JP2759488B2

JP2759488B2 - 画像形成方法

Info

Publication number: JP2759488B2
Application number: JP1107231A
Authority: JP
Inventors: 博英谷川
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1989-04-28
Filing date: 1989-04-28
Publication date: 1998-05-28
Anticipated expiration: 2013-05-28
Also published as: JPH02287369A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、電子写真法、静電印刷法などにおいて形成
される静電荷潜像を一成分非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に関する。

［従来の技術］従来より、静電潜像を形成させる方法として、原稿を
ハロゲンランプ等で照射し、反射光を静電潜像保持体上
に結像させるアナログ方式と、レーザー光,LED光等を直
接、静電潜像保持体上に照射し潜像を形成させるデジタ
ル方式がある。

これらの静電潜像を現像する一成分非磁性トナーによ
る現像方法としては、スリーブ上に非磁性トナーを塗布
部材によって薄層で均一に塗布し、これを隣接する潜像
担持体に接触させることなく対向せしめ、現像するもの
である。これを、現像時に、トナー担持体と潜像担持体
の基板導体との間に低周波交番電圧を印加し、トナーを
トナー担持体と潜像担持体の間で往復運動させることに
より地かぶりのない、かつ階調性の再現に優れ、画像端
部の細りのない良好な現像を行うことができる。この現
像方法でトナーは絶縁体であるため静電気的転写が容易
である。

アナログ潜像とデジタル潜像では、その形成方法が全
く異り、かかる潜像に対する現像の適切なる領域も異な
り、本発明の意図するアナログとデジタルの両現像を行
い、特に、１パスにてこの両者を行う方法においては、
従来知られていない多くの問題点が存在する。

以下、これらを説明し、本発明に至る経緯を述べる。

デジタル潜像は、静電潜像担持体を帯電させレーザー
光等の光源を用い表面電位を下げ電位コントラストを設
け形成させるものである。この潜像を顕像化するには、
どちらか一方の電位のみを現像すればよい。ところで高
電位部を、現像する場合が正現像で低電位部を現像する
場合が反転現像であるが以下には正現像の場合について
述べる。

低電位部を明部電位（V_L）とし、高電位部を暗部電位
（V_D）として現像を行うと、V_L部は白画像、V_Dは黒画像
として顕像化される。この現像の際V_D部のみを現像され
れば良いがV_L部が現像されるとかぶりとなって現われ
る。V_L部は、レーザースポット等で表面電位を低下させ
るが、実際には、スポット間の電位が十分に低下せず、
V_L部の表面電位にバラツキが生じる。すなわちV_L部に電
位の高い部分が発生し、ここが現像されすじ状のかぶり
となって顕像化される恐れがある。一方デジタル潜像で
の中間調の表わし方はドット，ライン密度で表現するの
で中間の電位を現像し中間調（ハーフトーン）を顕像化
する必要はない。

デジタル潜像を前述した様な現像方法で顕像化するに
は、中間電位の階調再現性は問題とならず、V_D部付近で
は十分に現像し、V_L部付近の低電位部では現像しない非
磁性トナーが必要である。

従来の非磁性トナーを用いた現像方法では表面電位に
対する画像濃度の曲線はV_L部及びV_D部付近で傾きが小さ
くなるという問題があった（第１図，第２図）。

デジタル潜像を現像する際には、V_L部の付近の電位の
高い部分が現像されトナーが残ってしまうので、これを
避ける為第１図に示すように表面電位に対する画像濃度
のカーブの傾きを大きくし、濃度曲線の影響が出ないよ
うに現像条件を設定した現像方法を用いる必要があっ
た。（現像方法Ａとする。）一方アナログ潜像は、静電潜像担持体を帯電させ、原
稿からの反射光を光源として用い原稿濃度に応じて表面
電位を下げ電位コントラストを設定して形成させるもの
である。

低電位部をV_Lとし高電位部をV_D、中間電位部を中間調
電位（V_H）として現像を行うと、V_L部は白画像，V_Dは黒
画像，V_H部はハーフトーン画像として顕像化される。

中間調の顕像化は、表面電位によって決定されるので
各々の電位を階調性良く現像する必要がある。

アナログ潜像を前述した様な現像方法で顕像化するに
は、中間電位の階調再現性も重要になる。従ってアナロ
グ潜像を現像する際には、第２図に示すように表面電位
に対する画像濃度曲線の傾きが小さくし、階調性が得ら
れるように現像条件を設定した現像方法を用いる。（現
像方法Ｂとする。）また階調再現性を向上させる為、電位−濃度の傾きを
小さくするとV_L部，V_D部に向ってすそひきが伸びるがア
ナログ潜像の場合、V_L部に反射光が一様に照射され、電
位が一定しているのでかぶりを生じることはない。しか
しながら、現像方法Ｂをデジタル潜像に適用すると電位
−濃度の傾きのV_L付近にすそひきが生じているのでV_L部
にかぶりを生じる。一方現像方法Ａをアナログ潜像に適
用すると、電位−濃度の傾きが大きい為、僅かな電位の
変化で濃度が大きく変わるので中間調の再現が悪くな
り、ハーフトーンの階調性が得られなくなる。

また従来は、アナログ潜像を形成させる為には、400
〜700nmの可視光で行う為、この波長域に分光感度をも
つ感光ドラムが用いられている。

一方、デジタル潜像を形成させる時、半導体レーザー
等で行われる場合には、800nm付近の赤外域に分光感度
をもつ感光ドラムが用いられている。

これら両者の分光感度を持つ感光体には、アモルファ
スシリコン（以後a-Siと記す。）感光体があるが、コス
ト上膜厚を厚くすることは難しく、実用上では帯電能を
上げることができず、低電位コントラストで現像するト
ナーが必要となる。しかしながら、a-Siの感光体は、耐
熱性，耐摩擦性などの耐久性、感度領域が広い上高感度
である為、種々のレーザー光を用いることができ、複写
機等の高速化，多機能化が図れるものである。また、こ
れに適用し得るトナーもなかったため、デジタル潜像と
アナログ潜像を同一の画像形成装置で現像することは、
従来の方法では不可能であった。

また、多色現像に用いる為には、鮮やかな色彩の得ら
れるトナーが必要であるが、磁性トナーで得ることは困
難である為、上記の潜像を現像できる非磁性トナーが必
要である。

［発明が解決しようとする課題］本発明の目的は、上述のごとき問題点を解決しデジタ
ル潜像とアナログ潜像を顕像化する一成分非磁性トナー
による現像方法を用いた画像形成方法を提供するもので
ある。

本発明の他の目的は、デジタル潜像とアナログ潜像を
同時に顕像化できる画像形成方法を提供するものであ
る。

さらに本発明の他の目的は、デジタル潜像，アナログ
潜像の顕像化に於いて画像濃度が高くかぶりがなくドッ
トやライン表現の優れた鮮やかな色彩の画像の得られる
画像形成方法を提供するものである。

