JPH03233480A - 画像形成方法及び画像形成装置 - 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】 〔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２，２９７，６９
１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４３−２４
７４８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
。

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ＵＳ
Ｐ３，８９０，９２９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−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〜５００μｍ
（好ましくは５０〜１８０μｍ）、周波数は１．５　ｋ
　〜ｌ　ＯＫ　Ｈｚ　（好ましくは４〜８　Ｋ　Ｈｚ　
）　、現像時間は１０　μｓｅｃ＜ＴＡ＜２００μ５ｅ
ｃ（好ましくは３０　μｓｅｃ＜ＴＡ＜２００　μ５ｅ
ｃ）。

はぎ取り時間は１００　μｓｅｃ＜Ｔｏ＜５００　μｓ
ｅｃ　（好ましくは１００　μｓｅｃ＜Ｔｏ＜　１８０
　ｐ　５ｅｃ）、現像部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−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
、インプレッション現像法（ＵＳＰ　　３４０５６８２
号明細書等）、ジャンピング現像法（特開昭５５−１８
６５６〜１８６５９号公報等）が知られており、特にジ
ャ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。これらのデユーティ比は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ィ比を
制御するものもある（特開昭６０−７３６４７号公報等
）。

上記高抵抗−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、べ夕潜像（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（Ｖｐｐ＆周波数））
設定の許容範囲が狭い。電圧を調整（ＤＣ分を下げるｏ
ｒＡＣ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。課題の：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。

課題のにおいて、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、磁性体より威るブレード２４
を設け、該磁極Ｎｌ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）。

さらに課題のに関し、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。

課題のと課題■の両者を同時に良好に達成する方法が特
願昭６３−４ｉ３８８２号明細書（対応欧州特許出願公
開Ｎα０３３１４２５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、−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ベ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）、
アモルファスシリコン（以後ａ−３ｉ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
−３ｉが注目されつつある。

ａ−８ｉ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、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ＯＰＣ系感光感光体、６００〜５ｏｏｖが必要であ
る。この程度の電位をａ−３ｉで達成するためには、ａ
−３ｉ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−３ｉ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−３
ｉ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−５ｉ膜ができ、ａ−５ｉ悪感光の実用上使用が困
難となる。

このような問題に対し、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ちのとして、薄膜化
が提案されている。この薄膜ａ−３ｉ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−３ｉ膜の薄膜化は、コスト
及び生産能力、感光特性を満足しつるものの、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−３ｉ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−３ｉ悪感光を良好
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
同時に達威し、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−３ｉ悪感光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−３ｉ悪感光
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　−Ｓ　ｉ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−５ｉ悪感光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−５ｉ悪感光を用い現像速度の
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、静電荷像を保持する潜像保持
体と、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、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潜像
保持体、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、８〜１
２．７μｍ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画像形成装置を提供すること
にある。

〔発明の詳細な説明〕

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２５０、ｃｚｍ）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はど潜像保持
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、は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。

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
させである。

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ｌ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ｌとスリーブ２２の各面移動速度（周速）は
路間−であるか、スリーブ２２の周速が若干早い。潜像
保持体ｌとスリーブ２２間には交番バイアス電圧印加手
段Ｓ。と直流バイアス電圧印加手段Ｓ、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ｔ１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、そらぞれ■１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
ユーティ比は、下記式のように定義される。

〔式中、 ｔ８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、ｔｂ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すを
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−厚さの薄層トナーＴ、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ｌと現像スリーブ２
２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。

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Ｔ、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ｌ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ａ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ｆは、ｆ＝ｍ・ａ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Ｅとすれば、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。５μ
ｍ以下のトナー粒子はその傾向が強く、地力ブリが問題
となる。さらに、逆現像バイアス電圧を大きくすること
で地力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（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時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、地力ブリを防止できる。

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。

−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が
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時体上に引き戻され
、穂の形状が破壊される方向にあり穂の影響にょる屋号
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太きい。

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
　、３　ｍ　ｍで行ったがＯ、ｌ　ｍ　ｍから０　、５
　ｍ　ｍ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．ＯＫＶ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．
ＯＫＶ以上、２．ＯＫＶ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　、０　
Ｋ　Ｈｚ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、地力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１．５
ｋＨｚ乃至３ｋＨｚで最適な画像性を示した。

最後４こ本発明の交番バイアス電界波形を満足するデユ
ーティ比は略５０％未満であればいいが、画像性も考慮
すると、ｌＯ％≦デユーティ比≦４０％であることが良
い。デユーティ比が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。デユーティ比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。特にデユーティ比の最適値は１５
％≦デユーティ比≦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〜３
０μｍ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以下の磁性トナー粒子が多く、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
像かえられるものでｊる。

一方、粒径に関し本発明の磁性トナーにおい］は、５μ
ｍ以下の粒径の磁性トナー粒子が１２個委％以上である
ことが一つの特徴である。従来、耐性トナーにおいては
５μｍ以下の磁性トナー粒ヨは、帯電量コントロールが
困難であり帯電過剰さなり易かった。このため５μｍ以
下のトナー粒９は現像スリーブへの鏡映力が強くなりス
リーブ誌面に固着して、他の粒子の摩擦帯電を阻害し、
律電不良のトナー粒子を発生させ、ガサツキ、濃瑣低下
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質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、５μｍｎ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ずく
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ャ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５μｍ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≦に≦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≦６
０のあるＮの値に対して、Ｎ／Ｖが大きいということは
、５μｍ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
上記関係式をさ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。５μ
ｍ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くなり、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／ｃボ）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％）４体積
％（Ｖ％）の間に、Ｎ／Ｖ＝−０，０４Ｎ＋になる関係
があり、４．５≦に≦６゜５の範囲の正数を示す。好ま
しくは４．５≦に≦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４〜１
０μｍ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（、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（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（（，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、グラフィック画像
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−カウンターを用いて行った
。

