JP2007316482A

JP2007316482A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2007316482A
Application number: JP2006147979A
Authority: JP
Inventors: Sakiko Fujikawa; 咲子藤川
Original assignee: Kyocera Mita Corp
Current assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Priority date: 2006-05-29
Filing date: 2006-05-29
Publication date: 2007-12-06
Also published as: US20070292153A1

Abstract

【課題】タンデム現像方式の画像形成装置においてアモルファスシリコン感光体を用いた場合でも、文字中抜け現象が発生しない画像形成装置を提供する。
【解決手段】タンデム現像方式の画像形成装置であって、使用トナーの平均円形度Ｃｎ（ｎは画像を形成するトナーの全色数を示し、Ｃｎは第ｎ番目に転写する現像剤のトナーにおける平均円形度を示す。）が、０．８９以上であり、Ｃ１≦Ｃ２≦・・・≦Ｃｎを満たし、かつＣ１＜Ｃｎ（ただし、ｎ＞１のとき）を満たす。
【選択図】なし

Description

本発明は、電子写真方式を利用した複写機、プリンタ、ファクシミリそれらの複合機などの画像形成装置に関し、特に単色の画像形成ユニットを複数有し、順次積み重ねることによってフルカラー画像を形成する画像形成装置に関する。

従来、カラー画像形成装置として、感光体上に複数のカラー画像を順次形成する１ドラム色重ね方式が検討されてきた。この方式では、感光体上に正確にトナーを重ねることで色ズレの少ないカラー画像形成が可能で、カラーの高画質化に対応する技術として注目されてきた。しかしながら、カラー画像の形成は、例えば互いに異なる４色(例えばＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋ)の画像が単一の感光体上で重なり合うように、前記各色の画像を前記感光体上に順に形成する方式を取るので、最終的にカラー画像が形成されるまでに時間がかかるという問題があった。

近年では、複数の感光体を有し、複数本の光ビームによって各感光体を同時に走査露光して各感光体に互いに異なる色の画像を形成し、各色の画像を同一の転写媒体上に重ね合わせることによってカラー画像を形成する、タンデム方式の画像形成装置が多く採用されている。この方式では、高画質であるとともに高速性に優れているとの利点がある。

一方、ランニングコスト低減のため、あるいはマシンの超寿命を達成するために感光体にアモルファスシリコンドラムを使用することが盛んに行われている。アモルファスシリコンドラムはその表面の硬度が高く、トナー表面の無機微粒子により研磨されてもほとんど膜の削れがなく、性能が低下することなくマシンの超寿命を達成することができる。
しかしながら、アモルファスシリコンドラムは摩擦抵抗（μ）が高いという特性を持っており、タンデム方式の画像形成装置に用いた場合、文字中抜け現象を引き起こす場合がしばしば見られるといった問題がある。
この文字中抜け現象を抑えるために、これまでに特許文献１のようにタンデム現像方式においてトナー―転写体間の付着力がトナー―ドラム間の付着力より大きく、かつ第２転写体―トナー間の付着力が第１転写体―トナー間の付着力より大きくすることが提案されている。しかしトナーの平均円形度が０．９５以上であり、摩擦抵抗の高いアモルファスシリコンドラムでは文字中抜け現象を完全に抑制することはできない。
また、摩擦抵抗を低減させる手段として、使用するトナー中に金属石鹸を含有させ、像担持体の表面を被覆させる方法が知られている。例えば特許文献２では潜像担持体の寿命を延ばすため、使用されるトナーの中に金属石鹸を含有させ、像担持体の表面を被覆して、像担持体の膜削れ量を低減させる方法が提供されている。しかしながらこの金属石鹸を使用すると、現像スリーブが現像剤を搬送する力を低下させたり、現像剤の帯電を低下させてしまう問題がある。

特開２００３−８４４８９号公報特開２００５−３１２４３号公報

本発明の課題は、タンデム現像方式の画像形成装置においてアモルファスシリコン感光体を用いた場合でも、転写効率が良く、文字中抜け現象が発生しない画像形成装置を提供することにある。

本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、使用するトナーの平均円形度Ｃｎ（ｎは画像を形成するトナーの全色数を示し、Ｃｎは第ｎ番目に転写する現像剤のトナーにおける平均円形度を示す。）が、Ｃ１≦Ｃ２≦・・・≦Ｃｎを満たし、かつ、Ｃ１＜Ｃｎ（ただし、ｎ＞１のとき）を満たすことにより、アモルファスシリコン感光体を用いた場合でも文字抜け現象が発生しない画像形成装置を提供できるという新たな事実を見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明の画像形成装置は、以下の構成を有する。
（１）転写媒体の移動方向に沿って配列され、前記転写媒体上にトナー像を順次転写する複数の像担持体と、これらの像担持体上に現像剤の各トナーを供給してトナー像を形成するための複数の現像剤担持体とを備えた画像形成装置であって、前記トナーの平均円形度Ｃｎ（ｎは画像を形成するトナーの全色数を示し、Ｃｎは第ｎ番目に転写する現像剤のトナーにおける平均円形度を示す。）が、０．８９以上であり、Ｃ１≦Ｃ２≦・・・≦Ｃｎを満たし、かつＣ１＜Ｃｎ（ただし、ｎ＞１のとき）を満たすことを特徴とする画像形成装置。
（２）前記像担持体がアモルファスシリコン感光体であることを特徴とする（１）に記載の画像形成装置。
（３）カラー４連タンデム現像方式の画像形成装置であることを特徴とする（１）または（２）に記載の画像形成装置。
（４）前記Ｃ１が０．９０〜０．９２、前記Ｃ２が０．９１〜０．９４、前記Ｃ３が０．９３〜０．９６、前記Ｃ４が０．９５〜０．９８であることを特徴とする（３）に記載の画像形成装置。

