JPH0444043A - 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
静電潜像を二成分系現像剤を用ε・て非接触現像方式に
より現像する工程を含む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
上なお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、或は残留電
位（画像かぶり）、画像欠陥（筋目、はき目等）、世代
コピー等の画一 像特性の問題及び感光体の耐久性、現像時の］・す飛散
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、繰り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
云う問題かある。 他方現像剤については、現像剤の流動性、摩擦帯電性等
にすぐれた二成分現像剤とするのが望ましく、特に解像
力の点から微粒子トナーを含む現像剤とするのが望まし
い。 そこで、例えば特開昭６３−１３０５４号公報には、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
性にもすぐ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６Ｉｚ
ｍ以下の微粒子トナーを含む二成分系現像剤を用い前記
感光体に現像剤層を接触させて現像する現像方法を用い
た画像形成方法が開示されている。前記画像形成方法に
よれば、繰返しての像形成に際して高解像力の画像形成
が期待されるが、二成分現像剤層を感光体表面に摺擦し
て現像する方式としているため、現像領域でゴミつまり
により画像ぬけを生したり、穂立の摺擦により筋目やは
き目等の画像欠陥を生ずる弊害がある。 そこで例えば特開昭５５１８６５６号公報には、現像剤
を搬送する現像剤搬送担体（以下単にスリーブと称する
）上の現像剤層と感光体との間に間隙を設け、該間隙に
低周波振動電界を付与して非接触かつ正規現像とし、ア
ナログ方式で画像形成を行う技術が開示されている。更
に又特開昭６２−１７２３７４号公報には非接触反転現
像とし、デジタル方式で画像形成を行う技術が開示され
ている。 以上のように感光体としてアモルファスシリコン系感光
体を用い、現像剤として微粒子１−ナーを含む二成分系
現像剤を用いて振動電界下に非接触で現像することによ
り、繰返し像形成の過程で画像欠陥がなく高解像力の画
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、現像領域にトナーを飛翔させて現像する
場合、現像剤層を感光体面に接触させて現像する所謂接
触現像に比してトナーが飛散し易く、特に微粒子トナー
の場合トナー飛散が生し易い。 更に接触現像に比して非接触現像では現像条件が複雑と
なり、肌理細かな現像条件の設定が必要不可欠とされる
。 本発明者等の検討によれば、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、かつ高画質の複数世代に亘る画像形成を
可能とするためには感光体の表面電荷密度、現像剤中の
トナーの粒径及び表面電荷密度、現像領域における現像
時の直流現像電界強度、振動電界を形成するだめの交流
バイアス電圧（ｐ−ｐ）及びその周波数等の条件設定か
必要不可欠であることを突止め本発明を完成したのであ
る。 〔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
でき、かつトナー飛散が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〕 前記の目的は、アモルファスシリコン系感光体（以下単
にａ−３ｉ悪感光と称する）上に形成された静電潜像を
、微粒子トナーを含む二成分系現像剤を用い、前記感光
体とスリーブ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交流バイア
スに存在下に現像する工程を有する画像形成方法におい
て、前記微粒子トナーの表面積平均粒子径を２〜８μｍ
、平均表面電荷密度の絶対値を１３＝６１ｎｃ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と
し、かつ前記直流現像電界を絶対値でｌｌＸｌ０’〜ｌ
Ｘ１０’　ｌ　Ｖ／ｃｍ、交流バイアスの振幅を絶対値
でＩ　Ｏ，５ｘ　４　ｌ　ｇＶ（ｐ−ｐ）、その周波数
を０．１〜］　ＯＫ　Ｈｚとした画像形成方法により達
成される。 尚、直流現像電界の向きは、スリーブ上の負のトナーが
前記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Ｉ・ナーが前記電界の作用で感光体上に
（＝Ｊ着する場合を負とする。 即ち本発明の画像形成方法では、例えばドラム状又はベ
ルト状のａ−５ｉ感光体上に−様な帯電を付与した後、
アナログ方式又はデジタル方式による像露光を施して静
電潜像を形成し、これを表面積平均粒径が２〜８μｍと
いう非磁性の微粒子１・すを含有する二成分現像剤を用
い所定の直流現像電界及び振動電界下に非接触で正規現
像又は反転現像を行う工程を含むもので、前記非接触現
像方式の採用及び微粒子トナーの使用によりトナー飛散
がなく、筋目、はき目及びかぶりなとの画像欠陥をなく
し、かつ高解像力の画像形成を可能としている。 前記のように微粒子トナーを用い、かつ非接触現像とす
る場合多くの利点を生ずる反面、現像条件の設定及びそ
の制御か重要な課題となる。 従来非接触現像方法を用いる画像形成方法においては、
例えは感光体の表面電位（Ｖ）、現像剤中のトナー　キ
ャリアの粒径（μｍ）、トナーとキャリアの混合比、ト
ナーの単位重量当りの電荷ｉｑ／　Ｍ　（ｎＣ／ｇ）、
感光体とスリーブとの間隙即ち現像間隙（Ｄｓｄ）、該
スリーブ」二に搬送された現像剤量（ｇ／ｃｍ２）、直
流バイアス電位（Ｖ　Ｄ）、交流バイアスの振幅（ＶＡ
Ｉ）−Ｉ））及びその周波数（ＫＨｚ）等を規定して画
質の制御を行うようにしている。 しかしながら本発明者等の多年に亘る研究によれば、前
記従来の現像条件の設定には多くの欠点を有することが
わかってきた。例えばトナーを感光体上の静電潜像に付
着して現像する場合、基本的には現像領域における感光
体の表面とスリーブとの間に形成された直流現像電界に
基づき、感光体表面の単位面積当りの電荷量（平均表面
電荷密度σ）とトナー表面の単位面積当りの電荷量（平
均表面電荷密度ｑ／Ｓ）に応じてトナーが感光体面に付
着して現像が進行するものであり、特にトナーの電荷量
として従来の如くトナーの単位重量当りの電荷量ｑ／Ｍ
を用いた場合トナーの粒径に応じて現像性や解像性等の
画質か変化するため、画像管理が複雑となり、事実上肌
理細かい画質の管理が不可能となることがわかった。 従来、前記のような基本的な現像のメカニズムに適応し
た現像条件の設定がなされていないため、画像管理が複
雑となり、多数回像形成の繰返し変動が大きく、トナー
飛散の制御管理が難しく、特に原稿からの複数世代の画
