(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子写真機のための補充液カートリッジを補給するための方法であって、前記補充液カートリッジはトナーおよびキャリア粒子を含有し、この方法が、
補給のための補充液カートリッジを受容する工程と、
前記補充液カートリッジの重量を決定する工程と、
参照空補充液カートリッジ重量から前記補充液カートリッジの重量を差し引くことによって前記補充液カートリッジ中の残留材料の重量を決定する工程と、
前記補充液カートリッジのＸ線画像をとり、
前記Ｘ線画像を分析することによって前記残留材料中のキャリア粒子のパーセンテージを計算し、
前記残留材料の重量中のキャリア粒子の重量を計算する
ことによって、前記残留材料の重量中のキャリア粒子の重量を決定する工程と、
前記残留材料の重量から前記残留材料中のキャリア粒子の重量を差し引くことによって残留トナーの重量を決定する工程と、
充填された補充液カートリッジについてのトナーの参照重量から残留トナーの重量を差し引くことによって決定されるトナー量を前記補充液カートリッジに添加する工程と、
充填された補充液カートリッジについてのキャリア粒子の参照重量から前記残留材料中のキャリア粒子の重量を差し引くことによって決定されるキャリア粒子の量を前記補充液カートリッジに添加する工程と
を含む、方法。
【請求項２】
前記キャリア粒子が、鉄、鋼、フェライト、マグネタイト、およびニッケルからなる群から選択される材料を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記トナーが、ポリアミド、エポキシド、ポリウレタン、ジオレフィン、ビニル樹脂、スチレンアクリレート、スチレンメタクリレート、スチレンブタジエンおよびポリエステルからなる群から選択される材料を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記Ｘ線画像を分析することによって前記残留材料中のキャリア粒子のパーセンテージを計算する工程は、
補給のための前記補充液カートリッジのＸ線画像中のキャリア粒子と関連するピクセルの量を決定することと、
補給のための前記補充液カートリッジの前記Ｘ線画像中のピクセルの総量を決定することと、
前記残留材料中のキャリア粒子のパーセンテージに対応する補給のための補充液カートリッジの前記Ｘ線画像中のキャリア粒子のパーセンテージを決定することと
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記Ｘ線画像中の前記キャリア粒子と関連するピクセルが、前記トナーと関連するピクセルとは異なる色を有する、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記補給のための補充液カートリッジをシーリングすることをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
シーリングされた補給のための前記補充液カートリッジを包装することをさらに含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記トナーを添加する工程と前記キャリア粒子を添加する工程が１つのステーションで実行される、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
電子写真機のための補充液カートリッジを補給するためのシステムであって、前記補充液カートリッジはトナーおよびキャリア粒子を含有する、前記システムが、
少なくとも１つのコンピューティングデバイスを含み、前記少なくとも１つのコンピューティングデバイスは、
補給のための補充液カートリッジの重量を受信することと、
前記少なくとも１つのコンピューティングデバイスを用いて、参照空補充液カートリッジ重量から前記補充液カートリッジの重量を差し引くことによって前記補充液カートリッジ中の残留材料の重量を決定することと、
前記補充液カートリッジのＸ線画像または磁場に配置される場合には補充液カートリッジの磁力を受信することと、
前記少なくとも１つのコンピューティングデバイスを用いて、前記Ｘ線画像または前記磁力を分析することによって前記残留材料中のキャリア粒子の重量を決定することと、
前記少なくとも１つのコンピューティングデバイスを用いて、前記残留材料の重量中のキャリア粒子の重量を決定することと、
前記残留材料の残留重量から前記キャリア粒子の重量を差し引くことによって前記補充液カートリッジ中の残留トナーの重量を決定することと、
充填された補充液カートリッジについてのトナーの参照重量から残留トナーの重量を差し引くことによって決定されたトナー量を前記補充液カートリッジに添加することと、
充填された補充液カートリッジについてのキャリア粒子の参照重量から前記残留材料中のキャリア粒子の重量を差し引くことによって決定されるキャリア粒子の量を前記補充液カートリッジに添加することと
を含む動作を行うように構成される、システム。
【請求項１０】
前記Ｘ線画像を分析することによって前記残留材料中のキャリア粒子の重量を決定することは、
補給のための前記補充液カートリッジの前記Ｘ線画像中のキャリア粒子と関連するピクセルの量を決定することと、
前記補充液カートリッジの前記Ｘ線画像中のピクセルの総量を決定することと、
前記残留材料中のキャリア粒子のパーセンテージに対応する補充液カートリッジの前記Ｘ線画像中のキャリア粒子のパーセンテージを決定することと
