JP3041704B2 - 画像形成法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は有機光導電性感光体上に電子写真法により画
像形成を行う画像形成方法に関する。

〔従来の技術〕

従来電子写真に用いられる感光体としては、例えばセ
レン系感光体を主流となし、近時高耐久性に特徴がある
アモルファスシリコン系感光体の研究、開発が進められ
ている。

しかしながらこれらの感光体はいづれも密閉装置内で
無機半導体を加熱蒸発させ基体上に堆積させて形成され
るものであり、大型の真空蒸着装置又はグロー放電装置
等が用いられ、高度の製造技術を必要とするので製造が
難しくかつ高価であり、更には感光波長域の選択の自由
度が小さく、目的に応じた使分けが難しい。

そこで例えばディップコーティング、スプレイコーテ
ィング、スピンコーティング等の塗布加工により容易に
かつ安価に製造できる有機光導電性感光体（以下単にOP
C感光体と称する）が注目されている。前記OPC感光体に
よれば有機光導電性物質の種類が極めて多くその選択の
自由度が大きく、用途に応じて感光波長域の異なる感光
体を容易にうることができる。

他方電子写真業界においては画質の向上が要請されて
おり、特に高解力で細線描写に優れた画像形成が求めら
れている。前記要請に応えるものとして現像剤中のトナ
ーの微粒子化が着目される。ところで感光体の現像に供
される現像剤としては、磁性トナー又は非磁性トナーを
用いた一成分現像剤、非磁性トナーと磁性キャリアを用
いた二成分現像剤があるが、現像剤の摩擦帯電性、流動
性が大きく、現像性にすぐれた二成分現像剤が好まし
く、特に微粒子トナーを用いた現像剤では前記摩擦帯電
性、流動性等の他にトナー飛散を少なくする上からも２
成分現像剤とするのが好ましい。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前記現像剤中のトナー微粒子化の問題については既に
数件の提案があり、例えば特開昭58−68047号には、数
平均粒径が4.5〜6.5μｍのトナーとキャリアとを含有す
る二成分現像剤をNP感光体（表面絶縁膜を有するCdS感
光体）等に適用する技術が提案されている。

又特開昭63−13054号には、重量平均粒径６μｍ以下
のトナーとキャリアとを含有する二成分現像剤をアモル
ファスシリコン系感光体に適用する技術が提案されてい
る。

更に又特開平１−219760号には体積平均粒径が４〜10
μｍの磁性トナーを含む一成分現像剤の技術が提案され
ている。以上のように微粒子トナーを含む現像剤を用い
て高画質の画像をうるための検討がなされているが、前
記したようにOPC感光体が極めて有用な諸特性を有する
にも拘らず、これに前記微粒子トナーを含む現像剤を適
用した例は見当たらない。そこで前記OPC感光体に前記
現像剤を適用して使用目的に適合した高画質の画像を低
コストで提供できる画像形成法の開発が望まれる。

しかしながらOPC感光体は前記セレン系感光体、アモ
ルファスシリコン系感光体、NP感光体等とは感光層の物
性、帯電−光減衰特性、現像特性等が相違していて前記
微粒子トナーを含む現像剤の適用が必ずしも容易ではな
い。

他方、電子写真法により画像形成を行うとき、その画
質を左右するものとして、画像の解像力及び画像濃度が
あり、これらの特性に影響を与える要因として感光体の
表面電位、トナーの粒径及びトナーの帯電量が重要であ
る。従来前記トナーの帯電量としてトナーの重量（Ｍ）
に対する電荷量（ｑ）の比、即ちq/Mが用いられてき
た。しかしながら前記q/Mを用いた場合トナーの帯電量
と感光体の表面電位及びトナーの粒径との関係が複雑と
なり、画質の制御がむずかしく、更に微粒子トナーのト
ナー飛散の制御がむずかしい等の問題もある。そこで例
えば特開平１−193869号には、トナーの帯電量としてト
ナーの表面積（Ｓ）に対する電荷量（ｑ）の比、即ちq/
Sを用いる方法が提案された。

この方法によれば前記感光体の表面電位、トナーの粒
径及びトナーの帯電量等がほぼ直線関係によって画質の
制御が容易となるなどの利点を生ずる。

しかし前記特開平１−193869号では、確かにq/Sを画
像制御のための特性値として着目してはいるが、画像形
成に用いられる現像剤としては平均粒径12.6μｍという
比較的大粒径の非磁性トナーを主成分とする一成分現像
剤が用いられているので、本発明とは異なる特殊分野に
係る発明である。

〔問題点を解決するための手段〕

〔発明の目的〕 本発明の目的は、前記OPC等の有機光導電性感光体に
微粒子トナーを含む二成分現像剤を適用し、像形成条件
に特定の条件を付与して画像形成を行うことにより、画
像の解像力及び画像濃度にすぐれている高画質の画像形
成を可能とする画像形成法を提供することにある。

〔発明の構成及び作用〕

前記の目的は、有機光導電性感光体上に形成された静
電潜像を微粒子トナーとキャリアから成る二成分現像剤
で現像する工程を有する画像形成法において、前記トナ
ー粒子の表面積平均粒子径が２〜８μｍで、かつ平均表
面電荷密度の絶対値が（３〜７）×10^-9C/cm²であり、
前記感光体の現像位置での非露光部の平均表面電荷密度
の絶対値が（25〜125）×10^-9C/cm²であることを特徴と
する画像形成法により達成される。即ち本発明の画像形
成法は、ドラム状又はベルト状の感光体上に帯電を付与
した後アナログ方式又はデジタル方式による像露光を施
して静電潜像を形成し、これを表面積平均粒子径が２〜
８μｍという微粒子トナーを含有する二成分現像剤を用
いて正規現像又は反転現像を行う工程を含むもので微粒
子トナーの使用により高解像力の画像形成を可能として
いる。

又本発明では前記特定範囲の微粒子トナーを含む２成
分現像剤を用いてトナー飛散等を伴うことなく、解像力
及び画像濃度等にすぐれた高画質の画像形成を可能とす
るため感光体の平均表面電荷密度σを絶対値で（25〜12
5）10^-9C/cm²（以後ナノクーロン;10^-9CをnCと表す）と
し、かつトナーの平均表面電荷密度q/Sを絶対値で（３
〜７）nC/cm²の範囲に規定している。

即ち従来感光体の帯電を表す特性値として感光体の表
面電位が用いられているが、現像に直接係りをもつのは
現像時の感光層表面の電荷量であるから、本発明では、
前記表面電位に代えて平均表面電荷密度σを用いるよう
にしている。

又前記トナーの帯電量として感光体の表面電荷密度σ
と直接係り合いをもつ前記特定範囲の平均表面電荷密度
q/Sで規定するようにした。

かくして像形成時の画質の管理が容易になると共に高
画質の画像形成の制御が可能となり、かつ微粒子トナー
のトナー飛散等の防止が可能となる。

更に又用いられるOPC感光体はその製造が容易でかつ
低価格であり、帯電、光減衰等の電子写真特性、感光波
長域、耐久性、サイズ等の選択の自由度が大であるため
使用目的に応じて最適の感光体が得られる。

