現像剤収納容器及び画像形成装置
【課題】 簡単な構成で現像剤の使用量に応じてその容積が可変であり、現像剤の凝集抑制の可能な現像剤収納容器を提供する。
【解決手段】 現像剤収納容器は、自身が回転することでその内部に収納されている現像剤Ｔを、その一端側１２ａから他端側１２ｂに形成された現像剤補給口１２ｃへと搬送する容器本体１２を備え、容器本体は、少なくとも一端側と他端側に位置し、径の異なる第１及び第２の円筒形容器３０，３１を有し、第１及び第２の円筒形容器には、現像剤を一端側から現像剤補給口側へ搬送する機能と、容器本体の全長を長短する方向に相対回転移動する機能を備えた係合搬送部４０を有する。
【解決手段】 現像剤収納容器は、自身が回転することでその内部に収納されている現像剤Ｔを、その一端側１２ａから他端側１２ｂに形成された現像剤補給口１２ｃへと搬送する容器本体１２を備え、容器本体は、少なくとも一端側と他端側に位置し、径の異なる第１及び第２の円筒形容器３０，３１を有し、第１及び第２の円筒形容器には、現像剤を一端側から現像剤補給口側へ搬送する機能と、容器本体の全長を長短する方向に相対回転移動する機能を備えた係合搬送部４０を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンタ、ファクシミリ、複写機やそれら複数の機能を備えた複合機などの画像形成装置で用いられる現像剤補給容器及びこれを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から電子写真方式を利用した複写機、プリンタ、複合機などの画像形成装置は広く知られている。電子写真方式ではレーザ光で感光体に静電潜像を形成し、その静電潜像に沿って帯電させたトナーを付着させ、トナー像を中間転写体に一旦転写した後、ＰＰＣ用紙などの記録媒体上に転写し、加熱などで記録媒体上に定着させている。
このような画像形成装置では、トナーが現像により消費されるので、トナー補給装置により消費分が補給されるようになっている。トナー補給装置にはトナーを収納した現像剤収納容器して所謂トナーボトルが着脱自在に設けられていて、トナーボトルが空になると、予め用意されているトナー充填済みの新しいトナーボトルと交換される。
このトナーボトルは例えば、特許文献１に記載されているように螺旋形状のトナーボトルや、特許文献２に記載されているような袋状のトナーボトルが知られている。また、特許文献３では、現像装置で検知したトナー残量に応じてトナーボトルが縮む蛇腹状のトナーボトルも知られている。
特許文献１では、円筒形状の本体部と、この本体部の一端側について密閉された底部と、前記本体部の他端側について細く絞られたトナー吐出用の口部とを有し、本体部から口部にかけての内壁には底部側の本体部から口部に向けて連続して形成されたトナー搬送用の螺旋溝が設けられており、回転とともに螺旋溝により本体部のトナーを口部を経て外部、つまり、現像装置へ向けて送り出すようになっている。
特許文献２では、トナーボトルは袋状の変形可能部材であり、粉体ポンプを用いてトナーボトルから現像装置へトナーを供給している。
特許文献３では、多数の円盤状小容器をそれぞれの中心軸線が一致するように蛇腹状に結合されてトナーボトルが形成されていて、現像装置で検知したトナー残量に応じてトナーボトルが縮むことにより、現像装置内へトナー補給を行うような構成となっている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１では、新品のトナーボトルも使い終わったトナーボトルもトナーボトルの容積が変わらないため、廃棄する際にスペースを取る、または回収してもらうのを待つ間にも置き場所に困る等の大きさに課題があった。
特許文献２では、上記課題は解決可能だが、粉体ポンプが必要となり、装置構成が複雑になってしまい、装置の大型化、複雑化に繋がってしまう。
特許文献３では、特許文献１、２で発生する課題は解決可能だが、蛇腹状のトナーボトルがトナー使用量に応じて縮むと、トナーがストレスを受けるためトナーボトル内で凝集が発生する。トナーボトル内にトナー凝集体があると、良好な画像形成が行えなくなるため好ましくない。さらに、トナーボトル内側の螺旋形状を如何に保ったままトナーボトルをトナー使用量に応じて小さくするかには依然として課題が残っている。
本発明は、簡単な構成で現像剤の使用量に応じてその容積が可変であり、現像剤の凝集抑制の可能な現像剤収納容器及び、これを備えた画像形成装置を提案することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明に係る、画像形成装置に用いられる現像剤を収容する現像剤収納容器は、自身が回転することでその内部に収納されている現像剤を、その一端側から他端側に形成された現像剤補給口へと搬送する容器本体を備え、容器本体は、少なくとも一端側と他端側に位置し、径の異なる第１及び第２の円筒形容器を有し、第１及び第２の円筒形容器には、現像剤を一端側から現像剤補給口側へ搬送する機能と、容器本体の全長を長短する方向に相対回転移動する機能を備えた係合搬送部を有することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、現像剤を収容する容器本体が径の異なる少なくとも第１及び第２の円筒形容器を有し、第１及び第２の円筒形容器には、現像剤を一端側から現像剤補給口側へ搬送する機能と、容器本体の全長を長短する方向に相対回転移動する機能を備えた係合搬送部を有するので、第１と第２の円筒形容器を現像剤の使用量に応じて回転させることで現像剤の搬送とそれに応じた容器容積を可変することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一形態を示す要部構成図。
【図２】現像剤収納容器を収納する収納部の構成を示す拡大斜視図。
【図３】現像剤収納容器の第１の実施形態の構成を示す分解斜視図。
【図４】現像剤収納容器の第２の実施形態を構成を示す分解斜視図。
【図５】第１の円筒形容器の径が第２の円筒形容器の径よりも大きい容器本体における第１及び第２の螺旋部のピッチを説明する図。
【図６】第２の円筒形容器の径が第１の円筒形容器の径よりも大きい容器本体における第１及び第２の螺旋部のピッチを説明する図。
【図７】駆動歯車を有する現像剤収納容器の構成と、これを回転駆動する複数の駆動源を備えた駆動系の構成を示す図。
【図８】収納部に収納された駆動歯車を有する現像剤収納容器と、駆動歯車に噛合う入力歯車の配置関係を示す図。
【図９】駆動歯車を有する現像剤収納容器の構成と、これを回転駆動する単独の駆動源を備えた駆動系の構成を示す図。
【図１０】第２の螺旋部に駆動歯車とシール部材が設けられた第２の円筒形容器の構成を示す図。
【図１１】現像剤収納容器の第３の実施形態の構成を示す図。
【図１２】図１１に示す現像剤収納容器に駆動歯車を設けた現像剤収納容器と、これを回転駆動する複数の駆動源を備えた駆動系の構成を示す図。
【図１３】第３の実施形態にかかる現像剤収納容器の動作を模式的に示す図であり、（ａ）は初期状態、（ｂ）は第２の円筒形容器内の現像剤がなくなり第２の円筒形容器が移動した状態、（ｃ）は第２の円筒形容器を収納した第３の円筒形容器が移動した状態、（ｄ）は第２の円筒形容器を収納した第３の円筒形容器が第１の円筒形容器に収納されたトナーボルトエンドの状態をそれぞれ示す。
【図１４】第３の実施形態にかかる現像剤収納容器の別な動作を模式的に示す図であり、（ａ）は初期状態、（ｂ）は第３の円筒形容器内の現像剤がなくなり第２の円筒形容器が移動した状態、（ｃ）は第２の円筒形容器を収納した第３の円筒形容器が移動した状態、（ｄ）は第２の円筒形容器を収納した第３の円筒形容器が第１の円筒形容器に収納されたトナーボルトエンドの状態をそれぞれ示す。
【図１５】駆動歯車に代えて高摩擦抵抗部材を有する現像剤収納容器の構成と、これを駆動する複数の駆動源を備えた駆動系の構成を示す図。
【図１６】１つの駆動歯車と駆動用利リブを備えた現像剤収納容器と、これを回転駆動する複数の駆動源を備えた駆動系の構成を示す図。
【図１７】分離防止手段を備えた現像剤収納容器の第４の実施形態の構成を示す斜視図。
【図１８】分離防止手段となる突起部の構成と作用を軸線方向から見た拡大断面図。
【図１９】分離防止手段を備えた別な現像剤収納容器の構成を示す斜視図。
【図２０】第１の円筒形容器と第２の円筒形容器の長さの関係を説明する図であり、（ａ）は第１の円筒形容器の内部全長よりも第２の円筒形容器の全長が長い状態を示し、（ｂ）は（ａ）の長さ状態で第２の円筒形容器を第１の円筒形容器に収納したときの不具合を示す状態を示し、（ｃ）は第１の円筒形容器の内部全長よりも第２の円筒形容器の全長を短くして第１の円筒形容器内に完全に収納された状態をそれぞれ示す。
【図２１】シール部材を備えた現像剤収納容器の構成を示す斜視図であり、（ａ）は初期状態、（ｂ）は収納状態を示す。
【図２２】図２１に示すシール部材の詳細な配置状態を示す拡大断面図。
【図２３】複数のシール部材を備えた現像剤収納容器の構成を示す斜視図であり、（ａ）は初期状態、（ｂ）は収納状態をそれぞれ示す。
【図２４】図２３に示す複数のシール部材の詳細な配置状態を示す拡大断面図。
【図２５】鍔部を備えた現像剤収納容器の第５の実施形態の構成を示す分解斜視図。
【図２６】第５の実施形態における現像剤収納容器の動作を模式的に示す図であり、（ａ）は第２の円筒形容器を第１の円筒形容器に組付けた時の状態、（ｂ）は第２の円筒形容器が回転移動する状態、（ｃ）は第２の円筒形容器が第１の円筒形容器に収納されたトナーボルトエンドの状態をそれぞれ示す。
【図２７】鍔部を備えた現像剤収納容器にシール部材を設けた構成を示す図であり、（ａ）は第２の円筒形容器の鍔部にシール部材を設けた状態を示し、（ｂ）は第１の円筒形容器にシールを設けた状態をそれぞれ示す。
【図２８】（ａ），（ｂ）は鍔部の変形例を示す拡大図。
【図２９】（ａ）は鍔部を備えた現像剤収納容器における分割構造の第１の円筒形容器の構成を示す分解断面図、（ｂ）は分割構造の第１の円筒形容器内に鍔部を有する第２の円筒形容器を組付けた状態を示す拡大断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
本発明の特徴は、自身が回転することでその内部に収納されている現像剤を、その一端側から他端側に搬送する容器本体を備え、この容器本体が、少なくとも一端側と他端側に位置し、径の異なる第１及び第２の円筒形容器で構成されており、第１及び第２の円筒形容器が、現像剤を一端側から他端側の現像剤補給口に搬送する機能と、容器本体の全長を長短する方向に移動する機能を備えた係合搬送部を有する現像剤収納容器にある。
【０００８】
以下、図を参照して本発明の実施形態を説明する。最初に画像形成装置の全体構成と動作を説明し、そのあとに現像剤収納容器とその周辺の構成について説明する。各実施の形態において、同一の機能もしくは形状を有する部材や構成部品等の構成要素については、判別が可能な限り同一符号を付すに留め、先の説明との重複説明は省略する。
【０００９】
図１は、本発明に係る画像形成装置の概略構成を示す図であり、図２は現像剤収納容器となるトナーボトルの収納部の構成を示す。図１に示す画像形成装置は、モノクロのプリンタである。本発明の適用形態としては、単色の画像形成装置に限定されるものではなく、イエロ、シアン、マゼンタ、ブラックの現像剤となるトナーを用いたフルカラー画像形成装置であってもよい。画像形成装置の形態としては、プリンタに限らず複写機、ファクシミリ、これら複数の機能を備えた複合機であってもよい。
【００１０】
