(57)【要約】【課題】  現像剤収容器内の現像剤に空気が含まれている状態から現像剤の嵩が安定するまでの間に現像剤の分散性が悪化することを抑制することができる現像剤収容器製造方法、現像剤供給装置、現像剤収容器及びこれを備えた現像剤供給装置、並びにこれらの現像剤供給装置を備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】  空気を多く含んだプレミックス現像剤Ｄを充填した現像剤収容器５０を、上方に磁石４００を備え、キャリアに対して上方向に力が働く磁界を形成する磁界形成領域αを、現像剤の嵩が安定するまで時間をかけて通過させるため、比重の大きいキャリアが比重の小さいトナーよりも速く沈み込むことを抑制する。【選択図】  図８
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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として、トナーとキャリアとを含有する現像剤を収容する現像剤収容器を製造するための現像剤収容器製造方法において、
該トナーと該キャリアとが十分に分散した現像剤を該現像剤収容器内に空気を多く含んだ状態で充填した後に、
重力による該トナーと該キャリアとの単位体積当りに働く力の差を小さくするように、該現像剤収容器内の該トナーまたは該キャリアの少なくとも一方に外力を作用させることを特徴とする現像剤収容器製造方法。
【請求項２】
請求項１の現像剤収容器製造方法において、
上記キャリアは上記トナーよりも比重が大きく、
該キャリアに対して上方向に向かう力を作用させる磁界を形成することを特徴とする現像剤収容器製造方法。
【請求項３】
請求項１の現像剤収容器製造方法において、
上記キャリアは上記トナーよりも比重が大きく、
該キャリアに対して上方向に向かう力を作用させる電界を形成することを特徴とする現像剤収容器製造方法。
【請求項４】
トナーとキャリアとを含有する現像剤とを収容する現像剤収容器内の該現像剤を、
潜像担持体上の静電潜像を現像してトナー像化する現像装置に供給する現像剤供給装置において、
重力による該トナーと該キャリアとの単位体積当りに働く力の差を小さくするように、該現像剤収容器内の該トナーまたは該キャリアの少なくとも一方に外力を作用させる現像剤外力付与手段を有することを特徴とする現像剤供給装置。
【請求項５】
請求項４の現像剤供給装置において、
上記キャリアは上記トナーよりも比重が大きく、
上記現像剤外力差低減手段は、上記現像剤収容器内の上記キャリアに対して上方向に向かう力を作用させる磁界形成手段であることを特徴とする現像剤供給装置。
【請求項６】
請求項５の現像剤供給装置において、
上記磁界形成手段は、上記現像剤収容器の上方に設けられた永久磁石であることを特徴とする現像剤供給装置。
【請求項７】
請求項５の現像剤供給装置において、
上記磁界形成手段は、上記現像剤収容器の上方に設けられた電磁石であることを特徴とする現像剤供給装置。
【請求項８】
請求項４の現像剤供給装置において、
上記キャリアは上記トナーよりも比重が大きく、
上記現像剤外力付与手段は、現像剤収容器内の該キャリアに対して上方向に向かう力を作用させる電界形成手段であることを特徴とする現像剤供給装置。
【請求項９】
現像装置に供給する現像剤として、トナーとキャリアとを含有する現像剤を収容する現像剤収容器において、
該トナーと該キャリアとの少なくとも一方はその粒子の表面に複数の凸部を備えた形状であることを特徴とする現像剤収容器。
【請求項１０】
請求項９の現像剤収容器において、
上記トナーの表面が凸部を備えており、該トナーの粒子の形状係数ＳＦ−２が、１１０以上であることを特徴とする現像剤収容器。
【請求項１１】
請求項９または１０の現像剤収容器において、
上記キャリアの表面が凸部を備えており、該キャリアの粒子の形状係数ＳＦ−２が、１１０以上であることを特徴とする現像剤収容器。
【請求項１２】
潜像担持体上の静電潜像を現像してトナー像化する現像装置に、
トナーとキャリアとを含有する現像剤を収容する現像剤収容部内の該現像剤を供給する現像剤供給装置において、
該現像剤収容部として請求項９、１０または１１に記載の現像剤収容器を用いることを特徴とする現像剤供給装置。
【請求項１３】
請求項４、５、６、７、８または１２の現像剤供給装置において、
上記現像剤収容器は、上記現像剤を収容する袋状部材を備え、該袋状部材に外圧を加え又は内圧を減少させることにより、該袋状部材が変形しながら減容することを特徴とする現像剤供給装置。
【請求項１４】
静電潜像が形成される潜像担持体と、
該潜像担持体上の該静電潜像を現像してトナー像とする現像装置と、
トナーとキャリアとを含有する現像剤を収容する現像剤収容器内の該現像剤を該現像装置に供給する現像剤供給手段とを有する画像形成装置において、
該現像剤供給手段として、請求項４、５、６、７、８、１２または１３に記載の現像剤供給装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像剤収容器、現像剤供給装置、画像形成装置及び現像剤収容器製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、トナーと磁性キャリアとを含む二成分の現像剤を用いた現像装置を備える画像形成装置が広く用いられている。この種の画像形成装置として、現像に伴ってトナーを消費する現像装置内の現像剤に対して、必要に応じてトナー収容器からトナーを補給することで、現像剤のトナー濃度を所定範囲内に維持するものがある。かかる構成では、現像剤内のキャリアは殆ど消費されず繰り返し使用されるため、画像を出力するにしたがってキャリアの表層のコート層が磨耗したり逆にコート層にトナー樹脂や添加剤が付着したりする。これにより、キャリアのトナーを帯電させる能力が徐々に低下して、キャリアが劣化した状態となる。キャリアの劣化が進行するとトナーの帯電量が低下し、地肌部汚れやトナー飛散などを引き起こすため、この種の画像形成装置では定期的にサービスマンがユーザーを訪問してキャリアの交換を行っていた。このために、メンテナンス費用がかかりコピー単価が高くなってしまっていた。
【０００３】
特許文献１及び特許文献２には、キャリアとトナーとを混合したプレミックス現像剤を現像装置内の現像剤に補給してトナー濃度の回復を図りながら、現像装置から余剰の現像剤をオーバーフローさせる画像形成装置が記載されている。かかる構成では、古くなったキャリアを現像剤のオーバーフローによって少しずつ現像装置内から排出しつつ、プレミックス現像剤中の新しいキャリアを現像装置内の現像剤に補給する。そして、このような排出と補給とによって現像剤中のキャリアを少しずつ新たなものに交換していくことで、キャリアの交換作業を省くことができる。
【０００４】
【特許文献１】特許第２８３７３０９号公報
【特許文献２】特開２００４−２９３０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、現像装置に供給するプレミックス現像剤を収容する現像剤収容器では、トナーとキャリアとを均一に分散して分散性の良い状態で容器内に充填しても、容器内の下方でキャリアの割合が多くなり分散性が悪化する問題が生じた。このような分散性の悪化は以下のようにして発生する。すなわち、トナーとキャリアとを含有する現像剤を容器内に充填するときには、多くの空気が含まれた状態で現像剤が現像剤収容器内に充填される。現像剤が充填された後の容器では、時間が経つと現像剤が容器内の下方に沈み込み、現像剤から空気が抜けて現像剤の嵩が安定する。このとき、比重の大きいキャリアがトナーよりも速く沈み込むことにより、容器内の下方でキャリアの割合が多くなり、分散性が悪化する。
現像剤収容器内のトナーとキャリアとの分散性が悪い状態で現像剤収容器から現像装置に現像剤を供給すると、供給される現像剤のトナーとキャリアとの割合が変動する。そして、キャリアの割合が多い状態の現像剤が供給されると、トナー濃度制御が不安定となり異常画像が発生する。また、トナーの割合が多い状態の現像剤が供給されると、現像装置内のキャリアが入れ替わらず、キャリアの劣化に起因する異常画像が発生する。
【０００６】