従って本発明の画像形成方法によれば、高解像力、高
濃度の画像が安定して得られる。

以下本発明の画像形成方法を例えば第１図のアナログ
方式の画像経緯性装置及び第２図のデジタル方式の画像
形成装置により具体的に説明する。

第１図において、原稿台１上の原稿２は光源３（3a,3
b）により矢印方向に走査され、その走査光はミラー群4
a,4b,4c,4d及びレンズ５等を介して、予め帯電器６によ
りその表面平均電荷密度が|25〜125|nC/cm²となるよう
一様な帯電が付与されたOPC感光体ドラム10上に照射さ
れて像露光され、静電潜像が形成される。尚前記表面電
荷密度は現像位置で測定される。前記静電潜像は、磁性
キャリアと表面積平均粒子径が２〜８μｍの非磁性微粒
子トナーから成る２成分現像剤を収容する現像器７によ
り磁気ブラシ法により正規現像されて感光体ドラム10上
にトナー像が形成される。

ここで7aは前記現像器７内の磁気ブラシ現像ロールで
あって、現像器内の現像剤を磁気的に吸着搬送して感光
体ドラム表面と接触させて現像するものであり、その表
面の現像剤層中のトナーはその平均表面電荷密度が|3〜
7|nC/cm²となるよう現像剤の組成、トナー及びキャリア
の粒径、形状等が選択される。かくして感光体ドラム10
上には高濃度、高解像力のトナー像が形成され、このト
ナー像はこのとき迄に給紙カセット13から給紙ロール1
4、レジストロール15を介して搬送された転写紙上に転
写極８の作用で転写される。転写トナーを担持した転写
紙は分離極９の作用で分離され搬送ベルト16により定着
器17へ搬送・定着され排紙ロール18により排紙皿19へと
排出される。転写後の感光体ドラム10の表面はクリーニ
ング装置11のクリーニングブレード11aにより清掃され
次の像形成に備えられる。

次に第２図はデジタル方式の画像形成装置であるが第
１図と共通の部品には同一の符号が付される。第２図の
画像形成装置は原稿読取部Ａと書込み部Ｂと像形成部Ｃ
とに大別され、前記読取り部Ａにおいては、原稿台１上
の原稿２が光源３、反射ミラー4a,4b及び4cにより光学
走査され、得られた光学情報は、レンズ５を介して光電
変換素子20上に結像され電気信号に変換される。この電
気信号は信号処理装置21においてA/D変換等の画像処理
及び多値化されて、画像信号が得られ、LED又はレーザ
装置等を用いた書込み部Ｂの書込装置22に出力される。
前記画像信号により通常は半導体レーザを画像変調し、
得られた変調レーザ光をポリゴンミラーにより線状に走
査してOPC感光体ドラム上にドラム状に像露光する。前
記感光体ドラム上には予め帯電器６により第１図の場合
と同様現像位置での表面電荷密度が|25〜125|nC/cm²と
なるよう帯電が付与されていて、前記像露光により静電
潜像が形成される。この静電潜像は前記第１図の場合と
同様の二成分現像剤を含む現像器７に感光体ドラムの表
面電位に近いDCバイアス12を付与して反転現像され感光
体ドラム10上にドット状のトナー像が形成され、タイミ
ングを合わせて給送された転写紙上に転写・定着されて
画像形成が行われる。又第１図の場合と同様転写後の感
光体表面はクリーニング装置により清掃され、次の像形
成に備えられる。

本発明の画像形成方法に用いられるOPC感光体は導電
性支持体上にキャリア発生物質、キャリア輸送物及び必
要に応じてバインダ樹脂を含有する感光層を有する単層
構成の感光体としてもよく、又キャリア発生物質を含む
キャリア発生層とキャリア輸送物質を含むキャリア輸送
層とから成る積層構成の感光体としてもよい。

前記キャリア発生物質としては、可視光を吸収してフ
リーキャリアを発生する下記有機光導電性材料を用いる
ことができる。

（１） モノアゾ顔料、ポリアゾ顔料、金属錯塩アゾ顔
料、ピラゾロンアゾ顔料、スチルベンアゾ顔料及びチア
ゾールアゾ顔料等のアゾ顔料 （２） ペリレン酸無水物及びペリレン酸イミド等のペ
リレン系顔料 （３） アントラキノン誘導体、アントアントロン誘導
体、ジベンズピレンキノン誘導体、ピラントロン誘導
体、ビオラントロン誘導体及びイソビオラントロン誘導
体等のアントラキノン系又は多環キノン系顔料 （４） インジゴ誘導体及びチオインジゴ誘導体等のイ
ンジゴイド系顔料 （５） 金属フタロシアニン及び無金属フタロシアニン
等のフタロシアニン系顔料 （６） ジフェニルメタン系顔料、トリフェニルメタン
顔料、キサンテン顔料及びアクリジン顔料等のカルボニ
ウム系顔料 （７） アジン顔料、オキサジン顔料及びチアジン顔料
等のキノンイミン系顔料 （８） シアニン顔料及びアゾメチン顔料等のメチン系
顔料 （９） キノリン系顔料 （10） ニトロ系顔料 （11） ニトロソ系顔料 （12） ベンゾキノン及びナフトキノン系顔料 （13） ナフタルイミド系顔料 （14） ビスベンズイミダゾール誘導体等のペリノン系
顔料 等がある。

しかし本発明においては下記ビスアゾ系顔料、多環キ
ノン系顔料又はフタロシアニン系顔料がより好ましく用
いられ、ビスアゾ系顔料としては一般式〔Ｉ〕群で示さ
れるものが好ましい。

一般式〔Ｉ〕群： Cp−Ｎ＝Ｎ＝Ar¹−CH＝CH−Ar²−Ｎ＝Ｎ−Cp Cp−Ｎ＝Ｎ＝Ar¹−CH＝CH−Ar²−CH＝CH−Ar³−Ｎ＝Ｎ−Cp 前記一般式中、Ar¹及びAr²及びAr³はそれぞれ、置換
若しくは無置換のアリーレン基、Cpは、 Z :置換若しくは無置換のアリール環又は置換若しくは
無置換のヘテロ環を構成するに必要な原子群、 Y :水素原子、ヒドロキシル基、カルボキシル基若しく
はそのエステル基、スルホ基、置換若しくは無置換のカ
ルバモイル基、又は置換若しくは無置換のスルファモイ
ル基、 R ¹:水素原子、置換若しくは無置換の続記３つの基；ア
ルキル基、アミノ基、カルバモイル基、カルボキシル基
若しくはそのエステル基、又はシアノ基、 Ar⁴:置換若しくは無置換のアリール基 R ²:置換若しくは無置換の続記３つの基；アルキル基、
アラルキル基、アリール基 を表す。

又、次の一般式〔II〕群、〔III〕群のアゾ系顔料も
使用可能である。

一般式〔II〕群 Ａ−Ｎ＝Ｎ−Ar⁵−Ｎ＝Ｎ−Ar⁶−Ｎ＝Ｎ−Ａ Ａ−Ｎ＝Ｎ−Ar⁵−Ｎ＝Ｎ−Ar⁶−Ｎ＝Ｎ−Ar⁷−Ｎ＝Ｎ−Ａ 前記一般式中、Ar⁶,Ar⁶及びAr⁷はそれぞれ置換若しく
は無置換のアリーレン基、 （Ｘ′は、ヒドロキシ基、 −NHSO₂−R⁶である。但し、R⁴及びR⁵はそれぞれ、水素
原子又は置換若しくは無置換のアルキル基、R⁶は置換若
しくは無置換のアルキル基又は置換若しくは無置換のア
リール基である。

