画像形成装置
【課題】潜像担持体に形成されたトナー像を搬送ベルトによって搬送される記録材上に順次転写するタンデム方式の画像形成装置において、先に転写されたトナー像によって後から転写されるトナー像の転写が悪影響を受けない画像形成装置を提供する。
【解決手段】複数色の潜像担持体を配置して各潜像担持体上に形成した潜像をトナー像によって現像の後に記録材搬送用搬送ベルト上の転写材に転写した後に定着を行うことによりカラー画像を形成する画像形成装置において、搬送ベルトの最上流側から下流側に、現像に使用するトナーの仕事関数が大きなものから小さいものとなるように潜像担持体を配置して、仕事関数の大きいトナーから逐次、現像、転写、定着を行うようにした画像形成装置。
【解決手段】複数色の潜像担持体を配置して各潜像担持体上に形成した潜像をトナー像によって現像の後に記録材搬送用搬送ベルト上の転写材に転写した後に定着を行うことによりカラー画像を形成する画像形成装置において、搬送ベルトの最上流側から下流側に、現像に使用するトナーの仕事関数が大きなものから小さいものとなるように潜像担持体を配置して、仕事関数の大きいトナーから逐次、現像、転写、定着を行うようにした画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関するものであり、とくに複数色のトナーを用いて像担持体上にトナー画像を逐次形成し、紙等の記録媒体上に画像を転写する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置として、感光体ドラムや感光体ベルト（以下感光体という）を回転可能に支持し、感光体の感光層に静電潜像を形成した後、この潜像を現像装置の現像剤によって可視像化し、次いでコロナ転写、転写ローラ、転写ドラムまたは転写ベルト（以下転写媒体という）を用いて記録材上に転写を行う４サイクル方式のフルカラー画像形成装置と複数の感光体や現像機構を用い、転写ベルトや転写ドラム上の転写媒体あるいは紙等の記録材上に複数の色画像を順次重ね合わせて転写するタンデム方式のフルカラー画像形成装置が知られている。
【０００３】
静電潜像を現像した画像を転写媒体上に転写した後に記録材上に転写する方法に比べて、現像した静電潜像を直接、紙等の記録材上に転写する方法は、転写媒体をはじめとする中間転写機構を設ける必要がないので、構成が簡単で小型化できるという特徴を有している。
特に記録材上に直接転写を行うタンデム方式は画像記録装置を小型化することができ、また高速にカラー画像を形成することが可能であるという特徴を有している。
【０００４】
タンデム方式の画像形成装置においては、転写順序等を考慮して画像品質が優れたカラー画像を形成することが行われている。例えば、転写用紙へ転写する工程において先に転写される感光体上のトナー付着量を後で転写される感光体上のトナー付着量よりも多くすることで、色相のバランスがとれたカラー画像を得ることが提案されている（例えば、特許文献１）。
【０００５】
先に現像、転写するトナー付着量を多くすることによって、現像順が後のトナーの現像時に次色用の感光体上にトナーが逆転写することによって、先に転写されたトナー量が減少するするとカラーバランスが崩れるので付着量を多くしたものである。そして、原因となる逆転写トナーの発生そのものを抑制するものではなく、逆帯電トナーの発生を防止するものではなかった。
【０００６】
また、転写体上のトナーが逆転写することを防止するために、転写後の転写体上のトナーを転写体の両面から圧力手段によりトナーと転写体との付着力を高めることで、逆転写トナーの発生を防止することが提案されている（例えば、特許文献２）。
しかしながら、少なくとも３個の圧力手段を別途設ける必要があり、画像形成装置の大きさが大きくなり、装置の小型化が困難となるという問題点があった。
【０００７】
また、逆転写トナーを除去するために、記録材の搬送体の移動方向上流側からみて少なくとも２番目以降の感光体の転写部下流側にトナーと帯電極性が異なる逆帯電トナー除去手段を設けることが提案されている（例えば、特許文献３）。
この方法では、逆帯電トナーの発生そのものを防止することはできず、廃トナーが増加し、そのために容量の大きな廃トナーの収納手段を設ける必要性があり、機器の小型化等をすることはできなかった。
【０００８】
また、形成されるカラー画像の高画質化のために比較的小粒径のカラートナーを使用し、転写効率を向上させるために、球形化されたトナーを使用することが行われているが、トナーを小粒径化すると、トナーの流動性が低下することにより、現像ローラ表面や規制ブレードとの摩擦帯電が困難になる結果、充分な電荷を付与できなかった。その為に、トナーに帯電量の不均一な分布が存在し、負帯電用トナーであっても正に帯電したトナーを含有することは避けきれず、その結果、感光体上の非画像部にカブリを生じた。
【０００９】
また、カブリを抑えるために、非磁性一成分現像においては、規制圧を高くすることが知られているが、トナーが過帯電になり、現像時のトナー濃度が低くなる、或いは、転写効率が低くなる傾向にあった。そこで、現像ローラ上の規制後の付着トナー量を所望の範囲にすることが提案されている（例えば、特許文献４ないし７）が、カブリと逆転写トナーの発生を防止することは困難であった。
【００１０】
また、小粒径トナーを用い、帯電性と画質の粒状性の向上のため、各色トナーの被記録材に対する最大付着量を所定量以下に制御するフルカラー画像形成方法が提案されている（特許文献８）。しかしながら、トナーを均一に熱定着をする低温定着性の向上には効果的であるが、逆転写トナーの発生防止については不十分なものであった。
【００１１】
また、順次並べて設置した複数の像担持体ドラムから記録材上に転写した画像形成装置において記録材搬送用の搬送ベルトの最上流側の位置に黒色トナー像形成用の像担持体ドラムを配置した画像形成装置が提案されている（例えば、特許文献９）。
また、最上流側のイエロートナーで最初に現像し、最後に最下流側のブラックトナーで現像するカラー画像形成装置が提案されている（例えば、特許文献９）。
これらは、いずれもブラックトナーのみで現像する場合のクリーニングブレードの捲くれあがり等の問題点を防止するものであって、カブリと逆転写トナーの発生防止や色ずれ防止には不十分なものであった。
【００１２】
また、平均円形度の高いトナーと、粒径の異なるケイ素化合物、シリカ等を複数種組合せて使用することで、転写性、クリーニング性に優れ、トナーの飛び散り等もないトナーとすることが提案されている（例えば、特許文献１０、１１）。
しかし、逆転写トナーの発生防止の対策をしたものではなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開平９−３１９１７９号公報
【特許文献２】特開平７−６４３６６号公報
【特許文献３】特開２０００−２４２１５２号公報
【特許文献４】特開平６−１９４９４３号公報
【特許文献５】特開平８−２９７４１３号公報
【特許文献６】特開平９−６２０３０号公報
【特許文献７】特開平１１−２１８９５７号公報
【特許文献８】特開２００２−１３１９７３号公報
【特許文献９】特開平７−３０６５６４号公報
【特許文献１０】特開２００２−２５８５６７号公報
【特許文献１１】特開平８−２２７１７１号公報
【特許文献１２】特開２０００−３０６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、潜像担持体に形成されたトナー像を搬送ベルトによって搬送される記録材上に順次転写することによって画像を形成するタンデム方式の画像形成装置において、先に転写されたトナー像によって後から転写されるトナー像の転写が悪影響を受けず、また各色のトナー像の色ずれがなく、色再現性にすぐれるとともに、トナーの飛び散り、逆転写トナーの発生がない画像形成装置を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の課題は、複数色の潜像担持体を配置して各潜像担持体上に形成した潜像をトナーによって現像の後に記録材搬送用の搬送ベルト上の記録材に転写した後に定着を行うことによりカラー画像を形成する画像形成装置において、搬送ベルトの最上流側から下流側に、現像に使用するトナーの仕事関数が大きなものから小さいものとなるように潜像担持体を配置して、仕事関数の大きいトナーから逐次、現像、転写、定着を行うようにした画像形成装置によって解決することができる。
このように、現像に使用するトナーの仕事関数を大きなものから小さなものへと順になるように配置したので、記録材として使用した用紙上に先に転写されたトナーが次のトナー像形成手段の感光体に移動する逆転写が起きることを防止することができる。また、各色のトナー層同士の密着性が向上することにより色ずれ防止と色再現性に優れたカラー画像を形成することが可能となる。
【００１６】
また、複数色の潜像担持体を配置して各潜像担持体上に形成した潜像をトナーによって現像の後に記録材搬送用の搬送ベルト上の記録材に転写した後に定着を行うことによりカラー画像を形成する画像形成装置において、搬送ベルトの最上流側または最下流側に、黒トナーの画像を形成する潜像担持体を配置し、他の色の現像に使用するトナーの仕事関数が上流側から下流側に大きい順となるように潜像担持体を配置して逐次、現像、転写、定着を行うようにした画像形成装置である。
このように、黒トナーによる画像を形成する潜像担持体を最上流側、あるいは最下流側に配置することによって黒トナーのみで画像を形成する場合には、通常黒トナーによる画像形成比率が高いため、黒トナーのユニットの交換を行い易くするのみならず、端に配置されているので、黒トナーのユニットを他の色のトナーのユニットに比べて大きくすることで、黒を使用したモノクロ画像の形成可能枚数を多くすることができる。その結果、交換頻度を少なくした画像形成装置を提供することができる。
【００１７】
また、トナーが非磁性一成分トナーである前記の画像形成装置である。
負帯電トナー、および反転現像器を用いた前記の画像形成装置である。
潜像担持体が負帯電の有機感光体である前記の画像形成装置である。
また、画像形成装置内に張架された記録材搬送用ベルトが水平方向に対して斜め方向に配置された前記の画像形成装置である。
このように、斜め方向に搬送用ベルトを配置して、潜像担持体も斜め方向に配置することによって画像形成装置内部の空間を有効に利用した容積効率が良好な画像形成装置を提供することができる。
また、潜像担持体上に現像されたトナー量が０．５ｍｇ／ｃｍ2以下に規制された非磁性一成分トナーを用いた前記の画像形成装置である。
このように、潜像担持体上の付着トナー量を０．５５ｍｇ／ｃｍ2以下とすることで、記録材への一次転写電圧を低く押さえることが可能となり、その結果、中間転写媒体と潜像担持体間の１次転写時の非画像部への放電を抑制することができ、転写トナー画像の飛び散りや飛散の防止が可能となる。
この効果は、仕事関数の大きいトナーより順に現像することで１次転写電圧を逐次高くする必要がないため、必然的に高品質のカラートナー像を得ることができる。
【００１８】
また、記録材が紙または合成樹脂製フィルムである前記の画像形成装置である。
潜像担持体よりも現像ロールの周速を早くし、その周速比を１．１〜２．５とするとともに、像担持体と現像ロールの回転方向は同方向である前記の画像形成装置である。
このように、潜像担持体上に必要な現像付着トナー量を得るのに、現像部材の周速差を所定の大きさとすることによって、トナーの均一帯電と仕事関数差による電子（電荷）の移動による高い転写特性と色ずれや飛び散りがない高品位なカラートナー像が得られる。
【００１９】
複数色の潜像担持体を配置して各潜像担持体上に形成した潜像をトナーによって現像の後に記録材搬送用の搬送ベルト上の記録材に転写した後に定着を行うことによりカラー画像を形成する画像形成装置に使用するトナーにおいて、搬送ベルトの最上流側から下流側に、現像に使用するトナーの仕事関数が大きい順となるように潜像担持体を配置し、トナーの流動性改良剤が少なくとも疎水性のシリカと疎水性のチタニアを含有するトナーである。
また、トナーは、トナー粒子の投影像の測定によって求めたトナー粒子の投影像の周囲長（μｍ）Ｌ1と、トナー粒子の投影像の面積に等しい真円の周囲長（μｍ）Ｌ0との比、Ｌ0／Ｌ1で表される円形度が０．９４以上である前記のトナーである。
個数基準の平均粒子径が４．５〜９μｍであるトナーである前記のトナーである。
また、トナーは重合性有機化合物のモノマー、オリゴマーの少なくともいずれかを、着色剤を含有させて重合をすることによって形成したものである前記のトナーである。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、記録材上のトナーの帯電の様子を説明する図である。
【図２】図２は、本発明の画像形成装置を説明する図である。
【図３】図３は、本発明の画像形成装置を説明する図である。
【図４】図４は、本発明のタンデム方式のフルカラープリンターの一例を説明する図である。
【図５】図５は、仕事関数の測定に使用する試料測定セルを説明する図である。
【図６】図６は、仕事関数の測定方法を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明は、潜像担持体上の静電潜像を異なる色の画像を形成する複数個の潜像担持体を並列して配置して記録材上に順次現像する、いわゆるタンデム方式のカラー画像形成装置において、搬送用ベルト移動方向の上流側から、トナーの仕事関数が大きいものから小さいものへと潜像担持体を含むトナー像形成手段を順に配置し、記録材上に現像、転写、定着工程を経てカラー画像を形成することにより、先に記録材上に転写されたトナーが次のトナー像形成手段の感光体に移動して逆転写することを防止し、トナー層同士の密着性が向上することにより色ずれ防止と色再現性に優れたカラー画像を形成することが可能となることを見出したものである。
【００２２】
本発明におけるトナー、潜像担持体、および搬送用ベルトをはじめとする構成部材の仕事関数について説明する。
物質の仕事関数（Φ）は、その物質から電子を取り出すために必要なエネルギーとして知られており、仕事関数が小さいほど電子を放出しやすく、大きい程電子を出しにくい。そのため、仕事関数の小さい物質と大きい物質を接触させると、仕事関数の小さい物質は正に、仕事関数の大きい物質は負に帯電する。
仕事関数は下記の測定方法により測定されるものであり、その物質から電子を取り出すためのエネルギー（ｅＶ）として数値化され、種々の物質からなるトナーと画像形成装置における種々の部材との接触による帯電性を評価しうるものである。
【００２３】
仕事関数（Φ）は、表面分析装置（理研計器製 ＡＣ−２、低エネルギー電子計数方式）を使用して測定される。本発明にあっては、該装置において、重水素ランプを使用し、照射光量５００ｎＷに設定し、分光器により単色光を選択し、照射面積を４ｍｍ角とし、エネルギー走査範囲３．４〜６．２ｅＶ、測定時間１０ｓｅｃ／１個所で試料に照射する。そして、試料表面から放出される光電子を検出して求めたものであり、仕事関数に関しては、繰り返し精度（標準偏差）０．０２ｅＶで測定されるものである。なお、データ再現性を確保するための測定環境としては、使用温湿度２５℃、５５％ＲＨの条件下で、２４時間放置品を測定試料とした。
【００２４】
図１は、記録材へのトナーの帯電の様子を説明する図である。
図１（Ａ）は、コンポジットベタ画像の現像、転写例を示したもので、一列にトナーが並んだ様子を示している。
トナーの仕事関数がΦ（大）からΦ（小）へと大きい順より記録材Ｒへの現像、転写が行われ、搬送ベルトＢ上の記録材Ｒに静電的に付着している。矢印で示す電荷移動方向ＥＬの方向に電子（電荷）が移動し、最上部のトナーの電荷が小さくなるので、斥力でトナーが離れることはなく、重なりが良好となり、かつ転写電界ＥＦの方向と同一になるために、転写効率が高くなると考えられる。
また、表１に示すように一般的に使用されている複写機、プリンター用の用紙の仕事関数は５．６ｅＶ前後の値を示し、紙の仕事関数より小さいトナーが転写されるとトナーは正に帯電する傾向となる。
【００２５】
また、トナー層が１層以上の複層になるとトナーを記録材上に静電的に保持するには、背面転写電極ＴＥが正極性であることを考慮すると、トナーの帯電電荷量は負電荷量が多い方が有利となる。複数層のトナーを重ねる時に、第１層のトナーの仕事関数は少なくとも記録材の仕事関数である５．６ｅＶ以上であると負の状態が維持され、記録材上での保持にとってより有利となる。
また、１層以下の場合には、現像時に薄層規制いわゆる略１層規制によってトナーの電荷分布が十分に負側に分布していると正トナーに転化する量が無視できるほどになるので、逆転写トナーの発生が問題となることは少ない。
また、本発明では搬送用ベルトとして記録材の仕事関数よりも仕事関数が小さなものを使用したが、これによって転写電界がより有効に作用することとなるので、転写において好ましい結果を得ることができる。
【００２６】
また、図１（Ｂ）は中間調画像の現像、転写例を示したもので、トナー同士が隣りあう場合の例である。トナーの仕事関数が大きい順より現像−転写が行われ、搬送ベルトＢ上の記録材Ｒに静電的に付着している。図１（Ａ）と同様に、矢印の方向に電子（電荷）が移動し、最上部のトナーの電荷が小さくなるので、斥力でトナーが離れることはなく、重なりが良好となり、また転写電界の方向が同一になる為、転写効率が高くなると考えられ、図１（Ａ）で示したコンポジットトナーの場合と同様に保持されるとともに、逆転写トナーの影響を最小限度に抑えることができる。
【００２７】
（表１）
メーカー名 銘柄 仕事関数(eV)
富士ゼロックスオフィスサプライ フルカラー複写機用紙Ｊ ５．６６
〃 ＰＰＣ用紙Ｌ ５．６１
〃 フルカラー複写機用紙ＪＤ ５．６５
〃 Ｐ紙 ５．６２
ＮＢＳリコー マイリサイクルペーパー１００ ５．６１
リコー ＰＰＣ用紙ＴＹＰＥ６２００ ５．５６
ＳＴＥＩＮＢＥＩＳ ＲＥＣＹＣＬＩＮＧ ＣＯＰＹ ５．５９
ＮＥＥＮＡＨ Ｂｏｎｄ Ｗｈｉｔｅ ５．６３
Ｘｅｒｏｘ ４０２４ＤＰ ５．７１
セイコーエプソン ＰＲＰＰＡＮ３Ｎ ５．６１
上質紙１３５ｋ ５．６０
はがき用紙 ５．６４
【００２８】
図２は、本発明の画像形成装置を説明する図である。
図２は、本発明の画像形成装置における接触現像方式の一例を示すものであるが、感光体１は直径２４〜８６ｍｍで表面速度６０〜３００ｍｍ／ｓで回転する感光体ドラムで、コロナ帯電器２によりその表面が均一に負帯電された後、記録すべき情報に応じた露光３が行われることにより、静電潜像が形成される。
現像器１０は、一成分現像装置であり、有機感光体上に一成分非磁性トナーＴを供給することで有機感光体における静電潜像を反転現像し、可視像化するものである。現像手段には、一成分非磁性トナーＴが収納されており、図示のごとく反時計方向で回転するトナー供給ローラ７によりトナーを現像ローラ９に供給する。現像ローラ９は反時計方向に回転し、トナー供給ローラ７により搬送されたトナーＴをその表面に保持した状態で有機感光体との接触部に搬送し、有機感光体１上の静電潜像を可視像化する。
【００２９】
