(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーとキャリアとからなる補給用現像剤を収容するための現像剤収容体と、該補給用現像剤を該現像剤収容体の内部から外部に排出するための現像剤排出口とを有し、現像剤排出口から排出された補給用現像剤を現像装置へ搬送する現像剤補給装置に対して装着される剤充填済み現像剤収容器の製造方法において、
トナーとキャリアとを混合して、上記現像装置に初期に充填される初期現像剤よりもキャリア重量比率が低いプレミックス現像剤を製造し、
上記プレミックス現像剤とトナー単体とを上記現像剤収容体の内部に充填する際、その充填した後の現像剤収容体内部の現像剤排出口近傍に該プレミックス現像剤のみが存在する状態とならないように、該プレミックス現像剤とトナー単体とを個別に上記現像剤収容体の内部に充填することを特徴とする剤充填済み現像剤収容器の製造方法。
【請求項２】
トナーとキャリアとからなる補給用現像剤を収容するための現像剤収容体と、該補給用現像剤を該現像剤収容体の内部から外部に排出するための現像剤排出口とを有し、現像剤排出口から排出された補給用現像剤を現像装置へ搬送する現像剤補給装置に対して装着される剤充填済み現像剤収容器の製造方法において、
上記現像装置に初期に充填される初期現像剤からなるプレミックス現像剤とトナー単体とを、その充填した後の現像剤収容体内部の現像剤排出口近傍に該プレミックス現像剤のみが存在する状態とならないように、個別に上記現像剤収容体の内部に充填することを特徴とする剤充填済み現像剤収容器の製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２の剤充填済み現像剤収容器の製造方法において、
上記現像剤排出口側から上記現像剤収容体内部に上記トナー単体を充填した後に、上記現像剤排出口側から上記現像剤収容体内部に上記プレミックス現像剤を充填することを特徴とする剤充填済み現像剤収容器の製造方法。
【請求項４】
トナーとキャリアとからなる補給用現像剤を収容するための現像剤収容体と、
該補給用現像剤を該現像剤収容体の内部から外部に排出するための現像剤排出口とを有し、
現像剤排出口から排出された補給用現像剤を現像装置へ搬送する現像剤補給装置に対して装着される剤充填済み現像剤収容器において、
トナーとキャリアとを混合して上記現像装置に初期に充填される初期現像剤よりもキャリア重量比率が低いプレミックス現像剤と、キャリアが混合されていないトナー単体とが、上記現像剤収容体内部の現像剤排出口近傍に該プレミックス現像剤のみが存在する状態とならないように、上記現像剤収容体の内部に充填されていることを特徴とする剤充填済み現像剤収容器。
【請求項５】
トナーとキャリアとからなる補給用現像剤を収容するための現像剤収容体と、
該補給用現像剤を該現像剤収容体の内部から外部に排出するための現像剤排出口とを有し、
現像剤排出口から排出された補給用現像剤を現像装置へ搬送する現像剤補給装置に対して装着される剤充填済み現像剤収容器において、
上記現像装置に初期に充填される初期現像剤からなるプレミックス現像剤とトナー単体とが、上記現像剤収容体内部の現像剤排出口近傍に該プレミックス現像剤のみが存在する状態とならないように、該現像剤収容体内部に充填されていることを特徴とする剤充填済み現像剤収容器。
【請求項６】
請求項４又は５の剤充填済み現像剤収容器において、
上記現像剤収容体は、上記現像剤排出口を介して補給用現像剤が外部に排出されるにつれて減容するように構成されたものであることを特徴とする剤充填済み現像剤収容器。
【請求項７】
請求項６の剤充填済み現像剤収容器において、
上記現像剤収容体は、その少なくとも一部に柔軟部位を備えており、上記現像剤排出口を介して補給用現像剤が外部に排出されると該柔軟部位が変形して減容する構造となっていることを特徴とする剤充填済み現像剤収容器。
【請求項８】
トナーとキャリアとからなる補給用現像剤を収容する現像剤収容器と、
該現像剤収容器に収容された補給用現像剤を現像装置に搬送する現像剤搬送手段とを有し、
該現像剤搬送手段は、内部を補給用現像剤が通過する搬送路部材と、該現像剤収容器内の補給用現像剤に負圧を作用させて該搬送路部材内を通して該現像装置へ該補給用現像剤を移動させる粉体ポンプとを備えた現像剤補給装置において、
上記現像剤収容器として、請求項４乃至７のいずれか１項に記載の剤充填済み現像剤収容器を用いることを特徴とする現像剤補給装置。
【請求項９】
潜像担持体と、
現像剤収容部内の現像剤を用いて該潜像担持体上の潜像を現像する現像装置と、
該現像剤収容部に補給用現像剤を補給する現像剤補給手段とを備えた画像形成装置において、
上記現像剤補給手段として、請求項８の現像剤補給装置を用いた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、トナーとキャリアとからなる補給用現像剤を収容する剤充填済み現像剤収容器の製造方法、及び、その剤充填済み現像剤収容器、並びに、これを用いる現像剤補給装置及び画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、トナーとキャリアとからなる二成分現像剤を用いる画像形成装置では、現像装置内のトナーが現像によって消費されるため、その消費分だけ新たに補給用トナーを現像装置に補給する。現像装置内では、現像剤が循環搬送されつつ、その一部が現像領域に搬送されて現像に寄与する。近年、装置の小型化に伴って現像装置内の現像剤収容量が少なくなり、装置の高速化に伴って現像装置内を現像剤が高速循環する傾向にある。そのため、現像装置内の現像剤にかかるストレスは増大し、キャリアコーティング膜の削れ、トナーのスペントなどによりキャリアの劣化が加速しやすい。このようにキャリアが劣化すると、画質の低下が避けられない。従来の補給用トナーを現像装置に補給するトナー補給装置においては、現像装置内のトナーは入れ替わるが、現像装置内のキャリアは入れ替わることはない。そのため、キャリアの劣化による画質低下を抑制するためには、現像装置内のキャリアを入れ替えることが求められる。しかし、現像装置内のキャリアをサービスマン等が定期的に交換する方法では、メンテナンス費用が増大する。
【０００３】
このようなメンテナンス費用の増加を抑制しつつ、現像装置内のキャリア劣化による画質低下を抑制できる構成の一例としては、例えば、特許文献１に記載された補給装置がある。この補給装置では、補給用トナーとは別に補給用キャリアを定期的に自動補給する。そして、補給された補給用キャリアの量に相当する現像剤を現像装置から排出することで、現像装置内のキャリアの入れ替えを行う。これにより、現像装置内に存在するキャリアのうち劣化したキャリアが占める割合を少なくすることができ、現像装置内のキャリアの劣化に起因する画質低下を抑制することができる。よって、現像装置内のキャリアをサービスマン等が交換する頻度を少なくすることができ、メンテナンス費用の増加を抑制できる。しかし、この補給装置では、補給用トナーを収容する収容器と補給用のキャリアを収容する収容器とを別個に備え、かつ、各収容器から補給用トナーや補給用キャリアを現像装置への搬送するための補給機構も別個に備えている。そのため、必要なスペースが大きく、かつ、部品点数も多いので、装置が大型化し、製造コストも増大する。
【０００４】
また、特許文献２には、補給用トナーと補給用キャリアとを予め混合して現像装置内の現像剤よりもトナー濃度を高くした補給用現像剤を収容する現像剤収容器を備え、この補給用現像剤を現像装置に補給する現像剤補給装置が開示されている。この現像剤補給装置では、補給された補給用現像剤の量に相当する量の現像剤が現像装置から排出されることで、現像装置内のキャリアの入れ替えが行われる。この現像剤補給装置によれば、収容器や補給機構を、補給用トナーと補給用キャリアのそれぞれについて設ける必要がないので、上記特許文献１に記載のトナー補給装置よりも装置を小型化でき、製造コストを下げることができる。
【０００５】
一方、補給用トナーを現像装置に補給するトナー補給装置としては、特許文献３に記載されたものも知られている。このトナー補給装置は、補給用トナーを収容するトナー収容器内の補給用トナーを粉体ポンプの負圧によって吸引し、吸引した補給用トナーを現像装置に搬送するものである。より詳しくは、内部を補給用トナーが通過する搬送路部材と粉体ポンプとを備え、粉体ポンプの吸引力による負圧によってトナー収容器内におけるトナー排出口近傍の補給用トナーをトナー排出口から排出する。そして、トナー排出口から排出された補給用トナーは、粉体ポンプの負圧によって搬送路部材内を通過し、現像装置まで搬送される。また、トナー収容器は、略密閉構造の柔軟な袋状部材で構成されているため、トナー排出口近傍の補給用トナーがトナー排出口から排出されるにつれて、トナー収容器が減容する。よって、トナー収容器内に存在する他の補給用トナーは、トナー排出口近傍の補給用トナーがトナー排出口から排出されると、その分だけトナー排出口側へ移動していく。このようなトナー収容器補給装置によれば、粉体ポンプの吸引によって補給用トナーの排出とトナー収容体内での補給用トナーの移動が行われるため、トナー収容器内の補給用トナーを排出したり、トナー収容体内で補給用トナーを排出口側へ移動させたりするための機構が不要となる。
【０００６】
【特許文献１】特公昭６０−１８０６５号公報
【特許文献２】特開２００４−２９３０６号公報
【特許文献３】特開２００４−３２３０６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記特許文献２に記載の現像剤補給装置は、現像剤収容器内の補給用現像剤を攪拌する機構を備えていない。そのため、現像剤収容器内においてトナーとキャリアとが均一に分散した状態としておかないと、キャリアのみが偏った補給用現像剤（キャリア重量比率が高い補給用現像剤）が現像装置へ補給されてしまう場合がある。この場合、その補給用現像剤が補給された現像装置内の現像剤部分が十分な攪拌を受けないまま現像領域へ搬送されて現像に寄与すると、トナー濃度（トナー重量比率）が低いため、その現像部分に対応した画像部分の濃度が局所的に低くなり、画質低下を招く。
特に、高い画像面積率の画像を連続して形成する場合には、補給用現像剤が供給される現像装置内の現像剤部分はトナー濃度が非常に低い状態であり、かつ、補給用現像剤の補給を受けた当該現像剤部分は現像装置内を一巡する前に現像剤担持体に担持されて現像領域へ搬送されることとなる。このような場合に、キャリア重量比率が高い補給用現像剤（トナー濃度が低い補給用現像剤）が補給されると、その補給を受けた現像装置内の現像剤部分はトナー濃度を十分に回復できず、しかも十分な攪拌を受けないまま現像領域へ搬送されてしまうので現像領域へ搬送される前に他の現像剤と混ざり合ってトナー濃度を回復することもできない。そのため、上述した画質低下が発生しやすい。
なお、現像剤収容器内の補給用現像剤を攪拌する機構を備えていれば、初期時にはトナーとキャリアとが均一に分散していない状態でも、その機構による攪拌で均一に分散させることが可能となる。よって、キャリア重量比率が高い補給用現像剤が現像装置へ補給されてしまう事態が抑制される。しかし、この場合、消耗品である現像剤収容器の部品点数が増え、その製造工程も複雑化することとなり、製造コストが高騰する結果を招くので望ましくない。
【０００８】