Ｙは、水素原子、ハロゲン原子、置換若しくは無置換
のアルキル基、アルコキシ基、カルボキシル基、スルホ
基、置換若しくは無置換のカルバモイル基又は置換若し
くは無置換のスルファモイル基（但し、ｍが２以上のと
きは、互いに異なる基であってもよい。）、 Ｚは、置換若しくは無置換の次記２つの環；アリール
環、ヘテロ環を構成するに必要な原子群、 R³は、水素原子、置換若しくは無置換のアミノ基、置
換若しくは無置換のカルバモイル基、カルボキシル基又
はそのエステル基、 Ａ′は、置換若しくは無置換のアリール基、 ｎは、１又は２の整数、 ｍは、０〜４の整数である。） 一般式〔III〕群 前記一般式中、Ar⁸,Ar⁹及びAr¹⁰はそれぞれ、置換若
しくは無置換のアリール基、R⁷,R⁸,R⁹及びR¹⁰はそれぞ
れ、電子吸引性基又は水素原子であって、R⁷〜R¹⁰の少
なくとも１つはシアノ基等の電子吸引性基、 （Ｘは、ヒドロキシ基、 −NHSO₂−R¹⁴である。但し、R¹²及びR¹³はそれぞれ、水
素原子又は置換若しくは無置換のアルキル基、R¹⁴は置
換若しくは無置換のアルキル基又は置換若しくは無置換
のアリール基）、 Ｙは、水素原子、ハロゲン原子、置換若しくは無置換
のアルキル基、アルコキシ基、カルボキシル基、スルホ
基、置換若しくは無置換のカルバモイル基又は置換若し
くは無置換のスルファモイル基（但し、ｍが２以上のと
きは、互いに異なる基であってもよい。）、 Ｚは、置換若しくは無置換の次記２つの環；アリール
環、ヘテロ環を構成するに必要な原子群、 Ｒ″は、水素原子、置換若しくは無置換の次記２つの
基；アミノ基、カルバモイル基、カルボキシル基又はそ
のエステル基、 Ａ′は、置換若しくは無置換のアリール基、 ｎは、１又は２の整数、 ｍは、０〜４の整数である。） 上記一般式〔Ｉ〕又は〔II〕群、更には〔III〕群の
アゾ系顔料の具体的化合物例は、特開昭62−14157号に
記載されている。

尚前一般式に示されるキャリア発生物質のうち特に重
要な化合物例は以下のようである。

次に多環キノン系のキャリア発生物質としては、下記
一般式〔IV〕群で示されるものが好ましい。

一般式〔IV〕群 前記一般式中、Ｘはハロゲン原子、ニトロ基、シアノ
基、アシル基又はカルボキシル基を表し、ｎは０〜４の
整数、ｍは０〜６の整数を表す。

上記一般式〔IV〕群で表される多環キノン系顔料の具
体的化合物例としては、特開昭62−14157号に記載され
ている。

尚前記一般式に示されるキャリア発生物質のうち特に
重要な化合物例は以下のようである。

次に本発明に好ましく用いられる前記フタロシアニン
系顔料としては、例えば銅、コバルト、鉛、亜鉛等を中
心原子とする金属フタロシアニンとこれらを含まない無
金属フタロシアニンとがあり、結晶型としてα型、β
型、γ型、Ｘ型、τ型、τ′型、η型、η′型等が好ま
しく用いられる。かかるフタロシアニン系顔料の更に詳
細な説明は特開昭62−79470号、特開昭62−47054号に記
載されている。

前記キャリア発生物質は通常バインダ樹脂中に0.1〜
１μｍ径の微粒子状に分散含有されて層形成が行われ
る。

前記バインダ樹脂としては、電子写真用の全ての樹脂
が有用であり、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、
アクリル樹脂、メタクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸
ビニル樹脂、ビニルブチラール樹脂、ビニルホルマール
樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、フェノール樹
脂、ポリエステル樹脂、アルキッド樹脂、ポリカーボネ
ート樹脂、シリコーン樹脂、メラミン樹脂等の付加重合
型樹脂、重付加型樹脂、重縮合型樹脂、並びにこれらの
樹脂の繰返し単位のうちの２つ以上を含む共重合体樹
脂、例えば塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂、塩化
ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体樹脂等の
絶縁性樹脂の他、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール等の高
分子有機半導体を挙げることができる。

次に前記キャリア輸送層を形成するためのキャリア輸
送物質としては、オキサゾール誘導体、オキサジアゾー
ル誘導体、チアゾール誘導体、、チアシアゾール誘導
体、トリアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、イミダ
ゾロン誘導体、イミダゾリジン誘導体、ビスイミダゾリ
ジン誘導体、スチリン化合物、ヒドラゾン化合物、ピラ
ゾリン誘導体、オキサゾロン誘導体、ベンゾチアゾール
誘導体、ベンズイミダゾール誘導体、キナゾリン誘導
体、ベンゾフラン誘導体、アクリジン誘導体、フェナジ
ン誘導体、アミノスチルベン誘導体、ポリ−Ｎ−ビニル
カルバゾール、ポリ−１−ビニルピレン、ポリ−９−ビ
ニルアントラセン等が挙げられる。

具体的には次の一般式〔Ｖ〕又は〔VI〕のスチリル化
合物が挙げられる。

一般式〔Ｖ〕 前記一般式中、R¹⁵,R¹⁶は、置換若しくは無置換の次
記２つの基；アルキル基、アリール基を表し、置換基と
してはアルキル基、アルコキシ基、置換アミノ基、水酸
基、ハロゲン原子、アリール基が挙げられる。

Ar¹¹,Ar¹²は、置換若しくは無置換のアリール基を表
し、置換基としてはアルキル基、アルコキシ基、置換ア
ミノ基、水酸基、ハロゲン原子、アリール基が用いられ
る。

R¹⁷,R¹⁸は、置換若しくは無置換のアリール基、水素
原子を表し、置換基としてはアルキル基、アルコキシ
基、置換アミノ基、水酸基、ハロゲン原子、アリール基
が用いられる。

一般式〔VI〕 前記一般式中、R¹⁹は置換若しくは無置換のアリール
基、R²⁰は水素原子、ハロゲン原子、置換若しくは無置
換のアルキル基、アルコキシ基、アミノ基、置換アミノ
基、水酸基、R²¹は置換若しくは無置換のアリール基、
置換若しくは無置換のヘテロ環基を表す。

又、キャリア輸送物質として次の一般式〔VII〕、〔V
III〕、〔IX〕又は〔Ｘ〕のヒドラゾン化合物も使用可
能である。

一般式〔VII〕 式中、R²²及びR²³はそれぞれ、水素原子又はハロゲン
原子、R²⁴及びR²⁵はそれぞれ、置換若しくは無置換のア
リール基、Ar¹³は置換若しくは無置換のアリーレン基を
表す。

一般式〔VIII〕 式中、R²⁶はメチル基、エチル基、２−ヒドロキシジ
エチル基又は２−クロルエチル基、R²⁷はメチル基、エ
チル基、ベンジル基又はフェニル基、R²⁸はメチル基、
エチル基、ベンジル基又はフェニル基を示す。

一般式〔IX〕 式中、R²⁹は置換若しくは無置換のナフチル基、R³⁰は
置換若しくは無置換の続記３つの基；アルキル基、アラ
ルキル基又はアリール基、R³¹は水素原子、アルキル基
又はアルコキシ基、R³²及びR³³は置換若しくは無置換の
続記３つの基；アルキル基、アラルキル基、アリール基
から選ばれる互いに同一の若しくは異なる基を示す。

