(57)【要約】【解決課題】  タンデム方式において、各色とも同じ耐久期間で、感光体やトナーを使用することができ、かつ、コストの低いカラー画像形成装置を提供すること。【解決手段】  複数の感光体毎に静電潜像を形成し、各静電潜像を現像するために複数の色の異なるトナーをそれぞれ収容する現像器を具備しているタンデム方式の画像形成装置において、前記複数のトナーは、少なくとも黒色用トナーを含み、且つ感光体面に対する該黒色用トナーのキャリアの研磨性が他の現像用トナーのキャリアの研磨性より小さくなるように構成されていることを特徴とする。【選択図】    なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の感光体毎に静電潜像を形成し、各静電潜像を現像するために複数の色の異なるトナーをそれぞれ収容する現像器を具備しているタンデム方式の画像形成装置において、
前記複数のトナーは、少なくとも黒色用トナーを含み、且つ該黒色用トナーに用いるキャリアの飽和磁化が、前記他の現像用トナーに用いるキャリアの飽和磁化よりも低いことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記黒色用トナーに用いるキャリアの飽和磁化が、前記他の現像用トナーに用いるキャリアの飽和磁化に比べて５乃至２０emu／ｇの範囲で低い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】
前記黒色用トナーに用いるキャリアの形状が、前記他の現像用トナーに用いるキャリアの形状に比べて球形度が高いことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記複数のトナーに使用するキャリアの全ての平均粒径が同等又は±０．５μｍの許容範囲で等しく、前記黒色用トナーに用いるキャリアの比表面積が、前記他の現像用トナーに用いるキャリアの比表面積に比べて小さいことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記黒色用トナーに用いるキャリアの電流値が、前記他の現像用トナーに用いるキャリアの電流値よりも低いことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記黒色用トナーに用いるキャリアの電流値が、前記他の現像用トナーに用いるキャリアの電流値に比べ５０乃至１００μＡの範囲で低いことを特徴とする請求項５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、カラープリンタ等のカラー画像形成装置に関するものであり、より詳細には、タンデム方式と呼ばれる複数の感光体に対して帯電を行い、複数の色の異なるトナーを収容する現像器を配置するカラー画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
最近のカラー電子写真プロセスにおいては、印字速度の高速化のためにトナー色に対応して、複数の感光体ドラムを並べてカラー画像を得る、タンデム方式のカラー画像形成装置が用いられる。カラー画像情報や多色画像情報の複数の成分色画像を順次積層転写して、カラー画像や多色画像を合成再現した画像形成物を出力するカラー画像形成装置や多色画像形成装置、又は、カラー画像形成装置や多色画像形成機能を具備させた画像形成装置に有用である。
【０００３】
図１は、その代表であるデジタルカラー複写機１の構成を示す正面断面の略図である。複写機本体１の上面には、原稿台１１１及び後述する操作パネルが設けられ、複写機本体１の内部に画像読み取り部１１０および画像形成部２１０が設けられた構成である。原稿台１１１の上面には原稿台１１１に対して開閉可能な状態で支持され、原稿台１１１面に対して所定の位置関係をもって両面自動原稿送り装置（ＲＡＤＦ；Ｒｅｖｅｒｓｉｎｇ  Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｄｏｃｕｍｅｎｔ  Ｆｅｅｄｅｒ）１１２が装着されている。
さらに、両面自動原稿送り装置１１２は、まず、原稿の一方の面が原稿台１１１の所定位置において画像読み取り部１１０に対向するように原稿を搬送し、この一方の面についての画像読み取りが終了した後に、他方の面が原稿台１１１の所定位置において画像読み取り部１１０に対向するよう原稿を反転して原稿台１１１に向かって搬送するようになっている。そして、両面自動原稿送り装置１１２は、１枚の原稿について両面の画像読み取りが終了した後にこの原稿を排出し、次の原稿についての両面搬送動作を実行する。以上の原稿の搬送および表裏反転の動作は、複写機全体の動作に関連して制御されるものである。
【０００４】
画像読み取り部１１０は、両面自動原稿送り装置１１２により原稿台１１１上に搬送されてきた原稿の画像を読み取るために、原稿台１１１の下方に配置されている。画像読み取り部１１０は原稿台１１１の下面に沿って平行に往復移動する原稿走査体１１３、１１４と、光学レンズ１１５と、光電変換素子であるＣＣＤラインセンサ１１６とを有している。
この原稿走査体１１３、１１４は、第１の走査ユニット１１３と第２の走査ユニット１１４とから構成されている。第１の走査ユニット１１４は原稿画像表面を露光する露光ランプと、原稿からの反射光像を所定の方向に向かって偏向する第１ミラーとを有し、原稿台１１１の下面に対して一定の距離を保ちながら所定の走査速度で平行に往復移動するものである。第２の走査ユニット１１４は、第１の走査ユニット１１３の第１ミラーにより偏向された原稿からの反射光像をさらに所定の方向に向かって偏向する第２および第３ミラーを有し、第１の走査ユニット１１３と一定の速度関係を保って平行に往復移動するものである。
【０００５】
光学レンズ１１５は、第２の走査ユニットの第３ミラーにより偏向された原稿からの反射光像を縮小し、縮小された光像をＣＣＤラインセンサ１１６上の所定位置に結像させるものである。
ＣＣＤラインセンサ１１６は、結像された光像を順次光電変換して電気信号として出力するものである。ＣＣＤラインセンサ１１６は、白黒画像あるいはカラー画像を読み取り、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色成分に色分解したラインデータを出力することのできる３ラインのカラーＣＣＤである。このＣＣＤラインセンサ１１６により電気信号に変換された原稿画像情報は、さらに、画像処理部に転送されて所定の画像データ処理が施される。
【０００６】
次に、画像形成部２１０の構成、および画像形成部２１０に係わる各部の構成について説明する。
