(57)【要約】【課題】  出力画像における白斑点画像の発生を軽減することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】  現像剤担持体２３ａに担持されたトナーＴを像担持体２１上に形成した静電潜像に付着させてトナー像を形成する画像形成装置であって、トナーＴを、重量１ｇに対して２５μｍ以上の粒径からなるトナー粒子が４０個以内となるように形成する。さらに、現像ポテンシャルをＸ（Ｖ）として、２成分現像剤Ｇにおけるトナー濃度をＹ（重量％）としたときに、    Ｙ≧０．０５８Ｘ−１４．１８４なる関係が成立するように制御する。【選択図】        図２
2006126360.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーとキャリアとからなる２成分現像剤を担持する現像剤担持体に担持されたトナーを像担持体上に形成した静電潜像に付着させてトナー像を形成する画像形成装置であって、
前記トナーは、重量１ｇに対して２５μｍ以上の粒径からなるトナー粒子が４０個以内となるように形成されて、
前記現像剤担持体に印加される現像バイアスと前記静電潜像の電位とによって形成される現像ポテンシャルをＸ（Ｖ）として、前記２成分現像剤におけるトナー濃度をＹ（重量％）としたときに、
Ｙ≧０．０５８Ｘ−１４．１８４
なる関係が成立するように制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記現像ポテンシャルが２００Ｖ以上になるように制御す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】
前記トナー濃度が１４重量％以下になるように制御することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記トナーは、平均粒径が３．５〜７．５μｍの範囲になるように形成されたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記トナーは、ワックスを含有することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記ワックスは、カルナウバワックス、マイクロクリスタリンワックス、ホホバワックス、ライスワックス、モンタン酸ワックスのうち少なくとも１つであることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記トナーは、２５μｍ以上の粒径からなるトナー粒子をフルイを用いた分級によって除去して形成されたことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記トナーは、少なくとも有機溶媒中に活性水素基を有する化合物と反応可能な変性ポリエステル樹脂と着色剤と離型剤とを溶解又は分散させて形成した溶解物又は分散物を、樹脂微粒子を含む水系媒体中で分散させて、架橋剤又は／及び伸張剤と反応させて得られた分散液から有機溶剤を除去して、その表面に付着した樹脂微粒子を洗浄・脱離して形成されたことを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記キャリアは、芯材表面に樹脂被覆層を有したものであって、
前記樹脂被覆層は、層中に基体粒子表面に二酸化スズ層と当該二酸化スズ層上に設けた二酸化スズを含む酸化インジウム層とからなる導電性被覆層を設けてなる導電性粒子を含有して、
前記導電性粒子は、その吸油量が１０〜３００ｍｌ／１００ｇになるように形成されたことを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、カラー複写機、カラープリンタ等の画像形成装置においては、高画質化を達成するための技術が多く開示されている。
【０００３】
特許文献１等には、トナーとキャリアとからなる２成分現像剤を用いて現像工程をおこなう画像形成装置であって、転写工程時に発生する局所的な転写不良（虫喰い、ホタル）を軽減することを目的とした技術が開示されている。
