(57)【要約】    【課題】小粒径の現像剤や薄膜の像担持体を採用しても高転写効率を維持しトビチリや再転写を減少させる。    【解決手段】感光体ドラムの電位絶対値が、現像後及び転写前で２００Ｖ以下、シート材の転写ユニット通過後で１００Ｖ以下、感光体ドラム外径を２０〜４０ｍｍとする。現像剤は結着樹脂及び着色剤の粒子と、その表面に平均粒径３０〜３００ｎｍ、粒径６００ｎｍ以上の粒子又は凝集体の個数の含有率が１％以下である無機微粒子を含有する。現像剤の重量平均粒径が３．０〜７．０μｍ、円形度が０．９４０〜０．９７５、凝集度が５０〜７０％である。中間転写体と像担持体との接触ニップ中心と、一次転写手段と中間転写体との接触ニップ中心との距離Ｌ（ｍｍ）、凝集度Ｇ（％）、感光体ドラム外径Ｄ（ｍｍ）の間に、０．３＜Ｌ≦（０．１×Ｇ−４．５）×Ｄ／３０の関係を有する。【選択図】図９
2008233373.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
略円柱形状の像担持体と、
前記像担持体を帯電させる帯電手段と、
前記帯電手段により帯電された前記像担持体に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、
前記静電潜像を現像剤によって現像する現像手段と、
現像された現像剤の像をシート材に転写する転写手段とを有する画像形成装置において、
前記像担持体上の電位の絶対値が、前記現像手段による現像の後、及び前記転写手段による転写の前において、２００Ｖ以下であり、
前記シート材が前記転写手段を通過した後における前記像担持体の電位の絶対値が１００Ｖ以下であり、
前記像担持体の円柱形状における円の外径が、２０ｍｍ以上４０ｍｍ以下であり、
前記現像剤が、
少なくとも結着樹脂及び着色剤からなる粒子と、
前記粒子の表面に、一次粒子の平均粒径が３０ｎｍ以上３００ｎｍ以下、粒径が６００ｎｍ以上の粒子又は凝集体の個数の含有率が１％以下である無機微粒子を含み、前記現像剤の重量平均粒径が３．０μｍ以上７．０μｍ以下、かつ、円形度が０．９４０以上０．９７５以下、かつ、凝集度が５０％以上７０％以下であり、
前記転写手段は、
少なくとも前記像担持体上の現像剤像が転写される中間転写体と、
前記中間転写体を前記像担持体に接触させて前記像担持体上の前記現像剤像を前記中間転写体に転写させる一次転写手段とを有し、
前記一次転写手段は、
前記像担持体より前記中間転写体の進行方向の上流側又は下流側に配置され、
前記中間転写体の進行方向における前記中間転写体と前記像担持体との接触ニップの中心と、前記一次転写手段と前記中間転写体との接触ニップの中心との距離をＬ（ｍｍ）、
前記凝集度をＧ（％）、
前記像担持体の円柱形状における円の外径をＤ（ｍｍ）としたときに、
０．３＜Ｌ≦（０．１×Ｇ−４．５）×Ｄ／３０
の関係を有する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記一次転写手段が、前記像担持体よりも前記中間転写体の進行方向の上流側に配置されてい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】
前記像担持体は、導電性基体の表面に形成されるシリコン原子を母体として、水素原子及びハロゲン原子の少なくとも一方を含有する非単結晶材料からなる光導電層を有することを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記一次転写手段に供給される転写帯電極性が、前記像担持体の帯電極性と逆極性であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記像担持体上の現像剤の帯電量の絶対値が２０×１０-3Ｃ／ｋｇ以上５０×１０-3Ｃ／ｋｇ以下であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記現像剤に含有される前記無機微粒子が、ペロブスカイト型結晶を有するチタン酸ストロンチウム微粉体であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記現像剤に含有される前記無機微粒子の含有率が、０．５質量部以上２．０質量部以下であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記中間転写体の体積抵抗率が１０8Ω・ｃｍ以上１０13Ω・ｃｍ以下であり、前記中
間転写体の表面抵抗が１０12Ω／ｃｍ2以上１０15Ω／ｃｍ2以下であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記一次転写手段の前記中間転写体を介した前記像担持体への押圧力が、５Ｎ／ｍ以上２０Ｎ／ｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記帯電手段が接触帯電手段であることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項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、画像形成装置に関し、具体的には、電子写真法や静電記録法などを利用した記録方法に用いられる画像形成方法に関する。特に、静電潜像担持体上に形成された静電潜像をトナーにより現像した後、中間転写体上に転写させて画像形成を行う複写機、プリンタ、ファクシミリ等に用いられる画像形成装置に適用して好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、複写機、プリンタやファクシミリのように、画像を紙などの記録媒体に記録する画像形成装置においては、画像を記録媒体に記録するシステムとして、電子写真システムが採用されている。
【０００３】
近年、複写装置は、単なる原稿を複写するための事務処理用複写機としてのみならず、デジタル技術の導入により他の情報処理機と結び付いた情報出力機器としても採用されている。また、複写装置は、多機能化により画像情報の加工や編集が容易になり新規なオリジナル原稿を作成するための出力機器である複写機やプリンタとしても採用されている。
【０００４】
また市場からの要請として、より高速化、高画質化、小型軽量化及び、より高信頼性が厳しく追求されてきている。このような需要を満足するため、画像形成ユニットを並列配置したタンデム式の装置が主流となってきている。
【０００５】
特に、このようなタンデム式の画像形成装置では、転写媒体上に、現像剤像として、それぞれの色トナー像を担持した感光体上から、それぞれの色トナー像を多重転写して画像形成を行わせる。そのため、転写時のトビチリによる画像乱れや再転写による各色濃度や２次色などの色バランス変化や色ムラの発生を抑制しなければならない。
【０００６】
これらの問題を解決するために、転写部において転写部の上流や下流にバイアスを印加した押圧部材を配置する画像形成装置が提案されている（例えば特許文献１）。さらに、高画質化のために現像剤としてのトナーの小粒径化や感光体の薄膜化、また高耐久、高信頼性に対応するためにアモルファスシリコン感光体の使用が提案されている。
【０００７】
アモルファスシリコン感光体は、表面硬度が高く、半導体レーザやＬＥＤなどに対応する比較的長波長光に高い感度を有し、繰り返しによる劣化が認められず長寿命であることから、高速デジタル用の複写機、プリンタに採用されている。
【０００８】
すなわち、通常最も広く使用されているＯＰＣ感光体の場合、装置本体の寿命に対する感光体寿命が圧倒的に短い。そのため、機械寿命が到達するまでの間に５本程度の感光体を交換する必要がある。この際、サービスマンがＯＰＣ感光体を交換するのに手間がかかる。これに対し、アモルファスシリコン感光体を用いた場合は、最初に機械に組み込まれた感光体を、機械寿命の到達まで継続して使用可能なので、感光体の交換が不要であるという長所を有している。
【特許文献１】特開２００４−２４６３２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１に記載の技術においては、転写手段近傍にさらに押上部材を設置している構成が採用されていることにより、装置全体の小型化は困難であった。
【００１０】
また、高画質化の要請に起因するトナーの小粒径化の問題がある。すなわち、トナーの粒径が小さくなるのに従って、転写する場合の感光体表面から現像剤像としてのトナー像を転写させるための静電気力に対する、感光体とトナーとの間に作用する非静電的な付着力の比率が増大する。さらに、トナーの小粒径化によって、適切なトナーの単位重量当たりの帯電量が増加するため、感光体とトナーとの間の静電的付着力が増加し、転写性が著しく低下してしまう。
【００１１】
その上、高速化の要請に起因して、画像形成を行う速度、いわゆるプロセススピードを高速化することによって、静電転写に必要とされる転写バイアス出力が上昇する。そのため、転写部近傍において発生するトビチリや、転写媒体に転写されたトナーが再度感光体へ逆転移してしまう再転写の発生の確率が増大する。
【００１２】
さらに、高画質化のために、薄膜感光体を採用したり、アモルファスシリコン感光体を採用したりすると、感光体自身の誘電率や静電容量が増大する。そして、巨視的意味における転写性である転写効率や、微視的意味におけるドラム表面と接しているトナーの静電吸着力が増加する。
【００１３】
したがって、画像形成装置において、良好な転写性を得るためには、より大きな転写バイアスが必要となる。ところが、上述したように、転写バイアスが増加するとトビチリや再転写が発生しやすくなるという問題がある。
【００１４】
また、装置全体の小型化のため、使用される感光体ドラムも小径化がすすみ、現状において、ドラムの直径が３０ｍｍ程度のものが主流となっている。このドラムの小径化によって転写ニップの幅が狭くなるため、押上部材などを設置する空間的余裕がなくなってきてしまう。
【００１５】
したがって、この発明の目的は、部材を追加することなく小型化、高速化及び高画質化しつつ、高信頼性を有する画像形成装置を提供することにある。また、この発明のさらなる目的は、小粒径の現像剤や、薄膜の像担持体などを採用した場合であっても、高い転写効率を有しつつ、トビチリや再転写の少ない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】
【００１６】
上記目的を達成するために、この発明は、
略円柱形状の像担持体と、
前記像担持体を帯電させる帯電手段と、
前記帯電手段により帯電された前記像担持体に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、
前記静電潜像を現像剤によって現像する現像手段と、
現像された現像剤の像をシート材に転写する転写手段とを有する画像形成装置において、
前記像担持体上の電位の絶対値が、前記現像手段による現像の後、及び前記転写手段による転写の前において、２００Ｖ以下であり、
前記シート材が前記転写手段を通過した後における前記像担持体の電位の絶対値が１００Ｖ以下であり、
前記像担持体の円柱形状における円の外径が、２０ｍｍ以上４０ｍｍ以下であり、
前記現像剤が、
少なくとも結着樹脂及び着色剤からなる粒子と、
前記粒子の表面に、一次粒子の平均粒径が３０ｎｍ以上３００ｎｍ以下、粒径が６００ｎｍ以上の粒子又は凝集体の個数の含有率が１％以下である無機微粒子を含み、前記現像剤の重量平均粒径が３．０μｍ以上７．０μｍ以下、かつ、円形度が０．９４０以上０．
９７５以下、かつ、凝集度が５０％以上７０％以下であり、
前記転写手段は、
少なくとも前記像担持体上の現像剤像が転写される中間転写体と、