本発明によれば、タンデム現像方式の画像形成装置において、像担持体にアモルファスシリコン感光体を用いた場合でも、使用トナーの平均円形度Ｃｎ（ｎは画像を形成するトナーの全色数を示し、Ｃｎは第ｎ番目に転写する現像剤のトナーにおける平均円形度を示す。）が、０．８９以上であり、Ｃ１≦Ｃ２≦・・・≦Ｃｎを満たし、かつＣ１＜Ｃｎ（ただし、ｎ＞１のとき）を満たすことにより、転写効率が良く、文字抜け現象が発生しない画像形成装置を提供することができる。

以下、本発明の一実施形態を詳細に説明する。本発明では、アモルファスシリコンからなる複数の像担持体（以下、感光体ドラムともいう。）が中間転写ベルト、中間転写ドラム、転写搬送ベルトなどの転写体上に配列されたタンデム式のカラー画像形成装置において、使用トナーの平均円形度Ｃｎ（ｎは画像を形成するトナーの全色数を示し、Ｃｎは第ｎ番目に転写する現像剤のトナーにおける平均円形度を示す。）が、０．８９以上であり、Ｃ１≦Ｃ２≦・・・≦Ｃｎを満たし、かつＣ１＜Ｃｎ（ただし、ｎ＞１のとき）を満たすトナーとする構成をなしている。前記像担持体は、アモルファスシリコン感光体ドラムであることが好ましい。

アモルファスシリコン感光体ドラムを用いたタンデム現像方式では、第1現像位置で感光体ドラム上に現像されたトナーは転写ベルトあるいは転写ドラム等の転写部材に１次転写される。出力画像パターンが第1現像位置色の単色画像である場合、転写部材に転写された第1現像のトナーは第２現像領域の感光体ドラムと接触し、この感光体ドラムとトナーの付着力により転写部材上のトナー層の最表面層が感光体ドラムに持っていかれてしまう。同様に第３現像領域、第４現像領域でトナーがドラムに持っていかれるため、転写部材上のトナーは線画の中が抜ける“文字中抜け現象”を引き起こす。

上流側（トナー像が先に転写される方を上流側という。）に平均円形度の高いトナーを入れると下流のドラムに逆転写されやすくなってしまうため、転写効率が悪くなる。しかし、各現像器のトナーの平均円形度Ｃｎを、Ｃ１≦Ｃ２≦・・・≦Ｃｎとすることによって逆転写を防ぎ、転写効率を良好に保持することができる。ただし、ｎ＞１のときＣ１＝Ｃｎ（ここでのｎは最終番目を指す。）とすると、第１現像のトナーが下流側の感光体に逆転写されやすくなり中抜けが発生しやすくなるので、Ｃ１＜Ｃｎとする。

本発明の画像形成装置は、カラー４連タンデム電子写真システムに好適に用いられ、この場合、Ｃ１≦Ｃ２≦Ｃ３≦Ｃ４を満たした上で、Ｃ１は０．９０〜０．９２、Ｃ２が０．９１〜０．９４、Ｃ３が０．９３〜０．９６、Ｃ４が０．９５〜０．９８であることが望ましい。平均円形度が０．９０を下回ると転写効率が悪くなり、０．９８を超えるとトナー飛散が起こりやすくなる。

なお、トナー粒子の平均円形度は、フロー式粒子像分析装置等を用いて測定を行い、測定された粒子の平均円形度を下記式（１）により求め、さらに測定された全粒子の平均円形度の総和を全粒子数で除した値をトナーの平均円形度とした。

ただし、上記式（１）中、Ｌ₀は粒子像と同じ投影面積を持つ円の周囲長、Ｌは粒子像の周囲長である。

（トナー）
本発明におけるトナーは、粉砕分級法で得られるトナー、および平均円形度の高いトナーが得られる点から、懸濁重合法、乳化重合凝集法等によって得られる重合法トナーが使用できる。また、溶融造粒法、スプレー造粒法で得られるトナーを使用してもよい。

粉砕分級法では、まず結着樹脂、着色剤、および磁性粉に、必要に応じて電荷制御剤、離型剤などを添加して、トナー組成物を調製する。次に、ヘンシェルミキサーやＶ型混合機などで前混合した後、二軸押出機などの溶融混練装置を用いて溶融混練する。この溶融混練物を冷却した後、粗粉砕・微粉砕し、必要により分級して、所定の平均円形度を有するトナー粒子が得られる。トナーの体積平均粒径は６〜１４μｍであるのがよい。
前記結着樹脂、着色剤、磁性粉、電荷制御剤および離型剤は、特に限定されるものでなく、公知のものを用いることができる。