具体的には、トナーの形状（形状係数ＳＦ−１及びＳＦ−２）やトナーの円形度を最適化したり、トナーをメッシュにて篩い分けした後の残留物の重量比率を抑えたりすることで、ホタル等の転写不良を軽減する技術が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２等には、トナーとキャリアとからなる２成分現像剤を用いて現像工程をおこなう画像形成装置であって、ドット再現性、粒状性等が良好で高画像濃度で高画質の画像を得るための、現像剤の条件を最適化する技術が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１３７３５１号公報
【特許文献２】特開２００４−６１７３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した従来の画像形成装置は、出力画像における白斑点画像が生じる場合があった。特に、トナーとして、離型剤としてのワックスを含有させたものを用いた場合には、特に白斑点画像が顕著に現れていた。
【０００７】
白斑点画像とは、図５に示すように、出力画像Ｐの画像部Ｐ１にランダムな１〜２ｍｍ程度の白斑点（白斑点部Ｐ２）が生じる現象であって、像担持体上に付着したキャリアが核となるホタル画像とは区別される。詳しくは、白斑点画像は、粒径分布をもつトナーのうち粒径の大きなトナー粒子（粗大トナー粒子）が像担持体上に形成されたトナー像のベタ部に付着して、転写工程時に像担持体に対する記録媒体の密着不良が生じて、粗大トナー粒子周辺に転写不良が生じる現象である。特に、ワックスが含有された粗大トナー粒子は、像担持体上に付着しやすくなる。
【０００８】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、出力画像における白斑点画像の発生を軽減することができる画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願発明者は、上記課題を解決するために研究を重ねた結果、白斑点画像の発生を軽減するには、粗大トナー粒子の個数を制限するとともに、現像ポテンシャルとトナー濃度とを所定条件にて制御すればよいことを知るに至った。
【００１０】
この発明は以上述べた事項に基づくものであり、すなわち、この発明の請求項１記載の発明にかかる画像形成装置は、トナーとキャリアとからなる２成分現像剤を担持する現像剤担持体に担持されたトナーを像担持体上に形成した静電潜像に付着させてトナー像を形成する画像形成装置であって、前記トナーは、重量１ｇに対して２５μｍ以上の粒径からなるトナー粒子が４０個以内となるように形成されて、前記現像剤担持体に印加される現像バイアスと前記静電潜像の電位とによって形成される現像ポテンシャルをＸ（Ｖ）として、前記２成分現像剤におけるトナー濃度をＹ（重量％）としたときに、
Ｙ≧０．０５８Ｘ−１４．１８４
なる関係が成立するように制御するものである。
【００１１】
また、請求項２記載の発明にかかる画像形成装置は、上記請求項１に記載の発明において、前記現像ポテンシャルが２００Ｖ以上になるように制御するものである。
【００１２】
また、請求項３記載の発明にかかる画像形成装置は、上記請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記トナー濃度が１４重量％以下になるように制御するものである。
【００１３】
また、請求項４記載の発明にかかる画像形成装置は、上記請求項１〜請求項３のいずれかに記載の発明において、前記トナーは、平均粒径が３．５〜７．５μｍの範囲になるように形成されたものである。
【００１４】
また、請求項５記載の発明にかかる画像形成装置は、上記請求項１〜請求項４のいずれかに記載の発明において、前記トナーは、ワックスを含有するものである。
【００１５】
また、請求項６記載の発明にかかる画像形成装置は、上記請求項５に記載の発明において、前記ワックスを、カルナウバワックス、マイクロクリスタリンワックス、ホホバワックス、ライスワックス、モンタン酸ワックスのうち少なくとも１つとしたものである。
【００１６】
また、請求項７記載の発明にかかる画像形成装置は、上記請求項１〜請求項６のいずれかに記載の発明において、前記トナーは、２５μｍ以上の粒径からなるトナー粒子をフルイを用いた分級によって除去して形成されたものである。
【００１７】
