JP2002148854A - 磁性トナー、画像形成方法及び画像形成装置 - Google Patents

磁性トナー、画像形成方法及び画像形成装置

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JP2002148854A
JP2002148854A JP2000348147A JP2000348147A JP2002148854A JP 2002148854 A JP2002148854 A JP 2002148854A JP 2000348147 A JP2000348147 A JP 2000348147A JP 2000348147 A JP2000348147 A JP 2000348147A JP 2002148854 A JP2002148854 A JP 2002148854A
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carrier
magnetic toner
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Keiji Kawamoto
恵司 河本
Takeshi Takiguchi
剛 瀧口
Tatsuhiko Chiba
建彦 千葉
Akira Hashimoto
昭 橋本
Michihisa Magome
道久 馬籠
Takeshi Kaburagi
武志 鏑木
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 環境に左右されにくく、安定、且つ均一な帯
電性能を有し、アモルファスシリコン感光体との組み合
わせにおいて、カブリがなく、長期間の使用においても
画像濃度が高く、転写性も良好であり、感光体表面の電
位が低い場合でも高画質の画像を与えるトナー及び該ト
ナーに適した画像形成方法及び画像形成装置を提供す
る。 【解決手段】 像担持体としてａ−Ｓｉ系感光体を用
い、表面に磁性トナーを担持するためのトナー担持体を
像担持体に対して一定の間隔を設けて配置し、磁性トナ
ーを該トナー担持体表面に前記間隔よりも薄い厚さにコ
ートさせ、現像バイアスが印加されている現像領域にお
いて該磁性トナーを前記静電潜像に転移させて静電潜像
を現像するにあたり、少なくとも結着樹脂と磁性酸化鉄
とを含有し、平均円形度が０．９７０から０．９９５で
あり、鉄及び鉄化合物の遊離率が０．０５％から３．０
０％であり、表面に無機微粉末を有する磁性トナーを用
いる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真法、静電
記録法、磁気記録法のごとき記録方法に用いるためのト
ナー、及び該トナーを用いた画像形成方法および装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】電子写真技術としては米国特許第２，２
９７，６９１号明細書、特公昭４２−２３９１０号公報
および特公昭４３−２４７４８号公報に記載されている
ような多数の方法が知られている。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静電荷潜像を
形成し、次いで該静電荷潜像をトナーを用いて現像し、
必要に応じて紙やフィルムなどの転写材にトナー画像を
転写した後、加熱、圧力、加熱加圧または溶剤蒸気によ
りトナー画像を定着し、トナー画像を得るものである。
【０００３】静電荷潜像を可視化する方法としては、カ
スケード現像法、磁気ブラシ現像法、加圧現像方法等が
知られている。さらには、磁性トナーを用い、中心に磁
極を配した回転スリーブを用い感光体上とスリーブ上の
間を電界にて飛翔させる方法も用いられている。
【０００４】例えば、特開昭５４−４３０２７号公報に
おいては、現像剤担持体上に磁性現像剤を薄く塗布し、
これを摩擦帯電せしめ、次いでこれを磁界の作用下で静
電潜像にきわめて近接させ、かつ接触することなく対向
させ、現像する方法が開示されている。この方法によれ
ば、磁性現像剤を現像剤担持体上に薄く塗布することに
より現像剤の十分な摩擦帯電を可能とし、しかも現像剤
を磁力によって支持しつつ静電潜像に接することなく現
像が行われるため、非画像部への現像剤の転移、いわゆ
るカブリが抑制されて高精細な画像を得ることが可能と
なる。
【０００５】一成分現像方式は二成分方式のようにガラ
スビーズや鉄粉等のキャリア粒子が不要な為、現像装置
自体を小型化・軽量化出来る。さらには、二成分現像方
式はキャリア中のトナーの濃度を一定に保つ必要がある
為、トナー濃度を検知し必要量のトナーを補給する装置
が必要である。よって、ここでも現像装置が大きく重く
なる。一成分現像方式ではこのような装置は必要となら
ない為、相対的には、小さく軽く出来るのが一般的であ
る。
【０００６】また、プリンター装置などの電子写真装置
は、技術の方向としてより高解像度即ち、従来３００、
６００ｄｐｉであったものが１２００、２４００ｄｐｉ
となってきている。従って現像方式もこれにともなって
より高精細が要求されてきている。また、複写機におい
ても高機能化が進んでおり、そのためデジタル化の方向
に進みつつある。この方向は、静電荷像をレーザーで形
成する方法が主である為、やはり高解像度の方向に進ん
でおり、ここでもプリンターと同様に高解像・高精細の
現像方式が要求されてきている。
【０００７】このためトナーの小粒径化が進んでおり、
特開平１−１１２２５３号公報、特開平１−１９１１５
６号公報、特開平２−２１４１５６号公報、特開平２−
２８４１５８号公報、特開平３−１８１９５２号公報、
特開平４−１６２０４８号公報などでは特定の粒度分布
の粒径の小さいトナーが提案されている。しかし、トナ
ーを小粒径化するとトナー粒子の帯電性のバラツキが大
きくなりやすく、前記目的を達成するためには、そのコ
ントロールが重要になってくる。
【０００８】一方、従来から磁性を有するトナーおよび
その製造方法に関しては多くの提案がなされている。
【０００９】米国特許第３，９０９，２５８号明細書に
は電気的に導電性を有する磁性トナーを用いて現像する
方法が提案されている。これは内部に磁性を有する円筒
状の導電性スリーブ上に導電性磁性トナーを支持し、こ
れを静電像に接触せしめ現像するものである。この際、
現像部において、記録体表面とスリーブ表面の間にトナ
ー粒子により導電路が形成され、この導電路を経てスリ
ーブよりトナー粒子に電荷が導かれ、静電像の画像部と
の間のクーロン力によりトナー粒子が画像部に付着して
現像される。この導電性磁性トナーを用いる現像方法は
従来の二成分現像方法にまつわる問題点を回避した優れ
た方法であるが、反面トナーが導電性であるため、現像
した画像を、記録体から普通紙等の最終的な支持部材へ
静電的に転写することが困難であるという問題を有して
いる。
【００１０】静電的に転写することが可能な高抵抗の磁
性トナーを用いる現像方法として、トナー粒子の誘電分
極を利用した現像方法がある。しかし、かかる方法は本
質的に現像速度がおそい、及び現像画像の濃度が十分に
得られていない等の問題点を有しており、実用上困難で
ある。
【００１１】高抵抗の絶縁性の磁性トナーを用いるその
他の現像方法として、トナー粒子相互の摩擦、トナー粒
子とスリーブ等との摩擦等によりトナー粒子を摩擦帯電
し、これを静電像保持部材に接触して現像する方法が知
られている。しかしこの方法は、トナー粒子と摩擦部材
との接触回数が少なく、また、用いられる磁性トナーは
トナー粒子表面に磁性体が多く露出しているため、摩擦
帯電が不十分となりやすく帯電不良による画像不良など
の問題があった。
【００１２】さらに、特開昭５５−１８６５６号公報等
において、ジャンピング現像方法が提案されている。こ
れはスリーブ上に磁性トナーを極めて薄く塗布し、これ
を摩擦帯電し、次いでこれを静電像に極めて近接して現
像するものである。この方法は、磁性トナーをスリーブ
上に薄く塗布することによりスリーブとトナーの接触す
る機会を増し、十分な摩擦帯電を可能にしている点で優
れた方法である。
【００１３】しかしながら、絶縁性磁性トナーを用いる
現像方法には、用いる絶縁性磁性トナーに関わる不安定
要素がある。それは、絶縁性磁性トナー中には微粉体状
の磁性体が相当量混合分散されており、該磁性体の一部
がトナー粒子の表面に露出しているため、磁性トナーの
流動性及び摩擦帯電性に影響し、結果として、磁性トナ
ーの現像特性、耐久性等の磁性トナーに要求される種々
の特性の変動または劣化を引き起こすというものであ
る。
【００１４】磁性体を含有する磁性トナーを用いた場合
に、上述した問題が生じてしまうのは、磁性トナーの表
面に磁性体が露出していることがその大きな原因と考え
られる。すなわち、磁性トナーの表面に、トナーを構成
する樹脂に比して相対的に抵抗の低い磁性体微粒子が露
出することにより、トナー帯電性能の低下、トナー流動
性の低下、その上、長期間の使用においては、トナー同
士または規制部材との摺擦による磁性体の剥離に伴う画
像濃度の低下やスリーブゴーストと呼ばれる濃淡のムラ
の発生などトナーの劣化などが引き起こされるのであ
る。
【００１５】従来より、磁性トナーに含有される磁性酸
化鉄に関する提案は出されているが、いまだ改良すべき
点を有している。
【００１６】例えば、特開昭６２−２７９３５２号公報
においては、ケイ素元素を含有する磁性酸化鉄を含有す
る磁性トナーが提案されている。かかる磁性酸化鉄は、
意識的にケイ素元素を磁性酸化鉄内部に存在させている
が、該磁性酸化鉄を含有する磁性トナーの流動性に、い
まだ改良すべき点を有している。
【００１７】また、特公平３−９０４５号公報において
は、ケイ酸塩を添加することで、磁性酸化鉄の形状を球
形に制御する提案がされている。この方法で得られた磁
性酸化鉄は、粒子形状の制御のためにケイ酸塩を使用す
るため磁性酸化鉄内部にケイ素元素が多く分布し、磁性
酸化鉄表面におけるケイ素元素の存在量が少なく、磁性
酸化鉄の平滑度が高いため、磁性トナーの流動性はある
程度改良されるが、磁性トナーを構成する結着樹脂と磁
性酸化鉄との密着性が不十分になる傾向にあるという問
題点を有している。
【００１８】また、特開昭６１−３４０７０号公報にお
いては、四三酸化鉄への酸化反応中にヒドロシソケイ酸
塩溶液を添加して四三酸化鉄の製造方法が提案されてい
る。この方法による四三酸化鉄は、表面近傍にＳｉ元素
を有するものの、Ｓｉ元素が四三酸化鉄表面近傍に層を
成して存在し、表面が摩擦のごとき機械的衝撃に対して
弱いという問題点を有している。
【００１９】従来より、トナーは、結着樹脂、着色剤等
を溶融混合し、均一に分散した後、微粉砕装置により粉
砕し、分級機により分級して、所望の粒径を有するトナ
ーとして製造（粉砕法）されて来たが、トナーの微小粒
径化には材料の選択範囲に制限がある。例えば、樹脂着
色剤分散体が充分に脆く、経済的に使用可能な製造装置
で微粉砕し得るものでなくてはならない。この要求か
ら、樹脂着色剤分散体を脆くするため、この樹脂着色剤
分散体を実際に高速で微粉砕する場合に、広い粒径範囲
の粒子が形成され易く、特に比較的大きな割合の微粒子
（過度に粉砕された粒子）がこれに含まれるという問題
が生ずる。更に、このように高度に脆性の材料は、複写
機等において現像用トナーとして使用する際、しばし
ば、更に微粉砕や粉化を受ける。
【００２０】また、粉砕法では、磁性粉または着色剤等
の固体微粒子を樹脂中へ完全に均一に分散することは困
難であり、その分散の度合いによっては、かぶりの増
大、画像濃度の低下の原因となる。さらに、粉砕法は、
本質的に、トナーの表面に磁性酸化鉄粒子が露出してし
まうため、トナーの流動性や過酷環境下での帯電安定性
にどうしても問題が残る。
【００２１】すなわち、粉砕法においては、高精細、高
画質化で要求されるトナーの微粒子化に限界があり、そ
れに伴い粉体特性特にトナーの均一帯電性および流動性
が著しく減衰する。
【００２２】上述の様な粉砕法によるトナーの問題点を
克服するため、更には上記のごとき要求を満たすため懸
濁重合法によるトナーの製造方法が提案されている。
【００２３】懸濁重合によるトナー（以後重合トナー）
は、トナーの微粒子化が容易に可能であり、更には、得
られるトナーの形状が球状であることから流動性に優
れ、高画質化に有利となる。
【００２４】しかしながら、この重合トナー中に磁性体
を含有することにより、その流動性及び帯電特性は著し
く低下する。これは、磁性粒子は一般的に親水性である
ためにトナー表面に存在しやすいためである。また、重
合トナーを作る際の造粒工程において、親水性の磁性体
は一部水系へ移行してしまい、トナーから脱離した遊離
の磁性体として存在するためである。この問題を解決す
るためには磁性体の有する表面特性の改質が重要とな
る。
【００２５】重合トナー中の磁性体の分散性、内包性向
上のため、磁性体の表面改質に関しては数多くの提案が
なされている。例えば、特開昭５９−２００２５４号公
報、特開昭５９−２００２５６号公報、特開昭５９−２
００２５７号公報、特開昭５９−２２４１０２号公報等
に磁性体の各種シランカップリング剤処理技術が提案さ
れており、特開昭６３−２５０６６０号公報、特開平１
０−２３９８９７号公報では、ケイ素元素含有磁性粒子
をシランカップリング剤で処理する技術が開示されてい
る。
【００２６】しかしながら、これらの処理によりトナー
中の分散性はある程度向上するものの、磁性体表面の疎
水化を均一に行うことが困難であり、トナー表面への磁
性体の露出は抑制されておらず、上記課題の解決は充分
では無い。
【００２７】一方、トナー表面の磁性体量については、
特開平７−２０９９０４号公報にトナー表層に磁性微粒
子が存在しない特殊な構造のトナーの提案がなされてい
る。このトナーは磁性粉体の内包性に優れ、トナー表面
の磁性粉体の露出が無いという点で優れている。
【００２８】しかし、実施例を行うと、トナーの製造方
法が複雑であり生産スケールでの製造は困難であるとと
もに、低湿下での長期にわたる繰り返し使用では、トナ
ーのチャージアップに起因する画質の低下が生じ、トナ
ー帯電の安定性には更なる改善が必要であった。
【００２９】更に、潜像を現像するためのトナーとして
は、キャリアとトナーからなる二成分系現像剤、及びキ
ャリアを必要としない一成分系トナー（磁性トナー、非
磁性トナー）が知られている。二成分系では主にキャリ
アとトナーの摩擦によって、一成分系では主にトナーと
帯電付与部材との摩擦によって、トナーへの帯電が行わ
れる。また、トナーとしては、二成分系、一成分系の差
異によらず、トナー及びトナーの流動特性、帯電特性等
を改善する目的でトナー母粒子に外部添加剤として無機
微粉末を添加する方法が提案され、広く用いられてい
る。
【００３０】例えば、特開平５−６６６０８号公報、特
開平４−９８６０号公報等で疎水化処理を施した無機微
粉末若しくは疎水化処理した後さらにシリコーンオイル
等で処理した無機微粉末を添加、または特開昭６１−２
４９０５９号公報、特開平４−２６４４５３号公報、特
開平５−３４６６８２号公報で疎水化処理無機微粉末と
シリコーンオイル処理無機微粉末を併用添加する方法が
知られている。
【００３１】また、外部添加剤として導電性微粒子を添
加する方法は数多く提案されている。例えば、導電性微
粒子としてのカーボンブラックは、トナーに導電性を付
与するため、またはトナーの過剰な帯電を抑制しトリボ
分布を均一化させるため等の目的で、トナー表面に付着
或いは固着するための外部添加剤として用いることが広
く知られている。また、特開昭５７−１５１９５２号公
報、特開昭５９−１６８４５８号公報、特開昭６０−６
９６６０号公報では、高抵抗磁性トナーにそれぞれ酸化
スズ、酸化亜鉛、酸化チタンの導電性微粒子を外部添加
することが開示されている。また、特開昭５６−１４２
５４０号公報では、高抵抗磁性トナーに酸化鉄、鉄粉、
フェライトの如き導電性磁性粒子を添加し、導電性磁性
粒子に磁性トナーへの電荷誘導を促進させることで現像
性と転写性を両立するトナーが提案されている。更に、
特開昭６１−２７５８６４号公報、特開昭６２−２５８
４７２号公報、特開昭６１−１４１４５２号公報、特開
平０２−１２０８６５号公報では、トナーにグラファイ
ト、マグネタイト、ポリピロール導電性粒子、ポリアニ
リン導電性粒子を添加することが開示されているほか、
多種多様な導電性微粒子をトナーに添加することが知ら
れている。
【００３２】従来、画像形成方法としては、静電記録
法、磁気記録法、トナージェット法など多数の方法が知
られている。例えば、電子写真法は、一般には潜像担持
体としての光導電性物質を利用した感光体上に、種々の
手段により電気的潜像を形成し、次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記録
媒体にトナー像を転写した後、熱・圧力等により記録媒
体上にトナー画像を定着して画像を得るものである。
【００３３】一般には、この際、転写後に潜像担持体上
に記録媒体に転写せずに残余したトナーが、種々の方法
でクリーニングされ廃トナーとして廃トナー容器に蓄え
られるクリーニング工程を経て、上述の工程が繰り返さ
れる画像形成方法が用いられてきた。
【００３４】このクリーニング工程については、従来ブ
レードクリーニング、ファーブラシクリーニング、ロー
ラークリーニング等が用いられていた。いずれの方法も
力学的に転写残余のトナーを掻き落とすか、またはせき
止めて廃トナー容器へと捕集されるものであった。よっ
て、このような部材が潜像担持体表面に押し当てられる
ことに起因する問題が生じていた。例えば、部材を強く
押し当てることにより潜像担持体を摩耗させ短命化する
ことが挙げられる。装置面からみると、かかるクリーニ
ング装置を具備するために装置が必然的に大きくなり装
置のコンパクト化を目指すときのネックになっていた。
更には、省資源、廃棄物削減の観点及びトナーの有効活
用と言う意味で廃トナーの少ない、または廃トナーので
ないシステム、定着性、耐オフセット性にすぐれたシス
テムが望まれていた。
【００３５】これに対し、廃トナーのでないシステムと
して、現像兼クリーニング又はクリーナレスと呼ばれる
技術も提案されている。
【００３６】しかしながら、従来の現像兼クリーニング
又はクリーナレスに関する技術の開示は、特開平５−２
２８７号公報にあるように画像上に転写残余のトナーの
影響によるポジメモリ、ネガメモリなどに焦点を当てた
ものが主であった。しかし、電子写真の利用が進んでい
る今日、様々な記録媒体に対してトナー像を転写する必
要性がでてきており、この意味で様々な記録媒体に対し
満足するものではなかった。
【００３７】クリーナレスに関連する技術の開示を行っ
ているものに特開昭５９−１３３５７３号公報、特開昭
６２−２０３１８２号公報、特開昭６３−１３３１７９
号公報、特開昭６４−２０５８７号公報、特開平２−３
０２７７２号公報、特開平５−２２８９号公報、特開平
５−５３４８２号公報、特開平５−６１３８３号公報等
があるが、望ましい画像形成方法については述べられて
おらず、トナー構成についても言及されていない。
【００３８】また、トナーにより可視像を形成する工程
についても種々の方法が知られている。
【００３９】例えば、電気的潜像を可視化する方法とし
ては、カスケード現像法、加圧現像法、キャリアとトナ
ーからなる二成分系トナーを用いる磁気ブラシ現像法等
が知られている。さらに、トナー担持体が潜像担持体と
非接触でトナーをトナー担持体から潜像担持体へ飛翔さ
せる非接触一成分現像法、磁性トナーを用い中心に磁極
を配した回転スリーブを用い感光体上とスリーブ上の間
を電界にて飛翔させる磁性一成分現像方法、更にはトナ
ー担持体を潜像担持体に圧接させ電界によってトナーを
転移させる接触一成分現像法も用いられている。
【００４０】現像兼クリーニング又はクリーナレスに好
ましく適用される現像方法として、従来は本質的にクリ
ーニング装置を有さない現像兼クリーニングでは、潜像
担持体表面をトナー及びトナー担持体により擦る構成が
必須とされてきたため、トナーが潜像担持体に接触する
接触現像方法が多く検討されてきた。これは、現像手段
において転写残トナーを回収するために、トナーが潜像
担持体に接触し、擦る構成が有利であると考えられるた
めである。しかしながら、接触現像方法を適用した現像
兼クリーニング又はクリーナレスプロセスでは、長期間
使用によるトナー劣化、トナー担持体表面劣化、感光体
表面劣化又は磨耗等を引き起こし、耐久特性に対して充
分な解決がなされていない。そのため、非接触現像方法
による現像兼クリーニング方法が望まれていた。
【００４１】また、現像兼クリーニング方法、クリーナ
レス画像形成方法では、クリーニング部材を有さないた
めに転写残トナーが感光体上に残余する。その結果、帯
電性の低下が起こる。この被帯電体の帯電性の低下は、
トナー層厚が放電電圧を阻害する抵抗となるあたりから
急激に起こる。この被帯電体の一様帯電性の低下は、画
像露光後の静電潜像のコントラスト及び均一性の低下と
なり、画像濃度を低下させる、或いはカブリを増大させ
る。
【００４２】すなわち、現像兼クリーニング方法、クリ
ーナレス画像形成方法では、感光体上の転写残トナーの
帯電極性及び帯電量を制御し、現像工程で安定して転写
残トナーを回収し、回収トナーが現像特性を悪化させな
いようにすることがポイントとなる。
【００４３】前述の被帯電体となる、光導電物質で電子
写真用感光体として用いられることが公知のものとして
は、Ｓｅ、ＣｄＳ、ＯＰＣ（有機系感光体）、アモルフ
ァスシリコン（以後ａ−Ｓｉと呼ぶ。）等がある。
【００４４】Ｓｅ系の感光体は、電子写真技術の創成期
から用いられた伝統的な感光体であり、その特性として
の感光度、耐久性が良好なため、実用における適用は数
多くなされている。現在では、純セレンに比べ感色性が
伸び、感光度が高いＳｅＴｅが主に使用されているが、
これでも、Ｓｅ感光体が本質的に所有している、耐熱
性、耐摩耗性、機械強度、経時安定性に問題を有してい
る。すなわち、手を触れたり、息を吹きかけたり、温度
の上昇、クリーニング装置による摩擦接触により、結晶
化しやすく、性能の劣化を招きやすい。
【００４５】ＯＰＣ系は、優れた増感剤の発見や増感法
の開発により、かなり実用はなされているが、耐摩耗
性、耐久性に決定的な欠点を有しているため、それへの
対策が急務とされている。上述のように、現在、実用化
され、画像形成装置などに応用されている感光体は、感
度、耐久性、画質、無公害性等全てにわたって満足され
るものはなく、それぞれの感光体の持つ欠点を、トナー
またはプロセス的に補うことにより、画像形成装置が製
品化され市場化されているのが現状である。
【００４６】近年、電子複写機やレーザービームプリン
ターなどの画像形成装置はカラー化、パーソナル化、イ
ンテリジェント化と多様化し、メンテナンスフリーを指
向するにつれ、新たな特性を有し、高い安定性及び低い
コストを持った感光体が望まれ、開発が進められてい
る。その中でも、ａ−Ｓｉが現有の感光体に変わるべき
ものとして注目されつつある。
【００４７】ａ−Ｓｉは可視領域全域にわたって高い感
光度をもつため、半導体レーザーやカラー用にも対応で
きる。また表面硬度が高く、長寿命が期待でき、ビッカ
ース硬度で１５００〜２０００Ｋｇｆ／ｍｍ2を有し、
現有で最も耐久性、耐摩耗性を持つといわれるＣｄＳ感
光体の数倍である５０〜１００万枚以上の耐刷性能を持
っている。耐熱性に対しても、画像形成装置の実用レベ
ルの範囲において十分使用できるものである。しかし、
ａ−Ｓｉ感光体はこのような利点の反面、低コスト化、
量産化に問題を有している。
【００４８】また、一般的にａ−Ｓｉ感光体の表面暗電
位は、膜厚に対応するといわれている。現在、実用化さ
れている感光体の表面暗電位は、ＣｄＳ系では最低でも
５００Ｖ、Ｓｅ系、ＯＰＣ系では、６００〜８００Ｖが
必要である。この電位をａ−Ｓｉで達成するためには膜
厚を厚くする必要がある。このため、その膜厚を得るた
めにはａ−Ｓｉの製造コストの上昇、生産能力の低下は
避けられない問題として生ずることになる。また膜厚の
増加は、製造工程時、ａ−Ｓｉ膜の異常成長を引き起こ
しやすくなり、部分的に不均一なａ−Ｓｉ膜ができ、実
用上使用不可能となるなどの課題を抱えている。
【００４９】このような問題に対し、ａ−Ｓｉ感光体の
量産性とコストの面、性能面の両面を満足しうるものと
して、薄膜化が提案されている。けれども、この方法に
おいては、低電位で現像できるトナーを選択しなければ
ならない。というのは、ａ−Ｓｉ膜の薄膜化は、コスト
及び生産能力、感光特性を満足しうるものの、その一方
で、表面電位がＯＰＣに比べて低下してしまう。
【００５０】従って、ａ−Ｓｉ感光体を実用的に使用し
うるためには、高い現像能力を有したトナーを用いなけ
ればならない。また、高画質や高耐久性などの目的に応
じて、薄膜ａ−Ｓｉ感光体においては特に、表面性をコ
ントロールする必要も出てくるのも事実である。
【００５１】具体的なａ−Ｓｉ感光体の例としては、ａ
−Ｓｉに代表される珪素原子を主成分として含む非単結
晶質堆積膜として、例えば水素及び／又はハロゲン（例
えばフッ素、塩素等）を含む（例えば水素またはダング
リングボンドを補償する）ａ−Ｓｉ等のアモルファス堆
積膜が高性能、高耐久、無公害な感光体として提案さ
れ、その幾つかは実用化されている。特開昭５４−８６
３４１号公報、ＵＳＰ４，２６５，９９１号には、光導
電層を主としてａ−Ｓｉで形成した電子写真感光体の技
術が開示されている。また特開昭６０−１２５５４号公
報には珪素原子を含有する非晶質シリコンからなる光導
電層の表面に炭素及びハロゲン原子を含む表面層が開示
されており、更に特開平２−１１１９６２号公報には、
ａ−Ｓｉ：Ｈ又は、ａ−Ｃ：Ｈ感光層上に表面保護潤滑
層を設けた感光体が開示されているが、何れも撥水性や
耐摩耗性を向上させる技術であり、電子写真プロセスと
感光体の表面層との関係に関する記載はない。
【００５２】以上のように、長期に亘って高精細・高品
質な画像を得るために適した画像形成方法・装置および
それにマッチングしたトナーについては未だ検討の余地
が残されている。
【００５３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、環境
に左右されにくく、安定、且つ均一な帯電性能を有し、
アモルファスシリコン感光体との組み合わせにおいて、
カブリがなく、長期間の使用においても画像濃度が高
く、転写性も良好であり、感光体表面の電位が低い場合
でも高画質の画像を与えるトナー及び該トナーに適した
画像形成方法・装置を提供することにある。
【００５４】
【課題を解決するための手段および作用】本発明者らは
鋭意検討を重ねた結果、以下のトナーおよび画像形成方
法・装置により前述の課題を解決することができること
を見出し、本発明を完成するに至った。
【００５５】すなわち、本発明は、少なくとも導電性支
持体と、シリコン原子を母体とする非単結晶材料で構成
された光導電層とを有する像担持体を絶対値で２５０乃
至６００Ｖに帯電させる帯電工程と、帯電した像担持体
に静電潜像を形成させる静電潜像形成工程と、表面に磁
