JP2007114752A - 現像剤、現像方法、及び画像形成方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明の課題は、高密度画像の連続出力時においても画像濃度の低下を抑え高画質な画像を出力できる現像方法及び画像形成方法を提供することである。
【解決手段】パウダーレオメーターにおいて、回転翼の先端スピード１００ｍｍ／ｓｅｃ、回転翼の進入角度−５°、通気量２０ｍｌ／ｍｉｎでトータルエネルギー量を測定したとき、１０ｍＪ〜１００ｍＪであることを特徴とする現像剤、該現像剤を用いる現像方法、及び画像形成方法。
【選択図】なし
【解決手段】パウダーレオメーターにおいて、回転翼の先端スピード１００ｍｍ／ｓｅｃ、回転翼の進入角度−５°、通気量２０ｍｌ／ｍｉｎでトータルエネルギー量を測定したとき、１０ｍＪ〜１００ｍＪであることを特徴とする現像剤、該現像剤を用いる現像方法、及び画像形成方法。
【選択図】なし
Description
本発明は、電子写真法や静電記録法等において静電潜像を現像するための現像剤、現像方法、及び画像形成方法に関する。
電子写真法など静電潜像を経て画像情報を可視化する方法は、現在様々の分野で利用されている。電子写真法においては、帯電、露光工程により感光体上に形成される静電潜像がトナーを含む現像剤により現像されて、転写、定着工程を経て可視化される。現像に用いられる現像剤にはトナーとキャリアからなる二成分現像剤と、磁性トナーなどのようにトナー単独で用いられる一成分現像剤とがある。
二成分現像方式は、最も広く利用されている方式であるが、トナー粒子がキャリア表面へ付着することにより現像剤が劣化し、画質を長期に保つことができない等の欠点を有すると共に、現像剤中のトナーの濃度割合を一定に保つ為のトナー濃度コントロールシステムや、現像剤中に新たに追加されるトナーと現像剤を混合するためのミキシング装置が必要であり、そのため現像装置が大型になりやすい。
一成分トナー現像方式は、磁性トナーを用いる磁性一成分現像方式と、非磁性トナーを用いる非磁性一成分現像方式とに分類される。非磁性一成分現像方式は、カラー化には適するものの、現像剤担持体に担持される力が主に現像剤の帯電量のみに依存するために、カブリ、機内汚れ等を起こすという問題があり、白黒領域では磁性一成分現像方式が用いられることが多い。
磁性一成分現像では画像濃度の安定化をはかるため帯電の安定化が重要であり、外添剤の最適化などの方法によって解決を試みている（例えば、特許文献１参照。）。
磁性一成分現像では画像濃度の安定化をはかるため帯電の安定化が重要であり、外添剤の最適化などの方法によって解決を試みている（例えば、特許文献１参照。）。
磁性一成分現像方式の現像装置は、内部に攪拌部材を設けることにより、現像剤担持体に安定した量のトナー供給を行っている。このときの攪拌部材の回転数は、攪拌部材の形状、現像剤担持体の回転数や現像剤の収容部の形状、容量等条件に合わせて調整を行っている。
しかしながら、現実にはトナー残量の変化や、出力画像パターンによって、トナーの攪拌が充分でないためにトナー供給が追いつかず画像の白抜けが発生したり、逆に攪拌による機械的なストレスが大きすぎてトナーの劣化が起き、画像濃度維持性が悪化するといった問題がある。
しかしながら、現実にはトナー残量の変化や、出力画像パターンによって、トナーの攪拌が充分でないためにトナー供給が追いつかず画像の白抜けが発生したり、逆に攪拌による機械的なストレスが大きすぎてトナーの劣化が起き、画像濃度維持性が悪化するといった問題がある。
このような問題を解決するには、例えば攪拌部材の回転速度と現像剤担持体の速度比を特定の値にし、かつトナーとしてメタノール／水混合溶液に対する濡れ性を規定したものが開示されている（例えば、特許文献２参照。）。しかしながら、このトナーは攪拌部材の攪拌性と関連付けられた流動性の制御が行われていないため、高密度画像の連続出力といったストレス条件での画像濃度の低下を制御することは困難である。
また、複数の攪拌部材を用い、それぞれ回転速度を制御する方法（例えば、特許文献３参照。）や、攪拌部材が間欠的に駆動する方法（例えば、特許文献４参照。）では、現像装置の大型化やコストアップなどの問題がある。
特開平１１−１４３１１５号公報
特開２００４−１６３４７６号公報
特開２００１−２０１９３１号公報
特開２００１−３４０５１号公報
本発明の目的は、高密度画像の連続出力時においても画像濃度の低下を抑え、高画質な画像を出力できる現像方法及び画像形成方法を提供することにある。
本発明は、上記状況を鑑み、従来の技術の問題点を解決することを目的としてなされたものである。
＜１＞ パウダーレオメーターによる回転翼の先端スピード１００ｍｍ／ｓｅｃ、回転翼の進入角度−５°、通気量２０ｍｌ／ｍｉｎでトータルエネルギー量を測定したとき、１０ｍＪ〜１００ｍＪであることを特徴とする磁性一成分現像剤。
＜２＞ 少なくとも結着樹脂及び磁性粉を含有するトナー母粒子と、トナー母粒子に外添される外添剤とを含み、
前記外添剤が、個数平均粒径５〜２０ｎｍの小粒径の無機微粒子と、個数平均粒径３０〜８０ｎｍの大粒径の無機微粒子とを少なくとも含むことを特徴とする前記＜１＞に記載の現像剤。
前記外添剤が、個数平均粒径５〜２０ｎｍの小粒径の無機微粒子と、個数平均粒径３０〜８０ｎｍの大粒径の無機微粒子とを少なくとも含むことを特徴とする前記＜１＞に記載の現像剤。
＜３＞ 前記大粒径の無機微粒子を、前記小粒径の無機微粒子よりも先に外添して調製されてなることを特徴とする前記＜１＞又は＜２＞に記載の現像剤。
＜４＞ 現像剤収容部に収容される現像剤を攪拌部材によって攪拌し、現像剤担持体上に現像剤層を形成して、電界を印加することによって、前記現像剤層を介して静電潜像担持体上の潜像を現像する現像方法であって、
前記攪拌部材の回転数Ｖａと前記現像剤担持体の回転数Ｖｓの比Ｖａ／Ｖｓが、０．０５〜２であり、
前記現像剤は、前記＜１＞〜＜３＞のいずれか１項に記載の現像剤であることを特徴とする現像方法。
前記攪拌部材の回転数Ｖａと前記現像剤担持体の回転数Ｖｓの比Ｖａ／Ｖｓが、０．０５〜２であり、
前記現像剤は、前記＜１＞〜＜３＞のいずれか１項に記載の現像剤であることを特徴とする現像方法。
＜５＞ 静電潜像担持体を帯電する帯電工程と、帯電した静電潜像担持体表面に静電潜像を形成する潜像形成工程と、前記静電潜像をトナーを含む現像剤で現像しトナー像を前記静電潜像担持体上に形成する現像工程と、前記トナー像を転写材上に転写して未定着の転写画像を形成する転写工程と、転写材上に転写された前記未定着の転写画像を定着する定着工程と、を有する画像記録方法であって、
前記現像工程で、前記＜４＞に記載の現像方法を用いることを特徴とする画像形成方法。
前記現像工程で、前記＜４＞に記載の現像方法を用いることを特徴とする画像形成方法。
本発明によれば、高密度画像の連続出力時においても画像濃度の低下を抑えた高画質な画像を出力できる現像剤、現像方法及び画像形成方法を提供することができる。
＜現像方法＞
本発明の現像方法は、現像剤収容部内の現像剤を攪拌部材によって攪拌し、現像剤担持体上に現像剤層を形成して、電界を印加することによって、前記現像剤層を介して静電潜像担持体上の潜像を現像する現像方法であって、前記攪拌部材の回転数Ｖａと前記現像剤担持体の回転数Ｖｓの比Ｖａ／Ｖｓが、０．０５〜２であり、前記現像剤は、パウダーレオメーターにおいて、回転翼の先端スピード１００ｍｍ／ｓｅｃ、回転翼の進入角度−５°、通気量２０ｍｌ／ｍｉｎで現像剤のトータルエネルギー量を測定したとき、１０ｍＪ〜１００ｍＪであることを特徴とする。
なお、一成分現像剤の場合、現像剤がトナー粒子そのものである場合が殆どであるため、本明細書では、現像剤とトナー（或いはトナー粒子）とを同義で用いる場合がある。
本発明の現像方法は、現像剤収容部内の現像剤を攪拌部材によって攪拌し、現像剤担持体上に現像剤層を形成して、電界を印加することによって、前記現像剤層を介して静電潜像担持体上の潜像を現像する現像方法であって、前記攪拌部材の回転数Ｖａと前記現像剤担持体の回転数Ｖｓの比Ｖａ／Ｖｓが、０．０５〜２であり、前記現像剤は、パウダーレオメーターにおいて、回転翼の先端スピード１００ｍｍ／ｓｅｃ、回転翼の進入角度−５°、通気量２０ｍｌ／ｍｉｎで現像剤のトータルエネルギー量を測定したとき、１０ｍＪ〜１００ｍＪであることを特徴とする。
なお、一成分現像剤の場合、現像剤がトナー粒子そのものである場合が殆どであるため、本明細書では、現像剤とトナー（或いはトナー粒子）とを同義で用いる場合がある。
様々な高密度画像を連続出力した場合において、画像濃度の低下が起こりやすいのは、攪拌による現像剤の供給が不十分なためであるが、攪拌によるトナー供給性は攪拌時のトナー状態に大きく依存していることが明らかとなった。
磁性一成分現像方式においては、現像剤担持体上に形成された現像剤層によって静電潜像担持体上の潜像を現像するため、現像剤担持体に一定量の現像剤が供給されなければならない。しかし、実際にはトナーの残量や、プリントの履歴に伴うトナー攪拌の履歴によってトナーの粉体としての締まり具合が異なるため、トナーの状態に応じ攪拌部材による現像剤の攪拌に対する流動化挙動が異なり、その結果現像剤担持体への現像剤の供給量が大きく変化し、常に安定に供給するのは困難であった。
磁性一成分現像方式においては、現像剤担持体上に形成された現像剤層によって静電潜像担持体上の潜像を現像するため、現像剤担持体に一定量の現像剤が供給されなければならない。しかし、実際にはトナーの残量や、プリントの履歴に伴うトナー攪拌の履歴によってトナーの粉体としての締まり具合が異なるため、トナーの状態に応じ攪拌部材による現像剤の攪拌に対する流動化挙動が異なり、その結果現像剤担持体への現像剤の供給量が大きく変化し、常に安定に供給するのは困難であった。
本発明者らは、現像剤担持体上に形成された現像剤層を介して静電潜像担持体上の潜像を現像する現像方法において、現像装置内に設置された攪拌部材により最も安定的に現像剤が攪拌され現像剤担持体に供給され、且つ攪拌による機械的ストレスが小さくなるような現像剤の流動特性を検討したところ、パウダーレオメーターにおける、回転翼の先端スピード１００ｍｍ／ｓｅｃ、回転翼の進入角度−５°、通気量２０ｍｌ／ｍｉｎでのトータルエネルギー量と大きな相関を有することが明らかとなった。
このメカニズムについては明らかになっていないものの、トナーが２０ｍｌ／ｍｉｎ通気された状態は、トナーが攪拌部材で攪拌された直後の状態に極めて似た状態となっており、このために、２０ｍｌ／ｍｉｎ通気時にトータルエネルギー量がトナーの供給性と相関をもつものと考えられる。このときのトータルエネルギー量を最適化することにより、トナー供給性の安定化を図ることができる。
