JP2008233862A - 現像剤補給容器及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ユーザの誤操作を抑制し、現像剤補給容器を確実に被装着部へ装着することが可能な現像剤補給容器及び画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成装置本体の被装着部に着脱可能な現像剤補給容器であって、内部に現像剤を収容する容器本体と、被装着部に挿入して装着を行う際の挿入動作終了時において画像形成装置に設けられた被係合部と係合する際に装着負荷Wを生じる係合部と、被装着部に挿入して装着を行う際に被装着部の一部に接触するように設けられ係合部が被係合部と係合する前には装着負荷Ｗ以上の装着負荷Ｐ１を生じさせる負荷発生部と、を有し、前記装着負荷Wと、前記装着負荷Ｐ１とは、Ｐ１≧Ｗ の関係を満たす。
【選択図】図４

Description

本発明は、電子写真複写機やプリンタ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さらには前記現像剤補給容器を装着可能な画像形成装置に関する。

従来、電子写真複写機やプリンタ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、画像形成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る。

現像剤は極めて微細な粉末であるため、現像剤補給作業時に現像剤が飛散してオペレーターや周囲を汚すという問題があった。

そこで近年では、現像剤補給容器に設けた排出口を開くことなく画像形成装置に装着し、その後、別途設けた操作部を操作することで排出口を開き、収納された現像剤を画像形成装置へ補給する構成の現像剤補給容器が主流となってきている。

一方、上記構成の現像剤補給容器の場合、現像剤補給容器側排出口と画像形成装置本体側の現像剤受入口とが一致した状態にて排出口開封動作を行なわなければ、現像剤が補給できなくなる。そればかりか、画像形成装置本体内に現像剤が飛散し、内部を汚す結果となる。

従って、確実に現像剤補給容器側排出口と画像形成装置本体側の現像剤受入口とが一致した状態にする必要がある。その方法の１つとしては現像剤補給容器を画像形成装置に完全に装着することで、寸法上確実に現像剤補給容器側の排出口と画像形成装置側の現像剤受入口とが一致している状態になっているとする構成が一般的である。

また、更には現像剤補給容器側の排出口を封止する封止部材にロック機構を設け、画像形成装置本体に装着され、現像剤補給容器側の排出口と画像形成装置本体側の現像剤受入口とが一致した後にロック機構が解除されるといった構成も知られている。ロックが解除され、排出口が開封される位置では、確実に現像剤補給容器側の排出口と画像形成装置本体側の現像剤受入口とが一致している。このため、現像剤の補給ができなかったり、現像剤が画像形成装置内にて飛散し内部を汚すことがない。

上記のように封止部材を有する現像剤補給容器として、例えば特許文献１がある。これは、現像剤補給容器の排出口を封止する容器シャッタが２方向にスライド可能となっている。容器シャッタは２方向にスライド可能であり、１方向にスライドすることで、もう１方向へのスライドが可能になる。現像剤補給容器を画像形成装置本体に装着すると、画像形成装置本体側に設けた係止部材に容器シャッタが突き当たることで容器シャッタは１方向へスライドする。これにより、もう１方向（シャッタ開封方向）のスライドが可能になる。当然、その位置においては現像剤補給容器側の排出口と画像形成装置側の現像剤受入口との装着方向における位置は一致している。その状態にてシャッタが開封されるため、確実に現像剤補給容器側の排出口と画像形成装置側の現像剤受入口とを一致させることができるのである。

しかしながら、特許文献１に示した構成においては、画像形成装置本体へ現像剤補給容器を装着する際、容器シャッタに設けた弾性部材に抗して装着させる。このため、ユーザは弾性部材の弾性力による装着力の増加により、現像剤補給容器の装着が完了したと間違え、その位置で装着動作を止めてしまう可能性があった。その状態でシャッタを開封しようとしても、シャッタに設けたロック部材によりシャッタはスライド不可に規制されている。このため、ユーザは現像剤補給容器が開封できず、その結果、現像剤が補給できないといった状況になる可能性があった。

一方、現像剤補給容器の装着動作中の負荷変動に対して、装着動作を促す構成が特許文献２に開示されている。

特許文献２においては、画像形成装置本体側のボトルホルダに励起バネを設け、その励起バネのバネ力を、トナーボトルの栓をトナーボトルに差し込む際に生じる操作力よりも大きくする構成が開示されている。

特開２０００−１６２８６１号 特開平９−９０７２９号

しかしながら、特許文献２に示した構成においては、回動制御するボトルホルダであるからこそ達成し得る構成で、現像剤補給容器を画像形成装置本体前側から押し込んで装着する所謂フロントアクセスの構成には適用できない。また、構成も励起バネを用いるといった部品点数を増やすものであり、コスト的にも負荷の大きいものであった。

更に従来は現像剤補給容器の装着力は極力小さくするように設計していて、小さくすることが、現像剤補給容器の操作性を向上させることにつながるとして検討されていた。

そこで本発明の目的は、ユーザの誤操作を抑制し、現像剤補給容器を確実に被装着部へ装着することにある。

上記課題を解決するための本発明における代表的な現像剤補給容器は、画像形成装置本体の被装着部に着脱可能な現像剤補給容器において、内部に現像剤を収容する容器本体と、前記被装着部に挿入して装着を行う際、挿入動作終了時において、前記画像形成装置に設けられた被係合部と係合する際に装着負荷Ｗを生じる係合部と、前記被装着部に挿入して装着を行う際に前記被装着部の一部に接触するように設けられ、前記係合部が前記被係合部と係合する前には前記装着負荷Ｗ以上の装着負荷Ｐ１を生じさせる、負荷発生部と、を有し、前記装着負荷Ｗと、前記装着負荷Ｐ１とは、Ｐ１≧Ｗの関係を満たすことを特徴とする。