現像ローラ９は、例えば直径１６〜２４ｍｍで、金属製管にめっきやブラスト処理したローラ、あるいは中心軸周面にブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、エチレンプロピレンゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム等からなる体積抵抗値１０4〜１０8Ω−ｃｍ、硬度が４０〜７０°（アスカーＡ硬度）の導電性弾性体層が形成されたもので、この管の軸等を介して図示しない電源より現像バイアス電圧が印加される。また、現像ローラ９、トナー供給ローラ７、トナー規制ブレード８からなる現像器１０は、図示しないばね等の付勢手段により有機感光体に押圧力１９．６〜９８．１Ｎ／ｍ、好ましくは２４．５〜６８．６Ｎ／ｍで、ニップが幅１〜３ｍｍとなるように圧接されるとよい。
【００３０】
規制ブレード８としてはステンレス、リン青銅、ゴム板、金属薄板にゴムチップの貼り合わせたもの等が使用されるが、現像ローラに対して図示しないばね等の付勢手段により、あるいは弾性体としての反発力を利用して線圧２４５〜４９０ｍＮ／ｃｍで押圧され、現像ローラ上のトナー層厚を略１層から２層とすると良い。
【００３１】
また、感光体の暗電位としては−５００〜−７００Ｖ、明電位としては−５０〜−１５０Ｖ、図示していないが現像バイアス電圧としては−１００〜−４００Ｖとすると良く、現像ローラとトナー供給ローラとは同電位とすると良い。
接触現像方式にあっては、反時計方向に回転する現像ローラの周速を、時計方向に回転する有機感光体に対して１．１〜２．５、好ましくは１．２〜２．２の周速比とするとよく、これにより、小粒径のトナー粒子であっても、有機感光体との接触領域に充分なトナーを供給することができる。
【００３２】
また、規制ブレード、現像ローラにおけるそれぞれの仕事関数と、トナーの仕事関数との関係に格別の制限はないが、好ましくは規制ブレード、現像ローラにおけるそれぞれの仕事関数をトナーの仕事関数より小さくして、規制ブレードと接触するトナーを負に接触帯電させておくことにより、より均一な負帯電トナーとできる。また、規制ブレード８に電圧を印加してブレードに接触するトナーへ電荷注入してトナー帯電量を制御してもよい。
また、記録材１１は搬送用ベルト１２に載置されて可視像化された感光体１とバックアップローラ６との間に送られて転写される。
【００３３】
次に、図３は、本発明の画像形成装置における非接触現像方式の一例を示すものである。この方式にあっては、現像ローラ９と感光体１とを現像ギャップｄを介して対向させるものである。現像ギャップとしては１００〜３５０μｍとすると良く、また、図示しないが直流電圧の現像バイアスとしては−２００〜−５００Ｖであり、これに重畳する交流電圧としては１．５〜３．５ｋＨｚ、Ｐ−Ｐ電圧１０００〜１８００Ｖの条件とすると良い。また、非接触現像方式にあって、反時計方向に回転する現像ローラの周速としては、時計方向に回転する有機感光体に対して１．１〜２．５、好ましくは１．２〜２．２の周速比とするとよい。
【００３４】
現像ローラ９は図示のごとく反時計方向に回転し、トナー供給ローラ７により搬送されたトナーＴをその表面に吸着した状態で有機感光体との対向部にトナーＴを搬送するが、有機感光体と現像ローラとの対向部において、交流電圧を重畳して印加することにより、トナーＴは現像ローラ表面と有機感光体表面との間で振動することにより現像される。本発明にあっては、交流電圧の印加により現像ローラ表面と有機感光体表面との間でトナーＴが振動する間にトナー粒子相互間で接触帯電が行われ、小粒径の正帯電トナーを負に帯電させることができ、カブリを減少させることができるものと考えられる。
【００３５】
また、記録材１０は搬送用ベルト１１に載置されて可視像化された感光体１とバックアップローラ６との間に送られるが、バックアップローラを用いる場合にはバックアップローラ６による感光体１への押圧力を、１８〜４５Ｎ／ｍ、好ましくは２６〜３８Ｎ／ｍとすると良い。
【００３６】
これにより、トナー粒子と記録材との接触を確実なものとすることができ、トナー粒子間の電荷（電子）の移動が起こり転写効率を向上できる。これに関しては、接触式現像方式も同様である。なお、非接触現像方式におけるその他の事項は、上述した接触現像方式と同様である。
【００３７】
図２、図３で示す現像プロセスをイエローＹ、シアンＣ、マゼンタＭ、ブラックＫからなる４色のトナー（現像剤）による現像器と感光体を組み合わせればフルカラー画像を形成することのできる装置となる。
【００３８】
紙搬送ベルトは、所定の体積抵抗を有する組成物を用いて製造することができる。例えば、組成物を形成するバインダーとしては、ゴム材料、例えばポリウレタン、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、シリコーンゴム等や、合成樹脂材料、例えば、ポリエステル、ポリエチレンテトラフタレート、ポリカーボネート、ポリフッ化ビニリデン等を、単独または複数種を組み合わせて使用することができる。また、導電性材料としては、例えばアセチレンブラック、ケッチェンブラック、ファーネスブラック等の導電性カーボンブラック類等を使用することができる。これらの材料に、分散剤、硬化剤等の材料を配合して、混練、押出、冷却、研磨等の工程を経てベルト基体が製造される。
また、ベルト基体は、特性の異なる材料、あるいは配合量を変えて製造した複数層を積層して製造したものであっても良い。積層することによって強度と電気的特性の調整が可能となり、特性の優れたものを製造することが可能となる。また、表面に各種の処理を加えて所望の特性の表層を形成しても良い。
紙搬送ベルトの厚みは、０．１ｍｍないし１．５ｍｍの範囲とすることが好ましく、体積抵抗は、１０8ないし１０11Ωｃｍとすることが好ましく、１０8Ωｃｍよりも小さい場合には紙の吸着性能が低下する。また、１０11Ωｃｍよりも大きい場合には、転写電圧や転写電流を大きくする必要があり、容積が大きなもの、となったり、あるいは定格が大きな高圧電源を必要とするので好ましくない。
【００３９】
また、本発明に使用するタンデム方式のフルカラープリンターの概略正面図を図４に示す。
図４において、本実施形態の画像形成装置１０１は、ハウジング１０２と、ハウジング１０２の上部に形成された排紙トレイ１０３と、ハウジング１０２の前面に開閉自在に装着された扉体１０４を有し、ハウジング１０２内には、制御ユニット１０５、電源ユニット１０６、露光ユニット１０７、画像形成ユニット１０８、排気ファン１０９、転写ユニット１１０、給紙ユニット１１１が配設され、扉体１０４内には紙搬送ユニット１１２が配設されている。各ユニットは、本体に対して着脱可能な構成であり、メンテナンス時等には一体的に取り外して修理または交換を行うことが可能な構成になっている。
【００４０】
転写ユニット１１０は、ハウジング１０２の上方に配設され図示しない駆動源により回転駆動される駆動ローラ１１３と、駆動ローラ１１３の斜め下方に配設される従動ローラ１１４と、この２本のローラのみで間に張架されて図示矢印方向（反時計方向）へ循環駆動される紙搬送ベルト１１５と、紙搬送ベルト１１５の表面に当接するクリーニング手段１１６とを備え、従動ローラ１１４および紙搬送ベルト１１５が駆動ローラ１１３に対して図で左側に傾斜する方向に配設されている。これにより紙搬送ベルト１１５駆動時のベルト張り側（駆動ローラ１１３により引っ張られる側）１１７が下方に位置し、ベルト弛み側１１８が上方に位置するようにされている。
【００４１】
クリーニング手段１１６は、ベルト張り側１１７に設けられている。
また、紙搬送ベルト１１５の裏面には、後述する画像形成ユニット１０８を構成する各色毎の単色画像形成ユニットＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの画像担持体１２０に対向して板バネ電極からなる転写部材１２１がその弾性力で当接され、転写部材１２１には転写バイアスが印加されている。
【００４２】
画像形成ユニット１０８は、複数（本実施形態では４つ）の異なる色の画像を形成する単色画像形成ユニットＹ（イエロー用），Ｍ（マゼンタ用），Ｃ（シアン用），Ｋ（ブラック用）を備え、各単色画像形成ユニットＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋにはそれぞれ、有機感光層、無機感光層を形成した感光体からなる画像担持体１２０と、画像担持体１２０の周囲に配設された、コロナ帯電器または帯電ローラからなる帯電手段１２２および現像手段１２３を有している。
【００４３】
各単色画像形成ユニットＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの画像担持体１２０が紙搬送ベルト１１５のベルト張り側１１７に当接されるようにされ、その結果、各単色画像形成ユニットＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋも駆動ローラ１１３に対して図で左側に傾斜する方向に配設される。画像担持体１２０は、図示矢印に示すように、中間転写ベルト１１５と逆方向に回転駆動される。
【００４４】
露光ユニット１０７は、画像形成ユニット１０８の斜め下方に配設され、内部にポリゴンミラーモータ１２４、ポリゴンミラー１２５、ｆ−θレンズ１２６、反射ミラー１２７、折り返しミラー１２８を有し、ポリゴンミラー１２５から各色に対応した画像信号が共通のデータクロック周波数に基づいて変調形成されて射出され、ｆ−θレンズ１２６、反射ミラー１２７、折り返しミラー１２８を経て、各単色画像形成ユニットＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの画像担持体１２０に照射され、潜像を形成する。なお、各単色画像形成ユニットＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの画像担持体１２０への光路長は折り返しミラー１２８の作用によって実質的に同一の長さにされている。
【００４５】
次に、現像手段１２３について、単色画像形成ユニットＹを代表して説明する。本実施態様においては、各単色画像形成ユニットＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋが図で左側に傾斜する方向に配設されているので、トナー収納容器１２９が斜め下方に傾斜して配置されている。
【００４６】
すなわち、現像手段１２３は、トナーを収納するトナー収納容器１２９と、このトナー収納容器１２９内に形成されたトナー貯蔵部１３０（図のハッチング部）と、トナー貯蔵部１３０内に配設されたトナー攪拌部材１３１と、トナー貯蔵部１３０の上部に区画形成された仕切部材１３２と、仕切部材１３２の上方に配設されたトナー供給ローラ１３３と、仕切部材１３２に設けられトナー供給ローラ１３３に当接される飛散防止ブレード１３４と、トナー供給ローラ１３３および画像担持体１２０に近接するように配設される現像ローラ１３５と、現像ローラ１３５に当接される規制ブレード１３６とから構成されている。
【００４７】
現像ローラ１３５およびトナー供給ローラ１３３は、図示矢印に示すように、画像担持体１２０の回転方向とは逆方向に回転駆動され、一方、攪拌部材１３１は供給ローラ１３３の回転方向とは逆方向に回転駆動される。トナー貯蔵部１３０において攪拌部材１３１により攪拌、運び上げられたトナーは、仕切部材１３２の上面に沿ってトナー供給ローラ１３３に供給され、供給されたトナーは可撓性材料によって作製された帯電ブレード（図示せず）と摺擦して供給ローラ１３３の表面の凹凸部への機械的付着力と摩擦帯電力による付着力によって、現像ローラ１３５の表面に供給される。
現像ローラ１３５に供給されたトナーは規制ブレード１３６により所定厚さに薄層化規制される。薄層化したトナー層は、画像担持体１２０へと搬送されて現像ローラ１３５と画像担持体１２０が近接する現像領域で画像担持体１２０の静電潜像を現像する。
【００４８】
また、画像形成時には、給紙ユニット１１１は、記録媒体Ｐの複数枚が積層保持されている給紙カセット１３８と、給紙カセット１３８から記録媒体Ｐを一枚ずつ給送するピックアップローラ１３９を備えている。
【００４９】
紙搬送ユニット１１２は、転写部への記録媒体Ｐの給紙タイミングを規定するゲートローラ対１４０（一方のローラはハウジング１０２側に設けられている）と、駆動ローラ１１３および紙搬送ベルト１１５、主記録材搬送路１４１と、定着手段１４２と、排紙ローラ対１４３と、両面プリント用搬送路１４４を備えている。定着手段１４２は、少なくも一方にハロゲンヒータ等の発熱体を内蔵した回転自在な定着ローラ対１４５と、この定着ローラ対１４５の少なくも一方側のローラを他方側に押圧付勢して転写された画像を記録材Ｐに押圧する押圧手段を有し、記録媒体に転写された画像は、定着ローラ対１４５の形成するニップ部で所定の温度で記録媒体に定着される。
【００５０】
本発明においては、紙搬送ベルト１１５が駆動ローラ１１３に対して図で左側に傾斜する方向に配設され、上部に定着手段１４２を配設したので画像形成装置の小型化を実現することができると共に、定着手段１４２で発生する熱が、左側に位置する露光ユニット１０７、搬送ベルト１１５および各単色画像形成ユニットＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋへ悪影響をおよぼすことを防止することができる。
【００５１】
次に、トナーの仕事関数の測定に使用する測定セルについて説明する。
図５は、仕事関数測定用の試料測定セルを説明する図である。
図５（Ａ）に平面図を示し、図５（Ｂ）に側面図を示すように、試料測定セルＣ１は、直径１３ｍｍ、高さ５ｍｍのステンレス製円盤の中央に直径１０ｍｍで深さ１ｍｍのトナー収容用凹部Ｃ２を有する形状を有する。セルの凹部内にトナーを秤量スプーンを使用して突き固めないで入れた後、ナイフエッジを使用して表面を平らにした状態で測定に供する。
トナーを充填した測定セルを試料台の規定位置上に固定した後に、照射面積４ｍｍ角とし、エネルギー走査範囲４．２〜６．２ｅＶの条件で測定される。
また、照射光量は、トナーのような絶縁性が大きな材料や半導電性の材料は、照射光量５００ｎＷで測定したが、金属材料のような導電性の材料の場合には、照射光量１０ｎＷで測定した。
トナーの仕事関数測定時の規格化電子収率は、測定光量５００ｎＷで８以上とすることが好ましい。
【００５２】
図６は、他の形状の試料の仕事関数の測定方法を説明する図である。
中間転写媒体、潜像担持体のように、円筒形状の部材を試料とする場合には、円筒形状の部材を１〜１．５ｃｍの幅で切断し、ついで稜線に沿って横方向に切断して図６（Ａ）に形状を示すように、測定用試料片Ｃ３を得た後、図６（Ｂ）に示すように、試料台Ｃ４の規定位置上に、測定光Ｃ５が照射される方向に対して照射面が平行になるように固定する。これにより、放出される光電子Ｃ６が検知器Ｃ７、すなわち光電子倍像管により効率よく検知される。
【００５３】
本発明のトナーとしては、粉砕法および重合法により得られるトナーのいずれでも良いが、円形度が良好な重合法トナーが好ましい。
粉砕法トナーとしては、樹脂バインダーに少なくとも顔料を含有し、離型剤、荷電制御剤等を添加し、ヘンシェルミキサー等で均一混合した後、２軸押し出し機で溶融混練され、冷却後、粗粉砕−微粉砕工程を経て、分級処理され、さらに、外添粒子が付着されてトナー粒子とされる。
【００５４】
バインダー樹脂としてはトナー用樹脂として使用されている合成樹脂が使用可能であり、例えばポリスチレン、ポリ−α−メチルスチレン、クロロポリスチレン、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−マレイン酸共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体、スチレン−アクリル酸エステル−メタクリル酸エステル共重合体、スチレン−α−クロル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、スチレン−ビニルメチルエーテル共重合体等のスチレン系樹脂でスチレン又はスチレン置換体を含む単重合体又は共重合体、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン変成エポキシ樹脂、シリコーン変成エポキシ樹脂、塩化ビニル樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、フェニール樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、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、エチレン−エチルアクリレート共重合体、キシレン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、テルペン樹脂、フェノール樹脂、脂肪族又は脂環族炭化水素樹脂等が単独又は複合して使用できる。
【００５５】
特に本発明においては、スチレン−アクリル酸エステル系樹脂、スチレン−メタクリル酸エステル系樹脂、ポリエステル樹脂が好ましい。バインダー樹脂としてはガラス転移温度が５０〜７５℃、フロー軟化温度が１００〜１５０℃の範囲が好ましい。
【００５６】
着色剤としては、トナー用着色剤が使用可能である。例えばカーボンブラック、ランプブラック、マグネタイト、チタンブラック、クロムイエロー、群青、アニリンブルー、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、ハンザイエローＧ、ローダミン６Ｇ、カルコオイルブルー、キナクリドン、ベンジジンイエロー、ローズベンガル、マラカイトグリーンレーキ、キノリンイエロー、Ｃ．Ｉ．ピグメント−レッド４８：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント−レッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメント−レッド５７：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント−レッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメント−レッド１８４、Ｃ．Ｉ．ピグメント−イエロー１２、Ｃ．Ｉ．ピグメント−イエロー１７、Ｃ．Ｉ．ピグメント−イエロー９７、Ｃ．Ｉ．ピグメント−イエロー１８０、Ｃ．Ｉ．ソルベント−イエロー１６２、Ｃ．Ｉ．ピグメント−ブルー５：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント−ブルー１５：３等の染料および顔料を単独あるいは複合して使用できる。
【００５７】
離型剤としては、トナー用離型剤が使用可能である。例えばパラフィンワックス、マイクロワックス、マイクロクリスタリンワックス、キャデリラワックス、カルナウバワックス、ライスワックス、モンタンワックス、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、酸化型ポリエチレンワックス、酸化型ポリプロピレンワックス等が挙げられる。中でもポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、カルナバワックス、エステルワックス等を使用することが好ましい。
【００５８】
