JP2010175804A - 現像剤補給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 現像剤補給容器の着脱動作に伴う、封止部材の解除不良の防止。
また、ユーザビリティの向上。
【解決手段】 現像剤補給容器の取り出し時において、封止部材を取り出し方向へ付勢する付勢部材を設けたことにより、封止部材の傾きを補正し、封止部材の姿勢を正しく保持することで、スムーズで確実な封止動作を実現する現像剤補給装置を提供できる。
また、大容量の現像剤補給容器や、現像剤補給容器の途中取り出し時において封止部材に高いトルク負荷が掛かっても、付勢部材により強制的に封止部材を取り出し方向へと付勢することが可能となり、封止不良を発生することなく信頼性の高い現像剤補給容器を提供することができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は現像剤補給容器が着脱可能な電子写真複写機やプリンタ、ファクシミリ等の現像剤補給装置に関するものである。

従来、電子写真複写機やプリンタ等の電子写真画像形成装置には微粉末の現像剤が使用されている。そして、電子写真画像形成装置本体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本体へ現像剤を補給することが行われている。ここで、現像剤は極めて微細な粉末であるため、現像剤補給時には、現像剤が飛散しないように現像剤補給容器を画像形成装置本体の内部に据え置いて、小さな開口部から少量ずつ現像剤を排出する方式が提案、実用化されている。

上述したような現像剤補給方式においては、特許文献１や特許文献２に記載されてあるような現像剤補給容器および画像形成装置の例が示されている。

特許文献１および特許文献２に記載の現像剤補給容器は画像形成装置に着脱可能で、画像形成装置本体から回転駆動力を受けて、現像剤補給容器が回転することで容器内に収容された現像剤を画像形成装置本体へ補給する方式である。

この補給方式の特徴は現像剤補給容器の先端に画像形成装置本体との駆動を伝達するカップリング的な機能を持つ封止部材を有しており、現像剤補給容器の装脱着動作に連動して、「開封」-「回転駆動」-「封止」という現像剤補給に必要な一連の動作をコンパクト且つ簡易な構成で実現している点である。

前記封止部材は画像形成装置本体の駆動部と係合する円筒状のカップリング係合部を有し、そのカップリング係合部には複数のスリット溝に分割された弾性変形可能なスナップフィット部が複数設けてある。このスナップフィット部には駆動部に係止し回転駆動力を伝達する係止突起と、さらにその係合状態を解除するための解除突起がそれぞれ設けられている。そしてユーザーが現像剤補給容器を挿入し、操作レバーを動作させると、この補給動作に連動して前記封止部材のスナップフィット部が弾性変形して駆動部に係合し回転駆動力を現像剤補給容器へ伝達して、現像剤を補給する。この時、スナップフィット部に設けた係止突起は駆動部に対してスラスト＆ラジアル両方向にしっかりと固定されているため、適正な開口量を確保しつつ、駆動部からの駆動力を確実に受けることが可能となり、信頼性の高い補給操作を実現できる。

一方、補給が終了した空の現在補給容器を取り出す際には先述した係止突起を駆動部から解除する必要があるため、操作レバーを挿入時とは逆方向に操作する。すると操作レバーに連動して画像形成装置本体の解除部材がスライドすると、スナップフィット部に設けた解除突起を軸方向中心に向って押すことで、係止突起が内側に撓み駆動部との係合状態を解除することができる。

このような特徴的な構成を持つ封止部材（カップリング部）によって、現像剤補給容器の着脱動作に連動して、現像剤排出口の開閉を行うことができるため、ユーザーは手を汚さずしかも簡単に補給動作を行うことができる。

また、この封止部材は画像形成装置の駆動部からの駆動力を受け、それを現像剤補給容器へ伝達するという駆動カップリングとしての機能も併せ持っている。そのため、封止部材の開閉動作機能と本体からの駆動伝達を行なうカップリング機能を一つの部位に集約しているため装置のコンパクト化、低コスト化を実現できる。
特許登録第０３８８４９７３号公報 特開２００６−１３９１４１号公報

しかしながら、上記従来技術は前述したような優れた特徴を有しながらも、まだ幾つかの技術的な課題が残されていた。

例えば特許文献１に記載された構成では、現像剤補給容器を画像形成装置から取り外す際に、該現像剤補給容器の封止部材と駆動部の同軸精度が高精度に維持されていないと現像剤補給容器がうまく取り出せないという問題があった。

