(57)【要約】【課題】複数色のトナーを用いて、トナー像を形成し、逐次中間転写媒体上にカラー画像を形成する画像形成装置において、転写効率の高い画像の形成が可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】潜像担持体上に静電潜像を形成し、黒あるいは複数色のトナーを用いて色重ねによりカラー画像を形成する画像形成装置において、少なくとも仕事関数が最も大きなトナーから中間転写媒体上に転写される画像形成装置。【選択図】図４
2010009083.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
潜像担持体上に静電潜像を形成し、黒あるいは複数色のトナーを用いて色重ねによりカラー画像を形成する画像形成装置において、少なくとも仕事関数が最も大きなトナーから中間転写媒体上に転写されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
中間転写媒体上に逐次トナー像を形成し、形成されたトナー像を一括して記録材上に転写した後に定着することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
複数色の現像器を仕事関数の大きいトナー順に現像するように配置して、画像を形成した後に、逐次、定電圧電源から供給される転写電圧によって、中間転写媒体に転写したことを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
【請求項４】
潜像担持体上の転写残りトナーを除去するクリーナを備えていないことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
潜像担持体と同極性のトナーの平均帯電量の絶対値が１６μＣ／ｇ以下であり、現像後の潜像担持体上のトナーおよび記録材上に転写されたトナーに含まれる感光体上の静電潜像と逆極性のトナーの個数を５％以下としたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
画像形成される像担持体が有機感光体であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
負帯電トナー、および反転現像器を用いたことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
潜像担持体上に現像されたトナー量が０．５５ｍｇ／ｃｍ2以下に規制された非磁性一成分トナーを用いたことを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
潜像担持体と現像ローラの周速比が、少なくとも１．１ないし２．５であることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
潜像担持体上に静電潜像を形成し、黒あるいは複数色のトナーを用いて色重ねによりカラー画像を形成する画像形成装置に用いるトナーにおいて、少なくとも仕事関数が最も大きなトナーから中間転写媒体に転写されるとともに、少なくとも疎水性の二酸化ケイ素粒子と疎水性二酸化チタンを流動性改良剤として含有することを特徴とするトナー。
【請求項１１】
複数色の現像器を仕事関数の大きいトナー順に現像するように配置して、画像を形成した後に、逐次、定電圧電源から供給される転写電圧によって、中間転写媒体に転写されることを特徴とする請求項１０記載のトナー。
【請求項１２】
トナーは、トナー粒子の投影像の測定によって求めたトナー粒子の投影像の周囲長（μｍ）Ｌ1と、トナー粒子の投影像の面積に等しい真円の周囲長（μｍ）Ｌ0との比、Ｌ0／Ｌ1で表される円形度が０．９４以上であることを特徴とする請求項１０または１１記載のトナー。
【請求項１３】
個数基準の平均粒子径が４．５〜９μｍであるトナーであることを特徴とする請求項１０ないし１２のいずれか１項に記載のトナー。
【請求項１４】
トナーは重合性有機化合物のモノマー、オリゴマーの少なくともいずれかを、着色剤を含有させて重合をすることによって形成したものであることを特徴とする請求項１０ないし１３のいずれか１項に記載のトナー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関するものであり、とくに複数色のトナーを用いて像担持体上にトナーを画像を逐次形成し、転写電圧を印加して画像を中間転写媒体に転写した後に、紙等の記録材上に画像を転写する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
カラー画像を形成する画像形成装置に各種のものが知られているが、潜像担持体上に複数色のトナーによって逐次可視化されたトナー像を形成し、中間転写媒体上に転写電圧を印加して色重ねされたカラー画像を形成した後に、紙等の記録材上に一括して転写を行い、加熱、加圧等によってトナーを軟化させて、記録材上にトナー像を定着することによってカラー画像を形成する画像形成装置が知られている。
【０００３】
また、形成されるカラー画像を高精細度化し、トナーの使用量を減少させるために、粒径の小さなトナーを用いることが行われている。
ところが、トナーを小粒径化すると、トナーの流動性が低下することにより、現像ローラ表面や規制ブレードとの摩擦帯電が困難になる結果、充分な電荷を付与できなかった。その為に、トナーに帯電量分布が存在し、負帯電用トナーであっても正に帯電したトナーを含有することは避けきれず、その結果、像担持体上の非画像部にカブリを生じた。また、カブリを抑えるために、非磁性一成分現像においては、規制圧を高くすることが知られているが、トナーが過帯電になり、現像時のトナー濃度が低くなったり、転写効率が低くなる傾向にあった。そこで、現像ローラ上の規制後の付着トナー量を適正な範囲とすることが提案されている（例えば、特許文献１）。
【０００４】
また、小粒径トナーを用い、帯電性と画質の粒状性の向上のため、各色トナーの被記録材に対する最大付着量を所定の大きさとすることが提案されている（例えば、特許文献２）。
しかしながら、これに記載の方法では、トナーを均一に熱定着をする低温定着性の向上には効果的であるが、トナーの転写効率については不十分なものであった。
また、感光体上に形成された潜像を、イエロー、マゼンタ、シアンのカラートナー、及び黒トナーで現像し、各トナー像を中間転写媒体に転写した後に、黒トナ一による現像像を中間転写体上に一次転写して重ね合わせてから、他の記録材へ二次転写するフルカラー画像形成方法が提案されている（例えば、特許文献３）。
【０００５】
しかしながら、中間転写媒体が一次転写の繰り返しにより帯電することがなく、最後に現像および一次転写される黒トナーの転写効率が良くなることが記載されているが、トナーの転写効率については不十分なものであった。
また、最初に黒トナーを、次いでイエロー、マゼンタ、シアンのカラートナーで現像することで、黒トナーに他の色トナーが混色することなく、黒色トナーのみのリサイクルが可能なカラー画像形成装置が提案されている（例えば、特許文献４）。しかしながら、この場合にも、トナーの紙への転写効率は不充分なものであった。
【０００６】
また、中間転写媒体を介して記録材の両面にトナー像を形成するとともに、イエロー、マゼンタ、シアン、黒からなるカラートナー像の重ね合わせ順が、最初と最後がシアンと黒、その間がイエローとマゼンタとするカラー画像形成装置が提案されている（例えば、特許文献５）が、トナーの転写効率は不充分なものであった。
【０００７】
また、帯電量の小さいトナーから現像することが提案されており（例えば、特許文献６）、更に、転写効率を高める為に、トナーの色毎に転写電圧を高くすることが提案されている（例えば、特許文献７）。
また、最下層のトナーの転写効率が大きくなるように転写電圧を設定することが提案されており（例えば、特許文献８）、トナーの色を最初と最後がシアンと黒、その間がイエローとマゼンタとすることが提案されている（例えば、特許文献９）。
また、シアン、イエロー、マゼンタ、黒の順で現像することが提案されている（例えば、特許文献１０）。
【０００８】
また、複数色のトナーを使用して重ね画像を形成する場合には、２色目以降のトナーは、先に形成したトナー上にトナー像を形成することが必要であり、先に形成したトナー像上に安定したトナー像を形成することが求められていた。
【０００９】
重ね形成されたトナー像が先に形成されたトナー上、あるいは中間調の場合には、先に形成されたトナーに隣接した位置に正確に形成されないと、所望の色調の画像形成が困難であったり、あるいはトナーの飛び散りが発生し、画像品質が低下があった。
また、形成されたトナー像を定電圧電源によって転写電圧を印加して中間転写媒体に転写しようとすると、すべてのトナー画像が正確に転写されなかったり、大きな転写電圧を印加することが必要であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平６−１９４９４３号公報
【特許文献２】特開２００２−１３１９７３号公報
【特許文献３】特開平８−２４８７７９号公報
【特許文献４】特開２０００２−０６７５５号公報
【特許文献５】特開２０００２−３１９３３号公報
【特許文献６】特開平１０−２０７１６４号公報
【特許文献７】特開平１０−２６０５６３号公報
【特許文献８】特開平５−２７５４８号公報
【特許文献９】特開平２００２−２３１９３３号公報
【特許文献１０】特開平５−３０７３１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、潜像担持体上に形成された静電潜像を、黒トナーあるいは複数色のカラートナーを用いて、色重ねした画像を形成した後に、中間転写媒体または記録材に画像を転写して定着する画像形成装置において、黒トナーとその他のカラートナーとの機能の違いに着目すると共に、色重ねされるトナーが中間転写または記録材に対して転写される際に、定着工程を経てカラー画像を形成する画像形成装置において、転写されたトナー像がずれたりすることなく高い転写効率でカラー画像を転写することが可能であり、感光体上の転写残りトナー量が少なく、形成される画像特性が優れる画像形成装置を提供することを課題とするものである。
また、本発明は、感光体上に複数色のトナーを用いて、逐次トナー像を、中間転写媒体上に転写電圧を印加して色重ねしてカラー画像を形成させた後に、紙、合成樹脂フィルム等の記録材に一括して転写し、定着工程を経てカラー画像を形成する画像形成装置において、転写されたトナー像がずれたりすることなく高い転写効率でカラー画像を転写することが可能であり、感光体上の転写残りトナー量が少なく、形成される画像特性が優れる画像形成装置を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の課題は、潜像担持体上に静電潜像を形成し、黒あるいは複数色のトナーを用いて色重ねによりカラー画像を形成する画像形成装置において、少なくとも仕事関数が最も大きなトナーから中間転写媒体もしくは記録材上に転写される画像形成装置とすることによって解決するものである。
【００１３】
また、中間転写媒体上に逐次トナー像を形成し、形成されたトナー像を一括して記録材上に転写した後に定着する前記の画像形成装置である。
複数色の現像器を仕事関数の大きいトナー順に現像するように配置して、画像を形成した後に、逐次、定電圧電源から供給される転写電圧によって、中間転写媒体に転写した前記の画像形成装置である。
潜像担持体上の転写残りトナーを除去するクリーナを備えていない前記の画像形成装置である。
【００１４】
潜像担持体と同極性のトナーの平均帯電量の絶対値が１６μＣ／ｇ以下であり、現像後の潜像担持体上のトナーおよび記録材上に転写されたトナーに含まれる感光体上の静電潜像と逆極性のトナーの個数を５％以下とした前記の画像形成装置である。
このように、潜像担持体上に形成された静電潜像を仕事関数の大きなトナーから順に現像し、逐次定電圧電源から供給される転写電圧によって、トナー画像を中間転写媒体上に転写して、カラー画像を形成する画像形成装置によって、像担持体上に残留する転写残りトナーが少なく、また転写されるトナー画像は、先に転写されたトナー画像上に正確に画像形成され、優れたカラー画像を形成することができる。
したがって、本発明の画像形成装置は、潜像担持体上に残留するトナーが少ないので、潜像担持体上に残留するトナーを除去するクリーナーおよびクリーナーによって除去されたトナーを集めるための廃トナー収容手段を設ける必要がなく、装置の小型化を行うことができると共に保守も簡単なものとなる。
【００１５】
画像形成される像担持体が有機感光体である前記の画像形成装置である。
負帯電トナー、および反転現像器を用いた前記の画像形成装置である。
潜像担持体上に現像されたトナー量が０．５５ｍｇ／ｃｍ2以下に規制された非磁性一成分トナーを用いた前記の画像形成装置である。
このように、現像による潜像担持体上の付着トナー量を０．５５ｍｇ／ｃｍ2以下とすることで、記録材への一次転写電圧を低く押さえることが可能となり、その結果、記録材と潜像担持体間の１次転写時の非画像部への放電を抑制することができ、転写トナー画像の飛び散りや飛散の防止が可能となる。この効果は、仕事関数の大きいトナーより順に現像することで１次転写電圧をより低くでき、高品質のカラートナー像を得ることができる。
潜像担持体と現像ローラの周速比が、少なくとも１．１ないし２．５である前記の画像形成装置である。
【００１６】
また、潜像担持体上に静電潜像を形成し、黒あるいは複数色のトナーを用いて色重ねによりカラー画像を形成する画像形成装置に用いるトナーにおいて、少なくとも仕事関数が最も大きなトナーから中間転写媒体に転写されるとともに、少なくとも疎水性の二酸化ケイ素粒子と疎水性二酸化チタンを流動性改良剤として含有するトナーである。
複数色の現像器を仕事関数の大きいトナー順に現像するように配置して、画像を形成した後に、逐次、定電圧電源から供給される転写電圧によって、中間転写媒体に転写される前記のトナーである。
【００１７】
トナーは、トナー粒子の投影像の測定によって求めたトナー粒子の投影像の周囲長（μｍ）Ｌ1と、トナー粒子の投影像の面積に等しい真円の周囲長（μｍ）Ｌ0との比、Ｌ0／Ｌ1で表される円形度が０．９４以上である前記のトナーである。
個数基準の平均粒子径が４．５〜９μｍであるトナーである前記のトナーである。
トナーは重合性有機化合物のモノマー、オリゴマーの少なくともいずれかを、着色剤を含有させて重合をすることによって形成したものである前記のトナーである。
【００１８】
