JP2008129350A - 画像形成装置、画像形成用現像剤、およびプロセスカートリッジ - Google Patents

Abstract

【課題】長期に亘り中抜け現象および転写チリを抑制することのできる画像形成装置、画像形成用現像剤、およびプロセスカートリッジを提供する。
【解決手段】付着力の強い外添剤が被覆されていないトナーと、外添剤の被覆面積率の平均が３０％〜９０％の付着力の弱いトナーと混合させる。これにより、トナー層中の付着力の大きな外添剤が被覆されていないトナーが、付着力の小さな外添剤被覆率の平均値が３０〜９０％のトナーを保持して、付着力の小さなトナーの飛翔を抑制することができる。また、トナー層中の付着力の小さな外添剤被覆率の平均値が３０〜９０％のトナーが、付着力の大きな外添剤が被覆されていないトナー同士が密着するのを抑制することが、トナー同士が強く密着するのを抑制する。これにより、転写チリと中抜けとを抑制することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像形成装置、画像形成用現像剤、およびプロセスカートリッジに関するものである。

従来、像担持体上に形成したトナー像を中間転写体や記録材などの転写体に転写する画像形成装置が知られている。この画像形成装置においては、像担持体上のトナー像を転写体に転写する際に、画像の一部が転写されない、いわゆる中抜け現象が発生する場合がある。これは、像担持体表面に担持されるトナー像は、像担持体表面よりも外側に突出した状態で担持されているので、転写時の圧力がトナーに集中しやすい。トナーに圧力が集中する結果、トナー同士の密着力（凝集力）およびトナーと感光体との密着力が増加する。その結果、静電的にトナーを転写体に移動させる力よりも、トナーの感光体への密着力の方が大きくなり、中抜けが生じる。

そこで、トナーの表面を外添剤で被覆することにより、トナー同士の密着力（凝集力）およびトナーと感光体との密着力を低減して、中抜けを発生し難くしている。
しかし、トナーの表面を外添剤で被覆してトナーの付着力を弱めると、転写時にトナーが散る所謂転写チリが発生する場合がある。

特許文献１には、中間転写方式のカラー画像形成装置において、最後に中間転写体に転写される色のトナーに対する外添剤の被覆面積率が、他色のトナーに対する外添剤の被覆面積率よりも小さく設定するものが記載されている。外添剤は、トナーと逆極性に帯電しているので、１色目〜３色目のトナーにおいては、転写ニップを通過する過程で、トナーの外添剤が感光体に吸着されて、中間転写体上のトナーの外添剤被覆面積率が低下する。一方、最終色のトナーの外添剤被覆面積率は、予め低くなっている。その結果、中間転写体上の全てトナー外添剤の被覆面積率が低下しているため、トナー同士の付着力が高められる。よって、二次転写時のトナーの飛び散りを有効に防止することができる。

特開２００２−４０７４０号公報

外添剤は、攪拌時や層厚規制部材による層厚規制時などの機械的ストレスによりトナーに埋没したりトナーから分離したりする。その結果、外添剤被覆面積率の低い最終色のトナーにおいては、中抜けが生じるレベルまで外添剤被覆面積率が早期に低下してしまい、早期に中抜け現象が発生してしまう。特に、近年は、画像形成速度の高速化に伴って、現像ローラの回転速度が速まっており、トナーが受けるストレスが増大して、中抜けが生じるレベルに低下する時期が早まっている。一方、１〜３色目のトナーは、外添剤被覆面積率が高いため、外添剤被覆面積率が、中抜けが生じるレベルまで低下するまでに時間がかかり、長期に亘り中抜け現象を抑制することができる。しかしながら、１〜３色目のトナーは、外添剤被覆面積率が高いため、トナー付着力が弱く、トナー像を像担持体から中間転写体に一次転写するときに、転写チリが発生してしまう。

本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、長期に亘り中抜け現象および転写チリを抑制することのできる画像形成装置、画像形成用現像剤、およびプロセスカートリッジを提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、像担持体と、前記像担持体に静電潜像を形成する潜像形成手段と、前記像担持体上の潜像を現像してトナー像を形成する現像手段とを有する画像形成手段を備え、前記像担持体上に形成されたトナー像を記録材に転写するか、又はトナー像を中間転写体の表面へ転写した後に中間転写体上のトナー像を記録材に一括転写することにより、記録材に画像を形成する画像形成装置において、トナーを含有した現像剤として、トナー１粒子の表面積に対する外添剤の被覆面積比率の平均値が３０以上９０％以下のトナーと、外添剤を被覆していないトナーとを混合した現像剤を用いたことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の画像形成装置において、前記画像形成手段を複数備え、前記記録材にトナーを順次転写するか、又はトナー像を中間転写体の表面へ順次転写した後に中間転写体上のトナー像を記録材に一括転写することにより、記録材にカラー画像を形成することを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１または２の画像形成装置において、前記外添剤を被覆していないトナーの全トナーに対する重量比を５〜１５％としたことを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項３の画像形成装置において、前記外添剤を被覆していないトナーとして、無色であるものを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項３または４の画像形成装置において、前記外添剤の被覆面積比率の平均値が３０以上９０％以下のトナーとして、形状係数ＳＦ１が１００以上１３０以下のトナーを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項５の画像形成装置において、前記外添剤を被覆していないトナーとして、形状係数ＳＦ１が１３０以上のトナーを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項６の画像形成装置において、前記外添剤を被覆していないトナーの体積平均粒径が、前記外添剤の被覆面積比率の平均値が３０以上９０％以下のトナーの体積平均粒径よりも大きいことを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項１乃至７いずれかの画像形成装置において、前記外添剤の被覆面積比率の平均値が３０以上９０％以下のトナー及び前記外添剤を被覆していないトナーとして、体積平均粒径が２以上７μｍ以下のトナーを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、請求項１乃至８いずれかの画像形成装置において、前記外添剤の被覆面積比率の平均値が３０以上９０％以下のトナーとして、外添剤の一次粒子径の平均値が１０以上２００ｎｍ以下のトナーを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、請求項１〜９に記載の画像形成装置で使用する画像形成用現像剤。
また、請求項１１の発明は、像担持体と、少なくとも現像剤が収納された現像手段とを一体に支持し、画像形成装置本体に着脱自在としたプロセスカートリッジであって、前記現像剤として、請求項１０に記載の現像剤を用いたことを特徴とするものである。

請求項１乃至１１の発明によれば、付着力の強い外添剤が被覆されていないトナーと、外添剤の被覆面積率の平均が３０％〜９０％の付着力の弱いトナーと混合させることで、トナー間の付着力が適当になる。これは、付着力の弱いトナーが付着力の強いトナーに付着することで、付着力の強いトナーによって付着力の弱いトナーが保持される。また、この付着力の弱いトナーが、付着力の強いトナーの周囲に存在するため、付着力の強いトナー同士が強く密着するのを抑制するからである。よって、外添剤の被覆面積率の平均が３０％〜９０％の付着力の低いトナーのみの現像剤に比べて、転写チリを抑制することができる。また、外添剤が被覆されていないトナーのみの現像剤に比べて、中抜け現象の発生を抑制することができる。また、外添剤の被覆面積率の高い３０％〜９０％のトナーを用いることで、機械的なストレスによって外添剤が埋没して、中抜けが生じるレベルまで低下するまでに長期の時間を要するので、長期亘り中抜けを抑制することができる。

