JP2007212991A - 転写装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ベタとハーフトーンの転写性を両立することが可能な画像形成装置とこれに用いる転写装置を提供する。
【解決手段】感光体ドラム１１上に静電潜像を形成するための光書込ユニット２が、２値書き込み制御と多値書き込み制御を選択可能で、感光体上のトナー像にバイアスを印加して転写紙１００上に転写する転写搬送ベルト６０と、温湿度を検知する温湿度検知手段とを有する転写ユニット６である。温湿度検知結果が設定された環境の場合に、感光体上への静電潜像の書き込み制御方法に応じて転写ユニットによる転写条件を変更する。設定される環境には、絶対湿度が１５ｇ／ｍ^３以上の高温高湿環境がある。また転写紙の第二面の転写条件を、２値書き込み制御と多値書き込み制御で同じ条件とすることも行う。設定環境を、絶対湿度が５ｇ／ｍ^３以下の低温低湿環境を含み、転写紙の第二面の転写条件を変更することも可能である。
【選択図】図１

Description

本発明は、カラー画像が形成可能な画像形成装置及びその画像形成装置に用いる転写装置に関する。

カラー画像形成の代表的方法は、複数の感光体上に形成される色の異なるトナー画像を直接転写紙に重ねながら転写させる直接転写方式と、複数の感光体上に形成される色の異なるトナー画像を中間転写体に重ねながら転写させ、しかる後に転写紙に一括して転写させる中間転写方式がある。複数の感光体を転写紙または中間転写体に対向させ並べて配置することから、タンデム方式と呼ばれ、感光体毎にイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色に対して静電潜像の形成、現像などの電子写真プロセスを実行させ、直接転写方式では走行中の転写紙上に、中間転写方式においては走行中の中間転写体上に転写する。

これらの各方式を用いたタンデム方式のカラー画像形成装置では、直接転写方式にあっては、転写紙を支持しながら走行する無端ベルトを、中間転写方式にあっては、感光体から画像を受け取り担持する無端ベルトを採用するのが一般的である。そして４個の感光体を含む作像ユニットをベルトの一走行辺に並べて設置する。

上記タンデム方式のカラー画像形成装置では、各色のトナー画像を精度よく重ねることが色ズレの発生を防止するうえで重要である。
特開２００３−２１９３７号公報

特許文献１に開示されている技術は、画像処理情報により転写条件、特に転写電流を変更することを特徴とする転写電流制御装置である。しかしながら、最適転写条件が変わるのは中間調の画像であり、ベタ画像に対する最適値は画像処理により変化しない。従ってベタ転写性を優先するのであれば転写電流の最適地は画像処理情報に依らない。

しかし、中間調に対しては像担時体上のトナー像の形成方法により異なる。しかも中間調に対する転写最適条件は温湿度の寄与が大きく、特定の環境でのみ中間調の転写電流最適値が異なる。従ってベタ転写性を確保しつつ、さまざま温湿度環境でも中間調のトナー像を転写する場合には、環境情報と画像処理情報を総合して転写条件を決定することが望ましい。

本発明は前記従来の不具合を解消し、ベタとハーフトーンの転写性を両立することが可能な画像形成装置とこれに用いる転写装置を提供することを目的とする。

本発明の請求項１に係る転写装置は、像担持体上に静電潜像を形成するための露光手段であって、２値書き込み制御と多値書き込み制御を選択可能な露光手段と、前記像担時体上のトナー像にバイアスを印加して転写材上に転写する転写手段と、温湿度を検知する温湿度検知手段とを有する画像形成装置に用いる転写装置おいて、温湿度検知結果が、設定された環境の場合に、前記像担持体上への静電潜像の書き込み制御方法に応じて前記転写手段による転写条件を変更する制御手段を備えることを特徴とする。