像の劣化が大きかった。 そこで本発明では所望の画像を得るための現像工程にお
ける基本的条件として、まずトナーの表面積平均粒子径
を２〜８μｍ１好ましくは３〜７μｍとすると共に現像
領域で測定された感光体の非露光部の平均表面電荷密度
σを絶対値で１１００〜４００ｎＣ／ａｍ２、好ましく
はｌ　１５０−３００　ｌ　ｎＣ／ｃｍ２とし、かつト
ナーの平均表面電荷密度を絶対値で１３〜６１　ｎＣ／
ｃｍ”、好ましくはｌ　３．５−５．５１　ｎＣ／ｃｍ
２とし、現像領域における直流現像電界を絶対値でｌｌ
Ｘ１０３−　Ｉ　Ｘ　１０５１　Ｖ／ｃｍ、好ましくは
ｌ　５　Ｘ　１０３−１．ＯＸ　１０’　ｌ　Ｖ／ｃｍ
の範囲となるよう規定している。 尚、現像領域にあるスリーブ上の現像剤層において該層
中のトナーをキャリアの拘束から離脱せしめて飛翔可能
とするため、スリーブと感光体間に交流バイアスが印加
される。本発明では交流バイアスの振幅として絶対値で
Ｉ　Ｏ，５ｘ　４　ｌ　ＫＶ（ｐ−ｐ）、好ましくは１
１〜３１　ＫＶ（ｐ−ｐ）、周波数ｆＯＮ〜１０Ｋ　Ｈ
ｚ　、好ましくは２〜８　ＫＨｚと規定している。 尚原稿からの複数世代コピーの画質を保証するため一定
レベルの画像濃度の確保が重要であり、そのため現像領
域に所望の量のトナーを供給する必要がある。本発明で
は現像領域に搬送される好ましいトナー搬送量Ｚとして
は、例えは下記の範囲とされる。 （ｌ　Ｖｓ１２／Ｖｄｌ　→Ｋ）≦６ ■０．０≧（２４Ｋ　・ｍｔ）≦０．４（ｍｇ／ｃｍ”
）但し、ＶｓＱ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［＋ｊとした線速度（ａｍ／５ｅｃ）でｌ　Ｖｓｆ）
／Ｖｄ　ｌをＫとしている。ｍｔはに＝１のときのｈナ
ー搬送量を表す。トナー搬送量Ｚを上記範囲とすること
により、非接触現像に適した現像剤層が得られ、高濃度
、高解像力の像形成が可能とされる。 尚トナー搬送量Ｚの値が０．４　（ｍｇ／ｃ屈２）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）を越えると、かぶり増大及
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が低下する。更にトナー搬送量が多
ずぎて現像剤層の穂立の先端が感光体面に接触する場合
があり、この場合は本来の非接触現像を阻害してしまい
、好ましくない。 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
　１００−４００１　ｎＣ／０ｍ２、好ましくは１１５
０〜３００　ｌ　ｎＣ／０ｍ２となるよう例えは−様な
正帯電がイτ］与されたａ−５ｉ悪感光ドラム１０」二
に照射されて像露光され、静電潜像が形成される。尚前
記平均表面電荷密度σは現像位置で測定される。 前記静電潜像は、現像器７内に収容された二成分系現像
剤、即ち好ましくは表面積平均粒径４０〜１２０μｍの
磁性キャリアと表面積平均粒径２〜８μｍ、好ましくは
３〜７μｎの例えば負極性の非磁性微粒子トナーから成
る二成分系現像剤を用いて振動電界下に非接触で正規現
像され、感光体ドラム１０上にトナー像か形成される。 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キャリア粒径より小となるよう鏡
面加工か施されている。又スリーブ上の現像剤層を制御
するため現像器内に現像剤層厚規制部材が設けられてい
る。 前記スリーブ７ａは現像領域において感光体面と０．旧
〜０．２０ｃｍの現像間隙Ｄｓｄを介して対峙され、０
．００５−０．１０ｃｍ厚（Ｓ）の現像剤層をトナー搬
送量Ｚが０．４〜ｌｏ、Ｏｍｇ／Ｃｍ”となるよう現像
領域に搬送される。尚非接触現像とするため、現像間隙
Ｄｓｄ：）現像剤層厚Ｓか必須の要件とされる。 前記感光体表面の黒紙電位ＶＨ（但し■、は白紙電位）
と、バイアス電源１２ｂから印加される直流バイアス電
位Ｖｎと、現像間隙Ｄｓｄとから得られる直流現像電界
Ｅ　Ｎ＝　（Ｖ　ｕ　　Ｖ　ｎ）／　Ｄｓｄが形成され
、この直流電界の強さに応して現像が進行される。 尚前記現像領域では、トナーをキャリアの静電的拘束か
ら離脱させるだめの交流バイアスＶＡ（１）ｐ）が交流
バイアス電源１２ａからスリーブへ印加される。 尚現像剤層中のトナーは、その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ＩＯ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υト出される。 転写後の感光体ドラム１０の表面はクリーニング装置１
１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が第１
図と共通の部品には同一の符号が付される。第２図の画
像形成装置は原稿読取部Ａと書込み部Ｂと像形成部Ｃと
に大別され、前記読取り部Ａにおいては、原稿台ｌ上の
原稿２が光源３、反射ミラー４ａ、４ｂ及び４Ｃにより
光学走査され、得られた光学情報は、レンズ５を介して
光電変換素子２０上に結像され電気信号に変換される。 この電気（ｌｉ号は信号処理装置２１においてＡ／Ｄ変
換等の画像処理及び多値化されて、画像信号が得られ、
ＬＥＤ又はレーザ装置等を用いた書込み部Ｂの書込装置
２２に出力される。前記画像信号により通常は半導体レ
ーザを画像変調し、得られた変調レーザ光をポリゴンミ
ラーにより線状に走査して感光体ドラム上に像露光する
。前記感光体ドラム」二には予め帯電器６により第１図
の場合と同様現像位置での平均表面電荷密度が１１００
〜４００１、好ましくは１５０〜３００　ｌ　ｎＣ／ｃ
ｍ２となるよう、この場合は例えは負帯電が付与されて
いて、前記像露光により静電潜像が形成される。この静
電潜像は前記第１図の場合と同様の二成分現像剤を含む
現像器７により非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１２ｂにより感光体の黒紙
電位■。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Ｖ。と白紙電位ＶＬと現像間隙Ｄｓ＋Ｊ
とから得られる直流現像電界ＥＲ→（ＶＩ−ＶＩ））／
　Ｄｓｄ　（Ｖ／ｃｍ）に基づいて現像が進行される。 尚本発明の画像形成方法においては前記第１図のアナロ
グ正規現像方式でも第２図のデジタル反転現像方式のい
づれの場合でも直流現像電界の範囲は共通とされる。 前記第２図のデジタル装置では第４図に示すように反転
現像方式であって、露光部にトナーか付着してドツト状
のトナー像か形成される。このトナー像はタイミングを
合せて給送された転写紙旧に転写・定着されて像形成が
行われる。又第１図の場合と同様転写後の感光体表面は
クリーニング装置１１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
−３ｉ感光層は、元来核層中にタ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−５ｉ層中に水素原子（Ｈ）、又はハロ
ゲン原子（Ｘ）等を導入して前記ダングリングボンドを
