JPH04156467A - 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】

〔産業上の利用分野〕 本発明はアモルファスシリコン系感光体上に形成された
静電潜像を磁性トナーを主成分とするー成分系現像剤を
用いて振動電界下に接触現像方式により現像する工程を
有する画像形成方法に関する。 〔従来の技術〕 従来、複写機又はプリンタ等の画像形成装置において、
高画質の画像を安定確保するためには、品質上及び特性
上尚多くの問題点があり、その改善の努力が要請されて
いる。例えば画像濃度、解像力、階調性、残留電位（画
像かぶり）、画像欠陥（筋目、はき目等）、世代コピー
等の画像特性の問題及び感光体の耐久性、現像時のトナ
ー飛散等の問題がある。そこで感光体及び現像剤等の選
択、現像条件の設定、改良等が必要不可欠な要件となる
。 従来感光体としては、酸化亜鉛、硫化カドミウム等の無
機光導電材料を用いた感光体、セレン系感光体、有機光
導電性材料を用いた感光体等が知られている。これらの
感光体は開発が進み、複写機やプリンタ等の画像形成装
置に組込まれて既に実用化されている。しかしながらこ
れらの感光体はいづれも感光層表面の化学的、機械的耐
久性が十分でなく、繰返される像形成の過程で光、コロ
ナ放電、温湿度、クリーニング、現像操作等により分解
、摩耗、劣化し易く、感光体自体の耐久性が不足すると
云う問題がある。 一部（− 他方、現像剤については現像剤の組成変動及びキャリア
の疲労劣化等による画質の変動、−劣化がない常に安定
した画像形成が可能な一成分系現像剤とするのが好まし
く、特に解像力の点から微粒子トナーとするのが好まし
い。 そこで、例えば特開昭６３〜１．３０５４号には、感光
層表面が緻密、強固で、無公害かつ耐光性、耐コロナ放
電性、耐湿性等にすぐれていると共に耐クリーニング性
にも優れたアモルファスシリコン系感光体を用い、該感
光体上に形成された静電潜像を重量平均粒径６μｍ以下
の微粒子トナー（磁性又は非磁性）を含む一成分系又は
二成分系現像剤を用い、接触現像方式により現像する工
程を含む画像形成方法が開示されている。 一方、前記磁性トナーを主成分とする一成分系現像剤を
用いた現像方法として、例えば特開昭５５−１８６５７
号には、セレン感光体又は硫化カドミウム系感光体上に
形成された静電潜像を振動電界下に接触現像する現像方
法か開示されている。前記振動電界下の接触現像ではか
ぶりがなく鮮明な画像が形成されると共に特に画像の再
現性に優れ、階調性豊富な画像が得られる等の利点を有
する。他方、特開平１〜２１９７６０号には、体積平均
粒径４〜１０μｍの微粒子磁性トナーを主成分とする一
成分系現像剤が記載され、本文中には前記現像剤を用い
て振動電界下に非接触で現像を行う複写機ＮＰ３５２５
を用いて像形成を行うことが記載されている。 尚特開平１〜２１９７６０号にはトナーの帯電量として
従来のｑ／Ｍ　（ｎＣ／ｇ）に代えてｑ／Ｓ　（ｎＣ／
ｃｍ２）を用いｑ／Ｓが３〜１１ｎＣ／ｃｍ２、好まし
くは５〜１０ｎＣ／ｃｍ”がよいことも記載されている
。 前記特開平１〜２１９７６０号記載の振動電界下の非接
触現像法では感光体とスリーブ上の現像剤層との間に間
隙を設け、振動電界により現像剤を感光体面に飛翔させ
て現像するものである。そのため現像剤が飛散し易く、
微粒子となる程飛散が多くなる。 又、前記方法で現像した場合画像が硬調となり、画像の
再現性が悪く、階調性が乏しいなどの問題がある。 以上のことから感光体として高耐久性の前記アモルファ
スシリコン系感光体を用いると共に、微粒子磁性トナー
を主成分とする一成分系現像剤を用いて振動電界下に接
触現像法により現像して画像形成を行うことにより、繰
返し像形成の過程で高耐久性で画像欠陥がなく高濃度、
高解像力でしかも階調性に優れた画像形成が期待される
。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、微粒子磁性トナーを主成分とする一成分
系現像剤を用いて振動電界下に接触現像法により現像す
る場合、単に直流電界下に接触現像する場合と異なり肌
細かな現像条件の設定が必要不可欠となる。 即ち現像条件のバランスが崩れるとトナーの飛散、かぶ
りの増大、画像濃度、解像力、階調性等の低下を招き、
特に複数世代画像の劣化が犬となる。 しかしながら従来現像条件の極く一部の条件にのみ着目
して研究、開発が進められているため、真に望ましい像
形成が達成されていない。 、Ｊ　　　　　　　　　　　− 〔発明の目的〕 本発明の目的は、階調性にすぐれていて、高濃度、高解
像力、鮮明な画像を長期に亘り安定して供給することが
でさ、かつトナー飛散かなく、複数世代に亘る像形成に
際して解像力の低下を伴うことなく高画質の像形成を可
能とした画像形成方法を提供することにある。 〔発明の構成及び作用〕 本発明者等の鋭意検討の結果、画像濃度、解像力、階調
性、残留電位特性、耐久性等にすぐれていると共にトナ
ー飛散を生ぜず、かつ複数世代画像の高画質化を達成す
るには、磁性トナーの表面積平均粒子径、平均表面電荷
密度、磁化率及び感光体の平均表面電荷密度、直流現像
電界、振動電界を形成するための交流バイアス等の条件
設定が必要不可欠であることをつきどめ本発明を完成し
たのである。 即ち前記の目的は、アモルファスンリコン系感光体（以
下単にａ−５ｉ悪感光と称する）上に形成された静電潜
像を、磁性トナーを主成分とする一成分系現像剤を用い
、前記感光体と現像剤搬送坦体（以下単にスリーブと称
する）との間の現像領域に形成された直流現像電界と、
該直流現像電界に重畳して印加された振動電界の存在下
に現像する工程を有する画像形成方法において、前記磁
性トナーの表面積平均粒子径を２〜１０μｍ１好ましく
は３〜７ｔｉｍ、磁場の強さ１．．０００エルステンド
の磁界内での磁化率を１０〜４０ｅｍｕ／ｇ、好ましく
は１２〜３５ｅｍｕ／ｇ１前記磁性トナーを主成分とす
る現像剤の平均表面電荷密度の絶対値を１０１〜４．８
１ｎＣ／ｃｍ２、好ましくはＩ　Ｏ，３〜２，９１ｎＣ
／ｃｍ２とし、前記感光体の現像領域における非露光部
の平均表面電荷密度の絶対値をｌ　１００−４００　ｌ
　ｎＣ／ｃｍ２、好ましくはｌ　１５０−３００　ｌ　
ｎＣ／ｃｍ”とし、現像空間における直流現像電界Ｅを
絶対値でｌｌＸＩＯ３〜１．　ｘ　１０’　ｌ　ｖ／ｃ
ｍ、好ましくはｌ　ｓ、ｏｘ　１０３〜１．ＯＸ　１．
０”　ｌ　Ｖ／ｃｍ、振動電界を形成する交流バイアス
の振幅を０．５Ｘ　４．０ＫＶ（ｐ−ｐ）、好ましくは
ｌ　−３ＫＶ（ｐ−ｐ）、その周波数を０．１〜１ＯＫ
Ｈｚ、好ましくは２〜８ＫＨｚとじたことを特徴とする
画像形成方法により達成される。 上記のように、本発明の画像形成方法において（ツ磁性