懸濁重合法は、重合性単量体に着色剤、ワックス、帯電制御剤、架橋剤等を分散させ、この分散処理後の単量体組成物を水系媒体（例えば水または水と水混和性溶媒との混合溶媒）中で攪拌して適当な粒径とし、その後、重合開始剤を加えて加温し重合性単量体を重合させて、円形度の高い球形トナー粒子を得る方法である。
前記着色剤、ワックス、帯電制御剤、架橋剤および重合開始剤は、特に限定されるものでなく、公知のものを用いることができる。

乳化重合凝集法は、一般に、乳化重合により樹脂分散液を調製し、一方、溶媒に着色剤、ワックス、帯電制御剤などを分散させた添加剤分散液を調製し、これらを混合してトナー粒径に相当する凝集粒子を形成した後、加熱することによって融合させ、球形トナー粒子を得る方法である。

次に、得られたトナー粒子に対して、所定量の無機酸化物および必要に応じてシリカ等の表面処理剤を外添し、ヘンシェルミキサー等の混合装置で撹拌混合してトナーを得る。
本発明に係るトナーは、上記得られたトナーを、キャリアと混合し、２成分系のフルカラー現像剤として使用する。
２成分系現像剤中のトナー濃度は１〜２０質量％、好ましくは３〜１５質量％であるのがよい。トナー濃度が１質量％未満の場合、画像濃度が薄くなりすぎるおそれがある。一方、トナー濃度が２０質量％を超える場合、現像装置内でトナー飛散が発生し、機内汚れや転写紙などの背景部分にトナーが付着する不具合が生じるおそれがある。

（結着樹脂）
結着樹脂としては、その種類は特に制限されるものではなく、例えばポリスチレン系樹脂、アクリル系樹脂、スチレン−アクリル系共重合体、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ビニルエーテル系樹脂、Ｎ−ビニル系樹脂、スチレン−ブタジエン樹脂等の熱可塑性樹脂を使用するのが好ましい。

具体的には、ポリスチレン系樹脂としては、スチレンの単独重合体でも、スチレンと共重合可能な他の共重合モノマーとの共重合体でもよい。共重合モノマーとしては、ｐ−クロルスチレン；ビニルナフタレン；エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレンなどのエチレン不飽和モノオレフィン類；塩化ビニル、臭化ビニル、弗化ビニルなどのハロゲン化ビニル；酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ベンゾエ酸ビニル、酪酸ビニルなどのビニルエステル類；アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸ｎ−オクチル、アクリル酸２−クロルエチル、アクリル酸フェニル、α−クロルアクリル酸メチル、メタアクリル酸メチル、メタアクリル酸エチル、メタアクリル酸ブチルなどの（メタ）アクリル酸エステル；アクリロニトリル、メタアクリロニトリル、アクリルアミドなどの他のアクリル酸誘導体；ビニルメチルエーテル、ビニルイソブチルエーテルなどのビニルエーテル類；ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、メチルイソプロペニルケトンなどのビニルケトン類；Ｎ−ビニルピロール、Ｎ−ビニルカルバゾール、Ｎ−ビニルインドール、Ｎ−ビニルピロリデンなどのＮ−ビニル化合物などが挙げられる。これらは、１種を単独で使用することもできるし、あるいは２種以上を組み合わせてスチレン単量体と共重合させることもできる。

ポリスチレン系樹脂は、２つの質量平均分子量ピーク（低分子量ピークと高分子量ピーク）を有しているのが好ましい。具体的には、低分子量ピークが３，０００〜２０，０００の範囲内であり、高分子量ピークが３００，０００〜１，５００，０００の範囲内であり、質量平均分子量（Ｍｗ）と数平均分子量（Ｍｎ）との比（Ｍｗ／Ｍｎ）が１０以上であるのが好ましい。質量平均分子量ピークがこのような範囲内にあれば、トナーを容易に定着させることができ、また耐オフセット性を向上させることもできる。なお、結着樹脂の質量平均分子量および数平均分子量は、分子量測定装置（ＧＰＣ）を用いて、カラムからの溶出時間を測定し、標準ポリスチレン樹脂を用いて予め作成しておいた検量線と照らし合わせることにより求めることができる。

ポリエステル系樹脂としては、アルコール成分とカルボン酸成分との縮重合ないし共縮重合によって得られるものが使用できる。ポリエステル系樹脂を合成する際に用いられる成分としては、以下のものが挙げられる。

２価または３価以上のアルコール成分としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、１，４−ブテンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等のジオール類；ビスフェノールＡ、水素添加ビスフェノールＡ、ポリオキシエチレン化ビスフェノールＡ、ポリオキシプロピレン化ビスフェノールＡ等のビスフェノール類；ソルビトール、１，２，３，６−ヘキサンテトロール、１，４−ソルビタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、１，２，４−ブタントリオール、１，２，５−ペンタントリオール、グリセロール、ジグリセロール、２−メチルプロパントリオール、２−メチル−１，２，４−ブタントリオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、１，３，５−トリヒドロキシメチルベンゼン等の３価以上のアルコール類が例示される。