封鎖することにより、所望の光導電性が付与される。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（○）、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キャリア発生層とキャリア輸送
層と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
と感光層どの間に、基板からのキャリアの注入を防ぎ、
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、前記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ができる。 次に、本発明に適するａ−５ｉ悪感光の層構成の例を第
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が正の場合の例が示
され、例えばへＱ等よりなるドラム状基体３１上に、Ｐ
”Ｗのキャリアブロッキング層３２、キャリア輸送層３
３、中間層３４、キャリア発生層３５、表面改質層３６
を順次積層して、ａ−５ｉ感光体１０が構成されている
。 Ｐ１型のギヤリアブロッキング層３２は、周期律表第１
ＩＩＡ族元素（硼素、アルミニウム、ガリウム等）がヘ
ビードープされ、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−Ｓｉ
　：　Ｃ：　Ｈ（Ｘ）層、ａ−５ｉ　：　Ｃ：０：Ｈ（
Ｘ）層、ａ−３ｉ　：　Ｎ　：　ＩＩ　（Ｘ）層、ａ−
３ｉ　：Ｎ：Ｏ：Ｈ（Ｘ）層、ａ−３ｉ　：　Ｏ：　Ｈ
（Ｘ）層、ａＳｉ：Ｃ：Ｎ：Ｈ（Ｘ）層、ａ−５ｉ　：
　Ｃ：　Ｏ：　Ｎ　：　Ｈ（Ｘ）層等により構成するこ
とか好ましい。改質原子（Ｙ）の含有割合は、０．５〜
４０ａｔｒｈ１％が好ましい。又、キャリアブロッキン
グ層３２の厚さは、０．０１〜５μｍか好ましい。 キャリア輸送層３３は、周期律表第１ＩＩＡ族元素がラ
イトドープされ、しかもキャリアプロンキング層３２と
同様に、炭素原子、酸素原子、窒素原子等の改質原子（
Ｙ）の少なくとも１種を含有するａＳｉ：　Ｙ　：　Ｈ
（Ｘ）層により構成することか好ましい。改質原子（Ｙ
）の含有割合は０．５〜４０ａｔｍ％か好ましい。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−３ｉ・Ｙｌ（（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
．Ｏ１〜２Ｑａｔｍ％か好ましい。又中間層３４には、
周期律表第ｍＡ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＠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、必要に応じて周期律表第１１１
Ａ族元素がライトドープされたａ−３ｉ・ｌ−１（Ｘ）
層にＪ：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」二を図ってもよい。このキ
ャリア発生層３５の厚さは、５〜５０μｍ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）を導入してタンクリン
グボンドを封鎖してなるａ−３ｉ：　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
り構成することか好ましい。具体的には、ａ−５ｉ：　
Ｃ：　Ｈ（Ｘ）層、ａ−５ｉ：　Ｃ：　Ｏ：　Ｈ（Ｘ）
層、ａ−３ｉ　：　Ｎ　：　Ｈ（Ｘ）層、ａ−５ｉ　：
　Ｏ：　Ｈ（Ｘ）層、ａ−５ｉ：　Ｎ　：　Ｏ：　Ｈ（
Ｘ）層、ａ−５ｉ：　Ｃ：　Ｎ　：Ｈ（Ｘ）層、ａ−５
ｉ：　Ｃ：　Ｎ　：　Ｏ：　Ｔ−１（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、ンリコン原子と改質原子（Ｙ）との合計をｌ
ｏｏａＬｍ％とじた時、改質原子（Ｙ）が４０〜９０ａ
ｔｍ％となる割合が好ましい。 表面改質層３６の厚さは、４００人〜ｌｌｔｍ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
方かよい。 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悪感光■０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ｌＯ〜３０ａｔｍ％か
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
るだめの不純物として、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
律表第ｍＡ族元素を用いることができる。 ａ−５ｉ悪感光ＩＯ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、ａＳｉ：Ｔ（：
Ｆ、　ａ−３ｉ：Ｃ：Ｆ、　ａ−３ｉ：Ｃ：１（：Ｆ。 ａ−３ｉ　：　Ｃ：　０　：　Ｆ　、　ａ−５ｉ　：　
Ｃ：　０　：　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、例えばグロ放電
分解法、スパンタリング法、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
した状態でンリコンを蒸発させる方法（特開昭５６−７
８４１３号公報）等によって形成することかできる。 以上は、ａ−５ｉ悪感光ＩＯの帯電極性を正とする場合
の説明であるが、ａ−５ｉ悪感光１０の帯電極性を負と
する場合には、ギヤリアブロンキング層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、周期律表第ＶＡ
族元素（燐、砒素、アンチモン、ビスマス等）に変更す
ればよい。尚、キャリアブロッキング層３２及び中間層
３４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
の層構成とせずに単一の層構成としてもよい。 基体３Ｉ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、ボレエチレン、ポリカーボネート、
セルロースアセテート、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニ
ル、ポリ塩化ビニリデン、ボリスヂレン、ポリアミド等
の合成樹脂のフィルムもしくはシート、ガラス、セラミ
ック、紙等を挙げることができる。絶縁性の材料を用い
る場合はその表面が導電処理されていることが好ましい
。具体的には、例えはガラスの場合は、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、電子ヒーム蒸着、スパンタリング等の方法にに
り導電処理し、或は上記金属でラミ不一１・することに
より導電処理することができる。 前記導電性基体３１の形状１１１円筒状、ベルト状、板
