JP2810527B2 - 画像形成方法及び画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は、電子写真法、静電印刷法及び静電記録法の
如き画像形成方法において形成される静電荷潜像を磁性
トナーを用いて現像する工程を有する画像形成方法及び
画像形成装置に関する。

〔背景技術〕

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4,07
1,361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。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、必要に応じて紙の如き
転写材にトナー画像を転写した後、加熱、圧力、加熱加
圧或は溶剤蒸気により定着し、複写物を得るものであ
る。

バイアスを印加しながら現像する方法を提案している
ものとして、例えば、USP3,866,574及びUSP3,890,929及
びUSP3,893,418号がある。

潜像保持体とトナー担持体（トナー）をある間隙を設
け、これらに非対称の交流パルスバイアスを印加し、高
抵抗一成分トナーの飛翔を制御する提案がなされてい
る。その時の波形の模式図を第７図に示す。内容的に
は、潜像保持体とトナー担持体の間隙は50μｍ〜500μ
ｍ（好ましくは50〜180μｍ），周波数は1.5k〜10KHz
（好ましくは４〜8KHz），現像時間は10μsecT_A200
μsec（好ましくは30μsecT_A200μsec），はぎ取り
時間は100μsecT_D500μsec（好ましくは100μsec
T_D180μsec），現像電圧はV_A−150V,はぎ取り電圧
はV_D400V,かつV_D−A_A800Ｖ（好ましくは−150VV_A
−200V及び400VV_D450V）等である。この方式によ
り非画像部にトナー粒子の飛翔付着を防止し、かつ階調
性とライン再現性を向上させている。第８図にトナーの
飛翔の模式図を示す。

上記のように、非画像部にトナーの付着を防止するた
めに交番バイアス電圧の絶対値を低く抑え、さらに現像
側電圧を小さくする現像方法では、十分な画像濃度を得
られない場合がある。高抵抗一成分現像剤（体積抵抗10
¹⁰Ωcm以上）を用いる潜像現像法としては、例えば、イ
ンプレツシヨン現像法（USP3405682号明細書等）、ジヤ
ンピング現像法（特開昭55−18656〜18659号公報等）が
知られており、特にジヤンピング現像法はトナー担持体
と潜像保持体との最接近部である現像領域でトナー担持
体と潜像保持体との間に印加された交流バイアス電圧に
よりトナーが現像担持体と潜像保持体との間を往復運動
し、最終的に潜像パターンに応じて選択的に潜像保持体
面に移行付着し、顕像化される。これらのデユーテイ比
は50％で現像側時間と逆現像側時間が同一である。

前記ジヤンピング現像法に関する特許で画像濃度調整
のため、現像剤の残量に応じてトナー担持体と潜像保持
体との間に印加される交流バイアス電圧のデユーテイ比
を制御するものもある（特開昭60−73647号公報等）。

上記高抵抗一成分現像剤を使用する現像方法に関して
は、現像側バイアス電圧が大きいため、ベタ潜像（高電
位領域）の現像性は高い一方で、低電位領域の逆現像側
バイアスが大きいため、現像されたトナーが過剰にはぎ
取られ階調性のない画像となる傾向である。さらに、現
像側バイアス電圧（DC分及びAC（V_PP＆周波数））設定
の許容範囲が狭い。電圧を調整（DC分を下げるorAC分を
上げる等）し、濃度を上げようとすると、地肌汚れ（白
地カブリ）が生じてしまう。ACの周波数を高めると白地
カブリには有効だが、文字やラインが細り、その再現性
が劣ってしまう。

上記２つの現像法を改良する手段として現像側バイア
ス印加の際、その現像電界を高くし、そして現像側時間
を短時間に設定することにより画像濃度が高く、階調性
が得られ、白地カブリの少ない画像が得られるようにな
る。

しかしながら、このような現像法を用いた画像形成方
法で繰り返し使用していると画像濃度の低下、白地カブ
リの増加、あるいは解像力、ライン再現性が悪化し、画
質が劣化してくることがあった。

この時、現像器中のトナーの粒度分布を測定したとこ
ろ、初期に比べ変化しており、画質の劣化はトナーの選
択的現像によるトナーの粒度分布の変化であることが判
明した。

絶縁性磁性トナーを用いる現像方法において、下記課
題が重要である。課題：磁性トナーをトナー担持体上
に均一にトナーコートさせる事。課題：磁性トナーを
効率よくかつ均一に摩擦帯電させる事。

これまでに課題と課題を両立することが試みられ
てきている。

課題において、トナー担持体上にトナー層を形成す
る方法としては、トナー容器の出口に塗布用のブレード
を用いる方法がある。例えば第16図に示す現像装置は、
トナー担持体22に内装された固定磁石23の１つの磁極N1
に対向する位置に、磁性体より成るブレード24を設け、
該磁極N1と磁性体ブレード24間の磁力線に沿ってトナー
を穂立させ、これをブレード24先端のエツジ部で切るこ
とにより、磁力の作用を利用して、トナー層の厚みを規
制するものである（例えば特開昭54−43037号公報参
照）。

さらに課題に関し、磁性トナーをトナー担持体上に
均一にトナーコートさせる方法が特開昭57−66455号公
報に提案されている。該公報に記載されている現像装置
は、トナー担持体として、該表面を不定形粒子によるサ
ンドブラスト処理により、第14図に示す如く不定形な態
様の凹凸粗面と成したものを用いることにより、そのト
ナー担持体表面に一様均一なムラのない、長期に亙って
常に、良好なトナーコート状態を維持することが出来る
現像装置である。該トナー担持体の表面は、トナー担持
体の表面が全域にわたって、微細な無数の切り込み或い
は突起がランダムな方向に構成されている態様のもので
ある。

しかしながら、かかる特定の表面状態を有するトナー
担持体を用いる現像装置では、適用する磁性トナーによ
っては、カブリ、濃度低下の如き現像性の悪化が見られ
る。これは、磁性トナー中に帯電不良のトナー粒子が生
じ、トナー層の電荷量が低下することによって生ずるも
のである。更に尾引き、飛び散り、細線再現の不安定さ
が生じることもある。

課題に関し、トナー担持体において、磁性トナーへ
の摩擦帯電付与能力を向上される方法として、トナー担
持体の表面をより平滑にする方法が提案されている。し
かし、かかる方法では、磁性トナーのトナーコートが不
均一になることがあり、顕画像にムラを生じ、良好な画
像を得られない場合が見出された。

課題と課題の両者を同時に良好に達成する方法が
特願昭63−46882号明細書（対応欧州特許出願公開No.03
31425号）に提案されている。この現像方法は、トナー
担持体として、該表面を、定形粒子によるブラスト処理
を施したものと特定の粒度分布を有する磁性トナーによ
り、長期にわたり均一にトナーコート層を形成させるこ
とができるものである。

一般に、一成分現像方式に於いては画像形成を繰り返
すと、粒径の小さなトナー粒子がトナー担持体表面に、
その高い帯電量による鏡映力の為、付着し、他のトナー
粒子の摩擦帯電を阻害する。そのため十分に帯電量をも
てないトナー粒子が増加し、濃度低下を引き起こす場合
がある。このような現象は、低湿化に於いて特に現われ
やすい。

このような現象は、トナー担持体上のトナーが消費さ
れない時（例えば、画像白地部）に促進され、画像濃度
低下となって発現する。一方、このような状態は、トナ
ー担持体上のトナーを消費してゆくと（例えば画像黒
部）この現象は緩和され、次第に濃度が回復してゆく。

従って、トナー担持体にトナーが消費された消費部
（画像部に対応）とトナーが消費されなかった未消費部
（非画像部に対応）が存在で潜像の現像を行うと、トナ
ー画像上に濃度の差（消費部で高濃度、未消費部で低濃
度）を生じる。

このような現象を以下では「トナー担持体メモリ」と
呼ぶ。このトナー担持体メモリは形成のメカニズムから
考えると、トナー担持上のトナー消費により解消され
る。トナー担持体メモリはトナー担持体の一回転の円周
毎に軽減されてゆくことになる。従って、トナー担持体
メモリの程度が軽い場合には、現像画像上へのメモリは
一回の回転後に消失するが、重い場合には何回も繰り返
し現われることがある。

本発明者らの検討によると、定形粒子でブラスト処理
を施したトナー担持体は、不定形粒子でブラスト処理を
施したトナー担持体に比べトナーの帯電付与能力に優れ
ており、トナーの帯電能力を十分に発揮させるために有
利なものである。しかしながら、場合によっては、トナ
ーが帯電過剰となることがあり、前述のような現象を生
じ易くなる傾向にある。

一方、上述の潜像保持体として使用する電子写真用感
光体として、Se,CdS,有機系感光体（OPC）、アモルフア
スシリコン（以後ａ−Siと呼ぶ）等がある。

近年、電子複写機はカラー化、パーソナル化、インテ
リジエント化と多様化し、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、高い安定姓を持った感光
体が望まれ、その開発が進められている。その中でも、
ａ−Siが注目されつつある。