を含む、請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
前記磁力を分析することによって前記残留材料中のキャリア粒子の重量を決定することは、
前記磁場中の前記補充液カートリッジの磁力を決定することと、
前記磁力から前記補充液カートリッジ中のキャリア粒子の重量を計算することと
を含む、請求項９に記載のシステム。
【請求項１２】
前記補充液カートリッジをシーリングすることをさらに含む、請求項９に記載のシステム。
【請求項１３】
シーリングされた前記補充液カートリッジを包装することをさらに含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
電子写真機のための補充液カートリッジを補給するための方法であって、前記補充液カートリッジはトナーおよびキャリア粒子を含有し、この方法が、
補給のための補充液カートリッジを受容する工程と、
前記補充液カートリッジの重量を決定する工程と、
参照空補充液カートリッジ重量から前記補充液カートリッジの重量を差し引くことによって前記補充液カートリッジ中の残留材料の重量を決定する工程と、
磁場中に前記補充液カートリッジを配置し、
磁場中の前記補充液カートリッジの磁力を決定し、
前記補充液カートリッジ中のキャリア粒子の重量を計算する
ことによって前記残留材料の重量中のキャリア粒子の重量を決定する工程と、
前記残留材料の重量から前記残留材料中のキャリア粒子の重量を差し引くことによって残留トナーの重量を決定する工程と、
充填された補充液カートリッジについてのトナーの参照重量から残留トナーの重量を差し引くことによって決定されるトナーの量を前記補充液カートリッジに添加する工程と、
充填された補充液カートリッジについてのキャリア粒子の参照重量から前記残留材料中のキャリア粒子の重量を差し引くことによって決定されるキャリア粒子の量を前記補充液カートリッジに添加する工程と
を含む、方法。
【請求項１５】
前記磁力が、前記補充液カートリッジ内のオーガーおよび顧客交換可能なユニットモニタからなる群から選択される磁性アイテムを差し引くことによって減じられる、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記補充液カートリッジをシーリングすることをさらに含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
シーリングされた前記補充液カートリッジを包装することをさらに含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１８】
前記キャリア粒子が、鉄、鋼、フェライト、マグネタイト、およびニッケルからなる群から選択される材料を含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１９】
前記トナーが、ポリアミド、エポキシド、ポリウレタン、ジオレフィン、ビニル樹脂、スチレンアクリレート、スチレンメタクリレート、スチレンブタジエンおよびポリエステルからなる群から選択される材料を含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項２０】
前記トナーを添加する工程と前記キャリア粒子を添加する工程が１つのステーションで実行される、請求項１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真印刷のための現像剤装置に関する。より詳細には、本発明は、補充液カートリッジを補給するためのシステムに関する。
【０００２】
本開示は、一般に、トナー画像複写機に関し、より詳細には２成分（キャリア粒子およびトナー粒子）現像剤を利用し、補充カートリッジを含むこうした複写機に関する。
【背景技術】
【０００３】
典型的なトナー画像複写機、例えば単一の囲み枠内に含まれる電子写真印刷プロセス機において、光伝導性部材のようなトナー画像を保持する部材の画像形成領域は、それらの表面を感光性にするために実質的に均一な電位に帯電させる。光伝導性部材の帯電された部分は、複写されつつある元の文書の光像に照射または露光される。帯電された光伝導性部材の露光により、照射された領域においてその上にある電荷を選択的に消散させる。これにより、元の文書内に含まれる情報領域に対応する静電潜像を光伝導性部材上に記録する。
【０００４】
静電潜像が光伝導性部材上に記録された後、潜像は、現像剤ハウジング中の現像剤材料と接触させることによって、現像ステーションにて現像される。一般に、現像剤材料は、磁性キャリア粒子およびキャリア粒子に摩擦電気接着するトナー粒子を含む。現像の間、トナー粒子は、キャリア粒子から潜像に引き付けられ、それによって光伝導性部材上にトナー粉末画像を形成する。次いでトナー粉末画像は光伝導性部材からコピーシートに転写される。次いでトナー粒子は、単一囲み枠内の定着装置によって加熱され、コピーシートに粉末画像を永久的に固定する。
【０００５】
２成分現像剤材料は、主としてキャリア粒子が点在したトナー粒子を含む。キャリア粒子は磁気吸着性であり、トナー粒子は、キャリア粒子に摩擦電気接着する。この２成分現像剤は、例えば「磁性ロール」のような手段によって静電潜像に運ばれることができ、ここでトナー粒子は、キャリア粒子から脱離し、静電潜像に接着する。
【０００６】
