JP2022031978A - 現像剤補給容器及び現像剤補給システム - Google Patents
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Abstract
【課題】現像剤補給容器の装着の操作力を軽減できる構成を提供する。【解決手段】現像剤補給容器は、現像剤を受入れる受入れ口が形成された現像剤受入れ部と、現像剤受入れ部と一体的に変位可能な被係合部11bとを有する現像剤受入れ装置に着脱可能である。現像剤補給容器は、現像剤収容部に収容された現像剤を排出するシャッタ開口が形成された排出部と、係合部30とを有する。係合部30は、現像剤補給容器の装着動作に伴って被係合部11bと係合して、受入れ口がシャッタ開口と連通するように現像剤受入れ部を変位させる。また、係合部30は、現像剤補給容器の装着方向上流に向かう程、装着方向に対する角度が小さくなる湾曲部3bを有する。【選択図】図8
Description
本発明は、現像剤受入れ装置に着脱可能な現像剤補給容器及び現像剤補給システムに関する。
従来、複写機などの電子写真方式の画像形成装置には微粉末のトナーなどの現像剤が使用されている。このような画像形成装置においては、画像形成によって消費されてしまう現像剤を、現像剤補給容器から補う構成となっている。
例えば、現像剤補給容器が画像形成装置内に設けられた現像剤受入れ装置に着脱可能であって、現像剤補給容器の装着動作に伴って、現像剤受入れ装置の現像剤受入れ部を現像剤補給容器の排出口に向けて変位させる構成が提案されている(特許文献1)。
本発明は、現像剤補給容器の装着の操作力を軽減できる構成を提供することを目的とする。
本発明は、現像剤を受入れる受入れ口が形成された現像剤受入れ部と、前記現像剤受入れ部と一体的に変位可能な被係合部と、を有する現像剤受入れ装置に着脱可能な現像剤補給容器において、現像剤を収容する現像剤収容部と、前記現像剤収容部に収容された現像剤を排出する排出口が形成された排出部と、前記現像剤補給容器の装着動作に伴って前記被係合部と係合して、前記受入れ口が前記排出口と連通するように前記現像剤受入れ部を変位させる係合部と、を備え、前記係合部は、前記現像剤補給容器の装着方向上流に向かう程、前記装着方向に対する角度が小さくなる湾曲部を有することを特徴とする現像剤補給容器にある。
また、本発明は、現像剤を受入れる受入れ口が形成された現像剤受入れ部と、前記現像剤受入れ部と一体的に変位可能な被係合部と、を有する現像剤受入れ装置に着脱可能な現像剤補給容器において、現像剤を収容する現像剤収容部と、前記現像剤収容部に収容された現像剤を排出する排出口が形成された排出部と、前記現像剤補給容器の装着動作に伴って前記被係合部と係合して、前記受入れ口が前記排出口と連通するように前記現像剤受入れ部を変位させる係合部と、を備え、前記係合部は、前記現像剤補給容器の装着動作に伴う前記被係合部との係合により変形して、前記装着動作により前記被係合部が移動する軌跡が、前記現像剤補給容器の装着方向上流に向かう程、前記装着方向に対する角度が小さくなるように湾曲した形状となるように構成されていることを特徴とする現像剤補給容器にある。
また、本発明は、現像剤を受入れる受入れ口が形成された現像剤受入れ部と、前記現像剤受入れ部と一体的に変位可能な被係合部と、を有する現像剤受入れ装置と、前記現像剤受入れ装置に着脱可能な現像剤補給容器と、を備え、前記現像剤補給容器は、現像剤を収容する現像剤収容部と、前記現像剤収容部に収容された現像剤を排出する排出口が形成された排出部と、前記現像剤補給容器の装着動作に伴って前記被係合部と係合して、前記受入れ口が前記排出口と連通するように前記現像剤受入れ部を変位させる係合部と、を備え、前記係合部は、前記現像剤補給容器の装着方向上流に向かう程、前記装着方向に対する角度が小さくなる湾曲部を有することを特徴とする現像剤補給システムにある。
また、本発明は、現像剤を受入れる受入れ口が形成された現像剤受入れ部と、前記現像剤受入れ部と一体的に変位可能な被係合部と、を有する現像剤受入れ装置と、前記現像剤受入れ装置に着脱可能な現像剤補給容器と、を備え、前記現像剤補給容器は、現像剤を収容する現像剤収容部と、前記現像剤収容部に収容された現像剤を排出する排出口が形成された排出部と、前記現像剤補給容器の装着動作に伴って前記被係合部と係合して、前記受入れ口が前記排出口と連通するように前記現像剤受入れ部を変位させる係合部と、を有し、前記係合部は、前記現像剤補給容器の装着動作に伴う前記被係合部との係合により変形して、前記装着動作により前記被係合部が移動する軌跡が、前記現像剤補給容器の装着方向上流に向かう程、前記装着方向に対する角度が小さくなるように湾曲した形状となるように構成されていることを特徴とする現像剤補給システムにある。
本発明によれば、現像剤補給容器の装着の操作力を軽減できる。
<第1の実施形態>
第1の実施形態について、図1ないし図16を用いて説明する。まず、本実施形態の画像形成装置の概略構成について、図1及び図2を用いて説明する。
第1の実施形態について、図1ないし図16を用いて説明する。まず、本実施形態の画像形成装置の概略構成について、図1及び図2を用いて説明する。
[画像形成装置]
図1において、画像形成装置100は、装置本体100aの上部に原稿読取装置103を有する。原稿101は、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原稿読取装置103の複数のミラーMとレンズLnにより、像担持体としての円筒状の感光体である感光ドラム104上に結像させることにより静電潜像を形成する。この静電潜像は乾式の現像器(1成分現像器)201により現像剤(乾式粉体)としてのトナー(1成分磁性トナー)を用いて可視化される。なお、本実施形態では、現像剤補給容器1(トナーカートリッジとも呼ぶ)から補給すべき現像剤として1成分磁性トナーを用いた例について説明するが、このような例だけではなく、後述するような構成としても構わない。
図1において、画像形成装置100は、装置本体100aの上部に原稿読取装置103を有する。原稿101は、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原稿読取装置103の複数のミラーMとレンズLnにより、像担持体としての円筒状の感光体である感光ドラム104上に結像させることにより静電潜像を形成する。この静電潜像は乾式の現像器(1成分現像器)201により現像剤(乾式粉体)としてのトナー(1成分磁性トナー)を用いて可視化される。なお、本実施形態では、現像剤補給容器1(トナーカートリッジとも呼ぶ)から補給すべき現像剤として1成分磁性トナーを用いた例について説明するが、このような例だけではなく、後述するような構成としても構わない。
具体的には、1成分非磁性トナーを用いて現像を行う1成分現像器を用いる場合、現像剤として1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を混合した2成分現像剤を用いて現像を行う2成分現像器を用いる場合、現像剤として非磁性トナーを補給することになる。なお、この場合、現像剤として非磁性トナーとともに磁性キャリアも併せて補給する構成としても構わない。
