JP4995126B2 - 現像剤補給装置及び現像剤補給システム - Google Patents

Description

本発明は現像剤補給装置と現像剤補給システムに関する。この現像剤補給装置や現像剤補給システムは、例えば、電子写真式の、複写機、プリンタ、ファクシミリ、もしくはこれらの機能を複数備えた複合機等の画像形成装置において用いられる。

従来、電子写真式の複写機やプリンタ等の画像形成装置において、画像形成に伴い消費された現像剤（トナー）が現像剤補給容器（トナーボトル）から補給される構成とされている。

具体的には、このようなトナーボトルは、画像形成装置に据え置かれ、現像剤が消費される度に少量ずつ現像剤が補給される仕組みとなっている。

例えば、このようなトナーボトルとして、特許文献１に記載されたものを挙げることができる。

この特許文献１に記載されたトナーボトルは、自らが回転することで内部に収容した現像剤を排出する方式を採用している。

また、この現像剤補給容器ではスナップフック式のカップリング機構を採用しており、ユーザ操作性を向上するため、スナップフック係合を解除する機構が設けられている。
特開２００２−３１８４９０号

しかしながら、このようなカップリング機構のスナップフック係合を解除しようとした際に、このスナップフック係合が適切に解除されないことが稀に生じることが判明した。

この原因について、本発明者は以下のように考えた。
図１０に示すように、トナー補給のためトナーボトル１をＰ方向に回転させると、トナーボトル内のトナーＴは、左側に偏った状態になる。なお、図１０は、図１１をトナーボトルの回転軸線方向から見た図である。

このような状態で、トナー補給の終了に伴い、トナーボトル１のＰ方向への回転を停止させると、トナーボトル１には、左側に偏ったトナーの自重によってＲ方向へ逆回転しようとする力（トルク）が働く。これは、トナーがたくさん残っているような使用初期の状態では、その傾向がより顕著である。

このとき、スナップフック部２には、画像形成装置側に設けられた駆動伝達部材である駆動リング３とのスナップフック係合の解除を阻害する方向の負荷が掛かっていると考えられる。これを、図１１を用いて説明する。なお、図１１において、２ａはフック部、２ｂは解除突起、２ｄは支持部、２ｆは剛体部を表し、スナップフック部２に設けられている。また、図１１において、３は駆動リングを表し、画像形成装置側に設けられている。

図１１は、負荷が掛かったときのスナップフック部２の様子を示している。

つまり、スナップフック部２はトナーの自重によってＲ方向に逆回転しようとする。一方、スナップフック部２と係合関係にある駆動リング３は回転停止状態を保っているため、スナップフック部２には矢印Ｐ方向に負荷が掛かっている。つまり、スナップフック部２は図１１のように周方向に撓んだ状態（角度α°）となる。

このように、スナップフック部が周方向に撓んだ状態になってしまうと、支持部２ｄの周方向の両サイドが剛体部２ｆと駆動リング３とに強く挟み込まれた状態となる。つまり、支持部２ｄが径方向内側へ撓み難い状態となる。

その結果、支持部２ｄを径方向内側へと十分に変位させることが困難となり、スナップフック係合の解除不良が発生したのではないかと考えられる。

このような現象が生じると、画像形成装置からトナーボトルを取り外すことが困難になり、改善の余地がある。

そこで、本発明の目的は、現像剤補給容器のフック部と現像剤補給装置の駆動伝達部材との係合解除を適切に行うことができる現像剤補給装置や現像剤補給システムを提供することである。

本発明の他の目的は添付図面を参照しつつ以下の詳細な説明を読むことにより明らかになるであろう。

本発明によれば上記目的を達成することができる。

第１の発明は、現像剤を収容する現像剤収容部と、前記現像剤収容部内の現像剤を排出するための回転力を受けるカップリング部であって、フック部と、解除部と、前記フック部と前記解除部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、を有する現像剤補給容器が着脱可能に装着される現像剤補給装置において、
駆動部材と、前記駆動部材と駆動連結する第１の位置と前記駆動部材との駆動連結が断たれる第２の位置との間をスライド可能に設けられ前記フック部と係合可能な駆動伝達部材と、前記駆動伝達部材の外側をスライド可能に設けられ前記駆動伝達部材が前記第２の位置にあるとき前記フック部と前記駆動伝達部材との係合解除が可能となるように前記解除部を径方向内側へと押圧する押圧部材と、を有することを特徴とするものである。

第２の発明は、現像剤補給容器と、前記現像剤補給容器が着脱可能に装着される現像剤補給装置と、を有する現像剤補給システムにおいて、
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、前記現像剤収容部内の現像剤を排出するための回転力を受けるカップリング部であって、フック部と、解除部と、前記フック部と前記解除部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、を有し、
前記現像剤補給装置は、駆動部材と、前記駆動部材と駆動連結する第１の位置と前記駆動部材との駆動連結が断たれる第２の位置との間をスライド可能に設けられ前記フック部と係合可能な駆動伝達部材と、前記駆動伝達部材の外側をスライド可能に設けられ前記駆動伝達部材が前記第２の位置にあるとき前記フック部と前記駆動伝達部材との係合解除が可能となるように前記解除部を径方向内側へと押圧する押圧部材と、を有することを特徴とするものである。

本発明によれば、現像剤補給容器のフック部と現像剤補給装置の駆動伝達部材との係合解除を適切に行うことができる。従って、信頼性の高い現像剤補給装置や現像剤補給システムを提供することができる。

以下、図面を用いて本発明を適用することができる実施の形態を詳しく説明する。ただし、以下の実施例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、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る。従って、特段の記載がない限りは本発明の適用範囲をそれらのみに限定するものではなく適宜変更可能である。

まず、本発明に係る現像剤補給システムが用いられる電子写真式の画像形成装置、具体的には電子写真式の複写機の構成について説明する。

（画像形成部）
図１は、電子写真式の複写機（以下、「装置本体」ともいう）１００の概略断面図である。図２は、複写機１００の外観斜視図である。このような複写機における画像形成部について説明する。