すなわち、ベタ画像に対する最適転写条件（転写電流）とハーフトーンもしくはグレースケール画像に対する最適転写条件（転写電流）は異なる。ベタ画像の転写性を重視する場合、ハーフトーン画像（以下グレースケール画像を含む）に対する最適転写電流よりも大きくなってしまう。そのため高温高湿環境や低温低湿環境第二面などではベタ画像の最適転写電流条件にするとハーフトーン画像で版画もしくは白ポチ画像が発生することが知られている。そのため高温高湿環境や低温低湿環境ではハーフトーン画像で白ポチや版画が発生しない転写条件（つまりベタ画像に対しては転写電流が不足気味になる条件）にする場合がある。しかしながらハーフトーン画像の白ポチや版画の発生余裕度は書き込み方式により異なる。そのため可能な限りベタ画像の転写性を確保しつつ、ハーフトーンで異常画像を発生させないようにするためには環境情報と書き込み制御方式を総合して転写条件を決定することが必要となる。そこで、書き込み制御方式と環境情報を総合して転写条件を決定することで、ベタ転写性を確保しつつ、ハーフトーンにて異常画像が発生しない転写条件に設定することを可能とするものである。

本発明の請求項２に係る転写装置は、請求項１記載の転写装置において、前記設定された環境が、絶対湿度が１５ｇ／ｍ^３以上の高温高湿環境であることを特徴とする。

高温高湿環境では転写紙の含水分率が多くなり低抵抗紙となるため転写ニップ部の放電もしくは電荷注入によりトナー帯電量の逆転が起こり、転写不良もしくは版画が発生する場合がある。また高湿環境ではトナーの帯電量が低くなるため、転写ニップ部の放電もしくは電荷注入によりトナー帯電量の逆転が発生しやすい。そのため、高湿環境では書き込み方式により転写条件を変更することが望ましい。そこで、高湿環境で書き込み方式により転写条件を変更することで、ベタ転写性とハーフトーンの異常画像防止を行うことを可能とするものである。

本発明の請求項３に係る転写装置は、請求項２記載の転写装置において、前記転写材の第二面の転写条件を、前記２値書き込み制御と多値書き込み制御で同じ条件とすることを特徴とする。

紙の含水分率は定着通過により低下する。含水分率が低下すると紙が高抵抗化するためハーフトーンでの版画が発生しづらい。そのためハーフトーン画像に対しても大きな転写電流を流すことができるようになる。従って高湿環境の第二面ではベタ画像が十分転写できる転写条件にしてもハーフトーンの版画は発生しない。そこで、第二面の転写条件は２値と多値で同じ条件にすることで、第二面のベタ転写性、ハーフトーン転写性を両立することができるようにするものである。

本発明の請求項４に係る転写装置は、請求項１から３のいずれかに記載の転写装置において、前記設定された環境が、絶対湿度が５ｇ／ｍ^３以下の低温低湿環境を含み、前記像担持体上への静電潜像の書き込み制御方法により、前記転写材の第二面の転写条件を変更することを特徴とする。

低温低湿環境第二面では紙が高抵抗になりすぎるため、白ポチが発生しやすくなる。特に白ポチは多値書き込みのハーフトーンで発生しやすいため、書き込み方式により転写条件を変更することが望ましい。そこで、書き込み方式により転写条件を変更することで、白ポチの発生を防ぎつつ、ベタ画像の転写性も確保することを可能とするものである。

本発明の請求項５に係る転写装置は、請求項１から４のいずれかに記載の転写装置において、前記書き込み条件と前記環境条件により変更する前記転写条件が転写電流であることを特徴とする。これにより、請求項１と同じく、ベタ転写性を確保しつつ、ハーフトーンにて異常画像が発生しない転写条件に設定することを可能とするものである。

本発明の請求項６に係る転写装置は、請求項１から５のいずれかに記載の転写装置において、前記制御手段は、前記書き込み制御方式を、コピー画像かプリント画像かで異なる書き込み制御を用いることを特徴とする。

コピーのハーフトーン画像とプリンタのハーフトーン画像では書き込み方式が異なることがある。特にコピー画像では多値書き込み方式を採用する場合が多く、高温高湿環境第一面や低温低湿環境第二面にてハーフトーンの異常画像が発生しやすい。そのため、コピーとプリンタで転写条件を異なる設定にすることが望ましい。そこで、書き込み方式の異なるコピー画像とプリンタ画像で転写条件を変更することで、ベタ転写性とハーフトーンの異常画像防止を行うことができるようにするものである。

本発明の請求項７に係る転写装置は、請求項１から６のいずれかに記載の転写装置において、前記転写材上のベタ画像における最大トナー付着量が０．５ｍｇ／ｃｍ^２以下であることを特徴とする。