また、分散性の悪化は、ユーザーが画像形成装置に現像剤収容器をセットするときにも問題になる場合がある。具体的に説明すると、現像剤収容器を画像形成装置にセットする前に、通常ユーザーは現像剤収容器を振って分散性の良い状態にし、その後、画像形成装置内にセットする。ユーザーが振ることにより現像剤収容器内の現像剤は多くの空気が含まれた状態となっており、画像形成装置にセットした後、時間が経つと現像剤が容器内の下方に沈み込み、現像剤から空気が抜けて現像剤の嵩が安定する。このとき、比重の大きいキャリアがトナーよりも速く沈み込むことにより、容器内の下方でキャリアの割合が多くなり、分散性が悪化する。
【０００７】
また、トナーとキャリアとの比重についてキャリアの比重の方が大きい場合に限らず、トナーの比重の方が大きい場合であっても同様の問題が生じる。すなわち、トナーの比重の方が大きい場合は、容器内の下方でトナーの割合が大きくなり、分散性が悪化する。
【０００８】
本発明は、以上の問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、現像剤収容器内の現像剤に空気が含まれている状態から現像剤の嵩が安定するまでの間に現像剤の分散性が悪化することを抑制することができる現像剤収容器製造方法、現像剤供給装置、現像剤収容器及びこれを備えた現像剤供給装置、並びにこれらの現像剤供給装置を備えた画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、現像装置に供給する現像剤として、トナーとキャリアとを含有する現像剤を収容する現像剤収容器を製造するための現像剤収容器製造方法において、該トナーと該キャリアとが十分に分散した現像剤を該現像剤収容器内に空気を多く含んだ状態で充填した後に、重力による該トナーと該キャリアとの単位体積当りに働く力の差を小さくするように、該現像剤収容器内の該トナーまたは該キャリアの少なくとも一方に外力を作用させることを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の現像剤収容器製造方法において、上記キャリアは上記トナーよりも比重が大きく、該キャリアに対して上方向に向かう力を作用させる磁界を形成することを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１の現像剤収容器製造方法において、上記キャリアは上記トナーよりも比重が大きく、該キャリアに対して上方向に向かう力を作用させる電界を形成することを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、トナーとキャリアとを含有する現像剤とを収容する現像剤収容器内の該現像剤を、潜像担持体上の静電潜像を現像してトナー像化する現像装置に供給する現像剤供給装置において、重力による該トナーと該キャリアとの単位体積当りに働く力の差を小さくするように、該現像剤収容器内の該トナーまたは該キャリアの少なくとも一方に外力を作用させる現像剤外力付与手段を有することを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項４の現像剤供給装置において、上記キャリアは上記トナーよりも比重が大きく、上記現像剤外力差低減手段は、上記現像剤収容器内の上記キャリアに対して上方向に向かう力を作用させる磁界形成手段であることを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項５の現像剤供給装置において、上記磁界形成手段は、上記現像剤収容器の上方に設けられた永久磁石であることを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項５の現像剤供給装置において、上記磁界形成手段は、上記現像剤収容器の上方に設けられた電磁石であることを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項４の現像剤供給装置において、上記キャリアは上記トナーよりも比重が大きく、上記現像剤外力付与手段は、現像剤収容器内の該キャリアに対して上方向に向かう力を作用させる電界形成手段であることを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、現像装置に供給する現像剤として、トナーとキャリアとを含有する現像剤を収容する現像剤収容器において、該トナーと該キャリアとの少なくとも一方はその粒子の表面に複数の凸部を備えた形状であることを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、請求項９の現像剤収容器において、上記トナーの表面が凸部を備えており、該トナーの粒子の形状係数ＳＦ−２が、１１０以上であることを特徴とするものである。
また、請求項１１の発明は、請求項９または１０の現像剤収容器において、上記キャリアの表面が凸部を備えており、該キャリアの粒子の形状係数ＳＦ−２が、１１０以上であることを特徴とするものである。
また、請求項１２の発明は、潜像担持体上の静電潜像を現像してトナー像化する現像装置に、トナーとキャリアとを含有する現像剤を収容する現像剤収容部内の該現像剤を供給する現像剤供給装置において、該現像剤収容部として請求項９、１０または１１に記載の現像剤収容器を用いることを特徴とするものである。
また、請求項１３の発明は、請求項４、５、６、７、８または１２の現像剤供給装置において、上記現像剤収容器は、上記現像剤を収容する袋状部材を備え、該袋状部材に外圧を加え又は内圧を減少させることにより、該袋状部材が変形しながら減容することを特徴とするものである。
また、請求項１４の発明は、静電潜像が形成される潜像担持体と、該潜像担持体上の該静電潜像を現像してトナー像とする現像装置と、トナーとキャリアとを含有する現像剤を収容する現像剤収容器内の該現像剤を該現像装置に供給する現像剤供給手段とを有する画像形成装置において、該現像剤供給手段として、請求項４、５、６、７、８、１２または１３に記載の現像剤供給装置を用いることを特徴とするものである。
【００１０】
現像剤内のトナーとキャリアとは比重が異なるため、重力によって単位体積当りに働く力が異なる。上記請求項１、２または３の現像剤収容器製造方法においては、現像剤収容器内に充填した現像剤の嵩が安定するまでの間、重力によるトナーとキャリアとの単位体積当りに働く力の差を小さくするように、該現像剤収容器内のトナーまたはキャリアの少なくとも一方に外力を作用させることにより、比重の大きい粒子が比重の小さい粒子よりも速く沈み込むことを抑制することができる。
また、上記請求項４の構成を備える現像剤供給装置においては、現像剤外力付与手段により現像剤収容器内のトナーまたはキャリアの少なくとも一方に外力を作用させることにより、重力によるトナーとキャリアとの単位体積当りに働く力の差を小さくすることができ、比重の大きい粒子が比重の小さい粒子よりも速く沈み込むことを抑制することができる。
また、上記請求項９の構成を備える現像剤収容器においては、トナーとキャリアとの少なくとも一方の粒子の表面に複数の凸部を備えた形状であるので、粒子の隙間を他の粒子が抜けようとするとこの凸部が引っかかる。これにより、比重の大きい粒子が比重の小さい粒子の間を抜けて下方に移動しようとするときに、凸部が引っかかることにより、比重の大きい粒子のみが下方に移動することを妨げることができる。よって、比重の大きい粒子が比重の小さい粒子よりも速く沈み込むことを抑制することができる。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１乃至１４の発明によれば、現像剤に空気が含まれている状態から現像剤の嵩が安定するまで現像剤が沈み込むときに、比重の大きい粒子が比重の小さい粒子よりも速く沈み込むことを抑制するため、分散性が悪化することを抑制することができるという優れた効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
〔実施形態１〕
以下、本発明を適用可能な現像剤収容器を備える画像形成装置の一つ目の実施形態「以下、実施形態１と呼ぶ」について説明する。
まず、実施形態１の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方式のカラーレーザプリンタ（以下「プリンタ」という）の基本的な構成について説明する。
