(57)【要約】【課題】現像剤補給容器を装着する際の操作力を軽減して操作性を向上することができる現像剤補給容器及び現像剤補給システムを提供する。【解決手段】現像剤を収容する現像剤収容部と、現像剤収容部に収容された現像剤を排出する排出口が形成された排出部と、現像剤補給容器１の装着動作に伴って被係合部１１ｂと係合して、受入れ口が排出口と連通するように現像剤受入れ部１１を上方向Ｕに変位させる係合部３０と、を備え、係合部３０は、回転軸４１を中心に回転可能に設けられると共に、被係合部１１ｂと嵌合して、被係合部１１ｂを保持する保持部３１を有し、装着動作に伴って、保持部３１に保持された被係合部１１ｂを鉛直方向上方向Ｕに向かうように係合部３０が回転軸４１を中心として回転移動する。【選択図】図９
2019056849.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤を受入れる受入れ口が形成された現像剤受入れ部と、前記現像剤受入れ部と一体的に変位可能な被係合部と、を有する現像剤受入れ装置に着脱可能な現像剤補給容器において、
現像剤を収容する現像剤収容部と、
前記現像剤収容部に収容された現像剤を排出する排出口が形成された排出部と、
前記現像剤補給容器の装着動作に伴って前記被係合部と係合して、前記受入れ口が前記排出口と連通するように前記現像剤受入れ部を変位方向に変位させる係合部と、を備え、
前記係合部は、回転軸を中心に回転可能に設けられると共に、前記被係合部と嵌合して、前記被係合部を保持する保持部を有し、前記装着動作に伴って、前記保持部に保持された前記被係合部を鉛直方向上方に向かうように前記係合部が前記回転軸を中心として回転移動する、
ことを特徴とする現像剤補給容器。
【請求項２】
前記係合部は、前記現像剤補給容器の装着動作に伴って前記保持部による前記被係合部の保持が開始する第１の位置と、前記受入れ口が前記排出口と連通する位置に前記現像剤受入れ部が変位した第２の位置と、の間で回転可能である、
ことを特徴とする請求項１に記載の現像剤補給容器。
【請求項３】
前記現像剤補給容器の装着方向に関して前記保持部の上流側に設けられ、前記保持部から前記上流側に離脱した前記被係合部を係合可能な延長部を備える、
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。
【請求項４】
前記延長部は、前記装着方向と平行に形成されている、
ことを特徴とする請求項３に記載の現像剤補給容器。
【請求項５】
前記係合部は、前記保持部を１つのみ有する、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の現像剤補給容器。
【請求項６】
前記係合部は、基端部に前記回転軸による回転の回転中心を有すると共に、先端部に前記保持部を有するアーム形状である、
ことを特徴とする請求項５に記載の現像剤補給容器。
【請求項７】
前記係合部は、前記回転軸を中心とする１つの仮想円上に配置された複数の前記保持部を有する、
ことを特徴とする請求項１に記載の現像剤補給容器。
【請求項８】
前記保持部は、前記係合部の全周に亘って配置されている、
ことを特徴とする請求項７に記載の現像剤補給容器。
【請求項９】
現像剤を受入れる受入れ口が形成された現像剤受入れ部と、前記現像剤受入れ部と一体的に変位可能な被係合部と、を有する現像剤受入れ装置と、
前記現像剤受入れ装置に着脱可能な現像剤補給容器と、を備え、
前記現像剤補給容器は、
現像剤を収容する現像剤収容部と、
前記現像剤収容部に収容された現像剤を排出する排出口が形成された排出部と、
前記現像剤補給容器の装着動作に伴って前記被係合部と係合して、前記受入れ口が前記排出口と連通するように前記現像剤受入れ部を変位方向に変位させる係合部と、を備え、
前記係合部は、回転軸を中心に回転可能に設けられると共に、前記被係合部と嵌合して、前記被係合部を保持する保持部を有し、前記装着動作に伴って、前記保持部に保持された前記被係合部を鉛直方向上方に向かうように前記係合部が前記回転軸を中心として回転移動する、
ことを特徴とする現像剤補給システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像剤受入れ装置に着脱可能な現像剤補給容器及び現像剤補給システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複写機などの電子写真方式の画像形成装置には微粉末のトナーなどの現像剤が使用されている。このような画像形成装置においては、画像形成によって消費されてしまう現像剤を、現像剤補給容器から補う構成となっている。
【０００３】
例えば、現像剤補給容器が画像形成装置内に設けられた現像剤受入れ装置に着脱可能であって、現像剤補給容器の装着動作に伴って、現像剤受入れ装置の現像剤受入れ部を現像剤補給容器の排出口に向けて変位させる構成が提案されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−０１５８２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、現像剤補給容器を装着する際の操作力を軽減して操作性を向上することができる現像剤補給容器及び現像剤補給システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の現像剤補給容器は、現像剤を受入れる受入れ口が形成された現像剤受入れ部と、前記現像剤受入れ部と一体的に変位可能な被係合部と、を有する現像剤受入れ装置に着脱可能な現像剤補給容器において、現像剤を収容する現像剤収容部と、前記現像剤収容部に収容された現像剤を排出する排出口が形成された排出部と、前記現像剤補給容器の装着動作に伴って前記被係合部と係合して、前記受入れ口が前記排出口と連通するように前記現像剤受入れ部を変位方向に変位させる係合部と、を備え、前記係合部は、回転軸を中心に回転可能に設けられると共に、前記被係合部と嵌合して、前記被係合部を保持する保持部を有し、前記装着動作に伴って、前記保持部に保持された前記被係合部を鉛直方向上方に向かうように前記係合部が前記回転軸を中心として回転移動することを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の現像剤補給システムは、現像剤を受入れる受入れ口が形成された現像剤受入れ部と、前記現像剤受入れ部と一体的に変位可能な被係合部と、を有する現像剤受入れ装置と、前記現像剤受入れ装置に着脱可能な現像剤補給容器と、を備え、前記現像剤補給容器は、現像剤を収容する現像剤収容部と、前記現像剤収容部に収容された現像剤を排出する排出口が形成された排出部と、前記現像剤補給容器の装着動作に伴って前記被係合部と係合して、前記受入れ口が前記排出口と連通するように前記現像剤受入れ部を変位方向に変位させる係合部と、を備え、前記係合部は、回転軸を中心に回転可能に設けられると共に、前記被係合部と嵌合して、前記被係合部を保持する保持部を有し、前記装着動作に伴って、前記保持部に保持された前記被係合部を鉛直方向上方に向かうように前記係合部が前記回転軸を中心として回転移動することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、現像剤補給容器を装着する際の操作力を軽減して操作性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施形態に係る画像形成装置の概略構成図。
【図２】第１の実施形態に係る画像形成装置の斜視図。
【図３】第１の実施形態に係る現像剤受入れ装置の、（ａ）斜視図、（ｂ）断面図。
【図４】第１の実施形態に係る現像剤受入れ装置の、（ａ）部分拡大斜視図、（ｂ）部分拡大断面図、（ｃ）現像剤受入れ部の斜視図。
【図５】第１の実施形態に係る現像剤補給容器の、（ａ）一部を切断して示す斜視図、（ｂ）フランジ部周辺の断面図、（ｃ）正面から見た正面図。
【図６】第１の実施形態に係る現像剤補給容器の容器本体の斜視図。
【図７】第１の実施形態に係るフランジ部の、（ａ）斜視図、（ｂ）底面図。
【図８】第１の実施形態に係る係合部において、（ａ）現像剤補給容器の挿入が開始された時の側面図、（ｂ）現像剤補給容器の挿入に伴い、被係合部が保持部に保持された時の側面図。
【図９】第１の実施形態に係る係合部において、（ａ）係合部が第２の位置に位置した時の側面図、（ｂ）現像剤補給容器の装着完了に伴い、被係合部が延長部に位置した時の側面図。