原稿台１０２は複写すべき原稿をセットするためのものである。このようにセットされた原稿１０１に向けて光源から光が照射される。そして、原稿１０１で反射された光を光学系１０３の複数のミラーＭとレンズＬｎにより、一様に帯電された電子写真感光体（以下、「感光ドラム」という）１０４上に結像される。このとき、感光ドラム１０４は一次帯電器２０３により表面が一様に帯電されており、この結像により、感光ドラム上に原稿画像に応じた静電潜像が形成される。その後、感光ドラムに形成された静電潜像は現像剤としてのトナーを用いて現像器２０１により可視像化される。

一方、記録紙Ｐが収納されたカセット１０５，１０６，１０７，１０８のいずれかから、記録紙が所望のタイミングで感光ドラムへと給送される。このようにして給送されてきた記録紙は、転写帯電器１１１により、感光ドラムからトナー像が転写され、定着器１１４へと搬送される。定着器１１４へと給送された記録紙は、熱と圧力によりトナー像が定着され、排紙トレイ１１７へ排出される。

以上が、一連の画像形成の流れである。なお、現像器２０１において画像形成に伴いトナーが消費されることから、本装置では、現像剤補給容器としてのトナーボトル１より現像器２０１へトナーを補給する構成とされている。

（トナー補給装置）
次に、現像剤補給装置としてのトナー補給装置について説明する。ここで、トナー補給装置は、トナーボトルを着脱可能（交換可能）に装着するとともに、トナーボトルと駆動連結することで回転駆動力をトナーボトルへ付与する役目を担っている。

具体的には、トナー補給装置には、トナーボトル１を装着する装着部と、この装着部に装着されたトナーボトル１と係合（駆動連結）することでトナーボトル１へ回転駆動力を付与する駆動機構２００が設けられている。また、トナーボトルとの係合解除（駆動連結解除）を許容するための解除機構３００も設けられている。

まず、装着部について説明する。
図３に示すように、ボトル交換カバー１５を開けると、図４に示すようなトナー補給装置の装着部として機能するボトルトレイ（保持台）５０が現れる。このボトルトレイ５０はトナーボトル１を保持しその位置決めを行うためのものである。なお、トナーボトル１は、その開口部１ａ側が駆動機構２００（図５参照）と相対するように、ユーザによりボトルトレイ５０上に載せられる。その後、ユーザが、操作レバー１１を回動させることでトナーボトル１のセット動作が完了する。なお、後述するように、ボトルトレイ５０は、この操作レバー１１の回動操作に連動して、トナーボトルを保持したままトナーボトルの回転軸線方向（トナー搬送方向）にスライド可能な構成とされている。

このボトルトレイ５０をスライドさせる機構は次のように構成されている。

図４に示すように、ボトルトレイ５０にはトナーボトル１を回転可能に支持する受けローラ５１が複数設けられており、トナーボトル１はトナー補給時にこの受ローラ５１により回転し易くなるように構成されている。

そして、ボトルトレイ５０の右端には略円筒形状とされた操作部としての操作レバー１１が設けられており、操作者により操作されることになっている。この操作レバー１１には、ボトルトレイ５０をトナーボトルの回転軸線方向に進退（前進：図４のａ方向、後退：図４のｂ方向）させるカム溝１１ａが形成されている。さらに、この操作レバー１１には、解除リング４をトナーボトルの回転軸線方向に進退（前進：図４のａ方向、後退：図４のｂ方向）させるカム溝１１ｂも形成されている。

その結果、操作レバー１１の回転操作に連動して、これらのカム溝に対してボトルトレイ５０と解除リング４がａ方向又はｂ方向に進退動作するように構成されている。

次に、駆動機構２００について説明する。
図５に示すように、装着部の右側（トナーボトルの装着方向先端側）には、駆動機構２００が設けられている。

この駆動機構２００には、駆動モータ９と、この駆動モータ９に連結された駆動部材としてのモータギア８が設けられている。また、駆動機構２００には、このモータギア８と駆動連結可能とされ、トナーボトル１と駆動連結する駆動伝達部材が設けられている。

この駆動伝達部材は、駆動軸５と、モータギア８と駆動連結可能な駆動ギア６と、トナーボトル１と係合可能な係合部材としての中空円筒状の駆動リング３と、を有している。また、駆動軸５、駆動ギア６、駆動リング３は、一体的に設けられており、トナーボトル１の回転軸線方向（図４のａ方向及びｂ方向）にスライド可能に支持されている。

この駆動リング３には、図８（Ｃ）に示すように、トナーボトル１のカップリング部２のフック部２ａが挿入される中空部が設けられている。そして、駆動リング３には、その周面部に、トナーボトル１のフック部２ａが係合（嵌合、係止）する穴部３ａと、穴部に係合したフック部２ａに回転力を伝達するリブ部３ｂが形成されている。本例では、このリブ部３ｂが１８０°対向するように２箇所設けられており、それらの間にそれぞれ穴部３ａが周方向に延在するように形成されている。

また、駆動伝達部材は、付勢部材としてのスプリング７によってトナーボトル１の装着方向下流側（図５において右側）に向けて付勢されている。

従って、トナーボトルが装着されていない状態では、駆動伝達部材の駆動ギア６はモータギア８と駆動連結が断たれた状態となっている（図５の状態）。

一方、操作レバー１１を操作すると、駆動伝達部材は、トナーボトルの図４のａ方向へのスライド動作によりフック部２ａと係合し、その後、トナーボトルとともに図４のｂ方向へスライドする。その結果、駆動伝達部材の駆動ギア６がモータギア８と駆動連結した状態となる（図７の状態）。

このような状態で、駆動モータ９を作動させると、その回転駆動力が、モータギア８、駆動ギア６、駆動軸５、駆動リング３へと順に伝達され、最終的にフック部を介してトナーボトル１に伝達される。

