(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転することにより収納トナーに一方向への搬送作用を与えるボトル本体と、このボトル本体に形成されたトナー補給用の開口部を開閉するキャップとを有し、前記キャップが前記開口部を開く開栓位置に保持された状態でトナー補給を行うトナーボトルにおいて、
前記キャップには、その基端が該キャップに結合され前記開口部より前記ボトル本体へ入り込む方向に延びた弾性を有するほぐし部材が設けられ、前記ほぐし部材の基端側は、前記キャップが前記開栓位置を占めているときにも前記開口部より前記ボトル本体に入り込み、前記ほぐし部材の自由端が前記ボトル本体に入り込んだ位置から折り返して前記開口部の出口側に位置することを特徴とするトナーボトル。
【請求項２】
請求項１記載のトナーボトルにおいて、
前記ほぐし部材は、前記開口部の内周面に摺接する摺接部を有することを特徴とするトナーボトル。
【請求項３】
請求項１または２記載のトナーボトルにおいて、
前記ほぐし部材は、前記キャップの円周上を等分する位置に複数箇所配設されていることを特徴とするトナーボトル。
【請求項４】
請求項１，２または３記載のトナーボトルにおいて、
前記ほぐし部材の基端側先端部には、前記ボトル本体に向かうにつれて前記キャップの中心に近づく傾斜部が形成されていることを特徴とするトナーボトル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置の現像装置に補給するトナーを収容したトナーボトルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のトナー補給機構において、例えば、特開平７−２０７０５号公報に開示されているように、画像形成装置の小型化を図れるトナー補給機構が知られている。このトナー補給機構では、トナーボトルを載置する容器載置ホルダ−（ボトルホルダー）を水平な状態にしたままトナーボトルを交換できるものであり、ボトル本体に形成されている開口部にキャップをしたままのトナーボトルを、ボトルホルダーに載置し、そのキャップをボトル装着動作に連動するコレットチャックを用いて自動的に開栓するようになっている。この技術によれば、トナーボトルをボトルホルダーに載置したり、ボトルホルダーからトナーボトルを取り出したりするトナーボトル交換等の際には、キャップで開口部を封止したままの状態でトナーボトルを着脱することができるので、開口部に付着したトナーが落下してボトル交換者の手や衣服を汚すことがないという利点がある。
【０００３】
ところが、図４および図５（ａ），（ｂ）に示すように、トナーボトル１は、キャップ５０を取り外す機構を備えたトナー補給ユニットに用いることによって上記のような種々の利点が得られるが、その機構上、開口部３を円筒部をなすボトル本体２よりも小径にしなければならない。このように開口部３を小径にすると、開口部３付近でのトナーＴの流動性が悪化するため、トナーＴの物性によっては図４に示すように、トナーＴで開口部３を閉塞してしまう。このため、流動性の良いトナーＴしか使用することができず、使用可能なトナーＴの種類が限定されてしまう。したがって、前記したようなトナーＴの種類の制限により、画像形成装置においては、キャップ５０を取り外すトナー補給ユニットを機構上採用できないという不具合があった。さらに、常温では問題のない流動性の良いトナーＴでも高温環境下では図５（ａ），（ｂ）に示すように、トナーＴが開口部３の内周面に付着・凝集してその開口面積を小さくしてしまい、これによりトナーＴの補給量が減少するという不具合も有していた。
【０００４】