本発明の画像形成装置では各色トナーの転写効率が上がる結果、潜像担持体上の転写残りトナーが激減する。その結果、クリーニング負荷低減による潜像担持体の磨耗減少とクリーニングトナー量が減少することによるクリーニングトナーを収容する容器の容量を従来より極端に小さくできたので、画像形成装置自体の小型化が可能となる。
【００１９】
本発明においては、定電圧転写によって、中間転写媒体上に複数色のトナーを色重ねした後に、紙等の記録材に転写する画像形成装置において、複数色のトナーを仕事関数が大きな順に重ねて、中間転写媒体上に現像、転写を逐次行うことによって、色重ねされたトナーは確実に重なりあうので、色再現性に優れた高画質の画像形成が可能となるとともに転写効率が向上する。
その結果、感光体上に残留する転写残りトナーの量を減少あるいは実質的に無視できる量とすることができるので、潜像担持体から転写残りトナーとして回収されるトナー量を減少させ、廃トナー容器をより小さくしたり、あるいはクリーニング手段および廃トナー容器を不要とすることができるので、画像形成装置の小型化も可能とするものである。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】黒トナーとその他の複数色のトナーによる画像形成を説明する図である。
【図２】本発明の画像形成装置を説明する図である。
【図３】本発明の画像形成装置を説明する図である。
【図４】本発明の他の例の画像形成装置を説明する図である。
【図５】本発明の他の例の画像形成装置を説明する図である。
【図６】本発明の他の例の画像形成装置を説明する図である。
【図７】仕事関数の測定に使用する試料測定セルを説明する図である。
【図８】仕事関数の測定方法を説明する図である。
【図９】本発明の中間転写媒体上に重ね合わされたトナーを説明する図である。
【図１０】かぶりトナーと逆転写トナーの発生原因となる正帯電トナーの挙動を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明は、像担持体上の静電潜像を黒トナーあるいは複数色のカラートナーとの色重ねによって画像に形成して、記録材上に画像を転写する画像形成装置において、少なくとも仕事関数が最も大きいトナーから中間転写媒体に転写することによって、転写効率の大きな画像の形成が可能な画像形成装置を得ることができることを見出したものである。
また、本発明は、像担持体上の静電潜像を複数色のトナーによって、逐次現像して、定電圧転写電圧によって、中間転写媒体に転写する画像形成装置において、複数色のトナーの現像順序を、先に現像されたトナーの仕事関数よりも、仕事関数が小さなトナーとすることによって、転写効率の大きな画像の形成が可能な画像形成装置を得ることができることを見出したものである。
【００２２】
本発明におけるトナー、潜像担持体の仕事関数について説明する。
物質の仕事関数（Φ）は、その物質から電子を取り出すために必要なエネルギーとして知られており、仕事関数が小さいほど電子を放出しやすく、大きい程電子を出しにくい。そのため、仕事関数の小さい物質と大きい物質を接触させると、仕事関数の小さい物質は正に、仕事関数の大きい物質は負に帯電する。
仕事関数は下記の測定方法により測定されるものであり、その物質から電子を取り出すためのエネルギー（ｅＶ）として数値化され、種々の物質からなるトナーと画像形成装置における種々の部材との接触による帯電性を評価しうるものである。
【００２３】
仕事関数（Φ）は、表面分析装置（理研計器製  ＡＣ−２、低エネルギー電子計数方式）を使用して測定される。本発明にあっては、該装置において、重水素ランプを使用し、照射光量５００ｎＷに設定し、分光器により単色光を選択し、照射面積を４ｍｍ角とし、エネルギー走査範囲３．４〜６．２ｅＶ、測定時間１０ｓｅｃ／１個所で試料に照射する。そして、試料表面から放出される光電子を検出して求めたものであり、仕事関数に関しては、繰り返し精度（標準偏差）０．０２ｅＶで測定されるものである。なお、データ再現性を確保するための測定環境としては、使用温湿度２５℃、５５％ＲＨの条件下で、２４時間放置品を測定試料とした。
【００２４】
図１は、黒トナーとその他の複数色のトナーによる画像形成を説明する図である。
黒トナーＢｋによって画像形成が行われる場合には、図１（Ａ）に示すように、複数色のトナーの加色によって黒色を形成する場合に、更に黒トナーＢｋを色重ねする場合、あるいは図１（Ｂ）、図１（Ｃ）、図１（Ｄ）、図１（Ｅ）等に示すように、他の色のトナーによって形成された画像上に黒トナーＢｋを色重ねしてコントラストの向上等を行う場合がある。
【００２５】
また、図１（Ｆ）に示すように、文字情報を主とした画像の場合には、他の複数色のトナーを使用することなく、黒トナーＢｋのみで画像を形成する場合がある。
このように、黒トナーＢｋは、他の複数色のトナー画像とは使用形態が異なり、複数色の色重ねを行う場合にも、黒トナーは色重ねに使用されない場合も数多く存在している。
黒トナーとその他の複数色のカラートナーを使用して色重ねを行って画像形成を行う場合には、少なくとも仕事関数が最も大きなトナーから画像形成して記録材上に転写することによって、先に転写されたトナー画像上に正確に画像形成され、優れたカラー画像を形成することができることを見出したものである。
【００２６】
図２は、本発明の画像形成装置を説明する図である。
図２は、本発明のトナーを用いた画像形成装置における接触現像方式の一例を示すものであるが、感光体１は直径２４〜８６ｍｍで表面速度６０〜３００ｍｍ／ｓで回転する感光体ドラムで、コロナ帯電器２によりその表面が均一に負帯電された後、記録すべき情報に応じた露光３が行われることにより、静電潜像が形成される。
【００２７】
現像器１０は、一成分現像装置であり、有機感光体上に一成分非磁性トナーＴを供給することで有機感光体における静電潜像を反転現像し、可視像化するものである。現像手段には、一成分非磁性トナーＴが収納されており、図示のごとく反時計方向で回転するトナー供給ローラ７によりトナーを現像ローラ９に供給する。現像ローラ９は反時計方向に回転し、トナー供給ローラ７により搬送されたトナーＴをその表面に保持した状態で有機感光体との接触部に搬送し、有機感光体１上の静電潜像を可視像化する。
【００２８】
現像ローラ９は、例えば直径１６〜２４ｍｍで、金属製管にめっきやブラスト処理したローラ、あるいは中心軸周面にブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、エチレンプロピレンゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム等からなる体積抵抗値１０4〜１０8Ω・ｃｍ、硬度が４０〜７０°（アスカーＡ硬度）の導電性弾性体層が形成されたもので、この管の軸等を介して図示しない電源より現像バイアス電圧が印加される。また、現像ローラ９、トナー供給ローラ７、トナー規制ブレード８からなる現像器１０は、図示しないばね等の付勢手段により有機感光体に押圧力１９．６〜９８．１Ｎ／ｍ、好ましくは２４．５〜６８．６Ｎ／ｍで、ニップが幅１〜３ｍｍとなるように圧接されるとよい。
【００２９】
規制ブレード８としてはステンレス、リン青銅、ゴム板、金属薄板にゴムチップの貼り合わせたもの等が使用されるが、現像ローラに対して図示しないばね等の付勢手段により、あるいは弾性体としての反発力を利用して線圧２４５〜４９０ｍＮ／ｃｍで押圧され、現像ローラ上のトナー層厚を略１層から２層とすると良い。
接触現像方式にあっては、感光体の暗電位としては−５００〜−７００Ｖ、明電位としては−５０〜−１５０Ｖ、図示していないが現像バイアス電圧としては−１００〜−４００Ｖとすると良く、現像ローラとトナー供給ローラとは同電位とすると良い。
接触現像方式にあっては、反時計方向に回転する現像ローラの周速を、時計方向に回転する有機感光体に対して１．１〜２．５、好ましくは１．２〜２．２の周速比とするとよく、これにより、小粒径のトナー粒子であっても、有機感光体との接触摩擦帯電を確実にできる。
【００３０】
また、規制ブレード、現像ローラにおけるそれぞれの仕事関数と、トナーの仕事関数との関係に格別の制限はないが、好ましくは規制ブレード、現像ローラにおけるそれぞれの仕事関数をトナーの仕事関数より小さくして、規制ブレードと接触するトナーを負に接触帯電させておくことにより、より均一な負帯電トナーとできる。また、規制ブレード８に電圧を印加してブレードに接触するトナーへ電荷注入してトナー帯電量を制御してもよい。
【００３１】
次に、本発明の画像形成装置における中間転写媒体について説明する。図２において、中間転写媒体４は、感光体１とバックアップローラ６との間に送られ、電圧が印加されることにより、感光体１上の可視像が中間転写媒体上に転写され、中間転写媒体上にトナー画像が形成される。感光体上に残留するトナーは、クリーニングブレード５により除去され、感光体上の静電荷は消去ランプにより消去され、感光体は再使用に供せられる。
本発明の画像形成装置にあっては逆帯電トナーを抑制できるので、感光体上に残留するトナー量を少なくでき、クリーニングトナー容器を小さくできる。
更には、所定の条件のもとでは、クリーニングを必要としないので、クリーニングブレード５あるいはクリーニングトナー容器が不要ないわゆるクリーナーレスの画像形成装置を提供することができる。
【００３２】
中間転写媒体を転写ドラムや転写ベルトとする場合には、その導電性層に一次転写電圧として＋２５０〜＋６００Ｖの電圧が印加され、また、紙等の記録材への二次転写に際しては、二次転写電圧として＋４００〜＋２８００Ｖの電圧が印加されるとよい。
中間転写媒体として、転写ベルトまたは転写ドラムを用いることができる。
転写ベルトとしては、合成樹脂製の基体からなるフィルムやシート上に転写層を設けるものであり、他方は弾性体の基層上に表層である転写層を設けるものである。また、転写ドラムとしては、感光体が剛性のあるドラム、例えばアルミニウム製のドラム上に有機感光層を設けた場合には、転写媒体としてはアルミニウム等の剛性のあるドラム基体上に弾性の表層である転写層を設けるものである。また、感光体の支持体がベルト状、あるいはゴム等の弾性支持体上に感光層を設けたいわゆる弾性感光体である場合には、転写媒体としてはアルミニウム等の剛性のあるドラム基体上に直接あるいは導電性中間層を介して転写層を設けるとよい。
【００３３】
基体としては、導電性あるいは絶縁性基体が使用可能である。転写ベルトの場合には、体積抵抗１０4〜１０12Ω・ｃｍ、好ましくは１０6〜１０11Ω・ｃｍの範囲が好ましい。
フィルムおよびシートに適する材質と作製方法としては、変性ポリイミド、熱硬化ポリイミド、ポリカーボネート、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体、ポリフッ化ビニリデン、ナイロンアロイ等のエンジニアリングプラスチックに導電性カーボンブラック、導電性酸化チタン、導電性酸化スズ、導電性シリカ等の導電材料を分散した厚さ５０〜５００μｍの半導電性フィルム基体を押し出し、あるいは成形でシームレス基体とし、その外側にさらに表面エネルギーを下げ、トナーのフィルミングを防止する表面保護層として厚さ５〜５０μｍのフッ素樹脂被覆を行ったシームレスベルトである。
【００３４】
表面保護層の形成方法としては、浸漬コーティング法、リングコーティング法、スプレーコーティング法等を用いることができる。なお、転写ベルトの両端部には転写ベルトの端部での亀裂や伸び、および蛇行防止のために、膜厚８０μｍのポリエチレンテレフタレートフイルム等のテープやウレタンゴム等のリブを貼り付けて使用する。
フィルムまたはシートで基体を作製する場合には、ベルト状とするために端面を超音波溶着を行うことで、ベルトを作製することができ、具体的にはシート、またはフィルム上に導電性層並びに表面層を設けてから、超音波溶着を行うことにより所望の物性を有する転写ベルトを作製することができる。より具体的には基体に厚さ６０〜１５０μｍのポリエチレンテレフタレートを絶縁性基体として用いた場合には、その表面にアルミニウム等を蒸着し、あるいはさらにカーボンブラック等の導電材料と樹脂からなる中間導電性層を塗工し、その上にそれより高い表面抵抗を有するウレタン樹脂、フッ素樹脂、導電性材料からなる半導電性表面層を設けて転写ベルトとすることができる。塗工後の乾燥時に熱をさほど必要としない抵抗層を設けることができる場合には、先にアルミニウム蒸着フィルムを超音波溶着させてから上記の抵抗層を設け、転写ベルトを作製することも可能である。
【００３５】
ゴム等の弾性基体に適する材質と作製方法としては、シリコーンゴム、ウレタンゴム、ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム等に上記の導電材料を分散した厚さ０．８〜２．０ｍｍの半導電性ゴムベルトを押出し成形で作製後、表面をサンドペーパーやポリシャー等の研磨材により所望の表面粗さに制御する。このときの弾性層をこのままで使用してもよいが、さらに上記と同じようにして表面保護層を設けることができる。
転写ドラムの場合には、体積抵抗１０4〜１０12Ω・ｃｍ、好ましくは１０7〜１０11Ω・ｃｍの範囲が好ましい。転写ドラムはアルミニウム等の金属円筒上に必要により弾性体の導電性中間層を設けて導電性弾性基体とし、さらにその上に表面エネルギーを下げ、トナーのフィルミングを防止する表面保護層として半導電性の厚さ５〜５０μｍの、例えばフッ素樹脂被覆を形成して作製することができる。
【００３６】
導電性弾性基体としては、例えばシリコンゴム、ウレタンゴム、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、エピクロロヒドリンゴム、フッ素ゴム等のゴム材料に、カーボンブラック、導電性酸化チタン、導電性酸化スズ、導電性シリカ等の導電材料を配合、混練、分散した導電性ゴム素材を、直径が９０〜１８０ｍｍのアルミニウム円筒に密着成形して、研磨後の厚さが０．８〜６ｍｍで、体積抵抗が１０4〜１０10Ω・ｃｍとするとよい。次いでウレタン樹脂、フッ素樹脂、導電材料、フッ素系樹脂微粒子からなる半導電性の表面層を膜厚約１５〜４０μｍ設けて、所望の体積抵抗１０7〜１０11Ω・ｃｍを有する転写ドラムとすることができる。このときの表面粗さは１μｍ（Ｒａ）以下が好ましい。また、別の例としては上記のように作製した導電性弾性基体の上にフッ素樹脂等の半導電性のチューブを被せて、加熱により収縮させて所望の表面層と電気抵抗を有する転写ドラムを作製することも可能である。
【００３７】
