(57)【要約】【課題】転写残や再転写残を抑制して転写効率を向上させることのできる画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置１００は、感光体２と、感光体２上に静電像を形成する像形成手段３、７と、感光体２上に形成された静電像にトナーを供給する現像手段４と、感光体２からトナー像が静電的に転写される転写体８と、を有し、感光体２の比誘電率をεｄｒ、転写体８の比誘電率をεｉｔ、トナーの比誘電率をεとしたとき、εｄｒ＜ε、及びεｄｒ＜εｉｔの関係を満たす構成とする。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体と、前記感光体上に静電像を形成する像形成手段と、前記感光体上に形成された静電像にトナーを供給する現像手段と、前記感光体からトナー像が静電的に転写される転写体と、を有し、
前記感光体の比誘電率をεｄｒ、前記転写体の比誘電率をεｉｔ、前記トナーの比誘電率をεとしたとき、
εｄｒ＜ε、及び
εｄｒ＜εｉｔ
の関係を満たすことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記トナーは、樹脂中に比誘電率εａの粒子を含有して構成されており、
εａ＞εｄｒ
の関係を満たす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】
前記トナー中の前記粒子の濃度は、前記トナーの中央側から表面側に向かうに従って高くなっていることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記εａは１０００以上であることを特徴とする請求項２又は３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記粒子は、チタン酸バリウム粒子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】
前記転写体は複数の層を有し、該複数の層のうち少なくとも１層の比誘電率である前記εｉｔが、前記感光体の比誘電率εｄｒよりも高いことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記転写体は、前記感光体側の表面を構成する表層と、前記表層の前記感光体とは反対側に設けられた基層と、を有し、少なくとも前記基層の比誘電率である前記εｉｔが、前記感光体の比誘電率εｄｒよりも高く、前記表層の厚みはトナーの平均粒径以下であることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記感光体は複数の層を有し、該複数の層のうち少なくとも１層の比誘電率である前記εｄｒが、トナーの比誘電率εよりも低いことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記感光体は、前記転写体側の表面を構成する第１層と、前記第１層の前記転写体とは反対側に設けられた第２層と、を有し、少なくとも前記第２層の比誘電率である前記εｄｒが、トナーの比誘電率εよりも低く、前記第１層の厚みはトナーの平均粒径以下であることを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
感光体と、前記感光体上に静電像を形成する像形成手段と、前記感光体上に形成された静電像にトナーを供給する現像手段と、前記感光体からトナー像が静電的に転写される転写体と、を有し、
前記トナーは樹脂中に比誘電率εａの粒子を含有して構成されており、前記感光体の比誘電率をεｄｒ、前記転写体の比誘電率をεｉｔとしたとき、
εｄｒ＜εａ、及び
εｄｒ＜εｉｔ
の関係を満たすことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
前記トナー中の前記粒子の濃度は、前記トナーの中央側から表面側に向かうに従って高くなっていることを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記εａは１０００以上であることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記粒子は、チタン酸バリウム粒子であることを特徴とする請求項１２に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記転写体は、無端状のベルトであることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一項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、電子写真方式を利用した複写機、プリンタ、ファクシミリ装置などの画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式の画像形成装置は、感光体（電子写真感光体）を一様に帯電させた後に露光して静電潜像を形成し、この静電潜像をトナーで現像することでトナー像を形成し、このトナー像を最終的に紙などの転写材に転写して画像を形成する。このような画像形成装置として、感光体に形成したトナー像を一旦中間転写体に一次転写した後に転写材に二次転写する中間転写方式の画像形成装置がある。また、カラー画像形成装置としては、互いに異なる色のトナー像を形成する画像形成部を独立して有し、各画像形成部で形成したトナー像を中間転写体に重ね合わせるようにして転写するタンデム型のものがある。中間転写体としては、無端状のベルトで構成された中間転写ベルトが広く用いられている。
【０００３】
電子写真方式を用いた画像形成装置においては、転写残や再転写残の抑制が重要である。ここで、「転写残」とは、感光体上に形成されたトナー像のトナーが中間転写ベルト上に一次転写しきれない現象である。この現象の主要因は、電荷の極性が反転したトナーが多いことや、トナーの非静電的付着力が大きいことである。また、一次転写部でトナーの持つ電荷が減衰してしまうことによっても発生してしまう。転写残により感光体上に残留するトナーを「転写残トナー」という。また、「再転写残」とは、前工程の一次転写部で中間転写ベルト上に一次転写されたトナー像のトナーが、後工程の一次転写部で感光体に付着（再転写、逆転写）してしまう現象である。この現象も、転写残の発生と同様の原因で発生する。再転写残により感光体上に残留するトナーを「再転写残トナー」という。
【０００４】
また、小型化や低コスト化のために、感光体から転写残トナーや再転写残トナーを除去し回収するクリーニングユニットが設けられていないクリーナレス方式がある。この方式においては、感光体を帯電させる帯電部材へのトナーの付着を抑制する観点からも、転写残トナーや再転写残トナーを低減して転写効率を向上させることは特に重要である。帯電部材にトナーが付着すると、感光体の帯電電位の変動、画像の乱れ（画像ゴースト）を引き起こすことがあるからである。
【０００５】
上記課題に対して、異形成分が多い粉砕トナーに代えて懸濁重合法などによる球形トナーを用いることでトナーの付着力を低減することが試みられている。また、トナー粒子（トナー母体）や外添剤として種々の物質を用いることでトナーの帯電性を改良することが試みられている。
【０００６】
特許文献１では、トナーの非静電的付着力を低減させる（表面接触角で定義）ことにより再転写残トナーを低減させることが提案されている。特許文献２では、中間転写ベルトを用いることで転写効率（転写性）を向上させることが提案されている。また、特許文献３では、次のようにして転写効率を向上させることが提案されている。つまり、一次転写部の画像担持体の表面層の誘電率εｄｒ、中間転写体の表面層の誘電率εｉｔ、二次転写部の接触転写手段の表面層の誘電率εｔｒが、εｄｒ≦εｉｔ≦εｔｒの関係式を満たす構成とする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平９−１４６３３４号公報
【特許文献２】特開２００１−９２２７５号公報
【特許文献３】特開平９−１２７８０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記従来の方法で転写効率を十分に向上させることは難しかった。
【０００９】
本発明者の検討によれば、非静電的付着力の大きさは球形トナーにおいては１０ｎＮ程度であり、それだけでトナー挙動を左右できるほどの大きさではない。そのため、特許文献１に記載の方法による転写効率の向上には限界がある。
【００１０】
また、中間転写ベルトを用いる系においては、直接紙に転写する方式に比較して放電の影響を受けることが少なく、良好な転写効率を得ることができると考えられる。ここで、一般に中間転写ベルトには、ベルトの帯電を防止するために、カーボンブラックなどの抵抗調整剤が含有されている。そのため、例えば電気抵抗値が比較的低い中間転写ベルトを用いた系などでは、一次転写部でトナーの電荷が減衰しやすい。そのため、特許文献２に記載の方法による転写効率の向上には限界がある。
【００１１】
また、特許文献３に記載の方法は、単層トナーの転写には一定程度有効であるものと考えられるが、多層トナーの転写においてはその効果に限界がある。
【００１２】
したがって、本発明の目的は、転写残や再転写残を抑制して転写効率を向上させることのできる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】
【００１３】
上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、感光体と、前記感光体上に静電像を形成する像形成手段と、前記感光体上に形成された静電像にトナーを供給する現像手段と、前記感光体からトナー像が静電的に転写される転写体と、を有し、前記感光体の比誘電率をεｄｒ、前記転写体の比誘電率をεｉｔ、前記トナーの比誘電率をεとしたとき、εｄｒ＜ε、及びεｄｒ＜εｉｔの関係を満たすことを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、転写残や再転写残を抑制して転写効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】画像形成装置の概略断面図である。
【図２】感光ドラムの層構成を示す模式図である。
【図３】実施例１、比較例１のトナーの誘電率を示すグラフ図である。
【図４】実施例１、比較例１のトナーの電荷量を示すグラフ図である。
【図５】実施例１、比較例１の転写効率を示すグラフ図である。
【図６−１】トナーに作用する力を説明するための模式図である。
【図６−２】トナーに作用する力を説明するための模式図である。
【図６−３】トナーに作用する力を説明するための模式図である。
【図６−４】トナーに作用する力を説明するための模式図である。
【図７】トナーの受ける力のシミュレーション条件及び結果を示す模式図及びグラフ図である。
【図８】トナーの誘電率とトナーの受ける力との関係を示すグラフ図である。
【図９−１】トナーに作用する力を説明するための模式図である。
【図９−２】トナーに作用する力を説明するための模式図である。
【図１０】タッチダウン方式の現像装置の構成示す模式図である。
【図１１】タッチダウン方式の現像装置を用いた場合の実施例１、比較例１のトナーの電荷量と転写効率との関係を示すグラフ図である。
【図１２】実施例２−１、２−２のトナーの電荷量を示すグラフ図である。
【図１３】実施例２−１、２−２のトナーの誘電率を示すグラフ図である。
【図１４】実施例２−１、２−２の転写効率を示すグラフ図である。
