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公開番号2025089907
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-16
出願番号2023204877
出願日2023-12-04
発明の名称画像形成装置及び画像形成方法
出願人シャープ株式会社
代理人弁理士法人あーく事務所
主分類G03G 9/097 20060101AFI20250609BHJP(写真;映画;光波以外の波を使用する類似技術;電子写真;ホログラフイ)
要約【課題】ライフが進行しても現像剤の帯電量が安定していることで、良好な画質を維持できる画像形成装置及び画像形成方法を提供する。
【解決手段】初期トナーとキャリアとを含む二成分現像剤が予め現像槽内に充填された画像形成装置において次の構成とする。トナーカートリッジは、初回に装着して使用される第1トナーカートリッジと、早くとも2回目以降に装着して使用される第2トナーカートリッジとを含む。第1トナーカートリッジに充填されたトナーを第1補給トナーとし、第2トナーカートリッジに充填されたトナーを第2補給トナーとし、初期トナー、第1及び第2補給トナーにおける外添剤の添加量のうち、小粒径シリカ粒子の添加量をそれぞれS0、S1、S2とし、大粒子径シリカ粒子の添加量をそれぞれL0、L1、L2としたときに、S0≦S1<S2及びL0≧L1>L2の関係を満たす。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
初期トナーとキャリアとを含む二成分現像剤が予め現像槽内に充填され、現像が行われるにつれて当該現像槽内にトナーカートリッジから補給トナーが補給される画像形成装置であって、
前記画像形成装置用のトナーカートリッジは、前記画像形成装置に対して初回に装着して使用される第１トナーカートリッジと、早くとも２回目以降に装着して使用される第２トナーカートリッジとを含む構成であり、
前記第１及び第２トナーカートリッジに充填されたトナーをそれぞれ第１及び第２補給トナーとすると、前記初期トナー、第１補給トナー及び第２補給トナーは、トナー粒子の表面に外添剤が付着したトナーであり、
前記初期トナー、第１補給トナー及び第２補給トナーにおけるトナー粒子１００質量部に対する外添剤の添加量［質量部］のうち、平均一次粒子径が２０ｎｍ未満の小粒子径シリカ粒子の添加量をそれぞれＳ０、Ｓ１及びＳ２とし、平均一次粒子径が２０ｎｍ以上の大粒子径シリカ粒子の添加量をそれぞれＬ０、Ｌ１及びＬ２とすると、下記式（１）及び（２）の関係を満たすことを特徴とする画像形成装置。
Ｓ０≦Ｓ１＜Ｓ２・・・（１）
Ｌ０≧Ｌ１＞Ｌ２・・・（２）
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置であって、
前記初期トナー、第１補給トナー及び第２補給トナーのうち、少なくとも前記第２補給トナーは外添剤として酸化チタン粒子を含有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項２に記載の画像形成装置であって、
前記初期トナー、第１補給トナー及び第２補給トナーにおける、トナー粒子１００質量部に対する外添剤としての酸化チタン粒子の添加量［質量部］を、それぞれＡ０、Ａ１及びＡ２とすると、Ａ０≦Ａ１＜Ａ２の関係を満たすことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項３に記載の画像形成装置であって、
下記式（３）、（４）及び（５）の関係を満たすことを特徴とする画像形成装置。
Ａ０＜Ｓ０＜Ｌ０・・・（３）
Ａ１＜Ｓ１＜Ｌ１・・・（４）
Ｌ２＜Ｓ２＜Ａ２・・・（５）
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１つに記載の画像形成装置であって、
前記初期トナー、第１補給トナー及び第２補給トナーにおける、外添剤としてのシリカ粒子によるトナー粒子に対する被覆率をそれぞれＣ０、Ｃ１及びＣ２とすると、Ｃ０及びＣ１は８０％以上１１０％以下であり、Ｃ２は１００％以上１２０％以下であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１から請求項４のいずれか１つに記載の画像形成装置であって、
前記初期トナー、第１補給トナー及び第２補給トナーの帯電量［μＣ／ｇ］の絶対値をそれぞれＱ０、Ｑ１及びＱ２とすると、Ｑ０≦Ｑ１＜Ｑ２の関係を満たすことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項１から請求項４のいずれか１つに記載の画像形成装置であって、
前記初期トナーの外添剤と、前記第１補給トナーの外添剤とは同一の組成であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項１から請求項４のいずれか１つに記載の画像形成装置であって、