トナーを主成分とする一成分系現像剤を用いて振動電界
下に接触現像法で現像する場合の決め手となる条件の全
てを規定し、所定の範囲内に制御、管理することにより
真に望ましい画像を確保するようにしている。特に重要
な現像条件としてトナーの平均表面電荷密度ｑ／ｓ　（
ｎＣ／ｃｍ２）、感光体の表面電荷密度σ（ｎＣ／ｃｍ
２）及び直流現像電界Ｅ　（Ｖ／ｃｍ）がある。 即ち本発明では基本的に、所定の平均表面電荷密度を有
する現像剤が、所定の平均表面電荷密度を有する感光体
に、所定の直流現像電界に基ついて現像が進行するもの
と位置づけ、従来の感光体の表面電位（Ｖ）に代えて、
平均表面電荷密度６（ｎＣ／ｃｍ”）を規定し、従来一
般的に用いられている現像剤の単位重量当たりの電荷量
ｑ／Ｍ　（ｎＣ／ｃｍ２）に代えて現像剤の単位面積当
たりの電荷量（平均表面電荷密度）　ｑ／Ｓ　（ｎＣ／
ａｍ２）を規定し、現像器のスリーブに印加される直流
現像バイアス（Ｖ）に代えて直流現像電界（Ｖ／ｃｍ）
を規定するようにし　！こ　。 このことによりＩ・ナー又は現像剤の粒径、材質、感光
体の材質、現像器の構造等に係りなく、画質の管理か容
易に行われ、多数回の繰返し像形成に際し、高画質の画
像が安定して得られる。 尚、現像剤の単位面積当たりの電荷ｆｉｃｑ／５（ｎＣ
／ｃｍ２）を現像管理に用いる技術は、特開平１〜２１
．９７６０号で採用されており、ｑ／Ｓか３〜１１ｎｃ
／ｃｍ２、好ましくは５〜１ｏｎｃ／ｃｍ２と規定され
ている。しかしながら上記公報記載の技術は非接触現像
法の場合であって、本発明の接触現像法には必ずしも適
合せず、本発明特有のｑ／Ｓの値が全く別の見地から規
定されている。 尚、前記直流現像電界の向きは、スリーブ上の負の１〜
ナーか前記直流現像電界の作用で感光体上に付着する場
合を正とし、スリーブ上の正のトナーか前記直流現像電
界の作用で感光体」二に付着する場合を負としている。 又、本発明の現像方法として直流現像電界に重＝１０− 畳して振動電界が付与される理由としては、感光体上の
静電潜像に現像剤がむらなく均一に接触され、階調性の
高い画像が形成され、かつかふりのない高解像力、鮮明
な画像が得られるためである。 以上が本発明に係る現像条件の説明であるが、その外望
ましい現像条件としては、スリーブ上への現像剤の搬送
量Ｚ　（ｎ＋ｇ／ｃｍ２）がある。これは原稿からの複
数世代の画像濃度を常に二定レベル以上に確保する上で
重要である。 本発明では現像領域に搬送される好ましい現像剤搬送量
Ｚとしては、例えば下記の範囲とされる。 （ｌ　Ｖｓ１２／　Ｖｄ　ｌ　−Ｋ　）≦６１０．０≧
（２４Ｋ−ｍｔ）≧０．４（ｍｇ／ａｍ２）但し、Ｖｓ
Ｑはスリーブ周面の線速度（ｃｍ／５ｅｃ）、Ｖｄは感
光体周面の現像領域でのスリーブと同方向を「＋」とし
た線速度（ｃｍ／５ｅｃ）でｌ　Ｖ／ｓＱ／　Ｖｄ　ｌ
をＫとしている。ｍｔはに＝１のときの現像剤搬送量を
表す。現像剤搬送量Ｚを上記範囲とすることにより、接
触現像に適した現像剤層が得られ、高濃度、高解像力の
像形成１が可能とされる。 尚現像剤搬送量Ｚの値が０．４　（ｍｇ／ｃｍ２）を下
端ると画像濃度が不足し、世代コピーの画質が劣化し、
１０．０　（ｍｇ／ｃｍ２）を越えルト、カフリノ増大
及び解像力の低下を招き、トナー飛散を生じ易くなり、
かつ世代コピーの画質か低下する。 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
式の画像形成装置及び第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、
３ｂ）により矢印方向に走査され、その走査光はミラー
群４ａ、　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σがｌ　
１００−４００　Ｉ　ｎＣ／ｃｍ２、好ましくは１１５
０〜３００　ｌ　ｎＣ／ｃｍ２となるよう例えば−様な
正帯電か付与されたａ−５ｉ悪感光ドラム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
平均電荷密度σは現像位置で測定される。 前記静電潜像は、現像器７内に収容された、例えば負極
性の微粒子磁性トナーを主成分する一成分系現像剤を用
いて振動電界下に接触で正規現像＝ＩＩ− され、感光体ドラム１０上にトナー像が形成される。 ここで７ａは磁石体を内蔵するスリーブであり、該スリ
ーブはその表面粗さがトナー粒径より小となるよう鏡面
加工されており、前記スリーブ７ａ上には現像剤の層厚
を制御する層厚規制部材２１が設けられている。 前記スリーブ７ａは現像領域において感光体面と０．０
５−０．５０ｃｍ、好ましくは０．１０−０．３０ｃｍ
の現像間隙Ｄｓｄを介して対峙され、現像剤搬送量Ｚが
０．４〜ｌｏ、ｏｍｇ／ｃｍ”となるよう現像領域に搬
送される。 次に第３図及び第４図には本発明に係る接触現像法に基
づく正規現像及び反転現像の機構を説明する電位図が示
されている。 前記第３図において、感光体表面の黒紙電位ＶＨ（但し
Ｖ、は白紙電位）と電源１２ｂから印加される直流バイ
アス電位ＶＤと、現像間隙Ｄｓｄとから得られる直流現
像電界ＥＮ→（Ｖ　）Ｉ　−Ｖ　ｏ）／　Ｄｓｄが形成
され、この直流現像電界の強度に応じて現像が進行され
る。更に前記現像領域では、前記磁性トナーをスリーブ
７ａ内の磁石体の磁気的拘束から一１２＝ 離脱させるため交流バイアスＶ　Ａ（ｐ−ｐ）が電源１
２ａからスリーブ７ａへと印加される。 ここで前記磁性トナーの磁化率ＰはＬＯＯＯエルステッ
ドの磁界内で測定されて１０〜４Ｑｅｍｕ／ｇとされ、
前記磁石体の主磁極２２に基づくスリーブ７ａでの磁界
の強さは６００〜１，５００エルステッド、好ましくは
８００〜１，２００エルステッドとされる。 尚現像剤層を構成する現像剤は、その平均表面電荷密度
が前記特定範囲の値となるように現像剤の組成、粒径及
び現像器７内での摩擦帯電条件等が選択される。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１４、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ｌｌａ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か第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ｌ上の
原稿２か光源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、レンス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、画像信号か得られ、Ｌ　