また、請求項８記載の発明にかかる画像形成装置は、上記請求項１〜請求項７のいずれかに記載の発明において、前記トナーは、少なくとも有機溶媒中に活性水素基を有する化合物と反応可能な変性ポリエステル樹脂と着色剤と離型剤とを溶解又は分散させて形成した溶解物又は分散物を、樹脂微粒子を含む水系媒体中で分散させて、架橋剤又は／及び伸張剤と反応させて得られた分散液から有機溶剤を除去して、その表面に付着した樹脂微粒子を洗浄・脱離して形成されたものである。
【００１８】
また、請求項９記載の発明にかかる画像形成装置は、上記請求項１〜請求項８のいずれかに記載の発明において、前記キャリアは、芯材表面に樹脂被覆層を有したものであって、前記樹脂被覆層は、層中に基体粒子表面に二酸化スズ層と当該二酸化スズ層上に設けた二酸化スズを含む酸化インジウム層とからなる導電性被覆層を設けてなる導電性粒子を含有して、前記導電性粒子は、その吸油量が１０〜３００ｍｌ／１００ｇになるように形成されたものである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は、白斑点画像の発生に寄与する粒径の大きなトナー粒子がトナー中に占める割合を制限するとともに、現像ポテンシャルとトナー濃度とを所定条件にて制御している。これにより、出力画像における白斑点画像の発生が軽減される画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
実施の形態．
以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
【００２１】
まず、図１にて、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図１において、１は画像形成装置としてのカラー複写機の装置本体、２は入力画像情報に基づいたレーザ光を発する書込み部（露光部）、２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫは各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応したプロセスカートリッジ、２１は各プロセスカートリッジ２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫにそれぞれ収容された像担持体としての感光体ドラム、２２は感光体ドラム２１上を帯電する帯電部、２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３ＢＫは感光体ドラム２１上に形成される静電潜像を現像する現像部、２４は感光体ドラム２１上に形成されたトナー像を中間転写ベルト２７に転写する転写バイアスローラ、２５は感光体ドラム２１上の未転写トナーを回収するクリーニング部を示す。
【００２２】
また、２７は複数色のトナー像が重ねて転写される中間転写ベルト、２８は中間転写ベルト２７上に形成されたトナー像を記録媒体Ｐに転写する第２転写バイアスローラ、２９は中間転写ベルト２７上の未転写トナーを回収する中間転写ベルトクリーニング部、３０は４色カラーのトナー像が転写された記録媒体Ｐを搬送する搬送ベルト、３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２ＢＫは各現像部２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３ＢＫに各色のトナーを補給するトナー補給部、５１は原稿Ｄを原稿読込部５５に搬送する原稿搬送部、５５は原稿Ｄの画像情報を読み込む原稿読込部（スキャナ）、６１は転写紙等の記録媒体Ｐが収納される給紙部、６６は記録媒体Ｐ上の未定着画像を定着する定着部を示す。
【００２３】
ここで、各プロセスカートリッジ２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫは、それぞれ、感光体ドラム２１、帯電部２２、クリーニング部２５が、一体化されたものである。そして、各プロセスカートリッジ２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫは、装置本体１に対して所定の交換サイクルにて交換される。同様に、各現像部２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３ＢＫも、現像剤の寿命等に基いて、装置本体１に対して所定の交換サイクルにて交換される。