画像形成装置は、装置本体内に像担持体となるドラム状の感光体１を有している。感光体１の周りには、感光体１表面に電荷を与える帯電装置２、帯電した感光体の表面に黒色の画像データに基づいて露光をし、潜像を形成する露光装置３、感光体１表面に形成された潜像を黒のトナーで現像してトナー像とする現像装置４、感光体１表面上のトナー像を記録材となる用紙Ｐに転写する転写装置５、トナー像転写後の感光体１表面のクリーニングをするクリーニング装置６がそれぞれ配置されている。転写装置５の下流側には、転写された用紙Ｐ上のトナー像を熱と圧力にて用紙Ｐへ固定化して定着する定着装置９が設置されている。
【００１１】
用紙Ｐは装置本体下部に配置された用紙トレイ７内に収納されていて、印刷要求に合わせて、給紙ローラなどの給紙搬送手段１３によりレジストローラ８まで搬送される。ここでトナー像の転写のタイミングに合わせて、用紙Ｐはレジストローラ８から転写装置５まで搬送される。転写装置５でトナー像が転写された用紙Ｐは、定着装置９まで搬送されてトナー像が定着される。
【００１２】
帯電装置２、現像装置４、転写装置５は、電装ユニット１０に電気的に接続されていて、所定のバイアスが印加される。電装ユニット１０は、交流電源（定電圧）、第１の直流電源（定電圧）、第２の直流電源（定電流）を備え、現像装置４には定電圧制御でＤＣ電圧を、帯電装置２には定電圧制御でＡＣ電圧を、転写装置５には定電流制御でＤＣ電圧を印加するように構成されている。
【００１３】
図１において装置本体の左側には、トナーボトル１２を収納するトナーボトル収容部１１が配置されている。トナーボトル収容部１１は、図中左方に開閉するカバー１４を有している。本形態では、装置本体の側部がカバーを兼用している。トナーボトル収容部１１に収容されているトナーボトル１２は、現像装置４に設けられている濃度センサ２８によってトナー濃度の低減が検知されると回転してトナーを排出する補給動作が行われ、印字率や印刷枚数によって良好な画像が出力されるように常に補給動作が制御されている。トナーボトル収容部１１と現像装置４は図示しないトナー搬送経路で連結されている。トナーボトルはトナーボトル収容部１１に装着されることでトナー搬送経路と連通し、トナー供給可能とされる。なお、トナーボトル収容部１１に装着されるトナーボトルはトナーボトル１２に限るものでなくなく、実施の形態の欄で説明するすべてのトナーボトルが装着される。
【００１４】
図２はトナーボトル収容部１１の概略図を示す。トナーボトル収容部１１はトナーボトル１２を設置するボトルトレイ２６、トナー補給を行うホッパー部２４、トナーボトル１２に設けられた後述のトナー補給口１２ｃを開口するためのハンドル２５、ボトルを常時ホッパー部に当接するためのバネ２１から構成されている。トナーボトル収容部１１では、トナー交換時に、トナーボトル収容部１１のカバー１４（図１参照）を開け、ハンドル２５を上げることで、トナーホッパー部２４に設けられた図示しないチャックがトナーボトル１２のトナー補給口から外れ、ボトルトレイ２６をスライドすることでトナーボトルを着脱し、ボトル交換する。また、ボトル交換後は、ボトルトレイ２６をスライドさせ、ハンドル２５を図中矢印Ａで示す下方向に下げることで、トナーホッパー部内に設けられたチャックがトナーボトル１２のトナー補給口１２ｃを塞いでいる図示しないキャップが外され、トナーホッパー部内にトナーが補給される。これにより、トナーの使用に応じてトナーボトル１２が図中矢印Ｂで示す方向に回転することより、後述する搬送部となるトナーボトル１２内の内壁の螺旋部によって補給される。
（第１の実施形態）
図３を用いて本発明に係るトナーボトル１２の第１の実施形態を説明する。トナーボトル１２は、画像形成装置に用いられるトナーＴを内部に収納するもので、自身が回転することでその内部に収納されているトナーＴを、その一端側１２ａから他端側１２ｂに設けられた現像剤補給口となるトナー補給口１２ｃに搬送する容器本体３０を備えている。容器本体３０は、一端側１２ａと他端側１２ｂに位置し、径の異なる第１及び第２の円筒形容器３１，３２で構成されている。本形態において、第１の円筒形容器３１は、第２の円筒形容器３２よりも径大であって、その内部空間に第２の円筒形容器３２を収納可能に構成されている。他端側に位置する第１の円筒形容器３１の端部には、トナー補給口１２ｃが形成されている。第１の筒形容器３１の内径は第２の筒形容器３１の内径よりも大きく形成されている。
【００１５】
トナー補給口１２ｃと反対側に位置する第１の円筒形容器３１の端面３２ｄには、第２の円筒形容器３２を受け入れるための開口３１ａが形成されている。開口３１ａはトナー補給口１２ｃと第１の円筒形容器３１内で連通している。第２の円筒形容器３２は、一方の端面に開口３２ａが形成されていて、この開口３２ａ側から第１の円筒形容器３１の開口３２ａに挿入される。
【００１６】
第１及び第２の円筒形容器３１，３２には、トナーＴを一端側１２ａからトナー補給口１２ｃに搬送する機能と、容器本体３０の全長を長短する方向に相対回転移動する機能を備えた係合搬送部４０を有している。係合搬送部４０は、第１の円筒形容器３１に形成された第１の螺旋部４１と、第２の円筒形容器３２に形成され、第１の螺旋部４１と噛合う第２の螺旋部４２を有している。第１の螺旋部４１は現像剤搬送部と雄螺子を兼ねるように、第１の円筒形容器３１の内周面３１ｂに突出して形成されている。第２の螺旋部４２は、第２の円筒形容器３２の外周面３１ｃに形成され、第１の螺旋部４１に螺合する雌螺子となる溝部４２Ａと、第２の円筒形容器３２の内周面３２ｂに形成され、現像剤搬送部を構成する凸部４２Ｂとして形成されている。
【００１７】
このような構成によると、第１の円筒形容器３１と第２の円筒形容器３２は、個別に形成され、第１の円筒形容器３１の第１の螺旋部４１に対して第２の円筒形容器３２の溝部４２Ａを螺合させることで、両者が一体化されて容器本体３０が形成される。そして、容器本体３０に対してはトナー補給口１２ｃから所定量のトナーＴを充填し、図示しないキャップでトナー補給口１２ｃを塞ぐ。
【００１８】
このトナーボトル１２の場合、第１の円筒形容器３１が停止状態で第２の円筒形容器３２が回転すると、その回転方向によって第２の円筒形容器３２が第１の円筒形容器３１に対して進退する方向（長短方向）に移動し、容器本体３０の全長を長短させることになる。あるいは、第１の円筒形容器３１の回転よりも、第２の円筒形容器３２の回転を相対的に早く回転させても、第２の円筒形容器３２が第１の円筒形容器３１に対して進退する方向（長短方向）に移動して容器本体３０の全長を長短させることになる。この形態の場合、第１の円筒形容器３１にトナー補給口１２ｃが形成され、容器本体３０内のトナーＴはトナー補給口１２ｃに向かって搬送する必要があるので、効率的にトナーＴを搬送するためには第１及び第２の円筒形容器３１、３２を回転させるのが好ましい。
（第２の実施形態）
図４に示す本形態に係るトナーボトル１２Ａは、図３に示したトナーボトル１２に対して第１の円筒形容器３１Ａと第２の円筒形容器３２Ａの大きさを反対にして容器本体３０Ａを構成したものである。このため小径となった第１の円筒形容器３１Ａの外周面３１ｃに雌螺子を構成する溝部４２Ａを、第１の円筒形容器３１Ａの内周面３１ｂに現像剤搬送部となる凸部４２Ｂをそれぞれ形成して第２の螺旋部４２を設けている。一方、第２の円筒形容器３２Ａの内周面３２ｂには、溝部４２Ａに螺合する雄螺子を成すように突出して第１の螺旋部４１が形成されている。
【００１９】
図４の場合も、容器本体３０Ａ内のトナーＴをトナー補給口１２ｃに向かって搬送するには、第１の円筒形容器３１Ａの回転を停止した状態で第２の円筒形容器３２Ａを回転させるか、第１の円筒形容器３１Ａの回転よりも、第２の円筒形容器３２Ａの回転を相対的に早く回転させることで、トナーＴを搬送することができる。
【００２０】
図３，図４に示すトナーボトル１２，１２Ａの場合、容器本体３０，３０Ａ内のトナーＴをトナー補給口１２ｃに向かって搬送する第１の円筒形容器３１，３１Ａと第２の円筒形容器３２、３２Ａの回転方向を、容器本体３０，３０Ａの全長が短くなる方向とし、係合搬送部４０を第１及び第２の螺旋部４１，４２の螺合による構成としているので、ボトル内のトナーが無くなり空になるトナーエンドになった時に、少なくとも第２の円筒形容器３２、３２Ａ、好ましくは第１の円筒形容器３１，３１Ａの回転よりも第２の円筒形容器３２、３２Ａの回転を早くすることで、簡単な構成でトナー使用量に応じて容器本体３０、３０Ａの容積を十分に小さくでき、使用済みトナーボトルの回収性に優れることになる。また容器本体３０，３０Ａの全長を縮めるに当たり、第１及び第２の螺旋部４１，４２が形成された第１の円筒形容器３１、３１Ａと第２の円筒形容器３２、３２Ａの構造のみでトナーの使用量に応じて容積を小さくできるので、構造を単純化することが出来、安価なトナーボトルを提供することができる。
【００２１】
第１の円筒形容器３１、３１Ａと第２の円筒形容器３２、３２Ａに形成した第１及び第２の螺旋部４１，４２は、その形状を保ったまま回転するので、トナーＴを第１の螺旋部４１と第２の螺旋部の凸部４２Ｂに沿って搬送することができ、従来の蛇腹状のトナーボトルに比べて螺旋形状を変えることなくトナーＴに対して流動性を与えながら容器本体３０、３０Ａを収縮することができるため、トナーＴに与えるストレスが低減する。このため、トナーボトル１２，１２Ａ内でのトナー凝集の発生を抑制することができ、良好なトナー搬送を行えて良好な画像形成を行えるようになる。
【００２２】
図３に示すトナーボトル１２では、トナー使用量に応じて容器本体３０の全長が収縮するように第１の円筒形容器３１に対して第２の円筒形容器３２が回転移動するので、トナー補給口１２ｃから相反する一端側１２ａに位置する第２の円筒形容器３２内にあるトナーＴの搬送距離はトナー使用量に応じて短縮される。これにより、第１の円筒形容器３１のトナー補給口１２ｃにトナーが蓄積しやすいため、トナー補給口１２ｃの詰まりやトナー補給口近辺でトナーＴが凝集し易い傾向となる。そのため、第２の円筒形容器３２の容器の容積が小さくなるため、トナーボトル１２の回転と共に第２の円筒形容器３２が第１の円筒形容器３１内に収納される。収納されると、トナー補給口１２ｃと第２の円筒形容器３２からのトナー搬送経路長が短くなるため、必然的に第１の円筒形容器３１にトナーが蓄積され、第１の円筒形容器３１にもトナーＴが常時蓄積される。
【００２３】
そこで、図５に示すように、第１の円筒形容器３１側の第１の螺旋部４１のピッチ幅Ｐと、第２の円筒形容器３２の外周面３２ｃに形成した第２の螺旋部４２の溝部４２Ａのピッチ幅Ｐ１は同じとしてまま、第２の円筒形容器３２の内周面３２ｂに形成した現像剤搬送部を構成する凸部４２Ｂのピッチ幅Ｐ２を小さくすることで、第２の円筒形容器３２でのトナー搬送量を小さくすることができ、トナー補給口１２ｃの詰まり防止や凝集を防止できる。
【００２４】
図４に示したトナーボトル１２Ａでは、第１の円筒形容器３１Ａよりも第２の円筒形容器３２Ａが大径で容積が大きくなるため、トナーボトル１２Ａの回転と共に小径の第１の円筒形容器３１Ａが第２の円筒形容器３２Ａに収納される。このため、図６に示すように、ピッチ幅Ｐとピッチ幅Ｐ１を同じ幅としながらも、ピット幅Ｐ２よりも小さく設定することで、第２の円筒形容器３２Ａのトナー搬送量を小さくすることができ、トナー補給口１２ｃの詰まり防止や凝集を防止することができる。また、図６に記載の構成の場合、図３，図４に示す構成に比べて第２の円筒形容器３２Ａが、第１の螺旋部４１と第１の円筒形容器３１Ａの外周面の螺旋状の溝部４２Ａの大きさが小さくなるため、第１の螺旋部４１と第１の円筒形容器３１Ａの溝部４２Ａは回転しながらねじ込むように収納されることもあり、これにより第１の螺旋部４１と溝部４２Ａとの螺合部からのトナー漏れの防止を高まる。
【００２５】
次にトナーボトルを回転駆動する駆動系の構成について説明する。
