JP2015152768A - 現像剤の補給容器 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、ユーザによって縦置きされず、画像形成装置本体内に正確な位置に保持できる現像剤の補給容器を提供する。
【解決手段】 現像剤補給容器１が画像形成装置100本体に装着されたときに非回転に保持される保持部は、現像剤Ｔを排出可能な排出口７ｄ１と、現像剤補給容器１内の内容積を可変とするポンプ部材６と、を有し、保持部を構成する保護部材９の現像剤補給容器１の回転軸に対して略垂直な端面を成す先端部９ｂには、現像剤補給容器１の回転中心Ｐを挟んで鉛直方向に対向するように配置され、該先端部９ｂから突出する第一の凸部９ｃ1及び第二の凸部９ｃ2と、現像剤補給容器１の回転中心Ｐを挟んで水平方向に対向するように配置され、現像剤補給容器１の画像形成装置100本体内での位置を保持する第一の凹部９ｄ1及び第二の凹部９ｄ2とを備えることを特徴とする。
【選択図】 図１５

Description

本発明は、画像形成装置の現像剤補給装置に着脱可能な現像剤の補給容器に関する。

従来、電子写真複写機等の画像形成装置には微粉末の現像剤が使用されている。このような画像形成装置では、画像形成に伴い消費されてしまう現像剤を現像剤補給容器から補給する構成となっている。

従来の現像剤補給容器としては、例えば、特許文献１の現像剤補給容器が開示されている。特許文献１に記載の画像形成装置では、現像剤補給容器に設けた蛇腹ポンプを用いて現像剤を排出する方式を採用している。

具体的な方法としては、現像剤補給容器において、第一の工程として蛇腹ポンプを伸長させて現像剤補給容器内の気圧を大気圧よりも低い状態にする。これにより現像剤補給容器内へ空気を取り込んで現像剤を流動化する。

次に、第二の工程として蛇腹ポンプを収縮させて現像剤補給容器内の気圧を大気圧よりも高い状態にする。これにより現像剤補給容器内外の圧力差により現像剤を押し出して排出する。この２つの工程を交互に繰り返すことで現像剤を安定排出する構成になっている。

特開２０１０−２５６８９４号公報

しかしながら、前記特許文献１の現像剤補給容器では、現像剤排出口の鉛直上方に現像剤収容体が位置する構成において、現像剤補給容器がユーザによって縦置きされる場合がある。その場合は蛇腹ポンプ内に現像剤が圧密状態となる。この場合、蛇腹ポンプを伸縮するための負荷が大きくなり駆動モータに高い負荷電流が流れる。例えば、駆動モータがＤＣ（直流）モータであった場合、現像剤補給容器を回転させる速度が遅くなり現像剤の安定的な排出性が得られない場合があった。

本発明は前記課題を解決するものであり、その目的とするところは、ユーザによって縦置きされず、画像形成装置の本体内に正確な位置に保持できる現像剤の補給容器を提供するものである。

前記目的を達成するための本発明に係る現像剤の補給容器の代表的な構成は、画像形成装置に着脱可能な現像剤の補給容器において、前記現像剤の補給容器は、一端に開口を備えた現像剤を収容する現像剤収容体と、前記現像剤収容体の前記開口側に設けられ、前記現像剤収容体に対して相対的に回転可能であって、前記現像剤の補給容器が画像形成装置の本体に装着されたときに非回転に保持される保持部と、を有し、前記保持部は、現像剤を排出可能な排出口と、前記現像剤の補給容器内の内容積を可変とする容積可変部材と、を有し、前記保持部の前記現像剤の補給容器の回転軸に対して略垂直な端面を成す先端部には、前記現像剤の補給容器の回転中心を挟んで鉛直方向に対向するように配置され、該先端部から突出する第一の凸部及び第二の凸部と、前記現像剤の補給容器の回転中心を挟んで水平方向に対向するように配置され、前記現像剤の補給容器の画像形成装置の本体内での位置を保持する第一の保持穴及び第二の保持穴と、を備えることを特徴とする。

上記構成によれば、現像剤補給の初期段階から安定的に現像剤を排出でき、現像剤の補給容器の駆動力を低減し、画像形成装置の本体内に正確な位置に保持できる現像剤の補給容器を提供することができる。

