JP2872504B2 - 静電荷像現像用一成分系現像剤及び画像形成方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】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
る静電荷像を現像するための一成分系現像剤及び画像形
成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】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。

【０００３】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、ＵＳＰ３，８６６，５
７４及びＵＳＰ３，８９０，９２９及びＵＳＰ３，８９
３，４１８号がある。

【０００４】例えば、潜像保持体と現像剤担持体をある
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方法につい
ての提案がなされている。

【０００５】該方法は、潜像保持体と現像剤担持体の間
隙は５０μｍ〜５００μｍ（好ましくは５０〜１８０μ
ｍ）、周波数は１．５ｋ〜１０ｋＨｚ（好ましくは４〜
８ｋＨｚ）、現像時間は

【０００６】

【外１】 等の条件で、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ることが提案
されている。

【０００７】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。高抵抗一成分系現像剤
（体積抵抗１０¹⁰Ωｃｍ以上）を用いる潜像現像法とし
ては、例えば、インプレッション現像法（ＵＳＰ ３４
０５６８２号明細書等）、ジャンピング現像法（特開昭
５５−１８６５６〜１８６５９号公報等）が知られてい
る。特にジャンピング現像法は現像剤担持体と潜像担持
体との最接近部である現像領域で、現像剤担持体と潜像
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
ーが現像剤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。これらのデューティ比は５０
％で現像側時間と逆現像側時間が同一である。

【０００８】前記ジャ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現像剤担持体
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
ューティ比を制御するものもある（特開昭６０−７３６
４７号公報）。

【０００９】上記高抵抗一成分系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く、ベタ潜
像（高電位領域）の現像性は高いが、低電位領域の逆現
像側バイアスも大きいため、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がある。さら
に、現像側バイアス電圧（ＤＣ分及びＡＣ分（Ｖ_PP＆周
波数））設定の許容範囲が狭く、電圧を調整（ＤＣ分を
下げる、または、ＡＣ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）が生じやすい。Ａ
Ｃ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、その再現性が劣りやすい。

【００１０】上記２つの現像法を改良する方法として、
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、背景カブリのない画像が得ら
れるようになる。

【００１１】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現像していると、画像濃度の低
下、背景カブリの増加、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
比べトナーの粒度分布が変化しており、画質の劣化はト
ナーに対する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。

【００１２】一成分絶縁性磁性現像剤を用いる現像方法
において、下記課題を達成することが重要である。

【００１３】課題Ａ：一成分磁性現像剤を現像剤担持体
上に均一に塗布すること。

【００１４】課題Ｂ：磁性トナーを効率よくかつ均一に
摩擦帯電させる事。

【００１５】これまでに課題Ａと課題Ｂを両立すること
が試みられてきている。

【００１６】課題Ａにおいて、現像剤担持体上に現像剤
の塗布層を形成する方法としては、現像剤容器の出口に
塗布用のブレードを用いる方法がある。例えば、現像剤
担持体に内装された固定磁石の１つの磁極に対向する位
置に、磁性体より成るブレードを設け、該磁極と磁性体
ブレード間の磁力線に沿って現像剤を穂立させ、これを
ブレード先端のエッジ部で切ることにより、磁力の作用
を利用して、現像剤の塗布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）。

【００１７】さらに課題Ａに関し、一成分現像剤を現像
剤担持体上に均一に塗布させる方法が特開昭５７−６６
４５５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、現像剤担持体として、該表面を不定形粒
子によるサンドブラスト処理により、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、その現像剤担
持体表面に一様均一なムラのない、長期に亘って良好な
塗布状態を維持することが出来る現像装置である。該現
像剤担持体の表面は、現像剤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。

【００１８】しかしながら、かかる特定の表面状態を有
する現像剤担持体を用いる現像装置では、適用する一成
分系現像剤によっては、カブリ、濃度低下の如き現像性
の悪化が見られる。これは、一成分系現像剤中に帯電不
良のトナー粒子が生じ、現像剤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。

【００１９】一方、課題Ｂに関し、現像剤担持体におい
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、現像剤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、一成分系現像
剤の塗布層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。

【００２０】課題Ａと課題Ｂ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．０３３１４２５号）に提案されてい
る。この現像方法は、現像剤担持体として、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
布を有する一成分系現像剤により、均一に現像剤の塗布
層を形成させることができるものである。

【００２１】しかしながら、上記のような特定な表面を
有する現像剤担持体と特定の粒径分布を有する一成分系
現像剤を使用しても、現像剤担持体の表面が長期間に渡
る使用により徐々に摩耗し滑らかな表面へと変化し、初
期の定形粒子によるブラスト処理の効果が得られなく、
現像剤の塗布層が不均一な層となり、現像剤担持体上に
現像剤の塗布ムラを生じて、画像濃度の低い、背景部に
塗布ムラに起因するムラ状のカブリが発生しやすい。こ
の問題は低湿で、特に常温極低湿で著しく生じ易くな
る。

【００２２】一方、高速複写機では、信頼性の向上が大
きな課題であり、数十万枚以上の長期間の耐久によって
も安定した高品質な画像の保持が求められており、現像
剤担持体の表面が滑らかな凹凸の状態でも安定した画像
を与える一成分系現像剤が必要とされている。

【００２３】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現像剤担持
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傾向にある。その
ため、十分な摩擦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、低湿下に於いて特に現われやすい。

【００２４】このような現象は、現像剤担持体上のトナ
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、現像剤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。

【００２５】従って、現像剤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）が両方存在する状態で潜像
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）を生じやすい。

【００２６】このような現象を以下では「現像剤担持体
メモリ」と呼ぶ。この現像剤担持体メモリは形成のメカ
ニズムから考えると、現像剤担持体上のメモリー消費に
より解消される。現像剤担持体メモリは現像剤担持体の
一回転の円周毎に軽減されてゆくことになる。従って、
現像剤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。

【００２７】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現像剤担持体は、不定形粒子でブラ
スト処理を施した現像剤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。

【００２８】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）、アモルファスシリコン（以後ａ−Ｓｉと呼
ぶ）等がある。

【００２９】近年、電子複写機はカラー化、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
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（アモルファスシリコン）が注目さ
れつつある。

【００３０】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光にも対応で
き、ビッカース硬度で１５００〜２０００を有し、表面
硬度が高く、長寿命が期待でき、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。

【００３１】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。

【００３２】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ＯＰＣ系感光体では、６００〜８００
Ｖ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る。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、
十分な膜厚のａ−Ｓｉ層を形成する必要がある。