以下に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本実施形態に係る画像形成装置の要部概略構成を示す図である。
この画像形成装置は、画像を形成するための画像形成手段を備えている。画像形成手段は、像担持体たる感光体と、帯電手段たる帯電装置２２と、潜像形成手段たる露光装置２３と、現像手段たる現像装置２４と、転写手段たる転写装置２５と、クリーニング手段たるクリーニング装置３０とからなっている。帯電装置２２、露光装置２３、現像装置２４、転写装置２５、クリーニング装置３０、除電装置３１は、感光体の周囲に配設されている。

画像形成動作が開始されると、まず、感光体２１は帯電ローラ２２によって表面を一様に帯電される。帯電装置２２としては、帯電ローラに電圧を印加して感光体２１を一様帯電してもよいし、コロトロンやスコロトロン等のコロナ帯電を用いて感光体２１を一様帯電してもよい。帯電ローラを用いた帯電は、コロナ帯電を用いた場合よりもオゾン発量が少ない利点がある。

次に、露光装置２３は、一様帯電した感光体２１に画像情報に応じてレーザー光線を照射し、静電潜像を形成する。感光体２１上の帯電電位や潜像部位を電位センサで検出し、帯電条件や露光条件を制御するようにしてもよい。

次に、現像装置２４によって、静電潜像が形成された感光体２１上にトナー像を形成する。
図２は、本実施形態の画像形成装置に適用可能な現像装置２４の一例を示す図である。
図２は、トナーとキャリアから成る二成分現像剤を用いた二成分現像装置である場合の概略構成図である。図に示す現像装置２４は、現像剤がスクリュー４１によって攪拌・搬送され、現像スリーブ４２に供給される。現像スリーブ４２に供給される現像剤はドクターブレード４３によって規制され、供給される現像剤量はドクターブレード４３と現像スリーブ４２との間隔であるドクターギャップによって制御される。ドクターギャップが小さすぎると、現像剤量が少なすぎて画像濃度不足になり、逆にドクターギャップが大きすぎると、現像剤量が過剰に供給されて感光体２１上にキャリア付着が発生するという問題が生じる。

現像スリーブ４２には、周表面に現像剤を穂立ちさせるように磁界を形成する磁石が備えられており、この磁石から発せられる法線方向磁力線に沿うように、現像剤が現像スリーブ４２上にチェーン状に穂立ちされて磁気ブラシが形成される。現像スリーブ４２と感光体２１は、一定の間隙（現像ギャップ）を挟んで近接するように配置されていて、双方の対向部分に現像領域が形成されている。

現像スリーブ４２は、アルミニウム、真鍮、ステンレス、導電性樹脂などの非磁性体を円筒形に形成しており、不図示の回転駆動機構によって回転されるようになっている。磁気ブラシは、現像スリーブ４２の回転によって現像領域に移送される。現像スリーブ４２には不図示の現像用電源から現像電圧が印加され、磁気ブラシ上のトナーが現像スリーブ４２と感光体２１間に形成された現像電界によってキャリアから分離し、感光体２１上の静電潜像上に現像される。なお、現像電圧には交流を重畳させても良い。なお、現像ギャップは、現像剤粒径の５〜３０倍程度、現像剤粒径が５０μｍであれば０．５ｍｍ〜１．５ｍｍに設定することが可能である。これより広くすると、望ましいとされる画像濃度が出にくくなる。

また、ドクターギャップは、現像ギャップと同程度かやや大きくする必要がある。感光体２１のドラム径やドラム線速、現像スリーブ４２のスリーブ径やスリーブ線速は、複写速度や装置の大きさ等の制約によって決まる。ドラム線速に対するスリーブ線速の比は、必要な画像濃度を得るために１．１以上にする必要がある。なお、現像後の位置にセンサを設置し、光学的反射率からトナー付着量を検出してプロセス条件を制御するようにしてもよい。

磁気ブラシを構成するキャリアには、鉄紛、フェライト紛、磁性粒子を分散した樹脂粒子等の磁性を有する粉体、及び電気特性を制御するために樹脂などで表面を被覆した磁性粉体が好ましく使用される。磁気ブラシを構成するキャリアとしては、感光体２１表面へのダメージを軽減するために球形の粒子を用いるのが好ましく、平均粒径は１５０μｍ以下のものが好ましい。キャリアの平均粒径が大きすぎると最密状態に配置してあっても曲率半径が大きく、感光体２１と接触していない面積が増え、トナー像のかけや抜けが発生する。逆に平均粒径があまり小さすぎると、交流電圧を印加する場合には、粒子が動きやすくなって粒子間の磁力を上回り、粒子が飛散してキャリア付着の原因となってしまう。キャリアの平均粒径は、特に３０μｍ以上、１００μｍ以下であることが好ましい。さらに、キャリアの体積抵抗率が低すぎると、現像電圧の印加時にキャリアに電荷が注入され、感光体２１へのキャリア付着を起こしたり、感光体の絶縁破壊を起こしたりするため、体積抵抗率が１０^３Ωｃｍ以上のキャリアを使用する必要がある。

なお、上述では現像装置２４として二成分現像装置を用いているが、二成分現像装置に限定されるものではなく、現像スリーブ上に形成したトナー薄層を電界で感光体上に現像する一成分現像装置を用いてもよい。

感光体２１上に形成されたトナー像は、感光体２１と記録材２６が接触する転写ニップに搬送される。不図示の給紙トレイから搬送された記録材２６に接触するローラ２５には、不図示の転写用電源によってトナーと逆極性の転写電圧が印加され、記録材２６と感光体２１間に作用する転写電界によって、感光体２１上に形成されたトナー像が記録材２６上へ転写される。

未定着のトナー像が載った記録材２６は、定着ローラ２８と加圧ローラ２９によって記録材２６に一定の熱と圧力が加わり、トナー像が記録材２６上に定着される。なお、定着温度を一定に保つために、定着ローラ２８には不図示のサーミスタが接触しており、定着ローラ２８の温度制御を行なっている。定着ローラを用いた定着方式は、熱効率が高く、安全性に優れ、小型化が可能で、低速から高速まで適用範囲が広い。

感光体２１上に残留したトナーは、クリーニング装置３０によって除去される。クリーニング装置としては、クリーニングブレードを用い、クリーニングローラやクリーニングブラシ等を併用しても良い。また、これらのクリーニング部材にトナーと逆極性の電圧を印加して、クリーニングの効率を高めることもできる。

また、ユニット枠体に感光体２１と、帯電装置２２、現像装置２４、クリーニング装置３０などを一体的に備えて、プロセスカートリッジとして装置本体から着脱可能となっている。

なお、本発明は、モノクロ画像形成装置だけでなく、カラー画像形成装置にも適用することができる。
図３は、カラー画像形成装置の１例を示す要部概略構成図である。画像形成手段５１は、感光体５１ａの周辺に帯電装置５１ｂ、露光装置５１ｃ、現像装置５１ｄ、転写装置５１ｅ、クリーニング装置５１ｆ、除電装置５１ｇが配設されており、感光体５１ａ上に形成されたイエロートナーによる画像が、転写装置５１ｅによって中間転写ベルト５５上に転写され、クリーニング装置５１ｆによって感光体５１ａ上に残ったトナーが除去される。同様にして、画像形成手段５２〜５４によって、中間転写ベルト５５上にマゼンタトナー、シアントナー、ブラックトナーによる画像が形成される。中間転写ベルト５５上のカラー画像は、転写装置５６によって記録材５７上に転写され、クリーニング装置５８によって中間転写ベルト５５上に残ったトナーが除去される。記録材５７上に形成されたカラー画像は図示しない定着装置によって定着される。なお、カラー画像の形成される順序は特定されるものではなく、どのような順序に形成されても良い。