性トナーを担持するためのトナー担持体を像担持体に対
して一定の間隔を設けて配置し、磁性トナーを該トナー
担持体表面に前記間隔よりも薄い厚さにコートさせ、現
像バイアスが印加されている現像領域において該磁性ト
ナーを前記静電潜像に転移させて静電潜像を現像する現
像工程と、像担持体上に形成されたトナー像を転写材に
静電転写させる転写工程とを含み、像担持体上に繰り返
して作像が行われる画像形成方法に用いられるトナーで
あって、少なくとも結着樹脂と磁性酸化鉄とを含有し、
平均円形度が０．９７０から０．９９５であり、鉄及び
鉄化合物の遊離率が０．０５％から３．００％であり、
表面に無機微粉末を有することを特徴とする磁性トナー
を提供する。
【００５６】また、本発明は、像担持体を帯電させる帯
電工程と、帯電した像担持体に静電潜像を形成する静電
潜像形成工程と、トナーを静電潜像に転移させて静電潜
像を現像する現像工程と、像担持体上に形成されたトナ
ー像を転写材に静電転写させる転写工程とを含み、像担
持体上に繰り返して作像が行われる画像形成方法におい
て、像担持体は、少なくとも導電性支持体と、シリコン
原子を母体とする非単結晶材料で構成された光導電層と
を有し、絶対値で２５０乃至６００Ｖに帯電され、現像
工程では、表面に磁性トナーを担持するためのトナー担
持体を像担持体に対して一定の間隔を設けて配置し、磁
性トナーを該トナー担持体表面に前記間隔よりも薄い厚
さにコートさせ、現像バイアスが印加されている現像領
域において該磁性トナーを前記静電潜像に転移させて該
静電潜像を現像し、トナーが、少なくとも結着樹脂と、
磁性酸化鉄とを含有し、平均円形度が０．９７０から
０．９９５であり、鉄及び鉄化合物の遊離率が０．０５
％から３．００％であり、表面に無機微粉末を有する磁
性トナーであることを特徴とする画像形成方法を提供す
る。
【００５７】また、本発明は、像担持体と、帯電部材を
有し帯電部材に電圧を印加して像担持体を帯電させる帯
電手段と、帯電した像担持体に静電潜像を形成させる静
電潜像形成手段と、トナーを収容し該トナーを静電潜像
に転移させて現像する現像手段と、像担持体上に形成さ
れたトナー像を転写材に静電転写させる転写手段とを有
し、像担持体上に繰り返して作像を行い転写材上に画像
を形成する画像形成装置において、像担持体は、少なく
とも導電性支持体と、シリコン原子を母体とする非単結
晶材料で構成された光導電層とを有し、絶対値で２５０
乃至６００Ｖに帯電され、現像手段は、該静電潜像を表
面に保持する像担持体との間に一定の間隔を有して設け
られ表面に磁性トナーを担持するためのトナー担持体を
有し、磁性トナーを該トナー担持体表面に前記間隔より
も薄い厚さにコートさせ、現像バイアスが印加されてい
る現像領域において該磁性トナーを前記静電潜像に転移
させて該静電潜像を現像する手段であり、トナーは、少
なくとも結着樹脂と磁性酸化鉄とを含有し、平均円形度
が０．９７０から０．９９５であり、鉄及び鉄化合物の
遊離率が０．０５％から３．００％であり、表面に無機
微粉末を有する磁性トナーであることを特徴とする画像
形成装置を提供する。
【００５８】本発明では、現像バイアスが交流バイアス
であることが好ましい。
【００５９】また、本発明では、像担持体が、好ましく
は２５０乃至５５０Ｖ、より好ましくは２５０乃至５０
０Ｖに帯電されることが、十分な画像濃度と高画質とを
併せ持つ画像を形成する上で好ましい。
【００６０】また、本発明では、磁性トナーの重量平均
粒径が３〜１０μｍであることが、磁性トナーの現像特
性や転写性を向上させる上で好ましい。
【００６１】また、本発明では、磁性トナーのモード円
形度が０．９９以上であることが、磁性トナーの転写性
をより向上させる上で好ましい。
【００６２】また、本発明では、磁場７９．６ｋＡ／ｍ
における磁性トナーの磁化の強さが１０〜５０Ａｍ2／
ｋｇであることが、磁性トナーにおいて良好な搬送性及
び良好な転写性や帯電特性を維持する上で好ましい。
【００６３】また、本発明では、磁性トナーの鉄及び鉄
化合物の遊離率が０．０５％から２．００％、より好ま
しくは０．０５％から１．５０％、より一層好ましくは
０．０５％から０．８０％であることが、磁性トナーの
良好な帯電特性を維持する上で好ましい。
【００６４】また、本発明では、磁性酸化鉄の体積平均
粒径が０．１〜０．３μｍであり、かつ０．０３〜０．
１μｍ以下の粒子の個数％が４０％以下であることが、
磁性トナーの帯電特性を向上させる上で好ましい。
【００６５】また、本発明によれば、磁性酸化鉄が、水
系媒体中でカップリング剤を加水分解することにより表
面処理されたものであることが、磁性トナーの形状を球
形に近づけ、かつ磁性トナーの帯電特性を向上させる上
で好ましい。
【００６６】また、本発明では、磁性トナーは、一次平
均粒径が４〜８０ｎｍの無機微粉末を有することが、磁
性トナーの流動性やクリーニング性を向上させる上で好
ましく、一次平均粒径が４〜８０ｎｍのシリカ、酸化チ
タン、アルミナから選ばれる少なくとも一種の無機微粉
末またはその複酸化物を有することがより好ましい。
【００６７】また、本発明では、磁性トナーは、疎水化
処理されている無機微粉末を有することが、環境変化に
伴う現像特性の変動を抑制する上で好ましく、少なくと
もシリコーンオイルで処理されていることがより好まし
く、少なくともシラン化合物及びシリコーンオイルで処
理されていることがより一層好ましい。
【００６８】また、本発明では、磁性トナーは、トナー
の体積平均粒径よりも小さい導電性微粉体を含有するこ
とが磁性トナーの帯電特性を調整する上で好ましく、導
電性微粉体の抵抗が１×１０9Ωｃｍ以下であることが
より好ましく、導電性微粉体の抵抗が１×１０6Ωｃｍ
以下であることがより一層好ましい。
【００６９】また、本発明では、導電性微粉体が非磁性
であることが磁性トナーの流動性や現像特性及び転写性
等の低下を抑制する上で好ましい。
【００７０】また、本発明では、磁性トナーは、トナー
全体に対し０．１〜２０質量％のワックスを含有するこ
とが磁性トナーの耐オフセット性を向上させる上で好ま
しく、ワックスの示差熱分析による融点の吸熱ピークが
４０〜１１０℃であることがより好ましく、ワックスの
示差熱分析による融点の吸熱ピークが４５〜９０℃であ
ることがより一層好ましい。
【００７１】また、本発明では、像担持体を直接加温す
る手段を設けないことが、画像形成に要する消費電力の
省力化を達成するのに好ましい。また、トナー融着を抑
制する上でも効果が期待される。
【００７２】また、本発明では、像担持体が、導電性支
持体と、シリコン原子を母体とする非単結晶材料で構成
された光導電層と、該光導電層とは組成の異なる非単結
晶材料で構成された最表面層とを有することが、像担持
体の長寿命化や、環境変化に伴う帯電、現像特性等の変
化を抑制する上で好ましく、該最表面層が非単結晶水素
化炭素膜よりなることがより好ましい。
【００７３】また、本発明では、現像工程がトナー像を
転写材上に転写した後に像担持体に残留したトナーを前
記トナー担持体に回収するクリーニング工程を兼ねてい
ることがエコロジー及び装置の小型化等の観点から好ま
しい。
【００７４】また、本発明では、現像工程において、現
像領域におけるトナー担持体面の移動速度が像担持体面
の移動速度に対し、７０％〜３００％の速度であること
が、画像濃度が十分であり、かつ高画質の画像を安定し
て形成するのに好ましい。
【００７５】また、本発明では、現像工程において、像
担持体とトナー担持体を対向させる間隔が１００〜１０
００μｍであることが、現像特性を安定させ、高画質の
画像を形成する上で好ましい。
【００７６】また、本発明では、現像工程は、トナー担
持体上に５〜５０ｇ／ｍ2のトナー層を形成し、トナー
層からトナーを像担持体に転移させ静電潜像を現像する
工程であることが、十分な画像濃度の画像を形成し、か
つトナー飛散を防止する上で好ましい。
【００７７】また、本発明では、トナー担持体上のトナ
ーの層厚を規制する層厚規制部材が用いられることが好
ましく、トナーを介してトナー担持体に当接する弾性部
材であると、環境変化の影響を受けにくくトナー飛散の
生じにくい均一な磁性トナーの帯電を行う上で好まし
い。また、層厚規制部材がトナー担持体と対向し所定の
間隔をもって配される強磁性金属ブレードであると、ト
ナーの劣化を防止し、長期にわたって安定した磁性トナ
ーの帯電を行う上で好ましい。
【００７８】また、本発明では、交流バイアスが、ピー
クトゥーピークの電界強度で３×１０6〜１×１０7Ｖ／
ｍ、周波数１００〜５０００Ｈｚであることが、十分な
画像濃度と良好な解像度を備える画像を形成する上で好
ましい。
【００７９】また、本発明では、転写工程において、転
写材を像担持体に接触させる転写用帯電部材により、現
像されたトナー像を該転写材に転写することが好まし
い。
【００８０】
【発明の実施の形態】本発明の磁性トナー（以下、単に
「トナー」ともいう）は、少なくとも結着樹脂と磁性酸
化鉄とを含有し、平均円形度が０．９７０〜０．９９５
であり、鉄及び鉄化合物の遊離率が０．０５〜３．００
％であり、表面に無機微粉末を有することを特徴とす
る。
【００８１】平均円形度が０．９７０以上のトナー（ト
ナー粒子群で構成される粉体）から構成される磁性トナ
ーは転写性に非常に優れている。これはトナー粒子と感
光体との接触面積が小さく、鏡像力やファンデルワール
ス力等に起因するトナー粒子の感光体への付着力が低下
するためと考えられる。
【００８２】さらに、トナーの円形度が非常に高い為、
磁性トナーは現像部で均一で細い穂を形成し潜像に対し
忠実な現像を行うことが可能となり、画質の向上が期待
出来る。
【００８３】また、トナーの円形度分布において、モー
ド円形度が０．９９以上であると、トナー粒子の多くが
真球に近い形状を有することを意味しており、上記作用
がより一層顕著になり、転写効率は非常に高いものとな
る。
【００８４】従ってこのようなトナーを用いれば転写効
率が高く、転写残トナーが非常に低減する為、例えば、
帯電部材と感光体との間のような圧接部におけるトナー
が非常に少なくなり、安定した帯電が行われると共にト
ナー融着が防止され、画像欠陥が著しく抑制されるもの
と考えられる。
【００８５】これらの効果は、転写中抜けの発生しやす
い接触転写工程を含む画像形成方法においては、より顕
著となって現れる。
【００８６】さらに、平均円形度が０．９７０以上のト
ナー粒子は表面のエッジ部がほとんど無いため、感光体
に当接する部材が配設されている場合には、トナー粒子
が感光体表面に存在したまま当接部に到達しても感光体
表面を引っ掻くことが無いことから、感光体表面の傷や
削れが抑制されることも挙げられる。
【００８７】その上、従来では困難であった小粒径を呈
するトナーの転写性が大幅に改善されると共に低電位潜
像に対する現像能力も格段に向上する。特にデジタル方
式の微小スポット潜像を現像する場合に有効である。す
なわち、本発明の画像形成方法に必須のアモルファスシ
リコン感光体とのマッチングは極めて良好となる。
【００８８】平均円形度が０．９７０未満の場合、転写
性が悪化するばかりか、現像性が低下する場合がある。
また、平均円形度が０．９９５を超えるとトナー表面の
劣化が著しいものとなり耐久性等に問題を生じることが
ある。
【００８９】この際、トナーの円形度分布において、モ
ード円形度が０．９９以上であることがより好ましい。
モード円形度が０．９９以上であると、トナー粒子の多
くが真球に近い形状を有することを意味しており、上記
したような感光体の削れや画像欠陥の抑制効果がより顕
著となる。また、０．９７０以上の平均円形度、０．９
９以上のモード円形度を有することによって、トナー担
持体上でのトナーの穂立ちが細かく密になることによっ
て、帯電が均一化され、さらにカブリが大幅に減少す
る。
【００９０】本発明における平均円形度は、粒子の形状
を定量的に表現する簡便な方法として用いたものであ
り、本発明では東亞医用電子製フロー式粒子像分析装置
「ＦＰＩＡ−１０００」を用いて測定を行い、３μｍ以
上の円相当径の粒子群について測定された各粒子の円形
度（Ｃｉ）を下式（１）によりそれぞれ求め、さらに下
式（２）で示すように測定された全粒子の円形度の総和
を全粒子数（ｍ）で除した値を平均円形度（Ｃａ）と定
義する。
【００９１】
【数１】
【数２】
【００９２】また、モード円形度は、円形度を０．４０
から１．００までを０．０１毎に６１分割し、測定した
粒子の円形度をそれぞれの円形度に応じて各分割範囲に
割り振り、円形度頻度分布において頻度値が最大となる
ピークの円形度である。
【００９３】なお、本発明で用いている測定装置である
「ＦＰＩＡ−１０００」は、各粒子の円形度を算出後、
平均円形度及びモード円形度の算出に当たって、粒子を
得られた円形度によって、円形度０．４０〜１．００を
６１分割したクラスに分け、分割点の中心値と頻度を用
いて平均円形度及びモード円形度の算出を行う算出法を
用いている。しかしながら、この算出法で算出される平
均円形度及びモード円形度の各値と、上述した各粒子の
円形度を直接用いる算出式によって算出される平均円形
度及びモード円形度の各値との誤差は、非常に少なく、
実質的には無視出来る程度のものであり、本発明におい
ては、算出時間の短絡化や算出演算式の簡略化の如きデ
ータの取り扱い上の理由で、上述した各粒子の円形度を
直接用いる算出式の概念を利用し、一部変更したこのよ
うな算出法を用いても良い。
【００９４】具体的な測定方法としては、界面活性剤を
約０．１ｍｇ溶解している水１０ｍｌに磁性トナー約５
ｍｇを分散させて分散液を調整し、超音波（２０ＫＨ
ｚ、５０Ｗ）を分散液に５分間照射し、分散液濃度を５
０００〜２万個／μｌとして、前記装置により測定を行
い、３μｍ以上の円相当径の粒子群の平均円形度及びモ
ード円形度を求める。
【００９５】本発明における平均円形度とは、磁性トナ
ーの凹凸の度合いの指標であり、磁性トナーが完全な球
形の場合１．０００を示し、磁性トナーの表面形状が複
雑になるほど平均円形度は小さな値となる。
【００９６】なお、本測定において３μｍ以上の円相当
径の粒子群についてのみ円形度を測定する理由は、３μ
ｍ未満の円相当径の粒子群にはトナー粒子とは独立して
存在する外部添加剤の粒子群も多数含まれるため、その
影響によりトナー粒子群についての円形度が正確に見積
もれないからである。
【００９７】次に、鉄及び鉄化合物の遊離率について説
明する。遊離率とは、トナー粒子から遊離した磁性酸化
鉄の個数の割合である。遊離率は走査型電子顕微鏡等で
の観察、測定も可能であるが、プラズマを利用した粒子
の発光スペクトルから測定することができる。このよう
な測定法によれば、遊離率とは、結着樹脂の構成元素で
ある炭素原子の発光と、鉄原子の発光の同時性から次式
により求めたものと定義される。
【数３】
【００９８】ここで、炭素原子の発光から２．６ｍｓｅ
ｃ以内に発光した鉄原子の発光を同時発光とし、それ以
降の鉄原子の発光は鉄原子のみの発光とする。本発明で
は、磁性粉体としての磁性酸化鉄が多く含まれる為、炭
素原子と鉄原子が同時発光するという事は、トナー中に
磁性粉体が分散している事を意味し、鉄原子のみの発光
は、磁性粉体がトナーから遊離している事を意味すると
言い換えることも可能である。
【００９９】プラズマを利用する測定法によれば、トナ
ー等の微粒子を一個ずつプラズマへ導入することによ
り、微粒子の発光スペクトルから発光物の元素、粒子
数、粒子の粒径を知る事が出来る。このような測定に
は、例えばパーティクルアナライザー（ＰＴ１０００：
横河電機（株）製）を測定装置として用いることができ
る。パーティクルアナライザーはＪａｐａｎ Ｈａｒｄ
ｃｏｐｙ９７論文集の６５−６８ページに記載の原理で
測定を行う。
【０１００】具体的な測定方法としては、０．１％酸素
含有のヘリウムガスを用い、２３℃で湿度６０％の環境
にて測定を行い、トナーサンプルは同環境下にて１晩放
置し、調湿したものを測定に用いる。また、チャンネル
１で炭素原子（測定波長２４７．８６０ｎｍ、Ｋファク
ターは推奨値を使用）、チャンネル２で鉄原子（測定波
長２３９．５６ｎｍ、Ｋファクターは３．３７６４を使
用）を測定し、一回のスキャンで炭素原子の発光数が１
０００から１４００個となるようにサンプリングを行
い、炭素原子の発光数が総数で１００００以上となるま
でスキャンを繰り返し、発光数を積算する。この時、炭
素元素の発光個数を縦軸に、元素の三乗根電圧を横軸に
とった分布において、該分布が極大を一つ有し、更に、
谷が存在しない分布となるようにサンプリングし、測定
を行う。そして、このデータを元に、全元素のノイズカ
ットレベルを１．５０Ｖとし、上記計算式を用い、鉄及
び鉄化合物の遊離率を算出する。
【０１０１】又、荷電制御剤であるアゾ系の鉄化合物等
といった、鉄原子を含有する無機化合物以外の材料もト
ナー中に含まれている場合があるが、こういった化合物
は鉄原子と同時に有機化合物中の炭素も同時に発光する
ため、遊離の鉄原子としてはカウントされない。
【０１０２】本発明者らが検討を行ったところ、鉄及び
鉄化合物の遊離率と磁性体のトナー表面への露出量には
深い関連があり、遊離の磁性体量が３．００％以下であ
れば、おおむね磁性体のトナー表面への露出が抑制され
るとともに、高い帯電量を有する事が判明した。これは
磁性体の粒度分布、処理の均一性等に依存するものであ
るが、一例として、磁性体の表面処理が不均一である場
合、表面処理が充分に施されていない（親水性が強い）
磁性体はトナー表層に存在すると共に、その一部または
全てが遊離してしまう事に起因する。
【０１０３】この為、鉄及び鉄化合物の遊離率が低い程
トナーの帯電量は高い傾向を示す一方、遊離率が３．０
０％より大きいと、チャージのリーク点が多くなりすぎ
てしまい、トナーの帯電量が不十分となりやすい。この
傾向は高温高湿下で特に顕著なものとなる。また、帯電
量の低いトナーはカブリの増加を招くと共に、転写効率
が低く、帯電不良等を引き起こし好ましくない。さら
に、平均円形度が高く、鉄及び鉄化合物の遊離率が低い
トナーであると、均一な高い帯電量を有することが出来
るとともに、トナーの形状も相乗効果として働き、転写
効率は非常に高いものとなる。
【０１０４】一方、鉄及び鉄化合物の遊離率が０．０５
％より少ないと、実質的に磁性体はトナーから遊離して
いないことを意味する。このように鉄及び鉄化合物の遊
離率が低いトナーは高い帯電量を有するものの、多数枚
画出し、特に低温低湿下における多数枚の画像出力時
に、トナーのチャージアップに起因する画像濃度の低
下、及び、画像のがさつきが生じてしまうことがある。
【０１０５】これは、次の様な理由であると考えてい
る。一般的に、トナー担持体上のトナーは感光体上へ全
て現像されることは無く、現像直後においてもトナー担
持体上にはトナーは存在する。特に磁性トナーを用いた
ジャンピング現像においてはその傾向が強く、現像効率
はさほど高くない。さらに円形度の高いトナーは前述の
通り、現像部において、均一な細い穂を形成しており、
穂の先端部に存在するトナーから現像されてしまい、ト
ナー担持体付近のトナーはなかなか現像されないものと
考えられる。
【０１０６】そのため、トナー担持体付近のトナーは繰
り返し帯電部材による摩擦帯電を受け、チャージアップ
してしまい、さらに現像されにくくなるという悪循環に
陥ってしまう。また、この様な状態では、トナーの帯電
均一性は損なわれ、画像のがさつきを生じてしまう。
【０１０７】ここで、鉄及び鉄化合物の遊離率が０．０
５％以上のトナーを用いた場合、遊離の磁性体またはト
ナー表面にわずかに存在している磁性体によりトナーの
チャージアップが抑制されると共に、トナーの帯電量の
均一性が促され、がさつきは抑制される。
【０１０８】このため、円形度が高く、帯電量の高いト
ナーであっても、チャージのリークサイトである磁性体
が存在すれば、長期使用でのチャージアップを抑制でき
るので、遊離の磁性体は０．０５％以上であることが重
要である。
【０１０９】これらの理由により、高い帯電量を安定し
て得る為には、鉄及び鉄化合物の遊離率が０．０５％か
ら３．００％であることが必要であり、さらに０．０５
％から２．００％であることが好ましく、０．０５％か
ら１．５０％であることがより好ましく、０．０５％か
ら０．８０％であることがより一層好ましい。
【０１１０】本発明において、更に高画質化のため、よ
り微小な潜像ドットを忠実に現像するためには、トナー
の重量平均粒径が３μｍ〜１０μｍ、更には４μｍから
８μｍ未満であることが好ましい。重量平均粒径が３μ
ｍ未満のトナーに於いては、転写効率の低下から感光体
上の転写残トナーが多くなり、トナー融着や接触帯電工
程においては感光体の削れの抑制が難しくなる。
【０１１１】さらに、トナー全体の表面積が増えること
に加え、粉体としての流動性及び攪拌性が低下し、個々
のトナー粒子を均一に帯電させることが困難となること
からカブリや転写性が悪化傾向となり、削れや融着以外
にも画像の不均一ムラの原因となりやすいため、本発明
で使用するトナーには好ましくない。
【０１１２】また、トナーの重量平均粒径が１０μｍを
越える場合には、文字やライン画像に飛び散りが生じや
すく、高解像度が得られにくい。さらに装置が高解像度
になっていくと８μｍ以上のトナーは１ドットの再現が
悪化する傾向にある。
【０１１３】ここで、トナーの平均粒径及び粒度分布は
コールターカウンターＴＡ−II型またはコールターマル
チサイザー（コールター社製）等種々の方法で測定可能
であるが、本発明においてはコールターマルチサイザー
（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、電解液
は１級塩化ナトリウムを用いて１％ＮａＣｌ水溶液を調
整する。たとえば、上記電解液としてはＩＳＯＴＯＮ
Ｒ−II（コールターサイエンティフィックジャパン社
製）が使用できる。
【０１１４】測定法としては、前記電解水溶液１００〜
１５０ｍｌ中に分散剤として界面活性剤、好ましくはア
ルキルベンゼンスルホン酸塩を０．１〜５ｍｌ加え、更
に測定試料を２〜２０ｍｇ加える。試料を懸濁した電解
液は超音波分散器で約１〜３分間分散処理を行い前記コ
ールターマルチサイザーによりアパーチャーとして１０
０μｍ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。
【０１１５】それから、本発明に関わる所の体積分布か
ら求めた体積基準の重量平均粒径（Ｄ４）及び体積平均
粒径（Ｄｖ）、個数分布から求めた個数基準の個数平均
粒径（Ｄ１）を求めた。
【０１１６】ここで、本発明の磁性トナーに用いられる
磁性酸化鉄について説明する。磁性酸化鉄の形状として
は、八面体、六面体、球状、針状、鱗片状などがある
が、八面体、六面体、球状、不定形などの異方性の少な
いものが画像濃度を高める上で好ましい。こういった磁
性酸化鉄の形状はＳＥＭなどによって確認することがで
きる。磁性酸化鉄の粒径としては体積平均粒径が０．１
〜０．３μｍであり、かつ０．０３〜０．１μｍの粒子
の個数％が４０％以下であることが好ましい。さらに、
０．３μｍ以上の粒子が１０個数％以下であるとより好
ましい。
【０１１７】平均粒径が０．１μｍ未満の磁性酸化鉄を
用いた磁性トナーから画像を得ると、画像の色味が赤味
にシフトし、画像の黒色度が不足したり、ハーフトーン
画像ではより赤味が強く感じられる傾向が強くなるなど
一般的に好ましいものではない。また、このようなトナ
ーをカラー画像に用いた場合には、色再現性が得られに
くくなったり、色空間の形状がいびつになる傾向がある
ため好ましくない。さらに、磁性酸化鉄の表面積が増大
するために分散性が悪化し、製造時に要するエネルギー
が増大し、効率的ではない。また、磁性酸化鉄の添加量
から得られるべき画像の濃度が不足することもあり好ま
しいものではない。
【０１１８】一方、磁性酸化鉄の平均粒径が０．３μｍ
を越えると、一粒子あたりの質量が大きくなるため、製
造時にバインダーとの比重差の影響でトナー表面に露出
する確率が高まったり、製造装置の摩耗などが著しくな
る可能性が高まったり、分散物の沈降安定性などが低下
する傾向が高まるため、あまり好ましくない。
【０１１９】また、トナー中において該磁性酸化鉄の
０．１μｍ以下の粒子の個数％が４０％を越えると、磁
性酸化鉄の表面積が増大して分散性が低下し、トナー中
にて凝集塊を生じやすくなりトナーの帯電性を損なった
り、着色力が低下したりする可能性が高まる傾向にある
ため好ましくない。個数％が３０％以下となると、その
傾向はより小さくなるため、好ましいものである。
【０１２０】尚、０．０３μｍ未満の磁性酸化鉄は、粒
子径が小さいことに起因してトナー製造時に受ける応力
が小さいため、トナー粒子の表面へ出る確率が低くな
る。さらに、仮に粒子表面に露出してもリークサイトと
して作用することはほとんど無く実質上問題とならな
い。そのため、本発明では、０．０３〜０．１μｍの粒
子に注目し、その個数％を定義するものである。磁性酸
化鉄中の０．３μm以上の粒子が１０個数％を超える
と、着色力が低下し、画像濃度が低下する傾向にあるの
で好ましくない。より好ましくは５個数％以下とするの
が良い。
【０１２１】本発明においては、前述の粒度分布の条件
を満たすよう、磁性酸化鉄の製造条件を設定したり、予
め粉砕及び分級の如き粒度分布の調整を行ったものを使
用することが好ましい。分級方法としては、例えば、遠
心分離やシックナーといった沈降分離を利用したものや
例えばサイクロンを利用した湿式分級装置などの手段が
好適である。
【０１２２】磁性酸化鉄の体積平均粒径及び粒度分布の
決定は、以下の測定方法によって行うことができる。磁
性酸化鉄粒子を十分に分散させた状態で、透過型電子顕
微鏡（ＴＥＭ）において３万倍の拡大倍率の写真で視野
中の１００個の磁性酸化鉄粒子のそれぞれ投影面積を測
定し、測定された各磁性酸化鉄粒子の投影面積に等しい
円の相当径を各磁性酸化鉄粒子径として求める。さら
に、その結果を基に、体積平均粒径の算出ならびに０．
０３〜０．１μｍの粒子と、０．３μｍ以上の粒子の個
数％を計算する。
【０１２３】トナー粒子中の磁性酸化鉄の体積平均粒径
及び粒度分布を決定する場合には、以下の測定方法によ
って行うことができる。エポキシ樹脂中へ観察すべきト
ナー粒子を十分に分散させた後、温度４０℃の雰囲気中
で２日間硬化させ得られた硬化物を、ミクロトームによ
り薄片上のサンプルとして、透過型電子顕微鏡（ＴＥ
Ｍ）において１万倍乃至４万倍の拡大倍率の写真で視野
中の１００個の磁性酸化鉄粒子のそれぞれ投影面積を測
定し、測定された各磁性酸化鉄粒子の投影面積に等しい
円の相当径を各磁性酸化鉄粒子径として求める。さら
に、その結果を基に、０．０３〜０．１μｍの粒子と、
０．３μｍ以上の粒子の個数％を計算する。
【０１２４】本発明に係わるトナーは、粉砕法によって
製造することも可能であるが、この粉砕法で得られるト
ナー粒子は一般に不定形のものであり、本発明に係わる
磁性トナーの必須要件である平均円形度が０．９７０か
ら０．９９５という物性、さらにはモード円形度が０．
９９以上というより好ましい物性を得るためには機械
的、熱的または何らかの特殊な処理を行うことが必要と
