(57)【要約】【課題】現像剤を現像装置に充填する際に、現像剤収容器内に残存現像剤を可及的に少なくすることを可能とする現像剤収容器及びこれを備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】図２７の、供給現像剤収容部のａからｆで示す領域にイオン化気体注入口８５を形成し、このイオン化気体注入口を通じて高電圧放電によってイオン化された気体をイオン化気体発生装置８０（図１２参照）から初期剤ボトル１５０内に注入するようにしている。そして、イオン化気体注入口８５から初期剤ボトル１５０内にイオン化気体を供給することによって、イオン化気体が帯電した初期現像剤を電気的に中和し、初期剤ボトル１５０の内壁から容易に落下可能としている。【選択図】図２７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像装置に供給する現像剤を収容する供給現像剤収容部と、当該供給現像剤収容部の端部に形成されて当該供給現像剤収容部内に収容される現像剤を外部に排出する現像剤排出口とを備えた現像剤収容器において、
前記供給現像剤収容部に、イオン化した気体を当該供給現像剤収容器内部に送り込むイオン化気体注入口を備えたことを特徴とする現像剤収容器。
【請求項２】
請求項１記載の現像剤収容器において、
前記現像剤排出口は、前記現像装置に前記現像剤収容器を接合したときに、前記供給現像剤収容部内の現像剤が重力によって収集される前記供給現像剤収容部の端部に形成されていることを特徴とする現像剤収容器。
【請求項３】
請求項１又は２記載の現像剤収容器において、当該現像剤収容器に収容される前記現像剤は、少なくともトナーと当該トナーを担持するキャリアとを有する二成分現像剤であることを特徴とする現像剤収容器。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項記載の現像剤収容器において、
前記イオン化気体注入口は、前記現像剤排出口の近傍以外の前記供給現像剤収容部に備えられていることを特徴とする現像剤収容器。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項記載の現像剤収容器において、
前記供給現像剤収容部に、当該供給現像剤収容部の内部を視認可能な透明又は半透明の視認部を有していることを特徴とする現像剤収容器。
【請求項６】
表面に静電潜像が形成される像担持体と、当該像担持体に形成された静電潜像にトナーを供給してトナー像化する現像装置と、当該現像装置に現像剤を供給するための現像剤を充填した現像剤収容器とを備えた画像形成装置において、
前記現像剤収容器は、請求項１乃至５のいずれか１項記載の現像剤収容器であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項６記載の画像形成装置において、
前記現像剤収容器の供給現像剤収容部内に供給するイオン化した気体を発生するイオン化発生装置を備え、当該イオン化発生装置によって生成されたイオン化気体を前記イオン化気体注入口から前記供給現像剤収容部内に送り込むことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項１乃至５のいずれか１項記載の現像剤収容器に充填された現像剤を現像装置内に供給する現像剤供給方法において、
前記イオン化気体注入口からイオン化した気体を前記現像剤収容部の内部へ送り込み、前記現像剤収容器から前記現像装置内に現像剤を供給することを特徴とする現像剤供給方法。
【請求項９】
請求項８記載の現像剤供給方法において、
前記現像剤収容器から前記現像装置内に現像剤を供給した後、前記イオン化気体注入口からイオン化した気体を前記現像剤収容部の内部へ送り込み、前記供給現像剤収容部内に残存する現像剤を前記現像装置内に供給することを特徴とする現像剤供給方法。
【請求項１０】
請求項９記載の現像剤供給方法において、
前記供給現像剤収容部内に残存する現像剤の量は、当初の現像剤の量に対して１０重量％以下であることを特徴とする現像剤供給方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ等の画像形成装置で使用される現像装置に現像剤を供給するための現像剤収容器、及びこれを備えた画像形成装置並びに当該現像剤収容器から現像装置内に現像剤を供給する現像剤供給方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、複写機、プリンタ等の電子写真方式の画像形成装置においては、表面に静電潜像が形成される像担持体と、この像担持体に形成された静電潜像をトナー像化するために静電潜像にトナーを供給する現像装置が備えられている。そして、現像装置には、トナーと、トナーを担持する磁性材からなるキャリアとを含む所謂二成分現像剤が収容され、キャリアによってトナーを像担持体の近傍まで搬送し、電界力によって、トナーのみを像担持体表面に形成された静電潜像に供給して静電潜像をトナー像化することが行われている。
【０００３】
このような画像形成装置においては、工場などからユーザーのもとに搬送する過程で、現像装置に振動が加わって所定位置から傾いたりすることが考えられるために、工場から出荷時には、現像装置に現像剤が収納されず、画像形成装置の設置時に、予めトナーとキャリアとが混合された現像剤を収容する現像剤収容器から現像剤を現像装置内に注入して収容されるようになっている。
【０００４】
また、現像剤として二成分現像剤が使用された場合には、長期の使用によってキャリアが劣化するために、現像剤の交換が必要となり、画像形成装置の設置場所で劣化現像剤を現像装置から排出し、新規な現像剤を現像剤収容器から現像装置内に注入して現像剤を充填することが行われている。
【０００５】
このような現像剤の現像装置内への充填に際して、予め所定の混合比で混合されたトナーとキャリアからなる現像剤を収納した密封容器を収納したプリセットケースを使用することが試みられている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１記載のものでは、上記プリセットケースを現像装置上に設置し、プリセットケースの底部に形成された密封容器のシール部を破壊して密封容器内の現像剤を現像装置内に落下させて、現像装置内に現像剤を充填するようになっている。
【０００６】
しかしながら、この特許文献１記載のものでは、上記密封容器内の現像剤を現像装置内に自重で落下させて充填するものの、トナーやキャリアとしては、画像形成時の要求から帯電し易いものが使用されているので、密封容器から現像剤を現像装置内に充填する際に、密封容器内壁にトナーやキャリアが静電気的に付着し、密封容器内にトナーやキャリアが残存してしまう。その結果、プリセットケースを現像装置から取り外した際に、密封容器内に残存するトナーやキャリアが密封容器内からこぼれ落ち、画像形成装置内部や設置場所の床をトナーやキャリアで汚染する問題を招く。このような問題は、画像形成装置の立ち上げを早期に行わせるため、予め所定の静電量で帯電されたトナーやキャリアを収納した初期現像剤を収容する密封容器においては顕著である。
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−３９０７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記実情を考慮してなされたものであり、現像剤を現像装置に充填する際に、現像剤容器内に残存現像剤を可及的に少なくすることを可能とする現像剤収容器、及びこれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００９】
また、本発明による他の目的としては、現像剤を現像装置に充填する際に、現像剤容器内に残存現像剤を可及的に少なくして現像剤を現像装置に供給することを可能とする現像剤供給方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、現像装置に供給する現像剤を収容する供給現像剤収容部と、当該供給現像剤収容部の端部に形成されて当該供給現像剤収容部内に収容される現像剤を外部に排出する現像剤排出口とを備えた現像剤収容器において、前記供給現像剤収容部に、イオン化した気体を当該供給現像剤収容器内部に送り込むイオン化気体注入口を備えたことを特徴とする。
【００１１】
また、請求項２の発明は、請求項１記載の現像剤収容器において、前記現像剤排出口が、前記現像装置に前記現像剤収容器を接合したときに、前記供給現像剤収容部内の現像剤が重力によって収集される前記供給現像剤収容部の端部に形成されていることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項３の発明は、請求項１又は２記載の現像剤収容器において、当該現像剤収容器に収容される前記現像剤が、少なくともトナーと当該トナーを担持するキャリアとを有する二成分現像剤であることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項４の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項記載の現像剤収容器において、前記イオン化気体注入口は、前記現像剤排出口の近傍以外の前記供給現像剤収容部に備えられていることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項５の発明は、請求項１乃至４のいずれか１項記載の現像剤収容器において、前記供給現像剤収容部に、当該供給現像剤収容部の内部を視認可能な透明又は半透明の視認部を有していることを特徴とする。
【００１５】
また、請求項６の発明は、表面に静電潜像が形成される像担持体と、当該像担持体に形成された静電潜像にトナーを供給してトナー像化する現像装置と、当該現像装置に現像剤を供給するための現像剤を充填した現像剤収容器とを備えた画像形成装置において、前記現像剤収容器が、請求項１乃至５のいずれか１項記載の現像剤収容器であることを特徴とする。
【００１６】
また、請求項７の発明は、請求項６記載の画像形成装置において、イオン化した気体を発生するイオン化発生装置を備え、当該イオン化発生装置によって生成されたイオン化気体を前記イオン化気体注入口から前記供給現像剤収容部内に送り込むことを特徴とする。
【００１７】
また、請求項８の発明は、請求項１乃至５のいずれか１項記載の現像剤収容器に充填された現像剤を現像装置内に供給する現像剤供給方法において、前記イオン化気体注入口からイオン化した気体を前記現像剤収容部の内部へ送り込み、前記現像剤収容器から前記現像装置内に現像剤を供給することを特徴とする。
【００１８】
また、請求項９の発明は、請求項８記載の現像剤供給方法において、前記現像剤収容器から前記現像装置内に現像剤を供給した後、前記イオン化気体注入口からイオン化した気体を前記供給現像剤収容部内へ送り込み、前記供給現像剤収容部内に残存する現像剤を前記現像装置内に供給することを特徴とする。
【００１９】
また、請求項１０の発明は、請求項９記載の現像剤供給方法において、前記供給現像剤収容部内に残存する現像剤の量が、当初の現像剤の量に対して１０重量％以下であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、供給現像剤収容部に、イオン化した気体を当該供給現像剤収容器内部に送り込むイオン化気体注入口を備えたことによって、現像剤を現像装置内に充填する際に、現像剤収容器内に残存する現像剤（残存現像剤）を可及的に少なくすることを可能とする現像剤収容器及びこれを備えた画像形成装置を提供することができる。
【００２１】
また、本発明によれば、イオン化気体注入口からイオン化した気体を供給現像剤収容部に供給して前記現像剤収容器から前記現像装置内に現像剤を供給することによって、現像剤を現像装置内に充填する際に、現像剤収容器内の残存現像剤を可及的に少なくして現像剤を現像装置内に供給することを可能とする現像剤供給方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明者らは、現像剤収容器から現像剤を現像装置内に充填後、現像剤収容器内に残存する現像剤の除去方法について検討した結果、現像剤収容器内に残存する現像剤は、現像剤収容器の内壁に、静電気的に付着した点に着目し、現像剤収容器内に残存する現像剤の帯電を除去できれば、容易に残存現像剤を除去可能となるのではないかと思い至った。
【００２３】
現像剤収容器内に残存する現像剤の帯電の除去方法としては、種々考えられたが、現像剤収容器内にイオン化気体を供給して、イオン化気体によって残存現像剤を中和すれば、容易かつ確実に残存現像剤を現像剤収容器内から除去して現像装置内に充填可能となることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【００２４】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００２５】
先ず、始めに、本発明による一実施形態に係る画像形成装置について図１〜図１１に基づいて説明する。図１は、本発明による一実施形態に係る複写機の概略構成を示す図である。図２は、図１に示す複写機で使用される現像装置の拡大断面図である。図３は、図２で示す現像装置内の現像剤の流れを示す摸式図である。図４は、図２で示す現像装置の外観斜視図である。図５は、図１に示す複写機で使用されるトナー補給装置の斜視図である。図６は、図１に示す複写機で使用されるトナー補給装置の概略構成を示す一部を切り欠いた断面図である。図７は、図６で示すトナーボトルの外観斜視図である。図８は、図５で示すトナー補給装置の拡大斜視図である。図９は、図８で示すサブホッパを斜め上方から見た透視図である。図１０は、トナーボトルを交換するときの複写機本体の外観を模式的に示す斜視図である。図１１は、図１０で示すトナーボトルを交換するときの補給ユニットの斜視図である。
【００２６】
以下、本発明を適用した画像形成装置として、複数の感光体が並行配設されたタンデム型のカラーレーザー複写機（以下、単に「複写機１００」という）の一実施形態について説明する。図１に示すように、複写機１００はプリンタ部２５０、これを載せる給紙装置２００、プリンタ部２５０の上に固定されたスキャナ３００などを備えている。また、このスキャナ３００の上に固定された原稿自動搬送装置４００なども備えている。
【００２７】
