁性粒子と感光体の隙間に入ることが出来るので、なんら注入帯電性に影響を与えることはない。仮に転写残トナーの量が多い場合には磁気ブラシの内部にトナーが保持されるため、感光体ドラム面と磁性粒子との接触面の面積に影響は与えない。これは、磁気ブラシの内部に保持されたトナーが、ある導電経路を切っても、別の経路が存在するので通電を行なうことが出来るためと考えられる。
【００３２】
磁気ブラシに混入したトナーは、トナー同志の摩擦、トナーと磁性粒子との摩擦、トナーと感光体との摩擦によって、トナー本来の帯電極性に帯電し（例えばネガ）、磁気ブラシ電位は感光体表面電位との電位差によって、ニップの出口でトナーが磁気ブラシから感光体に電気的に排出され転移される。よって、転写残トナーが磁気ブラシに蓄積して帯電性を急激に悪化させるこはない。
【００３３】
一方、トナーの重量平均粒径（Ｄ4）磁性粒子の平均粒径の１／３より大きい場合には、図３に示すようにトナーが混入することで、磁性粒子と磁性粒子の間隔Ｄ３が最密状態の場合のＤ２より大きくなるために、帯電不良の領域が出来ると考えられる。耐久枚数が増加するのに伴って、磁性ブラシ内に混入した転写残トナーが多くなった場合に、磁性粒子の平均粒径に対して、トナーの重量平均粒径が大きいために、磁気ブラシの導電経路が遮断され易くなり、帯電特性の低下が生じる場合があり、さらに、磁気ブラシ内に混入した転写残トナーは、磁性粒子間で強いシェアを受けるため、（ｉ）磁性粒子の表面は徐々にトナーによって汚染されてしまうことにより、耐久枚数の増加に伴って帯電特性が低下する傾向にあり、さらに、（ｉｉ）例えば、トナー粒子表面に外添されている外添剤のトナー粒子中への埋め込みや、トナー粒子の凝集や粉砕の如きトナー劣化が生じてしまう。
【００３４】
このトナー劣化が生じた場合には、磁気ブラシ内においてトナーは適正な帯電付与が行なわれなくなり、磁気ブラシ帯電器から感光体ドラムへの転移が行なわれず、磁気ブラシ帯電器内に転写残トナーが蓄積されてしまい、帯電特性が大きく低下したり；磁気ブラシ帯電器内に混入されているトナーが感光体ドラム上に転移されたとしても、現像工程において、現像装置で余剰なトナー（静電潜像の非画像部に付着しているトナー）の回収が行なわれず、カブリが生じてしまったり；磁気ブラシ帯電器から再度感光体ドラムに転移されているトナーが現像工程において、現像装置内に回収されたとしても、回収されたトナーは、適正な現像が行なわれず、カブリや飛び散りを生じてしまう；という問題点が生じてしまう。
【００３５】
本発明において、磁性粒子は、磁性粒子の平均粒径の１／３以下の粒径の粒子の含有量が好ましくは、５．０体積％以下（０乃至５．０体積％）；より好ましくは、４．５体積％以下（０乃至４．５体積％）であることが、帯電不良の発生が生じ難い点で良い。
【００３６】
磁性粒子の平均粒径の１／３以下の粒径の粒子の含有量が５．０体積％を超える場合には、この平均粒径の１／３以下の粒子同士間にトナーが粒子が混入してしまうと磁性粒子間の導通を阻害してしまうことがあり、帯電不良が生じることがある。
【００３７】
さらに、本発明において、磁性粒子は、磁性粒子の平均粒径の１．５倍以上の粒径の粒子の含有量が好ましくは、２０．０体積％以下（０乃至２０．０体積％）、より好ましくは１５．０体積％以下（０乃至１５．０体積％）であることが、像担持体に対する均一帯電性及び像担持体に対する傷の発生を抑制できる点で良い。
【００３８】
磁性粒子の平均粒径の１．５倍以上の粒径の粒子の含有量が２０．０体積％を超える場合には、像担持体に対する帯電性が不均一になり易く、さらに、像担持体の表面に傷を生じさせることができる。
【００３９】
さらに、本発明において、磁性粒子は、特に好ましくは、磁性粒子の平均粒径の２／３乃至４／３の粒径の粒子の含有量が好ましくは、６０．０体積％以上（６０．０乃至１００体積％）、より好ましくは６５．０体積％以上（６５．０乃至１００体積％）であることが像担持体に対する均一帯電性及び帯電不良が生じ難い点で良い。
【００４０】
磁性粒子の平均粒径の２／３乃至４／３の粒径の粒子の含有量が６０．０体積％未満の場合には、像担持体に対する帯電性が不均一になり易く、また帯電不良が生じることがある。
【００４１】
本発明において、磁性粒子の平均粒径は、好ましくは１０乃至１００μｍ、より好ましくは１５乃至５０μｍであることが良い。
【００４２】
磁性粒子の平均粒径が１００μｍよりも大きい場合には、感光体ドラム表面に対する磁気ブラシが粗くなるため、感光体ドラムの表面に対する磁性粒子の総接触面積が減少することから、帯電性能が低下する。
【００４３】
磁性粒子の平均粒径が１０μｍ未満の場合には、粒子の磁気拘束力が小さくなり磁気ブラシから感光ドラムに転移しやすくなり、長期に渡り装置を使用すると磁性粒子の量が減り、帯電不良となったり、転移した粒子がその後の現像、転写、定着工程に悪影響を与えたりする。
【００４４】
本発明において磁性粒子の平均粒径及び粒度分布は、レーザー回折式粒度分布測定装置ＨＥＬＯＳ（日本電子製）に乾式分散ユニットＲＯＤＯＳ（日本電子製）を組合わせて用い、レンズ焦点距離２００ｍｍ，分散圧３．０ｂａｒ，測定時間１〜２秒の測定条件で粒径０．５μｍ〜３５０．０μｍの範囲を下記第１表に示す通り３１チャンネルに分割して測定し、体積分布の５０％粒径（メジアン径）を平均粒径として求めると共に、体積基準の頻度分布から各粒径範囲の粒子の体積％を求める。
【００４５】
【表１】
本発明において粒度分布の測定に用いるレーザー回折式粒度分布測定装置ＨＥＬＯＳは、フランホーファ回折原理を用いて測定を行う装置である。この測定原理を簡単に説明すれば、レーザー光源から測定粒子にレーザービームを照射すると、回折像がレーザー光源の反対側のレンズの焦点面にでき、その回折像を検出器によって検出して演算処理することにより、測定粒子の粒度分布を算出するものである。
【００４７】
本発明において、磁性粒子を上記の平均粒径及び特定の粒度分布を有するように調製する方法としては、例えば、篩を用いることによる分級によって行なうことが可能である。特に、精度良く分級を行なうために、適当な目開きの篩を用いて複数回くり返してふるうことが好ましい。また、メッシュの開口の形状をメッキ等によって制御したものを使うことも有効な手段である。
【００４８】
さらに、上述の分級方法以外のものとして、空気中を粒子を飛ばしてその重力差によって分級する方法（風力分級）、水等の液体に粒子を混ぜその沈降速度の差によって分級する方法（湿式分級）等を利用することも好ましい。
【００４９】
本発明において、トナーの重量平均粒径（Ｄ4）は、好ましくは、１乃至２０μｍ、より好ましくは、２乃至１０μｍ、さらに好ましくは、４乃至８μｍであることが良い。
【００５０】
トナーの重量平均粒径（Ｄ4）が２０μｍよりも大きい場合には、細線再現性及び階調性が低下することに加えて、帯電磁気ブラシに混入した場合には、磁気ブラシと感光ドラムとの接触性を著しく阻害し、注入帯電性を低下させてしまう。
【００５１】
トナーの重量平均粒径（Ｄ4）が１μｍ未満の場合には、現像時に画像部周辺にとびちりを生じたり、カブリが生じる傾向にあることに加えて、付着力が高いため、トナーが磁気粒子表面に一旦付着したら離れなくなり、トナーを感光体上に転移させ、現像器で回収することが困難となり、磁気ブラシの帯電能力が、経時とともに低下してしまう。
【００５２】
本発明において、トナーの粒度分布の測定はコールターカウンターＴＡ−ＩＩ型あるいはコールターマルチサイザー（コールター社製）を用い、電解液は１級塩化ナトリウムを用いて１％ＮａＣｌ水溶液を調整する。電解液としては、たとえば、ＩＳＯＴＯＮ Ｒ−ＩＩ（コールターサイエンティフィックジャパン社製）が使用できる。測定法としては、前記電解水溶液１００〜１５０ｍｌ中に分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスルフォン酸塩を０．１〜５ｍｌ加え、更に測定試料を２〜２０ｍｇ加える。試料を懸濁した電解液は超音波分散器で約１〜３分間分散処理を行い前記測定装置によりアパーチャーとして１００μｍアパーチャーを用いて、２μｍ以上のトナーの体積を測定して体積分布を算出し、算出された体積分布からトナーの重量基準の平均粒径（Ｄ4：各チャンネルの中央値をチャンネル毎の代表値とする）を求めた。
【００５３】
尚、上記の測定方法で求められたトナーの重量平均粒径が４μｍ未満の場合には、アパーチャーとして５０μｍのアパーチャーに変更し０．５μｍ以上のトナーの体積を測定して体積分布を算出し、この算出された体積分布からトナーの重量基準の重量平均粒径（Ｄ4）を求め、この求められた値をトナーの重量平均粒径（Ｄ4）とする。
【００５４】
チャンネルとしては、２．００〜２．５２μｍ未満；２．５２〜３．１７μｍ未満；３．１７〜４．００μｍ未満；４．００〜５．０４μｍ未満；５．０４〜６．３５μｍ未満；６．３５〜８．００μｍ未満；８．００〜１０．０８μｍ未満；１０．０８〜１２．７０μｍ未満；１２．７０〜１６．００μｍ未満；１６．００〜２０．２０μｍ未満；２０．２０〜２５．４０μｍ未満；２５．４０〜３２．００μｍ未満；３２．００〜４０．３０μｍ未満の１３チャンネルを用いる。
【００５５】
本発明において、さらに望ましい構成として、トナーの形状が球形に近い方が、より帯電性が安定しており好ましい。
【００５６】
これは、トナーの形状が球からなり離れた極端な楕円であったり、表面に凹凸があると、トナーの重量平均粒径（Ｄ4）が磁性粒子の平均粒径の１／３以下であっても、磁性粒子の隙間への入り方で磁性粒子と磁性粒子が最密に詰まっている間隔Ｄ２（図２：磁性粒子が密に詰まっている状態）を広くする。よってトナーの形状が球形に近ければ、トナーがどのような向きで磁気粒子と感光体の隙間に入ったとしても、磁性粒子の隙間が２Ｄより広がることがないので帯電性を低下させることがないと考えられる。例えば、図４、図５に示すが、図に示すような形状のトナーが図４の向きに磁性粒子の隙間に入った場合は、磁性粒子の間隔はＤ２と最密に充填した場合と変らないが、図５に示す向きに入った場合には、間隔はＤ５に広がってしまい、帯電均一性を低下させることになる。
【００５７】
本発明において、トナーの球形の度合いは、形状係数ＳＦ−１及びＳＦ−２を用いて定義する。
【００５８】
本発明に用いられる形状係数を示すＳＦ−１，ＳＦ−２とは、日立製作所製ＦＥ−ＳＥＭ（Ｓ−８００）を用い測定する粒子（トナー）を１００個無作為にサンプリングし、その画像情報はインターフェースを介してニコレ社製画像解析装置（Ｌｕｓｅｘ３）に導入し解析を行ない、下式より算出し得られた値を本発明においては形状係数ＳＦ−１，ＳＦ−２と定義した。
【００５９】
【外１】
【００６０】
トナーの形状係数ＳＦ−１は球形度合いを示し、１００が球形であり、１００より大きいと球形から徐々に不定形となる。ＳＦ−２は凹凸度合いを示し、１００が凹凸がなく、１００より大きいとトナーの表面積の凹凸が顕著となる。
