(57)【要約】【課題】中間転写手段を備える画像形成装置において、略球形トナーを用いる場合に、１次転写前に記録媒体の供給不良が生じても、長期にわたり像担持手段を清浄な状態に保つことができ、形成画像の画質低下を抑えることができる画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置１００に、感光体ドラム１１と、中間転写ベルト２５と、クリーニングブレード４２と、記録媒体供給部５と、クリーニング補助ローラ５０と、記録媒体検知センサと、制御ユニットとを設け、制御ユニットに、転写不可能の判断結果が出力されるとクリーニング補助ローラ５０が転写ニップ部分を拡大し感光体ドラム１１上のトナー像が中間転写ベルト２５に転写されるように、制御させる。【選択図】図２
2010176039.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
形状係数ＳＦ−１が１３０以上１４０以下、かつ形状係数ＳＦ−２が１２０以上１３０以下のトナー粒子に、平均１次粒子径が８０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下のシリカ、および当該シリカよりも平均１次粒子径の小さな無機微粒子が外添されたトナーを用いて画像を形成する画像形成装置であって、
トナー像を担持する像担持手段と、
前記像担持手段と接触する部分である転写ニップ部分が形成されて、前記像担持手段からトナー像が転写され、前記像担持手段から転写されたトナー像を記録媒体に転写する中間転写手段と、
前記像担持手段に担持されるトナーを除去する像担持体クリーニング手段と
記録媒体を前記中間転写手段に供給する記録媒体供給手段と、
記録媒体の前記中間転写手段への供給状態に基づいて、前記中間転写手段から記録媒体へトナー像を転写することが可能か不可能かを判断して判断結果を出力する転写可否判断手段と、
前記転写ニップ部分の大きさを変更する転写ニップ変更手段と、
前記転写可否判断手段によって不可能の判断結果が出力されると、前記転写可否判断手段によって不可能の判断結果が出力される前よりも前記転写ニップ部分が拡大するように前記転写ニップ部分の大きさを変更するよう、前記転写ニップ変更手段を制御し、前記転写ニップ部分が拡大され、かつ、前記転写ニップ部分に印加される電圧である転写バイアスが１３００Ｖ以上２５００Ｖ以下の範囲内である状態で前記像担持手段に担持されたトナー像が前記中間転写手段に転写されるよう、前記中間転写手段を制御する制御手段とを含むことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記中間転写手段は、ベルト状部材であり、
前記転写ニップ変更手段は、前記ベルト状部材が前記像担持手段に対して圧接する状態と圧接しない状態とを変更することで、前記転写ニップ部分の大きさを変更する、ローラ状のクリーニング補助ローラであることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記クリーニング補助ローラは、前記中間転写手段と離接可能に設けられ、
前記制御手段は、前記転写可否判断手段によって不可能の判断結果が出力されない限り、前記クリーニング補助ローラと前記中間転写手段とが離間した状態を維持するように制御することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記像担持体クリーニング手段は、前記像担持手段に付着したトナーを掻きとるブレード状のクリーニングブレードであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記中間転写手段に付着したトナーを除去する転写体クリーニング手段を備え、
前記中間転写手段は、前記像担持手段と離接可能に設けられ、
前記制御手段は、前記転写ニップ変更手段によって転写ニップ部分が拡大されて前記中間転写手段にトナー像が転写された後、前記像担持手段と前記中間転写手段とが離間した状態で、前記転写体クリーニング手段が前記中間転写手段に転写されたトナー像を除去するように制御することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記転写体クリーニング手段は、前記中間転写手段に付着したトナーを掻きとるブレード状の転写体クリーニングブレードと、前記転写体クリーニングブレードによって掻きとられたトナーを前記中間転写体付近に塞き止めるトナー堆積保持手段とを含むことを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式、静電印刷方式などを用いる画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、ファクシミリなどに多く採用される、電子写真方式の画像形成装置には、表面に光導電性物質を含む感光層を形成した感光体が用いられている。そのような画像形成装置は、感光体表面に電荷を付与して均一に帯電させた後、種々の作像プロセスにて画像情報に対応する静電潜像を形成し、この静電潜像を、現像部から供給される、トナーを含む現像剤によって現像してトナー像とし、このトナー像を紙などの記録媒体に直接転写するか、または中間転写体に一旦転写（以下、「１次転写」と称する）した後、さらに中間転写体から記録媒体に静電的に転写（以下、「２次転写」と称する）する。そして、画像形成装置は、直接転写された、または２次転写されたトナー像を、加熱ローラおよび加圧ローラを用いる熱定着方式の定着部によって記録媒体を加熱・加圧することで記録媒体上に定着させる。
【０００３】
このような画像形成装置では、直接転写前、または１次転写前に記録媒体の供給不良が生じると、感光体上のトナーはすべて未転写の状態で残存する。一般的な画像形成装置は、記録媒体の供給不良が生じると、一旦画像形成を停止し、感光体に備えられるクリーニング装置によってこの未転写のトナーを除去し、記録媒体の供給不良が解消された後、再度同一のトナー像を作像して画像形成を再開する。しかしながら、このように未転写のトナーすべてをクリーニング装置で除去しようとすると、クリーニング装置にかかる負担が増大し、クリーニング装置のトナー除去能力が低下し、感光体を清浄な状態に保つことができなくなる。
【０００４】
この問題を解決することを目的とした装置として、特許文献１には、感光体とローラ状の中間転写体とを備え、記録媒体の供給不良が生じても、未転写のトナーを中間転写体上に転写する画像形成装置が開示されている。特許文献１の装置は、記録媒体の供給不良が生じた場合でも、停止せずに、感光体上に形成されたトナーを中間転写体に転写し、感光体に残存するトナー量を減少させ、感光体に備えられるクリーニング装置にかかる負担を減少させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−９５４４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、画像形成装置において形成される画像の高画質化が様々な角度から検討されており、具体的な動向の１つとして、解像力および鮮鋭度の向上を目的とした現像剤の改良、特にトナー粒子の小粒径化および略球形化が進められている。一般に、小粒径化および略球形化されたトナーは、解像力および鮮鋭度は高いけれども、クリーニング性能および転写効率は低く、感光体上からトナーを除去することが難しい。したがって、感光体上のトナー除去能力が高い画像形成装置が求められている。
【０００７】
これに対し、特許文献１の装置は、通常通り印刷する場合であっても、記録媒体の供給不良が生じた場合であっても、感光体と中間転写体との接触部分である転写ニップ部分の大きさは変わらない、すなわち、転写されるトナーの量は同一であり、小粒径化および略球形化されたトナーのすべてを感光体上から除去することはできず、一部が残存する。そのため、長期にわたる使用によって、感光体を清浄な状態に保つことができなくなり、形成される画像の画質が低下してしまう。
【０００８】
本発明の目的は、中間転写手段を備える画像形成装置において、略球形トナーを用いる場合に、１次転写前に記録媒体の供給不良が生じても、長期にわたり像担持手段を清浄な状態に保つことができ、形成画像の画質低下を抑えることができる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、形状係数ＳＦ−１が１３０以上１４０以下、かつ形状係数ＳＦ−２が１２０以上１３０以下のトナー粒子に、平均１次粒子径が８０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下のシリカ、および当該シリカよりも平均１次粒子径の小さな無機微粒子が外添されたトナーを用いて画像を形成する画像形成装置であって、
トナー像を担持する像担持手段と、
前記像担持手段と接触する部分である転写ニップ部分が形成されて、前記像担持手段からトナー像が転写され、前記像担持手段から転写されたトナー像を記録媒体に転写する中間転写手段と、
前記像担持手段に担持されるトナーを除去する像担持体クリーニング手段と
記録媒体を前記中間転写手段に供給する記録媒体供給手段と、
記録媒体の前記中間転写手段への供給状態に基づいて、前記中間転写手段から記録媒体へトナー像を転写することが可能か不可能かを判断して判断結果を出力する転写可否判断手段と、
前記転写ニップ部分の大きさを変更する転写ニップ変更手段と、
前記転写可否判断手段によって不可能の判断結果が出力されると、前記転写可否判断手段によって不可能の判断結果が出力される前よりも前記転写ニップ部分が拡大するように前記転写ニップ部分の大きさを変更するよう、前記転写ニップ変更手段を制御し、前記転写ニップ部分が拡大され、かつ、前記転写ニップ部分に印加される電圧である転写バイアスが１３００Ｖ以上２５００Ｖ以下の範囲内である状態で前記像担持手段に担持されたトナー像が前記中間転写手段に転写されるよう、前記中間転写手段を制御する制御手段とを含むことを特徴とする画像形成装置である。
【００１０】
また本発明は、前記中間転写手段は、ベルト状部材であり、
前記転写ニップ変更手段は、前記ベルト状部材が前記像担持手段に対して圧接する状態と圧接しない状態とを変更することで、前記転写ニップ部分の大きさを変更する、ローラ状のクリーニング補助ローラであることを特徴とする。
【００１１】
また本発明は、前記クリーニング補助ローラは、前記中間転写手段と離接可能に設けられ、
前記制御手段は、前記転写可否判断手段によって不可能の判断結果が出力されない限り、前記クリーニング補助ローラと前記中間転写手段とが離間した状態を維持するように制御することを特徴とする。
【００１２】
また本発明は、前記像担持体クリーニング手段は、前記像担持手段に付着したトナーを掻きとるブレード状のクリーニングブレードであることを特徴とする。
【００１３】
また本発明は、前記中間転写手段に付着したトナーを除去する転写体クリーニング手段を備え、
前記中間転写手段は、前記像担持手段と離接可能に設けられ、
前記制御手段は、前記転写ニップ変更手段によって転写ニップ部分が拡大されて前記中間転写手段にトナー像が転写された後、前記像担持手段と前記中間転写手段とが離間した状態で、前記転写体クリーニング手段が前記中間転写手段に転写されたトナー像を除去するように制御することを特徴とする。
【００１４】
また本発明は、前記転写体クリーニング手段は、前記中間転写手段に付着したトナーを掻きとるブレード状の転写体クリーニングブレードと、前記転写体クリーニングブレードによって掻きとられたトナーを前記中間転写体付近に塞き止めるトナー堆積保持手段とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、画像形成装置は、形状係数ＳＦ−１が１３０以上１４０以下、かつ形状係数ＳＦ−２が１２０以上１３０以下のトナー粒子に、平均１次粒子径が８０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下のシリカ、および当該シリカよりも平均１次粒子径の小さな無機微粒子が外添されたトナーを用いて、像担持手段上にトナー像を形成し、像担持手段上のトナー像が中間転写手段に転写される前に記録媒体の供給不良が生じた場合、像担持手段上のトナー像を、拡大された転写ニップ部分において、中間転写手段に転写した後に、画像形成装置を停止する。
【００１６】
前記トナーは、前記シリカが前記トナー粒子と像担持手段との間でスペーサーとして機能し、前記トナー粒子と像担持手段との付着力を弱めるので、前記シリカが外添されていない場合に比べて、トナーの転写効率およびクリーニング性能は高い。さらに、前記トナーは、無機微粒子が外添されることによって、外添処理における前記トナー粒子と前記シリカとの混合性が向上し、前記シリカが前記トナー粒子表面に均一に分散して外添するので、スペーサー機能が向上している。それでもなお、前記トナーのような略球形トナーは、像担持手段に残留しやすく、中間転写手段へ転写しにくい。
【００１７】