荷電調整剤としては、トナー用荷電調整剤が使用可能である。例えば、オイルブラック、オイルブラックＢＹ、ボントロンＳ−２２およびＳ−３４（オリエント化学工業製）、サリチル酸金属錯体Ｅ−８１、Ｅ−８４（オリエント化学工業製）、チオインジゴ系顔料、銅フタロシアニンのスルホニルアミン誘導体、スピロンブラックＴＲＨ（保土ヶ谷化学工業製）、カリックスアレン系化合物、有機ホウ素化合物、含フッ素４級アンモニウム塩系化合物、モノアゾ金属錯体、芳香族ヒドロキシルカルボン酸系金属錯体、芳香族ジカルボン酸系金属錯体、多糖類等が挙げられる。なかでもカラートナー用には無色ないしは白色のものが好ましい。
【００５９】
粉砕法トナーにおける成分比としては、バインダー樹脂１００重量部に対して、着色剤は０．５〜１５重量部、好ましくは１〜１０重量部であり、また、離型剤は１〜１０重量部、好ましくは２．５〜８重量部であり、また、荷電制御剤は０．１〜７重量部、好ましくは０．５〜５重量部である。
【００６０】
本発明の粉砕法トナーにあっては、転写効率の向上を目的とした場合、球形化処理されるとよく、そのためには、粉砕工程で、比較的丸い球状で粉砕可能な装置、例えば機械式粉砕機として知られるターボミル（川崎重工業製）を使用すれば円形度は０．９３まで高めることができる。または、粉砕したトナーを熱風球形化装置（日本ニューマチック工業製）を使用することによって円形度を１．００まで高めることができる。
なお、本発明において、トナー粒子の平均粒径と円形度は、粒子像分析装置（シスメックス製 ＦＰＩＡ２１００）で測定した値である。
【００６１】
また、重合法トナーとしては、懸濁重合法、乳化重合法、分散重合法等により得られるトナーが挙げられる。懸濁重合法においては、重合性単量体、着色顔料、離型剤とを必要により更に、染料、重合開始剤、架橋剤、荷電制御剤、その他の添加剤を添加した複合物を溶解又は分散させた単量体組成物を、懸濁安定剤（水溶性高分子、難水溶性無機物質）を含む水相中に撹拌しながら添加して造粒し、重合させて所望の粒子サイズを有する着色重合トナー粒子を形成することができる。
【００６２】
乳化重合法においては、単量体と離型剤を必要により更に重合開始剤、乳化剤（界面活性剤）などを水中に分散させて重合を行い、次いで凝集過程で着色剤、荷電制御剤と凝集剤（電解質）等を添加することによって所望の粒子サイズを有する着色トナー粒子を形成することができる。
重合法トナー作製に用いられる材料において、着色剤、離型剤、荷電制御剤、に関しては、上述した粉砕トナーと同様の材料が使用できる。
【００６３】
重合性単量体成分としては、公知のビニル系モノマーが使用可能であり、例えば、スチレン、ｏ−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、α−メチルスチレン、ｐ−メトキシスチレン、ｐ−エチルスチレン、ビニルトルエン、２，４−ジメチルスチレン、ｐ−ｎ−ブチルスチレン、ｐ−フェニルスチレン、ｐ−クロルスチレン、ジビニルベンゼン、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ｎ−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸ｎ−オクチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸ヒドロキシエチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸フェニル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸２−クロルエチル、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ｎ−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸ｎ−オクチル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸ヒドロキシエチル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸フェニル、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、ケイ皮酸、エチレングリコール、プロピレングリコール、無水マレイン酸、無水フタル酸、エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレン、塩化ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビニル、フッ化ビニル、酢酸ビニル、プロピレン酸ビニル、アクリロニトリル、メタクリルニトリル、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルケトン、ビニルヘキシルケトン、ビニルナフタレン等が挙げられる。なお、フッ素含有モノマーとしては例えば２，２，２−トリフルオロエチルアクリレート、２，２，３，３−テトラフルオロプロピルアクリレート、フッ化ビニリデン、三フッ化エチレン、テトラフルオロエチレン、トリフルオロプロピレンなどはフッ素原子が負荷電制御に有効であるので使用が可能である。
【００６４】
乳化剤（界面活性剤）としては、例えばドデシルベンゼン硫酸ナトリウム、テトラデシル硫酸ナトリウム、ペンタデシル硫酸ナトリウム、オクチル硫酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウム、ラウリン酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム、オレイン酸カルシウム、ドデシルアンモニウムクロライド、ドデシルアンモニウムブロマイド、ドデシルトリメチルアンモニウムブロマイド、ドデシルピリジニウムクロライド、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムブロマイド、ドデシルポリオキシエチレンエーテル、ヘキサデシルポリオキシエチレンエーテル、ラウリルポリオキシエチレンエーテル、ソルビタンモノオレアートポリオキシエチレンエーテル等がある。
【００６５】
重合開始剤としては、例えば、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウム、過酸化水素、４，４’−アゾビスシアノ吉草酸、ｔ−ブチルハイドロパーオキサイド、過酸化ベンゾイル、２，２’−アゾビス−イソブチロニトリル等がある。
【００６６】
凝集剤（電解質）としては、例えば、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化リチウム、塩化マグネシウム、塩化カルシウム、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、硫酸リチウム、硫酸マグネシウム、硫酸カルシウム、硫酸亜鉛、硫酸アルミニウム、硫酸鉄等が挙げられる。
【００６７】
重合法トナーの円形度の調節法としては、乳化重合法は２次粒子の凝集過程で温度と時間を制御することで、円形度を自由に変えることができ、その範囲は０．９４〜１．００である。また、懸濁重合法では、真球のトナーが可能であるため、円形度は０．９８〜１．００の範囲となる。また、円形度を調節するためにトナーのＴｇ温度以上で加熱変形させることで、円形度を０．９４〜０．９８まで自由に調節することが可能となる。
また、トナーの個数平均粒径は、９μｍ以下であることが好ましく、８μｍ〜４．５μｍであることがより好ましい。９μｍよりも大きなトナーでは、１２００ｄｐｉ以上の高解像度で潜像を形成しても、その解像度の再現性が小粒子径のトナーに比べて低下し、また４．５μｍ以下になると、トナーによる隠蔽性が低下するとともに、流動性を高めるために外添剤の使用量が増大し、その結果、定着性能が低下する傾向があるので好ましくない。
【００６８】
次に、外添剤について説明する。本発明のトナー粒子には、外添剤として、シリカ粒子と、シリカの表面をチタン、スズ、ジルコニウムおよびアルミニウムから選ばれる少なくとも１種の金属の酸化物、水酸化物によって修飾した表面修飾シリカ粒子を含み、シリカ粒子に対して表面修飾シリカ粒子が重量比で１．５倍以下の比で含有されている。
【００６９】
また、その他の外添剤としては、各種の無機および有機のトナー用流動性改良剤が使用可能である。例えば、正帯電性シリカ、二酸化チタン、アルミナ、酸化ジルコニウム、マグネタイト、酸化亜鉛、炭酸カルシム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、フッ化マグネシウム、炭化ケイ素、炭化ホウ案、炭化チタン、炭化ジルコニウム、窒化ホウ素、窒化チタン、窒化ジルコニウム、二硫化モリブデン、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム等のチタン酸金属塩、ケイ素金属塩の各微粒子を使用することができる。これらの微粒子は、シランカップリング剤、チタンカップリング剤、高級脂肪酸、シリコーンオイル等で疎水化処理して使用することが好ましい。その他の樹脂微粒子の例としては、アクリル樹脂、スチレン樹脂、フッ素樹脂等が挙げられる。流動性改良剤は単独あるいは混合して使用でき、その使用量はトナー１００重量部に対して０．１ないし５重量部、より好ましくは０．５ないし４．０重量部であることが好ましい。
【００７０】
シリカ粒子としては、ケイ素のハロゲン化物等から乾式で作製した粒子、およびケイ素化合物から液中で析出した湿式法によるもののいずれをも用いることができる。
そして、シリカ粒子の一次粒子の平均粒子径は、５ｎｍ〜５０ｎｍとすることが好ましく、１０ｎｍ〜４０ｎｍとすることがより好ましい。また、シリカ粒子の一次粒子の平均粒子径が５ｎｍより小さいと、トナーの母粒子に埋没しやすくなり、また、負に過帯電しやすくなる。そして、５０ｎｍを超えるとトナー母粒子の流動性付与効果が悪化し、トナーを均一に負に帯電させることが困難になる結果、逆帯電である正に帯電したトナー量が増加する傾向となる。
【００７１】
本発明においては、シリカ粒子として、個数平均粒径分布が異なるシリカを混合して用いることが好ましく、粒径が大きな外添剤を含有することによって、トナー粒子中に外添剤が埋まってしまうことを防止し、小径のシリカ粒子によって好ましい流動性を得ることができる。
具体的には、一方のシリカの個数平均一次粒子径が５ｎｍ〜２０ｎｍであることが好ましく、７〜１６ｎｍであることがより好ましい。また、他方のシリカの個数平均一次粒子径が３０ｎｍ〜５０ｎｍであることが好ましく、３０〜４０ｎｍである粒子を併用することがより好ましい。
【００７２】
なお、本発明における外添剤の粒径は、電子顕微鏡像によって観察して測定したものであり、個数平均粒子径を平均粒子径としている。
【００７３】
本発明において外添剤として使用するシリカ粒子は、シランカップリング剤、チタンカップリング剤、高級脂肪酸、シリコーンオイル等で疎水化処理して使用することが好ましく、例えばジメチルジクロルシラン、オクチルトリメトキシシラン、ヘキサメチルジシラザン、シリコーンオイル、オクチル−トリクロルシラン、デシル−トリクロルシラン、ノニル−トリクロルシラン、（４−ｉｓｏ−プロピルフェニル）−トリクロルシラン、（４−ｔ−ブチルフェニル）−トリクロルシラン、ジペンチル−ジクロルシラン、ジヘキシル−ジクロルシラン、ジオクチル−ジクロルシラン、ジノニル−ジクロルシラン、ジデシル−ジクロルシラン、ジドデシル−ジクロルシラン、（４−ｔ−ブチルフェニル）−オクチル−ジクロルシラン、ジデセニル−ジクロルシラン、ジノネニル−ジクロルシラン、ジ−２−エチルヘキシル−ジクロルシラン、ジ−３，３−ジメチルペンチル−ジクロルシラン、トリヘキシル−クロルシラン、トリオクチル−クロルシラン、トリデシル−クロルシラン、ジオクチル−メチル−クロルシラン、オクチル−ジメチル−クロルシラン、（４−ｉｓｏ−プロピルフェニル）−ジエチル−クロルシラン等が例示される。
【００７４】
また、シリカ粒子と、金属化合物によって表面を修飾したシリカをシリカ粒子に対して所定の量を併用することが好ましい。表面修飾シリカとしては、５０〜４００ｍ2／ｇの比表面積を有するシリカ粒子を、チタン、スズ、ジルコニウムおよびアルミニウムから選ばれる少なくとも一種の水酸化物あるいは酸化物で被覆したものである。
【００７５】
これらの配合量は、シリカ粒子１００重量部に対し、１〜３０重量部のこれらの水酸化物、酸化物で被覆したスラリーとし、引き続いてスラリー中の固形分に対し、アルコキシシランを３〜５０重量部を被覆した後、アルカリで中和し、ろ過、洗浄、乾燥及び粉砕を行うことによって得ることができる。表面修飾シリカに使用するシリカ微粒子は、湿式法あるいは気相法で製造されたいずれの粒子を使用することができる。
【００７６】
また、シリカ粒子の表面修飾は、チタン、スズ、ジルコニウム、アルミニウムを少なくとも一種を含有する水系の溶液を使用することができ、例えば、硫酸チタン、四塩化チタン、塩化スズ、硫酸第一スズ、オキシ塩化ジルコニウム、硫酸ジルコニウム、硝酸ジルコニウム、硫酸アルミニウム、アルミン酸ナトリウム等を挙げることができる。
シリカ粒子をこれらの金属酸化物、水酸化物での表面修飾は、これらの金属化合物の水系溶液によってシリカ粒子のスラリーを処理することによっておこなうことができる。処理温度は、２０〜９０℃とすることが好ましい。
【００７７】
次いで、アルコキシシランによって被覆することによって、疎水化処理を行う。疎水化処理は、スラリーのｐＨを２〜６、好ましくはｐＨ３〜６に調整した後、少なくとも一種のアルコキシシランをシリカ微粒子１００重量部に対して３０ないし５０重量部を添加し、スラリーの温度を２０〜１００℃、好ましくは３０〜７０℃に調整し、加水分解及び縮合反応を行うことによって実現することができる。
【００７８】
また、アルコキシシランを添加した後には、スラリーを撹拌した後、ｐＨ４〜９、好ましくは５〜７とｐＨの調整を行って縮合反応を促進することが好ましい。ｐＨの調整は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、アンモニア水、アンモニアガス等を使用することができる。この様な処理を行うことで、均一に疎水化処理された安定な微粒子が得られる。
次いで、スラリーをろ過、水洗後に乾燥を行うことによって表面修飾されたシリカ微粒子を得ることができる。
乾燥は、１００〜１９０℃、好ましくは１１０〜１７０℃である。１００℃未満だと乾燥効率が悪く疎水化度が低くなるので好ましくない。また、１９０℃を超えると、炭化水素基の熱分解により変色と疎水化度の低下が起こるので好ましくない。
疎水化処理は、表面修飾シリカ粒子にアルコキシシランを添加した後にヘンシェルミキサー等を用いて被覆することもできる。
【００７９】
本発明において、これらの外添剤は、トナー母粒子１００重量部に対して０．０５〜２重量部とすることが好ましい。
０．０５重量部よりも少ない場合には、流動性付与、および過帯電防止に効果がなく、逆に２重量部を超えると、負帯電の電荷量が低下すると同時に、逆極性である正帯電のトナー量が増加し、カブリや逆転写トナー量を増加する結果となる。
【実施例】
【００８０】
以下に、実施例、比較例を示し本発明を説明する。
（トナー１の製造例）
スチレンモノマー８０重量部、アクリル酸ブチル２０重量部、およびアクリル酸５重量部からなるモノマー混合物を、水１０５重量部、ノニオン乳化剤（第一工業製薬製エマルゲン９５０）１重量部、アニオン乳化剤（第一工業製薬製ネオゲンＲ）１．５重量部、および過硫酸カリウム０．５５重量部の水溶液混合物に添加し、窒素気流中下で撹拌を行いながら７０℃で８時間重合を行った。重合反応後冷却し、乳白色の粒径０．２５μｍの樹脂エマルジョンを得た。
【００８１】
次に、この樹脂エマルジョン２００重量部、ポリエチレンワックスエマルジョン（三洋化成工業製）２０重量部およびフタロシアニンブルー７重量部を界面活性剤のドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム０．２重量部を含んだ水中へ分散し、ジエチルアミンを添加してｐＨを５．５に調整後撹拌しながら硫酸アルミニウム０．３重量部を電解質として加え、次いで撹拌装置（ＴＫホモミキサー）で高速撹拌して分散を行った。
【００８２】
更に、スチレンモノマー４０重量部、アクリル酸ブチル１０重量部、サリチル酸亜鉛５重量部を水４０重量部と共に追加し、窒素気流下で撹拌しながら同様にして、９０℃に加熱し、過酸化水素水を加えて５時間重合し、粒子を成長させた。重合停止後会合粒子の結合強度を上げるため、ｐＨを５以上に調整しながら９５℃に昇温し、５時間保持した。
その後得られた粒子を水洗し、４５℃で真空乾燥を１０時間行った。平均粒径６．８μｍの円形度０．９８のシアントナーを得た。
なお、本実施例において円形度の測定は、フロー式粒子像解析装置（シスメックス株式会社製ＦＰＩＡ２１００）を用いて行い、下記式（１）で表現した。
Ｒ＝Ｌ0／Ｌ1…（１）
ただし、Ｌ1は、測定対象のトナー粒子の投影像の周囲長（μｍ）である。
Ｌ0は、測定対象のトナー粒子の投影像の面積に等しい真円の周囲長（μｍ）である。
【００８３】
得られたトナー１００重量部に対して、流動性改良剤である平均一次粒子径が１２ｎｍの疎水性シリカを１重量部、平均一次粒子径が４０ｎｍの疎水性シリカを０．７重量部添加混合し、次いで平均一次粒子径が約２０ｎｍの疎水性酸化チタンを０．５重量部と平均一次粒子径が約３０ｎｍの疎水性のシリカをアミノシランで表面処理した正帯電性疎水性シリカを０．４重量部添加混合しトナー１を得た。
【００８４】
なお、平均粒径は、電気抵抗法粒度分布測定装置（ベックマン−コールター社製マルチサイザーＩＩＩで測定した体積分布Ｄ５０で示した。
また、得られたトナーの仕事関数は、５．５４ｅＶであったが、本実施例において仕事関数は、表面分析装置（理研計器製 ＡＣ−２型）によって、照射光量５００ｎＷで測定した値である。
【００８５】
（トナー２の製造例）
トナー１の製造例において、顔料のフタロシアニンブルーに代えてキナクリドンを用いた点を除き、トナーの製造例１と同様にして、二次粒子の会合と造膜結合強度を上げる温度を９０℃において行い、トナー２を作製した。得られたマゼンタトナーの円形度は０．９７２で仕事関数は５．６３ｅＶであった。このトナーの個数基準の平均粒径は６．９μｍであった。
【００８６】
（トナー３、４の製造例）
トナー２の製造例において、顔料をピグメントイエロー１８０とカーボンブラックに変えた以外はトナー２の製造例と同様にして重合を行い、流動性改良剤を添加し、円形度０．９７２、仕事関数５．５８ｅＶ、平均粒径７．０μｍのイエロートナー３と、円形度０．９７３、仕事関数５．４８ｅＶ、平均粒径６．９μｍのブラックトナー４を作製した。
【００８７】
（トナー５の製造例）
芳香族ジカルボン酸とアルキレンエーテル化ビスフェノールＡとの重縮合ポリエステルと該重合ポリエステルの多価金属化合物による一部架橋物の５０：５０（重量比）混合物（三洋化成工業製 ハイマーＥＳ）１００重量部、シアン顔料のピグメントブルー１５：１を５重量部、離型剤として融点が１５２℃、重量平均分子量Ｍｗが４０００のポリプロピレン１重量部、および荷電制御剤としてのサリチル酸金属錯体Ｅ−８１（オリエント化学工業製）４重量部をヘンシェルミキサーを用い、均一混合した後、内温１３０℃の二軸押し出し機で混練し、冷却した。
【００８８】
