(57)【要約】【課題】クリーナ前除電露光をすることで帯電と除電間の時間を稼ぐ構成とした場合、転写残トナーによる除電メモリの発生を防ぎ、高速、且つ安定した画像形成装置を提供する。【解決手段】アモルファスシリコン感光体１０１、除電露光手段１０８、帯電手段１０２、静電潜像形成手段１０３、現像手段１０４、転写手段１０５、及びクリーニング手段１０７を備えた画像形成装置において、  除電露光手段１０８は感光体１０１回転方向にて、転写手段１０５とクリーニング手段１０７間に設置され、該トナーには、個数平均粒径が３０ｎｍ以上３００ｎｍ以下である微粉体１と、トナーと逆極性に帯電し、その帯電量の絶対値が１ｍＣ／ｋｇから２０ｍＣ／ｋｇであり、個数平均粒径が３００ｎｍ以上３０００ｎｍ以下の微粉体２とが含有されているトナーを使用することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性支持体上に形成されるシリコン原子を母体として水素原子及び／又はハロゲン原子を含有する非単結晶材料からなる光導電層を有する感光体と、該感光体を除電露光する除電露光手段と、帯電する帯電手段、帯電した該感光体に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、該感光体上の静電潜像をトナーで現像する現像手段、現像されたトナー像を転写する転写手段と、該感光体表面をクリーニングするクリーニング手段を備えた画像形成装置において、
除電露光手段は感光体回転方向にて、転写手段とクリーニング手段間に設置され、
該トナーには、個数平均粒径が３０ｎｍ以上３００ｎｍ以下である微粉体１と、トナーと逆極性に帯電し、その帯電量の絶対値が１ｍＣ／ｋｇから２０ｍＣ／ｋｇであり、個数平均粒径が３００ｎｍ以上３０００ｎｍ以下の微粉体２とが含有されているトナーを使用することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
除電露光位置から帯電手段位置間の感光体回転移動時間が０．０５秒以上０．３０秒以下であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
該現像手段は、非接触現像である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】
該微粉体１の帯電量の絶対値が１０ｍＣ／ｋｇから８０ｍＣ／ｋｇであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
該微粉体１は、一次粒子の個数平均粒径が６００ｎｍ以上の粒径を有する凝集体の含有率が１個数％以下であり、粒子形状が立方体状の粒子形状及び／又は直方体状の粒子形状を有する粒子を５０個数％以上含有しているペロブスカイト型結晶であることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
該微粉体１及び２がチタン酸ストロンチウム、又はチタン酸バリウム、チタン酸カルシウム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】
該微粉体１がトナー１００質量部に対してＷｔ１質量部、該微粉体２がトナー１００質量部に対してＷｔ２質量部が含有されており、Ｗｔ１とＷｔ２が以下の関係式（１）、（２）を満たすことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の画像形成装置。
１．０≦Ｗｔ２＋Ｗｔ１≦５．０  （１）、０≦Ｗｔ２−Ｗｔ１≦３．０  （２）
【請求項８】
該トナー粒子の重量平均粒径が５μｍ以上１２μｍ以下で、且つ、平均円形度が０．９３０以上０．９９５以下であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真法、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ものである。詳しくは、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、転写材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関し、特に感光体にアモルファスシリコンを用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、複写機、プリンタ及び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ではなく、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、あるい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ーとして使われている。
【０００４】
また、他方、より高速化、より高画質化、より小型軽量化が追求され、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、高寿命、高安定な感光体としてアモルファスシリコン感光体が使用されている。
【０００５】
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ため、高速デジタル用の複写機、プリンターに用いられている。通常最も広く使用されているＯＰＣ感光体の場合、機械寿命に対して感光体寿命が圧倒的に短いために、機械寿命がくるまでの間に例えば５本程度の感光体を交換する必要がありサービスマンが交換するのに手間がかかるが、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が、機械寿命がくるまで使用することができ、サービスマンが交換する必要がないという長所を有している。
【０００６】
しかしながら最近の複写機、プリンターにおいては、高速化や感光体の小径化が進んでおり、共通の課題として、各プロセス間の時間が短くなるため、直前の一連のプロセスで形成された静電潜像のパターンが、次のプロセスに影響を及ぼし、ゴースト画像として現れる場合がある。その一つが露光メモリーであり、光除電工程から次の帯電工程までの移動時間が短くなることで、アモルファスシリコン感光体のようにダングリングボンドと呼ばれる未結合手を有し、これが局在準位となって光生成キャリアを補足してしまう。このため、前記キャリアの移動度が小さい場合は、露光時に生じた移動しきれない空間電荷が感光層内に残り、次の帯電時にその空間電荷が帯電電荷を打ち消し、露光部が帯電し難くなり、この影響で露光部と未露光部で表面電位が異なってしまう。
【０００７】
露光部は光除電後の帯電と逆極性の空間電荷が多く、次の帯電時に電荷がキャンセルされ表面電位がのりにくくなる。このため前述したような露光部と未露光部で表面電位が異なり、直前の静電潜像のゴーストが現れるものである。
【０００８】
このような問題点を解決するために、アモルファスシリコン感光体を用いる電子写真法において、画像露光や除電光の波長範囲を規定することによって、空間電荷を残りにくくして、ゴーストがなるべく小さくなるように像露光を行うことで、未露光部と露光部の帯電電位差を小さくし、ゴースト画像を回避する方法が開示されている（例えば特許文献１参照）。
【０００９】
しかしながらこれらの技術は、小型化、高速化により光除電から帯電までの時間が極端に短くなってくると限界があり、避けられなくなるものと考えられる。また、光除電終了から帯電までの時間を長くするために、クリーニングの前に光除電を行う場合もあるが、この場合はトナーが現像されている露光部においては転写後であっても５〜１０％のトナーが感光体上に残って完全に除去しきれておらず、感光体表面に到達する除電光量が低下し、帯電と同極性の空間電荷が多く残るため、次工程の帯電電位が未露光部に対して高いという、転写残ゴーストと呼ばれる現象が起こる。
【００１０】
このような問題を解決するため、画像形成前に１回転以上回転させてクリーニングした後、光除電させる画像形成方法が提案されている（例えば特許文献２参照）。
【００１１】
【特許文献１】特開２０００−２３１２４５号公報
【特許文献２】特開２００５−４９７１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、前記のように画像露光や除電光の波長範囲を規定することによってゴーストを低減する方法では、小型、高速化に対応できる限界小さく、また画像形成前に１回転以上回転させてクリーニングする方法では、転写残の影響をなくす意味では確実ではあるが、高速化においては不向きである。