【００６１】
本発明において、トナーの形状係数は、ＳＦ−１が好ましくは１００乃至１７０、より好ましくは、１００乃至１５５、さらに好ましくは、１００乃至１５０、よりさらに好ましくは、１００乃至１４５であることが良く、ＳＦ−２が好ましくは１００乃至１６０、より好ましくは、１００乃至１４５、さらに好ましくは、１００乃至１３０、よりさらに好ましくは、１００乃至１２５であることが良い。
【００６２】
トナーの形状係数は、ＳＦ−１が１７０を超える場合又はＳＦ−２が１６０を超える場合には、いずれも前述した通り、磁気ブラシ帯電器の帯電性能が低下する傾向にある。
【００６３】
さらにトナーの形状が球形に近い場合には、上記の効果に加えて、さらに、転写効率が高いことから、磁気ブラシ帯電器に混入するトナー量が少なくブラシの劣化を起こしにくくすることができる点からもより好ましい。
【００６４】
本発明に用いられる特定の形状係数を有するトナーを製造する方法としては、（ｉ）粉砕法で得られたトナー粒子を球形化処理する方法、（ｉｉ）トナーの一部または全部を重合方法により形成する方法、または（ｉｉｉ）特公昭５６−１３９４５号公報等に記載のディスクまたは多流体ノズルを用い溶融混合物を空気中に霧化し球状トナーを得る方法が挙げられる。
【００６５】
粉砕法で得られたトナーを球形化処理する方法とは、例えば樹脂、低軟化点物質からなる離型剤、着色剤、荷電制御剤の如きトナー原料をヘンシェルミキサーやメディア分散機の如き混合機を用い均一に分散せしめた後、混合物を加圧ニーダーやエクストルダーの如き混練機を用いて溶融混練し、混練物を機械的またはジェット気流下でターゲットに衝突させ、所望のトナー粒径に微粉砕化せしめた後、更に分級工程を経て粒度分布をシャンプー化せしめトナー化する所謂粉砕法によりトナー粒子を得た後、得られたトナー粒子を球形化処理するものである。
【００６６】
トナー粒子を球形化処理する方法としては、例えば、機械衝撃式の微粉砕装置を用いて微粉砕をする方法やジェット式の粉砕においてその粉砕圧を通常より下げて循環回数を増やして微粉砕する方法、トナー粒子を水中に分散させ加熱する湯浴法、熱気流中を通過させる熱処理法、機械的エネルギーを付与して処理する機械的衝撃法などが挙げられる。
【００６７】
これらの中でも、機械的衝撃力による処理を加える方法が特に好ましい。
【００６８】
トナーの一部または全部を重合法により形成する方法としては、例えば特公昭３６−１０２３１号公報、特開昭５９−５３８５６号公報、特開昭５９−６１８４２号公報に述べられている懸濁重合方法を用いて直接トナーを生成する方法；単量体は可溶で得られる重合体が不溶な有機溶剤を用い直接トナーを生成する分散重合方法；または水溶性極性重合開始剤存在下で直接重合しトナーを生成するソープフリー重合方法の如き乳化重合方法が挙げられる。
【００６９】
この少なくともトナー表面部分を重合法により形成したトナーについては、表面性については、非常に球形に近く、平滑化された物を得ることができることから好ましい。
【００７０】
本発明において、導電性の磁性粒子は、フェライト、マグネタイトの如き導電性金属の単一あるいは混晶の種々の材料が使用可能である。一度焼結した導電性磁性粒子を還元又は酸化処理し後述の抵抗値に調節したものである。導電性磁性粒子の構成としては、他に導電性及び磁性を有する微粒子をバインダーポリマーと混練し、粒状に成型することによって得られた導電性及び磁性を有する微粒子がバインダーポリマー中に分散された粒子や、上記の導電性磁性粒子を更に樹脂でコートする構成もとることができる。この時は、コートした樹脂層の抵抗をカーボンの如き導電剤の含有量を調整することで、導電性磁性粒子全体の抵抗調整を行うものである。
【００７１】
本発明に用いられる磁性粒子は、飽和磁化が好ましくは、１５乃至７０Ａｍ2 ／ｋｇ、より好ましくは、４０乃至６０Ａｍ2 ／ｋｇであることが良い。
【００７２】
磁性粒子の飽和磁化が７０Ａｍ2 ／ｋｇを超える場合には、磁気拘束力が大きくなり、磁気ブラシの穂が硬くなり自由な動きが出来ず感光ドラムとの接触性が低下し帯電不良になったり、穂が硬いために感光ドラムを著しく削ったりする。
【００７３】
磁性粒子の飽和磁化が１５Ａｍ2 ／ｋｇ未満の場合には、磁気拘束力が小さくなり、磁性粒子が感光ドラムに転移したまま磁気ブラシにもどらなくなり粒子の減少による、帯電劣化や、現像、転写、定着、工程に悪影響を与えてしまったりする。
【００７４】
本発明において飽和磁化の測定は、振動磁力計ＶＳＭ−３Ｓ−１５（東英工業製）により、１Ｋエルステッド下において行ない、その磁化量を飽和磁化とした。
【００７５】
さらに、本発明においては、磁性粒子についても形状が球形の方が好ましい。
【００７６】
これは、磁性粒子については、粒子の形状が球形に近い方がより密に充填することが出来、感光体との接触面積が増し、より安定した帯電性を得ることが出来るためと考えられる。また、表面の凸凹が小さいことで混入したトナーに対する滑性が高いことから、磁性粒子表面にトナーの成分が融着することが少なくなる。さらに、磁性粒子とトナーの形状があれていた場合（球形から離れていたとき）には、感光体上の磁気ブラシ（転写残トナーを含む磁性粒子）の流動性が低下し磁性粒子と感光体との接触機会が減り、帯電性が低下すると考えられる。
【００７７】
本発明において、磁性粒子の球形度合いは、トナーと同様に形状係数ＳＦ−１及びＳＦ−２を用いて定義する。
【００７８】
本発明において、磁性粒子の形状係数は、ＳＦ−１が、好ましくは、１００乃至１５０、より好ましくは、１００乃至１３０、さらに好ましくは、１００乃至１２０であることが良く、ＳＦ−２が１００乃至１３０より好ましくは、１００乃至１１５、さらに好ましくは、１００乃至１１０であることが良い。
【００７９】
磁性粒子の形状係数は、ＳＦ−１が１５０を超える場合又はＳＦ−２が１３０を超える場合には、いずれも前述した通り、磁気ブラシ帯電器の帯電能が低下する傾向にある。
【００８０】
さらに、磁性粒子の形状が球形に近い場合には、上記の効果に加えて、さらに、磁気ブラシ内で混入したトナーに対するストレスが低下し、かつ均一化されるため、磁気ブラシ内でのトナーの劣化が抑制される点からもより好ましい。
【００８１】
このような、形状が球形に近い磁性粒子としては、球状スピネル型酸化鉄粒子やバインダーポリマー中に導電性及び磁性を有する微粒子を分散させた球状粒子を用いることが可能である。
【００８２】
本発明において、磁性粒子の体積抵抗値は、好ましくは、１×１０5 乃至１×１０9 Ω・ｃｍ、より好ましくは、１×１０6 乃至１×１０8 Ω・ｃｍであることが良い。
【００８３】
磁性粒子の体積抵抗値が１×１０9 Ω・ｃｍを超える場合には、帯電を充分に行なうことが出来ず、帯電不良を生じてしまう。
【００８４】
磁性粒子の体積抵抗値が１×１０5 Ω・ｃｍ未満の場合には、感光ドラム上にピンホールが生じた場合にリーク画像（正規現象では白く、反転現像では黒い異常画像を生じる。）を生じてしまう。
【００８５】
本発明において、磁性粒子の体積抵抗値は、底面積２２７ｍｍ2 の筒状の容器に磁性粒子を２ｇ充填して６．６ｋｇ／ｃｍ2 加圧し、上下から１００Ｖの電圧を印加して、これに流れる電流から算出し、正規化したもので定義した。
【００８６】
本発明においては、磁気ブラシ帯電器の磁性粒子として、体積抵抗値の異なる２種類以上の磁性粒子を混合して用いることも好ましい形態の１つである。
【００８７】
クリーナ装置がなく、現像器が感光体上の転写残トナーを回収する構成で、磁気ブラシ帯電器を用いた画像形成装置で長期に耐久を行なった場合には、磁気ブラシに混入した転写残トナーが磁性粒子表面に付着しキャリアの導通経路を一部遮断し、特に低湿環境下ではさらにキャリア抵抗が高くなるため、帯電不良を生じてしまうことがある。そこで、主磁性粒子に補助磁性粒子として本来の主磁性粒子よりも体積抵抗が低い粒子を混入させることが有効である。混入する補助磁性粒子の体積抵抗は単体では、感光体にピンホールがあった場合には、電流が集中してリークを生じ、画像不良（帯状の帯電不良画像）を起こす程度の低い体積抵抗であるが、中抵抗の主磁性粒子と混合することで、ピンホールリークを生じることはない。
【００８８】
本発明において、体積抵抗値の異なる２種類以上の磁性粒子を混合して用いる場合には、主磁性粒子の体積抵抗値は、好ましくは、１×１０5 Ω・ｃｍ乃至１×１０9 Ω・ｃｍ、より好ましくは、１×１０6 Ω・ｃｍ以上１×１０8 Ω・ｃｍであることが良く、補助磁性粒子の体積抵抗値は、好ましくは、１×１０0 Ω・ｃｍ以上１×１０5 Ω・ｃｍ未満、より好ましくは、６×１０3 Ω・ｃｍ以上１×１０5 Ω・ｃｍ未満であることが良い。
【００８９】
補助磁性粒子の体積抵抗値が１×１０0 Ω・ｃｍ以上１×１０5 Ω・ｃｍ未満であるときに、主磁性粒子の体積抵抗値が１×１０9 Ω・ｃｍを超える場合には、補助磁性粒子を混入しても帯電不良となってしまう。
【００９０】
主磁性粒子の体積抵抗値が１×１０5 Ω・ｃｍ未満の場合には、さらに低抵抗の補助磁性粒子を加えることになるので、抵抗が低いための感光ドラムにピンホールリークが存在した時にリーク画像となってしまう。
【００９１】
主磁性粒子の体積抵抗値が１×１０5 Ω・ｃｍ乃至１×１０9 Ω・ｃｍであるときに、補助磁性粒子の体積抵抗値が１×１０5 Ω・ｃｍ以上の場合には、補助磁性粒子を加えても充分な効果が出ない。
【００９２】
補助磁性粒子の体積抵抗値が１×１０0 Ω・ｃｍ未満の場合には、補助磁性粒子に電荷が誘起し、その電荷が電界から受ける力で感光ドラムに付着してしまう。
【００９３】
さらに、上記の主磁性粒子と補助磁性粒子との体積抵抗値差は、好ましくは、半ケタ以上であることが良い。
【００９４】
この主磁性粒子と補助磁性粒子との体積抵抗値差が半ケタ未満の場合には、補助磁性粒子を混合させた効果が少ない。つまり、帯電性向上の効果がうすくなってしまう。
【００９５】
また、本発明において、上記の主磁性粒子と補助磁性粒子とを混合する場合の混合割合としては、主磁性粒子１００重量部に対して補助磁性粒子が好ましくは、１乃至４０重量部、より好ましくは３乃至２０重量部であることが良い。
【００９６】
主磁性粒子１００重量部に対する補助磁性粒子の混合割合が４０％重量部を超える場合には、感光体にピンホールが存在した場合にリーク画像を生じさせてしまうことがあり、また、補助磁性粒子の混合割合が１％重量部未満の場合には、補助磁性粒子を混合した効果がみられない。
【００９７】
上記の体積抵抗値の異なる２種類以上の磁性粒子が混合された混合物から、各磁性粒子の体積抵抗値を測定する方法としては、上記の体積抵抗の異なる２種類以上の磁性粒子が混合された混合物から、各磁性粒子の体積抵抗値を測定する方法としては、金属電極より成る平行平板中に、混合された磁性粒子を１層に並べ、平行平板間に電圧を徐々に印加していくと、ある電圧値で、低抵抗側の粒子だけが片側の電極に付着する。その、付着した粒子を集め前述した磁性粒子の抵抗測定方法で測定して、低抵抗磁性粒子の体積抵抗を求める。さらに、片側の平板に残った粒子を集めて測定して、高抵抗側の粒子の体積抵抗を求める。
