(57)【要約】【課題】現像剤補給容器を生産する上で、トナーとキャリアからなる現像剤を生産し、現像剤補給容器へ充填する工程を、大きく短縮することが可能な現像剤充填方法を提供する。【解決手段】トナーとキャリアを有する現像剤を現像剤補給容器３に充填する方法であって、トナー供給装置１とキャリア供給装置２とを用いて、トナーとキャリアとを定比率で供給しながら、供給したトナーとキャリアを、重力のみの作用にて、同時に直接現像剤補給容器３に充填し、  現像剤補給容器の排出口に向かって搬送する現像剤搬送方向に対して、垂直な断面におけるトナーとキャリアの比率が、現像剤補給容器内において概ね均一になるように現像剤補給容器への充填が行なわれることを特徴とする。【選択図】図１
2010197531.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
充填装置を用いて、トナーとキャリアを有する現像剤を現像剤補給容器に充填する方法において、
前記充填装置は、トナーを供給するトナー供給装置とキャリアを供給するキャリア供給装置とを備えており、
前記トナー供給装置と前記キャリア供給装置とを用いて、トナーとキャリアとを定比率で供給しながら、供給したトナーとキャリアを、重力のみの作用にて同時に直接、現像剤補給容器に充填する現像剤充填方法であって、
前記現像剤補給容器は、画像形成装置本体内に装脱着可能であり、現像剤を収容する容器本体と、前記容器本体に収容された現像剤を排出するための排出口と、前記排出口へ現像剤を搬送するための搬送手段を備え、前記容器本体に収容された現像剤を、前記搬送手段により、前記排出口へと搬送し、前記排出口から、前記画像形成装置本体へ現像剤を補給する現像剤補給容器であり、
前記排出口に向かって現像剤を搬送する現像剤搬送方向に対して、垂直な断面におけるトナーとキャリアの比率が、概ね均一になるように前記現像剤補給容器への充填が行なわれることを特徴とする現像剤充填方法。
【請求項２】
前記現像剤補給容器に前記充填装置から現像剤を充填する現像剤充填方向と、前記現像剤補給容器の搬送方向とが略平行であることを特徴とする請求項１に記載の現像剤充填方法。
【請求項３】
前記現像剤補給容器は、前記画像形成装置本体へ補給する現像剤に対するキャリアの含有比率のレンジが１０％以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の現像剤充填方法。
【請求項４】
前記トナー供給装置と、前記キャリア供給装置より、トナーとキャリアが供給された後に、トナーとキャリアは合流してから前記現像剤補給容器に充填されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の現像剤充填方法。
【請求項５】
前記現像剤補給容器は、前記画像形成装置本体からの駆動力を受けて前記現像剤補給容器自体が回転することで、前記搬送手段は前記現像剤補給容器と一体の状態で回転し、前記搬送手段により、現像剤を搬送・排出する現像剤補給容器であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の現像剤充填方法。
【請求項６】
前記充填装置は、トナーとキャリアからなる現像剤を前記現像剤補給容器へと充填するための充填ノズルを備え、前記現像剤補給容器と前記充填ノズルを相対的に水平移動させながら現像剤を充填する充填装置であって、前記水平移動方向と前記現像剤搬送方向が平行であることを特徴とする請求項１に記載の現像剤充填方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真複写機やプリンタ等の画像形成装置に現像剤を補給するための現像剤補給容器に、現像剤を充填する現像剤充填方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式の複写機やプリンタ等の画像形成装置では、微粉末の現像剤が画像形成に使用されている。このうち、トナーとキャリアとから成る二成分現像剤によって画像形成を行う方式では、キャリアは現像動作によって消費されずに現像器内に残るため、現像器内でトナーと共に撹拌されるにつれ、表面の樹脂コート剥がれ等の事態が生じて劣化し、画質低下を招くという問題があった。そこで、画像形成装置に交換自在にセットされる現像剤補給容器から、トナーとともに新しいキャリアを一定量ずつ補給して現像器内のキャリアの入れ替えを行うことで、画質低下を抑制するとともに、トナーとキャリアを所定の比率で補給することで現像器内の所定のトナー濃度を維持し、画質の安定化を図っている。そして、現像剤補給容器に前述のトナーとキャリアからなる現像剤を充填する際は、現像器内のトナー濃度を一定比率に維持するため、トナーとキャリアを事前に所定の比率で撹拌混合した状態で、オーガ式充填機などを用いて、現像剤補給容器に充填する方法が実用化されている。