本発明の画像形成装置では、像担持手段上のトナーは、拡大された転写ニップ部分において、中間転写手段に転写されるので、拡大する前の転写ニップ部分において転写される場合と異なり、確実に中間転写手段に転写される。よって、像担持体クリーニング手段は、記録媒体の供給不良が生じた場合でも、像担持手段上のトナー像すべてを除去する必要がなく、像担持体クリーニング手段にかかる負担は少ない。したがって、画像形成装置は、記録媒体の供給不良が生じても、像担持体クリーニング手段にかかる負担を抑制しながら像担持手段上のトナーを除去することができ、よって、像担持手段を清浄な状態に保つことができるので、長期にわたる使用による形成画像の画質低下を抑制することができる。
【００１８】
また本発明によれば、画像形成装置は、ローラ状のクリーニング補助ローラによって、ベルト状部材である中間転写手段が、像担持手段と圧接する状態と圧接しない状態とを変更することで、転写ニップ部分の大きさを変更する。したがって、画像形成装置は、中間転写手段がローラ状の部材である場合に比べて、中間転写手段の駆動トルクの上昇を抑制しながら、転写ニップ部分を拡大することができる。
【００１９】
また本発明によれば、クリーニング補助ローラは、記録媒体の供給不良が生じていない場合、中間転写手段から離間している。よって、記録媒体の供給不良が生じていない場合、転写ニップ部分は拡大されていない。したがって、画像形成装置は、記録媒体の供給不良が生じていない通常の動作の場合には、適切な大きさの転写ニップ部分において、像担持手段から中間転写手段へ、トナー像を転写することができ、安定して良好な画像を形成することができる。
【００２０】
また本発明によれば、画像形成装置は、像担持体クリーニング手段がブレード状のクリーニングブレードであるので、小型化された像担持体クリーニング手段でありながら、像担持手段を清浄な状態に保つことができる。
【００２１】
また本発明によれば、転写体クリーニング手段は、像担持手段上のトナー像が拡大された転写ニップ部分において中間転写手段に転写された後、像担持手段と中間転写手段とが離間した状態で、中間転写手段に転写されたトナー像を除去する。したがって、画像形成装置は、中間転写手段に転写されたトナーを再び像担持手段に付着させることなく、中間転写手段上のトナーを除去することができる。
【００２２】
また本発明によれば、転写体クリーニングブレードは中間転写手段に付着したトナーを掻きとり、トナー堆積保持手段は掻きとられたトナーを中間転写手段付近に塞き止め、塞き止められたトナー同士は互いに付着してより大きな塊となる。したがって、画像形成装置は、中間転写手段上のトナーを確実に除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】画像形成装置１００の断面を模式的に示す概略図である。
【図２】現像部１４およびその周辺の部材を示す模式図である。
【図３】転写ベルトクリーニングユニット２９の断面を模式的に示す概略図である。
【図４】トナー堆積保持部４５を示す平面図である。
【図５】クリーニング補助ローラ５０によって転写ニップ部分が拡大されたことを示す図である。
【図６】制御ユニットによる感光体ドラム１１の制御を説明するための図である。
【図７】感光体ドラム１１と中間転写ベルト２５とが離間した状態を示す図である。
【図８】画像形成装置１００のトナー像除去処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
１、画像形成装置
本発明の画像形成装置は、像担持手段と、中間転写手段と、像担持体クリーニング手段と、記録媒体供給手段と、転写可否判断手段と、転写ニップ変更手段と、制御手段とを含む。図１は、本発明の一実施形態である画像形成装置１００の断面を模式的に示す概略図である。画像形成装置１００は、トナー像形成部２と、転写部３と、定着部４と、記録媒体供給部５と、排出部６と、図示しない検知センサと、図示しない制御ユニットとを含む。本実施形態では、像担持手段はトナー像形成部２に含まれる感光体ドラム１１であり、中間転写手段は転写部３に含まれる中間転写ベルト２５であり、像担持体クリーニング手段はトナー像形成部２に含まれるクリーニングブレード４２であり、記録媒体供給手段は記録媒体供給部５であり、転写可否判断手段は記録媒体検知センサと制御ユニットとからなり、転写ニップ変更手段は転写部３に含まれるクリーニング補助ローラ５０であり、制御手段は制御ユニットである。
【００２５】
画像形成装置１００は、複写機能、プリンタ機能、およびファクシミリ機能を併せ持つ複合機であり、伝達される画像情報に応じて、記録媒体上にフルカラーまたはモノクロの画像を形成する。すなわち、画像形成装置１００においては、コピアモード（複写モード）、プリンタモード、およびファクシミリモードという３種の印刷モードを有しており、図示しない操作部からの操作入力、パーソナルコンピュータ、携帯端末装置、情報記録記憶媒体、メモリ装置を用いる外部機器などからの印刷ジョブの受信に応じて、図示しない制御ユニットによって、印刷モードが選択される。
【００２６】
トナー像形成部２を構成する各部材および転写部３に含まれる一部の部材は、カラー画像情報に含まれるブラック（ｂ）、シアン（ｃ）、マゼンタ（ｍ）、およびイエロー（ｙ）の各色の画像情報に対応するために、それぞれ４つずつ設けられる。ここでは、各色に応じて４つずつ設けられる各部材は、各色を表すアルファベットを参照符号の数字の末尾に付して区別し、総称する場合は数字のみで表す。
【００２７】
トナー像形成部２は、感光体ドラム１１と、帯電部１２と、露光ユニット１３と、現像部１４と、クリーニングユニット１５とを含む。図２は、現像部１４およびその周辺の部材を示す模式図である。帯電部１２、現像部１４、およびクリーニングユニット１５は、感光体ドラム１１のまわりに、この順序で配置される。帯電部１２は、クリーニングユニット１５よりも鉛直方向下方の位置に、現像部１４と鉛直方向において等しい位置に配置される。
【００２８】
感光体ドラム１１は、図示しない駆動部により、軸線回りに回転駆動可能に支持され、図示しない、導電性基体と、導電性基体の表面に形成される感光層とを含む。たとえば、感光体ドラム１１は、図２において反時計回りの方向（矢符Ｂ３の方向）に回転する。導電性基体は種々の形状を採ることができ、たとえば、円筒状、円柱状、薄膜シート状などが挙げられる。これらの中でも円筒状が好ましい。導電性基体は導電性材料によって形成される。導電性材料としては、この分野で常用されるものを使用でき、たとえば、アルミニウム、銅、真鍮、亜鉛、ニッケル、ステンレス鋼、クロム、モリブデン、バナジウム、インジウム、チタン、金、白金などの金属、これらの２種以上の合金、合成樹脂フィルム、金属フィルム、紙などのフィルム状基体にアルミニウム、アルミニウム合金、酸化錫、金、酸化インジウムなどの１種または２種以上からなる導電性層を形成してなる導電性フィルム、導電性粒子および導電性ポリマーの少なくとも一方を含有する樹脂組成物などが挙げられる。なお、導電性フィルムに用いられるフィルム状基体としては、合成樹脂フィルムが好ましく、ポリエステルフィルムが特に好ましい。また、導電性フィルムにおける導電性層の形成方法としては、蒸着、塗布などが好ましい。
【００２９】
感光層は、たとえば、電荷発生物質を含む電荷発生層と、電荷輸送物質を含む電荷輸送層とを積層することにより形成される。その際、導電性基体と電荷発生層または電荷輸送層との間には、下引き層を設けるのが好ましい。下引き層を設けることによって、導電性基体の表面に存在する傷および凹凸を被覆して、感光層表面を平滑化する、繰り返し使用時における感光層の帯電性の劣化を防止する、低温および低湿の少なくとも一方の環境下における感光層の帯電特性を向上させるといった利点が得られる。また最上層に感光体表面保護層を設けた耐久性の大きい三層構造の積層感光体であっても良い。
【００３０】
電荷発生層は、光照射により電荷を発生する電荷発生物質を主成分とし、必要に応じて公知の結着樹脂、可塑剤、増感剤などを含有する。電荷発生物質としては、この分野で常用されるものを使用でき、たとえば、ペリレンイミド、ペリレン酸無水物などのペリレン系顔料、キナクリドン、アントラキノンなどの多環キノン系顔料、金属および無金属フタロシアニン、ハロゲン化無金属フタロシアニンなどのフタロシアニン系顔料、スクエアリウム色素、アズレニウム色素、チアピリリウム色素、カルバゾール骨格、スチリルスチルベン骨格、トリフェニルアミン骨格、ジベンゾチオフェン骨格、オキサジアゾール骨格、フルオレノン骨格、ビススチルベン骨格、ジスチリルオキサジアゾール骨格またはジスチリルカルバゾール骨格を有するアゾ顔料などが挙げられる。これらの中でも、無金属フタロシアニン顔料、オキソチタニルフタロシアニン顔料、フローレン環およびフルオレノン環の少なくとも一方を含有するビスアゾ顔料、芳香族アミンからなるビスアゾ顔料、トリスアゾ顔料などは高い電荷発生能を有し、高感度の感光層を得るのに適する。電荷発生物質は１種を単独で使用できまたは２種以上を併用できる。電荷発生物質の含有量は特に制限はないけれども、電荷発生層中の結着樹脂１００重量部に対して好ましくは５〜５００重量部、さらに好ましくは１０〜２００重量部である。電荷発生層用の結着樹脂としてもこの分野で常用されるものを使用でき、たとえば、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリウレタン、アクリル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂、ポリカーボネート、フェノキシ樹脂、ポリビニルブチラール、ポリアリレート、ポリアミド、ポリエステルなどが挙げられる。結着樹脂は１種を単独で使用できまたは必要に応じて２種以上を併用できる。
【００３１】
電荷発生層は、電荷発生物質および結着樹脂、ならびに必要に応じて可塑剤、増感剤などのそれぞれ適量を、これらの成分を溶解または分散し得る適切な有機溶媒に溶解または分散して電荷発生層塗液を調製し、この電荷発生層塗液を導電性基体表面に塗布し、乾燥することにより形成できる。このようにして得られる電荷発生層の膜厚は特に制限されないけれども、好ましくは０．０５〜５μｍ、さらに好ましくは０．１〜２．５μｍである。
【００３２】
電荷発生層の上に積層される電荷輸送層は、電荷発生物質から発生する電荷を受け入れて輸送する能力を有する電荷輸送物質および電荷輸送層用の結着樹脂を必須成分とし、必要に応じて公知の酸化防止剤、可塑剤、増感剤、潤滑剤などを含有する。電荷輸送物質としてはこの分野で常用されるものを使用でき、たとえば、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾールおよびその誘導体、ポリ−γ−カルバゾリルエチルグルタメートおよびその誘導体、ピレン−ホルムアルデヒ縮合物およびその誘導体、ポリビニルピレン、ポリビニルフェナントレン、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、９−（ｐ−ジエチルアミノスチリル）アントラセン、１，１−ビス（４−ジベンジルアミノフェニル）プロパン、スチリルアントラセン、スチリルピラゾリン、ピラゾリン誘導体、フェニルヒドラゾン類、ヒドラゾン誘導体、トリフェニルアミン系化合物、テトラフェニルジアミン系化合物、トリフェニルメタン系化合物、スチルベン系化合物、３−メチル−２−ベンゾチアゾリン環を有するアジン化合物などの電子供与性物質、フルオレノン誘導体、ジベンゾチオフェン誘導体、インデノチオフェン誘導体、フェナンスレンキノン誘導体、インデノピリジン誘導体、チオキサントン誘導体、ベンゾ［ｃ］シンノリン誘導体、フェナジンオキサイド誘導体、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、プロマニル、クロラニル、ベンゾキノンなどの電子受容性物質などが挙げられる。電荷輸送物質は１種を単独で使用できまたは２種以上を併用できる。電荷輸送物質の含有量は特に制限されないけれども、好ましくは電荷輸送物質中の結着樹脂１００重量部に対して１０〜３００重量部、さらに好ましくは３０〜１５０重量部である。電荷輸送層用の結着樹脂としては、この分野で常用されかつ電荷輸送物質を均一に分散できるものを使用でき、たとえば、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリビニルブチラール、ポリアミド、ポリエステル、ポリケトン、エポキシ樹脂、ポリウレタン、ポリビニルケトン、ポリスチレン、ポリアクリルアミド、フェノール樹脂、フェノキシ樹脂、ポリスルホン樹脂、これらの共重合樹脂などが挙げられる。これらの中でも、成膜性、得られる電荷輸送層の耐摩耗性、電気特性などを考慮すると、ビスフェノールＺをモノマー成分として含有するポリカーボネート（以後「ビスフェノールＺ型ポリカーボネート」と称す）、ビスフェノールＺ型ポリカーボネートと他のポリカーボネートとの混合物などが好ましい。結着樹脂は１種を単独で使用できまたは２種以上を併用できる。
【００３３】
