(57)【要約】【課題】色再現性にも影響を及ぼすことなく、地肌汚れを防止することが可能な現像装置を提供する。【解決手段】トナーカートリッジ（60）に貯蔵された有色トナーを像担持体上に供給する現像装置（5）であり、トナーカートリッジ（60）は、有色トナーが貯蔵されている領域とは別の領域に、有色トナーとは異なる帯電性の透明トナーが貯蔵されており、有色トナーと共に透明トナーを像担持体上に供給する。【選択図】図２
2012108312.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーカートリッジに貯蔵された有色トナーを像担持体上に供給する現像装置であって、
前記トナーカートリッジは、前記有色トナーが貯蔵されている領域とは別の領域に、前記有色トナーとは異なる帯電性の透明トナーが貯蔵されており、前記有色トナーと共に前記透明トナーを前記像担持体上に供給することを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記透明トナーに含まれる外添シリカ量は、前記有色トナーに含まれる外添シリカ量よりも少ないことを特徴とする請求項１記載の現像装置。
【請求項３】
前記透明トナーは、帯電制御剤を含んでいないことを特徴とする請求項１または２記載の現像装置。
【請求項４】
前記透明トナーの帯電極性は、前記有色トナーと逆極性であることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の現像装置。
【請求項５】
請求項１から４の何れか１項に記載の現像装置を有することを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項６】
請求項１から４の何れか１項に記載の現像装置、または、請求項５に記載のプロセスカートリッジを有することを特徴とする画像形成装置。
【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、プリンタ等の画像形成装置に好適な現像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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地肌汚れを発生し難くするために、トナー担持体を導電性のウレタンゴムで構成し、そのウレタンゴムにシリカを内添するようにした技術がある（例えば、特許文献１：特開平4−70876号公報参照）。
【０００３】
現像装置は、一般的に、現像ローラに供給ローラ及び薄層化部材を当接させて現像部を構成しており、それら３者により構成される現像部にトナーを供給するトナーカートリッジを具備している。
【０００４】
上記の構成の現像装置の場合は、現像装置の寿命が来るまでの間、トナーカートリッジを交換して使用することができる。しかし、トナーカートリッジの交換時に地肌汚れが発生する。
【０００５】
フルカラーの作像装置は、被転写体である用紙が白色であることを前提としてカラー画像を形成するため、地肌汚れが発生した場合は、画像全体のコントラストに影響を及ぼし、画像品質を低下させてしまうことになる。
【０００６】
この原因としては、現像装置内で経時的に負荷を掛けられ、且つ、帯電能力が低下した劣化トナーが、トナーカートリッジに新規に充填された帯電能力の高い新品のトナーと相互に摩擦し、これにより、現像装置内の劣化トナーが逆極性、もしくは、低い帯電を帯び、逆バイアスの非画像部に劣化トナーが付着してしまうことが挙げられる。
【０００７】
このようなことから、本出願人により出願した技術文献として、黄色トナーを用いて地肌汚れを部分的に目立たないようにした技術がある（例えば、特許文献２：特開2008-70841号公報、特許文献３：特開2008−257024号公報参照）。
【０００８】
上記特許文献２、３では、黒色トナーに黒色トナーとは異なる帯電性の黄色トナーを混合し、その混合後のトナーを像担持体に供給することにしている。これにより、地肌汚れを発生する黒色トナー中に存在する黄色トナーの割合を向上させることができるため、結果的に、地肌汚れを部分的に目立たないようにすることを可能にしている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、上記特許文献２、３の技術では、有色である黄色トナーを用いているため、黒色トナーに対する黄色トナーの混合割合が増加した場合は、混合後のトナーが純粋な黒色トナーではなくなるため、黒色の色再現性に影響を及ぼすことになる。また、シアン、マゼンタ等の他の有色トナーにも黄色トナーを混合しようとした場合にも、上述した問題が発生し、画像の色再現性に影響を及ぼすことになる。従って、有色トナーを混合させるのはなるべく避けたいのが現状である。
【００１０】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、色再現性にも影響を及ぼすことなく、地肌汚れを防止することが可能な現像装置、プロセスカートリッジ及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】