図１は、実施形態１に係るプリンタ１００の概略構成図である。このプリンタ１００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組のプロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ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、マゼンダ、シアン、黒用の部材であることを示している（以下同様）。プロセスユニット１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの他には、光書込ユニット１０、中間転写ユニット１１、二次転写バイアスローラ１８、レジストローラ対１９、給紙カセット２０、ベルト定着方式の定着ユニット２１などが配設されている。
光書込ユニット１０は、光源、ポリゴンミラー、ｆ−θレンズ、反射ミラーなどを有し、画像情報に基づいて後述の感光体２の表面にレーザ光を照射する。
【００１３】
図２は、プロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋのうち、イエロー用のプロセスユニット１Ｙの概略構成を示す拡大図である。なお、他のプロセスユニット１Ｍ，１Ｃ，１Ｋについてもそれぞれ同じ構成となっているので、これらの説明については省略する。図２において、プロセスユニット１Ｙは、ドラム状の感光体２Ｙ、帯電器３０Ｙ、現像装置４０Ｙ、ドラムクリーニング装置４８Ｙ、図示しない除電器などを有している。
【００１４】
帯電器３０Ｙは、電圧が印加される帯電ローラ３１Ｙを感光体２Ｙに接触または近接させることで、暗中にて感光体２Ｙの表面を一様帯電せしめる。帯電処理が施された感光体２Ｙの表面には、光書込ユニット１０によって変調及び偏向されたレーザ光が走査されながら照射される。すると、ドラム表面に静電潜像が形成される。形成された静電潜像は現像装置４０Ｙによって現像されてＹトナー像となる。
【００１５】
現像装置４０Ｙは、現像ケース４１Ｙの開口から周面の一部を露出させるように配設された現像ローラ４２Ｙを有している。また、第一搬送スクリュー４３Ｙ、第二搬送スクリュー４４Ｙ、ドクターブレード４５Ｙ、トナー濃度センサ（以下、「Ｔセンサ４６Ｙ」という。）なども有している。
現像ケース４１Ｙには、磁性キャリアと、マイナス帯電性のＹトナーとを含む図示しない二成分現像剤が収容されている。この二成分現像剤は第一搬送スクリュー４３Ｙ、第二搬送スクリュー４４Ｙによって撹拌搬送されながら摩擦帯電せしめられた後、現像ローラ４２Ｙの表面に担持される。そして、ドクターブレード４５Ｙによってその層厚が規制されてから感光体２Ｙに対向する現像領域に搬送され、ここで感光体２Ｙ上の静電潜像にＹトナーを選択的に付着させる。この付着により、感光体２Ｙ上にＹトナー像が形成される。現像によってＹトナーを消費した二成分現像剤は、現像ローラ４２Ｙの回転に伴って現像ケース４１Ｙ内に戻される。
第一搬送スクリュー４３Ｙと、第二搬送スクリュー４４Ｙとの間には仕切壁４７Ｙが設けられている。この仕切壁４７Ｙにより、現像ローラ４２Ｙや第一搬送スクリュー４３Ｙ等を収容する第一供給部８３Ｙと、第二搬送スクリュー４４Ｙを収容する第二供給部８４Ｙとが現像ケース４１Ｙ内で分かれている。第一搬送スクリュー４３Ｙは、図示しない駆動手段によって回転駆動せしめられ、第一供給部８３Ｙ内の二成分現像剤を図中手前側から奥側へと搬送しながら現像ローラ４２Ｙに供給する。第一搬送スクリュー４３Ｙによって第一供給部８３Ｙの端部付近まで搬送された二成分現像剤は、仕切壁４７Ｙに設けられた図示しない開口部を通って第二供給部８４Ｙ内に進入する。第二供給部８４内において、第二搬送スクリュー４４Ｙは、図示しない駆動手段によって回転駆動せしめられ、第一供給部８３Ｙから送られてくる二成分現像剤を第一搬送スクリュー４３Ｙとは逆方向に搬送する。第二搬送スクリュー４４Ｙによって第二供給部８４Ｙの端部付近まで搬送された二成分現像剤は、仕切壁４７Ｙに設けられたもう一方の開口部（図示せず）を通って第一供給部８３Ｙ内に戻る。
【００１６】
また、第二供給部８４Ｙの仕切壁４７Ｙとは反対側の側壁には、現像剤を第二供給部８４Ｙ内から排出するための排出口８１が設けられている。この排出口８１Ｙから排出された現像剤は、現像剤回収装置８０Ｙの剤受入ホッパ８２Ｙ内に落下した後、図示しない回収剤カートリッジに向けて搬送される。
【００１７】
透磁率センサからなるＴセンサ４６Ｙは、第二供給部８４Ｙの中央付近の底壁に設けられ、その上を通過する二成分現像剤の透磁率に応じた値の電圧を出力する。二成分現像剤の透磁率は、トナー濃度とある程度の相関を示すため、Ｔセンサ４６ＹはＹトナー濃度に応じた値の電圧を出力することになる。この出力電圧の値は、図示しない制御部に送られる。この制御部は、ＲＡＭを備えており、この中にＴセンサ４６Ｙからの出力電圧の目標値であるＹ用Ｖｔｒｅｆを格納している。また、他の現像装置に搭載された図示しないＴセンサからの出力電圧の目標値であるＭ用Ｖｔｒｅｆ、Ｃ用Ｖｔｒｅｆ、Ｋ用Ｖｔｒｅｆのデータも格納している。Ｙ用Ｖｔｒｅｆは、図示しないＹ現像剤搬送装置の駆動制御に用いられる。具体的には、制御部は、Ｔセンサ４６Ｙからの出力電圧の値をＹ用Ｖｔｒｅｆに近づけるように、図示しないＹ現像剤搬送装置を駆動制御して上述の第二供給部８４Ｙ内にＹ現像剤を補給させる。この補給により、現像装置４０Ｙ内の二成分現像剤のＹトナー濃度が所定の範囲内に維持される。他のプロセスユニットの現像装置についても、同様の現像剤補給制御が実施される。
【００１８】
Ｙ用の感光体２Ｙ上に形成されたＹトナー像は、後述の中間転写ベルト（図示せず）に中間転写される。中間転写後の感光体２Ｙの表面は、ドラムクリーニング装置４８Ｙによって転写残トナーがクリーニングされた後、除電ランプによって除電される。そして、帯電器３０Ｙによって一様帯電せしめられて次の画像形成に備えられる。他のプロセスユニットについても同様である。
【００１９】
先に示した図１において、中間転写ユニット１１は、中間転写ベルト１２、駆動ローラ１３、張架ローラ１４，１５、ベルトクリーニング装置１６、４つの中間転写バイアスローラ１７Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋなどを有している。中間転写ベルト１２は、駆動ローラ１３、張架ローラ１４，１５にテンション張架されながら、図示しない駆動系によって回転せしめられる駆動ローラ１３によって図中反時計回りに無端移動せしめられる。４つの中間転写バイアスローラ１７Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、それぞれ図示しない電源から中間転写バイアスが印加される。そして、中間転写ベルト１２をその裏面から感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに向けて押圧してそれぞれ中間転写ニップを形成する。各中間転写ニップには、中間転写バイアスの影響により、感光体と中間転写バイアスローラとの間に中間転写電界が形成される。Ｙ用の感光体２Ｙ上に形成された上述のＹトナー像は、この中間転写電界やニップ圧の影響によって中間転写ベルト１２上に中間転写される。このＹトナー像の上には、感光体２Ｍ，Ｃ，Ｋ上に形成されたＭ，Ｃ，Ｋトナー像が順次重ね合わせて中間転写される。かかる重ね合わせの中間転写により、中間転写ベルト１２上には４色重ね合わせトナー像が形成される。この４色重ね合わせトナー像は、後述の二次転写ニップで記録材である転写紙Ｐに二次転写される。一方、二次転写ニップ通過後の中間転写ベルト１２の表面に残留する転写残トナーは、張架ローラ１５にバックアップされる中間転写ベルト部分に当接するベルトクリーニング装置１６によってクリーニングされる。
【００２０】
光書込ユニット１０の下方には、転写紙Ｐを複数重ねた転写紙束の状態で収容する給紙カセット２０が配設されており、一番上の転写紙Ｐに給紙ローラ２０ａを押し当てている。給紙ローラ２０ａが所定のタイミングで回転駆動すると、一番上の転写紙Ｐが紙搬送路に給紙される。
中間転写ユニット１１の駆動ローラ１３には、中間転写ベルト１２を介して二次転写バイアスローラ１８が当接して二次転写ニップを形成している。この二次転写バイアスローラ１８には、図示しない電源によって二次転写バイアスが印加される。