状等種々の形態を選択することかできる。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から適宜選定される。 本発明に用いられる好ましいａ−５ｉ感光体の層構成は
以上の通りであり、かかる層構成とした場合、感光層の
暗抵抗か高く、５０μｍ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Ｉ　１００−４００　ｌ　ｎ０７ｃｍ２（好ましく
は１１５０〜３００　ｌ　ｎＣ／ｃ川２）用条件を十分
満足できる感光体が得られる。 ここで、平均表面電荷密度がｌ　１００　ｌ　ｎＣ／ｃ
ｍ２未満の場合、現像性が悪く、現像時に所望の１・す
量が付着せず、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４００　ｌ　ｎ
０７ｃｍ２を越える場合、平均表面電荷密度か高すぎて
、像形成時に解像力が低下する。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１０１２−１０１
３Ω−ｃｍ（通常のａ−Ｓｉ　：　Ｈ層では１０８−１
０’Ω−ｃｍ）と高（、ａ−３ｉ悪感光の帯電能か格段
に増大し、ｌ　１００−４００　ｌ　ｎ０７ｃｍ２の平
均表面電荷密度が十分に確保される。 尚、前記ａ−Ｓｉ感光体の平均表面電荷密度σ（ｎ０７
ｃｍ２）は、感光層の比誘電率ε、真空誘電率ε。 （８，８５Ｘ　ｌｏ−”ｃ　／　Ｖ　・ｃｍ）、層厚Ｌ
（μｍ）表面電位Ｖ　Ｓ　（ポルＩ・）を夫々測定し、
式：σ＝（εε。／　Ｌ　）ｖ　ｓ により計算して得られる。 前記ａ−３ｉ感光体の表面電荷密度σ（ｎ０７ｃｍ２）
と、前記感光体の帯電時の表面電位ｖ１（（ボルト）と
の関係は、感光層の膜厚しくμｍ）及び誘電率εεｏ（
ａ−３ｉ悪感光ではεは通常１２〜１３）を係数として
ほぼ比例関係にあり、通常、感光体上に付与される表面
電位は３００〜８００Ｖ、好ましくは４００〜６００■
とされる。 次に、本発明に用いられる現像剤としては、現像剤の流
動性及び摩擦帯電性に優れ、従ってまた現像性に優れた
二成分現像剤が用いられる。こうした二成分現像剤とし
ては、非磁性微粒子トナと磁性キャリア粒子とから成る
ものが好ましく用いられる。 前記非磁性微粒子トナーを得るには、後記する熱可塑性
又は熱硬化性樹脂中にカーボンブラック等の着色剤を２
ＱｖｒＬ％以下、必要により電荷制御剤を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１０１″Ω−０ｍ以上の絶縁
性粒子で、かつ表面積平均粒子径が２〜８μｍの粒子と
される。又、前記着色剤その他の添加剤をバインダ樹脂
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］・すを得るようにしてもよい。 前記トナーに用いられるバインダ樹脂としては、例えは
スチレン樹脂、スチレン−アクリル樹脂、スチレン−ブ
チジエン樹脂、アクリル樹脂等の付加重合型樹脂、ボリ
ュステル樹脂、ポリカーポイ、−ト樹脂、ポリアミド樹
脂、ポリスルホＺ・−１・樹脂、ポリウレタン樹脂等の
縮合重合型樹脂、更にこれら樹脂のうち付加重合型樹脂
を形成するだ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
、３１４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、塩化ヒリデン、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、ベンジェ酸ヒニル、酢酸ビ
ニル等のビニルエステル類ニアクリル酸メチル、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エヂ
ルヘキシル、メタクリル酸オクチル、メタクリル酸ドデ
ンル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸−２−エヂ
ルヘキノル、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ンエチル、メタクリ
ル酸ジエチルアミンエチル等のび一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、ノタクリロニ
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
ルビロール、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、イソプレン、クロロプレン、
ペンタジェン、ヘキサジエン等のジオレフィン系単量体
を例示することができる。これらの単量体は、単独で或
は２種以上のものを組合せて用いることかできる。又、
縮合型樹脂を形成するだめの単量体としでは、エチレン
グリコール、ｉ・リエチレングリコール、１．３−プロ
ピレングリコール等を例示することができる。 又、荷電制御剤としては、特開昭５９−８８７４３号、
同５９−８８７４５号、同５９−７９２５６号、同５９
−７８３６２号、同５９−２２８２５９号、同５９−１
２４３４４号の各公報に負の荷電制御剤が、又、特開昭
５１−９４５６号、同５９−２０４８５１号、同５９−
２０４８５０号、同５９−１７７５７１号の各公報には
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、）・ナーの定着ローラへのイ：１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％含有ぜしめることができる。 又、現像剤の流動性その他の電荷制御性（負）を付与す
る目的で疎水性ンリカをトナーに対して０〜３ｗｔ％外
添することができる。 ところで、本発明のトナーは、高解像力の画像形成を達
成するため、前記の如く製造時に表面積平均粒子径が２
〜８μｍ（好ましくは３〜７／Ｚｌ１１）とされると共
に、ｉ・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　１００−４００　ｌ　ｎＣ／０ｍ２、好
ましくは　１５０〜３００１　ｎＣ／０ｍ２との組合せ
で特に優れた現像性が発揮される平均表面電荷密度１３
−６　ｌ　ｎＣ／０ｍ２（好ましくはｌ　３．５　５．
５　ｌ　ｎＣ／０ｍ２）が付与されるが、前記トナーの
表面積平均粒子径が２１ｔｍを下端ると画像がかぶり易
く、かつ、Ｉ・す飛散を生ずるようになり、８μｍを越
えると画像の解像力が低下する。又、トナーの平均表面
電荷密度がｌ　３　ｌ　ｎＣ／０ｍ２未満になると、ト
ナー飛敗か多くなり、ｌ　６　ｌ　ｎＣ／０ｍ２を越え
るど、画像濃度か低下するようになるので、本発明にお
ける］・すは前記粒子径及び平均表面電荷密度の範囲に
あることが必須の要件とされる。 次に本発明の非接触での正規現像又はＪト接触での反転
現像を行ったときの直流現像電界は既述のように絶対値
でｌｌＸＩＯ３〜］　Ｘ　１０５１　Ｖ／ｃｍ、好まし
くは　５　Ｘ　１０”〜５　Ｘ　１０．’　　Ｖ／ｃｍ
とされるか、Ｉ　Ｘ　１０３１　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　］　Ｘ　１
