JP2003207983A - 画像形成方法および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 クリーナレスシステムを用いた画像形成方法
において、感光体の長寿命化を達成し、且つ転写残トナ
ーの回収性を向上させることにより、高画質な画像を長
期にわたり安定して供給できる画像形成方法を提供す
る。 【解決手段】 クリーナレスシステムを用いた画像形成
方法において、感光体はその最表面層が炭素を主成分と
し、珪素を実質的に含まない非晶質の層からなり、主帯
電工程は電圧が印加され且つ導電性微粒子が表面に塗布
された接触帯電部材と感光体との当接位置に導電性微粒
子を介在させて、接触帯電により感光体表面を帯電する
工程であり、接触帯電部材および前記感光体はそれぞれ
の表面における移動速度の間に相対速度差を設けて駆動
され、トナーは感光体の帯電極性と同極性で且つ凝集度
が３５〜７０％であり、接触帯電部材の電位と上記当接
部の下流側における感光体の表面電位との電位差の絶対
値｜ΔＶ｜の値が１０以上である構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、いわゆるクリーナ
ーレスの画像形成方法、具体的には現像手段により転写
残トナーを回収する画像形成方法、特に接触帯電工程を
有するクリーナーレスの画像形成方法に、また上記の画
像形成方法における感光体や帯電部材の評価方法に関す
る。

【０００２】より具体的には、電圧印加方式の帯電装置
を感光体の帯電手段として用いた画像形成方法におい
て、現像手段による転写残トナーの回収性を向上させ、
良好な画質を極めて長期にわたって安定して供給する画
像形成装置、および該画像形成装置に適用される感光
体、現像剤および帯電部材に関する。

【０００３】

【従来の技術】１．画像形成装置の背景 電子写真装置等の画像形成装置は従来の原稿を複写する
いわゆる複写機のみならず、近年需要の伸びの著しいコ
ンピュータ、ワードプロセッサの出力手段としてのプリ
ンターを加え、広く利用されている。こうしたプリンタ
ーは従来のオフィスユースのみならず、パーソナルユー
スが増大し、低コスト、メンテナンスフリーといった経
済性が重視される。

【０００４】また、このような電子写真装置はエコロジ
ーの観点から、廃棄物が微量であるかまたは廃棄物が出
ない（廃棄物レス）ものであることが重要視されてきて
いる。

【０００５】電子写真装置は、さらに両面コピー、再生
紙利用等、紙の消費低減、消費電力低減の省エネルギ
ー、オゾン量低減等、環境への対応が、経済性と同様の
重要度で求められている。

【０００６】２．クリーナーレス 従来主流であったクリーナーによるクリーニング方式で
は、繊維状の部材等からなるブラシクリーナーや、ウレ
タンゴム等の弾性体ブレード等により感光体表面から除
去された転写残の現像剤（トナー）を、廃現像剤（廃ト
ナー）容器に回収したり、廃トナー容器を含んだカート
リッヂ構成にするなどして、ユーザーから回収するなど
の手法がとられていた。しかしながら、実状では必ずし
も全数のカートリッヂが回収されない場合があること
や、回収した廃トナーの処分等を考慮すると、環境の面
から廃トナーレスの電子写真装置が必要である。

【０００７】廃トナーレスの手段として、クリーナーレ
スの電子写真方法が挙げられる。該クリーナーレスの例
として、転写残トナーを均して非パターン化し、いわゆ
るゴーストが出ない様にする方法や、転写工程で転写さ
れきらず感光体表面に残留した、いわゆる転写残現像剤
（転写残トナー）を、次期の現像工程において現像手段
内に回収し再利用する、いわゆる現像同時回収方式の電
子写真方法がある。

【０００８】転写残トナーを帯電工程等で一旦回収し、
適宜な量を感光体上に排出して現像工程で回収する電子
写真方法に於いては、接触型の帯電方式が使用されるこ
とが多い。特に、後述する様な注入帯電方式に於けるク
リーナーレスの例としては、特開２０００−１７２０５
３号公報に、磁気ブラシやファーブラシなどの注入帯電
方式を使用し、該接触帯電部材と感光体の摩擦帯電極性
において、該接触帯電部材の摩擦帯電極性を該感光体の
帯電極性と同極性とすることで転写残トナーの回収性を
向上させることが開示されている。特に磁気ブラシ注入
帯電方式の場合には、更に該磁気ブラシを構成する磁性
粒子の保持性のために、磁性粒子の摩擦帯電極性を感光
体の帯電極性と同極性とすること、および磁性粒子をそ
のような極性に制御するための磁性粒子の処理方法が開
示されている。

【０００９】また、一般に現像剤であるトナーは、転写
工程において該トナーの正規極性とは逆の極性の電圧が
印加されるため、転写残トナーには逆の極性の状態にな
っている、いわゆる反転トナーが混在していることが多
い。

【００１０】現像同時回収方式は、帯電工程の通過後の
転写残トナーを現像工程中に同時に回収するものであ
り、該トナーが回収され易い正規の極性に揃っているこ
とが重要である。上記の例としては、特開平０５−００
２２８７号公報に、有機感光体（ＯＰＣ）と接触型現像
方式を使用し、該現像手段に突入する際の該転写残トナ
ーの帯電量｜ｑｔ｜および抵抗を規定した例が開示され
ている。

【００１１】また、転写残トナーの回収にあたっては、
現像スリーブまたは現像スリーブに付着している現像剤
によって形成される穂が感光体表面に当接した場合に、
廃トナーが機械的に摺擦、回収がなされるのに対し、非
接触の現像方式においては、電気的な回収のみになる。
このため、非接触の現像方式においては、帯電工程中の
摩擦帯電などにより、該転写残トナーの帯電性を正規帯
電に揃えることがより重要になる。非接触の現像方式に
於ける現像同時回収の例としては、特開平１０−２７４
８８４号公報、特開平１１−０５２６７８号公報、特開
平１１−０６５２８１号公報等に、磁気ブラシからなる
帯電部材を使用した帯電工程を含む系において、該帯電
部材とトナーの摩擦帯電極性を規定したり、摩擦帯電極
性を制御するために帯電部材を制御する手法が開示され
ている。

【００１２】また、弾性部材と微粒子とからなる帯電部
材を使用した帯電工程を含む系では、特開２０００−０
８１７６２号公報、特開２０００−０８１７６６号公報
等に、該微粒子である酸化亜鉛により転写残トナーが負
極性（ネガ）化する傾向にあることが、また負極性現像
剤（ネガトナー）を使用し、該帯電工程に於ける摺擦に
おいて現像剤が正規極性にネガ化され、現像工程に於い
て回収、再利用されることが開示されている。

【００１３】３．帯電装置 従来の主流であったコロナ帯電方式や近接帯電方式は、
放電作用により雰囲気を電離し対向物に帯電を付与する
方式である。これらの帯電方式は、その構成のためオゾ
ンが大量に発生することや、副生成物、即ちコロナ生成
物の影響による感光体表面の電荷の横流れが生じ、それ
に起因する画像流れといわれる画像品質低下を引き起こ
す欠点を有している。このため、周知或いは公知のヒー
ターによる感光体加熱や摺擦による対応がなされてき
た。しかしながら、これらの構成は電力消費の増大や、
装置の大型化、複雑化を招くものであり、元凶である発
生オゾン量が皆無或いは低減された帯電方法、電子写真
方法が求められている。

【００１４】また、上記のコロナ帯電や近接帯電等、非
接触の帯電方式では、特にクリーナーレス電子写真にお
いては、多量の導電性微粉体及び転写残現像剤が存在す
る場合、感光体を均一帯電することが困難な他、転写残
現像剤のパターンを均す効果が得られないため転写残現
像剤のパターンが画像露光を遮光することによるパター
ンゴーストが生ずる。更に、画像形成中の電源の瞬断或
いは紙詰まり時には現像剤による機内汚染が著しくな
る。

【００１５】前述の問題点を解決すべく、各種接触帯電
装置が提案されている。

【００１６】接触帯電装置は、大別するとローラー帯電
方式と注入帯電方式とがある。

【００１７】ローラー帯電方式は、導電性あるいは中抵
抗のゴム材あるいは発泡体等からなる帯電部材を使用す
るものであるが、従来のローラー帯電における帯電機構
は放電帯電機構が支配的であり、少量とはいえオゾンが
発生する。また、印加電圧としては、ＤＣ電圧のみの
「ＤＣ帯電方式」と、更にＡＣ電圧を重畳する「ＡＣ帯
電方式」とが有るが、ＤＣ帯電方式では感光体表面電位
の収束性に、またＡＣ帯電方式ではオゾン発生量の増加
やＡＣ電圧に起因する振動騒音（ＡＣ帯電音）が問題と
なる。

【００１８】一方、直接注入帯電は、接触帯電部材から
被帯電体に直接に電荷が注入されることで被帯電体表面
が帯電する系である。直接帯電、あるいは注入帯電、あ
るいは電荷注入帯電とも称される。より詳しくは、中抵
抗の接触帯電部材が被帯電体表面に接触して、放電現象
を介さずに、被帯電体表面に直接電荷注入を行うもので
ある。この帯電系はイオンの発生を伴わないため放電生
成物による弊害は生じない。また、これらの帯電部材に
印加される電圧はＤＣ単独であっても、また、実質的に
放電を伴わない範囲でＡＣ電圧を重畳しても良い。しか
し、直接注入帯電であるため、接触帯電部材の被帯電体
への接触性が帯電性に大きく効いてくる。そこでより高
い頻度で被帯電体に接触する構成をとるため、接触帯電
部材はより密な接触点を持つ、被帯電体との速度差を多
く持つ等の構成が必要となる。

【００１９】直接注入帯電機構に関し、接触帯電部材の
さまざまな改善といった一連の進み方の中で、前述の如
く弾性体と導電性微粒子からなる帯電部材による帯電方
式が、また特開昭５９−１３３５６９号公報等の様に磁
気ブラシからなる接触帯電部材による帯電方式が、また
特開昭５７−０４６２６５号公報等の様にファーブラシ
からなる接触帯電部材による帯電方式などが提案されて
いる。特に、上記導電性微粒子を用いた帯電方式及び磁
気ブラシによる帯電方式は、感光体への接触性や耐久性
の観点から有利である。

【００２０】４．感光体 〔有機光導電体（ＯＰＣ）〕電子写真感光体の光導電材
料として有機光導電材料、特に電荷発生層と電荷輸送層
を積層した機能分離型感光体が既に実用化され複写機や
レーザービームプリンターに搭載されている。

【００２１】しかしながら、これらの感光体は一般的に
耐久性が低いことが欠点であるとされてきた。耐久性
は、感度、残留電位、帯電能、画像ぼけ等の電子写真特
性面の耐久性と、摩耗や傷等の機械的耐久性とに大別さ
れ、どちらも感光体の寿命決定の大きな要因となってい
る。

【００２２】この内、電子写真特性面の耐久性、特に画
像ぼけに関しては、コロナ帯電器から発生するオゾン、
ＮＯｘ等の活性物質により感光体表面層に含有される電
荷輸送物質が劣化することが原因であることが知られて
いる。また機械的耐久性に関しては、感光層に対して
紙、ブレード／ローラー等のクリーニング部材、トナー
等が物理的に接触して摺擦することが原因であることが
知られている。

【００２３】電子写真特性面の耐久性を向上させる為に
は、オゾン、ＮＯｘ等の活性物質により劣化されにくい
電荷輸送物質を用いることが重要であり、酸化電位の高
い電荷輸送物質を選択することが知られている。また、
機械的耐久性を上げる為には、紙やクリーニング部材に
よる摺擦に耐える為に、表面の潤滑性を上げ摩擦を小さ
くすること、トナーのフィルミング融着等を防止する為
に表面の離型性をよくすることが重要であり、フッ素系
樹脂粉体粒子、フッ化黒鉛、ポリオレフィン系樹脂粉体
等の滑材を感光体の表面層に配合することが知られてい
る。また、様々な有機系表面被覆層（ＯＣＬ；Ｏｖｅｒ
Ｃｏａｔ Ｌａｙｅｒ）や、更には該ＯＣＬに導電性
粒子を混入させ、注入帯電に適した最表面層が提案され
ている。

【００２４】〔アモルファスシリコン系（ａ−Ｓｉ）感
光体〕電子写真において、感光体における感光層を形成
する光導電材料としては、高感度で、ＳＮ比〔光電流
（Ｉｐ）／暗電流（Ｉｄ）〕が高く、照射する電磁波の
スペクトル特性に適合した吸収スペクトルを有するこ
と、光応答性が早く、所望の暗抵抗値を有すること、使
用時において人体に対して無害であること、等の特性が
要求される。特に、事務機としてオフィスで使用される
電子写真装置内に組み込まれる電子写真装置用感光体の
場合には、大量に、且つ長期にわたり複写されることを
考えると、画質、画像濃度の長期安定性も重要な点であ
る。

【００２５】この様な点で優れた性質を示す光導電材料
としてアモルファスシリコン系感光体（ａ−Ｓｉ感光
体）がある。ａ−Ｓｉ感光体を注入帯電に使用した例と
して、前述の特開２０００−０８１７６６号公報等に、
アモルファス炭化珪素（ａ−ＳｉＣ）表面層を有するａ
−Ｓｉ感光体を注入帯電で使用する構成が開示されてい
る。更に、注入帯電に適した表面層の例として、ａ−Ｓ
ｉＣよりも高硬度であるアモルファスカーボン（ａ−
Ｃ）表面層を使用した例も開示されている。

【００２６】これらのａ−Ｓｉ感光体は、表面層に特別
な加工、或いは層を積層しなくても、注入帯電性に優
れ、また、上記の様なａ−Ｃ表面層を有する場合は注入
帯電の電子写真方法に使用した場合でも一層の長寿命化
が可能であるといった長所を有している。

【００２７】５．現像方式 一方、現像剤には現像に寄与する着色された粒子（トナ
ー）と、キャリア材とから成る２成分現像剤、キャリア
材を特に有さずトナーのみからなる１成分現像剤とに分
類される。また、トナーは磁性粒子を含有する磁性トナ
ーと、磁性粒子を含有していない非磁性トナーとに分類
される。

【００２８】現像方式は、モノクロ・カラー等、そのニ
ーズによって様々な現像方式が考案若しくは採用されて
いる。現像方式は、現像剤の構成によって１成分現像・
２成分現像に分類され、さらに、現像剤及び／又は現像
剤担持体が該感光体に接触するか否かで接触現像・非接
触現像に分類されるといったように、様々な方式に分類
される。一般に画像再現特性は１成分現像より２成分接
触現像の方が優れているとされているが、各方式にはそ
れぞれの特徴がある。

【００２９】その内、１成分非接触現像では、周知の如
く感光体が現像スリーブと所定の間隔を持って設置され
る。そのため感光体の劣化が少なく、メンテナンス間隔
の点から有利である。一方、非磁性２成分現像に於いて
は、現像剤規制ブレードにより、キャリアとトナーが所
定の厚さで現像スリーブ上にコートされ、いわゆる"穂"
が形成された状態で感光体に接触する。接触部に於い
て、潜像に応じてトナーが感光体に静電力で付着し、ト
ナー像となる。

【００３０】特に、現像同時クリーニングにおいては、
機械的に転写残トナーを回収する効果も得られることか
ら、接触現像方式が有効であるが、上述の如く、長寿命
及びメンテナンスフリーという観点では非接触、特に１
成分非接触現像方式が好ましい。

【００３１】ところで、上述したような電子写真装置の
技術背景におけるクリーナーレスの電子写真方法につい
て、転写残トナーが現像工程に於いて、該現像手段で回
収されず、転写材上の画像として現れる、いわゆる「か
ぶり」が発生する場合がある。

【００３２】特に、表面層の種類によっては転写残トナ
ーの帯電極性の正規化が困難な場合がある。例えば注入
帯電の長寿命システムとして、ａ−Ｃ表面層を有する負
帯電性の感光体と、ネガトナーを使用した場合、転写残
トナーがネガ化されにくく、上記の「かぶり」が発生し
易い事が判明している。この「かぶり」を改善するため
には、現像バイアスの条件などの調整で対応することが
困難である、或いは回収ができた場合でも画像濃度が変
動するなど、現像性に影響が出る場合があった。特に非
接触の現像方式に於いて、転写残トナーの回収が困難な
場合があった。

【００３３】上記したように、注入帯電のクリーナーレ
ス電子写真方法に於いて、トナーを正規化するために帯
電部材とトナーの摩擦帯電系列の順位を規定するのみで
は、必ずしも回収性への対応としては十分ではない。

【００３４】また、主として帯電部材と感光体の当接部
位に於いて、現像剤が摺擦により正規化される際に、該
現像剤が均一に不足なく正規化されることが重要であ
る。正規化にむらがあると、正規化されない現像剤は帯
電部材周囲に滞留し、更に摺擦を受ける事となり、該現
像剤の劣化を引き起こし易くなる。即ち、現像剤の流動
性を制御し、上記の摺擦を受ける際に、均一な摺擦を受
けるようにすることが必要である。

【００３５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題点に
鑑みなされたものであり、クリーナレスシステムを用い
た画像形成方法において、感光体の長寿命化を達成し、
且つ転写残トナーの回収性を向上させることにより、高
画質な画像を長期にわたり安定して供給できる画像形成
方法および画像形成装置を提供することを、課題とす
る。

【００３６】

【課題を解決するための手段】本発明者らが鋭意研究し
た結果、クリーナーレスの電子写真方法に於いて、感光
体表面層の材質や、帯電部材、特に感光体と接触する帯
電粒子等の材質との組み合わせおよび現像剤の物性を特
定のものとすることにより、転写残トナーの正規化の効
率を向上させ、転写残トナーの回収性を向上させること
を見出した。

【００３７】すなわち、本発明は以下の通りである。

【００３８】（１）感光体表面を帯電する帯電工程、前
記帯電工程において帯電された感光体表面に静電潜像を
形成する潜像形成工程、現像剤に含有され且つ現像剤担
持体に担持されたトナーによって前記静電潜像を可視化
してトナー像を形成する現像工程、前記トナー像を転写
材上に転写する転写工程、前記転写工程後に感光体表面
に残留する転写残トナーを前記現像剤担持体に回収する
回収工程を含む画像形成方法であって、前記感光体は、
その最表面層が少なくとも炭素を主成分とし、該最表面
層中の珪素の含有量が０．１原子％未満の、実質的に珪
素を含まない非晶質の層からなり、前記帯電工程は電圧
が印加され且つ導電性微粒子が表面に塗布された接触帯
電部材と前記感光体との当接位置に前記導電性微粒子を
介在させて、接触帯電により前記感光体表面を帯電する
工程であり、前記接触帯電部材および前記感光体はそれ
ぞれの表面における移動速度の間に相対速度差が設けら
れ、前記現像剤に含有されるトナーは前記感光体の帯電
極性と同極性であり、且つ結着樹脂と磁性体とを少なく
とも含有し、前記トナーの凝集度が３５〜７０％であ
り、前記接触帯電部材の電位Ｖ１と、前記感光体が駆動
される方向において前記接触帯電部材との当接部の下流
側における前記感光体の表面電位Ｖ２との電位差、即ち
下記式（１）で求められる摩擦帯電電位差ΔＶの絶対値
｜ΔＶ｜の値が１０以上であることを特徴とする画像形
成方法。

【００３９】

【数３】ΔＶ ≡ Ｖ２−Ｖ１ ・・・（１） （２）前記摩擦帯電電位差の絶対値｜ΔＶ｜が２０Ｖよ
り大きいことを特徴とする（１）の画像形成方法。

【００４０】（３）前記摩擦帯電電位差の絶対値｜ΔＶ
｜が３０Ｖより大きいことを特徴とする（１）または
（２）の画像形成方法。

【００４１】（４）前記摩擦帯電電位差の絶対値｜ΔＶ
｜が１００Ｖより小さいことを特徴とする（１）〜
（３）のいずれかの画像形成方法。

【００４２】（５）前記導電性微粒子は少なくとも表面
に金属酸化物を有することを特徴とする（１）〜（４）
のいずれかの画像形成方法。

【００４３】（６）前記トナーの凝集度が６０％以下で
あることを特徴とする（１）〜（５）のいずれかの画像
形成方法。

【００４４】（７）前記トナーの平均円形度が０．９５
０〜０．９９５であることを特徴とする（１）〜（６）
のいずれかの画像形成方法。

【００４５】（８）前記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（７）の画像形成方法。

【００４６】（９）前記接触帯電部材は前記感光体とカ
ウンター方向に移動することを特徴とする（１）〜
（８）のいずれかの画像形成方法。

【００４７】（１０）前記接触帯電部材は、導電性部材
と中抵抗の弾性部材とを少なくとも有することを特徴と
する（１）〜（９）のいずれかの画像形成方法。

【００４８】（１１）前記接触帯電部材の数は２以上で
あり、少なくとも１つの接触帯電部材は前記感光体と順
方向に移動することを特徴とする（１）〜（１０）のい
ずれかの画像形成方法。