次に、解除機構３００について説明する。
図５に示すように、解除機構３００には、押圧部材（解除部材）としての解除リング４と、解除リング４上に設けられカム溝１１ｂ（図４参照）と係合関係にあるボス部４ａと、を有している。この解除リング４は、駆動リング３の外側を相対的にスライド可能となるように、中空円筒状とされている。

このように構成された解除リング４は、操作レバー１１を回転操作することにより、トナーボトルに対して前進もしくは後退するように設けられている。そして、この解除リング４は、図１３に示すように、駆動伝達部材の駆動リング３に対しスライドすることによって、その内面がトナーボトル１のカップリング部２に設けられた解除突起２ｂを径方向内側へと押圧するように構成されている。その結果、フック部２ａを径方向内側へと変位させることができ、この状態でカップリング部２を駆動リング３から退避させることで、フック部２ａと駆動リング３の穴部３ａとのフック係合を解除させることが可能となる。

従って、本例では、トナーボトル１のフック部２ａと駆動リング３間のフック係合を、これらの部材を損傷させることなく、容易に解除させることができ、信頼性の高いトナー補給システムを構築している。

また、本例のトナー補給装置には、図５に示すように、トナーボトル１から排出されたトナーを一時的に貯蔵するサブホッパ１０が設けられている。このサブホッパ１０内のトナーは内蔵された搬送スクリューにより現像器２０１へと適宜搬送される。

（トナーボトルの構成）
次に、現像剤補給容器としてのトナーボトル１について図８（Ａ）、（Ｂ）を用いて説明する。なお、図８（Ｃ）は前述した駆動リング３の拡大図である。

トナーボトル１には、図８（Ａ）、（Ｂ）に示すように、その主要部となる現像剤収容部（以下、容器本体と呼ぶ）が中空円筒状に形成され、その長手方向一端から容器本体の外径よりも小さい円筒部１ａが突設されている。この現像剤収容部内には現像剤としてのトナーが所定量収容されている。また、この円筒部１ａの長手方向先端には、トナーの排出口となる開口が形成されている。

円筒部１ａの開口は、カップリング部２に設けられた封止部２ｅが圧入嵌合され封止されている。

円筒部１ａの開口を開封する際には、容器本体とカップリング部２（封止部２ｅ）を相対的に軸線方向（図８のＣ‐Ｃ方向）に離間させることによって行われる。本例では、上述した操作レバー１１の回動操作によって、ボトルトレイ５０にセットされているトナーボトル１を、カップリング部２（封止部２ｅ）に対し図４のｂ方向（トナー搬送方向上流側）へスライドさせることで行われる。

一方、円筒部１ａの開口を再封する際には、開封時とは逆方向に操作レバーを回動操作することによって、トナーボトル１をカップリング部２（封止部２ｅ）に対し図４のａ方向へスライドさせることで行われる。

また、カップリング部２には、トナー補給装置の駆動リング３の穴部とフック係合可能なフック部２ａ（係止突起、係合突起とも呼ぶ）と、これを径方向内側へ変位可能に支持する支持部２ｄが設けられている。

この支持部２ｄは、径方向内側へ弾性変形可能な樹脂製とされ、その弾性変形による撓みを元に戻そうとする弾性力を利用して係合（係止）させる、所謂、スナップフィット構造とされている。また、この支持部２ｄには、フック部２ａよりも現像剤収容部側に解除部としての解除突起２ｂが形成されている。

なお、この支持部２ｄの構成としては次のような構成を採用しても構わない。具体的には、支持部２ｄ自体は剛性の高い材料で形成する一方、このような支持部２ｄをスプリングにより径方向外側へ付勢する構造にしても、同様の機能を奏することが可能である。

フック部２ａと解除部２ｂは、図８（Ｂ）に示すように、支持部２ｄから径方向外側へ突出するように突起状とされ、更に、解除部２ｂの方がフック部２ａよりも支持部２ｄからより突出するように設けられている。

本例では、カップリング部２には、上述したフック部２ａと解除突起２ｂを備えた支持部２ｄが周方向において９０°間隔で４つ設けられている。

そして、カップリング部２には、これら隣り合う支持部２ｄ間の各々の位置に、剛体部２ｆが設けられている。そして、この剛体部２ｆと支持部２ｄ間には、支持部２ｄの撓みを容易にするため、トナーボトルの回転軸線方向に延びたスリット２ｇが形成されている。なお、これら剛体部２ｆは、通常の使用時においては支持部２ｄのように径方向内側へ変形することは無く、支持部２ｄを保護する役目を担っている。

従って、カップリング部２は、トナーボトル１の回転軸線方向（図８のＣ‐Ｃ方向）において駆動リング３とのオーバーラップ動作により、フック部２ａが駆動リング３によって径方向内側へ一時的に変位する構造となっている。そして、その後、フック部２ａが駆動リング３の穴部に嵌り込むように径方向外側へ復帰する構造となっている。このように、フック部２ａが駆動リング３の穴部に係止された状態では、両者間の結合状態は強固となっており、その後の開封動作時にお互いの結合が外れてしまうことはない。

さらに、このカップリング部２には、フック部２ａの回転力受け部２ａ’が駆動リング３のリブ部３ｂから付与された回転駆動力を容器本体へと伝達する駆動伝達部としての爪部２ｃが１８０°間隔で２箇所設けられている。この爪部２ｃは、円筒部１ａの内面から突出するように形成された突起部と係合する部位２ｃ’を有している。

次に、トナーボトル１のトナー搬送機構について説明する。
このトナーボトル１の内部には、トナーボトル１の内部空間を約２つに仕切るように、搬送部としてのバッフル板１２が容器本体の長手方向略全域に亘って設けられている。