画像形成部２１０の下方には、用紙トレイ内に積載収容されている用紙（記録媒体）Ｐを１枚ずつ分離して画像形成部２１０に向かって供給する給紙機構２１１が設けられている。そして１枚ずつ分離供給された用紙Ｐは、画像形成部２１０の事前に配置された一対のレジストローラ２１２によりタイミングが制御されて画像形成部２１０に搬送される。さらに、片面に画像が形成された用紙Ｐは、画像形成部２１０の画像形成にタイミングを合わせて画像形成部２１０に再供給搬送される。
画像形成部２１０の下方には、転写搬送ベルト機構２１３が配置されている。転写搬送ベルト機構２１３は、駆動ローラ２１４と従動ローラ２１５との間に略平行に伸びるように張架された転写搬送ベルト２１６に用紙Ｐを静電吸着させて搬送する構成となっている。そして、転写搬送ベルト２１６の下側に近接して、パターン画像検出ユニットが設けられている。
【０００７】
さらに、用紙搬送路における転写搬送ベルト機構２１３の下流側には、用紙Ｐ上に転写形成されたトナー像を用紙Ｐ上に定着させるための定着装置２１７が配置されている。
この定着装置２１７の一対の定着ローラ間のニップを通過した用紙Ｐは、搬送方向切り換えゲート２１８を経て、排出ローラ２１９により複写機本体１の外壁に取り付けられている排紙トレイ２２０上に排出される。
【０００８】
切り換えゲート２１８は、定着後の用紙Ｐの搬送経路を、複写機本体１へ用紙Ｐを排出する経路と、画像形成部２１０に向かって用紙Ｐを再供給する経路との間で選択的に切り換えるものである。切り換えゲート２１８により再び画像形成部２１０に向かって搬送方向が切り換えられた用紙Ｐは、スイッチバック搬送経路２２１を介して表裏反転された後、画像形成部２１０へと再度供給される。
また、画像形成部２１０における転写搬送ベルト２１６の上方には、転写搬送ベルト２１６に近接して、第１の画像形成ステーションＰａ、第２の画像形成ステーションＰｂ、第３の画像形成ステーションＰｃ、および第４の画像形成ステーションＰ  ｄが、用紙搬送経路上流側から順に並設されている。
【０００９】
転写搬送ベルト２１６は駆動ローラ２１４によって、図１において矢印Ｚで示す方向に摩擦駆動され、前述したように給紙機構２１１を通じて給送される用紙Ｐを担持し、用紙Ｐを画像形成ステーションＰ  ａ〜Ｐ  ｄへと順次搬送する。
各画像ステーションＰ  ａ〜Ｐ  ｄは、実質的に同一の構成を有している。各画像ステーションＰ  ａ、Ｐ  ｂ、Ｐ  ｃ、Ｐ  ｄは、図１に示す矢印Ｆ方向に回転駆動される感光体ドラム２２２ａ、２２２ｂ、２２２ｃ、および２２２ｄをそれぞれ含んでいる。
各感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄの周辺には、感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄをそれぞれ一様に帯電する帯電器２２３ａ、２２３ｂ、２２３ｃ、２２３ｄと、感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄ上に形成された静電潜像をそれぞれ現像する現像装置２２４ａ、２２４ｂ、２２４ｃ、２２４ｄと、現像された感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄ上のトナー像を用紙Ｐへ転写する転写用放電器２２５ａ、２２５ｂ、２２５ｃ、２２５ｄと、感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄ上に残留するトナーを除去するクリーニング装置２２６ａ、２２６ｂ、２２６ｃ、２２６ｄが感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄの回転方向に沿って順次配置されている。
【００１０】
また、各感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄの上方には、レーザービームスキャナユニット２２７ａ、２２７ｂ、２２７ｃ、２２７ｄがそれぞれ設けられている。レーザービームスキャナユニット２２７ａ〜２２７ｄは、画像データに応じて変調されたドット光を発する半導体レーザ素子（図示せず）、半導体レーザ素子からのレーザービームを主走査方向に偏向させるためのポリゴンミラー（偏向装置）２４０と、ポリゴンミラー２４０により偏向されたレーザービームを感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄ表面に結像させるためのｆθレンズ２４１やミラー２４２、２４３などから構成されている。
レーザービームスキャナ２２７ａにはカラー原稿画像の黒色成分像に対応する画素信号が、レーザービームスキャナ２２７ｂにはカラー原稿画像のシアン色成分像に対応する画素信号が、レーザービームスキャナ２２７ｃにはカラー原稿画像のマゼンタ色成分像に対応する画素信号が、そして、レーザービームスキャナ２２７ｄにはカラー原稿画像のイエロー色成分像に対応する画素信号がそれぞれ入力される。
【００１１】
これにより色変換された原稿画像情報に対応する静電潜像が各感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄ上に形成される。そして、現像装置２２７ａには黒色のトナーが、現像装置２２７ｂにはシアン色のトナーが、現像装置２２７ｃにはマゼンタ色のトナーが、現像装置２２７ｄにはイエロー色のトナーがそれぞれ収容されており、感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄ上の静電潜像は、これら各色のトナーにより現像される。これにより、画像形成部２１０にて色変換された原稿画像情報が各色のトナー像として再現される。
【００１２】
また、第１の画像形成ステーションＰ  ａと給紙機構２１１との間には用紙吸着用帯電器２２８が設けられており、この吸着用帯電器２２８は転写搬送ベルト２１６の表面を帯電させ、給紙機構２１１から供給された用紙Ｐは、転写搬送ベルト２１６上に確実に吸着させた状態で第１の画像形成ステーションＰ  ａから第４の画像形成ステーションＰ  ｄの間をずれることなく搬送させる。
一方、第４の画像ステーションＰ  ｄと定着装置２１７との間で駆動ローラ２１４のほぼ真上部には除電器２２９が設けられている。この除電器２２９には搬送ベルト２１６に静電吸着されている用紙Ｐを転写搬送ベルト２１６から分離するための交流電流が印加されている。
【００１３】
前記構成のデジタルカラー複写機においては、用紙Ｐとしてカットシート状の紙が使用される。この用紙Ｐは、給紙カセットから送り出されて給紙機構２１１の給紙搬送経路のガイド内に供給されると、その用紙Ｐの先端部分がセンサー（図示せず）にて検知され、このセンサーから出力される検知信号に基づいて一対のレジストローラ２１２により一旦停止される。