【図１５】第３の実施形態における一次転写部の模式図である。
【図１６】複数層の誘電体上の点電荷の受ける力を説明するための模式図である。
【図１７】複数層の誘電体の表層の厚さと点電荷の受ける力との関係を示すグラフ図である。
【図１８】第４の実施形態における一次転写部の模式図である。
【図１９】トナー内の高誘電粒子の分散状態を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、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。
【００１７】
［第１の実施形態］
１．画像形成装置の全体的な構成及び動作
図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１００の概略断面図である。本実施形態の画像形成装置は、電子写真方式を用いてフルカラー画像の形成が可能な、中間転写方式を採用したタンデム型（インライン方式）のレーザービームプリンターである。
【００１８】
画像形成装置１００は、複数の画像形成部（画像形成ユニット）として、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の画像を形成する第１、第２、第３、第４の画像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋを有する。これらの４つの画像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋは、一定の間隔をおいて一列に配置されている。本実施形態では、各画像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの構成及び動作は、後述する現像工程で使用するトナーの色が異なることを除いて実質的に同じである。したがって、特に区別を要しない場合は、いずれかの色用の要素であることを表す符号の末尾のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋは省略して、当該要素について総括的に説明する。
【００１９】
画像形成部１は、像担持体としての回転可能なドラム型の電子写真感光体（感光体）である感光ドラム２を有する。感光ドラム２は、感光体駆動手段としてのドラム駆動モータ（図示せず）により図中矢印Ｒ１方向に所定のプロセススピード（周速度）で回転駆動される。本実施形態では、感光ドラム２は、負帯電性の有機感光体（ＯＰＣ）であり、導電性基体（本実施形態ではアルミニウム製のドラム）上に感光層を有して構成されている（詳しくは後述する）。画像形成部１において、感光ドラム２の周囲には、次の各機器が配置されている。まず、帯電手段としてのローラ型の帯電部材である帯電ローラ３が配置されている。次に、露光手段としての露光装置（レーザースキャナー）７が配置されている。次に、現像手段としての現像装置４が配置されている。各現像装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋには、それぞれイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色のトナーが収納されている。次に、一次転写手段としてのローラ型の一次転写部材である一次転写ローラ５が配置されている。
【００２０】
回転する感光ドラム２の表面は、帯電ローラ３によって所定の極性（本実施形態では負極性）の所定の電位に一様に帯電処理される。帯電処理された感光ドラム２の表面は、露光装置７によって画像情報に応じてレーザー光で走査露光され、感光ドラム２上に静電潜像（静電像）が形成される。感光ドラム２上に形成された静電潜像は、現像装置４によって現像剤としてのトナーを用いて現像（可視化）され、感光ドラム２上にトナー像が形成される。
【００２１】
本実施形態では、感光ドラム２の帯電ローラ３により帯電処理された後の帯電電位（画像部電位）が−５００Ｖ、露光装置７により露光された後の電位（非画像部電位）が−１００Ｖとなるように、帯電量、露光量が調整される。また、本実施形態では、プロセススピードは２５０ｍｍ／ｓｅｃである。また、本実施形態では、感光体上に形成された静電像にトナーを供給する現像手段としての現像装置４は、現像剤として非磁性一成分現像剤（トナー）を用いる非磁性一成分方式の現像装置である。現像装置４は、トナーを担持して感光ドラム２との対向部（現像部）に搬送する現像剤担持体として現像ローラを有する。現像時に、現像ローラには、感光ドラム２の帯電極性と同極性（本実施形態では負極性）の直流電圧である現像バイアス（現像バイアス）が印加される。本実施形態では、現像バイアスは−３００Ｖである。また、本実施形態では、画像の主走査方向（感光ドラム２の回転方向に対し略垂直方向）の長さ（画像形成幅）は２１５ｍｍ、ベタ画像部（最高濃度レベル部）の感光ドラム２上のトナー量は０．４５ｍｇ／ｃｍ２となるように設定されている。
【００２２】
各画像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの各感光ドラム２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋと対向して、中間転写体としての回転可能な無端状のベルトで構成された中間転写ベルト８が配置されている。中間転写ベルト８は、感光体からトナー像が静電的に転写される転写体の一例である。中間転写ベルト８は、複数の支持ローラ（張架ローラ）としての駆動ローラ８１、二次転写対向ローラ８２、テンションローラ８３に掛け回されて所定の張力で張架されている。中間転写ベルト８は、駆動ローラ８１が中間転写体駆動手段としてのベルト駆動モータ（図示せず）により回転駆動されることで図中矢印Ｒ２方向に回転（周回移動）する。中間転写ベルト８の内周面側において、各感光ドラム２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋに対応して、上述の各一次転写ローラ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋが配置されている。一次転写ローラ５は、中間転写ベルト８を介して感光ドラム２側に付勢され、感光ドラム２と中間転写ベルト８とが接触する一次転写部（一次転写ニップ）Ｎ１を形成する。また、中間転写ベルト８の外周面側において、二次転写対向ローラ８２と対向して、二次転写手段としてのローラ型の二次転写部材である二次転写ローラ１５が配置されている。二次転写ローラ１５は、中間転写ベルト８を介して二次転写対向ローラ８２に向けて付勢され、中間転写ベルト８と二次転写ローラ１５とが接触する二次転写部（二次転写ニップ）Ｎ２を形成する。また、中間転写ベルト８の外周面側において、中間転写ベルト８の回転方向において二次転写部Ｎ２の下流側で、二次転写対向ローラ８２と対向する位置に、中間転写体クリーニング手段としてのベルトクリーニング装置８４が配置されている。
【００２３】
前述のようにして感光ドラム２上に形成されたトナー像は、一次転写部Ｎ１において中間転写ベルト８上に静電的に転写（一次転写）される。このとき、一次転写ローラ５には、一次転写電源（高圧電源回路）５１により、現像時のトナーの帯電極性（正規の帯電極性）とは逆極性（本実施形態では負極性）の直流電圧である一次転写バイアス（一次転写電圧）が印加される。例えば、フルカラー画像の形成時には、各感光ドラム２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ上に形成された４色のトナー像が各一次転写部Ｎ１Ｙ、Ｎ１Ｍ、Ｎ１Ｃ、Ｎ１Ｋにおいて中間転写ベルト８上に重ね合わせるようにして順次転写される。本実施例では、一次転写工程後の感光ドラム２の表面に残留したトナー（一次転写残トナー）を、感光ドラム２に当接するブレードではなく現像装置４によって回収するクリーナレス方式を採用する。つまり、感光ドラム２上の一次転写残トナーは、現像装置４の現像ローラと感光ドラム２との間の電位差などによって、感光ドラム２から現像ローラへと転移し、現像装置４に回収される。
【００２４】
中間転写ベルト８上に形成されたトナー像は、二次転写部Ｎ２において紙などの転写材（記録材、記録媒体）Ｐ上に静電的に転写（二次転写）される。このとき、二次転写ローラ１５には、二次転写電源（高圧電源回路）５２により、トナーの正規の帯電極性とは逆極性の直流電圧である二次転写バイアス（二次転写電圧）が印加される。転写材Ｐは、転写材収容部としてのカセット（図示せず）から給送されて、搬送手段としてのレジストローラ（図示せず）などにより、中間転写ベルト８上のトナー像とタイミングを合わせて二次転写部Ｎ２に搬送される。また、二次転写工程後に中間転写ベルト８の表面に残留したトナー（二次転写残トナー）などの付着物は、ベルトクリーニング装置８４によって中間転写ベルト８の表面から除去されて回収される。
【００２５】
トナー像が転写された転写材Ｐは、定着手段としての定着装置１７へ搬送され、定着ローラ１７ａと加圧ローラ１７ｂとによって挟持搬送されることでトナー像が溶融固着（定着）された後、画像形成装置１００の装置本体の外部に排出（出力）される。
【００２６】
本実施形態では、各画像形成部１の帯電ローラ３と露光装置７とによって、感光体上に静電像を形成する像形成手段が構成される。
【００２７】
ここで、本実施形態では、中間転写ベルト８として、ポリイミド（ＰＩ）樹脂に導電体粉（導電性フィラー）としてカーボンブラックを分散させて電気抵抗を調整した、厚み１００μｍのベルトを用いた。なお、中間転写ベルト８の材料として使用される樹脂は、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリイミド（ＰＩ）、ＰＶｄＦ、ナイロン、ＰＥＴ、ＰＢＴ、ポリカーボネート、ＰＥＥＫ、ＰＥＮなどでもよい。本実施形態では、中間転写ベルト８の電気抵抗を調節するために混合する添加剤（抵抗調整剤）としてカーボンブラックを用いたが、抵抗調整剤は特に制限されるものではない。導電性フィラーとしては、カーボンブラックや各種の導電性金属酸化物などがある。非フィラー系の抵抗調整剤としては、各種金属塩やグリコール類などの低分子量のイオン導電材や、エーテル結合や水酸基などを分子内に含んだ帯電防止樹脂又は電子導電性を示す有機高分子化合物などがある。中間転写ベルト８の樹脂材料に添加するカーボンブラックの量を増やすと中間転写ベルト８の電気抵抗は低抵抗化するが、添加量を増やしすぎると中間転写ベルト８自体の強度が不足し、割れやすくなる。本実施形態では、中間転写ベルト８の強度が画像形成装置１００において使用できる範囲内に収まるように、中間転写ベルト８の電気抵抗を低抵抗化した。本実施形態の中間転写ベルト８のヤング率は３０００ＭＰａ程度である。ここで、ヤング率Ｅの測定は、ＪＩＳ−Ｋ７１２７の引張弾性率測定方法に準拠して行い、測定試料の厚みは１００μｍとした。
【００２８】