２価または３価以上のカルボン酸成分としては、２価または３価カルボン酸、この酸無水物またはこの低級アルキルエステルが用いられ、マレイン酸、フマール酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸、コハク酸、アジピン酸、セバチン酸、アゼライン酸、マロン酸、あるいはｎ−ブチルコハク酸、ｎ−ブテニルコハク酸、イソブチルコハク酸、イソブテニルコハク酸、ｎ−オクチルコハク酸、ｎ−オクテニルコハク酸、ｎ−ドデシルコハク酸、ｎ−ドデセニルコハク酸、イソドデシルコハク酸、イソドデセニルコハク酸等のアルキルまたはアルケニルコハク酸等の２価カルボン酸；１，２，４−ベンゼントリカルボン酸（トリメリット酸）、１，２，５−ベンゼントリカルボン酸、２，５，７−ナフタレントリカルボン酸、１，２，４−ナフタレントリカルボン酸、１，２，４−ブタントリカルボン酸、１，２，５−ヘキサントリカルボン酸、１，３−ジカルボキシル−２−メチル−２−メチレンカルボキシプロパン、１，２，４−シクロヘキサントリカルボン酸、テトラ（メチレンカルボキシル）メタン、１，２，７，８−オクタンテトラカルボン酸、ピロメリット酸、エンポール三量体酸等の３価以上のカルボン酸等が例示される。

ポリエステル系樹脂の高化式フローテスターで測定した軟化点は、好ましくは１１０〜１５０℃、より好ましくは１２０〜１４０℃であるのがよい。

また、結着樹脂は、定着性が良好な観点から熱可塑性樹脂が好ましいが、ソックスレー抽出器を用いて測定される架橋部分量（ゲル量）が１０質量％以下の値、好ましくは０．１〜１０質量％の範囲内の値であれば、熱硬化性樹脂であってもよい。このように一部架橋構造を導入することにより、定着性を低下させることなく、現像剤の保存安定性や形態保持性、あるいは耐久性をより向上させることができる。よって、トナー母体の結着樹脂として、熱可塑性樹脂を１００質量％使用する必要はなく、架橋剤を添加したり、あるいは熱硬化性樹脂を一部使用することもできる。

熱硬化性樹脂としては、エポキシ系樹脂やシアネート系樹脂等を使用することができる。具体的には、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、水素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、ポリアルキレンエーテル型エポキシ樹脂、環状脂肪族型エポキシ樹脂、シアネート樹脂等の１種または２種以上の組み合わせが挙げられる。

また、結着樹脂としては、磁性粉の分散性を向上させるために、ヒドキロキシル（水酸）基、カルボキシル基、アミノ基およびグリシドキシ（エポキシ）基から選択される少なくとも一つの官能基を分子内に有する樹脂を使用するのが好ましい。これらの官能基を有しているか否かは、フーリエ変換赤外分光装置（ＦＴ−ＩＲ装置）を用いて確認することができ、さらに滴定法を用いて定量することができる。

結着樹脂のガラス転移点（Ｔｇ）は、５５〜７０℃の範囲内の値とするのが好ましい。結着樹脂のガラス転移点が５５℃未満になると、得られたトナー同士が融着し、保存安定性が低下するおそれがある。一方、結着樹脂のガラス転移点が７０℃を超えると、トナーの定着性が乏しくなるおそれがある。なお、結着樹脂のガラス転移点は、示差走査熱量計（ＤＳＣ）を用いて、比熱の変化点から求めることができる。

（着色剤）
着色剤としては、黒色顔料として、アセチレンブラック、ランブラック、アニリンブラック等のカーボンブラック；黄色顔料として、黄鉛、亜鉛黄、カドミウムイエロー、黄色酸化鉄、ミネラルファストイエロー、ニッケルチタンイエロー、ネーブルスイエロー、ナフトールイエローＳ、ハンザイエローＧ、ハンザイエロー１０Ｇ、ベンジジンイエローＧ、ベンジジンイエローＧＲ、キノリンイエローレーキ、パーマンネントイエローＮＣＧ、タートラジンレーキ；橙色顔料として、赤口黄鉛、モリブテンオレンジ、パーマネントオレンジＧＴＲ、ピラゾロンオレンジ、バルカンオレンジ、インダスレンブリリアントオレンジＲＫ、ベンジジンオレンジＧ、インダスレンブリリアントオレンジＧＫ；赤色顔料として、ベンガラ、カドミウムレッド、鉛丹、硫化水銀カドミウム、パーマネントレッド４Ｒ、リソールレッド、ピラゾロンレッド、ウオッチングレッドカルシウム塩、レーキレッドＤ、ブリリアントカーミン６Ｂ、エオシンレーキ、ローダミンレーキＢ、アリザリンレーキ、ブリリアントカーミン３Ｂ；紫色顔料として、マンガン紫、ファストバイオレットＢ、メチルバイオレットレーキ；青色顔料として、紺青、コバルトブルー、アルカリブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、フタロシアニンブルー、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー部分塩素化物、ファーストスカイブルー、インダスレンブルーＢＣ；緑色顔料として、クロムグリーン、酸化クロム、ピグメントグリーンＢ、マラカイトグリーンレーキ、ファナルイエローグリーンＧ；白色顔料として、亜鉛華、酸化チタン、アンチモン白、硫化亜鉛；白色顔料として、バライト粉、炭酸バリウム、クレー、シリカ、ホワイトカーボン、タルク、アルミナホワイト等を使用できる。これらの着色剤は結着樹脂１００質量部当り２〜２０質量部、特に５〜１５質量部の範囲で使用するのが好ましい。