上記特許文献２に記載の現像剤補給装置のように現像剤収容器内の補給用現像剤を攪拌する機構を持たない構成において、局所的な画像濃度低下による画質低下を防止するには、キャリア重量比率が高い補給用現像剤（トナー濃度が低い補給用現像剤）がまとまって補給される事態を防ぐ必要がある。その方法としては、現像剤収容器内に充填する補給用現像剤全体を、予めトナーとキャリアとが均一に分散した状態にしておく方法が考えられる。しかし、この方法には次のような欠点がある。
すなわち、消耗品である現像剤収容器は大量生産製品であるため、一般には、補給用現像剤を充填前に大量に調製しておき、この大量の補給用現像剤を各現像剤収容器へ分配してそれぞれの現像剤収容器に補給用現像剤を充填するという製造工程が考えられる。この製造工程であれば、高い生産性を実現できるが、大量の補給用現像剤についてトナーとキャリアとが均一に分散した状態になるまで攪拌する作業は極めて困難であり、製造コストの高騰を招くという欠点がある。
一方で、個々の現像剤収容器に充填する量ごとに、トナーとキャリアとを混合攪拌してトナーとキャリアとが均一に分散した補給用現像剤を調合し、これを現像剤収容器に充填するという製造工程も考えられる。この製造工程であれば、現像剤収容器内に充填される補給用現像剤全体をトナーとキャリアとが均一に分散した状態にしておくこともできるが、生産性が極めて悪く、製造コストの高騰につながるという欠点がある。
【０００９】
このように、現像剤収容器内の補給用現像剤全体を予めトナーとキャリアとが均一に分散した状態にしておく方法は、現実的ではない。よって、補給用現像剤全体が予めトナーとキャリアとが均一に分散した状態でなくても、キャリア重量比率が高い補給用現像剤（トナー濃度が低い補給用現像剤）がまとまって補給される事態を防ぐ方策が望まれる。
【００１０】
本発明は、以上の背景に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、補給用現像剤全体が均一に分散していない状態でも、局部的な画像濃度低下を安定して抑制することが可能である低コストな剤充填済み現像剤収容器の製造方法、剤充填済み現像剤収容器、並びに、これを用いる現像剤補給装置及び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】
【００１１】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、トナーとキャリアとからなる補給用現像剤を収容するための現像剤収容体と、該補給用現像剤を該現像剤収容体の内部から外部に排出するための現像剤排出口とを有し、現像剤排出口から排出された補給用現像剤を現像装置へ搬送する現像剤補給装置に対して装着される剤充填済み現像剤収容器の製造方法において、トナーとキャリアとを混合して、上記現像装置に初期に充填される初期現像剤よりもキャリア重量比率が低いプレミックス現像剤を製造し、上記プレミックス現像剤とトナー単体とを上記現像剤収容体の内部に充填する際、その充填した後の現像剤収容体内部の現像剤排出口近傍に該プレミックス現像剤のみが存在する状態とならないように、該プレミックス現像剤とトナー単体とを個別に上記現像剤収容体の内部に充填することを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、トナーとキャリアとからなる補給用現像剤を収容するための現像剤収容体と、該補給用現像剤を該現像剤収容体の内部から外部に排出するための現像剤排出口とを有し、現像剤排出口から排出された補給用現像剤を現像装置へ搬送する現像剤補給装置に対して装着される剤充填済み現像剤収容器の製造方法において、上記現像装置に初期に充填される初期現像剤からなるプレミックス現像剤とトナー単体とを、その充填した後の現像剤収容体内部の現像剤排出口近傍に該プレミックス現像剤のみが存在する状態とならないように、個別に上記現像剤収容体の内部に充填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又は２の剤充填済み現像剤収容器の製造方法において、上記現像剤排出口側から上記現像剤収容体内部に上記トナー単体を充填した後に、上記現像剤排出口側から上記現像剤収容体内部に上記プレミックス現像剤を充填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からなる補給用現像剤を収容するための現像剤収容体と、該補給用現像剤を該現像剤収容体の内部から外部に排出するための現像剤排出口とを有し、現像剤排出口から排出された補給用現像剤を現像装置へ搬送する現像剤補給装置に対して装着される剤充填済み現像剤収容器において、トナーとキャリアとを混合して上記現像装置に初期に充填される初期現像剤よりもキャリア重量比率が低いプレミックス現像剤と、キャリアが混合されていないトナー単体とが、上記現像剤収容体内部の現像剤排出口近傍に該プレミックス現像剤のみが存在する状態とならないように、上記現像剤収容体の内部に充填されていることを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、トナーとキャリアとからなる補給用現像剤を収容するための現像剤収容体と、該補給用現像剤を該現像剤収容体の内部から外部に排出するための現像剤排出口とを有し、現像剤排出口から排出された補給用現像剤を現像装置へ搬送する現像剤補給装置に対して装着される剤充填済み現像剤収容器において、上記現像装置に初期に充填される初期現像剤からなるプレミックス現像剤とトナー単体とが、上記現像剤収容体内部の現像剤排出口近傍に該プレミックス現像剤のみが存在する状態とならないように、該現像剤収容体内部に充填されてい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４又は５の剤充填済み現像剤収容器において、上記現像剤収容体は、上記現像剤排出口を介して補給用現像剤が外部に排出されるにつれて減容するように構成されたもの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６の剤充填済み現像剤収容器において、上記現像剤収容体は、その少なくとも一部に柔軟部位を備えており、上記現像剤排出口を介して補給用現像剤が外部に排出されると該柔軟部位が変形して減容する構造となっていることを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、トナーとキャリアとからなる補給用現像剤を収容する現像剤収容器と、該現像剤収容器に収容された補給用現像剤を現像装置に搬送する現像剤搬送手段とを有し、該現像剤搬送手段は、内部を補給用現像剤が通過する搬送路部材と、該現像剤収容器内の補給用現像剤に負圧を作用させて該搬送路部材内を通して該現像装置へ該補給用現像剤を移動させる粉体ポンプとを備えた現像剤補給装置において、上記現像剤収容器として、請求項４乃至７のいずれか１項に記載の剤充填済み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９の発明は、潜像担持体と、現像剤収容部内の現像剤を用いて該潜像担持体上の潜像を現像する現像装置と、該現像剤収容部に補給用現像剤を補給する現像剤補給手段とを備えた画像形成装置において、上記現像剤補給手段として、請求項８の現像剤補給装置を用いたことを特徴とするものである。
【００１２】
本発明に係る剤充填済み現像剤収容器の製造方法によれば、トナーとキャリアとを混合して製造されたプレミックス現像剤とトナー単体とを個別に現像剤収容体の内部に充填される。ここで、現像剤収容器内の補給用現像剤は、プレミックス現像剤とトナー単体とが充填されることで、容器全体としては狙いのキャリア重量比率（トナー濃度）となる。よって、本製造方法では、プレミックス現像剤のキャリア重量比率を、現像剤収容器内の補給用現像剤における容器全体の狙いのキャリア重量比率よりも高く設定できる。一般に、キャリアとトナーを均一に分散させる必要がある現像剤のキャリア重量比率が高いほど、その均一化が容易である。したがって、本発明によれば、プレミックス現像剤を容器全体の狙いのキャリア重量比率に調製してからそのプレミックス現像剤のみを現像剤収容器に充填する場合に比べて、均一に分散したプレミックス現像剤の調製が容易である。その結果、プレミックス現像剤のみを現像剤収容器に充填する場合に比べて、局部的な画像濃度低下を発生させるようなキャリアのみが偏った補給用現像剤が現像装置へ補給される事態が発生しにくい。
【００１３】
ここで、請求項１に係る剤充填済み現像剤収容器の製造方法によれば、プレミックス現像剤とトナー単体とを個別に現像剤収容体の内部に充填するため、本製造方法により製造された現像剤収容器内の補給用現像剤は、全体として均一に分散した状態にはならない。そのため、この現像剤収容器を用いて補給を行う場合、プレミックス現像剤のみが現像装置へ補給されてしまうおそれがある。本製造方法で用いるプレミックス現像剤のキャリア重量比率は、現像装置に初期に充填される初期現像剤よりもキャリア重量比率が低い。初期現像剤は、その現像装置における目標トナー濃度と同じトナー濃度（トナー重量比率）に設定されるので、このプレミックス現像剤は、これが補給されることになる現像装置の目標トナー濃度よりも高いトナー濃度に設定されることになる。したがって、仮に、そのプレミックス現像剤の部分だけが当該トナー単体と混じり合うことなく現像装置へ補給された場合でも、現像装置内の現像剤のトナー濃度を確実に目標トナー濃度に近づくように回復させることができる。よって、本製造方法により製造される現像剤収容器を用いて補給を行う画像形成装置では、局部的な画像濃度低下が抑制される。
【００１４】
また、請求項３に係る剤充填済み現像剤収容器の製造方法によれば、トナー単体とともに現像剤収容体内に充填されるプレミックス現像剤は、これが補給されることになる現像装置に初期に充填される初期現像剤からなる。したがって、現像剤収容体内に充填するプレミックス現像剤として、初期現像剤をそのまま流用することができるので、低コスト化を図ることができる。