近年、省エネルギーのために少ない付着量で画像濃度を得るトナーを用いることがある。しかし低付着量で画像を形成する場合、転写部での放電の影響を受けやすい。そこで、低付着量で用いるトナーに対してもハーフトーンとベタの転写性を両立することを可能とするものである。

本発明におけるトナーは特定の形状と形状の分布を有すことが重要であり、その形状が球形からあまりに離れた不定形の形状のトナーでは、満足した転写性やチリのない高画質画像が得られない。

そこで本発明の請求項８に係る画像形成装置は、上述した請求項１から７のいずれかに記載の転写装置を用いる画像形成装置であって、使用するトナーの平均円形度が０．９０〜０．９９であることを特徴とする。

また本発明の請求項９に係る画像形成装置は、上述した請求項１から７のいずれかに記載の転写装置を用いる画像形成装置であって、使用するトナーの形状係数ＳＦ−１が１２０〜１８０であり、形状係数ＳＦ−２が１２０〜１９０であることを特徴とする。

さらに本発明の請求項１０に係る画像形成装置は、上述した請求項１から７のいずれかに記載の転写装置を用いる画像形成装置において、トナーの体積平均粒径Ｄｖ（μｍ）と、個数平均粒径Ｄｎ（μｍ）とが、Ｄｖ／Ｄｎが１．０５〜１．３０であるものを使用することを特徴とする。

本発明では、書き込み制御方式と環境情報を総合して転写条件を決定することで、ベタ転写性を確保しつつ、ハーフトーンにて異常画像が発生しない転写条件に設定することが可能となる。

以下本発明を実施するための最良の形態を、図に示す実施例を参照して説明する。

以下本発明を、画像形成装置である電子写真方式の直接転写方式によるカラーレーザプリンタ（以下「レーザプリンタ」という）に適用した一つの実施例に基づいて図１、図２を用いて説明する。

図１は、レーザプリンタの概略構成図である。このレーザプリンタは、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の画像を形成するための４組のトナー像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ（以下、各符号の添字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは、それぞれイエロー、マゼンダ、シアン、黒用の部材であることを示す）が、転写紙１００の移動方向（図中の矢印Ａに沿ってベルト６０が走行する方向）における上流側から順に配置されている。このトナー像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋはそれぞれ、像担持体としての感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋと、現像ユニットとを備えている。また、各トナー像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの配置は、各感光体ドラムの回転軸が平行になるように且つ転写紙移動方向に所定のピッチで配列するように、設定されている。

このレーザプリンタは、前記トナー像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋのほか、光書込ユニット２、給紙カセット３、４、レジストローラ対５、転写紙１００を担持して各トナー像形成部の転写位置を通過するように搬送する転写搬送部材としての転写搬送ベルト６０を有するベルト駆動装置としての転写ユニット６、ベルト定着方式の定着ユニット７、排紙トレイ８等を備えている。また、手差しトレイＭＦ、トナー補給容器ＴＣを備え、図示していない廃トナーボトル、両面・反転ユニット、電源ユニットなども二点鎖線で示したスペースＳの中に備えている。また温湿度を検知する温湿度検知手段をも備えている。

光書込ユニット２は、光源、ポリゴンミラー、ｆ−θレンズ、反射ミラー等を備え、画像データに基づいて各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋの表面にレーザ光を走査しながら照射する。

図２は、転写ユニット６の概略構成を示す拡大図である。この転写ユニット６で使用した転写搬送ベルト６０は、体積抵抗率が１０^９〜１０^１１Ωｃｍである高抵抗の無端状単層ベルトであり、その材質はＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）である。この転写搬送ベルト６０は、各トナー像形成部の感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋに接触対向する各転写位置を通過するように、支持ローラ６１〜６８に掛け回されている。

これらの支持ローラのうち、転写紙移動方向上流側の入口ローラ６１には、電源６５ａから所定電圧が印加された静電吸着ローラ８０が対向するように転写搬送ベルト６０の外周面に配置されている。この２つのローラ６１、６５の間を通過した転写紙１００は転写搬送ベルト６０上に静電吸着される。

