JP2775324B2 - 画像形成方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は、電子写真法、静電印刷法などにおいて形成
される静電荷像を一成分非磁性トナーを用いて現像する
工程を有する画像形成方法に関する。

さらに詳しくは、感光体として負静電荷像を保持し得
るアモルファスシリコン感光体を使用し、トナーとして
正帯電性一成分非磁性トナーを使用する画像形成方法に
関する。

〔従来技術及び従来技術のおける問題点等の説明〕

従来、電子写真法としては米国特許第2,297,691号明
細書、特公昭42-23910号公報（米国特許第3,666,363号
明細書）及び特公昭43-24748号公報（米国特許第4,071,
361号明細書）等に記載されている如く、多数の方法が
知られているが、一般には光導電性物質を利用し、種々
の手段により感光体上に電気的潜像を形成し、次いで該
潜像をトナーを用いて現像し、必要に応じて紙等の転写
材にトナー画像を転写した後、加熱、圧力或いは溶剤蒸
気等により定着し複写物を得るものである。

これらの静電潜像を現像する一成分非磁性トナーによ
る現像方法としては、スリーブ上に非磁性トナーを塗布
部材によって薄層で均一に塗布し、これを隣接する潜像
担持体に接触させることなく対向せしめ、現像する方法
がある。この方法は、現像時にトナー担持体と潜像担持
体の基板導体との間に低周波交番電圧を印加し、トナー
をトナー担持体と潜像担持体の間で往復運動させること
により地カブリのないかつ階調性の再現に優れ、画像端
部の細りのない良好な現像を行うことができるものであ
る。

一方、前記電子写真法において使用する電子写真用感
光体について、現在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。

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。また毒性があるため廃棄等の処理に注
意が必要である。

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、電子写
真複写機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、トナーによるかあるい
はプロセス的に補うことにより、電子写真複写機は製品
として、市場化されているのが現状である。

近年、電子写真複写機はカラー化、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、高い安定性を有し、
そして低コストである感光体が望まれ、そうした感光体
の開発が進められている。そして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。

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。そし
て、ａ−Si感光体は表面硬度が高く長寿命が期待でき、
ビッカース硬度で1500〜2000を有し、CdS感光体の数倍
である20〜50万枚の耐刷性能を持っている。耐熱性に対
しても、電子写真複写機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、こうした利点を有する反
面、特にコスト及び量産化の点で未解決の問題を有して
いる。

ところで、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。一方、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。そしてま
たａ−Si感光体については、種々の特性の変動、環境の
相違による感度の低下を考慮し、それに対応できる膜厚
をもたせるようにする必要がある。

こうしたことから、ａ−Si感光体については、所定の
膜厚のものにすることがいずれにしろ必要であるとこ
ろ、多量生産は一般には難しく、コスト高の問題は避け
られない問題としてある。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。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、
感光特性を満足し得るものの、決定的な欠点として、表
面電位がはなはだ低下してしまうことと、高湿下で不純
物がドラム表面に付着し、感光特性を低下させて画質的
に画像流れが発生しやすくなることである。すなわち、
実用的なａ−Si膜では、表面暗電位は最高でもせいぜい
400V前後で、安定的に使用し得る電位は300V程度とな
る。したがって、このような条件下でａ−Si感光体を実
用的に使用し得るためには低電位で現像することのでき
る、高い現像能力を有したトナーを用いなければならな
い。

一方、負静電荷像を保持するａ−Si感光体は、帯電特
性、暗減衰、帯電メモリ等の電子写真特性が、正静電荷
像を保持するａ−Si感光体に比べ優れている。そして、
その理由の１つとして負静電荷像を保持するａ−Si感光
体の特性は、発生したフォトキャリアの電子の移動度に
依存するが、ａ−Si感光体中では電子の方が正孔よりも
大きいためと考えられている。

また、静電潜像を形成するための帯電工程においては
一般的にコロナ帯電を用いることが行われており、帯電
と同時に、オゾン及びオゾン生成物（窒素酸化物等）を
発生する。その発生量は、帯電器に供給される電流量に
比例し、正帯電に比べ負帯電の方が一般的に５〜10倍量
のオゾンを発生する。発生したオゾン生成物等により、
高湿下でドラムに不純物が付着し、画像流れの原因とも
なる。

従って電子写真特性の優れた負静電荷像を保持するａ
−Si感光体を使用するには、オゾンの発生を抑えるため
帯電器に供給する電流値を小さくする必要がある。その
結果として、負静電荷像を保持するａ−Si感光体は、表
面電位をあまり高くすることはできないが、帯電能に優
れているため、正静電荷像を保持するａ−Si感光体なみ
以上の表面電位をもたせることは実用上可能であるが、
電流値を小さくすることが好ましい。

以上の理由から負静電荷像を保持するａ−Si感光体を
利用した画像形成方法においては、低電位差で十分な現
像を行い、電位差に応じて忠実に階調性よく現像できる
正帯電性非磁性トナーの使用が必要である。

また、一般に一成分非磁性トナーを用いた現像方法
は、スリーブゴースト（トナー担持体メモリーによる画
像欠陥）を生ずることがある。その理由は明確ではない
が、正帯電性トナーの方が程度が軽く、問題になること
は少ない。ここで担持体メモリーという現象とは、添付
図面中の第1c図の部分４に示すごとき画像が形成される
現象をいう。例えば、第1a図に示す画像１を現像後に、
第1b図に示す幅広の画像２を現像する場合、画像１の領
域外の白地に対応するスリーブのごとき現像剤担持体上
の現像剤で現像された画像２の部分４は、第1c図に示す
ごとく、他の画像領域と比較して画像濃度が薄くなる。
尚、画像２を現像するために現像剤担持体が一回転する
と、現像剤担持体上の幅ｂに相当する現像剤は消費され
るので、一回転後（長さｌ以後）の部分３は画像濃度が
均一化する。

このトナー担持体メモリー形成のメカニズムは、本発
明者の実験及び考察によると、トナー担持体上に形成さ
れる微粉の層に深くかかわっている。すなわち、トナー
担持体上におけるトナー層中の最下層のトナーの粒度分
布が、トナー消費部分と非消費部分との間で明らかな差
が生じ、未消費部分のトナー最下層に微粉の層が形成さ
れ、該微粉は体積当たりの表面積が大きいために粒径の
大きな粒子と比較して単位重量あたりに有する摩擦帯電
量が大きくなり、微粉自身の鏡映力によりトナー担持体
に対し静電的に強く拘束される。そのため、微粉量が形
成された部分の上層にあるトナーは現像剤担持体で十分
に摩擦帯電されないために摩擦帯電量が低下し、その結
果画像上にトナー担持体メモリー（部分的に画像濃度が
薄い）としてあらわれてしまう。