ここで、本製造方法も、プレミックス現像剤とトナー単体とを個別に現像剤収容体の内部に充填するため、本製造方法により製造された現像剤収容器内の補給用現像剤は、全体として均一に分散した状態にはならない。そして、プレミックス現像剤は初期現像剤であるため、仮に、そのプレミックス現像剤の部分だけが現像装置へ補給されてしまうと、現像装置内の現像剤のトナー濃度を目標トナー濃度まで回復させることができず、局部的な画像濃度低下が発生するおそれがある。そこで、本製造方法では、プレミックス現像剤とトナー単体とを充填した後の現像剤収容体内部の現像剤排出口近傍にプレミックス現像剤のみが存在する状態とならないように充填することとしている。これにより、現像剤収容器から初めて補給用現像剤が排出される際にプレミックス現像剤の部分だけが当該トナー単体と混じり合うことなく現像装置へ補給される事態が発生しなくなる。すなわち、現像剤収容体内部の現像剤排出口近傍にプレミックス現像剤のみが存在する場合、その現像剤収容器から初めて補給用現像剤を排出するときにはプレミックス現像剤のみの部分が排出されることになる。逆に現像剤収容体内部の現像剤排出口近傍にプレミックス現像剤のみが存在した状態になっていなければ、その現像剤収容器から初めて補給用現像剤が排出される際にはプレミックス現像剤のみが排出されることはなくなる。そして、このように現像剤収容器１３から補給用現像剤Ｔｐが排出されていくと、現像剤収容器内の補給用現像剤が現像剤排出口側へ順次移動していくが、この移動の際にプレミックス現像剤はトナー単体と混じり合うことができる。よって、仮に、現像剤収容器内においてプレミックス現像剤とトナー単体とが完全に分離した状態で存在するように補給用現像剤が充填されても、現像剤収容体内部の現像剤排出口近傍にプレミックス現像剤のみが存在した状態になっていなければ、プレミックス現像剤のみの部分が排出されることがなくなる。したがって、本製造方法により製造される現像剤収容器によれば、現像装置内の現像剤のトナー濃度を確実に目標トナー濃度に近づくように回復させることができる。よって、その現像剤収容器を用いて補給を行う画像形成装置では、局部的な画像濃度低下が抑制される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、補給用現像剤全体が均一に分散していない状態でも局部的な画像濃度低下を安定して抑制することができるので、製造コストを抑えつつ、局部的な画像濃度低下を安定して抑制できるという優れた効果が奏される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
〔実施形態１〕
以下、本発明を適用した画像形成装置として、複数の感光体が並列に配設されたタンデム型のカラーレーザー複写機（以下、単に「複写機」という。）の一実施形態（以下、本実施形態を「実施形態１」という。）について説明する。
図１は、本実施形態１に係る複写機の概略構成図である。
この複写機は、プリンタ部１００、これを載せる給紙装置２００、プリンタ部１００の上に固定されたスキャナ３００などを備えている。また、このスキャナ３００の上に固定された原稿自動搬送装置４００なども備えている。
【００１７】
プリンタ部１００は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の画像を形成するための４組のプロセスカートリッジ１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋからなる画像形成ユニット２０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、シアン、マゼンタ、ブラック用の部材であることを示している（以下同様）。プロセスカートリッジ１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋの他には、光書込ユニット２１、中間転写ユニット１７、二次転写装置２２、レジストローラ対４９、ベルト定着方式の定着装置２５などが配設されている。
【００１８】
光書込ユニット２１は、図示しない光源、ポリゴンミラー、ｆ−θレンズ、反射ミラーなどを有し、画像データに基づいて後述の感光体の表面にレーザ光を照射する。
プロセスカートリッジ１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋは、ドラム状の感光体１、帯電器、現像装置４、ドラムクリーニング装置、除電器などを有している。
【００１９】
以下、イエロー用のプロセスカートリッジ１８について説明する。
帯電手段たる帯電器によって、感光体１Ｙの表面は一様帯電される。帯電処理が施された感光体１Ｙの表面には、光書込ユニット２１によって変調及び偏向されたレーザ光が照射される。すると、照射部（露光部）の電位が減衰する。この減衰により、感光体１Ｙ表面にＹ用の静電潜像が形成される。形成されたＹ用の静電潜像は現像手段たる現像装置４Ｙによって現像されてＹトナー像となる。
Ｙ用の感光体１Ｙ上に形成されたＹトナー像は、後述の中間転写ベルト１１０に一次転写される。一次転写後の感光体１Ｙの表面は、ドラムクリーニング装置によって転写残トナーがクリーニングされる。
Ｙ用のプロセスカートリッジ１８Ｙにおいて、ドラムクリーニング装置によってクリーニングされた感光体１Ｙは、除電器によって除電される。そして、帯電器によって一様帯電せしめられて、初期状態に戻る。以上のような一連のプロセスは、他のプロセスカートリッジ１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋについても同様である。
【００２０】
次に、中間転写ユニットについて説明する。
中間転写ユニット１７は、中間転写ベルト１１０やベルトクリーニング装置９０などを有している。また、張架ローラ１４、駆動ローラ１５、二次転写バックアップローラ１６、４つの一次転写バイアスローラ６２Ｙ，６２Ｍ，６２Ｃ，６２Ｋなども有している。
中間転写ベルト１１０は、張架ローラ１４を含む複数のローラによってテンション張架されている。そして、図示しないベルト駆動モータによって駆動される駆動ローラ１５の回転によって図中時計回りに無端移動せしめられる。
４つの一次転写バイアスローラ６２Ｙ，６２Ｍ，６２Ｃ，６２Ｋは、それぞれ中間転写ベルト１１０の内周面側に接触するように配設され、図示しない電源から一次転写バイアスの印加を受ける。また、中間転写ベルト１１０をその内周面側から感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋに向けて押圧してそれぞれ一次転写ニップを形成する。各一次転写ニップには、一次転写バイアスの影響により、感光体１と一次転写バイアスローラ６２との間に一次転写電界が形成される。
Ｙ用の感光体１Ｙ上に形成された上述のＹトナー像は、この一次転写電界やニップ圧の影響によって中間転写ベルト１１０上に一次転写される。このＹトナー像の上には、Ｍ、Ｃ、Ｋ用の感光体１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ上に形成されたＭ、Ｃ、Ｋトナー像が順次重ね合わせて一次転写される。この重ね合わせの一次転写により、中間転写ベルト１１０上には多重トナー像たる４色重ね合わせトナー像（以下、４色トナー像という）が形成される。
中間転写ベルト１１０上に重ね合わせ転写された４色トナー像は、後述の二次転写ニップで図示しない記録体たる転写紙に二次転写される。二次転写ニップ通過後の中間転写ベルト１１０の表面に残留する転写残トナーは、図中左側の駆動ローラ１５との間にベルトを挟み込むベルトクリーニング装置９０によってクリーニングされる。
【００２１】
次に、二次転写装置２２について説明する。
中間転写ユニット１７の図中下方には、２本の張架ローラ２３によって紙搬送ベルト２４を張架している二次転写装置２２が配設されている。紙搬送ベルト２４は、少なくとも何れか一方の張架ローラ２３の回転駆動に伴って、図中反時計回りに無端移動せしめられる。２本の張架ローラ２３のうち、図中右側に配設された一方の張架ローラ２３は、中間転写ユニット１７の二次転写バックアップローラ１６との間に、中間転写ベルト１１０及び紙搬送ベルト２４を挟み込んでいる。この挟み込みにより、中間転写ユニット１７の中間転写ベルト１１０と、二次転写装置２２の紙搬送ベルト２４とが接触する二次転写ニップが形成されている。そして、この一方の張架ローラ２３には、トナーと逆極性の二次転写バイアスが図示しない電源によって印加される。この二次転写バイアスの印加により、二次転写ニップには中間転写ユニット１７の中間転写ベルト１１０上の４色トナー像をベルト側からこの一方の張架ローラ２３側に向けて静電移動させる二次転写電界が形成される。後述のレジストローラ対４９によって中間転写ベルト１１０上の４色トナー像に同期するように二次転写ニップに送り込まれた転写紙には、この二次転写電界やニップ圧の影響を受けた４色トナー像が二次転写せしめられる。なお、このように一方の張架ローラ２３に二次転写バイアスを印加する二次転写方式に代えて、転写紙を非接触でチャージさせるチャージャを設けてもよい。
【００２２】
複写機本体の下部に設けられた給紙装置２００には、内部に複数の転写紙を紙束の状態で複数枚重ねて収容可能な給紙カセット４４が、鉛直方向に複数重なるように配設されている。それぞれの給紙カセット４４は、紙束の一番上の転写紙に給紙ローラ４２を押し当てている。そして、給紙ローラ４２を回転させることにより、一番上の転写紙を給紙路４６に向けて送り出される。
【００２３】
給紙カセット４４から送り出された転写紙を受け入れる給紙路４６は、複数の搬送ローラ対４７と、その路内の末端付近に設けられたレジストローラ対４９とを有している。そして、転写紙をレジストローラ対４９に向けて搬送する。レジストローラ対４９に向けて搬送された転写紙は、レジストローラ対４９のローラ間に挟まれる。一方、中間転写ユニット１７において、中間転写ベルト１１０上に形成された４色トナー像は、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４９は、ローラ間に挟み込んだ転写紙を二次転写ニップにて４色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、中間転写ベルト１１０上の４色トナー像が転写紙に密着する。そして、転写紙上に二次転写されて、白色の転写紙上で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は、紙搬送ベルト２４の無端移動に伴って二次転写ニップを出た後、紙搬送ベルト２４上から定着装置２５に送られる。
【００２４】
定着装置２５は、定着ベルト２６を２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と、このベルトユニットの一方のローラに向けて押圧される加圧ローラ２７とを備えている。これら定着ベルト２６と加圧ローラ２７とは互いに当接して定着ニップを形成しており、紙搬送ベルト２４から受け取った転写紙をここに挟み込む。ベルトユニットにおいける２本のローラのうち、加圧ローラ２７から押圧される方のローラは、内部に図示しない熱源を有しており、これの発熱によって定着ベルト２６を加圧する。加圧された定着ベルト２６は、定着ニップに挟み込まれた転写紙を加熱する。この加熱やニップ圧の影響により、フルカラー画像が転写紙に定着せしめられる。
【００２５】
定着装置２５内で定着処理が施された転写紙は、プリンタ筐体の図中左側板の外側に設けたスタック部５７上にスタックされるか、もう一方の面にもトナー像を形成するために上述の二次転写ニップに戻されるかする。
【００２６】
図示しない原稿のコピーがとられる際には、例えばシート原稿の束が原稿自動搬送装置４００の原稿台３０上セットされる。但し、その原稿が本状に閉じられている片綴じ原稿である場合には、コンタクトガラス３２上にセットされる。このセットに先立ち、複写機本体に対して原稿自動搬送装置４００が開かれ、スキャナ３００のコンタクトガラス３２が露出される。この後、閉じられた原稿自動搬送装置４００によって片綴じ原稿が押さえられる。
【００２７】
このようにして原稿がセットされた後、図示しないコピースタートスイッチが押下されると、スキャナ３００による原稿読取動作がスタートする。但し、原稿自動搬送装置４００にシート原稿がセットされた場合には、この原稿読取動作に先立って、原稿自動搬送装置４００がシート原稿をコンタクトガラス３２まで自動移動させる。原稿読取動作では、まず、第１走行体３３と第２走行体３４とがともに走行を開始し、第１走行体３３に設けられた光源から光が発射される。そして、原稿面からの反射光が第２走行体３４内に設けられたミラーによって反射せしめられ、結像レンズ３５を通過した後、読取センサ３６に入射される。読取センサ３６は、入射光に基づいて画像情報を構築する。