【００１３】
本発明の目的は、上記のように露光規定や画像形成前クリーニングを行わなくても、小型化、高速化に対応した画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するため、本出願に係る発明は、導電性支持体上に形成されるシリコン原子を母体として水素原子及び／又はハロゲン原子を含有する非単結晶材料からなる光導電層を有する感光体と、該感光体を除電露光する除電露光手段と、帯電する帯電手段、帯電した該感光体に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、該感光体上の静電潜像をトナーで現像する現像手段、現像されたトナー像を転写する転写手段と、該感光体表面をクリーニングするクリーニング手段を備えた画像形成装置において、
除電露光手段は感光体回転方向において、転写手段とクリーニング手段間に設置され、該トナーには、個数平均粒径が３０ｎｍ以上３００ｎｍ以下である微粉体１と、トナーと逆極性に帯電し、その帯電量の絶対値が１ｍＣ／ｋｇから２０ｍＣ／ｋｇであり、個数平均粒径が３００ｎｍ以上３０００ｎｍ以下の微粉体２とが添加されているトナーを使用することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置であり、上記条件によって、クリーニング前除電露光を行っても、転写残によるメモリーが低減でき、アモルファスシリコンドラムにおいて小径化、高速化した場合でも安定した画像形成が行え、本発明の目的が達成される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、小型化、高速化させるために、アモルファスシリコン感光体でクリーナ前除電露光を行っても、転写残トナーの除電露光遮蔽による電位ムラが発生が抑制されて、転写残メモリ等が発生せずに、安定した画像形成を維持できる効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の特徴は、アモルファスシリコン感光体を用いてクリーナ前除電露光を行う画像形成装置において使用されるトナーには、個数平均粒径が３０ｎｍ以上３００ｎｍ以下である微粉体１と、トナーと逆極性に帯電し、その帯電量の絶対値が１ｍＣ／ｋｇから２０ｍＣ／ｋｇであり、個数平均粒径が３００ｎｍ以上３０００ｎｍ以下の微粉体２とが含有されていることである。これら２種の微粉体がトナーに含有されていることにより、トナーの転写効率が向上し、且つ、感光体上の非画像部（トナー現像されない画像ベタ白部、以下、非画像部と省略する。）への微粉体２の現像作用による安定的な付着が促進され、画像部の転写残部と非画像部の微粉体２の付着により、クリーナ前における除電露光で、画像転写残トナーによる露光ムラが低減されることになる。
【００１７】
微粉体１については、トナーの外周に付着していることにより感光体とトナーのスペーサとして働き、トナーの流動性を確保し、感光体とトナーと間の微小ギャップを保持することにより転写性を維持する作用を働かせる。このため微粉体１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、その個数平均粒径が３０ｎｍから３００ｎｍが好ましく、３０ｎｍ未満ではトナーと感光体間、或いはトナー同士のスペーサとしての働きが不十分となり、逆に３００ｎｍよりも大きいとトナーへの付着力に占める静電気力等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。
【００１８】
また、微粉体１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が、その場合でも６００ｎｍ以上の粒径の凝集体の含有率が１個数％以下であることが好ましい。
【００１９】
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したと同様の理由で好ましくない。なお、本発明における微粉体１の粒径については、図２にあるように電子顕微鏡にて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。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で求めた。
【００２０】
更に、微粉体１としては、上述したようにその大きさが最も大切なパラメータであるが、好ましくは、その帯電量の絶対値が１０ｍＣ／ｋｇから８０ｍＣ／ｋｇであることが、現像性を安定させる為に好ましい。
【００２１】
微粉体１としては、上記の条件を満たすのもであれば良いが、より好ましくはペロブスカイト型の結晶を持つものが好ましい。ペロブスカイト型研磨粒子の中でも更に好ましいものは、チタン酸ストロンチウム、チタン酸バリウム、チタン酸カルシウムであるが、チタン酸ストロンチウムが更に好ましい。
【００２２】
微粉体１を表面処理して、トナー同士や微粉体１とトナー、或いは微粉体１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。
【００２３】
微粉体１を表面処理する脂肪酸または脂肪酸金属塩の炭素数は８以上３５以下が好ましく、１０以上３０以下がさらに好ましい。炭素数が３５を超えると、該無機微粉体の表面と該脂肪酸または脂肪酸金属塩の密着性が劣り、長期の使用により剥がれが発生するなど耐久性が低下するほか、剥れた脂肪酸または脂肪酸金属塩がかぶりの原因となるため好ましくない。また炭素数が８未満の場合、該比表面積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。
【００２４】
また脂肪酸または脂肪酸金属塩の好ましい処理量は、母体に対して０．１質量％以上１５質量％以下であり、さらに好ましくは０．５質量％以上１２質量％以下である。
【００２５】
なお、一般的に外添剤の疎水性向上のために用い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等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、前述の付着性改善は見られなかった。これは脂肪酸または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、チタンカップリング剤等は優れた疎水性は有するものの、離型性に劣るためと思われる。
【００２６】
微粉体１をトナーに外添する場合、高湿環境下での該無機微粉体の吸湿による現像プロセスへの影響、たとえばトナー帯電量の低下などを防ぐため、本発明の処理をした微粉体１の比表面積は４５ｍ2／ｇ以下であることが好ましい。比表面積を４５ｍ2／ｇ以下にすることで該微粉体１の表面に吸着する水の絶対量を少なく押さえられるため、摩擦帯電で付与されるトナー帯電への影響を小さくできる。
【００２７】
なお本発明の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多点法を用いて算出した。
【００２８】
さらに、低湿環境下で比表面積１００ｍ2／ｇ以上３５０ｍ2／ｇ以下の微粒子がペロブスカイト型微粉体１表面に付着するのを防ぐために、本発明の処理をした微粉体１の水との接触角は１１０°以上１８０°以下であることがより好ましい。
【００２９】
なお、接触角の測定方法は次のとおりである。微粉体１は錠剤成型機によって、３００ＫＮ／ｃｍ2の圧力でプレスし直径３８ｍｍのサンプルとした。成型時、成型機と試料の間にＮＰ−Ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｃｙ  ＴＹＰＥ−Ｄを挟んで成型した。このサンプルを２３℃及び１００℃で２分放置した後室温に戻し、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）で接触角を測定した。測定は１サンプルに付き２０回測定し、最大値及び最小値を除いた１８個の測定値の平均値とした。
【００３０】
なお帯電量の測定方法については以下の通りである。
【００３１】
