JP2011064769A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】トナー補給容器37を現像装置30に装着してトナーを補給するときに、現像装置内の使用してきた経時のトナーがトナー補給容器37に入り、トナー補給容器37の未使用の新しいトナーとトナー補給容器内で混合して混合トナーを形成し、該混合トナーが現像装置30に補給される。
【選択図】 図4
Description
記録媒体すなわち転写紙は、感光体ドラムと転写ローラとの略当接部で転写され、転写紙上の画像は定着装置で溶融定着される。
ここで、現像装置は、現像剤担持体としての現像ローラ、現像ローラに非磁性一成分トナー(負極性)を供給する供給ローラ、供給ローラ近傍に容器中のトナーを搬送する撹拌部材、現像ローラ上のトナー量を規制する現像剤規制部材としての現像ブレードが配設される。尚、現像ローラは感光ドラムと当接するため、弾性体で形成される。また、現像ブレードは、金属薄板のバネ弾性を利用して圧接触されることが多い。現像には、現像ローラに、トナーを現像ローラから感光ドラム側へ転移させるために、現像バイアス電源により所定電位が供給される。
また、現像装置の規制ブレードには、トナーの帯電量を安定化させるために、ブレードバイアス電源が接続される。ブレードバイアス電源は、現像バイアス電源と同電位のもの、各々異なる電位を供給するもの等各種存在する。
例えば、現像ローラには現像バイアス電源から−300Vの電圧が常時供給され、一方の現像ブレードにはブレードバイアス電源から−400Vが供給されることで、現像ローラと現像ブレード間に約100Vの電位差を生じさえる場合もある。これによって、トナー帯電量の安定化が計られ、トナー漏れの改善が得られる。また、現像ブレードに常時ACバイアスを印加する例もある。
トナー補給動作によって現像装置内に補給された新しいトナーと、現像装置内で使用してきた経時のトナーとの間で相互帯電が行われ、新しいトナーは本来の荷電よりも大きく荷電されたり、もともと現像装置内にあった経時のトナーは通常より弱い荷電また逆極性に荷電されることで、地汚れの悪化などの不具合が発生する。
この相互帯電が発生する理由は、もともとは、新しいトナーであった現像装置中のトナーが、印刷動作によって、補給ローラ、現像ローラ、規制ブレード、感光体間の接触部を通過した際、ストレスを与えられ、トナーの外添が離脱したりトナー表面に埋没される。さらには、トナーが割れたり、変形したものも存在し、トナーとしての荷電ポテンシャルが低下する。これと新しいトナーと混ざった際、新しいトナーの荷電ポテンシャルと現像装置内の経時のトナーの荷電ポテンシャルの違った二つのトナーが混ざりあうことで、トナー同士で電荷のやり取りが発生し、一方は混合しないときの通常荷電より高い荷電となり、他方は通常より荷電は低くなると考えられる。
実際の画像形成動作では、現像装置内で起こる相互帯電を抑制し、地汚れのおこらない安定したが画質を得ることが求められている。
引用文献2では、略水平に設置され、その軸線回りに回転してトナー補給を行うトナー補給容器を備える現像装置にして、トナー補給完了後に空となった当該容器へ劣化現像剤を導き回収する現像装置において、前記容器の開口部に付けられた栓が、トナー補給時と現像剤回収時とで、異なる開放位置をとる現像装置が開示されている。しかし、引用文献2では、トナー補給容器の形状に関する発明であり、トナー補給容器内で、補給前のトナーと使用されている経時のトナーとが混合して使用する旨の記載はない。
本発明の画像形成装置は、静電潜像を形成する像担持体と、像担持体を帯電させる帯電装置と、露光することにより像担持体上に静電潜像を形成する露光装置と、現像剤担持体に担持し、搬送される所定の極性に帯電した現像剤により静電潜像を現像して顕像化する1成分現像剤を有する現像装置とを備える画像形成装置において、トナー補給容器を現像装置に装着してトナーを補給するときに、現像装置内の使用してきた経時のトナーがトナー補給容器に入り、トナー補給容器の未使用の新しいトナーとトナー補給容器内で混合して混合トナーを形成し、該混合トナーが現像装置に補給されることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、前記トナー補給容器は、現像装置の経時のトナーが入る取込口を設けていることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、前記現像装置の取込口は、トナー補給容器を現像装置に設置時に開放されることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