次に、本実施形態の特徴点について、説明する。
先の図３に示したカラー画像を形成する画像形成装置においては、複数色のトナー画像が積層されており、文字やライン等の周辺部にトナーが飛び散る現象である所謂転写チリが発生しやすい。転写チリは、感光体と中間転写体、感光体と記録材、又は中間転写体と記録材が接触する領域である転写ニップ、及びその前後で発生する。

転写ニップ前で発生する転写チリは、転写ニップ前でトナーが転写する（以下、「プレ転写」とする）際に、トナー間の静電反発力や放電等によって、トナーが画像周辺部に飛翔するためと考えられる。この転写ニップ前の転写チリを抑制するには、プレ転写が生じないようにすることが有効である。そこで、特開２０００−２０６８０４号公報では、転写ニップ後に転写電圧を印加し、転写ニップの中央部に中間転写ベルトと接触する接地電極を設けている。これにより、転写電圧によって帯電した中間転写ベルトが、接地電極によって除電され、転写ニップ前の電界を小さくすることができ、転写ニップ前の転写チリを抑制している。また、特開２００４−２８６８５１号公報では、転写ニップの上流側近傍に、転写電界としてトナーが転写する向きと逆向きの電界を形成して、転写ニップ前の転写チリを抑制している。
このように、転写ニップ前における転写チリは、特開２００４−２８６８５１号公報や、特開２０００−２０６８０４号公報に開示されているように、転写ニップ前の電界を制御することで、抑制することができる。

転写ニップ後に発生する転写チリは、記録材または中間転写ベルト上のトナー層からトナーが周辺部に飛散して発生する。転写電圧により記録材または中間転写ベルト上のトナー層に作用する電界は、転写ニップから離れるに従って低下する。この転写電圧による電界の影響が低下すると、トナー層の電荷によって形成される電界の影響が大きくなり、この電界によるクーロン力によりトナーがトナー層周辺部に飛翔して転写チリが発生すると考えられる。トナー層電荷による電界は、トナー層の電荷量の増加と共に増大し、トナー層の付着量が多いほど、またトナーの帯電量が高いほど大きくなる。カラー画像は、複数色のトナー画像が積層されており、付着量が多いために転写チリが発生しやすい。また、トナー層からトナーが飛翔しないための作用力としてトナー間の付着力があり、トナー間付着力が大きいほど転写チリが発生しにくくなる。しかし、トナーの付着力が大きいと、転写率の低下や、画像の一部、特に細線中央部が転写しない「中抜け」が発生しやすくなる。また、付着力が大きなトナーは、一度付着すると分離しにくいことから、現像の際に像担持体の地肌部に残りやすく、「地肌汚れ」の画像が発生しやすくなる。

特許第３６７０１３４号公報には、トナー間付着力を適正な範囲にすることにより転写ニップ後に発生する転写チリを抑制している。しかし、トナーの付着量、帯電量、トナー間付着力を適正な範囲にしても、長期に渡りトナー間付着力が維持できず、長期に亘り転写ニップ後に発生する転写チリを抑制することができない場合があった。
そこで、本発明者らは、鋭意研究したところ、トナー間付着力が、流動性を確保するために、トナー表面に被覆された外添剤の被覆率に依存することを見出した。

以下に、具体的に説明する。本発明者らは、次にような方法でトナー間付着力と外添剤被覆率との関係を調べた。すなわち、外添剤の添加量を変えたトナーを作製し、トナー表面を電子顕微鏡で観察してトナー１粒子の表面積に対する外添剤の被覆面積比率（外添剤被覆率）を計測した。次に、被覆面積率の異なる各トナーについて付着力を測定し、トナー付着力と外添剤被覆率との関係を調べた。
トナー付着力は、特許３６７０１３４号公報と同様、遠心分離法を用いて測定した。図４、図５は、トナー付着力測定装置の測定セル、遠心分離装置の一例を示す図である。図４は、トナー付着力測定装置の測定セルの説明図である。図４において、測定セル１は、トナーを付着させた試料面２ａを有する試料基板２と、試料基板２から分離したトナーを付着させる付着面３ａを有する受け基板３と、試料基板２の試料面２ａと受け基板３の付着面３ａの間に設けられたスペーサ４とから構成される。図５は、遠心分離装置５の一部断面図である。図５において、遠心分離装置５は、測定セル１を回転させるロータ６と、保持部材７を備えている。ロータ６は、自身の回転中心軸９に対して垂直な断面で穴形状であり保持部材７を設置する試料設置部８を有している。保持部材７は、棒状部７ａと、棒状部７ａに設けられ測定セル１を保持するセル保持部７ｂ、測定セル１をセル保持部７ｂから押し出すための穴部７ｃ、棒状部７ａを試料設置部８に固定する設置固定部７ｄを備えている。セル保持部７ｂは、測定セル１を設置したときに、測定セル１の垂直方向がロータの回転中心軸９に垂直となるように構成される。

まず、上述した測定セル１を遠心分離装置５のロータ６内に設置する。次に、遠心分離装置のロータ６を回転させる。ロータ６を回転させると、遠心力により、測定セル１の試料面２ａに形成したトナー層表面のトナーが分離して受け基板３の付着面３ａする。次にロータ６から測定セル１を取り出して、受け基板３の付着面３ａに付着したトナーを光学顕微鏡やＣＣＤカメラにより観察、撮像する。撮像した画像をスキャナで取得し、取得した画像を、画像解析手段を用いて解析して、受け基板３の付着面に付着したトナーの数を導出する。次に、トナーの受け基板３の付着面３ａへの投影面積を求め、受け基板３の付着面３ａに付着したトナーの数と投影面積の関係から、個々の粉体同士が付着せずに独立して受け基板３上に付着した状態を取り得る粉体の数及び投影面積を求める。次に、遠心分離装置５のロータ６の回転数と受け基板３上に付着したトナーの投影面積の関係から、独立状態となるロータ６の回転数を決定するロータ回転数決定する。次に、トナーの平均粒径及び比重から計算したそのトナーの平均重量と決定したロータ６の回転数とから、試料面上に形成したトナー層の最表面から粉体を分離するために必要な遠心力を求める。そして、試料面２ａ上のトナー層の単位面積当たりの付着量（あるいは、試料面上の粉体の厚さ）、トナーの平均帯電量（Ｑ／Ｍ）、及び粉体層最表面から粉体を分離するのに必要な遠心力より、トナー間の非静電的付着力を算出する。

上述のようにして、被覆面積率の異なる各トナーについて付着力を測定した結果、トナー付着力が外添剤被覆率の増加と共に低下することがわかった。

次に、本発明者らは、被覆面積率の異なる各トナーについて画像評価を行い、転写チリ、中抜けの発生状況について調べた。その結果、外添剤被覆率が低いほど中抜けが発生しやすいが転写チリは発生しにくく、外添剤被覆率が高いほど転写チリが発生しやすいが中抜けは発生しにくいことを見出した。すなわち、外添剤被覆率が高いトナーは、トナー間付着力が小さいため、転写チリが発生しやすくなったと考えられる。また、外添剤被覆率が低いトナーは、トナー間付着力が大きいため、中抜けが発生しやすくなったと考えられる。

さらに、長期使用後に画像評価を行った結果、初期には転写チリと中抜けが発生しなかったトナーで中抜けが発生しやすくなり、初期には転写チリは発生するが中抜けが発生しなかったトナーで転写チリが発生しにくくなることを見出した。このため、初期に転写チリと中抜けが発生しないトナー間付着力が適正なトナー（適正な外添剤被覆率が設定されたトナー）であっても、長期使用後には外添剤被覆率が低下して中抜けが発生しやすくなることがわかる。また、高めに外添剤被覆率を設定すると、長期使用後の中抜けは発生しないが、初期の転写チリを抑制できない。

