(57)【要約】【課題】黒であるために極端に目立つ地汚れを部分的に目立たないＹトナーに置き換えることで問題を可能な限り低減しようとする現像ユニットを提供する。【解決手段】非磁性１成分トナーを用いかつそれに設定されている特定の寿命の間、トナーの充填されたトナーカートリッジ１ｂを交換して使用する単色の現像ユニット１において、前記トナーカートリッジ１ｂは黄色トナーをその一部に貯蔵し、かつこの黄色トナーの帯電性が黒色トナーとは異なる。【選択図】図１
2008070841.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非磁性１成分トナーが充填されたトナーカートリッジを交換して使用する黒色の現像ユニットにおいて、前記トナーカートリッジは、黄色トナーをその一部に貯蔵し、かつ、前記黄色トナーの帯電性が黒色トナーとは異なることを特徴とする現像ユニット。
【請求項２】
前記黄色トナーは、外添シリカ量が通常よりも少ないことを特徴とする請求項１記載の現像ユニット。
【請求項３】
前記黄色トナーは、帯電制御剤を含まないものであることを特徴とする請求項１記載の現像ユニット。
【請求項４】
前記黄色トナーは、帯電極性が黒色トナーと逆極性であることを特徴とする請求項１記載の現像ユニット。
【請求項５】
前記黄色トナーは、前記黒色トナーから独立した空間に保持されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の現像ユニット。
【請求項６】
前記黄色トナーは、前記黒色トナーの中に混入されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の現像ユニット。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項記載の現像ユニットを備えた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタなどの画像形成装置におけるフルカラー作像に使用する非磁性１成分現像剤を用いる現像ユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、非磁性１成分トナーを用いた接触現像方式の現像装置において、導電性のウレタンゴムにシリカを内添することでトナーが正規とは異なる極性に帯電することを防ぎ、非画像部に付着するのを防ぐようにした技術は提案されている（例えば、特許文献１参照）。
現像ユニットは、一般的に、現像ローラに対して供給ローラ及び薄層化部材が当接しており、その三者により構成される現像部分にトナーを供給するトナーカートリッジを具備して構成されている。
このような構成の非磁性１成分現像ユニットの場合、現像ユニットの寿命の間中、トナーカートリッジを交換して使用することが一般的に行われている。その際、トナーカートリッジ交換時に発生する地汚れは大きな課題である。
【０００３】
中でも黒色トナー（以下、Ｋトナー）のユニットは、モノカラー作像装置では、像を不鮮明にし、フルカラー作像装置では、他のトナー（Ｃ，Ｍ，Ｙ）の色合いをくすませるといった画質に与える悪影響は極めて大きい。
この原因としては、現像ユニット内で経時に渡り負荷を掛けられ、かつ帯電能力の低下したトナーが、新規に補給された帯電能力の高いトナーと相互に摩擦され、これにより現像ユニット内のトナーが逆極性、もしくは低く帯電することによる。
【特許文献１】特開平４−７０８７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１では現像ローラとしてシリカを内添したゴムローラを使用しており、課題とされてきたトナーカートリッジ交換型の非磁性１成分現像ユニットに関するトナー補給時の地汚れの対策としては不十分である。
すなわち、トナーカートリッジ交換時に発生する地汚れは、主にトナー間摩擦によるものであり、特許文献１では十分な問題対策とはなり得ない。また、経時で少しでもトナーフィルミングが発生した場合にトナー表層の機能が低下し、トナーへの十分な電荷の付与を果たすことができなくなる。
【０００５】
この現象は経時でハザードを受け続けた現像ユニット内のトナーと補給される新しいトナーとの帯電能力の違いにより引き起こされるもので、これらが互いに摩擦し合うことにより現像装置内に存在したトナーが逆極性に帯電し、地汚れの原因となる。これは地汚れが黒であるために極端に目立つからである。
そこで、本発明の目的は、上述した実情を考慮して、黒であるために極端に目立つ地汚れを部分的に目立たない黄色トナーに置き換えることで問題を可能な限り低減しようとする現像ユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、非磁性１成分トナーが充填されたトナーカートリッジを交換して使用する黒色の現像ユニットにおいて、前記トナーカートリッジは、黄色トナーをその一部に貯蔵し、かつ、前記黄色トナーの帯電性が黒色トナーとは異なることを特徴とする。