、前記混合トナーをトナー収納部に補給する補給口は、混合の動作の後に、開放されることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、前記混合動作は、予め定めた時間で終えることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、前記トナー補給容器に現像装置から取り込む経時のトナーの量は、トナー補給容器内の新しいトナーに対して0.6倍以上の範囲であることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、前記混合トナーは、予め定めた所定量を所定間隔で補給する分割補給であることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、前記トナー補給容器は、補給用の新しいトナーを収納する新しいトナーの収納室とトナーの入っていない混合用空室とを備え、トナー補給容器を現像装置に設置して、混合用空室に経時のトナーを取り込むんだ後、補給用の新しいトナーと混ぜ合わせて混合することを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、少なくとも、像担持体と現像装置とが一体に支持されて、画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジを備えることを特徴とする。
本発明に係る画像形成装置1は、上の方から、置かれた原稿を自動的に搬送する自動原稿搬送装置(ADF)5と、原稿を読み取るスキャナ(読取装置)4、トナー画像を形成する画像形成部3、そして、その下に記録紙等の記録部材9を備え、供給する給紙部2が配置されている。
画像形成装置1は、その中央部に画像形成部3が配置されている。画像形成部3では、その内部の略中央に、プロセスカートリッジとしての作像ユニット10をイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色トナーに対応した4つを水平な横方向に並列に並べたタンデム型に配列している。4つの作像ユニット10Y、10C、10M、10Kの上方には、帯電した各感光体11の表面に各色の画像データに基づいて露光をし、潜像を形成する露光装置12が備えられている。また、4つの作像ユニット10Y、10C、10M、10Kの下方には、ポリイミドやポリアミド等の耐熱性材料からなり、中抵抗に調整された基体からなる無端状ベルトをローラ651、652に掛け回して支持し、回転駆動する中間転写ベルト61を備える転写装置60を配置している。
いずれの作像ユニット10でも同様の構成であるので、この図においては、色の区別に関係ない場合はY、C、M、Kの表示を省略する。各作像ユニット10Y、10C、10M、10Kは、感光体11Y、11C、11M、11Kを有し、各感光体11の周りには、感光体11表面に電荷を与える帯電装置20、感光体11表面に形成された潜像を各色トナーで現像してトナー像とする現像装置30、感光体11表面に、図示しない潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布装置、トナー像転写後の感光体11表面のクリーニングをするクリーニングブレードを備えるクリーニング装置40がそれぞれ配置されている。これで、一つの作像ユニット10を形成している。なお、ここでは、作像ユニット10は、感光体11と、帯電装置20、現像装置30、クリーニング装置40、潤滑剤塗布装置のいずれか1つ以上を一体的に支持されていて、画像形成装置1に着脱可能になっているプロセスカートリッジとして用いている。ただし、作像ユニット10の形態を成していれば良く、ここで例示した帯電装置等に限定するものではない。
感光層は電荷発生物質と電荷輸送物質を含む単層構成の感光層でも構わないが、電荷発生層と電荷輸送層で構成される積層型が感度、耐久性において優れている。
電荷発生層は、電荷発生能を有する顔料を必要に応じてバインダー樹脂とともに適当な溶剤中にボールミル、アトライター、サンドミル、超音波などを用いて分散し、これを導電性支持体上に塗布し、乾燥することにより形成される。結着樹脂としてはポリアミド、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ポリケトン、ポリカーボネート、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルケトン、ポリスチレン、ポリスルホン、ポリ−N−ビニルカルバゾール、ポリアクリルアミド、ポリビニルベンザール、ポリエステル、フェノキシ樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリフェニレンオキシド、ポリアミド、ポリビニルピリジン、セルロース系樹脂、カゼイン、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン等があげられる。結着樹脂の量は、電荷発生物質100質量部に対し0〜500質量部、好ましくは10〜300質量部が適当である。