さらに本発明の他の目的は、アナログ潜像の顕像化に
於いて、階調性に優れた画像形成方法を提供するもので
ある。

本出願人は、デジタル潜像，アナログ潜像を形成する
のに必要な、可視光，使用するレーザー光に必要な分光
感度を有し、高感度で電子写真特性の特に優れたa-Si感
光ドラムを得ることができ、複写機とレーザープリンタ
双方の複合機能を取り入れた高速の画像形成装置を提供
することが可能となり、そして、デジタル潜像をかぶり
なく現像し、アナログ潜像を階調性よく現像し、それぞ
れの潜像を顕像化できる画像形成方法が要求され、検討
の結果、本発明に至ったものである。

［課題を解決するための手段及び作用］本発明は、デジタル静電荷像及びアナログ静電荷像を
保持する電子写真用アモルファスシリコン感光体と一成
分系非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、非磁性トナー
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、現像する画像形成方法において、該非
磁性トナーが、５μｍ以下の粒径の非磁性トナー粒子を
12〜60個数％含有し、８〜12.7μｍの粒径の非磁性トナ
ー粒子を１〜33個数％含有し、16μｍ以上の粒径の非磁
性トナー粒子を2.0体積％以下で含有し、非磁性トナー
の体積平均粒径が４〜10μｍである粒度分布を有する画
像形成方法を特徴とする。

本発明における非磁性トナーとは、外部磁場5000エル
ステッド（Oe）において飽和磁化が０〜10emμ/gである
トナーを意味する。

本発明の静電荷像保持体は、導電体基体上に感光層と
してa-Si層を有する感光体を使用することを特徴とす
る。

またa-Si感光体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
も出来る。

更に耐久性向上の為、感光層の上部に表面保護層を、
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、あるいは、表面保護層
と感光層の間に設けることも出来る。

また、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よい。

また長波長光の干渉現像の出現を防止する為に長波長
光吸収層を設けることもできる。

この時、各層を必要に応じてその特性を実用に適合さ
せる為、水素原子，ホウ素，アルミニウム，ガリウム等
の周期表第III族の原子、ゲルマニウム，スズ等の周期
表第IV族の原子、窒素，リン，ヒ素等の周期表第Ｖ族の
原子、酸素，イオン，セレン等の周期表第VI族の原子、
フッ素，塩素，臭素等のハロゲン原子、を単独または複
合してa-Si形成時に導入して各特性をコントロールする
ことができる。

このようなアモルファスシリコン感光体により、可視
光から半導体レーザー光まで分光感度をもつ静電荷像保
持体とすることができる。

このような静電荷像保持体を用いることにより、原稿
台からの白色反射光でのアナログ潜像と、半導体レーザ
ー等からのレーザースポットでのデジタル潜像を静電荷
像保持体に形成することができる。

例えば、感光層に水素化a-Siを、リンをドープした水
素化a-Siを下部電荷注入防止層に、ホウ素をドープした
水素化a-Siを上部電荷注入防止層に、設ければ負電荷の
静電荷像を保持する感光ドラムとすることができる。

一方、ホウ素をドープした水素化a-Siを下部電荷注入
防止層に、シリコンと炭素と水素から成るアモルファス
膜を（以下、水素化a-SiCと記す。）表面保護層に、設
ければ正電荷を保持する感光ドラムにすることができ
る。

本発明の５μｍ以下の粒径の非磁性トナー粒子を12〜
60個数％含有し、８〜12.7μｍの粒径の非磁性トナー粒
子を１〜33個数％含有し、16μｍ以上の粒径の非磁性ト
ナー粒子を2.0体積％以下で含有し、非磁性トナーの体
積平均粒径が４〜10μｍである粒度分布を有することを
特徴とする非磁性トナーを表面に担持するトナー担持体
を現像部において一定の間隙を設けて配置し、非磁性ト
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、現像する現像方法で前述したデジ
タル潜像，アナログ潜像を忠実に顕像化し、かぶりのな
い高濃度の画像を与えることができる。

本発明の特徴とする粒度分布を有する非磁性トナー
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、網点及びデジタルのよう
なドット潜像の再現にも優れ階調性及び解像性に優れた
画像を与える。さらに、コピーまたはプリントアウトを
続けた場合でも高画質を保持し、かつ、高濃度の画像の
場合でも、従来の非磁性トナーより少ないトナー消費量
で良好な現像を行うことが可能であり、経済性及び、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。

本発明に係る非磁性トナーにおいて、このような効果
が得られる理由は、必ずしも明確でないが、以下のよう
に推定される。

すなわち、本発明の非磁性トナーにおいては、５μｍ
以下の粒径の非磁性トナー粒子が12〜60個数％であるこ
とが一つの特徴である。従来、非磁性トナーにおいては
５μｍ以下の非磁性トナー粒子は、帯電量コントロール
が困難であったり、非磁性トナーの流動性を損ない、ま
た、トナー飛散して機械を汚す成分として、さらに、画
像のかぶりを生ずる成分として、積極的に減少すること
が必要であると考えられていた。

しかしながら、本発明者らの検討によれば、５μｍ以
下の非磁性トナー粒子が高品質が画質を形成するための
必須の成分であることが判明した。

例えば、0.5μｍ〜30μｍにわたる粒度分布を有する
非磁性トナーを用いて、感光体上の表面電位を変化し、
多数のトナー粒子が現像され易い大きな現像電位コント
ラストから、ハーフトーンへ、さらに、ごく僅かのトナ
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以下の非磁性トナー粒子が多
く、特に５μｍ以下の非磁性トナー粒子が多いことが判
明した。すなわち、現像に最も適した５μｍ以下の粒径
の非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が得られるものである。

また、本発明の非磁性トナーにおいては、８〜12.7μ
ｍの範囲の粒子が１〜33個数％であることが一つの特徴
である。これは、前述のごとく、５μｍ以下の粒径の非
磁性トナー粒子の存在の必要性と関係があり、５μｍ以
下の粒径の非磁性トナー粒子は、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
周囲のエッジ部の電界強度が中央部よりも高く、そのた
め、潜像内部がエッジ部より、トナー粒子ののりが薄く
なり、画像濃度が薄く見えることがある。特に、５μｍ
以下の非磁性トナー粒子は、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１個数％〜33個数％含有させることによって、この問
題を解決し、さらに鮮明にできることを知見した。すな
わち、８〜12.7μｍの粒径の範囲のトナー粒子が５μｍ
以下の粒径の非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
エッジ部より電界強度の小さい内側に供給されて、エッ
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、均一なる現像画像が形成され、その結果、高い濃度
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。

また、16μｍ以上の粒径の非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。

従来の観点とは全く異なった考え方によって、本発明
に係る非磁性トナーは従来の問題点を解決し、最近の厳
しい高画質への要求にも耐えることを可能としたもので
ある。

本発明の構成について、さらに詳しく説明をする。

５μｍ以下の粒径の非磁性トナー粒子が全粒子数の17
〜60個数％であることが良く、好ましくは25〜50個数％
が良く、さらに好ましくは30〜50個数％が良い。５μｍ
以下の粒径の非磁性トナー粒子が17個数％以下である
と、高画質に有効な非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続けることによってトナ
ーが使われるに従い、有効な非磁性トナー粒子成分が減
少して、本発明で示すところの非磁性トナーの粒度分布
のバランスが悪化し、画質がしだいに低下してくる。ま
た、60個数％以上であると、非磁性トナー粒子相互の凝
集状態が生じ易く、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
のエッジ部と内部との濃度差が大きくなり、中ぬけ気味
の画像となり易い。