【００２８】
このような原稿読取動作と並行して、各プロセスカートリッジ１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋ内の各機器や、中間転写ユニット１７、二次転写装置２２、定着装置２５がそれぞれ駆動を開始する。そして、読取センサ３６によって構築された画像情報に基づいて、光書込ユニット２１が駆動制御されて、各感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ上に、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー像が形成される。これらトナー像は、中間転写ベルト１１０上に重ね合わせ転写された４色トナー像となる。
【００２９】
また、原稿読取動作の開始とほぼ同時に、給紙装置２００内では給紙動作が開始される。この給紙動作では、給紙ローラ４２の１つが選択回転せしめられ、ペーパーバンク４３内に多段に収容される給紙カセット４４の１つから転写紙が送り出される。送り出された転写紙は、分離ローラ４５で１枚ずつ分離されて反転給紙路４６に進入した後、搬送ローラ対４７によって二次転写ニップに向けて搬送される。このような給紙カセット４４からの給紙に代えて、手差しトレイ５１からの給紙が行われる場合もある。この場合、手差し給紙ローラ５０が選択回転せしめられて手差しトレイ５１上の転写紙を送り出した後、分離ローラ５２が転写紙を１枚ずつ分離してプリンタ部１００の手差し給紙路５３に給紙する。
【００３０】
本複写機は、２色以上のトナーからなる他色画像を形成する場合には、中間転写ベルト１１０をその上部張架面がほぼ水平になる姿勢で張架して、上部張架面に全ての感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋを接触させる。これに対し、Ｋトナーのみからなるモノクロ画像を形成する場合には、図示しない機構により、中間転写ベルト１１０を図中左下に傾けるような姿勢にして、その上部張架面をＹ，Ｍ，Ｃ用の感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃから離間させる。そして、４つの感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋのうち、Ｋ用の感光体１Ｋだけを図中反時計回りに回転させて、Ｋトナー像だけを作像する。この際、Ｙ，Ｍ，Ｃについては、感光体１だけでなく、現像器も駆動を停止させて、感光体や現像剤の不要な消耗を防止する。
【００３１】
本複写機は、複写機内の下記機器の制御を司るＣＰＵ等から構成される図示しない制御部と、液晶ディスプレイや各種キーボタン等などから構成される図示しない操作表示部とを備えている。操作者は、この操作表示部に対するキー入力操作により、制御部に対して命令を送ることで、転写紙の片面だけに画像を形成するモードである片面プリントモードについて、３つのモードの中から１つを選択することができる。この３つの片面プリントモードとは、ダイレクト排出モードと、反転排出モードと、反転デカール排出モードとからなる。
【００３２】
次に、現像剤補給装置について説明する。
図２は、４つプロセスカートリッジ１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋごとにそれぞれ設けられる現像剤補給装置の概略構成を示す説明図である。
４つのプロセスカートリッジ１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋにそれぞれ対応する４つの現像剤補給装置は、取り扱うトナーの色が異なる点以外はほぼ同様の構成になっているので、そのうちの１つの現像剤補給装置を例に挙げて説明する。なお、以下の説明では、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋという添字を省略する。
【００３３】
現像剤補給装置６０は、現像剤収容器１３内に収容されている補給用現像剤を粉体ポンプ６１の吸引力によって吸い出し、移送チューブ６８を介して現像装置４へ搬送する。移送チューブ６８としては、内径が４〜１０ｍｍのチューブ状で、フレキシブルでかつ耐トナー性に優れたゴム材料、例えば、ポリウレタン、ニトリル、ＥＰＤＭ、シリコン等を用いることが非常に有効である。
【００３４】
ここで、現像装置４について簡単に説明しておくと、現像装置４は、感光体１に対向配置された現像剤担持体としての現像スリーブ４ａと、攪拌搬送部材としての第１攪拌スクリュー４ｂ及び第２攪拌スクリュー４ｃとを備えている。現像装置４内の現像剤は、第１攪拌スクリュー４ｂ及び第２攪拌スクリュー４ｃによって現像装置内を循環搬送され、第２攪拌スクリュー４ｃが設けられた搬送路において現像スリーブ４ａの表面に担持される。現像スリーブ４ａの表面に担持された現像剤は、現像スリーブ４ａの表面移動に伴って感光体１との対向領域である現像領域へ搬送され、現像に寄与する。また、現像装置４の上部には空気フィルター４ｄが設けられており、この空気フィルター４ｄを通じて現像装置内の空気を装置外部へ逃がすことができる。また、現像装置４には、現像装置内部の現像剤のトナー濃度を検知するためのトナー濃度センサ（透磁率センサ）４ｅも設けられている。
【００３５】
現像剤補給装置６０には、現像剤収容器１３が着脱自在に装着されている。この現像剤収容器１３は、フレキシブルで変形可能な柔軟な袋状部材で構成される現像剤収容体としての袋部１３ａを備えている。この袋部１３ａは、ポリエステルフィルム、ポリエチレンフィルム等のフレキシブルなシート材（８０〜１２５μｍ程度の厚み）を単層または複層構成にして袋状容器形状としたものである。この袋部１３ａは、その下部がすり鉢状に先細った形状であって、その下部先端が開口している。この開口には、例えばポリエチレンやナイロン（登録商標）等の樹脂から作られた現像剤排出口としての口金部材１３ｂが固定されている。
【００３６】
口金部材１３ｂは、中空円筒状の部材であり、その中空部には現像剤補給装置６０の粉体ポンプ６１が脱着可能に装着される。粉体ポンプ６１は、吐出型の一軸偏芯スクリューポンプであって、金属などの剛性をもつ材料で偏芯したスクリュー形状に作られたロータ６１ａと、ゴム等の弾性体で内側に２条スクリュー形状に作られ固定されて設置されるステータ６１ｂとを有している。現像剤収容器１３を現像剤補給装置６０に装着する際、粉体ポンプ６１のステータ６１ｂが現像剤収容器１３の口金部材１３ｂに対して下方より嵌め込まれ、現像剤収容器１３の受け部材１３ｃによってステータ６１ｂがその嵌め込まれた位置に保持される。なお、受け部材１３ｃは口金部材１３ｂに対し、螺合、係合等によって取り外し可能に固定されるので、この受け部材１３ｃを外すことで、図３に示すように、ステータ６１ｂおよびロータ６１ａを現像剤収容器１３から脱着できる。また、口金部材１３ｂにはストッパ１３ｄが設けられており、このストッパ１３ｄによってロータ６１ａが袋部１３ａ内へ入り込むのが阻止されている。なお、ストッパ１３ｄにはロータ６１ａを回転自在に支持する軸受を設けても良い。
【００３７】
現像剤収容器１３がセットされるセット部６３には、上下方向に延びる駆動軸６４が設けられている。この駆動軸６４は、セット部６３の下部部材６３ａに、軸受６３ｂを介して回転自在に、かつ、上下動可能に支持されており、図示していない駆動源によって回転駆動する。駆動軸６４の先端（上端）には、ロータ６１ａと係合可能なジョイント６４ａが固定されている。また、駆動軸６４は、スプリング６５によって上方へ付勢されている。現像剤収容器１３がセット部６３にセットされていない状態では、駆動軸６４は、これに固定されている固定板６４ｂが軸受６３ｂの下面に当接する位置で待機する。そして、現像剤収容器１３がセット部６３にセットされると、現像剤収容器１３の口金部材１３ｂに設けられたロータ６１ａが駆動軸６４のジョイント６４ａと係合し、スプリング６５の付勢力に抗して駆動軸６４を押し下げる。ジョイント６４ａとロータ６１ａとの係合はスプリング６５の付勢力によって維持される。
【００３８】
セット部６３の下端面は、図中左右方向に延びるパイプ部６６に連通しており、粉体ポンプ６１により現像剤収容器１３から排出された補給用現像剤はパイプ部６６の内部に落ちる。このパイプ部６６の一端部には移送チューブ６８が接続されており、この移送チューブ６８を介して現像装置４に連通している。また、パイプ部６６の他端部には、エア供給手段としてのエアポンプ６７が接続されている。パイプ部６６の内部に落下した補給用現像剤は、エアポンプ６７による気流に乗って移送チューブ６８を介して現像装置４へ搬送される。
【００３９】
粉体ポンプ６１である１軸偏芯スクリューポンプは、高い固気比で粉体の連続定量移送が可能で、ロータ６１ａの回転数に比例した正確な補給用現像剤の移送量が得られることが知られている。したがって、補給用現像剤の移送量の制御は粉体ポンプ６１の回転数と駆動時間を制御すれば良い。粉体ポンプ６１は、ロータ６１ａが回転すると、下方向に吐出圧力を発生し、上方向には吸引圧力を発生する。この吐出圧力または吸引圧力の大きさは粉体ポンプ６１のロータ６１ａ及びステータ６１ｂの形状や、ロータ６１ａの回転数に依存する。また、本実施形態１においては、移送チューブ６８が柔軟であり、エアポンプ６７による気流に乗って補給用現像剤を移送するものであることから、移送チューブ６８による移送経路の自由度は非常に高く、上下左右の任意方向へ自由に移送できる。さらに、エアポンプ６７のエア供給量は、最大流量（無負荷時）１〜２リットル／分と非常に少ないもので足りるので、現像装置４内における空気抜きも簡単に行え、トナー飛散などの発生は容易に防止できる。
【００４０】
また、粉体ポンプ６１は、停止時には完全密閉する自閉弁の役割を果たすので、現像剤収容器１３をセット部６３から取り外した状態では、現像剤収容器１３の口金部材１３ｂは密閉される。よって、現像剤収容器１３内の補給用現像剤が外部に飛散することがなく、現像剤収容器１３の交換時に補給用現像剤が飛散して機内等を汚染するこを確実に防止できる。
【００４１】
また、現像剤収容器１３の袋部１３ａは、上述したとおり、フレキシブル材料を用いた密閉型の袋状部材であるので、粉体ポンプ６１により補給用現像剤を排出するにつれて現像剤収容器１３の袋部１３ａは徐々に減容していく。よって、現像剤収容器１３の袋部１３ａは、その内部の補給用現像剤をすべて排出して使い切ったときには図４に示すように減容した状態となり、この状態で回収・処分することができる。すなわち、初期の現像剤収容器１３の袋部１３ａの容積のうち９０％が補給用現像剤で充填されていたとすると、補給用現像剤を使い切ったときには自動的に初期の１０％の容積に潰れた状態となる。このようにフレキシブルな現像剤収容器１３によれば、従来のカートリッジ、ボトルといったハードボトルに比較して使用済み容器がかさばらないので、運搬や保管時での取扱性が良く、収納スペースをとらないという利点を持つ。また、使用済みの現像剤収容器１３は、ユーザー先からメーカーが引き取り、再生・再利用や焼却処理が行われるが、本現像剤収容器１３は容器を任意に丸めたり、折り畳むことができ、運搬や保管時での取扱性が良く、運搬や保管時の収納スペースをとらないという利点が更に増長し、ユーザー先からメーカーへ回収物流コストの大幅な低減が可能となる。さらに、本実施形態１においては、粉体ポンプ６１が現像剤収容器１３から脱着可能であるため、粉体ポンプについて再生・再利用することが容易である。なお、粉体ポンプ６１はゴムからなるステータ６１ｂが摩耗すると寿命になるが、この場合もステータ６１ｂだけを交換すれば、ロータ６１ａは何度でも使用することができる。