なる。
【０１２５】そこで、上述の諸問題を解決するため、本
発明においては、トナーを懸濁重合法により製造するこ
とが好ましい。この懸濁重合法においては重合性単量体
および磁性酸化鉄や着色剤（更に必要に応じて重合開始
剤、架橋剤、荷電制御剤、その他の添加剤）を均一に溶
解または分散せしめて単量体組成物とした後、この単量
体組成物を分散安定剤を含有する連続層（例えば水相）
中に適当な撹拌器を用いて分散し同時に重合反応を行わ
せ、所望の粒径を有するトナーを得るものである。この
懸濁重合法で得られるトナー（以後重合トナー）は、個
々のトナー粒子形状がほぼ球形に揃っているため、平均
円形度が０．９７０から０．９９５という本発明に必須
な物性要件を満たす磁性トナーが得られやすく、さらに
こういった磁性トナーは帯電量の分布も比較的均一とな
るため高い転写性を有している。
【０１２６】しかしながら、重合トナー中に通常の磁性
酸化鉄を含有させても、粒子表面からの磁性酸化鉄の露
出を抑えることは難しい。さらにはトナー粒子の流動性
及び帯電特性が著しく低下するだけでなく、懸濁重合ト
ナーの製造時に磁性酸化鉄と水との相互作用が強いこと
により、平均円形度が０．９７０以上のトナーが得られ
難い。これは、（１）磁性酸化鉄粒子は一般的に親水性
であるためにトナー表面に存在しやすいこと、（２）水
溶媒撹拌時に磁性酸化鉄が乱雑に動き、それに単量体か
ら成る懸濁粒子表面が引きずられ、形状が歪んで円形に
なりにくいこと、等が原因と考えられる。こういった問
題を解決するためには磁性酸化鉄粒子の有する表面特性
の改質が重要である。
【０１２７】そこで、本発明の画像形成方法に関わる磁
性トナーに使用される磁性酸化鉄においては、その粒子
表面を疎水化する際、水系媒体中で、磁性酸化鉄粒子を
一次粒径となるよう分散しつつカップリング剤を加水分
解しながら表面処理する方法を用いることが好ましい。
この疎水化処理方法は気相中で処理するより、磁性酸化
鉄粒子同士の合一が生じにくく、また疎水化処理による
磁性酸化鉄粒子間の帯電反発作用が働き、磁性酸化鉄は
ほぼ一次粒子の状態で表面処理される。
【０１２８】カップリング剤を水系媒体中で加水分解し
ながら磁性酸化鉄表面を処理する方法は、クロロシラン
類やシラザン類のようにガスを発生するようなカップリ
ング剤を使用する必要もなく、さらに、これまで気相中
では磁性酸化鉄粒子同士が合一しやすくて、良好な処理
が困難であった高粘性のカップリング剤も使用できるよ
うになり、疎水化の効果は絶大である。
【０１２９】本発明に係わる磁性酸化鉄の表面処理にお
いて使用できるカップリング剤としては、例えば、シラ
ンカップリング剤、チタンカップリング剤等が挙げられ
る。より好ましく用いられるのはシランカップリング剤
であり、一般式
【化１】Ｒm−Ｓｉ−Ｙn ［式中、Ｒはアルコオキシ基を示し、ｍは１〜３の整数
を示し、Ｙはアルキル基、ビニル基、グリシドキシ基、
メタクリル基の如き炭化水素基を示し、ｎは１〜３の整
数を示す。］で示されるものである。
【０１３０】このようなシランカップリング剤として
は、例えば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−メタクリルオキシプロピルトリメトキ
シシラン、ビニルトリアセトキシシラン、メチルトリメ
トキシシラン、メチルトリエトキシシラン、イソブチル
トリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメ
チルジエトキシシラン、トリメチルメトキシシラン、ヒ
ドロキシプロピリトリメトキシシラン、フェニルトリメ
トキシシラン、ｎ−ヘキサデシ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を挙げることが
できる。
【０１３１】特に、式
【化２】ＣpＨ2p+1−Ｓｉ−（ＯＣqＨ2q+1）3 ［式中、ｐは２〜２０の整数を示し、ｑは１〜３の整数
を示す］で示されるアルキルトリアルコキシシランカッ
プリング剤を使用して水系媒体中で磁性酸化鉄粒子を疎
水化処理するのが良い。
【０１３２】上記式におけるｐが２より小さいと、疎水
化処理は容易となるが、疎水性を十分に付与することが
困難であり、トナー粒子からの磁性酸化鉄粒子の露出を
抑制するのが難しくなる。またｐが２０より大きいと、
疎水性は十分になるが、磁性酸化鉄粒子同士の合一が多
くなり、トナー中へ磁性酸化鉄粒子を十分に分散させる
ことが困難になり、カブリや転写性が悪化傾向となる。
【０１３３】また、ｑが３より大きいとシランカップリ
ング剤の反応性が低下して疎水化が十分に行われにくく
なる。
【０１３４】特に、式中のｐが２〜２０の整数（より好
ましくは、３〜１５の整数）を示し、ｑが１〜３の整数
（より好ましくは、１又は２の整数）を示すアルキルト
リアルコキシシランカップリング剤を使用するのが良
い。
【０１３５】前述したこれらのシランカップリング剤の
処理量は磁性酸化鉄１００質量部に対して、０．０５〜
２０質量部、好ましくは０．１〜１０質量部とするのが
良い。
【０１３６】ここで、水系媒体とは、水を主要成分とし
ている媒体である。具体的には、水系媒体として水その
もの、水に少量の界面活性剤を添加したもの、水にｐＨ
調製剤を添加したもの、水に有機溶剤を添加したものが
上げられる。界面活性剤としては、ポリビニルアルコー
ルの如きノンイオン系界面活性剤が好ましい。界面活性
剤は、水に対して０．１〜５ｗｔ％添加するのが良い。
ｐＨ調製剤としては、塩酸の如き無機酸が挙げられる。
【０１３７】疎水化における撹拌は、例えば撹拌羽根を
有する混合機（具体的には、アトライター、ＴＫホモミ
キサーの如き高剪断力混合装置）で、磁性酸化鉄粒子が
水系媒体中で、一次粒子になるように充分におこなうの
が良い。
【０１３８】こうして得られる磁性酸化鉄は粒子の凝集
が見られず、個々の粒子表面が均一に疎水化処理されて
いるため、重合トナー用の材料として用いた場合、トナ
ー粒子中への分散性が非常に良好である。しかもトナー
粒子表面からの露出が無く、ほぼ球形に近い重合トナー
が得られる。従って、こういった磁性酸化鉄を用いるこ
とにより、平均円形度が０．９７０以上、さらにはモー
ド円形度が０．９９以上、磁性酸化鉄の遊離率が１．５
０％以下という磁性トナーを得ることが可能となる。こ
のトナーを本発明の画像形成方法で用いると、感光体の
削れやトナー融着がより一層抑制され、低湿環境下にお
いても高画質の安定化が達成可能となる。
【０１３９】本発明で使用される磁性トナーに用いられ
る磁性酸化鉄は、結着樹脂１００質量部に対して、１０
質量部乃至２００質量部を用いることが好ましい。さら
に好ましくは２０〜１８０質量部を用いることが良い。
１０質量部未満では磁性トナーの着色力が乏しく、カブ
リの抑制も困難である。一方、２００質量部を越える
と、トナー担持体への磁力による保持力が強まり現像性
が低下したり、個々のトナー粒子への磁性酸化鉄の均一
な分散が難しくなるだけでなく、定着性が低下してしま
うことがある。
【０１４０】これらの磁性酸化鉄の磁気特性としては、
磁場７９５．８ｋＡ／ｍ下で飽和磁化が１０〜２００Ａ
ｍ2／ｋｇ、残留磁化が１〜１００Ａｍ2／ｋｇ、抗磁力
が１〜３０ｋＡ／ｍであるものが用いられる。これらの
磁性酸化鉄は結着樹脂１００質量部に対し、２０〜２０
０質量部で用いられる。このような磁性酸化鉄の中でも
マグネタイトを主とするものが特に好ましい。
【０１４１】また、本発明の磁性トナーは、磁場７９．
６ｋＡ／ｍ（１０００エルステッド）における磁化の強
さが１０〜５０Ａｍ2／ｋｇ（ｅｍｕ／ｇ）である磁性
トナーであることが特に好ましい。
【０１４２】本発明において磁場７９．６ｋＡ／ｍにお
ける磁化の強さを規定する理由を以下に説明する。磁性
酸化鉄の磁気特性を表す量としては、磁気飽和における
磁化の強さ（飽和磁化）が用いられるが、本発明におい
ては画像形成装置内で実際に磁性トナーに作用する磁場
における磁性トナーの磁化の強さが重要である。画像形
成装置に磁性トナーが適用される場合、磁性トナーに作
用する磁場は、画像装置外への磁場の漏洩を大きくしな
いため、及び磁場発生源のコストを低く抑えるため等の
理由により、市販されている多くの画像形成装置におい
て数十から百数十ｋＡ／ｍである。そこで本発明では、
画像形成装置内で実際に磁性トナーに作用する磁場の代
表的な値として磁場７９．６ｋＡ／ｍ（１０００エルス
テッド）を選択し、磁場７９．６ｋＡ／ｍにおける磁化
の強さを規定した。
【０１４３】なお、本発明において磁性トナーの磁化の
強さは、振動型磁力計ＶＳＭ Ｐ−１−１０（東英工業
社製）を用いて、２５℃の室温にて外部磁場７９．６ｋ
Ａ／ｍで測定した。また、磁性酸化鉄の磁気特性は、２
５℃の室温にて外部磁場７６９ｋＡ／ｍで測定した。
【０１４４】画像形成装置においては、現像手段内に磁
気力発生手段を設けることで、磁性トナーではトナーの
漏れを防止でき、トナーの搬送性または撹拌性を高めら
れるばかりでなく、トナー担持体上に磁力が作用するよ
うに磁気力発生手段を設けることで、現像兼回収システ
ムにおいては転写残トナーの回収性がさらに向上し、又
磁性トナーが穂立ちを形成するためにトナーの飛散を防
止することが容易となる。
【０１４５】しかし、トナーの磁場７９．６ｋＡ／ｍに
おける磁化の強さが１０Ａｍ2／ｋｇ未満であると、上
記の効果が得られず、トナー担持体上に磁力を作用させ
るとトナーの穂立ちが不安定となり、トナーへの帯電付
与が均一に行えないことによるカブリ、画像濃度ムラ、
転写残トナーの回収不良等の画像不良を生じやすくな
る。また、磁気力によるトナーのトナー担持体への搬送
も不十分になりやすい。トナーの磁場７９．６ｋＡ／ｍ
における磁化の強さが５０Ａｍ2／ｋｇよりも大きい
と、トナーに磁力を作用させると磁気凝集によりトナー
の流動性が著しく低下し、転写性が低下することで転写
残トナーが増加する。さらに磁化の強さを大きくするた
めに磁性酸化鉄量を増量すると定着性の悪化を引き起こ
しやすい。
【０１４６】さらに本発明の磁性トナーでは、磁性酸化
鉄以外に他の着色剤を併用しても良い。併用しうる着色
材料としては、磁性または非磁性無機化合物、公知の染
料および顔料が挙げられる。具体的には、例えば、コバ
ルト、ニッケルなどの強磁性金属粒子、またはこれらに
クロム、マンガン、銅、亜鉛、アルミニウム、希土類元
素などを加えた合金、ヘマタイトなどの粒子、チタンブ
ラック、ニグロシン染料／顔料、カーボンブラック、フ
タロシアニン等が挙げられる。これらもまた、磁性酸化
鉄と同様に表面を処理して用いても良い。
【０１４７】本発明の磁性トナーに用いられる磁性酸化
鉄は、例えばマグネタイトの場合、下記方法で製造され
る。
【０１４８】第一鉄塩水溶液に、鉄成分に対して当量ま
たは当量以上の水酸化ナトリウムのようなアルカリを加
え、水酸化第一鉄を含む水溶液を調製する。調製した水
溶液のｐＨをｐＨ７以上（好ましくはｐＨ８〜１０）に
維持しながら空気を吹き込み、水溶液を７０℃以上に加
温しながら水酸化第一鉄の酸化反応をおこない、磁性酸
化鉄粒子の芯となる種晶をまず生成させる。
【０１４９】次に、種晶を含むスラリー状の液に前に加
えたアルカリの添加量を基準として約１当量の硫酸第一
鉄を含む水溶液を加える。液のｐＨを６〜１０に維持し
ながら空気を吹き込みながら水酸化第一鉄の反応を進
め、種晶を芯にして磁性酸化鉄粒子を成長させる。酸化
反応が進むにつれて液のｐＨは酸性側に移行していく
が、液のｐＨは６未満にしない方が好ましい。酸化反応
の終期に液のｐＨを調整し、磁性酸化鉄が一次粒子にな
るよう十分に攪拌し、カップリング剤を添加して十分に
混合攪拌し、攪拌後に濾過し、乾燥し、軽く解砕するこ
とで疎水性処理をした磁性酸化鉄粒子が得られる。
【０１５０】または、酸化反応終了後、洗浄、濾過して
得られた酸化鉄粒子を、乾燥せずに別の水系媒体中に再
分散させた後、再分散液のｐＨを調整し、十分攪拌しな
がらシランカップリング剤を添加し、カップリング処理
を行っても良い。いずれにせよ、酸化反応終了後に乾燥
工程を経ずに表面処理を行うことが肝要であり、本発明
における重要なポイントである。
【０１５１】第一鉄塩としては、一般的に硫酸法による
チタン製造で副生する硫酸鉄、鋼板の表面洗浄に伴って
副生する硫酸鉄の利用が可能であり、更に塩化鉄等が使
用可能である。
【０１５２】水溶液法による磁性酸化鉄の製造方法は一
般に反応時の粘度の上昇を防ぐこと、及び、硫酸鉄の溶
解度から鉄濃度０．５〜２ｍｏｌ／ｌが用いられる。硫
酸鉄の濃度は一般に薄いほど製品の粒度が細かくなる傾
向を有する。又、反応に際しては、空気量が多い程、そ
して反応温度が低いほど微粒化しやすい。
【０１５３】このようにして製造された疎水性磁性酸化
鉄粒子を材料として使用することにより、感光体の削れ
及びトナー融着が発生せず、高画質及び高安定性の画像
形成を実現可能とする磁性トナーを得ることができる。
【０１５４】本発明に係わる磁性トナーは、磁性トナー
全体に対して０．１〜２０質量％の離型剤（ワックス）
を含有することも好ましい使用形態の一つである。
【０１５５】転写材上に転写されたトナー像はその後、
熱・圧力等のエネルギーにより転写材上に定着され、半
永久的画像が得られる。この際、熱ロール式定着が一般
に良く用いられる。
【０１５６】先述したように、重量平均粒径が１０μｍ
以下の磁性トナーを用いれば非常に高精細な画像を得る
ことができるが、粒径の細かいトナー粒子は紙等の転写
材を使用した場合に紙の繊維の隙間に入り込み、熱定着
用ローラーからの熱の受け取りが不十分となり、低温オ
フセットが発生しやすい。しかしながら、本発明に係わ
る磁性トナーにおいて、離型剤として適正量のワックス
を含有せしめることにより、高解像性と耐オフセット性
を両立させつつ感光体の削れを防止することが可能とな
る。
【０１５７】本発明に係わる磁性トナーに使用可能なワ
ックスとしては、パラフィンワックス、マイクロクリス
タリンワックス、ペトロラクタム等の石油系ワックス及
びその誘導体、モンタンワックスおよびその誘導体、フ
ィッシャートロプシュ法による炭化水素ワックス及びそ
の誘導体、ポリエチレンに代表されるポリオレフィンワ
ックス及びその誘導体、カルナバワックス、キャンデリ
ラワックス等天然ワックス及びその誘導体などで、誘導
体には酸化物や、ビニル系モノマーとのブロック共重合
物、グラフト変性物を含む。さらには、高級脂肪族アル
コール、ステアリン酸、パルミチン酸等の脂肪酸、また
はその化合物、酸アミドワックス、エステルワックス、
ケトン、硬化ヒマシ油及びその誘導体、植物系ワック
ス、動物性ワックスなども使用できる。
【０１５８】これらのワックス成分の内でも、示差走差
熱量計により測定されるＤＳＣ曲線において、昇温時に
４０〜１１０℃の領域に吸熱ピークを有するものが好ま
しく、４５〜９０℃の領域に有するものがより好まし
い。上記温度領域に吸熱ピークを有することにより、低
温定着に大きく貢献しつつ、離型性をも効果的に発現す
る。
【０１５９】該吸熱ピークが４０℃未満であるとワック
ス成分の自己凝集力が弱くなり、結果として耐高温オフ
セット性が悪化する。一方、該吸熱ピークが１１０℃を
越えると定着温度が高くなり低温オフセットが発生しや
すくなり好ましくない。さらに、水系媒体中で造粒／重
合を行い重合方法により直接トナーを得る場合、該吸熱
ピーク温度が高いと主に造粒中にワックス成分が析出す
る等の問題を生じ好ましくない。
【０１６０】ワックス成分の吸熱ピーク温度の測定は、
「ＡＳＴＭ Ｄ ３４１８−８」に準じて行う。測定に
は、例えばパーキンエルマー社製ＤＳＣ−７を用いる。
装置検出部の温度補正はインジウムと亜鉛の融点を用
い、熱量の補正についてはインジウムの融解熱を用い
る。測定サンプルにはアルミニウム製のパンを用い、対
照用に空パンをセットし、昇温速度１０℃／ｍｉｎで測
定を行う。
【０１６１】本発明に係わる磁性トナーにおいて、これ
らのワックス成分の含有量としては、トナー全体に対し
て０．１〜２０質量％の範囲が好ましい。含有量が０．
１質量％未満では低温オフセット抑制効果に乏しく、２
０質量％を超えてしまうと長期間の保存性が悪化すると
共に、他のトナー材料の分散性が悪くなり、磁性トナー
の流動性の悪化や画像特性の低下につながる傾向にあ
る。
【０１６２】本発明の磁性トナーには、荷電特性を安定
化するために荷電制御剤を配合しても良い。荷電制御剤
としては、公知のものが利用でき、特に帯電スピードが
速く、かつ、一定の帯電量を安定して維持できる荷電制
御剤が好ましい。さらに、トナーを直接重合法を用いて
製造する場合には、重合阻害性が低く、水系分散媒体へ
の可溶化物が実質的にない荷電制御剤が特に好ましい。
【０１６３】上記荷電制御剤の具体的な化合物として
は、ネガ系荷電制御剤としてサリチル酸、アルキルサリ
チル酸、ジアルキルサリチル酸、ナフトエ酸、ダイカル
ボン酸の如き芳香族カルボン酸の金属化合物、アゾ染料
またはアゾ顔料の金属塩または金属錯体、スルホン酸又
はカルボン酸基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、カリックスアレーン
等が挙げられる。また、ポジ系荷電制御剤としては、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、ニグロシン系化
合物、イミダゾール化合物等が挙げられる。該荷電制御
剤は樹脂１００質量部に対し０．５〜１０質量部使用す
ることが好ましい。
【０１６４】中でも本発明の磁性トナーをネガトナーと
する際には、アゾ染料またはアゾ顔料の金属塩または金
属錯体が好ましく用いられる。しかしながら、本発明で
は、磁性トナーの層厚規制部材やトナー担持体との摩擦
帯電を積極的に利用することでトナーの荷電特性を制御
することもでき、トナー中に必ずしも荷電制御剤を含む
必要はない。
【０１６５】次に本発明における磁性トナーの懸濁重合
法による製造方法を説明する。本発明に関わる重合トナ
ーの結着樹脂を構成するための重合性単量体系を構成す
る重合性単量体としては以下のものが挙げられる。
【０１６６】重合性単量体としては、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−メトキシスチレン、ｐ−エチルスチレン等のス
チレン系単量体、アクリル酸メチル、アクリル酸エチ
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−プロピル、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
リル酸フェニル等のアクリル酸エステル類、メタクリル
酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ｎ−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等
のメタクリル酸エステル類その他のアクリロニトリル、
メタクリロニトリル、アクリルアミド等の単量体が挙げ
られる。
【０１６７】これらの単量体は単独、または混合して使
用し得る。上述の単量体の中でも、スチレンまたはスチ
レン誘導体を単独で、またはほかの単量体と混合して使
用する事がトナーの現像特性及び耐久性の点から好まし
い。
【０１６８】本発明に係わる重合トナーの製造において
は、単量体系に樹脂を添加して重合しても良い。例え
ば、単量体では水溶性のため水性懸濁液中では溶解して
乳化重合を起こすため使用できないアミノ基、カルボン
酸基、水酸基、スルホン酸基、グリシジル基、ニトリル
基等親水性官能基含有の単量体成分をトナー中に導入し
たい時には、これらとスチレンまたはエチレン等ビニル
化合物とのランダム共重合体、ブロック共重合体、また
はグラフト共重合体等、共重合体の形にして、またはポ
リエステル、ポリアミド等の重縮合体、ポリエーテル、
ポリイミン等重付加重合体の形で使用が可能となる。
【０１６９】こうした極性官能基を含む高分子重合体を
トナー中に共存させると、前述のワックス成分を相分離
させ、より内包化が強力となり、耐オフセット性、耐ブ
ロッキング性、低温定着性の良好なトナーを得ることが
できる。このような極性官能基を含む高分子重合体を使
用する場合、その平均分子量は５，０００以上が好まし
く用いられる。５，０００以下、特に４，０００以下で
は、本重合体が表面付近に集中し易い事から、現像性、
耐ブロッキング性等に悪い影響が起こり易くなり好まし
くない。
【０１７０】また、材料の分散性や定着性、または画像
特性の改良等を目的として上記以外の樹脂を単量体系中
に添加しても良く、用いられる樹脂としては、例えば、
ポリスチレン、ポリビニルトルエンなどのスチレン及び
その置換体の単重合体；スチレン−プロピレン共重合
体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−ビ
ニルナフタリン共重合体、スチレン−アクリル酸メチル
共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチ
レン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル
酸オクチル共重合体、スチレン−アクリル酸ジメチルア
ミノエチル共重合体、スチレン−メタアクリル酸メチル
共重合体、スチレン−メタアクリル酸エチル共重合体、
スチレン−メタアクリル酸ブチル共重合体、スチレン−
メタクリル酸ジメチルアミノエチル共重合体、スチレン
−ビニルメチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルエ
チルエーテル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン
共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−
イソプレン共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、
スチレン−マレイン酸エステル共重合体などのスチレン
系共重合体；ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメ
タクリレート、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプ
ロピレン、ポリビニルブチラール、シリコン樹脂、ポリ
エステル樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、ポリア
クリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、フ
ェノール樹脂、脂肪族または脂環族炭化水素樹脂、芳香
族系石油樹脂などが単独或いは混合して使用できる。
【０１７１】これら樹脂の添加量としては、単量体１０
０質量部に対し１〜２０質量部が好ましい。１質量部未
満では添加効果が小さく、一方２０質量部以上添加する
と重合トナーの種々の物性設計が難しくなる。
【０１７２】さらに、単量体を重合して得られるトナー
の分子量範囲とは異なる分子量の重合体を単量体中に溶
解して重合すれば、分子量分布の広い、耐オフセット性
の高いトナーを得ることが出来る。
【０１７３】本発明の磁性トナーを重合法により製造す
る場合において使用される重合開始剤としては、重合反
応時に半減期０．５〜３０時間であるものを、重合性単
量体に対し０．５〜２０質量部の添加量で重合反応を行
うと、分子量１万〜１０万の間に極大を有する重合体を
得、トナーに望ましい強度と適当な溶融特性を与えるこ
とが出来る。
【０１７４】このような重合開始剤例としては、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、アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ
系またはジアゾ系重合開始剤、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、ジイソプロピ
ルパーオキシカーボネート、クメンヒドロパーオキサイ
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、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エ
チルヘキサノエート等の過酸化物系重合開始剤が挙げら
れる。
【０１７５】本発明の重合トナーを製造する際は、架橋
剤を添加しても良く、好ましい添加量としては、０．０
０１〜１５質量％である。
【０１７６】ここで架橋剤としては、主として２個以上
の重合可能な二重結合を有する化合物が用いられ、例え
ば、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレン等のような
芳香族ジビニル化合物；例えばエチレングリコールジ
（メタ）アクリレート、エチレングリコールジ（メタ）
アクリレート、１，３−ブタンジオールジ（メタ）アク
リレート等のような二重結合を２個有するカルボン酸エ
ステル；ジビニルアニリン、ジビニルエーテル、ジビニ
ルスルフィド、ジビニルスルホン等のジビニル化合物；
及び３個以上のビニル基を有する化合物；などが単独ま
たは混合物として用いられる。
【０１７７】本発明の重合トナーの製造方法では、一般
に上述のトナー組成物、すなわち重合性単量体中に磁性
酸化鉄、離型剤、可塑剤、荷電制御剤、架橋剤、場合に
よって着色剤等トナーとして必要な成分及びその他の添
加剤、例えば重合反応で生成する重合体の粘度を低下さ
せるために入れる有機溶媒、高分子重合体、分散剤等を
適宜加えて、ホモジナイザー、ボールミル、コロイドミ
ル、デゾルバー、超音波分散機等の分散機に依って均一
に溶解または分散せしめた単量体系を、分散安定剤を含
有する水系媒体中に懸濁する。
【０１７８】この時、高速撹拌機もしくは超音波分散機
のような高速分散機を使用して一気に所望のトナー粒子
のサイズとするほうが、得られるトナー粒子の粒径がシ
ャープになる。重合開始剤添加の時期としては、重合性
単量体中に他の添加剤を添加すると同時に加えても良い
し、水系媒体中に懸濁する直前に混合しても良い。又、
造粒直後、重合反応を開始する前に重合性単量体または
溶媒に溶解した重合開始剤を加える事も出来る。
【０１７９】造粒後は、通常の撹拌機を用いて、粒子状
態が維持され且つ粒子の浮遊・沈降が防止される程度の
撹拌を行えば良い。
【０１８０】本発明の重合トナーを製造する場合には、
分散安定剤として公知の界面活性剤や有機・無機分散剤
が使用でき、中でも無機分散剤が有害な超微粉を生じ難
く、その立体障害性により分散安定性を得ているので反
応温度を変化させても安定性が崩れ難く、洗浄も容易で
トナーに悪影響を与え難いので、好ましく使用できる。
【０１８１】こうした無機分散剤の例としては、燐酸カ
ルシウム、燐酸マグネシウム、燐酸アルミニウム、燐酸
亜鉛等の燐酸多価金属塩、炭酸カルシウム、炭酸マグネ
シウム等の炭酸塩、メタ硅酸カルシウム、硫酸カルシウ
ム、硫酸バリウム等の無機塩、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、シリカ、ベント
