JP2001013767A - 電子写真装置及び画像形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 多数枚の連続プリントを行っても、画像濃度
の変化及びライン再現性の低下の生じない電子写真装置
を提供することにある。 【解決手段】 電子写真感光体３４２の周囲に、該電子
写真感光体に接触配置された帯電部材５０２を有する帯
電手段３２１、露光手段２１０、現像手段４及び転写手
段を、順次該電子写真感光体表面の移動方向に沿って配
置されている電子写真装置において、該電子写真感光体
の表面層が１０⁸〜１０¹⁴Ωｃｍの体積抵抗値を有し、
該帯電部材が１０⁴〜１０⁹Ωｃｍの体積抵抗値を有し、
該露光手段の上流および／または下流側に、トナーによ
る露光手段の汚染を防止するための電極を有する電界形
成手段２２０、２３０を有することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電気的潜像を現
像、転写、定着する電子写真装置、画像形成方法及びプ
ロセスカートリッジに関し、とりわけ、接触帯電手段に
よって帯電後、潜像形成を行う電子写真装置及び画像形
成方法、更には長期にわたって注入帯電性の安定した電
子写真装置及び画像形成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真法としては多数の方法が
知られているが、一般には光導電性物質を利用し、帯電
手段及び画像露光手段により感光体上に静電気的潜像を
形成し、次いで該潜像をトナーで現像を行って可視像
（トナー画像）とし、紙などの転写材にトナー画像を転
写した後、熱、圧力などにより転写材上にトナー画像を
定着して複写物を得るものである。この際、転写材上に
転写されずに感光体上に残ったトナー粒子は、クリーニ
ング工程により感光体上より除去される。

【０００３】近年、電子写真感光体の光導電性物質とし
て種々の有機光導電物質が開発され、特に電荷発生層と
電荷輸送層を積層した機能分離型のものが実用化され、
複写機やプリンターやファクシミリなどに搭載されてい
る。このような電子写真装置での帯電手段としては、コ
ロナ放電を利用した手段が用いられていたが、多量のオ
ゾンを発生することからフィルタを具備する必要性があ
り、装置の大型化またはランニングコストのアップなど
の問題点があった。

【０００４】このような問題点を解決するための技術と
して、ローラまたはブレードなどの帯電部材を感光体表
面に当接させることにより、その接触部分近傍に狭い空
間を形成し、所謂パッシェンの法則で解釈できるような
放電をすることによってオゾンの発生を極力抑えた帯電
方法が開発され、この中でも特に帯電部材として帯電ロ
ーラを用いたローラ帯電方式が、帯電の安定性という点
から好ましく用いられている。

【０００５】この帯電は帯電部材から被帯電体への放電
によって行われるため、ある閾値電圧以上の電圧を印加
することにより帯電が開始される。例えば感光層の厚さ
が約２５μｍの有機光導電性物質を含有する感光体に対
して帯電ローラを当接させた場合には、絶対値で約６４
０Ｖ以上の電圧を印加すれば感光体の表面電位が上昇し
始め、それ以降は印加電圧に対して傾き１で線形に感光
体表面電位が増加する。以後この閾値電圧を帯電開始電
圧Ｖｔｈと定義する。つまり、感光体表面電位Ｖｄを得
るためには帯電ローラにはＶｄ＋Ｖｔｈという必要とさ
れる以上のＤＣ電圧が必要となる。また環境変動などに
よって帯電ローラの抵抗値が変動するため、感光体の電
位を所望の値にすることが難しかった。

【０００６】このため、異なる帯電の均一化を図るため
に特開昭６３−１４９６６９号公報に開示されるよう
に、所望のＶｄに相当するＤＣ電圧に２×Ｖｔｈ以上の
ピーク間電圧を持つＡＣ電圧を重畳した電圧を接触帯電
ローラに印加するＤＣ＋ＡＣ帯電方式が用いられる。こ
れは、ＡＣによる電位のならし効果を目的としたもので
あり、被帯電体の電位はＡＣ電圧のピークの中央である
Ｖｄに収束し、環境などの外乱には影響されにくい。

【０００７】しかしながら、このような帯電方法におい
ても、その本質的な帯電機構は、帯電部材から感光体へ
の放電現象を用いているため、先に述べたように帯電に
必要とされる電圧は感光体表面電位以上の値が必要とさ
れる。また、ＡＣ電圧の電界に起因する帯電部材と感光
体の振動及び騒音（以下ＡＣ帯電音と称す）の発生、ま
た、放電による感光体表面の劣化などが顕著になり、新
たな問題点となっていた。

【０００８】一方、特開昭６１−５７９５８号公報に開
示されるように、導電性保護膜を有する感光体を、導電
性微粒子を用いて帯電する画像形成方法がある。この公
報には、感光体として１０⁷〜１０¹³Ωｃｍの抵抗を有
する半導電性保護膜を有する感光体を用い、この感光体
を１０¹⁰Ωｃｍ以下の抵抗を有する導電性微粒子を用い
て帯電することにより、感光層中に電荷が注入すること
なく、感光体をムラなく均一に帯電することができ、良
好な画像再現を行うことができる旨記載されている。こ
の方法によれば、ＡＣ帯電における問題であった振動、
騒音などは防止できるが、帯電効率は悪く、また、転写
残トナーを帯電部材である導電性微粒子がかき取ること
などによって帯電部材にトナーが付着し、その結果帯電
特性の変化が起こる。

【０００９】より帯電効率の良い帯電方法としては、感
光体へ電荷を直接注入する所謂注入帯電が知られてい
る。

【００１０】この帯電ローラ、帯電繊維ブラシ、帯電磁
気ブラシなどの接触帯電部材に電圧を印加し、感光体表
面にあるトラップ準位に電荷を注入する注入帯電を行う
方法は、Ｊａｐａｎ Ｈａｒｄｃｏｐｙ９２年論文集Ｐ
２８７の「導電性ローラを用いた接触帯電特性」などに
記載があるが、これらの方法は、暗所絶縁性の感光体に
対して、電圧を印加した低抵抗の帯電部材で注入帯電を
行う方法であり、帯電部材の抵抗値が十分に低く、更に
帯電部材に導電性を持たせる材質（導電フィラーなど）
が表面に十分に露出していることが条件になっていた。
このため、前記の文献においても帯電部材としてはアル
ミ箔や、高湿環境下で十分抵抗値が下がったイオン導電
性の帯電部材が好ましいとされている。本発明者らの検
討によれば感光体に対して十分な電荷注入が可能な帯電
部材の抵抗値は１×１０³Ωｃｍ以下であり、これ以上
では印加電圧と帯電の間に差が生じ始め帯電電位の収束
性に問題が生じることがわかっている。

【００１１】しかしながら、このような抵抗値の低い帯
電部材を実際に使用すると感光体表面に生じたキズ、ピ
ンホールなどに対して帯電部材から過大なリーク電流が
流れ込み、周辺の帯電不良や、ピンホールの拡大、帯電
部材の通電破壊が生じ易い。

【００１２】これを防止するためには帯電部材の抵抗値
を１×１０⁴Ω程度以上にする必要があるが、この抵抗
値の帯電部材では先に述べたように感光体への電荷注入
性が低下し、帯電が行われないという矛盾が生じてしま
う。

【００１３】そこで、接触方式の帯電装置もしくは該帯
電装置を用いた画像形成方法について上記のような問題
点を解消する、即ち、低抵抗の帯電部材では防止するこ
とのできなかった被帯電体上のピンホールリークという
背反した特性を両立させることが望まれていた。

【００１４】また、上述のように、被帯電部材に接触さ
せた帯電部材を用いる画像形成方法においては、帯電部
材の汚れ（スペント）による帯電不良により画像欠陥を
生じ易く、耐久性に問題が生じる傾向にあり、被帯電部
材への電荷注入による帯電においても、帯電部材の汚れ
による帯電不良の影響を防止することが多数枚プリント
を可能にするため急務であった。

【００１５】そこで、本発明者らが、電荷注入による帯
電に用いられる潜像担持体の表面層および、接触帯電部
材について、鋭意検討した結果、接触帯電部材の抵抗
（Ｂ）を１０⁴〜１０⁹Ωｃｍ、潜像担持体の表面層の抵
抗（Ａ）を１０⁸〜１０¹⁴Ωｃｍにしたとき、十分な帯
電性が得られ、高湿下での潜像の乱れ、所謂画像流れに
対しては１０¹⁰〜１０¹⁴Ωｃｍ、さらに環境によらず十
分な帯電性を維持するためには１０¹⁰〜１０¹³Ωｃｍで
あることが好ましいことを見い出した。

【００１６】しかしながら、潜像担持体の表面層が帯電
させられると、潜像担持体の表面層に残留している残留
トナーは、潜像担持体と同極性になって付着力を失いや
すい。この際、残留トナーの帯電量の絶対値が大きけれ
ば潜像担持体表面から遊離しにくいが、低抵抗の表面層
を有する潜像担持体と組み合せた場合、表面層を介して
トナーの電荷が消失しやすく、残留トナーはより遊離し
やすくなる。特に、クリーナーレスシステムに適用した
場合、残留トナー量も多く、遊離トナーは露光器の周辺
の空間を浮遊し、露光器のレンズの表面等に付着してし
まう。その結果、光の透過量が変化し、光量ムラや光の
拡散等が発生し、画像品位が低下してしまうという問題
点があった。

【００１７】このため、露光器のレンズの表面を頻繁に
クリーニングする必要が生じ、保守・管理の点で満足で
きなくなってしまう。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上述
の如き問題点を解決した電子写真装置及び画像形成方法
を提供することにある。

【００１９】すなわち、本発明の目的は、多数枚の連続
プリントを行っても、画像濃度の変化及びライン再現性
の低下の生じない電子写真装置及び画像形成方法を提供
することにある。

【００２０】本発明のさらなる目的は、鮮明な画像特性
を有し、かつ、ハーフトーンのガサツキのない電子写真
装置及び画像形成方法を提供することにある。

【００２１】本発明の別の目的は、環境によらず画像濃
度が安定かつカブリのない耐久安定性に優れた電子写真
装置及び画像形成方法を提供することにある。

【００２２】

【課題を解決するための手段】本発明は、電子写真感光
体の周囲に、（ｉ）該電子写真感光体の表面に接触して
帯電するための帯電部材を有する帯電手段、（ｉｉ）該
帯電された電子写真感光体に露光手段による露光により
静電潜像を形成するための露光手段、（ｉｉｉ）該静電
潜像をトナーで現像してトナー像を形成するための現像
手段及び（ｉｖ）該トナー像を中間転写体を介して、又
は介さずに転写材に転写するための転写手段が、順次該
電子写真感光体表面の移動方向に沿って配置されている
電子写真装置において、該電子写真感光体の表面層が１
０⁸〜１０¹⁴Ωｃｍの体積抵抗値を有し、該帯電部材が
１０⁴〜１０⁹Ωｃｍの体積抵抗値を有し、該露光手段の
上流および／または下流側に、トナーによる露光手段の
汚染を防止するための電極を有する電界形成手段を有す
ることを特徴とする電子写真装置である。

【００２３】また、本発明は、電子写真感光体に接触配
置された帯電部材を有する帯電手段に電圧を印加するこ
とにより、該電子写真感光体を帯電する帯電工程、該帯
電された電子写真感光体に露光手段により光を照射する
ことにより静電潜像を形成する露光工程、該形成された
静電潜像をトナーを用いて現像することによりトナー画
像を形成する現像工程、及び現像されたトナー画像を中
間転写体を介して、又は介さずに転写材に転写する転写
工程を有する画像形成方法において、該電子写真感光体
の表面層が１０⁸〜１０¹⁴Ωｃｍの体積抵抗値を有し、
該帯電部材が１０⁴〜１０⁹Ωｃｍの体積抵抗値を有し、
該露光手段の上流および／または下流側に、トナーによ
る露光手段の汚染を防止するための電極を有する電界形
成手段を有することを特徴とする画像形成方法である。

【００２４】

【発明の実施の形態】本発明においては、体積抵抗値
（Ｍ）が１０⁴〜１０⁹Ωｃｍの帯電部材を、体積抵抗値
（Ｓ）が１０⁸〜１０¹⁵Ωｃｍの表面層を有する電子写
真感光体に接触させ、この帯電部材に電圧を印加するこ
とによって、電子写真感光体を帯電させる。帯電部材の
体積抵抗値（Ｍ）と電子写真感光体の表面層の体積抵抗
値（Ｓ）とは、Ｍ＜Ｓであることが好ましい。Ｍ≧Ｓの
場合には、電子写真感光体の微少な抵抗ムラを拾いやす
く、均一な帯電と帯電時の絶縁破壊とのラチチュードが
非常に狭くなってしまう。

【００２５】本発明者らの検討では、磁性粒子を帯電部
材として用いた場合、磁性粒子の抵抗を高めずに、転写
残留トナーへの帯電付与能を長期にわたって維持する目
的で、その表面に６以上の炭素数を有する直鎖状のアル
キル基および／またはアミノ基を有するカップリング剤
を有する磁性粒子を使用して転写残留トナーへの帯電を
付与することが、浮遊トナーを減少させると同時に、露
光手段の上流および／または下流側に近接された電極に
よって形成された電界によって、浮遊トナーが露光器の
レンズの表面等に付着するのを防止するのに非常に効果
的であることを見出した。

【００２６】本発明におけるカップリング剤とは、同一
分子内に加水分解可能な基と疎水基を有し、珪素、アル
ミニウム、チタン及びジルコニウムなどの中心元素に結
合している化合物を示す。

【００２７】本発明に使用されるカップリング剤の一例
は、疎水基部分に炭素原子が６個以上直鎖状に連なるア
ルキル基の構成を含む。この構成を含むことによる効果
としては、摩擦帯電的な面では、アルキル基の電子供与
性により、特に摩擦帯電において残トナーにマイナス極
性を無理なく付与することが可能となる。さらに、アル
キル基は酸化などに比較的強く、また、磁性粒子同士の
摺擦などによる機械的あるいは熱的な劣化に対しても抵
抗力がある。さらに、長鎖であると、前記の機械的ある
いは熱的な負荷に対して分子鎖が切断されたとしても、
残存部分はある程度の長さを有するアルキル基となり、
摩擦帯電性という観点からは、長期にわたって変化が少
なくなる。

【００２８】この観点からアルキル基は、炭素数６個以
上、好ましくは８個以上、さらに好ましくは１２個以上
直鎖状に連なることが必要であり、３０個以下であるこ
とが好ましい。炭素数が６個未満であると、上記本発明
の顕著な効果を得ることができず、３０個を超えると、
溶剤に不溶となる傾向にあり、磁性粒子表面に均一に処
理することが難しくなり、さらに、処理された帯電用磁
性粒子の流動性が悪化し、帯電性が不均一となる傾向に
ある。