ローラ６３は転写搬送ベルト６０を摩擦駆動する駆動ローラであり、図示しない駆動源に接続されていて矢印方向に回転する。

各転写位置において転写電界を形成する転写電界形成手段として、感光体ドラムに対向する位置には、転写搬送ベルト６０の裏面に接触するように、転写バイアス印加部材６７Ｙ、６７Ｍ、６７Ｃ、６７Ｋを設けている。これらはスポンジ等を外周に設けたバイアスローラであり、各転写バイアス電源９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋからローラ心金に転写バイアスが印加される。この印加された転写バイアスの作用により、転写搬送ベルト６０に転写電荷が付与され、各転写位置において該転写搬送ベルト６０と感光体ドラム表面との間に所定強度の転写電界が形成される。また上記転写が行なわれる領域での転写紙と感光体の接触を適切に保ち、最良の転写ニップを得るために、バックアップローラ６８を備えている。

転写バイアス印加部材６７Ｙ、６７Ｍ、６７Ｃとその近傍に配置されるバックアップローラ６８は、回転可能に揺動ブラケット９３に一体的に保持され、回動軸９４を中心として回動が可能である。この回動は、カム軸９７に固定されたカム９６が矢印の方向に回動することで時計方向に回動する。入口ローラ６１と吸着ローラ８０は一体的に、入口ローラブラケット９０に支持され、軸９１を回動中心として、図２の状態から時計方向に回動可能である。揺動ブラケット９３に設けた穴９５と、入口ローラブラケット９０に固植されたピン９２が係合しており、前記揺動ブラケット９３の回動と連動して回動する。これらのブラケット９０、９３の時計方向の回動により、バイアス印加部材６７Ｙ、６７Ｍ、６７Ｃとその近傍に配置されるバックアップローラ６８は感光体１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃから離され、入口ローラ６１と吸着ローラ８０も下方に移動する。ブラックのみの画像の形成時に、感光体１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃと転写搬送ベルト６０の接触を避けることが可能となっている。

一方、転写バイアス印加部材６７Ｋとその隣のバックアップローラ６８は出口ブラケット９８に回転可能に支持され、出口ローラ６２と同軸の軸９９を中心として回動可能にしてある。転写ユニット６を本体に対し着脱する際に、図示していないハンドルの操作により時計方向に回動させ、ブラック画像形成用の感光体１１Ｋから、転写バイアス印加部材６７Ｋとその隣のバックアップローラ６８を離間させるようにしてある。

駆動ローラ６３に巻きつけられた転写搬送ベルト６０の外周面には、ブラシローラとクリーニングブレードから構成されたクリーニング装置８５が接触するように配置されている。このクリーニング装置８５により転写搬送ベルト６０上に付着したトナー等の異物が除去される。

転写搬送ベルト６０の走行方向で駆動ローラ６３より下流に、転写搬送ベルトの外周面を押し込む方向にローラ６４を設け、駆動ローラ８３への巻き付け角を確保している。ローラ６４より更に下流の転写搬送ベルト６０のループ内に、押圧部材（ばね）６９でベルトにテンションを与えるテンションローラ６５を備えている。

なお先に示した図１中の一点鎖線は、転写紙１００の搬送経路を示している。給紙カセット３、４あるいは手差しトレイＭＦから給送された転写紙１００は、図示しない搬送ガイドにガイドされながら搬送ローラで搬送され、レジストローラ対５が設けられている一時停止位置に送られる。このレジストローラ対５により所定のタイミングで送出された転写紙１００は、転写搬送ベルト６０に担持され、各トナー像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに向けて搬送され、各転写ニップを通過する。

各トナー像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ上で現像された各トナー像は、それぞれ各転写ニップで転写紙１００に重ね合わされ、上記転写電界やニップ圧の作用を受けて転写紙１００上に転写される。この重ね合わせの転写により、転写紙１００上にはフルカラートナー像が形成される。

トナー像転写後の感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋの表面がクリーニング装置によりクリーニングされ、更に除電されて次の静電潜像の形成に備えられる。

一方、フルカラートナー像が形成された転写紙１００は、定着ユニット７でこのフルカラートナー像が定着された後、切換ガイドＧの回動姿勢に対応して、第１の排紙方向Ｂまたは第２の排紙方向Ｃに向かう。第１の排紙方向Ｂから排紙トレイ８上に排出される場合、画像面が下となった、いわゆるフェースダウンの状態でスタックされる。一方第２の排紙方向Ｃに排出される場合には、図示していない別の後処理装置（ソータ、綴じ装置など）に向け搬送させるとか、スイッチバック部を経て両面プリントのために再度レジストローラ対５に搬送される。