冷却物を２ｍｍ角以下に粗粉砕し、次いでジェットミルで微粉砕し、ローター回転による分級装置により分級し、平均粒径６．２μｍで、円形度０．９０５の分級トナーを得た。分級したトナー１００重量部に対し、０．２重量部の疎水性シリカ（平均一次粒子径７ｎｍ、ＢＥＴ法比表面積２５０ｍ2／ｇ ）を加え表面処理を行った後、熱風球形化装置（日本ニューマチック工業製）を用い、熱処理温度２００℃に設定し、部分的に球形化処理を行った後、同様にして再度分級し平均粒径６．３μｍ、円形度０．９４０のシアントナー５の母粒子を得た。このトナー母粒子に対し、トナー１と同様にして流動性改良剤を添加混合し、トナー５を作製した。得られたトナーの仕事関数を同様な方法で測定すると５．４８ｅＶであった。
【００８９】
（トナー６、７、８の製造例）
トナー５において、顔料をナフトールＡＳ系の６Ｂに変えた以外はトナー５と同様にして粉砕、分級、熱処理、再分級および表面処理を行い、平均粒径６．５μｍで円形度０．９４２のマゼンタトナー６を得た。このトナー６の仕事関数を測定したところ、５．５３ｅＶであった。
同様にして、トナー７（イエロートナーとしてピグメントイエロー９３を使用）およびトナー８（ブラックトナーとしてカーボンブラックを使用）を作製した。得られたトナーの平均粒径と円形度はほぼトナー６と同じ値を示し、またそれぞれのトナーの仕事関数は、５．５７ｅＶ（イエロー）および５．６３ｅＶ（ブラック）であった。
【００９０】
（有機感光体（ＯＰＣ１）の製造例）
直径３０ｍｍのアルミニウム製の導電性支持体に、下引き層として、アルコール可溶性ナイロン（東レ製 ＣＭ８０００）の６重量部とアミノシラン処理された酸化チタン微粒子４重量部をメタノール１００重量部に溶解、分散させてなる塗工液を、リングコーティング法で塗工し、温度１００℃で４０分乾燥させ、膜厚１．５〜２μｍの下引き層を形成した。
【００９１】
この下引き層上に、電荷発生物質であるチタニルフタロシアニン１重量部とブチラール樹脂（積水化学製 ＢＸ−１）１重量部とジクロルエタン１００重量部とを、直径１ｍｍのガラスビーズを用いたサンドミルで８時間分散させた。
得られた顔料の分散液を、上記で作製した支持体を用いて、リングコーティング法で塗工し、８０℃で２０分間乾燥させ、膜厚０．３μｍの電荷発生層を形成した。
この電荷発生層上に、下記構造式（１）のジスチリル化合物の電荷輸送物質４０重量部とポリカカーボネート樹脂（帝人化成製 パンライトＴＳ）６０重量部をトルエン４００重量部に溶解させ、乾燥膜厚が２２μｍになるように浸漬コーティング法で塗工、乾燥させて電荷輸送層を形成し、２層からなる感光層を有する有機感光体（ＯＰＣ１）を作製した。
得られた有機感光体の一部を切り欠いて試料片とし、その仕事関数を表面分析装置（理研計器製 ＡＣ−２型）を用い、照射光量５００ｎＷで測定したところ、５．５０ｅＶを示した。
【００９２】
【化１】
【００９３】
（有機感光体（ＯＰＣ２）の製造例）
有機感光体（ＯＰＣ１）において、導電性支持体として直径４０ｍｍのアルミニウム製管を用いた点を除き同様にして有機感光体（ＯＰＣ２）を作製した。
この有機感光体の仕事関数を同様に測定したところ、５．４８ｅＶであった。
【００９４】
（規制ブレードの作製）
厚さ８０μｍのステンレス板に厚さ１．５ｍｍの導電性ウレタンチップを導電性接着剤で貼り付けて、ウレタン部の仕事関数を５ｅＶとした。
【００９５】
（紙搬送ベルト（１）の製造例）
ポリブチレンテレフタレート８５重量部、ポリカーボネート１５重量部およびアセチレンブラック（電気化学工業製）１５重量部を、窒素ガス雰囲気下でミキサーにより予備混合し、得られた混合物を引き続き窒素ガス雰囲気下で二軸押出し機により混練し、ペレットを得た。このペレットを、環状ダイスを有する１軸押出し機により２６０℃にて外径１７０ｍｍ、厚さ１６０μｍのチューブ状フィルムに押出した。次に押出した溶融チューブを、環状ダイスと同じ軸線上に支持している冷却インサイドマンドレルにより内径を規制し、冷却固化させてシームレスチューブを作製した。規定寸法に切断し、外径１７２ｍｍ、幅３４２ｍｍ、厚さ１５０μｍのシームレスベルトを得た。この紙搬送ベルトの体積抵抗は３．２×１０8Ω−ｃｍであった。また、仕事関数は５．１９、規格化光電子収率１０．８８を示した。
【００９６】
更に、ウレタン変性エポキシ樹脂（旭電化工業製 アデカレジンＥＰＵ−８）１００重量部、導電性カーボンブラック（キャボット製、ＶＵＬＣＡＮＸＣ７２Ｒ）３．５重量部、高分子系分散剤（味の素ファインテクノ製 アジスパーＰＢ７１１）２．１重量部、トルエン ７５重量部をペイントコンディショナーにて２時間分散後、硬化剤（旭電化工業製 ＥＨ−２００）を８重量部加え、十分に撹拌し導電性下引き層の塗布液とした。この液を上記の表面にスプレーコートにより塗布乾燥（７０℃で６時間）し、厚さ１３μｍの表面層を設けた。この半導電性被覆層の仕事関数は、５．３６ｅＶであった。
【００９７】
（実施例１）
先に作製した有機感光体（ＯＰＣ１）、現像ローラ、規制ブレード、紙搬送ベルト（１）を装着した図４に示すタンデム方式のカラープリンターを用いて、前述したトナー１〜トナー４を装填した各トナー像形成手段を装着して、非接触１成分現像方式による画像形成試験を行った。
なお、画像形成に際しては、有機感光体の周速を１８０ｍｍ／ｓ、現像ローラの周速は有機感光体に対して周速比１．６とし、また、標準の作像条件を、感光体の暗電位は−６００Ｖ、明電位は−８０Ｖ、現像ローラと感光体のギャップを２１０μｍとし（ギャップコロで隙間を調整）、直流現像バイアス−２００Ｖに重畳する交流は周波数２．５ｋＨｚ、Ｐ−Ｐ電圧１４００Ｖの設定で、現像ローラと供給ローラは同電位とした。
【００９８】
そして、各色トナーのベタ印字時の感光体上の現像されたトナー付着量を最大０．５３ｍｇ／ｃｍ2以下となるように制御しながら印字（温度２３℃、湿度５５ＲＨ％条件下）した。
また、前述のトナー規制ブレードの規制条件を変えて現像ローラ上のトナー搬送量を０．４ｍｇ／ｃｍ2〜０．４３ｍｇ／ｃｍ2となるように設定した。
画像形成条件は、感光体の暗電位を−６００Ｖ、明電位を−８０Ｖ、現像バイアスを−２００Ｖとし、現像ローラと供給ローラとは同電位とした。なお、一次転写部の電源には、直流の定電流電源を使用し、転写電流は１色目と４色目で電流値を制御し、１色目は８μＡ、２色目以降は２μＡずつ電流値を増加させて転写を行った。
【００９９】
図４に示すタンデム式カラープリンターは、感光体の近傍にクリーニング部材を有しないいわゆるクリーナレスプリンターとしている。印字試験は各色５％カラー原稿に相当する文字原稿を１００００枚、ＪＩＳ Ｘ ９２０１−１９９５準拠の標準画像データのＮ−２Ａ（カフェテリア）の画像を５０００枚連続印字した。
また、画像形成手段は、紙搬送ベルトの移動方向の上流側からトナーの仕事関数が大きいものから小さいものへと順に、逐次トナーの仕事関数の小さいトナー像形成手段を配置した。
【０１００】
本実施例では、第一番目のトナー像形成手段には黒トナーが装填されている。また、配置する順序を変更した時には、その都度画像データ処理の順番を変えて印字した。
この場合、出力印字画像の初期品質を、５％カラー原稿は１００００枚後の色ずれを、また、自然画像であるＮ−２Ａの出力印字画像では、全体の色ずれの変化を目視で確認した。
【０１０１】
使用するトナーは、シアントナー１（記号Ｃ１、仕事関数：５．５４ｅＶ）、マゼンタトナー２（記号Ｍ２、仕事関数：５．６３ｅＶ）、イエロートナー３（記号Ｙ３、仕事関数：５．５８ｅＶ）およびブラックトナー４（記号ＢＫ４、仕事関数：５．４８ｅＶ）であり、記録材には電子写真用紙（富士ゼロックスサプライ製 ＰＰＣ用紙Ｌ）仕事関数：５．６１ｅＶを用いた。
その結果を表２に示す。
【０１０２】
（表２）
（実験例）
（現像、転写順） 混色により色ずれが目視された枚数
５％原稿 Ｎ−２Ａ原稿
実験例１ (M2-Y3-C1-BK4) １００００枚 ４７００枚
比較実験例１(C1-M2-Y3-BK4) ７２００枚 ２７００枚
比較実験例２(Y3-C1-M2-BK4) ５７００枚 ２２００枚
比較実験例３(BK4-C1-M2-Y3) ５８００枚 ２０００枚
【０１０３】
表２の結果から、本発明のようにトナーの仕事関数を大きいトナーより現像、転写を行うことにより、実質上クリーニング手段を装着しなくとも、クリーナレスの作像が可能であることが分かった。また、得られた印字物の色ずれもなく、良好な画質を与えるものであった。
【０１０４】
しかし、前述のトナー規制ブレードの規制条件を変えて現像ローラ上のトナー搬送量を０．５ｍｇ／ｃｍ2より多めに設定した規制条件、具体的には０．５２ｍｇ／ｃｍ2前後の条件の場合、並びにベタ印字の有機感光体上の現像トナー付着量が０．５５ｍｇ／ｃｍ2以上に設定した作像条件の場合には、クリーニング手段を設けないと実験例１の印字枚数を維持できないことが分かった。
この特性は、トナーを均一に負に帯電可能とし、かつ、有機感光体上の現像されたベタ印字時のトナー付着量を出来るだけ各トナー層間で均一に接触できる量以下にすることが必要である事を示すものである。
【０１０５】
（実施例２）
有機感光体としてＯＰＣ２を用い、クリーニング手段が取付けれるようにした点を除き実施例１と同様にして画像形成試験を行った。トナーには、シアントナー５（記号Ｃ５、仕事関数：５．４８ｅＶ）、マゼンタトナー５（記号Ｍ２、仕事関数：５．５３ｅＶ）、イエロートナー７（記号Ｙ７、仕事関数：５．５７ｅＶ）およびブラックトナー８（記号ＢＫ８、仕事関数：５．６３ｅＶ）を用い、記録材には電子写真用紙（富士ゼロックスサプライ製 ＰＰＣ用紙Ｌ）を用いて同様な印字試験評価を行った。
【０１０６】
また、紙搬送ベルトの移動方向の上流側から仕事関数が大きいトナーから仕事関数が小さなトナーへと、逐次トナー像形成手段を配置した。本実施例では、１番目のトナー像形成手段にはシアントナーが装填されており、黒トナーが装填されたトナー像形成手段は４番目に配置されている。また、配置する順序を変更した時には、その都度画像データ処理の順番を変えて印字した。
また、現像ローラと規制ブレードの構成は前述の通りとし、各色トナーの搬送量が０．４ｍｇ／ｃｍ2〜４３ｍｇ／ｃｍ2の範囲となるように規制ブレードの条件を設定した。なお、転写部の電源は定電流電源とし、１４μＡの定電流で一定とし連続印字を行った。
【０１０７】
作像はＤＣの現像バイアス−２００Ｖに重畳するＡＣ周波数２．５ｋＨｚ、Ｐ−Ｐ電圧１４００Ｖの条件で印加し、各色５％カラー原稿に相当する文字原稿を１００００枚連続してプリントを行い、印字画像の品質の評価を行った。評価は、連続印字する前に前述の自然画のＪＩＳ Ｘ ９２０１−１９９５準拠の標準画像データのＮ−２Ａ「カフェテリア」の画像を出力した印字品質、とくに中間調の色ずれを重視し、各色５％原稿を２０００枚連続印字した後に１枚の自然画Ｎ−２Ａを印字し、この時の中間調の目視による変化を見た。明らかに色ずれが観察された場合には印字を中止し、その時の印字枚数で印字終了とした。
その結果を表３に示す。優は画像に問題がないもの、良は実用上許容できる範囲のもの、不良は色ずれが認められ画像品質が劣るものを示している。
【０１０８】
（表３）
（実験例）
（現像、転写順） 色ずれ発生状況
初期 2000枚 4000枚 6000枚 8000枚 10000枚
実験例２ (BK8-Y7-M6-C5) 優 優 優 優 優 優
比較実験例４(BK8-M6-C5-Y7) 優 優 優 優 優 良
比較実験例５(BK8-C5-M6-Y7) 優 優 優 優 優 良
比較実験例６(Y7-C5-M6-BK8) 優 優 優 優 優 良
比較実験例７(M6-C5-Y7-BK8) 優 優 優 優 良 不良
比較実験例８(Y7-C5-BK8-M6) 優 優 優 優 良 不良
比較実験例９(M6-BK8-C5-Y7) 優 優 優 優 良 不良
比較実験例10(Y7-C5-M6-BK8) 優 優 優 優 良 不良
比較実験例11(C5-M6-Y7-BK8) 優 優 優 優 良 不良
【０１０９】
以上のように、本発明のように円形度が高く、仕事関数の大きいトナーより順に現像と転写を行うことにより、印字品質の劣化が無いことが示された。これは、トナー層間で電荷の移動が生じ、トナー層同士の密着性が高まり、飛び散りや色ずれの防止と転写効率が高まることで、安定した画像品質が維持できたと考えられる。しかし、現像と転写の順において、トナーの仕事関数をランダムにして現像、転写を行うと印字画像品質、特に色ずれに影響を及ぼすことが分かった。また、トナーの仕事関数の小さいトナー像形成手段を１段目にもってくることも良くないことが示された。
また、表３の結果から、本発明のようにトナーを、仕事関数が５．６ｅＶ前後と比較的大きい転写材に転写を直接行う場合には、トナー像形成手段の内、トナーの仕事関数の大きいトナー像形成手段を１段目に配置し、逐次トナーの仕事関数が小さくなるトナー像形成手段を配置することが好ましいことが分かる。
しかし、この時に有機感光体上の現像された１色のベタ画像の現像付着トナー量を０．６ｍｇ／ｃｍ2以上に設定すると、転写効率が悪くなり、クリーニングトナー量の増大につながり、トナー量当たりの印字枚数が少なくなる結果、効率が悪いカラー画像形成装置となる。
また、実験例２では、クリーニングトナー量は各色５％原稿でＡ４版１００００枚印字で３０ｇであったが、他の比較実験例では、クリーニング量は５０ｇ〜８０ｇの範囲であった。
【０１１０】
本発明において、搬送ベルトによって搬送された記録材上に、潜像担持体上に形成されたトナー像を転写するタンデム方式のカラー画像形成装置において、搬送ベルト移動方向の上流側から、トナーの仕事関数の大きいものから小さいものへトナー像形成手段を配置し、紙上に現像、転写、定着工程を経てカラー画像を形成することにより、先に紙上に転写されたトナーが次のトナー像形成手段の感光体に逆転写することを防止し、かつ、トナー層同士の密着性が向上することにより色ずれ防止と色再現性に優れたカラー画像を形成することが可能となる。
また、トナー同士の密着性が向上することによって、トナー飛散が無くなるので画像形成装置内の汚染防止となるだけでなく、搬送ベルト表面を汚すこともないので、紙の裏面汚れの防止も可能となる。
【符号の説明】
【０１１１】
１…感光体、２…コロナ帯電器、３…露光、５…クリーニングブレード、６…バックアップローラ、７…トナー供給ローラ、８…規制ブレード、９…現像ローラ、１０…現像器、１０（Ｙ），１０（Ｍ），１０（Ｃ），１０（Ｋ）…現像器、Ｔ…トナー、１１…記録材、１２…搬送ベルト、１０１…画像形成装置、１０２…ハウジング、１０３…排紙トレイ、１０４…扉体、１０５…制御ユニット、１０６…電源ユニット、１０７…露光ユニット、１０８…画像形成ユニット、１０９…排気ファン、１１０…転写ユニット、１１１…給紙ユニット、１１２…紙搬送ユニット、１１３…駆動ローラ、１１４…従動ローラ、１１５…紙搬送ベルト、１１６…クリーニング手段、１１７…ベルト張り側、１１８…ベルト弛み側、１２０…画像担持体、１２１…転写部材、１２２…帯電手段、１２３…現像手段、１２４…ポリゴンミラーモータ、１２５…ポリゴンミラー、１２６…ｆ−θレンズ、１２７…反射ミラー、１２８…折り返しミラー、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ…単色画像形成ユニット、１２９…トナー収納容器、１３０…トナー貯蔵部、１３１…トナー攪拌部材、１３２…仕切部材、１３３…トナー供給ローラ、１３４…飛散防止ブレード、１３５…現像ローラ、１３６…規制ブレード、１３８…給紙カセット、１３９…ピックアップローラ、１４０…ゲートローラ対、１４１…主記録材搬送路、１４２…定着手段、１４３…排紙ローラ対、１４４…両面プリント用搬送路、１４５…定着ローラ対、Ｃ１…試料測定セル、Ｃ２…トナー収容用凹部、Ｃ３…測定用試料片、Ｃ４…試料台、Ｃ５…測定光、Ｃ６…光電子、Ｃ７…検知器。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関するものであり、とくに複数色のトナーを用いて像担持体上にトナー画像を逐次形成し、紙等の記録媒体上に画像を転写する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置として、感光体ドラムや感光体ベルト（以下感光体という）を回転可能に支持し、感光体の感光層に静電潜像を形成した後、この潜像を現像装置の現像剤によって可視像化し、次いでコロナ転写、転写ローラ、転写ドラムまたは転写ベルト（以下転写媒体という）を用いて記録材上に転写を行う４サイクル方式のフルカラー画像形成装置と複数の感光体や現像機構を用い、転写ベルトや転写ドラム上の転写媒体あるいは紙等の記録材上に複数の色画像を順次重ね合わせて転写するタンデム方式のフルカラー画像形成装置が知られている。
【０００３】
静電潜像を現像した画像を転写媒体上に転写した後に記録材上に転写する方法に比べて、現像した静電潜像を直接、紙等の記録材上に転写する方法は、転写媒体をはじめとする中間転写機構を設ける必要がないので、構成が簡単で小型化できるという特徴を有している。
特に記録材上に直接転写を行うタンデム方式は画像記録装置を小型化することができ、また高速にカラー画像を形成することが可能であるという特徴を有している。
【０００４】
タンデム方式の画像形成装置においては、転写順序等を考慮して画像品質が優れたカラー画像を形成することが行われている。例えば、転写用紙へ転写する工程において先に転写される感光体上のトナー付着量を後で転写される感光体上のトナー付着量よりも多くすることで、色相のバランスがとれたカラー画像を得ることが提案されている（例えば、特許文献１）。
【０００５】
先に現像、転写するトナー付着量を多くすることによって、現像順が後のトナーの現像時に次色用の感光体上にトナーが逆転写することによって、先に転写されたトナー量が減少するするとカラーバランスが崩れるので付着量を多くしたものである。そして、原因となる逆転写トナーの発生そのものを抑制するものではなく、逆帯電トナーの発生を防止するものではなかった。
【０００６】
また、転写体上のトナーが逆転写することを防止するために、転写後の転写体上のトナーを転写体の両面から圧力手段によりトナーと転写体との付着力を高めることで、逆転写トナーの発生を防止することが提案されている（例えば、特許文献２）。
しかしながら、少なくとも３個の圧力手段を別途設ける必要があり、画像形成装置の大きさが大きくなり、装置の小型化が困難となるという問題点があった。
【０００７】
また、逆転写トナーを除去するために、記録材の搬送体の移動方向上流側からみて少なくとも２番目以降の感光体の転写部下流側にトナーと帯電極性が異なる逆帯電トナー除去手段を設けることが提案されている（例えば、特許文献３）。
この方法では、逆帯電トナーの発生そのものを防止することはできず、廃トナーが増加し、そのために容量の大きな廃トナーの収納手段を設ける必要性があり、機器の小型化等をすることはできなかった。
【０００８】
また、形成されるカラー画像の高画質化のために比較的小粒径のカラートナーを使用し、転写効率を向上させるために、球形化されたトナーを使用することが行われているが、トナーを小粒径化すると、トナーの流動性が低下することにより、現像ローラ表面や規制ブレードとの摩擦帯電が困難になる結果、充分な電荷を付与できなかった。その為に、トナーに帯電量の不均一な分布が存在し、負帯電用トナーであっても正に帯電したトナーを含有することは避けきれず、その結果、感光体上の非画像部にカブリを生じた。
【０００９】
また、カブリを抑えるために、非磁性一成分現像においては、規制圧を高くすることが知られているが、トナーが過帯電になり、現像時のトナー濃度が低くなる、或いは、転写効率が低くなる傾向にあった。そこで、現像ローラ上の規制後の付着トナー量を所望の範囲にすることが提案されている（例えば、特許文献４ないし７）が、カブリと逆転写トナーの発生を防止することは困難であった。