電子写真方式プリンタは、多くの場合、トナーおよびキャリアの両方をマーキングエンジンに供給するために補充液カートリッジを使用する。これらのカートリッジが顧客によって交換される場合に、カートリッジは多くの場合、残量または多量のトナー：キャリア混合物を含有する。これらのカートリッジが補給される場合、補給されるカートリッジにおいて正確な比を得ることは、残留材料中の実際の比が変動し得るので困難である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
無駄および労力を減らし、充填された補充カートリッジを提供し、特定の電子写真機についてのトナーおよびキャリア充填重量仕様を満たす補充カートリッジを補給する方法を有することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
実施形態によれば、電子写真機のための補充液カートリッジを補給する方法を提供する。補充液容器は、トナーおよびキャリア粒子を含有する。方法は、補給のために補充液カートリッジを受容する工程および補充液カートリッジの重量を決定する工程を含む。方法は、参照空補充液カートリッジ重量から補充液カートリッジの重量を差し引くことによって補充液カートリッジ中の残留材料の重量を決定する工程を含む。方法は、補充液カートリッジのＸ線画像をとり、Ｘ線画像を分析することによって残留材料中のキャリア粒子のパーセンテージを計算することにより残留材料の重量中のキャリア粒子の重量を決定する工程を含む。方法は、残留材料の重量中のキャリア粒子の重量を計算する工程および残留材料の重量から残留材料中のキャリア粒子の重量を差し引くことによって残留トナーの重量を決定する工程を含む。方法は、充填された補充液カートリッジについての参照トナー重量から残留トナーの重量を差し引くことによって決定されたトナー量を補充液カートリッジに添加する工程、および充填された補充液カートリッジについてのキャリアの参照重量から残留金属の重量を差し引くことによって決定されたキャリア量を補充カートリッジに添加する工程を含む。
【０００９】
電子写真機のための補充液カートリッジを補給するためのシステムが提供され、この補充液カートリッジは、トナーおよびキャリア粒子を含有する。システムは、少なくとも１つのコンピューティングデバイスを含み、この少なくとも１つのコンピューティングデバイスは、補給のために補充液カートリッジの重量を受信すること、および少なくとも１つのコンピューティングデバイスを用いて参照空補充液カートリッジ重量から補充液カートリッジの重量を差し引くことによって補充液カートリッジ中の残留材料の重量を決定することを含む動作を行うように構成される。補充液カートリッジのＸ線画像は受信され、分析されて、少なくとも１つのコンピューティングデバイスを用いて残留材料中のキャリア粒子の質量を決定する。代替実施形態において、磁場を補充液カートリッジに適用する。残留材料中のキャリア粒子の重量は、少なくとも１つのコンピューティングデバイスを用いて補充カートリッジの磁力から決定される。残留材料の重量中のキャリア粒子およびトナーの重量は、少なくとも１つのコンピューティングデバイスを用いて決定される。補充液カートリッジ中の残留トナーの重量が決定される。充填された補充液カートリッジについてのトナーの参照重量から残留トナー重量を差し引くことによって決定される量のトナーを補充液カートリッジに添加する。充填された補充液カートリッジについてのキャリアの参照重量から残留金属の重量を差し引くことによって決定される量のキャリアを補充液カートリッジに添加する。
【００１０】
電子写真機のための補充液カートリッジを補給する方法が提供され、この補充液カートリッジは、トナーおよびキャリア粒子を含有する。方法は、補給のために補充液カートリッジを受容する工程および補充液カートリッジの重量を決定する工程を含む。方法は、参照空補充液カートリッジ重量から補充液カートリッジの重量を差し引くことによって補充液カートリッジ中の残留材料の重量を決定する工程を含む。方法は、補充液カートリッジを磁場中に配置することによって残留材料の重量中のキャリア粒子の重量を決定する工程および磁場中で補給のための補充液カートリッジの磁力を決定する工程を含む。方法は、測定された磁力に基づいて補充液カートリッジ中のキャリア粒子の重量を計算する工程を含む。方法は、残留材料の重量から残留材料中のキャリア粒子の重量を差し引くことによって残留トナーの重量を決定する工程を含む。方法は、充填された補充液カートリッジについての参照トナー重量から残留トナーの重量を差し引くことによって決定されたトナー量を補充液カートリッジに添加する工程、および充填された補充液カートリッジについてのキャリアの参照重量から残留金属の重量を差し引くことによって決定されたキャリア量を補充カートリッジに添加する工程を含む。
【００１１】
本明細書の一部に組み込まれ、これらを構成する添付の図面は、本教示のいくつかの実施形態を示し、説明と共に、本教示の原理を説明することに役立つ。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、例示的な電子写真装置を示す。
【図２】図２は、補充カートリッジを補給するためのワークフローのダイアグラムである。
【図３】図３は、返送された補充カートリッジのＸ線画像である。
