JP2005010561A - 現像剤補給容器 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成でノブの誤回動を防止する現像剤補給容器の提供。
【解決手段】ノブを回すことでシャッターが開閉する現像剤補給容器において、ノブ又は容器本体の何れか一方にロック部を、他方に被ロック部を有し、容器装着前は前記ロック部、被ロック部は係合し、ノブを回動不可に規制している。容器を装置に装着し、その後、更にノブを容器装着方向と略等しい方向に押し込むことで、前記ロック部の係合は解除され、ノブが回動可能となる。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真複写機やプリンター等の画像形成装置に現像剤を補給するための現像剤補給容器に関する。更に詳細には、現像剤補給容器に回転自在に設けられた回転部材をロックするためのロック部材の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子写真複写機やプリンター等の画像形成装置には現像剤として微粉末の現像剤が使用されている。そして、画像形装置の現像剤が消費された場合には、現像剤補給容器を用いて画像形成装置へ現像剤を補給することが行なわれている。
【０００３】
ここで画像形成装置に現像剤を補給するための現像剤補給容器は、収納した現像剤を画像形成装置の現像剤受け入れ部に一度に全量補給する、所謂一括補給型容器と、画像形成装置本体に据え置いて、現像剤を使い切るまで除々に現像剤を補給する、所謂据え置き型補給容器とに大別される。
【０００４】
近年、画像形成装置のコンパクト化を図るため、現像剤補給容器は据え置き型が使用される傾向にある。更に、現像剤補給容器を交換する際に、容器内に残留した現像剤が排出開口から飛散するのを防止するため、該排出開口を封止するための開閉部材を設けている。
【０００５】
前記開閉部材を開閉する方法の一つとして、発明者らは次の構成を提案している（特開２０００−２７５９４４号公報）。
【０００６】
現像剤補給容器の容器本体に回転部材を回転自在に取り付け、回転部材の回転駆動力を、画像形成装置本体の駆動伝達部材を介して現像剤排出開口を開閉する開閉部材に伝達してこれを開閉する。現像剤補給容器が画像形成装置本体に装着されている状態では回転部材は開閉部材との回動関係位置は拘束されている。現像剤補給容器を画像形成装置から取り出すと回転部材の上記開閉部材との拘束は解かれ自在に回転可能となる。ところが、前記回転部材に設けたギア部は省スペース化のため全周には歯が設けておらず、セグメント（弓形）ギアとなっている。
【０００７】
そのため、ギア部が画像形成装置本体の駆動伝達部材のギアと係合しないのはもちろん、限られた範囲のギアの駆動によって現像剤排出開口の開閉部材を開封・封止しなければならないため、現像剤補給時の回転部材のギア部と画像形成装置本体に設けられたギア部との位置関係の規制が必要とされることになる。
【０００８】
そこで、現像剤補給時以外の回転部材の誤回動を防止するロック手段が必須となり、回転部材を有する現像剤補給容器において、現像剤補給時以外は回転部材を非回転とするロック手段を有する現像剤補給容器、及びこの現像剤補給容器のロック手段が解除できる画像形成装置、及びロック手段を構成するロック部材が提案された。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来例においては次のような問題点があった。
【００１０】
特開２０００−２７５９４４号公報に開示されている現像剤補給容器の場合には、容器の装着方向に往復動自在のリング状ロック部材を設け、これをロック方向（容器の装着方向）に付勢してロックしておき、画像形成装置に装着する動作によって前記リング状のロック部材をロック解除方向に付勢力に抗して移動することでロックを解除していた。
【００１１】
