カラー画像形成装置
【課題】黒トナーをモノクロおよびカラー印刷に使用する場合において、黒トナーとカラートナーとの帯電量の差に起因するカラー画像での色むらの発生を防止し、かつ二次転写効率の低減を抑制する。
【解決手段】中間転写ベルト１０、黒画像形成ユニット１、第１〜第３カラー画像形成ユニット２〜４および中間転写ベルト１０上のトナー画像を用紙に転写する二次転写ローラ８を備え、中間転写ベルト１０上にて各トナー画像を重ね合わせる。黒画像形成ユニット１は、中間転写ベルト１０の回転方向における複数のカラー画像形成ユニット２〜４よりも下流側、かつ二次転写ローラ８よりも上流側位置に配置され、黒トナーおよびカラートナーは、コア粒子の表面に少なくとも酸化チタン微粒子を含む外添剤が付与され、黒トナーの酸化チタン微粒子の含有量は、カラートナーの酸化チタン微粒子の含有量よりも多くなっている。
【解決手段】中間転写ベルト１０、黒画像形成ユニット１、第１〜第３カラー画像形成ユニット２〜４および中間転写ベルト１０上のトナー画像を用紙に転写する二次転写ローラ８を備え、中間転写ベルト１０上にて各トナー画像を重ね合わせる。黒画像形成ユニット１は、中間転写ベルト１０の回転方向における複数のカラー画像形成ユニット２〜４よりも下流側、かつ二次転写ローラ８よりも上流側位置に配置され、黒トナーおよびカラートナーは、コア粒子の表面に少なくとも酸化チタン微粒子を含む外添剤が付与され、黒トナーの酸化チタン微粒子の含有量は、カラートナーの酸化チタン微粒子の含有量よりも多くなっている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像剤を使用する、複写機、プリンタおよびファクシミリ機等の電子写真方式による印刷機能を有するカラー画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式のカラー画像形成装置では、帯電工程、露光工程、現像工程および転写工程からなる画像形成プロセスにより用紙上にトナー画像を形成する。具体的には、帯電工程にて所定電位に帯電された感光体ドラムの表面に、露光工程にて、印刷する画像情報に応じたレーザ光を照射して静電潜像を形成し、現像工程にてこの静電潜像をトナーにより顕像化し、転写工程にて感光体ドラムのトナー画像を用紙に転写する。その後、用紙上のトナー画像は定着工程にて用紙に定着される。
【０００３】
上記の画像形成プロセスを行うカラー画像形成装置としては、４回転方式とタンデム方式がよく知られている。４回転方式では、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）およびシアン（Ｃ）の３色のカラートナーと黒トナー（Ｂｋ）の４種類のトナーで形成される各単色トナー画像を、単一の感光体ドラムを用いて順次形成し、これら４種類の単色トナー画像を順次重ね合わせて１枚のカラー画像を得る。このため、現像と転写を４回繰り返す必要がある。
【０００４】
これに対してタンデム方式では、４種類の単色トナー画像を４つの感光体ドラムを用いて別々に形成させる。これにより、１枚のカラー画像を得るための４色の単色トナー画像についての現像および一次転写を僅かな時間差をおいてほぼ同時に行うことができる。このように、タンデム方式の画像形成装置は４回転方式と比較してカラー印刷速度を約４倍に速める利点があり、カラー画像形成装置の主流となりつつある。
【０００５】
一方、カラー画像形成装置においても多数のモノクロ画像を印刷するユーザーが少なくない。このため、カラー印刷速度に優れるタンデム方式のカラー画像形成装置であっても、モノクロ画像の印刷速度がカラー画像の印刷速度を上回ることが望まれている。このような要望に対して、モノクロ画像の印刷時には黒画像形成ユニットのみを使用する構成として、モノクロ画像の印刷速度をカラー画像の印刷速度より速めたタンデム方式のカラー画像形成装置が開発されている。
【０００６】
ここで、黒トナー画像を形成するための黒画像形成ユニットは、モノクロ画像の印刷に加えて、カラー画像の印刷にも使用される。その理由の一つには、カラー画像の印刷に黒トナーを使用すればカラートナーの消費量を抑えられることがある。他の理由には、カラー画像の印刷にカラートナー（シアン、マゼンタ、イエロー）と合わせて黒トナーを使用すれば、ニュートラルなグレー画像を再現できることがある。このように、黒画像形成ユニットは、モノクロ画像の印刷に加えて、カラー画像の印刷にも使用されることから、耐久性や印刷速度の面で、カラー画像形成ユニット以上の性能が求められている。
【０００７】
このような要望に対して、特許文献１では、モノクロ用の感光体ドラムの膜厚をカラー用の感光体ドラムの膜厚より厚くすることが提案されている。また、特許文献２では、モノクロ用の感光体ドラムの径をカラー用の感光体ドラムの径よりも大きくすることが提案されている。
【特許文献１】特開２０００−２４２０５６号公報（平成１２年９月８日公開）
【特許文献２】特開２０００−２４２０５７号公報（平成１２年９月８日公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記のように、特許文献１および２に開示されている技術によれば、黒画像形成ユニットをモノクロ画像およびカラー画像の印刷に使用する構成において、黒画像形成ユニットの寿命を延ばす効果が期待できる。しかしながら次のような問題は解決することができない。すなわち、黒画像形成ユニットをモノクロ画像およびカラー画像の印刷に使用する構成において、高速で多数枚のモノクロ画像を印刷した後に続けてカラー画像を印刷する場合には、黒画像形成ユニット内の黒トナーの帯電量とカラー画像形成ユニット内のカラートナーの帯電量との差が大きくなる。このため、得られるカラー画像に色むらが生じてしまう。
【０００９】
したがって、本発明は、黒トナーをモノクロ画像の印刷およびカラー画像の印刷に使用する場合において、例えば多数枚のモノクロ画像を印刷した後に続けてカラー画像を印刷するような場合であっても、カラー画像での色むらの発生を防止することができるカラー画像形成装置の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するために、本発明のカラー画像形成装置は、電子写真方式の印刷に使用される黒トナーとカラートナーとを備え、前記黒トナーは、モノクロ印刷に使用され、かつ前記カラートナーと共にカラー印刷に使用されるカラー画像形成装置において、回転駆動される中間転写ベルトと、感光体、前記感光体に形成された静電潜像を前記黒トナーにより現像して黒トナー画像とする現像装置、および前記黒トナー画像を前記中間転写ベルトに転写する一次転写手段を有する黒画像形成手段と、感光体、前記感光体に形成された静電潜像を前記カラートナーにより現像してカラートナー画像とする現像装置、および前記カラートナー画像を前記中間転写ベルトに転写する一次転写手段を有する複数のカラー画像形成手段と、前記中間転写ベルト上の前記トナー画像を用紙に転写する二次転写手段とを備え、前記中間転写ベルト上において前記の各トナー画像を前記一次転写手段により重ね合わせて一つのカラートナー画像とし、前記黒画像形成手段は、前記中間転写ベルトの回転方向における前記複数のカラー画像形成手段よりも下流側位置、かつ前記二次転写手段よりも上流側位置に配置されており、前記黒トナーおよび前記カラートナーは、コア粒子の表面に少なくとも酸化チタン微粒子を含む外添剤が付与されたものであり、前記黒トナーの前記酸化チタン微粒子の含有量は、前記カラートナーの前記酸化チタン微粒子の含有量よりも多いことを特徴としている。
【００１１】
上記の構成によれば、黒画像形成手段が中間転写ベルトの回転方向における複数のカラー画像形成手段よりも下流側位置、かつ二次転写手段よりも上流側位置に配置されているので、一次転写工程を経る回数は、黒トナーでは１回であるのに対して、カラートナーでは２回以上（少なくとも２回）となる。
【００１２】
ここで、トナーは、シリカよりも抵抗の低い酸化チタン（酸化チタン微粒子）を添加することにより、帯電量の増加を抑えることができる。しかしながら、トナーは、酸化チタンの含有量（添加量）が多くなると、感光体から中間転写ベルトへ転写（一次転写）される際に、中間転写ベルトからトナーの極性とは逆の極性の電荷が注入され易くなる。このため、一次転写工程を経る毎に帯電量が減少する。この場合、トナーは、二次転写に必要な帯電量を維持できず、二次転写における転写効率が低下する。
【００１３】
そこで、現像剤として、黒トナーの酸化チタン微粒子の含有量がカラートナーの酸化チタン微粒子の含有量よりも多くなっているものを使用することにより、複数の一次転写工程で起こるカラートナーへの電荷注入による帯電量の減少を抑制し、二次転写工程での転写効率の低減を抑制することができる。
【００１４】
また、カラー画像形成装置において、黒トナーが連続的に使用される状況下においても、黒トナーの帯電量の著しい増加を抑えることができる。したがって、モノクロ画像の印刷とカラー画像の印刷とについての種々の動作形態、例えば多数枚のモノクロ画像を印刷した後に続けてカラー画像を印刷するといった動作形態においても、色むらのない安定したカラー画像を得ることができる。
【００１５】
上記のカラー画像形成装置において、前記黒トナーの酸化チタン微粒子の含有量は、前記コア粒子１００重量部に対して１重量部以上かつ３重量部以下である構成としてもよい。
【００１６】
上記の構成によれば、黒トナーにおける帯電量の過度の増加や用紙に対する定着性の劣化を確実に防止することができる。
【００１７】
上記のカラー画像形成装置において、前記カラートナーの酸化チタン微粒子の含有量は、前記コア粒子１００重量部に対して０．３重量部以上かつ０．８重量部以下である構成としてもよい。
【００１８】
上記の構成によれば、カラートナーの帯電安定性と二次転写効率（中間転写ベルトから用紙へのトナー画像の転写の効率）とを高めることができる。
【００１９】
上記のカラー画像形成装置において、前記酸化チタン微粒子の体積抵抗値は、１０５Ω・ｃｍ以上かつ１０１０Ω・ｃｍ以下である構成としてもよい。
【００２０】
上記の構成によれば、酸化チタン微粒子の体積抵抗値が１０５Ω・ｃｍ以上かつ１０１０Ω・ｃｍ以下であることから、カブリの低減とトナーにおける帯電量の過度の増加の防止とを両立することができる。
【００２１】
上記のカラー画像形成装置において、前記外添剤はさらにシリカ微粒子を含み、前記カラートナーの前記シリカ微粒子の含有量は、前記黒トナーの前記シリカ微粒子の含有量よりも多い構成としてもよい。
【００２２】
上記の構成によれば、カラートナーに含まれるシリカ微粒子の量が黒トナーに含まれるシリカ微粒子の量よりも多くなっているので、カブリとトナーにおける帯電量の過度の増加とを防止でき、これにより印刷画像の色むらを確実に防止することができる。
【００２３】
上記のカラー画像形成装置において、前記黒トナーおよび前記カラートナーの前記シリカ微粒子の含有量は、トナーのコア粒子１００重量部に対して、０．５重量部以上かつ３重量部以下である構成としてもよい。
【００２４】
上記の構成によれば、黒トナーおよびカラートナーのカブリを確実に防止し、かつ用紙に対するトナー画像の良好な定着性を確保することができる。
【００２５】
上記のカラー画像形成装置において、前記シリカ微粒子の体積抵抗値は、１０１１Ω・ｃｍ以上かつ１０１５Ω・ｃｍ以下である構成としてもよい。
【００２６】
上記の構成によれば、シリカ微粒子の体積抵抗値が１０１１Ω・ｃｍ以上かつ１０１５Ω・ｃｍ以下であることから、トナーのカブリとトナーにおける帯電量の過度の増加とを防止でき、これにより印刷画像の色むらを確実に防止することができる。
【発明の効果】
【００２７】
以上のように、本発明のカラー画像形成装置によれば、黒トナーが連続的に使用される状況下においても、黒トナーの帯電量の著しい増加を抑えることができる。したがって、モノクロ画像の印刷とカラー画像の印刷とについての種々の動作形態、例えば多数枚のモノクロ画像を印刷した後に続けてカラー画像を印刷するといった動作形態においても、色むらのない安定したカラー画像を得ることができる。
【００２８】
また、本発明のカラー画像形成装置によれば、上記の効果に加えて、一次転写工程を経る回数は、黒トナーでは１回であるのに対してカラートナーでは２回以上となるので、現像剤として、黒トナーの酸化チタン微粒子の含有量がカラートナーの酸化チタン微粒子の含有量よりも多くなっているものを使用することにより、複数の一次転写工程で起こるカラートナーへの電荷注入による帯電量の減少を抑制し、二次転写工程での転写効率の低減を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
本発明の実施の形態を図面に基づいて以下に説明する。
図１は本発明の実施の形態に係るタンデム方式のカラー画像形成装置の構成を模式的に示す断面図である。図１に示すように、カラー画像形成装置５１は、黒画像形成ユニット（黒画像形成手段）１、第１カラー画像形成ユニット（カラー画像形成手段）２、第２カラー画像形成ユニット（カラー画像形成手段）３、第３カラー画像形成ユニット（カラー画像形成手段）４、中間転写ベルト装置５、定着ユニット６、中間転写ローラ（一次転写手段）７ａ〜７ｄ、二次転写ローラ（二次転写手段）８、ベルトクリーニングユニット９、給紙カセット１１、給紙ローラ１２および排紙ローラ１３を備えている。
【００３０】
黒画像形成ユニット１は黒トナー（黒色トナー）を使用して黒トナー画像を形成する。第１カラー画像形成ユニット２はシアントナー（シアン色トナー）を使用してシアントナー画像を形成する。第２カラー画像形成ユニット３はマゼンタトナー（マゼンタ色トナー）を使用してマゼンタトナー画像を形成する。第３カラー画像形成ユニット４はイエロートナー（イエロー色トナー）を使用してイエロートナー画像を形成する。
【００３１】
中間転写ベルト装置５は、中間転写ベルト１０、駆動ローラ１４および従動ローラ１５を備えている。中間転写ベルト１０は、駆動ローラ１４と従動ローラ１５とに張架されて上下の略水平な範囲を含むループ状の移動経路を形成し、進行方向Ｒの方向に回転するようになっている。駆動ローラ１４と従動ローラ１５とは、それらの軸方向をカラー画像形成装置５１の前後方向とし、カラー画像形成装置５１の正面から見て、一方が左右方向の一端部側に配置され、他方が左右方向の他端部側に配置されている。したがって、中間転写ベルト１０はカラー画像形成装置５１の前後方向を幅方向とし、左右方向を長手方向として配置されている。なお、本実施の形態において、駆動ローラ１４は、カラー画像形成装置５１の正面から左側位置に配置されている。中間転写ベルト１０の材料としては、ポリイミドまたはポリアミド等の樹脂に電子伝導性導電材を適当量含有させたものが使用できる。
【００３２】
上記画像形成ユニット１〜４は、中間転写ベルト１０の下に配置され、ループ状の中間転写ベルト１０における下側の移動経路を移動する表面と対向するようになっている。これら画像形成ユニット１〜４は、中間転写ベルト１０の進行方向Ｒの下流側から、黒画像形成ユニット１、第１カラー画像形成ユニット２、第２カラー画像形成ユニット３、第３カラー画像形成ユニット４の順に中間転写ベルト１０の移動方向に一列に配置されている。
【００３３】
各画像形成ユニット１〜４は、静電潜像を担持する１個の感光体ドラム１６ａ〜１６ｄをそれぞれ備えている。各感光体ドラム１６ａ〜１６ｄは、中間転写ベルト１０の外周面（表面）に対向する。中間転写ベルト１０を介して感光体ドラム１６ａ〜１６ｄに対向する各位置には、１個の中間転写ローラ７ａ〜７ｄがそれぞれ配置されている。
【００３４】
中間転写ローラ７ａ〜７ｄは、金属（例えばステンレス）を素材とする軸部材の表面を導電性の弾性材（例えばＥＰＤＭ，発泡ウレタン等）により被覆して構成されており、導電性の弾性材によって中間転写ベルト１０に均一に高電圧を印加する。なお、中間転写ローラ７ａ〜７ｄに代えて、ブラシ状の中間転写部材を用いることもできる。
【００３５】
二次転写ローラ８は、中間転写ベルト１０の外周面に形成されたトナー画像を用紙に転写する。この二次転写ローラ８は中間転写ベルト１０を介して上記駆動ローラ１４に対向して配置されている。この二次転写ローラ８の配置位置は、黒画像形成ユニット１よりも中間転写ベルト１０の進行方向Ｒの下流側である。
【００３６】
二次転写ローラ８は、金属（例えばステンレス）を素材とする軸部材の表面を導電性の弾性材（例えばＥＰＤＭ，発泡ウレタン等）により被覆して構成されており、中間転写ベルト１０の外周面に所定のニップ圧で圧接されている。
【００３７】
ベルトクリーニングユニット９は中間転写ベルト１０の外周面（表面）をクリーニングする。このベルトクリーニングユニット９は、中間転写ベルト１０を介して従動ローラ１５と対向して配置されている。この従動ローラ１５の配置位置は、二次転写ローラ８よりも中間転写ベルト１０の進行方向Ｒの下流側である。ベルトクリーニングユニット９は、中間転写ベルト１０に接触配置されるベルトクリーニングブラシ９ａと、ベルトクリーニングブレード９ｂとを有し、このベルトクリーニングブレード９ｂはベルトクリーニングブラシ９ａより中間転写ベルト１０の進行方向Ｒの下流側に配置されている。
【００３８】
給紙ローラ１２は給紙カセット１１から供給される用紙（記録媒体）を、給紙方向Ｐとして示すように、二次転写ローラ８と中間転写ベルト１０（駆動ローラ１４）との対向位置（二次転写位置）へ搬送する。給紙ローラ１２は、給紙カセット１１から上記対向位置に達する用紙搬送路に複数個設けられている。
【００３９】
定着ユニット６は用紙に転写されたトナー画像を定着する。定着ユニット６は給紙方向Ｐにおいて二次転写ローラ８の下流側に設けられている。
【００４０】
排紙ローラ１３は、給紙方向Ｐにおいて定着ユニット６の下流側に設けられ、定着ユニット６による定着処理後の用紙をカラー画像形成装置５１から排紙部５２上に排出する。この排紙部５２はカラー画像形成装置５１の上面に形成されている。
【００４１】
上記構成のカラー画像形成装置５１は、外部から伝達された画像データに応じて、用紙などの記録媒体上にモノクロ画像やカラー画像を形成する。カラー画像を形成する際には、カラー画像を色分解して得られる減法混色の３原色であるシアン、マゼンタ、イエローにブラックを加えた４色の各色相に対応した画像データを用いて、４つの画像形成ユニット１〜４の各感光体ドラム１６ａ〜１６ｄ上に単色トナー画像をそれぞれ形成する。
【００４２】
各画像形成ユニットの感光体ドラム１６ａ〜１６ｄ上に形成される単色トナー画像を中間転写ベルト１０の外周面に転写するために、中間転写ローラ７ａ〜７ｄにはトナーの帯電極性と逆極性の転写バイアスが印加される。これによって、感光体ドラム１６ａ〜１６ｄに形成された各色相のトナー画像は中間転写ベルト１０の外周面に順次重なり合うように転写され、中間転写ベルト１０の外周面にフルカラーのトナー画像が形成される。モノクロ画像形成時には、黒画像形成ユニット１の感光体ドラム１６ａのみにおいて黒トナー画像の形成が行われ、中間転写ベルト１０の外周面には黒トナー画像のみが転写される。
【００４３】
中間転写ベルト１０の外周面に転写されたトナー画像は、中間転写ベルト１０の回転によって、二次転写ローラ８との対向位置に搬送される。そして、給紙カセット１１から供給された用紙が二次転写ローラ８と中間転写ベルト１０との間を通過する際に、二次転写ローラ８にトナーの帯電極性とは逆極性の高電圧が印加される。これによって、中間転写ベルト１０の外周面から用紙の表面にトナー画像が転写される。