一般式〔Ｘ〕 式中、R³⁴は置換若しくは無置換のアリール基又は置
換若しくは無置換のヘテロ環基、R³⁵は水素原子、置換
若しくは無置換の次記２つの基；アルキル基、アリール
基、Ｑは水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、置換ア
ミノ基、アルコキシ基又はシアノ基を表し、ｍは０又は
１の整数を表す。

又、キャリア輸送物質として、次の一般式〔XI〕のピ
ラゾリン化合物も使用可能である。

一般式〔XI〕 式中、ｎは０又は１を表し、R³⁶,R³⁷及びR³⁸は置換若
しくは無置換のアリール基、R³⁹及びR⁴⁰は水素原子、炭
素原子数１〜４のアルキル基、又は置換若しくは無置換
のアリール基若しくはアラルキル基を表す。但しR³⁹及
びR⁴⁰は共に水素原子であることはなく、ｎが０のとき
はR³⁹は水素原子ではない。

更に、次の一般式〔XII〕のアミン誘導体もキャリア
輸送物質として使用できる。

一般式〔XII〕 式中、Ar¹⁴,Ar¹⁵は置換若しくは無置換のフェニル基
を表し、置換基としてはハロゲン原子、アルキル基、ニ
トロ基、アルコキシ基が用いられる。

Ar¹⁶は置換若しくは無置換のフェニル基、ナフチル
基、アントリル基、フルオレニル基、ヘテロ環基を表
し、置換基としてはアルキル基、アルコキシ基、ハロゲ
ン原子、水酸基、アリールオキシ基、アリール基、アミ
ノ基、ニトロ基、ピペリジノ基、モルホリノ基、ナフチ
ル基、アンスリル基及び置換アミノ基を用いる。但し、
置換アミノ基の置換基としてアシル基、アルキル基、ア
リール基、アラルキル基が用いられる。

前記一般式〔Ｖ〕〜〔XII〕に示されるキャリア輸送
物質の具体的化合物例は特開昭62−47054号に記載され
ており、その内特に重要な化合物例は以下のようであ
る。

前記キャリア輸送物質は前記キャリア発生物質のバイ
ンダ樹脂と同様の樹脂中に含有されて層形成が行われる
が、通常前記キャリア輸送物質と相溶しうる樹脂が選択
される。

本発明に係るOPC感光体の代表的な層構成を第３図に
示す。第３図（ａ）は導電性支持体31上に中間層35とキ
ャリア発生物質、キャリア輸送物質及び必要に応じてバ
インダ樹脂を含有する感光層32とを有する単層構成の感
光層を有する感光体、第３図（ｂ）は導電性支持体31上
に中間層35を介してキャリア発生物質をバインダ樹脂中
に分散含有するキャリア発生層33を設け、この上にキャ
リア輸送物質をバインダ樹脂中に相溶させて含有するキ
ャリア輸送層34を設けた積層構成の感光層を有する感光
体が示されている。第３図（ｃ）は導電性支持体31上に
中間層35を介して前記キャリア輸送層34を設け、この上
に前記キャリア発生層33を設けた積層構成の感光層を有
する感光体、第３図（ｄ）は第３図（ｃ）の層構成の外
にキャリア発生層33上に保護層36が設けられている。

尚中間層35は支持体側からの電荷注入を阻止し、支持
体31と感光層との接着性の向上を目的としている。

以下第３図（ｂ）の感光体を中心として感光層の層構
成を更に具体的に説明する。

前記導電性基体31としては、導電性及び絶縁性のいず
れの材料によって形成されてもよい。導電性の材料とし
ては、例えばステンレス、アルミニウム、クロム、モリ
ブデン、イリジウム、テルル、チタン、白金、パラジウ
ム等の金属又はこれらの合金等を挙げることができる。
絶縁性の材料としては、ポリエステル、ポリエチレン、
ポリカーボネート、セルロースアセテート、ポリプロピ
レン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチ
レン、ポリアミド等の合成樹脂のフィルムもしくはシー
ト、ガラス、セラミック、紙等を挙げることができる。
絶縁性の材料を用いる場合はその表面が導電処理されて
いることが好ましい。具体的には、例えばガラスの場合
は、酸化インジウム、酸化スズ等により導電処理し、ポ
リエステルフィルム等の合成樹脂フィルムの場合は、ア
ルミニウム、銀、鉛、ニッケル、金、クロム、モリブデ
ン、イリジウム、ニオブ、タンタル、バナジウム、チタ
ン、白金等の金属を真空蒸着、電子ビーム蒸着、スパッ
タリング等の方法により導電処理し、或は上記金属でラ
ミネートすることにより導電処理される。

前記導電性支持体31上に感光層を形成するには、通常
予め中間層35が設けられる。即ちキャリア発生層に用い
られるバインダ樹脂の他ポリビニルアルコール、エチル
セルロース、カルボキシメチルセルロース、カゼイン、
澱粉等の有機高分子化合物をディップ塗布、スプレー塗
布等の方法により、又、酸化アルミニウム等を真空蒸
着、スパッタリング等の方法により0.01〜２μｍ厚の中
間層35を形成する。次いで該中間層35上にバインダ樹脂
100重量部当たり、キャリア発生物質５〜500重量部、好
ましくは20〜100重量部を分散含有するキャリア発生層3
3を例えば前記塗布方法により0.05〜10μｍ厚に塗布加
工してキャリア発生層33を形成する。

次いで該キャリア発生層33上にバインダ樹脂100重量
部当たりキャリア輸送物質を20〜200重量部、好ましく
は30〜100重量部相溶して含有し、層厚５〜50μｍのキ
ャリア輸送層34が前記塗布方法により積層して形成され
負帯電性の感光体が得られる。

第３図（ｃ）は第３図（ｂ）の感光体のキャリア輸送
層34を下層とし、その上にキャリア発生層33を積層して
成る正帯電用感光体であり、この場合キャリア発生層33
が感光体表面に露出され、光コロナ放電、活性種、機械
的摩耗等による劣化を防止するため、例えば遮光性の樹
脂から成る0.01〜１μｍ厚の保護層を設けるのが好まし
い。

更に本発明に係る感光体のキャリア発生層中には例え
ば残留電位及びメモリー低減を目的として無水琥珀酸、
無水マレイン酸、無水フタル酸等の電子吸引性物質をキ
ャリア発生物質100重量部当たり0.1〜100重量部添加す
ることができる。又感度向上を目的として、例えばブチ
ルアミン、ジイソブチルアミン等の有機アミンをキャリ
ア発生層中にキャリア発生物質の含有モル数以下含有さ
せてもよい。

本発明に用いられるOPC感光体の層構成を前記のよう
にした場合、高い帯電能を有するものが得られ、本発明
の特徴とされる帯電時の平均表面電荷密度が|25〜125|n
C/cm²、好ましくは|35〜95|nC/cm²の条件を十分満足す
る感光体が得られる。

ここで平均表面電荷密度が|25|nC/cm²未満の場合は現
像性が悪く、現像時所望のトナー量が付着せず、画像濃
度が不足し、かつトナー飛散も生じ易くなる。又平均表
面電荷密度が|125|nC/cm²を越える場合表面電荷密度が
高すぎて像形成時の解像力が低下する。