図1に示す現像器201は、上述したように、原稿101の画像情報に基づいて感光ドラム104上に形成された静電潜像を、現像剤としてトナーを用いて現像するものである。また、現像器201には、現像剤補給システム200が接続されており、現像剤補給システム200は、現像剤補給容器1と、現像剤補給容器1が着脱可能な現像剤受入れ装置8とを有する。現像剤補給システム200については後述する。
現像器201は、現像剤ホッパ部201aの他に、現像ローラ201fが設けられている。この現像剤ホッパ部201aには、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が設けられている。そして、この撹拌部材201cにより撹拌された現像剤は、搬送部材201dにより搬送部材201e側へと送られる。そして、搬送部材201e、201bにより順に搬送されてきた現像剤は、現像ローラ201fに担持され、最終的に感光ドラム104と対向する現像部へと供給される。本実施形態では、1成分現像剤を用いているため、現像剤補給容器1から現像剤としてのトナーを、現像器201へ補給する構成としているが、2成分現像剤を用いる場合、現像剤補給容器から現像剤としてのトナー及びキャリアを補給する構成としても構わない。
カセット105~108は、それぞれシートなどの記録材Sを収容する。画像形成時には、これらカセット105~108のうち、画像形成装置の操作部100dから操作者(ユーザやサービスマン)が入力した情報もしくは原稿101のサイズを基に最適な記録材Sを収容したカセットが選択される。ここで記録材Sとしては用紙に限定されずに、例えばOHPシート等適宜使用、選択できる。そして、給送分離装置105A~108Aにより搬送された1枚の記録材Sを、搬送部109を経由してレジストレーションローラ110まで搬送し、感光ドラム104の回転と、原稿読取装置103のスキャンのタイミングを同期させて搬送する。
レジストレーションローラ110の記録材搬送方向下流側で、感光ドラム104と対向する位置には、転写帯電器111及び分離帯電器112が設けられている。レジストレーションローラ110により搬送された記録材Sは、転写帯電器111によって、感光ドラム104上に形成された現像剤による画像(トナー画像)が転写される。そして、トナー画像が転写された記録材Sは、分離帯電器112によって感光ドラム104から分離される。この後、搬送部113により搬送された記録材Sは、定着部114において熱と圧力が加えられ、記録材上にトナー像が定着される。その後、トナー像を定着した記録材Sは、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。
他方、両面コピーの場合には、記録材S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、記録材Sの終端が切換部材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切換部材118の位置を切り換えると共に排出ローラ116を逆回転させることにより、記録材Sは、再度、装置内へ搬送される。さらに、この後、記録材Sは、再給送搬送部119、120を経由してレジストレーションローラ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。
上記構成の画像形成装置100において、感光ドラム104の周りには現像器201、クリーナ部202、一次帯電器203等の画像形成プロセス機器が設置されている。なお、現像器201は、原稿読取装置103により読み取った原稿101の画像情報などに基づき感光ドラム104に形成された静電潜像に現像剤を付着させることにより、静電潜像を現像するものである。また、一次帯電器203は、感光ドラム104上に所望の静電潜像を形成するために感光ドラム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に残留している現像剤を除去するためのものである。
図2に示すように、画像形成装置100の装置本体100aの外装カバーの一部である交換用カバー40を操作者が開けると、後述する現像剤受入れ装置8の一部が現れる。そして、この現像剤受入れ装置8に現像剤補給容器1を挿入することで、現像剤補給容器1は、現像剤受入れ装置8へ現像剤を補給可能な状態に装着される。他方、操作者が現像剤補給容器1を交換する際は、装着動作とは逆の動作を行って現像剤受入れ装置8から現像剤補給容器1を離脱した後に、新たな現像剤補給容器1を装着する。なお、交換用カバー40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。他方、画像形成装置100のメンテナンスは、前面カバー100cを開閉することにより行われる。ここで、交換用カバー40と前面カバー100cは一体であってもよく、その場合、現像剤補給容器1の交換や、画像形成装置100のメンテナンスは一体化されたカバー(不図示)を開閉することにより行われる。
[現像剤受入れ装置]
次に、現像剤補給システム200を構成する現像剤受入れ装置8について、図3(a)乃至図4(c)を用いて説明する。現像剤受入れ装置8には、図3(a)に示すように、現像剤補給容器1が着脱自在に装着される装着部(装着スペース)8fが設けられている。装着部8fには、現像剤補給容器1を着脱方向に案内するための挿入ガイド8eが設けられている。本実施形態の場合、挿入ガイド8eにより現像剤補給容器1の装着方向が矢印A方向となるように、現像剤補給容器1の離脱方向が矢印A方向と逆方向(矢印B方向)となるように構成されている。
次に、現像剤補給システム200を構成する現像剤受入れ装置8について、図3(a)乃至図4(c)を用いて説明する。現像剤受入れ装置8には、図3(a)に示すように、現像剤補給容器1が着脱自在に装着される装着部(装着スペース)8fが設けられている。装着部8fには、現像剤補給容器1を着脱方向に案内するための挿入ガイド8eが設けられている。本実施形態の場合、挿入ガイド8eにより現像剤補給容器1の装着方向が矢印A方向となるように、現像剤補給容器1の離脱方向が矢印A方向と逆方向(矢印B方向)となるように構成されている。
図3(a)乃至図4(a)に示すように、現像剤受入れ装置8は、現像剤補給容器1を駆動する駆動機構として機能する駆動ギア9を有している。この駆動ギア9は、駆動モータ500から駆動ギア列(不図示)を介して回転駆動力が伝達され、装着部8fに装着された状態にある現像剤補給容器1に対し回転駆動力を付与する機能を有している。駆動モータ500は、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、駆動モータ500の制御の他、画像形成装置100全体の制御を行う。このような制御装置600は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)を有している。CPUは、ROMに格納された制御手順に対応するプログラムを読み出しながら各部の制御を行う。また、RAMには、作業用データや入力データが格納されており、CPUは、前述のプログラム等に基づいてRAMに収納されたデータを参照して制御を行う。
