(57)【要約】【課題】瞬間的にシール面が離間して容器内からトナーを含んだ空気が貫通孔と軸部材との隙間へ侵入しても、貫通孔から外部へはトナーが漏れ出しにくい現像剤補給容器を提供する。【解決手段】封止部材４は、キャップ部材４１の貫通孔４ｇに軸部材４２を挿入し、反対側に出た軸部材４２に付勢部材４３を挿入して、圧縮状態で軸部材４２の先端にストッパ部材４４を取り付けて組み立てられる。軸部材４２は、トナー補給容器１の内部へ外部から駆動力を伝達するために配置され、軸部材４２の貫通孔４ｇを貫通する部分に形成された貫通方向の平行面に、貫通方向に直角な溝が複数並列に形成してトナーを捕集するトラップ部４ｊを構成した。【選択図】図１１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤を収納する現像剤補給容器において、
前記現像剤補給容器に形成された貫通孔の開口を囲む現像剤を収納する側の面に当接して前記貫通孔を封止する当接部を有して前記貫通孔を貫通して貫通方向へ移動可能に配置された移動部材と、
前記当接部によって前記貫通孔が封止される方向に前記移動部材を付勢する付勢手段と、を備え、
前記貫通孔に位置する前記移動部材の部分と前記貫通孔の内周面との少なくとも一方に凹所が形成されていることを特徴とする現像剤補給容器。
【請求項２】
前記貫通方向に直角な溝が前記移動部材側に複数並列に形成されていることを特徴とする請求項１記載の現像剤補給容器。
【請求項３】
前記移動部材は、前記現像剤補給容器の内部へ外部から駆動力を伝達するために配置され、
前記貫通孔及び前記移動部材には、前記移動部材が前記貫通孔内で回転しないように前記貫通方向の平行面が形成され、
前記溝は、前記移動部材の前記貫通方向に垂直な断面の四隅に形成されていることを特徴とする請求項２記載の現像剤補給容器。
【請求項４】
一端に配置された開口部から現像剤を取り出し可能に収納する容器部材と、前記開口部を開放可能に封止する封止部材とを備え、
前記移動部材は、前記封止部材に形成された前記貫通孔に配置されて、前記封止部材を封止状態で前記開口部にロックするための前記貫通方向の駆動力を伝達することを特徴とする請求項１乃至３いずれか１項記載の現像剤補給容器。
【請求項５】
前記容器部材は、回転に伴って前記開口部側に現像剤を搬送する螺旋突起を設けた円筒形の樹脂容器と、前記樹脂容器の中心軸に位置する内周が円筒面状の前記開口部を設けた樹脂成型部材とを連結して構成され、
前記封止部材は、前記開口部の内周面に当接するゴムシールを外周面に配置して、前記開口部に中心軸に沿った方向へ移動可能に挿入され、
前記移動部材は、前記付勢手段に付勢されて前記開口部の内側で前記封止部材を拡径させることを特徴とする請求項４記載の現像剤補給容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置で用いられる補給用現像剤を収納して保管、運搬される現像剤補給容器、詳しくは、現像剤補給容器の貫通孔に配置されて貫通方向へ移動可能な移動軸部材における粉体シール構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
着脱交換が可能な現像剤補給容器から少しずつ現像剤を取り出して現像装置に供給する画像形成装置が実用化されている（特許文献１）。
【０００３】
そして、現像剤補給容器の内部で機構を作動させるために、密封された現像剤補給容器に形成された貫通孔に軸部材を配置して外部から駆動力を伝達する場合がある。（特許文献２、３）。
【０００４】
特許文献２では、現像剤収納容器の内部で攪拌羽根を回転させるための回転軸が現像剤収納容器の端面に形成した貫通孔に配置される。回転軸と貫通孔との隙間から現像剤が漏れ出さないように、貫通孔を囲む面に回転軸を囲むオイルシールが配置されている。
【０００５】
特許文献３では、現像剤収納容器の内部で攪拌部材を回転させるための回転軸が現像剤収納容器の端面に形成した貫通孔に配置される。回転軸と貫通孔との隙間から現像剤が漏れ出さないように、貫通孔を囲む面に発泡ポリウレタンを用いたシール構造が配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２―３１８４９号公報
【特許文献２】特開平８−７６５７９号公報
【特許文献３】特開平７―２６１５２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に示される現像剤補給容器は、現像剤を収納する容器部材の開口部に、開口部を開放可能に封止する封止部材を挿入して構成される。そして、現像剤補給容器は、微粒子のトナーが飛散しないように、高度な密封状態で工場出荷されて、流通し、保管され、使用済み現像剤補給容器を置き換えるように手作業で交換される。
【０００８】
このような現像剤補給容器において、封止部材を開口部の内側で拡径させて抜け落ちないようにロックさせることが計画された。
【０００９】
図７の（ａ）に示すように、封止部材（４）の中心軸上に形成した貫通孔に移動部材（４２）を貫通方向へ移動可能に配置して、ロック（４ｈ、４ｅ）に必要な駆動力を外部から容器内へ伝達する構成が提案された。
【００１０】
ここで、貫通孔からトナーが漏れ出さないようにする構造としては、貫通孔の内側にゴムシールを配置して軸部材の外周を封止する構成が一般的である。しかし、この構成によると、ゴムシールを摩擦して移動部材（４２）が貫通方向へ移動するため、駆動抵抗が大きくなり、付勢手段（４３）の付勢力だけでは駆動できなくなる。
【００１１】
