JP6711686B2 - 現像剤補給容器 - Google Patents
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Description
本発明は、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などの画像形成装置における現像剤補給装置に着脱可能な現像剤補給容器に関するものである。
従来、電子写真複写機など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が、現像剤補給容器から補給される構成となっている。
特許文献1では、現像剤補給装置の駆動部から入力された回転駆動力をポンプ部を往復動させる力へ変換する駆動変換機構を備えた現像剤補給容器が開示されている。さらに、特許文献1に記載の現像剤補給容器では、ポンプ部の最初の動作周期において排出口から現像剤収容部内へエアーが取り込まれるようにポンプ部の動作開始時の位置を規制する構成が開示されている。具体的には、ポンプ部の動作開始時の位置を保持するため、現像剤補給容器に設けられている回転部の回転を規制部によって規制することで、ポンプ部を往復動させる力へ変換させないようにしている。
しかしながら、特許文献1に記載の構成を採用した場合、次のような問題が懸念される。
例えば、ユーザーなどの操作者が誤って現像剤補給容器の非回転部に対して回転部を相対回転させようとした場合に規制部に大きな負荷が掛かるため、部品の破壊などを防ぐために強度を高める材料変更や規制部を大きくすることが必要となる。この場合、材料変更に伴うコストアップや規制部の拡大によってスペースを取ってしまうという懸念がある。
したがって、本発明の目的は、コストアップやスペース拡大の要因となる回転部の回転を規制するための規制部を設けなくても、装着前にポンプ部が往復動してしまうことを防止することのできる現像剤補給容器を提供することである。
上記目的は本発明に係る現像剤補給容器にて達成される。要約すれば、本発明は、現像剤補給装置に着脱可能な現像剤補給容器において、現像剤を収容し、現像剤を排出する排出口を備えた現像剤収容部と、前記現像剤収容部に収容された現像剤を前記排出口に向けて搬送する搬送部と、前記搬送部により前記現像剤を搬送するための回転駆動力が入力される駆動受け部と、往復動して前記排出口を介した前記現像剤収容部の内外での吸気及び排気を行うポンプ部と、前記駆動受け部に入力された回転駆動力を前記ポンプ部を往復動させるための力に変換する駆動変換機構であって、前記駆動受け部に入力された回転駆動力により回転する回転係合部と、前記回転係合部と係合して前記回転係合部の回転に伴って往復動する往復部材と、を備えた駆動変換機構と、前記現像剤補給容器が前記現像剤補給装置に装着される前は、前記往復部材を前記回転係合部との係合が解除された退避位置にある状態に維持するとともに、前記現像剤補給容器が前記現像剤補給装置に装着された場合に、前記往復部材を前記退避位置から前記回転係合部と係合する係合位置に変位させ、該係合位置にある状態に維持することを可能とする変位手段と、を有することを特徴とする現像剤補給容器である。
本発明によれば、コストアップやスペース拡大の要因となる回転部の回転を規制するための規制部を設けなくても、装着前にポンプ部が往復動してしまうことを防止することができる。
以下、本発明に係る現像剤補給容器を図面に則して更に詳しく説明する。
[実施例1]
1.画像形成装置
図1は、本実施例の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が搭載された画像形成装置100の概略断面図である。本実施例の画像形成装置100は、電子写真方式を用いた複写機である。
1.画像形成装置
図1は、本実施例の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が搭載された画像形成装置100の概略断面図である。本実施例の画像形成装置100は、電子写真方式を用いた複写機である。
画像形成装置100は、ドラム型の感光体(電子写真感光体)104を有する。感光体104は、図1中の矢印R1方向(時計回り)に回転駆動される。感光体104の周りには、帯電手段としての帯電器203、現像手段としての現像器201、クリーニング手段としてのクリーナ部202などの画像形成プロセス機器が配置されている。
また、画像形成装置100は、原稿台ガラス102を有し、この原稿台ガラス102上に原稿Gが置かれる。そして、原稿Gの画像情報に応じた光像が、光学部103の複数のミラーMrとレンズLnとによって、予め帯電器203によって一様に帯電された感光体104上に結像されることにより、感光体104上に静電潜像(静電像)が形成される。この感光体104上に形成された静電潜像は、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)を用いて現像(可視化)され、感光体104上にトナー像(現像剤像)が形成される。
画像形成装置100には、記録媒体(以下、「シート」ともいう。)Pを収容するカセット105〜108が設けられている。これらカセット105〜108のうち、画像形成装置100に設けられた操作部(図示せず)などからユーザーなどの操作者によって入力された情報や、原稿Gのサイズに基づいて選択されたカセットから、シートPが給送される。記録媒体としては、記録用紙、OHPシートなどが適宜使用される。給送分離装置105A〜108Aにより搬送された1枚のシートPが、搬送部109を経由してレジストローラ110まで搬送される。そして、このシートPが、感光体104の回転や光学部103のスキャンのタイミングと同期がとられて転写部に搬送される。
転写部では、転写帯電器111、分離帯電器112が感光体104に対向して配置されている。感光体104上に形成されたトナー像は、転写部において転写帯電器111によってシートPに静電的に転写される。転写後に感光体104上に残留したトナー(転写残トナー)は、クリーナ部202によって感光体104上から除去されて回収される。そして、トナー像の転写されたシートPは、分離帯電器112によって感光体104から分離される。感光体104から分離されたシートPは、搬送部113により定着部114へと搬送され、定着部114において熱及び圧力によりトナー像が定着(溶融固着)される。
その後、片面コピーの場合には、シートPは、排出反転部115を通過し、排出ローラ116により画像形成装置100の装置本体101の外部に設けられた排出トレイ117へ排出される。また、両面コピーの場合には、シートPは、排出反転部115を通り、一度排出ローラ116により一部が装置本体101の外部へ排出される。そして、このシートPは、その終端がフラッパ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が制御されると共に排出ローラ116が逆回転されることにより、再度装置本体101の内部へと搬送される。その後、このシートPは、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。
2.現像器
次に、本実施例における現像器201について更に説明する。現像器201は、現像容器201a、現像ローラ201f、撹拌部材201c、及び送り部材201d、201eを有する。本実施例では、現像器201には、後述する現像剤補給容器(トナーカートリッジ)1が装着された現像剤補給装置20から、現像剤Tとして1成分磁性トナーが補給される。
次に、本実施例における現像器201について更に説明する。現像器201は、現像容器201a、現像ローラ201f、撹拌部材201c、及び送り部材201d、201eを有する。本実施例では、現像器201には、後述する現像剤補給容器(トナーカートリッジ)1が装着された現像剤補給装置20から、現像剤Tとして1成分磁性トナーが補給される。
現像器201に補給された現像剤Tは、撹拌部材201cにより撹拌され、送り部材201d、201eにより現像ローラ201fに送られて、現像ローラ201fにより感光体104に供給される。
なお、本実施例では、現像器201は1成分現像器であり、現像剤補給容器1から現像器201に補給する現像剤Tは1成分磁性トナーであるが、これに限定されるものではない。具体的には、現像器201は、1成分非磁性トナーを用いて現像を行う1成分現像器であってもよく、この場合現像器201には現像剤Tとして1成分非磁性トナーを補給することになる。また、現像器201は、磁性キャリアと非磁性トナーとを混合した2成分現像剤を用いて現像を行う2成分現像器であってもよく、この場合現像器201には現像剤T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Tとして非磁性トナーと共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。
3.現像剤補給装置
次に、現像剤補給装置20について説明する。図2(a)は現像剤補給容器1が装着される装着部10の斜視図、図2(b)は装着部10の背面図、図2(c)は図2(b)における装着部10に設けられた押し込み部20a(後述)を拡大した拡大図である。図3は、駆動系及び制御系の模式図と共に示す、現像剤補給容器1が装着された現像剤補給装置20の部分断面図を示している。
次に、現像剤補給装置20について説明する。図2(a)は現像剤補給容器1が装着される装着部10の斜視図、図2(b)は装着部10の背面図、図2(c)は図2(b)における装着部10に設けられた押し込み部20a(後述)を拡大した拡大図である。図3は、駆動系及び制御系の模式図と共に示す、現像剤補給容器1が装着された現像剤補給装置20の部分断面図を示している。
現像剤補給装置20は、現像剤補給容器1が取り外し可能(着脱可能)に装着される装着部(装着スペース)10と、現像剤補給容器1から排出された現像剤Tを一時的に貯留するホッパ10aと、を有する。
現像剤補給容器1は、装着部10に対して図2(a)中の矢印M方向に挿入されて装着される。つまり、現像剤補給容器1は、その長手方向がほぼ矢印M方向と一致するように装着部10に装着される。また、後述するように、現像剤補給容器1の後述する収容室2(図6(a))は、現像剤補給容器1の長手方向、すなわち、矢印M方向と略平行な回転軸線の周りを回転する。ここでは、この矢印M方向を、「現像剤搬送方向M」あるいは「装着方向M」ともいう。なお、現像剤補給容器1の装着部10からの取り出し方向は、矢印M方向とは反対方向となる。
装着部10は、現像剤補給容器1が装着された際に現像剤補給容器1のフランジ部4(図6(a))と当接することでフランジ部4の回転方向への移動を規制するための保持機構11を有する。また、装着部10は、現像剤補給容器1が装着された際に、現像剤補給容器1に設けられた孔である排出口4a(図6(b))と連通し、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孔である現像剤受入れ口13を有する。現像剤補給容器1の排出口4aから排出された現像剤が、現像剤受入れ口13を通してホッパ10aへと供給される。ホッパ10aは、図3に示すように、現像器201へ現像剤を搬送するための搬送スクリュー10bと、現像器201と連通した開口10cと、ホッパ10a内に収容されている現像剤の量を検出する現像剤センサ10dと、を有する。
また、装着部10は、現像剤補給容器1に当接するように内側に突出している押し込み部20aを有する。図2(c)に示すように、押し込み部20aは、現像剤補給容器1に設けられた第1被当接部8a1(後述)と当接する第1当接部20a1、及び現像剤補給容器1に設けられた被保持部8a3(後述)と当接する保持部20a2を有して構成されている。