図７に示すトナーボトル１２Ｂは、トナーボトル１２に駆動歯車５０，５１を設けたものである。駆動歯車５０は、第１の円筒形容器３１のトナー補給口１２ｃ側の外周面３１ｃに容器と一体的に形成し、駆動歯車５１は、第２の円筒形容器３２の外周面３２ｃの螺旋状の溝部４２Ａ内に形成している。
これら駆動歯車５０，５１には、駆動源として異なる駆動モータＭ１、Ｍ２によってそれぞれ回転駆動される入力歯車５３，５４が噛合っていて、駆動モータＭ１，Ｍ２が作動することで入力歯車５３，５４を介して駆動歯車５０，５１に回転駆動力が伝達され、第１の円筒形容器３１と第２の円筒形容器３２が回転駆動される。駆動モータＭ１、Ｍ２は、画像形成装置の制御手段２００に電気的に接続されていて、各駆動モータの作動時期や回転数が制御されるように構成されている。
【００２６】
本形態において、駆動モータＭ１と駆動モータＭ２の回転数は、第２の円筒形容器３２の回転が第１の円筒形容器３１の回転よりも早くなるように制御手段２００で設定されている。つまり、トナー補給口１２ｃが形成された第１の円筒形容器３１を第２の円筒形容器３２よりも遅く回転するように構成している。
【００２７】
図８に示すように、入力歯車５３，５４は、トナーボトル収容部１１のカバー１４の内側に回転自在に支持されていて、カバー１４を開いたときには駆動歯車５０，５１との噛合いが解除され、カバー１４を閉じると駆動歯車５０，５１との噛合うようになっている。特に本形態において、入力歯車５３，５４は、カバー１４を閉じた時に、駆動歯車５０，５１の上方から同歯車に当接して噛合うように配置されている。
【００２８】
このような駆動系の構成によると、画像形成装置の印字動作が開始され、例えばトナー補給時期となると、制御手段２００からの信号が駆動モータＭ１，Ｍ２に伝達され、各駆動モータの回転が開始される。図７においては、駆動モータＭ１、Ｍ２が作動することで、第２の円筒形容器３２が早く回転し、第１の円筒形容器３１が遅く回転する。この場合、駆動モータ５０が遅い回転数で、駆動モータ５１が速い回転数となっている。この駆動モータＭ１、Ｍ２を作動することにより、第２の円筒形容器３２が回転し、第２の円筒形容器３２内のトナーＴをトナー補給口１２ｃに向かって搬送しながらも自身も第１の円筒形容器３１内に向かって回転移動する。また、第１の円筒形容器３１も回転するので容器本体３０のトナー補給口１２ｃからトナーＴが効率よく排出されて図１の現像装置４へ補給されることになる。
【００２９】
図９は、駆動系の別な形態を示す、この駆動系は駆動源として単一の駆動モータＭ１を用いて、入力歯車５３，５４Ａを介して第１の円筒形容器３１と第２の円筒形容器３２を回転するようにしたものである。この場合、入力歯車５４Ａは入力歯車５３よりも小径として、単位時間当たりの回転数が速くなるように構成されている。
【００３０】
図９の構成の場合、径の異なる入力歯車５３，５４Ａはカバー１４に回転自在に装着し、カバー１４を開いたときには駆動歯車５０，５１との噛合いが解除され、カバー１４を閉じると駆動歯車５０，５１との噛合うように構成する。そして、入力歯車５３，５４Ａは、カバー１４を閉じた時に、駆動歯車５０，５１の上方から同歯車に当接して噛合うように配置する（図８参照）。
【００３１】
このような駆動系の構成によると、画像形成装置の印字動作が開始され、例えばトナー補給時期となると、制御手段２００からの信号が駆動モータＭ１に伝達され、駆動モータＭ１の回転が開始される。図９においては、駆動モータＭ１が作動することで、ギア径の小さい入力歯車５４Ａで回転される第２の円筒形容器３２が早く回転し、ギア径の大きい入力歯車５３で回転される第１の円筒形容器３１が遅く回転する。この駆動モータＭ１を作動することにより、第２の円筒形容器３２が第１の円筒形容器３１内に収納され、第１の円筒形容器３１も回転するので容器本体３０Ｂのトナー補給口１２ｃからトナーＴが効率よく排出されて図１の現像装置４へ補給されることになる。また、図７の構成に対して駆動モータの数を低減することができるので、部品点数を低減しつつもコストの低減を図ることができる。
【００３２】
上述した各トナーボトルの本体容器を構成する第１及び第２の円筒形容器に用いる材質としては、主にポリエチレン、ポリプロピレンのような低溶融粘度の材料やＰＥＴ材料などの原料を用いていて、所謂ハードボトルとして各トナーボトルを構成している。そのため、各第２の円筒形容器を回転しながら各第１の円筒形容器内に収納する際に、密閉性が損なわれ、第１と第２の円筒形容器に形成した螺旋部の螺合部分の隙間からトナーＴが漏れることが想定されるので、図１０に示すトナーボトル１２Ｃでは、大径の第１の円筒形容器３１内に収納される小径の第２の円筒形容器３２の螺旋状の溝部４２Ａ内の先端側となる開口３２ａよりにシール部材６０を配置して容器本体３０Ｃを構成した。シール部材６０としては、圧縮性や弾性に優れたシリコーンゴムなどのラバー材料を用いている。
【００３３】
図４に示す小径の第１の円筒形容器３１Ａと大径の第２の円筒形容器３２Ａで容器本体３０Ａが構成されたトナーボトル１２Ａの場合には、第１の円筒形容器３１Ａが第２の円筒形容器３２Ａ内に収納されるため、第１の円筒形容器３１Ａの開口３１ａ側に形成され、第２の円筒形容器３２Ａの第１の螺旋部４１に螺合する螺旋状の溝部４２Ａ内にシール部材６０を配置する。
【００３４】
このように第１と第２の円筒形容器に形成した螺旋部分のシール部材６０を配置することで、螺旋部分の密閉性を確保でき、トナー漏れを防ぐことができるとともに、機内汚染や使用済みトナーボトルを交換する際にユーザーがトナーで汚れるのを防止することかできる。さらには、シール部材６０がラバー材料では摩擦抵抗が高い場合、各円筒形容器を回転する際にトルクが必要になる場合もあり、シール部材は摩擦抵抗の低い植毛タイプでも良い。
【００３５】
上記説明したトナーボトル収容部１１のカバー１４としては、トナーボトル収容部１１内部を、カバー１４を閉じたままユーザーが目視で確認できるように、少なくともその一部が半透明あるいは透明とされているのが好ましい。これは、本発明に係るトナーボトルは、その全長がトナー使用量に応じて収縮するため、ユーザーがボトル長を可視することで、画像形成装置の上部に設けられた図示しない操作部にトナー残量表示をする必要なくなり、トナー残量をトナーボトルの大きさで直感的に確認することができる。視認性や製造工程を考えると、カバー１４の一部ではなく全てを半透明あるいは透明とするのが好まく、透明度の高く強度の高い合成樹脂などで構成するとよい。
【００３６】
このようにトナーボトル収容部１１に収納されているトナーボトルを、ユーザーが画像形成装置の外部から常時確認できるようにカバー１４を透明又は半透明にすると、操作部にトナー残量をする必要もなくなるため、操作部の記憶部となるメモリ容量の低減や、ボトル残量検知手段として必要なセンサなどの部品点数を減らすことができコスト低減につながる。
（第３の実施形態）
図１１を用いて第３の実施形態を説明する。本形態に係る現像剤収納容器となるトナーボトル１２Ｄは、径の異なる第１の円筒形容器３１、第２の円筒形容器３２及び第３の円筒形容器３３を備えた容器本体３０Ｄを備えている。容器本体３０Ｄ内にはトナーＴが収納される。このトナーボトル１２Ｄの場合、第１の円筒形容器３１と第２の円筒形容器３２の間に第３の円筒形容器３３を配置し、第１と円筒形容器３１と第２の円筒形容器３２とに螺合するように構成している。第１〜第３の円筒形容器の径の大小関係は、第１＞第３＞第２の円筒形容器とされている。
【００３７】
第３の円筒形容器３３は、長短方向に位置する両端面に開口３３ａ、３３ｄが形成されている。第３の円筒形容器３３の外周面３３ｃには、第１の円筒形容器３１の内周面３１ｂから突出して雄螺子を構成する第１の螺旋部４１に螺合する第３の螺旋部４３の溝部４３Ａが形成されている。第３の円筒形容器３３の内周面３３ｂには、第２の円筒形容器３１の外周面３２ｃに形成された溝部４２Ａと螺合し、雄螺子とトナー搬送部として機能する凸部４３Ｂが形成されている。
【００３８】
このため、本形態では第３の円筒形容器３３の回転よりも第２の円筒形容器３２の回転を速めることで、第２の円筒形容器３２は第３の円筒形容器３３内に内部のトナーをトナーＴを搬送しつつも収納されて容器本体３０Ｄの全長が縮む方向に移動し、さらに第３の円筒形容器３３の回転を第１の円筒形容器３１の回転よりも早めることで、第３の円筒形容器３３は内部に収納された第１の円筒形容器３１と一緒にトナーＴを搬送しつつも第１の円筒形容器３３内に収納されて容器本体３０Ｄの全長が縮む方向に移動する。
【００３９】
このような構成によると、第１の円筒形容器３１に第３の円筒形容器３３を螺合させ、第３の円筒形容器３３に第２の円筒形容器３２を螺合させることで、三者が一体化されて容器本体３０Ｃが形成される。そして、容器本体３０Ｄが回転することで、内部のトナーＴがトナー補給口１２ｃに向かって搬送され所定量のトナーＴを排出することができる。
【００４０】
すなわち、本形態では容器本体３０Ｄの全長が短くなる方向に移動するとともに、トナー搬送も行う係合搬送部４０Ａを第１〜第３の螺旋部４１，４２、４３で構成しているので、ボトル内がトナーエンドになった時に、簡単な構成でトナー使用量に応じて容器本体３０Ｄの容積を十分に小さくでき、使用済みトナーボトルの回収性に優れることになる。また容器本体３０Ｄの全長を縮めるに当たり、第１〜第３の螺旋部４１〜４３が形成された第１の円筒形容器３１〜第３の円筒形容器３３の構造のみでトナーの使用量に応じて容器本体３０Ｄの容積を小さくできるので、構造を単純化することが出来、安価なトナーボトルを提供することができる。
【００４１】
さらに、第１〜第３の円筒形容器３１〜３３に形成した第１〜第３の螺旋部４１〜４３は、その形状を保ったまま回転することで、第１〜第３の螺旋部４１〜４３に沿ってトナーＴを搬送するため、従来のような蛇腹状のトナーボトルに比べて螺旋形状を変えることなくトナーＴに対して流動性を与えながら容器本体３０Ｄを収縮することができるため、トナーＴに与えるストレスが低減する。このため、トナーボトル１２Ｄ内でのトナー凝集の発生を抑制することができ、良好なトナー搬送を行えて良好な画像形成を行えるようになる。
【００４２】
次に３つの円筒形容器を備えたトナーボトルを回転駆動する駆動系の構成について説明する。
図１２に示すトナーボトル１２Ｅは、第１〜第３の円筒形容器３１〜３３に駆動歯車５０，５１、５２を設けたものであり、この駆動歯車５０〜５２を備えた第１〜第３の円筒形容器３１〜３３で容器本体３３Ｅを構成している。駆動歯車５０は、第１の円筒形容器３１のトナー補給口１２ｃ側の外周面３１ｃに容器と一体的に形成し、駆動歯車５１は第２の円筒形容器３２の外周面３２ｃの螺旋状の溝部４２Ａ内に形成し、駆動歯車５２は、第３の円筒形容器３３の外周面３３ｃの螺旋状の溝部４３Ａ内に形成している。
【００４３】
これら駆動歯車５０、５１、５２には、駆動源として異なる駆動モータＭ１、Ｍ２、Ｍ３によってそれぞれ回転駆動される入力歯車５３，５４、５５が噛合っていて、駆動モータＭ１，Ｍ２、Ｍ３が作動することで入力歯車５３，５４，５５を介して駆動歯車５０，５１、５２に回転駆動力が伝達され、第１の円筒形容器３１と第２の円筒形容器３２と第３の円筒形容器３３が回転駆動される。駆動モータＭ１、Ｍ２、Ｍ３は制御手段２００に電気的に接続されていて、駆動モータの回転数と作動時期が制御手段２００Ａによって制御されるように構成されている。入力歯車５４、５５には、駆動モータＭ２、Ｍ３からの回転駆動力を駆動歯車５１、５２に伝達する方向に機能する一方向クラッチが装着されている。
このような３つの円筒形容器を備えたトナーボトル１２Ｅにおいて、第２の円筒形容器３２と第３の円筒形容器３３を容器本体３０Ｅの全長を短くする方向に移動させる制御パターンを幾つか説明する。
（パターン１）