【００９８】
本発明においては、磁気ブラシ帯電器による像担持体の帯電時に直流（ＤＣ）電流を有する帯電バイアスを印加して行なうが、この際に直流電圧に交流（ＡＣ）成分を重畳させた帯電バイアスを印加することも好ましい形態の１つである。
【００９９】
このように、交流成分を印加することで、磁性粒子が交流成分によって、振動して動くために転写残のトナーが混入してきた場合に、より効率的に磁性粒子の隙間に入ることが出来、安定した帯電性を得ることが出来る。
【０１００】
帯電に交流成分を重畳することは、さらに、現像用トナーとして非磁性トナーを用いた場合において有効である。非磁性トナーは一般的に抵抗が高いために単位面積当りの帯電量が磁性トナーに比べて高い。よって同じ粒径のトナーで考えた場合に非磁性トナーの方が転写残トナーの感光体との鏡映力が大きく、引きはがすことが難しい。そこで、帯電の印加電圧にＡＣ成分を重畳することにより、帯電磁気ブラシの粒子が動き、感光体への転写残トナーの吸着力を弱め、磁気ブラシで転写残トナーが回収し易くなる。
【０１０１】
本発明において、磁気ブラシ帯電器に印加する帯電バイアスの交流電圧としては、正弦波、矩形波等を用いることが可能であるが、磁気ブラシに混入したトナーを効率的に排出する点で矩形波が好ましい。
【０１０２】
また、交流成分としては、周波数が好ましくは４００乃至４０００Ｈｚ、より好ましくは５００乃至２０００Ｈｚ、振幅が好ましくは、２００乃至２０００Ｖｐｐより好ましくは、４００乃至１５００Ｖｐｐであることが良い。
【０１０３】
交流成分の周波数が４０００Ｈｚを超える場合には、ＡＣを印加している効果が薄くなり、ＤＣと同等になってしまう、また４００Ｈｚ未満の場合には、周波数に応じてトナーが排出されるので、排出されたトナーがかぶり及びムラの如き不良画像をひきおこしてしまう。
【０１０４】
交流成分の振幅が２０００Ｖｐｐを超える場合には、帯電磁性粒子に誘起した電荷が電界にから受ける力で、粒子が感光ドラムに付着し易くなる。さらに交流成分の振幅が２００Ｖｐｐ未満の場合には、充分にＡＣの効果が働かず、帯電性の向上が少なくなってしまう。
【０１０５】
本発明において、磁気ブラシ帯電器に印加する帯電バイアスの直流電圧としては、感光ドラムの一般的な帯電電位を得るために、−３００Ｖ〜−１０００Ｖが好ましい。
【０１０６】
本発明に用いられる像担持体としては、導電性基体上に有機光導電体（ＯＰＣ），ＺｎＯ，セレン又はアモルファスシリコンの如き感光層を形成し、この感光層上に最表面層として電荷注入層を形成したものを用いることができる。
【０１０７】
電荷注入層としては、光硬化型アクリル樹脂の如き導電性微粒子を結着する樹脂に導電性微粒子を樹脂１００重量部に対して２０〜１００重量部分散させたものが好ましい。導電性微粒子としては、ＳｎＯ2 ，ＴｉＯ2 及びＩＴＯの如き材料を用いることができる。導電性微粒子の平均粒径は、好ましくは１μｍ以下、より好ましくは０．５〜５０ｎｍの範囲内であることが、均一な帯電のために良い。
【０１０８】
本発明において導電性微粒子の平均粒径は、走査型電子顕微鏡によりランダムに１００個以上抽出し、水平方向最大弦長をもって体積粒度分布を算出し、その５０％平均粒径をもって平均粒径とした。
【０１０９】
導電性微粒子を結着する樹脂としては、アクリル樹脂，ポリカーボネート，ポリエステル，ポリエチレンテレフタレート及びポリスチレンの如き透明な樹脂材料を用いることが可能である。加えて、感光ドラム表面の滑性向上のため、荷電注入層中にテフロンの如き活性材料を加えることもできる。膜形成のため、架橋剤、重合開始剤を適当量加えることもできる。荷電注入層は磁気ブラシ帯電器２から電荷を直接注入することで表面を均一に帯電する為の注入サイトを意図的に作製したものであるが、潜像の電荷が表面を流れないよう電荷注入層の抵抗値は好ましくは、１×１０14Ω・ｃｍ以下、より好ましくは、１×１０9 Ω・ｃｍ乃至１×１０14Ω・ｃｍ、さらに好ましくは、１×１０11Ω・ｃｍ乃至１×１０14Ω・ｃｍであることが良い。
【０１１０】
電荷注入層の体積抵抗値が１×１０14Ω・ｃｍを超える場合には、均一な注入帯電が困難となる。
【０１１１】
電荷注入層の体積抵抗値が低すぎる場合には、静電潜像を良好に保持することが困難となり、画像流れが生じ易くなってしまう。
【０１１２】
本発明において、電荷注入層１６の抵抗値は絶縁性シート上に電荷注入層を塗布しこれをＨＰ社製の高抵抗計４３２９Ａで印加電圧１００Ｖにて表面抵抗を測定したものである。
【０１１３】
本発明において、像担持体として用いられるＯＰＣ感光層としては、導電性基体としてのアルミニウム基体上に、第１層としての下引き層、第２層としての正電荷注入防止層、第３層としての電荷発生層、第４層としての電荷輸送層を順に積層した機能分離型のＯＰＣ感光体や単層型のＯＰＣ感光体を用いることができる。
【０１１４】
本発明においては、感光層上に形成する電荷注入層には、含フッ素系樹脂粒子やシリコーン樹脂粒子の如き潤滑性粒子を含有させることが好ましく、この潤滑性粒子の含有量は、導電性微粒子を決着する樹脂１００重量部に対して、好ましくは、５〜２００重量部が良い。
【０１１５】
次に本発明に使用可能な現像装置の構成について図面を用いて詳細に説明する。
【０１１６】
本発明において、現像装置の現像方式は、現像領域で感光体表面に現像剤担持体に担持される現像剤を接触させて現像を行う接触現像方式と現像領域で感光体表面に現像剤担持体に担持されている現像剤を感光体と現像剤層が非接触となるような間隔に設定した現像剤担持体から飛翔させて現像を行う非接触ジャンピング現像方式のいずれを用いることも可能であるが、現像同時クリーニングを良好に行うことができる点で接触現像方式が好ましい。
【０１１７】
接触現像方式としては、トナー及びキャリアを有する二成分系現像剤を用いる現像方法と一成分系現像剤を用いる現像方法が挙げられる。
【０１１８】
接触現像方式は、転写後に感光体上に存在する転写残トナーをクリーニング除去するクリーニング手段としての作用を現像手段としての現像装置が兼ねる場合に、非接触現像方式に比べて転写残トナーの回収率が高い点で、本発明においては、より好ましい。
【０１１９】
接触二成分系現像方法としては、トナーと磁性キャリアとを混合した二成分系現像剤を例えば図６に示すような現像装置１２０用い現像を行うことができる。
【０１２０】
現像装置１２０は、二成分系現像剤１２８を収納する現像容器１２６、現像容器１２６に収納されている二成分系現像剤１２８を担持し、現像領域に搬送するための現像剤担持体としての現像スリーブ１２１、現像スリーブ１２１上に形成される現像剤層の層厚を規制するための現像剤層厚規制手段としての現像ブレード１２７を有している。
【０１２１】
現像スリーブ１２１は、非磁性のスリーブ基体１２２内にマグネット１２３を内包している。
【０１２２】
現像容器１２６の内部は、隔壁１３０によって現像室（第１室）Ｒ1 と攪拌室（第２室）Ｒ2 と区画され、攪拌室Ｒ2 の上方には隔壁１３０を隔ててトナー貯蔵室Ｒ3 が形成されている。現像室Ｒ1 及び攪拌室Ｒ2 内には現像剤１２８が収容されており、トナー貯蔵室Ｒ3 内には補給用トナー（非磁性トナー）１２９が収容されている。なお、トナー貯蔵室Ｒ3 には補給口１３１が設けられ、補給口１３１を経て消費されたトナーに見合った量の補給用トナー１２９が攪拌室Ｒ2 内に落下補給される。
【０１２３】
現像室Ｒ1 内には搬送スクリュー１２４が設けられており、この搬送スクリュー１２４の回転駆動によって現像室Ｒ1 内の現像剤１２８は、現像スリーブ１２１の長手方向に向けて搬送される。同様に、貯蔵室Ｒ2 内には搬送スクリュー１２５が設けられ、搬送スクリュー１２５の回転によって、補給口１３１からの攪拌室Ｒ2 内に落下したトナーを現像スリーブ１２１の長手方向に沿って搬送する。
【０１２４】
現像剤１２８は、非磁性トナーと磁性キャリアとを有した二成分系現像剤である。
【０１２５】
現像容器１２６の感光ドラム１１９に近接する部位には開口部が設けられ、該開口部から現像スリーブ１２１が外部に突出し、現像スリーブ１２１と感光ドラム１１９との間には間隙が設けられている。非磁性材にて形成される現像スリーブ１２１には、バイアスを印加するためのバイアス印加手段１３２が配置されている。
【０１２６】
スリーブ基体１２２に固定された磁界発生手段としてのマグネットローラ、即ち磁石１２３は、上述したように、現像磁極Ｓ1 とその下流に位置する磁極Ｎ3 と、現像剤１２８を搬送するための磁極Ｎ2 、Ｓ2 、Ｎ1 とを有する。磁石１２３は、現像磁極Ｓ1 が感光ドラム１１９に対向するようにスリーブ基体１２２内に配置されている。現像磁極Ｓ1 は、現像スリーブ１２１と感光ドラム１１９との間の現像部の近傍に磁界を形成し、該磁界によって磁気ブラシが形成される。
【０１２７】
現像スリーブ１２１の上方に配置され、現像スリーブ１２１上の現像剤１２８の層厚を規制する現像剤層厚規制ブレード１２７は、アルミニウム、ＳＵＳ３１６、の如き非磁性材料で作成される。非磁性ブレード１２７の端部と現像スリーブ１２１面との距離Ａは３００〜１０００μｍ、好ましくは４００〜９００μｍである。この距離Ａが３００μｍより小さいと、磁性キャリアがこの間に詰まり現像剤層にムラを生じやすいと共に、良好な現像を行うのに必要な現像剤を塗布することができず濃度の薄いムラの多い現像画像しか得られないという問題点がある。現像剤中に混在している不用粒子による不均一塗布（いわゆるブレードづまり）を防止するためには、４００μｍ以上が好ましい。距離Ａが１０００μｍより大きいと現像スリーブ１２１上へ塗布される現像剤量が増加し所定の現像剤層厚の規制が行えず、感光ドラム１１９への磁性キャリア粒子の付着が多くなると共に現像剤の循環、非磁性の現像剤層及び規制ブレード１２７による現像剤規制力が弱まりトナーのトリボが不足しカブリやすくなるという問題点がある。
【０１２８】
この二成分系現像装置１２０の現像は、交番電界を印加しつつ、トナーと磁性キャリアとにより、構成される磁気ブラシを像担持体（例えば、感光体ドラム）１１９に接触している状態で現像を行なう。この磁気ブラシと像担持体とが接触することによって、転写後、像担持体上に担持されている転写残トナーは、磁気ブラシに取り込まれ現像室Ｒ1 に回収される。現像剤担持体（現像スリーブ）１２１と感光体ドラム１１９の距離（Ｓ−Ｄ間距離）Ｂは１００〜１０００μｍであることがキャリア付着防止及びドット再現性の向上において良好である。１００μｍより狭いと現像剤の供給が不十分になりやすく、画像濃度が低くなり、１０００μｍを超えると磁石Ｓ１からの磁力線が広がり磁気ブラシの密度が低くなり、ドット再現性に劣ったり、キャリアを拘束する力が弱まりキャリア付着が生じやすくなる。
【０１２９】