また、装着部10は、図2(a)に示すように、駆動部(駆動機構)として機能する駆動ギア300を有する。この駆動ギア300は、図3に示すように駆動モータ500から駆動ギア列を介して回転駆動力が伝達され、装着部10に装着(セット)された状態の現像剤補給容器1に対し回転駆動力を付与する。また、駆動モータ500は、図3に示すように制御装置(CPU)600によりその動作を制御される。制御装置600は、図3に示すように、現像剤センサ10dから入力された現像剤残量情報に基づき、駆動モータ500の動作を制御する。なお、本実施例では、駆動ギア300は、駆動モータ500の制御を簡易化するため、一方向にのみ回転するように設定されている。つまり、制御装置600は、駆動モータ500について、そのオン(作動)/オフ(非作動)のみを制御する。したがって、駆動モータ500(駆動ギア300)を正方向と逆方向とに周期的に反転させることで得られる反転駆動力を現像剤補給容器1に付与する構成と比べて、現像剤補給装置20の駆動部の簡易化を図ることができる。
本実施例では、装着部10、ホッパ10a、駆動モータ500、制御装置600などを有して現像剤補給装置20が構成され、その装着部10に現像剤補給容器1が着脱可能に装着される。
4.現像剤補給容器の装着/取り出し方法
次に、現像剤補給容器1の装着/取り出し方法について説明する。まず、操作者が、装置本体101に設けられた交換カバー121(図1)を開き、現像剤補給容器1(図6(a))を現像剤補給装置20の装着部10に挿入して、装着する。この装着動作に伴い、現像剤補給容器1のフランジ部4(図6(a))が現像剤補給装置20の装着部10に保持されて、固定される。その後、操作者が交換カバー121を閉じることで、装着工程が終了する。その後、制御装置600が駆動モータ500を制御することにより、駆動ギア300を適宜のタイミングで回転させる。
次に、現像剤補給容器1の装着/取り出し方法について説明する。まず、操作者が、装置本体101に設けられた交換カバー121(図1)を開き、現像剤補給容器1(図6(a))を現像剤補給装置20の装着部10に挿入して、装着する。この装着動作に伴い、現像剤補給容器1のフランジ部4(図6(a))が現像剤補給装置20の装着部10に保持されて、固定される。その後、操作者が交換カバー121を閉じることで、装着工程が終了する。その後、制御装置600が駆動モータ500を制御することにより、駆動ギア300を適宜のタイミングで回転させる。
一方、現像剤補給容器1内の現像剤が空になった場合には、操作者が交換カバー121を開き、現像剤補給装置20の装着部10から現像剤補給容器1を取り出す。そして、予め用意してある新しい現像剤補給容器1を現像剤補給装置20の装着部10へと挿入して、装着し、交換カバー121を閉じることにより、現像剤補給容器1の取り出しから再装着に至る交換作業が終了する。
5.現像剤補給制御
次に、現像剤補給装置20による現像剤補給制御について説明する。図4は、制御系による現像剤補給制御の流れを説明するフローチャート図である。この現像剤補給制御は、制御装置(CPU)600により各種機器を制御することにより実行される。本実施例では、現像剤センサ10dの出力に応じて制御装置600が駆動モータ500の作動/非作動の制御を行うことにより、ホッパ10a内に一定量以上の現像剤が収容されないようになっている。
次に、現像剤補給装置20による現像剤補給制御について説明する。図4は、制御系による現像剤補給制御の流れを説明するフローチャート図である。この現像剤補給制御は、制御装置(CPU)600により各種機器を制御することにより実行される。本実施例では、現像剤センサ10dの出力に応じて制御装置600が駆動モータ500の作動/非作動の制御を行うことにより、ホッパ10a内に一定量以上の現像剤が収容されないようになっている。
具体的には、まず、現像剤センサ10dがホッパ10a内の現像剤量(現像剤残量、現像剤収容量)をチェックする(S100)。そして、制御装置600は、現像剤センサ10dにより検出された現像剤量が所定量未満であると判定した場合、駆動モータ500を駆動し、一定時間、現像剤の補給動作を実行させる(S101)。なお、制御装置600は、現像剤センサ10dにより現像剤が検出されなかった場合、現像剤センサ10dにより検出された現像剤量が所定量未満であると判定する。制御装置600は、この現像剤補給動作の結果、現像剤センサ10dにより検出された現像剤量が所定量に達したと判定した場合、駆動モータ500の駆動をオフし、現像剤の補給動作を停止させる(S102)。なお、制御装置600は、現像剤センサ10dにより現像剤が検出された場合、現像剤センサ10dにより検出された現像剤量が所定量に達したと判定する。この補給動作の停止により、一連の現像剤補給制御が終了する。このような現像剤補給制御は、画像形成に伴い現像剤が消費されてホッパ10a内の現像剤量が所定量未満となると、繰り返し実行される。
なお、本実施例では、現像剤補給装置20は、現像剤補給容器1から排出された現像剤をホッパ10a内に一時的に貯留し、その後現像器201へ補給する。しかし、これに限定されるものではなく、次のような構成としても構わない。具体的には、図5に示すように、上述したホッパ10aを省き、現像剤補給容器1から現像器201へ直接的に現像剤を補給する構成である。図5に示す例は、現像器として2成分現像器800を用いた例である。この現像器800は、現像剤が補給される攪拌室と、現像スリーブ800aへ現像剤を供給する現像室と、を有しており、攪拌室と現像室とにはそれぞれ現像剤搬送方向が互いに逆向きとなる攪拌スクリュー800bが設置されている。そして、攪拌室と現像室とは長手方向の両端部において互いに連通しており、現像剤はこれらの2つの室を循環搬送される。また、攪拌室には現像剤中のトナー濃度を検出する磁気センサ800cが設置されており、この磁気センサ800cの検出結果に基づいて制御装置600が駆動モータ500の動作を制御する。この構成の場合、現像剤補給容器1から補給される現像剤は、非磁性トナー、又は非磁性トナー及び磁性キャリアとなる。
6.現像剤補給容器の全体構成
次に、図6、図7を参照して、現像剤補給容器1の構成について説明する。図6(a)は現像剤補給容器1の全体斜視図、図6(b)は図6(a)の矢印S方向から見た現像剤補給容器1の排出口4aの周辺の部分拡大図である。また、図7(a)は、図6(a)のA−A断面の斜視図である。また、図7(b)は後述するポンプ部4dが使用上最大限伸張された状態の図6(a)のA−A断面図、図7(c)は後述するポンプ部4dが使用上最大限収縮された状態の図6(a)のA−A断面図である。
次に、図6、図7を参照して、現像剤補給容器1の構成について説明する。図6(a)は現像剤補給容器1の全体斜視図、図6(b)は図6(a)の矢印S方向から見た現像剤補給容器1の排出口4aの周辺の部分拡大図である。また、図7(a)は、図6(a)のA−A断面の斜視図である。また、図7(b)は後述するポンプ部4dが使用上最大限伸張された状態の図6(a)のA−A断面図、図7(c)は後述するポンプ部4dが使用上最大限収縮された状態の図6(a)のA−A断面図である。
現像剤補給容器1は、中空円筒状に形成された回転部である収容室2を有する。つまり、収容室2は、後述する搬送突起2aなどが形成された概略円筒状の円筒部2bで構成されている。また、現像剤補給容器1は、収容室2の長手方向の一端側、より詳細には現像剤搬送方向Mにおける下流端部側に、非回転部であるフランジ部4を有する。収容室2は、このフランジ部4に対して相対回転可能とされている。フランジ部4は、上述した排出口4a、後述するシャッタ4b、排出室4c、ポンプ部4d、往復部材6(図8)及び保護部材7(図8)などを有して構成される。なお、収容室2の断面形状を、後述する現像剤補給工程における回転動作に影響を与えない範囲内において非円形状、例えば、楕円形状や多角形状としても構わない。
本実施例では、現像剤補給容器1は、現像剤補給装置20に装着された状態で収容室2と排出室4cとが略水平方向に並ぶように構成されている。つまり、収容室2は、その略水平方向の長さがその略鉛直方向の長さよりも充分に長く、その略水平方向の一端側、より詳細には現像剤搬送方向Mにおける下流端部側が、排出室4cと接続されている。したがって、現像剤補給装置20に装着された状態で排出室4cの鉛直上方に収容室2が位置するような構成と比べて、後述する排出口4aの上に存在する現像剤の量を少なくすることができる。そのため、排出口4aの近傍の現像剤が圧密され難く、後述する吸排気動作を円滑に行うことが可能となる。
本実施例では、収容室2、排出室4c、及びポンプ部4dが、内部に現像剤を収容する内部空間(現像剤収容空間)である現像剤収容部1aとして機能する。本実施例では、現像剤収容部1aは、図7(b)に示すポンプ部4dが使用上最大限伸張された状態と、図7(c)に示すポンプ部4dが使用上最大限収縮された状態と、を交互に繰り返す。ポンプ部4dの使用上最大限伸張された状態での全長はL1、ポンプ部4dの使用上最大限収縮された状態での全長はL2(<L1)に設定されており、現像剤収容部1aの容積はポンプ部4dの伸縮によりL1とL2との差分だけ変化する。
7.フランジ部
図7(a)に示すように、フランジ部4には、収容室2(円筒部2b)から搬送されてきた現像剤を一時的に貯留するための中空の排出室4cが設けられている。図6(b)に示すように、この排出室4cの底部には、現像剤補給容器1の外への現像剤の排出を許容する、つまり排出室4cからホッパ10aへ現像剤を供給するための排出口4aが形成されている。
図7(a)に示すように、フランジ部4には、収容室2(円筒部2b)から搬送されてきた現像剤を一時的に貯留するための中空の排出室4cが設けられている。図6(b)に示すように、この排出室4cの底部には、現像剤補給容器1の外への現像剤の排出を許容する、つまり排出室4cからホッパ10aへ現像剤を供給するための排出口4aが形成されている。
また、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。このシャッタ4bは、現像剤補給容器1の現像剤補給装置20への装着動作に伴い、装着部10に設けられた突き当て部21(図2(a))と突き当たる。したがって、シャッタ4bは、現像剤補給容器1の現像剤補給装置20への装着動作に伴い、現像剤搬送方向Mとは反対方向へ現像剤補給容器1に対して相対的にスライドする。その結果、シャッタ4bから排出口4aが露出されて開封動作が完了する。この時点で、排出口4aは装着部10の現像剤受入れ口13(図2(a))と位置が合致している。そのため、排出口4aと現像剤受入れ口13とが互いに連通した状態となり、現像剤補給容器1からホッパ10aへの現像剤の補給が可能な状態となる。シャッタ4bと排出口4aの周囲との間には、開口シール5a(図7(b))が設けられている。
また、フランジ部4は、現像剤補給容器1が現像剤補給装置20に装着された状態で収容室2の回転軸線周りへの回転が実質的に不可能となるように構成されている。具体的には、フランジ部4が収容室2の回転方向へ回転することがないように、装着部10には保持機構11(図2(a))が設けられている。したがって、現像剤補給容器1が現像剤補給装置20に装着された状態では、フランジ部4に設けられている排出室4cも、収容室2の回転方向へ回転することが実質的に阻止された状態となる(ガタ程度の移動は許容する)。一方、収容室2は、現像剤補給装置20により回転方向への規制は受けることなく、現像剤補給工程において回転する。
8.収容室(円筒部)
図6、図7に示すように、収容室2(円筒部2b)の内面には、収容室2に収容された現像剤を自らの回転に伴って排出室4cへと(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部2aが設けられている。