次に、図３は、本発明のトナーを使用した画像形成装置における非接触現像方式の一例を示すものである。この方式にあっては、現像ローラ９と感光体１とを現像ギャップｄを介して対向させるものである。現像ギャップとしては１００〜３５０μｍとすると良く、また、図示しないが直流電圧の現像バイアスとしては−２００〜−５００Ｖであり、これに重畳する交流電圧としては１．５〜３．５ｋＨｚ、Ｐ−Ｐ電圧１０００〜１８００Ｖの条件とすると良い。また、非接触現像方式にあって、反時計方向に回転する現像ローラの周速としては、時計方向に回転する有機感光体に対して１．１〜２．５、好ましくは１．２〜２．２の周速比とするとよい。
【００３８】
現像ローラ９は図示のごとく反時計方向に回転し、トナー供給ローラ７により搬送されたトナーＴをその表面に吸着した状態で有機感光体との対向部にトナーＴを搬送するが、有機感光体と現像ローラとの対向部において、交流電圧を重畳して印加することにより、トナーＴは現像ローラ表面と有機感光体表面との間で振動することにより現像される。本発明にあっては、交流電圧の印加により現像ローラ表面と有機感光体表面との間でトナーＴが振動する間にトナー粒子と感光体とを接触させることができるので、小粒径の正帯電トナーを負に帯電させることができ、カブリを減少させることができるものと考えられる。
【００３９】
また、中間転写媒体は、可視像化された感光体１とバックアップローラ６との間に送られるが、バックアップローラ６による感光体１への押圧力を、接触現像方式に比して３割程度高くして２４．５〜５８．８ｍＮ／ｍ、好ましくは３４．３〜４９Ｎ／ｍとすると良い。
これにより、トナー粒子と感光体との接触を確実なものとすることができ、トナー粒子をより負帯電化して転写効率を向上できる。
なお、非接触現像方式における上記以外の事項は、上述した接触現像方式と同様であり、本発明の画像形成装置においては、クリーナーブレード５を有しないものとすることができる。
図２、図３で示す現像プロセスをイエローＹ、シアンＣ、マゼンタＭ、ブラックＫからなる４色のトナー（現像剤）による現像器と感光体を組み合わせればフルカラー画像を形成することのできる装置となる。
【００４０】
次に、本発明の負帯電乾式トナーが適用される画像形成装置について説明する。
図４は４サイクル方式のフルカラープリンターの一例を説明する図である。
図４において、１００は像担持体ユニットが組み込まれた像担持体カートリッジである。この例では、感光体カートリッジとして構成されていて、感光体と現像部ユニットが個別に装着できるようになっており、電子写真感光体（潜像担持体）１４０が図示しない適宜の駆動手段によって図示矢印方向に回転駆動される。感光体１４０の周りにはその回転方向に沿って、帯電手段として帯電ローラ１６０、現像手段としての現像器１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ、中間転写装置３０、およびクリーニング手段１７０が配置される。
なお、本発明においては、クリーニング手段１７０を取り除いたクリーナーレス方式の画像形成装置とすることができる。
【００４１】
帯電ローラ１６０は、感光体１４０の外周面に当接してその外周面を一様に帯電させる。一様に帯電した感光体１４０の外周面には露光ユニット４０によって所望の画像情報に応じた選択的な露光Ｌ１がなされ、この露光Ｌ１によって感光体１４０上に静電潜像が形成される。この静電潜像は現像器１０によって現像剤が付与されて現像される。
現像器としてイエロー用の現像器１０Ｙ、マゼンタ用の現像器１０Ｍ、シアン用の現像器１０Ｃ、およびブラック用の現像器１０Ｋが設けられている。これら現像器１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋはそれぞれ揺動可能に構成されており、選択的に一つの現像器の現像ローラ９のみが感光体１４０に圧接されるように構成されている。これらの現像器１０は、負帯電トナーを現像ローラ上に保持しているものであり、これらの現像器１０はイエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＫのうちのいずれかのトナーを感光体１４０の表面に付与して感光体１４０上の静電潜像を現像する。現像ローラ９は硬質のローラ、例えば表面を粗面化した金属ローラで構成されている。現像されたトナー像は、中間転写装置３０の中間転写ベルト３６上に転写される。クリーニング手段１７０は、上記転写後に感光体１４０の外周面に付着しているトナーを掻き落とすクリーナブレードと、このクリーナブレードによって掻き落とされたトナーを受けるクリーニングトナー回収部とを備えている。
【００４２】
中間転写装置３０は、駆動ローラ３１と、４本の従動ローラ３２、３３、３４、３５と、これら各ローラの周りに張架された無端状の中間転写ベルト３６とを有している。駆動ローラ３１は、その端部に固定された図示しない歯車が感光体１４０の駆動用歯車とかみ合っていることによって感光体１４０とほぼ同一の周速で回転駆動され、したがって中間転写ベルト３６が感光体１４０とほぼ同一の周速で図示矢印方向に循環駆動されるようになっている。
【００４３】
従動ローラ３５は駆動ローラ３１との間で中間転写ベルト３６がそれ自身の張力によって感光体１４０に圧接される位置に配置されており、感光体１４０と中間転写ベルト３６との圧接部において、一次転写部Ｔ１が形成されている。従動ローラ３５は、中間転写ベルトの循環方向上流側において一次転写部Ｔ１の近くに配置されている。
駆動ローラ３１には中間転写ベルト３６を介して図示しない電極ローラが配置されており、この電極ローラを介して中間転写ベルト３６の導電性層に一次転写電圧が印加される。従動ローラ３２は、テンションローラであり、図示しない付勢手段によって中間転写ベルト３６をその張り方向に付勢している。従動ローラ３３は二次転写部Ｔ２を形成するバックアップローラである。このバックアップローラ３３には中間転写ベルト３６を介して二次転写ローラ３８が対向配置されている。二次転写ローラには二次転写電圧が印加され、図示しない間隔調整機構により中間転写ベルト３６に対して間隔が調整可能に構成されている。従動ローラ３４はベルトクリーナ３９のためのバックアップローラである。ベルトクリーナ３９は図示しない間隔調整機構により中間転写ベルト３６に対して間隔調整可能に構成されている。
【００４４】
中間転写ベルト３６は、導電層とこの導電層上に形成され、感光体１４０に圧接される抵抗層とを有する複層ベルトで構成されている。導電層は合成樹脂からなる絶縁性基体の上に形成されており、この導電層に前述した電極ローラを介して一次転写電圧が印加される。なお、ベルト側縁部において、抵抗層が帯状に除去されることによって導電層が帯状に露出し、この露出部に電極ローラが接触するようになっている。
中間転写ベルト３６が循環駆動される過程で、一次転写部Ｔ１において、感光体１４０上のトナー像が中間転写ベルト３６上に転写され、中間転写ベルト３６上に転写されたトナー像は、二次転写部Ｔ２において、二次転写ローラ３８との間に供給される用紙等の記録材Ｓに転写される。記録材Ｓは、給紙装置５０から給送され、ゲートローラ対Ｇによって所定のタイミングで二次転写部Ｔ２に供給される。５１は給紙カセット、５２はピックアップローラである。
【００４５】
定着装置６０でトナー像が定着され、排紙経路７０を通って装置本体の筐体８０上に形成されたシート受け部８１上に排出される。なお、この画像形成装置は、排紙経路７０として互いに独立した２つの排紙経路７１、７２を有しており、定着装置６０を通ったシートはいずれかの排紙経路７１又は７２を通って排出される。また、この排紙経路７１、７２はスイッチバック経路をも構成しており、シートの両側に画像を形成する場合には排紙経路７１又は７２に一旦、進入したシートが、返送ローラ７３を通って再び二次転写部Ｔ２に向けて給紙されるようになっている。
【００４６】
以上のような画像形成装置全体の作動の概要は次の通りである。
（１）図示しないパーソナルコンピュータ等から画像情報が画像形成装置の制御部９０に送信されると、感光体１４０、現像器１０の各ローラ９、および中間転写ベルト３６が回転駆動される。
（２）感光体１４０の外周面が帯電ローラ１６０によって一様に帯電される。（３）一様に帯電した感光体１４０の外周面に、露光ユニット４０によって第１色目（例えばイエロー）の画像情報に応じた選択的な露光Ｌ１がなされ、イエロー用の静電潜像が形成される。
【００４７】
（４）感光体１４０には、第１色目の例えばイエロー用の現像器１０Ｙの現像ローラのみが接触し、これによって上記静電潜像が現像され、第１色目のイエローのトナー像が感光体１４０上に形成される。
（５）中間転写ベルト３６には、上記トナーの帯電極性と逆極性の一次転写電圧が印加され、感光体１４０上に形成されたトナー像が一次転写部Ｔ１において中間転写ベルト３６上に転写される。このとき、二次転写ローラ３８およびベルトクリーナ３９は中間転写ベルト３６から離間している。
【００４８】
（６）感光体１４０上に残留しているトナーがクリーニング手段１７０によって除去された後、除去手段４１から除電光Ｌ２によって感光体１４０が除電される。
（７）上記（２）〜（６）の動作に必要に応じて繰り返される。すなわち、上記印字指令信号に応じて第２色目、第３色目、第４色目と繰り返され、上記印字指令信号の内容に応じたトナー像が中間転写ベルト３６上において重ね合わされて形成される。
【００４９】
（８）所定のタイミングで給紙装置５０から記録材Ｓが給送され、記録材Ｓの先端が二次転写部Ｔ２に達する直前あるいは達した後に、すなわち記録材Ｓ上の所望の位置に、中間転写ベルト３６上のトナー像が転写されるタイミングで、二次転写ローラ３８が中間転写ベルト３６上のトナー像、すなわち４色のトナー像が重ね合わせられたフルカラー画像が記録材Ｓ上に転写される。また、ベルトクリーナ３９が中間転写ベルト３６に当接し、二次転写後に中間転写ベルト３６上に残留しているトナーが除去される。
（９）記録材Ｓが定着装置６０を通過することによって記録材Ｓ上のトナー像が定着し、その後、記録材Ｓが所定の位置に向け（両面印刷でない場合にはシート受け部８１に向け、両面印刷の場合にはスイッチバック経路としての作用も有する排紙経路７１または７２を経て返送ローラ７３に向け）搬送される。
本発明に係る画像形成装置では、感光体１４０には現像ローラ９、中間転写媒体３６を当接状態としてもよく、また、現像を非接触方式としてもよい。
【００５０】
同様に、本発明に使用するタンデム方式のフルカラープリンターの概略正面図を図５に示す。この場合には、感光体と現像部ユニットが同一のユニットすなわち、プロセスカートリッジとして装着できるように構成されており、現像は接触方式の例であるが、非接触方式も採用できる。
【００５１】
この画像形成装置は、駆動ローラ１１、従動ローラ１２の２本のローラのみ張架されて図示矢印方向（反時計方向）に循環駆動される中間転写ベルト３０と、この中間転写ベルト３０に対して配置された４個の単色トナー像形成手段２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｋとを備え、中間転写ベルト３０に対して複数個の単色トナー像形成手段２０によるトナー像が個別の転写手段１３、１４、１５、１６で順次一次転写されるように構成される。それぞれの一次転写部をＴ１Ｙ、Ｔ１Ｃ、Ｔ１Ｍ、Ｔ１Ｋで示す。
【００５２】
単色トナー像形成手段は、イエロー用のもの２０Ｙと、マゼンタ用のもの２０Ｍと、シアン用のもの２０Ｃと、ブラック用のもの２０Ｋとが配置されている。これらの単色トナー像形成手段２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｋはそれぞれ外周面に感光層を有する感光体２１と、この感光体２１の外周面を一様に帯電させる帯電手段としての帯電ローラ２２と、この帯電ローラ２２より一様に帯電させられた外周面を選択的に露光して静電潜像を形成する露光手段２３と、この露光手段２３により形成された静電潜像に現像剤あるトナーを付与して可視像（トナー像）とする現像手段としての現像ローラ２４と、この現像ローラ２４により現像されたトナー像が一次転写対象である中間転写ベルト３０に転写された後に感光体２１の表面に残留しているトナーを除去するクリーニング手段としてのクリーニングブレード２５とを有している。
【００５３】
これら単色トナー像形成手段２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｋは中間転写ベルト３０の弛み側に配置されている。中間転写ベルト３０に順次一次転写され、中間転写ベルト３０上で順次重ね合わされてフルカラーとなったトナー像は、二次転写部Ｔ２において用紙等の記録材の記録材Ｓに二次転写され、定着ローラ対６１を通ることで記録材の記録材Ｓ上に定着され、排紙ローラ対６２によって所定の場所、すなわち図示しない排紙トレイ上等へ排出される。５１は記録材の記録材Ｓが積層保持されている給紙カセット、５２は給紙カセット５１から記録材Ｓを一枚ずつ給送するピックアップローラ、Ｇは二次転写部Ｔ２へのシートＳの給紙タイミングを規定するゲートローラ対である。
【００５４】
また、６３は中間転写ベルト３０との間で二次転写部Ｔ２を形成する二次転写手段としての二次転写ローラ、６４は二次転写後に中間転写ベルト３０の表面に残留しているトナーを除去するクリーニング手段としてのクリーニングブレードである。二次転写後のクリーニングブレード６４は、従動ローラ１２にではなく駆動ローラ１１への中間転写ベルト３０の巻きかけ部において中間転写ベルト３０に当接している。
【００５５】
同様に、本発明のタンデム方式の他のフルカラープリンターの概略正面図を図６に示す。
図６に示す本実施形態の画像形成装置２０１は、クリーニング手段を有さないものであり、ハウジング２０２と、ハウジング２０２の上部に形成された排紙トレイ２０３と、ハウジング２０２の前面に開閉自在に装着された扉体２０４を有し、ハウジング２０２内には、制御ユニット２０５、電源ユニット２０６、露光ユニット２０７、画像形成ユニット２０８、排気ファン２０９、転写ユニット２１０、給紙ユニット２１１が配設され、扉体２０４内には紙搬送ユニット２１２が配設されている。各ユニットは、本体に対して着脱可能な構成であり、メンテナンス時等には一体的に取り外して修理または交換を行うことが可能な構成になっている。
【００５６】
転写ユニット２１０は、ハウジング２０２の下方に配設され図示しない駆動源により回転駆動される駆動ローラ２１３と、駆動ローラ２１３の斜め上方に配設される従動ローラ２１４と、この２本のローラのみで間に張架されて図示矢印方向（反時計方向）へ循環駆動される中間転写ベルト２１５を備え、従動ローラ２１４および中間転写ベルト２１５が駆動ローラ２１３に対して図で左側に傾斜する方向に配設されている。これにより中間転写ベルト２１５の駆動時のベルト張り側（駆動ローラ２１３により引っ張られる側）２１７が下方に位置し、ベルト弛み側２１８が上方に位置するようにされている。
