(57)【要約】【課題】本発明の目的は、画像濃度ムラや画像荒れ等の画質問題を発生させない、トリクル現像方式の画像形成装置を提供すること。【解決手段】補充現像剤のキャリア濃度の平均値を５〜３０質量％の範囲で、且つ、該キャリア濃度の偏差を１０質量％以下の範囲で補給することによって、高品質な画像を安定して出力する画像形成装置の提供と、画像形成装置内で使用される２成分現像剤の耐久性能向上を可能にした。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２成分現像装置を有する画像形成装置に少なくともトナーとキャリアとからなる補充現像剤を補給する補給方法において、
前記画像形成装置に補給される補充現像剤のキャリア濃度の平均値が５〜３０質量％の範囲にあり、且つ、前記画像形成装置に補給される補充現像剤のキャリア濃度の偏差が１０質量％以下の範囲であることを特徴とする補給方法。
【請求項２】
前記画像形成装置に補給される補充現像剤のキャリア濃度の平均値が５〜２０質量％の範囲にあることを特徴とする請求項１に記載の補給方法。
【請求項３】
前記画像形成装置は、補充現像剤が収容された現像剤容器を自体に装着可能なものであり、
前記現像剤容器に収容された補充現像剤のキャリア濃度の偏差が１０質量％以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の補給方法。
【請求項４】
前記現像剤容器に収容される補充現像剤は、トナーの上にキャリアが積載され収容された容器と、該容器の壁面に対し振動エネルギーを加える加振行程を有する調製方法を用いて調製されることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の補給方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２成分現像方式で静電潜像をトナーで現像する際にトナーとキャリアからなる補充現像剤を補給しながら現像を行う、トリクル現像方式の画像形成装置に補充現像剤を補給する補給方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＰＯＤ（プリントオンデマンド）分野、あるいは軽印刷分野では、プリント作製規模がオフィスに比べるとはるかに大きく、連続して数千枚に上るプリント作製を行うことも想定しておく必要がある。このような場合でも開始から終了までの間、画質に変動をきたすことのない安定性が求められていた。また、この分野では多種多様な情報が収録されたプリントを作製する機会も多々あり、プリント作製中に画像の画素率変化に伴ってトナー消費量が大きく変化することもあった。
【０００３】
フルカラー画像形成におかれては、トナーとキャリアからなる現像剤を用いる２成分現像方式による画像形成が広く行われているが、良好な画質のフルカラー画像を安定して提供するためにも、長期の使用に耐え得る２成分現像剤が求められていた。
【０００４】
２成分現像方式では、トナーをキャリア表面で摩擦させて適度に帯電させているが、長期にわたり現像を繰り返し行っていると、キャリア表面の樹脂層が摩耗剥離したり、あるいはトナー構成成分がキャリア表面に固着したりして、キャリアの帯電能力が次第に低下する。その結果、キャリアから所定量のトナーを感光体に供給する現像性能が低下して、画像濃度が変動する、特に、フルカラー画像形成においては所定のカラーバランスを得ることが難しくなるといった問題を有していた。
【０００５】
また、数千枚レベルのプリント作製を連続で行う場合でも、最初から最後までの全プリントで画像濃度及び色相の変化が少なく抑えられているような、プリント作製の性能が求められていた。
【０００６】
そこで、現像時に消費される分のトナーを補うために新しいトナーを補給する際に、新しいトナー中に少量の新しいキャリアが混合された補充現像剤を補充用の現像剤容器から現像装置に補給して、使用中のキャリアを新しいキャリアに少しずつ入れ替えることによりキャリアの帯電能力を維持する、いわゆるトリクル現像方式の現像装置を用いた画像形成装置が提案されていた。（例えば、特許文献１、２参照）
特許文献１に記載の技術には、キャリア濃度が約３％〜約５０％になるように混合して調製された補充現像剤を補給するトリクル現像方式の現像装置を用いたカラー画像形成装置である。
【０００７】
特許文献２に記載の技術には、抵抗値の異なる３種の各キャリアをトナーと調製された３種類の補充現像剤を現像剤容器の長手方向に３つの領域に区分して収納するものである。そして、トナー補給の時間経過に伴い異なる抵抗値の新キャリアを順次補給させるものである。
【０００８】
劣化の進んだキャリアの中に新しいキャリアを補給すると、ロングレンジの観点ではキヤリアの能力低下を抑制できる。他方において、現像剤容器から現像装置内に実際に時々刻々に補給される補充現像剤のキヤリア濃度（補充現像剤の質量に対するキャリア質量の割合）が安定せず、大きく変動する。