本発明の現像剤には、本発明の効果を害しない範囲でその他の添加剤を添加しても構わない。このような添加剤としては、例えばワックス、電荷制御剤などが挙げられる。

（ワックス）
ワックスとしては、特に限定はなく、例えばカルナバワックス、サトウワックス、木ワックス等の植物性ワックス；蜜ワックス、昆虫ワックス、鯨ワックス、羊毛ワックスなどの動物性ワックス；エステルを側鎖に有するフィッシャートロプシュワックス（ＦＴ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等の合成炭化水素系ワックスなどが挙げられる。この中でも分散性の点から、カルナバワックスやエステルを側鎖に有すＦＴワックスやポリエチレンワックスを使用するのが好ましい。

また、ワックスは、示差走査熱量計による吸熱曲線における吸熱メインピークが７０〜１００℃の範囲にあるものが好ましい。吸熱メインピークが７０℃未満にある場合、トナーブロッキングおよびホットオフセットが生じるおそれがあり、他方吸熱メインピークが１００℃を超える場合、低温定着性が得られないおそれがある。

さらに、ワックスの添加量は結着樹脂１００質量部に対して０．１〜２０質量部の範囲であるのが好ましい。ワックスの添加量が０．１質量部未満になると、充分なワックスの効果が得られにくくなるおそれがあり、添加量が２０質量部を超えると、耐ブロッキング性が低下し、またトナー母体からの脱離が生じるおそれがある。

（電荷制御剤）
電荷制御剤としては、これまで公知の電荷制御剤を使用でき、例えば正帯電性電荷制御剤としては、ニグロシン染料、脂肪酸変性ニグロシン染料、カルボキシル基含有脂肪酸変性ニグロシン染料、４級アンモニウム塩、アミン系化合物、有機金属化合物等を使用でき、負帯電性電荷制御剤としては、オキシカルボン酸の金属錯体、アゾ化合物の金属錯体、金属錯塩染料やサリチル酸誘導体等を使用できる。

（外添剤）
外添剤としては、トナーの帯電制御性や流動性などを調整するために、シリカ、酸化チタン、アルミナ、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、炭酸カルシウム等の無機微粉末；ポリメチルメタクリレート等の有機微粉末；ステアリン酸亜鉛等の脂肪酸金属塩等を挙げることができ、これらの１種又は２種以上を併用することができる。前記外添剤の添加量は、トナー粒子当たり０．１〜５．０質量％の範囲が好ましい。当該外添剤とトナー粒子との混合は、例えばヘンシェルミキサー、Ｖ型混合機、ターブラミキサー、ハイブリタイザー等を用いて行うことができる。
また、前記無機微粉末の表面は、未処理であっても良く、また必要に応じ、疎水化，帯電性制御等の目的でシランカップリング剤、アミノシラン、シリコーンオイル、またはチタネートカップリング剤により表面処理されていても良い。
これら表面処理剤の使用量は、外添剤１００重量部に対して、０．０５〜２０重量部が好ましい。

シランカップリング剤としては、例えば、オルガノアルコキシシラン（例えば、メトキシトリメチルシラン、ジメトキシジメチルシラン、トリメトキシメチルシラン、エトキシトリメチルシラン等）；オルガノクロルシラン（例えば、トリクロルメチルシラン、ジクロルジメチルシラン、クロルトリメチルシラン、トリクロルエチルシラン、ジクロルジエチルシラン、クロルトリエチルシラン、トリクロルフェニルシラン等）；オルガノシラザン（例えば、トリエチルシラザン、トリプロピルシラザン、トリフェニルシラザン等）；オルガノジシラザン（例えば、ヘキサメチルジシラザン、ヘキサエチルジシラザン、ヘキサフェニルジシラザン等）；その他オルガノシラン等が挙げられる。これらは単独で使用しても、あるいは２種以上を併用してもよい。上記のシランカップリング剤の中でも、オルガノクロルシラン、オルガノシラザン、オルガノジシラザンが好適に使用される。

アミノシランとしては、例えば、Ｎ−２（アミノエチル）３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−２（アミノエチル）３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−２（アミノエチル）３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−フェニル−３−アミノプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。上記のアミノシランの中でも、３−アミノプロピルトリメトキシシランが好適に使用される。

シリコーンオイルとしては、例えば、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、メチルハイドロジェンシリコーンオイル、フルオロシリコーンオイル、変性シリコーンオイル等が挙げられる。これらは単独で使用しても２種以上を併用してもよい。必要に応じて、架橋剤や熱処理により、上記のシリコーンオイルを硬化させてもよい。上記のシリコーンオイルの中でも、ジメチルシリコーンオイルが好適に使用される。

