JPH03152561A - 画像形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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、静電記録、静電印刷法などにお
いて形成される静電荷像を二成分現像剤を用いて現像す
る工程を有する画像形成方法に関する。

さらに詳しくは直接又は間接電子写真現像方法において
、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、現像剤として、均一に強く負に
帯電して負静電荷像を反転現像により可視化して、高品
質な画像を与える負帯電性二成分現像剤を使用する画像
形成方法に関する。

〔従来技術及び従来技術における問題点〕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４３２４７４８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。

また、従来、電子写真装置においては、非露光部に対し
て現像を行う正現像方法が一般的である。これは、原稿
よりの反射光を光学処理した後に感光体上に投影される
ため、反射光のない（原稿の文字部）非露光部に対し、
現像を行うものである。

ところで最近、電子写真システムの用途が複写像を得る
こと以外に、コンピューターの出力に用いられるプリン
ター等に用いられるようになった。プリンター用途の場
合、発光体（半導体レーザー等）が、画像信号に従って
オン−オフ（ＯＮ−ＯＦＦ）され、その光が感光体上に
投影される。

この際、通常、印字率（１頁当たりの印字面積の割合）
は３割以下であり、文字部分に対して露光を行う方式（
反転現像）が発光体寿命の点で優位である。

また、反転現像は、同一原稿より、ポジ画像およびネガ
画像を出力するような装置（例えば、マイクロフィルム
出力装置）にも用いられ、さらに同一装置内で、２色以
上の現像を行うために正規現像および反転現像を組み合
わせている装置等にも使用されるようになった。

また、これらの静電潜像を現像する二成分系現像剤によ
る現像方法としては、内部に磁石を有する円筒状の現像
剤担持体上に磁性粒子とトナーからなる二成分現像剤を
均一に塗布し、これを潜像保持体に対向せしめ、現像す
るという方法がある。

さらには、現像時に現像剤担持体と潜像保持体の基板導
体との間に交番電界を印加することによって潜像保持体
表面にトナーを現像するという方法もある。

ところで、上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（育機系感光体）、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５ｅＴｅが主に使用されているが、これでも、Ｓ
ｅ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−３ｉ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ｔＩＩＭＡ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−３ｉ悪感光は表面硬度が高く長寿命が期待
でき、ピンカース硬度で１５００〜２０００を有し、Ｃ
ｄＳ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−３ｉ悪感光は、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−３ｉ悪感光の表面暗電位は、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怒光
体の表面暗電位は、ＣｄＳ系では最低でも５００Ｖ、Ｓ
ｅ系、ｏｐｃ系では、６００〜５ｏｏｖが必要である。

この電位をａ−５ｉ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−５ｉ悪感光については、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もあ
る。

こうしたことから、ａ−３ｉ悪感光については、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
れない問題としである。また膜厚の増加は、製造工程時
、ａ−３ｉ膜の異常成長を引き起こしやすくムリ、部分
的に不均一なａＳｉ膜ができ、実用上使用不可能となる
。これらの問題に対し、ａ−３ｉ悪感光の量産性とコス
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−５ｉ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、高温下で不純物
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がある。すなわち、実
用的なａ−３ｉ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。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（例えば２８０〜２５０Ｖ）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
像剤では極めて困難である。なお、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。

したがって、このような条件下で、薄膜化したａ−３ｉ
悪感光を実用的に使用しろるためには低電位で現像する
ことのできる、均一で高い帯電能力を有したトナーを用
いなければならない。

特に、画像信号がデジタル信号の場合、潜像は一定電位
のドツトが集まって形成され、ベタ部、ハーフトーン部
およびライト部は各々ドツトの密度をかえることによっ
て表現されている。従ってどの部分も２値の場合は基本
的にはほぼ同じ電位の静電潜像から形成されることにな
る。

以上のような従来の２値法にかえて、１ドツトあたりに
深さ方向の情報を与えた多値の記録法も開発されている
。

その手法とは、デジタル画像信号を２値化して、レーザ
ービームプリンター等で画像形成をする際、中間調の諧
調性を得るためにデジタル画像信号をアナログ信号に一
旦変換し、このアナログ信号を、例えば三角波のような
周期的なパターン信号と比較させることでパルス幅変調
をかけた２値化体号を発生させ、この２値化体号をレー
ザー光源の駆動信号として利用するものである。このよ
うにしてデジタル画像信号をパルス幅変調することで、
高解像と高い諧調性を両立させることが可能になる。

しかしながら、従来の負帯電性現像側を用いて上記のよ
うなデジタルな画像信号で形成されたａＳｉドラム上の
負帯電静電潜像を反転現像すると、トナー粒子表面に発
生する不均一な帯電のために数々の問題が発生すること
が明らかになった。

