(57)【要約】【課題】かぶりを発生させるトナーの逆極性への帯電を抑制する。【解決手段】本発明の現像剤の補給方法は、現像に使用される貯蔵部３８内の現像剤が減少したときに新たな現像剤を貯蔵部３８内に補給する現像剤の補給方法であって、貯蔵部内に残る現像剤の約２．３倍以上の量の新たなトナーを貯蔵部に補給することを特徴とする。【選択図】図２
2007199250.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像に使用される貯蔵部内の現像剤が減少したときに新たな現像剤を貯蔵部内に補給する現像剤の補給方法であって、
貯蔵部内に残る現像剤の約２．３倍以上の量の新たな現像剤を貯蔵部に補給することを特徴とする現像剤の補給方法。
【請求項２】
現像に使用される貯蔵部内の現像剤が減少すると、新たな現像剤を貯蔵部内に補給する画像形成装置であって、
補給する新たな現像剤の量が、貯蔵部内に残る現像剤の約２．３倍以上であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
像担持体が担持する静電潜像を現像する現像装置を有する画像形成装置であって、
現像剤を貯蔵する貯蔵手段を備え、貯蔵する現像剤を使用して像担持体が担持する静電潜像を現像する現像装置と、
貯蔵手段が貯蔵する現像剤の量が所定量以下か否かを判定する判定手段と、
上記所定量の約２．３倍以上の量の現像剤を収容可能なカートリッジと、
貯蔵手段が貯蔵する現像剤の量が上記所定量以下であると判定手段が判定したときに、カートリッジが収容する上記所定量の約２．３倍以上の量の現像剤を貯蔵手段に補給する補給手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
判定手段は、貯蔵手段内に配置されて該貯蔵手段内の現像剤の量が上記所定量に減少したことを検出するセンサを含むことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
供給手段は、現像剤の補給を促す情報をユーザに出力する出力手段を含むことを特徴とする請求項３または４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
貯蔵手段は、上記所定量の約３．３倍以上の量の現像剤を貯蔵することが可能に構成されていることを特徴とする請求項３〜５のいずれか一に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像剤の補給方法および現像剤を用いて画像を形成する画像形成装置に関するものであり、特に、一成分現像方式の画像形成装置に使用される現像剤に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一成分現像方式の画像形成装置は、現像剤担持体に担持されている帯電された現像剤（以下、「トナー」と称する。）を像担持体と現像剤担持体の間に形成された電界によって像担持体に移動させることにより、像担持体の表面に形成された静電潜像を現像するように構成されている。
【０００３】
トナー（トナー粒子）は、着色剤と樹脂からなる母材と、母材表面に付着してトナーに帯電性や流動性を与える外添剤から構成されている。
【０００４】
ところが、トナー粒子は、母材から離脱するなどの外添剤の付着状態の変化により、経時的に帯電特性が変化する。例えば、像担持体に移動せずに該現像担持体上に残ったトナーは、現像剤担持体と当接する掻き取り部材によって掻き取られてトナー貯蔵部に回収される。
【０００５】
帯電特性が変化して貯蔵部に戻ったトナーは、以下のトラブルを引き起こすことがある。トラブルは、貯蔵部内のトナー量が減少し、新たなトナー（以下、「新トナー」と称する。）が貯蔵部内に補給されることによって生じる。帯電特性が変化したトナー（以下、「特性変化トナー」と称する。）と帯電特性が変化していない新トナーが貯蔵部内で混合されると、２つのトナーの間で摩擦が生じ、特性変化トナーが正規の帯電極性とは逆極性に帯電する現象が生じることがある。逆極性に帯電した特性変化トナーの量が許容量を超えると、かぶり（本来ならトナーが転写されない部分にトナーが付着する現象）やトナーの飛散による画像形成装置内のよごれなどの品質トラブルを引き起こす。