更なる検討によって、このような測定条件下でトータルエネルギー量を測定したときに、１０ｍＪ〜１００ｍＪとなる磁性一成分現像剤を用いると、良好なトナー供給性が安定して得られるため、高密度画像の連続出力をおこなった場合でも画像濃度の低下が起こりにくいことが判明した。
更なる検討によって、このような測定条件下でトータルエネルギー量を測定したときに、１０ｍＪ〜１００ｍＪとなる磁性一成分現像剤を用いると、良好なトナー供給性が安定して得られるため、高密度画像の連続出力をおこなった場合でも画像濃度の低下が起こりにくいことが判明した。
図１に、本発明の現像方法に用いる一般的な現像装置１０の概略を示すが、これに限定されるものではない。
現像装置１０は、現像剤Ｄを収容する現像剤収容室１８と、現像ロール（現像剤担持体）２０を収容する現像ロール収容室２２とからなるハウジング２４を備えている。このハウジング２４には、現像剤収容室１８と現像ロール収容室２２とを連通する開口部が形成され、この開口部を通じて現像剤収容室１８から現像ロール収容室２２へ、攪拌部材２６で攪拌された現像剤Ｄが供給される。
本発明の現像方法では、攪拌部材２６の回転数Ｖａ（ｒｐｍ）と、現像ロール（現像剤担持体）２０の回転数Ｖｓ（ｒｐｍ）との比Ｖａ／Ｖｓが０．０５〜２であり、０．０６〜１．８であることが好ましく、０．０７〜１．５であることがより好ましい。Ｖａ／Ｖｓが０．０５よりも小さいと、トナーの供給量が不十分となる場合があり、画像濃度低下を招くことがあり、Ｖａ／Ｖｓが２よりも大きいと、攪拌が過剰となり、トナーに過度のストレスを与えるため、トナーに添加された外添剤の埋まり込みを促進し、トナー消費とともに画像濃度が低下することがある。
現像装置１０は、現像剤Ｄを収容する現像剤収容室１８と、現像ロール（現像剤担持体）２０を収容する現像ロール収容室２２とからなるハウジング２４を備えている。このハウジング２４には、現像剤収容室１８と現像ロール収容室２２とを連通する開口部が形成され、この開口部を通じて現像剤収容室１８から現像ロール収容室２２へ、攪拌部材２６で攪拌された現像剤Ｄが供給される。
本発明の現像方法では、攪拌部材２６の回転数Ｖａ（ｒｐｍ）と、現像ロール（現像剤担持体）２０の回転数Ｖｓ（ｒｐｍ）との比Ｖａ／Ｖｓが０．０５〜２であり、０．０６〜１．８であることが好ましく、０．０７〜１．５であることがより好ましい。Ｖａ／Ｖｓが０．０５よりも小さいと、トナーの供給量が不十分となる場合があり、画像濃度低下を招くことがあり、Ｖａ／Ｖｓが２よりも大きいと、攪拌が過剰となり、トナーに過度のストレスを与えるため、トナーに添加された外添剤の埋まり込みを促進し、トナー消費とともに画像濃度が低下することがある。
現像ロール収容室２２の上方には、現像ロール２０の一部を外部へ露出させる開放部１６が設けられ、この開放部１６で、現像ロール２０が感光体ドラム（静電潜像担持体）１２に対向している。現像ロール２０と感光体ドラム１２とが対向する領域が、現像領域となり、この現像領域に現像剤Ｄが現像ロール２０によって担持搬送される。また、この現像ロール２０へ現像バイアスを印可する電源（不図示）が接続されている。
また、現像ロール２０の内部には、回転しないように固定され複数の磁極２８Ａ〜２８Ｄ（本実施形態では４極）が交互に配設された磁石ロール２８が備えられ、磁石ロール２８の周囲には、一方向（図２においてＢ方向）へ回転する非磁性円筒状の現像スリーブ３０が設けられている。
現像スリーブ３０としては、基体をそのまま使ったものや、基体表面を酸化、金属メッキ、研磨、又はブラスト処理等の表面処理を施したものや、基体表面に樹脂・帯電制御剤などによるコーティングを施したものなどが好適に使用できる。
基体としては、その材質、形状、構造等は目的に応じて適宣選択することができるが、形状としては円筒状等が一般的であり、材質としては、例えば、アルミニウム、銅、無電解銅、ニッケル、無電解ニッケル、ニッケル−カドミ拡散、硬質クロム、黒色クロム、金、銀、ロジウム、白金、パラジウム、ルテニウム、錫、インジウム、鉄、カドミウム等が挙げられる。酸化膜としては、アルミニウムの酸化膜であるアルマイト処理が最も広く用いられているが、他にもモリブデン酸、鉄、銅等の酸化物でもよい。
樹脂層としては、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ポリウレア、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、フッ素樹脂、シリコーン樹脂等を用いることができる。また、樹脂層に導電剤を分散させることもできる。
基体としては、その材質、形状、構造等は目的に応じて適宣選択することができるが、形状としては円筒状等が一般的であり、材質としては、例えば、アルミニウム、銅、無電解銅、ニッケル、無電解ニッケル、ニッケル−カドミ拡散、硬質クロム、黒色クロム、金、銀、ロジウム、白金、パラジウム、ルテニウム、錫、インジウム、鉄、カドミウム等が挙げられる。酸化膜としては、アルミニウムの酸化膜であるアルマイト処理が最も広く用いられているが、他にもモリブデン酸、鉄、銅等の酸化物でもよい。
樹脂層としては、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ポリウレア、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、フッ素樹脂、シリコーン樹脂等を用いることができる。また、樹脂層に導電剤を分散させることもできる。
この現像スリーブ３０の表面に当接し、現像スリーブ３０上に現像剤Ｄの薄層を形成する層形成ブレード（層規制部材）３２がハウジング２４に取り付けられている。
層形成ブレード（層規制部材）３２としては、ステンレス、銅、鉄及び樹脂等の板材を用い、現像スリーブ３０の表面に当接する部分に、ゴム部材３２Ａが設けられる。
このゴム部材３２Ａとしては、例えば、シリコーンゴム，ウレタンゴム、ブタジェンゴム、天然ゴム、イソプレンゴム、スチレンブタジェンゴム、ブチルゴム、ニトリルブタジェンゴム、クロロプレンゴム、エチレンプロピレンゴム、エピクロロヒドリンゴム等を用いることができる。
このゴム部材３２Ａとしては、例えば、シリコーンゴム，ウレタンゴム、ブタジェンゴム、天然ゴム、イソプレンゴム、スチレンブタジェンゴム、ブチルゴム、ニトリルブタジェンゴム、クロロプレンゴム、エチレンプロピレンゴム、エピクロロヒドリンゴム等を用いることができる。
攪拌部材２６としては、トナーの攪拌性が得られれば形状は問わないが、回転軸となる支持部材にＰＥＴなどの樹脂シートを貼付けたものが好ましく用いることができる。
上記構成を有する現像装置において、現像時における本発明の磁性一成分現像剤の挙動について説明する。
現像剤は、現像剤収容室１８内において攪拌部材２６の回動により攪拌、搬送され、開口部を通じて現像剤収容室１８から現像ロール収容室２２へ供給可能にする。この現像剤は現像スリーブ３０表面に磁石ロール２８の磁力により付着した後、層形成ブレード（層規制部材）３２の突き出し量と当接圧により層厚が規制され、かつ、摩擦帯電される。摩擦帯電されスリーブ上に搬送された現像剤は帯電量に応じて静電潜像担持体（感光体ドラム）１２へ移動し現像される。
現像剤は、現像剤担持体上の静電潜像に対応した部分は消費されるが、それ以外の部分は消費されず、新たに現像ロール収容室２２中の現像剤が追加され、層形成ブレード３２を通過して再度層形成される。
前述のトータルエネルギー量の範囲内に無い現像剤は、現像剤担持体に供給が不安定であり、画像濃度の低下を引き起こしやすい。
現像剤は、現像剤収容室１８内において攪拌部材２６の回動により攪拌、搬送され、開口部を通じて現像剤収容室１８から現像ロール収容室２２へ供給可能にする。この現像剤は現像スリーブ３０表面に磁石ロール２８の磁力により付着した後、層形成ブレード（層規制部材）３２の突き出し量と当接圧により層厚が規制され、かつ、摩擦帯電される。摩擦帯電されスリーブ上に搬送された現像剤は帯電量に応じて静電潜像担持体（感光体ドラム）１２へ移動し現像される。
現像剤は、現像剤担持体上の静電潜像に対応した部分は消費されるが、それ以外の部分は消費されず、新たに現像ロール収容室２２中の現像剤が追加され、層形成ブレード３２を通過して再度層形成される。
前述のトータルエネルギー量の範囲内に無い現像剤は、現像剤担持体に供給が不安定であり、画像濃度の低下を引き起こしやすい。
本発明にかかる磁性一成分現像剤は、パウダーレオメーターにおいて、回転翼の先端スピード１００ｍｍ／ｓｅｃ、回転翼の進入角度−５°、通気量２０ｍｌ／ｍｉｎで現像剤のトータルエネルギー量を測定したとき、１０ｍＪ〜１００ｍＪであることを特徴とする。
このようなトータルエネルギー量を有する現像剤は、トナーの状態に依らず安定した流動性を示すため、現像剤担持体上への現像剤の供給が円滑に行われる。
パウダーレオメーターによる現像剤の流動性測定について更に詳細に説明する。
粒子の流動性を測定する場合、液体や固体、或いは気体の流動性を測定する場合よりも、多くの要因から影響を受けるため、粒径や表面粗さ等の従来用いられているパラメータでは、正確な粒子の流動性を特定することが困難である。また、流動性を特定するための測定すべき因子（例えば、粒径等）を決定しても、実際にはその因子は流動性に与える影響が少ない場合や、他の因子との組み合わせによってのみその因子を測定する意義が発生する場合もあり、測定因子を決定することでさえ困難である。
更に、粉体の流動性は、外的環境要因によっても著しく異なる。例えば、液体であれば、測定環境が変動しても、流動性の変動幅は然程大きくはないが、粒子の流動性については、湿度や流動させる気体の状態等の外的環境要因によって大きく変動する。このような外的環境要因がいずれの測定因子に影響を与えるかは明確にはされていないため、厳密な測定条件下で測定しても、得られる測定値の再現性に乏しいのが実際である。
粒子の流動性を測定する場合、液体や固体、或いは気体の流動性を測定する場合よりも、多くの要因から影響を受けるため、粒径や表面粗さ等の従来用いられているパラメータでは、正確な粒子の流動性を特定することが困難である。また、流動性を特定するための測定すべき因子（例えば、粒径等）を決定しても、実際にはその因子は流動性に与える影響が少ない場合や、他の因子との組み合わせによってのみその因子を測定する意義が発生する場合もあり、測定因子を決定することでさえ困難である。
更に、粉体の流動性は、外的環境要因によっても著しく異なる。例えば、液体であれば、測定環境が変動しても、流動性の変動幅は然程大きくはないが、粒子の流動性については、湿度や流動させる気体の状態等の外的環境要因によって大きく変動する。このような外的環境要因がいずれの測定因子に影響を与えるかは明確にはされていないため、厳密な測定条件下で測定しても、得られる測定値の再現性に乏しいのが実際である。