【００３３】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感光体として実用上の
使用が困難となる。

【００３４】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３００Ｖ程度となる。このような
場合、明部と暗部の電位コントラストが３００Ｖ以下の
ような低電位では、現像コントラストが１５０〜２５０
Ｖとなり、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。

【００３５】従来、特開平３−１１１８５５号公報にあ
るように、磁性トナー中に帯電量の大きい５μｍ以下の
粒子を１２個数％以上含有させ、画像特性を向上させる
方法が提案されている。５μｍ以下の粒径の磁性トナー
は現像剤担持体である現像スリーブ表面での鏡映力が強
くなりスリーブ表面に固着し易く、スリーブ表面の影響
を受けやすい。更に、初期には良好な表面性のスリーブ
も長期に渡る耐久によってその表面性が変化し、一成分
系現像剤中の磁性トナーの微粉成分が原因となり、スリ
ーブ表面上で現像剤の塗布ムラを生じ、濃度低下、ガサ
ツキや背景カブリを招きやすいと言う問題点がある。

【００３６】薄膜化したａ−Ｓｉ感光体の如き低電位な
潜像を現像することを可能にする一成分系現像剤が待望
されている。

【００３７】

【発明を解決するための手段及び作用】本発明は、少な
くとも結着樹脂及び磁性粉を含有する磁性トナーと、無
機微粉末とを少なくとも有する静電荷像現像用一成分系
現像剤において、該無機微粉末は０．１〜５μｍの長さ
平均径を有し、該一成分系現像剤は、磁性トナーを基準
にして０．５〜１０ｗｔ％の該無機微粉末を含有し、該
一成分系現像剤は、重量平均粒径が７〜１１μｍであ
り、該一成分系現像剤の個数基準粒径分布において、４
μｍ以下の粒径の粒子を５〜１８個数％含有し、４〜１
０μｍの粒径の粒子を６０個数％以上含有し、該一成分
系現像剤の体積基準粒径分布において１２．７μｍ以上
の粒径の粒子を１０体積％以下で含有していることを特
徴とする静電荷像現像用一成分系現像剤に関する。

【００３８】さらに、本発明は静電荷像を保持する潜像
保持体と、一成分系現像剤を表面に担持する現像剤担持
体とを一定の間隙を設けて配置し、一成分系現像剤を現
像剤担持体上に前記間隙よりも薄い厚さに塗布し、現像
剤担持体と潜像保持体との間に直流バイアスと非対称交
流バイアスとを印加させて交番バイアス電界を形成し、
該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、かつ現像側電圧成分の印加時
間を逆現像電圧成分の印加時間より短くし、一成分系現
像剤を現像剤担持体から潜像保持体へ移行させて静電荷
像を現像する画像形成方法であり、該一成分系現像剤
は、少なくとも結着樹脂及び磁性粉を含有する磁性トナ
ーと、無機微粉末とを少なくとも有し、該無機微粉末は
０．１〜５μｍの長さ平均径を有し、該一成分系現像剤
は、磁性トナーを基準にして０．５〜１０ｗｔ％の該無
機微粉末を含有し、該一成分系現像剤は、重量平均粒径
が７〜１１μｍであり、該一成分系現像剤の個数基準粒
径分布において、４μｍ以下の粒径の粒子を５〜１８個
数％含有し、４〜１０μｍの粒径の粒子を６０個数％以
上含有し、該一成分系現像剤の体積基準粒径分布におい
て１２．７μｍ以上の粒径の粒子を１０体積％以下で含
有しており、該一成分系現像剤で、該静電荷像を現像す
ることを特徴とする画像形成方法に関する。

【００３９】本発明を以下に具体的に説明する。

【００４０】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０．５〜３０μｍ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。これは現像剤担持体と潜像保持体との間隙（約２５
０μｍ）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の付着し始め
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た。潜像
保持体の表面電位を一定にし、パルス幅を変化させて潜
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。パルス幅２
００μｓｅｃ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現象も見られた。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った。

【００４１】従って、現像側バイアス印加の際、その現
像電界を高くし、そして時間を短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。

【００４２】一方、逆現像側バイアス印加時には、はぎ
とり電界を低くし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）を現像剤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。

【００４３】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及び細線再現性
が得られ、画像濃度の高い現像画像が得られる。

【００４４】図３を参照しながら、本発明の構成につい
て説明する。

【００４５】図３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（所謂感光体）、静電記録法
に於ける回転ドラムの如き絶縁体、エレクトロファック
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。潜像保持体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。

【００４６】現像装置２において、２１は一成分系現像
剤を収容した現像剤容器（ホッパ）を示し、２２は現像
剤担持体（以下現像スリーブとも称す）としての回転円
筒体を示し、現像剤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。

【００４７】該現像スリーブ２２は、図面において略右
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。現像スリーブ２２の上面に、下辺エッジ部を接近し
て現像剤層規制部材としてのドクターブレード２４が配
設され、２７はホッパ内の現像剤の撹拌部材である。

【００４８】現像スリーブ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面に僅少な
間隙αを存して接近対向している。

【００４９】潜像保持体１と現像スリーブ２２の各面移
動速度（周速）は略同一であるか、現像スリーブ２２の
周速が若干早い。潜像保持体１と現像スリーブ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。

【００５０】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
摩擦帯電量を現像剤スリーブ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ューティ比を制御す
る方法を用いている。

【００５１】本発明において、現像側バイアス成分と
は、現像剤担持体（例えば、現像スリーブ）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、現像剤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。

【００５２】例えば、図４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、負極性の磁性トナーを
使用し、現像剤担持体の電位を基準として（現像剤担持
体の電位を零規準として）、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。

【００５３】さらに、本発明において、交番バイアス電
界におけるデューティ比は、下記式のように定義され
る。

【００５４】

【外２】 〔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を潜像保持体
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。

【００５５】現像スリーブ２２の略右半周面はホッパ２
１内の現像剤溜りに常時接触していて、その現像スリー
ブ面近傍の現像剤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
リーブ面の現像剤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
回転に伴うスリーブ面やドクターブレードとの摩擦接触
によりなされ、現像スリーブ２２上の上記現像剤の薄層
面は現像スリーブの回転に伴い潜像保持体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面側の現像剤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
面と、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。

【００５６】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２２面はホッパ２１の現
像剤溜りへ再回転することにより現像剤の再供給を受
け、現像領域部Ａへ現像スリーブ２２の現像剤の薄層Ｔ
₁面が再度移送され、繰り返し現像工程が行われる。