プリンタ部２５０は、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の画像を形成するための４組のプロセスカートリッジ１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋからなる画像形成ユニット２０を備えている。各符号の数字の後に付されたＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋは、イエロー、シアン、マゼンダ、ブラック用の部材であることを示している（以下同様）。プロセスカートリッジ１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋの他には、光書込ユニット２１、中間転写ユニット１７、二次転写装置２２、レジストローラ対４９、ベルト定着方式の定着装置２５などが配設されている。
【００２８】
光書込ユニット２１は、図示しない光源、ポリゴンミラー、ｆ−θレンズ、反射ミラーなどを有し、画像データに基づいて後述の感光体の表面にレーザ光を照射する。プロセスカートリッジ１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋは、それぞれ像担持体であるドラム状の感光体１、帯電器、現像装置４、ドラムクリーニング装置、除電器などを有している。
【００２９】
プロセスカートリッジ１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋは、基本的に同一構成を備えているので、以下、イエロー用のプロセスカートリッジ１８Ｙについて説明する。
【００３０】
帯電手段たる帯電器によって、感光体１Ｙの表面は一様帯電される。帯電処理が施された感光体１Ｙの表面には、光書込ユニット２１によって変調及び偏向されたレーザ光が照射される。すると、照射部（露光部）の電位が減衰する。この減衰により、感光体１Ｙ表面にＹ用の静電潜像が形成される。形成されたＹ用の静電潜像は現像手段たる現像装置４Ｙによってトナーが供給され現像されてＹトナー像となる。Ｙ用の感光体１Ｙ上に形成されたＹトナー像は、後述の中間転写ベルト１１０に一次転写される。一次転写後の感光体１Ｙの表面は、ドラムクリーニング装置によって転写残トナーがクリーニングされる。
Ｙ用のプロセスカートリッジ１８Ｙにおいて、ドラムクリーニング装置によってクリーニングされた感光体１Ｙは、除電器によって除電される。そして、帯電器によって一様帯電せしめられて、初期状態に戻る。以上のような一連のプロセスは、他のプロセスカートリッジ１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋについても同様である。
【００３１】
次に、中間転写ユニットについて説明する。中間転写ユニット１７は、中間転写ベルト１１０やベルトクリーニング装置９０などを有している。また、張架ローラ１４、駆動ローラ１５、二次転写バックアップローラ１６、４つの一次転写バイアスローラ６２Ｙ，６２Ｍ，６２Ｃ，６２Ｋなども有している。中間転写ベルト１１０は、張架ローラ１４を含む複数のローラによってテンション張架されている。そして、図示しないベルト駆動モータによって駆動される駆動ローラ１５の回転によって図中時計回りに無端移動せしめられる。４つの一次転写バイアスローラ６２Ｙ、６２Ｍ、６２Ｃ、６２Ｋは、それぞれ中間転写ベルト１１０の内周面側に接触するように配設され、図示しない電源から一次転写バイアスの印加を受ける。また、中間転写ベルト１１０をその内周面側から感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに向けて押圧してそれぞれ一次転写ニップを形成する。各一次転写ニップには、一次転写バイアスの影響により、感光体１と一次転写バイアスローラ６２との間に一次転写電界が形成される。Ｙ用の感光体１Ｙ上に形成された上述のＹトナー像は、この一次転写電界やニップ圧の影響によって中間転写ベルト１１０上に一次転写される。このＹトナー像の上には、Ｍ、Ｃ、Ｋ用の感光体１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上に形成されたＭ、Ｃ、Ｋトナー像が順次重ね合わせて一次転写される。この重ね合わせの一次転写により、中間転写ベルト１１０上には多重トナー像たる４色重ね合わせトナー像（以下、４色トナー像という）が形成される。中間転写ベルト１１０上に重ね合わせ転写された４色トナー像は、後述の二次転写ニップで図示しない記録体たる転写紙に二次転写される。二次転写ニップ通過後の中間転写ベルト１１０の表面に残留する転写残トナーは、図中左側の駆動ローラ１５との間にベルトを挟み込むベルトクリーニング装置９０によってクリーニングされる。
【００３２】
次に、二次転写装置２２について説明する。
中間転写ユニット１７の図中下方には、２本の張架ローラ２３によって紙搬送ベルト２４を張架している二次転写装置２２が配設されている。紙搬送ベルト２４は、少なくとも何れか一方の張架ローラ２３の回転駆動に伴って、図中反時計回りに無端移動せしめられる。２本の張架ローラ２３のうち、図中右側に配設された一方の張架ローラ２３は、中間転写ユニット１７の二次転写バックアップローラ１６との間に、中間転写ベルト１１０及び紙搬送ベルト２４を挟み込んでいる。この挟み込みにより、中間転写ユニット１７の中間転写ベルト１１０と、二次転写装置２２の紙搬送ベルト２４とが接触する二次転写ニップが形成されている。そして、この一方の張架ローラ２３には、トナーと逆極性の二次転写バイアスが図示しない電源によって印加される。この二次転写バイアスの印加により、二次転写ニップには中間転写ユニット１７の中間転写ベルト１１０上の４色トナー像をベルト側からこの一方の張架ローラ２３側に向けて静電移動させる二次転写電界が形成される。後述のレジストローラ対４９によって中間転写ベルト１１０上の４色トナー像に同期するように二次転写ニップに送り込まれた転写紙には、この二次転写電界やニップ圧の影響を受けた４色トナー像が二次転写せしめられる。なお、このように一方の張架ローラ２３に二次転写バイアスを印加する二次転写方式に代えて、転写紙を非接触でチャージさせるチャージャを設けてもよい。
【００３３】
複写機１００本体の下部に設けられた給紙装置２００には、内部に複数の転写紙を紙束の状態で複数枚重ねて収容可能な給紙カセット４４が、鉛直方向に複数重なるように配設されている。それぞれの給紙カセット４４は、紙束の一番上の転写紙に給紙ローラ４２を押し当てている。そして、給紙ローラ４２を回転させることにより、一番上の転写紙を給紙路４６に向けて送り出される。
【００３４】
給紙カセット４４から送り出された転写紙を受け入れる給紙路４６は、複数の搬送ローラ対４７と、その路内の末端付近に設けられたレジストローラ対４９とを有している。そして、転写紙をレジストローラ対４９に向けて搬送する。レジストローラ対４９に向けて搬送された転写紙は、レジストローラ対４９のローラ間に挟まれる。一方、中間転写ユニット１７において、中間転写ベルト１１０上に形成された４色トナー像は、ベルトの無端移動に伴って二次転写ニップに進入する。レジストローラ対４９は、ローラ間に挟み込んだ転写紙を二次転写ニップにて４色トナー像に密着させ得るタイミングで送り出す。これにより、二次転写ニップでは、中間転写ベルト１１０上の４色トナー像が転写紙に密着する。そして、転写紙上に二次転写されて、白色の転写紙上でフルカラー画像となる。このようにしてフルカラー画像が形成された転写紙は、紙搬送ベルト２４の無端移動に伴って二次転写ニップを出た後、紙搬送ベルト２４上から定着装置２５に送られる。
【００３５】
定着装置２５は、定着ベルト２６を２本のローラによって張架しながら無端移動せしめるベルトユニットと、このベルトユニットの一方のローラに向けて押圧される加圧ローラ２７とを備えている。これら定着ベルト２６と加圧ローラ２７とは互いに当接して定着ニップを形成しており、紙搬送ベルト２４から受け取った転写紙をここに挟み込む。ベルトユニットにおいける２本のローラのうち、加圧ローラ２７から押圧される方のローラは、内部に図示しない熱源を有しており、これの発熱によって定着ベルト２６を加圧する。加圧された定着ベルト２６は、定着ニップに挟み込まれた転写紙を加熱する。この加熱やニップ圧の影響により、フルカラー画像が転写紙に定着せしめられる。定着装置２５内で定着処理が施された転写紙は、プリンタ筐体の図中左側板の外側に設けたスタック部５７上にスタックされるか、もう一方の面にもトナー像を形成するために上述の二次転写ニップに戻されるかする。
【００３６】
図示しない原稿のコピーがとられる際には、例えばシート原稿の束が原稿自動搬送装置４００の原稿台３０上セットされる。但し、その原稿が本状に閉じられている片綴じ原稿である場合には、コンタクトガラス３２上にセットされる。このセットに先立ち、複写機ス３２が露出される。この後、閉じられた原稿自動搬送装置４００によって片綴じ原稿が押さえられる。このようにして原稿がセットされた後、図示しないコピースタートスイッチが押下されると、スキャナ３００による原稿読取動作がスタートする。但し、原稿自動搬送装置４００にシート原稿がセットされた場合には、この原稿読取動作に先立って、原稿自動搬送装置４００がシート原稿をコンタクトガラス３２まで自動移動させる。原稿読取動作では、まず、第１走行体３３と第２走行体３４とがともに走行を開始し、第１走行体３３に設けられた光源から光が発射される。そして、原稿面からの反射光が第２走行体３４内に設けられたミラーによって反射せしめられ、結像レンズ３５を通過した後、読取センサ３６に入射される。読取センサ３６は、入射光に基づいて画像情報を構築する。
【００３７】
このような原稿読取動作と並行して、各プロセスカートリッジ１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋ内の各機器や、中間転写ユニット１７、二次転写装置２２、定着装置２５がそれぞれ駆動を開始する。そして、読取センサ３６によって構築された画像情報に基づいて、光書込ユニット２１が駆動制御されて、各感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上に、Ｙ、Ｍ，Ｃ、Ｋトナー像が形成される。これらトナー像は、中間転写ベルト１１０上に重ね合わせ転写された４色トナー像となる。
【００３８】
また、原稿読取動作の開始とほぼ同時に、給紙装置２００内では給紙動作が開始される。この給紙動作では、給紙ローラ４２の１つが選択回転せしめられ、ペーパーバンク４３内に多段に収容される給紙カセット４４の１つから転写紙が送り出される。送り出された転写紙は、分離ローラ４５で１枚ずつ分離されて反転給紙路４６に進入した後、搬送ローラ対４７によって二次転写ニップに向けて搬送される。このような給紙カセット４４からの給紙に代えて、手差しトレイ５１からの給紙が行われる場合もある。この場合、手差し給紙ローラ５０が選択回転せしめられて手差しトレイ５１上の転写紙を送り出した後、分離ローラ５２が転写紙を１枚ずつ分離してプリンタ部２５０の手差し給紙路５３に給紙する。
【００３９】
複写機１００は、２色以上のトナーからなる他色画像を形成する場合には、中間転写ベルト１１０をその上部張架面がほぼ水平になる姿勢で張架して、上部張架面に全ての感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋを接触させる。これに対し、Ｋトナーのみからなるモノクロ画像を形成する場合には、図示しない機構により、中間転写ベルト１１０を図中左下に傾けるような姿勢にして、その上部張架面をＹ、Ｍ、Ｃ用の感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃから離間させる。そして、４つの感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋのうち、Ｋ用の感光体１Ｋだけを図中反時計回りに回転させて、Ｋトナー像だけを作像する。この際、Ｙ、Ｍ、Ｃについては、感光体１だけでなく、現像装置も駆動を停止させて、感光体や現像剤の不要な消耗を防止する。
【００４０】
複写機１００は、複写機１００内の下記機器の制御を司るＣＰＵ等から構成される図示しない制御部と、液晶ディスプレイや各種キーボタン等などから構成される図示しない操作表示部とを備えている。操作者は、この操作表示部に対するキー入力操作により、制御部に対して命令を送ることで、転写紙の片面だけに画像を形成するモードである片面プリントモードについて、３つのモードの中から１つを選択することができる。この３つの片面プリントモードとは、ダイレクト排出モードと、反転排出モードと、反転デカール排出モードとからなる。
【００４１】
図２は、４つプロセスカートリッジ１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋのうちの１つが備える現像装置４及び感光体１を示す拡大構成図である。４つのプロセスカートリッジ１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋは、それぞれ扱うトナーの色が異なる点の他がほぼ同様の構成になっているので、同図では「４」に付すＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋという添字を省略している。
図２に示すように感光体１は図中矢印Ｇ方向に回転しながら、その表面を不図示の帯電装置により帯電される。帯電された感光体１の表面は不図示の露光装置より照射されたレーザ光により静電潜像を形成された潜像に現像装置４からトナーを供給され、トナー像を形成する。
【００４２】
現像装置４は、図中矢印Ｉ方向に表面移動しながら感光体１の表面の静電潜像にトナーを供給し、現像する現像剤担持体としての現像ローラ５を有している。また、現像ローラ５に現像剤を供給しながら図２の奥方向に現像剤を搬送する供給搬送部材としての供給スクリュ８を有している。供給スクリュ８は、回転軸とこの回転軸に設けられた羽根とを備え、回転することにより軸方向に現像剤を搬送する現像剤搬送スクリュである。
【００４３】
現像ローラ５の供給スクリュ８との対向部から表面移動方向下流側には、現像ローラ５に供給された現像剤を現像に適した厚さに規制する現像剤規制部材としての現像ドクタ１２を備えている。現像ローラ５の感光体１との対向部である現像部から表面移動方向下流側には、現像部を通過した現像済みの現像剤を回収し、回収した回収現像剤を供給スクリュ８と同方向に搬送する回収搬送部材としての回収スクリュ６を備えている。供給スクリュ８を備えた供給搬送路９は現像ローラ５の横方向に、回収スクリュ６を備えた回収搬送路としての回収搬送路７は現像ローラ５の下方に並設されている。