また、上記課題を解決するための画像形成装置は、静電像が形成される像担持体と、前記静電像を現像剤で現像する現像装置と、該現像装置に補給するための現像剤を収容する現像剤補給容器が、着脱可能に構成される被装着部と、前記現像剤補給容器を前記被装着部に挿入して装着を行う際、挿入動作終了時において、前記現像剤補給容器に設けられた係合部と係合する際に装着負荷Ｗを生じる被係合部と、を有し、前記被装着部は、前記現像剤補給容器を前記被装着部に挿入して装着を行う際に、前記現像剤補給容器に設けられた負荷発生部と接触し、前記係合部が前記被係合部と係合する前に前記装着負荷Ｗ以上の装着負荷Ｐ１を生じさせる部分を有し、前記装着負荷Ｗと、前記装着負荷Ｐ１とは、Ｐ１≧Ｗの関係を満たすことを特徴とする。

本発明にあっては、装着負荷Ｗがかかる段階でそれまで以上の大きな負荷がかからないため、ユーザの装着誤操作を抑制し、快適に画像形成装置へ現像剤補給容器の装着動作を行える構成にすることができる。

以下に、本発明に係る現像剤補給容器について、これを装着する画像形成装置とともに図面を参照して説明する。

〔第１実施形態〕
最初に、第１実施形態に係る現像剤補給容器が装着される電子写真方式を採用した画像形成装置の一例である電子写真複写装置の構成について、図１に基づいて説明する。

[画像形成装置の全体構成]
図１において、100は電子写真複写装置本体（以下「装置本体」という）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、光学部103の複数のミラーＭとレンズＬｎにより、像担持体である感光体ドラム104上に画像情報が結像するように配置されている。105，106，107，108は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Ｐのうち、操作部（不図示）から使用者が入力した情報若しくは原稿101の紙サイズから最適なシートをシートカセット105〜108のシートサイズ情報から選択する。

そして、給送、分離装置105Ａ，106Ａ，107Ａ，108Ａにより搬送された１枚のシートＰを搬送部109を経由してレジストローラ110まで搬送し、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搬送する。なお、111，112は転写、分離帯電器である。

この後、搬送部113により搬送されたシートＰは、定着部114において熱と圧力によりシート上の現像剤Ｔ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。また、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たどって排出トレイ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の周りには現像器（現像装置）201、クリーナ部202、帯電器203が配置されている。ここで、現像器201は、原稿101の情報を光学部103により感光体ドラム104に静電像として結像した情報を顕在化するために現像剤Ｔを感光体ドラム104上に吸着させるものである。この現像器201へ、補給搬送部材150を経て、現像剤Ｔを補給するための現像剤補給容器１が装置本体100に着脱可能に設けられている。

[現像剤補給容器]
次に現像剤補給容器１の構成について説明する。図２は現像剤補給容器の斜視図であり、(A)は現像剤補給容器１の正面斜視図、(B)は現像剤補給容器１の背面斜視図である。本実施形態に示す現像剤補給容器１は、容器本体２、シャッタ３、パッキン材４、ハンドル５、カップリング６、中栓７から構成される。

図３は上記現像剤補給容器１が着脱可能に装着される被装着部となる現像剤受入ホッパ（以下「ホッパ」という）の正面斜視図である。なお、図３(A)はホッパシャッタが封止位置にある状態を示しており、図３(B)はホッパシャッタが開封位置にある状態を示している。

ホッパ10にはホッパシャッタ11、駆動中継ギア12、突起13，14、撹拌ギア15、位置決め穴16、容器ガイド17、非互換アタッチメント18、位置決めリブ19が設けてある。また、ホッパシャッタ11には現像剤受入開口11−１が設けられている。

（容器本体）
次に図４(A)、(B)を用いて容器本体２について説明する。図４(A)は容器本体２の正面斜視図であり、図４(B)は容器本体２の背面斜視図である。

容器本体２は底部に補給開口２−１、シャッタガイドレール２−２が設けられている。そして、容器本体２の一端面側には充填口２−３、位置決めピン２−４、カップリング用穴部２−５が設けられている。また、容器本体２の反対側の端面には保持部２−６、ハンドル取付部２−７が設けられている。さらに、容器本体２の両側面には位置決めリブ２−８、ガイドレール２−９、非互換用リブ２−10、上面には段差リブ２−11が設けられている。

補給開口２−１は内部に収納した現像剤をホッパ10へと補給するための開口部であり、補給開口２−１の周囲に設けたパッキン材４（図２(A)参照）を封止部材であるシャッタ３で圧縮することで封止されている。封止状態においては、容器本体２に収容された現像剤は補給開口２−１から漏れ出ることはない。

また、シャッタガイドレール２−２はシャッタ３をスライド自在に固定するレールである。また、充填口２−３は現像剤を容器本体２へ充填するときに用いられ、充填口２−３より現像剤を容器本体２へと充填し、その後、この充填口２−３を中栓７により封止する。

また、充填口２−３が設けられている端面には現像剤補給容器１をホッパ10に固定する係合部となる位置決めピン２−４が左右に設けられている。この位置決めピン２−４がホッパ10側の被係合部である位置決め穴16と係合し、ホッパ10に現像剤補給容器１が位置決め固定される。

更に充填口２−３が設けられている端面にはカップリング用穴部２−５が設けられており、カップリング６はカップリング用穴部２−５に回転可能に軸支される。なお、カップリング用穴部２−５の周囲にオイルシール等の軸シール部材を設けてもよい。

また、充填口２−３が設けられた端面の反対側には、ホッパ10への装着時にユーザが現像剤補給容器１を保持するための保持部２−６が設けられており、ユーザは保持部２−６を持って、現像剤補給容器１をホッパ10へと装着する。