【００４９】（１２）前記接触帯電部材に印加される電
圧が、交流電圧が重畳されたものであることを特徴とす
る（１）〜（１１）のいずれかの画像形成方法。

【００５０】（１３）前記トナーは、７９．６ｋＡ／ｍ
（１０００エルステッド）下における飽和磁化が１０〜
５０Ａｍ²／ｋｇであることを特徴とする（１）〜（１
２）のいずれかの画像形成方法。

【００５１】（１４）前記トナーの摩擦帯電量が−１５
〜−３μＣ／ｇであることを特徴とする（１）〜（１
３）のいずれかの画像形成方法。

【００５２】（１５）前記トナーに含有される結着樹脂
が、スチレン系樹脂、アクリル樹脂、ポリエステルから
選ばれる少なくとも１種以上を主成分として含有するこ
とを特徴とする請求項１〜１４のいずれか一項に記載の
画像形成方法。

【００５３】（１６）前記トナーが前記導電性微粒子を
さらに有することを特徴とする（１）〜（１５）のいず
れかの画像形成方法。

【００５４】（１７）前記導電性微粒子の体積抵抗が１
０⁹Ωｃｍ以下であることを特徴とする（１）〜（１
６）のいずれかの画像形成方法。

【００５５】（１８）前記潜像形成工程が、現像部位に
露光を照射するＩＡＥ（イメージ・エリア・エクスポー
ジャー）方式により静電潜像を形成する工程であること
を特徴とする（１）〜（１７）のいずれかの画像形成方
法。

【００５６】（１９）前記現像工程が非接触現像により
トナー像を形成する工程であることを特徴とする（１）
〜（１８）のいずれかの画像形成方法。

【００５７】（２０）静電潜像を担持する感光体、前記
感光体表面を帯電する帯電手段、前記帯電された感光体
表面に静電潜像を形成する潜像形成手段、現像剤に含有
され且つ現像剤担持体に担持されたトナーによって前記
静電潜像を可視化してトナー像を形成する現像手段、前
記トナー像を転写材上に転写する転写手段を有し、前記
各手段による工程を繰り返して画像形成を行い、前記転
写手段によりトナー像の転写が行われた後に感光体表面
に残留する転写残トナーを前記現像手段により回収する
画像形成装置であって、前記感光体は、その最表面層が
少なくとも炭素を主成分とし、該最表面層中の珪素の含
有量が０．０１原子％未満の、実質的に珪素を含まない
非晶質の層からなり、前記帯電手段は電圧が印加され且
つ導電性微粒子が表面に塗布された接触帯電部材と前記
感光体との当接位置に前記導電性微粒子を介在させて、
接触帯電により前記感光体表面を帯電し、前記接触帯電
部材および前記感光体を、それぞれの表面における移動
速度の間に相対速度差を設けて移動させる駆動手段をさ
らに有し、前記現像剤に含有されるトナーは前記感光体
の帯電極性と同極性であり、且つ結着樹脂と磁性体とを
少なくとも含有し、前記トナーの凝集度が３５〜７０％
であり、前記接触帯電部材の電位Ｖ１と、前記感光体が
駆動される方向において前記接触帯電部材との当接部の
下流側における前記感光体の表面電位Ｖ２との電位差、
即ち下記式（１）で求められる摩擦帯電電位差ΔＶの絶
対値｜ΔＶ｜の値が１０以上であることを特徴とする画
像形成装置。

【００５８】

【数４】ΔＶ ≡ Ｖ２−Ｖ１ ・・・（１） （２１）前記摩擦帯電電位差の絶対値｜ΔＶ｜が２０Ｖ
より大きいことを特徴とする（２０）の画像形成装置。

【００５９】（２２）前記摩擦帯電電位差の絶対値｜Δ
Ｖ｜が３０Ｖより大きいことを特徴とする（２０）また
は（２１）の画像形成装置。

【００６０】（２３）前記摩擦帯電電位差の絶対値｜Δ
Ｖ｜が１００Ｖより小さいことを特徴とする（２０）〜
（２２）のいずれかの画像形成装置。

【００６１】（２４）前記導電性微粒子は少なくとも表
面に金属酸化物を有することを特徴とする（２０）〜
（２３）のいずれかの画像形成装置。

【００６２】（２５）前記トナーの凝集度が６０％以下
であることを特徴とする（２０）〜（２４）のいずれか
の画像形成装置。

【００６３】（２６）前記トナーの平均円形度が０．９
５０〜０．９９５であることを特徴とする（２０）〜
（２５）のいずれかの画像形成装置。

【００６４】（２７）前記トナーのモード円形度が０．
９９以上であることを特徴とする（２６）の画像形成装
置。

【００６５】（２８）前記駆動手段は前記接触帯電部材
を前記感光体とカウンター方向に移動させることを特徴
とする（２０）〜（２７）のいずれかの画像形成装置。

【００６６】（２９）前記接触帯電部材の数は２以上で
あり、前記駆動手段は少なくとも１つの接触帯電部材を
前記感光体と順方向に移動させることを特徴とする（２
０）〜（２８）のいずれかの画像形成装置。

【００６７】（３０）前記接触帯電部材は、導電性部材
と中抵抗の弾性部材とを少なくとも有することを特徴と
する（２０）〜（２９）のいずれかの画像形成装置。

【００６８】（３１）前記接触帯電部材に印加される電
圧が、交流電圧が重畳されたものであることを特徴とす
る（２０）〜（３０）のいずれかの画像形成装置。

【００６９】（３２）前記トナーは、７９．６ｋＡ／ｍ
（１０００エルステッド）下における飽和磁化が１０〜
５０Ａｍ²／ｋｇであることを特徴とする（２０）〜
（３１）のいずれかの画像形成装置。

【００７０】（３３）前記トナーの摩擦帯電量が−１５
〜−３μＣ／ｇであることを特徴とする請求項２０〜３
２のいずれかの画像形成装置。

【００７１】（３４）前記トナーに含有される結着樹脂
が、スチレン系樹脂、アクリル樹脂、ポリエステルから
選ばれる少なくとも１種以上を主成分として含有するこ
とを特徴とする（２０）〜（３３）のいずれかの画像形
成装置。

【００７２】（３５）前記トナーが前記導電性微粒子を
さらに有することを特徴とする（２０）〜（３４）のい
ずれかの画像形成装置。

【００７３】（３６）前記金属酸化物の体積抵抗が１０
⁹Ωｃｍ以下であることを特徴とする（２０）〜（３
５）のいずれかの画像形成装置。

【００７４】（３７）前記潜像形成手段が、現像部位に
露光を照射するＩＡＥ（イメージ・エリア・エクスポー
ジャー）方式により静電潜像を形成することを特徴とす
る（２０）〜（３６）のいずれかの画像形成装置。

【００７５】（３８）前記現像手段が非接触現像により
トナー像を形成することを特徴とする（２０）〜（３
７）のいずれかの画像形成装置。

【００７６】

【発明の実施の形態】本発明の画像形成方法は、感光体
表面を帯電する帯電工程、前記帯電工程において帯電さ
れた感光体表面に静電潜像を形成する潜像形成工程、現
像剤に含有され且つ現像剤担持体に担持されたトナーに
よって前記静電潜像を可視化してトナー像を形成する現
像工程、前記トナー像を転写材上に転写する転写工程、
前記転写工程後に感光体表面に残留する転写残トナーを
前記現像剤担持体に回収する回収工程を含む、いわゆる
現像同時回収によるクリーナレスシステムの画像形成方
法に関する。上記本発明の画像形成方法において、感光
体はその最表面層が少なくとも炭素を主成分とし、該最
表面層中の珪素の含有量が０．０１％未満の、実質的に
珪素を含まない非晶質の層からなることを特徴とする。

【００７７】また、本発明の画像形成方法において、上
記帯電工程は電圧が印加され且つ導電性微粒子が表面に
塗布された接触帯電部材と感光体との当接位置に該導電
性微粒子を介在させて、接触帯電により感光体表面を帯
電する工程であり、また、前記接触帯電部材および前記
感光体はそれぞれの表面における移動速度の間に相対的
速度差を設けて駆動される。

【００７８】また、本発明の画像形成方法において用い
られる現像剤に含有されるトナーは前記感光体の帯電極
性と同極性であり、且つ結着樹脂と磁性粉体とを少なく
とも含有する。この現像剤の凝集度が３５〜７０％であ
る。

【００７９】さらに、本発明の画像形成方法において、
前記接触帯電部材の電位Ｖ１と、前記感光体が駆動され
る方向において前記接触帯電部材との当接位置の下流側
における前記感光体の表面電位Ｖ２との電位差、即ち下
記式（１）で求められる摩擦帯電電位差ΔＶの絶対値｜
ΔＶ｜の値は１０以上であることを特徴とする。

【００８０】

【数５】 ΔＶ ≡ （Ｖ２−Ｖ１） ・・・（１） 本発明者らが鋭意研究した結果、クリーナーレスの電子
写真方法に於いて、感光体表面の摩擦帯電のレベル、即
ち摩擦帯電電位差（ΔＶ）によって転写残トナーの正規
化の能力が大きく左右されることが判明した。具体的に
は、感光体表面層の材質や、帯電部材、特に感光体と接
触する帯電粒子等の材質との組み合わせが、転写残トナ
ーを正規化させる能力に、大きく影響していることを本
発明者らは見出した。

【００８１】特に、転写残トナーの正規化の効率という
観点では、現像剤の物性、特に流動性に係る特性である
凝集度に大きく依存することが判明した。また、現像剤
自体の帯電性、いわゆるトリボ特性を適正な範囲で規定
することにより、現像剤の正規化に要する摺擦負荷を低
減でき、正規化の効率を向上できることが判明した。

【００８２】以下、本発明を詳述する。 〔画像形成方法〕図１は、本発明の画像形成方法として
の現像同時回収によるクリーナーレス電子写真方法が好
適に用いられる画像形成装置としての電子写真装置の１
実施態様を示す概略図である。２０２は像担持体である
感光体ドラムであり、矢印Ａの時計方向に所定の周速度
（プロセススピード）にて回転駆動されるドラム型の電
子写真感光体である。

【００８３】帯電手段である帯電部材２０１は、直接注
入帯電方式の帯電部材であり、感光体２０２に当接し、
矢印Ｂで示すように任意の方向に、感光体２０２に対し
て相対速度差を持って図示せぬ駆動手段によって所定の
周速で駆動される。帯電部材２０１は不図示の電圧印加
電源により所定の直流電圧（ＤＣ電圧）または交流電圧
が重畳された直流電圧（ＤＣ＋ＡＣ電圧）が印加され
て、回転駆動されている感光体２０２の外周面が均一に
帯電される（帯電工程）。帯電部材２０１は、少なくと
も感光体２０２との当接部に介在する導電性微粒子を有
する。

【００８４】帯電部材２０１の抵抗値は、使用される環
境、帯電効率、或いは感光体の表面層の耐圧特性等に応
じて適宜選択されることが望ましい。

【００８５】感光体２０２は、帯電部材２０１によって
帯電処理（帯電工程）が行われた後、静電潜像形成手段
としての画像信号付与手段２０３にて潜像が形成され、
現像手段２０４にて潜像に応じた現像剤による顕像（ト
ナー像）が形成される（潜像形成工程）。また、必要に
応じて内部電位センサ２０９等の電位測定手段を設けて
も良い。

【００８６】紙などからなる転写材Ｐは給紙系２１９等
からなる給紙経路２０５を通過後、レジスタローラー２
２０等により感光体側へ供給される。更に転写手段２０
６（ａ）で感光体２０２表面の顕像が転写材Ｐに転写さ
れ（転写工程）、転写材Ｐは必要に応じて分離手段２０
６（ｂ）等により感光体表面から分離される。該転写材
Ｐは、搬送系２０７を経由してローラー２１１、２１２
等からなる定着手段２１０によってトナー像が定着さ
れ、装置外に排出される。

【００８７】一方、感光体２０２はその後、必要に応じ
て除電光源等からなる除電手段２０８等により残留電位
が除電されて安定化された後、再び帯電部材２０１によ
る帯電工程へ送られ、繰り返し画像形成に供される。

【００８８】顕像が転写材Ｐに転写された後も感光体２
０２上に残留した現像剤（転写残トナー）には正規状態
と逆の極性の現像剤（反転トナー）が混在している場合
があるが、これらは感光体上に付着した状態で次期の帯
電工程に突入し、帯電部材２０１と感光体２０２との摺
擦により正規の帯電極性に戻された後、次期の工程で現
像手段２０４に回収され（回収工程）、再度現像に寄与
して繰り返し画像が形成される構成となっている。すな
わち、本発明の画像形成装置は現像工程と回収工程とが
同時に行われるものであり、転写手段と主帯電手段との
間にクリーニング手段を有さない、現像同時回収による
クリーナレスシステムの画像形成方法が適用されたもの
である。

【００８９】また、画像信号は光源２１５および原稿台
２１４上の原稿２１３に応じて形成され、或いは外部の
コンピュータ等から出力された信号が直接、スキャナ２
１６或いはメモリに記憶される。該画像信号に応じて、
レーザー等からなる潜像光源２１７が走査、強度変調さ
れ、ミラー２１８等により偏向されて画像信号付与手段
２０３へと供される。

【００９０】画像信号付与手段２０３の波長は、使用す
る感光体の種類等によっても異なるが、高ｄｐｉ化、ま
たアモルファスシリコン系感光体（以下、「ａ−Ｓｉ感
光体」と表記することがある）感光体やＯＰＣの分光感
度等から４５０〜８００ｎｍが好ましく使用される。特
にａ−Ｓｉ感光体を使用する場合には、その電子写真特
性を良好に活用するために短波長側、具体的には４５０
〜７００ｎｍが好ましく使用される。この画像信号付与
手段としては、公知の任意の方法を用いることができ、
特に限定されないが、現像部位に露光を照射する、ＩＡ
Ｅ（ＩｍａｇｅＡｒｅａ Ｅｘｐｏｓｕｒｅ）方式を好
ましく用いることができる。ＩＡＥ方式では感光体と現
像剤の帯電極性が同じであることから、転写残トナー、
特に反転トナーが帯電手段に回収され易い。また、帯電
手段において正規化されたトナーが該帯電手段から感光
体へ吐出され易いため、現像手段で回収され易い。

【００９１】また、該除電手段２０８としての除電光源
の波長は、画像信号の波長と同等かまたはやや長波長で
使用される。具体的には５００〜８００ｎｍが好ましく
使用される。

【００９２】〔摩擦帯電系列〕上記の反転トナーを正規
の帯電極性に戻す為に、摩擦帯電特性の評価及び制御が
重要である。摩擦帯電系列については、従来から、前述
した様に帯電部材とトナーの摩擦帯電系列について、ト
ナーの方が感光体の帯電極性側であることが好ましい、
或いは帯電部材と感光体の摩擦帯電系列が逆極性である
ことが好ましい等、２つの部材間の摩擦帯電極性を規定
することが開示されている。しかしながら、クリーナー
レスの電子写真方法に於いては、後述するように、帯電
部材、現像剤、感光体等の各要素間の摩擦帯電系列のみ
ならず、その摩擦帯電電位差のレベルが大きく関与す
る。

【００９３】摩擦帯電系列について、図２を用いて説明
する。摩擦帯電系列は、図２（ａ）に示すように２つの
要素（Ａ、Ｂ）間のみの場合は、該Ａ、Ｂが接触するこ
とにより、ＡとＢの間に電子の授受が発生する。電位的
には、該Ａ〜Ｂ間に０点が発生し、図中では、右側に位
置する摩擦帯電系列を上位としているので、ポジ性が強
いＢが正（ポジ）に、逆に左側に位置するＡが負（ネ
ガ）に帯電する。

【００９４】また、上記ＢとこのＢよりもポジ性が強い
Ｃとの２つの要素（Ｂ、Ｃ）間の摩擦帯電系列の関係は
図２（ｂ）に示す通りである。図２（ａ）の場合にポジ
だったＢに対して更にポジ性が強いＣとの接触に於いて
は、Ｂ〜Ｃ間に０点が発生し、Ｂはネガに帯電する。即
ち、摩擦帯電においてポジ性、ネガ性というのはあくま
でも接触する物質間の特性に応じて変化する相対的なも
のであり、０点は固定されたものではない。

【００９５】さらに、図２（ｃ）に示すように、３つの
要素（Ａ、Ｂ、Ｃ）間の摩擦帯電系列の場合、０点はＡ
〜Ｃの間に発生し、例えばＡ、Ｂがネガに、Ｃがポジに
帯電する。このように３つの要素からなる摩擦帯電系列
の場合に於いても、Ａ及び／又はＢ及び／又はＣの摩擦
帯電性が変化した場合、０点はそれらに応じて移動し、
例えば図２（ｄ）に示すように、Ｂがポジに帯電するこ
ともある。すなわち、３つの要素間の摩擦帯電順位のみ
ならず、各要素間の摩擦帯電電位のレベル（電位差）が
これら３つの摩擦帯電系列を決定する重要な指標とな
る。

【００９６】本発明の画像形成方法において、感光体表
面をＡ、転写残トナーをＢ、帯電部材をＣとすると、上
記記載は転写残トナーが帯電工程を経て吐出されてなる
トナーの極性に関与する摩擦帯電系列の相関を表す。こ
こで、Ｃには帯電部材表面に塗布された導電性微粒子も
含まれる。

【００９７】〈摩擦帯電電位（ΔＶ）の評価方法〉上記
した各要素間の摩擦帯電特性のうち、特に感光体表面と
帯電部材の摩擦帯電特性の評価を行う方法について、図
面を使用して説明する。

【００９８】図３は、本発明における摩擦帯電特性の評
価を行う装置の概略断面図である。感光体１０２は、矢
印ｂの方向に所定の駆動速度で回転駆動される。一方、
接触帯電装置１０１は、接触帯電部材２０１を使用し、
矢印ａに示すように任意の方向に、感光体１０２に対し
所定の相対速度差で回転駆動される。なお、接触部材２
０１については後で詳述する。

【００９９】該接触帯電部材２０１の芯金部には、電源
１１０が接続されており、この電源１１０のアース側は
感光体１０２の基板と共通に接地されている。電源１１
０は所定の電圧Ｖ１を接触帯電部材２０１に印加し、逆
の電圧がかかった場合には逆電圧による電流を吸い込む
形で、芯金部は常時所定の電位Ｖ１に制御される。な
お、電源１１０は電流測定手段を有していても良く、そ
の場合には摩擦帯電電位差のみならず、該摩擦帯電によ
る電流値の検出も可能である。

【０１００】また、本発明の画像形成方法は、帯電部材
と感光体との接触性を向上させるために、少なくとも感
光体と帯電部材との当接部に帯電用の導電性微粒子を介
在させている。この導電性微粒子は、帯電装置１０１内
で、帯電部材２０１に所定コート量で塗布される。過剰
な粒子や異物等は、適宜設けられるコート制御手段１１
１等によって適宜除去される。または、接触帯電部材２
０１よりも感光体１０２の回転方向における上流側に、
感光体１０２上に導電性微粒子を塗布する不図示の機構
を設け、感光体１０２を介して接触帯電部材２０１に導
電性微粒子を供給しても良い。

【０１０１】帯電部材２０１と感光体１０２の駆動源は
別々に設けても良いし、同一の駆動源からギヤ等で相対
速度差を有するように駆動を分配しても良い。

【０１０２】また、この評価装置は必要に応じて、導電
性微粒子や異物を感光体表面から除去するための周知の
クリーニングブレード等の除去部材１０８や、感光体１
０２表面の導電性微粒子等の残留量を検知するためのＣ
ＣＤカメラや反射濃度計等からなる表面観察手段１０５
等を有しても良い。さらに、帯電部材との当接直前の感
光体の状態を所定状態に定常的に維持するなどの目的
で、除電光（ＰＥ；Ｐｒｅ Ｅｘｐｏｓｕｒｅ）１０４
等の帯電安定化手段を有していてもよい。

