JP2001154418A

JP2001154418A - 画像形成装置及びプロセスカートリッジ

Info

Publication number: JP2001154418A
Application number: JP34126899A
Authority: JP
Inventors: Fumihiro Arataira; 文弘荒平; Shuichi Aida; 修一會田; Marekatsu Mizoe; 希克溝江
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-11-30
Filing date: 1999-11-30
Publication date: 2001-06-08

Abstract

(57)【要約】【課題】長期の使用によっても磁性粒子への付着、ス
ペントが無く、磁性粒子の高抵抗化が抑制され、感光体
上の帯電電位を安定に与えられ、感光体の削れや傷によ
る不良画像、定着不良や、定着時のオフセットによる不
良画像を防止できるような画像形成装置を提供するこ
と。【解決手段】画像形成装置において、帯電手段の接触
帯電部材は、体積抵抗値が１×１０⁴〜１×１０⁹Ωｃｍ
の範囲である磁性粒子で構成された磁気ブラシであり、
トナーは少なくとも結着樹脂及び着色剤を含み、前記結
着樹脂は、ビニル系重合体ユニットとポリエステルユニ
ットを有しているハイブリッド樹脂成分を含んだ樹脂で
あることを特徴とする画像形成装置とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像形成装置に関
するものであり、より詳しくは、接触帯電部材、感光体
及びトナーを用いた、プリンター、複写機、ファクシミ
リ等の電子写真画像形成装置に関する。また、プロセス
カートリッジを利用した電子写真画像形成装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真法としては多数の方法が
知られているが、一般には光導電性物質を利用し、種々
の手段により感光体上に電気的潜像を形成し、ついで該
潜像をトナーで現像を行って可視像とし、必要に応じて
紙などの転写材にトナー画像を転写した後、熱・圧力な
どにより転写材上にトナー画像を定着して複写物を得る
ものである。また、転写材上に転写されずに感光体上に
残った転写残トナーは、クリーニング工程により感光体
上から除去される。

【０００３】このような電子写真法での帯電手段として
は、所謂コロトロン、スコロトロンと呼ばれるコロナ放
電を利用した手段が用いられていたが、コロナ放電、特
に負または正コロナを生成する際に多量のオゾンを発生
することから、電子写真画像形成装置にオゾン捕獲のた
めのフィルタを具備する必要性があり、装置の大型化又
は、ランニングコストがアップするなどの問題点があ
る。

【０００４】このような問題点を解決するための技術と
して、ローラ又はブレードなどの帯電部材を感光体表面
に接触させることにより、その接触部分近傍に狭い空間
を形成し、所謂パッシェンの法則で解釈できるような放
電を形成することによりオゾン発生を極力抑さえた帯電
方法が開発されている（特開昭５７−１７８２５７号公
報、特開昭５６−１０４３５１号公報、特開昭５８−４
０５６６号公報、特開昭５８−１３９１５６号公報、特
開昭５８−１５０９７５号公報）。しかしながら、ブレ
ード、ローラ帯電方式などの感光体と接触させて帯電を
行なう方式においては、感光体上へのトナー融着と言っ
た問題が発生しやすい傾向にある。

【０００５】また、そのため感光体に近接させて、直接
の接触を避けて用いる方法も検討されている。感光体を
帯電させる部材としては、前記ローラ、ブレード、ブラ
シ、または細長い導電性板状物に抵抗層を施した部材な
どが挙げられるが、その際、近接距離の制御が難しいと
いう問題点があり実用化に難点がある。

【０００６】そのため、磁性粒子を磁石体にて保持し
た、比較的感光体への接触負荷の小さい磁気ブラシを帯
電部材として用いる技術が検討されている。鉄粉をコー
ティングした粒子をマグネットロールに保持させて電圧
を印加して帯電する方法（特開昭５９−１３３５６９号
公報）、直流成分を有する交流成分の電圧を印加した帯
電装置とする方法（特開平４−１１６６７４号公報）、
さらには、環境依存性等を改善するためにスチレンアク
リル樹脂などをコーティングする方法（特開平７−７２
６６７号公報）が開示されている。しかし、これらの技
術の残っている課題として、長期使用によってクリーニ
ング装置をすり抜けた、あるいはクリーナーレス装置の
場合はそのまま直接、転写残トナーが帯電器の磁気ブラ
シ中に混入し、磁性粒子表面にトナーの樹脂成分が付
着、スペントしてしまうことによって、高抵抗化してし
まい、感光体上に安定な帯電電位を与えることが難し
く、白抜けやかぶり画像という画像不良が生じるという
問題点がある。

【０００７】そのために、使用するトナー中の結着樹脂
を機械的な摩擦力に耐えうる高分子量の強靱な樹脂（例
えばスチレン系の樹脂）を用いることで、磁性粒子への
付着、スペントによる劣化は抑制され、磁性粒子の耐久
性は良化するが、これらの樹脂は一般に軟化点が高く硬
い樹脂なので、感光体の削れ、傷を促進し、不良画像を
提供したり、また紙上に載ったトナー像を接触式のヒー
トローラ定着方式で紙に定着させるためにヒートローラ
の温度を高くする必要が生じ、定着器の劣化、紙のカー
ル、消費エネルギーの増大等の弊害を招くばかりでな
く、トナーを粉砕方法にて製造する場合、このような樹
脂は強靱であるため粉砕性が悪く製造効率が著しく低下
する問題点があり、結着樹脂の重合度、軟化点の高いも
のは用いることはできない。

【０００８】このような定着性の要求を達成するため、
結着樹脂に軟化点の低い樹脂（例えばポリエステル樹
脂）を使用すれば定着性は良化するが、感光体へのトナ
ー融着や、加熱ローラとトナー像が圧接触するため、ロ
ーラ表面にトナーが付着し、後続の転写紙等に転写され
るオフセット現象が生じやすく、また軟化点が低く柔ら
かい樹脂のため、磁性粒子とトナーとの摩擦力により磁
性粒子表面に付着、スペントしやすく、それにより磁性
粒子の高抵抗化が促進され感光体上の帯電性の悪化を招
いてしまう。

【０００９】そこで、本発明者らは、ポリエステル樹脂
とスチレンアクリル樹脂を混合した結着樹脂を含有する
トナーを用いて検討するが、ポリエステルとスチレンア
クリル樹脂では相溶性が悪く、機械的に混合することが
困難であり、磁性粒子の高抵抗化と上述の感光体や定着
への負荷を満足させるには至っていない。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
点を解決することにある。すなわち本発明は、長期の使
用によっても磁性粒子への付着、スペントが無く、磁性
粒子の高抵抗化が抑制され、感光体上の帯電電位を安定
に与えられ、感光体の削れや傷による不良画像、定着不
良や、定着時のオフセットによる不良画像を防止できる
ような画像形成装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、導電性支持体
とこの導電性支持体上に設置された感光層を有し、静電
潜像を担持するための感光体と、前記感光体に帯電部材
を接触させて電圧を印加し、前記感光体表面を帯電させ
る接触帯電部材を有する帯電手段と、像露光を行うこと
により前記感光体表面に静電潜像を形成させる静電潜像
形成手段と、前記感光体表面に形成された静電潜像に、
トナー担持体上のトナーを付着させてトナー像を形成さ
せる現像手段と、前記感光体表面に形成されたトナー像
を転写材に静電転写する転写手段と、を有する画像形成
装置において、前記接触帯電部材は、体積抵抗値が１×
１０⁴〜１×１０⁹Ωｃｍの範囲である磁性粒子で構成さ
れた磁気ブラシであり、前記トナーは少なくとも結着樹
脂及び着色剤を含み、前記結着樹脂は、ビニル系重合体
ユニットとポリエステルユニットを有しているハイブリ
ッド樹脂成分を含んだ樹脂であることを特徴とする画像
形成装置である。

【００１２】また、本発明は、導電性支持体とこの導電
性支持体上に設置された感光層を有し、静電潜像を担持
するための感光体と、前記感光体表面に形成された静電
潜像にトナー担持体上のトナーを付着させてトナー像を
形成させる現像手段と、前記感光体上に残余した転写残
トナーをクリーニングするクリーニング手段とからなる
群から選ばれる少なくとも１つの手段が、前記感光体に
帯電部材を接触させて電圧を印加し、前記感光体表面を
帯電させる接触帯電部材を有する帯電手段と一体に支持
され、本発明の画像形成装置から着脱可能に構成されて
いるプロセスカートリッジにおいて、前記接触帯電部材
は、体積抵抗値が１×１０⁴〜１×１０⁹Ωｃｍの範囲で
ある磁性粒子で構成された磁気ブラシであり、前記トナ
ーは少なくとも結着樹脂及び着色剤を含み、前記結着樹
脂は、ビニル系重合体ユニットとポリエステルユニット
を有しているハイブリッド樹脂成分を含んだ樹脂である
ことを特徴とするプロセスカートリッジである。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。＜１＞本発明の画像形成装置に用いられるトナー接触帯電部材である磁性粒子の高抵抗化を防止するため
には、磁性粒子へのトナー中の結着樹脂の付着およびス
ペントを防止することにより達成できる。また画像形成
装置として考えた場合、感光体の削れや傷の抑制、定着
性の良好な画像が得られるトナーの使用が望まれる。

【００１４】そのためには、本発明の画像形成装置に用
いられるトナーは、少なくとも結着樹脂及び着色剤を含
み、前記結着樹脂はビニル系重合体ユニットとポリエス
テルユニットを有しているハイブリッド樹脂成分を含ん
だ樹脂である。

【００１５】上記トナーを用いることで、トナーの結着
樹脂であるビニル系重合体ユニットが磁性粒子の高抵抗
化を防止し、ポリエステルユニットが感光体削れ、傷を
抑制することにより、良好な定着性を示す画像形成装置
を得ることが可能になる。

【００１６】本発明において、「ハイブリッド樹脂」と
は、ポリエステルユニットを構成するポリエステル樹脂
と、ビニル系重合体ユニットを構成するビニル系樹脂と
を部分的に化学結合することにより得られる樹脂をい
う。かかるハイブリッド樹脂は２つの態様がある。１つ
の態様は、ポリエステル樹脂がビニル系樹脂と均一に混
合されているものである。もう１つの態様は、ビニル系
樹脂がポリエステル樹脂中に分散され、ビニル系樹脂と
共に海・島構造を形成しているものである。

【００１７】本発明におけるポリエステル樹脂は、アル
コールと、カルボン酸、カルボン酸エステル、もしくは
カルボン酸無水物等の酸成分を原料モノマーを縮重合す
ることにより得られる縮重合体である。

【００１８】ポリエステル樹脂のモノマーとして用いら
れるアルコールとしては、２価以上のアルコールであれ
ば良く特に制限はないが、２価アルコールとしては、例
えばポリオキシプロピレン（２，２）−２，２−ビス
（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、ポリオキシプロ
ピレン（３，３）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェ
ニル）プロパン、ポリオキシエチレン（２，０）−２，
２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、ポリオ
キシプロピレン（２，０）−ポリオキシエチレン（２，
０）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパ
ン、ポリオキシプロピレン（６）−２，２−ビス（４−
ヒドロキシフェニル）プロパン等のビスフェノールAの
アルキレンオキシド付加物、エチレングリコール、ジエ
チレングリコール、トリエチレングリコール、１，２−
プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコー
ル、１，４−ブタンジオール、ネオペンチルグリコー
ル、１，４−ブテンジオール、１，５−ペンタンジオー
ル、１，６−ヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサ
ンジメタノール、ジプロピレングリコール、ポリエチレ
ングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラ
メチレングリコール、ビスフェノールＡ、水素添加ビス
フェノールＡ等が挙げられる。３価以上のアルコールと
しては、ソルビトール、１，２，３，６−ヘキサンテト
ロール、１，４−ソルビタン、ペンタエリスリトール、
ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、
１，２，４−ブタントリオール、１，２，５−ペンタン
トリオール、グリセロール、２−メチルプロパントリオ
ール、２−メチル−１，２，４−ブタントリオール、ト
リメチロールエタン、トリメチロールプロパン、１，
３，５−トリヒドロキシメチルベンゼンなどが挙げられ
る。

【００１９】また、ポリエステル樹脂のモノマーとして
用いられる酸成分のカルボン酸としては、一つ以上のカ
ルボキシル基を有するカルボン酸であれば特に制限はな
いが、２価カルボン酸としては、マレイン酸、フマール
酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、フタル
酸、イソフタル酸、テレフタル酸、コハク酸、アジピン
酸、セバチン酸、アゼライン酸、マロン酸、ｎ−ドデセ
ニルコハク酸、イソドデセニルコハク酸、ｎ−ドデシル
コハク酸、イソドデシルコハク酸、ｎ−オクテニルコハ
ク酸、ｎ−オクチルコハク酸、イソオクテニルコハク
酸、イソオクチルコハク酸等が挙げられる。３価以上の
カルボン酸としては、１，２，４−ベンゼントリカルボ
ン酸、２，５，７−ナフタレントリカルボン酸、１，
２，４−ナフタレントリカルボン酸、１，２，４−ブタ
ントリカルボン酸、１，２，５−ヘキサントリカルボン
酸、１，３−ジカルボキシル−２−メチル−２−メチレ
ンカルボキシプロパン、１，２，４−シクロヘキサント
リカルボン酸、テトラ（メチレンカルボキシル）メタ
ン、１，２，７，８，−オクタンテトラカルボン酸、ピ
ロメリット酸、エンボール３量体酸等が挙げられる。

【００２０】酸成分のカルボン酸エステル及びカルボン
酸無水物としては、上記カルボン酸の無水物及び低級ア
ルキルエステルが挙げられる。

【００２１】本発明におけるビニル系樹脂は、原料のビ
ニル系モノマーを付加重合することにより得られる付加
重合体である。付加重合の際に、過酸化物、又はアゾ化
合物等の重合開始剤が用いられる。

【００２２】ビニル系樹脂を生成するためのビニル系モ
ノマーとしては、スチレン、ｏ−メチルスチレン、ｍ−
メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、ｐ−フェニルス
チレン、ｐ−エチルスチレン、２，４−ジメチルスチレ
ン、ｐ−ｎ−ブチルスチレン、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルス
チレン、ｐ−ｎ−ヘキシルスチレン、ｐ−ｎ−オクチル
スチレン、ｐ−ｎ−ノニルスチレン、ｐ−ｎ−デシルス
チレン、ｐ−ｎ−ドデシルスチレン、ｐ−メトキシスチ
レン、ｐ−クロルスチレン、３，４−ジクロルスチレ
ン、ｍ−ニトロスチレン、ｏ−ニトロスチレン、ｐ−ニ
トロスチレンの如きスチレン及びその誘導体；エチレ
ン、プロピレン、ブチレン、イソブチレンの如きエチレ
ン不飽和モノオレフィン類；ブタジエン、イソプレンの
如き不飽和ポリエン類；塩化ビニル、塩化ビニリデン、
臭化ビニル、フッ化ビニルの如きハロゲン化ビニル類；
酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ベンゾエ酸ビニルの
如きビニルエステル類；メタクリル酸メチル、メタクリ
ル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸ｎ−
ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸ｎ−オ
クチル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸２−エチ
ルヘキシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸フ
ェニル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリ
ル酸ジエチルアミノエチルの如きα−メチレン脂肪族モ
ノカルボン酸エステル類；アクリル酸メチル、アクリル
酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ｎ−ブチ
ル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸ｎ−オクチル、
アクリル酸ドデシル、アクリル酸２−エチルヘキシル、
アクリル酸ステアリル、アクリル酸２−クロルエチル、
アクリル酸フェニルの如きアクリル酸エステル類；ビニ
ルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルイソ
ブチルエーテルの如きビニルエーテル類；ビニルメチル
ケトン、ビニルヘキシルケトン、メチルイソプロペニル
ケトンの如きビニルケトン類；Ｎ−ビニルピロール、Ｎ
−ビニルカルバゾール、Ｎ−ビニルインドール、Ｎ−ビ
ニルピロリドンの如きＮ−ビニル化合物；ビニルナフタ
リン類；アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アク
リルアミドの如きアクリル酸誘導体もしくはメタクリル
酸誘導体等が挙げられる。