また請求項２に記載の発明は、前記黄色トナーが外添シリカ量が通常よりも少ない請求項１記載の現像ユニットを特徴とする。
また請求項３に記載の発明は、前記黄色トナーが帯電制御剤を含まないものである請求項１記載の現像ユニットを特徴とする。
【０００７】
また請求項４に記載の発明は、前記黄色トナーが帯電極性が黒色トナーと逆極性である請求項１記載の現像ユニットを特徴とする。
また請求項５に記載の発明は、前記黄色トナーが前記黒色トナーから独立した空間に保持されている請求項１乃至４のいずれか１項記載の現像ユニットを特徴とする。
また請求項６に記載の発明は、前記黄色トナーが前記黒色トナーの中に混入されている請求項１乃至４のいずれか１項記載の現像ユニットを特徴とする。
また請求項７に記載の発明は、請求項１乃至６のいずれか１項記載の現像ユニットを備えた画像形成装置を特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、非磁性１成分トナーを用いた黒色現像ユニットにおいて、交換用のトナーカートリッジに新品の黒色トナーに加えて現像ユニット内の経時劣化した黒色トナーよりも帯電能力の低下した黄色トナーを補給することで新品トナーによる逆帯電が黄色トナーとともに行われ、地汚れトナー中の黄色の比率が上がり、それにより経時に渡って黒色地汚れの無い良好な画質を提供しつづけることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１は現像ユニットを示す概略図である。図１において、現像ユニット１は、現像ローラ２に対して供給ローラ３及び薄層化部材４が当接して現像部１ａを構成しており、それらの三者により構成される現像部１ａにトナーを供給するトナーカートリッジ１ｂを具備した構成である。
現像ユニット１は非磁性１成分トナーを用いた単色、この場合、黒用の現像ユニットである。この現像ユニット１は特定の寿命を設定されており、その寿命の間、トナーの充填されたトナーカートリッジを交換して使用する。
トナーカートリッジ１ｂは黄色トナー（以下、Ｙトナーと記載）をその一部に貯蔵し、かつこのＹトナーの帯電性が黒色トナー（以下、Ｋトナーと記載）とは異なることを特徴としている。
【００１０】
トナー間の相互摩擦の結果生じる帯電の大きさ並びにその極性は、その帯電能力の相対差による。本発明ではこのことを利用して、現像ユニット１内で経時劣化したＫトナーよりもさらに劣化状態にあるＹトナーを、新品のＫトナーと同時に補給する。
劣化状態にあるＹトナーの補給によって、新品トナーが相互摩擦により逆極性に帯電させる相手として劣化したＫトナーのみならず、それと同時に補給されるＹトナーも同時に選択して地汚れのＫトナーの占める割合を減らし、これによりＫトナーカートリッジ交換後の地汚れが目立つものになることを抑制するようにする。
【００１１】
図２はＹトナー及びＫトナーの帯電能力の差をグラフとして示す図である。地汚れの原因は、概念上、図２に示すような帯電能力の差によるものである。つまり新しいＫトナーはそれまで経時でハザードを受けてきた劣化したＫトナーに比べて帯電能力が高い。
図３は比較として従来のトナー補給と地汚れを説明する概略図である。図４は本発明によるトナー補給と地汚れを説明する概略図である。図２に示したように、補給された新しいＫトナーと現存している経時劣化Ｋトナーが混ざって相互に摩擦し合う。
これによって、帯電能力の高い方は正規極性に帯電し、低い方は逆極性に帯電する。この場合に、図３の従来のトナー補給のように、逆極性に帯電した経時劣化トナーが地汚れの原因となる。
【００１２】
本発明では、図２に併せて示したように、さらに帯電能力の低いＹトナーを新品のＫトナー補給時に同時に投入する。これを行うことにより図４のように新しいＫトナーは劣化したＫトナーとＹトナーの双方を逆極性に帯電させることとなる。
その結果、紙上でＫトナーの地汚れとして確認できる量は従来の半分となり、認識されないレベルにまで低減させることが可能となる。なお、同時に、Ｙトナーによる地肌汚れも発生しているが、これはさらに認識しにくいものであるため無視できる範囲であり、本来のＫトナー地汚れのレベルより遥かに地汚れの目立たない画像を経時に渡って得ることができる。
【００１３】
トナーの帯電能力を低下させる１つの方法として、外添されるシリカの量を減らす方法がある。トナーの外添剤として使用されるシリカには一般的に負帯電性のものが多く、トナーの帯電の一環を担っている部分もある。また、それに加えて、シリカ量を減らすことでトナーの流動性が低下し、それもまた、トナー帯電能力低下の一因となる。
そこで、Ｙトナーに外添するシリカを従来の半分以下として流動性を下げるとともに帯電能力の極端に低いものとし、トナーカートリッジにセットすることでトナー補給時にＫ地汚れの少ない画質を安定して得ることができる。