このような構成にあっては、現像剤補給容器本体、開閉部材としてのシャッター、回転部材の他にロック部材が別部材として存在しており、部品点数が多いために組み立て工数が余計にかかり、製造コストが高くなるという問題があった。そして製造工程においてはロック部材を組み忘れることも稀にはあり、このためロック部材の有無を検査する工程も必要となる。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明を請求項に対応して請求項の番号を付して示せば次の通りである。
【００１３】
本出願に係る第１の発明は、画像形成装置に現像剤を補給する現像剤補給容器において、現像剤を収納する容器本体と、収納された現像剤を排出するため、容器本体に設けられた排出口と、前記容器本体に回転可能に取り付けられ、駆動を伝達するギアを備えた回転部材と、前記容器本体に回転可能に取り付けられ、駆動を受けるギアを備え、前記排出口を開封可能に封止する封止部材とを備え、前記回転部材は容器本体を画像形成装置に装着する前は回転不可に規制されていて、装着後に容器本体と回転部材とが容器挿入方向と略同一方向に相対的に移動することで前記回転部材が回転可能となること特徴とする現像剤補給容器。
【００１４】
上記構成においては、容器本体装着動作に連動して、回転部材を回転可能に出来るため、ユーザーにとって非常に簡単で、しかも、迷わず回転部材を回転可能にできる。
【００１５】
本出願に係る第２の発明は、本出願第１の発明において、前記回転部材は回転部材に一体的に設けられたロック部と、容器本体に一体的に設けられた被ロック部が係合することで回転不可に規制されることを特徴とする。
【００１６】
上記構成においては、回転部材の回転規制を安価に行なうことが出来る。
【００１７】
本出願に係る第３の発明は、本出願第１又は２の発明において、前記回転部材の駆動力は前記画像形成装置に設けられた駆動伝達ギアを介し前記封止部材へ伝達することを特徴とする。
【００１８】
上記構成においては、前記回転部材の駆動が、前記封止部材に、本体装着前は伝達されないため、本体装着前に回転部材を誤って回すことによる封止部材の誤開封を防止できる。
【００１９】
本出願に係る第４の発明は、本出願１〜３の発明において、前記現像剤補給容器は、前記回転部材を付勢する付勢手段を有し、前記回転部材は回転不可に規制される位置まで、前記付勢手段により付勢されることを特徴とする請求項１〜３の何れか１つに記載の現像剤補給容器。
【００２０】
上記構成においては、誤って前記回転体を装着方向と略同一方向に移動してしまったときにおいても、前記付勢により前記回転体は回転不可に規制される位置に戻されるため、前記回転規制をより確かに行なえる。
【００２１】
本出願に係る第５の発明は、本出願４の発明において、前記付勢手段は前記容器本体に一体的に設けられた樹脂バネであることを特徴とする。
【００２２】
上記構成においては、安価に前記付勢手段を設けることができる。
【００２３】
本出願に係る第６の発明は、本出願４の発明において、前記付勢手段は前記回転部材に一体的に設けられた樹脂バネであることを特徴とする。
【００２４】
上記構成においては、安価に前記付勢手段を設けることができる。また、一般的に前記回転部材は容器本体より重量が少ないため、比較的高価な樹脂の選択も行なえ、結果として樹脂選択の自由度を高められる。
【００２５】
本出願に係る第７の発明は、本出願１〜６の発明において、前記ロック部を、前記被ロック部との係合が解除された位置から被ロック部と係合する位置へと案内する案内部を設けたことを特徴とする。
【００２６】
上記構成においては、たとえ装着前に誤ってロックを解除してしまった場合においても、ツマミ部を回すだけで簡単にロック状態に復帰させることが出来る。もちろん装着した状態からシャッターを閉じる方向へ回転部材を回転する動作においても、容易に再ロックさせることができ、一度装着して取り外した現像剤補給容器についても確実にロック状態を保つことができる。