【０００３】
前述したような現像剤充填方法において、特許文献１に開示されてあるような例がある。この実施例においては、Ｖ型混合機などを使用して、トナーとキャリアを均一に混合した後に、この現像剤をスパイラル状のスクリューを有する充填装置を用いて、現像剤補給容器に充填する方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２６４５１０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前述した現像剤補給容器へ現像剤の充填を行う工程において、以下のような課題があった。
【０００６】
従来、現像剤補給容器を生産する上で、現像剤補給容器にトナーとキャリアからなる現像剤を充填する際、現像器内のトナー濃度を一定比率に維持するため、事前にトナーとキャリアを所定の比率で撹拌混合する工程を経てから充填する必要があった。しかし、現像剤補給容器を大量生産する場合においては、大量のトナーとキャリアを撹拌混合する必要があり、この撹拌混合を行う工程は、時間、費用、スペースの面において生産効率上、非常に負荷のかかる工程となっていた。
【０００７】
また、前述した従来例においては、トナーとキャリアの撹拌混合工程はバッチ法により生産を行っている。しかし、バッチ法による生産は、現像剤に対するキャリア比率が、バッチ間においてバラツキが生じないよう、バッチごとに精度よくトナーとキャリアを秤量した上で、撹拌混合する必要があり、生産工程上で負荷の大きな工程となっていた（なお、前述した現像剤に対するキャリアの含有比率について、以下Ｃ／Ｄ比と称す。Ｃ：キャリア質量、Ｄ：現像剤質量＝トナーとキャリアの質量の合計）。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、現像剤補給容器を生産する上で、トナーとキャリアをあらかじめ混合してから現像剤補給容器へ充填する工程を、大きく短縮することが可能な現像剤充填方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するための第１の発明は、充填装置を用いて、トナーとキャリアを有する現像剤を現像剤補給容器に充填する方法において、
前記充填装置は、トナーを供給するトナー供給装置とキャリアを供給するキャリア供給装置とを備えており、
前記トナー供給装置と前記キャリア供給装置とを用いて、トナーとキャリアとを定比率で供給しながら、供給したトナーとキャリアを、重力のみの作用にて同時に直接、現像剤補給容器に充填する現像剤充填方法であって、
前記現像剤補給容器は、画像形成装置本体内に装脱着可能であり、現像剤を収容する容器本体と、前記容器本体に収容された現像剤を排出するための排出口と、前記排出口へ現像剤を搬送するための搬送手段を備え、前記画像形成装置本体に対して、現像剤を補給する現像剤補給容器であり、
前記排出口に向かって現像剤を搬送する現像剤搬送方向に対して、垂直な断面におけるトナーとキャリアの比率が、概ね均一になるように前記現像剤補給容器への充填が行なわれることを特徴とする。
【００１０】
第２の発明は、前記現像剤補給容器に前記充填装置から現像剤を充填する現像剤充填方向と、前記現像剤補給容器の搬送方向とが略平行であることを特徴とする。
【００１１】
第３の発明は、前記現像剤補給容器は、前記画像形成装置本体へ補給する現像剤に対するキャリアの含有比率のレンジが１０％以下であることを特徴とする。
【００１２】
第４の発明は、前記トナー供給装置と、前記キャリア供給装置より、トナーとキャリアが供給された後に、トナーとキャリアは合流してから、前記現像剤補給容器に充填されることを特徴とする。
【００１３】
第５の発明は、前記現像剤補給容器は、前記画像形成装置本体からの駆動力を受けて前記現像剤補給容器自体が回転することで、前記搬送手段により、現像剤を搬送・排出する現像剤補給容器であることを特徴とする。
【００１４】
第６の発明は、前記充填装置はトナーとキャリアからなる現像剤を前記現像剤補給容器へと充填するための充填ノズルを備え、前記現像剤補給容器と前記充填ノズルを相対的に水平移動させながら現像剤を充填する充填装置であって、前記水平移動方向と前記現像剤搬送方向が平行であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
第１乃至第３の発明によれば、従来、現像剤補給容器に充填する際に行っていた、トナーとキャリアを撹拌混合する工程を行うことなく、現像剤補給容器に現像剤を充填することが可能となる。さらに、前述の撹拌混合工程を行うことなく、Ｃ／Ｄ比が略一定の状態で、現像剤補給容器から画像形成装置本体の現像器に現像剤を補給することが可能となる。
【００１６】