正帯電性トナーはトナー中の微粉の摩擦帯電量が大き
くならないので、トナー担持体メモリーは発生しにく
い。トナーに使用される結着樹脂は、負電荷に帯電する
ので負帯電性トナーの場合は、トナー中の微粉はより摩
擦帯電量が大きくなり、前述のトナー担持体メモリーを
生じやすくなる。

一方、正帯電性トナーの場合は、樹脂を逆極性に制御
しているので、電荷の中和が働き、トナー中の微粉が過
剰に帯電することを防ぐためと考えられる。

また、多色現像に用いるためには、鮮やかな色彩の得
られるトナーが必要であるが、磁性トナーで得ることは
困難であるため、上記の潜像を現像できる非磁性トナー
が必要である。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、上述のごとき問題点を解決し、ａ−
Si感光体上に形成された負静電潜像を顕像化する正帯電
性一成分非磁性トナーによる現像方法を用いた画像形成
方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、ドラムゴースト（帯電メモリに
よる画像欠陥、前工程で形成された潜像が残留し、顕像
化されてしまう現象）等の電子写真特性に優れたａ−Si
感光体を用いて、高速現像が可能な画像形成方法を提供
することにある。

さらに本発明の目的は、低い表面暗電位を有するａ−
Si感光体を用いて、良好な画像濃度の得られる画像形成
方法を提供することにある。

さらに本発明の目的は、高温高湿下において、画像流
れのない画質が得られる画像形成方法を提供することに
ある。

さらに本発明の目的は、画像濃度が高く、かぶり、ス
リーブゴーストがなく、細線再現性及び階調性の優れた
鮮明な色彩の画像の得られる画像形成方法を提供するこ
とにある。

さらに本発明の目的は、長時間の使用で性能の変化の
ない画像形成方法を提供することにある。

さらに本発明の目的は、環境変動に対して性能の変化
のない画像形成方法を提供することにある。

さらに本発明の目的は、転写性の優れた画像形成方法
を提供することにある。

さらに本発明の目的は、少ない消費量で、高い画像濃
度を得ることの可能な画像形成方法を提供することにあ
る。

〔発明の構成・効果〕

本発明は、従来の電子写真方式を用いた画像形成方法
における諸問題を解決し、前述の目的を達成すべく鋭意
研究を重ねた結果完成せしめたものである。本発明の骨
子は、以下に述べる構成の画像形成方法にある。即ち、
本発明の画像形成方法は、負静電荷像を保持するための
アモルファスシリコン感光体と、正帯電性一成分非磁性
トナーを表面に担持するためのトナー担持体とを現像部
において一定の間隙を設けて設置し、該非磁性トナーを
トナー担持体上に前記間隙よりも薄い厚さに規制して該
現像部に搬送し、該アモルファスシリコン感光体に保持
されている負静電荷像を該非磁性トナーによって現像を
行う画像形成方法であって、該アモルファスシリコン感
光体の表面には、少なくともシリコン及び炭素を含有す
るアモルファス膜からなる表面保護層が設けられてお
り、該非磁性トナーは、５μｍ以下の粒径の非磁性トナ
ー粒子を12〜60個数％含有し、８〜12.7μｍの粒径の非
磁性トナー粒子を１〜33個数％含有し、16μｍ以上の粒
径の非磁性トナー粒子を2.0体積％以下で含有し、体積
平均粒径が４〜10μｍである粒度分布を有していること
を特徴とするものである。

なお、本発明における非磁性トナーとは、外部磁場50
00エルステッド（Oe）において飽和磁化が０〜10emμ/g
であるトナーを意味する。

本発明の特徴の１つは、静電荷像保持体として、導電
体基体上に感光層としてａ−Si層を有するａ−Si感光体
を使用することにある。ａ−Si感光体は、耐熱性、耐摩
耗性に秀でており、耐久性に優れているため、ａ−Si感
光体を使用する本発明の画像形成方法は、複写機の高速
化に利点を有するものである。

本発明において使用するａ−Si感光体は、後述する実
施例に記憶されている通り、表面に少なくともシリコン
及び炭素を含有するアモルファス膜からなる表面保護層
が設けられている。また、必要に応じて、感光層の下部
に、下部電荷注入防止層を設け、基板からの電荷の浸入
を防ぐことができる。更に、感光層の上部あるいは下部
に電荷注入層、干渉現象防止のための光吸収層を設ける
こともできる。

この時、各層を必要に応じて、その特性を実用に適合
させるため、水素原子やホウ素、アルミニウム、ガリウ
ム等の周期表第III族の原子、ゲルマニウム、スズ等の
周期表第IV族の原子、窒素、リン、ヒ素等の周期表第Ｖ
族の原子、酸素、イオウ、セレン等の周期表第IV族の原
子、フッ素、塩素、臭素等のハロゲン原子を単独または
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る。

例えば、水素化ａ−Si（ａ−Si:H）にリン（Ｐ）をド
ープしたａ−Si:H膜からなる下部電荷注入防止層、ノン
ドープのａ−Si:H膜からなる感光層、そして、ホウ素
（Ｂ）をドープしたａ−Si:H膜からなる上部電荷注入防
止層をこの順序でドラム基体上に設けることにより、負
電荷の負電荷像を保持する所望のアモルファスシリコン
感光体ドラムが得られる。

本発明において用いるａ−Si感光体は、負静電荷像を
保持し得ることができる。負静電荷像を保持するａ−Si
感光ドラムは、同様の方法で作られる正静電荷像を保持
するａ−Si感光ドラムに比べ、帯電能（少ない電流値で
高い表面電位を持たせることができる。）、暗減衰、帯
電メモリ（前述のドラムゴーストが非常に少ない）にお
いて優れたものである。

本発明のもう１つの特徴は、特定の粒度分布を有する
正帯電性一成分非磁性トナーを用いて現像を行うことに
ある。

即ち、本発明の画像形成方法は、５μｍ以下の粒径の
非磁性トナー粒子を12〜60個数％含有し、８〜12.7μｍ
の粒径の非磁性トナー粒子を１〜33個数％含有し、16μ
ｍ以上の粒径の非磁性トナー粒子を2.0体積％以下で含
有し、非磁性トナーの体積平均粒径が４〜10μｍである
粒度分布を有することを特徴とする非磁性トナーを使用
し、該非磁性トナーを表面に担持するトナー担持体を現
像部において一定の間隙を設けて配置し、非磁性トナー
をトナー担持体上に前記間隙よりも薄い厚さに規制して
現像部に搬送し、現像することにより、前述した負静電
荷像を忠実に顕像化し、かぶりのない高濃度な画像を与
えることができる。

本発明の特徴とする粒度分布を有する非磁性トナー
は、感光体上に形成された潜像の細線に至るまで、忠実
に再現することが可能であり、網点および大面積の潜像
の再現にも優れ、ハーフトーンの階調性及びライン解像
性に優れた画像を与える。さらに、コピーを続けた場合
でも高画質を保持し、かつ、高濃度の画像の場合でも、
従来の非磁性トナーより少ないトナー消費量で良好な現
像を行うことが可能であり、経済性および、複写機本体
の小型化にも利点を有するものである。