Ｅ　ｌ）又はレーザ装置等を用いた書込み部１３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感光体ドラム１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平均電荷密
度か絶対値て１１００〜４００１、好ましくはｌ　１．
５０−３００１　ｎＣ／ｃｍ２となるよう、例えは負の
帯電か（＝ｊ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
の一成分系現像剤を含む現像器７により接触反転現像さ
れる。即ち第２図及び第４図に示されるように電源］、
２ｂにより感光体の黒紙電位Ｖｌ＋に近い直流バイアス
電位Ｖ。が付与され、該直流バイアス電位ＶＤと白紙電
位ｖＬと現像間隙Ｄｓｄとから得られる直流現像電界Ｅ
Ｒ−（ＶｏＶ＋、）　／　Ｄｓｄ　（Ｖ／ｃｍ）に基づ
いて現像か進行される。 尚本発明の画像形成方法において、前記第１図のアナロ
グ正規現像方式の場合の直流現像電界ＥＮ及び第２図の
デジタル反転現像方式の場合の直流現像電界ＥＲはほぼ
同様の範囲とされる。 前記第２図のデジタル装置では、第４図に示す反転現像
方式であって、露光部にトナーが付着してドツト状のト
ナー像が形成される。以後第１図の場合と同様前記トナ
ー像かタイミングを合せて給送された転写紙上に転写・
定着されて像形成か行われ、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感光体を構成するａ
−Ｓｉ感光層は、元来核層中にダングリングボンドを有
していて多くの局在準位を有し、光導電性に乏しいもの
であるから、ａ−３ｉ層中に水素原子（Ｉ］）、又はハ
ロケン原子（Ｘ）等を導入して前記タンクリングボンド
を封鎖することにより、所望の光導電性か（１与される
。更には、感光体の暗抵抗を高め、帯電特性を改善する
ため、炭素原子（Ｃ）、酸素原子（０）、窒素原子（Ｎ
）等の改質原子（Ｙ）をａ−５ｉ層中に導入するのか望
ましい。 本発明に係る前記ａ−５ｉ感光体としては、基体上に単
層構成の感光層を設けた感光体であってもよく、又機能
分離型の感光体であってギヤリア発生層とギヤリア輸送
層どを基体上に積層して設けた積層構成の感光層を有す
る感光体であってもよい。 又、前記単層構成又は積層構成の感光体において、基体
と感光層との間に、基板からのキャリアの注入を防き、
感度、帯電能の向上を計るためにブロッキング層を設け
てもよく、又感光層表面を保護する目的で表面改質層を
設けてもよい。更に又、前配積層構成の感光体のキャリ
ア発生層とギヤリア輸送層との間に、キャリアの注入効
率を高めるための中間層を設けることかできる。 次に、本発明に適するａ−３ｉ感光体の層構成の一例を
第５図に示す。以下にその内部構成を更に詳細に説明す
る。尚、第５図の層構成では帯電極性か正の場合の例が
示され、例えばＡＱ等よりなるドラム状基体３１上に、
Ｐ１型のキャリアブロッキング層３２、ギヤリア輸送層
３３、中間層３４、キャリア発生層３５、表面改質層３
６を順次積層して、ａ−５ｉ悪感光１０か構成されてい
る。 Ｐ”型のギヤリアブロンキング層３２は、周期表第１１
１Ａ族元素（硼素、アルミニウム、ガリウム等）がヘヒ
ードープされ、かつ炭素原子、酸素原子、窒素原子等の
改質原子（Ｙ）の少なくとも１種を含有するａ−５ｉ：
　Ｃ：　Ｈ（Ｘ）層、ａ−５ｉ　：　Ｃ：　Ｏ：Ｈ（Ｘ
）層、ａ−３ｉ　：　Ｎ　：　Ｈ（Ｘ）層、ａ−５ｉ　
：　Ｎ　：０　：　Ｈ（Ｘ）層、ａ−５ｉ　：　Ｏ：　
Ｈ（Ｘ）層、ａ−５ｉ　：Ｃ：Ｎ：Ｈ（Ｘ）層、ａ−５
ｉ：Ｃ：０：Ｎ：１４　（Ｘ）層等により構成すること
か好ましい。改質原子（Ｙ＝１８− ）の含有割合は、０．５〜４０ａｔｍ％が好ましい。又
、キャリアブロッキング層３２の厚さは、０．０１〜５
μｍが好ましい。 キャリア輸送層３３は、周期表第１１ＴＡ族元素がライ
トドープされ、しかもキャリアブロッキング層３２と同
様に、炭素原子、酸素原子、窒素原子等の改質原子（Ｙ
）の少な（とも１種を含有するａ−５ｉ：　Ｙ　：　Ｈ
（Ｘ）層により構成することが好ましい。 改質原子（Ｙ）の含を割合は０．５〜４０ａｔｍ％が好
ましい。又、帯電能、感度を向上させるために、硼素原
子を導入してもよい。キャリア輸送層３３の厚さは、５
〜５０μｍが好ましい。 中間層３４は、キャリアの注入効率を高めるために必要
に応じて設けられるものであり、例えば炭素原子、酸素
原子、窒素原子等の改質原子（Ｙ）の少なくとも１種を
含有するａ−５ｉ　：　Ｙ　：　Ｈ（Ｘ）層により構成
することが好ましい。又、改質原子（Ｙ）の含有割合は
キャリア輸送層３３より小さいことが好ましい。具体的
には、０．０１〜２Ｑａｔｍ％が好ましい。文中間層３
４には、周期表第１１１１Ａ族元素をライトドープする
のが好ましい。中間層３４の厚さは０．０１〜５μｍが
好ましい。中間層３４は、２層以上の積層体であっても
よい。 キャリア発生層３５は、必要に応じて周期表第■Ａ族元
素がライトドープされたａ−５ｉ　：　Ｈ（Ｘ）層によ
り構成することが好ましい。又、帯電能を向上させるた
めに、硼素原子を導入して真性化して、高抵抗化とキャ
リアの移動度の向上を図ってもよい。このキャリア発生
層３５の厚さは、５〜５０μ川が好ましい。 表面改質層３６は、ａ−５ｉ層に、水素原子及び／又は
弗素原子等のハロゲン原子（Ｘ）を導入してダングリン
グボンドを封鎖してなるａ−５ｉ：　Ｈ（Ｘ）層に、更
に、炭素原子、酸素原子、窒素原子等の改質原子（Ｙ）
を導入してなるａ−５ｉ　：　Ｙ　：　Ｈ（Ｘ）層によ
り構成することが好ましい。具体的′には、ａ−５ｔ：
　Ｃ：　Ｈ（Ｘ）層、ａ−３ｉ：　Ｃ：　Ｏ：　Ｈ（Ｘ
）層、ａ−３ｉ：　Ｎ　：　Ｈ（Ｘ）層、ａ−３ｉ：　
Ｏ：　Ｈ（Ｘ）層、ａ−５ｉ：　Ｎ　：　Ｏ：　Ｈ（Ｘ
）層、ａ−５ｉ　：　Ｃ：　Ｎ　：Ｈ（Ｘ）層、ａ−３
ｉ：Ｃ：Ｎ：Ｏ：Ｈ（Ｘ）層等の種々の構成を採用する
ことができる。表面改質層３６において、炭素原子、酸
素原子、窒素原子等の改質原子（Ｙ）含有割合は、シリ
コン原子と改質原子（Ｙ）との合計を１１００ａｔ％と
じた時、改質原子（Ｙ）が４０〜９０ａｔｍ％となる割
合が好ましい。 表面改質層３６の厚さは、４００Ａ　−１μｍが好まし
い。 又、必要に応じてキャリア発生層３５と表面改質層３６
との間に第２の中間層を設けてもよい。第２の中間層は
改質原子（Ｙ）の含有割合が表面改質層３６より小さい
方がよい。 感光層全体の層厚は通常、製造コストの面から２０〜５
０μｍとするのがよい。 ａ−５ｉ感光体１０を構成する上記各層には、水素原子
及び／又は弗素原子等のハロゲン原子（Ｘ）が導入され
ていることが好ましい。特にキャリア発生層３５に水素