また、保護層が感光層の上に設けられることもある。保護層を設け、耐久性を向上させることによって、本発明の高感度で異常欠陥のない感光体11を有用に用いることができる。
保護層に使用される材料としてはABS樹脂、ACS樹脂、オレフィン−ビニルモノマー共重合体、塩素化ポリエーテル、アリル樹脂、フェノール樹脂、ポリアセタール、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリアクリレート、ポリアリルスルホン、ポリブチレン、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエーテルスルホン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、アクリル樹脂、ポリメチルベンテン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニリデン、エポキシ樹脂等の樹脂が挙げられる。中でも、ポリカーボネートもしくはポリアリレートが最も良好に使用できる。保護層にはその他、耐摩耗性を向上する目的でポリテトラフルオロエチレンのような弗素樹脂、シリコーン樹脂、及びこれらの樹脂に酸化チタン、酸化錫、チタン酸カリウム、シリカ等の無機フィラー、また有機フィラーを分散したもの等を添加することができる。保護層中のフィラー濃度は使用するフィラー種により、また感光体11を使用する電子写真プロセス条件によっても異なるが、保護層の最表層側において全固形分に対するフィラーの比で5質量%以上、好ましくは10質量%以上、50質量%以下、好ましくは30質量%以下程度が良好である。
また、帯電ローラ21は、感光体11に対して微小な間隙をもって配設される。この微小な間隙は、例えば、帯電ローラ21の両端部の非画像形成領域に一定の厚みを有するスペーサ部材を巻き付けるなどして、スペーサ部材の表面を感光体11表面に当接させることで、設定することができる。また、帯電ローラ21は、感光体に近接させずに、接触させても良い。ローラ形状であり、感光体11に近接している部分で、放電して、感光体11を帯電させることができる。また、近接させて非接触にすることで、帯電ローラ21の転写残トナーによる汚れの発生を抑えることができる。また、帯電ローラ21には、帯電ローラ21表面に接触してクリーニングする図示しない帯電クリーナローラが設けられている。
現像装置30は、感光体11と対向する位置に配置されている。現像装置30に関しては、後述する。
クリーニング装置40は、クリーニングブレードが感光体11と当接・離間する機構を備え、画像形成装置本体の制御部にて、任意に当接・離間させることができる。クリーニングブレードをカウンタ方式で、感光体11に当接し、これによって、感光体11上に残留するトナー、汚れとして付着している記録部材のタルク、カオリン、炭酸カルシウム等の添剤を感光体11から除去してクリーニングする。除去したトナー等は、廃トナー回収コイル22で、図示しない廃トナー容器に搬送し、貯留する。
中間転写ベルト61を挟んで、各感光体11と対向する位置には、感光体11上に形成されたトナー像を中間転写ベルト61上に一次転写する一次転写ローラ62がそれぞれ配置されている。一次転写ローラ62は、図示しない電源に接続されており、所定の直流電圧(DC)及び/又は交流電圧(AC)が印加される。印加する電圧の極性としては、トナーの電荷の極性とは逆の極性で、感光体11から中間転写ベルト61側に引き寄せ移行させることで、一次転写する。また、この一次転写ローラ62は電気抵抗の調整のために、カーボンブラック等の無機導電材、イオン導電材を含有させ、半導電性にすることが好ましい。一次転写ローラ62の抵抗値が異なっていても転写効率はほとんど変わらないが、画像面積比が異なると転写効率は大きく異なってくるため、安定して転写効率を維持できない。これは、転写ニップ部においてトナーが介在しない部分に電流が優先的に流れてしまう結果、画像面積比が小さい場合には転写電圧値が低くなって転写に必要な電界が十分得られなくなるためである。特に、一次転写ローラ62の抵抗値が低い場合には転写部に介在するトナーの抵抗値の影響が大きくなるため、一次転写ローラ62の抵抗値が低い場合ほど顕著になる。このように定電流制御を採用する場合には一次転写ローラ62として抵抗値の高いものを使用することが望まれる。