現像剤受入れ装置8の装着部8fには、現像剤補給容器1から排出された現像剤を受入れるための現像剤受入れ部11が設けられている。現像剤受入れ部11は、現像剤補給容器1の装着時に現像剤補給容器1の容器排出口3a4(図5(b)参照)と接続され、容器排出口3a4から排出される現像剤を受け入れる受入れ口11aを有する。現像剤受入れ部11は、受入れ口11aが容器排出口3a4に対して遠近動する方向に、本実施形態では現像剤補給容器1の装着方向に交差する方向(具体的には、現像剤受入れ装置8に対して鉛直方向)に移動可能(変位可能)に取り付けられている。本実施形態の場合、図3(b)に示すように、現像剤受入れ部11は、付勢手段としての付勢部材(ばね)12により受入れ口11aが容器排出口3a4から遠ざかる方向(鉛直方向下方)に付勢されている。即ち、付勢部材12は、現像剤受入れ部11を、現像剤補給容器1の装着動作に伴って変位する方向と逆方向に付勢する。それ故、現像剤受入れ部11は、受入れ口11aが容器排出口3a4に近づく方向(鉛直方向上方)へ移動する際に、付勢部材12による付勢力に抗して移動することとなる。
また、図4(a)に示すように、現像剤受入れ装置8の装着部8fには、現像剤受入れ部11よりも装着方向(矢印A方向)の上流側に第1シャッタストッパ部8a及び第2シャッタストッパ部8bが設けられている。第1、第2シャッタストッパ部8a、8bは、現像剤受入れ装置8に対し相対移動する着脱中の現像剤補給容器1において、後述するシャッタ4(図10(a)など参照)のみに関し現像剤受入れ装置8に対する相対移動を規制する。この場合、シャッタ4は後述する容器本体2などのシャッタ4以外の現像剤補給容器1の一部に対し相対移動することになる。
図3(b)及び図4(b)に示すように、現像剤受入れ装置8の鉛直方向下方には、現像剤補給容器1から補給された現像剤を一時的に溜めておくサブホッパ8cが設けられている。このサブホッパ8c内には、現像器201の一部である現像剤ホッパ部201a(図1参照)へ現像剤を搬送するための搬送スクリュー14と、現像剤ホッパ部201aと連通した開口8dが設けられている。
図4(c)に示すように、現像剤受入れ部11には、受入れ口11aを取り囲むように形成された本体シール13が配置されている。本体シール13は、弾性体、発泡体等で構成されている。本体シール13は、現像剤補給容器1が装着された状態で、現像剤補給容器1の容器排出口3a4を取り囲む開口シール3a5(図5(b)参照)との間で後述するシャッタ4を挟んで密着する。これにより、現像剤補給容器1の容器排出口3a4からシャッタ4のシャッタ開口4j(排出口)を介して受入れ口11aへと排出される現像剤が、現像剤搬送経路である受入れ口11a外へ漏れないようにしている。
なお、受入れ口11aの直径は、装着部8f内が現像剤により汚れてしまうのを防止するために、シャッタ4のシャッタ開口4jの直径よりも略同径からやや大きくするのが望ましい。これは、シャッタ開口4jの直径よりも受入れ口11aの直径が小さい場合、シャッタ開口4jから排出された現像剤が本体シール13の上面に付着し易くなるためである。付着した現像剤は、現像剤補給容器1の着脱動作時に現像剤補給容器1の下面に付着することによって、現像剤による汚れの一因となる。この点に鑑み、受入れ口11aの直径は、シャッタ開口4jの直径に対して略同径~約2mm大きくすることが望ましい。例えば、シャッタ4のシャッタ開口4jの直径が約2mmの微細口(ピンホール)である場合、受入れ口11aの直径は約3mmに設定することが好ましい。
また、図4(c)に示すように、現像剤受入れ部11には、側面に中央側に向け突出した被係合部11bが設けられている。本実施形態の場合、この被係合部11bは、後述する、現像剤補給容器1に設けられた係合部30(図7(a)参照)と直接係合し、ガイドされることで、現像剤受入れ部11が現像剤補給容器1へ向けて鉛直方向上方へ持ち上げられる。
[現像剤補給容器]
次に、現像剤補給システム200を構成する現像剤補給容器1について、図5(a)乃至図13(b)を用いて説明する。まず、図5(a)~図5(c)を用いて現像剤補給容器1の全体構成について説明する。現像剤補給容器1は、主に容器本体2、フランジ部3、シャッタ4、ポンプ部5、往復部材6、カバー7を有する。現像剤補給容器1は、現像剤受入れ装置8内で図5(a)に示す回転軸線Pを中心に矢印R方向へ回転することにより、現像剤を現像剤受入れ装置8へ補給する。以下に、現像剤補給容器1を構成する各要素について、詳細に説明する。
次に、現像剤補給システム200を構成する現像剤補給容器1について、図5(a)乃至図13(b)を用いて説明する。まず、図5(a)~図5(c)を用いて現像剤補給容器1の全体構成について説明する。現像剤補給容器1は、主に容器本体2、フランジ部3、シャッタ4、ポンプ部5、往復部材6、カバー7を有する。現像剤補給容器1は、現像剤受入れ装置8内で図5(a)に示す回転軸線Pを中心に矢印R方向へ回転することにより、現像剤を現像剤受入れ装置8へ補給する。以下に、現像剤補給容器1を構成する各要素について、詳細に説明する。
[容器本体]
容器本体2は、主に、図6に示すように内部に現像剤を収容する現像剤収容部2cを有する。また、容器本体2には、容器本体2が回転軸線Pに対して矢印R方向へ回転することによって現像剤収容部2c内の現像剤を搬送する螺旋状に形成された搬送溝2a(搬送部)が形成されている。また、図6に示すように、容器本体2の一端面側の外周面の全周に渡って、カム溝2bと、本体側から駆動を受ける駆動受け部2dとが、一体的に形成されている。なお、本実施形態では、カム溝2bと駆動受け部(ギア)2dが容器本体2に対して一体的に形成されているが、カム溝2bあるいは駆動受け部2dを別体として形成し、容器本体2に一体的に取り付けた構成であってもよい。また、本実施形態では現像剤として、例えば体積平均粒径が5μm~6μmのトナーが現像剤収容部2c内に収容されている。また、本実施形態では、現像剤収容部2cは容器本体2だけでなく、容器本体2と後述するフランジ部3及びポンプ部5の内部スペースを合わせたものである。
容器本体2は、主に、図6に示すように内部に現像剤を収容する現像剤収容部2cを有する。また、容器本体2には、容器本体2が回転軸線Pに対して矢印R方向へ回転することによって現像剤収容部2c内の現像剤を搬送する螺旋状に形成された搬送溝2a(搬送部)が形成されている。また、図6に示すように、容器本体2の一端面側の外周面の全周に渡って、カム溝2bと、本体側から駆動を受ける駆動受け部2dとが、一体的に形成されている。なお、本実施形態では、カム溝2bと駆動受け部(ギア)2dが容器本体2に対して一体的に形成されているが、カム溝2bあるいは駆動受け部2dを別体として形成し、容器本体2に一体的に取り付けた構成であってもよい。また、本実施形態では現像剤として、例えば体積平均粒径が5μm~6μmのトナーが現像剤収容部2c内に収容されている。また、本実施形態では、現像剤収容部2cは容器本体2だけでなく、容器本体2と後述するフランジ部3及びポンプ部5の内部スペースを合わせたものである。
[フランジ部]
続いて、フランジ部3について図5(a)を参照しながら、図7(a)乃至図9(d)を用いて説明する。フランジ部3は、容器本体2と回転軸線Pに対して相対回転可能に取り付けられる。そして、現像剤補給容器1が現像剤受入れ装置8に装着されると、フランジ部3は装着部8f(図3(a)参照)に対し矢印R方向の回転が不可となるように保持される。また、フランジ部3の一部には、図7(b)に示すように、容器排出口3a4が設けられており、その周囲には開口シール3a5が貼着されている。フランジ部3には、図5(a)、(b)に示すように、ポンプ部5、往復部材6、シャッタ4、カバー7が組み付けられている。
