JP2005292630A - 現像剤補給容器及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】構造、組立が簡単で、安定した現像剤の補給が可能な現像剤補給容器を提供すること。
【解決手段】現像剤を収納する容器本体の一端面に、容器本体の直径よりも小さい直径の円筒状の開口部と、該開口部を封止するキャップ部材を有した現像剤補給容器であって、前記キャップ部材には前記容器本体の円筒状の開口部の内周面に沿うように円弧状に複数のシート部材を設け、開封時には前記容器本体と前記キャップ部材とが相対的に離間し、前記開口部内の現像剤を崩すことを特徴とするトナー補給容器である。
【選択図】図１

Description

本発明は、静電式複写機、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ために用いられる現像剤補給容器及びこれを装着して画像を形成する画像形成装置に関するものである。尚、ここで言う現像剤とは、１、２成分トナー、キャリア及びその混合物全てを含むものを指す。

従来、静電式複写機、プリンタ等の画像形成装置には粉末トナーが使用されているが、このトナーの補給容器は一般に合成樹脂等で作られた円筒状もしくは直方体等の本体と、本体から粉末トナーを現像装置に補給するために開口している本体の開口部を封止するシール部材によって構成されている。特に、このトナー補給容器に感光ドラム、クリーナー、帯電器等を一体化させたプロセスカートリッジも作られている。

最近では、操作性向上、複写機やプリンタ本体小型化のための省スペース化を目的として、本体内に据え置く現像剤補給容器が増えている。

中でも、螺旋状のリブを設けた容器本体を回転させて容器本体内の現像剤を搬送し、容器本体の一端に設けた排出口から現像剤を排出させる構成の現像剤補給容器が多数提案されており、特に、現像剤排出口部の現像剤のブリッジによる閉塞を防止する提案がなされている（例えば、特許文献１〜３参照）。

又、最近では、容器本体内部に搬送部材を配置して、容器本体を回転させて容器本体内の現像剤を搬送させ、容器本体の一端に設けた排出口から現像剤を排出させる構成の容器であって、排出口を封止しているキャップ部材が画像形成装置本体から駆動を受けて容器本体を回転させる構成の現像剤補給容器の提案もなされている（例えば、特許文献４参照）。

特開平８−２１１７１９号公報 特開平９−９６９５９号公報 特開平１０−１４２９１８号公報 特開２００２−３１８４９０号公報

しかしながら、従来方式では、現像剤排出量の安定化、現像剤排出開口部のシール性向上の観点から、容器本体内部の現像剤を容器本体よりも小径の排出開口部に搬送して排出させる構成になっており、用いる現像剤の物性や現像剤補給容器の物流、放置状態によっては排出開口部にてブリッジを起こして閉塞する場合があった。

特に、前記特許文献１〜３の現像剤補給容器の構成では、現像剤排出開口部を封止している栓部材に解し部材を設けて、現像剤補給時には容器本体を回転させて現像剤を搬送させるが、容器本体と栓部材を相対的に回転させることで、容器本体の排出開口部に溜まった現像剤を栓部材の解し部材で崩して現像剤を排出させる構成になっている。この場合、容器本体の排出開口部に対し栓部材の解し部材は回転差を有して排出開口部の現像剤を解すが、より効率をアップさせたり、凝集性の高い現像剤を用いた場合には、大幅なトルクアップが生じる可能性があった。

又、解し性能を向上させるためには解し部材の剛性を上げる必要があり、より強度アップするために使用する材質が限定され、コストアップする場合があった。更に、容器本体に摺擦させる場合には、粗大粒子発生の可能性があった。

前記特許文献４の現像剤補給容器の構成では、排出口を封止しているキャップ部材が画像形成装置本体から駆動を受けて容器本体と一緒に回転して容器本体内の現像剤を排出させる構成であるため、トルクアップや粗大粒子発生の可能性は無いが、用いる現像剤の物性や現像剤補給容器の物流、放置状態によっては排出開口部にてブリッジを起こして現像剤の排出が低下する可能性があった。

本発明は、構造、組立が簡単で、安定した現像剤の補給が可能な現像剤補給容器を提案するものである。

上記目的を達成するため、本発明は、現像剤を収納する容器本体の一端面に、容器本体の直径よりも小さい直径の円筒状の開口部と、該開口部を封止するキャップ部材を有した現像剤補給容器であって、前記キャップ部材には前記容器本体の円筒状の開口部の内周面に沿うように円弧状に複数のシート部材を設け、開封時には前記容器本体と前記キャップ部材とが相対的に離間し、前記開口部内の現像剤を崩すことを特徴とするトナー補給容器である。

本発明によれば、簡単な構成でコストアップを招くことなく、現像剤排出口部にて閉塞することなく、安定した現像剤の補給を確実に行うことができる。

又、現像剤の定量供給やフラッシング対策を図ることができる。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

＜実施の形態１＞
［電子写真画像形成装置］
先ず、本発明に係る現像剤補給容器が装着される画像形成装置の一例である電子写真画像形成装置の構成について図１に基づいて説明する。

図１に示す電子写真複写機本体（以下、「装置本体」と言う）装置本体１００において、原稿１０１が原稿台ガラス１０２の上に置かれると、原稿１０１の画像情報に応じた光像が光学部１０３の複数のミラーＭとレンズＬｎにより、像担持体としての電子写真感光体ドラム（以下、「感光体ドラム」と言う）１０４上に結像する。カセット１０５，１０６，１０７，１０８に積載された記録媒体（以下、「媒体」と言う）Ｐのうち、図２に示す操作部１００ａ（図２参照）から使用者（ユーザー）が入力した情報若しくは原稿１０１の媒体サイズから、最適な媒体Ｐをカセット１０５〜１０８の媒体サイズ情報から選択する。ここで、記録媒体としては上記媒体に限定されずに、例えばＯＨＰシート等適宜選択できる。