前記中間転写体を前記像担持体に接触させて前記像担持体上の現像剤像を前記中間転写体に転写させる一次転写手段とを有し、
前記一次転写手段は、
前記像担持体より前記中間転写体の進行方向の上流側又は下流側に配置され、
前記中間転写体の進行方向における前記中間転写体と前記像担持体との接触ニップの中心と、前記一次転写手段と前記中間転写体との接触ニップの中心との距離をＬ（ｍｍ）、
前記凝集度をＧ（％）、
前記像担持体の円柱形状における円の外径をＤ（ｍｍ）としたときに、
０．３＜Ｌ≦（０．１×Ｇ−４．５）×Ｄ／３０
の関係を有する
ことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１７】
この発明によれば、画像形成装置を小型化可能になるとともに、高速化及び高画質化され、小粒径の現像剤や薄膜の像担持体を採用した場合でも、高い転写効率を有しつつ、トビチリや再転写を低減させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、この発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態の全図においては、同一又は対応する部分には同一の符号を付す。
【００１９】
以下、この発明の第１の実施形態について図面を参照しつつ説明する。図１に、この発明の第1の実施形態による４連タンデム型画像形成装置を示す。
【００２０】
図１に示すように、画像形成装置は、画像形成手段としてのイエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（ＢＫ）のトナー像をそれぞれ形成する４個の画像形成ステーションＰａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄが設けられている。それぞれの画像形成ステーションＰａ〜Ｐｄには、プロセスユニットとして、略円柱形状を有する感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ、帯電ローラ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ、露光装置３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ及び現像器４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄが設けられている。また、画像形成ステーションＰａ〜Ｐｄには、一次転写ローラ５３ａ，５３ｂ，５３ｃ，５３ｄ及びクリーニング装置６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄがそれぞれ設けられている。画像形成ステーションＰａ〜Ｐｄの下方には、中間転写ベルト５１、二次転写内ローラ５６、二次転写外ローラ５７、給紙カセット８、ピックアップローラ８１、搬送ローラ８２、定着装置７及び中間転写ベルトクリーナ６０が配設されている。
【００２１】
感光体ドラム１ａ〜１ｄは、その表面が帯電ローラ２ａ〜２ｄにより一様に帯電された後、画像信号に応じた露光装置３ａ〜３ｄによる露光によって表面に静電潜像が形成される。それぞれの感光体ドラム１ａ〜１ｄ上の静電潜像は、現像器４ａ〜４ｄにより現像剤としてのトナー像が現像される。感光体ドラム１ａ〜１ｄ上のトナー像は、一次転写バイアス印加電源（図示せず）によって一次転写ローラ５３ａ〜５３ｄに一次転写バイアスが印加される。これにより、図１中矢印方向に回転している中間転写ベルト５１にトナー像が順次一次転写されて重ね合わされる。なお、中間転写ベルト５１に転写されずに感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に残ったトナー（転写残トナー）は、クリーニング装置６ａ〜６ｄによって除去される。
【００２２】
中間転写ベルト５１上に一次転写された４色のトナー像は、二次転写内ローラ５６と二
次転写外ローラ５７との間に二次転写バイアスが印加されて、二次転写ニップ部において紙などのシート材としての記録材Ｐ上に一括して二次転写される。この記録材Ｐは、給紙カセット８内から、ピックアップローラ８１や搬送ローラ８２などによって二次転写ニップ部に供給される。なお、記録材Ｐに転写されずに中間転写ベルト５１上に残留したトナー（転写残トナー）は、中間転写ベルトクリーナ６０によって除去回収される。
【００２３】
記録材Ｐ上のトナー像は、定着装置７において、内側にヒータ７３を有する定着ローラ７１とこれに圧接された加圧ローラ７２とによって、加熱・加圧されて表面に定着される。これにより、４色フルカラー画像が形成される。
【００２４】
（転写部）
次に、この発明の第１の実施形態による転写部について説明する。図２に、感光体ドラム１、中間転写ベルト５１及び一次転写ローラ５３の拡大したものを示す。図２は、一次転写ローラ５３が中間転写ベルト５１の進行方向に沿って上流側にずれて配置されている場合の図である。
【００２５】
図２に示すように、中間転写ベルト５１は、感光体ドラム１の回転（図２中矢印方向）に同期して、転写部に移動される。中間転写ベルト５１は一次転写ローラ５３により感光体ドラム１と逆側から感光体ドラム１に押圧される。これにより、感光体ドラム１の中心を通る鉛直下方の感光体ドラム１の表面Ｂ、すなわち中間転写ベルト５１と感光体ドラム１との接触ニップの中心に接触する前に、図１中Ａ部を中心に中間転写ベルト５１と一次転写ローラ５３とにより接触ニップが形成される。その後、中間転写ベルト５１は感光体ドラム１表面の曲率に沿って接触し、中間転写ベルト５１と感光体ドラム１との接触ニップの中心のＢ点を通過した後、感光体ドラム１表面から徐々に離間される。
【００２６】
また、感光体ドラム１と中間転写ベルト５１との接触ニップの中心Ｂは、一次転写ローラ５３を中間転写ベルト５１に加圧しない場合の接触ニップの中心である。そして、中間転写ベルト５１と一次転写ローラ５３との接触ニップの中心Ａは、中間転写ベルト５１を介して、一次転写ローラ５３を感光体ドラム１に加圧させた時の接触ニップの中心である。
【００２７】
これらの一次転写ローラ５３と中間転写ベルト５１との接触ニップの中心Ａと、感光体ドラム１と中間転写ベルト５１との接触ニップの中心Ｂとの間隔Ｌ（ｍｍ）を求めるには、次の方法が採用される。
【００２８】
すなわち、まず、感光体ドラム１上に均一にトナー像を現像する。その後、一次転写ローラ５３を加圧することなく感光体ドラム１と中間転写ベルト５１とが接触される。そして、この場合における中間転写ベルト５１に付着したトナーは、感光体ドラム１の長手方向に線状に付着するので、このトナーが計測される（ニップ中心Ａ）。同様にして、一次転写ローラ５３を加圧して感光体ドラム１と中間転写ベルト５１とを接触させた場合における中間転写ベルト５１に感光体ドラム１の長手方向に線状に付着したトナーが計測される（ニップ中心Ｂ）。そして、これらの２本のトナーの「筋」の間隔を測定する。なお、２つの線状のトナーが接近しすぎて分離して観察できない場合には、両者の幅をＬとする。また、一次転写ローラ５３と中間転写ベルト５１との接触ニップの中心Ａは、感光体ドラム１に対して裏面側ではあるが、便宜上、Ａ点の中間転写ベルト５１の逆側（図面上Ａ´）において測定するものとする。
【００２９】
このように、感光体ドラム１と中間転写ベルト５１との接触ニップの中心Ａと、中間転写ベルト５１と一次転写ローラ５３との接触ニップＢとが、距離Ｌ（ｍｍ）だけずれて配置される。なお、この配置によって、第１に、転写ローラ位置が僅かにずれることにより
、中間転写ベルト５１と感光体ドラム１との接触面積幅を広げることができる。第２に、トナーに対して、転写電界による上下方向の静電気力のみならず、感光体ドラム１と中間転写ベルト５１との速度差がわずかに発生するので、トナーの転写の補助となる。第３に、転写部への入口と出口における感光体ドラム１の表面と中間転写ベルト５１の表面とから構成される空隙の形状を変形させることができる。
【００３０】
具体的には、例えば一次転写ローラ５３を上流側に配置した場合、一次転写ローラ５３を上流側に移動させない場合に比して、転写入口側において中間転写ベルト５１と感光体ドラム１とのなす角度が大きくなる。これにより、転写トビチリの発生しやすい空隙の範囲が狭まる。また、後述するように、中間転写ベルト５１の表面抵抗値Ｒｓ（Ω／ｃｍ2
）は１０12〜１０15（Ω／ｃｍ2）と高いので、転写電界が作用する範囲が拡大すること
なく、転写における接触領域に集中する。さらに、感光体の現像後、転写前の電位が２００Ｖ以下と低く押さえられているため、トビチリの原因となる感光体ドラム１上におけるトナーの飛翔が抑制される。
【００３１】
また、感光体ドラム１上のトナーＴは、転写帯電に応じて転写されため、感光体ドラム１上の帯電量が重要になる。具体的には、感光体ドラム１上の帯電量Ｑ（×１０-3Ｃ／ｋｇ）の絶対値｜Ｑ｜としては、２０≦｜Ｑ｜≦５０が望ましい。さらに、転写前の電位が上述したように２００Ｖ以下であっても、転写帯電の影響で感光体ドラム１が帯電されると、感光体ドラム１の回転方向下流で発生する再転写が悪化する。そのため、転写後の電位としては、１００Ｖ以下であることが望ましい。また、これらの条件を達成する感光体ドラム１は、好適には、薄膜感光体、より好適にはアモルファスシリコン感光体である。
【００３２】
さらに、トナーＴの凝集度Ｇ（％）が５０〜７０％と高いため、トナーＴが個々に電界に応じて飛翔しにくくなっている。また、感光体ドラム１と中間転写ベルト５１との接触面積が拡大して、転写電界をうける時間が長くなるので転写効率を向上させることができる。
【００３３】
また、反対に、一次転写ローラ５３を下流側に配置した場合、転写入口側においては、感光体ドラム１上のトナー像は中間転写ベルト５１の張力によって感光体ドラム１と中間転写ベルト５１とに挟まれる。これによりトナー像中のトナー粒子Ｔは個々に凝集される。続いて、一次転写ローラ５３と中間転写ベルト５１との最近接部に到達して、転写圧力と転写電界がピークを迎え、凝集したトナー像が中間転写ベルト５１の方向に引き寄せられる。その後、上述した一次転写ローラ５３を上流側に移動させた場合と同様に、転写出口側の感光体ドラム１と中間転写ベルト５１とのなす角が大きくなるため、再転写の発生する空隙領域が小さくなって再転写が抑制される。
【００３４】
一次転写ローラ５３の当接位置については、中間転写ベルト５１の上流と下流にずらす方法があり、いずれの方法もずらさない場合に比して有効である。まず、上流側にずらした場合には転写効率が、下流側にずらした場合には再転写が特に改善されるので、各種装置の構成や、性能及び特徴に応じて、一次転写ローラ５３を上流と下流とのいずれにずらすかについては、使い分けることが望ましい。なお、トナーの利用率や画像への影響などを総合的に判断すると、一次転写ローラ５３は中間転写ベルト５１の上流側にずらすのが望ましい。
【００３５】
この第１の実施形態によれば、感光体ドラム１と中間転写ベルト５１と一次転写ローラ５３とからなる転写ニップの形状に関するため、感光体ドラム１の円柱形状における断面円の外径（以下、外径）が小さくなる程、最適なニップ間距離Ｌの値は小さくなる。また、トナーの凝集度Ｇ（％）が大きくなるほど、トナー同士の凝集性によりトビチリなどが減少するため、ニップ間距離Ｌの許容範囲自体は拡がることになる。
【００３６】
また、ニップ間距離Ｌの値が０に近づくに従って、感光体ドラム１、中間転写ベルト５１及び一次転写ローラ５３から構成される転写ニップにおける形状の構成による効果が表出しにくくなる。そのため、ニップ間距離Ｌの値が０．３ｍｍ以下になるのは望ましくない。ただし、この場合、Ｌの値が０に近づくに従い、感光ドラムの外径の影響は無くなってくる。従って、この感光体としては、感光体ドラム１上の電位の絶対値が、現像後かつ転写前において２００Ｖ以下であり、転写通過後においては１００Ｖ以下とすることが望ましい。