交番電界のピーク間の電圧は５００〜５０００Ｖが好ましく、周波数は５００〜１００００Ｈｚ、好ましくは５００〜３０００Ｈｚであり、それぞれプロセスに適宜選択して用いることができる。この場合、波形としては三角波、矩形波、正弦波、あるいはＤｕｔｙ比を変えた波形から選択して用いることができる。印加電圧が、５００Ｖより低いと十分な画像濃度が得られにくく、非画像部のカブリトナーを良好に回収することができない場合がある。印加電圧が５０００Ｖを超える場合には磁気ブラシを介して、静電像を乱してしまい、画質低下を招く場合がある。
【０１３０】
良好に帯電したトナーを有する二成分系現像剤を使用することで、カブリ取り電圧（Ｖｂａｃｋ）を低くすることができ、感光体の一次帯電を低めることができるために感光体寿命を長寿命化できる。Ｖｂａｃｋは、現像システムにもよるが１５０Ｖ以下、より好ましくは１００Ｖ以下が良い。
【０１３１】
コントラスト電位としては、十分画像濃度ができるように２００Ｖ〜５００Ｖが好ましく用いられる。
【０１３２】
周波数が５００Ｈｚより低いとプロセススピードにも関係するが、キャリアへの電荷注入が起こるためキャリア付着、あるいは潜像を乱すことで画質を低下させる場合がある。周波数が１００００Ｈｚを超えると電界に対してトナーが追随できず画質低下を招きやすい。
【０１３３】
十分な画像濃度を出し、ドット再現性に優れ、かつキャリア付着のない現像を行うために現像スリーブ１２１上の磁気ブラシの感光体ドラム１１９との接触幅（現像ニップＣ）を好ましくは３〜８ｍｍにすることである。現像ニップＣが３ｍｍより狭いと十分な画像濃度とドット再現性を良好に満足することが困難であり、８ｍｍより広いと、現像剤のパッキングが起き機械の動作を止めてしまったり、またキャリア付着を十分に押さえることが困難になる。現像ニップの調整方法としては、現像剤規制部材１２７と現像スリーブ１２１との距離Ａを調整したり、現像スリーブ１２１と感光ドラム１１９との距離Ｂを調整することでニップ幅を適宜調整する。
【０１３４】
接触一成分現像方法としては、磁性トナーを用いる場合と非磁性トナーを用いる場合のいずれも用いることが可能であり、例えば図７に示すような現像装置１４０を用い現像することが可能である。
【０１３５】
現像装置１４０は、磁性トナーまたは非磁性のトナーとしての一成分現像剤１４８を収容する現像容器１４１、現像容器１４１に収容されている一成分現像剤１４８を担持し、現像領域に搬送するための現像剤担持体１４２、現像剤担持体上に現像剤を供給するための供給ローラー１４５、現像剤担持体上の現像剤層厚を規制するための現像剤層厚規制部材としての弾性ブレード１４６、現像容器１４１内の現像剤１４８を攪拌するための攪拌部材１４７を有している。
【０１３６】
現像剤担持体上１４２としては、ローラー基体１４３上に、発泡シリコーンゴムの如き弾性を有するゴムまたは樹脂の如き弾性部材によって形成された弾性層１４４を有する弾性ローラーを用いることが好ましい。
【０１３７】
この弾性ローラー１４２は、像保持体としての感光体ドラム１３９の表面に圧接して、弾性ローラー表面に塗布されている一成分系現像剤１４８により感光体に形成されている静電潜像を現像すると共に、転写後に感光体上に存在する不要な一成分現像剤１４８を回収する。
【０１３８】
本発明において、接触一成分現像方法では、現像剤担持体は実質的に感光体表面と接触している。これは、現像剤担持体から一成分系現像剤を除いたときに現像剤担持体が感光体と接触しているということを意味する。このとき、現像剤を介して、感光体と現像剤担持体との間に働く電界によってエッジ効果のない画像が得られると同時にクリーニングが行われる。現像剤担持体としての弾性ローラー表面あるいは、表面近傍が電位をもち感光体表面と弾性ローラー表面間で電界を有する必要がある。このため、弾性ローラーの弾性ゴムが中抵抗領域に抵抗制御されて感光体表面との導通を防ぎつつ電界を保つか、または導電性ローラーの表面層に薄層の誘電層を設ける方法も利用できる。さらには、導電性ローラー上に感光体表面と接触する側の面を絶縁性物質により被覆した導電性樹脂スリーブあるいは、絶縁性スリーブで感光体と接触しない側の面に導電層を設けた構成も可能である。
【０１３９】
この一成分系現像剤を担持する弾性ローラーは、感光体ドラムと同方向に回転してもよいし、逆方向に回転していてもよい、その回転が同方向である場合、感光体ドラムの周速に対して、周速比で１００％より大きいことが好ましい。１００％以下であると、ラインの鮮明性が悪いなどの画像品質に問題を生じやすい。周速比が高まれば高まるほど、現像部位に供給される現像剤の量は多く、静電潜像に対し現像剤の脱着頻度が多くなり、不要な部分の現像剤は掻き落とされ、必要な部分には現像剤が付与されるという繰り返しにより、静電潜像に忠実な画像が得られる。さらに好ましくは周速比は１１０％以上が良い。現像同時クリーニングという観点では、感光体上に付着している転写残余の現像剤を感光体表面と現像剤の付着部分との周速差により物理的に引き剥がし、電界により回収するという効果も期待できることから、感光体ドラムに対する弾性ローラーの周速比は高いほど転写残余の現像剤の回収は良好である。
【０１４０】
現像剤層厚規制部材１４６は、現像剤担持体１４２の表面に弾性力で圧接するものであれば、弾性ブレードに限られることはなく、弾性ローラーを用いることも可能である。
【０１４１】
弾性ブレード、弾性ローラーとしては、シリコーンゴム、ウレタンゴム、ＮＢＲの如きゴム弾性体；ポリエチレンテレフタレートの如き合成樹脂弾性体；ステンレス、鋼の如き金属弾性体が使用できる。さらに、それらの複合体であっても使用できる。
【０１４２】
弾性ブレードの場合には、弾性ブレード上辺部側である基部は現像剤容器側に固定保持され、下辺部側をブレードの弾性に抗して現像スリーブの順方向あるいは逆方向にたわめ状態にしてブレード内面側（逆方向の場合には外面側）をスリーブ表面に適度に弾性押圧をもって当接させる。
【０１４３】
供給ローラー１４５はポリウレタンフォームの如き発泡材より成っており、現像剤担持体に対して、順または逆方向に０でない相対速度をもって回転し、一成分系現像材の供給とともに、現像剤担持体上の現像後の現像剤（未現像現像剤）のはぎ取りも行っている。
【０１４４】
現像領域において、現像剤担持体上の一成分現像剤によって感光体の静電潜像を現像する際には、現像剤担持体と感光体ドラムとの間に直流及び／または交流の現像バイアスを印加して現像することが好ましい。
【０１４５】
次に非接触ジャンピング現像方式について説明する。
【０１４６】
非接触ジャンピング現像方式としては、磁性トナーを有する一成分系磁性現像剤を用いる現像方法と非磁性トナーを有する一成分系非磁性現像剤を用いる現像方法が挙げられる。
【０１４７】
磁性トナーとしての一成分系磁性現像剤を用いる現像方法を図８に示す概略構成図に基づいて説明する。
【０１４８】
現像装置１５０は、磁性トナーとしての一成分系磁性現像剤１５５を収容する現像容器１５１、現像容器１５１に収容されている一成分系磁性現像剤１５５を担持し、現像領域に搬送するための現像剤担持体１５２、現像剤担持体上の現像剤層厚を規制するための現像剤層厚規制部材としてのドクターブレード１５４現像容器１５１内の一成分系磁性現像剤１５５を攪拌するための攪拌部材１５６を有している。
【０１４９】
図８において、現像剤担持体としての現像スリーブ１５２の略右半周面は現像剤容器１５１内の現像剤溜りに常時接触していて、その現像スリーブ面近傍の磁性一成分系現像剤が現像スリーブ面にスリーブ内の磁気発生手段１５３の磁力で及び／または静電気力により付着保持される。現像スリーブ１５２が回転されるとそのスリーブ面の現像剤層がドクターブレード１５４の位置を通過する過程で各部略均一厚さの磁性一成分系現像剤の薄層Ｔ1 として整層化される。磁性一成分系現像剤の帯電は主として現像スリーブ１５２の回転に伴なうスリーブ面とその近傍の現像剤溜りの磁性一成分系現像剤との摩擦接触によりなされ、現像スリーブ１５２上の上記磁性一成分系現像剤薄層面は現像スリーブの回転に伴ない像担持体１４９側へ回転し、像担持体１４９と現像スリーブ１５２の最接近部である現像領域部Ｄを通過する。この通過過程で現像スリーブ１５２面側の磁性一成分系現像剤の薄層の磁性一成分系現像剤が像担持体１４９と現像スリーブ１５２の間に印加した直流と交流電圧による直流と交流電界により飛翔し、現像領域部Ｄの潜像保持体１４９面と、現像スリーブ１５２面との間（間隙α）を往復運動する。最終的には現像スリーブ１５２側の磁性一成分系現像剤が像担持体１４９面と表面に静電潜像の電位パターンに応じて選択的に移行付着して現像剤像Ｔ2 が順次形成される。
【０１５０】
現像領域部Ｄを通過して、磁性一成分系現像剤が選択的に消費された現像スリーブ面は現像容器９１の現像剤溜りへ再回転することにより磁性一成分系現像剤の再供給を受け、現像領域部Ｄへ現像スリーブ１５２の磁性一成分系現像剤の薄層Ｔ1 面が移送され、繰り返し現像工程が行われる。
【０１５１】
本発明に用いられる現像剤像層厚規制部材としてのドクターブレードは、現像スリーブと一定の間隙をおいて配置される金属ブレード、磁性ブレード（例えば図８に示される１５４）が用いられる。
【０１５２】
磁性一成分現像方法、非磁性一成分現像方法の如き一成分系現像方法においては、現像剤層厚規制部材として現像スリーブ表面に弾性力で当接する弾性ブレードが用いられる。現像剤層厚規制部材としてドクターブレードの代わりに弾性ローラーを用いても良い。
【０１５３】
弾性ブレード、弾性ローラーとしては、シリコーンゴム、ウレタンゴム、ＮＢＲの如きゴム弾性体；ポリエチレンテレフタレートの如き合成樹脂弾性体；ステンレス、鋼の如き金属弾性体が使用でき、さらにそれらの複合体であっても使用できる。好ましくは、ゴム弾性体が良い。
【０１５４】
図９は、図８の現像装置１５０で用いた現像剤層厚規制部材としてのドクターブレード１５４を現像容器１５１に一端を固定し他端を現像剤担持体１５２に弾性力で圧接させたブレード１５７に変更した現像装置１６０の概略構成図を示す。
【０１５５】
図９において、図８と同一の構成部材は同一の符号を用いる。
【０１５６】
現像剤層厚規制部材としての弾性ブレード１５７は、上辺部側である基部は現像剤容器１５１側に固定保持され、下辺部側を弾性ブレードの弾性に抗して現像スリーブ１５２の順方向或いは逆方向にたわめ状態にして弾性ブレード内面側（逆方向の場合には外面側）を現像スリーブ表面に適度の弾性押圧をもって当接させる。この様な装置によると、環境の変動に対してもより安定に薄く、緻密なトナー層が得られる。その理由は必ずしも明確ではないが、通常用いられる金属製のブレードを現像スリーブからある間隙を隔てて取り付けられた装置と比較して現像剤が弾性ブレード１５７によって現像スリーブ１５２表面と強制的に摩擦されるため現像剤の環境変化による挙動の変化に関係なく常に同じ状態で帯電が行われるためと推測される。
【０１５７】