【０００９】
そのために、感光体上の潜像に対面する現像ローラ上に供給される現像剤のトナー供給性能が大きく変動したり、現像ローラの位置で性能差が生じたりして、ベタ濃度画像部に画像濃度ムラ、あるいは中間調（ハーフトーン）画像部に画像あれが発生するという画質問題を有していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平１１−２２３９６０号公報
【特許文献２】特開２００４−２９３０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の目的は、画像濃度ムラや画像荒れ等の画質問題を発生させない、トリクル現像方式の画像形成装置を提供すること。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題は、下記に記載の構成により解消された。
【００１３】
１．２成分現像装置を有する画像形成装置に少なくともトナーとキャリアとからなる補充現像剤を補給する補給方法において、
前記画像形成装置に補給される補充現像剤のキャリア濃度の平均値が５〜３０質量％の範囲にあり、且つ、前記画像形成装置に補給される補充現像剤のキャリア濃度の偏差が１０質量％以下の範囲であることを特徴とする補給方法。
【００１４】
２．前記画像形成装置に補給される補充現像剤のキャリア濃度の平均値が５〜２０質量％の範囲にあることを特徴とする１に記載の補給方法。
【００１５】
３．前記画像形成装置は、補充現像剤が収容された現像剤容器を自体に装着可能なものであり、前記現像剤容器に収容された補充現像剤のキャリア濃度の偏差が１０質量％以下であることを特徴とする１又は２に記載の補給方法。
【００１６】
４．前記現像剤容器に収容される補充現像剤は、トナーの上にキャリアが積載され収容された容器と、該容器の壁面に対し振動エネルギーを加える加振行程を有する調製方法を用いて調製されることを特徴とする１から３の何れか１に記載の補給方法。
【発明の効果】
【００１７】
本願発明の補給方法は、高品質な画像を安定して出力する画像形成装置の提供と、画像形成装置内で使用される２成分現像剤の耐久性能を向上することを可能にする。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】補充現像剤を収容する現像剤容器Ｂの外観斜視図及び側面図。
【図２】キャップＢ２０が容器本体Ｂ１０から取り外された状態の現像剤容器Ｂの外観斜視図及び側面図。
【図３】第１の実施形態に係る調製方法及び調製装置の原理を示す概要図。
【図４】第１の実施形態で調製された現像剤容器Ｂ内のキャリア濃度分布を示す模式図。
【図５】第２の実施形態に係わる調製方法及び調製装置の概要図。
【図６】第１加振行程及び第２加振行程の起動タイミングを示すタイミングチャート。
【図７】第２の実施形態で調製された現像剤容器Ｂ内のキャリア濃度分布を示す模式図。
【図８】第３の実施形態に係る現像剤容器Ｂの外観斜視図及び正面図。
【図９】第３の実施形態に係わる調製方法及び調製装置の概要図。
【図１０】本発明に係る調製方法及び調製装置で調製された補充現像剤の実機評価テストに用いられた画像形成装置Ｄの中央断面図。
【図１１】実写テストの運用計画のタイムテーブル。
【図１２】テスト画像のレイアウト図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を説明する。なお、本欄の記載は、請求項の技術的範囲や用語の意義を限定するものではない。また、以下の、本発明の実施の形態にける断定的な説明は、代表的な形態を示すものであって、本発明の用語の意義や技術的範囲を限定するものではない。
【００２０】
［現像剤容器］
図１は、本発明の実施の形態に係る、補充現像剤を収容する容器としての現像剤容器Ｂの外観斜視図及び側面図である。
【００２１】
補充現像剤は、第１粒子としてのトナーと、第２粒子としてのキャリアを主体に構成されている。補充現像剤を収容する現像剤容器Ｂは、筒状の容器本体Ｂ１０とキャップＢ２０とを有する。
【００２２】
キャップＢ２０は、容器本体Ｂ１０に収容されているトナーを封止するとともに、容器本体Ｂ１０から排出されたトナーを画像形成装置の現像装置へと排出するもので、プラスチックのインジェクション成型で作られたものである。
【００２３】
現像剤容器Ｂが画像形成装置（図示せず）に装着された状態では、容器本体Ｂ１０は図示のＷ１方向に回転するが、キャップＢ２０は静止している。
【００２４】
容器本体Ｂ１０内のトナーはＷ１方向の回転時に螺旋状の突起Ｂ１１の推進作用でキャップＢ２０の方向に送られ、キャップＢ２０に設けられた図示していない排出口から画像形成装置内の現像装置に排出される。