すなわち、潜像電位の現像コントラストが低い場合、現
像を繰り返すと均一な帯電を持ったトナー粒子から優先
的に現像に消費されるという、いわゆる選択現像を生じ
、その結果連続複写を継続すると不均一な帯電をしてい
るトナー粒子の割合が増加するために、画像濃度の低下
、画質の低下という数々の問題を生ずる。

一方、負静電荷像を保持するａ−３ｉｆＳ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−３ｉ悪感光に比べ優れている。そし
て、その理由の１つとして負静電荷像を保持するａ−８
ｒ悪感光の特性は、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−３ｔ悪感光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−
船釣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。発生するオゾンは人体に有害であるの
で極力減少せねばならない、またオゾン生成物等により
、高温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−
３ｉ悪感光を使用するには、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Ｎ、荷像を保持するａ−５ｉ悪感光は
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、正静を荷像を保持するａ−３ｉ悪感光
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−３ｉ悪感光を
利用した反転現像を用いる画像形成方法においでは、低
電位差で十分な現像を行い電位差に応して忠実に現像で
きる負帯電性二成分現像剤の使用が必要である。

さらに、このような負靜′ｇｉ荷像を保持するａ　−３
ｉ感光ドラムにより高耐久化がなされ、磁性トナーが高
速機に適用されるケースが出てきた。この場合、反転現
像におけるデジタル潜像の現像のみならず、アナログ潜
像の現像においても従来以上の多数枚の複写プリントに
耐え得る高耐久性を持った負帯電性トナーが要求される
。

さらに、地力ブリ、反転カブリ、ガサツキ等がプロセス
スピードの増大に正比例して悪化する傾向があり、特に
反転カプリにおいて顕著である。

この現象はプロセススピードの増大に伴いトナーとトナ
ー担持体との摺擦機会が少なく、また短くなることによ
り、トナーが十分かつ均一な帯電を得ることができない
ことに起因するものと推察される。

また、デジタルな画像信号を使用している電子写真プリ
ンターの如き画像形成装置では、潜像は一定電位のドツ
トが集まって形成されており、ベタ部、ハーフトーン部
およびライト部はドツト密度をかえることによって表現
されている。ところが、ドツトに忠実にトナー粒子がの
らず、ドツトからトナー粒子がはみ出した状態では、デ
ジタル潜像の黒部と白部のド−／　）密度の比・に対応
するトナー画像の諧調性が得られないという問題点があ
る。さらに、画質を向上させるために、ドツトサイズを
小さくして解像度を向上させる場合には、微小なドア）
から形成される潜像の再現性がさらに困難になり、解像
度及び諧調性の悪い、シャープネスさに欠けた画像とな
る傾向がある。

磁性トナーを摩擦帯電させ、スリーブ上にトナー層を均
一に薄く塗布し、さらに現像剤の耐環境性を向上させる
ために適したトナー粒径の工夫が試みられている。しか
しながら、細線再現性、解像力等のさらに厳しい要求を
考えると、十分なものは得られておらず、さらに、改良
が求められているのが現状である。

尚、反転現像は、プリンター、マイクロフィルム出力装
置、デジタル複写機、多色現像を行う装置を開発するた
めに重要な技術であり、これらの装置の高速化、高画質
化を達成する画像形成方法が求められている。

また、これらの装置に用いられる画像形成方法には反転
現像での画像欠陥（かぶり、濃度うす）を防ぐため、連
続使用、長期使用、高速化によっても常に安定した表面
電位を保てる感光体が必要であり、ａ−５ｉ悪感光が必
要である。これらの感光体、現像剤で高精細なフルカラ
ー画像が得られるようになる。

一般に感光体上の静電荷像を現像する際には、正規に帯
電したトナーが現像してかぶりを生じさせないように逆
に電界を生じさせるため、表面電位から電位差をとるよ
う直流現像バイアスを印加することが行われている。従
って、逆極性に帯電されたトナー粒子や帯電が不十分な
トナー粒子が現像され、かぶりを生じることがある。

しかし、正規現像の場合は画像白部の表面電位は低く、
しかも、これらのトナー粒子と同極性であったり、トナ
ー粒子の帯電が小さいので感光体表面付近で反発をうけ
たり、感光体表面での鏡映力も小さいので感光体表面に
付着しにくい。従ってかぶりは少なめである。

逆に、反転現像の場合は、画像白部の表面電位は高く、
しかも、逆極性に帯電されたトナー粒子と逆極性であっ
たり、また帯電量の小さな粒子も感光体表面付近で吸引
をうけたり、感光体表面での鏡映力も大きいので感光体
表面に付着しやすい。従って、正規現像よりもかぶりを
生しやすくなる。ところで、トナーを構成する樹脂は多
くの場合、負に帯電するので荷電制御を負にすることは
均一に帯電させるために有利である。