また、８〜12.7μｍの範囲の粒子が１〜33個数％であ
ることが良く、好ましくは８〜20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、トナーののり過ぎが起こり、トナー消費
量の増大を招く。一方、１個数％未満であると、高画像
濃度が得られにくくなる。

また、16μｍ以上の粒径の非磁性トナー粒子が2.0体
積％以下であることが良く、さらに好ましくは1.0体積
％以下であり、さらに好ましくは0.5体積％以下であ
る。2.0体積％より多いと、細線再現における妨げにな
るばかりでなく、転写において、感光体上に現像された
トナー粒子の薄層面に16μｍ以上の粗めのトナー粒子が
突出して存在することで、トナー層を介した感光体と転
写紙間の微妙な密着状態を不規則なものとして、転写条
件の変動を引き起こし、転写不良画像を発生する要因と
なる。また、非磁性トナーの体積平均径は４〜10μｍ、
好ましくは４〜９μｍであり、この値は先に述べた各構
成要素と切り離して考えることはできないものである。
体積平均粒径４μｍ未満では、グラフィック画像などの
画像面積比率の高い用途では、転写紙上のトナーののり
量が少なく、画像濃度の低いという問題点が生じ易い。
これは、先に述べた潜像におけるエッジ部に対して、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を越えると、解像度が良好でなく、
また複写の初めは良くとも使用を続けていると画質低下
を発生し易い。

本発明の特徴とする特定の粒度分布をもった非磁性ト
ナーを用いた現像方法で得られる表面電位に対する画像
濃度の傾きは第３図に示すようになる。

第３図からも明らかな様に適度な傾きをもっている
為、アナログ潜像を電位に応じて忠実に顕像化するので
ハーフトーン再現に階調性をもった画像を得ることがで
きる。またV_L部からV_H部への切れがよく、デジタル潜像
に於いてもかぶりを生じない。V_H部からV_D部への切れも
よくアナログ潜像，デジタル潜像に於いて十分な画像濃
度が得られ、濃度ムラを生じることもない。本発明のよ
うな特定の粒度分布を有する非磁性トナーは、後述する
が、潜像に対してのりが良く、しかも均一にのりまた潜
像の電位に応じ常に一定の非磁性トナーが現像されるの
で、V_LからV_H、また、V_HからV_Dへの変化の切れがよくか
ぶりがなく高画像濃度でありしかもハーフトーンの階調
再現性に優れた画像を得ることができる。

また、有機感光体は、連続使用をすると白色反射光，
レーザー光により有機顔料が劣化し，光導電性，帯電能
の低下，暗減衰の増加など十分な電子写真特性が得られ
なくなってくる。結果として、十分なV_Dが得られなくな
ったり、必要なV_L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、濃度うす，かぶりを生じたり、階調性
が失われることがある。また、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
現像は、高速機に適用するほど顕著になる傾向がある。
従って、安定したデジタル潜像，アナログ潜像を得る為
には、常に潜像電位が一定の状態に保てるa-Si感光体が
有利であり、高速機に適用しても全く問題はない。

更に、有機感光体は、前述した理由等により、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、これら潜像の乱
れは画像に現われ、ボケを生じ、特にライン，ドットな
どデジタル表現に不利になる。一方、a-Si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。また、本発明の磁性トナーは比表面積が大きい為高
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、有機感光体などは削られ易くな
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。

可視光，レーザー光に対して感度が高いa-Si感光体
は、本発明の潜像形成の為にはより好ましいものであ
り、高速機や連続使用の為には必須の感光体である。

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ーカウンターを用いて行
った。

すなわち、測定装置としてはコールターカウンターTA
-II型（コールター社製）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
ソナルコンピュータ（キヤノン製）を接続し、電解液は
１級塩化ナトリウムを用いて１％NaCl水溶液を調製す
る。測定法としては前記電解水溶液100〜150ml中に分散
剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスル
ホン酸塩を0.1〜5ml加え、さらに測定試料を２〜20mg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、前記コールターカウンターTA-II
型により、アパチャーとして100μｍアパチャーを用い
て、個数を基準として２〜40μｍの粒子の粒度分布を測
定して、それから本発明に係るところの値を求めた。

本発明に係る非磁性トナーに使用される結着樹脂とし
ては、オイル塗布する装置を有する加熱加圧ローラ定着
装置を使用する場合には、下記トナー用結着樹脂の使用
が可能である。

例えば、ポリスチレン、ポリ−ｐ−クロルスチレン、
ポリビニルトルエンなどのスチレン及びその置換体の単
重合体；スチレン−ｐ−クロルスチレン共重合体、スチ
レン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−ビニルナフ
タリン共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合
体、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体、スチレ
ン−α−クロルメタクリル酸メチル共重合体、スチレン
−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ビニルメチル
エーテル共重合体、スチレン−ビニルエチルエーテル共
重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチ
レン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重
合体、スチレン−アクリロニトリル−インデン共重合体
などのスチレン系共重合体；ポリ塩化ビニル、フェノー
ル樹脂、天然変性フェノール樹脂、天然樹脂変性マレイ
ン酸樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリ酢酸ビ
ニール、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレ
タン、ポリアミド樹脂、フラン樹脂、エポキシ樹脂、キ
シレン樹脂、ポリビニルブチラール、テルペン樹脂、ク
マロンインデン樹脂、石油系樹脂などが使用できる。

オイルを殆ど塗布しない加熱加圧ローラ定着方式にお
いては、トナー像支持体部材上のトナー像の一部がロー
ラに転移するいわゆるオフセット現象、及びトナー像支
持部材に対するトナーの密着性が重要な問題である。よ
り少ない熱エネルギーで定着するトナーは、通常保存中
もしくは現像器中でブロッキングもしくはケーキングし
易い性質があるので、同時にこれらの問題も考慮しなけ
ればならない。これらの現象にはトナー中の結着樹脂の
物性が最も大きく関与している。それゆえ、本発明にお
いてオイルを殆ど塗布しない加熱加圧ローラ定着方式を
用いる時には、結着樹脂の選択がより重要である。好ま
しい結着物質としては、架橋されたスチレン系共重合体
もしくは架橋されたポリエステルがある。

スチレン系共重合体のスチレンモノマーに対するコモ
ノマーとしては、例えば、アクリル酸、アクリル酸メチ
ル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸
ドデシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸−２−エチ
ルヘキシル、アクリル酸フェニル、メタクリル酸、メタ
クリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブ
チル、メタクリル酸オクチル、アクリロニトリル、メタ
クリニトリル、アクリルアミドなどのような二重結合を
有するモノカルボン酸もしくはその置換体；例えば、マ
レイン酸、マレイン酸ブチル、マレイン酸メチル、マレ
イン酸ジメチルなどのような二重結合を有するジカルボ
ン酸及びその置換体；例えば塩化ビニル、酢酸ビニル、
安息香酸ビニルなどのようなビニルエステル類；例えば
エチレン、プロピレン、ブチレンなどのようなエチレン
系オレフィン類；例えばビニルメチルケトン、ビニルヘ
キシルケトンなどのようなビニルケトン類；例えばビニ
ルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルイソ
ブチルエーテルなどのようなビニルエーテル類；等のビ
ニル単量体が単独もしくは２つ以上用いられる。