【００４４】
また、感光体ドラム１６ａ〜１６ｄから中間転写ベルト１０に転写されたトナーのうち、用紙上に転写されずに中間転写ベルト１０上に残存したトナーは、次工程での混色を防止するために、ベルトクリーニングユニット９によって回収される。
【００４５】
トナー画像が転写された用紙は、定着ユニット６に導かれ、定着ユニット６が備える加熱ローラと加圧ローラとの間を通過して加熱および加圧を受ける。これによって、トナー画像が、用紙の表面に強固に定着する。トナー画像が定着した用紙は、排紙ローラ１３によって排紙部５２に排出される。
【００４６】
図２は、図１に示した各画像形成ユニット１〜４の構成を模式的に示す断面図である。黒画像形成ユニット１および第１〜第３カラー画像形成ユニット２〜４の構成は、現像剤が異なる点を除き実質的に同じである。したがって、図２では、感光体ドラム１６ａ〜１６ｄを感光体ドラム１６として、各画像形成ユニット１〜４の構成を共通のものとして示している。
【００４７】
画像形成ユニット１〜４は、感光体ドラム１６を備えるとともに、感光体ドラム１６の周囲に配置された帯電器１８、レーザ露光器１９、現像装置１７および感光体ドラムクリーナ２０を備えている。これら感光体ドラム１６の周囲の各手段は、上記の順序で感光体ドラム１６の回転方向Ｒｄに配置されている。
【００４８】
帯電器１８は、非接触方式の帯電チャージャー（スコロトロン）からなり、感光体ドラム１６に対しコロナ放電を行って感光体ドラム１６を所定の電位に帯電させる。なお、帯電器１８には、帯電チャージャーに代えて帯電ローラや帯電ブラシを用いることも可能である。
【００４９】
レーザ露光器１９は感光体ドラム１６上に静電潜像を書き込む。このレーザ露光器１９は、半導体レーザを備えており、画像信号に応じたレーザ走査による露光を行い、帯電器１８によって帯電された感光体ドラム１６の表面電位を変化させることで、感光体ドラム１６の表面に画像情報に応じた静電潜像を形成する。
【００５０】
現像装置１７は感光体ドラム１６上の静電潜像をトナーにより可視化する。この現像装置１７は、現像槽２１、現像ローラ２２、撹拌ローラ２３、規制ブレード２４およびトナー濃度センサ２５を備え、トナーとキャリアからなる２成分現像剤を収容する。
【００５１】
現像槽２１は内部の空間を有するほぼ角柱状の容器部材であり、現像ローラ２２と撹拌ローラ２３を回転自在に支持し、規制ブレード２４とトナー濃度センサ２５を直接的に保持する。また、現像槽２１の上面には、図示しないトナー補給口が形成されている。このトナー補給口は、画像形成装置の背面部に設けられるトナー供給パイプ（図示しない）を介してトナーを収容するトナーカートリッジ（図示しない）と連通しており、現像槽２１内のトナー濃度が低下した時に、トナー濃度センサ２５の検知結果に応じて、現像槽２１内にトナーが補給される。
【００５２】
現像ローラ２２は、現像槽２１に回転自在に支持され、図示しない駆動手段によって軸心回りに回転駆動されるローラ状部材である。この現像ローラ２２は、現像槽２１の開口部２６を介して感光体ドラム１６に対向する。また、現像ローラ２２は、感光体ドラム１６に対して所定の間隙を有するように設けられている。現像ローラ２２と感光体ドラム１６との最近接部分は現像ニップ部であり、この現像ニップ部において、現像ローラ２２表面の図示しない現像剤層から感光体ドラム１６表面の静電潜像にトナーが供給される。現像ニップ部では、現像ローラ２２に接続される図示しない電源から現像ローラ２２に対して現像バイアス電圧が印加され、トナーは現像ローラ２２表面の現像剤層から感光体ドラム１６表面の静電潜像へ移行する。
【００５３】
感光体ドラムクリーナ２０は感光体ドラム１６上の残トナーを除去する。すなわち、転写後に感光体ドラム１６の表面に残留したトナーは、感光体ドラムクリーナ２０により感光体ドラム１６上から取り除かれる。この感光体ドラムクリーナ２０は、クリーニングブレード２７、クリーナハウジング２８およびシール２９とを備えている。クリーニングブレード２７は、感光体ドラム１６の回転方向Ｒｄに対してカウンタ方向に圧接配置されている。クリーナハウジング２８は、クリーニングブレード２７が取り付けられると共にクリーニングブレード２７によって掻き取られた残トナーを収容する。シール２９は、クリーニングブレード２７よりも感光体ドラム１６の回転方向Ｒｄ上流側で一端がクリーナハウジング２８に固定され、他端が感光体ドラム１６に接触配置されている。
【００５４】
図３は、図１のカラー画像形成装置における中間転写ベルト装置５付近の構成を示す縦断面図である。中間転写ベルト装置５には、中間転写ローラ移動機構５３およびテンション付与機構５４が設けられている。さらに、中間転写ローラ移動機構５３は、第１移動機構３０と第２移動機構４０とを備えている。
【００５５】
中間転写ベルト１０の外周面は下側の移動経路において４つの感光体ドラム１６ａ〜１６ｄに対向している。中間転写ローラ７ａ〜７ｄは、中間転写ベルト１０におけるループ状の移動経路の内側に設けられ、上下方向（Ｙ−Ｙ方向）に移動自在となっている。したがって、各中間転写ローラ７ａ〜７ｄは、対向する感光体ドラム１６ａ〜１６ｄに対して近接方向および離間方向に移動可能である。また、中間転写ローラ７ａ〜７ｄは、所定の弾性力で上方、すなわち上記離間方向に付勢されている。
【００５６】
中間転写ベルト１０におけるループ状の移動経路の内側には、テンション付与機構５４を構成する、モノクロ用第１偏心カム３１およびカラー用第１偏心カム４１が配置されている。また、中間転写ローラ移動機構５３を構成する、モノクロ用第２偏心カム３２、カラー用第２偏心カム４２、モノクロ用カムフォロワ３４、カラー用カムフォロワ４４および伝達部材３５ａ〜３５ｄが配置されている。
【００５７】
また、モノクロ用第２偏心カム３２、モノクロ用カムフォロワ３４および伝達部材３５ａは第１移動機構３０を構成しており、カラー用第２偏心カム４２、カラー用カムフォロワ４４および伝達部材３５ｂ〜３５ｄは第２移動機構４０を構成している。
【００５８】
モノクロ用第１偏心カム３１とモノクロ用第２偏心カム３２とは、同一のカム回転軸３３を中心に一体的に回転する。また、カラー用第１偏心カム４１とカラー用第２偏心カム４２とは、同一のカム回転軸４３を中心に一体的に回転する。カム回転軸３３，４３は、駆動ローラ１４および従動ローラ１５の回転軸と平行に配置されている。
【００５９】
第１移動機構３０において、モノクロ用カムフォロワ３４は、水平方向（Ｘ−Ｘ方向）に移動自在であり、かつ図示しない弾性部材によりモノクロ用第２偏心カム３２側に付勢されている。これにより、Ｘ方向側の端部がモノクロ用第２偏心カム３２の周面に当接している。
【００６０】
伝達部材３５ａは、モノクロ用カムフォロワ３４に上下方向に移動自在に支持されており、スプリング３６ａにより下方に付勢されている。伝達部材３５ａの下端縁部には、中間転写ローラ７ａに嵌合可能な凹部３５ａａ（第２の保持部）と凹部３５ａｂ（第１の保持部）とが上下方向および水平方向の異なる位置に形成されている。
【００６１】
上記構成の第１移動機構３０では、モノクロ用第２偏心カム３２が回転すると、モノクロ用カムフォロワ３４が伝達部材３５ａとともに水平方向に変位し、伝達部材３５ａの凹部３５ａａまたは凹部３５ａｂのいずれか一方が中間転写ローラ７ａの上部と嵌合する。この場合、中間転写ローラ７ａは上方に付勢されているので、中間転写ローラ７ａの上下位置は伝達部材３５ａによって規定される。すなわち、モノクロ用第２偏心カム３２の回転により、中間転写ローラ７ａが相対的に上下方向位置の異なる凹部３５ａａと凹部３５ａｂとのいずれと嵌合するかに応じて、中間転写ローラ７ａの上下位置が変化し、中間転写ローラ７ａは感光体ドラム１６ａに対して近接または離間する。
【００６２】
第２移動機構４０においても第１移動機構３０と同様である。すなわち、第２移動機構４０において、カラー用カムフォロワ４４は、水平方向に移動自在であり、かつ図示しない弾性部材よりカラー用第２偏心カム４２側に付勢されている。これにより、Ｘ方向側の端部がカラー用第２偏心カム４２の周面に当接している。
【００６３】
伝達部材３５ｂ〜３５ｄは、カラー用カムフォロワ４４に上下方向に移動自在に支持されており、スプリング３６ｂ〜３６ｄにより下方に付勢されている。伝達部材３５ｂ〜３５ｄの下端縁部には、対応する中間転写ローラ７ｂ〜７ｄに嵌合可能な凹部３５ｂａ，３５ｂｂ、凹部３５ｃａ，３５ｃｂもしくは凹部３５ｄａ，３５ｄｂが上下方向および水平方向の異なる位置に形成されている。凹部３５ｂａ，３５ｃａ，３５ｄａは第２の保持部に相当し、凹部３５ｂｂ，３５ｃｂ，３５ｄｂは第１の保持部に相当する。
【００６４】
上記構成の第２移動機構４０では、カラー用第２偏心カム４２が回転すると、カラー用カムフォロワ４４が伝達部材３５ｂ〜３５ｄとともに水平方向に変位し、伝達部材３５ｂ〜３５ｄの凹部３５ｂａ〜３５ｄａまたは凹部３５ｂｂ〜３５ｄｂの一方が中間転写ローラ７ｂ〜７ｄの上部と嵌合する。この場合、中間転写ローラ７ｂ〜７ｄは上方に付勢されているので、中間転写ローラ７ｂ〜７ｄの上下位置は伝達部材３５ｂ〜３５ｄによって規定される。すなわち、カラー用第２偏心カム４２の回転により、中間転写ローラ７ｂ〜７ｄａが相対的に上下方向位置の異なる凹部３５ｂａ〜３５ｄａと凹部３５ｂｂ〜３５ｄｂとのいずれと嵌合するかに応じて、中間転写ローラ７ｂ〜７ｄの上下位置が変化し、中間転写ローラ７ｂ〜７ｄは感光体ドラム１６ｂ〜１６ｄに対して近接はたは離間する。
【００６５】
また、モノクロ用第１偏心カム３１およびカラー用第１偏心カム４１が回転すると、その周面は、上側の移動経路における中間転写ベルト１０の内周面に接触する。したがって、モノクロ用第１偏心カム３１およびカラー用第１偏心カム４１の周面は、モノクロ用第２偏心カム３２、カラー用第２偏心カム４２の回転による中間転写ローラ７ａ〜７ｄの上下方向の移動に応じて、中間転写ベルト１０の内周面と接触する。
【００６６】
図４（Ａ）から図４（Ｃ）は、中間転写ローラ移動機構５３およびテンション付与機構５４の動作に伴い、中間転写ベルト１０の移動経路が変化している状態を示す説明図である。図４（Ａ）は、テンション付与機構５４におけるモノクロ用第１偏心カム３１とカラー用第１偏心カム４１とが中間転写ベルト１０に作用している第１の状態を示す説明図である。図４（Ｂ）は、テンション付与機構５４におけるカラー用第１偏心カム４１、および中間転写ローラ移動機構５３の第１移動機構３０（中間転写ローラ７ａ）が中間転写ベルト１０に作用している第２の状態を示す説明図である。図４（Ｃ）は、中間転写ローラ移動機構５３における第１移動機構３０（中間転写ローラ７ａ）および第２移動機構４０（中間転写ローラ７ｂ〜７ｄ）が中間転写ベルト１０に作用している第３の状態を示す説明図である。
【００６７】
図４（Ａ）に示す第１の状態は、カラー画像形成装置５１における画像形成動作の待機時の状態に相当する。この第１の状態、すなわち画像形成動作の待機時には、第１移動機構３０において、モノクロ用第２偏心カム３２の周面におけるカム回転軸３３から最も離れた部分にモノクロ用カムフォロワ３４が当接する。これにより、伝達部材３５ａの上側の凹部３５ａａが中間転写ローラ７ａの上方に位置し、中間転写ローラ７ａは感光体ドラム１６ａおよび中間転写ベルト１０から離間している。これとともに、テンション付与機構５４におけるモノクロ用第１偏心カム３１の周面におけるカム回転軸３３から最も離れた部分がカム回転軸３３の鉛直上方に位置し、中間転写ベルト１０の内周面に当接して中間転写ベルト１０を上方に持ち上げている。
【００６８】
同様に、第２移動機構４０において、カラー用第２偏心カム４２の周面におけるカム回転軸４３から最も離れた部分にカラー用カムフォロワ４４が当接する。これにより、伝達部材３５ｂ〜３５ｄの上側の凹部３５ｂａ〜３５ｄａが中間転写ローラ７ｂ〜７ｄの上方に位置し、中間転写ローラ７ｂ〜７ｄは感光体ドラム１６ｂ〜１６ｄおよび中間転写ベルト１０から離間している。これとともに、テンション付与機構５４におけるカラー用第１偏心カム４１の周面におけるカム回転軸４３から最も離れた部分がカム回転軸４３の鉛直上方に位置し、中間転写ベルト１０の内周面に当接して中間転写ベルト１０を持ち上げている。
【００６９】
このように、画像形成動作の待機時において、中間転写ベルト１０の移動経路における上側の範囲はモノクロ用第１偏心カム３１およびカラー用第１偏心カム４１によって上方に押し上げられている。これにより、中間転写ベルト１０は緩みが生じない状態に保持されている。また、移動経路における下側の範囲は、中間転写ローラ７ａが上方に離間していることから、従動ローラ１５の周面を離れた後に駆動ローラ１４の周面に接触するまでの間で水平になっている。したがって、中間転写ベルト１０は感光体ドラム１６ａ〜１６ｄおよび中間転写ローラ７ａ〜７ｄの何れにも接触しない。
【００７０】
図４（Ｂ）に示す第２の状態は、画像形成装置５１におけるモノクロ画像形成時の状態に相当する。この第２の状態、モノクロ画像形成時には、第１移動機構３０において、モノクロ用第２偏心カム３２の周面におけるカム回転軸３３から最も近い部分にモノクロ用カムフォロワ３４が当接する。これにより、伝達部材３５ａの下側の凹部３５ａｂが中間転写ローラ７ａの上方に位置し、中間転写ローラ７ａは感光体ドラム１６ａに接近し、中間転写ベルト１０を挟んで感光体ドラム１６ａに当接している。これとともに、テンション付与機構５４におけるモノクロ用第１偏心カム３１の周面におけるカム回転軸３３から最も近い部分がカム回転軸３３の鉛直上方に位置し、中間転写ベルト１０の内周面から離間している。
【００７１】
同様に、第２移動機構４０において、カラー用第２偏心カム４２の周面におけるカム回転軸４３から最も離れた部分にカラー用カムフォロワ４４が当接する。これにより、伝達部材３５ｂ〜３５ｄの上側の凹部３５ｂａ〜３５ｄａが中間転写ローラ７ｂ〜７ｄの上方に位置し、中間転写ローラ７ｂ〜７ｄは感光体ドラム１６ｂ〜１６ｄおよび中間転写ベルト１０から離間している。これとともに、テンション付与機構５４におけるカラー用第１偏心カム４１の周面におけるカム回転軸４３から最も離れた部分がカム回転軸４３の鉛直上方に位置し、中間転写ベルト１０の内周面に当接して中間転写ベルト１０を持ち上げている。
【００７２】
このように、モノクロ画像形成時において、中間転写ベルト１０の移動経路における上側の範囲はカラー用第１偏心カム４１によって上方に押し上げられている。これにより、中間転写ベルト１０は緩みが生じない状態に保持されている。また、中間転写ベルト１０の移動経路における下側の範囲は、中間転写ローラ７ａに押されて感光体ドラム１６ａに当接している。また、中間転写ローラ７ｂ〜７ｄは中間転写ベルト１０に対して上方に離間している。したがって、中間転写ベルト１０は移動経路における下側の範囲において、従動ローラ１５の周面を離れると感光体ドラム１６ｂ〜１６ｄおよび中間転写ローラ７ｂ〜７ｄに接触することなく移動した後、感光体ドラム１６ａおよび中間転写ローラ７ａの周面に当接し、その後に駆動ローラ１４の周面に接触する。
【００７３】
図４（Ｃ）に示す第１の状態は、カラー画像形成装置５１におけるカラー画像形成時の状態に相当する。この第２の状態、すなわちカラー画像形成時には、第１移動機構３０において、モノクロ用第２偏心カム３２の周面におけるカム回転軸３３から最も近い部分にモノクロ用カムフォロワ３４が当接し、伝達部材３５ａの下側の凹部３５ａｂが中間転写ローラ７ａの上方に位置し、中間転写ローラ７ａは感光体ドラム１６ａに接近、中間転写ベルト１０を挟んで感光体ドラム１６ａに当接している。これとともに、テンション付与機構５４におけるモノクロ用第１偏心カム３１の周面におけるカム回転軸３３から最も近い部分がカム回転軸３３の鉛直上方に位置し、中間転写ベルト１０の内周面から離間している。
【００７４】
同様に、第２移動機構４０において、カラー用第２偏心カム４２の周面におけるカム回転軸４３から最も近い部分にカラー用カムフォロワ４４が当接する。これにより、伝達部材３５ｂ〜３５ｄの下側の凹部３５ｂｂ〜３５ｄｂが、中間転写ローラ７ｂ〜７ｄの上方に位置し、中間転写ローラ７ｂ〜７ｄは感光体ドラム１６ｂ〜１６ｄに接近し、中間転写ベルト１０を挟んで感光体ドラム１６ｂ〜１６ｄに当接している。これとともに、テンション付与機構５４におけるカラー用第１偏心カム４１の周面におけるカム回転軸４３から最も近い部分がカム回転軸４３の鉛直上方に位置し、中間転写ベルト１０の内周面から離間している。
【００７５】
このように、カラー画像形成時において、中間転写ベルト１０の移動経路における上側の範囲は、駆動ローラ１４の周面を離れた後に従動ローラ１５の周面に達するまでモノクロ用第１偏心カム３１，カラー用第１偏心カム４１のいずれにも接触せず、水平に移動する。また、中間転写ベルト１０の移動経路における下側の範囲は、中間転写ローラ７ａ〜７ｄに押されて感光体ドラム１６ａ〜１６ｄに当接する。したがって、中間転写ベルト１０は移動経路における下側の範囲において従動ローラ１５の周面を離れると感光体ドラム１６ａ〜１６ｄおよび中間転写ローラ７ａ〜７ｄの周面に当接した後に駆動ローラ１４の周面に接触する。
【００７６】
以上のように、カラー画像形成装置５１では、画像形成動作の内容に応じたテンション付与機構５４および中間転写ローラ移動機構５３の動作（モノクロ用第１偏心カム３１，カラー用第１偏心カム４１およびモノクロ用第２偏心カム３２，カラー用第２偏心カム４２の回転）に基づいて、中間転写ベルト１０の移動経路が第１〜第３の状態に変化する。この場合、中間転写ベルト１０は、移動方向について殆ど伸縮しないため、第１〜第３の状態のいずれにおいても移動経路の全長が常に一定に維持されるように、モノクロ用第１偏心カム３１、カラー用第１偏心カム４１の形状、およびカム回転軸３３、カム回転軸４３の配置位置が決定されている。
【００７７】
このような中間転写ローラ移動機構と中間転写ベルト接離機構を備えることにより、カラー画像の形成が不要なモノクロ画像を印刷する際にカラー画像形成ユニット（感光体ドラム１６ｂ〜１６ｄ）から中間転写ベルト１０を離間することができるので、中間転写ベルトの磨耗や消耗を防ぐことができる。
【００７８】
図５（Ａ）はカラー画像形成装置５１におけるモノクロ用第１偏心カム３１およびモノクロ用第２偏心カム３２の正面図であり、図５（Ｂ）は同側面図である。なお、図５（Ｂ）では、モノクロ用第１偏心カム３１およびモノクロ用第２偏心カム３２をモータＭ１にて回転させる構成について示しているが、カラー画像形成装置５１は、カラー用第１偏心カム４１およびカラー用第２偏心カム４２をモータＭ２により回転させる構成も同様に備えている。以下では、モノクロ用第１偏心カム３１およびモノクロ用第２偏心カム３２を例として説明する。
【００７９】
モノクロ用第１偏心カム３１は、上記のように、周面を中間転写ベルト１０の内周面の一部に当接させるものであり、軸方向の長さが中間転写ベルト１０の幅に略等しくされている。また、軸方向の中央部の径Ｄｃは両端部の径Ｄｅよりも大きくされており、かつ軸方向における中心線Ｌｍについて対称形状にされている。
【００８０】
モノクロ用第１偏心カム３１は、その周面から中間転写ベルト１０の全幅に当接力を作用させることができる。中間転写ベルト１０には、モノクロ用第１偏心カム３１の上記形状により、モノクロ用第１偏心カム３１と接触している状態での回転移動時に、幅方向（モノクロ用第１偏心カム３１の軸方向）の両端部から中央部に向う力が作用する。これにより、中間転写ベルト１０が高速で回転移動した場合にも、中間転写ベルト１０に蛇行を生じることがなく、中間転写ベルト１０を安定して回転移動させることができる。