【００３７】
また、感光体ドラム１の外径Ｄ（ｍｍ）は、
２０（ｍｍ）≦Ｄ（ｍｍ）≦４０（ｍｍ）
であり、トナーの凝集度Ｇ（％）は、
５０（％）≦Ｇ（％）≦７０（％）
である。
【００３８】
転写手段は、少なくとも感光体ドラム１上のトナー像が転写される中間転写ベルト５１（中間転写体とも称する）と、中間転写ベルト５１を感光体に接触させて感光体ドラム１上のトナー像を中間転写ベルト５１に転写させる一次転写手段を含む。この一次転写手段は、感光体ドラム１よりも中間転写ベルト５１の進行方向に沿った上流側又は下流側に配置されている。そして、中間転写ベルト５１の進行方向に沿った中間転写体と感光体ドラム１との接触ニップ中心と、一次転写手段と中間転写体との接触ニップ中心との距離Ｌ（ｍｍ）は、以下の式を満たす。
０．３≦Ｌ≦（０．１×Ｇ−４．５）×Ｄ／３０
距離Ｌ（ｍｍ）が、この関係を満たすことにより、高転写効率で、トビチリ、再転写の発生が殆ど無い高画質な画像が得られる。
【００３９】
（二次転写部）
図１において、それぞれの感光体ドラム１ａ〜１ｄの下方には、二次転写手段としての中間転写ユニット５が配設されている。この中間転写ユニット５は、中間転写ベルト５１と、一次転写ローラ５３ａ〜５３ｄ、中間転写ベルト駆動ローラ５５、二次転写内ローラ５６（二次転写対向ローラ）、二次転写外ローラ５７、テンションローラ５８、さらに中間転写ベルトクリーナ６０を有している。
【００４０】
感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に形成されたそれぞれの色のトナー像は、上述のように順次中間転写ベルト５１上に転写された後、前記ベルトの回転とともに二次転写部まで搬送される。一方、このときまでに、給紙カセット８から取り出された転写材Ｐは、ピックアップローラ８１を経て搬送ローラ８２に供給される。また、二次転写部において、二次転写内ローラ５６と二次転写外ローラ５７との間に印加される二次転写バイアスによって上述のトナー像が転写材Ｐ上に転写される。なお、中間転写ベルト５１上の転写残トナーなどは、中間転写ベルトクリーナ６０によって除去され回収される。
【００４１】
一次転写ローラ５３ａは、外径φが８ｍｍの芯金と、４ｍｍの厚さの導電性ウレタンスポンジ層からなる。なお、一次転写ローラ５３ａの抵抗値は、約１０5Ω（２３℃／６０
％ＲＨ）であった。また、一次転写ローラ５３ａの抵抗値は、この一次転写ローラ５３ａを接地された対向ローラに５００ｇ重の荷重で加圧して、５０ｍｍ／ｓの周速で回転させつつ、芯金に１００Ｖの電圧を印加して測定された電流の関係から求められる。
【００４２】
一次転写ローラ５３ａ〜５３ｄは、それぞれの感光体ドラム１ａ〜１ｄに対して押圧力Ｐ（Ｎ／ｍ）で加圧されている。ここで、押圧力Ｐ（Ｎ／ｍ）としては、５Ｎ／ｍ以上２０Ｎ／ｍ以下、すなわち、５〜２０Ｎ／ｍであることが望ましい。
【００４３】
押圧力Ｐが５Ｎ／ｍより小さいと、感光体ドラム１への中間転写ベルト５１の押圧力が小さくなり、中間転写ベルト５１と感光体ドラム１との接触状態が安定しないため、転写性が低下する。他方、押圧力Ｐが２０Ｎ／ｍより大きいと、転写時におけるトナー像の感光体へ押圧が高くなり、トナーと感光体ドラム１との接触面積が増大して、転写性が低下する。
【００４４】
さらに、二次転写内ローラ５６は、外径φ１６ｍｍの芯金と、厚さ７ｍｍの導電性ウレタンソリッド層とからなる。二次転写内ローラ５６の抵抗値は、５００ｇ重の荷重の下で接地に対して二次転写内ローラ５６を５０ｍｍ／ｓの周速で回転させ、芯金に１００Ｖの電圧を印加して測定された電流の関係から求められる。ここでは、二次転写内ローラ５６の抵抗値は、２３℃の温度で５０％の湿度の環境下において約１０5Ωであった。
【００４５】
また、二次転写外ローラ５７は、外径φ１６ｍｍの芯金と、厚さ７ｍｍの導電性ＥＰＤＭスポンジ層とからなる。二次転写外ローラ５７の抵抗値は、５００ｇ重の荷重の下で接地に対して二次転写外ローラ５７を５０ｍｍ／ｓの周速で回転させ、芯金に２０００Ｖの電圧を印加して測定された電流の関係から求められる。ここでは、二次転写外ローラ５７の抵抗値は、２３℃の温度で５０％の湿度の環境下において約１０8Ωであった。
【００４６】
中間転写ベルト５１は、ポリカーボネイト（ＰＣ）、ポリエテレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）のような誘電体樹脂によって構成されている。この第１の実施形態においては、体積抵抗率１０9Ω・ｃｍ、厚みｔ＝９０μｍのＰＩ
（ポリイミド）樹脂が採用されている。なお、中間転写ベルト５１としては、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリアリレート樹脂、芳香族ポリエステル樹脂、全芳香族ポリアミド樹脂などを用いることができる。また、これらを混合して使用することも可能である。そして、これらの樹脂を中間転写ベルト５１として使用するには、半導電性を得るために樹脂中にさまざまな導電材料を添加する必要がある。具体的には、カーボンブラック、アルミニウム、ニッケル、酸化錫、チタン酸カリウムなどの無機化合物やポリアニリンやポリピロールなどに代表される導電性高分子などが用いられる。特に抵抗制御や抵抗低下の観点からは、各種導電材料を均一に分散させることが重要である。そのため、カーボンブラックなどを用いる場合は、分散性の良いカーボンブラックの選定や分散方法を適宜選択する必要がある。また、導電性高分子などを用いる場合には、樹脂素材が溶解されている溶媒と同じものに溶解することが望ましい。これらの各種導電材料の含有量は、導電材料の種類に応じて適宜選択することができるが、樹脂に対して５〜５０重量％程度が好ましく、より好ましくは７〜４０重量％である。この含有量が５重量％未満になると電気抵抗の均一性が低下して、耐久使用時の表面抵抗率の低下が大きくなる場合がある。一方、５０重量％を超えると、所望の抵抗値が得られ難くなり、さらに成型物としてもろくなる。
【００４７】
このように作製された中間転写ベルト５１は、表面抵抗値Ｒｓが１０12Ω／ｃｍ2以上
１０15Ω／ｃｍ2以下の範囲内、すなわち、１０12Ω／ｃｍ2≦Ｒｓ≦１０15Ω／ｃｍ2で
あることが望ましい。これは、表面抵抗値Ｒｓが、１０12Ω／ｃｍ2より低くなると、ト
ナーのチリ（飛び散り／トビチリ）が起こって画質が粗くなる可能性があり、他方、１０15Ω／ｃｍ2より高いと、転写時の電荷がベルトに残り画像ムラが発生するおそれがある
からである。
【００４８】
特に、画像形成装置などにおいては、像保持体である感光体ドラム１から中間転写ベルト５１にトナー像が転写されるとき、中間転写ベルト５１が絶縁体的な働きをすることによって形成された電界がトナーに有効に作用する。他方、中間転写ベルト５１に転写されたトナーＴが有する静電気は、転写効率や画像に大きな影響を与えることがある。そのた
め、中間転写ベルト５１にわずかな導電性を保持させることができれば、記録紙などへの転写前に、中間転写ベルト５１を介して静電気をアース放電させることができ、転写における静電気の影響が低減される。この場合の表面抵抗Ｒｓは１０12〜１０15Ω／ｃｍ2で
あるのが望ましい。
【００４９】
また、中間転写ベルト５１の体積抵抗値Ｒｖは、１０8Ω・ｃｍ以上１０13Ω・ｃｍ以
下、すなわち、
１０8Ω・ｃｍ≦Ｒｖ≦１０13Ω・ｃｍ
であることが望ましい。これは、Ｒｖが１０8Ω・ｃｍより低いと、転写電荷が拡散して
トビチリが発生し易くなり、他方、Ｒｖが１０13Ω・ｃｍよりも高くなると、多重転写における中間転写ベルト５１の帯電が高くなりすぎて転写バイアスが高くなり、再転写などが悪化するためである。
【００５０】
次に、この発明の第１の実施形態による中間転写ベルト５１の体積抵抗率及び表面抵抗値の測定方法について説明する。
【００５１】
（測定機）
抵抗計：超高抵抗計Ｒ８３４０Ａ（（株）アドバンテスト製）
試料箱：超高抵抗測定用資料箱ＴＲ４２（（株）アドバンテスト製）
主電極は直径２５ｍｍ、ガード・リング電極は内径４１ｍｍ、外径４９ｍｍとした。
【００５２】
（測定サンプル）
中間転写ベルトを直径５６ｍｍの円形に切断する。切断後、一方の面にはその全面にＰｔ−Ｐｄ蒸着膜により電極を設け、他方の面にはＰｔ−Ｐｄ蒸着膜により直径２５ｍｍの主電極と内径３８ｍｍ、外径５０ｍｍのガード電極を設ける。Ｐｔ−Ｐｄ蒸着膜は、マイルドスパッタＥ１０３０（（株）日立製作所製）を用いて蒸着操作を２分間行うことにより得られる。蒸着操作を終了したものを測定サンプルとする。
【００５３】
（測定条件）
測定雰囲気：温度２３℃、湿度５５％ＲＨ
測定サンプルは、あらかじめ２３℃、５５％ＲＨ環境下に１２時間以上放置しておく。
測定モード：ディスチャージ１０ｓ、チャージ及びメジャー３０ｓ
印加電圧：１００Ｖ
表面抵抗率測定は、ＪＩＳ−Ｋ６９１１に準拠し、導電性ゴムを電極とすることで電極とベルト表面の良好な接触性を得た上で、超高抵抗抵抗計（アドバンテスト社製Ｒ８３４０）を用いて測定した。
【００５４】
（像担持体）
図３に、この第１の実施形態による像担持体としての電子写真感光体の断面を示す。この第１の実施形態において使用される感光体ドラム１としては、外径を２０ｍｍ以上４０ｍｍ以下とするのが望ましい。感光体ドラム１の外径が２０ｍｍより小さいと、小型化には有利であるが感光体ドラム１周辺の帯電部材としての帯電ローラ部材なども小径になり、両者の帯電ニップが小さくなって、帯電電位や帯電均一性などの帯電性が低下してしまう。さらに、外径が２０ｍｍより小さい場合、画像形成における感光体ドラム１の回転数が増加するため、感光体に対する負荷が大きくなり、削れや傷などの問題が発生して寿命が短くなる可能性もある。他方、感光体ドラム１の外径が４０ｍｍより大きいと上述した問題は発生しないが、装置自体の小型化が困難になるとともに、転写ニップの前後におけるトビチリや再転写が発生する要因となる僅かな空隙の領域が増大してしまう。
【００５５】
また、感光体ドラム１には、次のような特性も要求される。すなわち、転写時における
トビチリや再転写は、転写電界の作用を受けた時に、転写ニップ前後の空隙で強い電界が形成されることにより発生する。この問題を防止するには、現像後、転写前における感光体ドラム１上の暗部電位の絶対値が２００Ｖ以下、転写後においては１００Ｖ以下であることが好ましい。
【００５６】
本発明者の知見によれば、転写前における感光体ドラム１上の暗部電位の絶対値が２００Ｖ以上である場合、転写前の空隙の電界で感光体上のトナー像を形成しているトナー粒子が個別に空隙を介して中間体に飛翔してしまう。他方、転写後の感光体の暗部電位が１００Ｖ以上である場合、転写ニップの下流での電界が強く作用して、一度中間体上に転写されたトナー像の一部が感光体に逆転移する、いわゆる再転写が発生する。なお、このような電位設定にするには、感光体の静電容量の大きな薄膜感光体や感光体構成物質自身の誘電率の高いアモルファスシリコン感光体などが最適である。
【００５７】
さらに、この発明では感光体の帯電極性が転写帯電極性と逆極性である反転現像であることが好ましい。これは、アモルファスシリコン感光体などが、逆極性帯電、すなわち転写帯電を受けた場合に帯電性が低いために、大きな電位が発生せず、その発生電位に伴うトビチリや再転写が低減されるからである。以下に、このアモルファスシリコン感光体について説明する。図３にこの第１の実施形態による電子写真感光体を示す。
【００５８】
