(57)【要約】【課題】現像剤の高密度な充填を少なくとも従来並み、もしくはそれ以上に短時間で効率よく行い、かつ形状がより複雑化してトナーが行き渡りにくいようなデッドスペースのある現像剤収納容器にもトナーが全域に行き渡る充填方法及び充填装置を提供する。【解決手段】画像形成装置本体に装着可能で、現像剤が充填された現像剤収納容器、または該現像剤収納容器を有する、現像カートリッジ、あるいはプロセスカートリッジの製造方法において、現像剤充填口または現像剤の充填が可能な開口部を有し、前記充填口から現像剤を充填する場合においては該充填口よりも大きな空間胴体部をもち、前記充填口以外の開口部から現像剤を充填する場合は、少なくとも現像剤を注入する充填機の現像剤出口よりも広い該容器内空間をもつ。【選択図】        図１
2005010560.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置本体に装着可能で、かつ現像剤の充填が可能な開口部を設けた現像剤収納容器に、充填機を用いて現像剤を充填する現像剤充填方法において、現像剤を充填する工程と、該容器自体を回転させる工程とを有することを特徴とする現像剤充填方法。
【請求項２】
前記現像剤を充填する工程と該容器自体を回転させる工程とを並行して行う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】
前記現像剤収納容器の現像剤進入方向に直交する断面部分が、現像剤を注入する充填機の現像剤出口よりも広い断面部分を有する該容器に充填することを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の現像剤充填方法。
【請求項４】
前記現像剤収納容器は、現像剤を充填することが可能な、前記現像剤収納容器の開口部の中に回転中心があって自転させることを特徴とする、請求項１ないし３のいずれかに記載の現像剤充填方法。
【請求項５】
前記自転は、現像剤充填中に正方向旋回と逆方向旋回を繰り返すことを特徴とする、請求項１ないし４のいずれかに記載の現像剤充填方法。
【請求項６】
前記自転の最中において、前記現像剤収納容器に充填された現像剤の粉面の状態が、回転中心から外周に向かってすり鉢状に湾曲する状態になる回転速度で自転させることを特徴とする、請求項１ないし５のいずれかに記載の現像剤充填方法。
【請求項７】
前記自転は、１回目の現像剤充填の後に行い、さらに２回目の充填を行うことを特徴とする、請求項１ないし６のいずれかに記載の現像剤充填方法。
【請求項８】
前記現像剤収納容器の中に、回転周方向に移動する現像剤を規制するリブを設けた該容器に充填することを特徴とする、請求項１ないし７のいずれかに記載の現像剤充填方法。
【請求項９】
前記現像剤収納容器の中に、回転軸方向に移動する現像剤を規制するリブを設けた該容器に充填することを特徴とする、請求項１ないし７のいずれかに記載の現像剤充填方法。
【請求項１０】
前記現像剤充填方法において、現像剤を注入する充填装置と該容器を自転させる回転装置を水平方向に回転する回転台に配置し、該回転台の回転中心を該充填装置及び該回転装置が公転する位置に設置して現像剤充填を行うことを特徴とする、請求項１ないし９のいずれかに記載の現像剤充填方法。
【請求項１１】
画像形成装置本体に装着可能で、かつ現像剤の充填が可能な開口部を設けた現像剤収納容器に、充填機を用いて現像剤を充填する現像剤充填装置において、現像剤を充填する装置と該容器自体を回転させる装置を有することを特徴とする現像剤充填装置。
【請求項１２】
現像剤充填と、該容器自体の回転とを並行して行う装置であることを特徴とする請求項１１に記載の現像剤充填装置。
【請求項１３】
前記容器自体を回転させる装置は、前記現像剤収納容器の開口部の中に回転中心があって自転させることを特徴とする、請求項１１または請求項１２のいずれかに記載の現像剤充填装置。
【請求項１４】
前記回転させる装置は、現像剤充填中に正方向旋回と逆方向旋回の繰り返し操作が可能なことを特徴とする、請求項１１ないし１３のいずれかに記載の現像剤充填装置。
【請求項１５】
前記装置は、前記自転の最中において、前記現像剤収納容器に充填された現像剤の粉面の状態が、回転中心から外周に向かってすり鉢状に湾曲する状態になる回転速度で自転可能なことを特徴とする、請求項１１ないし１４のいずれかに記載の現像剤充填装置。
【請求項１６】
前記現像剤充填装置において、現像剤を注入する充填装置と該容器を自転させる回転装置を水平方向に回転する回転台に配置し、該回転台の回転中心を該充填装置及び該回転装置が公転する位置に設置して現像剤充填が可能であることを特徴とする請求項１１ないし１５のいずれかに記載の現像剤充填装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、静電式複写機やプリンタ等の画像形成装置の現像装置に現像剤を供給する現像剤収納容器、現像カートリッジ、及びプロセスカートリッジへの現像剤の充填方法、及び充填装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真画像形成方式を用いて記録媒体に画像を形成する電子写真画像形成装置（以下、画像形成装置という）の例としては、例えば電子写真複写機、電子写真プリンタ（例えばレーザプリンタ、ＬＥＤプリンタ等）、ファクシミリ装置及びワードプロセッサなどが含まれる。
【０００３】
ところで、画像形成装置へ現像剤を補給する際、現在の主流として、大きく分けて３つの形式に分けられる。その１つは、現像剤を収納した現像剤容器を直接用いて補給する方法、もう１つは現像手段が一体化された現像カートリッジを交換することにより現像剤を補給する方法、さらにもう１つは電子写真感光体、帯電手段、クリーニング手段などが一体化されたプロセスカートリッジを交換することにより現像剤を補給する方法、である。
【０００４】