【０１０３】感光体表面１０２の表面と、接触帯電部材
２０１および導電性微粒子とが摺擦されると、上述の摩
擦帯電特性と電源１１０により制御された帯電部材１０
１の電位に応じて、感光体１０２の表面電位が変動す
る。

【０１０４】本発明に於ける摩擦帯電電位差ΔＶは、電
源１０１により制御される接触帯電部材２０１の電位Ｖ
１と、感光体１０２の表面電位Ｖ２との差である。即
ち、ΔＶは下記式（１）により定義される。

【０１０５】

【数６】ΔＶ ≡ Ｖ２−Ｖ１ ・・・（２） 感光体１０２の表面電位Ｖ２は非接触の表面電位計等か
らなる電位検出手段１０７、必要に応じて更に設けられ
た電位検出手段１０６により検出される。これらの電位
検出手段１０７、１０６は、基本的には感光体の回転方
向において帯電部材２０１よりも下流側に配置すれば良
いが、感光体１０２の摩擦帯電電位は絶対値で数１０Ｖ
以下であることが必要であり、またａ−Ｓｉ感光体、特
に除電光１０４等を使用した場合には暗減衰が大きくな
るため、可能な限り接触帯電部材２０１の直下に近付け
て配置することが好ましい。

【０１０６】また、帯電部材直下の上記感光体１０２の
表面電位を算出することによりＶ２を求めても良い。具
体的には、複数の電位検出手段１０６、１０７を配して
暗減衰を検出し、この暗減衰値から算出する等の方法が
挙げられる。

【０１０７】さらに、感光体表面温度測定手段１１２、
感光体１０２表面の導電性微粒子や異物等を除電する除
電手段１０９等を有していても良い。

【０１０８】なお、感光体の表面電位を測定する都合
上、感光体１０２及び除電光１０４等は、少なくとも測
定時には暗箱等、暗環境下に保持される。

【０１０９】また、図１のような画像形成装置におい
て、帯電部材２０１の下流側の適宜な位置で、上述と同
様の手法で感光体表面電位を測定しても良い。電位測定
点としては、例えば、現像手段２０４及び／又は内部電
位センサ２０９及び／又は画像信号付与手段２０３に相
当する位置などがある。

【０１１０】〈摩擦帯電電位ΔＶ、凝集性とトナー正規
化の相関〉本発明のクリーナーレス画像形成装置におい
ては、感光体の表面層材料と、帯電用の導電性微粒子の
材料によって、転写残トナーを正規化するのに好適な範
囲が異なる。

【０１１１】感光体の表面層のネガ性が強い、即ち図２
に於けるＡ（感光体表面）が左に偏っている状態の場合
は、それに対応してＣ（帯電部材・導電性微粒子）のポ
ジ性が強い、即ち図２中で右によっている事が必要であ
る。つまり、｜ΔＶ｜は大きい方が好ましい事がわか
る。このとき、Ａ（感光体表面）のネガ性のレベルとＣ
（帯電部材・導電性微粒子）のポジ性のレベルを変化さ
せることで、現像剤を正規のネガ極性に復帰しやすくす
る、即ちラチチュードを広げることが出来る。

【０１１２】一方、帯電用の導電性微粒子がポジ帯電性
が弱い、即ち図２中に於いてＣ（帯電部材・微粒子）が
比較的左に寄っている状態の場合、それに対応して、Ａ
（感光体表面）が右側に寄っていることが必要である。
つまり、｜ΔＶ｜は小さい方が好ましい。

【０１１３】本発明者らの研究の結果、炭素原子と水素
原子とを含む非晶質表面層（以下、「ａ−Ｃ：Ｈ表面
層」と表記することがある）は、周知のＳｉＣ表面層
等、炭素、シリコンおよび水素を含有する非晶質材料
（ａ−Ｃ：Ｓｉ：Ｈ系）の表面層と比較して、表面層自
体のネガ性が強いことが判明した。つまり、図２におい
てＣ（帯電部材・導電性微粒子）が右寄り、即ちポジ性
が強いことが好ましい。

【０１１４】すなわち、上記表面層を有する感光体を用
いた本発明の画像形成方法においては、転写残現像剤の
極性を正規のものとして回収性を向上させるには、ΔＶ
の値が１０以上であることを特徴とする。ΔＶは２０よ
り大きいことが好ましく、３０より大きいことがより好
ましい。また、ΔＶは１００より小さいことが好まし
い。

【０１１５】また、本発明者らは、導電性微粒子の材料
選択や表面処理等により該導電性微粒子のポジ性のレベ
ルを制御できることを見出した。

【０１１６】さらに、実際に転写残の現像剤が帯電域に
於いて上記の摩擦帯電特性によって正規化される際に、
現像剤の流動性、凝集特性が正規化されるレベルや、そ
の均一性に大きく影響を及ぼすことを見出した。

【０１１７】以下、各工程、部材について詳細に述べ
る。

【０１１８】〔帯電手段〕帯電部材２０１として、図４
に示す弾性材と導電性微粒子を有する構成の帯電部材
２０１（ａ）および、図５に示す磁気ブラシの構成の
帯電部材２０１（ｂ）がある。帯電部材の抵抗値は、そ
の使用される環境、高帯電効率、或いは該感光体の表面
層の耐圧特性等に応じて適宜選択されることが望まし
い。以下、各帯電部材について説明する。

【０１１９】・構成（弾性体＋帯電粒子）からなる注
入帯電 図４にその一実施態様を示す。帯電部材２０１（ａ）は
芯金２０１（ａ）−３上に形成された低または中抵抗の
導電性弾性部材２０１（ａ）−２及び、必要に応じてそ
の帯電面の、少なくとも感光体との当接部に、導電性微
粒子からなる帯電粒子が介在する領域２０１（ａ）−１
とからなる。導電材２０１（ａ）−２は、使用する電子
写真装置の仕様等に応じて抵抗や硬度、また導電性粒子
を介在させるための微小な凹凸或いはセル等を調整す
る。

【０１２０】該導電性粒子は、磁性／非磁性の何れでも
使用可能である。また、その抵抗値、粒径も同様に調整
される。

【０１２１】〈導電性弾性部材〉帯電部材２０１（ａ）
は、感光体と帯電部材との間に電圧を印加することによ
り感光体を帯電するために、また導電性微粒子を介在さ
せた当接部を設けるために、導電性を有する弾性材であ
ることが好ましく、その硬度は被帯電体（感光体）との
接触性および接触安定性や、導電性弾性部材自身及び／
又は感光体表面の損傷を防止して長寿命化するために、
アスカーＣ硬度で１５〜６０度であることが好ましい。

【０１２２】帯電部材のアスカーＣ硬度は、弾性部材に
使用する材料の種類や芯金上における弾性部材の厚さ等
によって調整することができる。

【０１２３】また、帯電部材のアスカーＣ硬度は、アス
カーＣ硬度計によって測定することができる。測定の概
要は以下の通りである。両端を支持するためにＶブロッ
ク等を用いて帯電部材を所定位置に設置し、帯電部材の
所定の測定箇所（例えば両端部と中央部）にアスカーＣ
硬度計を所定の荷重（例えば０．５ｋｇｆ）で押し付
け、そこから所定時間後の値を測定する。

【０１２４】また、導電性弾性部材２０１（ａ）−２
は、被帯電体である感光体を帯電させるため低抵抗であ
ることが必要だが、一方で感光体にピンホール等の欠陥
部が存在する時の電圧のリークを防止しうる高い抵抗が
必要である。十分な帯電性と耐リーク性を同時に達成す
るには１０³〜１０⁸Ωの抵抗、より好ましくは１０⁴〜
１０⁷Ωの抵抗が好ましい。なお、導電性弾性部材２０
１（ａ）−２の抵抗は、使用する感光体と同外径の円筒
状アルミシリンダーに、導電性弾性部材２０１（ａ）−
２を０．２ｍｍの侵入量で当接した状態で、芯金とアル
ミドラムとの間に１００Ｖを印加して計測することがで
きる。

【０１２５】なお、導電性弾性部材２０１（ａ）−２の
形状は、説明の簡略化のために図４に示したようなロー
ラー状のみを記載するが、ベルト状、ファー状、その他
或いは回動可能な帯電ブラシロールなど、駆動可能であ
り、且つ感光体表面との当接を維持できる構成であれば
特に限定されない。

【０１２６】導電性弾性部材２０１（ａ）−２は、芯金
上に可撓性部材としてのゴムあるいは発泡体の中抵抗層
を形成することにより作製される。中抵抗層はウレタン
等の樹脂、カーボンブラック等の導電性粒子からなる帯
電粒子、硫化剤、発泡剤等により処方され、芯金の上に
ローラー状に形成された後、必要に応じて切削、表面研
磨して作製することができる。ローラ表面は導電性微粒
子を介在させるために平均セル径が５〜３００μｍの微
小なセルまたは凹凸を有していることが好ましい。この
際、セルまたは凹凸を空隙部としたローラー部材表面の
空隙率が１５〜９０％であることが好ましい。

【０１２７】導電性弾性部材２０１（ａ）−２の材質と
しては、発泡体以外にも弾性体の材料として、エチレン
−プロピレン−ジエンポリエチレン（ＥＰＤＭ）、ウレ
タンゴム、シリコーンゴム等に抵抗調整のためにカーボ
ンブラックや金属酸化物等の導電性物質を分散したゴム
材や、またこれらを発泡させたものが挙げられる。ま
た、導電性物質を分散せずに、或いは導電性物質と併用
してイオン導電性の材料を用いて抵抗調整をすることも
可能である。

【０１２８】また、導電性弾性部材２０１（ａ）−２
は、被帯電体である感光体に対して弾性に抗して所定の
押圧力で当接させて配設し、導電性弾性部材２０１
（ａ）−２と感光体の当接部である帯電当接部を形成さ
せる。この帯電当接部の幅、いわゆる当接幅は特に制限
されるものではないが、導電性弾性部材２０１（ａ）−
２と感光体の安定して密な密着性を得るため１ｍｍ以
上、より好ましくは２ｍｍ以上が良い。

【０１２９】一方、当接幅が大きすぎるのは、感光体へ
の摺擦負荷の増大に伴う、感光体の寿命や、装置の小型
化の面で好ましくなく、特にφ８０ｍｍ以下の小径感光
体を使用する系では感光体の寿命への影響が大きい。具
体的な当接幅としては、１０ｍｍ以下が好ましい範囲で
ある。

【０１３０】更に、当接部を形成する、該導電性弾性部
材２０１（ａ）−２の表面と感光体の表面との間に、相
対的な速度差を設けることで、接触帯電部材と感光体の
当接部において導電性微粉体が像担持体に接触する機会
を格段に増加させ、より高い接触性を得ることができ、
直接注入帯電性を向上させる点で好ましい。

【０１３１】帯電部に持ち運ばれる、感光体上の転写残
トナーを帯電部材２０１（ａ）に一時的に回収して均す
ために、該導電性弾性部材２０１（ａ）−２と感光体と
は上記帯電当接部において互いに逆方向に回転するこ
と、即ちカウンター方向に移動させることが好ましい。
逆方向回転で感光体上の転写残トナーを一旦引き離し帯
電を行うことにより、直接注入帯電が優位に為される。

【０１３２】該導電性弾性部材２０１（ａ）−２を感光
体表面の移動方向と同じ、いわゆる順方向に移動させて
速度差をもたせても良いが、直接注入帯電の帯電性は感
光体の周速と帯電部材の周速との差に依存するため、順
方向では帯電部材の回転数が大きくなるので、その点で
カウンター方向の方が有利である。

【０１３３】一方、転写残現像剤は、帯電部材表面に付
着し、該帯電部材とつれまわる物もある。その場合、転
写残現像剤のうち少なくとも一部は、感光体との摺擦が
不十分になってしまう場合がある。

【０１３４】従って、現像剤を確実に摺擦させるという
観点からは、感光体との当接部で同方向、すなわち順方
向に移動させても良い。この際、導電性弾性部材２０１
（ａ）−２と感光体との間に相対速度差を有しているこ
とが好ましい。

【０１３５】なお、ここで記述した相対速度差（周速差
とも称する）比は、

【０１３６】

【数７】 相対速度差比（％）＝（感光体周速−帯電部材周速）／感光体周速×１００ ・・・（３） である。従って、従動のときに相対速度差比比０％、帯
電部材が停止している状態では相対速度差比１００％、
帯電部材が感光体に対しカウンターで駆動している場合
は１００％を越す値となる。

【０１３７】本発明者らの検討の結果、帯電性確保の観
点から、相対速度差比は１３０％以上、より好ましくは
１５０％以上、最適には２００％以上がよい。

【０１３８】また、このような構成の帯電方式では磁
性体を用いないため、磁性現像剤を使用するのに適して
いる。

【０１３９】〈導電性微粒子〉次に、上記導電性弾性部
材２０１（ａ）−２と感光体表面との当接部に介在する
粒子は感光体を帯電させる、いわゆる帯電粒子として働
き、導電性であることを特徴とする。

【０１４０】導電性微粒子の好ましい体積抵抗、すなわ
ち抵抗率は、１０⁹Ω・ｃｍ以下である。上記抵抗が１
０⁹Ω・ｃｍよりも大きすぎると良好な帯電性を得るた
めの帯電促進効果が得られない。なお、導電性微粒子の
帯電促進効果を十分に引き出し、良好な帯電性を安定し
て得るためには、導電性微粒子の抵抗が、導電性弾性部
材２０１（ａ）−２の表面部或いは感光体と上記導電性
弾性部材との接触部の抵抗よりも小さいことが好まし
い。

【０１４１】更に、導電性微粒子の抵抗率が、１０⁶Ω
・ｃｍ以下であることが、接触帯電部材への絶縁性の転
写残トナーへの付着・混入による帯電阻害に打ち勝って
感光体の帯電をより良好に行わせる上で好ましく良い。
一方、導電性微粒子の抵抗率が１０^-1Ω・ｃｍ以上であ
ることが、感光体の欠陥などによる帯電不良を防止する
等のため好ましく良い。

【０１４２】導電性微粒子の抵抗率測定は、温度２３
℃、湿度６０％の環境下で、錠剤法により測定し正規化
して求めた。測定に用いた装置の概略を図６に示す。具
体的には、セルＡは絶縁体からなる保持具８と、ガイド
リング（円筒）３とからなる。保持具８にて固定され
た、底面積２．２６ｃｍ²の円筒３内に凡そ０．５ｇの
粉体試料７を入れ、上下電極１及び２に１４７Ｎ（１５
ｋｇｆ）の負荷をかけて加圧を行うと同時に、電源６か
ら１００Ｖの電圧を印加し、電圧計５と、電流計４とか
ら抵抗値を計測する。その後試料の厚さｄを測定し、こ
の厚さｄと試料の断面積（２．２６ｃｍ²）とから体積
を算出し、上記の抵抗を正規化して抵抗率を算出した。

【０１４３】また、導電性微粒子の体積平均粒子径は
０．１〜１０μｍであることが好ましい。導電性微粒子
の平均粒子径が小さいと、現像性の低下を防ぐために導
電性微粒子のトナー全体に対する含有量を小さく設定し
なければならない。導電性微粒子の平均粒子径が０．１
μｍ未満の場合、導電性微粒子の有効量を確保できず、
帯電不良を生じ易くなる。導電性微粒子の体積平均粒径
は好ましくは０．８μｍ以上、更に好ましくは１μｍ以
上である。なお、導電性微粒子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。

【０１４４】また、導電性微粒子の平均粒子径が１０μ
ｍよりも大きいと、帯電部材から脱落した導電性微粒子
が静電潜像を書き込む露光光を遮光或いは拡散し、静電
潜像の欠陥を生じ画像品位を低下させることがある。更
に、単位質量当たりの粒子数が減少し帯電性等の不具合
が生じる場合がある。このような観点から、導電性粒子
の平均粒子径は好ましくは５μｍ以下が良い。

【０１４５】導電性微粒子の粒度及び粒度分布の調整方
法としては、一次粒子の粒度分布自体の製造条件を設定
する他、一次粒子の小さな粒子を凝集させたり、大きな
粒子を粉砕したりする方法、或いは分級等や公知の方法
を挙げることができる。また、これらの方法を組み合わ
せて粒度及び粒度分布を調整することも可能である。

【０１４６】導電性微粒子は、帯電部材と感光体との当
接部或いはその近傍の帯電領域に介在し、帯電補助・促
進に寄与し、更に反転トナーの正規化の機能が実現でき
れば、凝集の有無や形態は問わない。

【０１４７】また、導電性微粒子は、転写材上に転写さ
れる導電性粒子がカブリとして目立たない、或いは潜像
形成工程での露光への影響防止の観点から透明、白色或
いは淡色であることが好ましい。

【０１４８】本発明における導電性微粒子としては、
銀、アルミニウム、ニッケル等の金属微粉末、酸化亜
鉛、酸化チタン、酸化錫、酸化アルミニウム等の金属酸
化物等の無機酸化物、硫化モリブデン、硫化カドミウム
等の金属化合物やこれらの複合酸化物などが使用でき
る。中でも無機酸化物微粒子が特に好ましい。また、導
電性微粒子の抵抗値を制御する等の目的で、アンチモ
ン、アルミニウム等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等も使用できる。

【０１４９】さらに、抵抗調整や現像剤に対する摩擦帯
電極性を制御する等の目的で、導電性微粒子の表面を処
理しても良い。具体的には導電性微粒子又は無機微粒子
等の表面を蒸着膜、樹脂膜、導電性樹脂膜、導電剤を分
散した樹脂膜、カップリング剤等でコートしたもの等が
挙げられる。この表面処理は必ずしも導電性微粒子を完
全に被覆するものである必要は無く、本発明の効果が得
られる範囲で導電性微粒子表面が露出していても良い。
つまり表面処理領域が不連続に形成されていても良い。

【０１５０】また、導電性微粒子は表面に金属酸化物を
有する処理がなされていても良い。金属酸化物には複数
の材料があり、その合成比率等も種々に変更できること
から、材料の選択や合成比率等を変化させることによ
り、導電性微粒子の摩擦帯電性（いわゆるポジ性、ネガ
性）の調整や粒径の調整を比較的容易に行うことできる
ため好ましい。

【０１５１】・構成（磁気ブラシ）からなる注入帯電 図５にその一実施態様を示す。２０１（ｂ）は帯電部材
であり、磁性部材２０１（ｂ）−２及びその帯電面に導
電性を有する磁性粒子により形成した磁気ブラシ層から
なる帯電粒子領域２０１（ｂ）−１からなる。磁性粒子
２０１（ｂ）−１を保持する磁性部材２０１（ｂ）−２
は、磁性体を内包し外周面が駆動可能なスリーブ状の形
態や、ローラー状の多極磁性体、磁性体が表面に付加さ
れたベルト状など、磁性キャリアを保持し、感光体表面
と当接部を維持しながら駆動可能な構成であれば良い。
以下、スリーブ状の構成（磁性スリーブとも称する）に
ついて記載するが、本記載の構成に限定されるものでは
ない。

【０１５２】また、磁気ブラシ層２０１（ｂ）−１を構
成する磁性粒子としては、導電性微粒子のうち磁性を有
するものを用いることができる。具体的には、磁性酸化
鉄（フェライト）粉、マグネタイト粉、樹脂中にフェラ
イトやマグネタイト等の磁性材料を分散させたもの、周
知の磁性キャリア材等が一般的に用いられる。

【０１５３】〈スリーブ〉磁性部材としてのスリーブ２
０１（ｂ）−２は、該磁性粒子（２０１（ｂ）−１）を
表面に保持した状態で、感光体と相対速度差を持って駆
動される。スリーブは導電性で、透磁性で、ある程度の
強度を有していることが好ましく、一般の磁性トナー現
像器に使用されているスリーブが使用可能であり、材質
としてはアルミニウム等が好ましく使用できる。

