JP2007065326A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 最初に形成した淡色トナー像の転写効率の向上を，弊害を伴うことなく達成する。
【解決手段】 現像装置は互いに色または明度が異なるトナーを備えた複数の現像器を有し、複数の現像器のうち少なくとも２つは同一色相で明度の異なる濃色トナーと淡色トナーを各々が備えた現像器であり、淡色トナーを備えた現像器は他の現像器よりも先に現像動作を行なうよう構成され、複数の現像器によって現像された各トナー像は第１転写装置よって順次前記中間転写体に転写され、第２転写装置によって転写媒体に一括して転写される画像形成装置において、外添剤は、アスペクト比が１．０以上１．５以下で、個数平均粒径が０．０６μｍ以上０．３μｍ以下の粒子であり、中間転写体上に転写された状態において、淡色トナーに対する前記外添剤の被覆率は、これ以降の現像に用いられるトナーに対する外添剤の被覆率よりも、大きいことを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電子写真方式を採用する複写機やプリンタなどの画像形成装置に関するものである。

従来、カラー化、特にオンデンマンド印刷の要求が高く、高速枚数ならびに多様な転写材への対応のため中間転写体上に多色像を形成し、一度にその多色像を像固定材料に転写する中間転写方式が多く採用されてきている。この方式では中間転写体上にトナー像を重ねて転写を繰り返すため、既に転写されているトナー像が次以降の転写時に、感光ドラムへ逆転写（再転写）することが知られている。例えばレッドの画像を形成する場合、まず中間転写体上にはイエローのベタ画像が形成され、続いてその上にマゼンタのベタ画像が多重転写され、以降のシアン、ブラック転写時には中間転写体上には転写すべきトナーがない状態で多重転写される。この場合のシアン、及びブラック転写時には、中間転写体上に転写されているイエロー及びマゼンタトナーは、静電的に中間転写体に吸引されている。一方中間転写体がシアン、ブラックの各感光ドラムと転写ドラムの間隙を通過する際、感光ドラムにマゼンタトナーが接触し、中間転写体上のマゼンタトナーの一部が再転写してしまう。

従ってマゼンタトナーが再転写した部分でマゼンタの濃度が低下し、マゼンタトナーの下に転写されているイエローの色が強くなり、画像品位が著しく劣化してしまう、つまり画像ムラや濃度低下、そしてカラーバランスのずれ等という問題を生じる。

さらに中間転写体上に転写された４色分のトナーを一度に転写材へ転写する２次転写工程時には、中間転写体上の最下層トナーの転写効率が最上層トナーの転写効率に比べ悪いのが一般的である。

また温湿度変化に伴うトナー帯電量の変化や転写材の抵抗変化により顕著であった。

さらに忠実再現を目的とした小粒径トナーの開発、商品化が進んできており、なお一層の転写効率改善が重要となってきている。

そこで、トナーの転写性を向上させる手法の一つとして、トナーの形状を球形に近づけることが近年行われてきている。例えば懸濁重合や乳化重合などの重合法によって製造される重合トナーや、粉砕トナーを溶液中で球形化すること、また熱風により球形化すること（例えば、特許文献１参照。）や、機械的衝撃力で球形化すること（例えば、特許文献２参照。）が挙げられる。これら技術は、トナーの転写能の向上させるために非常に有効な手段ではあるが、重合トナーを用いる場合、トナー形状が真球に近ければ近いほど高転写効率性を得られるが代わりにクリーニングラチチュードが狭くなってしまう問題があった。また、粉砕トナーを熱風や機械的衝撃力で球形化させる場合、球形化を進めれば進めるほど、熱によりトナー中に含有している離型剤がトナー表面に溶出することでトナーの流動性が悪化することで現像、転写特性を損なってしまう問題がある。

上記の様な事情から、球形度を向上させたトナーを使いこなす為に、無機微粒子の形状、或いは組成を操作する必要性から、例えば、特許文献３や特許文献４では無機微粒子のアスペクト比を規定することで、トナー粒子への無機微粒子の付着具合を操作し、転写性、帯電能をコントロールしている。更に特許文献５には、トナー粒子と少なくとも二種類の外添剤、具体的には第一の外添剤の平均粒子径が、一次粒子の個数基準で０．１乃至０．５μｍであり、第二の外添剤の平均粒子径が、一次粒子の個数基準で２０ｎｍ以下であって疎水性であることを特徴とする電子写真用トナーについて開示されている。