ナイト、アルミナ等の無機酸化物が挙げられる。
【０１８２】これらの無機分散剤は、重合性単量体１０
０質量部に対して、０．２〜２０質量部を単独で使用し
ても良く、平均粒径が５μｍ以下のトナー粒子を製造す
る際は、０．００１〜０．１質量部の界面活性剤を併用
しても良い。
【０１８３】また、前記界面活性剤としては、例えばド
デシルベンゼン硫酸ナトリウム、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、ステアリン酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム等
が挙げられる。
【０１８４】前述した無機分散剤を用いる場合には、そ
のまま使用しても良いが、より細かい粒子を得るため、
水系媒体中にて該無機分散剤粒子を生成させることが出
来る。例えば、燐酸カルシウムの場合、高速撹拌下、燐
酸ナトリウム水溶液と塩化カルシウム水溶液とを混合し
て、水不溶性の燐酸カルシウムを生成させることが出
来、より均一で細かな分散が可能となる。この時、同時
に水溶性の塩化ナトリウム塩が副生するが、水系媒体中
に水溶性塩が存在すると、重合性単量体の水への溶解が
抑制されて、乳化重合に依る超微粒トナーが発生し難く
なるので、より好都合である。重合反応終期に残存重合
性単量体を除去する時には障害となることから、水系媒
体を交換するか、イオン交換樹脂で脱塩したほうが良
い。無機分散剤は、重合終了後酸またはアルカリで溶解
して、ほぼ完全に取り除くことが出来る。
【０１８５】前記重合工程においては、重合温度は４０
℃以上、一般には５０〜９０℃の温度に設定して重合を
行う。この温度範囲で重合を行うと、内部に封じられる
べき離型剤（ワックス）の類が、相分離により析出して
内包化がより完全となる。残存する重合性単量体を消費
するために、重合反応終期ならば、反応温度を９０〜１
５０℃にまで上げる事は可能である。
【０１８６】重合トナー粒子は重合終了後、公知の方法
によって濾過、洗浄、乾燥を行い、無機微粉末を混合し
表面に付着させることで、トナーを得ることができる。
また、製造工程に分級工程を入れ、粗粉や微粉をカット
することも、本発明の望ましい形態の一つである。
【０１８７】本発明に係わるトナーを粉砕法により製造
する場合は、公知の方法が用いられるが、例えば、結着
樹脂、磁性酸化鉄、離型剤、荷電制御剤、場合によって
着色剤等トナーとして必要な成分及びその他の添加剤等
をヘンシェルミキサー、ボールミル等の混合器により十
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熔融混練して樹脂類をお互い
に相熔せしめた中に磁性酸化鉄等の他のトナー材料を分
散又は溶解せしめ、冷却固化、粉砕後、分級、必要に応
じて表面処理を行ってトナー粒子を得、必要に応じて微
粉体等を添加混合することによって本発明に係わるとこ
ろの磁性トナーを得ることが出来る。分級及び表面処理
の順序はどちらが先でもよい。分級工程においては生産
効率上、多分割分級機を用いることが好ましい。
【０１８８】粉砕工程は、機械衝撃式、ジェット式等の
公知の粉砕装置を用いた方法により行うことができる。
本発明に係わる特定の円形度を有する磁性トナーを得る
ためには、さらに熱をかけて粉砕したり、または補助的
に機械的衝撃を加えたりする処理をすることが好まし
い。また、微粉砕（必要に応じて分級）されたトナー粒
子を熱水中に分散させる湯浴法、熱気流中を通過させる
方法などを用いても良い。
【０１８９】機械的衝撃力を加える手段としては、例え
ば川崎重工社製のクリプトロンシステムやターボ工業社
製のターボミル等の機械衝撃式粉砕機を用いる方法、ま
た、ホソカワミクロン社製のメカノフージョンシステム
や奈良機械製作所製のハイブリダイゼーションシステム
等の装置のように、高速回転する羽根によりトナーをケ
ーシングの内側に遠心力により押しつけ、圧縮力、摩擦
力等の力によりトナーに機械的衝撃力を加える方法が挙
げられる。
【０１９０】機械的衝撃法を用いる場合においては、処
理温度をトナーのガラス転移点Ｔｇ付近の温度（Ｔｇ±
１０℃）を加える熱機械的衝撃が、凝集防止、生産性の
観点から好ましい。さらに好ましくは、トナーのガラス
転移点Ｔｇ±５℃の範囲の温度で行うことが、転写効率
を向上させるのに特に有効である。
【０１９１】さらにまた、本発明に係わるトナーは、特
公昭５６−１３９４５号公報等に記載のディスク又は多
流体ノズルを用い溶融混合物を空気中に霧化し球状トナ
ーを得る方法や、単量体には可溶で得られる重合体が不
溶な水系有機溶剤を用い直接トナーを生成する分散重合
方法又は水溶性極性重合開始剤存在下で直接重合しトナ
ーを生成するソープフリー重合方法に代表される乳化重
合方法等を用いトナーを製造する方法でも製造が可能で
ある。
【０１９２】本発明のトナーを粉砕法により製造する場
合の結着樹脂としては、ポリスチレン、ポリビニルトル
エンなどのスチレン及びその置換体の単重合体；スチレ
ン−プロピレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共
重合体、スチレン−ビニルナフタリン共重合体、スチレ
ン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸
エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合
体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体、スチレン
−アクリル酸ジメチルアミノエチル共重合体、スチレン
−メタアクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタアク
リル酸エチル共重合体、スチレン−メタアクリル酸ブチ
ル共重合体、スチレン−メタクリル酸ジメチルアミノエ
チル共重合体、スチレン−ビニルメチルエーテル共重合
体、スチレン−ビニルエチルエーテル共重合体、スチレ
ン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエ
ン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン
−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸エステル
共重合体などのスチレン系共重合体；ポリメチルメタク
リレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ酢酸ビニ
ル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリビニルブチラ
ール、シリコン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹
脂、エポキシ樹脂、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性
ロジン、テンペル樹脂、フェノール樹脂、脂肪族または
脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、パラフィンワ
ックス、カルナバワックスなどが単独または混合して使
用できる。特に、スチレン系共重合体及びポリエステル
樹脂が現像特性、定着性等の点で好ましい。
【０１９３】結着樹脂のガラス転移点温度（Ｔｇ）は、
５０〜７０℃であることが好ましく、５０℃よりも低い
とトナーの保存性が低下しやすく、７０℃よりも高いと
定着性が低下しやすい。
【０１９４】本発明の磁性トナーは、表面に無機微粉末
を有する。無機微粉末は主に磁性トナーの流動性を向上
させるために添加されるが、その作用は流動性向上のみ
には限定されない。上記無機微粉末は、その粒径につい
ては添加目的によって異なるが、一次平均粒径が４〜８
０ｎｍであることが好ましい。無機微粉末の一次平均粒
径が４ｎｍよりも小さいと、トナーに埋め込まれやすく
なり流動性の低下が著しくなることがあり、無機微粉末
の一次平均粒径が８０ｎｍよりも大きいと、トナーの流
動性が十分でないために帯電量分布が広くなることがあ
る。なお、無機微粉末は、添加目的を達成する状態であ
れば必ずしも一次粒子の状態に分散していなくても良
い。
【０１９５】流動性向上剤としては、磁性トナーに添加
することにより添加後の流動性が向上しうるものであれ
ば特に限定されるものではない。例えば、シリカ微粉
末、酸化チタン微粉末、アルミナ微粉末、これらの微粉
末の表面を疎水化処理したもの等を単体で、または二種
以上を併用して用いることができる。無機微粉末には、
一次平均粒径が４〜８０ｎｍのシリカ、酸化チタン、ア
ルミナから選ばれる少なくとも一種またはその複酸化物
が含まれることが好ましく、これらの中では、シリカを
使用することが好ましい。
【０１９６】例えば、ここで使用するシリカは、硅素ハ
ロゲン化物やアルコキシドの蒸気相酸化により生成され
たいわゆる乾式法により製造される乾式シリカ及びアル
コキシド水ガラス等から製造される、いわゆる湿式シリ
カの両者が使用可能であるが、シリカ表面及びシリカ微
粉末の内部にあるシラノール基が少なく、またＮａ
2Ｏ、ＳＯ3 2-等の製造残滓の少ない点で、乾式シリカを
使用するのが更に好ましい。また、製造工程において例
えば、塩化アルミニウム、塩化チタン等他の金属ハロゲ
ン化合物を硅素ハロゲン化合物と共に用いることによっ
て、シリカと他の金属酸化物の複合微粉末を得ることも
可能である。
【０１９７】そして、トナーに用いられる無機微粉末
は、ＢＥＴ法で測定した窒素吸着による比表面積が３０
ｍ2／ｇ以上のもの、特に５０〜４００ｍ2 ／ｇの範囲
のものが良好な結果を与えることができるため好まし
い。
【０１９８】シリカ微粉末等の無機微粉末の配合量は、
トナー粒子１００質量部に対して、０．１〜８質量部で
あるのが好ましく、０．５〜５質量部であるのがさらに
好ましく、０．５〜３．０質量部の範囲であるのが特に
好ましい。
【０１９９】また、本発明で用いられる流動性向上剤等
の無機微粉末は、必要に応じ、疎水化や帯電性制御等の
目的でシリコーンワニス、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、その他の有機硅素化合物、有機チタン化合物等の処
理剤により、または、種々の処理剤と併用して疎水化処
理されていることが好ましい。
【０２００】無機微粉末は少なくともシリコーンオイル
で処理されていることが好ましく、少なくともシラン化
合物及びシリコーンオイルで処理されていることがさら
に好ましい。このようなシリコーンオイルやシラン化合
物は、従来より知られている種々の化合物を用いること
ができ、処理対象の無機微粉末の種類によって適宜選択
すると良い。
【０２０１】流動性向上剤としての好適な無機微粉末と
しては、各種変性シリコーンオイルまたは各種変性シリ
コーンワニスで処理されているもの、特に疎水性シリカ
が、トナー粒子の摩擦帯電性及び転写性の改良効果が高
いため好ましい。
【０２０２】また、上記無機微粉末とは別に、クリーニ
ング性を向上させる等の目的で、一次粒径が３０ｎｍを
超える（好ましくは比表面積が５０ｍ2／ｇ未満）微粒
子、より好ましくは一次粒径が５０ｎｍ以上（好ましく
は比表面積が３０ｍ2／ｇ未満）で球状に近い無機微粒
子または有機微粒子をさらに添加することも好ましい形
態の一つである。例えば球状のシリカ粒子、球状のポリ
メチルシルセスキオキサン粒子、球状の樹脂粒子等を用
いるのが好ましい。
【０２０３】本発明に用いられるトナーには、実質的な
悪影響を与えない範囲内で更に他の添加剤、例えばテフ
ロン（登録商標）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；または酸化セリウ
ム粉末、炭化硅素粉末、チタン酸ストロンチウム粉末な
どの研磨剤；更に、例えば酸化チタン粉末、酸化アルミ
ニウム粉末などの流動性付与剤；ケーキング防止剤；ま
た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；また、逆極性の有機微粒
子、及び無機微粒子を現像性向上剤として少量加えるこ
ともできる。これらの添加剤も、その表面を疎水化処理
して用いることも可能である。
【０２０４】なお、前述した無機微粉末及びその他の外
添剤の粒径は、走査型電子顕微鏡の観察によって測定す
ることができる。
【０２０５】また、前述した無機微粉末及びその他の外
添剤の比表面積は、ＢＥＴ法に従って、比表面積測定装
置オートソーブ１（湯浅アイオニクス社製）を用いて試
料表面に窒素ガスを吸着させ、ＢＥＴ多点法を用いて比
表面積を算出することにより求められる。
【０２０６】本発明において、トナーの帯電特性を調節
する目的で導電性微粉体を使用することが可能である。
導電性微粉体をトナーに含有する場合のトナー全体に対
する含有量は、０．２〜１０質量％であることが好まし
く良い。例えば、本発明のトナーの帯電量が高くなりす
ぎる場合には、導電性微粉体のトナー全体に対する含有
量が０．２質量％よりも少ないと、現像性が低下する傾
向にある。１０質量％を超えると、トナーの流動性へ悪
影響を及ぼすことがあるため好ましくない。また、導電
性微粉体のトナー全体に対する含有量は、０．５〜５質
量％であることがより好ましく良い。
【０２０７】また、本発明の磁性トナーに含まれる導電
性微粉体は、磁性トナーの体積平均粒径よりも小さい平
均粒径のものを用いることが好ましく、その理由として
はトナーの平均粒径よりも大きくなると、トナーの流動
性を低下させる影響が大きくなるためである。
【０２０８】また、導電性微粉体は、透明、白色または
淡色の導電性微粉体であることが、転写材上に転写され
る場合には導電性微粉体がカブリとして目立たないため
好ましく良い。潜像形成工程における露光光の妨げとな
らない意味でも導電性微粉体は、透明、白色または淡色
の導電性微粉体であることがよく、より好ましくは、導
電性微粉体の露光光に対する透過率が３０％以上である
ことが良い。
【０２０９】導電性微粉体の透過率の測定方法について
別段の特定はないが、本発明においては、粒子の光透過
性については以下の手順で測定した。片面に接着層を有
する透明のフィルムの導電性微粉体を一層分固定した状
態で透過率を測定する。光はシートの鉛直方向から照射
しフィルム背面に透過した光を集光し光量を測定した。
フィルムのみと粒子を付着したときの光量から正味の光
量として粒子の透過率を算出した。実際にはＸ−Ｒｉｔ
ｅ社製３１０Ｔ透過型濃度計を用いて測定した。
【０２１０】本発明における導電性微粉体としては、例
えばカーボンブラック、グラファイトなどの炭素微粉
体；銅、金、銀、アルミニウム、ニッケルなどの金属微
粉体；酸化亜鉛、酸化チタン、酸化すず、酸化アルミニ
ウム、酸化インジウム、酸化珪素、酸化マグネシウム、
酸化バリウム、酸化モリブデン、酸化鉄、酸化タングス
テンなどの金属酸化物；硫化モリブデン、硫化カドミウ
ム、チタン酸カリなどの金属化合物 、またはこれらの
複合酸化物などが必要に応じて粒度及び粒度分布を調整
することで使用できる。これらの中でも本発明の画像形
成方法には非磁性の導電性微粉体が好ましく、酸化亜
鉛、酸化すず、酸化チタン等の無機酸化物微粒子が特に
好ましい。
【０２１１】また、導電性無機酸化物の抵抗値を制御す
る等の目的で、アンチモン、アルミニウムなどの元素を
ドープした金属酸化物、導電性材料を表面に有する微粒
子なども使用できる。例えば酸化スズ・アンチモンで表
面処理された酸化チタン微粒子、アンチモンでドープさ
れた酸化第二スズ微粒子、または酸化第二スズ微粒子な
どである。
【０２１２】市販の酸化スズ・アンチモン処理された導
電性酸化チタン微粒子としては、例えばＥＣ−３００
（チタン工業株式会社）、ＥＴ−３００、ＨＪ−１、Ｈ
Ｉ−２（以上、石原産業株式会社）、Ｗ−Ｐ（三菱マテ
リアル株式会社）などが挙げられる。
【０２１３】市販のアンチモンドープの導電性酸化スズ
としては、例えばＴ−１（三菱マテリアル株式会社）や
ＳＮ−１００Ｐ（石原産業株式会社）などが、また市販
の酸化第二スズとしては、ＳＨ−Ｓ（日本化学産業株式
会社）などが挙げられる。
【０２１４】本発明における導電性微粉体の平均粒径及
び粒度分布の測定には、コールター社製、ＬＳ−２３０
型レーザー回折式粒度分布測定装置にリキッドモジュー
ルを取り付けて０．０４〜２０００μｍの測定範囲で測
定した。測定法としては、純水１０ｍｌに微量の界面活
性剤を添加し、これに導電性微粉体の試料１０ｍｇを加
え、超音波分散機（超音波ホモジナイザー）にて１０分
間分散した後、測定時間９０秒、測定回数１回で測定し
た。
【０２１５】本発明において、導電性微粉体の粒度及び
粒度分布の調整方法としては、導電性微粉体の一次粒子
が製造時において所望の粒度及び粒度分布が得られるよ
うに製造法、製造条件を設定する方法以外にも、一次粒
子の小さな粒子を凝集させる方法、一次粒子の大きな粒
子を粉砕する方法、または分級による方法等が可能であ
り、更には、所望の粒度及び粒度分布を有する基材粒子
の表面の一部または全部に導電性粒子を付着或いは固定
化する方法、所望の粒度及び粒度分布の粒子に導電性成
分が分散された形態を有する導電性微粒子を用いる方法
等も可能であり、これらの方法を組み合わせて導電性微
粉体の粒度及び粒度分布を調整することも可能である。
【０２１６】導電性微粉体の粒子が凝集体として構成さ
れている場合の粒径は、その凝集体としての平均粒径と
して定義される。導電性微粉体は、一次粒子の状態で存
在するばかりでなく二次粒子の凝集した状態で存在する
ことも問題はない。どのような凝集状態であれ、凝集体
としてトナーの帯電量を調節する機能が実現できればそ
の形態は問わない。
【０２１７】前記導電性微粉体は、その抵抗が１×１０
9Ωｃｍ以下であることが好ましく、１×１０6Ωｃｍ以
下であることがより好ましい。導電性微粉体の抵抗が１
×１０9Ωｃｍよりも大きいと、トナーの帯電量を調節
する効果を得られにくくなることがある。
【０２１８】導電性微粉体の抵抗測定は、粉体の抵抗を
測定できる方法であれば特に限定されないが、本発明で
は錠剤法により測定し正規化して求めた。即ち、底面積
２．２６ｃｍ2の円筒内に凡そ０．５ｇの粉体試料を入
れ上下電極に１５ｋｇの加圧を行うと同時に１００Ｖの
電圧を印加し抵抗値を計測、その後正規化して比抵抗を
算出した。
【０２１９】本発明の画像形成方法は、電子写真方式の
画像形成において、少なくとも導電性支持体と、シリコ
ン原子を母体とする非単結晶材料で構成された光導電層
とを有する像担持体を絶対値で２５０乃至６００Ｖに帯
電して用いるとともに現像剤として前記磁性トナーを用
い、静電潜像を表面に保持する像担持体と、表面に前記
磁性トナーを担持するためのトナー担持体とを一定の間
隔の設けて配置し、磁性トナーをトナー担持体表面に前
記間隔よりも薄い厚さにコートさせ、現像バイアスが印
加されている現像領域において磁性トナーを静電潜像に
転移させて静電潜像を現像することを特徴とする。本発
明の画像形成方法は、上記の特徴を備える方法であれば
特に限定されず、従来より知られている種々の技術を用
いることができる。本発明の画像形成方法を実現するに
あたっては、後述する本発明の画像形成装置を用いるこ
とが好ましい。以下、本発明の画像形成方法及び画像形
成装置について説明する。
【０２２０】本発明では、像担持体として少なくとも導
電性支持体と、シリコン原子を母体とする非単結晶材料
で構成された光導電層とを有する像担持体、すなわちａ
−Ｓｉ感光層を有する感光体（以下、「ａ−Ｓｉ系感光
体」ともいう）を使用することを１つの特徴とする。
【０２２１】本発明におけるａ−Ｓｉ系感光体は、周知
の導電性支持体と、シリコン原子を母体とする非単結晶
材料から成る光導電層を有する感光層とから構成される
感光体であり、必要に応じて特性を向上させた物が用い
られる。
【０２２２】該ａ−Ｓｉ感光体の構成として感光層の下
部には、下部電荷注入防止層を設け、基板からの電荷の
進入を防ぐこともできる。また、必要に応じて感光層の
上部または下部に電荷注入阻止層（上部阻止層、下部阻
止層）、干渉現象防止のための干渉防止層（反射防止
層）、表面層等を設けることができる。
【０２２３】本発明に用いるａ−Ｓｉ系感光体は、これ
らの各層を必要に応じてその特性を実用に適合させるた
め、水素原子、及びホウ素、アルミニウム、ガリウム等
の周期律表第III族の原子、ゲルマニウム、スズ等の周
期律表第IV族の原子、窒素、リン、ヒ素等の周期律表第
Ｖ族の原子、酸素、イオウ、セレン等の周期律表第VI族
の原子、フッ素、塩素、臭素等のハロゲン原子を単独又
は複合してａ−Ｓｉ形成時に導入して各層の各特性をコ
ントロールすることができ、各層の特性をコントロール
することにより負静電荷像担持体としてのａ−Ｓｉ感光
体を構成することができる。例えば、感光層に水素化ａ
−Ｓｉを、下部電荷注入防止層にリンをドープした水素
化ａ−Ｓｉを、上部電荷注入防止層にホウ素をドープし
た水素化ａ−Ｓｉを設ければ、負電荷の静電荷像を保持
する像担持体とすることができる。
【０２２４】以下、本発明における像担持体の具体例に
ついて図１及び図２を用いて説明する。
【０２２５】図１及び図２は本発明に用いられる像担持
体の模式的な断面図の一例であり図１は光導電層が機能
分離されていない単一層からなる単層型像担持体であ
る。また、図２は光導電層が電荷発生層と電荷輸送層と
に分離された機能分離型像担持体である。
【０２２６】図１に示すａ−Ｓｉ系感光体はアルミニウ
ム等の導電性支持体２０１と、導電性支持体２０１の表
面に順次積層された電荷注入阻止層２０２と光導電層２
０３及び表面層２０４からなる。ここで、電荷注入阻止
層２０２は導電性支持体２０１から光導電層２０３への
電荷の注入を阻止するものであり、必要に応じて設けら
れる。また、光導電層２０３は少なくともシリコン原子
を含む非晶質材料で構成され、光導電性を示すものであ
る。更に表面層２０４は、画像形成装置における顕像を
保持する能力をもつ層であり、必要に応じて設けられ
る。
【０２２７】以下では、電荷注入阻止層２０２、表面層
２０４の有無により効果が異なる場合を除いては、電荷
注入阻止層２０２、表面層２０４は有るものとして説明
する。図２に示すａ−Ｓｉ系感光体は、光導電層２０３
が少なくともシリコン原子と炭素原子を含む非晶質材料
で構成された電荷輸送層２０６と、少なくともシリコン
原子を含む非晶質材料で構成された電荷発生層２０５が
順次積層された構成の機能分離型とした像担持体であ
る。この像担持体に光照射すると主として電荷発生層２
０５で生成されたキャリアが電荷輸送層２０６を通過し
て導電性支持体２０１に至る。
【０２２８】尚、表面層２０４の成膜ガスとしては、Ｃ
Ｈ4、Ｃ2Ｈ6、Ｃ3Ｈ8、Ｃ4Ｈ10等のガス、及びガス化し
得る炭化水素が有効に使用されるものとして挙げられ
る。又、これらの炭素供給用の原料ガスを必要に応じて
Ｈ2、Ｈｅ、Ａｒ、Ｎｅ等のガスにより希釈して使用し
てもよい。
【０２２９】支持体の基材としては、導電性でも電気絶
縁性であってもよい。導電性支持体としては、Ａｌ、Ｃ
ｒ、Ｍｏ、Ａｕ、Ｉｎ、Ｎｂ、Ｔｅ、Ｖ、Ｔｉ、Ｐｔ、
Ｐｄ、Ｆｅ等の金属、およびこれらの合金、例えばステ
ンレス等が挙げられる。また、ポリエステル、ポリエチ
レン、ポリカーボネート、セルロースアセテート、ポリ
プロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリアミ
ド等の合成樹脂のフィルムまたはシート、ガラス、セラ
ミック等の電気絶縁性支持体の少なくとも感光層を形成
する側の表面を導電処理した支持体も用いることができ
る。
【０２３０】また、導電性支持体２０１の形状は、平滑
表面または凹凸表面の円筒状または板状無端ベルト状で
あることができ、その厚さは、所望通りの像担持体を形
成し得るように適宜決定するが、導電性支持体２０１は
製造上および取り扱い上、機械的強度等の点から通常は
１０μｍ以上とされる。
【０２３１】特にレーザー光などの可干渉性光を用いて
像記録を行う場合には、可視画像において現れる、いわ
ゆる干渉縞模様による画像不良をより効果的に解消する
ために、光生成キャリアの減少が実質的にない範囲で導
電性支持体２０１の表面に凹凸を設けてもよい。導電性
支持体２０１の表面に設けられる凹凸は、特開昭６０−
１６８１５６号公報、同６０−１７８４５７号公報、同
６０−２２５８５４号公報、同６１−２３１５６１号公
報等に記載された公知の方法により作製される。
【０２３２】また、レーザー光等の可干渉光を用いた場
合の干渉縞模様による画像不良をより効果的に解消する
さらに別の方法として、感光層２００内または該層の下
側に、光吸収層等の干渉防止層またはそれに準じた領域
を設けても良い。
【０２３３】さらに、導電性支持体の表面に微細なキズ
をつける事により像担持体表面の微細粗さを制御する事
もできる。キズの作製は研磨材を使用しても良いし、化
学反応によるエッチングやプラズマ中のいわゆるドライ
エッチング、スパッタリング法等を用いても良い。この
際に該キズの深さ、大きさは光生成キャリアの減少が実
質的にない範囲であれば良い。
【０２３４】本発明において、光導電層２０３は、真空
堆積膜形成方法によって所望特性が得られるように適宜
成膜パラメーターの数値条件が設定されて作製される。
【０２３５】具体的には、例えばグロー放電法（低周波
ＣＶＤ法、高周波ＣＶＤ法またはマイクロ波ＣＶＤ法等
の交流放電ＣＶＤ法、または直流放電ＣＶＤ法等）、ス
パッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーティング
法、光ＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法などの数々の薄膜堆積法に
よって形成することができる。これらの薄膜堆積法は、
製造条件、設備資本投資下の負荷程度、製造規模、作成
される画像形成装置用感光体に所望される特性等の要因
によって適宜選択されて採用されるが、所望の特性を有
する画像形成装置用感光体を製造するに当たっての条件
の制御が比較的容易であることからしてグロー放電法、
特にＲＦ帯、μＷ帯またはＶＨＦ帯の電源周波数を用い
た高周波グロー放電法が好適である。
【０２３６】グロー放電法によって光導電層２０３を形
成するには、基本的には周知のごとくシリコン原子（Ｓ
ｉ）を供給し得るＳｉ供給用の原料ガスと、水素原子
（Ｈ）を供給し得るＨ供給用の原料ガスまたは／及びハ
ロゲン原子（Ｘ）を供給し得るＸ供給用の原料ガスを、
内部が減圧にし得る反応容器内に所望のガス状態で導入
して、該反応容器内にグロー放電を生起させ、あらかじ
め所定の位置に設置されてある所定の導電性支持体２０
１上にａ−Ｓｉ：Ｈ，Ｘからなる層を形成すればよい。
【０２３７】また、シリコン原子の未結合手を補償し、
層品質の向上、特に光導電性および電荷保持特性を向上
させるために、光導電層２０３中に水素原子または／及
びハロゲン原子が含有されることが必要であるが、水素
原子またはハロゲン原子の含有量、または水素原子とハ
ロゲン原子の和の量はシリコン原子と水素原子または／