駆動モータＭ１〜Ｍ３の回転数は、第３の円筒形容器３３の回転が第１の円筒形容器３１の回転よりも早く、第２の円筒形容器３２の回転が第３の円筒形容器３３の回転よりも早くなるように制御手段２００によって設定されている。つまり、トナー補給口１２ｃが形成された第１の円筒形容器３１を第２、第３の円筒形容器３２、３３よりも遅く回転するように構成している。
入力歯車５３、５４、５５は、トナー収容部１１のカバー１４の内側に回転自在に支持されていて、カバー１４を開いたときには駆動歯車５０，５１、５２との噛合いが解除され、カバー１４を閉じると駆動歯車５０、５１、５２との噛合うようになっている。特に本形態において、入力歯車５２，５３、５４は、カバー１４を閉じた時に、駆動歯車５０、５１、５２の上方から同歯車に当接して噛合うように配置されている（図８参照）。
このような駆動系の構成によると、画像形成装置の印字動作が開始され、例えばトナー補給時期となると、制御手段２００Ａからの信号が駆動モータＭ１，Ｍ２、Ｍ３に伝達され、各駆動モータの回転が開始される。図１２においては、駆動モータＭ１、Ｍ２、Ｍ３が作動することで、第２の円筒形容器３２が最も早く回転し、次いで第３の円筒形容器３３が早く回転し、第１の円筒形容器３１が最も遅く回転する。このため、第２の円筒形容器３２が回転移動して第３の円筒形容器３３内に収納され、第３の円筒形容器３３が回転移動して第１の円筒形容器３１に収納される。また第１の円筒形容器３１も回転するので、容器本体３０ＥのトナーＴはトナー補給口１２ｃへ向かって搬送されるため、効率よくトナー補給口１２ｃから排出されて図１の現像装置４へ補給されることになる。
（パターン２）
容器本体３０Ｅ内のトナーＴの減り方には、トナー補給口１２ｃから最も距離のある第２の円筒形容器３２内から減る場合と、第１と第２の円筒形容器３１，３２の間に位置する第３の円筒形容器３３内から減る場合が想定される。
そこで、パターン２では、第２の円筒形容器３２が空になり次第、第２の円筒形容器３２を第３の円筒形容器３３に収納させる制御を想定した駆動系の制御について説明する。この場合、最下部となる第２の円筒形容器３２の開口３２ａ側で第３の円筒形容器３３内に蓄積されたトナーＴを押し出すように搬送するため、搬送性が向上する。
【００４４】
詳しくは、図１３を用いて説明する。図１３は主に第１〜第３の円筒形容器３１〜３３の移動を模式的に示すものであり、駆動モータ、制御手段、各螺旋部等の既に説明した構成要素は省力しているので、適宜図１２を参照するものとする。
【００４５】
画像形成装置の印字動作が開始され、トナーボトル１２Ｅの回転動作が始まると、制御手段２００Ａからの信号が駆動モータＭ１に伝達し、駆動モータＭ１の作動することで図１３（ａ）に示すように、第１の円筒形容器３１が回転を開始される。第１の円筒形容器３１が印字動作と共に回転しても駆動モータＭ２、Ｍ３は停止状態であるので、第１から第３の螺旋部４１〜４３で螺合している第３及び第２の円筒形容器３３、３２も第１の円筒形容器３１と連動して回転する。つまり容器本体３０Ｅ全体が内部のトナーＴをトナー補給口１２ｃに向かって搬送する方向に回転する。この回転によって、容器本体３０Ｅ内のトナーＴがトナー補給口１２ｃから排出されて図１の現像装置４へ補給されることになる。なお、入力歯車５４，５５には、一方向クラッチが装備されているので、駆動モータＭ１により容器本体３０Ｅが回転すると、入力歯車５４，５５は空転するので、容器本体３０Ｅの回転抵抗を抑えられる。
【００４６】
トナーＴの排出及び容器本体３０Ｅの回転により、各円筒形容器内のトナーＴはトナー補給口１２ｃ側に移動するので、次第に各容器のトナーが少なくなり空になる。ここで第２の円筒形容器３２が空になると、制御手段２００Ａは駆動モータＭ２に対して信号を出力して作動する。駆動モータＭ２が駆動モータＭ１よりも速い回転数が作動すると図１３（ｂ）に示すように、第２の円筒形容器３２が回転移動して第３の円筒形容器３３内に収納される。第２の円筒形容器３２の移動量、すなわち、駆動モータＭ２の駆動時間は、第３の円筒形容器３３内を通過しない移動量となるように設定しているので、この移動量だけ駆動モータＭ２を作動させることで、第２の円筒形容器３２の移動は停止する。
【００４７】
次に第３の円筒形容器３３が空になると、制御手段２００Ａは駆動モータＭ３に対して信号を出力して駆動モータＭ１よりも速い回転数で作動する。駆動モータＭ３が作動すると図１３（ｃ）に示すように、第３の円筒形容器３３が回転移動して図１３（ｄ）に示すように第１の円筒形容器３１内に収納される。第３の円筒形容器３３の移動量、すなわち、駆動モータＭ３の駆動時間は、第３の円筒形容器３３の開口３３ａ側が第１の円筒形容器３１のトナー補給口１２ｃ側の端面に当接するよりも手前で停止する移動量となるように設定すれば良い。
【００４８】
このような駆動系の動作制御を行うことで、トナーＴが無くなった第２の円筒形容器３２及び第３の円筒形容器３３を、トナー補給口１２に向かって回転移動させるので、空になった第２の円筒形容器３２や第３の円筒形容器３３の移動方向に位置する端部で、移動方向側に位置する容器内のトナーＴを押し出せるため、トナーＴの搬送性が向上し、トナー補給口１２ｃに近い第１の円筒形容器３１にトナーを効率よく搬送することができる。
（パターン３）
このパターンは第３の円筒形容器３３内からトナーＴが減り次第、第２の円筒形容器３２を第３の円筒形容器３３に収納させる制御を想定した駆動系の制御について説明する。詳しくは、図１４を用いて説明する。図１４は図１３同様、主に第１〜第３の円筒形容器３１〜３３の移動を模式的に示すものであり、駆動モータ、制御手段，各螺旋部等の既に説明した構成要素は省力しているので、適宜図１２を参照するものとする。
【００４９】
画像形成装置の印字動作が開始され、トナーボトル１２Ｅの回転動作が始まると、制御手段２００Ａからの信号が駆動モータＭ１に伝達され、駆動モータＭ１が作動することで図１４（ａ）に示すように、第１の円筒形容器３１が回転を開始する。第１の円筒形容器３１が印字動作と共に回転すると、駆動モータＭ２、Ｍ３は停止状態であるので、第１〜第３の螺旋部４１〜４３で螺合している第３及び第２の円筒形容器３３、３２も第１の円筒形容器３１と連動して回転する。つまり容器本体３０Ｅ全体が内部のトナーＴをトナー補給口１２ｃに向かって搬送する方向に回転する。この回転によって、容器内のトナーＴがトナー補給口１２ｃから排出されて図１の現像装置４へ補給されることになる。なお、入力歯車５４，５５には、一方向クラッチが装備されているので、駆動モータＭ１による容器本体３０Ｅが回転すると、入力歯車５４，５５は空転して回転抵抗を抑えられる。
【００５０】
トナーＴの排出及び容器本体３０Ｅの回転により、各円筒形容器内のトナーＴはトナー補給口１２ｃ側に移動するので、次第に容器のトナーが少なくなり空になる。ここで中間に位置する第３の円筒形容器３３が空になると、制御手段２００Ａは駆動モータＭ２に対して信号を出力して作動する。駆動モータＭ２を駆動モータＭ１よりも速い回転数が作動すると図１４（ｂ）に示すように、第２の円筒形容器３２が回転移動して第３の円筒形容器３３内に収納される。駆動モータＭ２は第２の円筒形容器３２が第３の円筒形容器３３内に収納される所定量だけ駆動した後停止する。
【００５１】
この状態で駆動モータＭ１が回転すると、第３の円筒形容器３３内に収納された第２の円筒形容器３２内のトナーＴが第１の円筒形容器３１に向かって搬送され、第１の円筒形容器３１のトナーはトナー補給口１２ｃから排出される。そして、第１の円筒形容器３１内のトナーが無くなりトナーエンド状態となると、既に第１の円筒形容器３１内は空の状態なので、制御手段２００Ａは駆動モータＭ３に対して信号を出力して駆動モータＭ１よりも速い回転数で作動する。駆動モータＭ３が作動すると図１４（ｃ）に示すように、第３の円筒形容器３３が回転して図１４（ｄ）に示すように第１の円筒形容器３１内に収納される。駆動モータＭ３は第３の円筒形容器３３が第１の円筒形容器３１内に収納される所定量だけ駆動した後停止する。
【００５２】
このような駆動系の制御を行うことで、トナーＴが無くなった第３の円筒形容器３３に対して第２の円筒形容器３２を、トナーＴが無くなった第１の円筒形容器３１に対して第３の円筒形容器３３と第２の円筒形容器３２とを同時に収納することができるので、容器同士を収納する際に、内部のトナーＴが各螺旋部に入り込むことを低減することができ、第３の円筒形容器３３や第２の円筒形容器３２を収納する際のトナー漏れを防止するのに効果を発揮する。
【００５３】
図１５は、駆動歯車５１，５２に代えて第２の円筒形容器３２と第３の円筒形容器３３の溝部４２Ａ、４３Ａに、リング状や螺旋状のゴムなどからなる高摩擦抵抗部材５６，５７を設けて本体容器３０Ｆを構成したトナーボトル１２Ｆを示す。
【００５４】
また、駆動系には、入力歯車５４，５５に代えて高摩擦抵抗部材５６，５７に接触するゴムローラなどの回転部材５８，５９を回転可能に支持して用いる。回転部材５８，５９は駆動モータＭ２，Ｍ３によって回転駆動されるとともに、入力歯車同様の一方向クラッチが装備されている。
【００５５】
このような構成とすると、駆動モータＭ２，Ｍ３を図１３，図１４に示すように、制御することで、第２の円筒形容器３２と第３の円筒形容器３３を容器本体３０Ｅの全長が縮む方向に移動して最終的には第１の円筒形容器３１内に収納できると共に、高摩擦抵抗部材５６，５７によるシール性の確保も期待することができる。
【００５６】
上記各トナーボトルでは、駆動歯車３２，３３、高摩擦抵抗部材５６，５７をそれぞれ第２の円筒形容器３２と第３の円筒形容器３３に設けて、第２の円筒形容器３２と第３の円筒形容器３３を回転させて容器本体の全長が縮む方向に移動させたが、図１６に示すトナーボトル１２Ｇでは、第１の円筒形容器３１の駆動歯車５０はそのままにして、トナーボトル１２Ｇの一端側１２ａ側に位置する第２の円筒形容器３２の端部に軸線方向に突出した駆動用リブ６２を形成して容器本体３０Ｇとした。このトナーボトル１２Ｇの駆動系には、入力歯車５４，５５や回転部材５８，５９に代えて、駆動用リブ６２に噛合う回転部材６３を設け、この回転部材６３を駆動モータＭ２で回転駆動するように構成した。つまり、第３の円筒形容器３３を直接駆動する為の駆動源や駆動伝達機構は省力している。また、回転部材６３は軸線方向に移動自在に図示しないスライダーに固定されていて、軸線方向、すなわち容器本体３０Ｇの全長を長短する方向に移動可能とされている。本形態も場合も、駆動モータＭ２は駆動モータＭ１よりも回転数が速く、第２の円筒形容器３２を第１の円筒形容器３１よりも速く回転するように、制御手段２００Ａによって制御される。
【００５７】
このような構成によると、画像形成装置の印字動作が開始され、トナーボトル１２Ｇの回転動作が始まると、制御手段２００Ａからの信号が駆動モータＭ１に伝達され、駆動モータＭ１が作動することで、第１の円筒形容器３１が回転を開始する。第１の円筒形容器３１が印字動作と共に回転すると、第３及び第２の円筒形容器３３、３２も第１の円筒形容器３１と連動して回転する。つまり容器本体３０Ｇ全体が内部のトナーＴをトナー補給口１２ｃに向かって搬送する方向に回転する。この回転によって、容器内のトナーＴがトナー補給口１２ｃから排出されて図１の現像装置４へ補給されることになる。
そして、駆動モータＭ２が作動すると、第２の円筒形容器３３が第１及び第３の円筒形容器３１、３３よりも速く回転移動するので、第２の円筒形容器３３が第３の円筒形容器３３内に収納される。第２の円筒形容器３３が第３の円筒形容器３３内に収納されて、両者が一体化された状態で、駆動モータＭ２が作動すると、第３の円筒形容器３３と第２の筒形容器３２が、第１の円筒形容器３１よりも速く回転移動するので、第２の筒形容器３２を収納した第３の円筒形容器３３が第１の円筒形容器３１内に収納される。