【００２３】さらに、マレイン酸、シトラコン酸、イタ
コン酸、アルケニルコハク酸、フマル酸、メサコン酸の
如き不飽和二塩基酸；マレイン酸無水物、シトラコン酸
無水物、イタコン酸無水物、アルケニルコハク酸無水物
の如き不飽和二塩基酸無水物；マレイン酸メチルハーフ
エステル、マレイン酸エチルハーフエステル、マレイン
酸ブチルハーフエステル、シトラコン酸メチルハーフエ
ステル、シトラコン酸エチルハーフエステル、シトラコ
ン酸ブチルハーフエステル、イタコン酸メチルハーフエ
ステル、アルケニルコハク酸メチルハーフエステル、フ
マル酸メチルハーフエステル、メサコン酸メチルハーフ
エステルの如き不飽和二塩基酸のハーフエステル；ジメ
チルマレイン酸、ジメチルフマル酸の如き不飽和二塩基
酸エステル；アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、
ケイヒ酸の如きα，β−不飽和酸；クロトン酸無水物、
ケイヒ酸無水物の如きα，β−不飽和酸無水物、該α，
β−不飽和酸と低級脂肪酸との無水物；アルケニルマロ
ン酸、アルケニルグルタル酸、アルケニルアジピン酸、
これらの酸無水物及びこれらのモノエステルの如きカル
ボキシル基を有するモノマーが挙げられる。

【００２４】さらに、２−ヒドロキシエチルアクリレー
ト、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、２−ヒドロ
キシプロピルメタクリレートなどのアクリル酸又はメタ
クリル酸エステル類、４−（１−ヒドロキシ−１−メチ
ルブチル）スチレン、４−（１−ヒドロキシ−１−メチ
ルヘキシル）スチレンの如きヒドロキシル基を有するモ
ノマーが挙げられる。

【００２５】また、本発明におけるビニル系樹脂は、必
要に応じて、以下に例示するような架橋性モノマーで架
橋された重合体であってもよい。例えば、ジビニルベン
ゼン、ジビニルナフタレン等の芳香族ジビニル化合物；
エチレングリコールジアクリレート、１，３−ブチレン
グリコールジアクリレート、１，４−ブタンジオールジ
アクリレート、１，５−ペンタンジオールジアクリレー
ト、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、ネオペ
ンチルグリコールジアクリレート等のアルキル鎖で結ば
れたジアクリレート化合物、及び以上の化合物のアクリ
レートをメタクリレートに代えたもの；ジエチレングリ
コールジアクリレート、トリエチレングリコールジアク
リレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、
ポリエチレングリコール♯４００ジアクリレート、ポリ
エチレングリコール♯６００ジアクリレート、ジプロピ
レングリコールジアクリレート等のエーテル結合を含む
アルキル鎖で結ばれたジアクリレート化合物、及び以上
の化合物のアクリレートをメタアクリレートに代えたも
の；ポリオキシエチレン（２）−２，２−ビス（４−ヒ
ドロキシフェニル）プロパンジアクリレート、ポリオキ
シエチレン（４）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェ
ニル）プロパンジアクリレート等の芳香族基及びエーテ
ル結合を含む鎖で結ばれたジアクリレート化合物、及び
以上の化合物のアクリレートをメタアクリレートに代え
たもの等が挙げられる。また、架橋性モノマーとして、
ポリエステル型ジアクリレート化合物を用いることがで
き、例えば商品名ＭＡＮＤＡ（日本化薬）が挙げられ
る。多官能の架橋剤としては、ペンタエリスリトールト
リアクリレート、トリメチロールエタントリアクリレー
ト、トリメチロールプロパントリアクリレート、テトラ
メチロールメタンテトラアクリレート、オリゴエステル
アクリレート、及び以上の化合物のアクリレートをメタ
クリレートに代えたもの、トリアリルシアヌレート、ト
リアリルトリメリテート等が挙げられる。

【００２６】これらの架橋剤は、使用量が多いとトナー
の軟化点が高くなることで定着不良が生じやすくなる。
また使用量が少ないとトナーの結着樹脂が柔らかくな
り、磁性粒子表面に付着、スペントしやすく、それによ
り磁性粒子が高抵抗化しやすくなることがある。使用量
としては、ビニル系樹脂の原料モノマー成分１００質量
部に対して０．０１〜１０質量部を用いることが好まし
く、さらに０．０３〜５質量部を用いることが特に好ま
しい。

【００２７】また、ビニル系樹脂を製造する際に使用さ
れる重合開始剤としては、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等のアゾ化合物、ジア
ゾ系化合物、又はベンゾイルパーオキサイド、メチルエ
チルケトンパーオキサイド、イソプロピルパーオキシカ
ーボネート、キュウメンハイドロパーオキサイド、２，
４−ジクロロベンゾイルパーオキサイド、ラウロイルパ
ーオキサイド、ジクミルパーオキサイドの如き過酸化物
系の重合開始剤が挙げられる。重合体の分子量及び分子
量分布を調節する目的で、又は反応時間を調節する目的
で２種類、又はそれ以上の重合開始剤を混合して使用す
ることもできる。

【００２８】本発明における、ハイブリッド樹脂成分を
含有する結着樹脂を製造する方法としては、例えば以下
の製造方法を挙げることができる。１）ポリエステル樹脂の原料モノマー混合物中に、ビニ
ル系樹脂の原料モノマー及び重合開始剤からなる混合物
を滴下して予め混合し、まずラジカル重合反応によりビ
ニル系樹脂を得る重合反応を重合完結させ、次に反応温
度を上昇させて、縮重合によりポリエステル樹脂を得る
重合反応を重合完結させる方法がある。このように反応
容器中で独立した２つの反応を並行して進行させる方法
により２種類の樹脂が果的に混合分散した結着樹脂を得
ることができる。本発明において「ハイブリッド樹脂」
とは、前述したようにポリエステル樹脂とビニル系樹脂
とを部分的に化学結合させた樹脂であるが、具体的に
は、ポリエステル樹脂の不飽和酸の二重結合に、スチレ
ン等のビニル系樹脂のビニル系モノマーを付加重合によ
り化学結合させた樹脂である。

【００２９】上記並行反応においては、２つの重合反応
の進行及び完結は時間的に同時である必要はなく、それ
ぞれの反応機構に応じて反応温度及び時間を適当に選択
して順次反応を進行、完結させれば良い。

【００３０】また、ポリエステル樹脂とビニル系樹脂と
の混合割合は、９０：１０〜１０：９０（質量部）であ
ることが好ましい。

【００３１】さらに、結着樹脂の軟化点及びガラス転移
温度の調整は、原料モノマー混合物中の重合開始剤ある
いは触媒の量の調整、反応条件の選択により容易に行う
事ができる。具体的には、原料モノマー混合物中の重合
開始剤および触媒の量を多くすれば結着樹脂の軟化点及
びガラス転移温度が、高くなる傾向がみられ、また、反
応条件として、反応温度を高くし、反応時間を長くする
ことにより、結着樹脂の軟化点及びガラス転移温度が、
高くなるようにすることができる。２）ビニル系樹脂、ポリエステル樹脂及び上記１）で得
られるハイブリッド樹脂成分をそれぞれ製造後にブレン
ドする方法であり、ブレンドは有機溶剤（例えばキシレ
ン）に溶解、膨潤した後に有機溶剤を留去して製造され
る。３）ビニル系樹脂製造後、この存在下にポリエステル樹
脂及びハイブリッド樹脂成分を製造する方法である。ハ
イブリッド樹脂成分は、あらかじめ製造されているビニ
ル系樹脂（必要に応じてビニル系樹脂の原料モノマーも
添加できる）とポリエステル樹脂の原料モノマー（アル
コールおよびカルボン酸等の酸成分）及び／又はポリエ
ステル樹脂との反応により製造される。この場合も適宜
有機溶剤を使用することができる。４）ポリエステル樹脂製造後、この存在下にビニル系樹
脂及びハイブリッド樹脂成分を製造する方法である。ハ
イブリッド樹脂成分は、あらかじめ製造されているポリ
エステル樹脂（必要に応じてポリエステル樹脂の原料モ
ノマーも添加できる）とビニル系樹脂の原料モノマー及
び／またはビニル系樹脂との反応により製造される。こ
の場合も適宜有機溶剤を使用することができる。５）ビニル系樹脂及びポリエステル樹脂製造後に、これ
らの樹脂存在下に、ビニル系樹脂の原料モノマー及び／
またはポリエステル樹脂の原料モノマー（アルコールお
よびカルボン酸等の酸成分）を添加することにより、ハ
イブリッド樹脂成分が製造される。この場合も適宜、有
機溶剤を使用することができる。６）ハイブリッド樹脂成分を製造後、ビニル系樹脂の原
料モノマー及び／またはポリエステル樹脂の原料モノマ
ー（アルコールおよびカルボン酸等の酸成分）を添加し
て、付加重合及び／または縮重合反応を行うことにより
ビニル系樹脂及びポリエステル樹脂が製造される。この
場合、ハイブリッド樹脂成分は、上記１）、３）または
４）の製造方法により製造されるものを使用することが
でき、適宜有機溶剤を使用することができる。

【００３２】ポリエステル樹脂とビニル系樹脂とが部分
的に化学結合している結着樹脂中のハイブリッド樹脂の
存在の確認は、¹³Ｃ−ＮＭＲ（核磁気共鳴）スペクトル
における１６９ｐｐｍ付近に検出されるピークである
（メタ）アクリル酸のカルボキシル基の炭素（１Ｃ相
当）のシグナルの有無により確認することができる。

【００３３】¹³Ｃ−ＮＭＲスペクトルの測定は、測定試
料２００ｍｇをΦ５ｍｍのサンプルチューブに入れ、溶
媒としてＣＤＣｌ₃（ＴＭＳ０．０５％含）を添加し、
これを４０℃の恒温槽内で溶解させて調整し、測定装置
としてＦＴＮＭＲ装置ＪＮＭ−ＥＸ４００（日本電
子社製）を用いて測定する方法が挙げられる。測定条件
は、測定周波数：４００ＭＨｚ、パルス条件：５μｓ、
データポイント：３２７６８、遅延時間：２５ｓｅｃ、
周波数範囲：１０５００Ｈｚ、積算回数：１６回、測定
温度：４０℃で行う方法が挙げられる。

【００３４】本発明におけるトナーは、上記結着樹脂の
他に、着色剤を有する。

【００３５】着色剤としては従来公知のものをいずれも
使用できる。具体的には、下記に挙げる物を使用するこ
とができる。例えば、黒色顔料としては、カーボンブラ
ック、アニリンブラック、非磁性フェライト、マグネタ
イト等が挙げられる。

【００３６】黄色顔料としては、黄色酸化鉄、ネーブル
スイエロー、ナフトールイエローＳ、ハンザーイエロー
Ｇ、ハンザイエロー１０Ｇ、ベンジジンイエローＧ、ベ
ンジジンイエローＧＲ、キノリンイエローレーキ、パー
マネントイエローＮＣＧ、タートラジンレーキ等が挙げ
られる。

【００３７】橙色顔料としては、パーマネントオレンジ
ＧＴＲ、ピラゾロンオレンジ、バルカンオレンジ、ベン
ジジンオレンジＧ、インダスレンブリリアントオレンジ
ＲＫ、インダスレンブリリアントオレンジＧＫ等が挙げ
られる。

【００３８】赤色顔料としては、ベンガラ、パーマネン
トレッド４Ｒ、リソールレッド、ピラゾロンレッド、ウ
ォッチングレッドカルシウム塩、レーキレッドＣ、レー
キッドＤ、ブリリアントカーミン６Ｂ、ブリラントカー
ミン３Ｂ、エオキシンレーキ、ローダミンレーキＢ、ア
リザリンレーキ等が挙げられる。

【００３９】青色顔料としては、アルカリブルーレー
キ、ビクトリアブルーレーキ、フタロシアニンブルー、
無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー部
分塩化物、ファーストスカイブルー、インダスレンブル
ーＢＧ等が挙げられる。

【００４０】紫色顔料としては、ファストバイオレット
Ｂ、メチルバイオレットレーキ等が挙げられる。

【００４１】緑色顔料としては、ピグメントグリーン
Ｂ、マラカイトグリーンレーキ、ファイナルイエローグ
リーンＧ等が挙げられる。白色顔料としては、亜鉛華、
酸化チタン、アンチモン白、硫化亜鉛等が挙げられる。
これらの着色剤は単独又は混合して、用いることが出来
る。

【００４２】また、トナーを透光性カラートナーとして
用いる場合の着色剤としては、以下に示す様な、シアン
着色剤、マゼンタ着色剤及びイエロー着色剤を使用する
ことができる。

【００４３】シアン着色剤としては、銅フタロシアニン
化合物及びその誘導体、アントラキノン化合物、塩基染
料レーキ化合物等が利用できる。具体的には、Ｃ．Ｉ．
ピグメントブルー１、７、１５、１５：１、１５：２、
１５：３、１５：４、６０、６２、６６等が特に好適に
利用できる。

【００４４】マゼンタ着色剤としては、縮合アゾ化合
物、ジケトピロロピロール化合物、アントラキノン、キ
ナクリドン化合物、塩基染料レーキ化合物、ナフトール
化合物、ベンズイミダゾロン化合物、チオインジゴ化合
物、ペリレン化合物が用いられる。具体的には、Ｃ．
Ｉ．ピグメントレッド２、３、５、６、７、２３、４
８：２、４８：３、４８：４、５７：１、８１：１、１
２２、１４６、１６６、１６９、１７７、１８４、１８
５、２０２、２０６、２２０、２２１、２５４が特に好
ましい。

【００４５】イエロー着色剤としては、縮合アゾ化合
物、イソインドリノン化合物、アンスラキノン化合物、
アゾ金属錯体、メチン化合物、アリルアミド化合物に代
表される化合物が用いられる。具体的には、Ｃ．Ｉ．ピ
グメントイエロー１２、１３、１４、１５、１７、６
２、７４、８３、９３、９４、９５、１０９、１１０、
１１１、１２８、１２９、１４７、１６８、１８０等が
好適に用いられる。これらの着色剤は単独又は混合した
状態で用いることができる。

【００４６】また、トナーを磁性トナーとして用いる場
合、トナーには磁性体が含まれる。磁性トナーに含まれ
る磁性体としては、マグネタイト、マグヘマイト、フェ
ライト等の酸化鉄及び他の金属酸化物を含む酸化鉄；Ｆ
ｅ、Ｃｏ、Ｎｉのような金属、あるいは、これらの金属
とＡｌ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｐｂ、Ｍｇ、Ｎｉ、Ｓｎ、Ｚｎ、
Ｓｂ、Ｂｅ、Ｂｉ、Ｃｄ、Ｃａ、Ｍｎ、Ｓｅ、Ｔｉ、
Ｗ、Ｖのような金属との合金、およびこれらの混合物等
が挙げられる。

【００４７】磁性体としては、従来、四三酸化鉄（Ｆｅ
₃Ｏ₄）、三二酸化鉄（γ−Ｆｅ₂Ｏ₃）、酸化鉄亜鉛（Ｚ
ｎＦｅ₂Ｏ₄）、酸化鉄イットリウム（Ｙ₃Ｆｅ₅Ｏ₁₂）、
酸化鉄カドミウム（ＣｄＦｅ₂Ｏ₄）、酸化鉄ガドリニウ
ム（Ｇｄ₃Ｆｅ₅−Ｏ₁₂）、酸化鉄銅（ＣｕＦｅ₂Ｏ₄）、
酸化鉄鉛（ＰｂＦｅ₁₂−Ｏ₁₉）、酸化鉄ニッケル（Ｎｉ
Ｆｅ₂Ｏ₄）、酸化鉄ネオジム（ＮｄＦｅ₂Ｏ₃）、酸化鉄
バリウム（ＢａＦｅ₁₂Ｏ₁₉）、酸化鉄マグネシウム（Ｍ
ｇＦｅ₂Ｏ₄）、酸化鉄マンガン（ＭｎＦｅ₂Ｏ₄）、酸化
鉄ランタン（ＬａＦｅＯ₃）、鉄粉（Ｆｅ）、コバルト
粉（Ｃｏ）、ニッケル粉（Ｎｉ）等が知られているが、
本発明によれば、上述した磁性体を単独で或いは２種以
上の組合せで選択使用する。本発明において、特に好適
な磁性体は、四三酸化鉄又はγ−三二酸化鉄の微粉末で
ある。

【００４８】これらの強磁性体は、体積平均粒径が０．
１〜２μｍ程度で、７９５．８ｋＡ／ｍ印加での磁気特
性が、抗磁力１．５ｋＡ／ｍ〜１２ｋＡ／ｍであり、、
飽和磁化５０〜２００Ａｍ²／ｋｇ、好ましくは５０〜
１００Ａｍ²／ｋｇであり、残留磁化２〜２０Ａｍ²／ｋ
ｇのものが望ましい。