測定装置としてはコールタ−カウンターＴＡ、−ＩＩ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（キャノン製）を接続し、電解液は１
級塩化ナトリウムを用いて約１％ＮａＣｊｌ！水溶液を
調製する。例えば、ｌ５ＯＴＯＮ■−■（コールタ−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１００〜１５０ｍ　Ｉ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０．１〜５ｍｊ？加え、さらに測定試料
を２〜２０　ｍ　ｇ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−カウンターＴＡ−ｎ型により、アパチャーとして１
００μアパチヤーを用いて、個数を基準として２〜４０
μ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　　（ｔｔ　ｃ／ｇ＋０．５　　（ｕ　ｃ／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、８〜１
２．７μｍ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すくなる。

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＋〇、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
わゆる吸引式ファラデーケージ法を使用して求めた。こ
の吸引式ファラデーケージ法は、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
、内筒のフィルターに採集してフィ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
糸上ツマ−の単重合体または共重合体：スチレン；０−
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；ブタジェ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、綿
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、ベンジェ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テル類；ビニ
ルメチルケトン、ビニルへキシルケトン、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、メタクリレートリル
、アクリルアミドの如きアクリル酸誘導体もしくはメタ
クリル酸誘導体ニアクリル酸：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。

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。

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シアクレ
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、■
、４−ブタンジオールジアクリレート、１．５−ベンタ
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
トに代えたちの；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ちの；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−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
に代えたちの；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
レートに代えたちの；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。

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ＡＡ、　
　Ｃｏ、　Ｃｕ、　Ｐｂ、　Ｍｇ、　Ｎｉ、　　Ｓｎ、
　Ｚｎ。

Ｓｂ、　　Ｂｅ、　　Ｂｉ、　　Ｃｄ、　　Ｃａ、　　
Ｍｎ、　　Ｓｅ、　　Ｔｉ、　　Ｗ。

■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１０ＫＯｅ印加での磁気特性が抗磁
力２０〜１５００ｅ飽和磁化５０〜２００ｅｍｕ／ｇ（
好ましくは５０〜１００　ｅ　ｍ　ｕ　／　ｇ　）、残
留磁化２〜２０　ｅ　ｍ　ｕ　／　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。

〔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種以上組みわせで用いることができ
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、ポリフッ化
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
ック、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。

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−エクストルーダーの
如き熱混練機を用いて良（混練し、混線物を冷却固化後
、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。

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−３ｉ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−３ｉ悪感光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■族の原子；ゲルマニウム、スズの如
き周期率表第■族の原子；窒素、リン、ヒ素の如き周期
率表第■族の原子；酸素、イオウ、セレン等の周期率表
第■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−３ｉ影形成に導入して、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−８ｉを使用し、リンをドー
プした水素化ａ−３ｉ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−３ｉ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−３ｉ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−３ｉＣ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−３ｉ悪感光は、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系感光感光体連続使用をすると
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−３ｉ悪感光が有利であり、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系感光感光体前述した理
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、ａＳｉ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系感光感光体に削られ易く
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　−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。

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
ス電圧のデユーティ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、５−３ｉ悪感光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　−Ｓ　ｉ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、地力ブリを防止できる。

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８〜１２．７μ
ｍ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−３ｉ悪感光上の弱い潜像
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−３ｉ悪感光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太き（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−３ｉ悪感光であっても本発明
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−５ｉ悪感光上の潜像に対して、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−３ｉ悪感光を使用する場合、暗部
電位と明部電位との差が２５０〜４００（好ましくは、
２５０〜３５０）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。

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。

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。

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
。

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、はぼ同一の直径Ｒの
複数の球状痕跡窪みを形成することができる。

本発明において、現像スリーブ表面の複数の球状痕跡窪
みは、直径Ｒが２０〜２５０μｍの定形粒子から作成さ
れることが好ましい。直径Ｒが２０μｍ未満であると、
磁性トナー中の成分による汚染を増す為好ましくない。

逆に直径Ｒが２５０μｍを超えると、現像スリーブ上の
トナーコートの均一性が低下し、好ましくない。定形粒
子としては、実質的に表面が曲面からなり、長径／短径
の比が１〜２（好ましくは、１〜１．５、さらに好まし
くは１〜１．２）の球状または回転楕円体状粒子が好ま
しい。

従って、現像スリーブ表面のブラスト処理に使用する定
形粒子は、直径（または長径）が２０〜２５０μｍのも
のが良い。

定形粒子によるブラスト処理を施した現像スリーブ表面
の凹凸のピッチＰ及び表面粗さｄは、スリーブの表面を
微小表面粗さ計（発売元、テイラーホプソン社、小板研
究所等）を使用して測定し、表面粗さｄは、ｉｏ点平均
あらさ（ＲＺ）ｒＪＩｓ　　Ｂ　０６０１Ｊによるもの
である。

第１３図に示す如く、断面曲線から基準長さｌだけ抜き
取った部分の平均線に平行な直線で高い方から３番目の
山頂を通るものと、深い方から３番目の谷底を通るもの
の、２直線の間隔をマイクロメータ（μｍ）で表わした
ものである。基準長さｌは０　、２５　ｍ　ｍとする。