【００２５】
キャップＢ２０に設けられている複数の係止爪Ｂ２１を外側に変位させた状態で容器本体Ｂ１０を矢印ａの方向に引くことにより、キャップＢ２０を容器本体Ｂ１０から外すことができる。
【００２６】
図２は、キャップＢ２０が容器本体Ｂ１０から外された状態における現像剤容器Ｂの外観斜視図及び側面図である。
【００２７】
キャップＢ２０を矢印ａ方向に容器本体Ｂ１０に装着された状態では、キャップＢ２０の係止爪Ｂ２１が容器本体Ｂ１０のリング状凸部Ｂ１２に係止することにより、キャップＢ２０の容器本体Ｂ１０からの抜けが防止される。
【００２８】
なお、容器本体Ｂ１０の開口部には、容器本体Ｂ１０とキャップＢ２０との間隙をシールし、補充現像剤の漏洩を防止するシール部材Ｂ１３を有する。
【００２９】
［補充現像剤の処方］
上記の補充現像剤に用いるトナーとキャリアは、トナーとキャリアと外添剤とで構成されるが、画像形成装置の現像装置に初期から装着されている通常の現像剤に用いられるトナー、キャリア、及び外添剤と同じものを使用した。外添剤はトナー及びキャリアの作製段階で調合されるために、補充現像剤の調製はトナーとキャリアとを混合することになる。
【００３０】
＜トナーの処方＞
トナーは、特開２００２−３５１１４２号公報等に開示される乳化重合によるトナー粒子分散液の製造方法を用いて作製されたスチレンアクリル重合体の樹脂中に着色剤粒子が分散された粒子であり、その粒径は４〜７μｍである。
【００３１】
トナーとして比重は１．０５である。
【００３２】
外添剤の添加量は上記トナーに対して０．５質量部である。
【００３３】
＜キャリア＞
キャリアは、磁性芯材と該芯材の表面に被覆された樹脂被覆層と構成される。
【００３４】
磁性芯材は、耐久性の観点から軽くて磁力が強いフェライト材を用いた。粒子径は平均質量で３０μｍである。
【００３５】
樹脂被覆層は、熱可塑性樹脂のアクリル酸エステル重合体である。
【００３６】
キャリアの比重は、３．５０でありトナーに比較して大きい。
【００３７】
＜外添剤＞
外添剤としては疎水性のシリカ微粒子（日本アエロジル株式会社製の市販品Ｒ−８０５）である。
【００３８】
［補充現像剤の調製装置；第１の実施の形態］
図３は、トリクル現像方式の補充現像剤を調製する調製装置の原理を示す、概念図である。
【００３９】
第１ステップは、容器本体Ｂ１０内に開口部から所定量のキャリアＣを装填する行程である。図３（ａ）は、第１ステップ行程が為された後の状態を示す。所定量のキャリアは、現像剤容器Ｂ内に充填されるキャリアの全量である。
【００４０】
第２ステップは、図３（ａ）の状態の容器本体Ｂ１０に所定量のトナーＴを装填してキャリアＣ層上にトナーＴの堆積層を形成する行程である。図３（ｂ）は、第２ステップの行程が為された後の状態を示す。所定量のトナーは、現像剤容器Ｂ内に充填されるトナーの全量である。
【００４１】
第３ステップは、容器本体Ｂ１０の開口にキャップＢ２０を装着して容器本体内の補充現像剤が外部へ漏洩するのを防止している。図３（ｃ）は第３ステップの行程が為された後の現像剤容器Ｂ内の状態を示す。現像剤容器Ｂ内の底にキャリアＣの層が形成され、その層の上にトナーＴの層が堆積して形成されている。
【００４２】
第４ステップは、作業者の操作により、図３（ｃ）の状態の現像剤容器Ｂを１８０°回転して現像剤容器Ｂを上下に転換して、調製装置Ａの載置台Ａ１２上に設置する行程である。この行程によって、現像剤容器Ｂ内においてトナーＴの層が下に形成され、トナーＴの層の上部にトナーＴに比較して比重が大きいキャリアＣの層が形成されるようになる。
【００４３】
図３（ｄ）は、第４ステップの行程が為された後の状態を示す。図示のように、作業者の操作により、現像剤容器Ｂは２個の加振部材Ａ２２と１個の押圧部材Ａ１４からなる３つの部材で挟まれ支持されて載置台Ａ１２上に載置されている。上記のように、加振手段Ａ２０及び押圧手段Ａ１４によって安定的に支持可能である。つまり、現像剤容器Ｂを支持する調製装置Ａの支持部は、少なくとも載置台Ａ１２及び加振手段Ａ２０及び押圧手段Ａ１４で構成される。
【００４４】
また、図３（ｄ）に示すように、加振部材Ａ２２はトナーが堆積された領域に対応する現像剤容器Ｂの外壁に押圧している。
【００４５】
次に、本発明に係わる第５ステップの加振行程を図３（ｅ）に基づき説明する。第５ステップは上方の加振手段Ａ２０のみを作動させて、現像剤容器Ｂ内のトナー層及びその上方に積載するキャリア層を振動させて、キャリアをトナー層中に攪拌混入させる行程である。
【００４６】
上方の加振手段Ａ２０のみを作動させると、上方の加振部材Ａ２２は矢印のように現像剤容器Ｂの外壁を垂直方向に振動させる。上方の加振手段Ａ２０からの振動波は、加振部材を媒介して現像剤容器Ｂを通過して現像剤容器Ｂ内に堆積されたトナーＴの層を伝搬する。更に反対側の現像剤容器Ｂの壁面で反射して加振手段Ａ２０側に帰還するように伝搬する。図３（ｅ）には、加振部材Ａ２２から放射される波動を実線で、容器壁で反射された波動を破線で模式的に示す。