図３に、絶対湿度が１５ｇ／ｍ^３以上の高温高湿環境での転写紙１００への第一面の２値書き込みと多値書き込み画像の転写性の比較を示す。図３の横軸は転写電流（μＡ）、縦軸は画像濃度である。なお画像濃度は反射蛍光式彩色濃度計９３８の単色画像濃度を測定した。

その結果、ベタ画像に関しては２値書き込みでも多値書き込みでも転写性はほぼ同じである。しかしハーフトーン画像に関しては多値書き込みの場合は転写電流を大きくしていくと画像濃度の低下が起こる。また、多値書き込み方式のベタ転写性が十分であると考えられる１４μＡ前後ではハーフトーン画像はすでに濃度低下を起こしてしまう。多値書き込み方式でハーフトーンとベタ画像を両立させるためには転写電流を７〜１０μＡに設定すると良い。しかし、２値書き込みの場合は転写電流を大きくしてもハーフトーン画像の濃度低下は発生しない。そのためベタ画像の転写性が十分に確保できる１０〜１５μＡに設定することが望ましいと考えられる。

図４に同じく高温高湿環境での第一面の２値書き込みと多値書き込み画像の転写性の比較を示す。図４も横軸は転写電流（μＡ）、縦軸は画像濃度である。ベタ画像に対する転写電流最適値は書き込み方式によらずほぼ同じ値（図４では１４μＡ前後）である。しかし白ポチの発生に関しては多値書き込みハーフトーンの方が低い転写電流（転写バイアス）で発生してしまう。そのため、書き込み方式により、絶対湿度が５ｇ／ｍ^３以下の低温低湿環境では第二面の転写条件の最適値は異なり、多値では１０μＡ前後、２値では１２〜１４μＡとする。

図５(Ａ)にベタ部とハーフトーン部（多値書き込み制御の場合）の感光体表面電位を概念的に示す。ベタ部は２値書き込みでも多値書き込みでも露光後の電位が０Ｖ近くなるように露光する。従って２値でも多値でもベタ部の感光帯電位には差がない。２値書き込みと多値書き込みで最も異なる点がハーフトーン部の書き込みである。２値で中間調をあらわす場合は、１ドットごとの露光強度は変えずに露光する面積を少なくすることで中間調を表現する。すなわち露光する面積が小さければ薄い中間調になり、露光する面積が大きければベタに近い中間調になる。しかし多値書き込みの場合は、２値の中間調表現方法に加え、露光強度を制御する方法も用いる。図５（Ｂ）には多値書き込み方式の感光体表面電位を示した。多値方式では露光後の電位がベタ部の露光電位と異なる電位になるように制御する。従って２値書き込みよりも中間調の表現方法が広がるため、高画質につながる。なお、コピー画像は原稿と比較される場合があるため、原稿に忠実に複写するために多値書き込みを採用する場合が多い。

図６に環境制御の範囲分布を示す。横軸が相対湿度（％ＲＨ）、縦軸が温度（℃）である。作像する際に作像部周りの温湿度環境を検知し、環境条件が高温高湿環境もしくは低温低湿環境であれば、２値書き込み時と多値書き込み時で異なる転写条件を用いるように制御する。

以上の実施形態においては、転写搬送ベルト６０上に感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋが複数並べて配設されるタンデム式のプリンタにおける転写ユニット６に本発明を適用したが、本発明が適用可能なプリンタ及びベルト駆動装置はこの構成に限るものではない。複数のローラに張架された無端状ベルトをそのローラのうちの少なくとも１以上のローラで回転駆動するベルト駆動装置を有するプリンタにおいて、そのベルト駆動装置であればいずれにも適用可能である。