給紙カセット２０から紙搬送路に給紙された転写紙Ｐは、レジストローラ対１９のローラ間に挟まれる。一方、中間転写ベルト１２上に形成された４色重ね合わせトナー像は、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１９は、ローラ間に挟み込んだ転写紙Ｐを二次転写ニップにて４色重ね合わせ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、４色重ね合わせトナー像が転写紙Ｐに密着する。そして、上述の二次転写バイアスやニップ圧の影響を受けて転写紙Ｐ上に二次転写されて、転写紙Ｐの白色と相まって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Ｐは、定着ユニット２１に送られる。
定着ユニット２１は、定着ベルト２１ａを３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２１ｂと、内部に熱源を有する加熱ローラ２１ｃとを備えている。そして、このベルトユニット２１ｂと加熱ローラ２１ｃとの間に転写紙Ｐを挟み込みながら、その表面にフルカラー画像を定着させる。定着ユニット２１を通過した転写紙Ｐは、排紙ローラ対２２を経て機外へと排出される。
【００２１】
かかる構成の本プリンタでは、プロセスユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋや、中間転写ユニット１１等によって、記録体たる転写紙Ｐに可視像たるトナー像を形成する可視像形成手段が構成されている。
【００２２】
次に、補充用のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋトナーとキャリアとをそれぞれ収容した収納容器である現像剤収容器５０Ｙ，５０Ｍ，５０Ｃ，５０Ｋについて説明する。
図３は、Ｙ用の現像剤収容器５０Ｙを示す斜視図である。図において、現像剤収容器５０Ｙは、柔軟な袋状部材である袋部５１Ｙと、キャップ部材である口金部５２Ｙと、円柱状のシャッタ部材５３Ｙとを有している。袋部５１Ｙは、厚さ５０〜２１０［μｍ］程度の変形可能な柔軟なシート材が単層又は複層の角張った袋状に成形されたもので、内部にＹトナーとキャリアとからなるＹ現像剤を収容している。このシート材としては、ポリエステル、ポリエチレン、ナイロン等からなる樹脂シートや、紙シートなどを用いることができる。本実施形態では、口金部５２Ｙを溶着可能な材料であるポリエチレンシートからなる内側層に、ナイロンシートからなる外側層が被覆された２層構造の袋部５１Ｙを使用している。本実施形態では、この袋部５１Ｙの正面と裏面（図中手前側の面と奥側の面）の平坦部外側に、ポリエチレンテレフタレートやアルミ等からなる補強層６０が設けられている。
【００２３】
この補強層６０の作用により、袋部５１Ｙの減容過程において、補強層６０が設けられた平坦部は平面を保つことができるので、その平坦部がシワになったり波打ったりしない。よって、このシワや波打ちによって折り目ｆが崩されることがなくなり、減容後の袋部５１Ｙは折り目ｆに沿ってきちんと折り畳まれる。
また、この補強層６０には、図示のように８つの孔が設けられている。作業者は、袋部５１Ｙを把持するときにこれらの孔に指を引っかかることができる。よって、作業者が現像剤収容器５０Ｙを把持して振ったり、後述する容器支持ホルダにセットしたりする作業時の取扱性が高い。更に、これらの孔は、袋部５１Ｙを把持するときに指を接触させるべき適切な位置を作業者に報知するためのマークとしても機能する。これにより、折り目ｆが崩されないような適切な位置を作業者に把持させることができ、減容後の袋部５１Ｙの形状を一定形状とすることができる。
【００２４】
袋部５１Ｙの上半分は、膨らんだ状態でほぼ直方体の形状になるが、下半分は逆四角錐状の形状（テーパー形状）になる。このような逆四角錐状の形状により、口金部５２Ｙに向かって下り勾配となるホッパが形成されている。このホッパの先端には、樹脂材等からなる変形不能な口金部５２Ｙが溶着されている。現像剤収容器５０Ｙは、口金部５２Ｙを下側に位置させる姿勢で用いられ、袋部５１Ｙと口金部５２Ｙとが連通している。口金部５２Ｙには、貫通孔であるノズル受入孔５４Ｙが水平方向に貫通せしめられており、これに円柱状のシャッタ部材５３Ｙが挿入されることで、図示しないＹ現像剤が現像剤収容器５０Ｙ内に封止されている。なお、Ｙ用の現像剤収容器５０Ｙについてだけ図３を用いて説明したが、他色用の現像剤収容器５０Ｍ，５０Ｃ，５０Ｋについてもほぼ同様の構成であるので説明を省略する。
【００２５】
次に、各色用の現像装置４０に補給用現像剤を搬送するための現像剤供給装置２００の構成及び動作について説明する。
図４は、Ｙ用の現像剤供給装置２００ＹをＹ用の現像装置４０の一部とともに示す概略構成図である。この現像剤供給装置２００Ｙは、供給搬送チューブ７０Ｙ、搬送路形成部材であるノズル７１Ｙ、吸引ポンプ９０Ｙなどを備えている。また、現像剤収容器５０Ｙを支持する図示しない容器支持部材としての容器支持ホルダも備えている。現像剤収容器５０Ｙは、口金部５２Ｙを下方に向ける姿勢で容器支持ホルダにセットされ、内部のトナーがほぼ無くなった時点で新たなものと交換される。このとき、新たな現像剤収容器５０Ｙの口金部５２Ｙに対しては、図３に示したシャッタ部材５３Ｙが係合しているノズル受入孔５４Ｙに対して、ノズル７１Ｙの先端が挿入せしめられる。これにより、シャッタ部材５３Ｙがノズル受入孔５４Ｙから押し出されるとともに、ノズル７１Ｙがノズル受入孔５４Ｙに係合して、ノズル７１Ｙと口金部５２Ｙとが連結する。その結果、現像剤収容器５０Ｙから排出されるＹ現像剤を搬送先である現像装置４０Ｙに搬送するための現像剤搬送路が形成される。
【００２６】
ノズル７１Ｙの後端には、供給搬送チューブ７０Ｙが接続されている。この供給搬送チューブ７０Ｙは、変形可能で且つ耐現像剤性に優れたゴム材や樹脂材等からなる内径φ４〜１０［ｍｍ］のチューブであり、ノズル７１Ｙとは反対側の端部が吸引ポンプ９０Ｙのポンプ部９１Ｙに接続されている。吸引ポンプ９０Ｙは、一軸偏芯スクリューポンプ（通称モーノポンプ）と呼ばれる方式のものであり、ポンプ部９１Ｙ、これに連通する吐出部９５Ｙ、軸部材９６Ｙ、ユニバーサルジョイント９７Ｙ、吸引モータ９８Ｙ等を有している。
【００２７】
吸引ポンプ９０Ｙのポンプ部９１Ｙは、金属や剛性の高い樹脂などが偏芯した二条スクリュー形状に加工されたロータ９２Ｙ、ゴム等の材料に２条スクリュー状の空洞が形成されたステータ９３Ｙ、吸引口９４Ｙなどから構成されている。吸引モータ９８Ｙが回転すると、その回転駆動力がユニバーサルジョイント９７Ｙと軸部材９６Ｙとを介して２条スクリュー形状のロータ９２Ｙに伝わる。そして、ロータ９２Ｙがステータ９３Ｙ内で回転すると、ポンプ部９１Ｙの吸引口９４Ｙに負圧が発生する。この負圧により、供給搬送チューブ７０Ｙ、ノズル７１Ｙ及び口金部５２Ｙを介して袋部５１Ｙ内のＹ現像剤が吸引されて、吸引ポンプ９０Ｙ内に吸われた後、ステータ９３Ｙ内を通って吐出部９５Ｙ内に吐出される。この吐出部９５ＹにはＹ用の現像装置４０Ｙの第二供給部８４Ｙに接続されており、吐出部９５Ｙ内に吐出されたＹ現像剤は第二供給部８４Ｙに供給されて図示しない二成分現像剤と混合される。
【００２８】
このように吸引ポンプ９０Ｙの吸引によってＹ現像剤を搬送する現像剤供給装置２００Ｙにおいては、Ｙ現像剤に移動力を付与するためのオーガ等の可動部材を、現像剤収容器５０Ｙ内に設ける必要がない。このことにより、現像剤収容器５０Ｙの構成を簡素にして軽量化を図ることができる。また、吸引ポンプ９０Ｙの吸引力により、変形可能な袋部５１Ｙを萎めて現像剤収容器５０Ｙの減容化を図ることもできる。そして、これら軽量化や減容化により、使用済みの現像剤収容器５０Ｙをメーカー等に引き取らせてリサイクル利用する場合に、現像剤収容器５０Ｙの回収運搬費を抑えることができる。また、現像剤を搬送する搬送管にも、スクリュー部材等の可動部材を設ける必要がないので、搬送管として変形可能な供給搬送チューブ７０Ｙを用いてプリンタ本体内に自由に排回すことが可能になる。そして、このことにより、現像剤搬送経路のレイアウト自由度を大幅に向上させることもできる。更には、現像剤収容器５０Ｙを現像装置４０Ｙよりも重力方向下側に位置させる場合でも、吸引ポンプ９０Ｙの吸引力によって現像剤をポンプアップ搬送することが可能になる。そして、このことによっても、装置内部のレイアウト自由度を向上させることができる。