０’　ｌ　Ｖ／ｃｍを越えると画質が荒れ、かぶりが発
生ずる。 次に既述のように交流バイアスは１０．５〜４ＫＶ（ｐ
−ｐ）、好ましくは＋１−３１ＫＶとされ、又周波数は
Ｏ，１，−１０ＫＩｌｚ、好ましくは２−８　ＫＨｚと
されるが、前記交流バイアスか０　、５　Ｋ　Ｖ　（ｐ
　−ｐ　）未満の場合ギヤリアに付着したトナーが脱離
せず、非接触現像が不十分となり、画像濃度が不足する
。又交流バイアスが４　ＫＶ（ｐ−ｐ）を越えると現像
剤中のギヤリアが飛翔して感光体上にキャリア付着を生
ずる。 更に交流バイアスの周波数がＱ、１ＫＨｚ未満では矢張
りキャリアからのトナーの離脱が不十分となり、現像不
足、画像濃度低下を招く。又交流バイアスの周波数がｌ
　ＯＫ　Ｈｚを越えるとトナーが電界の変動に追随でき
ず、矢張り現像不良となり、画像濃度か低下する。 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「コルターカウン
タＴＡ１１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スの粒径分布を表面積ベ
ースの粒径分布に換算する。この表面積ベースの粒径分
布からトナーのトータル表面積（積分値）の５０％を与
える（中央値）粒径を得、これをト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）が得ら
れる。 尚、参考のため、前記コールタ−カウンタＴＡ■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又は発明者の名前から
コールタ−法とも呼はれていて、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と、液中のトナーも共に
通過し、粒子の大小に応じて細孔の電気抵抗が変化して
パルスとして観測される。このパルスを計測することに
より、体積基準の分布が得られる。 （２）前記トナーの平均表面電荷密度（ｑ／Ｓ）を測定
するには、まずトナーの平均電荷量ｑを第７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。 前記マグネスリブロールに近接して銅板が配置され、該
銅板とマグネスリーブロール間にはＡＣ，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面
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
電トナーが存在するため、これと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
噴射器でブローフした場合、鏡像電荷がクーロンメータ
に流れ、その電荷量ｑ（ｎＣ）が測定される。尚、ブロ
ーオフ前に銅板単独と、トナーを担持した銅板の重量の
差を計り、トナーの重量Ｍ　（ｇ）を測定しておく。又
、比電荷量ｑ／Ｍは通常、ブローオフ法と呼ばれる方法
によって測定しても同等な値が得られる。 かくして、前記］・ナーの平均比電荷量ｑ／Ｍ（ｎｃ／
ｇ）−Ｐが測定される。この値からトナーの平均表面電
荷密度ｑ／　Ｓ　（ｎＣ／ｃｍ２）を求めるには、先に
（１）の測定法で得られたトナーの平均表面積Ｓ　（ｃ
ｍ２）を用い、ＰＸＭ／Ｓから求められる。 本発明に用いられる二成分現像剤のキャリアとしては、
トナーに前記特定の表面電荷密度を安定して付与するこ
とができるものが選択され、磁性材料をそのまま用いる
場合、樹脂等を表面にコティングして用いる場合、微粉
末として樹脂と混合する場合等があるが、好ましくは磁
性微粒子表面に樹脂をコーティングしたコーテッドキャ
リアとされる。前記磁性材料としては、磁場によってそ
の方向に極めて強く磁化する物質、例えば、鉄、コバル
ト、ニッケル等の、金属、フェライト、マグネタイト、
ヘマタイト等を初めとする鉄、コバルト、ニッケル等の
強磁性を示す元素を含む合金或は化合物、又は強磁性体
を含まないが適当に熱処理することによって強磁性を示
すようになる合金、例えばマンガン−銅−アルミニウム
或はマンガン−銅−錫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が用いられる。 前記キャリアの表面積平均粒子径（ｄ）は４０〜１２０
μｍとされ、バイアス電圧によって電荷がキャリアに注
入されて像形成面にキャリアが４１着したり、バイアス
電圧が漏れて潜像電荷を消失させたりすることを防止す
るために、キャリアの抵抗率はｌＯ８Ω−ｃｍ以上、好
ましくけ１０日Ω−ａｍ以上の絶縁性のもの、更に好ま
しくは１０目Ω−ａｍ以上のものがよい。 尚、キャリア（又はトナー）の固有抵抗は、粒子を０．
５ｃｍ２の断面積を有する容器に入れてタッピングした
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
解が生しる電圧を印加し、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。この時ギ
ヤリア（又はトナー）粒子層の厚さは１ｍｍ程度とされ
る。 又、本発明に用いられるキャリアにおいては、現像剤の
流動性を向上させると共にキャリアとトナー間の摩擦帯
電性を向上させ、かつキャリア粒子同士又はキャリアと
トナー間のブロッキングを；３６ 起り難くするため、球形化されるのが好ましい。 かかる球形化キャリアを得るためには、例えば樹脂被覆
キャリアの場合、予め球形に成形された磁性体粒子に例
えば熱可塑性又は熱硬化性樹脂を０．１〜２μ川厚（キ
ャリア重量に対して０．５〜５ｗｔ％）の薄層に被覆加
工すればよく、又、樹脂分散キャリアの場合は、磁性体
微粉末を３０〜７０ｗｔ％樹脂に分散して成る分散粒子
を熱処理して球形化するが、もしくはスプレードライ法
により直接球形粒子を製造すればよい。 前記二成分現像剤は、前記キャリアとトナーどを重量比
で（９８〜８５）　：　（２〜１５）で混合し、かつ必
要によりトナーに対して０．１〜３ＷＬ％の疎水性シリ
カ、コロイダルシリカ、シリコーンフェス等の流動化剤
及び脂肪酸金属塩、弗素系界面活性剤等のクリーニング
助剤等を添加することができる。 （３）ここで、前記キャリアの表面積平均粒子径（Ｄ）
は、マイクロトラック・パーティクルサイズモニタ７９
８１Ｘ　３型（リーズ・アンド・ノースランプ社製）を
用いて光散乱法により測定される。この光散乱法におい
ては、「ミー」又は「マンクスウェルゴの電磁方程式を
球形粒子の光散乱現象に適用したもので、その測定原理
により第８図の装置を用いて測定される。 測定原理の概略を第８図に示す。Ｈｅ−Ｎｅ：ガスレー
ザから出た光線をザンプルセルに当てると、サンプルセ
ル中の粒子によって光は散乱される。 この散乱光をレンズｌで集光させると、レンズの焦点面
上にフラウンホーファの回折像が現れる。 実際にはレーザ光中に多数の粒子が存在するので、個々
の粒子による回折像の重合せが現れることになる。回折
像の光の強度分布は粒子に当たる光の波長が一定であれ
ば、粒子径に依存する。従って、この光の強度分布を何
らかの方法で測定すれば、それをサンプルの粒度分布に