そして、用紙Ｐは各画像ステーションＰ  ａ〜Ｐ  ｄとタイミングをとって図１の矢印Ｚ方向に回転している転写搬送ベルト２１６上に送られる。このとき転写搬送ベルト２１６には前述したように吸着用帯電器２２８により所定の帯電が施されているので、用紙Ｐは、各画像ステーションＰ  ａ〜Ｐ  ｄを通過する間、安定して搬送供給される。
【００１４】
各画像ステーションＰａ〜Ｐ  ｄにおいては、各色のトナー像が、それぞれ形成され、転写搬送ベルト２１６により静電吸着されて搬送される用紙Ｐの支持面上で重ね合わされる。第４の画像ステーションＰ  ｄによる画像の転写が完了すると、用紙Ｐは、その先端部分から順次、除電用放電器により転写搬送ベルト２１６上から剥離され、定着装置２１７へと導かれる。最後に、トナー画像が定着された用紙Ｐは、用紙排出口（図示せず）から排紙トレイ２２０上へと排出される。
なお、上述の説明ではレーザービームスキャナユニット２２７ａ〜２２７ｄによって、レーザービームを走査して露光することにより、感光体への光書き込みを行なう。しかし、レーザービームスキャナユニットの代わりに、発光ダイオードアレイと結像レンズアレイからなる書き込み光学系（ＬＥＤヘッド）を用いても良い。ＬＥＤヘッドはレーザービームスキャナユニットに比べ、サイズも小さく、また可動部分がなく無音である。よって、複数個の光書き込みユニットを必要とするタンデム方式のデジタルカラー複写機などの画像形成装置では、好適に用いることができる。
【００１５】
このようなカラー画像形成装置では、実際上カラー印字を行うだけでなく、モノクロ（黒色）での印字も頻繁に行われている。ユーザーのモード指定に応じて、実行される動作制御について図２に示すフローチャートにて説明する。まず、カラー画像出力モードが指定された場合には（ステップＳｌのＹ）、各感光体２２２ａ、２２２ｂ、２２２ｃ、および２２２ｄの位置を転写搬送ベルト２１６に接する通常位置として（Ｓ２）、各々の感光体２２２ａ、２２２ｂ、２２２ｃ、および２２２ｄを回転駆動させ、電子写真プロセスに従い、各々の感光体２２２ａ、２２２ｂ、２２２ｃ、および２２２ｄに対応する帯電・現像動作等を実行させる（Ｓ３）ことで、転写紙上にカラー画像が形成される。
【００１６】
一方、白黒画像出力モードが指定された場合は（ＳｌのＮ）、接離機構を駆動させイエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ用の各感光体、２２２ｂ、２２２ｃ、２２２ｄを転写搬送ベルト２１６から離間させる（Ｓ５）。さらに、これらの各感光体２２２ｂ、２２２ｃ、２２２ｄの回転駆動をオフさせ、停止状態とする（Ｓ６）。併せて、これらの各感光体２２２ｂ、２２２ｃ、２２２ｄに対する帯電・現像動作等もオフさせる（Ｓ７）。このような状態で、黒色用の感光体２２２ａを回転駆動させ（Ｓ８）、電子写真プロセスに従い、この黒色用の感光体２２２ａに対して帯電・現像動作等を実行させる（Ｓ９）ことで、転写紙上に黒色による白黒画像が形成される。
このように、白黒画像出力モード指定時には黒色用の感光体２２２ａ以外の感光体２２２ｂ、２２２ｃ、２２２ｄはその回転動作を停止させる等、非作動状態とし、かつ、転写搬送ベルト２１６から離間させるので、白黒画像出力モード指定時に不要な感光体２２２ｂ、２２２ｃ、２２２ｄに関して、クリーニングブレード等による膜削れや、転写紙や転写搬送ベルト２１６等で削られことを極力なくすことができる。
しかし、モノクロ印字の方がカラー印字と比べ、使用頻度が多い場合もあり、黒色用の感光体は他の色用の感光体に比較して相対的に摩耗が速いという欠点がある。
【００１７】
通常Ｙ，Ｍ，Ｃ，黒と通常４色あるトナーごとに４本の感光体の磨耗特性が異なり、トナーの色により感光体の劣化が異なる事態が生じる。感光体がトナーごとに不均一に磨耗劣化するのと、複写枚数とともにカラー画質の色むらが生じてしまう。
しかし、色別現像機の種類によりドラムの摩耗劣化速度が異なって、１本のみが劣化を起こしても、全てのドラムを交換しないと、交換したドラムとしなかったドラムとの間のカラーバランスが狂い良好な画質は得られない。すなわち、ドラム交換までのインターバルは４本のうち最も劣化が激しい色に対応するドラム、すなわち黒色用のドラムに律速を受けることになり、むだが大きくなってしまう。
【００１８】
対応策として、黒色用の感光体のみα−Ｓｉ又はα−ＳｉＣ感光体を用いて寿命を長くし、黒を除く他の色用の感光体にはＯＰＣ（有機感光体）を用いることが提案されている（例えば、特許文献１〜３を参照）。
しかし、α−Ｓｉ又はα−ＳｉＣ感光体は帯電性が低いという問題があった。その欠点を解決する方法として、感光体の厚みを３０μｍ以上にし、有機感光体との帯電差を２００Ｖ以下にすることが提案されている（例えば、特許文献１を参照）。また、α−Ｓｉ感光体に対する印加電圧を有機感光体の１．０５〜２．５０倍にすることが提案されている（例えば、特許文献２を参照）。更に、α−ＳｉＣの表面層を付与することにより帯電性を上げている（例えば、特許文献３を参照）。
【００１９】
このように、黒色用の感光体を長く使い、かつ、α−Ｓｉ又はα−ＳｉＣ感光体の帯電性の低さを補うためには、黒色用のみ複雑な帯電の制御を必要とし、結果として余計なコストが必要になってしまう。また、帯電以外にもα−Ｓｉ又はα−ＳｉＣ感光体と有機感光体とは光感度や、温度／湿度の影響の受け方が異なるため、黒色用のα−Ｓｉ又はα−ＳｉＣ感光体と黒色用以外で用いる有機感光体では、露光量、転写条件等も異なり、黒色用の感光体と黒色用以外の感光体とでは、別の制御方法を採用しなければならないため、やはり結果として余計なコストが必要になってしまう。
【００２０】
また、α−Ｓｉ又はα−ＳｉＣ感光体は、生産コストが有機感光体に比較して明らかに高いという問題もある（例えば、特許文献１〜３を参照）。更に、別な問題として、言うまでもなく黒用のトナーの消耗も多いという問題もある。
この解決方法として黒色用のみドラム径を大きくしたり、膜厚を厚くすることが提案されている（例えば、特許文献４及び５を参照）。また黒色用のみ非接触の帯電手段を用いる、膜厚を厚くする、粘度平均分子量の大きい樹脂を用いることが述べられている（例えば、特許文献６を参照）。さらに、タンデム感光体用の樹脂として共重合ポリカーボネート樹脂を用いることが示されている（例えば、特許文献７を参照）。
【００２１】
また黒用感光体のみ保護層を設ける方法も検討されている。
このように黒色のみ別の感光体を使用することは、管理上の手間を増やすことになる。さらに、粘度平均分子量の大きい樹脂を用いると、塗布しにくいなどの問題点もある。