ａ−Siは可視領域全域に渡って高い感光度を持つた
め、半導体レーザーやカラー用にも対応でき、ビツカー
ス硬度で1500〜2000を有し、表面硬度が高く、長寿命が
期待でき、CdS感光体の数倍である100万枚以上の耐刷性
能を持っている。耐熱性に対しても、電子複写機の実用
レベルの範囲において十分使用できるものである。

一般的に、ａ−Si感光体の表面暗電位は、膜厚に対応
すると言われている。

現在実用化されている感光体の表面暗電位は、CdS系
感光体では最低でも500V必要であり、Se系感光体及びOP
C系感光体では、600〜800Vが必要である。この程度の電
位をａ−Siで達成するためには、ａ−Siの膜厚を厚くす
る必要があり、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、十分な膜厚をａ−Si層に持たせなけ
ればならない。

このため、厚い膜厚を得るためには、ａ−Siの製造コ
ストの上昇、生産効率の低下は避けられない問題として
生ずることになる。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易くなり、部分的に不均一な
ａ−Si膜ができ、ａ−Si感光体の実用上使用が困難とな
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。この薄膜ａ−Si感光体を使用する現
像方法においては、低電位で現像できる現像方法を選択
しなければならない。ａ−Si膜の薄膜化は、コスト及び
生産能力、感光特性を満足しうるものの、一方で表面電
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、画質的に画
像流れが発生し易くなる。実用的なａ−Si膜では、表面
暗電位は400V前後であり、安定的に使用しうる電位は30
0V程度となる。このような場合、明部と暗部の現像コン
トラストが300V以下のような低電位で安定した十分なベ
タ黒を得ることは通常の現像方法では極めて困難であ
る。ここで、ノーマル現像における現像コントラストと
は感光ドラムの平均的暗部電位から現像電位を差し引い
た絶対値をいう。

このような条件下で、薄膜化したａ−Si感光体を良好
に使用し得るためには低電位な潜像を現像することので
きる、新たな現像方法が待望されている。

〔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た、非
対称現像バイアスを用いる画像形成方法及び画像形成装
置を提供するものである。

本発明の目的は、耐久性に優れ、長期間の連続使用に
あっても画像濃度が高く、白地カブリのないトナー画像
を安定に与える画像形成方法及び画像形成装置を提供す
ることにある。

本発明の目的は、階調性に富み、解像力、細線再現性
に優れたトナー画像を与える画像形成方法及び画像形成
装置を提供することにある。

本発明の目的は、低湿下に於いても、安定して高画像
濃度であるトナー画像を与える画像形成方法及び画像形
成装置を提供することにある。

本発明の目的は、磁性トナーをトナー担持体上に均一
にコートさせること及び磁性トナーをトナー担持体上に
均一に過不足なく安定に帯電させることを、長期にわた
り同時に達成し、磁性トナーの飛翔をより効率的にする
画像形成方法及び画像形成装置を提供するものである。

本発明の目的は、トナー担持体メモリを防止または低
減させる画像形成方法及び画像形成装置を提供するもの
である。

本発明の目的は、ａ−Si感光体上に形成された潜電荷
像の顕像化を良好に行う画像形成方法及び画像形成装置
を提供するものである。

本発明の目的は、低い表面電位を有するａ−Si感光体
を用いても良好な画像濃度が得られる画像形成方法及び
画像形成装置を提供するものである。

本発明の目的は、ａ−Si感光体の小さな電位コントラ
ストを忠実に顕像化し、階調性の得られる画像形成方法
及び画像形成装置を提供するものである。

本発明の目的は、ａ−Si感光体の繊細な潜像を忠実に
忠実に顕像化し、細線再現性、解像性に優れた画像形成
方法及び画像形成装置を提供するものである。

更に本発明の目的は、ａ−Si感光体を用い現像速度の
高速化、及び高耐久化が可能な画像形成方法及び画像形
成装置を提供するものである。

さらに、本発明の目的は、アモルファスシリコン感光
層を有する潜像保持体と、負帯電性又は正帯電性の磁性
トナーを表面に担持するトナー担持体とを現像部におい
て一定の間隙を設けて配置し、潜像保持体に静電荷像を
形成し、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、トナー担持体と潜
像保持体との間にバイアスを印加しながら静電荷像を磁
性トナーで現像する画像形成方法において、該磁性トナ
ーが結着樹脂及び磁性粉を少なくとも含有している磁性
トナーであり、５μｍ以下の粒径の磁性トナー粒子を12
個数％以上含有し、８〜12.7μｍの粒径の磁性トナー粒
子を33個数％以下含有し、16μｍ以上の粒径の磁性トナ
ー粒子を2.0体積％以下で含有し、磁性トナーの体積平
均粒径が４〜10μｍである粒度分布を有し、現像部にお
いて、直流バイアスと非対称交流バイアスがトナー担持
体と潜像保持体との間に印加されて交番がバイアス電界
を形成し、交番バイアス電界は、現像側電圧成分と逆現
像側成分とを有し、現像側電圧成分を逆現像側電圧成分
と同じかまたはより大きくし、且つ現像側電圧成分の印
加時間を逆現像側電圧成分の印加時間より短くし、磁性
トナーをトナー担持体から潜像保持体へ移行させて静電
荷像を現像することを特徴とする画像形成方法を提供す
ることにある。

更に、本発明の目的は、静電荷像を保持するためのア
モルファスシリコン感光層を有する潜像保持体、負帯電
性又は正帯電性の磁性トナーを表面に担持するためのト
ナー担持体、トナー担持体へ供給される磁性トナーを保
有するトナー容器、トナー担持体表面の磁性トナー層を
規制するためのトナー層規制部材、及びトナー担持体と
潜像保持体との間に直流バイアスと非対称交流バイアス
を印加するためのバイアス印加手段を具備する画像形成
装置において、該磁性トナーが結着樹脂及び磁性粉を少
なくとも含有している磁性トナーであり、５μｍ以下の
粒径を有する磁性トナー粒子が12個数％以上含有され、
８〜12.7μｍの粒径を有する磁性トナー粒子が33個数％
以下で含有され、16μｍ以上の粒径を有する磁性トナー
粒子が２体積％以下で含有され、磁性トナーの体積平均
粒径が４〜10μｍであり、該バイアス印加手段は、現像
部において、直流バイアスと非対称交流バイアスをトナ
ー担持体と潜像保持体との間に印加して交番バイアス電
界を形成し、交番バイアス電界は、現像側電圧成分と逆
現像側電圧成分とを有し、現像側電圧成分を逆現像側電
圧成分と同じかまたはより大きくし、且つ現像側電圧成
分の印加時間を逆現像側電圧成分の印加時間より短く
し、磁性トナーをトナー担持体から潜像保持体へ移行さ
せて静電荷像を現像するための画像形成装置を提供する
ことにある。

〔発明の具体的説明〕

本発明者らは、トナー粒径と現像バイアスに於ける現
像性の関係を見る為に0.5μｍ〜30μｍにわたる粒度分
布を有する磁性トナーを用いて検討を行った。これはト
ナー担持体、潜像保持体間（約250μｍ）に一定の現像
側電圧（約1000V）をパルス状に与えた場合、磁性トナ
ーが潜像保持体に付着し始める（転写、定着後の画像で
画像濃度が1.0以上となる様にする。）パルス幅とトナ
ーの粒度分布を見るものである。潜像保持体の表面電位
を一定にし、パルス幅を変化させ潜像を現像し、潜像保
持体上の現像された磁性トナー粒子を集め、磁性トナー
の粒度分布を測定したところパルス幅200μSec以下で
は、８μｍ以下の磁性トナー粒子が多く、さらに５μｍ
以下の磁性トナー粒子が多いことが判明した。パルス幅
をさらに小さくしてゆくと５μｍ以下の磁性トナー粒子
が増加してゆく知見も得られた。このことから、粒径の
小さい磁性トナー粒子ほど潜像保持体へ到達する時間が
早いことが判る。

従って、現像側バイアス印加の際、その現像電界を高
く、そして時間を短かく設定することによって粒径の小
さな磁性トナー粒子を選択的または優先的に現像するこ
とができる。

一方逆現像側バイアス印加時には、はぎとり電界を低
くそして時間を長く設定することにより、現像側バイア
ス時に潜像保持体まで到達できなかった大きな磁性トナ
ー粒子或いは帯電量の低い磁性トナー粒子（移動速度が
遅い）をトナー担持体に時間をかけてしっかりと確実に
戻す。この際、潜像担持体上に於いて画像部における粒
径の小さな磁性トナー粒子は、鏡映力が強いこととはぎ
とり電界が低いことにより、ほとんどはぎとられない。
これに対し、トナーの飛散等によって非画像部に付着し
たかすかな帯電量の小さな磁性トナー粒子（カブリとな
るトナー粒子）は鏡映力が弱い為、はぎとり電界によっ
てトナー担持体上に引き戻されるのでカブリが防止され
る。

