JP2021152603A - 現像剤補給容器 - Google Patents

Abstract

【課題】 蛇腹ポンプ３の内部に侵入した現像剤が、物流等の振動によって固まった場合、蛇腹ポンプ３を伸縮させる駆動力が非常に大きくなるため、動作不良や部材破損が発生する懸念がある。【解決手段】 蛇腹ポンプ３と現像剤収容部２の間に扇子状の隔離ユニット３１を設ける。隔離ユニット３１は搬送部材６の回転に伴って隔離位置から蛇腹ポンプ３と現像剤収容部２を連通させる連通位置へ移動し、さらに搬送部材６と離間する退避位置へ移動することによって、現像剤補給動作に影響を及ぼさずに、物流時の蛇腹ポンプ３内部への現像剤の侵入を抑止できる。【選択図】 図１１

Description

本発明は、現像剤補給装置に着脱可能な現像剤補給容器及びこれらを有する現像剤補給システムに関する。この現像剤補給容器や現像剤補給システムは、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の画像形成装置において用いられ得る。

従来、複写機等の電子写真式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、現像剤補給容器から補給される構成となっている。

こうした従来の現像剤補給容器としては、例えば、特許文献１の現像剤補給容器が開示されている。

特許文献１に記載の現像剤補給容器では、現像剤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である。具体的な方法としては、現像剤補給容器において、第１の工程として蛇腹ポンプを伸長させて現像剤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、現像剤補給容器内へ空気を取り込んで現像剤を流動化する。次に、第２の工程として蛇腹ポンプを収縮させて現像剤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、現像剤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、現像剤を安定排出する構成になっている。

特許０５５１１４７１号明細書

ここで、従来の方式を用いた現像剤補給容器では、物流などの振動によって、ポンプ内に侵入した現像剤が強固に固まってしまう場合がある。その場合、画像形成装置内でポンプを伸縮させる際に必要な力が通常時よりも増加してしまう懸念がある。その結果、画像形成装置の駆動力ではポンプを伸縮させることができずに動作不良が生じたり、高い駆動力がかかることで部材が破損したりする懸念がある。

また、ポンプ内に現像剤が侵入することを防ぐために、特許文献１のように、ポンプ部と現像剤収容部の間にシャッターとシール部材を設ける構成もある。具体的には、一部に連通穴の開いたシール部材によって、ポンプ部と現像剤収容部を仕切り、連通穴を封止しているシャッターとの、現像剤収容部とポンプ部の相対回転によって、連通―非連通状態が切り替わるような構成となっている。そして、物流時は現像剤収容部とポンプ部が非連通状態となるように設定することで、物流時のポンプ内への現像剤の侵入を防止している。

しかし、この構成だと、現像剤補給容器の画像形成装置本体への装着後もシャッターとシール部材との摺動トルクがかかり続けることになるため、現像剤に負荷がかかり続けたり、画像形成装置側のモータの性能を高めたりしなければいけなくなる。

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、画像形成装置内での現像剤補給容器の稼働時に、過度な力がかかるのを防ぎ、画像形成装置の動作不良や部材破損を防ぐことを目的とする。

上記課題を解決するために、請求項１記載の現像剤補給容器は、画像形成装置に着脱可能な現像剤補給容器であって、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前記画像形成装置に排出する排出口と、前記画像形成装置から駆動力が入力される駆動入力部と、前記駆動入力部が受けた駆動力により前記排出口を介してエアの吸気と排気が行われるよう動作するポンプ部と、前記ポンプ部と前記現像剤収容部間の現像剤の移動を制限する隔離部材を備えた現像剤補給容器において、前記現像剤補給容器が前記画像形成装置に装着されていない状態では、前記隔離部材は前記ポンプ部と前記現像剤収容部を隔離する隔離位置に位置し、前記現像剤補給容器が前記画像形成装置に現像剤を補給する動作を行っている間は、前記隔離部材は前記ポンプ部と前記現像剤収容部を連通させる連通位置に位置し続けることを特徴とする。