原子を含有させることは、ダングリングボンドを封鎖し
て光導電性及び電荷保持性を高める上で重要である。具
体的には、水素原子の含有割合は１０〜３０ａｔｍ％が
好ましい。この水素原子の含有割合は、表面改質層３６
、中間層３４、キャリアブロッキング層３２、キャリア
輸送層３３に対しても同様である。又、導電型を制御す
るための不純物として、Ｐ型化のために硼素以外にもア
ルミ−ニウム、ガリウム、インジウム、タリウム等の周
期表第１ＩＩＡ族元素を用いることができる。 ａ−５ｉ感光体ｌＯを構成する各層の形成時においてダ
ングリングボンドを封鎖するために、水素原子の代りに
或は水素原子と共に、ハロゲン原子例えば弗素原子をＳ
ｉＦ、等の形で導入し、ａ−３ｉ　：　Ｆ　、　ａ−５
ｉ：Ｈ：Ｆ、　ａ−５ｉ：Ｃ：Ｆ、　ａ−５ｉ：Ｃ：Ｈ
：Ｆ。 ａ−３ｉ：Ｃ：Ｏ：Ｆ、ａ−５ｉ：Ｃ＋Ｏ：Ｈ：Ｆ等の
層構成としてもよい。この場合、弗素原子の含有割合は
０．５〜ｌｏａｔｍ％が好ましい。 ａ−５ｉ感光体ＩＯを構成する各層は、例えばグロー放
電分解法、スパッタリング法、イオンブレーティング法
、水素放電管で活性化もしくはイオン化された水素を導
入した状態でシリコンを蒸発させる方法（特開昭５６−
７８４１３号）等によって形成することができる。 以上は、ａ−５ｉ感光体１０の帯電極性を正とする場合
の説明であるか、ａ−５ｉ悪感光１０の帯電極性を負と
する場合には、キャリアプロ／キング層３２、キャリア
輸送層３３、中間層３４、キャリア発生層３５、表面改
質層３６の各層に導入するドープ剤を、周期表第ＶＡ族
元素（燐、砒素、アンチモン、ヒスマス等）に変更すれ
ばよい。尚、キャリアブロッギング層３２及び中間層３
４は、必要に応して設けられたものであり、省略しても
よい。 又、キャリア輸送層３３及びキャリア発生層３５は別個
の層構成どせずに単一の層構成としてもよい。 基体３１は、導電性及び絶縁性のいずれの材料によって
形成してもよい。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、ボレエヂレン、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、＝２３
〜 セラミンク、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か好
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、酸化錫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」１記金属でラミ不＝１・す
ることにより導電処理することかできる。 前記導電性基体３１の形状は、円筒状、ベルト状、板状
等積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３１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がら適宜選定される。 本発明に用いられる好ましいａ−３ｉ悪感光の層構成は
以上の通りであり、かかる層構成とした場合、感光層の
暗抵抗が高く、５０　ｕ　ｍ以下の通常の層厚で高い帯
電能を有し、本発明の特徴とされる帯電時の平均表面電
荷密度が１１００−４００１　ｎＣ／ｃｍ２（好ましく
はｌ　１５０　３００１　ｎＣ／ｃｍ”）の条件を十分
満足できる感光体が得られる。 ここで、平均表面電荷密度かｌ　１．００１　ｎＣ／ｃ
ａｎ２未満の場合、現像性が悪く、現像時に所望の）・
ナー量かイ」着せず、画像の濃度が不足し、かつトナー
飛散も生じ易くなる。又、平均表面電荷密度が１４００
　ｌ　ｎＣ／ａｍ２を越える場合、平均表面電荷密度か
高ずぎて、像形成時に解像力か低下する。特に前記構成
の表面改質層を設けた場合、感光層の暗抵抗が１０”−
１０１３Ω−ＣＩｌｌ（通常のａ−５ｉ　：　８層では
ｌＯｓ−１０’Ω−ｃｍ）と高（、ａ−５ｉ悪感光の帯
電能が格段に増大し、ｌ　１００−４００　ｌ　ｎＣ／
ｃｍ２の表面電荷密度が十分に確保される。 尚、前記ａ−５ｉ感光体の平均表面電荷密度σ（ｎＣ／
ｃｍ２）は、感光層の比誘電率ε、真空誘電率ε。 （８，８５Ｘ　１．０−１４Ｃ／　Ｖ−ｃｍ）、層厚Ｌ
（ｔｚｍ）表面電位Ｖ　Ｓ　（ボルト）を夫々測定し、 式、σ−（εεＯ／　Ｌ　）　ｖ　ｓ により計算して得られる。 前記ａ−５ｉ感光体の表面電荷密度σ（ｎＣ／ｃｍ２）
と、前記感光体の帯電時の表面電位ｖ’Ｈ（ボルト）と
の関係は、感光層の膜厚Ｌ（μｍ）及び誘電率εε。を
係数としては、はぼ比例関係にあり、通常、感光体上に
付与される表面電位は１３００〜８００１Ｖ１好ましく
は１４００〜６００１Ｖとされる。 次に、本発明に用いられる現像剤としては、現像剤の組
成変動かなく、常に安定した画像形成が可能な一成分現
像剤か用いられる。該現像剤は表面積平均粒子径が２〜
ｌ　Ｏｔｌ　ｍ　、好ましくは３〜７μｍの微粒子磁性
トナーを主成分としている。 前記非磁性微粒子トナーを得るには、後述する熱可塑性
又は熱硬化性樹脂中に磁性粉１０〜７Ｑｗｔ％、必要に
よりカーボンブラック等の着色剤１０ｗｔ％以下、荷電
制御剤５ｗｔ％以下混合し、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１０１３
Ωｃｍ以上、好ましくは１０１４０Ｃ１１以上の高抵抗
粒子とされる。又、前記各添加剤をバインダ樹脂のモノ
マー中に含有せしめたものを撹拌下に重合して、球形化
された磁性トナーを得るようにしてもよい。 前記磁性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
−ブタジェン樹脂、アクリル樹脂等の付加重合型樹脂、
ポリエステル樹脂、ポリノノーボネ−１・樹脂、ポリア
ミド樹脂、ポリスルホネート樹脂、ポリウレタン樹脂等
の縮合重合型樹脂、更にエポキシ樹脂等を例示すること
ができる。 これら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、０−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
チレン等のスチレン類；エチレン、プロピレン、ブチレ
ン、インブチレン等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
ニル等のハロゲン化ビニル類：酢酸ビニル、プロピオン
酸ビニル、ベンジェ酸ビニル、酢酸ビニル等のビニルエ
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等の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、アクリルアミド等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等のビニルエ
