JP7358198B2

JP7358198B2 - 現像剤補給装置

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Publication number: JP7358198B2
Application number: JP2019198011A
Authority: JP
Inventors: 雄也村上; 洋平蒲生
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2019-10-30
Filing date: 2019-10-30
Publication date: 2023-10-10
Anticipated expiration: 2039-10-30
Also published as: JP2021071591A

Description

本発明は、現像剤補給容器を着脱自在に設けた現像剤補給装置を備えた画像形成装置に関する。この画像形成装置は、例えば、複写機、ファクシミリ、プリンタ、及びこれらの機能を複数備えた複合機等において用いられ得る。

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、補給容器（現像剤補給容器）から補給される構成となっている。

従来の補給容器として、例えば、特許文献１に記載の装置では、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、蛇腹ポンプを伸長させて補給容器内の気圧を大気圧よりも低い状態にすることで、補給容器内へ空気を取り込んで現像剤を流動化する。更に、蛇腹ポンプを収縮させて補給容器内の気圧を大気圧よりも高い状態にすることで、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、現像剤を安定して排出する構成になっている。また、上記補給容器では、補給容器の回転方向に進んで凹むカム溝と、蛇腹ポンプと連結かつカム溝に沿って移動することで補給容器の長手方向に往復動する往復動部材と、を有する駆動力変換部により、画像形成装置から受けた回転駆動を往復動に変換しポンプを駆動する構成になっている。

しかしながら、特許文献１に記載の発明では、補給容器がユーザーの手元に届くまでの間の物流等の影響で、補給容器内の現像剤の嵩密度が上昇し、解れ難い状態となる場合がある。その状態で蛇腹ポンプを収縮させようとしても、蛇腹ポンプ内の現像剤が抵抗となって収縮させることが難しくなる。

これに対して、例えばカム溝に容器の物流時における往復動部材の補給容器の回転方向への動きを抑制する抑制部が設けてあり、この作用により、蛇腹ポンプは補給容器使用前には収縮させた状態を保持することが可能になる。これにより、画像形成装置に装着後、補給容器が駆動された際には確実に補給容器内へ空気を取り込む工程からスタートできるため、物流により補給容器内の現像剤が固まっていたとしても、空気で解すことで初期から安定して現像剤を画像形成装置へ補給することが可能にある。

更に、ユーザーが補給容器を交換する場合、ユーザーが誤った補給容器の交換をしないように交換対象をユーザーに明示する必要がある。特に、１台の装置内で複数色の補給容器を有する構成においては、類似形状の装置が横並びになるため、ユーザーが交換対象を誤認しやすい問題があった。これに対し、複数設けられた補給容器の各々の着脱口に交換用扉を設け、交換対象となる交換用扉を開放することで、交換対象の視認性を向上させる提案がなされている。

その中で、特許文献２では、補給容器の交換用扉を開放させる際に、補給容器を装置本体内で回転させるための駆動モータを逆回転させることで、交換用扉を自動で開放する構成が提案されている。

特許第０５７７７４６９号特願２０１９－０５８８１１号

しかしながら、特許文献２の画像形成装置と前述のカム溝に往復動部材の補給容器の回転方向への動きを抑制する抑制部が設けた補給容器を組み合せた装置では、以下のような課題がある。即ち、新品の補給容器を画像形成装置に装着後、補給動作を始める前に何らかの理由で別の新品の補給容器に交換する場合がある。具体的には、補給容器は収納する現像剤量を何種類か変えたものを商材設定して、それらを使用用途に応じて使い分ける場合がある。その際に、例えば長時間印刷を始める際に大容量の補給容器を装着するべきところを、誤って小容量の補給容器を装着してしまう場合がある。そこで、大容量の補給容器に交換しようとすると、特許文献２の構成では補給容器の交換用扉を開放させるために駆動モータを逆回転させる。ところが、前述のカム溝に往復動部材の補給容器の回転方向への動きを抑制する抑制部が設けた補給容器は、正回転の時のみ往復動部材の抑制部による抑制作用が解除され、逆回転方向には往復動部材は移動不可なので、駆動モータを逆回転させると往復動部材がロックしてトルクエラーが発生する恐れがある。

本発明は、上記状態を鑑みたものであり、ユーザーが誤って使用意図とは異なる現像剤容器を装着した後に即交換する場合であっても、不具合が発生することなく交換できることを目的とする。

本発明は上記課題を鑑みてなされたもので、本発明の現像剤補給装置は、現像剤を収容する現像剤収容室と、駆動力を受ける駆動力受け部と、前記現像剤収容室の内部の容積を変更可能なポンプ部と、前記駆動力受け部が受けた回転駆動力を前記ポンプ部を往復動させる力へと変換する駆動力変換部と、を備える現像剤補給容器が着脱可能な現像剤補給装置であって、前記現像剤補給容器が装着され、装着された前記現像剤補給容器を回転可能に支持する装着部と、前記装着部に前記現像剤補給装置を装着するために設けられた開口部を開閉する扉と、前記扉を開閉させる開閉機構であって、前記現像剤の補給動作における前記現像剤補給容器の回転方向である第１の回転方向と反対方向である第２の回転方向への前記現像剤補給容器の回転に連動して前記扉を開放させる開閉機構と、前記現像剤補給容器の回転方向を制御する制御手段と、を備え、前記駆動力変換部は、前記現像剤補給容器の回転方向に沿って蛇行しながら前記現像剤補給容器を周回するように前記現像剤補給容器に設けられた第１のカム溝と、前記現像剤補給容器に形成された第２のカム溝と、前記第１のカム溝および前記第２のカム溝に係合する係合部を備え、前記現像剤補給容器の回転に伴う前記係合部の前記第１のカム溝に沿った移動に連動して往復動して前記ポンプ部の容積を変化させる往復動部材と、を有し、前記第２のカム溝は、一端側において前記第１のカム溝に合流し、他端側において前記係合部が突き当たるように延び、現像剤補給装置に対する装着歴のない現像剤補給容器の前記係合部は前記第２のカム溝に収められており、前記第２のカム溝に前記係合部が収まった現像剤補給容器を前記現像剤補給装置から取り外すための前記扉を開放するシーケンスにおいて、前記制御手段は、前記係合部が前記第２のカム溝から前記第１のカム溝に移動するように前記現像剤補給容器を前記第１の回転方向に回転させ、その後、前記現像剤補給容器を前記第２の回転方向に回転させることによって前記扉を開放することを特徴とする。

本発明によれば、ユーザーが誤って意図とは異なる現像剤補給容器を装着した後に即交換する場合であっても、不具合が発生することなく現像剤補給容器を取り出すことが可能となる。