【００２９】また、カップリング剤の存在量としては、
カップリング剤をも含んだ帯電用磁性粒子全質量に対し
０．０００１重量％以上０．５重量％以下が好ましい。
０．０００１重量％より少ないとカップリング剤の効果
が見られず、０．５重量％を超えると該帯電用磁性粒子
の流動性が悪化し実用に供さなくなる。この意味で、更
に好ましくは、０．００１重量％以上０．２重量％以下
の処理量が好ましく使用できる。

【００３０】存在量は、加熱減量で評価することがで
き、加熱減量は、０．５重量％以下であることが好まし
く、更に好ましくは、０．２重量％以下である。

【００３１】ここで加熱減量とは、熱天秤による分析に
おいて、窒素雰囲気中での、温度１５０℃から８００℃
までの重量減少分である。

【００３２】本発明においては、基本的に帯電用磁性粒
子の表面は、カップリング剤のみにて処理されることが
好ましいが、微量の樹脂成分をコートすることも可能で
ある。この場合、カップリング剤の量に比して、同等程
度以下の量が好ましい。

【００３３】また、樹脂をコーティングした帯電用磁性
粒子との併用も可能である。その場合の混合比率は、樹
脂コート磁性粒子が帯電器中の全磁性粒子重量に対して
５０重量％以下が好ましい。５０重量％を超えると本発
明の帯電用磁性粒子の効果が薄れるからである。

【００３４】本発明に用いられるカップリング剤として
は、疎水基部分に、炭素原子が６個以上直鎖状に連なる
構成を含むものであれば、チタン、アルミニウム、珪
素、ジルコニウムなど中心元素を特には選ばないが、コ
ストの点で、チタン、アルミニウム及び珪素であること
が好ましい。

【００３５】加水分解基としては、例えば、比較的親水
性の高い、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基及び
ブトキシ基などのアルコキシ基などが用いられる。その
他、アクリロキシ基、メタクリロキシ基、ハロゲン及び
これらの変性体なども用いられる。

【００３６】また、疎水基としては、その構造中に炭素
原子が６個以上直鎖状に連なる構成を含むものであれば
よく、中心元素との結合形態においては、カルボン酸エ
ステル、アルコキシ、スルホン酸エステル及び燐酸エス
テル構造を介して、あるいはダイレクトに結合していて
もよい。更に疎水基の構造中に、エーテル結合、エポキ
シ基及びアミノ基などの官能基を含んでもよい。

【００３７】特に、トナーとして負帯電性トナーを用い
た場合、アミノ基を含有するシランカップリング剤を併
用することが、特に高湿下での浮遊トナー防止に、より
効果的である。

【００３８】本発明に使用できる化合物の具体例を以下
に示す。

【００３９】

【化１】

【００４０】アミノ基を含有するシランカップリング剤
の具体例を以下に示す。

【００４１】

【化２】

【００４２】これらは一種または二種以上使用すること
ができる。

【００４３】本発明に使用できる帯電用磁性粒子は、そ
の体積抵抗値が１×１０⁴Ωｃｍ以上１×１０⁹Ωｃｍ以
下である。１×１０⁴Ωｃｍより低いと、ピンホールリ
ークを起こす傾向にあり、１×１０⁹Ωｃｍを超える
と、感光体の帯電が不十分となり易い。

【００４４】本発明における帯電用磁性粒子は、カップ
リング剤の処理量が、０．５重量％以下、好ましくは
０．２重量％以下で十分であるので、表面処理しない磁
性粒子とほぼ同等の抵抗値が得られるため、導電性粒子
分散樹脂を用いる場合などに比べて製造上の安定性、品
質の安定性が高い。

【００４５】本発明に用いられる帯電用磁性粒子のコア
となる磁性粒子としては、ストロンチウム、バリウム及
び希土類などの所謂ハードフェライト、またはマグネタ
イト、銅、亜鉛、ニッケル及びマンガンなどのフェライ
トが用いられる。より好ましくは、鉄、アルミニウム、
ケイ素、カルシウム、ストロンチウム、マンガン、マグ
ネシウム、リチウムなどのフェライトが用いられる。

【００４６】磁性粒子の体積抵抗値は、図４に示すセル
Ａに磁性粒子３３を充填し、該磁性粒子に接するよう電
極３１及び３２を配し、該電極間に電圧を印加し、その
時ながれる電流を測定することで得た。測定条件は、温
度２３℃，相対湿度６５％の環境で，充填磁性粒子と電
極との接触面積２ｃｍ²、厚み（ｄ）１ｍｍ、上部電極
に１０ｋｇ、印加電圧１００Ｖである。

【００４７】本発明における帯電用磁性粒子の平均粒径
は５〜１００μｍ、より好ましくは５〜５０μｍ、さら
に好ましくは５〜３５μｍが良い。上記平均粒径が５μ
ｍより小さい場合、帯電性は良好であるが、拘束力が低
下し、結果として現像容器への混入などが生じ、現像時
に潜像を乱す原因となってしまう。一方、１００μｍよ
り大きいと、磁性ブラシ粒子の穂が粗い状態となり、帯
電ムラなどが生じやすく、画質劣化が起き易くなる。

【００４８】磁性粒子の平均粒径はレーザー回折式粒度
分布測定装置ＨＥＲＯＳ（日本電子製）を用いて、０．
５μｍ〜２００μｍの範囲を３２対数分割して測定し、
体積５０％メジアン径をもって平均粒径とした。

【００４９】本発明においては、使用されるトナーと帯
電部材の磁性粒子間の摩擦帯電性においても好ましい範
囲があり、帯電用磁性粒子１００重量部に対して、使用
されるトナー７重量部の割合にて、測定されるトナーの
トリボ値が、感光体の帯電極性と同じであり、その絶対
値が１〜９０ｍＣ／ｋｇ、好ましくは５〜８０ｍＣ／ｋ
ｇ、更に好ましくは１０〜４０ｍＣ／ｋｇであることが
好ましい。この範囲であると、トナーの取り込みと掃き
出し及び感光体の帯電の特性に対し、特に良好な特性を
示す。

【００５０】トナーの摩擦帯電量の測定法を以下に示
す。測定装置概略を図６に示す。

【００５１】３０℃，相対湿度８０％環境下、２４時間
調湿した測定する磁性粒子４０ｇにトナー２．８ｇを加
えた混合物を、５０〜１００ｍｌ容量のポリエチレン製
の瓶に入れ１５０回手で震盪する。次いで、底に５００
メッシュのスクリーン５３のある金属製の測定容器５２
に前記混合物０．５ｇを入れ、金属製のフタ５４をす
る。この時の測定容器５２全体の重量を秤りＷ１ｋｇと
する。次に吸引機（測定容器５２と接する部分は少なく
とも絶縁体）において、吸引口５７から吸引し風量調節
弁５６を調節して真空計５５の圧力を２５０ｍｍＡｑと
する。この状態で３分間吸引を行ない現像剤を吸引除去
する。この時の電位計５９の電位をＶ（ボルト）とす
る。ここで５８はコンデンサーであり容量をＣ（ｍＦ）
とする。また吸引後の測定機全体の重量を秤りＷ２（ｋ
ｇ）とする。この現像剤のトリボ値（ｍＣ／ｋｇ）は、
通常下式の如く計算される。 摩擦帯電量（ｍＣ／ｋｇ）＝ＣＶ／（Ｗ１−Ｗ２）

【００５２】但し、本発明に用いられる磁性粒子は、粒
径が細かいので、５００メッシュのスクリーンでも相当
量メッシュを抜けてしまうため、メッシュを抜けた磁性
粒子については、トナーの摩擦帯電量とキャンセルする
と考え、補正を含んだ以下の式の如く計算される。

【００５３】あらかじめ秤量された磁性粒子の重量をＭ
１、トナーをＭ２とし、この混合物のうちＭ３を５００
メッシュのスクリーン５３のある金属製の測定容器５２
に入れたとき 摩擦帯電量（ｍＣ／ｋｇ）＝ＣＶ／｛Ｍ３×Ｍ２／（Ｍ
１＋Ｍ２）｝ である。

【００５４】本発明の電子写真装置においては、感光体
に接触する帯電部材として磁気ブラシを用いるが、帯電
手段の構成としては、該磁性粒子保持部材として、マグ
ネットロール、または、内部にマグネットロールを持つ
導電性スリーブを用い、その表面に磁性粒子を均一にコ
ーティングしたものが好適に用いられる。

【００５５】帯電用磁性粒子保持部材と感光体の最近接
ギャップは、０．３ｍｍ〜２．０ｍｍが好ましく用いら
れる。０．３ｍｍより近くなると印加電圧によっては、
帯電用磁性粒子保持部材の導電性部分と感光体間にリー
クを生じ、感光体にダメージを与えることがある。

【００５６】該帯電用磁気ブラシの移動方向は、感光体
の移動方向に対して、その接触部分において順、逆を問
わないが、転写残りのトナーの取り込み性及び帯電均一
性の観点からは逆方向に移動するのが好ましい。

【００５７】該帯電用磁性粒子保持部材に保持される帯
電用磁性粒子の量は、好ましくは５０〜５００ｍｇ／ｃ
ｍ²、更に好ましくは１００〜３００ｍｇ／ｃｍ²であ
る。この範囲であると、特に安定した帯電性を得ること
ができる。

【００５８】帯電部材に印加する帯電バイアスは、本発
明においては注入帯電法を用いるので、直流成分のみで
も構わないが、若干の交流成分を印加すると画質の向上
が見られるので好ましい。直流成分は得ようとする感光
体の表面電位と同じ電圧で良いが、絶対値が若干大きい
方が好ましい。交流成分としては、装置のプロセススピ
ードにもよるが、１００Ｈｚ〜１０ｋＨｚ程度の周波数
で、印加交流成分のピーク・ピーク間電圧は、１０００
Ｖ程度以下が好ましい。１０００Ｖを超えると印加電圧
に対して感光体上に電位が生じるので、潜像面が電位的
に波打ち、カブリや濃度薄を生じることがある。印加す
る交流成分の波形は、サイン波、矩形波及び鋸波などが
使用できる。

【００５９】また、帯電器内に余分の帯電用磁性粒子を
保持し、循環させてもよい。

【００６０】なお、本発明においては、磁気ブラシによ
り転写残トナーをちらすことができるので、転写残トナ
ーが露光による静電潜像の形成に悪影響を及ぼすことも
ない。

【００６１】本発明に用いられる電子写真感光体の好ま
しい態様の例を以下に説明する。

【００６２】導電性基体としては、アルミニウムやステ
ンレスなどの金属、アルミニウム合金や酸化インジウム
−酸化錫合金などの合金、これら金属や合金の被膜層を
有するプラスチック、導電性粒子を含浸させた紙やプラ
スチック、導電性ポリマーを有するプラスチックなどの
円筒状シリンダー及びフィルムが用いられる。

【００６３】これら導電性基体上には、感光層の接着性
向上、塗工性改良、基体の保護、基体上の欠陥の被覆、
基体からの電荷注入性の改良及び感光層の電気的破壊に
対する保護などを目的として下引き層を設けても良い。
下引き層は、ポリビニルアルコール、ポリ−Ｎ−ビニル
イミダゾール、ポリエチレンオキシド、エチルセルロー
ス、メチルセルロース、ニトロセルロース、エチレン−
アクリル酸コポリマー、ポリビニルブチラール、フェノ
ール樹脂、カゼイン、ポリアミド、共重合ナイロン、ニ
カワ、ゼラチン、ポリウレタン及び酸化アルミニウムな
どの材料によって形成される。その膜厚は通常０．１〜
１０μｍ、好ましくは０．１〜３μｍ程度である。

【００６４】感光層は、電荷発生物質と電荷輸送物質を
同一の層に含有する単一層型と、電荷発生物質を含有す
る電荷発生層及び電荷輸送物質を含有する電荷輸送層を
有する積層型に大別され、特性面からは積層型であるこ
とが好ましい。

【００６５】電荷発生層は、アゾ系顔料、フタロシアニ
ン系顔料、インジゴ系顔料、ペリレン系顔料、多環キノ
ン系顔類、スクワリリウム色素、ピリリウム塩類、チオ
ピリウム塩類、トリフェニルメタン系色素及びセレンや
アモルファスシリコンなどの無機物質などの電荷発生物
質を適当な結着樹脂に分散し塗工する。あるいは蒸着す
ることなどにより形成される。結着樹脂としては、広範
囲な結着樹脂から選択でき、例えば、ポリカーボネート
樹脂、ポリエステル樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、
ポリスチレン樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、フ
ェノール樹脂、シリコン樹脂、エポキシ樹脂、及び酢酸
ビニル樹脂などが挙げられる。電荷発生層中に含有され
る結着樹脂の量は８０重量％以下、好ましくは０〜４０
重量％に選ぶ。また、電荷発生層の膜厚は５μｍ以下、
特には０．０５〜２μｍが好ましい。

【００６６】電荷輸送層は、電界の存在下で電荷発生層
から電荷キャリアを受け取り、これを輸送する機能を有
している。電荷輸送層は電荷輸送物質を必要に応じて結
着樹脂と共に溶剤中に溶解し、塗工することによって形
成され、その膜厚は一般的には５〜４０μｍである。電
荷輸送物質としては、主鎖または側鎖にビフェニレン、
アントラセン、ピレン及びフェナントレンなどの構造を
有する多環芳香族化合物；インドール、カルバゾール、
オキサジアゾール及びピラゾリンなどの含窒素環式化合
物；ヒドラゾン化合物；スチリル化合物；及びセレン、
セレン−テルル、非晶質シリコン及び硫化カドミウムな
どの無機化合物が挙げられる。

【００６７】また、これら電荷輸送物質を分散させる結
着樹脂としては、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル
樹脂、ポリメタクリル酸エステル、ポリスチレン樹脂、
アクリル樹脂、ポリアミド樹脂などの樹脂、ポリ−Ｎ−
ビニルカルバゾールやポリビニルアントラセンなどの有
機光導電性ポリマーなどが挙げられる。

