JPH11184147A

JPH11184147A - 一成分現像剤及び該現像剤を用いた画像形成装置

Info

Publication number: JPH11184147A
Application number: JP35584197A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiro Sakaizawa; 勝弘境澤; Yukihiro Ozeki; 行弘大関; Kiyonari Ogawa; 研也小川; Makoto Nonomura; 真野々村; Tatsuya Tada; 達也多田; Takeshi Yamamoto; 毅山本; Isami Itou; 功巳伊藤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-12-24
Filing date: 1997-12-24
Publication date: 1999-07-09

Abstract

(57)【要約】【課題】真球状の重合トナー粒子や球形化トナー粒子
の特性である高転写効率を維持するとともに、現像スリ
ーブや現像剤層厚規制部材へのトナー融着の発生を生じ
ることがないので画像特性にも問題がなく、更に、高画
質を保ちつつクリーニング装置を簡略化することがで
き、装置が低容積化された画像形成装置に好適な一成分
現像剤、及び該一成分現像剤を用いた画像形成装置の提
供。【解決手段】形状係数ＳＦ−１が１００〜１５０及び
ＳＦ−２が１００〜１４０の範囲にあるトナー粒子に、
平均粒径５０〜１，５００ｎｍの立方晶若しくは八面体
結晶のフェライト又はマグネタイトの少なくとも一方が
トナー粒子１００重量部に対して０．５〜１５重量部混
合されていることを特徴とする一成分現像剤、及び該一
成分現像剤を用いた画像形成装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一成分現像剤、及
び一成分現像剤を使用する複写機、プリンタ及びＦＡＸ
等の画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】コンピュータ等の外部装置の出力手段
や、複写機としては、従来より図２に示したような電子
写真法を用いた画像形成装置が提案されている。以下、
その概略について説明する。先ず、通常はドラム状をし
ている潜像担持体としての電子写真感光体１は、一次帯
電器２によって一様に帯電される。次に、外部装置より
入力された画像情報に対応して露光装置により感光体１
上に光照射３が行われ、静電潜像が形成される。この感
光ドラム１上の静電潜像は、現像装置４で、１次帯電器
２と同極性に帯電された現像剤Ｔによって反転現像さ
れ、可視像、即ち現像剤像とされる。次に、この現像剤
像は、転写帯電器５によって転写材Ｐ上に転写される。
更に、転写材Ｐは感光体１より分離され、続いて定着装
置６へと搬送され、ここで定着された後に永久像とな
る。一方、転写帯電器５で転写されずに残った感光体ド
ラム１上の現像剤Ｔは、クリーニング装置６にて除去さ
れ、その後感光ドラム１は次の画像形成プロセスに供さ
れて、上記の過程が繰り返される。

【０００３】従来より、上記したような画像形成装置に
使用される一成分現像剤Ｔ１としては、結着樹脂類に着
色剤を適当な比率で混合し、熱溶融した後、粉砕、分級
された、１〜２５μｍに微粉砕された、所謂粉砕トナー
が用いられている。しかし近年になって、結着樹脂の原
料である重合単量体に着色剤を含有させた原料を、水性
媒体中で重合することによって得られる真球形状の、所
謂重合トナー粒子や、前記粉砕トナー粒子を気相中に分
散させながら、衝撃力を主体とする機械的熱的エネルギ
ーを粒子に与えることにより粒子を球形化した、所謂球
形化トナー粒子が提案されている。これらの重合トナー
粒子や球形化トナー粒子は、形状的に粉砕トナー粒子に
見られる鋭角的に尖った角が無く、特に重合トナー粒子
においては、トナー粒子が真球状に形成されるので、こ
れらのトナー粒子を画像形成装置に使用することで、転
写工程における転写効率の向上、転写ラチチュードの拡
大、更には、転写効率の向上によるクリーニング工程の
簡略化、装置の低容積化等の多くの効果が得られる。

【０００４】しかしながら、真球状の重合トナー粒子や
球形化トナー粒子においては上記した効果がある反面、
以下のような欠点があった。（１）一成分現像方式の場合は、現像剤担持体としての
現像スリーブ上に現像剤層を形成するための弾性ブレー
ド（金属薄板の板バネ状のブレードを含む）で一成分現
像剤を摩擦して帯電及び層形成が行われるため、一成分
現像剤に熱あるいは圧力がかかることになる。これに対
し、トナー粒子の耐熱性及び耐圧性が不足していると、
先ず、現像スリーブや弾性ブレードに一成分現像剤によ
るトナー粒子の樹脂成分が融着してしまうトナー融着の
核が発生し、更に多数枚の連続複写をし続けると、この
融着が肥大化していき、やがて、これが現像性を大きく
劣化させる原因になる。しかしながら、トナー粒子が粉
砕トナー粒子の場合は、弾性ブレードによる現像剤の帯
電及び現像剤層形成時にトナー粒子が回動するが、この
際に、トナー粒子の鋭角的な角で現像スリーブや弾性ブ
レードが擦れるため、前記した現像スリーブや弾性ブレ
ードに発生するトナー融着の核を削り取る作用がある。
このため、粉砕トナー粒子を使用する場合は、現像性を
損なうトナー融着が発生しにくい状況がある。これに対
して重合トナー粒子や球形化トナー粒子の場合は、形状
的に粉砕トナー粒子に見られるような鋭角的な角はな
く、従って、弾性ブレードによる現像剤の帯電及び現像
剤層形成時にトナー粒子が回動しても、現像スリーブや
弾性ブレードに発生したトナー融着の核を削り取る作用
がない。このため、重合トナー粒子や球形トナー粒子を
使用した場合には、トナー融着が進行して、やがて現像
性を損なうことが生じる。

【０００５】（２）一成分現像方式において、現像性を
向上させる手段の一つとして、トナー粒子表面に帯電補
助剤としての疎水性シリカを混合付着させることによっ
て、一成分現像剤の帯電を促進させることが行われてい
る。そしてこの際に使用される帯電補助剤は、一般的に
は正又は負に強い帯電性を示す。これに対して、トナー
粒子に上記のような帯電補助剤を混合させた場合、混合
時に帯電補助剤はトナー粒子表面に付着された状態にな
る。しかしながら、多数枚の連続複写を続けると、弾性
ブレードによるストレスや、弾性ブレードと現像スリー
ブとのニップを複数回通過させることによって生じる帯
電補助剤のチャージアップにより、現像スリーブや弾性
ブレードに帯電補助剤が強固に付着することが生じる。
この状態で更に連続複写を続けると、付着した帯電補助
剤がトナー融着の核となり、ここに現像剤をトラップし
てトナー融着を進行させていく。この場合も、先の
（１）で述べた場合と同様に、トナー粒子が粉砕トナー
粒子であれば、トナー粒子の角によって現像スリーブや
弾性ブレードに付着した帯電補助剤を除去することが可
能であり、帯電補助剤が現像性に悪影響を与えるほど
に、現像スリーブ及び弾性ブレードに付着・堆積するこ
とはない。このため連続複写においても安定した画像形
成が可能である。しかしながら、重合トナー粒子や球形
化トナー粒子においては、先の（１）で述べた場合と同
様に、その形状的な特徴から、現像スリーブや弾性ブレ
ードに付着した帯電補助剤を除去することが難しく、連
続複写を続けると徐々に現像スリーブや弾性ローラに帯
電補助剤が堆積していくことが生じる。この結果、前記
したトナー粒子による融着に発展したり、それ以前に、
現像スリーブと弾性ブレードとのニップ部で一成分現像
剤に帯電できなくなり、出力画像の濃度が薄くなった
り、ニップ部で一成分現像剤の規制が不完全な状態にな
ることが生じ易い。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、真球状の重合トナー粒子や球形化トナー粒子の特性
である高転写効率を維持するとともに、現像スリーブや
現像剤規制部材への現像剤による融着の発生を生じるこ
とがないので画像特性にも問題がなく、更に、高画質を
保ちつつクリーニング装置を簡略化することができ、装
置が低容積化された複写機、プリンタ等の画像形成装置
に好適な一成分現像剤、及び該一成分現像剤を用いた画
像形成装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的は、下記の本
発明発明によって達成される。即ち、本発明は、形状係
数ＳＦ−１が１００〜１５０及びＳＦ−２が１００〜１
４０の範囲にあるトナー粒子に、平均粒径５０〜１，５
００ｎｍの立方晶系若しくは八面体結晶のフェライト又
はマグネタイトの少なくとも一方がトナー粒子１００重
量部に対して０．５〜１５重量部混合されていることを
特徴とする一成分現像剤、及び該現像剤を用いた画像形
成装置である。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の形
態を挙げて本発明を詳細に説明する。本発明の一成分現
像剤の特徴は、形状係数ＳＦ−１が１００〜１５０、Ｓ
Ｆ−２が１００〜１４０の範囲にあるトナー粒子に、平
均粒径５０〜１，５００ｎｍの立方晶系若しくは八面体
結晶のフェライト又はマグネタイトの少なくとも一方
を、上記トナー粒子１００重量部に対して０．５〜１５
重量部混合させたことにある。