その理由の一つとしては、係合する封止部材と駆動部とのクリアランス（隙間）に起因する。駆動部とそれに係合する封止部材との間には、両者がスムーズに係合するため、必ずある程度の適度なクリアランスが存在する。所謂「ガタ」というものである。このクリアランスが無いと、嵌め合いがきつくなりスムーズな係合ができない。したがってこうしたカップリングの係合には必ず適度なクリアランスが必要なのである。また成形品の単品精度によってもこのクリアランス量が多少振れることもあるため、比較的余裕のあるクリアランスに設定しておくことが望ましいとされている。

例えば図１３に従来技術の現像剤補給装置の例を示したが、同図（Ａ）は封止部材２が駆動部材３に係合した状態を示している。（Ａ）に示すように駆動部材３と封止部材２のカップリング係合部には、ある程度のクリアランスを有しているために、そのぶんだけ、封止部材２が角度＝α°だけ、傾いた状態でいることがわかる。

このように封止部材２が駆動部３に対して斜めに傾斜した状態で係合するため、現像剤補給容器を取り出す際は（Ｂ）に示したように、取り出し時に係止突起２ａを解除するために設けられた解除突起２ｂをバランス良く均一に押すことができず、複数設けられた全ての係止突起２ａの退避量を十分に確保することができない。そのため複数あるうちの一つの係止突起２ａは十分な退避量が確保できても、別の係止突起２ａは退避量が不十分で、スナップフィットが解除できないという現象が発生する。（Ｂ）のａ部詳細参照。

したがって、現像剤補給容器を取り出そうとしても封止部材２が画像形成装置本体の駆動部３に引っ掛ってうまく取り出せなかったり、あるいは封止部材２が容器本体から外れてしまい、開口部から現像剤が漏れて周囲を汚してしまったりといった問題が極稀に発生する場合があった。

こうした所謂、「解除不良」を改善するために、特許文献２に記載の現像剤補給装置が提案されている。この特許文献２は前記特許文献１をさらに発展させた現像剤補給装置の例が開示されている。

その目的とするところは、画像形成装置の駆動伝達部と現像剤補給容器の封止部材の係合解除時において、封止部材の倒れ（傾斜）を防止するための「規制部」を設けることで、封止部材と駆動部との同軸精度を保ち、解除突起への均一な解除力を保証することでスムーズな解除動作を実現しようとしたものである。

しかし、このような現像剤補給装置においても先に示したような問題を解決するにはまだ十分ではない場合がある。特許文献２に記載された実施例では、駆動部材から封止部材の位置を規制する軸部を設けることで、封止部材の倒れを抑制した例が開示されているが、やはりこれも封止部材の穴部と駆動部材の軸部との嵌合公差がある程度高精度に保たれていないとその効果を十分に得られにくい。逆にあまり嵌合公差を詰め過ぎると、場合によっては圧入気味になったり、または軸部と封止部材がスムーズに抜けなくなってしまう恐れもあり、非常にシビアな寸法関係が要求されていた。

また、このような封止部材の倒れに起因する問題の他に、特許文献１及び特許文献２の補給装置には、この補給方式特有の課題がある。それは封止部材にかかる「トルク」に起因する問題である。先に説明したように前記封止部材には封止部材を開封及び封止するという機能以外に、本体駆動部に係合して回転駆動力を伝達するカップリング機能を有している。

それを実現しているのがスナップフィット的に駆動部と係合する係止突起であるが、この係止突起は駆動トルクが負荷された時、係止突起の側面に駆動力を受けて、容器本体へ回転駆動力を伝えている。このとき駆動トルクによってスナップフィット部が捩れて撓み、それによって解除突起の位置もズレてしまい、先に説明した内容と同様に均一な解除力を受けることができずに解除不良が発生してしまう可能性がある。

特に高速機等の大容量の現像剤補給容器の場合、内部に収容する現像剤の量も多いため重量も非常に重く、現像剤補給容器を回転駆動させるトルクは増大する。またトルクが増大することで係止突起と駆動部の摺擦抵抗力が増大し、この摺擦抵抗そのものが封止部材のスムーズな解除動作を阻害する大きな要因の一つにもなっている。

本発明は上記従来技術をさらに発展させたものであり、現像剤補給容器の着脱動作の信頼性向上と、操作力を低減することで、快適でスムーズな補給操作を実現する現像剤補給装置を提供することを目的とする。