【００５７】
駆動ローラ２１３は、後述する２次転写ローラ２１９のバックアップローラを兼ねている。駆動ローラ２１３の周面には、厚さ３ｍｍ程度、体積抵抗率が１×１０5Ω・ｃｍ以下のゴム層が形成されており、金属製の軸を介して接地することにより、２次転写ローラ２１９を介して供給される２次転写バイアスの導電経路としている。このように駆動ローラ２１３に高摩擦かつ衝撃吸収性を有するゴム層を設けることにより、２次転写部へ記録材が進入する際の衝撃が中間転写ベルト２１５に伝達しにくく、画質の劣化を防止することができる。
【００５８】
また、本発明においては、駆動ローラ２１３の径を従動ローラ２１４の径より小さくしている。これにより、２次転写後の記録紙が記録紙自身の弾性力で剥離し易くすることができる。
また、中間転写ベルト２１５の裏面には、後述する画像形成ユニット２０８を構成する各色毎の単色画像形成ユニットＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの画像担持体２２０に対向して１次転写部材２２１が当接され、１次転写部材２２１には転写バイアスが印加されている。
【００５９】
画像形成ユニット２０８は、複数（本実施形態では４つ）の異なる色の画像を形成する単色画像形成ユニットＹ（イエロー用），Ｍ（マゼンタ用），Ｃ（シアン用），Ｋ（ブラック用）を備え、各単色画像形成ユニットＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋにはそれぞれ、有機感光層、無機感光層を形成した感光体からなる画像担持体２２０と、画像担持体２２０の周囲に配設された、コロナ帯電器または帯電ローラからなる帯電手段２２２および現像手段２２３を有している。
各単色画像形成ユニットＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの画像担持体２２０が中間転写ベルト２１５のベルト張り側２１７に当接されるようにされ、その結果、各単色画像形成ユニットＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋも駆動ローラ２１３に対して図で左側に傾斜する方向に配設される。画像担持体２２０は、図示矢印に示すように、中間転写ベルト２１５と逆方向に回転駆動される。
【００６０】
露光ユニット２０７は、画像形成ユニット２０８の斜め下方に配設され、内部にポリゴンミラーモータ２２４、ポリゴンミラー２２５、ｆ−θレンズ２２６、反射ミラー２２７、折り返しミラー２２８を有し、ポリゴンミラー２２５から各色に対応した画像信号が共通のデータクロック周波数に基づいて変調形成されて射出され、ｆ−θレンズ２２６、反射ミラー２２７、折り返しミラー２２８を経て、各単色画像形成ユニットＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの画像担持体２２０に照射され、潜像を形成する。なお、各単色画像形成ユニットＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの画像担持体２２０への光路長は折り返しミラー２２８の作用によって実質的に同一の長さにされている。
【００６１】
次に、現像手段２２３について、単色画像形成ユニットＹを代表して説明する。本実施態様においては、各単色画像形成ユニットＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋが図で左側に傾斜する方向に配設されているので、トナー収納容器２２９が斜め下方に傾斜して配置されている。
すなわち、現像手段２２３は、トナーを収納するトナー収納容器２２９と、このトナー収納容器２２９内に形成されたトナー貯蔵部２３０（図のハッチング部）と、トナー貯蔵部２３０内に配設されたトナー撹拌部材２３１と、トナー貯蔵部２３０の上部に区画形成された仕切部材２３２と、仕切部材２３２の上方に配設されたトナー供給ローラ２３３と、仕切部材２３２に設けられトナー供給ローラ２３３に当接される帯電ブレード２３４と、トナー供給ローラ２３３および画像担持体２２０に近接するように配設される現像ローラ２３５と、現像ローラ２３５に当接される規制ブレード２３６とから構成されている。
【００６２】
現像ローラ２３５およびトナー供給ローラ２３３は、図示矢印に示すように、画像担持体２２０の回転方向とは逆方向に回転駆動され、一方、撹拌部材２３１は供給ローラ２３３の回転方向とは逆方向に回転駆動される。トナー貯蔵部２３０において撹拌部材２３１により撹拌、運び上げられたトナーは、仕切部材２３２の上面に沿ってトナー供給ローラ２３３に供給され、供給されたトナーは可撓性材料によって作製された帯電ブレード２３４と摺擦して供給ローラ２３３の表面の凹凸部への機械的付着力と摩擦帯電力による付着力によって、現像ローラ２３５の表面に供給される。
【００６３】
現像ローラ２３５に供給されたトナーは規制ブレード２３６により所定厚さに薄層化規制される。薄層化したトナー層は、画像担持体２２０へと搬送されて現像ローラ２３５と画像担持体２２０が近接する現像領域で画像担持体２２０の静電潜像を現像する。
また、画像形成時には、給紙ユニット２１１は、記録材Ｓの複数枚が積層保持されている給紙カセット２３８と、給紙カセット２３８から記録材Ｓを一枚ずつ給送するピックアップローラ２３９を備えている。
【００６４】
紙搬送ユニット２１２は、二次転写部への記録材Ｓの給紙タイミングを規定するゲートローラ対２４０（一方のローラはハウジング２０２側に設けられている）と、駆動ローラ２１３および中間転写ベルト２１５に圧接される二次転写手段としての二次転写ローラ２１９と、主記録材搬送路２４１と、定着手段２４２と、排紙ローラ対２４３と、両面プリント用搬送路２４４を備えている。定着手段２４２は、少なくも一方にハロゲンヒータ等の発熱体を内蔵した回転自在な定着ローラ対２４５と、この定着ローラ対２４５の少なくも一方側のローラを他方側に押圧付勢してシート材に２次転写された２次画像を記録材Ｓに押圧する押圧手段を有し、記録材に２次転写された２次画像は、定着ローラ対２４５の形成するニップ部で所定の温度で記録材に定着される。
【００６５】
本発明においては、中間転写ベルト２１５が駆動ローラ２１３に対して図で左側に傾斜する方向に配設されているため、右側に広い空間が生じその空間に定着手段２４２を配設することができ、画像形成装置の小型化を実現することができると共に、定着手段２４２で発生する熱が、左側に位置する露光ユニット２０７、中間転写ベルト２１５および各単色画像形成ユニットＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋへ悪影響をおよぼすことを防止することができる。
【００６６】
次に、トナーの仕事関数の測定に使用する測定セルについて説明する。
図７は、仕事関数測定用の試料測定セルを説明する図を示す。
図７（Ａ）に平面図を示し、図７（Ｂ）に側面図を示すように、試料測定セルＣ１は、直径１３ｍｍ、高さ５ｍｍのステンレス製円盤の中央に直径１０ｍｍで深さ１ｍｍのトナー収容用凹部Ｃ２を有する形状を有する。セルの凹部内にトナーを秤量スプーンを使用して突き固めないで入れた後、ナイフエッジを使用して表面を平らにした状態で測定に供する。
トナーを充填した測定セルを試料台の規定位置上に固定した後に、照射光量５００ｎＷに設定し、照射面積４ｍｍ角とし、エネルギー走査範囲４．２〜６．２ｅＶの条件で測定される。
また、トナーの仕事関数測定時の規格化電子収率が測定光量５００ｎＷで８以上である。
【００６７】
図８は、他の形状の試料の仕事関数の測定方法を説明する図である。
中間転写媒体、潜像担持体のように、円筒形状の部材を試料とする場合には、円筒形状の部材を１〜１．５ｃｍの幅で切断し、ついで稜線に沿って横方向に切断して図８（Ａ）に形状を示すように、測定用試料片Ｃ３を得た後、図８（Ｂ）に示すように、試料台Ｃ４の規定位置上に、測定光Ｃ５が照射される方向に対して照射面が平行になるように固定する。これにより、放出される光電子Ｃ６が検知器Ｃ７、すなわち光電子倍像管により効率よく検知される。
【００６８】
本発明のトナーとしては、粉砕法および重合法により得られるトナーのいずれでも良いが、円形度が良好な重合法トナーが好ましい。
粉砕法トナーとしては、樹脂バインダーに少なくとも顔料を含有し、離型剤、荷電制御剤等を添加し、ヘンシェルミキサー等で均一混合した後、２軸押し出し機で溶融混練され、冷却後、粗粉砕−微粉砕工程を経て、分級処理され、さらに、外添粒子が付着されてトナー粒子とされる。
【００６９】
バインダー樹脂としてはトナー用樹脂として使用されている合成樹脂が使用可能であり、例えばポリスチレン、ポリ−α−メチルスチレン、クロロポリスチレン、スチレン−クロロスチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−塩化ビニル共重合体、スチレン−酢酸ビニル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、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−アクリル酸エステル−メタクリル酸エステル共重合体、スチレン−α−クロルアクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−ビニルメチルエーテル共重合体等のスチレン系樹脂でスチレン又はスチレン置換体を含む単重合体又は共重合体、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン変成エポキシ樹脂、シリコーン変成エポキシ樹脂、塩化ビニル樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、フェニール樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、アイオノマー樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ケトン樹脂、エチレン−エチルアクリレート共重合体、キシレン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、テルペン樹脂、フェノール樹脂、脂肪族又は脂環族炭化水素樹脂等が単独又は複合して使用できる。
【００７０】
特に本発明においては、スチレン−アクリル酸エステル系樹脂、スチレン−メタクリル酸エステル系樹脂、ポリエステル樹脂が好ましい。バインダー樹脂としてはガラス転移温度が５０〜７５℃、フロー軟化温度が１００〜１５０℃の範囲が好ましい。
【００７１】
着色剤としては、トナー用着色剤が使用可能である。例えばカーボンブラック、ランプブラック、マグネタイト、チタンブラック、クロムイエロー、群青、アニリンブルー、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、ハンザイエローＧ、ローダミン６Ｇ、カルコオイルブルー、キナクリドン、ベンジジンイエロー、ローズベンガル、マラカイトグリーンレーキ、キノリンイエロー、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド４８：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド５７：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１８４、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１２、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１７、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー９７、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１８０、Ｃ．Ｉ．ソルベント・イエロー１６２、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー５：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：３等の染料および顔料を単独あるいは複合して使用できる。
【００７２】
離型剤としては、トナー用離型剤が使用可能である。例えばパラフィンワックス、マイクロワックス、マイクロクリスタリンワックス、キャデリラワックス、カルナウバワックス、ライスワックス、モンタンワックス、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、酸化型ポリエチレンワックス、酸化型ポリプロピレンワックス等が挙げられる。中でもポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、カルナバワックス、エステルワックス等を使用することが好ましい。
【００７３】
荷電調整剤としては、トナー用荷電調整剤が使用可能である。例えば、オイルブラック、オイルブラックＢＹ、ボントロンＳ−２２およびＳ−３４（オリエント化学工業製）、サリチル酸金属錯体Ｅ−８１、Ｅ−８４（オリエント化学工業製）、チオインジゴ系顔料、銅フタロシアニンのスルホニルアミン誘導体、スピロンブラックＴＲＨ（保土ヶ谷化学工業製）、カリックスアレン系化合物、有機ホウ素化合物、含フッ素４級アンモニウム塩系化合物、モノアゾ金属錯体、芳香族ヒドロキシルカルボン酸系金属錯体、芳香族ジカルボン酸系金属錯体、多糖類等が挙げられる。なかでもカラートナー用には無色ないしは白色のものが好ましい。
【００７４】
粉砕法トナーにおける成分比としては、バインダー樹脂１００重量部に対して、着色剤は０．５〜１５重量部、好ましくは１〜１０重量部であり、また、離型剤は１〜１０重量部、好ましくは２．５〜８重量部であり、また、荷電制御剤は０．１〜７重量部、好ましくは０．５〜５重量部である。
本発明の粉砕法トナーにあっては、転写効率の向上を目的とした場合、球形化処理されるとよく、そのためには、粉砕工程で、比較的丸い球状で粉砕可能な装置、例えば機械式粉砕機として知られるターボミル（ターボ工業製）を使用すれば円形度は０．９３まで高めることができる。または、粉砕したトナーを熱風球形化装置（日本ニューマチック工業製）を使用することによって円形度を１．００まで高めることができる。
なお、本発明において、トナー粒子の平均粒径と円形度は、粒子像分析装置（シスメックス製  ＦＰＩＡ２１００）で測定した値である。
【００７５】