このバッフル板１２は、容器本体に対して相対回転不能に固定されており、容器本体と一体的に回転する構成とされている。そして、バッフル板１２には、その両面に、トナーボトル１の回転軸線Ｃ−Ｃに対して円筒部１ａ側へ傾斜したトナー搬送ガイド１２ａが複数設けられている。これらのうち、円筒部１ａに最も近いトナー搬送ガイド１２ａは、その一端が、円筒部１ａのトナー搬送方向上流側の部位と接続するように設けられている。

バッフル板１２の両面に設けられたトナー搬送ガイド１２ａは、それぞれ、容器本体の一方向の回転で、トナーが円筒部１ａに向かって搬送されるように、回転軸線対称に配置されている。即ち、トナーボトル１と共にバッフル板１２が１８０度回転する毎に、持ち上げられたトナーがトナー搬送ガイド１２ａを滑り落ちることによって、トナーの搬送／排出動作が効率良く行われる。

また、このバッフル板１２には、隣り合うトナー搬送ガイド１２ａ間に貫通口が形成されている。これら貫通口は、バッフル板により仕切られた２つの空間をトナーが往来できるようにするとともに、バッフル板によって持ち上げられたトナーを下方に落下させてトナーの攪拌を効率良く行うためのものである。

（トナーボトルの交換方法）
次に、トナーボトルの交換方法について説明する。図３は、トナーボトル１を複写機内へと装着する様子を示したものである。

１５は、ボトル交換カバーであり、トナーボトル１を着脱（交換）するための専用カバーである。つまり、トナーボトル１を着脱するためだけに開閉されるカバーとされている。このボトル交換カバー１５を開けると、ボトルトレイ５０が現れる構造となっている。

トナーボトルの交換手順を図４〜図７に基づき説明する。なお、図４の、（Ａ）はトナーボトルをボトルトレイにセットした直後の状態を示し、（Ｂ）は操作レバー１１を回動操作している途中の状態、（Ｃ）は操作レバー１１の回動操作が終了した状態を示している。そして、図５〜図７はトナー補給装置とトナーボトルの要部の拡大図であり、図５〜図７の状態は図４の（Ａ）〜（Ｃ）の状態にそれぞれ対応している。

まず、トナーボトル１をトナー補給装置に装着するための操作手順について説明する。

図４（Ａ）に示すように、ボトル交換カバー１５を開けて、ボトルトレイ５０にトナーボトル１を載せる。図５はこの時点での要部拡大図であり、トナーボトルはトナー補給装置と駆動連結状態とはなっていない。

その後、図４（Ｂ）に示すように、操作レバー１１を矢印Ｓ方向に回動させる。すると、操作レバー１１の回動操作に連動して、ボトルトレイ５０が矢印ａ方向に前進する。その結果、図６に示すように、カップリング部２のフック部２ａが、駆動リング３の中空部に進入し、その穴部にフック係合する。

そして、操作レバー１１を、図４（Ｃ）に示すように、さらにＳ方向に回動させると、ボトルトレイ５０はカム溝１１ａによって矢印ｂ方向に後退する。このとき、カップリング部２は、そのフック部２ａが駆動リング３に嵌合し、且つ、封止部２ｅが円筒部１ａの開口に嵌合していることから、駆動リング３、駆動軸５、駆動ギア６は矢印ｂ方向にトナーボトル１と一緒にスライドする。

そして、駆動リング３が矢印ｂ方向へスライドすると、駆動ギア６がフレーム２０（図７、１２）に突き当たることで、駆動リング３と共にカップリング部２のスライド動作が停止する。

その後、トナーボトル１が更に後退すると、カップリング部２は駆動リング３によって回転軸線方向へそれ以上のスライド移動が阻止されているので、容器本体のみがカップリング部の封止部２ｅに対してスライドする。

その結果、図７に示すように、カップリング部２の封止部２ｅが容器本体から離脱しトナーボトル１の円筒部１ａの開口が開封される。

このとき、それまで駆動連結が断たれた退避位置（第２の位置）にあったカップリング部２の駆動伝達部材（駆動ギア６）が、モータギア８との駆動連結位置（第１の位置）へとスライドする。その結果、モータギア８から駆動伝達部材（駆動ギア６）へ回転駆動力の伝達が可能な状態となる。

つまり、トナーボトル１の開封のためのスライド動作に伴い、駆動モータ９からトナーボトル１への回転駆動力の伝達が可能な状態となり、その結果、トナー補給が可能な状態となる。

最後に、ユーザは、ボトル交換カバー１５を閉めることでトナーボトル１の装着作業が完了する。その後、画像形成装置１００の制御部からの指示により駆動モータ９を作動させることで、トナーボトル１が回転し、サブホッパー１０へとトナーが排出されることになる。

次に、トナーボトル１内のトナーが空になりトナーボトル１を取り出す手順について説明する。この手順は先に説明した装着手順とは逆の手順で操作すれば良い。

具体的には、ボトル交換カバー１５を開けて、操作レバー１１を装着時（図４のＳ方向）とは逆方向に回動操作させる。するとボトルトレイ５０はカム溝１１ａによって矢印ａ方向に前進する。このとき、カップリング部２は、そのフック部２ａが駆動リング３に嵌合していることから、駆動リング３、駆動軸５、駆動ギア６は矢印ａ方向に一緒にスライドし、駆動ギア６がフレーム３０（図７）に突き当たる。

そして、駆動ギア６がフレーム３０に突き当たったことで駆動リング３もそれ以上のスライド移動が阻止され、これと係合関係にあるカップリング部２のスライド移動も停止する。

その後、トナーボトル１が更に前進すると、カップリング部２は駆動リング３によって回転軸線方向へそれ以上のスライド移動が阻止されているので、円筒部１ａの開口にカップリング部の封止部２ｅが嵌合する。その結果、トナーボトル１の円筒部１ａの開口が再封される。

