(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の感光体毎に静電潜像を形成し、各静電潜像を現像するために複数の色の異なるトナーをそれぞれ収容する現像器を具備しているタンデム方式の画像形成装置において、
前記複数のトナーは、少なくとも黒色用トナーを含み、且つ各トナーの表面に添加されている表面処理剤における、前記黒色用トナー表面から離脱した表面処理剤の＃４００の篩によるメッシュ残留比Ａと、前記他の現像用トナー表面から離脱した表面処理剤の残留比Ｂとが、８Ａ≦Ｂを満たし、前記黒色用トナーに添加されている表面処理剤がシリカのみであり、前記他の現像用トナーに添加されている表面処理剤が少なくともシリカと、酸化チタンのいずれかの１以上のものと、からなり、また、トナー１００重量部に対して表面処理剤を０．３〜５重量部添加することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記他の現像用トナーに添加されている表面処理剤の各添加量が前記黒色用トナーに添加されている表面処理剤の添加量より多くなっていることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラープリンタ等のカラー画像形成装置に関するものであり、より詳細には、タンデム方式と呼ばれる複数の感光体に対して帯電を行い、複数の色の異なるトナーを収容する現像器を配置するカラー画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
最近のカラー電子写真プロセスにおいては、印字速度の高速化のためにトナー色に対応して、複数の感光体ドラムを並べてカラー画像を得る、タンデム方式のカラー画像形成装置が用いられる。カラー画像情報や多色画像情報の複数の成分色画像を順次積層転写して、カラー画像や多色画像を合成再現した画像形成物を出力するカラー画像形成装置や多色画像形成装置、又は、カラー画像形成装置や多色画像形成機能を具備させた画像形成装置に有用である。
【０００３】
図1は、その代表であるデジタルカラー複写機1の構成を示す正面断面の略図である。複写機本体1の上面には、原稿台111及び後述する操作パネルが設けられ、複写機本体1の内部に画像読み取り部110および画像形成部210が設けられた構成である。原稿台111の上面には原稿台111に対して開閉可能な状態で支持され、原稿台111面に対して所定の位置関係をもって両面自動原稿送り装置（RADF；Reversing  Automatic Document Feeder）112が装着されている。
さらに、両面自動原稿送り装置112は、まず、原稿の一方の面が原稿台111の所定位置において画像読み取り部110に対向するように原稿を搬送し、この一方の面についての画像読み取りが終了した後に、他方の面が原稿台111の所定位置において画像読み取り部110に対向するよう原稿を反転して原稿台111に向かって搬送するようになっている。そして、両面自動原稿送り装置112は、1枚の原稿について両面の画像読み取りが終了した後にこの原稿を排出し、次の原稿についての両面搬送動作を実行する。以上の原稿の搬送および表裏反転の動作は、複写機全体の動作に関連して制御されるものである。
【０００４】
画像読み取り部110は、両面自動原稿送り装置112により原稿台111上に搬送されてきた原稿の画像を読み取るために、原稿台111の下方に配置されている。画像読み取り部110は原稿台111の下面に沿って平行に往復移動する原稿走査体113、114と、光学レンズ115と、光電変換素子であるCCDラインセンサ116とを有している。
この原稿走査体113、114は、第1の走査ユニット113と第２の走査ユニット114とから構成されている。第1の走査ユニット114は原稿画像表面を露光する露光ランプと、原稿からの反射光像を所定の方向に向かって偏向する第1ミラーとを有し、原稿台111の下面に対して一定の距離を保ちながら所定の走査速度で平行に往復移動するものである。第２の走査ユニット114は、第1の走査ユニット113の第1ミラーにより偏向された原稿からの反射光像をさらに所定の方向に向かって偏向する第２および第3ミラーとを有し、第1の走査ユニット113と一定の速度関係を保って平行に往復移動するものである。
【０００５】
光学レンズ115は、第２の走査ユニットの第3ミラーにより偏向された原稿からの反射光像を縮小し、縮小された光像をCCDラインセンサ116上の所定位置に結像させるものである。
CCDラインセンサ116は、結像された光像を順次光電変換して電気信号として出力するものである。CCDラインセンサ116は、白黒画像あるいはカラー画像を読み取り、R（赤）、G（緑）、B（青）の各色成分に色分解したラインデータを出力することのできる3ラインのカラーCCDである。このCCDラインセンサ116により電気信号に変換された原稿画像情報は、さらに、画像処理部に転送されて所定の画像データ処理が施される。