ーテル類；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等のビニルケトン類；Ｎ
−ビニルピロール、Ｎ−ヒニル力ルバゾール、Ｎ−ビニ
ルインドール、Ｎ−ビニルピロリドン等の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、ブタジェン、イソグレン、クロロプ
レン、ペンタジェン、ヘキサジエン等ノジオレフィン系
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、■、３〜フロピレンゲリコール等を例示す
ることができる。 前記磁性粉としては、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、マグ矛タイト、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
−錫等のマンガンと銅とを含むホイスラー合金又は二酸
化クロム等の粉体が用いられる。 又、荷電制御剤としては、特開昭５９−８８７４３号、
同５９−８８７４５号、同５９−’７９２５６号、同５
９−７８３６２号、同５９−２２８２５９号、同５９１
２４３４４号の各公報に負の荷電制御剤か、又、特開昭
５１〜９４５５号、同５９−２０４８５１号、同５９−
２０４８５０号、同５９−１７７５７２号の各公報には
正荷電制御剤が記載されているが、これらのいずれも使
用可能である。 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。 一成分系現像剤を構成するため、前記トナーの外に現像
剤の流動化剤又はクリーニング助剤としてトナーに対し
て３ｗｔ％以下の疎水性シリカ、コロイダルシリカ、シ
リコンフェス、又は脂肪酸金属塩、弗素系界面活性剤等
を含有せしめることができる。 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、製造時に表面積平均粒子径が２〜１０μＩ
Ｔｌ（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平均表面電荷密度ｌ
　１００−４００１　ｎＣ／ｃｍ２、好ましくは１１５
０〜３００１　ｎＣ／ｃｍ２との組合せで特に優れた現
像性か発揮される平均表面電荷密度１０．１〜４．８１
ｎＣ／ｃｍ２（好ましくはｌ　Ｌ３〜２．９　ｌ　ｎＣ
／ｃｔｎ２）かイ・」与される。 前記トナーの表面積平均粒子径か２１Ｌｍを４・−廻る
と画像かかぶり易く、かつ、［・ナー飛散を生ずるよう
になり、１０μｍを越えると画像の解像力か低下する。 又、［・ナーの表面電荷密度がＩ　Ｏ，１ｌ　ｎＣ／ｃ
ｍ２未満になると、トナー飛散か多くなり、＋４．８１
ｎＣ／ｃｍ’を越えると、画像濃度が低下するようにな
るので、本発明におけるトナーは前記粒子径及び表面電
荷密度の範囲にあることか必須の要件とされる。 次に本発明の接触現像方式での正規現像又は反転現像を
行うときの直流現像電界ＥＮ又はＥＲは既述のように絶
対値でｌ　Ｉ　Ｘ　１０３〜　Ｉ　Ｘ　１０’　ｌ　Ｖ
／ｃｍ、好ましくはｔ　５　Ｘ　１０”−１，ＯＸ　１
．０’　ｌ　Ｖ／ｃｍとされるか、ｌ　１．　Ｘ　１０
”　ｌ　Ｖ／ｃｍ未満だと現像が不足し、十分な画像濃
度が得られず、ｌ　ｌ　Ｘ　１０’　ｌ　Ｖ／ｃｍを越
えるど画質が荒れ、かぶりが発生する。 又、既述のように交流バイアス又はその振幅か０．５−
４．．０ＫＶ（ｐ−ｐ）、好ましくＩ；１ｌ−３ＫＶト
され、又その周波数は０．１〜１０　Ｋ　ｔ（ｚ、好ま
しくは２〜８ＫＨｚどされるが、前記交流バイアスの振
幅が０．５ＫＶ（ｐ−ρ）未満の場合スリーブに磁気的
に拘束されたトナーが脱離せず、接触現像か不十分とな
り、画像濃度が不足する。又交流バイアスの振幅が４Ｋ
Ｖ（ｐ−ｐ）を越えるとトナー飛散及びかふりを生ずる
。 又交流バイアスの周波数がＯ，１ＫＨｚ未満では矢張り
スリーブからの磁性トナーの脱離が不十分となり、現像
不足、画像濃度低下を招き、前記周波数が１０ＫＩ４ｚ
を越えるとトナーか電界の変動に追随できず、矢張り現
像不良、画像濃度か低下を招く。 次に前記した現像剤の各物性及び現像条件の測定法を説
明する。 （１）前記トナーの表面積平均粒子径ｄを得るには、ま
ずコールタエレクトロニクス社製「コールタカウンタＴ
ＡＩＩ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１・−タ＝３
１＝ ル表面積（積分値）の５０％を与える（中央値）粒径を
得、これをトナー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）か得られる。 尚、参考のため、前記コールタカウンタＴＡＩＩ型の測
定法を第６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文１、発明の名前から
コールタ法ども呼ばれていて、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散懸濁させ、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か
ら細孔に懸濁液を通過させるど、液中のトナーも共に通
過し、粒子の大小に応して細孔の電気抵抗か変化してパ
ルスとして観測される。このパルスヲ計測することによ
り、体積基準の分布か得られる。 （２）前記現像剤の平均表面電荷密度（ｑ／Ｓ）を測定
するには、まず現像剤の平均電荷量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。即ち、採取した試料現像剤
を第７図の装置のマグネスリーブロールに磁気的に吸着
せしめておく。前記マグネスリーブロールに近接して銅
板か配置され、該銅板とマグネスリーブロール間にはＡ
Ｃ，ＤＣバイアスか印加されていて、前記現像剤中のト
ナーをスリーブ而から銅板面へと飛翔、被着させる。こ
こで、前記マグネスリーブロールを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ｌ・ナーか存在するため、これど同量
異符号の鏡像電荷か発生しているので、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
荷か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、現像剤を
担持した銅板の重量の差を計り、現像剤の重量Ｍ（ｇ）
を測定しておく。 又、比電荷量ｑ／Ｍは通常、ブローオフ法と呼はれる方