また、保持部２−６が設けられている端面側にはハンドル取付部２−７、ハンドルロック開封被係止部２−７−１とハンドルロック封止被係止部２−７−２が設けられている。ハンドル５はハンドル取付部２−７に回転自在に取り付けられる。

また、容器本体２の両側面には、ホッパ10との位置決めを行う位置決めリブ２−８と、ホッパ10の容器ガイド17にガイドされるガイドレール２−９が設けられている。また、同じく側面には非互換用リブ２−10を設けており、この非互換用リブ２−10とホッパ10側の非互換アタッチメント18との組み合わせで現像剤補給容器１の装置間、若しくは色間の非互換を行っている。

更に、容器本体２の上面には装着負荷発生手段としての段差リブ２−11を設けている。この段差リブ２−11の機能については後段で詳細に述べる。

（シャッタ）
次にシャッタ３について、図５(A)、(B)を用いて説明する。図５(A)はシャッタ３の正面斜視図、図５(B)はシャッタ３の背面斜視図である。

シャッタ３は容器本体２のシャッタガイドレール２−２とシャッタ３に設けたシャッタ爪３−２とが係止して、容器本体２に対しスライド自在に固定される。現像剤を補給する前においては、シャッタ３は補給開口２−１を封止する位置にある。そして、ホッパ10に現像剤を補給する際には、シャッタ３の一端側に設けたギア３−１がホッパ10に設けた駆動中継ギア12から回転駆動を受ける。これにより、シャッタ３は容器本体２のシャッタガイドレール２−２に沿って開封方向へスライドし、現像剤補給開口２−１は開封される。

一方、現像剤補給容器１内の現像剤が使い尽くされた後においては、同様にギア３−１が駆動中継ギア12から開封時とは逆の回転駆動を受ける。これにより、シャッタ３は現像剤補給開口２−１を封止する位置へとスライドし、現像剤補給開口２−１が封止される。

（ハンドル）
次にハンドル５について、図６(A)、(B)を用いて説明する。図６(A)はハンドル５の正面斜視図であり、図６(B)はハンドル５の背面斜視図である。

ハンドル５は容器本体２のハンドル取付部２−７に回転自在に取り付けられる。ハンドル５は正面側に操作部５−１を有し、側面にギア５−２を有する。ユーザが操作部５−１を回動操作することでハンドル５が回転し、その回転駆動はギア５−２からホッパ10に設けた駆動中継ギア12へと伝えられる。

なお、本実施形態においてはシャッタ３とハンドル５を別部品で設けたが、シャッタ３とハンドル５を単一部材としてもよい。その場合、ハンドル５の駆動をシャッタ３へと伝達する必要がないため、シャッタ３に設けたギア３−１、ハンドル５に設けたギア５−２は不要となる。また、同様にホッパ10側に設けた駆動中継ギア12も不要となる。

また、ハンドル５には操作部５−１をユーザが誤って操作することのないように、シャッタ３の封止解除を規制するロック部が設けられている。このロック部は、図６(B)に示すように、開封方向係止部５−３と、封止方向係止部５−４と、ロック解除部５−５とを有する。すなわち、容器本体２に設けたハンドルロック開封被係止部２−７−１と開封方向係止部５−３とが係止し、ハンドルロック封止被係止部２−７−２と封止方向係止部５−４とが係止され、ハンドル５は開封方向、封止方向ともに回転不可に係止される。

一方、係止部となるロック解除部５−５は現像剤補給容器１がホッパ10に装着されると、ホッパ10からの作用を受ける。具体的には、現像剤補給容器１をホッパ10に装着すると、被係止部となるホッパ10の突起14（図３(A)参照）により、ロック解除部５−５が装着方向と反対側に変位する。その結果、ハンドル５の各ロック係止部５−３，５−４と容器本体２の各被係止部２−７−１，２−７−２との係止が解除され、ハンドル５が回動可能となる。

（カップリング）
次にカップリング６について、図７(A)、(B)を用いて説明する。図７(A)はカップリング６の正面斜視図であり、図７(B)はカップリング６の背面斜視図である。

カップリング６は容器本体２内に設けた撹拌部材（不図示）にホッパ10側の駆動を伝達する機能を有する。カップリング６の周面にはギア６−１が設けられている。また、撹拌部材（不図示）とは回転中心位置に設けられた爪６−２によりスラスト方向に係止され、また、軸部の一部が切り欠かれたＤカット部６−３により、撹拌部材（不図示）と回転方向に係合して回転駆動が伝達される。

[現像剤補給容器の装着]
次に現像剤補給容器１がホッパ10へ装着され、現像剤が補給可能になるまでの状況を図８(A)、(B)、(C)を用いて説明する。なお、図８(A)は装着途中の状態を示した斜視図、図８(B)は現像剤補給容器１を完全に押し込んだ状態を示した斜視図、図８(C)はハンドル５を回動させた状態を示した斜視図である。

図８(A)において、ユーザは容器本体２の保持部２−６を保持し、ホッパ10の手前側から奥側へと押し込み、現像剤補給容器１をホッパ10へ挿入する。すると、現像剤補給容器１はガイドレール２−９が容器ガイド17にガイドされて、ホッパ10の手前側から奥側へと押し込まれながら装着される。ユーザにより現像剤補給容器１がホッパ10に完全に装着された後、ユーザはハンドルの操作部を持ち、図８(B)に示した矢印方向へとハンドル５を回動操作する。ハンドル５を回動させた後の状態が図８(C)である。