電荷輸送層には、電荷輸送物質および電荷輸送層用の結着樹脂と共に、酸化防止剤が含まれるのが好ましい。酸化防止剤としてもこの分野で常用されるものを使用でき、たとえば、ビタミンＥ、ハイドロキノン、ヒンダードアミン、ヒンダードフェノール、パラフェニレンジアミン、アリールアルカンおよびそれらの誘導体、有機硫黄化合物、有機燐化合物などが挙げられる。酸化防止剤は１種を単独で使用できまたは２種以上を併用できる。酸化防止剤の含有量は特に制限されないけれども、電荷輸送層を構成する成分の合計量の０．０１〜１０重量％、好ましくは０．０５〜５重量％である。電荷輸送層は、電荷輸送物質および結着樹脂ならびに必要に応じて酸化防止剤、可塑剤、増感剤などのそれぞれ適量を、これらの成分を溶解または分散し得る適切な有機溶媒に溶解または分散して電荷輸送層用塗液を調製し、この電荷輸送層用塗液を電荷発生層表面に塗布し、乾燥することにより形成できる。このようにして得られる電荷発生層の膜厚は特に制限されないけれども、好ましくは１０〜５０μｍ、さらに好ましくは１５〜４０μｍである。なお、１つの層に、電荷発生物質と電荷輸送物質とが存在する感光層を形成することもできる。その場合、電荷発生物質および電荷輸送物質の種類、含有量、結着樹脂の種類、その他の添加剤などは、電荷発生層および電荷輸送層を別々に形成する場合と同様でよい。
【００３４】
本実施の形態では、前述のような、電荷発生物質および電荷輸送物質を用いる有機感光層を形成してなる感光体ドラムを用いるけれども、それに代えて、シリコンなどを用いる無機感光層を形成してなる感光体ドラムを使用できる。
【００３５】
帯電部１２は、感光体ドラム１１を臨み、感光体ドラム１１の長手方向に沿って感光体ドラム１１表面から間隙を有して離隔するように配置され、感光体ドラム１１表面を所定の極性および電位に帯電させる。帯電部１２には、帯電ブラシ型帯電器、チャージャー型帯電器、鋸歯型帯電器、イオン発生装置などを使用できる。本実施の形態では、帯電部１２は感光体ドラム１１表面から離隔するように設けられるけれども、それに限定されない。たとえば、帯電部１２として帯電ローラを用い、帯電ローラと感光体ドラムとが圧接するように帯電ローラを配置しても良く、帯電ブラシ、磁気ブラシなどの接触帯電方式の帯電器を用いても良い。
【００３６】
露光ユニット１３は、露光ユニット１３から出射される各色情報の光が、帯電部１２と現像部１４との間を通過して感光体ドラム１１の表面に照射されるように配置される。露光ユニット１３は、画像情報を該ユニット内でｂ、ｃ、ｍ、ｙの各色情報の光に分岐し、帯電部１２によって一様な電位に帯電された感光体ドラム１１表面を各色情報の光で露光し、その表面に静電潜像を形成する。露光ユニット１３には、たとえば、レーザ照射部および複数の反射ミラーを備えるレーザスキャニングユニットを使用できる。他にもＬＥＤアレイ、液晶シャッタと光源とを適宜組み合わせたユニットを用いてもよい。
【００３７】
現像部１４は、現像槽２０とトナーホッパ２１とを含む。現像槽２０は感光体ドラム１１表面を臨むように配置され、感光体ドラム１１の表面に形成された静電潜像にトナーを供給して現像し、可視像であるトナー像を形成する容器状部材である。現像槽２０は、その内部空間にトナーを収容しかつ現像ローラ２２、供給ローラ２３、攪拌ローラ２４などのローラ部材またはスクリュー部材を収容して回転自在に支持する。現像槽２０の感光体ドラム１１を臨む側面には開口部が形成され、この開口部を介して感光体ドラム１１に対向する位置に現像ローラが回転駆動可能に設けられる。現像ローラ２２は、感光体ドラム１１との圧接部または最近接部において感光体ドラム１１表面の静電潜像にトナーを供給するローラ状部材である。トナーの供給に際しては、現像ローラ２２表面にトナーの帯電電位とは逆極性の電位が現像バイアス電圧（以下単に「現像バイアス」とする）として印加される。これによって、現像ローラ２２表面のトナーが静電潜像に円滑に供給される。さらに、現像バイアス値を変更することによって、静電潜像に供給されるトナー量（トナー付着量）を制御できる。供給ローラ２３は現像ローラ２２を臨んで回転駆動可能に設けられるローラ状部材であり、現像ローラ２２周辺にトナーを供給する。攪拌ローラ２４は供給ローラ２３を臨んで回転駆動可能に設けられるローラ状部材であり、トナーホッパ２１から現像槽２０内に新たに供給されるトナーを供給ローラ２３周辺に供給する。トナーホッパ２１は、その鉛直方向下部に設けられるトナー補給口と、現像槽２０の鉛直方向上部に設けられるトナー受入口とが連通するように設けられ、現像槽２０のトナー消費状況に応じてトナーを補給する。またトナーホッパ２１を用いず、各色トナーカートリッジから直接トナーを補給するよう構成しても構わない。
【００３８】
本実施形態では、現像ローラ２２と感光体ドラム１１とが離接可能に設けられる。現像ローラ２２と感光体ドラム１１とが離接可能に設けられる理由については後述する。本実施形態では、現像ローラ２２が鉛直下方向に移動し、感光体ドラム１１と離間するけれども、別の実施形態では、感光体ドラム１１が鉛直上方向に移動して、現像ローラ２２と感光体ドラム１１とが離間した状態となってもよい。
【００３９】
クリーニングユニット１５は、ブレード状部材であるクリーニングブレード４２と、箱状部材であるクリーニングボックス４３とを含む。クリーニングユニット１５は、記録媒体にトナー像を転写した後に、感光体ドラム１１の表面に残留するトナーを除去し、感光体ドラム１１の表面を清浄化する。具体的には、クリーニングブレード４２が、感光体ドラム１１に付着したトナーを掻きとり、掻きとられたトナーがクリーニングボックス４３に回収される。本実施形態では、像担持体クリーニング手段は、クリーニングブレード４２であるけれども、代わりに、ローラ状部材からなるクリーニング手段であってもよい。像担持体クリーニング手段がクリーニングブレード４２である画像形成装置１００は、感光体ドラム１１を充分に清浄な状態に保つことができ、かつ小型化が達成されている。
【００４０】
なお、本実施形態においては、感光体ドラム１１として、主に有機感光体ドラムが用いられ、有機感光体ドラムの表面は樹脂成分を主体とするものであるため、帯電装置によるコロナ放電によって発生するオゾンの化学的作用によって表面の劣化が進行しやすい。ところが、劣化した表面部分はクリーニングユニット１５よる擦過作用を受けて摩耗し、徐々にではあるが確実に除去される。したがって、オゾンなどによる表面の劣化の問題が実際上解消され、長期間にわたって、帯電動作による帯電電位を安定に維持することができる。
【００４１】
トナー像形成部２によれば、帯電部１２が感光体ドラム１１の表面を均一に帯電させ、露光ユニット１３が画像情報に応じた信号光を照射して感光体ドラム１１の表面に静電潜像を形成し、現像部１４がトナーを供給して感光体ドラム１１の表面にトナー像を形成することで、感光体ドラム１１がトナー像を担持する。感光体ドラム１１が、このトナー像を中間転写ベルト２５に転写した後に、クリーニングユニット１５が、感光体ドラム１１表面に残留するトナーを除去する。この一連のトナー像形成動作が繰り返し実行される。
【００４２】
転写部３は、感光体ドラム１１の上方に配置され、中間転写ベルト２５と、駆動ローラ２６と、従動ローラ２７と、中間転写ローラ２８（ｂ，ｃ，ｍ，ｙ）と、転写ベルトクリーニングユニット２９と、転写ローラ３０とを含む。中間転写ベルト２５は、ベルト状部材である。具体的には、駆動ローラ２６と従動ローラ２７とによって張架されてループ状の移動経路を形成する無端ベルト状部材であり、図１において時計回りの方向（矢符Ｂ１の方向）に回転駆動する。よって、中間転写ベルト２５は、感光体ドラム１１との近接部においては、感光体ドラム１１の移動方向と同じ方向（矢符Ｂ２の方向）に移動する。
【００４３】
中間転写ベルト２５は、感光体ドラム１１との接触部分である転写ニップ部分Ｔ１が形成されて、感光体ドラム１１からトナー像が転写される。具体的には、中間転写ベルト２５は、中間転写ローラ２８と感光体ドラム１１とに挟持されることで転写ニップ部分Ｔ１が形成される。このとき、感光体ドラム１１が中間転写ベルト２５を挟持する部分は、図２に示すように、感光体ドラム１１の鉛直方向最高の部分よりも、感光体ドラム１１の回転方向において下流側の部分である。鉛直方向最高の部分よりも上流側の部分で挟持すると、その部分よりも上流側の部分と中間転写ベルト２５との間に微小空隙が生まれ、その微小空隙によって、後述する転写バイアスを印加すると放電現象が発生し、ドット画像の飛び散りなどが発生する。したがって、感光体ドラム１１は、画像劣化を防ぐために、感光体ドラム１１の下流側の部分で、中間転写ベルト２５を挟持する。転写ニップ部分Ｔ１において、中間転写ベルト２５を介して感光体ドラム１１に対向して配置される中間転写ローラ２８は、感光体ドラム１１表面のトナーの帯電極性とは逆極性の転写バイアスを印加し、感光体ドラム１１の表面に形成されたトナー像は、中間転写ベルト２５上へ転写される。フルカラー画像の場合、各感光体ドラム１１で形成される各色のトナー画像が、中間転写ベルト２５上に順次重ねて転写されることによって、フルカラートナー像が形成される。
【００４４】
本実施形態では、感光体ドラム１１と中間転写ベルト２５とが離接可能に設けられる。すなわち、画像形成装置１００は、中間転写ベルト２５に転写ニップ部分Ｔ１が形成されない状態となることができる。中間転写ベルト２５に転写ニップ部分Ｔ１が形成されないようにする理由については後述する。本実施形態では、中間転写ローラ２８が鉛直上方向に移動し、中間転写ベルト２５と離間することで、中間転写ベルト２５に転写ニップ部分Ｔ１が形成されない状態となるけれども、別の実施形態では、感光体ドラム１１が鉛直下方向に移動して、中間転写ベルト２５に転写ニップ部分Ｔ１が形成されない状態となってもよい。
【００４５】
駆動ローラ２６は図示しない駆動部によってその軸線回りに回転駆動可能に設けられ、その回転駆動によって、中間転写ベルト２５を矢符Ｂ１方向へ回転駆動させる。従動ローラ２７は駆動ローラ２６の回転駆動に従動回転可能に設けられ、中間転写ベルト２５が弛まないように一定の力を中間転写ベルト２５に付与する。中間転写ローラ２８は、中間転写ベルト２５を介して感光体ドラム１１に圧接し、かつ図示しない駆動部によってその軸線回りに回転駆動可能に設けられる。中間転写ローラ２８は、前述のように転写バイアスを印加する図示しない電源が接続され、感光体ドラム１１表面のトナー像を中間転写ベルト２５に転写する機能を有する。
【００４６】
転写ベルトクリーニングユニット２９は、中間転写ベルトに付着したトナーを除去する転写体クリーニング手段であり、中間転写ベルト２５を介して従動ローラ２７に対向し、中間転写ベルト２５の外周面に接触するように設けられる。感光体ドラム１１との接触によって中間転写ベルト２５に付着したトナーが転写ローラ３０に付着すると、記録媒体の裏面を汚染することになるので、転写ベルトクリーニングユニット２９は、中間転写ベルト２５表面のトナーを除去し回収する。
【００４７】
図３は、転写ベルトクリーニングユニット２９の断面を模式的に示す概略図である。転写ベルトクリーニングユニット２９は、中間転写ベルト２５に付着したトナーを掻きとるブレード状の転写体クリーニングブレード４４と、転写体クリーニングブレード４４によって掻きとられたトナーを中間転写ベルト２５付近に塞き止めるトナー堆積保持手段であるトナー堆積保持部４５と、クリーニングブレード取付部４６と、トナー搬送用底板４７と、攪拌ローラ４８と、転写体クリーニングボックス４９とを含む。転写体クリーニングブレード４４によって掻きとられたトナーは、そのまま転写体クリーニングボックス４９内に入るのではなく、一旦トナー堆積保持部４５によって、中間転写ベルト２５の表面付近に塞き止められる。塞き止められたトナーは、堆積していきトナー塊となる。所定の大きさとなったトナー塊は、トナー堆積保持部４５を越えて、転写体クリーニングボックス４９内に入る。転写体クリーニングボックス４９内のトナー塊は、図示しない駆動部と接続される攪拌ローラ４８によって撹拌され、トナー搬送用底板４７を通って、図２の紙面に垂直な方向に搬送される。画像形成装置１００は、このように、粉状のトナーをトナー塊としてから回収するので、中間転写ベルト２５上のトナーを確実に除去することができる。
【００４８】
トナー堆積保持部４５は、マイラー（登録商標）などの樹脂フィルムなどでできている。材質は特に限定されず、安価なものを用いることができる。図４は、トナー堆積保持部４５を示す平面図である。トナー堆積保持部４５は、転写体クリーニングブレード４４と接続される平板部４５ｂと、平板部４５ｂから突き出した波型部４５ａとからなり、波型部４５ａには所定形状の孔４５ｃが空けられている。転写体クリーニングブレード４４によって中間転写ベルト２５から掻きとられたトナーは、平板部４５ｂによって塞き止められ、塞き止められたトナーによってできたトナー塊は波型部４５ａの谷部分または孔４５ｃから転写体クリーニングボックス４９内に入る。トナー堆積保持部４５は、波型部４５ａの谷部分または孔４５ｃを通して、トナー塊を転写体クリーニングボックス４９内に案内するので、堆積保持するトナー量を適度にコントロールすることができる。また、トナー塊が、波型部４５ａの谷部分または孔４５ｃを通って、転写体クリーニングボックス４９内に入る際に、トナー表面に外添されているシリカは、トナーから離脱する。離脱したシリカは、転写体クリーニングブレード４４の先端部と中間転写ベルト２５との間に入り込み、転写体クリーニングブレード４４の先端部と中間転写ベルト２５との隙間をトナーが通り抜けるのを防ぐ。したがって、トナー堆積保持部４５を含む転写ベルトクリーニングユニット２９は、効率的にトナーを回収することができる。