本発明における代表的な構成は、回転することで現像剤を画像形成装置へ補給する現像剤補給容器を有し、前記現像剤補給容器を着脱可能に装着するとともに前記現像剤補給容器から現像剤補給を受ける現像剤補給装置であって、
前記現像剤補給容器は、現像剤を収容する容器本体と、
前記容器本体内の現像剤を排出する開口と、
前記容器本体内のトナーを前記開口に向けて搬送する搬送部と、
前記搬送部を駆動するための回転力を受けるカップリング部であって、嵌合突起と、前記嵌合突起よりも前記容器本体側に設けられ前記嵌合突起よりも径方向外側に突出した解除突起と、
前記嵌合突起と前記解除突起を支持し径方向内側へ変位可能な支持部と、
を備えたカップリング部と、を備えており、
前記嵌合突起と係合可能な穴部と回転力を与えるリブ部を備えた中空円筒状の駆動部材と、
前記駆動部材の外周を覆うように設けられ前記駆動部材の外周面よりも突出した前記解除突起を径方向内側へと押圧することで前記嵌合突起の前記駆動部材に対する連結の解除が可能となるように前記容器本体側へスライドする押圧部材とを備えると共に、
前記駆動部材の内部に前記カップリング部をトナー容器の取出し方向へ付勢する、付勢部材を設けたことを特徴としている。

本実施形態の現像剤補給装置によれば、現像剤補給容器の取り出し時において、封止部材を取り出し方向へ付勢する付勢部材を設けたことにより、封止部材の傾きを補正し、封止部材の姿勢を正しく保持することで、スムーズで確実な封止動作を実現する現像剤補給装置を提供できる。

また、大容量の現像剤補給容器や、現像剤補給容器の途中取り出し時において封止部材に高いトルク負荷が掛かっても、付勢部材により強制的に封止部材を取り出し方向へと付勢することが可能となり、封止不良を発生することなく信頼性の高い現像剤補給容器を提供することができる。

現像剤補給容器の取り出し時に付勢部材の付勢力によって現像剤補給容器がポップアップするため、取り出し動作が確実に行なわれたことがユーザーに容易にわかり、さらに手前に出て取り出しやすくなるため非常にユーザビリティに優れた現像剤補給装置を提供することができる。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、それらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、特に特定的な記載がない限りは本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

まず、図１〜図３を用いて、第本発明の実施形態に係る現像剤補給容器が装着される電子写真画像形成装置の一例である電子写真複写機の構成について説明する。
＜電子写真画像形成装置＞
図１に示す電子写真複写機本体（以下、「装置本体」ともいう）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、電子写真感光体ドラム（以下、「感光体ドラム」という）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、「用紙」という）Ｐのうち、図２に示す操作部１００ａから使用者（ユーザー）が入力した情報もしくは原稿１０１の紙サイズから最適な用紙Ｐをカセット１０５〜１０８の用紙サイズ情報から選択する。ここで、記録媒体としては用紙に限定されずに、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枚の用紙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により用紙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を用紙Ｐに転写する。そして、分離放電器１１２によって、現像剤像の転写された用紙Ｐを感光体ドラム１０４から分離する。

この後、搬送部１１３により定着部１１４へ搬送された用紙Ｐは、定着部１１４において熱と圧力により用紙Ｐ上の現像剤像を定着させた後、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たどって排出トレイ１１７へ排出される。

又、多重コピーの場合には、用紙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、用紙Ｐの終端がフラッパ１１８を通過し、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の回りには現像部２０１、クリーナ部２０２、一次帯電器２０３等が配置されている。

現像部２０１は、原稿１０１の情報が光学部１０３により感光体ドラム１０４に形成された静電潜像を、現像剤を用いて現像するものである。

又、現像部２０１は、現像剤ホッパー２０１ａと現像器２０１ｂとを有している。現像剤ホッパー２０１ａは、現像剤補給容器１から補給された現像剤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により撹拌された現像剤は、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、搬送部材２０１ｅを有している。そして、マグネットローラ２０１ｄにより現像剤ホッパー２０１ａから送られた現像剤は、搬送部材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、クリーナ部２０２は、感光体ドラム１０４に残留している現像剤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１５（以下、「交換用前カバー」という）を図３に示すようにユーザーが矢印ｂ方向に開けると、現像剤補給装置が現れる。そして、この現像剤補給装置内に現像剤補給容器１を矢印ａ方向に挿入する。その後、図５に示したようにボトルトレイ５０上に現像剤補給容器１を載置し、操作レバー１１を回動することで現像剤補給容器１が画像形成装置と係合し、補給可能な状態にセットされる。

ユーザーが現像剤補給容器１を装置本体１００から取り出す際には、装着時とは逆のレバー操作を行なうことで、ボトルトレイ５０に載っている現像剤補給容器１を取り出す。ここでは、交換用前カバー１５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が、その他の構成であっても構わない。

尚、ボトルトレイ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から取り外してもよい。
＜現像剤補給容器＞
次に、本発明における現像剤補給容器１（以下トナー容器またはトナーボトルと称す）について図４を用いて説明する。