【図１０】現像剤補給容器の装着動作時に現像剤受入れ部に作用する力を説明するための模式図であり、（ａ）は比較例、（ｂ）は第１の実施形態。
【図１１】（ａ）比較例の傾斜角度と係数Ａとの関係を示すグラフ、（ｂ）水平方向の移動距離と操作力Ｆとの関係を示すグラフ、（ｃ）第１の実施形態の傾斜角度と係数Ａとの関係を示すグラフ。
【図１２】第１の実施形態に係るシャッタの、（ａ）上面図、（ｂ）斜視図。
【図１３】第１の実施形態に係るポンプの、（ａ）斜視図、（ｂ）側面図。
【図１４】第１の実施形態に係る往復部材の、（ａ）斜視図、（ｂ）（ａ）の反対側から見た斜視図。
【図１５】第１の実施形態に係るカバーの、（ａ）斜視図、（ｂ）（ａ）の反対側から見た斜視図。
【図１６】第２の実施形態に係るフランジ部の、（ａ）斜視図、（ｂ）底面図。
【図１７】第２の実施形態に係る係合部において、（ａ）現像剤補給容器の挿入が開始された時の側面図、（ｂ）現像剤補給容器の挿入に伴い、被係合部が保持部に保持された時の側面図。
【図１８】第２の実施形態に係る係合部において、（ａ）被係合部が係合部の上部に位置した時の側面図、（ｂ）現像剤補給容器の装着完了に伴い、被係合部が延長部に位置した時の側面図。
【図１９】現像剤補給容器の装着動作時に現像剤受入れ部に作用する力を説明するための模式図であり、（ａ）は比較例、（ｂ）は第２の実施形態。
【図２０】角度θ、αと係数Ａ、Ｂとの関係を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
＜第１の実施形態＞
以下、本発明の第１の実施形態を、図１〜図１５（ｂ）を用いて説明する。まず、本実施形態の画像形成装置の概略構成について、図１及び図２を用いて説明する。
【００１１】
［画像形成装置］
図１において、画像形成装置１００は、装置本体１００ａの上部に原稿読取装置１０３を有する。原稿１０１は、原稿台ガラス１０２の上に置かれる。そして、原稿１０１の画像情報に応じた光像を原稿読取装置１０３の複数のミラーＭとレンズＬｎとにより、像担持体としての円筒状の感光体である感光ドラム１０４上に結像させることにより静電潜像を形成する。この静電潜像は乾式の現像器（一成分現像器）２０１により現像剤（乾式粉体）としてのトナー（一成分磁性トナー）を用いて可視化される。尚、本実施形態では、現像剤補給容器１（トナーカートリッジとも呼ぶ）から補給すべき現像剤として一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。
【００１２】
具体的には、一成分非磁性トナーを用いて現像を行う一成分現像器を用いる場合、現像剤として一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二成分現像剤を用いて現像を行う二成分現像器を用いる場合、現像剤として非磁性トナーを補給することになる。尚、この場合、現像剤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。
【００１３】
図１に示す現像器２０１は、上述したように、原稿１０１の画像情報に基づいて感光ドラム１０４上に形成された静電潜像を、現像剤としてトナーを用いて現像するものである。また、現像器２０１には、現像剤補給システム２００が接続されており、現像剤補給システム２００は、現像剤補給容器１と、現像剤補給容器１が着脱可能な現像剤受入れ装置８とを有する。現像剤補給システム２００については後述する。
【００１４】
現像器２０１は、現像剤ホッパ部２０１ａの他に、現像ローラ２０１ｆが設けられている。この現像剤ホッパ部２０１ａには、現像剤補給容器１から補給された現像剤を撹拌するための撹拌部材２０１ｃが設けられている。そして、この撹拌部材２０１ｃにより撹拌された現像剤は、搬送部材２０１ｄにより搬送部材２０１ｅ側へと送られる。そして、搬送部材２０１ｅ、２０１ｂにより順に搬送されてきた現像剤は、現像ローラ２０１ｆに担持され、最終的に感光ドラム１０４との現像部へと供給される。本実施形態では、一成分現像剤を用いているため、現像剤補給容器１から現像剤としてのトナーを、現像器２０１へ補給する構成としている。但し、二成分現像剤を用いる場合、現像剤補給容器１から現像剤としてのトナー及びキャリアを補給する構成としても構わない。
【００１５】
カセット１０５〜１０８は、それぞれシートなどの記録材Ｓを収容する。画像形成時には、これらカセット１０５〜１０８のうち、画像形成装置１００の操作部１００ｄ（図２参照）から操作者（ユーザ）が入力した情報もしくは原稿１０１のサイズを基に最適な記録材Ｓを収容したカセットが選択される。ここで記録材Ｓとしては用紙に限定されずに、例えばＯＨＰシート等適宜使用及び選択できる。そして、給送分離装置１０５Ａ〜１０８Ａにより搬送された１枚の記録材Ｓを、搬送部１０９を経由してレジストレーションローラ１１０まで搬送し、感光ドラム１０４の回転と、原稿読取装置１０３のスキャンのタイミングを同期させて搬送する。
【００１６】
レジストレーションローラ１１０の記録材搬送方向下流側で、感光ドラム１０４と対向する位置には、転写帯電器１１１及び分離帯電器１１２が設けられている。レジストレーションローラ１１０により搬送された記録材Ｓは、転写帯電器１１１によって、感光ドラム１０４上に形成された現像剤による画像（トナー画像）が転写される。そして、トナー画像が転写された記録材Ｓは、分離帯電器１１２によって感光ドラム１０４から分離される。この後、搬送部１１３により搬送された記録材Ｓは、定着部１１４において熱と圧力が加えられ、記録材上にトナー像が定着される。その後、トナー像を定着した記録材Ｓは、片面コピーの場合には、排出反転部１１５を通過し、排出ローラ１１６により排出トレイ１１７へ排出される。
【００１７】
他方、両面コピーの場合には、記録材Ｓは、排出反転部１１５を通り、一度、排出ローラ１１６により一部が装置外へ排出される。そして、この後、記録材Ｓの終端が切換部材１１８を通過し、排出ローラ１１６にまだ挟持されているタイミングで切換部材１１８の位置を切り換えると共に排出ローラ１１６を逆回転させることにより、記録材Ｓは、再度、装置内へ搬送される。さらに、この後、記録材Ｓは、再給送搬送部１１９，１２０を経由してレジストレーションローラ１１０まで搬送された後、片面コピーの場合と同様の経路をたどって排出トレイ１１７へ排出される。
【００１８】
上記構成の画像形成装置１００において、感光ドラム１０４の周りには現像器２０１、クリーナ部２０２、一次帯電器２０３等の画像形成プロセス機器が設置されている。尚、現像器２０１は、原稿読取装置１０３により読み取った原稿１０１の画像情報などに基づき感光ドラム１０４に形成された静電潜像に現像剤を付着させることにより、静電潜像を現像するものである。また、一次帯電器２０３は、感光ドラム１０４上に所望の静電潜像を形成するために感光ドラム表面を一様に帯電するためのものである。また、クリーナ部２０２は感光ドラム１０４に残留している現像剤を除去するためのものである。
【００１９】
図２に示すように、画像形成装置１００の装置本体１００ａの外装カバーの一部である交換用カバー４０を操作者が開けると、後述する現像剤受入れ装置８の一部が現れる。そして、この現像剤受入れ装置８に現像剤補給容器１を挿入することで、現像剤補給容器１は、現像剤受入れ装置８へ現像剤を補給可能な状態に装着される。他方、操作者が現像剤補給容器１を交換する際は、装着動作とは逆の動作を行って現像剤受入れ装置８から現像剤補給容器１を離脱した後に、新たな現像剤補給容器１を装着する。尚、交換用カバー４０は、現像剤補給容器１を着脱（交換）するための専用カバーであって、現像剤補給容器１を着脱するためだけに開閉される。他方、画像形成装置１００のメンテナンスは、前面カバー１００ｃを開閉することにより行われる。ここで、交換用カバー４０と前面カバー１００ｃとは一体であってもよく、その場合、現像剤補給容器１の交換や、画像形成装置１００のメンテナンスは一体化されたカバー（不図示）を開閉することにより行われる。
【００２０】
［現像剤受入れ装置］
次に、現像剤補給システム２００を構成する現像剤受入れ装置８について、図３（ａ）〜図４（ｃ）を用いて説明する。現像剤受入れ装置８には、図３（ａ）に示すように、現像剤補給容器１が着脱自在に装着される装着部（装着スペース）８ｆが設けられている。装着部８ｆには、現像剤補給容器１を着脱方向に案内するための挿入ガイド８ｅが設けられている。本実施形態の場合、挿入ガイド８ｅによる現像剤補給容器１の装着方向Ａに対し、現像剤補給容器１の離脱方向Ｂが逆方向となるように構成されている。