しかしながら、これらのいずれにおいても、トナーの粉体特性、転写性および帯電性の環境依存性をバランスよく改善された小径化トナーを得ることは困難であった。

また近年高画質化手段として、特許文献６では従来の四色画像形成装置に対して現像剤の色数を増やす電子写真方式の画像形成装置が提案されている。先んずくインクジェット方式では一般的な淡いシアン、淡いマゼンタなどを用いた画像形成システムが発表されている。この濃淡システムは濃色トナーに対してカバーリングパワーの低く作られた淡色トナーを用いて画像形成することでエッジ強調、色味変動が少なく非常に粒状性の良い画像を達成することができる。
特開２０００−０２９２４１号公報 特開平０７−１８１７３２号公報 特開平６−３３２２３２号公報 特開２０００−２６７３４６号公報 特開平０６−３３２２３５号公報 特開２０００−２３１２７９号公報

ところで、淡色トナーは色味変動や色ずれが視覚的に判り難い特性を持つため、淡色トナー画像形成を濃色トナー画像形成に対し先行しておこなうことが好ましい。そして淡色トナーは濃色トナーに比べ着色粒子（顔料）部数を少なくして作成する為、濃色トナーに比べトナー樹脂特性が現れやすい。現在カラー用に用いられているトナー樹脂は帯電、定着性等を考量してポリエステル系の樹脂を用いられることが多く、樹脂帯電特性として負帯電性を示す。そのため顔料部数の少ない淡色トナーの帯電特性が濃色トナーの帯電特性に比べネガ性を示すことが多い。

上述した通り、濃淡色トナーを用いた６色画像形成装置においては、淡色トナーを第１／２画像形成ステーションに設けることが好ましい。しかし、淡色トナー帯電量が濃色トナー帯電量に比べ、高いことによる１次転写効率ダウンがある。そしてその後の転写工程により最大５回の再転写を受けることによる効率ダウンがある。更に２次転写部では中間転写体上に形成された第１／２層トナーとなることでの２次転写効率ダウンと転写特性を著しく低下する要因を持つ。

その結果、最初に転写した淡トナー像が転写により減少し、最終画像における色見が変動してしまうという問題を招くことになる。

従って濃淡トナーを採用した画像形成装置においては、従来構成の画像形成装置に比べ、最初の淡トナー像の転写効率をより高くする必要がある。

そこで本発明の目的は、最初に現像動作が行なわれた淡色トナーの像の転写効率を向上させ、これ以降に現像されるトナー像とのバランスをとりつつ、安定した画像が得られる画像形成装置を提供することである。

そこで、本発明においては、
少なくともトナーと外添剤とを含む現像剤で、静電像を現像する現像装置と、
現像されたトナー像を、中間転写体に静電転写する第１の転写装置と、
前記中間転写体上のトナー像を、転写媒体に静電転写する第２の転写装置と、
を備え、
前記現像装置は、互いに色または明度が異なるトナーを備えた複数の現像器を有しており、該複数の現像器のうち少なくとも２つは、同一色相で明度の異なる濃色トナーと淡色トナーを各々が備えた現像器であり、
前記淡色トナーを備えた現像器は、前記濃色トナーを備えた現像器及び前記淡色トナーとは異なる色のトナーを備えた現像器よりも、先に現像動作を行なうよう構成され、
前記複数の現像器によって現像された各トナー像は、前記第１転写装置よって順次前記中間転写体に転写され、その後、前記第２転写装置によって前記転写媒体に一括して転写される画像形成装置において、
前記外添剤は、アスペクト比が１．０以上１．５以下で、個数平均粒径が０．０６μｍ以上０．３μｍ以下の粒子であり、
前記中間転写体上に転写された状態において、前記淡色トナーに対する前記外添剤の被覆率は、前記濃色トナー及び前記淡色トナーとは異なる色のトナーに対する前記外添剤の被覆率よりも、大きいことを特徴とする。

本発明によれば、最初に現像動作が行なわれた淡色トナーの像の転写効率を向上させ、これ以降に現像されるトナー像とのバランスをとりつつ、安定した画像を得ることができる。

以下、図面を用いながら、本発明を用いた画像形成装置の説明を行なう。

（第１の実施例）
図１は本実施例の画像形成装置を説明する図である。

まず画像形成装置全体の動作について説明する。本実施例では、図１に示すように像担持体であるところの感光ドラム２８の周りには、回転自在に担持された現像ロータリー８が配設された画像形成装置を採用した。また現像ロータリー８内には６色分の現像装置１ＬＭ、１ＬＣ、１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋを内包されている。１ＬＭは淡色のマゼンタトナーを備える現像器である。１ＬＣは淡色のシアントナーを備える現像器である。１Ｙはイエロートナーを備える現像器である。１Ｍは濃色マゼンタトナーを備える現像器である。１Ｃは濃色シアントナーを備える現像器である。１Ｋはブラックトナーを備える現像器である。