画像形成装置の断面図画像形成装置の外観図トナー補給装置の斜視図現像剤補給容器駆動装置の斜視図現像剤補給容器駆動装置の動作説明図現像剤補給容器用交換扉の斜視図現像剤補給容器用交換扉近傍部品の側面図交換扉ロック解除装置の斜視図シャフトおよびラッチの詳細図現像剤補給容器駆動装置と交換扉ロック解除装置の駆動連結の説明図交換扉ロック解除装置の動作説明図交換扉ロック解除装置の動作説明図トナー補給装置の制御ブロック図（ａ）は補給容器の全体斜視図、（ｂ）は補給容器の排出口周辺の部分拡大図補給容器の断面斜視図（ａ）はポンプ部が使用上で最大限伸張された状態の部分図、（ｂ）はポンプ部が使用上で最大限収縮された状態の部分図、（ｃ）はポンプ部の部分図第１カム溝及び第２カム溝を示す駆動力変換機構部の展開図第１カム溝及び第２カム溝の構成を示す斜視図ロック部の具体的形状を示す部分断面図現像剤補給容器交換時の動作フローチャート図（ａ）、（ｂ）は第１カム溝及び第２カム溝を示す駆動力変換機構部の展開図

以下、本発明に係る画像形成装置について具体的に説明する。なお、以下において、特段の記載がない限り、発明の思想の範囲内において画像形成装置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。すなわち、特段の記載がない限り、後述する実施例に記載された画像形成装置の構成だけに限定する意図はない。

（画像形成装置）
図１は本発明の実施形態の一例である画像形成装置６０の断面図である。本実施形態は電子写真方式を用いたカラー画像形成装置であり、近年は多種多様なシート材への適応性やプリント生産性に優れるという利点から４色の画像形成部を中間転写ベルト上に並べて配置した中間転写タンデム方式が主流となっている。本実施例では、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｋ）の４色により画像を形成する。勿論、色数は４色に限定されるものではなく、また色の並び順もこの限りではない。以下に本発明の実施形態の一例である画像形成装置におけるシートに画像を形成する画像形成プロセスを説明する。

シートＳは、シート収納部６２に積載される形で収納されており、給紙手段６により画像形成タイミングに合わせて給紙される。給紙手段６３により送り出されたシートＳは搬送パス６４を通過し、レジストローラ６５へと搬送される。レジストローラ６５では、シート収納部６２から搬送されてくるシートＳの傾きを補正した後、中間転写ベルト６１上に形成されたトナー像に合わせて、所定のタイミングにてシートＳを二次転写部へと搬送する。二次転写部は、対向する二次転写内ローラ６６および二次転写外ローラ６７により形成されるシートＳへのトナー像転写ニップ部であり、所定の加圧力と静電的負荷バイアスを与えることで中間転写ベルト６１上に形成されているトナー像をシートＳ上に転写させる。中間転写ベルト６１上へのトナー像の形成する作像プロセスについては次に記述する。

画像形成部６００は、主に感光体１、帯電手段としての帯電ローラ２、現像装置３、一次転写手段としての一次転写ローラ４、および感光体クリーナ５などから構成され、同様の構成がイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｋ）の４色分並列で配置されている。画像形成部６００の上方にはトナー補給装置６０５が配置されており、各色の画像形成部に対応する現像剤補給容器１０（１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ）が備えられている。トナー補給装置６０５については詳細を後述する。

作像プロセスとしては、まず、予め帯電ローラ２により表面を一様に帯電した感光体１に対し、露光装置６８により送られてきた画像情報の信号に基づいた静電潜像が形成される。続いて、感光体１上に形成された静電潜像が、現像装置３によるトナー現像を経て、感光体１上にトナー像として顕在化する。その後、一次転写ローラ４により所定の加圧力および静電的負荷バイアスが与えられ、中間転写ベルト６１上にトナー像が転写される。感光体１上に僅かに残った転写残トナーは感光体クリーナ５により回収される。また、現像装置３から消費された分のトナーは、現像剤補給容器１０より供給されて、再び次の画像形成に備える。中間転写ベルト６１は従動ローラ７（７ａ、７ｂ）、テンションローラ６および二次転写内ローラ６６等のローラによって張架され、図１中の矢印Ｘの方向へと搬送駆動される。先述したＹ、Ｍ、ＣおよびＫの各画像形成装置により並列処理される各色の画像形成プロセスは、該中間転写ベルト６１上に一次転写された上流色のトナー像上に重ね合わせるタイミングで行われる。その結果、最終的にはフルカラーのトナー像が中間転写ベルト６１上に形成され、二次転写部へと搬送される。

以上のようなプロセスを以って、二次転写部においてシートＳ上にフルカラーのトナー像が二次転写される。その後、シートＳは定着器９へと搬送される。定着器９は、対向するローラもしくはベルト等による所定の加圧力と、一般的にはヒータ等の熱源による加熱効果を加えてシートＳ上にトナー像を溶融固着させる。定着装置９により定着処理を受けたシートＳは、排出トレイに６０１排出され画像形成動作が終了となる。

（トナー補給装置）
図２は画像形成装置６０の外観図、図３はトナー補給装置６０５の斜視図である。画像形成装置６０の正面側には、手動で開閉可能となっている前カバー７０が備えられており、前カバー７０を開くことでトナー補給装置６０５にアクセス可能な構成となっている（図２（ｂ））。トナー補給装置６０５は、着脱可能な現像剤補給容器１０（１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ）、現像剤補給容器トレイ６１０、現像剤補給容器駆動装置６１１、現像剤補給容器用交換扉６１２、交換扉ロック解除装置６１３、内カバー６２０で構成される。現像剤補給容器トレイ６１０は、現像剤補給容器１０を画像形成装置に装着する際のガイド機能と、装着された際に現像剤補給容器１０を保持する機能をもつ。現像剤補給容器駆動装置６１１は現像剤補給容器１０を回転動作させる機能を備え、現像剤補給容器１０は回転することで現像剤補給容器１０内のトナーを現像装置３へと搬送（補給）する機能を有する。内カバー６２０には、各色の現像剤補給容器に対応した着脱口６２１が設けられており、現像剤補給容器１０の着脱は図３（ｂ）で示すように、着脱口６２１を通り、矢印Ａ方向で行われる。なお、図３（ｂ）はシアン色の現像剤補給容器１０Ｃの場合を示した図であり、他の色の現像剤補給容器の場合も同様の構成となっている。現像剤補給容器用交換扉６１２は、着脱口６２１（開口部）を開閉する扉であり、現像剤補給容器１０の着脱は、現像剤補給容器用交換扉６１２が開いている場合にのみ可能となる。交換扉ロック解除装置６１３は、閉まっている状態の現像剤補給容器用交換扉６１２をロックする機能と、そのロックを解除する機能を有する装置であり、ロック解除のための駆動力は現像剤補給容器駆動装置６１１から受け取る。現像剤補給容器用交換扉６１２は、前カバー７０のすぐ内側に備えられており、現像剤補給容器用交換扉が開閉動作するときは、前カバー７０が開状態にある時に限られる。前カバー７０の開閉状態は、前カバー開閉検知センサ７１により検出される。以下では、トナー補給装置６０５の各部の詳細構成について説明する。