【００５７】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
性トナーと現像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現像ス
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、現像スリーブ近
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
り発生しやすい。同様のメカニズムから前述の現像剤担
持体メモリも生じやすい。

【００５８】磁性トナーを現像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

【００５９】

【外３】 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

【００６０】

【外４】 で与えられる。トナー粒子の電荷をｑとし、スリーブと
の距離をｄ、交番バイアス電界を

【００６１】

【外５】 とすれば、おおまかには

【００６２】

【外６】 で表される。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。

【００６３】ここで現像スリーブ近傍に集まり易い５μ
ｍ以下の磁性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保持体へ飛翔
することになる。特に、４μｍ以下の磁性トナー粒子は
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
う場合がある。

【００６４】一方、逆現像バイアス電圧を大きくしてい
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磁性トナー粒子がとり除かれ、潜
像部の磁性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。

【００６５】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、現像スリーブ表面近傍のトナーを飛翔（ｊｕｍｐｉ
ｎｇ）させ往復運動をさせることが重要である。

【００６６】更に、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。潜像パターンに付着したトナー像
が、乱される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。

【００６７】本発明で使用する現像バイアス条件では、
磁性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磁性トナー粒子、あるい
は粒径の小さな粒子、帯電量の大きな粒子は、静電引力
及び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現像スリーブ上に引き戻され、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。

【００６８】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、現像スリーブ表面近傍の磁性ト
ナー粒子も飛翔できることから、現像スリーブ表面近傍
の電荷量の大きい磁性トナー粒子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
荷量の磁性トナー粒子の静電気力により強く付着するこ
とができ、画像的にもエッ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為の有効成分である大
きな帯電量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。

【００６９】本発明の画像形成方法に於ては、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
ては０．２５ｍｍで行ったが０．１ｍｍから０．５ｍｍ
まで、十分な現像が可能である。

【００７０】現像スリーブと潜像保持体との間隙にもよ
るが、交番バイアス電圧の絶対値が０．５ｋＶ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０．５ｋＶ乃至３．０ｋＶ（好ましくは、１ｋＶ乃至
２．０ｋＶ）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。

【００７１】交番バイアス周波数は１．０ｋＨｚ乃至
３．０ｋＨｚ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、磁性トナー粒子の往復運動回数が
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磁性トナー粒子の押しつけ力が強
くなり過ぎ、逆現像側バイアス電界による磁性トナー粒
子のはぎ取り力によっても非画像部に付着したトナーを
良好には除去できないためと考えられる。そして、周波
数が３．０ｋＨｚを越えると磁性トナー粒子が潜像保持
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、
磁性トナー粒子自身が高周波電界に応答できにくくな
る。

【００７２】特に本発明によれば交番バイアス電界の周
波数は１．５ｋＨｚ乃至２．５ｋＨｚで最適な画像性を
示した。

【００７３】本発明の交番バイアス電界波形を満足する
デューティ比は略５０％未満であればいいが、画質及び
現像性を考慮すると、２０％≦デューティ比≦４５％で
あることが良い。デューティ比が４５％を超えると、前
述の問題点が目立ち始め、本発明の更なる高画質化への
効果が弱められる。デューティ比２０％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する傾向にある。特にデューテ
ィ比の最適値は、２５％≦デューティ比≦４０％であ
る。

【００７４】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。

【００７５】本発明の一成分系現像剤に関して以下に説
明する。

【００７６】本発明者らは、更に、一成分系現像剤の現
像スリーブ依存性に関して鋭意検討を進め、種々の環境
下でも高い画像濃度と優れた階調性及び細線再現性の画
像を得る一成分系現像剤を見いだした。

【００７７】少なくとも結着樹脂及び磁性粉を含有して
なる磁性トナーと、０．１〜５μｍの長さ平均径を有す
る無機微粉末とを少なくとも有する一成分系現像剤であ
り、該一成分系現像剤が、磁性トナーに対して無機微粉
末を０．５〜１０ｗｔ％含有し、個数基準粒径分布にお
いて、４μｍ以下の粒径の粒子を５〜１８個数％含有
し、４〜１０μｍの粒径の粒子を６０個数％以上含有
し、１２．７μｍ以上の粒径の粒子を体積基準粒径分布
で１０体積％以下含有し、該一成分系現像剤の重量平均
径が７〜１１μｍである一成分系現像剤を使用すること
によって、優れた画像特性を持つ画像が得られるもので
ある。

【００７８】磁性トナーと０．１〜５μｍ（より好まし
くは、０．５〜３μｍ）の長さ平均径を有する無機微粉
末とを混合（外添）した一成分系現像剤を使用すると、
現像スリーブ表面の近傍に無機微粉末が選択的に塗布さ
れ、該無機微粉末の非常に薄い層が形成され、その層の
上に一成分系現像剤の塗布層が形成される。従って、磁
性トナーは現像スリーブ表面と直に接触しないので、磁
性トナーの現像スリーブ表面上での鏡映力による固着を
防ぐことができ、長期間に渡って使用した現像スリーブ
でも、現像剤の塗布ムラを生じにくい。

【００７９】さらに、磁性トナーとは逆の帯電極性で、
帯電量の小さな無機微粉末を添加すると、現像時に現像
バイアスで磁性トナーから無機微粉末が分離し、磁性ト
ナーの帯電量を高める作用を付与することもできる。従
って、０．１〜５μｍの長さ平均径の無機微粉末を０．
５〜１０ｗｔ％（より好ましくは、１〜７ｗｔ％）磁性
トナーに外添することにより、磁性トナーの帯電量を高
め、高い帯電量の磁性トナーでも現像スリーブ表面には
無機微粉末が存在するので、磁性トナーの現像スリーブ
表面への固着を防止できる。

【００８０】無機微粉末の長さ平均径が０．１μｍ未満
になると、無機微粉末の粒径が小さ過ぎ、磁性トナー表
面への付着力が大きく、磁性トナー表面からの分離が起
こりずらく本発明の効果が発揮されにくい。無機微粉末
の長さ平均径が５μｍより大きくなると、磁性トナーと
の混合性が不十分で、スリーブ表面から飛散し易く、コ
ロナ帯電器の帯電ワイヤーを汚染したり、画像濃度低下
の原因となりやすい。更に硬度が高く、粒径の大きな無
機微粉末は潜像保持体である感光体表面に傷を付け易く
好ましくない。