塗布膜厚厚くする方法は感光体の帯電量が下がる、解像力が低下するなどの問題がある。ドラム径大きくすると、機械が大きくなってしまう。また現在使用されている感光体の殆どには保護層が設けられていない。これは、いまだに有効な保護層が開発されていないことを現している。
さらに、ドラムの摩耗の原因は転写紙、クリーニングブレード、帯電、現像部などの擦過によるものであり、その主要因はクリーニングブレードによる擦過であると考えられている。従って、主要因ではない帯電手段を、黒のみ非接触の帯電手段を用いたとしても、若干の効果を上げることはできるものの、主たる解決にはならない。
【００２２】
他方、タンデム画像形成装置にクリーナーレス方式を採用することが述べられているが、これらは機械のコンパクト化のみを目的として行われており、感光体の寿命を長くしようと言う思想は全く入っていない（例えば、特許文献８及び９を参照）。また多重転写方式の画像形成装置に用いるトナーの帯電畳または体積固有抵抗値を前段の現像・転写から後段の現像・転写に移るにつれて徐々に変化させる手段が述べられている（例えば、特許文献１０を参照）が、特に０ＨＰシートでの転写性の向上を目的としており、本発明の課題とする感光体の研磨性および同一時期メンテナンスの実現に関しては、示唆されていない。また、カラー画像形成装置において前段の転写工程と、後段の転写工程でのトナー付着量を制御することが述べられている。しかしその目的はトナーの逆転写現象対策による画質向上であり、本発明の課題とする感光件の研磨性および同一時期メンテナンスの実現に関しては、示唆されていない。
【００２３】
【特許文献１】特開平１０−３３３３９３号公報
【特許文献２】特開平１１−２４３５８号公報
【特許文献３】特開平１１−５２５９９号公報
【特許文献４】特開２０００−２４２０５６号公報
【特許文献５】特開２０００−２４２０５７号公報
【特許文献６】特開２００１−５１４６７号公報
【特許文献７】特開２０００−３３０３０３号公報
【特許文献８】特開平５−５３４１４号公報
【特許文献９】特開平１１−２４９４５２号公報
【特許文献１０】特開平８−１０６１９７号公報
【特許文献１１】特開平９−３１９１７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２４】
本発明は、前記従来における問題を解決し、各色とも同じ耐久期間で、感光体やトナーを使用することができ、かつ、コストの低いカラー画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
本発明者等は、前記従来技術の課題及び要望に鑑み、鋭意検討を重ねた結果、二成分現像剤で用いる黒色用トナーのキャリアによる感光体面（塗布膜）に対する研磨性を、他の現像用トナーのキャリアによる感光体面に対する研磨性よりも少なく保つことにより、黒色用の感光体の寿命を長くさせることができることを見出し、本発明を完成するに至った。この結果、それぞれのドラムの摩耗劣化速度を、等しくすることが可能となり、１本のみが劣化を起こすことがない。そして、従来のようにすべてのドラムを交換しないで、１本のみ交換したときに起きる交換ドラムと残ったドラムとの間のカラーバランスが狂い良好な画質が得られない不具合は発生しない。すなわち、ドラム交換までのインターバルは４本のドラムが全て同じになり、無駄な交換を防止することが出来る。
【００２６】
黒色用感光体と他の現像色用感光体の摩耗性に差をつける手段としては、トナーに使用されるキャリア自身の感光体塗膜の研磨性を、黒色用とその他の現像用で差別化して制御することを挙げることができる。
本発明に係る画像形成装置にあっては、黒色用感光体のみを他の現像用感光体と区別させることはないので、感光体の統一・共通化が図られ、メンテナンス性およびコストメリットの向上が得られるものである。
【００２７】
即ち、本発明に係る画像形成装置は、以下に記載される構成及び構造を特徴とするものである。
（１）  複数の感光体毎に静電潜像を形成し、各静電潜像を現像するために複数の色の異なるトナーをそれぞれ収容する現像器を具備しているタンデム方式の画像形成装置において、
前記複数のトナーは、少なくとも黒色用トナーを含み、且つ該黒色用トナーに用いるキャリアの飽和磁化が、前記他の現像用トナーに用いるキャリアの飽和磁化よりも低いことを特徴とする画像形成装置。
【００２８】
（２）前記黒色用トナーに用いるキャリアの飽和磁化が、前記他の現像用トナーに用いるキャリアの飽和磁化に比べて５乃至２０emu／ｇの範囲で低いことを特徴とする上記（１）記載の画像形成装置。
（３）前記黒色用トナーに用いるキャリアの形状が、前記他の現像用トナーに用いるキャリアの形状に比べて球形度が高いことを特徴とする上記（１）又は（２）に記載の画像形成装置。
（４）前記複数のトナーに使用するキャリアの全ての平均粒径が同等又は±０．５μｍの許容範囲で等しく、前記黒色用トナーに用いるキャリアの比表面積が、前記他の現像用トナーに用いるキャリアの比表面積に比べて小さいことを特徴とする上記（１）〜（３）のいずれかに記載の画像形成装置。
（５）前記黒色用トナーに用いるキャリアの電流値が、前記他の現像用トナーに用いるキャリアの電流値よりも低いことを特徴とする上記（１）〜（４）のいずれかに記載の画像形成装置。
（６）前記黒色用トナーに用いるキャリアの電流値が、前記他の現像用トナーに用いるキャリアの電流値に比べ５０乃至１００μＡの範囲で低いことを特徴とする上記（５）記載の画像形成装置。
【発明の効果】
【００２９】
本発明に係る画像形成装置によれば、複数のトナーは少なくとも黒色用トナーを含み、且つ感光体面に対する該黒色用トナーのキャリアの研磨性が他の現像用トナーのキャリアの研磨性より小さくなるように構成されているので、それぞれのドラムの摩耗劣化速度を、等しくすることが可能となり、１本のみが劣化を起こすことがない。そして、従来のようにすべてのドラムを交換しないで、１本のみ交換したときに起きる交換ドラムと残ったドラムとの間のカラーバランスが狂い良好な画質が得られない不具合は発生しない。すなわち、ドラム交換までのインターバルは４本のドラムが全て同じになり、無駄な交換を防止することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明の実施の形態を詳しく説明する。
尚、本発明に係る画像形成装置は、以下に示す実施の形態に限られるものではない。
本発明に係る画像形成装置は、図１に示したように、複数の感光体毎に静電潜像を形成し、各静電潜像を現像するために複数の色の異なるトナーをそれぞれ収容する現像器を具備しているタンデム方式の装置である。また、カラー画像形成以外のモノクロ画像形成の際には、図２に示す制御チャートとに従って行うが、本発明に係る画像形成装置は、以下の点に特徴を有するものである。
【００３１】