本発明に係る非磁性トナーにおいて、このような効果
が得られる理由は、必ずしも明確でないが、以下のよう
に推定される。

すなわち、本発明の非磁性トナーにおいては、５μｍ
以下の粒径の非磁性トナー粒子が12〜60個数％であるこ
とが一つの特徴である。従来、非磁性トナーにおいては
５μｍ以下の非磁性トナー粒子は、帯電量コントロール
が困難であったり、非磁性トナーの流動性を損ない、ま
た、トナー飛散して機械を汚す成分として、さらに、画
像のかぶりを生ずる成分として、積極的に減少すること
が必要であると考えられていた。

しかしながら、本発明者の検討によれば、５μｍ以下
の非磁性トナー粒子が高品質な画質を形成するための必
須の成分であることが判明した。

例えば、0.5〜30μｍにわたる粒度分布を有する非磁
性トナーを用いて、感光体上の表面電位を変化し、多数
のトナー粒子が現像され易い大きな現像電位コントラス
トからハーフトーンへ、さらに、ごくわずかのトナー粒
子しか現像されない小さな現像電位コントラストまで、
感光体上の表面電位を変化させた潜像を現像し、感光体
上の現像されたトナー粒子を集め、トナー粒度分布を測
定したところ、８μｍ以下の非磁性トナー粒子が多く、
特に５μｍ以下の非磁性トナー粒子が多いことが判明し
た。すなわち、現像にもっとも適した５μｍ以下の粒径
の非磁性トナー粒子が感光体の潜像の現像に円滑に供給
される場合に潜像に忠実であり、潜像からはみ出すこと
なく、真に再現性の優れた画像が得られるものである。

また、本発明の非磁性トナーにおいては、８〜12.7μ
ｍの範囲の粒子が１〜33個数％であることが一つの特徴
である。これは、前述のごとく、５μｍ以下の粒径の非
磁性トナー粒子の存在の必要性と関係があり、５μｍ以
下の粒径の非磁性トナー粒子は、潜像を厳密に覆い、忠
実に再現する能力を有するが、潜像自身において、その
周囲のエッジ部の電界強度が中央部よりも高く、そのた
め、潜像内部がエッジ部より、トナー粒子ののりが薄く
なり、画像濃度が薄く見えることがある。特に５μｍ以
下の非磁性トナー粒子は、その傾向が強い。しかしなが
ら、本発明者は、８〜12.7μｍの範囲のトナー粒子を１
〜33個数％含有させることによって、この問題を解決
し、さらに鮮明にできることを知見した。すなわち、８
〜12.7μｍの粒径の範囲のトナー粒子が５μｍ以下の粒
径の非磁性トナー粒子に対して、適度にコントロールさ
れた帯電量をもつためと考えられるが、潜像のエッジ部
より電界強度の小さい内側に供給されて、エッジ部に対
する内側のトナー粒子ののりの少なさを補って、均一な
る現像画像が形成され、その結果、高い濃度で解像性及
び階調性の優れたシャープな画像が提供されるものであ
る。

また、16μｍ以上の粒径の非磁性トナー粒子について
は、2.0体積％以下にし、できるだけ少ないことが好ま
しい。

以上のごとく、本発明においては、従来の観点とは全
く異なった考え方によって、特定の粒度分布を有する非
磁性トナーを用いることにより従来の問題点を解決し、
最近の厳しい高画質への要求にも耐えることを可能とし
たものである。

本発明の構成について、さらに詳しく説明をする。

５μｍ以下の粒径の非磁性トナー粒子が全粒子数の12
〜60個数％であることが良く、好ましくは25〜50個数％
が良く、さらに好ましくは30〜50個数％が良い。５μｍ
以下の粒径の非磁性トナー粒子が12個数％未満である
と、高画質に有効な非磁性トナー粒子が少なく、特に、
コピーをつづけることによってトナーが使われるに従
い、有効な非磁性トナー粒子成分が減少して、本発明で
示すところの非磁性トナーの粒度分布のバランスが悪化
し、画質がしだいに低下してくる。また、60個数％より
多く含まれると、非磁性トナー粒子相互の凝集状態が生
じやすく、本来の粒径以上のトナー塊となるため、荒れ
た画質となり、解像性を低下させ、または潜像のエッジ
部と内部との濃度差が大きくなり、中ぬけ気味の画像と
なりやすい。

また、８〜12.7μｍの範囲の粒子が１〜33個数％であ
ることが良く、好ましくは８〜20個数％が良い。33個数
％より多いと、画質が悪化すると共に、必要以上の現
像、すなわち、トナーののりすぎが起こり、トナー消費
量の増大をまねく。一方、１個数％未満であると、高画
像濃度が得られにくくなる。

また、16μｍ以上の粒径の非磁性トナー粒子が2.0体
積％以下であることが良く、さらに好ましくは1.0体積
％以下であり、さらに好ましくは0.5体積％以下であ
る。2.0体積％より多いと、細線再現における妨げにな
るばかりでなく、転写において、感光体上に現像された
トナー粒子の薄層面に16μｍ以上の粗めのトナー粒子が
突出して存在することで、トナー層を介した感光体と転
写紙間の微妙な密着状態を不規則なものとして、転写条
件の変動をひきおこし、転写不良画像を発生する要因と
なる。

また、非磁性トナーの体積平均粒径は、４〜10μｍ、
好ましくは４〜９μｍであり、この値は先に述べた各構
成要素と切り離して考えることはできないものである。
体積平均粒径４μｍ未満では、グラフィック画像などの
画像面積比率の高い用途では、転写紙上のトナーののり
量が少なく、画像濃度の低いという問題点が生じやす
い。これは、先に述べた潜像におけるエッジ部に対し
て、内部の濃度が下がる理由と同じ原因によると考えら
れる。体積平均粒径が10μｍより大きい場合は解像度が
良好でなく、また複写の初めは良くとも使用をつづけて
いると画質低下を発生しやすい。

本発明の特徴とする特定の粒度分布をもった非磁性ト
ナーを用いた現像方法で得られる表面電位に対する画像
濃度の傾きは第２図に示すようになる。

第２図からも明らかなように適度な傾きをもっている
ため、潜像を電位に応じて忠実に顕像化するのでハーフ
トーン再現に階調性をもった画像を得ることができる。
また白画像部からハーフトーン画像部への切れがよく、
かぶりを生じない。ハーフトーン画像部から黒画像部へ
の切れもよく低電位差でも十分な画像濃度が得られ、濃
度ムラを生じることもない。本発明のような特定の粒度
分布を有する非磁性トナーは、後述するが、潜像に対し
てのりが良く、しかも均一にのり、また潜像の電位に応
じ常に一定の非磁性トナーが現像されるので、白からハ
ーフトーン、また、ハーフトーンから黒への変化の切れ
がよいため、かぶりがなく高画像濃度であり、しかもハ
ーフトーンの階調再現性に優れた画像を得ることができ
る。