ここで架橋剤としては主として２個以上の重合可能な
二重結合を有する化合物が用いられ、例えば、ジビニル
ベンゼン、ジビニルナフタレンなどのような芳香族ジビ
ニル化合物；例えばエチレングリコールジアクリレー
ト、エチレングリコールジメタクリレート、1,3−ブタ
ンジオールジメタクリレートなどのような二重結合を２
個有するカルボン酸エステル；ジビニルアニリン、ジビ
ニルエーテル、ジビニルスルフィド、ジビニルスルホン
などのジビニル化合物；及び３個以上のビニル基を有す
る化合物；が単独もしくは混合物として用いられる。

また、加圧定着方式を用いる場合には、圧力定着トナ
ー用結着樹脂の使用が可能であり、例えばポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリメチレン、ポリウレタンエラ
ストマー、エチレン−エチルアクリレート共重合体、エ
チレン−酢酸ビニル共重合体、アイオノマー樹脂、スチ
レン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重
合体、線状飽和ポリエステル、パラフィンなどがある。

また、本発明中の非磁性トナーには荷電制御剤をトナ
ー粒子に配合（内添）、またはトナー粒子と混合（外
添）して用いることが好ましい。荷電制御剤によって、
現像システムに応じた最適の荷電量コントロールが可能
となり、特に本発明では粒度分布と荷電とのバランスを
さらに安定したものとすることが可能である。正荷電制
御剤としては、ニグロシン及び脂肪酸金属塩等による変
成物；トリブチルベンジルアンモニウム−１−ヒドロキ
シ−４−ナフトスルフォン酸塩、テトラブチルアンモニ
ウムテトラフルオロボレートなどの四級アンモニウム
塩；ジブチルスズオキサイド、ジオクチルスズオキサイ
ド、ジシクロヘキシルスズオキサイドなどのジオルガノ
スズオキサイド；ジブチルスズボレート、ジオクチルス
ズボレート、ジシクロヘキシルスズボレートなどのジオ
ルガノスズボレートを単独であるいは２種類以上組合せ
て用いることができる。これらの中でも、ニグロシン
系、四級アンモニウム塩の如き荷電制御剤が特に好まし
く用いられる。

また、一般式［式中、R₁はＨまたはCH₃を示し、R₂及びR₃は置換また
は未置換のアルキル基（好ましくは、C₁〜C₄）を示
す。］で表わされる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
ルなどの重合性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、この場合これらの荷電制御剤
は、結着樹脂（の全部または一部）としての作用をも有
する。

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

上述した荷電制御剤（結着樹脂としての作用を有しな
いもの）は、微粒子状として用いることが好ましい。こ
の場合、この荷電制御剤の個数平均粒径は、具体的に
は、４μｍ以下（更には３μｍ以下）が好ましい。

トナーに内添する際、このような荷電制御剤は、結着
樹脂100重量部に対して0.1〜20重量部（更には0.2〜10
重量部）用いることが好ましい。

本発明の非磁性トナーは、必要に応じて着色剤を混合
することが好ましい。着色剤としては、従来より知られ
ている染料，顔料が使用可能であり、例えば、ニグロシ
ン，カーボンブラック，フタロシアニンブルー，ピーコ
ックブルー，パーマネントレッド，レーキレッド，ロー
ダミンレーキ，ハンザイエロー，パーマネントイエロ
ー，ベンジジンイエロー等広く使用することができる。

その含有量として、結着樹脂100部に対して0.5〜20重
量部、さらにOHPフィルムの透過性を良くするためには1
2重量部以下が好ましく、さらに好ましくは0.5〜９重量
部が良い。

また、必要に応じて他の添加剤を用いてもよい。他の
添加剤としては、例えば、カーボンブラック、酸化スズ
のごとき導電性付与剤を0.1〜5wt％添加すると、スリー
ブ上での過度の帯電を抑え、安定した荷電状態を維持で
きる。また、平均粒径0.05〜３μｍ、好ましくは0.1〜
１μｍの球状微粒子樹脂粉の添加も同様の効果を得るこ
とができ、また、画質の鮮鋭さを増すのに有効である。
添加量は0.01〜10wt％、好ましくは0.05〜5wt％、さら
に好ましくは0.05〜2wt％が良い。非磁性トナーに対し
て、逆極性の球状微粒子樹脂粉が逆帯電性または弱同極
性帯電であることが好ましい。

他の添加剤としては、例えばステアリン酸亜鉛の如き
滑剤、あるいは酸化セリウム、炭化ケイ素の如き研磨剤
あるいは例えばコロイダルシリカ、酸化アルミニウムの
如き流動性付与剤、ケーキング防止剤がある。

また、熱ロール定着時の離型性を良くする目的で低分
子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、マイクロ
クリスタリンワックス、カルナバワックス、サゾールワ
ックス、パラフィンワックス等のワックス状物質を0.5
〜5wt％程度非磁性トナーに加えることも本発明の好ま
しい形態の１つである。

本発明に係る静電荷像現像用非磁性トナーを作製する
には磁性粉及びビニル系、非ビニル系の熱可塑性樹脂、
必要に応じて着色剤としての顔料又は染料、荷電制御
剤、その他の添加剤等をボールミルの如き混合機により
充分混合してから加熱ロール、ニーダー、エクストルー
ダーの如き熱混練機を用いて溶融，捏和及び練肉して樹
脂類を互いに相溶せしめた中に顔料又は染料を分散又は
溶解せしめ、冷却固化後粉砕及び厳密な分級を行って本
発明に係るところの非磁性トナーを得ることが出来る。

他には、結着樹脂溶液中に構成材料を分散した後、噴
霧乾燥することによりトナーを得る方法；あるいは結着
樹脂を構成すべき単量体に所定の材料を混合して乳化懸
濁液とした後に、重合させてトナーを得る重合法トナー
製造法；あるいはコア材、シェル材から成るいわゆるマ
イクロカプセルトナーにおいて、コア材あるいはシェル
材、あるいはこれらの両方に所定の材料を含有させる方
法；等の方法が応用できる。

また、本発明に係る非磁性トナーにはシリカ微粉末を
内添あるいは外添混合しても良いが、外添混合すること
がより好ましい。本発明の特徴とするような粒度分布を
有する非磁性トナーでは、比表面積が従来のトナーより
大きくなる。摩擦帯電のために非磁性トナー粒子と、内
部に磁界発生手段を有した円筒状の導電性スリーブ表面
と接触せしめた場合、従来の非磁性トナーよりトナー粒
子表面とスリーブとの接触回数は増大し、トナー粒子の
摩耗が発生し易くなる。本発明に係る非磁性トナーと、
シリカ微粉末を組み合わせるとトナー粒子とスリーブ表
面の間にシリカ微粉末が介在することで摩耗は著しく軽
減される。これによって、非磁性トナーの長寿命化が図
れると共に、安定した帯電性も維持することができ、長
期の使用にもより優れた非磁性トナーを有する現像剤と
することが可能である。