一方、正荷電性トナーの場合には逆極に荷電制御剤など
を用いて電荷を制御しなければならず、均一に帯電させ
ることは難しく、逆極性に帯電するトナー粒子が生ずる
場合が多い、従って、反転現像に用いるトナーとしては
、より均一な帯電性の得られる負帯電性現像剤の方がか
ぶりを生じさせないためにもよい。

〔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−３
ｉ悪感光上に形成された負静電荷像を顕像化する負帯電
性二成分現像剤による反転現像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、低い表面暗電位を有するａ−５ｉ
悪感光を用いた反転現像で、良好な画像４度、鮮明な色
彩の画像が得られる画像形成方法を提供するものである
。

さらに他の目的は潜像の電位コントラストが低い場合、
選択現像が生じず、常に安定した画像を再現し得る画像
形成方法を提供することにある。

さらに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
−３ｉ悪感光を用い、高速現像が可能な画像形成方法を
提供することにある。

本発明の他の目的は、デジタル複写機、およびレーザー
ビームプリンター等に用いられるデジタル潜像の現像に
適し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、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、かふりがな
く、細線再現性、ドツト再現性及び諧調性の優れた画像
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、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、従来の電子写真法による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り、その骨子とすると
ころは、負静電荷像を保持し得るアモルファスシリコン
感光体とトナーおよびキャリアから成る負帯電性二成分
現像剤とを使用し、該負帯電性二成分現像剤を表面に担
持する現像剤担持体と前記感光体とを現像部において一
定の間隙を設けて配置し、該二成分現像剤を現像剤担持
体上に塗布して現像部に搬送し、現像を行う画像形成方
法であって、該トナーとして、５μｍ以下の粒径のトナ
ー粒子を１７〜８０個数％含有し、６．３５〜１２．７
μｍの粒径のトナー粒子を５〜５０個数％含有し、１６
μｍ以上の粒径のトナー粒子を２．０体積％以下で含有
し、トナーの体積平均粒径が４．５〜９μｍである粒度
分布を有するトナーを使用することを特徴とする画像形
成方法にある。

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−３ｉ層を有するａ−３ｔ悪感
光を使用することにある。ｔｅａＳｉ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−
３ｉ悪感光を使用する本発明の画像形成方法は、複写機
、プリンター等の高速化番二利点を有するものである。

本発明に使用されるａ−３ｉ悪感光の構成としては、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ができる。

また必要に応じて感光層の上部あるいは下部に電荷注入
阻止層、干渉現象防止のための光吸収層、表面保護層を
設けることもできる。

この時、各層を必要に応し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■族の原子、ゲルマニウム、スズ等の周期表
第■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■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ａｓｉＭの形成時に導入して、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−５ｉ　　（ａ　　Ｓｉ：Ｈ）に、リ
ン（Ｐ）をドープしたａ−３ｉ：Ｈ膜からなる下部電荷
注入防止層、ノンドープのａ−３ｉ：Ｈ膜からなる感光
層、そしてホウ素（Ｂ）をドープしたａ−３ｉ：Ｈｌｌ
ｇからなる上部電荷注入防止層をこの順序でドラム基体
上に設ければ、負電荷の静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。

また、長波長光の干渉を防止するために、下部電荷注入
防止層の上部あるいは下部に長波長光吸収層を設ければ
、レーザー用感光体として好ましいものになる。

本発明において使用するａ−３ｉ悪感光は、負静電荷像
を保持しうるものであって、負静電荷像を保持するａ−
３ｉ感光ト′ラムは、同様の方法で作られる正静電荷像
を保持するａ−３ｉ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）等において優れている。

本発明のもう１つの特徴は、特定の粒度分布を有するト
ナーとキャリアからなる負帯電性二成分現像剤を用いて
反転現像を行うことにある。

即ち、５μｍ以下の粒径のトナー粒子を１７〜８０個数
％含有し、６．３５〜１２．７μｍの粒径のトナー粒子
を５〜５０個数％含有し、１６μｍ以上の粒径のトナー
粒子を２．０体積％以下で含有し、トナーの体積平均粒
径が４．５〜９μｍである粒度分布を有することを特徴
とするトナーとキャリアから成る二成分現像剤を使用し
、該現像剤を表面に担持する現像剤担持体を現像部にお
いて一定の間隙を設けて配置し、二成分現像剤を現像剤
担持体上に塗布して現像部に搬送し、現像を行うことに
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ドツト潮像の
再現にも優れ諧調性及び解像性に優れた画像を与える。

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。

本発明に係る負帯電性二成分現像剤において、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、本発明のトナーにおいては、５μｍ以下の粒
径のトナー粒子が１７〜８０個数％であることが一つの
特徴である。従来、トナーにおいては５μｍ以下のトナ
ー粒子は、帯電量コントロールが困難であったり、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
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以下のトナー粒子が多く、特に５μｍ
以下の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、本発明のトナーにおいては、６．３５〜１２．７
μｍの範囲の粒子が５〜５０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以下のトナ
ー粒子は、その傾向が強い、しかしながら、本発明者は
、６．３５〜１２．７μｍの範囲のトナー粒子を５〜５
０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、６．３
５〜１２．７μｍの粒径の範囲のトナー粒子が５μｍ以
下の粒径の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、エツジ部に幻
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４度で解像性及
び諧調性の優れたシャープな画像が促供されるものであ
る。