トナーの粒度分布は種々の方法によって測定できる
が、本発明においてはコールターカウンターを用いて行
った。

すなわち、測定装置としてはコールターカウンターTA
-II型（コールター社製）を用い、個数分布、体積分布
を出力するインターフェイス（日科機製）及びCX−１パ
ーソナルコンピュータ（キャノン製）を接続し、電解液
は１級塩化ナトリウムを用いて１％NaCl水溶液を調製す
る。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、さらに測定試料を２〜20mg加
える。試料を懸濁した電解液は超音波分散器で１〜３分
間分散処理を行い、前記コールターカウンターTA-II型
により、アパチャーとして100μアパチャーを用いて、
個数を基準として２〜40μの粒子の粒度分布を測定し
て、それから本発明に係るところの値を求めた。

本発明に用いる非磁性トナーに使用される結着樹脂と
しては、オイル塗布する装置を有する加熱加圧ローラ定
着装置を使用する場合には、下記トナー用結着樹脂の使
用が可能である。

例えば、ポリスチレン、ポリ−ｐ−クロルスチレン、
ポリビニルトルエン等のスチレンおよびその置換体の単
重合体；スチレン−ｐ−クロルスチレン共重合体、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−アクリル酸エステル共重合
体、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体、スチレ
ン−α−クロルメタクリル酸メチル共重合体、スチレン
−アクリロニトリル共重合体、スチレン−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−アクリロニトリル−インデン共重合体
等のスチレン系共重合体；ポリ塩化ビニル、フェノール
樹脂、天然変性フェノール樹脂、天然樹脂変性マレイン
酸樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリ酢酸ビニ
ール、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタ
ン、ポリアミド樹脂、フラン樹脂、エポキシ樹脂、キシ
レン樹脂、ポリビニルブチラール、テルペン樹脂、クマ
ロンインデン樹脂、石油系樹脂等が使用できる。

オイルをほとんど塗布しない加熱加圧ローラ定着方式
においては、トナー像支持体部材上のトナー像の一部が
ローラに転移するいわゆるオフセット現象、およびトナ
ー像支持部材に対するトナーの密着性が重要な問題であ
る。より少ない熱エネルギーで定着するトナーは、通常
保存中もしくは現像器中でブロッキングもしくはケーキ
ングし易い性質があるので、同時にこれらの問題も考慮
しなければならない。これらの現象にはトナー中の結着
樹脂の物性が最も大きく関与している。本発明において
オイルをほとんど塗布しない加熱加圧ローラ定着方式を
用いる時には、結着樹脂の選択がより重要である。好ま
しい結着物質としては、架橋されたスチレン系共重合体
もしくは架橋されたポリエステルがある。

スチレン系共重合体のスチレンモノマーに対するコモ
ノマーとしては、例えば、アクリル酸、アクリル酸メチ
ル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸
ドデシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸−２−エチ
ルヘキシル、アクリル酸フェニル、メタクリル酸、メタ
クリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブ
チル、メタクリル酸オクチル、アクリロニトリル、メタ
クリニトリル、アクリルアミド等のような二重結合を有
するモノカルボン酸もしくはその置換体；例えば、マレ
イン酸、マレイン酸ブチル、マレイン酸メチル、マレイ
ン酸ジメチル等のような二重結合を有するジカルボン酸
およびその置換体；例えば塩化ビニル、酢酸ビニル、安
息香酸ビニル等のようなビニルエステル類；例えばエチ
レン、プロピレン、ブチレン等のようなエチレン系オレ
フィン類；例えばビニルメチルケトン、ビニルヘキシル
ケトン等のようなビニルケトン類；例えばビニルメチル
エーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルイソブチルエ
ーテル等のようなビニルエーテル類；等のビニル単量体
が単独もしくは２つ以上用いられる。

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アクリレート、
エチレングリコールジメタクリレート、1,3−ブタンジ
オールジメタ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；および３個以上のビニル基を有する化合
物；が単独もしくは混合物として用いられる。

また、加圧定着方式を用いる場合には、圧力定着トナ
ー用結着樹脂の使用が可能であり、例えばポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリメチレン、ポリウレタンエラ
ストマー、エチレン−エチルアクリレート共重合体、エ
チレン−酢酸ビニル共重合体、アイオノマー樹脂、スチ
レン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソブレン共重
合体、線状飽和ポリエステル、パラフィン等がある。

また、本発明中の非磁性トナーには荷電制御剤をトナ
ー粒子に配合（内添）、またはトナー粒子と混合（外
添）して用いることが好ましい。荷電制御剤によって、
現像システムに応じた最適の荷電量コントロールが可能
となり、特に本発明では粒度分布と荷電とのバランスを
さらに安定したものとすることが可能である。正荷電制
御剤としては、ニグロシンおよび脂肪酸金属塩等による
変成物；トリブチルベンジルアンモニウム−１−ヒドロ
キシ−４−ナフトスルフォン酸塩、テトラブチルアンモ
ニウムテトラフルオロボレート等の四級アンモニウム
塩；ジブチルスズオキサイド、ジオクチルスズオキサイ
ド、ジシクロヘキシルスズオキサイド等のジオルガノス
ズオキサイド；ジブチルスズボレート、ジオクチルスズ
ボレート、ジシクロヘキシルスズボレート等のジオルガ
ノスズボレートを単独であるいは２種類以上組み合わせ
て用いることができる。これらの中でも、ニグロシン
系、四級アンモニウム塩の如き荷電制御剤が特に好まし
く用いられる。

また、一般式 〔式中、R₁はＨまたはCH₃を示し、R₂およびR₃は置換ま
たは未置換のアルキル基（好ましくは、C₁〜C₄）を示
す。〕 で表されるモノマーの単重合体；または前述したような
スチレン、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル
などの重合性モノマーとの共重合体を正荷電性制御剤と
して用いることができ、この場合これらの荷電制御剤
は、結着樹脂（の全部または一部）としての作用をも有
する。

上述した荷電制御剤（結着樹脂としての作用を有しな
いもの）は、微粒子状として用いることが好ましい。こ
の場合、この荷電制御剤の個数平均粒径は、具体的に
は、４μｍ以下（更には３μｍ以下）が好ましい。

トナーに内添する際、このような荷電制御剤は、結着
樹脂100重量部に対して0.1〜20重量部（更には0.2〜10
重量部）用いることが好ましい。

本発明に用いる非磁性トナーは、必要に応じて着色剤
を混合することが好ましい。着色剤としては従来より知
られている染料、顔料が使用可能であり、例えば、ニグ
ロシン、カーボンブラック、フタロシアニンブルー、ピ
ーコックブルー、パーマネントレッド、レヘキレッド、
ローダミンレーキ、ハンザイエロー、パーマネントイエ
ロー、ベンジジンイエロー等広く使用することができ
る。