本発明によれば、画像形成装置内での現像剤補給容器の稼働時に、過度な力がかかるのを防ぎ、画像形成装置の動作不良や部材破損を防ぐことができる。

画像形成装置の全体構成を示す断面図である。 （ａ）は現像剤補給装置の部分断面図、（ｂ）は装着部の斜視図、（ｃ）は装着部の断面図である。 現像剤補給容器と現像剤補給装置を示す拡大断面図である。 現像剤補給の流れを説明するフローチャートである。 現像剤補給装置の変形例を示す拡大断面図である。 本発明の実施形態に係る現像剤補給容器の斜視図である。 （ａ）本発明の実施形態に係る保持部Ｈ、駆動変換機構Ｄの斜視図、（ｂ）本発明の実施形態に係る保持部Ｈ、駆動変換機構Ｄの断面図である。 （ａ）本発明の実施形態に係る保持部Ｈおよび駆動変換機構Ｄを上面から見た図であり蛇腹ポンプ３が最大限伸長した状態を示す図、（ｂ）本発明の実施形態に係る保持部Ｈおよび駆動変換機構Ｄを上面から見た図であり、蛇腹ポンプ３が最大限圧縮した状態を示す図、（ｃ）保持部および駆動変換機構を現像剤収容部側から見た断面図である。 （ａ）本発明の実施形態に係る隔離ユニット３１を現像剤収容部側２から見た正面図、（ｂ）蛇腹ポンプ３側から見た隔離位置の時の斜視図、（ｃ）蛇腹ポンプ３側から見た連通位置にあるときの斜視図である。 （ａ）本発明の実施形態に係る固定部材３２の斜視図、（ｂ）移動部材３３の斜視図である。 （ａ）本発明の実施形態に係る現像剤補給容器１の隔離ユニット３１近傍の断面図、（ｂ）（ａ）の被支持部３２ｃ周辺の拡大図である。 （ａ）本発明の実施形態に係る搬送部材６の斜視図、（ｂ）搬送部材６の当接部６ｂ周辺の拡大斜視図である。 （ａ）本発明の実施形態に係る現像剤補給容器１の隔離ユニット３１が隔離位置にあるとき、（ｂ）隔離位置と連通位置の間にあるとき、（ｃ）連通位置にあるときの現像剤収容部２側から見た斜視図である。 （ａ）本発明の実施形態に係る現像剤補給容器１の隔離ユニット３１が隔離位置にあるときの現像剤の状態を示す断面図、（ｂ）連通位置にあるときの現像剤の状態を示す断面図である。 （ａ）本発明の実施形態に係る現像剤補給容器１の隔離ユニット３１の連通位置の時の断面拡大図、（ｂ）退避位置の時の断面拡大図である。 （ａ）本発明の実施形態に係る現像剤補給容器１の隔離ユニット３１が連通位置の時の搬送部材６との関係を示す上面図、（ｂ）退避位置の時の搬送部材６との関係を示す上面図である。 （ａ）本発明の変形例に係る隔離ユニット３１の現像剤収容部２側から見た斜視図、（ｂ）移動部材３３の斜視図である。 本発明の変形例に係る隔離ユニット３１の連通位置に位置する際の斜視図である。

〔実施例１〕
まず、画像形成装置の基本構成について説明し、続いて、この画像形成装置に搭載される現像剤補給システムを構成する現像剤補給装置と現像剤補給容器の構成について順に説明する。

（画像形成装置）
現像剤補給容器（所謂、トナーカートリッジ）が着脱可能（取り外し可能）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の一例として、電子写真方式を採用した複写機（電子写真画像形成装置）の構成について図１を用いて説明する。

同図において、１００は複写機本体（以下、画像形成装置本体もしくは装置本体という）である。また、１０１は原稿であり、原稿台ガラス１０２の上に置かれる。そして、原稿の画像情報に応じた光像を光学部１０３の複数のミラーＭとレンズＬｎにより、電子写真感光体１０４（以下、感光体）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）２０１ａ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、本例では、現像剤補給容器１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。

１０５〜１０８は記録媒体（以下、「シート」ともいう）Ｓを収容するカセットである。これらカセット１０５〜１０８に積載されたシートＳのうち、複写機の液晶操作部から操作者（ユーザ）が入力した情報もしくは原稿１０１のシートサイズを基に最適なカセットが選択される。ここで記録媒体としては用紙に限定されずに、例えばＯＨＰシート等適宜使用、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枚のシートＳを、搬送部１０９を経由してレジストローラ１１０まで搬送し、感光体１０４の回転と、光学部１０３のスキャンのタイミングを同期させて搬送する。

１１１、１１２は転写帯電器、分離帯電器である。ここで、転写帯電器１１１によって、感光体１０４上に形成された現像剤による像をシートＳに転写する。そして、分離帯電器１１２によって、現像剤像（トナー像）の転写されたシートＳを感光体１０４から分離する。

この後、搬送部１１３により搬送されたシートＳは、定着部１１４において熱と圧によりシート上の現像剤像を定着させた後、片面コピーの場合には、排出反転部１１５を通過し、排出ローラ１１６により排出トレイ１１７へ排出される。