また、１６μｍ以上の粒径の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。

本発明の二成分現像側に用いるトナーは、５μｍ以下の
粒径のトナー粒子が全粒子数の１７〜８０個数％である
ことが良く、好ましくは２５〜６０個数％が良く、さら
に好ましくは３０〜５５個数％が良い。５μｍ以下の粒
径のトナー粒子が１７個数％以下であると、高画質に有
効な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。また６０個数％以上であるとトナ
ー粒子相互の凝集状態が生じやすく、６０個数％以下で
ある場合と同一のシリカ量では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くなり、
中ぬけ気味の画像となりやすく、シリカの増量が必要で
あり、８０個数％以上ではシリカの増量だけでは上記問
題の解決は困難である。

また、６．３５〜１２．７μｍの範囲の粒子が５〜５０
個数％であることが良く、好ましくは１５〜４５個数％
が良い。５０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、５個数％以下
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、トナーの体積平均粒径は、４．５〜９μｍ、好ま
しくは５〜８８５μｍ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４，５μｍ以下では、グラフインク画像な
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ツジ部に対して
、内部の濃度が下がる理由と同し原因によると考えられ
る。

体積平均粒径９μｍ以上で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。

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−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−カウンターＴＡ
−■型（コールタ−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
パーソナルコンピユータ（キャノン類）を接続し、電解
液は１級塩化ナトリウムを用いて１％ＮａＣｊ！水？８
液を調水型８液δ１１定法としては前記電解水？８液１
００〜１５０ｍ１！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２〜２　Ｑｍｇ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−カウンターＴＡ−ｎ型により、ア
パチャーとして１００μアパチヤーを用いて、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。

本発明に係る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ＨＡ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
タジェン共重合体、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ＩＭ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ント現象、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プロン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。それゆえ、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Ｍ−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［；例、ｊばビニルメチルケトン、ビニルへキシル
ケ］ン等のようなビニルケｉ・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、ジビニルア
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
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
−ブタジェン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体
、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ＴＩ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り、荷電制御剤を用い
ることで先に述べたところの粒径範囲毎による高画質化
のための機能分離および相互補完性をより明確にするこ
とができる。

本発明に用いることのできる負荷電性制御剤としては、
例えば有機金属錯体、キレート化合物が有効で、その例
としてはアルミニウムアセチルアセトナート、鉄（ＩＩ
）アセチルアセトナート、３．５−ジターシャリ−ブチ
ルサリチル酸クロム等があり、特にアセチルアセトン金
属錯体、モノアゾ金属錯体、ナフトエ酸あるいはサリチ
ル酸系の金属錯体または塩が好ましく、特にサリチル酸
系金属錯体またはモノアゾ金属錯体またはサリチル酸系
金属塩が好ましい。

上述した荷電制御剤（結着樹脂としての作用を存しない
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４
μｍ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。

また、本発明に用いるトナーにはシリカ微粉末を添加す
ることが好ましい。本発明の特徴とするような粒度分布
を有するトナーでは、比表面積が従来のトナーより大き
くなる。１１！擦帯電のためにトナー粒子と、キャリア
または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、従来のトナーよりトナー
粒子表面とキャリアまたはスリーブとの接触回数は増大
し、トナー粒子の摩耗やキャリア、スリーブ表面の汚染
が発生しやすくなる。本発明に係るトナーと、シリカ微
粉末を組み合わせるとトナー粒子とキャリア、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。これによってトナーおよびキャリア、スリ
ーブ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トナーお
よびキャリアを有する二成分系現像剤とすることが可能
である。さらに、本発明で主要な役割をする５μｍ以下
の粒径を有するトナー粒子は、シリカ微粉末の存在で、
より効果を発揮し、高画質な画像を安定して提供するこ
とができる。

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０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。

ＳｉＣ１ｍ　＋　２Ｈｚ　＋Ｏ！→Ｓ！Ｏｘ　”　４　
ＨＣ１！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によってシリ
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。

ＡＥＲＯ５ＩＬ （日本アエロジル社） ３０ ００ ００ ８０ ｘ５０ ７６００ ０Ｘ８０ ０Ｘ１７０ ０Ｋ８４ −５ 社）　　　　　　　ＭＳ−７ 阿５−７５ Ｓ−５ Ｈ−５ Ｃａ−０−５ｉＬ （Ｃ＾ＢＯＴＯＣ。