ピッチＰは凸部が両側の凹部に対して０．１μ以上の高
さのものを、一つの山として数え、基準長さ０　、２５
　ｍ　ｍの中にある山の数により、下記のように求めた
ものである。

［２５０（μ）／　［２５０（μ）に含まれる山の数（
μ）］本発明において、定形粒子によるブラスト処理現
像スリーブ表面の凹凸のピッチＰは、２〜１００μが好
ましく、Ｐが２μ未満であると、磁性トナー中の成分に
よる現像スリーブ汚染が増す為好ましくない。逆にＰが
１００μを超える場合であると、現像スリーブ上のトナ
ーコートの均一性が低下し、好ましくない。現像スリー
ブ表面の凹凸の表面粗さｄは００１〜５μｍが好ましい
。ｄが５μｍを超える場合は、現像スリーブと潜像保持
体との間に交番電圧を印加して現像スリーブ側から潜像
面へ磁性トナーを飛翔させて現像を行う方式にあっては
、凹凸部分に電界が集中して画像に乱れを生じる傾向と
なるので、好ましくない。逆にｄが０．１μ未満である
と、現像スリーブ上のトナーコートの均一性が低下して
好ましくない。

不定形粒子によるブラスト処理と定形粒子によるブラス
ト処理を併用する場合には、不定形粒子による適度の粗
さを残し、尖鋭な微細突起を鈍化することが必要である
。

従って不定形粒子によるブラスト処理をした上に定形粒
子によるブラスト処理を重ね打ちすることが好ましい。

定形ブラスト粒子が不定形ブラスト粒子より大きいこと
が好ましく、特に１〜２０倍であることが好ましく、更
に好ましくは１．５〜９倍である。

定形粒子による重ね打ち処理を行う際には処理時間、処
理粒子の衝突力の少な（とも一つを不定形粒子ブラスト
のものより小さくすることが好ましい。

本発明者らは、現像スリーブ表面の粗し状態とその性能
について検討したところ以下のことが知見された。

以下、不定形粒子によるブラスト処理を施したものを現
像スリーブＡ、定形粒子によるブラスト処理を施したも
のを現像スリーブＢ１上記二者のブラスト処理を併用し
たものを現像スリーブＣとし、各スリーブの表の面の粗
し状態の模式図を第１４図（比較スリーブＡ）、第１１
図（本発明に係るスリーブ・Ｂ）、第１２図（本発明に
係るスリーブＣ）に示す。

スリーブのトナーコート安定性という点ではスリーブＡ
及びスリーブＣは優れている。トナー及び使用状況によ
ってはスリーブＢはやや劣る。これは、スリーブ表面が
より鋭い粗しの方が搬送能力に優れていることが一つの
要因として考えられる。

スリーブのトナーへの摩擦帯電付与能力という点では、
スリーブＢ及びスリーブＣが優れ、スリーブＢは特に優
れている。これは、スリーブ表面がより滑らかな方が効
果的にトナーを摩擦帯電するからである。

従って、スリーブＢ及びスリーブＣ上のトナーは均一に
摩擦帯電され、安定して十分な帯電量をもつことができ
る。しかしながら、逆にトナーあるいは、使用状況をに
よっては帯電過剰となり濃度低下、トナー担持体メモリ
という現象をスリーブＢ及びスリーブＣは生じることが
ある。スリーブＢの方がその危険性は高く、スリーブＢ
の場合には帯電過剰によるトナーコートムラを生じるこ
ともある。

以上のようにスリーブＢ及びＣはトナーコート安定性、
摩擦帯電付与能力のバランスが良くとれており、特にス
リーブＣは良い。

ところで、磁性トナーに於いては現像スリーブ上では穂
（磁性トナー粒子が、磁界によりトナー鎖を形成する。

）を形成した状態でトナー粒子がコートされている。

現像時に於いては、トナー粒子−個一個が飛翔するので
はなく、ある程度穂の状態を維持しながら飛翔する。従
って、潜像が顕像化される場合には、穂の形状の影響が
画質上に現れることになる。

長い穂及び／または太い穂がある場合は、尾引き。

飛び散り、つぶれ等の画像欠陥が現われ解像度、細線再
現性の低下が見られる。

この穂の形成には、トナー粒子の帯電量１粒径などが主
な因子として働く。例えばトナー粒子が均一にかつ十分
に帯電されると、穂の長さ、太さがそろい、画質の向上
がもたらされる。

本発明に用いられる磁性トナーのような粒度分布を有し
たものは穂が細く、短く（穂の状態）、密（以下の疎密
は、単位面積当たりの穂の密度を示す）な状態で形成さ
れるので画質の向上に効果がある。

一方、トナー粒子の帯電が不均一になり帯電不良のトナ
ー粒子が生じると、カブリの原因となるばかりでなく、
穂の形成にも乱れを生じ、長い。

短い、太い穂、細い穂が混在する様になり画質の低下を
もたらす。

トナー粒子が十分に帯電されずに、トナー全体、の電荷
量が低くなる場合には、穂の乱れに加え、疎な状態とな
り、高い画像濃度は望めなくなる。逆にトナー粒子が過
剰に帯電されると、穂を形成しない粒子がスリーブ表面
に付着したり、穂が異常に密になり、トナーコートのム
ラを生じるようになる。