各プロセスカートリッジ２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫにおける感光体ドラム２１上では、それぞれ、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）の画像形成がおこなわれる。
【００２４】
以下、画像形成装置における、通常のカラー画像形成時の動作について説明する。
まず、原稿Ｄは、原稿搬送部５１の搬送ローラによって、原稿台から図中の矢印方向に搬送されて、原稿読込部５５のコンタクトガラス５３上に載置される。そして、原稿読込部５５で、コンタクトガラス５３上に載置された原稿Ｄの画像情報が光学的に読み取られる。
【００２５】
詳しくは、原稿読込部５５は、コンタクトガラス５３上の原稿Ｄの画像に対して、照明ランプから発した光を照射しながら走査させる。そして、原稿Ｄにて反射した光を、ミラー群及びレンズを介して、カラーセンサに結像する。原稿Ｄのカラー画像情報は、カラーセンサにてＲＧＢ（レッド、グリーン、ブルー）の色分解光ごとに読み取られた後に、電気的な画像信号に変換される。さらに、ＲＧＢの色分解画像信号をもとにして画像処理部（不図示である。）で色変換処理、色補正処理、空間周波数補正処理等の処理をおこない、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのカラー画像情報を得る。
【００２６】
そして、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像情報は、書込み部２に送信される。そして、書込み部２からは、各色の画像情報に基づいたレーザ光（露光光）が、それぞれ、対応するプロセスカートリッジ２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫの感光体ドラム２１上に向けて発せられる。
【００２７】
一方、４つの感光体ドラム２１は、それぞれ、図１の時計方向に回転している。そして、まず、感光体ドラム２１の表面は、帯電部２２との対向位置で、一様に帯電される（帯電工程である。）。こうして、感光体ドラム２１上には、帯電電位が形成される。その後、帯電された感光体ドラム２１表面は、それぞれのレーザ光の照射位置に達する。
書込み部２において、光源から画像信号に対応したレーザ光が各色に対応して射出される。レーザ光は、ポリゴンミラー３に入射して反射した後に、レンズ４、５を透過する。レンズ４、５を透過した後のレーザ光は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色成分ごとに別の光路を通過することになる（露光工程である。）。
【００２８】
イエロー成分に対応したレーザ光は、ミラー６〜８で反射された後に、紙面左側から１番目のプロセスカートリッジ２０Ｙの感光体ドラム２１表面に照射される。このとき、イエロー成分のレーザ光は、高速回転するポリゴンミラー３により、感光体ドラム２１の回転軸方向（主走査方向）に走査される。こうして、帯電部２２にて帯電された後の感光体ドラム２１上には、イエロー成分に対応した静電潜像が形成される。
【００２９】
同様に、マゼンタ成分に対応したレーザ光は、ミラー９〜１１で反射された後に、紙面左から２番目のプロセスカートリッジ２０Ｍの感光体ドラム２１表面に照射されて、マゼンタ成分に対応した静電潜像が形成される。シアン成分のレーザ光は、ミラー１２〜１４で反射された後に、紙面左から３番目のプロセスカートリッジ２０Ｃの感光体ドラム１２表面に照射されて、シアン成分の静電潜像が形成される。ブラック成分のレーザ光は、ミラー１５で反射された後に、紙面左から４番目のプロセスカートリッジ２０ＢＫの感光体ドラム２１表面に照射されて、ブラック成分の静電潜像が形成される。
【００３０】
その後、各色の静電潜像が形成された感光体ドラム２１表面は、それぞれ、現像部２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３ＢＫとの対向位置に達する。そして、各現像部２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３ＢＫから感光体ドラム２１上に各色のトナーが供給されて、感光体ドラム２１上の潜像が現像される（現像工程である。）。