【００２７】
本出願に係る第８の発明は、本出願７の発明において、前記案内部は被ロック部に設けられたスロープであることを特徴とする。
【００２８】
上記構成においては、簡単な構成でスムーズに再ロックを行なえる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
〔第１実施形態〕
以下、本発明の第１実施形態について図面を用いて説明する。本発明第１の実施形態に係る現像剤補給容器について図１を用いて説明する。図１は第１の実施形態に係る現像剤補給容器の斜視図である。図１において１は容器本体、２は回転部材（以後ノブと記載する）、３はシャッター、４はパッキン部材をそれぞれ示す。
【００３０】
＜容器本体１＞
図２を用いて容器本体１を説明する。図２−１は中空で筒状をなす容器本体であり、軸線方向一端側の周面には現像剤を排出する開口１ａが設けられており、開口１ａはシャッター３とパッキン部材４によって開閉自在に密閉される。なお、本実施例において、開口１ａは長方形をなしている。
【００３１】
また、容器本体の１端面には回転部材２を回転自在に係止するノブ固定部１ｂを設けている。図２−２はノブ固定部１ｂの拡大図である。ノブ固定部１ｂは円筒の二ヵ所が切り欠かれた形状をしており、その切り欠き部には係止面１ｃ−１とスロープ面１ｃ−２を有する凸部１ｃがそれぞれの切り欠き部に一ヵ所づつ、計二ヶ所設けている。
【００３２】
また、ノブ固定部１ｂが設けられている端面には、ノブ２を遠ざけるように付勢する樹脂バネ１ｄを二つ設けている。
【００３３】
また、前記開口１ａの付近に、シャッター３を往復自在に取り付けるための周方向に平行な二つの断面コの字状のガイドリブ１ｅを設けている。
【００３４】
容器本体１はプラスチックを射出成形、ブロー成形、インジェクションブロー成形等の方法で製造することが出来る。本実施の形態では容器本体１を上部材と下部材の二部材に分けて、対衝撃性ポリスチレンにて成形・製造し、両者を超音波溶着を行なうことで容器本体１を成形しているが、他の材料、及び製造方法であってもよい。
【００３５】
＜ノブ２＞
次に図３を用いてノブ２を説明する。図３−１はノブ２の斜視図である。ノブ２は容器本体１のノブ固定部１ｂに回転自在に取り付けられる。ノブ２は円盤状のフランジ２ａを有し、フランジ２ａから奥側に突出するツマミ部２ｂを有する。ツマミ部２ｂはオペレーターがこれを持って現像剤容器を装着・脱着すると共に、ノブ２を回転させるときにもこの部分を持つ。フランジ２ａの外周にはセグメントギア２ｃを設けている。
【００３６】
また、ツマミ部２ｂのフランジ２ａに対して反対側にはカギ状リブ２ｄを設けている。図３−２にカギ状リブ２ｄ側から見たノブ２を、また、図３−２のＡ−Ａ断面図を図３−３に示す。このカギ状リブ２ｄの面２ｄ−１と容器本体１のノブ固定部１ｂが係止することで、ノブ２は容器本体１とスラスト方向に対して係止される。
【００３７】
＜ノブと容器本体の回転方向のロック＞
ノブ２は部分的にしかギアを有していないため、前記装着・脱着動作において、ノブのセグメントギア２ｃが現像器側ギア１０と係合する時点でノブの回転角度位置（位相）は所定の位置になければならない。これを確実ならしめるために、現像剤容器の装着前にはノブを回転出来ないようにロックし、装着後にロック解除してノブが回転できるようにするロック手段が必要になる。
【００３８】
ノブ２の回転方向のロックに関してはスラスト方向と同じく、カギ状リブ２ｄとノブ固定部１ｂに設けられた凸部１ｃとの係合で行なう。ノブ側カギ状リブ２ｄは面２ｄ−１で容器本体１とスラスト方向に対して係止している一方で、面２ｄ−２で容器本体１の凸部１ｃの面１ｃ−１とが係合し、ノブ２の回転方向のロックを行なっている。なお、ノブ２は容器本体１に設けたれた樹脂バネ１ｄにより容器本体１から離れる方向に維持されているため、通常、カギ状リブ２ｄの面２ｄ−２と凸部１ｃの面１ｃ−１は常に係合している。