また、トナー粒子の現像タンク内での流動性については、安息角や嵩密度などを指標としてきたが、これらの物性値は流動性に対して間接的なものであり、流動性を定量化して管理することが困難であった。
しかしながら、パウダーレオメーターでは、現像剤から測定機の回転翼にかかるトータルエネルギー量を測定できるため、流動性に起因する各要因を合算した値で得ることができる。それゆえ、パウダーレオメーターでは、従来のように、表面の物性値や粒度分布を調整して得られた現像剤について、測定すべき項目を決定し、各項目について最適物性値を見出して測定することなく、流動性を直接的に測定できる。その結果、パウダーレオメーターで上記数値範囲に該当するかの確認を行うだけで、静電荷像現像用に用いる現像剤として好適であるかの判断が可能となる。このような現像剤の製造管理は、現像剤の流動性を一定に保つことに関して、従来の間接的な値で管理する方法に比べ、極めて実用に適した方法である。また、測定条件を一定とすることも容易であり、測定値の再現性も高い。つまり、パウダーレオメーターによって得られる値で流動性を特定する方法は、従来の方法に比べて、簡便かつ正確で、信頼性も高い。
既述のように、現像剤担持体上の現像剤の帯電量が不均一であることによって、画像濃度ムラを発生させないようにするためには、パウダーレオメーターにおいて、回転翼の先端スピード１００ｍｍ／ｓｅｃ、回転翼の進入角度−５°、通気量２０ｍｌ／ｍｉｎ．で現像剤のトータルエネルギー量を測定したときに、トータルエネルギー量が、１０ｍＪ〜１００ｍＪとなるようにすることが、極めて有効である。この範囲内にある現像剤は、現像装置内での流動性安定性が確保され、現像剤担持体上への現像剤の供給が充分に行われ、高密度画像の連続出力においても画像濃度の低下を防ぐことができる。
なお、パウダーレオメーターでの上記測定値が１０ｍＪより低い場合、流動性が高すぎることにより現像担持体近傍から現像剤が噴出してしまい、画像形成装置内を汚す恐れがある。また生産性の観点からも実用的ではない。一方、１００ｍＪを超える場合は、攪拌部材による現像剤の供給が不十分となり、本発明の課題である画像濃度の低下を抑えることができない。
より好ましくは、上記トータルエネルギー量は、２０〜９０ｍＪの範囲であり、更に好ましくは３０〜８０ｍＪの範囲である。
より好ましくは、上記トータルエネルギー量は、２０〜９０ｍＪの範囲であり、更に好ましくは３０〜８０ｍＪの範囲である。
次に、パウダーレオメーターの測定方法について説明する。
パウダーレオメーターは、充填した粒子中を回転翼が螺旋状に回転することによって得られる回転トルクと垂直荷重とを同時に測定して、流動性を直接的に求める流動性測定装置である。回転トルクと垂直荷重の両方を測定することで、粉体自身の特性や外部環境の影響を含めた流動性について、高感度に検出することができる。また、粒子の充填の状態を一定とした上で測定を行うため、再現性の良好なデータを得ることができる。
パウダーレオメーターは、充填した粒子中を回転翼が螺旋状に回転することによって得られる回転トルクと垂直荷重とを同時に測定して、流動性を直接的に求める流動性測定装置である。回転トルクと垂直荷重の両方を測定することで、粉体自身の特性や外部環境の影響を含めた流動性について、高感度に検出することができる。また、粒子の充填の状態を一定とした上で測定を行うため、再現性の良好なデータを得ることができる。
本発明では、パウダーレオメーターとしてｆｒｅｅｍａｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ社製のＦＴ４を用いて測定する。なお、測定前に温湿度の影響をなくすため、現像剤は、温度２２℃、湿度５０％ＲＨの状態で、８時間以上放置したものを用いる。
まず、現像剤を内径５０ｍｍのスプリット容器（高さ８９ｍｍの１６０ｍＬ容器の上に高さ５１ｍｍの円筒を載せ、上下に分離できるようにしたもの）に、高さ８９ｍｍを越える量の現像剤を充填する。
現像剤を充填した後、充填された現像剤を穏やかに攪拌することによりサンプルの均質化をおこなう操作を実施する。この操作を以下ではコンディショニングと呼ぶことにする。
現像剤を充填した後、充填された現像剤を穏やかに攪拌することによりサンプルの均質化をおこなう操作を実施する。この操作を以下ではコンディショニングと呼ぶことにする。
コンディショニングでは、充填した状態で現像剤にストレスを与えないよう現像剤からの抵抗を受けない回転方向（回転翼の羽の傾斜方向にもよるが、図４に示す回転翼では、上から見て左回り）で回転翼を緩やかに撹拌して、過剰の空気や部分的ストレスのほとんどを除去し、サンプルを均質な状態にする。具体的なコンディショニング条件は、５°の進入角で、６０ｍｍ／ｓｅｃの回転翼の先端スピードで攪拌を行う。
このとき、プロペラ型の回転翼が、回転と同時に下方向にも運動するので先端はらせんを描くことになり、このときのプロペラ先端が描くらせん経路の角度を進入角度と呼ぶ。
このとき、プロペラ型の回転翼が、回転と同時に下方向にも運動するので先端はらせんを描くことになり、このときのプロペラ先端が描くらせん経路の角度を進入角度と呼ぶ。
コンディショニング操作を４回繰り返した後、スプリット容器の容器上端部を静かに動かし、高さ８９ｍｍの位置において、ベッセル内部の現像剤をすり切って、１６０ｍＬ容器を満たす現像剤を得る。そのような操作を実施するのは、本発明のトータルエネルギーを安定して求めるためには、常に安定して体積一定の粉体を得ることが重要であるからである。
以上のようにして、得られた現像剤を内径５０ｍｍ、高さ１４０ｍｍ、通気可能なメッシュの底板を有する２００ｍＬ容器に移す。現像剤を２００ｍＬ容器に移した後、さらにコンディショニングを５回実施した後、通気量２０ｍｌ／ｍｉｎで空気を流入させながら、容器内を底面からの高さ１１０ｍｍから１０ｍｍまで、進入角度−５°で移動しながら回転翼の先端スピード１００ｍｍ／ｓｅｃで回転するときの、回転トルクと垂直荷重を測定する。このときのプロペラの回転方向は、コンディショニングと逆方向（上から見て右回り）である。
ここで、２０ｍｌ／ｍｉｎで空気を流入しながら測定するのは、現像装置内での現像剤の流動状態に、より近似させるためである。２０ｍｌ／ｍｉｎでの通気量は、現像剤が攪拌部材によって攪拌された直後の流動状態を再現しているものと考える。なお、ｆｒｅｅｍａｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ社製のＦＴ４では、通気量の流入状態は制御されている。
底面からの高さＨに対する回転トルク又は垂直荷重の関係を図２（Ａ），図２（Ｂ）に示す。回転トルクと垂直荷重から、高さＨに対してのエネルギー勾配（ｍＪ／ｍｍ）を求めたものが、図３である。図３のエネルギー勾配を積分して得られた面積（図３の斜線部分）が、トータルエネルギー量（ｍＪ）となる。本発明では、底面からの高さ１０ｍｍから１１０ｍｍの区間を積分してトータルエネルギー量を求める。
また、本発明では、誤差による影響を少なくするため、このコンディショニングとエネルギー測定操作のサイクルを５回行って得られた平均値を、本発明で定義するトータルエネルギー量（ｍＪ）とする。
また、本発明では、誤差による影響を少なくするため、このコンディショニングとエネルギー測定操作のサイクルを５回行って得られた平均値を、本発明で定義するトータルエネルギー量（ｍＪ）とする。
回転翼は、freeman technology社製の図４に示す２枚翼プロペラ型のφ４８ｍｍ径ブレードを用いる。
上記条件下で測定した場合の現像剤（トナー粒子）のトータルエネルギー量が上記範囲内となるようにするには、トナー粒子の形状、ワックス量、粒度分布、外添剤の種類及び添加量を調整する方法が挙げられ、これらの方法を組み合わせて用いることも好適である。
本発明では、上記規定のトータルエネルギー量とするための手法として、外添剤として、個数平均粒径５〜２０ｎｍの小粒径無機微粒子と個数平均粒径を３０〜８０ｎｍの大粒径無機微粒子の少なくとも２種類を併用する。さらに、大粒径の無機微粒子を、前記小粒径の無機微粒子よりも先に外添して調製されてなる現像剤であることが好ましい。
本発明にかかる現像剤（トナー粒子）は、下記の具体的組成や製造方法を参照して得ることができる。
本発明では、上記規定のトータルエネルギー量とするための手法として、外添剤として、個数平均粒径５〜２０ｎｍの小粒径無機微粒子と個数平均粒径を３０〜８０ｎｍの大粒径無機微粒子の少なくとも２種類を併用する。さらに、大粒径の無機微粒子を、前記小粒径の無機微粒子よりも先に外添して調製されてなる現像剤であることが好ましい。
本発明にかかる現像剤（トナー粒子）は、下記の具体的組成や製造方法を参照して得ることができる。
以下、本発明の磁性一成分現像剤について、詳細に説明する。
本発明の磁性一成分現像剤は、上記トータルエネルギー量を有するものであれば、特に制限されず、公知の技術を適宜適用できる。
本発明の磁性一成分現像剤は、上記トータルエネルギー量を有するものであれば、特に制限されず、公知の技術を適宜適用できる。
なお、好適な現像剤としては、少なくとも結着樹脂及び磁性粉を含有するトナー母粒子と、トナー母粒子に外添される外添剤とを含み、前記外添剤が、個数平均粒径５〜２０ｎｍの小粒径の無機微粒子と、個数平均粒径３０〜８０ｎｍの大粒径の無機微粒子の少なくとも２種を含む場合であり、更に好適には、該大粒径の無機微粒子を、小粒径の無機微粒子よりも先に外添して調製されてなる現像剤の場合である。
以下では、トナー粒子の組成及び物性について説明を行う。
以下では、トナー粒子の組成及び物性について説明を行う。
［結着樹脂］
トナー粒子に含まれる結着樹脂は、トナー粒子に用いうる公知のものを適宜選択することができる。具体的には、例えば、スチレン、クロロスチレンなどのスチレン類、エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレンなどのモノオレフィン類、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル、酪酸ビニルなどのビニルエステル類、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸オクチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸フェニル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ドデシル、などのα−メチレン脂肪族モノカルボン酸のエステル類、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルブチルエーテルなどのビニルエーテル類、ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、ビニルイソプロペニルケトンなどのビニルケトン類、などの単独重合体および共重合体を例示することができ、特に代表的な結着樹脂としてはポリスチレン、スチレン−アクリル酸アルキル共重合体、スチレン−メタクリル酸アルキル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン、を挙げることができる。さらに、ポリエステル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミド、変性ロジンなどを挙げることができる。