その一方で帯電が過剰になり易すく、現像スリーブ、ブレード上のトナーが融着し易いが、本発明のトナーは流動性に優れているので好ましく用いられる。
【０１５８】
磁性一成分現像方法の場合、弾性ブレードと現像スリーブとの当接圧力は、現像スリーブ母線方向の線圧として０．１ｋｇ／ｍ以上、好ましくは０．３〜２５ｋｇ／ｍ、更に好ましくは０．５〜１２ｋｇ／ｍが有効である。当接圧力が０．１ｋｇ／ｍより小さい場合、現像剤の均一塗布が困難となり、現像剤の帯電量分布がセブロードになりカブリや飛散の原因となる。当接圧力が２５ｋｇ／ｍを超えると、現像剤に大きな圧力がかかり、現像剤が劣化するため、現像剤の凝集が発生することがあり好ましくない。さらに現像剤担持体を駆動させるために大きなトルクを要するため好ましくない。
【０１５９】
本発明においては、潜像担持体と現像剤担持体との間隙αは、例えば５０〜５００μｍに設定され、現像剤層厚規制部材として磁性ブレードを用いる場合には、磁性ブレードと現像剤担持体との間隙は、５０〜４００μｍに設定されることが好ましい。
【０１６０】
現像剤担持体上の磁性一成分系現像剤の層厚は、潜像担持体と現像剤担持体との間隙αよりも薄いことが最も好ましいが、場合により、磁性一成分系現像剤の層を構成する磁性一成分系現像剤の多数の穂のうち、一部は静電潜像保持体に接する程度に磁性一成分系現像剤の層の層厚を規制してもよい。
【０１６１】
現像スリーブは潜像保持体に対し、１００〜２００％の周速で回転される。交番バイアス電圧は、ピークトゥーピークで０．１ｋＶ以上、好ましくは０．２〜３．０ｋＶ、更に好ましくは０．３〜２．０ｋＶで用いるのが良い。交番バイアス周波数は、１．０〜５．０ｋＨｘ、好ましくは１．０〜３．０ｋＨｚ、更に好ましくは１．５〜３．０ｋＨｚで用いられる。交番バイアス波形は、矩形波、サイン波、のこぎり波、三角波の如き波形が適用できる。さらに、正、逆の電圧、時間の異なる非対称交流バイアスも利用できる。直流バイアスを重畳するのも好ましい。
【０１６２】
次に非磁性トナーを有する一成分系非磁性現像剤を用いる現像方法を図１０に示す概略構成図に基づいて説明する。
【０１６３】
現像装置１７０は、非磁性トナーとしての非磁性一成分系現像剤１７６を収容する現像容器１７１、現像容器１７１に収容されている一成分系非磁性現像剤１７６を担持し、現像領域に搬送するための現像剤担持体１７２、現像剤担持体上に一成分系非磁性現像剤を供給するための供給ローラ１７３、現像剤担持体上の現像剤層厚を規制するための現像剤層厚規制部材としての弾性ブレード１７４、現像容器１７１内の一成分系非磁性現像剤１７６を攪拌するための攪拌部材１７５を有している。
【０１６４】
１６９は静電潜像を担持するための像担持体であり、潜像形成は図示しない電子写真プロセス手段または静電記録手段によりなされる。１７２は現像剤担持体としての現像スリーブであり、アルミニウムあるいはステンレスからなる非磁性スリーブからなる。
【０１６５】
現像スリーブは、アルミニウム、ステンレスの粗管をそのまま用いてもよいが、好ましくはその表面をガラスビーズを吹きつけて均一に荒らしたものや、鏡面処理したもの、あるいは樹脂でコートしたものがよい。
【０１６６】
一成分系非磁性現像剤１７６は現像容器１７１に貯蔵されており、供給ローラー１７３によって現像剤担持体１７２上へ供給される。供給ローラー１７３はポリウレタンフォームの如き発泡材より成っており、現像剤担持体に対して、順または逆方向に０でない相対速度をもって回転し、現像材の供給とともに、現像剤担持体１７２上の現像後の現像剤（未現像現像剤）のはぎ取りも行っている。現像剤担持体１７２上に供給された一成分系非磁性現像剤は現像剤層厚規制部材としての弾性ブレード１７４によって均一かつ薄層に塗布される。
【０１６７】
弾性塗布ブレードと現像剤担持体との当接圧力は現像スリーブ母線方向の線圧として０．３〜２５ｋｇ／ｍ、好ましくは０．５〜１２ｋｇ／ｍが有効である。当接圧力が０．３ｋｇ／ｍより小さい場合、一成分系非磁性現像剤の均一塗布が困難となり、一成分系非磁性現像剤の帯電量分布がブロードとなりカブリや飛散の原因となる。当接圧力が２５ｋｇ／ｍを超えると、一成分系非磁性現像剤に大きな圧力がかかり、一成分系非磁性現像剤が劣化するため、一成分系非磁性現像剤の凝集が発生するなど好ましくない。現像剤担持体を駆動させるために大きなトルクを要するため好ましくない。即ち、当接圧力を０．３〜２５ｋｇ／ｍに調整することで、本発明のトナーを用いた一成分系非磁性現像剤の凝集を効果的にほぐすことが可能になり、さらに一成分系非磁性現像剤の帯電量を瞬時に立ち上げることが可能になる。
【０１６８】
現像剤層厚規制部材は、図８で用いた非接触の一成分磁性現像方法に使用されるものに準ずる。弾性ブレード、弾性ローラーは所望の極性に現像剤を帯電するのに適した摩擦帯電系列の材質のものを用いることが好ましく図８で用いた非接触の一成分磁性現像方法に使用されるものに準ずる。
【０１６９】
この非磁性成分現像方法において、ブレードにより現像スリーブ上に一成分系非磁性現像剤を薄層コートする系においては、十分な画像濃度を得るために、現像スリーブ上の一成分系非磁性現像剤層の厚さを現像スリーブと潜像保持体との対抗空隙長βよりも小さくし、この空隙に交番電場を印加することが好ましい。すなわち図１０に示すバイアス電源により、現像スリーブ１７２と像担持体１６９との間に交番電場または交番電場に直流電場を重畳した現像バイアスを印加することにより、現像スリーブ上から像担持体上への一成分系非磁性現像剤の移動を容易にし、更に良質の画像を得ることができる。これらの条件も図８で用いた非接触の一成分系非磁性現像方法にに準ずる。
【０１７０】
本発明において、転写手段として用いられる転写ローラ４としては、芯金に中抵抗発泡層を形成ものが好ましく用いられ、この転写ローラ４の芯金に好ましくは、５００Ｖ乃至４ｋＶの転写電圧を印加して静電転写を行うことが良い。
【０１７１】
上記の転写ローラの体積抵抗値は、好ましくは、２０００Ｖ印加時に１０6 乃至１０10Ω・ｃｍであることがさまざまな環境下、また、さまざまな画像パターンにおいて良好な転写特性を示す点で良い。
【０１７２】
本発明においては、転写手段として、図１に示す転写ローラ４を用いる接触転写手段に代えて、転写材の裏面側に配置されているブレード状の転写ブレードを用いて、転写材Ｐの裏面に転写ブレードを当接させて（転写ベルトの如き転写材担持体を介して転写材Ｐの裏面に当接する場合も含む）、転写電圧を印加して静電気力と軽い押し圧力にてトナー画像を転写する接触転写手段を適用することも可能である。
【０１７３】
さらに、上記の接触帯電手段に代えて、一般的に用いられている転写材裏面側に非接触に配置されているコロナ帯電器から転写電圧を印加して静電気力によりトナー画像を転写する非接触転写手段を適用することも可能である。
【０１７４】
しかしながら、転写電圧印加時のオゾンの発生量を抑制できる点で接触転写手段を用いることが好ましい。
【０１７５】
図１２に本発明のプロセスカートリッジの一具体例を示す。
【０１７６】
本発明のプロセスカートリッジは、少なくとも現像手段としての現像装置と静電潜像を担持するための像担持体と一次帯電手段としての磁気ブラシ帯電器とが一体的にカートリッジ化されたものであり、画像形成装置本体（例えば、複写機、レーザービームプリンター、ファクシミリ装置）に脱離可能に装着される。図５に示した実施形態では、現像手段としての現像装置６０、ドラム状の像担持体（感光ドラム）５０、一次帯電手段としての磁気ブラシ帯電器７０を一体としたプロセスカートリッジ８０が例示される。磁気ブラシ帯電器７０は、帯電スリーブ７２に内包されているマグネット７１の磁力により帯電磁性粒子７３が帯電スリーブ７２に磁気拘束され磁気ブラシを形成して構成されている。本実施形態では、現像装置６０は、磁性規制ブレード６１と現像剤容器６２内にトナー及び磁性キャリアを有する二成分系現像剤６３を有し、該二成分系現像剤６３のトナーを用い、現像時にはバイアス印加手段からの現像バイアス電圧により感光ドラム５０と現像剤担持体としての現像スリーブ６４との間に所定の電界が形成されて現像工程が実施される。
【０１７７】
上記では、現像装置６０、像担持体５０及び一次帯電手段７０の３つの構成要素を一体的にカートリッジ化した実施形態について説明したが、本発明においては、その他の構成要素を加えて一体的にカートリッジ化することも可能である。
【０１７８】
上述の本発明の画像形成装置をファクシミリのプリンターに適用する場合には、光像露光Ｌは受信データをプリントするための露光になる。図１２はこの場合の１例をブロック図で示したものである。
【０１７９】
コントローラ９１は画像読取部９０とプリンター９９を制御する。コントローラ９１の全体はＣＰＵ９７により制御されている。画像読取部からの読取データは、送信回路９３を通して相手局に送信される。相手局から受けたデータは受信回路９２を通してプリンター９９に送られる。画像メモリには所定の画像データが記憶される。プリンタコントローラ９８はプリンター９９を制御している。９４は電話である。
【０１８０】
回線９５から受信された画像（回線を介して接続されたリモート端末からの画像情報）は、受信回路９９で復調された後、ＣＰＵ９７は画像情報の復号処理を行い順次画像メモリ９６に格納される。そして、少なくとも１ページの画像がメモリ９６に格納されると、そのページの画像記録を行う。ＣＰＵ９７は、メモリ９６より１ページの画像情報を読み出しプリンタコントローラ９８に複合化された１ページの画像情報を送出する。プリンタコントローラ９８は、ＣＰＵ９７からの１ページの画像情報を受け取るとそのページの画像情報記録を行うべく、プリンタ９９を制御する。
【０１８１】
尚、ＣＰＵ９７は、プリンタ９９による記録中に、次のページの受信を行っている。
【０１８２】
以上の様に、画像の受信と記録が行われる。
【０１８３】
上述した通り、本発明は、現像装置が現像時に像担持体上の転写残トナーの回収を兼ねて行なう現像同時クリーニング方式を用い、かつ磁気ブラシ帯電器が像担持体の転写残トナーを一時的に回収した後、回収したトナーを再度像担持体に転移させる画像形成方法において、トナーの重量平均粒径（Ｄ４ ）を磁気ブラシ帯電器の磁性粒子の平均粒径の１／３以下にし、かつ磁性粒子の１／３以下の粒径の粒子の含有量を５体積％未満としたことにより、磁気ブラシ帯電器内での磁性粒子のトナーによる汚染及びトナーによる磁気ブラシの導電経路の遮断を抑制することができ、さらに、磁性ブラシ帯電器内に回収されたトナーが磁性粒子による過大なシェアを受けることがなく、トナーの劣化を抑制することができることから、磁性ブラシ帯電器の帯電性能、磁性ブラシ帯電器から像担持体へのトナーの転移性能、像担持体に転移されたトナーの現像装置での回収性能及び現像器に回収されたトナーの現像性能に優れ、より多数枚耐久後でま良好な画像形成を行なうことができる。
【０１８４】
【実施例】