【図４】図４は、本明細書の開示に従うコントロールシステムを含む例示的な環境を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図の一部の詳細は単純化されており、厳密な構造上の正確性、詳細および縮尺を維持するよりもむしろ実施形態の理解を促すために描かれていることに留意すべきである。
【００１４】
ここで本教示の実施形態を詳細に参照し、これらの例が添付の図面に示される。可能な限り、同じ参照番号が同じまたは同様の部品を指すために図面全体を通して使用される。
【００１５】
以下の説明において、その一部をなす添付の図面を参照し、図面においては、例として、本教示が実施され得る特定の例示実施形態が示される。これらの実施形態は、当業者が本教示を実施可能であるように十分詳細に記載されており、他の実施形態が利用可能であること、および本教示の範囲から逸脱することなく変更が可能であることが理解されるべきである。故に、以下の説明は単なる例示である。
【００１６】
１つ以上の実施、代替および／または変更に関する例示は、添付の特許請求の範囲の趣旨および範囲から逸脱することなく例示された例に対して行われることができる。加えて、特定の特徴がいくつかの実施の１つだけに関して開示され得るが、こうした特徴は、いずれかの所定または特定の機能のために所望され、有利であり得るように、他の実施の１つ以上の他の特徴と組み合わせてもよい。さらに、用語「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」、「有する（ｈａｖｉｎｇ）」、「有する（ｈａｓ）」、「を用いて（ｗｉｔｈ）」またはこれらの変形は、詳細な説明および特許請求の範囲のいずれかにおいて使用される限りにおいて、こうした用語は、用語「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」と同様の様式で包括的（ｉｎｃｌｕｓｉｖｅ）であることが意図される。用語「少なくとも１つの」は、列挙されたアイテムの１つ以上が選択できることを意味するように使用される。
【００１７】
広範囲の実施形態を示す数値範囲およびパラメータが近似値であるにもかかわらず、具体的な例に示される数値は可能な限り正確に報告される。しかし、いずれの数値も固有に、それらそれぞれの試験測定において見出される標準偏差から必ず生じる特定誤差を含んでいる。さらに、本明細書に開示されるすべての範囲は、その範囲に含まれるいずれかおよびすべてのサブ範囲を包含するように理解されるべきである。例えば、「１０未満」の範囲は、０の最小値から１０の最大値まで（それらを含む）のいずれかおよびすべてのサブ範囲を含むことができ、すなわち０以上の最小値および１０以下の最大値を有するいずれかおよびすべてのサブ範囲、例えば１〜５を含むことができる。特定の場合において、パラメータに関して記述されるような数値は負の値となることもある。この場合、「１０未満」として記述される範囲の例の値は、負の値、例えば−１、−２、−３、−１０、−２０、−３０などを想定できる。
【００１８】
最初に図１を参照して、補充供給カートリッジ８０をその中に組み込む例示の電子写真印刷機８を示す。印刷機は、電気伝導性基材１４上に光伝導性表面層１２を有するベルトの形態で感光体１０を組み込む。表面１２は、セレニウム合金または好適な感光性有機化合物から製造される。基材１４は、ポリエステルフィルム、例えばＭＹＬＡＲ（登録商標）（ＤｕＰｏｎｔ（ＵＫ）Ｌｔｄ．の商標）から製造されてもよく、これは電気的に接地されたアルミニウム合金の薄層でコーティングされている。ベルトはローラ１８、２０および２２によって規定されるパスに沿ってモーター２４によって駆動され、その移動方向は矢印１６に見られ、示されるように、反時計回りである。最初はベルト１０の一部が帯電ステーションＡを通過し、ここでコロナ発生器２６が表面１２を相対的に高く、実質的に均一な電気電位に帯電させる。高圧電源２８はデバイス２６に連結される。
【００１９】
光伝導性表面１２の帯電部分は、露光ステーションＢに進む。露光ステーションＢにおいて、ラスター出力スキャナ（ＲＯＳ）３４は、一連の水平走査線に画像をレイアウトし、各線はインチあたり特定ピクセル数を有する。ＲＯＳ３４は、レーザーおよびＲＯＳに関連する回転ポリゴンミラーを含む。ＲＯＳ３４は、感光体１０の帯電された光伝導性表面１２を露光する。
【００２０】
静電潜像が光伝導性表面１２に記録された後、ベルト１０の動きにより、図１に示されるように、潜像を現像ステーションＣへ進める。現像ステーションＣにおいて、１つ以上の現像システム３８は、光伝導性表面１２に記録された潜像を現像する。現像剤ハウジング４４中のチャンバは、現像剤材料４７の供給を貯蔵する。現像剤材料４７は、図１に示されるように、少なくとも、摩擦電気により接着したトナー粒子５０を有する磁性キャリア顆粒４８の２成分現像剤材料である。
【００２１】
再度図１を参照すると、静電潜像が現像された後、ベルト１０の動きにより転写ステーションＤに現像された画像を進め、ここでコピーシート５４は、ベルト１０上に現像された画像と接触するロール５２およびガイド５６によって進められる。コロナ発生器５８は、ベルト１０からシートへトナー画像を引き付けるように、シートの後部にイオンを噴霧するために使用される。ベルトがローラ１８の周りを回転するときに、シートがベルト上のトナー画像をベルトから剥がす。
【００２２】