【０００６】
次に、画像形成部210の構成、および画像形成部210に係わる各部の構成について説明する。
画像形成部210の下方には、用紙トレイ内に積載収容されている用紙（記録媒体）Pを1枚ずつ分離して画像形成部２10に向かって供給する給紙機構211が設けられている。そして1枚ずつ分離供給された用紙Pは、画像形成部210の事前に配置された一対のレジストローラ212によりタイミングが制御されて画像形成部210に搬送される。さらに、片面に画像が形成された用紙Pは、画像形成部２10の画像形成にタイミングを合わせて画像形成部210に再供給搬送される。
画像形成部210の下方には、転写搬送ベルト機構213が配置されている。転写搬送ベルト機構213は、駆動ローラ214と従動ローラ215との間に略平行に伸びるように張架された転写搬送ベルト216に用紙Pを静電吸着させて搬送する構成となっている。そして、転写搬送ベルト216の下側に近接して、パターン画像検出ユニットが設けられている。
【０００７】
さらに、用紙搬送路における転写搬送ベルト機構213の下流側には、用紙P上に転写形成されたトナー像を用紙P上に定着させるための定着装置217が配置されている。
この定着装置217の一対の定着ローラ間のニップを通過した用紙Pは、搬送方向切り換えゲート218を経て、排出ローラ219により複写機本体1の外壁に取り付けられている排紙トレイ220上に排出される。
【０００８】
切り換えゲート218は、定着後の用紙Pの搬送経路を、複写機本体1へ用紙Pを排出する経路と、画像形成部210に向かって用紙Pを再供給する経路との間で選択的に切り換えるものである。切り換えゲート218により再び画像形成部210に向かって搬送方向が切り換えられた用紙Pは、スイッチバック搬送経路221を介して表裏反転された後、画像形成部210へと再度供給される。
また、画像形成部210における転写搬送ベルト216の上方には、転写搬送ベルト216に近接して、第1の画像形成ステーションPa、第２の画像形成ステーションPb、第３の画像形成ステーションPc、および第４の画像形成ステーションP dが、用紙搬送経路上流側から順に並設されている。
【０００９】
転写搬送ベルト216は駆動ローラ214によって、図1において矢印Zで示す方向に摩擦駆動され、前述したように給紙機構211を通じて給送される用紙Pを担持し、用紙Pを画像形成ステーションP a〜P dへと順次搬送する。
各画像ステーションP a〜P dは、実質的に同一の構成を有している。各画像ステーションP a、P b、P c、P dは、図1に示す矢印F方向に回転駆動される感光体ドラム222a、222b、222c、および222dをそれぞれ含んでいる。
各感光体ドラム222a〜222dの周辺には、感光体ドラム222a〜222dをそれぞれ一様に帯電する帯電器223a、223b、223c、223dと、感光体ドラム222a〜222d上に形成された静電潜像をそれぞれ現像する現像装置224a、224b、224c、224dと、現像された感光体ドラム222a〜222d上のトナー像を用紙Pへ転写する転写用放電器225a、225b、225c、225dと、感光体ドラム222a〜222d上に残留するトナーを除去するクリーニング装置226a、226b、226c、226dとが感光体ドラム222a〜222dの回転方向に沿って順次配置されている。
【００１０】
また、各感光体ドラム222a〜222dの上方には、レーザービームスキャナユニット227a、227b、227c、227dがそれぞれ設けられている。レーザービームスキャナユニット227a〜227dは、画像データに応じて変調されたドット光を発する半導体レーザ素子（図示せず）、半導体レーザ素子からのレーザービームを主走査方向に偏向させるためのポリゴンミラー（偏向装置）240と、ポリゴンミラー240により偏向されたレーザービームを感光体ドラム222a〜222d表面に結像させるためのfθレンズ241やミラー242、243などから構成されている。
レーザービームスキャナ227aにはカラー原稿画像の黒色成分像に対応する画素信号が、レーザービームスキャナ227bにはカラー原稿画像のシアン色成分像に対応する画素信号が、レーザービームスキャナ227cにはカラー原稿画像のマゼンタ色成分像に対応する画素信号が、そして、レーザービームスキャナ227dにはカラー原稿画像のイエロー色成分像に対応する画素信号がそれぞれ入力される。
【００１１】