現像スリーブＡの場合には、その表面が尖鋭であるので
トナー粒子と、スリーブの接触機会は少なく、帯電不良
の粒子を生じ、穂の乱れを生じやく、画質へ悪影響を及
ぼす。トナー粒子の帯電量の立ち上りも遅く、穂が疎と
なり、初期の濃度薄やカブリを生じることがあり、トナ
ーによってはトナー層に十分な電荷量がもたらされずに
立ち上ることもなく、濃度の低い状態が続くこともある
。

このことからもスリーブＡにおいては帯電過剰によるト
ナーコート不良が生じることもごくまれであり、この点
に於いてもトナーコートの安定性が得られる。

スリーブＢ及びスリーブＣの場合には、その表面が滑ら
かであるのでトナー粒子とスリーブとの接触帯電が効率
良くトナーの帯電を均一にかつ十分にもたせることがで
き、穂も均一かつ密となり、高画質が得られる。トナー
粒子の帯電量の立ち上りも早く初期から高濃度のカブリ
のない画像が得られる。逆に、摩擦帯電付与能力に優れ
ている反面、トナーを過剰に帯電させる恐れがある。本
発明に於ける磁性トナーの場合にはその傾向があり、粒
径の小さな、帯電量の高い粒子が現像時に消費されない
と、スリーブ近傍に固着するようになり、先に述べた濃
度低下、担持体メモリを生じるようになる。

スリーブＢの場合には、特に摩擦帯電付与能力が大きく
、トナー粒子の摩擦帯電度合が大きく、上記の弊害も出
やすく局部的にトナー粒子の付着が起き、穂が異常に密
な状態となってスリーブコートムラを生じることがある
。これは粒径１６μｍ以上のトナー粒子が多い時に発生
しやすい。

スリーブＣの場合には、不定形粒子ブラストによる尖鋭
な微細突起を、定形粒子ブラストによって鈍化されるた
め、その表面状態が滑らかになるので帯電付与能力も向
上し、トナーを効率的に摩擦帯電を行うことができる。

更に不定形粒子ブラストによる粗さが残るのでトナーの
搬送能力は維持され、均一なトナーコートをすることが
でき、過度の摩擦帯電も抑えられ、帯電過剰による弊害
を軽減（画像濃度低下、担持体メモリ）、防止（トナー
コートムラ）できるものである。

従って本発明の磁性トナーの高画質化を促進する効果は
、トナー担持体上の穂の形成をより均一にすることで達
成される。

本発明に係る磁性トナーにおいては、体積平均粒径が４
〜ＩＯμｍであることが一つの特徴である。

本発明に係る現像スリーブ（スリーブＢ）は、複数の球
状痕跡窪みによる特定の凹凸の表面を有している。磁性
トナーをスリーブ上に均一にコートさせる性能としては
、不定形粒子によるサンドブラスト処理による凹凸表面
を有するスリーブ（スリーブＡ）と比較すれば、体積平
均粒径が１１μｍを超えるトナーを使用した場合、特定
環境下で若干劣る実験結果が得られた。体積平均粒径が
１１μｍを超える磁性トナーを温度１５℃以下、湿度１
０％以下の特定の環境下で、現像スリーブＡ、現像スリ
ーブＢ、現像スリーブＣを各々有する現像装置に適用し
て全回転を行うと、スリーブ上の単位面積当りのトナー
層の重量Ｍ／Ｓ　（ｍｇ／ｃ　ｒｔｒ）が、スリーブＢ
では１．６〜２．３ｍｇ／ｃ　ｒｄで、スリーブＣでは
１．０〜２．０ｍｇ／ｃ　ｒｄで、スリーブＡでは０．
６〜１゜５ｍｇ／ｃｒｒｆであった。スリーブＢのトナ
ーコートが厚く、更に全回転を長時間続けるとスリーブ
Ｂでは、トナーコートムラムラが発生する場合がある事
が確認された。

ところが、本発明者らの検討によれば、理由は必ずしも
明確ではないが、体積平均粒径が４〜１０μｍである磁
性トナーを用いて、同様の実験を行ったところ、スリー
ブＢの場合でもスリーブ上のＭ／Ｓが０．７〜１．５ｍ
ｇ／ｃ　ｒｔｒで、トナーコート厚が低く押さえられる
ことが判明した。更に、全回転を長時間続けたが、スリ
ーブコートムラが発生せず、トナーコート厚の低減が長
期にわたるトナーコートの均一化に極めて効果のある事
実を知見した。

特定な粒度分布を有する磁性トナーにより、スリーブＢ
はスリーブＣ並のトナーコート安定性が得られる。しか
しながら、帯電量が大きくなるトナーを用いた場合には
、スリーブＢのトナーコート安定性はスリーブＣに比較
して若干劣っていた。

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４５
０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、１　ｍｍ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／　ｍ　ｍ　）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。

艷盈池ユ 内部に磁石を有する、直径３２ｍｍの円筒状のステンレ
ススリーブ（ＳＵＳ　　３０４）の表面を、不定形粒子
として＃４００　（粒径３５〜４５μｍ）のＡｌ２Ｏ３
を用い、吹きつけノズル径７φ、距離１５０　ｍ　ｍ　
。

エアー圧３．５ｋｇ／ｒｒｒ、吹きつけ時間６０秒の条
件でブラスト処理を行った。これをスリーブＮα１（参
考例）とする。

該スリーブＮα１表面の断面図を模式的に第１４図に示
す。

髪遣主」 ステンレススリーブの表面を処理するに際に、定形粒子
として＃３００　（５３〜６２μｍ）のガラスピーズ（
長径／短径の比が実質的に１．０の真球粒子）を用いる
ことを除いて、製造例１と同条件でブラスト処理を行っ
た。これをスリーブＮ０２（本発明）とする。