転写後、シートは、定着ステーションＥにコンベヤ（図示せず）によって進められる。定着ステーションＥは、加熱された定着ローラ６４およびバックアップローラ６６を含む。シートは、定着ローラ６４とバックアップローラ６６との間を通過し、トナー粉末画像が定着ローラ６４と接触する。このようにして、トナー粉末画像がシートに永久的に固定される。定着後、シートはシュート７０を通してキャッチトレイ７２に進められ、続いてオペレータによって印刷機８から取り除かれる。
【００２３】
シートがベルト１０の光伝導性表面１２から分離された後、光伝導性表面１２に接着する残留現像剤材料を、光伝導性表面１２と接触する回転可能に載置された繊維状ブラシ７４によってクリーニングステーションＦにてそこから取り除く。クリーニング後、放電ランプ（図示せず）が光伝導性表面１２を光で照らし、次の連続する画像形成サイクルのための帯電の前に、光伝導性表面１２に残っている残留静電荷を消散させる。
【００２４】
先の記述は、本願の目的として、本明細書に開示される補充カートリッジ８０交換システムを組み込む電子写真印刷機の一般的操作を示すのに十分であると考えられる。
【００２５】
再度図１を参照すると、少なくともトナー５０の一定供給を与えて潜像の現像に消費された分を置き換えるために、現像システム３８は、少なくともトナー５０およびキャリア粒子４８を含む、補充液瓶７８のような補充液供給源中の補充液７６の交換可能な供給を貯蔵するためのカートリッジ８０を含む。
【００２６】
カートリッジ８０は、いずれかの好適な耐久性材料から製造できる交換可能なアイテムである。例示されたカートリッジ８０は、特定の電子写真機と対になるように構成される。カートリッジは補充液を混合または輸送するために、オーガーを含んでいてもよく、またはカートリッジは補充液の流動性を改善するように成形されてもよい。
【００２７】
現像システム３８の全体的な機能は、トナーのようなマーキング材料を好適に帯電された領域に適用し、当該技術分野において一般に既知の様式で感光体ベルト１０（その一部を示す）のような画像受像体上に潜像を形成することである。種々のタイプのプリンタにおいて、複数のこうした現像剤システム３８、例えば各原色のためにまたは他の目的のために１つのシステムが存在し得る。
【００２８】
種々のタイプの現像剤システムに典型的である図１に示される現像剤システム３８の要素としては、現像剤材料４７の供給を保持するように一般に機能する現像剤ハウジング４４、およびこの実施形態においては現像剤材料４７から抽出されるトナー５０を感光体１０に適用するように磁性ブラシを形成する磁性ロール３６がある。種々のオーガー３０、３１、３２、オーガー３１に連結された補充カートリッジ８０ならびに磁性ロール３６に回転動作を提供するように連結されたモーター４６を示す。当業者は、種々のオーガー３０、３１、３２、オーガー３１に連結された補充カートリッジ８０ならびに磁性ロール３６が別々のモーターによって駆動されてもよく、または開示の範囲内においてモーター２４によって駆動されてもよいことが認識される。
【００２９】
潜像の現像のために他のタイプの特徴、例えばドナーロール、パドル、スカベンジレス現像電極、整流子などが当該技術分野において既知であり、特許請求の範囲に従う種々の実施形態と関連して使用できる。例示された実施形態は１つの磁性ロール３６のみを示すが、現像剤ユニットに関して、２つ以上の磁性ロールを含むことが一般的である。上記で記述されたように、現像剤システム３８の多くの実施形態において、トナー５０およびキャリア４８を含む２成分現像剤材料４７が使用される。
【００３０】
上記で記載されるような「トリクル」タイプの現像システム３８においてだけでなく、他のタイプの現像剤システムにおいても、トナー５０およびキャリア４８を含む現像剤材料補充液７６で充填された補充カートリッジ８０のような補充液供給源が提供される。本実施形態において、補充カートリッジ８０は、オーガー３１付近において、それらと連通して配設される。オーガー３１は、現像剤ハウジング４４の内部とも連通している補充液輸送機７９のコンポーネントである。電子写真画像形成において、現像剤組成物は、１つ以上のトナー組成物および１つ以上のキャリア組成物を含んでいてもよい。現像剤は、キャリアとトナーとを混合することによって得られる。
【００３１】
補充カートリッジ８０は、電子写真機によって決定される場合に空であるときに取り除かれ、完全な補充カートリッジが取り付けられる。ある量の残留トナーおよびキャリアを有する空のカートリッジは補給のために返送される。
【００３２】
本明細書においては、補給される返送された補充カートリッジのためのシステムが開示される。返送された補充カートリッジは充填ラインにおいて計量され、（既存サンプルからの）空のカートリッジの平均重量を差し引いて補充カートリッジ内の残留補充液の正味の重量を決定する。補充カートリッジはまた、キャリアおよびトナーが残留補充液中にどの程度存在するかを決定するためにＸ線または他の画像形成デバイスを用いて試験される。残留補充液中の金属の量を決定することによって、残留補充液中のキャリアの量を計算する。残留補充液中のトナーの量が計算され、仕様を満たすようにカートリッジを充填させるために必要とされるキャリアおよびトナーのバランスが決定される。次いでトナーおよびキャリアの充填量がカートリッジに分配され、これが次いでシールされ、包装され、分配の準備が整えられる。
【００３３】