従来、現像剤補給容器を大量生産する場合においては、大量のトナーとキャリアを撹拌混合する必要があり、この撹拌混合を行う工程は、時間、費用、スペースの面において生産効率上、非常に負荷のかかる工程となっていた。本発明により、現像剤補給容器を生産する上で、トナーとキャリアをあらかじめ混合してから現像剤補給容器へ充填する工程を、大きく短縮することができる。
【００１７】
第４の発明によれば、より充填効率よく、現像剤補給容器へ充填可能となる。
【００１８】
第５の発明によれば、現像剤補給容器からの補給時に撹拌効果を付与することができ、より安定したＣ／Ｄ比にて、現像剤補給容器から画像形成装置本体の現像器に現像剤を補給することが可能となる。
【００１９】
第６の発明によれば、充填時のトナー飛散が少なく、汚れにくい状態で現像剤を現像剤補給容器に充填でき、Ｃ／Ｄ比が略一定な状態で、現像剤補給容器から画像形成装置本体の現像器に現像剤を補給することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態に係る現像剤充填装置の模式外観図である。
【図２】本発明の実施の形態１における現像剤補給容器の部分断面斜視図である。
【図３】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、本発明の実施の形態１における搬送部材での現像剤の流れを示した断面図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る現像剤充填装置の合流部の断面模式図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る現像剤充填装置の合流部に対する変形例である。
【図６】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は、本発明の実施の形態１における現像剤補給容器の組立図である。
【図７】本発明の実施の形態における変形例の現像剤補給容器の部分断面斜視図である。
【図８】（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の実施の形態２における現像剤補給容器の部分断面図及び部分断面斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、それらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、特に特定的な記載がない限りは本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【実施例１】
【００２２】
まず、第１実施形態について説明する。
【００２３】
図１にて本実施例に用いた現像剤充填装置について説明する。図１に本実施例において、オーガ式充填装置を用いたトナー供給装置１と、キャリア供給装置２を組み合わせた現像剤充填装置の模式外観図を示した。
【００２４】
トナー供給装置１はトナーホッパー１ａ、オーガケーシング１ｂ、アジテーター１ｃ、オーガ駆動用モータ１ｄの各部材で主として構成されている。そして、オーガケーシング１ｂには図に示したようにスパイラル状のスクリュー軸１ｅが内装されている。トナーは、トナーホッパー１ａに貯留された後、該スクリュー軸１ｅの回転によって一定の速度でオーガケーシング先端の開口１ｆから供給される仕組みとなっている。
【００２５】
また、キャリア供給装置２はキャリアホッパー２ａ、キャリア供給管２ｂ、キャリア供給用モータ２ｃ、キャリア搬送管２ｄ、合流部２ｅの各部材で主として構成されている。そして、キャリア供給管２ｂ内部にはスクリュー軸２ｆが内装されている。キャリアは、キャリアホッパー２に貯留された後、該スクリュー軸２ｆの回転によって一定の速度でキャリア供給管２ｂからキャリア搬送管２ｄに供給される仕組みとなっている。そして、図１に示したように、キャリア搬送管２ｂと連結した構成となっている合流部２ｅは、トナー供給装置１のオーガケーシング１ｂ先端の下部に配置された構成となっている。
【００２６】
なお、上記の現像剤充填装置を用いた充填工程に関しては、後述にて詳しく説明する。
【００２７】
次に本実施例において前述の現像剤充填装置により、現像剤が充填される現像剤補給容器３について説明する。図２に現像剤補給容器３の部分断面斜視図を示す。現像剤補給容器３は、現像剤を収容する容器本体であるボトル部４とフランジ５からなり、略円筒形状に形成され、容器の一端面のほぼ中央に現像剤補給容器３の外径よりも小さい円筒部が突設されている。この円筒部先端側が現像剤を画像形成装置本体の現像器へ補給するための排出口５ａとなっている。円筒部には排出口５ａを密閉する封止部材６が圧入嵌合されている。この封止部材６は、現像剤補給容器３の軸方向（図２矢印Ａ方向）に現像剤補給容器３に対して相対的にスライド移動することにより、排出口５ａの開閉動作を行う構成になっている。また、現像剤補給容器３は、画像形成装置本体内に装脱着可能で略水平に設置され、画像形成装置本体の駆動部（不図示）から、回転駆動力を受けて回転する構成になっている。なお、図２において排出口５ａは密封された状態にある。