そこで、本願出願人は、特開平９−９６９５９号公報において、上記各不具合を解決できる新規なトナーボトルに係る技術を提案したが、そのうちの請求項４記載の発明には、トナーが排出されやすい方向に（ボトル本体の回転方向と逆方向の）ねじりを形成したほぐし部材の構成が記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記発明に係る構成およびその実施例（前記公報の図６（ａ），（ｂ），（ｃ）参照）では、ほぐし部材のねじりが、トナーの抵抗、開口部の内周面との摺接負荷等によって戻され、トナー排出を十分に行えない場合もあり得る。すなわち、ほぐし部材がトナーの抵抗、開口部の内周面との摺接負荷等によってたわんだ場合、その傾きはトナーをボトル本体の内部に送る向きとなる。このため、開口部でのトナー詰まりの防止には効果的であるが、トナーの十分な補給量を確保するには不利な構成となっている。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、上記特開平９−９６９５９号公報の目的でもあった、ボトル本体の開口部でのトナー凝集等の防止と同時に、ほぐし部材によってほぐしたり、開口部の内周面から掻き取ったりしたトナーを、より排出しやすくして十分な補給量を得ることを目的とする。請求項毎の目的を挙げれば、以下のとおりである。
【０００７】
請求項１記載の発明の目的は、キャップが開栓位置を占めているときにも開口部よりボトル本体に入り込み、ほぐし部材の自由端がボトル本体に入り込んだ位置から折り返して開口部の出口側に位置するようにほぐし部材を形成して、開口部等でのトナー凝集を確実に防止すると共に、トナーボトル回転中のほぐし動作時に、トナーの抵抗によってほぐし部材がトナーを排出する方向に傾くようにして、トナーをより排出しやすくして、十分な補給量を得ることにある。
【０００８】
請求項２記載の発明の目的は、請求項１記載の発明の目的に加えて、ほぐし部材を開口部の内周面に摺接させることにより、開口部等に付着したトナーをボトル本体外へ掻き出して十分な補給量を得ると共に、ほぐし部材が開口部の内周面との摺接抵抗により、トナーボトル回転時に常にトナーを掻き出す方向に撓むようにして、トナーをより確実に掻き出すことにある。
【０００９】
請求項３記載の発明の目的は、請求項１または２記載の発明の目的に加えて、ほぐし部材を、キャップの円周上を等分する位置に複数個所にすることにより、各々のほぐし部材を介してキャップに加わる力を均等化すると共に、開栓位置に保持されたキャップの傾きを防止して、キャップの閉栓動作を確実に行うことにある。
【００１０】
請求項４記載の発明の目的は、請求項１，２または３記載の発明の目的に加えて、ほぐし部材の基端側先端部に、ボトル本体に向かうにつれてキャップの中心に近づく傾斜部を形成することにより、開口部へのキャップの組み付け時にほぐし部材の先端部がひっかからないようにして、キャップの組み付け性を向上することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、請求項１記載の発明では、回転することにより収納トナーに一方向への搬送作用を与えるボトル本体と、このボトル本体に形成されたトナー補給用の開口部を開閉するキャップとを有し、前記キャップが前記開口部を開く開栓位置に保持された状態でトナー補給を行うトナーボトルにおいて、前記キャップには、その基端が該キャップに結合され前記開口部より前記ボトル本体へ入り込む方向に延びた弾性を有するほぐし部材が設けられ、前記ほぐし部材の基端側は前記キャップが前記開栓位置を占めているときにも前記開口部より前記ボトル本体に入り込み、前記ほぐし部材の自由端が前記ボトル本体に入り込んだ位置から折り返して前記開口部の出口側に位置することを特徴とする。
【００１２】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のトナーボトルにおいて、前記ほぐし部材は、前記開口部の内周面に摺接する摺接部を有することを特徴とする。
【００１３】
請求項３記載の発明では、請求項１または２記載のトナーボトルにおいて、前記ほぐし部材は、前記キャップの円周上を等分する位置に複数箇所配設されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項４記載の発明では、請求項１，２または３記載のトナーボトルにおいて、前記ほぐし部材の基端側先端部には、前記ボトル本体に向かうにつれて前記キャップの中心に近づく傾斜部が形成されていることを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照して実施例を含む本発明の実施の形態（以下、単に「実施形態」という）を説明する。各実施形態等に亘り、同一の機能および形状等を有する構成部品等については、同一符号を付すことによりその説明を省略する。