スリーブＮα２表面の窪みは、定形粒子の直径Ｒ５３〜
６２μｍに由来し、窪みの凹凸のピッチＰは３３μｍで
表面粗さｄは２．０μｍであった。

該スリーブＮα２表面の断面図を模式的に第１１図に示
す。

髪盈１」 製図例１で得られたスリーブＮα１の表面を、さらに定
形粒子として＃ｔｏｏ　（１５０〜１８０ａｍ）のガラ
スピーズ（真球粒子）を用い、空気圧を３．０ｋｇ／ｒ
ｒｔとする他は製造例１として同条件でブラスト処理を
行った。これをスリーブＮｃ３（本発明）とする。

該スリーブＮα３表面の断面図を模式的に示した図が第
１２図である。

髪盈七」 製図例１で得られたスリーブＮαｌの表面を、さらに定
形粒子として＃２００　（７０〜９０μｍ）のガラスピ
ーズ（真球粒子）を用い、吹きつけ時間を３０秒とする
と他は製造例１として同条件でブラスト処理を行った。

これをスリーブＮＣＬ４（本発明）とする。

鮭遣１」 ステンレススリーブ表面を処理するに際に、定形粒子と
して＃１００　（１５０−１８０μｍ）のガラスピーズ
（真球粒子）を用い、エアー圧４．０ｋｇ／ｄ。

吹きつけ時間４５秒の条件でブラスト処理を行った。

これをスリーブ階５（本発明）とする。

スリーブＮα５表面の窪みは、定形粒子の直径Ｒ１５０
〜１８０μｍに由来し、窪みの凹凸のピッチＰは５２μ
ｍで、表面粗さｄは２．２μｍであった。

４遣Ｉ」 製図例１で得られたスリーブＮ（Ｌ　１の表面を、さら
に製造例２で用いた定形粒子として（＃３００）を使用
し、製造例１と同時条件でブラスト処理を行った。これ
をスリーブ血６（本発明）とする。

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。

第１図において、潜像保持体１としてセレン感光ドラム
を用い、潜像保持体１と現像スリーブ（トナー担持体）
２２の間隙αを０．３ｍｍに設定し、現像スリーブ２２
と磁性ドクターブレード２４の間の距離を０．２５ｍｍ
とし、現像スリーブ上の磁性トナー層厚を約１２０μｍ
とした。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１０００ｇ１００Ｏ。

Ｓ、極１０００ｇ１００Ｏ，Ｎ　２極７５０ｇａｕｓｓ
、　Ｓ　２極５５０ｇａｕｓｓであった。複写試験は、
Ａ４サイズ紙で毎分５０枚の速度でおこなった。

本発明の画像形成装置に用いた現像バイアス電源につい
て、その交番電界の波形で説明する。

旌彪交ユ 第３図に示す波形の交番バイアス電界を印加できる現像
バイアス電源を電源ｌとした。

この交番電界は、 ０ｐｅａｋ　　ｔｏ　　ｐｅａｋ　　　　　１４００　
Ｖ・周波数　　　　　　　　　　２０００　Ｈｚ・デユ
ーティ比　　　　　　　　２０％の交番電圧Ｓ。に、＋
２００Ｖの直流電圧Ｓ１を重畳させたものを、現像バイ
アス電源として用いた。

皮彪１」 第４図に示す波形の交番バイアス電界を印加できる現像
バイアス電源を電源を２とした。

この交番電界は、 −ｐｅａｋ　　ｔｏ　　ｐｅａｋ　　　　　１４００　
Ｖ・周波数　　　　　　　　　　２０００　Ｈｚ・デユ
ーティ比　　　　　　　　３０％の交番電圧Ｓ。に、＋
２００Ｖの直流電圧Ｓ、を現像バイアス電源として用い
た。

皮彪１」 第５図に示す波形の交番バイアス電界を印加できる現像
バイアス電源を電源３とした。

この交番電界は、 ・ｐｅａｋ　　ｔｏ　　ｐｅａｋ　　　　　１４００　
Ｖ・周波数　　　　　　　　　　２０００　Ｈｚ・デユ
ーティ比　　　　　　　　３５％の交番電圧Ｓ。に、＋
　２００Ｖの直流電圧Ｓ１を重畳させたものを、現像バ
イアス電源として用いた。

波」１鮭１ 第６図に示す波形の交番バイアス電界を印加できる現像
バイアス電源を電源を４とした。

この交番電界は、 ０ｐｅａｋ　　ｔｏ　　ｐｅａｋ　　　　　１４００　
Ｖ・周波数　　　　　　　　　　２０００　Ｈｚ・デユ
ーティ比　　　　　　　　３０％の交番電圧Ｓ。に、＋
２００Ｖの直流電圧Ｓ、を重畳させたものを、現像バイ
アス電源として用いた。

皮彪１」 第９図に示す波形の交番バイアス電界を印加できる現像
バイアス電源を電源５（比較例）とした。

この交番電界は、 ０ｐｅａｋ　　ｔｏ　　ｐｅａｋ　　　　　１４００　
Ｖ・周波数　　　　　　　　　　２０００　Ｈｚ・デユ
ーティ比　　　　　　　　５０％の交番電圧Ｓ。に、＋
２００Ｖの直流電圧Ｓ、を重畳させたものを、現像バイ
アス電源として用いた。