これら現像カートリッジやプロセスカートリッジには、通常画像形成装置に現像剤を補給する際に用いる現像剤収納容器（以下、現像剤容器という）も予め一体化されている。
【０００５】
ここで、現像カートリッジとは、現像手段と現像剤容器とを一体的にカートリッジ化し、画像形成装置本体に着脱可能としたものであり、少なくとも現像手段を有している。また、プロセスカートリッジとは、像担持体としての電子写真感光体（以下、感光体ドラムという）、該感光体ドラムに作用するプロセス手段としての帯電手段、現像手段及びクリーニング手段を一体的にカートリッジ化し、このカートリッジを画像形成装置本体に対して着脱可能としたもの、または、帯電手段、現像手段、クリーニング手段のうち少なくとも一つと、感光体ドラムとを一体的にカートリッジ化し、このカートリッジを画像形成装置本体に対して着脱可能としたものである。或いは、少なくとも現像手段と感光体ドラムとを一体的にカートリッジ化して画像形成装置本体に着脱可能としたものをいう。
【０００６】
ところで、画像形成装置においては、従来から、感光体ドラムと該感光体ドラムに作用するプロセス手段を一体的にカートリッジ化して、このカートリッジを画像形成装置本体に着脱可能とするプロセスカートリッジ方式が多く採用されている。このプロセスカートリッジ方式によれば、装置のメンテナンスをサービスマンによらずにユーザー自身で行うことができるので、格段に操作性の向上を図ることができる。このため、このプロセスカートリッジ方式は、画像形成装置において広く用いられている。また、現像手段と現像剤容器とを一体的にカートリッジ化し、装置本体に着脱可能とした現像カートリッジも用いられている。
【０００７】
このような、静電写真法を利用した画像形成装置には現像剤が使用されているが、一般的に現像剤は粒子径が数ミクロン〜数十ミクロン程度のものが使用され、黒を含むさまざまなカラーの現像剤が存在する。
【０００８】
これらの現像剤は、画像形成装置の本体に設置された現像剤受入部または現像カートリッジやプロセスカートリッジに設けられた現像手段に現像剤容器から現像剤を排出することにより補充される。
【０００９】
ところで、現像剤を現像剤容器に充填する方法として、ホッパーより直接現像剤を現像剤容器に充填する方法が一般的に用いられている。この場合、ホッパーより排出された現像剤は、例えばオーガースクリュー式充填法によって排出ノズルから排出される。
【００１０】
この際、現像剤の充填量が現像剤容器の容積に対して高密度な充填を行う場合は、１次充填の後、一定期間の振動を加えつつ一時保管することにより現像剤の粉面を可能な限り低下させて、再び１回（２次充填）、若しくは２回程度（３次に分けて）充填する多数回充填法が多く採用されている。
【００１１】
以上のように、現像剤を高密度に充填する理由として、次のような背景がある。
【００１２】
特に、最近では廃棄物に関する地球環境問題が大きくクローズアップされており、現像剤容器に充填する現像剤の充填量を出来るだけ増やし、廃棄される現像剤容器の量を減らすように製造側も努力している。
【００１３】
更に、充填量を増やして高密度充填することにより、現像剤容器を補充する回数が減り、１枚当りのコピーコストが下がる。
【００１４】
以上のような環境問題及びコスト削減の理由で現像剤の高密度な充填が要望されている。
【００１５】
ここで、以上に述べた充填方法や振動を与える方法を行うためには、上記一定期間の振動を現像剤容器に与えている間、該現像剤容器を保持するためパレットが使用される。
【００１６】
一般的なパレットの構造は、底板と横押えブロックから成る。底板の構造においては、振動箇所に直接接触する底部分に金属を用い、上部の現像剤容器との接触部分にはポリアセタール樹脂、テフロン（登録商標）樹脂等、現像剤容器に傷が付きにくい樹脂材料が用いられている。又、横押えブロックは同様な樹脂材料で構成されている。
【００１７】
底板と横押えブロックは、ネジによる結着等で現像剤容器をガタが無いように確実に固定するもの、或いは底板の金属部分と底板上部及び横押えブロックが同一樹脂で一体成型されたものとが接着剤等で確実に密着されたもの等が使用されている。
【００１８】
しかし、このようなパレットは底板上部及び横押えブロックの樹脂材料により、現像剤容器に振動を伝えにくくしており、直接的な振動よりかなり減衰された振動を現像剤容器に伝えている。このため、現像剤の現像剤容器内の振動による粉面低下が当初の想定に満たなくなり、２次充填或いは３次充填において所定量の現像剤を充填することができない場合がある。
【００１９】
更に、出来るだけ充填に関するコストを低減するため、振動を与える時間を短縮する必要があるが、振動の減衰のために現像剤の所定の粉面低下に必要な時間が延び、従って充填時間全体が長くなり、充填コストがアップしてしまう。
【００２０】
又、振動を加えつつ一時保管する現像剤容器の数が、現像剤容器の断面積より大きいパレットの底板面積により限定されるため、多数個の現像剤容器を一度に振動させる場合、１回に振動できる容器の数が少なくなってしまい、充填時間の律速となって充填コストがアップする。
【００２１】
このような問題に対応して、特開平６−１１０３０４号公報に開示されている現像器充填方法及び装置では、充填用振動枠体（パレット）をアルミニウム等の軽金属で形成し、振動の減衰を従来よりも抑える形で現像剤の高密度化を行っている。さらに複数のパレットが装備された回転装置に該容器をセットして回転させることにより、それぞれの現像剤及び容器に回転遠心力を与えて現像剤を圧密させ、さらなる高密度化充填を行っている。
【００２２】
しかし、一方では画像形成装置のコンパクト化のニーズやそれに対応する設計に伴い、現像剤容器もますますコンパクト化が要求されている。それに併せて充填口の口径も小さくなってきている。また、画像形成装置内の僅かなすき間も有効に機能させるために、現像剤容器や現像カートリッジ、プロセスカートリッジの形状も単純な形状では許されなくなってきている。