一方、現像剤補給容器１はホッパ10に装着されると、ホッパ10に設けられた被位置決め部としての位置決め穴16と現像剤補給容器１の位置決め部としての位置決めピン２−４とが嵌合する。つまり、挿入して装着する際、挿入動作終了側（挿入動作終了時）において、位置決め穴16と位置決めピン２−４とが嵌合することになる。これにより、現像剤補給容器１の装着方向奥側の端面がホッパ10に位置決め固定される。その状態を示したのが図９(A)、(B)で、(A)が装着途中の状態を示し、(B)が装着完了の状態を示している。

位置決め穴16と位置決めピン２−４との嵌合により現像剤補給容器１の端面がホッパ10に固定され、その結果、駆動伝達時、ホッパ10側の撹拌ギア15とカップリング６のカップリングギア６−１との軸間距離を規制することでギアの歯飛びを抑制できる。従って、位置決め穴16と位置決めピン２−４との嵌合は、ガタを少なくするような、嵌め合い寸法関係を採用している。そのため、位置決め穴16と位置決めピン２−４との嵌合にあたり装着負荷Ｗは増加する。

また、ハンドル５に設けたロック部についても、現像剤補給容器１をホッパ10へ装着していくことで前記ロック部のロックが解除される。その状況を図10(A)、(B)、(C)を用いて説明する。図10(A)はハンドル５と容器本体２とが係止された状態（ロック部がロックした状態）を示している。図10(A)の状態のまま、ホッパ10へと装着していくと、被係合部となるホッパ10側の突起14（図３(A) 参照）と、係合部となるハンドル５のロック解除部５−５とが当接する。その状態で更に奥側に装着していくと、ロック解除部５−５が装着方向と反対側、即ち、図10(A)の矢印方向に変位する。その結果、ハンドル５の係止部５−３，５−４（図６(A)参照）と容器本体２の被係止部２−７−１，２−７−２（図４(A)参照）との係止が解除され、ハンドル５が回動可能となる。本実施形態において、封止方向係止部５−４の変位量は１mmである。この状態を示したのが図10(B)である。なお、ホッパ10側の突起14と、ハンドル５のロック解除部５−５とが当接する位置は、現像剤補給容器１の装着完了位置前２mmに設定している。

そして、その状態でユーザによりハンドル５は図10(B)の矢印方向へ回動される。その状態を示したのが図10(C)である。ハンドル５の回動により、ハンドル５の回転駆動が駆動中継ギア12を介してシャッタ３へ伝達され、シャッタ３が開封方向へスライドされる。シャッタ３のスライドにより後述するようにホッパシャッタ11もスライドし、ホッパシャッタ11に設けられた現像剤受入開口11−１と容器本体２の補給開口２−１とが合致する。これにより、容器本体２に収納されている現像剤がホッパ10へ補給される状態となる。

なお、ハンドル５のロック部の係止及び解除は、ロック部の樹脂のバネ性を利用している。このため、ハンドルロックの解除は、ロック解除部５−５のバネ性に抗して解除する必要がある。そのため、ハンドルロックの解除にあたり装着負荷Ｗは増加する。

（シャッタの動作）
次に封止部材であるシャッタ３の動作について図11(A)、(B)、(C)を用いて説明する。図11はホッパ10と現像剤補給容器１のシャッタ３のみを示している。図11(A)は現像剤補給容器１の装着途中の状態を示した斜視図である。また、図11(B)は現像剤補給容器１が完全に装着され、シャッタ３とホッパシャッタ11とが完全に嵌合した状態を示した斜視図である。さらに、図11(C)はシャッタ３とホッパシャッタ11とがスライドし、現像剤受入開口11−１により現像剤受入部が開封された状態を示した斜視図である。

図11(A)において、現像剤補給容器１をホッパ10へ装着すると、シャッタ３はホッパ10のホッパシャッタ11に嵌合しながら装着される。その後、シャッタ３の端面がホッパの突き当て面と突き当たることで、装着が完了する。その状態が図11(B)である。この状態において、容器本体２の補給開口２−１とホッパシャッタ11の現像剤受入開口11−１との装着方向での位置は一致している。

その後、ハンドル５が回動されることで、シャッタ３が回動される。このとき、シャッタ３とホッパシャッタ11とは嵌合しているため、シャッタ３が開封方向へスライドする。これにより、ホッパシャッタ11もスライドし、ホッパシャッタの現像剤受入開口11−１と補給開口２−１とが合致し、現像剤補給容器１からホッパ10へ現像剤の補給が行える状態となる。

（段差リブ）
次に現像剤補給容器１を装置本体に装着するときに、装着負荷を生じさせる装着負荷発生手段としての段差リブ２−11について説明する。図12(A)、(B)、(C)は段差リブ２−11と位置決めリブ19との干渉（接触）状態を示した断面図で、(A)(B)ともに装着途中、(C)が装着完了の状態を示している。

前述したように、本実施形態の現像剤補給容器１は容器本体２の上面に突部である段差リブ２−11を設けている。この段差リブ２−11は、図12に示すように、容器本体２の上面に突出しており、高さが異なる装着負荷発生部である高リブ２−11−１と低リブ２−11−２とを有している。この段差リブ２−11が現像剤補給容器１をホッパ10に装着する過程において、ホッパ10に設けた位置決めリブ19と干渉（接触）する。この干渉により、現像剤補給容器１は変形しながら装着される。この際に生じる摩擦力により、現像剤補給容器１のホッパ１０への装着に必要な装着負荷が増加する。すなわち、容器被装着部に設けられたリブ19は、段差リブ２−11と係合して装着負荷を生じさせる部分となる。そのときの装着負荷の変化を図12(A)、(B)、(C)の各図の状態ごとに説明する。