帯電器２１によって帯電された感光ドラム２８表面をレーザー２２によって露光することで感光ドラム２８上に静電像を形成する。そして現像ロータリー８を矢印方向に回転させ、所定の現像器１ＬＭを感光ドラム２８上の現像部に移動させる。そして現像器１ＬＭ作動させて、現像器１ＬＭによって静電像を現像することで感光ドラム２８上にトナー像を形成する。

その後、感光ドラム２８上に形成されたトナー像は、一次転写手段である一次転写ローラ２３による転写バイアスによって、中間転写ベルト２４上に転写される。その後、同様に、現像器１ＬＣ、１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの順番で現像されたトナー像が、中間転写ベルト２４上にそれぞれ順次重ねられて転写され、フルカラートナー像が形成される。

中間転写ベルト２４上に形成された６色のトナー像は二次転写帯電器３０によって転写媒体（記録紙）２７に転写された後、定着器２５によって加圧／加熱され、永久画像を得る。また、転写後に感光ドラム２８上に残った残トナーはクリーナー２６により除去されることになる。

ここで、本実施例で用いた２成分現像剤について詳しく説明する。

トナーはポリエステルを主体とした樹脂バインダーに顔料を混錬したものを粉砕分級して得られる、体積平均粒径が５μｍ程度のものを用いる。キャリアはフェライトを主とするコアにシリコン樹脂をコートしたものを用い、５０％粒径（Ｄ_５０）は４０μｍのものを用いる。このようなトナーとキャリアを重量比で約８：９２の割合で混合し、トナー濃度（ＴＤ比）８％の２成分現像剤として用いる。

淡色トナーは、転写媒体上でのトナー量が０．５ｍｇ／ｃｍ^２につき光学濃度が１．０未満であるように着色剤が内添されたトナーである。また、濃色トナーは、転写媒体上でのトナー量が０．５ｍｇ／ｃｍ^２につき光学濃度が１．０以上であるように着色剤が内添されたトナーである。本実施例においては、転写材上でのトナー量が０．５ｍｇ／ｃｍ^２につき光学濃度が、淡色トナーでは０．８、濃色トナーでは１．６になるように、トナー母体に内添する顔料（着色剤）の部数を調整したトナーを用いた。本実施例では、淡色トナーは、濃色トナーの顔料部数を１／５にして作成した。

本実施例では、トナー表面上で、アスペクト比（長軸／短軸比）１．０乃至１．５であり、個数平均粒径０．０６乃至０．３０μｍの無機微粒子（Ａ）および個数平均粒径０．０１乃至０．０６μｍ未満の無機微粒子（Ｂ）を外添剤として用いた。

無機微粒子（Ａ）のトナー表面上のアスペクト比と個数平均粒径は、電子顕微鏡写真から求める。無機微粒子（Ａ）の個数平均粒径が０．０６乃至０．３０μｍであるが、０．０７乃至０．２０μｍであることが好ましい。より好ましくは０．０８乃至０．１５μｍである。０．０６μｍより小さいと、スペーサーとしての働きが弱く、転写性向上への寄与が小さくなる。一方、０．３μｍより大きいと、トナーより脱離しやすくなり、トナー母粒子表面に安定に付着させることが難しくなり、転写効率が低下する。また、現像時にトナーから脱離し現像器周りを汚染したり、脱離した微粉体が感光ドラムやキャリアなどへ付着し、帯電性能悪化を起こす。

また、アスペクト比が１．５を超えると、トナーの形状がいびつ（扁平状）になる。このような形状の場合、その安定性からトナーは平らな方の面が接触するように存在することになる。そうすると、スペーサー効果として寄与するのは短軸方向の長さになり、扁平形状であるが故に、この短軸方向の長さが小さな値となり、十分なスペーサー効果を得る事ができない。なお、アスペクト比はその定義上１．０を下回ることはない。

また、無機微粒子（Ｂ）は、トナー表面上の個数平均粒径０．０１〜０．０６μｍ未満である。より好ましくは０．０１〜０．０５μｍである。無機微粒子（Ｂ）はシラン化合物またはカップリング剤で表面処理されていてもよい。０．０１μｍより小さいと、長期使用により無機微粒子（Ｂ）がトナー表面に埋め込まれやすく、トナーの物理的な付着力が増し、転写性を阻害することがある。一方、０．０６μｍより大きいと、流動性付与の効果が小さくなり、帯電特性が不安定になる傾向がある。