温度２３℃，相対湿度６０％環境下、キャリアとしてＤＳＰ１３８（同和鉄粉工業社製）を用い、キャリア９．９ｇに測定する試料０．１ｇを加えた混合物を５０ｍｌ容量のポリエチレン製の瓶に入れ１００回震盪する。次いで図３に示すような、底に目開き３２μｍの金属メッシュのスクリーン１３のある金属製の測定容器１２に前記混合物を約０．５ｇを入れ、金属製のフタ１４をする。この時の測定容器１２全体の質量を秤りＷ１ｇとする。次に吸引機（測定容器１２と接する部分は少なくとも絶縁体）において、吸引口１７から吸引し風量調節弁１６を調節して真空計５の圧力を２５０ｍｍＡｑとする。この状態で２分間吸引を行ない現像剤を吸引除去する。この時の電位計１９の電位をＶ（ボルト）とする。ここで１８はコンデンサーであり容量をＣ（μＦ）とする。また吸引後の測定機全体の質量を秤りＷ２（ｇ）とする。この現像剤の摩擦帯電量（ｍＣ／ｋｇ）は、下式の如く計算される。
摩擦帯電量＝ＣＶ／（Ｗ１−Ｗ２）
【００３２】
本発明で用いるペロブスカイト型微粉体１は、たとえば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、反応温度まで加温することで合成することができる。
【００３３】
該含水酸化チタンスラリーのｐＨは０．５〜１．０とすることで、良好な結晶化度および粒径のチタニアゾルが得られる。
【００３４】
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目的で、該チタニアゾルの分散液にたとえば水酸化ナトリウム等のアルカリ性物質を添加することが好ましい。このときナトリウムイオン等を含水酸化チタン表面に吸着させないために、該スラリーのｐＨを７以上にしないことが好ましい。
【００３５】
また反応温度は６０℃〜１００℃程度が好ましく、所望の粒度分布を得るためには昇温速度を３０℃／時間以下にすることが好ましく、反応時間は３〜７時間であることが好ましい。
【００３６】
このようにして作製された微粉体１は粒子形状が概略立方体または直方体のペロブスカイト型結晶として得ることが出来る。粒子形状が概略立方体または直方体であると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することができる。このため、微粉体２としては、粒子形状が立方体状の粒子形状及び／又は直方体状の粒子形状を有する粒子を５０個数％以上含有しているペロブスカイト型結晶であることが望ましい。
【００３７】
なお本発明のペロブスカイト型研磨粒子の電子顕微鏡写真（倍率２万倍）の一例を図４に示す。
【００３８】
次に微粉体２について説明する。
【００３９】
微粉体２としては非画像部へ安定的に現像される為に、その帯電極性、帯電量及び粒径（個数平均）が重要なパラメータとなる。帯電極性としては、非画像部に現像されること、更にトナーの帯電性を安定させるために、トナーの帯電極性と逆極性であることが望ましい。また、その帯電量としては１ｍＣ／ｋｇから２０ｍＣ／ｋｇが好ましく、その個数平均粒径としては、３００ｎｍから３０００ｎｍが好ましい。帯電量が１ｍＣ／ｋｇより小さいと現像電界への反応が小さくなり、逆に帯電量が２０ｍＣ／ｋｇより大きいとトナー粒子や現像剤担持体との鏡映力が強くなりすぎて、どちらにしても現像性が低下してしまい好ましくない。
【００４０】
また、個数平均粒径が３００ｎｍより小さくなると、微粉体１とほぼ同じ大きさになり、その挙動も微粉体１と同様になり、トナー粒子に付着したまま共に挙動し画像部へ現像されやすくなり、その分遊離して、非画像部への現像される量が低下してしまうため好ましくない。
【００４１】
逆に、個数平均粒径が３０００ｎｍより大きくなると、トナー粒子からの遊離が起き易く、非画像部への現像と言う意味では好ましいが、現像器内で現像される以前にトナーから遊離してしまい、現像性自体が悪化してしまうため好ましくない。
【００４２】
微粉体１及び２については、有機粒子や無機粒子、金属酸化物等様々な粒子が適応できるが、その形状、粒径、帯電性等が維持され易い無機物、金属酸化物が好ましく、更には、チタン酸ストロンチウム、又はチタン酸バリウム、チタン酸カルシウム等が望ましい。
【００４３】
次に、微粉体１と微粉体２の関係について説明する。
【００４４】
上述したように、微粉体１及び微粉体２はそれぞれの役割を担っているが、両者のトナーに対する混合比を変化させることで、画像部／非画像部に現像される微粉体１及び微粉体２の付着量が変化することを見出した。
【００４５】
その結果について以下に記す。
【００４６】
画像部及び非画像部への転写残の様子を調べる為、ＧＰ４０５（キヤノン製複写機）を改造して、画像部に対応する黒縦帯と非画像部に対応する白縦帯を形成した原稿を用意し感光ドラムをアモルファスシリコンドラムに差し替え、トナーに外添する微粉体１及び２の外添量を変化させたトナーを用意した。
【００４７】
今回、微粉体１として、個数平均粒径１００ｎｍでペロブスカイト型結晶からなるチタン酸ストロンチウムを、微粉体２として個数平均粒径１５００ｎｍで帯電量が＋１０ｍＣ／ｋｇのチタン酸ストロンチウムを使用した。
【００４８】
これらのトナーを使用して、転写残でのトナーを分離した後の外添剤の付着を画像部と非画像部で比較するため、クリーニングブレード通過後の微粉体１、２の付着量を調べた。このブレード通過後の外添剤量はブレード下流にある帯電ローラ表面に付着するので、この帯電ローラ上の画像上、画像部と非画像部に対応する部分のＴｉ量を測定した。
【００４９】
上記測定は、微小蛍光線分析装置（ＥＤＡＸ（株）製、Ｅａｇｌｅ‐ＩＩ）を用い、該微粉体１，２に由来するＫ線、或いはＬ線の測定値（加速電圧２０ｋＶ、電流１５０μＡ、５０μｍスポット）により求めた。
【００５０】
上記のようにして、縦白黒帯原稿（Ａ４サイズ）を連続２０００枚通紙後のＣローラ上のＴｉ量を求めたのが、図５である。
【００５１】
なお、微粉体１及び微粉体２は同じチタン酸ストロンチウムであり、両者の区別は上記方法では分離できないが、画像部、非画像部のパターンに応じてその付着物による色見や光沢の差が変化し、その各々の部分をＳＥＭ観察することにより、付着物の大きさ、形状から微粉体１及び２の付着状態の変化が分かる。
【００５２】
微粉体２をトナー１００質量部（以下、質量部を部と省略する）に対し３部に固定して、微粉体１の外添量を変化させ上記方法でＣローラ表面に付着した微粉体の測定結果を図５に示す。
【００５３】
図５より、特徴的なのは、微粉体１を０部から増加させていくと、Ｔｉ測定値が０．５部まで低下して、極小値となり、その後増加に転じている。また、非画像部においては、同様に微粉体１の外添量が２部までＴｉ測定値が徐々に減少し、極小値となりその後反転して増加していることが分かる。
【００５４】
更にＳＥＭ観察により、画像部での微粉体１の外添量が０部から０．５部までのＴｉ測定値の減少は、Ｃローラ上で、微粉体２の付着から、微粉体１の付着へと入れ替わっていることが原因である。これは、微粉体１が０部の場合は画像部にはトナーに対して微粉体２のみが外添されているので、トナーと共に挙動している微粉体２のみが存在し、微粉体１が増加するに従い、粒径の小さい微粉体１が選択的にトナー粒子へ付着して、粒径の大きな微粉体２のトナー粒子への付着が阻止され微粉体２が遊離し始め、トナー粒子表面には微粉体２から微粉体１へ入れ替わっている為である。例えば、微粉体２の１個分のトナー粒子表面に対する被覆面積に対応した微粉体２より小さな微粉体１が数個分がトナー粒子に付着して、Ｃローラ表面に存在したとしても、Ｘ線に対する反射強度としては、粒径（≒体積）の大きな微粉体２一個分より弱くなる為、Ｔｉ測定値が低下していると考えられる。
【００５５】
微粉体２が遊離しトナーと逆極性の帯電しているため非画像部へ現像されていると考えられる。
【００５６】
また、微粉体１の外添量が０．５部以上でＴｉ測定値が増加に反転するのは、微粉体１が選択的にトナーに付着してその付着量を増加させているからである。
【００５７】
他方、非画像部において、Ｔｉの測定値は微粉体１の外添量が２部まで次第に減少し画像部同様に極小となり、その後、僅かに微増傾向である。
【００５８】
微粉体１の外添量が２部までは、本来非画像部に付着するはずの微粉体２が、添加された微粉体１の影響を受け、或いは、微粉体１と微粉体２との摩擦帯電により微粉体２の一部の帯電性がブロードになり、現像電界に忠実に非画像部へ現像されないものが少しずつ増加するものと考えられる。また、微粉体１が２部を超えると、微粉体１自体も増加して、トナーに十分に担持仕切れなくなり、次第に遊離して非画像部へ現像されだす為に、トータルとしてのＴｉの測定量が増加していると考えられる。
【００５９】