本明細書に開示される補充カートリッジを補給するシステムについてのプロセスフローを図２に示す。補給されるべき補充カートリッジ２００はシールされず、製造ラインに配置され、インラインのロードセル２０２を用いて計量される。参照空補充カートリッジ重量または風袋を用いて、カートリッジ中の残留材料の正味重量は、補充カートリッジ重量から参照空補充カートリッジ重量を差し引くことによって計算される。Ｘ線デバイス２０４が補給されるべき補充カートリッジ２００を照射し、補給されるべき補充カートリッジ２００の画像２０６を生じる。画像２０６は、残留材料の画像２０６中のキャリア粒子のパーセントを決定するためにシグナル処理ソフトウェアを通して分析される。これはキャリアが金属粒子を含み、金属がｘ線散乱画像形成によって検出されるので、可能である。画像はデジタルであり、故にピクセルを含む。画像からのピクセルは、存在するキャリアの量に基づいて着色される。キャリアが存在するピクセルは、キャリアの存在または不存在に依存して異なる色を有する。次いでピクセルは、キャリアの量を決定するために既知の参照と比較される。ピクセル比較のプロセスは、画像が完全に分析されるまで継続する。次いで残留材料中のキャリア粒子の重量が決定される。分析結果から補充カートリッジ中に存在するキャリア量を決定し、カートリッジが含有し得る金属を差し引く（オーガー、顧客交換可能なユニットモニタ（ＣＲＵＭ）など）。ターゲットトナーおよびターゲットキャリア重量に到達するために、カートリッジに添加されるべきトナーおよびキャリアの量が計算される。補給されるべき補充カートリッジ２００はシールされず、キャリア充填ステーション２１２およびトナー補給ステーション２１４に移される。キャリアおよびトナー量は、補充カートリッジ２００に添加される。補充カートリッジに添加されるキャリアの量は、補充カートリッジの参照キャリア重量からカートリッジ中の残留キャリア重量を差し引くことによって決定される。同様に、添加されるトナーは、補充カートリッジの参照トナー重量からカートリッジ中の残留トナー重量を差し引くことによって決定される。補給された補充カートリッジはシーリングおよび包装の準備が整い、次いで顧客への出荷準備が整えられる。
【００３４】
キャリア検出および測定プロセスは、カートリッジ中の残留補充液中のキャリア（金属）の画像を提供するためにＸ線または同様のデバイスを利用する。種々のカートリッジタイプの典型的なＸ線画像を図３に示す。カートリッジ画像を用いて、画像認識アプリケーションは、補充液カートリッジ中の残留補充液内にキャリアの領域を集積する。形状および色認識を用いて、次いでキャリアの量を計算する。
【００３５】
キャリア粒子の残留量を決定するために磁力を使用する代替実施形態が記載される。磁性検出を用いるキャリア検出の方法は、キャリア粒子が磁性である場合に可能である。図２に示されるようなＸ線デバイス２０４ではないこの実施形態において、カートリッジ２００は、磁場中に配置され、磁場中の補充カートリッジの応力が決定される。磁力は、補給のための補充カートリッジ中のキャリア粒子の量と直接相関する。分析結果から補充カートリッジ中に存在するキャリア量を決定し、カートリッジが含有し得る磁性アイテムを差し引く（オーガー、顧客交換可能なユニットモニタ（ＣＲＵＭ）など）。ターゲットトナーおよびターゲットキャリア重量に到達するために、カートリッジに添加されるべきトナーおよびキャリアの量が計算される。補給されるべき補充カートリッジ２００を、キャリア充填ステーション２１２およびトナー補給ステーション２１４に移す。キャリアおよびトナー量は、補充カートリッジ２００に添加される。補充カートリッジに添加されるキャリアの量は、補充カートリッジの参照キャリア重量からカートリッジ中の残留キャリア重量を差し引くことによって決定される。同様に、添加されるトナーは、補充カートリッジの参照トナー重量からカートリッジ中の残留トナー重量を差し引くことによって決定される。補給された補充カートリッジはシーリングおよび包装の準備が整い、次いで顧客への出荷準備が整えられる。
【００３６】
実施形態に従って使用され得るトナー組成物は特に制限されず、当業者によって容易に理解されるべきである。現像剤組成物の実施形態に使用するのに好適なトナー樹脂の実例としては、ポリアミド、エポキシド、ポリウレタン、ジオレフィン、ビニル樹脂、スチレンアクリレート、スチレンメタクリレート、スチレンブタンジエン、ポリエステル、例えばジカルボン酸およびジフェノールを含むジオールのポリマー性エステル化生成物、架橋ポリエステルなどが挙げられる。特定のビニルモノマーとしては、スチレン、ｐ−クロロスチレンビニルナフタレン、不飽和モノオレフィン、例えばエチレン、プロピレン、ブチレンおよびイソブチレン；ハロゲン化ビニル、例えば塩化ビニル、臭化ビニル、フッ化ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル、および酪酸ビニル；モノカルボン酸のエステルのようなビニルエステル（メチルアクリレート、エチルアクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、ドデシルアクリレート、ｎ−オクチルアクリレート、２−クロロエチルアクリレート、フェニルアクリレート、メチルアルファクロルアクレート（ｍｅｔｈｙｌａｌｐｈａｃｈｌｏｒａｃｒｙｌａｔｅ）、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、およびブチルメタクリレートを含む）；アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミド、ビニルエーテル（ビニルメチルエーテル、ビニルイソブチルエーテルおよびビニルエチルエーテルを含む）；ビニルケトン（ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトンおよびメチルイソプロペニルケトンを含む）；ハロゲン化ビニリデン、例えば塩化ビニリデン、クロロフッ化ビニリデン；Ｎ−ビニルインドール、Ｎ−ビニルピロリドンなどが挙げられる。また、スチレンブタジエンコポリマー、これらの混合物などが選択されてもよい。