【００４７】
このために、加振手段Ａ２０からの振動が及ぶトナー層領域では、振動波に晒され攪拌状態になり、凝集トナーが解されてトナー相互の結合力が弱められている。上記の振動状態（攪拌状態）の領域に存在するキャリアＣは、振動強度に対応する速度で重力に従って下方に移動する。トナー堆積層の最上部も振動波に晒されるために、上方にあるキャリア層からキャリアＣが順次侵入する。
【００４８】
鋭意検討したところ、現像剤容器Ｂ内の長手方向におけるキャリア濃度の分布は、加振手段Ａ２０から出力される次式で定まるエネルギーＥａで決まる。
【００４９】
Ｅａ＝１／２・Ｐａ２・Ｔａ
加振期間Ｔａは加振手段Ａ２０が作動する加振期間であり、Ｐａは圧縮エアーの圧力である。
【００５０】
換言すると、圧縮エアーの圧力Ｐａを一定にした場合、現像剤容器Ｂ内の長手方向におけるキャリア濃度は、加振期間Ｔａに伴い変化する。例えば、トナー層の最上部領域では初期に極めて高い濃度であるが、次第に減少し最終的に零に漸近する。他方、加振部材Ａ２２から離れて下方に位置して振動波が実効的に弱くなる領域Ｚｂでは、初期に零であった濃度が、ある時点になると上方領域から降下するキャリアＣが到達し滞留するために、最終的に領域Ｚｂ近傍が現像剤容器Ｂ内で最大のキャリア濃度を示すようになる。
【００５１】
図４は、第１の実施形態で調製された現像剤容器Ｂ内のキャリア濃度分布を示す模式図であり、最上部のキャリア濃度が下記に示す平均値に低下した時点に加振手段Ａ２０の作動を停止させた場合である。なお、図示の破線は、補充現像剤を理想的に均一に混合したものとして算出される平均値（ここでは１５質量％）である。
【００５２】
上記第１の実施形態で調製された補充現像剤を領域毎に評価すると、振動エネルギーが十分に及んだＡ領域から採取された現像剤のキャリア濃度は平均値に近い値を示している。Ｂ領域から採取された現像剤はトナー濃度検出の誤作動及び画像問題を発生するような高いキャリア濃度を示すものであった。Ｂ領域より下方に位置するＣ領域から採取された現像剤は、０％、あるいはそれに近い濃度であり、トリクル現像方式の機能が全く機能しないものである。
【００５３】
上記の実施の形態では、加振手段Ａ２０の振動が容器の長手方向における全域に十分に及ばない状態を生じる形態であったが、上記振動が十分に及んだ領域ではトナー凝集塊を発生させず、キャリアＣとトナーを平均値に近いキャリア濃度に均一に混合できることが確認できた。しかも、従来の調製方法に比較して投下エネルギーを必要とせず、１０秒以下の短時間に調製できる方法であることも確認できた。
【００５４】
一方、上記の振動が十分に及ばない領域では、キャリアのトナー層への混入が進行せずキャリア濃度が高くなるという課題もあるが、加振部材からの振動が十分な強さで容器内の全域に及ぶような形態にすれば十分に実用可能な調製方法であることも確認できた。
【００５５】
［第２の実施の形態］
本実施形態の調製方法は、上記第１の実施形態で生じた課題を解決するものであり、第１の実施形態における第５ステップの行程を改良するものである。
【００５６】
図５は、第２の実施形態に係わる調製方法の改良点の原理を示す概要図である。改良点の要点は、現像剤容器Ｂの長手方向における全域に対して加振部材からの振動が及ぶように、上下の加振手段を作動させるようにしたものである。
【００５７】
図５（ａ）は、上記の第１の実施形態における第４ステップの行程が為された後の状態を示す。
【００５８】
図５（ａ）に示すように、作業者の操作により、現像剤容器Ｂは調製装置本体Ａ１０の載置台Ａ１２上に載置され、上下に配置された２つの加振手段Ａ２０と１つの押圧手段Ａ１４からなる３つの手段で挟まれ支持される。
【００５９】
次に、本発明に係る２つの加振手段Ａ２０を作動させて現像剤容器Ｂ内のトナー層にキャリアを混合させる第５ステップ行程について、図５（ｂ）及び（ｃ）に基づき説明する。
【００６０】
この行程は、上方に配設される上方の加振手段Ａ２０を振動させる第１加振行程と、下方の加振手段Ａ２０を振動させる第２加振行程とで構成される。
【００６１】
両加振行程におけてキャリアＣがトナー層内に移動する混入挙動は、第１の実施形態の説明と同様であり省略する。特に、第１加振行程は第１の実施形態における第５ステップの行程と同一であり、トナー層の最上部領域のキャリア濃度が目標値付近に低下する時点で上方の加振手段Ａ２０の作動が停止する。
【００６２】
第１加振行程の終了後に、第２加振行程の作動を起動させる。また、下方の加振手段Ａ２０の振動がＢ領域から現像剤容器Ｂの底までに及ぶように下の加振手段Ａ２０は配設されている。
【００６３】