以上のように本発明の特徴とする現像バイアスを用い
た現像法により良好な階調性が得られ、画像濃度が高
く、白地カブリのないトナー画像が得られる。

第１図を参照しながら、本発明の構成について説明す
る。

第１図に於いて１は、電子写真法に於ける回転ドラム
の如き潜像保持体（謂る感光体）、静電記録法に於ける
回転ドラムの如き絶縁体、エレクトロフアツクス法に於
ける感光紙、直接方式静電記録法に於ける静電記録紙の
如き潜像保持体を示す。静電保持体１の面に、不図示の
潜像形成プロセス機器或いは潜像形成プロセス手段で、
静電気潜像が形成され、矢印方向に回転する。

現像装置２において、21はトナーを収容したトナー容
器（ホッパ）を示し、22はトナー担持体（以下現像スリ
ーブとも称す）としての回転円筒体を示し、トナー担持
体の内部に磁気ローラの如き磁気発生手段23を内蔵させ
てある。

該現像スリーブ22は、図面上その略右半周面をホッパ
21内に略左半周面をホッパ外に露出させて、軸受支持さ
せてあり、矢示方向に回転駆動される。スリーブ22の上
面に、下辺エツジ部を接近してトナー層規制部材として
のドクターブレード24が配設され、27はホッパ内トナー
の撹拌部材である。

スリーブ22はその軸線が潜像保持体１の母線に略平行
であり、且つ潜像保持体１面に僅小な間隙αを存して接
近対向している。

潜像保持体１とスリーブ22の各面移動速度（周速）は
略同一であるか、スリーブ22の周速が若干早い。潜像保
持体１とスリーブ22間には交番バイアス電圧印加手段S₀
と直流バイアス電圧印加手段S₁によって、直流電圧と交
流電圧が重畳印加される。

本発明では、交番バイアス電界の大きさだけでなく印
加時間ｔ、制御する現像バイアスに適合する摩擦帯電量
をトナー保持体上で有することができる画像形成方法に
することで本目的を達成した。交番バイアスの周波数は
変えずに現像側バイアス電界を大きくし、かつ現像側バ
イアス電界の印加時間を短くし、それに伴って逆現像側
バイアス電界を低く抑えて、その印加時間を長くすると
いう交番バイアスのデユーティ比を制御する方法を用い
ている。

本発明において、現像側バイアス成分とは、トナー担
持体の電位を基準にして潜像保持体の潜像電位と逆極性
の成分であり、トナーの極性と同極性の成分である。一
方、逆現像側バイアス成分とは、トナー担持体の電位を
基準にして潜像保持体の潜像電位と同極性の成分であ
り、トナーの極性と逆極性の成分である。

例えば、第３図の非対称交流バイアスにおいて、正極
性の潜像電位に対して、負極性のトナーを使用し、トナ
ー担持体の電位を基準として（トナー担持体の電位を零
として）、ａの部分が現像側バイアス成分であり、ｂの
部分が逆現像側バイアス成分である。現像側バイアス成
分と逆現像側バイアス成分の大きさは、それぞれV_aとV_b
の絶対値で示される。

さらに、本発明において、交番バイアス電界における
デユーテイ比は、下記式のように定義される。

〔式中、t_aは電界極性が正・負交互に周期的に変化する
交流バイアスの１周期分においてトナー潜像保持体側へ
移行させる方向の極性成分（現像側バイアス成分ａを構
成する）の印加時間を示し、t_bは、トナーを潜像保持体
側から引き離す方向の極性成分（逆現像側バイアス成分
ｂを構成する）の印加時間を示す。

現像スリーブ22の略右半周面はホッパ21内のトナー溜
りに常時接触していて、その現像スリーブ面近傍のトナ
ーが現像スリーブ面にスリーブ内の磁気発生手段23の磁
力で及び／又は静電気力により付着保持される。現像ス
リーブ22が回転駆動されるとそのスリーブ面の磁性トナ
ー層がドクターブレード24の位置を通過する過程で各部
略均一厚さの薄層トナーT₁として整層化される。磁性ト
ナーの帯電は主として現像スリーブ22の回転に伴なうス
リーブ面とその近傍のトナー溜りの磁性トナーとの摩擦
接触によりなされ、現像スリーブ22上の上記磁性トナー
薄層面は現像スリーブの回転に伴ない潜像保持体１側へ
回転し、潜像保持体１と現像スリーブ22の最接近部であ
る現像領域部Ａを通過する。この通過過程で現像スリー
ブ22面側の磁性トナー薄層の磁性トナーが潜像保持体１
と現像スリーブ22間に印加した直流と交流電圧による直
流と交流電界により飛翔し、現像領域部Ａの潜像保持体
１面に、現像スリーブ22面との間を往復運動する。最終
的には現像スリーブ22側の磁性トナーが潜像保持体１面
の表面に潜像の電位パターンに応じて選択的に移行付着
してトナー像T₂が順次に形成される。

現像領域部Ａを通過して、磁性トナーが選択的に消費
された現像スリーブ面はホッパ21のトナー溜りへ再回転
することにより磁性トナーの再供給を受け、現像領域部
Ａへ現像スリーブ22のトナー薄層T₁面が移送され、繰り
返し現像工程が行われる。

このような現像方式（１成分系現像剤を使用する非接
触現像法）を採用した場合に於ける問題の１つとして、
前述の如く、現像スリーブ表面近傍の磁性トナー粒子の
付着力増大による現像性低下現象が起こる場合があるこ
とである。現像スリーブ22の回転により磁性トナーとス
リーブが常に接触摩擦し、次第に磁性トナーの帯電量が
大きくなることで磁性トナーとスリーブとの静電気力
（クーロン力）が増大し、潜像保持体１への磁性トナー
の飛翔力が弱まり、スリーブ近傍に滞留し、他のトナー
の摩擦帯電を阻害し、現像性低下を生じる。これは、低
湿下や現像工程の繰り返しにより発生する。同様のメカ
ニズムから前述のトナー担持体メモリも生ずる。

磁性トナーをスリーブから潜像保持体１へ飛翔させる
力は、交流バイアス電界によって充分に潜像面へ到達し
得るべく、加速度を与えねばならない。トナー粒子の
重量をｍとしてその力は、＝ｍ・で与えられる。
トナ粒子の電荷をｑとし、スリーブとの距離をｄ、交番
バイアス電界をとすればおおまかには で表わされる。スリーブとの静電吸着力と電界力とのか
ね合いでトナーの潜像面への到達力が決定される。

ここで現像スリーブ近傍に集まり易い５μｍ以下のト
ナー粒子も飛翔させるには、電界を大きくすればよい。
しかし、単純に現像側バイアス電圧を上げることは、潜
像パターンに関係なく潜像側へ飛翔することになる。５
μｍ以下のトナー粒子はその傾向が強く、地カブリが問
題となる。さらに、逆現像バイアス電圧を大きくするこ
とで地カブリは防止できるが、潜像保持体１と現像スリ
ーブ22間に交番バイアス電界を大きく印加すると直接潜
像保持体１と現像スリーブ22間で放電が発生し、著しく
画像性を乱してしまう。

逆現像バイアス電圧も大きくしていくと、非潜像部の
みならず、潜像パターン（画像部）に付着したトナーを
もはぎ取る結果となり、潜像保持体への鏡映力が比較的
弱い８〜12.7μｍの磁性トナー粒子がとり除かれ、潜像
部のトナーののりが悪くなり、顕像パターンも乱してし
まい、階調性、ライン再現性が悪化し、中ヌケが発生し
やすくなる。

以上の結果から、交番バイアス電界をあまり大きくせ
ず、かつ逆現像側バイアス電圧を低く抑えて、スリーブ
近傍のトナーを飛翔・往復運動をさせることが重要であ
る。

この方式を用いることで現像側バイアス電界を十分強
くすることによってスリーブ上の画質を向上させる為に
必須の成分である５μｍ以下のトナー粒子を効果的に飛
翔往復運動させることに合致し、スリーブ表面への付着
を防止するに至った。

その結果、画像濃度低下トナー担持体メモリを生じに
くくなる。

さらに、逆現像側バイアス電界は低く抑えられても、
逆に十分長い時間印加されることで潜像パターン以外に
付着した余剰トナーを潜像保持体１から引き離す力が得
られ、地カブリを防止できる。

この時、逆現像側バイアス電界は低く抑えられている
のでトナーののりの為の必須成分である８〜12.7μｍの
トナー粒子がはぎとられることはない。一例として第３
図に本発明に用いられる交番バイアス電圧の波形を示
す。

逆現像側バイアス電界は弱くても時間を長くすること
で潜像保持体から引き離す力の実効値は同じになってい
る。潜像パターンに現像したトナー像をも乱すこともな
いため階調性のある良好な画像性を得ることができる。

本発明に用いられるスリーブは、摩擦帯電付与能力に
優れており、本発明の磁性トナーを均一に帯電させるの
で、本発明の現像交番電界により、良好な現像性が得ら
れる。従ってカブリがなく濃度の高い画像が得られると
共に階調性、解像力、細線再現性に優れた高画質が得ら
れる。