【０００９】本発明の一成分現像剤においては、トナー
粒子として、形状係数ＳＦ−１が１００〜１５０、及び
ＳＦ−２が１００〜１４０であるものを用いる。更に好
ましくは、ＳＦ−１が１００〜１３０であって、ＳＦ−
２が１００〜１１５であるものを使用すればよい。尚、
本発明における形状係数ＳＦ−１及びＳＦ−２は、日立
製作所製ＦＥ−ＳＥＭ（Ｓ−８００）を用いて、トナー
粒子像を１００個無作為にサンプリングし、その画像情
報をインターフェースを介してニレコ社製画像解析装置
（Ｌｕｚｅｘ３）に導入して解析を行い、下式より算出
し得られた値と定義した。

【００１０】（ＡＲＥＡ：トナー粒子投影面積、ＭＸＬＮＧ：トナー
粒子の絶対最大長、ＰＥＲＩ：トナー粒子の周長）トナー粒子の形状係数ＳＦ−１は球形度合を示し、１５
０より大きいと、球形から徐々に不定形となる。ＳＦ−
２は凹凸度合を示し、１４０より大きいとトナー粒子表
面の凹凸が顕著となる。

【００１１】本発明の一成分現像剤においては、トナー
粒子の一部又は全体を重合法により形成したものとする
ことが好ましい。即ち、重合法により作製されたトナー
粒子は、その形状が真球状に近くなるので、このような
真球状トナー粒子を画像形成装置に用いれば、現像剤像
を転写紙に転写する転写工程における転写効率を高める
ことが出来る。この際、トナー粒子全体を重合法で形成
すればより真球状のトナー粒子が得られるが、本発明で
使用するトナー粒子は、先に述べた範囲の形状係数を有
するものであればよく、必ずしもトナー粒子全体を重合
法で形成する必要はない。本発明においては、少なくと
もトナー粒子表面部分を重合法により形成することが好
ましい。トナー粒子表面部分を重合法により形成させる
方法としては、例えば、分散媒中にプレトナー（モノマ
ー組成物）粒子を分散させておき、この状態で表面部分
を重合反応により生成する方法が挙げられる。このよう
にすれば、得られるトナー粒子表面性は、かなり平滑化
されたものとなるので、流動性の高いトナー粒子が得ら
れる。

【００１２】更に、本発明の一成分現像剤は、コア／シ
ェル構造を有するように構成するトナー粒子を用いるこ
とが好ましい。例えば、トナー粒子にコア／シェル構造
をもたせ、シェル部分を重合法により形成させれば、本
発明において要求する先に述べた範囲の形状係数を有す
るトナー粒子を更に容易に製造することができる。又、
このようなコア／シェル構造有するトナー粒子を本発明
の画像形成方法に適用すれば、特に好適である。即ち、
コア／シェル構造を有するトナー粒子の作用として、ト
ナー粒子の優れた定着性を損なうことなく耐ブロッキン
グ性を付与できることは言うまでもなく、コアを有しな
いようなバルクとしての重合トナー粒子に比較して、シ
ェル部分のみを重合法で形成するほうが、重合工程の後
処理工程において、残存モノマーの除去が容易に行われ
るからである。

【００１３】又、本発明の一成分現像剤に用いられるト
ナー粒子には、離型剤として低軟化点物質を添加しても
よい。この際に使用する低軟化点物質としては、具体的
には、例えば、パラフィンワックス、ポリオレフィンワ
ックス、フィッシャートロピッシュワックス、アミドワ
ックス、高級脂肪酸、エステルワックス及びこれらの誘
導体、又はこれらのグラフト／ブロック化合物等が利用
できる。又、低軟化点物質はトナー粒子中へ３〜３０重
量％程度添加することが好ましい。３重量％未満の添加
では、離型剤添加の効果が少なく、更に、トナーの製造
に重合法を適用した場合に、重合工程の後処理工程にお
いて、可塑効果が少なく、残存モノマーの除去に負担が
かかり、一方、３０重量％を超える場合には、重合法に
よる製造においても造粒時にトナー粒子同士の合一が起
き易く、粒度分布の広いものが生成し易く、本発明の画
像形成方法に適用した場合に不適当であった。

【００１４】更に、本発明の一成分現像剤においては、
トナー粒子表面を、下記に挙げるような外添剤で被覆す
ることが好ましい。このような外添剤によってトナー粒
子表面を被覆すると、一成分現像剤の帯電性を向上させ
ることができる。外添剤としては、例えば、酸化アルミ
ニウム、酸化チタン、チタン酸ストロンチウム、酸化セ
リウム、酸化マグネシウム、酸化クロム、酸化錫、酸化
亜鉛等の金属酸化物、窒化ケイ素等の窒化物、炭化ケイ
素等の炭化物、硫黄カルシウム、硫酸バリウム、炭酸カ
ルシウム等の金属塩、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸
カルシウム等の脂肪酸金属塩、カーボンブラック、シリ
カ等が挙げられる。これら外添剤は、単独で用いても、
２種以上併用してもよい。又、疎水化処理されたものが
より好ましい。

【００１５】更に、本発明で使用するこれらの外添剤
は、トナー粒子に添加した場合の耐久性の点から、トナ
ー粒子の重量平均径の１／１０以下の粒径のものを使用
することが好ましい。ここで、添加剤の粒径とは、電子
顕微鏡におけるトナー粒子表面観察により求めたその平
均粒径を意味する。

【００１６】本発明の一成分現像剤においては、トナー
粒子表面の外添剤の被覆率を５〜９９％とすることが好
ましく、更には、１０〜９９％とするとよい。このた
め、又、本発明においては、外添剤を、トナー粒子１０
０重量部に対し、通常０．０１〜１０重量部の割合で用
いることが好ましい。更に好ましくは、０．０５〜５重
量部の範囲で用いるとよい。尚、本発明に使用したトナ
ー粒子表面の外添剤被覆率は、走査型電子顕微鏡〔日立
製作所ＦＥ−ＳＥＭ（Ｓ−８００）〕を用いトナー粒子
像を１００個無作為にサンプリングし、その画像情報を
インターフェースを介してニレコ社製画像解析装置（Ｌ
ｕｚｅｘ３）に導入して解析を行って算出した。

【００１７】上記のような材料を用いて本発明の一成分
現像剤に用いるトナー粒子を製造する方法を以下に説明
する。即ち、本発明においては、トナー粒子が、形状係
数ＳＦ−１が１００〜１５０及びＳＦ−２が１００〜１
４０の範囲にあることを要するので、従来から知られて
いる球形化トナー粒子又は重合トナー粒子の製造方法を
利用することができる。球形化トナー粒子の製造方法と
しては、結着樹脂、低軟化点物質からなる離型剤、着色
剤、必要に応じて荷電制御剤等からなる材料を、加圧ニ
ーダやエクストルーダー又はメディア分散機を用い均一
に分散せしめた後、機械的又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、塑性球形化処理を行って、所望の形状係数を有する
球状トナー粒子を形成する。そして、更に分級工程を経
て粒度分布をシャープ化せしめることが好ましい。

【００１８】上記の塑性球形化処理を行う具体的な装置
としては、例えば、奈良機械（株）製ハイブリダイゼー
ション・システム、ターボ工業（株）製ターボミル等を
使用することができる。例えば、ハイブリダイゼーショ
ン・システムでは、回転板にブレードが装着されてお
り、回転板が高速回転をすることにより、循環気流中の
トナーが高速回転するブレードに衝突する。この際、ト
ナー粒子の凸部分が衝撃エネルギーにより塑性変形を受
けて滑面化され、トナー全体としては球形方向への形状
変化が起こる。

【００１９】又、本発明で使用し得る重合トナー粒子の
製造方法としては、トナー粒子の形状係数ＳＦ−１を１
００〜１５０、ＳＦ−２を１００〜１４０にコントロー
ルできればいずれの方法でもよいが、更に好ましくは、
粒度分布がシャープで４〜８μｍの重量平均粒径を有す
るトナー粒子が比較的容易に得られる常圧下での、又
は、加圧下での懸濁重合方法が特に好ましい。又、この
際に、先に挙げた低軟化点物質を内包化せしめ、トナー
粒子にコア／シェル構造をもたせることが好ましい。

【００２０】低軟化点物質を内包化せしめる具体的方法
について説明する。例えば、水系媒体中での材料の極性
を、外殻樹脂（シェル）を形成する主要単量体よりも低
軟化点物質の方を小さくなるように構成し、更に少量の
極性の大きな樹脂又は単量体を添加せしめて重合すれ
ば、低軟化点物質が外殻樹脂で被覆されたコア／シェル
構造を有するトナー粒子を得ることができる。

【００２１】又、この際にトナー粒子の粒度分布制御や
粒径を制御する方法としては、難水溶性の無機塩や保護
コロイド作用をする分散剤の種類や添加量を変える方法
や、機械的装置条件、例えば、ローターの周速、パス回
数或いは撹拌羽根形状等の撹拌条件や、容器形状、又
は、水溶液中での固形分濃度等を制御する方法等が挙げ
られる。これらの方法を利用することにより、所望の粒
度分布や粒径を有するトナー粒子を得ることができる。