本発明に係る現像剤の補給容器を装着可能な画像形成装置の構成を示す断面説明図である。 （ａ）は本発明に係る現像剤の補給容器を装着可能な現像剤補給装置の構成を示す模式断面図である。（ｂ）は本発明に係る現像剤の補給容器を装着可能な現像剤補給装置の構成を示す斜視説明図である。（ｃ）は本発明に係る現像剤の補給容器を装着可能な現像剤補給装置の構成を示す断面説明図である。 本発明に係る現像剤の補給容器を装着した現像剤補給装置の構成を示す部分断面説明図である。 本発明に係る現像剤の補給容器から現像剤を補給する動作を説明するフローチャートである。 本発明に係る現像剤の補給容器の構成を示す斜視説明図である。 （ａ）は本発明に係る現像剤の補給容器に設けられる現像剤収容体の構成を示す正面図、（ｂ）は本発明に係る現像剤の補給容器に設けられる現像剤収容体の構成を示す斜視説明図である。 本発明に係る現像剤の補給容器に設けられる往復動作変換部材の構成を示す図である。 （ａ）は本発明に係る現像剤の補給容器に設けられる非回転体の構成を示す斜視図である。（ｂ）本発明に係る現像剤の補給容器に設けられる非回転体の構成を示す分解斜視図である。 （ａ），（ｂ）は本発明に係る現像剤の補給容器に設けられる往復動作伝達部材の構成を示す斜視説明図である。 （ａ）は本発明に係る現像剤の補給容器に設けられる伸縮部材の伸長時の構成を示す正面説明図である。（ｂ）は本発明に係る現像剤の補給容器に設けられる伸縮部材の伸長時の構成を示す斜視説明図である。（ｃ）は本発明に係る現像剤の補給容器に設けられる伸縮部材の圧縮時の構成を示す正面説明図である。 （ａ）は本発明に係る現像剤の補給容器に設けられる非回転体のフランジ部の構成を示す斜視説明図である。（ｂ）は（ａ）を底面側から見た斜視説明図である。（ｃ）は本発明に係る現像剤の補給容器に設けられる非回転体のフランジ部の構成を示す正面説明図である。 （ａ），（ｂ）は本発明に係る現像剤の補給容器に設けられる開閉部材の構成を示す斜視説明図である。 （ａ），（ｂ）は本発明に係る現像剤の補給容器に設けられる非回転体の保護部材の構成を示す斜視説明図である。 （ａ），（ｂ）は本発明に係る現像剤の補給容器に設けられる往復動作変換機構を示す正面説明図である。 本発明に係る現像剤の補給容器に設けられる保護部材の先端部の構成を示す正面説明図である。 （ａ），（ｂ）は本発明に係る現像剤の補給容器に設けられる保護部材の先端部を床面に対面させて現像剤の補給容器を縦置き状態とした様子を示す正面説明図である。

図により本発明に係る現像剤の補給容器を装着可能な画像形成装置の一実施形態を具体的に説明する。尚、以下の説明において、特段の記載がない限り、発明の思想の範囲内において現像剤の補給容器の種々の構成を同様な機能を奏する公知の他の構成に置き換えることが可能である。即ち、特段の記載がない限り、後述する実施形態に記載された現像剤の補給容器の構成だけに限定するものではない。

本発明に係る現像剤の補給容器は、例えば、複写機、ファクシミリ装置、プリンタ、或いは、これらの機能を複数備えた複合機等の画像形成装置に着脱可能に用いられる。

＜画像形成装置＞
先ず、図１を用いて現像剤の補給容器（所謂、トナーカートリッジ）が着脱可能（取り外し可能）に装着される現像剤補給装置が搭載された画像形成装置の一例として、電子写真方式を採用した複写機（電子写真画像形成装置）の構成について説明する。

図１において、100は複写機からなる画像形成装置である。また、101は原稿であり、原稿台ガラス102の上に置かれる。そして、原稿101の画像情報に応じた光像を光学部103の複数のミラー16とレンズ17とにより静電潜像を担持する像担持体となる感光ドラム104（感光体）の表面上に結像させる。これにより感光ドラム104の表面上に静電潜像を形成する。

この静電潜像は、乾式の現像手段となる現像装置（一成分現像装置）201ａにより現像剤Ｔ（乾式粉体）としてのトナー（一成分磁性トナー）を用いて可視化される。

尚、本実施形態では現像剤補給容器１から補給すべき現像剤Ｔとして一成分磁性トナーを用いた例について説明する。他に、後述するような構成としても良い。

具体的には、一成分非磁性トナーを用いて現像を行う一成分現像装置を用いる場合、現像剤Ｔとして一成分非磁性トナーを補給することになる。また、磁性キャリアと非磁性トナーとを混合した二成分現像剤Ｔを用いて現像を行う二成分現像装置を用いる場合、現像剤Ｔとして非磁性トナーを補給することなる。尚、この場合、現像剤Ｔとして非磁性トナーと共に磁性キャリアも併せて補給する構成としても良い。

105〜108は記録材となるシート12を収容するシートカセットである。これらシートカセット105〜108に積載されたシート12のうち、画像形成装置100の液晶操作部からユーザが入力した情報、或いは、原稿101のシートサイズを基に最適なシートカセット105〜108が選択される。

ここで、記録材としてはシートＳに限定されずに、例えば、ＯＨＴ（OverHead Transparency）シート（ＯＨＰ（OverHead Projector）に使用される透明なシート）シート等が適宜使用可能である。

そして、給送分離装置105Ａ〜108Ａにより一枚ずつ分離搬送されたシート12を搬送部109を経由してレジストローラ110まで搬送する。そして、感光ドラム104の回転と、光学部103のスキャンのタイミングを同期させてレジストローラ110により記録材となるシート12を挟持して感光ドラム104と転写手段となる転写帯電器111との間に搬送する。

転写帯電器111によって感光ドラム104の表面上に形成された現像剤Ｔによるトナー像をシート12に転写する。そして、分離帯電器112によって現像剤像（トナー像）が転写されたシート12を感光ドラム104から分離する。

トナー像が転写されたシート12は搬送部113により定着部114に搬送される。そして、定着部114において加熱及び加圧されてシート12上のトナー像を定着させた後、片面コピーの場合には、排出反転部115を通過したシート12は排出ローラ116により排出トレイ117へ排出される。

また、両面コピーの場合には、シート12は排出反転部115を通り、一度、排出ローラ116により一部が画像形成装置100外へ排出される。そして、この後、シート12の終端がフラッパ118を通過して排出ローラ116にまだ挟持されているタイミングでフラッパ118を制御すると共に排出ローラ116を逆回転させる。これにより、シート12は再度、画像形成装置100内へ搬送される。更に、この後、再給送搬送部119，120を経由してレジストローラ110まで搬送された後、片面コピーの場合と同様の経路を辿って排出トレイ117へ排出される。