【００４９】上記磁性体は、結着樹脂１００質量部に対
して、１０〜２００質量部、好ましくは２０〜１５０質
量部使用するのが好ましい。

【００５０】本発明の画像形成装置において、上記に示
す磁性トナーを用いることも可能であるが、接触帯電部
材として磁性粒子から構成される磁気ブラシを用いてい
るので、磁気ブラシ中に混入したトナーが磁気力により
磁性粒子表面に付着しやすい磁性トナーよりは、非磁性
トナーの方が好ましく用いられる。特に、転写後に感光
体上に残存した転写残トナーが直接磁気ブラシ中に突入
するクリーナーレス画像形成装置では、非磁性トナーの
方が好ましい。

【００５１】また、本発明におけるトナーは、オフセッ
ト防止剤として、必要に応じて１種又は２種以上の離型
剤をトナー中に含有させても構わない。離型剤としては
次のものが挙げられる。低分子量ポリエチレン、低分子
量ポリプロピレン、マイクロクリスタリンワックス、パ
ラフィンワックスなどの脂肪族炭化水素系ワックス；酸
化ポリエチレンワックスなどの脂肪族炭化水素系ワック
スの酸化物、またはそれらのブロック共重合物；カルナ
バワックス、サゾールワックス、モンタン酸エステルワ
ックスなどの脂肪酸エステルを主成分とするワックス
類；及び脱酸カルナバワックスなどの脂肪酸エステル類
を一部または全部を脱酸化したものなどが挙げられる。
さらに、パルミチン酸、ステアリン酸、モンタン酸など
の飽和直鎖脂肪酸類；ブランジン酸、エレオステアリン
酸、バリナリン酸などの不飽和脂肪酸類；ステアリルア
ルコール、アラルキルアルコール、ベヘニルアルコー
ル、カルナウビルアルコール、セリルアルコール、メリ
シルアルコールなどの飽和アルコール類；ソルビトール
などの多価アルコール類；リノール酸アミド、オレイン
酸アミド、ラウリン酸アミドなどの脂肪酸アミド類；メ
チレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスカプリン
酸アミド、エチレンビスラウリン酸アミド、ヘキサメチ
レンビスステアリン酸アミドなどの飽和脂肪酸ビスアミ
ド類；エチレンビスオレイン酸アミド、ヘキサメチレン
ビスオレイン酸アミド、Ｎ，Ｎ’−ジオレイルアジピン
酸アミド、Ｎ，Ｎ’−ジオレイルセバシン酸アミドなど
の不飽和脂肪酸アミド類；ｍ−キシレンビスステアリン
酸アミド、Ｎ，Ｎ’−ジステアリルイソフタル酸アミド
などの芳香族系ビスアミド類；ステアリン酸カルシウ
ム、ラウリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ステア
リン酸マグネシウムなどの脂肪酸金属塩（一般に金属石
けんといわれているもの）；脂肪族炭化水素系ワックス
にスチレンやアクリル酸などのビニル系モノマーを用い
てグラフト化させたワックス類；ベヘニン酸モノグリセ
リドなどの脂肪酸と多価アルコールの部分エステル化
物；植物性油脂の水素添加などによって得られるヒドロ
キシル基を有するメチルエステル化合物などが挙げられ
る。

【００５２】特に好ましく用いられるワックスとして
は、脂肪族炭化水素系ワックスが挙げられる。例えば、
アルキレンを高圧下でラジカル重合あるいは低圧下でチ
ーグラー触媒で重合した低分子量のアルキレンポリマ
ー；高分子量のアルキレンポリマーを熱分解して得られ
るアルキレンポリマー；一酸化炭素及び水素を含む合成
ガスからアーゲ法により得られる炭化水素の蒸留残分か
ら、あるいはこれらを水素添加して得られる合成炭化水
素などのワックス等が好ましく用いられる。更に、プレ
ス発汗法、溶剤法、真空蒸留の利用や分別結晶方式によ
り炭化水素ワックスの分別を行ったものが、より好まし
く用いられる。母体としての炭化水素は、金属酸化物系
触媒（多くは２種以上の多元系）を使用した一酸化炭素
と水素の反応によって合成されるもの（例えば、ジント
ール法、ヒドロコール法（流動触媒床を使用）によって
合成された炭化水素化合物）；ワックス状炭化水素が多
く得られるアーゲ法（固定触媒床を使用）により得られ
る炭素数が数百ぐらいまでの炭化水素；エチレンなどの
アルキレンをチーグラー触媒により重合した炭化水素等
が、分岐が少なくて、飽和の長い直鎖状炭化水素である
ので好ましい。特にアルキレンの重合によらない方法に
より合成されたワックスがその分子量分布からも好まし
いものである。

【００５３】本発明に用いられる離型剤の量は、結着樹
脂１００質量部に対して、０．１〜２０質量部、好まし
くは０．５〜１０質量部が好ましい。

【００５４】また、これらの離型剤は、通常、樹脂を溶
剤に溶解し、樹脂溶液温度を上げ、撹拌しながら添加混
合する方法や混練時に混合する方法で、結着樹脂に含有
させることができる。

【００５５】さらに帯電性をさらに安定化させる為に、
本発明におけるトナーは、必要に応じて荷電制御剤を用
いることができる。荷電制御剤は、結着樹脂成分１００
質量部に対して、０．１〜１０質量部、好ましくは０．
１〜５質量部使用するのが好ましい。荷電制御剤として
は、以下のものが挙げられる。

【００５６】トナーを負荷電性に制御するものとして
は、有機金属錯体、キレート化合物が有効で、例えば、
モノアゾ金属錯体；アセチルアセトン金属錯体；芳香族
ハイドロキシカルボン酸又は芳香族ジカルボン酸の金属
錯体又は金属塩が挙げられる。他には、芳香族モノ及び
ポリカルボン酸及びその金属塩、無水物、エステル類や
ビスフェノールの如きフェノール誘導体類が挙げられ
る。

【００５７】トナーを正荷電性に制御するものとして、
ニグロシン及び脂肪酸金属塩等による変性物；トリブチ
ルベンジルアンモニウム−１−ヒドロキシ−４−ナフト
スルフォン酸塩、テトラブチルアンモニウムテトラフル
オロボレートの如き四級アンモニウム塩、及びこれらの
類似体であるホスホニウム塩等のオニウム塩及びこれら
のレーキ顔料；トリフェニルメタン染料及びこれらのレ
ーキ顔料（レーキ顔料とするためのレーキ化剤として
は、りんタングステン酸、りんモリブデン酸、りんタン
グステンモリブデン酸、タンニン酸、ラウリン酸、没食
子酸、フェリシアン酸、フェロシアン化合物などが挙げ
られる。）；高級脂肪酸の金属塩；ジブチルスズオキサ
イド、ジオクチルスズオキサイド、ジシクロヘキシルス
ズオキサイドの如きジオルガノスズオキサイド；ジブチ
ルスズボレート、ジオクチルスズボレート、ジシクロヘ
キシルスズボレートの如きジオルガノスズボレートが挙
げられる。これらを単独であるいは２種類以上組み合わ
せて用いることができる。これらのなかでも、ニグロシ
ン系化合物、四級アンモニウム塩の如き荷電制御剤が特
に好ましく用いられる。

【００５８】本発明におけるトナーを製造する方法とし
ては、特に制限はないが以下の方法が挙げられる。ま
ず、トナー粒子を以下のように製造する。トナー粒子を
製造する方法は、結着樹脂、離型剤、荷電制御剤、着色
剤をヘンシェルミキサー、ボールミル等の混合機により
充分混合してから、加熱ロール、ニーダー、エクストル
ーダーの如き熱混練機を用いて溶融混練して樹脂類を互
いに相溶せしめた中に、荷電制御剤、着色剤を分散又は
溶解せしめる。冷却固化後、機械的に所望の粒度に微粉
砕し、さらに分級によって粒度分布をシャープにする。
あるいは冷却固化後、ジェット気流下でターゲットに衝
突させて得られた微粉砕物を所望の粒径になるように分
級を行ってもかまわない。

【００５９】以上の方法で得られたトナー粒子に外添剤
微粒子を外添することにより、本発明におけるトナーを
得ることができる。

【００６０】外添剤微粒子としては、シリカ、アルミ
ナ、チタニアあるいはその複酸化物が挙げられる。

【００６１】また、トナー粒子に外添剤微粒子を外添す
る方法としては、へンシェルミキサーの如き高速撹拌混
合機を用い、周速２０〜５０ｍ／ｓ程度で撹拌し、付着
せしめるといった一般的な方法を用いることができる。

【００６２】本発明で用いられる外添剤微粒子は、必要
に応じ、疎水化、帯電制御剤の目的で、各種変性シリコ
ーンワニス、シリコーンオイル、各種変性シリコーンオ
イル、シランカップリング剤、官能基を有するシランカ
ップリング剤、その他有機珪素化合物、有機チタン化合
物等の処理剤で、或いは、種々の処理剤で併用して処理
されていてもかまわない。

【００６３】また、本発明におけるトナーは、トナーに
実質的な悪影響を与えない範囲内で、例えば、テフロン
粉末、ステアリン酸亜鉛粉末、ポリフッ化ビニリデン粉
末の如き滑剤粉末；例えば、酸化チタン粉末、酸化アル
ミニウム粉末等の流動付与剤；ケーキング防止剤、或い
は例えば、カーボンブラック粉末、酸化亜鉛粉末、酸化
スズ粉末等の導電性付与剤を用いることもできる。

【００６４】本発明におけるトナーは、５μｍ以下の粒
径を有するトナー粒子が１７〜６０個数％含有され、８
〜１２．７μｍの粒径を有するトナー粒子が１〜２３個
数％含有され、１６μｍ以上の粒径を有するトナー粒子
が２．０体積％以下で含有されることが好ましい。

【００６５】また、トナー粒子の体積平均粒径が４〜９
μｍであり、５μｍ以下のトナー粒子群が下記式（I）
をを満足する粒度分布を有したトナーであることが好ま
しい。

【００６６】

【数１】Ｎ／Ｖ＝−０．０４Ｎ＋ｋ式（I）（式中、Ｎは５μｍ以下の粒径を有するトナー粒子の個
数％を示し、Ｖは５μｍ以下の粒径を有するトナー粒子
の体積％を示し、ｋは４．５〜６．５の正数を示す。但
し、Ｎは１７〜６０の正数を示す。）上記の粒度分布を有する本発明におけるトナーは、感光
体上に形成された潜像の細線に至るまで、忠実に再現す
ることが可能であり、網点およびデジタルのようなドッ
ト潜像の再現にも優れ階調性及び解像性にすぐれた画像
を与える。さらに、コピーまたはプリントアウトを続け
た場合でも高画質を保持し、かつ、高濃度の画像の場合
でも、少ないトナー消費量で良好な現像をおこなうこと
が可能であり、経済性および、複写機またはプリンター
本体の小型化にも利点を有するものである。

【００６７】従来、５μｍ以下のトナー粒子は、帯電量
コントロールが困難であったりトナーの流動性を損なう
ため、またトナー飛散して機械を汚す成分となるため、
さらに、画像のかぶりを生ずる成分となるため、積極的
に減少することが必要であると考えられている。しか
し、本発明者らは、０．５〜３０μｍにわたる粒度分布
を有するトナーを用いた検討により、５μｍ以下のトナ
ー粒子が高品質な画質を形成することを見いだした。即
ち、多数のトナー粒子が現像され易い大きな現像電位コ
ントラストから、ハーフトーンへ、さらに、ごくわずか
のトナー粒子しか現像されない小さな現像電位コントラ
ストまで、感光体上の表面電位を変化させた潜像を現像
し、感光体上の現像されたトナー粒子を集め、トナー粒
度分布を測定してみた。その結果、８μｍ以下のトナー
粒子が多く、特に５μｍ以下のトナー粒子が多いことが
判明し、現像にもっとも適した５μｍ以下の粒径のトナ
ー粒子が感光体の潜像の現像に円滑に供給される場合に
潜像に忠実であり、潜像からはみ出すことなく、真に再
現性の優れた画像が得られるものであることが判明し、
５μｍ以下のトナー粒子が高品質な画質を形成する成分
であることが分かった。

【００６８】また、上記トナーにおいては、８〜１２．
７μｍの範囲の粒子が、１〜２３個数％であることが一
つの特徴である。これは、前述のごとく、５μｍ以下の
粒径のトナー粒子が存在することが好ましいことと関係
があり、５μｍ以下の粒径のトナー粒子は、潜像を厳密
に覆い、忠実に再現する能力を有するが、潜像自身にお
いて、その周囲のエッジ部の電界強度が中央部よりも高
く、そのため、潜像内部がエッジ部より、トナー粒子の
のりがうすくなり、画像濃度が薄く見えることがある。
しかしながら、本発明に用いられるトナーに、８〜１
２．７μｍの範囲のトナー粒子を１個数％〜２３個数％
含有させることによって、この問題を解決し、さらに画
像を鮮明にできる。すなわち、８〜１２．７μｍの粒径
の範囲のトナー粒子が５μｍ以下の粒径のトナー粒子に
対して、適度にコントロールされた帯電量をもつためと
考えられるが、潜像のエッジ部より電界強度の小さい内
側に供給されて、エッジ部に対する内側のトナー粒子の
のりの少なさを補って、均一なる現像画像が形成され、
その結果、高い濃度で解像性及び階調性の優れたシャー
プな画像が提供されるものである。

【００６９】また、１６μｍ以上の粒径のトナー粒子に
ついては、２．０体積％以下にし、できるだけ少ないこ
とが好ましい。１６μｍ以上の粒径のトナーが２．０体
積％より多いと、細線再現における妨げになるばかりで
なく、転写において、感光体上に現像されたトナー粒子
の薄層面に１６μｍ以上の粗めのトナー粒子が突出して
存在することで、トナー層を介した感光体と転写紙間の
微妙な密着状態を不規則なものとして、転写条件の変動
をひきおこし、転写不良画像を発生する要因となること
がある。

【００７０】さらに、上述したように、５μｍ以下の粒
径の粒子について、その個数％（Ｎ）と体積％（Ｖ）と
の間に、以下式（I）の関係をトナーが満足しているこ
とが好ましい。

【００７１】

【数２】Ｎ／Ｖ＝−０．０４Ｎ＋ｋ式（I）（式中、Ｎは５μｍ以下の粒径を有するトナー粒子の個
数％を示し、Ｖは５μｍ以下の粒径を有するトナー粒子
の体積％を示し、ｋは４．５〜６．５の正数を示す。但
し、Ｎは１７〜６０の正数を示す。）また、上記式のＮ／Ｖが、２．１〜５．８２を満たして
いることが好ましい。あるＮの値に対してＮ／Ｖが大き
いということは、５μｍ以下の粒子を広く含んでいるこ
とを示しており、Ｎ／Ｖ小さいということは、５μｍ付
近の粒子の存在率が高く、それ以下の粒径の粒子が少な
いことを示していると解される。Ｎ／Ｖの値が２．１〜
５．８２の範囲にあり、Ｎが１７〜６０の範囲にあり、
且つ上記関係式をさらに満足する場合に、良好な細線再
現性及び高解像性が達成される。

【００７２】ｋ＜４．５では、５．０μｍより小さな粒
径のトナー粒子数が少なく、画像濃度、解像性、鮮鋭さ
で劣ったものとなる傾向がある。従来、不要と考えられ
ている微細なトナー粒子の適度な存在が、現像におい
て、トナーの最密重点化を果たし、粗れのない均一な画
像を形成するのに貢献する。特に細線及び画像の輪郭部
を均一に埋めることにより、視覚的にも鮮鋭さをより助
長するものである。すなわち、ｋ＜４．５では、この粒
度分布成分の不足に起因して、これらの特性の点で劣っ
たものとなることがある。

【００７３】また、ｋ＞６．５では、必要以上の微粉の
存在によって、くり返しコピーをつづけるうちに、画像
濃度が低下する傾向がある。この様な現像は、必要以上
の荷電をもった過剰の微粉状トナー粒子が現像スリーブ
上、あるいは現像キャリア表面に帯電付着して、正常な
トナーの現像スリーブ、現像キャリアへの担持および荷
電付与を阻害することによって発生すると考えられる。

【００７４】また、トナーの体積平均径は４〜９μｍが
好ましく、さらに好ましくは４〜８μｍである。この値
は先にのべた各構成要素と切りはなして考えることはで
きないものである。体積平均粒径４μｍ未満では、グラ
フィック画像などの画像面積比率の高い用途では、転写
紙上のトナーののり量が少なく、画像濃度の低いという
問題点が生じやすい。これは、先に述べた潜像における
エッジ部に対して、内部の濃度が下がる理由と同じ原因
によると考えられる。体積平均粒径９μｍを越えた場合
は、解像度が良好でなく、また複写の初めは良くとも使
用をつづけていると画質低下を発生しやすい。