これらの中でも、スチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合樹脂とポリエステル樹脂が好ましく用いられる。
トナー粒子に含まれる結着樹脂は、トナー粒子に用いうる公知のものを適宜選択することができる。具体的には、例えば、スチレン、クロロスチレンなどのスチレン類、エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレンなどのモノオレフィン類、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル、酪酸ビニルなどのビニルエステル類、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸オクチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸フェニル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ドデシル、などのα−メチレン脂肪族モノカルボン酸のエステル類、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルブチルエーテルなどのビニルエーテル類、ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、ビニルイソプロペニルケトンなどのビニルケトン類、などの単独重合体および共重合体を例示することができ、特に代表的な結着樹脂としてはポリスチレン、スチレン−アクリル酸アルキル共重合体、スチレン−メタクリル酸アルキル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン、を挙げることができる。さらに、ポリエステル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミド、変性ロジンなどを挙げることができる。
これらの中でも、スチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合樹脂とポリエステル樹脂が好ましく用いられる。
結着樹脂の分子量は樹脂の種類によって異なるが、おおよそ重量平均分子量Ｍｗは、１０，０００〜５００，０００であることが好ましく、１５，０００〜３００，０００であることがより好ましく、２０，０００〜２００，０００であることが更に好ましい。数平均分子量Ｍｎは、２，０００〜３０，０００であることが好ましく、２，５００〜２０，０００であることがより好ましく、３，０００〜１５，０００であることが更に好ましい。
上記重量平均分子量及び数平均分子量の値は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ（ＧＰＣ）を用いて測定したものをいう。ＧＰＣは、ＨＬＣ−８１２０ＧＰＣ、ＳＣ−８０２０（東ソー（株）社製）を用い、カラムは、ＴＳＫｇｅｌ、ＳｕｐｅｒＨＭ−Ｈ（東ソー（株）社製、６．０ｍｍＩＤ×１５ｃｍ）を２本用い、溶離液としてＴＨＦ（テトラヒドロフラン）を用いる。実験条件としては、試料濃度を０．５質量％、流速を０．６ｍｌ／ｍｉｎ、サンプル注入量を１０μｌ、測定温度を４０℃とし、ＩＲ検出器を用いる。
上記重量平均分子量及び数平均分子量の値は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ（ＧＰＣ）を用いて測定したものをいう。ＧＰＣは、ＨＬＣ−８１２０ＧＰＣ、ＳＣ−８０２０（東ソー（株）社製）を用い、カラムは、ＴＳＫｇｅｌ、ＳｕｐｅｒＨＭ−Ｈ（東ソー（株）社製、６．０ｍｍＩＤ×１５ｃｍ）を２本用い、溶離液としてＴＨＦ（テトラヒドロフラン）を用いる。実験条件としては、試料濃度を０．５質量％、流速を０．６ｍｌ／ｍｉｎ、サンプル注入量を１０μｌ、測定温度を４０℃とし、ＩＲ検出器を用いる。
結着樹脂のガラス転移温度は、高温環境下における流動性の悪化の防止と、低温定着性の両立の観点から、４０℃〜８０℃であることが好ましく、４５℃〜７５℃であることがより好ましい。
ガラス転移点（Ｔｇ）は、示差走査熱量計（島津製作所社製：ＤＳＣ−５０）を用い、昇温速度１０℃／分の条件下で測定することにより求めた値をいう。なお、ガラス転移点は吸熱部におけるベースラインと立ち上がりラインとの延長線の交点の温度とする。
［磁性粉］
磁性粉としては、公知の磁性体、例えば、鉄、コバルト、ニッケル等の金属及びこれらの合金、Ｆｅ3Ｏ4，γ−Ｆｅ2Ｏ3，コバルト添加酸化鉄等の金属酸化物、ＭｎＺｎフェライト、ＮｉＺｎフェライト等の各種フェライト、マグネタイト、ヘマタイト等の粉末が使用でき、更にそれらの表面をシランカップリング剤、チタネートカップリング剤等の表面処理剤で処理したもの、珪素系化合物やアルミニウム系化合物など無機系材料でコーティングしたもの、あるいはポリマーでコーティングしたもの等でも良い。
磁性粉の混合割合は現像剤粒子全体に対して３５〜５５質量％の範囲にあるものが好ましく、より好ましくは４０〜５０質量％の範囲である。磁性粉末が３５質量％より少ない場合は、現像剤担持体内の磁石による現像剤の拘束力が低下し、現像剤飛散、カブリの問題が発生する。一方、５５質量％を越える場合は画像濃度が低下するという問題がある。
磁性粉としては、公知の磁性体、例えば、鉄、コバルト、ニッケル等の金属及びこれらの合金、Ｆｅ3Ｏ4，γ−Ｆｅ2Ｏ3，コバルト添加酸化鉄等の金属酸化物、ＭｎＺｎフェライト、ＮｉＺｎフェライト等の各種フェライト、マグネタイト、ヘマタイト等の粉末が使用でき、更にそれらの表面をシランカップリング剤、チタネートカップリング剤等の表面処理剤で処理したもの、珪素系化合物やアルミニウム系化合物など無機系材料でコーティングしたもの、あるいはポリマーでコーティングしたもの等でも良い。
磁性粉の混合割合は現像剤粒子全体に対して３５〜５５質量％の範囲にあるものが好ましく、より好ましくは４０〜５０質量％の範囲である。磁性粉末が３５質量％より少ない場合は、現像剤担持体内の磁石による現像剤の拘束力が低下し、現像剤飛散、カブリの問題が発生する。一方、５５質量％を越える場合は画像濃度が低下するという問題がある。
磁性粉の体積平均粒径は０．０５〜０．３５μｍ程度のものが結着樹脂への分散性の観点で好ましく用いられる。
トナー母粒子は、公知の製造方法に従って製造することができる。前記製造方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜決定することができる。
例えば、結着樹脂と着色剤、所望により帯電制御剤等を予備混合した後、混練機にて溶融混練し、冷却後粉砕した後、上述のように振動篩分機や風力篩分機等を用いて分級を行う、混練粉砕方式を用いて製造することができる。
また、湿式球形化法、懸濁造粒法、懸濁重合法、乳化重合凝集法等によって製造することができる。
例えば、結着樹脂と着色剤、所望により帯電制御剤等を予備混合した後、混練機にて溶融混練し、冷却後粉砕した後、上述のように振動篩分機や風力篩分機等を用いて分級を行う、混練粉砕方式を用いて製造することができる。
また、湿式球形化法、懸濁造粒法、懸濁重合法、乳化重合凝集法等によって製造することができる。
［外添剤］
本発明の現像剤は、転写性、流動性、クリーニング性及び帯電量の制御性、特に流動性を改善するため、トナー粒子に外添剤を含有する。なお、外添剤とは、上記トナーのコア粒子表面に付着させる微粒子をいう。
本発明では外添剤として、個数平均粒径５〜２０ｎｍの小粒径無機微粒子と個数平均粒径を３０〜８０ｎｍの大粒径無機微粒子の少なくとも２種類を併用することが好ましい。
２種類の１次粒径の異なる外添剤を用いることにより、トナー粒子表面の微細な凹凸を制御し、トナー粒子間の付着性、トナー粒子の転がりやすさを調整することにより、パウダーレオメーターにおけるトータルエネルギー量を制御することができる。
本発明の現像剤は、転写性、流動性、クリーニング性及び帯電量の制御性、特に流動性を改善するため、トナー粒子に外添剤を含有する。なお、外添剤とは、上記トナーのコア粒子表面に付着させる微粒子をいう。
本発明では外添剤として、個数平均粒径５〜２０ｎｍの小粒径無機微粒子と個数平均粒径を３０〜８０ｎｍの大粒径無機微粒子の少なくとも２種類を併用することが好ましい。
２種類の１次粒径の異なる外添剤を用いることにより、トナー粒子表面の微細な凹凸を制御し、トナー粒子間の付着性、トナー粒子の転がりやすさを調整することにより、パウダーレオメーターにおけるトータルエネルギー量を制御することができる。
添加される無機微粒子としては、例えば、シリカ、酸化アルミニウム、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、塩化セリウム、ベンガラ、酸化クロム、酸化セリウム、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、酸化ジルコニウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素、炭酸カルシウム、硫酸バリウムなどの金属酸化物やセラミック粒子などを、単独又は併用して用いることができる。
更に有機微粒子を外添してもよく、例えば、スチレン系重合体、（メタ）アクリル系重合体、エチレン系重合体などのビニル系重合体や、エステル系、メラミン系、アミド系、アリルフタレート系などの各種重合体、フッ化ビニリデンなどのフッ素系重合体、ユニリンなどの高級アルコールからなる微粒子などを挙げることができる。
特に、無機微粒子としては、少なくともシリカ微粒子、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化亜鉛から選ばれる１種が含まれていることが好ましく、シリカ、酸化チタンが含まれていることがより好ましく、シリカが含まれていることが更に好ましい。