【００４４】
現像装置４は、供給搬送路９の下方で回収搬送路７に並列して、攪拌搬送路１０を設けている。攪拌搬送路１０は、現像剤を攪拌しながら供給スクリュ８とは逆方向である図中手前側に搬送する攪拌搬送部材としての攪拌スクリュ１１を備えている。供給搬送路９と攪拌搬送路１０とは仕切り部材としての第一仕切り壁１３３によって仕切られている。第一仕切り壁１３３の供給搬送路９と攪拌搬送路１０とを仕切る箇所は図中手前側と奥側との両端は開口部となっており、供給搬送路９と攪拌搬送路１０とが連通している。なお、供給搬送路９と回収搬送路７とも第一仕切り壁１３３によって仕切られているが第一仕切り壁１３３の供給搬送路９と回収搬送路７とを仕切る箇所には開口部を設けていない。
また、攪拌搬送路１０と回収搬送路７との２つの搬送路は仕切り部材としての第二仕切り壁１３４によって仕切られている。第二仕切り壁１３４は、図中手前側が開口部となっており、攪拌搬送路１０と回収搬送路７とが連通している。また、現像装置４では、現像剤を収容する現像剤収容部を供給搬送路９、回収搬送路７及び攪拌搬送路１０によって構成する。
【００４５】
現像後の現像剤は回収搬送路７にて回収を行い、図２中の断面手前側に搬送され、非画像領域部に設けられた第一仕切り壁１３３の開口部で、攪拌搬送路１０へ現像剤が移送される。なお、攪拌搬送路１０における現像剤搬送方向上流側の第一仕切り壁１３３の開口部の付近で攪拌搬送路１０の上側に設けられたトナー補給口から攪拌搬送路１０にキャリアを含んだプレミックストナーが補給される。
【００４６】
次に、３つの現像剤搬送路内での現像剤の循環について説明する。図３は現像剤搬送路内の現像剤の流れを説明する現像装置４の模式図である。図中の各矢印は現像剤の移動方向を示している。攪拌搬送路１０から現像剤の供給を受けた供給搬送路９では、現像ローラ５に現像剤を供給しながら、供給スクリュ８の搬送方向下流側に現像剤を搬送する。そして、現像ローラ５に供給され現像に用いられず供給搬送路９の搬送方向下流端まで搬送された余剰現像剤は第一仕切り壁１３３の余剰開口部９２より攪拌搬送路１０に供給される（図３中矢印Ｅ）。現像ローラ５から回収搬送路７に送られ、回収スクリュ６によって回収搬送路７の搬送方向下流端まで搬送された回収現像剤は第二仕切り壁１３４の回収開口部９３より攪拌搬送路１０に供給される（図３中矢印Ｆ）。
【００４７】
そして、攪拌搬送路１０は、供給された余剰現像剤と回収現像剤とを攪拌し、攪拌スクリュ１１の搬送方向下流側であり、供給スクリュ８の搬送方向上流側に搬送し、第一仕切り壁１３３の供給開口部９１より供給搬送路９に供給される（図３中矢印Ｄ）。攪拌搬送路１０では攪拌スクリュ１１によって、回収現像剤、余剰現像剤及びトナー補給口９５から必要に応じて補給されるプレミックストナーを、回収搬送路７及び供給搬送路９の現像剤と逆方向に攪拌搬送する。そして、搬送方向下流側で連通している供給搬送路９の搬送方向上流側に攪拌された現像剤を移送する。なお、攪拌搬送路１０の下方には、不図示のトナー濃度センサが設けられ、センサ出力により詳細は後述するトナー搬送装置を作動し、トナーボトルからトナー補給を行う。
【００４８】
図３に示す現像装置４では、供給搬送路９と回収搬送路７とを備え、現像剤の供給と回収とを異なる現像剤搬送路で行うので、現像済みの現像剤が供給搬送路９に混入することがない。よって、供給搬送路９の搬送方向下流側ほど現像ローラ５に供給される現像剤のトナー濃度が低下することを防止することができる。また、回収搬送路７と攪拌搬送路１０とを備え、現像剤の回収と攪拌とを異なる現像剤搬送路で行うので、現像済みの現像剤が攪拌の途中に落ちることがない。よって、十分に攪拌がなされた現像剤が供給搬送路９に供給されるため、供給搬送路９に供給されるの現像剤が攪拌不足となることを防止することができる。このように、供給搬送路９内の現像剤のトナー濃度が低下することを防止し、供給搬送路９内の現像剤が攪拌不足となることを防止することができるので現像時の画像濃度を一定にすることができる。
【００４９】
次に、現像装置４の供給搬送路９、攪拌搬送路１０及び回収搬送路７からなる現像剤搬送路へのトナーを補給する位置について説明する。図４は、現像装置４の外観斜視図である。図４に示すように、トナーを補給するトナー補給口９５を、攪拌スクリュ１１を備える攪拌搬送路１０の搬送方向上流端部の上方に設けている。このトナー補給口９５は現像ローラ５の幅方向端部よりも外側に設けてある。また、トナー補給口９５としては、攪拌搬送路１０の搬送方向上流端部の上方に限らず、回収搬送路７の下流端部の上方に設けても良い。さらに、回収搬送路７から攪拌搬送路１０へ現像剤の受渡しを行う箇所である回収開口部９３の真上にトナー補給口９５を設けるようにしても良い。受渡し部である回収開口部９３では現像剤が混ざりやすいため、この位置で補給を行うことにより、より効率よく現像剤の攪拌を行うことができる。
【００５０】
次に、現像装置４のトナー補給口９５から現像装置４内にプレミックストナーを補給する現像剤供給装置としてのトナー搬送装置５００について説明する。図５は、複写機１００が有するトナー搬送装置５００の斜視説明図であり、図６はトナー搬送装置５００の概略を示す概略説明図である。また、図７は、トナー収容器であるトナーボトル１２０の外観斜視図であり、図８は、トナー搬送装置５００が備えるトナーポンプ６０とサブホッパ６８との駆動伝達部の説明図、図９は、サブホッパ６８を斜め上方から見た透視図である。
【００５１】
トナーボトル１２０は、トナーとキャリアとからなり、トナーの割合が現像装置４内の現像剤よりも多い現像剤であるプレミックストナーを収納するトナー収容器である。なお、図５中の符号Ｔｆはプレミックストナーの流れを示している。タンデム方式の画像形成装置である複写機１００は、図５のように各色のプレミックストナーを収納するトナー収容器であるトナーボトル１２０が並んで配置される構成をとる。各色のトナーボトル１２０はそれぞれ現像剤の搬送路部材であるトナー補給チューブ６５を介して粉体ポンプであるトナーポンプ６０、サブホッパ６８等と接続し、現像装置４のトナー補給口９５側の端部はサブホッパ６８の下方に接続している。
【００５２】
ポンプ装置であるトナーポンプ６０としては、図６に示すように、筒状の内壁面に螺旋状溝を有する弾性部材のステータ６９とステータ６９内部で回転することにより軸方向にプレミックストナーを移動させるロータ６１を備えたスクリューポンプであるモーノポンプを用いている。トナーポンプ６０としては、特開２０００−９８７２１に記載のものを用いることができる。
【００５３】
トナーボトル１２０は図６及び図７に示すように、トナー収容部であるトナー収容体１２１と、唯一の排出口であるトナー排出口１２２に取り付けられる口金部材１３０とで構成されている。このトナーボトル１２０の具体的な構成については後に詳述する。
【００５４】
トナーボトル１２０は複写機１００本体にセットされた状態で、トナーボトル１２０内に、口金部材１３０に連結される装置本体側の連結部材としてのノズル８０の先端が挿入された状態となる。これにより、トナー排出口１２２とノズル８０のトナー受入口が連通する。ノズル８０にはチューブ接続用ジョイント形状部を有し、トナー補給チューブ６５はトナーポンプ６０に連通しており、さらに、トナーポンプ６０は、サブホッパ６８を介して現像装置４と連通している。このように、トナーボトル１２０は複写機１００本体にセットされることで、現像装置４と連通する。
【００５５】
ポンプ装置であるトナーポンプ６０は、図６に示すように、吸引型の一軸偏心スクリューポンプといわれているものであって、ロータ６１とステータ６９の２つの主要部品を備えている。ロータ６１は、硬質な断面円形の軸状部材が螺旋状にねじれた形状に形成されたものであって、駆動モータ６６に対して駆動伝達部とユニバーサルジョイント６４とを介して連結されている。ステータ６９はゴム状の柔軟な材料から作られて長円形の断面が螺旋状にねじれた形状の穴を有しており、また、ステータ６９の螺旋のピッチはロータ６１の螺旋のピッチの２倍の長さに形成されている。このような２つの部品を嵌合し、ロータ６１を回転することでロータ６１とステータ６９の間にできるスペースに入ったプレミックストナーを移送することができる。すなわち、トナーポンプ６０では、ロータ６１及びステータ６９の２つの部材のうちの一方であるロータ６１を回転させることによって、他方であるステータ６９に対し摺動を伴う運動をさせてトナー吸引口６３に負圧を発生させる。トナー吸引口６３に負圧を発生させることで搬送路部材であるトナー補給チューブ６５の内部に気流を発生させる。
【００５６】
このように構成されたトナーポンプ６０は、ロータ６１が回転駆動されると、トナーボトル１２０内のプレミックストナーがトナー吸引口６３からトナーポンプ６０に入る。そして、図６中の左から右に吸引搬送されてトナー吐出口６７からサブホッパ６８を介して下方に配置された現像装置４のトナー補給口９５から現像装置４内に供給される。なお、図６の説明図では、駆動モータ６６からユニバーサルジョイント６４への駆動の伝達を模式的に示している。
【００５７】
ここで、図８を用いて駆動モータ６６からユニバーサルジョイント６４へ駆動を伝達する駆動伝達部について説明する。図５に示した駆動モータ６６が回転することにより駆動シャフト６６ｂが回転し、駆動シャフト６６ｂに固定された第一シャフトギヤ６６ａ及び第二シャフトギヤ６６ｃが回転する。第一シャフトギヤ６６ａが回転することによりポンプ駆動クラッチ６０ａへ駆動が伝達される。そして、不図示の本体制御基板である制御部における所定の制御により、ポンプ駆動クラッチ６０ａがＯＮになると、ポンプアイドラギヤ６４ｂを介して、シャフト駆動ギヤ６４ａに駆動が伝達され、ロータ６１が回転駆動する。一方、第二シャフトギヤ６６ｃが回転することによりサブホッパ駆動クラッチ６８ａへ駆動が伝達される。そして、不図示の制御部における所定の制御により、サブホッパ駆動クラッチ６８ａがＯＮになると、アイドラギヤ列６８ｂを介してサブホッパ６８に駆動が伝達され、後述するサブホッパ６８の各スクリュが回転駆動する。
【００５８】
次に、図９を用いてサブホッパ６８について説明する。サブホッパ６８は、上部ケーシング６０８と下部ケーシング６０９とによって形成され、上部ケーシング６０８によって形成される空間と下部ケーシング６０９によって形成される空間とは上下仕切り板６０４によって仕切られている。上部ケーシング６０８の内部には、第一上スクリュ６０１と第二上スクリュ６０２とを備え、第一上スクリュ６０１と第二上スクリュ６０２との間には二つのスクリュの軸方向両端部が開口部となっている上部仕切り壁６０３を備える。また、下部ケーシング６０９の内部には、下スクリュ６０６を備え、上下仕切り板６０４にはサブホッパ６８の上部の空間と下部の空間とを連通する上下連通開口部６０５が設けられている。図９中の矢印はサブホッパ内でのトナーの流れを示しており、図９中の矢印αはトナーポンプ６０からのトナー供給位置を示しており、図９中の矢印βは現像装置４へのトナーの受渡しを示している。
【００５９】
アイドラギヤ列６８ｂを介してサブホッパ６８に駆動が入力されると、第一上スクリュ６０１、第二上スクリュ６０２及び下スクリュ６０６とが回転駆動する。回転駆動すると、第一上スクリュ６０１と第二上スクリュ６０２とはそれぞれ異なる方向にトナーを移送し、上部ケーシング６０８内でトナーを攪拌しながら循環させる。サブホッパケース下部はジョイント開口部６１１において現像装置４の前端部のスクリュ部ケースに設けられた開口部であるトナー補給口９５に接合してある。そして、サブホッパ内のスクリュの回転によって、ジョイント開口部６１１を通じてサブホッパ６８から現像装置４へのトナー供給が行われる。
【００６０】
第一上スクリュ６０１および第二上スクリュ６０２において撹拌されるトナーの一部は、上下連通開口部６０５を通じて下部ケーシング６０９の一端に供給される。下部ケーシング６０９内に供給されたトナーは、下スクリュ６０６の回転により他端のジョイント開口部６１１へと移送され、現像装置４へとトナー供給される。ここで、サブホッパ６８の上部ケーシング６０８の第一上スクリュ６０１の近傍には振動式のトナーセンサ６１０が設置されている。そして、上部ケーシング６０８の内部のトナーに接触するトナーセンサ検知面において、サブホッパ６８内における所定トナー量の有無を検出する。
【００６１】
図７は、トナーボトル１２０を示す外観斜視図である。図７において、トナーボトル１２０のプレミックストナーＴｐを収容するトナー収容体１２１は軟包材と呼ばれるシート状の樹脂を溶着して袋状に形成したものである。トナー収容体１２１を構成するシート状の樹脂は、材質の異なる複数の樹脂のフィルムを積層して１枚のフィルムとしたものを使用している。具体的には袋状に形成したときに内側になる層から、溶着しやすい材料からなる溶着層、気密性に優れた材料からなる気密層、及び剛性に優れた剛性層の３層で構成する。溶着層としては比較的低温で溶解する材質であるポリエチレン等が用いられ、気密層や剛性層には内容物の種類（固体、液体、粉体等）や目的（食品、医薬品等）等に合わせて、ＰＥＴ、ナイロン、アルミ、紙等が用いられる。なお、複写機１００で用いるトナーボトル１２０では、トナー収容体１２１の内側から外側に向かってポリエチレン、ナイロン、ＰＥＴの３つの材質の複合材で構成されている。
【００６２】
ここで、トナー収容体１２１の各層についてより詳しく説明する。トナー収容体１２１を袋状に形成したときに内側になる溶着層として比較的低温で溶解する材質を用いることにより、熱を加えたときに全体がむらなく溶けて、隙間なくシート状部材を貼り合わせることができる。また、プレミックストナーＴｐを保管中に外気に触れるとプレミックストナーＴｐが劣化することがある。特に湿気が高い環境ではプレミックストナーＴｐが凝集してトナー補給不良の原因となることがある。これを防止するため、袋部材を構成するシート状部材に気密層を設けることでトナーボトル１２０の気密性を高めている。さらに、トナーボトル１２０はユーザーが直接触れるため、持ちやすさを考慮する必要がある。袋部材を構成するシート状部材に、比較的剛性の高い材質を用いるとこの材質の厚みを変えることでトナーボトル１２０の剛性を調整できるため、トナーボトル１２０に望ましい剛性を持たせることができる。なお、この３つの層以外の層をさらに備えても良い。