まず、図４、図５を用いて現像剤補給容器駆動装置６１１について説明する。図４（ａ）は、現像剤補給容器駆動装置６１１の斜視図、図４（ｂ）は、現像剤補給容器駆動装置６１１の駆動伝達部のみを抽出した部品図である。現像剤補給容器駆動装置６１１は、駆動ベース６５０、駆動モータ６５２、ピニオンギア６５５、減速ギア６５６、伝達ギア６５７、駆動シャフト６５４、駆動ギア６５１、駆動カバー６５３、扉開閉検知センサ６３９、現像剤補給容器装着検出センサ６４０等で構成される。駆動モータ６５２は、駆動ベース６５０に固定され、駆動モータ６５２のモータシャフトにはピニオンギア６５５が圧入されている。減速ギア６５６は、駆動ベース６５０および駆動カバー６５３に対して回転自在に保持されており、ピニオンギア６５５と伝達ギア６５７の各々とギアの歯が噛み合う位置関係に配設されている。駆動シャフト６５４は、駆動ベース６５０に回転自在に保持されており、駆動シャフト６５４の一方の端部には伝達ギア６５７、もう一方の端部には駆動ギア６５１が固定されている。以上により、駆動モータ６５２の回転駆動が、ピニオンギア６５５、減速ギア６５６、伝達ギア６５７、駆動シャフト６５４を介して駆動ギア６５１まで伝達されることになる。扉開閉検知センサ６３９は、現像剤補給容器用交換扉６１２の開閉状態を検知するセンサであって、詳細は後述する交換扉ロック解除装置６１３の構成説明で記述する。現像剤補給容器装着検出センサ６４０は、装着部としての現像剤補給容器トレイ６１０に現像剤補給容器１０が装着されることで、センサの光路が遮蔽される構成になっている。これにより、トナー補給装置６０５に現像剤補給容器１０が装着されているかどうかを検出可能となっている。図５は、現像剤補給容器駆動装置６１１による現像剤補給容器１０の回転駆動の動作を表した図である。図５に示す通り、現像剤補給容器１０が装置に装着されている場合は、現像剤補給容器１０に備えられているカートリッジギア１１と駆動ギア６５１とはギアの歯が噛み合う位置関係に配設されており、駆動ギア６５１の回転により現像剤補給容器１０が回転する構成となっている。

次に、図６、図７を用いて現像剤補給容器用交換扉６１２の構成と動作について説明を行う。図６は現像剤補給容器用交換扉６１２の斜視図、図７は現像剤補給容器用交換扉６１２近傍を側面方向から見た動作説明図である。現像剤補給容器用交換扉６１２は回動中心穴６１２ａ、ロック爪部６１２ｂ、回転止め部６１２ｃを備える。回動中心穴６１２ａは、内カバー６２０に備えられた回転軸６２０ａに係合され、これにより現像剤補給容器用交換扉６１２は、内カバー６２０に回転自在に保持される。図７（ａ）は現像剤補給容器用交換扉６１２が閉まった状態、図７（ｂ）は現像剤補給容器用交換扉６１２が開閉途中の状態、図７（ｃ）は現像剤補給容器用交換扉６１２が開いた状態を示す。図７（ａ）に示す通り、現像剤補給容器用交換扉６１２が閉まっている状態の時は、ロック爪部６１２ｂがラッチ６３１と係合されているため、現像剤補給容器用交換扉６１２が内カバー６２０に対して回動することなく、現像剤補給容器用交換扉６１２が閉まった状態で保持される。なお、ラッチ６３１は、交換扉ロック解除装置６１３を構成する一部品であり、詳細は交換扉ロック解除装置６１３の構成説明で記述する。図７（ｂ）に示す通り、ラッチ６３１とロック爪部６１２ｂの係合が解除されると、現像剤補給容器用交換扉６１２は回動可能となる。この時、現像剤補給容器用交換扉６１２の重心位置は、扉が開く側に設計されているため、ラッチ６３１とロック爪部６１２ｂの係合が解除されると自然と現像剤補給容器用交換扉６１２は扉が開く方向に回動する。そして、図７（ｃ）に示す通り、内カバー６２０に設けられた回転止め部６２０ｂと回転止め部６１２ｃが突き当たる位置まで、現像剤補給容器用交換扉６１２が回動し、現像剤補給容器用交換扉６１２の姿勢は規定される。この状態が、現像剤補給容器用交換扉６１２が開いた状態となる。

次に、図８～１０を用いて交換扉ロック解除装置６１３（開閉機構）について説明する。図８（ａ）は、交換扉ロック解除装置６１３の斜視図、図８（ｂ）は、交換扉ロック解除装置６１３を部分的に拡大した装置下面方向から見た斜視図である。交換扉ロック解除装置６１３は、ラッチ６３１、解除装置ベース６３２、シャフト６３３、ラッチ駆動部材６３４、ラッチばね６３５、シャフトばね６３６、伝達ギア６３８で構成される。ラッチ６３１は、解除装置ベース６３２に回動自在に保持されており、その端部にはラッチばね６３５が張架されている。ラッチばね６３５は引っ張りばねであって、もう一方の端部は解除装置ベース６３２に固定されている。シャフト６３３は、一方の端部の近傍で解除装置ベース６３２に回転自在かつ、軸方向にもスライド自在に保持される。そして、シャフト６３３のもう一端側の近傍には、ワンウェイギア６３８が固定されている。シャフトばね６３６は、圧縮ばねであって、片方の端部はシャフト６３３で支持され、もう片方の端部は解除装置ベース６３２に支持される。これにより、シャフト６３３は、解除装置ベース６３２に対して図８（ｂ）の矢印方向の力が常に付勢されることになる。ラッチ駆動部材６３４はシャフト６３３に保持されつつ、解除装置ベース６３２に対しては、軸方向の位置が固定されるように配設されている。つまり、シャフト６３３は、ラッチ駆動部材６３４に対しても軸方向にスライド自在な関係となっている。以下では、図９を用いて、シャフト６３３とラッチ駆動部材６３４の関係についてもう少し詳細に説明する。図９は、シャフト６３３とラッチ駆動部材６３４のみを抽出した説明図であり、説明のため図９（ｂ）、（ｃ）では、ラッチ駆動部材６３４の形状の一部を切り取った図となっている。図９（ｄ）は、図９（ａ）の矢印方向からみた図となっている。図９に示す通り、ラッチ駆動部材６３４は概円筒形状をしており、円筒内部をシャフト６３３が通る形で、シャフト６３３に保持される。さらに、シャフト６３３には駆動伝達部６３３ａが、ラッチ駆動部材６３４には、駆動伝達部６３４ａとラッチ駆動部６３４ｂが備えられている。駆動伝達部６３３ａと駆動伝達部６３４ａの形状は図９（ｄ）に示す通り、内歯と外歯の歯車のような関係になっており、シャフト６３３の回転駆動がラッチ駆動部材６３４へと伝達可能する関係になっている。なお、前述した通り、シャフト６３３とラッチ駆動部材６３４の軸方向の相対位置はスライド可能な関係にあるため、駆動が伝達可能なのは、駆動伝達部６３３ａと駆動伝達部６３４ａの軸方向位置が同じ場合に限る。当然ではあるが、軸方向の位置が異なる場合は、駆動力の伝達が不可能となることになる。