以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明するが、本発明は、これらに限定されるものではない。
【０１８５】
（実施例１）
図１に示す画像形成装置に以下の像担持体、帯電手段、潜像形成手段、現像装置、転写手段を用いて以下の通り連続耐久１０００枚の画像形成を行ない、以下の評価方法に基づいて評価を行なった。
【０１８６】
像担持体
３０φのアルミニウム基体上に、下引き層、正電荷注入層、電荷発生層及び電荷輸送層の順に積層したＯＰＣ感光体ドラム表面に、光硬化型のアクリル樹脂１００重量部と、重合開始剤４５部に導電性微粒子として、平均粒径４００ÅのＳｎＯ2 超微粒子を２７７重量部及び潤滑性粒子として、平均粒径０．３μｍのポリテトラフルホロエチレン樹脂微粒子を８３重量部分散させた電荷注入層をディッピング塗工法により３μｍの層厚で塗工した感光体ドラムを用いた。
【０１８７】
この電荷注入層の体積抵抗値は、１×１０12Ω・ｃｍであった。
【０１８８】
帯電工程
非磁性の導電性スリーブ、この導電性スリーブに内包されるマグネットロール、及び導電性スリーブ表面に磁気拘束される磁性導電粒子によって形成される磁気ブラシにより構成される磁気ブラシ帯電器を用い、マグネットロールは固定、スリーブ表面が感光ドラムの周速方向と逆に移動するように回転させた。感光体と帯電スリーブの最近接位置でのスリーブ表面の磁束密度は９５０ガウスである。磁気ブラシ帯電器の磁性粒子の付着幅は２００ｍｍで、磁気ブラシの磁性粒子量は約１０ｇで導電性スリーブ２１と感光ドラム１との最近接ギャップは５００μｍとした。導電スリーブ表面の感光体ドラムに対する周速比、図１に示す通り導電スリーブを感光体ドラムの移動方向と逆方向に、感光体ドラムの周速の１５０％の速度で駆動回転させた。
【０１８９】
導電性の磁性粒子としては、篩を用いて分級を行なった平均粒径２５μｍ、体積抵抗値６×１０7 Ω・ｃｍ、１Ｋエルステッドの磁場における飽和磁化５８．０Ａ・ｍ2 ／ｋｇのフェライト粒子（磁性粒子１）を用いた。フェライト粒子は、製造過程において粒度分布が製造ロット単位でばらつくため、製造ロットが変わっても粒度分布を精度良く得るためには、平均粒径に応じた開口径の篩を用いてくり返し分級することが良く、磁性粒子１は、下限の５００メッシュの篩を用いて、フェライト粒子を２回くり返してふるって粒度分布を調整したものである。
【０１９０】
この磁性粒子１は、平均粒径（２５μｍ）の１／３（約８．３μｍ）以下の粒径の粒子の含有量が約４．５体積％であり、平均粒径（２５μｍ）の１．５倍（３６μｍ）以上の粒径の粒子の含有量が１０．３体積％であり、平均粒径（２５μｍ）の２／３乃至４／３（約１６．７乃至約３３．３μｍ）の粒径の粒子の含有量が約７９．８体積％であった。この磁性粒子１の粒度分布を第２表及び図１１に示す。
【０１９１】
【表２】
磁気ブラシ帯電器の導電性スリーブに印加する帯電バイアスは、−７００Ｖの直流電圧を用い、上記の感光ドラムの表面を−７００Ｖに一様に帯電した。
【０１９３】
潜像形成工程
潜像形成手段として、レーザービームスキャナから出力される目的の画像情報の時系列電気ディジタル画素信号に対応して強度変調されたレーザービームを用いて、走査露光を行ない、感光体ドラムの周面に対して目的の画像情報に対応した静電潜像を形成した。
【０１９４】
現像工程
現像装置として、図６に示す二成分現像剤を用いた接触現像装置を用い、感光体ドラムの表面に形成された静電潜像を反転現像を行ないトナー画像の形成を行なった。
【０１９５】
二成分現像剤のトナーとしては、カーボンブラック５重量部、スチレン−アクリル系樹脂１００重量部及び負荷電制御剤を溶融混練、粉砕、分級を行なって得られた非磁性トナー粒子に外添剤（疎水性酸化チタン微粉末）を外添した重量平均粒径（Ｄ4）７μｍの非磁性の負帯電性トナー（トナー１）を用いた。
【０１９６】
二成分現像剤の磁性キャリアとしては、フェライト粒子をシリコーン樹脂で被覆した重量平均粒径４０μｍの樹脂コートキャリアを用いた。
【０１９７】
二成分現像剤におけるトナー濃度は、約６重量％に設定した。
【０１９８】
現像条件は、非磁性ブレードの端面−現像スリーブ表面の間隔Ａが５００μｍ、現像スリーブ表面−感光体ドラム表面の間隔Ｂが５００μｍ、現像ニップＣが６ｍｍに設定し、現像バイアスとして直流電圧−５００Ｖ、交番電界のピーク間電圧１５００Ｖ、周波数２０００Ｈｚの矩形波を現像スリーブと感光体ドラム間に印加して現像した。
【０１９９】
転写工程
転写手段としては、芯金に中抵抗発泡層を形成した２ｋＶ印加時の体積抵抗値が５×１０8 Ω・ｃｍの転写ローラを用い、この転写ローラを転写材の裏面側から圧接させることにより、転写材を感光体ドラム表面に当接させて、画像転写時には＋２ｋＶの転写電圧を芯金に印加しながら転写を行なった。
【０２００】
定着工程
転写材表面に転写されたトナー画像は、加熱ローラ及び加圧ローラから構成される熱ローラ定着装置により、加熱定着した。
【０２０１】
転写残トナーの回収工程
転写工程で転写材に転写されなかった感光体ドラム上の転写残トナーは、帯電工程において、磁気ブラシ帯電器にて感光体ドラム上から一時的に回収した後、再度感光体ドラムに転移させ、感光体ドラムに再度転移されたトナーは、現像工程において、現像装置で回収した。
【０２０２】
評価方法
（１）帯電性
帯電性の評価は、前述の画像形成装置において、実際に画出し耐久を行ない、各枚数時でのドラムの露光後一周目の帯電不良によるゴースト画像と、ベタ白部でのカブリから帯電均一性を評価した。
【０２０３】
以下の評価基準に基づいて評価した。
【０２０４】
（評価基準）
露光後１周目の帯電不足による
Ａ：帯電ゴーストも、帯電不均一によるかぶりもない良好な帯電性
Ｂ：帯電ゴーストはないが帯電不均一によるかぶりが少しみられる
Ｃ：ベタ画像を連続した後に帯電ゴーストが多少みられる
Ｄ：ベタ白で帯電ゴーストが目立つかまたは、キャリア付着による不良画像
【０２０５】
評価結果を第３表に示す。
【０２０６】
（実施例２）
実施例１において、磁気ブラシ帯電器の磁性粒子１を平均粒径５０μｍの第１表に示す磁性粒子２に変更することを除いては、実施例１と同様にして、画像形成を行ない評価を行なった。
【０２０７】
その結果、磁性粒子の粒径が大きいために初期帯電性は実施例１に比較して若干低かったが、磁性粒子に対するトナー粒径が小さいので、耐久によって磁性粒子と感光体表面との接触面積が減少することがないので帯電性が劣化することはなかった。
【０２０８】
評価結果を第３表に示す。
【０２０９】
（実施例３乃至１７）
実施例１で用いた磁気ブラシ帯電器の磁性粒子１及び二成分現像剤のトナー１をそれぞれ第３表に示すものに変更することを除いては、実施例１と同様にして画像形成を行ない評価した。
【０２１０】
特に、実施例４で用いた磁性粒子４の分級前のベース粒子は、磁性粒子１の分級前のベース粒子と組成は同じで製造ロット違いであり、磁性粒子４の分級方法として下限の５００メッシュの篩で２回ふるって粒度分布を調整したものである。
【０２１１】
評価結果を第３表に示す。
【０２１２】
（比較例１乃至３）
実施例１で用いた磁気ブラシ帯電器の磁性粒子１及び二成分現像剤のトナー１を第１表に示すものに変更することを除いては、実施例１と同様にして画像形成を行ない評価した。
【０２１３】
その結果、比較例１は、磁性粒子１２の平均粒径が小さいために磁性粒子が感光体に付着する画像不良を生じ、比較例２は、初期帯電性は満足しているが、磁性粒子１の平均粒径に対してトナー５の重量平均粒径が大きいために１０００枚通紙後は、帯電ブラシに混入した転写残トナーによって、磁性粒子と感光体表面との接触面積が減少することにより、感光体上の帯電面積が減少し、帯電不良を生じた。
【０２１４】
比較例３は、磁性粒子４と同様に平均粒径が２５μｍであるが、磁性粒子４の分散前のベース粒子の粒度分布がブロードであったために、下限の５００メッシュでの１回のふるいでは平均粒径（２５μｍ）の１／３以下の８μｍ以下の粒子が全体の８体積％もあり、磁性粒子が感光体に付着することで、画像不良を生じた。さらに、耐久を続けているとトナーの平均粒径の３倍に満たない磁性粒子が多いため、帯電ブラシに混入した転写残トナーによって、磁性粒子と感光体表面との接触面積が減少することにより、感光体上の帯電面積が減少し帯電不良を生じた。
【０２１５】
評価結果を第３表に示す。
【０２１６】
【表３】
【表４】
（実施例１８）
実施例１で用いた磁気ブラシ帯電器の磁性粒子１に代えて、磁性粒子１の分級前のベース粒子と組成は同じであるが、製造ロットが異なるベース粒子を５００メッシュの篩を用いて２回くり返してふるって分級を行なった平均粒径２６μｍ、平均粒径（２６μｍ）の１／３（約８．７μｍ）以下の粒径の粒子の含有量が約２．７体積％であり、平均粒径（２６μｍ）の１．５倍（３９μｍ）以上の粒径の粒子の含有量が約１．０体積％であり、平均粒径（２６μｍ）の２／３乃至４／３（約１７．３乃至約３４．７μｍ）の粒径の粒子の含有量が約７０．７体積％であり、体積抵抗５×１０8 Ω・ｃｍのフェライト粒子を磁性粒子１６として用い、二成分現像剤のトナー１に代えて、重合性モノマー、着色剤及び負荷電制御剤を有するモノマー組成物を水系媒体中で懸濁重合することによって得られた球形トナー粒子に外添剤（疎水性酸化チタン微粒子）を外添した重量平均粒径（Ｄ4）６．５μｍの非磁性の負帯電性トナー（トナー６）を用いることを除いては、実施例１と同様にして連続耐久５０００枚の画像形成を行ない評価を行なった。
【０２１９】
評価結果を第４表に示す。
【０２２０】
（実施例１９）
実施例１８で用いた磁性粒子１６に代えて、体積抵抗値が５×１０7 Ω・ｃｍの球状フライト粒子を主磁性粒子として９０重量部と体積抵抗値が８×１０4 Ω・ｃｍの球状フェライトを補助磁性粒子として１０重量部とを混合して磁性粒子１７を用いることを除いては、実施例１８と同様にして画像形成を行ない評価を行なった。
【０２２１】
評価結果を第４表に示す。
【０２２２】
（実施例２０乃至２８、比較例４乃至６）
実施例１８で用いた磁性粒子１６に代えて第４表に示す磁性粒子を用いることを除いては、実施例１８と同様にして画像形成を行ない評価を行なった。
【０２２３】
評価結果を第４表に示す。
【０２２４】
【表５】
【表６】
（実施例２９）
実施例１で用いた磁気ブラシ帯電器の磁性粒子１に代えて、磁性粒子１の分級前のベース粒子と組成は同じであるが、製造ロットが異なるベース粒子を４００メッシュの篩を用いて２回くり返してふるって分級を行なった平均粒径３０μｍ、平均粒径（３０μｍ）の１／３以下の粒径（１０μｍ）以下の粒径の粒子の含有量が約２．９体積％であり、平均粒径（３０μｍ）の２倍（４５μｍ）以上の粒子の含有量が約２．８体積％であり、平均粒径（３０μｍ）の２／３乃至４／３（２０乃至４０μｍ）の粒径の粒子の含有量が約８４．３体積％であり、体積抵抗８×１０7 Ω・ｃｍのフェライト粒子を磁性粒子２９として用い、磁気ブラシ帯電器の導電スリーブに印加する帯電バイアスを−６５０Ｖの直流バイアスに変更し、さらに、二成分現像剤のトナー１に代えて、カーボンブラック５重量部、スチレン−アクリル系樹脂１００重量部及び負荷電制御剤を溶融混練、粉砕、分級を行なって得られた非磁性トナー粒子に外添剤（疎水性酸化チタン微粉末）を外添した重量平均粒径（Ｄ4）６．８μｍの非磁性の負帯電性トナー（トナー８）を用いることを除いては、実施例１と同様にして連続耐久１０，０００枚の画像形成を行ない評価を行なった。