また、両面コピーの場合には、シート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、シートＳの終端がフラッパ１１８を通過し、排出ローラ１１６にまだ挟持されているタイミングでフラッパ１１８を制御すると共に排出ローラ１１６を逆回転させることにより、再度装置内へ搬送される。さらに、この後、再給送搬送部１１９，１２０を経由してレジストローラ１１０まで搬送された後、片面コピーの場合と同様の経路をたどって排出トレイ１１７へ排出される。

上記構成の装置本体１００において、感光体１０４の回りには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、帯電手段としての一次帯電器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１０１の画像情報に基づき光学部１０３により感光体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現像するものである。また、一次帯電器２０３は、感光体１０４上に所望の静電像を形成するため感光体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は感光体１０４に残留している現像剤を除去するためのものである。

（現像剤補給装置）
次に、現像剤補給システムの構成要素である現像剤補給装置２０１について、図１〜図４を用いて説明する。ここで、図２（ａ）は現像剤補給装置２０１の部分断面図、図２（ｂ）は現像剤補給容器１を装着する装着部１０の斜視図、図２（ｃ）は装着部１０の断面図を示している。また、図３は、制御系並びに、現像剤補給容器１と現像剤補給装置２０１を部分的に拡大した断面図を示している。図４は制御系による現像剤補給の流れを説明するフローチャートである。

現像剤補給装置２０１は、図１に示すように、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を一時的に貯留するホッパ１０ａと、現像器２０１ａと、を有している。現像剤補給容器１は、図２（ｃ）に示すように、装着部１０に対して矢印Ｍ方向に装着される構成となっている。つまり、現像剤補給容器１の長手方向（回転軸線方向）がほぼこの矢印Ｍ方向と一致するように装着部１０に装着される。なお、この矢印Ｍ方向は、後述する図７（ｂ）の矢印Ｘ方向と実質平行である。また、現像剤補給容器１の装着部１０からの取り出し方向はこの矢印Ｍ方向とは反対の方向となる。

現像器２０１ａは、図１及び図２（ａ）に示すように、現像ローラ２０１ｆと、撹拌部材２０１ｃ、送り部材２０１ｄ，２０１ｅを有している。そして、現像剤補給容器１から補給された現像剤は撹拌部材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、現像ローラ２０１ｆには、ローラ上の現像剤コート量を規制する現像ブレード２０１ｇ、現像器２０１ａとの間の現像剤の漏れを防止するために現像ローラ２０１ｆに接触配置された漏れ防止シート２０１ｈが設けられている。

また、装着部１０には、図２（ｂ）に示すように、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５（図７参照）と当接することでフランジ５の回転方向への移動を規制するための回転規制部（保持機構）１１が設けられている。

また、装着部１０は、現像剤補給容器１が装着された際に、後述する現像剤補給容器１の第２排出口（排出孔）４ａ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現像剤受入れ口（現像剤受入れ孔）１３を有している。そして、現像剤補給容器１の第２排出口４ａから現像剤が現像剤受入れ口１３を通して現像器２０１ａへと供給される。なお、本実施例において、現像剤受入れ口１３の直径φは、装着部１０内での現像剤による汚れを可及的に防止する目的より、微細口（ピンホール）として約４ｍｍに設定されている。なお、現像剤受入れ口の直径は第２排出口４ａら現像剤が排出できる直径であればよい。

また、ホッパ１０ａは、図３に示すように、現像器２０１ａへ現像剤を搬送するための搬送スクリュー１０ｂと、現像器２０１ａ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を有している。

更に、装着部１０は、図２（ｂ）、（ｃ）に示すように、駆動機構（駆動部）として機能する駆動ギア３００を有している。この駆動ギア３００は、駆動モータ５００（不図示）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にセット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。

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構成となっている。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の動作を制御する構成となっている。

なお、本例において、駆動ギア３００は、駆動モータ５００の制御を簡易化させるため、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）のみを制御する構成となっている。従って、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に付与する構成に比して、現像剤補給装置２０１の駆動機構の簡易化を図ることができる。

（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、交換カバーを開き、現像剤補給容器１を現像剤補給装置２０１の装着部１０へ挿入、装着させる。この装着動作に伴い、現像剤補給容器１のフランジ５が現像剤補給装置２０１に保持、固定される。

その後、操作者が交換カバーを閉じることで、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内の現像剤が空となってしまった場合には、操作者が、交換カバーを開き、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を装着部１０へと挿入、装着し、交換カバーを閉じることにより、現像剤補給容器１の取り出し〜再装着に至る交換作業が終了する。

（現像剤補給装置による現像剤補給制御）
次に、現像剤補給装置２０１による現像剤補給制御について、図４のフローチャートを基に説明する。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構成している。