交換扉ロック解除装置６１３の画像形成装置本体への組み付けは、解除装置ベース６３２が内カバー６２０に固定され、シャフト６３３の解除装置ベース６３２に保持されている側と反対側の端部が、駆動ベース６５０に回動自在かつ、軸方向にスライド自在に保持される。この時、図１０に示す通り、伝達ギア６３８は駆動ギア６５１とギアの歯が噛み合う位置関係に配設され、駆動ギア６５１の回転方向に応じて、シャフト６３３に回転駆動が伝達する構成となっている。さらに、シャフト６３３の端部は、扉開閉検知センサ６３９の検知領域を遮蔽可能な位置関係となっている。

次に、図１１、図１２を用いて現像剤補給容器用交換扉６１２を開閉させる際の交換扉ロック解除装置６１３の一連の動作について説明する。図１１（ａ）は、現像剤補給容器用交換扉６１２が閉まっている状態を示す図である。前述した通り、現像剤補給容器用交換扉６１２が閉まっている状態では、現像剤補給容器用交換扉６１２に備えられたロック爪部６１２ｂが、ラッチ６３１によって保持されているため、現像剤補給容器用交換扉６１２が回動することなく閉まった状態を維持することを可能としている。ラッチ６３１は、ラッチばね６３５により付勢されているため、外力が加わることがない限りこの姿勢を保つようになっている。シャフト６３３は、シャフトばね６３６により装置本体手前側（現像剤補給容器用交換扉６１２側）に付勢され、シャフト６３３の端部が閉まった状態の現像剤補給容器用交換扉６１２と当接することで（図１１（ａ）のＰ点）、軸方向の位置が規定されている。この時、シャフト６３３の反対側の端部は、扉開閉検知センサ６３９の検知領域を遮蔽する位置関係となっており、これにより現像剤補給容器用交換扉６１２が閉まっている状態と判断している。また、シャフト６３３の駆動伝達部６３３ａとラッチ駆動部材６３４の駆動伝達部６３４ａとは、噛み合うスラスト位置関係にあるため（図９（ｂ）参照）、シャフト６３３とラッチ駆動部材６３４とは駆動伝達可能な位置関係にある。図１１（ｂ）は、現像剤補給容器用交換扉６１２を開ける動作をさせた状態の時を示す図である。現像剤補給容器用交換扉６１２を開けるためには、まず、駆動モータ６５２によって、駆動ギア６５１を図１０Ｄ方向に回転させる。駆動ギア６５１の回転により、ワンウェイギア６３８、シャフト６３３へと回転駆動が伝達し、シャフト６３３は図１２に示したＥ方向へと回動することになる。このとき、シャフト６３３とラッチ駆動部材６３４は駆動が伝達する位置関係にあるため、ラッチ駆動部材６３４も同様のＥ方向に回動する。ラッチ駆動部材６３４の回動により、ラッチ駆動部６３４ｂがラッチ６３１の後端部（図１２＿６３１ａ）が押し下げられ、ラッチ６３１も図１２のＦ方向に回動して図１１（ｂ）の状態となる。図１１（ｂ）の状態では、ラッチ６３１が、回動することで、現像剤補給容器用交換扉６１２のロック爪部６１２ｂとの係合が外れた状態となっている。これにより、前述した通り、現像剤補給容器用交換扉６１２は自重により扉が開く方向へと回動を始める。また、シャフト６３３は、現像剤補給容器用交換扉６１２による軸先端部でのスラスト位置規制がなくなるため、シャフトばね６３６により装置本体手前側（現像剤補給容器用交換扉６１２側）へとスラスト移動する。なお、シャフトバネ６３６によるシャフト６３３をスラスト移動させる力は、現像剤補給容器用交換扉６１２を回動させるための補助的な機能を果たす。現像剤補給容器用交換扉６１２は、自重により回動することは前述した通りだが、たとえば、回動部に異物が挟まり自重では回動しにくい状態にあっても、「シャフトバネ６３６によるシャフト６３３をスラスト移動させる力＝現像剤補給容器用交換扉６１２を開く方向に押す力」となるので、確実に現像剤補給容器用交換扉６１２を開くことが可能となる。図１１（ｃ）は、現像剤補給容器用交換扉６１２が開いた状態を示す図である。現像剤補給容器用交換扉６１２による位置規制を解除されたシャフト６３３は、解除装置ベース６３２に設けられた６３２ａに突き当たるまでスラスト移動し、現像剤補給容器用交換扉６１２が開いている状態における位置が規定される。このとき、シャフト６３３に設けられた駆動伝達部６３３ａとラッチ駆動部材６３４に設けられた駆動伝達部６３４ａは、回転駆動が伝達しない位置関係となっている。これにより、ラッチ駆動部６３４ｂから入力されていたラッチ６３１を回動させる力が解除されるので、ラッチ６３１はラッチばね６３５により、図１１（ａ）と同じ姿勢に戻る。また、シャフト６３３の扉開閉検知センサ６３９側の端部は、扉開閉検知センサ６３９の検知領域から離間する位置関係となっており、これにより現像剤補給容器用交換扉６１２が開いている状態と判断している。開いている現像剤補給容器用交換扉６１２を再び閉まった状態に戻す際には、開いている現像剤補給容器用交換扉６１２を手動で閉めることで行う。この時、シャフト６３３の先端部とラッチ６３１は現像剤補給容器用交換扉６１２により自然と押されて、それぞれ図１１（ａ）に示した状態へと戻る。

以上により、現像剤補給容器用交換扉６１２の開動作の制御を現像剤補給容器用の駆動と同一駆動源を用いて行うことを可能としている。

次に、トナー補給装置の制御構成について説明する。図１３は、トナー補給装置に関する動作を制御する制御構成４０を示すブロック図である。図１３に示す通り、制御構成４０は、ＣＰＵ４００、システムコントローラ４１０、表示パネル７３、前カバー制御部４２１、トナー補給制御部４２２、現像装置制御部４２３、現像剤補給容器回転制御部４２４で構成される。制御手段としてのＣＰＵ４００は、ＲＯＭ４０１、ＲＡＭ４０２及びＥＥＰＲＯＭ４０３を有する。ＲＯＭ４０１には、画像形成装置６０の全体を制御するための制御プログラムが保存されている。ＲＡＭ４０２は、ＣＰＵ４００の作業領域として使用されるとともに、画像データなどの種々のデータを一時的に保存するために使用される揮発性の記憶デバイスである。ＥＥＰＲＯＭ４０３は、不揮発性の記憶デバイスであり、現像器３内のトナー残量等の種々のデータを保存する。ＣＰＵ４００は、ＲＯＭ４０１に保存されている制御プログラムをＲＡＭ４０２へ読み出して実行することによって、画像形成装置６０の全体を制御する。ＣＰＵ４００は、不図示の制御ブロックや各種ドライバを介して、前カバー制御部４２１、トナー補給制御部４２２、現像装置制御部４２３の各駆動系に電気的に接続されている。前カバー制御部４２１では、前カバー７０の開閉状態を検出制御している。トナー補給制御部４２２では、トナー補給動作や現像剤補給容器用交換扉の開閉制御を行っている。現像装置制御部４２３は現像装置３内のトナー濃度制御などを行っている。現像剤補給容器回転制御部４２４は現像剤補給容器１０の回転位置の制御などを行っている。