【００３９】
＜シャッター３＞
次に図４を用いてシャッター３を説明する。図４はシャッター３の斜視図である。シャッター３は容器本体１の外周面に沿った円弧状をなし、両端縁には断面コの字状のガイド部３ｂを有する。そして容器本体１の開口１ａの近傍に設けたガイドリブ１ｅと係合して容器本体１の周方向に往復自在に取り付けられる。なお、シャッター３にもセグメントギア３ａが設けられている。
【００４０】
＜パッキン部材４＞
容器本体１のシャッター３に挟まれるように、パッキン部材４が設けられており、シャッター３でパッキン部材４を圧縮することで開口１ａを密閉している。
【００４１】
＜樹脂バネ１ｄ＞
本実施例においては容器本体１に樹脂バネ１ｄを二つ設けたが、一つでもよく三つ以上でもよい。ノブのぐらつきを考慮すると、二つ以上が好ましい。これら樹脂バネの付勢力の合計はノブと容器本体を相対的に近づく方向に移動させるために必要な力である。この力をノブ押し込み力とすると、このノブ押し込み力は、現像剤補給容器を現像装置に装着するときの力よりも大きくなくてはならない。もし、前記力関係が逆転したとすると、現像剤補給容器を現像装置に装着している途中においてノブは容器本体１と近づく方向に移動してしまい、カギ状リブ２ｄの面２ｄ−２と凸部１ｃの面１ｃ−１の面の係合が解除されてしまう。その結果、ノブは自由に回転でき、ノブの回転方向のロックが行なえなくなってしまう。
【００４２】
本実施例においては、ノブ押し込み力は２．５〜３．５ｋｇｆであった。この値は現像剤補給容器装着力の約１．５倍〜２倍の値であった。
【００４３】
＜現像剤補給容器の装着・脱着＞
次に図５、図６、図７、を用いて現像剤補給容器を現像装置に装着及び脱着する状況を説明する。なお、図５は現像剤補給容器を現像装置に装着する前の状態、図６は現像剤補給容器を現像装置に挿入した直後の状態、図７は現像剤補給容器を現像装置に挿入し、シャッターを開封した後の状態を示す。
【００４４】
＜装着＞
まず現像剤補給容器の装着について説明する。オペレーターは現像剤補給容器のノブ２のツマミ部２ｂを持ち、ノブ２を手前側にして現像剤補給容器を現像装置へと挿入していく。この状態が図５−１である。
【００４５】
その後、現像剤補給容器を挿入していくと、まず現像剤補給容器のシャッター３と現像器側のシャッター１１とが係合する。次いで容器側シャッター３のセグメントギア３ａと現像器側ギア１０とが係合する。そして最後にノブ２のセグメントギア２ｃが現像器側ギア１０と係合する。この状態が図６である。現像器側ギアは図５−２のように段ギアとなっており、挿入方向下流側の部分の歯先円直径が大きくなっている。そしてシャッター３のセグメントギア３ａが歯先円直径の大きい部分と、ノブ２のセグメントギア２ｃが歯先円直径の小さい部分とそれぞれ係合するようになっている。
【００４６】
現像剤補給容器が現像器に完全に装着されると、容器本体１と現像器が容器挿入方向に固定される。それによりノブ２は樹脂バネ１ｃの付勢力に抗して容器本体１とノブ２が近づく方向に移動させることができる。図６−２はノブ２を移動させる前の状態、図６−３はノブ２を移動させた後の状態をそれぞれ示す。ノブ２は容器本体１へ近づく方向にカギ状リブ２ｄと凸部１ｃの係合寸法以上に移動され、これにより、ノブ２のカギ状リブ２ｄと凸部１ｃとの係合は解除され、ノブ２は自由に回転できるようになる。
【００４７】
次にオペレーターがノブ２のツマミ部２ｂを持って時計回りに６０°回転させる。すると回転による駆動力はノブ２のセグメントギア２ｃから現像器側段ギア１０を介してシャッターのセグメントギア３ａへと伝達される。このように伝達された駆動力によって、シャッター３は容器本体１のガイドリブ１ｅに係合しながら円周方向にスライド移動する。その時、現像器側シャッター１１は現像剤容器のシャッター３のスライド移動に連動する。このため、現像剤容器の開口１ａ、現像器側シャッターの開口（不図示）、現像剤受け入れ部の開口（不図示）が同時に開放され、現像器への現像剤の補給が可能となる。この状態が図７である。