及びハロゲン原子の和に対して１０〜３０原子％、より
好ましくは１５〜２５原子％とされるのが望ましい。
【０２３８】そして、形成される光導電層２０３中に水
素原子を構造的に導入し、水素原子の導入割合の制御を
いっそう容易になるように図り、本発明の目的を達成す
る膜特性を得るために、これらのガスに更にＨ2および
／またはＨｅまたは水素原子を含む珪素化合物のガスも
所望量混合して層形成することが必要である。また、各
ガスは単独種のみでなく所定の混合比で複数種混合して
も差し支えないものである。
【０２３９】また本発明において使用されるハロゲン原
子供給用の原料ガスとして有効なのは、たとえばハロゲ
ンガス、ハロゲン化物、ハロゲンをふくむハロゲン間化
合物、ハロゲンで置換されたシラン誘導体等のガス状の
またはガス化し得るハロゲン化合物が好ましく挙げられ
る。また、さらにはシリコン原子とハロゲン原子とを構
成要素とするガス状のまたはガス化し得る、ハロゲン原
子を含む水素化珪素化合物も有効なものとして挙げるこ
とができる。本発明において好適に使用し得るハロゲン
化合物としては、具体的には弗素ガス（Ｆ2）、Ｂｒ
Ｆ、ＣｌＦ、ＣｌＦ3、ＢｒＦ3、ＢｒＦ5、ＩＦ3、ＩＦ
7等のハロゲン間化合物を挙げることができる。
【０２４０】ハロゲン原子を含む珪素化合物、いわゆる
ハロゲン原子で置換されたシラン誘導体としては、具体
的には、たとえばＳｉＦ4、Ｓｉ2Ｆ6等の弗化珪素が好
ましいものとして挙げることができる。
【０２４１】光導電層２０３中に含有される水素原子ま
たは／及びハロゲン原子の量を制御するには、例えば導
電性支持体２０１の温度、水素原子または／及びハロゲ
ン原子を含有させるために使用される原料物質の反応容
器内へ導入する量、放電電力等を制御すればよい。
【０２４２】本発明においては、光導電層２０３には必
要に応じて伝導性を制御する原子を含有させることが好
ましい。伝導性を制御する原子は、光導電層２０３中に
万偏なく均一に分布した状態で含有されても良いし、ま
たは層厚方向には不均一な分布状態で含有している部分
があってもよい。
【０２４３】前記伝導性を制御する原子としては、半導
体分野におけるいわゆる不純物を挙げることができ、ｐ
型伝導特性を与える周期律表IIIｂ族に属する原子（以
後「第IIIｂ族原子」と略記する）またはｎ型伝導特性
を与える周期律表IIIｂ族に属する原子（以後「第IIIｂ
族原子」と略記する）を用いることができる。
【０２４４】第IIIｂ族原子としては、具体的には、硼
素（Ｂ）、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、
インジウム（Ｉｎ）、タリウム（Ｔｌ）等があり、特に
Ｂ、Ａｌ、Ｇａが好適である。第Ｖｂ族原子としては、
具体的には燐（Ｐ）、砒素（Ａｓ）、アンチモン（Ｓ
ｂ）、ビスマス（Ｂｉ）等があり、特にＰ、Ａｓが好適
である。
【０２４５】光導電層２０３に含有される伝導性を制御
する原子の含有量としては、好ましくは１×１０-2〜１
×１０4原子ｐｐｍ、より好ましくは５×１０-2〜５×
１０3原子ｐｐｍ、最適には１×１０-1〜１×１０3原子
ｐｐｍとされるのが望ましい。
【０２４６】伝導性を制御する原子、たとえば、第III
ｂ族原子または第Ｖｂ族原子を構造的に導入するには、
層形成の際に、第IIIｂ族原子導入用の原料物質または
第Ｖｂ族原子導入用の原料物質をガス状態で反応容器中
に、光導電層２０３を形成するための他のガスとともに
導入してやればよい。第IIIｂ族原子導入用の原料物質
または第Ｖｂ族原子導入用の原料物質となり得るものと
しては、常温常圧でガス状のまたは、少なくとも層形成
条件下で容易にガス化し得るものが採用されるのが望ま
しい。
【０２４７】そのような第IIIｂ族原子導入用の原料物
質として具体的には、硼素原子導入用としては、Ｂ
2Ｈ6、Ｂ4Ｈ10、Ｂ5Ｈ9、Ｂ5Ｈ11、Ｂ6Ｈ10、Ｂ6Ｈ12、
Ｂ6Ｈ14等の水素化硼素、ＢＦ3、ＢＣｌ3、ＢＢｒ3等の
ハロゲン化硼素等が挙げられる。この他、ＡｌＣｌ3、
ＧａＣｌ3、Ｇａ（ＣＨ3）3、ＩｎＣｌ3、ＴｌＣｌ3等
も挙げることができる。
【０２４８】第Ｖｂ族原子導入用の原料物質として有効
に使用されるのは、燐原子導入用としては、ＰＨ3、Ｐ2
Ｈ4等の水素化燐、ＰＨ4Ｉ、ＰＦ3、ＰＦ5、ＰＣｌ3、
ＰＣｌ5、ＰＢｒ3、ＰＢｒ5、ＰＩ3 等のハロゲン化燐
が挙げられる。この他、ＡｓＨ3、ＡｓＦ3、ＡｓＣ
ｌ3、ＡｓＢｒ3、ＡｓＦ5、ＳｂＨ3、ＳｂＦ3、Ｓｂ
Ｆ5、ＳｂＣｌ3、ＳｂＣｌ5、ＢｉＨ3、ＢｉＣｌ3、Ｂ
ｉＢｒ3等も第Ｖｂ族原子導入用の出発物質の有効なも
のとして挙げることができる。また、これらの伝導性を
制御する原子導入用の原料物質を必要に応じてＨ2及び
／又はＨｅにより希釈して使用してもよい。
【０２４９】さらに本発明においては、光導電層２０３
に炭素原子及び／または酸素原子及び／又は窒素原子を
含有させることも有効である。炭素原子、及び／又は酸
素原子、及び／又は窒素原子の含有量はシリコン原子、
炭素原子、酸素原子及び窒素原子の和に対して、好まし
くは１×１０-5〜１０原子％、より好ましくは１×１０
-4〜８原子％、最適には１×１０-3〜５原子％が望まし
い。炭素原子及び／または酸素原子及び／または窒素原
子は、光導電層中に万遍なく均一に含有されても良い
し、光導電層の層厚方向に含有量が変化するような不均
一な分布をもたせた部分があっても良い。
【０２５０】本発明において、光導電層２０３の層厚は
所望の電子写真特性が得られること及び経済的効果等の
点から適宜所望にしたがって決定され、好ましくは１〜
５０μｍ、より好ましくは５〜４５μｍ、最適には１０
〜４０μｍとされるのが望ましい。
【０２５１】さらに、導電性支持体２０１の温度は、層
設計にしたがって適宜最適範囲が選択されるが、通常の
場合、好ましくは２００〜３５０℃、より好ましくは２
３０〜３３０℃、最適には２５０〜３１０℃とするのが
望ましい。
【０２５２】光導電層を形成するための支持体温度、ガ
ス圧等の条件は通常は独立的に別々に決められるもので
はなく、所望の特性を有する感光体を形成すべく相互的
且つ有機的関連性に基づいて最適値を決めるのが望まし
い。
【０２５３】本発明においては、上述のようにして導電
性支持体２０１上に形成された光導電層２０３の表面
に、更に非単結晶材料からなる表面層（最表面層）２０
４を形成することが好ましい。この表面層２０４は自由
表面を有し、主に耐湿性、連続繰り返し使用特性、電気
的耐圧性、使用環境特性、耐久性において本発明の目的
を達成するために設けられる。
【０２５４】表面層２０４は、非単結晶材料であればい
ずれの材質でも可能であるが、例えば、水素原子（Ｈ）
及び／またはハロゲン原子（Ｘ）を含有し、更に炭素原
子を含有するアモルファスシリコン（以下「ａ−Ｓｉ
Ｃ：Ｈ，Ｘ」と表記する）、水素原子（Ｈ）及び／また
はハロゲン原子（Ｘ）を含有し、更に酸素原子を含有す
るアモルファスシリコン（以下「ａ−ＳｉＯ：Ｈ，Ｘ」
と表記する）、水素原子（Ｈ）及び／またはハロゲン原
子（Ｘ）を含有し、更に窒素原子を含有するアモルファ
スシリコン（以下「ａ−ＳｉＮ：Ｈ，Ｘ」と表記す
る）、水素原子（Ｈ）及び／またはハロゲン原子（Ｘ）
を含有し、更に炭素原子、酸素原子、窒素原子の少なく
とも一つを含有するアモルファスシリコン（以下「ａ−
ＳｉＣＯＮ：Ｈ，Ｘ」と表記する）等の材料が好適に用
いられる。
【０２５５】該表面層２０４は、例えばグロー放電法
（低周波ＣＶＤ法、高周波ＣＶＤ法またはマイクロ波Ｃ
ＶＤ法等の交流放電ＣＶＤ法、または直流放電ＣＶＤ法
等）、スパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーテ
ィング法、光ＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法など周知の薄膜堆積
法によって形成することができる。これらの薄膜堆積法
は、製造条件、設備資本投資下の負荷程度、製造規模、
作成される画像形成装置用感光体に所望される特性等の
要因によって適宜選択されて採用されるが、感光体の生
産性から光導電層と同等の堆積法によることが好まし
い。
【０２５６】例えば、グロー放電法によってａ−Ｓｉ
Ｃ：Ｈ，Ｘよりなる表面層２０４を形成するには、基本
的にはシリコン原子（Ｓｉ）を供給し得る、Ｓｉ供給用
の原料ガスと、炭素原子（Ｃ）を供給し得るＣ供給用の
原料ガスと、水素原子（Ｈ）を供給し得るＨ供給用の原
料ガスまたは／及びハロゲン原子（Ｘ）を供給し得るＸ
供給用の原料ガスを、内部を減圧にし得る反応容器内に
所望のガス状態で導入して、該反応容器内にグロー放電
を生起させ、あらかじめ所定の位置に設置された光導電
層２０３を形成した導電性支持体２０１上にａ−Ｓｉ
Ｃ：Ｈ，Ｘからなる層を形成すればよい。
【０２５７】表面層をａ−ＳｉＣを主成分として構成す
る場合の炭素量は、シリコン原子と炭素原子の和に対し
て３０％から９０％の範囲が好ましい。特に表面層内の
水素含有量を３０原子％以上７０％以下に制御すること
で電気的特性面及び高速連続使用性において飛躍的な向
上を図り、表面層の高い硬度を確保できる。
【０２５８】表面層中の水素含有量は、Ｈ2ガスの流
量、支持体温度、放電パワー、ガス圧等によって制御し
得る。また、表面層２０４中に含有される水素原子また
は／及びハロゲン原子の量を制御するには、例えば導電
性支持体２０１の温度、水素原子または／及びハロゲン
原子を含有させるために使用される原料物質の反応容器
内へ導入する量、放電電力等を制御すればよい。
【０２５９】炭素原子及び／または酸素原子及び／また
は窒素原子等の原子は、表面層中に万遍なく均一に含有
されても良いし、表面層の層厚方向に含有量が変化する
ような不均一な分布をもたせた部分があっても良い。
【０２６０】さらに本発明においては、表面層２０４に
は必要に応じて伝導性を制御する原子を含有させること
が好ましい。伝導性を制御する原子は、表面層２０４中
に万偏なく均一に分布した状態で含有されても良いし、
または層厚方向には不均一な分布状態で含有している部
分があってもよい。
【０２６１】前記の伝導性を制御する原子としては、半
導体分野における、いわゆる不純物を挙げることがで
き、「第IIIｂ族原子」または「第Ｖｂ族原子」を用い
ることができる。また、これらの伝導性を制御する原子
導入用の原料物質を必要に応じてＨ2、Ｈｅ、Ａｒ、Ｎ
ｅ等のガスにより希釈して使用してもよい。
【０２６２】本発明における表面層２０４の層厚として
は、通常０．０１〜３μｍ、好適には０．０５〜２μ
ｍ、最適には０．１〜１μｍとされるのが望ましいもの
である。層厚が０．０１μｍよりも薄いと感光体を使用
中に摩耗等の理由により表面層が失われてしまう傾向に
あり、３μｍを越えると残留電位の増加等の電子写真特
性の低下がみられることがある。
【０２６３】本発明の目的を達成するのに好適な特性を
有する表面層２０４を形成するには、導電性支持体２０
１の温度、反応容器内のガス圧を所望にしたがって、適
宜設定する必要がある。
【０２６４】表面層を形成するための支持体温度、ガス
圧等の条件は通常は独立的に別々に決められるものでは
なく、所望の特性を有する感光体を形成すべく相互的且
つ有機的関連性に基づいて最適値を決めるのが望まし
い。
【０２６５】さらに本発明においては、光導電層と表面
層の間に、炭素原子、酸素原子、窒素原子の含有量を表
面層より減らしたバッファ層（下部表面層）を設けるこ
とも帯電能等の特性を更に向上させるためには有効であ
る。
【０２６６】また表面層２０４と光導電層２０３との間
に炭素原子及び／または酸素原子及び／または窒素原子
の含有量が光導電層２０３に向かって減少するように変
化する領域を設けても良い。これにより表面層と光導電
層の密着性を向上させ、界面での光の反射による干渉の
影響をより少なくすることができる。
【０２６７】本発明では、表面層として非単結晶水素化
炭素膜として、炭素を主体とする非晶質炭素膜（以下
「ａ−Ｃ：Ｈ」と表記する）を使用することが、さらに
好ましい。
【０２６８】ａ−Ｃ：Ｈもまた、高硬度で耐久性に優れ
ている。また、低摩擦であり、撥水性にも優れ、環境対
策ヒーターを除去した状態においても高湿環境下での画
像のぼけを防止する効果がある。また、導電性微粉体や
その他の粒子等の、機械的な摩擦による感光体への移動
を低減できる。
【０２６９】本発明においては、ａ−Ｃ：Ｈからなる表
面層は、膜中に含まれる水素量はＨ／（Ｃ＋Ｈ）で４１
％〜６０％、好適には４５％〜５５％が適している。水
素量が４０％以下だと像担持体としての感度が不足し画
像形成装置に適さない場合がある。また６０％を越える
と膜の緻密化が損なわれ、機械的強度が損なわれる傾向
にある。
【０２７０】さらに本発明に用いられる像担持体の表面
層の膜厚としては表面層の磨耗量と画像形成装置の寿命
との関係から最適な膜厚が決定できるが、一般的には
０．０１μｍ〜１０μｍ、好適には０．１μｍ〜１μｍ
の範囲が望ましい。表面層の膜厚が０．０１μｍ以下だ
と機械的強度が損なわれ、１０μｍ以上になると残留電
位が高くなる場合がある。また、本発明において、表面
層の屈折率は１．８〜２．８程度であれば好適に用いら
れる。
【０２７１】炭素供給用ガスとなり得る物質としては、
ＣＨ4、Ｃ2Ｈ6、Ｃ3Ｈ8、Ｃ4Ｈ10等のガス状態の、また
はガス化し得る炭化水素が有効に使用されるものとして
挙げられ、更に層作成時の取り扱い易さ、炭素供給効率
の良さ等の点でＣＨ4、Ｃ2Ｈ 6が好ましいものとして挙
げられる。また、これらの炭素供給用の原料ガスを必要
に応じてＨ2、Ｈｅ、Ａｒ、Ｎｅ等のガスにより希釈し
て使用してもよい。
【０２７２】また、基板（導電性支持体）温度は室温か
ら３５０℃までに調整されるが、あまり基板温度が高過
ぎるとバンドギャップが低下して透明度が低下するため
低めの温度設定が好ましい。高周波電力については、出
来るだけ高い方が炭化水素の分解が充分に進むため好ま
しく、具体的には炭化水素の原料ガスに対して５×１０
-6Ｊ／（ｓｅｃ／ｍ3）以上が好ましいが、あまり高く
なると異常放電が発生してしまい、像担持体の特性を劣
化させるので、異常放電が発生しない程度の電力に抑え
る必要がある。放電空間の圧力については通常のＲＦ
（代表的には１３．５６ＭＨｚ）電力を用いる場合には
１．３３×１０-2〜１．３３ｋＰａ、ＶＨＦ帯（代表的
には５０〜４５０ＭＨｚ）を用いる場合には１．３３×
１０-5〜１．３３×１０-3ｋＰａ程度に保たれる。
【０２７３】また、本発明に用いられるａ−Ｃ：Ｈから
なる表面層には、必要に応じてハロゲン原子が含まれて
いても良い。その中でも、表面層として炭素を主体とし
て、内部且つ／又は最表面にフッ素との結合を有する非
晶質炭素膜（以下「ａ−Ｃ：Ｈ：Ｆ」と表記する）は、
フッ素の作用により、更に撥水性に優れ、低摩擦であ
り、環境対策ヒーターを除去した状態においても高湿環
境下での画像のぼけを防止する効果がある。
【０２７４】このような表面層の製造については、ａ−
Ｃ：Ｈ膜の製造方法に準ずるが、ハロゲン原子供給用ガ
スを使用する。前記ハロゲン原子供給用ガスとなり得る
物質としては、たとえばＦ2、ＢｒＦ、ＣｌＦ、Ｃｌ
Ｆ3、ＢｒＦ3、ＢｒＦ5、ＩＦ3、ＩＦ7等のハロゲン間
化合物を挙げることができる。さらにフッ素原子を導入
する際には、ＣＦ4、ＣＨＦ3、Ｃ2Ｆ6、ＣｌＦ3、ＣＨ
ＣｌＦ2、Ｆ2、Ｃ3Ｆ8、Ｃ4Ｆ10等のフッ素含有ガスが
好適に用いられる。
【０２７５】また、光導電層と表面層の間に、像担持体
としての機能を向上させる目的で非晶質材料からなる層
を設けることも好適に用いられる。その一例としては、
非単結晶珪素、非単結晶炭化珪素、非単結晶水素化炭素
などが挙げられる。
【０２７６】本発明に用いられる画像形成装置用感光体
においては、導電性支持体と光導電層との間に、支持体
側からの電荷の注入を阻止する働きのある電荷注入阻止
層を設けるのがいっそう効果的である。すなわち、電荷
注入阻止層は感光層が一定極性の帯電処理をその自由表
面に受けた際、支持体側より光導電層側に電荷が注入さ
れるのを阻止する機能を有し、逆の極性の帯電処理を受
けた際にはそのような機能は発揮されない、いわゆる極
性依存性を有している。そのような機能を付与するため
に、電荷注入阻止層には伝導性を制御する原子を光導電
層に比べ比較的多く含有させる。
【０２７７】該層に含有される伝導性を制御する原子
は、該層中に万偏なく均一に分布されても良いし、また
は層厚方向には万偏なく含有されてはいるが、不均一に
分布する状態で含有している部分があってもよい。分布
濃度が不均一な場合には、支持体側に多く分布するよう
に含有させるのが好適である。いずれの場合にも支持体
の表面と平行面内方向においては、均一な分布で万偏な
く含有されることが面内方向における特性の均一化をは
かる点からも必要である。
【０２７８】電荷注入阻止層に含有される伝導性を制御
する原子としては、半導体分野における、いわゆる不純
物を挙げることができ、「第III族原子」または「第Ｖ
族原子」を用いることができる。
【０２７９】本発明において、電荷注入阻止層の層厚は
所望の電子写真特性が得られること、及び経済的効果等
の点から好ましくは０．１〜５μｍ、より好ましくは
０．３〜４μｍ、最適には０．５〜３μｍとされるのが
望ましい。
【０２８０】本発明においては、電荷注入阻止層を形成
するための希釈ガスの混合比、ガス圧、放電電力、支持
体温度の望ましい数値範囲として前記した範囲が挙げら
れるが、これらの層作成ファクターは通常は独立的に別
々に決められるものではなく、所望の特性を有する表面
層を形成すべく相互的且つ有機的関連性に基づいて各層
作成ファクターの最適値を決めるのが望ましい。
【０２８１】また、本発明に用いられる画像形成装置用
感光体においては、導電性支持体２０１と光導電層２０
３または電荷注入阻止層２０２との間の密着性の一層の
向上を図る目的で、例えば、Ｓｉ3Ｎ4、ＳｉＯ2、Ｓｉ
Ｏ、またはシリコン原子を母体とし、水素原子及び／ま
たはハロゲン原子と、炭素原子及び／または酸素原子及
び／または窒素原子とを含む非晶質材料等で構成される
密着層を設けても良い。更に、前述のごとく、支持体か
らの反射光による干渉模様の発生を防止するための光吸
収層を設けても良い。
【０２８２】以下、本発明に用いられる感光体の製造装
置と製造方法についてより具体的に説明する。図３は、
高周波電源を用いたＲＦプラズマＣＶＤ法による像担持
体の堆積装置の一例を模式的に示した図である。
【０２８３】この装置は大別すると、堆積装置２１０
０、原料ガスを供給するガス供給装置２２００、反応容
器２１１０内を減圧する為の排気装置（図示せず）から
構成されている。堆積装置２１００中の反応容器２１１
０内にはアースに接続された円筒状被成膜基体である導
電性支持体２１１２、導電性支持体の加熱用ヒーター２
１１３、原料ガスを導入するためのガス導入管２１１４
が設置され、更に高周波マッチングボックス２１１５を
介して高周波電源２１２０が接続されている。
【０２８４】原料ガス供給装置２２００は、ＳｉＨ4、
Ｈ2、ＣＨ4、ＮＯ、Ｂ2Ｈ6、ＣＦ4等の原料ガスボンベ
２２２１〜２２２６とバルブ２２３１〜２２３６、流入
バルブ２２４１〜２２４６、流出バルブ２２５１〜２２
５６及びマスフローコントローラー２２１１〜２２１６
から構成され、各構成ガスのボンベは補助バルブ２２６
０を介して反応容器２１１０内のガス導入管２１１４に
接続されている。
【０２８５】導電性支持体２１１２は導電性受け台２１
２３の上に設置されることによってアースに接続され
る。
【０２８６】以下、図３の装置を用いた、像担持体の形
成方法の手順の一例について説明する。
【０２８７】反応容器２１１０内に導電性支持体２１１
２を設置し、不図示の排気装置（例えば真空ポンプ）に
より反応容器２１１０内を排気する。続いて加熱用ヒー
ター２１１３により導電性支持体２１１２の温度を２０
℃〜５００℃の所望の温度に制御する。次いで、像担持
体形成用の原料ガスを反応容器２１１０内に流入させ
る。原料ガスの流入には、ガスボンベのバルブ２２３１
〜２２３６、反応容器のリークバルブ２１１７が閉じら
れている事を確認し、又、流入バルブ２２４１〜２２４
６、流出バルブ２２５１〜２２５６、補助バルブ２２６
０が開かれている事を確認し、メインバルブ２１１８を
開いて反応容器２１１０及びガス配管２１１６を排気す
る。
【０２８８】その後、真空計２１１９の読みが０．６７
ｍＰａになった時点で補助バルブ２２６０、流出バルブ
２２５１〜２２５６を閉じる。その後原料ガスボンベ２
２２１〜２２２６より各ガスをバルブ２２３１〜２２３
６を開いて導入し圧力調整器２２６１〜２２６６により
各ガス圧を１９６ｋＰａに調整する。次に流入バルブ２
２４１〜２２４６を徐々に開けて各ガスをマスフローコ
ントローラー２２１１〜２２１６内に導入する。
【０２８９】以上の手順によって成膜準備を完了した
ら、導電性支持体２１１２側から、すなわち下層から順
に感光層を導電性支持体２１１２上に形成する。ここで
は光導電層の形成について説明する。
【０２９０】即ち、導電性支持体２１１２が所望の温度
になったところで、各流出バルブ２２５１〜２２５６の
うちの必要なものと補助バルブ２２６０とを徐々に開
き、各ガスボンベ２２２１〜２２２６から所望の原料ガ
スをガス導入管２１１４を介して反応容器２１１０内に
導入する。次に、各マスフローコントローラー２２１１
〜２２１６によって、各原料ガスが所望の流量になる様
に調整する。その際、反応容器２１１０内が１３３．３
Ｐａ以下の所望の圧力になる様に、真空計２１１９を見
ながらメインバルブ２１１８の開口を調整する。
【０２９１】内圧が安定したところで、高周波電源２１
２０を所望の電力に設定して例えば、周波数１ＭＨｚ〜
４５０ＭＨｚ、より具体的には例えば１３．５６ＭＨｚ
の高周波電力を高周波マッチングボックス２１１５を通
じてカソード電極２１１１に供給し高周波グロー放電を
生起させる。この放電エネルギーによって反応容器２１
１０内に導入させた各原料ガスが分解され、導電性支持
体２１１２上に所望のシリコン原子を主成分とする光導
電層が堆積される。所望の膜厚の形成が行われた後、高
周波電力の供給を止め、各流出バルブ２２５１〜２２５
６を閉じて反応容器２１１０への各原料ガスの流入を止
め、光導電層の形成を終える。
【０２９２】光導電層の組成や膜厚は公知のものを使用
することができる。上記光導電層に表面層を形成する場
合も基本的には上記の操作を繰り返せばよい。
【０２９３】図４は、ＶＨＦ電源を用いたＶＨＦプラズ
マＣＶＤ法による像担持体の堆積装置の一例を模式的に
示した図である。この装置は図３に示した堆積装置２１
００を図４の堆積装置３１００に置き換えることで構成
される。
【０２９４】ＶＨＦプラズマＣＶＤ法によるこの装置で
の堆積膜の形成は、以下のように行うことができる。
【０２９５】まず、反応容器３１１１内に導電性支持体
３１１２を設置し、駆動装置３１２０によって導電性支
持体３１１２を回転し、不図示の排気装置（例えば拡散
ポンプ）により反応容器３１１１内を排気管３１２１を
介して排気し、反応容器３１１１内の圧力を１．３３×
１０-5Ｐａ以下に調整する。続いて、加熱用ヒーター３
１１３により導電性支持体３１１２の温度を５０℃乃至
５００℃の所定の温度に加熱保持する。
【０２９６】堆積膜形成用の原料ガスを反応容器３１１
１に流入させるには、ガスボンベのバルブ、反応容器の
リークバルブ（不図示）が閉じられていることを確認
し、又、流入バルブ、流出バルブ、補助バルブが開かれ
ていることを確認して、まずメインバルブ（不図示）を
開いて反応容器３１１１およびガス配管内を排気する。
【０２９７】次に真空計（不図示）の読みが約６．６５
×１０-4Ｐａになった時点で補助バルブ、流出バルブを
閉じる。
【０２９８】その後、ガスボンベより各ガスを各ボンベ
のバルブを開いて導入し、圧力調整器により各ガス圧を
２×１０5Ｐａに調整する。次に、流入バルブを徐々に
開けて、各ガスをマスフローコントローラー内に導入す
る。
【０２９９】以上のようにして成膜の準備が完了した
後、以下のようにして導電性支持体３１１２上に堆積膜
の形成を行う。
【０３００】導電性支持体（３１１２）が所定の温度に
なったところで流出バルブのうちの必要なものおよび補
助バルブを徐々に開き、ガスボンベから所定のガスをガ
ス導入管（不図示）を介して反応容器３１１１内の放電
空間３１３０に導入する。次にマスフローコントローラ
ーによって各原料ガスが所定の流量になるように調整す
る。その際、放電空間３１３０内の圧力が１３３Ｐａ以
下の所定の圧力になるように真空計（不図示）を見なが
らメインバルブ（不図示）の開口を調整する。
【０３０１】圧力が安定したところで、５０ＭＨｚ〜４
５０ＭＨｚ、例えば周波数１０５ＭＨｚのＶＨＦ電源
（不図示）を所望の電力に設定して、マッチングボック
ス３１１６を通じて放電空間３１３０にＶＨＦ電力を導
入し、グロー放電を生起させる。かくして導電性支持体
３１１２により取り囲まれた放電空間３１３０におい
て、導入された原料ガスは放電エネルギーにより励起さ
れて解離し、導電性支持体３１１２上に所定の堆積膜が
形成される。このときＶＨＦ電力導入と同時に、加熱用
ヒーター３１１３の出力を調整し、導電性支持体の温度
を所定の値で変化させる。この時、層形成の均一化を図
るため駆動装置３１２０によって、所望の回転速度で回
転させる。
【０３０２】所望の膜厚の形成が行われた後、ＶＨＦ電
力の供給を止め、流出バルブを閉じて反応容器へのガス
の流入を止め、堆積膜の形成を終える。同様の操作を複
数回繰り返すことによって、所望の多層構造の像担持体
が形成される。
【０３０３】それぞれの層を形成する際には必要なガス
以外の流出バルブはすべて閉じられていることは言うま
でもなく、また、それぞれのガスが反応容器３１１１
内、流出バルブから反応容器３１１１に至る配管内に残
留することを避けるために、流出バルブを閉じ、補助バ
ルブを開き、さらにメインバルブ（不図示）を全開にし
て系内を一旦高真空に排気する操作を必要に応じて行
う。
【０３０４】上述のガス種およびバルブ操作は各々の層
の作製条件にしたがって変更が加えられることは言うま
でもない。
【０３０５】図５は画像形成プロセスの一例を説明する
為に、画像形成装置の一例を示す概略図である。以下、
本発明の画像形成装置の概略と、本発明の画像形成方法
の概略を一例に基づき説明する。
【０３０６】像担持体４０１は内側に設けられた面状ヒ
ーター４２３によって温度コントロール可能とされ、必
要に応じて矢印Ｘ方向に回転する。像担持体４０１の周
辺には、主帯電器４０２、静電潜像形成部位４０３、現
像器４０４、転写材供給系４０５、転写帯電器４０６
（ａ）、分離帯電器４０６（ｂ）、クリーナー４２５、
搬送系４０８、除電光源４０９等が必要に応じて配設さ
れている。
【０３０７】以下、さらに具体的に画像形成プロセスの
一例を説明する。像担持体４０１は＋６〜８ｋｖの高電
圧を印加した主帯電器４０２により一様に帯電される。
すなわち主帯電器４０２は本発明における帯電手段に該
当する。
【０３０８】帯電した像担持体４０１には静電潜像部位
から、ランプ４１０から発した光が原稿台ガラス４１１