また、本実施形態では、駆動ローラ８１は、中間転写ベルト８を駆動するために表層に高摩擦のゴム層が設けられており、このゴム層は体積抵抗率１０５Ωｃｍ以下の導電性を有する。また、本実施形態では、二次転写対向ローラ８２は、表層にゴム層が設けられており、このゴム層は体積抵抗率１０５Ωｃｍ以下の導電性を有する。また、本実施形態では、テンションローラ１３は、金属ローラで構成されており、総圧約６０Ｎの張力を中間転写ベルト８に付与する。二次転写対向ローラ８２及びテンションローラ８３は、中間転写ベルト８の回転に伴って従動して回転する。駆動ローラ８１、二次転写対向ローラ８２、テンションローラ８３は、各々同じ電気抵抗値の抵抗部材を介して電気的に接地されている（グラウンドに接続されている）。本実施形態では、この抵抗部材としては、抵抗値が１ＧΩ、１００ＭΩ、１０ＭΩの３種類のうちいずれかを使用した。駆動ローラ８１、二次転写対向ローラ８２の各ゴム層の抵抗は、上記１ＧΩ、１００ＭΩ、１０ＭΩに比べて十分小さいため、電気的影響を無視することができる。また、本実施形態では、二次転写ローラ１５としては、体積抵抗率が１０７〜１０９Ωｃｍ、ゴム硬度が３０°（アスカーＣ硬度計）の弾性ローラを用いた。この二次転写ローラ１５は、中間転写ベルト８を介して２次転写対向ローラ８２に対し、総圧約３９．２Ｎで押圧される。この２次転写ローラ１５は、中間転写ベルト８の回転に伴って従動して回転する。そして、この２次転写ローラ１５には、二次転写電源５２から、−７．０〜７．０ｋＶの電圧を印加することができるようになっている。
【００２９】
なお、本実施形態では、負帯電性の感光ドラム２上の帯電電位の領域（非露光部）に正極性に帯電したトナーが付着してトナー像が形成される。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば負極性に帯電するトナーを用いる場合、一次転写バイアス、二次転写バイアスの極性を正極性にし、感光ドラム２上の露光部が画像部になるようにすればよい。
【００３０】
２．感光ドラム
次に、感光ドラム２について説明する。本実施形態では、感光ドラム２の感光層は、電荷発生物質を含有する電荷発生層と、電荷輸送物質を含有する電荷輸送層と、に機能分離された積層型である。感光ドラム２は、この積層型の感光層の上に表層（表面層）として保護層が形成されていてもよい。
【００３１】
図２は、感光ドラム２の層構成を示す模式的な断面図である。感光ドラム２は、導電性を有する支持体（導電性基体）としてのアルミニウム製のドラムで構成された基体２０ａを有する。この基体２０ａの上に、バリアー機能と接着機能を有する下引き層２０ｂが設けられている。この下引き層２０ｂの上には、基体２０ａから注入された正電荷が電荷輸送層２０ｅの表面に帯電された負電荷を打ち消すのを防止する役割を果たす、中抵抗の正電荷注入防止層２０ｃが設けられている。正電荷注入防止層２０ｃの上には、電荷発生物質を含有する電荷発生層２０ｄが設けられている。この電荷発生層１ｄは、電荷発生物質を結着樹脂及び溶剤と共に分散して得られる電荷発生層用塗布液を塗布し、これを乾燥させることによって形成することができる。電荷発生層２０ｄの上には、電荷輸送物質を含有する電荷輸送層２０ｅが設けられている。この電荷輸送層は、電荷輸送物質と結着樹脂を溶剤に溶解して得られる電荷輸送層用塗布液を塗布し、これを乾燥させることによって形成することができる。ここでは、基層２０ａ上に形成された層全体を感光層という。
【００３２】
本実施形態では、電荷輸送層２０ｅは約２０μｍ程度の厚み、他の層は全て１μｍ以下の厚みである。したがって、本実施形態では、感光ドラム２の感光層の誘電率は、電荷輸送層の誘電率が支配的である。つまり、誘電率に関して言えば、本実施形態における感光ドラム２は、ほぼ電荷輸送層単層の感光ドラムと考えることができる。本実施形態では、感光ドラム２の表層とは、この電荷輸送層のことである。
【００３３】
３．トナー
本実施形態の構成の画像形成装置１００において、異なるトナーを用いた実施例１、比較例１について後述の転写効率の評価を行った。
【００３４】
実施例１、比較例１でそれぞれ用いたトナー粒子（トナー母体）であるトナーＡ、トナーＢ用の樹脂粒子を表１に示す。実施例１で用いたソリオスターは、日本触媒製のシリカ・アクリル複合化合物を主成分とする球形樹脂粒子である。また、比較例１で用いたＳＸ−５００は、綜研化学製のスチレン重合体を主成分とする球形樹脂粒子である。これらの球形樹脂粒子に予め後述の着色剤及びワックスを添加したものをトナー粒子として用いた。また、このトナー粒子に、外添剤としての無機微粉体の一例である、キャボット・スペシャルティ・ケミカルズ・インク製のＴＧＣ−１１０を外添した。このＴＧＣ−１１０は、シリカ微粉体の一例としての、粒径（個数平均粒径）が１１０ｎｍの球状フュームドシリカである。このＴＧＣ−１１０は、一般的に用いられる電子写真用の外添剤よりも大きなサイズのものであり、トナー粒子と、感光ドラム２の表層、中間転写ベルト８及び他のトナー粒子との直接的な接触を抑制している。これにより非静電的付着力の影響を抑制することができ、転写効率（転写性）を、ほぼトナー電荷量及びトナー誘電率との２つの因子で評価することを可能にしている。外添剤の処方としては、トナーＡ、トナーＢともに、８０ｇのトナー粒子に対して２ｇの外添剤を添加した（トナー粒子１００質量部に対し外添剤２．５質量部）。また、トナーＡ、トナーＢともに、トナー粒子の電気抵抗は抵抗率で１０１１［Ω・ｃｍ］である。なお、以下全ての実施例、比較例においてもトナー粒子の電気抵抗は抵抗率で１０１１［Ω・ｃｍ］であり、トナー粒子は感光ドラム２や中間転写ベルト８の電気抵抗と比較して高い絶縁性を示す。また、トナーＡ、トナーＢともに、粒径（個数平均粒径）は５μｍである。
【００３５】
【表１】
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【００３６】
４．トナー・中間転写ベルト・感光ドラムの誘電率
トナーの比誘電率（ここでは、比誘電率を単に「誘電率」ともいう。）の測定は、次にようにして行った。トナー粒子をトナーフォルダーＳＨ１−８（東陽テクニカ社製）に入れ、円筒状（高さ１．５ｍｍ×底面直径２６ｍｍ）にして上下から押圧する。そして、フォルダーの上下の半径１０ｍｍの金属電極間に電圧を印加して電流値を計測し、誘電率を算出した。電圧の印加及びデータの計測は、東陽テクニカ社製Ｓｏｌａｔｒｏｎ１２５５Ｂ及びＳｏｌａｔｒｏｎ１２９６で行った。
【００３７】
中間転写ベルト８の誘電率の測定は、次のようにして行った。中間転写ベルト２を２ｃｍ平方にシート上に切り出したものの上面と下面に白金電極を蒸着し、上面と下面の白金電極の端部を絶縁体でシールドした上で、上記同様東陽テクニカ製のＳｏｌａｔｒｏｎ１２５５Ｂ及びＳｏｌａｔｒｏｎ１２９６で計測を行った。また、感光ドラム２の表層の誘電率に関しても、同様の方法によって測定した。
【００３８】
トナーＡ、トナーＢの誘電率の計測結果を図３に示す。誘電率の値は、周波数１０−２（Ｈｚ）から１０＋６（Ｈｚ）の間の値の平均値と定める。また、トナーＡ、トナーＢ、感光ドラム２の表層、中間転写ベルト（ＩＴＢ）８の誘電率の計測結果を表２に示す。ここで、トナー、感光ドラム２の表層、中間転写ベルト８の誘電率を、それぞれε、εｄｒ、εｉｔとする。
【００３９】
【表２】
2017072770.tif 000004
【００４０】
表２に示すように、実施例１、比較例１ともに、εｄｒ＜εｉｔを満たす。一方、実施例１のトナーＡではεｄｒ＜εを満たし、比較例１のトナーＢではεｄｒ＞εとなっている。なお、トナーＡ、トナーＢともに、ε＜εｉｔを満たす。
【００４１】
図５は、印加する一次転写バイアスをパラメータとして、実施例１と比較例１とで転写効率を評価した結果を示す。転写効率の評価は、次のようにして行った。ベタ黒画像を印字後の感光ドラム２上の一次転写残トナーをニチバン社製セロテープＴ１８で回収して、このテープをＰＥＴ製のシート上に貼りつけ、光学顕微鏡で１００μｍ２あたりのトナーの個数をカウントすることで評価した。
【００４２】
なお、本実施形態では、一次転写部Ｎ１の直前での感光ドラム２上のトナーの載り量は、トナーＡ、トナーＢの場合０．４５ｍｇ／ｃｍ２である。ただし、以下の実施例、比較例で、トナーの比重が著しく軽い又は重い場合は、「トナーの載り量÷トナーの比重」の値がトナーＡ及びトナーＢのそれと略同一になるようにトナー載り量を調整した。これにより単位面積当たりのトナー個数が略等量になるので、転写効率を略同一の条件で比較することができる。
【００４３】
図４は、現像部と一次転写部Ｎ１との間での感光ドラム２上のトナーの電荷量を示す。トナーの電荷量は、ホソカワミクロン社製Ｅｓｐａｒｔ  Ａｎａｌｙｚｅｒ  ＥＳＴ−ＩＩで計測した。電荷量の値はトナー１個当たりの電荷量Ｑをトナーの直径Ｄで割った値Ｑ／Ｄで評価した。
【００４４】
図４から、トナーＡとトナーＢとで、トナーの電荷量には殆ど違いがなく、特に一次転写残トナーの増加の主要因となる電荷の極性が反転したトナーの割合はほぼ等しいことが分かる。一方、図５から、トナーＡを用いた実施例１の方が、トナーＢを用いた比較例１よりも、一次転写残トナーを著しく低減できることが分かる。なお、ここでは、転写残トナーに関する評価結果を示したが、前述のように再転写残トナーについても転写残トナーと同様の要因により増減する。そのため、トナーＡを用いた実施例１の方が、トナーＢを用いた比較例１よりも、再転写残トナーを著しく低減できることが分かる。つまり、εｄｒ＜εを満たすトナーＡを用いた実施例１では、εｄｒ＞εとなっているトナーＢを用いた比較例１に比べて転写効率を著しく改善できることがわかる。上述のようにトナーＡとトナーＢとでトナーの電荷量には殆ど違いがないので、この転写効率の違いはトナー粒子の誘電率に起因するものであることが分かる。また、本実施形態におけるトナーの載り量の設定（ここでは０．４５ｍｇ／ｃｍ２）では、通常、トナーは２層以上に積層していると考えられる。したがって、このような多層トナーの転写においても、実施例１では比較例１と比較して転写効率を改善できることが分かる。
【００４５】
このように、中間転写ベルト８の比誘電率εｉｔ、感光ドラム２の表層の比誘電率εｄｒ、トナー粒子の比誘電率εが、
εｄｒ＜ε、及び
εｄｒ＜εｉｔ
の関係を満たすことで、転写効率を向上させることが可能である。
【００４６】
なお、ここでは、ブラックのトナーを例に転写効率を評価したが、上述の関係を満たせば、他の色のトナーについても同様に転写効率を向上させることができる。異なる色のトナーが２層以上に積層している場合も同様である。
【００４７】
５．無機微粉体
本実施形態では、前述のように、トナー粒子（トナー母体）には、流動性の向上などを目的として、無機微粉体（無機微粒子）であるＴＧＣ−１１０が外添されている。トナー粒子に外添する無機微粉体はこれに限られるものではないが、少なくともシリカ微粉体を含むことが好ましい。無機微粉体の個数平均一次粒径は、４ｎｍ以上１５０ｎｍ以下であることが好ましい。無機微粉体の個数平均一次粒径が上記範囲にあることで、トナーの流動性が向上すると共に、トナーの保存安定性も良好になる。無機微粉体の個数平均一次粒径は、走査電子顕微鏡で観察し、視野中の１００個の無機微粉体の粒径を測定して平均粒径を算出することで求めることができる。また、無機微粉体として、シリカ微粉体と、酸化チタン、アルミナ又はそれらの複酸化物の微粉体とを併用することができる。併用する無機微粉体としては、酸化チタンが好ましい。
【００４８】
シリカ微粉体には、ケイ素ハロゲン化物の蒸気相酸化により生成された乾式シリカ又はヒュームドシリカと称される乾式シリカ、及び水ガラスから製造される湿式シリカの両者の微粉体が含まれる。該シリカとしては、表面及びシリカの内部にあるシラノール基が少なく、またＮａ２Ｏ、ＳＯ３２−の製造残滓の少ない乾式シリカの方が好ましい。また、乾式シリカは、製造工程において、例えば塩化アルミニウム、塩化チタンの如き他の金属ハロゲン化合物をケイ素ハロゲン化合物と共に用いることによって、シリカと他の金属酸化物の複合微粉体を得ることも可能である。シリカはそれらも包含する。
【００４９】