【００８１】無機微粉末の添加量が０．５ｗｔ％未満で
は、現像スリーブ上の無機微粉末の層の形成が不十分で
本発明の効果を発揮しにくい。一方、添加量が１０ｗｔ
％より多いと、現像スリーブ上の無機微粉末の層が厚過
ぎ、磁性トナーと現像スリーブとの間の摩擦帯電がおこ
なわれにくくなり、画像濃度の低い貧弱な画像しか得ら
れなくなる。

【００８２】無機微粉末の帯電量は、鉄粉（例えば、Ｅ
ＦＶ２００／３００）を９５ｗｔ％と無機微粉末５ｗｔ
％の割合で混合し、５００メッシュのステンレススチー
ルフィルターで吸引分離法（吸引圧：およそ２００ｍｍ
Ｈ₂₀）で測定した時、０．１〜１０μＣ／ｇ（絶対値）
の範囲にあるのが好ましい。

【００８３】次に、本発明で使用される磁性トナーは、
０．１〜５μｍの無機微粉末を添加した状態で、４μｍ
以下の粒径の粒子が５〜１８個数％（より好ましくは、
７〜１５個数％）存在すると、現像スリーブ表面に過不
足なく無機微粉末の層が形成され、良好な結果が得られ
る。５個数％未満では、無機微粉末の量が少なく現像ス
リーブ表面上の無機微粉末の層の形成が不十分となる。
一方、１８個数％より多い場合では、磁性トナー中の４
μｍ以下の粒径の磁性トナー粒子量が著しく多く、磁性
トナーの微粉が現像スリーブ表面上に層を形成し、無機
微粉末の層の形成が抑制され、現像スリーブの表面性が
変化する程、長期間に渡り多数枚耐久した場合に、磁性
トナーの現像スリーブ上での固着を招き、好ましくな
い。更に、４μｍ以下の粒子を１８個数％より多く含有
すると、この粒径の磁性トナー粒子が多数存在すること
になり、この粒径の粒子は静電荷潜像が存在しない領域
の潜像保持体の表面にも現像時に付着し易く、背景カブ
リの原因となり好ましくない。

【００８４】図１に示す如く、一成分系現像剤中に含有
される４μｍ以下の粒子が、個数基準粒径分布において
２〜２．５２μｍの範囲（チャンネル）に存在する割合
が２．５２〜３．１７μｍの範囲（チャンネル）に存在
する割合よりも多いとき、特に優れた結果が得られる。
このような分布になると、常温極低湿においても現像ス
リーブ上の無機微粉末の層が過不足なく形成され、高い
画像濃度と良好な画像特性が維持できるようになる。常
温極低湿では帯電量が大きくなるために、磁性トナー中
の微粉状トナー粒子による無機微粉末の層の形成の疎外
がより一層顕著になる。しかし、２〜２．５２μｍの割
合が２．５２〜３．１７μｍの割合よりも多い分布を持
つ一成分系現像剤を得るには、無機微粉末の層の形成を
疎外する磁性トナーの微粉を除去し、無機微粉末を添加
することによって可能であり、常温極低湿でも現像スリ
ーブ上での無機微粉末の層の形成が磁性トナーの微粉に
よって疎外されないためと考えられる。

【００８５】本発明の現像剤においては、磁性トナーと
無機微粉末が混合されている状態で粒度分布を測定した
場合に、粒径２．００〜２．５２μｍの粒子が１〜１０
個数％（より好ましくは、２〜７個数％）あり、粒径
２．５２〜３．１７μｍの粒子が０．５〜８個数％（よ
り好ましくは、１〜６個数％）あり、粒径３．１７〜
４．００μｍの粒子が２〜１５個数％（より好ましく
は、３〜１０個数％）あり、粒径２．００〜２．５２μ
ｍの粒子が粒径２．５２〜３．１７μｍの粒子よりも多
く存在するのが良い。

【００８６】本発明の一成分系現像剤は、４〜１０μｍ
の粒径の粒子を６０個数％以上含有しており、更に無機
微粉末により現像スリーブ上での帯電性が向上してい
る。高い帯電量を有する磁性トナーは、デューティ比が
５０％未満の現像バイアスで現像スリーブから潜像保持
体に効率良く飛翔し、静電荷潜像に忠実に付着して静電
荷潜像を現像するので高品質な画像を形成できる。しか
し、４〜１０μｍの粒径の粒子が６０個数％未満になる
と、静電荷潜像の現像が不十分となり、画像濃度が低め
になる。

【００８７】１０μｍ以上の粒径の磁性トナー粒子の帯
電量が低めとなり、静電荷潜像の忠実な現像の達成が困
難になる。更に、４〜１０μｍの粒径の磁性トナーが高
率で現像され消費され、長時間に渡る多数枚耐久で、４
〜１０μｍの粒径以外の粒径の粒子が徐々に蓄積され、
現像スリーブ上の磁性トナーの粒径分布が変化し、背景
カブリや画像濃度低下等の問題点が発生しやすくなる。

【００８８】特に、体積基準粒径分布において、１２．
７μｍ以上の粒径の粒子が１０体積％よりも多く一成分
系現像剤に含有されると、デューティ比が５０％未満の
現像バイアスに好ましくない帯電量の低い粒子が多数存
在し、画像濃度が低下し、画像再現性も劣るようにな
る。従って、本発明の一成分系現像剤は、１２．７μｍ
以上の粒子を体積基準粒径分布で１０体積％以下にする
必要があり、この範囲を満たすと、長期間に渡る多数枚
耐久でも良好な結果をもたらす。本発明の一成分系現像
剤の重量平均粒径は７〜１１μｍ、好ましくは７．５〜
１０．５μｍである。この重量平均径値は上述の各構成
要素と切り離して考えることはできないが、重量平均径
が７μｍ未満になると、相対的に細かめの粒径の粒子の
割合が増え、常温極低湿（例えば、温度２３℃、湿度５
％ＲＨ）下で背景カブリを生じ、画像濃度も通常環境よ
りも低めとなる。一方、重量平均径が１１μｍを超える
と、粗めの粒径の粒子が相対的に磁性トナー中に多くな
り、長時間に渡る耐久や高湿下で画像濃度低下や画像特
性の低下をもたらす。

【００８９】本発明の一成分系現像剤と、先に述べた現
像バイアスを適用した画像形成方法とを組み合わせて使
用することにより、本発明の一成分系現像剤の効果をよ
り一層有効に発揮できるようになる。

【００９０】トナー及び現像剤の粒径分布は種々の方法
によって測定可能であるが、本発明においてはコールタ
ーカウンターを用いて測定した。

【００９１】測定装置としてはコールターカウンターＴ
Ａ−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、