図４は本発明におけるトナーボトル１の部分断面斜視図である。

図４において、トナーボトル１は、略中空円筒形状に形成され、その一端面のほぼ中央に容器本体の外径よりも小さい円筒部が突設されており、この円筒部先端側がトナーを画像形成装置（現像装置）側へ排出するための開口部１ａとなっている。前記開口部１ａには開口部１ａを密封する封止部材２が軽圧入嵌合されており、この封止部材２はトナーボトル１の軸方向（図４Ｃ-Ｃ方向）にトナーボトル１に対して相対的にスライド移動することにより、開口部１ａの自動開閉動作を行う構成になっている。なお、図４においては開口部１ａは開封された状態にある。

まず、トナーボトル１の内部の構成について説明する。

トナーボトル１は略円筒形状を有しており、画像形成装置本体内に略水平方向に配置されている。さらに、トナーボトル１は、画像形成装置本体１００から封止部材２に設けられた係止突起２aにより画像形成装置本体の駆動部材３と係合してトナーボトル１に回転駆動力を伝達する構成になっている。そして、このトナーボトル１の内部にはトナーボトル１内部を二つに仕切るように、平板状の搬送部材（バッフル）１２がボトル１の長手方向略全長にわたって設けられており、この搬送部材１２はトナーボトル１と一体となって回転し、内部のトナーを開口部１aへ搬送する構成になっている。

搬送部材１２の平板状の領域の両面にはトナーボトル１の回転軸線Ｃ−Ｃに対して開口部１ａ側へ傾斜した案内部１２ａが複数設けてある。開口部１ａに最も近い傾斜した案内部１２ａの一端は、開口部１ａに接続するように設けられており、最終的にトナーは搬送部材１２の回転に伴ってこの案内部１２ａを滑り落ちるように開口部１ａから排出される。

この案内部１２ａは搬送部材１２の平板の表裏面にそれぞれ同一回転方向でトナーが開口部１ａに向って搬送されるように回転軸対称に配置されている。即ち、トナーボトル１と共に搬送部材１２が１８０度回転する毎に、持ち上げられたトナーが案内部１２ａを滑り落ちることによってトナー搬送・排出動作が効率良く行われる。従って、トナーボトル１と共に搬送部材１２が１回転するとデジタル的（離散的）に２回のトナー搬送・排出動作が実行されることになる。これを連続して高速回転させることによりアナログ的にトナー搬送・排出動作を実行することができる。ここで、搬送部材１２の両面の案内部１２ａは１８０度の回転につれて夫々がほぼ同一位置をとることを回転軸線に対して回転対称と称する。
＜現像剤補給容器の交換方法＞
次に本発明におけるトナーボトル１の交換方法について説明する。

画像形成のプロセスに伴い、トナーボトル１内の現像剤（以下トナーと称す）が略全量消費されると、装置本体に設けられたトナーボトル空検知手段（不図示）によって、トナーボトル１内のトナーが無くなったことが検知され、その旨が液晶等の表示手段１００a（図２参照）によりユーザーに知らされる。

本実施例においてトナーボトル１の交換はユーザー自身が行い、その交換手順を図５および図６に基いて説明する。

図５はトナーボトル１の交換動作の順序を説明する説明図、図６は画像形成装置本体の駆動部分の構成を示す部分断面図である。

まず最初にトナーボトル１を補給装置に装着する場合について説明する。

図５（Ａ）はボトルトレイ５０にトナーボトル１を置いた状態を示したものである。ボトルトレイ５０にはボトルを回転可能に支持する受けローラー５１が複数設けられており、トナーボトル１はこの受ローラー５１により回転可能に支持されている。ボトルトレイ５０の右端には略円筒形状を成す操作レバー１１が設けてあり、この操作レバー１１はボトルトレイ５０を前進＆後退させるカム溝A１１aと、解除部材4を前進＆後退させるカム溝B１１bの２つのカム溝が形成されており、それぞれの溝に対してボトルトレイ５０と解除部材４が操作レバー１１の回転操作に連動して矢印aまたはb方向にスライド動作が行なわれる構成となっている。

トナーボトル１をボトルトレイ５０にセットした後、ユーザーは操作レバー１１を（Ｂ）に示したように矢印Ｓ方向に回転させると、操作レバー１１の回転動作に連動してボトルトレイ５０が矢印a方向に前進し、画像形成装置本体１００の駆動部材３とトナーボトル１の封止部材２が係合する。