【００２１】
図３（ａ）〜図４（ａ）に示すように、現像剤受入れ装置８は、現像剤補給容器１を駆動する駆動機構として機能する駆動ギヤ９を有している。この駆動ギヤ９は、駆動モータ５００から駆動ギヤ列（不図示）を介して回転駆動力が伝達され、装着部８ｆに装着された状態にある現像剤補給容器１に対し回転駆動力を付与する機能を有している。駆動モータ５００は、制御装置６００によりその動作を制御される構成となっている。
【００２２】
制御装置６００は、駆動モータ５００の制御の他、画像形成装置１００の全体の制御を行う。このような制御装置６００は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）を有している。ＣＰＵは、ＲＯＭに格納された制御手順に対応するプログラムを読み出しながら各部の制御を行う。また、ＲＡＭには、作業用データや入力データが格納されており、ＣＰＵは、前述のプログラム等に基づいてＲＡＭに収納されたデータを参照して制御を行う。
【００２３】
現像剤受入れ装置８の装着部８ｆには、現像剤補給容器１から排出された現像剤を受入れるための現像剤受入れ部１１が設けられている。現像剤受入れ部１１は、現像剤補給容器１の装着時に現像剤補給容器１の容器排出口３ａ４と接続され、容器排出口３ａ４から排出される現像剤を受け入れる受入れ口１１ａを有する。現像剤受入れ部１１は、受入れ口１１ａが容器排出口３ａ４に対して遠近動する方向に、本実施形態では現像剤補給容器１の装着方向Ａに交差する方向（具体的には、現像剤受入れ装置８に対して鉛直方向）に移動可能（変位可能）に取り付けられている。現像剤受入れ部１１は、現像剤受入れ装置８に対し、現像剤受入れ装置８の壁面８ｈに沿って鉛直方向に移動可能（変位可能）に取り付けられている（図８（ａ）〜図９（ｂ）参照）。本実施形態の場合、図３（ｂ）に示すように、現像剤受入れ部１１は、例えば、圧縮コイルばねからなる付勢部材１２により受入れ口１１ａが容器排出口３ａ４から遠ざかる方向（鉛直方向下方、変位方向と逆方向）に付勢されている。それ故、現像剤受入れ部１１は、受入れ口１１ａが容器排出口３ａ４に近づく方向（鉛直方向上方）へ移動する際に、付勢部材１２による付勢力に抗して移動することとなる。尚、本明細書中では、現像剤補給容器１の装着動作に伴って現像剤受入れ部１１が変位する方向は鉛直方向上方であり、この方向を上方向（変位方向、鉛直方向上方）Ｕとし、その逆方向の鉛直方向下方を下方向Ｄとして表記する。
【００２４】
また、図４（ａ）に示すように、現像剤受入れ装置８の装着部８ｆには、現像剤受入れ部１１よりも装着方向Ａの上流側に第１シャッタストッパ部８ａ及び第２シャッタストッパ部８ｂが設けられている。第１、第２シャッタストッパ部８ａ、８ｂは、現像剤受入れ装置８に対し相対移動する着脱中の現像剤補給容器１において、後述するシャッタ４（図５（ｂ）参照）のみに関し現像剤受入れ装置８に対する相対移動を規制する。この場合、シャッタ４は、後述する容器本体２などのシャッタ４以外の現像剤補給容器１の一部に対し相対移動することになる。
【００２５】
図３（ｂ）及び図４（ｂ）に示すように、現像剤受入れ装置８の下方向Ｄには、現像剤補給容器１から補給された現像剤を一時的に溜めておくサブホッパ８ｃが設けられている。このサブホッパ８ｃ内には、現像器２０１の一部である現像剤ホッパ部２０１ａ（図１参照）へ現像剤を搬送するための搬送スクリュー１４と、現像剤ホッパ部２０１ａと連通した開口８ｄとが設けられている。
【００２６】
図４（ｃ）に示すように、現像剤受入れ部１１には、受入れ口１１ａを取り囲むように形成された本体シール１３が配置されている。本体シール１３は、弾性体、発泡体等で構成されている。本体シール１３は、現像剤補給容器１が装着された状態で、現像剤補給容器１の容器排出口３ａ４を取り囲む開口シール３ａ５との間で後述するシャッタ４を挟んで密着する。これにより、現像剤補給容器１の容器排出口３ａ４からシャッタ４のシャッタ開口（排出口）４ｊを介して受入れ口１１ａへと排出される現像剤が、現像剤搬送経路である受入れ口１１ａ外へ漏れないようにしている。即ち、本体シール１３は、受入れ口１１ａの周囲に設けられると共に、受入れ口１１ａ及びシャッタ開口４ｊの連通時に受入れ口１１ａ及びシャッタ開口４ｊの間で弾性変形してシールする。
【００２７】
尚、受入れ口１１ａの直径は、装着部８ｆ内が現像剤により汚れてしまうのを防止するために、シャッタ４のシャッタ開口４ｊの直径よりも略同径からやや大きくするのが望ましい。これは、シャッタ開口４ｊの直径よりも受入れ口１１ａの直径が小さい場合、シャッタ開口４ｊから排出された現像剤が本体シール１３の上面に付着し易くなるためである。付着した現像剤は、現像剤補給容器１の着脱動作時に現像剤補給容器１の下面に付着することによって、現像剤による汚れの一因となる。この点に鑑み、受入れ口１１ａの直径は、シャッタ開口４ｊの直径に対して略同径〜約２ｍｍ大きくすることが望ましい。例えば、シャッタ４のシャッタ開口４ｊの直径が約２ｍｍの微細口（ピンホール）である場合、受入れ口１１ａの直径は約３ｍｍに設定することが好ましい。
【００２８】
また、図４（ｃ）に示すように、現像剤受入れ部１１には、側面に中央側に向け突出した被係合部１１ｂが設けられている。本実施形態の場合、この被係合部１１ｂは、後述する現像剤補給容器１に設けられた係合部３０（図７（ａ）参照）と直接係合し、ガイドされることで、現像剤受入れ部１１が現像剤補給容器１へ向けて上方向Ｕへ持ち上げられる。
【００２９】
［現像剤補給容器］
次に、現像剤補給システム２００を構成する現像剤補給容器１について、図５（ａ）〜図１５（ｂ）を用いて説明する。まず、図５（ａ）及び図５（ｂ）を用いて現像剤補給容器１の全体構成について説明する。現像剤補給容器１は、主に容器本体２、フランジ部３、シャッタ４、ポンプ部５、往復部材６、カバー７を有する。容器本体２は、現像剤受入れ装置８内で図５（ａ）に示す回転軸線Ｐを中心に矢印Ｒ方向へ回転することにより、現像剤を現像剤受入れ装置８へ補給する。以下に、現像剤補給容器１を構成する各要素について、詳細に説明する。
【００３０】
［容器本体］
容器本体２は、主に、図６に示すように内部に現像剤を収容する現像剤収容部２ｃを有する。また、容器本体２には、容器本体２が回転軸線Ｐに対して矢印Ｒ方向へ回転することによって現像剤収容部２ｃ内の現像剤を搬送する螺旋状に形成された搬送溝２ａ（搬送部）が形成されている。また、容器本体２の一端面側の外周面の全周に渡って、カム溝２ｂと、本体側から駆動を受ける駆動受け部（ギヤ）２ｄとが、一体的に形成されている。尚、本実施形態では、カム溝２ｂと駆動受け部２ｄが容器本体２に対して一体的に形成されているが、カム溝２ｂあるいは駆動受け部２ｄを別体として形成し、容器本体２に一体的に取り付けた構成であってもよい。また、本実施形態では現像剤として、例えば体積平均粒径が５μｍ〜６μｍのトナーが現像剤収容部２ｃ内に収容されている。また、本実施形態では、現像剤収容部２ｃは容器本体２だけでなく、容器本体２と後述するフランジ部３及びポンプ部５の内部スペースを合わせたものである。
【００３１】
［フランジ部］
続いて、フランジ部３について図５（ａ）、図５（ｂ）、図７（ａ）、図７（ｂ）を用いて説明する。フランジ部３は、容器本体２と回転軸線Ｐに関して相対回転可能に取り付けられる。そして、現像剤補給容器１が現像剤受入れ装置８に装着されると、フランジ部３は装着部８ｆ（図３（ａ）参照）に対し矢印Ｒ方向の回転が不可となるように保持される。また、フランジ部３の一部には、図７（ｂ）に示すように、容器排出口３ａ４が設けられており、その周囲には開口シール３ａ５が貼着されている。フランジ部３には、図５（ｂ）に示すように、ポンプ部５、往復部材６、シャッタ４、カバー７が組み付けられている。
【００３２】
まず、フランジ部３の一端側（装着方向Ａ）にはポンプ部５がネジ接合され、他端側（離脱方向Ｂ側）には容器本体２が不図示のシール部材を介して接合される。また、ポンプ部５を挟み込むようにして、往復部材６が配置され、往復部材６に設けられた係合突起６ｂ（図１４（ａ）、（ｂ）参照）が容器本体２のカム溝２ｂ（図６参照）に嵌め込まれる。さらに、フランジ部３にはシャッタ４が組み込まれる。本実施形態では、フランジ部３とシャッタ４とで、現像剤収容部２ｃに収容された現像剤を排出する排出部３００を構成している。また、シャッタ４が設けられている面は、フランジ部３の底面、即ち底部３ｄの上面である。また、外観上の見た目を向上させるためと、往復部材６及びポンプ部５の保護のために、上記したフランジ部３、シャッタ４、ポンプ部５、往復部材６の全体を覆うようにカバー７が一体的に組み付けられ、図５（ａ）、（ｂ）のように構成される。