【００１１】
かかる目的を達成するために、本発明は、以下の特徴を有することとする。
【００１２】
＜現像装置＞
本発明にかかる現像装置は、
トナーカートリッジに貯蔵された有色トナーを像担持体上に供給する現像装置であって、
前記トナーカートリッジは、前記有色トナーが貯蔵されている領域とは別の領域に、前記有色トナーとは異なる帯電性の透明トナーが貯蔵されており、前記有色トナーと共に前記透明トナーを前記像担持体上に供給することを特徴とする。
【００１３】
＜プロセスカートリッジ＞
本発明にかかるプロセスカートリッジは、
上記記載の現像装置を有することを特徴とする。
【００１４】
＜画像形成装置＞
本発明にかかる画像形成装置は、
上記記載の現像装置または上記記載のプロセスカートリッジを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、色再現性にも影響を及ぼすことなく、地肌汚れを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施形態の画像形成装置の概略構成例を示す図である。
【図２】本実施形態の画像形成装置に搭載される現像モジュール5の構成例を示す図である。
【図３】トナーの帯電能力の差を示す図である。
【図４】従来のトナーによる地肌汚れを説明するための図である。
【図５】本実施形態のトナーによる地肌汚れを説明するための図である。
【図６】本実施形態の画像形成装置の別の概略構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
＜本実施形態の現像装置の概要＞
まず、図１、図２を参照しながら、本実施形態の現像装置5（現像モジュール5Y，5M，5C，5K）の概要について説明する。
【００１８】
本実施形態の現像装置5は、図２に示すトナーカートリッジ60に貯蔵された有色トナーを像担持体（図１に示す感光体ドラム3）上に供給する現像装置5である。
【００１９】
本実施形態のトナーカートリッジ60は、有色トナーが貯蔵されている領域とは別の領域に、有色トナーとは異なる帯電性の透明トナーが貯蔵されており、有色トナーと共に透明トナーを像担持体3上に供給する。これにより、色再現性にも影響を及ぼすことなく、地肌汚れを防止することができる。以下、添付図面を参照しながら、本実施形態の現像装置5について詳細に説明する。
【００２０】
（第１の実施形態）
＜画像形成装置の構成例＞
まず、図１を参照しながら、本実施形態の画像形成装置の構成例について説明する。
【００２１】
本実施形態の画像形成装置は、図１に示すように、画像形成装置内の下側に、転写紙を給紙するための給紙カセット101が水平に設けられている。また、給紙カセット101から給紙される転写紙を搬送する搬送ベルト102が設けられている。
【００２２】
なお、搬送ベルト102上には、イエローY用の感光体ドラム3Y，マゼンタM用の感光体ドラム3M，シアンC用の感光体ドラム3C，ブラックK用の感光体ドラム3Kが、上流側から順に等間隔で配設されている。なお、以下、符号に対する添字Y，M，C，Kを適宜付けて区別するものとする。
【００２３】
本実施形態の画像形成装置に搭載される感光体ドラム3Y，3M，3C，3Kは全て同一径で構成されており、その感光体ドラム3Y，3M，3C，3Kの周囲には、電子写真プロセスを実行するためのプロセス部材が順に配設されている。例えば、感光体ドラム3Yの周囲には、帯電モジュール4Y、光走査光学系10Y、現像モジュール5Y、転写モジュール7Y、クリーニングモジュール6Yが順に配設されている。なお、他の感光体ドラム3M，3C，3Kの周囲にも同様に配設されている。
【００２４】
このため、本実施形態の画像形成装置は、各感光体ドラム3Y，3M，3C，3Kの表面を被走査面ないしは被照射面とし、各感光体ドラム3Y，3M，3C，3Kと光走査光学系10Y，10M，10C，10Kとが１対１の対応関係で設けられている。
【００２５】
また、搬送ベルト102の周囲には、感光体ドラム3Yよりも上流側にベルト帯電チャージャ110と、レジストローラ109と、が順に設けられており、感光体ドラム3Kよりも下流側にベルト分離チャージャ111と、除電チャージャ112と、クリーニング装置113と、が順に設けられている。
【００２６】
また、ベルト分離チャージャ111よりも転写紙搬送方向下流側には定着装置114が設けられており、排紙トレイ115に向けて排紙ローラ116が設けられている。
【００２７】
図１に示す画像形成装置においてフルカラーモード（複数色モード）の印刷処理を行う場合は、各光走査装置10Y，10M，10C，10Kによる光ビームの光走査を行い、各感光体ドラム3Y，3M，3C，3Kの表面に各色信号に対応した静電潜像を形成する。静電潜像は、各々の感光体ドラム3Y，3M，3C，3Kに対応する現像モジュール5Y，5M，5C，5Kにより現像されてトナー像となり、搬送ベルト102上に搬送されてくる転写紙上にトナー像を順次転写し、転写紙上にフルカラー画像を形成する。そして、定着装置114により転写紙上にフルカラー画像を定着した後に、排紙ローラ116により排紙トレイ115に排紙する。