次に操作レバー１１を図５（Ｃ）のようにさらにＳ'の位置まで回動させると、ボトルトレイ５０はカム溝Ａ１１aによって矢印ｂ方向に後退し、トナーボトル１もボトルトレイ５０と一緒に矢印ｂ方向に後退する。封止部材２の係止突起２aが駆動部材３に係止した後、矢印ｂ方向にトナーボトル１が後退すると、封止部材２は本体の駆動部材３と係止状態を保っているため、本体側に軸方向に固定された状態となり、封止部材２とボトル１は相対的に離間し、封止部材２が開封された状態になる。これでトナー補給可能な状態となり、その後ユーザーは交換用前カバー１５を閉めることで交換作業は終了する。さらにその後、本体側の駆動制御によってトナーボトル１が回転駆動を受けて、ボトル１内のトナーを画像形成装置本体内のサブホッパー１０へ適宜供給される。

一方、トナー補給が終了し空になったトナーボトル１を取り出す場合の様子については基本的に、先に説明した装着動作の逆の手順：図５の（Ｃ）→（Ｂ）→（Ａ）の順序で操作を行なえばよい。このトナーボトル１の取り出し時については後で詳しく説明する。
＜駆動部材の説明＞
次に本発明の最も特徴的な部分である、駆動部材３の構成について詳しく説明するが、その前に、先に述べた従来技術の現像剤補給装置が有する課題について図１０および図１１を用いて説明する。

図１０（Ａ）はボトルトレイ５０の上にトナーボトル１が回転可能に支持され、封止部材２が駆動部材３と係合し、開封された状態の斜視図であり、同図（Ｂ）は封止部材２と駆動部材３の係合状態を拡大した拡大図である。

画像形成装置本体１００の駆動モータが回転すると、その駆動力は駆動軸５を伝って駆動部材３が矢印Ｐ方向へ回転する。駆動部材３には封止部材２が係止突起２aによって軸方向にも回転方向にも係止された状態となっており、駆動部材３の回転に伴って封止部材２のスナップフィット部２ｄ先端に設けた係止突起２aが、駆動部材３のリブ部３aによって回転駆動力を受け、封止部材２が回転する。その結果、トナーボトル１の排出開口１a内部に設けたリブ１ｂに封止部材２の爪部２ｃが引っ掛り、トナーボトル１も矢印p方向に連れ回りを始める。その結果、トナーボトル１の回転によってトナーが排出開口１aから排出されて画像形成装置本体１００へトナー補給が行なわれる。

この時のトナーボトル１内部の様子を図１１に示す。図１１はトナーボトル１内部を駆動軸５側から見た部分断面図である。

通常、トナーが入った状態でボトルが回転すると図１１に示したようにボトル内のトナーは回転方向Pに対して傾いた状態になっている。これはボトルの内壁によって持ち上げられたトナーが、トナーの安息角度以上になると、自重落下でボトル下部に落下し、また再びボトルの回転によって持ち上げられ、落下する・・・という一連の動きが繰り返されることで図１１のような状態でトナーの撹拌流動が行なわれる。

そして装置本体１００からの回転制御信号により所定量のトナー補給が行なわれた後は、駆動部のモーターが停止し、この状態でボトルの回転も停止する。この時、トナーボトル１は図１１に示したようにボトル内部のトナーに偏りがあるため、トナーの自重によって矢印Ｒ方向へ逆回転しようとする力（トルク）が働く。しかし、本体側の駆動モータは不動状態を維持した状態で停止しているため、トナーボトル１が逆回転しようとする力とモータ軸の不動を維持する力とが対抗し、封止部材２と駆動部材３が突っ張った状態（トルク負荷状態）となり、この両者の間にはトルク抵抗や摩擦抵抗が発生する。特に排出初期のトナーがほぼ満タンに入っている状態では、その傾向がより顕著に現れる。

このような状態で操作レバー１１を解除方向に操作すると、解除部材４がスライドして、解除突起２ｂを押し下げようとするが、スナップフィット部２ｄにトルク抵抗や摩擦抵抗が負荷されているため、スムーズに解除できない可能性がある。また、仮に解除できても非常に操作力が重くなってしまい、ユーザーにとっての操作性が悪化してしまうといった懸念がある。

また、上述したようなトルク抵抗や摩擦抵抗による操作力への弊害以外にも、封止部材２のスナップフィット部２ｄの変形や封止部材２そのものの芯ズレによる別の弊害も懸念される。それを図１２を用いて以下に説明する。