【００２２】コア／シェル構造を有するトナー粒子を得
る場合に用いることのできる外殻樹脂としては、一般的
に用いられているスチレン−（メタ）アクリル共重合
体、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、スチレン−ブタ
ジエン共重合体を利用することができる。重合法により
直接トナー粒子を得るに際しては、これらの樹脂を形成
する単量体が好ましく用いられる。具体的には、例え
ば、スチレン、ｏ（ｍ−、ｐ−）−メチルスチレン、ｍ
（ｐ−）−エチルスチレン等のスチレン系単量体；（メ
タ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、
（メタ）アクリル酸プロピル、（メタ）アクリル酸ブチ
ル、（メタ）アクリル酸オクチル、（メタ）アクリル酸
ドデシル、（メタ）アクリル酸ステアリル、（メタ）ア
クリル酸ベヘニル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキ
シル、（メタ）アクリル酸ジメチルアミノエチル、（メ
タ）アクリル酸ジエチルアミノエチル等の（メタ）アク
リル酸エステル系単量体；ブタジエン、イソプレン、シ
クロヘキセン、（メタ）アクリロニトリル、アクリル酸
アミド等のエン系単量体等が好ましく用いられる。

【００２３】これらは、単独で、又は一般的には、ポリ
マーハンドブック第２版、III（１３９〜１９２頁）
（ＪｏｈｎＷｉｌｅｙ＆Ｓｏｎｓ社刊）等に記載の理論
ガラス転移温度（Ｔｇ）が、４０〜７５℃を示すように
単量体を適宜混合して用いられる。即ち、理論ガラス転
移温度が４０℃未満の場合には、得られるトナー粒子の
保存安定性や、現像剤の耐久安定性の面から問題が生
じ、一方、７５℃を超える場合は定着温度の上昇をもた
らすため、好ましくない。

【００２４】本発明においては、外殻樹脂成分の数平均
分子量（Ｍｎ）は、５，０００〜１，０００，０００の
範囲、重量平均分子量（Ｍｗ）と数平均分子量（Ｍｎ）
の比（Ｍｗ／Ｍｎ）は２〜１００の範囲であることが好
ましい。ここで外殻樹脂の分子量は、ＧＰＣ（ゲルパー
ミエーションクロマトグラフィー）により測定すればよ
い。具体的なＧＰＣの測定方法としては、予めトナー粒
子をソックスレー抽出器を用いトルエン溶剤で２０時間
抽出を行った後、ロータリーエバポレーターでトルエン
を留去せしめ、更に低軟化点物質は溶解するが外殻樹脂
は溶解し得ない有機溶剤、例えば、クロロホルム等を加
え十分洗浄を行った後、ＴＨＦ（テトラヒドロフラン）
に溶解した溶液をポア径が０．３μｍの耐溶剤性メンブ
レンフィルターでろ過し、得られたろ液（サンプル）を
測定器としてウォーターズ社製１５０Ｃを用い、カラム
は昭和電工製Ａ−８０１、８０２、８０３、８０４、８
０５、８０６、８０７を連結して構成し、標準ポリスチ
レン樹脂の検量線を用い分子量分布を測定する

【００２５】又、本発明においては、上記のコア／シェ
ル構造を有するトナー粒子を製造する場合に、外殻樹脂
による低軟化点物質の内包化を容易にするために、外殻
樹脂（該樹脂形成単量体）の他に、更に極性樹脂を添加
せしめることが特に好ましい。この際に用いられる極性
樹脂としては、例えば、スチレンと（メタ）アクリル酸
の共重合体、マレイン酸共重合体、飽和ポリエステル樹
脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。これらの極性樹脂
は、外殻樹脂又は外殻樹脂形成単量体と反応しうる不飽
和基を分子中に含まないものが特に好ましい。

【００２６】又、本発明においては、上記のようにして
得られるコア／シェル構造を有するトナー粒子の表面
（外殻樹脂層）に更に最外殻樹脂層を設けてもよい。こ
の際、最外殻樹脂層は、一成分現像剤の耐ブロッキング
性の更なる向上のため、そのガラス転移温度を、外殻樹
脂層のガラス転移温度以上に設定し、更に定着性を損な
わない程度に架橋された状態とすることが好ましい。更
に、最外殻樹脂層には帯電性向上のために、極性樹脂や
荷電制御剤を含有ることが好ましい。

【００２７】最外殻樹脂層を設ける方法は、特に限定さ
れるものではないが、例えば、以下のような方法が挙げ
られる。（１）外殻樹脂の重合反応後半、又は終了後、反応系中
に必要に応じて、極性樹脂、荷電制御剤、架橋剤等を溶
解、分散したモノマーを添加し、重合粒子に吸着させ、
重合開始剤を添加し重合を行う方法。（２）必要に応じて、極性樹脂、荷電制御剤、架橋剤等
を含有したモノマーからなる乳化重合粒子又はソープフ
リー重合粒子を、反応系中に添加し、重合粒子表面に凝
集、必要に応じて熱等により固着させる方法。（３）必要に応じて、極性樹脂、荷電制御剤、架橋剤等
を含有したモノマーからなる乳化重合粒子又はソープフ
リー重合粒子を、乾式で機械的にトナー粒子表面に固着
させる方法。

【００２８】本発明に用いられるトナー粒子には、以下
に挙げるような種々の着色剤を含有させることができ
る。黒色着色剤としては、例えば、カーボンブラック、
磁性体、イエロー／マゼンタ／シアン着色剤を用い黒色
に調色されたものを利用できる。これらの着色剤は、単
独又は混合して、更には固溶体の状態で用いることがで
きる。これらの着色剤の添加量は、通常、樹脂１００重
量部に対し１〜２０重量部程度である。黒色着色剤とし
て磁性体を用いた場合には、他の着色剤と異なり樹脂１
００重量部に対し４０〜１５０重量部添加して用いられ
る。

【００２９】本発明に用いられるトナー粒子には、以下
に挙げるような種々の荷電制御剤を含有させることがで
きる。即ち、荷電制御剤としては、従来公知のものが利
用できるが、トナーの帯電スピードが速く、且つ一定の
帯電量を安定して維持できる荷電制御剤が特に好まし
い。更に、直接重合方法によってトナー粒子を製造する
場合には、重合阻害性が無く、水系への可溶化物の無い
荷電制御剤を用いることが特に好ましい。具体的化合物
としては、例えば、ネガ系として、サリチル酸、ナフト
エ酸、ダイカルボン酸の金属化合物、スルホン酸、カル
ボン酸等を側鎖に持つ高分子型化合物、ホウ素化合物、
尿素化合物、ケイ素化合物、カリークスアレーン等が利
用でき、ポジ系として四級アンモニウム塩、該四級アン
モニウム塩を側鎖に有する高分子型化合物、グアニジン
化合物、イミダゾール化合物等が好ましく用いられる。
これらの荷電制御剤は、通常、樹脂１００重量部に対し
０．５〜１０重量部の割合の使用が好ましい。

【００３０】又、本発明の一成分現像剤に用いられるト
ナー粒子を製造する際に直接重合方法を使用する場合に
は、重合開始剤として、例えば、２，２′−アゾビス−
（２，４−ジメチルバレロニトリル）、２，２′−アゾ
ビスイソブチロニトリル、１，１′−アゾビス（シクロ
ヘキサン−１−カルボニトリル）、２，２′−アゾビス
−４−メトキシ−２，４−ジメチルバレロニトリル、ア
ゾビスイソブチロニトリル等のアゾ系重合開始剤、ベン
ゾイルペルオキシド、メチルエチルケトンペルオキシ
ド、ジイソプロピルペルオキシカーボネート、クメンヒ
ドロペルオキシド、２，４−ジクロロベンゾイルペルオ
キシド、ラウロイルペルオキシド等の過酸化物系重合開
始剤を用いることができる。これらの重合開始剤の添加
量は、樹脂の目的とする重合度（分子量）により変化す
るが、一般的には、単量体に対し０．５〜２０重量％程
度添加する。又、開始剤の種類は、重合方法により若干
異なるが、十時間半減期温度を参考に、単独又は混合し
て使用すればよい。又、重合度を制御するために従来公
知の架橋剤、連鎖移動剤、重合禁止剤等を更に添加する
ことも可能である。

【００３１】本発明の一成分現像剤に用いられるトナー
粒子を製造する際に懸濁重合法を利用する場合には、分
散剤として下記に挙げるものを使用すればよい。例え
ば、無機系酸化物として、リン酸カルシウム、リン酸マ
グネシウム、リン酸アルミニウム、リン酸亜鉛、炭酸カ
ルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸
化マグネシウム、水酸化アルミニウム、メタケイ酸カル
シウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、ベントナイ
ト、シリカ、アルミナ、磁性体、フェライト等が挙げら
れる。有機系化合物としては、例えば、ポリビニルアル
コール、ゼラチン、メチルセルロース、メチルヒドロキ
シプロピルセルロース、エチルセルロース、カルボキシ
メチルセルロース等のナトリウム塩、デンプン等を水相
に分散させて使用することができる。これら分散剤は、
重合性単量体１００重量部に対して０．２〜１０．０重
量部の割合で使用することが好ましい。