【０００６】
この品質トラブルに対処した画像形成装置として、例えば特許文献１のものがある。これは、新トナーを貯蔵部内に補給する前に、貯蔵部内に残るトナー（特性変化トナーを含むトナーで、以下、「残トナー」と称する。）を像担持体の非画像形成領域に転写させて強制的に消費し、新トナー補給後の貯蔵部内の全トナーに対する特性変化トナーの比率を低下させ、それにより新トナーとの摩擦によって逆極性に帯電する特性変化トナーの量を上述の品質トラブルが発生しない量へ小さくするものである。
【特許文献１】特開２０００−１８１２１６公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述の画像形成装置は、品質トラブルを引き起こしうる逆極性のトナーの量を小さくするために、逆極性となりうる特性変化トナーを含む残トナーを現像に使用せずに強制的に消費している。そのため、上述の画像形成装置は、ランニングコストが高いという問題がある。
【０００８】
そこで、本発明は、特性変化トナーを含む残トナーを現像に使用せずに強制的に消費することなく、代わりとして新トナーとの混合によって生じる特性変化トナーの逆極性への帯電を抑制することにより、品質トラブルの発生を抑えることができる現像剤の補給方法および画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の現像剤の補給方法は、現像に使用される貯蔵部内の現像剤が減少したときに新たな現像剤を貯蔵部内に補給する現像剤の補給方法であって、
貯蔵部内に残る現像剤の約２．３倍以上の量の新たな現像剤を貯蔵部に補給することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の画像形成装置は、現像に使用される貯蔵部内の現像剤が減少すると、新たな現像剤を貯蔵部内に補給する画像形成装置であって、
補給される新たな現像剤の量が、貯蔵部内に残る現像剤の約２．３倍以上であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、貯蔵部内に補給する新トナーの量を、貯蔵部内の特性変化トナーを含む残トナーの約２．３倍以上の量とすることにより、新トナーとの混合によって生じる特性変化トナーの逆極性への帯電を抑制している。それにより、貯蔵部内の逆極性のトナー量を品質トラブルが発生しない量へ小さくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は、本発明に係る一実施形態の画像形成装置の構成を概略的に示している。図１に符号１０で示す画像形成装置は、カラー画像を記録シート上に形成するタンデム方式の画像形成装置である。
【００１３】
画像形成装置１０で使用されるトナー（トナー粒子）は、着色剤と樹脂からなる母材と、母材表面に付着してトナーに帯電性や流動性を与える外添剤から構成されている。なお、本明細書に添付する図面において、トナーは、黒ドットのハッチングで示されている。
【００１４】
画像形成装置１０は、概略、イエロー、マゼンタ、シアン、黒色のトナーそれぞれを用いて現像を行う複数の現像ユニット１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋと、静電潜像を担持する像担持体である感光体１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋと、各感光体に形成されたトナー画像を中間転写ベルト１６に転写するための一次転写ローラ１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋと、中間転写ベルト１６に転写されたトナー画像を記録シートＳに転写する二次転写ローラ２０と、記録シートＳに転写されたトナー画像を定着させるための定着器２２から構成される。
【００１５】