本発明に係る画像形成装置にあっては前記複数の色の異なるトナーに黒色用トナーが含まれる。本発明で使用される現像用トナーは、黒色用トナー以外にも、シアン、マゼンタ、イエロー等のトナーを挙げることができ、現像用トナーは具体的に以下の構成材料からなる。尚、ここで、トナーは一成分系現像剤としてでも、また二成分系現像剤としてでも良い。
【００３２】
（結着樹脂）
結着樹脂としては、トナーに一般に用いられている公知の樹脂を採用することができる。具体的には、ポリスチレン、ポリクロロスチレン、ポリ−α−メチルスチレン、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−アクリル酸共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体、スチレン−α−クロロ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等のスチレン系樹脂；塩化ビニル樹脂；ロジン変性マレイン酸樹脂；フェノール樹脂；エポキシ樹脂；飽和ポリエステル樹脂；不飽和ポリエステル樹脂；ポリエチレン、エチレン−アクリル酸エチル共重合体等のポリエチレン系樹脂；ポリプロピレン樹脂；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；キシレン樹脂；ポリビニルブチラール樹脂；ポリカーボネート樹脂；等が挙げられるが、特に限定されるものではない。
【００３３】
前記スチレン系樹脂は、スチレンまたはその誘導体の単独重合体、または、共重合体である。スチレン−アクリル酸エステル共重合体としては、具体的には、例えば、スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体、スチレン−アクリル酸フェニル共重合体等が挙げられる。スチレン−メタクリル酸エステル共重合体としては、具体的には、例えば、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン−メタクリル酸オクチル共重合体、スチレン−メタクリル酸フェニル共重合体等が挙げられる。
これら結着樹脂は、一種類のみを用いてもよく、また、二種類以上を併用してもよい。前記例示の結着樹脂のうち、スチレン系樹脂、飽和ポリエステル樹脂、および不飽和ポリエステル樹脂がより好ましい。なお、結着樹脂の製造方法は、特に限定されるものではない。
【００３４】
（着色剤）
着色剤としては、トナーに一般に用いられている公知の顔料並びに染料を採用することができる。具体的には、カーボンブラック、鉄黒、紺青、黄鉛（クロムイエロー）、酸化チタン、亜鉛華、アルミナホワイト、炭酸カルシウム等の無機顔料；フタロシアニンブルー、ビクトリアブルー、フタロシアニングリーン、マラカイトグリーン、ハンザイエローG、ベンジジンイエロー、レーキレッドC、キナクリドンマゼンタ等の有機顔料；ローダミン系染料、トリアリルメタン系染料、アントラキノン系染料、モノアゾ系染料、ジアゾ系染料等の有機染料；等が挙げられるが、特に限定されるものではない。これら着色剤は、一種類のみを用いてもよく、また、トナーに着色すべき色に応じて適宜組み合わせて用いてもよい。なお、着色剤には、いわゆるマスターバッチ法等の公知の方法により前処理が施されていてもよい。着色剤の使用量は、特に限定されるものではないが、結着樹脂100重量部に対して、1重量部〜25重量部の範囲内がより好ましく、3重量部〜20重量部の範囲内がさらに好ましい。
【００３５】
(帯電制御剤)
帯電制御剤としては、負帯電性のものとしてはモノアゾ金属化合物、有機金属化合物、キレート化合物、スチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合体、芳香族ハイドロキシカルボン酸、エステル類、ビスフェノール等のフェノール誘導体等が挙げられる。中でもカラートナーの色調に影響をあたえない無色または淡色の荷電性制御剤が特に好ましい。負荷電制御剤としては、例えばアルキル置換サリチル酸の金属錯体（例えば、ジ−ターシャリ−ブチルサリチル酸のクロム錯体または亜鉛錯体）の如き有機金属錯体が挙げられる。また正帯電性のものとしては、ニグロシン系染料、トリフェニルメタン系染料、4級アンモニウム塩、イミダゾール化合物、高級脂肪酸の金属塩等が挙げられるが、特にこれらに限定されるものではない。これらの帯電制御剤は1種類または複数の種類を同時に含有して使用してもよく、結着樹脂100重量部に対して、0．1重量部〜20重量部の範囲内がより好ましく、0．5重量部〜10重量部の範囲内がさらに好ましい。
【００３６】
また十分な定着ローラーまたは定着ベルトからの離型性・剥離性を得るために、分散剤・離型剤としてポリプロピレン，ポリエチレン等の合成ワックスや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等の石油系ワックスおよびその変成ワックス，カルナウバワックス，ライスワックス，キャンデリラワックス等の植物系ワックス等が用いられる。これによる十分な離型性の保持により、高温・低温オフセットを防止することができる。
【００３７】
以上の構成材料の混合物を混練機にて溶融混練し、得られた混練物は、従来知られている方法で圧延冷却、粗粉砕、機械式又は衝突式による中粉砕及び微粉砕、ジェット気流による分級が行なわれコールターカウンターTA−II或いはコールターマルチサイザー（コールター社製）による粒度測定により体積平均粒度（Ｄ５０Ｖ）で5乃至15μmであるトナー粒子を得る。
【００３８】
（表面処理剤）
次に得られたトナー粒子に後述するように流動性や研磨性等の機能を付加するために、外添剤（表面処理剤）として無色または白色系の有機および無機微粒子をトナー表面に分散・添加できる。添加量としてはトナー100重量部に対して無機微粉体0．3〜5重量部使用するのが良い。
有機微粉体としては、例えばアクリル樹脂・ポリエステル樹脂・フッ素系樹脂・スチレン系樹脂・メラミン樹脂等が挙げられる。
無機微粉体としては、例えばシリカ微粉体、酸化チタン微粉体、アルミナ微粉体等が挙げられる。特に、BET法で測定した窒素吸着により比表面積が90〜150m２／g）の範囲内の無機微粉体が良好な結果を与える。また、無機微粉体は、必要に応じ、疎水化、帯電性コントロールの目的でシリコーンワニス、各種変性シリコーンワニス、シリコーンオイル、各種変性シリコーンオイル、シランカップリング剤、官能基を有するシランカップリング剤、その他の有機ケイ素化合物の如き処理剤で処理されていることも好ましい。処理剤は２種類以上使用しても良い。特に、シリコーンオイル等で表面処理されたシリカ微粉体が好ましい。他の添加剤としては、例えばテフロン（登録商標）、ステアリン酸亜鉛、ポリフッ化ビニリデン、シリコーンオイル粒子（約40％のシリカ含有）の如き滑剤が好適に用いられる。また、酸化セリウム、炭化ケイ素、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウムの如き研磨剤が好ましく用いられる。また、酸化亜鉛、酸化アンチモン、酸化スズの如き導電性付与剤をトナー粒子と逆極性の白色微粒子を現像性向上剤として少量用いても良い。