【００９２】

【外７】 （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。測定法としては前記電解水溶液１００〜１５
０ｍｌ中に分解剤として海面活性剤（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、アパチャー
として１０μｍアパチャーを用いて、個数を基準として
２〜４０μｍの粒子の粒度分布を測定して、それから本
発明に係るところの値を求める。

【００９３】本発明の無機微粉末の長さ平均径Ｄ₁ は、
コールターカウンターを用いて粒径分布を測定して求め
た。実際の測定はトナーの粒径分布の測定とほぼ同様な
方法によって行うが、試料を懸濁した電解液を超音波分
散器で５分間分散処理し、個数を基準として０〜４０μ
ｍの粒子の粒径分布を測定して長さ平均径を求めた。

【００９４】

【外８】 〔式中、Ｄは無機粒子の径を示し、ｎは無機粒子の個数
を示す。〕無機微粉末の長さ平均径を測定する際にアパ
ーチャ（ａｐｅｒｔｕｒｅ）の目詰りを防止するため
に、粒径６μｍ以上の粗粒子が存在しない場合には、１
５μｍのａｐｅｒｔｕｒｅを使用することが好ましい。
粒径６〜２０μｍの粗粒子が存在し、粒径２０μｍを超
える粗粒子が存在しない場合には、５０μｍのａｐｅｒ
ｔｕｒｅを使用することが好ましい。粒径２０〜４０μ
ｍの粗粒子が存在し、粒径４０μｍを超える粗粒子が存
在しない場合には、１００μｍのａｐｒｅｔｕｒｅを使
用することが好ましい。

【００９５】本発明の現像剤に使用する無機微粉末とし
ては無機酸化物の微粉末と炭酸塩化合物の微粉末があ
る。無機酸化物としては、酸化亜鉛、酸化スズの如き酸
化物；チタン酸ストロンチウムやチタン酸バリウム、チ
タン酸カルシウム、ジルコン酸ストロンチウムやジルコ
ン酸カルシウムの如き複酸化物；炭酸塩化合物として
は、炭酸カルシウム及び、炭酸マグネシウムがある。こ
れらの中でも酸化チタンの複酸化物、特にチタン酸スト
ロンチウムの微粉末が優れた効果を発揮する。

【００９６】長さ平均径０．１〜５μｍの無機微粉末と
しては、親水性の非磁性無機微粉末が好ましい。親水性
の目安としては、水でぬれて水に分散することが挙げら
れる。

【００９７】長さ平均径０．１〜５μｍの無機微粉末の
他に、磁性トナーの外添剤として疎水性コロイダルシリ
カ微粉末を使用することが現像剤の流動性及び帯電安定
性を高める上で好ましい。疎水性コロイダルシリカ微粉
末は、ＢＥＴ比表面積で１００ｍ² ／ｇ以上を有するこ
とが好ましく、その使用量は、磁性トナーを基準にして
０．０５〜５ｗｔ％（より好ましくは、０．１〜２ｗｔ
％）が良い。

【００９８】疎水性コロダイルシリカ微粉末は、磁性ト
ナーと同極性の摩擦帯電特性を有することが好ましく、
磁性トナー粒子表面に付着し、行動をともにする。

【００９９】本発明における疎水性コロイダルシリカ微
粉末の疎水化度は、以下の方法で測定された値を用い
る。もちろん、本発明の測定法を参照しながら他の測定
の適用も可能である。

【０１００】密栓式の容器の純水１００ｍｌおよび試料
１ｇを入れ、振とう機にて１０分間振とうする。振とう
後は例えば数分間静置し、シリカ粉末層と水層が分離し
た後、水層を採取し、５００ｎｍの波長でシリカ微粉体
を入れていないブランクの純水を基準として透過率を測
定し、その透過率の値をもって処理シリカの疎水化度と
するものである。

【０１０１】本発明におけるシリカ微粉体の疎水化度
は、６０％以上（より好ましくは７０％以上）を有する
ことが好ましい。

【０１０２】本発明の現像剤には、必要に応じて他の添
加剤を混合してもよい。この様な添加剤としては、ポリ
テトラフルオロエチレン（テフロン）、ポリフッ化ビニ
リデン、脂肪酸金属塩の如き滑剤；酸化セリウム、炭化
ケイ素の如き研磨剤；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、シランカップリン
グ剤、官能基を有するシランカップリング剤）で処理さ
れた表面処理チタニア、表面処理アルミナの如き流動性
付与剤、またはケーキング防止剤；カーボンブラック、
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
タリンワックス、カルナバワックス、サゾールワックス
の如きワックス状物質を、本発明のトナーに０．５〜５
重量％加えることも出来る。

【０１０３】本発明において、磁性トナーに使用される
結着樹脂としては、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
が挙げられる。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−フェニルスチレン、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
ン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
ィン類；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、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ジメ
チルアミノエチル、メタクリル酸ジエチルアミノエチル
の如き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、
アクリル酸フェニルの如きアクリル酸エステル類；ビニ
ルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルイソ
ブチルエーテルの如きビニルエーテル類；ビニルメチル
ケトン、ビニルヘキシルケトン、メチルイソプロぺニル
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。

【０１０４】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、フェノール樹脂、脂肪族または脂環
族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、ハロパラフィン、
パラフィンワックス等；が挙げられる。これらは、単独
または混合して使用できる。

【０１０５】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。

【０１０６】上述したような結着樹脂は、トナーとして
の耐オフセッ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。

【０１０７】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
メタア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−ヒドロキシフェニル）プ
ロパンジアクリレート、ポリオキシエチレン（４）−
２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパンジア
クリレート〕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ＭＡＮＤＡ（日本化
薬）〕が挙げられる。多官能の架橋剤としては、ペンタ
エリス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アクリレー
ト、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、オリ
ゴエステルアクリレート、及び以上の化合物のアクリレ
ートをメタアクリレートに代えたもの；トリアリルシア
ヌレート、トリアリルトリメリレート；が挙げられる。

【０１０８】これらの架橋剤は、他のモノマー成分１０
０重量部に対して、０．０１〜５重量部（さらには０．
０３〜３重量部）用いることが好ましい。

【０１０９】これらの架橋剤のうち、トナー用樹脂に、
定着性、耐オフセッ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。

【０１１０】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、高級脂肪族、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。

【０１１１】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、フェライトの
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Ａ
ｌ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｐｂ、Ｍｇ、Ｎｉ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｓ
ｂ、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。