５μｍ以下のトナー粒子は現像側バイアスにより効率
的に消費され高画質を達成し、後述の本発明に係る特定
な現像スリーブでも、スリーブ表面に固着することもな
く、画像濃度低下、トナー担持体メモリ等も生じにく
い。８〜12.7μｍのトナー粒子についても同様のこと言
え、画像側バイアスにより、十分に現像され高濃度、階
調性を達成し、更に逆現像側バイアスによって潜像保持
体によりはぎ取られることもなく、中ヌケ、ラインの乱
れを生じることもない。

本発明の現像バイアスでは、トナーで形成された穂が
飛翔し、穂の先端が潜像保持体に接触した際に先端付近
のトナー粒子、あるいは粒径の小さな粒子、帯電量の大
きな粒子は、鏡映力により潜像保持体に付着し、顕像化
が行われるが、穂の後端の粒子あるいは帯電量の低い粒
子は逆現像側バイアスによりトナー担持体上に引き戻さ
れ、穂の形状が破壊される方向にあり穂の影響による尾
引き、飛び散りが軽減される。本発明に係る現像スリー
ブと磁性トナーでは、元々穂が均一かつ小さな状態で形
成されているのでその効果は大きい。

本発明に係る特定の表面を有するスリーブ上の特定の
粒度分布をもった磁性トナーは、本発明の現像側バイア
スによって次々と潜像に供給されるので、トナーののり
不足となることはない。

本発明によれば交番バイアス電界の現像側バイアス電
界が強くスリーブ近傍のトナー粒子も飛翔できることか
ら、スリーブ表面近傍の電荷量の大きいトナーがより強
く潜像パターンに現像される。そのため弱い潜像パター
ンにも高い電荷量のトナーの静電気力により強く付着す
ることができ、画像的にもエツジ効果のある解像度の良
好な現像がきで、高画質化を実現する為の有効成分であ
る５μｍ以下の磁性トナー粒子を効果的に利用でき、著
しく良好な画質を得ることができる。

本発明に用いられる現像法に於いては現像スリーブ22
と潜像保持体１との間隙は、後述の実施例に於いては0.
3mmで行ったが0.1mmから0.5mmまで本発明による現像方
式により十分な現像が可能である。

従来の現像方式に比べ、現像側バイアスが大きくなる
ため、現像スリーブ22と潜像保持体１との間隙が大きく
ても現像できることによる。

交番バイアス電圧の絶対値が1.0KV以上であれば十分
満足できる画像が得られる。さらに、潜像保持体へのリ
ークを考慮すれば、交番バイアス電圧の絶対値は1.0KV
以上、2.0KV以下が好ましい。ただし、このリークも現
像スリーブ22と潜像保持体１との間隙により変動するこ
とは同然である。

次に交番バイアス周波数は1.0KHz乃至5.0KHzが好まし
い。周波数が1.0KHz未満になると、階調性が良くなる
が、地カブリを解消するのが困難となる。これは、トナ
ーの往復運動回数が少ない低周波領域では非画像部でも
画像側バイアス電界による潜像保持体へのトナーの押し
つけ力が強くなり過ぎ、逆現像側バイアス電界によるト
ナーのはぎ取り力によっても完全に非画像部に付着した
トナーを除去できないためと考えられる。そして、周波
数が5.0KHzを越えるとトナーが潜像保持体に充分接触し
ないうちに逆現像側のバイアス電界が印加されることに
なり現像性が著しく低下する。つまりトナー自身が高周
波電界に応答できなくなる。

特に本発明によれば交番バイアス電界の周波数は1.5k
Hz乃至3kHzで最適な画像性を示した。

最後に本発明の交番バイアス電界波形を満足するデユ
ーテイ比は略50％未満であればいいが、画像性も考慮す
ると、10％≦デユーテイ比≦40％であることが良い。デ
ユーテイ比が40％を超えると、前述の欠点が目立ち始
め、本発明の更なる高画質化への効果が弱められる。デ
ユーテイ比10％未満になると、上記でも説明したトナー
自身の交番バイアス電界応答性が悪くなり現像性が低下
してしまう。特にデユーテイ比の最適値は15％≦デユー
テイ比≦35％である。

更に交番バイアス波形は矩形波、サイン波、のこぎり
波、三角波の如き波形が適用できる。

本発明に使用される磁性トナーに関し、0.5μｍ〜30
μｍにわたる粒度分布を有する磁性トナーを用いて、今
回は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以下の磁性トナーが多く、特に５μｍ以下の
磁性トナー粒子が多いことが判明した。現像にもっとも
適した５μｍ以下の粒径の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
えられるものである。

一方、粒径に関し本発明の磁性トナーにおいては、５
μｍ以下の粒径の磁性トナー粒子が12個数％以上である
ことが一つの特徴である。従来、磁性トナーにおいては
５μｍ以下の磁性トナー粒子は、帯電量コントロールが
困難であり帯電過剰となり易かった。このため５μｍ以
下のトナー粒子は現像スリーブへの鏡映力が強くなりス
リーブ表面に固着して、他の粒子の摩擦帯電を阻害し、
帯電不良のトナー粒子を発生させ、ガサツキ、濃度低下
を引き起こす場合もあり、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、本発明者らの検討によれば、５μｍ以
下の磁性トナー粒子が高品質な画像を形成するための必
須の成分であることが判明した。

本発明の現像法では５μｍ以下のトナー粒子を効率良
く飛翔させるのでスリーブ表面への固着を防止すること
ができる。

本発明に係る磁性トナーに於いては、８〜12.7μｍの
範囲の粒子が33個数％以下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
ツジ部の電界強度が中央部よりも高く、そのため、潜像
内部がエツジ部より、トナー粒子ののりがうすくなり、
画像濃度が薄く見えることがある。特に、５μｍ以下の
磁性トナー粒子は、その傾向が強い。しかしながら、本
発明者らは、８〜12.7μｍの範囲のトナー粒子を33個数
％以下で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。８〜12.7μｍの粒
径の範囲のトナー粒子が５μｍ以下の粒径の磁性トナー
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、潜像のエツジ部より電界強度の小
さい内側に供給されて、エツ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になる現像画像が形成
され、その結果、高画像濃度で解像性及び階調性の優れ
たシヤープな画像が提供されるものである。

５μｍ以下の粒径の粒子について、12〜60個数％含有
されていることが好ましい。さらに、体積平均粒径が４
〜10（好ましくは、４〜９）μｍである場合には粒径５
μｍ以下のトナー粒子の個数％（Ｎ）と体積％（Ｖ）と
の間に、 N/V＝−0.04N＋ｋ （但し、4.5≦ｋ≦6.5;12≦Ｎ≦60） なる関係を本発明に係る磁性トナーが満足していること
が、特に好ましい。この範囲を満足する粒度分布の本発
明の磁性トナーはより優れた現像性を達成しうる。

本発明者らは、５μｍ以下の粒度分布の状態を検討す
る中で、上記式で示すような、最も目的を達成するに適
した微粉の存在状態があることを知見した。12≦Ｎ≦60
のあるＮの値に対して、N/Vが大きいということは、５
μｍ以下の粒子まで広く含んでいることを示しており、
N/Vが小さいということは、５μｍ付近の粒子の存在率
が高く、それ以下の粒径の粒子が少ないことを示してい
ると解され、Ｎが12〜60の範囲にある場合にはN/Vの値
が2.1〜5.82の範囲内にあり、且つ上記関係式をらに満
足する場合には、良好な細線再現性及び高解像性が達成
される。

16μｍ以上の粒径の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。

本発明に係る磁性トナーの構成について、詳しく説明
をする。

５μｍ以下の粒径の磁性トナー粒子が全粒子数の12個
数％以上であることが良く、好ましくは12〜60個数％が
良く更に好ましくは17〜50個数％が良い。５μｍ以下の
粒径の磁性トナー粒子が12個数％以下であると、高画質
に有効な磁性トナー粒子が少なく、特に、コピーまたは
プリントアウトをつづけることによってトナーが使われ
るに従い、有効な磁性トナー粒子成分が減少して、本発
明で示すところの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。60個数％を越える
場合であると、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、または潜像のエツジ部と
内部との濃度差が大きなり、中ぬけ気味のトナー画像と
なる場合もある、 本発明者らの検討によれば、５μｍ以下の磁性トナー
粒子が画出し耐久中のスリーブ上の磁性トナーの体積平
均粒径を安定化する必須の成分であることが判明した。

画出し耐久を行うと現像にもっとも適した５μｍ以下
の粒径の磁性トナー粒子が多く消費される為に、この量
が少ないと、スリーブ上の体積平均粒径が次第に巨大化
し、スリーブ上M/S（mg/cm²）が増大し、スリーブコー
トの均一化を困難にする傾向を生ずる。