【００２３】
その１つの例として図３を用いて示す。現像剤収容部のハンドリング性を確保するためには、ある程度ユーザーが該容器を持ちやすい形状にするためにハンドル部を確保するとともに、省スペースも実現するために、図３に示すように、該容器が画像形成装置内に存在できるスペース内、すなわち該容器を形成できるスペース範囲内に入り込むようにハンドル部を形成し、かつ現像剤がなるべく多く充填できるように、ハンドル部を中空にして現像剤が入るようにしなければならない。このとき、現像剤の自然沈降作用や加振による流動促進作用だけでは、現像剤が注入される方向Ｆｗとは反対の方向Ｒｅ（相対する方向）に向かう中空の容器内スペース４１ｈに、現像剤が入りきらない場合がある。
【００２４】
このスペース４１ｈにも現像剤を充填させたい場合、前記特開平６−１１０３０４号公報に示す充填方法及び装置では、遠心力によって現像剤を圧密させ、現像剤を行き渡らせる力が、現像剤を注入する方向Ｆｗにしたがって、充填時の底面４１ｋ、及び容器内壁４１ｆの方向にしか働かず、充填口側Ｒｅ方向には働き難いことになるため、充填が困難となってしまう。
【００２５】
また、従来の振動を与える方法を用いても改善はとても難しく、振動による現像剤の移動及び圧密させる方向を変える必要が生じてしまうために、せっかく容器底側に圧密させて充填した現像剤を、図３に示すデッドスペース（４１ｈ）にも行き渡らせるために、容器を傾けるか、ひっくり返さないといけないので、現像剤の見掛け体積が膨らみやすくなって返って高密度充填に支障をきたしやすい。また、容器の取り回し時間増加や加振装置の複雑化といった不具合も発生し、振動付与時間も増加してしまう。
【００２６】
かといって、加振の条件を強くしても容器の現像剤充填口から充填した現像剤がかえって膨らんで飛び散りやすくなって、充填量を制御することが難しくなる。
【００２７】
他の従来例としては、特開平６−８２７４０号公報に示す液晶注入装置も回転作用による遠心力を利用して、エア抜き作用も兼ねて液晶の注入をより容易に効率よく行っている。但しこの例においても、前記特開平６−１１０３０４号公報に示す例と同じく、まず回転装置があり、その回転装置の中心をいくつかの注入（充填）対象ワーク（容器に相当）が公転的に周っているがゆえに、基本的には、容器内部に充填されたものは一定方向の移動作用と圧密作用しか働かないことになる。よって、図３に示すようなデッドスペース４１ｈへ現像剤を回り込ませるためには、容器の向きを変えて回転装置にセットし直す、などの段取り替えやそのための時間が必要になってくる。
【００２８】
【発明が解決しようとする課題】
従って本発明の目的とするところは、現像剤の高密度な充填を、従来以上に短時間で効率よく行い、かつ形状がより複雑化して現像剤が行き渡りにくいようなデッドスペースのある現像剤収納容器にも現像剤が全域に行き渡る充填方法及び充填装置を提供することにある。
【００２９】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本出願に係る第１の発明は、画像形成装置本体に装着可能で、かつ現像剤の充填が可能な開口部を設けた現像剤収納容器に、充填機を用いて現像剤を充填する現像剤充填方法において、現像剤を充填する工程と、該容器自体を回転させる工程とを有することを特徴とする。
【００３０】
上記構成においては、現像剤が行き渡りにくいようなデッドスペースのある形状の容器にも隅々に現像剤を行き渡らせ充填率を向上できる。脱気作用も働いて、高密度充填ができる。
【００３１】
本出願に係る第２の発明は、前記現像剤を充填する工程と該容器自体を回転させる工程とを並行して行うことを特徴とする。
【００３２】
上記構成においては、第１の発明の効果がより現れやすくなる。
【００３３】
本出願に係る第３の発明は、前記現像剤収納容器の現像剤進入方向に直交する断面部分が、現像剤を注入する充填機の現像剤出口よりも広い断面部分を有する該容器に充填することを特徴とする。
上記構成においては、第１の発明または第２の発明の効果がより現れやすくなる。
【００３４】
本出願に係る第４の発明は、前記現像剤収納容器は、現像剤を充填することが可能な、前記現像剤収納容器の開口部の中に回転中心があって自転させることを特徴とする。
【００３５】
上記構成においては、少なくとも、現像剤容器を回転中心に対して公転させる方法よりも省スペース、小規模な装置構成とすることができる。また、特に現像剤容器の開口部方向へ向かって形成されたデッドスペースにも現像剤を行き渡らせることが公転させるよりも容易とすることができる。
【００３６】
本出願に係る第５の発明は、前記自転は、現像剤充填中に正方向旋回と逆方向旋回を繰り返すことを特徴とする。
【００３７】
上記構成においては、大容量で時間のかかる現像剤充填に効果的であり、双方向反転作用によってさらに現像剤が隅々に行き渡りやすくなり、とくに回転中心から非対称な現像剤容器へのより均一な現像剤充填が容易となる。
【００３８】
本出願に係る第６の発明は、前記自転の最中において、前記現像剤収納容器に充填された現像剤の粉面の状態が、回転中心から外周に向かってすり鉢状に湾曲する状態になる回転速度で自転させることを特徴とする。
【００３９】
上記構成においては、特に現像剤容器の開口部方向へ向かって形成されたデッドスペースにも現像剤を行き渡らせることがより容易に行うことができる。
【００４０】
本出願に係る第７の発明は、前記自転は、１回目の現像剤充填の後に行い、さらに２回目の充填を行うことを特徴とする。
【００４１】
上記構成においては、現像剤充填後に現像剤の追加ができるため、同様の効果を得ることができる。
【００４２】
本出願に係る第８の発明は、前記現像剤収納容器の中に、回転周方向に移動する現像剤を規制するリブ設けたことを特徴とする。
【００４３】