【０１５４】スリーブ２０１（ｂ）−２は、磁性粒子を
搬送するために適度な表面粗さを有していることが好ま
しい。また、磁気ブラシ層２０１（ｂ）−１を保持する
ために磁束密度は大きい方がよい。その磁束密度は使用
されるプロセススピード、印加電圧と非帯電部との電位
差による電界、被帯電体の誘電率や表面性等多くの要因
により異なり、それらの条件に応じて適宜選択されるも
のであるが、該スリーブ２０１（ｂ）−２の表面から１
ｍｍの距離において測定される、磁極位置における磁力
線密度で５×１０^-2Ｔ（５００ガウス）以上が好まし
い。より好ましくは９×１０^-2Ｔ（９００ガウス）以上
である。

【０１５５】また、感光体表面とスリーブ２０１（ｂ）
−２の最近接間隙は、磁気ブラシ層２０１（ｂ）−１の
厚さ（コート厚）により異なる。感光体の回転方向にお
ける磁気ブラシ層２０１（ｂ）−１の当接幅を安定に制
御する為に、また磁性粒子を拘束する一方で流動性を確
保する為に、適宜な範囲で使用されることが好ましい。

【０１５６】上記コート厚の調整の方法としては、コー
ト厚調整用の規制手段を使用できる。スリーブ２０１
（ｂ）−２と、例えばブレード２０１（ｂ）−３との間
隔（Ｓ−Ｂギャップ）を調整する方法などがある。

【０１５７】〈磁性粒子〉前露光を有する電子写真装
置、特にａ−Ｓｉ感光体を使用した電子写真装置におい
ては、帯電部材から感光体に電圧印加中の電流が、多い
場合には数１０μＡ／ｃｍ²（全電流で数１００μＡ）
という電流が流れる。その際、磁性粒子と感光体の接触
機会を多く取ることにより微視的な電荷の移動がスムー
ズになり、帯電のむらや磁性粒子、導電性粒子等が電荷
を持ったまま移動することを防ぐ。

【０１５８】磁性粒子は、帯電均一性の観点から小さい
方が好ましいが、小さすぎると磁気的な拘束力が低下
し、感光体への付着が生じやすく、また磁気ブラシとし
た時の磁性粒子の搬送性に劣る。従って、体積平均粒径
は１０〜５０μｍが、さらには１５〜３０μｍが好まし
い。なお、該磁性粒子の粒径は、製法、粒径分離法等に
より制御される。

【０１５９】また、本発明に用いられる導電性微粒子と
しての磁性粒子は、体積抵抗、いわゆる抵抗率が、１×
１０³〜１×１０⁹Ωｃｍであることが好ましい。抵抗率
が１×１０³Ωｃｍより低いとピンホールリークを起こ
す傾向にあり、１×１０⁹Ωｃｍを越えると感光体の帯
電が不十分となる。磁性粒子漏れを防止する観点から
は、磁性粒子の抵抗率は１×１０⁶Ωｃｍ以下であるこ
とが更に好ましい。

【０１６０】磁性粒子の抵抗率の測定方法は、図６に示
すセルＡに磁性粒子を充填し、磁性粒子に接するよう電
極１及び２を配し、該電極間に電圧を印加して電流を測
定し、得られた体積抵抗を正規化することで得られる。
測定条件は、２３℃、６０％の環境で、充填磁性粒子と
電極との接触面積２ｃｍ²、厚みｄは０．５〜１ｍｍ、
上部電極に９８Ｎ（１０ｋｇｆ）の負荷で加圧し、印加
電圧１００Ｖとする。

【０１６１】更に、磁性粒子の飽和磁化は、１５〜７０
Ａｍ²／ｋｇであることが好ましい。飽和磁化が７０Ａ
ｍ²／ｋｇを超える場合には、磁気拘束力が大きくな
り、磁気ブラシ２０１（ｂ）−１の穂が硬くなり、流動
性や感光体との接触性が低下して帯電不良が生じたり、
穂が硬いために感光ドラムを摩耗したりする傾向があ
る。飽和磁化が１５Ａｍ²／ｋｇ未満の場合には、磁気
拘束力が小さくなり、磁性粒子が離脱し、該磁性粒子の
減少による、帯電劣化や、現像、転写、定着の各工程に
悪影響が生じる場合がある。なお、この飽和磁化は、振
動磁力計ＶＳＭ−３Ｓ−１５（東英工業製）により測定
される、７９ｋＡ／ｍ（１Ｋエルステッド）下における
磁化量とした。

【０１６２】また、上記磁性粒子は、構成の導電性微
粒子同様に、表面が処理されたものであっても良い。

【０１６３】〈当接幅の制御方法〉構成、ともに、
帯電部材と感光体表面との当接幅を制御する方法として
は、不図示のコロやスペーサー等、適宜な方法で設定、
制御することが好ましい。具体的には、帯電部材に対し
て、所定の外径のコロ等の規定部材を帯電部材の側面に
配し、該規定部材を感光体表面に当接させる方法があ
る。また、帯電部材を感光体表面に当接する際の押当て
圧を既定する方法、帯電部材の所定位置から感光体表面
への距離を制御する方法等がある。

【０１６４】〈相対速度差比制御方法〉なお、構成、
ともに、接触帯電部材２０１は感光体３０２に対して
適宜な相対速度差比で駆動されることが好ましい。

【０１６５】また、本発明の画像形成方法にいずれの帯
電方法を用いる場合にも、複数の接触帯電部材が設けら
れていても良い。その場合には、少なくとも１つの接触
帯電部材が感光体に対して順方向に移動することが好ま
しい。

【０１６６】〔感光体〕感光体もまた、電子写真装置の
メンテナンス間隔、即ち耐久性を向上させるべく、耐磨
耗性の高い表面性を有していることが好ましい。

【０１６７】図７は、本発明の画像形成方法に用いられ
る電子写真装置用感光体の層構成を示す模式的断面図で
ある。図７（ａ）〜（ｃ）に示す感光体６００は、感光
体用の基板６０１の上に、感光層６０２が設けられてい
る。この感光層６０２は光導電性を有する光導電層６０
３、或いは更に下部電荷注入阻止層６０５及び／又は上
部電荷注入阻止層６０５'、アモルファスシリコン（ａ
―Ｓｉ）系表面層および／又はアモルファスカーボン
（ａ−Ｃ）系表面層および／又は表面層６０４、６０
４'とから構成されている。

【０１６８】図７（ｄ）〜（ｆ）は、さらに他の層構成
を説明するための模式的構成図である。感光体６００
は、基板６０１の上に、感光層６０２が設けられてい
る。該感光層６０２は光導電層６０３を構成する電荷発
生層６０７および電荷輸送層６０８と、表面層６０４お
よび／又は６０４'、或いは更に下部電荷注入阻止層６
０５及び／又は上部電荷注入阻止層６０５'とから構成
されている。なお、図面上では表面層は６０４、６０
４'の２つが記されているが、ａ−ＳｉＣ（アモルファ
ス炭化ケイ素）等のａ−Ｓｉ系表面層、ａ−Ｃ系表面
層、ＯＣＬの複数種が積層されていても良いし、何れか
一つから構成されても良く、２層の必然性は無い。ま
た、本発明においては、摩擦帯電特性に最表面の層が大
きく寄与するため、最表面層を炭素と水素を含有し、珪
素の含有量が０．１原子％未満の、実質的にケイ素を含
まないａ−Ｃ：Ｈ層とした。

【０１６９】上記表面層中における珪素の含有量は、Ｃ
ＡＭＥＣＡ製 ＩＭＦ−４Ｆを用いた元素分析により測
定される炭素と珪素の原子数より、以下の式によって求
められる。

【０１７０】

【数８】珪素の含有量（原子％）＝ 珪素の原子数／
（炭素の原子数＋珪素の原子数）

【０１７１】〔アモルファスシリコン系感光体（ａ−Ｓ
ｉ）〕本発明に用いた好適な感光体の一形態として、長
寿命である、アモルファスシリコン系感光体（ａ−Ｓｉ
感光体）について以下に述べる。本発明に係るａ−Ｓｉ
感光体は周知の導電性基板と、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も構わないが、必要に応じて特性を
向上させた物が用いられる。

【０１７２】〈基板〉基板としては、種々の金属および
これらの合金、例えばステンレス等の導電性基板でも、
合成樹脂やセラミック等の電気絶縁性基板の少なくとも
感光層を形成する側の表面を導電処理した物であっても
よい。

【０１７３】また、基板６０１の形状は円筒状または板
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
以上が好ましい。

【０１７４】レーザー光などの可干渉性光による干渉縞
模様による画像不良をより効果的に解消するためなど、
必要に応じて、公知の方法で、光生成キャリアの減少が
実質的にない範囲で該基板６０１の表面に凹凸、或いは
微小なキズ等を設けてもよい。又、感光層６０２内、或
いは該感光層６０２の下側に光吸収層等の干渉防止層或
いは領域を設けても良い。

【０１７５】〈光導電層〉本発明において、その目的を
効果的に達成するために基板６０１上、必要に応じて下
引き層（不図示）上に形成され、該感光層６０２の一部
を構成する光導電層６０３は、例えばグロー放電法、特
にＲＦ帯、μＷ帯またはＶＨＦ帯の高周波グロー放電
法、スパッタリング法、光や熱ＣＶＤ法等の、周知の薄
膜堆積法によって形成することができる。

【０１７６】グロー放電法によって該光導電層６０３を
形成するには、基本的には周知のようにシリコン原子
（Ｓｉ）供給用の原料ガスと、水素原子（Ｈ）供給用の
原料ガスまたは／及びハロゲン原子（Ｘ）供給用の原料
ガスを、減圧可能な反応容器内に導入し、グロー放電を
生起させ、該基板６０１上にａ−Ｓｉ：Ｈ，Ｘからなる
層を形成すればよい。なお、ＨまたはＸの各含有量、ま
たは総含有量は、ＳｉとＨまたは／及びＸ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。

【０１７７】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原子としては硼素（Ｂ）、アルミ
ニウム（Ａｌ）等の第１３（IIIｂ）族原子を、または
ｎ型伝導特性を与える原子としては燐（Ｐ）、砒素（Ａ
ｓ）等の第１５（Ｖｂ）族原子を用いることができる。
上記の制御用原子の、該光導電層６０３への含有量は、
１×１０^-2〜１×１０ ⁴原子ｐｐｍ、より好ましくは５
×１０^-2〜５×１０³原子ｐｐｍである。

【０１７８】光導電層６０３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
従って決定され、好ましくは２０〜５０μｍ、より好ま
しくは２３〜４５μｍである。

【０１７９】〈表面層〉感光体の表面層（６０４、６０
４'）は、自由表面（６０６）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、さらに、帯電部材、転写残トナーとの摺擦によ
り、トナーを正規極性化する機能、また注入帯電に対す
る適正が必要とされる。

【０１８０】表面層（６０４、６０４'）の抵抗率は、
その電荷保持能、帯電効率等の電気的特性を良好に有
し、電圧により表面層が損傷する、いわゆるピンホール
リークを防止する為に、１×１０¹⁰〜５×１０¹⁵Ωｃｍ
であることが好ましい。より好ましくは１×１０¹²〜１
×１０¹⁴Ωｃｍである。該抵抗率の測定はＨＩＯＫＩ社
製のＭΩテスターで２５０〜１ｋＶの印加電圧における
測定にて行った。表面層としては、前述したように、ａ
−Ｃ系表面層を最表面に使用することを前提に、ａ−Ｓ
ｉ系表面層、ＯＣＬが好ましく使用できる。

【０１８１】ａ−Ｓｉ系表面層は例えば、Ｈ及び／また
はＸを含有し、更に炭素原子（Ｃ）、酸素原子（Ｏ）、
窒素原子（Ｎ）の一つ以上を含有するアモルファスシリ
コン（ａ−ＳｉＣＯＮ：Ｈ，Ｘ）等の、周知の優れた表
面層がある。含有される炭素量は、シリコン原子と炭素
原子の和に対して３０〜９０％の範囲であることが好ま
しい。また、Ｈ含有量を３０〜７０％に制御することで
電気的特性面及び高硬度を確保し、高速連続使用性の向
上が図れる。更に、ａ−Ｓｉ系表面層に必要に応じて伝
導性を制御する原子を含有させてもよい。この伝導性を
制御する原子としては、光導電層と同様に、「第１３
（IIIｂ）族原子」または「第１５（Ｖｂ）族原子」を
用いることができる。

【０１８２】また、表面層厚は、通常０．０１〜３μ
ｍ、好適には０．０５〜２μｍ、最適には０．１〜１．
５μｍとされるのが望ましい。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
失われてしまい、長寿命化が困難である。一方、３μｍ
を越えると、残留電位が増加する等、電子写真特性の低
下がみられる。

【０１８３】一方、最表面層となるａ−Ｃ（ａ−Ｃ：
Ｈ，Ｘ）系表面層はａ−Ｓｉ系表面層と同等以上の高硬
度であり、撥水性に優れ、また、低摩擦であり、直接注
入帯電における帯電手段や感光体の損耗を低減できる。
この表面層中のＨ含有量またはＨとＸの総含有量を３５
〜５５％とすることで、高硬度で且つ注入性をより向上
させることが可能である。また、さらに例えばフッ素原
子等のハロゲン原子を含有させることは撥水性や摩擦低
下などに有効である。また、ａ−Ｓｉ系表面層と同様に
導電性制御用の不純物を含有しても良い。また、表面層
厚は、上記ａ−Ｓｉ系表面層と同等の層厚の範囲でも良
いが、耐磨耗性がより優れており、ａ−Ｓｉ系表面層よ
りも薄い膜厚で同等以上の十分な機能を有する。表面層
厚としては、通常０．０１〜２μｍ、好適には０．０５
〜０．８μｍ、最適には０．１〜０．３μｍである。

【０１８４】このときのａ−Ｃ系表面層は、動的押込み
硬さが７．８５×１０³〜１．２８×１０⁴Ｎ／ｍｍ
²（８００〜１３００ｋｇｆ／ｍｍ²）であることが好ま
しい。なお、動的押込み硬度測定には、島津製作所製ダ
イナミック硬度計ＤＵＨ−２０１を用いる。

【０１８５】また、本発明に係るＯＣＬは、合成樹脂中
に注入帯電の電荷注入・保持用の粒子を含有させ、熱、
紫外線等により硬化させた物である。該粒子としては金
属粒子や、酸化錫、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化アンチ
モンや酸化インジウム等の金属酸化物を使用することが
できる。なお、粒子の粒径は、潜像露光等の散乱を防止
するために、潜像形成工程で用いられる露光波長よりも
小さい、具体的には０．５μｍ以下であることが好まし
い。また、粒子の含有量は、上記散乱や、表面層の抵抗
低下による電気的特性低下を防止するために、ＯＣＬ全
体に対し２〜９０％であることが好ましく、より好まし
くは５〜８０％である。なお、このＯＣＬは電荷注入・
保持粒子を分散させて含有させるため、また上記のａ−
Ｓｉ表面層や、ａ−Ｃ表面層よりもやや硬度が低くなる
ため、層厚は通常０．１〜１０μｍ、好適には１〜７μ
ｍである。

【０１８６】これらの表面層は、単独で使用しても、複
数種を積層してなるものであっても良い。また、最表面
にある層の材質が摩擦帯電に寄与する物である。従っ
て、例えば、最表面層にはａ−Ｃ系表面層を使用し、こ
の最表面層ａ−Ｃと、光導電層・電荷注入阻止層との密
着性を付与する為に、下地の表面層（最表面層の下側に
設置する層）としてａ−ＳｉＣ等のＳｉ系表面層等を使
用することができる。

【０１８７】また、表面層は均一な組成で作製されてい
ても、また、膜厚方向で組成が変化する領域を有しても
良い。

【０１８８】〈電荷注入阻止層〉また、基板６０１と光
導電層６０３との間に下部電荷注入阻止層（ＵＢＬ；Ｕ
ｎｄｅｒ Ｂｌｏｃｋｉｎｇ Ｌａｙｅｒ）６０５、及
び／又は光導電層６０３と表面層６０４、６０４'との
間に上部電荷注入阻止層（ＴＢＬ；ＴｏｐｐｅｒＢｌｏ
ｃｋｉｎｇ Ｌａｙｅｒ）６０５'を設けても良い。

【０１８９】電荷注入阻止層６０５、６０５'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、基
板側及び／又は表面層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、逆の極性では前記機能は
発揮されない、いわゆる極性依存性を有している。この
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。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、光導電層６０３と同様に第１３（IIIｂ）族
原子または第１５（Ｖｂ）族原子を用いることができ
る。

【０１９０】電荷注入阻止層６０５・６０５'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。

【０１９１】〈感光体の製造装置および製造方法〉上記
のａ−Ｓｉ系、及びａ−Ｃ系の各層は、例えば図８およ
び図９に示される様な周知の装置および膜形成方法にて
製造される。上記感光体の各層を形成、特性を調整する
ためには基板温度、ガス圧、放電電力等の各種条件を制
御すれば良い。

【０１９２】図８はＲＦ帯の高周波プラズマＣＶＤ法
（ＲＦ−ＰＣＶＤ）による製造装置の模式的な構成図で
ある。この装置は大別すると、堆積装置３１００、原料
ガスの供給装置３２００、反応容器３１１１内を減圧に
するための排気装置（不図示）から構成されている。反
応容器３１１１内には円筒状基板３１１２、基板加熱用
ヒーター３１１３、原料ガス導入管３１１４が設置さ
れ、高周波マッチングボックス３１１５が接続されてい
る。原料ガス供給装置３２００は、各種原料ガスのボン
ベ３２２１〜３２２６、バルブ３２３１〜３２３６、３
２４１〜３２４６、３２５１〜３２５６およびマスフロ
ーコントローラー３２１１〜３２１６からなり、バルブ
３１６０を介して原料ガス導入管３１１４に接続されて
いる。

【０１９３】次に、ＶＨＦ帯の高周波プラズマＣＶＤ
（ＶＨＦ−ＰＣＶＤ）法による製造装置は、例えば図８
の堆積装置３１００を図９の堆積装置４１００に交換し
て、原料ガス供給装置３２００、排気装置と接続するこ
とにより得ることができる。反応容器４１１１内には円
筒状基板４１１２、基板加熱用ヒーター４１１３、原料
ガス導入管４１１５、電極４１１４が設置され、高周波
マッチングボックス４１２０が接続されている。また、
反応容器４１１１内は排気管４１２１を通じて不図示の
拡散ポンプに接続されている。なお、本図の装置では電
極４１１４が、原料ガス導入管４１１５を兼ねた構成に
なっている。

【０１９４】また、表面層にＯＣＬを使用する場合は、
ポリエステル、ポリカーボネート、アクリル樹脂、エポ
キシ樹脂、フェノール樹脂、或いはこれらの樹脂の硬化
剤等を単独または組み合わせて使用し、塗工液を調整し
た後、該塗工液をスプレー法等の周知の方法により、適
宜な厚さにて塗工した後、光、熱等の適宜な方法で硬化
させて作製する。ＯＣＬ特性の調整には、使用する樹脂
や硬化剤の材質や量、或いは硬化条件などを制御すれば
良い。

【０１９５】〔現像剤、現像手段〕現像剤は、周知の現
像剤としての現像特性、転写特性はもとより、本発明の
ようなクリーナーレスの電子写真方法に於いては、感光
体帯電極性と同極性、即ち反転現像用の現像剤であるこ
とが好ましい。また、該現像剤は、外添剤を含む、分級
されたトナーとキャリアとからなる２成分現像剤であっ
ても、トナーからなり、キャリアを有さない１成分現像
剤であってもよい。

【０１９６】前述したように、現像同時クリーニングに
おいては、機械的に転写残トナーを回収する効果も得ら
れることから、接触現像方式が有効である。一方、長寿
命及びメンテナンスフリーという観点では非接触現像方
式が好ましい。中でも、１成分非接触現像剤、特に磁性
１成分非接触現像のジャンピング現像方式が、これらの
点から優れた特性を有し、ａ−Ｓｉ感光体の高速高耐久
の電子写真に実用化されている。

【０１９７】本発明で用いられる現像剤を構成するトナ
ーとしては、高ｄｐｉの高画質に対応する等のために、
平均粒径約９μｍ以下の小粒系が好ましく、周知のトナ
ーを使用することができる。また、現像特性を良好に保
つ観点から、該トナーの現像スリーブ上の帯電量（トリ
ボ）は−１５〜−３μＣ／ｇであることが好ましく、−
１０〜−５μＣ／ｇであることがより好ましい。また、
現像手段の現像剤担持体上におけるトナーのコート量は
０．６〜１．３ｍｇ／ｃｍ²が好ましく、０．８〜１．
０ｍｇ／ｃｍ²であることがより好ましい。