交換することは容易に行える。尚前記のようにａ−３ｉ
悪感光の平均表面電荷密度σ（ｎＣ／ｃｍ２）及びトナ
ーの平均表面電荷密度Ｑ　／’　Ｓ　（ｎＣ／ｃｍ２）
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）次に非接触で正規又は反転現像を行う際の直流現
像電界強度Ｅ、ｌ又はＥｌは既述したように絶対値でｌ
　Ｉ　Ｘ　１０”−］、　Ｘ　１０’　ｌ　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
Ｖ□と直流バイアス電位■。と現像領域の現像間隙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ＶＬと直流バイ
アス電位Ｖ。と現像領域の現像間隙Ｄｓｄとを測定し、
下記式により求められる。 ｍｔＸｍｇ／ａｍ２）の測定について説明する。ここで
に≦６、好ましくは５≧に≧２とされる。感光体周速Ｖ
、に対するスリーブ周速Ｖｓ（ｌの比Ｉ（を前記の条件
として現像剤を搬送して像形成を行う過程で装置を１時
停止し、スリーブ上の現像剤を粘着テブに付着させて採
取する。該粘着テープに付着した現像剤ｉ（ｍｇ）と別
に測定された現像剤中のトナー濃度とから粘着テープ上
のトナー重量（ｍｇ）を算出し、その値を粘着テープの
面積で除して、求めるトナー搬送量Ｚをうる。尚）・ナ
ー搬送量ＺをＶｓＱ／　Ｖ　ａ→にで除ずことによりＫ
　＝　ｌの場合のトナー搬送量ｍＬか得られる。 〔実施例〕 以下本発明を本発明テスト及び比較テストを含む実施例
により具体的に説明するが、本発明の実施の態様はこれ
により限定されるものではない。 実施例１ 本実施例のａ−３ｉ悪感光は、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）　　基体３１ 径１０８ｍｍ　ｌノドラム状のアルミニウム製基体（２
）　ブロッキング層３２　（Ｐ　”型）厚さが１μｍの
Ｐ＋型のａ−３ｉ　：　（：　０層であり、炭素原子濃
度（Ｃ）　−１０ａｔｍ％（但し、珪素原子濃度（Ｓｉ
）→−炭素原子濃度（Ｃ）　＝　１１００ａｔ％とする
）とされる。 （３）　キャリア輸送層３３ 厚さが１５μｍのボロンドープドａ−３ｉ　：　Ｃ：　
）１層であり、炭素原子濃度（Ｃ）　−ｌＱａｔｍ％と
される。 （４）中間層３４ 厚さが０．５μｍのボロンドープａ−５ｉ　：　Ｃ：　
０層であり、炭素原子濃度（Ｃ）−５ａｔｍ％とされる
。 （５）キャリア発生層３５ 厚さが１５μｍのボロンドープａ−３ｉ　：　０層とさ
れる。 （６）表面改質層３６ 厚さが０．３μｍのａ−Ｓｉ：　Ｃ：　０　：　０層で
あり、炭素原子濃度（Ｃ）　−５５ａｔｍ％、酸素原子
濃度

〔０〕−１ａｔｍ％（但し、珪素原子濃度〔Ｓ１〕
十炭素原子濃度（Ｃ１十酸素原子濃度（０：］　＝　１
１００ａｔ％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
。 （Ｉ）　トナーの調製 上記材料をボールミルで５時間に亘り十分混合した後、
１７０°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、分級条件に変えながら風力分
級器で分級して、表面積平均粒径を１９〜８．５μｍの
範囲で粒径の異なる６種類のトナーを得、これらのトナ
ーをテストＮｏ、ｌ−Ｎ。 ６（第１表参照）用とした。 次に表面積平均粒径５０μｍのトナーを前記方法で多量
に作成し、これをテストＮｏ、７〜４０用として３４部
分のトナーに分別した。 （２）キャリアの作成 スチレン−メチルメタクリレ−１−（４：６）共重合体
樹脂５重量部をトルエン１００ｍ（２に溶解し、これに
表面積平均粒径７３μｍのフェライト粒子１００ｇを混
合したものをスプレードライ法で噴霧乾燥して、乾燥後
の膜厚か１μｍ厚となるよう樹脂コーＩ・されたコーテ
ッドキャリアを作成し、これを以後の現像剤の調製のた
め４０分割した。 （３）現像剤の調製 （１−１）　　テスｔ−Ｎｏ、　Ｉ　−Ｎｏ、　６用現
像剤の調製粒径の異なる前記テストＮｏ、　ｌ　−Ｎｏ
、　６用のトナーに、ＢＥＴ法により求めたＩ・ナー比
表面積に応じてシリカ量と比表面積の比が一定となるよ
うに疎水性シリカアエロジルＲ−８０５を添加（第９図
参照）した。次いで前記疎水性シリカを含有した６種類
のトナーを該トナーの平均表面電荷密度がいづれも−４
，５ｎＣ／ｃｍ２の一定の値となるよう現像剤中のトナ
ー濃度を１．０〜４．１ｗｔ％の範囲で変化して（第１
Ｏ図参照）分割キャリアの一定量と混合し、テストＮｏ
、ｌ〜Ｎｏ、６の６種類の現像剤を調製した。 （３−２）　　テストＮｏ、７〜１２用現像剤の調整法
に粒径がいづれも５．０μｍとされた先の３４部分の分
別）・ナーから６部分のトナーをとり、現像に供したと
き、第１表の６段階のＩ・ナー平均表面電荷密度となる
よう現像剤中のトナー濃度を１．５〜７゜８ｖｔ％の範
囲で変化して（第１１図参照）分割キャリアの一定量と
混合してテスｌＮｏ、７〜Ｎｏ、１２の６種類の現像剤
を調整した。尚、これらの現像剤中にはそれぞれ１２ｗ
ｔ％のシリカが添加された。 （３−３）　　テストＮ　ｏ、　１３−　Ｎｏ、４０用
現像剤の調製法に前記分別トナーの残りの２８部分のト
ナーについては、均等に１．２ｗｔ％のンリ力が添加さ
れ、前記分割キャリアの一定量に対してトナーの平均表
面電荷密度が−４，５ｎＣ／ｃｍ２となるよう３．３ｖ
ｔ％のトナーが添加（第１１図参照）混合され、テスｔ
−Ｎ。 １３〜Ｎｏ、４０用としての同一組成の２８種類の現像
剤が調製された。 （４）画像形成 以上のようにして用意された４０種類の現像剤を用いて
第１表に示す条件で比較用（テス）　Ｎｏ、　ｌ　。 ２　、　７　、　８　、１３．１４．１９．２０．２５
．２６．３１及び３２の１２種類）及び本発明用（テス
１−Ｎｏ、３〜６．９〜１２．１５〜１８．２１〜２４
．２７〜３０．３３〜４０の２８種類について）計４０
種類の実写テストが以下のようにして行われた。コニカ
社製Ｕｎｉｘ−５０７０複写機（アナログで接触現像方
式）に前記正帯電用ａ−３ｉ感光体ドラムを装着し、か
つ帯電器を正帯電用に、薄層現像剤層で非接触現像とす
るためのスリーブ面の平滑化、振動電界を付与するため
スリーブに交流電源を結合する等の改造を施して成る改
造機を用いて第１表の実写テスト（比較テストも含む）
を行った。 尚テスト時の環境条件は常温、常湿（温度２０°０、相
対湿度６０％）で行われた。まずベタ黒原稿を用いて連
続コピーを行い、初期及び１０００回目のコピ画像濃度
を測定した。又解像カ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、その結果を前記コピー画像濃度のデータと
共に第１表に示しｌこ。 前記テストＮｏ、１３〜１８のテストを行う場合は、前
記残りの２８種類の現像剤の内の６種類の現像剤を用い
、感光体の表面電荷密度が第１表のテストＮｏ、　１３
〜Ｎｏ、　１８の６段階（９ｇ−４０５ｎＣ／ｃｍ２）
となるよう感光体の表面電位を２５０Ｖ　−１０１５Ｖ
に変化（第１２図参照）して像形成を行うようにした。 前記感光体の平均表面電荷密度の測定を、第１図を参照