【００６３】
トナー収容体１２１は、溶着層どうしが向かい合うようにシート状部材を折りたたんで溶着する、という工程を繰り返して袋を形成する。溶着しないトナー収容体１２１の例としては、シート状部材を接着剤で貼り合わせたものがある（例：紙袋状の袋部材）。この場合は、容器を折って稜線を形成しているので、稜線の強度は他の部分と同じである。それに対して、トナー収容体１２１では、その稜線には溶着代１２３があり、溶着代１２３では２枚のシートが溶着されて、シートの厚みが他の部分の倍の厚みになっている。このため、容器の稜線が「柱」のような役割りを果たすため、容器全体の剛性が高くなる。これによって、輸送時の振動や落下時の衝撃で容器が座屈したり、プレミックストナーＴｐ補給中にトナー排出口１２２の付近で面部分が変形してトナーボトル１２０が閉塞したり、ということを防止することができる。このようにトナー収容体１２１はシートで形成されているため、内容物の形や量の多少等に応じて変形可能であり、例えば使い終わったトナーボトル１２０は小さく丸めて回収することができる。
【００６４】
変形可能なトナー収容体１２１をトナー搬送装置５００と固定するのは難しいため、硬質樹脂等で構成された口金部材１３０にトナー収容体１２１を取り付けておき、口金部材１３０とトナー搬送装置５００が嵌合するように形成すると確実にトナーボトル１２０をトナー搬送装置５００にセットできる。口金部材１３０はトナー収容体１２１に比べて小さいもので剛性のある成形樹脂で構成されている。トナー収容体１２１の内側層と口金部材１３０の材質をポリエチレンで形成すると、溶着によって隙間なく取り付けることができる。詳しくは、口金部材１３０の一部をトナー収容体１２１の中に差し込んで加熱した溶着コテで荷重を加えると、口金部材１３０とトナー収容体１２１とを溶着できる。
【００６５】
このような柔軟なトナー収容体１２１と口金部材１３０からなるトナーボトル１２０では、口金部材１３０の本体側との係合部である口金係合部１３６は、各色のトナーボトル１２０間で異なる形状をしている。これにより、誤った色のトナーボトル１２０をセットするのを防止することができる。さらに、情報記録部材であるＲＦタグ１２４を口金部材１３０の側面に設けている。ここで、ＲＦタグ１２４とは、電波（電磁波）を用いて、内蔵したメモリのデータを非接触で読み書きする情報媒体である。このＲＦタグ１２４には、例えば、そのトナーボトル１２０と容器内に収納されているプレミックストナーに適合する画像形成装置の機種、トナーの色、製造日、トナー残量等の情報が記録されている。
【００６６】
次に、現像装置４内の現像剤の入れ替えについて説明する。上述したように、現像剤供給装置であるトナー搬送装置５００は、トナー収容器であるトナーボトル１２０内のトナーとキャリアとを含むプレミックストナーをトナー補給口９５から現像装置４に補給する。現像装置４には、供給搬送路９内の現像剤が所定の嵩を越えた場合にその一部を現像装置４の外部に排出する現像剤排出手段である現像剤排出口９４と、現像剤排出口９４から排出された現像剤を現像装置４の外部に搬送する排出搬送路２とを有する。排出搬送路２は、供給搬送路９の搬送方向下流側で仕切り壁１３５を挟んで供給搬送路９と隣り合うように配置され、現像剤排出口９４は供給搬送路９と排出搬送路２とを連通するように仕切り壁１３５に設けられた開口である。
【００６７】
現像装置４では、供給搬送路９の現像剤の搬送量、現像ローラ５への現像剤の供給量、及び、余剰開口部９２を通る供給搬送路９から攪拌搬送路１０への現像剤の移動量のバランスにより、供給搬送路９の搬送方向下流端近傍で現像剤が滞留する。現像装置４内の現像剤量が一定の間は、時間当りに供給搬送路９の搬送方向下流端近傍に到達する現像剤量と、時間当りに余剰開口部９２を通って攪拌搬送路１０へと移動する現像剤量とが一致し、滞留する現像剤の嵩は一定となる。一方、現像装置４内の現像剤量が増加すると、時間当りに余剰開口部９２を通って攪拌搬送路１０へと移動する現像剤量よりも時間当りに供給搬送路９の搬送方向下流端近傍に到達する現像剤量の方が多くなる。これにより、供給搬送路９の搬送方向下流端近傍で滞留する現像剤の嵩が増加する。また、現像剤排出口９４は、供給搬送路９の搬送方向下流端近傍の現像剤が滞留する位置に配置されており、滞留する現像剤の嵩が増したときに、現像剤排出口９４の高さに到達した現像剤を排出搬送路２へ排出する。
【００６８】
このような現像装置４では、トナー搬送装置５００からのプレミックストナーの供給がない状態では、現像装置４内の現像剤量がほとんど変化せず、供給搬送路９の搬送方向下流端近傍で滞留する現像剤の嵩も変動はほとんどない。一方、トナー搬送装置５００によってプレミックストナーが現像装置４内に補給されると、現像装置４内の現像剤量が増加し、供給搬送路９の搬送方向下流端近傍で滞留する現像剤の嵩が増加する。そして、供給搬送路９の搬送方向下流端近傍の現像剤の嵩が、現像剤排出口９４の高さまで上昇すると、現像剤排出口９４の高さに到達した現像剤が排出搬送路２へと排出され、排出搬送路２を通って現像装置４の外部に排出される。現像剤排出口９４から排出搬送路２を通って現像装置４の外部に排出される現像剤にはトナーとキャリアとが含まれており、プレミックストナーには未使用のトナーとキャリアとが含まれている。このため、トナー搬送装置５００のプレミックストナーの補給と現像剤排出口９４からの現像剤の排出とによって、現像装置４内の現像剤の入れ替えを行うことができる。
【００６９】
トナーとキャリアとからなる現像剤を使用する二成分現像装置を備えた従来の画像形成装置としては、現像によって使用されたトナーを補充するために、トナー搬送装置によってトナーのみを現像装置に補給するものがある。このような画像形成装置では、使用していくにつれて現像装置内の現像剤が劣化して、画像劣化やトナー飛散などが発生する。このため、トナーのみを現像剤に補給するものであると、定期的にサービスマンが現像剤を交換するメンテナンス作業を行っていた。一方、本実施形態の複写機１００のように、現像装置４にトナーとキャリアとからなるプレミックストナーを補給することにより、作像中に現像装置４内の現像剤を入れ替え、現像剤の寿命を延長することができる。これにより、メンテナンス間隔を広げてダウンタイムを低減することができる。
【００７０】
次に、トナーボトル１２０の複写機１００本体へのセット方法について説明する。図１０は、Ｋ用のトナーボトル１２０Ｋを交換するときの複写機１００本体の外観を模式的に示す斜視図である。また、図１１は、Ｋ用のトナーボトル１２０Ｋを交換するときの複写機１００内に設置されている補給ユニット６００の斜視図である。なお、図１１に示すように、補給ユニット６００は容器支持ホルダ７５、トナーポンプ６０、サブホッパ６８、及びトナーボトル１２０等からなる４つのトナー搬送装置５００を一体的に支持するユニットである。
【００７１】
図１０に示すように、トナーボトル１２０を収容する容器支持ホルダ７５の上方の外装上面部１６０には、操作表示部である操作パネル１４０が配置されている。このため、トナーボトル１２０の設置位置の上方の外装上面部１６０にはトナーボトル１２０を着脱する開口部を設けることができず、図１０のようにトナーボトル１２０はその設置位置の側方から複写機１００にセットされる。図示のように、複写機１００の筐体前面には、回転軸７５ａを中心に回動して開閉可能な４つの容器収納装置としての容器支持ホルダ７５Ｙ、７５Ｍ、７５Ｃ、７５Ｋが設けられている。これらは、それぞれに対応する色用のトナー搬送装置の一部を構成しており、対応する色のトナーボトル１２０を内部に収納して支持する。作業者は、例えばＫ用のトナーボトル１２０Ｋを容器支持ホルダ７５Ｋにセットする場合、図示しないロックを外して、容器支持ホルダ７５Ｋを図示のように手前側に回動するように開ける。そして、作業者は、口金部材１３０が鉛直方向下側となるようにトナー収容体１２１を手で把持し、そのトナーボトル１２０Ｋを容器支持ホルダ７５Ｋの内部に落し込むよう（図中矢印Ｑ）に挿入する。そして、トナーボトル１２０Ｋを挿入した容器支持ホルダ７５Ｋを押して起こす（図中矢印Ｂ）ことにより、トナーボトル１２０Ｋをその設置位置の側方から複写機１００にセットすることができる。
【００７２】
容器支持ホルダ７５は、補給ユニット６００本体に固定された固定部７６を有している。容器支持ホルダ７５の下部には容器支持部材としての容器ガイド部材７０が設けられている。板金からなる容器ガイド部材７０の下部には、回転軸７５ａが固定されている。この回転軸７５ａは、固定部７６に回転自在に取り付けられている。これにより、容器支持ホルダ７５は、この回転軸７５ａを中心に回動することができる。また、容器ガイド部材７０の上部両側面には、それぞれ突起７５ｂが設けられていて、これらの突起７５ｂは、一端が補給ユニット６００置本体に回転自在に取り付けられた２つのスライド部材７２にそれぞれ係合している。容器支持ホルダ７５が開く範囲は、上記突起７５ｂによってスライド部材７２が係止されることによって規制されている。このように、トナーボトル１２０を着脱するための着脱位置とトナーボトル１２０を装置内部に収容する収容位置との間で、容器支持ホルダ７５を移動させる容器支持部材移動手段としてのホルダ駆動機構が構成されている。
【００７３】
また、容器支持ホルダ７５には、トナーボトル１２０の補給ユニット６００本体側を支持する背面支持部７５ｄが設けられている。この背面支持部７５ｄは、その下端部が容器支持ホルダ７５の本体に回動自在に支持されている。背面支持部７５ｄは、容器支持ホルダ７５が開いた状態のときには、図１１に示すように自重により容器ガイド部材７０とともに手前に前傾した姿勢をとるが、補給ユニット６００本体側に逃げることもできる。容器支持ホルダ７５を押し起こして、容器支持ホルダ７５が閉じると、背面支持部７５ｄは、トナーボトル１２０と補給ユニット６００本体との間で挟持された状態で保持される。
【００７４】
次に、複写機１００が備える現像装置４への初期現像剤（トナーボトルに収容された現像剤、以下同じ）の投入について図１２〜図２６に基づいて説明する。図１２は、本発明による一実施形態に係る複写機の補給ユニットを取り外した状態の複写機の前面近傍の斜視図である。図１３は、図１２で示す補給ユニットを取り外した状態の複写機の前面近傍の側面図である。図１４は、図１３で示す現像装置の補給側端部の斜視拡大図である。図１５は、図１３で示す現像装置に初期剤ボトル（初期現像剤が充填又は充填されるトナーボトル、以下同じ）を取り付けた状態の複写機の前面近傍の側面図である。図１６は、図１５で示す初期剤ボトルを取り付けた状態の現像装置の補給側端部の斜視図である。図１７は、図１６で示す現像装置に初期剤ボトルのセットが完了した状態での取付け部材の斜視拡大図である。図１８は、図１６の現像装置に初期剤ボトルのセットが完了した状態の上面図である。図１９は、図１８中のＮ−Ｎ断面における現像装置の補給側端部と初期剤ボトルとの側方断面図である。図２０は、図１９の取付け部材の拡大断面図である。図２１は、図１３で示す現像装置の拡大断面図で、（ａ）は、現像装置の補給側端部、（ｂ）は、（ａ）中の領域γの拡大図である。図２２は、図１６で示す現像装置に初期剤ボトルをセット開始時の説明図である。図２３は、図２２で示す現像装置に初期剤ボトルをセットする際の第一のセット途中の状態の説明図である。図２４は、図２２で示す現像装置に初期剤ボトルをセットする際の第二のセット途中の状態の説明図である。図２５は、図１９、図２３及び図２４で示す領域δ近傍の拡大図で、（ａ）は図２３の拡大図、（ｂ）は図２４の拡大図、（ｃ）は図１９の拡大図である。図２６は、図２４で示す領域δ近傍の取付け部材の斜視拡大図である。
【００７５】
新品の複写機１００をユーザー先に設置したときや、現像装置４内の現像剤が寿命に到達したときには、現像装置４内に初期現像剤を投入する。初期現像剤は現像装置４で画像形成に用いるのに適したトナー濃度に調節された現像剤であり、本実施形態の複写機１００では、トナーが７［ｗｔ％］、キャリアが９３［ｗｔ％］となるように調節された現像剤である。なお、現像装置４内の現像剤が寿命に到達したときには、現像装置４内の現像剤を全て排出して空にした後に初期現像剤を投入する。トナーボトル１２０の複写機１００本体へのセットは、ユーザーにも行うことができるが、現像装置４への初期現像剤の投入はサービスマンが行うために、初期現像剤は、通常、１回の動作で一時に行われる。
【００７６】
複写機１００が備える補給ユニット６００は複写機１００本体から着脱可能となっており、初期現像剤を投入するときには、補給ユニット６００を複写機１００から取り外して、後述する初期剤ボトルを現像装置４に取り付ける。これは、本実施形態の複写機１００は補給ユニット６００が備えるトナー搬送装置５００を用いては初期現像剤を現像装置４に供給することができないためである。
【００７７】
これは、以下の理由による。すなわち、補給ユニット６００が備えるトナー搬送装置５００はトナーポンプ６０の吸引力によってトナーボトル１２０内のプレミックストナーを現像装置４まで搬送している。しかし、トナーポンプ６０は初期現像剤のようにキャリアの割合が多い現像剤を搬送することができない。複写機１００で用いるトナーポンプ６０はキャリアの割合が８０［ｗｔ％］を超える現像剤は搬送することができず、トナー搬送装置５００ではキャリアの割合が９３［ｗｔ％］の初期現像剤を搬送することができない。よって、本実施形態では、補給ユニット６００を複写機１００本体から取り外した状態で、現像装置４への初期現像剤の投入を行う。
【００７８】
図１２は、補給ユニット６００を取り外した状態の複写機１００の前面近傍の斜視説明図である。また、図１３は図１２に示す補給ユニット６００を取り外した状態の複写機１００の前面近傍の側面図である。また、図１４は、図１２に示すように補給ユニット６００を取り外すことで視認することができる現像装置４のトナー補給口９５側の端部である現像装置４の補給側端部の斜視拡大図である。図５では記載を省略したが、図１２に示すように、複写機１００に現像装置４を装着した状態での現像装置４の現像ローラ５側の配置スペースとトナー補給口９５側の配置スペースとの間に内部筺体壁部６２０がある。そして、複写機１００から補給ユニット６００を取り外すと、内部筺体壁部６２０の装置手前側が視認できる状態となる。また、内部筺体壁部６２０には４つの筺体壁面開口部６１１Ｙ，６１１Ｍ，６１１Ｃ，６１１Ｋが設けられている。そして、現像装置４を複写機１００に配置した状態では、現像装置４の補給側端部が筺体壁面開口部６１１を通って内部筺体壁部６２０よりも装置手前側の位置となる。このため、補給ユニット６００を取り外すと、図１２に示すように、現像剤供給対象装置である現像装置４の上方に開口した現像剤受入口であるトナー補給口９５が視認できる状態となる。なお、図１２中、符号８０は、後述するイオン化した気体を発生するイオン化発生装置である。