チタネートカップリング剤としては、例えば、イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリクルミルフェニルチタネート、テトライソプロピルビス（ジオクチルホスファイト）チタネート等が挙げられる。これらは単独で使用しても２種以上を併用してもよい。上記のチタネートカップリング剤の中でも、イソプロピルトリイソステアロイルチタネートが好適に使用される。

（キャリア）
本発明に用いられるキャリアコアの材質としては、特に制限はなく、電子写真用２成分系キャリアとして公知のものが使用可能である。たとえば、フェライト、マグネタイト、及び鉄，ニッケル、コバルト等の金属、先に示す金属等と、銅，亜鉛、アンチモン、アルミニウム、鉛、スズ、ビスマス、ベリリウム、マンガン、マグネシウム、セレン、タングステン、ジルコニウム、バナジウム等の金属との合金または混合物、先に示すフェライト等と、酸化鉄，酸化チタン，酸化マグネシウム等の金属酸化物、窒化クロム，窒化バナジウム等の窒化物、炭化ケイ素，炭化タングステン等の炭化物との混合物、および強磁性フェライト等を挙げることができる。

キャリアの粒子径は、一般に電子顕微鏡法による平均粒子径で表して２０〜２００μｍ、特に３０〜１５０μｍのものが好ましい。またキャリアの見掛け密度は、磁性材料を主体とする場合は磁性体の組成や表面構造等によっても相違するが、一般に２．４〜３．０ｇ／ｃｍ³の範囲が好ましい。

（画像形成装置）
以下、本発明のフルカラー現像剤を好適に用いることができるカラー画像形成装置について説明する。図１は、４つの感光体ドラム（像担持体）が中間転写ベルト３５（転写体）上に配列されたタンデム式（間接転写タンデム方式）のカラー画像形成装置の一例を示す概略断面図である。
図１に示すように、この画像形成装置におけるハウジング１０内には、ローラ３１，３２，３３に張架されて走行する中間転写ベルト３５が配設され、この中間転写ベルト３５の上にはトナー像転写の順に（上流側から順に）４つの画像形成部１１，１２，１３，１４が配設されている。
画像形成部１１，１２，１３，１４は、帯電装置（不図示）、露光装置（不図示）、現像装置５１，５２，５３，５４、クリーニング装置（不図示）が感光体ドラム（像担持体）２１，２２，２３，２４の周囲にそれぞれ配設された構造を有している。これらの感光体ドラム２１，２２，２３，２４は、中間転写ベルト３５の移動方向に沿って順に配列されている。

画像形成部１１における現像装置５１は、現像スリーブ６１と撹拌部材（不図示）とを備え、現像スリーブ６１の上方部には、現像部へ搬送される現像剤量を規制するとともに摩擦帯電を付与するブレード（不図示）が、現像スリーブ６１から所定距離離れて配設されている。また、撹拌部材の上方にはトナーホッパー（不図示）が設けられている。このトナーホッパー内には、平均円形度Ｃ１であるトナー（マゼンタトナー）が収容されている。他の画像形成部１２，１３，１４の構成も画像形成部１１と同様である。これらの画像形成部１２，１３，１４におけるトナーホッパー内には、平均円形度Ｃ２であるシアントナー，平均円形度Ｃ３であるイエロートナー，平均円形度Ｃ４であるブラックトナーがそれぞれ収容されている。トナーは、それぞれ撹拌部材により前記抵抗調整されたキャリアと混合されて現像剤として用いられる。

次に、上記画像形成装置の画像形成工程を説明する。画像形成部１１を例に挙げると、まず、感光体ドラム２１の表面が帯電装置により正極性に一様に帯電する。ついで、露光装置で感光体ドラム２１の表面に静電潜像を形成する。
画像形成部１１にある現像装置５１では、トナーは撹拌部材によってキャリアと撹拌混合されて現像スリーブ６１に順次供給される。供給されたトナーとキャリアは現像スリーブ６１上に現像剤層を形成する。現像スリーブ６１の現像剤は、現像スリーブ６１の反時計回りの回転によって感光体ドラム２１の対向位置（現像部）に送られる。このとき、現像部に送られる現像剤量がブレードによって制御されるとともにトナーに摩擦帯電が付与される。そして、この帯電したトナーが感光体ドラム２１上の静電潜像に付着して、静電潜像が可視像化（現像）されトナー像が形成される。他の画像形成部１２，１３，１４においても上記と同様の流れで感光体ドラム２２，２３，２４上の静電潜像が可視像化されトナー像がそれぞれ形成される。

この画像形成装置では、中間転写ベルト３５の表面に、感光体ドラム２１，２２，２３，２４上に可視像化されたトナー像が、上流側の感光体ドラム２１から順に転写される。そして、この中間転写ベルト３５上に転写されたフルカラー画像は、給紙カセット６０からロール３４と転写ロール３１との間に搬送されてきた転写紙（不図示）に転写される。中間転写ベルト３５上の転写されなかったトナーはクリーニング装置により除去される。転写紙上に転写されたフルカラー画像は、定着ローラ４１と定着ローラ４２とを備えた定着装置において熱および圧力が加えられて転写紙上に溶融定着された後、この転写紙がハウジング１０の上方に排出される。