これにより色変換された原稿画像情報に対応する静電潜像が各感光体ドラム222a〜222d上に形成される。そして、現像装置227aには黒色のトナーが、現像装置227bにはシアン色のトナーが、現像装置227cにはマゼンタ色のトナーが、現像装置227dにはイエロー色のトナーがそれぞれ収容されており、感光体ドラム222a〜222d上の静電潜像は、これら各色のトナーにより現像される。これにより、画像形成部210にて色変換された原稿画像情報が各色のトナー像として再現される。
【００１２】
また、第1の画像形成ステーションP aと給紙機構211との間には用紙吸着用帯電器228が設けられており、この吸着用帯電器228は転写搬送ベルト216の表面を帯電させ、給紙機構211から供給された用紙Pは、転写搬送ベルト216上に確実に吸着させた状態で第1の画像形成ステーションP aから第４の画像形成ステーションP dの間をずれることなく搬送させる。
一方、第４の画像ステーションP dと定着装置217との間で駆動ローラ214のほぼ真上部には除電器229が設けられている。この除電器229には搬送ベルト216に静電吸着されている用紙Pを転写搬送ベルト216から分離するための交流電流が印加されている。
【００１３】
前記構成のデジタルカラー複写機においては、用紙Pとしてカットシート状の紙が使用される。この用紙Pは、給紙カセットから送り出されて給紙機構211の給紙搬送経路のガイド内に供給されると、その用紙Pの先端部分がセンサー（図示せず）にて検知され、このセンサーから出力される検知信号に基づいて一対のレジストローラ212により一旦停止される。
そして、用紙Pは各画像ステーションP a〜P dとタイミングをとって図1の矢印Z方向に回転している転写搬送ベルト216上に送られる。このとき転写搬送ベルト216には前述したように吸着用帯電器228により所定の帯電が施されているので、用紙Pは、各画像ステーションP a〜P dを通過する間、安定して搬送供給される。
【００１４】
各画像ステーションPa〜P dにおいては、各色のトナー像が、それぞれ形成され、転写搬送ベルト216により静電吸着されて搬送される用紙Pの支持面上で重ね合わされる。第４の画像ステーションP dによる画像の転写が完了すると、用紙Pは、その先端部分から順次、除電用放電器により転写搬送ベルト216上から剥離され、定着装置217へと導かれる。最後に、トナー画像が定着された用紙Pは、用紙排出口（図示せず）から排紙トレイ220上へと排出される。
なお、上述の説明ではレーザービームスキャナユニット227a〜227dによって、レーザービームを走査して露光することにより、感光体への光書き込みを行なう。しかし、レーザービームスキャナユニットの代わりに、発光ダイオードアレイと結像レンズアレイからなる書き込み光学系（LEDヘッド）を用いても良い。LEDヘッドはレーザービームスキャナユニットに比べ、サイズも小さく、また可動部分がなく無音である。よって、複数個の光書き込みユニットを必要とするタンデム方式のデジタルカラー複写機などの画像形成装置では、好適に用いることができる。
【００１５】
このようなカラー画像形成装置では、実際上カラー印字を行うだけでなく、モノクロ（黒色）での印字も頻繁に行われている。ユーザーのモード指定に応じて、実行される動作制御について図２に示すフローチャートにて説明する。まず、カラー画像出力モードが指定された場合には（ステップSlのY）、各感光体222a、222b、222c、および222dの位置を転写搬送ベルト216に接する通常位置として（S２）、各々の感光体222a、222b、222c、および222dを回転駆動させ、電子写真プロセスに従い、各々の感光体222a、222b、222c、および222dに対応する帯電・現像動作等を実行させる（S3）ことで、転写紙上にカラー画像が形成される。
【００１６】
一方、白黒画像出力モードが指定された場合は（SlのN）、接離機構を駆動させイエローY、マゼンタM、シアンC用の各感光体、222b、222c、222dを転写搬送ベルト216から離間させる（S5）。さらに、これらの各感光体222b、222c、222dの回転駆動をオフさせ、停止状態とする（S6）。併せて、これらの各感光体222b、222c、222dに対する帯電・現像動作等もオフさせる（S7）。このような状態で、黒色用の感光体222aを回転駆動させ（S8）、電子写真プロセスに従い、この黒色用の感光体222aに対して帯電・現像動作等を実行させる（S9）ことで、転写紙上に黒色による白黒画像が形成される。
このように、白黒画像出力モード指定時には黒色用の感光体２２２a以外の感光体222b、222c、222dはその回転動作を停止させる等、非作動状態とし、かつ、転写搬送ベルト216から離間させるので、白黒画像出力モード指定時に不要な感光体222b、222c、222dに関して、クリーニングブレード等による膜削れや、転写紙や転写搬送ベルト216等で削られことを極力なくすことができる。