なお、図１に示す符号に含まれるアルファベットＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋは、トナーの色、イエロー、マゼンタ、シアン、黒を示し、符号が付されている画像形成装置１０の構成要素の各色に対する対応関係を示している。以下、アルファベットＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋが符号に含まれる構成要素は、対応するトナーの色が異なる以外、構造や機能は同一であるため、アルファベットＹが符号に含まれる、すなわちイエローのトナーに関わる構成要素のみを説明する。
【００１６】
現像ユニット１２Ｙは、ローラ状の感光体１４Ｙの外周面上に形成された静電潜像を現像するように構成されている。現像ユニット１２Ｙの詳細については後述する。
【００１７】
感光体１４Ｙは、その外周面が帯電手段である帯電ローラ２２Ｙによって帯電され、帯電された外周面部分にレーザなどの露光手段２４Ｙによって静電潜像が形成されるように構成されている。
【００１８】
また、感光体１４Ｙは、静電潜像が現像ユニット１２Ｙによって現像されたものであるトナー画像を担持している外周面部分と一次転写ローラ１８Ｙの外周面が中間転写ベルト１６を挟んで対向するように配置されている。
【００１９】
中間転写ベルト１６は、無端状のベルトであって、その外周面（以下、「像担持面」と称する。）がベルト駆動手段（図示せず）によって感光体１４Ｋ、１４Ｃ、１４Ｍ、１４Ｙ、二次転写ローラ２０それぞれの外周面と順次対向するように駆動されている。中間転写ベルト１６の像担持面上には、感光体１４Ｙ、１４Ｍ、１Ｃ、１４Ｋそれぞれから転写された各色のトナー画像を重ねたものであるフルカラー画像が形成される。
【００２０】
一次転写ローラ１８Ｙは、感光体１４Ｙとの間を通過する中間転写ベルト１６に、静電潜像が現像ユニット１２Ｙによって現像されたものである感光体１４Ｙの外周面上のイエローのトナー画像を、静電気力と接触圧によって転写するように構成されている。
【００２１】
二次転写ローラ２０は、シート搬送手段（図示せず）によって中間転写ベルト１６との間に搬送された記録シートＳに、中間転写ベルト１６が担持しているフルカラーのトナー画像を、静電気力と接触圧によって転写するように構成されている。
【００２２】
定着器２２は、記録シートＳの搬送方向に関して二次転写ローラ２０の下流側に配置され、記録シートＳに転写されたフルカラーのトナー画像を、熱と接触圧によって定着させるように構成されている。
【００２３】
次に、図２を参照しつつ現像ユニット１２Ｙについて説明する。
【００２４】
現像ユニット１２Ｙは、概略、感光体１４Ｙ上の静電潜像を現像するための現像装置３０と、現像装置３０にトナーを補給するためのトナーカートリッジ３２と、現像装置３０へのトナーの補給の必要性を検出するためのセンサ３４から構成される。
【００２５】
現像装置３０は、ハウジング３６を有し、ハウジング３６内にトナーを貯蔵するための空間（以下、「貯蔵部」と称する。）３８を有する。また、ハウジング３６内に、後述する現像ローラにトナーを担持させるための供給ローラ４０と、感光体１４Ｙ上の静電潜像を担持するトナーで現像する現像ローラ４２と、現像ローラ４２に担持されているトナーを帯電するための規制部材４４と、現像に使用されずに現像ローラ４２に残ったトナーを除電するための除電部材４６と、貯蔵部３８内のトナーを攪拌するための２つの搬送スクリュー４８ａ、４８ｂと、ハウジング３６外部から貯蔵部３８内にトナーを取り込むための取込口５０を有する。これらにおいて、供給ローラ４０、現像ローラ４２、搬送スクリュー４８ａ、４８ｂそれぞれは、図面に垂直な互いに平行の回転中心線を有する。
【００２６】
供給ローラ４０は、回転中心線を有する導電性の軸棒に導電性の発泡弾性層を形成して構成されている。供給ローラ４０は、その外周面が現像ローラ４２の外周面と当接する貯蔵部３８内の位置に配置されている。供給ローラ４０は、回転しつつ周りのトナーを外周面で担持し、現像ローラ４２との当接領域（以下、「供給領域」と称する。）で、静電気力と接触圧により該現像ローラ４２に担持しているトナーを供給する。なお、静電的にトナーを供給ローラ４０から現像ローラ４２に供給するために、供給ローラ４０に電圧が印加されて、後述する現像ローラ４２との間に電位差が設けられている。
【００２７】