【００２８】
次に、現像剤補給容器３の内部の構成について説明する。
【００２９】
本実施例において、現像剤補給容器３内部には、現像剤補給容器３の回転により、現像剤を円筒部に向かって搬送するための螺旋状の突起部４ａが長手に渡って設けられている。また、前述の円筒部側には、突起部４ａによって円筒部側へ送られた現像剤を、現像剤補給容器３の回転により、前記排出口５ａ方向に送り込む搬送部材７が設けられている。なお、この搬送部材７による、現像剤排出原理を示した概略断面図を図３に示した。まず、突起部４ａによって円筒部側へ送られた現像剤は、現像剤補給容器３の回転により、搬送部材７のバッフル部７ａによって持上げられる。そして、バッフル部７ａに設けられた搬送リブ７ｂにより、現像剤ｔは排出口５ａ方向へと送り込まれる構成となっている。
【００３０】
次に上記構成の現像剤充填装置、現像剤補給容器を使用して、現像剤が現像剤補給容器に充填され、搬送・排出されるまでの流れを説明する。
【００３１】
＜トナー、キャリアの供給＞
図１は現像剤充填装置のトナー供給装置１のトナーホッパー１ａ、キャリア供給装置２のキャリアホッパー２ａに、トナーとキャリアが貯留された状態を示している。
【００３２】
まず、トナー供給装置１によるトナーの供給について説明する。本実施例において、トナーホッパー１ａに貯留されたトナーは、オーガ駆動用モータに１ｄより、スパイラル上スクリュー軸１ｅを回転させることで、トナーを下方向に送り出す。トナーはスパイラル状のスクリュー軸とオーガケーシングの隙間を通過した後、オーガケーシング先端の開口１ｆから合流部２ｅへと供給される。
【００３３】
次にキャリア供給装置２によるキャリアの供給について説明する。本実施例においてキャリアホッパー２ａに貯留されたキャリアは、キャリア供給用モータ２ｃの回転数と回転時間を設定した上で、キャリア供給管２ｂ内のスクリュー軸２ｆを回転させることにより、キャリア供給管２ｂ内を搬送され、キャリア搬送管２ｄへと供給される。そして、キャリア搬送管２ｄへと供給されたキャリアはキャリア搬送管内を滑り落ち、合流部２ｅへと搬送される。
【００３４】
また、トナー供給装置１とキャリア供給装置２はそれぞれに備えられたモータが連動可能に設定されており、トナーとキャリアの供給のタイミングを自由に設定することができる。前述したようにトナーとキャリアは、トナー供給装置１とキャリア供給装置２から供給された後に、それぞれ合流部２ｅへと搬送される。
【００３５】
本実施例においては、トナーとキャリアの供給のタイミングを調整することにより、合流部２ｅにおいて、トナーとキャリアがほぼ同時に合流する条件にて、それぞれのモータの起動タイミングを設定した。具体的には、本実施例では、図１に示すように、トナーは、トナー供給装置１から合流部２ｅに直接供給されるのに対して、キャリアは、キャリア供給管２ｂへ供給された後に、キャリア搬送管２ｄを通過して、合流部２ｅへと搬送される。キャリアは、キャリア搬送管２ｄを通過することにより、トナーよりも、合流部２ｅへ搬送されるまでに時間がかかるため、本実施例においては、キャリア供給用モータ２ｃをオーガ駆動用モータ１ｄより１秒先行で起動させた。その結果、トナーとキャリアは合流部２ｅにて、ほぼ同時に合流することが確認できた。
【００３６】
このように、トナー供給装置１とキャリア供給装置２の供給のタイミングを設定することにより、合流部２ｅにてトナーとキャリアがほぼ同時に合流することが可能となる。また、キャリア搬送管２ｄの長さなどにより、トナーとキャリアが合流部２ｅまで搬送されるまでの時間は、装置により異なると考えられるが、モータの起動のタイミングを自由に設定できることから、いかなる現像剤充填装置においても対応可能である。
【００３７】
＜トナー、キャリア合流＞
次に、図４に示すように、合流部２ｅでのトナーとキャリアの合流について説明する。図４は、図１の合流部の詳細図であり、トナーとキャリアの流れの概略を示している断面模式図である。トナーは、合流部２ｅに対して、オーガケーシング下部の開口１ｆから鉛直下向きに供給され、そのまま合流部２ｅ下部の開口２ｇを通過する。キャリアは、合流部２ｅに対して、キャリア搬送管２ｄ内の傾斜を滑り落ちた後に、合流部２ｅの側面から合流して、合流部２ｅ下部の開口２ｇを通過する。これより、合流部２ｅにおいては、合流部２ｅを鉛直下向きに通過するトナーに対して、キャリアはキャリア搬送管２ｄの傾斜により、勢いよく側面から合流する。
【００３８】