現像剤容器Ｂ内の最下層の現像剤におけるキャリア濃度が目標値に達すると推定される時点で下方の加振手段Ａ２０の作動を停止し、第２加振行程は終了する。
【００６４】
図６は、第１加振行程の加振期間である第１加振期間Ｔ１と第２加振行程の加振期間である第２加振期間Ｔ２のタイミングシークエンスである。横軸が時間軸で、第１加振期間Ｔ１（ＯＮ）と、第２加振期間Ｔ２（ＯＮ）とを示している。下欄のＡ形態は、上記で説明した第２の実施の形態における両加振期間Ｔ１、Ｔ２のタイミングシークエンスである。現像剤容器Ｂ内の補充現像剤のキャリア濃度分布が適正な範囲に収まるように、それぞれの加振期間Ｔ１、Ｔ２が適宜選定されるものである。
【００６５】
上欄のＢ形態のように、それぞれの起動期間を重複させることも可能である。調製時間が短縮できる長所があるが、現像剤容器Ｂ内の補充現像剤のキャリア濃度分布が適正な範囲に収めるためには、それぞれの加振期間Ｔ１、Ｔ２の他に重複期間Ｔ３についても適正化することが必要になり、適正化するための条件出しが複雑になる。
【００６６】
いずれにしても、容器の長手方向におけるキャリア濃度の分布を狭い範囲に収めるためには、複数の加振部材を加振して容器内全域のトナーに振動を加えることに止まらず、図示のように「上方の第１加振行程が完了した後に、下方の第２加振行程の作動を起動させる、あるいは少なくとも第１加振行程の作動後に第２加振行程の作動を起動させる」ことが肝要である。
【００６７】
図７は、第２の実施の形態で調製した場合の現像剤容器Ｂ内のキャリア濃度分布を示す模式図である。横軸が容器長手方向の位置を示し、左側が現像剤容器Ｂの上方で、右側が下方である。縦軸が補充現像剤のキャリア濃度である。
【００６８】
そして、実線は上記Ａ形態のタイミングシークエンスで作動した場合のキャリア濃度分布であり、平均値を中心に実用上障害のない濃度範囲（偏差）に均一に混合されている。破線は、第２加振期間Ｔ２と第１加振期間Ｔ１が同期して重なるタイミングシークエンスで作動した場合のキャリア濃度分布である。容器長手方向におけるキャリア濃度の偏差が大きくなり、キャリア濃度分布の均一性の点で劣るタイミングシークエンスであること判る。
【００６９】
更に容器の長手方向におけるキャリア濃度の分布をより狭い範囲に収めるために、加振手段の個数を増やす、あるいは現像剤容器に対する各加振手段の位置を適宜調整することが有効である。更に加振部材Ａ２２の先端部の面積や硬度を変えることで振動の伝搬具合を調整できることが確認されており、加振部材先端部の面積や硬度を適宜選定することも有効である。
【００７０】
［第３の実施の形態］
図８は、本発明の第３の実施形態に係る、異なるタイプの現像剤容器Ｂの外観斜視図及び正面図である。
【００７１】
図示のように、現像剤容器Ｂは、長い箱状の容器本体Ｂ１０と容器本体Ｂ１０の開口を開閉する開閉蓋Ｂ３０とを有する。
【００７２】
容器本体Ｂ１０の開口部には開閉蓋Ｂ３０を案内する不図示の溝を有し、開閉蓋Ｂ３０は矢印のように該溝をスライドさせて、容器本体Ｂ１０の開口部を開閉するものである。
【００７３】
作業者は、容器本体Ｂ１０に所定量のトナーＴを上面が水平になるよう装填し、更にトナーＴの層の上に所定量のキャリアＣを均等に積載する。次に、開閉蓋Ｂ３０を容器本体Ｂ１０にきちんと装着して、該現像剤容器Ｂをトナー層上にキャリア層が積載される状態で調製装置本体Ａ１０の支持台Ａ１１に水平に載置する。
【００７４】
図示の一点鎖線内は、支持台Ａ１１上載置された容器本体Ｂ１０の正面の一部を透視した透視図であり、容器本体Ｂ１０に装填されたトナーＴの層ＬｔとキャリアＣの層Ｌｃを示している。
【００７５】
図９（ａ）は、図８の現像剤容器Ｂを支持台Ａ１１上に載置する調製装置本体Ａ１０の上面図である。図９（ｂ）は、図９（ａ）のＡＡ断面図である。
【００７６】
図示のように支持台Ａ１１上に載置された現像剤容器Ｂは３つの加振手段Ａ２０によって挟持される。現像剤容器Ｂの一方側にある２つの加振手段Ａ２０は調製装置本体Ａ１０の支持台Ａ１１に固設されている。他方側にある１つの加振手段Ａ２０は、図示の矢印のように移動可能であり、作業者の操作によって、所定の押圧力で現像剤容器Ｂを上記２つの加振手段に押し付けている。
【００７７】
図９（ａ）のように、上記のように現像剤容器Ｂが３つの加振手段Ａ２０によって挟持・支持された状態下において、作業者により開始操作が為されると、３つの加振手段Ａ２０の各々は現像剤容器Ｂの所定部分に対し所定量のエネルギーを加える。
【００７８】
第３の実施の形態では、各加振手段が上下の位置関係にないため、各加振手段Ａ２０の作動タイミングの影響はない。従って、現像剤容器Ｂ内の補充現像剤の同一高さにおける振動エネルギーが均等になるよう、各加振手段Ａ２０の配置を適正化すること。更に、投下する振動エネルギー（ピストンバイブレータＡ２１のエアー圧Ｐａが一定である場合は、加振期間）を適正化することが肝要である。実際には、現像剤容器Ｂに合わせて上記の２点を考慮して調整することになる。