（現像剤補給容器
次に、現像剤補給容器１０の構成について、図１４、図１５を用いて説明する。ここで、図１４（ａ）は現像剤補給容器１０の全体斜視図、図１４（ｂ）は現像剤補給容器１０の排出口４ａ周辺の部分拡大図である。また、図１５は現像剤補給容器１０の断面斜視図である。

現像剤補給容器１０は、図１４（ａ）に示すように、中空円筒状に形成され内部に現像剤を収容する内部空間を備えた収容部２（容器本体とも呼ぶ）を有している。本例では、円筒部２ｋと排出部４ｃ（図５参照）、ポンプ部３ａ（図５参照）が、現像剤を収容する機能を有する。さらに、現像剤補給容器１０は、収容部２の長手方向（現像剤搬送方向）の一端側にフランジ部４（非回転部とも呼ぶ）を有している。また、円筒部２ｋは、このフランジ部４に対して回転可能に構成されている。

（フランジ部）
このフランジ部４には、図１５に示すように、円筒部２ｋから搬送されてきた現像剤を一時的に収容するための中空の排出部（現像剤排出室）４ｃが設けられている。そして、排出部４ｃの下方には、傾斜リブ６ａが搬送する現像剤を排出する後述するシャッタ４ｂに設けられた排出口４ａを有し、排出口４ａの上部には、排出口４ａと現像剤補給容器１０の内部とを連絡する排出前の現像剤を一定量貯留可能な貯留部４ｄが設けられている。

フランジ部４には、排出口４ａを開閉するシャッタ４ｂが設けられている。シャッタ４ｂは、現像剤補給容器１０のトナー補給装置６０５への装着動作に伴い、円筒部２ｋの回転軸線方向へ現像剤補給容器１０に対して相対的にスライドする。その結果、シャッタ４ｂの移動に伴って排出口４ａも移動し、排出口４ａと貯留部４ｄが連通することで開封動作が完了する。

また、図１５に示すように、円筒部２ｋから螺旋状の凸部（搬送突起）２ｃにより搬送されてきた現像剤を、排出部４ｃへと搬送するための板状の搬送部材６が設けられている。この搬送部材６は、収容部２の一部の領域を略２分割するように設けられており、円筒部２ｋとともに一体的に回転する構成となっている。そして、この搬送部材６にはその両面に円筒部２ｋの回転軸線方向に対し、排出部４ｃ側に傾斜した傾斜リブ６ａが複数設けられている。『搬送部』としての傾斜リブ６ａは、円筒部２ｋの内部で円筒部２ｋと一体となって回転しつつ現像剤を搬送する部位である。

上記の構成により、搬送突起２ｃにより搬送されてきた現像剤は、円筒部２ｋの回転に連動してこの板状の搬送部材６により鉛直方向で下方から上方へと掻き上げられる。その後、円筒部２ｋの回転が進むに連れて、重力によって搬送部材６の表面上を滑り落ち、やがて傾斜リブ６ａによって排出部４ｃ側へと受け渡される。本構成においては、この傾斜リブ６ａは、円筒部２ｋが半周する毎に現像剤が排出部４ｃへと送り込まれるように、搬送部材６の両面に設けられている。

（円筒部）
次に、円筒部２ｋについて図１４、図１５を用いて説明する。

『現像剤収容室』としての円筒部２ｋは、現像剤を収容可能な部屋である。円筒部２ｋは、図１４、図１５に示すように、円筒部２ｋの内面には、収容された現像剤を自らの回転に伴い、現像剤排出室として機能する排出部４ｃ（排出口４ａ）に向けて搬送する搬送部として機能する螺旋状に突出した搬送突起２ｃが設けられている。また、円筒部２ｋは、上述した材質の樹脂を用いてブロー成型法により形成されている。

（ポンプ部）
次に、往復動に伴いその容積が可変なポンプ部３ａについて図１５を用いて説明する。本例のポンプ部３ａは、排出口４ａを介して吸気動作と排気動作を交互に行わせる吸排気機構として機能する。言い換えると、ポンプ部３ａは、排出口４ａを通して現像剤補給容器１０の内部に向かう気流と現像剤補給容器１０から外部に向かう気流を交互に繰り返し発生させる気流発生機構として機能する。ポンプ部３ａは、少なくとも排出口４ａに対して圧力を作用させるために円筒部２ｋの内部の容積を現像剤補給容器１０の長手方向に変更可能な部位である。

そして、本例では、ポンプ部３ａとして、往復動に伴いその容積が可変な樹脂製の容積可変型ポンプ部（蛇腹状ポンプ）を採用している。具体的には、図１５に示すように、蛇腹状のポンプを採用しており、「山折り」部と「谷折り」部が周期的に交互に複数形成されている。従って、このポンプ部３ａは、補給装置２０１から受けた駆動力により、圧縮、伸張を交互に繰り返し行うことができる。

（駆動力受け機構）
次に、搬送突起２ｃを備えた円筒部２ｋを回転させるための回転駆動力をトナー補給装置６０５から受ける、現像剤補給容器１０の駆動力受け機構（駆動力受部、駆動力受け部）について説明する。現像剤補給容器１０には、図１４（ａ）に示すように、トナー補給装置６０５の駆動源ギア６５１（駆動機構として機能する）と係合（駆動連結）可能な駆動力受け機構として機能するギア部２ｄが設けられている。このギア部２ｄは、円筒部２ｋと一体的に回転可能な構成となっている。

（駆動力変換機構）
次に、現像剤補給容器１０の駆動力変換機構（駆動変換部）について説明する。なお、本例では、駆動力変換機構の例としてカム機構を用いた場合について説明する。現像剤補給容器１０には、ギア部２ｄが受けた円筒部２ｋを回転させるための回転駆動力を、ポンプ部３ａを往復動させる方向の力へ変換する駆動力変換機構として機能するカム機構が設けられている。つまり、本例では、ギア部２ｄが受けた回転駆動力を、現像剤補給容器１０側で往復動力へ変換することで、円筒部２ｋを回転させる駆動力とポンプ部３ａを往復動させる駆動力を、１つの駆動力受部（ギア部２ｄ）で受ける構成としている。

ここで、図１６（ａ）はポンプ部３ａが使用上で最大限に伸張された状態の部分図、図１６（ｂ）はポンプ部３ａが使用上で最大限に収縮された状態の部分図、図１６（ｃ）はポンプ部の図である。図１６（ａ）、（ｂ）に示すように、回転駆動力をポンプ部３ａの往復動力に変換する為に介する部材としては往復動部材３ｂを用いている。具体的には、駆動ギア６５１から回転駆動を受けた駆動力受部（ギア部２ｄ）と、一体となっている全周に溝が設けられているカム溝２ｅが回転する。このカム溝２ｅについては後述する。このカム溝２ｅには、往復動部材３ｂから一部が突出した係合突起３ｃがカム溝２ｅに係合している。