【００８１】
モノクロ用第１偏心カム３１の軸方向の両端部からはカム回転軸３３が突出しており、このカム回転軸３３の両端部にモノクロ用第２偏心カム３２が固定されている。カム回転軸３３はモノクロ用第２偏心カム３２を貫通しており、モータＭ１の回転軸が接続されている。モータＭ１の駆動により、モノクロ用第１偏心カム３１とモノクロ用第２偏心カム３２とが一体的に回転する。モノクロ用第２偏心カム３２は中間転写ベルト１０の前面側および背面側の両方の位置に設けられている。したがって、モノクロ用第２偏心カム３２は、前述のモノクロ用カムフォロワ３４および伝達部材３５ａを介して、中間転写ローラ７ａを安定して移動させることができる。
【００８２】
次に、本実施の形態のカラー画像形成装置５１に用いるトナーついて説明する。
図６は本実施の形態のトナー６１を示す概略の説明図である。同図に示すように、トナー６１は、コア粒子６２の表面に外添剤６３として酸化チタン微粒子とシリカ微粒子とが付与されたものである。また、黒トナーに含まれる酸化チタン微粒子の含有量が、カラートナーに含まれる酸化チタン微粒子の含有量より多くなっている。
【００８３】
トナーは、キャリア（１成分現像方式の場合は帯電付与部材）と接触することにより帯電し、図２に示す現像装置１７での攪拌時間（接触時間）が長くなるに従って帯電量が増加する傾向がある。トナー粒子表面には、トナーの凝集防止や流動性向上等を目的として上記シリカ微粒子などの外添剤が添加されている。この外添剤は、キャリア粒子とトナー粒子との間の電荷移動に直接的に関与するため、トナーの帯電量に与える影響が大きい。
【００８４】
特に、カラー画像形成装置５１に用いられるトナーには、低温定着性や光沢性を向上させるために柔らかいトナー粒子が使用されている。したがって、トナーの凝集防止や流動性向上の効果を得るために、上記外添剤はトナー表面を被覆できる程に多量に添加されている。このため、上記外添剤はトナー帯電量への影響が非常に大きくなっている。
【００８５】
トナーの凝集防止や流動性向上等を目的とする外添剤には、絶縁性（電気抵抗）や疎水性（吸湿性）が高いといった利点があることから、一般にシランカップリング剤で疎水化処理を施したシリカ微粒子が用いられる。トナーは、絶縁性の高いシリカ微粒子を外添剤として多量に使うと、感光体ドラム１６の表面からトナー粒子への電荷注入に起因するカブリが発生しにくくなる。しかしながら、現像槽２１内部で攪拌される時間が長くなるにつれて帯電量が過度に増加（チャージアップ）する。このため、十分な画像濃度を得ることができなくなる。
【００８６】
一方、トナーは、トナー粒子の表面にシリカ微粒子よりも電気抵抗の低い酸化チタンを添加することにより、チャージアップ（帯電量の過度の増加）を抑えることができる。しかしながら、多くの酸化チタンを外添されたトナーは、感光体ドラム１６から中間転写ベルト１０へ転写する際に、中間転写ベルト１０からトナーの極性とは逆の極性の電荷が注入されやすく、一次転写工程を経る毎に帯電量が低下する。このため、上記トナーは、二次転写に必要な帯電量を維持できず、二次転写における転写効率が低くなるといった欠点がある。なお、トナーの一次転写工程とは感光体ドラム１６から中間転写ベルト１０への転写工程であり、二次転写工程とは中間転写ベルト１０から用紙への転写工程である。
【００８７】
そこで、本実施の形態のカラー画像形成装置５１では、黒画像形成ユニット１を第１〜第３カラー画像形成ユニット２〜４よりも中間転写ベルト１０の移動方向における下流側位置（黒トナーの一次転写工程が１回のみとなる位置）に配置し、かつ酸化チタン微粒子の添加量を相対的に黒トナーでは多くし、カラートナーでは少なくしている。言い換えると、モノクロ画像の形成時とカラー画像の形成時の両方で使用される使用頻度の高い黒トナーは、酸化チタン含有量を多くしてチャージアップを抑えるとともに、黒トナーを使用する黒画像形成ユニット１は一次転写工程の最も少ない位置に配置する。一方、少なくとも２回以上の一次転写工程を経るカラートナーは、酸化チタン含有量を少なくする。これにより、カラートナーの二次転写効率の低下を防ぐようにしている。
【００８８】
上記構成により、多数枚のモノクロ画像を印刷した後にカラー画像を印刷する場合など、モノクロ画像の印刷が極端に多い場合においても、カラー画像印刷に使用する黒トナーの帯電量の過度の増加、すなわち黒トナーの帯電量とカラートナーの帯電量との差の増大に起因するカラー画像の色むらの防止と、カラートナーの帯電量の減少に起因する二次転写効率の低下の防止とを両立させることができる。
【００８９】
本発明に使用できる酸化チタンとしては、平均粒径が０．００７〜０．０３μｍの酸化チタン微粒子の表面をシランカップリング剤、チタンカップリング剤、あるいはシリコーンオイルによって疎水化処理をした酸化チタン微粒子である。
【００９０】
酸化チタン微粒子の体積抵抗値としては、プレス圧力１００ｋｇ／ｃｍ２で作製した５ｍｍ〜１０ｍｍ圧粉体（気温２０℃、湿度６５％）を電界強度１００００Ｖ／ｃｍとして測定した時の体積抵抗値が、１０５Ω・ｃｍ以上かつ１０１０Ω・ｃｍ以下となる酸化チタン微粒子が好ましい。体積抵抗値が、１０５Ω・ｃｍ未満であると、カブリが発生しやすくなり、１０１０Ω・ｃｍを超えるとチャージアップしやすくなる。
【００９１】
酸化チタン微粒子の体積抵抗値は、酸化チタン微粒子表面をシランカップリング剤等で処理することにより制御することができる。シランカップリング剤としては、メチルトリクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、トリメチルクロロシラン、フェニルトリクロロシラン、ジフェニルジクロロシラン、テトラメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、テトラエトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、ヘキサメチルジシラザンを代表的なものとして例示することができる。
【００９２】
黒トナーにおいては、トナーのコア粒子１００重量部に対して酸化チタン微粒子を１重量部以上かつ３重量部以下添加するのが好ましい。すなわち、添加される酸化チタン微粒子の量が１重量部未満では、多数枚のモノクロ画像を印刷した後に、続いてカラー画像を印刷する時に、黒トナーのチャージアップに起因する色むらが生じやすくなり、３重量部を超えると定着性が劣化する傾向がある。したがって、黒トナーのチャージアップや定着性劣化の防止を高いレベルで満足させるためには、上記のように１重量部以上かつ３重量部以下とするのがよい。
【００９３】
一方、カラートナーにおいては、第１〜第３カラー画像形成ユニット２〜４が黒画像形成ユニット１よりも中間転写ベルト１０の移動方向における上流側位置に配置されているという位置関係から、一次転写工程を経る回数は黒トナーよりも多くなる。例えば、第３カラー画像形成ユニット４にて使用されるイエロートナーでは４回の一次転写工程を経る。
【００９４】
上記のように、カラートナーの酸化チタン微粒子の含有量が多い場合には、帯電量増加を抑える効果を期待できる一方、各画像形成ユニットの一次転写毎に中間転写ベルト１０からの電荷注入が起こる。この結果、二次転写において最適な帯電量を維持することができなくなり、二次転写における転写効率が低下する。
【００９５】
したがって、カラートナーにおける酸化チタン微粒子の含有量は、黒トナーにおける酸化チタン微粒子の含有量よりも少ないことが好ましい。また、酸化チタン微粒子の含有量（添加量）は、カラートナーのコア粒子１００重量部に対して０．３重量部以上かつ０．８重量部以下とすることがさらに好ましい。すなわち、カラートナーに添加される酸化チタン微粒子の量が０．３重量部未満では、カラートナーの帯電量が不安定になりやすく、また、０．８重量部を超えると二次転写における転写効率が低下する傾向がある。したがって、カラートナーの帯電安定性や二次転写効率を高いレベルで満足させるためには、上記のように０．３重量部以上かつ０．８重量部以下とするのがよい。
【００９６】
なお、酸化チタン微粒子は、トナー粒子と一緒にヘンシェルミキサ等の高速混合機で混合することによって、トナー粒子表面に外添することができる。
【００９７】
さらに、本実施の形態において、トナーには、トナーの凝集防止や流動性向上、あるいはトナー粒子への電荷注入を抑える目的で、シリカ微粒子を外添することが好ましい。黒トナーのシリカ微粒子の含有量としては、トナーのコア粒子１００重量部に対してシリカ微粒子を０．５重量部以上かつ３重量部以下添加するのが好ましい。すなわち、添加されるシリカ微粒子の量が０．５重量部未満では、感光体ドラムからの電荷注入（カブリの原因）を抑制する効果が得られにくく、３重量部を超えると定着性が劣化する傾向がある。したがって、黒トナーのカブリ防止や定着性を高いレベルで満足させるためには、上記のように０．３重量部以上かつ０．８重量部以下とするのがよい。
【００９８】
また、カラートナーのシリカ微粒子の含有量としては、カラートナーのコア粒子１００重量部に対してシリカ微粒子を０．５重量部以上かつ３重量部以下添加することが好ましい。すなわち、添加されるシリカ微粒子の量が０．５重量部未満では、電荷注入を抑制する効果が得られにくく、３重量部を超えると定着性が劣化する傾向がある。したがって、カラートナーのカブリ防止や定着性を高いレベルで満足させるためには、上記のように０．５重量部以上かつ３重量部以下とするのがよい。
【００９９】
上記シリカ微粒子としては、平均粒径が０．００７〜０．０５μｍのシリカ微粒子の表面をシランカップリング剤、チタンカップリング剤、あるいはシリコーンオイルによって疎水化処理をしたシリカ微粒子が使用できる。
【０１００】
上記シリカ微粒子の体積抵抗値としては、プレス圧力１００ｋｇ／ｃｍ２で作製した５ｍｍ〜１０ｍｍ圧粉体（気温２０℃、湿度６５％）を電界強度１００００Ｖ／ｃｍとして測定した時の体積抵抗値が、１０１１Ω・ｃｍ以上かつ１０１５Ω・ｃｍ以下となるシリカ微粒子が好ましい。すなわち、上記体積抵抗値が１０１１Ω・ｃｍ未満であると、電荷注入を抑制する効果が得られにくく、１０１５Ω・ｃｍを超えるとトナーの帯電量が非常に上昇する傾向がある。したがって、カブリ防止やチャージアップによる色むら防止を高いレベルで満足させるために、上記体積抵抗値は１０１１Ω・ｃｍ以上かつ１０１５Ω・ｃｍ以下であることが好ましい。
【０１０１】
シリカ微粒子の体積抵抗値は、シリカ微粒子表面をシランカップリング剤等で処理することにより制御することができる。シランカップリング剤としては、メチルトリクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、トリメチルクロロシラン、テトラメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、ヘキサメチルジシラザンを代表的なものとして例示することができる。
【０１０２】
本実施の形態において、トナーは、粉砕法や重合法などの公知の方法で製造することができる。一例として粉砕法では、バインダー樹脂、着色剤、帯電制御剤、離型剤等を、ヘンシェルミキサやスーパーミキサなどの気流混合機により混合し、得られる原料混合物を２軸混練機などの混練機により７０〜１８０℃程度の温度にて溶融混練する。そして得られる混練物を冷却固化し、固化物をジェットミルなどのエア式粉砕機により粉砕し、必要に応じて分級などの粒度調整を行うことにより、体積平均粒径が４〜１５μｍの着色樹脂粒子（コア粒子）を得ることができる。
【０１０３】
本実施の形態において、トナーの上記バインダー樹脂としては、公知の各種スチレン・アクリル系樹脂、ポリエステル樹脂などを使用できるが、特に線形または非線形のポリエステル樹脂が好ましい。ポリエステル樹脂は、機械的強度（微粉の発生しにくさ）、定着性（定着後の用紙からの剥離のしにくさ）、および耐ホットオフセット性を満足する上で優れている。
【０１０４】
ポリエステル樹脂は、２価以上の多価アルコールと多塩基酸、および必要に応じて３価以上の多価アルコールあるいは多塩基酸からなるモノマー組成物を重合することにより得られる。ポリエステル樹脂の重合に用いられる２価のアルコールとしては、たとえばエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、１，４−ブテンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオールなどのジオール類、ビスフェノールＡ、水素添加ビスフェノールＡ、ポリオキシエチレン化ビスフェノールＡ、ポリオキシプロピレン化ビスフェノールＡなどのビスフェノールＡアルキレンオキシド付加物、その他を挙げることができる。
【０１０５】
３価以上の多価アルコールとしては、たとえばソルビトール、１，２，３，６−ヘキサンテトロール、１，４−ソルビタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、蔗糖、１，２，４−ブタントリオール、１，２，５−ペンタントリオール、グリセロール、２−メチルプロパントリオール、２−メチル−１，２，４−ブタントリオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、１，３，５−トリヒドロキシメチルベンゼン、その他を挙げることができる。
【０１０６】
２価の多塩基酸としては、たとえばマレイン酸、フマール酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸、コハク酸、アジピン酸、セバチン酸、アゼライン酸、マロン酸、これらの酸の無水物、低級アルキルエステル、またはｎ−ドデセニルコハク酸、ｎ−ドデシール２９コハク酸などのアルケニルコハク酸類もしくはアルキルコハク酸類を挙げることができる。
【０１０７】
３価以上の多塩基酸としては、たとえば１，２，４−ベンゼントリカルボン酸、１，２，５−ベンゼントリカルボン酸、１，２，４−シクロヘキサントリカルボン酸、２，５，７−ナフタレントリカルボン酸、１，２，４−ナフタレントリカルボン酸、１，２，５−ヘキサントリカルボン酸、１，３−ジカルボキシール２９２−メチル−２−メチレンカルボキシプロパン、テトラ（メチレンカルボキシル）メタン、１，２，７，８−オクタンテトラカルボン酸、およびこれらの無水物などを挙げることができる。
【０１０８】
本実施の形態において、トナーの上記着色剤としては、トナーに一般に用いられている公知の顔料や染料を使用することができる。黒トナー用には、カーボンブラックやマグネタイトなどを挙げることができる。
【０１０９】
イエロートナー用としては、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１、同３、同７４、同９７、同９８等のアセト酢酸アリールアミド系モノアゾ黄色顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１２、同１３、同１４、同１７等のアセト酢酸アリールアミド系ジスアゾ黄色顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー９３、同１５５等の縮合モノアゾ系黄色顔料；Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１８０、同１５０、同１８５等のその他黄色顔料などを例示できる。
【０１１０】
マゼンタトナー用としては、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド４８、同４９：１、同５３：１、同５７、同５７：１、同８１、同１２２、同５、同１４６、同１８４、同２３８；Ｃ．Ｉ．ピグメント・バイオレット１９等の赤色もしくは紅色顔料などを例示できる。
【０１１１】
シアントナー用としては、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：３、同１５：４等の銅フタロシアニンおよびその誘導体の青色系染顔料；Ｃ．Ｉ．ピグメント・グリーン７、同３６（フタロシアニン・グリーン）等の緑色顔料などを例示できる。
【０１１２】
着色剤の含有量は、バインダー樹脂１００重量部に対して１〜１５重量部程度であることが好ましく、より好ましくは２〜１０重量部である。
【０１１３】
本実施の形態において、トナーの上記帯電制御剤としては、公知の帯電制御剤を使用できる。具体的には、負帯電性を付与する帯電制御剤としては、クロムアゾ錯体染料、鉄アゾ錯体染料、コバルトアゾ錯体染料、サリチル酸もしくはその誘導体のクロム・亜鉛・アルミニウム・ホウ素錯体もしくは塩化合物、ナフトール酸もしくはその誘導体のクロム・亜鉛・アルミニウム・ホウ素錯体もしくは塩化合物、ベンジル酸もしくはその誘導体のクロム・亜鉛・アルミニウム・ホウ素錯体もしくは塩化合物、長鎖アルキル・カルボン酸塩、長鎖アルキル・スルフォン酸塩などを使用できる。
【０１１４】
また、正荷電性トナー用帯電制御剤としては、ニグロシン染料、およびその誘導体、トリフェニルメタン誘導体、四級アンモニウム塩、四級ホスフォニウム塩、四級ピリジニウム塩、グアニジン塩、アミジン塩等の誘導体などを挙げることができる。
【０１１５】
これらの帯電制御剤の含有量は、バインダー樹脂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。
【０１１６】
本実施の形態において、トナーの上記離型剤としては、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などを使用できる。離型剤をトナー中に含有させることにより、定着ローラまたは定着ベルトに対するトナーの離型性を高めることができ、定着時の高温・低温オフセットを防止することができる。
【０１１７】
本実施の形態において、現像剤のキャリアとしては、磁性を有するコア粒子表面にコート剤を表面被覆した重量平均粒径が３０〜１００μｍ、飽和磁化が３０〜１００ｅｍｕ／ｇの磁性粒子が使用される。
【０１１８】
上記コア粒子としては公知の磁性粒子を使用できるが、帯電性や耐久性の点でフェライト系粒子が好ましい。フェライト系粒子としては公知のものを使用でき、たとえば、亜鉛系フェライト、ニッケル系フェライト、銅系フェライト、ニッケル−亜鉛系フェライト、マンガン−マグネシウム系フェライト、銅−マグネシウム系フェライト、マンガン−亜鉛系フェライト、マンガン−銅−亜鉛系フェライトなどが挙げられる。これらのフェライト系粒子は、原料を混合し、仮焼および粉砕を経た後に焼成して得られ、焼成温度を変化させることにより、粒子の表面形状を変化させることが可能となる。なお、仮焼はバッチ式またはロータリーキルンなどの連続式のいずれによっても行うことができる。
【０１１９】
上記コート剤としては公知の樹脂材料を使用できるが、耐汚染性、対磨耗性を考慮すると、シリコーン樹脂が特に好ましい。シリコーン樹脂としては公知のものを使用でき、たとえば、シリコーンワニス、アルキッド変性シリコーンワニス、ポリエステル変性シリコーンワニス、アクリル変性シリコーンワニス、ウレタン変性シリコーンワニス、反応性シリコーン樹脂などが挙げられる。
【０１２０】
またコート剤には、キャリアの抵抗値を制御するために抵抗調整剤を添加することが望ましい。抵抗調整剤としては、具体的には酸化ケイ素、アルミナ、カーボンブラック、グラファイト、酸化亜鉛、チタンブラック、酸化鉄、酸化チタン、酸化スズ、チタン酸カリウム、チタン酸カルシウム、ホウ酸アルミニウム、酸化マグネシウム、硫酸バリウム、炭酸カルシウムなどの抵抗調整剤が挙げられる。