【００２９】
現像剤収容器５０Ｙの袋部５１Ｙには、図３に示したように、折り目ｆを設けておくことが望ましい。そうすると、吸引に伴って袋部５１Ｙをこの折り目ｆに沿って萎ませて、最終的に図５に示すように、ほぼ平面状の形状に畳むことが可能になる。そして、現像剤収容器５０Ｙをより減容せしめて、輸送コストを更に低減することができるからである。
【００３０】
図６は、プリンタ１００の斜視図である。
図６に示すように、プリンタ１００の筺体前面には、図示しない回転軸を中心に回動して開閉可能な４つの容器支持ホルダ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現像剤供給装置２００の一部を構成しており、対応する色の現像剤収容器５０を内部に収納して支持する。作業者は、例えばＹ用の現像剤収容器５０Ｙを容器支持ホルダ７５Ｙ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７５Ｙ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５２Ｙが鉛直方向下側となるように袋部５１Ｙを両手で把持し、その現像剤収容器５０Ｙを容器支持ホルダ７５Ｙの内部に落し込むように挿入する。そして、容器支持ホルダ７５Ｙを閉めることで現像剤収容器５０Ｙのプリンタ１００に対する装着が完了する。
【００３１】
実施形態１の現像剤収容器５０は、袋部５１内にトナーとキャリアとを含有するプレミックス現像剤を収容している。
従来の方式でプレミックス現像剤を充填された現像剤収容器では、トナーとキャリアを混合したプレミックス現像剤をよく攪拌して空気を含んだ状態で充填した後、現像剤の嵩が安定すると下方でキャリアの割合が多くなる問題があった。これは、現像剤の空気が抜けて現像剤が現像剤収容器内で締まっていく過程で、トナーに比べて比重の大きいキャリアが現像剤収容器内の底に沈みこむためである。キャリアが容器の底に沈みこんだ状態の現像剤収容器内の現像剤の分散状態を図７（ａ）に示す。図７（ａ）に示すように現像剤の分散性が悪い状態の現像剤収容器を画像形成装置にセットし、現像剤の供給を行うと、キャリアだけが先または後に集中して供給される。そのため、現像装置内のトナー濃度制御が不安定となり異常画像が発生する場合があった。詳しくは、袋部５１の開口部がある口金部５２を下にして放置した場合、開口部の近傍にキャリアが溜まるために優先的に先にキャリアが補給されてしまい、現像装置内のトナー濃度制御が不安定になって異常画像が発生した。また、逆に口金部５２を上にして放置した場合、最後までキャリアが現像部に供給されないために現像装置内のキャリアが入れ替わらず異常画像が発生してしまっていた。更にトナーの残りが少なくなった状態で一気にキャリアが供給されてしまうので口金部５２を下にして放置した時と同様現像器内のトナー濃度制御が不安定になって異常画像が発生した。
また、特許文献２には、比重が小さいキャリアを用いることにより、キャリアが容器の底に沈みこむことを抑制する画像形成装置が記載されている。しかし、キャリアとトナーとの原材料が限定されるためコストアップにつながり、さらにキャリアとトナーとの比重の差を小さくすること限界があり、キャリアの沈み込みを抑制する効果は小さくなる。
【００３２】
一方、実施形態１のプリンタ１００に用いる現像剤収容器５０は、現像剤の分散性を維持したまま現像剤が締まった状態でプリンタ１００に装着する。実施形態１の現像剤収容器５０内の現像剤の分散状態を図７（ｂ）に示す。図７（ｂ）に示すように、現像剤が良好な分散状態となっている現像剤収容器５０を用いることにより、現像装置４０内のトナー濃度制御が安定し、良好な画像形成を行うことができる。
【００３３】
以下、実施形態１のプリンタ１００に用いるプレミックス現像剤を収容した現像剤収容器５０の製造方法の特徴部について説明する。
図８は、現像剤収容器５０にプレミックス現像剤を充填する工程以降の、現像剤収容器５０の製造工程の説明図である。
図８（ａ）は、プレミックス現像剤Ｄを現像剤収容器５０の袋部５１内に充填する工程の説明図である。プレミックス現像剤Ｄは、トナーとキャリアとが計量されて現像剤攪拌装置であるミキサー３００に入れられ、ミキサー３００で６０秒間攪拌された後、袋部５１に充填される。ミキサー３００は６０秒間攪拌することによりトナーとキャリアとを均一に攪拌することができ、分散性が良好な状態となる。この攪拌により、現像剤が多くの空気を含んだ状態となっている。
【００３４】
図８（ａ）で示す工程でプレミックス現像剤が充填した袋部５１は、図８（ｂ）で示すように、キャップ部材である口金部５２を取り付けられる。袋部５１に口金部５２を取り付けた現像剤収容器５０は、図８（ｃ）で示すように、ベルトコンベア４０１上に載置され、所定時間かけて上方に磁石４００を備えた磁界形成領域α内を通過する。ここで現像剤収容器５０が磁界形成領域α内を通過する所定の時間としては、プレミックス現像剤Ｄが沈み込み、空気が抜けてその嵩が安定するまでの時間である。実施形態１の現像剤収容器５０はベルトコンベア４０１によって１０分間かけて磁界形成領域α内を通過する。
ミキサー３００から充填されるプレミックス現像剤Ｄは、空気を多く含んだ状態となっている。プレミック現像剤が充填された後の現像剤収容器５０内のプレミックス現像剤Ｄは、沈み込んで締まることで、現像剤中の空気が抜けてその嵩が安定する。このとき、磁界形成領域α外に放置すると、トナーに比べて比重が大きいキャリアの方が重力によって単位体積当りに下方向に働く力は大きいため、キャリアの方がトナーよりも速く沈み込む。
一方、図８（ｃ）に示すように、ベルトコンベア４０１に載置して上方に磁石４００を設けた磁界形成領域α内を通過させるで、キャリアは磁石４００の磁力に引きつけられることによって上方向に働く力が加わる。磁界形成領域αでは現像剤収容器５０内のトナーに対して上下方向に非接触で働く力は下方向に働く重力だけであるが、キャリアに対しては重力により下方向の力が働き、磁力により上方向の力が働く。磁力によってキャリアに対して上方向に働く力により、キャリアに対して単位体積あたりに下方向に働く力は小さくなり、トナーに対して単位体積当りに下方向に働く力との差が小さくなる。
【００３５】
磁界形成領域αでは、現像剤収容器５０内のキャリアの見かけの比重がトナーと等価となるように磁界を形成することが望ましい。すなわち、以下の（１）式を満たすことが望ましい。
（キャリアに働く単位体積あたりの重力）−（磁界によりキャリアの単位体積当りに働く上方向の力の大きさ）≒（トナーに働く単位体積あたりの重力）・・・・（１）
磁界形成領域αにおいて上記（１）式を満たすような磁界を形成することにより、キャリアの沈み込みが防ぐことができ、トナーとキャリアとを均一に分散した状態でプレミックス現像剤がしまっていく。
【００３６】
磁界形成領域αではキャリアとトナーとの比重の大きさの違いによって生じる重力による単位体積当りに下方に非接触で働く力の差を小さくすることができる。そのため、比重の大きいキャリア粒子が比重の小さいトナー粒子よりも速く沈み込むことを抑制することができる。
実施形態１では、現像剤収容器５０の袋部５１にプレミックス現像剤を充填した後、磁界形成領域α内で現像剤の嵩を安定させるため、キャリア粒子がトナー粒子よりも速く沈み込みことを抑制し、分散性が悪化することを抑制することができる。そのため、図７（ｂ）に示すように、分散性が良好な状態で現像剤が締まり、その嵩が安定した状態になる。
【００３７】
図９は、プレミックス現像剤のキャリアの含有率を変えたものを現像剤収容器５０に充填し、磁界形成領域α内を１０分間かけて通過した場合の、現像剤収容器５０内の上部、中央部、及び下部におけるキャリア分布の測定結果を示す。図９に示すように、プレミック現像剤内のキャリアの含有率を変化させても、磁界形成領域α内で嵩を安定させることにより、上部、中央部及び下部でキャリアの含有率に偏りのない状態を維持したまま現像剤が締まった状態とすることができる。
【００３８】