【０１９８】図１０は、本発明の画像形成装置に用いる
ことができる現像スリーブ及び対向する感光体の概略図
である。この図１０には上述のジャンピング現像方式に
よる現像手段の概略を示している。現像スリーブ４１
は、感光体４２に対し適当な相対速度で駆動され、現像
スリーブ４１と感光体４２との間は適当な当接状態また
は間隔に維持される。このときの現像スリーブ４１と感
光体４２との間隔は、電子写真装置に於けるプロセスス
ピード、使用される感光体、電圧条件等にもよるが、非
接触の現像方式の場合にはリークの防止や画質安定化の
観点から、１００〜１０００μｍの範囲であることが好
ましい。現像スリーブ４１上に付着している現像剤は該
感光体４２との対向部において、該対向部の間隔で矢印
ｅの様に飛翔（ジャンピング）を繰り返し、潜像に応じ
て感光体４２上にトナー像として現像、顕像化される。

【０１９９】現像スリーブ４１には不図示の高圧印加手
段により周波数、ピーク間電圧、デューティー比を制御
されたＡＣ（交流）電圧と、適宜なＤＣ（直流）電圧が
重畳されて印加される。

【０２００】また、接触現像方式においては、該現像ス
リーブ４１自体は感光体４２に接触せず、現像スリーブ
４１上のキャリアやトナー等からなる現像剤で形成され
る"穂"が感光体４２に接触する方式、或いは弾性材等か
らなる、いわゆる弾性スリーブが感光体に当接した状態
で駆動される不図示の方式が含まれる。

【０２０１】本発明で用いられる現像剤を構成するトナ
ーは結着樹脂と磁性体とを少なくとも含有するものであ
る。上記トナーは感光体の帯電極性と同極性であり、凝
集度が３５〜７０％であれば、結着樹脂や磁性体は公知
のものを用いることができ、特に限定されない。結着樹
脂としてスチレン系樹脂、アクリル樹脂、またはポリエ
ステル樹脂を後述する外添剤と共に用いた場合に、凝集
度の調整を容易に行うことができるため、好ましい。

【０２０２】現像剤に含有されるトナーの平均粒径は、
質量平均粒径で定義され、該質量平均粒径の好ましい範
囲は３〜１０μｍである。質量平均粒径が３μｍ未満の
トナーを用いた場合、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、接触帯電工程での感光体の削れ
が生じたり、トナー融着の抑制が難しくなる。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、好ましくない。また、質量平
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１０μｍ以上のトナ
ーは１ドットの再現が悪化する傾向にある。

【０２０３】なお、現像剤の質量平均粒径は、例えばコ
ールターカウンターＴＡ−ＩＩ型あるいはコールターマ
ルチサイザー（コールター社製）等種々の装置によって
測定することができる。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及びパーソナルコン
ピューターを接続した装置で測定することが好ましい。
この測定に際しては電解液を用いるが、この電解液とし
ては、１級塩化ナトリウムを用いて１％ＮａＣｌ水溶液
を調整したものや、例えば、ＩＳＯＴＯＮ Ｒ−ＩＩ
（コールターサイエンティフィックジャパン社製）が使
用できる。

【０２０４】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を加え、
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
１００μｍアパーチャーを用いて、２μｍ以上のトナー
粒子の体積、個数を測定して体積分布と個数分布とを算
出する。それから、体積分布から求めた体積基準の質量
平均粒径を求める。

【０２０５】〈現像剤の凝集特性、及び凝集度の評価方
法〉上述したように、本発明においては現像剤の凝集特
性及び流動性は、帯電部材と感光体との当接部におい
て、摺擦をより均等に且つ効率的に受ける為に重要な特
性である。

【０２０６】現像剤、特にトナーについて、磁性トナー
では、現像装置内に磁気力発生手段を設けることで、磁
性トナーの漏れの防止や、トナーの搬送性或いは攪拌性
を維持したり、磁性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による、転写残トナー
の回収性が向上し、また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。

【０２０７】このような磁性トナーにおいては、磁気力
による凝集、いわゆる磁気凝集がある。該磁気凝集を適
正な範囲に抑制し、現像性を確保する為に、トナーの磁
場７９．６ｋＡ／ｍにおける磁化の強さが１０〜５０Ａ
ｍ²／ｋｇであることが好ましい。磁化の強さが５０Ａ
ｍ²／ｋｇよりも大きい場合、トナーに磁力を作用させ
た際の磁気凝集が過剰になり、トナーの流動性が著しく
低下するため現像性が低下し、またトナーがダメージを
受けやすくなりトナー劣化が著しくなる。また、トナー
の磁気凝集により、特に、高温高湿下での耐久性が劣る
ものとなる。さらに、転写性も低下することで転写残ト
ナーが増加し好ましくない。一方、磁化の強さが１０Ａ
ｍ²／ｋｇよりも小さいと、上記の磁気力発生手段によ
る効果が得られず、現像剤担持体上に磁力を作用させた
際の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易くなる。
トナーの磁化の強さは１５〜４５Ａｍ²／ｋｇであるこ
とがより好ましい。

【０２０８】なお、本発明における現像剤の飽和磁化
は、磁性粉体の種類や添加量を変化させることによって
調整することができ、例えば振動型磁力計ＶＳＭ Ｐ−
１−１０（東英工業社製）を用いて、２５℃の室温にて
外部磁場７９．６ｋＡ／ｍで測定することができる。

【０２０９】また、磁性／非磁性を問わずトナーには自
己凝集性がある。自己凝集性は、磁気力に関係なく、隣
接するトナー同士が凝集する特性である。この自己凝集
性も基本的には小さい方が好ましいが、現像特性や定着
特性等により下限がある。

【０２１０】凝集度が大きいと、上述したように、現像
装置における流動性・搬送性に影響がでる他、特に接触
帯電部材や感光体との摺擦部において、現像剤が摺擦を
均一に受けることが出来ず、現像剤の正規化が不均一で
あったり、不十分であったり、或いは正規化されない現
像剤が発生する場合がある。正規化が不十分の場合に
は、転写残のトナーが帯電部材に取り込まれ、正規化す
るまで複数回の摺擦を受け、劣化する。また、転写残の
トナーが帯電部材からすぐに吐出されたとしても、次期
の現像工程で回収されず、カブリとなる。一方、凝集度
が低すぎると、現像剤の帯電性、いわゆるトリボが低く
なったり、規制部材による現像剤担持体上の現像剤量の
規制が不安定になったり、特に高速機に於いて、現像剤
担持体からの現像剤の飛散が生じたりする場合がある。
従って、本発明で用いられるトナーの凝集度は３５〜７
０％であることを特徴とする。トナーの凝集度は３５〜
６０％であることが好ましく、４０〜６０であることが
より好ましく、４０〜５５％であることがさらに好まし
い。

【０２１１】なお、本発明に於いて、凝集性・流動性の
評価は、ホソカワミクロン社製 パウダーステーターの
振動篩機を用いて、振動台に４００ｍｅｓｈ、２００ｍ
ｅｓｈ、１００ｍｅｓｈの順で篩を重ねてセットする。
この、重ねた篩の上にトナー２ｇを静かに載せ、次に１
０秒間振動を加える。その後、各篩上に残ったトナーの
質量を測定し、下記式（４）により、凝集度を求める。

【０２１２】

【数９】

【０２１３】トナーの凝集特性を上記のように制御する
手法として、無機微粉体をトナーに外部添加する方法が
ある。例えば、流動化剤として個数平均１次粒径４〜８
０ｎｍの無機微粉体が添加されることも好ましい形態で
ある。無機微粉体は、トナーの流動性改良及びトナー粒
子の帯電均一化のために添加されるが、無機微粉体を疎
水化処理するなどの処理によってトナーの帯電量の調
整、環境安定性の向上等の機能を付与することも好まし
い形態である。無機微粉体の個数平均１次粒径が８０ｎ
ｍよりも大きい場合、或いは８０ｎｍ以下の無機微粉体
が添加されていない場合には、転写残トナーが帯電部材
へ付着した際に帯電部材に固着し易くなり、安定して良
好な帯電特性を得ることが困難である。また、良好なト
ナーの流動性が得られず、トナー粒子への帯電付与が不
均一になり易く、カブリの増大、画像濃度の低下、トナ
ー飛散等の問題を避けられない。無機微粉体の個数平均
１次粒径が４ｎｍよりも小さい場合には、無機微粉体の
凝集性が強まり、１次粒子ではなく解砕処理によっても
解れ難い強固な凝集性を持つ粒度分布の広い凝集体とし
て挙動し易く、凝集体の現像、像担持体或いは磁性トナ
ー担持体等を傷つけるなどによる画像欠陥を生じ易くな
る。トナー粒子の帯電分布をより均一とするためには無
機微粉体の個数平均１次粒径は５〜６０ｎｍであること
がより良い。さらに好ましい値は６〜５０ｎｍである。

【０２１４】本発明で用いられる無機微粉体は、トナー
に良好な流動性を付与させる為にシリカ、アルミナ、酸
化チタンが好ましく、その中でも特にシリカであること
が好ましい。更に、窒素吸着によるＢＥＴ法で測定した
シリカの比表面積が２０〜３５０ｍ²／ｇのものが好ま
しく、より好ましくは２５〜３００ｍ²／ｇである。

【０２１５】上記シリカ等の無機微粉体や導電性微粉体
等の外部添加（外添）に際して、凝集度・流動性の制御
の為に、外添時の温度、外添強度、外添時間等を調整す
ることが好ましい。一例としてヘンシェルミキサーを用
いた場合、外添時の槽内温度は５０℃以下であることが
好ましい。これ以上の温度であると、熱により外添剤の
埋め込みが急激に起こると共に粗粒が発生し、好ましく
ない。また、ヘンシェルミキサーの羽根の周速としては
１０〜８０ｍ／ｓｅｃであることが好ましい。更に好ま
しくは６０ｍ／ｓｅｃ以下、最も好ましい範囲は４０ｍ
／ｓｅｃ以下である。

【０２１６】さらに、トナーの円形度を高く、球形に近
い形状にすることにより、凝集性を低減し、流動性を向
上させることが出来る。円形度を高くすることにより、
転写効率の向上や、均一帯電性向上といった効果をも得
ることが出来る。このときのトナーの平均円形度の好ま
しい値は０．９５０〜０．９９５であり、より好ましく
は０．９７０〜０．９９５である。また、モード円形度
は０．９９以上であることが好ましく、１．００に近づ
くほど好ましい。

【０２１７】平均円形度は、トナーの凹凸の度合いを表
す指標であり、測定された各粒子の円形度（Ｃｉ）の総
和を全測定粒子数（ｍ）で除した値であり、トナーの形
状が完全な球形の場合１．０００を示し、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。

【０２１８】

【数１０】

【０２１９】

【数１１】

【０２２０】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。

【０２２１】平均円形度及びモード円形度は、例えば東
亞医用電子製フロー式粒子像分析装置「ＦＰＩＡ−１０
００」を用いて測定することができる。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に現像剤約５ｍｇを分散させて分散液を調整
し、超音波（２０ＫＨｚ、５０Ｗ）を分散液に５分間照
射し、分散液濃度を５０００〜２万個／μｌとして、前
記装置により測定を行い、現像剤の平均円形度及びモー
ド円形度を求める。

【０２２２】平均円形度やモード円形度は、例えばトナ
ーの製造において懸濁重合法等の重合法を採用したり、
あるいは機械的衝撃によってトナーを球形化処理するこ
とで制御することができる。機械的衝撃法を用いる場合
においては、処理温度としてトナーのガラス転移点Ｔｇ
付近の温度（Ｔｇ±１０℃）を加えることが、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。

【０２２３】その他の凝集性制御の方法としては、トナ
ー成分である離型剤成分を調整する方法が挙げられる。

【０２２４】磁性トナーは通常、定着性向上のために、
離型剤を含有しているが、本発明に用いられるトナーに
おいても、定着性向上のみならずトナーの凝集度を上記
範囲に調整する観点からも離型剤を含有することが好ま
しい。離型剤としては従来よりトナーに含有される任意
のものを用いることができ、特に限定されないが、トナ
ーに含有される結着樹脂に対し１〜３０質量％を含有す
ることが好ましい。より好ましくは３〜２５質量％であ
る。離型剤の含有量が１質量％未満では離型剤の添加効
果が十分ではなく、さらに、オフセット抑制効果も不十
分である。一方、３０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、離型剤、磁性体等のトナー材
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。また、離型剤成分のしみ出し
も起こるようになり、高温高湿下での耐久性が劣るもの
となる。さらに、多量の離型剤としてのワックスを内包
するために、トナー形状がいびつになりやすくなる。

【０２２５】中でも、示差熱分析による吸熱ピークが４
０〜１１０℃のもの、即ち、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
域に最大吸熱ピークを有するものが好ましく、より好ま
しくは４５〜９０℃の領域に最大吸熱ピークを有するも
のである。上記温度領域に最大吸熱ピークを有すること
により、凝集性、さらに離型性を効果的に発現する。最
大吸熱ピークが４０℃未満であると離型剤成分の自己凝
集力が弱くなりすぎ、定着に於いて耐高温オフセット性
が悪化する。また、離型剤のしみだしが生じ易くなり、
トナーの帯電量が低下すると共に、高温高湿下での耐久
性が低下する。一方、該最大吸熱ピークが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、該最大吸
熱ピーク温度が高いと、主に造粒中に離型剤成分が析出
する等の問題を生じ、離型剤の分散性が悪化し好ましく
ない。

【０２２６】また、本発明の現像剤は、前記外添剤とし
て上記本発明における導電性微粒子を有するものであっ
てもよい。外添剤としての導電性微粒子としては、前述
したように金属酸化物の粒子が好ましい粒子として挙げ
られる。導電性微粒子を現像剤が有することにより、現
像に伴って帯電部材と感光体との接触部位に導電性微粒
子が供給されることから、導電性微粒子の安定供給及び
装置の小型化等の観点から好ましい。

【０２２７】また本発明におけるトナーを２成分現像剤
として用いる場合では、例えば磁性粉体、樹脂コートさ
れた磁性粉体、樹脂中に磁性粉体が分散された粒子等、
通常使用されるキャリアを用いることができる。

【０２２８】機械的衝撃法を用いてトナーを製造する場
合には、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℃の温度範囲で行うこと
が、転写効率を向上させるのに特に有効である。

【０２２９】〈現像剤の帯電極性、及び帯電量の評価方
法〉本発明で用いられる現像剤の帯電極性及び帯電量
は、通常、現像手段の現像スリーブ上で所定の帯電極性
及び帯電量に制御され、感光体表面に現像される。該現
像剤は転写工程において、現像剤と逆極性の電界により
転写される。そのため転写残現像剤は一般に正規の極性
のものと逆極性のものが混在した状態であることが多
い。

【０２３０】トナーの帯電極性および帯電量は、感光体
表面、現像スリーブ上等の測定対象の現像剤を有する部
材の、さらに測定対象の部位から現像剤を回収し、現像
剤の電荷測定と質量測定、粒径別に個数測定を行い、算
出される。例えば、帯電量の個数分布を測定し、該分布
の最頻値を持って平均帯電量とする他、測定対象のトナ
ーを風力等で捕集し、総電荷量および質量を測定して平
均帯電量を算出する方法などが挙げられる。

【０２３１】本発明においては、現像スリーブ上、或い
は現像工程から転写工程の間の、感光体上のトナーにつ
いて測定する。また、帯電工程後のトナーについては、
帯電工程から現像工程の間の、感光体上のトナーについ
て測定を行う。

【０２３２】具体的には、現像スリーブ上または測定す
べき部位に存在するトナーを、風力等により捕集し、ホ
ソカワミクロン（株）製のイースパートアナライザーＥ
ＳＴ−IIを用いて測定した。ここでｑ／ｄ（電荷／粒子
径）の個数分布が得られ、現像剤の比重とからｑ／ｍ
（電荷／質量）の個数分布に換算できる。該分布の個数
分布から平均値を算出し、この平均値を帯電量の代表値
とする。

【０２３３】上記の様な構成の摩擦帯電特性の評価方
法、感光体、現像剤および直接注入帯電手段、更に上記
評価方法において適宜な範囲の構成からなる画像形成方
法を使用することで、転写残トナーの画像パターンを均
し、一旦帯電工程に於いて回収して摺擦することによる
転写残トナーの正規極性化が均一に且つ有効になされ、
現像同時回収が効率良くなされる。特に、現像剤が感光
体表面または感光体表面の転写残トナーを機械的に摺擦
する機構を有さない、非接触の現像方式及び現像剤を用
いた画像形成において、上記効果がより有効に作用す
る。従って上記非接触の現像方式を用いた画像形成方法
においては、プロセススピードや感光体の帯電設定等
の、電子写真装置の設定変更に対しても、画像安定性、
耐久性その他を広範囲に対応することが出来る。

【０２３４】

【実施例】以下に、実施例を挙げて本発明をより具体的
に説明するが、本発明はこれらの実施例にのみ限定され
るものではない。

【０２３５】〈実験例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。この水溶
液をｐＨ９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。

【０２３６】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前後に維持して、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、充分攪拌しながら
シランカップリング剤（ｎ−Ｃ₁₀Ｈ₂₁Ｓｉ（ＯＣ
Ｈ₃）₃）を磁性酸化鉄１００質量部に対し２．０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。なお、この磁性体の疎水化度は８
５％であった。

【０２３７】〈実験例２〉表面処理磁性体の製造例１と
同様に、酸化反応を進め、酸化反応終了後に生成した磁
性酸化鉄粒子を洗浄、濾過、乾燥し、凝集している粒子
を解砕して磁性体１を得た。

【０２３８】〈実験例３−１〉イオン交換水７０９ｇに
０．１Ｍ−Ｎａ₃ＰＯ₄水溶液４５１ｇを投入し６０℃に
加温した後、１．０Ｍ−ＣａＣｌ₂水溶液６７．７ｇを
添加してＣａ₃（ＰＯ₄）₂を含む水系媒体を得た。

【０２３９】一方、下記のトナー原料を準備した。

【０２４０】 スチレン ７８質量部 ｎ−ブチルアクリレート ２２質量部 ジビニルベンゼン ０．５質量部 飽和ポリエステル樹脂 ５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 上記原料を三井三池化工機（株）製アトライターを用い
て均一に分散混合し、単量体組成物１を得た。この単量
体組成物１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℃）８１０質
量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）［ｔ_1/2＝
１４０分、６０℃条件下］５質量部を溶解し重合性単量
体系１を得た。

【０２４１】上記水系媒体中に上記重合性単量体系１を
投入し、６０℃、窒素雰囲気下において、特殊機化工業
（株）製ＴＫ式ホモミキサーにて１０，０００ｒｐｍで
１５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
を加えて分散剤を溶解し、濾過，水洗，乾燥して質量平
均粒径７．３μｍのトナー粒子１を得た。

【０２４２】一方、無機微粒子として、個数平均一次粒
径９ｎｍのシリカに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２
００ｍ²／ｇの疎水性シリカ微粉体を準備した。

【０２４３】外添剤として、トナー粒子１００質量部に
対し、疎水性シリカ微粉体１．０部を加え、三井三池化
工機（株）製ヘンシェルミキサーを用い、攪拌羽根の周
速を４０ｍ／ｓｅｃとして３分間混合し、磁性一成分ト
ナー１を得た。

【０２４４】〈実験例３−２〜３−２２〉現像剤の製造
例１において、疎水性シリカ微粉体をトナー粒子に混合
させる際のヘンシェルミキサーによる攪拌羽根の周速と
混合時間を表１に示すようにそれぞれ変化させた以外
は、上記製造例と同様の方法を用いて変化させて、磁性
トナー２〜２２を得た。

【０２４５】得られた現像剤１〜２２について、凝集度
及びその他の物性の評価を行った。結果を表１に示す。
表１より、外添剤（疎水性シリカ）の外添条件により現
像剤（トナー）の凝集度を制御できることが判る。

【０２４６】

【表１】

【０２４７】上記表１において、Ｄ４は現像剤の質量平
均粒径、Ｄ１は個数平均粒径である。Ｄ４／Ｄ１は１．
２〜１．２５の範囲で安定していた。この数値から、微
粉が殆ど無いことがわかる。また、トナーの磁場７９．
６ｋＡ／ｍにおける磁化の強さは、何れも２４〜２６Ａ
ｍ²／ｋｇであった。