また、重合法トナーとしては、懸濁重合法、乳化重合法、分散重合法等により得られるトナーが挙げられる。懸濁重合法においては、重合性単量体、着色顔料、離型剤とを必要により更に、染料、重合開始剤、架橋剤、荷電制御剤、その他の添加剤を添加した複合物を溶解又は分散させた単量体組成物を、懸濁安定剤（水溶性高分子、難水溶性無機物質）を含む水相中に攪拌しながら添加して造粒し、重合させて所望の粒子サイズを有する着色重合トナー粒子を形成することができる。
【００７６】
乳化重合法においては、単量体と離型剤を必要により更に重合開始剤、乳化剤（界面活性剤）などを水中に分散させて重合を行い、次いで凝集過程で着色剤、荷電制御剤と凝集剤（電解質）等を添加することによって所望の粒子サイズを有する着色トナー粒子を形成することができる。
【００７７】
重合法トナー作製に用いられる材料において、着色剤、離型剤、荷電制御剤、に関しては、上述した粉砕トナーと同様の材料が使用できる。
重合性単量体成分としては、公知のビニル系モノマーが使用可能であり、例えば、スチレン、ｏ−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、α−メチルスチレン、ｐ−メトキシスチレン、ｐ−エチルスチレン、ビニルトルエン、２，４−ジメチルスチレン、ｐ−ｎ−ブチルスチレン、ｐ−フェニルスチレン、ｐ−クロルスチレン、ジビニルベンゼン、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸ｎ−オクチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸ヒドロキシエチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸フェニル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸２−クロルエチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸ｎ−オクチル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸ヒドロキシエチル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸フェニル、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、ケイ皮酸、エチレングリコール、プロピレングリコール、無水マレイン酸、無水フタル酸、エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレン、塩化ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビニル、フッ化ビニル、酢酸ビニル、プロピレン酸ビニル、アクリロニトリル、メタクリルニトリル、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルケトン、ビニルヘキシルケトン、ビニルナフタレン等が挙げられる。なお、フッ素含有モノマーとしては例えば２，２，２−トリフルオロエチルアクリレート、２，２，３，３−テトラフルオロプロピルアクリレート、フッ化ビニリデン、三フッ化エチレン、テトラフルオロエチレン、トリフルオロプロピレンなどはフッ素原子が負荷電制御に有効であるので使用が可能である。
【００７８】
乳化剤（界面活性剤）としては、例えばドデシルベンゼン硫酸ナトリウム、テトラデシル硫酸ナトリウム、ペンタデシル硫酸ナトリウム、オクチル硫酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウム、ラウリン酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム、オレイン酸カルシウム、ドデシルアンモニウムクロライド、ドデシルアンモニウムブロマイド、ドデシルトリメチルアンモニウムブロマイド、ドデシルピリジニウムクロライド、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムブロマイド、ドデシルポリオキシエチレンエーテル、ヘキサデシルポリオキシエチレンエーテル、ラウリルポリオキシエチレンエーテル、ソルビタンモノオレアートポリオキシエチレンエーテル等がある。
【００７９】
重合開始剤としては、例えば、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウム、過酸化水素、４，４’−アゾビスシアノ吉草酸、ｔ−ブチルハイドロパーオキサイド、過酸化ベンゾイル、２，２’−アゾビス−イソブチロニトリル等がある。
【００８０】
凝集剤（電解質）としては、例えば、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化リチウム、塩化マグネシウム、塩化カルシウム、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、硫酸リチウム、硫酸マグネシウム、硫酸カルシウム、硫酸亜鉛、硫酸アルミニウム、硫酸鉄等が挙げられる。
【００８１】
重合法トナーの円形度の調節法としては、乳化重合法は２次粒子の凝集過程で温度と時間を制御することで、円形度を自由に変えることができ、その範囲は０．９４〜１．００である。また、懸濁重合法では、真球のトナーが可能であるため、円形度は０．９８〜１．００の範囲となる。また、円形度を調節するためにトナーのＴｇ温度以上で加熱変形させることで、円形度を０．９４〜０．９８まで自由に調節することが可能となる。
【００８２】
また、トナーの個数平均粒径は、９μｍ以下であることが好ましく、８μｍ〜４．５μｍであることがより好ましい。９μｍよりも大きなトナーでは、１２００ｄｐｉ以上の高解像度で潜像を形成しても、その解像度の再現性が小粒子径のトナーに比べて低下し、また４．５μｍ以下になると、トナーによる隠蔽性が低下するとともに、流動性を高めるために外添剤の使用量が増大し、その結果、定着性能が低下する傾向があるので好ましくない。
【００８３】
次に、外添剤について説明する。本発明のトナー粒子には、外添剤として、シリカ粒子と、シリカの表面をチタン、スズ、ジルコニウムおよびアルミニウムから選ばれる少なくとも１種の金属の酸化物、水酸化物によって修飾した表面修飾シリカ粒子を含み、シリカ粒子に対して表面修飾シリカ粒子が重量比で１．５倍以下の比で含有されている。
【００８４】
また、その他の外添剤としては、各種の無機および有機のトナー用流動性改良剤が使用可能である。例えば、正帯電性シリカ、二酸化チタン、アルミナ、酸化亜鉛、フッ化マグネシウム、炭化ケイ素、炭化ホウ素、炭化チタン、炭化ジルコニウム、窒化ホウ素、窒化チタン、窒化ジルコニウム、酸化ジルコニウム、マグネタイト、二硫化モリブデン、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム等のチタン酸金属塩、ケイ素金属塩の各微粒子を使用することができる。これらの微粒子は、シランカップリング剤、チタンカップリング剤、高級脂肪酸、シリコーンオイル等で疎水化処理して使用することが好ましい。その他の樹脂微粒子の例としては、アクリル樹脂、スチレン樹脂、フッ素樹脂等が挙げられる。流動性改良剤は単独あるいは混合して使用でき、その使用量はトナー１００重量部に対して０．１ないし５重量部、より好ましくは０．５ないし４．０重量部であることが好ましい。
【００８５】
シリカ粒子としては、ケイ素のハロゲン化物等から乾式で作製した粒子、およびケイ素化合物から液中で析出した湿式法によるもののいずれをも用いることができる。
そして、シリカ粒子の一次粒子の平均粒子径は、７ｎｍ〜４０ｎｍとすることが好ましく、１０ｎｍ〜３０ｎｍとすることがより好ましい。また、シリカ粒子の一次粒子の平均粒子径が７ｎｍより小さいと、トナーの母粒子に埋没しやすくなり、また、負に過帯電しやすくなる。そして、４０ｎｍを超えるとトナー母粒子の流動性付与効果が悪化し、トナーを均一に負に帯電させることが困難になる結果、逆帯電である正に帯電したトナー量が増加する傾向となる。
【００８６】
本発明においては、シリカ粒子として、個数平均粒径分布が異なるシリカを混合して用いることが好ましく、粒径が大きな外添剤を含有することによって、トナー粒子中に外添剤が埋まってしまうことを防止し、小径のシリカ粒子によって好ましい流動性を得ることができる。
具体的には、一方のシリカの個数平均一次粒子径が５ｎｍ〜２０ｎｍであることが好ましく、７〜１６ｎｍであることがより好ましい。また、他方のシリカの個数平均一次粒子径が３０ｎｍ〜５０ｎｍであることが好ましく、３０〜４０ｎｍである粒子を併用することがより好ましい。
なお、本発明における外添剤の粒径は、電子顕微鏡像によって観察して測定したものであり、個数平均粒子径を平均粒子径としている。
【００８７】
本発明において外添剤として使用するシリカ粒子は、シランカップリング剤、チタンカップリング剤、高級脂肪酸、シリコーンオイル等で疎水化処理して使用することが好ましく、例えばジメチルジクロルシラン、オクチルトリメトキシシラン、ヘキサメチルジシラザン、シリコーンオイル、オクチル−トリクロルシラン、デシル−トリクロルシラン、ノニル−トリクロルシラン、（４−iso−プロピルフェニル）−トリクロルシラン、（４−t−ブチルフェニル）−トリクロルシラン、ジペンチル−ジクロルシラン、ジヘキシル−ジクロルシラン、ジオクチル−ジクロルシラン、ジノニル−ジクロルシラン、ジデシル−ジクロルシラン、ジドデシル−ジクロルシラン、（４−t−ブチルフェニル）−オクチル−ジクロルシラン、ジデセニル−ジクロルシラン、ジノネニル−ジクロルシラン、ジ−２−エチルヘキシル−ジクロルシラン、ジ−３，３−ジメチルペンチル−ジクロルシラン、トリヘキシル−クロルシラン、トリオクチル−クロルシラン、トリデシル−クロルシラン、ジオクチル−メチル−クロルシラン、オクチル−ジメチル−クロルシラン、（４−iso−プロピルフェニル）−ジエチル−クロルシラン等が例示される。
【００８８】
また、シリカ粒子と、金属化合物によって表面を修飾したシリカをシリカ粒子に対して所定の量を併用することが好ましい。表面修飾シリカとしては、５０〜４００ｍ2／ｇの比表面積を有するシリカ粒子を、チタン、スズ、ジルコニウムおよびアルミニウムから選ばれる少なくとも一種の水酸化物あるいは酸化物で被覆したものである。
これらの配合量は、シリカ粒子１００重量部に対し、１〜３０重量部のこれらの水酸化物、酸化物で被覆したスラリーとし、引き続いてスラリー中の固形分に対し、アルコキシシランを３〜５０重量部を被覆した後、アルカリで中和し、ろ過、洗浄、乾燥及び粉砕を行うことによって得ることができる。表面修飾シリカに使用するシリカ微粒子は、湿式法あるいは気相法で製造されたいずれの粒子を使用することができる。
【００８９】
また、シリカ粒子の表面修飾は、チタン、スズ、ジルコニウム、アルミニウムを少なくとも一種を含有する水系の溶液を使用することができ、例えば、硫酸チタン、四塩化チタン、塩化スズ、硫酸第一スズ、オキシ塩化ジルコニウム、硫酸ジルコニウム、硝酸ジルコニウム、硫酸アルミニウム、アルミン酸ナトリウム等を挙げることができる。
シリカ粒子をこれらの金属酸化物、水酸化物での表面修飾は、これらの金属化合物の水系溶液によってシリカ粒子のスラリーを処理することによっておこなうことができる。処理温度は、２０〜９０℃とすることが好ましい。
【００９０】
次いで、アルコキシシランによって被覆することによって、疎水化処理を行う。疎水化処理は、スラリーのｐＨを２〜６、好ましくはｐＨ３〜６に調整した後、少なくとも一種のアルコキシシランをシリカ微粒子１００重量部に対して３０ないし５０重量部を添加し、スラリーの温度を２０〜１００℃、好ましくは３０〜７０℃に調整し、加水分解及び縮合反応を行うことによって実現することができる。
【００９１】
また、アルコキシシランを添加した後には、スラリーを攪拌した後、ｐＨ４〜９、好ましくは５〜７とｐＨの調整を行って縮合反応を促進することが好ましい。ｐＨの調整は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、アンモニア水、アンモニアガス等を使用することができる。この様な処理を行うことで、均一に疎水化処理された安定な微粒子が得られる。
次いで、スラリーをろ過、水洗後に乾燥を行うことによって表面修飾されたシリカ微粒子を得ることができる。
乾燥は、１００〜１９０℃、好ましくは１１０〜１７０℃である。１００℃未満だと乾燥効率が悪く疎水化度が低くなるので好ましくない。また、１９０℃を超えると、炭化水素基の熱分解により変色と疎水化度の低下が起こるので好ましくない。
【００９２】
疎水化処理は、表面修飾シリカ粒子にアルコキシシランを添加した後にヘンシェルミキサー等を用いて被覆することもできる。
本発明において、これらの外添剤は、トナー母粒子１００重量部に対して０．０５〜２重量部とすることが好ましい。
０．０５重量部よりも少ない場合には、流動性付与、および過帯電防止に効果がなく、逆に２重量部を超えると、負帯電の電荷量が低下すると同時に、逆極性である正帯電のトナー量が増加し、カブリや逆転写トナー量を増加する結果となる。
【００９３】
本発明におけるトナーの現像順序による転写効率の違いは以下のように考えられる。
図９は、本発明の中間転写媒体上に重ね合わされたトナーを説明する図である。
図９（Ａ）に示すように、複数色のトナーを色重ねした際の画像の転写例を示したものである。トナーは、仕事関数の大きい順に中間転写媒体へ転写され、中間転写媒体上に静電的に付着している。
矢印の方向に電子（電荷）が移動し、最上部のトナーの電荷が小さくなるので、定電圧転写において電子（電荷）の流れと転写の向きが同一になるために転写効率が高くなるものと考えられる。
また、図９（Ｂ）は中間調画像の転写例を示したので、トナー同士が隣りあう場合の例である。トナーの仕事関数が大きい順より現像および転写が行われ、中間転写ベルト上に静電的に付着している。やはり、矢印の方向に電子（電荷）が移動し、最上部のトナーの電荷が小さなるので、定電圧転写において電子（電荷）の流れと転写の向きが同一になるため、転写効率が高くなるものと考えられる。
【００９４】
また、図９（Ｃ）単色の線画像の例を示したもので、トナーが中間転写媒体上に静電的に付着している。中間転写媒体から電子（電荷）がトナーに移動し、トナーの電荷を負にさせる。負の電荷が増えることはあっても、正になることはないので、逆転写トナーの防止につながるものと考えられる。
【００９５】
図１０は、かぶりトナーと逆転写トナーの発生原因となる正帯電トナーの挙動を説明する図である。