なお、長期使用後に、トナーの外添剤被覆率が低下する理由を以下に示す。現像ローラ上のトナーは、一成分現像方式では規制部材によるトナー層厚の規制等、二成分現像方式ではキャリアとの撹拌や磁気穂高さの規制等で機械的なストレスを受ける。この機械的なストレスはトナーに対して外添剤の埋没及び分離等の影響を及ぼす。そして、トナーは、画像出力の繰り返しによりこのような機械的ストレスを何度も受けるため、長期使用後にトナーの外添剤被覆率が低下するのである。特に、近年は、画像形成スピードの高速化が求められており、高速化に対応するには、単位時間当たりの現像量を大幅に増加するために、現像に用いるローラを高速に回転する必要がある。このように、現像ローラを高速で回転させると、トナーが受ける機械的ストレスが増大し、トナーの外添剤被覆率が低下する時期が早まってしまい、早期に中抜けなどの画像不良となってしまう。

そこで、本発明者らは、鋭意研究を行って、トナー間付着力の小さいトナー外添剤被覆率が高いトナーに、トナー間付着力の大きい外添剤を被覆していないトナーを混合することにより、転写チリと中抜けを長期に亘り抑制することを見出した。具体的には、外添剤被覆率の平均値が３０〜９０％、好ましくは４０〜８０％のトナーに、外添剤を被覆していないトナーを一定の割合混合することにより、長期に亘り転写チリ及び中抜けが抑制できた。トナーの外添剤被覆率の平均値が３０％以下では、長期間使用後の中抜けを抑制できなかった。また、外添剤被覆率の平均値が９０％以上になると、トナー母粒子に直接していない外添剤が増え、外添剤が分離しやすく、感光体等の構成部品を損傷しやすくなる。外添剤の被覆していないトナーの混合比は、全体のトナーに対する重量比で５〜１５％、好ましくは７〜１３％が適切で、５％以下では初期の転写チリ抑制に効果が無く、１５％以上では経時わたり中抜けが抑制できなくなる。

なお、トナー間付着力の小さいトナー外添剤被覆率が高いトナーに、トナー間付着力の大きい外添剤を被覆していないトナーを混合させたものにおけるトナー間付着力は、外添剤被覆率の平均値が３０〜９０％のトナーからなるトナー間付着力よりも大きくなり、転写チリを抑制できる。これは、トナー層中の付着力の大きな外添剤が被覆されていないトナーが、付着力の小さな外添剤被覆率の平均値が３０〜９０％のトナーを保持して、付着力の小さなトナーの飛翔を抑制しているためと考えられる。これにより、外添剤被覆率が高く、トナー付着力の小さいトナーを用いても、初期時の転写チリを抑制することができると考えられる。
また、トナー外添剤被覆率が高いトナーを用いることで、経時亘りトナー間付着力の小さい状態を維持することができ、経時に亘り中抜けを抑制することができる。

また、外添剤を被覆していないトナーを無色とするのが好ましい。これは、外添剤を被覆していないトナーは、付着力が大きいため、一度付着すると分離しにくい。このため、現像の際に像担持体の地肌部に付着した外添剤を被覆していないトナーは、地肌部から分離せずに、長期に亘りに付着する。その結果、地肌部に付着する外添剤を被覆していないトナーが経時で増加し、地肌汚れの原因となってしまう。そこで、付着力の大きな外添剤を被覆していないトナーを無色とすることにより、このトナーが地肌部に付着しても地肌汚れにならない。なお、ここでいう無色とは、着色剤が含有されていないこという。

また、近年の電子写真技術の動向として、高画質化、デジタル化、カラー化、高速化が要求されている。例えば解像度は１２００ｄｐｉ以上の高解像のものが検討されており、これを実現するために高精細の画像形成方式が望まれている。潜像を可視化するトナー及び現像剤に対しても、高精細画像を形成するためにさらなる小粒径化が検討され実現化されつつある。また、画像のデジタル化に対応するために、画像を形成するドットの均一性が要求されており、ドットを形成するトナーに均一性が求められている。このため、従来主に用いられてきた機械的な粉砕方式によって作製された形状が不均一な粉砕トナーよりも、ドットの均一性、高精細画像に有利な、熱気流，流動造粒法により粉砕トナーに球形処理を施したトナーや、懸濁重合法、乳化重合法、分散重合法などによる重合トナー等の球形トナーが好ましい。球形トナーは、不定形トナーに較べて転写性に優れており、高転写率が実現できる。しかし、クリーニング性が悪く、ブレード等をすり抜けたトナーによるクリーニング不良が発生しやすい。

そこで、本実施形態においては、外添剤被覆率の平均値が３０〜９０％のトナーとして球形トナーを用い、外添剤を被覆していないトナーとして不定形トナーを用いることで、ドットの均一性、高精細画像に優れた画像を形成できるとともに、クリーニング不良を抑制している。混合比率の高い外添剤被覆率の平均値が３０〜９０％のトナーを球形トナーとすることで、ドットの均一性、高精細画像に優れた画像を得ることができる。また、外添剤を被覆していないトナーとしてブレードをすり抜け難い不定形トナーとすることで、この不定形トナーが、ブレードの先端部に留まり、球形トナーのすり抜けを抑制する。これにより、クリーニング不良が抑制される。

外添剤を被覆していないトナーとして用いられる不定形トナーとしては、以下の式(１)に示す形状係数ＳＦ１の平均値が１３０以上、好ましくは１４０以上の値を有するトナーが望ましい。また、不定形トナーとしては、トナーの構成材料である樹脂や着色剤などを混合攪拌後に溶融混練し、粉砕・分級して作製した粉砕トナー等が好適に用いられる。不定形トナーのＳＦ１の平均値が１３０以上、好ましくは１４０以上の値を有するトナーを用いることにより、クリーニング不良を改善する効果が得られ、ＳＦ１の平均値が１３０以下ではクリーニング不良を改善する効果が得られない。

形状係数ＳＦ−１は、トナー形状の丸さの割合を示すものであり、下記式（１）で表される。トナーを２次元平面に投影してできる形状の最大長ＭＸＬＮＧの二乗を図形面積ＡＲＥＡで除して、１００π／４を乗じた値である。ＳＦ−１の値が１００の場合トナーの形状は真球となり、ＳＦ−１の値が大きくなるほど不定形になる。
ＳＦ−１＝｛（ＭＸＬＮＧ）²／ＡＲＥＡ｝×（１００π／４）・・・（１）

外添剤被覆率の平均値が３０〜９０％のトナーとして用いられる球形トナーとしては、ＳＦ１の平均値が１００乃至１３０で、好ましくは、１００乃至１２０の値を有するトナーが望ましい。この球形トナーは、製造工程あるいは製造後の工程において球形化したトナーが好適に用いられる。球形トナーのＳＦ１の平均値が１００乃至１３０、好ましくは１００乃至１２０の値を有するトナーを用いることにより、転写効率を向上する効果が得られる。製造後の工程において球形化したトナーとは、例えば粉砕トナーを熱や機械的な力で球形化したトナーのことである。また、製造工程において球形化したトナーとは、例えば分散重合法、懸濁重合法、乳化重合法等の重合法により作製されたトナーである。特に、重合法はトナーの形状及び粒径制御の容易性、生産性等の点で優れており、球形トナーの作製方法としては好適である。