以上説明したように、微粉体１と微粉体２のトナー外添に対する混合量に依存して、画像部及び非画像部に現像される微粉体１及び２における現像の変化に対応して、後述するクリーナ前露光の画像形成装置で、画像出力（特に、画像の白黒コントラストが強い、罫線画像等）すると、非画像部に微粉体２がしっかり現像され、且つ、画像部への微粉体１の転写残が少ない、つまり、微粉体１のＴｉの測定値が低い条件（例えば、微粉体２が３部、微粉体１が０．５部の場合）では、画像罫線の転写残メモリが発生しないという結果が得られた。
【００６０】
また、実施例で後述しているが、上記のように微粉体１と微粉体２のトナーに対する混合量に応じて、望ましい条件があり、トナー１００質量部に対する微粉体１の含有量をＷｔ１、同様に微粉体２の含有量をＷｔ２とすると、転写性の確保と現像性（特に微粉体１及び２のトナーに対する被覆率）の関係より、
１．０≦Ｗｔ１＋Ｗｔ２≦５．０  （１）
の条件が必要であり、１．０＞Ｗｔ１＋Ｗｔ２では、トナーへのスペーサ効果が不足して転写効率が低下し、逆に５．０＜Ｗｔ１＋Ｗｔ２では、両者の含有量が多すぎてトナーの帯電性が不安定になってしまい、好ましくない。
【００６１】
更に、粒径の異なる微粉体１と微粉体２が各々その役割を発揮する為には、
０≦Ｗｔ２−Ｗｔ１≦３．０  （２）
の条件が必要である。Ｗｔ２＜Ｗｔ１では、Ｗｔ１の量が多すぎて非画像部へのＷｔ２への現像が不十分となり、逆にＷｔ２−Ｗｔ１＞３．０では、Ｗｔ１の働きが不十分となり好ましくない。
【００６２】
以下、上述した検討、実施を行うに最適な本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。
【００６３】
（プリンタの全体構成）
先ず、図１を参照して、本実施例の画像形成装置の全体構成及び各要素の主要部分について説明する。
【００６４】
図１に本発明に係る画像形成装置の一例を示す。なお、同図は、デジタル方式の複写機の概略構成を示す縦断面図である。同図に示す複写機は、感光体としてドラム型の電子写真感光体１０１を備えている。この感光体１０１は、駆動手段（不図示）によって矢印方向に回転駆動される。感光体１０１の周囲には、その回転方向に沿ってほぼ順に、帯電手段である一次帯電器１０２、露光手段１０３、現像器（現像手段）１０４、転写帯電器（転写手段）１０５、クリーナ前露光手段１０８、クリーニング手段１０７が配設されている。さらに、転写材１１１の搬送方向（矢印方向）の転写帯電器１０５の下流側（同図中の左側）には、定着器１０６が配設されている。感光体１０１表面は、一次帯電器１０２により一様帯電される。次いで、露光手段１０３から発せられるレーザ光により、イメージ露光が行なわれ、レーザ光照射部分の電荷が除去されて、静電潜像が形成される。感光体１０１上の静電潜像は、現像器１０４の帯電したトナーによって現像される。現像された感光体１０１上のトナー像は、矢印方向に搬送される転写材１１１に、転写帯電器１０５によって転写される。トナー像転写後の転写材１１１は定着器１０６に搬送され、ここで加熱・加圧を受けて、表面にトナー像が定着される。転写後、感光体はクリーナ前露光１０８によって光除電を受け、感光体に残った転写残トナーはクリーニング装置１０７のドラムにカウンターに当接された弾性を有するクリーニングブレードにより回収除去される。
【００６５】
クリーニング装置１０７はトナー転写後に感光体に残った転写残トナーを回収・清掃する手段である。例えば、主にポリウレタンゴムからなる弾性ブレードを感光体の回転に対し図１に示すようにカウンターで当接させることにより行われる。クリ−ニングブレードにて掻き取られたトナーや潤滑剤はすくいシートにより受け取られ、トナー送り羽根やブラシローラ、スクリュー等によって廃トナーボックスに送られる。
【００６６】
なお、本発明に最適な画像形成装置としては、高速化、小型化に対応して十分な帯電性を得る為、感光ドラムの除電露光手段を感光ドラム回転方向において、転写手段下流でクリーニング手段上流に配置するようにして、帯電手段と除電露光手段の間隔を広げ、除電露光と帯電の時間を稼ぐことにより帯電低下や露光ゴースト等を低減しており、好ましくは、除電露光位置から帯電手段位置間の感光体回転移動時間が０．０５秒以上０．３０秒以下が望ましい。除電露光位置から帯電手段位置間の感光体回転移動時間が０．０５秒未満となると帯電性が追いつかなくなり、また逆に、除電露光位置から帯電手段位置間の感光体回転移動時間が０．３０秒超では、除電露光と帯電間の時間が長くなるので帯電性自体には好ましいが、逆に、帯電後、現像位置に到達するまでの時間も増大し、暗減衰により現像コントラストが低下してしまい好ましくない。
【００６７】
（像担持体）
図６に本発明における像担持体である電子写真感光体の一例を示す。
【００６８】
本例の電子写真感光体は、例えばＡｌ、ステンレス等の導電性材料からなる基体３０１上に、光導電層３０２および表面保護層３０３を順次積層したものである（図６（ａ）参照）。
【００６９】
導電性基体３０１としては、例えばアルミニウム（Ａｌ）が最も一般的であるが、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）等の金属、及びこれらの合金、例えばステンレスを用いる事が可能である。
【００７０】
なお、これら層の他に、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、反射防止層などの種々の機能層を必要に応じて設けることもできる。例えば、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、ドーパントとして１３族元素および１５族元素など選択することにより、正帯電、負帯電と言った帯電極性の制御も可能となる（図６（ｂ）参照）。
【００７１】
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記Ａｌやステンレスのような導電性材料が一般的であるが、例えば各種のプラスチックやセラミックス等の導電性を有しないものに、これら導電性材料を蒸着するなどして導電性を付与したものも用いることができる。
【００７２】
光導電層３０２としては、例えばシリコン原子と、水素原子またはハロゲン原子を含む非晶質材料（「ａ−Ｓｉ（Ｈ，Ｘ）」とも略記する）が代表的なものとして挙げられる。また、光導電層３０２の層厚としては特に限定されないが、製造コストなどを考慮すると１５〜５０μｍ程度が適当である。
【００７３】
更に、特性を向上させるために、下部光導電層３０６と上部光導電層３０７の様に複数の層構成にしても良い（図６（ｂ）参照）。
【００７４】
表面保護層３０３は、一般的にシリコン原子を母体とし、炭素原子と、必要に応じて水素原子またはハロゲン原子を含有する非単結晶（好ましくは非晶質）材料ａ−ＳｉＣ（Ｈ，Ｘ）、シリコン原子を母体とし、窒素原子と、必要に応じて水素原子またはハロゲン原子を含有する非単結晶（好ましくは非晶質）材料ａ−ＳｉＮ（Ｈ，Ｘ）、または炭素原子を母体とし、必要に応じて水素原子また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）等により形成される。また、光導電層３０２と表面保護層３０３の界面を連続的に変化させ、反射防止層を設け、当該部分の界面反射を抑制させるように制御しても良い。
【００７５】
（ａ−Ｓｉ感光体成膜装置）
ａ−Ｓｉ感光体成膜装置、アモルファスシリコン感光体の形成方法、及び、その手順を以下に説明する。
【００７６】
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ＣＶＤ装置により形成することができる。
【００７７】
図７及び８に示したプラズマＣＶＤ装置は、本発明におけるａ−Ｓｉ感光体成膜装置の好適な一例を示すものである。
【００７８】
図７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を示している。この装置システムは少なくとも、円筒形基体４０１を内包できる減圧可能な反応容器４０２、反応容器４０２内に原料ガスを供給するためのガス管４１７及び原料ガスを分解するための電力を導入するカソード４１４からなる堆積膜形成装置４００、反応容器４０２内に原料ガスを供給するガス供給システム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からなる。
【００７９】
また、図８は前記堆積膜形成装置４００の横断面図を示している。
【００８０】