図6、図7に示すように、収容室2(円筒部2b)の内面には、収容室2に収容された現像剤を自らの回転に伴って排出室4cへと(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部2aが設けられている。
なお、現像剤補給容器1の容積を大きくして現像剤の充填量を増やそうとした場合、排出室4cの容積を高さ方向に大きくする方法が考えられる。しかし、このような構成とすると、現像剤の自重により排出口4aの近傍の現像剤への重力作用がより増大してしまう。その結果、排出口4aの近傍の現像剤が圧密されやすくなり、排出口4aを介した吸気/排気の妨げとなる。この場合、排出口4aからの吸気で圧密された現像剤を解す、又は排気で現像剤を排出させるためには、ポンプ部4dの容積変化量を更に大きくしなければならなくなる。しかし、その場合、ポンプ部4dを駆動させるための駆動力も増加し、装置本体101への負荷が過大になる恐れがある。これに対し、本実施例では、収容室2を排出室4cに略水平方向に並べて設置しているため、現像剤補給容器1内における排出口4a上の現像剤層の厚さを薄く設定することができる。これにより、重力作用により現像剤が圧密されにくくなるため、装置本体101へ負荷を過大とすることなく、安定した現像剤の排出が可能になる。
また、図7(b)、(c)に示すように、現像剤搬送方向Mにおけるフランジ部4(排出室4c)の上流側の端部の内面には、リング状のシール部材であるフランジシール5bが設けられている。収容室2は、このフランジシール5bを圧縮した状態で、フランジ部4(排出室4c)に対して相対回転可能に保持されている。これにより、収容室2は、フランジシール5bと摺動しながら回転するため、回転中において排出室4cと収容室2との相対回転部から現像剤が漏れることなく、また気密性が保たれる。つまり、排出口4aを介したエアーの出入りが適切に行われるようになり、補給中における現像剤補給容器1の容積変化を所望の状態にすることができる。
9.ポンプ部
ポンプ部4dは、往復動可能であり、その往復動に伴いその容積が可変である。本実施例では、ポンプ部4dは、排出口4aを介して現像剤収容部1aの内外での吸気動作と排気動作と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4dは、排出口4aを通して現像剤補給容器1の内部に向かう気流と現像剤補給容器1から外部に向かう気流と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4dは、往復動可能であり、その往復動に伴いその容積が可変である。本実施例では、ポンプ部4dは、排出口4aを介して現像剤収容部1aの内外での吸気動作と排気動作と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4dは、排出口4aを通して現像剤補給容器1の内部に向かう気流と現像剤補給容器1から外部に向かう気流と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4dは、現像剤搬送方向Mにおける排出室4cの下流側の端部に設けられている。なお、本実施例では、ポンプ部4dは、収容室2の回転に伴って回転することがないように排出部4cに対して固定して設けられている。
本実施例では、ポンプ部4dは、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)で構成されている。具体的には、ポンプ部4dは、蛇腹状のポンプであり、「山折り」部と「谷折り」部とが周期的に交互に複数形成されている。したがって、このポンプ部4dは、後述するように現像剤補給装置20の駆動部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。
このようなポンプ部4dを採用することにより、現像剤補給容器1の容積を所定の周期で大きく又は小さくするように交互に繰り返し変化させることができる。その結果、排出口4aから、排出室4c内にある現像剤を効率良く排出させることが可能となる。
10.駆動受け部
図6(a)、図7(a)に示すように、現像剤補給容器1には、現像剤補給容器1を現像剤補給装置20に装着した状態で現像剤補給装置20の駆動ギア300(図2(a))と係合(駆動連結)可能なギア部3fが設けられている。つまり、本実施例では、駆動ギア300は、駆動部として機能し、ギア部3fは、駆動受け部(駆動受け機構、駆動入力部)として機能する。このギア部3fは、収容室2と一体的に回転可能なように収容室2に固定された駆動受け部材3に設けられている。したがって、駆動ギア300からギア部3fに入力された回転駆動力により、ギア部3fと収容室2とが一体的に回転することで、収容室2内に収容された現像剤が搬送突起2aによって排出室4cへと(排出口4aに向けて)搬送される。また、駆動ギア300からギア部3fに入力された回転駆動力は、駆動変換機構1b(図8)を介してポンプ部4dへ伝達される仕組みとなっている。駆動変換機構1bについては後述する。
図6(a)、図7(a)に示すように、現像剤補給容器1には、現像剤補給容器1を現像剤補給装置20に装着した状態で現像剤補給装置20の駆動ギア300(図2(a))と係合(駆動連結)可能なギア部3fが設けられている。つまり、本実施例では、駆動ギア300は、駆動部として機能し、ギア部3fは、駆動受け部(駆動受け機構、駆動入力部)として機能する。このギア部3fは、収容室2と一体的に回転可能なように収容室2に固定された駆動受け部材3に設けられている。したがって、駆動ギア300からギア部3fに入力された回転駆動力により、ギア部3fと収容室2とが一体的に回転することで、収容室2内に収容された現像剤が搬送突起2aによって排出室4cへと(排出口4aに向けて)搬送される。また、駆動ギア300からギア部3fに入力された回転駆動力は、駆動変換機構1b(図8)を介してポンプ部4dへ伝達される仕組みとなっている。駆動変換機構1bについては後述する。
なお、本実施例では、ギア部3fは、現像剤搬送方向Mにおいて収容室2の略中央より下流側の端部近傍に設けられている。しかし、これに限定されるものではなく、例えば現像剤搬送方向Mにおいて収容室2の略中央より上流側(例えば端部近傍)に設けられていても構わない。この場合、対応する位置に駆動ギア300が設置されることになる。
また、本実施例では、現像剤補給容器1の駆動受け部と現像剤補給装置20の駆動部との間の駆動連結機構としてギア機構を用いているが、これに限定されるものではなく、例えば利用可能な任意のカップリング機構を用いるようにしても構わない。具体的には、例えば現像剤補給容器1の駆動受け部として非円形状の凹部を設け、現像剤補給装置20の駆動部としてその凹部と対応した形状の凸部を設け、これらが互いに駆動連結する構成とすることができる。
11.駆動変換機構
次に、図8を参照して、現像剤補給容器1の駆動変換機構(駆動変換部)1bについて説明する。図8(a)はポンプ部4dが使用上最大限伸張された状態を示す現像剤補給容器1の部分断面図、図8(b)はポンプ部4dが使用上最大限収縮された状態を示す現像剤補給容器1の部分断面図である。なお、図8(a)、(b)では、後述する保護部材7のみ図6(a)に示すB−B断面の形状を示している。
次に、図8を参照して、現像剤補給容器1の駆動変換機構(駆動変換部)1bについて説明する。図8(a)はポンプ部4dが使用上最大限伸張された状態を示す現像剤補給容器1の部分断面図、図8(b)はポンプ部4dが使用上最大限収縮された状態を示す現像剤補給容器1の部分断面図である。なお、図8(a)、(b)では、後述する保護部材7のみ図6(a)に示すB−B断面の形状を示している。
現像剤補給容器1には、ギア部3fが受けた収容室2を回転させるための回転駆動力をポンプ部4dの往復動力へ変換する駆動変換機構1bが設けられている。つまり、本実施例では、ギア部3fが受けた回転駆動力を、現像剤補給容器1側で往復動力へ変換することで、収容室2を回転させる駆動力とポンプ部6を往復動させる駆動力とを、1つの駆動受け部(ギア部3f)で受ける。これにより、現像剤補給容器1に駆動受け部を2つ別々に設ける場合と比べて、現像剤補給容器1の駆動入力部の構成を簡易化することが可能となる。また、現像剤補給装置20の1つの駆動部(駆動ギア300)から駆動を受ける構成としているため、駆動部を2つ別々に設ける場合と比べて、現像剤補給装置20の駆動部の構成を簡易化することが可能となる。
本実施例では、現像剤補給容器1は、駆動変換機構1bとして、カム溝3aと往復部材6とを有して構成されたカム機構を有する。つまり、本実施例では、駆動受け部に入力された回転駆動力をポンプ部4dを往復動させるための力に変換する駆動変換機構1bは、駆動受け部に入力された回転駆動力により回転する回転係合部であるカム溝3aを有する。また、本実施例では、駆動変換機構1bは、カム溝3aと係合してカム溝3aの回転に伴って往復動する往復部材6を有する。具体的には、現像剤補給容器1は、ギア部3fと一体になって回転する駆動受け部材3の全周に設けられたカム溝3aを有する。このカム溝3aについては後述する。また、現像剤補給容器1は、ポンプ部4dと連結され、収容室4に対して非回転であり、往復移動する往復部材6を有する。この往復部材6から一部が突出して形成された往復部材係合突起(ここでは、単に「カム突起」ともいう。)6cが、カム溝3aと係合する。
往復部材6は、収容室2の回転方向及びその反対方向へ回転することがないように(ガタ程度は許容する)、後述する保護部材7に設けられた回転規制部7c(図12(b))によって規制されている。つまり、往復部材6は、このように回転方向が規制されることで、カム突起6cがカム溝3aに沿って収容室2の回転軸線方向(現像剤搬送方向M)と略平行に往復動するように規制されている。
なお、カム突起6cは、少なくとも1つ設けられていればよい。ただし、ポンプ部4dの伸縮時の抗力により駆動変換機構1bなどにモーメントが発生し、スムーズな往復動が行われないおそれがあるため、後述するカム溝3aの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。本実施例では、カム突起6cはカム溝3aに2箇所で係合するように設けられている。具体的には、2つのカム突起6cが、現像剤補給容器1の周方向に約180°隔てて対向するように配置されており、これらのカム突起6cがカム溝3bと係合する。
駆動ギア300から入力された回転駆動力でカム溝3aが回転することで、カム溝3aに沿ってカム突起6cが収容室2の回転軸線方向と略平行に往復動作をする。これにより、カム突起6cと一体形成された往復部材6がカム突起6cと連動した往復動作を行う。そのため、往復部材6と連結されたポンプ部4dが伸張した状態(図8(a))と収縮した状態(図8(b))とを交互に繰り返し、現像剤補給容器1の容積を変化させることができる。
12.現像剤補給工程
次に、現像剤補給容器1からの現像剤補給工程について説明する。
次に、現像剤補給容器1からの現像剤補給工程について説明する。
12−1.カム溝の設定条件
まず、図9を参照して、カム溝3aの設定条件について説明する。図9は、カム溝3aの展開図を示したものである。図9において、矢印Aは収容室2の回転方向(カム溝3aの移動方向)、矢印Bはポンプ部4dの伸張方向、矢印Cはポンプ部4dの圧縮方向を示す。
まず、図9を参照して、カム溝3aの設定条件について説明する。図9は、カム溝3aの展開図を示したものである。図9において、矢印Aは収容室2の回転方向(カム溝3aの移動方向)、矢印Bはポンプ部4dの伸張方向、矢印Cはポンプ部4dの圧縮方向を示す。