そこで、貫通孔には軸部材を緩く保持させて容器内の貫通孔を囲む面にシールを配置し、付勢手段（４３）の付勢力で、移動部材（４２）のフランジ面にシールを当接させて貫通孔を封止する構成が提案された。
【００１２】
しかし、この場合、現像剤補給容器に大きな振動や衝撃が作用すると、瞬間的にシール面が離間して容器内からトナーを含んだ空気が貫通孔と軸部材との隙間を通過することが判明した。
【００１３】
本発明は、瞬間的にシール面が離間して容器内からトナーを含んだ空気が貫通孔と軸部材との隙間へ侵入しても、貫通孔から外部へはトナーが漏れ出しにくい現像剤補給容器を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の現像剤補給容器は、現像剤を収納するものである。そして、前記現像剤補給容器に形成された貫通孔の開口を囲む現像剤を収納する側の面に当接して前記貫通孔を封止する当接部を有して前記貫通孔を貫通して貫通方向へ移動可能に配置された移動部材と、前記当接部によって前記貫通孔が封止される方向に前記移動部材を付勢する付勢手段とを備え、前記貫通孔に位置する前記移動部材の部分と前記貫通孔の内周面との少なくとも一方に凹所が形成されているものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の現像剤補給容器では、貫通孔と軸部材の隙間を通じてトナーを含んだ空気が通過する際に、隙間が部分的に拡大した凹所でトナーがトラップされるため、隙間を素通りして外部へ漏れ出すトナーが少なくなる。
【００１６】
このため、瞬間的にシール面が離間して容器内からトナーを含んだ空気が貫通孔と軸部材との隙間へ侵入しても、貫通孔から外部へはトナーが漏れ出しにくい。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１実施形態の画像形成装置の構成の説明図である。
【図２】現像剤補給容器の交換の説明図である。
【図３】組み立てた状態のトナー補給容器の断面図である。
【図４】トナー補給容器の容器本体と搬送部材の説明図である。
【図５】組み立てた状態の封止部材の断面図である。
【図６】封止部材の構成部品の説明図である。
【図７】封止部材のロック機構の動作の説明図である。
【図８】封止部材のロック解除工程の説明図である。
【図９】封止部材の開放工程の説明図である。
【図１０】封止部材の係合解除の説明図である。
【図１１】貫通孔のシール構造の説明図である。
【図１２】貫通孔と軸部材の隙間の説明図である。
【図１３】実施例１の軸部材の説明図である。
【図１４】実施例２の軸部材の説明図である。
【図１５】実施例３の軸部材の説明図である。
【図１６】比較例の軸部材の説明図である。
【図１７】実施例４の封止部材の構成の説明図である。
【図１８】トナー補給容器の梱包材の説明図である。
【図１９】トラップ部における空気の流れの変化の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。本発明は、貫通孔と軸部材の隙間で空気からトナーが分離される限りにおいて、実施形態の構成の一部または全部を、その代替的な構成で置き換えた別の実施形態でも実施できる。
【００１９】
従って、現像剤は、一成分現像剤に限らず、二成分現像剤、補充用トナーでも使用できる。二成分現像剤を用いる場合、現像剤補給容器には、非磁性トナーのみが収容されてもよく、非磁性トナーに一定割合の磁性キャリアを混合して収容されてもよい。
【００２０】
また、実施例の現像剤補給容器は、記録材へ枚葉式にトナー像を転写する画像形成装置に限らず、中間転写ベルトを用いる画像形成装置や記録材搬送ベルトを用いる画像形成装置でも搭載できる。１個の感光ドラムを配置した１ドラム型に限らず、ベルト部材に沿って複数の感光ドラムを配置したタンデム型でも搭載できる。
【００２１】
本実施形態では、トナー像の形成／転写に係る主要部のみを説明するが、本発明は、必要な機器、装備、筐体構造を加えて、プリンタ、各種印刷機、複写機、ＦＡＸ、複合機等、種々の用途で実施できる。
【００２２】
なお、特許文献１〜３に示される画像形成装置、現像装置、現像剤補給容器の一般的な事項については、図示を省略して重複する説明を省略する。
【００２３】
＜画像形成装置＞
図１は第１実施形態の画像形成装置の構成の説明図である。
【００２４】
図１に示すように、画像形成装置１００は、コピー機能時には、イメージスキャナ１０３で読み取った画像情報に基づいたトナー像を感光ドラム１０４に形成して記録材Ｐに転写する。また、画像形成装置１００は、プリンタ機能時には、パーソナルコンピュータ等の外部装置にて作成されて通信回線を介して送信されたプリントデータを受信してプリントデータに基づいた画像を記録材Ｐに形成する。
【００２５】
記録材カセット１０７、１０８からピックアップローラ１０７Ａ、１０８Ａを用いて必要に応じて取り出された記録材Ｐは、１枚ずつに分離してレジストローラ１１０へ給送される。レジストローラ１１０は、記録材Ｐを待機させて、感光ドラム１０４のトナー像にタイミングを合わせて記録材Ｐを転写部Ｔ１へ送り出す。転写部Ｔ１でトナー像を転写された記録材Ｐは、搬送ベルト１１３によって定着装置１１４へ送り込まれ、定着装置１１４で加熱加圧を受けて表面にトナー像を定着される。
【００２６】
片面コピーの場合、記録材Ｐ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。両面コピーの場合、記録材Ｐは、フラッパ１１８の制御により、排出ローラ１１６でスイッチバックさせ、再給送搬送路１１９、１２０を経由してレジストローラ１１０へ表裏反転状態で再搬送される。その後、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。