また、中間転写ベルト61に積層されたトナー像は、二次転写ローラ63で記録部材に二次転写される。二次転写ローラ63には、一次転写ローラ62と同様に、図示しない電源に接続されており、所定の直流電圧(DC)及び/又は交流電圧(AC)が印加される。印加する電圧の極性としては、トナーの電荷の極性とは逆の極性で、中間転写ベルト61から、搬送されてきた記録部材側に引き寄せ移行させることで、二次転写する。
また、中間転写ベルト61には、二次転写後の中間転写ベルト61の表面をクリーニングする中間転写ベルトクリーニング装置64が設けられている。回転部材642が中間転写ベルト61と当接・離間する機構を備え、画像形成装置1本体の制御部にて、任意に当接・離間させることができる。回転部材642を中間転写ベルト61に当接し、これによって、中間転写ベルト61上に残留するトナー、汚れとして付着している記録部材の添剤を中間転写ベルト61から除去してクリーニングする。除去したトナー等は、図示しない容器に貯留する。
さらに、この画像形成装置1には、中間転写ベルト61に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布装置が設けられている。潤滑剤塗布装置は、回転しながら削り取った潤滑剤を中間転写ベルト61表面に塗布する。なお、同様の機能を有する潤滑剤塗布装置を感光体11に対して配設してもよい。
本実施形態においては、固形潤滑剤としては、乾燥した固体疎水性潤滑剤を用いることが可能であり、ステアリン酸亜鉛の他にも、ステアリン酸、オレイン酸、パルチミン酸等の脂肪酸基を有する金属化合物なども使用できる。さらに、キャンデリラワックス、カルナウバワックス、ライスワックス、木ろう、オオバ油、みつろう、ラノリンなどのワックス等も使用できる。
転写装置60の下方には、記録紙上のトナー像を記録紙に半永久的に定着させる定着装置70が備えられている。定着装置70は、図示しないが、主に、内部にハロゲンヒータを有する定着ローラと、これに対向し、圧接して配置される加圧ローラとから構成されている。定着装置70は、フルカラーとモノクロ画像、あるいは片面か両面かにより定着条件を制御したり、用紙の種類に応じて最適な定着条件となるよう、不図示の制御手段により制御される。
画像形成装置1の下側には記録部材9を供給可能に収納した給紙カセット81を備える給紙装置80が配備されている。この給紙カセット81から、確実に記録部材9の一枚だけが搬送ローラ82によりレジストローラ84に送られる。さらに、二次転写ローラ63を通過した記録部材9は、搬送方向下流に備えられた定着装置70まで搬送される。定着後の記録部材9は、排紙ローラ85により、画像形成装置1の外に設けた排紙トレイ86に排紙、スタックさせる。
現像装置30は、現像剤を収納するトナー収納部36、感光体11に対向し現像剤により感光体11上の潜像を現像する現像ローラ31とを有する。さらに、トナー収納部36には、現像剤を現像剤担持体である現像ローラ31に供給する現像剤供給部材である供給ローラ33が設けられている。さらに、トナー収容部36内に設けられた現像剤攪拌部材である攪拌ローラ34を備えている。
現像装置の構成については、現像ローラ31は直径φ6mm芯金に直径φ12mmの導電ウレタンで構成させており、体積抵抗5×106Ω・cm以上のやや高抵抗の弾性体を用いた現像ローラ31を使用している。供給ローラ33は、カーボンにより導電化された発泡ウレタン材で構成されている直径φ10mmとなっている。規制ブレード32は、厚さt0.1mmのステンレス製で先端をL字に曲げることによりトナー層を規制しており、圧力をかけて現像ローラ31に接触し、現像ローラ31に対して−100Vで印加している。入り口シール321は、1×100Ω・cm〜1×105Ω・cmの体積抵抗の導電性のPTFEで構成されており、現像ローラ31に対して同電位となっており、現像ローラ31上のトナーを除電して現像層に戻す役割をしている。
現像ローラ31の装置の速度は20ppmであるが、感光体線速は120mm/s、現像ローラの線速比1.4で同方向回転、供給ローラはカウンタ回転であり直径φ10mmで線速比1.0で回転している。