【０１１２】これらの磁性体は、平均粒径が０．１〜２
μｍ（好ましくは、０．１〜０．５μｍ）であるのが好
ましく、さらに１０ｋエルステッド印加での磁気特性が
抗磁力２０〜１５０エルステッド、飽和磁化５０〜２０
０ｅｍｕ／ｇ（好ましくは５０〜１００ｅｍｕ／ｇ）、
残留磁化２〜２０ｅｍｕ／ｇのものが好ましい。

【０１１３】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等によるニ
グロシン変性物、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。

【０１１４】さらに、

【０１１５】

【外９】 〔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。

【０１１６】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種以上組み合わせて用
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。

【０１１７】本発明の磁性トナーにおいては、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。

【０１１８】本発明に係る磁性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
って磁性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、コア材及びシェル材から成るマ
イクロカプセルトナーであっても良い。

【０１１９】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。

【０１２０】ａ−Ｓｉ感光体の構成として感光層の下部
に、下部電荷防止層を設け、基板からの電荷の進入を防
ぐこともできる。

【０１２１】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
荷の注入を防ぐための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。

【０１２２】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。

【０１２３】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。

【０１２４】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律表第ＩＩＩ族の原子；ゲルマ
ニウム、スズの如き周期律表第ＩＶ族の原子；窒素、リ
ン、ヒ素の如き周期律表第Ｖ族の原子；酸素、イオウ、
セレン等の周期律表第ＶＩ族の原子；フッ素、塩素、臭
素等のハロゲン原子を単独又は複合してａ−Ｓｉ形成時
に導入して、各特性をコントロールすることができる。

【０１２５】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。

【０１２６】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
から成るアモルファス膜（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。

【０１２７】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。

【０１２８】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、光導電性の低下、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が得られなくなり、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
や、かぶりを生じたり、階調性が失われることがある。
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、これらの現象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問題はない。

【０１２９】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。

【０１３０】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−Ｓ
ｉ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。

【０１３１】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ューティ比を制御する方法を本
発明は用いている。

【０１３２】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
須の成分である現像スリーブ上粒径４〜１０μｍの磁性
トナー粒子を効果的に飛翔往復運動させ、ａ−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、現像剤
担持体メモリを生じにくくなる。

【０１３３】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。

【０１３４】この時、逆現像側バイアス電界は低く抑え
られているので高画像濃度のための必須成分である４〜
１０μｍのトナー粒子がはぎ取られることはない。

【０１３５】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。

【０１３６】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磁性トナー粒子も飛翔で
きることから、スリーブ近傍の電荷量の大きい磁性トナ
ー粒子がより強く、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
量の磁性トナー粒子の静電気力により強く付着すること
ができ、画像的にもエッ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。
粒径４〜１０μｍ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。

【０１３７】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
磁性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。

【０１３８】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（非画像部
に付着したトナー）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となる。

【０１３９】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１３０〜３５０
（好ましくは、１５０〜３００）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。

【０１４０】本発明で好ましく使用される現像スリーブ
について以下記載する。

【０１４１】本発明において現像スリーブは、複数の球
状痕跡窪みによる凹凸を形成した表面を有することが好
ましい。その表面状態を得る方法としては、定形粒子に
よるブラスト処理方法が使用出来る。定形粒子として
は、例えば、特定の粒径を有するステンレス、アルミニ
ウム、鋼鉄、ニッケル、真ちゅうの如き金属からなる各
種剛体球またはセラミック、プラスチック、グラスビー
ズの如き各種剛体球を使用することができる。

【０１４２】不定形粒子によるブラスト処理を行ったラ
ンダムな凹凸を形成した表面の上に更に定形粒子による
ブラスト処理を行うことによっても本発明に係る現像ス
リーブは得ることができる。

【０１４３】不定形粒子としては任意の砥粒を使用する
ことができる。

【０１４４】特定の粒子を有する定形粒子を用いて、現
像スリーブ表面をブラスト処理することにより、ほぼ同
一の直径の複数の球状痕跡窪みを形成することができ
る。

【０１４５】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。

【０１４６】

【外１０】

【０１４７】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。

【０１４８】この数字が大きいほど、解像力が高いこと
を示す。

【０１４９】

【実施例】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。

【０１５０】実施例１ 磁性トナーの製造例 ・スチレン−ブチルアクリレート−モノブチルマレート
−ジビニルベンゼン共重合体…１００重量部 （モノマー重量比６７．７：２５：７：０．３、重量平
均分子量（Ｍｗ）３８万） ・磁性粉…９０重量部 （個数平均粒径０．１８μｍ、飽和磁化８５ｅｍｕ／
ｇ、残留磁化１２．５ｅｍｕ／ｇ、保磁力１３０エルス
テッド、磁気特性は外部磁場１万エルステッドで測定し
た値） ・低分子量ブチレン−プロピレン共重合体…３重量部 ・３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルサリチル酸クロム錯体
（荷電制御剤）…２重量部

【０１５１】上記材料をブレンダーで良く混合した後、
１３０℃に設定した２軸混練押出機で混練した。得られ
た混練物を冷却し、ハンマーミルにて粗粉砕した後、ジ
ェット気流式粉砕機を用いて微粉砕し、得られた微粉砕
物を固定壁型風力分級機で分級し、分級品を得た。更
に、得れた分級品をコアンダ効果を利用した多分割分級
機（日鉄鉱業社製、エルボジェット分級機）にて４μｍ
以下の微粉並びに粗粉を同時に分級除去して負帯電性の
磁性トナーを得た。

【０１５２】得られた磁性トナーに対して無機微粉末と
して長さ平均径２．２５μｍの親水性チタン酸ストロン
チウム（摩擦帯電量３．２μｃ／ｇ）を３ｗｔ％と、負
帯電性疎水性乾式コロイダルシリカ（ＢＥＴ比表面積、
２５０ｍ² ／ｇ、疎水化度８５％）０．５ｗｔ％とをミ
キサーにて混合し、一成分系現像剤を調製した。この一
成分系現像剤の粒径分布を図１に示す。

【０１５３】親水性チタン酸ストロンチウムの摩擦帯電
量は、２３．５℃、６０％ＲＨの環境下に１晩放置され
た親水性チタン酸ストロンチウム微粉体０．２ｇと２０
０〜３００メッシュに主体粒度を持つ、樹脂で被覆され
ていないキャリアー鉄粉（例えば、パウダーテック社製
ＥＦＶ２００／３００）９．８ｇとを前記環境下で精秤
し、およそ５０ｃ．ｃ．の容積を持つポリエチレン製ふ
た付広口びん中で十分に（手に持って上下におよそ５０
回約２０秒間振とうする）混合後、ブローオフ法で測定
した。