【００３２】尚、これら分散剤は、市販のものをそのま
ま用いてもよいが、細かい均一な粒度を有す分散粒子を
得るためには、分散媒中にて高速撹拌下に、上記した無
機化合物を生成させることもできる。例えば、リン酸三
カルシウムの場合、高速撹拌下において、リン酸ナトリ
ウム水溶液と塩化カルシウム水溶液とを混合すること
で、懸濁重合方法に好ましい分散剤を得ることができ
る。又、これら分散剤の微細化のため、０．００１〜
０．１重量部（単量体１００重量部に対して）の界面活
性剤を併用してもよい。界面活性剤としては、具体的に
は、例えば、市販のノニオン、アニオン、カチオン型の
界面活性剤が利用でき、例えばドデシル硫酸ナトリウ
ム、テトラデシル硫酸ナトリウム、ペンタデシル硫酸ナ
トリウム、オクチル硫酸ナトリウム、オレイン酸ナトリ
ウム、ラウリル酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム、
オレイン酸カルシウム等が好ましく用いられる。

【００３３】コア／シェル構造を有するトナー粒子を直
接重合方法を用いて製造する場合においては、具体的に
は、例えば、以下の如き方法を利用することができる。
先ず、単量体中に、低軟化物質からなる離型剤、着色
剤、荷電制御剤、重合開始剤その他の添加剤を加え、ホ
モジナイザー、超音波分散機等によって均一に溶解又は
分散せしめて単量体組成物を作製する。これを、分散安
定剤を含有する水相中に、通常の撹拌機又はホモミキサ
ー、ホモジナイザー等を用いて分散せしめる。この際、
好ましくは、単量体組成物からなる液滴が、所望のトナ
ー粒子のサイズを有するように、撹拌速度、撹拌時間を
調整して造粒する。その後は、分散安定剤の作用によ
り、粒子状態が維持され、且つ粒子の沈降が防止される
程度の撹拌を行えばよい。

【００３４】重合温度は４０℃以上であり、一般的には
５０〜９０℃の温度に設定して重合を行う。又、重合反
応後半に昇温してもよく、更に、本発明の画像形成装置
に適用した場合等において耐久特性を向上させる目的
で、未反応の重合性単量体、副生成物等を除去するため
に、反応後半、又は、反応終了後に一部水系媒体を留去
してもよい。反応終了後、生成したトナー粒子を洗浄・
ろ過により回収し、乾燥する。懸濁重合法においては、
通常、単量体系１００重量部に対して水３００〜３００
０重量部を分散媒として使用するのが好ましい。

【００３５】尚、本発明において、トナー粒子の重量平
均粒径及び粒度分布は、コールターカウンターＴＡ−II
型（コールター社製）を用い、個数分布、体積分布を出
力するインターフェイス（日科機製）及びＰＣ９８０１
パーソナルコンピューター（ＮＥＣ製）を接続して、電
解液としては１級塩化ナトリウムを用いて調整した１％
ＮａＣｌ水溶液を使用して測定した。電解液としては、
例えば、ＩＳＯＴＯＮＲ−II（コールターサイエンティ
フィックジャパン社製）も使用できる。具体的な測定法
としては、前記電界水溶液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
フォン塩酸を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分間分散処理を行ない、前記コールターカウ
ンターＴＡ−II型によりアパーチャーとして１００μｍ
アパーチャーを用いて、２μｍ以上のトナー粒子の体
積、個数を測定して体積分布と個数分布とを算出した。

【００３６】本発明の一成分現像剤は、上記で述べた特
定の形状係数を有する球形状で滑らかな表面を有するト
ナー粒子に、平均粒径５０〜１，５００ｎｍの立方晶系
若しくは八面体結晶のフェライト又はマグネタイト微粉
末の少なくとも一方が、トナー粒子１００重量部に対し
て０．５〜１５重量部の割合で混合されて併存している
ことを特徴とする。このような微粉末をトナー粒子間に
浮遊させる構成とすることにより、本発明の一成分現像
剤は、以下の優れた効果を発揮し得るものとなる。

【００３７】即ち、先に説明したように、現像スリーブ
と弾性ブレードとの間のニップ部でトナー粒子が圧接さ
れ、現像スリーブ或いは弾性ブレードに帯電補助剤やト
ナー粒子の樹脂成分が付着し、トナー融着の核が発生し
たとしても、フェライト又はマグネタイト微粉末をトナ
ー粒子間に浮遊させることにより、結晶の角部のあるこ
れらの微粉末が研磨剤として働くため、トナー融着の核
が除去される。その結果、本発明の一成分現像剤は、球
形状の表面が滑らかなトナー粒子を使用しているにも関
わらず、トナー融着が発生せず、連続複写においても現
像性を低下させることがなく、画像劣化を生じることが
ない。又、現像同時クリーニング方法では、一次帯電器
との回収時に帯電助剤として働き、且つ、現像ローラへ
の回収時においては、メカニカルな回収を向上させる。
更に、一成分現像方式で問題となる連続複写における一
成分現像剤のチャージアップの問題についても、一成分
現像剤中に、導電性を有するフェライト又はマグネタイ
ト微粉末が併存しているため、これらがリークサイトと
して機能し、局所的な一成分現像剤のチャージアップの
発生を抑制することができる。この結果、現像スリーブ
上に一成分現像剤を一様にコートすることができるの
で、高画質画像の形成が可能となる。

【００３８】本発明の一成分現像剤において、球形状の
滑らかな表面を有するトナー粒子と併存させる、平均粒
径５０〜１，５００ｎｍの立方晶系若しくは八面体結晶
のフェライト又はマグネタイトとしては、下記のものが
挙げられる。具体的には、例えば、樹脂とフェライト又
はマグネタイトの粉体を混練して粒子に成形した微粉
末、若しくはこれに導電カーボン等を混ぜた微粉末、焼
結したマグネタイト、フェライト、若しくはこれらを還
元又は酸化処理した微粉末、上記に挙げた微粉末をコー
ト剤（フェノール樹脂にカーボンを分散したもの等）で
コートしたもの、又はＮｉ等の金属でメッキ処理したも
の等が挙げられる。

【００３９】本発明においては、これらのうち平均粒径
が５０〜１，５００ｎｍの粒径のを有するフェライト又
はマグネタイト微粉末を使用するが、５０ｎｍよりも小
さいと、製造が困難であるし、１，５００ｎｍよりも大
きいと、現像スリーブや弾性ブレードに局所的に大きな
傷を生成するのでいずれも好ましくない。又、その含有
量としては、トナー粒子１００重量部に対して０．５〜
１５重量部、更に好ましくは、トナー粒子１００重量部
に対して２〜１２重量部の割合で併存させる。含有させ
る量が０．５重量部よりも少ないと、これらの微粒子を
添加した効果が得られない一方、添加量が１００重量部
を超えると、定着時に必要な熱量が増大し、かえって好
ましくない。

【００４０】本発明において、立方晶又は８面体結晶の
フェライト又はマグネタイト微粉末の平均粒径は、以下
の方法で測定する。即ち、電子顕微鏡日立製作所製（Ｓ
−４５００）にて、フェライト又はマグネタイトの表面
観察を行い、無作為にサンプリングした１００個につい
て最大長径の平均値を平均粒径とした。尚、本発明にお
いて、立方晶の微粉末とは、走査形電子顕微鏡写真にお
いて、ランダムに選んだ粒子２５０個のうち５０％以上
が正方形に見えるものをいう。また、本発明において、
８面体結晶の微粉末とは、走査形電子顕微鏡写真におい
て、ランダムに選んだ粒子２５０個のうち５０％以上が
粒子の少なくとも１つの頂点が４本の稜線からなるもの
をいう。

【００４１】（第一の実施態様）次に本発明の第一の実
施態様である画像形成装置について説明する。本発明の
第一の実施態様である画像形成装置は、上記で詳述した
一成分現像剤を次のような構成の画像形成装置に適用す
ることによりなる。図１は本発明の画像形成装置の一例
の概略構成図である。図１に示した装置によって画像が
形成される過程を説明する。先ず、円筒状の静電潜像担
持体である感光ドラム１が、一次帯電器２によって一様
に帯電される。次に、画像情報に対応して露光装置３か
ら感光ドラム１上に光照射が行われて、感光ドラム１上
に静電潜像が形成される。次に、該静電潜像は、感光ド
ラム１の回動とともに現像装置４の対向位置に移動す
る。

【００４２】上記動作とともに、現像装置４内の一成分
現像剤Ｔが塗布ローラ９の回動によって現像スリーブ８
に塗布される。現像スリーブ８に塗布された現像剤は現
像スリーブ８の回動に伴って、現像スリーブ８と現像剤
層厚規制部材としての弾性ブレード１０によって形成さ
れるニップ部に運ばれる。該ニップ部において、現像剤
層厚が規制されるとともに現像剤は所定量に帯電され
る。そして、現像スリーブ８の回動により、一成分現像
剤は、感光ドラム１上に形成されている静電潜像との対
向部まで運ばれる。静電潜像対向部まで運ばれた一成分
現像剤は、現像スリーブ８に印加されるバイアスによ
り、感光ドラム１上に飛翔し、この結果、静電潜像は一
成分現像剤によって顕像化される。このようにして形成
された感光ドラム１上の現像剤画像は、転写帯電器５に
より転写材Ｐ上に転写される。転写材Ｐは感光ドラム１
より分離され、続いて定着装置６に搬送されて定着後、
永久像になる。一方、転写帯電器５で転写されずに残っ
た感光ドラム１上の転写残の一成分現像剤は、クリーニ
ング装置７にて除去され、感光ドラム１は次の画像プロ
セスに供される。