【００７９】
図１５は、現像装置４に供給する初期現像剤を収容する現像剤収容器である初期剤ボトル１５０を現像装置４に取り付けた状態を図１３と同じ方向から見た側面図である。図１６は、図１５に示した初期剤ボトル１５０を取り付けた状態の現像装置４の補給側端部の斜視図である。図１７は、図１４に示した現像装置４の補給側端部に初期剤ボトル１５０を取り付けた状態であり、初期剤ボトル１５０の取付け部材１５２の斜視拡大図である。図１８は、現像装置４の補給側端部に初期剤ボトル１５０を取り付けた状態の上面図であり、図１９は図１８中のＮ−Ｎ断面における現像装置４の補給側端部と初期剤ボトル１５０との側方断面図である。
【００８０】
図１５〜図１９に示すように、初期剤ボトル１５０は、現像装置４に対して供給する初期現像剤を収容する供給現像剤収容部である初期剤収容部１５１と初期剤ボトル１５０本体を現像装置４に対して取り付ける取付け部材１５２とを有する。また、取付け部材１５２は、図１９に示すように初期剤収容部１５１内の初期現像剤を外部に排出する現像剤排出口である初期剤排出口１５９が設けられており、この初期剤排出口１５９がトナー補給口９５と対向するように初期剤ボトル１５０を現像装置４に対して取り付けるものである。また、図１９に示すように、初期剤ボトル１５０は、取付け部材１５２の下部のケーシングでトナー補給口９５を形成する補給口形成部９６を覆うようにして、現像装置４に取り付けられる。
【００８１】
図１９に示すように、初期剤ボトル１５０のセットが完了した現像装置４で、初期剤排出口１５９を塞ぐように接着されたヒートシール１５３をひき抜き、初期剤ボトル１５０内の初期現像剤をその自重でトナー補給口９５内に落下して投入し、現像装置４を駆動させることによって、初期剤ボトル１５０内の初期現像剤が現像装置４の現像剤収容部内に供給される。
【００８２】
図１３及び図１５に示すように、複写機１００は現像装置４の補給側端部の上方に初期剤ボトル１５０を設置するボトル配置スペースはあるものの、このスペースの上方の外装上面部１６０には操作パネル１４０が配置されている。このため、複写機１００では現像装置４の補給側端部の上方の外装に初期剤ボトル１５０の着脱用の開口部を設けることができない。このため、複写機１００では初期剤ボトル１５０を現像装置４に対して上方から取り付けることができない。
【００８３】
このように現像装置４の上方の外装に開口部を設けることができない場合は、初期剤ボトル１５０を設置する容器配置スペースの外装が開口している側方（図１３中左側）から現像装置４に対して横方向（図１３中右方向）にスライドさせて初期剤ボトル１５０を設置することが考えられる。しかし、初期剤ボトル１５０と補給口形成部９６とを摺擦させながらスライドさせると、補給口形成部９６の上面に初期剤排出口１５９と対向させたときに密閉性を保つためのシール部材９７がスライドによる摺擦によって劣化し、初期現像剤を投入するときの密閉性を保つことができなくなるおそれがある。これを避けるために摺擦による劣化が起こらないような材料からなるシール部材９７を用いると、シール部材９７の材料を選択する自由度の幅が狭まり、高コスト化につながるおそれがある。
【００８４】
そこで、本実施形態の初期剤ボトル１５０は、現像装置４に対して、初期剤ボトル１５０をボトル配置スペースの横方向から回転させながら現像装置４の上方に配置する。このように横方向から配置するため、ボトル配置スペースの上方の外装に開口部がなくても、初期剤ボトル１５０を現像装置４の上方に配置することができる。さらに、回転させて取り付けることにより、スライドさせる必要が無く、初期剤ボトル１５０と現像装置４とを摺擦させないため、シール部材９７が初期剤ボトル１５０との摺擦により劣化することを防止できる。
【００８５】
ここで、初期剤ボトル１５０と現像装置４とについて、より具体的に説明する。図２０は、図１９と同じ断面における初期剤ボトル１５０の取付け部材１５２の拡大断面図であり、図２１（ａ）は図１９と同じ断面における現像装置４の拡大断面図である。なお、図２１（ｂ）は図２１中の領域γの拡大説明図である。また、図１９以降の図面では、補給口形成部９６の上面に固定されたシール部材９７の記載を省略している。
【００８６】
図２０に示すように、取付け部材１５２は、初期剤ボトル１５０を現像装置４にセットした後の状態で、初期剤排出口１５９に対して手前側となる位置に下方に向けて突出する手前側壁部１５２ａを有する。さらに、初期剤排出口１５９に対して手前側壁部１５２ａの反対側に下方に向けて突出する奥側壁部１５２ｃを備える。また、手前側壁部１５２ａの初期剤排出口１５９側の壁面である前側内壁面１５２ｆと、奥側壁部１５２ｃの初期剤排出口１５９側の壁面である後側内壁面１５２ｂとの間に空間を備える。セット後の状態では、この空間に補給口形成部９６が入り、図１９に示すように、取付け部材１５２によって補給口形成部９６を覆うよう状態となる。
【００８７】
また、図２０に示すように、取付け部材１５２は前側内壁面１５２ｆには弾性部材としてのゴム部材１５５を備えている。ゴム部材１５５としては、厚さが３［ｍｍ］で、２５％圧縮加重が３．４［ｋｇ／ｃｍ２］のものを使用した。弾性部材としてはゴム製のものに限らず、スポンジ等の他の弾性材料でもよい。また、後述する先端凸部９６ａとの接触部が本実施形態のゴム部材１５５の表面と同様の変位が可能であれば、弾性部材としてバネ部材を用いることもできる。
【００８８】
図２０に示すように、初期剤ボトル１５０単体の状態では、ゴム部材１５５が弾性変形しておらず、自然長の状態である。この状態での、取付け部材１５２のゴム部材１５５の表面から後側内壁面１５２ｂまでの距離である取付け部材内距離Ｌ１は、４２．５［ｍｍ］である。一方、図１４や図２１（ａ）に示すように、現像装置４の補給側端部の先端側は、補給口形成部９６の一部が突き出した形状であり、先端凸部９６ａを形成している。この先端凸部９６ａの先端は、図１４に示すように、図１４中矢印Ｘ方向に直線状となっている。また、図２１（ａ）に示すように、補給口形成部９６の上面部は後側（図２１中右方向）ほど高くなるように傾斜した形状である。なお、補給口形成部９６の後端である後端面９６ｅの補給受上端部９６ｔと先端凸部９６ａとの距離である補給口形成部上端距離Ｌ２は４４．２［ｍｍ］であり、先端凸部９６ａの先端と後端面９６ｅとの最短距離となる補給口形成部最短距離Ｌ３は、４３．８［ｍｍ］である。
【００８９】
図２２は、初期剤ボトル１５０を回転させる直前であるセット開始時の初期剤ボトル１５０と現像装置４との説明図である。初期剤ボトル１５０を現像装置４に取り付けるときは、取付け部材１５２のゴム部材１５５の表面を、現像装置４の先端凸部９６ａに接触させる。そして、図２２に示すように、ゴム部材１５５表面の先端凸部９６ａと接触している部分を回転支軸Ｏとして、初期剤ボトル１５０を図２２中の矢印Ｓ方向に回転させる。この回転によって、初期剤排出口１５９が徐々に下方を向くようになり、初期剤ボトル１５０が現像装置４の上方に設置された図１９に示すようにボトル配置スペースに移動した状態となり、初期剤排出口１５９がトナー補給口９５と対向する。
【００９０】
本実施形態の初期剤ボトル１５０では、ゴム部材１５５表面の先端凸部９６ａとの接触部を回転支軸Ｏとして初期剤ボトル１５０を回転させる。このため、初期剤ボトル１５０を保持して回転する複雑な構造の保持部材を備えなくても、初期剤ボトル１５０を現像装置４に対して回転させることができる。また、初期剤ボトル１５０を回転させて初期剤排出口１５９がトナー補給口９５と対向するボトル配置スペースに初期剤ボトル１５０を移動させることができるので、初期剤ボトル１５０をボトル配置スペースの側方から現像装置４に取り付けることができる。このように、初期剤ボトル１５０は、ゴム部材１５５の一部を回転支軸としてボトル本体を回転させるため、簡易な構成で、初期剤ボトル１５０を現像装置４の上方のボトル配置スペースの側方から現像装置４に取り付けることができる。また、現像装置４側に初期剤ボトル１５０を保持する保持部材など、他に支えが無くとも現像装置４と初期剤ボトル１５０のみで安定にセットすることが可能となるため、余計な部品費を抑えて経済的であり、省スペース化が可能である。さらに、初期剤ボトル１５０を直接現像装置４に取り付けるため、現像装置４の現像剤の充填口であるトナー補給口９５と初期剤排出口１５９との接合部の位置精度を高める事が可能である。
【００９１】
また、本実施形態の複写機１００では、現像装置４に初期剤ボトル１５０を取り付けて、初期剤ボトル１５０内の初期現像剤を現像装置４に供給し終わると、初期剤ボトル１５０を図２２中の矢印Ｓとは逆方向に回転させて、現像装置４から取り外す。そして、複写機１００本体に対して補給ユニット６００を取り付ける。このように、初期現像剤を補給したあとに、現像装置４から初期剤ボトル１５０を取り外す構成では、初期剤ボトル１５０を回転させるためだけの機構を現像装置４側に残しておくことは好ましくない。本実施形態の初期剤ボトル１５０では初期剤ボトル１５０の一部が回転支軸となって現像装置４に対して回転するため、初期剤ボトル１５０を取り外したあとに通常の画像形成動作に不要な部材が現像装置４に残らないという利点がある。
【００９２】
図２２に示すように、初期剤ボトル１５０を回転させると奥側壁部１５２ｃが補給口形成部９６の後端面９６ｅの補給受上端部９６ｔと接触する。このため、初期剤ボトル１５０ゴム部材１５５を先端凸部９６ａに接触させた後、最初に補給口形成部９６に接触する奥側壁部１５２ｃの下部にテーパー部を備えている。詳しくは、図２０に示すように、奥側壁部１５２ｃの下部には取付けテーパー部１５２ｔが形成されている。取付けテーパー部１５２ｔの上端部は後側内壁面１５２ｂの下端部である。このため初期剤ボトル１５０単体の状態では取付けテーパー部１５２ｔの上端からゴム部材１５５の表面までの距離は取付け部材内距離Ｌ１であって、４２．５［ｍｍ］である。一方、取付けテーパー部１５２ｔの下端部からゴム部材１５５の表面の先端凸部９６ａが接触する位置までの距離は、初期剤ボトル１５０単体の状態で、補給口形成部上端距離Ｌ２よりも長くなるように設定されている。
【００９３】
また、本実施形態の取付け部材１５２は、ゴム部材１５５表面における先端凸部９６ａの接触位置の上端部を規定する位置決め部１５６を備える。そして、取付け部材１５２は、後側内壁面１５２ｂの下端で後側内壁面１５２ｂに直交する平面とゴム部材１５５の表面とが交わる位置が、ゴム部材１５５と先端凸部９６ａとが接触する上端部となる。接触支軸部を構成するゴム部材１５５は、弾性変形していない自由長の状態から、現像装置４側の接触部である先端凸部９６ａが食い込むように変形可能な弾性部材である。なお、先端凸部９６ａが食い込むように変形するゴム部材１５５の変形方向は、初期剤ボトル１５０を図２２中の矢印Ｓ方向に回転させたときの奥側壁部１５２ｃの回転方向に対して実質的に垂直な方向である。
【００９４】
図２３は、図２２の状態から矢印Ｓ方向に初期剤ボトル１５０を回転させて、奥側壁部１５２ｃが補給口形成部９６の補給受上端部９６ｔに初めて接触した状態である第一のセット途中の状態の説明図である。図２４は、図２３の状態から初期剤ボトル１５０をさらに矢印Ｓ方向に回転させて、取付けテーパー部１５２ｔの上端が補給口形成部９６の補給受上端部９６ｔに接触する状態を示す、第二のセット途中の状態の説明図である。また、図２５は、図１９、図２３及び図２４の領域δ近傍の拡大図であり、図２５（ａ）は図２３の状態の拡大図、図２５（ｂ）は図２４の状態の拡大図、図２５（ｃ）は図１９の状態の拡大図である。また、図２６は、領域δ近傍の取付け部材１５２の斜視拡大図であり、図２６に示すように、取付け部材１５２は、ゴム部材１５５の両端部に先端凸部９６ａの接触位置の上端部を規定する位置決め部１５６を備える。そして、図２６中の破線で示す位置が接触支軸部となる。
【００９５】
次に、初期剤ボトル１５０を回転させて現像装置４に取り付ける動作についてより詳しく説明する。図２２のセット開始時の状態では、ゴム部材１５５が現像装置４の先端凸部９６ａに接触するだけで、初期剤ボトル１５０と現像装置４との他の部分は接触していない。図２２の状態から初期剤ボトル１５０を図２２中の矢印Ｓ方向に回転させ図２３に示す状態（拡大図：図２５（ａ））で、初期剤ボトル１５０及び現像装置４がゴム部材１５５及び先端凸部９６ａ以外の箇所でお互いに初めて接触する。図２３の状態で取付け部材１５２に初めて接触する現像装置４側の位置は補給口形成部９６の補給受上端部９６ｔである。一方、図２３の状態でこの補給受上端部９６ｔに初めて接触する取付け部材１５２側の位置は、取付けテーパー部１５２ｔの傾斜の途中である。
【００９６】
図２３の状態から初期剤ボトル１５０の回転を進める間、現像装置４側では補給受上端部９６ｔが取付け部材１５２側と接触しつづける。そして、取付けテーパー部１５２ｔ上の補給受上端部９６ｔとの接触位置が取付けテーパー部１５２ｔの上端部の後側内壁面１５２ｂとの境界となる角部に到達し、図２４の状態（拡大図：図２５（ｂ））の状態となる。図２４の状態からさらに初期剤ボトル１５０の回転を進める間、現像装置４側では補給受上端部９６ｔがさらに取付け部材１５２側と接触しつづける。その間、取付け部材１５２側の補給受上端部９６ｔと接触する位置は、後側内壁面１５２ｂ上で図中上方に刻々と移動する。図２４の状態から初期剤ボトル１５０を回転させつづけることで、図１９にしめすように初期剤ボトル１５０の現像装置４へのセットが完了した状態（拡大図：図２５（ｃ））となる。セットが完了した状態の、回転支軸Ｏに対して初期剤排出口１５９を挟んで反対側では、図２５（ｃ）に示すように補給口形成部９６の後端面９６ｅと後側内壁面１５２ｂとが接触する。
【００９７】
上述したように、初期剤ボトル１５０単体での取付けテーパー部１５２ｔの下端部からゴム部材１５５表面の回転支軸Ｏまでの距離は、補給口形成部上端距離Ｌ２よりも長い。このため、図２３に示すように、初期剤ボトル１５０及び現像装置４がゴム部材１５５及び先端凸部９６ａ以外の箇所でお互いに初めて接触する状態では、補給受上端部９６ｔが取付けテーパー部１５２ｔの傾斜の途中に接触する。このとき、補給受上端部９６ｔと接触する取付けテーパー部１５２ｔ上の初期接触位置から回転支軸Ｏまでの初期剤ボトル１５０単体の状態での距離は、補給口形成部上端距離Ｌ２と略同じ長さである。