そして、『駆動力変換部』としてのカム溝２ｅ、往復動部材３ｂは、ギア部２ｄが傾斜リブ６ａを回転させるためにも受けた回転駆動力を、ポンプ部３ａが現像剤補給容器１０の長手方向に動作して現像剤を搬送する搬送駆動力へと変換する。なお、本例では、この往復動部材３ｂは図１６（ｃ）に示すように、円筒部２ｋの回転方向へ自らが回転することがないように（ガタ程度は許容する）回転規制部３ｆによって規制されている。このように、回転が規制されることで、カム溝２ｅの溝に沿って（図１５（ｂ）の矢印Ｘ方向もしくは逆方向）往復動するように規制されている。

さらに、係合突起３ｃはカム溝２ｅに複数の個所で係合するように設けられている。具体的には、円筒部２ｋの外周面に２つの係合突起３ｃ（係合部）が約１８０°対向するように設けられている。

ここで、係合突起３ｃの配置個数については、少なくとも１つ設けられていれば構わない。但し、ポンプ部３ａの伸縮時の抗力により駆動力変換機構等にモーメントが発生し、スムーズな往復動が行われない恐れがあるため、後述するカム溝２ｅ形状との関係が破綻しないよう複数個設けるのが好ましい。

つまり、駆動ギア３００から入力された回転駆動力でカム溝２ｅが回転する。カム溝２ｅに沿って係合突起３ｃが矢印Ｘ方向もしくは逆方向に往復動作をする。このことで、ポンプ部３ａが伸張した状態（図１６（ａ））とポンプ部３ａが収縮した状態（図１６（ｂ））を交互に繰り返すことで、現像剤補給容器１０の容積可変を達成することができる。

（現像剤補給工程）
次に、現像剤補給容器１０による現像剤補給工程について説明する。図１７は前述の駆動力変換機構（係合突起３ｃとカム溝２ｅにより構成されるカム機構）における、カム溝２ｅの展開図を示したものである。カム溝２ｅの詳細については後述する。

本例では、後述のように、ポンプ部動作による吸気工程（排出口４ａを介した吸気動作）と排気工程（排出口４ａを介した排気動作）とポンプ部非動作による動作停止工程（排出口４ａから吸排気が行われない）が行われる。そして、駆動力変換機構が回転駆動力を往復動力へ変換する構成となっている。以下、吸気工程と排気工程と動作停止工程について、順に、詳細に説明する。

（吸気工程）
まず、吸気工程（排出口４ａを介した吸気動作）について説明する。上述した駆動力変換機構（カム機構）によりポンプ部３ａが最も縮んだ状態の図１６（ｂ）からポンプ部３ａが最も伸びた状態の図１６（ａ）になることで、吸気動作が行われる。つまり、この吸気動作に伴い、現像剤補給容器１０の現像剤を収容し得る部位（ポンプ部３ａ、円筒部２ｋ、排出部４ｃ）の容積が増大する。

その際、現像剤補給容器１０の内部は排出口４ａを除き実質密閉された状態となっており、さらに、排出口４ａが現像剤Ｔで実質的に塞がれた状態となっている。そのため、現像剤補給容器１０の現像剤Ｔを収容し得る部位の容積増加に伴い、現像剤補給容器１０の内圧が減少する。このとき、現像剤補給容器１０の内圧は大気圧（外気圧）よりも低くなる。そのため、現像剤補給容器１０外にあるエアーが、現像剤補給容器１０内外の圧力差により、排出口４ａを通って現像剤補給容器１０内へと移動する。

その際、排出口４ａを通して現像剤補給容器１０外からエアーが取り込まれるため、排出口４ａ近傍に位置する現像剤Ｔを解す（流動化させる）ことができる。具体的には、排出口４ａ近傍に位置する現像剤に対して、エアーを含ませることで嵩密度を低下させ、現像剤Ｔを適切に流動化させることができる。更に、この際、エアーが排出口４ａを介して現像剤補給容器１０内に取り込まれるため、現像剤補給容器１０の内圧はその容積が増加しているにも関わらず大気圧（外気圧）近傍を推移することになる。

このように、現像剤Ｔを流動化させておくことにより、後述する排気動作時に、現像剤Ｔが排出口４ａに詰まってしまうことなく、排出口４ａから現像剤をスムーズに排出させることが可能となるのである。従って、排出口４ａから排出される現像剤Ｔの量（単位時間当たり）を、長期に亘り、ほぼ一定とすることが可能となる。

なお、吸気動作が行われる為に、ポンプ部３ａが最も縮んだ状態から最も伸びた状態になることに限らず、ポンプ部３ａが最も縮んだ状態から最も伸びる状態の途中で停止したとしても、現像剤補給容器１０の内圧変化が行われれば吸気動作は行われる。

（排気工程）
次に、排気工程（排出口４ａを介した排気動作）について説明する。ポンプ部３ａが最も伸びた状態の図１６（ａ）からポンプ部３ａが最も縮んだ状態の図１６（ｂ）になることで、排気動作が行われる。具体的には、この排気動作に伴い現像剤補給容器１０の現像剤を収容し得る部位（ポンプ部３ａ、円筒部２ｋ、排出部４ｃ）の容積が減少する。その際、現像剤補給容器１０の内部は排出口４ａを除き実質密閉されており、現像剤が排出されるまでは、排出口４ａが現像剤Ｔで実質的に塞がれた状態となっている。従って、現像剤補給容器１０の現像剤Ｔを収容し得る部位の容積が減少していくことで現像剤補給容器１０の内圧が上昇する。

このとき、現像剤補給容器１０の内圧は大気圧（外気圧）よりも高くなるため、現像剤Ｔは現像剤補給容器１０内外の圧力差により、排出口４ａから押し出される。つまり、現像剤補給容器１０から補給装置２０１へ現像剤Ｔが排出される。現像剤Ｔとともに現像剤補給容器１０内のエアーも排出されていくため、現像剤補給容器１０の内圧は低下する。以上のように、本例では、１つの往復動式のポンプ部３ａを用いて現像剤の排出を効率良く行うことができるので、現像剤排出に要する機構を簡易化することができる。

（カム溝）
次に、本実施例の最も特徴的であるカム溝２ｅについて図１７、図１８、図１９を用いて説明する。図１７は駆動力変換機構部の展開図であり、円筒部２ｋの１回転分の展開図となっている。また図１８は、円筒部２ｋの部分斜視図である。図１９は図１７で示すＤ－Ｄ断面線における部分断面図である。図１６から図１８に示すように、現像剤補給容器１０を周回し、かつ現像剤補給容器１０の回転方向に沿って蛇行するようにカム溝２ｅが現像剤補給容器１０に設けられている。

ここで、図１７において、矢印Ａは円筒部２ｋの回転方向（カム溝２ｅの移動方向）、矢印Ｂはポンプ部３ａの伸張方向、矢印Ｃはポンプ部３ａの圧縮方向を示す。また、カム溝２ｅは、ポンプ部３ａの伸縮の際に使用される第１のカム溝２ｐと、後述するロック部２ｍが配置された第２のカム溝２ｎから構成される。第２のカム溝２ｎは第１のカム溝２ｐに接続されている。

第１のカム溝２ｐはポンプ部３ａを圧縮させる際に使用されるカム溝２ｇと、ポンプ部３ａを伸張させる際に使用するカム溝２ｈと、前述したポンプ部３ａが往復動作しないカム溝（ポンプ部非動作部）２ｉで構成される。