また、供給ローラ４０は、トナーを現像ローラ４２に供給するだけでなく、後述するように、現像に使用されずに現像ローラ４２の外周面に残ったトナーを掻き取って貯蔵部３８に回収する役割も果たす。
【００２８】
現像ローラ４２は、回転中心線を有する導電性の軸棒に導電性の発泡弾性層を形成して構成されている。また、感光体１４Ｙ上の静電潜像をトナーで現像するために、現像ローラ４２は、回転方向に関して供給領域の下流側で、ハウジング３６の外部に露出している。露出している現像ローラ４２の外周面部分が感光体１４Ｙの外周面と間隔をあけて対向し、現像領域を形成している。現像ローラ４２は、供給ローラ４０から供給されたトナーを外周面で担持しつつ回転し、現像領域で静電的にトナーを現像ローラ４２から感光体１４Ｙに移動させ、感光体１４Ｙ上の静電潜像を現像する。なお、静電的にトナーを移動させるために、現像ローラ４２の軸棒に電圧が印加され、帯電手段２２Ｙによって帯電されている感光体１４Ｙと現像ローラ４２の間に電界が形成されている。
【００２９】
規制部材４４は、一端がハウジング３６に固定されつつ他端が自由端の板状部材であって、その自由端が現像ローラ４２の外周面と当接するように構成されている。規制部材４４が当接する現像ローラ４２の領域は、現像ローラ４２の回転方向に関して供給領域の下流側であるとともに、現像領域の上流側に位置する。規制部材４４は、現像領域においてトナーの現像ローラ４２から感光体１４Ｙへの静電的な移動を可能とするために、規制部材４４と現像ローラ４２との当接領域（以下、「帯電領域」と称する。）を通過するトナーを摩擦帯電しつつ均一な厚さの該トナーの薄層を形成する。
【００３０】
除電部材４６は、現像領域において感光体１４Ｙに移動せずに現像ローラ４２の外周面に残ったトナーを除電するように構成されている。除電部材４６がトナーを除電する領域（以下、「除電領域」と称する。）は、現像ローラ４２の回転方向に関して現像領域の下流側であって、供給領域の上流側の領域に位置する。除電部材４６は、供給ローラ４０によって回収される前にトナーを除電し、トナーを現像ローラ４２から離れ易くしている。
【００３１】
搬送スクリュー４８ａ、４８ｂは、貯蔵部３８内においてトナーを攪拌するためのものである。搬送スクリュー４８ａ、４８ｂは、回転中心線方向に伸びる軸心に同方向に螺旋するスクリュー羽根が形成された構造である。搬送スクリュー４８ａ、４８ｂはそれぞれ異なる方向に回転し、一方は、図面の手前側から奥側にトナーを搬送し、他方が図面の奥側から手前側にトナーを搬送する。これにより、貯蔵部３８内のトナーは、回転中心線方向に関して均等にされる。
【００３２】
トナーカートリッジ３２は、貯蔵部３８内にトナーを補給するためのもので、現像装置３０の取込口５０の外周縁部に対して着脱可能に構成されている。トナーカートリッジ３２は、概略、現像装置３０に補給されるトナーを収容する収容部６０と、現像装置３０に取り付けられたときに該現像装置３０の取込口５０と対向するトナーを送出する送出口６２と、送出口６２を閉じるためのシャッター６４から構成される。
【００３３】
トナーカートリッジ３２は、図３に示すように、現像装置３０に取り付けられる前、シャッター６４が送出口６２を閉じた状態でトナーを密閉状態の収容部６０に収容しつつ保管している。また、トナーカートリッジ３２は、現像装置３０に取り付けられると、シャッター６４が手動または自動で開けられ、収容部６０に収容しているトナーを送出口６２を介して現像装置３０に補給するようにしてある。現像装置３０にトナーを補給した空のトナーカートリッジ３２は、図２に示すように、トナーを収容する新たなトナーカートリッジ３２と交換されるまで、取込口５０を閉じる蓋として機能する。
【００３４】
センサ３４は、トナーカートリッジ３２の交換をユーザに促すために、図４に示すように現像装置３０の貯蔵部３８内のトナーが所定量に減少したことを検出するものである。ここで言う所定量とは、センサ３４が貯蔵部３８内のトナー量を直接的に検出するものである場合（例えば、貯蔵部３８内のトナーに光を照射してその反射光によりトナー量が所定量であることを検出するものである場合）、トナーが所定量に減少したことをセンサ３４が検出したときに、途中である画像形成処理が適切に完了するまでに必要な最小限の量である。センサ３４の代わりとして、ドットカウンタによってトナーの消費量を算出し、算出されたトナー消費量から貯蔵部３８内のトナー量を推定する場合、所定量は、途中である画像形成処理が適切に完了するまでに必要な最小限の量に、推定誤差を考慮した量を加味した量である。