懸濁重合法は、油溶性重合開始剤、重合性単量体中に着色剤、離型剤等を分散し、界面活性剤、その他固体分散剤等が含まれる水系媒体中で後に述べる乳化法によって乳化分散する。その後重合反応を行い粒子化した後に、本発明におけるトナー粒子表面に無機微粒子を付着させる湿式処理を行えばよい。その際、余剰にある界面活性剤等を洗浄除去したトナー粒子に処理を施すことが好ましい。前記重合性単量体としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、α−シアノアクリル酸、α−シアノメタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、フマール酸、マレイン酸又は無水マレイン酸などの酸類、アクリルアミド、メタクリルアミド、ジアセトンアクリルアミドあるいはこれらのメチロール化合物、ビニルピリジン、ビニルピロリドン、ビニルイミダゾール、エチレンイミン、メタクリル酸ジメチルアミノエチルなどのアミノ基を有すアクリレート、メタクリレートなどを一部用いることによってトナー粒子表面に官能基を導入できる。また、使用する分散剤として酸基や塩基性基を有すものを選ぶことよって粒子表面に分散剤を吸着残存させ、官能基を導入することができる。

乳化重合法としては、水溶性重合開始剤、重合性単量体を水中で界面活性剤を用いて乳化し、通常の乳化重合の手法によりラテックスを合成する。別途着色剤、離型剤等を水系媒体中分散した分散体を用意し、混合の後にトナーサイズまで凝集させ、加熱融着させることによりトナーを得る。その後、後述する無機微粒子の湿式処理を行えばよい。ラテックスとして懸濁重合法に使用されうる単量体と同様なものを用いればトナー粒子表面に官能基を導入できる。これらの中でも、樹脂の選択性が高く、低温定着性が高く、また、造粒性に優れ、粒径、粒度分布、形状の制御が容易であるため、前記トナーとしては、トナー材料の溶解乃至分散液を水系媒体中に乳化乃至分散させてトナーを造粒してなるものが好ましい。

トナー材料の溶解液は、トナー材料を溶媒中に溶解させてなり、トナー材料の分散液は、前記トナー材料を溶媒中に分散させてなる。トナー材料としては、活性水素基含有化合物と、この活性水素基含有化合物と反応可能な重合体と、結着樹脂と、離型剤と、着色剤とを反応させて得られる接着性基材などを少なくとも含む。更に必要に応じて、樹脂微粒子、帯電制御剤などのその他の成分を含む。接着性基材は、紙等の記録媒体に対し接着性を示し、活性水素基含有化合物及びこの活性水素基含有化合物と反応可能な重合体を水系媒体中で反応させてなる接着性ポリマーを少なくとも含み、更に公知の結着樹脂から適宜選択した結着樹脂を含んでいてもよい。

外添剤被覆率の平均値が３０〜９０％のトナーおよび外添剤が被覆されていないトナーの体積平均粒径Ｄtは２μｍ〜７μｍ、より好ましくは３μｍ〜６μｍが望ましい。Ｄtが２μｍ以下では画像不良を発生しやすい粒径１μｍ以下の微粉トナーの割合が大きくなってしまい、７μｍ以上では電子写真画像の高画質化の要求に対応するのが困難である。

また、外添剤を被覆していない不定形トナーの体積平均粒径を、外添剤被覆率が３０〜９０％の球形トナーの体積平均粒径よりも大きくするのが好ましい。これは、不定形トナーの体積平均粒径が、球形トナーの体積平均粒径より小さいと、球形トナーがブレードと感光体との間をすり抜けるときにできる隙間に不定形トナーが入りこんで一緒にすり抜けてしまい、ブレードの先端部に留まりにくい。一方、不定形トナーの体積平均粒径が、球形トナーの体積平均粒径よりも大きいと、球形トナーがブレードと感光体との間をすり抜けるときにできる隙間に不定形トナーが入り込むことができないため、不定形トナーをブレード先端に留まらせることができる。これにより、クリーニング不良をより一層抑制することができる。

また、外添剤被覆率の平均値が３０〜９０％のトナーの外添剤としては、公知の有機微粒子及び無機微粒子を使用することができるが、無機微粒子、特にシリカ、チタン、アルミナのいずれかを少なくとも１種類以上使用することが好適である。これらの吸湿性を有する無機微粒子の場合は、環境安定性を考慮すると、疎水化処理を施したものが好適に用いられる。前記疎水化処理は、疎水化処理剤と前記微粉末とを高温度下で反応させて行なうことができる。疎水化処理剤としては特に制限はなく、例えばシラン系カップリング剤、シリコーンオイル等を用いることができる。本発明に用いられる外添剤の混合方法は、Ｖ型ブレンダー、ヘンシェルミキサー、メカノフージョン等の各種混合装置を用いた公知の方法を用いることができる。

また、外添剤の平均一次粒径は、１０ｎｍ以上、２００ｎｍ以下が好ましい。平均一次粒子径が１０［ｎｍ］より小さい添加剤は、外添剤が母体粒子に埋め込まれ易くなるため、早期に外添剤被覆率が低下して、中抜けが早期に生じてしまう。また、平均一次粒子径が２００［ｎｍ］より大きいと、母体粒子から離脱しやすくなり、離脱した外添剤が感光体表面を傷つけ易く、フィルミング等の原因にもなり易い。なお、添加剤の粒径については、透過型電子顕微鏡により測定して求めることができる。

次に、感光体について詳細に説明する。
本画像形成装置に用いられる感光体２１は、導電性支持体の上に少なくとも電荷発生層、電荷輸送層が形成されたもの、更に電荷輸送層の上に保護層が形成されたもの等が使用される。導電性支持体および電荷発生層としては、公知のものならば如何なるものでも使用することができる。感光体２１の材料としては、セレン及びその合金、アモルファスシリコン等の無機感光体材料でも良いが、有機感光体材料が好適である。また、帯電性を改良する目的で感光層と導電性基体の間に下引き層を設けることができる。導電性基体としては、公知のものが利用できる。有機感光体をつくるには、電荷発生材料を有機溶媒中に溶解または、ボールミル、超音波等で分散して調整した電荷発生層形成液を浸漬法やブレード塗布、スプレー塗布等の公知の方法で基体上に塗布・乾燥し、その上に前記電荷輸送材料を前記の方法で塗布・乾燥して形成すればよい。

次に、中間転写体たる中間転写ベルト５５について詳細に説明する。
中間転写ベルト５５としては、特に制限はなく、目的に応じて公知の転写体の中から適宜選択することができる。

中間転写ベルト５５の材質は、特に制限はなく、公知の材料の中から目的に応じて適宜選択することができる。例えば、（１）ヤング率（引張弾性率）の高い材料からなる単層ベルト、（２）ヤング率の高いベルトを基層とし、その外周上に表面層又は中間層を付与した２〜３層構成のベルト、（３）ゴム及びエラストマーを用いたヤング率の比較的低いベルト、などが挙げられる。

上記（１）のヤング率（引張弾性率）の高い材料からなる単層ベルトに、好適に用いられる材料としては、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）、ＰＡＴ（ポリアルキレンテレフタレート）、ＰＣ（ポリカーボネート）／ＰＡＴ（ポリアルキレンテレフタレート）のブレンド材料、ＥＴＦＥ（エチレンテトラフロロエチレン共重合体）／ＰＣのブレンド材料、ＥＴＦＥ／ＰＡＴのブレンド材料、ＰＣ／ＰＡＴのブレンド材料、カーボンブラック分散の熱硬化性ポリイミド、などが挙げられる。ヤング率の高い単層ベルトは画像形成時の応力に対する変形量が少なく、特にカラー画像形成時にレジストズレを生じにくいとの利点を有している。