【００３７】
キャリア粒子は、通常、金属コアを含む。選択されてもよいキャリアコアの例としては、鉄、鋼、フェライト、マグネタイト、ニッケルおよびこれらの混合物が挙げられる。一部の好ましい実施形態のキャリアコアはマグネタイトである。コア粒子は、好ましくは、標準レーザー回折技術によって決定される場合、約２５〜約１００ミクロン、より好ましくは約６０〜約７０ミクロン、最も好ましくは約６５ミクロンの平均粒子直径を有する。キャリア粒子は、ポリマー性コーティングを含むことができる。キャリアコーティングは、キャリア粒子の約０．１〜約２．０重量％（キャリア粒子の約０．３〜約１．０重量％を含み、さらにキャリア粒子の約０．３〜約０．８重量％を含む）の量で存在するが、他の量は本開示の目的が達成される限り好適である。コーティングされたキャリア粒子は、一般に、例えば約２５〜約１，０００ミクロン、約４０〜約１５０ミクロンの直径を有していてもよく、故にこれらの粒子は、現像プロセスの間に静電画像への接着を回避するために十分な密度および慣性を有することができる。
【００３８】
図３は、返送された補充カートリッジ８０の例を示す。カートリッジ８０のそれぞれは、カラー画像において緑色領域および橙色領域を有する。図３の黒色および白色画像において、陰影が差を示す。より暗い領域は、黒色および白色画像において緑色を表す。カラーＸ線画像に関して、キャリアと関連する色のピクセルが決定できる。次いでキャリアに対応するピクセルのパーセントまたはフラクションが決定されて、返送された補充液カートリッジ中の金属のパーセントまたはフラクションを与える。これから、金属のパーセントまたはフラクション、キャリアのフラクションまたはパーセントが決定され、返送されたカートリッジにおけるキャリア重量が、返送されたカートリッジに残る残留重量から計算される。
【００３９】
図４は、スケール、トナー分配器およびキャリア分配器１０に連結された少なくとも１つのコンピューティングデバイス８１４を示す例示的な環境８０２を示す。コンピューティングデバイスは、補充液カートリッジを製造ラインに沿って移動させて補充カートリッジをシールせずに計量し、画像形成し、充填し、シールし、包装するといった機能を果たすように構成できる（プログラムできる）。
【００４０】
システム８０２はまた、図２において、スケール２０２に操作可能に連結された（例えば有線および／または無線）少なくとも１つのコンピューティングデバイス８１４、画像形成デバイス２０４およびキャリア補給ステーション２１２およびトナー補給ステーション２１４を含むことができる。
【００４１】
さらに、コンピューティングデバイス８１４は、ユーザー８３６と通信状態で示される。ユーザー８３６は、例えばプログラマまたはオペレータであってもよい。これらのコンポーネントおよびコンピューティングデバイス８１４とユーザー８３６との間のインタラクションは、補充カートリッジが補給ステーションなどに配置される場合に、補充カートリッジ識別子、重量のフィーディングインプットを含む。
【００４２】
本明細書で記述されるように、本明細書に記載されるプロセスの１つ以上は、例えば少なくとも１つのコンピューティングデバイス、例えば本明細書に記載されるようにコンピューティングデバイス８１４によって行われることができる。他の場合において、これらのプロセスの１つ以上は、コンピュータ実施方法に従って行われることができる。さらに他の実施形態において、これらのプロセスの１つ以上は、少なくとも１つのコンピューティングデバイス（例えばコンピューティングデバイス８１４）上でコンピュータプログラムコードを実行し、少なくとも１つのコンピューティングデバイスにプロセスを行わせること、例えば返送された補充カートリッジを計量すること、補充カートリッジを画像形成することなどによって行われることができる。
【００４３】
さらなる詳細において、コンピューティングデバイス８１４は、処理コンポーネント１２２（例えば１つ以上のプロセッサ）、ストレージコンポーネント１２４（例えば階層型ストレージ）、インプット／アウトプット（Ｉ／Ｏ）コンポーネント１２６（例えば１つ以上のＩ／Ｏインターフェースおよび／またはデバイス）および通信経路１２８を含むように示される。１つの実施形態において、処理コンポーネント１２２はプログラムコードを実行し、これはストレージコンポーネント１２４において少なくとも部分的に組み込まれる。プログラムコードを実行する間、処理コンポーネント１２２はデータを処理でき、これは結果として、さらなる処理のためにストレージコンポーネント１２４に／から、および／またはＩ／Ｏコンポーネント１２６に／からデータを読み取りおよび／または書き出すことができる。経路１２８は、コンピューティングデバイス８１４のコンポーネントのそれぞれの間に通信リンクを提供する。Ｉ／Ｏコンポーネント１２６は、１つ以上のヒューマンＩ／Ｏデバイスまたはストレージデバイスを含むことができ、これによりいずれかのタイプの通信リンクを用いて、ユーザー８３６がコンピューティングデバイス８１４と通信できるように、ユーザー８３６をコンピューティングデバイス８１４および／または１つ以上の通信デバイスとインタラクションできるようにする。