【００４３】本発明の画像形成方法においては、現像ス
リーブ上に一成分現像剤を塗布して現像剤層を形成する
ための現像剤層厚規制部材は、現像スリーブと近接また
は圧接して設けられているものであれば良いが、現像ス
リーブ上に形成される現像剤層の均一性及び現像剤に付
与する摩擦帯電量を考慮して、好ましくは５〜４０ｇ／
ｃｍ、より好ましくは１０〜３０ｇ／ｃｍの線厚で現像
スリーブ表面に現像剤層規制部材が圧接している場合
に、本願発明の一成分現像剤を用いることによる効果が
顕著であり、特に有効である。即ち、現像スリーブ表面
に現像剤層厚規制部材が５〜４０ｇ／ｃｍの線厚で圧接
している場合には、現像スリーブの表面及び現像剤層厚
規制部材の表面にトナー融着より生じやすい傾向にある
が本願発明の一成分現像剤を用いると、立方晶又は８面
体結晶のフェライト又はマグネタイト微粉末が研磨剤と
して働きトナー融着の核が除去され、現像スリーブの表
面及び現像剤層厚規制部材の表面のトナー融着を良好に
抑制することが可能であるからである。現像スリーブ表
面に対する現像剤層厚規制部材の当接圧力が、５ｇ／ｃ
ｍ未満の場合には、現像剤の規制及び電荷付与ができな
くなる。また、４０ｇ／ｃｍを超える場合には、球形状
の現像剤がつぶれてしまい、良好な転写性を保持できな
い。

【００４４】本発明では、上記のような画像形成装置
に、先に説明した形状係数ＳＦ−１が１００〜１５０、
ＳＦ−２が１００〜１４０の範囲にある球形状で表面が
滑らかなトナー粒子表面に、平均粒径５０〜１，５００
ｎｍの立方晶系若しくは八面体結晶のフェライト又はマ
グネタイト微粉末の少なくとも一方が、トナー粒子１０
０重量部に対して０．５〜１５重量部の割合で併存して
いる一成分現像剤を用いることで、これらのフェライト
又はマグネタイト微粉末が有する、現像スリーブ８及び
弾性ブレード１０の表面を研磨してトナー融着の発生を
抑制するとともに、リークサイトとしても働き、局所的
なトナーのチャージアップを防止する機能を発揮させる
ことを可能とし、この結果、高画質な画像を安定して出
力でき、更にクリーニング装置の簡略化ができ、ひいて
は装置の低容積化を達成する。

【００４５】（第２の実施態様）次に本発明における第
２の実施形態について説明する。第２の実施形態におい
ては、現像装置として現像剤担持体としての現像ローラ
が感光ドラムに当接する、所謂接触現像であり、更に現
像と同時にクリーニングを行う所謂現像同時クリーニン
グの現像装置である。以下、本発明の実施例を図面に従
って詳細に説明する。図３は本発明に係る画像形成装置
の概略構成図である。本発明の実施例における画像形成
装置に使用した現像剤担持体１１（以下、現像ローラと
記す）を含む現像装置４の断面概観図である。現像ロー
ラ１１は導電性芯金１１ａの外周に弾性層１１ｂを同心
円状に有する弾性現像ローラである。

【００４６】図３に示すように、一次帯電器２はＸ方向
に回転する感光ドラム１を一様に帯電する。そしてレー
ザのような発光素子によって情報信号を露光３して静電
潜像を形成し、現像装置４でトナーＴにて感光ドラム１
上の静電潜像を現像し可視像化する。次に該可視像を転
写帯電器５により転写紙Ｐに転写し、更に定着装置６に
て定着して永久画像を得る。転写されずに残ったトナー
（以下転写残トナーと記す）は一次帯電器２を通過して
現像ローラ１１により回収される。図３において、感光
ドラム１は矢印Ｘ方向に回転速度Ｖｘで回転する。本実
施例においては、Ｖｘを９３ｍｍ／ｓｅｃとした。一次
帯電器２は感光ドラム１に接触して帯電を行う接触帯電
ローラであり、矢印Ｗ方向に感光ドラムと等速に回転駆
動される。一次帯電器２には、感光ドラム１表面を一様
に帯電するように、帯電バイアス電源が接続されてお
り、画像形成動作中は約−１３００Ｖを一次帯電器に印
加して、感光ドラム１表面を約−７００Ｖに一様に帯電
する。

【００４７】次にレーザもしくはＬＥＤ等の発光素子に
て感光ドラム１表面を露光走査して、情報信号に応じた
露光を行い静電潜像を形成する。非磁性一成分トナーＴ
を収容する現像装置４は、感光ドラム１と接触し、矢印
Ｙ方向に回転速度Ｖｙで回転する現像ローラ１１を有す
る。さらに、トナー規制部材としての現像ブレード１
２、矢印Ｚ方向に回転する供給ローラ９、非磁性一成分
トナーＴを撹拌する撹拌部材１３を備えている。ここで
感光ドラム１と現像ローラ１１の回転速度の関係はＶｙ
＞Ｖｘである。ここで、Ｖｙは１４５ｍｍ／ｓｅｃで回
転している。

【００４８】現像装置４内に収容された一成分非磁性ト
ナーＴを現像ローラ１１に付着させるには、トナーＴを
供給ローラ９と現像ローラ１１で摩擦させ、電荷付与を
行わなければならない。供給ローラ９の材料としては、
発泡ウレタンゴム、発泡ＥＰＤＭゴム等の公知の材料が
用いられている。本実施例では、発泡ウレタンゴムから
なる供給ローラ９を現像ローラ１１に対してカウンター
回転（回転方向矢印Ｚ）で、速度Ｖｚ回転させた。回転
速度としては、Ｖｚは７０ｍｍ／ｓｅｃである。供給ロ
ーラ９には、不図示の供給バイアス電源が接続されてお
り、約−４６０Ｖの電圧が印加され、負極性に帯電した
トナーを供給ローラ９から現像ローラ１１へ付勢する。
現像ローラ１１上に供給ローラ９により塗布されたトナ
ーは次にトナー規制部材である現像ブレード１２により
トナー量の規制及び摩擦によるトリボ付与が行われる。
現像ブレード１２は、ステンレス製の薄板（約０．１ｍ
ｍｔ）であり、板バネ弾性を有している。現像ブレード
１２の先端部から約２ｍｍの位置を現像ローラと反対方
向に折り曲げたものであり、該折り曲げ部が現像ローラ
１１に若干食い込む状態で接触する状態で配設する。

【００４９】また、現像ローラ１１は不図示の現像バイ
アス電源が接続されており、一方、感光ドラム１は接地
されている。現像バイアス電源は負極性のＤＣ電源であ
り、本実施例においては、−３５０Ｖの電位を印加して
いる。現像ブレード１２により電荷を付与され、現像ロ
ーラ１１上に担持されたトナーは、上記現像バイアスに
より感光ドラム１上に供給されて静電潜像を顕像化す
る。

【００５０】不図示の搬送ローラにより搬送された転写
紙Ｐが転写部に到達した時、感光ドラム１表面に形成さ
れた画像を転写帯電器５により転写紙Ｐに転写する。本
実施例においては、ローラタイプの転写帯電器であり、
転写帯電器５には不図示の転写バイアス電源が接続され
ている。転写バイス電源では、約＋２〜５ｋＶの電圧が
印加される。画像が転写された転写紙Ｐは定着装置６に
て熱溶融定着される。

【００５１】転写帯電器５により転写紙Ｐ上に転写され
ず感光ドラム１上に残った転写残トナーは一次帯電器２
に到達する。転写残トナーは通常転写帯電器による放電
をうけるため正規の帯電極性とは逆極性に帯電したトナ
ーが到達する。逆極性に帯電したトナーは一次帯電電器
２及び感光ドラム１との摺擦及び一次帯電器２による放
電により正規の帯電極性にされ、一次帯電器２から感光
ドラム１上に吐き出される。該トナーは感光ドラム１と
現像ローラ１１との接触部において非画像部に存在する
トナーは帯電電位（−７００Ｖ）と現像ローラ１１に印
加された現像バイアス（−４６０Ｖ）の電位差により現
像ローラ１１に回収される。

【００５２】以下、本発明の特徴である現像ローラ１１
及び現像ローラ１１に当接する現像ブレード１２につい
て説明する。（現像ローラ構成）現像ローラ１１は、芯金１１ａ上に
弾性層を有する。所謂弾性現像ローラである。本実施例
においては、φ８ｍｍのステンレス製の芯金上に低硬度
弾性層１１ｂとしてソリッドのシリコーンゴム層を４ｍ
ｍ形成する。（ゴム硬度）該ゴム・エラストマーのゴム硬度として
は、各層個々のゴム硬度の測定にはＡｓｋｅｒＣゴム
硬度計（高分子計器株式会社製）を用いた。ゴム硬度と
しては、５５度（ＡｓｋｅｒＣ）以下のものが好適に
使用される。５５度（ＡｓｋｅｒＣ）以上になると、
現像ローラ１１の摺擦によってトナーが溶融し、ブレー
ド融着やローラ融着を発生させるため好ましくない。