その後、現像工程後の感光体ドラム２１表面は、それぞれ、フォトセンサ４１（図２を参照できる。）との対向位置を通過した後に、中間転写ベルト２７との対向位置に達する。ここで、それぞれの対向位置には、中間転写ベルト２７の内周面に当接するように転写バイアスローラ２４が設置されている。そして、転写バイアスローラ２４の位置で、中間転写ベルト２７上に、感光体ドラム２１上に形成された各色の画像が、順次重ねて転写される（第１転写工程である。）。
【００３１】
そして、第１転写工程後の感光体ドラム２１表面は、それぞれ、クリーニング部２５との対向位置に達する。そして、クリーニング部２５で、感光体ドラム２１上に残存する未転写トナーが回収される（クリーニング工程である。）。
その後、感光体ドラム２１表面は、不図示の除電部を通過して、感光体ドラム２１における一連の作像プロセスが終了する。
【００３２】
他方、感光体ドラム２１上の各色の画像が重ねて転写された中間転写ベルト２７表面は、図中の矢印方向に走行して、第２転写バイアスローラ２８の位置に達する。そして、第２転写バイアスローラ２８の位置で、記録媒体Ｐ上に中間転写ベルト２７上のフルカラーの画像が２次転写される（第２転写工程である。）。
その後、中間転写ベルト２７表面は、中間転写ベルトクリーニング部２９の位置に達する。そして、中間転写ベルト２７上の未転写トナーが中間転写ベルトクリーニング部２９に回収されて、中間転写ベルト２７上の一連の転写プロセスが完了する。
【００３３】
ここで、第２転写バイアスローラ２８位置の記録媒体Ｐは、給紙部６１から搬送ガイド６３、レジストローラ６４等を経由して搬送されたものである。
詳しくは、記録媒体Ｐを収納する給紙部６１から、給紙ローラ６２により給送された転写紙Ｐが、搬送ガイド６３を通過した後に、レジストローラ６４に導かれる。レジストローラ６４に達した記録媒体Ｐは、中間転写ベルト２７上のトナー像とタイミングを合わせて、第２転写バイアスローラ２８の位置に向けて搬送される。
【００３４】
その後、フルカラー画像が転写された記録媒体Ｐは、搬送ベルト３０により、定着部６６に導かれる。定着部６６では、加熱ローラ６７と加圧ローラ６８とのニップにて、カラー画像が記録媒体Ｐ上に定着される。
そして、定着工程後の記録媒体Ｐは、排紙ローラ６９によって、装置本体１外に出力画像として排出されて、一連の画像形成プロセスが完了する。
【００３５】
次に、図２及び図３にて、画像形成装置の作像部について詳述する。図２は作像部を示す断面図であり、図３はその現像部を示す長手方向（図２の紙面垂直方向である。）の断面図である。
なお、装置本体１に設置される４つの作像部は、作像プロセスに用いられるトナーＴの色が異なる以外はほぼ同一構造であるので、プロセスカートリッジ及び現像部及びトナー補給部における符号のアルファベット（Ｙ、Ｍ、Ｃ、ＢＫ）を省略して図示する。
【００３６】
図２に示すように、プロセスカートリッジ２０には、主として、像担持体としての感光体ドラム２１と、帯電部２２と、クリーニング部２５とが、ケース２６に一体的に収納されている。クリーニング部２５には、感光体ドラム２１に当接するクリーニングブレード２５ａ及びクリーニングローラ２５ｂが設置されている。
【００３７】
現像部２３は、主として、感光体ドラム２１に対向する現像ローラ２３ａと、現像ローラ２３ａに対向する第１搬送スクリュ２３ｂと、仕切部材２３ｅを介して第１搬送スクリュ２３ｂに対向する第２搬送スクリュ２３ｃと、現像ローラ２３ａに対向するドクターブレード２３ｄと、で構成される。現像部２３内には、キャリアＣとトナーＴとからなる２成分現像剤Ｇが収容されている。図３を参照して、現像剤担持体としての現像ローラ２３ａは、内部に固設されてローラ周面に磁極を形成するマグネット２３ａ１と、マグネット２３ａ１の周囲を回転するスリーブ２３ａ２と、で構成される。
【００３８】
先に述べた作像プロセスを、現像工程を中心にしてさらに詳しく説明する。
現像ローラ２３ａは、図２中の矢印方向に回転している。現像部２３内の現像剤Ｇは、図３に示すように、間に仕切部材２３ｅを介在するように配設された第１搬送スクリュ２３ｂ及び第２搬送スクリュ２３ｃの矢印方向の回転によって、トナー補給部３２から補給口２３ｆを介して補給されたトナーＴとともに撹拌混合されながら長手方向に循環する（図３中の破線矢印方向の循環である。）。そして、摩擦帯電してキャリアＣに吸着したトナーＴは、キャリアＣとともに現像ローラ２３ａ上に担持される。
【００３９】