また、一度締まって嵩が安定した現像剤は、強く振り混ぜない限り、空気がかんだ状態にならず、締まった状態であるキャリアとトナーとが相対的移動しにくい。よって、製造時に良好な分散性を保ったまま現像剤が締まると、通常の輸送やプリンタ１００への取り付け動作では、現像剤はほとんど空気をかまない。そのため、現像剤収容器５０を振らずにプリンタ１００にセットすることにより現像剤の分散性を保ったままプリンタ１００に装着することができる。さらに、現像剤収容器５０は内部の現像剤を攪拌する攪拌手段を備えず、装着後も現像剤が空気をかまないため、プレミックス現像剤の分散性を保ったまま現像装置４０に供給しつづけることができる。
現像剤収容器５０内のプレミックス現像剤がトナーとキャリアとの分散性が良好な状態であるので、現像剤収容器５０から現像装置４０に供給される現像剤のトナーとキャリアとの割合も安定する。これにより、現像装置４０内のトナー濃度が安定し、キャリアの入れ替わりも良好に行われるため、良好な画像品質を維持することができる。
【００３９】
図１０は、プレミックス現像剤のキャリアの含有率を変えたもの補給回数と補給現像剤中のキャリアの含有率［ｗｔ％］の測定結果との関係を示すグラフである。図１０に示すように、分散性の良好な現像剤を画像形成装置にセットすることにより、プレミックス現像剤が何れのキャリア含有率であっても、補給する現像剤のキャリアの含有率が安定した状態を維持することができた。
なお、実施形態１の現像剤収容器５０は、現像剤を排出すると容器自体が変形し減容していくため、現像剤収容器５０内での攪拌動作がなく、図１０に示すように、キャリアの含有率が［ｗｔ％］一定のまま現像剤の補給がなされる。
【００４０】
磁石４００としては、永久磁石であっても電磁石であっても良い。また、実施形態１では、現像剤収容器５０がベルトコンベア４０１によって磁界形成領域α内を所定時間（１０分間）かけて移動する構成であったが、これに限るものではない。例えば、プレミックス現像剤が充填された現像剤収容器５０を磁界形成領域α内に載置して移動させず、所定時間経ったものを磁界形成領域αから取り出すようにしても良い。
【００４１】
〔変形例１〕
実施形態１では、磁石４００によって形成された磁界発生領域αで、現像剤収容器５０内のキャリアに対して上方向に向かう力を作用させる構成について説明した。以下、変形例１として、電界によって、キャリアに対して上方向に向かう力を作用させる構成について説明する。
図１１は、変形例１に係る現像剤収容器５０にプレミックス現像剤を充填する工程以降の、現像剤収容器５０の製造工程の説明図である。
図８を用いて説明した実施形態１と同様に、図１１（ａ）に示すようにミキサー３００でプレミックス現像剤が攪拌され、現像剤収容器５０の袋部５１に収容される。このときのプレミックス現像剤は分散性が良好な状態であり、現像剤が多くの空気を含んだ状態となっている。
【００４２】
図１１（ａ）で示す工程でプレミックス現像剤Ｄが充填された袋部５１は、図１１（ｂ）で示すように、キャップ部材である口金部５２を取り付けられる。袋部５１に口金部５２を取り付けた現像剤収容器５０は、図１１（ｃ）で示すように、ベルトコンベア４０１上に載置され、所定時間かけて上方に上部電極板５０１を備え下方に下部電極板５０２を備えた電界形成領域β内を通過する。上部電極板５０１にはマイナスの電荷が印加されており、下部電極板５０２にはプラスの電荷が印加されており、上部電極板５０１と下部電極板５０２との間で電界が形成されている。現像剤収容器５０内のプレミックス現像剤Ｄは、ミキサー３００によって攪拌されるときに、トナーとキャリアとの摩擦帯電により、トナーはマイナス極性、キャリアはプラス極性に帯電している。
ここで現像剤収容器５０が電界形成領域β内を通過する所定の時間としては、空気を多く含んだプレミックス現像剤Ｄから空気が抜けて、沈み込み、その嵩が安定するまでの時間である。変形例１の現像剤収容器５０はベルトコンベア４０１によって１０分間かけて磁界形成領域β内を通過する。
【００４３】
現像剤収容器５０が電界形成領域β内を通過することで、プラス極性に帯電したキャリアは下部電極板５０２に反発し、上部電極板５０１にひきつけられることで、上方向に非接触で働く力が加わる。一方、マイナス極性に帯電したトナーは上部電極板５０１に反発し、下部電極板５０２にひきつけられることで、下方向に非接触で働く力が加わる。
キャリアはトナーよりも比重が大きいため、重力によって単位体積当りに下方向に働く力はキャリアのほうが大きい。電界形成領域βでは、重力によって単位体積当りに下方向に働く力が大きいキャリアには電界によって上方向に働く力が加わる。一方、重力によって単位体積当りに下方向に働く力が小さいトナーには電界によって下方向に働く力が加わる。そのため、キャリアに対して単位体積あたりに下方に働く力の総和は小さくなり、トナーに対して単位体積あたりに下方に働く力の総和は大きくなる。これにより、キャリアとトナーとの単位体積当りに下方に働く力の総和の差が小さくなる。
また、トナーが沈み込む方向にクーロン力が働くので沈み込ませて安定状態にさせる時間が少なくできるので充填工程での作業時間削減ができコストダウンが図れる。
【００４４】
電界形成領域βでは、現像剤収容器５０内のキャリアの見かけの比重がトナーと等価となるように電界を形成することが望ましい。すなわち、以下の（２）式を満たすことが望ましい。
（キャリアに働く単位体積あたりの重力）−（電界によりキャリアの単位体積当りに働く上方向の力の大きさ）
≒（トナーに働く単位体積あたりの重力）＋（電界によりトナーの単位体積当りに働く下方向の力の大きさ）・・・・（２）
電界形成領域βにおいて上記（２）式を満たすような電界を形成することにより、キャリアの沈み込みが防ぐことができ、トナーとキャリアとを均一に分散した状態でプレミックス現像剤がしまっていく。
【００４５】
電界形成領域βではキャリアとトナーとの比重の大きさの違いによって生じる重力による単位体積当りに下方に非接触で働く力の差を小さくすることができる。そのため、比重の大きいキャリア粒子が比重の小さいトナー粒子よりも速く沈み込むことを抑制することができる。
これにより、分散性が悪化することを抑制することができ、分散性が良好な状態で現像剤が締まり、その嵩が安定した状態になる。このような現像剤収容器５０をプリンタ１００に装着することにより、補給される現像剤の濃度が安定することにより、現像装置４０内のトナー濃度が安定し、キャリアの入れ替わりも良好に行われるため、良好な画像品質を維持することができる。
【００４６】
〔実施形態２〕
実施形態１は、現像剤収容器５０の製造時に、空気を多く含んだ現像剤の空気が抜けて沈み込む間、現像剤内のキャリアに対して上方に向かう力を作用させることにより、比重の大きいキャリアがトナーよりも速く沈み込むことを抑制するものである。以下、実施形態２として、キャリアの形状やトナーの形状によって、比重の大きいキャリアがトナーよりも速く沈み込むことを抑制する構成ついて説明する。なお、実施形態２に係るプリンタ１００、現像剤供給装置２００、現像剤収容器５０の基本構成は、実施形態１のものと同様であり、現像剤収容器５０に収容する現像剤の粒子の形状が異なる点で相違する。実施形態１と共通する点についての説明は省略し、その相違点について説明する。
【００４７】
図１２は、実施形態２で用いるトナー粒子Ｔの概略説明図である。図１２に示すように、実施形態２で用いるトナー粒子Ｔの粒子は、その表面に複数の凸部Ｔ１を備えた形状となっている。このようなトナー粒子Ｔとキャリアとを含んだプレミックス現像剤を、良好な分散性となるように空気を含ませながら攪拌し、現像剤収容器５０に充填する。そして、現像剤の粒子間の空気が抜けて現像剤が締まり、沈み込むとき、比重の大きいキャリアの粒子はトナー粒子の間を抜けてトナーよりも速く沈み込もうとするが、トナー粒子Ｔの表面の凸部Ｔ１がキャリアに引っかかる。これにより、キャリア粒子がトナー粒子の間を抜けて下方に移動しようとするときに、凸部Ｔ１がキャリアにひっかかることにより、キャリアのみが下方に移動することを妨げることができる。これにより、比重の大きいキャリア粒子が比重の小さいトナー粒子よりも速く沈み込むことを抑制することができる。よって、このようなプレミックス現像剤を収容する現像剤収容器５０内では、現像剤が分散性のよい状態を維持したまま、その嵩が安定するまで締まることができる。
【００４８】