【００５３】（弾性ゴム材料）低硬度弾性層１１ｂの材
料としては、シリコーンゴムを示しているが、これにと
らわれるものではなく、ＮＢＲゴム（ＮＢＲ：ニトリル
ゴム）、ブチルゴム、天然ゴム、アクリルゴム、ヒドリ
ンゴム、ウレタンゴム等、一般的に用いられるゴムが使
用可能である。通常、上記ゴム材料のオイル含浸量を多
くすることで、低硬度化が図られる。弾性層１１ｂの材
料としては、上記同様一般的に用いられるゴムが使用可
能である。しかし、弾性層１１ｂを現像ローラ１１の最
表層とする場合には、トナーへの帯電付与性を考慮する
必要から、負帯電性トナーを用いた場合には、ウレタン
ゴム、シリコーンゴム、ＮＢＲゴム等が好適に用いられ
る。正帯電性トナーを使用するのであれば、フッ素ゴム
等が好適に用いられる。

【００５４】（現像ローラ抵抗）さらに、現像ローラ１
１の低硬度弾性層１１ｂ及び高硬度弾性層１１ｃの抵抗
としては、摩擦帯電によるトナーのチャージアップを防
止するためにも導電性が好ましい。しかし、例えば、感
光ドラム１の表面にピンホール等があった場合に、過電
流が流れる恐れがあるため、低硬度弾性層１１ｂ及び高
硬度弾性層１１ｃで多少の抵抗を有するとよい。抵抗は
体積抵抗値でｌｅ³〜１ｅ⁹Ωｃｍ程度の範囲が好まし
い。

【００５５】（現像ローラ表面粗さ）現像ローラ１１の
表面粗さとしては、使用するトナーの粒径にもよるが、
十点平均粗さＲｚで３及至１５μｍが好ましい。使用す
るトナー粒径が平均体積粒径で６μｍであれば好適には
十点平均粗さＲｚで５及至１２μｍが使用可能である。
トナー粒径がより小さい場合は十点平均粗さＲｚをやや
小さくすると好ましい。十点平均粗さが３μｍ以下であ
ると充分なトナー搬送力が得られず濃度不足となり、１
５μｍ以上となるとトナーに十分な帯電が得られず、非
画像部にトナーが付着する所謂「かぶり」が発生するこ
とになる。十点平均粗さＲｚは、ＪＩＳＢ０６０１に
示されている定義を用い、測定には小坂研究所製の表面
粗さ試験器「ＳＥ−３０Ｈ」を使用した。

【００５６】（現像ローラの製造方法）本発明における
現像ローラの製造方法の一例を述べる。芯金１１ａ上に
まずゴムの接着及び導電性の確保をする接着剤を塗布す
る。そして芯金１１ｂの周囲に未加硫ゴムを巻き付け、
金型内に入れる。金型をプレス機により熱及び圧力を加
えて加硫させ、加硫後に表面を研磨し、現像ローラ１１
を得ることができる。

【００５７】（現像ブレード）トナー規制部材としての
現像ブレード１２は、ステンレス製の薄板（約０．１ｍ
ｍｔ）の先端部から約２ｍｍの位置を現像ローラと反対
方向に折り曲げものであり、該折り曲げ部が弦ぞローラ
１１に若干食い込む状態で接触する。線圧の測定方法と
しては、引き抜き板として長さ１００ｍｍ×幅１５ｍｍ
×厚さ３０μｍのステンレス薄板と、狭み板として長さ
１８０ｍｍ×幅３０ｍｍ×厚さ３０μｍのステンレス薄
板を長さを半分にするように折ったものを用意し、狭み
板の間に引き抜き板を挿入し、該狭み板を現像ローラ１
１と現像ブレード１２の間に挿入する。その状態でバネ
ばかり等で引き抜き板を一定速度で引き抜き、そのとき
のバネばかりの値（単位：ｇ）を読む。バネばかりの値
を１．５で除算して、単位をｇ／ｃｍにした場合の線圧
が求められる。

【００５８】（現像ローラと感光ドラムの当接圧）現像
ローラ１１の感光ドラム１に対する当接圧としては、上
記線圧の測定と同様の測定において、線圧１０及至７０
ｇ／ｃｍが好ましい。線圧１０ｇ／ｃｍ以下となると接
触状態が不安定となり、線圧７０ｇ／ｃｍ以上となると
圧力とによりトナーに混合されている外添剤がトナー表
面から剥離しやすくなり、トナーを劣化させ、現像ブレ
ード１２によるトナーの帯電性が低下していくことにな
るからである。

【００５９】

【実施例】以下、実施例、比較例を挙げて本発明を更に
詳細に説明する。実施例１（一成分現像剤Ａの製造例）イオン交換水７１０ｇに、０．１Ｍ−Ｎａ₃ＰＯ₄水溶液
４５０ｇを投入し、６０℃に加温した後、ＴＫ式ホモミ
キサー（特殊機化工業製）を用いて１２，０００ｒｐｍ
にて撹拌した。これに１．０Ｍ−ＣａＣｌ₂水溶液６８
ｇを徐々に添加し、Ｃａ₃(ＰＯ₄)₂を含む水系媒体を得
た。・（モノマー）スチレン１６５ｇｎ−ブチルアクリレート３５ｇ・（着色剤）カーボンブラック１５ｇ・（荷電制御剤）サリチル酸金属化合物３ｇ・（極性レジン）飽和ポリエステル（酸価１４、ピーク分子量；８０００）１０ｇ・（離型剤）エステルワックス（融点７０℃）５０ｇ一方、上記処方の混合物を６０℃に加温し、ＴＫ式ホモ
ミキサー（特殊機化工業製）を用いて１２，０００ｒｐ
ｍにて均一に溶解、分散した。これに、重合開始剤２，
２′−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）１
０ｇを溶解し、重合性単量体組成物を調製した。

【００６０】前記の水系媒体中に、上記で得られた重合
性単量体組成物を投入し、６０℃、Ｎ₂雰囲気下におい
て、ＴＫ式ホモミキサーにて１０，０００ｒｐｍで１０
分間撹拌し、重合性単量体組成物を造粒した。その後、
パドル攪拌翼で攪拌しつつ、８０℃に昇温し、１０時間
反応させた。重合反応終了後、減圧下で残存モノマーを
留去し、冷却後、塩酸を加えてリン酸カルシウムを溶解
させた後、ろ過、水洗、乾燥をして、重量平均粒径約
７．５μｍのシャープな粒度分布を有するトナー粒子を
得た。このトナー粒子の形状係数を測定したところ、Ｓ
Ｆ−１は１０５、ＳＦ−２は１０６であった。次に、上
記で得られた重合トナー粒子１００重量部に対して、下
記の微粒子を外添して一成分現像剤Ａを得た。・疎水性シリカ（ＢＥＴ法による比表面積が、２００ｍ²／ｇ）１重量部・フェライト（平均粒径６００ｎｍ、立方晶）２重量部

【００６１】実施例２（一成分現像剤Ｂの製造例）イオン交換水７１０ｇに、０．１Ｍ−Ｎａ₃ＰＯ₄水溶液
４５０ｇを投入し、６０℃に加温した後、ＴＫ式ホモミ
キサー（特殊機化工業製）を用いて１２，０００ｒｐｍ
にて攪拌した。これに１．０Ｍ−ＣａＣｌ₂水溶液６８
ｇを徐々に添加し、Ｃａ₃(ＰＯ₄ )₂を含む水系媒体を得
た。・（モノマー）スチレン１６５ｇｎ−ブチルアクリレート３５ｇ・（着色剤）カーボンブラック１５ｇ・（荷電制御剤）サリチル酸金属化合物３ｇ・（極性レジン）飽和ポリエステル（酸価１４、ピーク分子量；８０００）１０ｇ一方、上記処方の混合物を６０℃に加温し、ＴＫ式ホモ
ミキサー（特殊機化工業製）を用いて１２，０００ｒｐ
ｍにて均一に溶解、分散した。これに、重合開始剤２，
２′−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）１
０ｇを溶解し、重合性単量体組成物を調製した。

【００６２】前記の水系媒体中に、上記で得られた重合
性単量体組成物を投入し、６０℃、Ｎ₂雰囲気下におい
て、ＴＫ式ホモミキサーにて１０，０００ｒｐｍで１０
分間撹拌し、重合性単量体組成物を造粒した。その後、
パドル攪拌翼で攪拌しつつ、８０℃に昇温し、１０時間
反応させた。重合反応終了後、製造例Ａと同一条件の減
圧下で残存モノマーを留去し、冷却後、塩酸を加えてリ
ン酸カルシウムを溶解させた後、ろ過、水洗、乾燥をし
て、重量平均粒径約７．９μｍのシャープな粒度分布を
有する重合トナー粒子を得た。該重合トナー粒子の形状
係数を測定したところ、ＳＦ−１は１１２、ＳＦ−２は
１１４であった。次に、上記で得られた重合トナー粒子
１００重量部に対して、下記の微粒子を外添して一成分
現像剤Ｂを得た。・疎水性シリカ（ＢＥＴ法による比表面積が、２００ｍ²／ｇ）１重量部・マグネタイト（平均粒径８０ｎｍ、立方晶）８重量部