まず、反応容器４０２内のヒーターを内蔵する基体支持体４０３に円筒形基体４０１を設置し、反応容器４０２内を排気口４１９を介して排気ポンプ４０７によって排気し、所望の真空度まで排気が完了した後、不活性ガス、例えばＨｅガスやＡｒガスを原料ガス供給システム４０４内のマスフロコントローラーによって所定の流量で反応容器４０２内に供給する。そして、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内を所望の圧力に制御する。
【００８１】
反応容器４０２の内圧が所望の圧力に設定した後に、基体支持体４０３に内蔵されたヒーターによって円筒形基体４０１を所望の温度まで加熱を行う。なお、堆積膜形成中も堆積膜形成に必要な所望の温度に保持し続ける。
【００８２】
以上の手順により加熱工程が終了した後、続いて堆積膜形成工程を行う。反応容器４０２内の不活性ガスを排気ポンプ４０７によって排気した後、排気バルブ４０８を閉じ、メイン排気バルブ４０９を開け、スロットルバルブ４１０の開度を全開にして油拡散ポンプ４１１を介したメイン排気ポンプ４１２によって反応容器４０２内を例えば１×１０−３Ｐａの真空度まで排気を行う。
【００８３】
続いて反応容器４０２内に原料ガス供給システム４０４によって、各原料ガスを各供給配管に設置されたマスフロコントローラーによって、所定の流量で供給する。スロットルバルブ４１０の開度を調節し、排気速度を調整することで、反応容器４０２の内圧を所望の圧力に制御する。反応容器４０２の内圧が安定したところで、電力源４１３からカソード４１４にマッチングボックス４１５を介して電力の供給を行い、反応容器４０２内にグロー放電を生起させる。
【００８４】
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によって基体４０１を所定の速度で回転させる方法が有効であり、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。こうして、堆積膜が所望の膜厚に到達したらカソード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で堆積膜形成を終える。
【００８５】
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ことが可能になる。
【００８６】
＜トナー＞
本発明のトナーの製造方法は特に限定されず、懸濁重合法、乳化重合法、会合重合法、混練粉砕法などが用いられる。また本発明のトナーは非磁性トナー、磁性トナーいずれの場合も十分な効果が得られる。
【００８７】
以下に混練粉砕法におけるトナーの製造方法について説明する。
【００８８】
本発明の粉砕法トナーに用いられる結着樹脂としては、ポリスチレン、ポリ−α−メチルスチレン、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−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−メタクリル酸アクリル共重合体、塩化ビニル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリウレタン樹脂等を単独または混合して使用できるが、中でもスチレン−アクリル、スチレン−メタクリル共重合樹脂、ポリエステル樹脂が好ましい。
【００８９】
また本発明の粉砕法トナーを正帯電性に制御する場合は、脂肪酸金属塩等による変性物；トリブチルベンジジルアンモニウム−１−ヒドロキシ−４−ナフトスルホン酸塩、テトラブチルアンモニウムテトラフルオロボレートなどの４級アンモニウム塩、及びこれらの類似体であるホスホニウム塩等のオニウム塩；アミン及びポリアミン系化合物；高級脂肪酸の金属塩；アセチルアセトン金属錯体；ジブチルスズオキサイド、ジオクチルスズオキサイド、ジシクロヘキシルスズオキサイドなどのジオルガノスズオキサイド；ジブチルスズボレート、ジオクチルスズボレート、ジシクロヘキシルスズボレートなどのジオルガノスズボレート等を添加する。また、負帯電性に制御する場合は、有機金属錯体、キレート化合物が有効で、モノアゾ金属錯体、アセチルアセトン金属錯体、芳香族ヒドロキシカルボン酸、芳香族ジカルボン酸系の金属錯体を用いることができる。使用量は結着樹脂１００質量部に対して０．１〜１５質量部、好ましくは０．１〜１０質量部である。
【００９０】
本発明の粉砕法トナーには、必要に応じて離型剤を添加することができる。例えば低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、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またはその酸化物；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族エステルを主成分とするワックスまたは、その一部または全部を脱酸化したものなどが挙げられる。また、パルミチン酸、ステアリン酸、モンタン酸などの飽和直鎖脂肪酸類；ブラシジン酸、エレオステアリン酸、バリナリン酸などの不飽和脂肪酸類；ステアリルアルコール、アラルキルアルコール、ベヘニルアルコール、カルナウビルアルコール、セリルアルコール、メリシルアルコールなどの飽和アルコール；ソルビトールなどの多価アルコール類；リノール酸アミドなどの脂肪酸アミド類；メチレンビスステアリン酸アミドなどの飽和脂肪酸ビスアミド類；エチレンビスオレイン酸アミドなどの不飽和脂肪酸アミド類；Ｎ，Ｎ’−ジステアリルイソフタル酸アミドなどの芳香族ビスアミド類；ステアリン酸亜鉛などの脂肪酸金属塩；脂肪族炭化水素系ワックスにスチレンなどのビニル系モノマーを用いてグラフト化させたワックス類；ベヘニン酸モノグリセリドなどの脂肪酸と多価アルコールの部分エステル化物；植物性油脂の水素添加などによって得られるヒドロキシル基を有するメチルエステル化物なども用いることができる。添加量は結着樹脂１００質量部に対して０．１〜２０質量部、好ましくは０．５〜１０質量部である。
【００９１】
本発明のトナーには着色剤として磁性体を用いることで、磁性トナーを構成することができる。本発明に用いる磁性体としては、マグネタイト、マグヘマイト、フェライトの如き酸化鉄、及び他の金属酸化物を含む酸化鉄；Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉのような金属、或いは、これらの金属とＡｌ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｐｂ、Ｍｇ、Ｎｉ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｓｂ、Ｂｅ、Ｂｉ、Ｃｄ、Ｃａ、Ｍｎ、Ｓｅ、Ｔｉ、Ｗ、Ｖのような金属との合金、及びこれらの混合物等が挙げられる。
【００９２】
具体的には、磁性体としては、四三酸化鉄（Ｆｅ3Ｏ4）、三二酸化鉄（γ−Ｆｅ2Ｏ3）、酸化鉄亜鉛（ＺｎＦｅ2Ｏ4）、酸化鉄イットリウム（Ｙ3Ｆｅ5Ｏ12）、酸化鉄カドミウム（ＣｄＦｅ2Ｏ4）、酸化鉄ガドリニウム（Ｇｄ3Ｆｅ5Ｏ12）、酸化鉄銅（ＣｕＦｅ2Ｏ4）、酸化鉄鉛（ＰｂＦｅ12Ｏ19）、酸化鉄ニッケル（ＮｉＦｅ2Ｏ4）、酸化鉄ネオジム（ＮｄＦｅ2Ｏ3）、酸化鉄バリウム（ＢａＦｅ12Ｏ19）、酸化鉄マグネシウム（ＭｇＦｅ2Ｏ4）、酸化鉄マンガン（ＭｎＦｅ2Ｏ4）、酸化鉄ランタン（ＬａＦｅＯ3）、鉄粉（Ｆｅ）、コバルト粉（Ｃｏ）、ニッケル粉（Ｎｉ）等が挙げられる。上述した磁性体を単独で或いは２種以上組合せて使用する。特に好適な磁性体は、四三酸化鉄またはγ−三二酸化鉄の微粉末である。
【００９３】
これらの強磁性体は平均粒径が０．０５〜１．００μｍで、７９５．８ｋＡ／ｍ印加での磁気特性が抗磁力（Ｈｃ）１．６〜１２．０ｋＡ／ｍ、飽和磁化（σｓ）５０〜２００Ａｍ2／ｋｇ（好ましくは５０〜１００Ａｍ2／ｋｇ）、残留磁化（σｒ）２〜２０Ａｍ2／ｋｇのものが好ましい。
【００９４】
また、磁性酸化鉄の形状は、八面体であることが好ましい。このような形状を呈する磁性酸化鉄粒子は粒子同士が分離しやすく、凝集性が少なく、結着樹脂へ均一に分散できるためである。また、この様な磁性酸化鉄粒子は、粒子表面に凹凸があったり、多くの面と稜線を有し、適度な角度を有するため、結着樹脂に対する密着性にも優れ物理的に磁性トナー表面上においても固着されているので、磁性トナー粒子からの脱落を防止できる。
【００９５】
また、結着樹脂１００質量部に対して、磁性体６５〜２００質量部、好ましくは７０〜１５０質量部使用するのが良い。
【００９６】