【００３５】
具体的には、図４に示すように、センサが貯蔵部３８内のトナー量が所定量に減少したときに途中の画像形成処理が適切に完了するためには供給ローラ４０や現像ローラ４２の周りにある程度の量のトナーが必要であり、所定量には、記録シートＳに転写される量だけでなく、これらの量も含まれる。
【００３６】
なお、交換によって現像装置３０の貯蔵部３８内に補給されるトナーが収容される貯蔵部３８内におけるスペースが大きくなるように、貯蔵部３８に残るトナーの所定量は可能な限り小さいのが好ましく、その対策として、例えば、供給ローラ４０や現像ローラ４２とハウジング３６の間の距離が、該間でのトナーの流動性が損なわれない（該間でトナーが滞留しない）程度に小さくされている。
【００３７】
センサ３４は、現像装置３０の貯蔵部３８内のトナー量が所定量に減少したとき、画像形成装置１０の制御部（図示せず）に信号を出力するように構成されている。センサ３４から信号を受信した画像形成装置１０の制御部は、信号受信時に画像形成途中の記録シートＳの画像形成処理が終了すると、後に続く画像形成処理を中断し、ユーザにトナーカートリッジ３２を交換するように指示する（すなわち、トナーの補給を促す。）。交換指示は、例えば、画像形成装置１０が有する画像形成処理の状況を表示するディスプレイ（出力手段）にトナーカートリッジ３２の交換を促すメッセージ（情報）を表示（出力）することで行われる。言い換えると、制御部は、センサ３４の検出結果に基づいてトナーを貯蔵部３８にユーザを介して補給する手段として機能している。
【００３８】
ここからは、帯電特性が変化した特性変化トナーと帯電特性が変化していない新トナーの混合により生じる、特性変化トナーが逆極性に帯電する現象の発生を抑制する方法について説明する。
【００３９】
現像装置３０の貯蔵部３８内のトナーには、帯電特性が変化した特性変化トナーが含まれている。トナーの帯電特性の変化は、トナーが貯蔵部３８内から順に、供給ローラ４０、現像ローラ４２、供給ローラ４０、貯蔵部３８へと搬送される際に、規制部材４４や除電部材４６との接触や供給領域で供給ローラ４０と現像ローラ４２の間に挟まれ、母材から離脱するなどの外添剤の付着状態が変化することによって起こる。
【００４０】
帯電特性が変化した特性変化トナーを含んでいる貯蔵部３８内の所定量の残トナーに、トナーカートリッジ３２から帯電特性が変化していない新トナーが加えられ、供給ローラ４０、現像ローラ４２、搬送スクリュー４８ａ、４８ｂの回転によって混合されると、新トナーとの間に摩擦が生じ、それにより特性変化トナーの少なくとも一部が逆極性に帯電する。その結果、かぶりやトナーの飛散による画像形成装置内のよごれなどの品質トラブルが引き起こされる。
【００４１】
かぶりなどの品質トラブルが引き起こされないように特性変化トナーの逆極性への帯電を抑制するために、トナーカートリッジ３２から現像装置３０に補給される新トナーの量が、現像装置３０の貯蔵部３８内に残る所定量の残トナーの約２．３倍以上の量になるように画像形成装置１０は構成されている。
【００４２】
具体的には、現像装置３０の貯蔵部３８が所定量の約３．３倍以上のトナーを収容可能な大きさを有するとともに、トナーカートリッジ３２の収容部６０が所定量の約２．３倍以上のトナーを収容可能な大きさを有するように画像形成装置１０は構成されている。例えば、所定量のトナーが１０ｇの重さである場合、貯蔵部３８は約３３ｇ以上のトナーを収容し、トナーカートリッジ３２は約２３ｇのトナーを収容する。
【００４３】
また、トナーカートリッジ３２から現像装置３０に補給される新トナーは、短時間の間に、現像装置３０の貯蔵部３８内に残る所定量の残トナーに加えられるように画像形成装置１０は構成されている。理由は、新トナーを少量ずつ加えると、所定量の約２．３倍以上の新トナーが完全に所定量の残トナーに加えられる前に、少量の新トナーと残トナーの混合によって残トナーに含まれる特性変化トナーが逆極性に帯電するためである。