(A)状態：

図12(A)はユーザが容器本体２の保持部２−６を持って現像剤補給容器１をホッパ10へと装着していき、段差リブ２−11の高リブ２−11−１が位置決めリブ19と干渉したポイントに達した状態を示している。なお、本実施形態では高リブ２−11−１が位置決めリブ19と干渉し始める(A)状態の位置は、装着完了位置に対して15mm前に設定している。

ユーザはこのポイントで高リブ２−11−１と位置決めリブ19との干渉による装着負荷を感じる。しかし、(A)状態の位置は装着完了位置から15mm前の位置であるため、装着が完了したと誤認することはない。また、このときの装着負荷Ｐ１は前述した装着負荷Ｗ以上の２kgf〜３kgf程度に調整している。このため、ユーザは装着負荷を感じるが装着動作は継続して行える。

なお、ユーザが装着完了と誤認しない距離を実験的に確認したところ、装着完了位置が明確である場合は装着完了位置に対し、約５mm前であれば十分であり、明確でない場合は約10mm程度必要である。したがって、本実施形態の装着完了位置から15mm前は装着完了と誤認することはない。

(B)状態：

ユーザは(A)状態から継続して現像剤補給容器１をホッパ10へ装着していく。そして、高リブ２−11−１と位置決めリブ19との干渉が終了するポイントに達した状態が図12(B)である。この状態からユーザが更に現像剤補給容器１を押し込んでいくと、次第に高リブ２−11−１と位置決めリブ19との干渉が解消されていく。このため、このときの装着負荷は、Ｐ１からＰ２へと減少する。なお、本実施形態では(B)状態の位置は装着完了位置に対し、２mm前に設定している。

(C)状態：

ユーザは(B)状態から更に現像剤補給容器１をホッパ10へ装着していき、現像剤補給容器１がホッパ10に完全に装着された状態が図12(C)である。このポイントにおいて高リブ２−11−１は完全に位置決めリブ19を抜けた状態となっており、位置決めリブ19は低リブ２−11−２に干渉し、その干渉により現像剤補給容器１はホッパ10に固定される。

一方、現像剤補給容器１をホッパ10へ装着する過程において、装着負荷を増加させる装着負荷発生要因は、前述したように(1)ハンドル５に設けたロック部のロック解除力、(2)位置決めピン２−４とホッパ側嵌合穴16との嵌合力である。この２つの装着負荷発生位置は前記(B)状態から(C)状態に至るポイントに設定する。また、前記２つの装着負荷の大きさを予め測定し、その大きさ以上の負荷の低下が(B)状態から(C)状態に至る過程で生ずるように前記段差リブ２−11の高リブ２−11−１と低リブ２−11−２の高さの差を設定する。

具体的な寸法として、本実施形態では高リブ２−11−１の高さを1.3mm、低リブ２−11−２の高さを0.8mmと設定した。従って、両リブの高さの差は0.5mmである。そして、位置決めリブ19が高リブ２−11−１と干渉した状態から低リブ２−11−２と干渉した状態に変化したときの、段差リブ２−11による装着負荷変化をプッシュプルゲージ（バネ測り）を用いて測定した。本測定は、現像剤補給容器1をホッパ10に装着する方向にプッジュプルゲージで押した時に、ゲージに示される値を読み取ることで行なう。その結果は、高リブ２−11−１の干渉時においては、2.5kgfであった装着負荷Ｐ１が高リブ２−11−１を抜けて低リブ２−11−２の所の装着負荷Ｐ２は、1.5kgfとなった。すなわち、約1.0kgfの装着負荷の低下があることを確認している。また、(1)ハンドル５に設けたロック部のロック解除力、(2)位置決めピン２−４とホッパ側嵌合穴16との嵌合に必要な力の合計、すなわち装着負荷Ｗは約0.7kgf程度である。

このように、本実施形態では現像剤補給容器の装着に際してかかる負荷の関係を、Ｐ１≧Ｐ２＋Ｗとなるように設定している。従って、ユーザは(B)状態から(C)状態へと現像剤補給容器１の装着動作を行うにあたり、(1)ハンドル５に設けたロック部のロック解除力、(2)位置決めピン２−４とホッパ側嵌合穴16との嵌合による装着負荷上昇を感じることがない。このため、ユーザは途中で装着動作を止めてしまうことなく、最後まで現像剤補給容器１をホッパ10へ装着するようになるのである。

本実施例における装着負荷と、装着位置との関係を模式的に示したグラフを図13に示す。図13に示したグラフは縦軸に装着負荷、横軸に装着位置をとっており、横軸の右方向が装着方向で、点線が装着完了位置を示している。

グラフに示したように装着負荷Ｗが発生する位置に合わせ、装着負荷Ｐ１をＰ２に下げるよう設計し、その結果、ユーザは装着負荷Ｗ分の増加を感じることなく装着完了位置まで装着できるのである。

なお、本実施形態において、装着負荷発生要因として(1)ハンドル５に設けたロック部のロック解除力、(2)位置決めピン２−４とホッパ側嵌合穴16との嵌合に必要な力と、装着負荷発生要因が２つある構成について説明した。しかし、装着負荷発生要因は必ずしも２つある必要はなく、どちらか１方のみの構成であっても本実施形態の作用効果は発揮される。

更に、本実施形態において装着負荷の発生手段として、段差リブ２−11を用いたが、低リブ２−11−２を設けず、前記低リブ２−11−２による装着負荷Ｐ２＝０になるようにしてもよい。この場合、装着負荷Ｗと、前記装着負荷Ｐ１とは、Ｐ１≧Ｗ という関係を満たす。この様子を表したのが図14である。

また、段差リブ２−11の代わりに別部材のシート、あるいは部材を設けてもよい。別部材を設けた現像剤補給容器１の構成を図15に示す。図15において、摩擦部材８は位置決めリブ19と干渉して所定摩擦係数を有する摩擦部材である。