なお、実施形態２では、プレミック現像剤が空気を多く含んだ状態から嵩が減るときの分散性の悪化を、トナーの形状によって抑制しているため、実施形態１のように、磁界形成領域αや電界形成領域βを備える工程が不要になる。また、ユーザーがプリンタ１００に装着する前に現像剤収容器５０を強く振って、分散性を向上させた後にプリンタ１００に装着するようにしても良い。実施形態２では、現像剤が沈み込むときの分散性を維持するために特殊な環境が必要ないため、空気を多く含んだ状態のままプリンタ１００に装着し、プリンタ１００内で現像剤を沈み込ませても、分散性が悪化することを抑制することができる。
【００４９】
これにより、現像剤収容器５０内のプレミックス現像剤の分散性が悪化することを抑制することができ、分散性が良好な状態で現像剤が締まり、その嵩が安定した状態になる。このような現像剤収容器５０を現像剤供給装置２００に装着することにより、現像剤供給装置２００が、現像装置４０に供給する現像剤のトナーとキャリアとの割合が安定する。そして、プリンタ１００が実施形態２の現像剤収容器５０を装着した現像剤供給装置２００を備えていることにより、現像装置４０内のトナー濃度が安定し、キャリアの入れ替わりも良好に行われるため、良好な画像品質を維持することができる。
【００５０】
実施形態２のトナー粒子Ｔの形状は、表面の凹凸の割合を示す形状係数ＳＦ−２の値が、１１０以上、１８０以下となっている。形状係数ＳＦ−２は、トナー形状の凹凸の割合を示すものであり、下記（３）式で表される。トナーを二次元平面に投影してできる図形の周長ＰＥＲＩの二乗を図形面積ＡＲＥＡで除して、１００π／４を乗じた値である。
ＳＦ−２＝｛（ＰＥＲＩ）２／ＡＲＥＡ｝×（１００π／４）・・・（３）
ＳＦ−２の値が１００の場合トナー表面に凹凸が存在しなくなり、ＳＦ−２の値が大きくなるほどトナー表面の凹凸が顕著になる。形状係数の測定は、具体的には、走査型電子顕微鏡（Ｓ−８００：日立製作所製）でトナーの写真を撮り、これを画像解析装置（ＬＵＳＥＸ３：ニレコ社製）に導入して解析して計算した。
形状係数ＳＦ−２が１１０以上となるトナー粒子を用いることにより、トナー粒子Ｔの凸部Ｔ１にキャリアが引っかかることで、キャリアが単独で沈み込むことを防止することができる。なお、形状係数ＳＦ−２の値が１８０を超えると、転写率が低下するため好ましくない。
【００５１】
実施形態２では、表面に凸部Ｔ１を備えたトナー粒子Ｔを含有するプレミックス現像剤を収容する現像剤収容器５０について説明したが、プレミック現像剤が含有するキャリア粒子の表面に複数の凸部を備えるものであってもよい。キャリアの表面に複数の凸部があることにより、キャリア粒子の表面の凸部がトナー粒子に引っかかることでキャリアが単独で沈み込むことを防止することができる。表面に凸部があるキャリア粒子であっても表面に凸部があるトナー粒子と同様に、その形状係数ＳＦ−２は１１０以上であることが望ましい。
トナー粒子やキャリア粒子の形状係数ＳＦ−２を、１１０以上とすることにより、クリーニング性、及び分散性が良好となる。
さらに、トナー粒子とキャリア粒子との両方の表面に凸部を備えたプレミックス現像剤を収容する現像剤収容器５０であれば、キャリアがトナーに引っかかりやすくなり、より確実にキャリアが単独で沈み込むことを防止することができる。
【００５２】
〔実施形態３〕
実施形態１は、現像剤収容器５０の製造時に、現像剤収容器５０内の空気を多く含んだ現像剤が沈み込み、空気が抜けて嵩が安定するまでの間、磁石４００によって磁界が形成された磁界形成領域α内を通過させる構成である。そして、磁界形成領域αで現像剤内のキャリアに対して上方に向かう力を作用させることにより、比重の大きいキャリアがトナーよりも速く沈み込むことを抑制するものである。
以下、実施形態３として、現像剤供給装置２００が磁石４００を備え、現像剤供給装置２００に装着された現像剤収容器５０内のキャリアに対して上方向に向かう力を作用させる構成について説明する。
実施形態３に係るプリンタ１００、現像剤供給装置２００、現像剤収容器５０の基本構成は、実施形態１のものと同様であり、現像剤供給装置２００に磁石４００を備える点で相違する。実施形態１と共通する点についての説明は省略し、その相違点について説明する。
【００５３】
図１３は、実施形態３に係る現像剤供給装置２００の概略構成図である。
図４を用いて説明した実施形態１の現像剤供給装置２００と主な構成は共通であり、図１３に示すように、現像剤収容器５０を装着する位置の上方に磁界形成手段としての磁石４００を備えている。
実施形態３の現像剤供給装置２００を備えたプリンタ１００に装着する現像剤収容器５０は、トナーとキャリアとを含有したプレミックス現像剤と空気とが充填されている。そして、プリンタ１００に装着する前に現像剤収容器５０を良く振り、内部のプレミックス現像剤の分散性を向上させた後にプリンタ１００に装着する。プリンタ１００に装着された現像剤収容器５０は図１３に示すように、現像剤供給装置２００の磁石４００の下方にセットされる。
【００５４】
セットされたときの現像剤収容器５０内のプレミックス現像剤は、セット前に良く振られることにより、分散性が良好な状態となり、さらに現像剤が多くの空気を含んだ状態となっている。そして、現像剤収容器５０が磁石４００の下方にセットされることにより、キャリアは磁石４００の磁力に引きつけられることによって上方向に非接触で働く力が加わる。磁石４００の下方では現像剤収容器５０内のトナーに対して上下方向に非接触で働く力は下方向に働く重力だけであるが、キャリアに対しては重力により下方向の力が働き、磁力により上方向の力が働く。磁力によってキャリアに対して上方向に働く力により、キャリアに対して単位体積あたりに下方向に働く力の総和は小さくなり、トナーに対して単位体積当りに下方向に働く力の総和との差が小さくなる。このとき、磁石４００は現像剤外力付与手段として機能する。
【００５５】
磁石４００の下方ではキャリアとトナーとの比重の大きさの違いによる単位体積当りに下方向に非接触で働く力の差を小さくすることができる。そのため、比重の大きいキャリア粒子が比重の小さいトナー粒子よりも速く沈み込むことを抑制することができる。
実施形態３では、現像剤収容器５０を良く振ってプリンタ１００にセットするだけで、磁石４００が形成する磁界によって分散性を維持したまま現像剤収容器５０内のプレミックス現像剤を締まった状態にすることができる。これにより、現像装置４０に供給される現像剤のトナーとキャリアとの割合が安定することで、現像装置４０内のトナー濃度が安定し、キャリアの入れ替わりも良好に行われるため、良好な画像品質を維持することができる。
【００５６】
〔変形例２〕
実施形態３では、現像剤外力付与手段が、現像剤収容器５０内のキャリアに対して上方向に向かう力を作用させる磁界形成手段としての磁石４００である構成について説明した。以下、変形例２として、現像剤外力付与手段がキャリアに対して上方向に向かう力を作用させる電界を形成する電界形成手段である構成について説明する。
図１４は、変形例２に係る現像剤供給装置２００の概略構成図である。変形例２の現像剤供給装置２００では、現像剤収容器５０を装着する位置の上方に上部電極板５０１を備え、下方に下部電極板５０２を備えている。上部電極板５０１にはマイナスの電荷が印加されており、下部電極板５０２にはプラスの電荷が印加されており、上部電極板５０１と下部電極板５０２との間で電界が形成されている。
変形例２の現像剤供給装置２００を備えたプリンタ１００に装着する現像剤収容器５０は、トナーとキャリアとを含有したプレミックス現像剤と空気とが充填されている。そして、プリンタ１００に装着する前に現像剤収容器５０を良く振り、内部のプレミックス現像剤の分散性を向上させた後にプリンタ１００に装着する。プリンタ１００に装着された現像剤収容器５０は図１４に示すように、現像剤供給装置２００の上部電極板５０１と下部電極板５０２との間にセットされる。
【００５７】
セットされたときの現像剤収容器５０内のプレミックス現像剤は、セット前に良く振られることにより、分散性が良好な状態となり、現像剤が多くの空気を含んだ状態となっている。また、現像剤収容器５０内のプレミックス現像剤は、プリンタ１００に装着する前に良く振られて攪拌されるときに、トナーとキャリアとの摩擦帯電により、トナーはマイナス極性、キャリアはプラス極性に帯電している。
そして、現像剤収容器５０が上部電極板５０１と下部電極板５０２との間にセットされることにより、プラス極性に帯電したキャリアは下部電極板５０２に反発し、上部電極板５０１にひきつけられることで、上方向に非接触で働く力が加わる。一方、マイナス極性に帯電したトナー上部電極板５０１に反発し、下部電極板５０２にひきつけられることで、下方向に非接触で働く力が加わる。