【００６８】単層型の感光層は、上記電荷発生物質、電
荷輸送物質及び結着樹脂を含有する溶液を塗工すること
によって形成される。

【００６９】本発明において用いられる感光体は、支持
体より最も離れた層、即ち表面層として電荷注入層を有
する。この電荷注入層の体積抵抗値は、十分な帯電性が
得られ、また、画像流れを起こしにくくするために、１
×１０⁸Ωｃｍ〜１×１０¹⁵Ωｃｍであることが好まし
く、特には画像流れの点から１×１０¹⁰Ωｃｍ〜１×１
０¹⁵Ωｃｍ、更に環境変動なども考慮すると、１×１０
¹⁰Ωｃｍ〜１×１０¹³Ωｃｍであることが好ましい。１
×１０⁸Ωｃｍ未満では高湿環境で帯電電荷が表面方向
に保持されないため画像流れを生じ易くなることがあ
り、１×１０¹⁵Ωｃｍを超えると帯電部材からの帯電電
荷を十分注入、保持できず、帯電不良を生じる傾向にあ
る。このような機能層を感光体表面に設けることによっ
て、帯電部材から注入された帯電電荷を保持する役割を
果たし、更に光露光時にこの電荷を感光体支持に逃がす
役割を果たし、残留電位を低減させる。また、本発明に
係わる帯電部材と感光体を用いることでこのような構成
をとることによって、帯電開始電圧Ｖｔｈが小さく、感
光体帯電電位を帯電部材に印加する電圧の直流成分のほ
とんど９０％以上に収束させること、即ち、注入帯電を
行うことが可能になった。

【００７０】例えば、帯電部材に絶対値で１００〜２０
００Ｖの直流電圧を１０００ｍｍ／分以下のプロセスス
ピードで印加したとき、本発明の電荷注入層を有する電
子写真感光体の帯電電位を印加電圧の８０％以上、更に
は９０％以上にすることができる。これに対し、従来の
放電を利用した帯電によって得られる感光体の帯電電位
は、印加電圧が絶対値で７００Ｖの直流電圧であれば、
約３０％に過ぎない絶対値で２００Ｖ程度であった。

【００７１】この電荷注入層は金属蒸着膜などの無機の
層あるいは導電性微粒子を結着樹脂中に分散させた導電
性微粒子樹脂分散層などによって構成され、蒸着膜は蒸
着、導電性微粒子樹脂分散膜はディッピング塗工法、ス
プレー塗工法、ロール塗工法及びビーム塗工法などの適
当な塗工法にて塗工することによって形成される。ま
た、絶縁性の結着樹脂に光透過性の高いイオン導電性を
持つ樹脂を混合、もしくは共重合させて構成するもの、
または中抵抗で光導電性のある樹脂単体で構成するもの
でもよい。導電性微粒子分散膜の場合、導電性微粒子の
添加量は結着樹脂に対して２〜１９０重量％であること
が好ましい。２重量％未満の場合には、所望の体積抵抗
値を得にくくなり、また１９０重量％を超える場合には
膜強度が低下してしまい電荷注入層が削り取られ易くな
り、感光体の寿命が短くなる傾向になるからである。

【００７２】電荷注入層の結着樹脂としては、ポリエス
テル、ポリカーボネート、アクリル樹脂、エポキシ樹
脂、フェノール樹脂、あるいはこれらの樹脂の硬化剤な
どが単独あるいは２種以上組み合わされて用いられる。
更に、多量の導電性微粒子を分散させる場合には、反応
性モノマーや反応性オリゴマーなどを用い、導電性微粒
子などを分散して、感光体表面に塗工した後、光や熱に
よって硬化させることが好ましい。また、感光層がアモ
ルファスシリコンである場合は、電荷注入層はＳｉＣで
あることが好ましい。

【００７３】また、電荷注入層の結着樹脂中に分散され
る導電性微粒子の例としては、金属や金属酸化物などが
挙げられ、好ましくは、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化ス
ズ、酸化アンチモン、酸化インジウム、酸化ビスマス、
酸化スズ被覆酸化チタン、スズ被膜酸化インジウム、ア
ンチモン被膜酸化スズ及び酸化ジルコニウムなどの超微
粒子がある。これらは単独で用いても２種以上を混合し
て用いても良い。一般的に電荷注入層に粒子を分散させ
る場合、分散粒子による入射光の散乱を防ぐために入射
光の波長よりも粒子の粒径の方が小さいことが必要であ
り、本発明における表面層に分散される導電性、絶縁性
粒子の粒径としては０．５μｍ以下であることが好まし
い。

【００７４】また、本発明においては、電荷注入層が滑
材粒子を含有することが好ましい。その理由は、帯電時
に感光体と帯電部材の摩擦が低減されるために帯電ニッ
プが拡大し、帯電特性が向上するためである。特に滑材
粒子として臨界表面張力の低いフッ素系樹脂、シリコー
ン系樹脂またはポリオレフィン系樹脂を用いることが好
ましい。更に好ましくはフッ素系樹脂、中でもポリテト
ラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）が好ましい。この場
合、滑材粒子の添加量は、結着樹脂に対して２〜５０重
量％、好ましくは５〜４０重量％である。２重量％未満
では、滑材粒子の量が十分ではないために、帯電特性の
向上が十分ではなく、また５０重量％を超えると、画像
の分解能、感光体の感度が大きく低下してしまうからで
ある。

【００７５】かかるフッ素系樹脂粒子はポリテトラフル
オロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリ
フッ化ビニリデン、ポリジクロロジフルオロエチレン、
テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニル
エーテル共重合体、テトラフルオロエチレン−ヘキサフ
ルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン−
エチレン共重合体及びテトラフルオロエチレン−ヘキサ
フルオロプロピレン−パーフルオロアルキルビニルエー
テル共重合体から選ばれた１種または２種以上から構成
されているものである。市販のフッ素系樹脂粒子をその
まま用いることが可能である。０．３万〜５００万の数
平均分子量のものが使用可能であり、０．０１〜１０μ
ｍ、好ましくは０．０５〜２．０μｍの粒径のものが使
用可能である。

【００７６】本発明における電荷注入層の膜厚は０．１
〜１０μｍであることが好ましく、特には１〜７μｍで
あることが好ましい。膜厚が０．１μｍ未満であると微
小な傷に対する耐性がなくなり、結果として注入不良に
よる画像欠陥を生じ、１０μｍを超えると注入電荷の拡
散により画像が乱れ易くなってしまう。

【００７７】本発明における露光手段としては、レーザ
ーやＬＥＤなど公知の手段を用いることができる。な
お、図１中、Ｌは露光手段からの露光光である。

【００７８】以下、本発明に係るカラー画像形成装置を
図面に則して詳しく説明する。

【００７９】図１は、本発明に係るカラー画像形成装置
の構成図を示し、カラーリーダー部とカラープリンタ部
によって構成されている。

【００８０】［カラーリーダー部の構成］図１におい
て、カラーリーダー部の上部には原稿台ガラス（プラテ
ン）３０１が横設され、その上には原稿給紙装置（Ｄ
Ｆ）３０２が配置されている。原稿給紙装置３０２の代
わりに、未図示の鏡面圧板を装着する構成もある。第１
キャリッジ３１４内には、ハロゲンランプである光源３
０３、３０４、これら光源の光を原稿に集光する反射傘
３０５、３０６、及び原稿からの反射光又は投影光を反
射するミラー３０７が装着されている。また、第２キャ
リッジ３１５には、ミラー３０７からの反射光を更にＣ
ＣＤ１０１に集光するためのミラー３０８、３０９が装
着されている。

【００８１】また、ＣＣＤ１０１が実装された基板３１
１、二値変換部と遅延部を含む画像処理部３１２、及
び、他のＩＰＵ等のインターフェイス（Ｉ／Ｆ）部３１
３を備えている。

【００８２】なお、第１キャリッジ３１４は速度Ｖで、
第２キャリッジ３１５は速度Ｖ／２で、ＣＣＤ１０１の
電気的走査（主走査）方向に対して垂直方向に、駆動手
段３１６により機械的に移動することによって、原稿の
全面を走査（副走査）する。

【００８３】原稿台ガラス上の原稿は光源３０３、３０
４からの光を反射し、その反射光はＣＣＤ１０１に導か
れて電気信号に変換される。なお、ＣＣＤ１０１はカラ
ーセンサーの場合、ＲＧＢのカラーフィルターが１ライ
ンＣＣＤ上にＲＧＢ順にインラインに乗ったものでも、
３ラインＣＣＤで、それぞれＲフィルタ、Ｇフィルタ、
ＢフィルタをそれぞれのＣＣＤごとに並べたものでも構
わないし、フィルタがオンチップ化、又はフィルタがＣ
ＣＤと別構成になったものでも構わない。

【００８４】そして、その電気信号（アナログ信号）は
画像処理部３１２に入力され、クランプ＆Ａｍｐ．＆Ｓ
／Ｈ＆Ａ／Ｄ部でサンプルホールド（Ｓ／Ｈ）され、ア
ナログ画像信号のダークレベルを基準電位にクランプ
し、所定量に増幅され（上記処理順番は表記順とは限ら
ない）、Ａ／Ｄ変換されて、例えばＲＧＢ各８ビットの
ディジタル信号に変換される。

【００８５】そして、ＲＧＢ信号はシェーディング部
で、シェーディング補正及び黒補正が施された後、つな
き＆ＭＴＦ補正＆原稿検知部で、ＣＣＤ１０１が３ライ
ンＣＣＤの場合、つなぎ処理はライン間の読取位置が異
なるため、読取速度に応じてライン毎の遅延量を調整
し、３ラインの読取位置が同じになるように信号タイミ
ングを補正し、ＭＴＦ補正は読取速度や変倍率によって
読取のＭＴＦが変わるため、その変化を補正し、原稿検
知は原稿台ガラス上の原稿サイズを認識する。

【００８６】読取位置タイミングが補正されたデジタル
信号は入力マスキング部によって、ＣＣＤ１０１の分光
特性及び光源３０３、３０４及び反射傘３０５、３０６
の分光特性を補正する。入力マスキング部の出力は外部
Ｉ／Ｆ信号との切り換え可能なセレクタに入力される。

【００８７】セレクタから出力された信号は、色空間圧
縮＆下地除去＆ＬＯＧ変換部と下地除去部に入力され
る。下地除去部に入力された信号は下地除去された後、
原稿中の原稿の黒い文字かどうかを判定する黒文字判定
部に入力され、原稿から黒文字信号を生成する。また、
もう一つのセレクタの出力が入力された色空間圧縮＆下
地除去＆ＬＯＧ変換部では、色空間圧縮は、読み取った
画像信号がプリンタで再現できる範囲に入っているかど
うか判断し、入っている場合はそのまま、入っていない
場合は画像信号をプリンタで再現できるように補正す
る。そして、下地除去処理を行い、ＬＯＧ変換でＲＧＢ
信号からＣＭＹ信号に変換する。

【００８８】黒文字判定部で生成された信号とタイミン
グを補正するため色空間圧縮＆下地除去＆ＬＯＧ変換部
の出力信号は、遅延部でタイミングを調整される。この
２種類の信号はモワレ除去部でモワレが除去され、次い
で、変倍処理部で、主走査方向に変倍処理される。

【００８９】ＵＣＲ＆マスキング＆黒文字反映部で、変
倍処理部で処理された信号は、ＣＭＹ信号がＵＣＲ処理
でＣＭＹＫ信号が生成され、マスキング処理部でプリン
タの出力にあった信号に補正されると共に、黒文字判定
部で生成された判定信号がＣＭＹＫ信号にフィードバッ
クされる。

【００９０】ＵＣＲ＆マスキング＆黒文字反映部で処理
された信号は、γ補正部で濃度調整された後、フィルタ
部でスムージング又はエッジ処理される。

【００９１】以上、処理された信号は、二値変換部で８
ビットの多値信号に変換される。なお、この変換方法
は、ディザ法、誤差拡散法、誤差拡散の改良したものい
ずれかでも構わない。

【００９２】［カラープリンタ部の構成］図１におい
て、Ｙ画像形成部３１７、Ｍ画像形成部３１８、Ｃ画像
形成部３１９、Ｋ画像形成部３２０は、それぞれ、感光
ドラム３４２、３４３、３４４、３４５、帯電器３２
１、３２４、３２７、３３０、ＬＥＤ部２１０、２１
１、２１２、２１３、現像器３２２、３２５、３２８、
３３１を具備している。また、現像器３２２、３２５、
３２８、３３１は、それぞれ現像スリーブ３４５、３４
６、３４７、３４８を備えている。

【００９３】ここで、それぞれの構成が同一なのでＹ画
像形成部３１７を詳細に説明し、他の画像形成部の説明
は省略する。

【００９４】Ｙ画像形成部３１７には、１１７ｍｍ／ｓ
ｅｃの速度で回転する感光ドラム３４２が設けられ、そ
の回りに帯電器３２１、ＬＥＤ部２１０、現像器３２２
などが配置されている。

【００９５】帯電器３２１は、図２に示すようにスリー
ブ５００を１４０ｍｍ／ｓｅｃの速度で矢印の方向に回
転させることにより、低抵抗のフェライトキャリア５０
２で誘電ブラシを形成することにより、感光ドラム３４
２の表面を一様に帯電し、潜像形成の準備を行う。

【００９６】次いで、現像器３２２により感光ドラム３
４２上の潜像を現像して、トナー画像を形成する。

【００９７】なお、現像器３２２には、現像バイアスを
印加して現像するためのスリーブ３４５が含まれてい
る。現像器３２２の図中下方には、転写帯電器３２３が
転写ベルト３３３を挟んで配置され、転写ベルト３３３
の背面からの放電を行い、感光ドラム３４２上のトナー
画像を、転写ベルト３３３上の記録紙等へ転写する。

【００９８】この転写後、感光ドラム３４２上に残留し
たトナー１９ａは帯電器３２１に一旦取り込み、静電的
特性を変化させて再び感光ドラム３４２上に戻し、現像
器３２２がこれを回収して再利用する。

【００９９】次に、記録紙などの上へ画像を形成する手
順について説明する。カセット３４０、３４１に格納さ
れた記録紙等はピックアップローラ３３８、３３９によ
り１枚ごと給紙ローラ３３６、３３７で１１０ｍｍ／ｓ
ｅｃで移動する転写ベルト３３３上に供給される。転写
ベルト３３３は、Ｙ画像形成部３１７、Ｍ画像形成部３
１８、Ｃ画像形成部３１９、Ｋ画像形成部３２０の下方
に配置され、転写ベルトローラ３４８により駆動され
る。

【０１００】転写ベルト３３３に給紙された記録紙は、
転写ベルトローラ３４８と対の吸着帯電器３６６によっ
て帯電され、転写ベルト３３３に吸着保持される。吸着
帯電器３６６に隣接して紙先端センサ３６７が配置さ
れ、転写ベルト３３３上の記録紙等の先端が検知され
る。紙先端センサ３６７の検出信号は、プリンタ部から
カラーリーダー部へ送られて、カラーリーダー部からプ
リンタ部にビデオ信号を送る際の副走査同期信号として
用いられる。