シリカ微粉体としては、乾式法及び湿式法で製造した
シリカ微粉体をいずれも使用できるが、耐フィルミング
性、耐久性の点からは乾式法によるシリカ微粉体を用い
ることが好ましい。

ここで言う乾式法とは、ケイ素ハロゲン化合物の蒸気
相酸化により生成するシリカ微粉体の製造法である。例
えば四塩化ケイ素ガスの酸素水素中における熱分解酸化
反応を利用する方法で、基礎となる反応式は次の様なも
のである。

SiCl₄＋2H₂＋O₂→SiO₂＋4HCl 又、この製造工程において例えば、塩化アルミニウム
又は、塩化チタンなど他の金属ハロゲン化合物をケイ素
ハロゲン化合物と共に用いる事によってシリカと他の金
属酸化物の複合微粉体を得る事も可能であり、それらも
包含する。

本発明に用いられる、ケイ素ハロゲン化合物の蒸気相
酸化により生成された市販のシリカ微粉体としては、例
えば、以下の様な商品名で市販されているものがある。

AEROSIL 130 （日本アエロジル社） 200 300 380 OX50 TT600 MOX80 MOX170 COK84 Ca-O-Sil M-5 （CABOTO Co.社） MS-7 MS-75 HS-5 EH-5 Wacker HDK N 20 V15 （WACKER-CHEMIE GMBH社） N20E T30 T40 D-C Fine Silica （ダウコーニングCo.社） Fransol （Fransil社）一方、本発明に用いられるシリカ微粉体を湿式法で製
造する方法は、従来公知である種々の方法が適用でき
る。例えば、ケイ酸ナトリウムの酸による分解、一般反
応式で下記に示す。

Na₂O・XSiO₂＋HCl＋H₂O→SiO₂・nH₂O＋NaCl その他、ケイ酸ナトリウムのアンモニア塩類またはア
ルカリ塩類による分解、ケイ酸ナトリウムよりカルアリ
土類金属ケイ酸塩を生成せしめた後、酸で分解しケイ酸
とする方法、ケイ酸ナトリウム溶液をイオン交換樹脂に
よりケイ酸とする方法、天然ケイ酸またはケイ酸塩を利
用する方法などがある。

ここでいうシリカ微粉体には、無水二酸化ケイ素（シ
リカ）、その他、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸ナトリウ
ム、ケイ酸カリウム、ケイ酸マグネシウム、ケイ酸亜鉛
などのケイ酸塩をいずれも適用できる。

湿式法で合成された市販のケイ酸微粉体としては、例
えば、以下のような商品名で市販されているものがあ
る。

カープレックス塩野義製薬ニープシール日本シリカトクシール，ファインシール徳山曹達ビタシール多木製肥シルトン，シルネックス水沢化学スターシル神島化学ヒメジール愛媛薬品サイロイド富士デビソン化学 Hi-sil（ハイシール） Pittsburgh Plate Glass.Co（ピッツバーグプレー
トグラス） Durosil（ドゥロシール） Ultorasil（ウルトラシール） Fiillstoff-Gesellschaft Marquart（フュールストッ
フ・ゲゼールシャフトマルクォルト） Manosil（マノシール） Hardman and Holden（ハードマンアンドホールデ
ン） Hoesch（ヘッシュ） Chemische Fabrik Hoesch K-G（ヒェミッシェ・ファ
ブリーク・ヘッシュ） Sil-Stone（シルーストーン） Stoner Rubber Co.（ストーナーラバー） Nalco（ナルコ） Nalco Chem.Co.（ナルコケミカル） Quso（クソ） Philadelphia Quartz Co.（フィラデルフィアクォ
ーツ） Imsil（イムシル） Illinois Minerals Co.（イリノイスミネラル） Calcium Silikat（カルシウムジリカート） Chemische Fabrik Hoesch.K-G（ヒェミッシェファ
ブリークヘッシュ） Calsil（カルジル） Fiillstoff-Gesellschaft Marquart（フュールストッ
フ−ゲゼールシャフトマルクォルト） Fortafil（フォルタフィル） Imperial Chemical Industries.Ltd.（インペリアル
ケミカルインダストリーズ） Microcal（ミクロカル） Joseph Crosfiels ＆ Sons Ltd.（ジョセフクロ
スフィールドアンドサンズ） Vulkasil（ブルカジール） Farbenfabriken Bryer,A.−G.（ファルベンファブリ
ーケンバーヤー） Tufknit（タフニット） Durham Chemicals.Ltd.（ドゥルハムケミカルズ）シルモス白石工業スターレックス神島化学フリコシル多木製肥上記シリカ微粉体のうちで、BET法で測定した窒素吸
着による比表面積が30m²/g以上（特に50〜400m²/g）の
範囲内のものが良好な結果を与える。非磁性トナー100
重量部に対してシリカ微粉体0.01〜８重量部、好ましく
は0.1〜５重量部使用するのが良い。

また、本発明に係る非磁性トナーのように正荷電性非
磁性トナーとして用いる場合には、トナーの摩耗防止の
ための添加するシリカ微粉体としても、負荷電性である
よりは、正荷電性シリカ微粉体を用いた方が帯電安定性
を損なうこともなく、好ましい。

正帯電性シリカ微粉体を得る方法としては、上述した
未処理のシリカ微粉体を、側鎖に窒素原子を少なくとも
１つ以上有するオルガノ基を有するシリコンオイルで処
理する方法、あるいは窒素含有のシランカップリング剤
で処理する方法、またはこの両者で処理する方法があ
る。

尚、本発明において正荷電性シリカとは、ブローオフ
法で測定した時に、鉄粉キャリアに対しプラスのトリボ
電荷を有するものをいう。

シリカ微粉体の処理に用いる、側鎖に窒素原子を有す
るシリコンオイルとしては、少なくとも下記式で表わさ
れる部分構造を具備するシリコンオイルが使用できる。

（式中、R₁は水素、アルキル基、アリール基またはアル
コキシ基を示し、R₂はアルキレン基またはフェニレン基
を示し、R₃及びR₄は水素、アルキル基、またはアリール
基を示し、R₅は含窒素複素環基を示す）尚、上記アルキ
ル基，アリール基、アルキレン基，フェニレン基は窒素
原子を有するオルガノ基を有していても良いし、また帯
電性を損ねない範囲で、ハロゲン等の置換基を有してい
ても良い。

また、本発明で用いる含窒素シランカップリング剤
は、一般に下記式で示される構造を有する。

R_m−Si−Y_n （Ｒは、アルコキシ基またはハロゲンを示し、Ｙはアミ
ノ基または窒素原子を少なくとも１つ以上有するオルガ
ノ基を示し、ｍ及びｎは１〜３の整数であってｍ＋ｎ＝
４である。）窒素原子を少なくとも１つ以上有するオルガノ基とし
ては、有機基を置換基として有するアミノ基または含窒
素複素環基または含窒素複素環基を有する基が例示され
る。含窒素複素環基としては、不飽和複素環基または飽
和複素環基があり、それぞれ公知のものが適用可能であ
る。不飽和複素環基としては、例えば下記のものが例示
される。