無機微粒子（Ａ）とともに無機微粒子（Ｂ）を用いることが、流動性及び帯電性改良の点で好ましく、無機微粒子（Ｂ）の流動性付与効果により、現像器内での撹拌によるトナー帯電が十分に行われることにより、カブリやトナー飛散に対して効果的であり、特に高温高湿（Ｈ／Ｈ）環境下においては、その効果がより顕著となる。また、一般にＨ／Ｈ環境下でトナーを放置すると絶対帯電量が下がり、放置後の立ち上げ時に必要な画像濃度も得られなくなることがあるが、この問題を抑制する効果もある。

また、トナーの平均円形度を０．９１５乃至０．９６０にコントロールすることで、凹部の少ないトナーとすることができる。そのため、トナーに外部添加した無機微粒子が凹部に入り込むことなく、スペーサー効果を十分に発揮することが可能となる。加えて、該無機微粒子（Ｂ）を添加することで、無機微粒子（Ａ）が、トナー表面に均一に付着し、長期使用によっても、局在化することなく、トナー表面上の均一に付着し続けることができるという相乗効果を見出した。実際、平均円形度０．９１５乃至０．９６０のトナーに、該無微粒子（Ａ）及び（Ｂ）を添加したトナーは、長期使用下でも、帯電が安定し、転写効率の変動も小さくなった。

無機微粒子（Ａ）は、球状から略球状であり、トナー母体との接触面積が小さく、長期使用によって、トナー表面を移動し、摩擦が大きいと予想される部位へ局在化することが長期使用後のトナー電子顕微鏡像から確認されている。しかし、安定した転写性を維持するためには、無機微粒子（Ａ）を、トナーの表面上に均一に付着させ、長期使用下でも、初期の位置に留まらせることが望ましい。該無機微粒子（Ｂ）をトナー表面状に付着させることで、無機微粒子（Ｂ）がトナー表面上の微小凹凸となり、無機微粒子（Ａ）程度の大きさの粒子に対する適度な摩擦をうみ、無機微粒子（Ａ）の局在化を防止する効果となったと考えられる。

また本実施例では、混合された状態において、無機微粒子（Ｂ）と無機微粒子（Ａ）の帯電特性が逆極性となるものを採用した。この効果により外添剤間における付着力を増加させることで一層の大粒径である無機微粒子（Ａ）のトナーからの脱離を防止することができた。具体的に本実施例での帯電系列は無機微粒子（Ｂ）＞トナー母体＞無機微粒子（Ａ）の順でネガ性を持つ用に調整した。

更に外添条件として、無機微粒子（Ｂ）を無機微粒子（Ａ）に対し最初に外添をおこなう２段外添方式を採用することで、更なる効果を生み出すことを我々は確認している。

本発明において、上記無機微粒子（Ａ）としては、トナー表面上でアスペクト比（長軸／短軸比）が１．０乃至１．５の範囲にある。そして個数平均粒径０．０６乃至０．３０μｍであれる。このようなものには、シリカ、アルミナ、酸化チタン等が用いられるが、その組成を特に限定するものではない。例えば、シリカの場合、気相分解法、燃焼法、爆燃法などいかなる方法により得られる従来公知の技術によって製造されるものを使用することができる。特にアルコキシシランを水が存在する有機溶媒中において、触媒により加水分解、縮合反応させて得られるシリカゾル懸濁液から、溶媒除去、乾燥して、粒子化する、公知のゾルゲル法により製造された個数平均粒径０．０６乃至０．３０μｍの粒子が好適である。さらにゾルゲル法シリカ表面を疎水化処理して用いてもよい。疎水化処理剤としては、シラン化合物が好ましく用いられる。シラン化合物としては、ヘキサメチルジシラザンやトリメチルクロロシラン、トリエチルクロロシラン等のモノクロロシラン、トリメチルメトキシシラン、トリメチルエトキシシラン等のモノアルコキシシラン、トリメチルシリルジメチルアミン、トリメチルシリルジエチルアミン等のモノアミノシラン、トリメチルアセトキシシラン等のモノアシロキシシランがあげられる。本発明におけるトナーにおいて、上記無機微粒子（Ａ）の添加量は、トナー母粒子１００質量部に対して０．３乃至５．０質量部、より好ましくは０．５乃至３．０質量部である。