このように、新品Ｋトナーと同時に補給するＹトナーに外添するシリカ量を通常よりも減らして帯電能力を経時劣化Ｋトナーのものよりも低くする。これによってＹトナーの流動性、帯電能力の双方を低下させてトナー補給時に低帯電とし地汚れの軽減に貢献させることがでる。
【００１４】
通常、トナーには樹脂の混錬の段階で所定の帯電制御剤を適量混ぜることが知られている。これは、紛体となった際に、その帯電量を安定させることが目的である。そこで、トナーの帯電能力を下げるために敢えて帯電制御剤を含まないものを使用する。
これによりＹトナーの帯電量は不安定となり、必然的に摩擦される相手に帯電極性が左右され易くなる。このＹトナーをトナーカートリッジに使用することでトナー補給時にＫ地汚れの無い良好な画質を得ることができる。
このように、新品Ｋトナーと同時に補給するＹトナーを、帯電制御剤を使用しないものとすることによって、Ｙトナーの帯電能力が不安定となる。これとともに新品トナーとの摩擦時に十分な帯電量を得られない結果地汚れトナーとなり、経時劣化Ｋトナーの地肌部分への付着を減らし、その結果Ｋトナー地汚れの軽減に貢献させることができる。
【００１５】
上述したように、トナーの帯電は帯電制御剤により決められている。一般的には、正規帯電が行われるように適した極性となるものが選ばれる。そこで、逆極性のＹトナーを併せて使用することによって現像ユニット内で劣化したＫトナーによる地汚れをできるだけ薄め、Ｋトナーによる地汚れを最小限に抑制することができる。
このように新品Ｋトナーと同時に補給するＹトナーに与えられる帯電制御剤を逆極性のものとすることで新品トナーとの相互摩擦で逆極性に帯電し、経時劣化Ｋトナーの地肌部分への付着を減らし、その結果Ｋトナー地汚れの軽減に貢献させることができる。
【００１６】
図５はトナーカートリッジへのＹトナーの充填状態を示す概略図である。図５の現像ユニット１は、図１の実施の形態と同様に、現像ローラ２に対して供給ローラ３及び薄層化部材４が当接して現像部１ａを構成しており、それらの三者により構成される現像部１ａにトナーを供給するトナーカートリッジ１ｂを具備した構成である。
図５に示すように、Ｙトナーはトナーカートリッジ１ｂ中で完全にＫトナーの中に混ぜ込まれている。トナーだけを取り出した場合、又は現像ローラ２上のトナー薄層の中に肉眼でＹトナーは確認できないが、逆バイアスが印加された感光体（図示せず）上地肌部分にはＹトナーが選択的に付着することが確認されている。よってＫトナーとＹトナーとを混ぜてしまっても機能的な差は無く、十分な効果を得ることができる。
トナーカートリッジ内で新品Ｋトナーと劣化Ｙトナーとを混ぜた状態で使用することで従来のトナーカートリッジへの特別な加工も必要なくＫ地汚れの無い良好な画質を経時に渡って提供し続けることが可能となった。
【００１７】
図６はトナーカートリッジへのＹトナーの独立した充填状態を示す概略図である。図６の現像ユニット１は、図１の実施の形態と同様に、現像ローラ２に対して供給ローラ３及び薄層化部材４が当接して現像部１ａを構成しており、それらの三者により構成される現像部１ａにトナーを供給するトナーカートリッジ１ｂを具備した構成である。
この実施の形態では、図６のようにＹトナーの充填場所１ｃを独立して設けているが、現像部１ａへの補給口（図示せず）は共通している。これによりトナーカートリッジ交換によりＫの新品トナーと劣化したＹトナーとが同時に補給され、それにより地汚れ発生時の相対的なＫトナーによる汚れを減らすことが可能となる。
このように、トナーカートリッジ１ｂ内に新品Ｋトナーと劣化Ｙトナーとを区切って入れることでトナー補給時に安定した補給が行え、また、補給量の偏りも無く均一な補給が行え、経時にわたる安定した画像を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】現像ユニットを示す概略図である。
【図２】Ｙトナー及びＫトナーの帯電能力の差をグラフとして示す図である。
【図３】比較として従来のトナー補給と地汚れを説明する概略図である。
【図４】本発明によるトナー補給と地汚れを説明する概略図である。
【図５】トナーカートリッジへのＹトナーの充填状態を示す概略図である。
【図６】トナーカートリッジへのＹトナーの独立した充填状態を示す概略図である。
【符号の説明】
【００１９】
１  現像ユニット、１ａ  現像部、１ｂ  トナーカートリッジ、１ｃ  Ｙトナーの充填場所、２  現像ローラ
【図１】
2008070841.tif 000003
【図２】
2008070841.tif 000004
【図３】
2008070841.tif 000005
【図４】
2008070841.tif 000006
【図５】
2008070841.tif 000007
【図６】
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