小粒径無機微粒子の個数平均粒径は、５〜２０ｎｍであることが好ましく、５〜１６ｎｍであることがより好ましく、５〜１４ｎｍであることが更に好ましい。無機微粒子の個数平均粒径が５ｎｍ未満の場合には、トナー粒子表面に埋まりこんでしまい、トナー粒子の流動性に寄与しない。一方、２０ｎｍを超える場合には、トナー粒子から遊離しやすくなり、トナー粒子の流動性に寄与しないばかりでなく、遊離した外添剤が現像装置内に堆積する。
大粒径無機微粒子の個数平均粒径は、３０〜８０ｎｍであることが好ましく、３０〜７０ｎｍであることがより好ましく、３５〜６５ｎｍであることが更に好ましい。無機微粒子の体積平均粒径が３０ｎｍ未満の場合には、小径外添剤との粒径差が小さくなり、パウダーレオメーターにおけるトータルエネルギー量の制御が困難となる。一方、８０ｎｍを超える場合には、トナーへの付着性が低下するため、外添構造が維持しにくくなり、トナーの供給性の維持が困難となる。
上記外添剤の個数平均粒径は、外添剤をエポキシ樹脂中に包埋したサンプルを、透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）観察することによって測定することができる。
外添剤全体としての使用量は、トナー母粒子に対して、０．５質量％〜１０質量％であることが好ましく、０．６質量％〜８質量％であることがより好ましく、０．８質量％〜６質量％であることが更に好ましい。０．５質量％よりも少ないと、トナーの流動性が不十分であり、パウダーレオメーターにおける通気量２０ｍｌ／ｍｉｎのトータルエネルギー量を１０〜１００ｍＪに制御するのは困難である。また、トナーの帯電性が不十分となり、画像濃度低下等を引き起こしやすくなる。１０質量％よりも多いと、外添剤の遊離量が増加するため、感光体や帯電部材汚染等の問題が発生しやすくなる。
また、下記式（１）で計算される表面被覆率が５０〜６００％であることが好ましく、６０〜５５０％がより好ましく、７０〜５００％が更に好ましい。かかる表面被覆率の場合、本発明にかかる上記パウダーレオメーターでのトータルエネルギー量範囲になるようにトナー粒子を調製しやすい。
また、下記式（１）で計算される表面被覆率が５０〜６００％であることが好ましく、６０〜５５０％がより好ましく、７０〜５００％が更に好ましい。かかる表面被覆率の場合、本発明にかかる上記パウダーレオメーターでのトータルエネルギー量範囲になるようにトナー粒子を調製しやすい。
上式中、ＤNは、トナーコア粒子の平均粒径（μｍ）を表し、ρNは、トナーコア粒子の密度を表し、Ｄaは、外添剤の平均粒径（ｎｍ）を表し、ρa外添剤の密度を表し、Ｘは外添剤の添加量（質量％）を表す。
大粒径無機微粒子は、小粒径無機微粒子（１００質量部）に対して、４０〜８００質量部であることが好ましく、５０〜７００質量部であることがより好ましく、６０〜６００質量部であることが更に好ましい。４０質量部よりも少ないと、表面の凹凸を制御するには不十分であり、トータルエネルギー量を１００ｍＪ以下に制御するのは困難であり、８００質量部よりも多いと、感光体や帯電部材の汚染を発生しやすい。
外添剤の無機微粒子は、予め表面処理されていることが望ましい。この表面処理によりトナー粒子の粉体流動性が改善されるほか、帯電の環境依存性に対しても有効である。表面処理は処理剤に無機微粒子を浸漬する等して行うことができる。処理剤は特に制限されないが、例えば、シラン系カップリング剤、シリコーンオイル、チタネート系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤等が挙げられる。これらは１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。これらの中でもシラン系カップリング剤が好適である。
シラン系カップリング剤としては、例えばクロロシラン、アルコキシシラン、シラザン、特殊シリル化剤のいずれかのタイプを使用することも可能である。具体的にはメチルトリクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、トリメチルクロロシラン、フェニルトリクロロシラン、ジフェニルジクロロシラン、テトラメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、テトラエトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、イソブチルトリエトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、ヘキサメチルジシラザン、Ｎ，Ｏ−（ビストリメチルシリル）アセトアミド、Ｎ，Ｎ−（トリメチルシリル）ウレア、ｔｅｒｔ−ブチルジメチルクロロシラン、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。
外添剤微粒子の表面処理法としては、例えば、テトラヒドロフラン、トルエン、酢酸エチル、メチルエチルケトン、アセトン等の溶媒で混合希釈した処理剤を、ブレンダー等で強制的に攪拌させた微粒子に滴下したり、スプレーしたりして充分に混合し、必要に応じて洗浄、濾過を行った後、加熱乾燥させ、乾燥後凝集物をブレンダーや乳鉢等で解砕して処理する方法や、微粒子を処理剤の溶媒溶液に浸析した後、乾燥させる、あるいは、微粒子を水中に分散してスラリー状にした上で処理剤溶液を滴下し、その後微粒子を沈降させて加熱乾燥して解砕する方法や、微粒子へ直接処理剤を噴霧する方法等、従来公知の方法を用いることができる。
外添剤は、現像剤粒子と共にサンプルミルやヘンシェルミキサーなどで機械的衝撃力を加えることで、現像剤粒子表面に付着又は固着できる。
本発明では、前記大粒径の無機微粒子を、前記小粒径の無機微粒子よりも先に外添して現像剤を調製することが好ましい。先に大粒径の無機微粒子を外添することで、小粒径無機微粒子がトナー粒子表面を被覆すると同時に大粒径外添剤表面を被覆することにより、トナー最表面の微細な凹凸を制御することができ、それによって所望の流動性を確保できる。添加の順序が、大粒径の無機微粒子の後に小粒径の無機微粒子となっていれば、添加時期については特に制限されない。
本発明では、前記大粒径の無機微粒子を、前記小粒径の無機微粒子よりも先に外添して現像剤を調製することが好ましい。先に大粒径の無機微粒子を外添することで、小粒径無機微粒子がトナー粒子表面を被覆すると同時に大粒径外添剤表面を被覆することにより、トナー最表面の微細な凹凸を制御することができ、それによって所望の流動性を確保できる。添加の順序が、大粒径の無機微粒子の後に小粒径の無機微粒子となっていれば、添加時期については特に制限されない。
［その他添加剤］
本発明の磁性一成分現像剤は、上記組成物のほか、現像剤に使われている公知の材料を適宜添加することができる。
本発明の磁性一成分現像剤は、上記組成物のほか、現像剤に使われている公知の材料を適宜添加することができる。
（ワックス）
本発明の現像剤には、耐オフセット性を向上させる目的でワックスを含有していることが好ましい。本発明に用いられるワックスとしては、例えば、パラフィンワックス及びその誘導体、モンタンワックス及びその誘導体、マイクロクリスタリンワックス及びその誘導体、フィッシャートロプシュワックス及びその誘導体、ポリオレフィンワックス及びその誘導体等を使用できる。誘導体としては酸化物、ビニルモノマーとの重合体、グラフト変性物などを含む。この他に、アルコール、脂肪酸、植物系ワックス、動物系ワックス、鉱物系ワックス、エステルワックス、酸アミド等も使用できる。
具体的には、低分子量ポリプロピレンや低分子量ポリエチレン等の炭化水素系ワックス、マイクロクリスタリンワックス、シリコーン樹脂、ロジン類、エステル系ワックス、ライスワックス、カルナバワックス、フィッシャートロプシュワックス、モンタンワックス、キャンデリラワックスなどが挙げられる。
本発明の現像剤には、耐オフセット性を向上させる目的でワックスを含有していることが好ましい。本発明に用いられるワックスとしては、例えば、パラフィンワックス及びその誘導体、モンタンワックス及びその誘導体、マイクロクリスタリンワックス及びその誘導体、フィッシャートロプシュワックス及びその誘導体、ポリオレフィンワックス及びその誘導体等を使用できる。誘導体としては酸化物、ビニルモノマーとの重合体、グラフト変性物などを含む。この他に、アルコール、脂肪酸、植物系ワックス、動物系ワックス、鉱物系ワックス、エステルワックス、酸アミド等も使用できる。
具体的には、低分子量ポリプロピレンや低分子量ポリエチレン等の炭化水素系ワックス、マイクロクリスタリンワックス、シリコーン樹脂、ロジン類、エステル系ワックス、ライスワックス、カルナバワックス、フィッシャートロプシュワックス、モンタンワックス、キャンデリラワックスなどが挙げられる。
ワックスの割合はトナーの粒子全体に対して０．１〜１０質量％の範囲内であることが好ましく、より好ましくは１〜８質量％の範囲内である。
ワックス剤の含有量が、上記下限値より少ないと、トナーの離型性能が低下しオフセットが発生する場合があり、一方、上記上限値を越えると、トナーの帯電性能の低下や熱保管性能の低下が発生する場合があり、それぞれ好ましくない。
ワックス剤の含有量が、上記下限値より少ないと、トナーの離型性能が低下しオフセットが発生する場合があり、一方、上記上限値を越えると、トナーの帯電性能の低下や熱保管性能の低下が発生する場合があり、それぞれ好ましくない。
（着色剤）
また、本発明の現像剤には、色調を調整するために着色剤を含有させても良い。前記着色剤としては、特に制限はなく、それ自体公知の着色剤を挙げることができ、目的に応じて適宜選択することができる。前記着色剤としては、例えば、カーボンブラック、ランプブラックや、デュポンオイルレッド、オリエントオイルレッド、ローズベンガル、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッドの５、１１２、１２３、１３９、１４４、１４９、１６６、１７７、１７８、２２２、４８：１、４８：２、４８：３、５３：１、５７：１、８１：１や、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジの３１、４３や、キノリンイエロー、クロームイエロー、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエローの１２、１４、１７、９３、９４、９７、１３８、１７４、１８０、１８８や、ウルトラマリンブルー、アニリンブルー、カルコイルブルー、メチレンブルークロライド、銅フタロシアニン、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルーの１５、６０、１５：１、１５：２、１５：３や、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーンの７や、マラカイトグリーンオキサレート、ニグロシン染料などが挙げられ、これらを単独又は複数組み合わせて用いることも可能である。これらはあらかじめフラッシング分散処理されたものであってもよい。