８〜12.7μｍの範囲の粒子が33個数％以下であること
が良く、好ましくは１〜33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％以下であると、高画質濃度
が得られにくくなることもある。５μｍ以下の粒径の磁
性トナー粒子群の個数％（Ｎ％），体積％（Ｖ％）の間
に、N/V＝−0.04N＋ｋなる関係があり、4.5≦ｋ≦6.5の
範囲の正数を示す。好ましくは4.5≦ｋ≦6.0である。先
に示したように、12≦Ｎ≦60であり、この時の体積平均
粒径は４〜10μｍである。

ｋ＜4.5では、5.0μｍより小さな粒径の磁性トナー粒
子数が少なく、画像濃度、解像性、鮮鋭さで劣ったもの
となる傾向にある。従来、不要と考えがちであった微細
な磁性トナー粒子の適度な存在が、現像において、トナ
ーの最密充填化を果たし、粗れのない均一な画像を形成
するのに貢献する。特に細線及び画像の輪郭部を均一に
埋めることにより、視覚的にも鮮鋭さをより助長するも
のである。ｋ＜4.5では、この粒度分布成分の不足に起
因して、これらの特性の点で劣ったものとなる傾向にあ
る。

トナーの生産上も、ｋ＜4.5の条件を満足するには分
級の条件が厳しくなる方向であり、収率及びトナーコス
トの点でも不利なものとなる。ｋ＞6.5では、必要以上
の微粉の存在によって、くり返しコピーをつづけるうち
に、粒度分布のバランスが崩れ、トナーの凝集度が上が
ったり、摩擦帯電が有効に行われなかったりして、クリ
ーニング不良やカブリを発生することがある。

16μｍ以上の粒径の磁性トナー粒子が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。

更に本発明の画像形成方法では16μｍ以上のトナー粒
子は十分な帯電量をもてないと潜像保持体上に飛翔でき
ずに、トナー担持体上に多く残留し、粒度分布に変化を
きたしたり、他のトナー粒子の摩擦帯電を阻害し、現像
能力を低下させたり、穂の形状を乱し、画質劣化の原因
となることが多い。

16μｍ以上の粒径の磁性トナー粒子は５μｍ以下の粒
径の磁性トナー粒子とは逆に、画出し耐久を行っても相
対的に消費されにくく、2.0体積％より多いと、スリー
ブ上の体積平均粒径が次第に巨大化する為に、スリーブ
上M/Sが増大し好ましくない。

本発明に於ける、磁性トナーの体積平均径は４〜10μ
m,好ましくは４〜９μｍであり、この値は先にのべた各
構成要素と切りはなして考えることはできないものであ
る。体積平均粒径４μｍ未満では、グラフイツク画像の
如き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ツジ部に対し
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10μｍを越える場合では解像度が良
好でなく、複写の初めは良くとも使用をつづけていると
粒度分布に変化をきたし画質低下を発生しやすい。

特定の粒度分布を有する本発明の磁性トナーは、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、網点およびデジタルのようなドツ
ト潜像の再現にも優れ階調性及び解像性にすぐれた画像
を与える。さらに、コピーまたはプリントアウトを続け
た場合でも高画質を保持し、かつ、高濃度の画像の場合
でも、従来の磁性トナーより少ないトナー消費量で良好
な現像をおこなうことが可能であり、経済性および、複
写機またはプリンター本体の小型化にも利点を有するも
のである。

本発明に係る磁性トナーに適用される現像方法に於い
ては上記の効果をより有効に発揮できるものである、 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。

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
インターフエイス（日科機製）及びCX−１パーソナルコ
ンピユータ（キヤノン製）を接続し、電解液は１級塩化
ナトリウムを用いて約１％NaCl水溶液を調製する。例え
ば、ISOTON−II（コールターサイエンテイフイツクジ
ヤパン社製）が使用できる。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
は超音波分散器で約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、アバチヤーとして
100μアバチヤーを用いて、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。

本発明で使用される磁性トナーは、下記式（１）で示
される条件を満足することが現像特性上さらに好まし
い。

２（μc/g＋0.5（μc/g）Ｒ≦Ｑ（μc/g）≦20（μc/g）0.5（μc/g）Ｒ …（１） （ただし、４≦Ｒ≦10なる実数を示し、 Ｒは、磁性トナーの体積平均粒径を示し Ｑは、現像スリーブ上における磁性トナーの摩擦帯電
量の絶対値を示す。） さらに好ましくは、下記式（２）で示される条件を満
足することが好ましい。

４（μc/g）＋0.5（μc/g）Ｒ≦Ｑ（μc/g）≦18（μc/g）＋0.5（μc/g）Ｒ …（２） Ｑ＜２＋0.5Rの場合には、８〜12.7μｍの磁性トナー
粒子が逆現像側バイアスによって潜像保持体よりはぎと
られ、トナーののりが悪くなり、中ヌケやラインの乱れ
を生じやくなる。

トナー粒子の飛翔も減少してくるので十分な画像濃度
が得られにくくなり、貧弱な画質となり易い。

一方Ｑ＞20＋0.5Rの場合には、５μｍ以下の磁性トナ
ー粒子が本発明に於ける現像側バイアスによっても飛翔
しづらくなり、５μｍ以下の磁性トナーの効果である高
画質を実現できなくなる。更にトナー担持体上に蓄積し
やすくなり、他のトナー粒子の摩擦帯電を阻害するなど
して、現像能力の悪化をもたらし、画像濃度低下、担持
体メモリ、ガサツキ、白地カブリを生じる様になる。

本発明において現像スリーブ上のトナー層の電荷量は
いわゆる吸引式フアラデーケージ法を使用して求めた。
この吸引式フアラデーケージ法は、その外筒を現像スリ
ーブに押しつけて担持体上の一定面積上のトナーを吸引
し、内筒のフイルターに採集してフイルターの重量増加
分より現像スリーブ上の単位面積当りのトナー層の重量
を計算することができる。それと同時に外部から静電的
にシールドされた内筒に蓄積された電荷量を測定するこ
とによってトナー担持体上の電荷量を求めることができ
る方法である。

本発明において磁性トナーに使用される結着樹脂とし
て、例えば、下記のものが挙げられる。下記に示すビニ
ル系モノマーの単重合体または共重合体：スチレン;o−
メチルスチレン、ｍ−メチルスチレン、ｐ−メチルスチ
レン、ｐ−メトキシスチレン、ｐ−フエニルスチレン、
ｐ−クロルスチレン、3,4−ジクロルスチレン、ｐ−エ
チルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、ｐ−ｎ−ブチ
ルスチレン、ｐ−tert−ブチルスチレン、ｐ−ｎ−ヘキ
シルスチレン、ｐ−ｎ−オクチルスチレン、ｐ−ｎ−ノ
ニルスチレン、ｐ−ｎ−デシルスチレン、ｐ−ｎ−ドデ
シルスチレの如きスチレンの誘導体；エチレン、プロピ
レン、ブチレン、イソブチレンの如きエチレン不飽和モ
ノオレフイン類；ブタジエンの如き不飽和ポリエン類；
塩化ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビニル、沸化ビニル
の如きハロゲン化ビニル類；酢酸ビニル、プロピオン酸
ビニル、ベンゾエ酸ビニルの如きビニルエステル類；メ
タクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸
プロピル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸イソ
ブチル、メタクリル酸ｎ−オクチル、メタクリル酸ドデ
シル、メタクリル酸−２−エチルヘキシル、メタクリル
酸ステアリル、メタクリル酸フエニル、メタクリル酸ジ
メチルアミノエチル、メタクリル酸ジエチルアミノエチ
ルの如きメタクリル酸エステル類；アクリル酸メチル、
アクリル酸エチル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸
イソブチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ｎ−オク
チル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸エチルヘキシ
ル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸２−クロルエチ
ル、アクリル酸フエニルの如きアクリル酸エステル類；
ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニル
イソブチルエーテルの如きビニルエーテル類；ビニルメ
チルケトン、ビニルヘキシルケトン、メチルイソプロペ
ニルケトンの如きビニルケトン類;N−ビニルピロール、
Ｎ−ビニルカルバゾール、Ｎ−ビニルインドール、Ｎ−
ビニルピロリドンの如きＮ−ビニル化合物；ビニルフタ
リン類；アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アク
リルアミドの如きアクリル酸誘導体もしくはメタクリル
酸誘導体；アクリル酸；メタアクリル酸、マレイン酸、
フマル酸などのカルボキシル基を有するビニル化合物誘
導体；マレイン酸ハーフエステル、フマル酸ハーフエス
テルの如きハーフエステル；マレイン酸無水物、マレイ
ン酸エステル、フマル酸エステル誘導体。

さらに、ポリエステル、ポリウレタン、エポキシ樹
脂、ポリビニルブチラール、ロジン、変性ロジン、テル
ペン樹脂、フエノール樹脂、脂肪族または脂環族炭化水
素樹脂、芳香族系石油樹脂、ハロパラフイン、パラフイ
ンワツクス等；が挙げられる。これらは、単独または混
合して使用できる。