【０１５４】現像用スリーブの製造例 内部に磁石を有する、直径３２ｍｍの円筒状のステンレ
ススチール（ＳＵＳ、３０４）スリーブの表面を球形粒
子である＃３００（５３〜６２μｍ）のガラスビースを
用い、吹きつけノズル径７ｍｍ、ノズルとスリーブとの
間の距離１５０ｍｍ、吹きつけエアー圧３．５ｋｇ／ｃ
ｍ² 、吹きつけ時間６０秒の条件でプラスト処理を行っ
た。

【０１５５】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 、Ｂ₂ Ｈ₆ 及び
ＧｅＨ₄ を主成分とする混合のガスを用いグロー放電法
で作成した。直径１０８ｍｍ、長さ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２５μｍ設け、最上部に
水素化ａ−ＳｉＣ層を表面保護層として設け、ａ−Ｓｉ
感光ドラムとした。

【０１５６】次に、本発明の画像形成方法に使用した画
像形成装置について説明する。図３において、潜像保持
体１として上述のａ−Ｓｉ感光ドラムを用い、上記条件
でプラスト処理した表面を有する現像スリーブ２２と潜
像保持体１の間隙αを０．２５ｍｍに設定し、現像スリ
ーブ２２と磁性ドクターブレード２４の間の距離０．２
４ｍｍに設定し（現像剤層厚約１００μｍ）、現像スリ
ーブ２２の中の磁気ローラ２３のマグネットの強さを、
スリーブ表面上でＮ₁極１０００ｇａｕｓｓ、Ｓ₁極１０
００ｇａｕｓｓ、Ｎ₂極７５０ｇａｕｓｓ、Ｓ₂極５５０
ｇａｕｓｓとした。

【０１５７】複写試験は、まず、非試験用現像剤をポッ
パ２１に断続的に補給しながら、ａ−Ｓｉ感光ドラム上
に、暗部電位３５０Ｖ、明部電位５０Ｖで静電荷潜像を
形成し、潜像保持体１と現像スリーブ２２との間に現像
バイアスを印加しつつ、潜像保持体１を４００ｍｍ／ｓ
ｅｃ、現像スリーブ２２を５２０ｍｍ／ｓｅｃ．のスピ
ードで回転させ、Ａ４サイズ紙で毎分８５枚の複写速度
行った。ここで、使用した現像バイアスは図５の波形模
式図に示したデューディ比３０％の交流電圧と直流電圧
（１８０Ｖ）とを重畳したものである。

【０１５８】常温常湿（２３．５℃、６０％ＲＨ）で、
１００万枚連続複写試験を行った。初期においては、画
像濃度：１．４５、細線再現性：１０４％、解像度：
８．０本／ｍｍ、背景カブリ：０．７％の優れた画像品
質の画像が得られた。５０万枚耐久後、現像スリーブは
耐久によりブラスト処理の凹凸が減少し始めたが、画像
品質には何らの変化も認められなかった。更に、耐久を
１００万枚まで継続した。現像スリーブの凹凸は耐久に
より摩耗し、滑らかな凹凸となったが、画像濃度：１．
４３、細線再現性：１０２％、解像度：８本／ｍｍで、
背景カブリ：０．６％で初期とほぼ同等の画像品質を有
する画像が得られた。

【０１５９】更に、常温極低湿下で試験を行った。初期
では、画像濃度：１．３６、細線再現性：１０１％、解
像度：８本／ｍｍ、背景カブリ：１．４％の鮮明で背景
カブリの少ない画像が得られた。１００万枚耐久後、現
像スリーブの表面は滑らかな凹凸となり、画像品質にも
若干の低下が見られた（画像濃度：１．３２、細線再現
性：９７％、解像度７．１本／ｍｍ、背景カブリ：１．
３％）。高温高湿（３０℃、８５ＲＨ％）下に於いても
同様な良好な結果が得られた。

【０１６０】なお、背景カブリの評価は、東京電色社製
のＲＥＦＬＥＣＴＯＭＥＴＥＲ ＭＯＤＥＬ ＴＣ−６
ＤＳを使用し、ＲＥＦＬＥＣＴＡＮＣＥモードで、ｇｒ
ｅｅｎフィルターを使用して測定し、下記式より算出し
た。数値が小さい程、背景カブリが少ない。

【０１６１】背景カブリ（反射率）（％）＝標準紙の反
射率（％）−サンプルの背景部の反射率（％）

【０１６２】比較例１ 実施例１において、長さ平均径が２．２５μｍのチタン
酸ストロンチウムを添加しない以外は、実施例１と同様
にして、複写試験を行った。この現像剤の粒径分布を図
２に示す。

【０１６３】常温常湿下で、初期には、実施例１とほぼ
同等な画像品質の画像が得られた。（画像濃度：１．３
３、細線再現性：１０２％、解像度：８本／ｍｍ、背景
カブリ：１．８％）。しかし、現像スリーブの凹凸が減
少し始める５０万枚過ぎから、画像濃度が徐々に緩やか
に低下し、背景カブリも緩やかであるが増加し始めた。
現像スリーブ表面が滑らかな凹凸となる１００万枚耐久
後では、画像濃度：１．１８、細線再現性：８２％、解
像度：４．５本／ｍｍ、背景カブリ：２．６％まで画像
品質が低下した。

【０１６４】常温極低湿下では、初期の画像品質が、画
像濃度：１．２３、細線再現性：８８％、解像度：５．
６本／ｍｍ、背景カブリ：２．５％であり、実施例１の
現像剤より劣っていた。更に、連続複写耐久をしたとこ
ろ、５０万枚過ぎから現像スリーブ表面に磁性トナーの
微粉が固着し始め、現像スリーブ上に現像剤の塗布ムラ
も発生した。画像品質は、画像濃度：１．１４、細線再
現性：７６％、解像度：４．５本／ｍｍ、背景カブリ：
３．５％で著しく劣っていた。

【０１６５】実施例２〜５ 表１に、実施例２〜５で使用した現像剤を示す。

【０１６６】表２に、常温常湿での試験結果を示し、表
３に常温極低湿（温度２３℃、湿度５％ＲＨ）の試験結
果を示す。

【０１６７】比較例２ 長さ平均径２．２５μｍの親水性チタン酸ストロンチウ
ムを０．３ｗｔ％使用する以外は、実施例１と同様にし
て一成分系現像剤を調製した。現像剤の粒度分布を表１
に示し、画出し結果を表２及び表３に示す。