前記初期トナー、第１補給トナー及び第２補給トナーのトナー粒子は、ガラス転移温度が５０℃以上６５℃以下であり、軟化温度が１０５℃以上１３０℃以下であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成工程と、
初期トナーとキャリアとを含む二成分現像剤を用いて、前記静電潜像担持体上に形成された静電潜像をトナー像として現像する現像工程と、
前記静電潜像担持体上に形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写工程と、
前記記憶媒体に転写されたトナー像を定着させる定着工程と、
前記二成分現像剤に対して補給トナーを補給するトナー補給工程と、を含む画像形成方法であって、
前記トナー補給工程は、前記二成分現像剤に対する最初のトナー補給として第１補給トナーを補給する第１補給工程と、当該第１補給工程より後に第２補給トナーを補給する第２補給工程とを含み、
前記初期トナー、第１補給トナー及び第２補給トナーは、トナー粒子の表面に外添剤が付着したトナーであり、
前記初期トナー、第１補給トナー及び第２補給トナーにおけるトナー粒子１００質量部に対する外添剤の添加量［質量部］のうち、平均一次粒子径が２０ｎｍ未満の小粒子径シリカ粒子の添加量をそれぞれＳ０、Ｓ１及びＳ２とし、平均一次粒子径が２０ｎｍ以上の大粒子径シリカ粒子の添加量をそれぞれＬ０、Ｌ１及びＬ２とすると、下記式（１）及び（２）の関係を満たすことを特徴とする画像形成方法。
Ｓ０≦Ｓ１＜Ｓ２・・・（１）
Ｌ０≧Ｌ１＞Ｌ２・・・（２）

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、画像形成装置及び画像形成方法に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を利用した複写機、複合機、プリンタ、ファクシミリ装置等の画像形成装置においては、一般に、感光体表面に形成された静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成する。トナー像の形成に用いられた分だけ現像槽から感光体へとトナーが移動するので、それに応じた量のトナーが、トナーカートリッジから現像槽内へと補給される。また、現像槽内に充填される現像剤としては、トナー粒子（トナーコア）の表面に外添剤を付着させたトナーと、キャリアとを含有する二成分現像剤が広く使用されている。
【０００３】
特許文献１には、初期に画像形成装置内に補給する初期補給トナーの粒子径に比べて、経時に当該装置内に補給する経時補給トナーの粒子径が小さくなるように、粒子径が異なるトナーを補給する画像形成装置が開示されている。
【０００４】
特許文献２には、負電荷帯電性キャリアと正電荷帯電性トナーとを含む現像剤を用いた画像形成装置において、現像槽内に予め充填された初期トナー、及び当該装置に補給される補給トナーの外添剤として、シリカ、酸化チタン又はこれらの混合物を使用し、初期トナーよりも補給トナーにおける外添剤の添加量の方が多い構成とすることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２００７－１６３５９２号公報
特開平７－３１９２００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
二成分現像剤においては、スペント、キャリアコート剥がれ等によりキャリアの劣化が発生した場合に、ライフ（製品寿命）の進行に伴い帯電量が低下するという問題がある。この問題は、トナーの低温定着化（低融点化）及び小粒子径化、並びに画像形成装置のプロセスの高速化に伴って、より顕著となっている。なお、スペントとは、トナーの構成成分がキャリアに付着し、キャリアを汚染する現象である。
【０００７】
従来では、現像剤のライフを延ばすために、耐劣化性（スペント、キャリアコート剥がれ等への耐性）が高い２層コートのフェライトキャリアを採用したり、トナーの外添剤の添加量を少なくしたりすることが一般的である。そのため、スペントが比較的発生しやすいキャリアである鉄粉キャリアと、低融点のトナーとを組み合わせることは困難であった。
【０００８】
本開示の内容は斯かる事情に鑑みて見出されたものであり、ライフが進行しても現像剤の帯電量が安定していることで、良好な画質を維持できる画像形成装置及び画像形成方法を提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するためになされた本開示の画像形成装置は、初期トナーとキャリアとを含む二成分現像剤が予め現像槽内に充填され、現像が行われるにつれて当該現像槽内にトナーカートリッジから補給トナーが補給される画像形成装置において、次の構成要件（Ａ）～（Ｃ）を具備することを特徴とする。
【００１０】
（Ａ）：前記画像形成装置用のトナーカートリッジは、前記画像形成装置に対して初回に装着して使用される第１トナーカートリッジと、早くとも２回目以降に装着して使用される第２トナーカートリッジとを含む構成である。
（【００１１】以降は省略されています）

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