法によって測定しても同等な値か得られる。 かくして、前記現像剤の平均比電荷量ｑ／　Ｍ　（ｎＣ
／ｇ）＝Ｐか測定される。この値から現像剤の平均＼ −：＋４− 表面電荷密度ｑ／　Ｓ　（ｎＣ７ｃｍ２）を求めるには
、先に（１）の測定法で得られた現像剤の平均表面積Ｓ
（０ｍ２）を用い、ＰＸＭ／Ｓから求められる。 （３）又トナーの体積抵抗は、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後、詰められ
た粒子上にｌ　ｋｇ／ｃｍ３の荷重をかけ、荷重と底面
電極との間に１０２〜ＩＯ’Ｖ／ｃｍの電解が生じる電
圧を印加し、その時流れる電流値を読取り、所定の計算
を行うことによって求められる。このときトナー粒子層
の厚みはＪｉｍ程度七される。 尚前記ａ−５ｉ感光体の平均表面電荷密度σ（ｎＣ７ｃ
ｍ２）及びトナーの平均表面電荷密度ｑ／Ｓ　（ｎＣ／
ａｍ２）が絶対値で示されているが、もし、正帯電感光
体が用いられた場合は、感光体の平均表面電荷密度σの
符号は正であり、トナーの符号は第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、もし負帯電感光体とされた場合
は、前記と反対の符号が付与される。 （４）又磁性トナーの磁化率は、横河電気製作所製「磁
化特性自動記録装置」を用いて１，０００エルステッド
の磁界内で測定される。 （５）次に接触現像方式で正規又は反転現像を行う際の
直流現像電界強度ＥＮ又はＥＲは既述したように絶対値
でｌ　ｌ　Ｘ　１０’−Ｉ　Ｘ　１０５１　Ｖ／ｃｍの
範囲とされるが、その測定法としては、先に第３図及び
第４図で説明した通り正規現像の場合は感光体の黒紙電
位ｖｌＩと直流バイアス電位Ｖ。と現像領域の間隙Ｄｓ
ｄとを測定し、下記式により求められる。 又反転現像の場合は、感光体の白紙電位■、と直流バイ
アス電位ＶＤと現像領域の間隙Ｄｓｄとを測定し、下記
式により求められる。 Ｅ　Ｒ＝　（Ｖ′”　’　　（Ｖ／・・）５ｄ （６）最後にスリーブ上の現像剤搬送量Ｚ　（ｍｇ／ａ
ｍ”）の測定について説明する。 感光体周速Ｖｄに対するスリーブ周速Ｖｓ１２の比がＫ
（Ｋ２Ｏ、好ましくはに→２〜５）の条件で現像側を搬
送する装置を一時停止し、スリーブ上の現像剤を粘着テ
ープに付着させて採取する。粘着テープに付着した重量
（■ｇ）値を粘着テープの面積で除して単位面積当たり
の現像重量、即ち現像搬送量Ｚ　（ｍｇ／ｃｍ２）が得
られる。 〔実施例〕 以下本発明を実施例（本発明テスト及び比較テストを含
む）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 本実施例のａ−３ｉ感光体は、公知のグロー放電法によ
り製造された正帯電用感光体で、第５図の層構成とされ
、各層の具体的構成は以下のようである。 （１）感光体の調製 （１）−１基体３Ｉ 径１０８ｍｍ１のドラム状のアルミニウム製基体（１）
−２ブロッキング層３２（Ｐ＋型）厚さが１μｍのＰ＋
型のａ−３ｉ：　Ｃ：　８層であり、炭素原子濃度（Ｃ
）　−１０ａｔｍ％（但し、珪素原子濃度〔Ｓ１〕十炭
素原子濃度（Ｃ）　＝　１１００ａｔ％とする）とされ
る。 （１）−３キャリア輸送層３３ 厚さが１５μｍのポロンドープドａ−５ｉ：　Ｃ：　８
層であり、炭素原子濃度（Ｃ）　−ＬＯａｔｍ％とされ
る。 （１）−４中間層３４ 厚さが０．５μｍのポロンドープａ−５ｉ：　Ｃ：　８
層であり、炭素原子濃度（Ｃ）＝５ａｔｍ％とされる。 （１）−５キャリア発生層３５ 厚さが１５μｍのポロンドープａ−５ｉ：８層とされる
。 （１）−６表面改質層３６ 厚さが０．３μｍのａ−５ｉ　：　Ｃ：　Ｏ：　８層で
あり、炭素原子濃度（Ｃ）　−５５ａｔｍ％、酸素原子
濃度〔○〕＝　ｌ　ａｔｍ％（但し、珪素原子濃度Ｃ３
ｉｌｌ十炭素原子濃度（Ｃ）十酸素原子濃度（０）　−
１００ａｔｍ％とする）とされる。 次に、本実施例に用いられる現像剤は以下の通りである
。 （２）現像剤の調製 ポリエステル樹脂　　　　　　　　　　１００部（ダイ
アモンドジャムロック社製、 商品名：ダイアレツクＮＢ／　ＳＣ） 磁性体四三酸化鉄　　　　　　　　　　５０部（コロン
ビアカーボン社製、 マビコブラック） ポリプロピレン　　　　　　　　　　　　　４部（数平
均分子量３　、０００、軟化点１４５°Ｃ熔融粘度７０
　ｃｐｓ　（１６０°Ｏ））荷電制御剤　　　　　　　
　　　　　　２．５部（ザルチル酸クロム醋体） 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°Ｃ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１．９〜１０．２μ
ｍの範囲で粒径の異なる６種類のトナーを得、これらに
更に疎水性シリカ；アエロジルＲ−８０５をトナーに対
してＱ、４ｗｔ％づつ添加してＮｏ、ｌ〜Ｎｏ、６の６
種類のテスト用現像剤を得た。次に前記の製法でトナー
の表面積平均粒子径を５，０μｍとし、荷電制御剤の量
と、シリカを加えて現像剤としたとき粒子の平均表面電
荷密度か一〇、０９−−５．ＯｎＣ／ｃｍ２の範囲で第
１表の如くなるよう変化してテストＮｏ、７〜１２用の
６種類のテスト用現像剤を得た。 次に前記の製法で同しく表面積平均粒子径を５．０μｍ
とし、荷電制御剤とシリカを加えて現像剤としだどきの
粒子の平均表面電荷密度が−２，］ｎＣ／ｃｍ２となる
よう添加し、更にトナー中の磁性体の量を第９図を参照
してトナー磁化率が９．８〜４０．２Ｏｍｕ／ｇの範囲
で第１表の如く変化してテストＮｏ、Ｌ３〜１９３〜１
９用テスト用現像剤を得た。尚前記カス１〜Ｎｏ、１９
用の現像剤は大量に調製され、後続のテス）−Ｎｏ、２
０〜４６用の２７種類のテスト用現像剤とされた。 以上の如く用意された４６種類のテスト用現像剤を用い
て、第１表に示す条件で比較テスト用（テストＮｏ、　
ｌ　、　２　、７　、８．１３．１４，１９，２０，２
５，２６，３１，３２゜３７．３８）及び本発明テスト
用（テストＮｏ、３〜６、９〜１２、１５〜１８、２１
〜２４、２７〜３０、３３〜３６、３９〜４６）の４６
種類の実写テストが以下のようにして行われた。 実写テスト。 コニカ社製ｌｌ−Ｂｉｘ　５０７０アナログ複写機に前
記ａ＝Ｓｉ感光体ドラムを装着して成る改造機を用いて
第１表の実写テスト（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°Ｃ１
相対湿度６０％）どされ、各テスト共１．．０００回に
亘り連続して像形成を行い、後記画像評価方法に基づき
、得られた画像の濃度及び解像力を評価し、かつ［・ナ
ー飛散の有無についても評価し、その結果を第１表に示