【００４９】
転写ローラ３０は、中間転写ベルト２５を介して駆動ローラ２６に圧接し、図示しない駆動部によって軸線回りに回転駆動可能に設けられる。中間転写ベルト２５は、記録媒体にトナー像を転写する。具体的には、転写ローラ３０と駆動ローラ２６との圧接部（２次転写ニップ部）において、中間転写ベルト２５に担持されて搬送されるトナー像が、後述する記録媒体供給部５から供給される記録媒体に転写される。トナー像を担持する記録媒体は、定着部４に供給される。転写部３によれば、感光体ドラム１１と中間転写ローラ２８との圧接部において感光体ドラム１１から中間転写ベルト２５に転写されるトナー像が、中間転写ベルト２５の矢符Ｂ１方向への回転駆動によって２次転写ニップ部に搬送され、そこで記録媒体に転写される。
【００５０】
定着部４は、転写部３よりも記録媒体の搬送方向下流側に設けられ、定着ローラ３１と加圧ローラ３２とを含む。定着ローラ３１は図示しない駆動部によって回転駆動可能に設けられ、記録媒体に担持される未定着トナー像を構成するトナーを加熱して溶融させ、記録媒体に定着させる。定着ローラ３１の内部には図示しない加熱部が設けられる。加熱部は、定着ローラ３１表面が所定の温度（加熱温度）になるように定着ローラ３１を加熱する。加熱部には、たとえば、ヒータ、ハロゲンランプなどを使用できる。加熱部は、後記する定着条件制御処理によって制御される。定着条件制御処理による加熱温度の制御については、後に詳述する。定着ローラ３１表面近傍には温度検知センサが設けられ、定着ローラ３１の表面温度を検知する。温度検知センサによる検知結果は、後記する制御ユニットの記憶部に書き込まれる。加圧ローラ３２は定着ローラ３１に圧接するように設けられ、加圧ローラ３２の回転駆動に従動回転可能に支持される。加圧ローラ３２は、定着ローラ３１によってトナーが溶融して記録媒体に定着する際に、トナーと記録媒体とを押圧することによって、トナー像の記録媒体への定着を補助する。定着ローラ３１と加圧ローラ３２との圧接部が定着ニップ部である。定着部４によれば、転写部３においてトナー像が転写された記録媒体が、定着ローラ３１と加圧ローラ３２とによって挟持され、定着ニップ部を通過する際に、トナー像が加熱下で記録媒体に押圧されることによって、トナー像が記録媒体に定着され、画像が形成される。
【００５１】
記録媒体供給部５は、自動給紙トレイ３５と、ピックアップローラ３６と、搬送ローラ３７と、レジストローラ３８と、手差給紙トレイ３９とを含む。自動給紙トレイ３５は画像形成装置１００の鉛直方向下部に設けられ、記録媒体を貯留する容器状部材である。記録媒体には、普通紙、カラーコピー用紙、オーバーヘッドプロジェクタ用シート、葉書などがある。ピックアップローラ３６は、自動給紙トレイ３５に貯留される記録媒体を１枚ずつ取り出し、用紙搬送路Ｓ１に供給する。搬送ローラ３７は互いに圧接するように設けられる一対のローラ状部材であり、記録媒体をレジストローラ３８に向けて搬送する。レジストローラ３８は互いに圧接するように設けられる一対のローラ状部材であり、搬送ローラ３７から供給される記録媒体を、２次転写ニップ部に供給する。手差給紙トレイ３９は、手動動作によって記録媒体を画像形成装置１００内に取り込む装置であり、手差給紙トレイ３９から取り込まれる記録媒体は、搬送ローラ３７によって用紙搬送路Ｓ２内を通過し、レジストローラ３８に供給される。記録媒体供給部５は、記録媒体を中間転写ベルト２５に供給する。具体的には、記録媒体供給部５は、自動給紙トレイ３５または手差給紙トレイ３９から１枚ずつ供給される記録媒体を、中間転写ベルト２５に担持されるトナー像が２次転写ニップ部に搬送されるのに同期して、２次転写ニップ部に供給する。
【００５２】
排出部６は、搬送ローラ３７と、排出ローラ４０と、排出トレイ４１とを含む。搬送ローラ３７は、記録媒体の搬送方向において定着ニップ部よりも下流側に設けられ、定着部４によって画像が定着された記録媒体を排出ローラ４０に向けて搬送する。排出ローラ４０は、画像が定着された記録媒体を、画像形成装置１００の鉛直方向上面に設けられる排出トレイ４１に排出する。排出トレイ４１は、画像が定着された記録媒体を貯留する。
【００５３】
画像形成装置１００は、図示しない制御ユニットを含む。制御ユニットは、たとえば、画像形成装置１００の内部空間における鉛直方向上部に設けられ、記憶部と演算部と制御部とを含む。制御ユニットの記憶部には、画像形成装置１００の鉛直方向上面に配置される図示しない操作パネルを介する各種設定値、画像形成装置１００内部の各所に配置される図示しない検知センサからの検知結果、外部機器からの画像情報などが入力される。また、記憶部には、各種処理を実行するためのプログラムが書き込まれる。各種処理とは、たとえば、記録媒体判定処理、付着量制御処理、定着条件制御処理などである。記憶部には、この分野で常用されるものを使用でき、たとえば、リードオンリィメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）などが挙げられる。外部機器には、画像情報の形成または取得が可能であり、かつ画像形成装置１００に電気的に接続可能な電気・電子機器を使用でき、たとえば、コンピュータ、デジタルカメラ、テレビ、ビデオレコーダ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）レコーダ、ＨＤＤＶＤ（High Definition Digital Versatile Disc）レコーダ、ブルーレイディスクレコーダ、ファクシミリ装置、携帯端末装置などが挙げられる。演算部は、記憶部に書き込まれる各種データ（画像形成命令、検知結果、画像情報など）および各種処理のためのプログラムを取り出し、各種判定を行う。制御部は、演算部の判定結果に応じて該当装置に制御信号を送付し、動作制御を行う。制御部および演算部は中央処理装置（ＣＰＵ、Central   Processing Unit）を備えるマイクロコンピュータ、マイクロプロセッサなどによって実現される処理回路を含む。制御ユニットは、前述の処理回路とともに主電源を含み、電源は制御ユニットだけでなく、画像形成装置１００内部における各装置にも電力を供給する。
【００５４】
上述したように、記録媒体供給部５は、中間転写ベルト２５上のトナー像を記録媒体に２次転写する際に、トナー像が２次転写ニップ部に搬送されるのに同期して、２次転写ニップ部に記録媒体を供給するのであるけれども、搬送ローラ３７の劣化などによって、レジストローラ３８に記録媒体を搬送できず、記録媒体の供給不良が生じることがある。このような記録媒体の供給不良をジャムと呼ぶ。画像形成装置１００は、ジャムを解消するために、記録媒体の供給状態を検出する図示しない記録媒体検知センサを記録媒体の搬送路上に備えており、記録媒体検知センサおよび制御ユニットは、記録媒体の中間転写ベルト２５への供給状態に基づいて、中間転写ベルト２５から記録媒体へトナー像を転写することが可能か不可能かを判断して判断結果を出力する。
【００５５】
記録媒体検知センサは、発信部と受信部とを備え、発信部から発信される超音波を受信部で受信することによって記録媒体の搬送状態の検出を行う超音波型検出センサである。発信部には、超音波を発信させる発信回路と、その超音波を増幅させる増幅回路とが設けられる。受信部には、受信した超音波を共振させる共振回路と、その超音波を増幅させる増幅回路と、その増幅された超音波によるアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）回路とが設けられる。受信部で受信する信号（電位）は、たとえば、記録媒体の通過前の電位Ｅ１、通過時の電位Ｅ２、多重通過時の電位Ｅ３というように、記録媒体の供給状態に応じて大きく電位レベルが変化する。記録媒体検知センサは、この電位レベルを検知することにより、記録媒体の通過の有無、記録媒体の変形および多重通過を判断する。また、記録媒体検知センサは、信号の受信状態に応じて、記録媒体の先端部の通過および後端部の通過を検知することができる。
【００５６】
制御ユニットは、受信部から出力されたデジタル信号に基づいて、すなわち、記録媒体が通過することによる信号の受信状態の変化から、記録媒体の先端部の通過および後端部の通過を検知して、記録媒体の供給状態を判断する。制御ユニットは、制御ユニット内の記憶部に記憶されたプログラムに基づいて演算を行い、中間転写ベルト２５上のトナー像が２次転写ニップ部に搬送されるのに同期して２次転写ニップ部に記録媒体を供給することが、可能であるならば転写可能の判断結果を、不可能であるならば転写不可能の判断結果を出力する。
【００５７】
画像形成装置１００は、制御ユニットによって転写不可能の判断結果が出力された際に、転写ニップ部分の大きさを変更するクリーニング補助ローラ５０ｂ，５０ｃ，５０ｍ，５０ｙを備える。クリーニング補助ローラ５０は、感光体ドラム１１付近に設けられるローラ状の部材である。また、クリーニング補助ローラ５０は、中間転写ベルト２５と離接可能に設けられており、中間転写ベルト２５が感光体ドラム１１に対して圧接する状態と圧接しない状態とを変更することで、転写ニップ部分の大きさを変更する。具体的には、クリーニング補助ローラ５０は、中間転写ベルト２５の内周面に当接して、中間転写ベルト２５の外周面を感光体ドラム１１表面に圧接させる。クリーニング補助ローラ５０が中間転写ベルト２５の内周面に当接し、中間転写ベルト２５の外周面が感光体ドラム１１表面に圧接している状態のときは、中間転写ベルト２５において、中間転写ローラ２８が当接する部分からクリーニング補助ローラ５０が当接する部分までが、転写ニップ部分となる。クリーニング補助ローラ５０が中間転写ベルト２５の内周面に当接せず、中間転写ベルト２５の外周面が感光体ドラム１１表面に圧接していない状態のときは、中間転写ベルト２５において、中間転写ローラ２８が当接する部分の周辺部分が、転写ニップ部分となる。このようにして、クリーニング補助ローラ５０は、転写ニップ部分の大きさを変更する。
【００５８】
転写ニップ部分の大きさを変更する方法としては、感光体ドラム１１を鉛直上方向に移動させる方法、駆動ローラ２６および従動ローラ２７の少なくとも一方を鉛直下方向に移動させる方法、または、中間転写手段がローラ状の部材である場合に、中間転写手段自体を鉛直下方向に移動させる方法が挙げられる。本発明においては、それらのどの方法を用いることができるけれども、好ましくは、本実施形態のように、クリーニング補助ローラ５０によって転写ニップ部分の大きさを変更することが好ましい。クリーニング補助ローラ５０によって転写ニップ部分の大きさを変更することで、それ以外の方法によって転写ニップ部分の大きさを変更する場合と比較して、中間転写ベルト２５の駆動トルクの上昇を抑制しながら、転写ニップ部分の大きさを変更することができる。
【００５９】
制御ユニットは、転写不可能の判断結果を出力すると、クリーニング補助ローラ５０が、転写ニップ部分が拡大するように、転写ニップ部分の大きさを変更し、感光体ドラム１１に担持されたトナー像が中間転写ベルト２５に転写されるように、各部材を制御する。具体的には、制御ユニットは、クリーニング補助ローラ５０が、中間転写ベルト２５の転写ニップ部分Ｔ１以外の部分の内周面に当接し、転写ニップ部分Ｔ１以外の部分の外周面が感光体ドラム１１に対して圧接する状態にすることで、転写ニップ部分Ｔ１以外の転写ニップ部分Ｔ２を形成するように制御する。図５は、クリーニング補助ローラ５０によって転写ニップ部分が拡大されたことを示す図である。転写ニップ部分Ｔ１および転写ニップ部分Ｔ２の合計の面積は、転写ニップ部分Ｔ１の面積より当然大きいので、画像形成装置１００は、中間転写ベルト２５に転写ニップ部分Ｔ１およびＴ２を形成することで、転写ニップ部分を拡大することができる。制御ユニットは、上述したように、転写不可能の判断結果を出力しても、感光体ドラム１１上のトナー像が拡大された転写ニップ部分によって中間転写ベルト２５に転写されるよう制御するので、クリーニングブレード４２は、感光体ドラム１１上のトナー像すべてを除去する必要がなくなり、クリーニングブレード４２にかかる負担は少なくなる。また、感光体ドラム１１上のトナーは、転写ニップ部分Ｔ１およびＴ２によって転写されるので、拡大する前の転写ニップ部分Ｔ１によって転写される場合に比べて、より多くのトナーが中間転写ベルト２５に転写される。よって、感光体ドラム１１の回転速度を大きくしても、感光体ドラム１１上のトナーを充分に除去できる。