【００９８】
図２３の状態から初期剤ボトル１５０の回転を進めると、取付け部材１５２側が補給受上端部９６ｔと接触する位置は、取付けテーパー部１５２ｔ上で図中上方に刻々と移動する。このとき、取付けテーパー部１５２ｔはその傾斜面により、補給受上端部９６ｔからゴム部材１５５から奥側壁部１５２ｃを離間させる方向の成分を有する抗力を受ける。そして、取付けテーパー部１５２ｔ上の補給受上端部９６ｔとの各接触位置と回転支軸Ｏとの初期剤ボトル１５０単体の状態（ゴム部材１５５が自然長の状態）での距離である接触部間距離は、接触位置が取付けテーパー部１５２ｔ上の上方に移動するのに従って減少する。これにより、接触部間距離は補給口形成部上端距離Ｌ２よりも短くなり、その差が増大する。接触部間距離と補給口形成部上端距離Ｌ２との差がゴム部材１５５の弾性変形の変形量となって、先端凸部９６ａがゴム部材１５５に食い込んでいく。よって、図２３の状態から初期剤ボトル１５０の回転を進めていくに従ってゴム部材１５５の変形量が増加し、ゴム部材１５５から先端凸部９６ａにかかる弾性力も増加する。
【００９９】
図２３の状態から初期剤ボトル１５０を矢印Ｓ方向に回転させ続けて、図２４の状態とすると、補給受上端部９６ｔと取付けテーパー部１５２ｔの上端部となる。取付けテーパー部１５２ｔの上端部と回転支軸Ｏとの初期剤ボトル１５０単体の状態（ゴム部材１５５が自然長の状態）での距離である接触部間距離は、上述したように距離（接触部間距離）は取付け部材内距離Ｌ１である。そして、Ｌ１＝４２．５［ｍｍ］であり、Ｌ２＝４４．２［ｍｍ］であるので、図２４に示す第二のセット途中の状態では、先端凸部９６ａがゴム部材１５５に１．７［ｍｍ］食い込んだ状態となる。
【０１００】
図２４の状態から初期剤ボトル１５０をさらに矢印Ｓ方向に回転させると、取付け部材１５２側が補給受上端部９６ｔと接触する位置は、取後側内壁面１５２ｂ上で図中上方に刻々と移動する。初期剤ボトル１５０単体の状態（ゴム部材１５５が自然長の状態）で、取後側内壁面１５２ｂと回転支軸Ｏとの距離は取後側内壁面１５２ｂの下端部で最小となり、取付け部材内距離Ｌ１である。すなわち、各接触位置と回転支軸Ｏとの初期剤ボトル１５０単体の状態（ゴム部材１５５が自然長の状態）での距離である接触部間距離は、接触位置が取後側内壁面１５２ｂ上の上方に移動するのに従って増加する。このため、図２４の状態から初期剤ボトル１５０の回転を進めていくに従ってゴム部材１５５の変形量が減少し、ゴム部材１５５から先端凸部９６ａにかかる弾性力も減少する。
【０１０１】
図２４の状態から初期剤ボトル１５０を矢印Ｓ方向に回転させ続けて、図１９に示すようにセットが完了した状態となる。このとき、先端凸部９６ａの先端と後端面９６ｅとの最短距離である補給口形成部最短距離Ｌ３は、４３．８［ｍｍ］であり、取付け部材内距離Ｌ１は、４２．５［ｍｍ］であるので、図１９や図２５（ｃ）に示すセット後の状態では、先端凸部９６ａがゴム部材１５５に１．３［ｍｍ］食い込んだ状態となる。
【０１０２】
このように、ゴム部材１５５の変形量は、初期剤ボトル１５０を現像装置４に取り付ける過程では、補給受上端部９６ｔが取付けテーパー部１５２ｔに接触した後、初期剤ボトル１５０の回転が進むほど増加する。その後、図２４で示すように、取付けテーパー部１５２ｔの上端部に先端凸部９６ａが接触下後、回転が進むほどゴム部材１５５の変形量は減少する。よって、図２４に示す第二のセット途中の状態のときに、ゴム部材１５５の変形量が最大となり、ゴム部材１５５によって働く弾性力が最大となる。
【０１０３】
また、図１９や図２５（ｃ）に示すセット後の状態では、接触部間距離が取付け部材内距離Ｌ１で、現像装置４が取付け部材１５２と接触する箇所の間の距離は補給口形成部最短距離Ｌ３であり、接触部間距離との間に差がある。この差の分だけゴム部材１５５が弾性変形しており、この弾性変形による弾性力によって初期剤ボトル１５０と現像装置４との間のガタを抑制している。さらに、図２４や図２５（ｂ）に示す２つ目のセット途中の状態がゴム部材１５５によって働く弾性力が最大となり、その後のセット動作で弾性力が減少するため、補給口形成部９６の補給受上端部９６ｔが取付けテーパー部１５２ｔの上端部を乗り越えるときに、操作者に対して程よいセット感を認識させることができる。
よって、現像装置４への初期剤ボトル１５０の取付け動作は、動作の当初は軽く、２つ目のセット途中の状態で重くなり、その後軽くなる。
【０１０４】
ここで、ゴム部材１５５の弾性力の変化を線形と仮定し、弾性係数をＫ［Ｎ／ｍｍ］として、初期剤ボトル１５０を現像装置４にセットするときのゴム部材１５５の変形量ΔＬ［ｍｍ］と発生する弾性力Ｐ［Ｎ］は各過程において以下のように示すことができる。
・セット前（図２２）：変形量ΔＬ＝０［ｍｍ］、弾性力Ｐ＝０［Ｎ］
・二つ目のセット途中（図２４）：変形量ΔＬ＝Ｌ２−Ｌ１＝１．７［ｍｍ］、弾性力Ｐ＝１．７×Ｋ［Ｎ］
・セット後（図１９）：変形量ΔＬ＝Ｌ３−Ｌ１＝１．３［ｍｍ］、弾性力Ｐ＝１．３×Ｋ［Ｎ］
【０１０５】
図１９に示すセット後であっても、１．３［ｍｍ］の長さだけゴム部材１５５が縮み、弾性力が生じる。この弾性力によって、初期剤ボトル１５０を現像装置４にセットした後の、現像装置４内のスクリュ軸方向（図１９中の左右方向）の初期剤ボトル１５０と現像装置４との間のガタをなくすことができる。このようにセット後の初期剤ボトル１５０と現像装置４との間のガタをなくすことにより、初期剤ボトル１５０を現像装置４に対して安定して取り付けることができ、初期剤ボトル１５０から現像装置４に初期現像剤を安定して供給することができる。
【０１０６】
また、セット後（Ｐ＝１．３×Ｋ［Ｎ］）よりも第二のセット途中（Ｐ＝１．７×Ｋ［Ｎ］）の方がゴム部材１５５による弾性力は大きくなる。このため、図１９に示すセット後の状態から図２４に示す第二のセット途中の状態に初期剤ボトル１５０を動かすには、セット途中とセット後との弾性力の差である０．４×Ｋ（１．７×Ｋ−１．３×Ｋ）［Ｎ］分の力を加える必要がある。このように、セット後よりもセット途中の方がゴム部材１５５による弾性力が大きくなるように構成することにより、ゴム部材１５５の弾性力を初期剤ボトル１５０が外れることを防止するように作用させることができる。また、セット後の弾性力によって、後端面９６ｅと後側内壁面１５２ｂとの間に摩擦力が生じる。この摩擦力（μ×１．３×Ｋ：μは摩擦係数）は図１９に示すセット後の状態から初期剤ボトル１５０が外れる方向に移動することを阻害するため、この摩擦力は初期剤ボトル１５０が外れることを防止するように作用する。このように、セット途中とセット後の弾性力の差、及び、セット後の弾性力によって後端面９６ｅと後側内壁面１５２ｂとの間に生じる摩擦力は初期剤ボトル１５０が外れることを防止するように作用するため、現像装置４に対して安定して初期剤ボトル１５０を保持することができている。
【０１０７】
図１９及び図２５（ｃ）で示すように、初期剤ボトル１５０を現像装置４にセット完了した状態となる直前まで、現像装置４側で初期剤ボトル１５０の係合部である奥側壁部１５２ｃと接触するのは補給受上端部９６ｔのみである。一方、取付け部材１５２側で回転支軸Ｏ以外で現像装置４と接触するのは、補給口形成部９６の回りを回転するように移動する奥側壁部１５２ｃの内側の面である取付けテーパー部１５２ｔ及び後側内壁面１５２ｂである。現像装置４側で奥側壁部１５２ｃと接触する箇所が補給受上端部９６ｔのみであるのは、現像装置４の補給口形成部９６と取付け部材１５２が次のような形状となっているからである。補給口形成部９６は、初期剤ボトル１５０を回転させる課程で奥側壁部１５２ｃの内側の面と対向する補給口形成部９６の上面から後端面９６ｅまでの表面のうち、補給受上端部９６ｔが回転支軸Ｏと接触する先端凸部９６ａに対して最も距離が離れるような形状となっている。一方、取付け部材１５２は、初期剤ボトル１５０を回転させる課程で、取付けテーパー部１５２ｔ上の初期接触位置から奥側壁部１５２ｃまでの表面は、初期剤ボトル１５０単体での回転支軸Ｏからの距離が、補給口形成部上端距離Ｌ２よりも短くなる形状となっている。現像装置４及び取付け部材１５２がこのような形状となっているため、セット完了直前までの間に現像装置４側で奥側壁部１５２ｃと接触するのは補給受上端部９６ｔのみとなる。
【０１０８】
また、取付け部材１５２は、取付けテーパー部１５２ｔから後側内壁面１５２ｂまでの表面では、取付けテーパー部１５２ｔと後側内壁面１５２ｂとの境界となる角部が、初期剤ボトル１５０単体での回転支軸Ｏからの距離が最も短くなる形状となっている。
このような形状により、初期剤ボトル１５０を回転させる課程では、この角部が補給受上端部９６ｔと接触するタイミングでゴム部材１５５の変形量と弾性力とが最大となり、その後の回転によりゴム部材１５５の変形量と弾性力とが減少するので、この角部が補給受上端部９６ｔを通過するときに操作者にセット感を認識させることができる。
【０１０９】
先に述べたように、本実施形態の初期剤ボトル１５０の取付け部材１５２は、後側内壁面１５２ｂの下端となる取付けテーパー部１５２ｔと後側内壁面１５２ｂとの境界となる角部で、後側内壁面１５２ｂに直交する平面とゴム部材１５５の表面とが交わる位置が、ゴム部材１５５と先端凸部９６ａとが接触する上端部となる。すなわち、現像装置４の初期剤ボトル１５０をセットした状態では、後端内壁面１５２ｂが鉛直になり、このときの上記角部と回転支軸Ｏとが略同じ高さとなる。このような形状とすることにより、取付けテーパー部１５２ｔと後側内壁面１５２ｂとの境界となる角部が、初期剤ボトル１５０単体での回転支軸Ｏからの距離が最も短くなり、この角部が補給受上端部９６ｔと通過するときに操作者にセット感を認識させることができる。また、取付けテーパー部１５２ｔの上端部が図２０に示す形状よりも上方で、テーパー部１５２ｔの角度が図２０に示す形状よりも緩やかな形状であっても、取付けテーパー部１５２ｔと後側内壁面１５２ｂとの境界となる角部が、初期剤ボトル１５０単体での回転支軸Ｏからの距離が最も短く形状とすることができる。なお、取付けテーパー部１５２ｔの上端部が図２０に示す形状よりも下方の場合は、取付けテーパー部１５２ｔと後側内壁面１５２ｂとの境界となる角部ではなく、後側内壁面１５２ｂが鉛直な面となる状態で回転支軸Ｏと同じ高さとなる後側内壁面１５２ｂ面上の位置が、初期剤ボトル１５０単体での回転支軸Ｏからの距離が最も短くなる。この場合、上記角部が補給受上端部９６ｔと接触するときに操作者が認識するセット感は少ないが、回転支軸Ｏと同じ高さとなる後側内壁面１５２ｂ面上の位置が補給受上端部９６ｔを通過した後の回転でゴム部材１５５の変形量と弾性力とが減少する。このため、ゴム部材１５５の弾性力を初期剤ボトル１５０が外れることを防止するように作用させることができる。
【０１１０】
初期現像剤を現像装置４に供給する前の初期剤ボトル１５０は、図２０に示すように初期剤排出口１５９を塞ぐようにシート部材であるヒートシール１５３が接着面１５３ａで接着されている。図１９に示すように初期剤ボトル１５０を現像装置４にセットした状態で、ヒートシール１５３を図２０中の矢印Ｕ方向に引っ張ることで初期剤排出口１５９が開放され、初期剤収容部１５１内の初期現像剤が自重落下によりトナー補給口９５を通って現像装置４内に供給される。また、ヒートシール１５３を引っ張るときの接着面１５３ａにおけるヒートシール１５３の移動方向（図２０中矢印Ｕ´方向）は、現像装置４に対して取り付けるために初期剤ボトル１５０を回転させたときの初期剤排出口１５９の移動方向（図２０中矢印Ｒ方向）に対して９０［°］以下となっている。これにより、ヒートシール１５３を引き抜く動作によって初期剤ボトル１５０に掛かる力は、初期剤ボトル１５０をセットする方向（図２０中の矢印Ｒ方向）、または、この方向に直交する方向の力となる。このため、ヒートシール１５３を引き抜く動作によって初期剤ボトル１５０を現像装置４から取り外す方向に力が生じず、初期剤ボトル１５０が現像装置４から外れにくいため、安定した現像剤の供給を行うことができる。
【０１１１】
また、上述したように取付けテーパー部１５２ｔの下端部からゴム部材１５５の表面の先端凸部９６ａが接触する位置までの距離は、補給口形成部上端距離Ｌ２よりも長くなるように設定されている。一方、取付けテーパー部１５２ｔの上端部からゴム部材１５５の表面の先端凸部９６ａが接触する位置までの距離は、取付け部材内距離Ｌ１である。初期剤ボトル１５０本体を現像装置４に取り付ける間のゴム部材１５５の変形幅は、補給口形成部上端距離Ｌ２と取付け部材内距離Ｌ１との差であるので、取付けテーパー部１５２ｔの幅の方はゴム部材１５５の変形幅よりも広くなっている。このように設定することによって、初期剤ボトル１５０を回転させ始めてから、ゴム部材１５５の変形量が最大となる図２４に示す第二のセット途中の状態まで、初期剤ボトル１５０をセットする際の回転方向の力によって、（ゴム部材１５５を縮める方向の力）に変換することができる。このため、初期剤ボトル１５０を回転支軸Ｏ中心に回転させるという一つの動作で、初期剤ボトル１５０を現像装置４に取り付けることができる。
【０１１２】
また、本実施形態の現像装置４は、図２１（ｂ）に示すように、補給口形成部９６の補給受上端部９６ｔにテーパーを形成している。このように、取付けテーパー部１５２ｔが接触する現像装置４側にも小さいテーパーを設けることにより、初期剤ボトル１５０を回転させて取付けテーパー部１５２ｔが接触することによって、現像装置４側の補給受上端部９６ｔが削れることを防止できる。補給受上端部９６ｔの削れを防止することにより、削れ粕が現像装置４内に入って画像形成時の不具合を発生させることを防止できる。
【０１１３】
以上のような現像剤収容器を用いて現像剤収容器から初期現像剤等の現像剤を現像装置内に投入する際に、現像剤収容器内に収容されているトナーやキャリア等からなる現像剤は、上述したような画像形成時の要求から帯電し易いものが使用されている。従って、現像剤収容器から初期現像剤等の現像剤をその自重で現像装置４のトナー補給口９５内に落下、投入しても、現像剤収容器の内壁に現像剤が静電気的に付着し、現像剤収納器内から完全に現像剤を排出することができず、現像収容器内に残存してしまう。その結果、現像剤収容器を現像装置から取り外すと、残存現像剤が、複写機１００内や、床にこぼれ落ち、複写機１００や床を汚染してしまう。