【００６３】実施例３（一成分現像剤Ｃの製造例）球形化トナー粒子を、下記組成の混合物を用いて製造し
た。・スチレン−アクリル系樹脂１００重量部・カーボンブラック５重量部・低分子量エチレン−プロピレン共重合体４重量部・負荷電制御剤（アゾ染料系金属錯体）１重量部上記混合物を、１４０℃に加熱された２軸エクストルー
ダーで溶融混練し、混練物を冷却した後、ハンマーミル
で粗粉砕し、粗粉砕物をジェットミルで微粉砕し微粉砕
物を得た。次に、得られた微粉砕物を表面改質機におい
て、熱的及び機械的な剪断力により、その表面を改質し
た。これを多段階分級機により分級を行い、重量平均粒
径約７．９μｍの球形化トナー粒子を得た。該球形化ト
ナー粒子の形状係数を測定したところ、ＳＦ−１は１４
０、ＳＦ−２は１３５であった。次に、上記で得られた
トナー粒子１００重量部に対して、下記の微粒子を外添
して一成分現像剤Ｃを得た。・疎水性シリカ（ＢＥＴ法による比表面積が、２００ｍ²／ｇ）１重量部・マグネタイト（平均粒径３００ｎｍ、八面体結晶）５重量部

【００６４】実施例４（一成分現像剤Ｄの製造例）球形化トナー粒子を下記組成の混合物を用いて製造し
た。・スチレン−アクリル系樹脂１００重量部・カーボンブラック５重量部・低分子量エチレン−プロピレン共重合体４重量部・負荷電制御剤（アゾ染料系金属錯体）１重量部上記混合物を、１４０℃に加熱された２軸エクストルー
ダーで溶融混練し、混練物を冷却した後、ハンマーミル
で粗粉砕し、粗粉砕物をジェットミルで微粉砕し微粉砕
物を得る。次に、得られた微粉砕物を表面改質機におい
て、熱的及び機械的な剪断力により、その表面を改質し
た。これを多段階分級機により分級を行って、重量平均
粒径約７．９μｍの球形化トナー粒子を得た。該球形化
トナー粒子の形状係数を測定したところ、ＳＦ−１は１
３５、ＳＦ−２は１２８であった。次に、上記で得られ
た球形化トナー粒子１００重量部に対して、下記の微粒
子を外添して一成分現像剤Ｄを得た。・疎水性シリカ（ＢＥＴ法による比表面積が、２００ｍ²／ｇ）１重量部・フェライト（平均粒径５００ｎｍ、八面体結晶）４重量部

【００６５】比較例１（一成分現像剤Ｅの製造例）イオ
ン交換水７１０ｇに、０．１Ｍ−Ｎａ₃ＰＯ₄水溶液４５
０ｇを投入し、６０℃に加温した後、ＴＫ式ホモミキサ
ー（特殊機化工業製）を用いて１２，０００ｒｐｍにて
撹拌した。これに１．０Ｍ−ＣａＣｌ₂水溶液６８ｇを
徐々に添加し、Ｃａ₃(ＰＯ₄)₂を含む水系媒体を得た。・（モノマー）スチレン１６５ｇｎ−ブチルアクリレート３５ｇ・（着色剤）カーボンブラック１５ｇ・（荷電制御剤）サリチル酸金属化合物３ｇ・（極性レジン）飽和ポリエステル（酸価１４１、ピーク分子量８０００）１０ｇ・（離型剤）パラフィンワックス（融点６０℃）６０ｇ一方、上記処方の混合物を６０℃に加温し、ＴＫ式ホモ
ミキサー（特殊機化工業製）を用いて１２，０００ｒｐ
ｍにて均一に溶解、分散した。これに、重合開始剤２，
２′−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）１
０ｇを溶解し、重合性単量体組成物を調製した。

【００６６】前記の水系媒体中に、上記で得られた重合
性単量体組成物を投入し、６０℃、Ｎ₂雰囲気下におい
て、ＴＫ式ホモミキサーにて１０，０００ｒｐｍで２０
分間撹拌し、重合性単量体組成物を造粒した。その後、
パドル攪拌翼で攪拌しつつ、８０℃に昇温し、１０時間
反応させた。重合反応終了後、製造例Ａと同一条件の減
圧下で残存モノマーを留去し、冷却後、塩酸を加えてリ
ン酸カルシウムを溶解させた後、ろ過、水洗、乾燥をし
て、重量平均粒径約７．２μｍのシャープな粒度分布を
有する重合トナー粒子を得た。該重合トナー粒子の形状
係数を測定したところ、ＳＦ−１は１０５、ＳＦ−２は
１０６であった。次に、上記で得られた重合トナー粒子
１００重量部に対して、下記の微粒子を外添して一成分
現像剤Ｅを得た。・疎水性シリカ（ＢＥＴ法による比表面積が、２００ｍ²／ｇ）１重量部・フェライト（平均粒径２０００ｎｍ、立方晶）４重量部

【００６７】比較例２（一成分現像剤Ｆの製造例）イオン交換水７１０ｇに、０．１Ｍ−Ｎａ₃ＰＯ₄水溶液
４５０ｇを投入し、６０℃に加温した後、ＴＫ式ホモミ
キサー（特殊機化工業製）を用いて１２，０００ｒｐｍ
にて攪拌した。これに１．０Ｍ−ＣａＣｌ₂水溶液６８
ｇを徐々に添加し、Ｃａ₃(ＰＯ₄)₂を含む水系媒体を得
た。・（モノマー）スチレン１６５ｇｎ−ブチルアクリレート３５ｇ・（着色剤）カーボンブラック１５ｇ・（荷電制御剤）サリチル酸金属化合物３ｇ・（極性レジン）飽和ポリエステル（酸価１４、ピーク分子量；８０００）１０ｇ一方、上記処方の混合物を６０℃に加温し、ＴＫ式ホモ
ミキサー（特殊機化工業製）を用いて１２，０００ｒｐ
ｍにて均一に溶解、分散した。これに、重合開始剤２，
２′−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）１
０ｇを溶解し、重合性単量体組成物を調製した。

【００６８】前記の水系媒体中に、上記で得られた重合
性単量体組成物を投入し、６０℃、Ｎ₂雰囲気下におい
て、ＴＫ式ホモミキサーにて１０，０００ｒｐｍで１０
分間撹拌し、重合性単量体組成物を造粒した。その後、
パドル攪拌翼で攪拌しつつ、６０℃に昇温し、６時間反
応させた。重合反応終了後、冷却し、塩酸を加えてリン
酸カルシウムを溶解させた後、ろ過、水洗、乾燥をし
て、重量平均粒径約７．４μｍのシャープな粒度分布を
有する重合トナー粒子を得た。該重合トナー粒子の形状
係数を測定したところ、ＳＦ−１は１１２、ＳＦ−２は
１１６であった。次に、上記で得られた重合トナー粒子
１００重量部に対して、下記の微粒子を外添して一成分
現像剤Ｆを得た。・疎水性シリカ（ＢＥＴ法による比表
面積が、２００ｍ²／ｇ）１重量部

【００６９】実施例５（一成分現像剤Ｇの製造例）球形化トナー粒子を下記組成の混合物を用いて製造し
た。・スチレン−アクリル系樹脂１００重量部・カーボンブラック５重量部・低分子量エチレン−プロピレン共重合体４重量部・負荷電制御剤（アゾ染料系金属錯体）１重量部上記混合物を、１４０℃に加熱された２軸エクストルー
ダーで溶融混練し、混合物を冷却した後、ハンマーミル
で粗粉砕し、粗粉砕物をジェットミルで微粉砕し微粉砕
物を得る。次に、得られた微粉砕物を表面改質機におい
て、熱的及び機械的な剪断力により、その表面を改質し
た。これを多段階分級機により分級を行って、重量平均
粒径約７．９μｍの球形化トナー粒子を得た。該球形化
トナー粒子の形状係数を測定したところ、ＳＦ−１は１
４０、ＳＦ−２は１３５であった。次に、上記で得られ
たトナー粒子１００重量部に対して、下記の微粒子を外
添して一成分現像剤Ｇを得た。・疎水性シリカ（ＢＥＴ法による比表面積が、２００ｍ²／ｇ）１重量部・フェライト（平均粒径６００ｎｍ、八面体結晶）０．１重量部