現像ローラ２３ａ上に担持された現像剤Ｇは、その後にドクターブレード２３ｄの位置に達する。そして、現像ローラ２３ａ上の現像剤Ｇは、ドクターブレード２３ｄの位置で適量に調整された後に、感光体ドラム２１との対向位置（現像領域である。）に達する。
【００４０】
その後、現像領域において、現像剤Ｇ中のトナーＴが、感光体ドラム２１表面に形成された静電潜像に付着する。詳しくは、レーザ光Ｌが照射された画像部の潜像電位（露光電位）と、現像ローラ２３ａに印加された現像バイアスとの、電位差（現像ポテンシャル）によって形成される電界によって、トナーＴが潜像に付着する。
【００４１】
その後、現像工程にて感光体ドラム２１に付着したトナーＴは、そのほとんどが中間転写ベルト２７上に転写される。そして、感光体ドラム２１上に残存した未転写のトナーＴが、クリーニングブレード２５ａ及びクリーニングローラ２５ｂによってクリーニング部２５内に回収される。
【００４２】
なお、本実施の形態においては、現像ローラ２３ａに印加される現像バイアスとして、ＡＣ成分の現像バイアスは印加されておらず、ＤＣ成分の現像バイアスのみが印加されている。これにより、現像バイアスを供給する電源部の構成と制御とが比較的簡易化される。
【００４３】
ここで、装置本体１に設けられたトナー補給部３２は、交換自在に構成されたトナーボトル３３と、トナーボトル３３を保持・回転駆動するとともに現像部２３にフレッシュトナーＴを補給するトナーホッパ部３４と、で構成されている。また、トナーボトル３３内には、トナーＴ（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのいずれかである。）が収容されている。また、トナーボトル３３の内周面には、螺旋状の突起が形成されている。
【００４４】
なお、トナーボトル３３内のトナーＴは、現像部２３内のトナーＴの消費にともない、補給口２３ｆから現像部２３内に適宜に補給されるものである。現像部２３内のトナーＴの消費は、感光体ドラム２１に対向する反射型フォトセンサ４１と、現像部２３内に設置された磁気センサ（不図示である。）と、によって間接的又は直接的に検知される。また、補給口２３ｆは、第２搬送スクリュ２３ｃの長手方向（図３の左右方向である。）の一端であって、第２搬送スクリュ２３ｃの上方に設けられている。
【００４５】
ここで、本実施の形態では、現像ポテンシャルをＸ（Ｖ）として、２成分現像剤Ｇにおけるトナー濃度をＹ（重量％）としたときに、
Ｙ≧０．０５８Ｘ−１４．１８４
なる関係が成立するように制御している。現像ポテンシャルとトナー濃度とを上式を満足するように制御することで、出力画像に白斑点画像が生じるのを軽減することができる。その詳細については、後で述べる。
【００４６】
また、現像領域における現像ポテンシャルは、２００Ｖ以上になるように制御することが好ましい。現像ポテンシャルを２００Ｖ以上に設定したときには、トナー濃度（現像部２３内に収容された現像剤Ｇ中のトナーＴの割合である。）を高めに制御することなくトナー像の高画像濃度を維持するとともに、地肌汚れの発生を軽減することができる。
なお、現像ポテンシャルの制御は、現像バイアスを供給する電源部や、感光体ドラム２１上の静電電位を形成する書込み部２の露光量（レーザパワー）や、感光体ドラム２１上の帯電電位を形成する帯電部２２の電源部を制御することでおこなわれる。
【００４７】
さらに、トナー濃度は、１４重量％以下になるように制御することが好ましい。トナー濃度を１４重量％以下に制御したときには、地肌汚れやトナー飛散が生じるのを軽減することができる。これは、トナー濃度が高くなると、トナー帯電量（Ｑ／Ｍ）が低くなって、トナーとキャリアとの静電的吸着力が弱くなるためである。
具体的に、上述した磁気センサや反射型フォトセンサ４１の検知結果が上述したトナー濃度の範囲に対応する出力値になるように、トナー補給部３２から現像部２３にトナーが補給される。
【００４８】
また、現像部２３内の現像剤Ｇ中のトナーＴや、トナーボトル３３中のトナーＴは、次のような特徴を有する。
本実施の形態におけるトナーＴは、重量１ｇに対して、２５μｍ以上の粒径からなるトナー粒子が４０個以内になるように形成されたものである。
【００４９】
具体的な測定は、次のようにおこなわれる。
まず、目開きが２５μｍのフルイの上に重量１ｇ分のトナーを載せる。そして、フルイの下面側からブロアー（掃除機）でフルイ上のトナーを吸引する。その後、フルイ表面をマイクロスコープで２００倍の倍率で撮影して、その撮影画像におけるフルイ上に残留したトナー粒子（粒径が２５μｍ以上の粗大トナー粒子である。）の個数をカウントする。