本発明のフルカラー現像剤は、前記４つの感光体ドラム（像担持体）が転写搬送ベルト（転写体）上に配列され、転写搬送ベルトの下側に設けられた転写ローラ（不図示）にトナーの帯電極性と逆極性のバイアス電荷を印加して、転写搬送ベルト上を搬送されてきた転写紙に、複数の感光体ドラム上に形成された各色のトナー像が、上流側の感光体ドラムから順に転写されるタンデム式（直接転写タンデム方式）のカラー画像形成装置にも好適に使用可能である。

なお、各感光体ドラム上の静電潜像を現像する方法は正現像法および反転現像法のいずれでもよく、また現像方式としては現像剤層と感光体ドラムが接触する接触現像方式および両者が接触しないジャンピング現像方式のいずれでもよい。高品質の画像を得る観点からは反転現像法が好ましい。この場合、感光体ドラムをトナーと同極性に帯電させ、潜像部分の電荷を露光により除去する。そして現像部において現像スリーブと感光体ドラムとの間に、現像バイアスとして直流に交流を重畳した交互電圧を印加することにより、感光体ドラム上の電荷の除去された静電潜像に現像剤中のトナーを転移させ静電潜像に付着させてトナー像として可視化する。

また、本発明において使用できる感光体ドラムの材料は、特に限定されず、従来公知のものが使用できる。例えば、アモルファスシリコン系感光体、有機系感光体、Ｓｅ系感光体、ＺｎＯ感光体、ＣｄＳ系感光体などの感光体が挙げられる。この中でも耐久性の観点からはアモルファスシリコン感光体が好ましい。

以下、本発明に関し、実施例および比較例を挙げて、さらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例のみに限定されるものではない。

[実施例１]
{ブラックトナー（Ｂｋ）の製造}
ビスフェノールＡとフマル酸を縮合して得られたポリエステル樹脂１００重量部
カーボンブラックＭＡ−１００（三菱化学社製）４重量部
フィッシャートロプシュワックスＦＴ−１００（日本精鑞製）３重量部
４級アンモニウム塩化合物Ｐ−５１（オリエント化学社製）２重量部
上記合成樹脂微粒子Ａ３重量部
の混合物をヘンシェルミキサー（三井鉱山社製）で２分混合した後、２軸押出機で溶融混連してトナー混練物を調整した。得られたトナー混練物を気流式粉砕機で微粉砕し、風力分級機で分級処理した後、球形化装置Ｆ−４０にて７０００ｒｐｍの条件で球形化を行い、平均円形度０．９６、体積平均径８μｍのトナー粒子を得た。
このトナー粒子１００重量部に対して、
シリカ粒子（ＴＧ−８２０：キャボット社製）１．０重量部、
酸化チタン（ＴＴＯ−５５Ａ：石原産業社製）２．３重量部、
ステアリン酸亜鉛（日本油脂社製）０．１重量部
を添加し、ヘンシェルミキサーで３０００ｒｐｍ、１０分間混合してトナーとした。
作製したトナーとシリコーン樹脂（信越シリコーン社製）でコーティングした平均粒子径６０μｍのフェライトキャリア（ＥＦ−６０Ｂ、パウダーテック社製）にトナー濃度５％となるように配合し、均一に攪拌混合して２成分現像剤とした。

｛イエロートナー（Ｙ）の製造}
ブラックトナーのカーボンブラックに代えてイエロー顔料を２部添加し、球形化装置Ｆ−４０にて６０００ｒｐｍの条件で球形化を行い、平均円形度０．９４とした以外はブラックトナーと同様にしてイエロートナーを製造した。

｛シアントナー（Ｃ）の製造}
ブラックトナーのカーボンブラックに代えてシアン顔料を３部添加し、球形化装置Ｆ−４０にて５０００ｒｐｍの条件で球形化を行い、平均円形度０．９３とした以外はブラックトナーと同様にしてシアントナーを製造した。

｛マゼンタトナー（Ｍ）の製造}
ブラックトナーのカーボンブラックに代えてマゼンタ顔料を３部添加し、球形化装置Ｆ−４０にて３０００ｒｐｍの条件で球形化を行い、平均円形度０．９２とした以外はブラックトナーと同様にしてマゼンタトナーを製造した。
なお、最初に現像する第１番目のトナーは、マゼンタトナーで、第２〜４番目はそれぞれシアン、イエローおよびブラックのトナーの順である。

[実施例２]
ブラックトナーについて、球形化装置Ｆ−４０にて８０００ｒｐｍの条件で球形化を行い、平均円形度０．９７とした以外は実施例１と同様にしてカラートナーを製造した。

[実施例３]
シアントナーについて、球形化装置Ｆ−４０にて５５００ｒｐｍの条件で球形化を行い、平均円形度０．９４とした以外は実施例１と同様にしてカラートナーを製造した。