【０２４８】なお、上記現像剤の製造例では結着樹脂に
スチレンを使用した。結着樹脂を各種変更して同様の実
験を行った結果、スチレン、アクリル、ポリエステルを
使用した時に外添剤による凝集度の調整を容易に行うこ
とが出来た。詳細な理由は不明だが、ガラス転移点Ｔｇ
などの物性が本発明における外添剤の添加方法によるト
ナーの凝集度調整に適していたのではないかと考えられ
る。

【０２４９】更に、疎水性シリカの粒径を様々に変更し
て実験した結果、個数平均一次粒径が８〜１２ｎｍの時
に良好な凝集度、流動性を得ることが出来た。また、シ
リカとチタニアを併用することによっても、トナーが凝
集度３５〜７０％の良好な流動性を得るための外添条件
のラチチュードを広くとることができた。

【０２５０】〈実験例４〉図８に示すＲＦ−ＰＣＶＤ法
による電子写真装置用感光体の製造装置を用い、直径８
０ｍｍ（φ８０）の鏡面加工を施したアルミニウムシリ
ンダー上に、表２に示す条件で電荷注入阻止層、光導電
層、表面層からなる感光体Ａ−１を作製した。また、同
素材の板状基板に、表２の条件で、表面層を１．０μｍ
の厚さで作製した。

【０２５１】

【表２】

【０２５２】また、表３に示す条件で、電荷注入阻止
層、光導電層、表面層からなる感光体Ａ−２を作製し
た。また、同素材の板状基板に、表３の条件で、表面層
１および表面層２を、各層が各々０．５μｍ、総厚が
１．０μｍになるように順に積層した。さらに表面層の
原料ガスの混合比や放電パワーを調整し、種々の表面層
を有する感光体（以下Ａと総称する）を作製した。

【０２５３】

【表３】

【０２５４】一方、評価用の電子写真装置としては、上
記のφ８０の感光体用評価機である、図１５に示すよう
なキヤノン製ＩＲ５０００改造機を使用した。この図１
５と図１において、共通の部材には同じ部材番号が付さ
れている。具体的には、潜像露光２１７の解像度を１２
００ｄｐｉとし、主帯電手段を、導電性弾性部材と導電
性微粒子とを有する帯電部材２０１に変更した。また、
転写及び分離帯電器を、スコロトロン帯電器から、ロー
ラー状の転写手段である転写帯電器２０６（ａ）及び分
離手段２０６（ｂ）に変更し、各帯電器及び現像手段を
ネガ帯電性の感光体とネガ極性のトナーに適した極性に
した。また、感光体表面電位は、現像手段２０４相当位
置に表面電位計（ＴＲｅｋ社製 ３４４／５５５Ｐ−
４）をセットし、また評価機内部に電位計（内部電位セ
ンサ）２０９を設置することにより測定可能にした。

【０２５５】また、φ３０の感光体用として、先に説明
した図１のキヤノン製ＧＰ４０５を改造した物を使用し
た。構成の概略を説明すると、潜像露光としてレーザー
２１７を波長６７０ｎｍのものに変更し、解像度は１２
００ｄｐｉとし、また除電光２０８は６６０ｎｍにピー
ク波長を有するＬＥＤに変更した。更に、主帯電手段２
０１を上記ＩＲ５０００改造機と同様に、導電性弾性部
材と導電性微粒子とを有する帯電部材に変更した。

【０２５６】さらに、何れの評価機においても、帯電部
材２０１の当接圧及び駆動速度と、各帯電部材及び現像
手段２０４等の電圧印加条件、各露光の露光量、プロセ
ススピードを可変にする等の改造を施した。また、帯電
部材２０１は、導電性弾性部材へ導電性微粒子を補給す
る機構（不図示）を有する構成とした。また、クリーニ
ング手段２２０は着脱可能とした。図１５はクリーニン
グ手段２２０を設置した状態であり、ＩＲ５０００の概
略として、クリーニングローラーを具備している状態を
記載している。サンプルドラムの評価機として、キヤノ
ン製ＩＲ５０００を図１５に示すように改造した評価機
を使用して、上記各感光体の電気的特性を評価した。そ
の結果、感光体Ａ−１、Ａ−２及びその他のサンプルド
ラム共に、帯電特性、感度特性はほぼ同等であった。

【０２５７】一方、板状基板上に作製した表面層サンプ
ルについて、ＳＩＭＳにより膜厚方向に組成分析を行っ
た。表３に示す感光体Ａ−２の表面層２について、ＣＨ
₄に対するＳｉＨ₄の混合比とＳＩＭＳ分析によるＳｉ含
有量を求めた結果、製造条件によって差異はあるもの
の、感光体ＴＢＬ（上部電荷注入阻止層）または表面層
１から０．２μｍ以上、即ち、最表面に近い領域では、
Ｓｉの含有量は０．１％未満の微量であった。つまり、
感光体の表面の材質は実質的にＳｉを含有しないａ−
Ｃ：Ｈ，Ｘであった。なお、Ｓｉ含有量はＳｉ原子数／
（Ｃ原子数＋Ｓｉ原子数）より求められる。

【０２５８】〈実験例５〉感光体は、実験例４で作製し
た、種々の表面層を有する感光体Ａを使用した。図３に
示す摩擦帯電特性の評価装置において、帯電部材２０１
としては、芯金と、ウレタンを主成分とした導電性の弾
性材をローラー状に成型したものとから作製した、外径
が１８ｍｍ（φ１８）の帯電部材を用いた。

【０２５９】帯電部材に接続した電源により帯電部材２
０１表面の電位を制御するため、また電源１１０に付加
された電流測定手段により感光体１０２と接触帯電部材
２０１間の電流値を精度良く測定するために、帯電部材
の抵抗値は低い方が良い。具体的には１０³〜１０⁷Ωの
抵抗であることが良い。接触帯電部材２０１の抵抗は５
×１０⁴Ωであった。また、帯電部材のアスカーＣ硬度
は評価に対し十分な接触性と耐久性を付与するために、
１５〜６０度であることが好ましい。本帯電部材の硬度
は３０度であった。

【０２６０】更に、帯電部材と感光体の当接部に導電性
微粒子として、粒径が２〜３μｍ、抵抗が８×１０²Ω
・ｃｍの酸化亜鉛を使用した。また、本参考例において
は、上記評価装置に、接触帯電装置１０１内で導電性微
粒子を帯電部材２０１に塗布する機構を付加した。

【０２６１】なお、塗布される導電性微粒子には、実際
の画像形成において使用される現像剤を所定量混合して
もよい。その際、混合する現像剤量は摩擦帯電電位や、
感光体の帯電電位に影響を及ぼす場合があるため、混合
する量を適正な範囲で使用することが重要である。図１
１に、導電性微粒子として酸化亜鉛粒子を使用し、該導
電性微粒子にキヤノン製ＧＰ４０５用の現像剤を、混合
比を振って混合した場合の摩擦帯電電位ΔＶ、および感
光体帯電電位Ｖｄ、即ち帯電手段の帯電効率との相関を
表した。図１１は導電性微粒子のみの場合に対しての変
化量を示した物である。混合する現像剤の量が多すぎる
と、帯電部材の抵抗が増加したり、感光体・帯電部材の
当接部に介在する粒子種が変わったりする事により、Δ
Ｖの値が、本来の値とは異なってくる。従って、導電性
微粒子に対して、質量比で５０％以内、より好ましくは
２０％以内である。なお、図１１中、「ＰＥ ｏｎ」は
除電光あり、「ＰＥ ｏｆｆ」は除電光無しの場合を示
している。

【０２６２】現像剤の量を調整するため、転写効率を変
化させて試験を行った。転写効率とは、転写工程前の感
光体表面に現像された現像剤量に対する、転写された現
像剤量の比率を指す。具体的には、転写工程前の感光体
表面に現像された現像剤量と、転写材に転写された現像
剤量を各々測定し、比率を求める。また、転写効率が低
い場合には、転写工程後に感光体表面に残留する現像剤
量を測定し、転写工程前の現像剤量との差分を転写され
た量として、比率を求める。転写効率は、周知の方法、
ここでは転写手段の高圧印加条件を振ることで変化させ
る事ができる。転写効率を変化させることで、帯電部材
に混入する現像剤の量を制御することが出来る。

【０２６３】転写効率を８０％以上にした場合には、帯
電部材と感光体の当接部に於ける現像剤の存在量は、該
当接部を含む帯電部材全体に付着している粒子全体（導
電性微粒子＋現像剤）に対する現像剤の質量比として測
定した。

【０２６４】その結果、実用画像として６％Ｄｕｔｙの
画像形成を行った時に、該導電性微粒子に対して質量比
で平均的に２０％以下であった。また、ベタ黒画像形成
を行った場合にも、５０％以内で推移した。

【０２６５】次に、図３に示す装置を、除去部材１０
８、除電手段１０９および除電光１０４を除いた構成に
変更した。帯電部材２０１を、感光体表面に当接させる
前に電源１１０によって０Ｖに制御した。一方、感光体
をプロセススピード３００ｍｍ／ｓｅｃで回転駆動する
と共に、帯電部材２０１が接触する前の電位が０Ｖであ
ることを確認した。

【０２６６】この状態で、帯電部材２０１を感光体に対
して相対速度差比が２００％になるように回転駆動さ
せ、その状態で帯電部材２０１を当接幅が７ｍｍになる
ように感光体１０２に当接させた。

【０２６７】その時、電位検出手段としての電位計１０
７、１０６により検出された感光体表面電位は、帯電部
材２０１の当接後、感光体の１周目から変化を始め、数
周〜数十周で飽和し、定常状態となる。感光体表面に対
する帯電部材の相対速度差比を表４に示すように変化さ
せたときの、飽和時の感光体表面電位を感光体の回転方
向における帯電部材との当接部直後の部分で電位計１０
７、１０６により検出し、感光体表面電位の減衰をエク
スポーネンシャルカーブで近似、外挿し、帯電部材２０
１直下の感光体表面電位Ｖｐを求めた。この値と、帯電
部材への印加電圧とから、更に帯電部材２０１と感光体
１０２の摩擦帯電電位差を求めた。また、電位計の測定
データから、摩擦帯電の安定性を評価した。結果を表４
に示す。

【０２６８】なお、安定性の評価は、摩擦帯電による、
電位計１０７で検出された感光体表面電位Ｖｄが定常状
態に入った後の該Ｖｄのばらつきによって、以下の評価
基準に従い行った。

【０２６９】 ◎：Ｖｄのばらつきが３Ｖ未満 ○：Ｖｄのばらつきが３Ｖ以上５Ｖ未満 ●：Ｖｄのばらつきが５Ｖ以上 また、評価効率は、感光体表面電位Ｖｄが飽和するまで
にかかる感光体の回転数を以て、以下の評価基準に従い
評価した。

【０２７０】 ◎：飽和まで感光体５回転以内 ○：飽和まで感光体５回転を越え、３０回転以内 ●：飽和まで感光体３０回転を越える

【０２７１】

【表４】

【０２７２】評価の結果、相対速度差比が小さい、また
は皆無の状態では、感光体表面電位Ｖｄの安定性につい
ては特に問題が無かったが、飽和電位に達するまでの時
間がかかる、即ち摩擦帯電効率が低下した。一方、相対
速度差比が大きすぎると、電位Ｖｄがばらついたり、帯
電部材２０１や感光体１０２を損傷したりする場合があ
った。

【０２７３】帯電部材と感光体表面の相対速度差比の違
いによる帯電特性の変化を示す概略グラフを図１２に示
す。この図１２の結果と部材耐久性との総合的な観点か
ら、帯電部材と感光体の当接部に導電性微粒子が介在す
る系では、相対速度差比が５〜４００％であることが好
ましい。但し相対速度差比が１００±５％である帯電部
材が殆ど停止した状態では、帯電部材が感光体表面に均
一に接触・摺擦されないことや、導電性微粒子が供給さ
れないこと等のために、摩擦帯電電位のばらつきが大き
いので、この範囲は避けることが好ましい。

【０２７４】次に、帯電部材の材質および導電性微粒子
を表４に示すように変化させ、同様に摩擦帯電電位を評
価した。具体的には、上記と同様にＥＰＤＭを主成分と
してなる導電性弾性部材や、シリコーンゴムを含有する
導電性弾性部材、ポリエステルを主成分としてなる導電
性弾性部材等、種々の材質からなる導電性弾性部材を、
帯電部材２０１として作製した。この帯電部材２０１の
抵抗は３×１０³〜６×１０⁶Ω、アスカーＣ硬度は２５
〜４５度であった。更に、導電性微粒子として、粒径が
２〜３μｍ、抵抗が２×１０²〜８×１０⁵Ω・ｃｍの酸
化亜鉛を使用した。また微粒子を酸化チタン、酸化錫、
酸化アルミニウムを主成分とし、抵抗や粒径が上記の酸
化亜鉛と同等の範囲になるようにしたものを使用した。

【０２７５】評価結果を表４に示す。この表４より、帯
電部材および導電性微粒子を変化させることにより摩擦
帯電電位を制御できることが判る。

【０２７６】なお、特に表には記さないが、感光体最表
面層であるａ−Ｃ：Ｈ，ＸにＳｉが含有される場合の摩
擦帯電電位のＳｉ含有量依存性を評価した。結果、Ｓｉ
含有量が０．１％未満の表面層の場合には、Ｓｉによる
変化が現れず、実質的にａ−Ｃ表面層の摩擦帯電電位Δ
Ｖとなった。

【０２７７】〈実験例６〉実験例４で説明した、クリー
ナーレスに改造したＩＲ５０００改造機（図１−１参
照）と、上述の感光体Ａ、帯電部材、及び導電性粒子を
使用して、上記実験例４と同様に摩擦帯電電位の評価を
行った。なお、帯電部材２０１は、感光体に接触する前
の電位を不図示の電源で所定の電位（本例では０Ｖ）に
制御されている。相対速度差比を変化させて評価した結
果を含めて、表５に示す。

【０２７８】表５より、実験例５と同様に感光体表面層
や帯電部材・微粒子の材質、また帯電部材の駆動条件等
による摩擦帯電電位の安定性や評価効率に差異が見られ
た。

【０２７９】ここで、表４と表５とを比較すると評価結
果は一致しており、上述の感光体Ａ、帯電部材、及び導
電性粒子の種類や、プロセススピード、各部材の配置角
度、帯電部材の当接及び駆動条件等を一致させることに
より、実用機である図１の装置と図３の評価機とで同等
の摩擦帯電電位の評価結果が得られることが分かった。
すなわち、評価機による評価結果は実用の電子写真装置
に適用しうるものであることが分かる。

【０２８０】また、図３において電源１１０の電流測定
手段により、帯電部材と感光体間の電流値を測定して電
位評価の代用とすることも可能である。該電流値の積分
値を求め、別途測定する感光体の電気的容量から、感光
体の帯電部材直後の表面電位を求め、摩擦帯電電位差を
算出することもできる。上記の各感光体、帯電部材につ
いて上記電流値を測定して摩擦帯電電位差を求めた結
果、表面電位から求めた摩擦帯電電位差と良く一致し
た。

【０２８１】なお、実験例５と同様、感光体表面におけ
る、Ｓｉ含有量が０．１％未満のａ−Ｃ：Ｈ，Ｘ表面層
の場合には、Ｓｉ含有による変化が現れず、ａ−Ｃ表面
層の摩擦帯電電位ΔＶとなった。

【０２８２】

【表５】

【０２８３】〈実験例７〉上記実験例６で用いたクリー
ナーレスに改造したＩＲ５０００改造機（図１参照）
に、帯電部材は硬度が２３度で、抵抗が５×１０³Ωの
実験例で使用したウレタン、シリコーンゴム等を主成分
としてなる弾性ローラーを、当接幅が７ｍｍになるよう
にセットした。導電性微粒子には、実験例６で使用した
粒子の他、燐やタングステンをドープした酸化錫や酸化
チタン等を使用した。

【０２８４】現像剤は、現像剤の製造例１で得たトナー
粒子１に、粒径が９ｎｍの疎水性シリカを外添した、平
均粒径が７．３μｍ、凝集度が６８％、磁場７９．６ｋ
Ａ／ｍにおける磁化の強さが２４Ａｍ²／ｋｇの現像剤
を使用した。外添条件は実験例３−１に対して上記シリ
カの量と、ヘンシェルミキサーの速度・時間を変更した
ものである。

【０２８５】感光体は実験例４で作製したものと同様の
表面層を有する、φ８０ｍｍの物を用いた。また、プロ
セススピードを２６０ｍｍ／ｓｅｃとして、該プロセス
スピードに対して相対速度が４０％の面速度で、感光体
駆動方向に対し順方向になるように帯電部材を回転駆動
した。帯電部材には、実験例で使用した導電性微粒子を
供給する機構が備えられている。なお、クリーニング手
段は有する状態とした。この構成で、上記実験例５，６
と同様に摩擦帯電電位差ΔＶを測定した。

【０２８６】さらに、この状態で、潜像露光を照射しな
い時の電位計１０７で検出された感光体表面電位、いわ
ゆる暗電位Ｖｄを−４５０Ｖ、また露光照射時の感光体
表面電位、いわゆる明電位Ｖｌを−５０Ｖになるよう
に、帯電部材への電圧印加条件や潜像露光強度を調整
し、１０００枚の画像形成を行った。

【０２８７】帯電部材は当接幅が７ｍとなるようにセッ
トし、感光体に対して相対速度差が６０％、８０％の順
方向駆動、及び１５０％、２００％のカウンター駆動を
行った。

【０２８８】次にＩＲ５０００改造機のクリーニング手
段を除去し、いわゆるクリーナーレスに改造した。現像
剤は上記の平均粒径が７．３μｍ、凝集度が６８％、磁
場７９．６ｋＡ／ｍにおける磁化の強さが２４Ａｍ²／
ｋｇの現像剤を使用した。また現像手段の現像剤担持体
表面にある現像剤のトリボ測定を行った。この現像剤
と、上記のクリーナー有りの状態で使用した感光体、帯
電部材、導電性微粒子を使用し、１０００枚の画像形成
を行った。結果、クリーナー有りと同様の良好な画像が
得られた。

【０２８９】次に、これらの感光体、帯電部材、導電性
微粒子、上記現像剤、さらに上記の評価機を用い、感光
体表面速度に対する帯電部材の相対速度差比および摩擦
帯電電位差ΔＶを種々に変更して、５００Ｋ枚の耐刷試
験を行った。

【０２９０】耐刷試験中の初期、２００Ｋ枚印刷時、５
００Ｋ枚終了時に於いて、転写残現像剤が帯電工程を通
過した（吐き出し）後の現像剤の帯電特性（トリボ）を
測定した。

【０２９１】また、耐久中の画質についても評価した。
各特性の評価方法、および評価基準は下記の通りであ
る。画像上のかぶりは、反射濃度計（リフレクトメータ
ーＴＣ−６ＤＳ、東京電色社製）を用いて測定した。画
像形成前の転写材の反射濃度をＤｒ（％）、画像形成後
の白地部反射濃度の平均値をＤｓ（％）として、Ｄｓ−
Ｄｒで算出される画像上のかぶり量（％）とした。この
かぶりを以下の基準に従い評価した。

【０２９２】 ◎：反射濃度が１％未満 ○：反射濃度が１％以上３％未満 ●：反射濃度が３％以上 回収性の評価を以下の方法により行った。図１６に示す
ように、Ａ３サイズの用紙において、画像形成進行方向
（用紙の長手方向）に沿った前半部分は感光体の長軸方
向（用紙の短手方向）の約１／３に相当する中央領域が
ベタ黒で、それ以外の部分はベタ白、後半部分は全領域
に於いてベタ白の原稿を使用して画像形成を行った。そ
して、原稿後半のベタ白部において、前半がベタ黒の領
域に対応する部分のかぶりと、ベタ白の領域に対応する
部分のかぶりの差を以て以下の基準に従い評価した。

【０２９３】 ◎：かぶりの差が１％未満 ○：かぶりの差が１％以上３％未満 ●：かぶりの差が３％以上 均一性の評価は、ハーフトーンチャート（キヤノン製、
ＦＹ９−９０４２−０２０）のベタ画像を、マクベス社
製の反射濃度計を使用して任意に１０点の反射濃度を測
定した。この反射濃度のＭａｘ値とＭｉｎ値の差ΔＤを
以て以下の基準に従い判定した。