次に本発明の画像形成に用いた磁性トナーについて説明
する。

ナーの１゛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重畳部
（重合モノマー重量比８０　：　１９．５　：　０．５
゜重量平均分子量（Ｍｗ）　３０万　） ・　磁性酸化鉄　・・・・・・・・・・・・・・８０重
量部（個数平均粒径０．２　μｍ、　　飽和磁化約８０
ｅｍｕ／ｇ。

残留磁化約ｕｅｍｕ／ｇ、抗磁力（Ｈｃ）約１２０１ル
ステツド）・　低分子量エチレン・プロピレン共重合体
・・・・・３重畳部・　モノアゾクロム錯体（荷電制御
剤）・・・・・・・２重畳部上記材料をブレンダーでよ
く混合した後、１５００Ｃに設定した２軸混練押出機に
て混練した。得られた混練物を冷却し、カッターミルに
て粗粉砕した後、ジェット気流を用いた微粉砕機を用い
て微粉砕し、得られた微粉砕粉を固定壁型風力分級機で
分級して分級粉を生成した。さらに、得られた分級粉を
コアンダ効果を利用した多分割分級装置（日銭鉱業社製
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１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
カ微粉体（ＢＥＴ比表面積３００耐／ｇ）　０．６部と
、ヘンシェルミキサーで混合し、トナー粒子表面にシリ
カ微粉体を有する磁性トナーを調製した。

この磁性トナーを磁性トナーＮαｌとする。

ナーのＩ゛２ ・　架橋ポリエステル樹脂（Ｍｗ：６万）・・・・・・
・１００部・　磁性酸化鉄・・・・・・・・・・・・・
・・１００部（個数平均粒径０．１５　μｍ、　　飽和
磁化９０ｅｍｕ／ｇ。

残留磁化約６ｅｍｕ／ｇ、　抗磁力約７０エルステツド
）・　低分子量エチレン・プロピレン共重合体・・・・
・・４部・　３，５−ジーｔｅｒｔ−ブチルサリチル酸
クロム錯体（荷電制御剤）・・・・・・・・・・・・・
・・・・２部上記材料を用いトナーの製造例１と同様に
して第１表に示す粒度分布をもつ負帯電性絶縁性磁性ト
ナーを得、この磁性トナー１００部と疎水性乾式シリカ
ＣＢＥＴ２００　ｎ（／ｇ）　０．８部とを、ヘンシェ
ルミキサーで混合して、トナー粒子表面にシリカ微粉体
を有する磁性トナーを調製した。

この磁性トナーを磁性トナーＮα２とする。

ナーの１゛３ ・スチレン−ブチルメタアクリレート−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　：　１．　　Ｍ
ｗ　：　３５万）・　磁性酸化鉄・・・・・・・・・・
・・・・・・７０部・　低分子量エチレン・プロピレン
共重合体・・・・・・４部・　モノアゾ鉄錯体・・・・
・・・・・・・・・・・２部上記材料を用いトナーの製
造例１と同様にして、第１表に示す粒度分布をもつ、ト
ナー粒子表面にシリカ微粉体を有する磁性トナーＮα３
を得た。

ナーの１゛４ ・　スチレン−ブチルアクリレート−マレイン酸モノオ
クチル・ジビニルベンゼン共重合体・・・・・・・・１
００部（重合モノマー重量比７０　：　２５　：　４　
：　１．　　Ｍｗ　：　３０万）・　磁性酸化鉄・・・
・・・・・・・・・・・・・９０部・　低分子量エチレ
ン・プロピレン共重合体・・・・・・３部・　ｔｅｒｔ
ブチル・ハイドロキシナフトエ酸クロム錯体・・・２部
上記材料を用いトナーの製造例２と同様にして、第１表
に示す粒度分布をもつ、トナー粒子表面にシリカ微粉体
を有する磁性トナー恥４を得た。

ナーの１゛５６ トナーの製造例１で得られた粗砕品を用いて、微粉砕分
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１表に示す粒度分布をもつ、トナー粒子表面にシ
リカ微粉体を有する磁性トナーＮα５．磁性トナーＮα
６を得た。

本発明の実施例及び比較例に於ける画像形成の形態につ
いて第２表に示し、各画像形成形態に於ける、１０，０
００枚の複写テストを行った際の結果を第３表、第４表
に示す。第３表は画像濃度及びトナー担持体表面の状態
の結果であり、第４表は画像評価の結果である。

麦流Ｉ」二」 第３表、第４表から明らかな様に、画像品質の高い画像
が得られた。温度１５°Ｃ９湿度ｌＯ％ＲＨの低温低湿
下に於いても同様に良好な結果が得られた。

実施例５に於いては、非画像部に若干のトナーコートム
ラが見られたが現像を繰り返しても、トナー画像上には
ムラは現われなかった。

艷主男ユ 不定形粒子ブラスト処理スリーブＮα１を使用した例で
ある。

実施例３に比較し、階調性、カブリの点でやや劣ってい
た。

え較１ユ デユーティ比５０％の現像バイアスを使用した例である
。尾引き、担持メモリが見られ、実施例１に比較し階調
性、解像度の点で劣っていた。

比較１」 おおよそ良好な画像が得られたが、トナーののりすぎに
よる文字のつぶれが見られ、トナーの消費量が多かった
。

Ｌ校男」 初期は良好な画像であったが、複写を繰り返すと次第に
画質が劣化していき、尾引き目立ち、細線再現性が不安
定になり解像度が落ちた。

上述の如く、特定の表面形状を有したトナー担持体上に
、特定の粒度分布を持つ磁性トナーを担持させ非対称現
像バイアスを用いた場合、本発明は次のような優れた効
果を発揮するものである。