前記導電性基体１の形状は、円筒状、ベルト状、板状
等種々の形態を選択することができる。連続して高速で
画像を形成する場合は無端ベルト状或は円筒状が好まし
い。基体１の厚さは特に限定されず、製造上、取扱い
上、機械的強度等の観点から適宜選定される。

尚前記感光体の表面電荷密度σ（nC/cm²）は、感光層
の 比較電率 ε 真空誘電率ε_０（8.85×10^-14C/Vcm） 層厚 Ｌ（μｍ） 表面電位 V_s（ボルト） をそれぞれ測定し、 式 σ＝（εε₀/L）V_s により計算して得られる。

前記OPC感光体の表面電荷密度σ（nC/cm²）と該感光
体の帯電時の表面電位V_s（ボルト）との関係は感光層の
膜厚Ｌ（μｍ）及び誘電率（εε_０、OPC感光体では通
常３〜４）を係数としてほぼ比例関係にあり、通常感光
体上に付与される表面電位は300〜800V、好ましくは400
〜600Vとされる。但し前記感光体の表面電位は、前記感
光層の層厚及び誘電率等により変化して一定しないので
一応の目安とされる。これに対して表面電荷密度は前記
層厚誘電率等により係りなく直接画像の良否に関与する
特性値である。

次に本発明に用いられる現像剤としては、現像剤の流
動性及び摩擦帯電性にすぐれ、従って又現像性にすぐれ
た二成分現像剤が用いられる。

前記二成分現像剤としては、非磁性微粒子トナーと磁
性キャリア粒子とから成るものが好ましく用いられる。

前記非磁性微粒子トナーを得るには、後記する熱可塑
性又は熱硬化性樹脂中にカーボンブラック等の着色剤を
20wt％以下、必要により電荷制御剤を5wt％以下混合、
熔融、練肉、冷却、粉砕、分級し、更に必要により熱処
理して体積抵抗10¹⁴Ωcm以上の絶縁性粒子で、かつ表面
平均粒子径が２〜８μｍの粒子とされる。又前記着色剤
その他の添加剤をバインダ樹脂モノマー中に含有せしめ
たものを撹拌下に重合して球形トナーをうるようにして
もよい。

前記トナーに用いられるバインダ樹脂としては、例え
ばスチレン樹脂、スチレン−アクリル樹脂、スチレン−
ブタジエン樹脂、アクリル樹脂などの付加重合型樹脂、
ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド
樹脂、ポリスルホネート樹脂、ポリウレタン樹脂などの
縮合重合型樹脂、更にエポキシ樹脂などを例示すること
ができる。

これらの樹脂のうち付加重合型樹脂を形成するための
単量体としては、スチレン、ｏ−メチルスチレン、ｍ−
メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、3,4−ジクロル
スチレンなどのスチレン類；エチレン、プロピレン、ブ
チレン、イソブチレンなどのエチレン系不飽和モノオレ
フィン類；塩化ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビニル、
弗化ビニルなどのハロゲン化ビニル類；酢酸ビニル、プ
ロピオン酸ビニル、ベンゾエ酸ビニル酪酸ビニルなどの
ビニルエステル類；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、アクリル酸オクチル、アクリル酸ドデシ
ル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸−２−エチルヘキ
シル、メタアクリル酸オクチル、メタアクリル酸ドデシ
ル、メタアクリル酸ラウリル、メタアクリル酸−２−エ
チルヘキシル、メタアクリル酸ステアリル、メタアクリ
ル酸フェニル、メタアクリル酸ジメチルアミノエチル、
メタアクリル酸ジエチルアミノエチルなどのα−メチレ
ン脂肪族モノカルボン酸エステル；アクリロニトリル、
メタアクリロニトリル、アクリルアミドなどのアクリル
酸若しくはメタアクリル酸誘導体；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
などのビニルエーテル類；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などのビ
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−ビニルピロリドンな
どのＮ−ビニル化合物類；ビニルナフタリン類等のモノ
オレフィン系単量体；プロパジエン、ブタジエン、イソ
ブレン、クロロブレン、ペンタジエン、ヘキサジエンな
どのジオレフィン系単量体を例示することができる。こ
れらの単量体は単独で或は２種以上のものを組合せて用
いることができる。

又、縮合型樹脂を形成するための単量体としては、エ
チレングリコール、トリエチレングリコール、1,3−プ
ロピレングリコール等を例示することができる。

又荷電制御剤としては特開昭59−88743号、同59−887
45号、同59−79256号、同59−78362号、同59−228259
号、同59−124344号の各号公報に負の荷電制御剤が、又
特開昭51−9456号、同59−204851号、同59−204850号、
同59−177571号には、正荷電制御剤が記載されている。

又トナーの定着ローラへの付着によるオフセット現象
を防止する目的で低分子量ポリオレフィン（ポリプロピ
レン、ポリエチレン、ワックス等）をバインダ樹脂に対
して０〜5wt％含有せしめることができる。

又現像剤の流動性その他電荷制御性（負）を付与する
目的で疎水性シリカをトナーに対して０〜3.0wt％外添
することができる。

ところで本発明のトナーは高解像力の画像形成を達成
するため、製造時表面平均粒子径が２〜８μｍ、好まし
くは３〜７μｍとされると共にトナー粒子表面には感光
体表面の特定の表面電荷密度|25〜125|nC/cm²、好まし
くは|35〜95|nC/cm²との組合せで特に優れた現像性を発
揮できる表面電荷密度|3〜7|nC/cm²、好ましくは|3〜5|
nC/cm²が付与される。

ところで前記トナーの表面積平均粒子径が２μｍを下
廻ると画像がかぶり易く、かつトナー飛散を生ずるよう
になり、８μｍを越えると所望の解像力が得られず、本
発明においては、前記トナーの粒子径及び表面電荷密度
の範囲にあるときのみ所望の解像力を有する画像形成が
達成され、必須の要件とされる。

次に前記の各物性の測定方法を説明する。

（１） 前記トナーの表面積平均粒子径（ｄ）をうるに
はまずコールタ・エレクトロニクス社製のコールタカウ
ンタTA II型で体積ベースの粒径分布を測定する。次に
球形を仮定して前記体積ベースの粒径分布を表面積ベー
スの粒径分布に換算する。この表面積ベースの粒径分布
からトナーのトータル表面積（積分値）の50％を与える
（中央値）粒径を得、これをトータルの表面積平均粒子
径（ｄ）とする。ここで前記表面積ベースの粒度分布を
換算してトナーの平均表面積Ｓ（cm²）が得られる。

尚参考のため、前記コールタカウンタTA II型の測定
法を第４図に基づき以下に説明する。この測定法は小孔
通過法、エレクトロゾーン法又は発明者の名前からコー
ルタ法とも呼ばれていて、トナー粒子の測定では、従来
から最も多用されている。この方法で測定するには、ま
ず電解質溶液中にトナーを分解懸濁させ、図のように細
孔のある隔壁を作り、その両側に電圧を印加しながら細
孔に懸濁液を通過させると、液中のトナーも共に通過
し、粒子の大小に応じて細孔の電気抵抗が変化してパル
スとして観測される。このパルスを計測することにより
体積基準の分布が得られる。