また、本発明の現像剤には、色調を調整するために着色剤を含有させても良い。前記着色剤としては、特に制限はなく、それ自体公知の着色剤を挙げることができ、目的に応じて適宜選択することができる。前記着色剤としては、例えば、カーボンブラック、ランプブラックや、デュポンオイルレッド、オリエントオイルレッド、ローズベンガル、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッドの５、１１２、１２３、１３９、１４４、１４９、１６６、１７７、１７８、２２２、４８：１、４８：２、４８：３、５３：１、５７：１、８１：１や、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジの３１、４３や、キノリンイエロー、クロームイエロー、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエローの１２、１４、１７、９３、９４、９７、１３８、１７４、１８０、１８８や、ウルトラマリンブルー、アニリンブルー、カルコイルブルー、メチレンブルークロライド、銅フタロシアニン、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルーの１５、６０、１５：１、１５：２、１５：３や、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーンの７や、マラカイトグリーンオキサレート、ニグロシン染料などが挙げられ、これらを単独又は複数組み合わせて用いることも可能である。これらはあらかじめフラッシング分散処理されたものであってもよい。
（帯電制御剤）
また、帯電制御を目的として、種々の物質を添加することができる。例えば、フッ素系界面活性剤、サリチル酸系錯体、鉄錯体のような鉄系染料、クロム錯体のようなクロム系染料、マレイン酸を単量体成分として含む共重合体のごとき高分子酸、４級アンモニウム塩、ニグロシンなどのアジン系染料などを現像剤中０．１〜１０．０質量％の範囲で添加しても良い。
また、帯電制御を目的として、種々の物質を添加することができる。例えば、フッ素系界面活性剤、サリチル酸系錯体、鉄錯体のような鉄系染料、クロム錯体のようなクロム系染料、マレイン酸を単量体成分として含む共重合体のごとき高分子酸、４級アンモニウム塩、ニグロシンなどのアジン系染料などを現像剤中０．１〜１０．０質量％の範囲で添加しても良い。
［現像剤の物性値］
（トナー粒子の体積平均粒径）
トナー粒子の体積平均粒径は、４μｍ〜１２μｍが好ましく、より好ましくは４．５μｍ〜１０μｍであり、更に好ましくは５μｍ〜９μｍである。トナー粒子の体積平均粒径が４μｍ未満であると、流動性が著しく低下するため、層規制部材等による現像剤層の形成が不充分となり、画像にカブリやダートが発生する場合がある。一方、１２μｍを超える場合は、解像度が低下し、高画質の画像が得られない場合が生じたり、現像剤単位重量当たりの帯電量が低下し、現像剤層の層形成維持性が低下し、画像にカブリやダートが発生する場合がある。
（トナー粒子の体積平均粒径）
トナー粒子の体積平均粒径は、４μｍ〜１２μｍが好ましく、より好ましくは４．５μｍ〜１０μｍであり、更に好ましくは５μｍ〜９μｍである。トナー粒子の体積平均粒径が４μｍ未満であると、流動性が著しく低下するため、層規制部材等による現像剤層の形成が不充分となり、画像にカブリやダートが発生する場合がある。一方、１２μｍを超える場合は、解像度が低下し、高画質の画像が得られない場合が生じたり、現像剤単位重量当たりの帯電量が低下し、現像剤層の層形成維持性が低下し、画像にカブリやダートが発生する場合がある。
トナー粒子の体積平均粒径の測定法としては、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ホン酸ナトリウムの５質量％水溶液２ｍｌ中に、測定試料を０．５〜５０ｍｇ加え、これを電解液１００〜１５０ｍｌ中に添加した。この測定試料を懸濁させた電解液を超音波分散器で約１分間分散処理を行い、前記コールターカウンターＴＡ−ＩＩ型により、アパーチャー径が１００μｍのアパーチャーを用いて、粒径が２．０〜６４μｍの範囲の粒子の粒度分布を測定する。測定する粒子数は５０，０００とする。
得られた粒度分布を分割された粒度範囲（チャンネル）に対し、小粒径側から体積累積分布を引いて、累積５０％となる粒径を体積平均粒径Ｄ50vとする。
得られた粒度分布を分割された粒度範囲（チャンネル）に対し、小粒径側から体積累積分布を引いて、累積５０％となる粒径を体積平均粒径Ｄ50vとする。
（トナー粒子の粒度分布）
トナー粒子の好ましい粒度分布としては、粒径４μｍ以下のトナー粒子の占める割合が、４５個数％以下の場合であり、４０個数％以下の場合がより好ましく、３５個数％以下の場合が更に好ましい。
また、上記体積平均粒径Ｄ50vを求めるときと同様に、小粒径側から体積累積分布を引いた場合に累積８４％となる粒径をＤ84vとし、小粒径側から個数累積分布を引いた場合に累積１６％となる粒径をＤ16p、５０％となる粒径をＤ50p（個数平均粒径）とすると、粗粉側粒度分布指標＝Ｄ84v／Ｄ50vが１．３５以下であることが好ましく、１．３０以下であることがより好ましい。また、微粉側粒度分布指標＝Ｄ50p／Ｄ16pが１．４５以下であることが好ましく、１．４０以下であることがより好ましい。
トナー粒子の好ましい粒度分布としては、粒径４μｍ以下のトナー粒子の占める割合が、４５個数％以下の場合であり、４０個数％以下の場合がより好ましく、３５個数％以下の場合が更に好ましい。
また、上記体積平均粒径Ｄ50vを求めるときと同様に、小粒径側から体積累積分布を引いた場合に累積８４％となる粒径をＤ84vとし、小粒径側から個数累積分布を引いた場合に累積１６％となる粒径をＤ16p、５０％となる粒径をＤ50p（個数平均粒径）とすると、粗粉側粒度分布指標＝Ｄ84v／Ｄ50vが１．３５以下であることが好ましく、１．３０以下であることがより好ましい。また、微粉側粒度分布指標＝Ｄ50p／Ｄ16pが１．４５以下であることが好ましく、１．４０以下であることがより好ましい。
このような粒度分布を有するトナー粒子を得るには、重力式の分級機、遠心分離式の分級機、慣性方式の分級機、あるいは、篩による選別により、所望の粒度分布に合わせることができる。
トナー粒子の粒度分布が、上記範囲よりも広い場合には、既述のパウダーレオメーターによるトータルエネルギー量が規定の範囲から外れる傾向にある。
（トナー粒子の形状係数）
トナー粒子は、本発明にかかるトータルエネルギー量とするために、形状制御することが好ましい。下記式（２）で表されるトナー粒子の形状係数ＳＦ１は、１３５以下であることが好ましく、１３０以下であることがより好ましい。
トナー粒子は、本発明にかかるトータルエネルギー量とするために、形状制御することが好ましい。下記式（２）で表されるトナー粒子の形状係数ＳＦ１は、１３５以下であることが好ましく、１３０以下であることがより好ましい。
式（２）： ＳＦ１＝（ＭＬ2／Ａ）×（π／４）×１００
上記式（２）中、ＭＬはトナー粒子の絶対最大長、Ａはトナー粒子の投影面積を各々示す。
トナー形状係数ＳＦ１は、スライドグラス上に散布したトナー粒子の光学顕微鏡像を、ビデオカメラを通じてルーゼックス画像解析装置に取り込み、１０００個以上のトナーの最大長と投影面積を求め、上記式（２）によって計算し、その平均値を求めることにより得られるものである。ＳＦ１は１００に近づくほど真球とみなされ、数値が大きくなるほど不定形となることを意味する。
トナー形状係数ＳＦ１は、スライドグラス上に散布したトナー粒子の光学顕微鏡像を、ビデオカメラを通じてルーゼックス画像解析装置に取り込み、１０００個以上のトナーの最大長と投影面積を求め、上記式（２）によって計算し、その平均値を求めることにより得られるものである。ＳＦ１は１００に近づくほど真球とみなされ、数値が大きくなるほど不定形となることを意味する。
上記トナー形状係数を有するトナー粒子は、粉砕、分級後に熱処理、機械的衝撃力による処理等を施しトナー形状の球形化を制御したり、或いは乳化凝集法等の湿式製法を適用したりすることによって得ることができる。
＜画像形成方法＞
本発明の画像形成方法は、少なくとも、静電潜像担持体を帯電する帯電工程と、帯電した静電潜像担持体表面に静電潜像を形成する潜像形成工程と、前記静電潜像をトナーを含む現像剤で現像しトナー像を前記静電潜像担持体上に形成する現像工程と、前記トナー像を転写材上に転写して未定着の転写画像を形成する転写工程と、転写材上に転写された前記未定着の転写画像を定着する定着工程と、を有する画像記録方法である。なお、現像工程で用いる現像剤は、上記トータルエネルギー量を有する現像剤である。
本発明の画像形成方法は、少なくとも、静電潜像担持体を帯電する帯電工程と、帯電した静電潜像担持体表面に静電潜像を形成する潜像形成工程と、前記静電潜像をトナーを含む現像剤で現像しトナー像を前記静電潜像担持体上に形成する現像工程と、前記トナー像を転写材上に転写して未定着の転写画像を形成する転写工程と、転写材上に転写された前記未定着の転写画像を定着する定着工程と、を有する画像記録方法である。なお、現像工程で用いる現像剤は、上記トータルエネルギー量を有する現像剤である。
本発明の画像形成方法では、上記帯電工程、潜像形成工程（露光工程）、及び転写工程については、公知の技術を適宜適用することができる。さらに、これらの工程に加え、転写工程後の静電潜像担持体をクリーニングするクリーニング工程、除電工程等を行ってもよい。
また、前記現像工程は、図１に示す現像装置のように、現像剤は攪拌部材によって攪拌されながら、現像剤担持体の表面に転送される。更に現像剤を担持する現像剤担持体が静電潜像担持体に対向して回転し、前記現像剤を像担持体に搬送させて現像する。
図５に、本発明の画像形成方法に用いる画像形成装置の一例を示す。図５において、静電潜像担持体１２と、前記静電潜像担持体１２を帯電させる帯電手段４０と、帯電した静電潜像担持体１２を露光して静電潜像担持体１２表面に静電潜像を形成させる潜像形成手段（露光手段）４２と、現像剤により前記静電潜像を現像してトナー像を形成させる現像手段１０と、前記トナー像を静電潜像担持体１２から被記録材に転写する転写手段４４と、被記録材上に転写された未定着の転写画像を定着する定着手段４６と、を有する画像形成装置であることが好ましい。更に、クリーニング手段４８を設けても良い。