無機微粉体は、トナー粒子の流動性の改良及びトナー粒子の摩擦帯電の均一化などのために添加される。無機微粉体を疎水化処理することによって、トナー粒子の摩擦帯電量の調整、環境安定性の向上、高湿環境下での特性の向上などの機能を付与することができるので、疎水化処理された無機微粉体を用いることが好ましい。トナー粒子に外添された無機微粉体が吸湿すると、トナー粒子の摩擦帯電量が低下し、現像性や転写性の低下が生じ易くなる。無機微粉体の疎水化処理の処理剤としては、以下のものが挙げられる。未変性のシリコーンワニス、各種変性シリコーンワニス、未変性のシリコーンオイル、各種変性シリコーンオイル、シラン化合物、シランカップリング剤、その他有機ケイ素化合物、有機チタン化合物。これらの処理剤は単独であるいは併用して用いても良い。その中でも、シリコーンオイルにより処理された無機微粉体が好ましい。より好ましくは、無機微粉体をカップリング剤で疎水化処理すると同時、あるいはカップリング剤で疎水化処理した後に、シリコーンオイルにより処理することが好ましい。疎水化処理された無機微粉体は、高湿環境下でもトナー粒子の摩擦帯電量を高く維持し、選択現像性（トナーの電荷に応じて一部のトナーが選択的に現像に供されてしまうこと）を低減できる。
【００５０】
６．荷電制御剤
十分な帯電特性を発揮するために、トナー粒子の表面を荷電制御剤で被覆することができる。
【００５１】
負帯電性の荷電制御剤としては、スルホン酸基、スルホン酸塩基又はスルホン酸エステル基を有する高分子化合物、サリチル酸誘導体及びその金属錯体、モノアゾ金属化合物、アセチルアセトン金属化合物、芳香族オキシカルボン酸、芳香族モノ及びポリカルボン酸や、その金属塩、無水物、エステル類、ビスフェノールなどのフェノール誘導体類、尿素誘導体、ホウ素化合物、カリックスアレーンなどが挙げられる。
【００５２】
また、正帯電性の荷電制御剤としては、ニグロシン及び脂肪酸金属塩などによるニグロシン変性物、グアニジン化合物、イミダゾール化合物、トリブチルベンジルアンモニウム−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などのオニウム塩及びこれらのレーキ顔料、トリフェニルメタン染料及びこれらのレーキ顔料（レーキ化剤としては、りんタングステン酸、りんモリブデン酸、りんタングステンモリブデン酸、タンニン酸、ラウリン酸、没食子酸、フェリシアン化物、フェロシアン化物など）、高級脂肪酸の金属塩、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類などが挙げられる。
【００５３】
７．着色剤、ワックス
トナー粒子には、着色剤、ワックスを必要に応じて添加したものを用いることが可能である。着色剤としては、従来知られている種々の染料や顔料など、公知の着色剤を用いることができる。
【００５４】
マゼンタ用着色剤としては、例えばＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  １、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２１、２２、２３、３０、３１、３２、３７、３８、３９、４０、４１、４８、４９、５０、５１、５２、５３、５４、５５、５７、５８、６０、６３、６４、６８、８１、８３、８７、８８、８９、９０、１１２、１１４、１２２、１２３、１６３、２０２、２０６、２０７、２０９；Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｖｉｏｌｅｔ  １９；Ｃ．Ｉ．ＶａｔＲｅｄ１、２、１０、１３、１５、２３、２９、３５などが挙げられる。
【００５５】
シアン用着色剤としては、例えばＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  ２、３、１５：１、１５：３、１６、１７、２５、２６；Ｃ．Ｉ．Ｖａｔ  Ｂｌｕｅ  ６；Ｃ．Ｉ．Ａｃｉｄ  Ｂｌｕｅ  ４５；又はフタロシアニン骨格にフタルイミドメチル基を１乃至５個置換した銅フタロシアニン顔料などが挙げられる。
【００５６】
イエロー用着色剤としては、例えばＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  １、２、３、４、５、６、７、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、２３、６５、７３、７４、８３、９３、１５５、１８０；Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  ９、１７、２４、３１、３５、５８、９３、１００、１０２、１０３、１０５、１１２、１６２、１６３；Ｃ．Ｉ．Ｖａｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  １、３、２０などが挙げられる。
【００５７】
黒色着色剤としては、例えばカーボンブラック、アニリンブラック、アセチレンブラック、及び上記に示すイエロー／マゼンタ／シアン着色剤を用い黒色に調色されたものが利用できる。
【００５８】
これらの着色剤の添加量は、着色剤の種類によって異なるが、結着樹脂１００質量部に対して総量で０．１乃至６０質量部であるあることが好ましく、０．５乃至５０質量部であることがより好ましい。
【００５９】
ワックス成分としては、具体的には、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、ペトロラタムなどの石油系ワックス及びその誘導体、モンタンワックス及びその誘導体、フィッシャー・トロプシュ法による炭化水素ワックス及びその誘導体、ポリエチレンに代表されるポリオレフィンワックス及びその誘導体、カルナバワックス、キャンデリラワックスなどの天然ワックス及びそれらの誘導体などが挙げられ、誘導体には酸化物や、ビニルモノマーとのブロック共重合物、グラフト変性物も含まれる。また、高級脂肪族アルコールなどのアルコール、ステアリン酸、パルミチン酸などの脂肪酸、あるいはそれらの化合物の酸アミドやエステル、硬化ヒマシ油及びその誘導体、植物ワックス、動物ワックスなどが挙げられる。これらは単独、もしくは併せて用いることができる。
【００６０】
ワックス成分の添加量は、結着樹脂１００質量部に対して総量で２．５乃至１５．０質量部であることが好ましく、３．０乃至１０．０質量部であることがより好ましい。ワックス成分の添加量が２．５質量部より少ないと、オイルレス定着が難しくなる。また、ワックス成分の添加量が１５．０質量部を超えると、トナー中でのワックス成分の量が多すぎるため、余剰のワックス成分がトナー粒子の表面に多く存在することとなり、所望の帯電特性を阻害する可能性があり好ましくない。
【００６１】
８．トナー粒子の粒径及び製造法
トナー粒子の個数平均粒径（Ｄ１）は、帯電の安定性及び高画質な画像を得るという観点から、３．０μｍ以上１５．０μｍ以下であることが好ましく、４．０μｍ以上１２．０μｍ以下であることがより好ましい。なお、トナー粒子の個数平均粒径は、上記無機微粉体の場合と同様にして測定し算出することができる。トナー粒子は、様々な製造方法により製造可能である。例えば、結着樹脂と顔料、離型剤を混合し、混練、粉砕、分級工程を経てトナー粒子を得る混練粉砕法がある。また、重合性単量体と顔料、離型剤を混合、分散又は溶解し、水系媒体中で造粒し重合反応によりトナー粒子を得る懸濁重合法がある。また、有機溶剤中に結着樹脂、顔料、離型剤を溶解又は分散混合し、水系媒体中で造粒したのち、脱溶剤してトナー粒子を得る溶解懸濁法がある。また、結着樹脂、顔料、離型剤の各微粒子を水系媒体中に微分散し、それらをトナー粒径に凝集させてトナー粒子を得る乳化凝集法がある。これらのいずれの方法を用いてもよい。
【００６２】
９．メカニズム
次に、前述のように転写効率が改善するメカニズムについて説明する。
【００６３】
９−１．概要
本実施形態では、感光ドラム２上に現像されるトナー量はベタ黒画像であると０．４５ｇ／ｃｍ２であり、トナーは通常２層以上積層していると考えられる。ここでは、一次転写部Ｎ１において２層に積層したトナーが受ける力について説明する。なお、ここでは正極性に帯電したトナーの一次転写に関して説明するが、負極性に帯電したトナーについても同様のメカニズムとなる。図６（図６（ａ）〜（ｈ））は、一次転写部Ｎ１でトナー１０ａとトナー１０ｂとの２層のトナー層にかかる力を説明するための模式図である。
【００６４】
一般に、電場中に存在するトナーが受ける力は以下の５つに分けられる。
（１）トナーが分極し、その分極電荷間に働く力（図６（ｂ））
（２）トナー自身の真電荷が外場から受ける力及び真電荷間に働く力（図６（ｃ））
（３）液架橋力やファンデルワールス力などの非静電的付着力（図６（ｄ））
（４）トナーの分極電荷に作用する鏡像力（図６（ｅ）、図６（ｇ））
（５）トナーの真電荷に作用する鏡像力（図６（ｆ）、図６（ｈ））
【００６５】
９−２．感光ドラム側のトナーが受ける力
図６（ｂ）は、一次転写部Ｎ１における感光ドラム２の表層、中間転写ベルト８及びその間のトナーの分極状態、及び分極電荷が外場（外部印加電圧、外部印加電場）から受ける力を示す。一次転写電源５１に電圧を印加すると、トナー１０ａ（中間転写ベルト８側）、トナー１０ｂ（感光ドラム２側）、中間転写ベルト８、感光ドラム２の表層は、それぞれの誘電率に応じた大きさで分極する。一次転写電源５１の印加電圧が負極性であれば、図示のように負の分極電荷９ａ、９ｃ、９ｅと、正の分極電荷９ｂ，９ｄ，９ｆとがそれぞれ誘起される。極性の異なる分極電荷間にはクーロン引力が作用する。ここで、トナー１０ｂに関しては、トナー１０ａとの間に分極電荷９ｃ、９ｄ間のクーロン引力Ｆｂ＿ａが働き、感光ドラム２の表層との間に分極電荷９ｅ、９ｆ間のクーロン引力Ｆｂ＿ｄｒが働く。Ｆｂ＿ａ、Ｆｂ＿ｄｒともにトナーの誘電率ε及び感光ドラム２の表層の誘電率εｄｒに左右される。
【００６６】
また、図６（ｃ）は、真電荷が外部印加電圧から受ける力、及び真電荷間に働く力を示す。トナー１０ｂには、トナー１０ｂの持つ真電荷ｑｂに外部印加電圧Ｅが作用して生じるクーロン力（≒ｑｂ・Ｅ）、トナー１０ａの持つ真電荷ｑａとの相互作用で生じる力Ｆｑｂ＿ｑａも同時に作用する。
【００６７】
また、図６（ｄ）は、非静電的付着力を示す。トナー１０ｂには、トナー１０ａとの間での非静電的付着力Ａｂ＿ａ、感光ドラム２との間での非静電的付着力Ａｂ＿ｄｒが働く。
【００６８】
また、図６（ｅ）は、分極電荷が周囲の誘電体に作る鏡像との相互作用を示す。トナー１０ｂには、トナー１０ａとの間に鏡像力Ｍｂ＿ａ、感光ドラム２との間に鏡像力Ｍｂ＿ｄｒが働く。
【００６９】
図６（ｆ）は、真電荷が作る鏡像との相互作用を示す。トナー１０ｂには、トナー１０ａとの間に鏡像力Ｍｑｂ＿ｑａ、感光ドラム２との間に鏡像力Ｍｑｂ＿ｄｒの力が働く。
【００７０】
結局、トナー１０ｂに作用する力Ｆｂは、トナーの誘電率ε、感光ドラム２の表層の誘電率εｄｒ、外部印加電圧Ｅ、トナーの電荷量ｑａ、ｑｂの関数であって、下記式（１）で表される。
Ｆｂ＝Ｆｂ（ε，εｄｒ，Ｅ，ｑａ，ｑｂ）
＝Ｆｂ＿ａ＋Ｆｂ＿ｄｒ＋Ｆｑｂ＿ｑａ＋Ｅ・ｑｂ＋Ｍｂ＿ｄｒ＋Ｍｂ＿ａ＋Ｍｑｂ＿ｑａ＋Ｍｑｂ＿ｄｒ＋Ａｂ＿ｄｒ＋Ａｂ＿ａ      ・・・・・（１）
【００７１】
このＦｂが中間転写ベルト８方向へ向いていれば、トナー１０ｂは転写方向の力を受けることになる。各項について更に説明していく。
【００７２】
一般に、外部印加電圧Ｅの中に存在する誘電体の分極電荷の大きさ｜Ｐ｜は、誘電率をεとして、下記式で表される。
｜Ｐ｜＝（ε−１）・Ｅ・ε０／ε
【００７３】
そのため、感光ドラム２内に励起される分極電荷は、下記式で表される。