画像形成装置100において、感光ドラム104の回りには現像手段としての現像装置201ａ、クリーニング手段としてのクリーナ部202、帯電手段としての一次帯電器203等の画像形成プロセス手段が設けられている。一次帯電器203により感光ドラム104の表面が均一に帯電された後、光学部103により読み取った原稿101の画像情報に応じた光が均一に帯電された感光ドラム104の表面に露光されて静電潜像が形成される。

その後、現像剤補給装置201に設けられた現像剤担持体となる現像ローラ201ｆにより感光ドラム104の表面に形成された静電潜像に現像剤Ｔが供給されてトナー像が形成される。

尚、現像装置201ａは原稿101の画像情報に基づき光学部103により感光ドラム104の表面に形成された静電潜像に現像剤Ｔを付着させることにより現像するものである。また、一次帯電器203は、感光ドラム104の表面上に所望の静電潜像を形成するため感光ドラム104の表面を一様に帯電するためのものである。また、クリーナ部202は感光ドラム104の表面に残留している現像剤Ｔを除去するためのものである。

＜現像剤補給装置＞
次に、図１〜図４を用いて現像剤補給システムの構成要素である現像剤補給装置201について説明する。ここで、図２（ａ）は現像剤補給装置201の構成を示す部分断面図、図２（ｂ）は現像剤補給容器１を装着する装着部10の構成を示す斜視図、図２（ｃ）は装着部10の構成を示す断面図である。また、図３は制御系、並びに、現像剤補給容器１と現像剤補給装置201とを部分的に拡大した断面説明図である。図４は制御系による現像剤補給動作の流れを説明するフローチャートである。

図１に示すように、現像剤補給装置201は、現像剤補給容器１が取り外し可能（着脱可能）に装着される装着部（装着スペース）10を有する。更に、現像剤補給容器１から排出された現像剤Ｔを一時的に貯留するホッパ10ａと、現像手段となる現像装置201ａとを有している。

現像剤補給容器１は、図２（ｃ）に示すように、装着部10に対して図２（ｃ）の矢印Ｍ方向に装着される構成となっている。つまり、現像剤補給容器１の長手方向（回転軸線方向）が略図２（ｃ）の矢印Ｍ方向と一致するように装着部10に装着される。

現像装置201ａは、図１及び図２（ａ）に示すように、現像ローラ201ｆと、撹拌部材201ｃと、送り部材201ｄ，201ｅを有している。そして、現像剤補給容器１から補給された現像剤Ｔは撹拌部材201ｃにより撹拌され、送り部材201ｄ，201ｅにより現像ローラ201ｆに送られて、現像ローラ201ｆにより感光ドラム104の表面上に供給される。

尚、現像ローラ201ｆには、該現像ローラ201ｆの表面上の現像剤Ｔのコート量を規制する現像ブレード201ｇが設けられる。更に、現像ローラ201ｆと現像装置201ａとの間から現像剤Ｔが漏れるのを防止するために該現像ローラ201ｆに接触配置された漏れ防止シート201ｈとが設けられている。

また、図２（ｂ）に示すように、装着部10には、現像剤補給容器１が装着された際に該現像剤補給容器１の図５に示す保持部となる非回転体３と当接する回転方向規制部（保持機構）11が設けられている。これにより該非回転体３の現像剤収容体２の図６（ｂ）の矢印Ｒ方向で示す回転方向への移動を規制する。

また、装着部10は、図２（ｃ）に示すように、現像剤補給容器１が装着された際に、図12に示して後述する現像剤補給容器１の開閉部材となるシャッタ８に設けられた第二の排出口（排出孔）８ａと現像剤受入れ口（現像剤受入れ孔）13とが連通する。現像剤受入れ口13は、現像剤補給容器１から排出された現像剤Ｔを受け入れる。

そして、現像剤補給容器１の第二の排出口８ａから現像剤Ｔが現像剤受入れ口13を通して現像装置201ａへと供給される。尚、本実施形態において、現像剤受入れ口13は、装着部10内での現像剤Ｔによる汚れを可及的に防止するために微細口（ピンホール）としての直径が約３ｍｍに設定されている。尚、現像剤受入れ口13の直径は第二の排出口８ａから現像剤Ｔが排出できる直径であれば適宜設定できる。

また、ホッパ10ａは、図３に示すように、現像装置201ａへ現像剤Ｔを搬送するための搬送スクリュー10ｂと、現像装置201ａと連通した開口10ｃと、ホッパ10ａ内に収容されている現像剤Ｔの量を検出する現像剤センサ10ｄとを有している。

更に、装着部10は、図２（ｂ），（ｃ）に示すように、駆動機構（駆動部）として機能する駆動ギア300を有している。この駆動ギア300は、図３に示す駆動モータ500から図示しない駆動ギア列を介して回転駆動力が伝達され、装着部10にセットされた状態にある現像剤補給容器１に対して回転駆動力を付与する機能を有している。

また、図３及び図４に示すように、駆動モータ500は、制御手段となるＣＰＵ（Central Processing Unit；中央演算装置）等を備えた制御装置600によりその動作を制御される構成となっている。制御装置600は、図３に示すように、現像剤センサ10ｄから入力された現像剤残量情報に基づき、駆動モータ500の動作を制御する構成となっている。