続いて、フランジ部3について図5(a)を参照しながら、図7(a)乃至図9(d)を用いて説明する。フランジ部3は、容器本体2と回転軸線Pに対して相対回転可能に取り付けられる。そして、現像剤補給容器1が現像剤受入れ装置8に装着されると、フランジ部3は装着部8f(図3(a)参照)に対し矢印R方向の回転が不可となるように保持される。また、フランジ部3の一部には、図7(b)に示すように、容器排出口3a4が設けられており、その周囲には開口シール3a5が貼着されている。フランジ部3には、図5(a)、(b)に示すように、ポンプ部5、往復部材6、シャッタ4、カバー7が組み付けられている。
まず、図5(b)に示すように、フランジ部3の一端側にはポンプ部5がネジ接合され、他端側には容器本体2が不図示のシール部材を介して接合される。また、ポンプ部5を挟み込むようにして、往復部材6が配置され、往復部材6に設けられた係合突起6b(図12(a)、(b)参照)が容器本体2のカム溝2b(図6参照)に嵌め込まれる。さらに、フランジ部3にはシャッタ4が組み込まれる。本実施形態では、フランジ部3とシャッタ4とで、現像剤収容部2cに収容された現像剤を排出する排出部300を構成している。また、シャッタ4が設けられている面は、フランジ部3の底面である。また、外観上の見た目を向上させる目的と往復部材6、ポンプ部5を保護するために、上記したフランジ部3、ポンプ部5、往復部材6の全体を覆うようにカバー7が一体的に組み付けられ、図5(b)のように構成される。
[係合部]
フランジ部3は、図7(a)に示すように、現像剤受入れ部11の被係合部11b(図4(c)参照)と係合可能な係合部30を有している。係合部30は、現像剤補給容器1から現像剤受入れ部11への現像剤補給が可能な互いが接続した状態となるように、現像剤補給容器1の装着動作に伴い、現像剤受入れ部11を現像剤補給容器1に向けて変位させる。また、係合部30は、現像剤補給容器1の取り出し動作に伴い、現像剤補給容器1と現像剤受入れ部11との接続状態が断たれるように、現像剤受入れ部11が現像剤補給容器1から離間する方向へ変位するようにガイドする。
フランジ部3は、図7(a)に示すように、現像剤受入れ部11の被係合部11b(図4(c)参照)と係合可能な係合部30を有している。係合部30は、現像剤補給容器1から現像剤受入れ部11への現像剤補給が可能な互いが接続した状態となるように、現像剤補給容器1の装着動作に伴い、現像剤受入れ部11を現像剤補給容器1に向けて変位させる。また、係合部30は、現像剤補給容器1の取り出し動作に伴い、現像剤補給容器1と現像剤受入れ部11との接続状態が断たれるように、現像剤受入れ部11が現像剤補給容器1から離間する方向へ変位するようにガイドする。
係合部30は、図7(a)ないし図8(b)に示すように、湾曲部3bと、平行部3cとを有する。図5(c)は現像剤補給容器1を正面から見た図である。図5(c)に示すように、係合部30(湾曲部3b、平行部3c)は、回転軸線Pを含む平面Hよりも下方に配置される。更には、回転軸線Pを含む平面Hは水平面であり、係合部30は、この水平面よりも下方に配置される。湾曲部3bは、現像剤受入れ部11の開封動作が行われるように、現像剤補給容器1の装着方向と交差する方向へ現像剤受入れ部11を変位させる。本実施形態では、湾曲部3bは、現像剤補給容器1の装着動作に伴い、現像剤受入れ部11が現像剤補給容器1の開口シール3a5上の一部と接続した状態となるように、現像剤受入れ部11を現像剤補給容器1に向けて変位させる。このために湾曲部3bは、現像剤補給容器1の装着方向と交差する方向に延びている。具体的には、湾曲部3bは、現像剤補給容器1の装着動作に伴って、現像剤受入れ部11の受入れ口11aが容器排出口3a4と連通する方向に、係合した被係合部11bを案内するように湾曲した湾曲面を有する。
特に、本実施形態では、湾曲部3bは、被係合部11bと係合する面(湾曲面)が、現像剤補給容器1の装着方向上流(矢印A方向と反対方向)に向かう程、装着方向に対する角度(当接角度)が小さくなるように形成されている。即ち、図8(a)に示すように、湾曲部3bの装着方向の任意の第1位置の当接角度をθ1、図8(b)に示すように、湾曲部3bの上述の任意の第1位置よりも装着方向上流側の任意の第2位置の当接角度をθ2とする。この場合に、湾曲部3bは、θ2<θ1を満たすように形成されている。具体的には、湾曲部3bの被係合部11bと係合する面(上面)は、上側に凸形状となるように湾曲している。また、湾曲部3bは、現像剤補給容器1の装着動作に伴って被係合部11bの係合が開始する位置から設けられている。
平行部(係合面)3cは、湾曲部3bの装着方向上流端部と滑らかに連続し、装着方向と略平行に形成されている。このような平行部3cは、現像剤補給容器1の装着動作に伴い、容器排出口3a4が現像剤受入れ部11の受入れ口11aと連通した状態となるように、現像剤受入れ部11の位置を維持させる。即ち、現像剤受入れ部11が現像剤補給容器1の開口シール3a5上の一部と接続してから、現像剤補給容器1がシャッタ4に対し相対移動する間、本体シール13と開口シール3a5が接続した状態を維持させる。言い換えれば、受入れ口11aが開口シール3a5上の一部と接続してから容器排出口3a4まで移動する間、本体シール13と開口シール3a5が接続した状態を維持させ、受入れ口11aを容器排出口3a4と連通させる。このために平行部3cは、現像剤補給容器1の装着方向と平行な方向に延びている。具体的には、平行部3cの被係合部11bが係合する面は、略水平な面である。本実施形態では、被係合部11bと係合する係合部(平行部3c)は、装着方向あるいは回転軸線Pと略平行である構成としたが、本実施形態の平行部3cに対応する係合部は、平行に限定するものではなく、傾斜している構成でも良い。
現像剤補給容器1の現像剤受入れ装置8への装着時には、まず、図9(a)から図9(b)に示すように、係合部30の湾曲部3bの装着方向下流端部に、現像剤受入れ部11の被係合部11bが接触する。そして、図9(c)に示すように、現像剤補給容器1の装着方向(矢印A方向)の移動に伴って、被係合部11bが湾曲部3bの形状に沿ってガイドされる。前述した通り、現像剤受入れ部11は、現像剤補給容器1の装着方向と直交する方向(鉛直方向)にのみ移動可能である。このため、現像剤受入れ部11は、現像剤補給容器1の装着動作により被係合部11bが湾曲部3bに沿ってガイドされることで、鉛直方向上方(矢印D方向)、即ち、現像剤補給容器1に近づく方向に変位する。更に、現像剤補給容器1が挿入されると、図9(d)に示すように、被係合部11bが平行部3cに乗り上げて移動すると、受入れ口11aが容器排出口3a4と連通した状態となる。ここで、図9(d)に示すように、容器排出口3a4と平行部3cの位置関係は容器排出口3a4を通る回転軸線Pに直交する平面Lが平行部3cを通るような関係にある。また、平行部3cを含む平面は、回転軸線Pと容器排出口3a4の間に配置される関係にある。
なお、現像剤受入れ部11は、前述したように、付勢部材12(図3(b))により鉛直方向下方に付勢されている。このため、現像剤受入れ部11は、現像剤補給容器1を取り外す際には、現像剤補給容器1が矢印A方向と反対方向に移動することに伴って、被係合部11bが湾曲部3bに沿ってガイドされ、現像剤補給容器1から離れる方向に変位することになる。
[シャッタ]