【０１１４】
本発明においては、このような問題を解消するために、一旦、現像剤収容器から初期現像剤等の現像剤を現像装置４のトナー補給口９５内に投入した後、現像剤収容器内に現像剤が残存した状態で、現像剤収容器内にイオン化した気体を注入するようにしている。その結果、イオン化気体は、残存現像剤の有する電荷を中和して残存現像剤が現像剤収容器の内壁から離脱し易くなり、残存現像剤がほぼ完全に現像装置内に投入することが可能となる。
【０１１５】
本発明においては、このようなイオン化気体を現像剤収容器内に容易、確実に注入可能なように、現像剤収容器の供給現像剤収容部の端部にイオン化気体注入口を形成したものである。
【０１１６】
本発明による現像剤収容器の実施形態について、図２７及び図２８に基づいて説明する。図２７は、本発明による一実施形態に係る現像剤収容器の概略構成を示す断面図である。図２８は、図２７で示す現像剤収容器の端部に備えられるイオン化気体注入口の形状を示す図で、（Ａ−１）は、シールタイプのイオン化気体注入口の平面図、（Ａ−２）は、図２７（Ａ−１）のＸ−Ｘ線上で切断した断面図、（Ｂ−１）は、栓タイプのイオン化気体注入口の平面図、（Ｂ−２）は、図２７（Ｂ−１）のＹ−Ｙ線上で切断した断面図、（Ｃ−１）は、突起タイプのイオン化気体注入口の平面図、（Ｃ−２）は、図２７（Ｃ−１）のＺ−Ｚ線上で切断した断面図である。
【０１１７】
本実施形態に係る現像剤収容器は、供給現像剤収容部にイオン化気体注入口を有すること以外は、前述の実施形態で使用された初期剤ボトル１５０のボトル本体と基本的に同一形状、構造を有し、現像装置４も同一形状、構造を有するので、同一のものには、同一符号を付して説明を省略する。
【０１１８】
ところで、従来の初期剤ボトル１５０は、図２７に示すように、初期現像剤を収納するポリプロピレン、高密度ポリエチレン等の透明又は半透明の樹脂からなる初期剤収容部１５１と、この初期剤収容部１５１の一端に取り付けられた取付部材１５２を備えている。そして、取付部材１５２の底部には、初期剤排出口１５９が形成されており、この初期剤排出口１５９には、ヒートシール１５３によって封口されている。従って、前述のように、初期剤ボトル１５０を現像装置４のトナー補給口９５を被覆するように取付部材１５２によってトナー補給口９５の周辺に取付け、ヒートシール１５３を引っ張って初期剤排出口１５９を開口すると、その自重で初期剤排出口１５９に向かって収集されている初期剤ボトル１５０内の初期現像剤が、初期剤排出口１５９からトナー補給口９５に向かって投入される。
【０１１９】
このように投入される初期現像剤は、複写機１００における画像形成動作を早期に立ち上げるために、適度に帯電された状態で初期剤ボトル１５０内に収容されている。それ故、初期現像剤が初期剤ボトル１５０内から重力で自重落下して初期剤排出口１５９からトナー補給口９５内に供給されても、初期剤ボトル１５０の内壁に、初期現像剤が静電気的に付着して初期剤ボトル１５０内に残存することになる。従って、初期剤ボトル１５０をトナー補給口９５から取り外すと、取り外しの際の振動によって初期剤ボトル１５０内に残存する現像剤が初期剤排出口１５９からこぼれ落ち、画像形成ユニット２０や床を汚染してしまう。
【０１２０】
これに対して、本発明における初期剤ボトル１５０は、初期剤排出口１５９の反対側の端部、具体的には、図２７のａからｆで示す領域にイオン化気体注入口８５を形成し、このイオン化気体注入口を通じて高電圧放電によってイオン化された気体をイオン化気体発生装置８０（図１２参照）から初期剤ボトル１５０内に注入するようにしている。そして、イオン化気体注入口８５から初期剤ボトル１５０内にイオン化気体を供給することによって、イオン化気体が帯電した初期現像剤を電気的に中和し、初期剤ボトル１５０の内壁から容易に落下可能としている。その結果、初期剤ボトル１５０内には、残存現像剤はほとんど存在せず、初期剤ボトル１５０を現像装置４からの取り外し時の現像剤の落ちこぼれを抑制可能となっている。
【０１２１】
この場合に、初期剤ボトル１５０内に残存現像剤の有無を視認可能なように、初期剤ボトル１５０に透明又は半透明な視認部を有することが好ましく、この実施形態においては、初期剤収容部１５１をポリプロピレン、高密度ポリエチレン等の透明又は半透明の樹脂で形成して、初期剤収容部１５１全体で残存現像剤の有無を視認可能となっている。このように、初期剤収容部１５１は、内部を確認できる程度の透明性を有することが好ましい。具体的な透明性としては、透過率が可視光領域において５０％以上であり、より好ましくは７０％以上である。初期剤収容部１５１全てが透明である必要はなく、初期剤収容部１５１の内部を視認可能な程度に部分的に透明でも良い。透過率は初期剤収容部１５１を構成する部材を切り取り分光光度計で可視光領域の透過率を測定することができる。このように、初期剤収容部１５１の内部が確認できることにより、現像剤の充填終了後に初期剤収容部１５１の内部に現像剤が残存していないことを確認して、現像剤がこぼれ落ちの心配をすることなく空になった初期剤ボトル１５０の取り外しができる。内部を確認できない場合には、初期剤収容部１５１の内壁に付着した現像剤をできるだけなくそうとして、初期剤ボトル１５０の外周をたたいて振動を付与する場合が考えられ、この場合には、現像装置４に余計な振動を与える可能性もあるが、本実施形態のように、イオン化気体を初期剤ボトル１５０内に供給すことによって、特に、振動を付与することなく、現像剤の自重で落下排出することが可能となる。なお、初期剤収容部１５１としては、剛性や成型しやすさ、およびコストなどから、ポリプロピレン、高密度ポリエチレン、ポリウレタン、ＰＥＴ（ポリエステル）などが好ましいが、これ以外も使用できる。
【０１２２】
また、イオン化気体としては、電極に高電圧を与えて空気を放電させるなどにより、空気中の酸素や窒素、および水蒸気がイオン化されるものを使用することが可能である。このようなイオン化した気体により、帯電しているトナーとキャリアが中和され除電されて、初期剤収容部１５１の内壁に付着している残存現像剤を容易にその自重で離脱、落下させることが可能となる。
【０１２３】
本実施形態においては、イオン化気体発生装置８０を複写機１００内に内蔵させているが、必ずしも内蔵させておく必要はなく、サービスマンが持参して使用するようにしても良い。イオン化気体発生装置８０としては、小型で持ち歩きのできるものがあるので、現像剤の充填にあたるサービスマンが持ち込むことが容易である。このイオン化気体発生装置は大きな設置スペースを必要とせず、また、イオン化気体が通る細い管によって、どこにでも送給することができるため、イオン化気体発生装置の設置場所に関して自由度が高い。また、本実施形態のように、画像形成装置内にイオン化気体装置８０を備えると、画像形成装置はもともと高電圧を発生させるようになっているため、これを用いてイオン化気体を発生させることが容易になる利点を有する。このように画像形成装置にイオン化気体発生装置８０を備えることにより、サービスマンがイオン化気体発生装置８０を持ち込まなくても、現像剤の充填／交換ができるし、ユーザーが実施する場合でも、周辺を汚す心配がなく現像剤交換を行える。イオン化気体発生装置８０としては、エアーガンタイプやエアーノズルタイプ等を適当に使用することが可能である。
【０１２４】
また、イオン化気体注入口８５は、図２８に示すように、不使用時には、封孔されて初期剤ボトル１５０からイオン化気体注入口８５を通じて現像剤が外部に漏れでないようになっており、使用時には、封孔を開口してイオン化気体を注入可能としている。このように、イオン化気体注入口８５は、イオン化気体発生装置からのノズルを挿入できるだけの大きさがあればよい。この注入口は、イオン化気体注入前は塞がれていて注入時にはじめて開けるものであり、イオン化気体注入後は開いたままでよい。イオン化気体注入口８５の具体的構成としては、図２８（Ａ−１）、（Ａ−２）で示すようなシールタイプがあり、初期剤ボトル１５０の初期剤収容部１５１の端部にイオン化気体注入口８５となる開口を設け、その開口の周囲にフィルム状シール材８６を溶着するための突起部８５ｂを形成し、突起部８５ｂ上にシール材８６を溶着して封孔するようになっている。そして、使用時には、このシール材８６を突起部８５ｂから剥ぎ取り、開口を開放し（即ち、イオン化気体注入口８５を開け）、この開口内にイオン化気体発生装置からのノズルを挿入してイオン化された気体を矢印Ｏで示す方向から供給するようになっている。
【０１２５】
また、イオン化気体注入口８５としては、図２８（Ｂ−１）、（Ｂ−２）で示すような栓タイプも使用可能であり、初期剤収容部１５１の端部に形成された開口（イオン化気体注入口８５）を開閉する栓８７を使用するものである。不使用時には、前記開口を栓８７で封孔して、前記開口から現像剤の漏出を防止し、使用時には、栓８７を前記開口から取り外し、前記開口内にイオン化気体を供給するノズルを挿入して初期剤ボトル１５０内にイオン化気体を容易に注入可能となっている。
【０１２６】
また、イオン化気体注入口８５としては、図２８（Ｃ−１）、（Ｃ−２）で示すような突起タイプも使用可能であり、初期剤収容部１５１の端部に形成された開口（イオン化気体注入口８５）の周囲に先端が封止されたチューブの後端を溶着して突起８８を形成して開口を封止したものである。このような突起タイプのイオン化気体注入口８５とする場合には、使用時には、突起８８の先端を切断することによって容易に前記開口を開放して、前記開口からイオン化気体を初期剤ボトル１５０内に注入することができる。
【０１２７】
このようなイオン化気体注入口８５は、図２７に示す領域ａからｆのいずれであっても良いが、イオン化気体注入口８５は、画像形成装置に取り付けた状態で、イオン化気体を注入できる位置に存在することが必要であるので、イオン化気体を注入し易い場所が好ましい。また、排出しきれない現像剤が溜まりやすい初期剤収容部１５１の下部を避けた方が得策である。例えば、図２７のｄの領域にイオン化気体注入口８５があると、イオン化気体注入後に現像剤が排出口１９６に向かうときに、その開放されたイオン化気体注入口８５の部分から現像剤がこぼれる場合がある。ｅの領域では現像剤が収集される部分になるため、現像剤が開放されたイオン化気体注入口８５から押し出される場合がある。また、ｆの領域ではイオン化気体をイオン化気体注入口８５から注入しにくい難点がある。従って、イオン化気体注入口８５が初期剤収容部１５１の鉛直面又は天井部付近となるａ、ｂ、及びｃの領域は、排出しきれない現像剤がイオン化気体注入口８５付近に留まる虞が少なくなるので好適である。
【０１２８】
また、初期剤ボトル１５０内の現像剤がある程度排出されたところで、好ましくは初期剤ボトル１５０内部の現像剤の９０重量％以上が排出されたところで、より好ましくは、初期剤ボトル１５０の内壁に付着した現像剤だけが残っている状態で、イオン化気体注入口８５を開放して、このイオン化気体注入口８５からイオン化気体を注入することが望ましい。何となれば、トナーとキャリアを含む二成分現像剤の場合は、イオン化気体の注入によって同時に帯電しているキャリアとトナーも除電されるため、帯電していないキャリアとトナーに分離され易くなる。または、帯電性が不十分な現像剤となる。この帯電性の不十分な現像剤量が多い場合には、画像形成時に感光体１の表面に形成された静電潜像に対するトナーの付着量が少なくなって狙いの画像濃度が得られない場合がある。また、逆に、非画像部にトナーが付着して、地肌汚れとなる場合がある。このような画像への不具合を発生させないためには、帯電性の不十分な現像剤量が多い場合には、別工程で現像装置４内の現像剤の撹拌時間を長くして、帯電性が十分な現像剤にする必要があり、現像剤の劣化につながる。
【０１２９】
しかし、イオン化気体によって除電される現像剤が少なければ、現像装置４内に供給された後に、最初に投入された多量の帯電された他の現像剤からの電荷によって、除電された現像剤は、直ちに適正な帯電量をもつ現像剤となるため、前述のような不具合は発生しにくい。さらに、イオン化気体注入後に現像装置４内に投入される現像剤が少なければ、前述の別工程での現像装置による第二の現像剤供給動作を行わなくても、初期剤ボトル１５０から投入された初期現像剤を直ちに現像装置４による現像動作に使用することが可能となる。また、前記第二の現像剤供給動作を行う場合でも、その動作時間を短くすることができる。このようなことから、残存現像量が少なければ、現像装置４に投入される除電された現像剤が少なくなり、帯電量が不十分な現像剤による画像の不具合が発生しにくくなる。従って、初期剤ボトル１５０内部の現像剤の９０重量％以上が排出されたところ（残存現像剤が当初の収容現像剤に対して１０重量％以下）でイオン化気体が初期剤ボトル１５０内に注入されることが好ましい。
【０１３０】
イオン化気体注入時には、現像装置４を駆動させたままでも良いし、一度止めて、注入後に再度現像装置を駆動しても良い。現像装置４の過剰な撹拌をなくし、現像剤の劣化を抑制するためには、イオン化気体注入時は現像装置の駆動を止めるほうが好ましい。排出する現像剤が少なく、現像装置を駆動させなくても現像装置に現像剤が充填されてしまう場合には、現像装置を駆動しなくてもよい。
【０１３１】
本実施形態においては、現像剤が重力により現像剤排出口１５９に向かうようになっている初期剤ボトル１５０を使用しているが、必ずしも現像剤が重力により現像剤排出口１５９に向かうようにする必要はない。しかしながら、現像剤が重力により現像剤排出口１５９に向かうようにする場合には、静電的に初期剤ボトル１５０の内壁に付着している現像剤以外のほとんどは、重力による自然落下により現像装置に供給されるので、特別の搬送装置を使用することなく安価かつ簡便とすることが可能となり好適である。そして、初期剤ボトル１５０内にイオン化した気体を注入すると、静電的に初期剤ボトル１５０の内壁に付着している現像剤は除電されるため、現像剤は初期剤ボトル１５０の内壁から離脱し、容易かつ確実に下部にある排出口へ集向させて現像装置４内に投入可能となる。
【０１３２】