【００５８】
このような構成とすると、駆動モータや歯車などの駆動伝達系の部品点数を上述の構成に比べて低減しながらトナー使用量に応じて容器本体３０Ｇの容積を減少することができる。
【００５９】
第１〜第３の円筒形容器３１〜３３で容器本体が構成されたトナーボトルにおいては、中間に位置する第３の円筒形容器３３の内部に、第２の円筒形容器３２を収納したときに、第２の円筒形容器３２のトナー補給口１２ｃへの移動を規制する、例えば図１６に示すストッパー７０を形成しておくことで、第３の円筒形容器３３に対する第２の円筒形容器３２の侵入量を規制することができると共に、第２の円筒形容器３２の回転を第１の円筒形容器３１の回転よりも早めたときに、第２の円筒形容器３２の移動が規制されることで、第３の円筒形容器３３と一体回転することができるようになる。また、各容器内のトナーの残量や空であることの検知は、周知のトナー検知手段を制御手段２００、２００Ａに接続することで達成することができる。
（第４の実施形態）
トナーボトルを構成する第１及び第２の円筒形容器３１，３２、あるいは第１〜第３の円筒形容器３１〜３３は、第１、第２の螺旋部４１，４２あるいは第１〜第３の螺旋部４１〜４３で隣接する容器同士が螺合して一体化されている。このため、容器本体の全長が縮む方向に各円筒形容器を回転移動させる分には問題ないが、全長が延びる逆方向に回転移動させてしまうと各容器同士の螺合による連結が絶たれて、トナー漏れの要因となってしまう。そこで、本形態では、隣接する円筒形容器が互いに分離しないようにするための分離防止手段をトナーボトルに設けた。
【００６０】
図１７は、第１の円筒形容器３１と第２の円筒形容器３２で容器本体が構成されたトナーボトルであり、第１の円筒形容器３１の内周面３１ｂと第２の円筒形容器３２の外周面３２ｃに、それぞれ分離防止手段として突起部８１，８２を形成したものである。
【００６１】
突起部８１は、第１の円筒形容器３１の開口部３１ａ寄りの内周面３１ｂの形成し、突起部８２は、第２の円筒形容器３２の開口３２ａよりの外周面３２ｂに形成している。突起部８０と突起部８１は図１８に示すように、第２の円筒形容器３２が第１の円筒形容器３１内に収納される方向（容器本体の全長が縮む方向）に回転する際には、突起部８１が突起８０を乗り越えるように形成された案内面８１ａ、８２ａと、第２の円筒形容器３２が第１の円筒形容器３１内に収納される方向（容器本体の全長が縮む方向）とは逆方向に回転する際には、互いが対向して接触する当接面８１ｂ、８２ｂを有し、それぞれ内周面３１ｂと外周面３２ｂから外方に向かって突出している。
【００６２】
このため、第２の円筒形容器３２が第１の円筒形容器３１内に収納される方向へ回転すると、突起８２が突起８１を乗り越えるので、第２の円筒形容器３２の第１の円筒形容器３１内への移動は許容されるが、収納される方向と逆方向に回転すると、当接面８２ｂが当接面８１ｂと接触してその回転が妨げられるので、第２の円筒形容器３２が第１の円筒形容器３１から抜けなくなる。このため、第１の円筒形容器３１と第２の円筒形容器３２の分離により内部のトナーＴが飛散することを防ぐことができる。
【００６３】
図１７，図１８の場合、突起部８１が第１の円筒形容器３１の開口３１ａよりに形成されているので、第１の円筒形容器３１と第２の円筒形容器３２とが外れることは防止できるが、第２の円筒形容器３２が第１の円筒形容器３２内に収納された位置で保持することができない。これでは折角、第２の円筒形容器３２の回転により容器本体３０の全長が短くなったものが延びた位置まで戻ってしまう。
【００６４】
そこで、図１９に示す構成では、突起部８１を、第１の円筒形容器３１のトナー補給口１２ｃ寄りの内周面３１ｂの形成し、第２の円筒形容器３２が第１の円筒形容器３１内に深く収納されて全長が短くなった状態で逆回転しないようにした。
【００６５】
このため、一度短くなったトナーボトル１２が元の長さに戻ることを防止できるとともに、ユーザーとしては、トナーボトルの長さから使用済みかどうかが一目で見分けることができ、利便性が良くなる。
【００６６】
図２０（ａ）に示すように、第２の円筒形容器３２の全長Ｌが第１の円筒形容器３１の内部全長Ｌ１よりも長いと、第２の円筒形容器３２を第１の円筒形容器３１に完全に収納することができず、図２０（ｂ）に示すように、第１の円筒形容器３１から飛び出した部分が発生する。この飛び出し部分９０があるとユーザーが手で持ってしまい不用意に回転させてしまうことが想定される。このため、図２０（ｃ）に示すように、第２の円筒形容器３２の全長Ｌを第１の円筒形容器３１の内部全長Ｌ１よりも短く設定して、第２の円筒形容器３２が第１の円筒形容器３１の内部に完全に収納できる長さとするのが好ましい。このような構成とすると、トナーボトル３０がトナーエンドなったときに、第２の円筒形容器３２が第１の円筒形容器３１の内部に完全に収納されるので、人為的ミスによるトナー飛散を防止することができる。
【００６７】
図１０に示した形態では、第２の円筒形容器３２に形成した螺旋状の溝部４２Ａ内にシール部材６０を配置してシール性を高めたが、シール部材の形態としては、例えば図２１の構成が挙げられる。図２１（ａ）は、トナーボトル１２の使用中の概略図で、図２１（ｂ）はトナーボトルエンド時の概略図である。ここでは第１の円筒形容器３１の後端となる開口３１ａに、シール部材としてゴム製でリング状の弾性部材９１を配置した。弾性部材９１の中央の穴９１ａの径は、少なくとも第２の円筒形容器３２の外径と同寸法か、幾分小さめとする。
【００６８】
このようなリング状の弾性部材９１を開口３１ａに配置することで、使用中およびトナーボトルエンド時のトナー飛散を防ぐことができるとともに、第１の円筒形容器３１内部に第２の円筒形容器３２が完全に収納された場合には、弾性部材９１によって第２の円筒形容器３２が第１の円筒形容器３１から突出方向の回転移動が規制されるので、分離防止手段としての機能させることができる。
【００６９】
図２２に示すように、トナーボトルエンド時は、第２の円筒形容器３２の開口３２ａと反対側に位置する端面３２ｄと第１の円筒形容器３１の開口３１ａに設けたゴム製でリング状の弾性部材９１との間に隙間ができないような設計にすることにより、トナーボトル１２がボトルエンドを迎えた後のボトル交換時やボトル搬送中のトナー飛散を防ぐことも可能になる。
【００７０】
図２３は、図２２で示した第１の円筒形容器３１に加えて、第２の円筒形容器３２にもシール部材としてゴム製でリング状の弾性部材９２を設けたものである。図２３（ａ）は、トナーボトル１２の使用中の概略図で、図２３（ｂ）はトナーボトルエンド時の概略図である。弾性部材９２は、第２の円筒形容器３２の先端となる開口３２ａに設けた。
【００７１】
このように第１の円筒形容器３１と第２の円筒形容器３２にシール部材として弾性部材９１、９２を配置すると、図２３（ｂ）に示すように、トナーボトルエンドとなって第１の円筒形容器３１内に第２の円筒形容器３２が完全に収納されたときに、第１の円筒形容器３１の開口３１ａ側は弾性部材９１でシールされ、トナー補給口１２ｃ側は弾性部材９２でシールされるので、よりトナーボトルエンドのシール性を向上することができる。
【００７２】
また、第１の円筒形容器３１と第２の円筒形容器３２とは、螺旋部によって螺合しているので、構造上クリアランスをとっているとともに、製造誤差にガタも生じてトナー漏れによるトナー飛散の懸念がある。しかし、第１の円筒形容器３１に設けた弾性部材９１は、第２の円筒形容器３２の外周面３２ｃとのシール性を確保し、第２の円筒形容器３２に設けた弾性部材９２は、第１の円筒形容器３１の内周面３１ｂとのシール性を確保することができるので、クリアランスやガタ分の吸収が可能となる。このことにより、製造時の精度がある程度低くてもシール性が高いため、ボトル製造コストが低減可能となる。
【００７３】
図２４は、図２３（ｂ）の拡大断面図である。弾性部材９１は図２２同様、第２の円筒形容器３２の開口３２ａと反対側に位置する端面３２ｄと第１の円筒形容器３１の開口３１ａに隙間ができないような設計し、トナーボトルエンド時は、第２の円筒形容器３２の弾性部材９２が第１の円筒形容器３１の内周面３１ｂに接触、好ましく弾性変形して圧接するようにすることで、よりシール性を高めることができる。
【００７４】
なお、弾性部材９１，９２としては、例えばブチルゴムまたはそれに近い材料を主成分とするゴム材料を用いることができる。好ましくは、フレキシブルで耐トナー性に優れたポリウレタン、二トリル、ＥＰＤＭ等のゴム材料で形成されたものを利用するのがよい。
（第５の実施形態）
図２５に示す現像剤収納部材となるトナーボトル１２Ｈは、現像剤となるトナーＴが収納される第１の円筒形容器３１０と第２の円筒形容器３２０で構成された容器本体３０Ｈを備えている。第１の円筒形容器３１０は第２の円筒形容器３２０よりも径大に形成されている。
【００７５】
第１及び第２の円筒形容器３１０，３２０には、トナーＴを一端側１２ａから他端側１２ｂのトナー補給口１２ｃに搬送する機能と、容器本体３０Ｈの全長を長短する方向に移動する機能を備えた係合搬送部４００を有している。係合搬送部４００は、第１の円筒形容器３１に形成された第１の螺旋部４１０と、第２の円筒形容器３２０に形成され、第１の螺旋部４１０と噛合う第２の螺旋部４２０で構成されている。
【００７６】
長短方向（軸線方向）に位置する第１の円筒形容器３１０の一方の端面にはトナー補給口１２ｃが形成され、他方の端面には円形の開口３１０ａが形成されている。この開口３１０ａの内径は、第１の円筒形容器３１０の内径よりも小さく設定されていて、開口３１０ａと第１の円筒形容器３１０の内周面３１０ｂの間に環状部３３０を形成している。第１の円筒形容器３１０の内周面３１０ｂには、内部のトナーＴをトナー補給口１２ｃに向かって搬送するとともに雄螺子となり、内周面３１０ｂから内側に向かって形成された螺旋状の突起で構成された第１の螺旋部４１０が設けられている。
【００７７】
第２の円筒形容器３２０は、開口３１０ａと対向する端面に開口３２０ａが形成されていて、内部のトナーＴが第１の円筒形容器３１０内に排出できるように構成されている。第２の円筒形容器３２０の内周面３２０ｂには、内部のトナーＴを開口３２０ａ（トナー補給口１２ｃ）に向かって搬送するための螺旋状の突起４２０Ｂが内周面３２０ｂから内側に向かって形成されている。開口３２０ａ側に位置する第２の円筒形容器３２０の外周面３２０ｃには、第１の円筒形容器３１０に形成されている第１の螺旋部４１０に沿って移動する鍔部４２０Ａが形成されている。本形態において第２の螺旋部４２０は鍔部４２０Ａと突起４２０Ｂで構成されている。
【００７８】
このような構成のトナーボトル１２Ｈであると、第２の円筒形容器３２０を第１の円筒形容器３１０内にトナー補給口１２ｃ側から挿入し、容器本体３０Ｈの全長が延びる方向に回転して組付けると、図２６（ａ）に示すように第２の円筒形容器３２０の端部３２０ｄが開口３１０ａから外部に突出する。そして鍔部４２０Ａが環状部３３０と接触するまで第２の円筒形容器３２０を回転させることで、本体容器３０Ｈが最も長い状態となる。このとき、鍔部４２０Ａと環状部３３０が、容器本体３０Ｈの全長を長短する方向から接触して引っかかるので、第１の円筒形容器３１０と第２の円筒形容器３２０とが分離するのを防止して一体化した状態を保持でき、トナーＴのもれを防止できる。
【００７９】
一方、容器本体３０Ｈとして組付けられた後、容器本体３０Ｈ内にはトナーＴが充填される。この状態で第２の円筒形容器３２０を容器本体３０Ｈの全長が短くなる方向に回転させると、図２６（ｂ）に示すように鍔部４２０Ａが第１の螺旋部４１０に沿って回転しながら移動すると共に、凸部４２０Ｂによって第２の円筒形容器３２０のトナーＴがトナー補給口１２ｃに向かって移動する。