前述の往復動部材３ｂは、第１カム溝２ｐと第２カム溝２ｎに沿って一部が係合しつつ移動することで現像剤補給容器１０の長手方向に往復動する。また、往復動部材３ｂの一部である係合突起３ｃは、現像剤補給容器１０が生産された際の初期位置として第２カム溝２ｎに係合している。すなわち、現像剤補給装置への装着歴の現像剤補給容器１０に関して係合突起３ｃは第２カム溝２ｎに収められている。その後、画像形成装置に装着された後、現像剤補給容器１０が駆動されカム溝２ｅがＡ方向に移動することで第１カム溝２ｐに合流し、その後は第１カム溝２ｐのみに係合しつつ動作する。

また、第１カム溝２ｐと第２カム溝２ｎとの接続部は、カム溝２ｇのＣ方向下流側の端部にて接続される構成となっている。

また、第２のカム溝２ｎ上にはロック部２ｍが設けられている。図１９に示す通り本実施例のロック部２ｍは、断面が台形形状となっており、回転方向に傾斜したロック面２ｍ１と、抑制壁２ｍ２を有している。ここでロック面２ｍ１の傾斜角度をα１（現像剤補給容器１０の回転中心からロック面２ｍ１と第２カム溝２ｎの交点を結ぶ線に対するロック面の角度）、抑制壁の傾斜角度をα２（現像剤補給容器１０の回転中心からロック面２ｍ１と第２カム溝２ｎの交点を結ぶ線に対する抑制壁の角度）、ロック部２ｍの段差量をＫとする。

次に係合突起３ｃとカム溝２ｐ、２ｎの実際の動作について説明する。前述した通り現像剤補給容器１０を初めて使用する際には係合突起３ｃは第２カム溝２ｎに対して円筒部２ｋの回転方向下流側の位置にある（図１７参照）。本例では係合突起３ｃは１８０度対向側に２か所設けられているため、２つある第２カム溝２ｎのそれぞれに配置されている。

図１７に示すようにカム溝２ｎ内に係合突起３ｃが係合している状態からカム溝２ｅがＡ方向へ回転すると、係合突起３ｃは第２カム溝２ｎに沿ってＡ方向とは逆方向へ相対移動する。そして、係合突起３ｃはカム溝２ｎ、ロック部２ｍを通って第１カム溝２ｐへ移動する。ロック部２ｍについての機能の詳細は後述する。その後、ポンプ部３ａの動作としては、係合突起３ｃがカム溝２ｉを通過する際にはポンプ動作は行われず前述した動作停止工程となる。また、カム溝２ｈを通過する際にはポンプ部３ａは伸長する方向（Ｂ方向）に動き、前述した吸気工程、更にカム溝２ｇを通過する際にはポンプ部３ａは圧縮する矢印Ｃ方向に動き、前述した排気工程となる。この時のポンプ部３ａの往復動作の振幅は図１７で示すＨとなる。また、第１カム溝２ｐへ移動した係合突起３ｃは、カム溝２ｉ→カム溝２ｈ→カム溝２ｇを通過し、その後は定常的に第１カム溝２ｐ上を移動することとなる。

ここで、ロック部２ｍの機能について詳細を説明する。係合突起３ｃは現像剤補給容器１０が生産されてから物流を経て本体内で使用されるまでは図１７に示すように第２カム溝２ｎ内で、かつロック部２ｍよりも回転方向下流側（矢印Ａの下流方向）に位置している。物流による振動により円筒部２ｋが回転した場合であっても、ロック部２ｍに係合突起３ｃが当接することでそれ以上回転しないよう回転が抑制されるようにしている。具体的には物流により生じる回転力に対し、係合突起３ｃがロック面２ｍ１に当接することで回転抵抗を受け、物流での回転力＜ロック面２ｍ１による回転抵抗力となるように設定している。これによりロック部２ｍに係合突起３ｃが当接した際には、係合突起３ｃとカム溝２ｅとの相対回転を抑制する。この回転抵抗力はロック面２ｍ１の傾斜角α１と段差量Ｋで調整することができる。傾斜角α１を小さくしていくことで、回転方向に対してより急な傾斜で係合突起３ｃが当接することになるため回転抵抗力が増加する。傾斜角α１については、０°にしてしまうと係合突起３ｃが完全にロックしてしまい、ロック部２ｍを乗り越えることができなくなってしまうため、傾斜角α１＞０°である必要がある。傾斜角α１については物流により生じる回転力と乗り越えの際のトルク上昇のバランスをみて適宜設定することができる。

また、本実施形態では段差量Ｋを大きくすることでも回転抵抗力を上げることができる。図１９に示すように係合突起３ｃは回転規制部３ｆにより外側を抑えられている。したがって、係合突起３ｃがロック部２ｍを乗り越える際には係合突起３ｃが変位して回転規制部３ｆの一部を変形させることとなる。この際、回転規制部３ｆの変形量が増加するに伴い、変形に対する弾性力は増加していく。そのため、段差量Ｋを大きく設定することで、回転規制部３ｆの変形量が増加し、それにより弾性力も増加する。その結果、ロック部２ｍを乗り越えるための回転抵抗力は増加する。この段差量Ｋについても傾斜角α１との組み合わせで、物流で生じる回転力と乗り越えの際のトルク上昇のバランスをみて適宜設定することができる。

次にロック部２ｍにおいてロック面２ｍ１の反対側に設けられている抑制壁２ｍ２について説明する。抑制壁２ｍ２の機能は、係合突起３ｃが第１カム溝２ｐから第２カム溝２ｎへ移動しないように抑制するものである。ロック面２ｍ１の傾斜角度α１の場合と同様、傾斜角α２の大きさに応じて回転抵抗力が変化する。傾斜角α２が小さくなれば回転抵抗力が増加し、傾斜角α２が大きくなれば回転抵抗力が減少する。通常図１７に示すようにカム溝２ｅの移動方向が矢印Ａで動作する場合は係合突起３ｃが第１カム溝２ｐに移動した後はそもそも第１カム溝２ｐから第２カム溝２ｎへ移動することはない。ただ、何らかの目的により反対方向（第２の方向）に回転させた際にはこの抑制壁２ｍ２により係合突起３ｃが第２カム溝２ｎへ移動するのを抑制することができる。

以上の構成とすることにより、係合突起３ｃは生産時に第２カム溝２ｎに位置するように組み立てられた後、物流による振動で係合突起３ｃとカム溝２ｅが相対回転したとしても、ロック部２ｍにより回転が抑制され、第２カム溝２ｎから第１カム溝２ｐへの移動を防ぐことができる。前述したように、第１カム溝２ｐと第２カム溝２ｎとの接続部は、カム溝２ｇのＣ方向下流側の端部にて接続される構成となっており、これにより係合突起３は第２カム溝２ｎから第１カム溝２ｐに移動した後はその後、カム溝２ｉ→カム溝２ｈの順に移動する。その際ポンプ部３ｂは係合突起３ｃが第１カム溝２ｎ上にいる際には縮状態となっており、その後カム溝２ｈを移送する際に伸長するよう動作する。