しかし、モノクロ印字の方がカラー印字と比べ、使用頻度が多い場合もあり、黒色用の感光体は他の色用の感光体に比較して相対的に摩耗が速いという欠点がある。
【００１７】
通常Y，M，C，黒と通常４色あるトナーごとに４本の感光体の磨耗特性が異なり、トナーの色により感光体の劣化が異なる事態が生じる。感光体がトナーごとに不均一に磨耗劣化するのと、複写枚数とともにカラー画質の色むらが生じてしまう。
しかし、色別現像機の種類によりドラムの摩耗劣化速度が異なって、1本のみが劣化を起こしても、全てのドラムを交換しないと、交換したドラムとしなかったドラムとの間のカラーバランスが狂い良好な画質は得られない。すなわち、ドラム交換までのインターバルは４本のうち最も劣化が激しい色に対応するドラム、すなわち黒色用のドラムに律速を受けることになり、むだが大きくなってしまう。
【００１８】
対応策として、特開平10−333393号公報、特開平11−24358号公報、特開平11−52599号公報には、黒色用の感光体のみα−Si又はα−SiC感光体を用いて寿命を長くし、黒を除く他の色用の感光体にはOPC（有機感光体）を用いることが提案されている。
しかし、α−Si又はα−SiC感光体は帯電性が低いという問題があった。その欠点を解決する方法として、特開平10−333393号公報では、感光体の厚みを30μm以上にし、有機感光体との帯電差を200V以下にすることが提案されている。また、特開平11−24358号公報では、α−Si感光体に対する印加電圧を有機感光体の1．05〜2．50倍にすることが提案されている。更に、特開平11−52599号公報では、α−SiCの表面層を付与することにより帯電性を上げている。
【００１９】
このように、黒色用の感光体を長く使い、かつ、α−Si又はα−SiC感光体の帯電性の低さを補うためには、黒色用のみ複雑な帯電の制御を必要とし、結果として余計なコストが必要になってしまう。また、帯電以外にもα−Si又はα−SiC感光体と有機感光体とは光感度や、温度／湿度の影響の受け方が異なるため、黒色用のα−Si又はα−SiC感光体と黒色用以外で用いる有機感光体では、露光量、転写条件等も異なり、黒色用の感光体と黒色用以外の感光体とでは、別の制御方法を採用しなければならないため、やはり結果として余計なコストが必要になってしまう。
【００２０】
また、特開平10−333393号公報、特開平11−24358号公報、特開平11−52599号公報に記載のα−Si又はα−SiC感光体は、生産コストが有機感光体に比較して明らかに高いという問題もある。更に、別な問題として、言うまでもなく黒用のトナーの消耗も多いという問題もある。
この解決方法として特開2000−242056，242057では黒色用のみドラム径を大きくしたり、膜厚を厚くすることが提案されている。また特開2001−51467号公報では黒色用のみ非接触の帯電手段を用いる、膜厚を厚くする、粘度平均分子量の大きい樹脂を用いることが述べられている。さらに特開2000−330303号公報では、タンデム感光体用の樹脂として共重合ポリカーボネート樹脂を用いることが示されている。
【００２１】
また黒用感光体のみ保護層を設ける方法も検討されている。
このように黒色のみ別の感光体を使用することは、管理上の手間を増やすことになる。さらに、粘度平均分子量の大きい樹脂を用いると、塗布しにくいなどの問題点もある。
塗布膜厚を厚くする方法は感光体の帯電量が下がる、解像力が低下するなどの問題がある。ドラム径大きくすると、機械が大きくなってしまう。また現在使用されている感光体の殆どには保護層が設けられていない。これは、いまだに有効な保護層が開発されていないことを現している。
さらに、ドラムの摩耗の原因は転写紙、クリーニングブレード、帯電、現像部などの擦過によるものであり、その主要因はクリーニングブレードによる擦過であると考えられている。従って、主要因ではない帯電手段を、黒のみ非接触の帯電手段を用いたとしても、若干の効果を上げることはできるものの、主たる解決にはならない。
【００２２】
他方、特開平5−53414号公報、特開平11−249452号公報にはタンデム画像形成装置にクリーナーレス方式を採用することが述べられているが、これらは機械のコンパクト化のみを目的として行われており、感光体の寿命を長くしようと言う思想は全く入っていない。また特開平8−106197号公報においては、多重転写方式の画像形成装置に用いるトナーの帯電畳または体積固有抵抗値を前段の現像・転写から後段の現像・転写に移るにつれて徐々に変化させる手段が述べられているが、特に0HPシートでの転写性の向上を目的としており、本発明の課題とする感光体の研磨性および同一時期メンテナンスの実現に関しては、示唆されていない。