【００４８】
続いて現像剤補給容器の取り外しについて説明する。オペレーターはまずノブ２のツマミ部２ｂを持って反時計方向に６０°回転する。これにより前記と逆向きの駆動力が伝達され、シャッター３が前記と逆方向にスライド移動して現像剤容器の開口１ａ、現像器側シャッターの開口、現像剤受け入れ部の開口が同時に閉止される。オペレーターはノブ２のツマミ部２ｂを持って現像剤補給容器を現像装置から取り出す。
【００４９】
ノブ２と容器本体１との回転方向のロックに関しては、開封時においてノブ２の回転を規制していた凸部１ｃは、封止時においては規制しないように反対側はスロープ面１ｃ−２を有している。そのため封止時はノブ２を容器装着方向に押し込むことなく、そのまま反時計周りに回転させることができ、ノブ２に設けられたカギ状リブ２ｄが凸部１ｃを通りすぎた後、樹脂バネ１ｄの付勢力により、ノブ２は容器本体１から離れる方向に移動し、再び、ノブ２は回転不可に規制される。
【００５０】
ノブ２のロック構成について図８を用いて更に詳細に説明する。
【００５１】
図８は容器本体１のノブ固定部１ｂ、凸部１ｃ、樹脂バネ１ｄ及びノブ２の断面図である。
【００５２】
なお、見やすいように、容器本体１側の部材は黒く色付けした。
【００５３】
図８−１は現像剤補給容器を現像器へ装着した直後の状態、図８−２はノブ２を容器本体１へ近づく方向へ移動させた状態、図８−３は移動後、僅かにノブ２を回転させた状態、図８−４はノブ２を完全に回転し終わった（６０°回転）状態を示している。
【００５４】
図８−１においてノブ２は樹脂バネ１ｄの付勢力により、容器本体１から離れる方向に移動させられている。容器本体１とノブ２のクリアランスをＬとすると本実施例においてはＬ＝２ｍｍである。また、凸部１ｃとカギ状突起の係止面２ｄ−２との係合幅をｌとすると、本実施例においてｌ＝１．５ｍｍである。ノブ２の回転方向のロック解除の構成上、凸部の係合幅ｌより、クリアランスＬは必ず大きくしなくてはならない。
【００５５】
図８−２において、ノブ２は容器本体１に近づく方向にＬの距離を移動される。Ｌは凸部１ｃとカギ状突起の係止面２ｄ−２との係合幅であるｌより大きいため、凸部１ｃとカギ状突起の係止面２ｄ−２の係合は解除される。
【００５６】
図８−３において、凸部１ｃとカギ状突起の係止面２ｄ−２の係合は解除されたため、ノブ２は回転できるようになり、カギ状突起２ｄが凸部１ｃの下をくぐり抜けるように回転をする。
【００５７】
図８−４において、カギ状突起のノブ固定部１ｂとの係止面である２ｄ−１が完全に凸部１ｃを通過し、再び、樹脂バネ１ｄの付勢力によりノブは容器本体１から離れる方向へと移動される。
【００５８】
このようにノブ２を完全に回転させ終わった後、ノブ２はスラスト方向において、初期に回転が規制されていた位置まで戻る構成になっている。このような構成にすることで、ノブ２が６０°回転された状態で長期間放置された場合でも、樹脂バネの劣化を少なくすることができる。
【００５９】
〔第２の実施形態〕
次に，本発明第２の実施例に関わるトナー補給容器について図９を用いて説明する。
【００６０】
図９は本発明第２の実施例におけるノブ２の斜視図である。本発明第２の実施例はノブ２及び容器本体１の構成が違うだけで、他の構成に関しては第１の実施例と同じである。
【００６１】
図９に示したようにノブ２には実施例１同様に円盤状のフランジ２ａ、ツマミ部２ｂ、セグメントギア２ｃ、カギ状リブ２ｄを設けている。更に本実施例のノブ２には樹脂バネ２ｅがノブと一体的に設けられている。
【００６２】
ノブ２に樹脂バネ２ｅが設けられていることから、実施例１において容器本体１に設けられていた樹脂バネ１ｄは本実施例の容器本体１には設ける必要がない。
【００６３】