そして、給送・分離装置１０５Ａ，１０６Ａ，１０７Ａ，１０８Ａにより搬送された１枚の媒体Ｐを、搬送部１０９を経由してレジストローラ１１０まで搬送し、更にレジストローラ１１０により媒体Ｐを感光体ドラム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転写部に搬送する。転写部では、転写放電器１１１によって、感光体ドラム１０４上に形成された現像剤像（トナー像）を媒体Ｐに転写する。そして、分離放電器１１２によって、トナー像の転写された媒体Ｐを感光体ドラム１０４から分離する。

その後、搬送部１１３により定着部１１４へ搬送された媒体Ｐは、定着部１１４において熱と圧力により媒体Ｐ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、排出ローラ１１６により排出トレイ１１７へ排出される。又、両面コピーの場合には、排出反転部１１５のフラッパ１１８の制御により、再給送搬送路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。

又、多重コピーの場合には、媒体Ｐは排出反転部１１５を通り、一度排出ローラ１１６により一部が装置外へ排出される。そして、この後、媒体Ｐの終端がフラッパ１１８を通過し、排出ローラ１１６に未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を逆回転させることにより、再度装置本体１００内へ搬送される。更にこの後、再給送搬送路１１５，１２０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。

ところで、上記構成の装置本体１００において、感光体ドラム１０４の周りには現像手段としての現像装置２０１、クリーナ装置２０２、一次帯電器２０３等が配置されている。現像装置２０１は、原稿１０１の画像情報に基づいて一様に帯電された感光体ドラム１０４上を光学部１０３により露光して形成された静電潜像を、現像剤（トナー）を用いて現像するものである。そして、この現像装置２０１へ現像剤としてのトナーを補給するための現像剤補給容器１が使用者によって装置本体１００に着脱可能に装着されている。尚、現像剤補給容器からトナーのみを画像形成装置側へ補給する場合や、トナー及びキャリアを補給する場合であっても本発明を適用できる。本実施形態では前者の例についての説明である。

又、現像装置２０１は、収容手段としてのトナーホッパー２０１ａと現像器２０１ｂとを有している。トナーホッパー２０１ａは、現像剤補給容器１から補給されたトナーを撹拌するための撹拌部材２０１ｃを有している。そして、この撹拌部材２０１ｃにより撹拌されたトナーは、マグネットローラ２０１ｄにより現像器２０１ｂに送られる。現像器２０１ｂは、現像ローラ２０１ｆと、送り部材２０１ｅを有している。そして、マグネットローラ２０１ｄによりトナーホッパー２０１ａから送られたトナーは、送り部材２０１ｅにより現像ローラ２０１ｆに送られて、この現像ローラ２０１ｆにより感光体ドラム１０４に供給される。尚、クリーナ装置２０２は、感光体ドラム１０４に残留しているトナーを除去するためのものである。又、一次帯電器２０３は、感光体ドラム１０４を帯電するためのものである。

図２に示す外装カバーの一部である現像剤補給容器交換用前カバー２０（以下、「容器交換用前カバー」と言う）を図３に示すように使用者が開けると、装着手段の一部である容器受け台５０が、駆動系（不図示）によって所定の位置まで引き出される。そして、この容器受け台５０上に現像剤補給容器１を載置する。使用者が現像剤補給容器１を装置本体１００から取り出す際には、容器受け台５０を引き出し、容器受け台５０に載っている現像剤補給容器１を取り出す。ここで、容器交換用前カバー２０は現像剤補給容器１を着脱（交換）するための専用カバーであって、現像剤補給容器１を着脱するためだけに開閉される。尚、装置本体１００のメンテナンスは、前面カバー１００ｃを開閉することによって行われる。又、容器受け台50を介することなく、現像剤補給容器１を装置本体１００に直接装着し、又、装置本体１００から取り外しても良い。

［現像剤補給容器について］
実施の形態１の現像剤補給容器１の構成を示す断面図を図４に示す。実施の形態１の現像剤補給容器は、主に容器本体１Ａ、キャップ部材２、シート部材３、現像剤４から構成されている。

次に、各部材について説明する。

容器本体１Ａは本実施例では略円筒形状でブロー成型にて成型しており、主には胴部１ｂと胴部１ｂの直径よりも小さい略円筒形状の現像剤排出開口１ａを有している。胴部１ｂには容器本体１Ａ内部の現像剤４を現像剤排出開口１ａに送るための螺旋形状部１ｂ−１を形成しており、現像剤排出時には補給ユニット３０側から駆動を受けて容器本体１Ａが回転し、その螺旋形状部１ｂ−１に現像剤４を載せて現像剤排出開口１ａの方向に現像剤４を搬送する。

尚、螺旋形状部１ｂ−１の螺旋のピッチ、高さ、角度等の形状は、要求される排出性能に合せて適宜選定することが望ましい。螺旋形状部１ｂ−１は断面が容器本体１Ａ内部に向かって立つ二等辺の三角形としている。これにより、容器本体１Ａから現像剤排出後に最終的に容器本体１Ａに残る残量が螺旋形状部１ｂ−１の隅に残り難くしている。又、容器本体１Ａの外周面上に螺旋形状部１ｂ−１に沿って溝１ｂ−２が設けてあり、螺旋形状部１ｂ−１の部分における肉厚を胴部１ｂの外周円筒の肉厚とほぼ等しくすることにより樹脂成型を容易にしている。