【０１２１】
コート剤をキャリア粒子に被覆するには、公知の方法を採用できる。たとえば、コート剤の有機溶媒溶液中にキャリア粒子を浸漬する方法、コート剤の有機溶媒溶液をキャリア粒子に噴霧するスプレー法、キャリア粒子を流動エアにより浮遊させた状態でコート剤の有機溶媒溶液を噴霧する流動床法、ニーダーコーター中でキャリア粒子とコート剤の有機溶媒溶液とを混合し、溶剤を除去するニーダーコーター法などが挙げられる。この時、コート剤の有機溶媒溶液はコート剤とともに前記抵抗調整剤を含むことができる。
【０１２２】
カラー画像形成装置５１において使用可能な２成分現像剤は、キャリアとトナーをナウターミキサーなどの混合機で混合することによって得られる。キャリアとトナーの混合比としては、キャリア１００重量部に対してトナーは３〜１５重量部である。
【０１２３】
カラー画像形成装置５１において使用可能な感光体ドラム１６としては、導電性基体と感光層を備える円筒形の有機感光体ドラムやアモルファスシリコン感光体ドラムなどが挙げられるが、製造コストや安全性の点で、有機感光体ドラムが適している。また、有機感光体ドラムは積層型と単層型とに分けられるが、感度や残留電位などが優れている点で、積層型の感光体ドラムの方が好ましい。
【実施例】
【０１２４】
図１に示すカラー画像形成装置５１を使用して連続印刷テストを行った。この場合、黒画像形成ユニット１は黒トナー画像形成に、第１カラー画像形成ユニット２はシアントナー画像形成に、第２カラー画像形成ユニット３はマゼンタトナー画像形成に、第３カラー画像形成ユニット４はイエロートナー画像形成にそれぞれ使用した。
【０１２５】
各画像形成ユニット１〜４において、感光体ドラムの径は３０ｍｍ、現像ローラ２２の径は２０ｍｍとし、モノクロ画像形成時における中間転写ベルト１０のプロセス速度は１９５ｍｍ／秒、カラー画像形成時における中間転写ベルト１０のプロセス速度は１５０ｍｍ／秒に設定した。また、各画像形成ユニット１〜４での現像条件については、ベタ画像における感光体ドラム１６上のトナー付着量が０．５ｍｇ／ｃｍ２となるように調整した。
【０１２６】
また、中間転写ベルト１０、トナー、キャリア、２成分現像剤、および感光体ドラム１６には、下記のものを使用した。
【０１２７】
［用紙］
試験用の用紙として、Ａ４サイズの電子写真用紙（マルチレシーバー：シャープドキュメントシステム社製）を使用した。
【０１２８】
［中間転写ベルト］
中間転写ベルト１０として、多孔質ポリイミドからなる層厚９０μｍの基材層と、ＰＦＡからなる層厚１０μｍのＰＦＡ（商品名：Ｔ−１１９、デュポン社製）からなる表面層とを積層した無端状ベルトを使用した。
【０１２９】
［トナー］
トナー材料として、
バインダー樹脂（ビスフェノールＡプロピレンオキサイド、テレフタル酸または無水トリメリット酸を単量体として重縮合して得られるポリエステル樹脂：ガラス転移温度６０℃、軟化温度１２０℃）：１００重量部
着色剤：５重量部
帯電制御剤（サリチル酸の亜鉛化合物：オリエント化学工業社製ボントロンＥ８４）：２重量部
離型剤（マイクロクリスタリンワックス：日本精鑞社製ＨＮＰ−９）：３重量部
を用いてトナーの着色樹脂粒子（コア粒子）作製した。
【０１３０】
着色剤として、黒トナーにはカーボンブラック（三菱化学製ＭＡ−１００）、マジェンタトナーにはＣ．Ｉ．ピグメントレッド１２２、シアントナーにはＣ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３、イエロートナーにはＣ．Ｉ．ピグメントイエロー７４をそれぞれ用いた。
【０１３１】
上記着色樹脂粒子（コア粒子）の作製は次の方法にて行った。まず、上記トナー材料をヘンシェルミキサにて１０分間混合した後、得られた混合物を混練分散処理装置（三井鉱山株式会社製：ニーディックスＭＯＳ１４０−８００）で溶融混練分散処理した。次に、得られた混練物をカッティングミルで粗粉砕した後、ジェット式粉砕機（日本ニューマチック工業株式会社製：ＩＤＳ−２型）によって微粉砕した。微粉砕後、風力分級機（日本ニューマチック工業株式会社製：ＭＰ−２５０型）を用いて分級を行うことによって体積平均粒径が６．５μｍの着色樹脂粒子（コア粒子）を得た。なお、体積平均粒径はコールターマルチサイザーＩＩ（ベックマン・コールター株式会社製）で測定した。
【０１３２】
その後、上記着色樹脂粒子（コア粒子）を使用して、次の方法によりトナーを作成した。上記着色樹脂粒子（コア粒子）１００重量部に対して、トリメチルシリル基を有するシランカップリング剤で表面処理された一次粒子の平均径が約１２ｎｍの疎水性シリカ微粉体（ＢＥＴ比表面積約１４０ｍ２／ｇ）１．５重量部と、同様の表面処理が施された一次粒子の平均径が約４０ｎｍの疎水性シリカ微粉体（ＢＥＴ比表面積約５０ｍ２／ｇ）１．０重量部とを加え、ヘンシェルミキサにて２分間混合することによって負帯電性のトナーを作製した。
【０１３３】
このトナーには、外添剤として表１に示す量のシリカ微粒子と酸化チタン微粒子とを添加し、ヘンシェルミキサにて１分間混合することによって、表１に示す実施例１〜７および比較例１〜５のトナーを作製した。
【０１３４】
【表１】
【０１３５】
なお、前記酸化チタン微粒子は、平均一次粒径３０ｎｍの酸化チタン微粒子に、シランカップリング剤としてジメチルジクロロシランを用いて表面処理した体積抵抗値が８×１０８Ω・ｃｍの酸化チタン微粒子を使用した。前記シリカ微粒子は、平均一次粒径１２ｎｍのシリカ微粒子に、シランカップリング剤としてヘキサメチルジシラザンを用いて表面処理した体積抵抗値が５×１０１２Ω・ｃｍの疎水性シリカ微粒子を使用した。また、酸化チタン微粒子やシリカ微粒子の体積抵抗値は紛体のプレス圧力１００ｋｇ／ｃｍ２で作製した５ｍｍ〜１０ｍｍ圧粉体（気温２０℃、湿度６５％）を電界強度１００００Ｖ／ｃｍとして測定した。
【０１３６】
［キャリア］
キャリアは次の方法により作製した。コア粒子となるフェライト粒子として、フェライト粉末を計量してボールミルにて混合した後、ロータリーキルンにて９００℃で仮焼した。次に、得られたフェライトの仮焼粉を、湿式粉砕機により粉砕媒体としてスチールボールを用いて平均粒径２μｍ以下にまで微粉砕した。次に、得られたフェライト微粉末をスプレードライ方式により粒径１００〜２００μｍに造粒し、得られた造粒物を１３００℃で焼成した後、クラッシャを用いて解砕することにより重量平均粒子径５０μｍのフェライト粒子（コア粒子）を得た。
【０１３７】
次にコア粒子を被覆するための被覆用塗液として、シリコーン樹脂（商品名：ＴＳＲ１１５、信越化学社製）と、チタン酸カリウム粉末（抵抗調整剤）とをトルエンに溶解または分散し、被覆用塗液を調製した。
【０１３８】
この被覆用塗液により、スプレーコーティング装置を使用して前記のフェライト粒子を被覆し、自然乾燥してトルエンを除去し、シリコーン樹脂の被覆量が５重量部のキャリアを製造した。なお、シリコーン樹脂の被覆量は、蛍光Ｘ線分析装置により、フェライト粒子由来のＦｅの含有量およびシリコーン樹脂由来のＳｉの含有量を測定し、それらの値に基づいて算出した。
【０１３９】
［２成分現像剤］
２成分現像剤は、前記の方法により製造したトナー７重量部とキャリア９３重量部とをナウターミキサー（商品名：ＶＬ−０、ホソカワミクロン社製）にて２０分間攪拌混合することによって、各色トナーを含有する各２成分現像剤をそれぞれ作製した。
【０１４０】
［感光体ドラム］
感光体ドラム（積層型感光体ドラム）は、次に示す方法により作製した。下引き層形成用塗液は、酸化チタン（商品名：ＴＴＯ５５Ａ、石原産業（株）製）７部および共重合ナイロン（商品名：ＣＭ８０００、東レ社製）１３部を、メチルアルコール１５９部と１，３−ジオキソラン１０６部との混合溶媒に添加し、ペイントシェーカーにて８時間分散することにより調製した。この塗液を塗工槽に満たし、アルミニウム製の円筒状導電性基体を浸漬し、引き上げて自然乾燥して層厚１μｍの下引層を形成した。
【０１４１】
電荷発生層形成用塗液は、チタニルフタロシアニン３部とブチラール樹脂（商品名：ＢＬ−１、積水水化学社製）２部とをメチルエチルケトン２４５部に添加し、ペイントシェーカーにて分散することにより調製した。この塗液を、下引き層の場合と同様の浸漬塗布法にて前述の下引き層表面に塗布し、下端のふき取りを行わずに自然乾燥して層厚０．４μｍの電荷発生層を形成した。
【０１４２】
電荷輸送層形成用塗液は、電荷輸送性化合物（商品名：Ｔ４０５、高砂ケミカル社製）５部、ポリカーボネート（商品名：Ｊ５００、出光興産社製）２．４部、ポリカーボネート（商品名：Ｇ４００、出光興産社製）１．６部、ポリカーボネート（商品名：ＧＨ５０３、出光興産社製）１．６部、ポリカーボネート（商品名：ＴＳ２０２０、帝人化成社製）２．４部および２，６−ビス−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノール（商品名：スミライザーＢＨＴ、住友化学社製）０．２５部をテトラヒドロフラン４９部に添加して溶解させることにより調製した。この塗液を塗工槽に満たして浸漬塗布法により電荷発生層表面に塗布し、１３０℃にて１時間乾燥し、電荷輸送層を形成させることにより、膜厚２５μｍの電子写真感光体を作製した。なお、感光体ドラムの膜厚測定は、分光光度計（ＭＣＰＤ−１１００、大塚電子社製）を用いて行った。
【０１４３】
［画像評価］
モノクロ画像においてはカバレージ（印字率）が５％となるテキスト画像の印刷を行い、カラー画像においては電子写真学会テストチャート（Ｎｏ．５−１）画像の印刷を行った。
【０１４４】
色むらの評価方法としては、モノクロ画像を連続して２００枚印刷した後、続けてカラー画像を連続して５０枚印刷し、得られたカラー画像の内、１枚目のカラー画像と５０枚目のカラー画像におけるハーフトーンの画像濃度を比較した。画像濃度の測定は分光測色濃度計Ｘ−Ｒｉｔｅ９３８（Ｘ−Ｒｉｔｅ社製）を用いて行った。
【０１４５】
また、二次転写における転写効率（Ｔｒ）の測定方法としては、カラー画像を連続して１０００枚の印刷を行い、４つの画像形成ユニット１〜４で消費された全てのトナー量（α）と、４つの画像形成ユニット１〜４の感光体ドラムクリーナ２０に回収された全てのトナー量（β）と、ベルトクリーニングユニット９に回収されたトナー量（γ）から下記式より算出した。
【０１４６】
Ｔｒ＝（α−β−γ）／（α−β）×１００
評価結果および測定結果を前記の表１に示す。表１に示すように、実施例に関し、トナーのコア粒子１００重量部に対する酸化チタン微粒子の添加量は、実施例１では黒トナーが１．０重量部、カラートナーが０．５重量部となっている。実施例２では黒トナーを１．５重量部、カラートナーが０．５重量部となっている。実施例３では黒トナーが２．０重量部、カラートナーが０．５重量部となっている。実施例４では黒トナーが１．５重量部、カラートナーが０．８重量部となっている。実施例５では黒トナーが１．５重量部、カラートナーが０．３重量部となっている。実施例６では黒トナーが１．５重量部、カラートナーが０．５重量部となっている。実施例７では黒トナーが１．５重量部、カラートナーが０．５重量部となっている。
【０１４７】
このように、実施例１〜７では、トナーのコア粒子１００重量部に対する酸化チタン微粒子の添加量は、黒トナーの方がカラートナーよりも多くなっている。言い換えると、カラートナーの方が黒トナーよりも少なくなっている。これにより、カラー画像の不具合についての評価において、色むらおよび白抜けが発生しなかった。また、二次転写ローラ８によって中間転写ベルト１０上のトナー画像を用紙に転写する場合の二次転写効率は、９２〜９８％と高い値となった。
【０１４８】
また、実施例１〜７では、カラートナーにおいて、コア粒子１００重量部に対する酸化チタン微粒子の添加量は０．３重量部以上かつ０．８重量部以下となっている。
【０１４９】
一方、比較例に関し、トナーのコア粒子１００重量部に対する酸化チタン微粒子の添加量は、比較例１では黒トナーおよびカラートナー共に０となっている。比較例２では黒トナーおよびカラートナー共に０．５重量部となっている。比較例３では黒トナーが１．５重量部、カラートナーが０となっている。比較例４では黒トナーおよびカラートナー共に１．５重量部となっている。比較例５では黒トナーが１．５重量部、カラートナーが２．０重量部となっている。
【０１５０】
このように、トナーのコア粒子１００重量部に対する酸化チタン微粒子の添加量は、比較例１，２，４では黒トナーとカラートナーとで同量となっており、比較例５では黒トナーの方がカラートナーよりも少なくなっている。このため、カラー画像の不具合についての評価において、比較例１，２では色むらが発生し、比較例４，５では白抜けが発生した。また、比較例３では、酸化チタン微粒子を黒トナーのみに添加し、カラートナーには添加していないため、比較例１と同様、色むらが発生した。
【０１５１】
また、二次転写ローラ８によって中間転写ベルト１０上のトナー画像を用紙に転写する場合の二次転写効率は比較例１，２において９５％もしくは９３％と高い値となった。一方、比較例３〜５において８３％もしくは８２％と低い値となった。
【０１５２】
上記のように、黒トナーとカラートナーにおける酸化チタン微粒子の添加量が同じである比較例１，２においては、（黒トナーのチャージアップにより）黒画像のハーフトーン差が大きくなったためにカラー画像に色むらが発生した。また、カラートナーに酸化チタン微粒子が添加されていない比較例３においては、（カラートナーのチャージアップにより）各カラー画像（シアン、マゼンタ、イエロー画像）のハーフトーン差が大きくなったためにカラー画像に色むらが発生した。カラートナーにおける酸化チタン微粒子の添加量が１．５もしくは２．０重量部である比較例４，５においては、トナーのチャージアップに起因する色むらが発生しないものの、トナーの二次転写効率が低いために白抜けが発生した。
【０１５３】
実施例１〜７および比較例１〜５の結果から、黒トナーの酸化チタン含有量をカラートナーの酸化チタン含有量より多くすることによって、色むらや白ヌケの防止と二次転写効率の低下防止とを両立できることが確認できた。
【０１５４】
また、実施例１〜５と実施例６〜７との結果から明らかなように、トナーのコア粒子に対するシリカの添加量については、黒トナーよりもカラートナーの方を多くすることにより、色むらや白ヌケを防止しつつ、二次転写効率をさらに向上できることが確認できた。
【０１５５】
以上のように、本発明のカラー画像形成装置は、カラー画像形成ユニットのそれぞれに対向する複数の転写ローラをカラー画像形成ユニットのそれぞれに接近または離間させる中間転写ローラ移動機構と、前記中間転写ローラ移動機構の動作にともなって前記中間転写ベルトを前記複数のカラー画像形成ユニットのそれぞれに接触または離間させる中間転写ベルト接離機構とを備えた構成である。
【０１５６】
上記の構成によれば、カラー画像の形成が不要なモノクロ画像を印刷する際に、カラー画像形成ユニットから中間転写ベルトを離間することができるので、中間転写ベルトの磨耗やカラー画像形成ユニットの消耗を防ぎ、これらの寿命を延ばすことが可能となる。
【０１５７】
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【０１５８】
【図１】本発明の実施の形態に係るタンデム方式のカラー画像形成装置の構成を模式的に示す断面図である。
【図２】図１に示した各画像形成ユニットの構成を模式的に示す断面図である。
【図３】図１に示したカラー画像形成装置における中間転写ベルト装置付近の構成を示す縦断面図である。
【図４】図４（Ａ）は、テンション付与機構のモノクロ用第１偏心カムとカラー用第１偏心カムとが図１に示した中間転写ベルトに作用している第１の状態を示す説明図、図４（Ｂ）は、テンション付与機構のカラー用第１偏心カム、および中間転写ローラ移動機構の第１移動機構が図１に示した中間転写ベルトに作用している第２の状態を示す説明図、図４（Ｃ）は、中間転写ローラ移動機構の第１移動機構および第２移動機構が図１に示した中間転写ベルトに作用している第３の状態を示す説明図である。
【図５】図５（Ａ）は図１に示したカラー画像形成装置が備えるモノクロ用第１偏心カムおよびモノクロ用第２偏心カムの正面図、図５（Ｂ）は同側面図である。
【図６】本実施の形態のトナーを示す概略の説明図である。
【符号の説明】
【０１５９】
１ 黒画像形成ユニット（黒画像形成手段）
２ 第１カラー画像形成ユニット（カラー画像形成手段）
３ 第２カラー画像形成ユニット（カラー画像形成手段）
４ 第３カラー画像形成ユニット（カラー画像形成手段）
５ 中間転写ベルト装置
7a〜7d 中間転写ローラ（一次転写手段）
８ 二次転写ローラ（二次転写手段）
１０ 中間転写ベルト
１４ 駆動ローラ
１５ 従動ローラ
16a〜16d 感光体ドラム
１７ 現像装置
５１ カラー画像形成装置
６１ トナー
６２ コア粒子
６３ 外添剤
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像剤を使用する、複写機、プリンタおよびファクシミリ機等の電子写真方式による印刷機能を有するカラー画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式のカラー画像形成装置では、帯電工程、露光工程、現像工程および転写工程からなる画像形成プロセスにより用紙上にトナー画像を形成する。具体的には、帯電工程にて所定電位に帯電された感光体ドラムの表面に、露光工程にて、印刷する画像情報に応じたレーザ光を照射して静電潜像を形成し、現像工程にてこの静電潜像をトナーにより顕像化し、転写工程にて感光体ドラムのトナー画像を用紙に転写する。その後、用紙上のトナー画像は定着工程にて用紙に定着される。
【０００３】
上記の画像形成プロセスを行うカラー画像形成装置としては、４回転方式とタンデム方式がよく知られている。４回転方式では、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）およびシアン（Ｃ）の３色のカラートナーと黒トナー（Ｂｋ）の４種類のトナーで形成される各単色トナー画像を、単一の感光体ドラムを用いて順次形成し、これら４種類の単色トナー画像を順次重ね合わせて１枚のカラー画像を得る。このため、現像と転写を４回繰り返す必要がある。
【０００４】
これに対してタンデム方式では、４種類の単色トナー画像を４つの感光体ドラムを用いて別々に形成させる。これにより、１枚のカラー画像を得るための４色の単色トナー画像についての現像および一次転写を僅かな時間差をおいてほぼ同時に行うことができる。このように、タンデム方式の画像形成装置は４回転方式と比較してカラー印刷速度を約４倍に速める利点があり、カラー画像形成装置の主流となりつつある。
【０００５】
一方、カラー画像形成装置においても多数のモノクロ画像を印刷するユーザーが少なくない。このため、カラー印刷速度に優れるタンデム方式のカラー画像形成装置であっても、モノクロ画像の印刷速度がカラー画像の印刷速度を上回ることが望まれている。このような要望に対して、モノクロ画像の印刷時には黒画像形成ユニットのみを使用する構成として、モノクロ画像の印刷速度をカラー画像の印刷速度より速めたタンデム方式のカラー画像形成装置が開発されている。
【０００６】