（１）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、トナー担持体上のトナー粒子を均一に過不足な
く安定に帯電させ、かつ穂の状態を均一に、細く、短く
、密に存在させ、効率的に飛翔させ、高画質化を促すこ
とができる。

（２）画像濃度が高く、細線再現性１階調性に優れ、カ
ブリがなく鮮明な高画質の画像が長期にわたって得られ
る。

（３）トナー担持体をメモリを防止または低減させるこ
とができる。

（４）低湿下に於いても、画像濃度が高く、カブリのな
い鮮明な高画質の画像が得られる。

ａ−３ｉ−ラムの ａ　−Ｓ　ｉ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）　１０８φＸ　３６０　ｍ　ｍ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
　−Ｓ　ｉの下部電荷注入防止層を設けた。次いで水素
化ａ−３ｉの感光層を２５μｍ設け、最上部に水素化ａ
−３ｉＣ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Ｎα１とする。

（２）　１０８φＸ３６０ｍｍ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−３ｉ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−３ｉの上部電荷注入防止層を設け、その上に水素
化ａ−３ｉＣ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Ｎα２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ｌとして前述のａ−３ｉ感
光ドラムを用い、潜像保持体ｌと現像スリーブ２２の間
隙αを０　、３　ｍ　ｍ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０．２５　ｍ　ｍ
　、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
１０００ｇ１００Ｏ，Ｓ　１極１０００ｇ１００Ｏ，Ｎ
　１極７５０ｇａｕｓｓ。

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５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。

ナーのＩ゛７ ・　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
．　　　打ｗ：３５万）・磁性酸化鉄・・・・・・・８
０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（８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６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３００ボ／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７とする。

ナーの１゛８ ・　架橋ポリエステル樹脂（Ｍｗ＝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・ジーｔｅｒｔ・ブチル
サリチル酸クロム錯体・・・・・２部上記材料を用いト
ナー製造例７と同様にして、第６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８を得た。

ナーのｊ゛９ ・　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．
　　　Ｍｗ　：　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７と同様にして、第６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（ＢＥＴ３００　ｒｒ？／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９とする。

ナーの１゛１０ ・　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．
　　　Ｍｗ　：　３５万）・　スチレン・ブタジェン・
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．　　　Ｍｗ　：
　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製造例７と同
様にして、第６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　　２００ｄ／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ｉｏとする。

ナーの１゛工ｌ ・　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．
爾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１
０と同様にして、第６表に示す粒度分布をもつトナー粒
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１１得た。

ナーの１゛１２ ・　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．
　Ｍｗ　：　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７と同様にして、第６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　　２０
０　ｒｒ？／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１２とした。

ナーの　　　１３１４ トナーの製造例７で得られた粗砕品を用いて、粉砕９分
級条件を変更する以外はトナーの製造例を７と同様にし
て、第６表に示す粒度分布をもつ磁性トナー１３を得た
。

トナーの製造例１０で得られた粗砕品からは磁性トナー
１４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７
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８表、第９表に示す
。

え飯園ｌ二巳 第８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９〜１１では暗部電位と明部電位との差を
＋３００Ｖ、実施例１２〜１４では暗部と明部電位との
差を一３００Ｖとした。

え藍出」 実施例９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（デユーティ比５０％）を用いた他は、実
施例９と同様の複写テストを行った。

その結果を第９表に示す。実施例９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。

え校本」 磁性トナー１３を用いる以外は実施例９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９表
には１０，０００枚時の結果を示す。

え奴側」 磁性トナー１４を用いる以外は実施例１２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９表には１０，０００枚時の結果を示す。

を１男」 実施例１２で用いたａ−３ｉ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１０と同様の
複写テストを行った。その結果を第９表に示す。

初期は概ね良好な画像であったが、実施例ＩＯ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や
や欠けていた。

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１０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１０で用いた
ａ−３ｉドラムを装着して、画像を得た処、実施例１０
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に現われ始めていた
。

上述の如（、ａ−３ｉ悪感光上の潜像を特定の粒度分布
をもつ磁性トナーで、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える。

え艶１ セレン感光ドラムを具備した第１回に示す画像形成装置
を用いて以下の如く複写テストを行った。

本実施例で用いた交番バイアス電圧の波形を第３図に示
す。（デユーティ比２０％） ・　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　：　１．　　Ｍｗ
　：　３０万）・　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・　モノアゾ金属錯体（荷電制
御剤）・・・・・・・・・１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。得られた混線物を冷却し、カッターミルに
て粗粉砕した後、ジェット気流を用いた微粉砕機を用い
て微粉砕し、得られた微粉砕粉を固定壁型風力分級機で
分級して分級粉を生成した。さらに、得られた分級粉を
コアンダ効果を利用した多分割分級装置（６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微粉体（磁性トナ
ー）を得た。この磁性トナーの粒度分布を第１０表に示
す。

得られた磁性トナー１００部と、負帯電性疎水乾式シリ
カ（ＢＥＴ比表面積３００　ｄ／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磁性トナー
を使用して１０，０００枚複写した結果及び現像スリー
ブ上の体積平均粒径及びテスト中に測定された現像スリ
ーブ上の磁性トナーの帯電量を第１１表に示す。