図３（ａ）に示すように、この第１の実施形態による像担持体としての電子写真感光体は、例えばアルミニウム（Ａｌ）やステンレスなどの導電性材料からなる導電性基体３０１上に、光導電層３０２及び表面保護層３０３が順次積層されて構成されている。導電性基体３０１としては、アルミニウム（Ａｌ）が最も一般的であるが必ずしもこれに限定されない。すなわち、導電性基体３０１としては、金属や、この合金、例えばステンレスを用いることが可能である。また、金属の例としては、具体的には、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、金（Ａｕ）、インジウム（Ｉｎ）、ニオブ（Ｎｂ）、テルル（Ｔｅ）、バナジウム（Ｖ）、チタン（Ｔｉ）、白金（Ｐｔ）、鉛（Ｐｄ）、鉄（Ｆｅ）などである。
【００５９】
また、図３（ｂ）に示すように、必要に応じて、下部電荷注入阻止層３０４、上部電荷注入阻止層３０５、電荷注入層、反射防止層などの機能層を設けることも可能である。具体的には、下部電荷注入阻止層３０４、上部電荷注入阻止層３０５などを設け、不純物としてＩ−ＩＩＩ族元素及びＩ−Ｖ族元素などを選択的に注入することにより、正帯電、負帯電などの帯電極性の制御が可能となる。また、基体形状は電子写真感光体の駆動方式などに応じた所望のものとしてよい。基体材質としては上述したＡｌやステンレス鋼のような導電性材料が一般的であるが、プラスチックやセラミックスなどの絶縁性基体に、導電性材料が蒸着されたものを用いることも可能である。
【００６０】
また、光導電層３０２としては、例えばシリコン原子（Ｓｉ原子）と、水素原子（Ｈ原子）又はハロゲン原子を含む、非晶質材料（ａ−Ｓｉ（Ｈ，Ｘ））が主に用いられる。また、光導電層３０２の膜厚は、製造コストなどの点を考慮すると、例えば１５〜５０μｍとするのが好ましい。さらに、特性を向上させるために、図３（ｂ）に示すように、下部光導電層３０６と上部光導電層３０７との複数層にすることも可能である。
【００６１】
また、表面保護層３０３としては、一般的にはシリコン原子（Ｓｉ原子）を母体として、炭素（Ｃ）原子、必要に応じて水素原子又はハロゲン原子を含有する非単結晶材料（好適には、非晶質材料）であるａ−ＳｉＣ（Ｈ，Ｘ）が用いられる。
【００６２】
また、表面保護層３０３としては、Ｓｉ原子を母体とし、窒素原子と、必要に応じて水素原子又はハロゲン原子が含有された非単結晶材料（好適には、非晶質材料）ａ−ＳｉＮ
（Ｈ，Ｘ）を用いても良い。さらに、表面保護層３０３として、Ｃ原子を母体とし、必要に応じて水素原子又はハロゲン原子を含有する非単結晶炭素（好ましくは非晶質炭素）ａ−Ｃ（Ｈ，Ｘ）などからなる。また、光導電層３０２と表面保護層３０３との界面を連続的に変化させ、反射防止層を設けることにより、当該部分の界面反射を抑制させることも可能である。なお、ａ−Ｓｉ感光体を一例として説明したが、薄膜化された有機感光体（ＯＰＣ）や、このＯＰＣに保護層を形成した感光体にも適応可能である。
【００６３】
（ａ−Ｓｉ感光体成膜装置）
次に、以上のように構成されたａ−Ｓｉ感光体成膜装置及びアモルファスシリコン感光体の形成方法について説明する。ａ−Ｓｉ感光体は、従来広く用いられているＲＦ帯（１３．５６ＭＨｚ）やＶＨＦ帯（５０〜４５０ＭＨｚ）の高周波電力を用いたプラズマ化学気相成長（プラズマＣＶＤ）法により形成される。図４に、プラズマＣＶＤ装置を示す。このプラズマＣＶＤ装置は、ＶＨＦ帯の高周波電力を用いたアモルファスシリコンを母材とした電子写真用感光体を形成する装置システムである。
【００６４】
図４に示すように、プラズマＣＶＤ装置のシステムは、少なくとも、円筒形基体４０１、反応容器４０２、ガス管４１７及びカソード４１４が設けられた堆積膜形成装置４００を有して構成されている。反応容器４０２は、円筒形基体４０１を内包しつつ、内部を減圧可能に構成されている。ガス管４１７は、反応容器４０２内に原料ガスを供給するためのものである。また、カソード４１４により原料ガスを分解するための電力が導入される。また、プラズマＣＶＤ装置には、反応容器４０２内に原料ガスを供給する原料ガス供給システム４０４、反応容器４０２内を排気する排気システム４０５及びカソード４１４に電力を供給する電力供給システム４０６が設けられている。
【００６５】
図５に、ａ−Ｓｉ感光体成膜装置の一例の堆積膜形成装置４００の上面図を示す。図４及び図５に示すように、反応容器４０２内のヒータを内蔵する基体支持体４０３に円筒形基体４０１が設置される。続いて、反応容器４０２内の気体が排気ポンプ４０７によって排気口４１９を介して排気される。反応容器４０２内の圧力が、所望の真空度になるまで排気が完了した後、例えばヘリウム（Ｈｅ）ガスやアルゴン（Ａｒ）ガスなどの不活性ガスが所定の流量で反応容器４０２内に供給される。この不活性ガスの供給は、原料ガス供給システム４０４内のマスフローコントローラ（ＭＦＣ）によって行われる。このように排気ポンプ４０７の排気速度を調整することによって、反応容器４０２の内部を所望の圧力に制御可能となる。そして、反応容器４０２の内圧が所望の圧力に設定された後は、基体支持体４０３に内蔵されたヒータによって円筒形基体４０１が所望温度まで加熱される。なお、円筒形基体４０１は堆積膜形成中においても堆積膜形成に必要な所望温度に保持される。
【００６６】
以上の手順により加熱工程が終了した後、堆積膜形成工程が実行される。堆積膜工程においては、まず反応容器４０２内の不活性ガスが排気ポンプ４０７によって排気される。その後、排気バルブ４０８が閉成されるとともにメイン排気バルブ４０９が開けられる。そして、スロットルバルブ４１０の開度が全開にされて油拡散ポンプ４１１を介したメイン排気ポンプ４１２により反応容器４０２内が例えば１×１０-3Ｐａの真空度まで排気される。続いて、原料ガス供給システム４０４によって、反応容器４０２内にそれぞれの原料ガスが供給される。このとき、それぞれの供給配管に設置されたマスフローコントローラによって、それぞれの原料ガスが所定流量で供給される。このように、スロットルバルブ４１０の開度を調節して排気速度を調整することによって、反応容器４０２の内圧が所望の圧力に制御される。
【００６７】
反応容器４０２の内圧が安定した段階において、電力源４１３からマッチングボックス４１５を介してカソード４１４に電力の供給が行われ、反応容器４０２内にグロー放電が
生起される。この放電エネルギーによって、反応容器４０２内に導入された原料ガスが分解され、円筒形基体４０１上に所定の堆積膜が形成される。なお、堆積膜の基体周方向の均一性を向上させるために、堆積膜形成中、駆動部４１８を介してモーター４１６によって円筒形基体４０１を所定の速度で回転させるのが有効である。この操作によりアモルファスシリコン感光体の周方向むらは許容可能な範囲内に低減することが容易に可能となる。堆積膜が所望膜厚まで成長した段階で、カソード４１４に印加している電力の供給を停止し、原料ガス供給システム４０４からの原料ガスの供給を停止することによって、堆積膜の形成が終了する。そして、同様の作業を複数回続けて行うことによって多層構造を持つ堆積膜を形成することが可能になる。
【００６８】
（トナー）
次に、この発明の第１の実施形態における二成分系現像剤に用いられるトナーについて説明する。具体的には、トナーとしては、結着樹脂及び着色剤を少なくとも含有するトナー粒子、外添剤及びシリカ粒子からなる。ここで、シリカ粒子は個数平均粒径５０ｎｍ以上であり、トナー粒子１００質量部に対して０．５質量部以上添加される。この第１の実施形態において使用可能な結着樹脂は、トナー用結着樹脂として公知の樹脂が使用可能であるが、好適には、以下の（ａ）〜（ｆ）から選択される樹脂である。
（ａ）ポリエステル樹脂
（ｂ）ポリエステルユニットとビニル系重合体ユニットを有しているハイブリッド樹脂
（ｃ）ハイブリッド樹脂とビニル系重合体との混合物
（ｄ）ポリエステル樹脂とビニル系重合体との混合物
（ｅ）ハイブリッド樹脂とポリエステル樹脂との混合物
（ｆ）ポリエステル樹脂とハイブリッド樹脂とビニル系重合体との混合物
【００６９】
また、結着樹脂としてポリエステル樹脂を用いる場合においては、多価アルコールと多価カルボン酸、又は多価カルボン酸無水物、多価カルボン酸エステルなどがポリエステル系モノマーとして使用できる。ポリエステル樹脂の中でも次の樹脂は、カラートナーとして、良好な帯電特性を有するので好ましい。すなわち、下記の一般式（イ）に代表されるビスフェノール誘導体をジオール成分とし、二価以上のカルボン酸、その酸無水物、又はその低級アルキルエステルとを含有するカルボン酸成分を酸成分として、これらを縮重合したポリエステル樹脂である。なお、カルボン酸成分とは、例えば、フマル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フタル酸、テレフタル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸などである。
【化１】
2008233373.tif 000003
【００７０】
この第１の実施形態におけるトナーに含有される結着樹脂において、「ハイブリッド樹脂」とは、ビニル系重合体ユニットとポリエステルユニットが化学的に結合された樹脂である。具体的には、ポリエステルユニットと（メタ）アクリル酸エステルなどのカルボン酸エステル基を有するモノマーを重合したビニル系重合体ユニットとがエステル交換反応することによって形成される樹脂である。ハイブリッド樹脂は、好適には、ビニル系重合体を幹重合体とし、ポリエステルユニットを枝重合体としたグラフト共重合体又はブロック共重合体である。また、この第１の実施形態における「ポリエステルユニット」とは、ポリエステルに由来する部分を示し、「ビニル系重合体ユニット」とはビニル系重合体に由来する部分を示す。ポリエステルユニットを構成するポリエステル系モノマーとしては、ポリエステル樹脂に用いられる多価カルボン酸成分と多価アルコール成分とが挙げられ
る。ビニル系重合体ユニットを構成するビニル系モノマーとしては、ビニル系重合体に用いられるビニル基を有するモノマーが挙げられる。そして、この発明の第１の実施形態においては、ビニル系重合体ユニット及びポリエステルユニットの少なくとも一方の中に、それぞれのユニットの成分と反応するモノマーを含んだハイブリッド樹脂を用いることが望ましい。
【００７１】
さらに、この発明の第１の実施形態において使用される着色剤としては次のものが挙げられる。すなわち、ブラックトナー用着色剤としては、カーボンブラック、イエロー、マゼンタ及びシアンのトナー用着色剤を用いて黒色に調色したものが利用される。また、カラートナーとして用いる場合の着色剤としては、公知の染料及び顔料使用することができる。なお、着色剤としては、顔料を単独で使用することも可能であるが、フルカラー画像の画質の点から、鮮明度を向上させるために、染料と顔料とを併用するのが好ましい。具体的に、着色剤の使用量は、結着樹脂が１００質量部に対して、好適には０．１〜１５質量部、より好適には０．５〜１２質量部、最適には、３〜１０質量部である。
【００７２】
また、この第１の実施形態においては、トナー粒子に離型剤を添加することも可能である。離型剤は市販のものが使用可能であるが、次の材料も挙げることができる。すなわち、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、低分子量アルキレン共重合体、マイクロクリスタリンワックス、パラフィンワックス、フィッシャートロプシュワックスなどの脂肪族炭化水素系ワックスを使用可能である。また、離型剤として、酸化ポリエチレンワックスなどの脂肪族炭化水素系ワックスの酸化物、又はそれらのブロック共重合物が使用可能である。さらに、ベヘン酸ベヘニル、ステアリン酸ステアリル等のエステルワックス、カルナバワックス、モンタン酸エステルワックスなどの脂肪酸エステルを主成分とするワックス類も使用可能である。また、脱酸カルナバワックスなどの脂肪酸エステル類の一部又は全部を脱酸化したものなども使用可能である。そして、この第１の実施形態においては、トナーに荷電制御剤を使用することによって帯電量を調整することが好ましい。荷電制御剤としては公知のものが利用可能であるが、特に、無色でトナーの帯電スピードが速くかつ一定の帯電量を安定して維持できる芳香族カルボン酸の金属化合物が望ましい。