また、前述のように、トナー供給装置１とキャリア供給装置２のモータの起動タイミングを設定したことにより、トナーとキャリアは合流部２ｅにて同時に合流することが可能となる。さらに、本実施例では、トナー供給装置１のオーガ駆動モータ１ｄの回転時間、回転数に対応して、キャリア供給装置２のキャリア供給モータ２ｃの回転時間、回転数を設定している。オーガ駆動モータ１ｄと、キャリア供給モータ２ｃの回転時間をそろえることにより、トナーとキャリアは合流部２ｅにて同時に合流した後に、同時に合流を終了することが可能となる。また、オーガ駆動モータ１ｄとキャリア供給モータ２ｃを、回転時間をそろえた上で、それぞれ固定の回転数にて回転させることにより、トナーとキャリアは、一定量ずつ供給される。よって、トナー供給装置１から供給されるトナーと、キャリア供給装置から供給されるキャリアは、常に定比率で供給することが可能となる。これより、トナーとキャリアは、合流部２ｅにて、常に一定量ずつ同時に合流し、同時に合流が終了することで、トナーとキャリアが定比率の状態の現像剤として、合流部開口２ｇを通過することが可能となる。
【００３９】
＜現像剤補給容器への充填工程＞
次に、前述の合流部下部の開口２ｇを通過したトナーとキャリアからなる現像剤の充填工程について説明する。
【００４０】
現像剤補給容器３への現像剤充填時は、図１に示したように、合流部開口２ｇの直下に、現像剤補給容器３のボトル部４のみが、充填口４ｂが鉛直上向きの状態で設置されている。この現像剤補給容器３のボトル部４に対して、トナー供給装置１、キャリア供給装置２から供給され、合流部２ｅを通過したトナーとキャリアからなる現像剤が重力のみの作用にて充填される。
【００４１】
なお、本実施例においては、トナーとキャリアは、それぞれ供給された後に、合流部２ｅにて合流後に、現像剤補給容器３へ充填されたが、図５に示すように、合流せずに同時に供給し、別々に現像剤補給容器３へ充填する方法であってもよい。しかし、図５に示すように、別々のトナー開口１ｆと、キャリア開口２ｈを設ける場合、それぞれの開口を容器充填口４ｂへ挿入する必要がある。そのため、図４での合流部開口２ｇに対して、開口径が小さくなるため、充填する際に時間がかかってしまい、生産効率の悪化が懸念される。よって、本実施例のように、トナーとキャリアは、供給された後に合流し、１つの開口により現像剤補給容器３へ充填することにより、より効率よく充填できる。
【００４２】
また、本実施例においては、オーガ駆動モータ１ｄ、キャリア供給モータ２ｃの回転時間、回転数の設定により、トナーとキャリアの供給量が決定するので、容易に精度よくトナー、キャリアを供給することができる。そして、トナーとキャリアが精度よく供給されることで、１本の現像剤補給容器３に対して充填される現像剤の上記含有比率Ｃ／Ｄ比は、概ね均一で非常に安定した状態で充填することが可能となる。
【００４３】
従来、トナーとキャリアの撹拌混合工程は、バッチ処理にて生産を行っており、バッチごとの現像剤のＣ／Ｄ比のバラツキを抑えるため、トナーとキャリアを精度よく秤量した上で、撹拌混合する必要があった。本発明では、オーガ供給モータ、キャリア供給モータの回転時間、回転数の設定のみで、非常に安定したＣ／Ｄ比にて、現像剤補給容器に現像剤を充填可能なことから、生産上の工程を大きく短縮することが可能である。
【００４４】
また、従来、撹拌混合されたトナーとキャリアを現像剤補給容器３に充填するため、充填機に通す際に受けるストレスによりトナー及びキャリア粒子間の付着力が増加し、画質低下を招く恐れがある凝集体が発生しやすいという問題があった。トナーに対して、キャリアは粒径と比重が大きく、静電的にも逆の電荷を帯びている。本実施例においては、トナーの粒径が約７乃至８μｍであることに対して、キャリアの粒径は約４０μｍと約５倍の差があり、表面積においては約２５倍もの差となる。また、トナーとキャリアは逆電荷を帯びていることから、粒径の小さなトナーは、キャリアに対して、非常に付着しやすい状態にある。そして、この非常に付着しやすい状態のトナーとキャリアは、撹拌混合された後に、さらに充填機によるストレスを受けることで、トナーはキャリアに対して、より付着力が増加する傾向となる。さらに、キャリアに多くのトナーが付着した状態で、充填機によるストレスを受けることにより、トナー同士における凝集も発生してしまう可能性が考えられる。その結果、トナーとキャリアが撹拌混合された後に、充填機を通過することにより、より多くのトナーがキャリアに対して付着し、さらに、トナー同士での凝集も発生することにより、凝集体の発生率が、非常に高くなる恐れがある。しかし、本実施例の充填方法により、トナーとキャリアは、従来のような撹拌混合工程を行なうことなく、現像剤補給容器３へ充填可能となる。よって、トナーとキャリアが撹拌混合された状態で、充填機を通過することはないため、画質低下を招く恐れのある凝集体発生のリスクを低減する効果が期待できる。