本発明に係る画像形成装置において用いるトナーについて説明する。

（円形度及び円形度分布）
既に述べたように、本発明におけるトナーは特定の形状と形状の分布を有すことが重要であり、平均円形度が０．９０未満で、球形からあまりに離れた不定形の形状のトナーでは、満足した転写性やチリのない高画質画像が得られない。なお形状の計測方法としては粒子を含む懸濁液を平板上の撮像部検知帯に通過させ、ＣＣＤカメラで光学的に粒子画像を検知し、解析する光学的検知帯の手法が適当である。この手法で得られる投影面積の等しい相当円の周囲長を実在粒子の周囲長で除した値である平均円形度が０．９０〜０．９９のトナーが適正な濃度の再現性のある高精細な画像を形成するのに有効であることが判明した。より好ましくは、平均円形度が０．９３〜０．９７で円形度が０．９４未満の粒子が１０％以下である。また、平均円形度が０．９９を越えた場合、ブレードクリーニングなどを採用しているシステムでは、感光体上及び転写ベルトなどのクリーニング不良が発生し、画像上の汚れを引き起こす。例えば、画像面積率の低い画像を出力する場合、転写残トナーが少なく、クリーニング不良が問題となることはないが、カラー写真画像など画像面積率の高い画像を出力する場合、さらには、給紙不良等で未転写の状態の画像が感光体上に残ってしまった場合、クリーニング不良が発生しやすい。上述したクリーニング不良を頻発するようになると、更には、感光体を接触帯電させる帯電ローラ等を汚染してしまい、本来の帯電能力を発揮できなくなってしまう。

（円形度の測定方法）
フロー式粒子像分析装置ＦＰＩＡ−２１００（東亜医用電子株式会社製）により平均円形度として計測できる。具体的な測定方法としては、容器中の予め不純固形物を除去した水１００〜１５０ｍｌ中に分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスフォン酸塩を０．１〜０．５ｍｌ加え、更に測定試料を０．１〜０．５ｇ程度加える。試料を分散した懸濁液は超音波分散器で約１〜３分間分散処理を行い、分散液濃度を３０００〜１万個／μｌとして前記装置によりトナーの形状及び分布を測定することによって得られる。

（Ｄｖ／Ｄｎ）
体積平均粒径Ｄｖと個数平均粒径Ｄｎの比は、該トナーの体積平均粒径（Ｄｖ）が４〜８μｍであり、個数平均粒径（Ｄｎ）との比（Ｄｖ／Ｄｎ）が１．０５〜１．３０、好ましくは１．１０〜１．２５である乾式トナーによると、トナーの粒度分布が狭くなるため、以下の利点が発生する。
（１）トナー粒径面での選択現像（画像パターンに応じた（適した）トナー粒径を持つトナー粒子が選択的に現像される）といった現象が発生しにくいため、常時、安定した画像を形成することができる。
（２）トナーリサイクルシステムを搭載している場合、転写されにくい小サイズのトナー粒子が量的に多くリサイクルされることになるが、もともとトナーの粒度分布が狭いため、上述した作用を受けにくく、このことからも常時、安定した画像を形成することができる。
（３）二成分現像剤においては、長期にわたるトナーの収支が行われても、現像剤中のトナー粒子径の変動が少なくなり、現像装置における長期の攪拌においても、良好で安定した現像性が得られる。
（４）一成分現像剤として用いた場合においても、トナーの収支が行われても、トナーの粒子径の変動が少なくなると共に、現像ローラへのトナーのフィルミングや、トナーを薄層化する為のブレード等の部材へのトナーの融着がなく、現像装置の長期の使用（攪拌）においても、良好で安定した現像性及び画像が得られる。

一般的には、トナーの粒子径は小さければ小さい程、高解像で高画質の画像を得る為に有利であると言われているが、逆に転写性やクリーニング性に対しては不利である。また、本実施例で説明した範囲よりも体積平均粒子径が小さい場合、二成分現像剤では現像装置における長期の攪拌においてキャリアの表面にトナーが融着し、キャリアの帯電能力を低下させたり、一成分現像剤として用いた場合には、現像ローラへのトナーのフィルミングや、トナーを薄層化する為のブレード等の部材へのトナーの融着を発生させやすくなる。また、これらの現象は微粉の含有率が本発明の範囲より多いトナーにおいても同様である。

逆に、トナーの粒子径が本実施例で示した範囲よりも大きい場合には、高解像で高画質の画像を得ることが難しくなると共に、現像剤中のトナーの収支が行われた場合にトナーの粒子径の変動が大きくなる場合が多い。また、体積平均粒子径／個数平均粒子径が１．３０よりも大きい場合も同様であることが明らかとなった。

また、Ｄｖ／Ｄｎ（体積平均粒子径／個数平均粒子径）が１．０５より小さい場合には、トナーの挙動の安定化、帯電量の均一化の面から好ましい面もあるが、細線部分を小サイズ粒子で現像、一方、ベタ画像を大サイズ粒子を中心に現像するといったトナー粒径による機能分離ができにくくなるため、かえって好ましくない。