【００８０】
このトナーボトル１２Ｈの場合でも、第１の円筒形容器３１０に対して第２の円筒形容器３２０を速く回転させることで、図２６（ｃ）に示すように第２の円筒形容器３２０を第１の円筒形容器３１０内に収納することができ、トナー使用量に応じて容器本体３０Ｈの容積を減少することができ、使用済みトナーボトルの回収性に優れることになる。また容器本体３０Ｈの全長を縮めるに当たり、第１及び第２の螺旋部４１０，４２０が形成された第１の円筒形容器３１０と第２の円筒形容器３２０の構造のみでトナーの使用量に応じて容積を小さくできるので、構造を単純化することが出来、安価なトナーボトルを提供することができる。
【００８１】
トナーボトル１２Ｈの駆動系としては、図７に示した駆動モータＭ１，Ｍ２と入力歯車５２，５３を用い、トナーボトル１２Ｈに駆動歯車５０，５１を形成することで回転駆動することができる。あるいは図９に示すように１つの駆動モータＭ１で回転駆動するようにしてもよい。
【００８２】
本形態においては、鍔部４２０Ａと第１の螺旋部４１０とで分離防止手段を構成することができるが、第１の円筒形容器３１０と第２の円筒形容器３２０とのシール性を考慮すると、図２７（ａ）に示すように、少なくとも環状部３３０または鍔部４２０Ａの何れか一方にリング状のシール部材６１０を配置するのがよく、よりシール性を高めるには環状部３３０と鍔部４２０Ａの双方にシール部材６１０を設けるのが好ましい。なお、シール部材６１０としては、スポンジやゴムなどの固体を想定したがグリス等のゲル状で粘性のある部材を用いてもよい。
【００８３】
鍔部４１０の形状としてはリング状に限定されるものでは無く、例えば図２８（ａ）、図２８（ｂ）に示すように、第２の円筒形容器３２０の開口３２０ａ寄りの外周面３２０ｂから部分的に外方に向かって突出した鍔部４１０Ａａまたは鍔部４１０Ａｂとしても良い。鍔部４１０Ａａまたは鍔部４１０Ａｂとするかは、第１の円筒形容器３１０の第１の螺旋部４１０のピッチを考慮して適宜選択すれば良い。
【００８４】
第５の実施形態では、第１の円筒形容器３１０内に挿入する第２の円筒形容器３２０に環状部３３０に当接する鍔部４１０が形成されているので、環状部３３０側から組付けることができない。そこで、第１の円筒形容器３１０は、図２９（ａ）に示すように、筒部３１０Ａと筒部３１０Ａを開閉する蓋部３１０Ｂとの分割式とし、蓋部３１０Ｂにトナー補給口１２ｃを設けている。このように第１の円筒形容器３１０を筒部３１０Ａと蓋部３１０Ｂの分割式にすると、図２９（ｂ）に示すように、第２の円筒形容器３２０を筒部３１０Ａ内に挿入した後に、蓋部３１０Ｂを筒部３１０Ａに装着して固定することで、容器本体３０Ｈを容易に組付けることができる。
【００８５】
なお、第５の実施形態で説明した第１の円筒形容器３１０を筒部３１０Ａと蓋部３１０Ｂの分割式にする構成は、他の実施形態にも適用することができる。
【符号の説明】
【００８６】
１２（Ａ〜Ｈ） 現像剤収納容器
１２ａ 一端側
１２ｂ 他端側
１２ｃ 現像剤補給口
３０（Ａ〜Ｈ） 容器本体
３１、３１Ａ、３１０ 第１の円筒形容器
３１ｂ、３１０ｂ 第１の円筒形容器の内周面
３２、３２Ａ、３２Ｂ、３２０ 第２の円筒形容器
３２ｃ、３２０ｃ 第２の円筒形容器の外周面
３３ 第３の円筒形容器
４０、４０Ａ、４００ 係合搬送部
４１、４１０ 第１の螺旋部（雄螺子）
４２、４２０ 第１の螺旋部
４２Ｂ、４２０Ｂ 現像剤搬送部
４２Ａ、４２０Ａ 雌螺子
６０、９１、９２、６１０ シール部材
８１，８２ 突起部（分離防止手段）
４２０Ａ 鍔部
Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３ 駆動源
Ｔ 現像剤
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８７】
【特許文献１】特開平１０−０６３０８４号公報
【特許文献２】特開２００１‐３２４８６３号公報
【特許文献３】特開平０７−０６４３８０号公報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンタ、ファクシミリ、複写機やそれら複数の機能を備えた複合機などの画像形成装置で用いられる現像剤補給容器及びこれを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から電子写真方式を利用した複写機、プリンタ、複合機などの画像形成装置は広く知られている。電子写真方式ではレーザ光で感光体に静電潜像を形成し、その静電潜像に沿って帯電させたトナーを付着させ、トナー像を中間転写体に一旦転写した後、ＰＰＣ用紙などの記録媒体上に転写し、加熱などで記録媒体上に定着させている。
このような画像形成装置では、トナーが現像により消費されるので、トナー補給装置により消費分が補給されるようになっている。トナー補給装置にはトナーを収納した現像剤収納容器して所謂トナーボトルが着脱自在に設けられていて、トナーボトルが空になると、予め用意されているトナー充填済みの新しいトナーボトルと交換される。
このトナーボトルは例えば、特許文献１に記載されているように螺旋形状のトナーボトルや、特許文献２に記載されているような袋状のトナーボトルが知られている。また、特許文献３では、現像装置で検知したトナー残量に応じてトナーボトルが縮む蛇腹状のトナーボトルも知られている。
特許文献１では、円筒形状の本体部と、この本体部の一端側について密閉された底部と、前記本体部の他端側について細く絞られたトナー吐出用の口部とを有し、本体部から口部にかけての内壁には底部側の本体部から口部に向けて連続して形成されたトナー搬送用の螺旋溝が設けられており、回転とともに螺旋溝により本体部のトナーを口部を経て外部、つまり、現像装置へ向けて送り出すようになっている。
特許文献２では、トナーボトルは袋状の変形可能部材であり、粉体ポンプを用いてトナーボトルから現像装置へトナーを供給している。
特許文献３では、多数の円盤状小容器をそれぞれの中心軸線が一致するように蛇腹状に結合されてトナーボトルが形成されていて、現像装置で検知したトナー残量に応じてトナーボトルが縮むことにより、現像装置内へトナー補給を行うような構成となっている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１では、新品のトナーボトルも使い終わったトナーボトルもトナーボトルの容積が変わらないため、廃棄する際にスペースを取る、または回収してもらうのを待つ間にも置き場所に困る等の大きさに課題があった。
特許文献２では、上記課題は解決可能だが、粉体ポンプが必要となり、装置構成が複雑になってしまい、装置の大型化、複雑化に繋がってしまう。
特許文献３では、特許文献１、２で発生する課題は解決可能だが、蛇腹状のトナーボトルがトナー使用量に応じて縮むと、トナーがストレスを受けるためトナーボトル内で凝集が発生する。トナーボトル内にトナー凝集体があると、良好な画像形成が行えなくなるため好ましくない。さらに、トナーボトル内側の螺旋形状を如何に保ったままトナーボトルをトナー使用量に応じて小さくするかには依然として課題が残っている。
本発明は、簡単な構成で現像剤の使用量に応じてその容積が可変であり、現像剤の凝集抑制の可能な現像剤収納容器及び、これを備えた画像形成装置を提案することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明に係る、画像形成装置に用いられる現像剤を収容する現像剤収納容器は、自身が回転することでその内部に収納されている現像剤を、その一端側から他端側に形成された現像剤補給口へと搬送する容器本体を備え、容器本体は、少なくとも一端側と他端側に位置し、径の異なる第１及び第２の円筒形容器を有し、第１及び第２の円筒形容器には、現像剤を一端側から現像剤補給口側へ搬送する機能と、容器本体の全長を長短する方向に相対回転移動する機能を備えた係合搬送部を有することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、現像剤を収容する容器本体が径の異なる少なくとも第１及び第２の円筒形容器を有し、第１及び第２の円筒形容器には、現像剤を一端側から現像剤補給口側へ搬送する機能と、容器本体の全長を長短する方向に相対回転移動する機能を備えた係合搬送部を有するので、第１と第２の円筒形容器を現像剤の使用量に応じて回転させることで現像剤の搬送とそれに応じた容器容積を可変することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一形態を示す要部構成図。
【図２】現像剤収納容器を収納する収納部の構成を示す拡大斜視図。
【図３】現像剤収納容器の第１の実施形態の構成を示す分解斜視図。
【図４】現像剤収納容器の第２の実施形態を構成を示す分解斜視図。
【図５】第１の円筒形容器の径が第２の円筒形容器の径よりも大きい容器本体における第１及び第２の螺旋部のピッチを説明する図。
【図６】第２の円筒形容器の径が第１の円筒形容器の径よりも大きい容器本体における第１及び第２の螺旋部のピッチを説明する図。
【図７】駆動歯車を有する現像剤収納容器の構成と、これを回転駆動する複数の駆動源を備えた駆動系の構成を示す図。
【図８】収納部に収納された駆動歯車を有する現像剤収納容器と、駆動歯車に噛合う入力歯車の配置関係を示す図。
【図９】駆動歯車を有する現像剤収納容器の構成と、これを回転駆動する単独の駆動源を備えた駆動系の構成を示す図。
【図１０】第２の螺旋部に駆動歯車とシール部材が設けられた第２の円筒形容器の構成を示す図。
【図１１】現像剤収納容器の第３の実施形態の構成を示す図。
【図１２】図１１に示す現像剤収納容器に駆動歯車を設けた現像剤収納容器と、これを回転駆動する複数の駆動源を備えた駆動系の構成を示す図。
【図１３】第３の実施形態にかかる現像剤収納容器の動作を模式的に示す図であり、（ａ）は初期状態、（ｂ）は第２の円筒形容器内の現像剤がなくなり第２の円筒形容器が移動した状態、（ｃ）は第２の円筒形容器を収納した第３の円筒形容器が移動した状態、（ｄ）は第２の円筒形容器を収納した第３の円筒形容器が第１の円筒形容器に収納されたトナーボルトエンドの状態をそれぞれ示す。
【図１４】第３の実施形態にかかる現像剤収納容器の別な動作を模式的に示す図であり、（ａ）は初期状態、（ｂ）は第３の円筒形容器内の現像剤がなくなり第２の円筒形容器が移動した状態、（ｃ）は第２の円筒形容器を収納した第３の円筒形容器が移動した状態、（ｄ）は第２の円筒形容器を収納した第３の円筒形容器が第１の円筒形容器に収納されたトナーボルトエンドの状態をそれぞれ示す。
【図１５】駆動歯車に代えて高摩擦抵抗部材を有する現像剤収納容器の構成と、これを駆動する複数の駆動源を備えた駆動系の構成を示す図。
【図１６】１つの駆動歯車と駆動用利リブを備えた現像剤収納容器と、これを回転駆動する複数の駆動源を備えた駆動系の構成を示す図。
【図１７】分離防止手段を備えた現像剤収納容器の第４の実施形態の構成を示す斜視図。
【図１８】分離防止手段となる突起部の構成と作用を軸線方向から見た拡大断面図。
【図１９】分離防止手段を備えた別な現像剤収納容器の構成を示す斜視図。
【図２０】第１の円筒形容器と第２の円筒形容器の長さの関係を説明する図であり、（ａ）は第１の円筒形容器の内部全長よりも第２の円筒形容器の全長が長い状態を示し、（ｂ）は（ａ）の長さ状態で第２の円筒形容器を第１の円筒形容器に収納したときの不具合を示す状態を示し、（ｃ）は第１の円筒形容器の内部全長よりも第２の円筒形容器の全長を短くして第１の円筒形容器内に完全に収納された状態をそれぞれ示す。
【図２１】シール部材を備えた現像剤収納容器の構成を示す斜視図であり、（ａ）は初期状態、（ｂ）は収納状態を示す。
【図２２】図２１に示すシール部材の詳細な配置状態を示す拡大断面図。