（２） 前記トナーの平均表面電荷密度を測定するに
は、まずトナーの平均電荷量ｑを第５図の装置を用いて
下記現像プロセスでnC（ナノクーロン）の単位で測定す
る。

採取した試料現像剤を第５図の装置のマグネ内蔵の現
像ロールに磁気的に吸着せしめておく。前記現像ロール
に近接して銅板が配置され、該銅板と現像ロール間には
AC,DCバイアスが印加されていて、前記現像剤中のトナ
ーをスリーブ面から銅板面へと飛翔被着させる。ここで
前記現像ロールを１回転することによりその外周の現像
剤中のトナーは全て銅板へ移行される。銅板表面には、
帯電トナーが存在するため、これと同量異符号の鏡像電
荷が発生しているので、該銅板上の帯電トナーをn₂ガス
噴射器でブローオフした場合、鏡像電荷がクーロンメー
タに流れ、その電荷量ｑ（nC）が測定される。尚ブロー
オフ前に銅板単独と、トナーを担持した銅板の重量の差
を計り、トナーの重量Ｍ（ｑ）を測定しておく。又比電
荷量q/Mは通常ブローオフ法と呼ばれる方法によって測
定しても同等の値が得られる。

かくして前記トナーの平均電荷量q/M（nC/g）＝Ｐが
測定される。この値からトナーの平均表面電荷密度q/S
（nC/cm²）を求めるには、先に（１）の測定法で得られ
たトナーの平均表面積Ｓ（cm²）を用いＰ×M/Sから求め
られる。

本発明に用いられる２成分現像剤のキャリアとして
は、トナーに前記特定の表面電荷密度を安定して付与す
ることができるものが選択され、磁性材料をそのまま用
いる場合、樹脂等を表面にコーティングして用いる場
合、微粉末として樹脂と混合する場合等があるが、磁性
粒子表面に樹脂をコーティングしたコーテッドキャリア
が好ましい。前記磁性材料としては、磁場によってその
方向に極めて強く磁化する物質、例えば、鉄、コバル
ト、ニッケル等の、金属、フェライト、マグネタイト、
ヘマタイト等を初めとする鉄、コバルト、ニッケル等の
強磁性を示す元素を含む合金或は化合物、又は強磁性体
を含まないが適当に熱処理することによって強磁性を示
すようになる合金、例えばマンガン−銅−アルミニウム
或はマンガン−銅−錫などのマンガンと銅とを含むホイ
スラー合金又は二酸化クロムなどが用いられる。

前記キャリアの表面積平均粒子径は40〜120μｍが好
ましく、バイアス電圧によって電荷がキャリアに注入さ
れて像形成面にキャリアが付着したり、バイアス電圧が
漏れて潜像電荷を消失させたりすることを防止するため
に、キャリアの抵抗率は10⁸Ωcm以上、好ましくは10¹³
Ωcm以上の絶縁性のもの、更に好ましくは10¹⁴Ωcm以上
のものがよい。

尚、キャリア（又はトナー）の固有抵抗は、粒子を0.
5cm²の断面積を有する容器に入れてタッピングしたの
ち、詰められた粒子上に1kg/cm³の荷重をかけ、荷重と
底面電極との間に10²〜10⁵V/cmの電界が生じる電圧を印
加し、そのとき流れる電流値を読み取り、所定の計算を
行うことによって求められる。このときキャリア（又は
トナー）粒子層の厚さは1mm程度である。又本発明に用
いられるキャリアにおいては、現像剤の流動性を向上さ
せるとともにキャリアのトナー間の摩擦帯電性を向上さ
せ、かつキャリア粒子同志又はキャリアとトナー間のブ
ロッキングを起りにくくするため、球形化されるのが好
ましい。

かかる球形化キャリアを得るには、例えば樹脂被覆キ
ャリアの場合、予め球形に成形された磁性体粒子に例え
ばスチレン−アクリル系樹脂を0.1〜２μｍ厚（キャリ
ア重量に対して0.5〜5wt％）の薄層に被覆加工すればよ
く、又樹脂分散キャリアの場合は磁性体微粉末を30〜70
wt％樹脂に分散して成る分散粒子を熱処理して球形化す
るかもしくはスプレードライ法により直接球形粒子を製
造すればよい。

前記二成分現像剤は前記キャリアとトナーを重量比で
98〜85:2〜15で混合し、かつ必要によりトナーに対して
0.1〜3.0重量％の疎水性シリカ、コロイダルシリカ、シ
リコンワニス等の流動化剤及び脂肪酸金属塩、弗素系界
面活性剤等のクリーニング助剤等を添加することができ
る。

（３） ここで前記キャリアの表面積平均粒子径（Ｄ）
はマイクロトラック・パーティクルサイズモニタ7981−
X³型（リーズアンドノースラップ社製）を用いて光散乱
法により測定される。

この光散乱法においては、「ミー」又は「マックスウ
ェル」の電磁方程式を球形粒子の光散乱現象に適用した
ものでその測定原理により第６図の装置を用いて測定さ
れる。

測定原理の概略を第６図に示す。He−Ne:ガスレーザ
から出た光線をサンプルセルに当てると、サンプルセル
中の粒子によって光は散乱される。この散乱光をレンズ
１で集光させると、レンズの焦点面上にフランホーファ
の回折像が現れる。実際にはレーザ光中に多数の粒子が
存在するので個々の粒子による回折像の重ね合せが現れ
ることになる。回折像の光の強度分布は粒子に当たる光
の波長が一定であれば、粒子径に依存する。従ってこの
光の強度分布を何らかの方法で測定すれば、それをサン
プルの粒度分布に変換することは容易に行える。

本発明の画像形成方法の細部構成は以上のようである
が、その中でOPC感光体の表面電荷密度σ（nC/cm²）及
びトナーの表面電荷密度q/S（nC/cm²）が絶対値で示さ
れている。若し正帯電感光体が用いられた場合は、感光
体の表面電荷密度σの符号は正であり、トナー符号は第
１図のアナログ方式の画像形成装置を用いて正規現像す
る場合は負で、第２図のデジタル方式の画像形成装置を
用いて反転現像する場合は正とされる。又若し負帯電感
光体とされた場合は前記と反対の符号が付される。

〔実施例〕

以下本発明を実施例により具体的に説明するが本発明
の実施の態様はこれにより限定されるものではない。

実施例１ 例示化合物Ａ−３で示される市販のアントアントロン
顔料「Monolite Red 2Y」（ICI社製、C.I.No.59300）を
真空蒸着装置内に配置したグラファイト製の蒸発源に充
填し、温度370℃で60分間昇華せしめ、蒸発源の25cm上
方に配置した基板上に沈着させた。

得られた精製顔料30gをボールミルにて24時間粉砕し
たのち、1,2−ジクロルエタン1000mlを加えて24時間の
分散処理を行い、キャリア発生層形成熔塗布液を得た。

次に108mmφのアルミドラム上に、乾燥重量が0.1g/m²
の塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体樹
脂の「エスレックMF−10」（積水化学工業主製）より成
る中間層をディップ塗布法によって設けたのち、前記キ
ャリア発生層形成用塗布液を同じくディップ塗布法によ
って前記中間層上に塗布して、乾燥重量が2.3g/m²のキ
ャリア発生層を得た。電子顕微鏡にて観察した結果、キ
ャリア発生層は平均粒径0.3μｍの顔料粒子で充填され
ていた。