上記構成においては、（リブの配置を、充填口からみて自転中心から略放射線状の向きで配置することにより）、現像剤が封入された直後に現像剤が容器の旋回方向（及び反旋回方向）に沿って流れる現象を早く抑える働きも加わって、より圧密された状態を保ちながら現像剤を充填することができる。
【００４４】
本出願に係る第９の発明は、前記現像剤収納容器の中に、回転軸方向に移動する現像剤を規制するリブ設けたことを特徴とする。
【００４５】
上記構成においては、現像剤が封入された直後に現像剤が遠心力の勢いによる粉面上昇方向（充填開口側）への現像剤の舞い上がりを早く抑える働きも加わって、より圧密された状態を保ちながら現像剤を充填することができる。特に第６の発明には有効である。
【００４６】
本出願に係る第１０の発明は、前記現像剤充填方法において、現像剤を注入する充填装置と該容器を自転させる回転装置を水平方向に回転する回転台に配置し、該回転台の回転中心を該充填装置及び該回転装置が公転する位置に設置して現像剤充填を行うことを特徴とする、請求項１ないし９のいずれかに記載の現像剤充填方法。
【００４７】
上記構成においては、充填機の公転に因る遠心力も加わることにより、さらに現像剤が行き渡りやすくすることができる。
【００４８】
本出願に係る第１１の発明は、画像形成装置本体に装着可能で、かつ現像剤の充填が可能な開口部を設けた現像剤収納容器に、充填機を用いて現像剤を充填する現像剤充填装置において、現像剤を充填する装置と該容器自体を回転させる装置を有することを特徴とする。
【００４９】
上記構成においては、第１の発明と同じ効果が得られる。
【００５０】
本出願に係る第１２の発明は、現像剤充填と、該容器自体の回転とを並行して行う装置であることを特徴とする。
【００５１】
上記構成においては、第２の発明と同じ効果が得られる。
【００５２】
本出願に係る第１３の発明は、前記容器自体を回転させる装置は、前記現像剤収納容器の開口部の中に回転中心があって自転させることを特徴とする。
【００５３】
上記構成においては、第４の発明と同じ効果が得られる。
【００５４】
本出願に係る第１４の発明は、前記回転させる装置は、現像剤充填中に正方向旋回と逆方向旋回の繰り返し操作が可能なことを特徴とする。
【００５５】
上記構成においては、第５の発明と同じ効果が得られる。
【００５６】
本出願に係る第１５の発明は、前記装置は、前記自転の最中において、前記現像剤収納容器に充填された現像剤の粉面の状態が、回転中心から外周に向かってすり鉢状に湾曲する状態になる回転速度で自転可能なことを特徴とする。
【００５７】
上記構成においては、第６の発明と同じ効果が得られる。
【００５８】
本出願に係る第１６の発明は、前記現像剤充填装置において、現像剤を注入する充填装置と該容器を自転させる回転装置を水平方向に回転する回転台に配置し、該回転台の回転中心を該充填装置及び該回転装置が公転する位置に設置して現像剤充填が可能であることを特徴とする。
【００５９】
上記構成においては、第１０の発明と同じ効果が得られる。
【００６０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００６１】
本発明の実施の形態には、第１実施例として図１、図２、図３、図６に示すような現像剤容器Ｘ（図１、図２、図３においては現像カートリッジ４の現像剤収容部４１）を用いた。
【００６２】
第１実施例における現像剤容器は、画像形成装置本体に装着が可能な現像剤補給容器としての現像カートリッジまたはプロセスカートリッジの現像剤収納部である。
【００６３】
ここで、本実施の形態でいう現像剤容器とは、乾式の粉体現像剤を充填する容器であって、現像剤容器単独で画像形成装置に着脱可能なものと、現像カートリッジまたはプロセスカートリッジの現像剤収納部のことである。
【００６４】
また、現像カートリッジとは、現像手段と現像剤容器とを一体的にカートリッジ化し、画像形成装置本体に着脱可能としたものであり、少なくとも現像手段を有しているものをいう。
【００６５】
また、プロセスカートリッジとは、像担持体としての感光体ドラムと該感光体ドラムに作用するプロセス手段としての帯電手段、現像手段及びクリーニング手段を一体的にカートリッジ化したものをいう。または、帯電手段、現像手段、クリーニング手段のうち少なくとも一つと、感光体ドラムとを一体的にカートリッジ化したものをいう。
【００６６】
或いは、少なくとも現像手段と感光体ドラムとを一体的にカートリッジ化して画像形成装置本体に着脱可能としたものをいう。
【００６７】
また、現像剤とは乾式一成分磁性トナー、乾式一成分非磁性トナー、乾式二成分非磁性トナー、乾式二成分キャリア、及びこれらの混合物のことであり、いずれも粉体である。
【００６８】
第２実施例としては、図７に示すような円筒タイプの現像剤容器を用いた。
【００６９】
第３実施例としては、図８に示すような水平方向に奥行きのある現像剤容器を用いた。
【００７０】
第４実施例としては、図９に示すように、第１実施例の現像剤容器のハンドル部４１ｇを大きくし、中の空間４１ｈを拡大させた現像剤容器を用いた。
【００７１】
第５実施例としては、第２実施例に用いた円筒タイプの容器内に内部リブを追加したもの、第６実施例としては、その内部リブの配置方向や形状を変えたものを用いた。
【００７２】
以下にそれぞれの実施例について順次詳細を説明する。
【００７３】
（実施例１の現像剤容器を用いる現像カートリッジ）
現像カートリッジ４は、図１に示すように現像剤が収容された現像剤収容部４１と現像担持体保持部４２とで構成されている。そして現像剤収容部４１には、図２に示すように現像剤供給用の開口部４１ａが形成されていて、この開口部４１ａには、図３に示すように現像剤シール部材４１ｂが熱溶着等により剥離可能に固着されている。この現像剤シール部材４１ｂで現像剤収容部４１に現像剤を密封させることにより、例えば現像カートリッジ４が使用者に届くまでの間の輸送中などに現像剤が飛散するのを防止している。なお、本実施の形態において現像剤シール部材４１ｂは、可撓性を持つシート状の材質で構成している。