具体的には、まず、現像剤センサ１０ｄがホッパ１０ａ内の現像剤収容量をチェックする（Ｓ１００）。そして、現像剤センサ１０ｄにより検出された現像剤収容量が所定量未満であると判定された場合、つまり、現像剤センサ１０ｄにより現像剤が検出されなかった場合、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する（Ｓ１０１）。

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収容量が所定量に達したと判定された場合、つまり、現像剤センサ１０ｄにより現像剤が検出された場合、駆動モータ５００の駆動をオフし、現像剤の補給動作を停止する（Ｓ１０２）。この補給動作の停止により、一連の現像剤補給工程が終了する。

このような現像剤補給工程は、画像形成に伴い現像剤が消費されてホッパ１０ａ内の現像剤収容量が所定量未満となると、繰り返し実行される構成となっている。

このように、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２０１ａへ補給する構成でも構わないが、別の例として、以下のような現像剤補給装置２０１の構成としてもよい。

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２０１ａ（図1参照）へ直接的に現像剤を補給する構成である。この図５は、現像剤補給装置２０１として２成分現像器８００を用いた例である。この現像器８００には、現像剤が補給される撹拌室と現像スリーブ８００ａへ現像剤を供給する現像室を有しており、撹拌室と現像室には現像剤搬送方向が互いに逆向きとなる撹拌スクリュー８００ｂが設置されている。そして、撹拌室と現像室は長手方向両端部において互いに連通しており、２成分現像剤はこれらの２つの部屋を循環搬送される構成となっている。また、撹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の動作を制御する構成となっている。この構成の場合、現像剤補給容器から補給される現像剤は、非磁性トナー、もしくは非磁性トナー及び磁性キャリアとなる。

本例では、現像剤補給容器１内の現像剤は第２排出口４ａから重力作用のみではほとんど排出されず、蛇腹ポンプ部３による容積可変動作によって現像剤が排出されるため、排出量のばらつきを抑えることができる。そのため、ホッパ１０ａを省くことができ、図５のような例であっても、現像室へ現像剤を安定的に補給することが可能である。

（現像剤補給容器）
次に、図６を用いて現像剤補給容器１について説明する。図６は現像剤補給容器１の斜視図である。

図６に示すように、現像剤補給容器１は現像剤を収容し画像形成装置内で回転可能な現像剤収容部２と、現像剤収容部２に対して相対回転可能に取り付けられた保持部Ｈ、前記回転駆動を後述する蛇腹ポンプ３の矢印Ａ方向、Ｂ方向の往復動へ変換する駆動変換機構Ｄから構成される。尚、現像剤収容部２には矢印Ａ方向の端側に開口部（不図示）が形成され、内部の現像剤を前記開口部側へ搬送する螺旋状の搬送突起２ｃが形成されている。また、前記開口部は搬送突起２ｃが形成された胴体部に対して小径となっており、後述する駆動変換部材１４と結合することで、現像剤収容部２と駆動変換部材１４は画像形成装置内で一体となって回転する。

（保持部および駆動変換機構）
次に、図７、図８を用いて保持部Ｈおよび駆動変換機構Ｄについて説明する。図７（ａ）は保持部Ｈの一部を構成するカバー１８を説明の便宜上不可視とした斜視図、図７（ｂ）は保持部Ｈおよび駆動変換機構Ｄの断面図である。図８（ａ）は保持部Ｈおよび駆動変換機構Ｄを上面から見た図であり、蛇腹ポンプ３が最大限伸長した状態を示す図である。図８（ｂ）は図８（ａ）と同様に、保持部Ｈおよび駆動変換機構Ｄを上面から見た図であり、蛇腹ポンプ３が最大限圧縮した状態を示す図である。図８（ｃ）は、保持部Ｈおよび駆動変換機構Ｄを図８（ａ）に示すＡ方向から見た部分側面図である。