カム溝3aは、ポンプ部4dを圧縮させる際に使用される排気カム溝3cと、ポンプ部4dを伸張させる際に使用される吸気カム溝3bと、ポンプ部4dを往復動作させない際に使用される第1の停止カム溝3d1及び第2の停止カム溝3d2と、を有する。往復部材6は後述する回転規制部7c(図12(b))によって回転することがないように規制されているので、往復部材6に設けられたカム突起6c自体は、矢印A方向(カム溝3aの移動方向)及び矢印A方向とは反対方向には移動しない。そのため、カム溝3aが矢印A方向へ回転することに伴い、カム突起6cは、吸気カム溝3bに沿って矢印B方向に移動し、排気カム溝3cに沿って矢印C方向に移動する。また、往復部材6は、カム突起6cに連動して矢印B方向又は矢印C方向に移動する。
本実施例では、詳しくは後述するように、現像剤補給容器1を現像剤補給装置20に装着した際に、第1の停止カム溝3d1又は第2の停止カム溝3d2にカム突起6cが係合するようになっている。その際、第1の停止カム溝3d1にカム突起6cが係合した場合には、カム溝3aが矢印A方向に移動すると、カム突起6cは、第1の停止カム溝3d1、吸気カム溝3b、排気カム溝3c、第1の停止カム溝3d1と順次係合する。一方、第2の停止カム溝3d2にカム突起6cが係合した場合には、カム突起6cは、第2の停止カム溝3d2、第1の停止カム溝3d1、吸気カム溝3b、排気カム溝3c、第1の停止カム溝3d1と順次係合する。
また、本実施例では、現像剤補給容器1を現像剤補給装置20に装着する前に、収容部2がフランジ部4(排出室4c)に対して相対回転される場合が考えられる。この場合、現像剤補給容器1を現像剤補給装置20に装着した際に、第2の停止カム溝3d2と吸気カム溝3bとの間に設けられた誘い部3eにカム突起6cが係合しようとする場合がある。その場合、本実施例では、誘い部3eの矢印A方向の上流側及び下流側の両端が傾斜しているため、カム突起6cはその傾斜に沿って第1の停止カム溝3d1又は第2の停止カム溝3d2と係合する。
12−2.現像剤補給工程の概要
次に、図8、図9を参照して、ポンプ部4dによる現像剤補給工程について説明する。本実施例では、ポンプ部4dの動作による吸気工程(排出口4aを介した吸気動作)及び排気工程(排出口4aを介した排気動作)と、ポンプ部4dが非動作の動作停止工程(排出口4aを介した吸排気が行われない期間)と、が行われる。以下に、カム突起6cが上述の吸気カム溝3b、排気カム溝3c、第1、第2の停止カム溝3d1、3d2に係合している状態の各現像剤補給工程を順次説明する。
次に、図8、図9を参照して、ポンプ部4dによる現像剤補給工程について説明する。本実施例では、ポンプ部4dの動作による吸気工程(排出口4aを介した吸気動作)及び排気工程(排出口4aを介した排気動作)と、ポンプ部4dが非動作の動作停止工程(排出口4aを介した吸排気が行われない期間)と、が行われる。以下に、カム突起6cが上述の吸気カム溝3b、排気カム溝3c、第1、第2の停止カム溝3d1、3d2に係合している状態の各現像剤補給工程を順次説明する。
12−3.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。上述した駆動変換機構(カム機構)1bにより、ポンプ部4dが最も縮んだ状態(図8(b))からポンプ部4dが最も伸びた状態(図8(a))になることで、吸気動作が行われる。この吸気動作に伴い、現像剤補給容器1の現像剤を収容し得る部位(ポンプ部4d、収容室2、排出室4c)の容積が増大する。
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。上述した駆動変換機構(カム機構)1bにより、ポンプ部4dが最も縮んだ状態(図8(b))からポンプ部4dが最も伸びた状態(図8(a))になることで、吸気動作が行われる。この吸気動作に伴い、現像剤補給容器1の現像剤を収容し得る部位(ポンプ部4d、収容室2、排出室4c)の容積が増大する。
その際、現像剤補給容器1の内部は排出口4aを除き実質的に密閉された状態となっており、また排出口4aが現像剤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1の現像剤を収容し得る部位の容積の増加に伴い、現像剤補給容器1の内圧が減少する。このとき、現像剤補給容器1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1外のエアー(空気)が、現像剤補給容器1の内外の圧力差により、排出口4aを通って現像剤補給容器1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1外からエアーが取り込まれるため、排出口4aの近傍に位置する現像剤を解す(流動化させる)ことができる。具体的には、排出口4aの近傍に位置する現像剤にエアーを含ませることで嵩密度を低下させ、現像剤を適切に流動化させることができる。また、この際、エアーが排出口4aを介して現像剤補給容器1内に取り込まれるため、現像剤補給容器1の容積が増加しているにもかかわらず、現像剤補給容器1の内圧は大気圧(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。したがって、排出口4aから排出される現像剤の量(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、吸気動作は、ポンプ部4dが最も縮んだ状態から最も伸びた状態になることで行われることに限定されるものではない。例えば、ポンプ部4dが最も縮んだ状態から最も伸びた状態になる途中で停止したとしても、現像剤補給容器1の内圧変化が行われれば吸気動作は行われる。つまり、吸気工程とは、カム突起6cが吸気カム溝3bに係合している状態のことである。
12−4.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。上述した駆動変換機構(カム機構)1bにより、ポンプ部4dが最も伸びた状態(図8(a))からポンプ部4dが最も縮んだ状態(図8(b))になることで、排気動作が行われる。この排気動作に伴い、現像剤補給容器1の現像剤を収容し得る部位(ポンプ部4d、収容室2、排出室4)の容積が減少する。その際、現像剤補給容器1の内部は排出口4aを除き実質的に密閉されており、現像剤が排出されるまでは、排出口4aが現像剤で実質的に塞がれた状態となっている。したがって、現像剤補給容器1の現像剤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1の内圧が上昇する。このとき、現像剤補給容器1の内圧は大気圧(外気圧)よりも高くなるため、現像剤は現像剤補給容器1の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1から現像剤が排出される。現像剤とともに現像剤補給容器1内のエアーも排出されていくため、現像剤補給容器1の内圧は低下する。
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。上述した駆動変換機構(カム機構)1bにより、ポンプ部4dが最も伸びた状態(図8(a))からポンプ部4dが最も縮んだ状態(図8(b))になることで、排気動作が行われる。この排気動作に伴い、現像剤補給容器1の現像剤を収容し得る部位(ポンプ部4d、収容室2、排出室4)の容積が減少する。その際、現像剤補給容器1の内部は排出口4aを除き実質的に密閉されており、現像剤が排出されるまでは、排出口4aが現像剤で実質的に塞がれた状態となっている。したがって、現像剤補給容器1の現像剤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1の内圧が上昇する。このとき、現像剤補給容器1の内圧は大気圧(外気圧)よりも高くなるため、現像剤は現像剤補給容器1の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1から現像剤が排出される。現像剤とともに現像剤補給容器1内のエアーも排出されていくため、現像剤補給容器1の内圧は低下する。
このように、本実施例では、1つの往復動式のポンプ部4d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、現像剤の排出に要する機構を簡易化することができる。
なお、排気動作は、ポンプ部4dが最も伸びた状態から最も縮んだ状態になることで行われることに限定されるものではない。例えば、ポンプ部4dが最も伸びた状態から最も縮んだ状態になる途中で停止したとしても、現像剤補給容器1の内圧変化が行われれば排気動作は行われる。つまり、排気工程とは、カム突起6cが排気カム溝3cに係合している状態のことである。
12−5.動作停止工程
次に、ポンプ部4dが往復動作しない動作停止工程について説明する。現像剤補給装置20は、現像器が必要とする量の現像剤を現像剤補給容器1から現像器に補給する必要がある。このとき、現像剤補給容器1から排出される現像剤量を安定させるために、毎回決まった容積変化量とすることが望ましい。例えば、前述したホッパ10aを省いた構成(図5)では、現像剤補給容器1から排出される現像剤の量が、現像器内の現像剤中のトナー濃度に直接影響を与えるため、このことは特に重要となる。
次に、ポンプ部4dが往復動作しない動作停止工程について説明する。現像剤補給装置20は、現像器が必要とする量の現像剤を現像剤補給容器1から現像器に補給する必要がある。このとき、現像剤補給容器1から排出される現像剤量を安定させるために、毎回決まった容積変化量とすることが望ましい。例えば、前述したホッパ10aを省いた構成(図5)では、現像剤補給容器1から排出される現像剤の量が、現像器内の現像剤中のトナー濃度に直接影響を与えるため、このことは特に重要となる。
例えば、排気工程及び吸気工程のみで構成されたカム溝3aにすると、排気工程又は吸気工程の途中で駆動モータ500の駆動を停止させることになる。その際、駆動モータ500の回転が停止した後も惰性で収容室2が回転し、収容室2が停止するまでポンプ部4dも連動して往復動作し続け、排気工程又は吸気工程が行われることが考えられる。惰性で収容室2が回転する距離は、収容室2の回転速度に依存する。また、収容室2の回転速度は、駆動モータ500に与えられるトルクに依存する。そして、現像剤補給容器1内の現像剤の量によってモータに与えられるトルクは変化する。そのため、収容室2の速度も変化する可能性があり、ポンプ部4dの停止位置を毎回同じにすることが難しくなる。
そこで、ポンプ部4dを毎回決まった位置で停止させるためには、カム溝3aに、収容室2が回転動作中でもポンプ部4dが往復動しない領域を設けることが好ましい。本実施例では、ポンプ部4dを往復動させないために、図9に示す第1、第2の停止カム溝3d1、3d2を設けている。第1、第2の停止カム溝3d1、3d2は、収容室2の回転方向に沿って形成されており、収容室2が回転しても往復部材6が動かないストレート形状である。つまり、動作停止工程とは、カム突起6cが第1、第2のカム溝3d1、3d2に係合している状態のことである。
なお、本実施例ではポンプ部4dが往復動しない期間を設けたが、この期間は排出口4aから現像剤が排出されない(収容室2の回転時振動などで排出口4aから落ちてしまう現像剤は許容する)期間であればよい。したがって、第1、第2の停止カム溝3d1、3d2は、排出口4aを通じた排気工程、吸気工程が行われなければ、回転方向に対して回転軸線方向に傾斜していても構わない。この場合、第1、第2の停止カム溝3d1、3d2の傾斜分に伴うポンプ部4dの往復動は許容できる。
13.往復部材
次に、図10を参照して、本実施例における往復部材6について説明する。図10(a)は往復部材6の形状を示す斜視図、図10(b)は後述する変位部8aの周辺の部分拡大図である。
次に、図10を参照して、本実施例における往復部材6について説明する。図10(a)は往復部材6の形状を示す斜視図、図10(b)は後述する変位部8aの周辺の部分拡大図である。