【図２３】複数のシール部材を備えた現像剤収納容器の構成を示す斜視図であり、（ａ）は初期状態、（ｂ）は収納状態をそれぞれ示す。
【図２４】図２３に示す複数のシール部材の詳細な配置状態を示す拡大断面図。
【図２５】鍔部を備えた現像剤収納容器の第５の実施形態の構成を示す分解斜視図。
【図２６】第５の実施形態における現像剤収納容器の動作を模式的に示す図であり、（ａ）は第２の円筒形容器を第１の円筒形容器に組付けた時の状態、（ｂ）は第２の円筒形容器が回転移動する状態、（ｃ）は第２の円筒形容器が第１の円筒形容器に収納されたトナーボルトエンドの状態をそれぞれ示す。
【図２７】鍔部を備えた現像剤収納容器にシール部材を設けた構成を示す図であり、（ａ）は第２の円筒形容器の鍔部にシール部材を設けた状態を示し、（ｂ）は第１の円筒形容器にシールを設けた状態をそれぞれ示す。
【図２８】（ａ），（ｂ）は鍔部の変形例を示す拡大図。
【図２９】（ａ）は鍔部を備えた現像剤収納容器における分割構造の第１の円筒形容器の構成を示す分解断面図、（ｂ）は分割構造の第１の円筒形容器内に鍔部を有する第２の円筒形容器を組付けた状態を示す拡大断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
本発明の特徴は、自身が回転することでその内部に収納されている現像剤を、その一端側から他端側に搬送する容器本体を備え、この容器本体が、少なくとも一端側と他端側に位置し、径の異なる第１及び第２の円筒形容器で構成されており、第１及び第２の円筒形容器が、現像剤を一端側から他端側の現像剤補給口に搬送する機能と、容器本体の全長を長短する方向に移動する機能を備えた係合搬送部を有する現像剤収納容器にある。
【０００８】
以下、図を参照して本発明の実施形態を説明する。最初に画像形成装置の全体構成と動作を説明し、そのあとに現像剤収納容器とその周辺の構成について説明する。各実施の形態において、同一の機能もしくは形状を有する部材や構成部品等の構成要素については、判別が可能な限り同一符号を付すに留め、先の説明との重複説明は省略する。
【０００９】
図１は、本発明に係る画像形成装置の概略構成を示す図であり、図２は現像剤収納容器となるトナーボトルの収納部の構成を示す。図１に示す画像形成装置は、モノクロのプリンタである。本発明の適用形態としては、単色の画像形成装置に限定されるものではなく、イエロ、シアン、マゼンタ、ブラックの現像剤となるトナーを用いたフルカラー画像形成装置であってもよい。画像形成装置の形態としては、プリンタに限らず複写機、ファクシミリ、これら複数の機能を備えた複合機であってもよい。
【００１０】
画像形成装置は、装置本体内に像担持体となるドラム状の感光体１を有している。感光体１の周りには、感光体１表面に電荷を与える帯電装置２、帯電した感光体の表面に黒色の画像データに基づいて露光をし、潜像を形成する露光装置３、感光体１表面に形成された潜像を黒のトナーで現像してトナー像とする現像装置４、感光体１表面上のトナー像を記録材となる用紙Ｐに転写する転写装置５、トナー像転写後の感光体１表面のクリーニングをするクリーニング装置６がそれぞれ配置されている。転写装置５の下流側には、転写された用紙Ｐ上のトナー像を熱と圧力にて用紙Ｐへ固定化して定着する定着装置９が設置されている。
【００１１】
用紙Ｐは装置本体下部に配置された用紙トレイ７内に収納されていて、印刷要求に合わせて、給紙ローラなどの給紙搬送手段１３によりレジストローラ８まで搬送される。ここでトナー像の転写のタイミングに合わせて、用紙Ｐはレジストローラ８から転写装置５まで搬送される。転写装置５でトナー像が転写された用紙Ｐは、定着装置９まで搬送されてトナー像が定着される。
【００１２】
帯電装置２、現像装置４、転写装置５は、電装ユニット１０に電気的に接続されていて、所定のバイアスが印加される。電装ユニット１０は、交流電源（定電圧）、第１の直流電源（定電圧）、第２の直流電源（定電流）を備え、現像装置４には定電圧制御でＤＣ電圧を、帯電装置２には定電圧制御でＡＣ電圧を、転写装置５には定電流制御でＤＣ電圧を印加するように構成されている。
【００１３】
図１において装置本体の左側には、トナーボトル１２を収納するトナーボトル収容部１１が配置されている。トナーボトル収容部１１は、図中左方に開閉するカバー１４を有している。本形態では、装置本体の側部がカバーを兼用している。トナーボトル収容部１１に収容されているトナーボトル１２は、現像装置４に設けられている濃度センサ２８によってトナー濃度の低減が検知されると回転してトナーを排出する補給動作が行われ、印字率や印刷枚数によって良好な画像が出力されるように常に補給動作が制御されている。トナーボトル収容部１１と現像装置４は図示しないトナー搬送経路で連結されている。トナーボトルはトナーボトル収容部１１に装着されることでトナー搬送経路と連通し、トナー供給可能とされる。なお、トナーボトル収容部１１に装着されるトナーボトルはトナーボトル１２に限るものでなくなく、実施の形態の欄で説明するすべてのトナーボトルが装着される。
【００１４】
図２はトナーボトル収容部１１の概略図を示す。トナーボトル収容部１１はトナーボトル１２を設置するボトルトレイ２６、トナー補給を行うホッパー部２４、トナーボトル１２に設けられた後述のトナー補給口１２ｃを開口するためのハンドル２５、ボトルを常時ホッパー部に当接するためのバネ２１から構成されている。トナーボトル収容部１１では、トナー交換時に、トナーボトル収容部１１のカバー１４（図１参照）を開け、ハンドル２５を上げることで、トナーホッパー部２４に設けられた図示しないチャックがトナーボトル１２のトナー補給口から外れ、ボトルトレイ２６をスライドすることでトナーボトルを着脱し、ボトル交換する。また、ボトル交換後は、ボトルトレイ２６をスライドさせ、ハンドル２５を図中矢印Ａで示す下方向に下げることで、トナーホッパー部内に設けられたチャックがトナーボトル１２のトナー補給口１２ｃを塞いでいる図示しないキャップが外され、トナーホッパー部内にトナーが補給される。これにより、トナーの使用に応じてトナーボトル１２が図中矢印Ｂで示す方向に回転することより、後述する搬送部となるトナーボトル１２内の内壁の螺旋部によって補給される。
（第１の実施形態）
図３を用いて本発明に係るトナーボトル１２の第１の実施形態を説明する。トナーボトル１２は、画像形成装置に用いられるトナーＴを内部に収納するもので、自身が回転することでその内部に収納されているトナーＴを、その一端側１２ａから他端側１２ｂに設けられた現像剤補給口となるトナー補給口１２ｃに搬送する容器本体３０を備えている。容器本体３０は、一端側１２ａと他端側１２ｂに位置し、径の異なる第１及び第２の円筒形容器３１，３２で構成されている。本形態において、第１の円筒形容器３１は、第２の円筒形容器３２よりも径大であって、その内部空間に第２の円筒形容器３２を収納可能に構成されている。他端側に位置する第１の円筒形容器３１の端部には、トナー補給口１２ｃが形成されている。第１の筒形容器３１の内径は第２の筒形容器３１の内径よりも大きく形成されている。
【００１５】
トナー補給口１２ｃと反対側に位置する第１の円筒形容器３１の端面３２ｄには、第２の円筒形容器３２を受け入れるための開口３１ａが形成されている。開口３１ａはトナー補給口１２ｃと第１の円筒形容器３１内で連通している。第２の円筒形容器３２は、一方の端面に開口３２ａが形成されていて、この開口３２ａ側から第１の円筒形容器３１の開口３２ａに挿入される。
【００１６】
第１及び第２の円筒形容器３１，３２には、トナーＴを一端側１２ａからトナー補給口１２ｃに搬送する機能と、容器本体３０の全長を長短する方向に相対回転移動する機能を備えた係合搬送部４０を有している。係合搬送部４０は、第１の円筒形容器３１に形成された第１の螺旋部４１と、第２の円筒形容器３２に形成され、第１の螺旋部４１と噛合う第２の螺旋部４２を有している。第１の螺旋部４１は現像剤搬送部と雄螺子を兼ねるように、第１の円筒形容器３１の内周面３１ｂに突出して形成されている。第２の螺旋部４２は、第２の円筒形容器３２の外周面３１ｃに形成され、第１の螺旋部４１に螺合する雌螺子となる溝部４２Ａと、第２の円筒形容器３２の内周面３２ｂに形成され、現像剤搬送部を構成する凸部４２Ｂとして形成されている。
【００１７】
このような構成によると、第１の円筒形容器３１と第２の円筒形容器３２は、個別に形成され、第１の円筒形容器３１の第１の螺旋部４１に対して第２の円筒形容器３２の溝部４２Ａを螺合させることで、両者が一体化されて容器本体３０が形成される。そして、容器本体３０に対してはトナー補給口１２ｃから所定量のトナーＴを充填し、図示しないキャップでトナー補給口１２ｃを塞ぐ。
【００１８】
このトナーボトル１２の場合、第１の円筒形容器３１が停止状態で第２の円筒形容器３２が回転すると、その回転方向によって第２の円筒形容器３２が第１の円筒形容器３１に対して進退する方向（長短方向）に移動し、容器本体３０の全長を長短させることになる。あるいは、第１の円筒形容器３１の回転よりも、第２の円筒形容器３２の回転を相対的に早く回転させても、第２の円筒形容器３２が第１の円筒形容器３１に対して進退する方向（長短方向）に移動して容器本体３０の全長を長短させることになる。この形態の場合、第１の円筒形容器３１にトナー補給口１２ｃが形成され、容器本体３０内のトナーＴはトナー補給口１２ｃに向かって搬送する必要があるので、効率的にトナーＴを搬送するためには第１及び第２の円筒形容器３１、３２を回転させるのが好ましい。
（第２の実施形態）
図４に示す本形態に係るトナーボトル１２Ａは、図３に示したトナーボトル１２に対して第１の円筒形容器３１Ａと第２の円筒形容器３２Ａの大きさを反対にして容器本体３０Ａを構成したものである。このため小径となった第１の円筒形容器３１Ａの外周面３１ｃに雌螺子を構成する溝部４２Ａを、第１の円筒形容器３１Ａの内周面３１ｂに現像剤搬送部となる凸部４２Ｂをそれぞれ形成して第２の螺旋部４２を設けている。一方、第２の円筒形容器３２Ａの内周面３２ｂには、溝部４２Ａに螺合する雄螺子を成すように突出して第１の螺旋部４１が形成されている。
【００１９】
図４の場合も、容器本体３０Ａ内のトナーＴをトナー補給口１２ｃに向かって搬送するには、第１の円筒形容器３１Ａの回転を停止した状態で第２の円筒形容器３２Ａを回転させるか、第１の円筒形容器３１Ａの回転よりも、第２の円筒形容器３２Ａの回転を相対的に早く回転させることで、トナーＴを搬送することができる。
【００２０】
図３，図４に示すトナーボトル１２，１２Ａの場合、容器本体３０，３０Ａ内のトナーＴをトナー補給口１２ｃに向かって搬送する第１の円筒形容器３１，３１Ａと第２の円筒形容器３２、３２Ａの回転方向を、容器本体３０，３０Ａの全長が短くなる方向とし、係合搬送部４０を第１及び第２の螺旋部４１，４２の螺合による構成としているので、ボトル内のトナーが無くなり空になるトナーエンドになった時に、少なくとも第２の円筒形容器３２、３２Ａ、好ましくは第１の円筒形容器３１，３１Ａの回転よりも第２の円筒形容器３２、３２Ａの回転を早くすることで、簡単な構成でトナー使用量に応じて容器本体３０、３０Ａの容積を十分に小さくでき、使用済みトナーボトルの回収性に優れることになる。また容器本体３０，３０Ａの全長を縮めるに当たり、第１及び第２の螺旋部４１，４２が形成された第１の円筒形容器３１、３１Ａと第２の円筒形容器３２、３２Ａの構造のみでトナーの使用量に応じて容積を小さくできるので、構造を単純化することが出来、安価なトナーボトルを提供することができる。
【００２１】