【００２８】
＜現像モジュール5Y，5M，5C，5Kの構成例＞
次に、図２を参照しながら、現像モジュール5Y，5M，5C，5Kの構成例について説明する。なお、現像モジュール5Y，5M，5C，5Kは各々同じ構成であるため、以下の説明では現像モジュール5として説明する。
【００２９】
本実施形態の現像モジュール5は、現像ローラ51に供給ローラ52及び薄層化部材53を当接させて現像部50を構成しており、それら３者により構成される現像部50にトナーを供給するトナーカートリッジ60を具備している。本実施形態の現像モジュール5は、トナーカートリッジ60に充填されているトナーを現像部50に供給し、現像部50から図１に示す感光体ドラム3にトナーを付着させ、感光体ドラム3にトナー像を形成する。
【００３０】
現像モジュール5は、非磁性１成分トナーを用いた有色の現像モジュールである。現像モジュール5は、特定の寿命が設定されており、その寿命が来るまでの間は、有色トナー（Y,M,C,K等の有色トナー）が充填されたトナーカートリッジ60を交換して使用することができる。
【００３１】
本実施形態のトナーカートリッジ60は、新品の有色トナーが貯蔵された領域とは異なる領域に無色透明なトナー（無色トナー）が貯蔵されており、かつ、この無色トナーは、有色トナーとは異なる帯電性を有している。なお、本実施形態のトナーカートリッジ60は、透明トナーの貯蔵領域を有色トナーとは別に独立して設けているが、現像部50への補給口（図示せず）は有色トナーと共通である。これにより、トナーカートリッジ60の交換時に、新品の有色トナーと透明トナーとを同時に現像部50に混合して供給することができる。また、有色トナーと透明トナーとを各々異なる領域に貯蔵することで、有色トナーと透明トナーとを安定して現像部50に混合して供給することができる。透明トナーは、トナーカートリッジ60に貯蔵される有色トナーの色に関係なく、各有色トナーで共通の材料で構成することができる。
【００３２】
トナー間の相互摩擦により生じる帯電の大きさ並びにその極性は、トナー間の帯電能力の相対差により発生する。本実施形態の現像モジュール5は、その原理を利用し、現像モジュール5内で経時劣化した有色トナー（劣化有色トナー）よりも更に劣化している透明トナーを新品の有色トナーと同時にトナーカートリッジ60から現像部50に混合して供給することにしている。
【００３３】
劣化有色トナーよりも更に劣化している透明トナーを新品の有色トナーと同時にトナーカートリッジ60から現像部50に供給することで、劣化有色トナーが透明トナーと相互摩擦し、劣化有色トナーが逆極性へと帯電するのを防止することができる。その結果、地肌汚れとして現れる有色トナーの占める割合を低減することができ、地肌汚れの目立たない画像を形成することができる。
【００３４】
図３は、新品の有色トナー、劣化有色トナー、無色トナーの各々の帯電能力の差をグラフとして示した図である。
【００３５】
地肌汚れの原因は、概念上、図３に示すようなトナー間の帯電能力の差によるものである。つまり、新品の有色トナーは、それまで経時でハザードを受けて劣化した劣化有色トナーに比べて帯電能力が高い。このため、図４に示すように、新品の有色トナーと、劣化有色トナーと、が混ざって相互に摩擦し合うことで、帯電能力の高い新品の有色トナーは正規極性に帯電し、帯電能力の低い劣化有色トナーは逆極性に帯電する。その結果、逆極性に帯電した劣化トナーが地肌汚れとなって現れてしまう。
【００３６】
このため、本実施形態では、図２に示すように、劣化有色トナーよりも更に帯電能力の低い透明トナーをトナーカートリッジ60内に独立して貯蔵し、この透明トナーを新品の有色トナーと同時にトナーカートリッジ60から現像部50に混合して供給し、現像部50から図１に示す感光体ドラム3にトナーを付着させ、感光体ドラム3にトナー像を形成することにしている。
【００３７】
これにより、図５に示すように、新品の有色トナーは、劣化有色トナーと透明トナーとの双方を逆極性に帯電させることができる。その結果、転写紙上で地肌汚れとして確認できる有色トナーの量を従来の半分にすることができ、地肌汚れが認識できない程度まで地肌汚れを低減することができる。
【００３８】
なお、本実施形態では、透明トナーによる地肌汚れも発生しているが、透明トナーの地肌汚れは認識しにくいため、無視することができ、地肌汚れの目立たない画像を形成することができる。また、透明トナーは、有色トナーの色再現に影響を及ぼすことがないため、有色トナーによる色再現性に影響を及ぼすことなく、地肌汚れを防止することができる。
【００３９】
＜本実施形態の画像形成装置の作用・効果＞
このように、本実施形態の画像形成装置は、新品の有色トナーと、現像モジュール5内で経時劣化した有色トナーよりも帯電能力の低い透明トナーと、が充填されたトナーカートリッジ60を有し、そのトナーカートリッジ60に充填されている新品の有色トナーと透明トナーとを現像部50に混合して供給することにしている。これにより、地肌汚れを発生する有色トナー中に存在する透明トナーの割合を向上させることができるため、地肌汚れの目立たない画像を形成することができる。