【００２７】
感光ドラム１０４を囲んで、帯電装置２０３、露光装置２０４、現像装置２０１、転写帯電器１１１、分離帯電器１１２、及びクリーニング装置２０２が配設されている。
【００２８】
帯電装置２０３は、荷電粒子を照射して、感光ドラム１０４の表面を一様な負極性の電位に帯電させる。露光装置２０４は、画像データを展開した画像信号に応じてＯＮ−ＯＦＦ変調されたレーザービームを走査して、感光ドラム１０４の表面に画像の静電像を書き込む。
【００２９】
転写帯電器１１１は、転写部Ｔ１に給送された記録材に荷電粒子を照射して正極性に帯電させることにより、負極性に帯電した感光ドラム１のトナー像を記録材Ｐへ移転させる。分離帯電器１１２は、トナー像が転写された記録材に荷電粒子を照射して記録材Ｐの不必要な電化を中和して除電させることにより、記録材Ｐを感光ドラム１０４から曲率分離させる。クリーニング装置２０２は、感光ドラム１０４にクリーニングブレードを摺擦させて、転写部Ｔ１を通過した感光ドラム１０４の表面に残留した転写残トナーを除去する。
【００３０】
＜現像装置＞
図２は現像剤補給容器の交換の説明図である。現像装置２０１へ一成分現像剤（磁性トナー）を補給するためのトナー補給容器１が画像形成装置１００に着脱可能に装着されている。トナーは極めて微細な粉末であるため、現像剤補給時には、トナーが飛散しないように現像剤補給容器１を画像形成装置１００の内部に据え置いて、先端の小さな開口部から少量ずつトナーを排出させている。
【００３１】
現像装置２０１は、トナーホッパー２０１ａを有している。トナーホッパー２０１ａは、トナー補給容器１から補給されたトナーを撹拌するための撹拌部材２０１ｃを有している。撹拌部材２０１ｃにより撹拌されたトナーは、マグネットローラ２０１ｄによって現像剤容器２０１ｂに送られる。現像剤容器２０１ｂは、現像ローラ２０１ｆと送り部材２０１ｅとを有している。マグネットローラ２０１ｄによってトナーホッパー２０１ａから送られたトナーは、送り部材２０１ｅによって現像ローラ２０１ｆに送られ、現像ローラ２０１ｆによって感光ドラム１０４に供給される。
【００３２】
現像装置２０１は、トナーを負極性に帯電させ、現像ローラ２０１ｆに薄層状態で担持させて感光ドラム１０４を摺擦する。不図示の電源から現像ローラ２０１ｆに、直流電圧に交流電圧を重畳した振動電圧を印加することで、相対的に正極性となった感光ドラム１０４の露光部分にトナーが移転して、静電像が反転現像される。
【００３３】
図２に示すように、画像形成装置１００の外装カバーの一部である交換用前カバー１５を使用者が開けると、トナー補給容器１を装着するためのボトルトレイ３００が内部に設けてある。そして、ボトルトレイ３００上にトナー補給容器１を載置することで、トナー補給容器１が現像装置（２０１：図１）に装着される。使用者がトナー補給容器１を装置本体１００から取り出す際には、ボトルトレイ３００に載っているトナー補給容器１を直接取り出す。
【００３４】
交換用前カバー１５は、トナー補給容器１を着脱（交換）するための専用カバーであって、トナー補給容器１を着脱するためだけに開閉される。装置本体１００のメンテナンスは、前面カバー１００ｃを開閉することによって行われる。
【００３５】
交換用前カバー１５を開いて操作レバー（図示せず）を操作すると、トナー補給容器１が軸方向へ押し出されてボトルトレイ３００から取り出し可能となる。交換用前カバー１５の開口からトナーが無くなったトナー補給容器１を取り出して、トナーが充填された新しいトナー補給容器１をボトルトレイ３００にセットする。その後、操作レバー（図示せず）を元の位置へ復帰させると、トナー補給容器１が軸方向へ引き込まれて現像装置（２０１：図１）に接続される。
【００３６】
＜現像剤補給容器＞
図３は組み立てた状態のトナー補給容器の断面図である。図４はトナー補給容器の容器本体と搬送部材の説明図である。図４中（ａ）は容器本体、（ｂ）は搬送部材、（ｃ）は搬送部材の縮径構造である。
【００３７】
図３に示すように、トナー補給容器１は、画像形成装置（１００：図１）の本体内に水平に寝かせて配置され、トナーを収納する容器本体２に、搬送部材３と封止部材４とを組み立てて構成される。トナー補給容器１は、水平な回転軸で回転して容器本体２内のトナーを軸方向へ移動させ、容器本体２と一体に回転する搬送部材３によって現像剤を一段高い開口部２ｃへ汲み上げる。
【００３８】
図４の（ａ）に示すように、容器部材の一例である容器本体２は、トナーを排出するための円筒面状の開口部２ｃが設けられた筐体２ａと、略円筒形状で内部に螺旋突起２ｅが設けられた筐体２ｂとを一体に接続して構成される。
【００３９】
封止部材４は、容器本体２の一端に配置された開口部２ｃを開放可能に封止する。筐体２ａは、その内側面に形成されたネジ山を、筐体２ｂの外側面に形成されたネジ山に噛み合わせて接続される。ただし、筐体２ａと筐体２ｂのどちらかにスナップフィットを設けて、スナップフィットにて両者を固定してもよく、超音波溶着、若しくは接着剤にて両者を接合してもよい。
【００４０】
筐体２ｂの円筒面には、外周面をスパイラル状に窪ませた螺旋突起２ｅが形成されている。螺旋突起２ｅはトナー補給容器１に収納されたトナーを、トナー補給容器１の回転に伴って開口部側へ順送りして搬送する。筐体２ｂの端部には把手部２ｄを設けている。把手部２ｄは、トナー補給容器１の端部に設けた窪み形状であり、装着動作においてユーザーが握りやすいよう窪んだ形状としている。
【００４１】