【０１０１】この後、記録紙等は、転写ベルト３３３に
よって搬送され、画像形成部３１７〜３２０においてＹ
・Ｍ・Ｃ・Ｋの順にその表面にトナー画像が形成され
る。

【０１０２】Ｋ画像形成部３２０を通過した記録紙等
は、転写ベルト３３３からの分離を容易にするため、除
電帯電器３４９で除電された後、転写ベルト３３３から
分離される。除電帯電器３４９に隣接して剥離帯電器３
５０が設けられ、記録紙等が転写ベルト３３３から分離
する際の剥離放電による画像乱れが防止される。

【０１０３】分離された記録紙等は、トナーの吸着力を
補って画像乱れを防止するために、定着前帯電器３５
１、３５２で帯電された後、定着器３３４でトナー画像
が熱定着された後、排紙トレイ３３５に排紙される。ま
た、転写ベルト３３３は内外除電器３５３によって除電
される。

【０１０４】次に、図２のＹ画像形成部を参照して電界
形成時の動作について説明する。図２において、２１０
はＬＥＤ部、２４０はレンズ部、２２０と２３０は電界
形成用電極である。すなわち、電極２２０、２３０に電
圧を印加することにより、感光体表面へのトナー飛翔電
界を形成し、レンズ面へのトナー付着による汚染を防止
できる。ここで、電極は、レンズ面より５ｍｍ以上離れ
ていることが望ましい。５ｍｍ未満であると、電極から
レンズ面へ電界が形成されやすくなり、トナー付着防止
効果が抑制されてしまう。

【０１０５】より具体的には、転写残留トナーは帯電粒
子５０２によって摩擦帯電され、負電荷を帯びているの
で、−１．５〜−０．５ｋＶの電圧を２２０と２３０に
印加すれば、浮遊トナーは感光体上へ戻される動きをす
る。２２０と２３０へ印加する電圧は、同じでも異なっ
ていても良い。さらに、温湿度によって残留トナーの帯
電性が変化するので、温湿度によって印加電圧を変化さ
せても良い。

【０１０６】現像手段としては、特に選ばないが、現像
手段が実質的なクリーニング手段でもあるシステム、す
なわち、転写位置と帯電位置の間及び帯電位置と現像位
置の間に転写後の電子写真感光体上に残留したトナーを
回収し、貯蔵するクリーニング手段を有さない、所謂ク
リーナーレスシステムの場合、反転現像が好ましく、ま
た、現像剤と感光体が接触するような構成が好ましい。
例えば、接触二成分現像法、接触一成分法などが好適な
現像方法として挙げられる。現像剤と転写残りトナーが
感光体上にて接触している場合、静電気的力に、摺擦力
が加わり、効果的に転写残りのトナーを現像手段にて回
収できる傾向にあるからである。現像に印加されるバイ
アスについては、その直流成分は、黒字部（反転現像の
場合、露光部分）と白地部の電位の間にすることが好ま
しい。

【０１０７】転写手段としては、コロナ、ローラー及び
ベルトなど公知の方法が用いられる。

【０１０８】本発明においては、電子写真感光体と帯電
部材、必要に応じて現像手段を一体に支持しカートリッ
ジ化し、電子写真装置本体に着脱自在のプロセスカート
リッジにすることができる。図２中の２３である。本発
明においては、現像手段を電子写真感光体と帯電部材を
有するカートリッジとは別体のカートリッジとすること
ができる。

【０１０９】本発明においては、転写残りトナーを一時
的に回収した帯電器から、感光体表面を利用して、現像
部分に搬送し回収再利用するために、感光体帯電バイア
スを変更する必要はない。但し、実用上、転写材ジャム
が生じた場合、あるいは画像比率の高い画像を連続して
得る場合は、帯電器に混入する転写トナーが非常に多く
なることがある。

【０１１０】この場合は、電子写真装置の動作中、感光
体上に画像を形成しない時を利用して、帯電器から現像
機へとトナーを移動させても良い。この非画像形成時と
は、前回転時、後回転時、転写材間などである。その場
合、トナーが帯電器より感光体に移り易いような帯電バ
イアスに変更することも好ましく用いられる。帯電器か
ら放出し易くする方法としては、交流成分のピーク間電
圧を小さめにする、あるいは直流成分のみとする、さら
に、ピーク間電圧を変えずに、波形を変更して交流実効
値を下げる、などが挙げられる。

【０１１１】本発明に用いられるトナーは、重量平均粒
径が１〜９μｍであり、外添剤として重量平均粒径が
０．０１２〜０．４μｍの粒子を有している。外添剤の
平均粒径は、好ましくは０．０２〜０．３μｍであり、
より好ましくは０．０３〜０．２μｍである。

【０１１２】前述のように、帯電磁気ブラシ内では、現
像の場合に比較して、磁性粒子同士の摺擦による負荷が
非常に大きいが、本発明においては、磁気ブラシ中に混
入するトナー表面に前記粒径を有する外添剤が存在する
ことにより、磁性粒子のトナーへの摺擦を柔らげること
ができるからである。特に、転写残りのトナーを再利用
するクリーナーレスシステムにおいては、現像の観点か
らのトナーの劣化を防ぐことができるので好ましい。

【０１１３】粒径が０．０１２μｍに満たないと上記効
果を得にくくなり、また、トナーが帯電部材から離れに
くくなり、蓄積してしまう。一方、０．４μｍを超える
と、トナーから脱落し易く、上記効果を得にくくなり、
また、トナーの流動性も悪くなり易く、トナーへの帯電
が不均一になってしまう。

【０１１４】トナーとしては、上記条件以外に特に制限
はないが、トナー飛散の観点からその転写効率において
好ましい形態が存在する。つまり、磁気ブラシに突入す
る転写残りのトナーが少なければ、飛散する可能性のあ
るトナーの絶対量が少ないため本発明の電子写真装置と
の組み合わせ効果が大きい。トナーのその形状係数にお
いて、ＳＦ−１が１００〜１６０であり、ＳＦ−２が１
００〜１４０、特にはＳＦ−１が１００〜１４０であ
り、ＳＦ−２が１００〜１４０の範囲のものは、転写性
がいい傾向にある。特に重合法により形成され、形状係
数が上記範囲にあるものが特に転写効率が良く好まし
い。

【０１１５】ＳＦ−１、ＳＦ−２について、以下のよう
に計測される。

【０１１６】例えば、日立製作所製ＦＥ−ＳＥＭ（Ｓ−
８００）を用い１０００倍に拡大した２μｍ以上のトナ
ー像を１００個無作為にサンプリングし、その画像情報
をインターフェエースを介して、例えばニコレ社製画像
解析装置（Ｌｕｚｅｘ ＩＩＩ）に導入し、解析を行い
下式より得られた値とする。

【０１１７】

【数１】 式中、ＭＸＬＮＧは粒子の絶対最大長、ＰＥＲＩＭＥは
粒子の周囲長、ＡＲＥＡは粒子の投影面を示す。ＳＦ−
１は、粒子の丸さの度合いを示し、ＳＦ−２は、粒子の
凹凸を示す。両者が１００に近ければ近い程形状が真球
に近いことを示す。

【０１１８】本発明に用いられるトナーの外添剤として
は、前述の特性を満足する０．０１２〜０．４μｍのも
のであれば何ら構わないが、帯電の安定性や白色である
という点で、疎水化処理されたシリカ、チタニア、ジル
コニアあるいはアルミナが好ましく、さらに、トナーの
流動性付与や環境安定性の点で、チタニアあるいはアル
ミナ、特にアモルファスアルミナが、さらに注入帯電性
を阻害しないという点で、中抵抗のアナターゼ型チタニ
アが、より好ましい。

【０１１９】上記疎水化処理剤としては、例えばシラン
カップリング剤、チタンカップリング剤及びアルミニウ
ムカップリング剤の如きカップリング剤、シリコーンオ
イル，フッ素系オイル及び各種変性オイルの如きオイル
が挙げられる。

【０１２０】上記の疎水化処理剤の中でも特にカップリ
ング剤が、トナーの帯電の安定化、流動性付与の点で好
ましい。

【０１２１】よって、本発明に用いる外添剤としては、
特に好ましくは、カップリング剤を加水分解しながら表
面処理を行ったアナターゼ型酸化チタン微粒子が、帯電
の安定化や流動性の付与の点で極めて有効である。

【０１２２】上記の疎水化処理された無機微粉体は、好
ましくは２０〜８０％、より好ましくは４０〜８０％の
疎水化度を有することが良い。

【０１２３】無機微粉体の疎水化度が２０％より小さい
と、高湿下での長期放置による帯電量低下が大きくなり
易く、ハード側での帯電促進の機構が必要となり、装置
の複雑化となり、疎水化度が８０％を超えると無機微粉
体自身の帯電コントロールが難しくなり、結果として低
湿下でトナーがチャージアップし易くなる。

【０１２４】疎水化度の測定法は後述する。

【０１２５】トナーの重量平均粒径が１μｍ未満の場合
には、キャリアとの混合性が低下し、トナー飛散やカブ
リ等の欠陥を生じ易くなり、９μｍを超える場合には、
微小ドット潜像の再現性の低下、あるいは転写時の飛び
散りなどが生じ易くなり、高画質化の妨げとなる。

【０１２６】本発明に使用されるトナーに含有される着
色剤としては、公知の染顔料、例えばフタロシアニンブ
ルー、インダスレンブルー、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及びベンジジンイエ
ローを使用することができる。その含有量としては、Ｏ
ＨＰ用フィルムの透過性に対し敏感に反映するよう、ト
ナー１００重量部に対して好ましくは１２重量部以下、
より好ましくは２〜１０重量部が良い。

【０１２７】本発明に用いるトナーには必要に応じてト
ナーの特性を損ねない範囲で添加剤を混合しても良い
が、そのような添加剤としては、例えばテフロン（登録
商標）、ステアリン酸亜鉛及びポリフッ化ビニリデンの
如き滑剤、あるいは定着助剤（例えば低分子量ポリエチ
レン、低分子量ポリプロピレンなど）、シリカ粒子、シ
リコーン樹脂粒子、アルミナ粒子及び有機樹脂粒子など
の転写助剤があげられる。

【０１２８】本発明に用いるトナーの製造にあたって
は、熱ロール、ニーダー及びエクストルーダーの如き熱
混練機によって構成材料を良く混練した後、機械的な粉
砕や分級によって得る方法、結着樹脂溶液中に着色剤の
如きトナー原料を分散した後、噴霧乾燥することにより
得る方法、または、結着樹脂を構成し得る重合性単量体
に所定材料を混合した後、この懸濁液を重合させること
によりトナーを得る重合トナー製造方法が応用できる。

【０１２９】本発明のトナーに使用する結着樹脂として
は、各種の樹脂が用いられる。例えば、ポリスチレン、
スチレン−ブタジエン共重合体及びスチレン−アクリル
共重合体の如きスチレン系共重合体、ポリエチレン、エ
チレン−酢酸ビニル共重合体及びエチレン−ビニルアル
コール共重合体のようなエチレン系共重合体、フェノー
ル系樹脂、エポキシ系樹脂、アクリルフタレート樹脂、
ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂及びマレイン酸系樹
脂があげられる。いずれの樹脂もその製造方法などは特
に制約されるものではない。

【０１３０】本発明では特に比較的容易に粒度分布がシ
ャープで４〜８μｍ粒径の微粒子トナーが得られる常圧
下での、または、加圧下での懸濁重合方法が特に好まし
い。低軟化点物質を内包化せしめる具体的方法として
は、水系媒体中での材料の極性を主要単量体より低軟化
点物質の方を小さく設定し、更に、少量の極性の大きな
樹脂または単量体を添加せしめることで低軟化点物質を
外殻樹脂で被覆した、所謂コア／シェル構造を有するト
ナーを得ることができる。トナーの粒度分布制御や粒径
の制御は、難水溶性の無機塩や保護コロイド作用をする
分散剤の種類や添加量を変える方法や機械的装置条件例
えばローター周速・パス回数・撹拌羽根形状などの撹拌
条件や容器形状、または、水溶液中での固形分濃度など
を制御することにより所定のトナーを得ることができ
る。

【０１３１】本発明においてトナーの断層面を測定する
具体的方法としては、常温硬化性のエポキシ樹脂中にト
ナーを十分分散させた後温度４０℃の雰囲気中で２日間
硬化させ得られた硬化物を四三酸化ルテニウム、必要に
より四三酸化オスミウムを併用し染色を施した後、ダイ
ヤモンド歯を備えたミクロトームを用い薄片状のサンプ
ルを切り出し透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）を用いトナーの
断層形態を測定する方法が挙げられる。本発明において
は、用いる低軟化点物質と外殻を構成する樹脂との若干
の結晶化度の違いを利用して材料間のコントラストを付
けるため四三酸化ルテニウム染色法を用いることが好ま
しい。

【０１３２】本発明に用いられる外殻樹脂としては、一
般的に用いられるスチレン−（メタ）アクリル共重合
体，ポリエステル樹脂，エポキシ樹脂及びスチレン−ブ
タジエン共重合体を利用することができる。重合法にお
いては、それらの単量体が好ましく用いられる。具体的
には、スチレン、ｏ−（ｍ−，ｐ−）−メチルスチレン
及びｍ（ｐ−）−エチルスチレンなどのスチレン系単量
体；（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エ
チル、（メタ）アクリル酸プロピル、（メタ）アクリル
酸ブチル、（メタ）アクリル酸オクチル、（メタ）アク
リル酸ドデシル、（メタ）アクリル酸ステアリル、（メ
タ）アクリル酸ベヘニル、（メタ）アクリル酸２−エチ
ルヘキシル、（メタ）アクリル酸ジメチルアミノエチル
及び（メタ）アクリル酸ジエチルアミノエチルなどの
（メタ）アクリル酸エステル系単量体；ブタジエン、イ
ソプレン、シクロヘキセン、（メタ）アクリロニトリル
及びアクリル酸アミドなどのエン系単量体が好ましく用
いられる。

【０１３３】これらは、単独または一般的には出版物ポ
リマーハンドブック第２版ＩＩＩ−Ｐ１３９〜１９２
（Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ＆ Ｓｏｎｓ社製）に記載の
理論ガラス転移温度（Ｔｇ）が、４０〜７５℃を示すよ
うに単量体を適宜混合し用いられる。理論ガラス転移温
度が４０℃未満の場合には、トナーの保存安定性や現像
剤の耐久安定性の面から問題が生じ、一方、７５℃を超
える場合は定着点の上昇をもたらし、特にフルカラート
ナーの場合においては各色トナーの混色が不十分となり
色再現性に乏しく、更にＯＨＰ画像の透明性を著しく低
下させ高画質の面から好ましくない。