【００１０】
また、小粒径トナーを用い、帯電性と画質の粒状性の向上のため、各色トナーの被記録材に対する最大付着量を所定量以下に制御するフルカラー画像形成方法が提案されている（特許文献８）。しかしながら、トナーを均一に熱定着をする低温定着性の向上には効果的であるが、逆転写トナーの発生防止については不十分なものであった。
【００１１】
また、順次並べて設置した複数の像担持体ドラムから記録材上に転写した画像形成装置において記録材搬送用の搬送ベルトの最上流側の位置に黒色トナー像形成用の像担持体ドラムを配置した画像形成装置が提案されている（例えば、特許文献９）。
また、最上流側のイエロートナーで最初に現像し、最後に最下流側のブラックトナーで現像するカラー画像形成装置が提案されている（例えば、特許文献９）。
これらは、いずれもブラックトナーのみで現像する場合のクリーニングブレードの捲くれあがり等の問題点を防止するものであって、カブリと逆転写トナーの発生防止や色ずれ防止には不十分なものであった。
【００１２】
また、平均円形度の高いトナーと、粒径の異なるケイ素化合物、シリカ等を複数種組合せて使用することで、転写性、クリーニング性に優れ、トナーの飛び散り等もないトナーとすることが提案されている（例えば、特許文献１０、１１）。
しかし、逆転写トナーの発生防止の対策をしたものではなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開平９−３１９１７９号公報
【特許文献２】特開平７−６４３６６号公報
【特許文献３】特開２０００−２４２１５２号公報
【特許文献４】特開平６−１９４９４３号公報
【特許文献５】特開平８−２９７４１３号公報
【特許文献６】特開平９−６２０３０号公報
【特許文献７】特開平１１−２１８９５７号公報
【特許文献８】特開２００２−１３１９７３号公報
【特許文献９】特開平７−３０６５６４号公報
【特許文献１０】特開２００２−２５８５６７号公報
【特許文献１１】特開平８−２２７１７１号公報
【特許文献１２】特開２０００−３０６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、潜像担持体に形成されたトナー像を搬送ベルトによって搬送される記録材上に順次転写することによって画像を形成するタンデム方式の画像形成装置において、先に転写されたトナー像によって後から転写されるトナー像の転写が悪影響を受けず、また各色のトナー像の色ずれがなく、色再現性にすぐれるとともに、トナーの飛び散り、逆転写トナーの発生がない画像形成装置を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の課題は、複数色の潜像担持体を配置して各潜像担持体上に形成した潜像をトナーによって現像の後に記録材搬送用の搬送ベルト上の記録材に転写した後に定着を行うことによりカラー画像を形成する画像形成装置において、搬送ベルトの最上流側から下流側に、現像に使用するトナーの仕事関数が大きなものから小さいものとなるように潜像担持体を配置して、仕事関数の大きいトナーから逐次、現像、転写、定着を行うようにした画像形成装置によって解決することができる。
このように、現像に使用するトナーの仕事関数を大きなものから小さなものへと順になるように配置したので、記録材として使用した用紙上に先に転写されたトナーが次のトナー像形成手段の感光体に移動する逆転写が起きることを防止することができる。また、各色のトナー層同士の密着性が向上することにより色ずれ防止と色再現性に優れたカラー画像を形成することが可能となる。
【００１６】
また、複数色の潜像担持体を配置して各潜像担持体上に形成した潜像をトナーによって現像の後に記録材搬送用の搬送ベルト上の記録材に転写した後に定着を行うことによりカラー画像を形成する画像形成装置において、搬送ベルトの最上流側または最下流側に、黒トナーの画像を形成する潜像担持体を配置し、他の色の現像に使用するトナーの仕事関数が上流側から下流側に大きい順となるように潜像担持体を配置して逐次、現像、転写、定着を行うようにした画像形成装置である。
このように、黒トナーによる画像を形成する潜像担持体を最上流側、あるいは最下流側に配置することによって黒トナーのみで画像を形成する場合には、通常黒トナーによる画像形成比率が高いため、黒トナーのユニットの交換を行い易くするのみならず、端に配置されているので、黒トナーのユニットを他の色のトナーのユニットに比べて大きくすることで、黒を使用したモノクロ画像の形成可能枚数を多くすることができる。その結果、交換頻度を少なくした画像形成装置を提供することができる。
【００１７】
また、トナーが非磁性一成分トナーである前記の画像形成装置である。
負帯電トナー、および反転現像器を用いた前記の画像形成装置である。
潜像担持体が負帯電の有機感光体である前記の画像形成装置である。
また、画像形成装置内に張架された記録材搬送用ベルトが水平方向に対して斜め方向に配置された前記の画像形成装置である。
このように、斜め方向に搬送用ベルトを配置して、潜像担持体も斜め方向に配置することによって画像形成装置内部の空間を有効に利用した容積効率が良好な画像形成装置を提供することができる。
また、潜像担持体上に現像されたトナー量が０．５ｍｇ／ｃｍ2以下に規制された非磁性一成分トナーを用いた前記の画像形成装置である。
このように、潜像担持体上の付着トナー量を０．５５ｍｇ／ｃｍ2以下とすることで、記録材への一次転写電圧を低く押さえることが可能となり、その結果、中間転写媒体と潜像担持体間の１次転写時の非画像部への放電を抑制することができ、転写トナー画像の飛び散りや飛散の防止が可能となる。
この効果は、仕事関数の大きいトナーより順に現像することで１次転写電圧を逐次高くする必要がないため、必然的に高品質のカラートナー像を得ることができる。
【００１８】
また、記録材が紙または合成樹脂製フィルムである前記の画像形成装置である。
潜像担持体よりも現像ロールの周速を早くし、その周速比を１．１〜２．５とするとともに、像担持体と現像ロールの回転方向は同方向である前記の画像形成装置である。
このように、潜像担持体上に必要な現像付着トナー量を得るのに、現像部材の周速差を所定の大きさとすることによって、トナーの均一帯電と仕事関数差による電子（電荷）の移動による高い転写特性と色ずれや飛び散りがない高品位なカラートナー像が得られる。
【００１９】
複数色の潜像担持体を配置して各潜像担持体上に形成した潜像をトナーによって現像の後に記録材搬送用の搬送ベルト上の記録材に転写した後に定着を行うことによりカラー画像を形成する画像形成装置に使用するトナーにおいて、搬送ベルトの最上流側から下流側に、現像に使用するトナーの仕事関数が大きい順となるように潜像担持体を配置し、トナーの流動性改良剤が少なくとも疎水性のシリカと疎水性のチタニアを含有するトナーである。
また、トナーは、トナー粒子の投影像の測定によって求めたトナー粒子の投影像の周囲長（μｍ）Ｌ1と、トナー粒子の投影像の面積に等しい真円の周囲長（μｍ）Ｌ0との比、Ｌ0／Ｌ1で表される円形度が０．９４以上である前記のトナーである。
個数基準の平均粒子径が４．５〜９μｍであるトナーである前記のトナーである。
また、トナーは重合性有機化合物のモノマー、オリゴマーの少なくともいずれかを、着色剤を含有させて重合をすることによって形成したものである前記のトナーである。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、記録材上のトナーの帯電の様子を説明する図である。
【図２】図２は、本発明の画像形成装置を説明する図である。
【図３】図３は、本発明の画像形成装置を説明する図である。
【図４】図４は、本発明のタンデム方式のフルカラープリンターの一例を説明する図である。
【図５】図５は、仕事関数の測定に使用する試料測定セルを説明する図である。
【図６】図６は、仕事関数の測定方法を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明は、潜像担持体上の静電潜像を異なる色の画像を形成する複数個の潜像担持体を並列して配置して記録材上に順次現像する、いわゆるタンデム方式のカラー画像形成装置において、搬送用ベルト移動方向の上流側から、トナーの仕事関数が大きいものから小さいものへと潜像担持体を含むトナー像形成手段を順に配置し、記録材上に現像、転写、定着工程を経てカラー画像を形成することにより、先に記録材上に転写されたトナーが次のトナー像形成手段の感光体に移動して逆転写することを防止し、トナー層同士の密着性が向上することにより色ずれ防止と色再現性に優れたカラー画像を形成することが可能となることを見出したものである。
【００２２】
本発明におけるトナー、潜像担持体、および搬送用ベルトをはじめとする構成部材の仕事関数について説明する。
物質の仕事関数（Φ）は、その物質から電子を取り出すために必要なエネルギーとして知られており、仕事関数が小さいほど電子を放出しやすく、大きい程電子を出しにくい。そのため、仕事関数の小さい物質と大きい物質を接触させると、仕事関数の小さい物質は正に、仕事関数の大きい物質は負に帯電する。
仕事関数は下記の測定方法により測定されるものであり、その物質から電子を取り出すためのエネルギー（ｅＶ）として数値化され、種々の物質からなるトナーと画像形成装置における種々の部材との接触による帯電性を評価しうるものである。
【００２３】
仕事関数（Φ）は、表面分析装置（理研計器製 ＡＣ−２、低エネルギー電子計数方式）を使用して測定される。本発明にあっては、該装置において、重水素ランプを使用し、照射光量５００ｎＷに設定し、分光器により単色光を選択し、照射面積を４ｍｍ角とし、エネルギー走査範囲３．４〜６．２ｅＶ、測定時間１０ｓｅｃ／１個所で試料に照射する。そして、試料表面から放出される光電子を検出して求めたものであり、仕事関数に関しては、繰り返し精度（標準偏差）０．０２ｅＶで測定されるものである。なお、データ再現性を確保するための測定環境としては、使用温湿度２５℃、５５％ＲＨの条件下で、２４時間放置品を測定試料とした。
【００２４】
図１は、記録材へのトナーの帯電の様子を説明する図である。
図１（Ａ）は、コンポジットベタ画像の現像、転写例を示したもので、一列にトナーが並んだ様子を示している。
トナーの仕事関数がΦ（大）からΦ（小）へと大きい順より記録材Ｒへの現像、転写が行われ、搬送ベルトＢ上の記録材Ｒに静電的に付着している。矢印で示す電荷移動方向ＥＬの方向に電子（電荷）が移動し、最上部のトナーの電荷が小さくなるので、斥力でトナーが離れることはなく、重なりが良好となり、かつ転写電界ＥＦの方向と同一になるために、転写効率が高くなると考えられる。
また、表１に示すように一般的に使用されている複写機、プリンター用の用紙の仕事関数は５．６ｅＶ前後の値を示し、紙の仕事関数より小さいトナーが転写されるとトナーは正に帯電する傾向となる。
【００２５】
また、トナー層が１層以上の複層になるとトナーを記録材上に静電的に保持するには、背面転写電極ＴＥが正極性であることを考慮すると、トナーの帯電電荷量は負電荷量が多い方が有利となる。複数層のトナーを重ねる時に、第１層のトナーの仕事関数は少なくとも記録材の仕事関数である５．６ｅＶ以上であると負の状態が維持され、記録材上での保持にとってより有利となる。
また、１層以下の場合には、現像時に薄層規制いわゆる略１層規制によってトナーの電荷分布が十分に負側に分布していると正トナーに転化する量が無視できるほどになるので、逆転写トナーの発生が問題となることは少ない。
また、本発明では搬送用ベルトとして記録材の仕事関数よりも仕事関数が小さなものを使用したが、これによって転写電界がより有効に作用することとなるので、転写において好ましい結果を得ることができる。
【００２６】
また、図１（Ｂ）は中間調画像の現像、転写例を示したもので、トナー同士が隣りあう場合の例である。トナーの仕事関数が大きい順より現像−転写が行われ、搬送ベルトＢ上の記録材Ｒに静電的に付着している。図１（Ａ）と同様に、矢印の方向に電子（電荷）が移動し、最上部のトナーの電荷が小さくなるので、斥力でトナーが離れることはなく、重なりが良好となり、また転写電界の方向が同一になる為、転写効率が高くなると考えられ、図１（Ａ）で示したコンポジットトナーの場合と同様に保持されるとともに、逆転写トナーの影響を最小限度に抑えることができる。
【００２７】
（表１）
メーカー名 銘柄 仕事関数(eV)
富士ゼロックスオフィスサプライ フルカラー複写機用紙Ｊ ５．６６
〃 ＰＰＣ用紙Ｌ ５．６１
〃 フルカラー複写機用紙ＪＤ ５．６５
〃 Ｐ紙 ５．６２
ＮＢＳリコー マイリサイクルペーパー１００ ５．６１
リコー ＰＰＣ用紙ＴＹＰＥ６２００ ５．５６
ＳＴＥＩＮＢＥＩＳ ＲＥＣＹＣＬＩＮＧ ＣＯＰＹ ５．５９
ＮＥＥＮＡＨ Ｂｏｎｄ Ｗｈｉｔｅ ５．６３
Ｘｅｒｏｘ ４０２４ＤＰ ５．７１
セイコーエプソン ＰＲＰＰＡＮ３Ｎ ５．６１
上質紙１３５ｋ ５．６０
はがき用紙 ５．６４
【００２８】
図２は、本発明の画像形成装置を説明する図である。
図２は、本発明の画像形成装置における接触現像方式の一例を示すものであるが、感光体１は直径２４〜８６ｍｍで表面速度６０〜３００ｍｍ／ｓで回転する感光体ドラムで、コロナ帯電器２によりその表面が均一に負帯電された後、記録すべき情報に応じた露光３が行われることにより、静電潜像が形成される。
現像器１０は、一成分現像装置であり、有機感光体上に一成分非磁性トナーＴを供給することで有機感光体における静電潜像を反転現像し、可視像化するものである。現像手段には、一成分非磁性トナーＴが収納されており、図示のごとく反時計方向で回転するトナー供給ローラ７によりトナーを現像ローラ９に供給する。現像ローラ９は反時計方向に回転し、トナー供給ローラ７により搬送されたトナーＴをその表面に保持した状態で有機感光体との接触部に搬送し、有機感光体１上の静電潜像を可視像化する。
【００２９】
現像ローラ９は、例えば直径１６〜２４ｍｍで、金属製管にめっきやブラスト処理したローラ、あるいは中心軸周面にブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、エチレンプロピレンゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム等からなる体積抵抗値１０4〜１０8Ω−ｃｍ、硬度が４０〜７０°（アスカーＡ硬度）の導電性弾性体層が形成されたもので、この管の軸等を介して図示しない電源より現像バイアス電圧が印加される。また、現像ローラ９、トナー供給ローラ７、トナー規制ブレード８からなる現像器１０は、図示しないばね等の付勢手段により有機感光体に押圧力１９．６〜９８．１Ｎ／ｍ、好ましくは２４．５〜６８．６Ｎ／ｍで、ニップが幅１〜３ｍｍとなるように圧接されるとよい。
【００３０】
規制ブレード８としてはステンレス、リン青銅、ゴム板、金属薄板にゴムチップの貼り合わせたもの等が使用されるが、現像ローラに対して図示しないばね等の付勢手段により、あるいは弾性体としての反発力を利用して線圧２４５〜４９０ｍＮ／ｃｍで押圧され、現像ローラ上のトナー層厚を略１層から２層とすると良い。
【００３１】
また、感光体の暗電位としては−５００〜−７００Ｖ、明電位としては−５０〜−１５０Ｖ、図示していないが現像バイアス電圧としては−１００〜−４００Ｖとすると良く、現像ローラとトナー供給ローラとは同電位とすると良い。
接触現像方式にあっては、反時計方向に回転する現像ローラの周速を、時計方向に回転する有機感光体に対して１．１〜２．５、好ましくは１．２〜２．２の周速比とするとよく、これにより、小粒径のトナー粒子であっても、有機感光体との接触領域に充分なトナーを供給することができる。
【００３２】
また、規制ブレード、現像ローラにおけるそれぞれの仕事関数と、トナーの仕事関数との関係に格別の制限はないが、好ましくは規制ブレード、現像ローラにおけるそれぞれの仕事関数をトナーの仕事関数より小さくして、規制ブレードと接触するトナーを負に接触帯電させておくことにより、より均一な負帯電トナーとできる。また、規制ブレード８に電圧を印加してブレードに接触するトナーへ電荷注入してトナー帯電量を制御してもよい。
また、記録材１１は搬送用ベルト１２に載置されて可視像化された感光体１とバックアップローラ６との間に送られて転写される。
【００３３】
次に、図３は、本発明の画像形成装置における非接触現像方式の一例を示すものである。この方式にあっては、現像ローラ９と感光体１とを現像ギャップｄを介して対向させるものである。現像ギャップとしては１００〜３５０μｍとすると良く、また、図示しないが直流電圧の現像バイアスとしては−２００〜−５００Ｖであり、これに重畳する交流電圧としては１．５〜３．５ｋＨｚ、Ｐ−Ｐ電圧１０００〜１８００Ｖの条件とすると良い。また、非接触現像方式にあって、反時計方向に回転する現像ローラの周速としては、時計方向に回転する有機感光体に対して１．１〜２．５、好ましくは１．２〜２．２の周速比とするとよい。
【００３４】
現像ローラ９は図示のごとく反時計方向に回転し、トナー供給ローラ７により搬送されたトナーＴをその表面に吸着した状態で有機感光体との対向部にトナーＴを搬送するが、有機感光体と現像ローラとの対向部において、交流電圧を重畳して印加することにより、トナーＴは現像ローラ表面と有機感光体表面との間で振動することにより現像される。本発明にあっては、交流電圧の印加により現像ローラ表面と有機感光体表面との間でトナーＴが振動する間にトナー粒子相互間で接触帯電が行われ、小粒径の正帯電トナーを負に帯電させることができ、カブリを減少させることができるものと考えられる。
【００３５】
また、記録材１０は搬送用ベルト１１に載置されて可視像化された感光体１とバックアップローラ６との間に送られるが、バックアップローラを用いる場合にはバックアップローラ６による感光体１への押圧力を、１８〜４５Ｎ／ｍ、好ましくは２６〜３８Ｎ／ｍとすると良い。
【００３６】
これにより、トナー粒子と記録材との接触を確実なものとすることができ、トナー粒子間の電荷（電子）の移動が起こり転写効率を向上できる。これに関しては、接触式現像方式も同様である。なお、非接触現像方式におけるその他の事項は、上述した接触現像方式と同様である。
【００３７】
図２、図３で示す現像プロセスをイエローＹ、シアンＣ、マゼンタＭ、ブラックＫからなる４色のトナー（現像剤）による現像器と感光体を組み合わせればフルカラー画像を形成することのできる装置となる。
【００３８】
紙搬送ベルトは、所定の体積抵抗を有する組成物を用いて製造することができる。例えば、組成物を形成するバインダーとしては、ゴム材料、例えばポリウレタン、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、シリコーンゴム等や、合成樹脂材料、例えば、ポリエステル、ポリエチレンテトラフタレート、ポリカーボネート、ポリフッ化ビニリデン等を、単独または複数種を組み合わせて使用することができる。また、導電性材料としては、例えばアセチレンブラック、ケッチェンブラック、ファーネスブラック等の導電性カーボンブラック類等を使用することができる。これらの材料に、分散剤、硬化剤等の材料を配合して、混練、押出、冷却、研磨等の工程を経てベルト基体が製造される。