往復部材6は、平面視略U字形状に形成されている。往復部材6のU字形状の底部に当たる位置に、ポンプ部4dと係合するポンプ係合部6aが設けられている。ポンプ係合部6aから2個の腕部6bが伸びており、各腕部6bの先端近傍において、腕部6bから一部が突出してカム突起6cが形成されている。2個のカム突起6cは、互いに相手に向かうように内側に突出している。カム突起6cは、上述のように駆動受け部材3に設けられたカム溝3aと係合する。2個の腕部6bは、ポンプ係合部6aとカム突起6cとを繋いでいる。
腕部6bは、現像剤補給容器1が現像剤補給装置20に装着されるのに伴い、カム突起6cがカム溝3aに係合する方向、すなわち、2個のカム突起6cが互いに相手に向かう方向に弾性変形する。往復部材6は、このように腕部6bを変形させてカム突起6cを変位させるための変位部8aを有する。変位部8aは、詳しくは後述するように、現像剤補給容器1が現像剤補給装置20に装着されるのに伴い、腕部6bを弾性変形させ、カム突起6cを第1の停止カム溝3d1又は第2の停止カム溝3d2と係合させるように変位させる。
なお、上記カム突起6cがカム溝6aに係合する方向への変位方向は、収容室2の回転軸線に向かう方向である。ここでは、収容室2の回転軸線方向と略平行な、現像剤搬送方向及び現像剤補給容器1への装着方向(挿入方向)を図中矢印M方向で表す。また、カム突起6cがカム溝6aに係合する方向への変位方向を、上記装着方向Mと略直交する図中矢印U方向で表す。また、往復部材6などに関して、上記変位方向U方向の下流側を「内側」、上流側を「外側」ということがある。
本実施例では、変位部8aは、各腕部6bの先端近傍において、外側に突出して設けられている。本実施例では、変位部8aは往復部材6に一体的に設けられており、往復部材6と一体的に往復動する。変位部8aは、第1被当接部8a1と、第2当接部(変位当接部)8a2と、被保持部8a3と、を有して構成されている。
第1被当接部8a1は、変位部8aの装着方向Mの下流側に面した側面で形成されている。第1被当接部8a1は、現像剤補給装置20の装着部10に設けられた押し込み部20aの第1当接部20a1(図2(c))に当接することで、往復部材6を後述する保護部材7に対して相対移動させる。
第2当接部(変位当接部)8a2は、変位部8aの装着方向Mの上流側に面した側面で形成されている。第2当接部8a2は、変位方向Uの上流側から下流側に行くに従って装着方向Mの下流側から上流側に向かうように傾斜している。第2当接部8a2は、後述する保護部材7に設けられた第2被当接部7a2(図11(b))に当接することで、腕部6bを変位方向Uに弾性変形させる。
被保持部8a3は、変位部8aの外側に面した側面で形成されている。被保持部8a3は、現像剤補給装置20の装着部10に設けられた押し込み部20aの保持部(保持当接部)20a2(図2(c))と当接することで、腕部6bを変位方向Uに弾性変形させてカム突起6cとカム溝3aとが係合する位置に保持する。なお、押し込み部20aは、現像剤補給装置20に設けられ現像剤補給容器1(保護部材7)に対して相対移動する移動部の一例である。
現像剤補給容器1が現像剤補給装置20に装着される前は、カム突起6cはカム溝3aと係合しない位置に退避している。つまり、往復部材6の腕部6bは、弾性変形されていない状態に維持されている。そのため、往復部材6は、装着方向Mへのポンプ部4dの弾性復元力を受け、第1被当接部8a1と後述する保護部材7に設けられた停止部7a1(図11(c))とが当接する位置で停止している。
14.保護部材
次に、図11、図12を参照して、本実施例における保護部材7について説明する。図11(a)は保護部材7の形状を示す斜視図、図11(b)は図11(a)に示す保護部材7のC−C断面斜視図、図11(c)は図11(b)を反対方向から示す断面斜視図である。また、図12(a)は保護部材7と往復部材6を示す斜視図、図12(b)は図12(a)に示す保護部材7と往復部材6のE−E断面斜視図である。
次に、図11、図12を参照して、本実施例における保護部材7について説明する。図11(a)は保護部材7の形状を示す斜視図、図11(b)は図11(a)に示す保護部材7のC−C断面斜視図、図11(c)は図11(b)を反対方向から示す断面斜視図である。また、図12(a)は保護部材7と往復部材6を示す斜視図、図12(b)は図12(a)に示す保護部材7と往復部材6のE−E断面斜視図である。
保護部材7は、往復部材6を往復動可能に保持する往復部材保持部の一例である。保護部材7は、回転規制部7cと、停止部7a1と、第2被当接部(変位被当接部)7a2と、受け入れ口7a3と、を有して構成されている。
回転規制部7cは、往復部材6の腕部6bが略嵌合するように該腕部6bを囲んで形成されている。つまり、回転規制部7cは、腕部6bの収容室2の回転方向及びその反対方向の側面を囲うことで、腕部6bが実質的に収容室2の回転軸線方向にのみ往復動するように規制するガイドとして機能する。
停止部7a1は、保護部材7の装着方向Mの上流側に面した内面で形成されている。停止部7aは、往復部材6の第1被当接部8a1に当接することで、往復部材6が装着方向Mに移動することを規制するストッパーとして機能する。
第2被当接部(変位被当接部)7a2は、保護部材7の装着方向Mの下流側に面した内面で形成されている。第2被当接部7a2は、変位方向Uの上流側から下流側に行くに従って装着方向Mの下流側から上流側に向かうように傾斜している。つまり、第2被当接部7a2は、往復部材6の第2当接部8a2と同方向に傾斜している。第2被当接部7a2は、往復部材6の第2当接部8a2に当接することで、腕部6bを変位方向Uに弾性変形させる。
受け入れ口7a3は、現像剤補給容器1が現像剤補給装置20に装着されるのに伴って現像剤補給装置20の装着部10に設けられた押し込み部20aが通過する。また、この受入れ口7a3を介して往復部材6の被保持部8a3が保護部材7の外部に露出する。
保護部材7は、収容室2に対して収容室2の長手方向には移動不可能に、かつ、収容室2の回転方向及びその反対方向には相対回転可能なように、駆動受け部材3を介して収容部2に保持されている。したがって、現像剤補給容器1が現像剤補給装置20に装着された状態で、保護部材7は収容室2の長手方向には移動せず、その保護部材7の内側で往復部材6が往復動してポンプ8部4dを作動させる。
15.装着動作、取り出し動作
次に、本実施例における現像剤補給容器1を現像剤補給装置20に装着する装着動作、及び現像剤補給容器1を現像剤補給装置20から取り出す取り出し動作について説明する。なお、本実施例では、変位部8a、押し込み部20aなどカム突起6cとカム溝3aとの係合/解除に関する構成は、現像剤補給容器1が現像剤補給装置20に装着された状態での収容室2の回転軸線を通る鉛直面に対して略対称の構成とされている。したがって、ここでは片側のカム突起6cとカム溝3aとの係合/解除に注目して説明する。
次に、本実施例における現像剤補給容器1を現像剤補給装置20に装着する装着動作、及び現像剤補給容器1を現像剤補給装置20から取り出す取り出し動作について説明する。なお、本実施例では、変位部8a、押し込み部20aなどカム突起6cとカム溝3aとの係合/解除に関する構成は、現像剤補給容器1が現像剤補給装置20に装着された状態での収容室2の回転軸線を通る鉛直面に対して略対称の構成とされている。したがって、ここでは片側のカム突起6cとカム溝3aとの係合/解除に注目して説明する。
15−1.装着動作
図13を参照して、装着動作について説明する。図13(a)は、現像剤補給装置20に装着する前の状態の現像剤補給容器1の部分断面図及び変位部8aの周辺の部分拡大図である。また、図13(b)は、図13(a)の状態から更に装着方向Mに挿入した状態の現像剤補給容器1の部分断面図及び変位部8aの周辺の部分拡大図である。また、図13(c)は、図13(b)の状態から更に装着方向Mに挿入し、現像剤補給装置20への装着が完了した状態の現像剤補給容器1の部分断面図及び変位部8aの周辺の部分拡大図である。
図13を参照して、装着動作について説明する。図13(a)は、現像剤補給装置20に装着する前の状態の現像剤補給容器1の部分断面図及び変位部8aの周辺の部分拡大図である。また、図13(b)は、図13(a)の状態から更に装着方向Mに挿入した状態の現像剤補給容器1の部分断面図及び変位部8aの周辺の部分拡大図である。また、図13(c)は、図13(b)の状態から更に装着方向Mに挿入し、現像剤補給装置20への装着が完了した状態の現像剤補給容器1の部分断面図及び変位部8aの周辺の部分拡大図である。
図13(a)に示すように、現像剤補給容器1を現像剤補給装置20に対して装着方向Mに挿入すると、押し込み部20aの第1当接部20a1が保護部材7の受け入れ口7a3(図11(a))を通過し、往復部材6の第1被当接部8a1に当接する。この際、カム突起6cは、カム溝3aから退避した位置にある。つまり、図13(a)の状態では、収容室2の回転が駆動変換機構1bによってポンプ部4dの往復動に変換されない状態である。
次に、図13(b)に示すように、現像剤補給容器1を更に装着方向Mに挿入する過程について説明する。図13(a)の状態では、往復部材6の第1被当接部8a1が押し込み部20aの第1当接部20a1に当接している。そのため、図13(b)に示すように現像剤補給容器1を更に装着方向Mに挿入すると、往復部材6は保護部材7に対して装着方向Mとは反対方向に相対移動する。そして、往復部材6が保護部材7に対して装着方向Mとは反対方向に相対移動することで、往復部材6の第2当接部8a2が保護部材7の第2被当接部7a2に当接する。この際、カム突起6cはカム溝3aに対して装着方向Mとは反対方向に相対移動する。なお、図13(b)の状態では、図13(a)の状態と同様に、収容室2の回転が駆動変換機構1bによってポンプ部4dの往復動に変換されない状態である。
次に、図13(c)に示すように、現像剤補給容器1を更に装着方向Mに挿入し、現像剤補給装20への装着が完了するまでの過程について説明する。図13(b)の状態では、往復部材6の第2当接部8a2が保護部材7の第2被当接部7a2に当接している。そのため、図13(c)に示すように現像剤補給容器1を更に装着方向Mに挿入すると、第2当接部8a2が第2被当接部7a2の傾斜に沿って変位方向U(図10(b))に移動する。その際、往復部材6の第2当接部8a2が変位方向Uに移動するのに連動してカム突起6cが変位方向Uに移動し、カム突起6cがカム溝3aと係合する。なお、このときにカム突起6cが係合するカム溝3aは、現像剤を補給する最初の開始動作で排出口4aから収容室2内へエアーが取り込まれるようにするために、第1の停止カム溝3d1又は第2の停止カム溝3d2になるように設定されている。つまり、本実施例では、第2被当接部7a2、第2当接部8a2は、ポンプ部4dを圧縮させた後にカム突起6cが第1又は第2の停止カム溝3d1、3d2と係合するように往復部材6を変位させるように設けられている。そして、現像剤補給容器1が現像剤補給装置20に装着された後、最初に収容室2が回転すると、カム突起6cは第1の停止カム溝3d1から吸気カム溝3bへ、又は第2の停止カム溝3d2から第1の停止カム溝3d1を経て吸気カム溝3bへと相対移動する。
図13(c)の状態において、カム突起6cは腕部6bの弾性復元力で第1の停止カム溝3d1又は第2の停止カム溝3d2から退避する方向に移動しようとする。しかし、この状態では、往復部材6の被保持部8a3が押し込み部20aの保持部20a2に当接し、カム突起6cが変位方向Uとは反対方向に移動するように腕部6bが復元することが規制されている。そのため、カム突起6cは第1の停止カム溝3d1又は第2の停止カム溝3d2と係合した位置に保持される。また、図13(c)の状態では、往復部材6の第1被当接部8a1も変位方向Uに移動し、押し込み部20aの第1当接部20a1との当接が解除されているため、往復部材6は収容室2の回転軸線方向に往復動可能となる。