【００４５】
また、一定量のトナーとキャリアを現像剤補給容器３へ充填するためには、トナーとキャリアは本実施例のように同時に定比率で現像剤補給容器３へ充填せずに、トナーとキャリアを別々に充填する方法でも達成することができる。例えば、トナー、キャリア、トナーの順に現像剤補給容器３に対して、数回に分けて交互に充填を行った場合においても、容器内には一定量のトナーとキャリアを充填することができる。しかし、前述のようにトナーとキャリアが交互に現像剤補給容器３に充填された場合、キャリアは現像剤補給容器３内にて、分散されずに、キャリアのみの塊の状態で存在し、以下のような弊害が発生する恐れがある。例えば、物流輸送において現像剤補給容器３に振動等の作用が加わると、トナーに対してキャリアは粒径と比重が非常に大きいため、現像剤補給容器３内で分散されていない塊状態のキャリアが底面に沈む可能性がある。そして、塊状態のキャリアが底面に沈むことにより、トナーに対して偏りが生じる状態、所謂キャリア偏析が起きる恐れがある。そして、現像剤搬送方向におけるキャリア偏析は、現像剤補給容器３の回転により、内部の現像剤が搬送される場合においても、偏析状態のまま順に搬送されるため、偏析の解消は非常に困難である。その結果、トナーとキャリアは現像剤補給容器３から一定比率で補給されなくなり、画像形成装置本体の現像器内のトナー濃度が一定比率に維持できなくなる可能性がある。トナー濃度の変化の影響は、とりわけカラー画像に対して顕著であり、色味が不安定になる等画質に大きな弊害を及ぼすことになる恐れがある。そして、本実施例においては、合流部２ｅにてトナーとキャリアが同時に合流した後に、現像剤補給容器３に定比率で充填されることから、キャリアは、分散された状態で、現像剤補給容器３に充填される。よって、本実施例では、現像剤補給容器３内において、キャリアは分散して、トナーと混在している状態のため、前述のような画像弊害を起こす恐れのあるキャリア偏析を防止することができ、安定した画質を提供することが可能となる。
【００４６】
＜現像剤補給容器の組立工程＞
次に現像剤充填後の現像剤補給容器３の組立工程について図６にて説明する。
【００４７】
現像剤が充填された現像剤補給容器３のボトル部４には、搬送部材７、シール部材８、フランジ５、封止部材６を以下に示すように組み込んでいく。先に現像剤を充填し、充填後に搬送部材７をボトル部４に挿入することにより、充填時に充填を阻害するものが存在しないため、嵩密度の高い状態でボトル部４に現像剤を充填することが可能である。こうすることでより多くの現像剤を充填することが可能となり、さらに充填に要する時間も短縮できる。
【００４８】
図６は本実施例において、ボトル部４へ現像剤を充填後、弾性変形可能な搬送部材７を挿入し、その後、フランジ５、封止部材６、シール部材８を組み込む様子を段階的に示した図である。（Ａ）は搬送部材７の挿入前、（Ｂ）は充填口４ｂ内を搬送部材７が通過中の様子、（Ｃ）は搬送部材７が所定の位置にセットされ弾性変形してボトル部４内の壁に密着した様子、（Ｄ）はその後フランジ５、封止部材６、シール部材８を組み込んだ状態の図である。
【００４９】
また、本実施例のフランジ５とボトル部４の結合は、ボトル部４に設けたネジ部４ｃとフランジ５の内面に設けたネジ部（不図示）によってネジ係合されることで固定する構成となっている。フランジ５とボトル部４とをネジ結合することで、その間に挟まれた搬送部材７は両者の間で軸方向に固定された状態となる。
【００５０】
＜現像剤の補給＞
以上のような方法により、従来のようなトナーとキャリアの撹拌混合工程を持たずに、現像剤の充填、現像剤補給容器３の組立工程を経て、現像剤補給容器３を生産することが可能となる。そして、トナーとキャリアを含む二成分系現像剤が充填された、現像剤補給容器３の、現像器への補給時のポイントは、前述の背景技術にて記述のように、一定の比率でトナーとキャリアを現像器へ補給することである。これにより、現像剤補給容器３から、トナーとともに新しいキャリアを一定量ずつ補給して、現像器内のキャリアの入れ替えを行うことで、画質低下を抑制することが可能となる。
【００５１】
そして、現像剤補給容器３に充填された現像剤の、現像器への補給時は、現像剤補給容器３は、画像形成装置本体の駆動部（不図示）から、回転駆動力を受けて回転する。現像剤補給容器３の回転によって、螺旋状の突起部４ａにより、現像剤は排出口５ａへ向かって搬送され、搬送された順に現像器へ補給されている（図２にて現像剤搬送方向を矢印Ｂにて記す。）。これより、現像器へ補給される現像剤のトナーとキャリアの比率が一定であるためには、現像剤が排出口５ａに向かって搬送される方向に対して、垂直な断面のトナーとキャリアの比率が、一定であることが条件と考えることができる。現像剤は、現像剤補給容器３の回転によって、螺旋状の突起部４ａにより、排出口５ａから、搬送されてきた順に現像器へ補給される。そして、現像剤の搬送方向に対して垂直な断面のトナーとキャリアの比率が一定であることから、現像器に対して一定比率の状態でトナーとキャリアを補給することが可能となる。