ここで、黒トナー画像を形成するための黒画像形成ユニットは、モノクロ画像の印刷に加えて、カラー画像の印刷にも使用される。その理由の一つには、カラー画像の印刷に黒トナーを使用すればカラートナーの消費量を抑えられることがある。他の理由には、カラー画像の印刷にカラートナー（シアン、マゼンタ、イエロー）と合わせて黒トナーを使用すれば、ニュートラルなグレー画像を再現できることがある。このように、黒画像形成ユニットは、モノクロ画像の印刷に加えて、カラー画像の印刷にも使用されることから、耐久性や印刷速度の面で、カラー画像形成ユニット以上の性能が求められている。
【０００７】
このような要望に対して、特許文献１では、モノクロ用の感光体ドラムの膜厚をカラー用の感光体ドラムの膜厚より厚くすることが提案されている。また、特許文献２では、モノクロ用の感光体ドラムの径をカラー用の感光体ドラムの径よりも大きくすることが提案されている。
【特許文献１】特開２０００−２４２０５６号公報（平成１２年９月８日公開）
【特許文献２】特開２０００−２４２０５７号公報（平成１２年９月８日公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記のように、特許文献１および２に開示されている技術によれば、黒画像形成ユニットをモノクロ画像およびカラー画像の印刷に使用する構成において、黒画像形成ユニットの寿命を延ばす効果が期待できる。しかしながら次のような問題は解決することができない。すなわち、黒画像形成ユニットをモノクロ画像およびカラー画像の印刷に使用する構成において、高速で多数枚のモノクロ画像を印刷した後に続けてカラー画像を印刷する場合には、黒画像形成ユニット内の黒トナーの帯電量とカラー画像形成ユニット内のカラートナーの帯電量との差が大きくなる。このため、得られるカラー画像に色むらが生じてしまう。
【０００９】
したがって、本発明は、黒トナーをモノクロ画像の印刷およびカラー画像の印刷に使用する場合において、例えば多数枚のモノクロ画像を印刷した後に続けてカラー画像を印刷するような場合であっても、カラー画像での色むらの発生を防止することができるカラー画像形成装置の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するために、本発明のカラー画像形成装置は、電子写真方式の印刷に使用される黒トナーとカラートナーとを備え、前記黒トナーは、モノクロ印刷に使用され、かつ前記カラートナーと共にカラー印刷に使用されるカラー画像形成装置において、回転駆動される中間転写ベルトと、感光体、前記感光体に形成された静電潜像を前記黒トナーにより現像して黒トナー画像とする現像装置、および前記黒トナー画像を前記中間転写ベルトに転写する一次転写手段を有する黒画像形成手段と、感光体、前記感光体に形成された静電潜像を前記カラートナーにより現像してカラートナー画像とする現像装置、および前記カラートナー画像を前記中間転写ベルトに転写する一次転写手段を有する複数のカラー画像形成手段と、前記中間転写ベルト上の前記トナー画像を用紙に転写する二次転写手段とを備え、前記中間転写ベルト上において前記の各トナー画像を前記一次転写手段により重ね合わせて一つのカラートナー画像とし、前記黒画像形成手段は、前記中間転写ベルトの回転方向における前記複数のカラー画像形成手段よりも下流側位置、かつ前記二次転写手段よりも上流側位置に配置されており、前記黒トナーおよび前記カラートナーは、コア粒子の表面に少なくとも酸化チタン微粒子を含む外添剤が付与されたものであり、前記黒トナーの前記酸化チタン微粒子の含有量は、前記カラートナーの前記酸化チタン微粒子の含有量よりも多いことを特徴としている。
【００１１】
上記の構成によれば、黒画像形成手段が中間転写ベルトの回転方向における複数のカラー画像形成手段よりも下流側位置、かつ二次転写手段よりも上流側位置に配置されているので、一次転写工程を経る回数は、黒トナーでは１回であるのに対して、カラートナーでは２回以上（少なくとも２回）となる。
【００１２】
ここで、トナーは、シリカよりも抵抗の低い酸化チタン（酸化チタン微粒子）を添加することにより、帯電量の増加を抑えることができる。しかしながら、トナーは、酸化チタンの含有量（添加量）が多くなると、感光体から中間転写ベルトへ転写（一次転写）される際に、中間転写ベルトからトナーの極性とは逆の極性の電荷が注入され易くなる。このため、一次転写工程を経る毎に帯電量が減少する。この場合、トナーは、二次転写に必要な帯電量を維持できず、二次転写における転写効率が低下する。
【００１３】
そこで、現像剤として、黒トナーの酸化チタン微粒子の含有量がカラートナーの酸化チタン微粒子の含有量よりも多くなっているものを使用することにより、複数の一次転写工程で起こるカラートナーへの電荷注入による帯電量の減少を抑制し、二次転写工程での転写効率の低減を抑制することができる。
【００１４】
また、カラー画像形成装置において、黒トナーが連続的に使用される状況下においても、黒トナーの帯電量の著しい増加を抑えることができる。したがって、モノクロ画像の印刷とカラー画像の印刷とについての種々の動作形態、例えば多数枚のモノクロ画像を印刷した後に続けてカラー画像を印刷するといった動作形態においても、色むらのない安定したカラー画像を得ることができる。
【００１５】
上記のカラー画像形成装置において、前記黒トナーの酸化チタン微粒子の含有量は、前記コア粒子１００重量部に対して１重量部以上かつ３重量部以下である構成としてもよい。
【００１６】
上記の構成によれば、黒トナーにおける帯電量の過度の増加や用紙に対する定着性の劣化を確実に防止することができる。
【００１７】
上記のカラー画像形成装置において、前記カラートナーの酸化チタン微粒子の含有量は、前記コア粒子１００重量部に対して０．３重量部以上かつ０．８重量部以下である構成としてもよい。
【００１８】
上記の構成によれば、カラートナーの帯電安定性と二次転写効率（中間転写ベルトから用紙へのトナー画像の転写の効率）とを高めることができる。
【００１９】
上記のカラー画像形成装置において、前記酸化チタン微粒子の体積抵抗値は、１０５Ω・ｃｍ以上かつ１０１０Ω・ｃｍ以下である構成としてもよい。
【００２０】
上記の構成によれば、酸化チタン微粒子の体積抵抗値が１０５Ω・ｃｍ以上かつ１０１０Ω・ｃｍ以下であることから、カブリの低減とトナーにおける帯電量の過度の増加の防止とを両立することができる。
【００２１】
上記のカラー画像形成装置において、前記外添剤はさらにシリカ微粒子を含み、前記カラートナーの前記シリカ微粒子の含有量は、前記黒トナーの前記シリカ微粒子の含有量よりも多い構成としてもよい。
【００２２】
上記の構成によれば、カラートナーに含まれるシリカ微粒子の量が黒トナーに含まれるシリカ微粒子の量よりも多くなっているので、カブリとトナーにおける帯電量の過度の増加とを防止でき、これにより印刷画像の色むらを確実に防止することができる。
【００２３】
上記のカラー画像形成装置において、前記黒トナーおよび前記カラートナーの前記シリカ微粒子の含有量は、トナーのコア粒子１００重量部に対して、０．５重量部以上かつ３重量部以下である構成としてもよい。
【００２４】
上記の構成によれば、黒トナーおよびカラートナーのカブリを確実に防止し、かつ用紙に対するトナー画像の良好な定着性を確保することができる。
【００２５】
上記のカラー画像形成装置において、前記シリカ微粒子の体積抵抗値は、１０１１Ω・ｃｍ以上かつ１０１５Ω・ｃｍ以下である構成としてもよい。
【００２６】
上記の構成によれば、シリカ微粒子の体積抵抗値が１０１１Ω・ｃｍ以上かつ１０１５Ω・ｃｍ以下であることから、トナーのカブリとトナーにおける帯電量の過度の増加とを防止でき、これにより印刷画像の色むらを確実に防止することができる。
【発明の効果】
【００２７】
以上のように、本発明のカラー画像形成装置によれば、黒トナーが連続的に使用される状況下においても、黒トナーの帯電量の著しい増加を抑えることができる。したがって、モノクロ画像の印刷とカラー画像の印刷とについての種々の動作形態、例えば多数枚のモノクロ画像を印刷した後に続けてカラー画像を印刷するといった動作形態においても、色むらのない安定したカラー画像を得ることができる。
【００２８】
また、本発明のカラー画像形成装置によれば、上記の効果に加えて、一次転写工程を経る回数は、黒トナーでは１回であるのに対してカラートナーでは２回以上となるので、現像剤として、黒トナーの酸化チタン微粒子の含有量がカラートナーの酸化チタン微粒子の含有量よりも多くなっているものを使用することにより、複数の一次転写工程で起こるカラートナーへの電荷注入による帯電量の減少を抑制し、二次転写工程での転写効率の低減を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
本発明の実施の形態を図面に基づいて以下に説明する。
図１は本発明の実施の形態に係るタンデム方式のカラー画像形成装置の構成を模式的に示す断面図である。図１に示すように、カラー画像形成装置５１は、黒画像形成ユニット（黒画像形成手段）１、第１カラー画像形成ユニット（カラー画像形成手段）２、第２カラー画像形成ユニット（カラー画像形成手段）３、第３カラー画像形成ユニット（カラー画像形成手段）４、中間転写ベルト装置５、定着ユニット６、中間転写ローラ（一次転写手段）７ａ〜７ｄ、二次転写ローラ（二次転写手段）８、ベルトクリーニングユニット９、給紙カセット１１、給紙ローラ１２および排紙ローラ１３を備えている。
【００３０】
黒画像形成ユニット１は黒トナー（黒色トナー）を使用して黒トナー画像を形成する。第１カラー画像形成ユニット２はシアントナー（シアン色トナー）を使用してシアントナー画像を形成する。第２カラー画像形成ユニット３はマゼンタトナー（マゼンタ色トナー）を使用してマゼンタトナー画像を形成する。第３カラー画像形成ユニット４はイエロートナー（イエロー色トナー）を使用してイエロートナー画像を形成する。
【００３１】
中間転写ベルト装置５は、中間転写ベルト１０、駆動ローラ１４および従動ローラ１５を備えている。中間転写ベルト１０は、駆動ローラ１４と従動ローラ１５とに張架されて上下の略水平な範囲を含むループ状の移動経路を形成し、進行方向Ｒの方向に回転するようになっている。駆動ローラ１４と従動ローラ１５とは、それらの軸方向をカラー画像形成装置５１の前後方向とし、カラー画像形成装置５１の正面から見て、一方が左右方向の一端部側に配置され、他方が左右方向の他端部側に配置されている。したがって、中間転写ベルト１０はカラー画像形成装置５１の前後方向を幅方向とし、左右方向を長手方向として配置されている。なお、本実施の形態において、駆動ローラ１４は、カラー画像形成装置５１の正面から左側位置に配置されている。中間転写ベルト１０の材料としては、ポリイミドまたはポリアミド等の樹脂に電子伝導性導電材を適当量含有させたものが使用できる。
【００３２】
上記画像形成ユニット１〜４は、中間転写ベルト１０の下に配置され、ループ状の中間転写ベルト１０における下側の移動経路を移動する表面と対向するようになっている。これら画像形成ユニット１〜４は、中間転写ベルト１０の進行方向Ｒの下流側から、黒画像形成ユニット１、第１カラー画像形成ユニット２、第２カラー画像形成ユニット３、第３カラー画像形成ユニット４の順に中間転写ベルト１０の移動方向に一列に配置されている。
【００３３】
各画像形成ユニット１〜４は、静電潜像を担持する１個の感光体ドラム１６ａ〜１６ｄをそれぞれ備えている。各感光体ドラム１６ａ〜１６ｄは、中間転写ベルト１０の外周面（表面）に対向する。中間転写ベルト１０を介して感光体ドラム１６ａ〜１６ｄに対向する各位置には、１個の中間転写ローラ７ａ〜７ｄがそれぞれ配置されている。
【００３４】
中間転写ローラ７ａ〜７ｄは、金属（例えばステンレス）を素材とする軸部材の表面を導電性の弾性材（例えばＥＰＤＭ，発泡ウレタン等）により被覆して構成されており、導電性の弾性材によって中間転写ベルト１０に均一に高電圧を印加する。なお、中間転写ローラ７ａ〜７ｄに代えて、ブラシ状の中間転写部材を用いることもできる。
【００３５】
二次転写ローラ８は、中間転写ベルト１０の外周面に形成されたトナー画像を用紙に転写する。この二次転写ローラ８は中間転写ベルト１０を介して上記駆動ローラ１４に対向して配置されている。この二次転写ローラ８の配置位置は、黒画像形成ユニット１よりも中間転写ベルト１０の進行方向Ｒの下流側である。
【００３６】
二次転写ローラ８は、金属（例えばステンレス）を素材とする軸部材の表面を導電性の弾性材（例えばＥＰＤＭ，発泡ウレタン等）により被覆して構成されており、中間転写ベルト１０の外周面に所定のニップ圧で圧接されている。
【００３７】
ベルトクリーニングユニット９は中間転写ベルト１０の外周面（表面）をクリーニングする。このベルトクリーニングユニット９は、中間転写ベルト１０を介して従動ローラ１５と対向して配置されている。この従動ローラ１５の配置位置は、二次転写ローラ８よりも中間転写ベルト１０の進行方向Ｒの下流側である。ベルトクリーニングユニット９は、中間転写ベルト１０に接触配置されるベルトクリーニングブラシ９ａと、ベルトクリーニングブレード９ｂとを有し、このベルトクリーニングブレード９ｂはベルトクリーニングブラシ９ａより中間転写ベルト１０の進行方向Ｒの下流側に配置されている。
【００３８】
給紙ローラ１２は給紙カセット１１から供給される用紙（記録媒体）を、給紙方向Ｐとして示すように、二次転写ローラ８と中間転写ベルト１０（駆動ローラ１４）との対向位置（二次転写位置）へ搬送する。給紙ローラ１２は、給紙カセット１１から上記対向位置に達する用紙搬送路に複数個設けられている。
【００３９】
定着ユニット６は用紙に転写されたトナー画像を定着する。定着ユニット６は給紙方向Ｐにおいて二次転写ローラ８の下流側に設けられている。
【００４０】
排紙ローラ１３は、給紙方向Ｐにおいて定着ユニット６の下流側に設けられ、定着ユニット６による定着処理後の用紙をカラー画像形成装置５１から排紙部５２上に排出する。この排紙部５２はカラー画像形成装置５１の上面に形成されている。
【００４１】
上記構成のカラー画像形成装置５１は、外部から伝達された画像データに応じて、用紙などの記録媒体上にモノクロ画像やカラー画像を形成する。カラー画像を形成する際には、カラー画像を色分解して得られる減法混色の３原色であるシアン、マゼンタ、イエローにブラックを加えた４色の各色相に対応した画像データを用いて、４つの画像形成ユニット１〜４の各感光体ドラム１６ａ〜１６ｄ上に単色トナー画像をそれぞれ形成する。
【００４２】
各画像形成ユニットの感光体ドラム１６ａ〜１６ｄ上に形成される単色トナー画像を中間転写ベルト１０の外周面に転写するために、中間転写ローラ７ａ〜７ｄにはトナーの帯電極性と逆極性の転写バイアスが印加される。これによって、感光体ドラム１６ａ〜１６ｄに形成された各色相のトナー画像は中間転写ベルト１０の外周面に順次重なり合うように転写され、中間転写ベルト１０の外周面にフルカラーのトナー画像が形成される。モノクロ画像形成時には、黒画像形成ユニット１の感光体ドラム１６ａのみにおいて黒トナー画像の形成が行われ、中間転写ベルト１０の外周面には黒トナー画像のみが転写される。
【００４３】
中間転写ベルト１０の外周面に転写されたトナー画像は、中間転写ベルト１０の回転によって、二次転写ローラ８との対向位置に搬送される。そして、給紙カセット１１から供給された用紙が二次転写ローラ８と中間転写ベルト１０との間を通過する際に、二次転写ローラ８にトナーの帯電極性とは逆極性の高電圧が印加される。これによって、中間転写ベルト１０の外周面から用紙の表面にトナー画像が転写される。
【００４４】
また、感光体ドラム１６ａ〜１６ｄから中間転写ベルト１０に転写されたトナーのうち、用紙上に転写されずに中間転写ベルト１０上に残存したトナーは、次工程での混色を防止するために、ベルトクリーニングユニット９によって回収される。
【００４５】
トナー画像が転写された用紙は、定着ユニット６に導かれ、定着ユニット６が備える加熱ローラと加圧ローラとの間を通過して加熱および加圧を受ける。これによって、トナー画像が、用紙の表面に強固に定着する。トナー画像が定着した用紙は、排紙ローラ１３によって排紙部５２に排出される。
【００４６】
図２は、図１に示した各画像形成ユニット１〜４の構成を模式的に示す断面図である。黒画像形成ユニット１および第１〜第３カラー画像形成ユニット２〜４の構成は、現像剤が異なる点を除き実質的に同じである。したがって、図２では、感光体ドラム１６ａ〜１６ｄを感光体ドラム１６として、各画像形成ユニット１〜４の構成を共通のものとして示している。
【００４７】
画像形成ユニット１〜４は、感光体ドラム１６を備えるとともに、感光体ドラム１６の周囲に配置された帯電器１８、レーザ露光器１９、現像装置１７および感光体ドラムクリーナ２０を備えている。これら感光体ドラム１６の周囲の各手段は、上記の順序で感光体ドラム１６の回転方向Ｒｄに配置されている。
【００４８】
帯電器１８は、非接触方式の帯電チャージャー（スコロトロン）からなり、感光体ドラム１６に対しコロナ放電を行って感光体ドラム１６を所定の電位に帯電させる。なお、帯電器１８には、帯電チャージャーに代えて帯電ローラや帯電ブラシを用いることも可能である。
【００４９】
レーザ露光器１９は感光体ドラム１６上に静電潜像を書き込む。このレーザ露光器１９は、半導体レーザを備えており、画像信号に応じたレーザ走査による露光を行い、帯電器１８によって帯電された感光体ドラム１６の表面電位を変化させることで、感光体ドラム１６の表面に画像情報に応じた静電潜像を形成する。
【００５０】
現像装置１７は感光体ドラム１６上の静電潜像をトナーにより可視化する。この現像装置１７は、現像槽２１、現像ローラ２２、撹拌ローラ２３、規制ブレード２４およびトナー濃度センサ２５を備え、トナーとキャリアからなる２成分現像剤を収容する。
【００５１】
現像槽２１は内部の空間を有するほぼ角柱状の容器部材であり、現像ローラ２２と撹拌ローラ２３を回転自在に支持し、規制ブレード２４とトナー濃度センサ２５を直接的に保持する。また、現像槽２１の上面には、図示しないトナー補給口が形成されている。このトナー補給口は、画像形成装置の背面部に設けられるトナー供給パイプ（図示しない）を介してトナーを収容するトナーカートリッジ（図示しない）と連通しており、現像槽２１内のトナー濃度が低下した時に、トナー濃度センサ２５の検知結果に応じて、現像槽２１内にトナーが補給される。
【００５２】
現像ローラ２２は、現像槽２１に回転自在に支持され、図示しない駆動手段によって軸心回りに回転駆動されるローラ状部材である。この現像ローラ２２は、現像槽２１の開口部２６を介して感光体ドラム１６に対向する。また、現像ローラ２２は、感光体ドラム１６に対して所定の間隙を有するように設けられている。現像ローラ２２と感光体ドラム１６との最近接部分は現像ニップ部であり、この現像ニップ部において、現像ローラ２２表面の図示しない現像剤層から感光体ドラム１６表面の静電潜像にトナーが供給される。現像ニップ部では、現像ローラ２２に接続される図示しない電源から現像ローラ２２に対して現像バイアス電圧が印加され、トナーは現像ローラ２２表面の現像剤層から感光体ドラム１６表面の静電潜像へ移行する。
【００５３】