第１１表から明らかなように解像力、細線再現性に優れ
、白地カブリがなく画像濃度の高い画像が安定して得ら
れ、トナー担持体メモリも発生しなかった。温度１５°
Ｃ２湿度１０％ＲＨ下の低温低湿環境下でも同様に良好
な結果が得られた。

笈鼻量上虹二Ｕ 実施例１５で使用した磁性トナーの代わりに磁性体、荷
電制御剤、シリカの添加量の変更及び微粉砕分級条件を
コントロールすることによって第１０表に示すような粒
度分布をもつ磁性トナーを用いる以外は、実施例１５と
同様にして複写テストを行った。その結果を第１１表に
示す。常に安定して鮮明な画像が得られた。更に温度１
５８Ｃ２湿度１０％ＲＨ下の低温低湿環境下での複写テ
ストでも同様に良好な結果が得られた。

え艶叱り ・　架橋ポリエステル樹脂（Ｍｗ　＝６０，０００）・
・・・・・１００部・　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・３，５・ジ〜ｔｅｒｔ・
ブチルサリチル酸クロム錯体・・・・・１部上記材料を
用い実施例１５と同様にして得た、磁性トナーの粒度分
布を、第１０表に示す。

この磁性トナーを用いて実施例１５と同様の複写テスト
を行った結果を第１１表に示す。ただし現像バイアス電
源として、第４図に示す交番バイアス電圧波形（デユー
ティ比３０％）を有するものを用いた。

この第１１表からも明らかな様に優れた画質の画像が得
られ、温度１５℃、湿度１０％ＲＨの低温低湿下でも同
様に良好な結果が得られた。

Ｌ艶【■ 実施例１８で使用した磁性トナーの代わりに磁性体、荷
電制御剤、シリカの添加量の変更及び微粉砕分級条件を
コントロールすることによって第１０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１８と同様に
して複写テストを行った。

その結果を第１１表に示す。常に安定して高品位の画像
が得られたが実施例１９に於てはトナー担持体−周分の
軽いトナー担持体メモリが見られた。温度１５℃、湿度
１０％ＲＨの低温低湿下での複写テストでも同様に良好
な結果が得られた。

Ｌ駆運Ｕ 交番バイアス電圧波形を第５図に示す（デユーティ比３
５％）。現像バイアス電源を用いる以外は実施例１５と
同様な複写テストを行った。結果を第１１表に示す。

この場合も実施例１５と同様に良好な結果が得られた。

處藍１１ 交番バイアス電圧波形を第９図に示す（デユーティ比５
０％）。現像バイアス電源を用いる以外は実施例１５と
同様な複写テストを行った。その結果を第１１表に示す
。実施例１５に比べ階調性に劣り、解像力、ライン再現
性かや劣り、やや白地カブリが見られた。トナー担持体
上メモリも見られた。

え校本」 実施例１５で得られた粗砕品から粉砕分級条件をコント
ロールすることによって第１０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１５と同様にして複
写テストを行った。その結果を第１１表に示す。初期は
良好な画像が得られたが、複写を繰り返すと次第にガサ
ついた画像になり、解像度、細線再現性が劣ってきた。

塩較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７５　：２４　：　ｌ、　　Ｗｗ　
：　３０万）・　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・　３，５・ジーｔｅｒｔ・ブチ
ルサリチル酸亜鉛錯体　・・・・０．５部上記材料を用
い実施例１５と同様にして得た磁性トナーの粒度分布を
第１０表に示す。そして実施例１５と同様にして行った
複写テストの結果を第２表に示す。

中抜けの為画像濃度が低く、ラインも太さが安定してい
なかった。

彪艷」匹 ・　架橋ポリエステル樹脂（Ｍｗ＝６０，０００）・・
・・・・１００部・　磁性酸化鉄・・・・・・・・・・
・・・・・・７０部・　低分子量エチレン・プロピレン
共重合体・・・・・・４部・３，５・ジーｔｅｒｔ・ブ
チルサリチル酸クロム錯体・・・・・３部上記材料を用
い実施例１５と同様にして得た、磁性トナーの粒度分布
を第１Ｏ表に示す。

このトナーを用いて実施例１５と同様にして行った複写
テストの結果を第１１表に示す。

初期は良好な画像が得られたが複写を繰り返すと濃度低
下が見られ、トナー担持体メモリも発生した。更に１５
°Ｃ１１０％ＲＨ下の複写テストでは、この傾向が顕著
なものとなった。

第１５図に本発明に係る磁性トナーの体積平均粒径とト
ナー担持体（現像スリーブ）上の帯電量の関係を示す。

特定の粒度分布及び摩擦帯電量を有する磁性トナーと、
非対称現像バイアスとを用いた場合、本発明は次のよう
な優れた効果を発揮するものである。

（１）耐久性に優れ、画像濃度が高く、白地カブリのな
いトナー画像を与えることが可能である。

（２）階調性に富み、解像力、細線再現性に優れ、高品
位のトナー画像を与えることが可能である。

（３）低湿下に於ても画像濃度低下を引き起こさない。

【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。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）静電荷像を保持する潜像保持体と、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、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）潜像保持体がアモルファスシリコン感光層を有す
   る請求項第１項の画像形成方法。（３）静電荷像を保持
   するための潜像保持体、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４〜１０μｍ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画像形成装置。 （４）潜像保持体がアモルファスシリコン感光層を有す
   る請求項第３項の画像形成装置。