保持部Ｈは主に、図７（ａ）に示すフランジ５、蛇腹ポンプ３と、図７（ｂ）に示すボトルシャッタ４、開口シール１６、フランジシール１７によって構成される。

ここで、前述したように、保持部Ｈは現像剤収容部２に対して相対回転可能なように、フランジ５を介して現像剤収容部２に接続される。尚、現像剤収容部２とフランジ５の接続部にはフランジシール１７が介在し、現像剤収容部２とフランジ５との接続部から内部の現像剤が外部へ漏れるのを防いでいる。さらに、フランジ５の現像剤収容部２が接続される対向側には蛇腹ポンプ３が接続される。ここで、蛇腹ポンプ３とフランジ５に囲まれた内部空間は、現像剤収容部２内から搬送された現像剤を受け入れる排出部５ｄとして機能する。また、図７（ｂ）に示すように、フランジ５の鉛直方向下面側に開口シール１６が貼り付けられており、開口シール１６を所定量圧縮した状態でボトルシャッタ４が組付けられている。ボトルシャッタ４には現像剤補給容器１を画像形成装置に装着した際に、開口シール１６に形成されたシール開口１６ａと連通し、外部へ現像剤を排出する第２排出口４ａが形成されている。尚、上述した保持部Ｈを構成する部品は、図７（ｂ）に示すカバー１８によってそのほとんどが覆われており、外部からの衝撃や振動等から保護されている。

次に駆動変換機構Ｄは図７（ａ）に示す略円筒状の駆動変換部材１４とコの字型の往復動伝達部材１５によって構成される。

ここで、図８（ａ）に示すように駆動変換部材１４と蛇腹ポンプ３は、往復動伝達部材１５を介して接続されている。具体的には、駆動変換部材１４に形成されたカム溝１４ｂに対して、往復動伝達部材１５のアーム部１５ｃの先端に設けられた第１の突起１５ａおよび第２の突起１５ｂが係合する。また、往復動伝達部材１５のアーム部１５ｃの付根部に設けられた蛇腹ポンプ係合部１５ｄ（図７（ｂ）参照）が蛇腹ポンプ３の把持部３ａ（図７（ｂ）参照）と係合する。

また、往復動伝達部材１５は、図８（ｃ）に示すように、カバー１８に形成された回転規制部１８ａ内に回転方向に対して変位不可に保持されている。尚、前記カム溝１４ｂは１８０°対称形状となっている。

したがって、駆動変換部材１４に形成された駆動受け部１４ａに画像形成装置本体の駆動源より回転駆動力が与えられると、駆動変換部材１４は回転駆動し、往復動伝達部材１５は駆動変換部材１４に形成されたカム溝１４ｂに沿って図８（ａ）に示す位置から図８（ｂ）に示す位置までＢ方向に変位する。ここで、前述したように、蛇腹ポンプ３と往復動伝達部材１５は係合しているため、蛇腹ポンプ３も同様にＢ方向に伸長した状態から圧縮された状態に変位する。さらに駆動変換部材１４が回転すると、先ほどとは逆に往復動伝達部材１５は図８（ｂ）に示す位置から図８（ａ）に示す位置まで蛇腹ポンプ３とともにＡ方向に変位する。つまり、前述したように、画像形成装置本体が現像剤を必要とした場合、制御装置６００（図３参照）により駆動モータ５００（図３参照）が駆動され、現像剤補給容器１は本体内で上記した動きを繰り返す。

ここで、本現像剤補給容器１の排出方式について簡単に説明する。

上述したように、本発明の現像剤補給容器１においては、本体の駆動を受けた際に蛇腹ポンプ３が伸縮動作を行うが、蛇腹ポンプ３が図８（ｂ）に示す最大限圧縮した状態から図８（ａ）に示す最大限伸長した状態に変位する際に、現像剤補給容器１内の容積が増加するため、現像剤補給容器１内は一時的に大気圧に対して減圧状態となる。その際、現像剤補給容器１内に、外部よりボトルシャッタ４の第２排出口４ａを介してエアが取り込まれる。その際、取り込まれたエアが第２排出口４ａ近傍の現像剤に作用し、前記現像剤は流動性が高い状態となる。また同時に、エアが取り込まれたことで現像剤補給容器１内は大気圧と等しくなる。

次に、蛇腹ポンプ３が図８（ａ）に示す最大限伸長した状態から図８（ｂ）に示す最大限圧縮した状態に変位すると、現像剤補給容器１内の容積が減少するため、現像剤補給容器１内は一時的に大気圧に対して加圧状態となる。その際、前述した流動性が高くなった現像剤が現像剤補給容器１内より第２排出口４ａを介して外部へエアとともに吐出される。また同時に、現像剤補給容器１内の現像剤とエアが吐出されることで、現像剤補給容器１内は大気圧となる。

本実施例に記載の現像剤補給容器１は上記した蛇腹ポンプ３の伸縮プロセスを繰り返す事により現像剤補給容器１内の現像剤を外部へ排出する方式となっている。

また、本発明の現像剤補給容器１は、上記の構成に加え、図７に示すように、現像剤収容部２と蛇腹ポンプ３の間に現像剤の行き来を制限するための隔離ユニット３１を備えている。以下で隔離ユニット３１の構成や動作、役割について詳細に説明する。