筐体２ｂの把手部２ｄとは反対側の端部には搬送部材固定部２ｇを設けている。搬送部材固定部２ｇは、搬送部材３を容器本体２に移動不可に固定するために設けている。筐体２ａは、ポリスチレン樹脂を射出成形することで成形された樹脂成型部材である。一方、筐体２ｂは、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）を延伸ブロー成形することで成形された樹脂容器である。
【００４２】
図４の（ｂ）に示すように、搬送部材３に設けた規制部３ｃが筐体２ａに設けた搬送部材固定部２ｇに係止されて固定されることで、搬送部材３は、筐体２ａの端部に移動不可に固定される。搬送部材３には、板状の持ち上げ部３ａと、持ち上げ部３ａにより持ち上げられたトナーを開口部２ｃ方向へ搬送するガイド部３ｂとを設けている。搬送部材３はポリプロピレン樹脂を射出成形することで成形している。
【００４３】
図４の（ｃ）に示すように、搬送部材３に切れ目３ｄを入れることで、ガイド部材３ｄを板バネとして弾性を有する構成にしてある。切れ目３ｄによって、規制部３ｃを変形させることなく、持ち上げ部３ａ及びガイド部３ｂが、径方向の内側（縮径方向）へ弾性的に変位可能になっている。持ち上げ部３ａ及びガイド部３ｂを、縮径させて容器本体２の入口を通過させた後に、筐体２ａの内側で拡径させることにより、筐体２ａに搬送部材３を組み込んでいる。
【００４４】
＜封止部材＞
図５は組み立てた状態の封止部材の断面図である。図６は封止部材の構成部品の説明図である。図６中、（ａ）はキャップ部材、（ｂ）は軸部材、（ｃ）はストッパ部材である。
【００４５】
図４に示すように、筐体２ａには、開口部２ｃに隣接させてロック係止部２ｆを設けている。ロック係止部２ｆは、図５に示す封止部材４に設けたロック突起４ｄと係止して、封止部材４を開口部２ｃ内でロックさせる。
【００４６】
図５に示すように、封止部材４は、開口部２ｃの中心軸に沿った方向に移動可能であって、外周面を一周させて設けたゴムシール４ｃを容器本体２の円筒面状の開口部２ｃの内周面に接触させて開口部２ｃを開放可能に封止する。封止部材４は、キャップ部材４１と軸部材４２と付勢部材４３とストッパ部材４４とを組み立てて構成される。
【００４７】
すなわち、封止部材４は、キャップ部材４１の貫通孔４ｇに軸部材４２を挿入し、反対側に出てきた軸部材４２に付勢部材４３を挿入し、付勢部材４３の圧縮状態で軸部材４２の先端にストッパ部材４４を取り付けてある。軸部材４２は、貫通孔４ｇに貫通方向へ移動可能に配置されて、貫通孔４ｇを囲む面で貫通孔４ｇを封止可能である。
【００４８】
図６の（ａ）に示すように、キャップ部材４１には、係止突起４ａ、解除突起４ｂ、ゴムシール４ｃ、ロック突起４ｄ、ロック当接部４ｅ、面シール部４ｆ、貫通孔４ｇを設けている。
【００４９】
係止突起４ａは、画像形成装置側に設けられた駆動伝達部材に係止される部位である。解除突起４ｂは、トナー補給容器１の脱着時に係止突起４ａと駆動伝達部材との係止を解除するものである。
【００５０】
ゴムシール４ｃは、容器本体２の開口部２ｃを密閉するための弾性シールである。ゴムシール４ｃの径方向先端の直径を開口部２ｃの内径より大きくすることで圧入状態とし、開口２ｃを密閉している。面シール部４ｆは、付勢部材４３の付勢力により軸部材４２の面シール面４ｉに密着される部位である。面シール部４ｆが軸部材４２の当接面である面シール面４ｉに密着することで、トナー補給容器（１：図３）の内部に充填されたトナーが外に漏れ出ないようにシールしている。
【００５１】
ゴムシール４ｃ及び面シール部４ｆは、オレフィン系熱可塑性エラストマーを使用して一体に成形されているが、各種ゴムや発泡ウレタン等の材料を用いることができる。
【００５２】
ロック突起４ｄは、容器本体２のロック係止部（２ｆ：図４の（ａ））に係止して、封止部材４が開封される方向に変位不可となるように規制するものである。ロック当接部４ｅは、軸部材４２のロック部４ｈと当接して縮径方向の変位が規制される部位である。
【００５３】
キャップ部材４１は、ＡＢＳ樹脂を用いて剛体部を射出成形により成形した後、オレフィン系熱可塑性エラストマーを用いてゴムシール４ｃ及び面シール部４ｆを別型で射出成形するいわゆる２色成形法により成形されている。
【００５４】
図６の（ｂ）に示すように、軸部材４２には、ロック部４ｈ、面シール面４ｉ、トラップ部４ｊ、ストッパ係止部４ｋを設けている。
【００５５】
ロック部４ｈは、キャップ部材４１のロック当接部４ｅに当接してロック当接部４ｅを縮径方向へ変位不可に規制するものである。面シール面４ｉは、キャップ部材４１の面シール部４ｆに密着してトナー補給容器（１：図３）の内部に充填されたトナーが外部に漏れ出ないようにシールする。
【００５６】
トラップ部４ｊは、軸部材４２に設けた溝であり、キャップ部材４１の面シール面４ｉと面シール部４ｆとの間を通過したトナーをトラップする役割を果たす。ストッパ係止部４ｋは、ストッパ部材４４に設けた被係止穴４ｍに係止する爪であり、ストッパ係止部４ｋと被係止穴４ｍとの係止によって、軸部材４２とストッパ部材４４とが一体に組立てられる。軸部材４２は、ポリアセタール樹脂を射出成形して形成される。
【００５７】
図６の（ｃ）に示すように、ストッパ部材４４には、操作部４ｌ、被係止穴４ｍ、付勢部材受け部４ｎを設けている。
【００５８】
操作部４ｌは、画像形成装置側のロック解除部材が当接して軸部材４２を付勢部材４３の付勢力に逆らって押し込む部位である。被係止穴４ｍは、軸部材４２のストッパ係止部４ｋと係止する穴である。付勢部材受け部４ｎは、付勢部材４３を受ける突起部である。ストッパ部材４４は、ポリアセタール樹脂を射出成形して形成される。
【００５９】