この場合、イオン化気体注入口８５は、現像剤が重力で落下する位置を避けて開口することが好ましい。イオン化気体が注入され除電された現像剤は、静電付着力がなくなり重力の方向に落下する。この時に落下する方向にイオン化気体注入口８５があると、そこから現像剤がこぼれて装置周辺を汚す可能性がある。また、イオン化気体注入口８５は現像剤の排出口１５９付近以外に存在するほうが好ましい。除電された現像剤は、現像剤排出口１５９付近に集まるが、その量が多い場合には、現像剤排出口１５９付近で現像剤が溜まる場合がある。その部分にイオン化気体注入口８５が開いていると、たとえ現像剤の落下方向になくても、現像剤が押し出されて装置周辺を汚す可能性がある。したがって、イオン化気体注入口８５は、現像剤収容器が現像剤の供給動作をするためにセットされた状態で、上面となる部分に存在することが好ましい。
【０１３３】
また、スクリュや回転羽根あるいは、現像剤収容器自身の回転などの何等かの動力によって、現像剤を排出口に搬送するような現像剤収容器を使用した場合でも、現像剤収容器の内壁に付着している現像剤が現像剤収器の内壁から離脱すれば、現像剤を容易に搬送することが可能となる。しかし、回転羽根や容器自身の回転により現像剤が再帯電し、内壁に付着する現像剤を除去しきれない場合が発生するので、現像剤が重力により現像剤排出口１５９に向かうようにして現像剤排出口１５９が下部にある現像剤収容器が特に好ましい。
【０１３４】
また、本実施形態においては、現像剤としてキャリアとトナーからなる二成分現像剤を使用しているが、トナーのみの一成分現像剤を使用した場合も有効である。しかしながら、二成分現像剤を使用する場合は、キャリアとトナーが帯電した状態で充填されているか、帯電した状態で充填されていなくても帯電しやすい組み合わせのため、現像剤収容器を作製の容易な樹脂製とすると現像剤収容器の内壁が帯電しやすく、トナーだけの場合よりも現像剤収容器の内壁への付着が多くなりやすい。したがって、このような場合に現像剤収容器内へのイオン化気体の注入はより効果的である。
【０１３５】
また、本実施形態においては、イオン化気体注入口８５を初期剤ボトル１５０に形成しているが、本実施形態において前述したプレミックストナーを収容したトナーボトル１２０にイオン化気体注入口８５を形成しても良い。この場合には、トナーボトル１２０内のプレミックストナーの大部分が現像装置４内に供給されたことを検知し、この検知に基づいてトナーボトル１２０内にイオン化気体を注入すれば、トナーボトル１２０内に付着しているプレミックストナーをほぼ完全に現像装置内に供給可能となり、トナーを有効に使用可能となるだけでなく、トナーボトル１２０を補給ユニット６００から取り外した際に、プレミックストナーのこぼれ落ちを防止して、周囲の汚染を抑制することが可能となる。
【０１３６】
以上のように、本実施形態に係る現像剤収容器は、供給現像剤収容部内にイオン化した気体を供給するイオン化気体注入口を備えたので、このイオン化気体注入口からイオン化気体を供給現像剤収容部に導入することによって、供給現像剤収容部内に静電的に付着している現像剤や内壁が除電され、供給現像剤収容部の内壁から現像剤を容易に離脱させることが可能となる。その結果、これまでは静電付着によって現像剤収容器に残ってしまう現像剤も、現像装置に供給されるようになる。また、内部を確認できるような透明性をもつ現像剤収容器でも、内壁に現像剤が付着してしまうと、付着物以外の現像剤が存在するのかどうか（現像剤排出口付近に溜まっているかどうかなど）を確認しにくいが、付着現像剤がなくなれば内部が確認しやすくなるため、現像剤が残っている状態で現像剤収容器を取り外すことによって現像剤をこぼすことを防止できる。さらに、イオン化した気体の注入の際に、イオン化気体を現像剤排出口の近傍から注入しようとすると、現像剤収容器と現像装置との接合部を取り外す必要があり、その時に内部に残っている現像剤がこぼれ落ちて、周辺を汚染する可能性があるが、専用の注入口があれば受入口と排出口との接合部を取り外す必要がなくなるため、現像剤がこぼれ落ちて周辺を汚染することはない。
【実施例】
【０１３７】
次に、本発明による具体的な実施例について説明する。前述の実施形態で使用された初期剤ボトルとして次に示す現初期剤ボトルＡ〜Ｄを調製し、これらの初期剤ボトル内に現像剤を収容し、各初期剤ボトルから現像装置に現像剤を投入後の各初期剤ボトルを確認した。なお、初期剤ボトル内の現像剤の排出量は、予め、所定重量の現像剤を収容した初期剤ボトルから、ヒートシールを開封して現像装置を駆動してからの時間と現像剤の排出量との関係を測定し、現像装置の駆動時間を計測することによって求めた。
【０１３８】
・初期剤ボトルＡ：初期剤収容部がポリプロピレン製で透過率が４０％、イオン化気体注入口が図２７のａの領域に形成され、図２８（Ａ−１）（Ａ−２）で示す構造（シールタイプ）になっている現像剤収容器。
・初期剤ボトルＢ：初期剤収容部がポリプロピレン製で透過率が７３％、イオン化気体注入口が図２７のａの領域に形成され、図２８（Ｃ−１）（Ｃ−２）で示す構造（突起タイプ）になっている現像剤収容器。
・初期剤ボトルＣ：初期剤収容部がＰＥＴ製で透過率が９２％、イオン化気体注入口が図２７のａの領域に形成され、図２８（Ｂ−１）（Ｂ−２）で示す構造（栓タイプ）になっている現像剤収容器。
・初期剤ボトルＤ：初期剤ボトルＣのイオン化気体注入口のないもの。
【０１３９】
〔実施例１〕
現像装置のトナー補給口に、トナー７ｗｔ％とキャリア９３ｗｔ％からなる二成分現像剤５４０ｇが充填された初期剤ボトルＡの現像剤排出口を接続し、初期剤ボトルのヒートシールを引き抜き現像装置を駆動させて現像剤供給を開始した（現像剤供給動作）。あらかじめ確認しておいた、ほとんどの現像剤が排出される時間（４５秒間）、現像装置の駆動を続けた後に、駆動を停止した。次に、イオン化気体発生装置を用いて、イオン化気体注入口からイオン化した気体を５秒間注入。供給現像剤収容体の内壁面に付着していた現像剤が壁面から離脱して、下部の現像剤排出口に移動し、トナー補給口から現像装置内部に供給された。その後、現像装置を駆動して現像剤の供給工程を終了した。
【０１４０】
このようにして初期剤ボトルから現像剤を現像装置内に投入した初期剤ボトルを現像装置から取り外すときに、現像剤がこぼれることはなかった。また、初期剤ボトルの内部に現像剤はほとんど残っていなかった。
【０１４１】
〔実施例２〕
実施例１の初期剤ボトルＡを初期剤ボトルＢに変える以外は、実施例１と同様にして現像剤を現像装置内部に供給した。初期剤ボトルを取り外すときに、現像剤がこぼれることはなかった。また、初期剤ボトル内部に現像剤はほとんど残っていなかった。
【０１４２】
〔実施例３〕
実施例１の初期剤ボトルＡを初期剤ボトルＣに変える以外は、実施例１と同様にしてイオン化気体注入前の現像剤供給動作を行った。この動作が終了後の初期剤ボトルは、内壁に多くの現像剤が付着しているため、内部にどの程度の現像剤が残っているかがわかりにくかった。この状態で初期剤ボトル上面にあるイオン化気体注入口を開け、イオン化気体を注入すると、ボトル内壁に付着していた現像剤が離脱して、ボトル内部が良く確認できるようになった。ボトル内壁から離脱した現像剤は下部の現像剤排出口に向かい、現像装置に供給された。このような現像剤供給動作を行わないと、現像装置の受入口付近に現像剤が溜まるため、一部は現像剤排出口付近に残るが、再び上記の現像剤供給動作を５秒間実施すると、現像剤排出口付近の現像剤はほぼ全てが現像装置に供給された。充填終了後に初期剤ボトルを取り外すときに、現像剤がこぼれることはなかった。
【０１４３】
〔比較例１〕
実施例３の初期剤ボトルＣを初期剤ボトルＤに変えて、実施例1のイオン化気体注入前までと同じ方法で現像剤供給動作を実施した。この動作が終了後の初期剤ボトルは、実施例３の場合と同じく内壁に多くの現像剤が付着しているため、内部にどの程度の現像剤が残っているかがわかりにくかった。この状態で初期剤ボトルを取り外すと、このときの振動で壁面に付着している現像剤の一部が離脱し、現像剤がこぼれた。
【０１４４】
〔実施例４〕
初期剤ボトルＡを実施例１と同様に現像装置に取付け、現像剤供給動作を実施した。なお、この時の動作時間は３８秒で、現像剤の９０重量％以上（残量現像剤１０重量％以下）が排出される時間である。現像剤排出口付近には、排出されない現像剤が溜まっている状態がわずかに確認できる。この状態で容器上面にあるイオン化気体注入口を開け、イオン化気体を注入したあと、現像装置を１０秒間駆動して現像剤の供給工程を終了した。初期剤ボトルを取り外すときに、現像剤がこぼれることはなかった。また、初期剤ボトル内部に現像剤はほとんど残っていなかった。この後、この現像剤を適正な画像が得られるように調整をして図１で示す複写機１００を稼動させて画像印刷を実施した。得られた画像に濃度ムラや地肌汚れはなく、良好な画像であった。
【０１４５】
〔実施例５〕
実施例４のイオン化気体注入前の現像剤供給動作時間を２５秒とし、イオン化気体注入後の現像剤供給動作を２０秒とする以外は、実施例４と同様の現像剤供給動作を行った。初期剤ボトルを取り外すときに現像剤がこぼれることはなかった。しかし、排出口付近のボトル内壁に現像剤が少し付着していた。また、この後の図１で示す複写機１００を稼動させて画像印刷にあたり、適正な画像が得られるように調整するための時間が長くかかった。実施例４との比較より、イオン化気体注入時には、なるべく容器内の現像剤が少ない状態のほうが好ましいことがわかる。
【０１４６】
〔実施例６〕
イオン化気体発生装置としてフレキシブルエアーノズルが備えられている複写機を用いて、現像剤供給動作を行った。イオン化気体注入時に、別のイオン化気体発生装置を用いる代わりに、複写機付属のイオン化気体発生装置から延びるノズルをイオン化気体注入口に挿入して注入する以外は、実施例１と同じ方法で実施した。実施例１と同様、初期剤ボトルを取り外すときに、現像剤がこぼれることはなかった。また、初期剤ボトルに現像剤はほとんど残っていなかった。
【図面の簡単な説明】
【０１４７】
【図１】本発明による一実施形態に係る複写機の概略構成を示す図である。
【図２】図１に示す複写機で使用される現像装置の拡大断面図である。
【図３】図２で示す現像装置内の現像剤の流れを示す摸式図である。
【図４】図２で示す現像装置の外観斜視図である。
【図５】図１に示す複写機で使用されるトナー補給装置の斜視図である。
【図６】図１に示す複写機で使用されるトナー補給装置の概略構成を示す一部を切り欠いた断面図である。
【図７】図６で示すトナーボトルの外観斜視図である。
【図８】図５で示すトナー補給装置の拡大斜視図である。
【図９】図８で示すサブホッパを斜め上方から見た透視図である。
【図１０】トナーボトルを交換するときの複写機本体の外観を模式的に示す斜視図である。
【図１１】図１０で示すトナーボトルを交換するときの補給ユニットの斜視図である。
【図１２】本発明による一実施形態に係る複写機の補給ユニットを取り外した状態の複写機の前面近傍の斜視図である。
【図１３】図１２で示す補給ユニットを取り外した状態の複写機の前面近傍の側面図である。
【図１４】図１３で示す現像装置の補給側端部の斜視拡大図である。
【図１５】図１３で示す現像装置に初期剤ボトルを取り付けた状態の複写機の前面近傍の側面図である。
【図１６】図１５で示す初期剤ボトルを取り付けた状態の現像装置の補給側端部の斜視図である。
【図１７】図１６で示す現像装置に初期剤ボトルのセットが完了した状態での取付け部材の斜視拡大図である。
【図１８】図１６の現像装置に初期剤ボトルのセットが完了した状態の上面図である。
【図１９】図１８中のＮ−Ｎ断面における現像装置の補給側端部と初期剤ボトルとの側方断面図である。
【図２０】図１９の取付け部材の拡大断面図である。
【図２１】図１３で示す現像装置の拡大断面図で、（ａ）は、現像装置の補給側端部、（ｂ）は、（ａ）中の領域γの拡大図である。
【図２２】図１６で示す現像装置に初期剤ボトルをセット開始時の説明図である。
【図２３】図２２で示す現像装置に初期剤ボトルをセットする際の第一のセット途中の状態の説明図である。
【図２４】図２２で示す現像装置に初期剤ボトルをセットする際の第二のセット途中の状態の説明図である。
【図２５】図１９、図２３及び図２４で示す領域δ近傍の拡大図で、（ａ）は図２３の拡大図、（ｂ）は図２４の拡大図、（ｃ）は図１９の拡大図である。
【図２６】図２４で示す領域δ近傍の取付け部材の斜視拡大図である。
【図２７】本発明による一実施形態に係る現像剤収容器の概略構成を示す断面図である。
【図２８】図２７で示す現像剤収容器の端部に形成されるイオン化気体注入口の形状を示す図で、（Ａ−１）は、シールタイプのイオン化気体注入口の平面図、（Ａ−２）は、図２７（Ａ−１）のＸ−Ｘ線上で切断した断面図、（Ｂ−１）は、栓タイプのイオン化気体注入口の平面図、（Ｂ−２）は、図２７（Ｂ−１）のＹ−Ｙ線上で切断した断面図、（Ｃ１）は、突起タイプのイオン化気体注入口の平面図、（Ｃ−２）は、図２７（Ｃ−１）のＺ−Ｚ線上で切断した断面図である。
【符号の説明】
【０１４８】
１      感光体
２      排出搬送路
４      現像装置
４１    側面凸部
２０    画像形成ユニット
２１    光書込ユニット
２２    二次転写装置
２５    定着装置
６０    トナーポンプ
６７    トナー吐出口
６８    サブホッパ
６８ａ  サブホッパ駆動クラッチ
６９    ステータ
７０    容器ガイド部材
７２    スライド部材
７５    容器支持ホルダ
７６    固定部
８０    イオン化気体発生装置
８５    イオン化気体注入口
８６    シール材
８７    栓
８８    突起
９５    トナー補給口
９６    補給口形成部
９６ａ  先端凸部
９６ｂ  補給受後側内壁面
９６ｅ  後端面
９６ｆ  補給受手前側内壁面
９６ｓ  テーパー部
９６ｔ  補給受上端部
９６ｕ  補給受前側上面
９７    シール部材
１００  複写機
１１０  中間転写ベルト
１２０  トナーボトル
１４０  操作パネル
１５０  初期剤ボトル
１５１  初期剤収容部
１５２  取付け部材
１５２ａ  手前側壁部
１５２ｂ  後側内壁面
１５２ｃ  奥側壁部
１５２ｅ  取付け後端面
１５２ｆ  前側内壁面
１５２ｔ  取付けテーパー部
１５３  ヒートシール
１５４  引っ掛け部
１５５  ゴム部材
１５６  位置決め部
１５９  初期剤排出口
１６０  外装上面部
２５０  プリンタ部
３００  スキャナ
４００  原稿自動搬送装置
５００  トナー搬送装置
６００  補給ユニット
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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