【００５２】
なお、前述のように本実施例においては、図３に示すように、現像剤補給容器３から現像剤は、現像剤補給容器３の回転によって、搬送部材７により、現像剤は持上げられた後、搬送リブ７ｂにより、排出口５ａへと搬送されている。搬送部材７により、現像剤補給容器３からの補給時に、現像剤に対して撹拌効果を付与することができ、トナーとキャリアは、より分散された状態で現像器へ補給されることが期待できる。また、現像剤搬送方向に対して、垂直な断面のトナーとキャリアの比率が一定ということは、この断面においては、トナーとキャリアは分散されずに、偏析した状態で存在する可能性も考えられる。しかし、本実施例では、現像剤補給容器３の回転に伴って、搬送部材７により、現像剤搬送方向に垂直な方向に対して、撹拌効果を付与することができ、現像剤搬送方向に垂直な断面での、トナーとキャリアの偏析を解消する効果が期待できる。なお、トナーとキャリアが、現像剤搬送方向に偏析している場合では、現像剤補給容器３の回転に伴い、搬送部材７により、現像剤が搬送される場合においても、偏析状態のまま順に搬送されるため、偏析の解消は非常に困難である。
【００５３】
よって、トナーとキャリアが、現像剤搬送方向の垂直な断面に偏析した状態で存在する場合において、現像剤補給容器３の回転や、搬送部材７により、トナーとキャリアは、より効果的に分散された状態で現像器へと補給される。
【００５４】
そして、実際に本実施例においては、現像剤補給容器３から現像器に対して補給される現像剤の、Ｃ／Ｄ比のレンジは１０％以下で補給されている。また、本実施例では、基準のＣ／Ｄ比を１０％と設定し、Ｃ／Ｄ比のレンジが１０％以下であることから、１０±５％のＣ／Ｄ比の状態にて現像剤は、現像器へと補給されている。Ｃ／Ｄ比の上限１５％を超えてしまうと、キャリア過多の現像剤が、現像器へと供給されることとなり、現像器内部の現像剤中のトナー濃度が低下する恐れがある。その結果、トナー濃度の低下、即ち、キャリア濃度の増加は、画像濃度の低下を引き起こす恐れがある。また、Ｃ／Ｄ比の下限５％を下回ると、トナー過多の現像剤が、現像器へと補給されることとなり、現像器内部の劣化したキャリアの入れ替えがスムーズに行えず、画質低下を招く恐れがある。これより、現像剤補給容器３から補給する現像剤の、Ｃ／Ｄ比のレンジが１０％以下であることは、常に良好な画質を得るために有効な変動幅と考えることができる。なお、トナーとキャリアの物性は、トナー種、キャリア種によって異なるので、補給時のＣ／Ｄ比の基準値やレンジは適時設定可能である。
【００５５】
また、本実施例においては、現像剤補給容器３に現像剤を充填する際に、合流部２ｅにて、トナーとキャリアは、同時に合流した後に、同時に供給を終了し、さらに、それぞれ定量で供給されることから、現像剤補給容器３へ定比率で充填されている（図２にて現像剤充填方向を矢印Ｃにて記す。）。これより、現像剤補給容器３への充填方向に垂直な断面のトナーとキャリアの比率は、一定の状態で充填される。そして、本実施例は、現像剤の充填方向と搬送方向が平行であることから、現像剤補給容器３の搬送方向に対して垂直な断面のトナーとキャリアの比率も一定の状態で充填されていることとなる。これより、本実施例により、従来のようなトナーとキャリアの撹拌混合工程なしで、トナーとキャリアを一定の比率にて、画像形成装置本体の現像器へ補給可能な現像剤補給容器３を生産することが可能となる。
【００５６】
＜変形例１＞
本発明の現像剤充填方法は本実施例にて説明した現像剤補給容器３に限定されるものではない。例えば、変形例１として、図７に示すような現像剤補給容器９においても同様に充填可能である。本変形例において実施例と異なる構成は、実施例１では現像剤補給容器の排出口５ａと充填口４ｂが同じ側にあったのに対し、現像剤充填口９ｂを排出口９ａとは反対の端面に設けた構成が挙げられる。また、実施例１では、現像剤を円筒部に向かって搬送するための螺旋状の突起部４ａがボトル部４に設けられていたのに対し、本変形例では、平板状の搬送部材１０が現像剤補給容器９の長手方向略全長にわたって設けられている。この搬送部材１０は、実施例の搬送部材７と同様に、現像剤補給容器９と一体となって回転し、内部の現像剤を持上げた後に、排出口９ａへ搬送していく構成となっている（図７にて現像剤搬送方向を矢印Ａにて記す。）。
【００５７】