このとき、それまでモータギア８との駆動連結位置（第１の位置）にあったカップリング部２の駆動伝達部材（駆動ギア６）が、駆動連結が断たれた退避位置（第２の位置）へとスライドする。その結果、モータギア８から駆動伝達部材（駆動ギア６）への回転駆動力の伝達が不可能な状態となる。

さらに、本例では、後述するように、このトナーボトル１の再封のためのスライド動作に伴い、カップリング部２のフック部２ａと駆動リング３の穴部とのフック係合を解除する動作が行われる。

具体的には、カップリング部２の支持部２ｄ上に設けられた解除突起２ｂを解除リング４によって押圧することが行われる。

つまり、解除リング４は、トナーボトルを取り出すための上述の操作レバー１１の回動操作により、図１３に示すように、駆動伝達部材の駆動リング３に対しスライドする。その結果、解除リング４の内面がトナーボトル１のカップリング部２の解除突起２ｂを径方向内側へと押圧する。

その結果、フック部２ａが径方向内側へと変位する。そして、このとき、トナーボトルを取り出すための上述の操作レバー１１の回動操作により、トナーボトル１の円筒部１ａの開口に嵌合したカップリング部２が、駆動リング３から離れる方向にトナーボトル１と共に後退する。

従って、カップリング部２のフック部２ａと駆動リング３とのフック係合を適切に解除させることが可能となる。

このような状態とされたトナーボトル１をユーザがボトルトレイ５０から取り出すことで、トナーボトルの取り出し操作が完了する。

その後、必要に応じて、トナーが収容された新しいトナーボトル１を、上述した装着手順に沿ってトナー補給装置に装着すれば良い。

（解除時に駆動伝達部材を回転フリーにする構成）
本例では、上述したように、駆動機構２００の駆動伝達部材の駆動ギア６が、モータギア８に対して、駆動連結する位置と駆動連結が断たれる位置間をスライド可能に構成している。

これは、トナーボトル１と駆動機構２００間のフック係合を解除する際に、駆動モータ９との駆動連結関係を断つことで、駆動リング３がフリーに回転できるようにするためである。

具体的には、解除リング４がカップリング部２の解除突起２ｂを押圧している際に、駆動リング３とモータギア８間を非駆動連結状態とすることによって、駆動リング３がフリーに回転できるようにするためである。

それは、従来技術の欄で述べたように、解除リング４が解除突起２ｂを押し下げようとする際に、支持部２ｄが径方向内側へ変位し易い状況を作り出すためである。つまり、解除リング４によってフック係合を解除する際に、支持部２ｄが駆動リング３のリブ部３ｂとカップリング部２の剛体部２ｆとの間に強固に挟まれて（図１１）、径方向内側に変位し難くなる状況を回避するためである。

以下、この解除時の詳細について図１２〜図１４に基づいて説明する。

図１２は、トナーボトル１が駆動リング３に係合し、トナー補給が可能な状態を示したものである。このとき、カップリング部２と駆動リング３は係合状態にあり、さらに、駆動ギア６がモータギア８と噛み合った状態にある。従って、駆動モータ９からの回転駆動力がトナーボトル１へ伝達し得る状態となっている。

駆動リング３と一体の関係にある駆動軸５の一端部にはフレーム２０との間にスプリング７が設けられており、カップリング部２が開封しているときはスプリング７は縮んだ状態になっている。

ユーザが操作レバー１１を図４のＳ方向とは逆の方向に回動操作させると、その動作に連動して、ボトルトレイ５０とトナーボトル１が一緒に矢印ａ方向にスライドする。

そして、カップリング部２の封止部２ｅが円筒部１ａの開口内に嵌合されるのとほぼ同時に、駆動リング３及び駆動ギア６もスプリング７の付勢力により、同様に矢印ａ方向にスライドする構成になっている。なお、再封のタイミングと駆動リング３がスライドするタイミングはどちらが先でも構わない。

この駆動リング３にはスプリング７によって常にａ方向に付勢力が働いているため、トナーボトル１のスライド動作に伴ってａ方向にスライドするようになっている。

図１３は、図１２の状態から操作レバー１１を更に回動操作させた状態を示したものである。

操作レバー１１の操作に連動して、トナーボトル１が矢印ａ方向に更にスライドすると、駆動リング３及び駆動ギア６がスプリング７の弾性力によって矢印ａ方向に後退する。

これにより、駆動ギア６とモータギア８との噛み合いが外れ、この瞬間に、駆動リング３、駆動軸５、駆動ギア６は、回転し易い状況となる。

このように負荷が解除された状態では、カップリング部２と駆動リング３との間には上述したような突っ張った状態が開放されており、両者の間に回転抵抗は実質存在しない。

従って、図１１を用いて説明したような、支持部２ｄに周方向への変形が生じていないため、解除リング４が矢印ｂ方向にスライドしてカップリング部２の解除突起２ｂを押圧すれば、支持部２ｄはスムーズに撓むことになる。

図１４は、図１３の状態から、操作レバー１１を更に回動操作させた状態を示したものである。

カップリング部２のフック部２ａと駆動リング３の穴部３ａとのフック係合が解除されたトナーボトル１は、ボトルトレイ５０と一緒に矢印ｂ方向にスライドして駆動リング３から離間する。そして、トナーボトル１は、ボトルトレイ５０により取り出し位置まで所定量スライドして停止され、その後ユーザによってトナーボトル１の取り出しが行なわれる。

このように、駆動伝達部材（駆動ギア６）を回転フリーにする構成を採用したことで、解除リング４によって解除突起２ｂ介して支持部２ｄを適切に径方向内側へ撓ませることができる。

つまり、トナーボトル１の取り出しのためのスライド動作に連動して、駆動ギア６とモータギア８間の駆動連結を断つことで、フック係合を適切に解除することが可能となる。従って、トナーボトル１の取り出し時の、操作レバー１１の回動操作に要する操作力を低減させることができる。