また、着色剤としては、カーボンブラック、チタンホワイトやその他あらゆる顔料及び／または染料をさらに用いても構わない。
【００９７】
例えば本発明のトナーを磁性カラートナーとして使用する場合には、染料としては、Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド１、４、Ｃ，Ｉ．アシッドレッド１、Ｃ．Ｉ．ベーシックレッド１、Ｃ．Ｉ．モーダントレッド３０、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー１、２、Ｃ．Ｉ．アシッドブルー９、１５、Ｃ．Ｉ．ベーシックブルー３、５、Ｃ．Ｉ．モーダントブルー７、Ｃ．Ｉ．ダイレクトグリーン６、Ｃ．Ｉ．べーシックグリーン４、６等がある。顔料としては、黄鉛、カドミウムイエロー、ミネラルファストイエロー、ネーブルイエロ−、ナフトールイエローＳ、ハンザイエローＧ、パーマネントイエローＮＣＧ、タートラジンレーキ、赤口黄鉛、モリブデンオレンジ、パーマネントオレンジＧＴＲ、ピラゾロンオレンジ、ベンジジンオレンジＧ、カドミウムレッド、パーマネントレッド４Ｒ、ウォッチングレッドカルシウム塩、エオシンレーキ、ブリリアントカーミン３Ｂ、マンガン紫、ファストバイオレットＢ、メチルバイオレットレーキ、紺青、コバルトブルー、アルカリブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、フタロシアニンブルー、ファーストスカイブルー、インダンスレンブルーＢＣ、クロムグリーン、酸化クロム、ピグメントグリーンＢ、マラカイトグリーンレーキ、ファイナルイエローグリーンＧ等がある。
【００９８】
次に、結着樹脂と離型剤、磁性体、さらには顔料または染料などの着色剤、また必要に応じてその他の添加剤等を、ヘンシェルミキサー、ボールミル等の混合機により十分混合してから加熱ロール、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した後、粉砕手段によって粗粉砕し、適当な粉砕・分級手段によって微粉砕・分級を行い、トナー粒子を作製することができる。
【００９９】
微粉砕装置としては、前述のような粉砕装置を用いることができるが、ジェットミルなどのような気流式粉砕機を用いる場合には、所望の円形度のトナーが得られにくいので、処理量を下げて、粉砕圧を下げることによって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加えることが必要になるが、トナー生産効率向上の面から、粉砕手段としては、機械式粉砕機を用いることがより好ましい。
【０１００】
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、これらの装置をそのまま、あるいは適宜改良して使用することが好ましい。
【０１０１】
また粉砕後に球形化処理を行っても構わない。例えば、ホソカワミクロン社製のメカノフージョンシステムや奈良機械製作所製のハイブリダイゼーションシステム等の装置のように、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挙げられる。
【０１０２】
このようにして得られた着色粒子に、比表面積１００ｍ2／ｇ以上３５０ｍ2／ｇ以下の微粒子を外添する。該微粒子は無機粒子としては、珪素、マグネシウム、亜鉛、アルミニウム、チタン、鉄、ジルコニウム等の金属酸化物；硫酸バリウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸アルミニウム等の金属塩；カオリン等の粘土鉱物；アパタイト等のリン酸化合物；炭化珪素、窒化珪素等の珪素化合物；カーボンブラックやグラファイト等の炭素粉末が挙げられる。また有機粒子や複合粒子としては、ポリアミド樹脂粒子、シリコーン樹脂粒子、シリコーンゴム粒子、ウレタン粒子、メラミン−ホルムアルデヒド粒子、アクリル粒子等の樹脂粒子；ゴム、ワックス、脂肪酸系化合物、樹脂等と金属、金属酸化物、塩、カーボンブラック等の無機粒子とからなる複合粒子；ポリ弗化エチレン、ポリ弗化ビニリデン等のフッ素樹脂；弗化カーボン等のフッ素化合物；ステアリン酸亜鉛等の脂肪酸金属塩；脂肪酸、脂肪酸エステル等の脂肪酸誘導体；硫化モリブデン、アミノ酸及びアミノ酸誘導体等が挙げられる。
【０１０３】
また本発明のトナーは少なくとも着色剤と結着樹脂よりなる着色粒子に、比表面積１００ｍ2／ｇ以上３５０ｍ2／ｇ以下の微粒子を添加してなる。これはトナーに適度な流動性と帯電性を付与するために必要であり、該微粒子の比表面積が１００ｍ2／ｇ未満の場合、十分な流動性が得られず好ましくない。また該微粒子の比表面積が３５０ｍ2／ｇを超えると特に低湿環境下で帯電が高くなりすぎて現像性が低下しやすくなるため好ましくない。
【０１０４】
このように、必要に応じて上述の微粉体１，２、流動性向上剤などをヘンシェルミキサー等の混合機により十分混合することによりトナーを得ることができる。
この実施形態による画像形成装置に用いたトナーは、重量平均粒径が５〜１２μｍの範囲にあることが好ましい。
【０１０５】
５μｍを下回ると、トナーの凝集が著しくなり、トナー劣化が促進されてしまい、ハンドリングに問題が生じる。１２μｍを超えると１００μｍ以下のドット潜像または細線の再現が不十分になり、高解像・高精細の現像方式を達成することができなくなる為である。
【０１０６】
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）を用い測定した。コールターマルチサイザーＩＩに個数分布，体積分布を出力するインターフェース（日科機製）及びＰＣ９８０１パーソナルコンピューター（ＮＥＣ製）を接続し、電解液は１級塩化ナトリウムを用いて１％ＮａＣｌ水溶液を調製する。例えば、ＩＳＯＴＯＮ  Ｒ−ＩＩ（コールターサイエンティフィックジャパン社製）が使用できる。測定法としては、前記電解水溶液１００〜１５０ｍｌ中に分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスルフォン酸塩を０．１〜５ｍｌ加え、更に測定試料を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分間分散処理を行い、前記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を算出した。それから本発明に係る体積分布から求めた重量基準（各チャンネルの代表値をチャンネル毎の代表値とする）の重量平均粒径を求めた。
【０１０７】
＜トナー平均円形度の測定＞
トナーの平均円形度は、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。
【０１０８】
【数１】
2007292982.tif 000003
【０１０９】
ここで、「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り、「粒子投影像の周囲長」とは該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と定義する。測定は、５１２×５１２の画像処理解像度（０．３μｍ×０．３μｍの画素）で画像処理した時の粒子像の周囲長を用いる。
【０１１０】
本発明における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を示し、表面形状が複雑になる程、円形度は小さな値となる。
【０１１１】
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。
【０１１２】
【数２】
2007292982.tif 000004
【０１１３】
なお、本発明で用いている測定装置である「ＦＰＩＡ−２１００」は、各粒子の円形度を算出後、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、その分割点の中心値と測定粒子数を用いて平均円形度及び円形度標準偏差の算出を行う。
【０１１４】
具体的な測定方法としては、容器中に予め不純固形物などを除去したイオン交換水１０ｍｌを用意し、その中に分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸塩を加えた後、更に測定試料を０．０２ｇ加え、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）を用い、２分間分散処理を行い、測定用の分散液とする。その際、該分散液の温度が４０℃以上とならない様に適宜冷却する。また、円形度のバラツキを抑えるため、フロー式粒子像分析装置ＦＰＩＡ−２１００の機内温度が２６〜２７℃になるよう装置の設置環境を２３℃±０．５℃にコントロールし、一定時間おきに、好ましくは２時間おきに２μｍラテックス粒子を用いて自動焦点調整を行う。