上記（２）のヤング率の高いベルトを基層とし、その外周上に表面層又は中間層を付与した２〜３層構成のベルトは、単層ベルトの硬さに起因し発生するライン画像の中抜けを防止しうる性能を有している。

上記（３）のゴム及びエラストマーを用いたヤング率の比較的低いベルトは、その柔らかさによりライン画像の中抜けが殆ど生じない利点を有している。また、ベルトの幅を駆動ロール及び張架ロールより大きくし、ロールより突出したベルト耳部の弾力性を利用して蛇行を防止することもでき、リブや蛇行防止装置を必要とせず低コストを実現できる。

中間転写ベルト５５の製造方法は、例えば、回転する円筒形の型に材料を流し込みベルトを形成する遠心成型法、液体塗料を噴霧し膜を形成させるスプレー塗工法、円筒形の型を材料の溶液の中に浸けて引き上げるディッピング法、内型，外型の中に注入する注型法、円筒形の型にコンパウンドを巻き付け，加硫研磨を行う方法等が挙げられる。しかし、これらに限定されるものではなく、複数の製法を組み合わせてベルトを製造してもよい。

次に、本発明を実施例および比較例を用いて、詳細に説明する。なお、本発明はこれらの例によってなんら限定されるものではない。

［実施例1］
まず、実施例１に使用した外添剤が添加された各色の球形トナーについて説明する。
［シアン用の球形トナーＡ］
冷却管、攪拌機および窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールＡエチレンオキサイド２モル付加物７２４部、イソフタル酸２７６部およびジブチルチンオキサイド２部を入れ、常圧で２３０℃、８時間反応させた後、１０〜１５ｍｍＨｇの減圧下で５時間反応させた。これを１６０℃まで冷却して、３２部の無水フタル酸を加え２時間反応させた。更に、これを８０℃まで冷却し、酢酸エチル中にてイソホロンジイソシアネート１８８部と２時間反応を行いイソシアネート含有プレポリマーを得た。得られたプレポリマー２６７部と、イソホロンジアミン１４部とを５０℃で２時間反応させ、重量平均分子量６４０００のウレア変性ポリエステルを得た。同様にビスフェノールＡエチレンオキサイド２モル付加物７２４部、テレフタル酸２７６部を常圧下、２３０℃で８時間重縮合し、次いで１０〜１５ｍｍＨｇの減圧で５時間反応して、ピーク分子量５０００の変性されていないポリエステルを得た。前記ウレア変性ポリエステル２００部と、前記変性されていないポリエステル８００部とを、酢酸エチル／エチルメチルケトン（ＭＥＫ）（１／１）混合溶剤２０００部に溶解、混合し、トナーバインダーの酢酸エチル／ＭＥＫ溶液を得た。一部減圧乾燥し、トナーバインダーを単離した。Ｔｇは６２℃であった。ビーカー内に前記トナーバインダーの酢酸エチル／ＭＥＫ溶液２４０部、ペンタエリスリトールテトラベヘネート（融点８１℃、溶融粘度２５ｃｐｓ）２０部、銅フタロシアニンブルー顔料４部を入れ、ＴＫ式ホモミキサーで６０℃、１２０００ｒｐｍで攪拌し、均一に溶解、分散させた。次いで、ビーカー内にイオン交換水７０６部、ハイドロキシアパタイト１０％懸濁液（日本化学工業(株)製スーパタイト１０）２９４部、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム０．２部を入れ均一に溶解した後に、６０℃に昇温し、ＴＫ式ホモミキサーで７８００ｒｐｍに攪拌しながら、前記トナー材料溶液を投入し１０分間攪拌した。次いで、これらの混合液を９８℃まで昇温して溶剤を除去し、濾別、洗浄、乾燥した後、風力分級し、着色粉体を得た。得られた着色粉体１００部と、帯電制御剤（オリエント化学社製 ボントロンＥ−８４）０．２部とをＱ型ミキサー（三井鉱山社製）に仕込み、体積が容器内容積の１／２以下のタービン型羽根を周速５０ｍ／ｓに設定し、２分間運転、１分間休止を５サイクル行い、合計の処理時間を１０分間とし、最終的に形状係数ＳＦ１の平均値が１１２、体積平均粒径が５．７μｍの重合粒子Ａが得られた。

なお、形状係数ＳＦ１は、電子顕微鏡用観察基板に重合粒子を付着させ、重合粒子の付着した観察基板を金でコーティングし、重合粒子を電子顕微鏡（日立製作所製走査電子顕微鏡Ｓ−４５００）で観察し、トナーの画像をパーソナルコンピュータに取り込み、画像処理ソフト（Ｍｅｄｉａ Ｃｙｂｅｒｎｅｔｉｃｓ製Ｉｍａｇｅ−Ｐｒｏ Ｐｌｕｓ）を用いて、重合粒子の投影面積（ＡＲＥＡ）及び最大長（ＭＸＬＮＧ）を求め、上記式(１)により計算した。また、体積平均粒径の測定はコールター社製粒径測定装置ＴＡ−ＩＩ型を用いて実施した。

上記重合粒子Ａに、疎水化処理した一次粒径の平均値が２０ｎｍのシリカＡをトナー量の０．９重量％、疎水化処理した一次粒径の平均値が１８ｎｍの酸化チタンＡをトナー量の０．８重量％となるように配合し、ヘンシェルミキサーによって攪拌混合処理し、シアン用の球形トナーＡを作製した。

外添剤被覆率を測定した結果、球形トナーＡの外添剤被覆率の平均値は４２．４％となった。なお、外添剤被覆率は、作製したトナー表面の電子顕微鏡画像をパーソナルコンピュータに取り込み、画像処理ソフトを用いて外添剤の面積を計測し、トナー表面画像の面積に対する外添剤面積の比を計算して外添剤被覆率を求めた。

［マゼンタ用の球形トナーＢ］
重合粒子Ａの作製工程において、銅フタロシアニンブルー顔料４部の代わりにキナクリドン系マゼンタ顔料８部を入れて同様に作製し、形状係数ＳＦ１の平均値が１１３、体積平均粒径が５．７μｍの重合粒子Ｂが得られた。重合粒子Ｂに、シリカＡをトナー量の０．９重量％、酸化チタンＡをトナー量の０．８重量％となるように配合し、ヘンシェルミキサーによって攪拌混合処理し、マゼンタ用の球形トナーＢを作製した。外添剤被覆率を測定した結果、球形トナーＢの外添剤被覆率の平均値は４１．９％となった。

［イエロー用の球形トナーＣ］
重合粒子Ａの作製工程において、銅フタロシアニンブルー顔料４部の代わりにジスアゾ系イエロー顔料１０部を入れて同様に作製し、形状係数ＳＦ１の平均値が１１４、体積平均粒径が５．７μｍの重合粒子Ｃが得られた。重合粒子Ｃに、シリカＡをトナー量の０．９重量％、酸化チタンＡをトナー量の０．８重量％となるように配合し、ヘンシェルミキサーによって攪拌混合処理し、イエロー用の球形トナーＣを作製した。外添剤被覆率を測定した結果、球形トナーＣの外添剤被覆率の平均値は４１．６％となった。