また特開平9−319179号公報においては、カラー画像形成装置において前段の転写工程と、後段の転写工程でのトナー付着量を制御することが述べられている。しかしその目的はトナーの逆転写現象対策による画質向上であり、本発明の課題とする感光件の研磨性および同一時期メンテナンスの実現に関しては、示唆されていない。
【００２３】
【本発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記従来における問題を解決し、各色とも同じ耐久期間で、感光体やトナーを使用することができ、かつ、コストの低いカラー画像形成装置を提供することを目的とする。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、前記従来技術の課題及び要望に鑑み、鋭意検討を重ねた結果、黒色用トナーによる感光体面（塗布膜）に対する研磨性を、他の現像用トナーによる感光体面に対する研磨性よりも少なく保つことにより、黒色用の感光体の寿命を長くさせることができることを見出し、本発明を完成するに至った。この結果、それぞれのドラムの摩耗劣化速度を、等しくすることが可能となり、１本のみが劣化を起こすことがない。そして、従来のようにすべてのドラムを交換しないで、１本のみ交換したときに起きる交換ドラムと残ったドラムとの間のカラーバランスが狂い良好な画質が得られない不具合は発生しない。すなわち、ドラム交換までのインターバルは４本のドラムが全て同じになり、無駄な交換を防止することが出来る。
【００２５】
黒色用感光体と他の現像色用感光体の摩耗性に差をつける手段としては、トナー自身の感光体表面に対する研磨性、即ち、トナーの表面処理剤による間接的な研磨性を、黒色用トナーとその他の現像用トナーで差別化して制御すること、トナーの硬さ、即ち結着樹脂の硬さを異ならせて現像用トナーを差別化して制御すること、及び二成分現像剤とした場合には前記トナーに使用されるキャリア自身の感光体塗膜の研磨性または／および、トナーの感光体への付着量を、黒色用とその他の現像用で差別化して制御すること等を挙げることができる。
本発明に係る画像形成装置にあっては、黒色用感光体のみを他の現像用感光体と区別させることはないので、感光体の統一・共通化が図られ、メンテナンス性およびコストメリットの向上が得られるものである。
【００２６】
即ち、本発明に係る画像形成装置は、以下に記載される構成及び構造を特徴とするものである。
（１）複数の感光体毎に静電潜像を形成し、各静電潜像を現像するために複数の色の異なるトナーをそれぞれ収容する現像器を具備しているタンデム方式の画像形成装置において、前記複数のトナーは、少なくとも黒色用トナーを含み、且つ各トナーの表面に添加されている表面処理剤における、前記黒色用トナー表面から離脱した表面処理剤の＃４００の篩によるメッシュ残留比Ａと、前記他の現像用トナー表面から離脱した表面処理剤の残留比Ｂとが、８Ａ≦Ｂを満たし、前記黒色用トナーに添加されている表面処理剤がシリカのみであり、前記他の現像用トナーに添加されている表面処理剤が少なくともシリカと、酸化チタンのいずれかの１以上のものと、からなり、また、トナー１００重量部に対して表面処理剤を０．３〜５重量部添加することを特徴とする画像形成装置。
【００２７】
（２）前記他の現像用トナーに添加されている表面処理剤の各添加量が前記黒色用トナーに添加されている表面処理剤の添加量より多くなっていることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を詳しく説明する。
尚、本発明に係る画像形成装置は、以下に示す実施の形態に限られるものではない。
本発明に係る画像形成装置は、図１に示したように、複数の感光体毎に静電潜像を形成し、各静電潜像を現像するために複数の色の異なるトナーをそれぞれ収容する現像器を具備しているタンデム方式の装置である。また、カラー画像形成以外のモノクロ画像形成の際には、図２に示す制御チャートに従って行うが、本発明に係る画像形成装置は、以下の点に特徴を有するものである。
【００２９】
本発明に係る画像形成装置にあっては前記複数の色の異なるトナーに黒色用トナーが含まれる。本発明で使用される現像用トナーは、黒色用トナー以外にも、シアン、マゼンタ、イエロー等のトナーを挙げることができ、現像用トナーは具体的に以下の構成材料からなる。尚、ここで、トナーは一成分系現像剤としてでも、また二成分系現像剤としてでも良い。
【００３０】
（結着樹脂）