（εｄｒ−１）・Ｅ・ε０／εｄｒ
【００７４】
また、トナー表面に励起される分極電荷は、下記式で表される。
（ε−１）・Ｅ・ε０／ε
【００７５】
よって、中間転写ベルト８方向の力である図６（ｂ）に示す上記Ｆｂ＿ａは、トナーの分極電荷同士の積に比例するので、下記式で表される。下記式中のｃ１は正の定数である。
Ｆｂ＿ａ＝ｃ１・Ｅ２・（ε−１）２／ε２
【００７６】
また、感光ドラム２方向の力である図６（ｂ）に示す上記Ｆｂ＿ｄｒは、トナーの分極電荷と感光ドラム２の分極電荷の積に比例するので、下記式で表される。下記式中のｃ２は負の定数である。
Ｆｂ＿ｄｒ＝ｃ２・Ｅ２・（εｄｒ−１）・（ε−１）／εｄｒ／ε
【００７７】
ここで、トナーとトナーとの間、トナーと感光ドラム２との間、トナーと中間転写ベルト８との間の距離が全て外添剤の粒径に等しいとすると、ｃ１＝−ｃ２＝Ｃとおける。
【００７８】
また、図６（ｃ）に示す上記Ｆｑｂ＿ｑａは、トナーの電荷量の積ｑａ・ｑｂに比例するので、ｃ３を定数として、下記式で表される。
Ｆｑｂ＿ｑａ＝ｃ３・ｑａ・ｑｂ
【００７９】
また、図６（ａ）に示すように、一般に、電荷量ｑの点電荷が距離ｄだけ離れた誘電体との間に生じる鏡像力Ｆは、下記式で表される。
Ｆ＝ｑ２・（ε−１）／（ε＋１）／１６／π／ε０／ｄ２
【００８０】
ここで、０＜（ε−１）／（ε＋１）＜１は、εの単調増加関数であることに注意する。
【００８１】
よって、ｄをトナーと感光ドラム２との間、トナーと中間転写ベルト８との間の距離と等しいと仮定すると、図６（ｅ）に示す上記Ｍｂ＿ｄｒ、Ｍｂ＿ａは、それぞれ下記式で表される。
Ｍｂ＿ｄｒ＝−（ε−１）２・ε０２・Ｅ２／ε２・（εｄｒ−１）／（εｄｒ＋１）／１６／π／ε０／ｄ２
Ｍｂ＿ａ＝（ε−１）２・ε０２・Ｅ２／ε２・（ε−１）／（ε＋１）／１６／π／ε０／ｄ２
【００８２】
また、ｒをトナーの半径とし、トナーの真電荷がトナーの中心にあると仮定すると、図６（ｆ）に示す上記Ｍｑｂ＿ｄｒ、Ｍｑｂ＿ｑａは、それぞれ下記式で表される。
Ｍｑｂ＿ｄｒ＝−ｑｂ２・（εｄｒ−１）／（εｄｒ＋１）／１６／π／ε０／ｒ２
Ｍｑｂ＿ｑａ＝ｑｂ２・（ε−１）／（ε＋１）／１６／π／ε０／ｒ２
【００８３】
一例として、ｑｂ＝数ｆＣ、ｄ＝１００ｎｍ、ｒ＝３μｍ、Ｅ＝５・１０６［Ｖ／ｍ］である。図６（ｅ）、図６（ｆ）に示した鏡像力の和をＭｂ（εｄｒ，｜ｑｂ｜，｜Ｅ｜）として下記式で表す。
Ｍｂ（εｄｒ，｜ｑｂ｜，｜Ｅ｜）
＝Ｍｂ＿ｄｒ＋Ｍｂ＿ａ＋Ｍｑｂ＿ｑａ＋Ｍｑｂ＿ｄｒ
【００８４】
前述の各鏡像力の式から、上記鏡像力の和は、ε＞εｄｒの場合ε及び｜Ｅ｜の単調増加関数、ε＜εｄｒの場合εの単調増加関数で｜Ｅ｜の単調減少関数である。それぞれＥの自乗で増加、減少する。また、Ｍｂ（εｄｒ，｜ｑｂ｜，｜Ｅ｜）＝０を満たす。
【００８５】
結局、前述の式（１）は、Ｅ、ε、εｄｒの関数として、下記式で表される。
Ｆｂ＝Ｆｂ＿ａ＋Ｆｂ＿ｄｒ＋Ｆｑｂ＿ｑａ＋Ｅ・ｑｂ＋Ｍｂ（ε，｜ｑｂ｜，｜Ｅ｜）＋Ａｂ＿ａ＋Ａｂ＿ｄｒ
＝Ｃ・Ｅ２・（ε−１）２ε０２／ε２−Ｃ・Ｅ２・（εｄｒ−１）・（ε−１）ε０２／ε／εｄｒ＋ｃ３・ｑａ・ｑｂ＋Ｍｂ（ε，｜ｑｂ｜，｜Ｅ｜）＋Ｅ・ｑｂ＋Ａｂ＿ａ＋Ａｂ＿ｄｒ      ・・・・・（２）
【００８６】
上記式（２）から分かるように、ε＞εｄｒであれば、
Ｆｂ＿ａ＋Ｆｂ＿ｄｒ＞０
となって、この値は外部印加電圧Ｅの自乗に比例する。よって、Ｅを大きくするほど、上記式（２）の右辺第１項と第２項及び第４項の和がＥの自乗で増大する。そして、
Ｆｂ＞０
となって、トナー１０ｂは、トナー１０ｂ自身の持つ電荷ｑｂの極性によらず、中間転写ベルト８方向（転写方向）に大きな力を受けることになる。
【００８７】
実施例１の系に関して三次元電界シミュレーションを行った。このシミュレーションを行った系の概要、各部のサイズ、形状などを図７（ａ）に模式的に示す。このシミュレーションでは、トナーの誘電率ε＝２．８、感光ドラム２の表層の誘電率εｄｒ＝２、真空の誘電率をε０とした。また、中間転写ベルト８は完全導体と仮定し、その電位をＶｔｒとして可変電位を印加できるようにした。また、中間転写ベルト８の電位をＶｔｒ、感光ドラム２の下面（中間転写ベルト８とは反対側）をアースとして０［Ｖ］に設定し、上面（中間転写ベルト８側）には一次転写ニップＮ１中での上面電位がＶｌ＝−１００［Ｖ］になるような電荷密度σを設定した。具体的には、中間転写ベルト８と感光ドラム２との間の距離をｄ１、感光ドラム２の膜厚（表層の厚み）をｄ２として、下記式でσを求めた。これにより、感光ドラム２の表面電位をＶｌ＝−１００［Ｖ］に設定することができる。
σ＝−（Ｖｔｒ−Ｖｌ）÷ｄ１×ε０＋Ｖｌ÷ｄ２×εｄｒ
【００８８】
図７（ｂ）は、トナー１０ｂの受ける力Ｆｂをトナー１０ｂの電荷量（トリボ）ｑｂの関数としてプロットしたグラフである。パラメータは中間転写ベルト８の表面の電位Ｖｔｒである。トナー１０ｂが受ける力Ｆｂは、正の値の場合は中間転写ベルト８方向の向きであり、その値が大きいほど転写に有利である。ここで、トナー１０ａの電荷量は、＋５ｆＣ／個と仮定している。図７（ｂ）から、強い電場を印加するほど電荷量に対する力Ｆｂの傾きは大きくなり、正の電荷量を持つトナーは転写方向への強い力を受けることが分かる。一方、正規の帯電極性から反転した負の電荷量を持つトナーは、印加電圧が−１００Ｖと小さい場合は転写と反対方向の力を受けることが分かる。しかし、−３００Ｖ、−５００Ｖと印加電圧を強くするにつれ、それほど大きくない負の電荷を持つトナーは転写方向の力を受けることが分かる。つまり、帯電極性が反転したトナーであっても、転写することができることを示している。
【００８９】
次に、トナー１０ｂが受ける力Ｆｂとトナーの誘電率εとの関係について説明する。前述の式（２）において、εを大きくしていくと（ε＞＞εｄｒ）、右辺第一項が支配的になる。そのため、上述の外部印加電圧Ｅを大きくいった場合と同様、トナー１０ｂは、トナー１０ｂ自身の持つ電荷ｑｂの極性によらず、中間転写ベルト８方向（転写方向）に大きな力を受けることになる。
【００９０】
図８は、上記同様の三次元電界シミュレーションにより、外部印加電圧Ｅ＝−４００Ｖの時のトナーの電荷量ｑｂに対するトナー１０ｂの受ける力Ｆｂを、トナーの誘電率εをパラメータとしてプロットしたグラフである。図８から、トナーの誘電率εを大きくするほど、トナーの電荷量によらずトナーは転写方向に強い力を受けることがわかる。
【００９１】
以上をまとめると、外部印加電圧Ｅを大きくするほど、またトナーの誘電率εが大きいほど（εｄｒ＜ε）、トナー１０ｂは転写方向の力を受けることが分かる。これに対して、εｄｒ＞εの場合には、外部印加電圧Ｅを大きくしていくと、トナー１０ｂは感光ドラム２方向の力を受けてしまう。そして、トナー１０ａとトナー１０ｂとの間の分離が生じ、一次転写残トナーとしてトナー１０ｂが感光ドラム２上に残ってしまう。
【００９２】
９−３．２層のトナーが受ける力
次に、上記トナー１０ｂ（感光ドラム２側）が受ける力に関するのと同様の議論を、トナー１０ａ（中間転写ベルト８側）とトナー１０ｂ（感光ドラム２側）との２層のトナー層全体について当てはめる。
【００９３】
トナー１０ａが受ける力は、図６（ａ）〜（ｈ）に示すように、トナー１０ｂが受ける力の場合と同様に考えて、下記式（３）で表される。
Ｆａ＝Ｆａ＿ｂ＋Ｆａ＿ｉｔ＋Ｆｑａ＿ｑｂ＋Ｍａ＿ｉｔ＋Ｍａ＿ｂ＋Ｍｑａ＿ｑｂ＋Ｍｑａ＿ｉｔ＋Ｅ・ｑａ＋Ａａ＿ｂ＋Ａａ＿ｉｔ      ・・・・・（３）
【００９４】
ここで、図６（ｄ）に示すＡａ＿ｂはトナー１０ａとトナー１０ｂとの間の非静電的付着力、図６（ｄ）に示すＡａ＿ｉｔはトナー１０ａと中間転写ベルト８との間の非静電的付着力である。
【００９５】
また、図６（ｂ）に示すトナー１０ａの分極電荷９ｂと中間転写ベルト８の分極電荷９ａとの間のクーロン引力Ｆａ＿ｉｔは、トナー１０ｂが受ける力の場合と同様に考えて、Ｃを正定数として、下記式で表される。
Ｆａ＿ｉｔ＝Ｃ・（εｉｔ−１）・（ε−１）・Ｅ２／εｉｔ／ε
【００９６】
また、図６（ｂ）に示すトナー１０ａの分極電荷９ｃとトナー１０ｂの分極電荷９ｄとの間のクーロン引力Ｆａ＿ｂは、作用反作用の法則により、Ｆａ＿ｂ＋Ｆｂ＿ａ＝０を満たす。そのため、トナー１０ａとトナー１０ｂとを合わせて考えるとＦａ＿ｂ、Ｆｂ＿ａは打ち消される。
【００９７】
同様に、図６（ｃ）に示すトナー１０ａの真電荷がトナー１０ｂの真電荷から受ける力Ｆｑａ＿ｑｂは、Ｆｑａ＿ｑｂ＋Ｆｑｂ＿ｑａ＝０を満たす。また、図６（ｄ）に示すトナー１０ａとトナー１０ｂとの間の非静電付着力Ａａ＿ｂは、Ａａ＿ｂ＋Ａｂ＿ａ＝０を満たす。このように、トナー同士が及ぼし合う抗力も打ち消される。
【００９８】
また、図６（ｇ）、図６（ｈ）に示すＭａ＿ｉｔ，Ｍａ＿ｂ，Ｍｑａ＿ｑｂ，Ｍｑａ＿ｉｔは、トナー１０ａの持つ分極電荷及び真電荷に作用する鏡像力である。トナー１０ｂが受ける力の場合と同様に考えて、これらはそれぞれ下記式で表される。
Ｍａ＿ｉｔ＝（ε−１）２・ε０２・Ｅ２／ε２・（εｉｔ−１）／（εｉｔ＋１）／１６／π／ε０／ｄ２
Ｍａ＿ｂ＝−（ε−１）２・ε０２・Ｅ２／ε２・（ε−１）／（ε＋１）／１６／π／ε０／ｄ２
Ｍｑａ＿ｉｔ＝ｑａ２・（εｄｒ−１）／（εｄｒ＋１）／１６／π／ε０／ｒ２
Ｍｑａ＿ｑｂ＝−ｑａ２・（ε−１）／（ε＋１）／１６／π／ε０／ｒ２
【００９９】
作用反作用の法則により、上記Ｍａ＿ｂ及びＭｑａ＿ｑｂは、トナー１０ｂ側に大きさが等しく向きが反対向きの力を作用させる。同じ理由で、上記Ｍｂ＿ａ及びＭｑｂ＿ｑａも、トナー１０ａ側に大きさが等しく向きが反対向きの力を作用させる。また、Ｍａ＿ｂ＝Ｍｂ＿ａと考えられる。
【０１００】
結局、トナー１０ａに働く鏡像力Ｍａと、トナー１０ｂに働く鏡像力Ｍｂとを足し合わせた力Ｍ（ε，Ｅ）は、下記式（４）で表される。
Ｍａ＝Ｍａ＿ｉｔ＋Ｍａ＿ｂ＋Ｍｑａ＿ｑｂ＋Ｍｑａ＿ｉｔ
Ｍｂ＝Ｍｂ＿ｄｒ＋Ｍｂ＿ａ＋Ｍｑｂ＿ｑａ＋Ｍｑｂ＿ｄｒ
Ｍ（ε，Ｅ）＝Ｍａ＋Ｍｂ
＝Ｍａ＿ｉｔ＋Ｍｑａ＿ｉｔ＋Ｍｂ＿ｄｒ＋Ｍｑｂ＿ｄｒ
＝（ε−１）２・ε０２・Ｅ２／ε２・（εｉｔ−１）／（εｉｔ＋１）／１６／π／ε０／ｄ２＋ｑａ２・（εｄｒ−１）／（εｄｒ＋１）／１６／π／ε０／ｒ２−（ε−１）２・ε０２・Ｅ２／ε２・（εｄｒ−１）／（εｄｒ＋１）／１６／π／ε０／ｄ２−ｑｂ２・（εｄｒ−１）／（εｄｒ＋１）／１６／π／ε０／ｒ２      ・・・（４）
【０１０１】
上記式（４）から明らかなように、上記鏡像力Ｍ（ε，Ｅ）は、εｉｔ＞εｄｒの場合εとＥそれぞれの単調増加関数であり、εｉｔ＜εｄｒの場合εとＥそれぞれの単調減少関数である。
【０１０２】
以上より、トナー１０ａとトナー１０ｂとの２層のトナー層の全体に作用する力Ｆ（＝Ｆａ＋Ｆｂ）は、前述の式（２）を参照して下記式（５）で表される。
Ｆ＝Ｆａ＋Ｆｂ
＝Ｆａ＿ｉｔ＋Ｆｂ＿ｄｒ＋Ｅ・（ｑａ＋ｑｂ）＋Ｍ（ε，Ｅ）＋Ａａ＿ｉｔ＋Ａｂ＿ｄｒ
≒Ｃ・（εｉｔ−１）・（ε−１）／ε／εｉｔ・Ｅ２−Ｃ・（εｄｒ−１）・（ε−１）／ε／εｄｒ・Ｅ２＋Ｅ・（ｑａ＋ｑｂ）＋Ｍ（ε，Ｅ）＋Ａａ＿ｉｔ＋Ａｂ＿ｄｒ
・・・・・（５）
【０１０３】
上記式（５）から、εｉｔ＞εｄｒの場合は、トナーの誘電率εを大きくするほど、また外部印加電圧Ｅを大きくするほど、右辺第１項と第２項及び第４項の和が増大する。そのため、トナー層の全体として、中間転写ベルト８方向（転写方向）に大きな力を受けることが分かる。
【０１０４】