上に置かれた原稿４１２に反射し、ミラー４１３、４１
４、４１５を経由し、レンズユニット４１７のレンズ４
１８によって結像され、ミラー４１６を経由して導か
れ、情報を担った光として投影され、像担持体４０１上
に静電潜像が形成される。この潜像に現像器４０４から
ネガ極性の磁性トナーが供給されてトナー像が形成され
る。すなわち、原稿４１２を除くランプ４１０からミラ
ー４１６までが本発明における静電潜像形成手段に該当
する。尚、本発明に用いられる静電潜像形成手段は、形
成すべき画像の情報を担った光を、帯電した像担持体に
照射できる手段であれば特に限定されず、上記のごとく
原稿４１２からの反射によらず、ＬＥＤアレーやレーザ
ービーム、または液晶シャッター等を用いて情報を担っ
た光を走査露光する様にしても良い。
【０３０９】静電潜像が形成された像担持体４０１には
現像器４０４から前述した本発明の磁性トナーが供給さ
れ、静電潜像が現像される。すなわち現像器４０４は、
本発明における現像手段に該当する。現像工程及び現像
手段については後に詳しく説明するが、上記現像と同時
に像担持体４０１上のトナーを像担持体４０１上からト
ナー担持体へ回収する現像兼クリーニング工程を実施可
能な現像器であっても良い。この場合ではクリーナー４
２５は必要とされない。また、主帯電器４０２も非接触
で像担持体４０１を帯電する帯電手段であることが望ま
しい。
【０３１０】一方、紙等の転写材Ｐは転写材供給系４０
５を通って、レジストローラー４２２によって先端供給
タイミングを調整され、像担持体４０１方向に供給され
る。転写材Ｐは、＋７〜８ｋｖの高電圧を印加した転写
帯電器４０６（ａ）と像担持体４０１の間隙において背
面から、磁性トナーとは逆極性の正電界を転写帯電器４
０６（ａ）により与えられ、これによって像担持体表面
のネガ極性のトナー像は転写材Ｐに転写する。すなわ
ち、転写帯電器４０６（ａ）は、本発明における転写手
段に該当する。
【０３１１】次いで転写材Ｐは、１２〜１４ｋＶｐ−
ｐ、３００〜６００Ｈｚの高圧ＡＣ電圧を印加した分離
帯電器４０６（ｂ）により、像担持体４０１から分離さ
れる。続いて転写材Ｐは搬送系４０８を通って定着装置
４２４に至り、トナー像が定着されて装置外に搬出され
る。
【０３１２】像担持体４０１上に残留する磁性トナーは
クリーナー４２５のクリーニングローラー４０７、及び
シリコーンゴムやウレタンゴム等の弾性材料からなるク
リーニングブレード４２１によって回収され、残留する
静電潜像は除電光源４０９によって消去される。
【０３１３】尚、４２０はブランク露光ＬＥＤで像担持
体４０１の転写材Ｐの幅を越える部分及び余白部分等の
非画像部領域に不要な磁性トナーが付着しないように必
要に応じて像担持体４０１を露光する為に設けられる。
【０３１４】本発明に用いられる像担持体は、帯電部材
によって帯電せしめられるが、像担持体上の電位は絶対
値で２５０乃至６００Ｖに一次帯電されなければならな
い。像担持体上の電位が２５０Ｖ未満であると、画像部
の濃度とバックグラウンド部のカブリのバランスをとる
ことが極めて困難になる。一方、６００Ｖを越えると像
担持体を所望の一次電位に帯電させるために必要な電流
量が多くなり、またそれに起因してリークの発生による
画像不良が極めて起こりやすくなる。また、同様な理由
により、帯電した像担持体上の電位は２５０乃至５５０
Ｖが好ましく、２５０乃至５００Ｖがより好ましい。こ
の一次帯電電位の正負については、画像形成方法・装置
などその他の現像・帯電・静電潜像形成・転写などのプ
ロセスに合わせて適宜使い分ければ良い。
【０３１５】本発明では、得られる画像に影響を与えな
い限り、像担持体を直接加温する手段を設けない構成が
好ましい。その理由としては、加温手段により消費され
る電力が減少することなどが挙げられる。しかし、必要
に応じて加温手段を設けることは何ら差し支えない。
【０３１６】次に、本発明の画像形成方法における各工
程、及び本発明の画像形成装置における各手段等につい
て、さらに詳しく説明する。まず、本発明の画像形成方
法において好ましく適用される接触転写工程について具
体的に説明する。
【０３１７】接触転写工程とは、感光体と転写材を介し
て転写手段を当接しながら現像画像を転写材に静電転写
するものであるが、転写手段の当接圧力としては線圧
２．９Ｎ／ｍ（３ｇ／ｃｍ）以上であることが好まし
く、より好ましくは１９．６Ｎ／ｍ（２０ｇ／ｃｍ）以
上である。当接圧力としての線圧が２．９Ｎ／ｍ（３ｇ
／ｃｍ）未満であると、転写材の搬送ずれや転写不良の
発生が起こりやすくなるため好ましくない。
【０３１８】また、接触転写工程における転写手段とし
ては、転写ローラーまたは転写ベルト等の転写用帯電部
材を有する装置が使用される。図６に転写ローラーの構
成の一例を示す。転写ローラー３４は少なくとも芯金３
４ａと導電性弾性層３４ｂからなり、導電性弾性層はカ
ーボン等の導電材を分散させたウレタンやＥＰＤＭ等
の、体積抵抗１０6〜１０10Ωｃｍ程度の弾性体で作ら
れており、転写バイアス電源３５により転写バイアスが
印加されている。
【０３１９】また、接触転写方法を適用する場合の本発
明の画像形成方法は、直径が５０ｍｍ以下の小径の感光
体を有する画像形成装置に対し特に有効に用いられる。
即ち、小径感光体の場合には、同一の線圧に対する曲率
が大きく、当接部における圧力の集中が起こりやすいた
めである。ベルト感光体でも同一の現象があると考えら
れるが、本発明は、転写部での曲率半径が２５ｍｍ以下
の画像形成装置に対しても有効である。
【０３２０】本発明に使用されるトナー担持体は、アル
ミニウム、ステンレススチールの如き金属又は合金で形
成された導電性円筒（現像ローラー）が好ましく使用さ
れる。充分な機械的強度及び導電性を有する樹脂組成物
で導電性円筒が形成されていても良く、導電性のゴムロ
ーラーを用いても良い。また、上記のような円筒状に限
られず、回転駆動する無端ベルトの形態をしても良い。
【０３２１】本発明において、トナー担持体上に５〜５
０ｇ／ｍ2より好ましくは５〜３０ｇ／ｍ2のトナー層を
形成することが好ましく良い。トナー担持体上のトナー
量が５ｇ／ｍ2よりも小さいと、十分な画像濃度が得ら
れにくく、トナーの帯電が過剰になることによるトナー
層のムラを生じ易くなる。トナー担持体上のトナー量が
５０ｇ／ｍ2よりも多くなると、トナー飛散を生じ易く
なる。
【０３２２】また本発明の画像形成方法においては、カ
ブリの無い高画質を得るためにトナー担持体上にトナー
担持体−感光体（像担持体）の最近接距離（Ｓ−Ｄ間）
よりも小さい層厚で、磁性トナーを塗布し、現像バイア
スを印加して現像を行う現像工程で現像される。このよ
うな現像を行うにはトナー担持体上の磁性トナーを規制
する層厚規制部材を設けることが好ましく、この層厚規
制部材によって、トナー担持体上のトナー層厚よりも感
光体とトナー担持体の最近接間隙が広くなるように設定
することができる。
【０３２３】また本発明においては、トナー担持体上の
トナーを規制する部材がトナーを介してトナー担持体に
当接される弾性ブレード等の規制部材であることが、ト
ナーが温湿度環境の影響を受けにくく、トナー飛散の起
こりにくい均一な帯電を得る観点から好ましい。
【０３２４】さらにトナー担持体と微小間隔をもって配
する強磁性の金属ブレードによりトナーを規制すること
が、トナー劣化を抑止してトナーの帯電性を長期間に亘
り安定させるため、より好ましい。トナー担持体と強磁
性金属ブレードからなる規制部材との間隔は、１００〜
１０００μｍであることが好ましい。前記間隔が１００
μｍ未満であるとトナー担持体上のトナー量が少ないこ
とにより画像濃度が低くなる傾向が強く、１０００μｍ
を超えるとトナーの帯電性が不均一になる傾向が強く所
望の画像品位が得られないことがある。
【０３２５】また本発明においては、トナーを担持する
トナー担持体表面は、像担持体表面の移動方向と同方向
に移動していてもよいし、逆方向に移動していてもよ
い。その移動方向が同方向である場合像担持体の移動速
度に対して、比で１００％以上であることが望ましい。
１００％未満であると、画像品質が悪くなりはじめる傾
向があり、７０％未満であるとその傾向はより顕著にな
る。移動速度比が高まれば高まるほど現像領域に供給さ
れるトナーの量は多く、潜像に対しトナーの脱着頻度が
多くなり、不要な部分は掻き落とされ必要な部分には付
与されるという繰り返しにより、潜像に忠実な画像が得
られる。具体的には、トナー担持体表面の移動速度が像
担持体表面の移動速度に対し、７０％〜３００％の速度
であることが好ましい。３００％の速度を越えると、ト
ナーの劣化が激しくなる傾向が強くなる。
【０３２６】また、トナー担持体は像担持体に対して１
００〜１０００μｍの離間距離を有して対向して設置さ
れることが好ましく良い。トナー担持体の像担持体に対
する離間距離が１００μｍよりも小さいと、離間距離の
振れに対するトナーの現像特性の変化が大きくなるた
め、安定した画像性を満足する画像形成装置を量産する
ことが困難となる。トナー担持体の像担持体に対する離
間距離が１０００μｍよりも大きいと、像担持体上の潜
像に対するトナーの追従性が低下するために、解像性の
低下、画像濃度の低下等の画質低下を招くことがある。
また現像兼回収システムでは、現像装置への転写残トナ
ーの回収性が低下し、回収不良によるカブリを生じ易く
なる。好ましくは１２０〜５００μｍがよい。
【０３２７】本発明において、現像工程ではトナー担持
体に対して現像バイアスとして交番電界を印加して現像
を行う現像工程で現像されることが好ましく、印加現像
バイアスは直流電圧に交番電圧（交流電圧）を重畳して
もよい。
【０３２８】交番電圧の波形としては、正弦波、矩形
波、三角波等適宜使用可能である。また、現像バイアス
としては、直流電源を周期的にオン／オフすることによ
って形成されたパルス波であっても良い。このように現
像バイアスとしては周期的にその電圧値が変化するよう
なバイアスが使用できる。
【０３２９】また、本発明では、トナーを担持するトナ
ー担持体と像担持体との間に、少なくともピークトゥー
ピークの電界強度で３×１０6〜１×１０7Ｖ／ｍ、周波
数１００〜５０００Ｈｚの交番電界を現像バイアスとし
て印加することが好ましく良い。
【０３３０】トナー担持体と像担持体との間に印加され
る現像バイアスの電界強度が３×１０6Ｖ／ｍよりも小
さいと、現像力が小さいために画像濃度の低い画像とな
り易い。一方、現像バイアスの電界強度が１×１０7Ｖ
／ｍよりも大きいと現像力が大き過ぎることによる細線
の潰れによる解像性の低下、カブリの増大による画質低
下を生じ易く、現像バイアスの像担持体へのリークによ
る画像欠陥を生じ易くなる。
【０３３１】また、トナー担持体と像担持体との間に印
加される現像バイアスのＡＣ成分の周波数が１００Ｈｚ
よりも小さいと、潜像に対するトナーの脱着頻度が少な
くなり、現像装置への転写残トナーの回収性が低下しや
すく、画像品質も低下し易い。現像バイアスのＡＣ成分
の周波数が５０００Ｈｚよりも大きいと、電界の変化に
追従できるトナーが少なくなるために、現像性が低下し
易い。また現像兼回収システムにおいては、転写残トナ
ーの回収性が低下し易くなる。
【０３３２】帯電手段としては、コロトロン、スコロト
ロンなどのコロナ帯電器を用いる手段や、帯電ローラ
ー、帯電ブレード及び導電性ブラシ等の帯電部材を用い
る手段がある。
【０３３３】帯電手段に用いられる帯電ローラー及び帯
電ブレード等の材質としては、導電性ゴムが好ましく、
その表面に離型性被膜を設けてもよい。離型性被膜とし
ては、ナイロン系樹脂、ＰＶｄＦ（ポリフッ化ビニリデ
ン）、ＰＶｄＣ（ポリ塩化ビニリデン）、フッ素アクリ
ル樹脂などが適用可能である。
【０３３４】本画像形成方法においては、パッシェンの
法則に基づく放電機構支配による帯電方法により像担持
体を帯電させることが好ましい。
【０３３５】本発明の画像形成方法を実施するために用
いることができる具体的な装置の一例を図７に示すが、
これは本発明を何ら限定するものではない。
【０３３６】本発明において磁性トナーは、円筒スリー
ブの如きトナー担持体から感光体の如き負静電荷像保持
体へトナーを飛翔させながら負静電荷像を現像する方法
に適用するのが好ましい。すなわち、磁性トナーは主に
スリーブ表面との接触によってトリボ電荷が付与され、
スリーブ表面上に薄層状に塗布される。磁性トナーの薄
層の層厚は現像領域における感光体とスリーブとの間隙
よりも薄く形成される。感光体上の負静電荷像の現像に
際しては、感光体とスリーブとの間に交互電界を印加し
ながらトリボ電荷を有する磁性トナーをスリーブから感
光体へ飛翔させるのが良い。
【０３３７】交互電界としては、パルス電界、交流バイ
アス又は交流と直流バイアスが相乗したもの等が例示さ
れる。
【０３３８】本発明に好適に用いられる現像手段の一例
を図８に示す。図８の現像装置において、例えば本発明
に用いるトナー担持体たる非磁性スリーブ１２として直
径３２ｍｍのステンレススリーブ（ＳＵＳ３０４）を用
い、スリーブ内のマグネット１４の磁極Ｎ１＝８５０ガ
ウス、Ｎ２＝５００ガウス、Ｓ１＝６５０ガウス、Ｓ２
＝５００ガウスとし、ブレード１１ａには磁性体である
鉄を用い、ブレード１１ａと非磁性スリーブ１２の間隙
は２５０μｍ、トナー１３は本発明に係る磁性トナー、
バイアス電源２１としてはＡＣにＤＣを重畳させたもの
を用い、Ｖｐｐ＝１４００Ｖ、ｆ＝２０００（Ｈｚ）、
ＤＣ＝−１２０Ｖとした反転現像装置が挙げられる。ま
たスリーブ１２と負静電荷像保持体１９との最短距離を
３００μと設定したものを挙げることができる。
【０３３９】また本発明で表面に磁性トナーを担持する
トナー担持体においてトナー担持体表面が不定形粒子に
よるサンドブラスト処理により、特定の凹凸状態の凹凸
粗面となしたものを用いることにより、そのトナー担持
体表面に一様で均一なムラのない、長期に渡って常に、
良好なトナーコート状態を維持することができる。その
目的とする表面は、トナー担持体の表面が全域にわたっ
て、微細な無数の切り込みまたは突起がランダムな方向
に構成されている態様のものである。
【０３４０】しかしながら、かかる特定の表面状態を有
するトナー担持体を用いる現像装置では、適用する磁性
トナーによっては、トナー又はトナー中の成分が、該表
面に付着し、トナー担持体表面への汚染が起こり、その
結果、初期画像の濃度低下が生じることがある。これ
は、トナー中の成分が、トナー担持体表面の凸部の斜面
及び凹部に付着するため、磁性トナー粒子の帯電不良が
生じ、トナー層の電荷量が低下によって生ずるものであ
る。磁性トナー担持体への汚染を防止または、低減させ
る方法として、トナー担持体の表面をより平滑にする方
法も用いることができる。
【０３４１】本発明に係る現像方法の磁性トナー担持体
においては、その表面が複数の球状痕跡窪みによる特定
の凹凸を形成している場合には、該表面にトナー成分が
付着しにくくなり、長期にわたって汚染の防止又は低減
することができ、また、磁性トナーをトナー担持体に均
一にトナーコートさせる性能としても優れている。
【０３４２】このような表面形状を呈したトナー担持体
は摩擦帯電付与能力にも優れており、本発明に係る磁性
トナーの摩擦帯電能力を十分に引き出し、帯電性を安定
化させることができる。
【０３４３】従って、静電荷像の電位に対する追従性は
さらに向上し、ハーフトーンに対する階調性に優れ、し
っとりとした画像が得られる。また白画像部への電位−
濃度曲線の切れもよくなり、かぶりに対してもより効果
がある。
【０３４４】以下、トナー担持体を以下スリーブと称
し、特定の凹凸を表面に有するトナー担持体について説
明する。
【０３４５】前記の複数の球状痕跡窪みによる凹凸を形
成した表面を有するスリーブ表面状態を得る方法として
は、定形粒子によるブラスト処理方法が使用できる。定
形粒子としては、例えば、特定の粒径を有するステンレ
ス、アルミニウム、鋼鉄、ニッケル、真鍮等の金属から
なる各種剛体球又はセラミック、プラスチック、グラス
ビーズ等の各種剛体球を使用することができる。特定の
粒径を有する定形粒子を用いて、スリーブ表面をブラス
ト処理することにより、ほぼ同一の直径Ｒの複数の球状
痕跡窪みを形成することができる。
【０３４６】また、スリーブ表面の複数の球状痕跡窪み
の直径Ｒは２０〜２５０μｍが好ましく、直径Ｒが２０
μｍ以下であると、磁性トナー中の成分による、汚染を
増す傾向にあり、逆に直径Ｒが２５０μｍ以上である
と、スリーブ上のトナーのコート均一性が低下する傾向
にある。従って、スリーブ表面のブラスト処理時に使用
する定形粒子も、直径が２０〜２５０μｍのものが良
い。
【０３４７】さらに、スリーブ表面の凹凸のピッチＰ及
び表面粗さｄは、ＪＩＳ１０点平均あらさ（Ｒｚ）「Ｊ
ＩＳ Ｂ ０６０１」によって規定することができる。
また、表面粗さの測定には、微小表面粗さ計（発売元、
テイラーホプソン社、小坂研究所等）を使用して測定す
ることができる。
【０３４８】即ち、図９に示すように、断面曲線から基
準長さｌだけ抜き取った部分の平均線に平行な直線で高
い方から３番目の山頂を通るものと、深い方から３番目
の谷底を通るものの、２直線の間隔をマイクロメータ
（μｍ）で表したもので、基準長さｌ＝０．２５ｍｍと
する。またピッチＰは凸部が両側の凹部に対して０．１
μ以上の高さのものを、一つの山として数え基準長さ
０．２５ｍｍの中にある山の数により、下記のように求
めたものである。
【数４】
【０３４９】スリーブ表面の凹凸のピッチＰは、２〜１
００μｍが好ましく、Ｐが２μｍ未満であると、磁性ト
ナー中の成分によるスリーブ汚染が増す傾向にあり、逆
にＰが１００μｍを超える場合であると、スリーブ上の
トナーコートの均一性が低下する傾向にある。またスリ
ーブ表面の凹凸の表面粗さｄは０．１〜５μｍが好まし
く、ｄが５μｍを超える場合は、スリーブと負静電荷像
保持体との間に交番電圧を印加してスリーブ側から負静
電荷像面へ磁性トナーを飛翔させて現像を行う方式にあ
っては、凹凸部分に電界が集中して画像に乱れを生じる
傾向となり、逆にｄが０．１μｍ未満であると、スリー
ブ上のトナーコートの均一性が低下する傾向にある。
【０３５０】さらに、本発明に係わる磁性トナーは高い
帯電能力を有するために、現像に際しては磁性トナーの
総帯電量をコントロールすることが望ましく、本発明に
係わるトナー担持体の表面は導電性微粒子及び／又は滑
剤を分散した樹脂層で被覆されていることが好ましい。
【０３５１】トナー担持体の被覆層において、樹脂材料
に含まれる導電性微粒子は、１２０ｋｇ／ｃｍ2（１．
１８×１０4ｋＰａ）で加圧した後の抵抗値が０．５Ω
・ｃｍ以下であるものが好ましい。
【０３５２】導電性微粒子としては、カーボン微粒子、
カーボン微粒子と結晶性グラファイトとの混合物、また
は結晶性グラファイトが好ましい。導電性微粒子は、粒
径０．００５〜１０μｍを有するものが好ましい。
【０３５３】樹脂材料は、例えば、スチレン系樹脂、ビ
ニル系樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリカーボネ
ート樹脂、ポリフェニレンオキサイド樹脂、ポリアミド
樹脂、フッ素樹脂、繊維素系樹脂、アクリル系樹脂の如
き熱可塑性樹脂；エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ア
ルキッド樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ポリウ
レタン樹脂、尿素樹脂、シリコーン樹脂、ポリイミド樹
脂の如き熱硬化性樹脂または光硬化性樹脂を使用するこ
とができる。
【０３５４】中でもシリコーン樹脂、フッ素樹脂のよう
な離型性のあるもの、またはポリエーテルスルホン、ポ
リカーボネート、ポリフェニレンオキサイド、ポリアミ
ド、フェノール樹脂、ポリエステル、ポリウレタン、ス
チレン系樹脂のような機械的性質に優れたものがより好
ましい。特に、フェノール樹脂が好ましい。
【０３５５】導電性微粒子は、樹脂成分１０質量部当た
り、３〜２０質量部使用するのが好ましい。カーボン微
粒子とグラファイト粒子を組み合わせて使用する場合
は、グラファイト１０質量部当たり、カーボン微粒子１
〜５０質量部を使用するのが好ましい。
【０３５６】導電性微粉体が分散されているスリーブの
樹脂コート層の体積抵抗率は１０-6〜１０6Ω・ｃｍが
好ましい。
【０３５７】本発明に係わる各種物性データの測定法を
以下に詳述する。
【０３５８】（１）定着画像のカブリの測定方法 カブリの測定は、東京電色社製のＲＥＦＬＥＣＴＭＥＴ
ＥＲ ＭＯＤＥＬ ＴＣ−６ＤＳを使用して測定した。
【０３５９】フィルターとしてはグリーンフィルターを
用い、下記式より算出した。数値が小さい程、カブリが
少ない。
【０３６０】
【数５】
【０３６１】（２）像担持体の一次帯電電位 像担持体の一次帯電電位は、像担持体の帯電器により帯
電された部位が所定の周速度で所定の方向に回転し、現
像器のスリーブの最近接位置に到達したときに測定され
る表面電位を電位計から読み取った値の３点平均値であ
り、測定部位は像担持体の両端部からそれぞれ５０ｍｍ
±１０ｍｍ中央側の範囲（２点）と像担持体の中央部の
左右１０ｍｍの範囲（１点）として定義される。具体的
な電位測定装置としては、ＴＲｅｋ社製の非接触電位計
３４４などが挙げられる。
【０３６２】
【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
るが、本発明はこれらに何ら限定されるものではない。
【０３６３】＜表面処理磁性体の製造例１＞硫酸第一鉄
水溶液中に、鉄イオンに対して１．０〜１．１当量の苛
性ソーダ溶液を混合し、水酸化第一鉄を含む水溶液を調
製した。
【０３６４】水溶液のｐＨを９前後に維持しながら空気
を吹き込み、８０〜９０℃で酸化反応を行い、種晶を生
成させるスラリー液を調製した。
【０３６５】次いで、このスラリー液に当初のアルカリ
量（苛性ソーダのナトリウム成分）に対し０．９〜１．
２当量となるよう硫酸第一鉄水溶液を加えた後、スラリ
ー液をｐＨ８に維持して、空気を吹き込みながら酸化反
応をすすめ、酸化反応後に生成した磁性酸化鉄粒子を洗
浄、濾過して一旦取り出した。この時、含水サンプルを
少量採取し、含水量を計っておいた。次に、この含水サ
ンプルを乾燥せずに別の水系媒体中に再分散させた後、
再分散液のｐＨを約６に調製し、十分攪拌しながらシラ
ンカップリング剤（ｎ−Ｃ10Ｈ21Ｓｉ（ＯＣＨ3）3）を
磁性酸化鉄に対し１．８質量部（磁性酸化鉄の量は含水
サンプルから含水量を引いた値として計算した）添加
し、カップリング処理を行った。生成した疎水性酸化鉄
粒子を常法により洗浄、濾過、乾燥し、次いで若干凝集
している粒子を解砕処理して、表面処理磁性体１を得
た。
【０３６６】＜表面処理磁性体の製造例２＞表面処理磁
性体の製造例１に於いてシランカップリング剤を（ｎ−
Ｃ6Ｈ13Ｓｉ（ＯＣＨ3）3）とする以外は同様にして表
面処理磁性体２を得た。
【０３６７】＜表面処理磁性体の製造例３＞表面処理磁
性体の製造例１に於いてシランカップリング剤を（ｎ−
Ｃ18Ｈ37Ｓｉ（ＯＣＨ3）3）とする以外は同様にして表
面処理磁性体３を得た。
【０３６８】＜表面処理磁性体の製造例４＞表面処理磁
性体の製造例１に於いてシランカップリング剤を（ｎ−
Ｃ4Ｈ9Ｓｉ（ＯＣＨ3）3）とし、カップリング剤量を
１．０質量部とする以外は同様にして表面処理磁性体４
を得た。
【０３６９】＜表面処理磁性体の製造例５＞表面処理磁
性体の製造例１に於いてシランカップリング剤を（ｎ−
Ｃ4Ｈ9Ｓｉ（ＯＣＨ3）3）とし、カップリング剤量を
０．７質量部とする以外は同様にして表面処理磁性体５
を得た。
【０３７０】＜表面処理磁性体の製造例６＞表面処理磁
性体の製造例１に於いてシランカップリング剤を（ｎ−
Ｃ4Ｈ9Ｓｉ（ＯＣＨ3）3）とし、カップリング剤量を
０．３質量部とする以外は同様にして表面処理磁性体６
を得た。上記表面処理磁性体の表面処理剤及びその添加
量を表１に示す。
【０３７１】
【表１】
【０３７２】＜磁性体の製造例１＞硫酸第一鉄水溶液中
に、鉄イオンに対して１．０〜１．１当量の苛性ソーダ
溶液を混合し、水酸化第一鉄を含む水溶液を調製した。
【０３７３】水溶液のｐＨを９前後に維持しながら、空
気を吹き込み、８０〜９０℃で酸化反応を行い、種晶を
生成させるスラリー液を調製した。
【０３７４】次いで、このスラリー液に当初のアルカリ
量（苛性ソーダのナトリウム成分）に対し０．９〜１．
２当量となるよう硫酸第一鉄水溶液を加えた後、スラリ
ー液をｐＨ８に維持して、空気を吹き込みながら酸化反
応をすすめ、酸化反応後に生成した磁性酸化鉄粒子を洗
浄、濾過して一旦取り出し、生成した酸化鉄粒子を常法
により洗浄、濾過、乾燥し、次いで若干凝集している粒
子を解砕処理して、磁性体１を得た。
【０３７５】＜導電性微粉末１＞体積平均粒径３．８μ
ｍ、粒度分布における０．５μｍ以下が５．８体積％、
５μｍ以上が８個数％の微粒子酸化亜鉛を風力分級して
得られた、体積平均粒径２．６μｍ、粒度分布における
０．５μｍ以下が３．８体積％、５μｍ以上が０個数％
の微粒子酸化亜鉛（抵抗１５００Ω・ｃｍ、透過率３６
％）を導電性微粉末１とする。
【０３７６】この導電性微粉末１は、走査型電子顕微鏡
にて３０００倍及び３万倍で観察したところ、０．１〜
０．３μｍの酸化亜鉛一次粒子と１〜５μｍの凝集体か
らなっていた。
【０３７７】実施例の画像形成装置で画像露光に用いら
れるレーザービームスキャナの露光光波長６７５ｎｍに
あわせて、波長６７５ｎｍの光源を用いて、この波長域
における透過率をＸ−Ｒｉｔｅ社製３１０Ｔ透過型濃度
計を用い測定したところ、この導電性微粉末１の透過率
はおよそ３６％であった。
【０３７８】＜導電性微粉末２＞酸化スズ・アンチモン
で表面処理された体積平均粒径２．６μｍのホウ酸アル
ミニウムを風力分級することによってこのホウ酸アルミ
ニウムから粗粒子を除いた後に、水系への分散及び濾過
を繰り返し行うことで微粒子を除き、体積平均粒径３．
２μｍ、粒度分布における０．５μｍ以下が０．５体積
％、５μｍ以上が１個数％の灰白色の導電性粒子を得た
（抵抗４０Ω・ｃｍ）。これを導電性微粉末２とする。
【０３７９】＜現像剤の製造例１＞イオン交換水７０９
質量部に０．１Ｍ−Ｎａ3ＰＯ4水溶液４５１質量部を投
入し６０℃に加温した後、塩化カルシウム添加後のｐＨ
が５．６になるように塩酸を投入し、次に１．０Ｍ−Ｃ
ａＣｌ2水溶液６７．７質量部を添加してリン酸カルシ
ウム塩を含む水系媒体を得た。
【０３８０】 スチレン ７８質量部 ｎ−ブチルアクリレート ２２質量部 ビスフェノールＡのＰ．Ｏ．及びＥ．Ｏ．付加物とフマル酸の縮合反応により 得られる不飽和ポリエステル樹脂 ２質量部 ビスフェノールＡのＰ．Ｏ．及びＥ．Ｏ．付加物と テレフタル酸の縮合反応により得られる飽和ポリエステル樹脂 ３質量部 負荷電性制御剤（モノアゾ染料系のＦｅ化合物） １質量部 表面処理磁性体１ ９０質量部 上記処方をアトライター（三井三池化工機（株））を用
いて均一に分散混合した。
【０３８１】この単量体組成物を６０℃に加温し、そこ
にエステルワックス（ＤＳＣにおける吸熱ピークの極大