胴部１ｂの現像剤排出開口１ａとの接点部には、図５に示す通り容器本体１Ａ内部から搬送されてきた現像剤４を現像剤排出開口１ａに確実に供給するためのすくい上げ部１ｂ−３を有しており、このすくい上げ部１ｂ−３は、容器本体１Ａの内周と、現像剤排出開口１ａを容器本体１Ａ内へ仮想的に延長した仮想円筒とを曲面で結合したものであり、そのすくい上げ面は容器本体１Ａの回転中心側から外周へいく程、図示矢印イの現像剤補給容器１の回転方向に関し次第に位相が進んでいる。このすくい上げ部１ｂ−３は、容器本体１Ａの回転中心線の方向で見て現像剤排出開口１ａ付近にのみ存在する。よって、すくい上げ部１ｂ−３は現像剤補給容器１の回転中心部分には存在しない。

容器本体１Ａの各寸法は実際の現像剤充填量、排出性能によって適宜選択するのが望ましいが、容器回転時にねじれ等の変形が無い程度の剛性が必要である。

更に、本実施の形態では、ブロー成型にて一体成型したが、胴部１ｂと現像剤排出開口１ａ周辺部とを別体として射出成型にて成型した後接合させる構成でも構わず、成型方法に合せて材質もポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、ＡＢＳ等自由に選択することができる。本例では、ポリプロピレンを用いた。

キャップ部材２は容器本体１Ａの現像剤排出開口１ａを封止するものであり、現像剤排出開口１ａとの封止部２ａを更に開封時に補給ユニット３０に係合する係合部２ｂを有している。又、図６に示す通り、略円筒状の現像剤排出開口１ａの内周面に合せてシート部材３を設けた。

封止部２ａには、円筒形の外周を取り巻くリブ２ａ−１が設けてあり、現像剤排出開口１ａの内周に密接して、容器本体１Ａ内の現像剤４が外部へ漏れないように封止する必要があるが、同時にキャップ部材２の開閉操作が滑らかであることも併せ持つ必要がある。

係合部２ｂは、補給ユニット３０に装着して開封する時に補給ユニット３０と係合して、更に現像剤排出時には容器本体１Ａと一緒に回転する駆動を補給ユニット３０から受ける必要がある。

シート部材３は、キャップ部材２の封止部２ａの円筒形の外周部から容器本体１Ａ内部方向へ現像剤排出開口１ａの内周面に沿って円弧状の片を円周方向に６箇所設けた。本実施の形態では、キャップ部材２の成型時にキャップ部材２の一部として一体成型を行った。このシート部材３は、キャップ部材２閉時には容器本体１Ａの現像剤排出開口１ａの円筒内周面に近接した位置に配置され、円筒内部に現像剤４が圧密された場合には円筒部と現像剤４の間に配置された状態になることから、キャップ部材２開封時にはキャップ部材２が容器本体１Ａから離間されるに連れて現像剤排出開口１ａの円筒部内の現像剤４を載せて引きずり出すと同時に崩すことが可能になる。このシート部材３の厚みは現像剤排出開口１ａ内部の閉塞を防ぐためにより大きな空間を得るよう薄い方が望ましく、又、シート部材３の幅はシート部材３の内部の現像剤４が崩れ易くするためにシート部材３が無い部分に対し同等程度にすることが望ましい。

更に、シート部材３の数は円周方向に対してできるだけ多くして、シート部材３の無い部分の幅を小さくすることが望ましい。なぜならば、シート部材３が無い部分は、基本的に現像剤排出開口１ａの円筒部と現像剤４が直接密着している箇所になり、円筒内部に現像剤４が圧密された場合には崩れにくくなるためである。

以上の効果が得られれば、材質、形状、成型方法等は本例に限定されるものではなく、自由に選択できる。尚、本例ではキャップ部材２の材質としてポリエチレンを用い、射出成型にて成型した。他の材質としては、ポリプロピレン、ポリアセタール等が考えられるが、封止部２ａにエラストマーを用いて２色成型する等の方法により、キャップ部材２としてはポリスチレン、ＡＢＳ、ポリカーボネート等の剛性の高い材料を用いることができ、材質選定の自由度が広がることから強度アップやコストダウンが図れる。

次に、本実施例の現像剤補給容器１の組立方法について説明する。

ブロー成型で成型した容器本体１Ａの現像剤排出開口１ａより現像剤４を容器本体１Ａへ充填してから、キャップ部材２を現像剤排出開口１ａに嵌めて封止する。この際、キャップ部材２に設けられたシート部材３が確実に現像剤排出開口１ａの内周面に沿って配置されるよう注意する必要がある。尚、現像剤４の充填は充填口を現像剤排出開口１ａとは別の場所に設けても構わないが、その場合には充填口を封止するための別の部材が新たに必要になる。

本実施の形態では、現像剤排出開口１ａの円筒内部直径を３０ｍｍ、円筒部の長さを３０ｍｍとし、胴部１ｂの直径を９０ｍｍとして容積約２０００ｃｃの容器本体１Ａに現像剤１ｋｇを充填した。

次に、現像剤補給操作について説明する。

現像剤補給の状態を図７に示す。

補給ユニット３０が装置本体１００に設けてあり、図７に示すように、現像剤補給容器１の装着部には容器本体１Ａを支持し回転駆動を伝える駆動ローラ１４が設けてある。具体的には、駆動ローラ１４を支持する固定軸１５がスタンド１６に固定され、スタンド１６は容器受け台５０に固定されている。本例では、駆動モーター（不図示）からの駆動を駆動ローラ１４に伝える構成になっている。駆動ローラ１４は容器本体１Ａに対して鞍形に配置して容器本体１Ａを支持する位置にあり、容器本体１Ａの回転軸線方向に２箇所配置してある。駆動ローラ１４の数は４個である。容器本体１Ａを安定して回転させることができれば、本例の構成に限定されることはなく、装置本体１００と容器本体１Ａの一部が係合して回転駆動力を容器本体１Ａに伝達する構成であっても構わない。