【００７９】
［上記の調製装置で調整された補充現像剤の実機評価］
図１０は、本発明に係る調製装置（第２の実施形態）を用いて調製された補充現像剤及び補充現像剤が収容される現像剤容器Ｂについて、実機評価テストを行った画像形成装置の中央断面図である。
【００８０】
［評価用の画像形成装置］
画像形成装置Ｄは、タンデム型カラー画像形成装置と称せられるもので、複数組の画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋと、ベルト状の中間転写体６と給紙装置２０及び後述する定着部３０等から構成されている。
【００８１】
画像形成装置Ｄの上部には、画像読取装置Ｅが設置されている。原稿台上に載置された原稿は画像読取装置Ｅの原稿画像走査露光装置の光学系により画像が走査露光され、ラインイメージセンサに読み込まれる。ラインイメージセンサにより光電変換されたアナログ信号は、画像処理部において、アナログ処理、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、画像圧縮処理等を行った後、露光手段３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋに入力される。
【００８２】
イエロー（Ｙ）色の画像を形成する画像形成部１０Ｙは、像担持体としての感光体ドラム１Ｙの周囲に配置された帯電手段２Ｙ、露光手段３Ｙ、現像装置４Ｙ及びクリーニング手段５Ｙを有する。マゼンタ（Ｍ）色の画像を形成する画像形成部１０Ｍは、像担持体としての感光体ドラム１Ｍ、帯電手段２Ｍ、露光手段３Ｍ、現像装置４Ｍ及びクリーニング手段５Ｍを有する。シアン（Ｃ）色の画像を形成する画像形成部１０Ｃは、像担持体としての感光体ドラム１Ｃ、帯電手段２Ｃ、露光手段３Ｃ、現像装置４Ｃ及びクリーニング手段５Ｃを有する。黒（Ｋ）色の画像を形成する画像形成部１０Ｋは、像担持体としての感光体ドラム１Ｋ、帯電手段２Ｋ、露光手段３Ｋ、現像装置４Ｋ及びクリーニング手段５Ｋを有する。帯電手段２Ｙと露光手段３Ｙ、帯電手段２Ｍと露光手段３Ｍ、帯電手段２Ｃと露光手段３Ｃ及び帯電手段２Ｋと露光手段３Ｋとは、潜像形成手段を構成する。
【００８３】
４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及び黒（Ｋ）の小粒径トナーとキャリアからなる二成分現像剤を収容する現像装置である。
【００８４】
各色の現像装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋは、そのトナー補給部に、本発明に係る調製装置Ａで調製された補充現像剤を収容する現像剤容器Ｂが装着される構成（非図示）を有するものであり、所謂、トリクル現像方式の現像装置である。
【００８５】
転写部は、複数のローラにより巻回され回動可能に支持されている中間転写体６と、一次転写手段７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋを有する一次転写部と、二次転写手段９を有する二次転写部とで構成される。
【００８６】
画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋより形成された各色の画像は、一次転写部の一次転写手段７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋにより、回動する中間転写体６上に逐次転写されて、合成されたカラー画像が形成される。
【００８７】
給紙装置２０の用紙収納部（給紙カセット）２１内に収容された記録媒体（以下、用紙と称す）Ｐは、給紙手段（第１給紙部）２２により給紙され、給紙ローラ２３，２４，２５Ａ、２５Ｂ、レジストローラ（第２給紙部）２６等を経て、二次転写部の二次転写手段（転写ローラ）９に搬送され、用紙Ｐ上にカラー画像が転写される。
【００８８】
カラー画像の転写された用紙Ｐは、定着部３０に搬送される。そして、熱と圧力の作用が加えられ、用紙上のカラートナー像（あるいはトナー像）は用紙Ｐ上に定着される。
【００８９】
定着処理された用紙Ｐは、搬送ローラ対３７に挟持されて搬送され、排紙搬送路に設けられた排紙ローラ２７から機外に排出され、機外の排紙トレイ２８上に載置される。
【００９０】
［補充現像剤の評価方法］
第２の実施形態の調製装置を用いて調製されたトリクル現像用補充現像剤の評価方法（手順）を以下に説明する。
【００９１】
手順１；第２の実施形態（Ａ形態のタイミングシークエンス）の調製装置を用いて、第１加振行程の第１加振期間Ｔ１及び第２加振行程の第２加振期間Ｔ２を変更して、評価用の補充現像剤が収容された評価用の現像剤容器Ｂを製作する。