また、ベルト基体は、特性の異なる材料、あるいは配合量を変えて製造した複数層を積層して製造したものであっても良い。積層することによって強度と電気的特性の調整が可能となり、特性の優れたものを製造することが可能となる。また、表面に各種の処理を加えて所望の特性の表層を形成しても良い。
紙搬送ベルトの厚みは、０．１ｍｍないし１．５ｍｍの範囲とすることが好ましく、体積抵抗は、１０8ないし１０11Ωｃｍとすることが好ましく、１０8Ωｃｍよりも小さい場合には紙の吸着性能が低下する。また、１０11Ωｃｍよりも大きい場合には、転写電圧や転写電流を大きくする必要があり、容積が大きなもの、となったり、あるいは定格が大きな高圧電源を必要とするので好ましくない。
【００３９】
また、本発明に使用するタンデム方式のフルカラープリンターの概略正面図を図４に示す。
図４において、本実施形態の画像形成装置１０１は、ハウジング１０２と、ハウジング１０２の上部に形成された排紙トレイ１０３と、ハウジング１０２の前面に開閉自在に装着された扉体１０４を有し、ハウジング１０２内には、制御ユニット１０５、電源ユニット１０６、露光ユニット１０７、画像形成ユニット１０８、排気ファン１０９、転写ユニット１１０、給紙ユニット１１１が配設され、扉体１０４内には紙搬送ユニット１１２が配設されている。各ユニットは、本体に対して着脱可能な構成であり、メンテナンス時等には一体的に取り外して修理または交換を行うことが可能な構成になっている。
【００４０】
転写ユニット１１０は、ハウジング１０２の上方に配設され図示しない駆動源により回転駆動される駆動ローラ１１３と、駆動ローラ１１３の斜め下方に配設される従動ローラ１１４と、この２本のローラのみで間に張架されて図示矢印方向（反時計方向）へ循環駆動される紙搬送ベルト１１５と、紙搬送ベルト１１５の表面に当接するクリーニング手段１１６とを備え、従動ローラ１１４および紙搬送ベルト１１５が駆動ローラ１１３に対して図で左側に傾斜する方向に配設されている。これにより紙搬送ベルト１１５駆動時のベルト張り側（駆動ローラ１１３により引っ張られる側）１１７が下方に位置し、ベルト弛み側１１８が上方に位置するようにされている。
【００４１】
クリーニング手段１１６は、ベルト張り側１１７に設けられている。
また、紙搬送ベルト１１５の裏面には、後述する画像形成ユニット１０８を構成する各色毎の単色画像形成ユニットＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの画像担持体１２０に対向して板バネ電極からなる転写部材１２１がその弾性力で当接され、転写部材１２１には転写バイアスが印加されている。
【００４２】
画像形成ユニット１０８は、複数（本実施形態では４つ）の異なる色の画像を形成する単色画像形成ユニットＹ（イエロー用），Ｍ（マゼンタ用），Ｃ（シアン用），Ｋ（ブラック用）を備え、各単色画像形成ユニットＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋにはそれぞれ、有機感光層、無機感光層を形成した感光体からなる画像担持体１２０と、画像担持体１２０の周囲に配設された、コロナ帯電器または帯電ローラからなる帯電手段１２２および現像手段１２３を有している。
【００４３】
各単色画像形成ユニットＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの画像担持体１２０が紙搬送ベルト１１５のベルト張り側１１７に当接されるようにされ、その結果、各単色画像形成ユニットＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋも駆動ローラ１１３に対して図で左側に傾斜する方向に配設される。画像担持体１２０は、図示矢印に示すように、中間転写ベルト１１５と逆方向に回転駆動される。
【００４４】
露光ユニット１０７は、画像形成ユニット１０８の斜め下方に配設され、内部にポリゴンミラーモータ１２４、ポリゴンミラー１２５、ｆ−θレンズ１２６、反射ミラー１２７、折り返しミラー１２８を有し、ポリゴンミラー１２５から各色に対応した画像信号が共通のデータクロック周波数に基づいて変調形成されて射出され、ｆ−θレンズ１２６、反射ミラー１２７、折り返しミラー１２８を経て、各単色画像形成ユニットＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの画像担持体１２０に照射され、潜像を形成する。なお、各単色画像形成ユニットＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの画像担持体１２０への光路長は折り返しミラー１２８の作用によって実質的に同一の長さにされている。
【００４５】
次に、現像手段１２３について、単色画像形成ユニットＹを代表して説明する。本実施態様においては、各単色画像形成ユニットＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋが図で左側に傾斜する方向に配設されているので、トナー収納容器１２９が斜め下方に傾斜して配置されている。
【００４６】
すなわち、現像手段１２３は、トナーを収納するトナー収納容器１２９と、このトナー収納容器１２９内に形成されたトナー貯蔵部１３０（図のハッチング部）と、トナー貯蔵部１３０内に配設されたトナー攪拌部材１３１と、トナー貯蔵部１３０の上部に区画形成された仕切部材１３２と、仕切部材１３２の上方に配設されたトナー供給ローラ１３３と、仕切部材１３２に設けられトナー供給ローラ１３３に当接される飛散防止ブレード１３４と、トナー供給ローラ１３３および画像担持体１２０に近接するように配設される現像ローラ１３５と、現像ローラ１３５に当接される規制ブレード１３６とから構成されている。
【００４７】
現像ローラ１３５およびトナー供給ローラ１３３は、図示矢印に示すように、画像担持体１２０の回転方向とは逆方向に回転駆動され、一方、攪拌部材１３１は供給ローラ１３３の回転方向とは逆方向に回転駆動される。トナー貯蔵部１３０において攪拌部材１３１により攪拌、運び上げられたトナーは、仕切部材１３２の上面に沿ってトナー供給ローラ１３３に供給され、供給されたトナーは可撓性材料によって作製された帯電ブレード（図示せず）と摺擦して供給ローラ１３３の表面の凹凸部への機械的付着力と摩擦帯電力による付着力によって、現像ローラ１３５の表面に供給される。
現像ローラ１３５に供給されたトナーは規制ブレード１３６により所定厚さに薄層化規制される。薄層化したトナー層は、画像担持体１２０へと搬送されて現像ローラ１３５と画像担持体１２０が近接する現像領域で画像担持体１２０の静電潜像を現像する。
【００４８】
また、画像形成時には、給紙ユニット１１１は、記録媒体Ｐの複数枚が積層保持されている給紙カセット１３８と、給紙カセット１３８から記録媒体Ｐを一枚ずつ給送するピックアップローラ１３９を備えている。
【００４９】
紙搬送ユニット１１２は、転写部への記録媒体Ｐの給紙タイミングを規定するゲートローラ対１４０（一方のローラはハウジング１０２側に設けられている）と、駆動ローラ１１３および紙搬送ベルト１１５、主記録材搬送路１４１と、定着手段１４２と、排紙ローラ対１４３と、両面プリント用搬送路１４４を備えている。定着手段１４２は、少なくも一方にハロゲンヒータ等の発熱体を内蔵した回転自在な定着ローラ対１４５と、この定着ローラ対１４５の少なくも一方側のローラを他方側に押圧付勢して転写された画像を記録材Ｐに押圧する押圧手段を有し、記録媒体に転写された画像は、定着ローラ対１４５の形成するニップ部で所定の温度で記録媒体に定着される。
【００５０】
本発明においては、紙搬送ベルト１１５が駆動ローラ１１３に対して図で左側に傾斜する方向に配設され、上部に定着手段１４２を配設したので画像形成装置の小型化を実現することができると共に、定着手段１４２で発生する熱が、左側に位置する露光ユニット１０７、搬送ベルト１１５および各単色画像形成ユニットＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋへ悪影響をおよぼすことを防止することができる。
【００５１】
次に、トナーの仕事関数の測定に使用する測定セルについて説明する。
図５は、仕事関数測定用の試料測定セルを説明する図である。
図５（Ａ）に平面図を示し、図５（Ｂ）に側面図を示すように、試料測定セルＣ１は、直径１３ｍｍ、高さ５ｍｍのステンレス製円盤の中央に直径１０ｍｍで深さ１ｍｍのトナー収容用凹部Ｃ２を有する形状を有する。セルの凹部内にトナーを秤量スプーンを使用して突き固めないで入れた後、ナイフエッジを使用して表面を平らにした状態で測定に供する。
トナーを充填した測定セルを試料台の規定位置上に固定した後に、照射面積４ｍｍ角とし、エネルギー走査範囲４．２〜６．２ｅＶの条件で測定される。
また、照射光量は、トナーのような絶縁性が大きな材料や半導電性の材料は、照射光量５００ｎＷで測定したが、金属材料のような導電性の材料の場合には、照射光量１０ｎＷで測定した。
トナーの仕事関数測定時の規格化電子収率は、測定光量５００ｎＷで８以上とすることが好ましい。
【００５２】
図６は、他の形状の試料の仕事関数の測定方法を説明する図である。
中間転写媒体、潜像担持体のように、円筒形状の部材を試料とする場合には、円筒形状の部材を１〜１．５ｃｍの幅で切断し、ついで稜線に沿って横方向に切断して図６（Ａ）に形状を示すように、測定用試料片Ｃ３を得た後、図６（Ｂ）に示すように、試料台Ｃ４の規定位置上に、測定光Ｃ５が照射される方向に対して照射面が平行になるように固定する。これにより、放出される光電子Ｃ６が検知器Ｃ７、すなわち光電子倍像管により効率よく検知される。
【００５３】
本発明のトナーとしては、粉砕法および重合法により得られるトナーのいずれでも良いが、円形度が良好な重合法トナーが好ましい。
粉砕法トナーとしては、樹脂バインダーに少なくとも顔料を含有し、離型剤、荷電制御剤等を添加し、ヘンシェルミキサー等で均一混合した後、２軸押し出し機で溶融混練され、冷却後、粗粉砕−微粉砕工程を経て、分級処理され、さらに、外添粒子が付着されてトナー粒子とされる。
【００５４】
バインダー樹脂としてはトナー用樹脂として使用されている合成樹脂が使用可能であり、例えばポリスチレン、ポリ−α−メチルスチレン、クロロポリスチレン、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−マレイン酸共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体、スチレン−アクリル酸エステル−メタクリル酸エステル共重合体、スチレン−α−クロル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、スチレン−ビニルメチルエーテル共重合体等のスチレン系樹脂でスチレン又はスチレン置換体を含む単重合体又は共重合体、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン変成エポキシ樹脂、シリコーン変成エポキシ樹脂、塩化ビニル樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、フェニール樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、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、エチレン−エチルアクリレート共重合体、キシレン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、テルペン樹脂、フェノール樹脂、脂肪族又は脂環族炭化水素樹脂等が単独又は複合して使用できる。
【００５５】
特に本発明においては、スチレン−アクリル酸エステル系樹脂、スチレン−メタクリル酸エステル系樹脂、ポリエステル樹脂が好ましい。バインダー樹脂としてはガラス転移温度が５０〜７５℃、フロー軟化温度が１００〜１５０℃の範囲が好ましい。
【００５６】
着色剤としては、トナー用着色剤が使用可能である。例えばカーボンブラック、ランプブラック、マグネタイト、チタンブラック、クロムイエロー、群青、アニリンブルー、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、ハンザイエローＧ、ローダミン６Ｇ、カルコオイルブルー、キナクリドン、ベンジジンイエロー、ローズベンガル、マラカイトグリーンレーキ、キノリンイエロー、Ｃ．Ｉ．ピグメント−レッド４８：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント−レッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメント−レッド５７：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント−レッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメント−レッド１８４、Ｃ．Ｉ．ピグメント−イエロー１２、Ｃ．Ｉ．ピグメント−イエロー１７、Ｃ．Ｉ．ピグメント−イエロー９７、Ｃ．Ｉ．ピグメント−イエロー１８０、Ｃ．Ｉ．ソルベント−イエロー１６２、Ｃ．Ｉ．ピグメント−ブルー５：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント−ブルー１５：３等の染料および顔料を単独あるいは複合して使用できる。
【００５７】
離型剤としては、トナー用離型剤が使用可能である。例えばパラフィンワックス、マイクロワックス、マイクロクリスタリンワックス、キャデリラワックス、カルナウバワックス、ライスワックス、モンタンワックス、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、酸化型ポリエチレンワックス、酸化型ポリプロピレンワックス等が挙げられる。中でもポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、カルナバワックス、エステルワックス等を使用することが好ましい。
【００５８】
荷電調整剤としては、トナー用荷電調整剤が使用可能である。例えば、オイルブラック、オイルブラックＢＹ、ボントロンＳ−２２およびＳ−３４（オリエント化学工業製）、サリチル酸金属錯体Ｅ−８１、Ｅ−８４（オリエント化学工業製）、チオインジゴ系顔料、銅フタロシアニンのスルホニルアミン誘導体、スピロンブラックＴＲＨ（保土ヶ谷化学工業製）、カリックスアレン系化合物、有機ホウ素化合物、含フッ素４級アンモニウム塩系化合物、モノアゾ金属錯体、芳香族ヒドロキシルカルボン酸系金属錯体、芳香族ジカルボン酸系金属錯体、多糖類等が挙げられる。なかでもカラートナー用には無色ないしは白色のものが好ましい。
【００５９】
粉砕法トナーにおける成分比としては、バインダー樹脂１００重量部に対して、着色剤は０．５〜１５重量部、好ましくは１〜１０重量部であり、また、離型剤は１〜１０重量部、好ましくは２．５〜８重量部であり、また、荷電制御剤は０．１〜７重量部、好ましくは０．５〜５重量部である。
【００６０】
本発明の粉砕法トナーにあっては、転写効率の向上を目的とした場合、球形化処理されるとよく、そのためには、粉砕工程で、比較的丸い球状で粉砕可能な装置、例えば機械式粉砕機として知られるターボミル（川崎重工業製）を使用すれば円形度は０．９３まで高めることができる。または、粉砕したトナーを熱風球形化装置（日本ニューマチック工業製）を使用することによって円形度を１．００まで高めることができる。
なお、本発明において、トナー粒子の平均粒径と円形度は、粒子像分析装置（シスメックス製 ＦＰＩＡ２１００）で測定した値である。
【００６１】
また、重合法トナーとしては、懸濁重合法、乳化重合法、分散重合法等により得られるトナーが挙げられる。懸濁重合法においては、重合性単量体、着色顔料、離型剤とを必要により更に、染料、重合開始剤、架橋剤、荷電制御剤、その他の添加剤を添加した複合物を溶解又は分散させた単量体組成物を、懸濁安定剤（水溶性高分子、難水溶性無機物質）を含む水相中に撹拌しながら添加して造粒し、重合させて所望の粒子サイズを有する着色重合トナー粒子を形成することができる。
【００６２】
乳化重合法においては、単量体と離型剤を必要により更に重合開始剤、乳化剤（界面活性剤）などを水中に分散させて重合を行い、次いで凝集過程で着色剤、荷電制御剤と凝集剤（電解質）等を添加することによって所望の粒子サイズを有する着色トナー粒子を形成することができる。
重合法トナー作製に用いられる材料において、着色剤、離型剤、荷電制御剤、に関しては、上述した粉砕トナーと同様の材料が使用できる。
【００６３】
重合性単量体成分としては、公知のビニル系モノマーが使用可能であり、例えば、スチレン、ｏ−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、α−メチルスチレン、ｐ−メトキシスチレン、ｐ−エチルスチレン、ビニルトルエン、２，４−ジメチルスチレン、ｐ−ｎ−ブチルスチレン、ｐ−フェニルスチレン、ｐ−クロルスチレン、ジビニルベンゼン、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ｎ−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸ｎ−オクチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸ヒドロキシエチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸フェニル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸２−クロルエチル、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ｎ−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸ｎ−オクチル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸ヒドロキシエチル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸フェニル、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、ケイ皮酸、エチレングリコール、プロピレングリコール、無水マレイン酸、無水フタル酸、エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレン、塩化ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビニル、フッ化ビニル、酢酸ビニル、プロピレン酸ビニル、アクリロニトリル、メタクリルニトリル、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルケトン、ビニルヘキシルケトン、ビニルナフタレン等が挙げられる。なお、フッ素含有モノマーとしては例えば２，２，２−トリフルオロエチルアクリレート、２，２，３，３−テトラフルオロプロピルアクリレート、フッ化ビニリデン、三フッ化エチレン、テトラフルオロエチレン、トリフルオロプロピレンなどはフッ素原子が負荷電制御に有効であるので使用が可能である。
【００６４】