【００３９】
本発明に係る画像形成装置にあっては、現像剤が二成分系現像剤として、前記黒色用トナーに使用するキャリアの感光体面に対する研磨性が他の現像用トナーに使用するキャリアの感光体面に対する研磨性より小さくすることを特徴とすることができる。また、かかる場合、トナー濃度を調整することによってもそれぞれの感光体に対する研磨性を変えることができる。
即ち、前記現像用トナーは、二成分現像剤用トナーであり、所謂安定推移時（現像時）に現像剤中の前記黒色用トナー濃度が前記他の現像用トナー濃度よりも低くすることにより達成されるほか、キャリアの形態や電流値や抵抗値等に差を生じさせ、黒色用トナーに用いるキャリアの感光体に対する接触による研磨性が、他の現像用トナーに用いるキャリアの感光体に対する接触による研磨性に比べて低くなる二成分現像剤構成とることができ、その結果、黒色用感光体の寿命を他の感光体に比べて長くすることができる。
【００４０】
本発明において、前記キャリアのコア材は、鉄粉、フェライト、マグネタイトから選択される。本発明におけるキャリアの製造方法について、フェライトキャリアを例にとって簡単に記述する。尚、下記の方法に限らず、コア材の製造方法は適宜選択すれば良く、特に制約はない。
【００４１】
フェライトキャリアの場合、下記のような一般式を有する。
（ＭｎＯ）x（ＭｇＯ）y（Ｆｅ2Ｏ3）z
前記一般式においてｘ＋ｙ＋ｚ＝１００ｍｏｌ％であり、基本組成としてｘ、ｙ及びｚはそれぞれ５〜３５ｍｏｌ％、１０〜４５ｍｏｌ％及び４５〜５５ｍｏｌ％の範囲が好ましく、前記の各酸化物の適量を配合し、湿式或いは乾式でボールミル、サンドミル又は振動ミル等で１時間以上、好ましくは１〜２０時間粉砕混合する。このようにして得られた粉砕物を造粒し、７００〜１２００℃で仮焼成する。場合によっては、仮焼成工程を省いてもよい。仮焼成後さらに湿式ボールミル、湿式サンドミル又は湿式振動ミル等で粉砕後、必要に応じて分散剤、バインダー等を添加して、粘度調整後、造粒し、１０００〜１５００℃の温度、好ましくは１２００〜１５００℃の温度で１〜２４時間保持し、本焼成を行なう。
【００４２】
前記の方法で得られた焼成物を解砕、分級し、所望の粒径に調整する。その平均粒径は２０〜２００μｍであることが好ましい。本発明のキャリアの粒径ほＪＩＳ−Ｈ２６０１に準拠した方法に基づいて測定できる。
飽和磁化を調製する際、前記一般式のｘ、ｙ及びｚの配合比を適宜調製してもよく、又は焼成雰囲気を制御する方法を用いてもよい。本発明のキャリアの飽和磁化は直流磁化特定自動記録装置（３２５７−３５型横河電機社製）により±１キロエルステッドの磁場で測定されたヒステリシスカーブから求められる。
【００４３】
本発明におけるキャリアの表面処理、形状加工には、キャリアを化学的処理及び機械的処理、又はこれらの併用により処理する方法などが挙げられる。代表的な化学的処理の方法としては、気相、液相での酸化等があり、より具体的には、空気酸化や薬品処理による酸化等が挙げられる。一方、機械的処理としては、摩擦、衝突、衝撃等を加える方法などがあり、より詳しくは、ビンミル、Ｖ型ブレンダー、サンドミル、ヘンシェル型ミキサー、ニーダー等による方法が挙げられる。処理されたキャリアの表面状態、形状はＳＥＭ等で観察できる。本発明のキャリアの比表面積はＢＥＴ法により測定できる。
【００４４】
本発明に用いられる被覆樹脂は、要求される帯電特性等によって、様々な物が選択可能であり、これらは単独で用いてもよく、二種以上の樹脂を混合して用いても良い。具体的に使用される被服樹脂としては、例えば、シリコーン系樹脂（シリコーン樹脂及びその訴導体）、フッ素樹脂、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、メタクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、フェノール系樹脂等が挙げられる。また、共重合体として使用することもでき、その使用に特に制限は無い。
【００４５】
前記樹脂の被覆の方法についても、特に制約は無く、適宜選択すれば良いが、通常は次のように行われる。先ず、前記の樹脂をメチル羊チルケトン、テトラヒドロフラン、トルエンなどの溶剤、もしくはこれらの混合溶剤に希釈若しくは分散させて樹脂溶液を調製し、該樹脂溶液にコア材を浸透させるか、又は予めコア材を流動化させた状態で前記樹脂溶液をスプレーすることによって樹脂層を形成する。その後、コア材を流動化させながら、５０〜３００℃で約３０〜６０分間の熱処理をするのが望ましい。樹脂被覆量は、コア材に対して０．０５〜５重量％であることが望ましい。
本発明のキャリアの電流値は以下の方法で測定できる。キャリア１０００ｇを室内温度２０〜２６℃、湿度５０〜６０％ＲＨの環境下で１５分以上の暴露後、磁気ブラシへ入れる。印加電圧２００Ｖ、レンジ５０μＡにセットし、電流値を得る。
【００４６】
また一般に、キャリアを含む現像剤中のトナー濃度を低くすることでトナーの帯電量は増加するので、感光体へのトナーの付着量を制御することができる。現像剤中のトナー濃度が高い場合、トナー飛散又はカブリ等の問題が生じ、一方でトナー漉度が低い場合、画像のかすれなどの問題が生じる。
また、上述したように、前記黒色用トナー濃度が他の現像用トナー濃度に比べ低く、その差が０．５％未満では、本発明にあるような効果が期待されず、２．０％を超える場合、黒色とカラーの画像特性に大きな差が生じるため不適である。
従って、本発明においては、前記現像剤中の前記黒色用トナー濃度が前記他の現像用トナー濃度に比べて０．５〜２％低いことが望ましく、また、前記現像剤中の複数の各トナー濃度が、３〜６％の範囲にあることが望ましい。
【００４７】
また、黒色用トナーに使用するキャリアの感光体に対する接触による研磨性が、他の現像用トナーのキャリアによるものに比べて、低くなる現像剤の構成にすることで、黒色用感光体の寿命を長くさせることができる。更に、現像剤中のキャリアの電流値を下げることにより、キャリアの抵抗値は上がる。その結果、現像剤中のトナー帯電量が上がり、感光体上へのトナー付着が制御できる。
このように、キャリアによる感光体塗膜への接触による研磨性を制御する手段としては以下の方法が挙げられる。
【００４８】