本発明において上記無機微粒子（Ｂ）としては、具体的には、各種金属化合物（酸化アルミニウム、酸化チタン、チタン酸ストロンチウム、酸化セリウム、酸化マグネシウム、酸化クロム、酸化錫、酸化亜鉛など）・窒化物（窒化ケイ素など）・炭化物（炭化ケイ素など）・金属塩（硫酸カルシウム、硫酸バリウム、炭酸カルシウムなど）・脂肪酸金属塩（ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウムなど）・カーボンブラック・シリカ等が挙げられる。好ましくは疎水性酸化チタン微粒子及び／又は疎水性シリカ微粒子である。疎水性酸化チタン微粒子の添加は、帯電安定化をもたらし、疎水性シリカ微粒子の添加により、流動性付与と高い負帯電性のため適度な帯電量を持つトナーを提供可能にする。上記無機微粒子（Ｂ）の添加量は、トナー母粒子１００質量部に対して０．１乃至５．０質量部、より好ましくは０．１乃至１．５質量部である。

本発明に用いられる無機微粒子（Ａ）の長軸径、短軸径及び個数平均粒径、無機微粒子（Ｂ）の個数平均粒径、外添剤被覆率については、以下のように測定する。トナー表面を日立製作所社製の走査型電子顕微鏡ＦＥ−ＳＥＭ（Ｓ−８００）による観察とその写真像の画像解析により求めることが出来る。アスペクト比は粒子の最大径（長軸径）と、それに直行する径をもって最小径（短軸径）とし、ＦＥ‐ＳＥＭ写真像から測長する。個々の粒子の長軸径／短軸径の比（アスペクト比）を算出し、それらを平均した算出された値を無機微粒子（Ａ）のアスペクト比と定義する。電子顕微鏡写真から長軸径／短軸径の比（アスペクト比）１．０乃至１．５の無機微粒子を無作為に５０乃至１００サンプル抽出する。球状粒子に関してはその直径、楕円形球状粒子に関してはある一方向の長さをもって当該粒子の粒径とし、その平均の値を求め個数平均粒径を算出した。無機微粒子（Ｂ）についても、同様の条件の写真像から、個数平均粒径で０．０１乃至０．０６μｍ未満の粒子及び粒界を有する凝集粒子から５０乃至１００サンプルを抽出する。球状粒子に関してはその直径、楕円形球状粒子に関してはある一方向の長さをもって当該粒子の粒径とし、その平均の値を求め個数平均粒径とした。また外添剤被覆率算出は、ある単位面積あたりの無機微粒子（Ａ）ならびに（Ｂ）のトナー表面への投影面積率をもって定義した。 具体的には、ＦＥ−ＳＥＭ（Ｓ−８００）を用いてトナー像を１００個無作為にサンプリングし、その画像情報をインターフェースを介してニコレ社製の画像解析装置（Ｌｕｚｅｘ３）に導入し、算出する。図８に、取り込まれた画像情報データの状態を示す。画像情報は、トナー粒子表面部分と外添剤部分との明度が異なるため、２値化して、外添剤部分の面積ＳＧｎ（ｎは整数）とトナー粒子部分の面積（外添剤部分の面積も含む）ＳＴに分け、下記式により算出される。
外添剤被覆率（％）＝（ΣＳＧｎ）／ＳＴ×１００
本実施例においては、外添剤被覆率は、無機粒子（Ａ）、無機粒子（Ｂ）毎に算出する。

また、本発明における特徴として、この外添剤被覆率を、中間転写体ベルト２４上に転写されたトナーについて測定することで判断した。これは２次転写時に最下層となる第１現像トナーの転写特性を良化させるためには中間転写体上トナーにおける外添剤被覆率効果が大きい為である。次に本実施例で用いた測定方法を具体的に説明する。まず感光体２８上にベタ黒現像させた第１現像（淡）トナーを中間転写体２４上に１次転写させる。続いて第２、３、４、５、６現像トナーを白ベタ現像することで、第１現像トナーに対し最大再転写回数（５回）状態を作る。そして、最終第６現像トナーが中間転写体上に転写された状態で画像形成装置を強制停止し、中間転写体２４上に転写された第１現像トナーをクリーナブレードを用いて掻き取ることで採取した。採取方法としては、上述した方法以外として磁性キャリアを接触させて回収する方法等を用いても良い。次に感光体２８上にベタ黒現像させた第６現像（濃）トナーを中間転写体２４上に１次転写させ、その状態で装置を停止させ、中間転写体２４上に転写された第６現像トナーを同様に採取する。この第１及び６現像トナーの転写体上トナーの外添剤被覆率を比較した。なお被覆率測定方法は上述したＳＥＭを用いた方法により算出した。本説明では淡及び濃トナーを代表的に第１及び第６現像トナー像として比較したが、それ以外の中間転写体上トナー像の外添剤被覆率を比較しても良いのは言うまでもない。