【０１３４】外殻樹脂の分子量は、ＧＰＣ（ゲルパーミ
エーションクロマトグラフィー）により測定される。具
体的なＧＰＣの測定方法としては、予めトナーをソック
スレー抽出器を用いトルエン溶剤で２０時間抽出を行っ
た後、ロータリーエバポレーターでトルエンを留去せし
め、更に低軟化点物質は溶解するが外殻樹脂は溶解し得
ない有機溶剤例えばクロロホルムなどを加え十分洗浄を
行った後、ＴＨＦ（テトラヒドロフラン）に可溶した溶
液をポア径が０．３μｍの耐溶剤性メンブランフィルタ
ーでろ過したサンプルをウォーターズ社製１５０Ｃを用
い、カラム構成は昭和電工製Ａ−８０１，８０２，８０
３，８０４，８０５，８０６，８０７を連結し標準ポリ
スチレン樹脂の検量線を用い分子量分布を測定し得る。
得られた樹脂成分の数平均分子量（Ｍｎ）は，５０００
〜１００００００であり、重量平均分子量（Ｍｗ）と数
平均分子量（Ｍｎ）の比（Ｍｗ／Ｍｎ）は、２〜１００
を示す外殻樹脂が本発明には好ましい。

【０１３５】本発明においては、コア／シェル構造を有
するトナーを製造する場合、外殻樹脂中に低軟化点物質
を内包化せしめるため、外殻樹脂の他に更に極性樹脂を
添加せしめることが特に好ましい。本発明に用いられる
極性樹脂としては、スチレンと（メタ）アクリル酸の共
重合体、マレイン酸共重合体、飽和ポリエステル樹脂及
びエポキシ樹脂が好ましく用いられる。該極性樹脂は、
外殻樹脂または単量体と反応し得る不飽和基を分子中に
含まないものが特に好ましい。仮に不飽和基を有する極
性樹脂を含む場合においては、外殻樹脂層を形成する単
量体と架橋反応が起き、特に、フルカラー用トナーとし
ては、極めて高分子量になり四色トナーの混色には不利
となり好ましくない。

【０１３６】また、本発明においては、トナーの表面に
さらに最外殻樹脂層を設けても良い。

【０１３７】該最外殻樹脂層のガラス転移温度は、耐ブ
ロッキング性のさらなる向上のため外殻樹脂層のガラス
転移温度以上に設計されること、さらに定着性を損なわ
ない程度に架橋されていることが好ましい。また、該最
外殻樹脂層には帯電性向上のため極性樹脂や荷電制御剤
が含有されていることが好ましい。

【０１３８】該最外殻層を設ける方法としては、特に限
定されるものではないが例えば以下のような方法が挙げ
られる。

【０１３９】重合反応後半、または終了後、反応系中
に必要に応じて、極性樹脂，荷電制御剤及び架橋剤など
を溶解、分散したモノマー組成物を添加し、重合粒子に
吸着させ、重合開始剤を添加し重合を行う方法。

【０１４０】必要に応じて、極性樹脂，荷電制御剤及
び架橋剤などを含有したモノマー組成物から生成した乳
化重合粒子またはソープフリー重合粒子を反応系中に添
加し、重合粒子表面に凝集、必要に応じて熱などにより
固着させる方法。

【０１４１】必要に応じて、極性樹脂，荷電制御剤及
び架橋剤などを含有したモノマー組成物から生成した乳
化重合粒子またはソープフリー重合粒子を乾式で機械的
にトナー粒子表面に固着させる方法。

【０１４２】一方、本発明の二成分系現像剤を構成する
磁性キャリアとして従来好ましく用いられている鉄粉あ
るいは、銅−亜鉛−フェライトやニッケル−亜鉛−フェ
ライトなどを使用すると、電子写真感光体上の潜像が乱
され易い。

【０１４３】キャリア芯材としては、懸濁重合法によっ
て製造されるマグネタイト含有重合法樹脂キャリアが好
ましい。

【０１４４】重合法樹脂キャリアとしては、Ｆｅ₃Ｏ₄の
他に、Ｆｅ₂Ｏ₃，Ａｌ₂Ｏ₃，ＳｉＯ₂，ＣａＯ，Ｓｒ
Ｏ，ＭｇＯ，Ｌｉ₂Ｏ，ＭｎＯまたはそれらの混合物を
含有するのが好ましい。

【０１４５】Ｆｅ₃Ｏ₄量ａとしては、すべての酸化物基
準で０．２〜０．８（重量比）であることが好ましい。

【０１４６】上記式（Ｉ）において、ｘが０．２未満の
場合及び重合法樹脂キャリアにおいてＦｅ₃Ｏ₄の量ａが
０．２未満の場合には、磁気特性が低くなりキャリアの
飛散や感光体表面の傷を生じさせやすく、ｘが０．９５
を超える場合あるいはａが０．８を超える場合には、キ
ャリア芯材の抵抗が低くなりやすく、芯材表面に多量の
樹脂等を被覆しなくてはならず、キャリア粒子の合一な
どが生じ易くなり、好ましくない。

【０１４７】重合法樹脂キャリアとしては、その製法
上、形状が球状になりやすく、かつシャープな粒度分布
が達成できるので、通常のフェライトキャリアよりも小
粒径化しても、キャリアの感光体への付着に対しては有
利である。したがってキャリアの５０％粒径は１０〜４
５μｍ、好ましくは１５〜４０μｍを有することが良
い。

【０１４８】本発明の磁性キャリア芯材粒子の表面を被
覆する樹脂としては、特定の架橋性シリコーン樹脂、フ
ッ素樹脂あるいはアクリル樹脂が好ましく使用できる。

【０１４９】磁性キャリア芯材粒子表面に樹脂被覆層を
形成する方法としては、樹脂組成物を適当な溶媒に溶解
し、得られる溶液中に磁性キャリア芯材粒子を浸漬し、
しかる後に、脱溶媒，乾燥及び高温焼付けする方法、あ
るいは磁性キャリア芯材粒子を流動化系中で浮遊させ、
前記樹脂組成物の溶解した溶液を噴霧・塗付し、乾燥及
び高温焼付けする方法、単に磁性キャリア芯材粒子と樹
脂組成物の粉体あるいは水系エマルションとを混合する
方法などがいずれも使用できる。

【０１５０】本発明においては、ケトン類やアルコール
類の如き極性溶媒を５重量％以上、好ましくは２０重量
％以上含む溶媒１００重量部中に水を０．１〜５重量
部、好ましくは０．３〜３重量部含有させた混合溶媒を
使用する方法が、反応性シリコーンレジンを磁性キャリ
ア芯材粒子に強固に付着させるために好ましい。水が
０．１重量部未満では、反応性シリコーンレジンの加水
分解反応が十分に行われず、磁性キャリア芯材粒子表面
への薄層かつ均一な被覆が難しくなり、５重量部を超え
ると、反応制御が難しくなり、逆に被覆強度が低下して
しまう。

【０１５１】本発明において、キャリアとトナーとを混
合して二成分系現像剤を調製する場合、その混合比率は
二成分系現像剤中のトナー濃度として、１〜１５重量
％、好ましくは３〜１２重量％、さらに好ましくは５〜
１０重量％にすると通常良好な結果が得られる。トナー
濃度が１重量％未満では画像濃度が低くなり易く、１５
重量％を超えるとカブリや機内飛散を増加せしめ、二成
分系現像剤の耐用寿命を短くすることがある。

【０１５２】一方、一成分系現像剤を用いて画像形成を
行う場合は、上記キャリアの機能を、トナー担持体に持
たせる。

【０１５３】より詳細に説明する。図３は、本発明のト
ナーを使用して非磁性一成分現像を行う場合の現像装置
の一例を示すが、必ずしもこれに限定されるものではな
い。１７１は電子写真感光体であり、潜像形成は図示し
ない電子写真プロセス手段または静電記録手段により形
成される。１７２は現像剤担持体であり、シリコーンゴ
ム、ウレタンゴム、スチレン−ブタジエンゴム及びポリ
アミド樹脂などの弾性ゴムスリーブからなるのが好適で
ある。本発明においては、必要に応じて好適な体積抵抗
値を有するために、有機樹脂を含有させても良いし、有
機微粒子あるいは無機微粒子を分散させてもよい。

【０１５４】非磁性一成分トナーは、ホッパー１７３に
貯蔵されており、供給ローラー１７４により現像剤担持
体上へ供給される。なお、供給ローラー１７４は現像後
の現像剤担持体上のトナーのはぎとりも行っている。現
像剤担持体上に供給されたトナーは、現像剤塗布ブレー
ド１７５によって均一かつ薄層に塗布される。１７６は
電源である。

【０１５５】現像剤塗布ブレードと現像剤担持体との当
接圧力は、スリーブ母線方向の線圧として３〜２５０ｇ
／ｃｍ、好ましくは１０〜１２０ｇ／ｃｍが有効であ
る。当接圧力が３ｇ／ｃｍより小さい場合、トナーの均
一塗布が困難になり、トナーの帯電量分布がブロードに
なり、カブリや飛散の原因となる。また当接圧力が２５
０ｇ／ｃｍを超えると、トナーに大きな圧力がかかるた
め、トナー同士が凝集したり、あるいは粉砕されてしま
うため好ましくない。当接圧力を３〜２５０ｇ／ｃｍに
調整することで小粒径トナー特有の凝集をほぐすことが
可能になり、またトナーの帯電量を瞬時に立ち上げるこ
とが可能になる。現像剤塗布ブレードは、所望の極性に
トナーを帯電するに適した摩擦帯電系列の材質のものを
用いることが好ましい。本発明においては、シリコーン
ゴム、ウレタンゴム及びスチレン−ブタジエンゴムなど
が好適である。さらにポリアミド樹脂などでコートして
も良い。また導電性ゴムなどを使用すれば、トナーが過
剰に帯電するのを防ぐことができて好ましい。

【０１５６】なお、本発明で提案した非磁性一成分現像
において、充分な画像濃度を得るために、現像剤担持体
上のトナー層の厚さを現像剤担持体と電子写真感光体と
の対向空隙長よりも小さくし、この空隙に交流電圧を印
加しても良いが、本発明において特に好ましくは、転写
後の残余のトナーを現像領域において、良好に回収、再
利用するために、現像剤を電子写真感光体に接触させな
がら、現像バイアスを印加することにより行うことが好
ましい。その際現像バイアスは、直流電圧だけでも良い
し、必要に応じて交流電圧を重畳してもよい。

【０１５７】次に、上記二成分系現像剤を用いた本発明
の電子写真装置について説明する。

【０１５８】この電子写真装置は、トナー及びキャリア
を有する二成分系現像剤を現像剤担持体上で循環搬送
し、現像領域で電子写真感光体上の静電潜像を該現像剤
担持体上の二成分系現像剤のトナーで現像するものであ
る。

【０１５９】本発明の電子写真装置においては、現像ス
リーブ（現像剤担持体）とこれに内蔵されたマグネット
ローラのうち、例えばマグネットローラを固定して現像
スリーブを単体で回転し、二成分系現像剤を現像スリー
ブ上で循環搬送し、該二成分系現像剤にて電子写真感光
体表面に保持された静電潜像を現像するものである。

【０１６０】キャリアの磁気特性は現像スリーブに内蔵
されたマグネットローラによって影響され、現像剤の現
像特性及び搬送性に大きく影響を及ぼすものである。

【０１６１】本発明の電子写真装置においては、該マ
グネットローラが反発極を有する極構成とし、現像領
域における磁束密度が５００〜１２００ガウスであり、
キャリアの飽和磁化が２０〜５０Ａｍ²／ｋｇである
場合には、画像の均一性や階調再現性にすぐれ好適であ
る。

【０１６２】本発明の電子写真装置においては、現像領
域で現像バイアスを印加して静電潜像を二成分系現像剤
のトナーで現像することが好ましい。

【０１６３】特に好ましい現像バイアスについて以下に
詳述する。

【０１６４】本発明の電子写真装置においては、電子写
真感光体と現像剤担持体の間の現像領域に現像電界を形
成するため、現像剤担持体に図３に示すような非連続の
交流成分を有する現像電圧を印加することにより、電子
写真感光体上の静電潜像を現像剤担持体上の二成分系現
像剤のトナーで現像することが好ましい。この現像電圧
は、具体的には、現像領域で電子写真感光体から現像剤
担持体にトナーを向かわせる第１電圧と、現像剤担持体
から電子写真感光体にトナーを向かわせる第２電圧と、
該第１電圧と該第２電圧の間の第３電圧とから構成され
る。

【０１６５】さらに、第１電圧と第２電圧とを現像剤担
持体に印加する合計時間、即ち、交流成分の作用してい
る時間（Ｔ₁）よりも、該第１電圧と該第２電圧との間
の第３電圧を現像剤担持体に印加する時間、すなわち、
交流成分の休止している時間（Ｔ₂）を長くすること
が、潜像担持体上でトナーを再配列させ潜像に忠実に再
現する目的で特に好ましい。

【０１６６】具体的には、現像領域で電子写真感光体と
現像剤担持体との間に、電子写真感光体から現像剤担持
体にトナーが向かう電界と現像剤担持体から電子写真感
光体にトナーが向かう電界を少なくとも１回形成した後
に、画像部ではトナーが現像剤担持体から電子写真感光
体に向かい、非画像部では、トナーが電子写真感光体か
ら現像剤担持体に向かう電界を所定時間形成することに
より、電子写真感光体上の静電潜像を現像剤担持体に担
持されている二成分系現像剤のトナーで現像するもので
あり、この電子写真感光体から現像剤担持体にトナーが
向かう電界と現像剤担持体から電子写真感光体にトナー
が向かう電界を形成する合計時間（Ｔ₁）より、画像部
ではトナーが現像剤担持体から電子写真感光体に向か
い、非画像部では、トナーが電子写真感光体から現像剤
担持体に向かう電界を形成する時間（Ｔ₂）の方を長く
することが好ましい。

【０１６７】前述の特定の現像電界、すなわち交番電界
を形成して現像する現像方法で、定期的に交番をオフす
る現像電界を用いて現像を行なうと、電子写真感光体へ
のキャリア付着がより発生しづらくなる。この理由は、
いまだ明確ではないが以下のように考えられる。

【０１６８】従来の連続的な正弦波あるいは矩形波にお
いては、高画質濃度を達成しようとして電界強度を強く
すると、トナーとキャリアは一体となって潜像担持体と
現像剤担持体の間を往復運動し、結果として電子写真感
光体にキャリアが強く摺擦し、キャリア付着が発生す
る。この傾向は微粉キャリアが多い程顕著である。