図１２はトルク抵抗がかかった状態の時の、封止部材２の様子を示している。図１２において、封止部材２はトナーの自重によって矢印Ｒ方向に逆回転しようとするが駆動部材３が不動状態を保っているため、矢印Ｐ方向にトルク抵抗がかかり、封止部材２のスナップフィット部２ｄが図１２のように斜めに変形してしまう（変形角度α°）。このスナップフィット部２ｄが変形すると、スナップフィット部２ｄに設けている係止突起２aおよび解除突起２ｂの位置がずれ、ラジアル方向（回転軸線に対しての直径方向）に不均衡が生じてしまう。ラジアル方向に対して解除突起２ｂや係止突起２aの突出高さが不均衡になると、解除部材４によって解除突起２ｂを内側へ変位させた場合、ある解除突起２ｂは正しい変位量で内側に変位できても、別の解除突起２ｂは変位量が少なくなってしまう場合がある。変位量が少ないと係止突起２aが駆動部材３から係止状態が解除されずに、解除不良が発生する可能性がある。封止部材２の解除不良が発生すると封止部材２が正しく封止されずに、開封したままの状態でトナーボトル１が取り出され、周囲にトナーを飛散させる等の問題が発生する可能性もある。

また、このトルク抵抗が負荷された場合、封止部材２自身も斜めに傾いてしまうため、トナーボトル１の排出開口部１aとの中心軸線にズレが生じ、封止部材２が排出開口部１aに正しく封止できなくなる場合も懸念される。

このように、トナーボトル１内にトナーが残存する状態でトナーボトル１を取り出そうとした場合、トナーの偏りとその自重により、封止部材２と駆動部材３との間にトルク抵抗や摩擦抵抗が発生することでトナーボトル１の着脱不良（解除不良）が発生する懸念があった。

そこで本発明においては、トナーボトル１を取り出す際に、こうした封止部材の傾きやトルク負荷の影響を受けにくく、確実且つスムーズに封止部材を解除し、解除不良が発生しない構成を考案した。

以下その構成の特徴について図面に基づいて詳細に説明する。

図７は本発明における現像剤補給装置の駆動部材３の断面斜視図である。同図の（Ａ）はトナーボトル１の開口部１ａと駆動部材３の係合前の状態を示す斜視図である。（Ｂ）は駆動部材３の内部の様子を説明する部分断面斜視図である。

まず（Ａ）に示すように開口部１ａに封止された封止部材２と駆動部材３との相対的位置関係は略同一の軸線上に存在しており、着脱動作に連動してトナーボトル１が軸線方向にスライドし、駆動部材３と係合したり、または解除されたりする。

（Ｂ）に示したように、駆動部材３は駆動軸５と回転方向及び軸方向に固定されており一体で駆動し、不図示の駆動モータと直結している。

（Ｃ）に示すように、駆動部材３はトナーボトル１の封止部材２と係合するカップリング穴３ａを設けてあり、このカップリング穴３ａに封止部材２の係止突起２ａが係合し、封止部材をトナーボトルから離間する際の係止力と、ボトルを回転させるための回転駆動力を伝達する構成となっている。この駆動部材３の内部には付勢部材６とバネ７が設けてあり、この付勢部材６はバネ７の弾性変形力によって軸方向に自在に変位可能な状態で保持されている。通常はバネ７の弾性力によりトナーボトルの取り出し方向へ付勢された状態となっている。

そして前記駆動部材３の外周面を覆うように円筒状の解除部材４が設けてあり、この解除部材４はカム受部４ａによって図５のカム溝Ｂ11ｂが回転することにより軸方向にスライド可能な構成になっている。封止部材２の係合突起２ａを解除する際にこの解除部材４がスライドして解除突起２ｂを押すことで解除突起２ｂが内側に撓んでスナップフィット部２ｄの係合突起２ａが駆動部材３から解除され、トナーボトル１を取り出すことが可能となる。

次に図８に本発明におけるトナーボトル１の装着時の様子を示す。

（Ａ）は装着前の状態を表している。ユーザーが操作レバー１１を回転させると、図５に示したようにトナーボトル１がボトルトレイ５０と共に前進する。そして係止突起２ａの先端が付勢部材６に当接しながら、付勢部材６をボトルの挿入方向へと押し込みながら前進し、やがて（Ｂ）に示したように封止部材２のスナップフィット部２ｄが駆動部材３の内径に当接して内側へ変位する。そしてトナーボトル１が前進位置までスライドすると、弾性変形力により変位したスナップフィット部２ｄは元の状態に戻って（Ｃ）に示したように駆動部材３のカップリング穴部３ａに嵌り込み、係止突起２ａが駆動部材３に対してしっかりと係合した状態になる。この状態では封止部材２は駆動部材３に軸方向と回転方向いずれの方向にも固定された状態となる。そしてさらに操作レバー１１に連動して今度はトナーボトル１が後退すると、封止部材２は駆動部材３に固定されているのでトナーボトル１だけが後ろにスライドし、相対的に封止部材２とボトルが離間して開封状態となる。（Ｄ）の状態。この状態でトナー補給可能となる。