キャリア粒径を小さくすることにより、キャリアの穂の柔軟性が増し、加えて、現像剤中のトナーの帯電量が増加するため感光体上への付着量が制御され、感光体に対する研磨性を抑制することができる。
このため、本発明において、前記黒色用トナーに用いるキャリアの粒径が、前記他の現像トナー用いるキャリアの粒径よりも小さいことを特徴とすることができる。
【００４９】
また、キャリア粒径が小さい場合、感光体へのキャリア上がりが生じ、一方でキャリア粒径が大きい場合、帯電量の立ち上がりが不利になり、高温高湿状態において画像特性に問題を生じやすい。更に、黒色用トナーに用いるキャリア粒径が他の現像用トナーに用いるキャリアに比べ小さく、その差が５μｍ未満の場合、本発明にあるような効果が期待されず、１５μｍを超える場合、黒色とその他のカラー色の画像特性に大きな差が生じるため不適である。従って、本発明においては、前記黒色用トナーに用いるキャリアの平均粒径が、前記他の現像用トナーに用いるキャリアの平均粒径よりも５乃至１５μｍの範囲で小さいことが望ましい。また、前記複数の各トナーに用いる全体のキャリアの粒径は６０乃至１１０μｍの範囲にあることが望ましい。
【００５０】
更に、キャリアの飽和磁化を低くすることにより、キャリアの穂の長さが短くなり、キャリアと感光体塗膜との接触部分が減少し、感光体に対する研磨性を抑制することができる。
即ち、本発明においてほぼ黒用感光体が他の感光体と略同等の耐久性（摩耗量）を示すには、前記黒色用トナーに用いるキャリアの飽和磁化が、前記他の現像用トナーに用いるキャリアの飽和磁化よりも低いことを特徴とすることができる。
また、黒色用トナーのキャリアの飽和磁化が他の現像用トナーのキャリアに比べて低く、その差が５ｅｍｕ／ｇ未満の場合、本発明にあるような効果が十分に期待されず、２０ｅｍｕ／ｇを超える場合、黒色とその他のカラー色の画像特性に大きな差が生じることがある。このため、前記黒色用トナーに用いるキャリアの飽和磁化じゃ、前記他の現像用トナーに用いるキャリアの飽和磁化に比べて５乃至２０ｅｍｕ／ｇの範囲で低いことが好ましい。
【００５１】
キャリアの形状を球形に近づけ、又は表面状態を平滑にすることで感光体への接触がより滑らかになることから、感光体に対する研磨性を制御しることができる。
本発明においてほぼ黒用感光体が他の感光体と略同等の耐久性（摩耗量）を示すためには、前記黒色用トナーに用いるキャリアの形状は前記他の現像用トナーに用いるキャリアの形状に比べて球形度を高いことを特徴とする。
またここで、キャリアの重量平均粒径が±０．５μｍ程度の範囲で同等の場合、比表面積が小さいものほど、表面が平滑である。従って、前記複数のトナーに使用するキャリアの全ての平均粒径が同等又は±０．５μｍの許容範囲にあるものを選定した場合、前記黒色用トナーに用いるキャリアの比表面積が、前記他の現像用トナーに用いるキャリアの比表面積に比べて小さいことをも特徴とすることができる。更に、前記キャリアが樹脂でコーティングされている鉄粉、フェライト、マグネタイトの中から選ばれた少なくとも１種類のコアからなり、黒色用トナーに用いるキャリアと前記他の現像用トナーに用いるキャリアとのコア種が異なることを特徴とすることによっても、そのキャリアの平滑性に差を生じさせ、本発明にあるような効果が十分に期待される。
【００５２】
本発明においてほぼ黒用感光体が他の感光体と略同等の耐久性（摩耗量）を示すには、前記黒色用トナーに用いるキャリアの電流値が、前記他の現像用トナーに用いるキャリアの電流値よりも低いことを特徴とすることができる。
現像剤中のキャリアの電流値を下げることにより、キャリアの抵抗値が上がり、その結果、現像剤中のトナー帯電量が上昇し、感光体上のトナー付着量が制御されるからである。
この場合、前記黒色用トナーに用いるキャリアの電流値は、前記他の現像用トナーに用いるキャリアの電流値に比べ５０乃至１００μＡの範囲で低いことが望ましい。
【００５３】
以上のように、キャリア自身の感光体塗膜の研磨性または／および、トナーの感光体への付着量を、黒色用とその他の現像用で差別化して制御することにより、それぞれのドラムの摩耗劣化速度を、等しくすることが可能となり、１本のみが劣化を起こしてもすべてのドラムを交換しないと、交換したドラムと残ったドラムとの間のカラーバランスが狂い良好な画質が得られない不具合の発生を防止する事が可能となった。すなわち、ドラム交換までのインターバルは４本のドラムが全て同じになり、無駄な交換を防止することが出来る。
【００５４】
尚、実際のトナーにおける各構成に関しては、好ましくは白黒画像モードとカラー画像モードとの想定使用頻度割合と、使用感光体の摩耗量を算出想定し、前記各原料の選定及びトナー製法を適宜選択することが好ましい。
【実施例】
【００５５】
本発明を実施例および比較例により具体的に説明するが、これらの実施例により本発明が限定されるものではない。
（黒色用トナー及びそれに使用するキャリアの調整例）
結着樹脂としてポリエステル樹脂９４重量部と、帯電制御剤としてアルキルサリチル酸の金属塩２重量部と、カーボンブラックを６重量部と、離型材としてカルナバワックスＡを３重量部と、ヘンシェルミキサーで混合した後、二軸混練機を用いて溶融混練した。この混練物をジェット式粉砕機によって粉砕した後、分級して平均粒子径が８μｍの黒色用トナーを作製した。
またトナーの表面処理剤として一次粒子径が１５ｎｍである疎水性シリカ１重量部及び一次粒子径が４０ｎｍである疎水性シリカ１重量部を添加後、ヘンシェルミキサーで外添処理を行った。得られた黒色用トナーとフェライト粉キャリアとをナウターミキサーにて混合して黒色用二成分現像剤を得た。
【００５６】
（他の現像用トナー及びそれに用いるキャリアの調整剤）
結着樹脂としてポリエステル樹脂９４重量部と、帯電制御剤としてアルキルサリチル酸の金属塩２重量部と、下記のシアン、マゼンタ、イエローの着色剤のうちから選らればれるカラー用着色剤を４重量部と、離型材としてカルナバワックスＡを３重量部と、ヘンシェルミキサーで混合した後、二軸混練機を用いて溶融混練した。この混練物をジェット式粉砕機によって粉砕した後、分級して平均粒子径が８μｍのトナーを作製した。
【００５７】
＜着色剤＞
シアン（Ｃ）：Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇ．Ｂ−１５
マゼンタ（Ｍ）：Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇ．Ｒ−１２２
イエロー（Ｙ）：Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇ．Ｙ−１７