した。 この場合、まず−た黒原稿を用いて連続してコピーを行
い初期及び１．．０００回目のへた黒コピーの濃度を測
定し、その結果を第１表に示した。又解像力テストチャ
ートを用いて４世代迄のコピーテストを行い、後記解像
力評価方法により解像力を評価し、その結果を第１表に
示した。Ａｊｆ記テス［・Ｎｏ、１９〜２４のテストを
行う場合は前記同一組成の６種類の現像剤を用い、感光
体の表面電荷密度か９８〜４０．２ｎＣ／ａｍ２の範囲
内で第１表の如く６段階となるよう感光体の表面電位を
（第１Ｏ図参照）変化することにより前記電荷密度を変
化して像形成を行うようにした。 尚、前記テストＮｏ、１９〜２４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感光体の表
面電荷密度との関係を実測しておき、得られたデータ（
第１０図）を用い、感光体の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を測定するには、第１
図を参照して説明すれば、各テス［・毎に像形成に先立
って現像器７を引出し、代りにプローブ４０をセットし
、帯電後に現像位置にきた時の非露光部の電位を前記プ
ローブでピンクアップし、表面電位計４１で読取り、こ
れをレコーダ４２で記録することにより、感光体表面電
位■８か測定された。テスト終了後、感光体ドラムを引
出し、その小片を切取り、感光層の膜厚しく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
測定してＣＬ／ε。から比誘電率εを求めた。ここで真
空誘電率ε。は既知である。以上のデータを前記計算式
σ−（εε。／Ｌ）ＶＢに導入してテスト毎の感光体の
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平均粒子径につい
ては、現像剤調製時、夫々の粒子径が既述した方法に基
づいて測定され、又トナーの平均電荷密度は各テスト毎
に像形成後の現像剤を採取して既述した測定法に基づい
て測定された。 尚、前記感光体の平均表面電荷密度σを変化してテスト
を行うテストＮｏ、１９〜２４の場合、この感光体の表
面電荷密度σと後述する直流現像電界（（黒紙電位ＶＢ
−直流バイアス電位Ｖ　ｏ）／　Ｄｓｄｌとは密接な関
係があるので、現像間隙Ｄｓｄを０．０２０ｍ（２００
μｍ）に固定し、直流バイアス電位Ｖ。を現像電界Ｅが
一定となるよう変化させてテストを行うようにした。 次に現像電界を変化させるテストＮｏ、２５〜テスｈＮ
ｏ、３０のテストを行う場合は、直流現像電界を９　Ｘ
　１０２−１．ＩＸ　ｌ０５ｎＣ／ｃｍ”の範囲で６段
階に変化して像形成を行った。このとき６段階の直流現
像電界をうるため、感光体の平均表面電荷密度σ（黒紙
電位ＶＢ）を一定とし、かつ現像間隙Ｄｓｄを０．０２
ｃｍと一定とし、現像バイアスを変化させるようにし　
ｌこ　。 次に現像器の交流バイアスの振幅Ｖ　Ａ（ｐ−Ｉ））及
び周波数ｆを第１表の如く変化させてテストＮｏ、３０
〜Ｎｏ、３６を行った。 又現像器スリーブ周速に対する感光体の周速比Ｖｓ１２
／Ｖｄ及びスリーブ単位面積当たりの現像剤搬送ｉＺを
第１表の如く変化してテストＮｏ、４３〜Ｎｏ、４６を
行った。 以下前記４６種類のテストの結果得られる（１）べた黒
原稿からの初期及び１，０００回コピー時の画像濃度、
（２）解像度テストチャートを初期及び４世代コピーし
たときの解像度及び（３）トナー飛散等の画像特性の評
価方法は以下のようである。 （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
を「○」、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、ブレイドとして１ｍ＋
ｎ当たり等間隔のラインを４．０本、５．０本、６．３
本、８．０本、１０．０本、１２．５本、１６．０本設
けたチャー１・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ブ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「○」、ｌ・ナ
ー飛散か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第１表より本発明に係るテ
ストでは、多数回コピー画像濃度、解像度、複数世代コ
ピー画像の画質、トナー飛散等の特性がいづれもすぐれ
ているか、比較テストは前記各特性のうち少なくども１
つの特性が悪く、実用上問題があることが理解される。 特に上記において、次のことか明らかである。 ：トナーの表面積粒子径ｄ： ２〜８μｍが実用化レベルで３〜７μｍか良好。 ：現像剤の平均表面平均電荷密度ｑ／Ｓ　ニー０．１〜
−８　ｎＣ／ｃｍ２か実用化レベルで、−屹３〜−２．
９ｎＣ／ｃｍ２が良好。 ：トナーの磁化率： ｔｏ−４０ａｍｕ／ｇが実用化レベルで、Ｉ　２−３５
　ｅ　ｍ　ｕ　／　ｇか良好。 ：感光体の表面平均電荷密度σ： １００−４００ｎＣ／ｃｍ２が実用化レベルで、＋５Ｏ
−３００ｎＣ／ｃｍ２が良好。 ：直流現像電界強度ＥＮ（但し電界の向きは正）。 ］　Ｘ　１０３１０Ｘ　１０５Ｖ／ｃｍか実用化レベル
で、５０Ｘ　１０３〜１．ＯＸ　ｌＯ’Ｖ／ｃｍが良好
。 ：交流バイアス振幅Ｖ　ａ（ｐ−ｐ）　：０．５〜４Ｋ
Ｖが実用化レベルで、１〜３ＫＶか良好。 ：周波数ｆ： ０．１〜１ＯＫＨｚが実用化レベルで、２〜８　ＫＨｚ
が良好。 実施例２ 本実施例のａ−５ｉ悪感光は、公知のグロー放電法によ
り製造された負帯電用感光体で実施例１の場合と類似の
層構成とされるが実施例１では正とされたのに対し負と
された点で異なり、各層の具体的構成は以下のようであ
る。 （１）感光体の調製 （１）−１基体３１ 径６０ｍｍ％ドラム状のアルミニウム製基体（１，）−
２ブロッキング層３２（Ｎ”型）厚さが１μｍのＮ４型
のａ−５ｉ　：　Ｃ：　Ｈ層であり、炭素原子濃度ＣＣ
）　−１０ａｔｍ％（但し、珪素原子濃度（Ｓｉ）十炭
素原子濃度（Ｃ）　−１，ＯＯａｔｍ％とする）とされ
る。 （１）−３キャリア輸送層３３ 厚さが１５μｍの燐ドープドａ−３ｉ　：　Ｃ：　Ｉ−
１層であり、炭素原子濃度（Ｃ：］　＝　１０ａｔｍ％
とされる。 （１）−／Ｉ　　中間層３４ 厚さが０．５μｍの燐ドープａ−３ｉ　：　Ｃ：　Ｈ層
であり、炭素原子濃度（Ｃ〕−５ａｔｍ％とされる。 （１）−５キャリア発生層３５ 厚さが１５μｍの燐ドープａ−３ｉ　：　Ｈ層とされる
。 （１，）−６表面改質層３６ 厚さが０．３μｍのａ−３ｉ：　Ｃ：　０　：　Ｈ層で
あり、炭素原子濃度（Ｃ）　−５５ａ、ｔｍ％、酸素原
子濃度

〔０〕−１，ａ、ｔｍ％（但し、珪素原子濃度Ｃ
５ｉｌｌ十炭素原子濃度〔Ｃ〕十酸素原子濃度（０：］