【００４４】
具体的には、トナーカートリッジ３２のシャッター６４が開き、収容部６０内のトナーが重力によって一度に現像装置３０の貯蔵部３８内に落下するように画像形成装置１０が構成されている。
【００４５】
特性変化トナーの逆極性への帯電を抑制する条件、言い換えると、トナーカートリッジ３２から現像装置３０に補給される新トナーの量を現像装置３０の貯蔵部３８内に残る所定量の残トナーの約２．３倍以上の量にすることは、発明者の実験によって求められたものである。
【００４６】
実験は、平均粒径と外添剤量がそれぞれ異なる３種類のトナーＰ、Ｑ、Ｒを使用して行われた。外添剤はシリカ（ＳｉＯ２）を用いた。３種類のトナーＰ、Ｑ、Ｒの平均粒径と外添剤量を比較できる表を図５に示す。トナーＰは平均粒径が６．５μｍで外添剤量が１．７ｗｔ％、トナーＱは平均粒径が６．５μｍで外添剤量が０．８ｗｔ％、トナーＲは平均粒径が７μｍで外添剤量が１．６ｗｔ％である。
【００４７】
実験の手順について説明する。まず、トナーＰ、Ｑ、Ｒそれぞれに対し、帯電特性が変化していない新しいトナーのみを現像装置３０の貯蔵部３８に加え、使用されるトナー量が少ない画像を予め決めた枚数の記録シートＳそれぞれに形成させた。それにより、貯蔵部３８内にトナーが残り、その残トナーに帯電特性が変化した特性変化トナーが含まれるような状態、すなわち、トナーカートリッジ３２が交換されて新トナーが補給される前の現像装置３０の状態を作り出した。次に、トナーＰ、Ｑ、Ｒそれぞれにおいて、トナーカートリッジ３２が交換されて新トナーが補給される前の状態の現像装置３０に対し、帯電特性が変化していない新トナーを補給した。
【００４８】
発明者は、この手順において新トナーの量を変えて補給し（残トナー量と新トナー量の混合比を変え）、残トナーに含まれる特性変化トナーの逆極性への帯電を抑制することができる残トナーと新トナーの混合比を見出した。
【００４９】
残トナーと新トナーの混合比を変え、それにより残トナーに含まれる特性変化トナーの逆極性への帯電が抑制されているか否かの判定は、残トナーと新トナーが混合されてなるトナーを用いて白画像（本来、トナーが記録シートＳに転写されない画像）を記録シートＳに形成し、記録シートＳの白画像形成領域のかぶりの程度（レベル）に基づいて行った。理由は、逆極性へ帯電した特性変化トナーの量と、かぶりのレベルが相関しているためである。
【００５０】
かぶりのレベルが許容できる場合、残トナーに含まれる特性変化トナーの逆極性への帯電が抑制されているとし、かぶりのレベルが許容できないものである場合、残トナーに含まれる特性変化トナーの逆極性への帯電が抑制されていないこととした。かぶりのレベルが許容されるものか否かの判定は、記録シートＳの白画像形成領域の色彩値を色彩色差計で測定し、規定値未満の値が測定された場合を許容できるレベルとし、規定値以上の測定値の場合を許容できないレベルとすることにより客観的に行った。
【００５１】
図６は、トナーＰ、Ｑ、Ｒそれぞれについて、残トナーと新トナーの混合比とかぶりのレベルの許容判定結果との関係、言い換えると、残トナーと新トナーの混合比による特性変化トナーの逆極性への帯電を抑制する効果を示している。図６（ａ）はトナーＰ、図６（ｂ）はトナーＱ、図６（ｃ）はトナーＲのものである。図６（ａ）〜（ｃ）においては、かぶりのレベルが許容できる残トナーと新トナーの混合比を丸印でプロットし、かぶりのレベルが許容できない混合比をバツ印でプロットしている。
【００５２】
図６（ａ）に示す結果から、トナーＰは、残トナー量に対して新トナーの量が約２．３倍以上である場合に、かぶりのレベルが許容できることがわかる。
【００５３】
図６（ｂ）に示す結果から、トナーＱは、残トナー量に対して新トナーの量が約１．９倍以上である場合に、かぶりのレベルが許容できることがわかる。
【００５４】
図６（ｃ）に示す結果から、トナーＲは、残トナー量に対して新トナーの量が約２．０倍以上である場合に、かぶりのレベルが許容できることがわかる。
【００５５】
以上の実験の結果から、発明者は、あらゆるトナーにおいて、補給時に起こる特性変化トナーの逆極性への帯電を抑制する条件を、補給する新トナーの量を残トナーの約２．３倍以上の量にすることとしている。