【０１６９】しかるに、上述のような特定の交流電圧を
印加すると、１パルスではトナーあるいはキャリアが現
像剤担持体と電子写真感光体間を往復しきらない往復運
動をするため、その後の電子写真感光体の表面電位と現
像バイアスの直流成分の電位差Ｖ_contがＶ_cont＜０の場
合には、Ｖ_contがキャリアを現像剤担持体から飛翔させ
るように働くが、キャリアの磁気特性とマグネットロー
ラの現像領域での磁束密度をコントロールすることによ
って、キャリア付着は防止でき、Ｖ_cont＞０の場合に
は、磁界の力およびＶ_contがキャリアを現像剤担持体側
に引きつけるように働き、キャリア付着は発生しない。

【０１７０】本発明の二成分系現像剤による画像形成を
実施し得る電子写真装置を、先述の図２を用いて説明す
る。

【０１７１】図２において、電子写真装置は、電子写真
感光体（感光ドラム）３４２を有し、現像装置４にて、
現像容器１６の内部は、隔壁１７によって現像室（第１
室）Ｒ₁と撹拌室（第２室）Ｒ₂とに区画され、撹拌室Ｒ
₂の上方には隔壁１７を隔ててトナー貯蔵室Ｒ₃が形成さ
れている。現像室Ｒ₁及び撹拌室Ｒ₂内には現像剤１９が
収容されており、トナー貯蔵室Ｒ₃内には補給用トナー
（非磁性トナー）１８が収容されている。なお、トナー
貯蔵室Ｒ₃には補給口２０が設けられ、消費されたトナ
ーに見合った量の補給用トナー１８がこの補給口２０を
通って撹拌室Ｒ₂内に落下補給される。

【０１７２】現像室Ｒ₁内には搬送スクリュー１３が設
けられており、この搬送スクリュー１３の回転駆動によ
って現像室Ｒ₁内の現像剤１９は、現像スリーブ１１の
長手方向に向けて搬送される。同様に、貯蔵室Ｒ₂内に
は搬送スクリュー１４が設けられ、搬送スクリュー１４
の回転によって、補給口２０から撹拌室Ｒ₂内に落下し
たトナーを現像スリーブ１１の長手方向に沿って搬送す
る。

【０１７３】現像剤１９は、非磁性トナー１９ａと現像
キャリア１９ｂとを有した二成分系現像剤である。

【０１７４】現像容器１６の感光ドラム３４２に近接す
る部位には開口部が設けられ、該開口部から現像スリー
ブ１１が外部に突出し、現像スリーブ１１と感光ドラム
３４２との間には間隙が設けられている。非磁性材にて
形成される現像スリーブ１１には、図示されないバイア
スを印加するためのバイアス印加手段が配置されてい
る。

【０１７５】現像スリーブ１１内に固定された磁界発生
手段としてのマグネットローラ、即ち磁石１２は、上述
したように、現像磁極Ｎとその下流に位置する磁極Ｓ
と、現像剤１９を搬送するための磁極Ｎ、Ｓ、Ｓとを有
する。磁石１２は、現像磁極Ｓが感光ドラム３４２に対
向するように現像スリーブ１１内に配置されている。現
像磁極Ｓは、現像スリーブ１１と感光ドラム３４２との
間の現像部の近傍に磁界を形成し、該磁界によって磁気
ブラシが形成される。

【０１７６】現像スリーブ１１の下方に配置され、現像
スリーブ１１上の現像剤１９の層厚を規制する規制ブレ
ード１５は、アルミニウムやＳＵＳ３１６の如き非磁性
材料で作製される非磁性ブレード１５の端部と現像スリ
ーブ１１面との距離は３００〜１０００μｍ、好ましく
は４００〜９００μｍである。この距離が３００μｍよ
り小さいと、磁性キャリアがこの間に詰まり現像剤層に
ムラを生じやすいと共に、良好な現像を行うのに必要な
現像剤を塗布することができず、濃度が薄く、ムラの多
い現像画像しか得られないという問題点がある。現像剤
中に混在している不用粒子による不均一塗布（所謂ブレ
ードづまり）を防止するためには４００μｍ以上が好ま
しい。１０００μｍより大きいと現像スリーブ１１上へ
塗布される現像剤量が増加し所定の現像剤層厚の規制が
行えず、感光ドラム３４２への磁性キャリア粒子の付着
が多くなると共に現像剤の循環、非磁性ブレード１５に
よる現像規制が弱まりトナーのトリボが不足しカブリ易
くなるという問題点がある。

【０１７７】この磁性キャリア粒子層は、現像スリーブ
１１が矢印方向に回転駆動されても磁気力や重力に基づ
く拘束力と現像スリーブ１１の移動方向への搬送力との
釣合によってスリーブ表面から離れるに従って動きが遅
くなる。もちろん重力の影響により落下するものもあ
る。

【０１７８】従って、磁極ＮとＮの配設位置と現像キャ
リア粒子の流動性及び磁気特性を適宜選択することによ
り、現像キャリア粒子層は現像スリーブに近い程磁極Ｎ
方向に搬送し移動層を形成する。この現像キャリア粒子
の移動により現像スリーブ１１の回転に伴なって現像領
域へ現像剤は搬送され現像に供される。

【０１７９】感光体３４２は、帯電用磁性粒子保持部材
５００に担持された磁性粒子５０２によって接触帯電さ
れた後、図示されない露光手段によって静電潜像が形成
され、トナーによって現像像が形成される。

【０１８０】以下に、本発明における各物性の測定方法
について述べる。

【０１８１】（１）キャリアの磁気特性の測定 装置は、ＢＨＵ−６０型磁化測定装置（理研測定製）を
用いる。測定試料は約１．０ｇ秤量し内径７ｍｍφ、高
さ１０ｍｍのセルにつめ、前記の装置にセットする。測
定は印加磁場を徐々に加え最大３，０００エルステッド
まで変化させる。次いで印加磁場を減少せしめ、最終的
に記録紙上に試料のヒステリシスカーブを得る。これよ
り、飽和磁化，残留磁化及び保磁力を求める。

【０１８２】（２）キャリアの体積抵抗値の測定 図２に示すセルを用いて測定した。即ち、セルＡにサン
プルを充填し、該充填サンプル３３に接するように電極
３１及び３２を配し、該電極間に１０００Ｖの直流電圧
を印加し、その時流れる電流を電流計で測定することに
より求めた。その測定条件は、温度２３℃、相対湿度６
５％の環境で、充填サンプルのセルとの接触面積２ｃｍ
²、厚み（ｄ）３ｍｍ、上部電極の荷重１５ｋｇとす
る。

【０１８３】（３）トナー粒度（重量平均粒径）の測定 トナーの平均粒径及び粒度分布はコールターカウンター
ＴＡ−ＩＩ型あるいはコールターマルチサイザー（コー
ルター社製）を用いて測定可能であるが、本発明におい
てはコールターマルチサイザー（コールター社製）を用
い、個数分布及び体積分布を出力するインターフェイス
（日科機製）及びＰＣ９８０１パーソナルコンピュータ
ー（ＮＥＣ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。例えば、ＩＳ
ＯＴＯＮ Ｒ−ＩＩ（コールター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１００〜１５０ｍｌ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フォン酸塩を０．
１〜５ｍｌ加え、更に測定試料を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
散処理を行ない前記コールターマルチサイザーによりア
パーチャーとして１００μｍアパーチャーを用いて、２
μｍ以上のトナーの体積及び個数を測定して体積分布と
個数分布とを算出した。それから、本発明に係わる体積
分布から求めた体積基準の体積平均粒径（Ｄ_v：各チャ
ンネルの中央値をチャンネルの代表値とする）、重量平
均粒径（Ｄ₄）、個数分布から求めた個数基準の長さ平
均粒径（Ｄ₁）、及び体積分布から求めた体積基準の粒
子比率）、個数分布から求めた個数基準の粒子比率を求
めた。

【０１８４】（４）外添剤の重量平均粒径の測定 微量の界面活性剤を加えた蒸留水３０〜５０ｍｌ中に適
量の試料を投入し、超音波発生機（（株）トミー精工Ｕ
Ｄ−２００型）を用いて、出力２〜６で２〜５分間分散
する。得られた分散液をセルに移し、気泡が抜けた後、
あらかじめ測定温度を５０℃に設定しておいたコールタ
ーカウンターＮ４（コールター社製）にセットする。試
料を定温にするため１０〜２０分経過した後、測定を開
始し、体積平均粒度分布及び重量平均粒径を求める。

【０１８５】（５）外添剤の疎水化度の測定 サンプル０．２ｇを容量２５０ｍｌの三角フラスコ中の
水５０ｍｌに添加する。マグネチックスターラーで溶液
を撹拌しながら、ビューレットを用いてメタノールを滴
下する。全サンプルが溶液中に懸濁されるまでに用いた
メタノールの量の、メタノールと水の全量に対する割合
を外添剤の疎水化度とする。

【０１８６】（６）表面層の体積抵抗値の測定 本発明における電子写真感光体の表面層及びトナー担持
体の表面層の体積抵抗値は、表面に金を蒸着させたポリ
エチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム上に表面層
と同様の層（厚さ３μｍ）を作製し、これを体積抵抗測
定装置（ヒューレットパッカード社製４１４０Ｂ ｐＡ
ＭＡＴＥＲ）にて、温度２３℃、相対湿度６５％の環境
で１００Ｖの電圧を印加して測定する。

【０１８７】

【実施例】以下に本発明の実施例を示すが、本発明はこ
れらに限定されるものではない。「部」は「重量部」を
示す。

【０１８８】（帯電用磁性粒子製造例１）ＭｇＯ８部，
ＭｎＯ８部，ＳｒＯ４部，Ｆｅ₂Ｏ₃８０部をそれぞれ微
粒化した後、水を添加混合し、造粒した後、１３００℃
にて焼成し、粒度を調整した後、平均粒径２０μｍのフ
ェライト粒子（飽和磁化６３Ａｍ²／ｋｇ，保磁力５５
エルステッド）を得た。

【０１８９】上記フェライト粒子１００部を、イソプロ
ポキシトリイソステアロイルチタネート（化合物
（１））１０部とγ−アミノプロピルトリメトキシシラ
ン１０部をトルエンに混合させた溶液を用いて、存在量
が０．１部となるように表面処理して、帯電用磁性粒子
ａを得た。

【０１９０】この磁性粒子の平均粒径は２０μｍであ
り、体積抵抗値は２×１０⁷Ωｃｍであり、加熱減量は
０．１重量％であった。

【０１９１】（帯電用磁性粒子製造例２）ＭｇＯ６部，
ＣａＯ５部，Ｆｅ₂Ｏ₃８９部を使用する以外は、帯電用
磁性粒子製造例１と同様にして、帯電用磁性粒子ｂを得
た。

【０１９２】この磁性粒子の平均粒径は２０μｍであ
り、体積抵抗値は３×１０¹⁰Ωｃｍであり、加熱減量は
０．１重量％であり、飽和磁化は６０Ａｍ²／ｋｇであ
り、保磁力は７５エルステッドであった。

【０１９３】（帯電用磁性粒子製造例３）帯電用磁性粒
子製造例１において用いたフェライト粒子に、γ−アミ
ノプロピルトリメトキシシランを使用しない以外は同様
にして処理量が０．１部となるように塗布することによ
って、帯電用磁性粒子ｃを得た。

【０１９４】この粒子の平均粒径は２１μｍであり、体
積抵抗値は４×１０⁸Ωｃｍであり、加熱減量は０．０
５重量％であり、飽和磁化は６０Ａｍ²／ｋｇであり、
保磁力は７５エルステッドであった。

【０１９５】（帯電用磁性粒子製造例４）ＮｉＯ８部，
Ｌｉ₂Ｏ８部，ＺｎＯ４部，Ｆｅ₂Ｏ₃８０部を使用する
以外は、帯電用磁性粒子製造例１と同様にして、帯電用
磁性粒子ｄを得た。

【０１９６】この粒子の平均粒径は１８μｍであり、体
積抵抗値は３×１０³Ωｃｍであり、加熱減量は０．０
５重量％であり、飽和磁化は５５Ａｍ²／ｋｇであり、
保磁力は１００エルステッドであった。

【０１９７】（帯電用磁性粒子製造例５）フェライト粒
子として、平均粒径６５μｍ、体積抵抗値４×１０⁷Ω
ｃｍ、飽和磁化６１Ａｍ²／ｋｇ、保磁力ほぼ０の銅亜
鉛フェライト粒子を用い、カップリング剤として、ｎ−
ブチルトリエトキシシラン０．０５部を用いた以外は、
同様にして、帯電用磁性粒子ｅを得た。

【０１９８】この粒子の平均粒径は２３μｍであり、体
積抵抗値は４×１０⁷Ωｃｍであり、加熱減量は０．０
５重量％であった。

【０１９９】（感光体製造例１）感光体は負帯電用の有
機光導電物質を用いた感光体であり、φ３０ｍｍのアル
ミニウム製のシリンダー上に機能層を５層設けた。

【０２００】第１層は導電層であり、アルミニウムシリ
ンダーの欠陥などをならすため、またレーザ露光の反射
によるモアレの発生を防止するために設けられている厚
さ約２０μｍの導電性粒子分散樹脂層である。

【０２０１】第２層は正電荷注入防止層（下引き層）で
あり、アルミニウムシリンダーから注入された正電荷が
感光体表面に帯電された負電荷を打ち消すのを防止する
役割を果たし、６−６６−６１０−１２−ナイロンとメ
トキシメチル化ナイロンによって１０⁶Ωｃｍ程度に抵
抗調整された厚さ約１μｍの中抵抗層である。

【０２０２】第３層は電荷発生層であり、ジスアゾ系の
顔料を樹脂に分散した厚さ約０．３μｍの層であり、露
光を受けることによって正負の電荷対を発生する。

【０２０３】第４層は電荷輸送層であり、ポリカーボネ
ート樹脂にヒドラゾンを分散した厚さ２０μｍの層であ
り、Ｐ型半導体である。従って、感光体表面に帯電され
た負電荷はこの層を移動することはできず、電荷発生層
で発生した正電荷のみを感光体表面に輸送することがで
きる。

【０２０４】第５層は電荷注入層であり、光硬化性のア
クリル樹脂にＳｎＯ₂超微粒子、さらに帯電部材と感光
体との接触時間を増加させて、均一な帯電を行うために
粒径約０．２５μｍの四フッ化エチレン樹脂粒子を分散
した厚さ３．５μｍの層である。具体的には、酸素を欠
損させて低抵抗化した粒径約０．０３μｍのＳｎＯ₂粒
子を樹脂１００部に対して１６０部、さらに四フッ化エ
チレン樹脂粒子を３０部、分散剤を１．２部分散したも
のである。