尚、本実施形態において、図２（ｂ）に示す駆動ギア300は、駆動モータ500の制御を簡易化させるため一方向にのみ回転するように設定されている。つまり、制御装置600は、駆動モータ500について、そのオン（作動）／オフ（非作動）のみを制御する構成となっている。従って、駆動モータ500（駆動ギア300）を正方向と逆方向とに周期的に反転させることで得られる反転駆動力を現像剤補給容器１に付与する構成と比較して、現像剤補給装置201の駆動機構の簡易化を図ることができる。

＜現像剤の補給容器の装着／取り出し方法＞
次に、現像剤補給容器１の装着／取り出し方法について説明する。先ず、ユーザが図示しない交換カバーを開き、現像剤補給容器１を画像形成装置100本体側に設けられた現像剤補給装置201の装着部10へ挿入して装着させる。この装着動作に伴って現像剤補給容器１の保持部となる非回転体３が現像剤補給装置201に保持されて固定される。

その後、ユーザが図示しない交換カバーを閉じることで、現像剤補給容器１の装着部10に対する装着工程が終了する。その後、制御装置600が駆動モータ500を制御することにより、駆動ギア300を適宜のタイミングで回転させる。

一方、現像剤補給容器１内の現像剤Ｔが空となってしまった場合には、ユーザが前記交換カバーを開き、装着部10から現像剤補給容器１を取り出す。そして、予め用意してある新しい現像剤補給容器１を装着部10へと挿入して装着し、前記交換カバーを閉じることにより、現像剤補給容器１の取り出しから再装着に至る交換作業が終了する。

＜現像剤の補給装置による現像剤補給制御＞
次に、図３及び図４を用いて現像剤補給装置201による現像剤補給制御について説明する。図４は本実施形態の制御系による現像剤補給の流れを説明するフローチャートである。尚、図４に示す現像剤補給制御は、図３に示す制御装置600により各種機器を制御することにより実行される。

本実施形態では、図３に示す現像剤センサ10ｄの出力に応じて制御装置600が駆動モータ500の作動／非作動の制御を行うことによりホッパ10ａ内に一定量以上の現像剤Ｔが収容されないように構成している。

具体的には、先ず、図４のステップＳ１において、図３に示す現像剤センサ10ｄがホッパ10ａ内の現像剤収容量をチェックする。そして、現像剤センサ10ｄにより検出された現像剤収容量が所定量未満であると判定される。つまり、現像剤センサ10ｄにより現像剤Ｔが検出されなかった場合は、図４のステップＳ２に進んで制御装置600は駆動モータ500を駆動して一定時間、現像剤Ｔの補給動作を実行する。

この現像剤補給動作の結果、前記ステップＳ１において、現像剤センサ10ｄにより検出された現像剤収容量が所定量に達したと判定される。つまり、現像剤センサ10ｄにより現像剤Ｔが検出された場合は、図４のステップＳ３に進んで駆動モータ500の駆動をオフする。そして、現像剤Ｔの補給動作を停止する。この補給動作の停止により一連の現像剤補給工程が終了する。

このような現像剤補給工程は、画像形成に伴い現像剤Ｔが消費されてホッパ10ａ内の現像剤収容量が所定量未満となると、繰り返し実行される構成となっている。

＜現像剤の補給容器＞
次に、図５〜図13を用いて本実施形態の現像剤補給容器１の構成について説明する。図５及び図６に示すように、本実施形態の現像剤補給容器１は、主に現像剤Ｔを収容し、一端に開口２ａを備えた現像剤収容体２を有する。更に、現像剤収容体２の開口２ａ側（開口側）に設けられ、該現像剤収容体２に対して相対的に回転可能に設けられ、現像剤補給容器１が画像形成装置100本体（画像形成装置の本体）に装着されたときに非回転に保持される保持部としての非回転体３を有する。更に、画像形成装置100本体からの回転駆動力を受ける図７に示す往復動作変換部材４とを有して構成される。

＜現像剤収容体＞
図６に示すように、現像剤収容体２は略円筒形状であり、一端に現像剤Ｔを非回転体３に排出する開口２ａと、他端に把持部２ｂが形成されている。また、現像剤収容体２の図６（ｂ）の矢印Ｒ方向の回転によって内部の現像剤Ｔを図６（ｂ）の矢印Ｘ方向とは反対方向に搬送する螺旋状溝２ｃが現像剤収容体２の外周面の長手方向略全域に亘って形成されている。また、開口２ａの近傍の外周面２ｄの一部に図14に示す駆動モータ500からギア部４ａを介して往復動作変換部材４に伝達された回転駆動力を図７（ｃ）に示す駆動伝達部４ｃに係合して受ける駆動受け部２ｅが設けられている。更に、図11に示して後述するフランジ部７の係止爪７ａ2と係合する係止リブ２ｆが形成されている。

＜往復動作変換部材＞
図７に示すように、往復動作変換部材４は、略円筒形状であり、図６に示す現像剤収容体２の開口２ａの近傍の外周面２ｄに嵌合し、該現像剤収容体２と一体的に図７（ａ）の矢印Ｘ方向を回転軸として回転する。

往復動作変換部材４は、一端側に画像形成装置100本体からの回転駆動力を受ける駆動受け部となるギア部４ａと、外周面上に設けられたカム溝４ｂが設けられている。更に、図７（ｃ）に示すように、内周面の一部にギア部４ａで受けた回転駆動力を図６に示す現像剤収容体２の駆動受け部２ｅへ伝達する駆動伝達部４ｃが形成されている。

尚、本実施形態において、往復動作変換部材４のギア部４ａの視認性向上のために該往復動作変換部材４の外観色は以下の通りである。現像剤補給容器１に設けられた外観部品、即ち現像剤収容体２や図８に示して後述する保持部となる保護部材９の外観色とは異なるよう構成されている。