Ｈａｃｋｅｒ　ＨＤＫ　Ｎ　２０　　　　　　　　　Ｖ
１５（締ＡＣＫＢＲ−ＣＩ■ＭＩＥ　ＧＭＢＨ社）　Ｎ
２０Ｅ３０ ４０ Ｄ−ＣＦｉｎｅ　　Ｓ目１ｃａ （ダウコーニングＣｏ、社） Ｆｒａｎｓｏ　Ｉ （Ｆｒａｎｓｉ１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。

Ｎａｎｏ−Ｘ５ｉＯ！＋　ＨＣｌ　＋Ｈ，０−＝ＳｒＯ
ｚ・ｎＨｔＯ＋　ＮａＣ／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　　　　　　　塩野義製薬ニーブシール
　　　　　　　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　　　　　　　　　多木製肥ジル
トン、シルネンクス　　　水沢化学スフ−シル　　　　
　　　　　神品化学ヒメジール　　　　　　　　　愛媛
薬品サイロイド　　　　　　　　　富士デビソン化学旧
−５ｉｌ（ハイシール） Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ　Ｐｌａｔｅ　ＧＩａｓｓ、Ｃ。

（ピンツバーグ　プレート　グラス） Ｄｕｒｏｓｉｌ（ドゥロシール） １１１ｔｏｒａｓｉｌ（ウルトラシール）Ｆｉｉｌｌｓ
ｔｏｆｆ−ＧｅｓｅｌｌｓｃｈａｆＬ　Ｍａｒｑｕａｒ
ｔ（フユールストンフ・ゲゼールシャフトマルクオルト
） Ｍａｎｏｓｉｌ（マノシール） ＩＩａｒｄｓ＋ａｎ　ａｎｄ　ｌ１ｏｌｄｅｎ（ハード
マン　アント′　ホールデン）１１ｏｅｓｃｈ　（へｙ
シュ） Ｃｈｅｍｉｓｃｈｅ　Ｆａｂｒｉｋ　Ｈｏｅｓｃｈ　Ｋ
−Ｇ（ヒエミノシュ・ファブリーク・ヘノンユ）Ｓｉｌ
−５ｔｏｎｅ（シル−ストーン）Ｓｔｏｎｅｒ　Ｒｕｂ
ｂｅｒ　Ｃｏ、　（ストーナー　ラバー）Ｎ、」１ｃｏ
（ナルコ） Ｎａｌｃｏ　Ｃｈｅ＋ｗ、Ｃｏ、　（ナルコ　ケミカル
）Ｑｕｓｏ　（クツ） Ｐｈｉｌａｄｅｌｐｈｉａ　　Ｑｕａｒｔｚ　　Ｃｏ。

（フィラデルフィア　クォーツ） Ｉａ＋５ｒｌ（イムシル） ！１１ｉｎｏｉｓ　Ｍｉｎｅｒａｌｓ　Ｃｏ。

（イリノイス　ミネラル） Ｃａｌｃｉｕｏ＋　５ｉｌｉｋａｔ（カルシウム　シリ
カート）Ｃｈｅｍｉｓｃｈｅ　Ｆａｂｒｉｋ　Ｈｏｅｓ
ｃｈ、　Ｋ−Ｇ（ヒエミンシェ　フアプリーク　ヘノシ
ュ）Ｃａｌｓｉｌ　（カルジル） Ｐｉｉｌｌｓｔｏｆｆ−Ｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ　Ｍ
ａｒｑｕａｒｔ（フユールストノフーゲゼールシャフト
マルクオルト） Ｐｏｒｔａｆｉｌ　（フォルタフイル）Ｉｍｐｅｒｉａ
ｌ　Ｃｈｅａ＋１ｃａｌ　Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ、　Ｌ
ｔｄ。

（インペリアルケミカルインダストリーズ）Ｍｉｃｒｏ
ｃａｌ　（ミクロカル） Ｊｏｓｅｐｈ　Ｃｒｏｓｆｉｅｌｓ　＆　５ｏｎｓ　Ｌ
ｔｄ。

（ジョセフ　クロスフィールド　アンドサンズ） Ｖｕｌｋａｓｉｌ　（プルカジール） Ｐａｒｂｅｎｆａｂｒｉｋｅｎ　Ｂｒｙｅｒ、　Ａ、−
Ｇ。

（ファルヘンファブリーケンバーヤー）ＴｕｆｋｎｉＬ
（クフー’−７ト） Ｄｕｒｈａｍ　ＣｈｅｌＩｌｉｃａｌｓ、　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　　　　　神品化学 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３０ｎｒ／ｇ以上（特に５０〜ｂ 結果を与える。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。

又、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
ルフエニルジクロルシラン、ベンジルジメチルクロルシ
ラン、フロムメチルジメチルクロルシラン、α−タロル
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クン、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゜Ｑｗｔ％、特に０．０２
〜１、　Ｑ　ｗ　ｔ％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たトナー
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、トナー摩耗やキャリア、ス
リーブ７Ｆｉ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。