【００７５】上記のようなトナーの粒度分布特性を有す
るトナーを得るには、分級を行うことで達成され、風力
分級では風量、分級工程までの距離を調整することによ
り実施できる。

【００７６】トナーの粒度分布は種々の方法によって測
定できるが、本発明においてはコールターカウンターを
用いて行う以下に示す方法が挙げられる。

【００７７】すなわち、測定装置としてはコールターカ
ウント−マルチサイザー型（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）及びパーソナルコンピュータ（キヤノン製）を接
続し、電界液は１級塩化ナトリウムを用いて１％ＮａＣ
ｌ水溶液を調製する。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ホン酸塩を０．１〜５ｍｌ
加え、さらに測定試料を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、前記コールターカウンターマルチサイザー型によ
り、アパチヤーとして１００μｍアパチヤーを用いて、
個数を基準として２〜４０μｍの粒子の粒度分布を測定
して、それから本発明に係るところの値を求める。＜２＞本発明の画像形成装置本発明の画像形成装置の一つの実施の形態を図１を用い
て説明するが、本発明の画像形成装置は、これに限定さ
れない。図１において、ドラム状の感光体１２は、所定
の周速度で回転駆動される。感光体１２は、回転過程に
おいて、帯電手段として、接触帯電部材を有する一次帯
電装置１１によりその周面に負の所定電位の均一帯電を
受け、次いでスリット露光やレーザビーム走査露光等の
静電潜像形成手段からの像露光１３を受ける。こうして
感光体の周面に静電潜像が形成されていく。

【００７８】形成された静電潜像は、現像手段である現
像器１８により可視化されトナー像となる。トナー像
は、不図示の給紙部から、感光体１２と転写手段である
転写ローラ１４との間に感光体１２の回転と同期して給
紙された転写材Ｐに、転写ローラ１４により静電転写さ
れていく。像転写を受けた転写材Ｐは、感光体面から分
離されて定着手段（不示図）へ導入されて像定着を受け
ることにより、複写物(コピー)として装置外へプリント
アウトされる。

【００７９】本発明において、一次帯電装置１１の接触
帯電部材は、体積抵抗値が１×１０ ⁴〜１×１０⁹Ωｃｍ
の磁性粒子で構成された磁気ブラシ１５である。

【００８０】磁性粒子の体積抵抗値が１×１０⁴Ωｃｍ
より低いと、感光体表面に傷やピンホール等の欠陥が存
在した場合、そこに集中して電荷が流れてしまい、接触
帯電部材及び感光体の通電破壊が生じることがある。磁
性粒子の体積抵抗値が１×１０⁹Ωｃｍを越えると、感
光体に良好な帯電が行われなくなり帯電不良が生じてし
まうことがある。

【００８１】磁性粒子の体積抵抗値の測定方法は、図２
に示すセルＢに磁性粒子を充填し、該磁性粒子に接する
よう電極２１及び２２を配し、該電極間に電圧を印加
し、そのとき流れる電流を測定することで得ることがで
きる。測定条件は、２３℃、６５％の環境で充填磁性粒
子と電極との接触面積２ｃｍ²、厚み１ｍｍ、上部電極
に１０ｋｇ、印加電圧１００Ｖである。

【００８２】また、本発明において、磁性粒子の体積抵
抗値を上記範囲とするには、磁性粒子を構成している金
属酸化物の組成を調整する方法や酸化の程度を調整する
方法等が挙げられる。

【００８３】磁性粒子の体積平均粒径は、１０〜４０μ
ｍが好ましい。１０μｍより小さいと、感光体への磁気
ブラシの付着が生じやすく、また磁気ブラシとしたとき
の磁性粒子の搬送性に劣る。４０μｍを越えると磁性粒
子と感光体との接触点が減少し注入帯電方法の帯電一様
性が劣化する傾向にある。さらに好ましくは、１５〜３
０μｍである。

【００８４】磁性粒子の体積平均粒径は、レーザ回折式
粒度分布測定装置ＨＥＲＯＳ（日本電子製）を用いて、
０．０５〜３５０μmの範囲を３２対数分割して測定す
ることができ、体積５０％メジアン径をもって体積平均
粒径とする。

【００８５】また、本発明において使用される磁性粒子
としては、５μｍ以上の粒子の短軸長さ／長軸長さの標
準偏差が、０．０８以上であることが好ましい。

【００８６】特にクリーナレス画像形成装置の場合に、
上記の範囲の磁性粒子を用いることにより磁性粒子と感
光体表面との接触性が向上し、転写残りのトナー成分が
あっても感光体を十分に帯電することができ、また帯電
粒子同士の表面クリーニング効果があり、長期使用によ
っても、磁性粒子表面への異物堆積が抑制され効果の持
続性が大きいという効果が得られる。

【００８７】５μｍ以上の粒子の短軸長さ／長軸長さの
標準偏差が、０．０８よりも小さいと、形状のばらつき
が少なすぎて、お互いの表面クリーニング効果が十分で
はないことがある。形状のばらつきによって、磁性粒子
同士の負荷又はある形状の磁性粒子に対して、クリーニ
ングに好適な磁性粒子の形状が存在し、負荷が集中し表
面クリーニング効果を生じるものと考えられる。また、
磁性粒子の５〜２０μｍの短軸長さ／長軸長さの標準偏
差が０．０８以上とすると、それより大きい磁性粒子の
表面クリーニング効果が大きく好ましい構成であり、
０．１０以上であると更にクリーニング性が向上するの
で好ましい。

【００８８】本発明における、短軸長さ／長軸長さの標
準偏差の測定法を記す。日立製作所製ＦＥ−ＳＥＭ（Ｓ
−８００）を用い、５００倍に拡大した粒子像を無作為
に１００個抽出し、その画像情報を元に、たとえば、Ｉ
ｍａｇｅＡｎａｌｙｚｅｒＶ１０（東洋紡績株式会社
製）により、画像解析した結果の統計処理を行う。

【００８９】解析の詳細は、まず、電子顕微鏡写真よ
り、実体顕微鏡を経由した画像信号を解析装置に入力
し、画像情報を２値化する。ついで、２値化された画像
情報を元に以下のような解析を行う。

【００９０】詳しくは、ＩｍａｇｅＡｎａｌｙｚｅｒＶ
１０（東洋紡績株式会社製）説明書に詳しく記載がある
が、簡潔に方法を説明すれば、対象物の形状を楕円に置
き換える手続きを経て、その楕円の長軸と短軸の長さの
比をとるということである。その手続きは、以下のよう
である。磁性粒子又はトナーの、２値化された形状に対
して、座標（ｕ,ｖ）における微小面積Δｓ＝Δｕ・Δ
ｖの比重を１とした場合、原点（Ｘ，Ｙ）に対して、該
粒子の２値化された形状の重心を通り、水平軸及び垂直
軸についての２次モーメント（水平軸についての２次モ
ーメントＭｘ、垂直軸についての２次モーメントＭｙ）
は、各々下式（II）および（III）で表される。

【００９１】

【数３】Ｍｘ＝ΣΣ（ｕ−Ｘ）² 式（II）

【００９２】

【数４】Ｍｙ＝ΣΣ（ｖ−Ｙ）² 式（III）慣性相乗モーメントＭｘｙは、下式（IV）で表される。

【００９３】

【数５】Ｍｘｙ＝ΣΣ（ｕ−Ｘ）・（ｖ−Ｙ）式（IV）また、以下の式（V）をみたす角度Θは、２つの解を持
つ。

【００９４】

【数６】更に、水平軸と角Θをなす軸方向の慣性モーメントＭΘ
は、下式（VI）で表される。

【００９５】

【数７】式（VI）ＭΘ＝Ｍｘ・（ｃｏｓΘ）²＋Ｍｙ・（ｓｉｎΘ）²−Ｍ
ｘｙ・ｓｉｎ２Θ 前記Θの２つの解を代入し、計算されたＭΘのうち小さ
い方が、主軸となる。

【００９６】更に、任意の軸上に、（１／ＭΘ）^0.5に
相当する点をプロットするとこれらは、楕円を作り、こ
の主軸が、慣性主軸と一致するとすれば、ＭΘの小さな
値を取る方向をＡ、大きな方をＢとすると下式（VII）
で表される楕円となる。

【００９７】

【数８】Ａ・ｘ²＋Ｂ・ｙ²＝１式（VII）本発明における短軸長さ／長軸長さは、以上の楕円に対
して、下式（VIII）で表されたものである。

【００９８】

【数９】短軸長さ／長軸長さ＝（Ａ／Ｂ）^0.5 式（VIII）また、５μｍ〜２０μｍ部分の測定法は、前記電子顕微
鏡写真において、該粒子の最大弦長が、５μｍ〜２０μ
ｍであるものについて解析を行うことにより実施可能で
ある。

【００９９】本発明に用いられる磁性粒子としては、フ
ェライト粒子が好ましく用いられる。フェライトの組成
としては、銅、亜鉛、マンガン、マグネシウム、鉄、リ
チウム、ストロンチウム、バリウム等の金属元素を含む
ものが好適に使用される。

【０１００】更に好ましくは、銅、マンガンまたはリチ
ウムと鉄を含むフェライト粒子であり、最も好ましく
は、銅またはマンガンより選択される。

【０１０１】その好ましい組成比率は、

【０１０２】

【化１】（Ａ１）_X1・（Ａ２）_X2・・・（Ａｎ）_Xn・
（Ｆｅ）_Y・（Ｏ）_Z （ここで、Ａ１〜Ａｎは、元素を表し、Ａ１は、銅、マ
ンガンまたはリチウムから選択される。また、Ｘ１〜Ｘ
ｎ及びＹは酸素以外の含有元素の原子個数比率を示
す。）０．０２＜Ｘ１／Ｙ＜５であり、好ましくは、０．０３＜Ｘ１／Ｙ＜３．５更に好ましくは、０．０５＜Ｘ１／Ｙ＜１である。

【０１０３】Ａ２以降の好ましい元素としては、Ａ１で
使用されない元素で、銅、マンガン、リチウム、亜鉛、
マグネシウムが挙げられる。

【０１０４】さらに、本発明のフェライト粒子には、
燐、ナトリウム、カリウム、カルシウム、ストロンチウ
ム、ビスマス、珪素、アルミニウム等を含有させること
ができる。

【０１０５】磁性粒子の好ましい構成として、磁性粒子
中の酸素を除く元素の総原子数の内、鉄、銅、マンガ
ン、リチウム、亜鉛、マグネシウムの含有原子数が８０
原子個数％以上のものが好ましく用いられ、さらに好ま
しくは９０原子個数％以上、最も好ましくは９５原子個
数％以上である。

【０１０６】フェライトは、酸化物の固溶体であり厳密
な化学量論に基づくとは限らないが、銅を用いた場合
は、

【０１０７】

【化２】で表現可能である。マンガンを用いた場合は、

【０１０８】

【化３】であり、更に、リチウムを用いた場合

【０１０９】

【化４】である。

【０１１０】磁性粒子においては、その特徴的な使用形
態により、銅、マンガン、リチウムを使用した粒子にお
いて、特に耐久性に優れるという効果がある。特に銅及
びマンガンを使用した場合の効果が大きい。

【０１１１】このメカニズムについては、鋭意検討中で
あるが、電圧が印加されて、感光体を帯電する際にフェ
ライトを通して電流が流れるわけであるが、この電流パ
スが元素により異なり、特に銅またはマンガンで構成さ
れるフェライトにおいて、電流のパスが多く形成される
ためと推測される。また、表面の状態においても感光体
との電荷のやり取りがスムーズな表面を形成しているも
のと推測される。

【０１１２】本発明における磁性粒子の製造方法は、２
０〜２００μｍの上記フェライト粒子を粉砕する方法が
好ましく用いられる。また、形状分布を制御しつつ粉砕
した後に、適宜分級を行い、そのまま使用することがで
き、また、必要に応じて、粒径、粒度分布、組成の異な
る磁性粒子と混合して用いることが可能である。

【０１１３】また、フェライトの固まりを粉砕すること
による磁性粒子の製法も可能であるが、その効率という
観点からは、フェライト粒子を粉砕することが好まし
い。

【０１１４】本発明における磁性粒子の具体的な作製方
法は、例えば、Ｃｕ−Ｚｎフェライトを作製する場合、
Ｆｅ₂Ｏ₃、ＣｕＯ、ＺｎＯをそれぞれ４５〜５５モル
％、２０〜３０モル％、２０〜３０モル％の割合で配合
して、適当な分散剤、結合剤等と水を加えてスラリーと
した後、適当な方法で造粒、分級し、１０００〜１３０
０℃程度で焼成することにより、本発明に用いる体積抵
抗値を有する磁性粒子を得ることができる。さらに必要
に応じて解砕、粉砕処理、分級処理を行う事により所望
のサイズの磁性粒子が得られる。

【０１１５】本発明に用いられる接触帯電部材として用
いる磁気ブラシを構成する磁性粒子は、体積抵抗値の調
整やトナーに対する摩擦帯電極性を制御する等を行う目
的で、表面層を有した形態でもかまわない。表面層の形
態は、上記磁性粒子の表面を蒸着膜、導電性樹脂膜、ま
たは導電性顔料分散樹脂膜等でコートしたものである。
この表面層は必ずしも上記磁性粒子を完全に被覆する必
要は無く、本発明の効果が得られる範囲で磁性粒子が露
出していても良い。つまり表面層が不連続に形成されて
いても良い。

【０１１６】磁性粒子表面に形成される蒸着膜は、金、
白金、ＩＴＯなどを蒸着させた蒸着膜が挙げられる。

【０１１７】磁性粒子被覆用に用いられる導電性樹脂膜
としてはＮ−メトキシメチル化ナイロン、ポリウレタ
ン、ポリピロール樹脂が挙げられ、導電性顔料分散樹脂
膜に使用される樹脂は、結着樹脂に導電性微粒子、顔料
を分散させたものである。

【０１１８】磁性粒子の被覆用の表面層に用いられる結
着樹脂としては、スチレン、クロルスチレン等のスチレ
ン類；エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレン
等のモノオレフィン；酢酸ビニル、プロピオン酸ビニ
ル、安息香酸ビニル、酪酸ビニル等のビニルエステル；
アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチ
ル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸オクチル、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等のα
-メチレン脂肪族モノカルボン酸エステルビニルメチル
エーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルブチルエーテ
ル等のビニルエーテル；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等のビニル
ケトン類等の単独重合体あるいは共重合体などが挙げら
れる。特に代表的な結着樹脂としては、導電性微粒子の
分散性やコート層としての成膜性、生産性という点など
から、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−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、ポリプロピレンが挙げられる。
更に、ポリカーボネート、フェノール樹脂、ポリエステ
ル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ポリオレフィン、フ
ッ素系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリアミド等が挙げら
れる。

【０１１９】例えば、フッ素系樹脂としては、例えば、
ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリトリフ
ルオロエチレン、ポリクロロトリフロオロエチレン、ポ
リジクロロジフルオロエチレン、ポリテトラフルオロエ
チレン、ポリヘキサフルオロプロピレンなどと、他のモ
ノマーが共重合した溶媒可溶の共重合体が挙げられる。

【０１２０】また、シリコーン系樹脂としては、例え
ば、信越シリコーン社製ＫＲ２７１、ＫＲ２８２、ＫＲ
３１１、ＫＲ２５５、ＫＲ１５５（ストレートシリコー
ンワニス）、ＫＲ２１１、ＫＲ２１２、ＫＲ２１６、Ｋ
Ｒ２１３、ＫＲ２１７、ＫＲ９２１８（変性用シリコー
ンワニス）、ＳＡ-４、ＫＲ２０６、ＫＲ５２０６（シ
リコーンアルキッドワニス）、ＥＳ１００１、ＥＳ１０
０１Ｎ、ＥＳ１００２Ｔ、ＥＳ１００４（シリコーンエ
ポキシワニス）、ＫＲ９７０６（シリコーンアクリルワ
ニス）、ＫＲ５２０３、ＫＲ５２２１（シリコーンポリ
エステルワニス）や東レシリコーン社製のＳＲ２１０
０、ＳＲ２１０１、ＳＲ２１０７、ＳＲ２１１０、ＳＲ
２１０８、ＳＲ２１０９、ＳＲ２４００、ＳＲ２４１
０、ＳＲ２４１１、ＳＨ８０５、ＳＨ８０６Ａ、ＳＨ８
４０等が用いられる。

【０１２１】本発明に係わる導電性微粒子、顔料として
は、銅、ニッケル、鉄、アルミニウム、金、銀等の金属
あるいは酸化鉄、フェライト、酸化亜鉛、酸化スズ、酸
化アンチモン、酸化チタン等の金属酸化物更にはカーボ
ンブラック等の電子伝導性の導電紛が挙げられ、さらに
イオン導電剤として、過塩素酸リチウム、４級アンモニ
ウム塩などが挙げられる。