よって、εｉｔ＞εｄｒ、ε＞εｄｒを満たすことで、トナー１０ａ、トナー１０ｂの電荷量によらず、外部印加電圧を大きくするほど、トナー層の全体として転写効率を向上させることができ、転写残トナー、再転写残トナーを低減することができる。トナーが３層以上に積層していた場合でも、εｉｔ＞εｄｒ、ε＞εｄｒを満たすことで、同様のメカニズムで転写残トナー、再転写残トナーを低減することができる。
【０１０５】
９−４．単層のトナーが受ける力
最後に、感光ドラム２上のトナーが単層である場合について説明する。図９（図９（ａ）〜（ｄ）は、一次転写部Ｎ１で単層のトナー１０ａにかかる力を説明するための模式図である。
【０１０６】
図９（ａ）に示すように、単層のトナーの場合も、一次転写部Ｎ１に印加された電圧によりトナー１０ａは分極し、図示のように正極性の分極電荷９ｂ、９ｄと、負極性の分極電荷９ａ，９ｃとが発生する。そして、これらの分極電荷同士が、Ｆａ＿ｄｒ、Ｆａ＿ｉｔの力で引き合う。
【０１０７】
また、図９（ｄ）は、トナーと中間転写ベルト８との間、トナーと感光ドラム２との間の非静電的付着力Ａａ＿ｉｔ、Ａａ＿ｄｒを示す。また、図９（ｂ）は、分極電荷の作る鏡像力Ｍａ＿ｉｔ及びＭａ＿ｄｒを示す。また、図９（ｃ）は、真電荷の作る鏡像力Ｍｑａ＿ｉｔ及びＭｑａ＿ｄｒと、真電荷が電界から受ける力ｑａ・Ｅとを示す。上記Ｍａ＿ｉｔ、Ｍａ＿ｄｒ、Ｍｑａ＿ｉｔ、Ｍｑａ＿ｄｒは、それぞれ下記式で表される。
Ｍａ＿ｉｔ＝（ε−１）２・ε０２・Ｅ２／ε２・（εｉｔ−１）／（εｉｔ＋１）／１６／π／ε０／ｄ２
Ｍａ＿ｄｒ＝−（ε−１）２・ε０２・Ｅ２／ε２・（εｄｒ−１）／（εｄｒ＋１）／１６／π／ε０／ｄ２
Ｍｑａ＿ｉｔ＝ｑａ２・（εｉｔ−１）／（εｉｔ＋１）／１６／π／ε０／ｒ２
Ｍｑａ＿ｄｒ＝−ｑａ２・（εｄｒ−１）／（εｄｒ＋１）／１６／π／ε０／ｒ２
【０１０８】
上記各鏡像力の式から、εｉｔ＞εｄｒの場合、トナー１０ａに働く鏡像力Ｍは、
Ｍａ＝Ｍａ＿ｉｔ＋Ｍａ＿ｂ＋Ｍｑａ＿ｑｂ＋Ｍｑａ＿ｉｔ＞０
となる。そのため、トナー１０ａに働く鏡像力Ｍａは、εとＥのどちらに関しても単調増加関数である。また、トナーの真電荷ｑａも考慮すると、前述のトナー層が２層の場合と同様に、トナー１０ａにかかる力Ｆａは、下記式（６）で表される。
Ｆａ＝Ｆａ＿ｄｒ＋Ｆａ＿ｉｔ＋Ｅ・ｑａ＋Ｍａ＋Ａａ＿ｉｔ＋Ａａ＿ｄｒ
＝Ｃ・（εｉｔ−１）・（ε−１）・Ｅ２−Ｃ・（εｄｒ−１）・（ε−１）・Ｅ２＋Ｅ・ｑａ＋Ｍａ＋Ａａ＿ｉｔ＋Ａａ＿ｄｒ      ・・・・・（６）
【０１０９】
上記式（６）より、トナー層が２層の場合と同様、εｉｔ＞εｄｒの場合、トナー１０ａに働く中間転写ベルト８方向（転写方向）の力の大きさは、外部印加電圧Ｅの大きさの自乗に比例して大きくなる。そのため、トナー１０ａの電荷によらず、トナー１０ａは転写方向に力を受けることになる。
【０１１０】
１０．タッチダウン方式
次に、上述の非磁性一成分方式の現像装置４に替えて、タッチダウン方式の現像装置４を用いた場合について説明する。図１０は、タッチダウン方式の現像装置（ここでは、単に「現像装置」という。）４の模式図（感光ドラム２、中間転写ベルト８も示されている。）である。
【０１１１】
現像装置４は、現像剤収容部（現像装置本体）としての現像容器４１を有し、この現像容器４１内に現像剤としてトナー（非磁性トナー）１０とキャリア（磁性キャリア）１８との混合物である２成分現像剤が収容されている。
【０１１２】
現像装置４は、撹拌部材としての撹拌ローラ４２を有する。撹拌ローラ４２は、現像容器４１内に収容された２成分現像剤を撹拌する。撹拌された２成分現像剤には、摩擦により静電気が発生し、キャリア１８はマイナスに帯電し、トナー１０はプラスに帯電する。また、この静電気力によりトナー１０はキャリア１８に付着する。
【０１１３】
現像装置４は、第１の現像剤担持体としての第１の現像ローラ４３を有する。第１の現像ローラ４３は、円筒形状の非磁性部材で構成された第１の現像スリーブ４３ａと、この第１の現像スリーブ４３ａの中空部内に固定して配置された磁界発生手段としての第１の磁極部材４３ｂと、を有して構成される。第１の現像スリーブ４３ａは、図中矢印Ｒ３方向に回転駆動される。第１の磁極部材４３ｂは、第１の現像スリーブ４３ａの周方向に複数の磁極を有する。第１の磁極部材４３ｂが発生する磁界の力で、現像容器４１内の２成分現像剤は第１の現像スリーブ４３ａの表面に担持される。
【０１１４】
現像装置４は、現像剤規制部材としての規制ブレード４５を有する。規制ブレード４５は、板状の部材で構成されており、先端部側が第１の現像ローラ４３の表面に近接するようにして、第１の現像ローラ４３に対向して配置されている。規制ブレード４５の先端部と第１の現像ローラ４３の表面との間には、所定の隙間（ギャップ）が形成されている。規制ブレード４５は、第１の現像ローラ４３の回転に伴って、第１の現像ローラ４３の表面に担持された２成分現像剤の層厚を規制する。
【０１１５】
また、現像装置４は、第２の現像剤担持体としての第２の現像ローラ４４を有する。第２の現像ローラ４４は、円筒形状の非磁性部材で構成された第２の現像スリーブ４４ａと、この第２の現像スリーブ４４ａの中空部内に固定して配置された磁界発生手段としての第２の磁極部材４４ｂと、を有して構成される。第２の現像スリーブ４４ａは、第１の現像スリーブ４３ａに対向して配置されている。第２の現像スリーブ４４ａは、図中矢印Ｒ４方向に回転駆動される。つまり、第１の現像スリーブ４３ａと第２の現像スリーブ４４ａは、それぞれの表面が対向部で逆方向に移動する方向に回転する。第２の磁極部材４４ｂは、第１の現像スリーブ４３ａと第２の現像スリーブ４４ａとの最近接部に対応する位置において、第１の磁極部材４３ｂと対向して配置されている。第２の磁極部材４４ｂの磁極の極性と、第１の磁極部材４３ｂにおける第２の磁極部材４４ｂと向かい合う磁極の極性とは異なっている。したがって、上記最近接部において第１の磁極部材４３ｂと第２の磁極部材４４ｂとの間には磁界が形成される。第１の現像スリーブ４３ａの表面の現像剤層は、この磁界の影響を受けて立ち上がり、磁気ブラシを形成して、第２の現像スリーブ４４ａの表面に接触する。
【０１１６】
そして、第１の現像スリーブ４３ａと、第２の現像スリーブ４４ａとには、それぞれ所定のバイアスが印加され、上記最近接部に、プラスに帯電したトナーが第１のスリーブ４３ａから第２の現像スリーブ４４ａ側に向かう方向の電界が形成されている。これにより、上記磁気ブラシからトナー１０が第２の現像スリーブ４４ａの表面に移動して、第２の現像スリーブ４４ａの表面にはその移動したトナー１０によりトナー層が形成される。
【０１１７】
こうして第２の現像スリーブ４４ａ上に担持されたトナー１０は、第２の現像スリーブ４４ａの回転に伴って感光ドラム２との対向部（現像部）へと搬送され、前述の非磁性一成分方式の場合と同様にして現像に供される。
【０１１８】
現像装置４として上述のタッチダウン方式の現像装置４を用いた場合における、前述のトナーＡ、トナーＢでの転写効率を比較した。なお、前述の実施例１、比較例１の場合と同様、トナーＡ、トナーＢには外添剤が外添されている。ここでは、トナーの単位重量当たりの電荷量Ｑ／Ｍ［μＣ／ｇ］（トナーの電荷量をトナー重量で割った指標）を３０、２０、１０、０［μＣ／ｇ］と変化させたときの一次転写残トナーの量を前述したのと同様にして計測した。
【０１１９】
一般に、キャリアに対するトナーの混合比率を上げるとトナーの電荷量が低下し、混合比率を下げるとトナーの電荷量が上昇する。したがって、キャリアに対するトナーの混合比率を調整することにより、トナーの電荷量を調整することが可能である。
【０１２０】
図１１は、トナーＡ、トナーＢのそれぞれを用いた場合のトナーの電荷量Ｑ／Ｍと最小転写残値との関係を示す。ここで、最小転写残値とは、前述したのと同様にして印加する一次転写バイアスをパラメータとして一次転写残トナーの量を計測した際の一次転写残トナーの量の最小値を意味する。図１１から、トナーＡを用いた場合は、トナーＢを用いた場合よりも、同じトナーの電荷量に対して一次転写残トナーの量がより少ない（転写効率がより良好である）ことが分かる。また、トナーＡを用いた場合は、トナーの電荷量によらず、良好な転写効率が得られることが分かる。
【０１２１】
以上、本実施例によれば、転写残や再転写残を抑制して転写効率を向上させることができる。例えば、転写効率９９％以上が要求されることのあるクリーナレス方式などにおける転写効率の向上のために非常に有効である。
【０１２２】
［第２の実施形態］
次に、本発明の他の実施形態について説明する。本実施形態の画像形成装置の基本的な構成及び動作は、第１の実施形態のものと同じである。したがって、本実施形態の画像形成装置において、第１の実施形態のものと同一又は対応する機能、構成を有する要素については、同一の符号を付して、詳しい説明は省略する。
【０１２３】
本実施形態では、トナー粒子として、高誘電体（高誘電率材料）の粒子である高誘電粒子を含有するトナー粒子を用いる。本実施例では、高誘電粒子は、トナー粒子を構成する樹脂に混練されてトナー粒子内に略一様に分散されている。
【０１２４】
１．トナー
本実施形態の構成の画像形成装置１００において、異なるトナーを用いた実施例２−１、２−２について後述の転写効率の評価を行った。
【０１２５】
実施例２−１、実施例２−２でそれぞれ用いたトナー粒子（トナー母体）であるトナーＣ、トナーＤを表３に示す。トナーＣ、トナーＤ用の樹脂としては、日本合成化学工業社製のポリエステル樹脂粒子ＨＰ３２５を主成分とする樹脂を用いた。そして、この樹脂１００質量部に対して、共立化学株式会社製のチタン酸バリウム粒子ＢＴＨＰ９ＤＸを１５質量部添加したものをトナーＣ（実施例２−１）、全く加えない物をトナーＤ（実施例２−２）とした。チタン酸バリウムは、常温で誘電率が１０００以上の代表的な高誘電体（高誘電率材料）である、誘電体セラミックスの一例である。樹脂とチタン酸バリウムとの混練は、機内温度をポリエステル樹脂のガラス転移温度以上に設定した二軸混練機で行った。そして、混練した樹脂をホソカワミクロン社製のカウンタジェットミル１００ＡＦＧで粉砕した後、同社製の分級機５０ＡＴＰで分級してトナーＣ、トナーＤを得た。分級後のトナーの個数平均粒径（中心径）は、トナーＣ、トナーＤともに７μｍである。また、トナーＣ、トナーＤともに、外添剤として第１の実施形態と同じＴＧＣ−１１０を外添した。なお、本実施形態においても、トナー粒子の着色剤や電荷制御剤としては、第１の実施形態で説明したのと同様のものを用いることができる。外添剤の処方としては、トナーＤに関しては、８０ｇのトナー粒子に対して２ｇの外添剤を添加した（トナー粒子１００質量部に対し外添剤２．５質量部）。トナーＣに関しては、比重が重いため、９０ｇのトナー粒子に対して２ｇの外添剤を添加した（トナー粒子１００質量部に対し外添剤２．２質量部）。これにより、トナーの表面上の外添剤の個数分布密度がトナーＣとトナーＤとで同様になるようにした。
【０１２６】
【表３】
2017072770.tif 000005
【０１２７】
２．トナーの成分
高誘電粒子を混練するトナー粒子の樹脂としては、上記ポリエステル以外にも、トナーの結着樹脂として公知のもの使用可能である。
【０１２８】