【００６０】
転写不可能の判断結果を出力した際の、制御ユニットによる各部材の制御をより詳細に説明する。図６は、制御ユニットによる感光体ドラム１１の制御を説明するための図である。転写ニップ部分が拡大された際の、感光体ドラム１１における、回転軸の中心をＯ、現像ローラ２２との最近接点をＰ１、クリーニング補助ローラとの最近接点をＰ２、中間転写ローラ２８との最近接点をＰ３と、線分ＯＰ１と線分ＯＰ２とのなす角をα（１２０°）、線分ＯＰ２と線分ＯＰ３とのなす角をβ（６０°）とする。制御ユニットは、中間転写ローラ２８およびクリーニング補助ローラ５０によって、転写ニップ部分Ｔ１およびＴ２を形成するように制御する。このとき、中間転写ローラ２８が中間転写ベルト２５を押す力は２．０Ｎ以上４．０Ｎ以下となるように、クリーニング補助ローラ５０が中間転写ベルト２５を押す力は３．０Ｎ以上５．０Ｎ以下となるように制御されることが好ましい。
【００６１】
制御ユニットは、転写ニップ部分Ｔ１およびＴ２が形成されている状態で、中間転写ベルト２５を矢符Ｂ２の方向に回転移動させ、感光体ドラム１１を矢符Ｂ３の方向に回転移動させる。このとき、中間転写ベルト２５の移動速度Ｖ１と、感光体ドラム１１の外周の移動速度Ｖ２との比Ｖ１／Ｖ２は、２次転写におけるトナー飛び散り対策として、１．００５以上１．０１０以下となるように制御されることが好ましい。また、画像形成における２次転写の際にも、比Ｖ１／Ｖ２をこの範囲内にすることでトナー飛び散りが抑えられ、ドッド乱れ、文字抜け等が少なくなる。また、回転移動において、感光体ドラム１１は、少なくとも、現像ローラ２２と感光体ドラム１１とによる現像ニップにおいて感光体ドラム１１に担持されたトナーが転写ニップ部分Ｔ１の回転方向下流側の位置まで到達するように回転移動することが好ましいので、好ましくは１８０°以上、より好ましくは３６０°以上回転移動するように制御される。
【００６２】
また、制御ユニットは、図２に示すように、転写不可能の判断結果を出力しない限り、クリーニング補助ローラ５０と中間転写ベルト２５とが離間した状態を維持するように制御する。よって、記録媒体の供給不良が生じていない場合、転写ニップ部分は拡大されていない。したがって、画像形成装置１００は、記録媒体の供給不良が生じていない通常の動作の場合には、適切な大きさの転写ニップ部分Ｔ１において、感光体ドラム１１から中間転写ベルト２５へ、トナー像を転写することができ、安定して良好な画像を形成することができる。
【００６３】
図７は、感光体ドラム１１と中間転写ベルト２５とが離間した状態を示す図である。制御ユニットは、クリーニング補助ローラ５０によって転写ニップ部分が拡大されて中間転写ベルト２５にトナー像が転写された後、感光体ドラム１１と中間転写ベルト２５とが離間するよう制御し、感光体ドラム１１と中間転写ベルト２５とが離間した状態で、中間転写ベルト２５が矢符Ｂ１の方向に回転移動して、転写ベルトクリーニングユニット２９が中間転写ベルト２５に転写されたトナー像を除去するように制御する。図７に示すように、感光体ドラム１１と中間転写ベルト２５とを離間させ、転写ニップ部分Ｔ１，Ｔ２を形成させない理由は、中間転写ベルト２５に転写されたトナー像を、感光体ドラム１１に再び付着させずに、転写ベルトクリーニングユニット２９によって除去するためである。画像形成装置１００は、転写ベルトクリーニングユニット２９によるトナー除去後、再び中間転写ベルト２５に転写ニップ部分Ｔ１が形成されて、画像形成可能な状態になる。このとき、ジャムが解消されていれば、画像形成装置１００は、除去したトナー像と同一のトナー像を感光体ドラム１１上に形成して、画像形成を再開する。
【００６４】
図８は、転写不可能の判断結果が出力された直後（スタート）から、除去したトナー像と同一のトナー像の形成を開始する直前（エンド）までの画像形成装置１００の処理（以下、「トナー像除去処理」と称する）を示すフローチャートである。画像形成装置１００は、転写不可能の判断結果が出力されると、クリーニング補助ローラ５０によって、転写ニップ部分Ｔ２を形成し、転写ニップ部分を拡大する（ステップＳ１）。
【００６５】
感光体ドラム１１は、転写ニップ部分Ｔ１，Ｔ２が形成されている状態で、矢符Ｂ３の方向に所定の角度回転移動し、感光体ドラム１１上のトナー像を中間転写ベルト２５に転写する（ステップＳ２）。このとき、中間転写ローラ２８は、転写バイアスを印加する。転写バイアスは、１３００Ｖ以上２５００Ｖ以下とする。また、ステップＳ２では、中間転写ベルト２５は、矢符Ｂ２の方向に回転移動する。また、ステップＳ２では、中間転写ベルト２５に転写されずに感光体ドラム１１上に残留したトナーは、クリーニングユニット１５によって回収される。また、ステップＳ２では、帯電部１２および露光ユニット１３は停止しており、感光体ドラム１１上に新たな静電潜像を形成することはない。また、ステップＳ２では、現像ローラ２２と感光体ドラム１１とが離間していることが好ましい。現像ローラ２２と感光体ドラム１１とを離間させる理由は、感光体ドラム１１上に、転写不可能の判断結果が出力される前に既に形成されていた静電潜像が現像ローラ２２によって現像されるのを防ぐためである。
【００６６】
感光体ドラム１１が所定角度回転移動した後、中間転写ローラ２８およびクリーニング補助ローラ５０がそれぞれ中間転写ベルト２５から離間し、感光体ドラム１１と中間転写ベルト２５とが離間する（ステップＳ３）。
【００６７】
感光体ドラム１１と中間転写ベルト２５とが離間している状態で、中間転写ベルト２５は矢符Ｂ１の方向に回転移動し、転写ベルトクリーニングユニット２９は中間転写ベルト２５上のトナーを除去する（ステップＳ４）。
【００６８】
中間転写ベルト２５上のトナーの除去後、中間転写ローラ２８が中間転写ベルト２５に当接し、中間転写ローラ２８と感光体ドラム１１とが中間転写ベルト２５を挟持し、転写ニップ部分Ｔ１が形成される（ステップＳ５）。画像形成装置１００は、ステップＳ１〜ステップＳ５のトナー像除去処理によって、感光体ドラム１１からトナー像を除去し、トナー像除去処理の終了後、除去したトナー像と同一のトナー像の形成を開始する。
【００６９】
このように、画像形成装置１００は、記録媒体の供給不良が生じても、クリーニングブレード４２の負担を抑制しながら感光体ドラム１１上のトナーを除去することができ、それによってクリーニングブレード４２の劣化を防ぐことができるので、安定して感光体ドラム１１を清浄な状態に保つことができ、長期にわたる使用による形成画像の画質低下を抑制することができる。
【００７０】
２、現像剤
画像形成装置１００において、トナー像を形成するトナーは、形状係数ＳＦ−１が１３０以上１４０以下、かつ形状係数ＳＦ−２が１２０以上１３０以下のトナー粒子に、平均１次粒子径が８０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下のシリカ、およびそのシリカよりも平均１次粒子径の小さな無機微粒子を外添したトナーである。このトナーは、転写の効率が高く、クリーニング性能が高い。したがって、画像形成装置１００は、このトナーを用いることで、記録媒体の供給不良が生じても、クリーニングブレード４２にかかる負担をより抑制しながら感光体ドラム１１上のトナーを除去することができ、感光体ドラム１１をより清浄な状態に保つことができ、長期にわたる使用による形成画像の画質低下をより抑制することができる。以下、このトナーを含む現像剤について説明する。
【００７１】
（１）トナー粒子
トナーは形状係数ＳＦ−１が１３０以上１４０以下であり、かつ形状係数ＳＦ−２が１２０以上１３０以下であるトナー粒子を含む。このトナー粒子には、結着樹脂、着色剤、離型剤、帯電制御剤などが含まれる。
【００７２】
（結着樹脂）
結着樹脂としては、ポリエステル系樹脂、ポリスチレン、スチレン−アクリル酸エステル共重合樹脂などのスチレン系樹脂、ポリメチルメタクリレートなどのアクリル系樹脂、ポリエチレンなどのポリオレフィン系樹脂、ポリウレタン、エポキシ樹脂などのトナー用途としての公知の樹脂を使用できる。これらの中でも、透明性に優れ、得られるトナー粒子に良好な粉体流動性、低温定着性、２次色再現性などを付与することができ、カラートナーの結着樹脂に好適であるという観点から、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ樹脂などが好ましい。また、トナーの低温定着化を図ることができるという観点から、ポリエステル樹脂とアクリル樹脂とをグラフト化したものも好適に用いることができる。
【００７３】
造粒操作を容易に実施すること、着色剤との混練性ならびに得られる粒子の形状および大きさを均一にすることなどを考慮すると、軟化点が１５０℃以下の結着樹脂が好ましく、６０〜１５０℃の結着樹脂が特に好ましい。その中でも、重量平均分子量が５０，０００〜３００，０００の樹脂が好ましい。樹脂の重量平均分子量が５０，０００未満では、定着後の機械的強度が低く、画像欠落などの現象を起こすおそれがあり、３００，０００を超えると、低温定着性を低下させてしまうおそれがある。
【００７４】
結着樹脂は、１種を単独で使用でき、または、異なる２種以上を併用できる。さらに、同じ樹脂であっても、分子量、単量体組成などのいずれかまたは全部が異なるものを複数種用いることができる。
【００７５】
（着色剤）
着色剤としては、染料および顔料が挙げられるけれども、その中でも顔料を用いることが好ましい。顔料は染料に比べて耐光性および発色性に優れるので、顔料を用いることによって耐光性および発色性に優れるトナーを得ることができる。着色剤の具体例としてはイエロートナー用着色剤、マゼンタトナー用着色剤、シアントナー用着色剤およびブラックトナー用着色剤が挙げられる。
【００７６】
イエロートナー用着色剤としては、たとえばカラーインデックスによって分類されるＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー５、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１７、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１８０、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１８５などの有機系顔料、黄色酸化鉄、黄土などの無機系顔料、Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー１などのニトロ系染料、Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー２、Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー６、Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー１４、Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー１５、Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー１９、Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー２１などの油溶性染料などが挙げられる。
【００７７】
マゼンタトナー用着色剤としては、たとえばカラーインデックスによって分類されるＣ．Ｉ．ピグメントレッド４９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド８１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２、Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド１９、Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド４９、Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド５２、Ｃ．Ｉ．ベーシックレッド１０、Ｃ．Ｉ．ディスパーズレッド１５などが挙げられる。
【００７８】
シアントナー用着色剤としては、たとえばカラーインデックスによって分類されるＣ．Ｉ．ピグメントブルー１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１６、Ｃ．Ｉ．ソルベントブルー５５、Ｃ．Ｉ．ソルベントブルー７０、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー２５、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー８６などが挙げられる。
【００７９】
ブラックトナー用着色剤としては、たとえばチャンネルブラック、ローラーブラック、ディスクブラック、ガスファーネスブラック、オイルファーネスブラック、サーマルブラック、アセチレンブラックなどのカーボンブラックなどが挙げられる。