なお、本実施形態の現像装置30では、一成分現像剤を用いている。一成分現像剤では、磁性トナー、非磁性トナーのどちらを用いても良い。カラー画像形成する本実施形態の画像形成装置1では、非磁性トナーが好ましい。トナーは体積平均粒径が8.5μmで、結着樹脂としてポリエステル樹脂による粉砕トナーを用いている。このために、現像装置30では、キャリアという攪拌・混合媒体を用いることなく、現像剤を現像装置30内でストレスを与え、かつ滞留するようなことのないように、スムーズに搬送させるものである。さらに、トナー収納部36の上方には、トナー補給容器37が設けられており、このトナー補給容器37に関しては後述する。
また、現像装置30には、着脱可能な追加補給容器38が設置されており、現像装置30内のトナーが少なくなるとトナーが充填された追加補給容器38を設置してトナーを補給すること印刷を継続できる構成となっている。補給タイミングはトナー補給容器37内のトナーがなくなったことを検知したり、現像装置30内のトナーが少なくなったことを検知する検知手段を備えたり、印字ドットカウンタを備えることで消費量を想定して補給を行うことがある。補給量は穂所定にタイミングで所定量のトナーを補給する構成もあれば、追加補給容器38内トナーのほとんどを一気に補給する構成もある。
(b)に示すように、トナー補給容器37に取り込まれた経時トナーは、新しいトナーを混ぜ合わされる。さらに、トナー補給容器37に配置されている補給用混合部材37によって、トナー補給容器37内で攪拌混合されて、混合トナーを形成する。
次ぎに、(c)に示すように、トナー補給容器37内で形成された混合トナーを、補給口375より現像装置30に補給する。この現像装置30におけるトナー収納部とトナー補給容器37との間のトナーの搬送は、搬送オーガ、スクリュー、コイルのいずれでも良いが、柔軟な搬送経路内を搬送するにはコイルが好ましい。なお、これらの搬送経路に関しては、周知であり、詳細は省略する。
図5は、トナーの帯電量分布を示す図である。横軸は、トナー1個の帯電量とそのトナーの半径の比を表している。縦軸は、測定したトナーの個数を表している。
使用中の経時のトナーは、現像ローラ上のトナーの帯電量分布を測定した。新しいトナーは、トナー補給容器37内のトナーを現像ローラ上で薄層を形成したトナーの帯電量分布を測定した。混合トナーでは、新しいトナーと使用中の経時のトナーを、トナー補給容器で混合して現像装置30に補給して、現像ローラ上にトナー薄層を形成させて、現像ローラ上トナーの帯電量分布を測定した。
ただし、このときに、これらのトナーを用いる現像装置30を画像形成装置1に装着し、画像を形成し、その画像の画質を評価するために、時の感光体の地汚れを測定した。新しいトナーと経時のトナーの個々の地汚れレベルを測定した。さらに、新しいトナーに経時のトナーを補給して画像形成を行ったところ、混合した直後では、地汚れレベルが混合前の新しいトナー、経時のトナーよりも悪化した。しかし、地汚れが悪化した混合トナーも、100枚連続プリントを行い、十分に混合した後では、地汚れが薄くなり、画質が改善した。これにより一定の混合時間を経ることで改善していくことが確認できた。したがって、ここでいう混合トナーとは、単に混ぜ会わせるのではなく、十分に混ぜ合わせたトナーをいうものであって、帯電量分布に示した混合トナーは、十分に混合した後のトナーをいうものである。
これは、むしろ非磁性、磁性の一成分トナーの特有の現象である。通常用いられているトナーとキャリアとを用いる二成分現像剤では、未使用の現像剤のトナーの方が帯電量が高く且つその分布が狭く、使用した経時の現像剤のトナーの帯電量が低く且つその分布が広くなっていることの方が多い。したがって、一成分現像剤では、このように、のがく、使用した経時の現像剤のトナーの新しいトナーと使用中の経時のトナーを混同した混合トナーを用いることが好ましい。
ここでは、新しいトナーが現像装置30に直接入り、相互帯電が行われる状態でプリントされることを避けるため、トナー補給容器37の中で、新しいトナーと経時のトナーとの混合を十分行った後に、相互帯電が緩和された混合トナーを現像装置30に補給することである。
(a)に示すように、ここでのトナー補給容器37は、補給するための未使用の新しいトナーを収納する新しいトナーの収納室371、経時のトナーを取り込むための混合用空室372、この混合用空室372に経時のトナーを取り入れるための取込口373、この取込口を開閉するための取込口シャッター374、両室371、372を仕切っている仕切板375、新しいトナーと経時のトナーとを混ぜ合わせて形成した混合トナーを収納するトナー補給容器37から現像装置30へこの混合トナーを補給するための補給口376、この補給口を開閉するための補給口シャッター377、新しいトナーと経時のトナーとを混合するためのトナー補給容器混合部材378とを有している。