【００９２】
手順２；評価用の現像剤容器Ｂ内の１００箇所から補充現像剤を適量のサンプルを採集し、各サンプルについてキャリア濃度を調べて、現像剤容器Ｂ内に収容されている補充現像剤のキャリア濃度バラツキ（平均濃度と濃度偏差）を求めた。
【００９３】
手順３；手順２の調査を終えた評価用の現像剤容器Ｂを画像形成装置Ｄに実際に装着して、実写テストを行う。
【００９４】
図１１は、実写テストの運用計画のタイムテーブルである。
【００９５】
評価テストは、実写モードとテストモードからなり、両モードは２５００プリント毎に繰り替えされ、総プリント数として５０万プリントを行う。
【００９６】
上記の評価テストは、第１加振期間Ｔ１及び第２加振期間Ｔ２を変更して調製された各評価用の現像剤容器Ｂについて適用した。
【００９７】
実写モードは、平均印字率３％の各色画像で構成された捨て焼き画像をフルカラー画像形成モードで連続して印刷して進行する。
【００９８】
テストモードは、Ｙ色、Ｍ色、Ｃ色、Ｋ色毎に単色モードで連続１００枚のテスト画像を印刷するものである。
【００９９】
図１２は、テスト画像のレイアウト図である。図示の領域Ｚａは印字率が１００％であるベタ画像の領域で、領域Ｚｂは印字率が５０％であるハーフトン画像の領域で、領域Ｚｃは印字率が０％である画像が全く形成されない領域である。従って、テスト画像は平均印字率で５０％相当になる。
【０１００】
テスト進行として印刷される捨て焼き画像が平均印字率で３％であること考慮すると、テストモード時には、多量のトナーが消費されて、画像形成装置Ｄの各現像装置に多量の補充現像剤が補給される状況にある。そのような状況下でテスト画像が出力されるために、テストモード時には補充現像剤の特性が顕著に変化し、画像不良として反映される。
【０１０１】
例えば、領域Ｚａには、トリクル現像方式の主効果である感光体へのトナー供給性能（通常、ベタ現像性と称される）の劣化防止がその画像濃度の推移として反映する。
【０１０２】
領域Ｚｂには、高濃度キャリアの補充現像剤が現像装置に補給されることに起因する画質不良が、『画像濃度ムラ』として反映する。
【０１０３】
領域Ｚｃには、補充現像剤中の混在するトナー凝集塊に起因する画像不良が、『カブリ』として反映する。
【０１０４】
キャリア付着は、画像サンプルの表面に触れることによって判定する。
【０１０５】
［本発明に係る調製方法で調製された現像剤の評価結果］
【０１０６】
【表１】
2010185913.tif 000003
【０１０７】
表１は、本発明に係る調製方法で調製された現像剤容器Ｂ内の補充現像剤の評価結果をまとめた、一覧表である。現像剤容器Ｂ内に収容された補充現像剤における平均キャリア濃度とキャリア濃度の偏差値をパラメータにしてトリクル現像方式の画像形成装置Ｄで５０万プリントの実写テストの評価結果をまとめたものである。平均キャリア濃度はトナーとキャリアを含む現像剤全体に対してキャリアの質量％である。
【０１０８】
評価用の補充現像剤は、図５の調製装置Ａを用いて、平均キャリア濃度が５〜４０質量％の範囲になるように調合された。表１に示すキャリア濃度分布欄の『平均』は、平均キャリア濃度に該当する。
【０１０９】
また、評価用の補充現像剤は、調製装置Ａの各加振条件（Ｔ１、Ｔ２）を変更して、現像剤容器Ｂ内に収容された補充現像剤におけるキャリア濃度の偏差値が異なる評価用の補充現像剤を調製した。キャリア濃度分布欄の『偏差』は、現像剤容器Ｂから採取された１００個の採取現像剤を測定して得られたキャリア濃度値のうちの最大値と最小値の差分を２で除した値である。
【０１１０】
現像剤容器Ｂ（図１に示す）が画像形成装置Ｄに装着され図１に示すＷ１の方向に回転して現像剤容器Ｂのキャップ部Ｂ２０の開口部から現像装置に補給される補給現像剤のキャリア濃度は、現像剤容器Ｂ内のキャリア濃度分布がストレートに反映される。従って、画像形成装置に補給される補給現像剤のキャリア濃度の変動幅は、キャリア濃度分布欄の『偏差』に該当するものである。
【０１１１】
次に、実写テストの評価結果について表１に基づき以下に示す。
【０１１２】
表１の『現像剤ライフ』の欄は、サンプルのベタ濃度が１．２以下に低下した場合における最初のプリント数を記入しており、単位は万プリントである。
【０１１３】
表１の画像評価は、１０万枚プリント時に以下の通り行った。
【０１１４】
濃度ムラ評価においては、Ｚａの画像領域において、８箇所の濃度測定を行い、最大値と最小値の差を濃度ムラとした。濃度ムラは、０．０５未満が望ましいが、０．２未満で問題のないレベルである。また、画像荒れ評価においては、Ｚｂの領域において目視で、画像あれの有無を確認した。◎は全くない状態であり、○で問題のないレベルである。カブリ評価においては、Ｚｃ領域で白紙部の画像濃度を測定した。０．００５以下が望ましいが、０．０１未満で使用上問題のないレベルである。