例えば、スチレン−アクリル樹脂などのビニル系樹脂、ポリエステル樹脂、あるいはそれらを結合させたハイブリッド樹脂などが使用可能である。また、重合法により直接トナー粒子を得る方法においては、それらを形成するための単量体が用いられる。具体的には、スチレン、ｏ−（ｍ−、ｐ−）メチルスチレン、ｏ−（ｍ−、ｐ−）エチルスチレンなどのスチレン系単量体；アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ブチル、アクリル酸オクチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸ベヘニル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸ジメチルアミノエチル、アクリル酸ジエチルアミノエチル、アクリロニトリル、アクリル酸アミドなどのアクリレート系単量体；メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸オクチル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸ベヘニル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジエチルアミノエチル、メタクリロニトリル、メタクリル酸アミドなどのメタクリレート系単量体；ブタジエン、イソプレン、シクロヘキセンなどのオレフィン系単量体が好ましく用いられる。これらは、単独又は、一般的にはＪ．Ｂｒａｎｄｒｕｐ、Ｅ．Ｈ．Ｉｍｍｅｒｇｕｔ編、「ポリマーハンドブック」、（米国）、第３版、ＪｏｈｎＷｉｌｅｙ＆Ｓｏｎｓ、１９８９年、ｐ．２０９−２７７に記載の理論ガラス転移温度（Ｔｇ）が、４０乃至７５℃を示すように単量体を適宜混合して用いられる。理論ガラス転移温度が４０℃未満の場合にはトナーの保存安定性や耐久安定性の面から問題が生じやすく、一方、７５℃を超える場合はトナーのフルカラー画像形成の場合において、画像の透明性が低下する。
【０１２９】
さらに、トナー粒子の機械的強度を高めると共に、結着樹脂の分子量を制御するために、結着樹脂の合成時に架橋剤を用いることもできる。架橋剤としては、二官能の架橋剤として、ジビニルベンゼン、２，２−ビス（４−アクリロキシエトキシフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−メタクリロキシフェニル）プロパン、ジアリルフタレート、エチレングリコールジアクリレート、１，３−ブチレングリコールジアクリレート、１，４−ブタンジオールジアクリレート、１，５−ペンタンジオールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコール＃２００、＃４００、＃６００の各ジアクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、ポリエステル型ジアクリレート、及び上記のジアクリレートをジメタクリレートに代えたものが挙げられる。多官能の架橋剤としては、ペンタエリスリトールトリアクリレート、トリメチロールエタントリアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、オリゴエステルアクリレート及びそのメタクリレート、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート及びトリアリルトリメリテートが挙げられる。これらの架橋剤は、トナーの定着性、耐オフセット性の点で、上記単量体１００質量部に対して、好ましくは０．０５乃至１０質量部、より好ましくは０．１乃至５質量部用いることができる。
【０１３０】
３．トナー粒子の粒径及び製造法
トナー粒子の好ましい粒径や利用できる製造方法は第１の実施形態で説明したものと同様である。
【０１３１】
本実施形態では、トナー粒子は、結着樹脂と顔料、離型剤とを混合し、混練、粉砕、分級工程を経てトナー粒子を得る混練粉砕法を用いた。
【０１３２】
４．トナー・中間転写ベルト・感光ドラムの誘電率
トナーＣ、トナーＤの誘電率の計測結果を図１３に示す。また、トナーＣ、トナーＤ、感光ドラム２の表層、中間転写ベルト８、チタン酸バリウムの誘電率の計測結果を表４に示す。ここで、チタン酸バリウムの誘電率をεａとする。
【０１３３】
【表４】
2017072770.tif 000006
【０１３４】
表４に示すように、チタン酸バリウムの比誘電率εａと感光ドラム２の表層の比誘電率εｄｒは、εａ＞＞εｄｒとなっている。そのため、実施例２−１のトナーＣ、実施例２−２のトナーＤともに、εｄｒ＜εとなっているが、トナーＣの誘電率の方が、トナーＤの誘電率よりも大きい。また、実施例２−１、実施例２−２ともに、εｄｒ＜εｉｔとなっている。なお、チタン酸バリウムの誘電率εａは、εａ＞＞εｉｔを満たし、トナーＣ、トナーＤの誘電率εはともに、ε＜εｉｔを満たす。
【０１３５】
図１４は、印加する一次転写バイアスをパラメータとして、実施例２−１と実施例２−２とで転写効率を評価した結果を示す。また、図１２は、現像部と一次転写部Ｎ１との間での感光ドラム２上のトナーの電荷量を示す。
【０１３６】
図１２から、トナーＣとトナーＤとで、トナーの電荷量には殆ど違いがなく、特に転写効率の低下（一次転写残トナーの増加）の主要因となる電荷の極性が反転したトナーの割合はほぼ等しいことが分かる。一方、図１４から、トナーＣを用いた実施例２−１の方が、トナーＤを用いた実施例２−２よりも、一次転写残トナーを低減できることが分かる。なお、ここでは、転写残トナーに関する評価結果を示したが、前述のように再転写残トナーについても転写残トナーと同様の要因により増減する。そのため、トナーＣを用いた実施例２−１の方が、トナーＤを用いた実施例２−２よりも、再転写残トナーを低減できることが分かる。つまり、εａ＞εｄｒを満たす高誘電粒子を含有するトナーＣを用いた実施例２−１では、その高誘電粒子を含有しないトナーＤを用いた実施例２−２に比べて転写効率を改善できることがわかる。上述のようにトナーＣとトナーＤとでトナーの電荷量にはほとんど違いがないので、この転写効率の違いはトナー粒子の誘電率に起因するものであることがわかる。
【０１３７】
５．メカニズム
次に、上述のように転写効率が改善されるメカニズムについて説明する。一次転写部Ｎ１において、外部印加電圧のもとでは、トナー粒子を構成するポリエステル及びチタン酸バリウムはそれぞれ分極する。チタン酸バリウムは、ポリエステルよりも遥かに誘電率が高いため、外部印加電圧のもとではトナー粒子内で大きな分極電荷を誘起する。第１の実施形態で説明したのと同様に考えると、トナー粒子に添加する高誘電粒子の誘電率εａが高いほど、その分極電荷が大きくなり、特にεａ＞εｄｒを満たしている場合に転写効率が向上する。また、トナー粒子内でのチタン酸バリウム間の分極電荷による引力は、第１の実施形態で説明したのと同様に、作用反作用の法則によりトナー粒子自身の運動に影響を及ぼさない。
【０１３８】
以上、本実施例によれば、転写残や再転写残を更に抑制して転写効率の更なる向上を図ることができる。なお、本実施形態のトナー粒子は、後述の実施形態において用いることもできる。
【０１３９】
［第３の実施形態］
次に、本発明の他の実施形態について説明する。本実施形態の画像形成装置の基本的な構成及び動作は、第１の実施形態のものと同じである。したがって、本実施形態の画像形成装置において、第１の実施形態のものと同一又は対応する機能、構成を有する要素については、同一の符号を付して、詳しい説明は省略する。
【０１４０】
本実施形態では、中間転写ベルト８として複数層を有する中間転写ベルト８を用いる。本実施形態では、この場合に中間転写ベルト８の複数層のうち少なくとも１層の誘電率を、感光ドラム２の表層の誘電率より高くする。本実施形態では、中間転写ベルト８が異なることを除いて、トナー粒子、外添剤、外添剤の処方などは、実施例１と同様である。
【０１４１】
図１５は、本実施形態における多層構成の中間転写ベルト８の模式的な断面図である（感光ドラム２、一次転写ローラ５も示されている。）。本実施形態では、中間転写ベルト８は、基層８ｂと、基層８ｂの外面に設けられた表層（表面コート層）８ａと、を有する。本実施形態では、表層８ａは、厚みが０．５〜３μｍであり、アクリル樹脂で形成されている。この表層８ａは、電気抵抗が十分に高い高抵抗層であり、二次転写部Ｎ２の長手方向で転写材Ｐが通過する領域と通過しない領域とでの電流差を低減して、比較的小サイズの転写材Ｐへのトナー像の二次転写時の転写効率を向上するために設けられている。
【０１４２】
ここで、本実施形態の中間転写ベルト８の製造方法について説明する。本実施形態では、押出成形法を用いて中間転写ベルト８を製造した。基材となるＰＰＳと、導電体粉であるカーボンブラックなどとの配合成分を、二軸混練機により溶融混練する。得られた混練物を、環状ダイスによって押出し成形することにより、基層８ｂを構成するエンドレスベルトを製造する。表層８ａは、成形したエンドレスベルトの表面に、紫外線硬化樹脂をスプレーコーティングし、乾燥後、紫外線照射により硬化させて形成する。表層８ａは、厚すぎると割れやすくなるため、０．５〜３μｍの範囲となるよう塗布量を調整する。
【０１４３】
本実施形態の画像形成装置１００において、中間転写ベルト８の表層８ａ、基層８ｂの誘電率を変更した実施例３−１、実施例３−２、実施例３−３、比較例２について、第１の実施形態で説明したのと同様にして転写効率の評価を行った。ここで、中間転写ベルト８の表層８ａの誘電率をεｉｔｓ、基層８ｂの誘電率をεｉｔｂとする。
【０１４４】
実施例３−１、実施例３−２、実施例３−３、比較例２でそれぞれ用いた中間転写ベルト８の表層８ａ、基層８ｂの誘電率と感光ドラム２の表層の誘電率との関係を表５に示す。実施例３−１では、表層８ａ、基層８ｂの両方の誘電率が、感光ドラム２の表層の誘電率よりも大きい。実施例３−２では、表層８ａ、基層８ｂのうち表層８ａの誘電率のみが、感光ドラム２の表層の誘電率よりも大きい。実施例３−３では、表層８ａ、基層８ｂのうち基層８ｂの誘電率のみが、感光ドラム２の表層の誘電率よりも大きい。一方、比較例２では、表層８ａ、基層８ｂの両方の誘電率が、感光ドラム２の表層の誘電率よりも小さい。なお、各例において、中間転写ベルト８の複数の層のうち、感光ドラム２の表層の誘電率よりも大きい誘電率を有する層の誘電率は、トナー粒子の誘電率よりも大きい。また、各例のいずれにおいても、感光ドラム２の表層の誘電率は、トナー粒子の誘電率よりも小さい。
【０１４５】
転写効率を比較すると、実施例３−１＞実施例３−２＞実施例３−３＞＞比較例２の順であった。
【０１４６】
【表５】
2017072770.tif 000007
【０１４７】
図１６に示すように、誘電体の近傍の電荷は、誘電体内に鏡像電荷を生じさせ、力Ｆで誘電体方向に力を受けることが知られている。ここで、図１６に示すように、誘電体（本実施形態では中間転写ベルト８）が誘電率の異なる複数層で構成されており、中間転写ベルト８から距離ｄだけ離れた位置に点電荷ｑが位置している場合を考える。この電荷は、中間転写ベルト８の最表層（本実施形態では表層８ａ）と、最表層より下の層（本実施例では基層８ｂ）の誘電体内にそれぞれ鏡像電荷を生じさせる。鏡像力は、距離の自乗に反比例するため、電荷は最表層に生じた鏡像電荷の影響を強く受けることになる。
【０１４８】
図１７は、図１６に示すような２層の誘電体の表層８ａの厚みと、この２層の誘電体上の点電荷ｑが受ける力と、の関係を三次元電界シミュレーションで計算し、プロットしたものである。ここで、点電荷ｑの２層の誘電体からの距離ｄは一定にしている。図１７から、表層８ａを厚くするほど表層８ａの誘電率の影響が大きくなり、表層８ｂを薄くするほど基層８ｂの誘電率の影響が大きくなることが分かる。また、表層８ａの厚みを、電荷と表層９ａとの距離より薄くすると、基層８ｂの影響が顕著になることが分かる。つまり、表層８ａが薄くなるほど、２層の誘電体上の電荷が受ける鏡像力は、表層８ａ及び基層８ｂの誘電率がともに基層８ｂの誘電率に等しいと仮定した時に受ける鏡像力に近づいていく。逆に、表層８ａが厚くなると、２層の誘電体上の電荷が受ける鏡像力は、表層８ａ及び基層８ｂの誘電率がともに表層８ａの誘電率に等しいと仮定した時の仮定した時の鏡像力に近づいていく。