結着樹脂としては、トナーに一般に用いられている公知の樹脂を採用することができる。具体的には、ポリスチレン、ポリクロロスチレン、ポリ−α−メチルスチレン、スチレン−クロロスチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−塩化ビニル共重合体、スチレン−酢酸ビニル共重合体、スチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体、スチレン−α−クロロアクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル−アクリル酸エステル共重合体等のスチレン系樹脂；塩化ビニル樹脂；ロジン変性マレイン酸樹脂；フェノール樹脂；エポキシ樹脂；飽和ポリエステル樹脂；不飽和ポリエステル樹脂；ポリエチレン、エチレン−アクリル酸エチル共重合体等のポリエチレン系樹脂；ポリプロピレン樹脂；アイオノマー樹脂；ポリウレタン樹脂；シリコーン樹脂；ケトン樹脂；キシレン樹脂；ポリビニルブチラール樹脂；ポリカーボネート樹脂；等が挙げられるが、特に限定されるものではない。
【００３１】
前記スチレン系樹脂は、スチレンまたはその誘導体の単独重合体、または、共重合体である。スチレン−アクリル酸エステル共重合体としては、具体的には、例えば、スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体、スチレン−アクリル酸フェニル共重合体等が挙げられる。スチレン−メタクリル酸エステル共重合体としては、具体的には、例えば、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン−メタクリル酸オクチル共重合体、スチレン−メタクリル酸フェニル共重合体等が挙げられる。
これら結着樹脂は、一種類のみを用いてもよく、また、二種類以上を併用してもよい。前記例示の結着樹脂のうち、スチレン系樹脂、飽和ポリエステル樹脂、および不飽和ポリエステル樹脂がより好ましい。なお、結着樹脂の製造方法は、特に限定されるものではない。
【００３２】
（着色剤）
着色剤としては、トナーに一般に用いられている公知の顔料並びに染料を採用することができる。具体的には、カーボンブラック、鉄黒、紺青、黄鉛（クロムイエロー）、酸化チタン、亜鉛華、アルミナホワイト、炭酸カルシウム等の無機顔料；フタロシアニンブルー、ビクトリアブルー、フタロシアニングリーン、マラカイトグリーン、ハンザイエローG、ベンジジンイエロー、レーキレッドC、キナクリドンマゼンタ等の有機顔料；ローダミン系染料、トリアリルメタン系染料、アントラキノン系染料、モノアゾ系染料、ジアゾ系染料等の有機染料；等が挙げられるが、特に限定されるものではない。これら着色剤は、一種類のみを用いてもよく、また、トナーに着色すべき色に応じて適宜組み合わせて用いてもよい。なお、着色剤には、いわゆるマスターバッチ法等の公知の方法により前処理が施されていてもよい。着色剤の使用量は、特に限定されるものではないが、結着樹脂100重量部に対して、1重量部〜25重量部の範囲内がより好ましく、3重量部〜20重量部の範囲内がさらに好ましい。
【００３３】
(帯電制御剤)
帯電制御剤としては、負帯電性のものとしてはモノアゾ金属化合物、有機金属化合物、キレート化合物、スチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合体、芳香族ハイドロキシカルボン酸、エステル類、ビスフェノール等のフェノール誘導体等が挙げられる。中でもカラートナーの色調に影響をあたえない無色または淡色の荷電性制御剤が特に好ましい。負荷電制御剤としては、例えばアルキル置換サリチル酸の金属錯体（例えば、ジ−ターシャリ−ブチルサリチル酸のクロム錯体または亜鉛錯体）の如き有機金属錯体が挙げられる。また正帯電性のものとしては、ニグロシン系染料、トリフェニルメタン系染料、4級アンモニウム塩、イミダゾール化合物、高級脂肪酸の金属塩等が挙げられるが、特にこれらに限定されるものではない。これらの帯電制御剤は1種類または複数の種類を同時に含有して使用してもよく、結着樹脂100重量部に対して、0．1重量部〜20重量部の範囲内がより好ましく、0．5重量部〜10重量部の範囲内がさらに好ましい。
【００３４】
また十分な定着ローラーまたは定着ベルトからの離型性・剥離性を得るために、分散剤・離型剤としてポリプロピレン，ポリエチレン等の合成ワックスやパラフィンワックスおよびその誘導体，マイクロクリスタリンワックスおよびその誘導体等の石油系ワックスおよびその変成ワックス，カルナウバワックス，ライスワックス，キャンデリラワックス等の植物系ワックス等が用いられる。これによる十分な離型性の保持により、高温・低温オフセットを防止することができる。
【００３５】
以上の構成材料の混合物を混練機にて溶融混練し、得られた混練物は、従来知られている方法で圧延冷却、粗粉砕、機械式又は衝突式による中粉砕及び微粉砕、ジェット気流による分級が行なわれコールターカウンターTA−II或いはコールターマルチサイザー（コールター社製）による粒度測定により体積平均粒度（Ｄ５０Ｖ）で5乃至15μmであるトナー粒子を得る。