補給ユニット３０の現像剤補給容器１装着部の奥には穴３２ａを有する側板３２が設けてある。穴３２ａはキャップ部材２が通り抜け可能な大きさを有している。

回転駆動部３１は現像剤補給容器１の回転中心と平行な方向に移動ができる構造となっているため、回転駆動部３１が係合部２ｂと係合した状態で前記方向に移動することにより、キャップ部材２と容器本体１Ａを封止したり、開封したりすることができる。キャップ部材２の開閉は容器本体１Ａの前側側面を側板３２が、後ろ側側面を容器受け台５０の一部（不図示）が支持することにより達成される。尚、現像剤補給容器１装着部を駆動ローラ１４を有したホルダー状の部材（不図示）に構成しても良く、容器本体１Ａに対するキャップ部材２の開閉時の力をホルダー状部材で受けるようにしても構わない。

補給ユニット３０への現像剤補給容器１の装着は、図７においてキャップ部材２を先にして左行させるとキャップ部材２は側板３２の穴３２a を通り抜けて、現像剤排出開口１ａが穴３２ａの位置にくると共に容器本体１Ａは駆動ローラ１４に支持される。このとき、回転駆動部３１は図７において側板３２に接近した位置にあり、且つ、上下２分割されている回転駆動部３１は上下方向に互いに離れている。この回転駆動部３１にキャップ部材２が位置した状態で、現像剤補給容器１の装着を検知したスイッチ（不図示）の投入により、自動で又は手動で、若しくは現像剤補給容器１を補給ユニット３０の装着部へ装着後の装着部を開閉する容器交換用前カバー２０と機械的に連動して回転駆動部３１が半径方向に互いに接近し係合部３１ａがキャップ部材２の係合溝２ｂ−１に嵌合する。

係合部３１ａが係合溝２ｂ−１に嵌合したことを不図示のスイッチが検知すると、回転駆動部３１は図７において左行される。これによって、キャップ部材２の容器本体１Ａに対する封止状態を解いて移動させ、キャップ部材２と現像剤排出開口１ａとの間に現像剤排出経路ｆが確保される。このとき、図７に示す通り、キャップ部材２と現像剤排出開口１ａとの間にはシート部材３が配置された状態のままになっており、実際に現像剤４が排出される経路はシート部材３の間の隙間になる。

図８及び図９に本例のキャップ部材２の開封時の現像剤排出開口１ａの円筒状部の現像剤の状態について示した。図８では、物流履歴を負ったり、キャップ部材２を下にした状態で長期間放置されたりして現像剤排出開口１ａの現像剤４が圧密にされた状態を示している。

本例の現像剤補給容器１は容器本体１Ａの胴部１ｂの直径よりも現像剤排出開口１ａの直径が小さいために現像剤排出開口１ａの現像剤４は圧密になり易く、図８に示した現像剤４（斜線部）の密度は特に高くなる傾向がある。この状態で、キャップ部材２を開封するために左行させて容器本体１Ａから離す方向に移動すると、図９に示した通り、キャップ部材２に設けたシート部材３の上に載った現像剤４がキャップ部材２と共に引きずり出される一方で、シート部材３が無い部分はそのままであるため、圧密された現像剤４が崩れる。その後、容器本体１Ａ及びキャップ部材２を一緒に回転させると、崩れた現像剤４がシート部材３の間の隙間から現像ホッパー部２０１ａに補給される。現像剤排出開口１ａ部に圧密された現像剤４を効果的に崩すには、シート部材３が現像剤排出開口１ａの円筒内周に対して接触しているか限りなく近接していて、円筒内周と現像剤４の隙間に配置させ、開封時にシート部材３に載っている現像剤４を引張り出す必要がある。本例ではシート部材３と円筒内周との隙間を０．５ｍｍに設定した。

又、シート部材３の円筒内周に対する長さ、数について、本例では図６に示すように円筒内周を６分割するように、６箇所設けた。具体的には円筒内部直径３０ｍｍで内周３０πｍｍを６分割して５πｍｍに対し、シート部材３のある領域と無い領域を均等に分けて、シート部材３の円弧状の長さは２．５πｍｍとした。このシート部材３の長さは、短く円筒内周に対する割合が少ないと開封時にシート部材３に載って引きずり出す現像剤４の量が減少してしまい、円筒内周の現像剤４を崩す効果が出にくくなる。逆に、長く円筒内周に対する割合が大きいとキャップ部材２開封時にシート部材３に載って引きずり出す量は多くなるが、圧密された現像剤４の塊を崩さずそのまま引きずり出してしまい、崩す効果が却って減少し、シート部材３の内部で崩れずに残ってしまう可能性がある。よって、本例ではシート部材３のある領域と無い領域を均等にしている。

又、シート部材３のキャップ部材２開閉方向に対する長さは、少なくとも現像剤排出開口１ａの円筒部の長さ同等以上とし、キャップ部材２開封時に円筒内周部全長に渡って円筒部内の現像剤４を引きずり崩すことが望ましい。尚、キャップ部材２が完全に開封した時点で、シート部材３が現像剤排出開口１ａから完全に離れても上記効果が得られれば構わないが、その際にはキャップ部材２閉時に確実に現像剤排出開口１ａに収納される必要があり、できれば、シート部材３の一部を現像剤排出開口１ａの中に残しておいた方が良い。この場合、現像剤補給容器１から排出される現像剤４はシート部材３の無い隙間からのみとなるため、シート部材３の円筒内周に対する長さ及びキャップ部材２の開閉方向に対する長さを調整することにより、補給量の定量化が図れたり、今回の現象とは全く逆の容器本体１Ａ内部の現像剤４の密度が低下した状態で開封した際にもシート部材３が過度の排出を防止することで
フラッシング対策にも効果がある。本例ではシート部材３のキャップ部材２開閉方向に対する長さを３０ｍｍとし、現像剤排出開口１ａの円筒全長に亘って配置した。更に、キャップ部材２の開封時の容器本体１Ａに対する離間距離を２０ｍｍとし、シート部材３の一部を現像剤排出開口１ａ内部に残した構成とした。