（隔離ユニット）
本発明の特徴である隔離ユニット３１について、図９〜図１１を用いて説明する。図９（ａ）は隔離ユニット３１を現像剤収容部２側から見た正面図、図９（b）は隔離状態の隔離部材３１を蛇腹ポンプ３側から見た斜視図、図９（ｃ）は連通状態の隔離部材３１を蛇腹ポンプ３側から見た斜視図である。また、図１０（ａ）は固定部材３２の、図１０（ｂ）は移動部材３３のそれぞれ斜視図である。また、図１１（ａ）は本実施例における現像剤補給容器１の隔離ユニット周辺の部分断面図、（ｂ）は図１１（ａ）の被支持部３２ｃ周辺の拡大図である。

図９に示すように、隔離ユニット３１は隔離ユニット３１をフランジに固定するための一つの固定部材３２と、複数の移動部材３３、固定部材３２および移動部材３３に固定されたシート部材３４とシール部材３５を持つ、扇子状部材である。ここで、図１０（ａ）に示すように、固定部材３２は軸部３２ａと基材部３２ｂと被支持部３２ｃを持つ。また、図１０（ｂ）に示すように、移動部材３３は穴部３３ａと移動部３３ｂを持ち、移動部材３３の穴部３３ａは固定部材３２の軸部３２ａに回転自在に挿入されている。さらに、シート部材３４は、図９（ｂ）に示すように、移動部材３３どうしの間で織り目が付けられている。本実施例においては、シート部材３４は不図示の両面テープによって、固定部材３２および移動部材３３それぞれに固定されている。しかし、固定には両面テープでなく、例えば接着剤のようなものを用いたり、熱溶着したりしても構わない。また、隔離状態において、固定部材３２と最も現像剤収容部２側の移動部材３３の間の、軸方向の隙間は現像剤の移動を防止するために、シール部材３５によって封止されている。本実施例ではシール部材３５は固定部材３２に固定されているが、移動部材３３には固定されていない。そのため、移動部材３３はシール部材３５に対して自由に移動することができる。本実施例ではシール部材３５は発泡ウレタンのような弾性体を用い、上記隙間内で圧縮されることで現像剤が移動できないように封止している。

図９（ａ）に示すように、隔離ユニット３１は正面から見て円形をしており、図１１（ａ）、（ｂ）に示すように、フランジ５の内壁から突出する支持部５ｅに固定部材３２が係止されることでフランジ５の内部に嵌合している。また、支持部５ｅ外周には、固定部材３２側に対してテーパが設けられた、係止突起５ｆが形成されている。係止突起５ｆによって、隔離ユニット３１の蛇腹ポンプ３側への移動が規制されている。この状態において、後述する隔離ユニット３１の動作によって、隔離ユニット３１は、現像剤を蛇腹ポンプ３側から隔離する隔離位置と、隔離していない連通位置を切り替えることができる（図１３参照）。

（搬送部材）
図１２を用いて搬送部材６について説明する。ここで、図１２（ａ）は搬送部材６の斜視図、図１２（ｂ）は当接部６ｂ近傍の拡大斜視図である。

搬送部材６は、現像剤収容部２内の現像剤を掻き上げて傾斜突起６ａ１へ搬送する掻き上げ部６ａ２と、掻き上げた現像剤を排出部５ｄへ搬送する傾斜突起６ａ１と、後述する現像剤搬送動作時に移動部材３３を変位させる当接部６ｂを有し、現像剤収容部２とともに一体的に回転する構成となっている。当接部６ｂは図１２（ｂ）に示すテーパ面で移動部材３３と当接し、搬送部材６の回転時に移動部材３３を変位させる。詳細な動作は後述する。

（隔離ユニットの動作）
図１３、図１４を用いて、隔離ユニット３１の動作を説明する。

図１３は現像剤収容部２側から見た隔離ユニット３１周辺の斜視図であり、図１３（ａ）は蛇腹ポンプ３と現像剤収容部２の間の現像剤の移動を防ぐ、隔離位置に隔離ユニット３１が位置している状態、図１３（ｂ）は隔離ユニット３１が隔離位置と、蛇腹ポンプ３と現像剤収容部２との間の現像剤の移動を許容する連通位置の間にあるときの状態、図１３（ｃ）は連通位置にあるときの状態をそれぞれ示している。また、説明の為、蛇腹ポンプ３および、カバー１５は省略して表記している。また、図１４（ａ）は隔離位置の時の現像剤の様子を表す断面図、図１４（ｂ）は連通位置の時の現像剤の様子を表す断面図である。