【０２０５】これによって感光体１の表面層の体積抵抗
値は、電荷輸送層単体の場合５×１０¹⁵Ωｃｍだったの
に比べ、３×１０¹¹Ωｃｍにまで低下した。

【０２０６】（感光体製造例２）ＳｎＯ₂粒子を光硬化
性のアクリル樹脂１００部に対して３００部用いた以外
は、感光体製造例１と同様に感光体２を作製した。

【０２０７】これによって感光体表面層の体積抵抗値
は、５×１０⁷Ωｃｍにまで低下した。

【０２０８】（感光体製造例３）ＳｎＯ₂を使用しない
以外は同様にして、体積抵抗値４×１０¹⁵Ωｃｍの表面
層を有する感光体３を作製した。

【０２０９】〔シアントナー製造例１〕イオン交換水７
１０ｇに、０．１Ｍ−Ｎａ₃ＰＯ₄水溶液４５０ｇを投入
し、６０℃に加温した後、ＴＫ式ホモミキサー（特殊機
化工業製）を用いて、１２０００ｒｐｍにて撹拌した。
これに１．０Ｍ−ＣａＣｌ₂水溶液６８ｇを徐々に添加
し、ＨＣｌを添加し、ｐＨ６のリン酸カルシウム化合物
を含む水系媒体を得た。

【０２１０】一方、 （モノマー） スチレン １６５ｇ ｎ−ブチルアクリレート ３５ｇ （着色剤） Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３ １５ｇ をボールミルにより微分散した後、 （荷電制御剤）サリチル酸金属化合物 ３ｇ （極性レジン）飽和ポリエテル樹脂 １０ｇ （離型剤） エステルワックス（融点７０℃） ５０ｇ を加え、６０℃に加温したＴＫ式ホモミキサー（特殊機
化工業製）を用いて、１２０００ｒｐｍにて均一に溶
解，分散した。これに、重合開始剤２，２’−アゾビス
（２，４−ジメチルバレロニトリル）１０ｇを溶解し、
重合性単量体組成物を調製した。

【０２１１】前記水系媒体中に上記重合性単量体組成物
を投入し、６０℃，Ｎ₂雰囲気下において、ＴＫ式ホモ
ミキサーにて１００００ｒｐｍで１０分間撹拌し、重合
性単量体組成物を造粒した。その後、ｐＨ６に保ったま
まパドル撹拌翼で撹拌しつつ、６０℃で５時間反応さ
せ、さらに、過硫酸カリウムを添加し８０℃に昇温し、
５時間反応させた。重合反応終了後、減圧下で残存モノ
マーを留去し、冷却後、塩酸を加えリン酸カルシウムを
ｐＨ１１にて溶解させた後、ろ過，水洗，乾燥をして、
重量平均粒径７．２μｍのシャープな着色懸濁粒子を得
た。

【０２１２】得られた粒子１００部に対して、水媒体中
でイソブチルトリメトキシシランで処理した平均粒径
０．０５μｍ，ＢＥＴ１００ｍ²／ｇのアナターゼ型疎
水性酸化チタン（７×１０⁹Ωｃｍ）を０．５部、及び
ヘキサメチルジシラザンで処理した平均粒径０．０６μ
ｍ，ＢＥＴ４０ｍ²／ｇのシリカ微粉末０．７部を外添
し、懸濁重合トナー１を得た。このトナーの重量平均粒
径は７．２μｍ、ＳＦ−１は１０８、ＳＦ−２は１１２
であった。

【０２１３】〔シアントナー製造例２〕プロポキシ化ビ
スフェノールとフマル酸およびトリメリット酸を 縮合して得られたポリエステル樹脂 １００部 フタロシアニン顔料 ４部 ジ−ｔｅｒｔ−ブチルサリチル酸のアルミ化合物 ４部 低分子量ポリプロピレン ４部 上記原料をヘンシェルミキサーにより十分予備混合を行
い、二軸押出式混練機により溶融混練し、冷却後ハンマ
ーミルを用いて約１〜２ｍｍ程度に粗粉砕し、次いでエ
アージェット方式による微粉砕機で微粉砕した。さらに
得られた微粉砕物を分級した後、機械的衝撃により球形
化処理を行い、重量平均粒径が５．８μｍの青色の粉体
（トナー粒子）を得た。

【０２１４】上記青色粉体１００部と、水媒体中でｎ−
Ｃ₄Ｈ₉−Ｓｉ−（ＯＣＨ₃）₃を親水性アナターゼ型酸化
チタン微粉末１００部に対して２０部で処理した重量平
均粒径０．０５μｍ，疎水化度５５％のアナターゼ型酸
化チタン微粉末（３×１０¹⁰Ωｃｍ）１．５部とをヘン
シェルミキサーで混合しシアントナー２を得た。このト
ナーの重量平均粒径は５．８μｍ、ＳＦ−１は１３２、
ＳＦ−２は１２８であった。

【０２１５】（現像キャリア製造例１）水媒体中にフェ
ノール／ホルムアルデヒドモノマー（５０：５０）を混
合分散した後、モノマー１００部に対して、エポキシ基
含有シランカップリング剤で表面処理した０．２５μｍ
のマグネタイト粒子６００部、０．６μｍのヘマタイト
粒子４００部を均一に分散させ、アンモニアを適宜添加
しつつモノマーを重合させ、磁性粒子内包球状磁性樹脂
キャリア芯材（平均粒径３３μｍ，飽和磁化３８Ａｍ²
／ｋｇ）を得た。この芯材を、０．１部のγ−アミノプ
ロピルトリメトキシシランを用いて、塗布機（細川ミク
ロン社製：ナウターミキサー）で５０℃で処理した。

【０２１６】一方、トルエン２０部，ブタノール２０
部，水２０部，氷４０部を四つ口フラスコにとり、撹拌
しながらＣＨ₃ＳｉＣｌ₃ １５モルと（ＣＨ₃）₂ＳｉＣ
ｌ₂１０モルとの混合物４０部を加え、更に３０分間撹
拌した後、６０℃で１時間縮合反応を行った。その後縮
合生成物であるシロキサンを水で十分に洗浄し、トルエ
ン−メチルエチルケトン−ブタノール混合溶媒に溶解し
て固型分１０％のシリコーンワニスを調製した。

【０２１７】このシリコーンワニスにシロキサン固型分
１００部に対して、２．０部のイオン交換水及び１．０
部の下記アミノシランカップリング剤

【０２１８】

【化３】 及び５．０部のシランカップリング剤

【０２１９】

【化４】 を同時添加し、現像キャリア被覆溶液Ｉを作製した。こ
の溶液Ｉを塗布機（細川ミクロン社製：ナウターミキサ
ー）により、前述のキャリア芯材１００部に、樹脂コー
ト量が０．５部となるように塗布し、現像キャリアＩを
得た。この現像キャリアの５０％粒径は３３μｍで、体
積抵抗値は２×１０¹³Ωｃｍであった。また、この現像
キャリアの飽和磁化は３８Ａｍ²／ｋｇで、保磁力は４
０エルステッドであった。

【０２２０】（現像キャリア製造例２）ＭｇＯ１５部，
ＣａＯ１０部，Ｆｅ₂Ｏ₃７５部を使用する以外はキャリ
ア製造例３と同様にして、５０％粒径が３５μｍで、体
積抵抗値が４×１０¹²Ωｃｍの現像キャリアＩＩを得
た。この現像キャリアの飽和磁化は５１Ａｍ²／ｋｇ
で、保磁力は７エルステッドであった。

【０２２１】（現像キャリア製造例３）シリコーンワニ
スの代りに、フッ化ビニリデン／メチルメタクリレート
共重合体を使用する以外はキャリア製造例１と同様にし
て、５０％粒径が３４μｍで、体積抵抗値が５×１０¹⁴
Ωｃｍの現像キャリアＩＩＩを得た。この現像キャリア
の飽和磁化は３８Ａｍ²／ｋｇで、保磁力は１０エルス
テッドであった。

【０２２２】（電子写真装置）電子写真装置としてレー
ザービームを用いたデジタル複写機（キヤノン製：ＧＰ
５５）を用意した。該装置の概略は、感光体の帯電手段
としてコロナ帯電器を備え、現像手段として一成分ジャ
ンピング現像方法を採用した一成分現像器を備え、転写
手段としてコロナ帯電器、ブレードクリーニング手段、
帯電前露光手段を備える。また、帯電器、クリーニング
手段及び感光体は一体型のユニット（プロセスカートリ
ッジ）となっている。プロセススピードは１５０ｍｍ／
ｓである。このデジタル複写機を図２に示す如く改造し
た。

【０２２３】現像部分を一成分ジャンピング現像から、
二成分現像剤を使用可能に改造を施した。更に、帯電部
分にマグネットローラー５０１を内包した１６φ導電性
非磁性スリーブ５００を配し、帯電用磁気ブラシ５０２
を形成する（図２）。帯電用の導電性スリーブと感光体
とのギャップは、０．５ｍｍと設定した。また、現像バ
イアスは−３００Ｖの直流成分に図５の成分を重畳す
る。更にコロナ帯電器を用いた転写手段をローラー転写
方式に変更し、帯電前露光手段を取り除いた。

【０２２４】更にクリーニングブレードを取り去り、ク
リーナーレス複写装置とした。

【０２２５】次に、露光部のレーザー部に変えてＬＥＤ
露光部を設け、その上／下流側に、電界形成用の電極を
設置した。印加電圧は−１．５ｋＶとした。

【０２２６】実施例１ シアントナー１と現像キャリアＩとをトナー濃度８％で
混合してシアン現像剤を作製した。

【０２２７】前述の電子写真装置及び上記シアン現像剤
を用いて、ＬＥＤ部へのトナー飛散・付着及び画像につ
いて評価した。但し、感光体の周速を１５０ｍｍ／ｓ、
帯電器の周速を１８０ｍｍ／ｓとし、直流／交流電界
（−７００Ｖ，１ｋＨｚ／１．２ｋＶｐｐ）を重畳印加
し、クリーニングユニットを取り外し、現像コントラス
ト３００Ｖ、カブリとの反転コントラスト−１５０Ｖに
設定し、図５の非連続の交流電界を使用し、３２．５℃
／８５％下で画出しを行い、さらに画像面積比率３０％
と６％のオリジナル原稿を用いて、５万枚の連続複写を
行った。結果を表１に示す。

【０２２８】表１より、上述の電子写真装置は、画質も
良好で、連続複写による画像変化も小さく、トナー飛散
・付着も問題なく非常に良好であることがわかる。さら
に、トナー再利用による問題がないことがわかる。

【０２２９】なお、トナー飛散・付着は、レンズ面をマ
イラーテープで採取し、マクベス濃度計ＲＤ−９１８を
用い、マイラーテープのみのブランクとの差を濃度差で
示した。０．０４以下は優、０．０４超０．０８以下は
良、０．０８超０．１２以下は可、０．１２超は不良を
示す。画像濃度は、マクベス濃度計ＲＤ−９１８を用い
てオリジナル画像の１．４濃度部分について測定した。
１．４に近い方がオリジナルに忠実であることを示す。
カブリは反射濃度計ＲＥＦＬＥＣＴＯＭＥＴＥＲ ＭＯ
ＤＥＬ ＴＣ−６ＤＳ（ＴＯＫＹＯ ＤＥＮＳＨＯＫＵ
ＣＯ．，ＬＴＤ社製）を用いて測定した。プリント後
の白地部の反射濃度５点の平均値をＤｓ、プリント前の
白地部の反射濃度５点の平均値をＤｒとしたときの、Ｄ
ｓ−Ｄｒをカブリ量とした。ベタ濃度ムラは、画像のベ
タ部分を上記マクベス濃度計で５点測定し、最大値から
最小値を引いた値とした。いずれも０．０４以下が優、
０．０４超０．０８以下は良、０．０８超０．１２以下
は可、０．１２超は不良を示す。

【０２３０】比較例１ 感光体２を使用する以外は実施例１と同様にして画出し
を行ったところ、３０％のオリジナル原稿を使用した場
合、レンズ面へのトナー付着が２万枚時で目立った。ま
た６％のオリジナル原稿では５万枚時にトナー付着が目
立った。これは、感光体の抵抗が低くなりすぎ、トナー
が感光体に十分に保持できなかったためと考えられる。

【０２３１】比較例２ 感光体３を使用する以外は実施例１と同様にして画出し
を行ったところ、トナー付着は問題がないものの、カブ
リ抑制が悪化し、ベタ均一性も悪化した。これは、感光
体の抵抗が高く、注入による帯電能力が不十分だったた
めと考えられる。

【０２３２】実施例２ 帯電用磁性粒子ｂを使用する以外は実施例１と同様にし
て画出しを行った。２万枚の連続複写では、実施例１同
様良好な結果が得られた。但し、さらに５万枚まで継続
したところ、ベタ均一性がわずかに悪化し、カブリが
０．８〜１．２％と若干悪化したものの、実用上問題の
ないレベルであった。これは、抵抗が高めのため、注入
性が若干低下したためと推測される。

【０２３３】実施例３ 帯電用磁性粒子ｃを使用する以外は実施例１と同様にし
て画出しを行ったところ、カブリは問題はなく、５万枚
の評価でベタ均一性が低下したものの、問題のないレベ
ルであった。一方、トナー付着は、３０％のオリジナル
原稿で予想以上に悪化したものの、実用上許容レベルで
あった。これは、処理剤にアミノシランを使用しなかっ
たために、トナーへの帯電付与性が低下したためと推測
される。

【０２３４】実施例４ シアントナー２を使用する以外は実施例１と同様にして
画出しを行った。２万枚の連続複写では、実施例１同様
良好な結果が得られた。但し、さらに５万枚まで継続し
たところ、カブリ、トナー付着とも悪化したが、何とか
許容できるレベルであった。これは、トナーの形状が若
干いびつで、転写効率が低下し、転写残トナー残量が多
くなったためと推測される。

【０２３５】比較例３ 飛散防止電極を使用しない以外は実施例１と同様にして
画出しを行ったところ、初期は良好であったが、２万枚
の時点では、３０％のオリジナル原稿でトナー付着が目
立ち画像にムラが発生したので評価を中止した。

【０２３６】比較例４ 磁性粒子ｄを使用する以外は実施例１と同様にして画出
しを行ったところ、初期から画像に異常が発生した。こ
れは、磁性粒子の抵抗が低いために、リークが発生して
しまったためと推測される。