【００７４】
また、現像剤収容部４１には、図４に示すように、現像剤を収容するための現像剤充填口４１ｃが一側面に設けられ、そこから現像剤が現像剤収容部の空間４１ｄに収容される。
【００７５】
なお、これまでに述べてきた現像剤収容部４１は現像剤容器Ｘと言い換えて説明を続ける。
【００７６】
（全実施例に共通する説明）
次に、本発明に係る現像剤ｔの充填方法について説明する。
【００７７】
図５に示すように、製造されたばかりの現像剤ｔが貯蔵されているホッパー５０の排出ノズル５１の内部には、排出スピードを規制しながら現像剤ｔを排出するオーガー５２が設けられている。
【００７８】
ホッパー５０内の現像剤ｔは一定の排出スピードで排出ノズル５１から排出される。そして、排出ノズル５１より排出された現像剤ｔは、現像剤充填口４１ｃを経て現像剤容器Ｘに向かって排出され、現像剤容器Ｘ内に充填される。
【００７９】
以上のように、現像剤ｔの充填中もしくは充填が完了した後に、図５に示すように、現像剤容器Ｘを容器保持用枠体６１に装着した、回転装置６０が現像剤充填口４１ｃを回転中心として回転するようにした。
【００８０】
次に、現像剤容器Ｘ内に充填された現像剤ｔの状態について説明する。
【００８１】
図６に示すように、充填により現像剤ｔは現像剤容器Ｘ内での粉面がｈｆの位置まで充填される。
【００８２】
その際、現像剤容器Ｘは充填口４１ｃを回転中心として例えば回転方向Ｔｃに回転する。
【００８３】
即ち、現像剤充填口を回転中心として、現像剤容器が自転する状態となる。
【００８４】
このときの回転方向は、Ｔｃとは逆の方向でも構わない。また、Ｔｃ方向と反Ｔｃ方向を繰り返しながらの反転動作としても良い。
【００８５】
このような動作をおこすことにより、現像剤容器Ｘの中に充填された現像剤は、その粉面の低いところがｈａ、高いところがｈｂとなるような、すり鉢状の粉面状態となる。これは、現像剤容器Ｘが自転することによって、回転中心部に充填された現像剤が遠心力によって容器内壁４１ｆ側に偏るために発生する。
【００８６】
本実施の形態で、別の現像剤容器の例を別に例示すると、図７のような比較的中の空間が広い現像剤容器Ｘにおいても同様の状態が発生する。
【００８７】
以上のような、現像剤充填方法や各実施例の現像剤容器Ｘを用いて、充填性がどれだけ改善されるのかを確認すべく、以下のような条件にて充填率比較テストを行った。
オーガースクリュー回転数：４００ｒｐｍ
スクリュー外径：Φ２１ｍｍ
スクリューピッチ：３０ｍｍ
スクリュー軸径：Φ６．５ｍｍ
充填ノズル内径：Φ２３ｍｍ
（対応する各実施例の、現像剤容器の充填口の口径は全てΦ２５ｍｍで統一した。）
尚、充填に用いた現像剤は二成分系、体積平均径６μｍの乾式粉体トナーで、充填量はオーガー直下での粉面高さが、図６、図７、図８それぞれに示す粉面高さｈｆから下５ｍｍ内に収まるように充填し、そのときの充填量（単位ｇ）を前記ｈｆまでの内容積（単位ｃｃ）で割った値を充填率（単位ｇ／ｃｃ）とし、その結果確認をした。
【００８８】
また従来例として、第１の実施例に用いた現像剤容器（図６参照）を自転させずに、オーガー充填のみでも充填率の確認を行った。その際の条件は以下の通りである。
【００８９】
（従来例に用いた現像剤容器（図３または図６参照）の内容積：３７０ｃｃ）
従来例１：オーガー充填のみ、通常１回充填
従来例２：オーガー充填のみ、通常２回充填、インターバル時間２０秒
従来例３：オーガー充填のみ、加振２回充填、インターバル時間２０秒
これら従来例１ないし３に対し、実施例１ないし４は以下のような容器と回転（自転）条件で行った。ちなみにオーガー充填での通常１回充填（加振せず）でおこなった。
実施例１（図３、図６）：内容積３７０ｃｃ：従来例と同じ現像剤容器
実施例２（図７）：内容積８００ｃｃ：粉面の状態を明確に把握するための現像剤容器
実施例３（図８）：内容積１９０ｃｃ：水平方向に奥行きのある現像剤容器
実施例４（図９）：内容積４００ｃｃ：実施例中、最も高密度充填が難しい現像剤容器
（条件Ａでの回転条件）
充填スタンバイ時の回転数：５０ｒｐｍ
充填スタート後の回転数：（１秒後）１００ｒｐｍ、（２秒後）２００ｒｐｍ、（３秒後）３００ｒｐｍ到達
（条件Ｂでの回転条件）
充填スタンバイ時の回転数：５０ｒｐｍ
充填スタート後の回転数；（１秒後）１００ｒｐｍ、（２秒後）２００ｒｐｍ、（３秒後）３００ｒｐｍ、（４秒後）７００ｒｐｍ、（５秒後）１５００ｒｐｍ到達
以上の条件にて、各従来例及び実施例の充填率を確認したところ、表１に示すように良好な結果が得られた。
【００９０】
【表１】
2005010560.tif 000003
【００９１】
表１に示す結果によると、従来例１では通常１回充填のみで０．４２ｇ／ｃｃで留まっていたものが、実施例１で（容器回転３００ｒｐｍ／３秒到達）で０．４５ｇ／ｃｃ、実施例２で（容器回転１５００ｒｐｍ／５秒到達）で０．４７ｇ／ｃｃにまで充填率を高められることが判明した。
【００９２】
このときのトータルな充填工程時間は、従来例はオーガー稼動時間のみ（トナーの切り出しのみ）で６．２秒、これに対し実施例１では２秒の容器回転停止遅延が加わり８．２秒と若干長くなり、生産効率上は一見不利ともいえるが、従来例２や３のように回数分け充填や間欠（放置）時間が不要とできるので、コンパクトな生産設備で時間をそれほどかけずに現像剤をより高い密度で充填するには有効な結果が得られた。
【００９３】
さらに実施例２のようなより大容量の現像剤容器において確認したところ、回転遠心力によって詰められる現像剤自体の量（重さ）と回転時間の増加によって、さらなる高密度化が可能であることが判明した（０．４８ｇ／ｃｃ）。また、回転数を１５００ｒｐｍ（回転条件Ｂ）にすることでさらに充填率が上がることも判明した（０．５１ｇ／ｃｃ）。この作用は、到達回転速度が速くなればなるほど、遠心力がより高くなって、現像剤がより圧密な状態にしやすくなる、という証明である。