感光体ドラムクリーナ２０は感光体ドラム１６上の残トナーを除去する。すなわち、転写後に感光体ドラム１６の表面に残留したトナーは、感光体ドラムクリーナ２０により感光体ドラム１６上から取り除かれる。この感光体ドラムクリーナ２０は、クリーニングブレード２７、クリーナハウジング２８およびシール２９とを備えている。クリーニングブレード２７は、感光体ドラム１６の回転方向Ｒｄに対してカウンタ方向に圧接配置されている。クリーナハウジング２８は、クリーニングブレード２７が取り付けられると共にクリーニングブレード２７によって掻き取られた残トナーを収容する。シール２９は、クリーニングブレード２７よりも感光体ドラム１６の回転方向Ｒｄ上流側で一端がクリーナハウジング２８に固定され、他端が感光体ドラム１６に接触配置されている。
【００５４】
図３は、図１のカラー画像形成装置における中間転写ベルト装置５付近の構成を示す縦断面図である。中間転写ベルト装置５には、中間転写ローラ移動機構５３およびテンション付与機構５４が設けられている。さらに、中間転写ローラ移動機構５３は、第１移動機構３０と第２移動機構４０とを備えている。
【００５５】
中間転写ベルト１０の外周面は下側の移動経路において４つの感光体ドラム１６ａ〜１６ｄに対向している。中間転写ローラ７ａ〜７ｄは、中間転写ベルト１０におけるループ状の移動経路の内側に設けられ、上下方向（Ｙ−Ｙ方向）に移動自在となっている。したがって、各中間転写ローラ７ａ〜７ｄは、対向する感光体ドラム１６ａ〜１６ｄに対して近接方向および離間方向に移動可能である。また、中間転写ローラ７ａ〜７ｄは、所定の弾性力で上方、すなわち上記離間方向に付勢されている。
【００５６】
中間転写ベルト１０におけるループ状の移動経路の内側には、テンション付与機構５４を構成する、モノクロ用第１偏心カム３１およびカラー用第１偏心カム４１が配置されている。また、中間転写ローラ移動機構５３を構成する、モノクロ用第２偏心カム３２、カラー用第２偏心カム４２、モノクロ用カムフォロワ３４、カラー用カムフォロワ４４および伝達部材３５ａ〜３５ｄが配置されている。
【００５７】
また、モノクロ用第２偏心カム３２、モノクロ用カムフォロワ３４および伝達部材３５ａは第１移動機構３０を構成しており、カラー用第２偏心カム４２、カラー用カムフォロワ４４および伝達部材３５ｂ〜３５ｄは第２移動機構４０を構成している。
【００５８】
モノクロ用第１偏心カム３１とモノクロ用第２偏心カム３２とは、同一のカム回転軸３３を中心に一体的に回転する。また、カラー用第１偏心カム４１とカラー用第２偏心カム４２とは、同一のカム回転軸４３を中心に一体的に回転する。カム回転軸３３，４３は、駆動ローラ１４および従動ローラ１５の回転軸と平行に配置されている。
【００５９】
第１移動機構３０において、モノクロ用カムフォロワ３４は、水平方向（Ｘ−Ｘ方向）に移動自在であり、かつ図示しない弾性部材によりモノクロ用第２偏心カム３２側に付勢されている。これにより、Ｘ方向側の端部がモノクロ用第２偏心カム３２の周面に当接している。
【００６０】
伝達部材３５ａは、モノクロ用カムフォロワ３４に上下方向に移動自在に支持されており、スプリング３６ａにより下方に付勢されている。伝達部材３５ａの下端縁部には、中間転写ローラ７ａに嵌合可能な凹部３５ａａ（第２の保持部）と凹部３５ａｂ（第１の保持部）とが上下方向および水平方向の異なる位置に形成されている。
【００６１】
上記構成の第１移動機構３０では、モノクロ用第２偏心カム３２が回転すると、モノクロ用カムフォロワ３４が伝達部材３５ａとともに水平方向に変位し、伝達部材３５ａの凹部３５ａａまたは凹部３５ａｂのいずれか一方が中間転写ローラ７ａの上部と嵌合する。この場合、中間転写ローラ７ａは上方に付勢されているので、中間転写ローラ７ａの上下位置は伝達部材３５ａによって規定される。すなわち、モノクロ用第２偏心カム３２の回転により、中間転写ローラ７ａが相対的に上下方向位置の異なる凹部３５ａａと凹部３５ａｂとのいずれと嵌合するかに応じて、中間転写ローラ７ａの上下位置が変化し、中間転写ローラ７ａは感光体ドラム１６ａに対して近接または離間する。
【００６２】
第２移動機構４０においても第１移動機構３０と同様である。すなわち、第２移動機構４０において、カラー用カムフォロワ４４は、水平方向に移動自在であり、かつ図示しない弾性部材よりカラー用第２偏心カム４２側に付勢されている。これにより、Ｘ方向側の端部がカラー用第２偏心カム４２の周面に当接している。
【００６３】
伝達部材３５ｂ〜３５ｄは、カラー用カムフォロワ４４に上下方向に移動自在に支持されており、スプリング３６ｂ〜３６ｄにより下方に付勢されている。伝達部材３５ｂ〜３５ｄの下端縁部には、対応する中間転写ローラ７ｂ〜７ｄに嵌合可能な凹部３５ｂａ，３５ｂｂ、凹部３５ｃａ，３５ｃｂもしくは凹部３５ｄａ，３５ｄｂが上下方向および水平方向の異なる位置に形成されている。凹部３５ｂａ，３５ｃａ，３５ｄａは第２の保持部に相当し、凹部３５ｂｂ，３５ｃｂ，３５ｄｂは第１の保持部に相当する。
【００６４】
上記構成の第２移動機構４０では、カラー用第２偏心カム４２が回転すると、カラー用カムフォロワ４４が伝達部材３５ｂ〜３５ｄとともに水平方向に変位し、伝達部材３５ｂ〜３５ｄの凹部３５ｂａ〜３５ｄａまたは凹部３５ｂｂ〜３５ｄｂの一方が中間転写ローラ７ｂ〜７ｄの上部と嵌合する。この場合、中間転写ローラ７ｂ〜７ｄは上方に付勢されているので、中間転写ローラ７ｂ〜７ｄの上下位置は伝達部材３５ｂ〜３５ｄによって規定される。すなわち、カラー用第２偏心カム４２の回転により、中間転写ローラ７ｂ〜７ｄａが相対的に上下方向位置の異なる凹部３５ｂａ〜３５ｄａと凹部３５ｂｂ〜３５ｄｂとのいずれと嵌合するかに応じて、中間転写ローラ７ｂ〜７ｄの上下位置が変化し、中間転写ローラ７ｂ〜７ｄは感光体ドラム１６ｂ〜１６ｄに対して近接はたは離間する。
【００６５】
また、モノクロ用第１偏心カム３１およびカラー用第１偏心カム４１が回転すると、その周面は、上側の移動経路における中間転写ベルト１０の内周面に接触する。したがって、モノクロ用第１偏心カム３１およびカラー用第１偏心カム４１の周面は、モノクロ用第２偏心カム３２、カラー用第２偏心カム４２の回転による中間転写ローラ７ａ〜７ｄの上下方向の移動に応じて、中間転写ベルト１０の内周面と接触する。
【００６６】
図４（Ａ）から図４（Ｃ）は、中間転写ローラ移動機構５３およびテンション付与機構５４の動作に伴い、中間転写ベルト１０の移動経路が変化している状態を示す説明図である。図４（Ａ）は、テンション付与機構５４におけるモノクロ用第１偏心カム３１とカラー用第１偏心カム４１とが中間転写ベルト１０に作用している第１の状態を示す説明図である。図４（Ｂ）は、テンション付与機構５４におけるカラー用第１偏心カム４１、および中間転写ローラ移動機構５３の第１移動機構３０（中間転写ローラ７ａ）が中間転写ベルト１０に作用している第２の状態を示す説明図である。図４（Ｃ）は、中間転写ローラ移動機構５３における第１移動機構３０（中間転写ローラ７ａ）および第２移動機構４０（中間転写ローラ７ｂ〜７ｄ）が中間転写ベルト１０に作用している第３の状態を示す説明図である。
【００６７】
図４（Ａ）に示す第１の状態は、カラー画像形成装置５１における画像形成動作の待機時の状態に相当する。この第１の状態、すなわち画像形成動作の待機時には、第１移動機構３０において、モノクロ用第２偏心カム３２の周面におけるカム回転軸３３から最も離れた部分にモノクロ用カムフォロワ３４が当接する。これにより、伝達部材３５ａの上側の凹部３５ａａが中間転写ローラ７ａの上方に位置し、中間転写ローラ７ａは感光体ドラム１６ａおよび中間転写ベルト１０から離間している。これとともに、テンション付与機構５４におけるモノクロ用第１偏心カム３１の周面におけるカム回転軸３３から最も離れた部分がカム回転軸３３の鉛直上方に位置し、中間転写ベルト１０の内周面に当接して中間転写ベルト１０を上方に持ち上げている。
【００６８】
同様に、第２移動機構４０において、カラー用第２偏心カム４２の周面におけるカム回転軸４３から最も離れた部分にカラー用カムフォロワ４４が当接する。これにより、伝達部材３５ｂ〜３５ｄの上側の凹部３５ｂａ〜３５ｄａが中間転写ローラ７ｂ〜７ｄの上方に位置し、中間転写ローラ７ｂ〜７ｄは感光体ドラム１６ｂ〜１６ｄおよび中間転写ベルト１０から離間している。これとともに、テンション付与機構５４におけるカラー用第１偏心カム４１の周面におけるカム回転軸４３から最も離れた部分がカム回転軸４３の鉛直上方に位置し、中間転写ベルト１０の内周面に当接して中間転写ベルト１０を持ち上げている。
【００６９】
このように、画像形成動作の待機時において、中間転写ベルト１０の移動経路における上側の範囲はモノクロ用第１偏心カム３１およびカラー用第１偏心カム４１によって上方に押し上げられている。これにより、中間転写ベルト１０は緩みが生じない状態に保持されている。また、移動経路における下側の範囲は、中間転写ローラ７ａが上方に離間していることから、従動ローラ１５の周面を離れた後に駆動ローラ１４の周面に接触するまでの間で水平になっている。したがって、中間転写ベルト１０は感光体ドラム１６ａ〜１６ｄおよび中間転写ローラ７ａ〜７ｄの何れにも接触しない。
【００７０】
図４（Ｂ）に示す第２の状態は、画像形成装置５１におけるモノクロ画像形成時の状態に相当する。この第２の状態、モノクロ画像形成時には、第１移動機構３０において、モノクロ用第２偏心カム３２の周面におけるカム回転軸３３から最も近い部分にモノクロ用カムフォロワ３４が当接する。これにより、伝達部材３５ａの下側の凹部３５ａｂが中間転写ローラ７ａの上方に位置し、中間転写ローラ７ａは感光体ドラム１６ａに接近し、中間転写ベルト１０を挟んで感光体ドラム１６ａに当接している。これとともに、テンション付与機構５４におけるモノクロ用第１偏心カム３１の周面におけるカム回転軸３３から最も近い部分がカム回転軸３３の鉛直上方に位置し、中間転写ベルト１０の内周面から離間している。
【００７１】
同様に、第２移動機構４０において、カラー用第２偏心カム４２の周面におけるカム回転軸４３から最も離れた部分にカラー用カムフォロワ４４が当接する。これにより、伝達部材３５ｂ〜３５ｄの上側の凹部３５ｂａ〜３５ｄａが中間転写ローラ７ｂ〜７ｄの上方に位置し、中間転写ローラ７ｂ〜７ｄは感光体ドラム１６ｂ〜１６ｄおよび中間転写ベルト１０から離間している。これとともに、テンション付与機構５４におけるカラー用第１偏心カム４１の周面におけるカム回転軸４３から最も離れた部分がカム回転軸４３の鉛直上方に位置し、中間転写ベルト１０の内周面に当接して中間転写ベルト１０を持ち上げている。
【００７２】
このように、モノクロ画像形成時において、中間転写ベルト１０の移動経路における上側の範囲はカラー用第１偏心カム４１によって上方に押し上げられている。これにより、中間転写ベルト１０は緩みが生じない状態に保持されている。また、中間転写ベルト１０の移動経路における下側の範囲は、中間転写ローラ７ａに押されて感光体ドラム１６ａに当接している。また、中間転写ローラ７ｂ〜７ｄは中間転写ベルト１０に対して上方に離間している。したがって、中間転写ベルト１０は移動経路における下側の範囲において、従動ローラ１５の周面を離れると感光体ドラム１６ｂ〜１６ｄおよび中間転写ローラ７ｂ〜７ｄに接触することなく移動した後、感光体ドラム１６ａおよび中間転写ローラ７ａの周面に当接し、その後に駆動ローラ１４の周面に接触する。
【００７３】
図４（Ｃ）に示す第１の状態は、カラー画像形成装置５１におけるカラー画像形成時の状態に相当する。この第２の状態、すなわちカラー画像形成時には、第１移動機構３０において、モノクロ用第２偏心カム３２の周面におけるカム回転軸３３から最も近い部分にモノクロ用カムフォロワ３４が当接し、伝達部材３５ａの下側の凹部３５ａｂが中間転写ローラ７ａの上方に位置し、中間転写ローラ７ａは感光体ドラム１６ａに接近、中間転写ベルト１０を挟んで感光体ドラム１６ａに当接している。これとともに、テンション付与機構５４におけるモノクロ用第１偏心カム３１の周面におけるカム回転軸３３から最も近い部分がカム回転軸３３の鉛直上方に位置し、中間転写ベルト１０の内周面から離間している。
【００７４】
同様に、第２移動機構４０において、カラー用第２偏心カム４２の周面におけるカム回転軸４３から最も近い部分にカラー用カムフォロワ４４が当接する。これにより、伝達部材３５ｂ〜３５ｄの下側の凹部３５ｂｂ〜３５ｄｂが、中間転写ローラ７ｂ〜７ｄの上方に位置し、中間転写ローラ７ｂ〜７ｄは感光体ドラム１６ｂ〜１６ｄに接近し、中間転写ベルト１０を挟んで感光体ドラム１６ｂ〜１６ｄに当接している。これとともに、テンション付与機構５４におけるカラー用第１偏心カム４１の周面におけるカム回転軸４３から最も近い部分がカム回転軸４３の鉛直上方に位置し、中間転写ベルト１０の内周面から離間している。
【００７５】
このように、カラー画像形成時において、中間転写ベルト１０の移動経路における上側の範囲は、駆動ローラ１４の周面を離れた後に従動ローラ１５の周面に達するまでモノクロ用第１偏心カム３１，カラー用第１偏心カム４１のいずれにも接触せず、水平に移動する。また、中間転写ベルト１０の移動経路における下側の範囲は、中間転写ローラ７ａ〜７ｄに押されて感光体ドラム１６ａ〜１６ｄに当接する。したがって、中間転写ベルト１０は移動経路における下側の範囲において従動ローラ１５の周面を離れると感光体ドラム１６ａ〜１６ｄおよび中間転写ローラ７ａ〜７ｄの周面に当接した後に駆動ローラ１４の周面に接触する。
【００７６】
以上のように、カラー画像形成装置５１では、画像形成動作の内容に応じたテンション付与機構５４および中間転写ローラ移動機構５３の動作（モノクロ用第１偏心カム３１，カラー用第１偏心カム４１およびモノクロ用第２偏心カム３２，カラー用第２偏心カム４２の回転）に基づいて、中間転写ベルト１０の移動経路が第１〜第３の状態に変化する。この場合、中間転写ベルト１０は、移動方向について殆ど伸縮しないため、第１〜第３の状態のいずれにおいても移動経路の全長が常に一定に維持されるように、モノクロ用第１偏心カム３１、カラー用第１偏心カム４１の形状、およびカム回転軸３３、カム回転軸４３の配置位置が決定されている。
【００７７】
このような中間転写ローラ移動機構と中間転写ベルト接離機構を備えることにより、カラー画像の形成が不要なモノクロ画像を印刷する際にカラー画像形成ユニット（感光体ドラム１６ｂ〜１６ｄ）から中間転写ベルト１０を離間することができるので、中間転写ベルトの磨耗や消耗を防ぐことができる。
【００７８】
図５（Ａ）はカラー画像形成装置５１におけるモノクロ用第１偏心カム３１およびモノクロ用第２偏心カム３２の正面図であり、図５（Ｂ）は同側面図である。なお、図５（Ｂ）では、モノクロ用第１偏心カム３１およびモノクロ用第２偏心カム３２をモータＭ１にて回転させる構成について示しているが、カラー画像形成装置５１は、カラー用第１偏心カム４１およびカラー用第２偏心カム４２をモータＭ２により回転させる構成も同様に備えている。以下では、モノクロ用第１偏心カム３１およびモノクロ用第２偏心カム３２を例として説明する。
【００７９】
モノクロ用第１偏心カム３１は、上記のように、周面を中間転写ベルト１０の内周面の一部に当接させるものであり、軸方向の長さが中間転写ベルト１０の幅に略等しくされている。また、軸方向の中央部の径Ｄｃは両端部の径Ｄｅよりも大きくされており、かつ軸方向における中心線Ｌｍについて対称形状にされている。
【００８０】
モノクロ用第１偏心カム３１は、その周面から中間転写ベルト１０の全幅に当接力を作用させることができる。中間転写ベルト１０には、モノクロ用第１偏心カム３１の上記形状により、モノクロ用第１偏心カム３１と接触している状態での回転移動時に、幅方向（モノクロ用第１偏心カム３１の軸方向）の両端部から中央部に向う力が作用する。これにより、中間転写ベルト１０が高速で回転移動した場合にも、中間転写ベルト１０に蛇行を生じることがなく、中間転写ベルト１０を安定して回転移動させることができる。
【００８１】
モノクロ用第１偏心カム３１の軸方向の両端部からはカム回転軸３３が突出しており、このカム回転軸３３の両端部にモノクロ用第２偏心カム３２が固定されている。カム回転軸３３はモノクロ用第２偏心カム３２を貫通しており、モータＭ１の回転軸が接続されている。モータＭ１の駆動により、モノクロ用第１偏心カム３１とモノクロ用第２偏心カム３２とが一体的に回転する。モノクロ用第２偏心カム３２は中間転写ベルト１０の前面側および背面側の両方の位置に設けられている。したがって、モノクロ用第２偏心カム３２は、前述のモノクロ用カムフォロワ３４および伝達部材３５ａを介して、中間転写ローラ７ａを安定して移動させることができる。
【００８２】
次に、本実施の形態のカラー画像形成装置５１に用いるトナーついて説明する。
図６は本実施の形態のトナー６１を示す概略の説明図である。同図に示すように、トナー６１は、コア粒子６２の表面に外添剤６３として酸化チタン微粒子とシリカ微粒子とが付与されたものである。また、黒トナーに含まれる酸化チタン微粒子の含有量が、カラートナーに含まれる酸化チタン微粒子の含有量より多くなっている。
【００８３】
トナーは、キャリア（１成分現像方式の場合は帯電付与部材）と接触することにより帯電し、図２に示す現像装置１７での攪拌時間（接触時間）が長くなるに従って帯電量が増加する傾向がある。トナー粒子表面には、トナーの凝集防止や流動性向上等を目的として上記シリカ微粒子などの外添剤が添加されている。この外添剤は、キャリア粒子とトナー粒子との間の電荷移動に直接的に関与するため、トナーの帯電量に与える影響が大きい。
【００８４】
特に、カラー画像形成装置５１に用いられるトナーには、低温定着性や光沢性を向上させるために柔らかいトナー粒子が使用されている。したがって、トナーの凝集防止や流動性向上の効果を得るために、上記外添剤はトナー表面を被覆できる程に多量に添加されている。このため、上記外添剤はトナー帯電量への影響が非常に大きくなっている。
【００８５】
トナーの凝集防止や流動性向上等を目的とする外添剤には、絶縁性（電気抵抗）や疎水性（吸湿性）が高いといった利点があることから、一般にシランカップリング剤で疎水化処理を施したシリカ微粒子が用いられる。トナーは、絶縁性の高いシリカ微粒子を外添剤として多量に使うと、感光体ドラム１６の表面からトナー粒子への電荷注入に起因するカブリが発生しにくくなる。しかしながら、現像槽２１内部で攪拌される時間が長くなるにつれて帯電量が過度に増加（チャージアップ）する。このため、十分な画像濃度を得ることができなくなる。
【００８６】
一方、トナーは、トナー粒子の表面にシリカ微粒子よりも電気抵抗の低い酸化チタンを添加することにより、チャージアップ（帯電量の過度の増加）を抑えることができる。しかしながら、多くの酸化チタンを外添されたトナーは、感光体ドラム１６から中間転写ベルト１０へ転写する際に、中間転写ベルト１０からトナーの極性とは逆の極性の電荷が注入されやすく、一次転写工程を経る毎に帯電量が低下する。このため、上記トナーは、二次転写に必要な帯電量を維持できず、二次転写における転写効率が低くなるといった欠点がある。なお、トナーの一次転写工程とは感光体ドラム１６から中間転写ベルト１０への転写工程であり、二次転写工程とは中間転写ベルト１０から用紙への転写工程である。
【００８７】
そこで、本実施の形態のカラー画像形成装置５１では、黒画像形成ユニット１を第１〜第３カラー画像形成ユニット２〜４よりも中間転写ベルト１０の移動方向における下流側位置（黒トナーの一次転写工程が１回のみとなる位置）に配置し、かつ酸化チタン微粒子の添加量を相対的に黒トナーでは多くし、カラートナーでは少なくしている。言い換えると、モノクロ画像の形成時とカラー画像の形成時の両方で使用される使用頻度の高い黒トナーは、酸化チタン含有量を多くしてチャージアップを抑えるとともに、黒トナーを使用する黒画像形成ユニット１は一次転写工程の最も少ない位置に配置する。一方、少なくとも２回以上の一次転写工程を経るカラートナーは、酸化チタン含有量を少なくする。これにより、カラートナーの二次転写効率の低下を防ぐようにしている。