一方、例示化合物Ｂ−５で示されるカルバゾール誘導
体112.5gと、ピクリルクロライド0.225gとポリカーボネ
ート樹脂「パンライトＬ−1250」（帝人化成社製）150g
と1,2−ジクロルエタン1000mlに溶解せしめ、得られた
キャリア輸送層形成用塗布液をディップ塗布法により前
記キャリア発生層上に塗布して、乾燥重量が19g/m²のキ
ャリア輸送層を形成し、以て本実施例の負帯電性の感光
体を得た。

次に本実施例に用いられる現像剤は以下のようであ
る。

（１） トナーの調製 上記材料をボールミルで５時間に亘り十分混合した後
170℃の２本ロールで混練した。次いで自然放冷後カッ
ターミルで粗粉砕し、更にジェット気流を用いた微粉砕
機で粉砕した後、分級条件を変えながら風力分級器で分
級して表面積平均粒径を1.9μｍ〜8.2μｍの範囲で粒径
の異なる７種類のトナーを得これらのトナーをテストN
o.1〜No.7（後記第１表）とした。又次のテストNo.8〜N
o.13用として先のテストNo.4用トナー（粒径5.4μｍ）
から６部分のトナーを分別して取出し、更にテストNo.1
4〜No.19用として先のテストNo.5のトナー（粒径6.7μ
ｍ）から６部分のトナーを分別してとり出し、合計19種
のトナーを用意した。

（２） キャリアの作成 弗化ビニリデン−四弗化エチレン共重合体「VT−10
0」（共重合モル比＝80:20、固有粘度＝0.95dl/g、ダイ
キン工業社製）6gと、メタクリル酸メチル共重合体「ア
クリペットMF」（三菱レイヨン社製）6gとを、アセトン
とメチルエチルケトンとの混合溶媒（混合体積比＝1:
1）500ml中に溶解して被覆液を調製した。流動化ベッド
装置を用いて、上記被覆液を球形の銅−亜鉛系フェライ
ト（日本鉄粉工業社製）よりなる磁性体粒子1kgに塗布
処理し、更に200℃で５時間にわたり熱処理し、次いで
凝集物を篩分けして、厚さが約２μｍの樹脂被覆層を有
するキャリアを製造した。このキャリアの表面積平均粒
径は82μｍであった。

（３） まず粒径の異なる前記テストNo.1〜No.7用のト
ナーに第９図のシリカ量とトナー粒径の対応データに基
づいて疎水性シリカ（アエロジルＲ−805）をトナー粒
径に応じて添加し、かつ前記分割キャリアに対してトナ
ーの表面電荷密度が＋4.1nC/cm²となるようトナーを1.5
〜8.0wt％の範囲で添加混合してテストNo.1〜No.7の７
種類の現像剤を調製した。

次に粒径がいづれも5.4μｍとされたテストNo.8〜No.
13用のトナーには、各テスト共にシリカが1.2wt％添加
され、かつ現像に供したとき後記第１表の６段階の表面
電荷密度となるよう第７図の特性曲線を参照してトナー
濃度を1.0〜10wt％の範囲に変化させてっ前記分割キャ
リアと混合してテストNo.8〜No.13の６種類の現像剤を
調製した。

尚前記テストNo.8〜No.13の現像剤の調製に際して
は、予め後記改造複写機を用いてトナー濃度とトナー表
面電荷密度との関係を実測により測定しておき、得られ
たデータ（第７図）を用いて所望のトナー電荷密度を示
す現像剤を用意するようにした。

次にテストNo.14〜No.19のトナーは全て粒径6.7μｍ
とされ、シリカがそれぞれ0.8wt％添加され、前記分割
キャリアに対して、トナーの表面電荷密度が＋4.1nC/cm
²となるようトナーを全て7.0wt％添加混合されてNo.14
〜No.19の６種類の現像剤が調製された。

前記のようにして用意された19種の現像剤を用いて本
実施例の実写テストを以下のように行った。

帯電器、接触型磁気ブラシ現像器、静電転写器、ブレ
ードクリーニング装置を備えたアナログ方式（第１図参
照）の複写機Ｕ−Bix5070「コニカ（株）製」に前記OPC
感光体ドラムを装着して成る改造機を用い、第１表の19
種の実写テスト（比較テストを含む）を行った。

尚テスト時の環境条件は常温、常湿（温度20℃、相対
湿度60％）とされ、各テスト30分間に亘って連続して像
形成を行い、後記画像評価法に基づき画像濃度及び解像
度を評価し、かつトナー飛散の有無についても評価し、
それらの結果を第１表に示した。

前記テストNo.14〜No.19の現像剤を用いてテストを行
う場合は、感光体の表面電荷密度が第１表のテストNo.1
4〜No.19の６段階の値となるよう感光体の表面電位を18
0ボルト〜1150ボルトの範囲で６段階に変化させて像形
成を行うようにした。

尚前記No.14〜No.19のテストを行うには、予め前記改
造機を用いて感光体の表面電位と表面電荷密度との関係
を実測しておき、そのデータ（第８図）を用い、感光体
に所望の表面電荷密度を付与してテストを行うようにし
た。

ところで感光体の表面電荷密度の測定に際しては、各
テスト毎に像形成に先立って現像器７を引出し代わりに
プローブ40をセットして測定された（第１図参照）。前
記プローブにより、帯電後現像位置に到った感光体の表
面電位をピックアップし、表面電位計41で読取り、レコ
ーダ42で記録することにより表面電位V_sが測定された。
テスト終了後、感光体ドラムを引出し、その小片を切り
取り、感光層の膜厚Ｌ（μｍ）を測定し、かつクーロン
メータにより感光層の静電容量Ｃを測定し、式CL/ε_０
から比誘電率εを求めた。ここで真空誘電率ε_０は既知
である。以上のデータを前記した計算式σ＝（εε₀/
L）V_sに導入してテスト毎の表面電荷密度σを求めた。
又前記トナー及びキャリアの表面積粒子径については、
現像剤調製時、粒子径が既述した方法に基づいて測定さ
れ、又トナーの平均表面電荷密度は各テスト毎に像形成
後の現像剤から採取して既述の測定法に基づいて測定さ
れた。

画像評価法： （１） 画像濃度 反射濃度1.3の原稿をコピーして「サクラデンシトメ
ータ」（コニカ（株）製）により、コピー画像の反射濃
度を測定した。評価は、反射濃度が1.0以上の場合は
「○」、0.8〜1.0の場合を「△」、0.8未満の場合を
「×」とした。

（２） 解像度 JIS Z4916に準拠して、グレイドとして1mm当たり等間
隔のラインを4.0本、5.0本、6.3本、8.0本、10.2本、1
2.5本、16.0本設けたチャートを使用し、コピー画像を
目視により判定して、ラインの判別ができるグレイドを
解像度として表示した。

（３） トナー飛散 複写機内及び複写画像を目視により観察し、トナー飛
散がほとんど認められず良好である場合を「○」、トナ
ー飛散が若干認められるが実用レベルにある場合を
「△」、トナー飛散が多く認められ実用的には問題のあ
る場合を「×」とした。

第１表から本発明に係るテストてでは、画像濃度、解
像度、トナー飛散等の特性がいづれもすぐれているが、
比較テストは前記各特性のうち少なくとも１つの特性が
悪く、実用性がないことがわかる。特に前記において、
以下のことが明らかとなった。