【０１２２】また、環境による抵抗変化を制御するとい
う点からは、磁性粒子表面を親水基と疎水基を有する化
合物であるカップリング剤で表面を被覆し、疎水化処理
を行ってもよい。カップリング剤の場合、極薄い被膜
（分子レベルで）を磁性粒子表面に形成するので、磁性
粒子の体積抵抗値に与える影響が少なく、磁性粒子自身
の体積抵抗値さえ調整すれば、被覆層への体積抵抗値の
調整処理は行わなくても構わない。

【０１２３】上記カップリング剤としては、例えば、イ
ソプロポキシトリイソステアロイルチタネート、ジヒド
ロキシビス（ラクタト）チタン、ジイソプロポキシビス
（アセチルアセナト）チタン等のチタネート系カップリ
ング剤、アセトアルコキシアルミニウムジイソプロピレ
ート等のアルミニウム系カップリング剤、ジメチルアミ
ノプロピルトリメトキシシラン、ｎ−オクタデシルジメ
チルメメトキシシラン、ｎ−ヘキシルトリエトキシシラ
ン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、ｎ−オク
タデシルトリメトキシシラン等のシラン系カップリング
剤等が挙げられ、適宜アミノ基やフッ素などの様々な官
能基を導入してもよい。

【０１２４】カップリング剤による磁性粒子の表面被覆
方法は、カップリング剤を適当な溶媒に溶解させて得ら
れる溶液に、磁性粒子を添加し、これを撹拌して磁性粒
子表面にカップリング剤の被膜を形成させた後、加熱し
て溶媒を除去し磁性粒子を取り出し加熱乾燥する方法等
が挙げられる。

【０１２５】カップリング剤処理に用いられる溶媒とし
ては、トルエン、メチルエチルケトン、エタノール等が
挙げられる。

【０１２６】本発明の画像形成装置における帯電手段
は、磁石体を内包する導電性スリーブを磁性粒子保持部
材として有する磁気ブラシ帯電装置が好ましい。

【０１２７】導電性スリーブは、アルミニウム、ＳＵ
Ｓ、導電性樹脂等の導電性のものをブラスト処理したも
のが挙げられる。

【０１２８】磁石体としては、マグネットローラ等が挙
げられる。

【０１２９】本発明の画像形成装置において、上記磁性
粒子で構成される磁気ブラシは、感光体に対して周速差
をもって移動させることが好ましい。磁気ブラシと感光
体を周速差をもって移動させることにより、両者を十分
に接触させることができ、帯電性も向上し、また転写残
トナーの帯電手段内への取り込み性も向上し、帯電装置
内に混入したトナーを感光体上に吐き出させる機会も増
すことになる。

【０１３０】また、磁性粒子を保持する磁性粒子保持部
材と感光体との間隙は、０．２〜２ｍｍの範囲が好まし
い。間隙が０．２ｍｍより小さいと、磁性粒子がその間
隙を通りにくくなりスムーズに磁性粒子保持部材上を磁
性粒子が搬送されずに、帯電不良やニップ部に磁性粒子
が過剰に溜り、感光体への付着が生じやすくなる傾向が
ある。間隙が２ｍｍより大きいと、感光体と磁性粒子の
ニップ幅を広く形成しにくいので好ましくない。さらに
好ましくは、０．２〜１ｍｍ、さらには０．３〜０．７
ｍｍが好ましい。

【０１３１】感光体表面を帯電させるために接触帯電部
材に印加する電圧としては、直流電圧のみでもよいし、
直流成分に交流成分を重畳させた電圧でもよい。

【０１３２】上記交流成分としては、注入帯電方法の場
合、装置のプロセススピードにもよるが１００Ｈｚ〜１
０ｋＨｚ程度の周波数で、印加される交流成分のピーク
間電圧が１０００Ｖ程度以下のものが好ましい。１００
０Ｖを越えると、印加される交流成分の電圧に対して感
光体電位が得られてしまうので、潜像面が電位的に波打
ち、かぶりや濃度うすを生じることがある。放電を用い
る帯電方法の場合は、交流成分としては、装置のプロセ
ススピードにもよるが、１００Ｈｚ〜１０ｋＨｚ程度の
周波数で、印加される交流成分のピーク間電圧は１００
０Ｖ程度以上で、放電開始電圧の２倍以上が好ましい。
印加される交流成分の波形は、サイン波、矩形波、鋸波
等が使用できる。

【０１３３】本発明において感光体は、導電性支持体と
該支持体上に設置された感光層を有する感光体であり、
電荷を感光体に直接注入させることにより帯電を行う注
入帯電方法の場合には、感光体の最も外側の表面層に電
荷注入層を有した感光体を用いる。

【０１３４】接触帯電部材として磁性粒子から構成され
る磁気ブラシを使用し、直流電圧のみを印加した場合、
放電開始電圧が存在するために放電による感光体への電
位が印加電圧まで帯電されず、接触帯電部材と感光体と
の間で電位差が大きくなり、接触帯電部材である磁性粒
子も感光体上に漏れてしまいやすい傾向にあるので、注
入帯電方法を用いたほうが好ましい。また、放電による
帯電では、放電生成物により感光体表面がダメージを受
け、劣化あるいは高温高湿下での画像流れを生じ易いと
いう問題点があり、その点でも注入帯電方法を用いたほ
うが好ましい。

【０１３５】従来の感光ドラムで良好な電荷注入帯電を
行いたい場合には、少ないトラップ点に効率良く電荷注
入をしなければならないため、接触帯電部材の体積抵抗
値は、１×１０³Ωｃｍ以下でなくてはならない（通常
の感光ドラム表面材質の体積抵抗値は１×１０¹⁵Ωｃｍ
以上である）。それに対して電荷注入層を設けた場合に
は、感光体表面に電荷を保持できる領域が増加するた
め、もっと高い体積抵抗値の接触帯電部材を用いても良
好な帯電が行なえる。実際には、電荷注入層の抵抗値が
１×１０⁸〜１×１０¹⁵Ωｃｍの範囲であれば、１×１
０⁷Ωｃｍ程度の接触帯電部材でも、印加電圧に対して
帯電される感光体表面電位が９０％以上であるような良
好な効率で帯電が可能である。従って、本発明における
感光体として、良好な電荷注入帯電性が得られる表面に
電荷注入層を有する感光体であることが好ましい。

【０１３６】十分な帯電性と画像流れをおこさない条件
を満足するために感光体の電荷注入層の体積抵抗値が望
ましくは１×１０⁸〜１×１０¹⁵Ωｃｍであり、更に望
ましくは、体積抵抗値が１×１０¹⁰〜１×１０¹⁴Ωｃｍ
であり、さらに体積抵抗値の環境変動等も考慮すると体
積抵抗値が１×１０¹²〜１×１０¹⁴Ωｃｍのものを用い
るのが特に望ましい。１×１０⁸Ωｃｍ未満では、高湿
環境で帯電電荷が表面方向に保持されないため画像流れ
を生じることがある。１×１０¹⁵Ωｃｍを越えると、接
触帯電部材からの帯電電荷を十分注入、保持できず、帯
電不良を生じる傾向にある。上記範囲の体積抵抗値を有
する電荷注入層を感光体表面に設けることによって、接
触帯電部材から注入された帯電電荷を保持する役割を果
たし、更に光露光時にこの電荷を感光体基体に逃す役割
を果たし、残留電位を低減させることが可能となる。

【０１３７】本発明における感光体を構成する電荷注入
層としては、光透過性且つ絶縁性のバインダ樹脂に、導
電性微粒子を分散させてなるものが好ましい。

【０１３８】本発明において、電荷注入層に用いること
ができるバインダ樹脂として光透過性且つ絶縁性もので
あれば特に制限はないが、光透過性としては、像露光の
光の波長を８０％以上透過するものであり、絶縁性とし
ては、１×１０¹⁵Ω・ｃｍ以上の抵抗を有する樹脂であ
るものが挙げられる。

【０１３９】そのような光透過性且つ絶縁性のバインダ
樹脂として具体的には、ポリカーボネート系樹脂、ポリ
エステル系樹脂、ポリアクリレート系樹脂、ポリスチレ
ン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹
脂、ポリウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ系
樹脂、シリコーン系樹脂、セルロース系樹脂、ポリ塩化
ビニル系樹脂、ホスファゼン系樹脂、メラミン系樹脂及
び塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体等が挙げられる。こ
れらのバインダ樹脂は単独で用いることも、二種以上組
み合わせて用いることもできる。これらの中で、特に好
ましいのは、硬化させることにより硬度、強度が発現す
る光硬化性または熱硬化性のアクリル樹脂である。

【０１４０】また、本発明において電荷注入層に用いら
れる導電性微粒子としては、金属、金属酸化物及びカー
ボンブラック等が挙げられる。金属としては、アルミニ
ウム、亜鉛、銅、クロム、ニッケル、銀及びステンレス
等、またはこれらの金属をプラスチックの粒子の表面に
蒸着したもの等が挙げられる。金属酸化物としては、酸
化亜鉛、酸化チタン、酸化スズ、酸化アンチモン、酸化
インジウム、酸化ビスマス、スズをドープした酸化イン
ジウム、アンチモンやタンタルをドープした酸化スズお
よびアンチモンをドープした酸化ジルコニウム等が挙げ
られる。これらは単独で用いることも、二種以上を組み
合わせて用いることもできる。二種以上を組み合わせて
用いる場合には、単に混合しても、固溶体や融着の形に
しても良い。本発明において用いられる導電性微粒子の
数平均粒径は保護層の透明性の点で０．３μm以下、特
に０．１μm以下が好ましい。また、本発明において
は、上述した導電性微微粒子のなかでも透明性等の点で
金属酸化物を用いることが特に望ましい。特に好ましい
のは酸化スズ（ＳｎＯ₂）を主成分とする導電性微粒子
である。

【０１４１】本発明において用いられる導電性微粒子の
数平均粒径は保護層の透明性の点で０．３μm以下、特
に０．１μm以下が好ましい。導電性微粒子の添加量
は、バインダ樹脂１００質量部に対して２〜２５０質量
部、より好ましくは２〜１９０質量部であることが好ま
しい。２質量部以下の場合には、所望の体積抵抗値を得
にくくなることがあり、また２５０質量部以上の場合に
は膜強度が低下してしまい電荷注入層が削りとられやす
くなり、感光体の寿命が短くなる傾向になるからであ
り、また抵抗が低くなってしまい、潜像電位が流れるこ
とによる画像不良を生じやすくなるからである。

【０１４２】また、本発明における電荷注入層は、上記
の他に、金属蒸着膜などの無機の層によっても構成され
る。蒸着膜は蒸着によって、導電粉微粒子をバインダ樹
脂に分散させたものは、ディッピング塗工法、スプレー
塗工法、ロールコート塗工法、及びビーム塗工法等の適
当な塗工法にて塗工することによって形成される。ま
た、絶縁性のバインダ樹脂に光透過性でかつ導電性の粒
子を適量分散させた中抵抗の材料で構成するもの、絶縁
性のバインダ樹脂に光透過性の高いイオン導電性樹脂を
混合もしくは共重合させて構成するもの、または中抵抗
で光導電性のある樹脂単体で構成するもの等が考えられ
る。

【０１４３】上記金属蒸着膜としては、金、白金等が挙
げられる。

【０１４４】上記電荷注入層に用いられる絶縁性のバイ
ンダ樹脂としては、アクリル樹脂、フェノール樹脂、シ
リコーン系樹脂等が挙げられる。

【０１４５】上記電荷注入層に用いられる光透過性でか
つ導電性の粒子としては、酸化スズ、酸化チタン、酸化
亜鉛、酸化アンチモン等が挙げられる。

【０１４６】上記電荷注入層に用いられる光透過性の高
いイオン導電性樹脂としては、Ｎ−メトキシメチル化ナ
イロン、ポリウレタン樹脂等が挙げられる。

【０１４７】ここにおける光透過性としては、像露光の
光の波長を８０％以上透過するものであり、絶縁性とし
ては、１×１０¹⁵Ωｃｍ以上の抵抗を有する樹脂である
ものが挙げられる。

【０１４８】これらで構成された電荷注入層は、いずれ
も１×１０⁸〜１×１０¹⁵Ωｃｍ程度の抵抗を有するこ
ととする。以上のような構成をとることによって、従来
では低抵抗の接触帯電部材を用いないと生じなかった電
荷注入による良好な帯電性と、低抵抗の接触帯電部材で
は達成することのできなかった感光体上のピンホールに
よるリーク防止という特性を同時に満足することができ
る。

【０１４９】また、本発明の画像形成装置は、上記接触
帯電部材を構成する磁性粒子と上記電荷注入層を表面に
有する感光体を用いる構成をとることによって、帯電開
始電圧Ｖｈが小さくなり、接触帯電部材に印加する電圧
のほとんど９０％以上を感光体に帯電させることが可能
になる。例えば、本発明における接触帯電部材に絶対値
で１００〜２０００Ｖの直流電圧を印加するとき、本発
明における電荷注入層を有する感光体の帯電電位は、印
加電圧の８０％以上、さらには９０％以上の電位にする
ことができる。これに対し、従来の放電を利用した帯電
によって得られる感光体の帯電電位は、印加電圧が６４
０Ｖ以下ではほとんど０Ｖであり、６４０Ｖ以上では印
加電圧から６４０Ｖを引いた値の帯電電位程度しか得ら
れない。

【０１５０】ここで電荷注入層の体積抵抗値の測定方法
は、表面に導電膜を蒸着させたポリエチレンテレフタラ
ート（ＰＥＴ）フィルム上に電荷注入層を作成し、これ
を体積抵抗測定装置（ヒューレットパッカード社製４１
４０ＢｐＡＭＡＴＥＲ）にて、２３℃、６５％の環境
で１００Ｖの電圧を印加して測定する方法が挙げられ
る。

【０１５１】また本発明においては、電荷注入層が潤滑
性粉体を含有することが好ましい。電荷注入層に潤滑性
粉体が含有されると、帯電時に感光体と接触帯電部材の
摩擦が低減される。そのために帯電ニップが拡大し、帯
電特性が向上する。また、感光体上に残存した転写残ト
ナーをクリーニングするための独立したクリーニング機
構を有さないクリーナレス画像形成装置の場合、接触帯
電部材である磁性粒子への転写残トナーの混入を極力少
なくすることから転写効率が向上する。特に潤滑性粉体
として、臨界表面張力の低いフッ素系樹脂、シリコーン
系樹脂、またはポリオレフィン系樹脂を用いるのがより
望ましい。

【０１５２】潤滑性粉体の体積平均粒径は０．０１〜３
μｍの範囲が好ましい。３μｍを超えると電荷注入層の
透過率が悪化し、膜の強度も弱くなり易いので好ましく
なく、また０．０１μｍ以下であると、膜の表面に出に
くくなり膜の潤滑性が悪化し易くなるので好ましくな
い。

【０１５３】これらの中でフッ素系樹脂がさらに好まし
く、フッ素系樹脂としては、例えば、ポリテトラフルオ
ロエチレン樹脂、ポリクロロトリフルオロエチレン樹
脂、ポリヘキサフルオロエチレン樹脂、エチレンプロピ
レン樹脂、フッ化ビニル樹脂、フッ化ビニリデン樹脂、
ポリジクロロジフルオロエチレン樹脂及びこれらの共重
合体の中から単独あるいは二種以上を適宜選択すること
ができる。

【０１５４】潤滑性粉体として用いられるシリコーン系
樹脂としては、例えば、信越シリコーン社製のＫＭＰ−
５９０、Ｘ５２−８５４、Ｘ５２−８２１、Ｘ５２−８
３０、Ｘ５２−８３１（シリコーン樹脂パウダー）、Ｋ
ＭＰ１１０、ＫＭＰ１０５等を用いることができる。

【０１５５】潤滑性粉体として用いられるポリオレフィ
ン系樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン樹脂
等が挙げられる。さらに好ましくは、ポリテトラフルオ
ロエチレン樹脂（ＰＴＦＥ）が用いられる。この場合、
潤滑性粉体の添加量は、バインダ樹脂１００質量部に対
して２〜５０質量部、望ましくは５〜４０質量部が好ま
しい。２質量部以下では潤滑性粉体の量が十分ではない
ために、帯電特性の向上が十分でなく、また５０質量部
以上では、画像の分解能、感光体の感度が大きく低下し
てしまうからである。