【００８０】
上記以外にも、紅色顔料、緑色顔料などを使用できる。これらの着色剤は、１種を単独で使用してもよく、また色の異なる２種以上を併用して使用してもよい。また同色系の複数の着色剤を併用することもできる。着色剤は、マスターバッチとして使用されることが好ましい。着色剤のマスターバッチは、たとえば、樹脂の溶融物と着色剤とを混練することによって製造することができる。樹脂としては、トナーの結着樹脂と同種の樹脂またはトナーの結着樹脂に対して良好な相溶性を有する樹脂が使用される。樹脂と着色剤との使用割合は特に制限されないけれども、好ましくは合成樹脂１００重量部に対して３０重量部以上１００重量部以下である。マスターバッチは、たとえば粒径２〜３ｍｍ程度に造粒されて用いられる。
【００８１】
着色剤の含有量は特に制限されないけれども、好ましくはトナーの結着樹脂１００重量部に対して４重量部以上２０重量部以下である。これにより、着色剤の添加によるフィラー効果を抑え、かつ、高着色力を有するトナーを得ることができる。着色剤の配合量が２０重量部を超えると、着色剤のフィラー効果によって、トナーの定着性が低下するおそれがある。
【００８２】
（離型剤）
離型剤は、トナーを記録媒体に定着させる際にトナーに離型性を付与するために添加される。したがって、離型剤を使用しない場合と比較して高温オフセット開始温度を高め、耐高温オフセット性を向上させることができる。またトナーを定着させる際の加熱によって離型剤を溶融させ、定着開始温度を低下させ、耐高温オフセット性を向上させることができる。
【００８３】
離型剤としては、特に限定されるものではなく、公知のものを使用することができ、たとえば、パラフィンワックスおよびその誘導体、マイクロクリスタリンワックスおよびその誘導体などの石油系ワックス、フィッシャートロプシュワックスおよびその誘導体、ポリオレフィンワックスおよびその誘導体、低分子ポリプロピレンワックスおよびその誘導体、ポリオレフィン系重合体ワックスおよびその誘導体などの炭化水素系合成ワックス、カルナバワックスおよびその誘導体、エステル系ワックスなどが挙げられる。
【００８４】
離型剤の使用量は特に限定されず広い範囲から適宜選択できるけれども、好ましくは結着樹脂１００重量部に対して０．２重量部以上２０重量部以下である。離型剤が２０重量部よりも多く含まれると、感光体上へのフィルミング、キャリアへのスペントが起こりやすくなるおそれがあり、０．２重量部未満であると、離型剤の機能を十分発揮できないおそれがある。離型剤の融点は特に制限されないけれども、融点が高すぎると定着性（離型性）改良に効果がなく、低すぎると保存性などを悪化させてしまうため、３０〜１２０℃が好ましい。
【００８５】
（帯電制御剤）
帯電制御剤は、トナーに好ましい帯電性を付与するために添加される。帯電制御剤としては、正電荷制御用または負電荷制御用の帯電制御剤を使用できる。正電荷制御用の帯電制御剤としては、たとえば、ニグロシン染料、塩基性染料、四級アンモニウム塩、四級ホスホニウム塩、アミノピリン、ピリミジン化合物、多核ポリアミノ化合物、アミノシラン、ニグロシン染料およびその誘導体、トリフェニルメタン誘導体、グアニジン塩、アミジン塩などが挙げられる。
【００８６】
負電荷制御用の帯電制御剤としては、たとえば、オイルブラック、スピロンブラックなどの油溶性染料、含金属アゾ化合物、アゾ錯体染料、ナフテン酸金属塩、サリチル酸およびその誘導体の金属錯体および金属塩（金属はクロム、亜鉛、ジルコニウムなど）、ホウ素化合物、脂肪酸石鹸、長鎖アルキルカルボン酸塩、樹脂酸石鹸などが挙げられる。
【００８７】
帯電制御剤は１種を単独で使用でき、または２種以上を併用できる。帯電制御剤の使用量は、好ましくは結着樹脂１００重量部に対して０．５重量部以上５重量部以下であり、より好ましくは結着樹脂１００重量部に対して０．５重量部以上３重量部以下である。帯電制御剤が５重量部よりも多く含まれると、キャリアが汚染されてしまい、トナー飛散が発生し、帯電制御剤の含有量が０．５重量部未満であると、トナーに十分な帯電特性を付与することができない。
【００８８】
（トナー粒子の製造方法）
トナー粒子の製造方法は特に制限されず、公知の製造方法によって製造することができ、たとえば溶融混練粉砕法によって製造できる。溶融混練粉砕法によれば、結着樹脂、着色剤、離型剤、電荷制御剤、その他の添加剤などのそれぞれ所定量を乾式混合し、得られる混合物を溶融混練し、得られる溶融混練物を冷却して固化させ、得られる固化物を機械的に粉砕することによって製造できる。
【００８９】
乾式混合に用いられる混合機としては、たとえば、ヘンシェルミキサ（商品名、三井鉱山株式会社製）、スーパーミキサ（商品名、株式会社カワタ製）、メカノミル（商品名、岡田精工株式会社製）などのヘンシェルタイプの混合装置、オングミル（商品名、ホソカワミクロン株式会社製）、ハイブリダイゼーションシステム（商品名、株式会社奈良機械製作所製）、コスモシステム（商品名、川崎重工業株式会社製）などが挙げられる。
【００９０】
混練は、攪拌下に結着樹脂の溶融温度以上の温度（通常は８０〜２００℃程度、好ましくは１００〜１５０℃程度）に加熱しながら行われる。
【００９１】
混練機として、たとえば、２軸押し出し機、３本ロール、ラボブラストミルなどの一般的な混練機を使用できる。さらに具体的には、たとえば、ＴＥＭ−１００Ｂ（商品名、東芝機械株式会社製）、ＰＣＭ−８０／８７（商品名、株式会社池貝製）などの１軸もしくは２軸の押出機、ニーデックス（商品名、三井鉱山株式会社製）などのオープンロール方式のものが挙げられる。これらの中でも、オープンロール方式のものが好ましい。
【００９２】
溶融混練物を冷却して得られる固化物の粉砕には、カッターミル、フェザーミルまたはジェットミルなどが用いられる。たとえば、固化物をカッターミルで粗粉砕した後、ジェットミルで粉砕することによって、所望の体積平均粒子径を有するトナー粒子が得られる。
【００９３】
また、トナー粒子は、溶融混練物の固化物を粗粉砕し、得られる粗粉砕物を水性スラリー化し、得られる水性スラリーを高圧ホモジナイザで処理して微粒化し、得られる微粒を水性媒体中で加熱して凝集および溶融させることによっても製造できる。
【００９４】
溶融混練物の固化物の粗粉砕は、たとえば、ジェットミル、ハンドミルなどを用いて行われる。粗粉砕によって、具体的には、１００μｍ〜３ｍｍ程度の粒子径を有する粗粉を得る。粗粉を水に分散させて、水性スラリーを調製する。粗粉を水に分散させるに際しては、たとえば、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムなどの分散剤の適量を水に溶解させておくことによって、粗粉が均一に分散した水性スラリーが得られる。この水性スラリーを高圧ホモジナイザで処理することによって、水性スラリー中の粗粉が微粒化され、体積平均粒子径０．４〜１．０μｍ程度の微粒を含む水性スラリーが得られる。この水性スラリーを加熱し、微粒を凝集させ、微粒同士を溶融させて結合することによって、所望の体積平均粒子径および平均円形度を有するトナー粒子が得られる。
【００９５】
体積平均粒子径および平均円形度は、たとえば、微粒の水性スラリーの加熱温度および加熱時間を適宜選択することによって、所望の値にすることができる。加熱温度は、結着樹脂の軟化点以上、結着樹脂の熱分解温度未満の温度範囲から適宜選択される。加熱時間が同じである場合には、通常は、加熱温度が高いほど、得られるトナー粒子の体積平均粒子径は大きくなる。
【００９６】
高圧ホモジナイザとしては、市販品が知られる。高圧ホモジナイザの市販品としては、たとえば、マイクロフルイダイザー（商品名、マイクロフルディクス（Ｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃｓ）社製）、ナノマイザー（商品名、ナノマイザー社製）、アルティマイザー（商品名、株式会社スギノマシン製）などのチャンバ式高圧ホモジナイザ、高圧ホモジナイザ（商品名、ラニー（Ｒａｎｎｉｅ）社製）、高圧ホモジナイザ（商品名、三丸機械工業株式会社製）、高圧ホモゲナイザ（商品名、株式会社イズミフードマシナリ製）、ＮＡＮＯ３０００（商品名、株式会社美粒製）などが挙げられる。
【００９７】
このようにして得られるトナー粒子の体積平均粒子径は５μｍ以上８μｍ以下であることが好ましい。トナー粒子の体積平均粒子径が５μｍ未満であると、粒子径が小さすぎるので、平均１次粒子径が８０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下の大粒径シリカを外添してもクリーニング性能を確保できない。トナー粒子の体積平均粒子径が８μｍを超えると、粒子径が大きすぎるので、平均１次粒子径が８０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下の大粒径シリカを外添してもこれ以上のクリーニング性能向上効果は得られない。また、画質が低下する。トナー粒子の体積平均粒子径が５μｍ以上８μｍ以下であることによって、高画質の画像を形成でき、クリーニング性能を確保できる。
【００９８】
トナー粒子には球形化処理が施されてもよい。球形化する手段としては衝撃式球形化装置および熱風式球形化装置が挙げられる。衝撃式球形化装置としては、市販されているものを使用することもでき、たとえば、ファカルティ（商品名、ホソカワミクロン株式会社製）、ハイブリダイゼーションシステム（商品名、株式会社奈良機械製作所製）などを用いることができる。熱風式球形化装置としては、市販されているものも使用することができ、たとえば、表面改質機メテオレインボー（商品名、日本ニューマチック工業株式会社製）などを用いることができる。
【００９９】
（２）外添剤
（平均１次粒子径が８０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下のシリカ）
以上のようにして作製されたトナー粒子は、平均１次粒子径が８０〜１５０ｎｍのシリカと混合される。シリカ粒子は、粉体流動性向上、摩擦帯電性向上、耐熱性、長期保存性改善、クリーニング性能改善および感光体表面磨耗特性制御などの機能を担う。シリカ粒子の水分量は、２．０重量％以下であることが好ましく、１．５重量％以下であることがより好ましい。水分量が２．０重量％を超えると、トナー表面に帯電された電荷がシリカを介してキャリアなどにリークして、トナー比電荷量が低下してしまう。水分量はカールフィッシャー１０５℃加熱減量法により測定する。
【０１００】
混合方法は任意の方法で行えばよく、たとえばＶブレンダー、ヘンシェルミキサ、リボンブレンダ、ライカイ機などによって行うことができる。これらの装置でトナー粒子とシリカとが混合されることで、トナー粒子にシリカが外添される。
【０１０１】
シリカの粒度分布は単分散であることが好ましい。粒度分布において小粒子径側に１つ以上のピークを有するシリカを含む複分散であると、定着性が悪化する。粒度分布において大粒子径側に１つ以上のピークを有するシリカを含む複分散であり、特に平均１次粒子径が１５０ｎｍ以上の大粒子径側のシリカを含む複分散である場合は、トナー帯電不良が発生する。
【０１０２】
シリカ粒子は疎水化処理されていることが好ましい。これによって、高温高湿環境下と低温低湿環境下とのトナー比電荷量の変化を低減することができる。したがって、感光体ドラムおよび転写ベルトに対するクリーニング性能を安定して確保し、かつ湿度によらず耐刷試験でのトナー比電荷量の低下を抑制することができる。
【０１０３】
シリカ粒子を疎水化処理する方法としては特に制限されず、公知の方法を適用できる。たとえばシランカップリング剤、シリル化剤、フッ化アルキル基を有するシランカップリング剤、有機チタネート系カップリング剤、アルミニウム系のカップリング剤、シリコンオイル、シリコンワニスなどの疎水化処理剤を用いて疎水化処理する方法が挙げられる。
【０１０４】
シリカは、トナー粒子１００重量部に対して０．５重量部以上３．０重量部以下の割合で外添されていることが好ましい。シリカの外添割合がトナー粒子１００重量部に対して０．５重量部未満であると、トナーのクリーニング性能を確保できない。シリカの外添割合がトナー粒子１００重量部に対して３．０重量部を超えると、シリカがトナー粒子から離脱しやすくなるので、耐刷試験でのトナー比電荷量の低下が発生し、印刷画像の画質低下およびトナー飛散が発生する。シリカがトナー粒子１００重量部に対して０．５重量部以上３．０重量部以下の割合で外添されていることによって、トナーのクリーニング性能を確保し、かつ耐刷試験でのトナー比電荷量の低下をより一層抑制することができる。
シリカの製造方法は特に制限されず、公知の製造方法により得ることができる。
【０１０５】
（無機微粒子）
トナー粒子には、平均１次粒子径が８０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下のシリカとともに、そのシリカより平均１次粒子径の小さい無機微粒子が外添される。外添される無機微粒子の体積平均粒子径は、７ｎｍ以上２０ｎｍ以下が好ましい。