【０１４９】
つまり、中間転写ベルト８が２層構成を有する場合、仮に表層８ａの誘電率が低くても、基層８ｂの誘電率が十分に高ければ、トナー粒子の分極電荷及び真電荷と基層８ｂに生じる鏡像電荷及び分極電荷との相互作用により、転写効率を向上させることができる。そして、これは表層８ａの厚みが薄い場合、典型的にはトナー粒子の粒径（平均粒径）以下である場合に、特に顕著である。このように、転写体が、感光体側の表面を構成する表層と、表層の感光体とは反対側に設けられた基層と、を有する場合、少なくとも基層の誘電率が感光体の誘電率よりも高く、表層の厚みがトナーの平均粒径以下であることが好ましい。
【０１５０】
［第４の実施形態］
次に、本発明の他の実施形態について説明する。本実施形態の画像形成装置の基本的な構成及び動作は、第１の実施形態のものと同じである。したがって、本実施形態の画像形成装置において、第１の実施形態のものと同一又は対応する機能、構成を有する要素については、同一の符号を付して、詳しい説明は省略する。
【０１５１】
本実施形態では、感光ドラム２として複数層の誘電体層を有する感光ドラム２を用いる。つまり、本実施形態では、感光ドラム２は、基体２０ａ上に、誘電率的に無視できない複数の誘電体層を有する。本実施形態では、この場合に感光ドラム２の複数の誘電体層のうち少なくとも１層の誘電率を、トナー粒子の誘電率より低くする。本実施形態では、感光ドラム２が異なることを除いて、中間転写ベルト８、トナー粒子、外添剤、外添剤の処方などは、実施例１と同様である。
【０１５２】
図１８は、本実施形態における感光ドラム２の模式的な断面図である（中間転写ベルト８、一次転写ローラ５も示されている。）。本実施形態では、感光ドラム２は、電荷輸送層が第１層（表層）２ａと、第２層（基層）２ｂと、の２層で構成されている。なお、感光ドラム２の感光層における電荷輸送層以外の層構成は第１の実施形態と同様であるが、図１８では図示を省略している。本実施形態では、第１層（表層）の厚みは、トナーの粒径（平均粒径）よりも小さい。
【０１５３】
本実施形態の画像形成装置１００において、感光ドラム２の電荷輸送層の第１層２ａ、第２層２ｂの誘電率を変更した実施例４−１、実施例４−２、実施例４−３、比較例３について、第１の実施形態で説明したのと同様にして転写効率の評価を行った。ここで、感光ドラム２の電荷輸送層の第１層２ａの誘電率をεｄｒｓ、第２層２ｂの誘電率をεｄｒｂとする。
【０１５４】
実施例４−１、実施例４−２、実施例４−３、比較例３でそれぞれ用いた感光ドラム２の電荷輸送層の第１層２ａ、第２層２ｂの誘電率とトナー粒子の誘電率との関係を表６に示す。実施例４−１では、第１層２ａ、第２層２ｂの両方の誘電率が、トナー粒子の誘電率よりも小さい。実施例４−２では、第１層２ａ、第２層２ｂのうち第１層２ａの誘電率のみが、トナー粒子の誘電率よりも小さい。実施例４−３では、第１層２ａ、第２層２ｂのうち第２層２ｂの誘電率のみが、トナー粒子の誘電率よりも小さい。一方、比較例３では、第１層２ａ、第２層２ｂの両方の誘電率が、トナー粒子の誘電率よりも大きい。なお、各例において、感光ドラム２の複数の電荷輸送層のうち、トナー粒子の誘電率よりも小さい誘電率を有する層の誘電率は、中間転写ベルト８の誘電率よりも小さい。また、各例のいずれにおいても、トナー粒子の誘電率は、中間転写ベルト８の誘電率よりも小さい。
【０１５５】
転写効率を比較すると、実施例４−１＞実施例４−２＞実施例４−３＞＞比較例３の順であった。
【０１５６】
【表６】
2017072770.tif 000008
【０１５７】
第３の実施形態で説明したのと同様に、トナー粒子の分極電荷や真電荷は、感光ドラム２の複数の誘電体層（本実施例では２層の電荷輸送層）の誘電体内に発生した分極電荷から受ける力も感受する。これにより、電荷輸送層が２層の場合、仮に第１層２ａの誘電率が高くても、第２層２ｂの誘電率が十分に低ければ、トナー粒子の分極電荷及び真電荷と第２層２ｂに生じる鏡像電荷及び分極電荷との相互作用により、転写効率を向上させることができる。そして、これは第１層２ａの厚みが薄い場合、典型的にはトナー粒子の粒径（平均粒径）以下である場合に、特に顕著である。このように、感光体が、転写体側の表面を構成する第１層と、第１層の転写体とは反対側に設けられた第２層と、を有する場合、少なくとも第２層の誘電率がトナーの誘電率よりも低く、第１層の厚みがトナーの平均粒径以下であることが好ましい。
【０１５８】
なお、第３の実施形態と第４の実施形態とを組み合わせて実施してもよい。つまり、感光ドラム２の複数の誘電体層のうち少なくとも１層の誘電率を、トナー粒子の誘電率より低くし、その層の誘電率よりも中間転写ベルト８の複数層のうち少なくとも１層の誘電率を高くする。
【０１５９】
［第５の実施形態］
次に、本発明の他の実施形態について説明する。本実施形態の画像形成装置の基本的な構成及び動作は、第１の実施形態のものと同じである。したがって、本実施形態の画像形成装置において、第１の実施形態のものと同一又は対応する機能、構成を有する要素については、同一の符号を付して、詳しい説明は省略する。
【０１６０】
本実施形態では、第２の実施形態と同様に、トナー粒子として、樹脂に高誘電体（高誘電率材料）の粒子である高誘電粒子が含有するトナー粒子を用いる。本実施例では、高誘電粒子は、トナー粒子の外縁部により多く存在するようにトナー粒子を構成する樹脂に分散されている。
【０１６１】
本実施形態では、トナー粒子用の樹脂としては、第２の実施形態（実施例２−１、２−２）と同じポリエステル樹脂（日本合成化学工業社製のポリエステル樹脂粒子ＨＰ３２５）を主成分とする樹脂を用いた。この樹脂粒子は、混錬粉砕法で製造される。また、本実施形態では、高誘電粒子として、第２の実施形態（実施例２−１）と同じチタン酸バリウム（共立化学株式会社製のチタン酸バリウム粒子ＢＴＨＰ９ＤＸ）を用いた。本実施形態では、樹脂粒子１００質量部に対してチタン酸バリウム粒子を１５質量部添加し、外添用ミルサーで撹拌し樹脂粒子の表面にチタン酸バリウム粒子を埋め込んだ。これにより、図１９（ｂ）に示すように、トナー粒子の外縁部により高い濃度で高誘電粒子が分散されたトナー粒子を作成することができる。つまり、本実施形態では、トナー粒子中の高誘電粒子の分布濃度は、トナー粒子の中央側から表面側に向かうにしたがって高くなっている。本実施形態においても、トナー粒子の個数平均粒径（中心径）は７μｍである。また、本実施形態においても、トナー粒子には、外添剤として第２の実施形態と同じＴＧＣ−１１０を外添した。外添剤の処方としては、実施例２−１（トナーＢ）と同様に、９０ｇのトナー粒子に対して２ｇの外添剤を添加した（トナー粒子１００質量部に対して外添剤２．２質量部）。
【０１６２】
なお、第２の実施形態（実施例２−１）では、二軸混練機で樹脂中に略一様にチタン酸バリウムを分散させるようにしてトナー粒子を作成している。そのため、図１９（ａ）に示すように、トナー粒子中には略一様にチタン酸バリウムが分散されている。つまり、第２の実施形態（実施例２−１）では、トナー粒子中の高誘電粒子の分布濃度は、中央から表面まで略一定である。
【０１６３】
図１９（ｂ）に示すように高誘電粒子がトナー粒子の外縁部により高い濃度で分布している場合と、図１９（ａ）に示すように高誘電粒子がトナー粒子内に略一様に分布している場合とで、第１の実施形態で説明したのと同様の転写効率を評価した。その結果、図１９（ｂ）に示すように分布している場合の方が、図１９（ａ）に示すように分布している場合よりも良好な転写効率が得られることが分かった。
【０１６４】
これは、次のような理由によるものと考えられる。第１の実施形態で説明したように、外部印加電圧Ｅでトナー粒子に生じた分極電荷は、周囲の中間転写ベルト８や感光ドラム２などの誘電体に生じる分極電荷と相互作用する。この相互作用の大きさは、分極電荷の大きさ自身にもよるが、分極電荷同士の距離の自乗に反比例する。この点、本実施形態のように、高誘電粒子をトナー粒子の外縁部に分布させた場合、その分極によって生じた分極電荷と周囲の誘電体に生じた分極電荷との距離が近くなる。そのため、この場合には、トナー粒子の全体に高誘電粒子を一様に分布させた場合と比較すると、前述の式（２）でのＦｂ及び前述の式（５）でのＦがより大きくなり、転写効率が向上するものと考えられる。
【０１６５】
［その他］
以上、本発明を具体的な実施例に即して説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではない。
【０１６６】
上述の実施例では、中間転写方式の画像形成装置を例に説明したが、直接転写方式の画像形成装置にも本発明を適用することができる。当業者には周知のとおり、直接転写方式の画像形成装置は、例えば図１の画像形成装置における中間転写ベルトに代えて、無端状のベルトなどとされる転写材担持体を有する。そして、各画像形成部で感光ドラムに形成されたトナー像は、各転写部において、転写材担持体上に担持されて搬送される転写材に直接転写される。あるいは、感光ドラムに形成されたトナー像を、感光ドラムと転写ローラなどの転写部材との当接を通過する転写材に直接転写する画像形成装置がある。直接転写方式の場合は、紙やプラスチックシートなどとされる転写材が、感光体からトナー像が静電的に転写される転写体を構成する。このような直接転写方式の画像形成装置でも、感光ドラム、トナー、転写体の誘電率の関係を、上述の実施形態と同様に設定することで、転写効率を向上させることができる。
【０１６７】
また、上述の実施例では、クリーナレス方式を採用したが、感光体クリーニング手段として、感光体に当接するクリーニングブレードなどのクリーニング部材を備えたクリーニング装置が設けられていてもよい。
【符号の説明】
【０１６８】
１          画像形成部
２          感光ドラム
５          一次転写ローラ
８          中間転写ベルト
１０        トナー粒子
Ｐ          転写材
【図１】
2017072770.tif 000009
【図２】
2017072770.tif 000010
【図３】
2017072770.tif 000011
【図４】
2017072770.tif 000012
【図５】
2017072770.tif 000013
【図６−１】
2017072770.tif 000014
【図６−２】
2017072770.tif 000015
【図６−３】
2017072770.tif 000016
【図６−４】
2017072770.tif 000017
【図７】
2017072770.tif 000018
【図８】
2017072770.tif 000019
【図９−１】
2017072770.tif 000020
【図９−２】
2017072770.tif 000021
【図１０】
2017072770.tif 000022
【図１１】
2017072770.tif 000023
【図１２】
2017072770.tif 000024
【図１３】
2017072770.tif 000025
【図１４】
2017072770.tif 000026
【図１５】
2017072770.tif 000027
【図１６】
2017072770.tif 000028
【図１７】
2017072770.tif 000029
【図１８】
2017072770.tif 000030
【図１９】
2017072770.tif 000031