なかでも、トナーの現像特性を考慮するとスチレン系
樹脂、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂が結着樹脂
として特に好ましく用いられる。

上述したような結着樹脂は、トナーとしての耐オフセ
ツト性を考慮した場合、以下に例示するような架橋剤で
架橋されたビニル系重合体，ビニル系共重合体またはそ
れらの混合物であることがさらに好ましい。

芳香族ジビニル化合物（例えば、ジビニルベンゼン、
ジビニルナフタレン等）；アルキル鎖で結ばれたジアク
リレート化合物類（例えば、エチレングリコールジアク
リレート、1,3−ブチレングリコールジアクリレート、
1,4−ブタンジオールジアクリレート、1,5−ペンタンジ
オールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアク
リレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート）及
び以上の化合物のアクリレートをメタクリレートに代え
たもの；エーテル結合を含むアルキル鎖で結ばれたジア
クリルレート化合物類（例えば、ジエチレングリコール
ジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレー
ト、テトラエチレングリコールジアクリレート、ポリエ
チレングリコール＃400ジアクリレート、ポリエチレン
グリコール＃600ジアクリレート、ジプロピレングリコ
ールジアクリレート）及び以上の化合物のアクリルレー
トをメタクリレートに代えたもの；芳香族基及びエーテ
ル結合を含む鎖で結ばれたジアクリレート化合物類〔例
えば、ポリオキシエチレン（２）−2,2−ビス（４−ヒ
ドロキシフエニル）プロパンジアクリレート、ポリオキ
シエチレン（４）−2,2−ビス（４−ヒドロキシフエニ
ル）プロパンジアクリレート〕及び、以上の化合物のア
クリルレートをメタアクリルレートに代えたもの；ポリ
エステル型ジアクリレート化合物類〔例えば、商品名MA
NDA（日本化薬）〕が挙げられる。多官能の架橋剤とし
ては、ペンタエリストールトリアクリレート、トリメチ
ルエタントリアクリレート、トリメチロールプロパント
リクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレ
ート、オリゴエステルアクリレート、及び以上の化合物
のアクリレートをメタアクチレートに代えたもの；トリ
アリルシアヌレート、トリアリルトリメリレート；等が
挙げられる。

これらの架橋剤は、他のモノマー成分100部に対し
て、0.01〜５部（さらには0.03〜３部）用いることが好
ましい。

これらの架橋剤のうち、トナー用樹脂に、定着性、耐
オフセツト性の点から好適に用いられるものとして、芳
香族ジビニル化合物（特にジビニルベンゼン）及び芳香
族基及びエーテル結合を含む鎖で結ばれたジアクリレー
ト化合物類が挙げられる。この両者のうち、少なくとも
一方が結着樹脂に使用されることが特に好ましい。

特に圧力定着方式に供せられるトナー用の結着樹脂と
しては、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレ
ン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリ
ル酸エステル共重合体、高級脂肪酸、ポリアミド樹脂、
ポリエステル樹脂が挙げられる。これらは、単独でまた
は混合して用いることが好ましい。

本発明の磁性トナーに含まれる磁性材料としては、マ
グネタイト、マグヘマタイト、フエライトの如き酸化
鉄、及び他の金属酸化物を含む酸化鉄;Fe,Co,Niのよう
な金属、或いは、これらの金属とAl,Co,Cu,Pb,Mg,Ni,S
n,Zn,Sb,Be,Bi,Cd,Ca,Mn,Se,Ti,W,Vのような金属との合
金、及びこれらの混合物等が挙げられる。

これらの磁性体は、平均粒径が0.1〜２μｍであるの
が好ましく、さらに10Kｅ印加での磁気特性が抗磁力2
0〜150ｅ飽和磁化50〜200emu/g（好ましくは50〜100e
mu/g）、残留磁化２〜20emu/gのものが好ましい。

本発明の磁性トナーは、荷電制御剤をトナーに内添ま
たは外添して用いることが好ましい。本発明に用いる正
荷電制御剤としては公知のものが使用できる。例えば、
ニグロシン及びその脂肪酸金属塩等による変性物、四級
アンモニウム塩、ジオルガノスズオキサイド、ジオルガ
ノスズボーレート等を単独あるいは２種以上組み合わせ
て用いることができる。これらの中でもニグロシン系化
合物、四級アンモニウム塩が特に好ましく用いられる。

さらに、 〔式中、R₁はＨまたはCH₃を示し、R₂及びR₃は、置換さ
れていても良いアルキル基を示す。〕で表わせる含窒素
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の如き重合
体モノマーと該含窒素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る。この場合、結着樹脂
（の一部または全部）としての作用をも有する。

一方、本発明に用いる負荷電性制御剤としては公知の
ものが使用できる。例えばカルボン酸誘導体及びこの金
属塩、アルコキシレート、有機金属錯体、キレート化合
物等を単独あるいは２種以上組みわせて用いることがで
きる。これらの中でも、アセチルアセトン金属錯体、サ
リチル酸金属錯体、アルキルサリチル酸金属錯体、ジア
ルキルサリチル酸金属錯体、ナフトエ酸金属錯体、モノ
アゾ金属錯体が特に好ましく用いられる。

本発明のトナーにおいては、必要に応じ、着色剤とし
て、任意の適当な顔料や染料を使用することが可能であ
る。磁性体は、着色剤としての役割もはたす。

本発明のトナーには、必要に応じて添加剤を混合して
もよい。この様な添加剤としては、テフロン、ポリフツ
化ビニリデン、脂肪酸金属塩の如き滑剤；塩化セリウ
ム、チタン酸ストロンチウム、炭化ケイ素の如き研摩
剤；コロイダルシリカ、アルミナ、或いは、表面処理剤
（例えば、シリコーンオイル、各種変性シリコーンオイ
ル、シランカツプリング剤、官能基を有するシランカツ
プリング剤）で処理された表面処理シリカ、表面処理ア
ルミナの如き流動性付与剤、ケーキング防止剤；カーボ
ンブラツク、酸化スズの如き導電性付与剤；或いは、低
分子量ポリエチレンの如き定着助剤がある。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
ツクス、カルナバワツクス、サゾールワツクスの如きワ
ツクス状物質を、本発明のトナーに0.5〜５重量％加え
ることも出来る。

本発明に係るトナーを製造するにあたっては、上述し
た様なトナー構成材料をボールミルその他の混合機によ
り充分混合した後、熱ロールニーダー、エクストルーダ
ーの如き熱混練機を用いて良く混練し、混練物を冷却固
化後、機械的な粉砕、粉砕物の分級によってトナーを得
る方法が好ましい。他には、結着樹脂の溶液中に構成材
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；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
合法によるトナーの製造法がある。本発明に係るトナー
は、コア材及びシエル材から成るマイクロカプセルトナ
ーであっても良い。

本発明において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層を有する感光体を使用すること
が本発明のバイアス条件を適用する上で特に好ましい。

ａ−Si感光体の構成として感光層の下部に、下部電荷
注入防止層を設け、基板からの電荷の進入を防ぐことも
できる。

更に耐久性向上のため、感光層の上部に表面保護層を
設け、静電荷像保持体の表面からの潜像電荷の注入を防
ぐ上部電荷注入防止層を感光層の上部、或いは、表面保
護層と感光層の間に設けることもできる。

表面保護層と上部電荷注入防止層を兼ねた層を感光層
の上部に設けても良い。

長波長光の干渉を防止するために下部電荷注入防止層
の上部或いは下部に長波長光吸収層を設けてもよい。

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；ホウ素、アルミニウム、ガリウ
ムの如き周期率表第III族の原子；ゲルマニウム、スズ
の如き周期率表第IV族の原子；窒素、リン、ヒ素の如き
周期率表第Ｖ族の原子；酸素、イオウ、セレン等の周期
率表第VI族の原子；フツ素、塩素、臭素等のハロゲン原
子を単独又は複合してａ−Si形成時に導入して、各特性
をコントロールすることができる。

例えば、感光層に水素化ａ−Siを使用し、リンをドー
プした水素化ａ−Siを下部電荷注入防止層に使用し、ホ
ウ素をドープした水素化ａ−Siを上部電荷注入防止層に
使用すれば負電荷の静電荷像を保持する感光ドラムを形
成することができる。

一方、ホウ素をドープした水素化ａ−Siを下部電荷注
入防止層に使用し、シリコンと炭素と水素から成るアモ
ルフアス膜（以下、水素化ａ−SiCと記す。）を表面保
護層に使用すれば正電荷を保持する感光ドラムを形成す
ることができる。

一般に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、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。原稿の像を忠実に潜
像として形成することができる複写機の如き画像形成装
置において、高画質化に利点を有するものである。