【００７３】
次に、トナーの製造方法について説明する。すなわち、まず、ヘンシェルミキサーやボールミルなどの混合機によって結着樹脂及び離型剤、さらに顔料や染料などの着色剤、必要に応じてその他の添加剤などを十分混合する。次に、加熱ロール、ニーダー、エクストルーダーのような熱混練機を用いて溶融混棟し、得られた混練物を冷却する。その後、粉砕手段によって混練物を粗粉砕し、適当な粉砕・分級手段によって微粉砕・分級を行う。これにより、トナー粒子が製造される。ここで、微粉砕装置としては、上述した粉砕装置を用いることが可能である。なお、ジェットミルなどの気流式粉砕機を用いる場合においては、所望の円形度のトナーを得ることが難しい。そのため、気流式粉砕機を用いる場合には、処理量を下げて粉砕圧を下げ、ソフト粉砕を行うか、粉砕後にさらに表面改質処理工程を実行する必要がある。そこで、トナー生産効率の向上の観点から、粉砕手段としては、機械式粉砕機を用いるのが望ましい。この機械式粉砕機としては、例えば、ホソカワミクロン（株）製粉砕機イノマイザー、川崎重工業（株）製粉砕機ＫＴＭ、ターボ工業（株）製ターボミルなどを挙げることができ、これらの装置自体、又は適宜改良して使用することが好ましい。
【００７４】
また、粉砕後に球形化処理を行うことも可能である。すなわち、例えばメカノフージョンシステム（ホソカワミクロン社製）やハイブリダイゼーションシステム（奈良機械製作所製）などを使用することができる。これらの装置には、高速回転する羽根によりトナーをケーシングの内側に遠心力により押しつけ、圧縮力、摩擦力等の力によりトナーに機械的衝撃力を加える方法が採用されている。そして、以上のようにして得られた着色粒子に
、無機、有機の微粒子を外添する。
【００７５】
次に、この発明の第１の実施形態において採用される個数平均粒径が５０ｎｍ以上の無機微粒子の一種としてのシリカ粒子について説明する。
【００７６】
上述したように、個数平均粒径が５０ｎｍ以上のシリカ粒子を添加してトナー粒子表面上に、このシリカを存在させることにより、転写性を向上させることができるとともに、高湿環境における長期放置による帯電の低下を防止可能となる。また、この第１の実施形態において使用されるシリカ粒子は、個数平均粒径５０ｎｍ以上であり、好適には８０〜２００ｎｍ、より好適には１００〜１５０ｎｍである。なお、本発明者の知見によれば、個数平均粒径が５０ｎｍよりも小さい場合、転写性の向上が抑制されるのみならず、高湿環境における長期放置による帯電の低下が発生する傾向がある。他方、個数平均粒径が２００ｎｍを超えると、シリカ粒子のトナー粒子への付着性が悪くなり、帯電不良や現像装置周りの汚染を引き起こし易くなる可能性がある。また、添加量は、トナー粒子が１００質量部に対して０．５質量部以上２．０質量部以下であり、好適には、０．７質量部以上２．０質量部以下である。すなわち、本発明者の知見によれば、添加量がトナー粒子１００質量部に対して、０．５質量部よりも少ないと転写性や高湿環境での長期放置による帯電低下の防止効果が抑制される。他方、添加量がトナー粒子１００質量部に対して、２．０質量部を超えるとシリカ粒子がトナー粒子に付着しきれなくなり、帯電不良や現像装置周りの汚染を引き起こし易くなる可能性がある。
【００７７】
また、この発明の第１の実施形態において採用されるトナーとしては、画質向上の観点から、上述した個数平均粒径が５０ｎｍ以上のシリカ粒子とは別に、トナー粒子に流動性向上剤が外添されていることが好ましい。流動性向上剤としては、ケイ酸微粉体、酸化チタン微粉体、酸化アルミニウム微粉体などが望ましい。さらには、シランカップリング剤、シリコーンオイル又はそれらの混合物である疎水化剤によって疎水化されていることがより望ましい。そして、通常、この流動性向上剤は、トナー粒子１００質量部に対して０．５〜５質量部使用される。
【００７８】
無機微粒子については、トナーの外周に付着しているので、感光体とトナーとの間のスペーサとして働く。これによりトナーの流動性が確保され、感光体とトナーとの間の微小ギャップを保持することで転写性を維持する作用がある。この作用に基づくと、無機微粒子に要求される特性としては、トナーの表面にファンデルワールス力で保持されるための大きさが重要である。これにより個数平均粒径は３０ｎｍ以上３００ｎｍ以下が好ましい。個数平均粒径が３０ｎｍ未満の場合には、トナーと感光体との間、又はトナー同士のスペーサとしての働きが不十分となる。他方、逆に個数平均粒径が３００ｎｍよりも大きい場合には、トナーへの付着力に占める静電気力などの影響が大きくなり、安定してトナーに付着せずに、遊離したりする確立が増加しスペーサとしての働きが不安定になるため不適当である。
【００７９】
また、無機微粒子は着色粒子表面に必ずしも一次粒子として存在するとは限らず、凝集体として存在する場合もある。この場合であっても、６００ｎｍ以上の粒径の凝集体の個数としての含有率が１％以下（１個数％以下）であることが望ましい。また、６００ｎｍ以上の粒径の凝集体を含有した場合、１次粒径が２００ｎｍ以下であっても凝集体が１粒子として挙動するため上述と同様の理由で好ましくない。なお、この第１の実施形態においては、ペロブスカイト型無機微粒子の粒径について電子顕微鏡にて５万倍の倍率で撮影した写真から１００個の粒径を測定して求めた。なお、図７に示すように、粒径は、一次粒子の最長辺をａ、最短辺をｂとしたとき、（ａ＋ｂ）／２として求めた。また、無機微粒子としては、このような条件を満たすものであれば良いが、より好適には、ペロブスカイト型の結晶を有するものがよい。さらに、このペロブスカイト型研磨粒子においても、
より好適には、チタン酸ストロンチウムや、チタン酸バリウムや、チタン酸カルシウムが好ましく、特にチタン酸ストロンチウム微粉体が望ましい。そして、ペロブスカイト型無機微粒子を表面処理することによって、トナー同士や無機微粒子とトナー、又は無機微粒子同士の凝集やトナーからの離脱を減少させることができる。
【００８０】
また、ペロブスカイト型無機微粒子を表面処理する脂肪酸又は脂肪酸金属塩の炭素数は８以上３５以下が好ましく、好適には、１０以上３０以下である。
【００８１】
脂肪酸又は脂肪酸金属塩の炭素数が３５を超えると、ペロブスカイト型無機微粒子の表面と、脂肪酸又は脂肪酸金属塩との密着性が劣化し、長期の使用により剥がれが発生したり耐久性が低下したりする。さらに、剥れた脂肪酸や脂肪酸金属塩は、かぶりの原因となるため好ましくない。他方、脂肪酸又は脂肪酸金属塩の炭素数が８未満の場合、前記比表面積１００ｍ2／ｇ以上３５０ｍ2／ｇ以下の微粒子の付着性改善が不十分になり、好ましくない。
【００８２】
また、脂肪酸又は脂肪酸金属塩の処理量は、好適には、母体に対して０．１質量％以上１５質量％以下であり、より好適には、０．５質量％以上１２質量％以下である。なお、本発明者の知見によれば、外添剤の疎水性向上のために用いられるシリコーンオイル、シランカップリング剤、チタンカップリング剤などの処理剤を用いてペロブスカイト型研磨粒子の表面処理を行った場合、上述した付着性改善は見られなかった。これは、脂肪酸や脂肪酸金属塩が優れた離型性を有し付着性を改善するのに対して、シリコーンオイル、シランカップリング剤又はチタンカップリング剤などは優れた疎水性は有するものの、離型性に劣ることに起因すると考えられる。
【００８３】
また、ペロブスカイト型無機微粒子をトナーに外添する場合、本発明による処理を施したペロブスカイト型無機微粒子の比表面積は４５ｍ2／ｇ以下であることが好ましい。こ
れは、この無機微粉体の吸湿による高湿環境下における現像プロセスへの影響、例えばトナー帯電量の低下などを防ぐためである。このように比表面積を４５ｍ2／ｇ以下にする
ことによって前記無機微粒子の表面に吸着する水の絶対量を少量にすることができるので、摩擦帯電によって付与されるトナー帯電に対する影響を低減可能となる。なお、この実施形態により採用される比表面積は、オートソーブ１（湯浅アイオニクス社製）を用いてＢＥＴ多点法を採用して計測される。
【００８４】
さらに、低湿環境下において比表面積１００ｍ2／ｇ以上３５０ｍ2／ｇ以下の微粒子のペロブスカイト型無機微粒子表面への付着防止のために、この発明による処理を施した無機微粒子の水との接触角は、好適には１１０°以上１８０°以下である。
【００８５】
以下に、無機微粒子の水との接触角の測定方法について説明する。すなわち、まず、ペロブスカイト型無機微粒子を錠剤成型機によって３００ＫＮ／ｃｍ2の圧力でプレスして
直径が３８ｍｍのサンプルとする。なお、成型時、成型機と試料との間にNP-Transparency TYPE-Dを挟んで成型した。このサンプルを２３℃及び１００℃でそれぞれ２分間放置した後に室温に戻す。その後、ロール材接触角計ＣＡ−Ｘロール型（協和界面化学株式会社製）によって接触角を測定する。測定は１サンプルについて２０回行われ、最大値及び最小値を除いた１８個の測定値の平均値を採用する。
【００８６】
この第１の実施形態で採用されるペロブスカイト型無機微粒子は、硫酸チタニル水溶液を加水分解して得た含水酸化チタンスラリーのｐＨを調整して得たチタニアゾルの分散液にストロンチウムの水酸化物を添加して、反応温度まで加温して合成可能である。ここで、含水酸化チタンスラリーのｐＨは０．５〜１．０とすることで、良好な結晶化度及び粒径のチタニアゾルが得られる。
【００８７】
また、チタニアゾル粒子に吸着しているイオンを除去するために、チタニアゾルの分散液に例えば水酸化ナトリウムなどのアルカリ性物質を添加するのが望ましい。このときナトリウムイオンなどが含水酸化チタン表面に吸着されないようにするために、スラリーのｐＨを７以上にしないこと、すなわち中性から酸性にしておくことが望ましい。また、反応温度は、６０℃〜１００℃程度が望ましく、所望の粒度分布を得るためには昇温速度を３０℃／時間以下にするのが望ましく、反応時間を３〜７時間とするのが望ましい。
【００８８】
以上のようにして形成された無機微粒子は、粒子形状が概略立方体又は直方体のペロブスカイト型結晶として得られる。このように、粒子形状が概略立方体又は直方体である場合、トナー表面に埋め込まれ難くなり、スペーサとしての作用を維持可能となる。また、無機微粒子としては、トナー樹脂が１００質量部に対して０．５質量部〜２．０質量部の外添が望ましい。無機微粒子の外添量が０．５質量部より少ないとトナー表面のスペーサ粒子としての効果や、その粒度分布や形状からくる摺擦効果が薄れてしまう。他方、無機微粒子の外添量が２．０部より多いとトナーからの遊離が増えて現像に悪影響を与えたり、トナーとしての凝集度が上がりすぎたりする。
【００８９】
また、この第１の実施形態による画像形成装置に用いられるトナーは、好適には、重量平均粒径が３．０μｍ以上７．０μｍ以下の範囲にある。これは、重量平均粒径が３．０μｍを下回ると、トナーの凝集が著しくなり、非静電付着力の影響が大きくなりすぎ、転写効率や濃度の低下、カブリの増大などの使いこなしに問題が生じるためである。他方、７．０μｍを超えると微細なドット潜像又は細線の再現が不十分になり、高解像・高精細の現像方式の達成が困難になるためである。
【００９０】