【００５６】
この条件の妥当性を、発明者は、負極性のトナーを用いて現像を行う画像形成装置において検証している。図７は、新トナーと残トナーの混合比とトナーの帯電分布との関係を示している。
【００５７】
比較のために、図において二点鎖線で示すように、新トナーのみである場合、帯電分布のピークはマイナス側に位置し、プラス側に帯電しているトナー量は少ない。
【００５８】
図において一点鎖線で示すように、残トナーと新トナーが混合比１：２．３で混合されてなるトナーの場合、新トナーのみである場合に比べて、ピークにおけるトナー量は減少するものの、プラス側に帯電しているトナー量は略同等である。
【００５９】
それに対し、残トナーと新トナーが混合比１：１で混合されてなるトナーの場合、図において実線で示すように、残トナーと新トナーが混合比１：２．３で混合されてなるトナーに比べて、プラス側に帯電しているトナー量が大きい。
【００６０】
このことからも、残トナーに加えられる新トナーの量を、残トナーの約２．３倍以上の量にすることにより、特性変化トナーの逆極性への帯電が抑制されることがわかる。
【００６１】
本実施形態によれば、貯蔵部内に補給する新トナーの量を、特性変化トナーを含む残トナーの約２．３倍以上の量とすることにより、新トナーとの混合によって生じる特性変化トナーの逆極性への帯電を抑制している。それにより、貯蔵部内の逆極性のトナー量をかぶりなどの品質トラブルが発生しない量へ小さくしている。
【００６２】
以上、上述する実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は、これに限定されることなく、種々の実施形態でも適用可能である。
【００６３】
当然ながら、上述の実施形態のように、フルカラーで画像を形成する画像形成装置に限らず、単色、例えば黒色のトナーのみを用いるモノクロ画像を形成する画像形成装置にも本発明は実施可能である。広義には、一成分現像剤を用いる画像形成装置に、本発明は実施可能である。
【００６４】
また、上述の実施形態の画像形成装置は、ユーザがトナーカートリッジを交換することにより一度に新トナーを補給するものであるが、これに限定されない。例えば、現像に使用されるトナーが待機するものであるとともに残トナーが貯蔵されている貯蔵部（上述の実施形態において貯蔵部３８）と、これとは別に大量の新トナーを収容している新トナー貯蔵部と、残トナーが所定量に減少したことを検出するセンサと、新トナー貯蔵部から残トナーに所定量の約２．３倍以上ずつの新トナーを補給する補給手段を有し、センサによって残トナーが所定量に減少する度に、新トナー貯蔵部から所定量の約２．３倍以上の量の新トナーを補給手段が自動的に残トナーに加えるように画像形成装置を形成してもよい。この場合、新トナー貯蔵部は、画像形成装置に取り付けられた外部からトナーの補給が可能なタンクの形態であってもよいし、または、画像形成装置に着脱可能な、すなわち複数回の補給が可能な大量のトナーを収容する大型のトナーカートリッジであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明に係る画像形成装置の構成を概略的に示す図である。
【図２】図１に示す画像形成装置の現像ユニットの構成を詳細に示す図である。
【図３】図２に示す現像ユニットをトナーカートリッジと現像装置に分離した状態を示す図である。
【図４】トナーカートリッジが交換されるときの現像ユニットを示す図である。
【図５】実験で使用した３種類のトナーの平均粒径と外添剤量を示す表の図である。
【図６】３種類のトナーにおける、新トナーと残トナーの混合比と、かぶりレベルの許容判定結果を示す図である。
【図７】マイナス側に帯電したトナーを用いる画像形成装置における、新トナーと残トナーの混合比とトナーの帯電分布の関係を示す図である。
【符号の説明】
【００６６】
３８：貯蔵部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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