【００３３】
また、図７（ａ）、（ｂ）に示すように、フランジ部３は、下部に水平に設けられた平板状の底部３ｄと、底部３ｄの略中央部に形成され、上下方向に貫通した開口部３ｅとを有している。図５（ｂ）に示すように、底部３ｄは、シャッタ４を下方から摺動可能に支持している。開口部３ｅには、現像剤受入れ部１１の本体シール１３や受入れ口１１ａが、上方向Ｕに変位した際に貫通する。
【００３４】
図７（ａ）に示すように、フランジ部３の挿抜方向及び上下方向に直交する幅方向に関して、フランジ部３の両壁部には、それぞれ幅方向外側に突出する回転軸４１が設けられている。また、フランジ部３の両壁部において、回転軸４１の装着方向Ａ側には第１の位置決め部４２、回転軸４１の離脱方向Ｂ側には第２の位置決め部４３が設けられている。回転軸４１には、係合部３０が回転可能に軸支されており、係合部３０は抜け止めのためにスナップフィット（不図示）によって固定されている。
【００３５】
［係合部］
フランジ部３は、図７（ａ）に示すように、現像剤受入れ部１１の被係合部１１ｂ（図３（ａ）参照）に係合可能な係合部３０を有している。係合部３０は、現像剤補給容器１の装着動作に伴って被係合部１１ｂと係合して、受入れ口１１ａがシャッタ開口４ｊと連通するように現像剤受入れ部１１を上方向Ｕに変位させる。この時、現像剤補給容器１及び現像剤受入れ部１１は、現像剤補給容器１から現像剤受入れ部１１への現像剤補給が可能な互いが接続した状態となる。また、係合部３０は、現像剤補給容器１の取り出し動作に伴い、現像剤補給容器１と現像剤受入れ部１１との接続状態が断たれるように、現像剤受入れ部１１が現像剤補給容器１から離間する下方向Ｄへ変位するようにガイドする。尚、本実施形態では、図７（ａ）、（ｂ）に示すように、係合部３０は、フランジ部３の挿抜方向及び上下方向に直交する幅方向の両側に設けられている。
【００３６】
図７（ａ）、図８（ａ）〜図９（ｂ）に示すように、係合部３０は、回転軸４１を中心に回転可能に設けられると共に、保持部３１を有している。図５（ｃ）は、現像剤補給容器１を正面から見た図である。図５（ｃ）に示すように、係合部３０は、回転軸線Ｐを含む平面Ｈよりも下方に配置される。更には、回転軸線Ｐを含む平面Ｈは水平面であり、係合部３０は、この水平面よりも下方に配置される。係合部３０は、基端部３０ａに回転軸４１による回転の回転中心を有すると共に、先端部３０ｂに保持部３１を１つのみ有するアーム形状である。基端部３０ａには貫通孔が設けられ、回転軸４１に嵌合されて回転可能に軸支されている。保持部３１は、回転軸４１と反対側に開放された半円弧形状の曲面を有しており、被係合部１１ｂを保持可能である。保持部３１は、被係合部１１ｂと嵌合して、被係合部１１ｂを保持する。本実施の形態では、保持部３１は、回転軸４１を中心とする回転方向及び回転軸４１に向かう径方向に保持可能になっている。
【００３７】
係合部３０は、図８（ａ）、（ｂ）に示す第１の位置と、図９（ａ）、（ｂ）に示す第２の位置との間で回転可能に設けられている。第１の位置は、図８（ａ）、（ｂ）に示すように、現像剤補給容器１の装置本体１００ａへの装着動作に伴って保持部３１による被係合部１１ｂの保持が開始する位置である。尚、第１の位置では、保持部３１の位置は、回転軸４１の中心より上方向Ｕにあるように設定されている。第２の位置は、図９（ａ）、（ｂ）に示すように、受入れ口１１ａが容器排出口３ａ４と連通する位置に現像剤受入れ部１１が変位した位置である。そして、係合部３０は、現像剤補給容器１の装置本体１００ａへの装着動作に伴って回転して、保持部３１に保持した被係合部１１ｂを、上方向Ｕに向かうように回転軸４１を中心として回転移動させる（図８（ａ）〜図９（ｂ）参照）。
【００３８】
また、係合部３０は、図９（ｂ）に示すように、保持部３１の装着方向Ａの上流側に設けられ、保持部３１から上流側に離脱した被係合部１１ｂを係合可能な延長部３２を備えている。本実施形態では、延長部３２は、係合部３０と同じ部材により形成されており、係合部３０が第２の位置に位置する際に装着方向Ａと平行になるように形成されている。
【００３９】
また、フランジ部３に形成された第１の位置決め部４２は、図８（ａ）、（ｂ）に示すように、係合部３０の装着方向Ａ側の側面に当接することで、係合部３０を第１の位置に位置決めする。第２の位置決め部４３は、図９（ａ）、（ｂ）に示すように、係合部３０の離脱方向Ｂ側の側面に当接することで、係合部３０を第２の位置に位置決めする。係合部３０は、例えば、捩りコイルばね４４により、第１の位置決め部４２に当接するように付勢されている。そのため、現像剤補給容器１の画像形成装置１００への挿入時には、係合部３０は第１の位置決め部４２に突き当たっている。これにより、現像剤補給容器１の輸送時に振動や衝撃等を受けても、係合部３０は第１の位置に保持される。尚、係合部３０は、回転軸４１から離脱することのないように、回転軸４１に対してスナップフィットによって幅方向に位置決めされている。
【００４０】
［シャッタ］
次に、シャッタ４について、図１２（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。シャッタ４はフランジ部３の底部３ｄ（図７（ａ）参照）の上面を摺動するようにして、現像剤補給容器１の一部（フランジ部３）に対して移動可能に設けられている。シャッタ４は、排出口としてのシャッタ開口４ｊを有し、現像剤補給容器１の着脱動作に伴い、現像剤補給容器１の容器排出口３ａ４（図７（ｂ）参照）を開閉する。即ち、現像剤補給容器１の装着動作に伴ってシャッタ４が現像剤補給容器１に対して移動することで、現像剤受入れ部１１の受入れ口１１ａとシャッタ開口４ｊとが連通し、さらに容器排出口３ａ４が連通する。これにより、現像剤補給容器１内部の現像剤を受入れ口１１ａへ排出可能となる。即ち、フランジ部３とシャッタ４とで、現像剤を排出する排出部３００（図５（ｂ）参照）を構成し、排出部３００のシャッタ４には、現像剤を排出する排出口としてのシャッタ開口４ｊが形成されている。
【００４１】
また、シャッタ４は、底部３ｄに対向する摺動面４ｉにおいて、シャッタ開口４ｊを囲むように、現像剤受入れ部１１と連結する連結面４ｋを有している。連結面４ｋは、シャッタ開口４ｊよりも大径で、摺動面４ｉと平行に形成されている。連結面４ｋには、現像剤補給容器１を装着した後に、本体シール１３の上端面が密着するようになっている。
【００４２】
一方、図１２（ａ）、（ｂ）に示すように、シャッタ４のシャッタ開口４ｊから外れた位置には現像剤封止部４ａが設けられている。現像剤封止部４ａは、現像剤補給容器１を抜き出す動作に伴ってシャッタ４が現像剤補給容器１に対して移動することで、容器排出口３ａ４を塞ぐ。また、現像剤封止部４ａは、現像剤補給容器１が現像剤受入れ装置８の装着部８ｆ（図３（ａ）参照）に装着されていない時に、容器排出口３ａ４からの現像剤の漏れを防ぐ。現像剤封止部４ａの背面側（現像剤受入れ部１１側）には、フランジ部３の底部３ｄの上面を摺動する摺動面４ｉが設けられている。尚、シャッタ４は、現像剤封止部４ａを上向きにした姿勢で、フランジ部３に係合している。
【００４３】
シャッタ４は、現像剤補給容器１がシャッタ４に対して相対移動することが可能となるように、現像剤受入れ装置８の第１、第２シャッタストッパ部８ａ、８ｂ（図４（ａ）参照）に保持される第１ストッパ部４ｂ及び第２ストッパ部４ｃを有している。また、シャッタ４は、第１、第２ストッパ部４ｂ、４ｃを変位可能に支持する支持部４ｄを有している。支持部４ｄは、弾性変形可能で、現像剤封止部４ａの両側面の一端側から他端側に向けてそれぞれ延設されている。そして、支持部４ｄの先端部に、それぞれ第１ストッパ部４ｂと第２ストッパ部４ｃを設けている。これにより、第１、第２ストッパ部４ｂ、４ｃは、支持部４ｄの弾性により変位可能となる。
【００４４】
尚、第１ストッパ部４ｂと支持部４ｄが形成する角度αは鋭角となるよう、第１ストッパ部４ｂは傾斜している。これに対して、第２ストッパ部４ｃと支持部４ｄが形成する角度βは鈍角となるように、第２ストッパ部４ｃは傾斜している。