なお、上述の例では、カップリング部２に封止部２ｅを一体的に設ける例について説明したが、例えば、図１６に示すような構成としても構わない。

具体的には、図１６に示すように、円筒部１ａの周面にトナー排出口となる開口を設け、これをカップリング部２と別のシャッタ４０により開閉するような構成としても構わない。このシャッタ４０は、円筒部１ａの周面をスライドすることで開閉する構成とされる。また、この場合、カップリング２の構成は上述した例と同様である。

次に、図１５に基づき実施例２の構成について説明する。なお、特段の記述がない限り、上述した実施例１と同様な構成については同付号を付すことで、詳細な説明を省略する。

本例では、実施例１の構成と異なり、トナーボトル１をトナー補給装置へその長手方向（矢印ａ方向）に沿って挿入装着するように構成されている。

トナーボトルの装着／取り出しのための操作手順は次に説明する通りである。

ユーザは、ボトル交換カバーを開けて、ボトル挿入口からトナーボトルをａ方向に挿入する。

その後、操作レバー１１を矢印Ｓに回動操作させて、トナーボトル１のセット操作を行なう。

図１５のシャフト２３は、操作レバー１１、カムスライド２１、レバーギア２２と連結されている。従って、操作レバー１１を回動操作させると、カムスライド２１が回動し、それに連動してボトルトレイ５０がａ方向にスライド（前進）する。

このスライド動作により、カップリング部２が駆動リング３とフック係合する。操作レバー１１を更に回動操作させると、カムスライド２１によりボトルトレイ５０がｂ方向にスライド（後退）し、カップリング部２の封止部２ｅがトナーボトルから離脱し開封される。その結果、トナー補給が可能な状態となる。

一方、トナーボトル１を取り出す際は、装着セット時とは逆方向に操作レバー１１を回動操作させれば良い。

本例においても、操作レバー１１を逆方向に回動操作により、フック係合を解除する際には駆動リング３に掛かる負荷が解除され回転フリーな状態となる。従って、カップリング部２の支持部２ｄが径方向内側へ容易に撓むことが可能なり、解除不良の発生を防止することができる。

以上の手順で操作することで、ユーザはトナーボトル１を取り出すことが可能となる。

このように、トナーボトル１の装着方向が異なる場合であっても、本発明を同様に適用することが可能となる。

次に、実施例３について説明する。本例では、駆動機構２００、解除機構３００の構成が上述の実施例１、２と異なっており、その他の構成は実施例１、２と同様である。なお、トナーボトルのトナー補給装置への着脱方向は実施例２と同様である。また、トナーボトル１の構成は実施例１、２と同様である。

実施例１、２においては、トナーボトル１のセット並びに解除動作時に、トナーボトル１をスライドさせる構成としていたが、本例ではこの点が異なる。つまり、本例では、トナーボトル１のセット並びに解除動作時に、トナーボトルの位置を固定させた状態で、駆動機構２００や解除機構３００を前進／後退させる構成としている。

本例の駆動機構２００は、図２５に示すような構造とされている。

具体的には、駆動リング３には、その中空部に駆動軸５の突起部５ａと係合する溝部３ｂが形成されている。さらに、駆動リング３には、駆動軸５の嵌合部５ｂと嵌合する穴部３ｅが形成されている。このように、駆動リング３は、駆動軸５の嵌合部を通じて回転駆動力が伝達される構成となっており、さらに、駆動軸５に対し回転軸線方向（矢印ａ−ｂ方向）にスライド可能な構成とされている。

次に、トナーボトル１のセット並びに解除動作の説明を行いながら、実施例１、２との上記変更点について具体的に説明する。

（トナーボトルのセット動作）
図２４は、ボトル交換カバーを開放した空間からトナーボトルを挿入することで、ボトルトレイ５０にトナーボトル１が載置された状態を示したものである。

図１７の（Ａ）〜（Ｃ）は、図２４の状態から、操作レバーを回動操作することにより、トナーボトルのセット動作が行われる過程を順に示したものである。なお、図１８は図１７（Ａ）の状態に対応し、同様に、図１９は図１７（Ｂ）、図２０は図１７（Ｃ）の状態に対応したものである。また、図１８〜２０において、（Ａ）は上から見た概略図であり、（Ｂ）は図（Ａ）のうちカップリング部を拡大した図である。また、（Ｃ）は側方から見た概略図であり、（Ｄ）は（Ｃ）図のうちカップリング部を拡大した図である。

トナーボトル１は、図２４に示すように、ボトルトレイ５０に固定されているボトル前台５１、ボトル後台５２上に載置され、そして、矢印方向へストッパ５８に突き当たるまで押し込まれる。

その結果、トナーボトル１が所定位置にセットされる（図１７（Ａ）の状態）。

そして、ボトルトレイ５０の手前端に固定されているボトル前台５１に、図１７（Ａ）に示すように、操作レバー１１が回動可能に設けられている。

この操作レバー１１を回動操作させると、連結ベルト５３を介し作動レバー５４が回動するように構成されている。

この作動レバー５４にはカム溝５５ａ，５５ｂ（図１８参照）が形成されており、これらには、それぞれ駆動リング３、解除リング４を往復動させるための作動ピン５５ａ，５５ｂが係合した状態となっている。なお、この作動ピン５５ａ、５５ｂの先端は、駆動リング３、解除リング４のそれぞれの溝部３ｃ、４ｃにそれぞれ嵌合している。つまり、操作レバー１１の回動操作に連動して、それぞれのカム溝５４ａ，５４ｂに対して駆動リング３と解除リング４が矢印ａ又はｂ方向にスライド移動するように構成されている。

また、操作レバー１１を回動させると、その動きに応じてストッパレバー５９（図１７参照）も回動し、トナーボトル１が所定位置から後退してしまうのを防ぐストッパとして働く構成となっている。

次に、トナーボトル１をボトル前台５１、ボトル後台５２にセットした後、操作レバー１１を矢印Ｓ方向に図１７（Ｂ）に示した位置まで回動操作させる。すると、作動レバー５４も図１７（Ｂ）に示す位置まで回動する。