付勢部材４３は、軸部材４２の面シール面４ｉとキャップ部材４１の面シール部４ｆとを密着させるための付勢力を発生させるＳＵＳ製のバネである。面シール４ｉと面シール部４ｆとが当接している状態で３Ｎの付勢力を発生するようなバネを選定しているので、面シール面４ｉと面シール部４ｆとは総圧３Ｎの力で密着している。キャップ部材４１とストッパ部材４４とで付勢部材４３の両端を受けることで、付勢部材４３の付勢力が、軸部材４２の面シール面４ｉとキャップ部材４１の面シール部４ｆとを密着させている。
【００６０】
＜ロック機構＞
図７は封止部材のロック機構の動作の説明図である。図７中、（ａ）は封止部材により開口部２ｃが密閉された封止状態、（ｂ）は封止部材をロック状態のまま開封方向へ変位させた引張り状態である。
【００６１】
図７の（ａ）に示すように、付勢部材４３は、軸部材４２を矢印Ｆ方向に引き込んで、キャップ部材４１の上下のロック当接部４ｅに軸部材４２の上下のロック部４ｈを当接させてロック状態を形成している。
【００６２】
図７の（ｂ）に示すように、封止部材４をロック状態のまま強制的に開封方向（矢印Ｘ方向）へ変位させると、若干のガタ分は変位できるが、その後ロック突起４ｄとロック係止部２ｆとが係止すると、それ以上の変位は規制される。そして、この状態でも、封止部材４のゴムシール４ｃが開口部２ｃの内周面の一周に当接しているため、トナー補給容器１は完全に密閉されている。
【００６３】
この状態でさらに封止部材４を開封方向（矢印Ｘ方向）へ変位させようとすると、ロック突起４ｄは、ロック係止部２ｆの斜面に押圧されてトナー補給容器１の中心軸方向へ変位しようとする。しかし、ロック突起４ｄの裏側で、ロック当接部４ｅと軸部材４２のロック部４ｈとが当接しているため、ロック突起４ｄは、縮径方向へ変位できない。軸部材４２の一対のロック部４ｈが上下のロック当接部４ｅを突張って、ロック突起４ｄとロック係止部２ｆとの係止を解除させない。その結果、封止部材４がこれ以上開封方向（矢印Ｘ方向）へ変位できないように規制されて、トナー補給容器１の密封状態で封止部材４が開口部２ｃにロックされる。
【００６４】
＜ロック解除機構＞
図８は封止部材のロック解除工程の説明図である。図９は封止部材の開放工程の説明図である。図１０は封止部材の係合解除の説明図である。
【００６５】
図２に示すように、ボトルトレイ３００にトナー補給容器１を載置すると、奥側から駆動伝達部材１０が出て来て封止部材４の係止突起４ａに係止して回転駆動が可能な状態になる。その後、ロック解除ピン１０ｂが軸部材４２を押し込んで封止部材４のロックを解除する。ロックが解除された後、封止部材４の係止突起４ａに係止した駆動伝達部材１０が奥側へ移動してトナー補給容器１の開口部２ｃから封止部材４を引き抜くことにより、トナー補給容器１が開封される。
【００６６】
図８の（ａ）に示すように、駆動伝達部材１０は、封止部材４に装着される前の退去状態から、トナー補給容器１側へ次第に移動して封止部材４へ次第に近付く。
【００６７】
図８の（ｂ）に示すように、駆動伝達部材１０は、最終的には封止部材４の係止突起４ａと駆動伝達部材１０の係止部１０ａとが係止する位置まで移動する。係止突起４ａが駆動伝達部材１０の係止部１０ａによって拘束された状態で、駆動伝達部材１０に設けられたロック解除ピン１０ｂが、ストッパ部材４４及び軸部材４２を付勢部材４３の付勢力に逆らって矢印Ｗ方向へ変位させる。この変位により、ロック当接部４ｅとロック部４ｈの当接が解除される結果、ロック突起４ｄは、トナー補給容器１の中心軸方向への変位が可能となる。
【００６８】
図９の（ａ）に示すように、ロック突起４ｄが変位可能な状態で、駆動伝達部材１０がトナー補給容器１から離れる方向へ移動すると、係止部１０ａに係止突起４ａが係止された封止部材４は、駆動伝達部材１０と一体に移動する。封止部材４の変位に伴ってロック突起４ｄはロック係止部２ｆの斜面に案内されて滑らかに縮径方向へ変位してロック係止部２ｆを越え、封止部材４の開封方向への更なる移動が可能となる。
【００６９】
図９の（ｂ）に示すように、封止部材４の開封方向への移動が可能な状態から、動伝達部材１０が更に開封方向へトナー補給容器１から所定の離間量になる位置まで移動することで封止部材４の開封が完了する。
【００７０】
封止部材４による再封止の過程は、図９の（ｂ）の開封状態から図９の（ａ）の状態を経て図８の（ｂ）のロック解除状態まで逆の手順で実行される。
【００７１】
図１０に示すように、封止部材４によって開口部２ｃが封止された後に、封止部材４の解除突起４ｂを変位させる解除リング部材１１が封止部材４側に移動され、解除リング部材１１によって解除突起４ｂが変位される。すると、解除突起４ｂの変位に伴って係止突起４ａも変位する結果、係止突起４ａと係止部１０ａとの係止が解除される。
【００７２】
解除突起４ｂは、画像形成装置側の解除リング部材１１により、係止突起４ａの係止が解除される方向へ変位される部位であり、トナー補給容器１の脱着時に係止突起４ａと駆動伝達部材１０との係止を解除するものである。
【００７３】
係止突起４ａと係止部１０ａとの係止が解除された状態のまま、駆動伝達部材１０がトナー補給容器１から離間する方向へ移動する。すると、ロック解除ピン１０ｂによって移動されていたストッパ部材４３及び軸部材４２は、ロック解除ピン１０ｂの離間とともに付勢部材４３の付勢力によって再び面シール面４ｉと面シール部４ｆとが当接する位置まで移動する。
【００７４】
図８の（ａ）に示すように、このとき、ロック当接部４ｅとロック部４ｈとは再び当接しているため、前述したように、封止部材４を開封方向へ移動させようとしても、ロック突起４ｄとロック係止部２ｆとの係止が解除できない。このため、再び封止部材４の開封方向への移動が規制されるロック状態となり、再ロックが完了する。