【００４５】
第１ストッパ部４ｂは、現像剤補給容器１の装着動作時に、現像剤受入れ装置８の案内部８ｇと係合して変位し、第２シャッタストッパ部８ｂを通過して、第１シャッタストッパ部８ａと係合する。第１ストッパ部４ｂと第１シャッタストッパ部８ａとが係合することで、シャッタ４の現像剤受入れ装置８に対する位置が固定される。第２ストッパ部４ｃは、現像剤補給容器１の離脱動作時に、現像剤受入れ装置８の第２シャッタストッパ部８ｂに係合して、第１ストッパ部４ｂが第１シャッタストッパ部８ａから外れるように変位させる。これにより、シャッタ４が現像剤受入れ装置８から外れる。
【００４６】
［ポンプ部］
ポンプ部５について、図１３（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。ポンプ部５は、容器本体２（図６参照）の駆動受け部２ｄが受けた駆動力により、現像剤収容部２ｃの内圧が大気圧よりも低い状態と高い状態とに交互に繰り返し切り替わるように動作する。本実施形態では、前述したように小さな容器排出口３ａ４から現像剤を安定的に排出させるために、現像剤補給容器１の一部にポンプ部５を設けている。ポンプ部５はその容積を変更可能な容積可変型ポンプである。具体的には、ポンプ部５として、伸縮可能な蛇腹状の伸縮部材で構成されているものを採用している。
【００４７】
このポンプ部５の伸縮動作により現像剤補給容器１内の圧力を変化させ、その圧力を利用して現像剤の排出を行っている。具体的には、ポンプ部５を縮める際には現像剤補給容器１内が加圧状態となり、その圧力に押し出される形で現像剤が現像剤補給容器１の容器排出口３ａ４から排出される。またポンプ部５を伸ばす際には現像剤補給容器１内が減圧状態になり、外部から容器排出口３ａ４を介してエアが取り込まれる。この取り込まれたエアにより容器排出口３ａ４や、フランジ部３の容器本体２から搬送された現像剤を貯留する貯留部３ａ３付近（図７（ａ）参照）の現像剤がほぐれ、次の排出がスムーズに行われるようになっている。
【００４８】
即ち、このように現像剤補給容器１の容器排出口３ａ４や貯留部３ａ３付近は、現像剤補給容器１の運搬時などの振動で現像剤補給容器１内の現像剤が集まり、この部分で現像剤が固まってしまう場合がある。従って、上述のように容器排出口３ａ４を介してエアが取り込まれることで、このように固まってしまった現像剤をほぐすことができる。また、通常の現像剤の排出動作においては、このようにエアが取り込まれることで、エアと粉体である現像剤とが混成されて、現像剤の流動性が良くなり、現像剤の詰まりが生じにくくなるという効果もある。以上のような伸縮動作を繰り返し行うことで、現像剤の排出が行われる。
【００４９】
図１３（ａ）に示すように、ポンプ部５は、開口端側（離脱方向Ｂ側）に、フランジ部３と接合可能なように接合部５ｂを有している。ここでは、接合部５ｂとしてネジが形成された構成を例示している。また、図１３（ｂ）に示すように、ポンプ部５は開口端とは反対側の他端側（装着方向Ａ側）に、後述する往復部材６（図１４（ａ）、（ｂ）参照）と同期して変位させるために、往復部材６と係合する往復部材係合部５ｃを有する。
【００５０】
また、ポンプ部５は、山折り部と谷折り部とが交互に周期的に形成された蛇腹状の伸縮部（蛇腹部、伸縮部材）５ａを有する。伸縮部５ａは、その折り目に沿って（その折り目を基点として）、接合部５ｂに対して往復部材係合部５ｃを離脱方向Ｂに移動させることで折り畳まれたり、装着方向Ａに移動させることで伸びたりし得る。従って、本実施形態のような蛇腹状のポンプ部５を採用した場合には、伸縮量に対する容積変化量のばらつきを少なくすることができるので、安定した容積変更を行うことが可能となる。
【００５１】
尚、本実施形態では、ポンプ部５の材料としてポリプロピレン樹脂を用いたが、これに限らない。ポンプ部５の材料（材質）に関しては、伸縮機能を発揮し容積変化によって現像剤収容部の内圧を変化させることができる材料であれば何でもよい。例えば、ＡＢＳ（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体）、ポリスチレン、ポリエステル、ポリエチレン等を用いてもよい。あるいは、ゴム、その他の伸縮性材料などを用いることも可能である。
【００５２】
［往復部材］
往復部材６について、図１４（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。往復部材６は上述したポンプ部５の容積を変更するために、ポンプ部５に設けられた往復部材係合部５ｃ（図１３（ｂ）参照）に係合するポンプ係合部６ａを有する。また、往復部材６は、組み立ての際に上述したカム溝２ｂ（図６参照）に嵌め込まれる係合突起６ｂを有する。係合突起６ｂは、ポンプ係合部６ａの近傍より着脱方向に延在するアーム６ｃの先端部に設けられている。また、往復部材６は、後述するカバー７の往復部材保持部７ｂ（図１５（ｂ）参照）によってアーム６ｃの回転軸線Ｐ（図５（ａ）参照）中心の回転変位が規制されている。したがって、容器本体２が駆動ギヤ９によって駆動受け部２ｄより駆動を受け、カム溝２ｂが一体となって回転する際に、カム溝２ｂに嵌め込まれた係合突起６ｂとカバー７の往復部材保持部７ｂとの作用により、往復部材６は方向Ａ，Ｂへ往復運動する。それに伴い、往復部材６のポンプ係合部６ａと往復部材係合部５ｃを介して係合したポンプ部５が装着方向Ａ及び離脱方向Ｂへ伸縮運動する。
【００５３】
［カバー］
カバー７について、図１５（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。上述したように、カバー７は、現像剤補給容器１の外観の見た目の向上と、往復部材６やポンプ部５の保護とを目的として、図５（ｂ）に示すように設けられている。詳しくは、カバー７は、フランジ部３、ポンプ部５、往復部材６の全体を覆うように設けられている。図１５（ａ）に示すように、カバー７には、現像剤受入れ装置８の挿入ガイド８ｅ（図３（ａ）参照）にガイドされるガイド溝７ａが設けられている。また、図１５（ｂ）に示すように、カバー７には、上述した往復部材６の回転軸線Ｐ（図５（ａ）参照）を中心とする回転変位を規制する往復部材保持部７ｂが設けられている。
【００５４】
［現像剤補給容器の装着動作］
現像剤補給容器１の現像剤受入れ装置８への装着動作について、図８（ａ）〜図９（ｂ）を用いて説明する。ここで、図８（ａ）は、現像剤補給容器１の挿入時に、被係合部１１ｂが保持部３１に保持される前、図８（ｂ）は、現像剤補給容器１の挿入に伴い、被係合部１１ｂが保持部３１に保持された時を示し、係合部３０はいずれも第１の位置に位置する。また、図９（ａ）は、現像剤補給容器１の挿入に伴い、係合部３０が第２の位置まで移動した時を示し、図９（ｂ）は、現像剤補給容器１の装着完了に伴い、被係合部１１ｂが延長部３２に位置した時を示す。
【００５５】
現像剤補給容器１を画像形成装置１００へ挿入し、図８（ａ）に示すように、現像剤補給容器１を装着方向Ａに移動させていく。この時は、保持部３１と被係合部１１ｂとは、まだ係合していない。この時点までは、フランジ部３とシャッタ４の位置は相対変位しておらず、容器排出口３ａ４はシャッタ４の現像剤封止部４ａによって封止されている。この時、図１２（ａ）に示すように、シャッタ４は、ストッパ部４ｂ，４ｃが、現像剤受入れ装置８のシャッタストッパ部８ａ，８ｂと係合し、シャッタ４は現像剤受入れ装置８に対して装着方向Ａの位置が固定される。従って、この後は現像剤補給容器１を装着方向Ａに移動させても、シャッタ４は、装着方向Ａにおいて、シャッタ４を除く現像剤補給容器１とは相対移動するが、現像剤受入れ部１１とは挿抜方向には相対移動しなくなる。
【００５６】
現像剤補給容器１を装着方向Ａに更に移動させると、図８（ｂ）に示すように、被係合部１１ｂが保持部３１に当接して保持される。ここで、第１の位置に位置する係合部３０では、保持部３１の位置は、回転軸４１の中心より上方向Ｕに位置するように設定されている。また、被係合部１１ｂは、第１の位置に位置する係合部３０の保持部３１の位置（高さ）に一致するように設定されている。これにより、被係合部１１ｂは、現像剤補給容器１の装着動作に伴って保持部３１に保持されて、上方向Ｕに移動されるようになる。尚、仮に保持部３１及び被係合部１１ｂの位置が回転軸４１の中心より下方向Ｄに位置したとすると、係合部３０が後述する回転方向とは逆方向への力を受けることになり適切に動作しない。また、この時点では、シャッタ４とフランジ部３の位置は相対変位しているが、受入れ口１１ａの位置は初期位置のままであり、シャッタ４と接していない。