このように、現像剤補給容器1を現像剤補給装置20に装着する前は、カム突起6cはカム溝3aから退避している。そのため、その状態では、収容室2の回転が駆動変換機構1bによってポンプ部4dの回転軸方向への往復動に変換されない。そして、現像剤補給容器1を現像剤補給装置20に装着することで、カム突起6cが第1のカム溝3d1又は第2の停止カム溝3d2と係合し、収容室2の回転をポンプ部4dの往復動に変換できる状態となる。したがって、コストアップやスペース拡大を抑えつつ、現像剤を補給する最初の開始動作で排出口4aから現像剤収容部1a内へエアーが取り込まれるようにポンプ部4dの動作開始時の位置を規制することができる。
15−2.取り出し動作
次に、図13を参照して、取り出し動作について説明する。現像剤補給容器1を現像剤補給装置20から取り出す際には、現像剤補給容器1は図13(c)に示す装着が完了した状態にある。
次に、図13を参照して、取り出し動作について説明する。現像剤補給容器1を現像剤補給装置20から取り出す際には、現像剤補給容器1は図13(c)に示す装着が完了した状態にある。
図13(b)に示すように、現像剤補給容器1を装着方向Mとは反対方向に引き抜くと、押し込み部20aは現像剤補給容器1に対して装着方向Mに相対移動する。この際、往復部材6の被保持部8a3と押し込み部20aの保持部20a2との当接が解除される。したがって、腕部6bが復元することによりカム突起6cが変位方向Uとは反対方向に移動し、カム突起6cはカム溝3aと係合しない位置に退避するように変位する。
次に、図13(a)に示すように、現像剤補給容器1が更に搬送方向Mとは反対方向に引き抜かれると、押し込み部20aの第1当接部20a1が受け入れ口7a3を通過し、往復部材6の第1被当接部8a1から離間する。その際、ポンプ部4dの弾性復元力により、往復部材6は、往復部材6の第1被当接部8a1と保護部材7の停止部7a1(図11(c))とが当接する位置まで移動する。
このように、現像剤補給装置20に装着されていた現像剤補給容器1を現像剤補給装置20から取り出すと、現像剤補給容器1は現像剤補給装置20に装着する前の状態(初期状態)となる。そのため、現像剤補給容器1を現像剤補給装置20へ何回装着したとしても、カム突起6cは第1の停止カム溝3d1又は第2の停止カム溝3d2に係合する。つまり、現像剤補給容器1を現像剤補給装置20へ何回装着したとしても、現像剤を補給する最初の開始動作で排出口4aから収容室2内へエアーが取り込まれるようにポンプ部4dの動作開始時の位置を規制することができる。
以上のように、本実施例では、現像剤補給容器1は、次のような変位手段を有する。変位手段は、現像剤補給容器1が現像剤補給装置20に装着される前は、往復部材6をカム溝3aとの係合が解除された退避位置にある状態に維持する。また、変位手段は、現像剤補給容器1が現像剤補給装置20に装着された場合に、往復部材6を上記退避位置からカム溝3aと係合する係合位置に変位させ、該係合位置にある状態に維持することを可能とする。本実施例では、変位手段は、変位部8aの変位当接部8a2、保護部材7の変位被当接部7a2、変位部8aの被保持部8a3を有して構成される。また、本実施例では、変位手段は、現像剤補給容器1を現像剤補給装置20に装着する動作に連動して往復部材6を退避位置から係合位置に変位させる。また、本実施例では、変位手段は、現像剤補給容器1を現像剤補給装置20から取り出す動作に連動して往復部材6を係合位置から退避位置に変位させる。また、本実施例では、変位手段は、ポンプ部4dの最初の動作周期が所定の周期となるように、往復部材6の往復動方向における所定の位置で往復部材6を退避位置から係合位置に変位させる。本実施例では、上記所定の周期は、ポンプ部4dが排出口4aを介した吸気を行う周期である。また、本実施例では、上記所定の位置は、ポンプ部4dを圧縮させた位置である。
つまり、本実施例によれば、現像剤補給容器1を現像剤補給装置20に装着する前は、現像剤補給容器1は回転部と非回転部とが相対回転可能であり、回転駆動力が往復動力に変換されない。そして、現像剤補給容器1を現像剤補給装置20に装着した際に回転駆動力が往復動力に変換されるようになり、そのときにポンプ部4dの最初の動作周期を規制するようになっている。これにより、コストアップやスペース拡大を抑えつつ、ポンプ部4dの最初の動作周期において排出口4aから現像剤収容部1a内へエアーが取り込まれるようにポンプ部4dの動作開始時の位置を規制することができる。このように、本実施例によれば、コストアップやスペース拡大の要因となる回転部の回転を規制するための規制部を設けなくても、装着前にポンプ部が往復動してしまうことを防止することができる。
16.変形例
本実施例では、現像剤補給容器1の現像剤補給装置20に対する装着動作/取り出し動作に連動して、カム突起6cが第1の停止カム溝3d1又は第2の停止カム溝3d2に対して退避した位置(退避位置)と係合する位置(係合位置)との間で変位する。しかし、これに限定されるものではなく、例えば交換カバー121の開閉に連動して、カム突起6cが退避位置と係合位置との間で変位する構成としても構わない。つまり、例えば、現像剤補給容器1を現像剤補給装置20に装着した後、交換カバー121を閉じることに連動して、カム突起6cが退避位置から係合位置に変位するように構成することができる。また、例えば、交換カバー121を開けることに連動して、カム突起6cが係合位置から退避位置に変位するように構成することができる。
本実施例では、現像剤補給容器1の現像剤補給装置20に対する装着動作/取り出し動作に連動して、カム突起6cが第1の停止カム溝3d1又は第2の停止カム溝3d2に対して退避した位置(退避位置)と係合する位置(係合位置)との間で変位する。しかし、これに限定されるものではなく、例えば交換カバー121の開閉に連動して、カム突起6cが退避位置と係合位置との間で変位する構成としても構わない。つまり、例えば、現像剤補給容器1を現像剤補給装置20に装着した後、交換カバー121を閉じることに連動して、カム突起6cが退避位置から係合位置に変位するように構成することができる。また、例えば、交換カバー121を開けることに連動して、カム突起6cが係合位置から退避位置に変位するように構成することができる。
具体的には、次のような構成とすることができる。現像剤補給容器1を現像剤補給装置20に装着した後に、交換カバー121を閉じた場合、交換カバー121の閉動作に連動して現像剤補給装置20が駆動される。このとき、押し込み部20aが移動させられることで変位部8aが変位させられ、変位部8aに連動してカム突起6cが第1の停止カム溝3d1又は第2の停止カム溝3d2に係合する位置に変位させられる。なお、このときの押し込み部20aの移動軌跡は、上述の実施例で図13(a)の状態から図13(c)の状態になるまでに現像剤補給容器1に対して押し込み部20aが相対移動する軌跡と同様とすればよい。また、装置本体101の操作部(図示せず)に現像剤補給容器1を交換すべき旨の表示(交換表示)がされた後に、交換カバー121を開けた場合、交換カバー121の開動作に連動して現像剤補給装置20が駆動される。このとき、押し込み部20aが移動させられることで変位部8aが変位させられ、変位部8aに連動してカム突起6cがカム溝3aから退避する位置に移動させられる。なお、このときの押し込み部20aの移動軌跡は、上述の実施例で図13(c)の状態から図13(a)の状態になるまでに現像剤補給容器1に対して押し込み部20aが相対移動する軌跡と同様とすればよい。
このように、例えば交換カバー121の開閉動作に連動して、カム突起6cが退避位置と係合位置との間で変位するように構成することが可能である。これにより、現像剤を補給する最初の開始動作で排出口4aから収容室2内へエアーが取り込まれるようにポンプ部4dの動作開始時の位置を規制できる。また、この場合、現像剤補給容器1への装着に連動して変位部8aが移動しないため、ユーザーなどの操作者が現像剤補給容器1を現像剤補給装置20に対し脱着する際の負荷を低減することができる。
[実施例2]
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は実施例1のものと同じである。したがって、本実施例において実施例1のものと同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については、同一符号を付して詳しい説明は省略する。
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は実施例1のものと同じである。したがって、本実施例において実施例1のものと同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については、同一符号を付して詳しい説明は省略する。
1.本実施例の概要
本実施例では、現像剤補給容器1を現像剤補給装置20に装着した後に、カム突起6cをカム溝3aに係合する位置に保持する部材(実施例1における保持部20a2に対応)を現像剤補給容器1側に設けている点が実施例1と大きく異なる。
本実施例では、現像剤補給容器1を現像剤補給装置20に装着した後に、カム突起6cをカム溝3aに係合する位置に保持する部材(実施例1における保持部20a2に対応)を現像剤補給容器1側に設けている点が実施例1と大きく異なる。
つまり、実施例1では、現像剤補給装置20側に保持部20a2を有している。しかし、現像剤補給装置20の駆動部から現像剤補給容器1に回転駆動を伝達する場合、現像剤補給容器1と現像剤補給装置20との間に隙間(ガタ)が生じて回転方向へ隙間分傾いてしまうことがある。そのため、カム突起6cをカム溝3aに係合する位置に保持するために、現像剤補給容器1及び現像剤補給装置20の比較的高い部品寸法精度が求められる。
そこで、本実施例では、現像剤補給容器1側の部品のみでカム突起6cをカム溝3aに係合する位置に保持できる構成とする。これにより、現像剤補給装置20の部品寸法精度に対する要求を低くすることができる。
2.現像剤補給装置
図14、図15を参照して、本実施例における現像剤補給装置20について説明する。図14(a)は本実施例における現像剤補給装置20の斜視図、図14(b)は本実施例における押し込み部20bの周辺の部分拡大図である。図15は、本実施例における現像剤補給容器1の斜視図である。
図14、図15を参照して、本実施例における現像剤補給装置20について説明する。図14(a)は本実施例における現像剤補給装置20の斜視図、図14(b)は本実施例における押し込み部20bの周辺の部分拡大図である。図15は、本実施例における現像剤補給容器1の斜視図である。
本実施例では、現像剤補給容器1(図15)は、実施例1と同様に、現像剤補給装置20の装着部10に挿入されて装着される。本実施例では、現像剤補給装置20の装着部10に設けられた押し込み部20bが実施例1と異なる。本実施例では、押し込み部20bは、現像剤補給容器1に当接するため一部が内側に突出しており、変位方向Uとは反対方向へ弾性変形する。押し込み部20bは、第1当接部20b1と、戻し部20b2と、を有して構成されている。
第1当接部20b1は、押し込み部20bの装着方向Mの上流側に面した側面で形成されている。第1の当接部20b1は、変位方向Uの上流側から下流側に行くに従って装着方向Mの上流側から下流側に向かうように傾斜している。第1当接部20b1は、後述する変位部材9の第1被当接部9a1(図18)に当接することで、変位部材9(図18)を移動させる。
戻し部20b2は、押し込み部20bの装着方向Mの下流側に面した側面で形成されている。戻し部20b2は、変位方向Uの上流側から下流側に行くに従って装着方向Mの下流側から上流側に向かうように傾斜している。戻し部20b2は、後述する変位部材9の第2当接部9a2(図18)に当接することで、変位部材9を移動させる。