【０１５６】本発明における電荷注入層の膜厚は、０.
１〜１０μｍであることが好ましく、特には１〜７μｍ
であることが好ましい。

【０１５７】本発明における感光体の導電性支持体とし
ては、通常の画像形成装置が備える感光体に用いられる
導電性支持体と同様のものを用いることができる。具体
的には鉄、銅、ニッケル、アルミニウム、チタン、ス
ズ、アンチモン、インジウム、鉛、亜鉛、金、銀などの
金属や合金、それらの酸化物、カーボン、あるいは導電
性樹脂などの導電性材料を成形加工した導電性支持体、
または所望の形状および物性の基材表面に前記導電性材
料を適当な方法で塗布したり蒸着して得られる導電性支
持体が使用可能である。形状としては、ドラム状、ベル
ト状、シート状等が挙げられるが、本発明においてはド
ラム状の導電性支持体が好ましく用いられる。

【０１５８】本発明における感光体を構成する感光層
は、少なくとも上記導電性支持体に接する側に光キャリ
アを生成する電荷発生材料とキャリアを輸送する電荷輸
送材料とを共に含有する層（以下、「電荷発生層・輸送
層」という）を有し、その上に表面層として上記電荷注
入層を設けてもよい。前記電荷発生、輸送の代わりに光
キャリアを生成する電荷発生材料を含有する電荷発生層
とキャリアを輸送する電荷輸送輸送材料を含有する電荷
輸送層とが積層された構成を用いても良い。その場合、
電荷発生層と電荷輸送層のどちらを導電性支持体に接す
る側に形成してもよい。

【０１５９】さらに上記電荷発生・輸送層と導電性支持
体との間に導電性支持体側から順に導電層および下引き
層を設けることができる。また、導電層と下引き層は１
つの層にまとめることもできる。

【０１６０】上記感光層に用いる電荷発生材料として具
体的には、フタロシアニン顔料、アゾ顔料、アモルファ
スシリコン、トリフェニルメタン色素などが挙げられ
る。

【０１６１】上記感光層に用いる電荷輸送材料として、
具体的にはピレン化合物、カルバゾール化合物、ヒドラ
ゾン化合物、トリフェニルアミン化合物、スチリル化合
物、スチルベン化合物等が挙げられる。上記電荷発生層
は上記電荷発生材料のみで構成される場合もあるが、そ
れ以外の場合には下記バインダ樹脂等を含有することが
できる。

【０１６２】上記バインダ樹脂として、具体的にはポリ
エステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリアリレート
系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポ
リブタジエン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、フェノ
ール系樹脂、エポキシ系樹脂、ブチラール系樹脂等が挙
げられる。さらに、反応性のエポキシ、（メタ）アクリ
ルモノマーやオリゴマーも混合後、硬化して用いること
が可能である。

【０１６３】電荷注入層のバインダ樹脂は、下層である
電荷発生・輸送層、電荷発生層または電荷輸送層のバイ
ンダ樹脂と同じとすることも可能であるが、この場合に
は電荷注入層の塗工時に下層の塗工面を乱してしまう可
能性があるため、コート法を特に選択する必要がある。

【０１６４】電荷発生層における電荷発生材料の含有量
は、電荷発生層構成材料全量を１００質量部としたと
き、全量に対して３０〜１００質量部であることが好ま
しい。また、電荷発生層の厚さは、好ましくは０．１〜
０．５μｍ程度である。

【０１６５】上記電荷輸送層は、バインダ樹脂と、上記
バインダ樹脂１００質量部に対して好ましくは３０〜１
２０質量部の電荷輸送材料とを含有し、さらに、必要に
応じて通常の電荷輸送層が含有するのと同様な各種任意
成分を含有することができる。電荷輸送層の厚さは１０
〜３０μｍ程度であることが好ましい。

【０１６６】また、上記任意に設けられる下引き層は、
例えば導電性支持体から注入される電荷が感光層表面に
帯電される電荷に影響を及ばすのを防ぐために設けられ
る層であり、主に上記同様のバインダ樹脂から構成可能
であり導電性材料やアクセプターを含有してもよい。下
引き層の厚さは好ましくは０．１〜１．０μｍ程度であ
ることが好ましい。

【０１６７】さらに、上記導電層は例えば上記導電性支
持体の表面状態を改善するために設けられる層であり、
上記同様のバインダ樹脂に上記導電性材料が分散された
構成をとることが可能である。導電層の厚さは１０〜２
０μｍ程度である事が好ましい。

【０１６８】本発明に用いられる感光体を製造する方法
としては、通常、導電性支持体上に、導電層、下引き
層、電荷発生・輸送層、電荷注入層を、蒸着または塗布
等で積層する方法が用いられる。積層の方法について
は、具体的には塗布にはバーコーター、ナイフコータ
ー、ロールコーター、アトライター、スプレー、浸漬塗
布、静電塗布、粉体塗布等が用いられる。上記塗布方法
は、各層毎にその構成成分を有機溶媒等に溶解、分散さ
せた溶液または分散液等を上記の方法より塗布した後、
溶媒を乾燥などによって除去することによって行うこと
ができる。あるいは、反応硬化型の結着樹脂を用いる場
合には、各層構成成分を樹脂原料成分および必要に応じ
て添加される適当な有機溶媒等に溶解、分散させた溶液
または分散液等を、上記の方法により塗布した後、例え
ば熱、光等により樹脂原料を反応硬化させ、さらに必要
に応じて溶媒を乾燥等によって除去すればよい。

【０１６９】感光体を製造する際に用いられる有機溶媒
としては、エタノール、トルエン、メチルエチルケトン
等が挙げられる。

【０１７０】本発明の画像形成装置に用いられる転写手
段は、放電量を極力小さくし感光体への劣化を防止する
という観点から、転写時に転写材を介して感光体の表面
に接触する接触転写部材を有し、該部材により転写材を
感光体の表面に接触させて転写が行われる接触転写のた
めの転写手段であることが好ましい。このような接触転
写のための転写手段の接触転写部材としては、転写ロー
ラあるいは転写ベルトを有する装置が使用できる。

【０１７１】また、本発明の画像形成装置は、クリーニ
ング手段として、感光体に残存した転写残トナーをクリ
ーニングするために通常用いられるクリーニング手段を
設けても良いが、独立したクリーニング機構を有さず、
転写後の感光体に残存するトナーを現像工程中に回収す
る現像同時クリーニング手段を有することが好ましい。

【０１７２】即ち、反転現像の場合、この現像同時クリ
ーニング手段は、現像バイアスによる感光体の暗部電位
からトナー担持体にトナーを回収する電界と、トナー担
持体から感光体の明部電位へトナーを付着させる電界の
作用でなされる。現像時のみでなく、現像前後時に直流
あるいは交流電圧を印加し、感光体上に残余した転写残
トナーを回収出来るような電位に制御しても良い。この
とき直流電圧は、明部電位と暗部電位の間に位置する。

【０１７３】本発明の画像形成装置における現像手段
は、トナーを担持するトナー担持体を備え、該トナー担
持体上のトナーを感光体表面に形成された静電潜像に付
着させて、該静電潜像をトナー像として可視化する装置
である。

【０１７４】本発明の画像形成装置における現像手段
は、特に選ばないが、通常の画像形成装置において通常
用いられる現像手段と同様の構成とすることができる
が、転写時に感光体上に残存した転写残トナーをクリー
ニングするための独立したクリーニング機構を有しない
画像形成装置の場合、現像剤と感光体が接触するような
構成が好ましい。具体的には、接触２成分現像手段、接
触１成分現像手段等により現像を行う手段が好適な現像
手段として挙げられる。

【０１７５】ここで接触２成分現像手段とは、トナーに
対して磁性キャリアを混合したものを現像剤として用い
て磁気力によって搬送して感光体の表面に対して接触状
態で現像する手段である。また、接触１成分現像手段で
は、非磁性トナーについてはこれを単独で現像剤として
ブレード等でスリーブ上にコーティングし、磁性トナー
については、やはりこれを単独で現像剤として接触状態
で現像する手段である。

【０１７６】上記のように接触状態で現像することによ
り、現像剤（接触２成分現像手段においては、トナーに
対して磁性キャリアを混合した現像剤であり、接触１成
分現像手段においては、トナーそれ自体）が、転写残余
トナーと感光体の表面において接触している場合、静電
的力に摺擦力が加わり、効果的に転写残余トナーを現像
手段にて回収できる傾向にあり、良好な画像が得られる
ので好ましい。

【０１７７】本発明に用いる現像手段が、例えば接触２
成分現像手段により行われる手段である場合には、具体
的に、以下の構成の現像器等が挙げられる。

【０１７８】すなわち、トナーと磁性キャリアの混合物
からなる現像剤を担持する回転可能なドラム状の現像ス
リーブ（トナー担持体）と、現像スリーブ内に固定配置
されたマグネットローラと、現像剤を現像スリーブの表
面に薄層に形成するために配置された規制ブレードと、
現像剤を貯留する現像容器と、現像容器内の現像剤を撹
拌する現像剤撹拌スクリューと、必要に応じて現像容器
内にトナーを供給する補充用トナーホッパー部とを備え
る現像器が挙げられる。

【０１７９】上記現像スリーブは、少なくとも現像時に
おいては、感光体表面と最も近い箇所での間隙が約２０
０〜８００μｍになるように配置されることが好まし
く、該現像スリーブの面に形成された現像剤の薄層が感
光体の表面に対する現像剤接触領域（「現像領域」また
は「現像部位」ともいう）は１．０〜１０．０ｍｍにな
るように設計されることが好ましい。また、通常、上記
現像ブレードは少なくとも現像時においては回転運動す
るものである。

【０１８０】上記接触２成分現像手段で用いられる現像
用磁性キャリアとして、具体的にはＣｕ−Ｚｎフェライ
ト、Ｍｎ−Ｍｇフェライト、磁性粉分散型樹脂粒子等か
らなる磁性体やこれらの表面をシリコーン系樹脂、アク
リル樹脂、フッ素系樹脂等で被覆処理したもの等が挙げ
られる。これらの磁性体については体積平均粒径が好ま
しくは２０〜２００μｍ、より好ましくは３０〜８０μ
ｍのものが用いられる。

【０１８１】２成分現像剤におけるトナーと現像用磁性
キャリアの混合比としては、具体的には質量比でトナ
ー：現像用磁性キャリアとして４：１００〜１２：１０
０程度を挙げることができる。

【０１８２】本発明の画像形成装置は、上記したような
感光体、帯電手段、現像手段（トナーを含む）、転写手
段、現像同時クリーニング手段等を用いることが好まし
いが、本発明の範囲を逸脱しない限り、通常の画像形成
装置に用いられる各手段を用いることも可能である。＜３＞本発明のプロセスカートリッジ本発明は、感光体と、現像手段と、感光体上に残余した
転写残トナーをクリーニングするクリーニング手段とか
らなる群から選ばれる少なくとも１つの手段が、帯電手
段と一体に支持され、本発明の画像形成装置から着脱可
能に構成されているプロセスカートリッジである。

【０１８３】本発明のプロセスカートリッジにおいて使
用されるトナー、感光体、現像手段および帯電手段は、
上述したものを用いることが好ましい。

【０１８４】また、感光体上に残余した転写残トナーを
クリーニングするクリーニング手段は、通常の画像形成
装置に用いられるクリーニング手段が挙げられる。具体
的には、弾性ブレードによるクリーニングやファーブラ
シによるクリーニング装置が挙げられる。また、クリー
ニング手段は、前記のような独立したクリーニング機構
を有さず、転写後の感光体上に残余するトナーを現像工
程中に回収する現像同時クリーニング手段であっても良
い。

【０１８５】上記の構成のように帯電手段が着脱可能と
なるプロセスカートリッジであることにより、帯電手段
や感光体やトナーの寿命が終了したとしても、各々の手
段、部材を変更するだけで画像形成装置としては成立
し、そのため、トナーや感光体の無駄なく使用すること
ができる。

【０１８６】

【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明はこれら実施例に限定されるものではな
い。なお、実施例にて用いた評価法は以下の通りであ
る。１）磁性粒子の平均粒径の測定磁性粒子の平均粒径及び分布は、レーザー回折式粒度分
布測定装置ＨＥＲＯＳ（日本電子製）を用いて、０．５
μｍ〜３５０μｍの範囲を３２対数分割して測定し、体
積５０％メジアン径をもって平均粒径とする方法により
算出した。２）磁性粒子の粒子の短軸長さ／長軸長さの標準偏差の
測定日立製作所製ＦＥ−ＳＥＭ（Ｓ−８００）を用い、５０
０倍に拡大した磁性粒子像を無作為に１００個抽出し、
その画像情報を元に、ＩｍａｇｅＡｎａｌｙｚｅｒＶ１
０（東洋紡績株式会社製）により、該装置の説明書に従
い、画像解析した結果の統計処理を行った。３）磁性粒子の体積抵抗値の測定磁性粒子の体積抵抗の測定方法は、図２に示す方法によ
り行った。即ち、セルＢに磁性粒子を充填し、該磁性粒
子に接するよう電極２１及び２２を配し、該電極間に電
圧を印加し、そのとき流れる電流を測定することで磁性
粒子の体積抵抗値を得た。

【０１８７】測定条件は、２３℃、６５％の環境で充填
磁性粒子と電極との接触面積２ｃｍ ²、厚み１ｍｍ、上
部電極に１０ｋｇ、印加電圧１００Ｖである。４）感光体の機能層の体積抵抗値の測定感光体の機能層の体積抵抗値の測定方法は、表面に金を
蒸着させた１００μｍのポリエチレンテレフタラート
（ＰＥＴ）フィルム上に測定する機能層を作成し、これ
を体積抵抗測定装置（ヒューレットパッカード社製４１
４０ＢｐＡＭＡＴＥＲ）にて、２３℃、６５％の環境
で１００Ｖの電圧を印加して測定するという方法により
実施した。５）トナーの粒径および粒度分布の測定測定装置としてはコールターカウント−マルチサイザー
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）及びパーソナルコ
ンピュータ（キヤノン製）を接続し、電界液は１級塩化
ナトリウムを用いて１％ＮａＣｌ水溶液を調製する。測
定法としては、前記電界水溶液２００〜２５０ｍｌ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
スルホン酸塩を０．１〜０．２ｍｌ加え、さらに測定試
料を０．１〜０．５ｍｇ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、前記コ
ールターカウンターマルチサイザー型により、アパチヤ
ーとして１００μｍアパチヤーを用いて、個数を基準と
して２〜４０μｍの粒子の粒度分布を測定して、それか
ら本発明に係るところの値を求めた。

【０１８８】

【実施例１】まず、本発明に使用される画像形成装置に
おける接触帯電部材の磁性粒子、感光体およびトナーを
製造した。＜１＞磁性粒子の製造＜磁性粒子１の製造＞Ｆｅ₂Ｏ₃５０モル％、ＣｕＯ２
５モル％、ＺｎＯ２５モル％に、磁性粒子１００質量部
に対し、リンを０．０５質量部添加し、分散剤および結
着剤と水を加えボールミルにて分散混合し、スプレード
ライヤーにより造粒成形を行った。次いで、１１５０℃
の条件下６時間の焼成を行なった。焼成物をハンマーミ
ルにて解粉した平均粒径１００μｍの球状のフェライト
粒子を得た。このフェライト粒子を更に振動ミルにて粉
砕し、分級を行い、体積平均粒径２４．５μｍであり、
５μｍ以上の粒子の短軸／長軸長さの標準偏差が０．１
４であり、５〜２０μｍの粒子の短軸／長軸長さの標準
偏差が０．１５である磁性粒子１’を得た。

【０１８９】上記磁性粒子１’の１００質量部に対し
て、チタンカップリング剤であるイソプロポキシトリイ
ソステアロイルチタネート０．２質量部及びメチルエチ
ルケトン２０質量部を溶解した溶液を添加し、攪拌しな
がら７０℃に保ち、溶媒を蒸発した後に、１９０℃のオ
ーブンに入れ、キュアリングを行った磁性粒子１を得
た。粒度分布の特性は、処理前の磁性粒子１’とほとん
ど変化は無く、体積抵抗値は４×１０７Ωｃｍであっ
た。＜磁性粒子２の製造＞Ｆｅ₂Ｏ₃５３モル％、ＣｕＯ２
４モル％、ＺｎＯ２３モル％に、磁性粒子１００質量部
に対し、リンを０．０７５質量部添加し、分散剤および
結着剤と水を加えボールミルにて分散混合し、スプレー
ドライヤーにより造粒成形を行った。次いで、１１５０
℃の条件下６時間の焼成を行なった。焼成物をハンマー
ミルにて解粉し、分級を行い、体積平均粒径３１．３
μｍの球状のフェライト粒子を得た。粒径１０μｍ以下
の体積％が５．１％であり、５μｍ以上の粒子の短軸／
長軸長さの標準偏差が０．０６であり、５〜２０μｍの
粒子の短軸／長軸長さの標準偏差が０．０６である磁性
粒子２’を得た。