【００１６】
図１ないし図３を参照して、本発明の第１の実施形態を説明する。図１は、第１の実施形態におけるトナーボトルのキャップを取り外し機構により取り外し保持した状態を表している。第１の実施形態におけるトナーボトル１は、従来の技術で説明したキャップ５０に代えて、新規な構成を具備したキャップ５を有することのみ相違する。トナーボトル１は、図１に示すように、回転することにより収納トナーに一方向への搬送作用を与えるボトル本体２と、このボトル本体２に形成されたトナー補給用の開口部３を開閉するキャップ５とからなる。以下、トナーボトル１周りの構成について詳述する。
【００１７】
ボトル本体２の一端面の略中央部には、ボトル本体２の円筒部よりも小径のカラー４がボトル本体２から外側へ突出して一体的に成形されている。開口部３は、カラー４の内側に形成され、ボトル本体２の内部と外部とを連通している。トナーボトル１の不使用時には、通常、開口部３がキャップ５で封止され、開口部３が閉じられている状態にある。キャップ５の図１において右側の端部中央には、球状に膨らんだ摘み部６が一体形成されている。また、ボトル本体２には、その内部の収納トナーをトナーボトル１の回転によって開口部３側に案内するための案内溝（図示せず）が螺旋状に形成されている。
【００１８】
トナーボトル１からキャップ５を取り外す機構は、キャップ保持手段としてのチャック１０と、このチャック１０をトナーボトル１に対して進退移動させる板カム部材１４を備えた進退移動手段とを備えている。このキャップ５を取り外す機構の図示する例では、チャック１０は、トナーボトル１を支持するボトルホルダー８の位置に形成された支持壁１１の孔部１２で進退自在に支持されている。チャック１０は、図１よりも図の右側に退いた位置のフリー状態にあっては、その先端部に形成されている挾持部１３が拡がるように付勢されている。また、トナーボトル１がボトルホルダー８のセット位置に置かれたときには、上記進退移動手段によりトナーボトル１に対してより離れた位置へと移動されるときに、チャック１０の外周の大径部が孔部１２の内周面で押されて挾持部１３が狭められ、これにより、キャップ５の摘み部６を挾持するようになっている。チャック１０は、キャップ５の摘み部６を保持した状態で、図１に示すように、開口部３を完全に開放できる位置までキャップ５を移動させる。この位置がキャップ５の開栓位置であり、キャップ５はトナーボトル１が正規の位置に装着されている間、その開栓位置に位置固定された状態で保持される。トナーＴの補給は、キャップ５が開口部３を開く開栓位置に位置固定で保持された状態で行われる。
【００１９】
前記のキャップ５を取り外す機構を、画像形成装置における現像部のトナー補給ユニットに設けることにより、キャップ５で開口部３を封止したままの状態のトナーボトル１をボトルホルダー８に載置することができる。また、トナーボトル１中のトナーが消費され空になったトナーボトル１をボトルホルダー８から取り出す際、上記進退移動手段によりチャック１０を逆に移動させて、空になったトナーボトル１の開口部３にキャップ５を取り付けるようにすることもできる。したがって、空になったトナーボトル１をボトルホルダー８から取り出す際には、開口部３がキャップ５で封止された状態なので、開口部３に付着したトナーが落下してボトル交換者の手や衣服を汚すことがない。
【００２０】
なお、キャップ５を取り外す機構の詳細は、特開平９−９６９５９号公報の図１（ａ），（ｂ），（ｃ）に示されているものと略同様となっていることを付け加えておく。
次に、キャップ５の詳細を説明する。図１および図２に示すように、キャップ５には、その基端２０ｂがキャップ５に結合され開口部３よりボトル本体２へ入り込む方向に延びた弾性を有するほぐし部材２０が設けられいる。ほぐし部材２０は、その基端２０ｂ側はキャップ５が開栓位置を占めているときにも開口部３よりボトル本体２に入り込み、ほぐし部材２０の自由端２０ａがボトル本体２に入り込んだ位置から折り返して開口部３の出口側に位置するように形成されている。ほぐし部材２０は、キャップ５の円周上を２等分する位置に２箇所配設されていて、正面視略Ｍ字状をなしている。また、各ほぐし部材２０の基端２０ｂ側先端部には、ボトル本体２に向かうにつれて５キャップの中心に近づく傾斜部２０ｃがそれぞれ形成されている。各ほぐし部材２０は、その外周端面が開口部３におけるカラー４の内周面に摺接する摺接部２０ｄをそれぞれ有する。