即ちトナー粒径ｄが２〜８μｍの範囲が実用レベルで
あり、３〜７μｍの範囲がすぐれていた。又トナーの平
均表面電荷密度q/Sが＋３〜7nC/cm²が実用レベルであ
り、＋３〜＋5nC/cm²がすぐれていた。又感光体の表面
平均電荷密度σが−25〜−125nC/cm²が実用化レベルで
あり、−35〜−95nC/cm²がすぐれていることがわかっ
た。

実施例２ ドラム径を150mmφとした他は実施例１と同様のOPC感
光体ドラムを、青、赤、黒の３色読取装置、半導体レー
ザ書込装置、帯電器、青、赤、黒の３ケの接触型反転現
像用磁気ブラシ現像器（非接触型を改造）、ブレードク
リーニング器を備えたデジタル方式（第２図参照）の電
子写真複写機Ｕ−Bix DC8010「コニカ（株）製」に装着
して成る改造機を用い、現像剤として下記19種類の現像
剤を用いて第２表に示す如きテスト（比較テストも含
む）を行った。

尚本実施例では、読取装置は黒画像のみとし、感光体
ドラムの１回転毎にBK画像信号を書込装置に出力して黒
現像器のみを作動させて150〜1050ボルトのDCバイアス
印加下に反転現像方式で像形成が行われた。

今回のテストに用いられた現像剤はトナーがキャリア
との摩擦で負帯性となるものが用いられた。

（１） トナーの作成 ２のセパラブルフラスコにトルエン400mlを入れ、
フラスコ内の空気を窒素に置換した。

その後、フラスコ内のトルエンを加熱してこれを還流
した。

次いで、フラスコ内に、スチレン192g、ブチルアクリ
レート48g及び過酸化ベンゾイル0.5gを入れて、還流下
に12時間かけて第１段目の重合反応を行い、高分子量の
重合体成分を製造した。

12時間の経過後に、前記フラスコ内に、スチレン184
g、ブチルアクリレート56g、モノアクリロイルオキシエ
チルサクシネート80g及び過酸化ベンゾイル8gの混合物
を、２時間かけて滴下しながら２段目の重合反応を行っ
た。

前記混合物の滴下終了後に、更に１時間かけて還流温
度で第２段目の重合反応を継続して、低分子量の重合体
成分を製造した。その後、前記フラスコ内に酸化亜鉛8g
を添加して１時間撹拌した。

その後、減圧下に溶剤であるトルエンを溜去してカル
ボキシル基を側鎖に有する重合体と酸化亜鉛との反応生
成物である樹脂を得た。この樹脂100部と、カーボンブ
ラック（キャボット社製、商品名「モーガルＬ」ｇ）10
部とを混練し、冷却後に粗粉砕し、更にジェットミルで
微粉砕し、更に風力分級器で分級して表面積粒子径1.8
〜8.1μｍの範囲内で後記第２表に示す粒径の異なる７
種類のトナーを作成し、これをテストNo.1〜No.7用とし
た。他方現像剤調製用キャリアとして表面積平均粒径40
μｍの鉄粉キャリアを作成し、これを19分割してテスト
用現像剤の調製に供するようにした。

前記テストNo.1〜No.7のトナーはキャリアに対してテ
スト毎に粒径に応じたトナー量が混合され、トナーの平
均表面電荷密度が−4.0nC/cm²となるよう配合されてテ
ストNo.1〜No.7の７種類の現像剤が調製された。

次に前記７種類のトナーのうち表面積平均粒径5.5μ
ｍのトナー（テストNo.4のトナー）から、更に６部分の
トナーを分別してテストNo.8〜No.13用として取り出
し、この６部分の分別トナーは現像に供したとき第２表
の６段階の表面電荷密度となるようトナー含有率を変化
させて前記分割キャリアと混合して、６種類の現像剤を
調製し、これらをテストNo.8〜No.13の現像剤とした。

又前記７種類のトナーのうち表面積平均粒径6.8μｍ
のトナー（テストNo.5のトナー）から、更にテストNo.1
4〜No.19用として６部分のトナーを分別して取り出し
た。この６部分のトナーは前記鉄粉キャリアとトナーの
平均表面電荷密度が−4.0nC/cm²となるよう混合されて
テストNo.14〜No.19の現像剤を得た。かくして用意され
た19種の現像剤及び前記DC8010の改造機を用い、第２表
のテスト順序に従い、実施例１と同様のテスト方法、テ
スト条件、測定法及び評価方法に基づいて19種類のテス
トを行い、その結果を第２表に示した。

尚前記テストNo.14〜No.19の現像剤を用いてテストを
行う場合は、感光体の表面電荷密度が第２表のテストN
o.14〜No.19の６段階となるよう感光体の表面電位を180
ボルト〜1150ボルトの範囲で６段階に変化させて像形成
を行った。

第２表により本発明に係るテストでは画像濃度、解像
度、トナー飛散等の特性がいづれも実用化レベル以上で
あるのに対して、比較テストでは前記特性の少なくとも
１つが不良であって実用性がないことがわかる。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように本発明の画像形成方法
によれば微粒子トナーを含む現像剤とOPC感光体とが選
択して用いられ、かつ相互に密接な係り合いをもつ前記
トナーと感光体との表面平均電荷密度を最適の範囲に選
択したことによりトナー飛散等を伴うことなく高濃度高
解像力の画像形成が可能とされると共に目的に適合した
画像形が低価格で容易に実現される等の効果が奏され
る。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明に係るアナログ及びデジタル
複写機の例を示す図、第３図は本発明に適する感光体の
層構成を示す断面図、第４図はトナーの粒子径を測定す
る装置の説明図、第５図はトナーの表面電荷密度を測定
する方法（ブローオフ法）を説明する図、第６図はキャ
リアの粒子径を測定する装置の説明図である。 第７図は実施例１におけるテストNo.8〜No.13における
現像剤中のトナー含有率wt％とトナーの表面電荷密度と
の関係を表す図、第８図は実施例１のテストNo.14〜No.
19における感光体の表面電位と表面電化密度との関係を
表す図、第９図は、実施例１のテストNo.1〜No.7におけ
る現像剤調製時のトナー粒径とシリカ添加量の関係を表
す図である。 １……原稿台、２……原稿、３……光源、 4a,4b,4c,4d……反射ミラー、 ６……帯電器、７……現像器、８……転写器、 10……感光体、11……クリーニング装置、 12……DCバイアス、13……給紙カセット、 15……タイミングロール、17……定着器、 20……光電変換装置、21……画像処理装置、 22……レーザ書込装置、31……基体、 32……ブロッキング層、33……キャリア輸送層、 34……中間層、35……キャリア発生層、 36……保護層、40……プローブ、 41……表面電位計、42……レコーダ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｇ０３Ｇ 15/06 １０１ Ｇ０３Ｇ 15/09 Ｚ 15/08 ５０７ 9/10 15/09 15/08 ５０７Ｌ (56)参考文献 特開 平１−193869（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−251856（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 9/08 - 9/097 G03G 5/04

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】有機光導電性感光体上に形成された静電潜
   像を微粒子トナーとキャリアから成る二成分現像剤で現
   像する工程を有する画像形成法において、前記トナー粒
   子の表面積平均粒子径が２〜８μｍで、かつ平均表面電
   荷密度の絶対値が（３〜７）×10^-9C/cm²であり、前記
   感光体の現像位置での非露光部の平均表面電荷密度の絶
   対値が（25〜125）×10^-9C/cm²であることを特徴とする
   画像形成法。