【００４４】
いかなる場合においても、コンピューティングデバイス８１４は、設置されたプログラムコードを実行できる１つ以上の汎用コンピューティング製品（例えばコンピューティングデバイス）を含むことができる。本明細書で使用される場合、「プログラムコード」は、いずれかの言語、コードまたは表記において指示の集合を意味し、直接または以下のいずれかの組み合わせの後、特定の機能を果たす情報処理能力を有するコンピューティングデバイスを生じる：（ａ）別の言語、コードまたは表記への変換；（ｂ）異なる材料形態での再現；および／または（ｃ）解凍。
【００４５】
さらに、システムは、コンピューティングデバイス８１４において一組のモジュール１３２を用いて実施できる。この場合に、モジュール１３２は、コンピューティングデバイス８１４が一組のタスクを行うことを可能にする。システムは、特定用途における機械／ハードウェアおよび／またはソフトウェアを含むモジュール１３２を含んでいてもよい。それでも、２つ以上のモジュールおよび／またはシステムが、それらのハードウェアおよび／またはソフトウェアそれぞれの一部／すべてを共有してもよいことが理解される。さらに、本明細書において議論される機能の一部が実施されなくてもよく、または追加の機能がコンピューティングデバイス８１４の一部として含まれてもよいことが理解される。
【００４６】
コンピューティングデバイス８１４が複数のコンピューティングデバイスを含み、各コンピューティングデバイスは、そこに組み込まれたシステムの一部のみを有していてもよい（例えば１つ以上のモジュール１３２）。しかし、コンピューティングデバイス８１４は、本明細書に記載されるプロセスを行うことができる種々の可能性としての等価なコンピュータシステムの例に過ぎない。この範囲で、他の実施形態では、コンピューティングデバイス８１４によって提供される機能は、プログラムコードを含むまたは含まない一般および／または特定の目的のハードウェアとのいずれかの組み合わせを含む１つ以上のコンピューティングデバイスによって少なくとも部分的に実施できる。各実施形態において、ハードウェアおよびプログラムコード（含まれる場合）は、標準エンジニアリングおよびプログラミング技術それぞれを用いて創出できる。
【００４７】
それにもかかわらず、コンピューティングデバイス８１４が複数のコンピューティングデバイスを含む場合、コンピューティングデバイス８１４がいずれかのタイプの通信リンクで通信できる。さらに、本明細書に記載されるプロセスを行う間、コンピューティングデバイス８１４は、いずれかのタイプの通信リンクを用いて１つ以上の他のコンピュータシステムと通信できる。いずれかの場合において、通信リンクは、種々のタイプの有線および／または無線リンクのいずれかの組み合わせを含むことができ；１つ以上のタイプのネットワークのいずれかの組み合わせを含み；および／または伝送技術およびプロトコルの種々のタイプのいずれかの組み合わせを利用する。
【００４８】
本明細書に示され、記載されたフローダイアグラムにおいて、他のプロセスが示されてはいないが行われてもよく、プロセスの順序は種々の実施形態に従って再配置できることが理解される。加えて、中間プロセスは、１つ以上の記載されたプロセスの間に行われてもよい。本明細書に示され、記載されるプロセスのフローは、種々の実施形態の限定として解釈されるべきではない。
【００４９】
種々の実施形態において、互いに「連結」されているように記載されたコンポーネントは、１つ以上のインターフェースに沿って接合できる。一部の実施形態において、これらのインターフェースは、区別可能なコンポーネントとの間の接続を含み、他の場合において、これらのインターフェースは、強固におよび／または一体的に形成された相互接続を含むことができる。すなわち、一部の場合において、互いに「連結」されたコンポーネントは、単一連続部材を規定するように同時に形成できる。しかし、他の実施形態において、これらの連結されたコンポーネントは、別個の部材として形成でき、既知のプロセスを通して続いて接合できる（例えば締め付け、超音波接合、結合）。
【００５０】
要素または層が、別の要素または層「上」、「に係合して」、「に接続されて」または「連結されて」と記載される場合に、他の要素または層上に直接、それらに結合され、それらに接続されまたはそれらに連結されてもよく、あるいは途中にある要素または層が存在してもよい。反対に、要素が、別の要素または層「の直接上にある」、「に直接係合される」、「に直接接続される」または「に直接連結される」と記載される場合、途中にある要素または層が存在しなくてもよい。要素間の関係を記載するために使用される他の用語は、同様の様式（例えば「間」対「〜の間に直接」、「隣接」対「直接隣接」など）と解釈されるべきである。本明細書で使用される場合、用語「および／または」は、関連して列挙されるアイテムの１つ以上のいずれかおよびすべての組み合わせを含む。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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