（トナー粒径の測定）
次に、トナー粒径の測定について説明する。なお、この第１の実施形態においては、トナーの重量平均粒径は、コールターマルチサイザーＩＩ（コールター社製）を用いて測定した。すなわち、まず、コールターマルチサイザーＩＩに個数分布及び体積分布を出力するインターフェース及びパーソナルコンピューターを接続し、電解液としては１級塩化ナトリウムを用いて１％ＮａＣｌ水溶液を調製する。ここでは、ISOTON R-II（コールター
サイエンティフィックジャパン社製）などが使用できる。また、測定法としては、電解水溶液１００〜１５０ｍｌ中に、分散剤としての界面活性剤、好適にはアルキルベンゼンスルホン酸塩を０．１〜５ｍｌ加えた上に、測定試料を２〜２０ｍｇ加える。試料を懸濁した電解液は、超音波分散器で約１〜３分間分散処理が行われ、コールターマルチサイザーによりアパーチャーとして１００μｍアパーチャーを用いて、２μｍ以上のトナーの体積、個数を測定して体積分布と個数分布とを計測する。そして、この発明による体積分布から求めた、それぞれのチャンネルの代表値をチャンネルごとの代表値とする重量基準の重量平均粒径を求める。
【００９１】
（トナー平均円形度の測定）
次に、トナーの平均円形度を測定する。トナーの平均円形度の測定は、フロー式粒子像測定装置「ＦＰＩＡ−２１００型」（シスメックス社製）を用いて測定を行い、下式を用いて算出する。
【数１】
2008233373.tif 000004
【数２】
2008233373.tif 000005
【００９２】
「粒子投影面積」とは二値化されたトナー粒子像の面積である。また、「粒子投影像の周囲長」とは、トナー粒子像のエッジ点を結んで得られる輪郭線の長さで定義される。測定は、５１２×５１２の画像処理解像度（０．３μｍ×０．３μｍの画素）において画像処理した時の粒子像の周囲長が用いられる。また、この第１の実施形態において、円形度は、トナー粒子の凹凸の度合いを示す指標であり、トナー粒子が完全な球形の場合に１．０００となり、表面形状が複雑になるほど小さな値となる。
【００９３】
また、円形度頻度分布の平均値を意味する平均円形度Ｃave.は、粒度分布の分割点ｉでの円形度（中心値）をｃi、測定粒子数をｍとすると、次式から算出される。
【数３】
2008233373.tif 000006
【００９４】
なお、この第１の実施形態において測定装置としては、例えば、フロー式粒子像分析装置「ＦＰＩＡ−２１００」が用いられる。この測定装置は、まず、それぞれの粒子の円形度を算出後に、平均円形度及び円形度標準偏差の算出に当たって、得られた円形度によって、粒子を円形度０．４〜１．０を０．０１ごとに等分割したクラスに分ける。そして、その分割点の中心値と測定粒子数とを用いて平均円形度及び円形度標準偏差の算出が行われる。
【００９５】
具体的な測定方法としては、まず、あらかじめ容器中に不純固形物などを除去したイオン交換水を例えば１０ｍｌ程度用意して、そのイオン交換水中に分散剤として、界面活性剤、好適にはアルキルベンゼンスルホン酸塩を加える。その後、さらに測定試料を０．０２ｇ加えて均一に分散させる。分散させる手段としては、超音波分散機「Ｔｅｔｏｒａ１５０型」（日科機バイオス社製）が用いられ、２分間分散処理が行われて測定用の分散液とされる。なお、この時、分散液の温度が４０℃以上にならないように適宜冷却処理が実行される。また、円形度のバラツキを抑制するために、フロー式粒子像分析装置の機内温度が２６〜２７℃になるように設置環境を２３±０．５℃に制御して、所定時間ごと、好適には２時間ごとに粒径が２μｍのラテックス粒子を用いて自動焦点調整を行う。
【００９６】
トナー粒子の円形度測定には、上述したフロー式粒子像測定装置が用いられる。そして、測定時のトナー粒子濃度が３０００〜１万個／μｌとなるように分散液濃度が再調整されて、トナー粒子を１０００個以上計測する。計測後、このデータを用いて、円相当径２μｍ未満のデータを排除してトナー粒子の平均円形度を求める。この第１の実施形態において用いられるトナーの平均円形度としては、０．９４０以上０．９７５以下が望ましい。平均円形度が０．９４０より小さいと、トナーの形状の凹凸が大きくなるとともに、スペーサ粒子として作用すべき無機微粒子がトナーの凹部に入り込み、その効果が低減してしまい、転写効率が低下しやすくなる。他方、平均円形度が０．９７５より大きくなると、トナー自体の形状が円（球）に近くなり、トナーから無機微粒子が遊離し易くなる。また、トナーは、凝集度が５０％以上７０％以下であることが望ましい。すなわち、凝集度が５０％より低くなるとトナー間の拘束力が低下して飛び散りやすくなる。他方、凝集度が７０％を超えると感光体との付着力が増大し過ぎて転写性に影響を及ぼし、トナー像の一部が転写されず感光体へ残留して中抜けが発生したり、現像性が低下したりしてしまう。
【００９７】
（トナー凝集度の測定方法）
また、トナー凝集度の測定には、後述する細川ミクロン製パウダーテスターＰＴ−Ｄ型が用いられる。そして、まず、この装置のパウダーテスター振動台上に１００ｍｅｓｈふるい、２００ｍｅｓｈふるい及び４００ｍｅｓｈふるいがセットされる。その後、トナー５．０ｇを静かに１００ｍｅｓｈふるいにのせ、振幅０．５ｍｍ、周波数５０Ｈｚで１５秒間振動させる。なお、測定は、温度２３℃、湿度６０％ＲＨの環境下で行われ、測定には、この環境下で十分にエージングさせたトナーが用いられる。
【００９８】
そして、それぞれのふるい上のトナーの重量を測定して、以下の式に基づいてトナー凝集度が計算される。
凝集度１＝（６０ｍｅｓｈふるい上のトナー重量／２．０）×１００
凝集度２＝（１００ｍｅｓｈふるい上のトナー重量／２．０）×（３／５）×１００
凝集度３＝（２００ｍｅｓｈふるい上のトナー重量／２．０）×（１／５）×１００
凝集度Ｇ（％）＝凝集度１＋凝集度２＋凝集度３
【００９９】
（キャリア）
次に、この第１の実施形態において使用される磁性キャリアについて説明する。ここで用いられる磁性キャリアは、キャリアコアをコート材で被覆した被覆磁性キャリアである。キャリアコアとしては、例えば表面酸化又は未酸化の鉄、ニッケル、銅、亜鉛、コバルト、マンガン、クロム、希土類などの金属粒子、それらの合金粒子、酸化物粒子及びフェライトなどが使用可能である。また、被覆磁性キャリアのコアとしては、結着樹脂中に磁性体微粒子を分散させた磁性体分散型キャリアも好ましい。このような被覆磁性キャリアのコアを構成する磁性体微粒子に関しては、上述した被覆磁性キャリアのコアと同材質のものを用いることができ、その個数平均粒径としては０．０５〜１．０μｍのものが望ましい。
【０１００】
磁性体分散型キャリアのコアを構成する結着樹脂に用いられる樹脂としては、ビニル系モノマーを重合して得られる全てのビニル系樹脂が挙げられる。また、コアを構成する結着樹脂として、ビニル系モノマーから重合して得られるビニル系樹脂以外にも以下の樹脂が挙げられる。すなわち、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリイミド樹脂、セルロース樹脂、ポリエーテル樹脂等の非ビニル縮合系樹脂、又はこれらの非ビニル縮合系樹脂とビニル系樹脂との混合物である。
【０１０１】
この第１の実施形態による磁性キャリアにおいて、被覆磁性キャリアのコアを被覆するコート材の被覆樹脂としては、キャリアコート用として用いられる一般の絶縁性樹脂を用いることができる。例えば、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、モノオレフィン系モノマーとして、エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレン等から重合される樹脂を挙げることができる。
【０１０２】
また、ビニル系モノマーとして、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル、酪酸ビニル等のビニルエステル類；ビニルエチルエーテル、ビニルメチルエーテルが挙げられる。また、ビニル系モノマーとして、ビニルエーテル類、ビニルケトン類、不飽和脂肪酸族ジカルボン酸などから重合される樹脂を挙げることができる。ここで、ビニルエーテル類としては、ビニルブチルエーテルなどがある。ビニルケトン類としては、ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、ビニルブチルケトンなどがある。不飽和脂肪族ジカルボン酸としては、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、メサコン酸、グルタコン酸、ジヒドロムコン酸などがある。
【０１０３】
また、コート材に用いられるその他の樹脂としては、ポリエステル樹脂、ポリウレタン
樹脂、ポリアミド樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フッ素樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂などを用いることができる。これらの樹脂としては、モノマーを単独又は２種以上、組み合せて重合したものや、複数の樹脂を組み合せて使用することができる。また、必要に応じて各種架橋剤を添加して用いることもできる。
【０１０４】
コート材に用いられる樹脂としては、フッ素含有アクリル系樹脂が好ましい。具体的には、例えば下記に示すパーフルオロアルキルユニットを有する（メタ）アクリル酸エステルの重合体又は共重合体等により被覆されている被覆磁性キャリアが特に望ましい。
【化２】
2008233373.tif 000007
（ｍは０〜１０の整数、好適には、ｍ＝４〜９）
なお、この発明における磁性キャリアの物性については特に限定されないが、磁性キャリアは被覆磁性キャリアのコート材のコート量を少なめにしつつ、磁性キャリア全体の抵抗率を少し高めに設計するのが好ましい。
【０１０５】
（帯電手段）
次に、この第１の実施形態による帯電手段としての帯電ローラ２（帯電ローラ２ａ〜２ｄ）について説明する。なお、帯電手段としては必ずしも帯電ローラに限定されない。しかしながら、帯電ローラなどの接触帯電手段という方式によれば、例えばコロナ帯電などの非接触帯電方式に比して感光体に対する電気的負荷や機械的負荷が大きい。これにより、感光体表面の劣化が早くなったり、転写性が厳しくなったりするため、この発明による効果が顕著に現れやすい。
【０１０６】
この第１の実施形態における帯電手段である可撓性の接触帯電部材としての帯電ローラ２は、芯金上にゴム又は発泡体の中抵抗層を設けることにより形成される。この中抵抗層は、たとえばウレタンなどの樹脂、たとえばカーボンブラックなどの導電性粒子、硫化剤又は発泡剤などにより処方され、芯金の上にローラ状に形成された後、表面が研磨されている。ここで、接触帯電部材である帯電ローラ２は、電極として機能することが重要である。すなわち、弾性を持たせることにより被帯電体との十分な接触状態を確保するとともに、移動する被帯電体を充電するために、十分に低い抵抗である必要がある。他方、被帯電体にピンホールなどの低耐圧欠陥部位が存在した場合に電圧のリークを防止する必要がある。そして、被帯電体として電子写真用感光体を用いた場合、十分な帯電性と耐リークを得るには、抵抗値が１０4〜１０7Ω程度の抵抗を用いるのが望ましく、この第１の実施形態においては、抵抗値が例えば１０6Ωの抵抗が用いられる。
【０１０７】
また、帯電ローラ２の硬度に関しては、硬度が低すぎると形状が安定しないために被帯電体との接触性が悪くなる。他方、帯電ローラ２の硬度が高すぎると、被帯電体との間に帯電ニップ部を確保するのが困難になるとともに、被帯電体表面に対するミクロな接触性が悪化する。したがって、帯電ローラ２の硬度としては、アスカーＣ硬度において、２５度以上６０度以下が好ましい。なお、アスカーＣ硬度とは、ＳＲＩＳ０１０１（日本ゴム協会標準規格）に規定されたデュロメータ（スプリング式硬度計）にて測定された値を示す。