このとき、操作レバー１１の回動操作に連動してカム溝５４ｂにより作動ピン５５ｂは矢印ａの方向へ動き、それによって、解除リング４が矢印ａ方向に後退する。そして、図１９に示したように、カップリング部２のフック部２ａが駆動リング３にフック係合する。なお、駆動リング３が動かないのは、図１７（Ｂ）の位置まで作動レバー５４が回動しても、カム溝５４ａの形状により、作動ピン５５ａが動かないためである。このとき、操作レバー１１の動きと連動してストッパレバー５９も回動し、トナーボトル１はストッパ５８、ストッパレバー５９とに挟まれて前後の動きが規制される。

そして、図１７（Ｃ）に示すように、操作レバー１１をレバーストッパー５６に突き当たる位置まで更に回動させると、作動レバー５４が更に回動する。その結果、カム溝５４ａ，５５ｂにより作動ピン５５ａ，５５ｂが動き、解除リング４と共に駆動リング３が矢印ａ方向に後退する。このとき、駆動リング３とカップリング部２の係合状態が保たれているため、カップリング部２も駆動リング３と一緒に矢印ａ方向にスライドし、トナーボトルが開封された状態となる。ここで、駆動源となる駆動モータ９の駆動軸５には突起部５ａが形成されており、駆動リング３が矢印ａ方向に更にスライドすることにより、この突起部５ａが駆動リング３の溝部３ｂと係合する。従って、駆動モータ９の回転駆動力を駆動リング３に伝達可能な状態となる。つまり、トナー補給が可能な状態となり、その後、ユーザがボトル交換カバー１５を閉めることで交換作業が終了する。

（トナーボトルの取り出しのための解除動作）
次に、トナー補給装置にセットされ、トナーが空になったトナーボトルを取り外す工程について図２１〜２３を用いて説明する。なお、図２１〜２３において、（Ａ）は上から見た概略図であり、（Ｂ）は図（Ａ）のうちカップリング部を拡大した図である。また、（Ｃ）は側方から見た概略図であり、（Ｄ）は（Ｃ）図のうちカップリング部を拡大した図である。

図２１は、トナーボトル１によるトナー補給が可能な状態を示した概略図である。この状態では、カップリング部２と駆動リング３は係合状態にあり、さらにトナーボトル１の円筒部１ａの開口が開封されている。

トナーボトル１を取り出すためにユーザが操作レバー１１を、先に説明した図１７のＳ方向とは逆の方向に回動操作させると、その動作に連動して、駆動リング３と解除リング４が矢印ｂ方向にスライドする。そして、カップリング部２の封止部２ｅが円筒部１ａの開口に嵌合し再封される。

そして、図２２に示すように、図２１の状態から、操作レバー１１を更に回動操作させる。この操作レバー１１の回動操作に連動して、駆動リング３は、矢印ｂ方向にスライドすることで、駆動軸５との係合が外れ、駆動モータ９からの駆動伝達が遮断される。

この瞬間から駆動リング３は、駆動軸５を介して駆動モータ９により負荷が掛かった状態から開放される（回転がフリーな状態）。従って、カップリング部２と駆動リング３との間には駆動モータによる回転抵抗は存在しない。

更に、図１１に示したようなカップリング部２の支持部２ｄの変形もないため、この状態で解除リング４が矢印ｂ方向にスライドしてカップリング部２の解除突起２ｂを押し込んでも、支持部２ｄが容易に撓むことが可能となる。つまり、フック部２ａが径方向内側に撓み（変位し）、駆動リング３の穴部からスムーズに係合が解除される。

図２３は、図２２の状態から、さらに操作レバー１１を回動操作させた状態を示している。このとき、駆動リング３はスライド移動せず、解除リング４のみが矢印ｂ方向にスライド移動する。その結果、駆動リングに駆動モータによる回転抵抗が生じていない状況下で、上述したように、カップリング部２と駆動リング３間のフック係合の解除が行われる。

これでトナーボトル１のボトルトレイからの取り出しが可能となる。そして、ユーザが、トナーボトル１を図２４の位置まで引き出すことによって取り出しが行われる。

以上をまとめると、本例では、ボトルトレイに載置されたトナーボトル１の位置を固定した状態で、駆動リング３を前進／後退させることにより、トナーボトルの開封／再封を行っている。そのため、重量の重いトナーボトル１をスライド移動させなくても良いことから、操作力の低減化を図ることができる。

なお、以上の実施例では、いずれもユーザが操作レバー１１を回動操作することでトナーボトル１のセット並びに解除動作を行う例について説明したが、このような例に限られない。例えば、手動式の操作レバー１１を設けず、駆動モータを使用して操作レバーに代わる部材を自動的に動かすことで、トナーボトルのセット並びに解除動作に伴うスライド動作を行う例であっても構わない。

また、以上の実施例では、カップリング部と駆動リングとの駆動連結を行うにあたり、トナーボトル（ボトルトレイ）と駆動リングのいずれか一方をスライドさせる例について説明したが、このような例だけに限られない。例えば、トナーボトル（ボトルトレイ）と駆動リングの双方をスライドさせることでカップリング部と駆動リングとの駆動連結／駆動連結解除を行う構成としても何ら構わない。