【００７５】
＜貫通孔のシール構造＞
図１１は貫通孔のシール構造の説明図である。
【００７６】
図１１の（ａ）に示すように、トナー補給容器１の場合、収納するトナーは極めて微細な粉末であるため、僅かな隙間が生じてもトナーが外部に漏れ出る可能性がある。また、更にはトナーボトルの一般的な性能として、生産拠点からユーザーの手元に届くまでの物流を経た場合であってもトナーが外部に漏れ出ないことが要求される。このため、所定の高さから所定回数落下させてトナー補給容器１に複数回衝撃を与えた場合でも、収納したトナーが外部へ漏れ出ないことが要求される。
【００７７】
ここで、封止部材４は、開口部２ｃをゴムシール４ｃをもって密閉しているが、キャップ部材４１と軸部材４２との嵌合部においても何らかの軸シール構成が必要となる。そこで、付勢部材４３の付勢力を用いて、面シール部４ｆと面シール面４ｉ（当接部）とを密着させるとともに、貫通孔４ｇと軸部材４２との狭小部にトナーを捕集するトラップ部４ｊを設けている。これにより、キャップ部材４１と軸部材４２との嵌合部をシールしている。
【００７８】
すなわち、トナー補給容器１の場合、付勢部材４３の付勢力により、図１１の（ｂ）に示すように面シール部４ｆと面シール面４ｉ（当接部）とを密着させることで、トナーが外部に漏れ出ないようにシールしている。
【００７９】
しかし、トナー補給容器１に衝撃が加わると、図１１の（ｃ）に示すように、その衝撃により面シール部４ｆと面シール面４ｉ（当接部）との間に瞬間的に微小の隙間が発生し、その隙間を通過して外部へトナーが漏れ出てしまう。
【００８０】
また、トナー補給容器１へ加えられる衝撃によってトナー補給容器１が僅かながら内側へ凹むと、トナー補給容器１の内圧が高まって、微小な隙間が生じた瞬間に、微量のトナーが空気とともに外部へ吹き出す。面シール部４ｆと面シール面４ｉとの瞬間的な隙間を抜けたトナーは、貫通孔４ｇと軸部材４２との間の狭小部を通過して、トナー補給容器１の外部へ漏れ出す可能性がある。
【００８１】
そこで、以下の各実施例では、貫通孔４ｇと軸部材４２との間の狭小部にトナーを捕集する凹所としてトラップ部４ｊを設け、貫通孔４ｇと軸部材４２との間の狭小部を通過するトナーを凹所で捕集する構成とした。その結果、後述する物流評価を実施しても、外部へのトナー漏れは許容範囲に収まった。極微量のトナーが面シール部４ｆと面シール面４ｉとの密着による面シール部を通過していたが、トナー補給容器１の外部へはほとんど漏れ出さなくなった。
【００８２】
＜実施例、比較例＞
図１２は貫通孔と軸部材の隙間の説明図である。図１３は実施例１の軸部材の説明図である。図１４は実施例２の軸部材の説明図である。図１５は実施例３の軸部材の説明図である。図１６は比較例の軸部材の説明図である。図１７は実施例４の封止部材の構成の説明図である。図１３〜図１５中、（ａ）は斜視図、（ｂ）は平面図である。図１７中、（ａ）は斜視図、（ｂ）はトラップ部の説明図である。
【００８３】
図６の（ａ）に示すように、移動部材（４２）は、現像剤補給容器（１）の内部へ外部から駆動力を伝達するために配置される。そして、軸部材４２の貫通孔４ｇを貫通する部分（移動部材側）には、貫通方向の平行面が形成され、平行面に貫通方向に直角な溝が複数並列に形成されている。このため、溝部分では、貫通孔と移動部材（４２）との隙間が部分的に拡大されている。
【００８４】
図６の（ｂ）に示すように、貫通孔４ｇには、移動部材（４２）の貫通方向の平行面を両側から拘束して、移動部材（４２）を貫通孔内で回転させないように、貫通方向の平行面が形成されている。
【００８５】
図１２に示すように、貫通孔４ｇは、軸部材４２のトラップ部４ｊと嵌合する部分であり、その隙間は所定の隙間になるように設計している。貫通孔４ｇの寸法Ｌ１と軸部材４２の寸法Ｌ２との差は０．０８ｍｍであり、この寸法を貫通孔４ｇと軸部材４２との隙間の寸法とする。貫通孔４ｇと軸部材４２との嵌合の軸線方向の長さは６ｍｍである。また、トラップ部４ｊについては幅１．５ｍｍ、深さ０．５ｍｍの溝を２ｍｍ間隔で設けた。
【００８６】
図１３（ａ）に示すように、実施例１では、貫通方向の中間位置で、軸部材４２の貫通方向の平行面を横断するように連続した溝を形成してトラップ部４ｊを構成した。  
【００８７】
図１４の（ａ）に示すように、実施例２では、貫通方向の中間位置で、軸部材４２の外周を囲むように連続した環状の溝を形成してトラップ部４ｊを構成した。  
【００８８】
図１５の（ａ）に示すように、実施例３では、貫通方向の中間位置で、溝は、移動部材（４２）の貫通方向に垂直な断面の四隅に形成されている。  
【００８９】
図１６の（ａ）に示すように、比較例では、軸部材４２の貫通孔４ｇを貫通する部分にトラップ部４ｊを設けていない。
【００９０】
図１７の（ａ）に示すように、実施例４では、軸部材４２にトラップ部を設ける代わりに、貫通孔４ｇに環状の溝を形成してトラップ部４ｊを構成した。
【００９１】
すなわち、実施例１〜３においては軸部材４２にトラップ部４ｊを設けたが、実施例４のように貫通孔４ｇの内周面にトラップ部４ｊを設けても良い。いずれにせよ、溝部分では、貫通孔と軸部材４２との隙間が部分的に拡大される。
【００９２】
但し、キャップ部材４１をモールドによる射出成形にて成形する場合、トラップ部４ｊの形状をつくるのが困難となる。そのため、成形性、生産性の観点から見れば、トラップ部４ｊは軸部材４２側の周面に設ける構成が好適である。
【００９３】