Se系感光体及びOPC系感光体は、連続使用をすると白
色反射光、レーザー光及び機械的作用により、感光層が
劣化し、光導電性、帯電能の低下、暗減衰が増加し、充
分な電子写真特性が得られなくなる場合がある。その場
合、充分な暗部電位が得られなくなったり、必要な明部
電位まで電位を下げられなくなり、適正な電位コントラ
スト、原稿に応じた潜像電位を得られにくくなる。そし
て、濃度薄、かぶりを生じたり、階調性が失われている
ことがある。単位時間内に多くの画像形成プロセスを繰
り返すと劣化は早まるので、これらの現像は高速機に適
用するほど顕著になる傾向がある。従って、安定した静
電潜像を得るためには、常に潜像電位が一定の状態に保
てるａ−Si感光体が有利であり、高速機に適用しても全
く問題はない。

更に、Se系感光体及びOPC系感光体は、前述した理由
により、細かな潜像の乱れを生じるようになる。本発明
の磁性トナーは、細かな潜像も忠実に現像するので、潜
像の乱れは画像に現われ、特に細線や網点の繊細な表現
に不利になる。一方、ａ−Si感光体は潜像に乱れを生ず
ることもないので、上記のような問題は発生しない。こ
の問題も高速になると、顕著なものとなる。本発明の磁
性トナーは比表面積が大きいため高速機に適用した場合
接触回数が多くなり、感光体を削り易くする方向にあ
り、Se系感光体及びOPC系感光体は特に削られ易くなる
傾向があり、上記の問題を助長する方向にある。しか
し、ａ−Si感光体は、硬度が高いのでこれらの心配もな
い。

本発明では、交番バイアス電界の大きさだけでなく、
印加時間ｔを制御する現像バイアスでａ−Si感光体上の
潜像を忠実に顕像化できる磁性トナーを飛翔させること
により本発明の目的を好ましく達成し得る。

交番バイアスの周波数は変えずに現像側バイアス電界
を大きくし、且つ現像側バイアス電界の印加時間を短く
し、それに伴って逆現像側バイアス電界を低く抑えて、
逆現像側バイアスの印加時間を長くするという交番バイ
アス電圧のデユーテイ比を制御する方法を本発明は用い
ている。

この制御方法を用い、現像側バイアス電界を充分強く
することによって画質を向上させるために必須の成分で
ある５μｍ以下のズーブ上のトナー粒子を効果的に飛翔
往復運動させ、ｓ−Si感光体上の潜像をくまなく顕像化
すると共にスリーブ表面への付着を防止し得る。その結
果、画像濃度低下、トナー担持体メモリを生じにくくな
る。

更に、逆現像側バイアス電界は低く抑えられても、逆
に十分長い時間印加されることでａ−Si感光体の潜像パ
ターン以外に付着した余剰トナーを潜像保持体１から引
き離す力が得られ、地カブリを防止できる。

この時、逆現像側バイアス電界は低く抑えられている
のでトナーののりのための必須成分である８〜12.7μｍ
のトナー粒子がはぎ取られることはない。

逆現像側バイアス電界は弱くても時間を長くすること
で潜像保持体から引き離す力の実効値を向上させてい
る。潜像パターンに現像したトナー像をも乱すこともな
いため階調性のある良好な画像性を得るに至った。

本発明によれば交番バイアスの現像側バイアス電界が
強くスリーブ近傍のトナーも飛翔できることから、スリ
ーブ近傍の電荷量の大きいトナーがより強く、潜像パタ
ーンに現像される。そのためａ−Si感光体上の弱い潜像
パターンにも高い電荷量のトナーの静電気力により強く
付着することができ、画像的にもエツジ効果のある解像
度の良好な現像ができ、高画質化を実現するための有効
成分である５μｍ以下の磁性トナー粒子を効果的に利用
でき、著しく良好な画質を得ることができる。

ａ−Si感光体上の潜像はその表面電位は低いものの、
電荷容量は大きいので荷電量も大きくなる。従って、本
発明の磁性トナーは粒径が小さく、帯電量も大きいので
その潜像上にしっかりと付着する。顕像化されるべき電
位のある潜像部（画像部）に現像されたトナーは外部の
影響を受けずその像が乱されることはない。

非画像部においては、ａ−Si感光体であっても本発明
の現像バイアスでカブリトナーをはぎ取ることができ
る。ａ−Si感光体上の潜像に対して、磁性トナーを前述
の特定な現像バイアスで効率的に飛翔させることがで
き、長期間に渡って安定して高画質が得られ、高速機に
よる連続使用にあってもその画質は安定したものでとな
る。

潜像保持体としてａ−Si感光体を使用する場合、暗部
電位と明部電位との差が250〜400（好ましくは、250〜3
50）Ｖと少ない現像条件であると、前述の如き効果を本
発明は顕著に発現し得る。

本発明において、細線再現性は次に示す様な方法によ
って測定を行った。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、ルーゼツクス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。

本発明において、解像力の測定は次の方法によって行
った。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,
7.1,8.0,9.0,10.0本あるように描かれているオリジナル
画像をつくる。この10種類の線画像を有するオリジナル
原稿を適正なる複写条件でコピーした画像を、拡大鏡に
て観察し、細線間が明確に分離している画像の本数（本
/mm）をもって解像力の値とする。

この数字が大きいほど、解像力が高いことを示す。

以下本発明を実施例により更に具体的に説明する。以
下の配合における部数は重量部である。

本発明の画像形成に実施した画像形成装置に用いたス
リーブについて説明する。

ａ−Si感光ドラムの製造例 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
放電法で作成した。

（１）108φ×360mmのアルミニウムシリンダーである基
体上に、ホウ素をドープした水素化ａ−Siの下部電荷注
入防止層を設けた。次いで水素化ａ−Siの感光層を25μ
ｍ設け、最上部に水素化ａ−SiC層を表面保護層として
設けた。この感光ドラムを感光ドラムNo.1とする。

（２）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の下部電荷注入防
止層を設けた。次いで水素化ａ−Siの感光層を25μｍ設
けた。更に、ホウ素をドープした水素化ａ−Siの上部電
荷注入防止層を設け、その上に水素化ａ−SiC層を表面
保護層として設けた。この感光ドラムを感光ドラムNo.2
とする。

本発明の画像形成に実施した画像形成装置について説
明する。

第１図において、潜像保持体１として前述のａ−Si感
光ドラムを用い、潜像保持体１と現像スリーブ22の間隙
αを0.3mmに設定し、現像スリープ22と磁性ドクターブ
レード24の間の距離0.25mm、スリーブ上の磁性トナー層
約120μｍ、磁気ローラ23のマグネットの強さは、スリ
ーブ表面上でN₁極1000gauss,S₁極1000gauss,N₁極750gau
ss,S₁極550gaussであった。

複写試験は、A4サイズ紙で毎分80枚の速度でおこっ
た。

使用した現像バイアス電源を第１表に示し、その交番
電界の波形の模式図を第17図〜第22図に示す。図中の波
形においては交番電圧と直流電圧を重畳させたものであ
る。

用いた磁性トナーについて説明する。

トナーの製造例１ ・スチレン−ブチルアクリレート−ジビニルベンゼン共
重合体 ……100部 （重合モノマー重量比70:29.5:0.5,w:35万） ・磁性酸化鉄 ……80部 ・低分子量エチレン−プロピレン共重合体 ……４部 ・モノアゾクロム錯体 ……２部 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。更
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負帯電性絶縁性の
黒色粉体（磁性トナー）を得た。この磁性トナーの粒度
分布を第２表に示す。

得られた磁性トナー100部と、負帯電性疎水性乾式シ
リカ（BET比表面積300m²/g）0.6部とをヘンシェルミキ
サーで混合した。

このトナーをトナー粒子表面にシリカ微粉体を有する
磁性トナー１とする。

トナーの製造例２ ・架橋ポリエステル樹脂（ｗ＝６万） ……100部 ・磁性酸化鉄 ……90部 ・低分子量エチレン−プロピレン共重合体 ……３部 ・3,5−ジ−tert−ブチルサリチル酸クロム錯体 ……２部 上記材料を用いたトナー製造例１と同様にして、第２
表に示す粒度分布をもつ、シリカ微粉体をトナー粒子表
面に有する負帯電性絶縁性磁性トナー２を得た。

トナーの製造例３ ・スチレン−ブチルアクリレート−ジビニルベンゼン共
重合体 ……100部 （重合モノマー重量比75:24.5:0.5,w:35万） ・磁性酸化鉄 ……100部 ・低分子量エチレン−プロピレン共重合体 ……３部 ・モノアゾクロム錯体 ……２部 上記材料を用いトナーの製造例１と同様にして、第２
表に示す粒度分布をもつ磁性トナーを得、この磁性トナ
ー100部と負帯電性疎水性乾式シリカ（BET300m²/g）0.8
部とを、ヘンシェルミキサーで混合した。