（トナー粒径に関する測定方法）
コールターカウンター法によるトナー粒子の粒度分布の測定装置としては、コールターカウンターＴＡ−ＩＩやコールターマルチサイザーＩＩ（いずれもコールター社製）が挙げられる。以下に測定方法について述べる。

まず、電解水溶液１００〜１５０ｍｌ中に分散剤として界面活性剤（好ましくはアルキルベンゼンスルフォン酸塩）を０．１〜５ｍｌ加える。ここで、電解液とは１級塩化ナトリウムを用いて約１％ＮａＣｌ水溶液を調製したもので、例えばＩＳＯＴＯＮ−ＩＩ（コールター社製）が使用できる。ここで、さらに測定試料を２〜２０ｍｇ加える。試料を懸濁した電解液は、超音波分散器で約１〜３分間分散処理を行い、前記測定装置により、アパーチャーとして１００μｍアパーチャーを用いて、トナー粒子またはトナーの体積、個数を測定して、体積分布と個数分布を算出する。得られた分布から、トナーの体積平均粒径（Ｄｖ）、個数平均粒径（Ｄｎ）を求めることができる。

チャンネルとしては、２．００〜２．５２μｍ未満；２．５２〜３．１７μｍ未満；３．１７〜４．００μｍ未満；４．００〜５．０４μｍ未満；５．０４〜６．３５μｍ未満；６．３５〜８．００μｍ未満；８．００〜１０．０８μｍ未満；１０．０８〜１２．７０μｍ未満；１２．７０〜１６．００μｍ未満；１６．００〜２０．２０μｍ未満；２０．２０〜２５．４０μｍ未満；２５．４０〜３２．００μｍ未満；３２．００〜４０．３０μｍ未満の１３チャンネルを使用し、粒径２．００μｍ以上乃至４０．３０μｍ未満の粒子を対象とする。

（形状係数ＳＦ−１、ＳＦ−２）
ここでいう形状係数ＳＦ−１とは、図７に示すように、球形物質の形状の丸さの割合を示す値であり、球形物質を２次元平面上に投影して出来る楕円状図形の最大長ＭＸＬＮＧの二乗を図形面積ＡＲＥＡで割って、１００π／４を乗じたときの値で表される。つまり、形状係数ＳＦ−１は、
ＳＦ−１＝｛（ＭＸＬＮＧ）２／ＡＲＥＡ｝×（１００π／４）
と定義されるものである。このＳＦ−１の値が１００の場合には、物質の形状が真球状となり、ＳＦ−１の値が大きくなるほど、物質の形状は不定形となる。また、形状係数ＳＦ−２は、図８に示すように、物質の形状の凹凸の割合を示す数値であり、物質を２次元平面上に投影してできる図形の周長ＰＥＲＩの二乗を図形面積ＡＲＥＡで割って、１００／４πを乗じたときの値で表される。つまり、形状係数ＳＦ−２は、
ＳＦ−２＝｛（ＰＥＲＩ）２／ＡＲＥＡ｝×（１００／４π）
と定義されるものである。ＳＦ−２の値が１００の場合には、物質の表面に凹凸が存在しないことになり、ＳＦ−２の値が大きくなるほど、物質の表面の凹凸は顕著となる。

なお、本実施例では形状係数ＳＦ−１、ＳＦ−２を、日立製作所製ＦＥ−ＳＥＭ（Ｓ−８００）を用いてトナー像を１００回無作為にサンプリングし、その画像情報をニレコ社製画像解析装置（ＬＵＳＥＸ３）に導入して解析を行い、上式より算出した。

トナーの形状が球形に限りなく近づく（ＳＦ−１、ＳＦ−２ともに１００に近づく）と、転写効率が高くなることが本発明者の検討により明らかになった。これは、形状効果によりトナー粒子と該トナー粒子と接触するモノ（トナー粒子同士、像担持体等）との間では点接触しかしないために、トナー流動性が高まったり、像担持体等に対する吸着力（鏡映力）が弱まって、転写電界の影響を受けやすくなるためと考えられる。