また、トラップ部４ｊの形状については、図１５に示す実施例３の構成でも十分な効果が確認されたことから、実施例２のような周囲を囲む連続した溝でなくてもよい。軸部材４２の曲げ強度、座屈強度を考慮すると、図１５に示した構成が最も好適な構成である。また、トラップ部４ｊを構成する溝は１本でも効果があり、またその溝の深さはトナーを含む空気流に変化を与えるものなので０．５ｍｍ以上が好適である。
【００９４】
＜物流評価試験＞
図１８はトナー補給容器の梱包材の説明図である。図１８中、（ａ）は収納状態の断面、（ｂ）は梱包材の外観、（ｃ）は１角３稜である。
【００９５】
図１８の（ａ）に示すように、トナー補給容器１は、梱包材１２中にガタつきなく収納される。トナー補給容器１は、物流時においては、封止部材４を保護する保護キャップ５を接続し、物流中に衝撃を受けた場合であっても、封止部材４が外れないようにしている。梱包材１２は、ダンボールを展開した形状に抜き刃で切り抜き、接合部１２ａを重ねて接着剤を用いて接合することで組み立てている。
【００９６】
図１８の（ｂ）に示すように、トナー補給容器を梱包材１２の中に収納した状態でＪＩＳ  Ｚ  ０２００に規定された評価方法に準じた物流評価を実施している。
【００９７】
図１８の（ｃ）に示すように、物流評価方法は、接合部１２ａを含まない１角３稜６面をそれぞれ下にして合計１０回、７８ｃｍの高さから鉄板の床に落下することにより行った。そして、梱包材１２をカッターナイフで展開して梱包材１２の内側面に付着したトナーの有無を調べた。
【００９８】
図１３に示す実施例１、図１４に示す実施例２、図１５に示す実施例３、図１６に示す比較例、図１７に示す実施例４をトナー補給容器１に組み込んで物流評価を比較実験した。
【００９９】
【表１】
2010230881.tif 000003
【０１００】
表１に示すように、実施例１、２、３、４のいずれにおいてもトナーの漏れ出しは発生しなかったが、比較例ではトナーの漏れ出しが確認された。その結果、実施例１、２、３、４のいずれの形態でもトラップ部がトナーをトラップする役割を果たしていることが確認された。
【０１０１】
＜トラップ部の機能＞
図１９はトラップ部における空気の流れの変化の説明図である。図１９中、空気流の流れはそれぞれ矢印Ｚで示され、（ａ）は溝に沿った方向の流れ、（ｂ）は溝の深さ方向の流れ、（ｃ）は実施例３の場合の流れである。
【０１０２】
図１１の（ａ）に示すように、トナー補給容器１に衝撃が加えられると、その衝撃により、図１１の（ｃ）に示すようにシール部４ｆと面シール面４ｉとの間に瞬間的に微小の隙間が発生する。同時に、図１１の（ａ）に示すように、トナーの収納部を形成する容器本体２の変形により、トナー補給容器１内の内圧が高まる。そのため、トラップ部４ｊには、瞬間的に発生した微小の隙間を通過した空気流にトナーが巻き込まれて出てくるが、トラップ部４ｊを設けることで、その空気流の流れを乱すことができる。
【０１０３】
図１９の（ａ）に示すように、実施例２では、発生した空気流Ｚは、トラップ部４ｊがあることによって、トラップ部４ｊの環状の溝に沿った方向へ折れ曲る。同時に、図１９の（ｂ）に示すように、空気流Ｚは、溝の深さ方向で矢印Ｚのような渦を巻くように変化する。
【０１０４】
図１９の（ａ）、（ｂ）に示すように、トラップ部４ｊにより空気流の方向が乱されるとともに、空気流の速度も変化すると、空気流に巻き込まれたトナーは、比重が大きいためにその変化に追随できずトラップ部４ｊに捕集される。また、一方で、空気流の方向を乱すことで狭小部の空気抵抗を上げることができる。
【０１０５】
従って、空気流に巻き込まれたトナーは、空気流の方向が乱されることで、トナーをトラップ部４ｊに捕集することができるとともに、狭小部の通過抵抗も上がり、結果としてトナー補給容器１の外部にトナーが漏れ出ることを防いでいる。
【０１０６】
また、図１９の（ｃ）に示すように、実施例３のトラップ部４ｊの形状のように部分的に空気流が貫通方向に通過できる場所があったとしても、空気流Ｚは、矢印Ｚのように、トラップ部４ｊの溝側の方向へ変化する。このため、部分的に空気流が貫通方向に通過できる場所があっても、空気流が乱されて実施例１、２と同様の効果が得られる。
【０１０７】
これに対して、図１６の（ｂ）に示すように、トラップ部４ｊが無い比較例の場合、軸部材４２に沿った方向で発生した空気流は、そのままトナー補給容器１の外部へ漏れ出る方向となる。このため、比較例の構成においては、空気流が狭小部を通過してトナーの漏れ出しが発生したと考えられる。
【０１０８】
＜軸部材と貫通孔の隙間＞
モデル実験として、図１３に示す実施例１の場合と図１６に示す比較例の場合とで、トナー補給容器１の内側から圧力１０ｋＰａを０．５秒程度かけたときのトナー漏れ状況を確認した。
【０１０９】
図１２に示すように、トラップ部４ｊが有る実施例１の場合、軸部材４２と貫通孔４ｇの狭小部の隙間（Ｌ１−Ｌ２）が０ｍｍ〜０．１ｍｍまではトナー漏れがなかった。このとき、軸部材４２を取り出して確認した所、トラップ部４ｊにトナーが捕集されている状況が確認できた。
【０１１０】
これに対して、トラップ部４ｊが無い比較例の場合、軸部材４２と貫通孔４ｇの狭小部の隙間（Ｌ１−Ｌ２）が０ｍｍ〜０．０５ｍｍの範囲ではトナー漏れがなかったものの、０．０５ｍｍ〜０．１ｍｍの範囲ではトナー漏れが発生した。
【０１１１】
このことより、トラップ部４ｊにより空気流の方向が乱されるとともに、空気流の速度も変化し、一方、空気流に巻き込まれたトナーは、比重が大きいためにその変化に追随できずトラップ部４ｊに捕集されたものと考えられる。
【０１１２】