(b)に示すように、トナー補給容器37の取込口シャッター374を開いて取込口373を開放し、現像装置30のトナー収納部36から経時のトナーを、混合用空室372に取り込んでいる。このときに、トナー補給容器37には仕切板があるので、この時点で新しいトナーと経時のトナーとが混ぜ合わされることはない。
次ぎに、(c)に示すように、予め定めている量の経時のトナーが混合用空室に取り込んだ後は、取込口シャッター374を閉じて取込口373を塞いでいる。
次ぎに、(d)に示すように、トナー補給容器37には仕切板を取り除いて、新しいトナーの収納室371と混合用空室372とを一体にして、トナー補給容器混合部材378を回転させて、十分な混合を行うことで混合トナーを形成する。
次ぎに、(e)に示すように、トナー補給容器37の補給口シャッター377を開いて補給口376を開放し、トナー補給容器37から混合トナーを現像装置30のトナー収納部36へ補給する。これによって、新しいトナーによるトナーの補給を行うことができる。
ここで、トナー補給容器混合部材378は、攪拌パドル、攪拌スクリュー、コイルなどで混合させる。
トナーが流入すると取込口373は閉口し、次に新しいトナーを収容しているトナー収容室371と混合用空室372の仕切板375を外すことで、新しいトナーと経時のトナーとをが混合されるる。この混合には、トナー補給容器混合部材378を設けるとさらに効果的である。所定の混合時間を経ることで、両方のトナーの帯電性の差が小さくなり、相互帯電が弱まる。
その後、補給口376を開放し補給が開始される。これによって、新トナーが混合が不十分なまま現像装置30に補給されないため、地汚れが起こることがなくなった。
また、感光体11と帯電装置20、現像装置30、クリーニング装置40より選ばれる少なくとも一つの手段を一体に支持し、画像形成装置1本体に着脱自在であるプロセスカートリッジ10を画像形成装置1を設置することができる。これにより、カートリッジとして一体化することで、良好な画像品質を維持するプロセスカートリッジ10を実現させ、さらに作像手段の保守、交換を容易にするプロセスカートリッジ10が提供できる。
トナー補給容器混合部材378として攪拌パドルを用い、混合時間を1分以上行った。この時、混合比率は新しいトナー50gに対して、経時のトナー20gとした。現像装置30内には50gの経時のトナーが残っており、画像形成動作を行うことができ、さらに、そこに、混合が終えた混合トナーを現像装置30内に一度に補給を行った。これにより、新しいトナーを70gを一度に補給した場合は、プリントサンプル中に確認できるレベルの地汚れがあったが、混合トナーを70gを補給することでプリントサンプルに確認できる地汚れはなかった。なお、トナーは8〜9μmの粉砕トナーを用いた。トナーは、ポリエステル系の樹脂100部に、カーボンブラックを顔料として10部、離型剤としてワックスを5部の処方で、外添剤としてシリカを用いている。
次に、実施例1と同様に、新しいトナー量を現像装置30からトナー補給容器37に取り込む経時のトナー量を変化させて、トナー補給後の画像形成動作におけるプリント時の非画像部の感光体表面をテープ転写させ、テープの地汚れをL*で測定した。
L*は、L*a*b*表色系におけるL*を意味している。L*a*b*表色系は、CIE1976(L*a*b*)表色系と呼ばれ、日本工業規格では、JIS
Z 8729に規定されている。L*は、「明度指数」と呼ばれ、明度を表している。したがって、L*の値が大きいほど明るく、地汚れが少ないことを示している。測定は、市販の色彩色差計を用いた。
L*は、90以上であれば、画像サンプルに地汚れが発生しないだけなく、無駄に消費するトナーも少なく、実用上のトナー消費にも問題とならない量である。
ここで、新しいトナーと経時のトナーの混合する比率を変えて、そのときのL*の値を測定した。トナー補給容器混合部材378として攪拌パドルを用い、混合時間を1分以上行った。
次に、実施例1と同様のに、新しいトナー量を、トナー補給容器37から現像装置30に、補給量を変えて補給し、トナー補給後の画像形成動作におけるプリント時の非画像部の感光体表面をテープ転写させ、テープの地汚れをL*で測定した。
補給量は、10秒置きに補給量5g、10gとし、その他に1度に50g補給した。
トナーは8〜9μmの粉砕トナーであったが、重合法で作られる重合トナーでも効果があった。具体的には、円形度0.98、体積平均粒径5〜6μで、ポリエステル及び/又はスチレンアクリル表面の重合トナーでもL*90以上を確保できた。
2 給紙部
3 画像形成部
4 スキャナ部