潜像担持体の表面電位：非画像部暗電位−６００Ｖ、画像部明電位−８０Ｖ、現像部材のバイアス電位：−３００Ｖに設定時した場合を例にして説明する。
図１０（Ａ）の潜像担持体上のカブリ及び反転現像されたトナーの帯電極性の状態を示す図において、現像部材上のトナーの挙動は、トナー層中に潜像担持体の電位極性と逆極性である＋トナーは非画像部に付着し、いわゆるかぶりトナーとなり、同極性である−トナーは画像部に反転現像されてトナー画像を形成する。この時、強く負帯電したＡトナーと弱く正帯電したＢトナーが対となって画像部に反転現像される場合がある。
図中矢印でトナーが現像時に潜像担持体上の画像領域と非画像領域に移行する様子を示す。この図で、潜像担持体上に移行したＢトナーが図１０（Ｂ）、（Ｃ）で示すように、逆転写トナーの発生原因となる。
図１０（Ｂ）に示すように、潜像担持体の画像領域に反転現像されたトナーすなわち、負に帯電したトナーは逆極性のバイアス電圧を印加されて、中間転写媒体上に転写される。その様子を矢印で示す。この時に前述の強く負帯電したＡトナーと弱く正帯電したＢトナーも対となって転写される。
【００９６】
また、図１０（Ｃ）に示すように、次工程の中間転写媒体上に転写されたトナーにおいて、トナー対として転写されたＢトナーは正帯電しているため、次工程の潜像担持体の非画像領域の−６００Ｖの電圧に静電引力で引きつけられる。その結果、トナーの混色が生じる逆転写トナーになる。
クリーニング手段を設けた画像形成装置においては、中間転写媒体上のクリーニング手段により除去されるが、クリーニング手段を有さない装置においては、このような形態のトナーが生成することを防止することが不可欠となる。
以下に、実施例を示し本発明を説明する。
【実施例１】
【００９７】
（トナー１の製造例）
スチレンモノマー８０重量部、アクリル酸ブチル２０重量部、およびアクリル酸５重量部からなるモノマー混合物を、水１０５重量部、ノニオン乳化剤（第一工業製薬製エマルゲン９５０）１重量部、アニオン乳化剤（第一工業製薬製 ネオゲン（登録商標）Ｒ）１．５重量部、および過硫酸カリウム０．５５重量部の水溶液混合物に添加し、窒素気流中下で攪拌を行いながら７０℃で８時間重合を行った。重合反応後冷却し、乳白色の粒径０．２５μｍの樹脂エマルジョンを得た。
【００９８】
次に、この樹脂エマルジョン２００重量部、ポリエチレンワックスエマルジョン（三洋化成工業製）２０重量部およびフタロシアニンブルー７重量部を界面活性剤のドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム０．２重量部を含んだ水中へ分散し、ジエチルアミンを添加してｐＨを５．５に調整後攪拌しながら硫酸アルミニウム０．３重量部を電解質として加え、次いで攪拌装置（特殊機化工業製ＴＫホモミキサー）で高速攪拌して分散を行った。
【００９９】
更に、スチレンモノマー４０重量部、アクリル酸ブチル１０重量部、サリチル酸亜鉛５重量部を水４０重量部と共に追加し、窒素気流下で攪拌しながら同様にして、９０℃に加熱し、過酸化水素水を加えて５時間重合し、粒子を成長させた。重合停止後会合粒子の結合強度を上げるため、ｐＨを５以上に調整しながら９５℃に昇温し、５時間保持した。
その後得られた粒子を水洗し、４５℃で真空乾燥を１０時間行った。平均粒径６．８μｍの円形度０．９８のシアントナーを得た。
【０１００】
なお、本実施例において円形度の測定は、フロー式粒子像解析装置（シスメックス株式会社製ＦＰＩＡ２１００）を用いて行い、下記式（１）で表現した。
Ｒ＝Ｌ0／Ｌ1…（１）
ただし、Ｌ1は、測定対象のトナー粒子の投影像の周囲長（μｍ）である。
Ｌ0は、測定対象のトナー粒子の投影像の面積に等しい真円の周囲長（μｍ）である。
【０１０１】
得られたトナー１００重量部に対して、流動性改良剤である平均一次粒子径が１２ｎｍの疎水性シリカを１重量部、平均一次粒子径が４０ｎｍの疎水性シリカを０．７重量部添加混合し、次いで平均一次粒子径が２０ｎｍの疎水性酸化チタンを０．５重量部と平均一次粒子径が３０ｎｍの疎水性のシリカをアミノシランで表面処理した正帯電性疎水性シリカを０．４重量部添加混合しトナー１を得た。このトナー１をシアントナー１とも称す。
【０１０２】
なお、平均粒径は、電気抵抗法粒度分布測定装置（ベックマン・コールター社製マルチサイザーＩＩＩ）で測定した体積分布Ｄ５０で示した。
また、得られたトナーの仕事関数は、５．５４ｅＶであった。なお、本実施例において仕事関数は、表面分析装置（理研計器製  ＡＣ−２型）によって、照射光量５００ｎＷで測定した値である。
【０１０３】
（トナー２の製造例）
トナー１の製造例において、顔料のフタロシアニンブルーに代えてキナクリドンを用いた点を除き、トナーの製造例１と同様にして、二次粒子の会合と造膜結合強度を上げる温度を９０℃において行い、トナー２を作製した。得られたマゼンタトナーの円形度は０．９７２で仕事関数は５．６３ｅＶであった。このトナーの個数基準の平均粒径は６．９μｍであった。このトナー２をマゼンタトナー２とも称す。
【０１０４】
（トナー３、４の製造例）
トナー２の製造例において、顔料をピグメントイエロー１８０に変えた点を除き、トナー２の製造例と同様にして重合を行い、流動性改良剤を添加し、円形度０．９７２、仕事関数５．５８ｅＶ、平均粒径７．０μｍのトナー３を作製した。このトナー３をイエロートナー３とも称す。
また、トナー２の製造例において、顔料をカーボンブラックに変えた以外はトナー２の製造例と同様にして重合を行い、流動性改良剤を添加し、円形度０．９７３、仕事関数５．４８ｅＶ、平均粒径６．９μｍのトナー４を作製した。このトナー４をブラックトナー４とも称す。
【０１０５】
（トナー５の製造例）
芳香族ジカルボン酸とアルキレンエーテル化ビスフェノールＡとの重縮合ポリエステルと該重合ポリエステルの多価金属化合物による一部架橋物の５０：５０（重量比）混合物（三洋化成工業製）１００重量部、シアン顔料のピグメントブルー１５：１を５重量部、離型剤として融点が１５２℃、重量平均分子量が４０００のポリプロピレン１重量部、および荷電制御剤としてのサリチル酸金属錯体（オリエント化学工業製  Ｅ−８１）４重量部をヘンシェルミキサーを用い、均一混合した後、内部温度１３０℃の二軸押し出し機で混練し、冷却した。
冷却物を２ｍｍ角以下に粗粉砕し、次いでジェットミルで微粉砕し、ローター回転による分級装置により分級し、平均粒径６．２μｍ、円形度０．９０５の分級トナーを得た。
【０１０６】
分級したトナー１００重量部に対し、０．２重量部の疎水性シリカ（平均一次粒子径７ｎｍ、比表面積２５０ｍ2／ｇ）を加え表面処理を行った後、熱風球形化装置（日本ニューマチック工業製  ＳＦＳ−３型）を使用し、熱処理温度２００℃において、部分的に球形化処理を行った後、同様にして再度分級し平均粒径６．３μｍ、円形度０．９４０のシアントナー５の母粒子を得た。
このトナー母粒子に対し、トナー１と同様にして流動性改良剤を添加混合し、トナー５を作製した。得られたトナーの仕事関数を同様に測定したところ５．４８ｅＶであった。
このトナー５をシアントナー５とも称す。
【０１０７】
（トナー６、７、８の製造例）
トナー５の製造例において、顔料をナフトールＡＳ系の６Ｂに変えた以外はトナー５と同様にして粉砕、分級、熱処理、再分級および表面処理を行い、平均粒径６．５μｍで円形度０．９４２のトナー６を製造した。このトナー６の仕事関数を測定したところ、５．５３ｅＶであった。このトナー６をマゼンタトナー６とも称す。
【０１０８】
また、同様にして、顔料としてピグメントイエロー９３を使用して、イエロートナーであるトナー７を製造した。このトナー７をイエロートナー７とも称す。
また、顔料としてカーボンブラックを使用して、ブラックトナーであるトナー８を作製した。このトナー８をブラックトナー８とも称す。
得られたトナーの平均粒径と円形度は、トナー６と同じ値を示し、またそれぞれのトナーの仕事関数は、５．５７ｅＶ（イエロートナー）および５．６３ｅＶ（ブラックトナー）であった。
【０１０９】
（トナー１１、１２、１３、１４の製造例）
トナー１の製造例において、流動性改良剤として添加した、平均一次粒子径が２０ｎｍの疎水性酸化チタンの量を０．７重量部に変えると共に、平均一次粒子径が３０ｎｍの疎水性のシリカをアミノシランで表面処理した正帯電性疎水性シリカの量を０．４５重量部に変えてトナー１１を製造した。このトナー１１をシアントナー１１とも称す。得られたシアントナー１１（記号Ｃ１１）の仕事関数は、５．５５ｅＶであった。
【０１１０】
同様に、トナー２の製造例において、流動性改良剤として添加した、平均一次粒子径が２０ｎｍの疎水性酸化チタンの量を０．７重量部に変えると共に、平均一次粒子径が３０ｎｍの疎水性のシリカをアミノシランで表面処理した正帯電性疎水性シリカの量を０．４５重量部に変えてトナー１２を製造した。このトナー１２をマゼンタトナー１２とも称す。
得られたマゼンタトナー１２（記号Ｍ１２）の仕事関数は、５．６４ｅＶであった。
【０１１１】
同様に、トナー３の製造例において、流動性改良剤として添加した、平均一次粒子径が２０ｎｍの疎水性酸化チタンの量を０．７重量部に変えると共に、平均一次粒子径が３０ｎｍの疎水性のシリカをアミノシランで表面処理した正帯電性疎水性シリカの量を０．４５重量部に変えてトナー１３を製造した。このトナー１３をイエロートナー１３とも称す。
得られたイエロートナー１３（記号Ｙ１３）の仕事関数は、５．５９ｅＶであった。
【０１１２】
同様に、トナー４の製造例において、流動性改良剤として添加した、平均一次粒子径が２０ｎｍの疎水性酸化チタンの量を０．７重量部に変えると共に、平均一次粒子径が３０ｎｍの疎水性のシリカをアミノシランで表面処理した正帯電性疎水性シリカの量を０．４５重量部に変えてトナー１４を製造した。このトナー１４をブラックトナー１４とも称す。
得られたブラックトナー１４（記号ＢＫ１４）の仕事関数は、５．４９ｅＶであった。
【０１１３】
（有機感光体（ＯＰＣ１）の製造例）
直径８５．５ｍｍのアルミニウム製管の導電性支持体に、下引き層として、アルコール可溶性ナイロン（東レ製  ＣＭ８０００）の６重量部とアミノシラン処理された酸化チタン微粒子４重量部をメタノール１００重量部に溶解、分散させてなる塗工液を、リングコーティング法で塗工し、温度１００℃で４０分間乾燥させ、膜厚１．５〜２μｍの下引き層を形成した。
【０１１４】
この下引き層上に、電荷発生剤のオキシチタニルフタロシアニン１重量部とブチラール樹脂（積水化学製  ＢＸ−１）１重量部とジクロルエタン１００重量部とを、直径１ｍｍのガラスビーズを用いたサンドミルで８時間分散させた。
得られた顔料の分散液を、上記の支持体を用いて、リングコーティング法で塗工し、８０℃で２０分間乾燥させ、膜厚０．３μｍの電荷発生層を形成した。
【０１１５】
この電荷発生層上に、下記構造式（１）のスチリル化合物の電荷輸送物質４０重量部とポリカカーボネート樹脂（帝人化成製  パンライト（登録商標）Ｓ）６０重量部をトルエン４００重量部に溶解させ、乾燥膜厚が２２μｍになるように浸漬コーティング法で塗工、乾燥させて電荷輸送層を形成し、２層からなる感光層を有する有機感光体（ＯＰＣ１）を作製した。
得られた有機感光体の一部を切り欠いて試料片とし、その仕事関数を表面分析装置（理研計器製  ＡＣ−２型）を用い、照射光量５００ｎＷで測定したところ、５．４７ｅＶを示した。
【０１１６】
【化１】
2010009083.tif 000003
【０１１７】
（有機感光体（ＯＰＣ２）の製造例）
有機感光体（ＯＰＣ１）において、導電性支持体としてアルミニウム製管の代わりに継ぎ目のない厚さ４０μｍで直径８５．５ｍｍのニッケル製電鋳管を用いるとともに、電荷発生剤としてチタニルフタロシアニン、電荷輸送物質に下記構造式（２）のジスチリル化合物に変えた点を除いて同様にして有機感光体（ＯＰＣ２）を作製した。
この有機感光体の仕事関数を同様に測定したところ、５．５０ｅＶであった。
【０１１８】
【化２】
2010009083.tif 000004
【０１１９】
（有機感光体（ＯＰＣ３）の製造例）
有機感光体（ＯＰＣ１）の製造例において、導電性支持体を直径３０ｍｍのアルミニウム製管を用いた点を除き、有機感光体（ＯＰＣ１）と同様にして有機感光体（ＯＰＣ３）を製造した。
【０１２０】
（現像ローラの作製）
直径１８ｍｍのアルミニウム管の表面に、厚さ１０μｍのニッケルメッキ層を施し、表面粗さ（Ｒｚ）４μｍの表面を得た。この現像ローラ表面の仕事関数を測定したところ、４．５８ｅＶであった。
【０１２１】
（規制ブレードの作製）
厚さ８０μｍのステンレス板に厚さ１．５ｍｍの導電性ウレタンチップを導電性接着剤で貼り付けて、ウレタン部の仕事関数を５ｅＶとした。
【０１２２】
（中間転写ベルト１の製造例）
アルミニウムを蒸着した厚さ１３０μｍのポリエチレンテレフタレート樹脂フィルム上に、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体３０重量部、導電性カーボンブラック１０重量部およびメチルアルコール７０重量部の均一分散液を、中間導電性層の厚さが２０μｍになるようにロールコーティング法にて塗工乾燥した。
【０１２３】
次いでその上に、ノニオン系水系ウレタン樹脂（固形分６２％）５５重量部、ポリテトラフルオロエチレンエマルジョン樹脂（固形分６０％）１１．６重量部、導電性酸化すず２５重量部、ポリテトラフルオロエチレン微粒子（最大粒子径０．３μｍ以下）３４重量部、ポリエチレンエマルジョン（固形分３５％）５重量部およびイオン交換水２０重量部を混合分散してなる塗工液を厚さ１０μｍとなるようにロールコーティング法にて同様に塗工乾燥した。
【０１２４】
この塗工シートを長さ５４０ｍｍに断裁し、塗工面を上にして端部を合わせ、超音波溶着を行うことにより中間転写ベルトを作製した。得られた中間転写ベルトの体積抵抗は２．５×１０10Ω・ｃｍであった。また、仕事関数は５．３７ｅＶ、規格化光電子収率６．９０を示した。
【０１２５】
（中間転写ベルト２の製造例）
中間転写ベルト１と同様にして設けた中間導電性層上に、導電性酸化チタン２重量部、導電性酸化すず２５重量部、ポリテトラフルオロエチレン微粒子３７重量部を用いた点を除いて同様にして中間転写ベルトを作製した。
得られた中間転写ベルトの体積抵抗は１．１×１０10Ω・ｃｍであり、仕事関数は５．５２、規格化光電子収率は７．２５を示した。
【０１２６】
（中聞転写ベルト３の製造例）
ポリブチレンテレフタレート８５重量部、ポリカーボネート１５重量部およびアセチレンブラック１５重量部を、窒素雰囲気下でミキサーにより予備混合し、得られた混合物を引き続き窒素雰囲気下で二軸押出し機により混練し、ペレットを得た。
【０１２７】