画像形成装置の概略縦断面図である。 画像形成装置の斜視図である。 画像形成装置の交換用カバーを開いてトナー補給容器を装着する様子を示す斜視図である。 トナーボトルのセット操作を説明するための斜視図であり、（Ａ）はトナーボトルをボトルトレイに置いた状態、（Ｂ）はカップリング部が駆動機構に係合した状態、（Ｃ）はトナーボトルが離間して封止部材が開封した状態を示す図である。 図４（Ａ）の状態の概略断面図である。 図４（Ｂ）の状態の概略断面図である。 図４（Ｃ）の状態の概略断面図である。 （Ａ）はトナーボトルの概略斜視図であり、（Ｂ）はトナーボトルのカップリング部の拡大図であり、（Ｃ）は駆動リングの拡大図である。 （Ａ）は、トナーボトルの回転駆動時（開封時）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。 トナーボトルが回転中の内部の様子を説明した断面図である。 回転停止に伴いカップリング部に負荷が掛かった状態を説明するための図である。 トナーボトルの取り出し動作を説明する断面斜視図である。 トナーボトルの取り出し動作を説明する断面斜視図である。 トナーボトルの取り出し動作を説明する断面斜視図である。 トナーボトルの他の例を示した斜視図である。 トナーボトルの他の例を示した斜視図である。 トナーボトルのセット操作を説明するための斜視図であり、（Ａ）はトナーボトルをボトルトレイに置いた状態、（Ｂ）はカップリング部が駆動機構に係合した状態、（Ｃ）はトナーボトルが離間して封止部材が開封した状態を示す図である。 図１７（Ａ）の状態の概略断面図である。 図１７（Ｂ）の状態の概略断面図である。 図１７（Ｃ）の状態の概略断面図である。 トナーボトルの取り出し動作を説明する断面斜視図である。 トナーボトルの取り出し動作を説明する断面斜視図である。 トナーボトルの取り出し動作を説明する断面斜視図である。 トナーボトルがセットされる様子を示す概略断面図である。 駆動機構の斜視図である。

符号の説明

１ トナーボトル
１ａ 円筒部
２ カップリング部
２ａ フック部
２ａ’ フック部の回転力受け部
２ｂ 解除突起
２ｃ 爪部
２ｃ’ 爪部の回転力伝達部
２ｄ 支持部
２ｆ 剛体部
２ｇ スリット
３ 駆動リング
３ａ 穴部
３ｂ リブ部
４ 解除リング
５ 駆動軸
６ 駆動ギア
７ スプリング
８ モータギア
９ 駆動モータ
１０ サブホッパ
１１ 操作レバー
１１ａ カム溝
１１ｂ カム溝
１２ バッフル板
１５ ボトル交換カバー
２１ カムスライド
２２ レバーギア
２３ シャフト
５０ ボトルトレイ
５１ 受ローラー
１００ 画像形成装置
Ｔ トナー

Claims (6)

1. 現像剤を収容する現像剤収容部と、前記現像剤収容部内の現像剤を排出するための回転力を受けるカップリング部であって、フック部と、解除部と、前記フック部と前記解除部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、を有する現像剤補給容器が着脱可能に装着される現像剤補給装置において、
   駆動部材と、前記駆動部材と駆動連結する第１の位置と前記駆動部材との駆動連結が断たれる第２の位置との間をスライド可能に設けられ前記フック部と係合可能な駆動伝達部材と、前記駆動伝達部材の外側を相対的にスライド可能に設けられ前記駆動伝達部材が前記第２の位置にあるとき前記フック部と前記駆動伝達部材との係合解除が可能となるように前記解除部を径方向内側へと押圧する押圧部材と、を有することを特徴とする現像剤補給装置。
2. 前記現像剤補給容器を保持する保持台と、前記保持台を前記駆動伝達部材に対して進退させるための操作部と、を有し、
   前記現像剤補給容器をセットする際、前記操作部の回動操作に伴う前記保持台の進退動作により、前記フック部を前記駆動伝達部材と係合させるともに前記フック部と係合した前記駆動伝達部材を前記第２の位置から前記第１の位置へスライドさせ、
   前記現像剤補給容器を取り外す際、前記操作部の回動操作に伴う前記保持台の進退動作により、前記駆動伝達部材を前記第１の位置から前記第２の位置へスライドさせるとともに、前記押圧部材により前記解除部を押圧させ且つ前記フック部を前記駆動伝達部材から離間させることを特徴とする請求項１の現像剤補給装置。
3. 前記駆動伝達部材を前記第１の位置から前記第２の位置に向けて付勢する付勢部材を有することを特徴とする請求項１又は２の現像剤補給装置。
4. 現像剤補給容器と、前記現像剤補給容器が着脱可能に装着される現像剤補給装置と、を有する現像剤補給システムにおいて、
   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、前記現像剤収容部内の現像剤を排出するための回転力を受けるカップリング部であって、フック部と、解除部と、前記フック部と前記解除部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、を有し、
   前記現像剤補給装置は、駆動部材と、前記駆動部材と駆動連結する第１の位置と前記駆動部材との駆動連結が断たれる第２の位置との間をスライド可能に設けられ前記フック部と係合可能な駆動伝達部材と、前記駆動伝達部材の外側を相対的にスライド可能に設けられ前記駆動伝達部材が前記第２の位置にあるとき前記フック部と前記駆動伝達部材との係合解除が可能となるように前記解除部を径方向内側へと押圧する押圧部材と、を有することを特徴とする現像剤補給システム。
5. 前記現像剤補給容器を保持する保持台と、前記保持台を前記駆動伝達部材に対して進退させるための操作部と、を有し、
   前記現像剤補給容器をセットする際、前記操作部の回動操作に伴う前記保持台の進退動作により、前記フック部を前記駆動伝達部材と係合させるともに前記フック部と係合した前記駆動伝達部材を前記第２の位置から前記第１の位置へスライドさせ、
   前記現像剤補給容器を取り外す際、前記操作部の回動操作に伴う前記保持台の進退動作により、前記駆動伝達部材を前記第１の位置から前記第２の位置へスライドさせるとともに、前記押圧部材により前記解除部を押圧させ且つ前記フック部を前記駆動伝達部材から離間させることを特徴とする請求項４の現像剤補給システム。
6. 前記駆動伝達部材を前記第１の位置から前記第２の位置に向けて付勢する付勢部材を有することを特徴とする請求項４又は５の現像剤補給システム。

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