本発明における平均円形度は、粒子の形状を定量的に表現する簡便な方法として用いたものであり、本発明ではシスメックス社製フロー式粒子像分析装置ＦＰＩＡ−２１００を用いて測定を行っている。

なお、外添処理する方法は以下である。分級されたトナー粒子と上述の無機微粒子（Ａ）並びに必要に応じて無機微粒子（Ｂ）及び他の公知の各種外添剤を所定量配合する。その後ヘンシェルミキサー、スーパーミキサー等の、粉体にせん断力を与える高速撹拌機を外添機として用いて外添をおこなう。

次に、本実施例の特徴的な部分について説明する。

本実施例では無機微粒子（Ａ）としてゾルゲルシリカを、無機微粒子（Ｂ）として酸化チタンを用いる。そして無機微粒子（Ａ）、（Ｂ）各々の量を、トナー母体粒子１００質量部に対して（Ａ）を１．０質量部、（Ｂ）を０．５質量部とした場合の特性を表１に示す。また各画像形成ステーションにおけるトナー帯電量（ｍＣ／ｇ）（以下トリボと称す）を以下の表２に示す。この結果から、淡色トナー帯電量が、５（ｍＣ／ｇ）程度高いことがわかる。

なお、トリボ測定方法は、底に３０μｍ開口（５００メッシュ）のスクリーンのある金属製の測定容器に、現像スリーブ上から採取した二成分系現像剤を約０．５〜１．５ｇ入れ金属製のフタをする。この時の測定容器全体の質量を秤りＷ１（ｇ）とする。次に吸引口から吸引し状態で充分、好ましくは２分間吸引を行いトナーを吸引除去する。この時の電位をＶ（ボルト）とする。ここで容器コンデンサーであり容量をＣ（ｍＦ）とする。また、吸引後の測定容器全体の質量を秤りＷ２（ｇ）とする。この試料の摩擦帯電量（ｍＣ／ｋｇ）は下式の如く算出される。
試料のトリボ（ｍＣ／ｋｇ）＝Ｃ×Ｖ／（Ｗ１−Ｗ２）
（但し、測定条件は２３℃，５０％ＲＨとする）
次に、一次転写特性を図２に示す。図２中、濃色トナー及び淡色トナーの転写電圧に対する感光ドラム２８から中間転写ベルト２４への転写効率曲線を示す。図中では左側縦軸が一次転写残率として示した。一次転写残率は、一次転写前後における感光ドラム２８上のトナー量（もしくは画像濃度）から算出する。一次転写前の感光ドラム上のトナー像の濃度をＡ、一次転写後の中間転写ベルト上のトナー像の濃度をＢとすると、（Ａ−Ｂ）／Ａ×１００で求められる。図中では一番低いポイントが最大転写効率を意味することになる。

また、同図中、濃色トナー及び淡色トナーの転写電圧に対する感光ドラム２８から中間転写ベルト２４への転写効率下流画像形成ステーションで発生する中間転写ベルト２４から感光ドラム１上へ再転写効率特性も示した。図中では右側縦軸が一次再転写率として示した。再転写効率は、例えばＹの場合、まずＹベタ黒画像を形成転写し、中間転写ベルト上のトナー量（もしくは濃度）を測定する。この濃度をＢとする。次の画像形成色を白ベタで作成し、転写後の感光ドラム２８へ再転写したＹトナーのトナー量（もしくは濃度）を測定算出）を測定する。この濃度をＣとする。そして、Ｃ／Ｂ×１００により１次再転写率を求める。

図からも判るとおり、転写特性はトナー像が現像された感光ドラム１表面に対して転写電圧を印加した場合には、トナー像が転写されるにつれて転写電流が流れ始め、転写効率が上がりある電圧において変極点を持ち、その後転写効率が下がり始める。この転写効率ピーク位置がトリボにより必要転写電流が変化していることがわかる。

しかしながら一方で、再転写特性は色差（トナー差）に大きな差がないことがわかる。従って、淡色トナーの転写効率を最大にするためには転写電圧を大きくしなくてはならないが再転写率も悪くなるため、利用効率が大きく悪化することになる。