以上、シート部材３の形状、寸法等は、本例に限定されるものではなく、使用する現像剤４の物性、現像剤排出開口１ａの円筒部の寸法、形状等、実施の形態に合せて最も現像剤４の崩し効果が高い条件を選択することが望ましい。

現像剤４補給時には、容器受け台５０の駆動ローラ１４が回転することにより容器本体１Ａが回転し、同時に回転駆動部３１が回転することによりキャップ部材２も回転する。容器本体１Ａが回転すると、容器本体１Ａの螺旋形状部１ｂ−１により現像剤４が現像剤排出開口１ａ側に向かって送り出され、更に現像剤すくい上げ部１ｂ−３により、現像剤排出開口１ａに現像剤４が送られ、排出経路ｆを通って現像ホッパー部２０１ａに現像剤４が供給される。本実施の形態では、容器本体１Ａが現像剤４を収納する容器本体と現像剤４を搬送する現像剤搬送部材を兼ねているものである。

現像ホッパー部２０１ａが十分に現像剤４で満たされると、容器本体１Ａの回転を停止することにより、現像剤４の供給を止めることができる。容器本体１Ａの回転速度、回転数は現像ホッパー部２０１ａの容量や残検量の設定等によって変わるため、適切な設定を行う必要がある。又、キャップ部材２についても、容器本体１Ａと同じ速度で回転させることが望ましい。容器本体１Ａとキャップ部材２が同速度で回転すれば、現像剤排出開口１ａとシート部材３は相対的に移動することはなく、キャップ部材２の回転トルクがアップしたり、現像剤排出開口１ａとシート部材３とが摺擦して粗大粒子が発生する可能性はなくなる。

現像剤４の補給が終了し、容器本体１Ａの現像剤４が無くなったら、補給ユニット３０の回転駆動部３１が回転中心線方向に移動してキャップ部材２を容器本体１Ａに装着させ、再び現像剤排出開口１ａを封止する。その後、回転駆動部３１が半径方向に移動し、キャップ部材２の係合溝２ｂ−１と回転駆動部３１の係合部３１a は外れる。

尚、キャップ部材２の開閉時には、キャップ部材２が移動しても容器本体１Ａが移動しても構わず、補給ユニット３０の機構との関係で選択することができる。又、本例の現像剤補給容器１は、キャップ部材２、容器本体１Ａの現像剤排出開口１ａの現像剤排出経路ｆ以外の部分を補給ユニット３０に覆われているため、現像剤４補給時の汚れは非常に少ない。

実際に、本実施例の現像剤補給容器１を用いて現像剤４補給を行ったところ、現像剤４の補給は良好であり、現像剤４補給後の容器本体１Ａの現像剤４残量は１０ｇ以下であった。

又、最悪時を想定した物流、環境テストとして、現像剤補給容器１の物流梱包状態で振動、衝撃等を加えて容器本体１Ａ内部の現像剤４を圧密状態にしたり、キャップ部材２を下にした状態で長期保管した状態での開封、排出テストを行ったが、特に異常は見られず、現像剤４の補給性能も良好であった。

尚、本実施の形態は上記構成に限定されるものではなく、例えば変形例として、容器本体１Ａに螺旋形状部１ｂ−１を設けずに、別体の搬送部材を容器本体１Ａ内部に保持し、容器本体１Ａと共に回転して現像剤４を排出供給するといった構成でも可能であり、本例の効果が得られる範囲で、構成を自由に選択することができる。

＜実施の形態２＞
本実施の形態に係る現像剤補給容器１の構成を図１０に示す。

本実施の形態に係る現像剤補給容器１は、主に容器本体１Ａ、キャップ部材２、シート部材３、搬送部材１０、フランジ１１から成っている。図１０に示した通り、実施例１と異なり円筒状の容器本体１Ａ内部に搬送部材１０を設けており、容器本体１Ａの現像剤排出開口１ａとは反対側の端面にフランジ１１を設けてある。

又、キャップ部材２には容器本体１Ａの現像剤排出開口１ａの内部と係合する爪部材２ｃを設けており、補給ユニット３０から受けた回転駆動を爪部材２ｃを介して容器本体１Ａに伝達し、容器本体１Ａをキャップ部材２と一緒に回転させる構成になっている。

本実施の形態の各部品について説明する。

容器本体１Ａは実施の形態１と異なり、螺旋等が無い円筒形状であり、現像剤排出開口１ａと反対側の端面は搬送部材１０を挿入した後、フランジ１１を組み付けるために円状の開口を有している。現像剤排出開口１ａには、キャップ部材２の爪部材２ｃと係合して回転駆動を伝達するリブ状の突起１ａ−１を設けてある。材質等については実施の形態１と同様であるが、本例ではポリスチレンを用いて射出成型にて成型した。