【００４２】
また、現像剤収容器１３の袋部１３ａの下部は、口金部材１３ｂに向かってすり鉢状に先細っている形状をなしているため、袋部１３ａ内の補給用現像剤は無駄なく口金部材１３ｂに向かって移動することができる。
【００４３】
なお、本現像剤補給装置の制御は、図示しないＭＰＵを具備した制御部により粉体ポンプ６１の駆動制御とエアポンプ６７の駆動制御を行うことにより実現される。これらの駆動制御は、公知の技術を広く利用することができる。本実施形態１において、補給用現像剤の補給制御は、現像装置４に設けられているトナー濃度センサ４ｅの検知結果に基づき、その検知結果に係るトナー濃度が目標トナー濃度に近づくように補給用現像剤の補給量を制御する方法により行っている。なお、補給用現像剤の補給制御方法としては、感光体１や中間転写ベルト１１０の表面に形成される検知用トナー像の濃度を光学センサ等により検知し、その検知結果に係る反射濃度が目標反射濃度に近づくように補給用現像剤の補給量を制御する方法でもよい。
【００４４】
本実施形態１の補給制御では、まず、トナー濃度センサ４ｅの検知結果を取り込んだ制御部が、その検知結果に応じて、図示しない駆動源又は駆動伝達手段（クラッチ等）を制御して、駆動軸６４を介して粉体ポンプ６１を駆動させるとともに、エアポンプ６７に動作信号を送信してエアポンプ６７を駆動させる。本実施形態１の制御部は、タイマー機能を有しており、任意のタイミングで駆動源やエアポンプ６７を駆動制御することができる。制御部は、粉体ポンプ６１のロータ６１ａとエアポンプ６７を同時に作動を開始し、それぞれ所定時間だけ作動する。これにより、所定量の補給用現像剤が現像剤収容器１３から排出され、移送チューブ６８を介して現像装置４へ送られる。エアポンプ６７は粉体ポンプ６１のロータ６１ａが停止した後、さらに所定時間だけ余分に作動してから停止するようになっている。このようにすることで、粉体ポンプ６１により現像剤収容器１３から排出された補給用現像剤のすべての現像装置４まで搬送することができる。また、移送チューブ６８に残存する補給用現像剤を無くすことができるので、移送チューブ６８内の現像剤詰まりを防止することもできる。
【００４５】
なお、上記実施形態１において、現像剤収容器は従来より使用されている、ブロー成形法などにより形成された口金部とトナー収納部とが一体構造をなすトナー収容器と同様の現像剤収容器を用いることも可能である。
【００４６】
次に、本実施形態１の現像装置として利用可能な他の現像装置の一例について説明する。
当該他の現像装置は、磁性キャリアとトナーとからなる二成分現像剤を表面上に担持して回転し、潜像担持体と対向する箇所で該潜像担持体の表面の潜像にトナーを供給して現像する現像スリーブと、該現像スリーブの軸線方向に沿って現像剤を搬送し、該現像スリーブに現像剤を供給する現像剤供給搬送部材を備えた現像剤供給搬送路と、該潜像担持体と対向する箇所を通過後の該現像スリーブ上から回収された該現像剤を該現像スリーブの軸線方向に沿って、且つ、該現像剤供給搬送部材と同方向に搬送する現像剤回収搬送部材を備えた現像剤回収搬送路と、現像に用いられずに該現像剤供給搬送路の搬送方向の最下流側まで搬送された余剰現像剤と、該現像スリーブから回収され該現像剤回収搬送路の搬送方向の最下流側まで搬送された回収現像剤との供給を受け、該現像スリーブの軸線方向に沿って、且つ、該余剰現像剤と該回収現像剤とを攪拌しながら該現像剤供給搬送部材とは逆方向に搬送する現像剤攪拌搬送部材を備え、該現像剤を該現像剤供給搬送路に供給する現像剤攪拌搬送路とを有し、該現像剤回収搬送路、該現像剤供給搬送路及び該現像剤攪拌搬送路からなる３つの現像剤搬送路はそれぞれ仕切り部材により仕切られ、該現像剤攪拌搬送路と該現像剤回収搬送路とは略同じ高さに設けられ、該現像剤供給搬送路は他の２つの該現像剤搬送路の上方に位置するように設けられ、該現像剤搬送路にトナーの補給がなされる現像装置において、該現像剤供給搬送路は該現像剤攪拌搬送路に対して斜め上方に設けられていることを特徴とするものである。
この現像装置においては、該現像剤攪拌搬送路の上部壁面が該現像剤供給搬送路の下部壁面よりも高い位置となるように配置することが好ましい。
また、上記現像スリーブと上記現像剤供給搬送路との中心間距離が、該現像スリーブと上記現像剤攪拌搬送路との中心間距離よりも狭くなるように配置することも好ましい。
更に、上記現像剤供給搬送部材、上記現像剤回収搬送部材及び上記現像剤攪拌搬送部材の３つの現像剤搬送部材は、回転軸部に螺旋状の羽部を備え、回転することにより現像剤を搬送する現像剤搬送スクリュであり、該３つの現像剤搬送部材はそれぞれ現像剤供給スクリュ、現像剤回収スクリュ及び現像剤攪拌スクリュであることも好ましい。特に、上記現像剤攪拌搬送路から現像剤供給搬送路に現像スリーブに近い側から現像剤を持ち上げるように現像剤攪拌スクリュの回転方向及び形状を設定するのがよい。
以下、その具体例について説明する。
【００４７】
図５は、本例の現像装置４’及び感光体１を示す拡大構成図である。
図５に示すように感光体１は、図中矢印Ｇ方向に回転しながら、その表面を不図示の帯電装置により帯電される。帯電された感光体１の表面は不図示の露光装置より照射されたレーザ光により静電潜像を形成された潜像に現像装置４’からトナーを供給され、トナー像を形成する。現像装置４’の現像ローラ５は、図中矢印Ｉ方向に表面移動しながら感光体１の表面の潜像にトナーを供給する。
【００４８】
現像ローラ５に現像剤を供給しながら図中奥側に向けて現像剤を搬送する現像剤供給搬送部材としての供給スクリュー８を有している。また、現像ローラ５の供給スクリュー８との対向部から表面移動方向下流側には、現像ローラ５に供給された現像剤を現像に適した厚さに規制する現像剤規制部材としての現像ドクタ１２を備えている。現像ローラ５の感光体１との対向領域である現像領域から表面移動方向下流側には、現像領域を通過した現像済みの現像剤を回収し、回収した回収現像剤を供給スクリュー８と同方向に搬送する現像剤回収搬送部材としての回収スクリュー６を備えている。供給スクリュー８を備えた現像剤供給搬送路である供給搬送路９は現像ローラ５の略水平方向横側に、回収スクリュー６を備えた現像剤回収搬送路としての回収搬送路７は現像ローラ５の斜め下方に並設されている。
【００４９】
現像装置４’は、供給搬送路９の下方で回収搬送路７に並列して現像剤攪拌搬送路である攪拌搬送路１０を設けている。攪拌搬送路１０は、現像剤を攪拌しながら供給スクリュー８とは逆方向である図中手前側に搬送する現像剤攪拌搬送部材としての攪拌スクリュー１１を備えている。供給搬送路９と攪拌搬送路１０とは仕切り部材としての第一仕切り壁１３３によって仕切られている。第一仕切り壁１３３の供給搬送路９と攪拌搬送路１０とを仕切る箇所は図中手前側と奥側との両端が開口部となっており、供給搬送路９と攪拌搬送路１０とが連通している。なお、供給搬送路９と回収搬送路７とも第一仕切り部材１３３によって仕切られているが、第一仕切り壁１３３の供給搬送路９と回収搬送路７とを仕切る箇所には開口部を設けていない。また、攪拌搬送路１０と回収搬送路７との２つの搬送路は仕切り部材としての第二仕切り壁１３４によって仕切られている。第二仕切り壁１３４は、図中手前側が開口部となっており、攪拌搬送路１０と回収搬送路７とが連通している。供給スクリュー８、回収スクリュー６及び攪拌スクリュー１１は、樹脂もしくは金属のスクリューからなっており、各スクリュー径は全てφ２２［ｍｍ］でスクリューピッチは供給スクリューが５０［ｍｍ］の２条巻き、回収スクリュー６及び攪拌スクリュー１１が２５［ｍｍ］の１条巻き、回転数は全て約６００［ｒｐｍ］に設定している。
【００５０】
現像ローラ５上にステンレスからなる現像ドクタ１２によって薄層化された現像剤を感光体１との対向領域である現像領域まで搬送し現像を行う。現像ローラ５の表面はＶ溝あるいはサンドブラスト処理されており、φ２５［ｍｍ］のＡｌもしくはＳＵＳ素管からなり、現像ローラ５の表面と現像ドクタ１２及び感光体１とのギャップはいずれも０．３［ｍｍ］程度となっている。現像後の現像剤は、回収搬送路７にて回収を行い、図５中手前側に搬送され、非画像領域部に設けられた第一仕切り壁１３３の開口部で、攪拌搬送路１０へ現像剤が移送される。なお、攪拌搬送路１０における現像剤搬送方向上流側の第一仕切り壁１３３の開口部の付近で攪拌搬送路１０の上側に設けられたトナー補給口から攪拌搬送路１０にトナーが供給される。
【００５１】
次に、３つの現像剤搬送路内での現像剤の循環について説明する。
図６は、現像剤搬送路内の現像剤の流れを説明する現像装置４’の斜視断面図である。
図７は、現像装置４’内の現像剤の流れの模式図である。
なお、図中の各矢印は現像剤の移動方向を示している。
【００５２】
攪拌搬送路１０から現像剤の供給を受けた供給搬送路９では、現像ローラ５に現像剤を供給しながら、供給スクリュー８の搬送方向下流側に現像剤を搬送する。そして、現像ローラ５に供給され現像に用いられず供給搬送路９の搬送方向下流端まで搬送された余剰現像剤は第一仕切り壁１３３の余剰開口部９２より攪拌搬送路１０に供給される（図７中矢印Ｅ）。現像ローラ５から回収搬送路７に送られ、回収スクリュー６によって回収搬送路７の搬送方向下流端まで搬送された回収現像剤は第二仕切り壁１３４の回収開口部９３より攪拌搬送路１０に供給される（図７中矢印Ｆ）。そして、攪拌搬送路１０は、供給された余剰現像剤と回収現像剤とを攪拌し、攪拌スクリュー１１の搬送方向下流側であり、供給スクリュー８の搬送方向上流側に搬送し、第一仕切り壁１３３の供給開口部９１より供給搬送路９に供給される（図７中矢印Ｄ）。攪拌搬送路１０では攪拌スクリュー１１によって、回収現像剤、余剰現像剤及び移送部で必要に応じて補給されるトナーを、回収搬送路７及び供給搬送路９の現像剤と逆方向に攪拌搬送する。そして、搬送方向下流側で連通している供給搬送路９の搬送方向上流側に攪拌された現像剤を移送する。なお、攪拌搬送路１０の下方には、不図示のトナー濃度センサが設けられ、上述したように、センサ出力に応じて図示しない制御部が補給用現像剤の補給制御を行う。
【００５３】
現像装置４’では、供給搬送路９と回収搬送路７とを備え、現像剤の供給と回収とを異なる現像剤搬送路で行うので、現像済みの現像剤が供給搬送路９に混入することがない。よって、供給搬送路９の搬送方向下流側ほど現像ローラ５に供給される現像剤のトナー濃度が低下するという事態を防止することができる。また、回収搬送路７と攪拌搬送路１０とを備え、現像剤の回収と攪拌とを異なる現像剤搬送路で行うので、現像済みの現像剤が攪拌の途中に落ちることがない。よって、十分に攪拌がなされた現像剤が供給搬送路９に供給されるため、供給搬送路９に供給される現像剤が攪拌不足となることを抑制することができる。
【００５４】