この時、封止部材２は付勢部材６によって（Ｄ）の矢印方向に付勢されており、駆動部材３の端面と係止突起２ａの端面とが密接して封止部材２の姿勢を回転中心軸方向に保持しているため、封止部材２が傾くことなく非常に精度良く保持できるのである。

このように本発明においては付勢部材６によって封止部材２が駆動部材３に対して付勢されることで封止部材２の倒れを補正し、軸心方向に対して駆動部材３との同心度を極めて良好に保つことができる。

次に図９にボトルの取り出し動作について説明する。

基本的なユーザーが行なう動作は図８で示した手順と逆の動作である。

まず（Ａ）は補給が終わった状態で封止部材２がトナーボトル１と離間した状態を示している。操作レバー１１を装着時とは逆方向に回転させると（Ｂ）に示したようにトナーボトル１が矢印方向に前進して、封止部材２とトナーボトル１が嵌合し、封止される。そして（Ｃ）に示すように、解除部材４が矢印方向にスライドしてくると封止部材２の解除突起４を内側へ押し込み、それによりスナップフィット部２ｄが変位して駆動部材３と係止突起２ａの係合状態が解除される。この時、封止部材２は付勢部材６によって常に付勢されているため、傾いたりせずに正しい保持姿勢を保っていることから、解除突起２ｂが均一に解除部材４に当接して、全ての係止突起２ａは確実に解除された状態にある。

さらに（Ｄ）に示したように、トナーボトル１が後退すると封止部材２は付勢部材６によって付勢された状態にあるため、駆動部材３から強制的に押し出されて解除され、正しく封止した状態を保ちながらボトルの取り出しが完了する。

このとき、封止部材２は付勢部材６によって矢印方向（ボトルの取り出し方向）へ常に付勢力が働いているので係合が解除された瞬間から封止部材２をトナーボトル側へと強制的に付勢するため、封止部材２を確実に封止させることができる。更に封止した後もボトルを取り出し方向へと付勢しており、よりスムーズな取り出し動作をサポートするため、確実に封止部材２の封止を保証することができる。さらに、付勢部材６の弾性力によってトナーボトル１が自動的にポップアップしてくるため、確実にボトルの取り出しが行なわれたことがユーザーに容易に判断できるので非常にユーザビリティに優れた現像剤補給装置を提供できる。

この付勢力は強すぎるとトナーボトル挿入時には抵抗力となり操作力が重くなってしまうので、あまり強すぎてもよくない。逆に弱すぎても本発明の効果を十分に発揮できないので、トナーボトルの重量や大きさ等によって適宜最適に設定することが好ましい。付勢力の調整はバネの線径やバネ定数を任意に設定すればよい。また本発明の実施例には付勢部材６としてバネの例を示したが、これに限定するものではなく他の付勢部材でも、同様の効果を発揮するものであれば特にその形状を限定するものではない。

このように駆動部材３内部に封止部材２を積極的にボトルの取り出し方向へと付勢する付勢部材６を設けることにより、従来の課題であった、解除時の不均一な解除力の作用による解除不良や、封止部材が閉まり切らないといった封止部材の浮き、といった問題が確実に解決でき、さらにポップアップ効果による非常にユーザビリティに優れた現像剤補給装置を提供することができる。
＜本発明の効果の検証＞
本発明による効果を確認するために比較例として従来の補給装置である、駆動部材３の内部に付勢部材６を設けない構成の現像剤補給装置を用いて封止部材２の解除不良の発生率を比較してみた。
＜比較例１＞トルク負荷の影響
先に説明したように、ボトル内部にトナーがたくさん入った状態では封止部材２のスナップフィット部２ｄに掛かるトルク負荷が大きくなり、解除不良が発生しやすくなると説明した。

そこで、封止部材２にかかるトルクが小さい時と大きい時の場合について、従来の現像剤補給装置と本発明による現像剤補給装置でどのような違いがでるのかを比較してみた。

各現像剤補給装置に所定のトルクになるように意図的に負荷をかけて、その状態で着脱動作を１００回行った。その時の封止部材２の解除不良率を以下に示す。
１）トルク負荷が小さい場合（ボトルが空の状態）
負荷トルク 解除不良率
・本発明の実施形態 ０Ｎ・ｍ（０ｋｇｆ・ｃｍ） ０％（発生せず）
・従来例の補給装置 ０Ｎ・ｍ（０ｋｇｆ・ｃｍ） ０％（発生せず）
上記のようにトルク負荷が低い時では、従来技術も本実施形態も特に問題なく着脱動作が行なわれた。
２）トルク負荷が大きい場合
負荷トルク 解除不良率
・本発明の実施形態 ０．３９２Ｎ・ｍ（４ｋｇｆ・ｃｍ） ０％
・従来例の補給装置 ０．３９２Ｎ・ｍ（４ｋｇｆ・ｃｍ） ２％
本実施形態では解除不良が発生しなかったが、従来技術では２／１００回で解除不良が発生してしまった。今回の比較実験では有意差がでるように意図的にトルク負荷を与えたモデルケースによる実験であり、実際にこうしたことが発生することは極稀であるが、上記のように明確な有意差がでた。このように本発明により、封止部材２の解除不良に対して非常に優れた効果を発揮することが確認できた。