【００５７】
現像剤補給容器１を装着方向Ａに更に移動させると、係合部３０は保持部３１において被係合部１１ｂによって押されるようになる。それにより、図８（ｂ）に示すＲ１方向に回転モーメントが発生し、係合部３０は回転する。その結果、現像剤受入れ部１１は、現像剤受入れ装置８の壁面８ｈに沿って上方向Ｕに変位する。その後、図９（ａ）に示すように、係合部３０は第２の位置決め部４３に当接して回転が止まる。これで係合部３０は、第２の位置へ移動を完了する。現像剤受入れ部１１が初期位置よりも上方向Ｕへ持ち上げられ、受入れ口１１ａがシャッタ４のシャッタ開口４ｊと接した状態になる。この状態では、シャッタ開口４ｊと容器排出口３ａ４とが連通していないため、現像剤補給容器１に収容された現像剤は現像剤受入れ装置８へ排出されない。
【００５８】
現像剤補給容器１を装着方向Ａに更に移動させ、現像剤補給容器１を装着完了位置まで押し込むと、図９（ｂ）に示すように、係合部３０の回転は停止した状態で、被係合部１１ｂは保持部３１から延長部３２に乗り上げる。これにより、現像剤受入れ部１１は上下方向の位置を保持される。現像剤受入れ部１１は、付勢部材１２により下方向Ｄに付勢されているため、回動途中に保持部３１が被係合部１１ｂと離間することはない。また、受入れ口１１ａとシャッタ開口４ｊが接した状態のままでフランジ部３に対して相対移動し、容器排出口３ａ４と連通する。この状態では、容器排出口３ａ４とシャッタ開口４ｊ、受入れ口１１ａとが連通した状態となっているため、現像剤補給容器１から現像剤受入れ装置８への現像剤の補給動作が可能になっている。この工程で、容器排出口３ａ４とシャッタ開口４ｊが連通状態となり容器排出口３ａ４、シャッタ開口４ｊ、現像剤受け入れ口１１ａがそれぞれ連通する。この時、延長部３２が現像剤補給容器１の装着方向Ａに対し平行になっている。このため、被係合部１１ｂを有する現像剤受入れ部１１は、シャッタ４に接した状態以上に持ち上げられることはなく、被係合部１１ｂ等に過剰な力が作用してしまうことはない。ここで、図９（ｂ）に示すように、容器排出口３ａ４と延長部３２との位置関係は、容器排出口３ａ４を通ると共に回転軸線Ｐに直交する平面Ｌが延長部３２を通るような関係にある。また、延長部３２を含む平面は、回転軸線Ｐと容器排出口３ａ４との間に配置される位置関係にある。
【００５９】
一方、装置本体１００ａに装着した現像剤補給容器１を取り出す場合は、図９（ｂ）に示す状態から現像剤補給容器１を離脱方向Ｂに変位させる。延長部３２上の被係合部１１ｂが相対移動することで保持部３１と係合し、図９（ａ）に示す状態となる。その後、係合部３０が回転しながら現像剤受け入れ部１１が下方向Ｄへ移動し、係合部３０が第１の位置決め部４２に当接して回転が止まり、図８（ｂ）で示す状態となる。この時、現像剤受け入れ部１１は付勢部材１２により下方向Ｄに付勢されているので、装着時と同様に保持部３１と被係合部１１ｂとは離間することなく係合部３０が回動し、図８（ａ）に示す状態へと遷移する。また、現像剤補給容器１を取り外す際には、現像剤受入れ部１１が付勢部材１２により下方向Ｄに付勢されているので、係合部３０を介して現像剤補給容器１を離脱方向Ｂに付勢するようになり、操作力を軽くすることができる。これにより、ユーザは古い現像剤補給容器１を離脱方向Ｂに取り出して、新しい現像剤補給容器１を装着方向Ａに挿入するだけで係合部３０が自動的に変位して現像剤補給容器１を交換することができるので、交換作業の容易化を図ることができる。
【００６０】
次に、図８（ａ）〜図１１（ｃ）を用いて、係合部３０を利用した構成の効果について詳細に説明する。図１０（ａ）は、比較例の構成における現像剤受入れ部１１の力関係の説明図である。現像剤受入れ部１１は、一定角度θの傾斜部３ｆに被係合部１１ｂが当接し、壁面８ｈに沿って移動する。現像剤補給容器１（フランジ部３）を挿入する力（操作力）をＦ、被係合部１１ｂが傾斜部３ｆから受ける垂直抗力をＮ１、壁面８ｈから受ける垂直抗力をＮ２、現像剤受入れ部１１を上方向Ｕに持ち上げるのに必要な力（抗力）をＴとする。このとき、力関係は図１０（ａ）の左図に示す通りとなる。被係合部１１ｂに各力が加わるとした場合、力関係は図１０（ａ）の右図に示す通りとなる。また、被係合部１１ｂは円形とし半径をｒとする。このとき、次の釣り合い式が成り立つ。
Ｆ＝Ｎ１・ｓｉｎθ
Ｔ＝Ｎ１・ｃｏｓθ
Ｆ＝Ｎ２
【００６１】
上記の３つの式から、操作力Ｆについて整理すると、以下の式が成り立つ。
Ｆ＝ｔａｎθ・Ｔ＝Ａ・Ｔ
【００６２】
また、図１０（ｂ）は、第１の実施形態における現像剤受入れ部１１の力関係の説明図である。現像剤受入れ部１１は被係合部１１ｂが保持部３１に保持され、係合部３０が回動することで現像剤受入れ部１１が壁面８ｈに沿って移動する。このとき、現像剤補給容器１（フランジ部３）を挿入する力（操作力）をＦ、係合部３０が回転軸４１から受ける垂直抗力をＮ１、現像剤受入れ部１１が壁面８ｈから受ける垂直抗力をＮ２とする。また、現像剤受入れ部１１を上方向Ｕに持ち上げるのに必要な力（抗力）をＴ、係合部３０の回転軸４１と被係合部１１ｂとを結んだ直線が水平方向に対して成す角度をθとすると、力関係は図１０（ｂ）の左図に示す通りとなる。被係合部１１ｂに各力が加わるとした場合、力関係は図１０（ｂ）の右図に示す通りとなる。また、回転軸４１と被係合部１１ｂとの中心点同士の距離をＬとする。このとき、次の釣り合い式が成り立つ。
Ｆ＝Ｎ２
Ｎ１＝Ｔ
Ｌ×（Ｆ・ｓｉｎθ−Ｎ１・ｃｏｓθ）＝０
【００６３】
上記の３つの式から、操作力Ｆについて整理すると、以下の式が成り立つ。
Ｆ＝Ｔ／ｔａｎθ＝Ａ・Ｔ
【００６４】
以上の関係より、比較例及び第１の実施形態のそれぞれについて、θとＡの関係を求めた。また、比較例及び第１の実施形態のそれぞれについて、現像剤受け入れ部１１を上方向Ｕへ持ち上げる際の現像剤補給容器１の水平方向への移動距離と操作力Ｆの関係を求めた。
【００６５】
図１１（ａ）に、比較例の構成における傾斜部３ｆの傾斜角θと係数Ａとの関係を示し、図１１（ｂ）に、被係合部１１ｂが傾斜部３ｆに接触してから傾斜部３ｆを移動する際の水平方向の移動距離と操作力Ｆとの関係を示す。図１１（ａ）に示すように、比較例では、傾斜角θを小さくすればするほど、係数Ａの値は小さくなる。しかしながら、傾斜角θを小さくすると現像剤補給容器１の挿入距離に対する現像剤受入れ部１１の上方向Ｕへの移動距離が小さくなるため、設計上はスペース等を鑑み、ある所定の傾斜角を設定する必要がある。仮に、比較例の傾斜角を４５度と設定すると、係数Ａ＝１となる。また、Ｔ＝１Ｎ（一定値）が掛かると仮定し、挿入距離に対する操作力Ｆをプロットすると、図１１（ｂ）に示すように、被係合部１１ｂが傾斜部３ｆを移動する際には操作力Ｆは１Ｎの一定力となる。
【００６６】
次に、図１１（ｃ）に、第１の実施形態の構成における係合部３０の回転角θと係数Ａとの関係を示し、図１１（ｂ）に、被係合部１１ｂが保持部３１に接触してから現像剤受け入れ部１１が持ち上がる際の水平方向の移動距離と操作力Ｆとの関係を示す。図１１（ｃ）に示す通り、係合部３０の回転角θが大きくなれば係数Ａは小さくなっていく関係にある。また、第１の実施形態の構成では、現像剤補給容器１の水平方向への移動距離に応じて係合部３０の回転角度θは大きくなっていくため、図１１（ｂ）に示すように、現像剤受入れ部１１が持ち上がる際の水平方向の移動距離に対して操作力Ｆは低下していく。
【００６７】
以上より、比較例では、ある所定の傾斜角で設定された場合、現像剤受入れ部１１が持ち上がる際の水平方向の移動距離に関わらず、操作力Ｆは一定の力が掛かる。これに対し、第１の実施形態の構成であれば、現像剤受入れ部１１の水平移動距離に対して操作力は低下していく。第１の位置（図８（ａ））での角度θを比較例の構成で設定する係数Ａよりも図１１（ｃ）で示される関係を用いて係数Ａが小さくなる角度に設定することで、比較例の構成に比して水平方向の移動距離に対する操作力Ｆを小さくすることができる。例えば、前述の比較例の１Ｎの結果に対して、第１の位置での角度θ＝５０°の設定にした際の操作力Ｆの推移を図１１（ｂ）に示す。この結果から分かるように、第１の実施形態の構成であれば、比較例にあるような固定式のガイドに比して現像剤受け入れ部１１の持ち上げに対する操作力Ｆを低下させることができる。