【０１１５】
トナー粒子の円形度測定には、前記フロー式粒子像測定装置を用い、測定時のトナー粒子濃度が３０００〜１万個／μｌとなる様に該分散液濃度を再調整し、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未満のデータをカットして、トナー粒子の平均円形度を求める。
【０１１６】
本発明で使用されるトナーの平均円形度としては、０．９３０から０．９９５が好ましい。平均円形度が０．９３０より小さいと、トナーの形状の凹凸が大きくなり、また、スペーサ粒子として作用すべき微粉体１がトナーの凹部に入り込みその効果を低減してしまい、転写効率が低下し易いからである。逆にトナーの平均円形度が０．９９５より大きくなると、トナー自身の形状が円（球）に近くなり、微粉体２がトナーから遊離し易くなるためである。
【０１１７】
（帯電手段）
図１に示すように、プリンタは、感光ドラム１０１表面を一様に帯電処理する帯電手段として、コロナ帯電装置１０２を有する。感光ドラム１０１の回転方向でクリーナ手段１０７の下流に位置する一次帯電装置１０２は、直径略６０μｍの表面が酸化処理されたタングステンワイヤを放電電極とし、金属シールドと、それと電気的に結合されている金属ワイヤグリッドとで構成されている。
【０１１８】
一次帯電装置１０２によって感光ドラム１０１表面は所定の電位ＶＤ、Ｖｄ＝−４００Ｖに帯電する。なお、本発明を説明する為に帯電手段としてコロナ帯電装置で説明したが、特にこの方式に拘束されることなく、接触帯電方式（Ｃローラ等）でも適応可能である。
【０１１９】
（情報書き込み手段）
プリンタは、帯電処理された感光ドラム１０１の面に静電潜像を形成する情報書き込み手段として露光手段たる露光装置１０３を有する。本実施例において、露光装置１０３は半導体レーザを用いたレーザビームスキャナである。レーザビームスキャナ１０３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して、一様に帯電処理された回転する感光ドラム１０１の表面を、露光位置（露光部）においてレーザ走査露光（イメージ露光）する。このレーザ走査露光により、感光ドラム１０１の表面のレーザ光で照射されたところの電位が低下しることにより明部電位ＶＬ（ＶＬ＝−１００Ｖ）が、回転する感光ドラム１０１の表面に形成され、画像情報に対応した静電潜像が順次に形成されていく。上記情報書き込み手段としてレーザー露光装置で説明したが、ＬＥＤ等他の方式でも適応可能である。
【０１２０】
（現像手段）
プリンタは、感光ドラム１０１上の静電潜像に従ってトナーを供給し、静電潜像をトナー画像（現像剤像）として反転現像する現像手段として、現像装置（現像器）１０４を有する。本実施例においては、現像装置１０４は、マイナス極性に帯電する磁性トナーによる一成分非接触現像方式を採用した現像装置である。
【０１２１】
本発明の用いる現像方法は好ましくは、非接触現像方法がその効果が発揮し易い望ましい。非接触現像の場合、画像部、非画像部に現像されるトナーやトナーに付着して共に挙動する微粉体１や２、及び、トナーから遊離した微粉体１及び２等の挙動が現像電界に支配されて決定される為である。
【０１２２】
なお、接触現像の場合でも例えば非磁性トナーをキャリアと混合して用いる二成分現像方法、キャリアを用いず非磁性トナーのみを用いる非磁性一成分現像方法等の場合では、現像電界以外に、接触による機械的付着力等も作用して、非接触現像の場合よりも効果が小さくなるが実用的には充分なため、適応可能である。
【０１２３】
現像装置１０４は、現像容器、現像剤担持体としての非磁性の現像スリーブを備えている。現像スリーブは、感光ドラム１０１との最近接距離（Ｓ−Ｄｇａｐ）を３００μｍに保持して感光ドラム１０１に近接対向し、現像容器内に回転可能に配設される。
【０１２４】
現像スリーブには、電源から所定の現像バイアスが印加される。本実施例において、現像スリーブに対する現像バイアス電圧は、直流電圧（Ｖｄｃ）と交流電圧（Ｖａｃ）とを重畳した振動電圧である。より具体的には、−３５０Ｖの直流電圧と、周波数２．０ｋＨｚ、ピーク間電圧１．６ｋＶ、矩形波の交流電圧とを重畳した振動電圧である。而して、回転する現像スリーブ表面に薄層としてコーティングされ、現像部に搬送されたトナーが、現像バイアスによる電界によって感光ドラム１０１の表面に静電潜像に対応して選択的に付着し、静電潜像がトナー画像として現像される。本実施例の場合、感光ドラム１の表面の露光明部にトナーが付着して静電潜像が反転現像される。
【０１２５】
現像部を通過した現像スリーブ上の現像剤薄層は、引き続く現像スリーブの回転に伴い現像容器４ａ内の現像剤溜り部に戻される。
【０１２６】
（転写手段・定着手段）
プリンタには、転写手段として転写装置１０５を有する。本実施例においては、転写装置１０５はコロナ転写帯電器である。転写帯電器は、その開口を感光ドラム１０１に向けて離間配置され、転写帯電器１０４の開口が感光ドラム１０１と対向している部分が転写部である。この転写部に絵紙機構部（図示せず）から所定の制御タイミングにて記録材が給送される。
【０１２７】
転写部に給送された記録材は、回転する感光ドラム１０１と転写帯電器１０５との間を通過して搬送される。その間、転写帯電器１０５の放電電極であるコロナワイヤには電源からトナーの正規帯電極性である負極性とは逆極性である正極性の転写バイアス、本実施例では＋６ｋＶが印加される。これにより、転写部を通過搬送されていく記録材の表面に感光ドラム１の表面側のトナー画像が静電転写されていく。
【０１２８】
転写部を通ってトナー画像の転写を受けた記録材は、感光ドラム１０１の表面から順次に分離されて定着装置１０６へ搬送される。本実施例では、定着装置１０６は熱ローラ定着装置であり、この定着装置１０６により記録材はトナー画像の定着処理を受けて画像形成物（プリント、コピー）として出力される。
【０１２９】
本発明を説明する為、コロナ転写手段で説明したが、ローラ転写や中間体転写等、転写手段の方式は特に制限がない。
【０１３０】
（クリーナ前露光手段）
プリンタには、転写帯電手段１０５の感光体１０１の回転方向下流であり、クリーナ手段１０７の感光体１０１の回転方向上流にクリーナ前除電露光装置１０８が設置されている。クリーナ前露光除電装置１０８には、残留電荷を除去するための波長略６６０ｎｍのＬＥＤ発光素子が６４個一列に配置され、感光ドラム１０１表面を５から１０ｌｕｘ．ｓｅｃ程度でプロセスｐスピードの応じた光量で照射し、それによって、感光ドラム１０１上に以前の画像形成によって残留している電荷が除去され、画像形成の準備ができる。
【０１３１】
（クリーナ手段）
プリンタには、クリーナ前除電露光手段１０８の感光体１０１回転方向下流に設置されている。クリーナ手段１０７にはクリーニングブレードが感光ドラム１０１表面にその回転方向に対して、カウンター方向に当接圧０．１５Ｎ／ｃｍ、当接角度２５°で当接され、感光ドラム１０１上の転写残トナー等を掻き取っている。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。
【実施例】
【０１３２】
以下に本発明の実施例を具体的に示すが、これらに限られるものではない。まず本発明の感光体、トナー粒子、無機微粉体１、２、トナーについての例を示す。なお実施例中の部は質量部を表す。
【０１３３】
＜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、φ３０の鏡面加工を施したアルミニウムシリンダー上に、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。
【０１３４】
＜トナー製造例＞
（トナー粒子製造例）
スチレンアクリル樹脂                                                  １００部
（スチレン−ブチルアクリレート共重合比＝７８：２２）
磁性体                                                                １００部