【０１０８】
また、帯電ローラ２の材質としては、弾性発泡体に限定されるものではない。具体的に、帯電ローラ２の材質として、エチレンプロピレンジエン共重合系合成ゴム（ＥＰＤＭ）、ウレタン、ニトリルゴム（ＮＢＲ）及びシリコーンゴムを挙げることができる。また、ＩＲなどに抵抗調整のためにカーボンブラックや金属酸化物などの導電性物質を分散したゴム材を挙げることができる。さらに、弾性体の材料としては、上述した物質を発泡させたものを挙げることができる。なお、導電性物質を分散させることなくイオン導電性の材
料を用いて抵抗調整をすることも可能である。また、帯電ローラ２は、被帯電体としての感光体ドラム１に対して、弾性に抗して１９．６Ｎ（２ｋｇｆ）の押圧力で圧接され配設されている。この実施形態においては、幅数ｍｍの帯電部が形成されている。
【０１０９】
ここで、帯電ローラ２の抵抗値は、次のように測定される。すなわち、まず、プリンタの感光体ドラム１をアルミニウム製のドラムと入れ替える。その後、アルミニウム製ドラムと帯電ローラ２の芯金との間に１００Ｖの電圧を印加する。このときに流れる電流値を測定する。これにより、帯電ローラ２の抵抗値が求められる。このようにして求められた、この第１の実施形態による帯電ローラ２の抵抗値は、５×１０6Ωであった。なお、こ
の抵抗の測定は、温度２５℃、湿度６０％の環境下で行った。
【０１１０】
また、上述の帯電ローラ２は、感光体ドラム１の回転に伴い、従動して回転する。この帯電ローラ２は、帯電用高圧電源から周波数２ｋＨｚ、総電流１８００μＡの定電流（その時のＶｐｐは約１．４ｋＶｐｐ）によって制御され、重畳されるＤＣバイアスによって感光体電位が決定される。
【０１１１】
（情報書き込み手段）
画像形成装置は、帯電処理された感光体ドラム１ａ〜１ｄの面に静電潜像を形成する静電潜像形成手段としての露光装置３ａ〜３ｄ（以下、露光装置３）を有する。この第１の実施形態においては、露光装置３は、例えば半導体レーザを用いたレーザビームスキャナである。この露光装置３は、画像読み取り装置（図示せず）などのホスト処理装置からプリンタ側に送られた画像信号に対応して変調されたレーザ光を出力する。このレーザ光の出力によって、一様に帯電処理された回転する感光体ドラム１の表面が、露光位置（露光部）においてレーザ走査露光（イメージ露光）される。そして、レーザ走査露光により、感光体ドラム１の表面のレーザ光で照射された部分の電位が低下して、回転する感光体ドラム１の表面に明部電位ＶＬが形成され、画像情報に対応した静電潜像が順次形成される。なお、この第１の実施形態においては、情報書き込み手段としてレーザ露光装置を採用したが、発光ダイオード（ＬＥＤ）などを用いた、他の方式を採用することも可能である。
【０１１２】
（現像手段）
現像器４は、それぞれの感光体ドラム１上の画像に対応する静電潜像に対向して設けられている。磁気ブラシにより静電潜像を摺擦して感光体ドラム１上にそれぞれの色トナー像が形成される。
【０１１３】
この現像に用いられる現像装置は、イエロー用現像器、マゼンタ用現像器、シアン用現像器、ブラック用現像器の４つの現像器を有する。それぞれの現像器の内部は、例えば、現像剤担持体、二成分系現像剤が収容される現像槽、補給剤が収容される補給剤収容器、前記補給剤収容器から現像槽に補給剤を供給するための補給剤供給手段を少なくとも有する。図６に、図１における現像器４ａ〜４ｄの概略構成を示す。図６においては、イエロー現像器４ａを例として、現像器４内の二成分系現像剤が現像されるまでの搬送の流れを説明する。
【０１１４】
現像剤担持体としての現像スリーブ４ａ６の内部には、固定したマグネットロール４ａ８が設けられ、像担持体としての感光体ドラム１ａ（図６中、図示せず）の周面との間に所定の現像間隔を保って駆動回転される。規制部材４ａ７は磁性を有し、現像スリーブ４ａ６に対して現像剤が介在しない状態で所定の荷重をもって圧接されるものや、現像スリーブ４ａ６との間に所定の間隔を保って配されるものなど、種々の形態が採用される。一対の現像剤撹拌搬送部材４ａ３，４ａ４は、スクリュー構造を持ち、互いに逆方向に二成分系現像剤を搬送循環させて、トナー及び磁性キャリアを十分撹拌混合して二成分系現像
剤とし、現像スリーブ４ａ６に送出する作用をするものである。
【０１１５】
また、マグネットロール４ａ８は、例えばＮ極及びＳ極を交互に等間隔に配置した等磁力の４極の磁石から構成されるものであってもよい。また、マグネットロール４ａ８としては、スクレーパ（図示せず）に接する部分において反発磁界を形成し、二成分系現像剤の剥離を容易にするために、１極欠落させた５極とし、現像スリーブ４ａ６内において固定させた状態で内包させたものでもよい。
【０１１６】
上述した二本の現像剤撹拌搬送部材４ａ３，４ａ４は、互いに相反する方向に回転する撹拌部材を兼ねる部材である。この現像剤撹拌搬送部材４ａ３，４ａ４は、撹拌スクリューの推力により補給剤収容器４ａ９から補給される補給剤を現像槽４ａ５中の現像スリーブ４ａ６に搬送する部材である。また、現像剤撹拌搬送部材４ａ３，４ａ４は、トナーと磁性キャリアとの混合作用によって摩擦帯電がなされた均質な二成分系現像剤とし、その二成分系現像剤を現像スリーブ４ａ６の周面上に層状に付着させる部材である。現像スリーブ４ａ６の表面の二成分系現像剤は、マグネットロール４ａ８の磁極に対向して設けた非磁性材料と磁性材料を含有する二重構造の規制部材４ａ７により、均一な層を形成する。均一に形成された現像剤層は、現像領域において、像担持体としての感光体ドラム１の周面上の静電潜像を現像し、トナー像を形成する。
【０１１７】
この実施形態によるトナーの帯電量としては、転写前の感光体上での帯電量が重要である。そして、その帯電量としては、２０×１０-3Ｃ／ｋｇ以上５０×１０-3Ｃ／ｋｇ以下、すなわち、帯電量をＱ（×１０-3Ｃ／ｋｇ）とすると、２０≦Ｑ≦５０が望ましい。帯電量Ｑ（×１０-3Ｃ／ｋｇ）が２０より低いと、感光体上の静電潜像に対する再現性が低下し始め、転写バイアスによって逆帯電されて再転写しやすくなり、転写材上へ転写された後の定着時にトナー像が崩され易くなる。他方、帯電量Ｑ（×１０-3Ｃ／ｋｇ）が５０より大きくなると、感光体上の潜像との静電吸引力が強すぎて転写性が低下してしまう。
【０１１８】
一般に、トナーの帯電量は、トナー材料に適当な荷電制御剤を用いたりすることで材料によって調整可能であり、現像剤担持体の材質や、現像剤規制部材の現像剤担持体への当接圧などを調整することで現像剤への摩擦帯電量付与能を制御可能となる。
【０１１９】
（感光体上トナー帯電量測定方法）
この感光体上のトナーの帯電量の測定方法について説明する。静電潜像担持体上の摩擦帯電量は、吸引式ファラデーケージ法を用いて求められる。図８に吸引型ファラデーゲージを示す。
【０１２０】
この吸引式ファラデーケージ法において用いられる現像剤回収装置は、エアーを吸引するための吸引装置部、及びこの吸引装置部に連結され、現像剤を回収するための回収装置部としてのファラデーゲージを有する。回収装置部は、図８に示すように、感光体ドラム１上の現像剤を吸引するための吸引口を有する外筒５０２と、吸引した現像剤を回収するための円筒ろ紙５０４を有する内筒５０１とを有している。
【０１２１】
又はラデーゲージは、同軸の２重筒構造をしている。また、内筒５０１と外筒５０２とは絶縁部材５０３によって固定されつつ互いに絶縁されている。この内筒５０１の中に電荷量Ｑの帯電体を入れたとすると、静電誘導によって、あたかも電気量Ｑの金属円筒が存在するのと等価になる。この誘起された電荷量を「KEITHLEY 616 DIGITAL ELECTROMETER
」を用いて測定する。なお、電荷量Ｑを内筒５０１中のトナー重量Ｍで割ったものを帯電量とする。
【０１２２】
この現像剤回収装置を用いて静電潜像担持体上の現像剤の吸引回収を行うためには、具
体的に次の方法を採用することができる。
【０１２３】
まず、現像剤保持体から感光体ドラム１上にＶＬ電位のトナー潜像を現像する。このトナー像が転写紙上に転写されるまでの間、現像剤回収装置は停止状態にある。トナー像が転写紙上に転写された後、上述した現像剤回収装置を用いて、感光体ドラム１上の現像剤を、吸引口を現像スリーブ表面に押し付けながら現像スリーブの一端から他端にかけて長手方向に沿って吸引し、吸引した現像剤を円筒ろ紙５０４によって回収する。そして、現像剤を回収した円筒ろ紙５０４の質量を測り、この回収後の円筒ろ紙５０４の質量から回収前の円筒ろ紙５０４の質量を減算した値を回収した現像剤の質量とする。また、このとき、外部から静電的にシールドされた内筒５０１の円筒ろ紙５０４に回収された現像剤の電荷量を測定しておく、これらの帯電量及び質量から帯電量が求められる。
【０１２４】
（クリーナ手段）
図１に示すように、画像形成装置のそれぞれの画像形成ユニットには、一次転写ローラ５３の感光体ドラム１の回転方向下流にそれぞれクリーナ手段としての、クリーニング装置６（クリーニング装置６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ）が設置されている。クリーニング装置６には、クリーニングブレード（図示せず）が設けられ、感光体ドラム１の表面に、その回転方向に対して、カウンター方向に例えば当接圧０．１５Ｎ/ｃｍ、当接角度２５°で
当接され、感光体ドラム１上の転写残トナーを掻き取っている。ここで、クリーニングブレードはウレタンを主体とした弾性体である。また、このようにクリーニングブレードを使用するとブレードエッジ部で転写残トナー、特に、その中に含有される無機微粒子のチタン酸ストロンチウムが堰き止められて、強い摺擦が生じる。この場合、アモルファスシリコン感光体や長寿命化のための高硬度薄膜感光体を使用した場合、高温高湿下で発生しやすい画像流れなどを、この摺擦効果によって防止することができる。
【実施例１】
【０１２５】
以下、この発明の実施形態に基づいた実施例について具体的に説明する。なお、この発明は、以下の実施例に限定されるものではない。まず、この発明の感光体、現像剤、無機微粒子についての例を示す。なお、以下の実施例における部は質量部を表す。
【０１２６】
（感光体製作例）
ＶＨＦ帯を用いた高周波プラズマＣＶＤ法による電子写真装置用感光体の製造装置を用い、鏡面加工を施したアルミニウムシリンダ上に、電荷注入阻止層、光導電層、表面層からなるａ−Ｓｉ系感光体を作製した。
【０１２７】
（トナーの製造例１）
（第１の混練工程）
Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３：  ３質量部
ポリエステル樹脂                ：４０質量部
まず、これらの原材料をニーダー型ミキサーに仕込み、混合しながら非加圧下で昇温させた。材料自体の温度を１００℃で３０分間加熱溶融混練し、その後、冷却し、簡便に粉砕して混練粉砕物を得た。
【０１２８】
（第２の混練工程）
第１工程の混練粉砕物：４３質量部
ポリエステル樹脂：    ４０質量部
共重合体：            ２０質量部
ワックスＡ（ノルマルパラフィン、ＤＳＣピーク温度：７６℃、Ｍｎ：５８０）：
４質量部
ジ−ターシャリブチルサリチル酸のアルミニウム化合物（荷電制御剤）：
２質量部
これらの処方によってヘンシェルミキサーにより予備混合を行い、二軸押出し混練機で材料温度を１３０℃で溶融混練し、冷却後にハンマーミルを用いて約１〜２ｍｍ程度に粗粉砕して、エアージェット方式による微粉砕機によって１５μｍ以下の粒径とする。さらに、得られた微粉砕物を、多分割分級装置で分級して、重量平均粒径６．０μｍのトナー粒子を得た。