（現像剤補給容器の交換時における制御動作フロー）
次に、本実施例の特徴である、現像剤補給容器交換時の動作フローについて、図２０に示す現像剤補給容器交換時の制御シーケンスのフローチャートと、図２１に示す駆動力変換機構部の展開図と、を用いて説明する。

まず、画像形成装置が現像剤補給容器交換の動作信号を検知する（Ｓ８００）。なお、動作信号を検知する状況は２つあり、１つは現像剤補給容器残量検出手段で現像剤補給容器１０内部にトナーが入っていないことを検知した場合で、現像剤補給容器残量検出手段としては、例えば、現像装置３内のトナー検知センサ（３１）で検出されたトナー濃度から推定する手段等が挙げられる。もう一つは、ユーザーが意図的に新品の現像剤補給容器を交換する場合で、その際はユーザーが表示パネル７３（図２参照）を操作することで現像剤補給容器交換の動作信号が発信される。本発明の効果は、ユーザーが新品に交換後、意図的に別の新品に交換した際に発生するので、以降その状況を前提に説明する。従って、最初に装着した新品は、図１７に示すように、往復動部材３ｂの一部である係合突起３ｃが、現像剤補給容器１０が生産された際の初期位置として第２カム溝２ｎに係合している。

次に、前カバー開閉検知センサ７１を監視して（Ｓ８０１）、前カバー７０が開いていることを検出したら、交換対象となる現像剤補給容器に対応する駆動モータ６５２を正回転させる（Ｓ８０２）。以降、駆動モータ６５２の通常補給時に現像剤補給容器１０を回転させる方向を正回転方向、現像剤補給容器用交換扉６１２を開動作させるための回転方向を逆回転方向と定義する。

駆動モータ６５２を正回転させたら、次に現像剤補給容器１０の現像剤補給容器回転検知センサ３２を監視する（Ｓ８０３）。現像剤補給容器１０が所定量正回転したことを検知したら、駆動モータ６５２の回転を停止する（Ｓ８０４）。ここで、前述の所定量は、図２１（ａ）に示すように、往復動部材３ｂの係合突起３ｃが第２カム溝２ｎに沿ってＡ方向の逆方向に移動して、ロック部２ｍを乗り越えて第１カム溝２ｉに合流するまでの回転量に設定する。

次に、交換対象となる現像剤補給容器に対応する駆動モータ６５２を逆回転させる（Ｓ８０５）と、現像剤補給容器１０もＡ方向の逆方向に回転（第１の回転方向とは反対方向の第２の回転方向への回転）する。そして、図２１（ｂ）に示すように、往復動部材３ｂの係合突起３ｃも第１カム溝２ｉに沿ってＡ方向に移動して、ロック部２ｍに当接する。この際、前述のように、抑制壁２ｍ２の機能により、係合突起３ｃはロック部２ｍを乗り越えずに、第１カム溝２ｐに合流する。それ以降は、係合突起３ｃは第１カム溝のみに係合しつつ移動する。

駆動モータ６５２を逆回転させたら、交換対象となっているステーションの扉開閉検知センサ６３９を監視する（Ｓ８０６）。扉開閉検知センサ６３９の監視により対象現像剤補給容器用交換扉６１２が開いたことを検出したら、駆動モータ６５２を停止して終了する（Ｓ８０７、Ｓ８０８）。

以上により、現像剤補給容器を装置本体内で回転させるための駆動モータを逆回転させて交換用扉を開放させる画像形成装置に、往復動部材の抑制部による抑制作用が正回転の時のみ解除される現像剤補給容器を使用する構成であって、ユーザーが新品の現像剤補給容器を画像形成装置に装着後、補給動作を始める前に何らかの理由で別の新品の補給容器に交換する場合であっても、最初に駆動モータを正回転させて抑制部による抑制作用を解除した後に、駆動モータを正回転させて補給容器の交換用扉を開放させる。これにより、往復動部材のロックによるトルクエラーの発生を防止することができる。

２収容部
２ｃ搬送突起
２ｄギア部（被駆動力入力部）
２ｅ、２ｇ、２ｈ、２ｉカム溝
２ｍロック部
２ｍ１ロック面
２ｍ２抑制壁
２ｎ第２のカム溝
２ｐ第１のカム溝
２ｋ円筒部（現像剤収容室）
３ａポンプ部
３ｂ往復動部材（駆動力変換部）
３ｃ係合突起
３ｆ回転規制部
４フランジ部
４ａ排出口
４ｃ排出部
４ｄ貯留部
６搬送部材
６ａ傾斜リブ（搬送部）
１０現像剤補給容器
７０前カバー
７１前カバー開閉検知センサ
７３表示パネル
６０５トナー補給装置
６１０現像剤補給容器トレイ
６１１現像剤補給容器駆動装置
６１２現像剤補給容器用交換扉
６１３交換扉ロック解除装置
６２１着脱口
６３１ラッチ
６３３シャフト
６３４ラッチ駆動部材
６３９扉開閉検知センサ
６４０現像剤補給容器装着検出センサ

Claims

現像剤を収容する現像剤収容室と、駆動力を受ける駆動力受け部と、前記現像剤収容室の内部の容積を変更可能なポンプ部と、前記駆動力受け部が受けた回転駆動力を前記ポンプ部を往復動させる力へと変換する駆動力変換部と、を備える現像剤補給容器が着脱可能な現像剤補給装置であって、
前記現像剤補給容器が装着され、装着された前記現像剤補給容器を回転可能に支持する装着部と、
前記装着部に前記現像剤補給装置を装着するために設けられた開口部を開閉する扉と、
前記扉を開閉させる開閉機構であって、前記現像剤の補給動作における前記現像剤補給容器の回転方向である第１の回転方向と反対方向である第２の回転方向への前記現像剤補給容器の回転に連動して前記扉を開放させる開閉機構と、
前記現像剤補給容器の回転方向を制御する制御手段と、を備え、
前記駆動力変換部は、
前記現像剤補給容器の回転方向に沿って蛇行しながら前記現像剤補給容器を周回するように前記現像剤補給容器に設けられた第１のカム溝と、
前記現像剤補給容器に形成された第２のカム溝と、
前記第１のカム溝および前記第２のカム溝に係合する係合部を備え、前記現像剤補給容器の回転に伴う前記係合部の前記第１のカム溝に沿った移動に連動して往復動して前記ポンプ部の容積を変化させる往復動部材と、
を有し、
前記第２のカム溝は、一端側において前記第１のカム溝に合流し、他端側において前記係合部が突き当たるように延び、
現像剤補給装置に対する装着歴のない現像剤補給容器の前記係合部は前記第２のカム溝に収められており、
前記第２のカム溝に前記係合部が収まった現像剤補給容器を前記現像剤補給装置から取り外すための前記扉を開放するシーケンスにおいて、前記制御手段は、前記係合部が前記第２のカム溝から前記第１のカム溝に移動するように前記現像剤補給容器を前記第１の回転方向に回転させ、その後、前記現像剤補給容器を前記第２の回転方向に回転させることによって前記扉を開放することを特徴とする現像剤補給装置。