搬送部材１０は容器本体１Ａ内部に挿入され、容器本体１Ａと一緒に回転し容器本体１Ａ内部の現像剤４を現像剤排出開口１ａに向けて搬送するためのものである。図１０に示した通り、円筒状の容器本体１Ａの断面の円形状を回転軸線方向に沿って２分割するような平板部１０ａと、回転時に現像剤４をすくって搬送するための傾斜板１０ｂから成り、平板部１０ａはその一部が容器本体１Ａと係合して一緒に回転し、更に現像剤４のブリッジ防止や流動を妨げないように部分部分に開口を有している。

傾斜板１０ｂは、平板部１０ａの回転軸線方向に対し一定間隔で約４５°の角度で取り付けてあり、容器本体１Ａ回転時には容器本体１Ａの底側に溜まった現像剤４を傾斜板１０ｂに載せて容器本体１Ａ回転に伴い傾斜に沿って現像剤４を滑らせて現像剤排出開口１ａに向けて送る構成になっている。現像剤排出開口１ａに最も近い傾斜板１０ｂは現像剤排出開口１ａの円筒部に直接現像剤４を搬送するように円筒部内に侵入若しくは現像剤排出口開口１ａと容器本体１Ａの胴部１ｂの境界に近接させている。搬送部材１０として、上記目的が達成できる範囲であれば、材質、形状、寸法を自由に選択できるが、本例では、肉厚１．５ｍｍのポリスチレンを用いた。

フランジ１１は、容器本体１Ａに搬送部材１０を挿入した後、容器本体１Ａの開口を塞ぎ、搬送部材１０の容器本体１Ａ内部の固定をサポートするためのもであり、容器本体１Ａに対し、接着、溶着等の手段で組み立てる。本例では容器本体１Ａと同様、ポリスチレンで射出成型し、容器本体１Ａには超音波溶着にて固定した。

キャップ部材２は、回転駆動を伝達するための爪部材２ｃを設けた以外は実施の形態１と同じである。図１１に示したように、本例では容器本体１Ａの現像剤排出開口１ａのリブ状突起１ａ−１と係合するように円周方向に沿って１８０°方向に対向するように２箇所に爪部材２ｃを設けた。更に、シート部材３については、実施の形態１と同様、６箇所配置のシート部材のうち２箇所を爪部材２ｃで対応するものとし、それ以外に４箇所設けた。

次に、本例の現像剤補給容器１の組立方法について説明する。

前述したように、容器本体１Ａに搬送部材１０を挿入、組み付けてからフランジ１１を容器本体１Ａに超音波溶着にて溶着する。その後、現像剤排出開口１ａから現像剤４を充填し、最後にシート部材３を設けたキャップ部材２を現像剤排出開口１ａに嵌めて封止する。尚、本例の現像剤補給容器１は上記の組立方法に限定されるものではなく、例えば、搬送部材１０の組み付けについて、フランジ１１に搬送部材１０を組み込んでから容器本体１Ａに組み付けても良く、又、現像剤４の充填について、充填口をフランジ１１に設けて、容器本体１Ａに搬送部材１０、フランジ１１、キャップ部材２を組付けた後、充填口から現像剤４を充填し、封止部材で充填口を封止しても構わない。

次に、現像剤補給操作について説明する。

本例の現像剤補給の状況を図１２に示す。

基本的には、実施の形態１と同様、補給ユニット３０の容器装着部に現像剤補給容器１を装着して、補給ユニット３０の回転駆動部３１がキャップ部材２と係合して、キャップ部材２を容器本体１Ａから離間させて開封させる。その後、回転駆動部３１からキャップ部材２が回転駆動を受けて回転するが、本例では、このとき、キャップ部材２の爪部材２ｃが容器本体１Ａの現像剤排出開口１ａの円筒内部に設けたリブ状突起１ａ−１と係合することにより、容器本体１Ａに回転駆動を伝達し一緒に回転する構成となっている。

よって、実施の形態１とは異なり、容器本体１Ａを別の駆動源で回転する必要はなく、駆動モーターが不要になるメリットがある。キャップ部材２と一緒に容器本体１Ａが回転すると容器本体１Ａ内部に配置した搬送部材１０によって容器本体１Ａ内部の現像剤４が現像剤排出開口１ａに向かって搬送され、その後現像剤排出開口１ａから現像ホッパー２０１ａに向かって排出される。本実施の形態についても、実施の形態１と同様、キャップ部材２開封時に、シート部材３と爪部材２ｃによって、現像剤排出開口１ａの円筒部内の現像剤４を引きずり出して崩すことができるため、円筒内部の現像剤４が圧密された状態になっても確実に崩して補給することができる。又、実施の形態１と同様、キャップ部材２の爪部材２ｃ及びシート部材３と容器本体１Ａの現像剤排出開口１ａが一緒に回転して摺擦することがないため、キャップ部材２の回転トルクがアップしたり、粗大粒子が発生する可能性はない。

現像剤４の補給が終了し、容器本体１Ａ内の現像剤４が無くなると、実施の形態１と同様、キャップ部材２を容器本体１Ａに装着させて、現像剤排出開口１ａを封止し、キャップ部材２と回転駆動部３１との係合を解除する。

実際に、本実施の形態についても現像剤補給容器１を用いて現像剤補給を行ったところ、現像剤４の補給は良好であり、現像剤補給後の容器本体１Ａの現像剤残量は１０ｇ以下であった。

又、最悪時を想定した物流、環境テストとして、現像剤補給容器１の物流梱包状態で振動、衝撃等を加えて容器本体１ａ内部の現像剤４を圧密状態にしたり、キャップ部材２を下にした状態で長期保管した状態での開封、排出テストを行ったが、特に異常は見られず、現像剤４の補給性能も良好であった。