そして、実施例１と同様に、本変形例の現像剤補給容器９においても、トナーとキャリアからなる現像剤を定比率で充填することができる（図７にて、現像剤充填方向を矢印Ｂにて記す。）。これより、現像剤補給容器９への充填方向に垂直な断面のトナーとキャリアの比率は、一定の状態で充填される。そして、本変形例においても、現像剤の充填方向と搬送方向が平行であることから、現像剤補給容器９の搬送方向に対して垂直な断面のトナーとキャリアの比率も一定の状態で充填されていることとなる。これより、本変形例の現像剤補給容器９においても、実施例と同様に、トナーとキャリアを一定の比率にて、画像形成装置本体の現像器へ補給可能な現像剤補給容器９として生産することが可能となる。
【実施例２】
【００５８】
次に図８にて、本発明の他の実施例を説明する。
【００５９】
本実施例においては、実施例１と異なる現像剤補給容器１１であっても、トナーとキャリアの混合工程なしで、画像形成装置本体の現像器へ一定比率のトナーとキャリアを補給可能な現像剤補給容器１１を、生産可能なことを示している。なお、図８の（Ａ）は現像剤補給容器１１の部分断面図、（Ｂ）は現像剤補給容器１１の部分断面斜視図を示している。
【００６０】
図８に示すように、本実施例における現像剤補給容器１１は、充填口１１ａが容器長手方向にわたって設けられ、現像剤補給容器１１の内部には現像剤を排出口１１ｂへ搬送するための搬送部材１２が設けられた構成となっている。本実施例の現像剤補給容器１１は、直方体状の底の浅い形状であるため、現像剤充填口１１ａを現像剤補給容器１１の側面に設けることが困難なことから、現像剤充填口１１ａを現像剤補給容器１１の上部に長手方向全域に渡って設けた構成となっている。
【００６１】
本実施例のような現像剤補給容器１１への充填時には、従来、充填機のオーガケーシング先端を現像剤補給容器１１内に挿入して、現像剤補給容器１１を水平移動させて充填する方法が用いられている（以後、この充填方法を水平充填と記述する。）。なお、水平移動させるのは、オーガケーシングでも現像剤補給容器でも構わない。充填時に現像剤補給容器１１とオーガケーシングの相対的な水平移動がないと、底の浅い容器形状であるため、現像剤の溢れ、飛散などが発生する恐れがあるため、水平充填は、本実施例のような現像剤補給容器１１に対して、有効な充填方法の１つである。
【００６２】
そして、トナーとキャリアを別々に供給する本発明の充填方法にて、水平充填を行う場合は、合流部開口２ｇを備えた充填ノズル２ｉと現像剤補給容器１１を相対的に水平移動する水平移動方向と、現像剤の搬送方向が平行であることがポイントとなる（図８にて、相対水平移動方向を矢印Ａ、現像剤搬送方向を矢印Ｂにて記す。）。本発明により、トナー供給装置１、キャリア供給装置２から供給されたトナーとキャリアは、合流部２ｅにて合流した後に、合流部開口２ｇより一定比率の状態で現像剤補給容器１１へと充填される。そして、現像剤の搬送方向と、充填ノズル２ｉと現像剤補給容器１１の相対的な水平移動方向とを、平行にして、水平充填を行うことにより、現像剤補給容器１１の搬送方向に対して垂直な断面のトナーとキャリアの比率は一定の状態で充填される。これより、現像剤補給容器１１の排出口１１ｂからは、搬送されてきた順に、現像剤が画像形成装置の現像器へと補給されることから、現像器に対して一定比率のトナーとキャリアを補給することが可能となる。
【００６３】
よって、本実施例２においても、従来のようなトナーとキャリアの撹拌混合工程なしで、トナーとキャリアを一定の比率にて、画像形成装置本体の現像器へ補給可能な現像剤補給容器１１を生産することが可能となる。
【符号の説明】
【００６４】
１  トナー供給装置
１ａ  トナーホッパー
１ｂ  オーガケーシング
１ｃ  アジテーター
１ｄ  オーガ駆動用モータ
１ｅ  スクリュー軸
１ｆ  開口
２  キャリア供給装置
２ａ  キャリアホッパー
２ｂ  キャリア供給管
２ｃ  キャリア供給用モータ
２ｄ  キャリア搬送管
２ｅ  合流部
２ｆ  スクリュー軸
２ｇ  開口
２ｈ  開口
２ｉ  充填ノズル
３  現像剤補給容器
４  ボトル部
４ａ  突起部
４ｂ  充填口
４ｃ  ネジ部
５  フランジ
５ａ  排出口
６  封止部材
７  搬送部材
７ａ  バッフル部
７ｂ  搬送リブ
８  シール部材
９  現像剤補給容器
９ａ  排出口
９ｂ  充填口
１０  搬送部材
１１  現像剤補給容器
１１ａ  充填口
１１ｂ  排出口
１２  搬送部材
【図１】
2010197531.tif 000003
【図２】
2010197531.tif 000004
【図３】
2010197531.tif 000005
【図４】
2010197531.tif 000006
【図５】
2010197531.tif 000007
【図６】
2010197531.tif 000008
【図７】
2010197531.tif 000009
【図８】
2010197531.tif 000010