摩擦部材８は段差リブ２−11の高リブ２−11−１に対応した位置に設けており、その厚みは0.5mmであり、材質はＰＥＴを用いた。その結果、段差リブ２−11とほぼ同等の結果を得ることができた。なお、種々の材料を用いることで、位置決めリブ19との摩擦係数を調節することができ、その結果、任意の装着強度変化量を出すことが可能となり、容器本体とは別部材としての摩擦部材を用いることで設計の自由度を向上させることができる。

[比較例]
比較例として段差リブ２−11がない現像剤補給容器１の構成を図17に示す。図17において、現像剤補給容器１の天面には段差リブ２−11が低リブ２−11−２に対応するリブ２−12が設けられている。なお、この場合、リブ２−12と位置決めリブ19との干渉により、装着力は0.3kgf上昇する。また、リブ２−12と位置決めリブ19との干渉は装着完了位置に対し、２mm前で起きる。

比較例に示した現像剤補給容器１においては、ホッパ10への装着にあたり、装着完了位置に対し、２mm前にて以下の３つの負荷がかかる。すなわち、(1)ハンドル５に設けたロック部のロック解除力、(2)位置決めピン２−４とホッパ側嵌合穴16との嵌合による装着負荷、(3)リブ２−12と位置決めリブ19との干渉による装着負荷。これら、３つの負荷の上昇で、約1.0kgfの負荷が上昇する。そのため、ユーザは装着完了位置に対して２mm前で装着完了と誤認してしまい、装着動作を止めてしまう可能性がある。実際、確認した所、10人中２人が装着完了位置に対し、装着完了手前で装着を止めている状況が確認された。

比較例に示した現像剤補給容器１における装着負荷と装着位置との関係を模式的に示したグラフを図16に示す。図16に示したグラフは、縦軸に装着負荷、横軸に装着位置をとっており、横軸の右方向が装着方向で、点線が装着完了位置を示している。

グラフに示したように装着完了位置手前で装着負荷ＷとＰ２が発生し、この負荷によりユーザは装着完了位置前、即ち、ＷとＰ２が生じる位置にて装着を止めてしまう可能性が高くなるのである。

上記のように、現像剤補給容器１を画像形成装置本体に装着するときに、係合部が係合する前に、その係合により生ずる負荷よりも大きな負荷を生じさせる。そして、係合部が係合する際に係合による負荷がかかっても、その負荷を感じないように装着負荷が変化しないか、それよりも小さい負荷になるように設定する。これにより、ユーザが係合部の係合前に装着完了と間違えることがなくなるものである。

そして、装着された現像剤補給容器１は、位置決め固定されているために現像剤補給容器のガタツキによる現像剤の飛散を防止できる構成にすることができる。

また、装着前にあっては、ロック部によりシャッタ３の封止がロックされているために、誤ってシャッタ３を開封することがない。さらに、操作部５−１の誤操作を防止することができる。

〔第２実施形態〕
次に第２実施形態に係る装置について図18を参照して説明する。なお、本実施形態の装置の基本構成は前述した実施形態と同一であるため重複する説明は省略し、ここでは本実施形態の特徴となる構成について説明する。また、前述した実施形態と同一機能を有する部材には同一符号を付す。

本実施形態に示す現像剤補給容器１には第１実施形態と同様に容器本体２、シャッタ３、パッキン材４、ハンドル５、カップリング６、中栓７から構成される。

但し、本実施形態に示すシャッタ３には、ホッパ10に現像剤補給容器１が装着されるまで位置を規制するためのロック部が設けられている。

本実施形態の現像剤補給容器１を図18(A)、(B)を用いて説明する。図18(A)は本実施形態に係る現像剤補給容器１の斜視図であり、図18(B)は本実施形態に係るシャッタ３の斜視図である。本実施形態に係る容器本体２には、シャッタ３のシャッタロック部３−３と係止するロック被係止部２−13が設けられている。また、シャッタ３にはシャッタロック部３−３が設けられており、シャッタロック部３−３には解除部３−３−１と係止部３−３−２が設けられている。

係止部３−３−２はシャッタ３が補給開口２−１を封止する位置にある状態においては、ロック被係止部２−13と係止され、シャッタ３の開封方向のスライドを規制している。

次にシャッタ３のシャッタロック解除の構成について図19(A)、(B)、(C)を用いて説明する。なお、図19(A)はシャッタ３が補給開口２−１を封止する位置にある状態を示している。図19(B)は現像剤補給容器１がホッパ10に装着され、ホッパ側の突起により図19(A)の矢印方向にシャッタロック部３−３が変位された状態を示している。また、図19(C)はシャッタ３が回動し、補給開口２−１が開封された状態を示している。

現像剤補給容器１は第１実施形態と同様にしてホッパ10に装着される。ホッパ10側にはシャッタ３の解除部３−３−１に対応する位置に被係合部となる突起13（図３参照）が設けられている。現像剤補給容器１の装着動作に連動して、前記突起13とシャッタ３の係合部となる解除部３−３−１が当接し、シャッタロック係止部３−３−２と、容器本体２のロック被係止部２−13との係止が解除される。なお、シャッタロック係止部３−３−２と、ロック被係止部２−13との係止、及び、解除は、シャッタロック部３−３の樹脂のバネ性を利用している。このため、シャッタロックの解除は、シャッタロック部３−３のバネ性に抗して解除する必要がある。

現像剤補給容器１をホッパ10へ装着する過程において、シャッタロックの解除を行うため、その解除に要する分の装着負荷が増加する。一方、本実施形態に係る現像剤補給容器においても、第１実施形態に示した段差リブ２−11と同様のリブが設けられており、図12に示した(B)、(C)状態の間にシャッタロックを解除する位置がくるように設定してある。