【０１２９】
（無機微粒子の製造例）
まず、硫酸チタニル水溶液を加水分解して得られた含水酸化チタンを純水で濾液の電気伝導度が２２００μＳ／ｃｍになるまで洗浄する。この含水酸化チタンスラリーにＮａＯＨを添加して吸着している硫酸根（陰イオン）をＳＯ3として０．２４質量％になるまで
洗浄する。
【０１３０】
次に、含水酸化チタンスラリーに塩酸を添加してスラリーのｐＨを１．０としてチタニアゾル分散液を得る。このチタニアゾル分散液にＮａＯＨを添加し、分散液のｐＨを６．０として上澄み液の電気伝導度が１２０μＳ／ｃｍになるまで純水を用いたデカンテーションにより洗浄する。そして、得られた含水酸化チタンをＸ線回折により分析したところ、アナターゼ型ＴｉＯ2のピークのみが示される。
【０１３１】
以上のようにして得られた含水率９１％のメタチタン酸５３３ｇ（０．６mol）をＳＵ
Ｓ製反応容器に入れる。窒素ガスを吹き込み２０分間放置し反応容器内を窒素ガス置換した。また、Ｓｒ（ＯＨ）2・８Ｈ2Ｏ（純度９５．５％）１８３．６ｇ（０．６６mol）を
加え、さらに蒸留水を加えて、０．３mol／l（ＳｒＴｉＯ3換算）、ＳｒＯ／ＴｉＯ2モル比１．１０のスラリーに調製した。
【０１３２】
窒素雰囲気中において、このスラリーを９０度まで１８℃／hourで昇温させ、沸点で３時間反応を行った。反応後、４０℃まで冷却した後、窒素雰囲気下において上澄み液を除去し、２．５（ｌ）の純水を加えてデカンテーションを行う操作を２回繰り返し、洗浄した後、ヌッチェにより濾過を行った。得られたケーキを１１０℃の大気中で４時間乾燥した。
【０１３３】
以上のようにして得られた、形状が立方体状や直方体状のチタン酸ストロンチウムが無機微粒子である。
【０１３４】
上述したトナー粒子の１００質量部に対して、ヘンシェルミキサーを用いて以下の材料を外添し、表１におけるトナー１とした。
未処理のシリカ粒子（個数平均粒径：１２０ｎｍ）：  １．０質量部
ｎ−Ｃ4Ｈ9Ｓｉ（ＯＣＨ3）3で処理した疎水性酸化チタン（ＢＥＴ比表面積：１１０ｍ2／ｇ）：１質量部
無機微粒子である直方体状のチタン酸ストロンチウム：１．０質量部
このトナー１の円形度は０．９６０で、凝集度Ｇ（％）は５９％である。また、同様にして、表１に示すように、トナーの円形度とチタン酸ストロンチウムの外添量を変えて、トナー２〜９を作成した。その時のトナーの凝集度Ｇ（％）は表１の通りである。
【０１３５】
【表１】
2008233373.tif 000008
【０１３６】
（評価方法）
転写効率、トビチリ及び再転写の評価は、温度２４℃、湿度５０％ＲＨ環境でｉＲＣ３２００（キヤノン製複写機）の感光体ＣＲＧ及び転写周りを改造して行う。また、感光体ドラム１としてはアモルファスシリコンドラムを使用し、トナーは表１のトナーを使用して、ＮＬ環境（２３℃／５％ＲＨ）下において画像出力して評価を行う。
【０１３７】
なお、評価基準としては転写効率において９５％以上をＯＫ、９５％未満をＮＧとする。また、トビチリや再転写に関しては、目視許容レベルにおいてＯＫとＮＧとを判断する。そして、これらの転写効率、トビチリ及び再転写の３つの項目が全てＯＫのものをランクＡ、少なくとも１つの項目がＮＧであるものをランクＢと表記した。
【０１３８】
（実験１）
以下の実験においては、感光体ドラムの外径が３０ｍｍ、重量平均粒径が６．０μｍ、転写前電位が１８０Ｖ、転写後電位が８０Ｖの条件下とする。そして、中間転写体と感光体ドラムとの接触ニップの中心と、一次転写手段と中間転写体の接触ニップの中心との距離Ｌ（ｍｍ）を変化させて画像評価を行った結果を表２に示す。
【０１３９】
【表２】
2008233373.tif 000009
【０１４０】
表２中、変位量Ｌの符号は、中間転写体の進行方向上流側に変位させた場合を正、下流側に変位させた場合を負とした。表２から、Ａランクの評価になるのは、トナー１〜４のトナー凝集度Ｇが５９〜６８％の範囲内かつ、上述した接触ニップ間距離Ｌが０．４〜２．０ｍｍの範囲内であることが分かる。また、この範囲内であっても、凝集度Ｇ（％）が大きい程、距離Ｌの範囲が拡大していることが分かる。
【０１４１】
（実験２）
また、実験２においては、感光体ドラムの外径を２０ｍｍとし、重量平均粒径が４．５μｍ、転写前電位が１５０Ｖ、転写後電位が１００Ｖの条件下とする。中間転写体の進行方向に沿った中間転写体と感光体ドラムとの接触ニップ中心と、一次転写手段と中間転写ベルトの接触ニップの中心との距離Ｌ（ｍｍ）を変化させて画像評価を行った結果を表３に示す。
【０１４２】
【表３】
2008233373.tif 000010
【０１４３】
表３から、Ａランクの評価になるのは、トナー１〜４のトナー凝集度Ｇが５９〜６８％の範囲かつ中間転写体と感光体ドラムとの接触ニップ中心と、一次転写手段と中間転写体との接触ニップ中心との距離Ｌが０．９〜１．５ｍｍの範囲であることが分かる。また、この範囲内でも、さらに、凝集度Ｇ（％）が大きい程、上述した距離Ｌの許容範囲が拡大していることが分かる。また、実験２（感光体ドラムの外径が２０ｍｍ）においては、実験１（感光体ドラムの外径が３０ｍｍ）に比して、距離Ｌの範囲が狭まっている。
【０１４４】
（実験３）
実験３においては、感光体ドラムの外径を４０ｍｍとし、重量平均粒径が６．８μｍ、転写前電位が１８０Ｖ、転写後電位が１１０Ｖの条件下とする。中間転写体の進行方向に沿った中間転写体と感光体ドラムとの接触ニップ中心と、一次転写手段と中間転写ベルトの接触ニップ中心との距離Ｌ（ｍｍ）を変化させて画像評価を行った結果を表４に示す。
【０１４５】
【表４】
2008233373.tif 000011
【０１４６】
表４から、Ａランクの評価になるのは、トナー１〜４のトナー凝集度Ｇが５９〜６８％の範囲内かつ、上述した接触ニップ中心間距離Ｌが０．５〜３．０ｍｍの範囲内の場合であることが分かる。また、このような範囲内であっても、凝集度Ｇ（％）が大きくなるに従って、距離Ｌの範囲が拡大している。すなわち、実験３（感光体ドラムの外径が４０ｍｍ）においては、実験１（感光体ドラムの外径が３０ｍｍ）に比して、距離Ｌの範囲が拡がっている。
【０１４７】
以上の実験１〜３の結果を、トナー凝集度Ｇ（％）と、上述した２つの接触ニップ中心間距離Ｌ（ｍｍ）とのグラフとして、感光体ドラムの外径Ｄ（ｍｍ）ごとに評価がランクＡの部分を抜き出したものを図９に示す。
【０１４８】
図９に示すグラフから、感光体ドラムの外径Ｄが２０ｍｍでランクＡとなる範囲は、図９中レンガ状模様（縦横線模様）の範囲内であり、
Ｌ＝０．３、Ｇ＝５０、Ｇ＝７０、Ｌ＝（０．１×Ｇ−４．５）×２０／３０
の直線で囲まれた範囲内である。また、感光体ドラムの外径Ｄが３０ｍｍでランクＡとなる範囲は、
Ｌ＝０．３、Ｇ＝５０、Ｇ＝７０、Ｌ＝（０．１×Ｇ−４．５）×３０／３０
の直線で囲まれた範囲内である。また、同様に、感光体ドラムの外径Ｄが４０ｍｍで評価がランクＡとなる範囲は、
Ｌ＝０．３、Ｇ＝５０、Ｇ＝７０、Ｌ＝（０．１×Ｇ−４．５）×４０／３０
で囲まれた範囲である。
【０１４９】
すなわち、図９に示すグラフから、評価がランクＡの領域は、トナーの凝集度Ｇが５０〜７０％の範囲内、ニップ間距離Ｌが０．３ｍｍ以上かつ、感光体ドラムの外径Ｄ（ｍｍ）をパラメータとした直線で囲まれた領域であることがわかる。
【０１５０】
すなわち、以上の実験結果から、転写効率が９５％以上、トビチリや再転写が目視許容レベルとなるのは、
５０≦Ｇ≦７０、０．３≦Ｌ≦（０．１×Ｇ−４．５）×Ｄ／３０
の領域であることが分かる。
【０１５１】
以上、この発明の実施形態について具体的に説明したが、この発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。例えば、上述の実施形態において挙げた数値はあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる数値を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１５２】
【図１】この発明の実施形態による画像形成装置の概略を示す断面図である。
【図２】この発明の実施形態による転写手段の主要部を示す略線図である。
【図３】この発明の実施形態による電子写真感光体を示す断面図である。
【図４】この発明の実施形態によるアモルファスシリコン感光体成膜装置を示す縦断面図である。
【図５】この発明の実施形態によるアモルファスシリコン感光体成膜装置を示す横断面図である。
【図６】この発明の実施形態による現像装置の概略を示す断面図である。
【図７】無機微粉体の粒径測定における長辺と短辺の概略図である。
【図８】この発明の実施形態による感光体ドラム上のトナー帯電量測定装置を説明するための略線図である。
【図９】この発明の実施形態による実験１乃至３の結果を統合したグラフである。
【符号の説明】
【０１５３】
１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ  感光体ドラム
２，２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ  帯電ローラ
３，３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ  露光装置
４，４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ  現像器
４ａ３，４ａ４  現像剤撹拌搬送部材
４ａ５  現像槽
４ａ６  現像スリーブ
４ａ７  規制部材
４ａ８  マグネットロール
４ａ９  補給剤収容器
５  中間転写ユニット
６，６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ  クリーニング装置
７  定着装置
８  給紙カセット
１５  ピグメントブルー
５１  中間転写ベルト
５３，５３ａ，５３ｂ，５３ｃ，５３ｄ  一次転写ローラ
５５  中間転写ベルト駆動ローラ
５６  二次転写内ローラ
５７  二次転写外ローラ
５８  テンションローラ
６０  中間転写ベルトクリーナ
７１  定着ローラ
７２  加圧ローラ
７３  ヒータ
８１  ピックアップローラ
８２  搬送ローラ
１００  トナー粒子
３０１  導電性基体
３０２  光導電層
３０３  表面保護層
３０４  下部電荷注入阻止層
３０５  上部電荷注入阻止層
３０６  下部光導電層
３０７  上部光導電層
４００  堆積膜形成装置
４０１  円筒形基体
４０２  反応容器
４０３  基体支持体
４０４  原料ガス供給システム
４０５  排気システム
４０６  電力供給システム
４０７  排気ポンプ
４０８  排気バルブ
４０９  メイン排気バルブ
４１０  スロットルバルブ
４１１  油拡散ポンプ
４１２  メイン排気ポンプ
４１３  電力源
４１４  カソード
４１５  マッチングボックス
４１６  モーター
４１７  ガス管
４１８  駆動部
４１９  排気口
５０１  内筒
５０２  外筒
５０３  絶縁部材
５０４  ろ紙
【図１】
2008233373.tif 000012
【図２】
2008233373.tif 000013
【図３】
2008233373.tif 000014
【図４】
2008233373.tif 000015
【図５】
2008233373.tif 000016
【図６】
2008233373.tif 000017
【図７】
2008233373.tif 000018
【図８】
2008233373.tif 000019
【図９】
2008233373.tif 000020