【００６８】
上述したように、本実施形態の現像剤補給容器１によれば、現像剤補給容器１を画像形成装置１００に着脱する際の操作力を軽減して操作性が円滑になり、操作性の向上を図ることができる。
【００６９】
尚、上述の実施形態では、現像剤補給容器１の挿脱着時の汚れを可及的に少なくするため、シャッタ開口４ｊを直径２ｍｍという小さな排出口にしている。また、その小さなシャッタ開口４ｊから現像剤を確実に排出させるためにポンプ部５を設けて、現像剤収容部２ｃの容積を変化させることで発生する圧力により排出させる構成とした。しかし、これには限られず、シャッタ開口４ｊが更に大きく、ポンプ部５を設けない構成であっても構わない。本発明は係合部３０に特徴的構成があり、この係合部３０があることで前述した挿脱着時の操作性の向上という効果を得ることができる。
【００７０】
また、上述の実施形態では、図９（ａ）、（ｂ）に示すように、係合部３０が第２の位置に位置する際には、延長部３２が装着方向Ａに平行になるようにしているが、これには限られない。例えば、延長部３２が装着方向Ａに対して傾斜するように設けてもよい。この場合、現像剤受入れ装置８の引き込み装置を設ける。これにより、現像剤補給容器１は、引き込み装置により装着方向に引き込まれた状態で所定の装着位置に固定されるので、現像剤補給容器１は、操作者などが力を加えて取り出そうとしなければ、取り出し方向に移動することはない。したがって、延長部３２が平行でなくても、被係合部１１ｂが不用意に離脱方向Ｂに移動してしまうことはない。
【００７１】
また、上述の実施形態では、現像剤受入れ部１１の受入れ口１１ａが連通する排出口をシャッタ４のシャッタ開口４ｊとしたが、これには限られない。例えば、シャッタを設けずに、現像剤補給容器１の容器排出口に現像剤受入れ部の受入れ口を直接、当接させて連通させるようにしてもよい。この場合、容器排出口が受入れ口と連通する排出口に相当する。
【００７２】
＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態を、図１６（ａ）〜図２０を参照しながら詳細に説明する。本実施形態では、係合部１３０が複数の保持部１３１を有する点、及び係合部１３０と延長部１４２とが別部材である点で、第１の実施形態と構成を異にしている。但し、それ以外の構成については、第１の実施形態と同様であるので、符号を同じくして詳細な説明を省略する。
【００７３】
［フランジ部］
本実施形態のフランジ部３について、図１６（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。図１６（ａ）に示すように、フランジ部３の挿抜方向及び上下方向に直交する幅方向に関して、フランジ部３の両壁部には、それぞれ幅方向外側に突出する回転軸１４１が設けられている。また、フランジ部３の両壁部において、回転軸１４１の離脱方向Ｂ側には延長部１４２が設けられている。回転軸１４１には、係合部１３０が回転可能に軸支されており、係合部１３０は抜け止めのためにスナップフィット（不図示）によって固定されている。尚、フランジ部３のその他の構成については、第１の実施形態と同様であるので、符号を同じくして詳細な説明を省略する。
【００７４】
［係合部］
フランジ部３は、図１６（ａ）に示すように、現像剤受入れ部１１の被係合部１１ｂ（図３（ａ）参照）に係合可能な係合部１３０を有している。係合部１３０は、現像剤補給容器１の装着動作に伴って被係合部１１ｂと係合して、受入れ口１１ａがシャッタ開口４ｊと連通するように現像剤受入れ部１１を上方向Ｕに変位させる。この時、現像剤補給容器１及び現像剤受入れ部１１は、現像剤補給容器１から現像剤受入れ部１１への現像剤補給が可能な互いが接続した状態となる。また、係合部１３０は、現像剤補給容器１の取り出し動作に伴い、現像剤補給容器１と現像剤受入れ部１１との接続状態が断たれるように、現像剤受入れ部１１が現像剤補給容器１から離間する下方向Ｄへ変位するようにガイドする。尚、本実施形態では、図１６（ａ）、（ｂ）に示すように、係合部１３０は、フランジ部３の挿抜方向及び上下方向に直交する幅方向の両側に設けられている。
【００７５】
図１６（ａ）、図１７（ａ）〜図１８（ｂ）に示すように、係合部１３０は、回転軸１４１を中心に回転可能に設けられると共に、保持部１３１を有している。係合部１３０は、回転軸１４１を中心とする１つの仮想円上（図１７（ａ）中、一点鎖線で示す）に配置された複数の保持部１３１を有している。これらの保持部１３１は、係合部１３０の全周に亘って配置されており、係合部１３０は、複数の歯１３２の間の歯底に保持部１３１が配置されたギヤ形状になっている。本実施形態では、保持部１３１は等間隔に配置されている。係合部１３０の中心部には貫通孔が設けられ、回転軸１４１に嵌合されて回転可能に軸支されている。保持部１３１は、被係合部１１ｂと嵌合して、被係合部１１ｂを保持する。本実施の形態では、保持部１３１は、凹形状に形成されており、被係合部１１ｂを、回転軸１４１を中心とする回転方向及び回転軸１４１に向かう径方向に保持可能になっている。係合部１３０は、現像剤補給容器１の装置本体１００ａへの装着動作に伴って回転して、保持部１３１に保持した被係合部１１ｂを、上方向Ｕに向かうように回転軸１４１を中心として回転移動させる（図１７（ａ）〜図１８（ｂ）参照）。尚、歯１３２の歯先面の周方向の長さは、被係合部１１ｂの直径よりも十分に短く設定されている。このため、後述するように、現像剤補給容器１の装着に伴い、被係合部１１ｂが保持部１３１に保持される直前に歯１３２の歯先面に当接して保持部１３１に一瞬噛合しなくても、係合部１３０は容易に回転して被係合部１１ｂは保持部１３１に保持される。
【００７６】
また、図１７（ａ）等に示すように、延長部１４２は、保持部１３１の装着方向Ａの上流側に設けられ、保持部３１から上流側に離脱した被係合部１１ｂを係合可能に設けられている。本実施形態では、延長部１４２は、係合部１３０とは別部材で相対移動可能であり、装着方向Ａと平行になるように形成されている。本実施の形態では、延長部１４２は、装着方向Ａと略平行である構成としたが、これには限られず、傾斜している構成でも良い。
【００７７】
［現像剤補給容器の装着動作］
現像剤補給容器１の現像剤受入れ装置８への装着動作について、図１７（ａ）〜図１８（ｂ）を用いて説明する。ここで、図１７（ａ）は、現像剤補給容器１の挿入時に、被係合部１１ｂが保持部１３１に保持される前、図１７（ｂ）は、現像剤補給容器１の挿入に伴い、被係合部１１ｂが保持部１３１に保持された時を示す。また、図１８（ａ）は、現像剤補給容器１の挿入に伴い、被係合部１１ｂが係合部１３０の上部に位置した時を示し、図１８（ｂ）は、現像剤補給容器１の装着完了に伴い、被係合部１１ｂが延長部１４２に位置した時を示す。
【００７８】
現像剤補給容器１を画像形成装置１００へ挿入し、図１７（ａ）に示すように、現像剤補給容器１を装着方向Ａに移動させていく。この時は、保持部１３１と被係合部１１ｂとは、まだ係合していない。この時点までは、フランジ部３とシャッタ４の位置は相対変位しておらず、容器排出口３ａ４はシャッタ４の現像剤封止部４ａによって封止されている。この時、図１２（ａ）に示すように、シャッタ４は、ストッパ部４ｂ，４ｃが、現像剤受入れ装置８のシャッタストッパ部８ａ，８ｂと係合し、シャッタ４は現像剤受入れ装置８に対して装着方向Ａの位置が固定される。従って、この後は現像剤補給容器１を装着方向Ａに移動させても、シャッタ４は、装着方向Ａにおいて、シャッタ４を除く現像剤補給容器１とは相対移動するが、現像剤受入れ部１１とは挿抜方向には相対移動しなくなる。
【００７９】
現像剤補給容器１を装着方向Ａに更に移動させると、図１７（ｂ）に示すように、被係合部１１ｂが保持部１３１に当接して保持される。ここで、被係合部１１ｂの位置は、回転軸１４１の中心より上方向Ｕに位置するように設定されている。これにより、被係合部１１ｂは、現像剤補給容器１の装着動作に伴って保持部１３１に保持されて上方向Ｕに変位するようになる。この時点では、シャッタ４とフランジ部３の位置は相対変位しているが、受入れ口１１ａの位置は初期位置のままであり、シャッタ４と接していない。
【００８０】