【０２９４】 ◎：ΔＤが０．０５未満 ○：ΔＤが０．０５以上０．１未満 ●：ΔＤが０．１以上 がさつき、はきむらの評価は複合テストチャート（キヤ
ノン製、ＦＹ９−９０１３−０００）を使用して画像形
成し、該画像上の細線を以て判断した。１ライン１スペ
ースの間隔で、１ｍｍ幅に１０本の線が有る場合を１
０．０として、該細線の途切れやかすれが発生する範囲
を観察し、以下の基準に従い評価した。

【０２９５】 ◎：７．０以上 ○：４．５以上７．０未満 ●：４．５未満 現像耐久性の評価は、耐久試験前後に於けるベタ黒画像
およびハーフトーン画像の、反射濃度変化ΔＤ３を測定
し、該ΔＤ３の大きい方の値を以て以下の基準に従い評
価した。

【０２９６】 ◎：０．０５未満 ○：０．０５以上０．１未満 ●：０．１以上 画質耐久性の評価は、耐久後のかぶり、均一性、スリー
ブゴーストの評価結果について、以下の基準により評価
した。

【０２９７】 ◎：評価結果が耐久前と同等である ○：評価結果が１ランクの変動であり且つ耐久後評価が
●では無い ●：上記以外の場合

【０２９８】帯電耐久性の評価は、所定枚数、本例では
５Ｋ枚毎に、帯電特性として帯電部材への印加電圧を振
って、感光体の表面電位を測定した。また帯電部材の抵
抗変動の指標として、該帯電部材の電流を測定し、以下
のように評価した。

【０２９９】 ◎：非常に良い；帯電特性及び帯電部材電流の変化率が
５％以内 ○：良い；帯電特性及び帯電部材電流の変化率が５％を
越え１５％以内 ●：従来並またはそれ以下；上記以外 また、感光体の耐久性評価は、感光体の帯電特性、感度
特性、ゴースト測定、摩耗速度から判定し、以下のよう
に評価した。

【０３００】 ◎：帯電特性、感度特性、ゴーストの変化率が３％以内
であり、かつ摩耗速度が５Å／１０Ｋ枚以下 ○：帯電特性、感度特性、ゴーストの変化率が３％以内
であり、かつ摩耗速度が５Å／１０Ｋ枚超７Å／１０Ｋ
枚以下 ●：帯電特性、感度特性、ゴーストの変化率が３％超、
又は摩耗速度が７Å／１０Ｋ枚超 各評価の結果を表６および７に示す。

【０３０１】更に、感光体、帯電部材、導電性微粒子を
様々に変更し、画像形成時と同条件で上記同様にクリー
ニング手段有りの状態での画質及び現像剤のトリボを、
またクリーナーレスの状態での耐久画質及び吐き出し後
の現像剤のトリボを、それぞれ評価した。評価結果を表
６、７に示す。

【０３０２】表６、７より摩擦帯電電位ΔＶが吐き出し
現像剤のトリボに影響することがわかる。また、吐き出
し現像剤のトリボ、及びそれを制御する要素、即ち摩擦
帯電電位ΔＶがクリーナーレス時の画質に大きく影響し
ている事がわかる。

【０３０３】また、プロセススピードを１５０ｍｍ／ｓ
ｅｃ、４５０ｍｍ／ｓｅｃに変更して耐刷試験および評
価を行った結果、同様に、摩擦帯電電位が吐き出し現像
剤のトリボに影響する、また該ΔＶがクリーナーレス時
の画質に大きく影響しているという結果が得られた。

【０３０４】本発明者が摩擦帯電電位ΔＶと吐き出し現
像剤のトリボの相関について鋭意検討した結果、

【０３０５】

【数１２】ΔＶ ≡ Ｖ２−Ｖ１ ・・・（１） とした時に、ΔＶの値が−１０以下の時に吐き出し現像
剤が正規のネガ極性を有している事が判明した。ΔＶ
は、より好ましくは−２０以下、最適には−３０以下で
ある。このとき、吐き出し後の現像剤のトリボが現像手
段中の現像剤のトリボに非常に近い値を有する、或いは
帯電部材とプロセススピードの差異が小さい場合にも、
吐き出し後の現像剤のトリボが正規の極性に復帰し、良
好な画像を得る事が出来た。

【０３０６】なお、帯電部材の駆動条件としては、カウ
ンター駆動の方が、帯電均一性に優れ、ハーフトーン画
像形成時などのスジ状の画像、いわゆる掃きムラが抑制
された、より良好な画像が得られた。

【０３０７】一方、吐き出し現像剤のトリボ正規化、摩
擦帯電性という観点では順方向駆動の方が良好な結果を
得られた。これらは、図１３（ａ）に示すように、カウ
ンター駆動した系では転写残現像剤は、主として帯電部
材２０１と感光体２０２の当接部上流側から帯電部材に
引き上げられ、帯電部材の上側を経由して感光体に吐き
出されるのに対して、図１３（ｂ）に示すように順方向
に駆動した系では転写残現像剤は、主として感光体２０
２と帯電部材２０１の当接部を経由して吐き出される。
このため、カウンター駆動される場合の方が帯電部材と
感光体の当接部に存在する現像剤量が少ないことや、接
触機会が増加することにより帯電性、特に帯電均一性が
良好であった、また順方向の方が、現像剤が受ける摺擦
が増加し、吐出し現像剤のトリボ、或いは現像手段での
回収性について、良好な結果が得られた、と考えられ
る。

【０３０８】また、現像剤の粒径、磁化強度はほぼ同等
として、凝集度を振って同様の試験を行ったところ、該
現像剤の凝集度が３５〜７０％の範囲で良好な結果が得
られた。また、外添剤としてシリカとチタニアを併用し
た場合にも、該現像剤の凝集度が３５〜７０％の範囲で
良好な結果が得られた。

【０３０９】

【表６】

【０３１０】

【表７】

【０３１１】〈実験例８〉実験例７と同様、実験例で作
製したネガ極性現像剤を使用し、感光体は実験例７で使
用した物と同様の物とした。帯電部材はウレタンを使用
し、導電性微粒子としては酸化亜鉛に、表面をカップリ
ング剤処理、さらに正帯電性に処理を施した物を使用し
た。

【０３１２】実験例７と同様にクリーニング手段有りで
現像剤トリボ及び画質を評価し、更にクリーナーレスの
状態で５００Ｋ枚の耐久試験を行った。結果を表８に示
す。

【０３１３】表８より、式（１）で求められる摩擦帯電
電位ΔＶの絶対値｜ΔＶ｜は１００以下であるとき、耐
久を通じて良好な画質を維持することが出来た。上記Δ
Ｖを１００以下とする事で、特に相対速度差が大きい場
合に、吐出し現像剤のトリボが正規のトリボよりも高く
なり過ぎる事や、粒子が過剰に現像剤に混入したりする
こと等による、現像剤の帯電性の低下を防止し、該吐出
し後の現像剤を効率よく回収、また現像剤担持体表面に
均一にコートされる。結果、かぶりや現像剤担持体上へ
の現像剤の凝着、いわゆるブロッチ等が抑制され、良好
な画像を得ることができた。

【０３１４】

【表８】

【０３１５】〈実験例９〉現像剤は、実験例１にて作製
したトナー粒子１に、粒径が９ｎｍの疎水性シリカを外
添した、平均粒径が７．３μｍ、凝集度が６５％、磁場
７９．６ｋＡ／ｍにおける磁化の強さが２４Ａｍ²／ｋ
ｇの現像剤を使用した。更に実験例１に準じて凝集度を
調整した。

【０３１６】感光体は実験例７と同様のものを用いた。
帯電部材には、ウレタンを主体とする抵抗が８×１０³
Ωの弾性部材を使用し、感光体との当接幅は７ｍｍ、相
対速度差比を１２０％とした。また、導電性粒子には、
酸化錫の表面をポジ性に処理した物を使用した。

【０３１７】これらをφ８０用評価機に設置し、プロセ
ススピードが４８０ｍ／ｓｅｃの状態で、実験例７と同
様に摩擦帯電電位の評価を行った。摩擦帯電電位ΔＶは
−１３Ｖであった。この状態で、耐刷試験を行った。結
果を表９に示す。

【０３１８】表９より、特に凝集度が６０％以下のとき
に、転写残の現像剤がより効率的に現像手段により回収
された。また、同等の摩擦帯電電位の系では、凝集度が
６０％を超す現像剤と比較して、吐出し現像剤のトリボ
の絶対値も高い値が得られており、回収性に寄与した物
と考えられる。これは、凝集度が低い現像剤を使用する
ことで、帯電手段中での現像剤の流動性が高く、摺擦が
むら無くなされ、個々の現像剤が正規化されると考えら
れる。また、帯電均一性、掃きむらも良好な結果が得ら
れた。これは、帯電部材中での現像剤の流動性により、
局所的な現像剤の滞留を防止し、実質的に帯電不良域が
解消されたためと考えられる。

【０３１９】

【表９】

【０３２０】〈実験例１０〉実験例７で使用した評価機
に対して、帯電部材を図１４に示す概略図のように感光
体の回転方向における上流側・下流側に２つの帯電部材
２０１１、２０１２を、任意の駆動条件で設置可能なよ
うに改造した。実験例７で用いた現像剤、帯電部材、導
電性微粒子を使用し、感光体はＳｉ含有量が５．０％の
ａ−Ｃ：Ｓｉ：Ｈ表面層を有する感光体を使用した。

【０３２１】帯電部材は上流側・下流側ともに当接幅を
７ｍｍとし、上流側を相対速度差が１８０％のカウンタ
ー駆動に、下流側を相対速度差が２０％の順方向駆動に
して５００Ｋの耐刷試験を行った。また、上流側下流側
の帯電部材の駆動条件を入れ替えた（上流＝順方向、下
流＝カウンター）もので同様に耐刷試験を行った。な
お、何れも摩擦帯電電位ΔＶは−１４Ｖであった。結果
を表１０に示す。

【０３２２】表１０より、何れもトナー回収性、帯電均
一性が両立された、良好な結果を得られた。また、感光
体の摩耗速度を低減し、総合的な寿命の向上にも効果が
見られた。

【０３２３】また、上流側・下流側の、各々の帯電部材
の駆動条件（相対速度差比）を種々変更して同様の耐刷
評価を行った。結果、表１０と同様に良好な結果が得ら
れた。

【０３２４】本実験例において良好な結果が得られたの
は、帯電部材が１個の時に比較してトナー回収性、帯電
均一性の両立できる範囲が広く、相対速度差の総和を低
減する事が出来たことによると考えられる。

【０３２５】

【表１０】

【０３２６】〈実験例１１〉磁性トナーの製造例２３ 高速撹拌装置ＴＫ式ホモミキサー（特殊機化工業社製）
を具備した２リットル用４つ口フラスコ中に、イオン交
換水６５０ｇと０．１ｍｏｌ／リットル−Ｎａ ₃ＰＯ₄水
溶液５００ｇを投入し、回転数を１２０００ｒｐｍに調
整し、７０℃に加温せしめた。ここに１．０ｍｏｌ／リ
ットル−ＣａＣｌ₂水溶液７０質量部を徐々に添加し、
微小な難水溶性分散剤Ｃａ₃（ＰＯ₄）₂を含む水系分散
媒体を調製した。

【０３２７】一方、分散質として ・スチレン単量体 ７８質量部 ・２−エチルヘキシルアクリレート単量体 ２２質量部 ・ジビニルベンゼン単量体 ０．１５質量部 ・カーボンブラック ６質量部 ・ポリカーボネート樹脂（ピーク分子量＝４５００） ４質量部 ・アゾ系鉄化合物 ２質量部 ・エステル系ワックス成分 ６質量部 からなる混合物をアトライター（三井金属社製）を用い
３時間分散させた後、２，２'−アゾビス（２，４−ジ
メチルバレロニトリル）７質量部を添加し、重合性単量
体組成物を調製した。

【０３２８】次に、前記水系分散媒体中に該重合性単量
体組成物を投入し、内温７０℃のＮ２雰囲気下で、高速
撹拌器の回転数を１２０００ｒｐｍに維持しつつ、１５
分間撹拌し、該重合性単量体組成物を造粒した。その
後、撹拌器をパドル撹拌羽根に換え、５０ｒｐｍで撹拌
しながら同温度に５時間保持し、更に８０℃に昇温して
１０時間保持して重合を完了した。

【０３２９】重合終了後、加熱減圧下で残存モノマーを
留去し、次いで、冷却後に希塩酸を添加して離水溶性分
散剤を溶解せしめた。更に水洗浄を数回繰り返した後、
円錐型リボン乾燥機（大川原製作所製）を用い、加熱減
圧下で、螺旋リボン回転翼で撹拌しながら重合性粒子の
球形化処理と乾燥処理を６時間行い、重合体粒子（Ａ）
を得た。

【０３３０】上記重合体粒子（Ａ）１００質量部と、実
験例１で使用した疎水性オイル処理シリカ微粉体２質量
部をヘンシェルミキサーで攪拌羽根の周速を４０ｍ／ｓ
ｅｃとして３分間混合し、乾式混合して、トナー（２
３）とした。なお、混合の際の攪拌羽根周速は３０ｍ／
ｓｅｃで混合時間を２．５分間とした。該トナー（Ａ）
の円相当個数平均径は６．４μｍで、円形度頻度分布に
おける平均円形度は０．９８５、円形度標準偏差は０．
０３１であった。また、凝集度は４３％、シリカ遊離率
は０．６１であった。

【０３３１】〈実験例１２〉感光体は、表面層がａ−
Ｃ：Ｈ表面層については、表２に対し該表面層の放電電
力や基板温度等を変化させた感光体を作製した。また、
導電性微粒子には実験例７〜１０と同様に酸化錫、酸化
亜鉛、パストラン等を使用した。使用した感光体、導電
性微粒子は以下の表１１に示す通りである。

【０３３２】

【表１１】

【０３３３】上記の感光体と微粒子を用いて、実験例７
〜１０と同様の手法で摩擦帯電電位差ΔＶの評価および
耐刷試験を行った。なお除去部材１０８の当接角、及び
当接圧等の設定は、実験例７〜１０に準じた。評価結果
を表１２に示す。

【０３３４】この状態で、帯電部材の帯電性、感度特
性、画質の確認を行った結果、何れも良好なレベルであ
った。また、この正規極性に帯電した現像剤は現像工程
に於いて、かぶりや画像特性、即ち現像性の劣化は見ら
れなかった。さらに、プロセススピードを通常の状態の
１００〜５００％まで変化させて、上記同様の評価を行
った結果、上記と同様の良好な結果が得られた。また、
現像剤の凝集度を振って同様に評価を行った結果、凝集
度が３５〜７０％、より好ましくは６０％以下の時に良
好な結果が得られた。

【０３３５】現像同時回収が高効率になされ、回収不良
が抑制された事によるかぶり防止、また吐出しトナーの
極性が正規の極性に回復していることにより、現像手段
中での現像剤の劣化が防止された事によると考えられ
る。

【０３３６】

【表１２】

【０３３７】〈実験例１３〉感光体は、φ３０のアルミ
シリンダーを基板に、実験例７〜１０および１２で使用
した物と同様の表面層を有するａ−Ｓｉ感光体を作成し
た。帯電部材、導電性微粒子とも実験例７〜１０および
１２にある各種を使用した。現像剤は実験例１で用い
た、平均粒径７．５、凝集度が６５％のものを用いた。

【０３３８】これらの感光体、微粒子を使用して、プロ
セススピードは改造機であるＧＰ４０５の通常の２１０
ｍｍ／ｓｅｃ、ウレタン系導電性弾性部材からなる帯電
部材の当接幅は６ｍｍ、帯電部味の駆動速度は感光体に
対して相対速度差比１５０％とした。

【０３３９】この状態で、実験例７と同様に摩擦帯電電
位差ΔＶ、更にクリーナーレスの状態で、３００ｋ枚の
耐刷試験を行い、各部位での現像剤の帯電量、及び画像
特性の評価を行った。結果、摩擦帯電電位差ΔＶの絶対
値｜ΔＶ｜が１０以上、より好ましくは２０以上、最適
には４０以上の時に、良好な結果を得られた。

【０３４０】また、現像剤の凝集度を振って評価した結
果、実験例７〜１０および１２と同様に、凝集度が３５
〜７０％、より好ましくは６０％以下のときに良好な結
果が得られた。

【０３４１】更にプロセススピードを通常の状態の１０
０〜３５０ｍｍ／ｓｅｃまで変化させて、上記同様の評
価を行った結果、上記と同様の良好な結果が得られた。
また、帯電部材をＴｗｉｎローラー系にした、実施例１
０同様に、上流側を相対速度差が８０％のカウンター駆
動に、下流側を相対速度差が２０％の順方向駆動にして
耐久を行ったところ、同様に良好な結果が得られた。現
像同時回収が高効率になされ、回収不良が抑制された事
によるかぶり防止、また吐出しトナーの極性が正規の極
性に回復している事により、現像手段中での現像剤の劣
化が防止された事によると考えられる。

【０３４２】〈実験例１４〉φ８０用、φ３０用の評価
機について、現像手段を接触現像方式に改造し、現像剤
を接触現像用の現像剤にした。該現像剤の平均粒径は
７．３μｍ、平均円形度は０．９８２、モード円形度は
１．００、外添微粒子は平均粒径９ｎｍの疎水性シリカ
粒子を使用し、凝集度が５０％、外添剤遊離率が０．５
８の物を使用した。

【０３４３】φ８０感光体では５００Ｋ枚、φ３０感光
体では３００Ｋ枚の耐刷試験を行った。結果、φ８０、
φ３０ともに、式（１）で求められる摩擦帯電電位ΔＶ
の絶対値｜ΔＶ｜が１０以上、より好ましくは２０以
上、最適には３０以上の時に、かぶりや画像特性、即ち
現像性の劣化がない、良好な画質を維持できた。

【０３４４】現像同時回収が高効率になされ、回収不良
が抑制された事によるかぶり防止、また吐き出しトナー
の極性が正規の極性に回復している事により、現像手段
中での現像剤の劣化が防止された事によると考えられ
る。

【０３４５】また、吐出し現像剤の回収性、即ち黒帯後
のかぶりが非常に良好であった。現像手段に於ける現像
剤担持体、乃至は現像剤の穂が感光体に接触している為
に、電界により現像剤が飛翔して回収される非接触現像
方式よりも回収性に於けるラチチュードが広いものと考
えられる。

【０３４６】また、現像剤の凝集度を振って評価した結
果、実験例７〜１０、１３と同様に、凝集度が３５〜７
０％、より好ましくは６０％以下のときに良好な結果が
得られた。

【０３４７】更に、実施例６及び７同様にプロセススピ
ードを、φ８０評価機は１００〜４８０ｍｍ／ｓｅｃま
で、φ３０評価機は１００〜３５０ｍｍ／ｓｅｃまで変
化させて評価を行った。評価結果を表１３および１４に
示す。なお、ΔＶは、帯電部材、駆動速度等の構成条件
ごとに測定した。何れのプロセススピードに於いても、
式（１）で求められる摩擦帯電電位ΔＶの絶対値｜ΔＶ
｜が１０以上、より好ましくは２０以上、最適には３０
以上の時に、かぶりや画像特性、即ち現像性の劣化がな
い、良好な画質を維持できた。

【０３４８】

【表１３】

【０３４９】

【表１４】

【０３５０】〈実験例１５〉感光体は、ａ−Ｃ：Ｈ表面
層を有するφ８０、及びφ３０のものを作成した。な
お、表面層中のＳｉ含有量は、数１００ｐｐｍから５％
までの範囲で振った物を使用した。

【０３５１】微粒子としては酸化錫をベースに、アンチ
モン（Ｓｂ）や燐（Ｐ）、タングステン（Ｗ）等を混入
した物を使用した。また、帯電部材はＥＰＤＭや、ウレ
タンゴム等を主成分とする様々なものを作成した。

【０３５２】上記の感光体、微粒子、及び帯電部材を様
々に組み合わせて、摩擦帯電電位差ΔＶを測定した。

【０３５３】そのうち、｜ΔＶ｜が１０Ｖより小の感光
体、帯電部材、導電性微粒子の組み合わせについて、実
験例７と同様の評価を行った結果、帯電部材からの吐出
し現像剤の平均帯電量は正規の極性に戻っていない、ま
たは極性は正規側でも帯電量が小、即ちほぼ中性に近い
状態であった。