＜非回転体＞
図８に示すように、保持部となる非回転体３は、主に、往復動作伝達部材５と、現像剤補給容器１内（現像剤の補給容器内）の内容積を可変とする容積可変部材であって伸縮部材となるポンプ部材６とを有している。更に、フランジ部７と、図11（ｂ）に示す現像剤Ｔを排出可能な第一の排出口７ｄ1と、該第一の排出口７ｄ1の開閉部材となるシャッタ８と、保持部となる保護部材９とを有して構成されている。

＜往復動作伝達部材＞
往復動作伝達部材５は、図９に示すように、基体部５ａと、一対の腕部５ｂとを有してコ字形状で構成される。腕部５ｂの一端には、図14に示す往復動作変換部材４の外周面に設けられたカム溝４ｂに係合する一対の係合突起部５ｃが突出して形成されている。また、基体部５ａには、図10に示して後述するポンプ部材６の係合部６ｂと係合する被係合部５ｄが形成されている。

＜容積可変部材＞
図10に示すように、容積可変部材となるポンプ部材６は、一端側に開口６ａが設けられ、他端側に図９に示して前述した往復動作伝達部材５の被係合部５ｄと係合する係合部６ｂを備えている。そして、開口６ａと係合部６ｂとの間に蛇腹状の伸縮部６ｃが形成されている。また、開口６ａの近傍の外周面には図11に示して後述するフランジ部７のネジ部７ａ1とネジ結合するネジ部６ｄが形成されている。また、ポンプ部材６は往復動作伝達部材５の往復動作に連動して伸縮と膨張を繰り返し、現像剤収容体２内の圧力を可変にする役割を備えている。

＜フランジ部＞
図11に示すように、フランジ部７は、図10に示すポンプ部材６と、図６に示す現像剤収容体２とが組み付けられる円筒状部７ａと、図12（ａ），（ｂ）に示す開閉部材となるシャッタ８が組み付けられる直方体部７ｂとを有して構成される。

円筒状部７ａの一端側の内周面には、図10に示すポンプ部材６のネジ部６ｄとネジ結合可能なようにネジ部７ａ1が形成されている。また、円筒状部７ａの他端側には図６に示す現像剤収容体２の係止リブ２ｆと係合する係止爪７ａ2が形成されている。

本実施形態においては、現像剤収容体２とフランジ部７とが確実に係合するように係止爪７ａ2を円筒状部７ａの中心から放射状に７個設けている。更に、円筒状部７ａの内周面には、図11（ｃ）に示すように、現像剤Ｔを一定量貯留可能な貯留部７ｃが円筒状部７ａの内周面から直方体部７ｂに向けて貫通するように形成されている。

また、貯留部７ｃの鉛直方向下面には、図11（ｂ），（ｃ）に示すように、シール部材７ｄが設けられている。尚、シール部材７ｄの略中央には貯留部７ｃ内の現像剤Ｔを排出する第一の排出口７ｄ1が形成されている。本実施形態において第一の排出口７ｄ1は直径が４．５ｍｍの貫通穴としている。また、直方体部７ｂには、図12に示す開閉部材となるシャッタ８をスライド可能に保持するシャッタ挿入部７ｂ1が形成されている。

＜開閉部材＞
図12に示すように、開閉部材となるシャッタ８には、現像剤補給容器１が画像形成装置100本体に装着された状態において、図11（ｃ）に示すフランジ部７の第一の排出口７ｄ1と連通して現像剤Ｔを外部へ排出する第二の排出口８ａが形成されている。また、前述したように、開閉部材となるシャッタ８は、図11に示すフランジ部７のシャッタ挿入部７ｂ1にスライド可能に保持される。

更に、開閉部材となるシャッタ８は、現像剤補給容器１が画像形成装置100に非装着状態において、図11（ｂ），（ｃ）に示すシール部材７ｄをフランジ部７の貯留部７ｃの下面との間で押圧するシール部８ｂを備えている。シール部８ｂは第一の排出口７ｄ1からの現像剤Ｔの漏れを防ぐ。尚、本実施形態においては、第二の排出口８ａは直径が２．５ｍｍの貫通穴としている。

＜保護部材＞
図13に示すように、保持部を構成する保護部材９には、図10に示すポンプ部材６や図11に示すフランジ部７等を保護する保護部９ａと、図13（ａ）の斜線領域で示す先端部９ｂが設けられている。先端部９ｂは、図５に示す現像剤補給容器１の回転軸に対して略垂直な端面を成す。

図８（ｂ）に示すように、保護部９ａの一部に設けられた凹溝からなるガイド部９ａ1内に往復動作伝達部材５が往復移動可能に挿入される。ガイド部９ａ1は往復動作伝達部材５を図13（ａ）の矢印Ｘ方向に往復スライド可能にガイドする。

尚、往復動作伝達部材５はガイド部９ａ1内に挿入されることにより現像剤補給容器１の回転軸に対する回転方向の移動が規制されている。また、図13（ａ）に示すように、保護部材９の先端部９ｂには、該先端部９ｂから突出する第一の凸部９ｃ1と第二の凸部９ｃ2とが現像剤補給容器１の回転中心Ｐを挟んで鉛直方向（図13（ａ）の上下方向）に互いに対向するように配置して設けられている。更に、第一の凸部９ｃ1と第二の凸部９ｃ2との間には記録媒体Ｋが配置されている。