【００４０】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。
【００４１】
トナーの帯電能力を低下させる１つの方法としては、トナーに外添す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するシリカは、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。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、トナーの帯電能力低下の一因となっている。
【００４２】
このため、本実施形態においては透明トナーに外添するシリカの量を新品の有色トナーよりも減らし（例えば、シリカの量を従来の半分以下とする）、透明トナーの流動性を下げると共に、透明トナーの帯電能力を劣化有色トナーよりも低いものとし、トナーカートリッジ60に充填する。これにより、トナー補給時に地肌汚れの少ない画像を安定して形成することができる。
【００４３】
このように、本実施形態では、透明トナーに外添するシリカ量を新品の有色トナーよりも減らし、透明トナーの帯電能力を劣化有色トナーよりも低くすることで透明トナーの流動性、透明トナーの帯電能力の双方を低下させ、トナー補給時に地肌汚れの少ない画像を安定して形成することができる。
【００４４】
（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態について説明する。
【００４５】
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にしている。これは、トナーが粉体となった際に、そのトナーの帯電量を特定の極性に安定させることができるためである。
【００４６】
このため、本実施形態では、透明トナーの帯電能力を下げるために、あえて帯電制御剤を含まない透明トナーを使用する。これにより、透明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。この透明トナーをトナーカートリッジ60に充填することで、トナー補給時に地肌汚れの少ない画像を安定して形成することができる。
【００４７】
このように、本実施形態では、帯電制御剤を含まない透明トナーを使用することで、透明トナーの帯電能力が不安定になると共に新品の有色トナーとの摩擦時に十分な帯電量を得られないようにすることができる。その結果、透明トナーが地肌汚れとなり、劣化有色トナーの地肌部分への付着量を低減させ、地肌汚れの少ない画像を安定して形成することができる。
【００４８】
（第４の実施形態）
次に、第４の実施形態について説明する。
【００４９】
トナーの帯電量は、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。このため、本実施形態では、逆極性の透明トナーを併せて使用することで、現像モジュール5内で経時劣化した劣化有色トナーの逆帯電、低帯電を抑制し、地肌汚れを最小限にすることができる。
【００５０】
このように、本実施形態では、透明トナーに含まれる帯電制御剤を逆極性のものにすることで、新品の有色トナーとの相互摩擦で、現像モジュール5内で経時劣化した劣化有色トナーを逆極性に帯電させ、劣化有色トナーの地肌部分への付着量を低減させ、地肌汚れの少ない画像を安定して形成することができる。
【００５１】
なお、上述する実施形態は、本発明の好適な実施形態であり、上記実施形態のみに本発明の範囲を限定するものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更を施した形態での実施が可能である。
【００５２】
例えば、上述する実施形態では、現像モジュール5のトナーカートリッジ60を取り外し可能にした。しかし、図６に示すように、現像モジュール5と、感光体ドラム3と、帯電モジュール4、クリーニングモジュール6と、の複数のサブユニットを一体化したプロセスカートリッジ１を画像形成装置から取り外し可能にすることも可能である。
【符号の説明】
【００５３】
１    プロセスカートリッジ
３    感光体ドラム
４    帯電モジュール
５    現像モジュール（現像装置）
６    クリーニングモジュール
５０    現像部
５１    現像ローラ
５２    供給ローラ
５３    薄層化部材
６０    トナーカートリッジ
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５４】
【特許文献１】特開平４−７０８７６号公報
【特許文献２】特開２００８−７０８４１号公報
【特許文献３】特開２００８−２５７０２４号公報
【図１】
2012108312.tif 000003
【図２】
2012108312.tif 000004
【図３】
2012108312.tif 000005
【図４】
2012108312.tif 000006
【図５】
2012108312.tif 000007
【図６】
2012108312.tif 000008