次に図３に２次転写特性を図３に示す。図中で、濃色トナーの転写電圧に対する中間転写ベルト２４から転写材２７への転写効率曲線を太実線で、一方淡色トナーの転写効率曲線をそれぞれ細実線で示した。すると、濃色トナーに対して淡色トナーの転写効率が著しく悪いことがわかった。これをついて詳細に検討したところ中間転写ベルト２４上に転写されたトナーがそれ以降の下流ステーションで受ける転写電流によりチャージアップすることがわかった。そのため、本実施例である中間転写ベルト２４上の下層第１／第２トナーである淡色トナーは、非常に２次転写効率が悪化するのである。具体的に淡色トナーと濃色トナーにおける中間転写体上でのトナートリボ推移を図４に示す特に一度に転写材に一度に転写する工程である２次転写工程では転写電圧設定の自由度が小さいためトナー利用効率差がトナーにより大きかった。

更に転写工程においては上述した通り、温湿度変化に伴うトリボや転写材の抵抗変更により放電現象による異常画像が発生しやすいため、異常画像が発生しない転写高圧設定が求められる。そのため最適転写条件だけでなく転写高圧ラチチュードが必要である。そこで図５に示すように転写残並びに再転写率５％以下で設定可能な転写高圧電圧差を転写再転写ラチチュード定義し、以下の表３に示した。

上述の結果は、全ての色のトナーにつき、外添剤の添加条件がいずれも同じ場合の結果である。すなわち、無機微粒子（Ａ）が１部、無機微粒子（Ｂ）が０．５部という条件である。

そこで、本実施例では、淡色トナーＬＭ、ＬＣに外添した無機微粒子（Ａ）の外添量を、１．０部から５．０部まで変えて検討をおこなった。すなわち、外添剤被覆率を変化させての検討という事になる。

この実験において、先述の複数の現像器における画像形成順番は、１ＬＭ、１ＬＣ、１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの順番とする。また、濃色トナー１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの外添剤については、いずれも無機微粒子（Ａ）を１重量部（外添剤被覆率１２％）、無機微粒子（Ｂ）を０．５重量部の添加とする。

図６に、無機微粒子（Ａ）を増量した場合の、一次転写効率特性を示した。

図からも明らかなように、無機微粒子（Ａ）量を増加することで最大転写効率改善以外に、転写立上がりならびに立下り特性をも良化させる効果を示すことができた。無機微粒子（Ａ）増量に対する被覆率変化を表４に示す。また、被覆率に対する転写特性を図７に示した。これより、転写特性に影響を与えるパラメータとして、外添剤量よりも外添剤被覆率であることが、図７からも明らかとなった。

但し、粒子（Ａ）の添加量が２．０部以上では、トナー流動性が悪くなることによる現像性悪化や、外添剤遊離の発生といった弊害を伴う事がある。それは、表からもわかるように、添加量に比例して被覆率が増加しておらず、これは添加量が多い場合には被覆されずに、遊離する量が増加する事を意味する。例えば、５．０部まで増量すると約２０％程度トナー表面から遊離している。本実施例では、淡トナーにおける被覆率が１７％であり、転写特性改善に最も効果があった１．５部を採用することとした。つまり、本実施例の淡トナー（１ＬＭ、１ＬＣ）においては、無機微粒子（Ａ）を１．５重量部（外添剤被覆率１７％）、無機微粒子（Ｂ）を０．５重量部の添加とする。これにより、従来に比べ濃色トナーに近い転写特性を得ることができたため、耐久安定性も向上する結果を得ることができた。

もちろん、外添条件（外添装置中の攪拌羽回転時間やスピード）を変える事でトナーとの付着性を改善（つまり外添剤被覆率）することで最適な外添量をそれぞれ淡色トナーＬＭ／ＬＣにおいても変えることができる。但し、その際には無機微粒子（Ｂ）の打ち込み度合い等によりトナー流動性に大きな影響を及ぼしやすいために注意が必要である。また、詳述しないが無機微粒子（Ｂ）の外添剤被覆率を換えた場合にも若干良化傾向にあったが、無機微粒子（Ａ）程改善は見られなかった。更に無機微粒子（Ｂ）は（Ａ）に比べ小粒径であるため流動性が飛躍的に向上するため、トナー飛散や２次色ライン画像等トナー量が多い画像での飛び散りが大きく悪化するためといった問題が発生してしまった。

（第２の実施例）
更に本発明においては、マゼンタと淡マゼンタ及びシアンと淡シアンだけに限られるものではない。例えば、ブラックトナーの着色力を弱めたの淡色ブラック（ＬＫ）トナーを用いた場合や、透明トナーや白色トナー、特色トナー（ブルー、レッド、金等）を投入した多色画像形成装置において更に有効な手段となることは明らかである。またこの場合、第１画像形成ステーショントナーから下流画像形成ステーショントナーにいくに従い外添剤被覆率を下げるような構成とすることで、転写特性の改善を達成できた。