5 原稿自動搬送装置(ADF)
9 記録部材
10 作像ユニット(プロセスカートリッジ)
11 感光体
12 露光装置
20 帯電装置
21 帯電ローラ
30 現像装置
31 現像ローラ
32 規制ブレード
321 入口シール
33 供給ローラ
34 攪拌部材
36 トナー収納部
37 トナー補給容器
371 新しいトナーの収納室
372 混合用空室
373 取込口
374 取込口シャッター
375 仕切板
376 補給口
377 補給口シャッター
378 トナー補給容器混合部材
38 追加補給容器
39 漏れ防止シート
40 クリーニング装置
60 転写装置
61 中間転写ベルト
62 一次転写ローラ
63 二次転写ローラ
64 ベルトクリーニング装置
641 クリーニングバックアップローラ
642 回転部材
65 支持ローラ
651 従動ローラ
652 駆動ローラ
653 支持ローラ
66 搬送ベルト
70 定着装置
80 給紙装置
81 給紙カセット
82 給紙ローラ
83 搬送ローラ
84 レジストローラ
85 排紙ローラ
86 排紙トレイ
Claims (9)
- 静電潜像を形成する像担持体と、
像担持体を帯電させる帯電装置と、
露光することにより像担持体上に静電潜像を形成する露光装置と、
現像剤担持体に担持し、搬送される所定の極性に帯電した現像剤により静電潜像を現像して顕像化する1成分現像剤を有する現像装置とを備える画像形成装置において、
前記画像形成装置は、
トナー補給容器を現像装置に装着してトナーを補給するときに、
現像装置内の使用してきた経時のトナーがトナー補給容器に入り、トナー補給容器の未使用の新しいトナーとトナー補給容器内で混合して混合トナーを形成し、
該混合トナーが現像装置に補給される
ことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1に記載の画像形成装置において、
前記トナー補給容器は、現像装置の経時のトナーが入る取込口を設けている
ことを特徴とする請求項1〜2記載の画像形成装置。 - 請求項1又は2に記載の画像形成装置において、
前記現像装置の取込口は、トナー補給容器を現像装置に設置時に開放される
ことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1ないし3のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記混合トナーをトナー収納部に補給する補給口は、混合の動作の後に、開放される
ことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項4に記載の画像形成装置において、
前記混合動作は、予め定めた時間で終える
ことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1ないし5のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記トナー補給容器に現像装置から取り込む経時のトナーの量は、トナー補給容器内の新しいトナーに対して0.6倍以上の範囲である
ことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1ないし6のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記混合トナーは、予め定めた所定量を所定間隔で補給する分割補給である
ことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1ないし7のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記トナー補給容器は、補給用の新しいトナーを収納する新しいトナーの収納室とトナーの入っていない混合用空室とを備え、
トナー補給容器を現像装置に設置して、混合用空室に経時のトナーを取り込むんだ後、補給用の新しいトナーと混ぜ合わせて混合する
ことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1ないし8のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記画像形成装置は、少なくとも、像担持体と現像装置とが一体に支持されて、画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジを備える
ことを特徴とする画像形成装置。
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