現像剤補給容器１が現像剤補給装置２０１に装着され、駆動力が伝達されるまでは、隔離ユニット３１は図１３（ａ）のような現像剤収容部２と蛇腹ポンプ３の間を封止している状態であり、蛇腹ポンプ３と現像剤収容部２の間の現像剤の行き来は制限されている。そのため物流時は、図１４（ａ）に表すように、現像剤収容部２内の現像剤は蛇腹ポンプ３内には侵入しない。それによって、蛇腹ポンプ３内部で現像剤が固まることはない。

その後、現像剤補給装置２０１内で現像剤補給容器１に駆動力が伝達されると、現像剤収容部２が図１３の矢印方向に回転する。そのため、現像剤収容部２に保持されている搬送部材６も同方向に回転する。その際、現像剤補給装置２０１に保持されているフランジ５やフランジ５に保持されている隔離ユニット３１は回転しない。

そのため、搬送部材６と隔離ユニット３１が相対回転する。それによって、搬送部材６の当接部６ｂによって移動部材３３が図１３の矢印方向に押され、固定部材３２の軸部３２ａを中心として回転する。それによって、シート部材３４が折り目に沿って扇子のように折りたたまれていき（図１３（ａ）→図１３（ｂ））、そして、搬送部材６が一周することでシート部材３４が固定部材３２と移動部材３３の間に完全に折りたたまれ、図１３（ｃ）のように、固定部材３２の幅以外の部分で蛇腹ポンプ３と現像剤収容部２が完全に連通する。この時、移動部材３３はシール部材３５に突き当たって、それ以上回転できなくなる。この状態になると、図１４（ｂ）に表すように、現像剤収容部２内の現像剤が蛇腹ポンプ３側へ移動できるようになる。

その後の動作について、図１５、図１６を用いて説明する。図１５（ａ）は連通位置になってすぐの隔離ユニット３１周辺の断面拡大図、図１５（ｂ）は後述する退避位置へ至った時の隔離ユニット３１周辺の断面拡大図、図１６（ａ）は連通位置の時の搬送部材６と隔離ユニット３１を、図１６（ｂ）は退避位置の時の搬送部材６と隔離ユニット３１を、それぞれ上から見た隔離ユニット３１周辺の拡大図である。

連通位置では、図１５（ａ）に示すように、隔離ユニット３１とフランジ５の壁面との間に隙間が存在し、図１６（ａ）に示すように、搬送部材６の当接部６ｂは隔離ユニット３１に当接している状態である。その状態からさらに搬送部材６が回転しようとすると、当接部６ｂに設けられたテーパ面によって隔離ユニット３１が図１５（ａ）及び、図１６（ａ）に示す矢印方向に強く押される。そうすることで、固定部材３２が係止突起５ｆのテーパ面に沿って係止突起５ｆを乗り越えて、図１５（ｂ）に示す位置に隔離ユニット３１が移動する。隔離ユニット３１の移動によって、隔離ユニット３１は搬送部材６が当接しない、退避位置へ至る（図１６（ｂ））。

それによって、蛇腹ポンプ３と現像剤収容部２の間での現像剤やエアが自由に行き来できるようになるため、蛇腹ポンプ３の伸縮による内圧変化が現像剤収容部２にも伝わり、現像剤を現像剤補給容器１の外部へ排出することができる。さらに、隔離ユニット３１が退避位置へ移動することで、搬送部材６には隔離ユニット３１の移動部材３３を移動させるための力がかからなくなるため、現像剤補給容器１の駆動に必要な駆動力が低減する。
本実施例の構成を用いることで、物流時に蛇腹ポンプ３へ現像剤を流入させることが無い為、物流等によって蛇腹ポンプ３内に侵入した現像剤が固まって、蛇腹ポンプ３を伸縮させる抵抗になることを防ぐ。また、搬送部材６が一周するだけで、蛇腹ポンプ３と現像剤収容部２の隔離状態が解消されるため、従来の常時シールしている構成と比較して、高駆動負荷の継続時間が低減される。そのため、画像形成装置の省エネルギー化や、現像剤へのストレス低減、部材破損の危険性を低減させることができる。

（実施例１の変形例）
実施例１では扇状の隔離ユニット３１を用いたが、変形例として図１７に示すような、小さな回転シャッターを組み合わせた系でもよい。

図１７（ａ）は本変形例の隔離ユニット３１の現像剤収容部２側から見た斜視図、図１７（ｂ）は本変形例の隔離ユニット３１に用いられている移動部材３３の現像剤収容部２側から見た斜視図である。