【０２３７】実施例５ 磁性粒子ｅを使用する以外は実施例１と同様にして画出
しを行ったところ、トナー付着が若干みられ、５万枚の
時点でカブリ抑制が若干悪化したものの、まったく問題
のないレベルであった。これは、カップリング剤の炭素
数が４であるため、耐久寿命が若干低下したためと推測
される。

【０２３８】実施例６ 使用したシアン現像剤と同様にして、イエロー現像剤、
マゼンタ現像剤、ブラック現像剤を得た。上記４色の現
像剤を図１に示す構成の電子写真装置を入れ、クリーニ
ングユニットを使用せず、イエロー，マゼンタ，シア
ン，ブラックの色順で３万枚の画出しを行ったところ、
画像濃度変化も小さく、カブリもない良好な結果が得ら
れた。但し、印加電圧などは実施例１と同様で、各トナ
ーの製造方法は以下の通りである。

【０２３９】［イエロートナーの製造例］Ｃ．Ｉ．ピグ
メントブルー１５：３に代えてＣ．Ｉ．ピグメントイエ
ロー９３３部とソルベントイエロー１６２ ３部を用い
ることを除いては、シアントナー製造例１と同様にして
イエロートナー粒子を得、同様にアナターゼ型酸化チタ
ン微粉末およびシリカ微粉末と混合してイエロートナー
を得た。

【０２４０】［マゼンタトナーの製造例］Ｃ．Ｉ．ピグ
メントブルー１５：３に代えてキナクリドン顔料を用い
ることを除いては、シアントナー製造例１と同様にして
マゼンタトナー粒子を得、同様にアナターゼ型酸化チタ
ン微粉末およびシリカ微粉末と混合してマゼンタトナー
を得た。

【０２４１】［ブラックトナーの製造例］Ｃ．Ｉ．ピグ
メントブルー１５：３に代えてカーボンブラックを用い
ることを除いては、シアントナー製造例１と同様にして
ブラックトナー粒子を得、同様にアナターゼ型酸化チタ
ン微粉末およびシリカ微粉末と混合してブラックトナー
を得た。

【０２４２】

【表１】

【０２４３】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、露光部
位へのトナー飛散もなく電子写真感光体への注入帯電性
に優れ、現像領域における潜像の乱れなども発生しな
い、高画質及び高耐久性の電子写真装置及び画像形成方
法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電子写真装置の概略図を示す。

【図２】本発明のドラム周りの概略図を示す。

【図３】非磁性一成分現像を行う場合の現像装置の概略
図である。

【図４】磁性粒子の抵抗測定に用いる装置の概略断面図
を示す。

【図５】実施例で用いる交流電圧を示す図である。

【図６】トナーの摩擦帯電量を測定するために用いる装
置の説明図である。

【符号の説明】

４ 現像装置 １１ 現像スリーブ（現像剤担持体） １２ マグネットローラ １８ 補給用トナー １９ 現像剤 １９ａ トナー １９ｂ キャリア ２１ 搬送スリーブ ２１０ ＬＥＤ部（露光手段） ２２０ 電界形成用電極 ２３０ 電界形成用電極 ３２１ 帯電器 ３４２ 感光ドラム ５００ スリーブ ５０１ マグネットローラ ５０２ 帯電粒子（磁性粒子）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０３Ｇ 15/02 １０１ Ｇ０３Ｇ 9/10 ３３１ 15/08 ５０７ ３５２ ３５４ 15/08 ５０７Ｂ (72)発明者 谷内 信也 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 勝田 恭史 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 溝江 希克 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 Ｆターム(参考） 2H003 BB11 CC04 EE11 2H005 AA08 AA15 AB09 BA02 BA03 BA06 BA15 CA11 CA12 CA17 CB03 CB04 CB07 CB13 EA02 EA05 EA07 FA02 2H068 AA03 AA05 AA08 BB06 BB31 BB59 CA37 2H076 AB05 AB82 2H077 AA11 AA37 AC02 AC04 AD02 AD06 AD13 AD36 DB08 EA03 EA14 EA15 GA17

Claims (40)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子写真感光体の周囲に、（ｉ）該電子
   写真感光体の表面に接触して帯電するための帯電部材を
   有する帯電手段、（ｉｉ）該帯電された電子写真感光体
   に露光手段による露光により静電潜像を形成するための
   露光手段、（ｉｉｉ）該静電潜像をトナーで現像してト
   ナー像を形成するための現像手段及び（ｉｖ）該トナー
   像を中間転写体を介して、又は介さずに転写材に転写す
   るための転写手段が、順次該電子写真感光体表面の移動
   方向に沿って配置されている電子写真装置において、 該電子写真感光体の表面層が１０⁸〜１０¹⁴Ωｃｍの体
   積抵抗値を有し、 該帯電部材が１０⁴〜１０⁹Ωｃｍの体積抵抗値を有し、 該露光手段の上流および／または下流側に、トナーによ
   る露光手段の汚染を防止するための電極を有する電界形
   成手段を有することを特徴とする電子写真装置。
2. 【請求項２】 該帯電手段は、帯電用磁性粒子及び該磁
   性粒子を磁気的に拘束して帯電磁気ブラシを形成するた
   めの磁性粒子保持部材を有しており、体積抵抗値１０⁴
   〜１０⁹Ωｃｍを有する該帯電部材が、該帯電用磁性粒
   子であることを特徴とする請求項１に記載の電子写真装
   置。
3. 【請求項３】 転写手段と帯電手段の間、及び帯電手段
   と現像手段の間に、転写後の電子写真感光体上に残留す
   るトナーを回収し貯蔵するクリーニング手段を有さない
   請求項１又は２に記載の電子写真装置。
4. 【請求項４】 前記帯電用の磁性粒子が、その表面に６
   以上の炭素数を有する直鎖状のアルキル基を有するカッ
   プリング剤を有している請求項２又は３に記載の電子写
   真装置。
5. 【請求項５】 前記帯電用の磁性粒子が、その表面にア
   ミノ基を有するカップリング剤を有している請求項２又
   は３に記載の電子写真装置。
6. 【請求項６】 前記帯電用の磁性粒子が、その表面に６
   以上の炭素数を有する直鎖状のアルキル基を有するカッ
   プリング剤及びアミノ基を有するカップリング剤を有し
   ている請求項２又は３に記載の電子写真装置。
7. 【請求項７】 カップリング剤の存在量が磁性粒子全質
   量に対し０．０００１〜０．５重量％である請求項４乃
   至６のいずれかに記載の電子写真装置。
8. 【請求項８】 カップリング剤の中心元素がチタン、ア
   ルミニウム及びケイ素から選択される請求項４乃至７の
   いずれかに記載の電子写真装置。
9. 【請求項９】 磁性粒子の平均粒径が５〜１００μｍで
   ある請求項２乃至８のいずれかに記載の電子写真装置。
10. 【請求項１０】 磁性粒子の平均粒径が５〜５０μｍで
    ある請求項２乃至８のいずれかに記載の電子写真装置。
11. 【請求項１１】 磁性粒子の平均粒径が５〜３５μｍで
    ある請求項２乃至８のいずれかに記載の電子写真装置。
12. 【請求項１２】 前記現像手段が外添剤を有するトナー
    を有し、該トナーが１〜９μｍの重量平均粒径を有し、
    該外添剤が０．０１２〜０．４μｍの重量平均粒径を有
    する請求項１乃至１１のいずれかに記載の電子写真装
    置。
13. 【請求項１３】 トナーのＳＦ−１が１００〜１６０で
    あり、ＳＦ−２が１００〜１４０である請求項１乃至１
    ２のいずれかに記載の電子写真装置。
14. 【請求項１４】 トナーのＳＦ−１が１００〜１４０で
    あり、ＳＦ−２が１００〜１４０である請求項１乃至１
    ２のいずれかに記載の電子写真装置。
15. 【請求項１５】 現像手段が反転現像手段である請求項
    １乃至１４のいずれかに記載の電子写真装置。
16. 【請求項１６】 現像手段がトナーと磁性キャリアを有
    する二成分現像剤を有する請求項１乃至１５のいずれか
    に記載の電子写真装置。
17. 【請求項１７】 磁性キャリアが１５〜４５μｍの重量
    平均粒径を有する請求項１６に記載の電子写真装置。
18. 【請求項１８】 磁性キャリアが２０〜５０Ａｍ²／ｋ
    ｇの飽和磁化及び５〜２００エルステッドの保持力を有
    する請求項１６又は１７に記載の電子写真装置。
19. 【請求項１９】 磁性キャリアが、下記式（ＩＩ） （Ｆｅ₃Ｏ₄）_α（Ｃ）_β 式（ＩＩ） ［式中、ＣはＦｅ₂Ｏ₃，Ａｌ₂Ｏ₃，ＳｉＯ₂，ＣａＯ，
    ＳｒＯ，ＭｇＯ，ＭｎＯ，Ｌｉ₂Ｏまたはそれらの混合
    物を示し、α，βは重量比を示し、かつ下記条件 ０．２≦α≦０．８ ， α＋β≦１ を満足する。］で示される化合物を結着樹脂中に分散し
    て行う重合法によって製造された球状キャリアである請
    求項１６乃至１８のいずれかに記載の電子写真装置。
20. 【請求項２０】 磁性キャリアが、架橋性シリコーン樹
    脂及び／またはフッ素原子含有樹脂で被覆されている請
    求項１６乃至１９のいずれかに記載の電子写真装置。
21. 【請求項２１】 電子写真感光体に接触配置された帯電
    部材を有する帯電手段に電圧を印加することにより、該
    電子写真感光体を帯電する帯電工程、該帯電された電子
    写真感光体に露光手段により光を照射することにより静
    電潜像を形成する露光工程、該形成された静電潜像をト
    ナーを用いて現像することによりトナー画像を形成する
    現像工程、及び現像されたトナー画像を中間転写体を介
    して、又は介さずに転写材に転写する転写工程を有する
    画像形成方法において、 該電子写真感光体の表面層が１０⁸〜１０¹⁴Ωｃｍの体
    積抵抗値を有し、 該帯電部材が１０⁴〜１０⁹Ωｃｍの体積抵抗値を有し、 該露光手段の上流および／または下流側に、トナーによ
    る露光手段の汚染を防止するための電極を有する電界形
    成手段を有することを特徴とする画像形成方法。
22. 【請求項２２】 該帯電手段は、帯電用磁性粒子及び該
    磁性粒子を磁気的に拘束して帯電磁気ブラシを形成する
    ための磁性粒子保持部材を有しており、体積抵抗値１０
    ⁴〜１０⁹Ωｃｍを有する該帯電部材が該帯電用磁性粒子
    であることを特徴とする請求項２１に記載の画像形成方
    法。
23. 【請求項２３】 転写工程と帯電工程の間、及び帯電工
    程と現像工程の間に、転写工程後の電子写真感光体上に
    残留するトナーを回収し貯蔵するクリーニング工程を有
    さない請求項２１又は２２に記載の画像形成方法。
24. 【請求項２４】 前記帯電用の磁性粒子が、その表面に
    ６以上の炭素数を有する直鎖状のアルキル基を有するカ
    ップリング剤を有している請求項２２又は２３に記載の
    画像形成方法。
25. 【請求項２５】 前記帯電用の磁性粒子が、その表面に
    アミノ基を有するカップリング剤を有している請求項２
    ２又は２３に記載の画像形成方法。
26. 【請求項２６】 前記帯電用の磁性粒子が、その表面に
    ６以上の炭素数を有する直鎖状のアルキル基及びアミノ
    基を有するカップリング剤を有している請求項２２又は
    ２３に記載の画像形成方法。
27. 【請求項２７】 カップリング剤の存在量が磁性粒子全
    質量に対し０．０００１〜０．５重量％である請求項２
    ４乃至２６のいずれかに記載の画像形成方法。
28. 【請求項２８】 カップリング剤の中心元素がチタン、
    アルミニウム及びケイ素から選択される請求項２４乃至
    ２７のいずれかに記載の画像形成方法。
29. 【請求項２９】 磁性粒子の平均粒径が５〜１００μｍ
    である請求項２２乃至２８のいずれかに記載の画像形成
    方法。
30. 【請求項３０】 磁性粒子の平均粒径が５〜５０μｍで
    ある請求項２２乃至２８のいずれかに記載の画像形成方
    法。
31. 【請求項３１】 磁性粒子の平均粒径が５〜３５μｍで
    ある請求項２２乃至２８のいずれかに記載の画像形成方
    法。
32. 【請求項３２】 前記現像工程が外添剤を有する重量平
    均粒径１〜９μｍのトナーを有し、該外添剤が０．０１
    ２〜０．４μｍの重量平均粒径を有する請求項２１乃至
    ３１のいずれかに記載の画像形成方法。
33. 【請求項３３】 トナーのＳＦ−１が１００〜１６０で
    あり、ＳＦ−２が１００〜１４０である請求項２１乃至
    ３２のいずれかに記載の画像形成方法。
34. 【請求項３４】 トナーのＳＦ−１が１００〜１４０で
    あり、ＳＦ−２が１００〜１４０である請求項２１乃至
    ３２のいずれかに記載の画像形成方法。
35. 【請求項３５】 現像工程が反転現像工程である請求項
    ２１乃至３４のいずれかに記載の画像形成方法。
36. 【請求項３６】 現像工程がトナーと磁性キャリアを用
    いる二成分現像剤を有する請求項２１乃至３５のいずれ
    かに記載の画像形成方法。
37. 【請求項３７】 磁性キャリアが１５〜４５μｍの重量
    平均粒径を有する請求項３６に記載の画像形成方法。
38. 【請求項３８】 磁性キャリアが２０〜５０Ａｍ²／ｋ
    ｇの飽和磁化及び５〜２００エルステッドの保持力を有
    する請求項３６又は３７に記載の画像形成方法。
39. 【請求項３９】 磁性キャリアが、下記式（ＩＩ） （Ｆｅ₃Ｏ₄）_α（Ｃ）_β 式（ＩＩ） ［式中、ＣはＦｅ₂Ｏ₃，Ａｌ₂Ｏ₃，ＳｉＯ₂，ＣａＯ，
    ＳｒＯ，ＭｇＯ，ＭｎＯ，Ｌｉ₂Ｏまたはそれらの混合
    物を示し、α，βは重量比を示し、かつ下記条件０．２
    ≦α≦０．８ ， α＋β≦１を満足する。］で示され
    る化合物を結着樹脂中に分散して行う重合法によって製
    造された球状キャリアである請求項３６乃至３８のいず
    れかに記載の画像形成方法。
40. 【請求項４０】 磁性キャリアが、架橋性シリコーン樹
    脂及び／またはフッ素原子含有樹脂で被覆されている請
    求項３６乃至３９のいずれかに記載の画像形成方法。