【００３６】
（表面処理剤）
次に得られたトナー粒子に後述するように流動性や研磨性等の機能を付加するために、外添剤（表面処理剤）として無機微粒子をトナー表面に分散・添加できる。添加量としてはトナー１００重量部に対して無機微粉体０．３〜５重量部使用する。
無機微粉体としては、例えばシリカ微粉体、酸化チタン微粉体等が挙げられる。特に、ＢＥＴ法で測定した窒素吸着により比表面積が９０〜１５０ｍ２／ｇの範囲内の無機微粉体が良好な結果を与える。また、無機微粉体は、必要に応じ、疎水化、帯電性コントロールの目的でシリコーンワニス、各種変性シリコーンワニス、シリコーンオイル、各種変性シリコーンオイル、シランカップリング剤、官能基を有するシランカップリング剤、その他の有機ケイ素化合物の如き処理剤で処理されていることも好ましい。処理剤は２種類以上使用しても良い。特に、シリコーンオイル等で表面処理されたシリカ微粉体が好ましい。他の添加剤としては、例えばテフロン（登録商標）、ステアリン酸亜鉛、ポリフッ化ビニリデン、シリコーンオイル粒子（約４０％のシリカ含有）の如き滑剤が好適に用いられる。また、酸化セリウム、炭化ケイ素、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウムの如き研磨剤が好ましく用いられる。また、酸化亜鉛、酸化アンチモン、酸化スズの如き導電性付与剤をトナー粒子と逆極性の白色微粒子を現像性向上剤として少量用いても良い。
【００３７】
本発明に係る画像形成装置にあっては、前記黒色用トナーが、感光体面の塗布膜に対する研磨性が他の現像用トナーの研磨性より小さくなっている。これは、黒色用トナーの研磨性を、他の現像用トナーに用いる研磨性に比べて小さくして、黒色用感光体を摩耗させ難いトナー構成とすることにより、黒色用感光体の寿命を長くさせることができる。
即ち、前記黒色用トナーの感光体面に対する研磨性（又は感光体面を摩耗させる速度）がシアン、マゼンタ、及びイエローなどの他の現像用トナーの研磨性より小さくすると、前記図２に示すような画像処理方法にあっては、黒用感光体が他の感光体より頻繁に使用されたとしても、その摩耗速度が他の感光体の摩耗速度に比べて遅くなるため、ほぼ黒色用感光体は他の感光体と略同等の耐久性（摩耗量）を示すことができる。
このように前記黒色用トナーの感光体面に対する研磨性を小さくするためには、以下のトナーを使用することが望ましい。
【００３８】
本発明に係る画像形成装置の各トナーの表面には上述したように、表面処理剤が添加されるが、かかる表面活性剤の量及び特性によって黒色用トナーの研磨性が他の現像用トナーの研磨性より小さくなるようにすることができる。
先ず、前記他の現像用トナーに添加されている表面処理剤の各添加量が前記黒色用トナーに添加されている表面処理剤の添加量より多くすることにより達成できる。
【００３９】
また表面活性剤の物性において、前記黒色用トナーに添加されている表面処理剤の＃４００の篩によるメッシュ残留比Ａは、前記他の現像用トナーに添加されている表面処理剤の残留比Ｂに対して、Ａ＜Ｂを満たすことを特徴とし、特に、後述する表３の実施例で示すように、イエロー用におけるＢｙ＝０．０８の残留比に対する黒色用のＡ＝０．０１の残留比から、Ｂ残留比がＡ残留比の８倍以上となる８Ａ≦Ｂであることが良い。
前記表面処理剤の材料的成分の選択としては、前記黒色用トナーに添加されている表面処理剤が上述したシリカのみとし、前記他の現像用トナーに添加されている表面処理剤が少なくともシリカと、酸化チタンのいずれかの１以上のものとする。
【００４０】
通常、添加された表面処理剤のトナー表面からの遊離度合い（所定篩によるメッシュ残留比）が低いほど、感光体表面の塗膜等に対する研磨効果は少ない。また添加する表面処理剤として、シリカ以外の1次粒子径が大きい添加剤が添加されているほうが、感光体表面の塗膜等に対する研磨効果は高くなる。これらの表面処理剤の構成を単独または、複数組み合わせて用いることにより、トナーによる感光体の塗膜の研磨性を十分に制御することができる。このため、本発明において、ほぼ黒用感光体が他の感光体と略同等の耐久性(摩耗量)を示すことができる。
【００４１】
以上のように、トナー自身の感光体表面に対する研磨性、即ち、表面処理剤による直接的な研磨性を、黒色用トナーとその他の現像用トナーで差別化して制御することより、それぞれのドラムの摩耗劣化速度を、等しくすることが可能となり、１本のみが劣化を起こしてもすべてのドラムを交換しないと、交換したドラムと残ったドラムとの間のカラーバランスが狂い良好な画質が得られない不具合の発生を防止する事が可能となった。すなわち、ドラム交換までのインターバルは４本のドラムが全て同じになり、無駄な交換を防止することが出来る。
【００４２】