乳化剤（界面活性剤）としては、例えばドデシルベンゼン硫酸ナトリウム、テトラデシル硫酸ナトリウム、ペンタデシル硫酸ナトリウム、オクチル硫酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウム、ラウリン酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム、オレイン酸カルシウム、ドデシルアンモニウムクロライド、ドデシルアンモニウムブロマイド、ドデシルトリメチルアンモニウムブロマイド、ドデシルピリジニウムクロライド、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムブロマイド、ドデシルポリオキシエチレンエーテル、ヘキサデシルポリオキシエチレンエーテル、ラウリルポリオキシエチレンエーテル、ソルビタンモノオレアートポリオキシエチレンエーテル等がある。
【００６５】
重合開始剤としては、例えば、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウム、過酸化水素、４，４’−アゾビスシアノ吉草酸、ｔ−ブチルハイドロパーオキサイド、過酸化ベンゾイル、２，２’−アゾビス−イソブチロニトリル等がある。
【００６６】
凝集剤（電解質）としては、例えば、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化リチウム、塩化マグネシウム、塩化カルシウム、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、硫酸リチウム、硫酸マグネシウム、硫酸カルシウム、硫酸亜鉛、硫酸アルミニウム、硫酸鉄等が挙げられる。
【００６７】
重合法トナーの円形度の調節法としては、乳化重合法は２次粒子の凝集過程で温度と時間を制御することで、円形度を自由に変えることができ、その範囲は０．９４〜１．００である。また、懸濁重合法では、真球のトナーが可能であるため、円形度は０．９８〜１．００の範囲となる。また、円形度を調節するためにトナーのＴｇ温度以上で加熱変形させることで、円形度を０．９４〜０．９８まで自由に調節することが可能となる。
また、トナーの個数平均粒径は、９μｍ以下であることが好ましく、８μｍ〜４．５μｍであることがより好ましい。９μｍよりも大きなトナーでは、１２００ｄｐｉ以上の高解像度で潜像を形成しても、その解像度の再現性が小粒子径のトナーに比べて低下し、また４．５μｍ以下になると、トナーによる隠蔽性が低下するとともに、流動性を高めるために外添剤の使用量が増大し、その結果、定着性能が低下する傾向があるので好ましくない。
【００６８】
次に、外添剤について説明する。本発明のトナー粒子には、外添剤として、シリカ粒子と、シリカの表面をチタン、スズ、ジルコニウムおよびアルミニウムから選ばれる少なくとも１種の金属の酸化物、水酸化物によって修飾した表面修飾シリカ粒子を含み、シリカ粒子に対して表面修飾シリカ粒子が重量比で１．５倍以下の比で含有されている。
【００６９】
また、その他の外添剤としては、各種の無機および有機のトナー用流動性改良剤が使用可能である。例えば、正帯電性シリカ、二酸化チタン、アルミナ、酸化ジルコニウム、マグネタイト、酸化亜鉛、炭酸カルシム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、フッ化マグネシウム、炭化ケイ素、炭化ホウ案、炭化チタン、炭化ジルコニウム、窒化ホウ素、窒化チタン、窒化ジルコニウム、二硫化モリブデン、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム等のチタン酸金属塩、ケイ素金属塩の各微粒子を使用することができる。これらの微粒子は、シランカップリング剤、チタンカップリング剤、高級脂肪酸、シリコーンオイル等で疎水化処理して使用することが好ましい。その他の樹脂微粒子の例としては、アクリル樹脂、スチレン樹脂、フッ素樹脂等が挙げられる。流動性改良剤は単独あるいは混合して使用でき、その使用量はトナー１００重量部に対して０．１ないし５重量部、より好ましくは０．５ないし４．０重量部であることが好ましい。
【００７０】
シリカ粒子としては、ケイ素のハロゲン化物等から乾式で作製した粒子、およびケイ素化合物から液中で析出した湿式法によるもののいずれをも用いることができる。
そして、シリカ粒子の一次粒子の平均粒子径は、５ｎｍ〜５０ｎｍとすることが好ましく、１０ｎｍ〜４０ｎｍとすることがより好ましい。また、シリカ粒子の一次粒子の平均粒子径が５ｎｍより小さいと、トナーの母粒子に埋没しやすくなり、また、負に過帯電しやすくなる。そして、５０ｎｍを超えるとトナー母粒子の流動性付与効果が悪化し、トナーを均一に負に帯電させることが困難になる結果、逆帯電である正に帯電したトナー量が増加する傾向となる。
【００７１】
本発明においては、シリカ粒子として、個数平均粒径分布が異なるシリカを混合して用いることが好ましく、粒径が大きな外添剤を含有することによって、トナー粒子中に外添剤が埋まってしまうことを防止し、小径のシリカ粒子によって好ましい流動性を得ることができる。
具体的には、一方のシリカの個数平均一次粒子径が５ｎｍ〜２０ｎｍであることが好ましく、７〜１６ｎｍであることがより好ましい。また、他方のシリカの個数平均一次粒子径が３０ｎｍ〜５０ｎｍであることが好ましく、３０〜４０ｎｍである粒子を併用することがより好ましい。
【００７２】
なお、本発明における外添剤の粒径は、電子顕微鏡像によって観察して測定したものであり、個数平均粒子径を平均粒子径としている。
【００７３】
本発明において外添剤として使用するシリカ粒子は、シランカップリング剤、チタンカップリング剤、高級脂肪酸、シリコーンオイル等で疎水化処理して使用することが好ましく、例えばジメチルジクロルシラン、オクチルトリメトキシシラン、ヘキサメチルジシラザン、シリコーンオイル、オクチル−トリクロルシラン、デシル−トリクロルシラン、ノニル−トリクロルシラン、（４−ｉｓｏ−プロピルフェニル）−トリクロルシラン、（４−ｔ−ブチルフェニル）−トリクロルシラン、ジペンチル−ジクロルシラン、ジヘキシル−ジクロルシラン、ジオクチル−ジクロルシラン、ジノニル−ジクロルシラン、ジデシル−ジクロルシラン、ジドデシル−ジクロルシラン、（４−ｔ−ブチルフェニル）−オクチル−ジクロルシラン、ジデセニル−ジクロルシラン、ジノネニル−ジクロルシラン、ジ−２−エチルヘキシル−ジクロルシラン、ジ−３，３−ジメチルペンチル−ジクロルシラン、トリヘキシル−クロルシラン、トリオクチル−クロルシラン、トリデシル−クロルシラン、ジオクチル−メチル−クロルシラン、オクチル−ジメチル−クロルシラン、（４−ｉｓｏ−プロピルフェニル）−ジエチル−クロルシラン等が例示される。
【００７４】
また、シリカ粒子と、金属化合物によって表面を修飾したシリカをシリカ粒子に対して所定の量を併用することが好ましい。表面修飾シリカとしては、５０〜４００ｍ2／ｇの比表面積を有するシリカ粒子を、チタン、スズ、ジルコニウムおよびアルミニウムから選ばれる少なくとも一種の水酸化物あるいは酸化物で被覆したものである。
【００７５】
これらの配合量は、シリカ粒子１００重量部に対し、１〜３０重量部のこれらの水酸化物、酸化物で被覆したスラリーとし、引き続いてスラリー中の固形分に対し、アルコキシシランを３〜５０重量部を被覆した後、アルカリで中和し、ろ過、洗浄、乾燥及び粉砕を行うことによって得ることができる。表面修飾シリカに使用するシリカ微粒子は、湿式法あるいは気相法で製造されたいずれの粒子を使用することができる。
【００７６】
また、シリカ粒子の表面修飾は、チタン、スズ、ジルコニウム、アルミニウムを少なくとも一種を含有する水系の溶液を使用することができ、例えば、硫酸チタン、四塩化チタン、塩化スズ、硫酸第一スズ、オキシ塩化ジルコニウム、硫酸ジルコニウム、硝酸ジルコニウム、硫酸アルミニウム、アルミン酸ナトリウム等を挙げることができる。
シリカ粒子をこれらの金属酸化物、水酸化物での表面修飾は、これらの金属化合物の水系溶液によってシリカ粒子のスラリーを処理することによっておこなうことができる。処理温度は、２０〜９０℃とすることが好ましい。
【００７７】
次いで、アルコキシシランによって被覆することによって、疎水化処理を行う。疎水化処理は、スラリーのｐＨを２〜６、好ましくはｐＨ３〜６に調整した後、少なくとも一種のアルコキシシランをシリカ微粒子１００重量部に対して３０ないし５０重量部を添加し、スラリーの温度を２０〜１００℃、好ましくは３０〜７０℃に調整し、加水分解及び縮合反応を行うことによって実現することができる。
【００７８】
また、アルコキシシランを添加した後には、スラリーを撹拌した後、ｐＨ４〜９、好ましくは５〜７とｐＨの調整を行って縮合反応を促進することが好ましい。ｐＨの調整は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、アンモニア水、アンモニアガス等を使用することができる。この様な処理を行うことで、均一に疎水化処理された安定な微粒子が得られる。
次いで、スラリーをろ過、水洗後に乾燥を行うことによって表面修飾されたシリカ微粒子を得ることができる。
乾燥は、１００〜１９０℃、好ましくは１１０〜１７０℃である。１００℃未満だと乾燥効率が悪く疎水化度が低くなるので好ましくない。また、１９０℃を超えると、炭化水素基の熱分解により変色と疎水化度の低下が起こるので好ましくない。
疎水化処理は、表面修飾シリカ粒子にアルコキシシランを添加した後にヘンシェルミキサー等を用いて被覆することもできる。
【００７９】
本発明において、これらの外添剤は、トナー母粒子１００重量部に対して０．０５〜２重量部とすることが好ましい。
０．０５重量部よりも少ない場合には、流動性付与、および過帯電防止に効果がなく、逆に２重量部を超えると、負帯電の電荷量が低下すると同時に、逆極性である正帯電のトナー量が増加し、カブリや逆転写トナー量を増加する結果となる。
【実施例】
【００８０】
以下に、実施例、比較例を示し本発明を説明する。
（トナー１の製造例）
スチレンモノマー８０重量部、アクリル酸ブチル２０重量部、およびアクリル酸５重量部からなるモノマー混合物を、水１０５重量部、ノニオン乳化剤（第一工業製薬製エマルゲン９５０）１重量部、アニオン乳化剤（第一工業製薬製ネオゲンＲ）１．５重量部、および過硫酸カリウム０．５５重量部の水溶液混合物に添加し、窒素気流中下で撹拌を行いながら７０℃で８時間重合を行った。重合反応後冷却し、乳白色の粒径０．２５μｍの樹脂エマルジョンを得た。
【００８１】
次に、この樹脂エマルジョン２００重量部、ポリエチレンワックスエマルジョン（三洋化成工業製）２０重量部およびフタロシアニンブルー７重量部を界面活性剤のドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム０．２重量部を含んだ水中へ分散し、ジエチルアミンを添加してｐＨを５．５に調整後撹拌しながら硫酸アルミニウム０．３重量部を電解質として加え、次いで撹拌装置（ＴＫホモミキサー）で高速撹拌して分散を行った。
【００８２】
更に、スチレンモノマー４０重量部、アクリル酸ブチル１０重量部、サリチル酸亜鉛５重量部を水４０重量部と共に追加し、窒素気流下で撹拌しながら同様にして、９０℃に加熱し、過酸化水素水を加えて５時間重合し、粒子を成長させた。重合停止後会合粒子の結合強度を上げるため、ｐＨを５以上に調整しながら９５℃に昇温し、５時間保持した。
その後得られた粒子を水洗し、４５℃で真空乾燥を１０時間行った。平均粒径６．８μｍの円形度０．９８のシアントナーを得た。
なお、本実施例において円形度の測定は、フロー式粒子像解析装置（シスメックス株式会社製ＦＰＩＡ２１００）を用いて行い、下記式（１）で表現した。
Ｒ＝Ｌ0／Ｌ1…（１）
ただし、Ｌ1は、測定対象のトナー粒子の投影像の周囲長（μｍ）である。
Ｌ0は、測定対象のトナー粒子の投影像の面積に等しい真円の周囲長（μｍ）である。
【００８３】
得られたトナー１００重量部に対して、流動性改良剤である平均一次粒子径が１２ｎｍの疎水性シリカを１重量部、平均一次粒子径が４０ｎｍの疎水性シリカを０．７重量部添加混合し、次いで平均一次粒子径が約２０ｎｍの疎水性酸化チタンを０．５重量部と平均一次粒子径が約３０ｎｍの疎水性のシリカをアミノシランで表面処理した正帯電性疎水性シリカを０．４重量部添加混合しトナー１を得た。
【００８４】
なお、平均粒径は、電気抵抗法粒度分布測定装置（ベックマン−コールター社製マルチサイザーＩＩＩで測定した体積分布Ｄ５０で示した。
また、得られたトナーの仕事関数は、５．５４ｅＶであったが、本実施例において仕事関数は、表面分析装置（理研計器製 ＡＣ−２型）によって、照射光量５００ｎＷで測定した値である。
【００８５】
（トナー２の製造例）
トナー１の製造例において、顔料のフタロシアニンブルーに代えてキナクリドンを用いた点を除き、トナーの製造例１と同様にして、二次粒子の会合と造膜結合強度を上げる温度を９０℃において行い、トナー２を作製した。得られたマゼンタトナーの円形度は０．９７２で仕事関数は５．６３ｅＶであった。このトナーの個数基準の平均粒径は６．９μｍであった。
【００８６】
（トナー３、４の製造例）
トナー２の製造例において、顔料をピグメントイエロー１８０とカーボンブラックに変えた以外はトナー２の製造例と同様にして重合を行い、流動性改良剤を添加し、円形度０．９７２、仕事関数５．５８ｅＶ、平均粒径７．０μｍのイエロートナー３と、円形度０．９７３、仕事関数５．４８ｅＶ、平均粒径６．９μｍのブラックトナー４を作製した。
【００８７】
（トナー５の製造例）
芳香族ジカルボン酸とアルキレンエーテル化ビスフェノールＡとの重縮合ポリエステルと該重合ポリエステルの多価金属化合物による一部架橋物の５０：５０（重量比）混合物（三洋化成工業製 ハイマーＥＳ）１００重量部、シアン顔料のピグメントブルー１５：１を５重量部、離型剤として融点が１５２℃、重量平均分子量Ｍｗが４０００のポリプロピレン１重量部、および荷電制御剤としてのサリチル酸金属錯体Ｅ−８１（オリエント化学工業製）４重量部をヘンシェルミキサーを用い、均一混合した後、内温１３０℃の二軸押し出し機で混練し、冷却した。
【００８８】
冷却物を２ｍｍ角以下に粗粉砕し、次いでジェットミルで微粉砕し、ローター回転による分級装置により分級し、平均粒径６．２μｍで、円形度０．９０５の分級トナーを得た。分級したトナー１００重量部に対し、０．２重量部の疎水性シリカ（平均一次粒子径７ｎｍ、ＢＥＴ法比表面積２５０ｍ2／ｇ ）を加え表面処理を行った後、熱風球形化装置（日本ニューマチック工業製）を用い、熱処理温度２００℃に設定し、部分的に球形化処理を行った後、同様にして再度分級し平均粒径６．３μｍ、円形度０．９４０のシアントナー５の母粒子を得た。このトナー母粒子に対し、トナー１と同様にして流動性改良剤を添加混合し、トナー５を作製した。得られたトナーの仕事関数を同様な方法で測定すると５．４８ｅＶであった。
【００８９】
（トナー６、７、８の製造例）
トナー５において、顔料をナフトールＡＳ系の６Ｂに変えた以外はトナー５と同様にして粉砕、分級、熱処理、再分級および表面処理を行い、平均粒径６．５μｍで円形度０．９４２のマゼンタトナー６を得た。このトナー６の仕事関数を測定したところ、５．５３ｅＶであった。
同様にして、トナー７（イエロートナーとしてピグメントイエロー９３を使用）およびトナー８（ブラックトナーとしてカーボンブラックを使用）を作製した。得られたトナーの平均粒径と円形度はほぼトナー６と同じ値を示し、またそれぞれのトナーの仕事関数は、５．５７ｅＶ（イエロー）および５．６３ｅＶ（ブラック）であった。
【００９０】
（有機感光体（ＯＰＣ１）の製造例）
直径３０ｍｍのアルミニウム製の導電性支持体に、下引き層として、アルコール可溶性ナイロン（東レ製 ＣＭ８０００）の６重量部とアミノシラン処理された酸化チタン微粒子４重量部をメタノール１００重量部に溶解、分散させてなる塗工液を、リングコーティング法で塗工し、温度１００℃で４０分乾燥させ、膜厚１．５〜２μｍの下引き層を形成した。
【００９１】
この下引き層上に、電荷発生物質であるチタニルフタロシアニン１重量部とブチラール樹脂（積水化学製 ＢＸ−１）１重量部とジクロルエタン１００重量部とを、直径１ｍｍのガラスビーズを用いたサンドミルで８時間分散させた。
得られた顔料の分散液を、上記で作製した支持体を用いて、リングコーティング法で塗工し、８０℃で２０分間乾燥させ、膜厚０．３μｍの電荷発生層を形成した。
この電荷発生層上に、下記構造式（１）のジスチリル化合物の電荷輸送物質４０重量部とポリカカーボネート樹脂（帝人化成製 パンライトＴＳ）６０重量部をトルエン４００重量部に溶解させ、乾燥膜厚が２２μｍになるように浸漬コーティング法で塗工、乾燥させて電荷輸送層を形成し、２層からなる感光層を有する有機感光体（ＯＰＣ１）を作製した。
得られた有機感光体の一部を切り欠いて試料片とし、その仕事関数を表面分析装置（理研計器製 ＡＣ−２型）を用い、照射光量５００ｎＷで測定したところ、５．５０ｅＶを示した。
【００９２】
【化１】
【００９３】
（有機感光体（ＯＰＣ２）の製造例）
有機感光体（ＯＰＣ１）において、導電性支持体として直径４０ｍｍのアルミニウム製管を用いた点を除き同様にして有機感光体（ＯＰＣ２）を作製した。
この有機感光体の仕事関数を同様に測定したところ、５．４８ｅＶであった。
【００９４】
（規制ブレードの作製）
厚さ８０μｍのステンレス板に厚さ１．５ｍｍの導電性ウレタンチップを導電性接着剤で貼り付けて、ウレタン部の仕事関数を５ｅＶとした。
【００９５】
（紙搬送ベルト（１）の製造例）
ポリブチレンテレフタレート８５重量部、ポリカーボネート１５重量部およびアセチレンブラック（電気化学工業製）１５重量部を、窒素ガス雰囲気下でミキサーにより予備混合し、得られた混合物を引き続き窒素ガス雰囲気下で二軸押出し機により混練し、ペレットを得た。このペレットを、環状ダイスを有する１軸押出し機により２６０℃にて外径１７０ｍｍ、厚さ１６０μｍのチューブ状フィルムに押出した。次に押出した溶融チューブを、環状ダイスと同じ軸線上に支持している冷却インサイドマンドレルにより内径を規制し、冷却固化させてシームレスチューブを作製した。規定寸法に切断し、外径１７２ｍｍ、幅３４２ｍｍ、厚さ１５０μｍのシームレスベルトを得た。この紙搬送ベルトの体積抵抗は３．２×１０8Ω−ｃｍであった。また、仕事関数は５．１９、規格化光電子収率１０．８８を示した。
【００９６】
更に、ウレタン変性エポキシ樹脂（旭電化工業製 アデカレジンＥＰＵ−８）１００重量部、導電性カーボンブラック（キャボット製、ＶＵＬＣＡＮＸＣ７２Ｒ）３．５重量部、高分子系分散剤（味の素ファインテクノ製 アジスパーＰＢ７１１）２．１重量部、トルエン ７５重量部をペイントコンディショナーにて２時間分散後、硬化剤（旭電化工業製 ＥＨ−２００）を８重量部加え、十分に撹拌し導電性下引き層の塗布液とした。この液を上記の表面にスプレーコートにより塗布乾燥（７０℃で６時間）し、厚さ１３μｍの表面層を設けた。この半導電性被覆層の仕事関数は、５．３６ｅＶであった。
【００９７】
（実施例１）
先に作製した有機感光体（ＯＰＣ１）、現像ローラ、規制ブレード、紙搬送ベルト（１）を装着した図４に示すタンデム方式のカラープリンターを用いて、前述したトナー１〜トナー４を装填した各トナー像形成手段を装着して、非接触１成分現像方式による画像形成試験を行った。