飽和複素環基としては、例えば下記のものが例示され
る。

本発明に使用される複素環基としては、安定性を考慮
すると五員環または六員環のものが良い。

そのような処理剤の例としてはアミノプロピルトリメ
トキシシラン、アミノプロピルトリエトキシシラン、ジ
メチルアミノプロピルトリメトキシシラン、ジエチルア
ミノプロピルトリメトキシシラン、ジプロピルアミノプ
ロピルトリメトキシシラン、ジブチルアミノプロピルト
リメトキシシラン、モノブチルアミノプロピルトリメト
キシシラン、ジオクチルアミノプロピルトリメトキシシ
ラン、ジブチルアミノプロピルジメトキシシラン、ジブ
チルアミノプロピルモノメトキシシラン、ジメチルアミ
ノフェニルトリエトキシシラン、トリメトキシシリル−
γ−プロピルフェニルアミン、トリメトキシシリル−γ
−プロピルベンジルアミン等があり、さらに含窒素複素
環としては前述の構造のものが使用でき、そのような化
合物の例としては、トリメトキシシリル−γ−プロピル
ピペリジン、トリメトキシシリル−γ−プロピルモルホ
リン、トリメトキシシリル−γ−プロピルイミダゾール
等がある。

これらの処理された正荷電性シリカ微粉体の適用量
は、正荷電性磁性トナー100重量部に対して、0.01〜８
重量部のときに効果を発揮し、特に好ましくは0.1〜５
重量部添加した時に優れた安定性を有する正の帯電性を
示す。添加形態については好ましい態様を述べれば、正
荷電性磁性トナー100重量部に対して、0.1〜３重量部の
処理されたシリカ微粉体がトナー粒子表面に付着してい
る状態にあるのが良い。なお、前述した未処理のシリカ
微粉体も、これと同様の適用量で用いることができる。

また、本発明に用いられるシリカ微粉体は、必要に応
じてシランカップリング剤、疎水化の目的でシリコンオ
イル、有機ケイ素化合物などの処理剤あるいは、種々の
処理剤を併用して処理されていても良く、シリカ微粉体
と反応あるいは物理吸着する上記処理剤で処理される。
そのような処理剤としては、例えばヘキサメチルジシラ
ザン、トリメチルシラン、トリメチルクロルシラン、ト
リメチルエトキシシラン、ジメチルジクロルシラン、メ
チルトリクロルシラン、アリルジメチルクロルシラン、
アリルフェニルジクロルシラン、ベンジルジメチルクロ
ルシラン、ブロムメチルジメチルクロルシラン、α−ク
ロルエチルトリクロルシラン、β−クロルエチルトリク
ロルシラン、クロルメチルジメチルクロルシラン、トリ
オルガノシリルメルカプタン、トリメチルシリルメルカ
プタン、トリオルガノシリルアクリレート、ビニルジメ
チルアセトキシシラン、ジメチルエトキシシラン、ジメ
チルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、
ヘキサメチルジシロキサン、1,3−ジビニルテトラメチ
ルジシロキサン、1,3−ジフェニルテトラメチルジシロ
キサン、及び１分子当り２から12個のシロキサン単位を
有し、末端に位置する単位にそれぞれ１個宛のSiに結合
した水酸基を含有するジメチルポリシロキサン等があ
る。

またシリコーンオイルとしては、一般に次の式により
示されるものである。

好ましいシリコーンオイルとしては、25℃における粘
度がおよそ５〜5000cStのものが用いられ、例えばメチ
ルシリコーンオイル，ジメチルシリコーンオイル，フェ
ニルメチルシリコーンオイル，クロルフェニルメチルシ
リコーンオイル，アルキル変性シリコーンオイル，脂肪
酸変性シリコーンオイル，ポリオキシアルキレン変性シ
リコーンオイルなどが好ましい。これらは１種あるいは
２種以上の混合物で用いられる。

また本発明に係る非磁性トナーにおいて、フッ素含有
重合体の微粉末を内添あるいは外添混合してもよい。フ
ッ素含有重合体微粉末としては、例えば、ポリテトラフ
ルオロエチレン、ポリビニリデンフルオライド等及びテ
トラフルオロエチレン−ビニリデンフルオライド共重合
体の微粉末等があるが、特に、ポリビニリデンフルオラ
イド微粉末が流動性及び研磨性の点で好ましい。トナー
に対する添加量は0.01〜2.0wt％、特に0.02〜1.0wt％が
好ましい。

特に、シリカ微粉末と上記微粉末と組み合わせ外添混
合した非磁性トナーにおいては、理由は明確ではない
が、トナーに付着したシリカの存在状態を安定化せし
め、例えば、付着したシリカがトナーから遊離して、ト
ナー摩耗やスリーブ汚損への効果が減少するようなこと
がなくなり、かつ、帯電安定性をさらに増大することが
可能である。

本発明において現像工程を実施するために用いること
ができる具体的な装置の一例を第４図に示すが、これは
本発明を何ら限定するものではない。

本発明の非磁性トナーは、円筒スリーブの如きトナー
担持体から感光体の如き潜像担持体へトナーを飛翔させ
ながら潜像を現像する画像形成方法に適用するのが好ま
しい。すなわち、非磁性トナーは塗布部材によってスリ
ーブに薄層塗布され、このとき主にスリーブ表面との接
触によってトリボ電荷が付与され、スリーブ表面上に薄
層状に塗布される。非磁性トナーの薄層の層厚は現像領
域における感光体とスリーブとの間隙よりも薄く形成さ
れる。感光体上の潜像の現像に際しては、感光体とスリ
ーブとの間に交互電界を印加しながらトリボ電荷を有す
る磁性トナーをスリーブから感光体へ飛翔させるのが良
い。

交互電界としては、パルス電界、交流バイアスまたは
交流と直流バイアスが相乗ものが例示される。

第４図に本発明の一成分系現像剤非磁性トナーを用い
た静電潜像現像法及び現像装置の実施態様の一例を示
す。図中１は円筒状の静電像保持体であり、例えば公知
の電子写真法であるカールソン法又はNP法によってこれ
に静電潜像を形成せしめて、トナー供給手段であるホッ
パー３内の絶縁性非磁性トナー５をトナー担持体２上に
トナー層の層厚を規制して塗布する塗布手段４により塗
布されたトナー５で現像する。トナー担持体２は円筒状
のステンレス製からなる現像ローラである。この現像ロ
ーラの材質としてアルミニウムを用いても良いし、他の
金属でも良い。また金属ローラの上にトナーをより所望
の極性に摩擦帯電させるため樹脂等を被覆したものを用
いてもよい。さらに、この現像ローラは導電性の非金属
材料からできていてもよい。このトナー担持体２の両端
には図示されていないが、その軸に高密度ポリエチレン
からなるスペーサ・コロが入れてある。このスペーサ・
コロを静電像保持体１の両端に突き当てて現像器を固定
することにより、静電像保持体１とトナー担持体２との
間隔をトナー担持体２上に塗布されたトナー層の厚み以
上に設定し保持する。この間隔は例えば100〜500μｍ、
好ましくは150〜300μｍである。この間隔が大き過ぎる
と静電像保持体１上の静電潜像がトナー担持体２上に塗
布された非磁性トナーに及ぼす静電力は弱くなり、画質
は低下し、特に細線の現像による可視化は困難となる。
またこの間隔が狭すぎるとトナー担持体２上に塗布され
たトナーがトナー担持体２と静電像保持体１との間で圧
縮され凝集されてしまう危険性が大となる。６は現像バ
イアス電源であり、トナー担持体２と静電保持体１の背
面電極との間に電圧を印加できるようにしてある。この
現像バイアス電圧は特公昭58-32375号に記載した如き現
像バイアス電圧である。