値７２℃）４部を添加混合溶解し、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）［ｔ1/2＝１４０分，６０℃条件下］５質量部を溶
解した。
【０３８２】前記水系媒体中に上記重合性単量体系を投
入し、６０℃、Ｎ2 雰囲気下においてＴＫ式ホモミキサ
ー（特殊機化工業（株））にて１０，０００ｒｐｍで１
５分間撹拌し、造粒した。その後パドル撹拌翼で撹拌し
つつ、６０℃で６時間反応させた。その後液温を８０℃
とし更に４時間撹拌を続けた。反応終了後、８０℃で更
に２時間蒸留を行い、その後、懸濁液を冷却し、塩酸を
加えてリン酸カルシウム塩を溶解し、濾過，水洗，乾燥
して重量平均粒径７．０μｍの黒色粒子１を得た。
【０３８３】この黒色粒子１００部と、ヘキサメチルジ
シラザンで処理をした後シリコーンオイルで処理し、処
理後のＢＥＴ値が１８０ｍ2／ｇの疎水性シリカ微粉体
０．９部とをヘンシェルミキサー（三井三池化工機
（株））で混合して、現像剤１を調製した。現像剤１の
物性を表２に示す。
【０３８４】＜現像剤の製造例２＞表面処理磁性体１に
代えて表面処理磁性体２を用い、重合開始剤としてｔ−
ブチルパーオキシ２−エチルヘキサノエートを用いるこ
と以外は現像剤１の製造例と同様に現像剤２を得た。現
像剤２の物性を表２に示す。
【０３８５】＜現像剤の製造例３＞表面処理磁性体１に
代えて表面処理磁性体３を用い、ｐＨ調整をしないこと
以外は現像剤１の製造例と同様に現像剤３を得た。この
ときの水系媒体のｐＨは、１０．５であった。現像剤３
の物性を表２に示す。
【０３８６】＜現像剤の製造例４＞表面処理磁性体１に
代えて表面処理磁性体４を用いること以外は現像剤１の
製造例と同様に現像剤４を得た。現像剤４の物性を表２
に示す。
【０３８７】＜現像剤の製造例５＞表面処理磁性体１に
代えて表面処理磁性体５を用いること以外は現像剤１の
製造例と同様に現像剤５を得た。現像剤５の物性を表２
に示す。
【０３８８】＜現像剤の製造例６＞現像剤の製造例１で
得た黒色粒子１を１００質量部と、ヘキサメチルジシラ
ザンで処理し、処理後のＢＥＴ値が２３０ｍ2／ｇの疎
水性シリカ微粉体０．８質量部とをヘンシェルミキサー
（三井三池化工機（株））で混合して、現像剤６を調製
した。現像剤６の物性を表２に示す。
【０３８９】＜現像剤の製造例７＞負荷電性制御剤（モ
ノアゾ染料系のＦｅ化合物）１質量部に代えてニグロシ
ン２質量部を用い、ＢＥＴ値が１８０ｍ2／ｇの疎水性
シリカ微粉体０．９質量部に代えて、ＢＥＴ値が２００
ｍ2／ｇの正荷電性疎水性乾式シリカ微粉体０．８質量
部を用いること以外は現像剤１の製造例と同様に現像剤
７を得た。現像剤７の物性を表２に示す。
【０３９０】＜現像剤の製造例８＞現像剤の製造例１に
おいて、Ｎａ3ＰＯ4水溶液とＣａＣｌ2水溶液の投入量
を増やし、重量平均粒径４．１μｍの黒色粉体８を得
た。この黒色粒子１００質量部と、現像剤の製造例１で
使用した疎水性シリカ微粉体１．５質量部とをヘンシェ
ルミキサー（三井三池化工機（株））で混合して、現像
剤８を調製した。現像剤８の物性を表２に示す。
【０３９１】＜現像剤の製造例９＞現像剤の製造例１に
おいて、Ｎａ3ＰＯ4水溶液とＣａＣｌ2水溶液の投入量
を減らし、重量平均粒径１０．５μｍの黒色粒子を得
た。この黒色粒子１００質量部と、現像剤の製造例１で
使用した疎水性シリカ微粉体０．６質量部とをヘンシェ
ルミキサー（三井三池化工機（株））で混合して、現像
剤９を調製した。現像剤９の物性を表２に示す。
【０３９２】＜現像剤の製造例１０＞エステルワックス
の量を１．０質量部とする以外は現像剤の製造例１と同
様に現像剤１０を得た。現像剤１０の物性を表２に示
す。
【０３９３】＜現像剤の製造例１１＞エステルワックス
の量を５５質量部とする以外は現像剤の製造例１と同様
に現像剤１１を得た。現像剤１１の物性を表２に示す。
【０３９４】＜現像剤の製造例１２＞エステルワックス
に代えてポリエチレンワックス（ＤＳＣにおける吸熱ピ
ークの極大値１００℃）とする以外は現像剤の製造例１
と同様に現像剤１２を得た。現像剤１２の物性を表２に
示す。
【０３９５】＜現像剤の製造例１３＞表面処理磁性体１
の量を４０質量部とする以外は現像剤の製造例１と同様
に現像剤１３を得た。現像剤１３の物性を表２に示す。
【０３９６】＜現像剤の製造例１４＞表面処理磁性体の
量を１５０質量部とする以外は現像剤の製造例１と同様
に現像剤１４を得た。現像剤１４の物性を表２に示す。
【０３９７】＜現像剤の製造例１５＞黒色粒子１を１０
０質量部と、現像剤の製造例１で用いたシリカ０．９質
量部と、導電性微粉末１とを１．５質量部ヘンシェルミ
キサーで混合して、現像剤１５を得た。現像剤１５の物
性を表２に示す。
【０３９８】＜現像剤の製造例１６＞黒色粒子１を１０
０質量部と、現像剤の製造例１で用いたシリカ０．９質
量部と、導電性微粉末２を２．０質量部とをヘンシェル
ミキサーで混合して、現像剤１６を得た。現像剤１６の
物性を表２に示す。
【０３９９】＜現像剤の比較製造例１＞表面処理磁性体
１に代えて表面処理磁性体６を用いること以外は現像剤
１の製造例と同様に比較用現像剤１を得た。比較用現像
剤１の物性を表２に示す。
【０４００】＜現像剤の比較製造例２＞表面処理磁性体
１に代えて磁性体１を用いること以外は現像剤１の製造
例と同様に比較用現像剤２を得た。比較用現像剤２の物
性を表２に示す。
【０４０１】 ＜現像剤の比較製造例３＞ スチレン／ｎ−ブチルアクリレート共重合体（重量比８０／２０） １００質量部 不飽和ポリエステル樹脂 ２質量部 飽和ポリエステル樹脂 ３質量部 負荷電性制御剤（モノアゾ染料系のＦｅ化合物） １質量部 表面処理磁性体１ ９０質量部 現像剤１で用いたエステルワックス ４質量部 上記材料をブレンダーにて混合し、１１０℃に加熱した
２軸エクストルーダーで溶融混練し、冷却した混練物を
ハンマーミルで粗粉砕し、粗粉砕物をジェットミルで微
粉砕後、得られた微粉砕物を風力分級して重量平均粒径
８．９μｍの黒色粒子３を得た。この比較用黒色粒子３
を１００質量部に対して現像剤の製造例１で使用した疎
水性シリカ微粉体１．２質量部を加えた混合物をヘンシ
ェルミキサーで混合し比較用現像剤３を得た。比較用現
像剤３の物性を表２に示す。
【０４０２】＜現像剤の製造例１７＞現像剤の比較製造
例３において、粗粉砕物をターボミル（ターボ工業社
製）で微粉砕する以外は同様の手法により、トナーを得
た。その後衝撃式表面処理装置（処理温度５０℃、回転
式処理ブレード周速９０ｍ／ｓｅｃ．）を用いて重量平
均粒径８．６μｍの球形化された黒色粒子１７を得た。
【０４０３】次に、得られた球形化された黒色粒子１７
を１００質量部に対して現像剤の製造例６で使用した疎
水性コロイダルシリカ１．０質量部を加えた混合物をヘ
ンシェルミキサーで混合し現像剤１７を調製した。現像
剤１７の物性を表２に示す。
【０４０４】得られた現像剤の磁場７９．６ｋＡ／ｍに
おける磁化の強さは、現像剤１３は１７．３、現像剤１
４は３７．２であり、他の現像剤はいずれも２６〜３０
Ａｍ 2／ｋｇであった。
【０４０５】
【表２】
【０４０６】＜像担持体製造例１＞図２に記載のプラズ
マＣＶＤ装置を用いて下記の条件により肉厚３ｍｍのア
ルミニウム製円筒状導電性基体上に阻止層、光導電層を
積層した後、下記の条件での表面層を０．５μｍ堆積し
光受容部材を製造した。これを像担持体１とする。
【０４０７】 （光受容部材の製造条件） 電荷注入阻止層‥ＳｉＨ4 ３００ｍｌ／ｍｉｎ（ｎｏｒｍａｌ） Ｈ2 ５００ｍｌ／ｍｉｎ（ｎｏｒｍａｌ） ＮＯ ８ｍｌ／ｍｉｎ（ｎｏｒｍａｌ） ＰＨ3 ８００ｐｐｍ（対ＳｉＨ4） パワー ４００Ｗ（１３．５６ＭＨｚ） 内圧 ５３．３Ｐａ 基板温度 ２５０℃ 膜厚 １μｍ 光導電層・・‥‥‥ＳｉＨ4 ５００ｍｌ／ｍｉｎ（ｎｏｒｍａｌ） Ｈ2 ５００ｍｌ／ｍｉｎ（ｎｏｒｍａｌ） パワー ８００Ｗ（１３．５６ＭＨｚ） 内圧 ６６．７Ｐａ 基板温度 ２５０℃ 膜厚 ２０μｍ バッファ層・・・・・・ＳｉＨ4 ５０ｍｌ／ｍｉｎ ＣＨ4 ３５０ｍｌ／ｍｉｎ パワー ２００Ｗ（１３．５６ＭＨｚ） 内圧 ６６．７Ｐａ 基板温度 ２５０℃ 膜厚 ０．２μｍ
【０４０８】（像担持体１の表面層の製造条件） ＳｉＨ4 ２０ｍｌ／ｍｉｎ（ｎｏｒｍａｌ） ＣＨ4 ５００ｍｌ／ｍｉｎ（ｎｏｒｍａｌ） パワー ３００Ｗ（１３．５６ＭＨｚ） 内圧 ４０．０Ｐａ 基板温度 ２５０℃
【０４０９】＜像担持体製造例２＞図３に記載のプラズ
マＣＶＤ装置を用いて下記の条件により肉厚３ｍｍのア
ルミニウム製円筒状導電性基体上に阻止層、光導電層を
積層した後、下記の条件での表面層を０．２μｍ堆積し
光受容部材を製造した。これを像担持体２とする。
【０４１０】 （光受容部材の製造条件） 電荷注入阻止層‥ＳｉＨ4 １００ｍｌ／ｍｉｎ（ｎｏｒｍａｌ） Ｈ2 ５００ｍｌ／ｍｉｎ（ｎｏｒｍａｌ） ＮＯ ５ｍｌ／ｍｉｎ ＰＨ3 ５００ｐｐｍ（対ＳｉＨ4） パワー １００Ｗ（１０５ＭＨｚ） 内圧 １.０Ｐａ 基板温度 ２５０℃ 膜厚 １μｍ 光導電層‥‥‥・・ＳｉＨ4 ５００ｍｌ／ｍｉｎ（ｎｏｒｍａｌ） Ｈ2 ５００ｍｌ／ｍｉｎ（ｎｏｒｍａｌ） パワー ３００Ｗ（１０５ＭＨｚ） 内圧 １.０Ｐａ 基板温度 ２５０℃ 膜厚 １５μｍ バッファ層‥‥‥ＳｉＨ4 ５０ｍｌ／ｍｉｎ（ｎｏｒｍａｌ） ＣＨ4 ５００ｍｌ／ｍｉｎ（ｎｏｒｍａｌ） パワー ３００Ｗ（１０５ＭＨｚ） 内圧 １.０Ｐａ 基板温度 ２５０℃ 膜厚 ０.２μｍ
【０４１１】（像担持体２の表面層の製造条件） ＣＨ4 ５００ｍｌ／ｍｉｎ（ｎｏｒｍａｌ） パワー １０００Ｗ（１０５ＭＨｚ） 内圧 ０.２７Ｐａ 基板温度 １００℃
【０４１２】＜像担持体製造例３＞図２に記載のプラズ
マＣＶＤ装置を用いて下記の条件により肉厚３ｍｍのア
ルミニウム製円筒状導電性基体上に阻止層、光導電層を
積層した後、下記の条件での表面層を０．５μｍ堆積し
光受容部材を製造した。これを像担持体３とする。
【０４１３】 （光受容部材の製造条件） 電荷注入阻止層‥ＳｉＨ4 １００ｍｌ／ｍｉｎ（ｎｏｒｍａｌ） Ｈ2 ３００ｍｌ／ｍｉｎ（ｎｏｒｍａｌ） ＮＯ ５ｍｌ／ｍｉｎ（ｎｏｒｍａｌ） Ｂ2Ｈ6 ２０００ｐｐｍ(対ＳｉＨ4) パワー ４００Ｗ（１３．５６ＭＨｚ） 内圧 ５３．３Ｐａ 基板温度 ２９０℃ 膜厚 ２μｍ 光導電層・・‥‥‥ＳｉＨ4 ２００ｍｌ／ｍｉｎ（ｎｏｒｍａｌ） Ｈ2 ８００ｍｌ／ｍｉｎ（ｎｏｒｍａｌ） Ｂ2Ｈ6 １ｐｐｍ(対ＳｉＨ4) パワー ８００Ｗ（１３．５６ＭＨｚ） 内圧 ６６．７Ｐａ 基板温度 ２９０℃ 膜厚 ２７μｍ
【０４１４】 （像担持体３の表面層の製造条件） ＳｉＨ4 １０ｍｌ／ｍｉｎ（ｎｏｒｍａｌ） ＣＨ4 ５００ｍｌ／ｍｉｎ（ｎｏｒｍａｌ） パワー ３００Ｗ（１３．５６ＭＨｚ） 内圧 ６６．７Ｐａ 基板温度 ２９０℃
【０４１５】＜比較用像担持体製造例１...ＣＴＬ＞感
光体としては３０φ（ｍｍ）のＡｌシリンダーを基体と
した。これに、図１０に示すような構成の層を順次浸漬
塗布により積層して、感光体を作製した。
【０４１６】（１）導電性被覆層：酸化錫及び酸化チタ
ンの粉末をフェノール樹脂に分散したものを主体とす
る。膜厚１５μｍ。 （２）下引き層：変性ナイロン、及び共重合ナイロンを
主体とする。膜厚０．６μｍ。 （３）電荷発生層：長波長域に吸収を持つアゾ顔料をブ
チラール樹脂に分散したものを主体とする。膜厚０．６
μｍ。 （４）電荷輸送層：ホール搬送性トリフェニルアミン化
合物をポリカーボネート樹脂（オストワルド粘度法によ
る分子量２万）に８：１０の質量比で溶解したものを主
体とし、さらにポリ４フッ化エチレン粉体（粒径０．２
μｍ）を総固形分に対して１０質量％添加し、均一に分
散した。膜厚２５μｍ。水に対する接触角は９５度であ
った。なお、接触角は、純水を用い、協和界面科学
（株）製の接触角計ＣＡ−Ｘ型装置を用いて測定した。
これを比較用像担持体１とする。
【０４１７】＜実施例１＞画像形成装置として、ＧＰ４
０５（図６：キヤノン製）の帯電装置および転写装置を
改造したものを用いた。
【０４１８】静電荷像坦持体としては像担持体１を用い
た。この像担持体に、一次帯電部材としてコロナ帯電器
を配設し、直流電圧のみからなるバイアスを印加して像
担持体上を一様に帯電する。一次帯電に次いで、６７５
ｎｍの波長を有するレーザー光で画像部分を露光するこ
とにより静電潜像を形成する。この時、現像器のスリー
ブ位置（本体手前、中央部、本体奥の３点平均）の暗部
電位Ｖｄ＝−４００Ｖ、明部電位ＶＬ＝−２０Ｖとし
た。
【０４１９】像担持体（感光ドラム）と現像スリーブと
の間隙は２００μｍとし、トナー担持体としては、表面
をガラスビーズによりブラスト処理した直径２０φ（ｍ
ｍ）のアルミニウム円筒上に、下記の構成の層厚約１０
μｍ塗工して、ＪＩＳ中心線平均粗さ（Ｒａ）０．８５
μｍとなるように樹脂層を形成した現像スリーブを使用
し、現像磁極９５ｍＴ（９５０ガウス）、トナー規制部
材としてドラム側を削ったナイフエッジ型の強磁性ブレ
ード（鉄−ニッケル合金）をスリーブとの間隙を２１０
μｍで配設させた。 フェノール樹脂 １００部 グラファイト（粒径約７μｍ） ３６部 カーボンブラック ４部
【０４２０】次いで、現像バイアスとして直流バイアス
成分Ｖｄｃ＝−２７０Ｖ、重畳する交流バイアス成分Ｖ
ｐ−ｐ＝８００Ｖ、ｆ＝１９００Ｈｚを用いた。また、
現像スリーブの周速は感光体周速（２１０ｍｍ／ｓｅ
ｃ）に対して順方向に１８０％のスピード（３７８ｍｍ
／ｓｅｃ）とした。また、転写装置はコロナ転写装置に
改造した。
【０４２１】さらに、クリーニング部材と帯電部材の間
に前露光装置（波長６６０ｎｍ）を配設した。定着方法
としてはＧＰ４０５の熱ローラー定着装置をそのまま用
いた。
【０４２２】まず、現像剤として現像剤１を使用し、後
述する常温常湿環境下においてトナーを逐次補給しなが
ら画出し試験を行った。転写材としては６４ｇ／ｍ2の
紙を使用した。その結果、初期において高い転写性を示
し、文字やラインの転写中抜け及び定着オフセットによ
る裏汚れもなく、非画像部へのカブリもない良好な画像
が得られた。
【０４２３】次に、ＴＣ−Ａ１チャート（キヤノン製テ
ストチャート：ＦＹ９−９０４５−０００）を使用して
Ａ４横サイズの画像を連続モードで１０万枚複写して耐
久性の評価を行った。画像評価は以下のように行った。
【０４２４】（１）画像濃度通常の複写機用普通紙（６
４ｇ／ｍ2）の画像濃度により評価した。尚、画像濃度
については「マクベス反射濃度計 ＲＤ９１８」（マク
ベス社製）を用いて、０．００の白地部分と画像との相
対濃度を測定した。 Ａ：非常に良好 １．４０以上 Ｂ：良好 １．３５以上１．４０未満 Ｃ：実用上問題なし １．００以上１．３５未満 Ｄ：やや難あり １．００未満
【０４２５】（２）画像カブリ 「ＲＥＦＬＥＣＴＭＥＴＥＲ ＭＯＤＥＬ ＴＣ−６Ｄ
Ｓ」（東京電色社製）により測定したプリントアウト画
像の白地部分の白色度と転写紙の白色度の差から、カブ
リ濃度（％）を算出し、画像カブリを評価した。フィル
ターは、グリーンフィルターを用いた。 Ａ：非常に良好 １．０％未満 Ｂ：良好 １．０％以上２．０％未満 Ｃ：実用上問題なし ２．０％以上３．０％未満 Ｄ：やや難あり ３．０％以上
【０４２６】（３）転写性（転写効率） 転写効率は、ベタ黒画像（原稿にキヤノン製テストチャ
ート：ＦＹ９−９０７３−０００を使用）転写後の感光
体上の転写残トナーをマイラーテープによりテーピング
してはぎ取り、紙上に貼ったもののマクベス濃度の値を
Ｃ、転写後定着前のトナーの載った紙上にマイラーテー
プを貼ったもののマクベス濃度をＤ、未使用の紙上に貼
ったマイラーテープのマクベス濃度をＥとした時、近似
的に以下の式で計算した。
【数６】 転写効率（％）＝｛（Ｄ−Ｃ）／（Ｄ−Ｅ）｝×１００ 転写効率は９０％以上であれば問題の無い画像である。
【０４２７】（４）細線再現性 細線再現性は次に示すような方法によって測定を行っ
た。すなわち、正確に幅１００μｍとした細線のオリジ
ナル原稿を、適正なる複写条件でコピーした画像を測定
用サンプルとし、測定装置として、ルーゼックス４５０
粒子アナライザーを用いて、拡大したモニター画像から
インジケーターによって線幅の測定を行う。このとき、
線幅の測定位置はトナーの細線画像の幅方向に凹凸があ
るため、凹凸の平均的線幅をもって測定点とする。これ
より、細線再現性の値（％）は、下記式によって算出し
た。
【数７】 この式により得られる値が１００に近いほど再現性は良
好である。
【０４２８】（５）解像力 解像力の測定は次の方法によって行った。即ち、線幅及
び間隔の等しい５本の細線よりなるパターンで、１ｍｍ
の間に２．８、３．２、３．６、４．０、４．５、５．
０、５．６、６．３、７．１又は８．０本あるように描
かれているオリジナル画像をつくる。この１０種類の線
画像を有するオリジナル原稿を適正なる複写条件でコピ
ーした画像を拡大鏡にて観察し、細線間が明確に分離し
ている画像の本数（本／ｍｍ）をもって解像力の値とし
た。この数字が大きいほど、解像力が高いことを示す。
【０４２９】（６）がさつき がさつきの評価には、各環境下で、サンプルとなるトナ
ーと像担持体を投入した画像形成装置を、各環境に７２
時間以上の適宜な時間放置して、機内を該環境に安定さ
せた。その後、１０万枚の複写耐久を行い、その後装置
の電源をＯＦＦにして２４時間放置した。放置後に下記
のチャートを使用して、画像出しを連続１００枚行い、
その時の画像をもって判断した。
【０４３０】評価画像を複写原稿には、ＮＡ−７チャー
ト（キヤノン製テストチャート：ＦＹ９−９０６０−０
００）、及びハーフトーンチャート（キヤノン製テスト
チャート：ＦＹ９−９０４２−０００またはＦＹ９−９
０９８−０００）を使用した。
【０４３１】がさつきについては、画像を顕微鏡による
画像観察を含む目視により判定し、特に細線ががさつき
により切れる範囲によって、Ａ：非常に良好、Ｂ：良
好、Ｃ：実用上問題なし、Ｄ：やや難ありの４段階にラ
ンク分けした。
【０４３２】判定基準は、下記の通りである Ａ：細線が切れる範囲が７．１以上、またハーフトーン
の濃度ムラが目視で判別不可能 Ｂ：細線が切れる範囲が５．０以上、またハーフトーン
の濃度ムラが目視でほぼ判別不可能 Ｃ：細線が切れる範囲が４．５以上、またハーフトーン
の濃度ムラが目視で判別可能 Ｄ：細線が切れる範囲が４．５未満、またハーフトーン
の濃度ムラが目視で明確に判別可
【０４３３】各環境の温度および湿度条件は次のとおり
である。 ３０±２℃、８０±１０％ＲＨの環境（以下、単に高温
高湿環境という） ２５±２℃、５０± ５％ＲＨの環境（以下、単に常温
常湿環境という） ２５±２℃、１０± ５％ＲＨの環境（以下、単に常温
低湿環境という） １５±２℃、１０± ５％ＲＨの環境（以下、単に低温
低湿環境という） 各環境において、最も画質が悪い状態の画像を用いて評
価した。
【０４３４】評価（１）〜（５）は常温常湿環境にて、
評価（６）はすべての環境にて実施した。なお、上記の
各評価に際して、環境対策ヒーター（ドラムヒーター）
等を排除した状態で行った。また、通紙耐久は、原稿に
ＴＣ−Ａ１（キヤノン製テストチャート：ＦＹ９−９０
４５−０００）を使用して行った。その際、適宜な枚数
毎に上記の各テストチャートの画像を複写した。評価
（１）〜（５）について初期の画像と１０万枚複写後の
画像の評価結果、および評価（６））について得られた
結果を表３及び表４に示す。
【０４３５】＜実施例２＞像担持体１を像担持体２に、
現像剤１を現像剤２に変える以外は、実施例１と同様に
した。得られた評価結果を表３及び表４に示す。
【０４３６】＜実施例３＞転写装置は改造を施さずに、
現像剤１を現像剤３に変える以外は、実施例１と同様に
した。得られた評価結果を表３及び表４に示す。
【０４３７】＜実施例４〜６＞現像剤１を、各実施例に
おいて表４に示す現像剤に変える以外は、実施例１と同
様にした。得られた評価結果を表３及び表４に示す。
【０４３８】＜実施例７＞像担持体１を正帯電性像担持
体である像担持体３に、現像剤１を正帯電性現像剤であ
る現像剤７に変え、帯電バイアス、現像バイアスの直流
成分、転写バイアスの極性を実施例１とは逆極性となる
よう印加する以外は、実施例１と同様にした。得られた
評価結果を表３及び表４に示す。
【０４３９】＜実施例８〜１７＞現像剤１を、各実施例
において表４に示す現像剤に変える以外は、実施例１と
同様にした。得られた評価結果を表３及び表４に示す。
【０４４０】＜実施例１８＞像担持体の暗部電位を−５
９０Ｖに、明部電位を−１４０Ｖになるよう帯電させ、
現像バイアスの直流バイアス成分を−４４０Ｖとする以
外は、実施例２と同様にした。得られた評価結果を表３
及び表４を示す。
【０４４１】＜実施例１９＞像担持体の暗部電位を−５
４０Ｖに、明部電位を−１００Ｖになるよう帯電させ、
現像バイアスの直流バイアス成分を−４００Ｖとする以
外は、実施例２と同様にした。得られた評価結果を表３
及び表４に示す。
【０４４２】＜実施例２０＞像担持体の暗部電位を−４
９０Ｖに、明部電位を−８０Ｖになるよう帯電させ、現
像バイアスの直流バイアス成分を−３６０Ｖとする以外
は、実施例２と同様にした。得られた評価結果を表３及
び表４に示す。
【０４４３】＜実施例２１＞像担持体の暗部電位を−３
１０Ｖに、明部電位を−１０Ｖになるよう帯電させ、現
像バイアスの直流バイアス成分を−２００Ｖとする以外
は、実施例２と同様にした。得られた評価結果を表３及
び表４に示す。
【０４４４】＜実施例２２＞像担持体の暗部電位を−２
９０Ｖに、明部電位を−５Ｖになるよう帯電させ、現像
バイアスの直流バイアス成分を−１９０Ｖとする以外
は、実施例２と同様にした。得られた評価結果を表３及
び表４に示す。
【０４４５】＜実施例２３＞像担持体と現像スリーブと
の間隙を３００μｍとし、現像バイアスの交流バイアス
成分Ｖｐ−ｐ＝１２００Ｖとする以外は、実施例２と同
様にした。得られた評価結果を表３及び表４に示す。
【０４４６】＜実施例２４＞現像剤１に変えて現像剤１
５を用い、クリーニング部材を取り外す以外は実施例１
と同様にした。得られた評価結果を表３及び表４に示
す。
【０４４７】＜実施例２５＞現像剤３に変えて現像剤１
６を用い、クリーニング部材を取り外す以外は実施例３
と同様にした。得られた評価結果を表３及び表４に示
す。
【０４４８】＜実施例２６＞画像形成装置の感光体の周
速を２６３ｍｍ／ｓｅｃ、現像スリーブの表面粗さＲａ
を１．１０μｍとし、周速を４２６ｍｍ／ｓｅｃとする
以外は実施例１と同様にした。得られた評価結果を表３
及び表４に示す。
【０４４９】＜比較例１＞現像剤１に変えて比較用現像
剤１を用いる以外は実施例１と同様にした。得られた評
価結果を表３及び表４に示す。
【０４５０】＜比較例２＞現像剤１に変えて比較用現像
剤２を用いる以外は実施例１と同様にした。得られた評
価結果を表３及び表４に示す。
【０４５１】＜比較例３＞現像剤１に変えて比較用現像
剤３を用いる以外は実施例１と同様にした。得られた評
価結果を表３及び表４に示す。
【０４５２】＜比較例４＞像担持体２を比較用像担持体
１に変える以外は、実施例２１と同様にした。得られた
評価結果を表３及び表４に示す。
【０４５３】＜比較例５＞像担持体の暗部電位を−６５
０Ｖに、明部電位を−１５０Ｖになるよう帯電させ、現
像バイアスの直流バイアス成分を−４８０Ｖとする以外
は、実施例２と同様にした。得られた評価結果を表３及
び表４に示す。＜比較例６＞像担持体の暗部電位を−２
４０Ｖに、明部電位を０Ｖになるよう帯電させ、現像バ
イアスの直流バイアス成分を−１７０Ｖとする以外は、
実施例２と同様にした。得られた評価結果を表３及び表
４に示す。
【０４５４】
【表３】
【０４５５】
【表４】
【０４５６】また、実施例１０および１２を除いてはい
ずれの磁性トナーはゴースト・複写画像の裏面汚れもな
く、像担持体，転写装置，定着装置の汚れもなく本発明
の画像形成方法ならびに画像形成装置とのマッチングに
優れるものであった。実施例１０および１２において
は、定着装置の加圧ローラーにトナーが僅かに付着して
いた。また、画像の裏面汚れは実施例１０ではほとんど
見られず、実施例１２では８万枚前後から僅かに裏面汚
れが認められたが、何れも実用上問題になるレベルのも
のではなかった。
【０４５７】比較例４は、画質劣化が激しかったため、
がさつきの評価をするに至らなかった。比較例５は、耐
久性評価をはじめて５０００枚後に像担持体のリークが
発生し評価を中止した。
【０４５８】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、高濃度で
転写性に優れ、像担持体上の電位が低い領域でも忠実に
高精細な画像を与え、スリーブ、像担持体等への汚染も
少なくすることができることから、環境に左右されにく
く、安定、且つ均一な帯電性能を有し、アモルファスシ
リコン感光体との組み合わせにおいて、カブリがなく、
長期間の使用においても画像濃度が高く、転写性も良好
であり、感光体表面の電位が絶対値で２５０乃至６００
Ｖの範囲において高画質の画像を与えるトナー及び該ト
ナーに適した画像形成方法及び画像形成装置を提供する
ができる。
【０４５９】また、本発明では、現像バイアスが交流バ
イアスであることが、上記の効果を達成する上でより効
果的である。
【０４６０】また、本発明では、像担持体が、好ましく
は２５０乃至５５０Ｖ、より好ましくは５０乃至５００
Ｖに帯電されると、十分な画像濃度と高画質の画像を形
成する上でより一層効果的である。
【０４６１】また、本発明では、磁性トナーの重量平均
粒径が３〜１０μｍであると、磁性トナーの現像特性や
転写性を向上させる上でより一層効果的である。
【０４６２】また、本発明では、磁性トナーのモード円
形度が０．９９以上であると、磁性トナーの転写性をよ
り向上させる上でより一層効果的である。
【０４６３】また、本発明では、磁場７９．６ｋＡ／ｍ
における磁性トナーの磁化の強さが１０〜５０Ａｍ2／
ｋｇであると、磁性トナーにおいて良好な搬送性及び良
好な転写性や帯電特性を維持する上でより効果的であ
る。
【０４６４】また、本発明では、磁性トナーの鉄及び鉄
化合物の遊離率が０．０５％から２．００％、より好ま
しくは０．０５％から１．５０％、より一層好ましくは
０．０５％から０．８０％であると、磁性トナーの良好
な帯電特性を維持する上でより一層効果的である。
【０４６５】また、本発明では、磁性酸化鉄の体積平均
粒径が０．１〜０．３μｍであり、かつ０．０３〜０．
１μｍ以下の粒子の個数％が４０％以下であると、磁性
トナーの帯電特性を向上させる上でより一層効果的であ
る。
【０４６６】また、本発明によれば、磁性酸化鉄が、水
系媒体中でカップリング剤を加水分解することにより表
面処理されたものであると、ほぼ球形の磁性トナーを
得、かつ磁性トナーの帯電特性を向上させる上でより一
層効果的である。
【０４６７】また、本発明では、磁性トナーは、一次平
均粒径が４〜８０ｎｍの無機微粉末を有すると、磁性ト
ナーの流動性やクリーニング性を向上させる上でより効
果的であり、一次平均粒径が４〜８０ｎｍのシリカ、酸
化チタン、アルミナから選ばれる少なくとも一種の無機
微粉末またはその複酸化物を有することがより一層効果