【００９４】
実施例３においても同様の充填率向上の結果が得られた。ここで実施例３の容器（図８参照）を用いて、従来例１ないし３の充填を試みた結果、表２にしめすような結果が得られた。
【００９５】
【表２】
2005010560.tif 000004
【００９６】
表２の結果から、図８に示すような現像剤容器、すなわち、現像剤がオーガー充填機から容器内へ入り込む方向（垂直方向）の奥行きが短くて、水平方向の奥行きが長い容器では、従来例では殆ど充填量を満足することが難しいことが判るが、逆にこのような容器形状においても本実施の形態においては遜色なく充填率を向上できることが判明した。
【００９７】
ここで表１の結果に戻って実施例４の結果を述べる。実施例に用いた現像剤容器は、図９に示すように従来例および実施例１に用いた現像剤容器（図３参照）の一部の形状を変更したものである。変更した箇所は図３、図９に示すハンドル部４１ｇである。こうすることにより、ハンドル空洞部４１ｈを現像剤進入方向Ｆｗと充填口側方向Ｒｅの双方に延長させた。
【００９８】
以上のようにハンドル部の形状を変更したことにより、図９に示す現像剤容器においては、当初少なくとも充填口側Ｒｅの空洞部に現像剤が入りづらい、もしくは充填率の向上が大差ないことが懸念されていたが、表１の結果に示すように、回転条件Ａでは実施例１（０．４５ｇ／ｃｃ）と比べて実施例４では０．４３ｇ／ｃｃと効果が思わしくないものの、回転条件Ｂまで条件を強くすれば、実施例１（回転条件Ｂ）では０．４７ｇ／ｃｃに対し、実施例４でも同等の０．４７ｇ／ｃｃを達成することができることが判明した。
【００９９】
そこで、実施例４に用いた容器を用いて、従来例１ないし３での充填を試みた結果を表３に示す。
【０１００】
【表３】
2005010560.tif 000005
【０１０１】
表３に示すように、図９に示す容器の内容積は４００ｃｃであり、図３に示す容器（３７０ｃｃ）よりも３０ｃｃ拡大されている。ハンドル部のみの形状変更なので、充填率０．４２ｇ／ｃｃの想定で計算すると、
３０ｃｃ×０．４２ｇ／ｃｃ＝１２．６〔ｇ〕
およそ１２ｇ程度の充填量増加（表１に示す従来例１〜３の結果に対して）が考えられたが、結果は表３に示す通り、表１に示す充填量の結果と殆ど大差ないことが判明した。言い換えれば従来例において、図９に示すような形状変更は、ただデッドスペースの拡大に留まり、充填量及び充填率の向上には繋がらないことがわかった。
すなわち、
▲１▼ハンドル空洞部にトナーが行き渡りにくいような橋渡し部４１ｉが狭くなっているためにトナーが進入しにくい状態になっている。
【０１０２】
▲２▼充填口側Ｒｅ方向に空洞部が形成されており、従来の通常充填・加振充填では行き渡らせることが非常に困難である。
【０１０３】
以上の２点がこの結果から言える。
【０１０４】
それに対し、実施例４に示す回転条件を行うことにより、従来からデッドスペースとされるような形状部においても、少なくとも従来よりはトナーを行き渡らせることができ、かつ充填率の向上にもつなげられることが証明された。
【０１０５】
なお、これらの回転条件は必須ではなく、あくまでも一例である。最終的に現像剤が圧密され、かつ充填時の容器回転との接触によって現像剤が反発動作を激しく起こさない程度であれば、任意に条件を設定してよい。本実施の形態においては従来例との比較をわかりやすくするために、以上の回転条件を基準に確認をすすめた。
【０１０６】
さらに、純粋な回転遠心力のみでも効果が得られるかを確認するために、実施例７として、以下のような条件にて、充填後に回転する方法においても充填率の確認を行った。
【０１０７】
（条件Ｃでの回転条件）
充填中の回転：行わない（回転ＯＦＦ）
オーガー充填後の回転数（１秒後）１００ｒｐｍ、（３秒後）２００ｒｐｍ、（６秒後）３００ｒｐｍ、（１０秒後）７００ｒｐｍ、（１５秒後）１５００ｒｐｍ、（２１秒後）３１００ｒｐｍ
（２８秒後）６３００ｒｐｍ到達
⇒３０秒経過時に回転ＯＦＦ。さらに２０秒間かけて回転停止
（回転合計時間５０秒）
この条件Ｃにおける結果を表４に示す。
【０１０８】
【表４】
2005010560.tif 000006
【０１０９】
表４に示す通り、容器回転による効果が見られた。従来例の方法でトナーを充填した直後は、粉面が充填口のすぐそばまで迫っている（図６の粉面限界ｈｆのところ）ため、その直後に回転条件ＡやＢなどのような比較的速い回転数の加速度回転に立ち上げると、せっかく充填されたトナーが遠心力によってあふれ出てきやすくなるため、表４にて実施した条件Ｃにおいては、回転数の加速を遅めに設定し、到達回転数と時間を長めにして、その効果を確認した。
【０１１０】
その結果、トナーがあふれ出てくることなく粉面を下げられ、従来例１では１３ｇ、従来例２では８ｇ、従来例３では４ｇの追加充填ができた。
【０１１１】
これらの結果から、トナー充填後に容器を回転させる形態においても充填率を向上できることが判明した。
【０１１２】
（実施例２の容器に内部リブを追加して実施例５、実施例６として確認）
以上の結果から、更なる確認事項として実施例２に用いた現像剤容器の中に、充填されたトナーの移動を規制しやすくするための内部リブを追加したもの（図１０及び図１１）にて同様の充填確認を行った。
【０１１３】
図１０に示す実施例５の形態は、容器を回転させた時の回転方向の加速作用が働いたときに、トナーが図示する流れ方向Ｎに流れるのを規制しやすくするために内部リブを追加して設けてトナーを充填している状態を表す図である。図１０の実施例においては、内部リブの配置方向を該容器の回転周方向に壁面を成すように配置した。このような配置にすることにより、方向Ｎへ流れようとするトナーの移動を比較的早く規制できるため、先述した実施例２のような、内部リブのないものよりもさらに充填率の向上ができることをねらいとした。尚、図１５に内部リブＸａの形状を斜視図にして表わす。