その含有量として、結着樹脂100部に対して0.5〜20重
量部、さらにOHPフイルムの透過性を良くするためには1
2重量部以下が好ましく、さらに好ましくは0.5〜９重量
部が良い。

また、必要に応じて他の添加剤を用いてもよい。他の
添加剤としては、例えば、カーボンブラック、酸化スズ
のごとき導電性付与剤を0.1〜5wt％添加すると、スリー
ブ上での過度の帯電を抑え、安定した荷電状態を維持で
きる。また、平均粒径0.05〜３μｍ、好ましくは0.1〜
１μｍの球状微粒子樹脂粉の添加も同様の効果を得るこ
とができ、また、画質の鮮鋭さを増すのに有効である。
添加量は0.01〜10wt％、好ましくは0.05〜5wt％、さら
に好ましくは0.05〜2wt％が良い。非磁性トナーに対し
て、逆極性の球状微粒子樹脂粉が逆帯電性または弱同極
性帯電であることが好ましい。

他の添加剤としては、例えばステアリン酸亜鉛のごと
き滑剤、あるいは酸化セリウム、炭化ケイ素のごとき研
磨剤あるいは例えばコロイダルシリカ、酸化アルミニウ
ムのごとき流動性付与剤、ケーキング防止剤がある。

また、熱ロール定着時の離型性を良くする目的で低分
子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、マイクロ
クリスタリンワックス、カルナバワックス、サゾールワ
ックス、パラフィンワックス等のワックス状物質を0.5
〜5wt％程度の非磁性トナーに加えることも本発明の好
ましい形態の１つである。

本発明に用いる正帯電性一成分非磁性トナーを作製す
るにはビニル系、非ビニル系の熱可塑性樹脂、必要に応
じて着色剤としての顔料または染料、荷電制御剤、その
他の添加剤等をボールミルのごとき混合機により十分混
合してから加熱ロール、ニーダー、エクストルーダーの
ごとき熱混練機を用いて溶融、捏和及び練肉して樹脂類
を互いに溶接せしめた顔料又は染料を分散又は溶解せし
め、冷却固化後粉砕及び厳密な分級を行って本発明に係
るところの非磁性トナーを得ることができる。

他には、結着樹脂溶液中に構成材料を分散した後、噴
霧乾燥することによりトナーを得る方法；あるいは結着
樹脂を構成すべき単量体に所定の材料を混合して乳化懸
濁液とした後に、重合させてトナーを得る重合法トナー
製造法；あるいはコア材、シェル材から成るいわゆるマ
イクロカプセルトナーにおいて、コア材あるいはシェル
材、あるいはこれらの両方に所定の材料を含有させる方
法；等の方法が応用できる。

また、本発明に用いる非磁性トナーにはシリカ微粉末
を内添あるいは外添混合しても良いが、外添混合するこ
とが好ましい。本発明の特徴とするような粒度分布を有
する非磁性トナーでは、比表面積が従来のトナーより大
きくなる。摩擦帯電のために非磁性トナー粒子と、内部
に磁界発生手段を有した円筒状の導電性スリーブ表面と
接触せしめた場合、従来の非磁性トナーよりトナー粒子
表面とスリーブとの接触回数は増大し、トナー粒子の摩
耗が発生しやすくなる。本発明に係る非磁性トナーと、
シリカ微粉末を組み合わせるとトナー粒子とスリーブ表
面の間にシリカ微粉末が介在することで摩耗は著しく軽
減される。これによって非磁性トナーの長寿命化がはか
れると共に、安定した帯電性も維持することができ、長
期の使用にもより優れた非磁性トナーを有する現像剤と
することが可能である。

シリカ微粉体としては、乾式法および湿式法で製造し
たシリカ微粉体をいずれも使用できるが、耐フィルミン
グ性、耐久性の点からは乾式法によるシリカ微粉体を用
いることが好ましい。

ここでいう乾式法とは、ケイ素ハロゲン化合物の蒸気
相酸化により生成するシリカ微粉体の製造法である。例
えば四塩化ケイ素ガスの酸素水素中における熱分解酸化
反応を利用する方法で、基礎となる反応式は次のような
ものである。

SiCl₄＋2H₂＋O₂→SiO₂＋4HCl また、この製造工程において例えば、塩化アルミニウ
ム又は、塩化チタンなど他の金属ハロゲン化合物をケイ
素ハロゲン化合物と共に用いることよってシリカと他の
金属酸化物の複合微粉体を得ることも可能であり、それ
らも包含する。

本発明に用いられる、ケイ素ハロゲン化合物の蒸気相
酸化により生成された市販のシリカ微粉体としては、例
えば、以下のような商品名で市販されているものがあ
る。

AEROSIL 130 （日本アエロジル社） 200 300 380 OX50 TT600 MOX80 MOX170 COK84 Ca-O-SiL Ｍ−５ （CABOTO Co.社） MS−７ MS-75 HS−５ EH−５ Wacker HDK N 20 V15 （WACKER-CHEMIE GMBH社） N20E T30 T40 Ｄ−C Fine Silica （ダウコーニングCo.社） Fransol （Fransil社） 一方、本発明に用いられるシリカ微粉体を湿式法で製
造する方法は、従来公知である種々の方法が適用でき
る。たとえば、ケイ酸ナトリウムの酸による分解、一般
反応式で下記に示す。

Na₂O・XSiO₂＋HCl＋H₂O→SiO₂・nH₂O＋NaCl その他、ケイ酸ナトリウムのアンモニア塩類またはア
ルカリ塩類による分解、ケイ酸ナトリウムよりアルカリ
土類金属ケイ酸塩を生成せしめた後、酸で分解しケイ酸
とする方法、ケイ酸ナトリウム溶液をイオン交換樹脂に
よりケイ酸とする方法、天然ケイ酸またはケイ酸塩を利
用する方法などがある。

ここでいうシリカ微粉体には、無水二酸化ケイ素（シ
リカ）、その他、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸ナトリウ
ム、ケイ酸カリウム、ケイ酸マグネシウム、ケイ酸亜鉛
などのケイ酸塩をいずれも適用できる。