本変形例では、移動部材３３は係止部３３ｃを持ち、シート部材３４は用いず、正面から見た際に移動部材３３を隙間なく配列することによって、現像剤を隔離する構成となっている。また、現像剤補給容器１の回転軸方向の移動部材３３どうしの隙間はシール部材（不図示）でシールしている。

本変形例も実施例１と同様に、搬送部材６の回転によって移動部材３３が当接部６ｂに押され、軸部３２ａを中心に回転する。そして、係止部３３ｃが回転方向下流側の移動部材３３に当接すると、下流側の移動部材３３も係止部３３ｃに押されて回転する。その後、搬送部材６は一周することで、隔離ユニット３１が図１８のように１枚分の移動部材３３の幅を残して収納され、蛇腹ポンプ３と現像剤収容部２の間を現像剤が連通することができるようになる。その後は実施例１と同様に、当接部６ｂのテーパ面に隔離ユニット３１が軸方向に押されて移動し、搬送部材６と離間する。そうすることで、搬送部材６は抵抗なく回転することができるようになる。

本変形例でも、通常の現像剤補給動作時の駆動力を向上させることなく物流時における蛇腹ポンプ３内への現像剤の侵入を防ぐことができる。しかし、実施例１に対して、移動部材３３の摺擦が生じるため、現像剤へのストレスという点で実施例１の方がより好ましい。

Ｓ シート
Ｔ 現像剤
１ 現像剤補給容器
２ 現像剤収容部
２ｃ 搬送突起
２ｄ ギア部
２ｅ，２ｇ，２ｈ，２ｉ カム溝
２ｋ 円筒部
２ｒ ギア突起
３ 蛇腹ポンプ
４ ボトルシャッタ
４ａ 第２排出口
５ フランジ
５ｄ 排出部
５ｅ 支持部
５ｆ 係止突起
６ 搬送部材
６ａ１ 傾斜突起
６ａ２ 掻き上げ部
６ｂ 当接部
７ 規制部
９ 駆動伝達部材
９ａ ギア
９ｂ 被係合部
１０ 装着部
１０ａ ホッパ
１０ｂ 搬送スクリュー
１０ｃ 開口
１０ｄ 現像剤センサ
１１ 回転規制部
１２ フィルタ
１３ 現像剤受入れ口
１４ 駆動変換部材
１４ａ 駆動受け部
１４ｂ カム溝
１４ｂ１ 第１のカム面
１４ｂ２ 第２のカム面
１５ 往復動伝達部材
１５ａ 第１の突起
１５ｂ 第２の突起
１５ｃ アーム部
１５ｄ 蛇腹ポンプ係合部
１６ 開口シール
１６ａ シール開口
２１ 突き当て部
３１ 隔離ユニット
３２ 固定部材
３２ａ 軸部
３２ｂ 基材部
３３ 移動部材
３３ａ 穴部
３３ｂ 移動部
３３ｃ 係止部
３４ シート部材
３５ シール部材
１００ 装置本体
１０４ 感光体
２０１ 現像剤補給装置
２０１ａ 現像器
３００ 駆動ギア
５００ 駆動モータ
６００ 制御装置

Claims (3)

1. 画像形成装置に着脱可能な現像剤補給容器であって、
   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前記画像形成装置に排出する排出口と、
   前記画像形成装置から駆動力が入力される駆動入力部と、
   前記駆動入力部が受けた駆動力により前記排出口を介してエアの吸気と排気が行われるよう動作するポンプ部と、
   前記ポンプ部と前記現像剤収容部間の現像剤の移動を制限する隔離部材を備えた現像剤補給容器において、
   前記現像剤補給容器が前記画像形成装置に一度も装着されていない状態では、前記隔離部材は前記ポンプ部と前記現像剤収容部を隔離する隔離位置に位置し、前記現像剤補給容器が前記画像形成装置に現像剤を補給する動作を行っている間は、前記隔離部材は前記ポンプ部と前記現像剤収容部を連通させる連通位置に位置し続けることを特徴とする現像剤補給容器。
2. 前記隔離部材は、現像剤補給容器側に固定された板状の固定部材と、前記固定部材に対して回転可能に支持された移動部材と、前記固定部材と前記移動部材に固定され、かつ、折り曲げることができるシート部材を有し、
   前記移動部材が前記固定部材に対して回転することで、前記シート部材は前記移動部材に折り曲げられて前記隔離部材が前記連通位置に移動する、ことを特徴とする請求項１に記載の現像剤補給容器。
3. 前記隔離部材は、前記連通位置に移動した後には、前記現像剤補給容器内の現像剤を搬送するための搬送部材の動作を阻害しない位置に退避することを特徴とする請求項１又は２に記載の現像剤補給容器。
   
   
   
   
   
   
   

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