ここで、歯１３２の歯先面の周方向の長さは、被係合部１１ｂの直径よりも十分に短く設定されている。このため、現像剤補給容器１の装着に伴い、被係合部１１ｂが保持部１３１に保持される直前に歯１３２の歯先面に当接して保持部１３１に一瞬噛合しなかったとしても、係合部１３０は容易に回転して被係合部１１ｂは保持部１３１に保持される。また、歯１３２は係合部１３０の周囲に一定間隔で設けられている。このため、係合部１３０がどの位相にあっても、保持部１３１と被係合部１１ｂとは係合するので、係合部１３０の位置を規制する構成は不要である。
【００８１】
現像剤補給容器１を装着方向Ａに更に移動させると、係合部１３０は保持部１３１において被係合部１１ｂによって押されるようになる。それにより、図１７（ｂ）に示すＲ方向に回転モーメントが発生し、係合部１３０は回転する。その結果、現像剤受入れ部１１は、現像剤受入れ装置８の壁面８ｈに沿って上方向Ｕに変位する。その後、図１８（ａ）に示すように、被係合部１１ｂが係合部１３０の上部にまで持ち上げられる。この時、現像剤受入れ部１１が初期位置よりも上方向Ｕへ持ち上げられ、受入れ口１１ａがシャッタ４のシャッタ開口４ｊと接した状態になる。この状態では、シャッタ開口４ｊと容器排出口３ａ４とが連通していないため、現像剤補給容器１に収容された現像剤は現像剤受入れ装置８へ排出されない。
【００８２】
現像剤補給容器１を装着方向Ａに更に移動させ、現像剤補給容器１を装着完了位置まで押し込むと、図１８（ｂ）に示すように、係合部１３０が回転して、被係合部１１ｂは保持部１３１から延長部１４２に乗り上げる。これにより、現像剤受入れ部１１は上下方向の位置を保持される。現像剤受入れ部１１は、付勢部材１２により下方向Ｄに付勢されているため、回動途中に保持部１３１が被係合部１１ｂと離間することはない。また、受入れ口１１ａとシャッタ開口４ｊが接した状態のままでフランジ部３に対して相対移動し、容器排出口３ａ４と連通する。この状態では、容器排出口３ａ４とシャッタ開口４ｊ、受入れ口１１ａとが連通した状態となっているため、現像剤補給容器１から現像剤受入れ装置８への現像剤の補給動作が可能になっている。この工程で、容器排出口３ａ４とシャッタ開口４ｊが連通状態となり容器排出口３ａ４、シャッタ開口４ｊ、現像剤受け入れ口１１ａがそれぞれ連通する。この時、延長部１４２が現像剤補給容器１の装着方向Ａに対し平行になっている。このため、被係合部１１ｂを有する現像剤受入れ部１１は、シャッタ４に接した状態以上に持ち上げられることはなく、被係合部１１ｂ等に過剰な力が作用してしまうことはない。ここで、図１８（ｂ）に示すように、容器排出口３ａ４と延長部１４２との位置関係は、容器排出口３ａ４を通ると共に回転軸線Ｐに直交する平面Ｌが延長部１４２を通るような関係にある。また、延長部１４２を含む平面は、回転軸線Ｐと容器排出口３ａ４との間に配置される位置関係にある。
【００８３】
一方、装置本体１００ａに装着した現像剤補給容器１を取り出す場合は、図１８（ｂ）に示す状態から現像剤補給容器１を離脱方向Ｂに変位させる。延長部１４２上の被係合部１１ｂが相対移動することで保持部１３１と係合し、図１８（ａ）に示す状態となる。その後、図１７（ｂ）に示すように、係合部１３０が回転しながら現像剤受け入れ部１１が下方向Ｄへ移動し、移動可能な位置まで係合部１３０の回転に伴って降下する。この時、現像剤受け入れ部１１は付勢部材１２により下方向Ｄに付勢されているので、装着時と同様に保持部１３１と被係合部１１ｂとは離間することなく係合部１３０が回動し、図１７（ａ）に示す状態へと遷移する。また、現像剤補給容器１を取り外す際には、現像剤受入れ部１１が付勢部材１２により下方向Ｄに付勢されているので、係合部１３０を介して現像剤補給容器１を離脱方向Ｂに付勢するようになり、操作力を軽くすることができる。これにより、ユーザは古い現像剤補給容器１を離脱方向Ｂに取り出して、新しい現像剤補給容器１を装着方向Ａに挿入するだけで係合部１３０が自動的に変位して現像剤補給容器１を交換することができるので、交換作業の容易化を図ることができる。
【００８４】
次に、図１７（ａ）〜図１９（ｂ）を用いて、係合部１３０を利用した構成の効果について詳細に説明する。図１９（ａ）は、比較例の構成における現像剤受入れ部１１の力関係の説明図である。現像剤受入れ部１１は、一定角度θの傾斜部３ｆに被係合部１１ｂが当接し、壁面８ｈに沿って移動する。現像剤補給容器１（フランジ部３）を挿入する力（操作力）をＦ、被係合部１１ｂが傾斜部３ｆから受ける垂直抗力をＮ１、壁面８ｈから受ける垂直抗力をＮ２、現像剤受入れ部１１を上方向Ｕに持ち上げるのに必要な力（抗力）をＴとする。この場合、既に説明したように（図１０（ａ）参照）、操作力Ｆについて整理すると、以下の式が成り立つ。
Ｆ＝ｔａｎθ・Ｔ＝Ａ・Ｔ
【００８５】
また、図１９（ｂ）は、第２の実施形態における現像剤受入れ部１１の力関係の説明図である。現像剤受入れ部１１は被係合部１１ｂが保持部１３１に当接し、係合部１３０が回動することで、現像剤受入れ部１１が壁面８ｈに沿って移動する。このとき現像剤補給容器１（フランジ部３）を挿入する力（操作力）をＦ、係合部１３０が回転軸１４１から受ける垂直抗力をＮ１、現像剤受入れ部１１が壁面８ｈから受ける垂直抗力をＮ２とする。また、現像剤受入れ部１１を上方向Ｕに持ち上げるのに必要な力（抗力）をＴ、係合部１３０と被係合部１１ｂとが成す位相をαとすると、力関係は図１９（ｂ）の左図に示すようになる。現像剤受入れ部１１と被係合部１１ｂは一体の剛体であるため、抗力Ｔは被係合部１１ｂに加わるとみなす。更に、フランジ部３と回転軸１４１とは一体の剛体であるため、操作力Ｆは回転軸１４１に加わるとみなす。また、被係合部１１ｂは保持部１３１と一体で動くため、被係合部１１ｂと保持部１３１とを一体とみなした係合部１３０Ａを定義すると、係合部１３０Ａにおける力関係は図１９（ｂ）の右図に示すようになる。このとき、回転軸１４１と被係合部１１ｂとの直線距離をＬと定義すると、Ｌは回転軸１４１と被係合部１１ｂのそれぞれの径よりも極大であるため、以下の式が成り立つ。
Ｆ＝Ｎ２
Ｎ１＝Ｔ
Ｔ・ｃｏｓα＝Ｎ２・ｓｉｎα
【００８６】
上記の３つの式から、操作力Ｆについて整理すると、以下の式が成り立つ。
Ｆ＝Ｔ／ｔａｎα＝Ｂ・Ｔ
【００８７】
以上の関係より、比較例についてはθと係数Ａ、第２の実施形態についてはθと係数Ｂとの関係を求め、その結果を図２０に示す。図２０に示すように、比較例の構成では傾斜角度θが大きくなると操作力Ｆも大きくなる。これに対し、第２の実施形態の構成では、回動させていくと一度Ｆが大きくなり（変曲点を迎える）、その後回動が進むにつれて操作力Ｆは小さくなる。従って、比較例における傾斜部３ｆの角度θ１に対し、第２の実施形態の初期位相をα１以上に設定することで、操作力Ｆを低減させることが可能になる。
【００８８】
上述したように、本実施形態の現像剤補給容器１によっても、現像剤補給容器１を画像形成装置１００に着脱する際の操作力を軽減して操作性が円滑になり、操作性の向上を図ることができる。
【００８９】
尚、上述した第１の実施形態では係合部３０は１つの保持部３１を有するアーム形状であり、第２の実施形態では係合部１３０は複数の保持部１３１を有するギヤ形状であるようにしたが、保持部の数と形状との関係についてはこれらに限られない。例えば、複数の保持部を有するアーム形状としてもよく、あるいは円周上に１つの保持部を有する円板形状としてもよい。形状については、楕円形状や多角形状など、適宜な形状を適用することができる。
【符号の説明】
【００９０】
１…現像剤補給容器、２ｃ…現像剤収容部、４ｊ…シャッタ開口（排出口）、８…現像剤受入れ装置、１１…現像剤受入れ部、１１ａ…受入れ口、１１ｂ…被係合部、３０…係合部、３０ａ…基端部、３０ｂ…先端部、３１…保持部、３２…延長部、４１…回転軸、１３０…係合部、１３１…保持部、１４１…回転軸、１４２…延長部、２００…現像剤補給システム、３００…排出部、Ａ…装着方向、Ｕ…上方向（変位方向）。
【図１】
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【図２】
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【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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【図２０】
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