本発明のトナーは、必要に応じて添加剤を混合してもよ
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、例えばカーボンブラック、マグネタイ
ト、マグネタイト、ヘマタイト、フタロシアニンブルー
、ピーコックプル、パーマネントレッド、レーキソド、
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○ＨＰフィルムの透過性を良くする
ためには、１２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。

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、あるいは例
えばカーボンブラック、酸化スズ等の導電性付与剤があ
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、サゾールワソ
クス、パラフィンワックス等のワックス状物質０．５〜
５ｗｔ％程度非位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。

本発明に使用し得るキャリアとしては、例えば鉄粉、フ
ェライト粉、ニッケル粉のごとき磁性を有する粉体、ガ
ラスピーズ等、及びこれらの表面を樹脂（例えばフッ素
樹脂、シリコーン樹脂、スチレン−アクリル樹脂）等で
処理したものが挙げられる。

トナ−１０Ｍ量部に対してキャリア１０〜１０００重量
部（好ましくは３０〜５００重量部）使用するのが良い
。キャリアの粒径としては４〜１００μｍ（好ましくは
１０〜８０μｍ、更に好ましくは２０〜６０μｍ）のも
のが小粒径トナーとのマツチングにおいて好ましい。

本発明に係る静電荷像現像用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
としての顔料又は染料、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−エクストルーダーのごとき混練機を
用いて溶融、捏和および練肉して樹脂類を互いに相溶せ
しめた中に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
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
乾燥することによのトナーを得る方法；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。

本発明の二成分系現像剤は、非磁性トナーと磁性粒子を
用い、通常の二成分系の画像形成方法に用いることがで
きるが、特に、トナー担持部材に対向して磁性粒子拘束
部材を設け、該保持部材表面の移動方向に関し、磁性粒
子拘束部材の上流に磁界発生手段の磁気力によって何（
性粒子の磁気ブラシを形成し、磁性粒子拘束部材によっ
て磁気ブラシを拘束し、非磁性トナーの薄層をトナー保
持部材上に形成し、交番電界を印加することによって潜
像保持体表面に非磁性トナーを現像する画像形成方法に
好ましい。

この現像方法を第１図を参照しながら説明する。

第１図において、１は潜像保持部材、２は現像剤供給容
器、３は非磁性スリーブ、４は固定磁石、５は磁性又は
非磁性ブレード、６は磁性粒子循環域限定部材、７は磁
性粒子、８はトナー、９は現像剤補集容器部、１０は飛
散防止部材、１１は磁性部材、１３は現像領域、１２は
バイアス電源を示す。スリーブ３はｂ方向に回転し、そ
れに伴い、６ｆ性粒子７はＣ方向に循環する。それによ
ってスリーブ面と磁性粒子層との接触・摺擦が起こりス
リーブ面上に現像剤層が形成される。又、磁性粒子はＣ
方向に循環しつつも、その一部が磁性又は非磁性ブレー
ド５とスリーブ３との間隙によって所定量に規制され、
現像剤層上に塗布される。即ち現像剤は、スリーブ表面
と磁性粒子表面との両方に塗布される構成となり、実質
的にスリーブ表面！１７を増大したのと同等の効果が示
される。

又、現像領域］３においては、固定磁石４の磁極の１つ
を潜像面に対向させることにより明確な現像極を形成し
、交番電界によってスリーブ上及び磁性粒子上からトナ
ーを飛翔現像する。（この現像については後述する。）
現像後磁性粒子及び未現像トナーはスリーブの回転と共
に現像容器内に回収される。

スリーブ２２は紙筒や合成樹脂の円筒でもよいが、これ
ら円筒の表面を導電処理するか、アルミニウム、真ちゅ
う・ステンレス網等の導電体で構成すると現像電極ロー
ラーとして用いることができる。

〔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。

ス」Ｕ１上 まず使用した感光ドラムについて説明する。

ａ−５ｉ５光ドラムは高周波プラズマＣＶＤ装置を使用
し、Ｓ　ｉ　Ｈ４、Ｈｚ　、　　ＣＨａ　、　　Ｐ　Ｈ
ｓＢｚＨ６、ＧｅＨａ等のガスを用いグロー放電法で作
製した。

８０φＸ　３６０　Ｍのアルミニウムシリンダーである
基体上にゲルマニウムをドープした水素化ａＳｉの長波
長吸収層を設け、この上にリンをドープした水素化ａ−
５ｉの下部電荷注入防止層を設けた。