なお、図７に示すように、現像装置４’の下部から上部への現像剤の移動は矢印Ｄのみである。矢印Ｄで示す現像剤の移動は、攪拌スクリュー１１の回転で現像剤を押し込むことにより、現像剤を盛り上がらせて供給搬送路９に現像剤を供給するものである。このような現像剤の移動は、現像剤に対してストレスを与えることになり、現像剤の寿命低下の一因となる。このような現像剤を下方から上方に持ち上げる際に現像剤にストレスがかかり現像剤中のキャリアの膜削れやトナーのスペント化がその個所で発生し、それに伴い画像品質の安定性が保たれなくなってしまう。よって、矢印Ｄで示す現像剤の移動における現像剤のストレスを軽減することで現像剤の長寿命化を図ることができる。現像剤の長寿命化を図ることにより、現像剤の劣化を防止して常に画像濃度ムラの無い画像品質の安定した現像装置を提供することができる。
【００５５】
現像装置４’では、図５に示すように、供給搬送路９を攪拌搬送路１０の斜め上方になるように配置している。斜め上方に配置することにより、供給搬送路９を攪拌搬送路１０の垂直上方に設けて現像剤を持ち上げるものに比べて、矢印Ｄで示す現像剤の移動における現像剤のストレスを軽減することができる。さらに、現像装置４’では、図５に示すように、供給搬送路９と攪拌搬送路１０とを斜めに配置し、攪拌搬送路１０の上部壁面が供給搬送路９の下部壁面よりも高い位置となるように配置している。供給搬送路９を攪拌搬送路１０に対して垂直上方に持ち上げることは、重力に逆らって現像剤を攪拌スクリュー１１の圧によって持ち上げるので現像剤にストレスがかかる。一方、攪拌搬送路１０の上部壁面が供給搬送路９の下部壁面よりも高い位置となるように配置することで、攪拌搬送路１０の最高点に存在する現像剤が供給搬送路９の最下点に重力に逆らわず流れ込むことができるので、現像剤にかかるストレスを低減することができる。なお、攪拌搬送路１０の現像剤搬送路下流側の、攪拌搬送路１０と供給搬送路９とが連通している部分の攪拌スクリュー１１の軸にフィン部材を設けても良い。このフィン部材は攪拌スクリュー１１の軸方向に平行な辺と、攪拌スクリューの軸方向とは垂直な辺とから構成される板状の部材である。このフィン部材で現像剤を掻き上げることにより、攪拌搬送路１０から供給搬送路９へ、より効率的な現像剤の受渡しを行うことができる。
【００５６】
また、現像装置４’では、現像ローラ５と供給搬送路９との中心間距離Ａが、現像ローラ５と攪拌搬送路１０との中心間距離Ｂよりも短くなるように、供給搬送路９と攪拌搬送路１０とを配置している。これにより供給搬送路９から現像ローラ５に現像剤を無理無く供給することができ、装置の小型化を図ることもできる。また、攪拌スクリュー１１は、図５中の手前側から見て反時計回り方向（図中矢印Ｃ方向）に回転しており、現像剤は攪拌スクリュー１１の形状に沿って現像剤を持ち上げて供給搬送路９に移送させている。これにより、現像剤を効率良く持ち上げることが可能となり現像剤にかかるストレスもより低減することができる。
【００５７】
図８は、現像装置４’の供給スクリュー８の回転中心における断面を図６中矢印Ｊ方向から見た断面説明図である。
図中符号Ｈは、現像ローラ５が感光体１にトナーを供給する現像領域を示している。この現像領域Ｈの現像ローラ５の回転軸の軸線方向の幅が現像領域幅αである。図８に示すように、現像装置４’は、攪拌搬送路１０から供給搬送路９に現像剤を持ち上げる箇所である供給開口部９１と、供給搬送路９から攪拌搬送路１０に現像剤を落下させる余剰開口部９２とがともに現像領域幅α内に設けられている。
【００５８】
なお、現像装置内の現像剤の入れ替えについて、上述した現像装置４’を例に挙げて説明すると、供給搬送路９内の現像剤が所定の嵩を越えた場合にその一部を現像装置４’の外部に排出する現像剤排出口を設ける。また、その現像剤排出口から排出された現像剤を現像装置４’の外部に搬送する排出搬送路を設ける。現像装置４’では、供給搬送路９の現像剤の搬送量、現像ローラ５への現像剤の供給量、及び、余剰開口部９２を通る供給搬送路９から攪拌搬送路１０への現像剤の移動量のバランスにより、供給搬送路９の搬送方向下流端近傍で現像剤が滞留する。現像装置４’内の現像剤量が一定の間は、時間当りに供給搬送路９の搬送方向下流端近傍に到達する現像剤量と、時間当りに余剰開口部９２を通って攪拌搬送路１０へと移動する現像剤量とが一致し、滞留する現像剤の嵩は一定となる。一方、現像装置４’内の現像剤量が増加すると、時間当りに余剰開口部９２を通って攪拌搬送路１０へと移動する現像剤量よりも時間当りに供給搬送路９の搬送方向下流端近傍に到達する現像剤量の方が多くなる。これにより、供給搬送路９の搬送方向下流端近傍で滞留する現像剤の嵩が増加する。よって、現像剤排出口を、供給搬送路９の搬送方向下流端近傍の現像剤が滞留する位置に配置し、滞留する現像剤の嵩が増したときに、現像剤排出口の高さに到達した現像剤を排出搬送路へ排出するように構成する。
【００５９】
このような構成において、現像剤補給装置６０により補給用現像剤が補給されると、現像装置４’内の現像剤量が増加し、供給搬送路９の搬送方向下流端近傍で滞留する現像剤の嵩が増加する。そして、供給搬送路９の搬送方向下流端近傍の現像剤の嵩が、現像剤排出口の高さまで上昇すると、現像剤排出口の高さに到達した現像剤が排出搬送路へと排出され、排出搬送路を通って現像装置４’の外部に排出される。
【００６０】
次に、本発明の特徴部分である、補給用現像剤が充填された現像剤収容器１３の製造方法について説明する。
図９は、現像剤収容器１３に補給用現像剤Ｔｐを充填する現像剤充填装置６００の説明図である。
図９に示すように、現像剤充填装置６００は、現像剤収容器１３に補給用トナーＴ0を充填するトナー充填装置６１０と、現像剤収容器１３にプレミックス現像剤ＴＣ0を充填するプレミックス現像剤充填装置６２０とを有する。さらに、補給用トナーＴ0とプレミックス現像剤ＴＣ0とを充填した後の現像剤収容器１３から空気を抜くための脱気装置６３０を有する。また、現像剤収容器１３に補給用トナーＴ0とプレミックス現像剤ＴＣ0とを充填するときには、図９に示すように現像剤収容器１３の口金部材１３ｂが取り付けられる袋部１３ａの開口部１３ｆを上方に向けて現像剤収容器１３を載置し、開口部１３ｆから補給用トナーＴ0及びプレミックス現像剤ＴＣ0を充填する。なお、この充填工程では、開口部１３ｆには口金部材１３ｂが取り付けられていない。
【００６１】
トナー充填装置６１０は、トナー供給口６１２から供給されるトナーＴ0を貯留するトナー貯留部６１５を有する。トナー貯留部６１５には、不図示の粉体ポンプの吸引力によってトナー貯留部６１５内の補給用トナーＴ0を搬送するトナー充填ノズル６１４が接続されている。トナー充填ノズル６１４のトナー貯留部６１５に接続されていない側の端部を現像剤収容器１３の開口部１３ｆに挿入して不図示の粉体ポンプを駆動させることにより、現像剤収容器１３への補給用トナーＴ0の充填を行うことができる。補給用トナーＴ0の充填量は不図示の粉体ポンプの駆動時間によって調節する。
【００６２】
一方、プレミックス現像剤充填装置６２０は、プレミックス現像剤供給口６２１から供給されるプレミックス現像剤ＴＣ0を貯留するプレミックス現像剤貯留部６２２を有する。プレミックス現像剤貯留部６２２の最下部にはプレミックス現像剤充填ノズル６２３が接続されており、プレミックス現像剤貯留部６２２のプレミックス現像剤充填ノズル６２３の接続部には不図示の開閉弁が設けられている。プレミックス現像剤充填ノズル６２３のプレミックス現像剤貯留部６２２に接続されていない側の端部を現像剤収容器１３の開口部１３ｆに挿入して不図示の開閉弁を開放することにより、現像剤収容器１３へのプレミックス現像剤ＴＣ0の充填を行うことができる。プレミックス現像剤貯留部６２２から現像剤収容器１３へのプレミックス現像剤ＴＣ0の移動は重力によって行われ、プレミックス現像剤ＴＣ0の充填量は不図示の開閉弁の開放時間によって調節する。
【００６３】
また、脱気装置６３０には脱気ノズル６３１の一端が接続されており、他端を現像剤収容器１３の開口部１３ｆに挿入して脱気装置６３０を駆動することにより、現像剤収容器１３内の空気を抜くことができる。
【００６４】
このように、補給用トナーＴ0とプレミックス現像剤ＴＣ0とを現像剤収容器１３に充填することにより、現像剤収容器１３内には補給用トナーＴ0とプレミックス現像剤ＴＣ0とからなる補給用現像剤Ｔｐが充填された状態となる。これにより、現像剤収容器１３が充填済み現像剤収容器となる。
【００６５】
ところで、本実施形態１における現像剤収容器１３は、その内部の補給用現像剤を撹拌するための攪拌部材を備えていないので、剤充填済みの現像剤収容器１３の内部に充填された補給用現像剤Ｔｐを攪拌することができない。そのため、現像剤充填装置６００による補給用トナーＴ0とプレミックス現像剤ＴＣ0の充填方法によっては、補給用現像剤Ｔｐを口金部材１３ｂから排出する際にプレミックス現像剤ＴＣ0のみが排出されてしまうおそれがある。ここで、本実施形態１では、現像装置内における現像剤の目標トナー濃度は７［ｗｔ％］に設定されている（すなわち、キャリア重量比率は９３［ｗｔ％］）。よって、プレミックス現像剤ＴＣ0のキャリア重量比率が９３［ｗｔ％］よりも高い場合、そのプレミックス現像剤ＴＣ0のみが現像装置に補給されても、現像装置内における現像剤の目標トナー濃度に近づけることができない場合が出てくる。すなわち、補給用現像剤の補給を受ける現像装置内における現像剤部分の補給前のトナー濃度が当該プレミックス現像剤ＴＣ0のトナー濃度よりも高い場合、補給動作を行っても逆にトナー濃度が下がってしまうこととなり、この場合、その現像剤部分を目標トナー濃度に近づけることができない。
【００６６】
なお、現像剤収容器１３に攪拌部材を備えていなくても、剤充填済み現像剤収容器１３をセット部６３にセットする際にユーザーが当該現像剤収容器１３を振ってからセットすれば、その現像剤収容器１３の内部の現像剤が攪拌されて、プレミックス現像剤ＴＣ0のみが排出されるのを防ぐことも可能である。しかし、ユーザーが現像剤収容器１３を振る程度の作業で現像剤収容器内の現像剤を十分に攪拌できるようにするためには、現像剤収容器１３内の空隙率（現像剤収容器１３の容積のうち空気が占める割合）を５０％程度確保する必要がある。現像剤収容器１３内の空隙率は、補給用現像剤の充填量を確保するためになるべく低くするのが通常であり、おおよそ１０％程度に設定される。すなわち、この空隙率を５０％程度にすることは補給用現像剤の充填量を大幅に少なくすることとなり、現実的ではない。しかも、ユーザーが必ず振ってからセットする保証もない。
【００６７】
そこで、本実施形態１においては、補給用現像剤として補給用トナーＴ0とともに現像剤収容器１３内に充填されるプレミックス現像剤ＴＣ0のキャリア重量比率を、現像装置の目標トナー濃度におけるキャリア重量比率（９３［ｗｔ％］）よりも低い値（すなわち、トナー濃度が目標トナー濃度よりも高い値）に調製している。これにより、仮にプレミックス現像剤ＴＣ0のみが現像装置に補給されるような事態が生じた場合であっても、その補給を受ける現像剤部分を確実に目標トナー濃度に近づけることができ、トナー濃度を回復させることができる。
【００６８】
次に、本発明者らが行った実験結果について説明する。