【０１９０】上記磁性粒子２’の１００質量部に対し
て、熱架橋型のシリコーン樹脂０．５質量部にカーボン
ブラックをシリコーン樹脂１００質量部に対して１質量
部を分散させたキシレン溶液中に磁性粒子２’を添加
し、攪拌して磁性粒子表面に有機質の被膜を形成させ
た。攪拌しながら、加熱し、溶剤を除去した後に、１８
０℃のオーブンに入れ、架橋させた導電性顔料分散樹脂
被覆磁性粒子２を得た。粒度分布の特性は、処理前の磁
性粒子とほとんど変化は無く、体積抵抗値は２×１０７
Ωｃｍである磁性粒子２を得た。＜２＞感光体の製造＜感光体１の製造＞感光体は負帯電用の有機光導電性物
質を用いた感光体（以下、「ＯＰＣ感光体」という）で
あり、φ３０ｍｍのアルミニウム製のシリンダーを導電
性支持体として用い、その上に機能層５層からなる感光
層を設けた。

【０１９１】第１層は導電層であり、アルミニウムシリ
ンダーの欠陥等をならすため、またレーザ露光の反射に
よるモアレの発生を防止するために設けられている厚さ
約２０μｍの導電性粒子分散樹脂層とした。前記導電性
微粒子分散樹脂層は、バインダ樹脂としてフェノール樹
脂を用い、前記バインダ樹脂１００質量部に対して１０
０質量部の導電性微粒子（酸化スズ）を均一に分散させ
た層である。

【０１９２】第２層は正電荷注入防止層（下引き層）で
あり、アルミニウム支持体から注入された正電荷が感光
体表面に帯電された負電荷を打ち消すのを防止する役割
を果たし、6-66-610-12-ナイロン樹脂とメトキシメチル
化ナイロンによって１×１０ ⁶Ωｃｍ程度に抵抗調整さ
れた厚さ約１μmの中抵抗層とした。

【０１９３】第３層は電荷発生層であり、バインダ樹脂
としてポリビニルブチラールを用い、前記バインダ樹脂
１００質量部に対して６６質量部の顔料（オキシチタニ
ウムフタロシアニン）を分散した厚さ約０．３μｍの層
であり、レーザ露光を受けることによって正負の電荷対
を発生する。

【０１９４】第４層は電荷輸送層であり、ポリカーボネ
ート樹脂１００質量部に対して１００質量部のヒドラゾ
ンを分散した厚さ１５μｍの層であり、P型半導体であ
る。

【０１９５】従って、感光体表面に帯電された負電荷は
この層を移動することはできず、電荷発生層で発生した
正電荷のみを感光体表面に輸送することができる。

【０１９６】第５層は電荷注入層であり、光硬化性のア
クリル樹脂（Ｒ６０４（日本化薬社製））に導電性微粒
子としてのＳｎＯ₂超微粒子、さらに接触帯電部材と感
光体との接触時間を増加させて、均一な帯電を行うため
に体積平均粒径約０．２５μｍのポリテトラフルオロエ
チレン樹脂粒子を分散したものである。具体的には、ア
ンチモンをドープし、低抵抗化した数平均粒径約０．０
３μmのＳｎＯ₂粒子を前記アクリル樹脂１００質量部に
対して１５０質量部、更にポリテトラフルオロエチレン
樹脂粒子を２０質量部分散したものである。このように
して調合した塗工液をスプレー塗工法にて厚さ約３μｍ
に塗工して電荷注入層とした。

【０１９７】これによって感光体表面層の体積抵抗値は
電荷輸送層単体の場合の２×１０¹⁵Ωｃｍであったのに
比べ、感光体表面の抵抗は、５×１０¹²Ωｃｍにまで低
下した。これを感光体１とした。＜感光体２の製造＞感光体１の製造で第５層の電荷注入
層を設けない以外は、上記感光体１と同様にして製造
し、機能層４層からなる感光層を有するドラム状の感光
体２を作製した。感光体表面層の体積抵抗値は２×１０
¹⁵Ωｃｍであった。＜３＞トナーの製造（１）結着樹脂の製造＜結着樹脂１の製造＞ビニル系樹脂の単量体として、ス
チレン３５０ｇ、ブチルメタクリレート１５０ｇ、重合
開始剤としてジクミルパーオキシド２５ｇを滴下ロート
に入れ準備した。

【０１９８】ポリエステル樹脂の単量体として、ポリオ
キシプロピレン（２，２）−２，２−ビス（４−ヒドロ
キシフェニル）プロパン１９５ｇ、イソフタル酸６０
ｇ、１，２，５−ベンゼントリカルボン酸１９ｇ、及び
触媒としてジブチル錫オキシド０．５ｇを５リットルの
ガラス製４つ口フラスコに入れ、温度計、ステンレス製
撹拌棒、流下式コンデンサー及び窒素導入管を取り付
け、マントルヒーターの中で、窒素気流下にて、１３５
℃の温度で撹拌しつつ、左記の滴下ロートよりビニル系
樹脂の単量体及び重合開始剤を４時間かけて滴下した。
１３５℃に保持したまま熟成し、昇温した後２２０℃に
て反応させて結着樹脂１を得た。＜結着樹脂２の製造＞ビニル系樹脂の単量体として、ス
チレン８２０ｇ、２−エチルヘキシルアクリレート１８
０ｇ、重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル４
０ｇを滴下ロートに入れ準備した。

【０１９９】ポリエステル樹脂の単量体として、ポリオ
キシエチレン（２，２）−２，２−ビス（４−ヒドロキ
シフェニル）プロパン３９０ｇ、フマル酸１２ｇ、イソ
ドデセニル無水コハク酸５５ｇ、テレフタル酸１１０ｇ
及び触媒としてジブチル錫オキシド１ｇを５リットルの
ガラス製４つ口フラスコに入れ、温度計、ステンレス製
撹拌棒及び窒素導入管を取り付け、結着樹脂１の製造と
同様の操作を行い結着樹脂２を得た。＜結着樹脂３の製造＞結着樹脂２の製造で用いたポリオ
キシエチレン（２，２）−２，２−ビス（４−ヒドロキ
シフェニル）プロパン３９０ｇ、フマル酸１２ｇ、イソ
ドデセニル無水コハク酸５５ｇ、テレフタル酸１１０ｇ
及びジブチル錫オキシド１ｇを５リットルのガラス製４
つ口フラスコに入れ、温度計、ステンレス製撹拌棒、流
下式コンデンサー及び窒素導入管を取り付け、マントル
ヒーターの中で、窒素気流下にて、２３０℃の温度で撹
拌しつつ縮重合反応を行い、結着樹脂３を得た。＜結着樹脂４の製造＞温度計、ステンレス製撹拌棒、流
下式コンデンサー及び窒素導入管を取り付けた５リット
ルのガラス製４つ口フラスコにキシレン５５０ｇを入
れ、窒素置換後、１３５℃に昇温した。

【０２００】スチレン７００ｇ、ブチルメタクリレート
３００ｇ、重合開始剤としてジクミルパーオキシド５０
ｇを滴下ロートに入れ、４時間かけて滴下し、１３５℃
のまま５時間熟成した。その後２００℃まで昇温し、減
圧下でキシレンを留去して結着樹脂４を得た。＜結着樹脂５の製造＞ポリエステル樹脂である結着樹脂
３の９０ｇをキシレン１００ｇに完全に溶解後、スチレ
ン７．５ｇ、２−エチルヘキシルアクリレート２．５ｇ
及び重合開始剤としてアゾビスイソビチロニトリルを
０．１ｇ溶解したものを窒素雰囲気下約１３５℃の温度
で熟成し、脱溶剤することで結着樹脂５を得た。（２）トナーの製造＜トナー１の製造＞・結着樹脂１１００質量部・アゾ系鉄錯体化合物２質量部・カーボンブラック５質量部・低分子量ポリプロピレン４質量部上記混合物を１３０℃に加熱された二軸エクストルーダ
ーで溶融混練した後、冷却した。冷却した混合物をハン
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、得られた微粉砕物を風力分級機で分級した。得られ
たトナー粒子１の体積平均径は６．８μｍであり、５μ
ｍ以下の粒径を有するトナー粒子が４０個数％かつ１
０．５体積％であり、８〜１２．７μｍの粒径を有する
トナーが１４個数％、１６μｍ以上の粒径を有するトナ
ー粒子が１．１体積％である非磁性トナー粒子１を得
た。

【０２０１】上記トナー粒子１の１００質量部に対し、
シリカ母体の表面をシランカップリング剤及びシリコー
ンオイルで疎水化処理した疎水性シリカ（体積平均粒径
１０ｎｍ）１．２質量部をヘンシェルミキサーにて外添
添加してトナー１とした。また外添後のトナー１の粒度
分布は、トナー粒子１の粒度分布とほとんど変化は見ら
れなかった。＜トナー２の製造＞結着樹脂１を結着樹脂２とした以外
は、トナー１の製造と同様にしてトナー粒子２を得た。
トナー粒子２は、体積平均径７．８μｍであり、５μｍ
以下の粒径を有するトナー粒子が２５個数％かつ５．７
体積％であり、８〜１２．７μｍの粒径を有するトナー
が２０個数％であり、１６μｍ以上の粒径を有するトナ
ー粒子が１．７体積％であった。

【０２０２】上記トナー粒子２の外添処理もトナー１と
同様に行い、トナー２を得た。外添後のトナー２の粒度
分布はトナー粒子２の粒度分布とほとんど変化は見られ
なかった。＜トナー３の製造＞結着樹脂１を結着樹脂３とした以外
は、トナー１の製造と同様にしてトナー粒子３を得た。
トナー粒子３は、体積平均径９．５μｍであり、５μｍ
以下の粒径を有するトナー粒子が１０個数％かつ２．１
体積％であり、８〜１２．７μｍの粒径を有するトナー
が３０個数％であり、１６μｍ以上の粒径を有するトナ
ー粒子が２．３体積％であった。

【０２０３】上記トナー粒子３の外添処理もトナー１と
同様に行い、トナー３を得た。外添後のトナー３の粒度
分布はトナー粒子３の粒度分布とほとんど変化は見られ
なかった。＜トナー４の製造＞結着樹脂１を結着樹脂４とした以外
は、トナー１の製造と同様にしてトナー粒子４を得た。
トナー粒子４は、体積平均径５．９μｍであり、５μｍ
以下の粒径を有するトナー粒子が５０個数％かつ１５．
８体積％であり、８〜１２．７μｍの粒径を有するトナ
ーが７個数％であり、１６μｍ以上の粒径を有するトナ
ー粒子が０．５体積％であった。

【０２０４】上記トナー粒子４の外添処理もトナー１と
同様に行い、トナー４を得た。外添後のトナー４の粒度
分布はトナー粒子４の粒度分布とほとんど変化は見られ
なかった。＜トナー５の製造＞結着樹脂１を結着樹脂５とした以外
は、トナー１の製造と同様にしてトナー粒子５を得た。
トナー粒子５は、体積平均径９．２μｍであり、５μｍ
以下の粒径を有するトナー粒子が８個数％かつ１．８体
積％であり、８〜１２．７μｍの粒径を有するトナーが
２７個数％であり、１６μｍ以上の粒径を有するトナー
粒子が２．２体積％である非磁性トナー粒子５を得た。
であった。

【０２０５】上記トナー粒子５の外添処理もトナー１と
同様に行い、トナー５を得た。外添後のトナーの粒度分
布はトナー粒子の粒度分布とほとんど変化は見られなか
った。表１に実施例、比較例に用いられたトナー、帯電
用磁性粒子、感光体の組み合わせを示す。

【０２０６】

【表１】

【０２０７】

【実施例２】上記実施の形態の図１で示される画像形成
装置と同様の構造を有する装置を本実施例の画像形成装
置として用いた。

【０２０８】即ち、電子写真装置としてレーザビームを
用いたデジタル複写機（キヤノン社製：ＧＰ５５）を用
意した。該装置の概略は、感光体を帯電する帯電手段と
してコロナ帯電器を備え、現像手段として１成分ジャン
ピング現像方法を採用した１成分現像器を備え、転写手
段としてコロナ帯電器、ブレードクリーニング手段、帯
電前露光手段を備える。また、帯電器、クリーニング手
段および感光体は、１体型のユニットとなっている。プ
ロセススピードは１５０ｍｍ／ｓである。該装置を以下
のように改造を施し、クリーナーレスシステムの画像形
成装置とした。

【０２０９】なお、定着手段は、加熱ローラ２０−１と
加圧ローラ２０−２を有する定着器である。

【０２１０】現像手段は、１成分ジャンピング現像方法
から２成分現像剤を使用可能にした改造を施した現像器
とした。現像剤については、体積平均粒径が３５μｍ
の、表面がシリコーン樹脂で被覆されたＣｕ−Ｚｎフェ
ライトキャリアと、上述のネガ帯電性の非磁性トナーで
ある実施例１で製造したトナー１からなる現像剤を用
い、２成分現像剤とした。トナーとキャリアは質量比で
８：１００の比率で混合した。

【０２１１】現像器１８は、トナーと現像用磁性キャリ
アの混合物からなる現像剤を担持する、回転可能なドラ
ム状の現像スリーブ１７（トナー担持体）と現像スリー
ブ内に固定配置されたマグネットローラ（図示さず）と
現像剤を現像スリーブ表面に薄層に形成するために配置
された規制ブレード（図示さず）と、現像剤を貯留する
現像容器と、現像容器内の現像剤を撹拌する現像剤撹拌
スクリュー１９とを備えている。

【０２１２】現像スリーブは少なくとも現像時において
は感光体１２に対し最近接領域が約５００μｍになるよ
うに配置され、該現像スリーブ１７の面に形成された現
像剤の薄層が、感光体１２に対して接触する状態で現像
できるように設定されている。

【０２１３】さらに、帯電手段は、マグネットローラを
内包したΦ１６導電性スリーブ１６を配し、該導電性ス
リーブ１６上に帯電用磁気ブラシ１５を形成する磁気ブ
ラシ帯電装置１１とする。さらにコロナ帯電器を用いた
転写手段をローラ転写方式の転写ローラ１４に変更し、
帯電前露光手段とブレードクリーニング手段を取り除い
た、マイナス帯電性の感光体う及びマイナス帯電性の上
記トナーを用いた反転現像のクリーナーレスシステムの
電子写真装置を用意した。

【０２１４】磁気ブラシ帯電装置１１は、上述のように
磁気ブラシとして穂立ちさせるための非磁性の表面をブ
ラスト処理したアルミニウム製の導電性スリーブ１６と
これに内包されるマグネットローラ（図示さず）を用い
ており、導電性スリーブと感光体との間隙は、約５００
μｍとし、磁性粒子を導電性スリーブ１６上にコートし
た。またマグネットローラは固定し、導電性スリーブ表
面が感光体表面の周速に対して逆方向に回転するように
し、感光体と磁気ブラシが均一に接触するように設定し
た。

【０２１５】また、帯電部材である磁気ブラシを構成す
る磁性粒子を感光体との間に幅約３ｍｍの帯電ニップが
形成されるように導電性スリーブ上に４０ｇ装着し、こ
の状態において、該帯電装置を１８０ｍｍ／ｓの周速に
おいて１５０ｍｍ／ｓの周速にて回転する感光体と対向
に回転させ、帯電を行った。

【０２１６】現像バイアスは、−５００Ｖの直流成分に
１０００Ｖｐｐ／３ｋＨｚの矩形波の交流成分を重畳し
た電圧とした。

【０２１７】感光体は実施例１で製造した感光体１を用
い、一次帯電バイアスは−７００Ｖの直流成分に０．５
ｋＶｐｐ／１０００Ｈｚの交流成分を重畳した電圧とし
た。

【０２１８】なお、磁性粒子は実施例１で製造した磁性
粒子１を装着した。

【０２１９】以下の評価方法により、評価を行った。＜評価方法１＞上記の画像形成装置を用いて、２０℃／
５％環境下で１５％文字原稿にてＡ４横送りで連続通紙
２００００枚の耐久を行い、耐久前後に、０Ｖであった
感光体の１周目の表面電位と２周目以降の飽和電位を測
定した。飽和電位と１周目電位の電位差（電位の収束
性）を測定し、耐久性の評価を耐久前後での飽和電位と
１周目電位の電位差の差を帯電性の低下として、以下の
評価基準に従い評価した。