次に極１ｆＴｈｉｔのホウ素をドープした水素化ａＳｉ
の怒光層を設け、次いでホウ素をドープした水素化ａ−
５ｉの上部電荷注入防止層を設けた。

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−３ｉＣ）を表面保護層として設けた
。

このようにして得られたａ−３ｉ感光ドラムを市販のレ
ーザービームプリンターＬＢＰ−５０（キャノン社製）
に装着し、負帯電性トナーが使用できるように改造し、
二成分現像剤用に現像器も改造した。また−成帯電器の
電流値、レーザー出力を調節し、表面暗部電位が一４０
０Ｖ、表面明部電位が一４０Ｖとなるように設定した。

現像条件は、交流バイアス２０００１（ｚ　　／　１４
００ｖｐｐ及び直流バイアス−３４０ｖ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。

ライン表現、解像度は次に示す方法によって測定を行っ
た。

１ドツト、１スペースのライン（１００μｍ）が５木形
成されるようにレーザーで感光体に潜像をつくり得られ
る画像を測定サンプルとした。解像度はこの５木／璽會
のラインの解像力により評価した。また、ライン表現は
１ドツト、２スペースのライン（１００μｍ）を４本形
成したものからアナログ画像の場合と同様にして値を下
記式によって算出する。

３００μｍ ドツト表現は次に示す方法によって測定を行った。ｌド
ツト、２ドツト、３ドツト、４ドツトで構成される市松
模様の潜像を感光体上にレーザーで形成させ得られる画
像を測定サンプルとした。

このサンプルを拡大鏡にて観察し、市松模様の明確に６
育認できる画像のドツト数をもってドツト表現とする。

この数字が小さいほどドツト表現が優れていることを示
す。

一方、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、カンタ−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
て黒色微粉体（トナー）を得た。このトナーの粒度分布
を第１表に示す。

得られた黒色微粉体の磁性トナー１００部に疎水性乾式
シリカ（ＢＥＴ比表面積２（１０ｎ？／ｇ）０．６部を
加え、ヘンシェルミキサーで混合した。

このトナー１０部とフェライトキャリア（体積平均粒径
４０μｍ）９０部とを混合し、二成分現像剤とした。

前述したＬＢＰ−５０改造機にこの二成分現像剤を投入
しプリントアウト試験を実施した。この試験をｔｏｏｏ
ｏ枚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ライン表現、ドツト表現に
優れ、かぶりがなく、ベタ部の濃度の高いプリントが得
られ、ドツトによる諧調性にも優れていた。またドラム
ゴーストもなかった。更に２００００枚プリントアウト
したがｉ！質に変化はなかった。また３２．５℃、８５
％ＲＨ下でプリントテストを行ったところ同様に良好な
結果が得られ、画像流れも発生しなかった。またドラム
ヒータの温度を下げても画像流れは発しなかった。更に
１５℃、１０％ＲＨ下の低温低湿下でも同様に良好な結
果が得られた。

寒止斑遣 実施例１で使用したトナーの代わりに微粉砕分級条件を
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と同様にして
プリントアウト試験を行った。その結果、第２表に示す
ごとき鮮明な画像が得られた。

上記材料を用いる他は実施例１と同様な方法で第１表に
示す粒度分布をもつトナーを得た。トナー１００部に疎
水性乾式シリカ（ＢＥＴ３００ｒｄ／ｇ）を０．８部加
えヘンシェルミキサーで十分に混合した。実施例１と同
様にして二成分現像剤を作製し、プリントアウト試験を
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かぶりもなく、濃度の高い
鮮明な青色の画像が得られた。

また３２．５℃、８５％ＲＨ下で画像流れは発生しなか
った。更に１５℃、１０％ＲＨ下でも良好な結果が得ら
れた。

Ｕ斑↓ 実施例３で着色剤としてＣ，１，ピグメント階７を５部
用いる他は、同様な方法で第１表に示す粒度分布をもつ
トナーを得、二成分現像剤とした。

市販の電子写真複写機、カラーレーザーコピア、ＣＬＣ
−１（キャノン製）に先に得られたａ−３ｉ感光ドラム
を搭載し、実施例！と回し電位設定、現像バイアスとな
るように調整した。

上記のように改造したＣＬＣ−１のプリンターを利用し
て実施例１と同様のプリントアウトテストを行った結果
を第２表に示す。

この表からも明らかなように高画質の鮮明なマゼンダ色
の画像が得られた。

大脩班】 １０８φＸ３６０ｍ−のアルミニウムシリンダーを用い
、実施例１と同様ａ−５ｉ膜を持つ感光ドラムを作製し
、市販の電子写真複写機ＮＰ６６５０　（キャノン社製
）に装着し、負静電荷像を形成できるように改造した。

また−医書電器の電流値、ハロゲンランプの光量を調節
し、表面暗部電位が一４００■、表面明部電位が一５０
Ｖとなるように設定した。

現像条件は、交流バイアス２０００Ｈｚ　　／　１４０
０Ｖｌ）Ｉ）及び直流バイアス−３５０■を相乗して印
加した。

次に本実施例に係る画像評価方法を述べる。

ここでは、一般に使用している原稿を反転させたネガ像
を原稿として用いた。

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、ルーゼノクス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。