湿式法で合成された市販のケイ酸微粉体としては、た
とえば、以下のような商品名で市販されているものがあ
る。

カープレックス 塩野義製薬 ニープシール 日本シリカ トクシール，ファインシール 徳山曹達 ビタシール 多木製肥 シルトン，シルネックス 水沢化学 スターシル 神島化学 ヒメジール 愛媛薬品 サイロイド 富士デビソン化学 Hi-Sil（ハイシール） Pittsburgh Plate Glass.Co （ピッツバーグ プレート グラス） Durosil（ドゥロシール） Ultorasil（ウルトラシール） Fiillstoff-Gesellschaft Marquart （フュールストッフ・ゲゼールシャフトマルクォ
ルト） Manosil（マノシール） Hardman and Holden （ハードマン アンド ホールデン） Hoesch（ヘッシュ） Chemische Fabrik Hoesch K-G （ヒェミッシェ・ファブリーク・ヘッシュ） Sil-Stone（シルーストーン） Stoner Rubber Co.（ストーナー ラバー） Nalco（ナルコ） Nalco Chem.Co.（ナルコ ケミカル） Quso（クソ） Philadelphia Quartz Co. （フィラデルフィア クォーツ） Imsil（イムシル） Illinois Minerals Co. （イリノイス ミネラル） Calcium Silikat（カルシウム ジリカート） Chemische Fabrik Hoesch.K-G （ヒェミッシェ ファブリーク ヘッシュ） Calsil（カルジル） Fiillstoff-Gesellschaft Marquart （フュールストッフ−ゲゼールシャフトマルクォ
ルト） Fortafil（フォルタフィル） Imperial Chemical Industries.Ltd. （インペリアル ケミカル インダストリーズ） Microcal（ミクロカル） Joseph Crosfiels ＆ Sons Ltd. （ジョセフ クロスフィールド アンド サン
ズ） Vulkasil（ブルカジール） Farbenfabriken Bryer,A.-G. （ファルベンファブリーケンバーヤー） Tufknit（タフニット） Durham Chemicals.Ltd. （ドゥルハム ケミカルズ） シルモス 白石工業 スターレックス 神島化学 フリコシル 多木製肥 上記シリカ微粉体のうちで、BET法で測定した窒素吸
着による比表面積が30m²/g以上（特に50〜400m²/g）の
範囲内のものが良好な結果を与える。非磁性トナー100
重量部に対してシリカ微粉体0.01〜８重量部、好ましく
は0.1〜５重量部使用するのが良い。

また、本発明に用いる非磁性トナーのように正荷電性
非磁性トナーとして用いる場合には、トナーの摩耗防止
のために添加するシリカ微粉体としても、負荷電性であ
るよりは、正荷電性シリカ微粉体を用いた方が帯電安定
性を損なうこともなく、好ましい。

正帯電性シリカ微粉体を得る方法としては、上述した
未処理のシリカ微粉体を、側鎖に窒素原子を少なくとも
１つ以上有するオルガノ基を有するシリコンオイルで処
理する方法、あるいは窒素含有のシランカップリング剤
で処理する方法、またはこの両者で処理する方法があ
る。

尚、本発明において正荷電性シリカとは、ブローオフ
法で測定した時に、鉄粉キャリアーに対しプラスのトリ
ボ電荷を有するものをいう。

シリカ微粉体の処理に用いる、側鎖に窒素原子を有す
るシリコンオイルとしては、少なくとも下記式で表され
る部分構造を具備するシリコンオイルが使用できる。

（式中、R₁は水素、アルキル基、アリール基またはアル
コキシ基を示し、R₂はアルキレン基またはフェニレン基
を示し、R₃およびR₄は水素、アルキル基、またはアリー
ル基を示し、R₅は含窒素複素環基を示す）尚、上記アル
キル基、アリール基、アルキレン基、フェニレン基は窒
素原子を有するオルガノ基を有していても良いし、また
帯電性を損ねない範囲で、ハロゲン等の置換基を有して
いても良い。

また、本発明で用いる含窒素シランカップリング剤
は、一般に下記式で示される構造を有する。

R_m‐Si-Y_n （Ｒは、アルコキシ基またはハロゲンを示し、Ｙはアミ
ノ基または窒素原子を少なくとも１つ以上有するオルガ
ノ基を示し、ｍおよびｎは１〜３の整数であってｍ＋ｎ
＝４である。） 窒素原子を少なくとも１つ以上有するオルガノ基とし
ては、有機基を置換基として有するアミノ基または含窒
素複素環基または含窒素複素環基を有する基が例示され
る。含窒素複素環基としては、不飽和複素環基または飽
和複素環基があり、それぞれ公知のものが適用可能であ
る。不飽和複素環基としては、例えば下記のものが例示
される。

飽和複素環基としては、例えば下記のものが例示され
る。

本発明に使用される複素環基としては、安定性を考慮
すると五員環または六員環のものが良い。

そのような処置剤の例としてはアミノプロピルトリメ
トキシシラン、アミノプロピルトリエトキシシラン、ジ
メチルアミノプロピルトリメトキシシラン、ジエチルア
ミノプロピルトリメトキシシラン、ジプロピルアミノプ
ロピルトリメトキシシラン、ジブチルアミノプロピルト
リメトキシシラン、モノブチルアミノプロピルトリメト
キシシラン、ジオクチルアミノプロピルトリメトキシシ
ラン、ジブチルアミノプロピルジメトキシシラン、ジブ
チルアミノプロピルモノメトキシシラン、ジメチルアミ
ノフェニルトリエトキシシラン、トリメトキシシリル−
γ−プロピルフェニルアミン、トリメトキシシリル−γ
−プロピルベンジルアミン等があり、さらに含窒素複素
環としては前述の構造のものが使用でき、そのような化
合物の例としては、トリメトキシシリル−γ−プロピル
ピペリジン、トリメトキシシリル−γ−プロピルモルホ
リン、トリメトキシシリル−γ−プロピルイミダゾール
等がある。

これらの処理された正荷電性シリカ微粉体の適用量
は、正荷電性非磁性トナー100重量部に対して、0.01〜
８重量部のときに効果を発揮し、特に好ましくは0.1〜
５重量部添加した時に優れた安定性を有する正の帯電性
を示す。添加形態については好ましい態様を述べれば、
正荷電性磁性トナー100重量部に対して、0.1〜３重量部
の処理されたシリカ微粉体がトナー粒子表面に付着して
いる状態にあるのが良い。なお、前述した未処理のシリ
カ微粉体も、これと同様の適用量で用いることができ
る。

また、本発明に用いられるシリカ微粉体は、必要に応
じてシランカップリング剤、疎水化の目的でシリコンオ
イル、有機ケイ素化合物などの処理剤であるいは、種々
の処理剤で併用して処理されていても良く、シリカ微粉
体と反応あるいは物理吸着する上記処理剤で処理され
る。そのような処理剤としては、例えばヘキサメチルジ
シラザン、トリメチルシラン、トリチルクロルシラン、
トリメチルエトキシシラン、ジメチルジクロルシラン、
メチルトリクロルシラン、アリルジメチルクロルシラ
ン、アリルフェニルジクロルシラン、ベンジルジメチル
クロルシラン、ブロムメチルジメチルクロルシラン、α
−クロルエチルトリクロルシラン、β−クロルエチルト
リクロルシラン、クロルメチルジメチルクロルシラン、
トリオルガノシリルメルカプタン、トリメチルシリルメ
ルカプタン、トリオルガノシリルアクリレート、ビニル
ジメチルアセトキシシラン、ジメチルエトキシシラン、
ジメチルジメトキシシラン、ジフェニルジェトキシシラ
ン、ヘキサメチルジシロキサン、1,3−ジビニルテトラ
メチルジシロキサン、1,3−ジフェニルテトラメチルジ
シロキサン、および１分子当たり２から12個のシロキサ
ン単位を有し、末端に位置する単位にそれぞれ１個宛の
Siに結合した水酸基を含有するジメチルポリシロキサン
等がある。