［ブラック用の球形トナーＤ］
重合粒子Ａの作製工程において、銅フタロシアニンブルー顔料４部の代わりにカーボンブラック１０部を入れて同様に作製し、形状係数ＳＦ１の平均値が１１４、体積平均粒径が５．７μｍの重合粒子Ｄが得られた。重合粒子Ｄに、シリカＡをトナー量の０．９重量％、酸化チタンＡをトナー量の０．８重量％となるように配合し、ヘンシェルミキサーによって攪拌混合処理し、ブラック用の球形トナーＤを作製した。外添剤被覆率を測定した結果、球形トナーＤの外添剤被覆率の平均値は４１．７％となった。

次に、実施例１に使用した外添剤が添加されていない無色の不定形トナーについて説明する。
バインダ樹脂：ポリエステル樹脂（酸価＝５、 １００重量部 、Ｍｎ＝４５００、Ｍｗ／Ｍｎ＝４．０、Ｔｇ＝６０℃） 、帯電制御剤：サリチル酸亜鉛誘導体 ４重量部の混合物をヘンシェルミキサー中で十分撹拌混合した後、ロールミルで１３０乃至１４０℃の温度で約３０分間加熱溶融する。次に、室温まで冷却後、ハンマーミルを用いて得られた混練物を約１ｍｍ乃至２ｍｍに粗粉砕し、ジェットミルで微粉砕する。得られた微粉末を分級し、形状係数ＳＦ１の平均値が１４５、体積平均粒径が６．１μｍの無色の不定形トナーＥを得た。

上記各色の球形トナーＡ〜Ｄに対して、不定形トナーＥの混合比率が１０重量％となるように混合し、リコー製カラー複写機Ｉｍａｇｉｏ Ｎｅｏ Ｃ６００に使用しているキャリアと現像剤に対する各混合トナーの比率を７重量％となるように混合し、各色に対応する実施例１の二成分現像剤を作製した。

リコー製カラー複写機Ｉｍａｇｉｏ Ｎｅｏ Ｃ６００に、実施例１の二成分現像剤を用いて、初期及び長期使用後の画像評価を実施した。画像評価は、文字や写真の混在したカラー画像を用い、転写チリ、中抜け、地肌汚れ、クリーニング不良の発生状況を評価した。具体的に説明すると、各画像不良に対する４段階の評価見本を用意し、画像を目視及びＣＣＤ顕微鏡カメラ（キーエンス社ハイパーマイクロスコープ）によって観察し、評価見本と比較することによって以下に示す４段階に評価した。
４：問題が無い、３：ほぼ問題が無い、２：やや問題がある、１：問題がある
その結果を、下記の表１に示す。

実施例１の現像剤を用いた場合、表１に示すように、初期及び５万枚連続複写後に画像不良が発生せず、良好な画像が得られた。

［実施例２］
実施例１の球形トナーＡ〜Ｄに対して、不定形トナーＥの混合比率が５重量％となるように混合し、現像剤に対する各混合トナーの比率を７重量％となるように混合し、各色に対応する実施例２の二成分現像剤を作製した。
実施例１と同様にして画像評価を実施した結果、表１に示すように、初期及び５万枚連続複写後に画像不良が発生せず、良好な画像が得られた。

［実施例３］
実施例１の球形トナーＡ〜Ｄに対して、不定形トナーＥの混合比率が１５重量％となるように混合し、現像剤に対する各混合トナーの比率を７重量％となるように混合し、各色に対応する実施例２の二成分現像剤を作製した。
実施例１と同様にして画像評価を実施した結果、表１に示すように、初期及び５万枚連続複写後に画像不良が発生せず、良好な画像が得られた。

［比較例１］
実施例１の球形トナーＡ〜Ｄを、現像剤に対する各トナーの比率を７重量％となるように混合し、各色に対応する比較例１の二成分現像剤を作製した。
実施例１と同様にして画像評価を実施した結果、表１に示すように、初期に転写チリが発生し、初期及び５万枚連続複写後にクリーニング不良が発生した。

［比較例２］
実施例１の球形トナーＡ〜Ｄに対して、不定形トナーＥの混合比率が２０重量％となるように混合し、現像剤に対する各混合トナーの比率を７重量％となるように混合し、各色に対応する比較例２の二成分現像剤を作製した。
実施例１と同様にして画像評価を実施した結果、表１に示すように、初期及び５万枚連続複写後に中抜けが発生した。

［実施例４］
［シアン用球形トナーＦ］
実施例1の重合粒子ＡにシリカＡをトナー量の１．５重量％、酸化チタンＡをトナー量の１．３重量％となるように配合し、実施例１と同様にしてヘンシェルミキサーによって攪拌混合処理し、シアン用球形トナーＦを作製した。外添剤被覆率を測定した結果、トナーＦの外添剤被覆率の平均値は６２．９％となった。

［マゼンタ用球形トナーＧ］
実施例1の重合粒子ＢにシリカＡをトナー量の１．５重量％、酸化チタンＡをトナー量の１．３重量％となるように配合し、実施例１と同様にしてヘンシェルミキサーによって攪拌混合処理し、マゼンタ用球形トナーＧを作製した。外添剤被覆率を測定した結果、トナーＦの外添剤被覆率の平均値は６２．５％となった。

［イエロー用球形トナーＨ］
実施例1の重合粒子ＣにシリカＡをトナー量の１．５重量％、酸化チタンＡをトナー量の１．３重量％となるように配合し、実施例１と同様にしてヘンシェルミキサーによって攪拌混合処理し、イエロー用球形トナーＨを作製した。外添剤被覆率を測定した結果、トナーＧの外添剤被覆率の平均値は６２．３％となった。

［ブラック用球形トナーＩ］
実施例1の重合粒子ＤにシリカＡをトナー量の１．５重量％、酸化チタンＡをトナー量の１．３重量％となるように配合し、実施例１と同様にしてヘンシェルミキサーによって攪拌混合処理し、ブラック用球形トナーＩを作製した。外添剤被覆率を測定した結果、トナーＨの外添剤被覆率の平均値は６２．５％となった。

上記球形トナーＦ〜Ｉに対して、不定形トナーＥの混合比率が１０重量％となるように混合し、現像剤に対する各混合トナーの比率を７重量％となるように混合し、各色に対応する実施例２の二成分現像剤を作製した。

実施例１と同様にして画像評価を実施した結果、表１に示すように、初期及び５万枚連続複写後に画像不良が発生せず、良好な画像が得られた。

［比較例３］
［シアン用の不定形トナーＪ］
バインダ樹脂：ポリエステル樹脂（酸価＝５、１００重量部、Ｍｎ＝４５００、Ｍｗ／Ｍｎ＝４．０、Ｔｇ＝６０℃）、帯電制御剤：サリチル酸亜鉛誘導体（４重量部）、着色剤：銅フタロシアニンブルー顔料（４重量部）の混合物をヘンシェルミキサー中で十分撹拌混合した後、ロールミルで１３０乃至１４０℃の温度で約３０分間加熱溶融する。次に、室温まで冷却後、ハンマーミルを用いて得られた混練物を約１ｍｍ乃至２ｍｍに粗粉砕し、ジェットミルで微粉砕する。得られた微粉末を分級し、形状係数ＳＦ１の平均値が１４２、体積平均粒径が５．９μｍのシアン用不定形トナーＪを得た。

［マゼンタ用の不定形トナーＫ］
着色剤として、銅フタロシアニンブルー顔料４部の代わりに、キナクリドン系マゼンタ顔料８重量部を入れてトナーＩと同様に作製し、形状係数ＳＦ１の平均値が１４４、体積平均粒径が５．９μｍのマゼンタ用不定形トナーＫを得た。