して説明すると、各テスト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をセッとし、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Ｖ　１１
が測定された。テスト終了後、感光体ドラムを引出し、
その小片を切取り、感光層の膜厚Ｌ（μｍ）を測定し、
かつク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ｅ−（ε
ε。／Ｌ）　Ｖｌｌ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Ｉ・
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。 尚現像電界強度ＥＮは前記の如く式 （黒紙電位ｖ、１−直流バイアス電位Ｖ。）／現像間隙
Ｄｓｄから得られるため感光体の平均表面電荷密度ｄと
は密接な関係がある。そこで感光体の平均表面電荷密度
σを変化するテス１−Ｎｏ、１３〜Ｎｏ、１８の場合は
現像間隙Ｄｓｄを０．０５ｃｍ　（５００μｍ）に固定
し、かつ直流電界強度ＥＮが一定となるよう直流バイア
ス電位Ｖ。を変化させてテストを行うようにした。 次に前記テストＮｏ、１９〜Ｎｏ、２４のテストを行う
場合は、前記残りの２２種類の現像剤の内の６種類の現
像剤を用い、直流現像電界を８　Ｘ　１０２Ｖ／ｃｍ−
１，５Ｘ　］Ｏ’Ｖ／ｃｍの範囲で６段階に変化して像
形成を行った。このとき前記６段階の直流現像電界をう
るため、感光体の黒紙電位Ｖ１．を一定とし、かつ現像
間隙Ｄｓｄを０．０５ｃｍと一定とし、現像バイアス電
位ｖｏを変化させるようにした。 次に前記残りの１６種類の現像剤のうちｆｕｌｌ類をと
り、交流バイアスの振幅Ｖ　Ａ（ｐ−ｐ）を第１表の如
く変化してテスｈＮｏ、２５〜Ｎｏ　、　３０の６種類
のテストを行った。次に残りの１０種類の現像剤を用い
、第１表の如く、交流バイアスの周波数、周速比Ｋ及び
トナー搬送量Ｚ等を変化して１０種類のテストを行った
。 なお前記テストの結果得られる、（１）ベタ黒原稿から
の初期及び１０００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１ｍｍ
当たり等間隔のラインを４０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「Ｏ」、トナー
飛散が若干認められるが実用レベルにある場合を「△」
、トナー飛散が多く認めら第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
いるが、比較テストは前記各特性のうち少なくとも１つ
の特性が悪く、実用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。 Ｉ・ナーの表面積粒子径ｄ ２〜８μｍが実用化レベルで３〜７μｍが良好。 ：トナーの平均表面平均電荷密度ｑ／Ｓ　：３−−６　
ｎＣ／ｃｍ２が実用化レベルで、−３，５〜５．５ｎＣ
／ｃｍ２が良好。 。感光体の平均表面平均電荷密度σ： ＋１００−　＋　４００ｎＣ／Ｃｍ２が実用化レベルで
、＋１５０〜＋３００ｎＣ／ｃｍ２が良好。 ：直流現像電界強度Ｅ、（但し電界の向きは正）＝Ｉ　
Ｘ　１０”−１ｏｘ　ｌＯ’Ｖ／ｃｍが実用化レベルで
５０×１０’−］、ｆ）Ｘ　１０’Ｖ／ｃｍが良好。 ：交流バイアス振幅Ｖ　ａ（ｐ−ｐ）　：０５〜４１Ｋ
Ｖか実用化レベルで、１１〜３ＫＶが良好。 ：周波数量 ０、１−１０ＫＨｚか実用化レベルで、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の場合とほぼ同
様の層構成（第５図参照）とされ、各層の具体的構成は
以下のようである。 （１）基体３１ 径１５０ｍｍ　ｌドラム状のアルミニウム製基体（２）
　ブロッキング層３２（Ｎ＋型）厚さが］　μｍのＮ＋
型のａ−３ｉ　：　Ｃ：　Ｈ層であり、炭素原子濃度Ｃ
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。 （３）　キャリア輸送Ｎ３３ 厚さが１５μｍの燐ドープドａ−５ｉ：　Ｃ：　Ｈ層で
あり、炭素原子濃度〔Ｃ：）　−１ＱａＬｍ％とされる
。 （４）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。 （５）　キャリア発生層３５ 厚さが１５μｍの燐ドープａ−５ｉ　：　Ｈ層とされる
。 （６）表面改質層３６ 厚さが０．３μｍのａ−Ｓｉ：　Ｃ：　Ｏ：　Ｈ層であ
り、炭素原子濃度（Ｃ）　＝　５５ａｔｍ％、酸素原子
濃度〔Ｏ〕＝　１　ａｒｍ％（但し、珪素原子濃度（Ｓ
ｉ）十炭素原子濃度（Ｃ）土酸素原子濃度（０）　＝　
１１００ａｔ％とする）とされる。 本実施例では、前記負帯電用感光体ドラムを青、赤、黒
の３色読取装置、半導体レーザによる書込装置、帯電器
、前記３色の非接触型反転現像用磁気ブラシ現像器及び
ブレードクリーニング装置を備えたデジタル方式（第２
図参照）の複写機：ＤＣ８０１０（コニカ（株））に装
着して成る改造機を用いた他は実施例１とほぼ同様のテ
ストプログラムに基づいて下記４０種類の現像剤を用い
て第２表に示す４０種類のテストを行った。尚、前記４
０種類のテスト用の現像剤は実施例１と同一処方のＩ・
ナーとキャリアが用いられており、そのためトナーは負
帯電性とされた。 又本実施例では読取りは黒画像のみとし、感光体ドラム
の１回転毎に黒画像信号を書込装置に出力し、黒現像器
のみを動作させて像形成を行った。 尚、前記４０種類のテストのうちテストＮｏ、ｌ、２゜
７　、　８　、１３．１４．１９．２０．２５．２６．
３１及び３２の１２種類は比較テス１へとされ、テスト
Ｎｏ、３〜６．９〜１２．　１５〜１８．２１〜２４．
　２７〜３０．３３〜４０の２８種類は本発明のテスト
とされた。 （１）ｉナーの作成 第２表のテストＮｏ、１〜６に用いられる］・すとして
は、実施例１のトナーと同様であるか、風力分級器で分
級して表面積平均粒径を１．８〜８．１／Ｚｍの範囲と
され、その範囲で第２表の如く粒径の異なる６種類のト
ナーが用意された。又同様にして表面積平均粒径５．２
ｕｍのトナーを多量に作成し、後続の３４種類のテスト
用として用意された。 （２）キャリアの作成 実施例１の場合と同一処方でコーテンドキャリアを多量
に作成し、これを４０分割して前記４０種類のテスト用
現像剤に供するようにした。 （３）現像剤の調製 （１−１）　　テストＮｏ、　１−　Ｎｏ、　６の現像
剤の調製ここで、粒径の異なる前記テス１−Ｎｏ、ｌ〜
Ｎｏ６のトナーに、粒径に応じて疎水１／ｌ：ンリカ（
アエロジルＲ，−８０５）を添加（第９図のトナー粒径
とンリツ１添加量との関係を示すグラフ参照）し、かつ
前記分割キャリアの一定量に対して１〜ナーの平均表面
電荷密度がいづれも−４，７ｎＣ／ｃｍ２となるよう粒
径に応して］・ナーをｌＯ〜３．９ｗＬ％の範囲で添加
（第１０図のトナー粒径ど現像剤中のトナー含有率との
関係を示すグラフ参照）し、テストＮｏ、ｌ〜Ｎｏ、［
３の６種類の現像剤を調製した。 （３”２）　　テスｔ−Ｎｏ、　７−　Ｎｏ、］２の現