【０２２７】
評価結果を第５表に示す。
【０２２８】
（実施例３０）
実施例２９において、磁気ブラシ帯電器の導電スリーブに印加する帯電バイアスを−７００Ｖの直流電圧に周波数１．０ｋＨｚ、振幅８００Ｖｐｐの矩形波の交流成分を重畳させたバイアスに変更することを除いては、実施例２９と同様にして画像形成を行ない評価を行なった。
【０２２９】
評価結果を第５表に示す。
【０２３０】
（実施例３１乃至３５、比較例７乃至９）
実施例２９で用いた磁気ブラシ帯電器の磁性粒子及び二成分現像剤のトナー８を第５表に示すものに変更すると共に、磁気ブラシ帯電器の導電スリーブに印加する帯電バイアスを実施例３０と同様に−７００Ｖの直流電圧に周波数１．０ｋＨｚ、振幅８００Ｖｐｐの矩形波の交流成分を重畳させたバイアスに変更することを除いては、実施例２９と同様にして画像形成を行ない評価を行なった。
【０２３１】
評価結果を第５表に示す。
【０２３２】
【表７】
【発明の効果】
上述した通り、本発明は、現像装置が現像時に像担持体上の転写残トナーの回収を兼ねて行なう現像同時クリーニング方式を用い、かつ磁気ブラシ帯電器が像担持体の転写残トナーを一時的に回収した後、回収したトナーを再度像担持体に転移させる画像形成方法において、トナーの重量平均粒径（Ｄ4 ）を磁気ブラシ帯電器の磁性粒子の平均粒径の１／３以下にし、かつ磁性粒子の１／３以下の粒径の粒子の含有量を５体積％未満としたことにより、磁気ブラシ帯電器内での磁性粒子のトナーによる汚染及びトナーによる磁気ブラシの導電経路の遮断を抑制することができ、また、磁性ブラシ帯電器内に回収されたトナーが磁性粒子による過大なシェアを受けることがなく、トナーの劣化を抑制することができることから、磁性ブラシ帯電器の帯電性能、磁性ブラシ帯電器から像担持体へのトナーの転移性能、像担持体に転移されたトナーの現像装置での回収性能及び現像器に回収されたトナーの現像性能に優れ、より多数枚耐久後でま良好な画像形成を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像形成方法を実施し得る画像形成装置の概略構成図を示す。
【図２】本発明の原理を説明する図。
【図３】本発明の原理の比較例の図。
【図４】本発明の原理の比較例の図。
【図５】本発明の原理の比較例の図。
【図６】接触二成分系現像方式の現像装置の概略構成図を示す。
【図７】接触一成分系現像方式の現像装置の概略構成図を示す。
【図８】非接触の一成分系磁性現像方式の現像装置の概略構成図である。
【図９】図９の現像装置の現像剤層厚規制手段を弾性ブレードに代えた現像装置の概略構成図である。
【図１０】非接触の一成分系非磁性現像方式の現像装置の概略構成図である。
【図１１】実施例１で用いた磁性粒子１の粒度分布を示す。
【図１２】本発明のプロセスカートリッジの概略構成図を示す。
【図１３】本発明の画像形成装置をファクシミリ装置のプリンターに適用した場合のブロック図を示す。
【符号の説明】
１ 感光体ドラム（像担持体）
２ 磁気ブラシ帯電器（帯電手段）
３ 現像装置
４ 転写ローラ（転写手段）
５ 定着手段
２１ 帯電スリーブ
２２ 帯電マグネット
２３ 磁性粒子
３０ 現像用トナー
５０ 像担持体
６０ 現像装置
６１ 磁性規制ブレード
６２ 現像剤容器
６３ 二成分系現像剤
６４ 現像剤担持体
７０ 磁気ブラシ帯電器
７１ マグネット
７２ 帯電スリーブ
７３ 帯電磁性粒子
８０ プロセスカートリッジ
Claims (71)
- 静電潜像を担持するための像担持体を帯電手段により帯電する帯電工程、帯電された像担持体に静電潜像を形成する静電潜像形成工程、
該像担持体に担持されている静電潜像を現像装置に保有されているトナーにより現像し、トナー画像を形成する現像工程、及び
該トナー画像を転写材に転写する転写工程、
を有し、転写工程後に該像担持体上に存在するトナーの回収は、現像工程において該現像装置が兼ねて行う画像形成方法において、
該帯電手段は、磁性粒子を磁気拘束し形成される磁気ブラシ帯電器であり、
該磁気ブラシ帯電器は、該磁気ブラシ帯電器の磁気ブラシを該像担持体の表面に当接させることにより該像担体を帯電すると共に、転写後に該像担持体上に存在する該トナーの少なくとも一部を該像担持体から一時的に回収した後、回収したトナーを再度該像担持体に転移させるものであり、
該トナーは、重量平均粒径（Ｄ4 ）が該磁性粒子の平均粒径の１／３以下であり、
該磁性粒子は、該磁性粒子の平均粒径の１／３以下の粒径の粒子を０乃至５．０体積％含有していることを特徴とする画像形成方法。 - 該磁性粒子は、該磁性粒子の平均粒径の１／３以下の粒径の粒子を０乃至４．５体積％含有していることを特徴とする請求項１に記載の画像形成方法。
- 該磁性粒子は、該磁性粒子の平均粒径の１．５倍以上の粒径の粒子を０乃至２０．０体積％含有していることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成方法。
- 該磁性粒子は、該磁性粒子の平均粒径の１．５倍以上の粒径の粒子を０乃至１５．０体積％含有していることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成方法。
- 該磁性粒子は、該磁性粒子の平均粒径の２／３乃至４／３の粒径の粒子を６０．０乃至１００体積％含有していることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の画像形成方法。
- 該磁性粒子は、該磁性粒子の平均粒径の２／３乃至４／３の粒径の粒子を６５．０乃至１００体積％含有していることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の画像形成方法。
- 該磁性粒子は、平均粒径が１０乃至１００μｍであることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の画像形成方法。
- 該磁性粒子は、平均粒径が１５乃至５０μｍであることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の画像形成方法。
- 該トナーは、重量平均粒径（Ｄ4 ）が１乃至２０μｍであることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の画像形成方法。
- 該トナーは、重量平均粒径（Ｄ4 ）が２乃至１０μｍであることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の画像形成方法。
- 該トナーは、ＳＦ−１が１００乃至１５５及びＳＦ−２が１００乃至１４５の形状係数を有していることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の画像形成方法。
- 該磁性粒子は、ＳＦ−１が１００乃至１５０及びＳＦ−２が１００乃至１３０の形状係数を有していることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の画像形成方法。
- 該トナーは、ＳＦ−１が１００乃至１５５及びＳＦ−２が１００乃至１４５の形状係数を有しており、該磁性粒子は、ＳＦ−１が１００乃至１５０及びＳＦ−２が１００乃至１３０の形状係数を有していることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の画像形成方法。
- 該磁性粒子は、体積抵抗値が１×１０5 乃至１×１０9 Ωｃｍであることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれかに記載の画像形成方法。
- 該磁性粒子は、体積抵抗値が１×１０5 乃至１×１０9 Ωｃｍの主磁性粒子及び体積抵抗値が１×１０0 以上１×１０5 Ωｃｍ未満の補助磁性粒子の混合物であることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれかに記載の画像形成方法。
- 該磁性粒子は、体積抵抗値が１×１０6 乃至１×１０8 Ωｃｍの主磁性粒子及び体積抵抗値が１×１０3 以上１×１０5 Ωｃｍ未満の補助磁性粒子の混合物であることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれかに記載の画像形成方法。
- 該磁性粒子は、該主磁性粒子１００重量部に対して、該補助磁性粒子を１０乃至４０重量部含有していることを特徴とする請求項１５又は１６に記載の画像形成方法。
- 該像担持体は、バインダー樹脂中に導電性微粒子が分散された最表面層を有しているとを特徴とする請求項１乃至１７のいずれかに記載の画像形成方法。
- 該像担持体は、体積抵抗値が１×１０14Ωｃｍ以下の最表面層を有していることを特徴とする請求項１乃至１８のいずれかに記載の画像形成方法。
- 該像担持体は、体積抵抗値が１×１０9 乃至１×１０14Ωｃｍの最表面層を有していることを特徴とする請求項１乃至１８のいずれかに記載の画像形成方法。
- 該磁気ブラシ帯電器は、磁気ブラシを該像担持体の表面に当接させることにより該像担持体の表面層に電荷を直接注入して帯電を行うことを特徴とする請求項１８乃至２０のいずれかに記載の画像形成方法。
- 該磁気ブラシ帯電器は、直流電圧を有する帯電バイアスを印加して該像担持体の帯電を行うことを特徴とする請求項１８乃至２１のいずれかに記載の画像形成方法。
- 該磁気ブラシ帯電器は、直流電圧に交流成分を重畳した帯電バイアスを印加して該像担持体の帯電を行うことを特徴とする請求項１８乃至２１のいずれかに記載の画像形成方法。
- 該転写工程での転写部、該帯電工程での帯電部及び該現像工程での現像部は、該像担持体の移動方向に沿って、該転写部、該帯電部及び該現像部の順に配置されており、該転写部と該帯電部との間及び該帯電部と該現像部との間には、いずれも該像担持体表面に当接して該像担持体表面に残存するトナーを回収するためのクリーニング部材が存在していないことを特徴とする請求項１乃至２３のいずれかに記載の画像形成方法。
- 静電潜像を担持するための像担持体、
該像担持体を帯電するための帯電手段、
帯電された像担持体に静電潜像を形成するための静電潜像形成手段、
該像担持体に担持されている静電潜像をトナーにより現像し、トナー画像を形成するためのトナーを有する現像装置、及び
該トナー画像を転写材に転写するための転写手段、
を有し、該現像装置は、転写後に該像担持体上に存在する該トナーを回収する機能をも有する画像形成装置において、