トナー粒子表面にシリカ微粉体を有するこのトナーを
磁性トナー３とする。

トナーの製造例４ ・スチレン−ブチルアクリレート−ジビニルベンゼン共
重合体 ……80部 （重合モノマー重量比75:24.5:0.5,w:35万） ・スチレン−ブタジエン−ジビニルベンゼン共重合体 ……20部 （重合モノマー重量比80:19.5:0.5,w:40万） ・磁性酸化鉄 ……80部 ・低分子量エチレン−プロピレン共重合体 ……４部 ・ニグロシン（電荷制御剤） ……２部 上記材料を用いトナーの製造例１と同様にして、第２
表に示す粒度分布をもつ正帯電性絶縁性磁性トナーを
得、この磁性トナー100部と、正帯電性疎水性乾式シリ
カ（BET 200m²/g）0.6部とを、ヘンシェルミキサーで
混合した。

トナー粒子表面にシリカ微粉体を有するこのトナーを
磁性トナー４とする。

トナーの製造例５ ・スチレン−ブチルアクリレート−ジビニルベンゼン共
重合体 ……100部 （重合モノマー重量比75:24.5:0.5,w:35万） ・磁性酸化鉄 ……90部 ・低分子量エチレン−プロピレン共重合体 ……４部 ・ニグロシン ……２部 上記材料を用いトナーの製造例４と同様にして、第２
表に示す粒度分布のもつトナー粒子表面にシリカ微粉体
を有する正帯電性絶縁性磁性トナー５を得た。

トナーの製造例６ ・スチレン−ブチルアクリレート−ジビニルベンゼン共
重合体 ……100部 （重合モノマー重量比75:24.5:0.5,w:35万） ・磁性酸化鉄 ……80部 ・低分子量エチレン−プロピレン共重合体 ……４部 ・四級アンモニウム塩（荷電制御剤） ……２部 上記材料を用いたトナーの製造例１と同様にして、第
２表に示す粒度分布をもつ正帯電性絶縁性磁性トナーを
得、この磁性トナー100部と正帯電性疎水性乾式シリカ
（BET 200m²/g）0.8部とを、ヘンシェルミキサーで混
合した。

トナー粒子表面にシリカ微粉体を有するこのトナーを
磁性トナー６とした。

トナーの製造例7,8（比較例） トナーの製造例２で得られた粗砕品を用いて、粉砕，
分級条件を変更する以外はトナーの製造例を１と同様に
して、第２表に示す粒度分布をもつ磁性トナー７を得
た。

トナーの製造例４で得られた粗砕品からは磁性トナー
８を得た。

本発明の実施例および比較例に於ける条件について第
３表に示し、各画像形成形態における、100,000枚の複
写テストを行った際の結果を第４表，第５表に示す。

実施例１〜６ 第４表から明らかな様に画像濃度が高く、原稿を緻密
に再現する画像が得られた。

階調性に優れ、トナー担持体メモリもほとんど見られ
なかった。

但し、実施例１〜３では暗部電位と明部電位との差を
＋300V、実施例４〜６では暗部と明部電位との差を−30
0Vとした。

比較例１ 実施例１で用いた現像バイアス電源６の代りに現像バ
イアス電源11（デューティ比50％）を用いた他は、実施
例１と同様の複写テストを行った。

その結果を第５表に示す。実施例１に比較して画像濃
度、解像度の点でやや劣り、カブリ、ハーフトーン再現
にもやや劣っており、複写枚数が進むにつれ軽いトナー
担持体メモリが見られるようになってきた。

比較例２ 磁性トナー７を用いる以外は実施例１と同様の複写テ
ストを行った。

初期は良好な画像が得られたが、10,000枚時に画質の
劣化が見られたので複写テストを中止した。第５表には
10,000枚時の結果を示す。

比較例３ 磁性トナー８を用いる以外は実施例４と同様の複写テ
ストを行った。

濃度、カブリは良好な画像であったが、トナーがのり
すぎており、細かな文字のつぶれが見られ、解像度が劣
っていた。

10,000枚時には更に悪化したので複写テストを中止し
た。

第５表には10,000枚時の結果を示す。

参考例 実施例４で用いたａ−Siドラム２の代りに有機感光体
（OPC）ドラムを用いる他は実施例２と同様の複写テス
トを行った。その結果を第５表に示す。

初期は概ね良好な画像であったが、実施例２に比較し
解像性、網点再現性にやや劣り、画像のシャープさに欠
けていた。

５万枚時にカブリが見られてきたので初期の電位コン
トラストが取れる様にドラムの表面電位、及び現像バイ
アスの直流成分を設定し直した。複写を重ねるに従い、
実施例２と比較して画質の劣化が見られた。

100,000枚時の画像評価は、電位コントラスト再設定
後のものである。更にこの時で実施例２で用いたａ−Si
ドラムを装着して、画像を得た処、実施例２で得られた
ものと同等の画質であった。

10万枚終了時、OPC感光体上には多くの傷が見られ、
傷に起因した欠陥がトナー画像上現われ始めていた。

上述の如く、ａ−Si感光体上の潜像を特定の粒度分布
を持つ磁性トナーで、非対称現像バイアスを用いて顕像
化を行った場合、本発明は以下の優れた効果を発揮する
ものである。

小さな電位コントラストであっても、高画質濃度が得
られカブリもなく階調性が得られる。

繊細な潜像を緻密に顕像化し、細線再現性、網点再現
性、解像度に優れている。

高速使用においても優れた耐久安定性が得られ高画質
が長期に渡って得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の画像形成装置の一具体例の概略的説明
図を示す。 第２図はバイアス成分の説明図を示す。 第３図〜第６図及び第17図〜第21図は本発明に係る交番
バイアス波形の模式図を示す。 第７図，第９図及び第10図及び第22図は、比較交番バイ
アス波形の模式図を示す。 第８図は従来方法におけるトナーの飛翔付着に関する模
式図を示す。 第11図，第12図及び第14図は、スリーブ表面の粗さ状態
の模式図を示す。 第13図はスリーブの表面粗さの測定に関する説明図を示
す。 第15図は磁性トナーに於ける体積平均粒径とトナー担持
体上のトナーの帯電量（μc/g）との関係を示すグラフ
を示す。 第16図はトナー層規制部材に関する説明図を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 明石 恭尚 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 内山 正喜 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 平１−219761（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−190361（ＪＰ，Ａ) 米国特許3893418（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G03G 15/08,15/09

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】アモルファスシリコン感光層を有する潜像
   保持体と、負帯電性又は正帯電性の磁性トナーを表面に
   担持するトナー担持体とを現像部において一定の間隙を
   設けて配置し、潜像保持体に静電荷像を形成し、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、トナー担持体と潜像保持体との間
   にバイアスを印加しながら静電荷像を磁性トナーで現像
   する画像形成方法において、該磁性トナーが、結着樹脂
   及び磁性粉を少なくとも含有している磁性トナーであ
   り、５μｍ以下の粒径の磁性トナー粒子を12個数％以上
   含有し、８〜12.7μｍの粒径の磁性トナー粒子を33個数
   ％以下含有し、16μｍ以上の粒径の磁性トナー粒子を2.
   0体積％以下で含有し、磁性トナーの体積平均粒径が４
   〜10μｍである粒度分布を有し、現像部において、直流
   バイアスと非対称交流バイアスがトナー担持体と潜像保
   持体との間に印加されて交番バイアス電界を形成し、交
   番バイアス電界は、現像側電圧成分と逆現像側電圧成分
   とを有し、現像側電圧成分を逆現像側電圧成分と同じか
   またはより大きくし、且つ現像側電圧成分の印加時間を
   逆現像側電圧成分の印加時間より短くし、磁性トナーを
   トナー担持体から潜像保持体へ移行させて静電荷像を現
   像することを特徴とする画像形成方法。
2. 【請求項２】静電荷像を保持するためのアモルファスシ
   リコン感光層を有する潜像保持体，負帯電性又は正帯電
   性の磁性トナーを表面に担持するためのトナー担持体，
   トナー担持体へ供給される磁性トナーを保有するトナー
   容器，トナー担持体表面の磁性トナー層を規制するため
   のトナー層規制部材，及びトナー担持体と潜像保持体と
   の間に直流バイアスと非対称交流バイアスを印加するた
   めのバイアス印加手段を具備する画像形成装置におい
   て、該磁性トナーが結着樹脂及び磁性粉を少なくとも含
   有している磁性トナーであり、５μｍ以下の粒径を有す
   る磁性トナー粒子が12個％以上含有され、８〜12.7μｍ
   の粒径を有する磁性トナー粒子が33個数％以下で含有さ
   れ、16μｍ以上の粒径を有する磁性トナー粒子が２体積
   ％以下で含有され、磁性トナーの体積平均粒径が４〜10
   μｍであり、該バイアス印加手段は、現像部において、
   直流バイアスと非対称交流バイアスをトナー担持体と潜
   像保持体との間に印加して交番バイアス電界を形成し、
   交番バイアス電界は、現像側電圧成分と逆現像側電圧成
   分とを有し、現像側電圧成分を逆現像側電圧成分と同じ
   かまたはより大きくし、且つ現像側電圧成分の印加時間
   を逆現像側電圧成分の印加時間より短くし、磁性トナー
   をトナー担持体から潜像保持体へ移行させて静電荷像を
   現像するための画像形成装置。