尚、記録媒体Ｋは現像剤補給容器１の固有情報を記録（記憶）している。記録媒体Ｋは画像形成装置100本体が備えた図示しない検知手段との間で接触や非接触通信等により接続される。これにより現像剤補給容器１の固有情報を画像形成装置100が認識することで現像剤補給容器１の種類を識別することが出来る。

記録媒体Ｋの一例としては、ＲＦＩＤタグ（Radio frequency Identification TAG）がある。一般的なＲＦＩＤタグはアンテナコイル及び半導体ＩＣチップからなる制御回路を備えて情報を電子的に格納し、電磁波を利用して非接触で外部のリーダライタ機との間で情報の送受信を行うものである。画像形成装置100本体が備えた図示しない検知手段として設けられた読取部はＲＦＩＤタグから非接触で受信を行うリーダ機を利用することが出来る。

そして、画像形成装置100本体の装着部10に装着されたカートリッジとしての現像剤補給容器１の先端部９ｂに設けられたＲＦＩＤタグからなる記録媒体Ｋは以下の通信を行なう。記録媒体Ｋの位置に対応して画像形成装置100本体が備えた図示しない検知手段として設けられた読取部との間で通信による自動応答が開始される。そして、ＲＦＩＤタグのメモリに記憶された現像剤補給容器１の固有情報を読取部により読み取ることが出来る。

本実施形態では、図15に示すように、第一の凸部９ｃ1と記録媒体Ｋとの間の離間距離Ｌ５と、第二の凸部９ｃ2と記録媒体Ｋとの間の離間距離Ｌ６とが異なる。本実施形態では、離間距離Ｌ５，Ｌ６を以下の関係に設定した一例である。尚、離間距離Ｌ５，Ｌ６は、便宜上、各部位の中心間距離として説明する。

［数１］
Ｌ５＞Ｌ６

また、現像剤補給容器１の画像形成装置100本体に対する図13（ａ）の矢印Ｙ，Ｚ方向の位置を規制するための第一の保持穴となる第一の凹部９ｄ1（第一の位置決め穴）が設けられる。更に、第二の保持穴となる第二の凹部９ｄ2（第二の位置決め穴）とが以下の通り設けられる。第一の凹部９ｄ1と、第二の凹部９ｄ2とは現像剤補給容器１の回転中心Ｐを挟んで水平方向（図15の左右方向）に対向するように配置される。

現像剤補給容器１を画像形成装置100本体に対して装着した状態で、画像形成装置100本体に設けられた図示しない凸部が第一の凹部９ｄ1と、第二の凹部９ｄ2とにそれぞれ嵌入される。これにより現像剤補給容器１の画像形成装置100本体に対する位置が保持される。

更に、図15に示すように、保護部材９の先端部９ｂに設けられた第一の凸部９ｃ1と第二の凸部９ｃ2と第一の凹部９ｄ1と第二の凹部９ｄ2とを結ぶ略円形領域14内（領域内）に記録媒体Ｋが設けられている。尚、本実施形態においては、図15に示す第一の凸部９ｃ1、第二の凸部９ｃ2の形状を直径が２ｍｍの半球形状とし、第一の凹部９ｄ1を直径が４ｍｍの貫通穴とした。更に、第二の凹部９ｄ2を図15の矢印Ｙ方向の幅が４ｍｍ以上の所定の幅、矢印Ｚ方向の幅が４ｍｍの貫通長穴とした。

また、記録媒体Ｋは、両面テープにより保護部材９の先端部９ｂの表面に該先端部９ｂの外周縁（図15の斜線領域の外周縁）から突出しないように貼着して固定されている。尚、記録媒体Ｋの保護部材９の先端部９ｂに対する固定方法については、両面テープに限定するものではない。例えば、保護部材９の成形過程において記録媒体Ｋを一体成形する方法（インサート成形）でも良く、固定精度やコスト、生産性を考慮して固定方法を適宜選択することが出来る。

＜往復動作変換機構＞
次に、図14（ａ），（ｂ）を用いて往復動作変換部材４と非回転体３との動作について説明する。尚、図14（ａ），（ｂ）では、説明の都合上、保護部材９を省略している。図14（ａ）に示すように、現像剤補給容器１は、画像形成装置100本体の装着部10に対する非装着状態において、ポンプ部材６が圧縮された状態になっている。

現像剤補給容器１を画像形成装置100本体の装着部10内に装着し、図14（ａ）に示した駆動モータ500が駆動する。すると、該駆動モータ500から図示しないギア列等の駆動伝達手段を介して装着部10に回転自在に設けられた図２（ｂ）に示す駆動ギア300に回転駆動力が伝達される。

そして、現像剤補給容器１の往復動作変換部材４に設けられた該駆動ギア300に噛合する駆動受け部となるギア部４ａに駆動モータ500の回転駆動力が伝達される。これにより往復動作変換部材４が図14の矢印Ｘ方向を軸中心として回転する。

このとき、図14（ａ），（ｂ）に示すように、往復動作伝達部材５の係合突起部５ｃが現像剤補給容器１の往復動作変換部材４の外周面に設けられたカム溝４ｂに係合している。これにより該カム溝４ｂの傾斜に沿って摺動する係合突起部５ｃに固定された往復動作伝達部材５が図14（ｂ）に示すように、図13（ａ），（ｂ）に示す保護部材９のガイド部９ａ1に沿って図13（ｂ）の矢印Ｘ方向とは反対方向に変位する。