3.往復部材
次に、図16を参照して、本実施例における往復部材について説明する。図16(a)は本実施例における往復部材6の形状を示す斜視図、図16(b)は往復部材6の形状を示す上面図及びカム突起6cの周辺の部分拡大図である。
次に、図16を参照して、本実施例における往復部材について説明する。図16(a)は本実施例における往復部材6の形状を示す斜視図、図16(b)は往復部材6の形状を示す上面図及びカム突起6cの周辺の部分拡大図である。
本実施例では、往復部材6には、実施例1における変位部8a(図10)が設けられていない。本実施例では、往復部材6は、被保持部6d1と、第2被当接部6d2と、第3当接部(変位当接部)6d3と、を有して構成されている。
被保持部6d1は、各腕部6bの先端近傍の外側に面した側面で形成されている。被保持部6d1は、後述する変位部材9の保持部9a3(図18)と当接する。
第2被当接部6d2は、各腕部6bの先端近傍の装着方向Mの下流側に面した側面(段部)で形成されている。第2被当接部6d2は、後述する変位部材9の第2当接部9a2(図18)に当接されることで、往復部材6を装着方向Mとは反対方向に移動させる。
第3当接部(変位当接部)6d3は、各腕部6bの先端の装着方向Mの上流側に面した側面(端面)で形成されている。第3当接部6d3は、変位方向Uの上流側から下流側に行くに従って装着方向Mの下流側から上流側に向かうように傾斜している。第3当接部6d3は、後述する変位部材9の第3被当接部7b3(図17(b))に当接し、カム突起6cを変位方向Uへ変位させる。
4.保護部材
次に、図17を参照して、本実施例における保護部材について説明する。図17(a)は本実施例における保護部材7の形状を示す斜視図、図17(b)は図17(a)に示す保護部材7のC−C断面斜視図、図17(c)は図17(b)を反対方向から示す断面斜視図である。
次に、図17を参照して、本実施例における保護部材について説明する。図17(a)は本実施例における保護部材7の形状を示す斜視図、図17(b)は図17(a)に示す保護部材7のC−C断面斜視図、図17(c)は図17(b)を反対方向から示す断面斜視図である。
本実施例では、保護部材7は、現像剤補給容器1の現像剤補給装置20に対する装着動作又は取り出し動作において当接する対象が実施例1と異なる。本実施例では、保護部材7は、回転停止部7cと、停止部7b1と、受け入れ口7b2と、第3被当接部(変位被当接部)7b3と、を有して構成されており、停止部7b1、受入れ口7b2及び第3当接部7b3が実施例1と異なる。
停止部7b1は、保護部材7の装着方向Mの上流側に面した内面で形成されている。停止部7b1は、後述する変位部材9の第1被当接部9a1(図18)に当接することで、変位部材9の装着方向Mへの移動を規制する。
受け入れ口7b2は、現像剤補給容器1が現像剤補給装置20に装着されるのに伴って現像剤補給装置20の装着部10に設けられた押し込み部20bが通過する。また、この受け入れ口7b2を介して後述する変位部材9が保護部材7の外部に露出する(図19(a))。
第3被当接部(変位被当接部)7b3は、保護部材7の装着方向Mの下流側に面した内面で形成されている。第3被当接部7b3は、変位方向Uの上流側から下流側に行くに従って装着方向Mの下流側から上流側に向かうように傾斜している。つまり、第3被当接部7b3は、往復部材6の第3当接部6d3と同方向に傾斜している。第3被当接部7b3は、往復部材6の第3当接部6d3に当接することで、腕部6bを変位方向Uに弾性変形させる。
5.変位部材
次に、図18〜図20を参照して、変位部材9について説明する。図18(a)は、変位部材9の形状を示す斜視図である。図19(a)は本実施例における保護部材7と変位部材9の形状を示す斜視図、図19(b)は図19(a)の保護部材7のみR−R断面の形状を示す断面斜視図及び変位部材9の周辺の部分拡大図である。図20(a)は、本実施例における往復部材6と保護部材7と変位部材9の形状を示す斜視図である。図20(b)は、図20(a)の保護部材7及び変位部材9のみR−R断面の形状を示す断面斜視図である。図20(c)は、図20(b)を反対方向から示す断面斜視図及び変位部材9の周辺の部分拡大図である。
次に、図18〜図20を参照して、変位部材9について説明する。図18(a)は、変位部材9の形状を示す斜視図である。図19(a)は本実施例における保護部材7と変位部材9の形状を示す斜視図、図19(b)は図19(a)の保護部材7のみR−R断面の形状を示す断面斜視図及び変位部材9の周辺の部分拡大図である。図20(a)は、本実施例における往復部材6と保護部材7と変位部材9の形状を示す斜視図である。図20(b)は、図20(a)の保護部材7及び変位部材9のみR−R断面の形状を示す断面斜視図である。図20(c)は、図20(b)を反対方向から示す断面斜視図及び変位部材9の周辺の部分拡大図である。
変位部材9は、往復部材6とは別部品(別部材)として現像剤補給容器1に設けられている。変位部材9は、保護部材7に保持され、往復部材6の往復動方向に往復動可能である。変位部材9は、第1被当接部9a1と、第2当接部9a2と、保持部9a3と、を有して構成されている。
第1被当接部9a1は、変位部材9の装着方向Mの下流側に面した側面で形成されている。第1被当接部9a1は、現像剤補給容器1を現像剤補給装置20に装着することで、現像剤補給装置20の装着部10に設けられた押し込み部20bの第1当接部20b1に当接される。また、第1被当接部9a1は、保護部材7の停止部7b1に当接することで、ポンプ部4dの復元力で往復部材6が装着方向Mに移動することを規制する(図19(b))。
第2当接部9a2は、変位部材9の装着方向Mの上流側に面した側面で形成されている。第2当接部9a2は、往復部材6の第2被当接部6d2に当接することで、往復部材6を装着方向Mとは反対方向に移動させる(図20(c))。また、第2当接部9a2は、保護部材7の第3被当接部7b3に当接することで、変位部材9の装着方向Mとは反対方向への移動を規制する。
保持部9a3は、往復部材6の被保持部6d1に当接することで、カム突起6cがカム溝3aと係合する位置から退避する位置に変位しないように規制する。
6.装着動作、取り出し動作
次に、本実施例における現像剤補給容器1を現像剤補給装置20に装着する装着動作、及び現像剤補給容器1を現像剤補給装置20から取り出す取り出し動作について説明する。なお、本実施例では、変位部材9、押し込み部20bなどカム突起6cとカム溝3aとの係合/解除に関する構成は、現像剤補給容器1が現像剤補給装置20に装着された状態での収容室2の回転軸線を通る鉛直面に対して略対称の構成とされている。したがって、ここでは片側のカム突起6cとカム溝3aとの係合/解除に注目して説明する。
次に、本実施例における現像剤補給容器1を現像剤補給装置20に装着する装着動作、及び現像剤補給容器1を現像剤補給装置20から取り出す取り出し動作について説明する。なお、本実施例では、変位部材9、押し込み部20bなどカム突起6cとカム溝3aとの係合/解除に関する構成は、現像剤補給容器1が現像剤補給装置20に装着された状態での収容室2の回転軸線を通る鉛直面に対して略対称の構成とされている。したがって、ここでは片側のカム突起6cとカム溝3aとの係合/解除に注目して説明する。
6−1.装着動作
図21〜図25を参照して、装着動作について説明する。図21(a)は現像剤補給装置20に装着する前の状態の現像剤補給容器1の部分断面図、図21(b)は図21(a)に示す変位部材9の周辺の部分拡大図である。図22(a)は図21(a)の状態から更に装着方向Mに挿入した状態の現像剤補給容器1の部分断面図、図22(b)は図22(a)に示す変位部材9の周辺の部分拡大図である。図23(a)は図22(a)の状態から更に装着方向Mに挿入した状態の現像剤補給容器1の部分断面図、図23(b)は図23(a)に示す変位部材9の周辺の部分拡大図である。図24(a)は図23(a)の状態から更に装着方向Mに挿入した状態の現像剤補給容器1の部分断面図、図24(b)は図24(a)に示す変位部材9の周辺の部分拡大図である。図25(a)は図24(a)の状態から更に装着方向Mに挿入し、現像剤補給装置20への装着が完了した状態の現像剤補給容器1の部分断面図、図25(b)は図25(a)に示す変位部材9の周辺の部分拡大図である。
図21〜図25を参照して、装着動作について説明する。図21(a)は現像剤補給装置20に装着する前の状態の現像剤補給容器1の部分断面図、図21(b)は図21(a)に示す変位部材9の周辺の部分拡大図である。図22(a)は図21(a)の状態から更に装着方向Mに挿入した状態の現像剤補給容器1の部分断面図、図22(b)は図22(a)に示す変位部材9の周辺の部分拡大図である。図23(a)は図22(a)の状態から更に装着方向Mに挿入した状態の現像剤補給容器1の部分断面図、図23(b)は図23(a)に示す変位部材9の周辺の部分拡大図である。図24(a)は図23(a)の状態から更に装着方向Mに挿入した状態の現像剤補給容器1の部分断面図、図24(b)は図24(a)に示す変位部材9の周辺の部分拡大図である。図25(a)は図24(a)の状態から更に装着方向Mに挿入し、現像剤補給装置20への装着が完了した状態の現像剤補給容器1の部分断面図、図25(b)は図25(a)に示す変位部材9の周辺の部分拡大図である。
図21(a)、(b)に示すように、現像剤補給容器1を現像剤補給装置20に対して装着方向Mに挿入すると、押し込み部20bの第1当接部20b1が保護部材7の受け入れ口7b2(図17)を通過し、変位部材9の第1被当接部9a1に当接する。この際、カム突起6cは、カム溝3aから退避した位置にある。
次に、図22(a)、(b)に示すように、現像剤補給容器1を更に装着方向Mに挿入する過程について説明する。図21(a)、(b)の状態では、変位部材9の第1被当接部9a1が押し込み部20bの第1当接部20b1に当接しており、変位部材9の第2当接部9a2が往復部材6の第2被当接部6d2に当接している。そのため、図22(a)、(b)に示すように現像剤補給容器1を更に装着方向Mに挿入すると、保護部材7に対して変位部材9及び往復部材6が装着方向Mとは反対方向に相対移動する。そして、往復部材6の第3当接部6d3が保護部材7の第3被当接部7b3に当接する。この際、カム突起6cはカム溝3aに対して装着方向Mとは反対方向に相対移動する。
次に、図23(a)、(b)に示すように、現像剤補給容器1を更に装着方向Mに挿入する過程について説明する。図22(a)、(b)の状態では、往復部材6の第3当接部6d3が保護部材7の第3被当接部7b3に当接している。そのため、図23(a)、(b)に示すように現像剤補給容器1を更に装着方向Mに挿入すると、往復部材6の第3当接部6d3は保護部材7の第3被当接部7b3の傾斜に沿って変位方向Uに移動する。その際、往復部材6の第3当接部6d3が変位方向Uに移動することに連動してカム突起6cがカム溝3aと係合する。なお、このときにカム突起6cが係合するカム溝3aは、現像剤を補給する最初の開始動作で排出口4aから収容室2内へエアーが取り込まれるようにするために、第1の停止カム溝3d1又は第2の停止カム溝3d2になるように設定されている。
また、往復部材6の第3当接部6d3が変位方向Uに移動したことで、往復部材6の第2被当接部6d2と変位部材9の第2当接部9a2との当接が解除される。そのため、保護部材7に対して変位部材9が装着方向Mとは反対方向に相対移動することで、変位部材9の第2当接部9a2が保護部材7の第3被当接部7b3に当接する。