次に、シャッタ4について、図10(a)、(b)を用いて説明する。シャッタ4はフランジ部3のシャッタ挿入部3d上(図7(a)参照)を摺動するようにして、現像剤補給容器1の一部(フランジ部3)に対して移動可能に設けられている。シャッタ4は、排出口としてのシャッタ開口4jを有し、現像剤補給容器1の着脱動作に伴い、現像剤補給容器1の容器排出口3a4(図7(b)参照)を開閉する。即ち、現像剤補給容器1の装着動作に伴ってシャッタ4が現像剤補給容器1に対して移動することで、現像剤受入れ部11の受入れ口11aとシャッタ開口4jが連通し、さらに容器排出口3a4が連通する。これにより、現像剤補給容器1内部の現像剤を受入れ口11aへ排出可能となる。即ち、フランジ部3とシャッタ4とで、現像剤を排出する排出部300(図5(b)参照)を構成し、排出部300のシャッタ4には、現像剤を排出する排出口としてのシャッタ開口4jが形成されている。
次に、シャッタ4について、図10(a)、(b)を用いて説明する。シャッタ4はフランジ部3のシャッタ挿入部3d上(図7(a)参照)を摺動するようにして、現像剤補給容器1の一部(フランジ部3)に対して移動可能に設けられている。シャッタ4は、排出口としてのシャッタ開口4jを有し、現像剤補給容器1の着脱動作に伴い、現像剤補給容器1の容器排出口3a4(図7(b)参照)を開閉する。即ち、現像剤補給容器1の装着動作に伴ってシャッタ4が現像剤補給容器1に対して移動することで、現像剤受入れ部11の受入れ口11aとシャッタ開口4jが連通し、さらに容器排出口3a4が連通する。これにより、現像剤補給容器1内部の現像剤を受入れ口11aへ排出可能となる。即ち、フランジ部3とシャッタ4とで、現像剤を排出する排出部300(図5(b)参照)を構成し、排出部300のシャッタ4には、現像剤を排出する排出口としてのシャッタ開口4jが形成されている。
一方、シャッタ4のシャッタ開口4jから外れた位置には現像剤封止部4aが設けられている。現像剤封止部4aは、現像剤補給容器1を抜き出す動作に伴ってシャッタ4が現像剤補給容器1に対して移動することで、容器排出口3a4を塞ぐ。また、現像剤封止部4aは、現像剤補給容器1が現像剤受入れ装置8の装着部8f(図3(a)参照)に装着されていない時に、容器排出口3a4からの現像剤の漏れを防ぐ。なお、シャッタ4は、現像剤封止部4aを上向きにした姿勢で、フランジ部3に係合している。
シャッタ4は、現像剤補給容器1がシャッタ4に対して相対移動することが可能となるように、現像剤受入れ装置8の第1、第2シャッタストッパ部8a、8b(図4(a)参照)に保持される第1ストッパ部4b及び第2ストッパ部4cを有している。また、シャッタ4は、第1、第2ストッパ部4b、4cを変位可能に支持する支持部4dを有している。支持部4dは、弾性変形可能で、現像剤封止部4aの両側面の一端側から他端側に向けてそれぞれ延設されている。そして、支持部4dの先端部に、それぞれ第1ストッパ部4bと第2ストッパ部4cを設けている。これにより、第1、第2ストッパ部4b、4cは、支持部4dの弾性により変位可能となる。
なお、第1ストッパ部4bと支持部4dが形成する角度αは鋭角となるよう、第1ストッパ部4bは傾斜している。これに対して、第2ストッパ部4cと支持部4dが形成する角度βは鈍角となるように、第2ストッパ部4cは傾斜している。
第1ストッパ部4bは、現像剤補給容器1の装着動作時に、現像剤受入れ装置8の案内部8gと係合して変位し、第2シャッタストッパ部8bを通過して、第1シャッタストッパ部8aと係合する。第1ストッパ部4bと第1シャッタストッパ部8aとが係合することで、シャッタ4の現像剤受入れ装置8に対する位置が固定され、シャッタ4と現像剤補給容器1が相対移動可能なる。そして、シャッタ4と現像剤補給容器1が相対移動することで、シャッタ開口4jと容器排出口3a4が開閉することとなる。つまり、現像剤補給容器1の装着により、現像剤補給容器1から現像剤が排出可能となり、現像剤補給容器1を取り外した際には、現像剤補給容器1から現像剤が排出されないようになる。
第2ストッパ部4cは、現像剤補給容器1の離脱動作時に、現像剤受入れ装置8の第2シャッタストッパ部8bに係合して、第1ストッパ部4bが第1シャッタストッパ部8aから外れるように変位させる。これにより、シャッタ4が現像剤受入れ装置8から外れる。
[ポンプ部]
ポンプ部5について、図11(a)及び図11(b)を用いて説明する。ポンプ部5は、容器本体2(図6参照)の駆動受け部2dが受けた駆動力により、現像剤収容部2cの内圧が大気圧よりも低い状態と高い状態とに交互に繰り返し切り替わるように動作する。本実施形態では前述したように小さな容器排出口3a4から現像剤を安定的に排出させるために、現像剤補給容器1の一部にポンプ部5を設けている。ポンプ部5はその容積が可変な容積可変型ポンプである。具体的には、ポンプ部として、伸縮可能な蛇腹状の伸縮部材で構成されているものを採用している。
ポンプ部5について、図11(a)及び図11(b)を用いて説明する。ポンプ部5は、容器本体2(図6参照)の駆動受け部2dが受けた駆動力により、現像剤収容部2cの内圧が大気圧よりも低い状態と高い状態とに交互に繰り返し切り替わるように動作する。本実施形態では前述したように小さな容器排出口3a4から現像剤を安定的に排出させるために、現像剤補給容器1の一部にポンプ部5を設けている。ポンプ部5はその容積が可変な容積可変型ポンプである。具体的には、ポンプ部として、伸縮可能な蛇腹状の伸縮部材で構成されているものを採用している。
このポンプ部5の伸縮動作により現像剤補給容器1内の圧力を変化させ、その圧力を利用して現像剤の排出を行っている。具体的には、ポンプ部5を縮める際には現像剤補給容器1内が加圧状態となり、その圧力に押し出される形で現像剤が現像剤補給容器1の容器排出口3a4から排出される。またポンプ部5を伸ばす際には現像剤補給容器1内が減圧状態になり、外部から容器排出口3a4を介してエアが取り込まれる。この取り込まれたエアにより容器排出口3a4や、フランジ部3の容器本体2から搬送された現像剤を貯留する貯留部3a3付近(図7(a)参照)の現像剤がほぐれ、次の排出がスムーズに行われるようになっている。
即ち、このように現像剤補給容器1の容器排出口3a4や貯留部3a3付近は、現像剤補給容器1の運搬時などの振動で現像剤補給容器1内の現像剤が集まり、この部分で現像剤が固まってしまう場合がある。したがって、上述のように容器排出口3a4を介してエアが取り込まれることで、このように固まってしまった現像剤をほぐすことができる。また、通常の現像剤の排出動作においては、このようにエアが取り込まれることで、エアと粉体である現像剤が混成されて、現像剤の流動性が良くなり、現像剤の詰まりが生じにくくなるという効果もある。以上のような伸縮動作を繰り返し行うことで現像剤の排出が行われる。
図11(a)に示すように、ポンプ部5は、開口端側に、フランジ部3と接合可能なように接合部5bを有している。ここでは、接合部5bとしてネジが形成された構成を例示している。また、図11(b)に示すように、ポンプ部5は他端側に、後述する往復部材6(図12(a)及び図12(b)参照)と同期して変位させるために、往復部材6と係合する往復部材係合部5cを有する。