[実施例４]
マゼンタトナーについて、球形化装置Ｆ−４０にて２０００ｒｐｍの条件で球形化を行い、平均円形度０．９０とした以外は実施例１と同様にしてカラートナーを製造した。

[比較例１]
マゼンタトナーについて、球形化装置Ｆ−４０にて４０００ｒｐｍの条件で球形化を行い、平均円形度０．９３とした以外は実施例１と同様にしてカラートナーを製造した。

[比較例２]
マゼンタトナーについて、球形化処理を行わず、平均円形度０．８８とした以外は実施例１と同様にしてカラートナーを製造した。

[比較例３]
球形化装置Ｆ−４０にて、ブラックトナーについて３０００ｒｐｍの条件で球形化、イエロートナーについて５０００ｒｐｍの条件で球形化、シアントナーについて６０００ｒｐｍの条件で球形化、マゼンタトナーについて６０００ｒｐｍの条件で球形化、を行い、平均円形度をそれぞれ０．９２、０．９３、０．９４、０．９６とした以外は実施例１と同様にしてカラートナーを製造した。

[比較例４]
球形化装置Ｆ−４０にて、イエロートナーについて５０００ｒｐｍの条件で球形化、シアントナーについて５０００ｒｐｍの条件で球形化、マゼンタトナーについて６０００ｒｐｍの条件で球形化を行い、平均円形度をそれぞれ０．９３、０．９４とした以外は実施例１と同様にしてカラートナーを製造した。

（平均円形度の測定）
トナー粒子の平均円形度は、シスメックス社製のフロー式粒子像分析装置（ＦＰＩＡ−２１００）を用いて測定を行い、測定された粒子の平均円形度を上記式（１）により求め、さらに測定された全粒子の平均円形度の総和を全粒子数で除した値をトナーの平均円形度とした。

<評価試験>
上記で得た実施例１〜４、比較例１〜５のカラートナーのいずれかを、京セラミタ株式会社製のカラープリンターＦＳ−５０１６Ｎ改造機（アモルファスシリコン感光体内蔵）にそれぞれ搭載して、文字中抜け、転写効率およびトナー飛散を評価した。評価結果を表１に示した。
評価方法および評価基準は、以下に示す通りである。
文字中抜けについては、文字原稿を出力し、これを１０倍の拡大鏡で目視観察して評価した。評価基準は、文字中抜けが無い場合を◎、文字中抜けが僅かに認められるが使用上問題ない場合を○、文字中抜けが発生した場合を×、とした。
転写効率については、トナーコンテナの減少量と現像器の重量、排トナーＢＯＸの回収量を測定し、下記式（２）により求めた。評価基準は、転写効率が９１％以上を○、９０％以上９１％未満を△、９０％未満を×、とした。

ただし、Ａ：試験前のトナーコンテナ重量−試験後のトナーコンテナ重量、Ｂ：廃棄トナー重量である。
また、トナー飛散については、印字比率５％の画像で１０万枚の耐久画像出力試験を行った後、現像スリーブ下に蓄積したトナー量を測定した。評価基準は、現像スリーブ下に蓄積したトナー量が、０．５ｇ未満を○、０．５ｇ以上１．０ｇ未満を△、１．０ｇ以上を×、とした。

表１に示すように、比較例１では、第１現像のトナー（Ｍ）の平均円形度が０．８９未満であるため、文字中抜けが発生し、転写効率が悪化した。また、比較例２では第１〜４現像のトナーの平均円形度が本発明の範囲外であるため、文字中抜けが発生し、転写効率が悪化した。比較例３では第３、４現像（Ｃ、Ｙ）のトナーの平均円形度を本発明の範囲外としたため、文字中抜けが発生した。
これに対して本発明の範囲内の実施例１〜４では、表１に示すように、文字中抜けは発生せず、第１〜４現像のすべてにおいて転写効率は良好で、トナー飛散も生じなかった。

本発明の一実施形態にかかる画像形成装置を示す概略図である。

符号の説明

１０・・・・ハウジング
１１〜１４・・画像形成部
２１〜２４・・感光体ドラム
３５・・・・中間転写ベルト

Claims

転写媒体の移動方向に沿って配列され、前記転写媒体上にトナー像を順次転写する複数の像担持体と、これらの像担持体上に現像剤の各トナーを供給してトナー像を形成するための複数の現像剤担持体とを備えた画像形成装置であって、前記トナーの平均円形度Ｃｎ（ｎは画像を形成するトナーの全色数を示し、Ｃｎは第ｎ番目に転写する現像剤のトナーにおける平均円形度を示す。）が、０．８９以上であり、Ｃ１≦Ｃ２≦・・・≦Ｃｎを満たし、かつＣ１＜Ｃｎ（ただし、ｎ＞１のとき）を満たすことを特徴とする画像形成装置。
前記像担持体がアモルファスシリコン感光体であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
カラー４連タンデム現像方式の画像形成装置であることを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
前記Ｃ１が０．９０〜０．９２、前記Ｃ２が０．９１〜０．９４、前記Ｃ３が０．９３〜０．９６、前記Ｃ４が０．９５〜０．９８であることを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。