これらの各構成部材、すなわち、静電潜像担持体（電子写真感光体、感光体ドラム）１２、帯電手段４０、潜像形成手段４２、現像手段１０、転写手段４４、定着手段４６、クリーニング手段４８、更に除電手段（図示せず）等については、本発明において、特に制限されるものではなく、従来公知の如何なる構成のものも問題なく使用することができる。なお、図５で示す現像手段１０は、図１に示す現像装置である。
これらの各構成部材、すなわち、静電潜像担持体（電子写真感光体、感光体ドラム）１２、帯電手段４０、潜像形成手段４２、現像手段１０、転写手段４４、定着手段４６、クリーニング手段４８、更に除電手段（図示せず）等については、本発明において、特に制限されるものではなく、従来公知の如何なる構成のものも問題なく使用することができる。なお、図５で示す現像手段１０は、図１に示す現像装置である。
以下、実施例により本発明を説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
＜各種特性の測定方法＞
まず、実施例、比較例で用いた現像剤等の物性測定方法について説明する。
まず、実施例、比較例で用いた現像剤等の物性測定方法について説明する。
−形状係数−
核スライドグラス上に散布したトナー粒子の光学顕微鏡像をビデオカメラを通じて画像解析装置（ＬＵＺＥＸＩＩＩ、ニレコ社製）に取り込み、１０００個について、最大長及び面積から、個々の粒子について上記式（２）からＳＦ１を算出し、平均値を求めた
核スライドグラス上に散布したトナー粒子の光学顕微鏡像をビデオカメラを通じて画像解析装置（ＬＵＺＥＸＩＩＩ、ニレコ社製）に取り込み、１０００個について、最大長及び面積から、個々の粒子について上記式（２）からＳＦ１を算出し、平均値を求めた
−体積平均粒径、粒度分布−
測定装置としてはコールターカウンターＴＡ−ＩＩ型（ベックマン−コールター社製）を用い、電解液はＩＳＯＴＯＮ−ＩＩ（ベックマン−コールター社製）を使用して、粒径を測定した。
測定装置としてはコールターカウンターＴＡ−ＩＩ型（ベックマン−コールター社製）を用い、電解液はＩＳＯＴＯＮ−ＩＩ（ベックマン−コールター社製）を使用して、粒径を測定した。
測定法としては、分散剤として界面活性剤、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウムの５質量％水溶液２ｍｌ中に、測定試料を１０ｍｇ加え、これを前記電解液１００〜１５０ｍｌ中に添加した。この測定試料を懸濁させた電解液を超音波分散器で約１分間分散処理を行い、前記コールターカウンターＴＡ−ＩＩ型により、アパーチャー径が１００μｍのアパーチャーを用いて、粒径が２．０〜６４μｍの範囲の粒子の粒度分布を測定した。測定する粒子数は５０，０００であった。
測定された粒度分布を、分割された粒度範囲（チャンネル）に対し、体積、数それぞれについて小径側から累積分布を描き、全トナー粒子に対して体積で累積１６％となる累積体積粒径をＤ16v、数で累積１６％となる累積個数粒径をＤ16pと定義する。同様に、体積で累積５０％となる粒径を体積平均粒径Ｄ50v、数で累積５０％となる粒径を個数平均粒子径Ｄ50pと定義する。また、同様に、体積で累積８４％となる累積体積粒径をＤ84v、数で累積８４％となる累積個数粒径をＤ84pと定義する。体積平均粒径は該Ｄ50vである。
また、トナー粒子については、粒径４μｍ以下の粒子の占める割合を上記得られた粒度分布から求めた。
また、トナー粒子については、粒径４μｍ以下の粒子の占める割合を上記得られた粒度分布から求めた。
−分子量分布の測定−
トナーの樹脂の分子量分布は以下の条件で行った。
東ソー（株）ＨＬＣ−８１２０ＧＰＣ、ＳＣ−８０２０装置を用い、カラムはＴＳＫ ｇｅｉ， ＳｕｐｅｒＨＭ−Ｈ（６．０ｍｍＩＤ×１５ｃｍ）を２本用い、溶離液としてＴＨＦ（テトラヒドロフラン）を用いた。測定条件としては、試料濃度０．５質量％、流速を０．６ｍｌ／分、サンプル注入量を１０μｌ、測定温度を４０℃として、ＩＲ検出器を用いて測定した。
検量線は、東ソー社製「ｐｏｌｙｓｔｙｌｅｎｅ標準試料ＴＳＫ ｓｔａｎｄａｒｄ」：Ａ−５００、Ｆ−１、Ｆ−１０、Ｆ−８０、Ｆ−３８０、Ａ−２５００、Ｆ−４、Ｆ−４０、Ｆ−１２８、Ｆ−７００の１０サンプルから作製した。また試料解析におけるデータ収集間隔は、３００ｍｓとした。
トナーの樹脂の分子量分布は以下の条件で行った。
東ソー（株）ＨＬＣ−８１２０ＧＰＣ、ＳＣ−８０２０装置を用い、カラムはＴＳＫ ｇｅｉ， ＳｕｐｅｒＨＭ−Ｈ（６．０ｍｍＩＤ×１５ｃｍ）を２本用い、溶離液としてＴＨＦ（テトラヒドロフラン）を用いた。測定条件としては、試料濃度０．５質量％、流速を０．６ｍｌ／分、サンプル注入量を１０μｌ、測定温度を４０℃として、ＩＲ検出器を用いて測定した。
検量線は、東ソー社製「ｐｏｌｙｓｔｙｌｅｎｅ標準試料ＴＳＫ ｓｔａｎｄａｒｄ」：Ａ−５００、Ｆ−１、Ｆ−１０、Ｆ−８０、Ｆ−３８０、Ａ−２５００、Ｆ−４、Ｆ−４０、Ｆ−１２８、Ｆ−７００の１０サンプルから作製した。また試料解析におけるデータ収集間隔は、３００ｍｓとした。
−ガラス転移温度の測定−
結着樹脂のガラス転移点（Ｔｇ）は、示差走査熱量計（島津製作所社製：ＤＳＣ−５０）を用い、昇温速度１０℃／分の条件下で測定することにより求めた。なお、ガラス転移点は吸熱部におけるベースラインと立ち上がりラインとの延長線の交点の温度とした。
結着樹脂のガラス転移点（Ｔｇ）は、示差走査熱量計（島津製作所社製：ＤＳＣ−５０）を用い、昇温速度１０℃／分の条件下で測定することにより求めた。なお、ガラス転移点は吸熱部におけるベースラインと立ち上がりラインとの延長線の交点の温度とした。
−重量平均分子量の測定−
既述の方法で測定を行った。
既述の方法で測定を行った。
＜母体トナーの作製＞
（母体トナー（１）の作製）
・結着樹脂：スチレン／ｎ−ブチルアクリレート（モノマー質量比＝８２／１８）樹脂（Ｍｗ＝１４０，０００、Ｔｇ＝５９℃） ・・・４６．５質量％
・マグネタイト（商品名：ＭＴＨ００９Ｆ 戸田工業社製） ・・・５０質量％
・ポリプロピレンワックス ・・・２．５質量％
（商品名：ビスコール５５０−Ｐ、三洋化成社製）
・負帯電制御剤（Ｆｅ含有アゾ系染料） ・・・１．０質量％
（商品名：Ｔ−７７、保土谷化学社製）
（母体トナー（１）の作製）
・結着樹脂：スチレン／ｎ−ブチルアクリレート（モノマー質量比＝８２／１８）樹脂（Ｍｗ＝１４０，０００、Ｔｇ＝５９℃） ・・・４６．５質量％
・マグネタイト（商品名：ＭＴＨ００９Ｆ 戸田工業社製） ・・・５０質量％
・ポリプロピレンワックス ・・・２．５質量％
（商品名：ビスコール５５０−Ｐ、三洋化成社製）
・負帯電制御剤（Ｆｅ含有アゾ系染料） ・・・１．０質量％
（商品名：Ｔ−７７、保土谷化学社製）
上記組成をヘンシェルミキサーにより粉体混合し、これを設定温度１５０℃のエクストルーダーにより熱混練し、混練物（１）を得た。冷却後、粗粉砕、微粉砕し、体積平均粒径Ｄ50vが５．７μｍの粉砕物を得た。
さらにこの粉砕物を分級し、ホソカワミクロン社製ノビルタを用いて球形化処理をおこない、Ｄ50v：６．１μｍ、Ｄ84v／Ｄ50v：１．２５、Ｄ50p／Ｄ16p：１．２７、のトナー母粒子（１）を得た。このトナーの平均トナー形状係数は１２８であった。
さらにこの粉砕物を分級し、ホソカワミクロン社製ノビルタを用いて球形化処理をおこない、Ｄ50v：６．１μｍ、Ｄ84v／Ｄ50v：１．２５、Ｄ50p／Ｄ16p：１．２７、のトナー母粒子（１）を得た。このトナーの平均トナー形状係数は１２８であった。
（母体トナー（２）の作製）
母体トナー（１）の作製方法と同様にして混練物（２）を作製し、冷却後、粗粉砕、微粉砕し、体積平均粒径Ｄ50vが５．２μｍの粉砕物を得た。さらにこの粉砕物を分級し、ホソカワミクロン社製ノビルタを用いて球形化処理をおこない、Ｄ50v：５．６μｍ、Ｄ84v／Ｄ50v：１．２４、Ｄ50p／Ｄ16p：１．２４、のトナー母粒子（２）を得た。このトナーの平均トナー形状係数は１２４であった。
母体トナー（１）の作製方法と同様にして混練物（２）を作製し、冷却後、粗粉砕、微粉砕し、体積平均粒径Ｄ50vが５．２μｍの粉砕物を得た。さらにこの粉砕物を分級し、ホソカワミクロン社製ノビルタを用いて球形化処理をおこない、Ｄ50v：５．６μｍ、Ｄ84v／Ｄ50v：１．２４、Ｄ50p／Ｄ16p：１．２４、のトナー母粒子（２）を得た。このトナーの平均トナー形状係数は１２４であった。
（母体トナー（３）の作製）
・結着樹脂：スチレン／ｎ−ブチルアクリレート（モノマー質量比＝８２／１８）樹脂（Ｍｗ＝１４０，０００、Ｔｇ＝５９℃） ・・・５２．５質量％
・マグネタイト（商品名：ＭＴＨ００９Ｆ 戸田工業社製） ・・・４５質量％
・ポリエチレンワックス ・・・１．５質量％
（商品名：ポリワックス２０００、東洋ペトロライト社製）
・負帯電制御剤（Ｆｅ含有アゾ系染料） ・・・１．０質量％
（商品名：Ｔ−７７、保土谷化学社製）
・結着樹脂：スチレン／ｎ−ブチルアクリレート（モノマー質量比＝８２／１８）樹脂（Ｍｗ＝１４０，０００、Ｔｇ＝５９℃） ・・・５２．５質量％
・マグネタイト（商品名：ＭＴＨ００９Ｆ 戸田工業社製） ・・・４５質量％
・ポリエチレンワックス ・・・１．５質量％
（商品名：ポリワックス２０００、東洋ペトロライト社製）
・負帯電制御剤（Ｆｅ含有アゾ系染料） ・・・１．０質量％
（商品名：Ｔ−７７、保土谷化学社製）
上記組成をヘンシェルミキサーにより粉体混合し、これを設定温度１５０℃のエクストルーダーにより熱混練し、混練物（３）を得た。冷却後、粗粉砕、微粉砕し、体積平均粒径Ｄ50vが７．３μｍの粉砕物を得た。
さらにこの粉砕物を分級し、ホソカワミクロン社製ノビルタを用いて球形化処理をおこない、Ｄ50v：７．８μｍ、Ｄ84v／Ｄ50v：１．２５、Ｄ50p／Ｄ16p：１．２９、のトナー母粒子（１）を得た。このトナーの平均トナー形状係数は１３０であった。
さらにこの粉砕物を分級し、ホソカワミクロン社製ノビルタを用いて球形化処理をおこない、Ｄ50v：７．８μｍ、Ｄ84v／Ｄ50v：１．２５、Ｄ50p／Ｄ16p：１．２９、のトナー母粒子（１）を得た。このトナーの平均トナー形状係数は１３０であった。
（外添トナー（１）の作製）
・母体トナー粒子（１）・・・・・・・・・１００重量部
・シリコーンオイル処理シリカ・・・・・・１．５重量部
（１次粒径７ｎｍ、商品名ＲＹ３００、日本アエロジル社製）
・ＨＭＤＳ処理シリカ・・・・・・・・・・２．３重量部
（１次粒径４０ｎｍ、商品名Ｈ０５ＴＭ、ワッカーケミー社製）
・母体トナー粒子（１）・・・・・・・・・１００重量部
・シリコーンオイル処理シリカ・・・・・・１．５重量部
（１次粒径７ｎｍ、商品名ＲＹ３００、日本アエロジル社製）
・ＨＭＤＳ処理シリカ・・・・・・・・・・２．３重量部
（１次粒径４０ｎｍ、商品名Ｈ０５ＴＭ、ワッカーケミー社製）
上記組成をヘンシェルミキサーで混合し、外添トナー（１）を得た。なお、シリコーンオイル処理シリカは、ＨＭＤＳ処理シリカを添加した後に添加した。