また、図11(b)に示すように、ポンプ部5は、「山折り」部と「谷折り」部が周期的に形成された蛇腹状の伸縮部(蛇腹部、伸縮部材)5aを有する。伸縮部5aは、その折り目に沿って(その折り目を基点として)、矢印B方向に折り畳まれたり、矢印A方向に伸びたりし得る。したがって、本実施形態のような蛇腹状のポンプ部5を採用した場合には、伸縮量に対する容積変化量のばらつきを少なくすることができるので、安定した容積可変動作を行うことが可能となる。
なお、本実施形態では、ポンプ部5の材料としてポリプロピレン樹脂を用いたが、これに限らない。ポンプ部5の材料(材質)に関しては、伸縮機能を発揮し容積変化によって現像剤収容部の内圧を変化させることができる材料であれば何でもよい。例えば、ABS(アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体)、ポリスチレン、ポリエステル、ポリエチレン等を用いてもよい。あるいは、ゴム、その他の伸縮性材料などを用いることも可能である。
[往復部材]
往復部材6について、図12(a)及び図12(b)を用いて説明する。図12(a)及び図12(b)に示すように、往復部材6は上述したポンプ部5の容積を可変するために、ポンプ部5に設けられた往復部材係合部5c(図11(b)参照)に係合するポンプ係合部6aを有する。また、往復部材6は、組み立ての際に上述したカム溝2b(図6参照)に嵌め込まれる係合突起6bを有する。係合突起6bは、ポンプ係合部6a近傍より着脱方向(図中矢印A、矢印B方向)に延在するアーム6cの先端部に設けられている。また、往復部材6は、後述するカバー7の往復部材保持部7b(図13(b)参照)によってアーム6cの軸線P(図5(a)参照)中心の回転変位が規制されている。したがって、容器本体2が駆動ギア9によって駆動受け部2dより駆動を受け、カム溝2bが一体となって回転する際に、カム溝2bに嵌め込まれた係合突起6bとカバー7の往復部材保持部7bの作用により、往復部材6は矢印A、B方向へ往復運動する。それに伴い、さらに、往復部材6のポンプ係合部6aと往復部材係合部5cを介して係合したポンプ部5が矢印A、B方向へ伸縮運動する。
往復部材6について、図12(a)及び図12(b)を用いて説明する。図12(a)及び図12(b)に示すように、往復部材6は上述したポンプ部5の容積を可変するために、ポンプ部5に設けられた往復部材係合部5c(図11(b)参照)に係合するポンプ係合部6aを有する。また、往復部材6は、組み立ての際に上述したカム溝2b(図6参照)に嵌め込まれる係合突起6bを有する。係合突起6bは、ポンプ係合部6a近傍より着脱方向(図中矢印A、矢印B方向)に延在するアーム6cの先端部に設けられている。また、往復部材6は、後述するカバー7の往復部材保持部7b(図13(b)参照)によってアーム6cの軸線P(図5(a)参照)中心の回転変位が規制されている。したがって、容器本体2が駆動ギア9によって駆動受け部2dより駆動を受け、カム溝2bが一体となって回転する際に、カム溝2bに嵌め込まれた係合突起6bとカバー7の往復部材保持部7bの作用により、往復部材6は矢印A、B方向へ往復運動する。それに伴い、さらに、往復部材6のポンプ係合部6aと往復部材係合部5cを介して係合したポンプ部5が矢印A、B方向へ伸縮運動する。
[カバー]
カバー7について、図13(a)及び図13(b)を用いて説明する。上述したが、カバー7は、現像剤補給容器1の外観の見た目向上と、往復部材6やポンプ部5の保護を目的として、図5(b)に示すように設けられている。詳しくは、カバー7は、フランジ部3、ポンプ部5、往復部材6の全体を覆うように設けられている。図13(a)に示すように、カバー7には、現像剤受入れ装置8の挿入ガイド8e(図3(a)参照)にガイドされるガイド溝7aが設けられている。また、図13(b)に示すように、カバー7には、上述した往復部材6の軸線P(図5(a)参照)を中心とする回転変位を規制する往復部材保持部7bが設けられている。
カバー7について、図13(a)及び図13(b)を用いて説明する。上述したが、カバー7は、現像剤補給容器1の外観の見た目向上と、往復部材6やポンプ部5の保護を目的として、図5(b)に示すように設けられている。詳しくは、カバー7は、フランジ部3、ポンプ部5、往復部材6の全体を覆うように設けられている。図13(a)に示すように、カバー7には、現像剤受入れ装置8の挿入ガイド8e(図3(a)参照)にガイドされるガイド溝7aが設けられている。また、図13(b)に示すように、カバー7には、上述した往復部材6の軸線P(図5(a)参照)を中心とする回転変位を規制する往復部材保持部7bが設けられている。
[係合部による効果]
次に、図8(a)、(b)、図14ないし16を用いて、フランジ部3の係合部30の湾曲部3bの形状とその効果について詳細に説明する。図8(a)、(b)はフランジ部3の側面図(係合部30の詳細形状説明図)である。図14は、現像剤補給容器1の装着動作時に、現像剤受入れ部11の被係合部11bに作用する力の関係を示す図である。図15は、係合部30の湾曲部3bと被係合部11bの当接角度と、後述する係数Cの関係を示すグラフである。図16は、現像剤受入れ部11の鉛直方向高さ位置と現像剤補給容器1の挿入力(操作力)の関係を示すグラフである。
次に、図8(a)、(b)、図14ないし16を用いて、フランジ部3の係合部30の湾曲部3bの形状とその効果について詳細に説明する。図8(a)、(b)はフランジ部3の側面図(係合部30の詳細形状説明図)である。図14は、現像剤補給容器1の装着動作時に、現像剤受入れ部11の被係合部11bに作用する力の関係を示す図である。図15は、係合部30の湾曲部3bと被係合部11bの当接角度と、後述する係数Cの関係を示すグラフである。図16は、現像剤受入れ部11の鉛直方向高さ位置と現像剤補給容器1の挿入力(操作力)の関係を示すグラフである。
前述した通り、湾曲部3bの被係合部11bと係合する面の形状は、現像剤補給容器1の装着方向上流に向かう程、装着方向に対する角度(当接角度)が小さくなるように形成されている。言い換えれば、湾曲部3bの上面は、鉛直方向上方の位置ほど被係合部11bとの当接角度が鋭角になるように湾曲した形状となっている。
ここで、フランジ部3の湾曲部3bと現像剤受入れ部11の被係合部11bが或る当接角度θで当接している場合の力関係について、図14を用いて説明する。図14に示すように、現像剤補給容器1(フランジ部3)を挿入する力(操作力)をF、フランジ部3の湾曲部3bにかかる垂直効力をN、摩擦係数をμ、現像剤受入れ部11を鉛直方向上方に持ち上げるのに必要な力(抗力)をTとする。すると、次の釣り合い式が成り立つ。
F=Nsinθ+μ・Ncosθ
T=Ncosθ-μ・Nsinθ
F=Nsinθ+μ・Ncosθ
T=Ncosθ-μ・Nsinθ
これにより、式(1)は、F=C・Tと表せる。係数Cと当接角度θは、図15のグラフに示す関係になる。なお、図15は、摩擦係数μが0.3と0.5の例を示している。図15から分かるように、当接角度θが小さい方が係数Cも小さくなることがわかる。よって、仮に、現像剤受入れ部11を持ち上げるための抗力Tが一定の場合は当接角度θが小さい方が、操作力Fも小さくなる。
なお、実際の現像剤受入れ部11を持ち上げるための抗力Tは、現像剤受入れ部11が付勢部材12により鉛直方向下方に付勢されているため、現像剤受入れ部11の鉛直方向の位置が高い位置になるほど高くなる。よって、仮に、現像剤補給容器1の装着動作時に被係合部11bと係合するフランジ部3の係合部の当接角度が一定の場合(比較例1の場合)は、現像剤受入れ部11の鉛直方向の位置が高い位置ほど操作力Fが高くなる(図16の破線)。