本発明の実施の形態における画像形成装置本体（複写機）の概略縦断面図である。 上記電子写真複写機の斜視図である。 上記電子写真複写機のトナー容器交換用カバーを開いてトナー補給容器を電子写真複写機に装着する様子を示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係る現像剤補給容器の部分断面斜視図である。 本発明の実施の形態に係る現像剤補給装置の操作説明図であり、（Ａ）はボトルをボトルトレイに置いた状態、（Ｂ）は封止部材が駆動部材に係合した状態、（Ｃ）はトナーボトルが離間して封止部材が開封した状態。 本発明の実施の形態に係る現像剤補給装置の部分断面図である。 （Ａ）は本発明の実施の形態に係る封止部材と駆動部との相対的位置関係を示した図、（Ｂ）は駆動部の構成を示す部分断面斜視図である。 トナーボトルの装着動作を示す説明図である トナーボトルの取り出し動作を示す説明図である。 （Ａ）は、ナーボトルの回転駆動時の様子を説明した斜視図であり、（Ｂ）はその部分拡大図である。 トナーボトル内部の様子を説明した断面図である。 封止部材にトルク抵抗が負荷された状態の説明図である。 従来技術の解除時の様子を示す断面図である。

１ 現像剤補給容器（トナーボトル）
１a 排出開口部
２ 封止部材
２a 係止突起
２ｂ 解除突起
２ｃ 爪部
２ｄ スナップフィット部
３ 駆動部材
３a リブ部
４ 解除部材
５ 駆動軸
６ 付勢部材
７ スプリング
８ モーターギア
９ 駆動モータ
１０ サブホッパ
１１ 操作レバー
１１a カム溝Ａ
１１ｂ カム溝Ｂ
１２ 搬送部材（バッフル）
１５ 本体前カバー
１６ 駆動ギア
５０ ボトルトレイ
５１ 受ローラー
１００ 電子写真複写機本体
１００a 操作部
１００c 前面カバー
１０１ 原稿
１０２ 原稿台ガラス
１０３ 光学部
１０４ 電子写真感光体ドラム
１０５、１０６、１０７、１０８ カセット
１０５Ａ、１０６Ａ、１０７Ａ、１０８Ａ 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 再給搬送路１１９、１２０
２０１ 現像部
２０１a 現像ホッパー
２０１b 現像器
２０１c 撹拌部材
２０１d マグネットローラ
２０１e 搬送部材
２０１f 現像ローラ
２０２ クリーナ部
２０３ 一次帯電器
Ｍ ミラー
Ｌｎ レンズ
Ｐ 用紙
T トナー（現像剤）

Claims (2)

1. 回転することで現像剤を画像形成装置へ補給する現像剤補給容器を有し、前記現像剤補給容器を着脱可能に装着するとともに前記現像剤補給容器から現像剤補給を受ける現像剤補給装置であって、
   前記現像剤補給容器は、現像剤を収容する容器本体と、
   前記容器本体内の現像剤を排出する開口と、
   前記容器本体内のトナーを前記開口に向けて搬送する搬送部と、
   前記搬送部を駆動するための回転力を受けるカップリング部であって、嵌合突起と、前記嵌合突起よりも前記容器本体側に設けられ前記嵌合突起よりも径方向外側に突出した解除突起と、
   前記嵌合突起と前記解除突起を支持し径方向内側へ変位可能な支持部と、
   を備えたカップリング部と、を備えており、
   前記嵌合突起と係合可能な穴部と回転力を与えるリブ部を備えた中空円筒状の駆動部材と、
   前記駆動部材の外周を覆うように設けられ前記駆動部材の外周面よりも突出した前記解除突起を径方向内側へと押圧することで前記嵌合突起の前記駆動部材に対する連結の解除が可能となるように前記容器本体側へスライドする押圧部材とを備えると共に、
   前記駆動部材の内部に前記カップリング部をトナー容器の取出し方向へ付勢する、付勢部材を設けたことを特徴とする現像剤補給装置。
2. 前記付勢部材を付勢する手段がバネであることを特徴とする請求項１に記載の現像剤補給装置。