このペレットを、環状ダイスを有する１軸押出し機により２６０℃にて外径１７０ｍｍ、厚さ１６０μｍのチューブ状フィルムに押出した。次に押出した溶融チューブを、環状ダイスと同じ軸線上に支持している冷却インサイドマンドレルにより内径を規制し、冷却固化させてシームレスチューブを作製した。規定寸法に切断し、外径１７２ｍｍ、幅３４２ｍｍ、厚さ１５０μｍのシームレスベルトを得た。
得られた中間転写ベルトの体積抵抗は３．２×１０8Ω・ｃｍであり、仕事関数は５．１９、規格化光電子収率１０．８８を示した。
【０１２８】
（作像試験と評価）
有機感光体（ＯＰＣ１）を用い、前述の現像ローラと規制ブレードを装着した図４に示す中間転写媒体方式の４サイクルカラープリンターを用いて、前述したトナー１〜トナー４の入った各現像カートリッジを装着し、前述の転写ベルト１と組合わせて、非接触１成分現像方式による作像試験を行った。
作像条件は、有機感光体の周速を１８０ｍｍ／ｓ、現像ローラの周速は有機感光体に対して周速比１．６とし、また、有機感光体と中間転写媒体である転写ベルトとの周速差を転写ベルトが３％早くなるように設定した。３％を超えると、転写画像に散りの発生が生じることがあるので、３％とした。また、トナー規制ブレードの規制条件を調整して現像ローラ上のトナー搬送量を０．４ｍｇ／ｃｍ2となるように設定した。
【０１２９】
作像条件は現像ローラと感光体のギャップを２１０μｍとなるように隙間を調整し、直流の現像バイアス−２００Ｖに重畳する交流電流の周波数を２．５ｋＨｚ、ピーク−ピーク電圧１４００Ｖの設定で、現像ローラと供給ローラは同電位とした。
次に、図４のプリンターの作像条件を、各色トナーのベタ印字画像の有機感光体上の現像付着トナー量を０．５ｍｇ／ｃｍ2〜０．５３ｍｇ／ｃｍ2となるように設定した。そして、ベタ画像印字のデータを与え、３色のトナー像を感光体上に形成させた後、一次転写電圧を変化させながら、中間転写ベルトに転写されるトナーの転写効率を求めた。
【０１３０】
（転写効率の測定方法）
１．トナーの現像付着量
感光体上に形成された各色のベタ印字画像のトナーの現像付着量を粘着テープに転写して、テープの貼り付け前後のテープ質量を求め、その差をトナー質量（ｍｇ／ｃｍ2）として求めるテープ転写法によって測定した。
複数色のトナーを色重ねした時の現像付着量も同様にテープ転写法で求め、各色の現像付着量を合わせた時の総質量が、４色のトナーを色重ねした時の質量に誤差の範囲で一致することを確認する。
【０１３１】
２．トナーの転写効率の測定
一次転写の電圧を変化させた時の有機感光体上の転写残りトナー重量を光学顕微鏡にて画像データとして読み取り、画像データの処理によって単位面積あたりの転写残りトナーの面積、トナー個数を求め、この値から求めた個数、各トナーの体積とトナーの真密度から単位面積当たりの転写残り質量を求め、現像付着量との比によって転写効率を求めた。
【０１３２】
一次転写電圧を変化させた時の現像、転写順における転写効率を求めた実験結果を表１に示す。
ただし、表１において、シアントナー１（記号Ｃ１、仕事関数：５．５４ｅＶ）、マゼンタトナー２（記号Ｍ２、仕事関数：５．６３ｅＶ）、イエロートナー３（記号Ｙ３、仕事関数：５．５８ｅＶ）およびブラックトナー４（記号ＢＫ４、仕事関数：５．４８ｅＶ）である。
【０１３３】
（表１）
一次転写電圧
現像、転写順          ＋４００Ｖ     ＋５００Ｖ     ＋６００Ｖ
実施例1-1(M2-Y3-C1)   ９７．２９％   ９９．４７％   ９９．７２％
実施例1-2(Y3-C1-BK4)  ９７．９３％   ９９．７８％   ９９．８８％
比較例1-1(M2-C1-Y3)   ９２．２２％   ９８．３１％   ９９．１１％
比較例1-2(Y3-C1-M2)   ９１．３６％   ９７．８６％   ９９．０６％
比較例1-3(C1-M2-Y3)   ９２．７８％   ９８．９０％   ９９．３９％
比較例1-4(BK4-Y3-C1)  ９２．５５％   ９８．７３％   ９９．０８％
比較例1-5(C1-Y3-BK4)  ９２．８０％   ９８．９３％   ９９．４０％
【０１３４】
表１の結果から、本発明のように仕事関数の大きいトナーより順に現像と転写を行うことで、高い転写効率を得ることが示された。この特性は、転写電圧が低い領域において特に転写効率の差が明瞭となったが、転写電圧を上げることは、画像のデューティが低い場合、および線画像の細線再現性において、トナーの飛び散りや転写メモリーの原因となるため、できるだけ低い転写電圧が望ましい。その意味でも、トナーの仕事関数の大きな順に現像と転写を行うことによって転写効率を高めることができるので好ましい。
【実施例２】
【０１３５】
（作像試験と評価）
有機感光体（ＯＰＣ２）を用い、実施例１と同様の現像ローラと規制ブレードを装着した図４に示す中間転写媒体方式の４サイクルカラープリンターを用いて、前述のトナー１〜トナー４の入った各現像カートリッジを装着し、転写ベルト２と組合わせて、接触一成分現像方式による作像試験を行った。
なお、作像に際しては、実施例１と同様の条件で行ったが、感光体の暗電位を−６００Ｖ、明電位を−６０Ｖ、標準現像バイアスを−２００Ｖとし、現像ローラと供給ローラは同電位とした。そして、前述のトナー規制ブレードの規制条件を変えて現像ローラ上のトナー搬送量を０．４ｍｇ／ｃｍ2〜０．４３ｍｇ／ｃｍ2となるように設定した。
【０１３６】
次に、プリンターの作像条件を、各色トナーのベタ印字画像の有機感光体上の現像付着トナー量が０．５ｍｇ／ｃｍ2〜０．５４ｍｇ／ｃｍ2の範囲になる作像条件（１）と０．５８ｍｇ／ｃｍ2〜０．６ｍｇ／ｃｍ2の範囲になる作像条件（２）となる場合に分けて、実施例１と同様にして、転写実験を行った。そして、一次転写電圧を変化させた時の現像、転写順における転写効率を求めた実験結果を表２と表３に示す。
【０１３７】
（表２）
作像条件（１）
…現像付着量：０．５ｍｇ／ｃｍ2〜０．５４ｍｇ／ｃｍ2
一次転写電圧
現像、転写順        ＋３００Ｖ      ＋４００Ｖ    ＋５００Ｖ
実施例2-1(M2-Y3-C1)  ９５．１１％   ９９．２６％  ９９．９２％
比較例2-1(Y3-C1-M2)  ９１．４０％   ９７．９２％  ９９．０８％
比較例2-2(C1-M2-Y3)  ９２．２８％   ９８．５３％  ９９．１３％
比較例2-3(Y3-M2-C1)  ９２．９０％   ９８．９１％  ９９．４０％
【０１３８】
（表３）
作像条件（２）現像付着量：０．５８ｍｇ／ｃｍ2〜０．６ｍｇ／ｃｍ2
一次転写電圧
現像、転写順         ＋３００Ｖ      ＋４００Ｖ      ＋５００Ｖ
実施例2-2(M2-Y3-C1)   ９３．２９％    ９８．９１％   ９９．７０％
比較例2-4(Y3-C1-M2)   ９０．０１％    ９６．２９％   ９８．０１％
比較例2-5(C1-M2-Y3)   ９１．１６％    ９７．１１％   ９８．３５％
比較例2-6(Y3-M2-C1)   ９１．３３％    ９７．３３％   ９９．０５％
【０１３９】
表２と表３の結果から、本発明のように仕事関数の大きいトナーより順に現像と転写を行うことで、高い転写効率を得ることが示されたが、有機感光体上の現像された付着トナー量が作像条件（２）の０．６ｍｇ／ｃｍ2近くになると、定電圧方式の一次転写電圧では現像付着量の少ない作像条件（１）に比し転写効率が低下する傾向にある。この特性は、転写電界強度が不利になるためであり、１色当たりの現像付着トナー量は０．５５ｍｇ／ｃｍ2以下が好ましいと判断できる。
【実施例３】
【０１４０】
（作像試験と評価）
前述のトナー５〜８を、図５に示すタンデム方式の感光体一体型のプロセスカートリッジを有するフルカラープリンターの各色の現像部に装填し、非接触一成分現像方式による画像形成を行った。使用するトナーは、シアントナー５（仕事関数：５．４８ｅＶ）、マゼンタトナー６（仕事関数：５．５３ｅＶ）、イエロートナー７（仕事関数：５．５７ｅＶ）、およびブラックトナー８（仕事関数：５．６３ｅＶ）である。
【０１４１】
現像、転写順は、仕事関数の大きい順に、ブラックトナー８、イエロートナー７、マゼンタトナー６そしてシアントナー５となるように、各プロセスカートリッジを装着した。
また、有機感光体としては直径３０ｍｍのアルミニウム管を導電性支持体に用い、有機感光体（ＯＰＣ１）と同様にして感光体を製造した。電荷発生物質としてチタニルフタロシアニンを、電荷輸送物質には構造式（２）のジスチリル化合物を使用した。
また、現像ローラと規制ブレードの構成は実施例１と同様とし、また中間転写媒体は転写ベルト２の製造例によって製造した。各色トナーの搬送量が０．４ｍｇ／ｃｍ2〜０．４３ｍｇ／ｃｍ2の範囲となるように規制ブレードの条件を設定した。
【０１４２】
画像形成は直流の現像バイアス−２００Ｖに重畳する交流周波数２．５ｋＨｚ、ピーク−ピーク電圧１４００Ｖの条件で印加し、各色５％カラー原稿に相当する文字原稿を１００００枚連続して画像形成を行い、その後４本の感光体と中間転写ベルトのクリーニングトナー量を合わせて計測したところ、４０ｇであった。
この量は従来のクリーニングトナー回収容器に収容する量に対し、約１／３の量であった。
【実施例４】
【０１４３】
（作像試験と評価）
実施例１と同様にして、有機感光体（ＯＰＣ１）を用い、実施例１と同様の現像ローラと規制ブレードを装着した図４に示す中間転写媒体方式の４サイクルカラープリンターを用いて、前述したトナー１〜トナー４の入った各現像カートリッジを装着し、前述の転写ベルト３と組合わせて、非接触１成分現像方式による画像形成試験を行った。
一次転写部は定電圧電源を用い、直流電圧を＋３７０Ｖ印加し、二次転写部は定電流電源とし、１６μＡの定電流制御とした。
【０１４４】
なお、画像形成に際しては、有機感光体の周速を１８０ｍｍ／ｓ、現像ローラの周速は有機感光体に対して周速比１．６とし、また、有機感光体と中間転写媒体である転写ベルトとの周速差を転写ベルトが３％早くなるように設定した。
なお、３％を超える場合には転写画像に画像の散りが発生するので３％を上限として行った。また、トナー規制ブレードの規制条件を変えて現像ローラ上のトナー搬送量を０．４ｍｇ／ｃｍ2となるように設定した。
使用するトナーはシアントナー１（仕事関数：５．５４ｅＶ）、マゼンタトナー２（仕事関数：５．６３ｅＶ）、イエロートナー３（仕事関数５．５８ｅＶ）およびブラックトナー４（仕事関数：５．４８ｅＶ）であり、現像と転写順はトナーの仕事関数の大きい順であるマゼンタトナー２、イエロートナー３、シアントナー１そしてブラックトナー４とした。
【０１４５】
画像形成条件は現像ローラと感光体の間隔を２１０μｍに調整し、直流現像バイアス−２００Ｖに重畳する交流周波数２．５ｋＨｒｚ、ピーク−ピーク電圧１４００Ｖの設定で、現像ローラと供給ローラは同電位とし、各色５％カラー原稿に相当する文字原稿を１００００枚連続して画像形成を行った。
その後、感光体と中間転写ベルトのクリーニングトナー量を合わせて計測したところ廃トナー量は１５ｇであった。
この量は、従来の円形度０．９１の粉砕法トナーを用い、現像、転写順を考慮しなかった場合のクリーニングトナー回収量に対し、１／１３の量であった。
【実施例５】
【０１４６】
（作像試験と評価）
先の製造例で記載の有機感光体（ＯＰＣ３）、現像ローラ、規制ブレード、および中間転写ベルト３を装着した図６に示す中間転写媒体を使用したクリーニング手段を有さないカラープリンタを用いた。
前述したシアントナー１１を入れた現像カートリッジのみを装着し、非接触１成分現像方式による作像試験を行った。
【０１４７】
なお、作像に際しては、有機感光体の周速を１０５ｍｍ／ｓ、現像ローラの周速は有機感光体に対して周速比１．６とし、また、有機感光体と中間転写媒体である転写ベルトとの周速差を転写ベルトが２．５％早くなるように設定した。
３％以上にすると、予備実験で転写画像にチリの発生を確認しているため２．５％とした。そして、前述のトナー規制ブレードの規制条件を変えて現像ローラ上のトナー搬送量を表１に示した。
【０１４８】
作像条件は、感光体の暗電位を−６００Ｖ、明電位を−８０Ｖ、現像バイアスを−２００Ｖとし、現像ローラと感光体の空隙を２１０μｍに調整し、直流の現像バイアス−２００Ｖに重畳する交流は周波数２．５ｋＨｚ、Ｐ−Ｐ電圧１４００Ｖの設定で、現像ローラと供給ローラは同電位とした。なお、一次転写部の電源は定電圧とし、転写電圧は＋６５０Ｖとした。二次転写部は定電流の直流電源とした。
そして、全面ベタ画像となるように印字、一次転写、二次転写と定着を行って、シアンのベタ画像を得た。ベタ画像の反射濃度は濃度計（Ｘ−Ｒｉｔｅ社製４０４型）を用いて測定した。
【０１４９】
また、トナーの搬送量を変化させ、ベタ画像を得た後の現像カートリッジから現像ローラを取り外し、現像ローラ上のトナーの帯電特性を帯電量分布測定器（ホソカワミクロン製  Ｅ−ＳＰＡＲＴアナライザＥＳＴ−３型）で測定した。その結果を表４に示す。
測定条件は、吸引流量を０．２Ｌ／分、集塵エアー流量を０．６Ｌ／分、電界電圧１００Ｖ、Ｘ軸０．１ｍｍ／秒で、最大カウント数を３０００と設定とした。
また、比較例５−３には、多層規制用で層形成を行っているカラープリンタ（セイコーエプソン社製  ＯｆｆｉｒｉｏＬＰ−１５００Ｃ）用のシアントナーを用い同様に測定してその結果を示した。
【０１５０】
（表４）
搬送量(mg/cm2)  ベタ画像OD値  平均帯電量(μC/g)  ＋トナー個数(%)
実施例5-1   0.31          1.316         -16.00                 3.1
実施例5-2   0.40          1.403         -11.48                 4.2
比較例5-1   0.52          1.423         - 9.79                 5.7
比較例5-2   0.55          1.433         - 8.14                 9.0
比較例5-1   0.37          0.83          -19.31                 1.2
【０１５１】
表４では、トナーの搬送量が少なくなると、平均帯電量が増大し、ベタ画像濃度は低下し、正帯電トナー個数％は減少する傾向を示し、また、トナーの搬送量が増えると、平均帯電量が減少し、ベタ画像濃度は増加し、正帯電トナー個数％は増大する傾向を示した。
【０１５２】
この結果、トナーの搬送量の良好域は０．５ｍｇ／ｃｍ2以下で、平均帯電量は、負で絶対値が１６μＣ／ｇ以下で好ましい結果が得られ、特に−１６μＣ／ｇ〜−１０μＣ／ｇでは、＋トナー個数％は５％以下の値を維持でき、良好なベタ画像を与えることが分かった。