サリチル酸金属化合物                                                      ４部
炭化水素系ワックス                                                        ４部
上記を、ヘンシェルミキサーを用いて混合し、二軸押し出し混練機で溶融混練した後、ハンマーミルで粗粉砕し、粗粉砕物をターボミルＴ−２５０型で微粉砕後、得られた微粉末を風力分級機で分級し、トナー粒子を得た。
【０１３５】
＜流動性向上剤＞
一次粒径約７ｎｍのシリカ１００部にジメチルシリコーンオイル２０部で表面処理した疎水性シリカ（ＢＥＴ＝１３０ｍ2／ｇ）の微粒子シリカＳｉを用意した。
【０１３６】
＜微粉体１の製造例１＞
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になるまで洗浄した。該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をＳＯ3として０．２４質量％になるまで洗浄した。次に該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た。該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てデカンテーションによって洗浄した。得られた含水酸化チタンをＸ線回折により調べたところアナターゼ型ＴｉＯ2のピークのみを示した。
【０１３７】
以上のようにして得られた含水率９１％のメタチタン酸５３３ｇ（０．６モル）をＳＵＳ製反応容器に入れ、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。Ｓｒ（ＯＨ）2・８Ｈ2Ｏ（純度９５．５％）１８３．６ｇ（０．６６モル）を加え、さらに蒸留水を加えて０．３モル／リットル（ＳｒＴｉＯ3換算）、ＳｒＯ／ＴｉＯ2モル比１．１０のスラリーに調製した。
【０１３８】
窒素雰囲気中で該スラリーを９０度まで１８℃／１時間で昇温し、沸点で３時間反応を行った。反応後４０℃まで冷却し、窒素雰囲気下において上澄み液を除去し、２．５リットルの純水を加えてデカンテーションを行うという操作を２回繰り返して洗浄を行った後、ヌッチェで濾過を行った。得られたケーキを１１０℃の大気中で４時間乾燥した。
【０１３９】
上記のようにして得られた形状が立方体状、直方体状のチタン酸ストロンチウムを微粉体１−１とする。該微粉体１−１の物性値を表１に示す。
【０１４０】
＜微粉体１の製造例２＞
製造例１でチタン酸ストロンチウムの反応温度、温度までの昇温速度、反応時間、分散液のｐＨを調整して、以下の特性をもつ形状が立方体状、直方体状のペロブスカイト型の微粉体１−２，３，５，６，７を作製した。該微粉体１−２，３，５，６，７の物性を表１に示す。
【０１４１】
＜微粉体２の製造例１＞
炭酸ストロンチウム６００ｇと酸化チタン３２０ｇをボールミルにて、８時間湿式混合した後濾過乾燥した。この混合物を５ｋｇ／ｃｍ2の圧力で成型し、１１００℃の温度で８時間仮焼した。
【０１４２】
得られたチタン酸ストロンチウムをジェット気流を用いた粉砕機により粉砕し、風力分級機を用いて分級しある程度粒径をそろえた後、水中に分散させ、遠心分離機でより精密な分級を行い、乾燥後解砕処理することで、フロー式粒子像分析装置による個数基準の粒度分布において円相当平均径が１．２μｍであるチタン酸ストロンチウム微粒子を得た。得られたチタン酸ストロンチウム粒子を微粉体２−１とする。また高温での焼成工程を経るため微粉体１に比べ、形状は球状に近い多面体状であった。該微粉体２−１の物性を表２に示す。
【０１４３】
＜微粉体２の製造例２＞
粉砕条件を調整して粒径の異なる形状が球状に近い多面体状のチタン酸ストロンチウム粒子を得た。これらを微粉体２−２，３，４，５、６，７とする。これらの物性を表２に示す。
【０１４４】
【表１】
2007292982.tif 000005
【０１４５】
【表２】
2007292982.tif 000006
【０１４６】
評価用のトナーとしては、上記トナー粒子製造例で示すトナー母体に流動性付与剤のシリカをトナー母体１００部に対して１部、そして微粉体１及び微粉体２の量を各々変化させて、ヘンシェルミキサーＦＭ１０Ｂにて外添して評価用トナーを作製した。
【０１４７】
＜評価方法＞
転写残メモリの評価は、温度２４℃，湿度５０％ＲＨ環境でＧＰ５５（キヤノン製複写機）を改造して、感光ドラムは上記に説明したアモルファスシリコンドラムに差し替え、前露光ＬＥＤをクリーナ前に移設し、プロセススピードを変更できるようにした。
【０１４８】
またトナーは表１と表２の微粉体１、及び２を混合して外添したものを使用し、原稿は先端ドラム１周分に罫線を、その下流にＨＴ画像を続けたものを用いて、各々のトナーで連続１０００枚通紙して転写残メモリである罫線跡が出ているかどうかで判断した。判断基準は、罫線跡が発生しているものは×、発生していないものは○とした。
【０１４９】
〔実施例１〕
感光ドラムの外径をφ３０ｍｍとして、帯電とクリーナ前除電の距離を２５ｍｍとし、プロセススピードを３００ｍｍ／ｓｅｃと設定した。この場合、帯電とクリーナ前除電露光までの時間は３０ｍｍ／３００ｍｍ／ｓｅｃ＝０．０８ｓｅｃとなる。
【０１５０】
微粉体１をＷｔ１＝１部、微粉体２をＷｔ２＝２．５部を混合してトナーに外添した場合の結果を以下に示す。
【０１５１】
【表３】
2007292982.tif 000007
【０１５２】
上記結果より、微粉体１の粒径が３０〜３００ｎｍ、微粉体２の粒径が３００〜３０００ｎｍ、微粉体２の帯電量がトナーと逆極性で、その絶対値が１ｍＣ／ｋｇから２０ｍＣ／ｋｇである場合に、転写残メモリが出ない良好な画像形成が行われる。
【０１５３】
〔実施例２〕
微粉体１を１−１、微粉体２を２−１とした場合、各々の外添量を変化させた場合の結果を以下に示す。
【０１５４】
感光ドラムの外径をφ３０ｍｍとして、帯電とクリーナ前除電の距離を２５ｍｍとし、プロセススピードを５００ｍｍ／ｓｅｃと設定した。この場合、帯電とクリーナ前除電露光までの時間は２５ｍｍ／５００ｍｍ／ｓｅｃ＝０．０５ｓｅｃとなる。
【０１５５】
【表４】
2007292982.tif 000008
【０１５６】
上記結果より、微粉体１の外添量Ｗｔ１及び微粉体２の外添量Ｗｔ２に以下の関係が成立する時、転写残ゴーストが発生しないことが分かる。１．０≦Ｗｔ２＋Ｗｔ１≦５．０、０≦Ｗｔ２−Ｗｔ２≦３．０
【０１５７】
〔実施例３〕
微粉体１を１−３、微粉体２を２−２を使用して、各々の外添量を変えた場合の結果を以下に示す。
【０１５８】
感光ドラムの外径をφ３０ｍｍとして、帯電とクリーナ前除電の距離を２５ｍｍとし、プロセススピードを１３０ｍｍ／ｓｅｃと設定した。この場合、帯電とクリーナ前除電露光までの時間は２５ｍｍ／１３０ｍｍ／ｓｅｃ＝０．１９ｓｅｃとなる。
【０１５９】
【表５】
2007292982.tif 000009
【０１６０】
実施例２と同様、微粉体１の外添量Ｗｔ１及び微粉体２の外添量Ｗｔ２に以下の関係が成立する時、転写残ゴーストが発生しないことが分かる。１．０≦Ｗｔ２＋Ｗｔ１≦５．０、０≦Ｗｔ２−Ｗｔ２≦３．０
【図面の簡単な説明】
【０１６１】
【図１】本発明を好適に実施する実施例１〜３の画像形成装置の概略構成断面図である。
【図２】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３】帯電量測定装置の説明図である。
【図４】無機微粉体の電子顕微鏡写真（５万倍）の一例を示す図である。
【図５】画像部と非画像部での微粉体１及び２の挙動を説明するグラフである。
【図６】本発明における電子写真感光体の断面図である。
【図７】ａ−Ｓｉ感光体成膜装置を示す断面図である。
【図８】ａ−Ｓｉ感光体堆積膜形成装置の横断面図である。
【符号の説明】
【０１６２】
１０１  アモルファスシリコン感光体
１０２  一次帯電器
１０４  現像装置
１０５  転写帯電器
１０７  クリーナ
１０８  クリーナ前除電露光装置
【図１】
2007292982.tif 000010
【図２】
2007292982.tif 000011
【図３】
2007292982.tif 000012
【図４】
2007292982.tif 000013
【図５】
2007292982.tif 000014
【図６】
2007292982.tif 000015
【図７】
2007292982.tif 000016
【図８】
2007292982.tif 000017