【００２１】
キャップ５およびほぐし部材２０は、適宜のプラスチック材料、例えばポリエチレン樹脂（ＰＥ）で一体成形することにより作られている。そして、各ほぐし部材２０の肉厚は、トナー排出作用を向上するような適宜の弾性を得られる肉厚をもって形成されている。ほぐし部材２０は、図１に示すキャップ５が上記進退移動手段のチャック１０により開栓位置に位置固定で保持されている状態にあるときでも、カラー４および開口部３を突き抜ける長さを有している。
【００２２】
図１に示すように、トナーボトル１がボトルホルダー８にセットされた状態では、キャップ５とトナーボトル１とは、上記進退移動手段のチャック１０によりキャップ５が開栓位置に固定保持されていることによって、相対的な位置関係にあり、トナーボトル１が開栓状態で回転されると、位置固定のトナーボトル１に対してほぐし部材２０を回転する場合と同じ作用、すなわち、ほぐし部材２０により開口部３でのトナーがほぐされると同時に、開口部３およびカラー４内壁面に付着・凝集しているトナーＴが掻き落されて開口部３より排出される。
【００２３】
このようなほぐし部材２０によるほぐし作用によって、開口部３およびカラー４部分でのトナーの流路が拡がり、トナーがより流れやすくなり、トナー補給量減少の不具合が発生せず、より効果的に開口部３でのトナーブロッキングを防止できる。また、ほぐし部材２０が適度の弾性を有し、またほぐし部材２０の自由端２０ａが開口部３の出口側に位置するように形成されているので、図３に示すように、開口部３におけるカラー４の内周面との摺接抵抗によって、トナーボトル１の回転時（図３にトナーボトル１の回転方向を符号１Ａで示す）に、その自由端２０ａが常にトナーを掻き出す方向ＴＡに傾くため、トナーをより確実に開口部３の外に掻き出し排出することができる。
【００２４】
したがって、流動性の良くない物性のトナーでも支障なく使用することができる。この結果、使用できるトナーが限定されないので、キャップ取り外し機構を備えたトナー補給ユニットを種々の形式の画像形成装置に採用することが可能となる。また、ほぐし部材２０には傾斜部２０ｃが形成されていることにより、キャップ５のセット時において、ほぐし部材２０の基端２０ｂ側先端部が開口部３およカラー４にひっかかることがなく、かつ、キャップ５が開口部３に対して芯ずれを生じていても傾斜部２０ｃによって修正されるので、キャップ５のセット性が大幅に向上する。これに加えて、ほぐし部材２０が上記した弾性を有するので、キャップ５のセット方向の自由度が増し、キャップ５を開口部３の斜めからセットすることも可能となる。
【００２５】
なお、ほぐし部材２０はその摺接部２０ｄにおけるその外側端面ないしは外側端縁部を開口部３およびカラー４の内周面に摺接させた場合、その接触圧が大きすぎるとトナーボトル１回転時の負荷が大きくなって、キャップ５が変形したり、チャック１０が破損したりする等の問題が生じる恐れがある。ところが、第１の実施形態におけるほぐし部材２０は、適度の弾性を有しているので、開口部３およびカラー４の内周面に摺接させても接触圧を小さくすることができ、上記問題が発生する恐れはない。
【００２６】
このように、ほぐし部材２０の弾性は、上述したトナー排出作用を向上するように付与されており、上記したプラスチック材料に限らず、ある程度の剛性を有するプラスチックで製作したときには、その肉厚を適宜選択することによってほぐし部材２０に適度の弾性を与えることができる。
【００２７】
なお、開口部３およびカラー４内壁面に付着・凝集しているトナーを掻き落す作用効果をそれ程望まなくても良いのであれば、ほぐし部材２０の摺接部２０ｄを不要にしてほぐし部材２０を開口部３およびカラー４の内周面に接触させないように形成したものでもよい（請求項１参照）。このようにほぐし部材２０を形成した場合にも、開口部３等でのトナー凝集を確実に防止することができると共に、トナーボトル１回転中のほぐし動作時に、トナーの抵抗によってほぐし部材２０がトナーを排出する方向に傾くので、トナーをより排出させやすくなり、十分な補給量を得ることができる。
【００２８】