【０１１４】
図１１に示す実施例６の形態は、容器を回転させた時の遠心力が働いたときに、トナーが図示する流れ方向Ｍに流れるのを規制しやすくするために内部リブを追加して設けてトナーを充填している状態を表す図である。図１１の実施例においては、内部リブの配置方向を該容器への現像剤注入方向に対向した壁面となるように配置し、遠心力によって粉面の両端が充填口側に上昇する動きをより早く抑える働きを加えて、先述した実施例２のような、内部リブのないものよりもさらに充填率の向上ができることをねらいとした。尚、図１６に内部リブＸｂの形状を斜視図にして表わす。
【０１１５】
その結果を表５に示す。
【０１１６】
【表５】
2005010560.tif 000007
【０１１７】
表５に示すように、実施例５、実施例６共に実施例２よりも内容積が内部リブによって若干減少したにも拘わらず、充填量が向上した。
【０１１８】
実施例５と実施例６との比較では、特に回転条件Ｂにおいて実施例６の方がより充填率を向上できるリブ配置であることが判明した。よって、以上のような内部リブＸａ、Ｘｂの追加によって、前述したねらい通りの結果が得られた。
【０１１９】
尚、内部リブの形状や配置、角度、数量は特に限定事項は無く任意である。結果的に前記に述べたねらいが達成できればよい。但し現像剤が容器内に進入する際に、現像剤の流れを直接阻むような配置（充填口側Ｒｅから真正面に該容器を見たときに内部リブＸａ、Ｘｂが見えてしまうような配置）は避けたほうが好ましい。
【０１２０】
実施例５の内部リブＸａにおいては、充填口直下の配置は避け、充填口直下から方向Ｎへ流れる現像剤の移動を規制できるように容器内壁４１ｆから回転中心方向に向けて配置した。リブの厚さは該容器の肉厚と同じ（２ｍｍ）とし、その他の形状については任意である。なお、実施例５に設けた内部リブＸａの数は４つとした。
【０１２１】
また、表５の結果から言えることとして、回転条件を上げると、その分遠心力もさらに加わるがその反面、すり鉢状になった粉面の両端がさらに浮き上がることになり、せっかく圧密状態になったトナーが分散されるような逆効果を招きかねないが、実施例６の内部リブＸｂは効果的に粉面両端の浮き上がりを抑える作用をもたらすので、より高回転速度を設定する場合には有効な構成である。
【０１２２】
ここで、実施例６の内部リブＸｂの形状や配置、角度、数量においても特に限定事項は無く任意である。結果的に前記に述べたねらいが達成できればよい。
【０１２３】
但し現像剤が容器内に進入する際に、現像剤の流れを直接阻むような配置（充填口側Ｒｅから真正面に該容器を見たときに内部リブが見えてしまうような配置）は避けたほうが好ましい。
【０１２４】
実施例６の内部リブＸｂにおいても充填口直下の配置は避けた配置とした。実施例５と違う点としては、充填口直下から方向Ｍへ流れる現像剤の移動を規制できるように容器内壁４１ｆから回転中心方向に向けてリブＸｂを配置した。リブの厚さは該容器の肉厚と同じ（２ｍｍ）とし、その形状（図１１及び図１６参照）については任意であるが、本実施の形態においては充填口側Ｒｅから見てドーナツ形状とし、断面図上（図１１）、容器内壁４１ｆから回転中心に向かって約１５度の傾斜θｘｂとした。なお、実施例６に設けた内部リブＸｂの数は４つとした。
【０１２５】
因みに、本実施の形態に用いた回転装置は最終的にこれまでに述べた上記の条件及び結果が達成できれば良いので特に限定事項はないが、望ましくは回転ぶれが極力出ないような構成、例えば機械切削加工を行う旋盤、フライス盤などのような剛性の高い、安定的な構成にしたほうがより望ましい。本実施の形態においては、機械構造用炭素鋼にて形成した架台にＡＣサーボモーターと回転数を制御する可変抵抗器や制御パネルを備え、前記モーターには現像剤容器を保持するパレットを固定するための回転盤を直結し、前記可変抵抗器にて回転数の調整を任意に行った。また、回転数の設定や、到達回転数までの加速度調整も特に限定事項はなく、最終的にトナーの遠心力によってあふれ出たりしなければ良い。
【０１２６】
なお、本発明の実施の形態においては、現像剤が充填される側の現像剤容器Ｘ側を自転回転させることで、容器内部に遠心力を発生させ、現像剤を容器内壁に向かって圧密させることによって、より充填率を向上させることができたが、図１２に示すように、充填装置（オーガー充填機５０ならびに現像剤容器の回転装置６０の組み合わせ）が大きな回転台７０に装備され、充填装置の場所自体が大きな回転台の中心７０ｃを回転中心として充填装置が公転回転する中で、これまでに述べてきたような実施の形態を行っても同等以上の効果が得られる。その原理は、図１０においては、若干斜面化した回転台に現像剤容器の回転装置６０を載せて、回転装置６０が回転台７０の回転中心７０ｃを公転回転した時に、充填された現像剤容器を含む充填装置には、その遠心力によって水平方向にかかる力Ｆｘと自重圧縮のかかるＦｙが発生する。これらの力が加わることにより、回転装置の現像剤容器の自転回転による遠心力とのプラス効果により、容器内壁に圧密する方向で現像剤が充填でき、その結果充填率の向上に寄与することができる。
【０１２７】
図１０に示すような回転台７０では、充填装置の設置面が斜面化しているものを例示したが、ただ単に水平方向にフラットな回転台としても、これまでに述べてきたことと同等以上の効果が得られる。
【０１２８】
また、本実施の形態においては一方向のみの回転（図中例示Ｔｃ方向）で確認したが、最終的に以上に述べた結果が得られれば、例えば反Ｔｃ方向へ回転させても良いし、またはＴｃ方向と反Ｔｃ方向とを繰り返し反転させても同様の結果が得られる。
【０１２９】
最後に、現像剤充填口ではない開口部から現像剤を充填する実施例として、図１３ないし図１４に例示する現像剤容器においても充填率向上の確認を行ったところ、以上に述べてきたことと同様の効果が得られた。
【０１３０】