なお、実際、シャッタロックを解除する力を測定したところ、約0.3kgf程度であり、前述した第１実施形態での装着負荷増加因子（0.7kgf）と合わせて約1.0kgf増加する。但し、本実施形態においても第１実施形態と同様の段差リブ２−11が設けられている。このため、図12(B)から(C)の状態に至るまでに装着負荷は約1.0kgf減少する。

ここで、本実施形態においては係合にかかる装着負荷Ｗは以下の(1)〜(3)の負荷である。すなわち、(1)ハンドル５に設けたロック部のロック解除力の装着負荷、(2)位置決めピン２−４とホッパ側嵌合穴16との嵌合による装着負荷、(3)シャッタロックのロック解除力の装着負荷である。そして、ユーザは図12の(B)状態から(C)状態へと現像剤補給容器１の装着動作を行うにあたり、上記係合に係る装着負荷Ｗ分の増加を感ずることなく、最後まで現像剤補給容器１をホッパ10へ装着させることができるのである。

〔第３実施形態〕
なお、前述した実施形態では被装着部に装着する装着部材として現像剤補給容器を例示したが、装着部材は現像剤補給容器に限定する必要はない。すなわち、装着部材を被装着部に装着するときに装着完了間際に係合等による装着負荷が生ずるものに適用できる。その場合、前記係合部が係合する前に係合により生ずる負荷よりも大きな負荷を生じさせ、係合部が係合する際に係合による負荷を感じないように装着負荷が変化するように設定する。これにより、ユーザが係合部の係合前に装着完了と間違えることがなくなるものである。

電子写真画像形成装置の構成を示す図である。 第１実施形態に係る現像剤補給容器であり、(A)は正面斜視図、(B)は背面斜視図である。 第１実施形態に係るホッパの斜視図であり、(A)はホッパシャッタ11封止状態、(B)はホッパシャッタ開封状態を示す。 第１実施形態に係る容器本体を示し、(A)は正面斜視図、(B)は背面斜視図である。 第１実施形態に係るシャッタを示し、(A)は正面斜視図、(B)は背面斜視図である。 第１実施形態に係るハンドルを示し、(A)は正面斜視図、(B)は背面斜視図である。 第１実施形態に係るカップリングを示し、(A)は正面斜視図、(B)は背面斜視図である。 第１実施形態に係る現像剤補給容器がホッパへ装着される状態を示した図であり、(A)は装着過程を示した斜視図、(B)は突き当てまで装着した状態を示した斜視図、(C)はハンドル５を回動させた状態を示した斜視図である。 第１実施形態に係る現像剤補給容器がホッパへ装着される時の位置決めピンと位置決め穴とが嵌合する状態を示した図であり、(A)は装着途中、(B)は装着完了の状態を示す。 第１実施形態に係るハンドルロックが解除され、回動する状態を示した図であり、(A)はハンドルロック解除前、(B)はハンドルロック解除後、(C)はハンドル回動後の状態を示す。 第１実施形態に係るシャッタが装着され、回動する状態を示した図であり、(A)は装着途中、(B)は装着後、(C)はシャッタ回動後の状態を示す。 段差リブ２−11と位置決めリブ19との干渉状態を示した断面図であり、(A)は装着途中（高リブ干渉開始状態）、(B)は装着途中（高リブ干渉終了状態）、(C)は装着完了状態を示す。 装着負荷（Ｐ１、Ｐ２、Ｗ）と装着位置の関係を示したグラフである。 低リブを用いない場合の装着負荷を表したグラフである。 摩擦部材を用いた例を示した図である。 装着負荷（Ｐ２、Ｗ）と装着位置の関係を示したグラフである。 比較例に係る現像剤補給容器の斜視図である。 (A)は第２実施形態に係る現像剤補給容器の斜視図であり、(B)は第２実施形態に係るシャッタの斜視図である。 第２実施形態に係る現像剤補給容器１のシャッタロック解除の状態をしめした図であり、(A)はシャッタロック解除前、(B)はシャッタロック解除後、(C)はシャッタ回動後の状態を示す。

符号の説明

Ｌｎ …レンズ
Ｍ …ミラー
１ …現像剤補給容器
２ …容器本体
２−１ …補給開口
２−２ …シャッタガイドレール
２−３ …充填口
２−４ …位置決めピン
２−５ …カップリング用穴部
２−６ …保持部
２−７ …ハンドル取付部
２−７−１ …ハンドルロック開封被係止部
２−７−２ …ハンドルロック封止被係止部
２−８ …位置決めリブ
２−９ …ガイドレール
２−10 …非互換用リブ
２−11 …段差リブ
２−11−１ …高リブ
２−11−２ …低リブ
２−12 …リブ
２−13 …ロック被係止部
３ …シャッタ
３−１ …ギア
３−２ …シャッタ爪
３−３ …シャッタロック部
３−３−１ …解除部
３−３−２ …係止部
４ …パッキン材
５ …ハンドル
５−１ …操作部
５−２ …ギア
５−３ …開封方向係止部
５−４ …封止方向係止部
５−５ …ロック解除部
６ …カップリング
６−１ …ギア
６−２ …爪
６−３ …Ｄカット部
７ …中栓
10 …ホッパ
11 …ホッパシャッタ
11−１ …現像剤受入開口
12 …駆動中継ギア
13，14 …突起
15 …撹拌ギア
16 …位置決め穴
17 …容器ガイド
18 …非互換アタッチメント
19 …位置決めリブ
100 …装置本体
101 …原稿
102 …原稿台ガラス
103 …光学部
104 …感光体ドラム
109 …搬送部
110 …レジストローラ
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
119，120 …再給送搬送路
150 …補給搬送部材
201 …現像器
202 …クリーナ部
203 …帯電器