この実験では、上述した実施形態１における複写機と同様の構成の試験機を用い、画像面積率が２０％という高画像面積率の評価用画像を１回のジョブで５枚の画像形成を行うことを繰り返して合計３０００枚の画像形成を行った。そして、互いにキャリア重量比率が異なる３つの補給用現像剤を用いて最大補給能力で補給動作を行い、検知パターン付着量と、現像装置内における現像剤のトナー濃度ＴＣを測定した。なお、検知パターン付着量は、像担持体表面上の画像と画像の間に測定用潜像を現像したパッチ（検知パターン）を形成し、このパッチ濃度を光学センサにより検知してトナー付着量［ｍｇ／ｃｍ2］に換算したものである。また、いずれの補給用現像剤も、十分に攪拌した状態のものであり、トナーとキャリアは均一に分散している。
【００６９】
図１０（ａ）乃至（ｃ）は、検知パターン付着量についての実験結果を示すグラフである。なお、図１０（ａ）は、キャリア重量比率が９０［ｗｔ％］の補給用現像剤を用いた実験結果であり、図１０（ｂ）は、キャリア重量比率が７０［ｗｔ％］の補給用現像剤を用いた実験結果であり、図１０（ｃ）は、キャリア重量比率が５０［ｗｔ％］の補給用現像剤を用いた実験結果である。
図１１は、トナー濃度ＴＣについての実験結果を示すグラフである。
【００７０】
図１０（ａ）に示すグラフを見ると、キャリア重量比率が９０［ｗｔ％］の補給用現像剤を用いた場合には、画像面積率が２０％という高画像面積率の連続画像形成に対してはトナー補給が追従できていない。これは、単位時間当たりに補給されるトナー量が少ないため、現像により消費された分のトナーを十分に補給できないためである。一方、図１０（ｂ）及び（ｃ）に示すグラフを見ると、キャリア重量比率が７０［ｗｔ％］及び５０［ｗｔ％］の補給用現像剤を用いた場合には、画像面積率が２０％という高画像面積率の連続画像形成に対してもトナー補給がなんとか追従できている。これは、単位時間当たりに補給されるトナー量が比較的多いため、現像により消費された分のトナーを補給できているためである。これは、図１１に示すグラフからも理解できる。
【００７１】
以上の実験結果からもわかるように、キャリア重量比率が高い補給用現像剤（トナー濃度が低い補給用現像剤）を補給すると画像濃度が低下して画質低下を招く場合がある。そして、キャリア重量比率が高い補給用現像剤が局部的に補給された場合でも、上述したように、これに対応する部分の画像濃度が低下する。よって、この試験機において、画像面積率が２０％という高画像面積率の連続画像形成を行うという厳しい条件下でも局部的な画像濃度不足を発生させないようにするためには、現像装置に補給する補給用現像剤のキャリア重量比率が７０［ｗｔ％］を越えないように補給を行うことが重要である。
なお、このような画像濃度不足を生じさせない補給用現像剤のキャリア重量比率の上限値は、本試験機では７０［ｗｔ％］であったが、この上限値は複写機の構成や設定などによって多少変動するものと考えられる。しかし、いずれにしても、現像装置に補給する補給用現像剤のキャリア重量比率が当該上限値を一時的でも超えた場合、これに対応する画像部分で局部的に画像濃度不足が生じる。よって、現像装置に補給する補給用現像剤のキャリア重量比率が常に当該上限値を超えないように現像剤補給を行うことが、局部的な画像濃度不足の発生を防止する上で重要である。
【００７２】
そこで、本実施形態１においては、プレミックス現像剤ＴＣ0のキャリア重量比率を、現像装置の目標トナー濃度におけるキャリア重量比率（９３［ｗｔ％］）よりも更に低い値、具体的には画像濃度不足を生じさせない補給用現像剤のキャリア重量比率の上限値（７０［ｗｔ％］）以下の値に調製している。これにより、仮に、高画像面積率の画像を連続して形成するような厳しい条件下において、プレミックス現像剤ＴＣ0のみが現像装置に補給されるような事態が生じた場合であっても、局部的な画像濃度不足の発生を安定して阻止することができる。したがって、本実施形態１によれば、プレミックス現像剤ＴＣ0及び補給用トナーＴ0の充填方法がどのような方法であっても、局部的な画像濃度不足の発生を安定して阻止することができる。
【００７３】
〔実施形態２〕
次に、本発明を適用した画像形成装置としての複写機の他の実施形態（以下、本実施形態を「実施形態２」という。）について説明する。なお、本実施形態２に係る複写機は、これに用いる現像剤収容器及び現像剤補給装置の構成が異なる点を除いて、上記実施形態１のものと同様であるので、以下、現像剤収容器及び現像剤補給装置に関わる構成部分について説明し、他の構成の説明は省略する。
【００７４】
図１２は、本実施形態２における複写機が有する現像剤補給装置５００の斜視説明図である。
図１３は、現像剤補給装置５００の概略を示す概略説明図である。
図１４は、現像剤収容器５２０の外観斜視図である。
図１５は、Ｋ色用の現像剤収容器５２０をセットする様子を説明する図である。
図１６は、Ｋ色用の現像剤収容器５２０をセットする様子を説明するための複写機の外観斜視図である。
タンデム方式の画像形成装置である本実施形態２に係る複写機は、図１２、図１５及び図１６に示すように、各色の補給用現像剤をそれぞれ収容した現像剤収容器５２０が並んで配置される構成をとる。各色の現像剤収容器５２０は、それぞれ、移送チューブ５６５を介してサブホッパ５６８、粉体ポンプ５６０等を備えた補給ユニットと接続し、現像装置４は補給ユニットの下方に接続している。
【００７５】
現像剤収容器５２０は、上記実施形態１と同様の方法で補給用現像剤が充填されたものである。現像剤収容器５２０は、図１３及び図１４に示すように、現像剤収容体としての袋部５２１と、唯一の粉体排出口であるトナー排出口５２２に取り付けられる現像剤排出口としての口金部材５３０とで構成されている。なお、図１２中の符号Ｔｆは補給用現像剤の流れを示している。現像剤補給装置５００は、図１５、図１６に示すように、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５７５Ｙ，５７５Ｍ，５７５Ｃ，５７５Ｋが設けられている。容器支持ホルダの外側側面５７６Ｙ，５７６Ｍ，５７６Ｃ，５７６Ｋは、図１６に示すように、装置本体の前面から露出している。これら容器支持ホルダ５７５Ｙ，５７５Ｍ，５７５Ｃ，５７５Ｋは、それぞれに対応する色の現像剤収容器５２０を内部に収納して支持する。作業者は、例えばＫ用の現像剤収容器５２０Ｋを容器支持ホルダ５７５Ｋ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５７５Ｋ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、口金部材５３０が鉛直方向下側となるように手で把持し、その現像剤収容器５２０Ｋを容器支持ホルダ５７５Ｋの内部に落し込むように挿入する。
【００７６】
現像剤収容器５２０は、容器支持ホルダ５７５にセットされた状態で、現像剤収容器５２０内に、口金部材５３０に連結される装置本体側の連結部材としてのノズル５８０の先端が挿入された状態となる。これにより、トナー排出口５２２とノズル５８０のトナー受入口が連通する。ノズル５８０にはチューブ接続用ジョイント形状部を有し、移送チューブ５６５は粉体ポンプ５６０に連通しており、さらに、粉体ポンプ５６０は、サブホッパ５６８を介して現像装置４と連通している。このように、現像剤収容器５２０が容器支持ホルダ５７５にセットされることで、現像装置４と連通する。
【００７７】
粉体ポンプ５６０は、吸引型の一軸偏心スクリューポンプといわれているものであって、図１３に示すように筒状の内壁面に螺旋状溝を有する弾性部材のステータ５６９とステータ５６９内部で回転することにより軸方向に補給用現像剤を移動させるロータ５６１を備えたスクリューポンプであるモーノポンプを用いている。ロータ５６１は、硬質な断面円形の軸状部材が螺旋状にねじれた形状に形成されたものであって、駆動モータ５６６に対して駆動伝達部とユニバーサルジョイント５６４とを介して連結されている。ステータ５６９はゴム状の柔軟な材料から作られて長円形の断面が螺旋状にねじれた形状の穴を有しており、また、ステータ５６９の螺旋のピッチはロータ５６１の螺旋のピッチの２倍の長さに形成されている。このような２つの部品を嵌合し、ロータ５６１を回転することでロータ５６１とステータ５６９との間にできるスペースに入った補給用現像剤を移送することができる。すなわち、粉体ポンプ５６０では、ロータ５６１及びステータ５６９の２つの部材のうちの一方であるロータ５６１を回転させることによって、他方であるステータ５６９に対し摺動を伴う運動をさせて吸引口５６３に負圧を発生させる。吸引口５６３に負圧を発生させることで移送チューブ５６５の内部に気流を発生させる。このように構成された粉体ポンプ５６０は、ロータ５６１が回転駆動されると、現像剤収容器５２０内の補給用現像剤が吸引口５６３から粉体ポンプ５６０に入る。そして、図１３中の左から右に吸引搬送されて吐出口５６７からサブホッパ５６８を介して下方に配置された現像装置４のトナー補給口５９５から現像装置４内に供給される。なお、粉体ポンプ５６０としては、特開２０００−９８７２１に記載のものを用いることができる。
【００７８】
本実施形態２における複写機と同様の構成の試験機を用いても、上記実施形態１のものと同様の実験が得られる。
【００７９】
〔変形例〕
次に、現像剤収容器１３，５２０の製造方法の変形例について説明する。なお、以下の説明では、上記実施形態１の現像剤収容器１３を用いて説明する。
現像剤収容器１３は消耗品であるため大量生産製品であり、したがって製造コストを低く抑えつつも高い生産性が要求される。上述した実施形態１の製造方法で用いるプレミックス現像剤ＴＣ0は、そのキャリア重量比率が７０［ｗｔ％］以下であるため、キャリア重量比率が９３［ｗｔ％］である初期現像剤とは別個に調製する必要がある。上述したように、大量のトナーとキャリアとをある程度分散するまで撹拌する作業は非常に困難な作業であるため、初期現像剤とプレミックス現像剤ＴＣ0という２種類の現像剤を調製することは、製造コストを高騰させる。そこで、本変形例では、プレミックス現像剤ＴＣ0として初期現像剤をそのまま使用しつつも、上述した実施形態１の場合と同様に、局部的な画像濃度不足の発生を安定して阻止できる現像剤収容器１３の製造方法について説明する。
【００８０】
本変形例の製造方法でも、図９に示した現像剤充填装置６００を使用するが、プレミックス現像剤ＴＣ0と補給用トナーＴ0の充填した後における袋部１３ａの内部の口金部材１３ｂ近傍にプレミックス現像剤ＴＣ0のみが存在する状態とならないように充填して、剤充填済み現像剤収容器を製造する。具体的には、トナー充填装置６１０により補給用トナーＴ0の充填を開始した後に、プレミックス現像剤充填装置６２０によりプレミックス現像剤ＴＣ0の充填を開始する。プレミックス現像剤充填装置６２０によるプレミックス現像剤ＴＣ0の充填は、トナー充填装置６１０により補給用トナーＴ0の充填を開始した後であれば、補給用トナーＴ0の充填完了後に開始してもよい。本実施形態１では、トナー充填装置６１０により補給用トナーＴ0の充填が完了した後に、プレミックス現像剤充填装置６２０によるプレミックス現像剤ＴＣ0の充填を開始することとしている。
【００８１】