【００８８】
上記構成により、多数枚のモノクロ画像を印刷した後にカラー画像を印刷する場合など、モノクロ画像の印刷が極端に多い場合においても、カラー画像印刷に使用する黒トナーの帯電量の過度の増加、すなわち黒トナーの帯電量とカラートナーの帯電量との差の増大に起因するカラー画像の色むらの防止と、カラートナーの帯電量の減少に起因する二次転写効率の低下の防止とを両立させることができる。
【００８９】
本発明に使用できる酸化チタンとしては、平均粒径が０．００７〜０．０３μｍの酸化チタン微粒子の表面をシランカップリング剤、チタンカップリング剤、あるいはシリコーンオイルによって疎水化処理をした酸化チタン微粒子である。
【００９０】
酸化チタン微粒子の体積抵抗値としては、プレス圧力１００ｋｇ／ｃｍ２で作製した５ｍｍ〜１０ｍｍ圧粉体（気温２０℃、湿度６５％）を電界強度１００００Ｖ／ｃｍとして測定した時の体積抵抗値が、１０５Ω・ｃｍ以上かつ１０１０Ω・ｃｍ以下となる酸化チタン微粒子が好ましい。体積抵抗値が、１０５Ω・ｃｍ未満であると、カブリが発生しやすくなり、１０１０Ω・ｃｍを超えるとチャージアップしやすくなる。
【００９１】
酸化チタン微粒子の体積抵抗値は、酸化チタン微粒子表面をシランカップリング剤等で処理することにより制御することができる。シランカップリング剤としては、メチルトリクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、トリメチルクロロシラン、フェニルトリクロロシラン、ジフェニルジクロロシラン、テトラメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、テトラエトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、ヘキサメチルジシラザンを代表的なものとして例示することができる。
【００９２】
黒トナーにおいては、トナーのコア粒子１００重量部に対して酸化チタン微粒子を１重量部以上かつ３重量部以下添加するのが好ましい。すなわち、添加される酸化チタン微粒子の量が１重量部未満では、多数枚のモノクロ画像を印刷した後に、続いてカラー画像を印刷する時に、黒トナーのチャージアップに起因する色むらが生じやすくなり、３重量部を超えると定着性が劣化する傾向がある。したがって、黒トナーのチャージアップや定着性劣化の防止を高いレベルで満足させるためには、上記のように１重量部以上かつ３重量部以下とするのがよい。
【００９３】
一方、カラートナーにおいては、第１〜第３カラー画像形成ユニット２〜４が黒画像形成ユニット１よりも中間転写ベルト１０の移動方向における上流側位置に配置されているという位置関係から、一次転写工程を経る回数は黒トナーよりも多くなる。例えば、第３カラー画像形成ユニット４にて使用されるイエロートナーでは４回の一次転写工程を経る。
【００９４】
上記のように、カラートナーの酸化チタン微粒子の含有量が多い場合には、帯電量増加を抑える効果を期待できる一方、各画像形成ユニットの一次転写毎に中間転写ベルト１０からの電荷注入が起こる。この結果、二次転写において最適な帯電量を維持することができなくなり、二次転写における転写効率が低下する。
【００９５】
したがって、カラートナーにおける酸化チタン微粒子の含有量は、黒トナーにおける酸化チタン微粒子の含有量よりも少ないことが好ましい。また、酸化チタン微粒子の含有量（添加量）は、カラートナーのコア粒子１００重量部に対して０．３重量部以上かつ０．８重量部以下とすることがさらに好ましい。すなわち、カラートナーに添加される酸化チタン微粒子の量が０．３重量部未満では、カラートナーの帯電量が不安定になりやすく、また、０．８重量部を超えると二次転写における転写効率が低下する傾向がある。したがって、カラートナーの帯電安定性や二次転写効率を高いレベルで満足させるためには、上記のように０．３重量部以上かつ０．８重量部以下とするのがよい。
【００９６】
なお、酸化チタン微粒子は、トナー粒子と一緒にヘンシェルミキサ等の高速混合機で混合することによって、トナー粒子表面に外添することができる。
【００９７】
さらに、本実施の形態において、トナーには、トナーの凝集防止や流動性向上、あるいはトナー粒子への電荷注入を抑える目的で、シリカ微粒子を外添することが好ましい。黒トナーのシリカ微粒子の含有量としては、トナーのコア粒子１００重量部に対してシリカ微粒子を０．５重量部以上かつ３重量部以下添加するのが好ましい。すなわち、添加されるシリカ微粒子の量が０．５重量部未満では、感光体ドラムからの電荷注入（カブリの原因）を抑制する効果が得られにくく、３重量部を超えると定着性が劣化する傾向がある。したがって、黒トナーのカブリ防止や定着性を高いレベルで満足させるためには、上記のように０．３重量部以上かつ０．８重量部以下とするのがよい。
【００９８】
また、カラートナーのシリカ微粒子の含有量としては、カラートナーのコア粒子１００重量部に対してシリカ微粒子を０．５重量部以上かつ３重量部以下添加することが好ましい。すなわち、添加されるシリカ微粒子の量が０．５重量部未満では、電荷注入を抑制する効果が得られにくく、３重量部を超えると定着性が劣化する傾向がある。したがって、カラートナーのカブリ防止や定着性を高いレベルで満足させるためには、上記のように０．５重量部以上かつ３重量部以下とするのがよい。
【００９９】
上記シリカ微粒子としては、平均粒径が０．００７〜０．０５μｍのシリカ微粒子の表面をシランカップリング剤、チタンカップリング剤、あるいはシリコーンオイルによって疎水化処理をしたシリカ微粒子が使用できる。
【０１００】
上記シリカ微粒子の体積抵抗値としては、プレス圧力１００ｋｇ／ｃｍ２で作製した５ｍｍ〜１０ｍｍ圧粉体（気温２０℃、湿度６５％）を電界強度１００００Ｖ／ｃｍとして測定した時の体積抵抗値が、１０１１Ω・ｃｍ以上かつ１０１５Ω・ｃｍ以下となるシリカ微粒子が好ましい。すなわち、上記体積抵抗値が１０１１Ω・ｃｍ未満であると、電荷注入を抑制する効果が得られにくく、１０１５Ω・ｃｍを超えるとトナーの帯電量が非常に上昇する傾向がある。したがって、カブリ防止やチャージアップによる色むら防止を高いレベルで満足させるために、上記体積抵抗値は１０１１Ω・ｃｍ以上かつ１０１５Ω・ｃｍ以下であることが好ましい。
【０１０１】
シリカ微粒子の体積抵抗値は、シリカ微粒子表面をシランカップリング剤等で処理することにより制御することができる。シランカップリング剤としては、メチルトリクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、トリメチルクロロシラン、テトラメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、ヘキサメチルジシラザンを代表的なものとして例示することができる。
【０１０２】
本実施の形態において、トナーは、粉砕法や重合法などの公知の方法で製造することができる。一例として粉砕法では、バインダー樹脂、着色剤、帯電制御剤、離型剤等を、ヘンシェルミキサやスーパーミキサなどの気流混合機により混合し、得られる原料混合物を２軸混練機などの混練機により７０〜１８０℃程度の温度にて溶融混練する。そして得られる混練物を冷却固化し、固化物をジェットミルなどのエア式粉砕機により粉砕し、必要に応じて分級などの粒度調整を行うことにより、体積平均粒径が４〜１５μｍの着色樹脂粒子（コア粒子）を得ることができる。
【０１０３】
本実施の形態において、トナーの上記バインダー樹脂としては、公知の各種スチレン・アクリル系樹脂、ポリエステル樹脂などを使用できるが、特に線形または非線形のポリエステル樹脂が好ましい。ポリエステル樹脂は、機械的強度（微粉の発生しにくさ）、定着性（定着後の用紙からの剥離のしにくさ）、および耐ホットオフセット性を満足する上で優れている。
【０１０４】
ポリエステル樹脂は、２価以上の多価アルコールと多塩基酸、および必要に応じて３価以上の多価アルコールあるいは多塩基酸からなるモノマー組成物を重合することにより得られる。ポリエステル樹脂の重合に用いられる２価のアルコールとしては、たとえばエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、１，４−ブテンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオールなどのジオール類、ビスフェノールＡ、水素添加ビスフェノールＡ、ポリオキシエチレン化ビスフェノールＡ、ポリオキシプロピレン化ビスフェノールＡなどのビスフェノールＡアルキレンオキシド付加物、その他を挙げることができる。
【０１０５】
３価以上の多価アルコールとしては、たとえばソルビトール、１，２，３，６−ヘキサンテトロール、１，４−ソルビタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、蔗糖、１，２，４−ブタントリオール、１，２，５−ペンタントリオール、グリセロール、２−メチルプロパントリオール、２−メチル−１，２，４−ブタントリオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、１，３，５−トリヒドロキシメチルベンゼン、その他を挙げることができる。
【０１０６】
２価の多塩基酸としては、たとえばマレイン酸、フマール酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸、コハク酸、アジピン酸、セバチン酸、アゼライン酸、マロン酸、これらの酸の無水物、低級アルキルエステル、またはｎ−ドデセニルコハク酸、ｎ−ドデシール２９コハク酸などのアルケニルコハク酸類もしくはアルキルコハク酸類を挙げることができる。
【０１０７】
３価以上の多塩基酸としては、たとえば１，２，４−ベンゼントリカルボン酸、１，２，５−ベンゼントリカルボン酸、１，２，４−シクロヘキサントリカルボン酸、２，５，７−ナフタレントリカルボン酸、１，２，４−ナフタレントリカルボン酸、１，２，５−ヘキサントリカルボン酸、１，３−ジカルボキシール２９２−メチル−２−メチレンカルボキシプロパン、テトラ（メチレンカルボキシル）メタン、１，２，７，８−オクタンテトラカルボン酸、およびこれらの無水物などを挙げることができる。
【０１０８】
本実施の形態において、トナーの上記着色剤としては、トナーに一般に用いられている公知の顔料や染料を使用することができる。黒トナー用には、カーボンブラックやマグネタイトなどを挙げることができる。
【０１０９】
イエロートナー用としては、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１、同３、同７４、同９７、同９８等のアセト酢酸アリールアミド系モノアゾ黄色顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１２、同１３、同１４、同１７等のアセト酢酸アリールアミド系ジスアゾ黄色顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー９３、同１５５等の縮合モノアゾ系黄色顔料；Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１８０、同１５０、同１８５等のその他黄色顔料などを例示できる。
【０１１０】
マゼンタトナー用としては、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド４８、同４９：１、同５３：１、同５７、同５７：１、同８１、同１２２、同５、同１４６、同１８４、同２３８；Ｃ．Ｉ．ピグメント・バイオレット１９等の赤色もしくは紅色顔料などを例示できる。
【０１１１】
シアントナー用としては、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：３、同１５：４等の銅フタロシアニンおよびその誘導体の青色系染顔料；Ｃ．Ｉ．ピグメント・グリーン７、同３６（フタロシアニン・グリーン）等の緑色顔料などを例示できる。
【０１１２】
着色剤の含有量は、バインダー樹脂１００重量部に対して１〜１５重量部程度であることが好ましく、より好ましくは２〜１０重量部である。
【０１１３】
本実施の形態において、トナーの上記帯電制御剤としては、公知の帯電制御剤を使用できる。具体的には、負帯電性を付与する帯電制御剤としては、クロムアゾ錯体染料、鉄アゾ錯体染料、コバルトアゾ錯体染料、サリチル酸もしくはその誘導体のクロム・亜鉛・アルミニウム・ホウ素錯体もしくは塩化合物、ナフトール酸もしくはその誘導体のクロム・亜鉛・アルミニウム・ホウ素錯体もしくは塩化合物、ベンジル酸もしくはその誘導体のクロム・亜鉛・アルミニウム・ホウ素錯体もしくは塩化合物、長鎖アルキル・カルボン酸塩、長鎖アルキル・スルフォン酸塩などを使用できる。
【０１１４】
また、正荷電性トナー用帯電制御剤としては、ニグロシン染料、およびその誘導体、トリフェニルメタン誘導体、四級アンモニウム塩、四級ホスフォニウム塩、四級ピリジニウム塩、グアニジン塩、アミジン塩等の誘導体などを挙げることができる。
【０１１５】
これらの帯電制御剤の含有量は、バインダー樹脂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。
【０１１６】
本実施の形態において、トナーの上記離型剤としては、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などを使用できる。離型剤をトナー中に含有させることにより、定着ローラまたは定着ベルトに対するトナーの離型性を高めることができ、定着時の高温・低温オフセットを防止することができる。
【０１１７】
本実施の形態において、現像剤のキャリアとしては、磁性を有するコア粒子表面にコート剤を表面被覆した重量平均粒径が３０〜１００μｍ、飽和磁化が３０〜１００ｅｍｕ／ｇの磁性粒子が使用される。
【０１１８】
上記コア粒子としては公知の磁性粒子を使用できるが、帯電性や耐久性の点でフェライト系粒子が好ましい。フェライト系粒子としては公知のものを使用でき、たとえば、亜鉛系フェライト、ニッケル系フェライト、銅系フェライト、ニッケル−亜鉛系フェライト、マンガン−マグネシウム系フェライト、銅−マグネシウム系フェライト、マンガン−亜鉛系フェライト、マンガン−銅−亜鉛系フェライトなどが挙げられる。これらのフェライト系粒子は、原料を混合し、仮焼および粉砕を経た後に焼成して得られ、焼成温度を変化させることにより、粒子の表面形状を変化させることが可能となる。なお、仮焼はバッチ式またはロータリーキルンなどの連続式のいずれによっても行うことができる。
【０１１９】
上記コート剤としては公知の樹脂材料を使用できるが、耐汚染性、対磨耗性を考慮すると、シリコーン樹脂が特に好ましい。シリコーン樹脂としては公知のものを使用でき、たとえば、シリコーンワニス、アルキッド変性シリコーンワニス、ポリエステル変性シリコーンワニス、アクリル変性シリコーンワニス、ウレタン変性シリコーンワニス、反応性シリコーン樹脂などが挙げられる。
【０１２０】
またコート剤には、キャリアの抵抗値を制御するために抵抗調整剤を添加することが望ましい。抵抗調整剤としては、具体的には酸化ケイ素、アルミナ、カーボンブラック、グラファイト、酸化亜鉛、チタンブラック、酸化鉄、酸化チタン、酸化スズ、チタン酸カリウム、チタン酸カルシウム、ホウ酸アルミニウム、酸化マグネシウム、硫酸バリウム、炭酸カルシウムなどの抵抗調整剤が挙げられる。
【０１２１】
コート剤をキャリア粒子に被覆するには、公知の方法を採用できる。たとえば、コート剤の有機溶媒溶液中にキャリア粒子を浸漬する方法、コート剤の有機溶媒溶液をキャリア粒子に噴霧するスプレー法、キャリア粒子を流動エアにより浮遊させた状態でコート剤の有機溶媒溶液を噴霧する流動床法、ニーダーコーター中でキャリア粒子とコート剤の有機溶媒溶液とを混合し、溶剤を除去するニーダーコーター法などが挙げられる。この時、コート剤の有機溶媒溶液はコート剤とともに前記抵抗調整剤を含むことができる。
【０１２２】
カラー画像形成装置５１において使用可能な２成分現像剤は、キャリアとトナーをナウターミキサーなどの混合機で混合することによって得られる。キャリアとトナーの混合比としては、キャリア１００重量部に対してトナーは３〜１５重量部である。
【０１２３】
カラー画像形成装置５１において使用可能な感光体ドラム１６としては、導電性基体と感光層を備える円筒形の有機感光体ドラムやアモルファスシリコン感光体ドラムなどが挙げられるが、製造コストや安全性の点で、有機感光体ドラムが適している。また、有機感光体ドラムは積層型と単層型とに分けられるが、感度や残留電位などが優れている点で、積層型の感光体ドラムの方が好ましい。
【実施例】
【０１２４】
図１に示すカラー画像形成装置５１を使用して連続印刷テストを行った。この場合、黒画像形成ユニット１は黒トナー画像形成に、第１カラー画像形成ユニット２はシアントナー画像形成に、第２カラー画像形成ユニット３はマゼンタトナー画像形成に、第３カラー画像形成ユニット４はイエロートナー画像形成にそれぞれ使用した。
【０１２５】
各画像形成ユニット１〜４において、感光体ドラムの径は３０ｍｍ、現像ローラ２２の径は２０ｍｍとし、モノクロ画像形成時における中間転写ベルト１０のプロセス速度は１９５ｍｍ／秒、カラー画像形成時における中間転写ベルト１０のプロセス速度は１５０ｍｍ／秒に設定した。また、各画像形成ユニット１〜４での現像条件については、ベタ画像における感光体ドラム１６上のトナー付着量が０．５ｍｇ／ｃｍ２となるように調整した。
【０１２６】
また、中間転写ベルト１０、トナー、キャリア、２成分現像剤、および感光体ドラム１６には、下記のものを使用した。
【０１２７】
［用紙］
試験用の用紙として、Ａ４サイズの電子写真用紙（マルチレシーバー：シャープドキュメントシステム社製）を使用した。
【０１２８】
［中間転写ベルト］
中間転写ベルト１０として、多孔質ポリイミドからなる層厚９０μｍの基材層と、ＰＦＡからなる層厚１０μｍのＰＦＡ（商品名：Ｔ−１１９、デュポン社製）からなる表面層とを積層した無端状ベルトを使用した。
【０１２９】
［トナー］
トナー材料として、
バインダー樹脂（ビスフェノールＡプロピレンオキサイド、テレフタル酸または無水トリメリット酸を単量体として重縮合して得られるポリエステル樹脂：ガラス転移温度６０℃、軟化温度１２０℃）：１００重量部
着色剤：５重量部
帯電制御剤（サリチル酸の亜鉛化合物：オリエント化学工業社製ボントロンＥ８４）：２重量部
離型剤（マイクロクリスタリンワックス：日本精鑞社製ＨＮＰ−９）：３重量部
を用いてトナーの着色樹脂粒子（コア粒子）作製した。
【０１３０】
着色剤として、黒トナーにはカーボンブラック（三菱化学製ＭＡ−１００）、マジェンタトナーにはＣ．Ｉ．ピグメントレッド１２２、シアントナーにはＣ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３、イエロートナーにはＣ．Ｉ．ピグメントイエロー７４をそれぞれ用いた。
【０１３１】