なお、マイクロスコープは、測定本体として「デジタルマイクロスコープＶＨＸ型」（キーエンス社製）、測定部として「ＶＨ−Ｚ４５０」（キーエンス社製）、プリンタとして「デジタルフォトプリンタＤＰ−５００」（キーエンス社製）を用いることができる。
また、このように粒径が２５μｍ以上の粗大トナー粒子の比率（１ｇ中の個数）を制限するためには、トナーの製造工程時にフルイを用いた分級をおこなうことが好ましい。
【００５０】
また、本実施の形態におけるトナーＴは、平均粒径が６．８μｍになるように形成されている。
なお、トナーＴの平均粒径は、３．５〜７．５μｍの範囲になるように形成することが好ましい。トナーの平均粒径が３．５μｍよりも小さいときには、トナー像におけるトナー付着量が少なくなるために、後端白抜け、ハロー画像が発生し易くなってしまう。これに対して、トナーの平均粒径が７．５μｍよりも大きいときには、トナーが付着すべき潜像に対してトナーが忠実に付着しにくくなるために、粒状性が低下してしまう。
【００５１】
また、本実施の形態におけるトナーＴは、離型剤としてワックスを含有している。ワックスとしては、カルナウバワックス、マイクロクリスタリンワックス、ホホバワックス、ライスワックス、モンタン酸ワックスのうちの１つを用いることもできるし、それらのうち複数を混合して用いることもできる。このようにトナーＴ中にワックスを含有させることで、クリーニング部２５におけるクリーニング性能が向上するとともに、定着部６６におけるオフセットの発生を軽減することができる。
なお、トナーＴは、基体となるバインダー樹脂に、上述の離型剤の他に、顔料、トナー帯電性を高めるための電荷制御剤、トナー流動性を高めるための外添剤等が含有されている。
【００５２】
また、現像部２３内の現像剤Ｇ中のトナーＴや、トナーボトル３３中のトナーＴは、次のような工程を経て製造されたものである。まず、少なくとも、有機溶媒中に活性水素基を有する化合物と、反応可能な変性ポリエステル樹脂と、着色剤と、離型剤と、を溶解又は分散させて溶解物又は分散物を形成する。そして、その溶解物又は分散物を、樹脂微粒子を含む水系媒体中で分散させる。これを架橋剤及び伸張剤の少なくとも１つと反応させて得られた分散液から有機溶剤を除去する。最後に、その表面に付着した樹脂微粒子を洗浄・脱離して、トナーが形成される。このように形成されたトナーは、小粒径で略球形であって、高画質化が達成される。
【００５３】
また、現像部２３内の現像剤Ｇ中のキャリアＣは、芯材表面に樹脂被覆層を有したものである。キャリアの樹脂被覆層の層中には、基体粒子表面に二酸化スズ層と二酸化スズ層上に設けた二酸化スズを含む酸化インジウム層とからなる導電性被覆層を設けてなる導電性粒子が含有されている。樹脂被覆層中に含有された導電性粒子は、その吸油量が１０〜３００ｍｌ／１００ｇになるように形成されている。
導電性粒子の基体粒子としては、酸化アルミニウム、二酸化チタン、酸化亜鉛、二酸化ケイ素、硫化バリウム、酸化ジルコニウムのうち少なくとも１種類を用いることができる。また、導電性粒子の吸油量は、ＪＩＳ−Ｋ５１０１「顔料試験方法」における「２１吸油量」に準じて測定することができる。
このように形成されたキャリアは、耐久性に優れて、高画質化を達成するものである。
【００５４】
次に、図４を参照して、本実施の形態の画像形成装置における、白斑点画像の発生を抑止する効果について説明する。
図４は、現像ポテンシャル及びトナー濃度を変動させたときの白斑点画像の発生状況を示すグラフである。詳しくは、図４は、重量１ｇに対して２５μｍ以上の粒径からなるトナー粒子が４０個以内となるトナーＴを用いて、現像ポテンシャル及びトナー濃度をパラメータとして変動させて、画像面積率が５％の画像を２００枚出力した後のＡ３サイズのベタ画像における白斑点の有無を調べた実験結果を示すものである。
【００５５】