【０１１５】
表１に示すように、本発明に係る調製装置を用いることにより、従来の課題であった『画像濃度ムラ』を解消できることが確認できた。
【０１１６】
また、本発明に係る調製装置を用いて補充現像剤のキャリア濃度の偏差を１０％以内の範囲に調合することによって、高品質な画像を長期に出力できるトリクル現像用補充現像剤の提供と、該補充現像剤の補給により画像安定性及び現像剤耐久性能に優れたトリクル現像方式の画像形成装置の提供を可能にした。
【０１１７】
また、本発明に係る調製装置の加振条件を適正に設定することによって、高品質な画像を長期に出力できるトリクル現像用補充現像剤の提供を可能した。画像安定性及び現像剤耐久性能に優れたトリクル現像方式の画像形成装置の提供が可能である。
【０１１８】
なお、本発明に係る上記の実施形態では、現像剤容器を本発明に係る容器として用いているが、本発明の容器はこれに限定されるものではなく、後行程で現像剤容器に装填されるトリクル現像用補充現像剤を大量、あるいは連続的に調製できる大型設備の形態も含むものである。
【０１１９】
なお、本発明に係る第２の実施形態では、上下に複数の加振手段を設けているが、それぞれの位置に加振手段を順次移動して異なる期間に該加振手段を加振されるようにしてもよい。
【０１２０】
本発明に係る第２の実施形態では、第１行程及び第２行程をリレー作動しており、合計１０秒の加振期間で調製を完了可能にしているが、各加振手段の加振強度を増加することにより数秒程度まで短縮できる。しかも、本発明に係る調製装置は設置面積も要さない、コンパクト設備に適したものである。
【０１２１】
一連の実験結果を整理すると、以下の内容に集約された。
【０１２２】
（１）少なくともキャリアとトナーからなる補充現像剤のキャリア濃度を５〜３０質量％の範囲にし、且つ該補充現像剤のキャリア濃度の偏差を１０質量％以下の範囲にすることにより、本発明の課題を解消する、現像剤耐久性能に優れたトリクル現像用補充現像剤の提供を可能にする。
【０１２３】
（２）少なくともキャリアとトナーからなる補充現像剤のキャリア濃度を５〜２０質量％の範囲にし、且つ該補充現像剤のキャリア濃度の偏差を１０質量％以下の範囲にすることにより、本発明の課題を解消する、画質安定性及び現像剤耐久性能に優れたトリクル現像用補充現像剤の提供を可能にする。
【０１２４】
（３）現像剤容器に収容され少なくともキャリアとトナーからなる補充現像剤のキャリア濃度を５〜３０質量％の範囲にし、且つ該補充現像剤のキャリア濃度の偏差を１０質量％以下の範囲にすることによって、本発明の課題を解消する、現像剤耐久性能に優れたトリクル現像用の現像剤容器の提供を可能にする。
【０１２５】
（４）現像剤容器に収容され少なくともキャリアとトナーからなる補充現像剤のキャリア濃度を５〜２０質量％の範囲にし、且つ該補充現像剤のキャリア濃度の偏差を１０質量％以下の範囲にすることによって、本発明の課題を解消する、画質安定性及び現像剤耐久性能に優れたトリクル現像用の現像剤容器の提供を可能にする。
【０１２６】
（５）ロングレンジに補給される、少なくともキャリアとトナーからなる補充現像剤のキャリア濃度の平均値を５〜３０質量％の範囲にし、該補充現像剤のキャリア濃度の偏差を１０質量％以下の範囲にして画像形成装置に補充現像剤を補給することによって、本発明の課題を解消する、現像剤耐久性能に優れたトリクル現像方式の画像形成装置の提供を可能にする。
【０１２７】
（６）ロングレンジに補給される、少なくともキャリアとトナーからなる補充現像剤のキャリア濃度の平均値を５〜２０質量％の範囲にし、該補充現像剤のキャリア濃度の偏差を１０質量％以下の範囲にして画像形成装置に補充現像剤を補給することによって、本発明の課題を解消する、画質安定性及び現像剤耐久性能に優れたトリクル現像方式の画像形成装置の提供を可能にする。
【符号の説明】
【０１２８】
Ｃ  キャリア
Ｔ  トナー
Ｂ  現像剤容器
Ａ  調製装置
Ｄ  画像形成装置
Ｅ  読取装置
Ａ２０  加振手段
Ａ２２  加振部材
Ｔ１  第１加振期間
Ｔ２  第２加振期間
【図１】
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【図２】
2010185913.tif 000005
【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】
2010185913.tif 000011
【図９】
2010185913.tif 000012
【図１０】
2010185913.tif 000013
【図１１】
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【図１２】
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