［イエロー用の不定形トナーＬ］
着色剤として、銅フタロシアニンブルー顔料４部の代わりに、ジスアゾ系イエロー顔料１０重量部を入れてトナーＩと同様に作製し、形状係数ＳＦ１の平均値が１４５、体積平均粒径が５．９μｍのイエロー用不定形トナーＬを得た。

［ブラック用の不定形トナーＭ］
着色剤として、銅フタロシアニンブルー顔料４部の代わりに、カーボンブラック１０重量部を入れてトナーＩと同様に作製し、形状係数ＳＦ１の平均値が１４３、体積平均粒径が５．９μｍのブラック用不定形トナーＭを得た。

球形トナーＡと不定形トナーＩ、球形トナーＢと不定形トナーＪ、球形トナーＣと不定形トナーＫ、球形トナーＤと不定形トナーＬを、混合比率が１０重量％となるように混合して、各色の混合トナーを作製し、現像剤に対する各混合トナーの比率を７重量％となるように混合し、各色に対応する比較例３の二成分現像剤を作製した。

実施例１と同様にして画像評価を実施した結果、表１に示すように、初期及び５万枚連続複写後に地肌汚れが発生した。

以上、本実施形態の画像形成装置によれば、付着力の強い外添剤が被覆されていないトナーと、外添剤の被覆面積率の平均が３０％〜９０％の付着力の弱いトナーと混合させることで、トナー同士の密着力および、トナー像の感光体に対する付着力が適当になる。これにより、外添剤の被覆面積率の平均が３０％〜９０％の付着力の低いトナーのみの現像剤に比べて、転写チリを抑制することができる。また、外添剤が被覆されていないトナーのみの現像剤に比べて、中抜け現象の発生を抑制することができる。また、外添剤の被覆面積率の高い３０％〜９０％のトナーを用いることで、機械的なストレスによって外添剤が埋没して、中抜けが生じるレベルまで低下するまでに長期の時間を要するので、長期亘り中抜けを抑制することができる。

また、外添剤を被覆していないトナーの全トナーに対する重量比を５〜１５％とすることで、トナー同士の密着力および、トナー像の感光体に対する付着力が適当になり、転写チリ、中抜けを長期に亘り抑制することができる。

また、外添剤を被覆していないトナーとして無色であるものを用いることで、この外添剤が被覆していないトナーによる地汚れを抑制することができる。また、外添剤を被覆していないトナーを無色にしても、全トナーに対する比率は、少ないので、画像濃度低下などの不具合は、生じない。

また、全トナーに対する比率の高い外添剤の被覆面積比率の平均値が３０以上９０％以下のトナーを、形状係数ＳＦ１が１００以上１３０以下の球形トナーとすることで、ドットの均一性、転写効率を向上させることができる。

また、全トナーに対する比率の低い外添剤を被覆していないトナーを、形状係数ＳＦ１が１３０以上の不定形トナーとすることで、この不定形トナーが、クリーニングブレードの先端に留まって、球形トナーが、クリーニングブレードをすり抜けるのを抑制することができる。よって、外添剤の被覆面積比率の平均値が３０以上９０％以下のトナーを球形トナーとしたときのクリーニング不良を抑制できる。

また、外添剤を被覆していない不定形トナーの体積平均粒径が、外添剤の被覆面積比率の平均値が３０以上９０％以下の球形トナーの体積平均粒径よりも大きくする。これにより、球形トナーがクリーニングブレードをすり抜けるときにできる隙間にクリーニングブレード先端に留まった不定形トナーが入り込んで、球形トナーとともにすり抜けることが抑制される。これにより、クリーニング不良をより抑制することができる。

また、外添剤の被覆面積比率の平均値が３０以上９０％以下のトナー及び外添剤を被覆していないトナーとして、体積平均粒径が２以上７μｍ以下のトナーを用いることで、クリーニングブレードで良好にトナーを除去することができる。また、１２００ｄｐｉ以上の高解像度の画像にも十分対応することが可能となる。

外添剤の被覆面積比率の平均値が３０以上９０％以下のトナーとして、外添剤の一次粒子径の平均値が１０以上２００ｎｍ以下のトナーを用いた。これにより、外添剤がトナー母体粒子に直ぐに埋め込まれたり、簡単にトナー母体粒子から脱落したりすることがなくなる。その結果、長期に亘り、トナー間の付着力の弱い状態を維持することができ、中抜けの発生を長期に亘り抑制することができる。また、脱落した外添剤による感光体表面の傷や、フィルミングを抑制することができる。

本実施形態に係る画像形成装置の要部概略構成図。 同画像形成装置における現像装置の要部概略構成図。 カラー画像形成装置の１例を示す要部概略構成図。 測定セルの１実施例を示す図。 遠心分離装置の要部概略構成図。

符号の説明

１：測定セル
５：遠心分離装置
２１：感光体
２３：露光装置
２４：現像装置
３０：クリーニング装置
５５：中間転写ベルト

Claims (11)

1. 像担持体と、前記像担持体に静電潜像を形成する潜像形成手段と、前記像担持体上の潜像を現像してトナー像を形成する現像手段とを有する画像形成手段を備え、前記像担持体上に形成されたトナー像を記録材に転写するか、又はトナー像を中間転写体の表面へ転写した後に中間転写体上のトナー像を記録材に一括転写することにより、記録材に画像を形成する画像形成装置において、
   トナーを含有した現像剤として、トナー１粒子の表面積に対する外添剤の被覆面積比率の平均値が３０以上９０％以下のトナーと、外添剤を被覆していないトナーとを混合した現像剤を用いたことを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１の画像形成装置において、
   前記画像形成手段を複数備え、前記記録材にトナーを順次転写するか、又はトナー像を中間転写体の表面へ順次転写した後に中間転写体上のトナー像を記録材に一括転写することにより、記録材にカラー画像を形成することを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１または２の画像形成装置において、
   前記外添剤を被覆していないトナーの全トナーに対する重量比を５〜１５％としたことを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項３の画像形成装置において、
   前記外添剤を被覆していないトナーとして、無色であるものを用いたことを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項３または４の画像形成装置において、
   前記外添剤の被覆面積比率の平均値が３０以上９０％以下のトナーとして、形状係数ＳＦ１が１００以上１３０以下のトナーを用いたことを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項５の画像形成装置において、
   前記外添剤を被覆していないトナーとして、形状係数ＳＦ１が１３０以上のトナーを用いたことを特徴とする画像形成装置。
7. 請求項６の画像形成装置において、
   前記外添剤を被覆していないトナーの体積平均粒径が、前記外添剤の被覆面積比率の平均値が３０以上９０％以下のトナーの体積平均粒径よりも大きいことを特徴とする画像形成装置。
8. 請求項１乃至７いずれかの画像形成装置において、
   前記外添剤の被覆面積比率の平均値が３０以上９０％以下のトナー及び前記外添剤を被覆していないトナーとして、体積平均粒径が２以上７μｍ以下のトナーを用いたことを特徴とする画像形成装置。
9. 請求項１乃至８いずれかの画像形成装置において、
   前記外添剤の被覆面積比率の平均値が３０以上９０％以下のトナーとして、外添剤の一次粒子径の平均値が１０以上２００ｎｍ以下のトナーを用いたことを特徴とする画像形成装置。
10. 請求項１〜９に記載の画像形成装置で使用する画像形成用現像剤。
11. 像担持体と、少なくとも現像剤が収納された現像手段とを一体に支持し、画像形成装置本体に着脱自在としたプロセスカートリッジであって、
    前記現像剤として、請求項１０に記載の現像剤を用いたことを特徴とするプロセスカートリッジ。

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