本発明の画像形成方法を実施する為に用いることがで
きる具体的な装置の一例を第５図に示すがこれは本発明
を何ら限定するものではない。

感光体30上に静電潜像を形成する工程を説明する。一
次帯電器29により感光体30を帯電させた後原稿21をハロ
ゲンランプ24で照射しその反射光I_Aをレンズ群26及び反
射ミラー25によって感光体30上に結像させアナログ潜像
を形成する。またキイボード，外部機器より出力された
電気信号、あるいは、原稿より得られる画像情報を、画
像処理部39にて処理された電気信号をレーザースキャナ
27に入力し、レーザ光I_Dを感光体30上に照射し、デジタ
ル潜像を形成する。

このようにして形成された潜像を、前述した現像工程
を用い現像器31で同時に現像し、顕像化する。感光体30
上に形成されたトナー像は、転写分離帯電器35で転写材
38に転写後、転写材38を感光体30より分離し定着器37で
定着させ画像を得る。また感光体30はクリーナ部33で転
写残トナーをクリーニングし前露光ランプ28で除電され
繰り返し使用される。

［実施例］以下本発明を実施例により具体的に説明するが、これ
は、本発明を何ら限定するものではない。尚、以下の配
合における部数は全て重量部である。

実施例１画像形成に実施した画像形成装置を第５図を参照しな
がら説明する。

先ず使用したa-Si感光ドラム30について説明する。

a-Si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。

80φ×360mmのアルミニウムシリンダーである基体上
に、ゲルマニウムをドープした水素化a-Siの長波長吸収
層を設けた。

この上にリンをドープした水素化a-Siの下部電荷注入
防止層を設けた。

次に、水素化a-Siの感光層を25μｍ設けた。

次いで、ホウ素をドープした水素化a-Siの上部電荷注
入防止層を設けた。

最上部に水素化a-SiC層を表面保護層として設けた。

このようにして得られた感光体30を画像形成装置に装
着した。

尚、この感光体の分光感度を第６図に示した。測定は
ペーパーアナライザSP-428（川口電機製作所製）を用い
た。レーザースキャナ27は780nmの半導体レーザーを用
い感光体上にスポット径100μｍで254-DPIの走査線密度
になるように設定した。

また、一次帯電器29でV_D部の電位を−450Vとし原稿白
部からの反射光I_Aの光量をV_L部の電位が−100Vとなる様
に設定した。また、レーザー出力をV_L部の平均電位が−
100Vとなる様に設定した。以上の工程によりアナログ潜
像，デジタル潜像を感光体30上に形成することができ
る。

第４図を参照に現像条件を説明する。

一成分現像剤５は、矢印７の方向に回転するステンレ
ス製円筒スリーブ２表面上に塗布部材４によって薄層に
塗布した。矢印７の方向に回転する負荷電性潜像を有す
る有機光導電性層を具備する感光ドラム１とスリーブ２
の最近接距離は約250μｍに設定した。尚、感光ドラム
１とスリーブ２との間で、交流バイアスと直流バイアス
を相乗した2000Hz/1300V_ppのバイアスを印加した。（直
流バイアスは−150V）。

以上のような現像装置を用い前述の潜像を顕像化させ
感光体30上のトナー像を転写材上に転写し、定着した
後、画像を得た。

次に本発明に係る画像評価方法を述べる。

アナログ画像において、細線再現性は次に示すような
方法によって測定を行った。すなわち、正確に幅100μ
ｍ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、ルーゼックス450粒子アナライザーを用いて、拡大
したモニター画像から、インジケーターによって線幅の
測定を行う。このとき、線幅の測定位置はトナーの細線
画像の幅方向に凹凸があるため、凹凸の平均的線幅をも
って測定点とする。これより、細線再現性の値（％）
は、下記式によって算出する。

解像力の測定は次の方法によって行った。すなわち、
線幅及び間隔の等しい５本の細線よりなるパターンで、
1mmの間に2.8,3.2,3.6,4.0,4.5,5.0,5.6,6.3,7.1又は8.
0本あるように描かれているオリジナル画像をつくる。
この10種類の線画像を有するオリジナル原稿を適正なる
複写条件でコピーした画像を、拡大鏡にて観察し、細線
間が明確に分離している画像の本数（本/mm）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。

デジタル画像においてライン表現，解像度は次に示す
方法によって測定を行った。

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

ドット表現は次に示す方法によって測定を行った。１
ドット,2ドット,3ドット,4ドットで構成される市松模様
の潜像を感光体上にレーザーで形成させ得られる画像を
測定サンプルとした。このサンプルを拡大鏡にて観察
し、市松模様の明確に確認できる画像のドット数をもっ
てドット表現とする。この数字が小さいほどドット表現
が優れていることを示す。

尚、画像形成試験では、以下の方法によりデジタル画
像とアナログ画像を同時に得られるようにした。オリジ
ナル原稿中にベタ黒部を設け、感光体上に形成されるベ
タ黒部にレーザーでデジタル潜像を形成させた。このよ
うにして得られるアナログ潜像とデジタル潜像を現像
し、顕像化させ、アナログ部とデジタル部をもつ画像を
得た。

一方、非磁性トナーは次のようにして作った。

上記材料をブレンダーでよく混合した後、150℃に設
定した２軸混練押出機にて混練した。得られた混練物を
冷却し、カ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青色微粉体（非
磁性トナー）を得た。この非磁性トナーの粒度分布を第
１表に示す。

得られた青色微粉体の非磁性トナー100部に正荷電性
疎水性乾式シリカ（BET比表面積200m²/g）0.6部を加
え、ヘンシェルミキサーで混合した。

前述した画像形成装置にこの非磁性トナーを投入し画
出し試験を実施した。この試験を１万回繰り返し行った
結果を、アナログ画像部を第２表にデジタル画像部を第
３表に示す。

これらの表からも明らかな様にアナログ部、デジタル
部ともかぶりのない鮮明な青色の画像が得られ、細線再
現，ドット再現に優れ、特にハーフトーンのきめが細
く、階調性に優れていた。感光ドラムの表面電位と画像
濃度の関係を第９図に示す。これは、グレースケールを
用いハロゲンランプの照度を調整しドラム上に種々の電
荷を載せ、その部位の表面電位を測定する。そして各々
の電位を現像し画像濃度を求めた。

実施例2,3 実施例１で使用した非磁性トナーの代わりに着色剤の
種類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１表に示すような粒度分布をもつト
ナーを用いる以外は実施例１と同様にして画出し試験を
行った。ただし、実施例２では、C.I.ピグメントイエロ
ー13 5部、実施例３では、C.I.ピグメントレッド7 4部
を用いた。その結果を第２表，第３表に示すがアナログ
画像，デジタル画像共、かぶりのない鮮明な黄色，マゼ
ンタ色の画像が得られた。