図４において、横軸は現像ポテンシャル（現像領域における潜像電位と現像バイアスとの電位差である。）を示し、縦軸は現像部２３内に収容された現像剤Ｇ（又は現像ローラ２３ａに担持された現像剤Ｇ）のトナー濃度（＝トナー重量／現像剤重量×１００）を示す。また、図４において、「□」はブラックのトナーを用いたときであって白斑点画像が生じなかった実験結果を示し、「○」はイエローのトナーを用いたときであって白斑点画像が生じなかった実験結果を示し、「◇」はマゼンタのトナーを用いたときであって白斑点画像が生じなかった実験結果を示し、「△」はシアンのトナーを用いたときであって白斑点画像が生じなかった実験結果を示す。さらに、「◆」はマゼンタのトナーを用いたときであって白斑点画像が生じた実験結果を示し、「▲」はシアンのトナーを用いたときであって白斑点画像が生じた実験結果を示す。
【００５６】
なお、図４の実験において、ブラックトナー及びマゼンタトナーに対するキャリアとしてその静抵抗が１０11.8Ω・ｃｍのものを用い、イエロートナーに対するキャリアとしてその静抵抗が１０14Ω・ｃｍのものを用い、シアントナーに対するキャリアとしてその静抵抗が１０12.5Ω・ｃｍのものを用いた。キャリアの静抵抗とは、キャリアを抵抗計測平行電極に投入して１０００Ｖの電圧を印加した後に一定時間経過してから計測した抵抗値を体積抵抗率に変換したものである。
【００５７】
ここで、白斑点画像とは、図５に示すように、出力画像Ｐの画像部Ｐ１（ベタ部である。）にランダムな１〜２ｍｍ程度の白斑点部Ｐ２（白斑点）が生じる現象である。詳しくは、白斑点画像は、粒径分布をもつトナーのうち粒径の大きな粗大トナー粒子が感光体ドラム２１上に形成されたトナー像のベタ部に付着して、転写工程時に感光体ドラム２１に対する記録媒体Ｐの密着不良が生じて、粗大トナー粒子周辺に転写不良が生じる現象である。
【００５８】
図４に示す実験結果から、重量１ｇに対して２５μｍ以上の粒径からなるトナー粒子が４０個以内となるトナーＴを用いて、図中に示す実線Ｓより左上領域になるように現像ポテンシャル及びトナー濃度を制御することによって、白斑点画像の発生がかなり軽減されることがわかる。なお、実線Ｓは、Ｙ＝０．０５８Ｘ−１４．１８４なる関係となる線分である。また、図中の白矢印で示す領域が、Ｙ≧０．０５８Ｘ−１４．１８４なる関係を満足する適正領域となる。
【００５９】
以上説明したように、本実施の形態によれば、粒径の大きなトナー粒子がトナー中に占める割合を制限するとともに、現像ポテンシャルＸ（Ｖ）とトナー濃度Ｙ（重量％）とが、
Ｙ≧０．０５８Ｘ−１４．１８４
なる関係を満足するように制御している。これにより、出力画像における白斑点画像の発生を確実に軽減することができる。
【００６０】
なお、本発明が本実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、本実施の形態の中で示唆した以外にも、本実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、上記構成部材の数、位置、形状等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】この発明の実施の形態における画像形成装置を示す全体構成図である。
【図２】図１の画像形成装置における作像部を示す断面図である。
【図３】図２の作像部における現像部を示す断面図である。
【図４】現像ポテンシャル及びトナー濃度を変動させたときの白斑点画像の発生状況を示すグラフである。
【図５】白斑点画像が生じた出力画像を示す模式図である。
【符号の説明】
【００６２】
１  画像形成装置本体（装置本体）、
２  書込み部、
２０、２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫ  プロセスカートリッジ、
２１  感光体ドラム（像担持体）、  ２２  帯電部、
２３、２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３ＢＫ  現像部、
２３ａ  現像ローラ（現像剤担持体）、
２４  転写バイアスローラ、  ２５  クリーニング部、
２７  中間転写ベルト、
３２、３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２ＢＫ  トナー補給部、
Ｇ  ２成分現像剤、  Ｔ  トナー、  Ｃ  キャリア、
Ｐ  記録媒体、  Ｐ１  画像部、  Ｐ２  白斑点部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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