尚、本実施の形態は上記の構成に限定されるものではなく、例えば変形例として、図１３に示したように、搬送部材１０から角軸を出し、角軸とキャップ部材２が係合状態を維持した状態でキャップ部材２が開閉し、キャップ部材２に回転駆動が伝達された後、角軸を介して搬送部材１０及び容器本体１Ａを回転させて、現像剤４を補給するといった構成も可能であり、又、係合し回転駆動を伝達できれば角軸でなくても構わず、本発明の効果が得られる範囲で、構成を自由に選択できる。

＜実施の形態３＞
本実施の形態は、シート部材３に可撓性のある厚さ１００μｍのポリエステルのシートを用いた以外は、実施の形態１，２と同じである。本例のシート部材３は、実施の形態１，２に対し、可撓性のある材料であるため、図１４に示した通り、キャップ部材２開封時及び現像剤補給時に適度に撓みと跳ね返り等の変形を繰り返し、圧密された現像剤４を崩す効果が高くなり、より確実に現像剤４を安定して補給することが可能になる。上記効果が得られる範囲であれば、用いる現像剤４の密度、現像剤排出開口１ａの寸法、形状等により適切な材質（例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ウレタン、シリコーン等）、厚み等を選択することができる。又、材質にエラストマーを用いてキャップ部材２と２色成型する構成も考えられるが、より低コストで安定した品質を得ることができるため望ましい。

実際に、本実施の形態についても現像剤補給容器１を用いて現像剤補給を行ったところ、現像剤４の補給は良好であり、現像剤４補給後の容器本体１Ａの現像剤４残量は１０ｇ以下であった。

又、最悪時を想定した物流、環境テストとして、現像剤補給容器１の物流梱包状態で振動、衝撃等を加えて容器本体１Ａ内部の現像剤４を圧密状態にしたり、キャップ部材２を下にした状態で長期保管した状態での開封、排出テストを行ったが、特に異常は見られず、現像剤４の補給性能も良好であった。

更に、排出性能のマージンを確認するために、通常の物流、保管状態ではあり得ないレベルだが、キャップ部材２を下にした状態で現像剤補給容器１に軽い落下衝撃を連続で加えてサチッた状態での排出テストを行ったが、シート部材３の変形により、現像剤排出開口１ａ内部の現像剤４が確実に崩され、安定した補給を行うことができた。

（比較例１）
本例は、実施の形態１において、シート部材３が無い例であり、それ以外は実施の形態１と同じである。本例についても、最悪時を想定した物流、環境テストとして、現像剤補給容器１の物流梱包状態で振動、衝撃を加えて容器本体１Ａ内部の現像剤４を圧密状態にしたり、キャップ部材２を下にした状態で長期保管した状態の開封、排出テストを行ったが、図１５に示した通り、容器本体１Ａの現像剤排出開口１ａに圧密された現像剤４は、全く崩れず排出することができなかった。同じ条件で排出させるために、現像剤排出開口１ａの直径を大きくしなければならず、キャップ部材２のシール性の低下を招いたり、逆にキャップ部材２の開閉強度がアップしてしまう問題が生じ易くなった。尚、実施の形態１の変形例も同様の結果であった。

（比較例２）
本例は、実施の形態２において、シート部材３が無い例であり、それ以外は実施の形態２と同じである。本例の場合、キャップ部材２に回転駆動伝達のための爪部材２ｃが設けてある。

本例についても、最悪時を想定した物流、環境テストとして、現像剤補給容器１の物流梱包状態で振動、衝撃を加えて容器本体１Ａ内部の現像剤４を圧密状態にしたり、キャップ部材２を下にした状態で長期保管した状態の開封、排出テストを行った。キャップ部材２開封時に、爪部材２ｃが現像剤排出開口１ａの円筒内部で回転軸線方向に動くことにより、円筒内部の現像剤４の一部を崩すことができ、何とか排出することはできた。

しかしながら、実施の形態２に対し、シート部材３が無いために、現像剤排出開口１ａの円筒部内の現像剤４の一部しか崩せず、現像剤４が凝集し易い物性であったり、通常の物流、保管状態ではあり得ないイレギュラーなレベルで圧密された場合には、排出できない場合があった。

尚、実施の形態２の変形例についても、本例のようにシート部材３が無い状態で排出テストを行った結果、実施の形態２のように現像剤排出開口１ａの円筒内部で回転軸線方向に動く爪部材２ｃが無いだけでなく、搬送部材１０から出た角軸が円筒内部を貫き円筒内部の空間を埋めているために、現像剤４がよりブリッジし易く、円筒内部の現像剤４は崩れず、排出性は悪化してしまった。

（比較例３）
本例は、実施の形態１のキャップ部材２に解し部材５を設け、現像剤補給時には容器本体１Ａとキャップ部材２を相対的に回転させた以外は実施の形態１と同じである。本例の現像剤補給容器１の現像剤補給状態を図１６に示す。

本例では、容器本体１Ａの現像剤排出開口１ａの円筒内の現像剤４をキャップ部材２の解し部材５で崩して排出させる構成である。現像剤補給時は、容器本体１Ａとキャップ部材２を回転させて行うが、相対的に回転させるべく、互いを逆方向に回転させるか、回転速度に差をつけて回転させる構成であり、本例では逆方向に回転させた。

本例についても、最悪時を想定した物流、環境テストとして、現像剤補給容器１の物流梱包状態で振動、衝撃を加えて容器本体１Ａ内部の現像剤４を圧密状態にしたり、キャップ部材２を下にした状態で長期保管した状態の開封、排出テストを行った。現像剤排出開口１ａの円筒内部に圧密された現像剤４はキャップ部材２の解し部材５により崩され排出させることはできたが、キャップ部材２の回転トルクがアップしてしまい、対策として解し部材５の剛性を低下させたが、その場合には、解し部材５が圧密された現像剤４に負けて変形してしまい、解し効果が弱くなってしまう場合があった。