実施例４上記材料を用い実施例１と同様にして得た非磁性トナ
ーの粒度分布を第１表に示す。

さらに実施例１と同様の外添をし、実施例１と同様の
試験をした。

この結果を第２表，第３表に示す。

この表からも明らかな様にかぶりがなく鮮明な黒色画
像が得られ、画質的にも優れたものであった。

実施例５上記の原材料を使用し、実施例１と同様の方法で微粉
砕分級条件をコントロールすることによって第１表に示
すような粒度分布をもつトナーを用いる以外は実施例４
と同様にして画出し試験を行った。その結果を第２表，
第３表に示すがアナログ画像，デジタル画像とも優れた
画質、鮮明な緑色の画像であった。

実施例６ a-Si感光ドラムを次のようなものに変更し、実施例１
と同様の方法で作成した。アルミニウムシリンダー上に
長波長吸収層を設け、この上にホウ素をドープした水素
化a-Siの下部電荷注入防止層を設けた。

次に、水素化a-Siの感光層を25μｍ設けた。最上部に
水素化a-SiC層を表面保護層として設けた。

このようにして得られた感光体を画像形成装置に装着
した。

尚、この感光体の分光感度を第８図に示した。実施例
１で用いた画像形成装置を改造し、一次帯電器29でV_D部
の電位を＋450Vとし原稿白部からの反射光I_Aの光量をV_L
部の電位が＋100Vとなる様に設定した。また、レーザー
出力をV_L部の平均電位が＋100Vとなる様に設定した。以
上の工程によりアナログ潜像，デジタル潜像を感光体上
に形成することができる。

また、現像条件は以下の点を変更した。交流バイアス
2000Hz/1300V_pp及び直流バイアス150Vを相乗して印加し
た。

以上のような現像装置を用い実施例１と同様の方法で
前述の潜像を顕像化させ感光体上のトナー像を転写材上
に転写し、定着した後、画像を得た。

一方、非磁性トナーは、次のようにして作った。

上記材料を用い、実施例１と同様の方法で第１表に示
す粒度分布をもつ非磁性トナーを得た。

得られた黒色微粉体の非磁性トナー100部に疎水性乾
式シリカ（BET比表面積300m²/g）0.6部を加え、ヘンシ
ェルミキサーで混合した。

これらの表からも明らかな様にアナログ部、デジタル
部ともかぶりのない良好な青色の画像が得られ、ライン
再現，網点表現、ハーフトーンやドット表現による階調
性にも優れていた。ドラムの表面電位と画像濃度の関係
を第９図に示す。これは、グレースケールを用いハロゲ
ンランプの照度を調整しドラム上に種々の電荷を載せ、
その部位の表面電位を測定する。そして各々の電位を現
像し画像濃度を求めた。

実施例７実施例１で使用した非磁性トナーの代わりに着色剤を
ペリレンスカーレッド４部とし、微粉砕分級条件をコン
トロールすることによって第１表に示すような粒度分布
をもつトナーを用いる以外は実施例１と同様にして画出
し試験を行った。その結果を第２表，第３表に示すがア
ナログ画像，デジタル画像共、鮮明な赤色の画像が得ら
れた。

比較例１実施例１で用いた非磁性トナーに於いて、同様の方法
で第１表に示す粒度分布をもつ非磁性トナーを得た。さ
らにこの非磁性トナー100部に正荷電性疎水性乾式シリ
カ（BET 200m²/g）0.4部加えヘンシェルミキサーで混合
した。この非磁性トナーを実施例１と同様の画出し試験
を行った結果を第２表，第３表に示す。

ライン表現，ドット表現，解像度に劣り、デジタル画
像部にはかぶりが見られアナログ画像部ではハーフトー
ンががさついていた。

比較例２〜４実施例1,5で得られた粗砕品を使用し、微粉砕分級条
件をコントロールすることによって第１表に示すような
粒度分布をもつトナーを用いる以外は実施例４と同様な
画出し試験を行った。

その結果を第２表，第３表に示す。

比較例２（実施例１の粗砕品）では、デジタル部での
かぶり、比較例３（実施例１の粗砕品）では、のりすぎによる
ライン，ドットのつぶれ、比較例４（実施例５の粗砕品）では、かぶり、等によ
り良好な画像が得られなかった。

比較例５実施例７で用いた非磁性トナーに於いて、同様の方法
で第１表に示す粒度分布をもつ非磁性トナーを得た。さ
らにこの非磁性トナー100部に疎水性乾式シリカ（BET 3
00m²/g）を0.4部加えヘンシェルミキサーで混合した。
この非磁性トナーを実施例７と同様の画出し試験を行っ
た結果を第２表，第３表に示す。

［発明の効果］本発明は特定の粒度分布をもつ非磁性トナー、アモル
ファスシリコン感光体、現像方法から成る画像形成方法
である為、次のような優れた効果を発揮するものであ
る。

（１）デジタル潜像，アナログ潜像を同時に顕像化し、
アナログ部とデジタル部より構成された鮮明な画像を与
える画像形成方法である。

（２）連続使用しても画質劣化のない画像形成方法であ
る。

（３）高速複写，プリントが可能な画像形成方法であ
る。

（４）高画像濃度でかぶりがなく、ドット表現，ライン
表現に優れた鮮明な色彩の画像が得られる画像形成方法
である。

（５）アナログ画像のハーフトーン表現による階調性、
デジタル画像のドット表現による階調性に優れた画像形
成方法である。

【図面の簡単な説明】第１図，第２図，第３図は画像濃度と感光体表面の電位
の関係の説明図を示し、第４図は、本発明に係る現像装
置の概略的説明図を示し、第５図は、本発明の画像形成
方法を実施する為に用いることができる具体的な装置の
一例を示す図であり、第6,8図は本発明に係る感光ドラ
ムの分光感度を示し、第7,9図は本発明に係る画像形成
装置に於いて得られる、画像濃度と感光ドラムの表面電
位の関係をプロットしたグラフを示す。１……静電像保持体、２……トナー担持体３……ホッパー、４……塗布部材５……非磁性トナー、６……バイアス電源 21……原稿、23……光学系反射板 24……光学系ハロゲンランプ 25……反射ミラー、26……レンズ群 27……レーザースキャナ、28……前露光ランプ 29……一次帯電器、30……感光体 31……現像器、33……クリーナ部 35……転写，分離帯電器、37……定着器 38……転写材、39……画像処理部 40……電気信号入力部

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】デジタル静電荷像及びアナログ静電荷像を
保持する電子写真用アモルファスシリコン感光体と一成
分系非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、非磁性トナー
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、現像する画像形成方法において、該非
磁性トナーが、５μｍ以下の粒径の非磁性トナー粒子を
12〜60個数％含有し、８〜12.7μｍの粒径の非磁性トナ
ー粒子を１〜33個数％含有し、16μｍ以上の粒径の非磁
性トナー粒子を2.0体積％以下で含有し、非磁性トナー
の体積平均粒径が４〜10μｍである粒度分布を有するこ
とを特徴とする画像形成方法。