またシリコーンオイルとしては、一般に次の式により
示されるものである。

好ましいシリコーンオイルとしては、25℃における粘
度がおよそ５〜5000センチストークスのものが用いら
れ、例えばメチルシリコーンオイル、ジメチルシリコー
ンオイル、フェニルメチルシリコーンオイル、クロルフ
ェニルメチルシリコーンオイル、アルキル変性シリコー
ンオイル、脂肪酸変性シリコーンオイル、ポリオキシア
ルキレン変性シリコーンオイルなどが好ましい。これら
は１種あるいは２種以上の混合物で用いられる。

また本発明に用いる非磁性トナーにおいて、フッ素含
有重合体の微粉末を内添あるいは外添混合してもよい。
フッ素含有重合体微粉末としては、例えば、ポリテトラ
フルオロエチレン、ポリビニリデンフルオライド等およ
びテトラフルオロエチレン−ビニリデンフルオライド共
重合体の微粉末等があるが、特に、ポリビニリデンフル
オライド微粉末が流動性および研磨性の点で好ましい。
トナーに対する添加量は0.01〜2.0wt％、特に0.02〜1.0
wt％が好ましい。

特に、シリカ微粉末と上記微粉末と組み合わせ外添混
合した非磁性トナーにおいては、理由は明確ではない
が、トナーに付着したシリカの存在状態を安定化せし
め、例えば、付着したシリカがトナーから遊離して、ト
ナー摩耗やスリーブ汚損への効果が減少するようなこと
がなくなり、かつ、帯電安定性をさらに増大することが
可能である。

本発明における現像工程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第３図に示すが、これは
本発明をなんら限定するものではない。

本発明の非磁性トナーは、円筒スリーブのごときトナ
ー担持体から感光体のごとき潜像担持体へトナーを飛翔
させながら潜像を現像する画像形成方法に適用するのが
好ましい。すなわち、非磁性トナーは塗布部材によって
スリーブに薄層塗布され、このとき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。非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。感光体上の潜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
有する非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。

交互電界としては、パルス電界、交流バイアスまたは
交流と直流バイアスが相乗ものが例示される。

第１図に本発明の正帯電性一成分非磁性トナーを用い
た負静電荷像現像方法および現像装置の実施態様の一例
を示す。図中１は円筒状の負静電荷保持体であり、例え
ば公知の電子写真法であるカールソン法またはNP法によ
ってこれに静電潜像を形成せしめて、トナー供給手段で
あるホッパー３内の絶縁性非磁性トナー５をトナー担持
体２上にトナー層の層厚を規制して塗布する塗布手段４
により塗布されたトナー５で現像する。トナー担持体２
は円筒状のステンレス製からなる現像ローラである。こ
の現像ローラの材質としてアルミニウムを用いても良い
し、他の金属でも良い。また金属ローラの上にトナーを
より所望の極性に摩擦帯電させるため樹脂等を被覆した
ものを用いてもよい。さらにこの現像ローラは導電性の
非金属材料からできていてもよい。このトナー担持体２
の両端には図示されていないが、その軸に高密度ポリエ
チレンからなるスペーサ・コロが入れてある。このスペ
ーサ・コロを負静電荷保持体１の両端につき当てて現像
器を固定することにより、負静電荷保持体１とトナー担
持体２との間隔をトナー担持体２上に塗布されたトナー
層の厚み以上に設定し保持する。この間隔は例えば100
μ〜500μ、好ましくは150μ〜300μである。この間隔
が大きすぎると負静電荷保持体１上の静電潜像がトナー
担持体２上に塗布された非磁性トナーに及ぼす静電力は
弱くなり、画質は低下し、特に細線の現像による可視化
は困難となる。またこの間隔が狭すぎるとトナー担持体
２上に塗布されたトナーがトナー担持体２と負静電荷保
持体１との間で圧縮され凝集されてしまう危険性が大と
なる。６は現像バイアス電源であり、トナー担持体２と
負静電荷保持体１の背面電極との間に電圧を印加できる
ようにしてある。この現像バイアス電圧は特公昭58-323
75号に記載したごとき現像バイアス電圧である。

〔実施例〕

以下本発明を実施例により具体的に説明するが、これ
は、本発明をなんら限定するものではない。尚、以下の
配合における部数はすべて重量部である。

実施例１ まず使用した感光ドラムについて説明する。

ａ−Si感光ドラムは高周波プラズマCVD装置を使用
し、SiH₄，H₂，CH₄，PH₃，B₂H₆，GeH₄等のガスを用いグ
ロー放電法で作製した。

108φ×360mmのアルミニウムシリンダーである基体上
にリンをドープした水素化ａ−Siの下部電荷注入阻止層
を設け、この上に極微量のホウ素をドープした水素化ａ
−Siの感光層を設けた。

次にホウ素をドープした水素化ａ−Siの上部電荷注入
阻止層を設けた。次いで最上部にシリコンと炭素と水素
から成るアモルファス膜（水素化ａ−SiC）を表面保護
層として設けた。

このようにして得られたａ−Si感光ドラムを市販の電
子写真複写機NP-8570（キャノン社製）に装着し、正帯
電性トナーが使用できるように改造した。また一次帯電
器の電流値、原稿照射光量を調節し、表面暗部電位が−
400V、表面明部電位が−50Vとなるように設定した。

現像条件は、交流バイアス2000Hz/1300Vpp及び直流バ
イアス−100Vを相乗して印加した。

次に本発明に係る画像評価方法を述べる。

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。これに
より、細線再現性の値（％）は、下記式によって算出す
る。

解像力の測定は次の方法によって行った。すなわち、
線幅および間隔の等しい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
て解像力の値とする。この数字が大きいほど、解像力が
高いことを示す。

一方、正帯電性非磁性トナーは次のようにして作っ
た。

上記材料をブレンダーでよく混合した後、150℃に設
定した２軸混練押出機にて混練した。得られた混練物を
冷却し、カッターミルにて粗粉砕した後、ジェット気流
を用いた微粉砕機を用いて微粉砕し、得られた微粉砕粉
を固定壁型風力分級機で分級して分級粉を生成した。さ
らに、得られた分級粉をコアンダ効果を利用した多分割
分級装置（日鉄鉱業社製エルボジェット分級機）で超微
粉及び粗粉を同時に厳密に分級除去して青色微粉体（非
磁性トナー）を得た。この非磁性トナーの粒度分布を第
１表に示す。