【００７０】比較例３（一成分現像剤Ｈの製造例）球形化トナー粒子を下記組成の混合物を用いて製造し
た。・スチレン−アクリル系樹脂１００重量部・カーボンブラック５重量部・低分子量エチレン−プロピレン共重合体４重量部・負荷電制御剤（アゾ染料系金属錯体）１重量部上記混合物を、１４０℃に加熱された２軸エクストルー
ダーで溶融混練し、混合物を冷却した後、ハンマーミル
で粗粉砕し、粗粉砕物をジェットミルで微粉砕し微粉砕
物を得る。これを多段階分級機により分級を行って、重
量平均粒径約７．９μｍのトナー粒子を得た。該トナー
粒子の形状係数を測定したところ、ＳＦ−１は１５８、
ＳＦ−２は１５２であった。次に、上記で得られたトナ
ー粒子１００重量部に対して、下記の微粒子を外添して
一成分現像剤Ｈを得た。疎水性シリカ（ＢＥＴ法による比表面積が、２００ｍ²／ｇ）１重量部マグネタイト（平均粒径２００ｎｍ、立方晶）２０重量部

【００７１】（評価）実施例１〜５及び比較例１〜３で
得られた各一成分現像剤を用い、本発明の第一の実施態
様として図１に示した画像形成装置を使用して５，００
０枚のプリント出力を行い、現像スリーブ融着及び画像
特性を評価した。現像スリーブ融着は、５，０００枚プ
リント後の現像スリーブの様子を目視により観察して評
価した。画像特性は、ベタ画像及び文字パターンの画像
を出力し、初期と５，０００枚プリント後の画像におい
て、ベタ画像の均一性及び文字パターンのかすれを観察
して夫々評価した。尚、図１に示した画像形成装置にお
いて、現像スリーブの表面に現像剤層厚規制部材として
の弾性ブレードを線圧２５ｇ／ｃｍで圧接させて画像形
成を行った。上記特性の評価結果を下記の指標で示し
た。結果を表１に示す。（１）現像スリーブ融着 ○：一成分現像剤による融着が現像スリーブに発生して
いなかったもの ×：一成分現像剤による融着が現像スリーブに発生して
いたもの（２）画像特性 ○：ベタ画像の均一性及び文字パターンがともに良好で
あったもの ×：ベタ画像は不均一であり、文字パターンもかすれ、
ともに不良であったもの

【００７２】（３）転写性 ○：転写効率が９２％以上 ×：転写効率が９２％未満

【００７３】表１の結果から明らかなように、本発明の
一成分現像剤は、５，０００枚プリント出力後において
も現像スリーブには融着がなく、局所的なトナー帯電の
ムラによって発生するベタ画像の不均一性もなく画像特
性は良好であった。又、上記の結果は、非磁性トナー粒
子に対してフェライト及び／又はマグネタイトを混合し
て一成分現像剤としたした場合の結果であるが、磁性体
を含有するトナー粒子においても同様の効果が得られ
た。更に、一成分磁性現像剤を現像スリーブ内にマグネ
ット部材を有する画像形成装置に使用した場合にも同様
な効果が得られた。表１に示す通り、比較例１では、弾
性ブレードに傷が生じそれが基になって、トナーコート
がスジ上になってしまった。

【００７４】表１：第一の実施形態の評価結果［表中、Ｆ：フェライト、Ｍ：マグネタイト］

【００７５】次に、以下に示す現像ローラを試作して、
実施例１〜５及び比較例１〜３で得られた各一成分現像
剤を用いて本発明の第二の実施態様である画像形成装置
において画出しを行った。現像ローラ１１として、φ８
ｍｍのステンレス製の芯金上に弾性層１１ｂとしてソリ
ッドのシリコーンゴム層を４ｍｍ形成し、表面を研磨し
た後φ１６ｍｍの弾性現像ローラとした。ゴム硬度とし
ては、成型後の現像ローラ１１で４７度（Ａｓｋｅｒ
Ｃ）であった。現像ローラ１１の表面粗さとしては十点
平均粗さＲｚで７．２μｍ、抵抗は体積抵抗で１．２ｅ
⁵Ωｃｍであった。上記現像ローラ１１を上述の現像ブ
レード１２及び感光ドラム１に当接させ、前述のトナー
を現像装置４に入れて画像形成装置とした。該画像形成
装置における現像ローラ１１と現像ブレード１２間の線
圧は２８ｇ／ｃｍ、現像ローラ１１と感光ドラム１間の
線圧は３５ｇ／ｃｍであった。該画像形成装置で画出し
耐久を５，０００枚行った。次に、前記実施例及び比較
例と同様の評価、及び下記に示す現像同時クリーニング
のクリーニング特性について評価を行った。

【００７６】（４）回収性画出し耐久終了後、ベタ画像を出力中に故意に画像形成
装置を停止させ、感光ドラム上に残ったトナーが感光ド
ラムが１周する間に現像ローラに回収される度合いを測
定した。 ○：転写残トナーが現像ローラにほとんど回収された ×：転写残トナーが感光ドラム上に残り、感光ドラム上
の汚れが目立つ状態であった表２の結果から明らかなように、本発明の一成分現像剤
は５，０００枚プリント出力後においても現像ローラ及
び現像ブレードには融着がなく、局所的な帯電のムラに
よって発生するベタ画像の不均一性もなく画像特性は良
好であった。しかし、比較例では、転写残トナーが多い
ため、一次帯電器に転写残トナーが過飽和して、感光ド
ラム上を必要な電位に帯電することができなくなり、均
一な画像を得ることができなかった。

【００７７】表２：第二の実施形態の評価結果

【００７８】

【発明の効果】以上説明したように本発明の一成分現像
剤によれば、形状係数ＳＦ−１及びＳＦ−２が特定な範
囲にある球形状の表面が滑らかなトナー粒子に、表面に
凹凸を有する特定なフェライト又はマグネタイト微粒末
とを併存させることによって、球形状のトナー粒子を使
用することによって得られる転写工程における転写効率
の向上、転写ラチチュードの拡大、更には、転写効率の
向上によるクリーニング工程の簡略化、装置の低容積化
等の多くの効果が得られる一方、表面に凹凸を有するフ
ェライト又はマグネタイトが画像形成装置の現像スリー
ブ及び弾性スリーブ表面を研磨する機能を有するため、
トナー融着の発生を抑制するとともに、リークサイトと
としても働くので、局所的な一成分現像剤のチャージア
ップが防止される。この結果、真球状のトナー粒子や球
形化トナー粒子の特性である高転写効率を維持しつつ、
現像スリーブや現像剤層厚規制部材へのトナー融着及び
画像特性にも問題を生じない。更に、高画質を保ちつ
つ、クリニーング装置の簡略化がなされ、ひいては低容
積化された画像形成装置の複写機、プリンター等に好適
的な画像形成装置を提供することができる。更に、上記
効果に加え、本発明の一成分現像剤を現像同時クリーニ
ングの画像形成装置に用いることにより、転写残トナー
の回収性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態の画像形成装置の一
例を示す概略図である。

【図２】従来の画像形成装置の一例を示す概略図であ
る。

【図３】本発明の第２の実施形態の画像形成装置の一
例を示す概略図である。

【符号の説明】

１：感光ドラム２：一次帯電器３：露光装置４：現像装置５：転写帯電器６：定着装置７：クリーニング装置８：現像スリーブ（現像剤担持体）９：塗布ローラ１０：現像剤層厚規制部材１１：現像ローラ１１ａ：芯金１１ｂ：弾性層１２：現像ブレード１３：撹拌部材Ｔ：一成分現像剤Ｐ：転写材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者野々村真東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者多田達也東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者山本毅東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者伊藤功巳東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】形状係数ＳＦ−１が１００〜１５０及び
ＳＦ−２が１００〜１４０の範囲にあるトナー粒子に、
平均粒径５０〜１，５００ｎｍの立方晶若しくは八面体
結晶のフェライト又はマグネタイトの少なくとも一方が
トナー粒子１００重量部に対して０．５〜１５重量部混
合されていることを特徴とする一成分現像剤。
【請求項２】該トナー粒子の一部又は全体が重合法に
より形成されたものである請求項１に記載の一成分現像
剤。
【請求項３】該トナー粒子が、コア／シェル構造を有
する請求項１又は請求項２に記載の一成分現像剤。
【請求項４】該トナー粒子表面が外添剤で被覆されて
おり、且つ外添剤被覆率が５〜９９％である請求項１〜
請求項３のいずれかに記載の一成分現像剤。
【請求項５】一成分現像剤を担持しながら搬送する現
像剤担持体と、該現像剤担持体に近接又は圧接させて設
けられた現像剤層厚規制部材とを少なくとも有する現像
装置を有し、該現像装置の現像剤担持体に一成分現像剤
を供給し、且つ現像剤層厚規制部材によって現像剤担持
体上に一成分現像剤を塗布して現像剤層を形成するとと
もに一成分現像剤に電荷を与え、該一成分現像剤によっ
て潜像担持体上の静電潜像を現像して現像剤像を形成
し、ついで転写紙に該現像剤像の転写を行う画像形成装
置において、上記一成分現像剤が、請求項１に記載の一
成分現像剤であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】上記現像剤担持体が、潜像担持体に接触
している請求項５記載の画像形成装置。
【請求項７】上記現像剤担持体により潜像担持体上の
残留トナーを回収しつつ現像を行う現像同時クリーニン
グ方法を有する請求項５又は請求項６に記載の画像形成
装置。