該帯電手段は、磁性粒子を磁気拘束し形成される磁気ブラシ帯電器であり、
該磁気ブラシ帯電器は、該磁気ブラシ帯電器の磁気ブラシを該像担持体の表面に当接させることにより該像担体を帯電すると共に、転写後に該像担持体上に存在する該トナーの少なくとも一部を該像担持体から一時的に回収した後、回収したトナーを再度該像担持体に転移させるものであり、
該トナーは、重量平均粒径（Ｄ4 ）が該磁性粒子の平均粒径の１／３以下であり、
該磁性粒子は、該磁性粒子の平均粒径の１／３以下の粒径の粒子を０乃至５．０体積％含有していることを特徴とする画像形成装置。 - 該磁性粒子は、該磁性粒子の平均粒径の１／３以下の粒径の粒子を０乃至４．５体積％含有していることを特徴とする請求項２５に記載の画像形成装置。
- 該磁性粒子は、該磁性粒子の平均粒径の１．５倍以上の粒径の粒子を０乃至２０．０体積％含有していることを特徴とする請求項２５又は２６に記載の画像形成装置。
- 該磁性粒子は、該磁性粒子の平均粒径の１．５倍以上の粒径の粒子を０乃至１５．０体積％含有していることを特徴とする請求項２５又は２６に記載の画像形成装置。
- 該磁性粒子は、該磁性粒子の平均粒径の２／３乃至４／３の粒径の粒子を６０．０乃至１００体積％含有していることを特徴とする請求項２５乃至２８のいずれかに記載の画像形成装置。
- 該磁性粒子は、該磁性粒子の平均粒径の２／３乃至４／３の粒径の粒子を６５．０乃至１００体積％含有していることを特徴とする請求項２５乃至２８のいずれかに記載の画像形成装置。
- 該磁性粒子は、平均粒径が１０乃至１００μｍであることを特徴とする請求項２５乃至３０のいずれかに記載の画像形成装置。
- 該磁性粒子は、平均粒径が１５乃至５０μｍであることを特徴とする請求項２５乃至３０のいずれかに記載の画像形成装置。
- 該トナーは、重量平均粒径（Ｄ4 ）が１乃至２０μｍであることを特徴とする請求項２５乃至３２のいずれかに記載の画像形成装置。
- 該トナーは、重量平均粒径（Ｄ4 ）が２乃至１０μｍであることを特徴とする請求項２５乃至３２のいずれかに記載の画像形成装置。
- 該トナーは、ＳＦ−１が１００乃至１５５及びＳＦ−２が１００乃至１４５の形状係数を有していることを特徴とする請求項２５乃至３４のいずれかに記載の画像形成装置。
- 該磁性粒子は、ＳＦ−１が１００乃至１５０及びＳＦ−２が１００乃至１３０の形状係数を有していることを特徴とする請求項２５乃至３４のいずれかに記載の画像形成装置。
- 該トナーは、ＳＦ−１が１００乃至１５５及びＳＦ−２が１００乃至１４５の形状係数を有しており、該磁性粒子は、ＳＦ−１が１００乃至１５０及びＳＦ−２が１００乃至１３０の形状係数を有していることを特徴とする請求項２５乃至３４のいずれかに記載の画像形成装置。
- 該磁性粒子は、体積抵抗値が１×１０5 乃至１×１０9 Ωｃｍであることを特徴とする請求項２５乃至３７のいずれかに記載の画像形成装置。
- 該磁性粒子は、体積抵抗値が１×１０5 乃至１×１０9 Ωｃｍの主磁性粒子及び体積抵抗値が１×１０0 以上１×１０5 Ωｃｍ未満の補助磁性粒子の混合物であることを特徴とする請求項２５乃至３７のいずれかに記載の画像形成装置。
- 該磁性粒子は、体積抵抗値が１×１０6 乃至１×１０8 Ωｃｍの主磁性粒子及び体積抵抗値が１×１０3 以上１×１０5 Ωｃｍ未満の補助磁性粒子の混合物であることを特徴とする請求項２５乃至３７のいずれかに記載の画像形成装置。
- 該磁性粒子は、該主磁性粒子１００重量部に対して、該補助磁性粒子を１０乃至４０重量部含有していることを特徴とする請求項３９又は４０に記載の画像形成装置。
- 該像担持体は、バインダー樹脂中に導電性微粒子を分散した最表面層を有しているとを特徴とする請求項２５乃至４１のいずれかに記載の画像形成装置。
- 該像担持体は、体積抵抗値が１×１０14Ωｃｍ以下の最表面層を有していることを特徴とする請求項２５乃至４２のいずれかに記載の画像形成装置。
- 該像担持体は、体積抵抗値が１×１０9 乃至１×１０14Ωｃｍの最表面層を有していることを特徴とする請求項２５乃至４２のいずれかに記載の画像形成装置。
- 該磁気ブラシ帯電器は、磁気ブラシを該像担持体の表面に当接させることにより該像担持体の表面層に電荷を直接注入して帯電するものであることを特徴とする請求項４２乃至４４のいずれかに記載の画像形成方法。
- 該画像形成装置は、該磁気ブラシ帯電器による該像担持体の帯電時に、直流電圧を有する帯電バイアスを印加する電源を有していることを特徴とする請求項４２乃至４５のいずれかに記載の画像形成装置。
- 該画像形成装置は、該磁気ブラシ帯電器による該像担持体の帯電時に、直流電圧に交流成分を重畳した帯電バイアスを印加する電源を有していることを特徴とする請求項４２乃至４５のいずれかに記載の画像形成装置。
- 該転写工程での転写部、該帯電工程での帯電部及び該現像工程での現像部は、該像担持体の移動方向に沿って、該転写部、該帯電部及び該現像部の順に配置されており、該転写部と該帯電部との間及び該帯電部と該現像部との間には、いずれも該像担持体表面に当接して該像担持体表面に残存するトナーを回収するためのクリーニング部材が存在していないことを特徴とする請求項２５乃至４７のいずれかに記載の画像形成装置。
- 画像形成装置本体に着脱可能に装着されるプロセスカートリッジにおいて、該プロセスカートリッジは、
静電潜像を担持するための像担持体、
該像担持体を帯電するための帯電手段、及び
該像担持体に担持されている静電潜像をトナーにより現像し、トナー画像を形成するためのトナーを有する現像装置、
を有しており、
該現像装置は、転写後に該像担持体上に存在する該トナーを回収する機能をも有しており、
該帯電手段は、磁性粒子を磁気拘束し形成される磁気ブラシ帯電器であり、
該磁気ブラシ帯電器は、該磁気ブラシ帯電器の磁気ブラシを該像担持体の表面に当接させることにより該像担体を帯電すると共に、転写後に該像担持体上に存在する該トナーの少なくとも一部を該像担持体から一時的に回収した後、回収したトナーを再度該像担持体に転移させるものであり、
該トナーは、重量平均粒径（Ｄ4 ）が該磁性粒子の平均粒径の１／３以下であり、
該磁性粒子は、該磁性粒子の平均粒径の１／３以下の粒径の粒子を０乃至５．０体積％含有していることを特徴とするプロセスカートリッジ。 - 該像担持体は、電子写真感光体であることを特徴とする請求項４９に記載のプロセスカートリッジ。
- 該磁性粒子は、該磁性粒子の平均粒径の１／３以下の粒径の粒子を０乃至４．５体積％含有していることを特徴とする請求項４９又は５０に記載のプロセスカートリッジ。
- 該磁性粒子は、該磁性粒子の平均粒径の１．５倍以上の粒径の粒子を０乃至２０．０体積％含有していることを特徴とする請求項４９乃至５１のいずれかに記載のプロセスカートリッジ。
- 該磁性粒子は、該磁性粒子の平均粒径の１．５倍以上の粒径の粒子を０乃至１５．０体積％含有していることを特徴とする請求項４９乃至５１のいずれかに記載のプロセスカートリッジ。
- 該磁性粒子は、該磁性粒子の平均粒径の２／３乃至４／３の粒径の粒子を６０．０乃至１００体積％含有していることを特徴とする請求項４９乃至５３のいずれかに記載のプロセスカートリッジ。
- 該磁性粒子は、該磁性粒子の平均粒径の２／３乃至４／３の粒径の粒子を６５．０乃至１００体積％含有していることを特徴とする請求項４９乃至５３のいずれかに記載のプロセスカートリッジ。
- 該磁性粒子は、平均粒径が１０乃至１００μｍであることを特徴とする請求項４９乃至５５のいずれかに記載のプロセスカートリッジ。
- 該磁性粒子は、平均粒径が１５乃至５０μｍであることを特徴とする請求項４９乃至５５のいずれかに記載のプロセスカートリッジ。
- 該トナーは、重量平均粒径（Ｄ4 ）が１乃至２０μｍであることを特徴とする請求項４９乃至５７のいずれかに記載のプロセスカートリッジ。
- 該トナーは、重量平均粒径（Ｄ4 ）が２乃至１０μｍであることを特徴とする請求項４９乃至５７のいずれかに記載のプロセスカートリッジ。
- 該トナーは、ＳＦ−１が１００乃至１５５及びＳＦ−２が１００乃至１４５の形状係数を有していることを特徴とする請求項４９乃至５９のいずれかに記載のプロセスカートリッジ。
- 該磁性粒子は、ＳＦ−１が１００乃至１５０及びＳＦ−２が１００乃至１３０の形状係数を有していることを特徴とする請求項４９乃至５９のいずれかに記載のプロセスカートリッジ。
- 該トナーは、ＳＦ−１が１００乃至１５５及びＳＦ−２が１００乃至１４５の形状係数を有しており、該磁性粒子は、ＳＦ−１が１００乃至１５０及びＳＦ−２が１００乃至１３０の形状係数を有していることを特徴とする請求項４９乃至５９のいずれかに記載のプロセスカートリッジ。
- 該磁性粒子は、体積抵抗値が１×１０5 乃至１×１０9 Ωｃｍであることを特徴とする請求項４９乃至６２のいずれかに記載のプロセスカートリッジ。
- 該磁性粒子は、体積抵抗値が１×１０5 乃至１×１０9 Ωｃｍの主磁性粒子及び体積抵抗値が１×１０0 以上１×１０5 Ωｃｍ未満の補助磁性粒子の混合物であることを特徴とする請求項４９乃至６２のいずれかに記載のプロセスカートリッジ。
- 該磁性粒子は、体積抵抗値が１×１０6 乃至１×１０8 Ωｃｍの主磁性粒子及び体積抵抗値が１×１０3 以上１×１０5 Ωｃｍ未満の補助磁性粒子の混合物であることを特徴とする請求項４９乃至６２のいずれかに記載のプロセスカートリッジ。
- 該磁性粒子は、該主磁性粒子１００重量部に対して、該補助磁性粒子を１乃至４０重量部含有していることを特徴とする請求項６４又は６５に記載のプロセスカートリッジ。
- 該像担持体は、バインダー樹脂中に導電性微粒子を分散した最表面層を有しているとを特徴とする請求項４９乃至６６のいずれかに記載のプロセスカートリッジ。
- 該像担持体は、体積抵抗値が１×１０14Ωｃｍ以下の最表面層を有していることを特徴とする請求項４９乃至６７のいずれかに記載のプロセスカートリッジ。
- 該像担持体は、体積抵抗値が１×１０9 乃至１×１０14Ωｃｍの最表面層を有していることを特徴とする請求項４９乃至６７のいずれかに記載のプロセスカートリッジ。
- 該磁気ブラシ帯電器は、磁気ブラシを該像担持体の表面に当接させることにより該像担持体の表面層に電荷を直接注入して帯電するものであることを特徴とする請求項６７乃至６９のいずれかに記載のプロセスカートリッジ。
- 該転写工程での転写部、該帯電工程での帯電部及び該現像工程での現像部は、該像担持体の移動方向に沿って、該転写部、該帯電部及び該現像部の順に配置されており、該転写部と該帯電部との間及び該帯電部と該現像部との間には、いずれも該像担持体表面に当接して該像担持体表面に残存するトナーを回収するためのクリーニング部材が存在していないことを特徴とする請求項４９乃至７０のいずれかに記載のプロセスカートリッジ。
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