得られた青色微粉体の非磁性トナー100部に正荷電性
疎水性乾式シリカ（BET比表面積200m²/g）0.6部を加
え、ヘンシェルミキサーで混合した。

前述したNP-8570改造機にこのシリカを外添した非磁
性トナーを投入し画出し試験を実施した。この試験を10
000回繰り返し行った結果を、第２表に示す。

この表からも明らかなように、細線再現、網点再現に
優れ、画像濃度が高くかぶりのない鮮明な青色の画像が
得られた。また、大面積部の画像濃度も高く（1.27）、
ハーフトーンも階調性をもって再現し、ドラムゴース
ト、スリーブゴーストも見られなかった。更に10000回
複写を繰り返したが画像に劣化は見られなかった。ドラ
ムの表面電位と画像濃度の関係を第４図に示す。これ
は、グレースケールを用いハロゲンランプの照度を調整
し、ドラム上に種々の電荷を載せ、その部位の表面電位
を測定したものである。そして各々の電位を現像し画像
濃度を求めた。

また32.5℃,85％RHの高温高湿下で複写試験を行った
ところ、同様に良好な結果が得られ、画像流れは発生し
なかった。またドラムヒータの温度を下げても画像流れ
は発生しなかった。更に15℃,10％RH下の低温低湿下で
も同様の結果が得られた。

実施例2,3 実施例１で使用した非磁性トナーにおいて、銅フタロ
シアニンの代わりに着色剤として、実施例２ではペリレ
ンスカーレット４部、実施例３ではピグメントイエロー
81,4部をそれぞれ添加し、実施例１と同様の方法を用い
て微粉砕分級条件をコントロールすることによって、第
１表に示すような粒度分布をもつトナーを用いた。

これらのトナーを実施例１と同様にして複写実験を行
った。その結果、第２表に示すごとく、ドラムゴース
ト、スリーブゴーストのない鮮明な画像が得られた。ま
た、32.5℃,85％RH下でも画像流れは発生しなかった。

実施例４ 上記材料を用い、実施例１と同様にして得た非磁性ト
ナーの粒度分布を第１表に示す。

さらに実施例１と同様に外添をした。次いで、実施例
１と同様の複写試験を実施した。

その結果、第２表に示すごとき、かぶり、ゴーストが
なく、画質的にも優れた黒色の画像であった。

実施例5,6 下記の原材料を用い実施例１と同様の方法を用い、微
粉砕分級条件をコントロールすることによって、第１表
に示すような粒度分布をもつ非磁性トナーを作製し、実
施例１と同様の複写試験を実施した結果を第２表に示
す。この表からも明らかなように濃度が高く、ハーフト
ーンの階調再現に優れ、かぶり、ゴーストのない高画質
の鮮明がシアン色、マゼンタ色の画像が得られた。

比較例１ 実施例１で用いた非磁性トナーにおいて、同様の方法
で第１表に示す粒度分布をもつ非磁性トナーを得た。更
にこの非磁性トナー100部に正荷電性疎水性乾式シリカ
（BET200m²/g）を0.4部加えヘンシェルミキサーで混合
した。この非磁性トナーを実施例１と同様の画出し試験
を行った結果を第２表に示す。

ライン表現、網点再現、解像度に劣り、若干のかぶり
が見られ、ハーフトーンががさついていた。濃度がやや
薄く、特にベタ部が薄かった。ここで一次帯電の電流値
（1.14）を上げ、感光ドラム表面暗電位（1.07）を−55
0Vにしたところ、画像濃度は上がったが（1.26）、複写
機の前ドアを開けたところオゾン臭が多くなった。

比較例２〜４ 実施例1,4で得られた粗砕品を使用し、微粉砕分級条
件をコントロールすることによって第１表に示すような
粒度分布をもつトナーを用いる以外は実施例１と同様な
画出し試験を行った。

その結果を第２表に示す。

比較例２（実施例１の粗砕品）ではハーフトーンのが
さつき、耐久後のかぶり、比較例３（実施例１の粗砕
品）ではのりずぎによるライン、網点のつぶれ、比較例
４（実施例４の粗砕品）ではかぶり等によりそれぞれ良
好な画像が得られなかった。

参考例１ 実施例１における試験で帯電器の電流値を上げ、感光
ドラムの表面暗部電位を−550Vとして同様の試験を行っ
たところ、画質的には変化は見られなかった。しかし複
写機の前ドアを開けたところ、オゾン臭は実施例１より
も多かった。

また32.5℃,85％RH下での複写試験でドラムヒータの
温度を下げたところ画像流れが発生した。

〔発明の効果の概要〕 本発明は、特定の粘度分布をもつ正帯電性非磁性トナ
ー、負静電荷像を保持するａ−Si感光体、現像方法から
成る画像形成方法であるため、次のような優れた効果を
発揮するものである。

（１） ドラムゴースト等の電子写真特性に優れたａ−
Si感光体を用いて高速複写のできる画像形成方法であ
る。

（２） 画像濃度が高く、かぶり、スリーブゴーストも
なく、細線再現性、網点再現性、ハーフトーンの階調性
の優れ鮮やかな色彩の画像の得られる画像形成方法。

（３） 長時間の使用で性能の変化のない画像形成方法
である。

（４） 低い表面暗電位を有するａ−Si感光体を用い
て、良好な画像濃度の得られる画像形成方法である。

（５） 高温高湿下において、画像流れのない画質が得
られる画像形成方法である。

（６） オゾンの発生を低下させることのできる画像形
成方法である。

（７） 少ない消費量で、高い画像濃度を得ることの可
能な画像形成方法である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、担持体メモリーの説明図であり、第２図は、
本発明の画像形成方法における画像濃度と感光体表面の
電位の関係の説明図であり、第３図は、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
あり、第４図は、実施例１において得られた、画像濃度
と感光ドラムの表面電位の関係をプロットしたグラフで
ある。 第３図において、１……潜像保持体、２……トナー担持
体、４……塗布部材、５……非磁性トナー、６……バイ
アス電源。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G03G 9/08 G03G 5/08

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】負静電荷像を保持するためのアモルファス
   シリコン感光体と、正帯電性一成分非磁性トナーを表面
   に担持するためのトナー担持体とを現像部において一定
   の間隙を設けて設置し、該非磁性トナーをトナー担持体
   上に前記間隙よりも薄い厚さに規制して該現像部に搬送
   し、該アモルファスシリコン感光体に保持されている負
   静電荷像を該非磁性トナーによって現像を行う画像形成
   方法であって、該アモルファスシリコン感光体の表面に
   は、少なくともシリコン及び炭素を含有するアモルファ
   ス膜からなる表面保護層が設けられており、該非磁性ト
   ナーは、５μｍ以下の粒径の非磁性トナー粒子を12〜60
   個数％含有し、８〜12.7μｍの粒径の非磁性トナー粒子
   を１〜33個数％含有し、16μｍ以上の粒径の非磁性トナ
   ー粒子を2.0体積％以下で含有し、体積平均粒径が４〜1
   0μｍである粒度分布を有していることを特徴とする画
   像形成方法。