尚、実際のトナーにおける各構成に関しては、好ましくは白黒画像モードとカラー画像モードとの想定使用頻度割合と、使用感光体の摩耗量を算出想定し、前記各原料の選定及びトナー製法を適宜選択することが好ましい。
【００４３】
【実施例】
本発明を実施例および比較例により具体的に説明するが、これらの実施例により本発明が限定されるものではない。
（トナーの調製）
結着樹脂としてポリエステル樹脂94重量部と、帯電制御剤としてアルキルサリチル酸の金属塩２重量部と、下記のシアン、マゼンタ、イエローの着色剤のうちから選ばれるカラー用着色剤４重量部および黒色用着色剤としてカーボンブラックを６重量部と、離型材としてカルナバワックスAを３重量部と、ヘンシェルミキサーで混合した後、二軸混練機を用いて溶融混練した。この混練物をジェット式粉砕機によって粉砕した後、分級して平均粒子径が8μｍの各４色の現像用トナーを作製した。
＜着色剤＞
シアン（Ｃ）：C．Ｉ．Pig．B−15
マゼンタ（Ｍ）：C．Ｉ．Pig．R−122
イエロー(Ｙ)：C．Ｉ．Pig．Y−17
またトナーの表面処理剤として疎水性シリカを表１の構成で添加後、ヘンシェルミキサーで外添処理を行った。
得られた各色トナーとフェライトキャリアとをナウターミキサーにて混合し、それぞれトナー濃度5％の二成分現像剤を得た。尚、表１において、シリカの形状は電子顕微鏡で撮影した画像にて判断した。
【００４４】
【表１】
0004242097.tif 000002
【００４５】
（実施例１、２、参考例１、２・比較例１）
表１に示すように、各実施例、参考例及び比較例において、各Y・M・Cカラートナーの表面処理剤の種類及び量を一定にして、黒色用トナー１及び２を使用したものを参考例１及び２、黒色用トナー３を使用したものを実施例１及び２とした。各実施例のトナーからなる画像形成装置により、図1に記載のシャープ製のフルカラー複写機AR−C150を用いて通常使用モードでの100，000枚複写時の各色用感光体の感光膜に対する研磨後の膜厚を表２に示した。その結果ほぼ同一の膜厚であった。ここで通常使用モードとはフルカラーモード使用とモノクロモード使用の比を3：2と設定している。また各色用感光体のスタート時の膜厚は25μmである。
一方、同様に比較例１においては、カラートナーと比較黒色用トナー1との表面処理剤を同一で同じ外添量として用いた場合では、表２に示すように各色の感光膜の膜厚に差が認められた。
【００４６】
【表２】
0004242097.tif 000003
【００４７】
尚、実施例１及び２、即ち実施例２における１次粒子径が５０ｎｍであるシリカＤを０．８重量部添加した黒色用トナー４を使用したものにあっては、黒色用トナー４、各Ｙ、Ｍ、Ｃ用トナーおよび比較黒色用トナー１から離脱した外添剤を＃４００の振動ふるいにかけた時に、メッシュ（篩）上に残留する外添剤量ａとトナーに添加された外添剤の総添加量ｂとの比（ａ／ｂ）が、表３に示す関係にある。かかる実施例２のトナーからなる画像形成装置で１００，０００枚の複写を行なった後の感光体の膜厚は、表３に示す結果となった。
（ここで、黒色用トナーの外添剤メッシュ残留比をＡ、その他の現像色の各外添剤メッシ
ュ残留比をＢ（イエロー：Ｂｙ、マゼンタ：Ｂｍ、シアン：Ｂｃ）とする。）篩にかけた時にメッシュ上に残る外添剤量の割合が、すなわちトナー表面から離脱した外添剤の割合は、黒色用トナーにおいてその他の現像用トナーよりも低い構成のときには、多数枚複写時の感光膜の膜厚は全色用の感光体においてほぼ同一であった。
【００４８】
【表３】
0004242097.tif 000004
【００４９】
【発明の効果】
本発明に係る画像形成装置によれば、複数のトナーは少なくとも黒色用トナーを含み、且つ感光体面に対する該黒色用トナーの研磨性が他の現像用トナーの研磨性より小さくなるように構成されているので、それぞれのドラムの摩耗劣化速度を、等しくすることが可能となり、１本のみが劣化を起こすことがない。そして、従来のようにすべてのドラムを交換しないで、１本のみ交換したときに起きる交換ドラムと残ったドラムとの間のカラーバランスが狂い良好な画質が得られない不具合は発生しない。すなわち、ドラム交換までのインターバルは４本のドラムが全て同じになり、無駄な交換を防止することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１は、一般的なタンデム方式が採用されたデジタルカラー複写機の構成概略図である。
【図２】  図２は、図１の複写機で実行される動作制御のフローチャート図である。
【符号の説明】
１        複写機本体
１１１    原稿台
２１０    画像形成部
２２２    感光体ドラム
２２４    現像装置
【図１】
0004242097.tif 000005
【図２】
0004242097.tif 000006