本発明は、上記した第１の実施形態に限定されず、ほぐし部材２０の形成箇所を、例えばキャップ５の円周上を３等分する位置に３箇所配設したり、あるいは４等分する位置に４箇所配設したりすることももちろん可能である（請求項３参照）。
【００２９】
以上本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、種々改変できるものである。例えば、上記実施形態ではキャップをチャックでつかんで引き離すことで開栓位置に固定保持したが、これに限らず、キャップはボトル本体に螺合され、キャップを回すことで開栓位置へ移動させ固定保持するものにも適用することができる。
【００３０】
また、ほぐし部材を開口部およびカラー内周面に摺接させる場合、ほぐし部材の内周面側の縁にブラシ等の摺接部材を取り付け、その摺接部材を介してほぐし部材を開口部およびカラー内周面に摺接させるようにしてもよい。
【００３１】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、従来の問題点を解消して、ボトル本体の開口部でのトナー凝集等の防止と同時に、ほぐし部材によってほぐしたり、開口部の内周面から掻き取ったりしたトナーを、より排出しやすくして十分な補給量を得ることができる。請求項毎の特有の効果を挙げれば次のとおりである。
請求項１記載の発明によれば、キャップが開栓位置を占めているときにも開口部よりボトル本体に入り込み、ほぐし部材の自由端がボトル本体に入り込んだ位置から折り返して開口部の出口側に位置するようにほぐし部材を形成したことにより、開口部等でのトナー凝集を確実に防止することができると共に、トナーボトル回転中のほぐし動作時に、トナーの抵抗によってほぐし部材がトナーを排出する方向に傾くので、トナーをより排出させやすくなり、十分な補給量を得ることができる。
【００３２】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明の効果に加えて、ほぐし部材を開口部の内周面に摺接させたことにより、開口部等に付着したトナーをボトル本体外へ掻き出して十分な補給量を得ることができると共に、ほぐし部材が開口部の内周面との摺接抵抗により、トナーボトル回転時に常にトナーを掻き出す方向に撓むので、トナーをより確実に掻き出すことが可能となる。
【００３３】
請求項３記載の発明によれば、ほぐし部材はキャップの円周上を等分する位置に複数箇所配設されていることにより、請求項１または２記載の発明の効果に加えて、各々の各ほぐし部材を介してキャップに加わる力を均等化できると共に、開栓位置に保持されたキャップの傾きが防止されて、キャップの閉栓動作を確実に行うことができる。
【００３４】
請求項４記載の発明によれば、ほぐし部材の基端側先端部にボトル本体に向かうにつれてキャップの中心に近づく傾斜部を形成したことにより、請求項１，２または３記載の発明の効果に加えて、開口部へのキャップの組み付け時にほぐし部材の先端部がひっかからないので、キャップの組み付け性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態におけるトナーボトルのキャップを取り外し機構により取り外し開栓位置に固定保持した状態を示す部分断面を含む正断面図である。
【図２】（ａ）は、第１の実施形態におけるキャップに形成されたほぐし部材の側面図、（ｂ）は、その部分断面を含む正断面図である。
【図３】第１の実施形態におけるほぐし部材のトナー掻き出し・排出作用を表す要部の断面図である。
【図４】従来のトナーボトルの問題点を説明する要部の端面図的な正断面図である。
【図５】（ａ）は、従来のトナーボトルの問題点を説明する要部の正断面図、（ｂ）は、その側面図である。
【符号の説明】
１      トナーボトル
２      ボトル本体
３      開口部
４      カラー
５      キャップ
２０    ほぐし部材
２０ａ  ほぐし部材の自由端
２０ｂ  ほぐし部材の基端
２０ｃ  ほぐし部材の傾斜部
２０ｄ  ほぐし部材の摺接部
Ｔ      トナー
【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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