像剤の調製次に粒径がいづれも５．２μｍとされた先の
３４部分の分別トナーから６部分のトナーをとり、現像
に供したとき、第２表の６段階のトナー平均表面電荷密
度きなるようトナー濃度を１．４〜７．３ｒｔ％に変化
（第１１図のトナーの表面電荷密度と現像剤中のトナー
含有率の関係を示すグラフ参照）し、前記分割キャリア
と混合してＮｏ、７〜Ｎｏ、１２の６種類の現像剤を調
製した。尚これらの現像剤中には、いづれも １、］ｖＬ％のンリカが添加された。 （３−３）　　テスＩ−Ｎｏ、１．３−　Ｎｏ、４０の
現像剤の調製次に前記分別トナーの残りの２８部分のト
ナーについては、均等に１．１ｗ【％のンリカが添加さ
れ、前記分割キャリアの一定量に対してトナーの表面電
荷密度が−４，７ｎＣ／ｃｍ２となるよう３．０ｗｔ％
のトナーが添加（第１１図参照）混合され、テストＮｏ
、１３〜Ｎ０４０用としての同一組成の２８種類の現像
剤が調製された。 （４）画像形成 以上のようにして用意された４０種類の現像剤を用いて
前記ＤＣ８０１０改造機により常温、常湿（温度２０°
Ｃ１相対湿度６０％）下で各テストが行われ、まずベタ
黒原稿を用いて１０００回の連続コピーテストが行われ
、初期及び１０００回目のベタ黒コピーの濃度を測定し
、その結果を第２表に示した。又解像カテストチヤート
を用いて４世代迄のコピーテストを行い実施例１の評価
方法によりその解像度を測定し、その結果を第２表に示
した。 尚前記テストＮｏ、１３〜１８のテストを行う場合は、
前記残りの２８種類の現像剤の内の６種類の現像剤を用
い、感光体の平均表面電荷密度が第２表に示すように−
９９〜−４０２１１Ｃ／ＣＩｌ＋２の範囲であって、か
つ６段階となるよう感光体の表面電位を一２５０ｖ〜−
１０１０Ｖに変化（第１２図参照）して像形成を行うよ
うにした。 尚感光体の平均表面電荷密度、トナー及びキャリアの表
面積平均粒子径、トナーの平均表面電荷密度等は実施例
■の測定法と同様にして測定された。尚現像電界強度Ｅ
Ｒは前記したＪ−うに式（白紙電位Ｖｔ、）　　（直流
バイアス電位Ｖ。）／現像間隙Ｄｓｄから得られるため
の感光体の平均表面電荷密度σを変化するテストＮｏ、
１３〜Ｎｏ、Ｉ８の場合は、現像間隙１）ｓｄを０．０
５ｃｍ　（５００μｍ）に固定し、直流バイアス電位Ｖ
。を直流現像電界ＥＲが一定となるよう変化させること
によりテストを行うようにした。 次に前記テストＮｏ、１９〜Ｎｏ、２４のテス］・を行
う場合は、前記残りの２２種類の現像剤の内の６種類の
現像剤を用い、直流現像電界を９ＸＩＯ２〜１．３×１
０５Ｖ／ｃｍの範囲で６段階に変化して像形成を行った
。このとき前記６段階の直流現像電界Ｅ、をうるため白
紙電位ｖ５．は変化させず、かつ現像間隙Ｄｓｄを一定
（０，０５ｃｍ）としたまま、現像バイアス電位ＶＤを
変化させるようにした。 次に前記残りの１６種類の現像剤のうち６種類をとり、
交流バイアスの振幅ＶＡ（ｐ−ｐ）を第２表の如く変化
してテストＮｏ、２５〜Ｎｏ、３０の６種類のテストを
行った。次に前記残りの１０種類の現像剤を用い、第２
表の如く、交流バイアスの周波数ｆ、Ｖｓρ／Ｖｄ→Ｋ
及び［・ナー搬送量Ｚ等を変化して１０種類のテストを
行った。 以下、前記テストの結果得られる（１）ベタ黒原稿から
の初期及び１０００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）ｌ−ナー飛散等の画像特性の評価は実施
例１の場合の方法に準じて行われ、 その結果が次の第２表に示された。 第２表より本発明に係るテストでは、実施例Ｉの場合と
同様に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とも１つの
特性か悪く、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。 ：トナーの表面積粒子径ｄ： ２〜８μｍか実用化レベルで、３〜７μｍが良好。 ：トナーの表面平均電荷密度ｑ／Ｓ　：３−−６　ｎＣ
／ｃｍ２が実用化レベルで、−３，５−５，５ｎＣ／ｃ
ｍ２が良好。 ：感光体の表面平均電荷密度σ： １００−−４００ｎＣ／ｃｍ２が実用化レベルで、−１
５０−３００ｎＣ／ｃｍ２が良好。 直流現像電界強度ＥＲ（但し電界の向きは正）。 ｌ　Ｘ　１０３−　Ｉ　Ｘ　ＩＯ’Ｖ／ｃｍが実用化レ
ヘルテ、５．０×１０３〜］、ｏｘ　］Ｏ’Ｖ／ｃｍが
良好。 ：交流バイアス。 振幅１０．５〜４１ＫＶが実用レベル。 １〜３１ＫＶが良好。 二側波数・ ０．１−１．０Ｋｌ（ｚ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
によれは、微粒子トナーを含む現像剤の使用、高耐久性
のａ−３ｉ悪感光の使用及び像形成に際し相互に密接な
係りをもつトナーと感光体との平均表面電荷密度、直流
現像電界強度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い。又複数世代に
亘る像形成に際しても高解像力の像形成が確保される等
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図は非接触正規又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−５ｉ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図はトナーの平均表面電荷密度を
測定する方法（ブローオフ法）を説明する図、第８図は
キャリアの粒子径を測定する装置の説明図、第９図はト
ナの粒径とシリカ添加量の関係を示す図、第１０図はト
ナー粒径と現像剤中のトナー含有率の関係を示す図、第
１１図は現像剤中のトナー含有率とトナー平均表面電荷
密度との関係を示す図、第１２図は感光体の表面電位と
感光体の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、微粒子トナーを含む二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
   れた交流バイアス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、前記微粒子トナーの表面積平均粒子
   径を２〜８μｍ、平均表面電荷密度の絶対値を｜３〜６
   ｜ｎＣ（但し、ｎＣはナノクローンである：以下同様）
   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、交流バイアスの振幅を絶
   対値で｜０．５×４｜ＫＶ（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、平均表面積電荷密度の絶対値を｜３．５〜５．５｜
   ｎＣ／ｃｍ＾２とし、前記感光体の表面平均電荷密度を
   絶対値で｜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／ｃｍとし、前記交流バイアスの振幅を絶対値で｜
   １〜３｜ＫＶ（ｐ−ｐ）、その周波数を２〜８ＫＨｚと
   した請求項１記載の画像形成方法。