的である。
【０４６８】また、本発明では、磁性トナーは、疎水化
処理されている無機微粉末を有すると、環境変化に伴う
現像特性の変動を抑制する上でより効果的であり、少な
くともシリコーンオイルで処理されていること、さらに
は少なくともシラン化合物及びシリコーンオイルで処理
されていることがより一層効果的である。
【０４６９】また、本発明では、磁性トナーは、トナー
の体積平均粒径よりも小さい導電性微粉体を含有すると
磁性トナーの帯電特性を調整する上でより効果的であ
り、導電性微粉体の抵抗が１×１０9Ωｃｍ以下である
こと、さらには導電性微粉体の抵抗が１×１０6Ωｃｍ
以下であることがより一層効果的である。
【０４７０】また、本発明では、導電性微粉体が非磁性
であると、磁性トナーの流動性や現像特性及び転写性等
の低下を抑制する上でより一層効果的である。
【０４７１】また、本発明では、磁性トナーは、トナー
全体に対し０．１〜２０質量％のワックスを含有する
と、磁性トナーの耐オフセット性を向上させる上でより
効果的であり、ワックスの示差熱分析による融点の吸熱
ピークが４０〜１１０℃であること、さらにはワックス
の示差熱分析による融点の吸熱ピークが４５〜９０℃で
あることがより一層効果的である。
【０４７２】また、本発明では、像担持体を直接加温す
る手段を設けないと、画像形成に要する消費電力の省力
化を達成する上でより一層効果的である。また、トナー
融着を抑制する上でも効果が期待される。
【０４７３】また、本発明では、像担持体が、導電性支
持体と、シリコン原子を母体とする非単結晶材料で構成
された光導電層と、該光導電層とは組成の異なる非単結
晶材料で構成された最表面層とを有すると、像担持体の
長寿命化や、環境変化に伴う帯電、現像特性等の変化を
抑制する上でより効果的であり、該最表面層が非単結晶
水素化炭素膜よりなることがより一層効果的である。
【０４７４】また、本発明では、現像工程がトナー像を
転写材上に転写した後に像担持体に残留したトナーを前
記トナー担持体に回収するクリーニング工程を兼ねてい
ると、現像兼クリーニング方式の画像形成装置等に適用
することができ、エコロジー及び装置の小型化等の観点
からより一層効果的である。好ましい。
【０４７５】また、本発明では、現像工程において、現
像領域におけるトナー担持体面の移動速度が像担持体面
の移動速度に対し、７０％〜３００％の速度であると、
画像濃度が十分であり、かつ高画質の画像を安定して形
成する上でより一層効果的である。
【０４７６】また、本発明では、現像工程において、像
担持体とトナー担持体を対向させる間隔が１００〜１０
００μｍであると、現像特性を安定させ、高画質の画像
を形成する上でより一層効果的である。
【０４７７】また、本発明では、現像工程は、トナー担
持体上に５〜５０ｇ／ｍ2のトナー層を形成し、トナー
層からトナーを像担持体に転移させ静電潜像を現像する
工程であると、十分な画像濃度の画像を形成し、かつト
ナー飛散を防止する上でより一層効果的である。
【０４７８】また、本発明では、トナー担持体上のトナ
ーの層厚を規制する層厚規制部材が用いられることが効
果的であり、トナーを介してトナー担持体に当接する弾
性部材であると、環境変化の影響を受けにくくトナー飛
散の生じにくい均一な磁性トナーの帯電を行う上でより
一層効果的である。また、層厚規制部材がトナー担持体
と対向し所定の間隔をもって配される強磁性金属ブレー
ドであると、トナーの劣化を防止し、長期にわたって安
定した磁性トナーの帯電を行う上でより一層効果的であ
る。
【０４７９】また、本発明では、交流バイアスが、ピー
クトゥーピークの電界強度で３×１０6〜１×１０7Ｖ／
ｍ、周波数１００〜５０００Ｈｚであると、十分な画像
濃度と良好な解像度を備える画像を形成する上でより一
層効果的である。
【０４８０】また、本発明では、転写工程において、転
写材を像担持体に接触させる転写用帯電部材により、現
像されたトナー像を該転写材に転写すると、より一層効
果的である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に用いられる像担持体の一例を示す模式
的断面図である。
【図２】本発明に用いられる像担持体の他の一例を示す
模式的断面図である。
【図３】本発明に用いられる像担持体を製造する製造装
置の一例を示す模式的構成図である。
【図４】本発明に用いられる像担持体を製造する製造装
置の他の一例を示す模式的構成図である。
【図５】本発明の画像形成装置の一例を示す模式的断面
図である。
【図６】本発明で好適に用いられる接触転写手段の一例
を示す図である。
【図７】本発明の画像形成方法を実施するために用いる
ことができる具体的な装置の一例を示す図である。
【図８】本発明の画像形成方法を実施するのに適した現
像装置の概略的説明図である。
【図９】トナー担持体における表面粗さとピッチの定義
を説明する図である。
【図１０】比較用の感光体の構成を示す概略図である。
【符号の説明】
２０１ 導電性支持体 ２０２ 電荷注入阻止層 ２０３ 光導電層 ２０４ 表面層 ２０５ 電荷発生層 ２０６ 電荷輸送層 ２１００、３１００ 堆積装置 ２１１０、３１１０ 反応容器 ２１１１、３１１１ カソード電極 ２１１２、３１１２ 導電性支持体 ２１１３、３１１３ 加熱用ヒーター ２１１４、３１１４ ガス導入管 ２１１５、３１１５ 高周波マッチングボックス ２１１６、３１１６ ガス配管 ２１１７、３１１７ リークバルブ ２１１８、３１１８ メインバルブ ２１１９、３１１９ 真空計 ２１２０、３１１９ 高周波電源 ２１２１、３１２１ 絶縁材料 ３１２２ 絶縁シールド板 ２１２３、３１２３ 導電性受け台 ２２００、３２００ ガス供給装置 ２２１１〜２２１６、３２１１〜３２１６ マスフロー
コントローラー ２２２１〜２２２６、３２２１〜３２２６ 原料ガスボ
ンベ ２２３１〜２２３６、３２３１〜３２３６ バルブ ２２４１〜２２４６、３２４１〜３２４６ 流入バルブ ２２５１〜２２５６、３２５１〜３２５６ 流出バルブ ２２６０、３２６０ 補助バルブ ２２６１〜２２６６、３２６１〜３２６６ 圧力調整器 ３１２０ 駆動装置 ３１３０ 放電空間 ４０１ 光受容部材 ４０２ 主帯電器 ４０３ 静電潜像形成部位 ４０４ 現像器 ４０５ 転写材供給系 ４０６（ａ） 転写帯電器 ４０６（ｂ） 分離帯電器 ４０７ クリーニングローラー ４０８ 搬送系 ４０９ 除電光源 ４１０ ランプ ４１１ 原稿台 ４１２ 原稿 ４１３〜４１６ ミラー ４１７ レンズユニット ４１８ レンズ ４１９ 給紙ガイド ４２０ ブランク露光ＬＥＤ ４２１ クリーニングブレード ４２２ レジストローラー ４２３ 面状ヒーター ４２４ 定着装置 ４２５ クリーナー ３４ａ 芯金 ３４ｂ 導電性弾性層 ３５ 転写バイアス電源 １００ 感光ドラム（像担持体） １ 潜像担持体（像担持体） Ｔ トナー（磁性トナー） ３０２ 転写ローラー（転写手段） ３０６ 一次帯電ローラー（帯電手段） ３０７ 現像器（現像手段） ３０８ａ、３０８ｂ 搬送ローラー ３０９ａ、３０９ｂ 転写入り口ガイド ３１０ 除電針 ３１１ 搬送ガイド ３１２ クリーナー ３１２ａ クリーニングブレード ３１２ｂ スクリュー ３１３ 定着器 ３１３ａ 定着ローラー ３１３ｂ 加圧ローラー ３１３ｃ 定着ローラーの加熱部材 ３１３ｄ 定着ローラー表面温度検知素子 ３１３ｅ 定着ローラーバイアス印加電源 ３１３ｆ 定着分離爪 Ｌ レーザー光 Ｐ 転写材 １１ａ 磁性ブレード（層厚規制部材） １２ スリーブ（トナー担持体） １３ 塗布磁性トナー １４ 固定磁石ローラー １７ 現像容器 １９ 感光ドラム（像担持体） ２０ 磁性トナー ２１ 交番電圧電源
───────────────────────────────────────────────────── 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 9/08 ３７４ Ｇ０３Ｇ 9/08 ３７５ ３７５ 15/02 １０２ 15/02 １０２ 15/06 １０１ 15/06 １０１ 15/08 ５０１Ｚ 15/08 ５０１ ５０４Ａ ５０４ ５０４Ｂ ５０６Ａ ５０６ 9/08 １０１ ５０７ ３０２ 15/08 ５０７Ｂ (72)発明者 千葉 建彦 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 橋本 昭 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 馬籠 道久 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 鏑木 武志 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 AA02 BB11 CC04 CC05 DD03 2H005 AA02 AA03 AA08 AA15 CA12 CA14 CA26 CB03 CB07 CB13 EA01 EA02 EA03 EA05 EA07 2H068 DA12 DA23 2H073 AA02 BA04 BA07 BA13 BA43 CA02 2H077 AA37 AB22 AC16 AD02 AD06 AD13 AD16 AD18 AD24 AD36 AD37 AE04 BA07 EA13 EA16 FA01 FA03 FA19 GA00

Claims (61)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 少なくとも導電性支持体と、シリコン原
    子を母体とする非単結晶材料で構成された光導電層とを
    有する像担持体を絶対値で２５０乃至６００Ｖに帯電さ
    せる帯電工程と、 帯電した像担持体に静電潜像を形成させる静電潜像形成
    工程と、 表面に磁性トナーを担持するためのトナー担持体を像担
    持体に対して一定の間隔を設けて配置し、磁性トナーを
    該トナー担持体表面に前記間隔よりも薄い厚さにコート
    させ、現像バイアスが印加されている現像領域において
    該磁性トナーを前記静電潜像に転移させて静電潜像を現
    像する現像工程と、 像担持体上に形成されたトナー像を転写材に静電転写さ
    せる転写工程とを含み、像担持体上に繰り返して作像が
    行われる画像形成方法に用いられるトナーであって、 少なくとも結着樹脂と磁性酸化鉄とを含有し、平均円形
    度が０．９７０から０．９９５であり、鉄及び鉄化合物
    の遊離率が０．０５％から３．００％であり、表面に無
    機微粉末を有することを特徴とする磁性トナー。
  2. 【請求項２】 前記現像バイアスが交流バイアスである
    ことを特徴とする請求項１に記載の磁性トナー。
  3. 【請求項３】 前記像担持体が、絶対値で２５０乃至５
    ５０Ｖに帯電されることを特徴とする請求項１に記載の
    磁性トナー。
  4. 【請求項４】 前記像担持体が、絶対値で２５０乃至５
    ００Ｖに帯電されることを特徴とする請求項１に記載の
    磁性トナー。
  5. 【請求項５】 前記磁性トナーの重量平均粒径が３〜１
    ０μｍであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれ
    か一項に記載の磁性トナー。
  6. 【請求項６】 前記磁性トナーのモード円形度が０．９
    ９以上であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれ
    か一項に記載の磁性トナー。
  7. 【請求項７】 磁場７９．６ｋＡ／ｍにおける前記磁性
    トナーの磁化の強さが１０〜５０Ａｍ2／ｋｇであるこ
    とを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の
    磁性トナー。
  8. 【請求項８】 前記磁性トナーの鉄及び鉄化合物の遊離
    率が０．０５％から２．００％であることを特徴とする
    請求項１乃至７のいずれか一項に記載の磁性トナー。
  9. 【請求項９】 前記磁性トナーの鉄及び鉄化合物の遊離
    率が０．０５％から１．５０％であることを特徴とする
    請求項１乃至７のいずれか一項に記載の磁性トナー。
  10. 【請求項１０】 前記磁性トナーの鉄及び鉄化合物の遊
    離率が０．０５％から０．８０％であることを特徴とす
    る請求項１乃至７のいずれか一項に記載の磁性トナー。
  11. 【請求項１１】 前記磁性酸化鉄の体積平均粒径が０．
    １〜０．３μｍであり、かつ０．０３〜０．１μｍ以下
    の粒子の個数％が４０％以下であることを特徴とする請
    求項１乃至１０のいずれか一項に記載の磁性トナー。
  12. 【請求項１２】 前記磁性酸化鉄が、水系媒体中でカッ
    プリング剤を加水分解することにより表面処理されたも
    のであることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか
    一項に記載の磁性トナー。
  13. 【請求項１３】 前記磁性トナーは、一次平均粒径が４
    〜８０ｎｍの無機微粉末を有することを特徴とする請求
    項１乃至１２のいずれか一項に記載の磁性トナー。
  14. 【請求項１４】 前記磁性トナーは、一次平均粒径が４
    〜８０ｎｍのシリカ、酸化チタン、アルミナから選ばれ
    る少なくとも一種の無機微粉末またはその複酸化物を有
    することを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか一項
    に記載の磁性トナー。
  15. 【請求項１５】 前記磁性トナーは、疎水化処理されて
    いる無機微粉末を有することを特徴とする請求項１乃至
    １４のいずれか一項に記載の磁性トナー。
  16. 【請求項１６】 前記無機微粉末は少なくともシリコー
    ンオイルで処理されていることを特徴とする請求項１乃
    至１５のいずれか一項に記載の磁性トナー。
  17. 【請求項１７】 前記無機微粉末は少なくともシラン化
    合物及びシリコーンオイルで処理されていることを特徴
    とする請求項１乃至１６のいずれか一項に記載の磁性ト
    ナー。
  18. 【請求項１８】 前記磁性トナーは、トナーの体積平均
    粒径よりも小さい導電性微粉体を含有することを特徴と
    する請求項１乃至１７のいずれか一項に記載の磁性トナ
    ー。
  19. 【請求項１９】 前記導電性微粉体の抵抗が１×１０9
    Ωｃｍ以下であることを特徴とする請求項１８に記載の
    磁性トナー。
  20. 【請求項２０】 前記導電性微粉体の抵抗が１×１０6
    Ωｃｍ以下であることを特徴とする請求項１８または１
    ９に記載の磁性トナー。
  21. 【請求項２１】 前記導電性微粉体が非磁性であること
    を特徴とする請求項１８乃至２０のいずれか一項に記載
    の磁性トナー。
  22. 【請求項２２】 前記磁性トナーは、トナー全体に対し
    ０．１〜２０質量％のワックスを含有することを特徴と
    する請求項１乃至２１のいずれか一項に記載の磁性トナ
    ー。
  23. 【請求項２３】 前記ワックスの示差熱分析による融点
    の吸熱ピークが４０〜１１０℃であることを特徴とする
    請求項２２に記載の磁性トナー。
  24. 【請求項２４】 前記ワックスの示差熱分析による融点
    の吸熱ピークが４５〜９０℃であることを特徴とする請
    求項２２または２３に記載の磁性トナー。
  25. 【請求項２５】 前記像担持体を直接加温する手段を設
    けないことを特徴とする請求項１乃至２４のいずれか一
    項に記載の磁性トナー。
  26. 【請求項２６】 前記像担持体が、導電性支持体と、シ
    リコン原子を母体とする非単結晶材料で構成された光導
    電層と、該光導電層とは組成の異なる非単結晶材料で構
    成された最表面層とを有することを特徴とする請求項１
    乃至２５のいずれか一項に記載の磁性トナー。
  27. 【請求項２７】 前記像担持体の最表面層において、該
    最表面層が非単結晶水素化炭素膜よりなることを特徴と
    する請求項２６に記載の磁性トナー。
  28. 【請求項２８】 像担持体を帯電させる帯電工程と、 帯電した像担持体に静電潜像を形成する静電潜像形成工
    程と、 トナーを前記静電潜像に転移させて静電潜像を現像する
    現像工程と、 像担持体上に形成されたトナー像を転写材に静電転写さ
    せる転写工程とを含み、像担持体上に繰り返して作像が
    行われる画像形成方法において、 前記像担持体は、少なくとも導電性支持体と、シリコン
    原子を母体とする非単結晶材料で構成された光導電層と
    を有し、絶対値で２５０乃至６００Ｖに帯電され、 前記現像工程では、表面に磁性トナーを担持するための
    トナー担持体を像担持体に対して一定の間隔を設けて配
    置し、磁性トナーを該トナー担持体表面に前記間隔より
    も薄い厚さにコートさせ、現像バイアスが印加されてい
    る現像領域において該磁性トナーを前記静電潜像に転移
    させて該静電潜像を現像し、 前記トナーが、少なくとも結着樹脂と、磁性酸化鉄とを
    含有し、平均円形度が０．９７０から０．９９５であ
    り、鉄及び鉄化合物の遊離率が０．０５％から３．００
    ％であり、表面に無機微粉末を有する磁性トナーである
    ことを特徴とする画像形成方法。
  29. 【請求項２９】 前記現像バイアスが交流バイアスであ
    ることを特徴とする請求項２８に記載の画像形成方法。
  30. 【請求項３０】 前記現像工程におけるトナー担持体上
    のトナーが、請求項５〜２４のいずれか一項に記載の磁
    性トナーであることを特徴とする請求項２８または２９
    のいずれか一項に記載の画像形成方法。
  31. 【請求項３１】 前記現像工程がトナー像を転写材上に
    転写した後に像担持体に残留したトナーを前記トナー担
    持体に回収するクリーニング工程を兼ねていることを特
    徴とする請求項２８乃至３０のいずれか一項に記載の画
    像形成方法。
  32. 【請求項３２】 前記像担持体が、絶対値で２５０乃至
    ５５０Ｖに帯電されることを特徴とする請求項２８乃至
    ３１のいずれか一項に記載の画像形成方法。
  33. 【請求項３３】 前記像担持体が、絶対値で２５０乃至
    ５００Ｖに帯電されることを特徴とする請求項２８乃至
    ３１のいずれか一項に記載の画像形成方法。
  34. 【請求項３４】 前記像担持体を直接加温する手段を設
    けないことを特徴とする請求項２８乃至３３のいずれか
    一項に記載の画像形成方法。
  35. 【請求項３５】 前記像担持体が、導電性支持体と、シ
    リコン原子を母体とする非単結晶材料で構成された光導
    電層と、該光導電層とは組成の異なる非単結晶材料で構
    成された最表面層とを有することを特徴とする請求項２
    ８乃至３４のいずれか一項に記載の画像形成方法。
  36. 【請求項３６】 前記像担持体の最表面層において、該
    最表面層が非単結晶水素化炭素膜よりなることを特徴と
    する請求項３５に記載の画像形成方法。
  37. 【請求項３７】 前記現像工程において、現像領域にお
    けるトナー担持体面の移動速度が像担持体面の移動速度
    に対し、７０％〜３００％の速度であることを特徴とす
    る請求項２８乃至３６のいずれか一項に記載の画像形成
    方法。
  38. 【請求項３８】 前記現像工程において、像担持体とト
    ナー担持体を対向させる間隔が１００〜１０００μｍで
    あることを特徴とする請求項２８乃至３７のいずれか一
    項に記載の画像形成方法。
  39. 【請求項３９】 前記現像工程は、トナー担持体上に５
    〜５０ｇ／ｍ2のトナー層を形成し、トナー層からトナ
    ーを像担持体に転移させ静電潜像を現像する工程である
    ことを特徴とする請求項２８乃至３８のいずれか一項に
    記載の画像形成方法。
  40. 【請求項４０】 前記トナー担持体上のトナーの層厚を
    規制する層厚規制部材が用いられることを特徴とする請
    求項２８乃至３９のいずれか一項に記載の画像形成方
    法。
  41. 【請求項４１】 前記層厚規制部材が、トナーを介して
    トナー担持体に当接する弾性部材であることを特徴とす
    る請求項４０に記載の画像形成方法。
  42. 【請求項４２】 前記層厚規制部材が、前記トナー担持
    体と対向し所定の間隔をもって配される強磁性金属ブレ
    ードであることを特徴とする請求項４０に記載の画像形
    成方法。
  43. 【請求項４３】 前記交流バイアスが、ピークトゥーピ
    ークの電界強度で３×１０6〜１×１０7Ｖ／ｍ、周波数
    １００〜５０００Ｈｚであることを特徴とする請求項２
    ９乃至４２のいずれか一項に記載の画像形成方法。
  44. 【請求項４４】 前記転写工程において、転写材を前記
    像担持体に接触させる転写用帯電部材により、現像され
    たトナー像を該転写材に転写することを特徴とする請求
    項２８乃至４３のいずれか一項に記載の画像形成方法。
  45. 【請求項４５】 像担持体と、帯電部材を有し帯電部材
    に電圧を印加して像担持体を帯電させる帯電手段と、帯
    電した像担持体に静電潜像を形成させる静電潜像形成手
    段と、トナーを収容し該トナーを前記静電潜像に転移さ
    せて現像する現像手段と、像担持体上に形成されたトナ
    ー像を転写材に静電転写させる転写手段とを有し、像担
    持体上に繰り返して作像を行い転写材上に画像を形成す
    る画像形成装置において、 前記像担持体は、少なくとも導電性支持体と、シリコン
    原子を母体とする非単結晶材料で構成された光導電層と
    を有し、絶対値で２５０乃至６００Ｖに帯電され、 前記現像手段は、像担持体との間に一定の間隔を有して
    設けられ表面に磁性トナーを担持するためのトナー担持
    体を有し、磁性トナーを該トナー担持体表面に前記間隔
    よりも薄い厚さにコートさせ、現像バイアスが印加され
    ている現像領域において該磁性トナーを前記静電潜像に
    転移させて該静電潜像を現像する手段であり、 前記トナーは、少なくとも結着樹脂と磁性酸化鉄とを含
    有し、平均円形度が０．９７０から０．９９５であり、
    鉄及び鉄化合物の遊離率が０．０５％から３．００％で
    あり、表面に無機微粉末を有する磁性トナーであること
    を特徴とする画像形成装置。
  46. 【請求項４６】 前記現像バイアスが交流バイアスであ
    ることを特徴とする請求項４５に記載の画像形成装置。
  47. 【請求項４７】 前記現像手段におけるトナー担持体上
    のトナーが、請求項５〜２４のいずれか一項に記載の磁
    性トナーであることを特徴とする請求項４５乃至４６の
    いずれか一項に記載の画像形成装置。
  48. 【請求項４８】 前記現像手段が、トナー像を記録媒体
    上に転写した後に像担持体に残留したトナーを前記トナ
    ー担持体に回収するクリーニング手段を兼ねていること
    を特徴とする請求項４５乃至４７のいずれか一項に記載
    の画像形成装置。
  49. 【請求項４９】 前記像担持体が、絶対値で２５０乃至
    ５５０Ｖに帯電されることを特徴とする請求項４５乃至
    ４８のいずれか一項に記載の画像形成装置。
  50. 【請求項５０】 前記像担持体が、絶対値で２５０乃至
    ５００Ｖに帯電されることを特徴とする請求項４５乃至
    ４８のいずれか一項に記載の画像形成装置。
  51. 【請求項５１】 前記像担持体を直接加温する手段を設
    けないことを特徴とする請求項４５乃至５０のいずれか
    一項に記載の画像形成装置。
  52. 【請求項５２】 前記像担持体が、導電性支持体と、シ
    リコン原子を母体とする非単結晶材料で構成された光導
    電層と、該光導電層とは組成の異なる非単結晶材料で構
    成された最表面層とを有することを特徴とする請求項４
    ５乃至５１のいずれか一項に記載の画像形成装置。
  53. 【請求項５３】 前記像担持体の最表面層において、該
    最表面層が非単結晶水素化炭素膜よりなることを特徴と
    する請求項４５乃至５２のいずれか一項に記載の画像形
    成装置。
  54. 【請求項５４】 前記現像手段において、現像領域にお
    けるトナー担持体面の移動速度が、静電荷像担持体面の
    移動速度に対し７０％〜３００％の速度であることを特
    徴とする請求項４５乃至５３のいずれか一項に記載の画
    像形成装置。
  55. 【請求項５５】 前記現像手段において、像担持体とト
    ナー担持体との間隔が１００〜１０００μｍであること
    を特徴とする請求項４５乃至５４のいずれか一項に記載
    の画像形成装置。
  56. 【請求項５６】 前記現像手段は、トナー担持体上に５
    〜５０ｇ／ｍ2のトナー層を形成し、トナー層からトナ
    ーを静電荷像担持体に転移させ静電潜像を現像する手段
    であることを特徴とする請求項４５乃至５５のいずれか
    一項に記載の画像形成装置。
  57. 【請求項５７】 前記トナー担持体上のトナーの層厚を
    規制する層厚規制部材を有することを特徴とする請求項
    ４５乃至５６のいずれか一項に記載の画像形成装置。
  58. 【請求項５８】 前記層厚規制部材が、トナーを介して
    トナー担持体に当接される弾性部材であることを特徴と
    する請求項５７に記載の画像形成装置。
  59. 【請求項５９】 前記層厚規制部材が、前記トナー担持
    体と対向し所定の間隔をもって配される強磁性金属ブレ
    ードであることを特徴とする請求項５７に記載の画像形
    成装置。
  60. 【請求項６０】 前記交流バイアスが、ピークトゥーピ
    ークの電界強度で３×１０6〜１×１０7Ｖ／ｍ、周波数
    １００〜５０００Ｈｚであることを特徴とする請求項４
    ６乃至５９のいずれか一項に記載の画像形成装置。
  61. 【請求項６１】 前記転写手段において、転写材を前記
    像担持体に接触させる転写用帯電部材により、静電潜像
    上に現像されたトナー像を該転写材に転写することを特
    徴とする請求項４５乃至６０のいずれか一項に記載の画
    像形成装置。
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JP2004258299A (ja) * 2003-02-26 2004-09-16 Canon Inc トナーの製造方法

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