これより、細線再現性の値（％）は、下記式によって算
出する。

オリジナルの線幅（１００μｍ） 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、
ｌ　ａｓ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
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／ｗｓ）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。

実施例１で用いた二成分現像剤をＮＰ−６６５０の改造
機に投入し、画出し試験を実施した。

この試験をｔｏｏｏｏ回繰り返し行った結果を第３表に
示す。

この表からも明らかなように、画像濃度の高く、かぶり
、ドラムゴーストのない鮮明な画像が得られた。更に１
００００Ｉｉ８Ｊ複写を繰り返したが、細線再現性、網
点再現性等の劣化はみられなかった。

また、３２．５℃、８５％ＲＨ下での複写試験でも良好
な結果が得られ、画像流れは発生しなかった。

更に１５℃、ｌＯ％ＲＨ下でも同様に良好な結果が得ら
れた。

失施班工 実施例３で得られた二成分現像剤を用いて実施例５と同
様の画出し試験を行った。

その結果を第３表に示すが、この表からも明らかなよう
に鮮明な青色の画像が得られた。

ル較桝上 実施例１で用いたトナーにおいて、同様の方法で第１表
に示す粒度分布をもつトナーを得た。更にこの磁性トナ
ー１００部に正荷電性疎水性乾式シリカ（Ｂ　ＥＴ　２
００　ｒｄ／ｇ）を０．４部加えヘンシェルミキサーで
混合し、実施例１と同様にして二成分現像剤として実施
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、ドツト表現、解像度に劣り、１００００枚
目にはかぶりが見られ、濃度がやや薄かった。

ここで−成帯電器の電流値を上げ、感光ドラム表面暗電
位を一５５０■にして現像直流バイアスを一４９０Ｖに
したところ十分な画像濃度は得られるようになった。

しかし、プリンターの前ドアを開けたところオゾン臭が
多くなった。

ｊｌＪ灯化Ｌ５↓ 実施例１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ではのりすぎによるライン、ドツトのつぶれ、
比較例３ではかふり等により良好な画像は得られなかっ
た。

止較貫↓ 実施例３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５と同様な画出
し試験を行った。

その結果を第３表に示す。

第３表に示すごとく、かぶり、細線のとぎれ等により良
好な画像が得られなかった。

ル較桝ｌ 実験例１の試験で帯電器の電流値を上げ、感光ドラムの
表面暗部電位を一５５０ｖ、現像直流バイアスを−４９
０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下でのプリントアウト試験
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。

（以下余白） 〔発明の効果の４ｆｉ要〕 本発明は、特定の粒度分布をもつ負帯電性二成分現像剤
、負静電荷像を保持するａ−３ｉ悪感光を用いた反転現
像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）低い表面ｌＩＯ電位を有するａ−３ｉ悪感光を用
いた反転現像で良好な画像濃度、鮮明な色彩の画像が得
られる画像形成方法である。

（２）潜像の電位コントラストが低い場合、選択現象が
生じず、常に安定した画像を再現し得る画像形成方法で
ある。

（３）　　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。

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

（５）　　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。

（６）デジタル複写機、およびレーザービームプリンタ
ー等に用いられるデジタル潜像の現像に適した画像形成
方法である。

（７）画像濃度が高く、かぶりもなく細線再現性、ドツ
ト再現性、諧調性の優れた画像の得られる画像形成方法
である。

（８）環境変動に対して性能の変化のない画像形成方法
である。

（９）転写性の優れた画像形成方法である。

Ｏｌ　　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、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る。 １・・・潜像保持部材、２・・・現像剤供給容器、３・
・・非磁性スリーブ、４・・・固定磁石、５・・・非磁
性ブレード、６・・・磁性粒子循環域限定部材、７・・
・磁性粒子、８・・・トナー、９・・・現像側補集容器
部、１０・・・飛散防止部材、１１・・・磁性部材、１
２・・・バイアスを源、１３・・・現像領域。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 負静電荷像を保持し得るアモルファスシリコン感光体と
   、トナーとキャリアから成る負帯電性二成分現像剤とを
   使用し、該現像剤を表面に担持する現像剤担持体と前記
   感光体とを現像部において一定の間隙を設けて配置し、
   二成分現像剤を現像剤担持体上に塗布して現像部に搬送
   し、現像を行う画像形成方法であって、該トナーとして
   、５μｍ以下の粒径のトナー粒子を１２〜６０個数％含
   有し、８〜１２．７μｍの粒径のトナー粒子を１〜３３
   個数％含有し、１６μｍ以上の粒径のトナー粒子を２．
   ０体積％以下で含有し、トナーの体積平均粒径が４〜１
   ０μｍである粒度分布を有するトナーを使用することを
   特徴とする画像形成方法。