なお、画像形成に際しては、有機感光体の周速を１８０ｍｍ／ｓ、現像ローラの周速は有機感光体に対して周速比１．６とし、また、標準の作像条件を、感光体の暗電位は−６００Ｖ、明電位は−８０Ｖ、現像ローラと感光体のギャップを２１０μｍとし（ギャップコロで隙間を調整）、直流現像バイアス−２００Ｖに重畳する交流は周波数２．５ｋＨｚ、Ｐ−Ｐ電圧１４００Ｖの設定で、現像ローラと供給ローラは同電位とした。
【００９８】
そして、各色トナーのベタ印字時の感光体上の現像されたトナー付着量を最大０．５３ｍｇ／ｃｍ2以下となるように制御しながら印字（温度２３℃、湿度５５ＲＨ％条件下）した。
また、前述のトナー規制ブレードの規制条件を変えて現像ローラ上のトナー搬送量を０．４ｍｇ／ｃｍ2〜０．４３ｍｇ／ｃｍ2となるように設定した。
画像形成条件は、感光体の暗電位を−６００Ｖ、明電位を−８０Ｖ、現像バイアスを−２００Ｖとし、現像ローラと供給ローラとは同電位とした。なお、一次転写部の電源には、直流の定電流電源を使用し、転写電流は１色目と４色目で電流値を制御し、１色目は８μＡ、２色目以降は２μＡずつ電流値を増加させて転写を行った。
【００９９】
図４に示すタンデム式カラープリンターは、感光体の近傍にクリーニング部材を有しないいわゆるクリーナレスプリンターとしている。印字試験は各色５％カラー原稿に相当する文字原稿を１００００枚、ＪＩＳ Ｘ ９２０１−１９９５準拠の標準画像データのＮ−２Ａ（カフェテリア）の画像を５０００枚連続印字した。
また、画像形成手段は、紙搬送ベルトの移動方向の上流側からトナーの仕事関数が大きいものから小さいものへと順に、逐次トナーの仕事関数の小さいトナー像形成手段を配置した。
【０１００】
本実施例では、第一番目のトナー像形成手段には黒トナーが装填されている。また、配置する順序を変更した時には、その都度画像データ処理の順番を変えて印字した。
この場合、出力印字画像の初期品質を、５％カラー原稿は１００００枚後の色ずれを、また、自然画像であるＮ−２Ａの出力印字画像では、全体の色ずれの変化を目視で確認した。
【０１０１】
使用するトナーは、シアントナー１（記号Ｃ１、仕事関数：５．５４ｅＶ）、マゼンタトナー２（記号Ｍ２、仕事関数：５．６３ｅＶ）、イエロートナー３（記号Ｙ３、仕事関数：５．５８ｅＶ）およびブラックトナー４（記号ＢＫ４、仕事関数：５．４８ｅＶ）であり、記録材には電子写真用紙（富士ゼロックスサプライ製 ＰＰＣ用紙Ｌ）仕事関数：５．６１ｅＶを用いた。
その結果を表２に示す。
【０１０２】
（表２）
（実験例）
（現像、転写順） 混色により色ずれが目視された枚数
５％原稿 Ｎ−２Ａ原稿
実験例１ (M2-Y3-C1-BK4) １００００枚 ４７００枚
比較実験例１(C1-M2-Y3-BK4) ７２００枚 ２７００枚
比較実験例２(Y3-C1-M2-BK4) ５７００枚 ２２００枚
比較実験例３(BK4-C1-M2-Y3) ５８００枚 ２０００枚
【０１０３】
表２の結果から、本発明のようにトナーの仕事関数を大きいトナーより現像、転写を行うことにより、実質上クリーニング手段を装着しなくとも、クリーナレスの作像が可能であることが分かった。また、得られた印字物の色ずれもなく、良好な画質を与えるものであった。
【０１０４】
しかし、前述のトナー規制ブレードの規制条件を変えて現像ローラ上のトナー搬送量を０．５ｍｇ／ｃｍ2より多めに設定した規制条件、具体的には０．５２ｍｇ／ｃｍ2前後の条件の場合、並びにベタ印字の有機感光体上の現像トナー付着量が０．５５ｍｇ／ｃｍ2以上に設定した作像条件の場合には、クリーニング手段を設けないと実験例１の印字枚数を維持できないことが分かった。
この特性は、トナーを均一に負に帯電可能とし、かつ、有機感光体上の現像されたベタ印字時のトナー付着量を出来るだけ各トナー層間で均一に接触できる量以下にすることが必要である事を示すものである。
【０１０５】
（実施例２）
有機感光体としてＯＰＣ２を用い、クリーニング手段が取付けれるようにした点を除き実施例１と同様にして画像形成試験を行った。トナーには、シアントナー５（記号Ｃ５、仕事関数：５．４８ｅＶ）、マゼンタトナー５（記号Ｍ２、仕事関数：５．５３ｅＶ）、イエロートナー７（記号Ｙ７、仕事関数：５．５７ｅＶ）およびブラックトナー８（記号ＢＫ８、仕事関数：５．６３ｅＶ）を用い、記録材には電子写真用紙（富士ゼロックスサプライ製 ＰＰＣ用紙Ｌ）を用いて同様な印字試験評価を行った。
【０１０６】
また、紙搬送ベルトの移動方向の上流側から仕事関数が大きいトナーから仕事関数が小さなトナーへと、逐次トナー像形成手段を配置した。本実施例では、１番目のトナー像形成手段にはシアントナーが装填されており、黒トナーが装填されたトナー像形成手段は４番目に配置されている。また、配置する順序を変更した時には、その都度画像データ処理の順番を変えて印字した。
また、現像ローラと規制ブレードの構成は前述の通りとし、各色トナーの搬送量が０．４ｍｇ／ｃｍ2〜４３ｍｇ／ｃｍ2の範囲となるように規制ブレードの条件を設定した。なお、転写部の電源は定電流電源とし、１４μＡの定電流で一定とし連続印字を行った。
【０１０７】
作像はＤＣの現像バイアス−２００Ｖに重畳するＡＣ周波数２．５ｋＨｚ、Ｐ−Ｐ電圧１４００Ｖの条件で印加し、各色５％カラー原稿に相当する文字原稿を１００００枚連続してプリントを行い、印字画像の品質の評価を行った。評価は、連続印字する前に前述の自然画のＪＩＳ Ｘ ９２０１−１９９５準拠の標準画像データのＮ−２Ａ「カフェテリア」の画像を出力した印字品質、とくに中間調の色ずれを重視し、各色５％原稿を２０００枚連続印字した後に１枚の自然画Ｎ−２Ａを印字し、この時の中間調の目視による変化を見た。明らかに色ずれが観察された場合には印字を中止し、その時の印字枚数で印字終了とした。
その結果を表３に示す。優は画像に問題がないもの、良は実用上許容できる範囲のもの、不良は色ずれが認められ画像品質が劣るものを示している。
【０１０８】
（表３）
（実験例）
（現像、転写順） 色ずれ発生状況
初期 2000枚 4000枚 6000枚 8000枚 10000枚
実験例２ (BK8-Y7-M6-C5) 優 優 優 優 優 優
比較実験例４(BK8-M6-C5-Y7) 優 優 優 優 優 良
比較実験例５(BK8-C5-M6-Y7) 優 優 優 優 優 良
比較実験例６(Y7-C5-M6-BK8) 優 優 優 優 優 良
比較実験例７(M6-C5-Y7-BK8) 優 優 優 優 良 不良
比較実験例８(Y7-C5-BK8-M6) 優 優 優 優 良 不良
比較実験例９(M6-BK8-C5-Y7) 優 優 優 優 良 不良
比較実験例10(Y7-C5-M6-BK8) 優 優 優 優 良 不良
比較実験例11(C5-M6-Y7-BK8) 優 優 優 優 良 不良
【０１０９】
以上のように、本発明のように円形度が高く、仕事関数の大きいトナーより順に現像と転写を行うことにより、印字品質の劣化が無いことが示された。これは、トナー層間で電荷の移動が生じ、トナー層同士の密着性が高まり、飛び散りや色ずれの防止と転写効率が高まることで、安定した画像品質が維持できたと考えられる。しかし、現像と転写の順において、トナーの仕事関数をランダムにして現像、転写を行うと印字画像品質、特に色ずれに影響を及ぼすことが分かった。また、トナーの仕事関数の小さいトナー像形成手段を１段目にもってくることも良くないことが示された。
また、表３の結果から、本発明のようにトナーを、仕事関数が５．６ｅＶ前後と比較的大きい転写材に転写を直接行う場合には、トナー像形成手段の内、トナーの仕事関数の大きいトナー像形成手段を１段目に配置し、逐次トナーの仕事関数が小さくなるトナー像形成手段を配置することが好ましいことが分かる。
しかし、この時に有機感光体上の現像された１色のベタ画像の現像付着トナー量を０．６ｍｇ／ｃｍ2以上に設定すると、転写効率が悪くなり、クリーニングトナー量の増大につながり、トナー量当たりの印字枚数が少なくなる結果、効率が悪いカラー画像形成装置となる。
また、実験例２では、クリーニングトナー量は各色５％原稿でＡ４版１００００枚印字で３０ｇであったが、他の比較実験例では、クリーニング量は５０ｇ〜８０ｇの範囲であった。
【０１１０】
本発明において、搬送ベルトによって搬送された記録材上に、潜像担持体上に形成されたトナー像を転写するタンデム方式のカラー画像形成装置において、搬送ベルト移動方向の上流側から、トナーの仕事関数の大きいものから小さいものへトナー像形成手段を配置し、紙上に現像、転写、定着工程を経てカラー画像を形成することにより、先に紙上に転写されたトナーが次のトナー像形成手段の感光体に逆転写することを防止し、かつ、トナー層同士の密着性が向上することにより色ずれ防止と色再現性に優れたカラー画像を形成することが可能となる。
また、トナー同士の密着性が向上することによって、トナー飛散が無くなるので画像形成装置内の汚染防止となるだけでなく、搬送ベルト表面を汚すこともないので、紙の裏面汚れの防止も可能となる。
【符号の説明】
【０１１１】
１…感光体、２…コロナ帯電器、３…露光、５…クリーニングブレード、６…バックアップローラ、７…トナー供給ローラ、８…規制ブレード、９…現像ローラ、１０…現像器、１０（Ｙ），１０（Ｍ），１０（Ｃ），１０（Ｋ）…現像器、Ｔ…トナー、１１…記録材、１２…搬送ベルト、１０１…画像形成装置、１０２…ハウジング、１０３…排紙トレイ、１０４…扉体、１０５…制御ユニット、１０６…電源ユニット、１０７…露光ユニット、１０８…画像形成ユニット、１０９…排気ファン、１１０…転写ユニット、１１１…給紙ユニット、１１２…紙搬送ユニット、１１３…駆動ローラ、１１４…従動ローラ、１１５…紙搬送ベルト、１１６…クリーニング手段、１１７…ベルト張り側、１１８…ベルト弛み側、１２０…画像担持体、１２１…転写部材、１２２…帯電手段、１２３…現像手段、１２４…ポリゴンミラーモータ、１２５…ポリゴンミラー、１２６…ｆ−θレンズ、１２７…反射ミラー、１２８…折り返しミラー、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ…単色画像形成ユニット、１２９…トナー収納容器、１３０…トナー貯蔵部、１３１…トナー攪拌部材、１３２…仕切部材、１３３…トナー供給ローラ、１３４…飛散防止ブレード、１３５…現像ローラ、１３６…規制ブレード、１３８…給紙カセット、１３９…ピックアップローラ、１４０…ゲートローラ対、１４１…主記録材搬送路、１４２…定着手段、１４３…排紙ローラ対、１４４…両面プリント用搬送路、１４５…定着ローラ対、Ｃ１…試料測定セル、Ｃ２…トナー収容用凹部、Ｃ３…測定用試料片、Ｃ４…試料台、Ｃ５…測定光、Ｃ６…光電子、Ｃ７…検知器。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数色の潜像担持体を配置して各潜像担持体上に形成した潜像をトナーによって現像の後に記録材搬送用の搬送ベルト上の記録材に転写した後に定着を行うことによりカラー画像を形成する画像形成装置において、搬送ベルトの最上流側から下流側に、現像に使用するトナーの仕事関数が大きなものから小さいものとなるように潜像担持体を配置して、仕事関数の大きいトナーから逐次、現像、転写、定着を行うようにしたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
複数色の潜像担持体を配置して各潜像担持体上に形成した潜像をトナーによって現像の後に記録材搬送用の搬送ベルト上の記録材に転写した後に定着を行うことによりカラー画像を形成する画像形成装置において、搬送ベルトの最上流側または最下流側に、黒トナーの画像を形成する潜像担持体を配置し、他の色の現像に使用するトナーの仕事関数が上流側から下流側に大きいものから小さなものとなるように潜像担持体を配置して逐次、現像、転写、定着を行うようにしたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
トナーが非磁性一成分トナーであることを特徴とする請求項１ないし２のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項４】
負帯電トナー、および反転現像器を用いたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
潜像担持体が負帯電の有機感光体であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
画像形成装置内に張架された記録材搬送用ベルトが水平方向に対して斜め方向に配置されたことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
潜像担持体上に現像されたトナー量が０．５ｍｇ／ｃｍ2以下に規制された非磁性一成分トナーを用いたことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
記録材が紙または合成樹脂製フィルムであることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
潜像担持体よりも現像ロールの周速を早くし、その周速比を１．１〜２．５とするとともに、像担持体と現像ロールの回転方向は同方向であることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項記載の画像形成装置。
【請求項１０】
複数色の潜像担持体を配置して各潜像担持体上に形成した潜像をトナー像によって現像の後に記録材搬送用搬送ベルト上の転写材に転写した後に定着を行うことによりカラー画像を形成する画像形成装置に使用するトナーにおいて、搬送ベルトの最上流側から下流側に、現像に使用するトナーの仕事関数が大きい順となるように潜像担持体を配置し、トナーの流動性改良剤が少なくとも疎水性のシリカと疎水性のチタニアを含有することを特徴とするトナー。
【請求項１１】
トナーは、トナー粒子の投影像の測定によって求めたトナー粒子の投影像の周囲長（μｍ）Ｌ1と、トナー粒子の投影像の面積に等しい真円の周囲長（μｍ）Ｌ0との比、Ｌ0／Ｌ1で表される円形度が０．９４以上であることを特徴とする請求項１０記載のトナー。
【請求項１２】
個数基準の平均粒子径が４．５〜９μｍであるトナーであることを特徴とする請求項１０または１１のいずれか１項記載のトナー。
【請求項１３】
トナーは重合性有機化合物のモノマー、オリゴマーの少なくともいずれかを、着色剤を含有させて重合をすることによって形成したものであることを特徴とする請求項１０ないし１２のいずれか１項記載のトナー。
【請求項１】
複数色の潜像担持体を配置して各潜像担持体上に形成した潜像をトナーによって現像の後に記録材搬送用の搬送ベルト上の記録材に転写した後に定着を行うことによりカラー画像を形成する画像形成装置において、搬送ベルトの最上流側から下流側に、現像に使用するトナーの仕事関数が大きなものから小さいものとなるように潜像担持体を配置して、仕事関数の大きいトナーから逐次、現像、転写、定着を行うようにしたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
複数色の潜像担持体を配置して各潜像担持体上に形成した潜像をトナーによって現像の後に記録材搬送用の搬送ベルト上の記録材に転写した後に定着を行うことによりカラー画像を形成する画像形成装置において、搬送ベルトの最上流側または最下流側に、黒トナーの画像を形成する潜像担持体を配置し、他の色の現像に使用するトナーの仕事関数が上流側から下流側に大きいものから小さなものとなるように潜像担持体を配置して逐次、現像、転写、定着を行うようにしたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
トナーが非磁性一成分トナーであることを特徴とする請求項１ないし２のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項４】
負帯電トナー、および反転現像器を用いたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
潜像担持体が負帯電の有機感光体であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
画像形成装置内に張架された記録材搬送用ベルトが水平方向に対して斜め方向に配置されたことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
潜像担持体上に現像されたトナー量が０．５ｍｇ／ｃｍ2以下に規制された非磁性一成分トナーを用いたことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
記録材が紙または合成樹脂製フィルムであることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
潜像担持体よりも現像ロールの周速を早くし、その周速比を１．１〜２．５とするとともに、像担持体と現像ロールの回転方向は同方向であることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項記載の画像形成装置。
【請求項１０】
複数色の潜像担持体を配置して各潜像担持体上に形成した潜像をトナー像によって現像の後に記録材搬送用搬送ベルト上の転写材に転写した後に定着を行うことによりカラー画像を形成する画像形成装置に使用するトナーにおいて、搬送ベルトの最上流側から下流側に、現像に使用するトナーの仕事関数が大きい順となるように潜像担持体を配置し、トナーの流動性改良剤が少なくとも疎水性のシリカと疎水性のチタニアを含有することを特徴とするトナー。
【請求項１１】
トナーは、トナー粒子の投影像の測定によって求めたトナー粒子の投影像の周囲長（μｍ）Ｌ1と、トナー粒子の投影像の面積に等しい真円の周囲長（μｍ）Ｌ0との比、Ｌ0／Ｌ1で表される円形度が０．９４以上であることを特徴とする請求項１０記載のトナー。
【請求項１２】
個数基準の平均粒子径が４．５〜９μｍであるトナーであることを特徴とする請求項１０または１１のいずれか１項記載のトナー。
【請求項１３】
トナーは重合性有機化合物のモノマー、オリゴマーの少なくともいずれかを、着色剤を含有させて重合をすることによって形成したものであることを特徴とする請求項１０ないし１２のいずれか１項記載のトナー。
【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２００９−１９３０８５（Ｐ２００９−１９３０８５Ａ）
【公開日】平成２１年８月２７日（２００９．８．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１３２８９５（Ｐ２００９−１３２８９５）
【出願日】平成２１年６月２日（２００９．６．２）
【分割の表示】特願２００３−１０９９３６（Ｐ２００３−１０９９３６）の分割
【原出願日】平成１５年４月１５日（２００３．４．１５）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年８月２７日（２００９．８．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年６月２日（２００９．６．２）
【分割の表示】特願２００３−１０９９３６（Ｐ２００３−１０９９３６）の分割
【原出願日】平成１５年４月１５日（２００３．４．１５）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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