【０２２０】 ○ ：耐久後の帯電性が耐久前に比べて３０Ｖ以下の範
囲の低下 ○△：耐久後の帯電性の耐久前に比べて３０〜５０Ｖの
範囲の低下 △ ：耐久後の帯電性の耐久前に比べて５０〜９０Ｖの
範囲の低下 × ：耐久後の帯電性の耐久前に比べて９０Ｖ以上の低
下＜評価方法２＞耐久前後の、下記の摩擦帯電量の測定方
法で、現像剤の摩擦帯電量を測定し、初期の摩擦帯電量
と耐久後の摩擦帯電量の差を摩擦帯電量の低下量とし、
以下の評価基準に従い評価した。

【０２２１】 ○：摩擦帯電量の低下量が５ｍＣ／ｋｇ以下の範囲 △：摩擦帯電量の低下量が５〜１０ｍＣ／ｋｇの範囲 ×：摩擦帯電量の低下量が１０ｍＣ／ｋｇ以上の範囲（現像剤の摩擦帯電量の測定方法）現像剤の摩擦帯電量
の測定法を以下に示す。測定装置概略を図３に示す。

【０２２２】２３℃、相対湿度６０％環境下、トナー
２．８ｇと前記フェライトキャリア４０ｇを混合した現
像剤を、１５０ｍｌ容量のポリエチレン製の瓶に入れ１
５０回手で震盪する。次いで、底に５００メッシュのス
クリーン５３のある金属製の測定容器５２に前記現像剤
０．３ｇを入れ、金属製のフタ５４をする。この時の測
定容器５２全体の重量を秤りＷ１（ｋｇ）とする。次に
吸引機（測定容器５２と接する部分は少なくとも絶縁
体）において、吸引口５７から吸引し風量調節弁５６を
調節して真空計５５の圧力を２５０ｍｍＡｑとする。こ
の状態で３分間吸引を行い現像剤を吸引除去する。この
時の電位計５９の電位をＶ（ボルト）とする。ここで５
８はコンデンサーであり容量をＣ（ｍＦ）とする。また
吸引後の測定機全体の重量を秤りＷ２（ｋｇ）とする。
この現像剤の摩擦帯電量（ｍＣ／ｋｇ）は、通常下式
（IX）の如く計算される。

【０２２３】

【数１０】摩擦帯電量（ｍＣ／ｋｇ）＝ＣＶ／（Ｗ１−Ｗ２）式（IX）＜評価方法３＞耐久後にベタ白画像の画出しを行い、感
光体上に発生した傷、ポチによるスジ、ポチによる画像
不良を、以下の評価基準に従い評価した。

【０２２４】 ○：スジ、ポチ状の不良画像が未発生 △：スジ、ポチ状の不良画像がやや発生実用上問題無し ×：スジ、ポチ状の画像不良が全面に発生＜評価方法４＞幅１００μｍとした細線のオリジナル原
稿を、上記の画像形成装置で複写した画像を評価用サン
プルとし、光学顕微鏡にて細線を観察し、画像の飛び散
りを以下の評価基準に従い評価した。

【０２２５】 ○：画像上に飛び散りがほとんど無く良好 △：画像上にやや飛び散り画像が観察された。＜評価方法５＞定着性は、上記画像形成装置の定着器を
取り外し、外部駆動及び定着器の温度制御装置を取り付
け、１３０℃で定着試験を行うことにより評価した。１
３０℃の定着試験は横線パターン（横幅２００μ、間隔
２００μｍ）をプリントアウトし（Ａ４タテ）した画像
用い、画像をシルボン紙で５往復１２０ｇ荷重でこす
り、画像のはがれを反射濃度の低下率（％）の平均で評
価した。評価には表面平滑度１０〔ｓｅｃ〕以下のボン
ド紙を用いた。以下の評価基準に従い評価した。

【０２２６】 ○：良好（濃度低下率８％未満） △：やや不良（濃度低下率８％〜２０％未満） ×：不良（濃度低下率２０％以上）＜評価方法６＞制御温度を２２０℃に設定し、評価方法
５と同様にして、オフセットの評価を目視により行っ
た。以下の評価基準に従い評価した。

【０２２７】 ○：オフセット発生無し ×：顕著なオフセットが発生した。

【０２２８】評価結果を表２に示す。

【０２２９】

【表２】 ─────────────────────────────── 評価１評価２評価３評価４評価５評価６ ─────────────────────────────── 実施例２ ○ ○ ○ ○ ○ ○ 実施例３ ○ ○ ○ ○ ○ ○ 実施例４ ○△ ○ ○ ○ ○ ○ 実施例５ ○△ ○ △ ○ ○ ○ 実施例６ △ ○ △ ○ ○ ○ 実施例７ ○△ ○ ○ △ △ ○ ─────────────────────────────── 比較例１ × × ○ △ ○ × 比較例２ ○ △ × △ × ○ ───────────────────────────────

【０２３０】

【実施例３】現像剤に用いるトナーを実施例１で製造し
たトナー２とする以外は、実施例２と同様に評価を行っ
た。評価結果を表２に示す。

【０２３１】

【実施例４】帯電装置に用いる磁性粒子を実施例１で製
造した磁性粒子２とする以外は、実施例２と同様に評価
を行った。評価結果を表２に示す。

【０２３２】

【実施例５】感光体を実施例１で製造した感光体２とす
る以外は、実施例２と同様に評価を行った。このときの
一次帯電バイアスは、−７００Ｖの直流成分に１．８ｋ
Ｖｐｐ／１０００Ｈｚの交流成分を重畳した電圧とし
た。評価結果を表２に示す。

【０２３３】

【実施例６】帯電装置に用いる磁性粒子を実施例１で製
造した磁性粒子２とする以外は、実施例５と同様に評価
を行った。評価結果を表２に示す。

【０２３４】

【実施例７】現像剤に用いるトナーを実施例１で製造し
たトナー５とする以外は、実施例２と同様に評価を行っ
た。評価結果を表２に示す。

【０２３５】

【比較例１】現像剤に用いるトナーを実施例１で製造し
たトナー３とする以外は、実施例２と同様に評価を行っ
た。評価結果を表２に示す。

【０２３６】

【比較例２】現像剤に用いるトナーを実施例１で製造し
たトナー４とする以外は、実施例２と同様に評価を行っ
た。評価結果を表２に示す。

【０２３７】

【発明の効果】以上のことから本発明によれば、耐久に
よる帯電用磁性粒子の高抵抗化が防止され、感光体上の
傷や削れも防止でき、長期にわたって良好な画像が得ら
れる画像形成装置を提供することができる。また、本発
明により、耐久による帯電用磁性粒子の高抵抗化が防止
され、感光体上の傷や削れも防止でき、長期にわたって
良好な画像が得られる画像形成装置に用いられるプロセ
スカートリッジを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置の一つの実施の形態で
ある縦断面概略図を示す。

【図２】本発明において、接触帯電部材である磁性粒
子の体積抵抗値を測定する装置の説明図を示す。

【図３】トナーの摩擦帯電量を測定するために用いる
装置の説明図を示す。

【符号の説明】

１０：現像剤１１：磁気ブラシ帯電装置１２：感光体１３：像露光１４：転写ローラ１５：帯電用磁性粒子１６：磁石を内包する導電性スリーブ１７：現像スリーブ１８：現像器１９：撹拌スクリュー２０：定着器２０−１：加熱ローラ２０−２：加圧ローラＰ：転写材２１、２２：電極２３：ガイドリング２４：電流計２５：電圧計２６：定電圧装置２７：測定サンプル２８：絶縁物Ｂ：セル

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０３Ｇ 15/02 １０１Ｇ０３Ｇ 9/08 ３６１２Ｈ０７７ 15/08 ５０７３８１ 15/09 15/00 ５５６ 15/08 ５０７Ｂ (72)発明者溝江希克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Ｆターム(参考） 2H003 BB11 CC04 2H005 AA01 AB02 CA04 CA08 DA07 FA07 FC03 2H031 AB02 AC08 AC30 BA05 BA09 FA05 2H068 AA04 AA08 BB03 BB31 BB33 CA37 FA27 FC01 FC08 FC11 FC15 2H071 BA04 DA08 DA13 DA15 2H077 AD02 AD06 AD13 EA03 GA17

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】導電性支持体とこの導電性支持体上に設
置された感光層を有し、静電潜像を担持するための感光
体と、前記感光体に帯電部材を接触させて電圧を印加し、前記
感光体表面を帯電させる接触帯電部材を有する帯電手段
と、像露光を行うことにより前記感光体表面に静電潜像を形
成させる静電潜像形成手段と、前記感光体表面に形成された静電潜像に、トナー担持体
上のトナーを付着させてトナー像を形成させる現像手段
と、前記感光体表面に形成されたトナー像を転写材に静電転
写する転写手段と、を有する画像形成装置において、前記接触帯電部材は、体積抵抗値が１×１０⁴〜１×１
０⁹Ωｃｍの範囲である磁性粒子で構成された磁気ブラ
シであり、前記トナーは少なくとも結着樹脂及び着色剤を含み、前記結着樹脂は、ビニル系重合体ユニットとポリエステ
ルユニットを有しているハイブリッド樹脂成分を含んだ
樹脂であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記結着樹脂は、同一反応容器中で各々
独立している反応経路で重合反応が行われるビニル系重
合体ユニットを構成するビニル系樹脂とポリエステルユ
ニットを構成するポリエステル樹脂の２つの重合体の原
料モノマー混合物を予めブレンドして、両方の重合反応
を並行して行わせて製造された樹脂であることを特徴と
する請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】前記ビニル系樹脂は付加重合体であり、
前記ポリエステル樹脂は縮重合体であることを特徴とす
る請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】前記トナーは、非磁性のトナーであるこ
とを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の画
像形成装置。
【請求項５】前記磁性粒子の５μｍ以上の粒子の短軸
長さ／長軸長さの標準偏差は、０．０８以上であること
を特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の画像
形成装置。
【請求項６】前記磁性粒子の５〜２０μｍの粒子の短
軸長さ／長軸長さの標準偏差は、０．０８以上であるこ
とを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の画
像形成装置。
【請求項７】前記磁性粒子は、フェライト粒子を粉砕
して製造されたものであることを特徴とする請求項１〜
６のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項８】前記磁性粒子の体積平均粒径は、１０〜
４０μｍであることを特徴とする請求項１〜７のいずれ
か一項に記載の画像形成装置。
【請求項９】前記帯電手段は、磁石体を内包する導電
性スリーブを有する磁気ブラシ帯電装置である請求項１
〜８のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】前記磁気ブラシは、前記感光体に対し
て周速差をもって移動することを特徴とする請求項１〜
９のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１１】前記磁性粒子は、表面層で被覆されて
いることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に
記載の画像形成装置。
【請求項１２】前記磁性粒子の表面層は、カップリン
グ剤を含有することを特徴とする請求項１１に記載の画
像形成装置。
【請求項１３】前記感光体の最も外側の表面層は、体
積抵抗値が１×１０ ⁸〜１×１０¹⁵Ωｃｍの電荷注入層
であることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項
に記載の画像形成装置。
【請求項１４】前記電荷注入層は、光透過性且つ絶縁
性のバインダ樹脂に導電性微粒子を分散させてなること
を特徴とする請求項１３に記載の画像形成装置。
【請求項１５】前記電荷注入層に含有される導電性微
粒子は、ＳｎＯ₂を主成分とすることを特徴とする請求
項１４に記載の画像形成装置。
【請求項１６】前記電荷注入層は、潤滑性粉体が含有
されたものであることを特徴とする請求項１３〜１５の
いずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１７】前記潤滑性粉体は、フッ素系樹脂、シ
リコーン系樹脂またはポリオレフィン系樹脂であること
を特徴とする請求項１６に記載の画像形成装置。
【請求項１８】前記転写手段は、転写時に転写材を介
して感光体の表面に接触する接触転写部材を有し、前記
接触転写部材により転写材を感光体の表面に接触させて
接触転写を行うことを特徴とする請求項１〜１７のいず
れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１９】前記画像形成装置は、感光体上に残存
した転写残トナーをクリーニングするための独立したク
リーニング機構を有さず、転写後の感光体上に残余する
トナーを現像工程中に回収する現像同時クリーニング手
段を有することを特徴とする請求項１〜１８のいずれか
一項に記載の画像形成装置。
【請求項２０】導電性支持体とこの導電性支持体上に
設置された感光層を有し、静電潜像を担持するための感
光体と、前記感光体表面に形成された静電潜像にトナー担持体上
のトナーを付着させてトナー像を形成させる現像手段
と、前記感光体上に残余した転写残トナーをクリーニングす
るクリーニング手段とからなる群から選ばれる少なくと
も１つの手段が、前記感光体に帯電部材を接触させて電
圧を印加し、前記感光体表面を帯電させる接触帯電部材
を有する帯電手段と一体に支持され、請求項１〜１９の
いずれか一項に記載の画像形成装置から着脱可能に構成
されているプロセスカートリッジにおいて、前記接触帯電部材は、体積抵抗値が１×１０⁴〜１×１
０⁹Ωｃｍの範囲である磁性粒子で構成された磁気ブラ
シであり、前記トナーは少なくとも結着樹脂及び着色剤を含み、前記結着樹脂は、ビニル系重合体ユニットとポリエステ
ルユニットを有しているハイブリッド樹脂成分を含んだ
樹脂であることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項２１】前記結着樹脂は、同一反応容器中で各
々独立している反応経路で重合反応が行われるビニル系
重合体ユニットを構成するビニル系樹脂とポリエステル
ユニットを構成するポリエステル樹脂の２つの重合体の
原料モノマー混合物を予めブレンドして、両方の重合反
応を並行して行わせて製造された樹脂であることを特徴
とする請求項２０に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項２２】前記ビニル系樹脂は付加重合体であ
り、前記ポリエステル樹脂は縮重合体であることを特徴
とする請求項２０または２１に記載のプロセスカートリ
ッジ。
【請求項２３】前記トナーは、非磁性のトナーである
ことを特徴とする請求項２０〜２２のいずれか一項に記
載のプロセスカートリッジ。
【請求項２４】前記磁性粒子の５μｍ以上の粒子の短
軸長さ／長軸長さの標準偏差は、０．０８以上であるこ
とを特徴とする請求項２０〜２３のいずれか一項に記載
のプロセスカートリッジ。
【請求項２５】前記磁性粒子の５〜２０μｍの粒子の
短軸長さ／長軸長さの標準偏差は、０．０８以上である
ことを特徴とする請求項２０〜２３のいずれか一項に記
載のプロセスカートリッジ。
【請求項２６】前記磁性粒子は、フェライト粒子を粉
砕して製造されたものであることを特徴とする請求項２
０〜２５のいずれか一項に記載のプロセスカートリッ
ジ。
【請求項２７】前記磁性粒子の体積平均粒径は、１０
〜４０μｍであることを特徴とする請求項２０〜２６の
いずれか一項に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項２８】前記帯電手段は、磁石体を内包する導
電性スリーブを有する磁気ブラシ帯電装置である請求項
２０〜２７のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項２９】前記磁気ブラシは、前記感光体に対し
て周速差をもって移動することを特徴とする請求項２０
〜２８のいずれか一項に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項３０】前記磁性粒子は、表面層で被覆されて
いることを特徴とする請求項２０〜２９のいずれか一項
に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項３１】前記磁性粒子の表面層は、カップリン
グ剤を含有することを特徴とする請求項３０に記載のプ
ロセスカートリッジ。
【請求項３２】前記感光体の最も外側の表面層は、体
積抵抗値が１×１０ ⁸〜１×１０¹⁵Ωｃｍの電荷注入層
であることを特徴とする請求項２０〜３１のいずれか一
項に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項３３】前記電荷注入層は、光透過性且つ絶縁
性のバインダ樹脂に導電性微粒子を分散させてなること
を特徴とする請求項３２に記載のプロセスカートリッ
ジ。
【請求項３４】前記電荷注入層に含有される導電性微
粒子は、ＳｎＯ₂を主成分とすることを特徴とする請求
項３３に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項３５】前記電荷注入層は、潤滑性粉体が含有
されたものであることを特徴とする請求項３２〜３４の
いずれか一項に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項３６】前記電荷注入層に含有される潤滑性粉
体は、フッ素系樹脂、シリコーン系樹脂またはポリオレ
フィン系樹脂であることを特徴とする請求項３５に記載
のプロセスカートリッジ。
【請求項３７】前記クリーニング手段が、転写後の感
光体上に残余するトナーを現像工程中に回収する現像同
時クリーニング手段であることを特徴とする請求項２０
〜３６のいずれか一項に記載の画像形成装置。