【０３５４】この状態で、接触現像方式にして実験例７
と同様の耐久試験を行った。耐久試験の評価結果を表１
５に示す。その結果、現像器中に極性が反転した現像剤
が混入し、濃度低下など、現像性の低下や、該反転現像
剤によるかぶりなどの画質の劣化が見られた。

【０３５５】また、ＩＲ５０００、及びＧＰ４０５の通
常の現像方式、即ち非接触の現像方式にして評価を行っ
た結果、転写残トナーの回収性が低下し、かぶりが発生
した。特に黒帯後のかぶりについては画質低下が顕著で
あり、吐出し現像剤が正規化されていない、乃至は正規
化が不十分な事に起因すると思われる回収性不良が見ら
れた。また、現像手段へのバイアス調整等により強制的
に回収した場合、現像性の低下やかぶりの悪化などの現
象が見られた。また、現像期中の特定の現像剤が現像さ
れる、いわゆる選択現像が発生し、耐久による画質低下
が生じた。

【表１５】

【０３５６】〈実験例１６〉現像剤は実験例１で作成し
たトナー粒子と、外添剤として実験例１で使用した疎水
性シリカ、またチタニア等を使用した。ここでは、トナ
ー粒子１００質量部に対し、外添剤である無機粒子１．
０〜２．０部を加え、実験例１の様に、攪拌羽根の周
速、及び混合時間を振って、様々な凝集度の現像剤を作
成した。

【０３５７】一方、導電性微粒子としては実施例で使用
した、酸化亜鉛粒子を使用した。また、感光体は実施例
１同様の物を、φ３０、φ８０共に作成した。評価機は
実施例で使用したＧＰ４０５改造機、ＩＲ５０００改造
機を夫々使用した。また、帯電部材は感光体との当接幅
を、φ３０では６ｍｍ、φ８０では７ｍｍとし、相対速
度差２５０％で駆動した。

【０３５８】上記の微粒子と感光体を使用し、実験例１
１と同様に摩擦帯電電位差ΔＶを測定した。

【０３５９】この内、表面層がａ−Ｃの感光体では摩擦
帯電電位差ΔＶの絶対値｜ΔＶ｜が１０未満の組合せを
用いて、実施例７と同様に基準のプロセススピードで、
更にプロセススピードを振って耐刷試験を行った。結果
のうち、φ３０のＳｉ含有量が５％のものについて表１
６に示す。

【０３６０】結果、凝集度が７０％を超えている物は現
像剤が正規化され難かったり、帯電性の劣化が激しく、
濃度低下したりするなどの画質低下が発生した。個々の
現像剤が万遍なく摺擦されないため、正規化されない現
像剤が帯電部材上に残留し、複数回の摺擦を受けるため
に、結果として現像剤自体の劣化が生じた物と考えられ
る。

【０３６１】また、現像剤担持体上への、該現像剤のコ
ート量制御が困難であったり、現像手段中での摩擦機構
による帯電付与が不十分であったりするため、現像特性
が低下する場合があった。他にも接着性が強く、転写製
が低下したりする場合があった。

【０３６２】一方、凝集度が３０％未満の現像剤雄使用
した場合には、回収性・黒帯後のかぶりは良好であった
が、帯電部材と感光体の相対速度差比が大きい時など、
吐出し現像剤が感光体表面から離れ、いわゆる飛び散り
状のかぶり等が発生する場合があった。また、凝集度が
低く、流動性が過剰な為に、現像剤担持体上への、該現
像剤のコート量制御困難、現像手段中での摩擦機構によ
る帯電付与が不十分になったりするため、現像特性が低
下する場合があった。凝集度が高すぎる場合、低すぎる
場合ともに特にプロセススピード高速側で上記の事項が
発生し易い傾向にあった。

【０３６３】また、この状態で、接触現像方式にして耐
久を行った結果、現像器中に極性が反転した現像材が混
入し、現像性の低下や該反転現像剤によるかぶりなどの
画質の劣化が見られた。

【０３６４】

【表１６】

【０３６５】

【発明の効果】以上説明した様に、本発明は、クリーナ
ーレスの電子写真方法において、接触式の帯電部材及び
導電性微粒子からなる帯電手段を感光体に対し、所定の
相対速度差で接触駆動しながら当接させて測定される、
現像剤の凝集度が３５〜７０％の物を使用する事や、上
記式（１）で定義される、該帯電部材と該感光体の摩擦
帯電電位差ΔＶの絶対値｜ΔＶ｜が１０以上とすること
を中心に、帯電部材の駆動方向や、現像方式等を規定し
た。

【０３６６】これらにより、現像手段での、該吐き出し
トナーの回収性が格段に向上すると共に、元来現像装置
内にある現像剤への悪影響を防止し、高画質な画像を長
期にわたり安定して供給する事ができた。また、帯電部
材への多量の現像剤の混入画抑制された。

【０３６７】また、現像剤自体についても、正規の極性
に効率よく戻され、現像手段に回収される為に、感光体
や帯電部材等との摺擦を受ける回数が減少する事等によ
り、現像手段内外での現像剤の劣化が抑止され、メンテ
ナンスフリーについても同様に効果が得られた。

【０３６８】予期せぬ効果として、特に高速系での帯電
不良ムラ、いわゆる「掃きムラ」が抑制された。これは
凝集度が制御された現像剤とＺの値が制御された組み合
わせを使用する事により、帯電工程に於ける現像剤の滞
留が抑制され、帯電工程における現像剤の絶対量が少な
い事、或いは帯電工程中で現像剤が流動し、局所的な現
像剤の存在量の分布が実質的に解消される事により、帯
電均一性が向上したと考えられる。

【０３６９】また、現像の履歴が現像スリーブ上に残留
し、次のスリーブ周回で画像均一性が低下する、いわゆ
るスリーブゴーストが低減できた。これは、吐出しトナ
ーが正規の帯電極性にあり、トリボを持った状態で現像
スリーブに供給される事により、局所的な、トリボの変
動やスリーブコート量の変動が、抑制された事によると
考えられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置の一例を示す模式的断面
図

【図２】摩擦帯電系列を説明するためのモデル図

【図３】本発明における感光体表面の摩擦帯電特性の評
価装置の模式的断面

【図４】弾性部材と導電性粒子からなる帯電部材の模式
的断面図図

【図５】磁気ブラシからなる帯電部材の模式的断面図

【図６】導電性微粒子の体積抵抗測定装置の概略図

【図７】本発明で用いられる感光体の層構成の例を示す
模式的断面図

【図８】ＲＦ帯の高周波を用いたグロー放電法による感
光体の製造装置の模式的説明図

【図９】ＶＨＦ帯の高周波を用いたグロー放電法による
感光体の製造装置の模式的説明図

【図１０】感光体と現像手段の対向部位近傍の概略図

【図１１】導電性微粒子に対する現像剤混合の影響を示
すグラフ

【図１２】帯電部材の駆動条件と帯電性・画質の相関を
示すグラフ

【図１３】本発明の評価による摩擦帯電電位差と、帯電
部材からの吐出しトナーの帯電量との相関を示す図

【図１４】Ｔｗｉｎローラー構成の例を示す概略図

【図１５】クリーニング手段を有する画像形成装置の一
例を示す模式的断面図

【図１６】実施例で用いた画質評価用の原稿のパターン
を示す図

【符号の説明】 １０１ 接触帯電手段 １０２、２０２ 感光体 １０４ 除電光源 １０５ 感光体表面観察手段 １０６、１０７ 感光体表面電位測定手段 １０８ 粒子除去手段 １０９ 除電手段 １１０ 電源 １１１ 粒子コート量制御手段 ２０１ 直接注入帯電部材 ２０３ 画像信号付与手段 ２０４ 現像手段 ２０５ 給紙系 ２０６（ａ） 転写手段 ２０６（ｂ） 分離手段 ２０７ 搬送系 ２０８ 除電手段 ２０９ 内部電位センサ ２１０ 定着手段 ２１１、２１２ 定着ローラー ２１３ 原稿 ２１４ 原稿台 ２１５ 画像読み込み用光源 ２１６ スキャナ ２１７ 画像信号光源 ２１８ ミラー ２１９ 給紙経路 ２２０ クリーニング手段 ３０１（ａ）−１ 導電性粒子 ３０１（ａ）−２ 弾性部材 ３０１（ａ）−３ 芯がね ３０１（ｂ）−１ 磁性粒子層 ３０１（ｂ）−２ 磁気スリーブ

───────────────────────────────────────────────────── 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 9/097 Ｇ０３Ｇ 15/08 ５０７Ｂ 15/08 ５０７ ５０７Ｌ 21/00 9/08 １０１ 21/10 ３２５ ３３１ ３４６ ３０１ Ｆターム(参考） 2H005 AA01 AA02 AA08 AA15 CA02 CA04 CA08 CB06 CB07 DA02 EA02 EA10 2H068 CA03 DA12 2H077 AC16 AD36 BA07 EA03 EA16 GA00 GA17 2H134 GA01 GB02 HF13 JA05 JA11 KG01 KG03 KG07 KG08 KH01 KH06 KH16 2H200 FA02 FA07 FA12 GA18 GA23 GA35 GA45 GA46 GA53 GA54 GA59 GB14 HA03 HA21 HA29 HA30 HB12 HB17 HB22 HB45 HB46 HB47 HB48 MA03 MA14 MA20 MB06 MC02 MC14 MC15 NA06 PB03

Claims (38)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 感光体表面を帯電する帯電工程、前記帯
   電工程において帯電された感光体表面に静電潜像を形成
   する潜像形成工程、現像剤に含有され且つ現像剤担持体
   に担持されたトナーによって前記静電潜像を可視化して
   トナー像を形成する現像工程、前記トナー像を転写材上
   に転写する転写工程、前記転写工程後に感光体表面に残
   留する転写残トナーを前記現像剤担持体に回収する回収
   工程を含む画像形成方法であって、 前記感光体は、その最表面層が少なくとも炭素を主成分
   とし、該最表面層中の珪素の含有量が０．１原子％未満
   の、実質的に珪素を含まない非晶質の層からなり、 前記帯電工程は電圧が印加され且つ導電性微粒子が表面
   に塗布された接触帯電部材と前記感光体との当接位置に
   前記導電性微粒子を介在させて、接触帯電により前記感
   光体表面を帯電する工程であり、 前記接触帯電部材および前記感光体はそれぞれの表面に
   おける移動速度の間に相対速度差が設けられ、 前記現像剤に含有されるトナーは前記感光体の帯電極性
   と同極性であり、且つ結着樹脂と磁性体とを少なくとも
   含有し、 前記トナーの凝集度が３５〜７０％であり、 前記接触帯電部材の電位Ｖ１と、前記感光体が駆動され
   る方向において前記接触帯電部材との当接部の下流側に
   おける前記感光体の表面電位Ｖ２との電位差、即ち下記
   式（１）で求められる摩擦帯電電位差ΔＶの絶対値｜Δ
   Ｖ｜の値が１０以上であることを特徴とする画像形成方
   法。 【数１】ΔＶ ≡ Ｖ２−Ｖ１ ・・・（１）
2. 【請求項２】 前記摩擦帯電電位差の絶対値｜ΔＶ｜が
   ２０Ｖより大きいことを特徴とする請求項１記載の画像
   形成方法。
3. 【請求項３】 前記摩擦帯電電位差の絶対値｜ΔＶ｜が
   ３０Ｖより大きいことを特徴とする請求項１または２記
   載の画像形成方法。
4. 【請求項４】 前記摩擦帯電電位差の絶対値｜ΔＶ｜が
   １００Ｖより小さいことを特徴とする請求項１〜３のい
   ずれか一項に記載の画像形成方法。
5. 【請求項５】 前記導電性微粒子は少なくとも表面に金
   属酸化物を有することを特徴とする請求項１〜４のいず
   れか一項に記載の画像形成方法。
6. 【請求項６】 前記トナーの凝集度が６０％以下である
   ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の
   画像形成方法。
7. 【請求項７】 前記トナーの平均円形度が０．９５０〜
   ０．９９５であることを特徴とする請求項１〜６のいず
   れか一項に記載の画像形成方法。
8. 【請求項８】 前記トナーのモード円形度が０．９９以
   上であることを特徴とする請求項７記載の画像形成方
   法。
9. 【請求項９】 前記接触帯電部材は前記感光体とカウン
   ター方向に移動することを特徴とする請求項１〜８のい
   ずれか一項に記載の画像形成方法。
10. 【請求項１０】 前記接触帯電部材は、導電性部材と中
    抵抗の弾性部材とを少なくとも有することを特徴とする
    請求項１〜９のいずれか一項に記載の画像形成方法。
11. 【請求項１１】 前記接触帯電部材の数は２以上であ
    り、少なくとも１つの接触帯電部材は前記感光体と順方
    向に移動することを特徴とする請求項１〜１０のいずれ
    か一項に記載の画像形成方法。
12. 【請求項１２】 前記接触帯電部材に印加される電圧
    が、交流電圧が重畳されたものであることを特徴とする
    請求項１〜１１のいずれか一項に記載の画像形成方法。
13. 【請求項１３】 前記トナーは、７９．６ｋＡ／ｍ（１
    ０００エルステッド）下における飽和磁化が１０〜５０
    Ａｍ²／ｋｇであることを特徴とする請求項１〜１２の
    いずれか一項に記載の画像形成方法。
14. 【請求項１４】 前記トナーの摩擦帯電量が−１５〜−
    ３μＣ／ｇであることを特徴とする請求項１〜１３のい
    ずれか一項に記載の画像形成方法。
15. 【請求項１５】 前記トナーに含有される結着樹脂が、
    スチレン系樹脂、アクリル樹脂、ポリエステルから選ば
    れる少なくとも１種以上を主成分として含有することを
    特徴とする請求項１〜１４のいずれか一項に記載の画像
    形成方法。
16. 【請求項１６】 前記トナーが前記導電性微粒子をさら
    に有することを特徴とする請求項１〜１５のいずれか一
    項に記載の画像形成方法。
17. 【請求項１７】 前記導電性微粒子の体積抵抗が１０⁹
    Ωｃｍ以下であることを特徴とする請求項１〜１６のい
    ずれか一項に記載の画像形成方法。
18. 【請求項１８】 前記潜像形成工程が、現像部位に露光
    を照射するＩＡＥ（イメージ・エリア・エクスポージャ
    ー）方式により静電潜像を形成する工程であることを特
    徴とする請求項１〜１７のいずれか一項に記載の画像形
    成方法。
19. 【請求項１９】 前記現像工程が非接触現像によりトナ
    ー像を形成する工程であることを特徴とする請求項１〜
    １８のいずれか一項に記載の画像形成方法。
20. 【請求項２０】 静電潜像を担持する感光体、前記感光
    体表面を帯電する帯電手段、前記帯電された感光体表面
    に静電潜像を形成する潜像形成手段、現像剤に含有され
    且つ現像剤担持体に担持されたトナーによって前記静電
    潜像を可視化してトナー像を形成する現像手段、前記ト
    ナー像を転写材上に転写する転写手段を有し、前記各手
    段による工程を繰り返して画像形成を行い、前記転写手
    段によりトナー像の転写が行われた後に感光体表面に残
    留する転写残トナーを前記現像手段により回収する画像
    形成装置であって、 前記感光体は、その最表面層が少なくとも炭素を主成分
    とし、該最表面層中の珪素の含有量が０．１原子％未満
    の、実質的に珪素を含まない非晶質の層からなり、 前記帯電手段は電圧が印加され且つ導電性微粒子が表面
    に塗布された接触帯電部材と前記感光体との当接位置に
    前記導電性微粒子を介在させて、接触帯電により前記感
    光体表面を帯電し、 前記接触帯電部材および前記感光体を、それぞれの表面
    における移動速度の間に相対速度差を設けて移動させる
    駆動手段をさらに有し、 前記現像剤に含有されるトナーは前記感光体の帯電極性
    と同極性であり、且つ結着樹脂と磁性体とを少なくとも
    含有し、 前記トナーの凝集度が３５〜７０％であり、 前記接触帯電部材の電位Ｖ１と、前記感光体が駆動され
    る方向において前記接触帯電部材との当接部の下流側に
    おける前記感光体の表面電位Ｖ２との電位差、即ち下記
    式（１）で求められる摩擦帯電電位差ΔＶの絶対値｜Δ
    Ｖ｜の値が１０以上であることを特徴とする画像形成装
    置。 【数２】ΔＶ ≡ Ｖ２−Ｖ１ ・・・（１）
21. 【請求項２１】 前記摩擦帯電電位差の絶対値｜ΔＶ｜
    が２０Ｖより大きいことを特徴とする請求項２０記載の
    画像形成装置。
22. 【請求項２２】 前記摩擦帯電電位差の絶対値｜ΔＶ｜
    が３０Ｖより大きいことを特徴とする請求項２０または
    ２１記載の画像形成装置。
23. 【請求項２３】 前記摩擦帯電電位差の絶対値｜ΔＶ｜
    が１００Ｖより小さいことを特徴とする請求項２０〜２
    ２のいずれか一項に記載の画像形成装置。
24. 【請求項２４】 前記導電性微粒子は少なくとも表面に
    金属酸化物を有することを特徴とする請求項２０〜２３
    のいずれか一項に記載の画像形成装置。
25. 【請求項２５】 前記トナーの凝集度が６０％以下であ
    ることを特徴とする請求項２０〜２４のいずれか一項に
    記載の画像形成装置。
26. 【請求項２６】 前記トナーの平均円形度が０．９５０
    〜０．９９５であることを特徴とする請求項２０〜２５
    のいずれか一項に記載の画像形成装置。
27. 【請求項２７】 前記トナーのモード円形度が０．９９
    以上であることを特徴とする請求項２６記載の画像形成
    装置。
28. 【請求項２８】 前記駆動手段は前記接触帯電部材を前
    記感光体とカウンター方向に移動させることを特徴とす
    る請求項２０〜２７のいずれか一項に記載の画像形成装
    置。
29. 【請求項２９】 前記接触帯電部材の数は２以上であ
    り、前記駆動手段は少なくとも１つの接触帯電部材を前
    記感光体と順方向に移動させることを特徴とする請求項
    ２０〜２８のいずれか一項に記載の画像形成装置。
30. 【請求項３０】 前記接触帯電部材は、導電性部材と中
    抵抗の弾性部材とを少なくとも有することを特徴とする
    請求項２０〜２９のいずれか一項に記載の画像形成装
    置。
31. 【請求項３１】 前記接触帯電部材に印加される電圧
    が、交流電圧が重畳されたものであることを特徴とする
    請求項２０〜３０のいずれか一項に記載の画像形成装
    置。
32. 【請求項３２】 前記トナーは、７９．６ｋＡ／ｍ（１
    ０００エルステッド）下における飽和磁化が１０〜５０
    Ａｍ²／ｋｇであることを特徴とする請求項２０〜３１
    のいずれか一項に記載の画像形成装置。
33. 【請求項３３】 前記トナーの摩擦帯電量が−１５〜−
    ３μＣ／ｇであることを特徴とする請求項２０〜３２の
    いずれか一項に記載の画像形成装置。
34. 【請求項３４】 前記トナーに含有される結着樹脂が、
    スチレン系樹脂、アクリル樹脂、ポリエステルから選ば
    れる少なくとも１種以上を主成分として含有することを
    特徴とする請求項２０〜３３のいずれか一項に記載の画
    像形成装置。
35. 【請求項３５】 前記トナーが前記導電性微粒子をさら
    に有することを特徴とする請求項２０〜３４のいずれか
    一項に記載の画像形成装置。
36. 【請求項３６】 前記導電性微粒子の体積抵抗が、１０
    ⁹Ωｃｍ以下であることを特徴とする請求項２０〜３５
    のいずれか一項に記載の画像形成装置。
37. 【請求項３７】 前記潜像形成手段が、現像部位に露光
    を照射するＩＡＥ（イメージ・エリア・エクスポージャ
    ー）方式により静電潜像を形成することを特徴とする請
    求項２０〜３６のいずれか一項に記載の画像形成装置。
38. 【請求項３８】 前記現像手段が非接触現像によりトナ
    ー像を形成することを特徴とする請求項２０〜３７のい
    ずれか一項に記載の画像形成装置。