従って、図14（ｂ）に示すように、往復動作伝達部材５の図14の左右方向の変位に連動してポンプ部材６は伸長する。尚、往復動作伝達部材５とポンプ部材６とは、図９（ａ）に示す被係合部５ｄと、図10（ａ），（ｃ）に示す係合部６ｂとを介して係合している。これにより往復動作伝達部材５とポンプ部材６とは一体的に図14の左右方向に変位可能になっている。

更に、図14（ｂ）に示すように、ポンプ部材６が使用上、最大長さに伸長した状態から駆動モータ500が回転駆動する。すると、往復動作変換部材４は図14（ｂ）の矢印Ｘ方向を軸中心として回転し、図14（ａ）に示すように、ポンプ部材６が使用上、最小長さに圧縮した状態となる。

その際、先程とは逆に係合突起部５ｃが現像剤補給容器１の往復動作変換部材４の外周面に設けられたカム溝４ｂに沿って摺動する。これにより往復動作伝達部材５は、図14（ａ）の矢印Ｘ方向に変位し、先程と同様に往復動作伝達部材５の図14の左右方向の変位に伴って図14（ａ）に示すように、ポンプ部材６が圧縮された状態となる。

つまり、駆動モータ500の回転駆動力を受けた往復動作変換部材４が図14（ａ）の矢印Ｘ方向を軸中心に回転する。これにより現像剤補給容器１の往復動作変換部材４の外周面に設けられたカム溝４ｂに沿って係合突起部５ｃが摺動移動する。そして、往復動作伝達部材５は図14（ａ），（ｂ）の矢印Ｘ方向と、その反対方向とに往復動作し、ポンプ部材６は伸縮動作を繰り返すことが可能となる。

次に、図15を用いて保護部材９の先端部９ｂの斜線領域で示す表面に形成された第一の凸部９ｃ1と、第二の凸部９ｃ2と、第一の凹部９ｄ1と、第二の凹部９ｄ2と、記録媒体Ｋと、現像剤補給容器１の回転中心Ｐとの配置関係について詳細に説明する。尚、以下に示す離間距離は、便宜上、各部位の中心間距離として説明する。

先ず、図15に示すように、保護部材９の先端部９ｂの斜線領域で示す表面に形成された第一の凸部９ｃ1と回転中心Ｐとの離間距離をＬ１とする。また、第一の凸部９ｃ1と先端部９ｂの最寄りの外周位置９ｂ1との離間距離をＬ３とする。また、第二の凸部９ｃ2と回転中心Ｐとの離間距離をＬ２とする。また、第二の凸部９ｃ2と先端部９ｂの最寄りの外周位置９ｂ2との離間距離をＬ４とする。

本実施形態においては、前記離間距離Ｌ１〜Ｌ４を以下の数２式の関係となるように設定した。

［数２］
Ｌ２＞Ｌ１＞Ｌ４＞Ｌ３

例えば、図16（ａ）に示すように、ユーザが現像剤補給容器１の長手方向が鉛直方向（図16（ａ）の上下方向）となるように床面15に保護部材９の先端部９ｂを対面させて自立させた状態で該現像剤補給容器１を床面15上に縦置きしようとする。その場合は現像剤補給容器１は図16（ａ）に示す矢印Ａ，Ｂ方向に倒れ易くなり自立し難い。

また、図15及び図16（ａ）に示すように、保護部材９の先端部９ｂに突出して形成された第一の凸部９ｃ1と第二の凸部９ｃ2とは水平方向（図16（ａ）の左右方向）に対して回転中心Ｐと略同一線上に配置されている。

従って、現像剤補給容器１は図16（ｂ）に示す矢印Ｃ，Ｄ方向に倒れ易くなり自立し難い。ここで、本実施形態の現像剤補給容器１は駆動モータ500の回転駆動力により往復動作変換部材４と往復動作伝達部材５とを介してポンプ部材６が伸縮する機構である。

例えば、比較例として、特許文献１と同様に、図11（ｃ）に示す第一の排出口７ｄ1の鉛直上方に現像剤収容体２が位置する現像剤補給容器１の構成において、図16（ａ）に示すように、ユーザによって現像剤補給容器１が縦置きされる。その場合はポンプ部材６内に現像剤Ｔが圧密状態となる。この場合、ポンプ部材６を伸縮するための負荷が大きくなり駆動モータ500に高い負荷電流が流れる。例えば、駆動モータ500がＤＣ（直流）モータであった場合、現像剤補給容器１を回転させる速度が遅くなり現像剤Ｔの安定的な排出性が得られない場合がある。

本実施形態の現像剤補給容器１においては、図15に示して前述したように、保護部材９の先端部９ｂに第一の凸部９ｃ1と第二の凸部９ｃ2とを設ける。これにより図16（ａ）に示すように、現像剤補給容器１が床面15に縦置きされても転倒し易く自立しない。このためポンプ部材６内に現像剤Ｔが圧密状態となることがない。従って、前述した比較例のように駆動モータ500に高い負荷電流が流れることがなく、現像剤Ｔの安定的な排出性を得ることができる。

本実施形態の現像剤補給容器１では、図15に示すように、保護部材９の先端部９ｂに記録媒体Ｋが設けられている。記録媒体Ｋは表面に傷等があると、画像形成装置100本体との電気的な接続不良が発生する可能性がある。

例えば、図16（ａ）に示すように、ユーザが現像剤補給容器１をカーペット等の床面15上に縦置きした場合、現像剤補給容器１の保護部材９の先端部９ｂに露出して設けられた記録媒体Ｋの表面を傷つける可能性がある。