上記着色樹脂粒子（コア粒子）の作製は次の方法にて行った。まず、上記トナー材料をヘンシェルミキサにて１０分間混合した後、得られた混合物を混練分散処理装置（三井鉱山株式会社製：ニーディックスＭＯＳ１４０−８００）で溶融混練分散処理した。次に、得られた混練物をカッティングミルで粗粉砕した後、ジェット式粉砕機（日本ニューマチック工業株式会社製：ＩＤＳ−２型）によって微粉砕した。微粉砕後、風力分級機（日本ニューマチック工業株式会社製：ＭＰ−２５０型）を用いて分級を行うことによって体積平均粒径が６．５μｍの着色樹脂粒子（コア粒子）を得た。なお、体積平均粒径はコールターマルチサイザーＩＩ（ベックマン・コールター株式会社製）で測定した。
【０１３２】
その後、上記着色樹脂粒子（コア粒子）を使用して、次の方法によりトナーを作成した。上記着色樹脂粒子（コア粒子）１００重量部に対して、トリメチルシリル基を有するシランカップリング剤で表面処理された一次粒子の平均径が約１２ｎｍの疎水性シリカ微粉体（ＢＥＴ比表面積約１４０ｍ２／ｇ）１．５重量部と、同様の表面処理が施された一次粒子の平均径が約４０ｎｍの疎水性シリカ微粉体（ＢＥＴ比表面積約５０ｍ２／ｇ）１．０重量部とを加え、ヘンシェルミキサにて２分間混合することによって負帯電性のトナーを作製した。
【０１３３】
このトナーには、外添剤として表１に示す量のシリカ微粒子と酸化チタン微粒子とを添加し、ヘンシェルミキサにて１分間混合することによって、表１に示す実施例１〜７および比較例１〜５のトナーを作製した。
【０１３４】
【表１】
【０１３５】
なお、前記酸化チタン微粒子は、平均一次粒径３０ｎｍの酸化チタン微粒子に、シランカップリング剤としてジメチルジクロロシランを用いて表面処理した体積抵抗値が８×１０８Ω・ｃｍの酸化チタン微粒子を使用した。前記シリカ微粒子は、平均一次粒径１２ｎｍのシリカ微粒子に、シランカップリング剤としてヘキサメチルジシラザンを用いて表面処理した体積抵抗値が５×１０１２Ω・ｃｍの疎水性シリカ微粒子を使用した。また、酸化チタン微粒子やシリカ微粒子の体積抵抗値は紛体のプレス圧力１００ｋｇ／ｃｍ２で作製した５ｍｍ〜１０ｍｍ圧粉体（気温２０℃、湿度６５％）を電界強度１００００Ｖ／ｃｍとして測定した。
【０１３６】
［キャリア］
キャリアは次の方法により作製した。コア粒子となるフェライト粒子として、フェライト粉末を計量してボールミルにて混合した後、ロータリーキルンにて９００℃で仮焼した。次に、得られたフェライトの仮焼粉を、湿式粉砕機により粉砕媒体としてスチールボールを用いて平均粒径２μｍ以下にまで微粉砕した。次に、得られたフェライト微粉末をスプレードライ方式により粒径１００〜２００μｍに造粒し、得られた造粒物を１３００℃で焼成した後、クラッシャを用いて解砕することにより重量平均粒子径５０μｍのフェライト粒子（コア粒子）を得た。
【０１３７】
次にコア粒子を被覆するための被覆用塗液として、シリコーン樹脂（商品名：ＴＳＲ１１５、信越化学社製）と、チタン酸カリウム粉末（抵抗調整剤）とをトルエンに溶解または分散し、被覆用塗液を調製した。
【０１３８】
この被覆用塗液により、スプレーコーティング装置を使用して前記のフェライト粒子を被覆し、自然乾燥してトルエンを除去し、シリコーン樹脂の被覆量が５重量部のキャリアを製造した。なお、シリコーン樹脂の被覆量は、蛍光Ｘ線分析装置により、フェライト粒子由来のＦｅの含有量およびシリコーン樹脂由来のＳｉの含有量を測定し、それらの値に基づいて算出した。
【０１３９】
［２成分現像剤］
２成分現像剤は、前記の方法により製造したトナー７重量部とキャリア９３重量部とをナウターミキサー（商品名：ＶＬ−０、ホソカワミクロン社製）にて２０分間攪拌混合することによって、各色トナーを含有する各２成分現像剤をそれぞれ作製した。
【０１４０】
［感光体ドラム］
感光体ドラム（積層型感光体ドラム）は、次に示す方法により作製した。下引き層形成用塗液は、酸化チタン（商品名：ＴＴＯ５５Ａ、石原産業（株）製）７部および共重合ナイロン（商品名：ＣＭ８０００、東レ社製）１３部を、メチルアルコール１５９部と１，３−ジオキソラン１０６部との混合溶媒に添加し、ペイントシェーカーにて８時間分散することにより調製した。この塗液を塗工槽に満たし、アルミニウム製の円筒状導電性基体を浸漬し、引き上げて自然乾燥して層厚１μｍの下引層を形成した。
【０１４１】
電荷発生層形成用塗液は、チタニルフタロシアニン３部とブチラール樹脂（商品名：ＢＬ−１、積水水化学社製）２部とをメチルエチルケトン２４５部に添加し、ペイントシェーカーにて分散することにより調製した。この塗液を、下引き層の場合と同様の浸漬塗布法にて前述の下引き層表面に塗布し、下端のふき取りを行わずに自然乾燥して層厚０．４μｍの電荷発生層を形成した。
【０１４２】
電荷輸送層形成用塗液は、電荷輸送性化合物（商品名：Ｔ４０５、高砂ケミカル社製）５部、ポリカーボネート（商品名：Ｊ５００、出光興産社製）２．４部、ポリカーボネート（商品名：Ｇ４００、出光興産社製）１．６部、ポリカーボネート（商品名：ＧＨ５０３、出光興産社製）１．６部、ポリカーボネート（商品名：ＴＳ２０２０、帝人化成社製）２．４部および２，６−ビス−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノール（商品名：スミライザーＢＨＴ、住友化学社製）０．２５部をテトラヒドロフラン４９部に添加して溶解させることにより調製した。この塗液を塗工槽に満たして浸漬塗布法により電荷発生層表面に塗布し、１３０℃にて１時間乾燥し、電荷輸送層を形成させることにより、膜厚２５μｍの電子写真感光体を作製した。なお、感光体ドラムの膜厚測定は、分光光度計（ＭＣＰＤ−１１００、大塚電子社製）を用いて行った。
【０１４３】
［画像評価］
モノクロ画像においてはカバレージ（印字率）が５％となるテキスト画像の印刷を行い、カラー画像においては電子写真学会テストチャート（Ｎｏ．５−１）画像の印刷を行った。
【０１４４】
色むらの評価方法としては、モノクロ画像を連続して２００枚印刷した後、続けてカラー画像を連続して５０枚印刷し、得られたカラー画像の内、１枚目のカラー画像と５０枚目のカラー画像におけるハーフトーンの画像濃度を比較した。画像濃度の測定は分光測色濃度計Ｘ−Ｒｉｔｅ９３８（Ｘ−Ｒｉｔｅ社製）を用いて行った。
【０１４５】
また、二次転写における転写効率（Ｔｒ）の測定方法としては、カラー画像を連続して１０００枚の印刷を行い、４つの画像形成ユニット１〜４で消費された全てのトナー量（α）と、４つの画像形成ユニット１〜４の感光体ドラムクリーナ２０に回収された全てのトナー量（β）と、ベルトクリーニングユニット９に回収されたトナー量（γ）から下記式より算出した。
【０１４６】
Ｔｒ＝（α−β−γ）／（α−β）×１００
評価結果および測定結果を前記の表１に示す。表１に示すように、実施例に関し、トナーのコア粒子１００重量部に対する酸化チタン微粒子の添加量は、実施例１では黒トナーが１．０重量部、カラートナーが０．５重量部となっている。実施例２では黒トナーを１．５重量部、カラートナーが０．５重量部となっている。実施例３では黒トナーが２．０重量部、カラートナーが０．５重量部となっている。実施例４では黒トナーが１．５重量部、カラートナーが０．８重量部となっている。実施例５では黒トナーが１．５重量部、カラートナーが０．３重量部となっている。実施例６では黒トナーが１．５重量部、カラートナーが０．５重量部となっている。実施例７では黒トナーが１．５重量部、カラートナーが０．５重量部となっている。
【０１４７】
このように、実施例１〜７では、トナーのコア粒子１００重量部に対する酸化チタン微粒子の添加量は、黒トナーの方がカラートナーよりも多くなっている。言い換えると、カラートナーの方が黒トナーよりも少なくなっている。これにより、カラー画像の不具合についての評価において、色むらおよび白抜けが発生しなかった。また、二次転写ローラ８によって中間転写ベルト１０上のトナー画像を用紙に転写する場合の二次転写効率は、９２〜９８％と高い値となった。
【０１４８】
また、実施例１〜７では、カラートナーにおいて、コア粒子１００重量部に対する酸化チタン微粒子の添加量は０．３重量部以上かつ０．８重量部以下となっている。
【０１４９】
一方、比較例に関し、トナーのコア粒子１００重量部に対する酸化チタン微粒子の添加量は、比較例１では黒トナーおよびカラートナー共に０となっている。比較例２では黒トナーおよびカラートナー共に０．５重量部となっている。比較例３では黒トナーが１．５重量部、カラートナーが０となっている。比較例４では黒トナーおよびカラートナー共に１．５重量部となっている。比較例５では黒トナーが１．５重量部、カラートナーが２．０重量部となっている。
【０１５０】
このように、トナーのコア粒子１００重量部に対する酸化チタン微粒子の添加量は、比較例１，２，４では黒トナーとカラートナーとで同量となっており、比較例５では黒トナーの方がカラートナーよりも少なくなっている。このため、カラー画像の不具合についての評価において、比較例１，２では色むらが発生し、比較例４，５では白抜けが発生した。また、比較例３では、酸化チタン微粒子を黒トナーのみに添加し、カラートナーには添加していないため、比較例１と同様、色むらが発生した。
【０１５１】
また、二次転写ローラ８によって中間転写ベルト１０上のトナー画像を用紙に転写する場合の二次転写効率は比較例１，２において９５％もしくは９３％と高い値となった。一方、比較例３〜５において８３％もしくは８２％と低い値となった。
【０１５２】
上記のように、黒トナーとカラートナーにおける酸化チタン微粒子の添加量が同じである比較例１，２においては、（黒トナーのチャージアップにより）黒画像のハーフトーン差が大きくなったためにカラー画像に色むらが発生した。また、カラートナーに酸化チタン微粒子が添加されていない比較例３においては、（カラートナーのチャージアップにより）各カラー画像（シアン、マゼンタ、イエロー画像）のハーフトーン差が大きくなったためにカラー画像に色むらが発生した。カラートナーにおける酸化チタン微粒子の添加量が１．５もしくは２．０重量部である比較例４，５においては、トナーのチャージアップに起因する色むらが発生しないものの、トナーの二次転写効率が低いために白抜けが発生した。
【０１５３】
実施例１〜７および比較例１〜５の結果から、黒トナーの酸化チタン含有量をカラートナーの酸化チタン含有量より多くすることによって、色むらや白ヌケの防止と二次転写効率の低下防止とを両立できることが確認できた。
【０１５４】
また、実施例１〜５と実施例６〜７との結果から明らかなように、トナーのコア粒子に対するシリカの添加量については、黒トナーよりもカラートナーの方を多くすることにより、色むらや白ヌケを防止しつつ、二次転写効率をさらに向上できることが確認できた。
【０１５５】
以上のように、本発明のカラー画像形成装置は、カラー画像形成ユニットのそれぞれに対向する複数の転写ローラをカラー画像形成ユニットのそれぞれに接近または離間させる中間転写ローラ移動機構と、前記中間転写ローラ移動機構の動作にともなって前記中間転写ベルトを前記複数のカラー画像形成ユニットのそれぞれに接触または離間させる中間転写ベルト接離機構とを備えた構成である。
【０１５６】
上記の構成によれば、カラー画像の形成が不要なモノクロ画像を印刷する際に、カラー画像形成ユニットから中間転写ベルトを離間することができるので、中間転写ベルトの磨耗やカラー画像形成ユニットの消耗を防ぎ、これらの寿命を延ばすことが可能となる。
【０１５７】
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【０１５８】
【図１】本発明の実施の形態に係るタンデム方式のカラー画像形成装置の構成を模式的に示す断面図である。
【図２】図１に示した各画像形成ユニットの構成を模式的に示す断面図である。
【図３】図１に示したカラー画像形成装置における中間転写ベルト装置付近の構成を示す縦断面図である。
【図４】図４（Ａ）は、テンション付与機構のモノクロ用第１偏心カムとカラー用第１偏心カムとが図１に示した中間転写ベルトに作用している第１の状態を示す説明図、図４（Ｂ）は、テンション付与機構のカラー用第１偏心カム、および中間転写ローラ移動機構の第１移動機構が図１に示した中間転写ベルトに作用している第２の状態を示す説明図、図４（Ｃ）は、中間転写ローラ移動機構の第１移動機構および第２移動機構が図１に示した中間転写ベルトに作用している第３の状態を示す説明図である。
【図５】図５（Ａ）は図１に示したカラー画像形成装置が備えるモノクロ用第１偏心カムおよびモノクロ用第２偏心カムの正面図、図５（Ｂ）は同側面図である。
【図６】本実施の形態のトナーを示す概略の説明図である。
【符号の説明】
【０１５９】
１ 黒画像形成ユニット（黒画像形成手段）
２ 第１カラー画像形成ユニット（カラー画像形成手段）
３ 第２カラー画像形成ユニット（カラー画像形成手段）
４ 第３カラー画像形成ユニット（カラー画像形成手段）
５ 中間転写ベルト装置
7a〜7d 中間転写ローラ（一次転写手段）
８ 二次転写ローラ（二次転写手段）
１０ 中間転写ベルト
１４ 駆動ローラ
１５ 従動ローラ
16a〜16d 感光体ドラム
１７ 現像装置
５１ カラー画像形成装置
６１ トナー
６２ コア粒子
６３ 外添剤
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子写真方式の印刷に使用される黒トナーとカラートナーとを備え、前記黒トナーは、モノクロ印刷に使用され、かつ前記カラートナーと共にカラー印刷に使用されるカラー画像形成装置において、
回転駆動される中間転写ベルトと、
感光体、前記感光体に形成された静電潜像を前記黒トナーにより現像して黒トナー画像とする現像装置、および前記黒トナー画像を前記中間転写ベルトに転写する一次転写手段を有する黒画像形成手段と、
感光体、前記感光体に形成された静電潜像を前記カラートナーにより現像してカラートナー画像とする現像装置、および前記カラートナー画像を前記中間転写ベルトに転写する一次転写手段を有する複数のカラー画像形成手段と、
前記中間転写ベルト上の前記トナー画像を用紙に転写する二次転写手段とを備え、
前記中間転写ベルト上において前記の各トナー画像を前記一次転写手段により重ね合わせて一つのカラートナー画像とし、
前記黒画像形成手段は、前記中間転写ベルトの回転方向における前記複数のカラー画像形成手段よりも下流側位置、かつ前記二次転写手段よりも上流側位置に配置されており、
前記黒トナーおよび前記カラートナーは、コア粒子の表面に少なくとも酸化チタン微粒子を含む外添剤が付与されたものであり、前記黒トナーの前記酸化チタン微粒子の含有量は、前記カラートナーの前記酸化チタン微粒子の含有量よりも多いことを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項２】
前記黒トナーの酸化チタン微粒子の含有量は、前記コア粒子１００重量部に対して１重量部以上かつ３重量部以下であることを特徴とする請求項１に記載のカラー画像形成装置。
【請求項３】
前記カラートナーの酸化チタン微粒子の含有量は、前記コア粒子１００重量部に対して０．３重量部以上かつ０．８重量部以下であることを特徴とする請求項１または２に記載のカラー画像形成装置。
【請求項４】
前記酸化チタン微粒子の体積抵抗値は、１０５Ω・ｃｍ以上かつ１０１０Ω・ｃｍ以下であることを特徴とする請求項１または２に記載のカラー画像形成装置。
【請求項５】
前記外添剤はさらにシリカ微粒子を含み、前記カラートナーの前記シリカ微粒子の含有量は、前記黒トナーの前記シリカ微粒子の含有量よりも多いことを特徴とする請求項１または２に記載のカラー画像形成装置。
【請求項６】
前記黒トナーおよび前記カラートナーの前記シリカ微粒子の含有量は、トナーのコア粒子１００重量部に対して、０．５重量部以上かつ３重量部以下であることを特徴とする請求項５に記載のカラー画像形成装置。
【請求項７】
前記シリカ微粒子の体積抵抗値は、１０１１Ω・ｃｍ以上かつ１０１５Ω・ｃｍ以下であることを特徴とする請求項５に記載のカラー画像形成装置。
【請求項１】
電子写真方式の印刷に使用される黒トナーとカラートナーとを備え、前記黒トナーは、モノクロ印刷に使用され、かつ前記カラートナーと共にカラー印刷に使用されるカラー画像形成装置において、
回転駆動される中間転写ベルトと、
感光体、前記感光体に形成された静電潜像を前記黒トナーにより現像して黒トナー画像とする現像装置、および前記黒トナー画像を前記中間転写ベルトに転写する一次転写手段を有する黒画像形成手段と、
感光体、前記感光体に形成された静電潜像を前記カラートナーにより現像してカラートナー画像とする現像装置、および前記カラートナー画像を前記中間転写ベルトに転写する一次転写手段を有する複数のカラー画像形成手段と、
前記中間転写ベルト上の前記トナー画像を用紙に転写する二次転写手段とを備え、
前記中間転写ベルト上において前記の各トナー画像を前記一次転写手段により重ね合わせて一つのカラートナー画像とし、
前記黒画像形成手段は、前記中間転写ベルトの回転方向における前記複数のカラー画像形成手段よりも下流側位置、かつ前記二次転写手段よりも上流側位置に配置されており、
前記黒トナーおよび前記カラートナーは、コア粒子の表面に少なくとも酸化チタン微粒子を含む外添剤が付与されたものであり、前記黒トナーの前記酸化チタン微粒子の含有量は、前記カラートナーの前記酸化チタン微粒子の含有量よりも多いことを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項２】
前記黒トナーの酸化チタン微粒子の含有量は、前記コア粒子１００重量部に対して１重量部以上かつ３重量部以下であることを特徴とする請求項１に記載のカラー画像形成装置。
【請求項３】
前記カラートナーの酸化チタン微粒子の含有量は、前記コア粒子１００重量部に対して０．３重量部以上かつ０．８重量部以下であることを特徴とする請求項１または２に記載のカラー画像形成装置。
【請求項４】
前記酸化チタン微粒子の体積抵抗値は、１０５Ω・ｃｍ以上かつ１０１０Ω・ｃｍ以下であることを特徴とする請求項１または２に記載のカラー画像形成装置。
【請求項５】
前記外添剤はさらにシリカ微粒子を含み、前記カラートナーの前記シリカ微粒子の含有量は、前記黒トナーの前記シリカ微粒子の含有量よりも多いことを特徴とする請求項１または２に記載のカラー画像形成装置。
【請求項６】
前記黒トナーおよび前記カラートナーの前記シリカ微粒子の含有量は、トナーのコア粒子１００重量部に対して、０．５重量部以上かつ３重量部以下であることを特徴とする請求項５に記載のカラー画像形成装置。
【請求項７】
前記シリカ微粒子の体積抵抗値は、１０１１Ω・ｃｍ以上かつ１０１５Ω・ｃｍ以下であることを特徴とする請求項５に記載のカラー画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００８−２６８４３５（Ｐ２００８−２６８４３５Ａ）
【公開日】平成２０年１１月６日（２００８．１１．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１０９４８７（Ｐ２００７−１０９４８７）
【出願日】平成１９年４月１８日（２００７．４．１８）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１１月６日（２００８．１１．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年４月１８日（２００７．４．１８）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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