図23(a)、(b)の状態において、カム突起6cは腕部6bの弾性復元力で第1の停止カム溝3d1又は第2の停止カム溝3d2から退避する方向に移動しようとする。しかし、この状態では、往復部材6の被保持部6d1が変位部材9の保持部9a3に当接し、カム突起6cが変位方向Uとは反対方向に移動するように腕部6bが復元することが規制されている。そのため、カム突起6cは第1の停止カム溝3d1又は第2の停止カム溝3d2と係合した位置に保持される。また、図23(a)、(b)の状態では、往復部材6の第2被当接部6d2と変位部材9の第2当接部9a2との当接が解除されているため、往復部材6は収容室2の回転軸線方向に往復動可能となる。
次に、図24(a)、(b)に示すように、現像剤補給容器1を更に装着方向Mに挿入する過程について説明する。図23(a)、(b)の状態では、変位部材9の第2当接部9a2が保護部材7の第3被当接部7b3に当接しているため、変位部材9は装着方向Mとは反対方向への移動が規制される。そのため、図24(a)、(b)に示すように現像剤補給容器1を更に装着方向Mに挿入すると、押し込み部20bの第1当接部20b1は、その傾斜に沿って変位方向Uとは反対方向へ弾性変形する。
次に、図25(a)、(b)に示すように、現像剤補給容器1を更に装着方向M方向に挿入し、現像剤補給装置20への装着が完了するまでの過程について説明する。図24(a)、(b)の状態では、押し込み部20bの第1当接部20b1は変位方向Uとは反対方向へ弾性変形している。そして、現像剤補給容器1を更に装着方向Mに挿入すると、押し込み部20bの第1当接部20b1は現像剤補給容器1に対して装着方向Mとは反対方向に相対移動する。その後、図25(a)、(b)に示すように、押し込み部20bの第1当接部20b1が変位部材9から離間することで、押し込み部20bはその弾性復元力で変位方向Uへ復元する。つまり、押し込み部20bが復元したことで、現像剤補給装置20は、現像剤補給容器1を挿入する前の状態(初期状態)となる。
このように、本実施例の構成でも、実施例1と同様に、コストアップやスペース拡大を抑えつつ、現像剤を補給する最初の開始動作で排出口4aから現像剤収容部1a内へエアーが取り込まれるようにポンプ部4dの動作開始時の位置を規制することができる。また、本実施例では、カム突起6cがカム溝3a係合した位置を保持する変位部材9を現像剤補給容器1内に設けているため、該係合の保持のために現像剤補給装置20に要求される部品寸法精度を低くすることができる。
6−2.取り出し動作
次に、図26、図27を参照して、取り出し動作について説明する。図26(a)は現像剤補給装置20に装着された状態から装着方向Mとは反対方向(図中矢印Z方向、取り出し方向)に取り出す際の現像剤補給容器1の部分断面図、図26(b)は図26(a)に示す変位部材9の周辺の部分拡大図である。図27(a)は図26(a)の状態から更に取り出し方向Zに引き抜いた状態の現像剤補給容器1の部分断面図、図27(b)は図27(a)に示す変位部材9の周辺の部分拡大図である。
次に、図26、図27を参照して、取り出し動作について説明する。図26(a)は現像剤補給装置20に装着された状態から装着方向Mとは反対方向(図中矢印Z方向、取り出し方向)に取り出す際の現像剤補給容器1の部分断面図、図26(b)は図26(a)に示す変位部材9の周辺の部分拡大図である。図27(a)は図26(a)の状態から更に取り出し方向Zに引き抜いた状態の現像剤補給容器1の部分断面図、図27(b)は図27(a)に示す変位部材9の周辺の部分拡大図である。
現像剤補給容器1を現像剤補給装置20から取り出す際には、現像剤補給容器1は図25に示す装着が完了した状態にある。
図26(a)、(b)に示すように、現像剤補給容器1を取り出し方向Zに引き抜くと、押し込み部20bは現像剤補給容器1に対して取り出し方向Zとは反対方向に相対移動する。この際、押し込み部20bの戻し部20b2が変位部材9の第2当接部9a2に当接するため、これら戻し部20b2及び第2当接部9a2は保護部材7に対して取り出し方向Zとは反対方向に相対移動する。そして、変位部材9が保護部材7に対して取り出し方向Zとは反対方向に相対移動することで、変位部材9の保持部9a3と往復部材6の被保持部6d1との当接が解除される。また、腕部6bの弾性復元力により、カム突起6cはカム溝3aと係合する位置から退避した位置に変位する。
次に、図27(a)、(b)に示すように、現像剤補給容器1を更に取り出し方向Zに引き抜く過程について説明する。図26(a)、(b)の状態では、押し込み部20bの戻し部20b2が変位部材9の第2当接部9a2に当接しているため、これら戻し部20b2及び第2当接部9a2は保護部材7に対して取り出し方向Zとは反対方向に相対移動する。図27(a)、(b)に示すように現像剤補給容器1を更に取り出し方向Zに引き抜くと、変位部材9が保護部材7に対して取り出し方向Zとは反対方向に相対移動する。そして、変位部材9の第1被当接部9a1が保護部材の停止部7b1に当接して、変位部材9は保護部材7に対する相対移動を停止する。その際、押し込み部20bの戻し部20b2はその傾斜に沿って変位方向Uとは反対方向へ弾性変形し、変位部材9に乗り上げる。これにより、現像剤補給容器1を現像剤補給装置20に対して取り出し方向Zへ抜き取ることが可能である。
また、往復部材6はポンプ部4dの弾性復元力によって保護部材7に対して取り出し方向Zとは反対方向に相対移動する。そして、往復部材6の第2被当接部6d2が変位部材9の第2当接部9a2に当接することで、往復部材6は保護部材7に対する相対移動を停止する。つまり、現像剤補給容器1は、現像剤補給装置20に装着する前の状態(初期状態)となる。
その後、現像剤補給容器1が更に取り出し方向Zに引き抜かれると、押し込み部20bの戻し部20b2は受け入れ口7b2を通過し、変位部材9から離間する。その際、押し込み部20bが復元することにより、現像剤補給装置20は、現像剤補給容器1を装着される前の状態(初期状態)となる。そのため、現像剤補給容器1を現像剤補給装置20へ何回装着したとしても、カム突起6cは第1の停止カム溝3d1又は第2の停止カム溝3d2に係合する。つまり、現像剤補給容器1を現像剤補給装置20へ何回装着したとしても、現像剤を補給する最初の開始動作で排出口4aから収容室2内へエアーが取り込まれるようにポンプ部4dの動作開始時の位置を規制することができる。
以上、本実施例によれば、実施例1と同様の効果を得ることができる。また、本実施例では、カム突起6cがカム溝3aと係合する位置から退避した位置へ変位しないように現像剤補給容器1内で保持している。そのため、現像剤補給装置20の部品寸法精度が比較的高くなくても、カム溝3aとカム突起6cとの係合を保持することができる。
なお、本実施例についても、実施例1で説明した変形例と同様に、交換カバー121の開閉などと連動して押し込み部20bが現像剤補給容器1に対して移動して、カム突起6cとカム溝3aとの係合/解除を行うようにすることができる。
1 現像剤補給容器
1a 現像剤収容部
1b 駆動変換機構
2 収容室
3 駆動受け部材
3a カム溝
4c 排出室
4d ポンプ部
6 往復部材
6c カム突起
7 保護部材
8a 変位部
9 変位部材
10 装着部
20 現像剤補給装置
20a、20b 押し込み部
100 画像形成装置
1a 現像剤収容部
1b 駆動変換機構
2 収容室
3 駆動受け部材
3a カム溝
4c 排出室
4d ポンプ部
6 往復部材
6c カム突起
7 保護部材
8a 変位部
9 変位部材
10 装着部
20 現像剤補給装置
20a、20b 押し込み部
100 画像形成装置
Claims (10)
- 現像剤補給装置に着脱可能な現像剤補給容器において、
現像剤を収容し、現像剤を排出する排出口を備えた現像剤収容部と、
前記現像剤収容部に収容された現像剤を前記排出口に向けて搬送する搬送部と、
前記搬送部により前記現像剤を搬送するための回転駆動力が入力される駆動受け部と、
往復動して前記排出口を介した前記現像剤収容部の内外での吸気及び排気を行うポンプ部と、
前記駆動受け部に入力された回転駆動力を前記ポンプ部を往復動させるための力に変換する駆動変換機構であって、前記駆動受け部に入力された回転駆動力により回転する回転係合部と、前記回転係合部と係合して前記回転係合部の回転に伴って往復動する往復部材と、を備えた駆動変換機構と、
前記現像剤補給容器が前記現像剤補給装置に装着される前は、前記往復部材を前記回転係合部との係合が解除された退避位置にある状態に維持するとともに、前記現像剤補給容器が前記現像剤補給装置に装着された場合に、前記往復部材を前記退避位置から前記回転係合部と係合する係合位置に変位させ、該係合位置にある状態に維持することを可能とする変位手段と、
を有することを特徴とする現像剤補給容器。 - 前記変位手段は、
前記往復部材と一体的に往復動する変位当接部と、
前記往復部材が往復動方向の一方に移動することで前記変位当接部と当接し、前記往復部材を前記退避位置から前記係合位置に変位させる変位被当接部と、
前記往復部材と一体的に往復動し、前記現像剤補給装置に設けられた保持当接部と当接して前記往復部材を前記係合位置に保持する被保持部と、
を有することを特徴とする請求項1に記載の現像剤補給容器。 - 前記往復部材は、前記現像剤補給装置に設けられ前記現像剤補給容器に対して相対移動する移動部によって前記往復動方向の一方に移動させられ、前記退避位置から前記係合位置に変位させられた後に前記被保持部が前記移動部に設けられた前記保持当接部と当接することを特徴とする請求項2に記載の現像剤補給容器。
- 前記変位手段は、
前記往復部材と一体的に往復動する変位当接部と、
前記往復部材が往復動方向の一方に移動することで前記変位当接部と当接し、前記往復部材を前記退避位置から前記係合位置に変位させる変位被当接部と、
前記往復部材の往復動方向に往復動可能であり、前記往復部材と当接して前記往復部材を前記係合位置に保持する保持当接部を備えた、前記往復部材とは別部材の変位部材と、
前記往復部材と一体的に往復動し、前記保持当接部と当接して前記往復部材を前記係合位置に保持する被保持部と、
を有することを特徴とする請求項1に記載の現像剤補給容器。 - 前記変位部材は、前記現像剤補給装置に設けられ前記現像剤補給容器に対して相対移動する移動部によって前記往復動方向の一方に移動させられ、前記往復部材と当接して前記往復部材を前記往復動方向の一方に移動させ、前記往復部材が前記退避位置から前記係合位置に変位した後に前記保持当接部が前記被保持部と当接することを特徴とする請求項4に記載の現像剤補給容器。
- 前記変位手段は、前記現像剤補給容器を前記現像剤補給装置に装着する動作に連動して前記往復部材を前記退避位置から前記係合位置に変位させることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の現像剤補給容器。
- 前記変位手段は、前記現像剤補給容器を前記現像剤補給装置から取り出す動作に連動して前記往復部材を前記係合位置から前記退避位置に変位させることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の現像剤補給容器。
- 前記変位手段は、前記ポンプ部の最初の動作周期が所定の周期となるように、前記往復部材の往復動方向における所定の位置で前記往復部材を前記退避位置から前記係合位置に変位させることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の現像剤補給容器。
- 前記所定の周期は、前記ポンプ部が前記排出口を介した吸気を行う周期であることを特徴とする請求項8に記載の現像剤補給容器。
- 前記所定の位置は、前記ポンプ部を圧縮させた位置であることを特徴とする請求項8又は9に記載の現像剤補給容器。
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