【０１６８】比較例３ 長さ平均径２．２５μｍの親水性チタン酸ストロンチウ
ムを１１ｗｔ％使用する以外は、実施例１と同様にして
一成分系現像剤を調製した。現像剤の粒度分布を表１に
示し、画出し結果を表２及び表３に示す。

【０１６９】比較例４ 長さ平均径０．３５μｍの親水性チタン酸ストロンチウ
ムを３ｗｔ％使用する以外は、実施例１と同様にして一
成分系現像剤を調製した。現像剤の粒度分布を表１に示
し、画出し結果を表２及び表３に示す。

【０１７０】比較例５ 長さ平均径６．７μｍの親水性チタン酸ストロンチウム
を３ｗｔ％使用する以外は、実施例１と同様にして一成
分系現像剤を調製した。現像剤の粒度分布を表１に示
し、画出し結果を表２及び表３に示す。

【０１７１】比較例６ 実施例１と同様にして重量平均径１４μｍの磁性トナー
を調製した。得られた磁性トナーと、長さ平均粒２．２
５μｍの親水性チタン酸ストロンチウム３ｗｔ％及び負
帯電性疎水性乾式コロイダルシリカ（ＢＥＴ比表面積２
５０ｍ² ／ｇ、疎水化度８５％）０．５ｗｔを混合して
一成分系現像剤を調製した。現像剤の粒度分布を表１に
示し、画出し結果を表２及び表３に示す。

【０１７２】比較例７ 実施例１と同様にして重量平均粒径５μｍの磁性トナー
を調製した。得られた磁性トナーと、長さ平均粒２．２
５μｍの親水性チタン酸ストロンチウム３ｗｔ％及び負
帯電性疎水性コロイダルシリカ（ＢＥＴ比表面積２５０
ｍ² ／ｇ、疎水化度８５％）０．５ｗｔ％を混合して一
成分系現像剤を調製した。現像剤の粒度分布を表１に示
し、画出し結果を表２及び表３に示す。

【０１７３】

【表１】

【０１７４】

【表２】

【０１７５】

【表３】

【０１７６】

【発明の効果】特定の長さ平均径を有する無機微粉末と
磁性トナーとを混合した特定の粒度分布を有する本発明
の一成分系現像剤を、非対称現像バイアスを用いる現像
方式に適用した場合、次のような優れた効果を発揮する
ものである。 （１）１，０００，０００枚以上に及ぶ長時間の耐久性
に優れ、その間常に高い画像濃度の、背景カブリのない
画像を得ることが出来る。 （２）長時間に及ぶ耐久後も、細線再現性、解像度に優
れ、高品質の画像を得ることが出来る。 （３）常温極湿下においても画像濃度の安定した、細線
再現性、解像度の高い、背景カブリのない画像を得るこ
とが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の一成分系現像剤の個数基準粒径分布
を示す。

【図２】比較例１の一成分系現像剤の個数基準粒径分布
を示す。

【図３】本発明の画像形成方法を実施するための画像形
成装置の一具体例の概略的説明図を示す。

【図４】バイアス成分の説明図を示す。

【図５】実施例１で使用した現像バイアスの交流電圧の
模式図を現像バイアスの一具体例として示す。

【符号の説明】

１ 静像保持体（感光ドラム） ２ 現像装置 ２１ ホッパ ２２ 現像スリーブ（現像剤担持体） ２３ 磁気発生手段 ２４ ドクターブレード ２７ 攪拌部材

───────────────────────────────────────────────────── 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 (56)参考文献 特開 昭62−15558（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−2075（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−51844（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−282268（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G03G 9/083

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも結着樹脂及び磁性粉を含有す
   る磁性トナーと、無機微粉末とを少なくとも有する静電
   荷像現像用一成分系現像剤において、 該無機微粉末は０．１〜５μｍの長さ平均径を有し、該
   一成分系現像剤は、磁性トナーを基準にして０．５〜１
   ０ｗｔ％の該無機微粉末を含有し、該一成分系現像剤
   は、重量平均粒径が７〜１１μｍであり、 該一成分系現像剤の個数基準粒径分布において、４μｍ
   以下の粒径の粒子を５〜１８個数％含有し、４〜１０μ
   ｍの粒径の粒子を６０個数％以上含有し、 該一成分系現像剤の体積基準粒径分布において１２．７
   μｍ以上の粒径の粒子を１０体積％以下で含有している
   ことを特徴とする静電荷像現像用一成分系現像剤。
2. 【請求項２】 一成分系現像剤は、個数基準粒径分布に
   おいて、粒径２〜２．２５μｍの範囲に存在する粒子の
   割合が、粒径２．５２〜３．１７μｍの範囲に存在する
   粒子の割合よりも多い請求項１の静電荷像現像用一成分
   系現像剤。
3. 【請求項３】 静電荷像を保持する潜像保持体と、一成
   分系現像剤を表面に担持する現像剤担持体とを一定の間
   隙を設けて配置し、一成分系現像剤を現像剤担持体上に
   前記間隙よりも薄い厚さに塗布し、現像剤担持体と潜像
   保持体との間に直流バイアスと非対称交流バイアスとを
   印加させて交番バイアス電界を形成し、該交番バイアス
   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、かつ現像側電圧成分の印加時間を逆現像電圧
   成分の印加時間より短くし、一成分系現像剤を現像剤担
   持体から潜像保持体へ移行させて静電荷像を現像する画
   像形成方法であり、該一成分系現像剤は、少なくとも結
   着樹脂及び磁性粉を含有する磁性トナーと、無機微粉末
   とを少なくとも有し、該無機微粉末は０．１〜５μｍの
   長さ平均径を有し、該一成分系現像剤は、磁性トナーを
   基準にして０．５〜１０ｗｔ％の該無機微粉末を含有
   し、該一成分系現像剤は、重量平均粒径が７〜１１μｍ
   であり、該一成分系現像剤の個数基準粒径分布におい
   て、４μｍ以下の粒径の粒子を５〜１８個数％含有し、
   ４〜１０μｍの粒径の粒子を６０個数％以上含有し、該
   一成分系現像剤の体積基準粒径分布において１２．７μ
   ｍ以上の粒径の粒子を１０体積％以下で含有しており、
   該一成分系現像剤で、該静電荷像を現像することを特徴
   とする画像形成方法。
4. 【請求項４】 一成分系現像剤は、個数基準粒径分布に
   おいて、粒径２〜２．５２μｍの範囲に存在する粒子の
   割合が、粒径２．５２〜３．１７μｍの範囲に存在する
   粒子の割合よりも多い請求項３の画像形成方法。