キャリアはトナーよりも比重が大きいため、重力によって単位体積当りに下方向に働く力はキャリアのほうが大きい。上部電極板５０１と下部電極板５０２との間の電界では、重力によって単位体積当りに下方向に働く力が大きいキャリアには電界によって上方向に働く力が加わる。一方、重力によって単位体積当りに下方向に働く力が小さいトナーには電界によって下方向に働く力が加わる。そのため、キャリアに対して単位体積あたりに下方に働く力の総和は小さくなり、トナーに対して単位体積あたりに下方に働く力の総和は大きくなる。これにより、キャリアとトナーとの単位体積当りに下方に働く力の総和の差が小さくなる。このとき、上部電極板５０１と下部電極板５０２とで電界形成手段を形成し、現像剤外力付与手段として機能する。
【００５８】
上部電極板５０１と下部電極板５０２との間ではキャリアとトナーとの比重の大きさの違いによる単位体積当りに下方に非接触で働く力の差を小さくすることができる。そのため、比重の大きいキャリア粒子が比重の小さいトナー粒子よりも速く沈み込むことを抑制することができる。
【００５９】
実施形態１、変形例１、実施形態２、実施形態３及び変形例２の画像形成装置であるプリンタ１００が備える現像剤収容器５０は、変形可能な袋部５１に現像剤を収容し、現像剤を排出すると減容するフレキシブルな収容器である。このようなフレキブルな収容器ではその内部に現像剤を攪拌搬送する部材を設けることができないため、プリンタ１００にセットし、現像剤の嵩が安定した状態となると、現像剤の分散性はほとんど変化しない。プリンタ１００にセットして現像剤の嵩が安定した状態で、上記の現像剤収容器５０のように現像剤の分散性が良好であると、良好な画像品質を維持することができる。
【００６０】
また、現像剤収容器５０としてフレキシブルな収容器について説明した。しかし、比重の大きいキャリア粒子が比重の小さいトナー粒子よりも速く沈み込むことを抑制することができる現像剤収容器としては、変形しないハードな現像剤ボトルにも適用可能である。
変形しない現像剤ボトル内のプレミックス現像剤の分散性を向上するために攪拌部材を設ける構成であれば、分散性を良い状態を保つことができるので、分散のための攪拌部材が不要となる。また、帯電のために攪拌を行う構成であっても分散性が良い状態から攪拌が行われるため、効率良く攪拌を行うことができる。
【００６１】
以上、実施形態１によれば、空気を多く含んだプレミックス現像剤Ｄを充填した現像剤収容器５０を、キャリアに対して上方向に力が働く磁界を形成する磁界形成領域αを、現像剤の嵩が安定するまで時間をかけて通過させるため、比重の大きいキャリアが比重の小さいトナーよりも速く沈み込むことを抑制することができる。これにより、現像剤の分散性が悪化することを抑制することができる。そして、実施形態１に記載の方法で製造された現像剤収容器５０をプリンタ１００に装着することにより、現像装置４０内のトナー濃度が安定し、キャリアの入れ替わりも良好に行われるため、良好な画像品質を維持することができる。
また、変形例１によれば、空気を多く含んだプレミックス現像剤Ｄを充填した現像剤収容器５０を、キャリアに対して上方向に力が働き、トナーに対して下方向の力が働く電界を形成する電界形成領域βを、現像剤の嵩が安定するまで時間をかけて通過させるため、比重の大きいキャリアが比重の小さいトナーよりも速く沈み込むことを抑制することができる。これにより、現像剤の分散性が悪化することを抑制することができる。
また、実施形態２によれば、現像剤収容器５０が収容するプレミックス現像剤が含有するトナーは、その粒子の表面に複数の凸部Ｔ１を備えた形状となっているので、比重の大きいキャリアの粒子はトナー粒子の間を抜けてトナーよりも速く沈み込もうとしても、トナー粒子Ｔの表面の凸部Ｔ１がキャリアに引っかかる。これにより、キャリア粒子がトナー粒子の間を抜けて下方に移動しようとするときに、凸部Ｔ１がキャリアにひっかかることにより、キャリアのみが下方に移動することを妨げることができる。これにより、比重の大きいキャリア粒子が比重の小さいトナー粒子よりも速く沈み込むことを抑制することができる。よって、このようなプレミックス現像剤を収容する現像剤収容器５０内では、現像剤が分散性のよい状態を維持したまま、その嵩が安定するまで締まることができる。また、このような現像剤収容器５０を現像剤供給装置２００に装着することにより、現像剤供給装置２００が、現像装置４０に供給する現像剤のトナーとキャリアとの割合が安定する。さらに、プリンタ１００が実施形態２の現像剤収容器５０を装着した現像剤供給装置２００を備えていることにより、現像装置４０内のトナー濃度が安定し、キャリアの入れ替わりも良好に行われるため、良好な画像品質を維持することができる。
また、実施形態３によれば、現像剤供給装置２００が、重力によるトナーとキャリアとの単位体積当りに働く力の差を小さくするように、現像剤収容器５０内のキャリアに上方向の力を作用させる現像剤外力付与手段として現像剤収容器５０の上方に磁石４００を備えている。そのため、比重の大きいキャリアが比重の小さいトナーよりも速く沈み込むことを抑制することができる。これにより、現像剤の分散性が悪化することを抑制でき、現像剤が分散性のよい状態を維持したまま、その嵩が安定するまで締まることができる。また、このような現像剤供給装置２００をプリンタ１００が備えることにより、現像装置４０内のトナー濃度が安定し、キャリアの入れ替わりも良好に行われるため、良好な画像品質を維持することができる。
また、変形例２によれば、現像剤供給装置２００が、重力によるトナーとキャリアとの単位体積当りに働く力の差を小さくするように、現像剤収容器５０内のキャリアに上方向の力を作用させ、トナーに下方向の力を作用させる現像剤外力付与手段として現像剤収容器５０の上方には上部電極板５０１を備え、下方には下部電極板５０２を備えている。そのため、比重の大きいキャリアが比重の小さいトナーよりも速く沈み込むことを抑制することができる。これにより、現像剤の分散性が悪化することを抑制でき、現像剤が分散性のよい状態を維持したまま、その嵩が安定するまで締まることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】実施形態１に係るプリンタの概略構成図。
【図２】同プリンタにおけるイエロー用のプロセスユニットの概略構成を示す拡大図。
【図３】同プリンタのＹトナー用の現像剤収容器を示す斜視図。
【図４】同プリンタのＹトナー用の現像剤供給装置の概略構成図。
【図５】同現像剤収容器の減容後の状態を示す説明図。
【図６】同プリンタを示す斜視図。
【図７】現像剤収容器内の現像剤の分散状態の説明図、（ａ）は分散性が悪い状態、（ｂ）は分散性が良好な状態の説明図。
【図８】実施形態１の現像剤収容器の製造工程の説明図、（ａ）袋部にプレミックス現像剤を充填する工程、（ｂ）袋部口金部５２を取り付けられる工程、（ｃ）現像剤収容器が磁界形成領域内を通過する工程の説明図。
【図９】キャリア分布の測定結果を示すグラフ。
【図１０】補給回数と補給現像剤中のキャリアの含有率の測定結果との関係を示すグラフ。
【図１１】変形例１の現像剤収容器の製造工程の説明図、（ａ）袋部にプレミックス現像剤を充填する工程、（ｂ）袋部口金部５２を取り付けられる工程、（ｃ）現像剤収容器が電界形成領域内を通過する工程の説明図。
【図１２】実施形態２の現像剤収容器が収容するトナーの形状を模式的に示した説明図。
【図１３】実施形態３に係る現像剤供給装置の概略構成図。
【図１４】変形例２に係る現像剤供給装置の概略構成図。
【符号の説明】
【００６３】
１      プロセスユニット
２      感光体
４０    現像装置
４１    現像ケース
４２    現像ローラ
５０    現像剤収容器
５１    袋部
５２    口金部
１００  プリンタ
２００  現像剤供給装置
３００  ミキサー
４００  磁石
４０１  ベルトコンベア
５０１  上部電極板
５０２  下部電極板
【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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