本変形例の製造方法によれば、剤充填済みの現像剤収容器１３の内部において、口金部材１３ｂ近傍にプレミックス現像剤ＴＣ0のみが存在する状態とはならない。よって、プレミックス現像剤ＴＣ0のみが補給用トナーＴ0と混じり合うことなく現像剤収容器１３から排出され、現像装置へ供給されるような事態が発生しなくなる。詳しく説明すると、仮に袋部１３ａの内部における口金部材１３ｂ近傍にプレミックス現像剤ＴＣ0のみが存在しているとした場合、その現像剤収容器１３から初めて補給用現像剤Ｔｐが排出される際にはプレミックス現像剤ＴＣ0のみが排出されることになる。しかし、逆に袋部１３ａの内部における口金部材１３ｂ近傍にプレミックス現像剤ＴＣ0のみが存在した状態になっていなければ、その現像剤収容器１３から初めて補給用現像剤Ｔｐが排出される際にはプレミックス現像剤ＴＣ0のみが排出されることはなくなる。そして、このように現像剤収容器１３から補給用現像剤Ｔｐが排出されていくと、現像剤収容器内の補給用現像剤Ｔｐが口金部材１３ｂ側へ順次移動していくが、この移動の際にプレミックス現像剤ＴＣ0は補給用トナーＴ0と混じり合うことができる。よって、本変形例のように、現像剤収容器内においてプレミックス現像剤ＴＣ0と補給用トナーＴ0とが完全に分離した状態で存在するように補給用現像剤を充填した場合でも、プレミックス現像剤ＴＣ0のみが排出されることがなくなる。したがって、本変形例の製造方法によれば、プレミックス現像剤ＴＣ0として、キャリア重量比率が９３［ｗｔ％］と高い初期現像剤をそのまま使用して製造コストを低く抑えつつも、プレミックス現像剤ＴＣ0の部分を補給用トナーＴ0と混じり合った状態で現像装置へ供給できるので、局部的な画像濃度低下が抑制される。
【００８２】
以上、本実施形態１及び２によれば、トナーとキャリアとからなる補給用現像剤Ｔｐを収容するための現像剤収容体としての袋部１３ａ，５２１と、補給用現像剤Ｔｐを袋部１３ａ，５２１の内部から外部に排出するための現像剤排出口としての口金部材１３ｂ，５３０とを有し、その口金部材１３ｂ，５３０から排出された補給用現像剤Ｔｐを現像装置４，４’へ搬送する現像剤補給装置６０，５００に対して装着される剤充填済み現像剤収容器１３，５２０を製造するに際し、トナーとキャリアとを混合して現像装置４，４’に初期に充填される初期現像剤よりもキャリア重量比率が低いプレミックス現像剤ＴＣ0を製造し、このプレミックス現像剤ＴＣ0とトナーＴ0単体とを個別に袋部１３ａ，５２１の内部に充填することで、剤充填済みの現像剤収容器１３，５２０を製造する。これにより、上述したように、プレミックス現像剤ＴＣ0及び補給用トナーＴ0の充填方法がどのような方法であっても、局部的な画像濃度不足の発生を安定して阻止することが可能な剤充填済み現像剤収容器１３，５２０を製造することができる。
ただし、この方法で製造された剤充填済み現像剤収容器１３，５２０であっても、高画像面積率の画像を連続形成するような厳しい条件下で用いられた場合には、局部的な画像濃度不足が発生するおそれがある。よって、プレミックス現像剤ＴＣ0とトナーＴ0とを袋部１３ａ，５２１の内部に充填する際、その充填した後の袋部１３ａ，５２１内部の口金部材１３ｂ，５３０近傍にプレミックス現像剤ＴＣ0のみが存在する状態とならないように、プレミックス現像剤ＴＣ0とトナーＴ0単体とを袋部１３ａ，５２１の内部に個別に充填するようにしてもよい。この製造方法により製造された剤充填済み現像剤収容器１３，５２０であれば、上述したようにプレミックス現像剤ＴＣ0をトナーＴ0と混じり合った状態で現像装置４，４’へ供給でき、プレミックス現像剤ＴＣ0のみが現像装置４，４’へ供給される事態を防ぐことができる。よって、高画像面積率の画像を連続形成するような厳しい条件下においても局部的な画像濃度不足が発生する事態を抑制することが可能な剤充填済み現像剤収容器１３，５２０を製造することができる。
また、上記変形例によれば、現像装置４，４’に初期に充填される初期現像剤からなるプレミックス現像剤ＴＣ0とトナーＴ0単体とを、その充填した後の袋部１３ａ，５２１内部の口金部材１３ｂ，５３０近傍にプレミックス現像剤ＴＣ0のみが存在する状態とならないように、個別に袋部１３ａ，５２１の内部に充填することで、剤充填済みの現像剤収容器１３，５２０を製造する。これにより、初期現像剤とは別にプレミックス現像剤ＴＣ0を新たに調製する必要がなくなるので、製造コストを下げることができる。しかも、この方法により製造された剤充填済み現像剤収容器１３，５２０を用いれば、上述したようにプレミックス現像剤ＴＣ0をトナーＴ0と混じり合った状態で現像装置４，４’へ供給でき、プレミックス現像剤ＴＣ0のみが現像装置４，４’へ供給される事態を防ぐことができる。よって、高画像面積率の画像を連続形成するような厳しい条件下においても局部的な画像濃度不足が発生する事態を抑制することが可能な剤充填済み現像剤収容器１３，５２０を製造することができる。
なお、プレミックス現像剤ＴＣ0とトナーＴ0単体とを、その充填した後の袋部１３ａ，５２１内部の口金部材１３ｂ，５３０近傍にプレミックス現像剤ＴＣ0のみが存在する状態とならないように、個別に袋部１３ａ，５２１の内部に充填する具体的な方法としては、口金部材１３ｂ，５３０側から袋部１３ａ，５２１内部にトナーＴ0単体を充填した後に、上記口金部材１３ｂ，５３０側から上記袋部１３ａ，５２１内部にプレミックス現像剤ＴＣ0を充填する方法を採用できる。この方法によれば、より生産性を高めることができる。
また、上記実施形態１及び２の剤充填済み現像剤収容器１３，５２０のように、トナーとキャリアとからなる補給用現像剤Ｔｐを収容するための袋部１３ａ，５２１と、補給用現像剤Ｔｐを袋部１３ａの内部から外部に排出するための口金部材１３ｂ，５３０とを有し、口金部材１３ｂ，５３０から排出された補給用現像剤Ｔｐを現像装置４，４’へ搬送する現像剤補給装置に対して装着される剤充填済み現像剤収容器１３，５２０であって、トナーとキャリアとを混合して現像装置４，４’に初期に充填される初期現像剤よりもキャリア重量比率が低いプレミックス現像剤ＴＣ0とトナーＴ0単体とが袋部１３ａ，５２１の内部に充填されている剤充填済み現像剤収容器１３，５２０を用いれば、局部的な画像濃度不足の発生を安定して阻止することができる。特に、袋部１３ａ，５２１内部の口金部材１３ｂ，５３０近傍にプレミックス現像剤ＴＣ0のみが存在する状態とならないように、プレミックス現像剤ＴＣ0とトナーＴ0単体とが袋部１３ａ，５２１の内部に充填されているものであれば、高画像面積率の画像を連続形成するような厳しい条件下においても局部的な画像濃度不足が発生する事態を抑制できる。
また、上記変形例の剤充填済み現像剤収容器１３，５２０のように、トナーとキャリアとからなる補給用現像剤Ｔｐを収容するための袋部１３ａ，５２１と、補給用現像剤Ｔｐを袋部１３ａ，５２１の内部から外部に排出するための口金部材１３ｂ，５３０とを有し、口金部材１３ｂ，５３０から排出された補給用現像剤Ｔｐを現像装置４，４’へ搬送する現像剤補給装置に対して装着される剤充填済み現像剤収容器１３，５２０であって、現像装置４，４’に初期に充填される初期現像剤からなるプレミックス現像剤ＴＣ0とトナーＴ0単体とが、袋部１３ａ，５２１内部の口金部材１３ｂ，５３０近傍にプレミックス現像剤ＴＣ0のみが存在する状態とならないように、袋部１３ａ，５２１内部に充填されている剤充填済み現像剤収容器１３，５２０を用いれば、低コストで、高画像面積率の画像を連続形成するような厳しい条件下においても局部的な画像濃度不足が発生する事態を抑制することができる。
特に、現像剤収容器１３，５２０の袋部１３ａ，５２１を、口金部材１３ｂ，５３０を介して補給用現像剤Ｔｐが外部に排出されるにつれて減容するように構成すれば、従来のカートリッジ、ボトルといったハードボトルに比較して、使用済みの状態がかさばらず、その運搬や保管の際の取扱性が良く、収納スペースをとらないなど、多くの有益な効果が得られる。このような構成は、例えば、袋部１３ａ，５２１がその少なくとも一部に柔軟部位を備え、口金部材１３ｂ，５３０を介して補給用現像剤Ｔｐが外部に排出されるとその柔軟部位が変形して減容する構造によって簡易に実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】実施形態１に係る複写機の概略構成図である。
【図２】同複写機における現像剤補給装置の概略構成を示す説明図である。
【図３】同現像剤補給装置にセットされる現像剤収容器の分解図である。
【図４】同現像剤収容器を使い切った状態を示す説明図である。
【図５】同複写機に適用可能な現像装置４，４’の他の例を感光体とともに図示した説明図である。
【図６】同現像装置４，４’の現像剤搬送路内の現像剤の流れを説明する斜視断面図である。
【図７】同現像装置４，４’内の現像剤の流れの模式図である。
【図８】同現像装置４，４’の供給スクリューの回転中心における断面を図６中矢印Ｊ方向から見た断面説明図である。
【図９】同現像剤収容器に補給用現像剤を充填するための現像剤充填装置の説明図である。
【図１０】（ａ）乃至（ｃ）は、それぞれキャリア重量比率が異なる補給用現像剤を用いて高画像面積率の画像を連続形成した実験において、検知パターン付着量を測定したときの測定結果を示すグラフである。
【図１１】同実験において、トナー濃度についてを測定したときの測定結果を示すグラフである。
【図１２】実施形態２における複写機が有する現像剤補給装置の斜視説明図である。
【図１３】同現像剤補給装置の概略を示す概略説明図である。
【図１４】実施形態２における現像剤収容器の外観斜視図である。
【図１５】Ｋ色用の同現像剤収容器をセットする様子を説明する図である。
【図１６】Ｋ色用の同現像剤収容器をセットする様子を説明するための複写機の外観斜視図である。
【符号の説明】
【００８４】
１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ  感光体
４，４’  現像装置４，４’
１３，５２０  現像剤収容器
１３ａ，５２１  袋部
１３ｂ，５３０  口金部材
１３ｆ  開口部
１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋ  プロセスカートリッジ
６０，５００  現像剤補給装置
６１，５６０  粉体ポンプ
６１ａ，５６１  ロータ
６１ｂ，５６９  ステータ
６３  セット部
６４  駆動軸
６５  スプリング
６６  パイプ部
６７  エアポンプ
６８，５６５  移送チューブ
１００  プリンタ部
２００  給紙装置
３００  スキャナ
４００  原稿自動搬送装置
５７５Ｙ，５７５Ｍ，５７５Ｃ，５７５Ｋ  容器支持ホルダ
６００  現像剤充填装置
６１０  トナー充填装置
６２０  プレミックス現像剤充填装置
６３０  脱気装置
Ｔ0  補給用トナー
ＴＣ0  プレミックス現像剤
Ｔｐ  補給用現像剤
【図１】
0005081655.tif 000002
【図２】
0005081655.tif 000003
【図３】
0005081655.tif 000004
【図４】
0005081655.tif 000005
【図５】
0005081655.tif 000006
【図６】
0005081655.tif 000007
【図７】
0005081655.tif 000008
【図８】
0005081655.tif 000009
【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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【図１５】
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【図１６】
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