これに対して本実施形態の場合、係合部30の湾曲部3bのように、被係合部11bと係合する面の形状を、鉛直方向上方の位置ほど当接角度が鋭角になるように湾曲した形状としている。このため、鉛直方向上方の位置ほど当接角度θが小さくなり、図15に示したように、係数Cも小さくなる。したがって、現像剤受入れ部11の鉛直方向の位置が高い位置、即ち、抗力Tが高いときでも、係数Cが小さいため、式(1)から操作力Fが高くなりにくい。したがって、現像剤受入れ部11の鉛直方向の位置と操作力Fの関係が図16の実線で示すようになり、操作力Fのピークを比較例1よりも下げることが可能となる。以上より、本実施形態では、現像剤補給容器1を装着する際の操作力を軽減でき、操作者の操作性の向上を図れる。
なお、本実施形態では、湾曲部3bは、現像剤補給容器1の装着動作に伴って被係合部11bの係合が開始する位置から設けられているが、必ずしもこの位置から湾曲部3bを設けなくても良い。例えば、係合部30の現像剤補給容器1の装着方向下流端部ないし中間部は、装着方向上流側に向かう程、受入れ口11aが容器排出口3a4と連通する方向(上方向)に傾斜し、上流端部で湾曲部3bと滑らかに連続するようにしても良い。
<第2の実施形態>
第2の実施形態について、図17(a)ないし図18(b)を用いて説明する。上述の第1の実施形態では、係合部30として湾曲部3bと平行部3cを備えた構成について説明した。これに対して本実施形態では、係合部30Aは、湾曲部3Abのみを備えている。その他の構成及び作用は、上述の第1の実施形態と同様であるため、同一の構成については、図示及び説明を省略又は簡略にし、以下、第1の実施形態と異なる部分を中心に説明する。
第2の実施形態について、図17(a)ないし図18(b)を用いて説明する。上述の第1の実施形態では、係合部30として湾曲部3bと平行部3cを備えた構成について説明した。これに対して本実施形態では、係合部30Aは、湾曲部3Abのみを備えている。その他の構成及び作用は、上述の第1の実施形態と同様であるため、同一の構成については、図示及び説明を省略又は簡略にし、以下、第1の実施形態と異なる部分を中心に説明する。
図17(a)に示すように、フランジ部3Aは、現像剤受入れ部11の被係合部11b(図4(c)参照)と係合可能な係合部30Aを有している。係合部30Aは、第1の実施形態と同様に、現像剤補給容器1から現像剤受入れ部11への現像剤補給が可能な互いが接続した状態となるように、現像剤補給容器1の装着動作に伴い、現像剤受入れ部11を現像剤補給容器1に向けて変位させる。また、係合部30Aは、現像剤補給容器1の取り出し動作に伴い、現像剤補給容器1と現像剤受入れ部11との接続状態が断たれるように、現像剤受入れ部11が現像剤補給容器1から離間する方向へ変位するようにガイドする。
特に、本実施形態では、係合部30Aは湾曲部3Abを有し、湾曲部3Abは、被係合部11bとの係合により受入れ口11a(図4(c))が容器排出口3a4(図5(b))と連通する位置に現像剤受入れ部11が変位するまで設けられている。即ち、本実施形態の場合、図17(b)に示すように、係合部30Aは、第1の実施形態のような平行部3cを有さずに、湾曲部3Abが、係合部30Aの装着方向下流端3Ab1から上流端3Ab2まで連続して形成されている。即ち、係合部30Aの上面は、下流端3Ab1から上流端3Ab2に向けて湾曲した形状である。
なお、湾曲部3Abは、第1の実施形態と同様に、被係合部11bと係合する面(湾曲面)が、現像剤補給容器1の装着方向上流(矢印A方向と反対方向)に向かう程、装着方向に対する角度(当接角度)が小さくなるように形成されている。即ち、湾曲部3Abの被係合部11bと係合する面(上面)は、上側に凸形状となるように湾曲している。
このような本実施形態の場合も、現像剤補給容器1の現像剤受入れ装置8への装着時には、係合部30Aの湾曲部3Abの装着方向下流端部に、現像剤受入れ部11の被係合部11bが接触する。そして、現像剤補給容器1の装着方向(矢印A方向)の移動に伴って、被係合部11bが湾曲部3Abの形状に沿ってガイドされる。現像剤受入れ部11は、現像剤補給容器1の装着動作により被係合部11bが湾曲部3Abに沿ってガイドされることで、鉛直方向上方、即ち、現像剤補給容器1に近づく方向に変位する。更に、現像剤補給容器1が挿入されると、被係合部11bが湾曲部3Abの装着方向上流端部近傍に位置して、受入れ口11aが容器排出口3a4と連通した状態となる。
なお、現像剤補給容器1は、現像剤受入れ装置8に設けられた引き込み装置により装着方向に引き込まれた状態で所定の装着位置に固定される。このため、現像剤補給容器1は、操作者などが力を加えて取り出そうとしなければ、取り出し方向に移動することはない。したがって、被係合部11bが湾曲部3Abの装着方向上流端部に位置していても、不用意に湾曲部3Abに沿って下流側に移動することはない。
ここで、現像剤補給容器1の装着動作時に、被係合部11bがフランジ部の係合部に沿って移動する挙動について、図18(a)、(b)を用いて説明する。図18(a)は、比較例2における現像剤補給容器1の現像剤受け入れ装置8への装着動作時の被係合部11bの係合部30Cに対する位置の軌跡の模式図である。図18(b)は、本実施形態における現像剤補給容器1の現像剤受け入れ装置8への装着動作時の被係合部11bの係合部30Aに対する位置の軌跡の模式図である。
図18(a)に示すように、比較例2の係合部30Cは、現像剤補給容器1の装着方向(矢印A方向)下流端から上流に向かう程上方に傾斜した傾斜部30C1と、傾斜部30C1の上流端部と連続した平行部30C2とを有する。比較例2の場合、現像剤補給容器1の装着動作に伴い、被係合部11bが傾斜部30C1に沿ってガイドされることで、鉛直方向上方に変位する。そして、被係合部11bが平行部30C2に乗り上げて移動することで、受入れ口11aが容器排出口3a4と連通した状態となる。
このような比較例2の場合、傾斜部30C1と平行部30C2とが連続する部分に、傾斜角度が切り替わる変曲点30C3が存在する。したがって、現像剤補給容器1の装着時には、被係合部11bがこの変曲点30C3を通過する。このため、被係合部11bは、変曲点30C3を通過する前後で移動方向が急激に変わり、この変化が現像剤補給容器1の装着時の操作性に影響を与える可能性がある。
これに対して本実施形態では、図18(b)に示すように、係合部30Aは、下流端3Ab1から上流端3Ab2に向けて湾曲した湾曲部3Abを有する。このため、比較例2のような変曲点30C3が存在せず、現像剤補給容器1の装着時には、被係合部11bが湾曲部3Abに沿って滑らかに移動する。この際、被係合部11bの移動方向は滑らかに変化するため、この移動方向の変化が現像剤補給容器1の装着時の操作性に与える影響は小さい。
このように本実施形態の場合には、湾曲部3Abが、被係合部11bとの係合により受入れ口11aが容器排出口3a4と連通する位置に現像剤受入れ部11が変位するまで設けられている。このため、現像剤補給容器1の装着時の操作性を向上させることができる。
なお、本実施形態の場合も、第1の実施形態と同様に、係合部30Aは、被係合部11bと係合する面が、現像剤補給容器1の装着方向上流に向かう程、装着方向に対する角度が小さくなるように形成された湾曲部3Abを有する。このため、現像剤補給容器1を装着する際の操作力を軽減できる。