（比較例）
本比較例では、第１、第２画像形成ステーション中の淡色トナーのトリボを濃色トナートリボと同じにするためにトナーＴＤ比にて調整することをおこなった。具体的には淡色トナーＴＤ比を８％から１０％へ変更することで、トリボをほぼ濃色トナーと同じ３０（ｍＣ／Ｋｇ）にすることで達成した。そこで、淡色トナーＬＭ、ＬＣ中に外添した無機微粒子（Ａ）の外添量を１．５部にした場合の結果を、表５に示す。

実験結果からも明らかな通り、添加量が１．５部でありながら、実施例１での無機微粒子（Ａ）量を２．０部外添したときと同じ効果が出すことが可能となり、濃色トナー以上の転写再転写ラチチュードを達成することができた。

さらに淡色トナーＴＤ比を上げることで改善が期待できるが、実際に検討したところ以下のような弊害が生じてしまった。すなわち、画像比率の高い（例えばべた黒）画像を連続して形成した場合、補給されたトナーとキャリア帯電サイトとの攪拌（接触）点が十分取れなくなってしまう。これにより、攪拌不良による地カブリ現象や、トリボが低すぎることによる低濃度部の均一性（がさつき性）の低下が生じてしまった。

従って、本発明のように、無機微粒子（Ａ）における被覆率の調整が、弊害を伴うことなく、最も忠実再現を可能とした画像を提供することができた。

本発明の第１実施例の画像形成装置を説明する図。 本発明の第１実施例の一次転写特性を説明する図。 本発明の第１実施例の二次転写特性を説明する図。 本発明の転写回数によるトナーチャージアップを説明する図。 本発明の第１実施例の転写再転写ラチチュードを説明する図。 本発明の第１実施例の無機微粒子（Ａ）増量効果を説明する図。 本発明の第１実施例の外添剤被覆率に対する転写特性改善を説明する図。 本発明のアスペクト比、外添剤被覆率を算出する方法を示した図。

符号の説明

１ 現像器
２１ 帯電器
２２ 露光手段
２３ １次転写帯電器
２４ 中間転写ベルト
２５ 定着器
２６ クリーナー
２７ 転写材
２８ 感光ドラム
３０ ２次転写帯電器

Claims (6)

1. 少なくともトナーと外添剤とを含む現像剤で、静電像を現像する現像装置と、
   現像されたトナー像を、中間転写体に静電転写する第１の転写装置と、
   前記中間転写体上のトナー像を、転写媒体に静電転写する第２の転写装置と、
   を備え、
   前記現像装置は、互いに色または明度が異なるトナーを備えた複数の現像器を有しており、該複数の現像器のうち少なくとも２つは、同一色相で明度の異なる濃色トナーと淡色トナーを各々が備えた現像器であり、
   前記淡色トナーを備えた現像器は、前記濃色トナーを備えた現像器及び前記淡色トナーとは異なる色のトナーを備えた現像器よりも、先に現像動作を行なうよう構成され、
   前記複数の現像器によって現像された各トナー像は、前記第１転写装置よって順次前記中間転写体に転写され、その後、前記第２転写装置によって前記転写媒体に一括して転写される画像形成装置において、
   前記外添剤は、アスペクト比が１．０以上１．５以下で、個数平均粒径が０．０６μｍ以上０．３μｍ以下の粒子であり、
   前記中間転写体上に転写された状態において、前記淡色トナーに対する前記外添剤の被覆率は、前記濃色トナー及び前記淡色トナーとは異なる色のトナーに対する前記外添剤の被覆率よりも、大きいことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記淡色トナー及び前記濃色トナー及び前記淡色トナーとは異なる色のトナーに対する前記外添剤の被覆率は、１０％以上５０％以下であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記現像剤には、前記外添剤とは異なる外添剤が更に含まれ、
   該異なる外添剤は、個数平均粒径が０．０１μｍ以上０．０６μｍ以下の粒子であることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. トナー母体と、前記外添剤と、前記異なる外添剤とは、その帯電系列が、
   前記異なる外添剤、前記トナー母体、前記外添剤の順番でネガの帯電特性を持つことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 前記外添剤と前記異なる外添剤とは、帯電極性が異なることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記淡色トナーは、転写媒体上でのトナー量が０．５ｍｇ／ｃｍ^２につき光学濃度が１．０未満であるように着色剤が内添されたトナーであり、
   前記濃色トナーは、転写媒体上でのトナー量が０．５ｍｇ／ｃｍ^２につき光学濃度が１．０以上であるように着色剤が内添されたトナーである、
   ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の画像形成装置。
   

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