またトナーの表面処理剤として一次粒子径が１５ｎｍである疎水性シリカ１重量部及び一次粒子径が４０ｎｍである疎水性シリカ１重量部を添加後、ヘンシェルミキサーで外添処理を行った。得られた黒色用トナーとフェライト粉キャリアとをナウターミキサーにて混合してカラー用二成分現像剤を得た。
尚、以下に示す各実施例及び比較例におけるキャリアの物性値は下記の表１３に示した。
【００５８】
【表１】
2006119672.tif 000002
【００５９】
（試験方法）
調整された上記黒色用二成分現像剤及びカラー用二成分現像剤からなる画像形成装置による、図１に記載のシャープ製のフルカラー複写機ＡＲ−Ｃ１５０を用いて通常使用モードでの１００，０００枚複写時の各色用感光体の感光膜の摩耗後の膜厚を測定した。ここで通常使用モードとはフルカラーモード使用とモノクロモード使用の比を３：２と設定している。また各色用感光体のスタート時の膜厚は２５μｍである。
【００６０】
（実施例１、比較例１）
黒色用トナー濃度５．０％に調整された黒色用現像剤と、カラートナー濃度６．５％に調整された他の現像用現像剤からなる画像形成装置の場合、表２に示すように１０００００枚複写後において、黒色用感光体の膜厚は他の現像用感光体の膜厚と同等であった。
一方、黒色用現像剤及び他の現像色用現像剤ともトナー濃度６．５％に調整された現像剤の場合、表２にあるように黒色用感光体の膜厚は他の現像用感光体に比べ薄くなった。
【００６１】
（実施例２、比較例２）
粒径が６２μｍであるフェライト粉キャリアにより調整された黒色用現像剤と、粒径が７３μｍであるフェライト粉キャリアにより調整された他の現像用現像剤からなる画像形成装置の場合、表１４に示すように１００，０００枚複写後において、黒色用感光体の膜厚は他の現像用感光体の膜厚と同等であった。
一方、黒色用現像剤及び他の現像用現像剤とも、粒径が７３μｍである鉄粉キャリアにより調整された各現像剤の場合、表２にあるように黒色用感光体の膜厚は他の現像色用感光体に比べ低かった。
【００６２】
（実施例３、比較例３）
飽和磁化が８５ｅｍｕ／ｇであるフェライト粉キャリアにより調整された黒色用二成分現像剤と、飽和磁化が１０３ｅｍｕ／ｇである鉄粉キャリアにより調整された他の二成分現像用現像剤からなる画像形成装置の場合、表２に示すように１００，０００枚複写後において、黒色用感光体の膜厚は他の現像色用感光体の膜厚と同等であった。
一方、黒色用二成分現像剤及び他の現像用現像剤とも、飽和磁化が１０３ｅｍｕ／ｇである鉄粉キャリアにより調整された現像剤からなる場合、表２にあるように黒色用感光体の膜厚は他の現像色用感光体に比べ薄かった。
【００６３】
（実施例４、比較例４）
形状が球形に近いフェライト粉キャリアにより調整された黒色用二成分現像剤と、形状が不定形である鉄粉キャリアにより調整された他の現像用現像剤からなる画像形成装置の場合、表２に示すように１００，０００枚複写後において、黒色用感光体の膜厚は他の現像色用感光体の膜厚と同等であった。
一方、黒色用二成分現像剤及び他の現像用現像剤とも形状が不定形である鉄粉キャリアにより調整された各現像剤からなる場合、表２にあるように黒色用感光体の膜厚は他の現像用感光体に比べ薄かった。尚、キャリアの形状は電子顕微鏡で撮影した画像にて判断した。
【００６４】
（実施例５、比較例５）
比表面積が２２０ｍ2／ｇであるフェライト粉キャリアにより調整された黒色用ニ成分現像剤と、比表面積が３０７ｍ2／ｇであるフェライト粉キャリアにより調整された他の現像用現像剤からなる画像形成装置の場合、表１４に示すように１００，０００枚複写後において、黒色用感光体の膜厚は他の現像色用感光体の膜厚と同等であった。
一方、黒色用ニ成分現像剤及び他の現像用現像剤とも比表面積が３０７ｍ2／ｇであるフェライト粉キャリアに調整された各現像剤からなる場合、表２にあるように黒色用感光体の膜厚は他の現像色用感光体に比べ薄かった。
全色現像剤中のキャリアの重量平均粒径は±０．５μｍの範囲で全てほぼ同等であった。
【００６５】
（実施例６、比較例６）
電流値が１１２μＡであるフェライト粉キャリアにより調整された黒色用二成分現像剤と、電流値が１７０μＡであるフェライト粉キャリアにより調整された他の現像用現像剤からなる画像形成装置の場合、表２に示すように１００，０００枚複写後において、黒色用感光体の膜厚は他の現像用感光体の膜厚と同等であった。
一方、黒色用現像剤及び他の現像色用現像剤において電流値が１７０μＡに調整されたフェライト粉キャリアにより調整された現像剤からなる場合、表２にあるように黒色用感光体の膜厚は他の現像用感光体に比べ薄かった。
【００６６】
【表２】
2006119672.tif 000003
【００６７】
トナー帯電量の増加による感光体上への付着量の減少で画像濃度の低下が考えられる。そこで、キャリアの各物性における、初期及び１００，０００枚複写時の画像濃度、カブリ、帯電量、付着量を測定し、それぞれ平均値を求めた。結果、表３に示すように、トナー帯電量の増加に伴う画像濃度の低下が若干見られるものの、画像濃度及びカブリともに実用上全く問題ないレベルであった。
ここで、画像濃度の測定にはマクベス社製反射濃度計ＲＤ９１８を使用し、カブリ測定には日本電飾社製ハンター白色度計を使用した。また、トナー帯電量は、トナー濃度６．５％になるようキャリアと混合し、ブローオフ法により測定した。
【００６８】
【表３】
2006119672.tif 000004
【００６９】
以上の結果より、キャリア物性の最適化により構成された現像剤を用いることで感光体の膜厚制御が可能になり、黒色用感光体とその他の現像用感光体の塗膜研磨量を差別化することができ、全ての感光体の寿命を統一化することが可能となった。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明の画像形成装置は、複数のトナーは少なくとも黒色用トナーを含み、且つ感光体面に対する該黒色用トナーのキャリアの研磨性が他の現像用トナーのキャリアの研磨性より小さくなるように構成し、それぞれのドラムの摩耗劣化速度を、等しくすることが可能とするので、タンデム方式において、各色とも同じ耐久期間で、感光体やトナーを使用することができる産業上の利用性の高いものである。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】図１は、一般的なタンデム方式が採用されたデジタルカラー複写機の構成概略図である。
【図２】図２は、図１の複写機で実行される動作制御のフローチャート図である。
【符号の説明】
【００７２】
１        複写機本体
１１１    原稿台
２１０    画像形成部
２２２    感光体ドラム
２２４    現像装置
【図１】
2006119672.tif 000005
【図２】
2006119672.tif 000006