このような構成にすることで、例えば、ノブ２と容器本体１の付勢力が弱くノブと容器本体の回転規制が不安であるとき、ノブ２の材質を機械的強度の強い材質に変更するという方法も一つの手段である。この場合、比較的コストの高い材質を選択したとしても、容器本体に対しノブ２はその重量が少ないため、そのコストアップを抑制することが出来る。
【００６４】
つまり、このような構成にすることで、樹脂選択の自由度をアップさせることができるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態に係る現像剤補給容器の斜視図。
【図２】１ 容器本体１の斜視図。
２ ノブ固定部１ｂの拡大図。
【図３】１ ノブ２の斜視図。
２ カギ状リブ２ｄ側から見たノブ２の図。
３ ２のＡ−Ａ断面図。
【図４】シャッター３の斜視図。
【図５】１ 現像剤補給容器を現像装置に装着する前の状態を示した図。
２ 現像器側ギアの詳細図。
【図６】１ 現像剤補給容器を現像装置に装着した後の状態を示した図。
２ ノブ２を移動させる前の状態を示した図。
３ ノブ２を移動させた後の状態を示した図。
【図７】シャッター開封後の状態を示した図。
【図８】容器本体１のノブ固定部１ｂ、凸部１ｃ、樹脂バネ１ｄ及びノブ２の断面図。
１ 現像剤補給容器を現像装置に装着した後の状態を示した図。
２ ノブ２を移動させた後の状態を示した図。
３ ノブ２を回動させている状態を示した図。
４ ノブ２の回動が終了した後の状態を示した図。
【図９】第２の実施の形態に係るノブ２の斜視図。
【符号の説明】
１ 容器本体
１ａ 開口
１ｂ ノブ固定部
１ｃ 凸部
１ｄ 樹脂バネ
１ｅ ガイドリブ
２ ノブ
２ａ フランジ
２ｂ ツマミ部
２ｃ セグメントギア
２ｄ カギ状リブ
２ｅ 樹脂バネ
３ シャッター
３ａ セグメントギア
４ パッキン部材
１０ 現像器側ギア
１１ 現像器側シャッター
Ｌ クリアランス
ｌ 係合幅

Claims (8)

1. 画像形成装置に現像剤を補給する現像剤補給容器において、
   現像剤を収納する容器本体と、
   収納された現像剤を排出するため、容器本体に設けられた排出口と、
   前記容器本体に回転可能に取り付けられ、駆動を伝達するギアを備えた回転部材と、
   前記容器本体に回転可能に取り付けられ、駆動を受けるギアを備え、前記排出口を開封可能に封止する封止部材とを備え、
   前記回転部材は容器本体を画像形成装置に装着する前は回転不可に規制されていて、装着後に容器本体と回転部材とが容器挿入方向と略同一方向に相対的に移動することで前記回転部材が回転可能となること特徴とする現像剤補給容器。
2. 前記回転部材は回転部材に一体的に設けられたロック部と、容器本体に一体的に設けられた被ロック部が係合することで回転不可に規制されることを特徴とする請求項１に記載の現像剤補給容器。
3. 前記回転部材の駆動力は前記画像形成装置に設けられた駆動伝達ギアを介し前記封止部材へ伝達することを特徴とする請求項１又は２に記載の現像剤補給容器。
4. 前記現像剤補給容器は、前記回転部材を付勢する付勢手段を有し、前記回転部材は回転不可に規制される位置まで、前記付勢手段により付勢されることを特徴とする請求項１〜３の何れか１つに記載の現像剤補給容器。
5. 前記付勢手段は前記容器本体に一体的に設けられた樹脂バネであることを特徴とする請求項４に記載の現像剤補給容器。
6. 前記付勢手段は前記回転体に一体的に設けられた樹脂バネであることを特徴とする請求項４に記載の現像剤補給容器。
7. 前記ロック部を、前記被ロック部との係合が解除された位置から被ロック部と係合する位置へと案内する案内部を設けたことを特徴とする請求項１〜６の何れか１つに記載の現像剤補給容器。
8. 前記案内部は被ロック部に設けられたスロープであることを特徴とする請求項７記載の現像剤補給容器。

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