　−１，ｏＯａｔｍ％とする）とされる。 （２）テスト用現像剤の調製 実施例１と同様の処方でかつ同様の製造工程で製造され
た粒子を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１．８〜１０．１の範囲で粒径の異な
る６種類のトナーを得、これらに更に疎水性シリカ：ア
エロジルＲ−８０５ヲトナーに対してＱ、４ｗｔ％づつ
添加してＮｏ、　Ｉ　−Ｎｏ、　６の６種類のテスト用
現像剤を得た。 次に前記の製法でトナーの表面積平均粒子径を５．１μ
ｍとし、荷電制御剤の量ど、シリカを加えて現像剤とし
たときの粒子の平均表面電荷密度か−０，０８−−５，
１ｎＣ／ｃｍ”の範囲で第１表の如くなるよう第８図を
参照して変化してテストＮｏ、７〜１２用の６種類のテ
スト用現像剤を得た。 次に前記の製法で］・ナーの表面積平均粒子径を５．１
層ｍとし、該トナーを主成分とする現像剤の平均表面電
荷密度か−２，ＯｎＣ／ｃｍ”となるよう第８図を参照
して荷電制御剤を添加し、かつ第９図を参照してトナー
磁化率が９−９〜４］、Ｏｅｍｕ／ｇの範囲で第１表の
如くなるよう磁性体の量を変化してテストＮｏ、１．３
〜１９用の７種類のテスト用現像剤を得た。 尚、前記ホス１〜Ｎｏ、１９用の現像剤は大量に調製さ
れ、後続のテスｌ−Ｎｏ、２０〜４６用の２７種類のテ
スト用現像剤とされた。 以」二の如く用意された４６種類のテスト用現像剤を用
いて、第１表に示す条件で比較パスＩ・用（テストＮｏ
、　１　、２　、７　、８．１３，１４，１９，２０，
２５．２６，３１，３２゜３７．３８）及び本発明テス
ト用（テスｈＮｏ、３〜６゜９〜１２．１５〜１８．２
１〜２４．２７〜３０．３３〜３６．３９〜４６）の４
６種類の実写テストが以下のようにして行われた。 実写テスト： 本実施例では、前記負帯電用感光体を、半導体レーザ光
による書込装置、帯電器、反転現像装置、ブレードクリ
ーニング装置を備えたデジタル画像形成装置（第２図参
照）に装着して像形成を行った。ここではコニカ社製レ
ーザプリンタＬＰ３０１５の改造機を用いて、実施例１
の場合と同様の処方及び手順で調製された第２表の４６
種類の負帯電性の現像剤を用いて第２表のテストプログ
ラムに基づき４６種類の実写テストを行った。 即ち、前記ＬＰ３０１５プリンタにより常温・常湿（温
度２０℃、相対湿度６０％）下で各テストが行われ、゛
まずべた黒原稿を用いて１，０００回の連続したプリン
トテストが行われ、初期及び］　、　００００回のべた
黒コピー濃度を測定し、その結果を第２表に示した。又
解像力テストチャートを用いて４世代迄のプリントテス
トを行い、実施例１の評価方法により解像度を測定し、
その結果を第２表に示した。 第２表より本発明のテストでは、多数回プリントの画像
濃度、解像度、複数世代画像の画質、トナー飛散等の特
性がいづれもすぐれているが、比較テストは各特性のう
ち少なくとも１つの特性が悪く、実用上問題があること
が理解される。特に上記において次のことが明らかであ
る。 ：］・ナーの表面積平均粒子径ｄ： ２〜８μｍが実用化レベルで、３〜７μｍが良好。 ：ｌ・ナーの表面平均電荷密度ｑ／Ｓ　ニー〇、１〜−
４．．８ｎＣ／ｃｍ”が実用化レベルで、−〇、３〜２
．９ｎＣ／ｃｍ２が良好。 ：感光体の表面平均電荷密度ｄニ ー　１００−−４００ｎＣ／ｃｍ”が実用化レベルで、
−１５０−３００ｎＣ／ａｍ２が良好。 ：直流現像電界Ｅｌ＋（但し電界の向きは正）；ｌ　Ｘ
　１０３〜　　Ｉ　Ｘ　１０”Ｖ／ｃｍが実用化レベル
テ、５、ＯＸ　１０３〜１．ＯＸ　ＩＯ’Ｖ／ｃｍが良
好。 ：交流バイアスの振幅： ０．５〜４．ＫＶが実用化レベルで１〜３ＫＶが良好。 二交流バイアスの周波数： ＝５６− ０、］、−１０ＫＨｚが実用化レベル、２−８ＫＨｚが
良好。 〔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の使用、高耐久性
のアモルファスシリコン系感光体の使用及び像形成に際
して相互に密接な係りをもつトナーと感光体との表面電
荷密度、直流現像電界等の最適の範囲を選択しているた
め、高濃度、高解像力の像形成が達成され、かつ高耐久
性で疲労劣化が少なく、トナー飛散が極めて少なく、複
数世代に亘る像形成に際して高解像力の画像が安定、確
保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図は本発明に係る画像形成装置の概略図
、第３図及び第４図は反転現像機構に関する説明図、第
５図は本発明に適するａ−３ｉ悪感光の層構成を示す断
面図、第６図はトナーの粒子径を測定する装置の説明図
、第７図は］・ナーの表面電荷密度を測定する装置の説
明図である。又、第８図はトナー中の荷電制御剤の量と
トナーの表面・電荷密度との関係を示す図、第９図はト
ナー中の磁性体の量とトナーの磁化率との関係を示す図
、第１０図は感光体の表面電位と平均表面電荷密度との
関係を示す図である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）アモルファスシリコン系感光体上に形成された静
   電潜像を、磁性トナーを主成分とする一成分系現像剤を
   用い、前記感光体と現像剤搬送担体との間の現像領域に
   形成された直流現像電界と、該直流現像電界に重畳して
   印加された振動電界の存在下に現像する工程を有する画
   像形成方法において、前記磁性トナーの表面積平均粒子
   径を２〜１０μｍ、磁場の強さ１，０００エルステッド
   の磁界内での磁化率を１０〜４０ｅｍｕ／ｇ）前記磁性
   トナーを主成分とする現像剤の平均表面電荷密度の絶対
   値を｜０．１〜４．８｜ｎＣ／ｃｍ＾２とし、前記感光
   体の現像領域における非露光部の平均表面電荷密度の絶
   対値を｜１００〜４００｜ｎＣ／ｃｍ＾２とし、かつ前
   記直流現像電界を絶対値で｜１×１０＾３〜１×１０＾
   ５｜Ｖ／ｃｍ、前記振動電界を形成する交流バイアスの
   振幅を０．５〜４ＫＶ（ｐ−ｐ）、その周波数を０．１
   〜１０ＫＨｚとしたことを特徴とする画像形成方法。
2. （２）前記微粒子トナーの表面積平均粒子径を３〜７μ
   ｍ、磁化率を１２〜３５ｅｍｕ／ｇ、前記磁性トナーを
   主成分とする現像剤の平均表面積電荷密度の絶対値を｜
   ０．３〜２．９｜ｎＣ／ｃｍ＾２とし、前記感光体の現
   像領域における非露光部の平均表面電荷密度の絶対値を
   ｜１５０〜３００｜ｎＣ／ｃｍ＾２とし、前記直流現像
   電界を絶対値で｜５×１０＾３〜１×１０＾４｜Ｖ／ｃ
   ｍとし、前記交流バイアスの振幅を１〜３ＫＶ（ｐ−ｐ
   ）、その周波数を２〜８ＫＨｚとした請求項１に記載の
   画像形成方法。