しかし、比較例に示した多層規制用の非磁性重合法トナーでは薄層すなわち略１層にすると、＋トナー個数％は減少するが、平均帯電量の絶対値が上昇し、結果としてベタ画像濃度を低下させてしまうことが示された。
【実施例６】
【０１５３】
（作像試験と評価）
有機感光体（ＯＰＣ２）を用い、実施例４と同様に現像ローラと規制ブレードを装着した図４に示すカラープリンタを用いて、前述したトナー１〜トナー４の入った各現像カートリッジを装着し、中間転写ベルト１と組合わせて、接触１成分現像方式による作像試験を行った。
なお、作像に際しては、有機感光体の周速を１８０ｍｍ／ｓ、現像ローラの周速は有機感光体に対して周速比１．６とし、また、有機感光体と中間転写媒体である転写ベルトとの周速差を転写ベルトが３％早くなるように設定している。３％以上にすると、転写画像にチリの発生が生じたので、３％を上限とした。
そして、トナー規制ブレードの規制条件を変えて現像ローラ上のトナー搬送量を０．３５ｍｇ／ｃｍ2、０．４ｍｇ／ｃｍ2、５ｍｇ／ｃｍ2になるように設定した。
作像条件は、感光体の暗電位を−６００Ｖ、明電位を−８０Ｖ、現像バイアスを−２００Ｖとし、現像ローラと供給ローラとは同電位とした。なお、一次転写部の電源は定電圧とし転写電圧は＋５００Ｖとした。なお、現像カートリッジにはトナーを１５０ｇ充填した。
そして、各色５％カラー原稿に相当する文字原稿とＪＩＳ Ｘ ９２０１−１９９５準拠の標準画像データのＮ−２Ａ「カフェテリア」の画像を用いて、図６に示したカラープリンタを用いて連続印字を行った。
【０１５４】
そして、その出力印字画像の初期品質からの画質の劣化状態を、５％カラー原稿と自然画像であるＮ−２Ａのそれぞれの出力印字画像について評価をした。
なお、印字枚数は前者の原稿で１００００枚、後者の原稿で５０００枚を目標にした。また、比較のために、クリーニングブレードを取り付けた状態でも連続印字を行った。
【０１５５】
転写不良やかぶりと逆転写トナーによる混色による色ずれが明らかに生じた時点で、現像器内のトナーの寿命と判断した。その結果を表５に示す。
なお、転写効率が低い場合やかぶり、および逆転写トナー量が多いと、他色のトナーが次の現像器内のトナーに混入し、その結果混色が起こり純粋な色の再現が困難となる。
【０１５６】
使用したトナーは、シアントナー１１（記号Ｃ１１、仕事関数：５．５５ｅＶ）、マゼンタトナー１２（記号Ｍ１２、仕事関数：５．６４ｅＶ）、イエロートナー１３（記号Ｙ１３、仕事関数：５．５９ｅＶ）およびブラックトナー１４（記号ＢＫ４、仕事関数：５．４９ｅＶ）である。
なお、現像転写順を変更した場合には、その都度画像データ処理の順番を変更して連続印字を行った。
【０１５７】
（表５）
混色の色ずれ許容印字枚数
クリーニング部
トナー搬送量        取付け時            外し時
現像、転写順              (mg/cm2)  5%原稿    N2A原稿   5%原稿   N2A原稿
実施例6-1(M12-Y13-C11-BK14)  0.35      10000枚   5000枚    10000枚  5000枚
実施例6-2(M12-Y13-C11-BK14)  0.4       10000枚   5000枚    10000枚  4800枚
実施例6-3(M12-C11-Y13-BK14)  0.5       10000枚   5000枚     8200枚  3000枚
実施例6-4(M12-C11-Y13-BK14)  0.35      10000枚   5000枚     9900枚  4100枚
比較例6-1(Y13-C11-M12-BK14)  0.4       10000枚   5000枚     7200枚  3900枚
比較例6-2(Y13-C11-M12-BK14)  0.5       10000枚   5000枚     5900枚  2900枚
比較例6-3(BK14-Y13-C11-M12)  0.35      10000枚   5000枚     7100枚  2850枚
【０１５８】
表５の結果から、本発明のようにトナーの仕事関数より小さい中間転写ベルトを使用し、トナーの搬送量を０．５ｍｇ／ｃｍ2以下にすることにより、クリーニングブレードを取り外したいわゆるクリーナレスの画像形成装置の提供が可能であることがわかる。
また、現像と転写の順をトナーの仕事関数の大きい順に行うことで、より高い転写効率が実現でき、第１色目を仕事関数の大きいトナーとすることがクリーナレスを達成する上でも必要であることが分かった。
また、各トナーの搬送量が０．４ｍｇ／ｃｍ2の現像ローラ上のトナーの帯電特性を実施例５にしたがって求め、表６に示す。
【０１５９】
（表６）
トナー                  平均帯電量(μＣ/ｇ)    ＋トナー個数％
シアントナー１１            −11.48                 4.2%
マゼシタトナー１２          −15.39                 3.1%
イエロートナー１３          −14.11                 4.5%
ブラックトナー１４          −12.05                 4.9%
【０１６０】
表６に示すように、本発明のトナーの平均帯電量はいずれにおいても負帯電したトナーの帯電量の絶対値は−１６μＣ／ｃｍ2よりも小さく、また、＋トナー個数％は５％以下であった。
なお、作像において、カラープリンタの１次転写部には、直流の定電圧電源を用い、二次転写部には定電流電源を用いているが、直流電源を定電圧電源として使用できることは、トナーの散りや飛散に有利であり、また、二次転写部で定電流の直流電源を使用することは、紙種を選ばずに安定した転写特性を得ることができるので有利である。また、二次転写部での転写電流は１６μＡの定電流を通電した。
【実施例７】
【０１６１】
（作像試験と評価）
先に作製した有機感光体（ＯＰＣ３）、現像ローラ、規制ブレードを装着した図６に示すカラープリンタを用いて、前述のトナー１１〜トナー１４の入った各現像カートリッジを装着し、中間転写ベルト３と組合せて、非接触１成分現像方式による連続印字試験を行った。
【０１６２】
なお、作像に際しては、標準の作像条件を、感光体の暗電位は−６００Ｖ、明電位は−８０Ｖ、現像ローラと感光体の空隙を２１０μｍに調整し、直流の現像バイアス−２００Ｖに重畳する交流周波数２．５ｋＨｚ、Ｐ−Ｐ電圧１４００Ｖの設定で、現像ローラと供給ローラは同電位とした。そして、各色トナーのベタ印字時の感光体上の現像されたトナー付着量を最大０．５３ｍｇ／ｃｍ2以下となるように制御しながら印字した。
【０１６３】
そして、トナー規制ブレードの規制条件を調整して現像ローラ上のトナー搬送量を０．３５ｍｇ／ｃｍ2〜０．４ｍｇ／ｃｍ2となるように設定し、また、感光体上の現像量はトナー１色当たり０．５ｍｇ／ｃｍ2〜０．５３ｍｇ／ｃｍ2になるように制御を行った。
実施例６と同様に各色５％カラー原稿に相当する文字原稿とＪＩＳ Ｘ ９２０１−１９９５準拠の標準画像データのＮ−２Ａ「カフェテリア」の画像を用いて、図６に示したカラープリンタを用いて連続印字を行った。それぞれ１００００枚と５０００枚の連続印字した結果を表７に示す。
【０１６４】
なお、カラープリンタの１次転写部の電源には、直流の定電圧電源を、また、２次転写部の電源には直流の定電流電源を使用した。
そして、画像の作像は現像転写順をトナーの仕事関数の大きい順とし、その順序を変更した時には、その都度画像データ処理の順番を変えて印字した。
表７には初期の印字品質から明らかに色ずれが生じたと思われるその時の印字枚数を示した。
【０１６５】
（表７）
混色の色ずれ許容印字枚数
現像、転写順                          5%原稿    N2A原稿
実施例7-1(M12-Y13-C11-BK14)          10000枚    5000枚
実施例7-2(M12-C11-Y13-BK14)           9960枚    4850枚
比較例7-1(BK14-Y13-C11-M12)           7300枚    3000枚
【０１６６】
表７に如く、本発明のようにトナーの搬送量を略１層とし、１色当たりの感光体（ＯＰＣ）上の現像トナー量を０．５ｍｇ／ｃｍ2〜０．５３ｍｇ／ｃｍ2に設定することでクリーナレスを達成できることが分かった。しかし、この時に感光体上の現像された１色のベタ画像の現像付着トナー量を最大０．６ｍｇ／ｃｍ2近くに設定すると、定電圧方式の一次転写電圧では電圧を、一般的な転写条件での上限値である＋７００Ｖ程度に上昇させても現像付着量の少ない作像条件に比し転写効率が低下する傾向にあり、その結果、混色の色ずれを許容できる印字枚数はそれぞれの原稿で５１００枚と２１００枚であり、クリーナレスにするために必要な感光体上のトナー量の上限を超えていることを示した。
【０１６７】
そして、１次転写部の転写電圧をこの＋７００Ｖに設定しても混色を防止できない特性は、転写電界強度が不利になるためであり、１色当たりの現像付着トナー量は０．５５ｍｇ／ｃｍ2以下が好ましい。
また、本発明のように円形度が高く、トナーの仕事関数（ΦＴ）と中間転写媒体（ΦＴＭ）の仕事関数を、ΦＴ≧ΦＴＭの関係を満足させることで、中問転写媒体上で転写されたトナーが正極性になるのを防止できるので、クリーナーレスが行えることが示された。これは、カラートナーとしての帯電特性が安定し、その結果、印字画像の品質低下を低減できたものと思われる。
【産業上の利用可能性】
【０１６８】
本発明は、複数色のトナーを色重ねした後に、紙等の記録材に転写する画像形成装置において、複数色のトナーを仕事関数が大きな順に重ねて、中間転写媒体上に現像、転写を逐次行ったものである。
その結果、色重ねされたトナーは確実に重なりあうので、色再現性に優れた高画質の画像形成が可能となるとともに転写効率が向上し、潜像担持体上に残留する転写残りトナーの量を減少させることができるので、潜像担持体から転写残りトナーとして回収されるトナー量を減少させ、廃トナー容器を小さくした画像形成装置、あるいはクリーニング手段を有さない小型の画像形成装置提供することが可能である。
【符号の説明】
【０１６９】
１…感光体、２…コロナ帯電器、３…露光、４…中間転写媒体、５…クリーニングブレード、６…バックアップローラ、７…トナー供給ローラ、８…規制ブレード、９…現像ローラ、１０…現像器、Ｔ…トナー、Ｔ１…一次転写部、Ｔ２…二次転写部、Ｇ…ゲートローラ対、Ｓ…シート、Ｌ１…露光、１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ…現像器、１１…駆動ローラ、１２…従動ローラ、２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｋ…単色トナー像形成手段、２１…感光体、２２…帯電ローラ、２３…露光手段、２４…現像ローラ、２５…クリーニングブレード、３０…中間転写装置、３１…駆動ローラ、３２，３３，３４，３５…従動ローラ、３６…中間転写ベルト、３８…二次転写ローラ、３９…ベルトクリーナ、４０…露光ユニット、５０…給紙装置、５１…給紙カセット、５２…ピックアップローラ、６０…定着装置、６１…定着ローラ対、６２…排紙ローラ対、６３…二次転写ローラ、６４…クリーニングブレード、７０，７１，７２…排紙経路、８０…筐体、８１…シート受け部、７３…返送ローラ、８０…筐体、８１…シート受け部、９０…制御部、１００…像担持体カートリッジ、１４０…感光体、１６０…帯電ローラ、１７０…クリーニング手段、２０１…画像形成装置、２０２…ハウジング、２０３…排紙トレイ、２０４…扉体、２０５…制御ユニット、２０６…電源ユニット、２０７…露光ユニット、２０８…画像形成ユニット、２０９…排気ファン、２１０…転写ユニット、２１１…給紙ユニット、２１２…紙搬送ユニット、２１３…駆動ローラ、２１４…従動ローラ、２１５…中間転写ベルト、２１６…クリーニング手段、２１７…ベルト張り側、２１８…ベルト弛み側、２１９…２次転写ローラ、２２０…画像担持体、２２１…１次転写部材、２２２…帯電手段、２２３…現像手段、２２４…ポリゴンミラーモータ、２２５…ポリゴンミラー、２２６…ｆ−θレンズ、２２７…反射ミラー、２２８…折り返しミラー、２２９…トナー収納容器、２３０…トナー貯蔵部、２３１…トナー撹拌部材、２３２…仕切部材、２３３…トナー供給ローラ、２３４…帯電ブレード、２３５…現像ローラ、２３６…規制ブレード、２３８…給紙カセット、２３９…ピックアップローラ、２４０…ゲートローラ対、２４１…主記録媒体搬送路、２４２…定着手段、２４３…排紙ローラ対、２４４…両面プリント用搬送路、２４５…定着ローラ対、Ｃ１…試料測定セル、Ｃ２…トナー収容用凹部、Ｃ３…測定用試料片、Ｃ４…試料台、Ｃ５…測定光、Ｃ６…光電子、Ｃ７…検知器。
【図１】
2010009083.tif 000005
【図２】
2010009083.tif 000006
【図３】
2010009083.tif 000007
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2010009083.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成21年10月30日(2009.10.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像が形成される複数の第１像担持体と、
前記複数の第１像担持体上に形成された前記静電潜像に対してトナー像を現像する複数の現像装置と、
を有し、
前記複数の第１像担持体の１つと前記複数の現像装置の１つとが、それぞれ１対の単色のトナー像を形成する作像ユニットを構成し、
前記作像ユニットで形成されたトナー像は、前記作像ユニットの配列順に逐次トナー像を現像し、更に逐次転写する画像形成装置であって、
前記トナー像のうち連続して現像される３色のトナーにおいて、最後に現像される第３トナーの仕事関数が、当該第３トナーの前に現像される第１トナー又は第２トナーのいずれかのトナーの仕事関数よりも小さいものとなるように現像し、
更に逐次被転写体に転写されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
更に、
前記３色のトナーが、前記第１像担持体から逐次重なって前記被転写体に転写される際、前記被転写体で前記第１トナーと前記第３トナーが接触するように圧力と電界が形成されること、
を特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載された画像形成装置の画像形成方法。