また、一方で、空気流の方向を乱すことで狭小部の通過抵抗を上げることができる。空気流の方向が乱されることで狭小部の通過抵抗も上がり、結果としてトナー補給容器１の外部に流出する空気流が減って、その結果、トナーが漏れ出ることを阻止する効果が得られたものと考えられる。
【０１１３】
実施例１〜４によれば、トラップ部４ｊを設けることで、狭小部の隙間（Ｌ１−Ｌ２）を比較的大きくしても、トナーが狭小部の隙間より漏れ出ることは少ない。このため、貫通孔４ｇと軸部材４２の寸法管理を緩くすることができ、比較例の構成ではトナー漏れのため使えなかった太さのものが、トラップ部４ｊを設けることで使えるようになるので、部品の生産性向上に寄与できる。また、更には、トラップ部４ｊを設けることで、モールド成形品のヒケを抑制するための肉抜きにもなり、成形寸法の安定化にも寄与する。
【０１１４】
また、トラップ部４ｊを設けることで付勢部材４３の付勢力を小さくしても、同じ物流条件をクリアできる。付勢部材４３の付勢力は、トナー補給容器１を画像形成装置（１００）に装着するときに必要な力に上乗せされる力であるため、付勢部材４３の付勢力を大きくすることは、トナー補給容器１の操作性を悪化させる要因となる。
【０１１５】
従って、トラップ部４ｊを設けることで、付勢部材４３の付勢力を低減させることができ、その結果、トナー補給容器１の操作性をも向上させることができる。
【０１１６】
また、トナー補給容器１の性能として、高地で使用される場合には、低地に対する圧力差による内圧上昇に対する対策が求められる。具体的には、上昇した内圧を自動的にリークさせて外部の圧力と同じ内圧にするリーク機構が必要となる。封止部材４を開けた瞬間に内外圧力差でトナーが漏れ出す可能性があるからである。
【０１１７】
しかし、実施例１〜４では、ごく軽い圧力で面シール部４ｆと面シール面４ｉとが密着しているため、シール面からトナーは漏れ出さないものの、空気は比較的自由にシール面を通過する。このため、トナー補給容器１の内圧が高まったとしても、面シール部４ｆと面シール面４ｉとの密着部から空気がリークする結果、通気穴や別途フィルターを設けることが不要となり、部品点数減によるコストダウンにも寄与できる。
【０１１８】
また、面シール部４ｆと面シール面４ｉとの密着部におけるリーク速度も、付勢部材４３の付勢力を調整することで微調整が可能なため、扱いも容易なものとなる。
【０１１９】
また、付勢部材４３の付勢力は、面シール部４ｆと面シール面４ｉとの密着力発生と、画像形成装置から取り出した際の封止部材４のロック機構を再ロックさせる駆動力発生とを兼ねている。このため、これらに別途の付勢部材を割り当てることなく、簡易な構成で、トナー補給容器１の途中取り出し後や、使用後においても封止部材４の誤開封を防ぐことができる。
【０１２０】
＜その他の実施例＞
画像形成装置へ現像剤を補給するための現像剤補給容器は、開口部を有して現像剤を収納する収納部と、開口部へと現像剤を搬送する搬送部材と、物流時に開口部を封止する封止部材とを有する構成が一般的である。また、現像剤を搬送する搬送部材の一例としては、収納部内に回転自在に設けた搬送部材を、画像形成装置側からの駆動により回転させて、現像剤を搬送・排出させる構成が知られている。このような現像剤補給容器の外側から内部へ回転駆動を伝達する部分でも本発明は利用できる。
【０１２１】
画像形成装置側から駆動して搬送部材を回転させる構成においては、搬送部材の駆動受け部を現像剤補給容器の外部へ露出させ、画像形成装置側の駆動部材と現像剤補給容器側の駆動受け部とを連結させる必要がある。そのため、収納部に貫通する穴を設け、その穴に挿通させるように搬送部材を設け、搬送部材の駆動受け部を現像剤補給容器の外部に露出させている。このような搬送部材の駆動受け部でも本発明は利用できる。
【０１２２】
現像剤補給容器の内部に設けた機能部材を、現像剤補給容器外部から作用させる構成においては、収納部に貫通する穴をあけ、その穴に挿通させるように作用部材を設け、外部からの力を受けて内部に設けた機能部材を作用させる構成が知られている。このような作用部材の挿通部分でも本発明は利用できる。
【０１２３】
本発明は、シール部材としてのパッキン材のリップ部を移動部材の周面に接触させてシールする構成ではないため、移動部材の径方向の寸法ばらつきにより軸の回転抵抗やシール性そのものが変化することが無い。その結果、移動部材の回転抵抗、及びシール性が安定し、その対策として移動部材の軸の寸法管理を厳しくしたり、別途、シール部周辺にグリース等を塗布したりする必要が無い。
【産業上の利用可能性】
【０１２４】
現像装置に現像剤を補給するための現像剤補給容器を着脱可能な画像形成装置。
【符号の説明】
【０１２５】
１  現像剤補給容器（トナー補給容器）
２  容器本体
２ｆ  ロック係止部
３  搬送部材
４  封止部材
４ａ  係止突起
４ｂ  解除突起
４ｃ  ゴムシール
４ｄ  ロック突起
４ｅ  ロック当接部
４ｆ  面シール部
４ｇ  貫通孔
４ｈ  ロック部
４ｉ  面シール面
４ｊ  トラップ部
４ｋ  ストッパ係止部
１０  駆動伝達部材
１０ａ  係止部
１０ｂ  ロック解除ピン
１１  解除リング部材
１５  交換用前カバー
１６  操作パネル
４１  キャップ部材
４２  軸部材
４３  付勢部材
４４  ストッパ部材
１００  画像形成装置
２０１  現像装置
【図１】
2010230881.tif 000004
【図２】
2010230881.tif 000005
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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