一方、トナーの形状が球形に近づくと、メカ的なクリーニング（ブレードクリーニング等）に対して不利に働く。このことは上述したように、トナー流動性が高まったり、像担持体等に対する吸着力（鏡映力）が弱まって、クリーニング部材と像担持体との僅かな間隙を容易にトナーが通過してしまう。よってクリーニング性の面からは、トナーの形状としては、ある程度異形化（ＳＦ−１の値が１００より大きくなる方向）していたり、ある程度凸凹（ＳＦ−２の値が１００より大きくなる方向）していた方が好ましい。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置の一例であるレーザプリンタの概略構成図 図１のレーザプリンタの転写ユニットの概略構成を示す拡大図 ２値書き込みと多値書き込みの転写性の差（高温高湿環境第一面）を示す図 ２値書き込みと多値書き込みの転写性の差（低温低湿環境第二面）を示す図 ベタ部とハーフトーン部の感光体電位を示す図 環境制御範囲を示す図 形状係数ＳＦ１について示す図 形状係数ＳＦ２について示す図

符号の説明

１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ：トナー像形成部
２：光書込みユニット
３、４：給紙カセット
５：レジストローラ対
６：転写ユニット
７：定着ユニット
８：排紙トレイ
９：転写バイアス電源
１０：感光体ユニット
１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ：感光体ドラム
６０：転写搬送ベルト
６１〜６８：支持ローラ
８０：静電吸着ローラ
８０ａ：電源
９０：入口ローラブラケット
９１：軸
９２：ピン
９３：揺動ブラケット
９４：回動軸
９５：穴
９６：カム
９７：カム軸
９８：出口ブラケット
９９：軸
１００：転写紙
Ａ：ベルト走行方向
Ｂ：第１の排紙方向
Ｃ：第２の排紙方向
Ｓ：スペース
ＭＦ：手差しトレイ
Ｇ：切換ガイド

Claims (10)

1. 像担持体上に静電潜像を形成するための露光手段であって、２値書き込み制御と多値書き込み制御を選択可能な露光手段と、
   前記像担時体上のトナー像にバイアスを印加して転写材上に転写する転写手段と、
   温湿度を検知する温湿度検知手段とを有する画像形成装置に用いる転写装置おいて、
   温湿度検知結果が、設定された環境の場合に、前記像担持体上への静電潜像の書き込み制御方法に応じて前記転写手段による転写条件を変更する制御手段を備えることを特徴とする転写装置。
2. 請求項１記載の転写装置において、前記設定された環境が、絶対湿度が１５ｇ／ｍ^３以上の高温高湿環境であることを特徴とする転写装置。
3. 請求項２記載の転写装置において、前記転写材の第二面の転写条件を、前記２値書き込み制御と多値書き込み制御で同じ条件とすることを特徴とする転写装置。
4. 請求項１から３のいずれかに記載の転写装置において、前記設定された環境が、絶対湿度が５％以下の低温低湿環境を含み、前記像担持体上への静電潜像の書き込み制御方法により、前記転写材の第二面の転写条件を変更することを特徴とする転写装置。
5. 請求項１から４のいずれかに記載の転写装置において、前記書き込み条件と前記環境条件により変更する前記転写条件が転写電流であることを特徴とする転写装置。
6. 請求項１から５のいずれかに記載の転写装置において、前記制御手段は、前記書き込み制御方式を、コピー画像かプリント画像かで異なる書き込み制御を用いることを特徴とする転写装置。
7. 請求項１から６のいずれかに記載の転写装置において、前記転写材上のベタ画像における最大トナー付着量が０．５ｍｇ／ｃｍ^２以下であることを特徴とする転写装置。
8. 請求項１から７のいずれかに記載の転写装置を用いる画像形成装置において、使用するトナーの平均円形度が０．９０〜０．９９であることを特徴とする画像形成装置。
9. 請求項１から７のいずれかに記載の転写装置を用いる画像形成装置において、使用するトナーの形状係数ＳＦ−１が１２０〜１８０であり、形状係数ＳＦ−２が１２０〜１９０であることを特徴とする画像形成装置。
10. 請求項１から７のいずれかに記載の転写装置を用いる画像形成装置において、トナーの体積平均粒径Ｄｖ（μｍ）と、個数平均粒径Ｄｎ（μｍ）とが、Ｄｖ／Ｄｎが１．０５〜１．３０であるものを使用することを特徴とする画像形成装置。