【０１０６】
シリカより平均１次粒子径が小さい無機微粒子としては、たとえば、シリカ粒子微粉末、酸化チタン微粉末、アルミナ微粉末などが挙げられる。
【０１０７】
無機微粒子は、１種を単独で使用でき、または２種以上を併用できる。無機微粒子の添加量としては、トナーに必要な帯電量、外添剤を添加することによる感光体の摩耗に対する影響、トナーの環境特性などを考慮して、トナー粒子１００重量部に対し２重量部以下が好適である。
【０１０８】
シリカおよびそれより平均１次粒子径が小さい無機微粒子の粒子径は、動的光散乱を利用する粒径分布測定装置、たとえば株式会社大塚電子製のＤＬＳ−８００やコールターエレクトロニクス社製のコールターＮ４により測定可能であるけれども、疎水化処理後の粒子の２次凝集を解離することは困難であるため、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）または透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）によって得られる写真から直接求めることが好ましい。
【０１０９】
（３）現像剤
以上のようにして得られたトナーは、そのまま１成分現像剤として使用することができ、またキャリアと混合して２成分現像剤として使用することができる。
【０１１０】
（キャリア）
キャリアとしては、磁性を有する粒子を使用することができる。磁性を有する粒子の具体例としては、鉄、フェライト、マグネタイトなどの金属、これらの金属とアルミニウムまたは鉛などの金属との合金などが挙げられる。これらの中でも、フェライトが好ましい。
【０１１１】
また磁性を有する粒子に樹脂を被覆した樹脂被覆キャリア、または樹脂に磁性を有する粒子を分散させた樹脂分散型キャリアなどをキャリアとして用いてもよい。磁性を有する粒子を被覆する樹脂としては特に制限はないけれども、たとえば、オレフィン系樹脂、スチレン系樹脂、スチレン／アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂、エステル系樹脂、フッ素含有重合体系樹脂などが挙げられる。また樹脂分散型キャリアに用いられる樹脂としても特に制限されないけれども、たとえば、スチレンアクリル樹脂、ポリエステル樹脂、フッ素系樹脂、フェノール樹脂などが挙げられる。
【０１１２】
キャリアの形状は、球形または扁平形状が好ましい。またキャリアの粒径は特に制限されないけれども、高画質化を考慮すると、好ましくは３０〜５０μｍである。さらにキャリアの抵抗率は、好ましくは１０８Ω・ｃｍ以上、さらに好ましくは１０１２Ω・ｃｍ以上である。キャリアの抵抗率は、キャリアを０．５０ｃｍ２の断面積を有する容器に入れてタッピングした後、容器内に詰められた粒子に１ｋｇ／ｃｍ２の荷重を掛け、荷重と底面電極との間に１０００Ｖ／ｃｍの電界が生ずる電圧を印加したときの電流値を読取ることから得られる値である。抵抗率が低いと、現像スリーブにバイアス電圧を印加した場合にキャリアに電荷が注入され、感光体にキャリア粒子が付着し易くなる。またバイアス電圧のブレークダウンが起こり易くなる。
【０１１３】
キャリアの磁化強さ（最大磁化）は、好ましくは１０〜６０ｅｍｕ／ｇ、さらに好ましくは１５〜４０ｅｍｕ／ｇである。磁化強さは現像ローラの磁束密度にもよるけれども、現像ローラの一般的な磁束密度の条件下においては、１０ｅｍｕ／ｇ未満であると磁気的な束縛力が働かず、キャリア飛散の原因となるおそれがある。また非接触現像では、磁化強さが６０ｅｍｕ／ｇを超えると、キャリアの穂立ちが高くなり過ぎるので、感光体ドラム１１と非接触状態を保つことが困難になる。また接触現像では、トナー像に掃き目が現れ易くなるおそれがある。
【０１１４】
２成分現像剤におけるトナーとキャリアとの使用割合は特に制限されず、トナーおよびキャリアの種類に応じて適宜選択できるけれども、樹脂被覆キャリア（密度５〜８ｇ／ｃｍ２）に例をとれば、現像剤中に、トナーが現像剤全量の２〜３０重量％、好ましくは２〜２０重量％含まれるように、トナーを用いればよい。また２成分現像剤において、トナーによるキャリアの被覆率は、４０〜８０％であることが好ましい。
【実施例】
【０１１５】
［各物性値の測定］
各物性値は以下のようにして測定した。
【０１１６】
（体積平均粒子径）
電解液（商品名：ＩＳＯＴＯＮ−ＩＩ、ベックマン・コールター社製）５０ｍｌに、試料２０ｍｇおよびアルキルエーテル硫酸エステルナトリウム１ｍｌを加え、超音波分散器（商品名：ＵＨ−５０、ＳＴＭ社製）によって超音波周波数２０ｋＨｚで３分間分散処理して測定用試料を調製した。この測定用試料について、粒度分布測定装置（商品名：Ｍｕｌｔｉｓｉｚｅｒ３、ベックマン・コールター社製）を用い、アパーチャ径：２０μｍ、測定粒子数：５００００カウントの条件下に測定を行い、試料粒子の体積粒度分布から体積平均粒径を求めた。
【０１１７】
（結着樹脂のガラス転移点（Ｔｇ））
示差走査熱量計（商品名：ＤＳＣ２２０、セイコー電子工業株式会社製）を用い、日本工業規格（ＪＩＳ）Ｋ７１２１−１９８７に準じ、試料１ｇを昇温速度毎分１０℃で加熱してＤＳＣ曲線を測定した。得られたＤＳＣ曲線のガラス転移に相当する吸熱ピークの高温側のベースラインを低温側に延長した直線と、ピークの立ち上がり部分から頂点までの曲線に対して勾配が最大になるような点で引いた接線との交点の温度をガラス転移点（Ｔｇ）として求めた。
【０１１８】
（結着樹脂の軟化点（Ｔｍ））
流動特性評価装置（商品名：フローテスターＣＦＴ−１００Ｃ、株式会社島津製作所製）において、荷重１０ｋｇｆ／ｃｍ２（９．８×１０５Ｐａ）を与えて試料１ｇがダイ（ノズル口径１ｍｍ、長さ１ｍｍ）から押出されるように設定し、昇温速度毎分６℃で加熱し、ダイから試料の半分量が流出したときの温度を求め、軟化点とした。
【０１１９】
（離型剤の融点）
示差走査熱量計（商品名：ＤＳＣ２２０、セイコー電子工業株式会社製）を用い、試料１ｇを温度２０℃から昇温速度毎分１０℃で２００℃まで昇温させ、次いで２００℃から２０℃に急冷させる操作を２回繰返し、ＤＳＣ曲線を測定した。２回目の操作で測定されるＤＳＣ曲線の融解に相当する吸熱ピークの頂点の温度を離型剤の融点として求めた。
【０１２０】
（シリカおよび無機微粒子の平均１次粒子径）
走査型電子顕微鏡（商品名：Ｓ−４３００ＳＥ／Ｎ、株式会社日立ハイテクノロジーズ製）にて５００００倍に拡大したシリカの画像を、走査型電子顕微鏡の視野を変えて１００個のシリカについて撮影し、画像解析によってシリカの１次粒子の粒子径を測定した。得られた測定値からシリカの平均１次粒子径を算出した。無機微粒子の平均１次粒子径も同様にして算出した。
【０１２１】
（トナー形状）
スパッタ蒸着によって金属膜（Ａｕ膜、膜厚０．５μｍ）を形成した。この金属膜被覆粒子から、走査型電子顕微鏡（商品名：Ｓ−５７０、株式会社日立製作所製）によって、加速電圧５ｋＶで、かつ１０００倍の倍率で、無作為に２００〜３００個を抽出して写真撮影を行う。この電子顕微鏡写真データを、画像解析ソフト（商品名：Ａ像くん、旭化成エンジニアリング株式会社製）で画像解析した。画像解析ソフト「Ａ像くん」の粒子解析パラメータは、小図形除去面積：１００画素、収縮分離：回数１；小図形：１；回数：１０、雑音除去フィルタ：無、シェーディング：無、結果表示単位：μｍとした。これよって得られた非球形粒子の最大長ＭＸＬＮＧ、周囲長ＰＥＲＩおよび図形面積ＡＲＥＡから、下記式（Ａ），（Ｂ）によって形状係数ＳＦ−１および形状係数ＳＦ−２を得た。
形状係数ＳＦ−１＝｛（ＭＸＬＮＧ）２／ＡＲＥＡ｝×（１００π／４）…（Ａ）
形状係数ＳＦ−２＝｛（ＰＥＲＩ）２／ＡＲＥＡ｝×（１００／４π）  …（Ｂ）
【０１２２】
形状係数ＳＦ−１は、上記式（Ａ）で表される値であり、粒子の形状の丸さの度合いを示すものである。ＳＦ−１の値が１００の場合に粒子の形状は真球となり、ＳＦ−１の値が大きくなるほど不定形になる。また、形状係数ＳＦ−２は上記式（Ｂ）で表される値であり、粒子の表面形状の凹凸の度合いを示すものである。ＳＦ−２の値が１００の場合に粒子表面に凹凸が存在しなくなり、ＳＦ−２の値が大きいほど凹凸が顕著になる。
【０１２３】
［実施例および比較例］
本発明の画像形成装置が、略球形トナーを用いる場合に、１次転写前に記録媒体の供給不良が生じても、長期にわたり像担持手段を清浄な状態に保つことができ、形成画像の画質低下を抑えることができることを確認した。略球形トナーには、下記のトナーＡ１を用いた。
【０１２４】
（トナーの製造）
以下のようにしてトナーＡ１を製造した。製造されたトナーＡ１の形状係数を表１に示した。表１に示すように、トナーＡ１は、略球形トナーである。
【０１２５】
【表１】
2010176039.tif 000003
【０１２６】
〔トナーＡ１〕
結着樹脂としてポリエステル（ガラス転移温度（Ｔｇ）：６３．８℃、Ｍｗ＝８２０００）７９重量部、マスターバッチ（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ１５：３を４０重量％含有）１６重量部、パラフィンワックス（離型剤、商品名：ＨＮＰ１１、日本精鑞株式会社製、融点６８℃）４重量部、およびアルキルサリチル酸金属塩（帯電制御剤、商品名：ＢＯＮＴＲＯＮ  Ｅ−８４、オリエント化学株式会社製）１重量部を、ヘンシェルミキサによって１０分間混合した後、２軸押出混練機（商品名：ＰＣＭ６５、株式会社池貝製）を用いて溶融混練を行い、溶融混練物１を得た。得られた溶融混練物１の軟化温度は１１８．６℃で、ガラス転移温度（Ｔｇ）は６９．３℃であった。
【０１２７】
溶融混練工程で得られた溶融混練物１の９００重量部を、アニオン系分散剤（ポリアクリル酸：略称ＰＡＡ、商品名：ニューコール１０Ｎ（固形分濃度２５．８％）、日本乳化剤株式会社製）１２０重量部、湿潤剤（商品名：エアロール（固形分濃度７２．０％）、東邦化学工業株式会社製）２重量部、およびイオン交換水１９７８重量部とともにＰＵＣコロイドミル（商品名、日本ボールバルブ株式会社製）へ投入し、湿式粉砕して溶融混練物の粗粉スラリー１を得た。
【０１２８】
その後、高圧ホモジナイザｎａｎｏ３０００で、以下の粉砕条件において、溶融混練物の粗粉スラリー１に含まれる溶融混練物を粉砕して微粒子化し、冷却し、減圧することによって溶融混練物粒子のスラリー１（液温：３０℃）を得た。得られた溶融混練物粒子のスラリー１中の溶融混練物粒子の体積平均粒子径は、０．３２μｍであった。
【０１２９】
＜粉砕条件＞
圧力：１６７ＭＰａ
設定温度：１９０（溶融混練物の軟化温度＋７１．４）℃
ノズル径：０．０７ｍｍ
【０１３０】
溶融混練物粒子分散工程で得られた溶融混練物粒子のスラリー１の６００重量部に、凝集剤（１級塩化ナトリウム、和光純薬工業株式会社製）２２．２重量部を加え、クレアミックスＷモーションを用いて以下の凝集条件で溶融混練物粒子のスラリー１に含まれる溶融混練物粒子を凝集させることで、トナー粒子１の水分散体を作製した。ここで、凝集剤の含有濃度は、溶融混練物粒子のスラリー１に対する後足し換算での分率で計算した。たとえば、６００重量部の溶融混練物粒子のスラリー１に対して、２２．２重量部の凝集剤を添加した場合の凝集剤濃度は、（２２．２／６００）×１００＝３．７０（％）として計算した。このような凝集剤濃度の計算は、以下のトナーの製造でも同様である。
【０１３１】
＜凝集条件＞
到達温度：６２℃
昇温速度：１．５℃／ｍｉｎ
設定温度保持時間：１０分間
回転数（ロータ／ステータ）：１８０００ｒｐｍ／０ｒｐｍ
せん断力に相当する仕事率：１８４Ｗ
【０１３２】
その後、得られたトナー粒子１の水分散体を、イオン交換水で充分に洗浄した後、乾燥させることで形状係数ＳＦ−１が１２０、形状係数ＳＦ−２が１１０のトナー粒子１を得た。このトナー粒子１の１００重量部に対して、シリカ微粒子（商品名：ＲＸ２００、デグサ社製）を１．２重量部外添後に下記のシリカＡを１．０重量部添加してトナーＡ１を得た。ここで、シリカ微粒子のトナー粒子表面への被覆率は９０％とした。また、シリカＡの被覆率は１０％とした。被覆率は下記の式より求めた。
【０１３３】
【数１】
2010176039.tif 000004
【０１３４】
ｙはトナー粒子に対するシリカの被覆率であり、Ｄはトナー粒子の体積平均粒子径（μｍ）であり、ｄはシリカの平均１次粒子径（μｍ）であり、ρｔはトナー粒子の真比重であり、ρｉはシリカの真比重であり、Ｃはトナー粒子の重量に対するシリカの重量の比率（シリカの重量／トナー粒子の重量）である。
また、トナー比重（密度）は１．２、シリカ比重（密度）は２．２であった。
【０１３５】
〔シリカＡの製造〕
公知のゾルゲル法（アルコキシシランを、水が存在する有機溶媒中において、触媒により加水分解し、縮合反応させて得られるシリカゾル懸濁液から、溶媒を除去し、乾燥させ、粒子化する方法。）によって、体積平均粒子径が１１０ｎｍのシリカＡを得た。
【０１３６】
（実施例１）