本発明の実施の形態に設けたシート部材３のように現像剤排出開口１ａの円筒内周に沿って配置し、開封時に移動するだけで面で崩す構成とは異なり、本例は平面の解し部材５であるために開封時に移動する時には円筒内面に対し線でしか崩せない。よって、本例の場合は容器本体１Ａとキャップ部材２が相対回転することが必須条件であり、上記の問題点が生じる場合があった。

更に、本例において、より確実に現像剤排出開口１ａの円筒内部の現像剤４を解して排出させるために、キャップ部材２開封状態で解し部材５を円筒内周面に摺擦させる構成にした時には、摺擦部から粗大粒子が発生してしまい、そのまま現像ホッパー部２０１ａに混入して、最終的には、スジやポチ等の画像不良を引き起こしてしまう場合があった。

画像形成装置全体の構成を示す断面図である。 画像形成装置全体を示す斜視図である。 現像剤補給容器を画像形成装置に着脱する様子を示す斜視図である。 本発明の実施の形態１に係る現像剤補給容器の構成を示す断面図である。 本発明の実施の形態１に係る現像剤補給容器の構成を示す平面図である。 （ａ）本発明の実施の形態１のキャップ部材の構成を示す斜視図、（ｂ）キャップ部材の構成を示す平面図である。 本発明の実施の形態１に係る現像剤補給容器の現像剤補給の状態を示す断面図である。 本発明の実施の形態１に係る現像剤補給容器の現像剤補給前の状態を示す部分断面図である。 本発明の実施の形態１に係る現像剤補給容器のキャップ部材開封時の状態を示す部分断面図である。 本発明の実施の形態２に係る現像剤補給容器の構成を示す断面図である。 本発明の実施の形態２実施例２のキャップ部材の構成を示す斜視図、（ｂ）キャップ部材の構成を示す平面図である。 本発明の実施の形態に係る現像剤補給容器の現像剤の補給状態を示す断面図である。 本発明の実施の形態２の変形例に係る現像剤補給容器の構成を示す断面図である。 本発明の実施の形態３に係る現像剤補給容器のキャップ部材開封時の状態を示す部分断面図である。 比較例１の現像剤補給容器のキャップ部材の開封時の状態を示す部分断面図である。 比較例３の現像剤補給容器の現像剤の補給状態を示す断面図である。

符号の説明

Ｌｎ レンズ
Ｍ ミラー
Ｐ 媒体
１ 現像剤補給容器
１Ａ 容器本体
１ａ 現像剤排出開口
１ａ−１ リブ状突起
１ｂ 胴部
１ｂ−１ 螺旋形状部
１ｂ−２ 溝
１ｂ−３ すくい上げ部
２ キャップ部材
２ａ 封止部
２ａ−１ リブ
２ｂ 係合部
２ｂ−１ 係合溝
２ｃ 爪部材
３ シート部材
４ 現像剤
５ 解し部材
１０ 搬送部材
１０ａ 平板部
１０ｂ 傾斜板
１１ フランジ
１４ 駆動ローラ
１５ 固定軸
１６ スタンド
１８ ヒンジ
２０ 現像剤補給容器交換用前カバー
３０ 補給ユニット
３１ 回転駆動部
３１ａ 係合部
３２ 側板
３２ａ 穴
５０ 容器受け台
１００ 装置本体
１００ａ 操作部
１００ｂ 表示手段
１００ｃ 前面カバー
１０１ 原稿
１０２ 原稿台ガラス
１０３ 光学部
１０４ 感光体ドラム
１０５ カセット
１０５Ａ 給送・分離装置
１０６ カセット
１０６Ａ 給送・分離装置
１０７ カセット
１０７Ａ 給送・分離装置
１０８ カセット
１０８ Ａ給送・分離装置
１０９ 搬送部
１１０ レジストローラ
１１１ 転写放電器
１１２ 分離放電器
１１３ 搬送部
１１４ 定着部
１１５ 排出反転部
１１６ 排出ローラ
１１７ 排出トレイ
１１８ フラッパ
１１９ 再給送搬送路
１２０ 再給送搬送路
２０１ 現像装置
２０１ 現像剤ホッパー
２０１ｂ 現像器
２０１ｃ 撹拌部材
２０１ｄ マグネットローラ
２０１ｅ 送り部材
２０１ｆ 現像ローラ
２０２ クリーナ装置
２０３ 一次帯電器

Claims (5)

1. 現像剤を収納する容器本体の一端面に、容器本体の直径よりも小さい直径の円筒状の開口部と、該開口部を封止するキャップ部材を有した現像剤補給容器であって、
   前記キャップ部材には前記容器本体の円筒状の開口部の内周面に沿うように円弧状に複数のシート部材を設け、開封時には前記容器本体と前記キャップ部材とが相対的に離間し、前記開口部内の現像剤を崩すことを特徴とする現像剤補給容器。
2. 前記容器本体と前記キャップ部材が一緒に回転して前記開口部から現像剤を排出する構成であって、前記シート部材が前記容器本体の円筒状開口部の内周面と接触していることを特徴とする請求項１記載の現像剤補給容器。
3. 前記キャップ部材が画像形成装置本体から回転駆動を受けて前記容器本体を回転させることを特徴とする請求項１又は２記載の現像剤補給容器。
4. 前記シート部材が可撓性のある材料から成ることを特徴とする請求項１又は２記載の現像剤補給容器。
5. 現像剤補給容器を装填して画像を形成する画像形成装置において、
   少なくとも請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の現像剤補給容器を装着するための装着部を有することを特徴とする画像形成装置。

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