図１３は、画像形成装置本体の現像装置に設けられたホッパー容器へトナーを補給するためのトナー容器の斜視図である。図１４はそのトナー容器を、現像装置に設けられたホッパー容器８０のある画像形成装置本体Ａへ装着した状態を表わす略断面図である。
【０１３１】
このような現像剤容器への現像剤充填の要領としては、オーガー充填を開口部の中央部にくるようにし、回転速度を前述した実施例よりも回転速度及び到達回転速度を低く設定して充填を行えば、少なくとも従来の充填方法より高い充填率が得られる。
【０１３２】
なお、ここまで現像剤補給容器としての現像カートリッジ及び現像剤容器を例示して説明したが、本発明の現像剤充填方法及び充填装置はプロセスカートリッジにも同様に適用できる。
【０１３３】
【発明の効果】
以上により、本発明の充填方法及び充填装置は、現像剤の高密度な充填を、従来以上に短時間で効率よく行い、かつ形状がより複雑化して現像剤が行き渡りにくいようなデッドスペースのある現像剤収納容器にも現像剤が全域に行き渡り、より充填率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における現像カートリッジの概略斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る現像剤容器の正面図、側面図、部分断面図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る現像剤容器の概略図（部分断面図示）である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る現像剤容器の側面図と部分断面図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る現像剤充填の概略図（部分断面図示）である。
【図６】本発明の実施の形態１に係る現像剤充填の状態を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態２に係る現像剤充填の状態を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態３に係る現像剤充填の状態を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態４に係る現像剤充填の状態を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態５に係る現像剤充填の状態を示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態６に係る現像剤充填の状態を示す図である。
【図１２】本発明の現像剤充填装置を搭載した回転式充填工程を表す参考図である。
【図１３】本発明を適用し得る画像形成装置本体の現像装置に設けられたホッパー容器にトナーを供給するためのトナー補給容器（トナー容器）の一例の外観斜視図である。
【図１４】トナー補給容器（トナー容器）を画像形成装置本体へ装着した状態を示す概略断面図である。
【図１５】本発明の実施の形態５に係る、現像剤容器内部リブの斜視図である。
【図１６】本発明の実施の形態６に係る、現像剤容器内部リブの斜視図である。
【符号の説明】
１  感光体ドラム
１ｃ  クリーニングブレード
２  帯電手段
３  スキャナ部
４  現像カートリッジ（４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｂｋも現像カートリッジ）
４ａ  軸
５  転写ローラ
６  中間転写体
７  転写ローラ
９  カセット
１０  給紙部
１０ａ  給紙ローラ
１０ｂ  給送ローラ及び重送防止のリタードローラ
１０ｃ  給紙ガイド及びレジストローラ
１８  排出ローラ
４１  現像剤収容部（＝現像剤容器Ｘに該当）
４１ａ  開口部
４１ｂ  現像剤シール部材
４１ｃ  現像剤充填口
４１ｄ  現像剤収容部の空間
４１ｅ  現像担持体保持スペース
４１ｆ  容器内壁
４１ｇ  ハンドル部
４１ｈ  ハンドル空洞部
４１ｉ  橋渡し部
４１ｋ  充填時の底面
４２  現像担持体保持部
５０  ホッパー
５１  排出ノズル
５２  オーガー
６０  回転装置
６１  容器保持用枠体（パレット）
７０  回転台（充填工程搭載用）
７０ｃ  回転台の中心
８０  ホッパー容器（画像形成装置本体）
Ａ  画像形成装置
Ｄ  ロータリーユニット
Ｆ  定着部
Ｆ１  定着ローラ
Ｆ２  加圧ローラ
Ｆｗ  方向（現像剤進入方向）
Ｆｘ  水平方向にかかる力
Ｆｙ  自重圧縮のかかる力
ｈａ  粉面（低い側）
ｈｂ  粉面（高い側）
ｈｆ  粉面（充填終了レベル）
Ｍ  現像剤流れ方向
Ｎ  現像剤流れ方向
ＯＬ  排出部
Ｒｅ  方向（充填口側）
Ｓ  転写材
ｔ  現像材（トナー）
Ｔｃ  回転方向
Ｕ  プロセスカートリッジ
Ｘ  現像剤容器
θｘｂ  傾斜角度
【図１】
2005010560.tif 000008
【図２】
2005010560.tif 000009
【図３】
2005010560.tif 000010
【図４】
2005010560.tif 000011
【図５】
2005010560.tif 000012
【図６】
2005010560.tif 000013
【図７】
2005010560.tif 000014
【図８】
2005010560.tif 000015
【図９】
2005010560.tif 000016
【図１０】
2005010560.tif 000017
【図１１】
2005010560.tif 000018
【図１２】
2005010560.tif 000019
【図１３】
2005010560.tif 000020
【図１４】
2005010560.tif 000021
【図１５】
2005010560.tif 000022
【図１６】
2005010560.tif 000023