中間転写ローラ２８が中間転写ベルト２５を押す力を３．０Ｎ、クリーニング補助ローラ５０が中間転写ベルト２５を押す力を３．０Ｎ、比Ｖ１／Ｖ２を１．００５、転写バイアスを１５００Ｖと設定した上記画像形成装置１００に、トナーＡ１と、体積平均粒径４５μｍのフェライトコアキャリアを用いて、キャリアに対するトナーの被覆率が６０％となるようにＶ型混合器混合機（商品名：Ｖ−５、株式会社特寿工作所製）にて４０分間混合して作製された２成分現像剤を充填し、像担持手段上にＡ３サイズの全ベタトナー像を形成して、トナー像除去処理を行わせた。トナー像除去処理を５回行わせて、クリーニングユニット１５および転写ベルトクリーニングユニット２９に回収されたトナー量を測定した。
【０１３７】
（実施例２）
転写バイアスを２５００Ｖと設定した上記画像形成装置１００を用いたこと以外は実施例１と同様にして、クリーニングユニット１５および転写ベルトクリーニングユニット２９に回収されたトナー量を測定した。
【０１３８】
（実施例３）
転写バイアスを１３００Ｖと設定した上記画像形成装置１００を用いたこと以外は実施例１と同様にして、クリーニングユニット１５および転写ベルトクリーニングユニット２９に回収されたトナー量を測定した。
【０１３９】
（実施例４）
転写バイアスを２０００Ｖと設定した上記画像形成装置１００を用いたこと以外は実施例１と同様にして、クリーニングユニット１５および転写ベルトクリーニングユニット２９に回収されたトナー量を測定した。
【０１４０】
（実施例５）
比Ｖ１／Ｖ２を１．００８と設定した上記画像形成装置１００を用いたこと以外は実施例１と同様にして、クリーニングユニット１５および転写ベルトクリーニングユニット２９に回収されたトナー量を測定した。
【０１４１】
（実施例６）
比Ｖ１／Ｖ２を１．０１と設定した上記画像形成装置１００を用いたこと以外は実施例１と同様にして、クリーニングユニット１５および転写ベルトクリーニングユニット２９に回収されたトナー量を測定した。
【０１４２】
（実施例７）
比Ｖ１／Ｖ２を０．９と設定した上記画像形成装置１００を用いたこと以外は実施例１と同様にして、クリーニングユニット１５および転写ベルトクリーニングユニット２９に回収されたトナー量を測定した。
【０１４３】
（比較例１）
クリーニング補助ローラ５０を取除き、転写ニップ部分Ｔ１の始点と終点との間のニップ幅を２ｍｍとし、トナー像除去処理のステップＳ２〜Ｓ４を行わせたこと以外は実施例１と同様にして、クリーニングユニット１５および転写ベルトクリーニングユニット２９に回収されたトナー量を測定した。
（比較例２）
転写バイアスを１０００Ｖと設定した上記画像形成装置１００を用いたこと以外は実施例１と同様にして、クリーニングユニット１５および転写ベルトクリーニングユニット２９に回収されたトナー量を測定した。
（比較例３）
転写バイアスを３０００Ｖと設定した上記画像形成装置１００を用いたこと以外は実施例１と同様にして、クリーニングユニット１５および転写ベルトクリーニングユニット２９に回収されたトナー量を測定した。
測定結果を表２に示した。
【０１４４】
【表２】
2010176039.tif 000005
【０１４５】
（考察）
表２において、クリーニングユニット１５に回収されたトナー量が多いほど、感光体ドラム１１にトナーが残留したということである。また、転写ベルトクリーニングユニット２９に回収されたトナー量が多いほど、中間転写ベルト２５にトナーが転写されたということである。また、クリーニングユニット１５に回収されたトナー量と、転写ベルトクリーニングユニット２９に回収されたトナー量との合計量が多いほど、トナーが効率良く回収されているということである。
【０１４６】
実施例１における測定結果と比較例１における測定結果とから、転写ニップ部分Ｔ１を拡大させてトナー像除去処理を行うことで略球形トナーを効率良く回収でき、感光体ドラム１１を清浄な状態に保つことができることがわかる。
【０１４７】
実施例１〜７における測定結果と比較例２，３における測定結果とから、転写バイアスが１３００Ｖ以上２５００Ｖ以下の範囲内である状態で、転写ニップ部分Ｔ１を拡大させてトナー像除去処理を行うことで略球形トナーを効率良く回収でき、感光体ドラム１１を清浄な状態に保つことができることがわかる。
【０１４８】
実施例１，５，６における測定結果と実施例７における測定結果とから、比Ｖ１／Ｖ２を１．００５〜１．０１とすると、２次転写におけるトナーの飛び散りが抑えられ、より効率良くトナーを回収できることがわかる。
【０１４９】
［トナーの検討１］
次に、本発明の画像形成装置が、どの程度球形化されたトナーに対して適用することができるかを検討した。具体的には、トナー粒子の形状係数ＳＦ−１およびＳＦ−２について検討した。
【０１５０】
（トナーＡ２〜Ａ１６の製造）
トナーＡ１の製造において、形状係数ＳＦ−１および形状係数ＳＦ−２が異なること以外は同様にして、トナーＡ２〜Ａ１６を得た。製造されたトナーＡ２〜Ａ１６の形状係数を表３に示した。
【０１５１】
【表３】
2010176039.tif 000006
【０１５２】
（トナーＡ１〜Ａ１６の評価）
トナーＡ１〜Ａ１６と、体積平均粒径４５μｍのフェライトコアキャリアを用いて、キャリアに対するトナーの被覆率が６０％となるようにＶ型混合器混合機（商品名：Ｖ−５、株式会社特寿工作所製）にて４０分間混合して、２成分現像剤を作製した。中間転写ローラ２８が中間転写ベルト２５を押す力を３.０Ｎ、クリーニング補助ローラ５０が中間転写ベルト２５を押す力を３.０Ｎ、比Ｖ１／Ｖ２を１．００５、転写バイアスを１５００Ｖに設定した上記画像形成装置１００に、作製された２成分現像剤を充填し、クリーニング性能を以下の方法によって評価した。その評価結果を表４に示す。
【０１５３】
〔クリーニング性能〕
温度２５℃、相対湿度５０％の常温常湿環境中で、感光体ドラム１１上に、トナー付着量が０.４５ｍｇ／ｃｍ２になるように現像バイアスを調整してトナー像を形成し、そのまま感光体ドラム１１をクリーニングした場合と、転写ニップ部分を拡大して感光体ドラム１１に担持されたトナー像を中間転写ベルト２５に転写してから感光体ドラム１１をクリーニングした場合とで、感光体ドラム１１のクリーニング性能を比較した。クリーニング性能は、トナー像除去処理を１回行わせた直後に画像を形成させ、形成した画像中に、感光体ドラム１１の回転方向へのトナー漏れによって形成される黒すじが存在するか否かを、目視によって観察することで評価した。クリーニング性能確認試験は、それぞれの場合について５回行った。
【０１５４】
評価基準は次のとおりである。
○：良好。黒すじがない。
△：実使用上問題なし。黒すじの長さが２．０ｍｍ以下で、かつ黒すじが５個以下である。
×：実使用不可。黒すじの長さが２．０ｍｍを超えるか、または黒すじが６個以上の少なくともいずれかである。
【０１５５】
【表４】
2010176039.tif 000007
【０１５６】
（考察）
上記結果より、転写ニップ部分を拡大しない装置では、クリーニング性能を維持し続けるためには、形状係数ＳＦ−１が大きい、歪な形状のトナーを用いる必要があるけれども、本発明の装置のように、転写ニップ部分を拡大する装置では、形状係数ＳＦ−１の大きなトナーだけではなく、形状係数ＳＦ−１が１３０以上１４０以下であり、かつ形状係数ＳＦ−２が１２０以上１３０以下の略球形トナーまでも、用いることができることがわかった。
【０１５７】
形状係数ＳＦ−１の数値が１２０以下であるとクリーニング不良が発生しやすいのは、トナー粒子の形状が真球形に近いために中間転写体に転写しにくいからだと考えられる。
【０１５８】
形状係数ＳＦ−２の数値が１１０以下であるとクリーニング不良が発生しやすいのは、トナー粒子表面の凹凸部分が少ないために、シリカ粒子の付着力が低下したことが要因と考えられる。また、形状係数ＳＦ−２が１４０以上であるとクリーニング不良が発生しやすいのは、トナー粒子表面の凹部にシリカ粒子が入り込みスペーサー効果が発揮されなかったからだと考えられる。
【０１５９】
［トナー検討２］
次に、本発明の画像形成装置が、シリカＡが外添されていないトナーに対して適用することができるか否かを検討した。
【０１６０】
（トナーＡ１７，Ａ１８の製造）
トナーＡ１，Ａ１１の製造において、シリカＡを外添しないこと以外は同様にして、トナーＡ１７，Ａ１８を得た。
【０１６１】
〔トナーＡ１７、Ａ１８の評価〕
トナーＡ１７，Ａ１８と、体積平均粒径４５μｍのフェライトコアキャリアを用いて、キャリアに対するトナーの被覆率が６０％となるようにＶ型混合器混合機（商品名：Ｖ−５、株式会社特寿工作所製）にて４０分間混合して、２成分現像剤を作製した。中間転写ローラ２８が中間転写ベルト２５を押す力を３.０Ｎ、クリーニング補助ローラ５０が中間転写ベルト２５を押す力を３.０Ｎ、比Ｖ１／Ｖ２を１．００５、転写バイアスを１５００Ｖに設定した上記画像形成装置１００に、作製された２成分現像剤を充填し、クリーニング性能を事前検討１と同様の方法によって評価した。なお、転写ニップ部分を拡大して感光体ドラム１１に担持されたトナー像を中間転写ベルト２５に転写してから感光体ドラム１１をクリーニングする場合についてのみ、評価した。その評価結果を表５に示す。
【０１６２】
【表５】
2010176039.tif 000008
【０１６３】
（考察）
上記結果より、シリカＡを添加しなかった場合では、本発明の画像形成装置は、クリーニング性能を維持できないことがわかった。シリカＡを外添しないトナーの場合、トナー形状が最適な範囲内であっても、クリーニング性能が大幅に低下すると考えられる。
【０１６４】
［トナー検討３］
次に、本発明の画像形成装置が、どのようなシリカが外添されているトナーに対して適用することができるかを検討した。
【０１６５】
（シリカＢ〜Ｅの製造）
公知のゾルゲル法（アルコキシシランを、水が存在する有機溶媒中において、触媒により加水分解し、縮合反応させて得られるシリカゾル懸濁液から、溶媒を除去し、乾燥させ、粒子化する方法。）によって、シリカＢ〜Ｅを得た。シリカＡ〜Ｅの体積平均粒子径を表６に示した。
【０１６６】
【表６】
2010176039.tif 000009
【０１６７】
（検討例１）
トナーＡ１の製造において、シリカＣを用いたこと以外は同様にして得たトナーＡ１９を用いたこと以外は実施例１と同様にして、クリーニングユニット１５および転写ベルトクリーニングユニット２９に回収されたトナー量を測定した。
【０１６８】
（検討例２）
トナーＡ１の製造において、シリカＤを用いたこと以外は同様にして得たトナーＡ２０を用いたこと以外は実施例１と同様にして、クリーニングユニット１５および転写ベルトクリーニングユニット２９に回収されたトナー量を測定した。
【０１６９】
（検討例３）
トナーＡ１の製造において、シリカＢを用いたこと以外は同様にして得たトナーＡ２１を用いたこと以外は実施例１と同様にして、クリーニングユニット１５および転写ベルトクリーニングユニット２９に回収されたトナー量を測定した。
【０１７０】
（検討例４）
トナーＡ１の製造において、シリカＥを用いたこと以外は同様にして得たトナーＡ２２を用いたこと以外は実施例１と同様にして、クリーニングユニット１５および転写ベルトクリーニングユニット２９に回収されたトナー量を測定した。
測定結果を表７に示した。
【０１７１】
【表７】
2010176039.tif 000010
【０１７２】
（考察）
表１において、クリーニングユニット１５に回収されたトナー量が多いほど、感光体ドラム１１にトナーが残留したということである。また、転写ベルトクリーニングユニット２９に回収されたトナー量が多いほど、中間転写ベルト２５にトナーが転写されたということである。また、クリーニングユニット１５に回収されたトナー量と、転写ベルトクリーニングユニット２９に回収されたトナー量との合計量が多いほど、トナーが効率良く回収されているということである。
【０１７３】
上記結果より、トナー粒子に外添されるシリカの体積平均粒子径が８０ｎｍ〜１５０ｎｍであれば、本発明の画像形成装置は、クリーニング性能を維持できることがわかった。
【符号の説明】
【０１７４】
２  トナー像形成部
３  転写部
４  定着部
５  記録媒体供給部
６  排出部
１１ｂ，１１ｃ，１１ｍ，１１ｙ  感光体ドラム
１４ｂ，１４ｃ，１４ｍ，１４ｙ  現像部
１５ｂ，１５ｃ，１５ｍ，１５ｙ  クリーニングユニット
２５  中間転写ベルト
２８ｂ，２８ｃ，２８ｍ，２８ｙ  中間転写ローラ
２９  転写ベルトクリーニングユニット
４２  クリーニングブレード
４４  転写体クリーニングブレード
４５  トナー堆積保持部
５０ｂ，５０ｃ，５０ｍ，５０ｙ  クリーニング補助ローラ
１００  画像形成装置
【図１】
2010176039.tif 000011
【図２】
2010176039.tif 000012
【図３】
2010176039.tif 000013
【図４】
2010176039.tif 000014
【図５】
2010176039.tif 000015
【図６】
2010176039.tif 000016
【図７】
2010176039.tif 000017
【図８】
2010176039.tif 000018