Claims (14)

1. 画像形成装置本体の被装着部に着脱可能な現像剤補給容器において、
   内部に現像剤を収容する容器本体と、
   前記被装着部に挿入して装着を行う際、挿入動作終了時において、前記画像形成装置に設けられた被係合部と係合する際に装着負荷Ｗを生じる係合部と、
   前記被装着部に挿入して装着を行う際に前記被装着部の一部に接触するように設けられ、前記係合部が前記被係合部と係合する前には前記装着負荷Ｗ以上の装着負荷Ｐ１を生じさせる、負荷発生部と、
   を有し、
   前記装着負荷Ｗと、前記装着負荷Ｐ１とは、
   Ｐ１≧Ｗ
   の関係を満たすことを特徴とする現像剤補給容器。
2. 前記負荷発生部は、前記被装着部に挿入して装着を行う際に、前記係合部が前記被係合部と係合する際には前記装着負荷Ｐ１よりも小さい装着負荷Ｐ２を生じるよう構成されており、前記装着負荷Ｗと、前記装着負荷Ｐ１と、前記装着負荷Ｐ２とは、
   Ｐ１≧Ｐ２＋Ｗ
   の関係を満たすことを特徴とする請求項１記載の現像剤補給容器。
3. 前記係合部は、前記画像形成装置本体に設けられた被位置決め部と嵌合して前記画像形成装置本体に対する前記現像剤補給容器の位置決めを行う位置決め部であることを特徴とする請求項１記載の現像剤補給容器。
4. 前記負荷発生部は、前記現像剤補給容器に設けられた突部であることを特徴とする請求項１記載の現像剤補給容器。
5. 前記負荷発生部は、前記現像剤補給容器に設けられた摩擦部材であることを特徴とする請求項１記載の現像剤補給容器。
6. 前記容器本体に設けられ、前記現像剤を排出するための開口部と、
   該開口部を封止するための封止部材と、
   該封止部材を開封するための操作を行う操作部と、
   該操作部に設けられ、該操作部の動きを規制するロック部と、
   を有し、
   前記係合部は前記ロック部に設けられ、前記被装着部に挿入して装着を行う際、前記係合部が前記被係合部と係合することで前記ロック部のロックが解除されることを特徴とする請求項１記載の現像剤補給容器。
7. 前記容器本体に設けられ、前記現像剤を排出するための開口部と、
   該開口部を封止するための封止部材と、
   該封止部材に設けられ、該操作部の動きを規制するロック部と、
   を有し、
   前記係合部は前記ロック部に設けられ、前記被装着部に挿入して装着を行う際、前記係合部が前記被係合部と係合することで前記ロック部のロックが解除されることを特徴とする請求項１記載の現像剤補給容器。
8. 静電像が形成される像担持体と、
   前記静電像を現像剤で現像する現像装置と、
   該現像装置に補給するための現像剤を収容する現像剤補給容器が、着脱可能に構成される被装着部と、
   前記現像剤補給容器を前記被装着部に挿入して装着を行う際、挿入動作終了時において、前記現像剤補給容器に設けられた係合部と係合する際に装着負荷Ｗを生じる被係合部と、
   を有し、
   前記被装着部は、前記現像剤補給容器を前記被装着部に挿入して装着を行う際に、前記現像剤補給容器に設けられた負荷発生部と接触し、前記係合部が前記被係合部と係合する前に前記装着負荷Ｗ以上の装着負荷Ｐ１を生じさせる部分を有し、
   前記装着負荷Ｗと、前記装着負荷Ｐ１とは、
   Ｐ１≧Ｗ
   の関係を満たすことを特徴とする画像形成装置。
9. 前記負荷発生部は、前記被装着部に挿入して装着を行う際に、前記係合部が前記被係合部と係合する際には前記装着負荷Ｐ１よりも小さい装着負荷Ｐ２を生じるよう構成されており、
   前記装着負荷Ｗと、前記装着負荷Ｐ１と、前記装着負荷Ｐ２とは、
   Ｐ１≧Ｐ２＋Ｗ
   の関係を満たすことを特徴とする請求項８記載の画像形成装置。
10. 前記係合部は、前記画像形成装置本体に設けられた被位置決め部と嵌合して前記画像形成装置本体に対する前記現像剤補給容器の位置決めを行う位置決め部であることを特徴とする請求項８記載の画像形成装置。
11. 前記負荷発生部は、前記現像剤補給容器に設けられた突部であることを特徴とする請求項８記載の画像形成装置。
12. 前記負荷発生部は、前記現像剤補給容器に設けられた摩擦部材であることを特徴とする請求項８記載の画像形成装置。
13. 前記現像剤補給容器は、前記現像剤を収容する容器本体に設けられ、前記現像剤を排出するための開口部と、該開口部を封止するための封止部材と、該封止部材を開封するための操作を行う操作部と、該操作部に設けられ、該操作部の動きを規制するロック部と、を有し、
    前記係合部は、前記ロック部に設けられ、前記被装着部に挿入して装着を行う際、前記係合部が前記被係合部と係合することで前記ロック部のロックが解除される
    ことを特徴とする請求項８記載の画像形成装置。
14. 前記現像剤補給容器は、前記現像剤を収容する容器本体に設けられ、前記現像剤を排出するための開口部と、該開口部を封止するための封止部材と、該封止部材に設けられ、該操作部の動きを規制するロック部と、を有し、
    前記係合部は、前記ロック部に設けられ、前記被装着部に挿入して装着を行う際、前記係合部が前記被係合部と係合することで前記ロック部のロックが解除される
    ことを特徴とする請求項８記載の画像形成装置。

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