本実施形態の現像剤補給容器１は、図15に示して前述したように、保護部材９の先端部９ｂの斜線領域で示す表面に形成された第一の凸部９ｃ1と第二の凸部９ｃ2との作用により現像剤補給容器１が自立し難い。このためカーペット等の床面15上に現像剤補給容器１が縦置きされることがない。このため現像剤補給容器１の保護部材９の先端部９ｂに露出して設けられた記録媒体Ｋを傷つける可能性が低い。

また、記録媒体Ｋの図15の矢印Ｚ方向の位置を第一の凸部９ｃ1と第二の凸部９ｃ2との間に配置している。このため図16（ａ），（ｂ）に示す矢印Ａ〜Ｄ方向に現像剤補給容器１が倒れる際には、保護部材９の先端部９ｂの外周縁が先に床面15に接触して倒れる。このため記録媒体Ｋを傷つけることがない。従って、本実施形態の現像剤補給容器１によれば画像形成装置100本体との電気的な接続不良が発生する懸念が少なくなる。

また、本実施形態の現像剤補給容器１において、記録媒体Ｋと、画像形成装置100本体が備えた図示しない検知手段との接続を確実に保持するためには、記録媒体Ｋの画像形成装置100本体内での位置を安定させる必要がある。

本実施形態の現像剤補給容器１においては、図15に示すように、画像形成装置100本体の水平方向及び鉛直方向の位置決め穴となる第一の凹部９ｄ1と、回転止め穴となる第二の凹部９ｄ2との間に記録媒体Ｋを設けている。このため画像形成装置100本体内での記録媒体Ｋのガタつきを最小限にすることができる。従って、前述した画像形成装置100本体が備えた図示しない検知手段と記録媒体Ｋとの接続を確実に保持することができる。

更に、本実施形態の現像剤補給容器１において、図15に示して前述したように、第一の凸部９ｃ1と、第二の凸部９ｃ2と、第一の凹部９ｄ1と、第二の凹部９ｄ2とによって囲まれる略円形状の領域14内に記録媒体Ｋが設けられている。

また、第一の凸部９ｃ1と第二の凸部９ｃ2とを現像剤補給容器１の回転中心Ｐを挟んで鉛直方向（図15の上下方向）に配置し、第一の凹部９ｄ1と第二の凹部９ｄ2を該回転中心Ｐを挟んで水平方向（図15の上下方向）に配置している。

従って、インサート成形等により記録媒体Ｋを保護部材９の先端部９ｂに設ける場合、記録媒体Ｋを金型に取り付ける取り付け機のレイアウトや金型自体の構造を簡素化することができる。

また、図15に示す第一の凹部９ｄ1と第二の凹部９ｄ2とに対応する画像形成装置100本体側に設けられる図示しない位置決め突起部と、第一の凸部９ｃ1と第二の凸部９ｃ2との位置が十分に離間している。これにより部品の精度誤差や現像剤補給容器１の駆動時のガタつきによる干渉や接触を防止することが容易となる。

更に、第一の凸部９ｃ1と第二の凸部９ｃ2と、記録媒体Ｋに対応して画像形成装置100本体に設けられる図示しない検知手段との干渉や接触を防止することが容易となる。

本実施形態の現像剤補給容器１によれば、従来の現像剤補給容器１よりも現像剤Ｔの排出の安定性を向上させることができる。また、現像剤補給容器１の保護部材９の先端部９ｂに露出して設けられる記録媒体Ｋを確実に保護することができる。更に、現像剤補給容器１の駆動時のガタつきによる画像形成装置100本体の部品との干渉や接触を防止することが容易となる。

また、成形性に優れ、画像形成装置100本体の設計負荷の少ない現像剤補給容器１を提供することができる。さらに、記録媒体Ｋの保護に優れた現像剤補給容器１を提供することができる。

Ｐ …回転中心
Ｔ …現像剤
１ …現像剤補給容器(現像剤の補給容器)
６ …ポンプ部材(容積可変部材)
７ｄ1 …第一の排出口(排出口)
９ …保護部材(保持部)
９ｂ …先端部
９ｃ1 …第一の凸部
９ｃ2 …第二の凸部
９ｄ1 …第一の凹部(第一の保持穴)
９ｄ2 …第二の凹部(第二の保持穴)
100 …画像形成装置

Claims (2)

1. 画像形成装置に着脱可能な現像剤の補給容器において、
   前記現像剤の補給容器は、
   一端に開口を備えた現像剤を収容する現像剤収容体と、
   前記現像剤収容体の前記開口側に設けられ、前記現像剤収容体に対して相対的に回転可能であって、前記現像剤の補給容器が画像形成装置の本体に装着されたときに非回転に保持される保持部と、
   を有し、
   前記保持部は、
   現像剤を排出可能な排出口と、
   前記現像剤の補給容器内の内容積を可変とする容積可変部材と、
   を有し、
   前記保持部の前記現像剤の補給容器の回転軸に対して略垂直な端面を成す先端部には、
   前記現像剤の補給容器の回転中心を挟んで鉛直方向に対向するように配置され、該先端部から突出する第一の凸部及び第二の凸部と、
   前記現像剤の補給容器の回転中心を挟んで水平方向に対向するように配置され、前記現像剤の補給容器の画像形成装置の本体内での位置を保持する第一の保持穴及び第二の保持穴と、
   を備えることを特徴とする現像剤の補給容器。
2. 前記先端部に設けられる前記第一の凸部と、前記第二の凸部と、前記第一の保持穴と、前記第二の保持穴とを結ぶ領域内に記録媒体を配置したことを特徴とする請求項１に記載の現像剤の補給容器。

Images