<第3の実施形態>
第3の実施形態について、図19(a)ないし図20を用いて説明する。上述の第2の実施形態では、被係合部11bとの係合に拘らず、係合部30Aは湾曲した形状である。これに対して本実施形態の場合、係合部30Bを現像剤補給容器1の装着動作に伴う被係合部11bとの係合により変形するように構成している。その他の構成及び作用は、上述の第1、第2の実施形態と同様であるため、同一の構成については、図示及び説明を省略又は簡略にし、以下、第1、第2の実施形態と異なる部分を中心に説明する。
第3の実施形態について、図19(a)ないし図20を用いて説明する。上述の第2の実施形態では、被係合部11bとの係合に拘らず、係合部30Aは湾曲した形状である。これに対して本実施形態の場合、係合部30Bを現像剤補給容器1の装着動作に伴う被係合部11bとの係合により変形するように構成している。その他の構成及び作用は、上述の第1、第2の実施形態と同様であるため、同一の構成については、図示及び説明を省略又は簡略にし、以下、第1、第2の実施形態と異なる部分を中心に説明する。
図19(a)に示すように、フランジ部3Bは、現像剤受入れ部11の被係合部11b(図4(c)参照)と係合可能な係合部30Bを有している。係合部30Bは、基端部3Bb1をフランジ部3Bに固定し、その他の部分は、フランジ部3Bに対して変位可能に設けられている。そして、係合部30Bは、図19(b)に示すように、被係合部11bと係合する前は、装着方向(矢印A方向)に交差する方向(図示の例では鉛直方向)に起立した状態で設けられている。
係合部30Bは、現像剤補給容器1の装着動作に伴う被係合部11bとの係合により変形する。そして、係合部30Bは、装着動作により被係合部11bが移動する軌跡が、現像剤補給容器1の装着方向上流(矢印A方向と反対方向)に向かう程、装着方向に対する角度が小さくなるように湾曲した形状となるように構成されている。
このために、係合部30Bは、弾性変形可能で、現像剤補給容器1の装着動作に伴う被係合部11bとの係合により変形し、最終的に、図20に示すように、湾曲部3Bbを形成するようにしている。湾曲部3Bbは、第1の実施形態と同様に、被係合部11bと係合する面(湾曲面)が、現像剤補給容器1の装着方向上流に向かう程、装着方向に対する角度が小さくなるような形状である。係合部30Bは、最終的にこのような湾曲形状となるように、各部の剛性が設定されている。
なお、係合部30Bの最終形状はこれに限らない。即ち、係合部30Bの各部の剛性を適宜設定することにより、装着動作により被係合部11bが移動する軌跡が、現像剤補給容器1の装着方向上流に向かう程、装着方向に対する角度が小さくなるように湾曲した形状となれば良い。
このような係合部30Bは、被係合部11bとの係合により、基端部3Bb1を中心に折れ曲がるように弾性変形する。また、本実施形態の場合、図19(a)、(b)に示すように、フランジ部3Bの係合部30Bよりも装着方向上流側に位置決め部31が設けられている。位置決め部31は、変形した係合部30Bの先端部3Bb2と当接して、先端部3Bb2を位置決めする。
このような係合部30Bの変形について、現像剤補給容器1の現像剤受け入れ装置8への装着動作と共に、図20を用いて説明する。現像剤補給容器1の装着を開始すると、被係合部11bが係合部30Bの基端部3Bb1近傍に近づく。このとき、被係合部11bが係合部30Bと係合していないため、係合部30Bは起立したままである。
次いで、現像剤補給容器1が更に矢印A方向に挿入されると、被係合部11bと係合部30Bが係合し、係合部30Bが徐々に湾曲する方向に折れ曲がると共に、被係合部11bが係合部30Bとの係合により上方に変位する。そして、現像剤補給容器1の装着動作に伴って、係合部30Bの変形と、この係合部30Bとの係合による被係合部11bの上方への変位が継続される。そして、係合部30Bの先端部3Bb2が位置決め部31に当接することで係合部30Bが湾曲した形状(湾曲部3Bb)となり、被係合部11bが湾曲部3Bbの装着方向上流端部近傍に位置して、受入れ口11aが容器排出口3a4と連通した状態となる。本実施形態では、このような装着動作の際の被係合部11bの移動軌跡が、現像剤補給容器1の装着方向上流に向かう程、装着方向に対する角度が小さくなるように湾曲した形状となる。
なお、本実施形態では、上述のように湾曲した形状に変形した係合部30Bと、このように変形した係合部30Bの先端部3Bb2と当接した位置決め部31とで、湾曲部3Bbを構成している。したがって、位置決め部31の上面は、先端部3Bb2が当接した状態の係合部30Bの上面の湾曲面と滑らかに連続するように湾曲している。
このように本実施形態では、被係合部11bは、現像剤補給容器1の装着動作時に、係合部30Bに対する相対位置の軌跡が上述したように湾曲した形状になるように変位する。したがって、本実施形態の場合も、第2の実施形態と同様に、現像剤補給容器1の装着時には、被係合部11bが上述の湾曲形状に沿って滑らかに移動する。このため、現像剤補給容器1の装着時の操作性を向上させることができる。
なお、本実施形態のように係合部が被係合部との係合により変形する構成を、第1の実施形態の構成に適用しても良い。この場合、例えば、位置決め部の上面を第1の実施形態の平行部としても良い。
<他の実施形態>
上述の説明では、現像剤受入れ部11の受入れ口11aが連通する排出口をシャッタ4のシャッタ開口4jとしたが、シャッタを設けずに、現像剤補給容器1の容器排出口に現像剤受入れ部の受入れ口を直接、当接させて連通させるようにしても良い。この場合、容器排出口が受入れ口と連通する排出口に相当する。
上述の説明では、現像剤受入れ部11の受入れ口11aが連通する排出口をシャッタ4のシャッタ開口4jとしたが、シャッタを設けずに、現像剤補給容器1の容器排出口に現像剤受入れ部の受入れ口を直接、当接させて連通させるようにしても良い。この場合、容器排出口が受入れ口と連通する排出口に相当する。
1・・・現像剤補給容器/2c・・・現像剤収容部/3、3A、3B・・・フランジ部/3a4・・・容器排出口/3b、3Ab・・・湾曲部/3Bb1・・・基端部/3Bb2・・・先端部/3c・・・平行部/4・・・シャッタ/4j・・・シャッタ開口(排出口)/8・・・現像剤受入れ装置/11・・・現像剤受入れ部/11a・・・受入れ口/11b・・・被係合部/12・・・付勢部材(付勢手段)/30、30A、30B・・・係合部/31・・・位置決め部/200・・・現像剤補給システム/300・・・排出部
Claims (1)
- 現像剤を受入れる受入れ口が形成された現像剤受入れ部と、前記現像剤受入れ部と一体的に変位可能な被係合部と、を有する現像剤受入れ装置に着脱可能な現像剤補給容器において、
現像剤を収容する現像剤収容部と、
前記現像剤収容部に収容された現像剤を排出する排出口が形成された排出部と、
前記現像剤補給容器の装着動作に伴って前記被係合部と係合して、前記受入れ口が前記排出口と連通するように前記現像剤受入れ部を変位させる係合部と、を備え、
前記係合部は、前記現像剤補給容器の装着方向上流に向かう程、前記装着方向に対する角度が小さくなる湾曲部を有する、
ことを特徴とする現像剤補給容器。
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