得られた外添トナー（（１）のトータルエネルギー量を、既述の方法によってパウダーレオメーターＦＴ４（ｆｒｅｅｍａｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ社製）を使用して測定した。
得られた外添トナー（（１）のトータルエネルギー量を、既述の方法によってパウダーレオメーターＦＴ４（ｆｒｅｅｍａｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ社製）を使用して測定した。
［実施例２〜６及び比較例１〜２］
実施例１の外添トナー（１）の作製において、母体トナー、及び外添剤として添加したシリカの量を表１に示すように変更した以外は同様にして、外添トナー（２）〜（６）及び比較の外添トナー（１）〜（２）を作製した。得られた外添トナー（２）〜（６）及び比較の外添トナー（１）〜（２）のトータルエネルギー量を表１に示す。
実施例１の外添トナー（１）の作製において、母体トナー、及び外添剤として添加したシリカの量を表１に示すように変更した以外は同様にして、外添トナー（２）〜（６）及び比較の外添トナー（１）〜（２）を作製した。得られた外添トナー（２）〜（６）及び比較の外添トナー（１）〜（２）のトータルエネルギー量を表１に示す。
［比較例３］
特開平１１−１４３１１５号公報の実施例１のトナーを、同公報に記載の方法で作製して、比較の外添トナー（３）を得た。得られた比較の外添トナー（３）のトータルエネルギー量を表１に示す。
特開平１１−１４３１１５号公報の実施例１のトナーを、同公報に記載の方法で作製して、比較の外添トナー（３）を得た。得られた比較の外添トナー（３）のトータルエネルギー量を表１に示す。
［実施例７］
（外添トナー（７）の作製）
・母体トナー粒子（３）・・・・・・・・・１００重量部
・シリコーンオイル処理シリカ・・・・・・１．１重量部
（１次粒径：１２ｎｍ、商品名：ＲＹ２００、日本アエロジル社製）
・ＨＭＤＳ処理シリカ・・・・・・１．８重量部
（１次粒径４０ｎｍ、商品名：Ｈ０５ＴＭ、ワッカーケミー社製）
上記組成をヘンシェルミキサーで混合し、外添トナー（７）を得た。なお、シリコーンオイル処理シリカは、ＨＭＤＳ処理シリカを添加した後に添加した。
得られた外添トナー（７）のトータルエネルギー量を、既述の方法によってパウダーレオメーターＦＴ４（ｆｒｅｅｍａｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ社製）を使用して測定した。
（外添トナー（７）の作製）
・母体トナー粒子（３）・・・・・・・・・１００重量部
・シリコーンオイル処理シリカ・・・・・・１．１重量部
（１次粒径：１２ｎｍ、商品名：ＲＹ２００、日本アエロジル社製）
・ＨＭＤＳ処理シリカ・・・・・・１．８重量部
（１次粒径４０ｎｍ、商品名：Ｈ０５ＴＭ、ワッカーケミー社製）
上記組成をヘンシェルミキサーで混合し、外添トナー（７）を得た。なお、シリコーンオイル処理シリカは、ＨＭＤＳ処理シリカを添加した後に添加した。
得られた外添トナー（７）のトータルエネルギー量を、既述の方法によってパウダーレオメーターＦＴ４（ｆｒｅｅｍａｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ社製）を使用して測定した。
［実施例８〜９、比較例４〜５］
実施例７の外添トナー（７）の作製において、母体トナー、及び外添剤として添加したシリカの量を表１に示すように変更した以外は同様にして、外添トナー（８）〜（９）及び比較の外添トナー（４）〜（５）を作製した。得られた外添トナー添トナー（８）〜（９）及び比較の外添トナー（４）〜（５）のトータルエネルギー量を表１に示す。
実施例７の外添トナー（７）の作製において、母体トナー、及び外添剤として添加したシリカの量を表１に示すように変更した以外は同様にして、外添トナー（８）〜（９）及び比較の外添トナー（４）〜（５）を作製した。得られた外添トナー添トナー（８）〜（９）及び比較の外添トナー（４）〜（５）のトータルエネルギー量を表１に示す。
＜評価＞
得られた実施例１〜９及び比較例１〜５の外添トナーを用いて、攪拌部材の回転数Ｖａと現像剤担持体の回転数Ｖｓを独立に制御できるように改造した富士ゼロックスプリンティングシステムズ社製ＤｏｃｕＰｒｉｎｔ ３０５により、以下に示す条件にて、下記テストを行った。
・攪拌部材の回転数： ３０ｒｐｍ
・現像剤担持体の回転数： １５０ｒｐｍ
得られた実施例１〜９及び比較例１〜５の外添トナーを用いて、攪拌部材の回転数Ｖａと現像剤担持体の回転数Ｖｓを独立に制御できるように改造した富士ゼロックスプリンティングシステムズ社製ＤｏｃｕＰｒｉｎｔ ３０５により、以下に示す条件にて、下記テストを行った。
・攪拌部材の回転数： ３０ｒｐｍ
・現像剤担持体の回転数： １５０ｒｐｍ
（初期画像濃度の測定）
３０℃／８０％ＲＨ環境下において、３ｃｍ×３ｃｍのソリッド画像を印画し、得られた画像部分についてＸ−ｒｉｔｅ社製の反射濃度計Ｘ−ｒｉｔｅ４０４にて画像濃度を測定した。
３０℃／８０％ＲＨ環境下において、３ｃｍ×３ｃｍのソリッド画像を印画し、得られた画像部分についてＸ−ｒｉｔｅ社製の反射濃度計Ｘ−ｒｉｔｅ４０４にて画像濃度を測定した。
（高画像密度連続出力後の画像濃度変化の評価）
３０℃／８０％ＲＨ環境下において、画像密度５０％の画像を２００枚連続印画し、２００枚目後の画像は初期画像濃度の測定に用いた画像を印画し得られた画像のベタ部分についてＸ−ｒｉｔｅ社製の反射濃度計Ｘ−ｒｉｔｅ４０４にて画像濃度を測定した。得られた画像濃度と初期画像濃度との差の絶対値（△Ｄ）を算出し、以下の基準で評価した。
３０℃／８０％ＲＨ環境下において、画像密度５０％の画像を２００枚連続印画し、２００枚目後の画像は初期画像濃度の測定に用いた画像を印画し得られた画像のベタ部分についてＸ−ｒｉｔｅ社製の反射濃度計Ｘ−ｒｉｔｅ４０４にて画像濃度を測定した。得られた画像濃度と初期画像濃度との差の絶対値（△Ｄ）を算出し、以下の基準で評価した。
◎：ΔＤが０．０５未満
○：ΔＤが０．０５以上０．１０未満
△：ΔＤが０．１０以上０．２０未満
×：ΔＤが０．２０以上
○：ΔＤが０．０５以上０．１０未満
△：ΔＤが０．１０以上０．２０未満
×：ΔＤが０．２０以上
（現像装置からの現像剤の噴出し）
現像装置から現像剤が噴出していないか、１０，０００枚印画後に、装置内を目視で確認した。
○：噴出し無し
△：僅かに噴出しがあるが、実用上問題なし
×：噴出しあり
現像装置から現像剤が噴出していないか、１０，０００枚印画後に、装置内を目視で確認した。
○：噴出し無し
△：僅かに噴出しがあるが、実用上問題なし
×：噴出しあり
表１に示すように、上記条件下でのパウダーレオメーターでの測定においてトータルエネルギー量が１０〜１００ｍＪである磁性一成分現像剤の場合、様々な画像濃度での出力に対応して画像濃度の低下が抑制され、高画質な画像が安定して出力された。なお、トータルエネルギー量が１０ｍＪより小さい場合には、現像装置からの噴出しにより画像形成装置内に汚れが発生していた。
なお、攪拌部材の回転数：７．５ｒｐｍと、現像剤担持体の回転数：１５０ｒｐｍとの組み合わせ（Ｖａ/Ｖｓ＝０．０５）の場合や、攪拌部材の回転数：１６０ｒｐｍと、現像剤担持体の回転数：８０ｒｐｍとの組み合わせ（Ｖａ/Ｖｓ＝２．０）の場合においても、上記実施例１〜９のトナーを用いた場合には、高画像密度連続出力後の画像濃度の変化が少なく、かつ、現像装置からの噴出しも発生しなかった。
１０ 現像手段（現像装置）
１２ 静電潜像担持体（感光ドラム）
２０ 現像剤担持体（現像ロール）
２６ 攪拌部材
４０ 帯電手段
４２ 潜像形成手段
４４ 転写手段
４６ 定着手段
１２ 静電潜像担持体（感光ドラム）
２０ 現像剤担持体（現像ロール）
２６ 攪拌部材
４０ 帯電手段
４２ 潜像形成手段
４４ 転写手段
４６ 定着手段
Claims (5)
- パウダーレオメーターによる回転翼の先端スピード１００ｍｍ／ｓｅｃ、回転翼の進入角度−５°、通気量２０ｍｌ／ｍｉｎでトータルエネルギー量を測定したとき、１０ｍＪ〜１００ｍＪであることを特徴とする磁性一成分現像剤。
- 少なくとも結着樹脂及び磁性粉を含有するトナー母粒子と、トナー母粒子に外添される外添剤とを含み、
前記外添剤が、個数平均粒径５〜２０ｎｍの小粒径の無機微粒子と、個数平均粒径３０〜８０ｎｍの大粒径の無機微粒子とを少なくとも含むことを特徴とする請求項１に記載の磁性一成分現像剤。 - 前記大粒径の無機微粒子を、前記小粒径の無機微粒子よりも先に外添して調製されてなることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の磁性一成分現像剤。
- 現像剤収容部に収容される現像剤を攪拌部材によって攪拌し、現像剤担持体上に現像剤層を形成して、電界を印加することによって、前記現像剤層を介して静電潜像担持体上の潜像を現像する現像方法であって、
前記攪拌部材の回転数Ｖａと前記現像剤担持体の回転数Ｖｓの比Ｖａ／Ｖｓが、０．０５〜２であり、
前記現像剤は、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の磁性一成分現像剤であることを特徴とする現像方法。 - 静電潜像担持体を帯電する帯電工程と、帯電した静電潜像担持体表面に静電潜像を形成する潜像形成工程と、前記静電潜像をトナーを含む現像剤で現像しトナー像を前記静電潜像担持体上に形成する現像工程と、前記トナー像を転写材上に転写して未定着の転写画像を形成する転写工程と、転写材上に転写された前記未定着の転写画像を定着する定着工程と、を有する画像記録方法であって、
前記現像工程で、請求項４に記載の現像方法を用いることを特徴とする画像形成方法。
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| JP2006245527A JP2007114752A (ja) | 2005-09-21 | 2006-09-11 | 現像剤、現像方法、及び画像形成方法 |
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| JP2006245527A JP2007114752A (ja) | 2005-09-21 | 2006-09-11 | 現像剤、現像方法、及び画像形成方法 |
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- 2006-09-11 JP JP2006245527A patent/JP2007114752A/ja active Pending
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