第１の円筒形容器３１、３１Ａと第２の円筒形容器３２、３２Ａに形成した第１及び第２の螺旋部４１，４２は、その形状を保ったまま回転するので、トナーＴを第１の螺旋部４１と第２の螺旋部の凸部４２Ｂに沿って搬送することができ、従来の蛇腹状のトナーボトルに比べて螺旋形状を変えることなくトナーＴに対して流動性を与えながら容器本体３０、３０Ａを収縮することができるため、トナーＴに与えるストレスが低減する。このため、トナーボトル１２，１２Ａ内でのトナー凝集の発生を抑制することができ、良好なトナー搬送を行えて良好な画像形成を行えるようになる。
【００２２】
図３に示すトナーボトル１２では、トナー使用量に応じて容器本体３０の全長が収縮するように第１の円筒形容器３１に対して第２の円筒形容器３２が回転移動するので、トナー補給口１２ｃから相反する一端側１２ａに位置する第２の円筒形容器３２内にあるトナーＴの搬送距離はトナー使用量に応じて短縮される。これにより、第１の円筒形容器３１のトナー補給口１２ｃにトナーが蓄積しやすいため、トナー補給口１２ｃの詰まりやトナー補給口近辺でトナーＴが凝集し易い傾向となる。そのため、第２の円筒形容器３２の容器の容積が小さくなるため、トナーボトル１２の回転と共に第２の円筒形容器３２が第１の円筒形容器３１内に収納される。収納されると、トナー補給口１２ｃと第２の円筒形容器３２からのトナー搬送経路長が短くなるため、必然的に第１の円筒形容器３１にトナーが蓄積され、第１の円筒形容器３１にもトナーＴが常時蓄積される。
【００２３】
そこで、図５に示すように、第１の円筒形容器３１側の第１の螺旋部４１のピッチ幅Ｐと、第２の円筒形容器３２の外周面３２ｃに形成した第２の螺旋部４２の溝部４２Ａのピッチ幅Ｐ１は同じとしてまま、第２の円筒形容器３２の内周面３２ｂに形成した現像剤搬送部を構成する凸部４２Ｂのピッチ幅Ｐ２を小さくすることで、第２の円筒形容器３２でのトナー搬送量を小さくすることができ、トナー補給口１２ｃの詰まり防止や凝集を防止できる。
【００２４】
図４に示したトナーボトル１２Ａでは、第１の円筒形容器３１Ａよりも第２の円筒形容器３２Ａが大径で容積が大きくなるため、トナーボトル１２Ａの回転と共に小径の第１の円筒形容器３１Ａが第２の円筒形容器３２Ａに収納される。このため、図６に示すように、ピッチ幅Ｐとピッチ幅Ｐ１を同じ幅としながらも、ピット幅Ｐ２よりも小さく設定することで、第２の円筒形容器３２Ａのトナー搬送量を小さくすることができ、トナー補給口１２ｃの詰まり防止や凝集を防止することができる。また、図６に記載の構成の場合、図３，図４に示す構成に比べて第２の円筒形容器３２Ａが、第１の螺旋部４１と第１の円筒形容器３１Ａの外周面の螺旋状の溝部４２Ａの大きさが小さくなるため、第１の螺旋部４１と第１の円筒形容器３１Ａの溝部４２Ａは回転しながらねじ込むように収納されることもあり、これにより第１の螺旋部４１と溝部４２Ａとの螺合部からのトナー漏れの防止を高まる。
【００２５】
次にトナーボトルを回転駆動する駆動系の構成について説明する。
図７に示すトナーボトル１２Ｂは、トナーボトル１２に駆動歯車５０，５１を設けたものである。駆動歯車５０は、第１の円筒形容器３１のトナー補給口１２ｃ側の外周面３１ｃに容器と一体的に形成し、駆動歯車５１は、第２の円筒形容器３２の外周面３２ｃの螺旋状の溝部４２Ａ内に形成している。
これら駆動歯車５０，５１には、駆動源として異なる駆動モータＭ１、Ｍ２によってそれぞれ回転駆動される入力歯車５３，５４が噛合っていて、駆動モータＭ１，Ｍ２が作動することで入力歯車５３，５４を介して駆動歯車５０，５１に回転駆動力が伝達され、第１の円筒形容器３１と第２の円筒形容器３２が回転駆動される。駆動モータＭ１、Ｍ２は、画像形成装置の制御手段２００に電気的に接続されていて、各駆動モータの作動時期や回転数が制御されるように構成されている。
【００２６】
本形態において、駆動モータＭ１と駆動モータＭ２の回転数は、第２の円筒形容器３２の回転が第１の円筒形容器３１の回転よりも早くなるように制御手段２００で設定されている。つまり、トナー補給口１２ｃが形成された第１の円筒形容器３１を第２の円筒形容器３２よりも遅く回転するように構成している。
【００２７】
図８に示すように、入力歯車５３，５４は、トナーボトル収容部１１のカバー１４の内側に回転自在に支持されていて、カバー１４を開いたときには駆動歯車５０，５１との噛合いが解除され、カバー１４を閉じると駆動歯車５０，５１との噛合うようになっている。特に本形態において、入力歯車５３，５４は、カバー１４を閉じた時に、駆動歯車５０，５１の上方から同歯車に当接して噛合うように配置されている。
【００２８】
このような駆動系の構成によると、画像形成装置の印字動作が開始され、例えばトナー補給時期となると、制御手段２００からの信号が駆動モータＭ１，Ｍ２に伝達され、各駆動モータの回転が開始される。図７においては、駆動モータＭ１、Ｍ２が作動することで、第２の円筒形容器３２が早く回転し、第１の円筒形容器３１が遅く回転する。この場合、駆動モータ５０が遅い回転数で、駆動モータ５１が速い回転数となっている。この駆動モータＭ１、Ｍ２を作動することにより、第２の円筒形容器３２が回転し、第２の円筒形容器３２内のトナーＴをトナー補給口１２ｃに向かって搬送しながらも自身も第１の円筒形容器３１内に向かって回転移動する。また、第１の円筒形容器３１も回転するので容器本体３０のトナー補給口１２ｃからトナーＴが効率よく排出されて図１の現像装置４へ補給されることになる。
【００２９】
図９は、駆動系の別な形態を示す、この駆動系は駆動源として単一の駆動モータＭ１を用いて、入力歯車５３，５４Ａを介して第１の円筒形容器３１と第２の円筒形容器３２を回転するようにしたものである。この場合、入力歯車５４Ａは入力歯車５３よりも小径として、単位時間当たりの回転数が速くなるように構成されている。
【００３０】
図９の構成の場合、径の異なる入力歯車５３，５４Ａはカバー１４に回転自在に装着し、カバー１４を開いたときには駆動歯車５０，５１との噛合いが解除され、カバー１４を閉じると駆動歯車５０，５１との噛合うように構成する。そして、入力歯車５３，５４Ａは、カバー１４を閉じた時に、駆動歯車５０，５１の上方から同歯車に当接して噛合うように配置する（図８参照）。
【００３１】
このような駆動系の構成によると、画像形成装置の印字動作が開始され、例えばトナー補給時期となると、制御手段２００からの信号が駆動モータＭ１に伝達され、駆動モータＭ１の回転が開始される。図９においては、駆動モータＭ１が作動することで、ギア径の小さい入力歯車５４Ａで回転される第２の円筒形容器３２が早く回転し、ギア径の大きい入力歯車５３で回転される第１の円筒形容器３１が遅く回転する。この駆動モータＭ１を作動することにより、第２の円筒形容器３２が第１の円筒形容器３１内に収納され、第１の円筒形容器３１も回転するので容器本体３０Ｂのトナー補給口１２ｃからトナーＴが効率よく排出されて図１の現像装置４へ補給されることになる。また、図７の構成に対して駆動モータの数を低減することができるので、部品点数を低減しつつもコストの低減を図ることができる。
【００３２】
上述した各トナーボトルの本体容器を構成する第１及び第２の円筒形容器に用いる材質としては、主にポリエチレン、ポリプロピレンのような低溶融粘度の材料やＰＥＴ材料などの原料を用いていて、所謂ハードボトルとして各トナーボトルを構成している。そのため、各第２の円筒形容器を回転しながら各第１の円筒形容器内に収納する際に、密閉性が損なわれ、第１と第２の円筒形容器に形成した螺旋部の螺合部分の隙間からトナーＴが漏れることが想定されるので、図１０に示すトナーボトル１２Ｃでは、大径の第１の円筒形容器３１内に収納される小径の第２の円筒形容器３２の螺旋状の溝部４２Ａ内の先端側となる開口３２ａよりにシール部材６０を配置して容器本体３０Ｃを構成した。シール部材６０としては、圧縮性や弾性に優れたシリコーンゴムなどのラバー材料を用いている。
【００３３】
図４に示す小径の第１の円筒形容器３１Ａと大径の第２の円筒形容器３２Ａで容器本体３０Ａが構成されたトナーボトル１２Ａの場合には、第１の円筒形容器３１Ａが第２の円筒形容器３２Ａ内に収納されるため、第１の円筒形容器３１Ａの開口３１ａ側に形成され、第２の円筒形容器３２Ａの第１の螺旋部４１に螺合する螺旋状の溝部４２Ａ内にシール部材６０を配置する。
【００３４】
このように第１と第２の円筒形容器に形成した螺旋部分のシール部材６０を配置することで、螺旋部分の密閉性を確保でき、トナー漏れを防ぐことができるとともに、機内汚染や使用済みトナーボトルを交換する際にユーザーがトナーで汚れるのを防止することかできる。さらには、シール部材６０がラバー材料では摩擦抵抗が高い場合、各円筒形容器を回転する際にトルクが必要になる場合もあり、シール部材は摩擦抵抗の低い植毛タイプでも良い。
【００３５】
上記説明したトナーボトル収容部１１のカバー１４としては、トナーボトル収容部１１内部を、カバー１４を閉じたままユーザーが目視で確認できるように、少なくともその一部が半透明あるいは透明とされているのが好ましい。これは、本発明に係るトナーボトルは、その全長がトナー使用量に応じて収縮するため、ユーザーがボトル長を可視することで、画像形成装置の上部に設けられた図示しない操作部にトナー残量表示をする必要なくなり、トナー残量をトナーボトルの大きさで直感的に確認することができる。視認性や製造工程を考えると、カバー１４の一部ではなく全てを半透明あるいは透明とするのが好まく、透明度の高く強度の高い合成樹脂などで構成するとよい。
【００３６】
このようにトナーボトル収容部１１に収納されているトナーボトルを、ユーザーが画像形成装置の外部から常時確認できるようにカバー１４を透明又は半透明にすると、操作部にトナー残量をする必要もなくなるため、操作部の記憶部となるメモリ容量の低減や、ボトル残量検知手段として必要なセンサなどの部品点数を減らすことができコスト低減につながる。
（第３の実施形態）
図１１を用いて第３の実施形態を説明する。本形態に係る現像剤収納容器となるトナーボトル１２Ｄは、径の異なる第１の円筒形容器３１、第２の円筒形容器３２及び第３の円筒形容器３３を備えた容器本体３０Ｄを備えている。容器本体３０Ｄ内にはトナーＴが収納される。このトナーボトル１２Ｄの場合、第１の円筒形容器３１と第２の円筒形容器３２の間に第３の円筒形容器３３を配置し、第１と円筒形容器３１と第２の円筒形容器３２とに螺合するように構成している。第１〜第３の円筒形容器の径の大小関係は、第１＞第３＞第２の円筒形容器とされている。
【００３７】
第３の円筒形容器３３は、長短方向に位置する両端面に開口３３ａ、３３ｄが形成されている。第３の円筒形容器３３の外周面３３ｃには、第１の円筒形容器３１の内周面３１ｂから突出して雄螺子を構成する第１の螺旋部４１に螺合する第３の螺旋部４３の溝部４３Ａが形成されている。第３の円筒形容器３３の内周面３３ｂには、第２の円筒形容器３１の外周面３２ｃに形成された溝部４２Ａと螺合し、雄螺子とトナー搬送部として機能する凸部４３Ｂが形成されている。
【００３８】
このため、本形態では第３の円筒形容器３３の回転よりも第２の円筒形容器３２の回転を速めることで、第２の円筒形容器３２は第３の円筒形容器３３内に内部のトナーをトナーＴを搬送しつつも収納されて容器本体３０Ｄの全長が縮む方向に移動し、さらに第３の円筒形容器３３の回転を第１の円筒形容器３１の回転よりも早めることで、第３の円筒形容器３３は内部に収納された第１の円筒形容器３１と一緒にトナーＴを搬送しつつも第１の円筒形容器３３内に収納されて容器本体３０Ｄの全長が縮む方向に移動する。
【００３９】
このような構成によると、第１の円筒形容器３１に第３の円筒形容器３３を螺合させ、第３の円筒形容器３３に第２の円筒形容器３２を螺合させることで、三者が一体化されて容器本体３０Ｃが形成される。そして、容器本体３０Ｄが回転することで、内部のトナーＴがトナー補給口１２ｃに向かって搬送され所定量のトナーＴを排出することができる。
【００４０】
すなわち、本形態では容器本体３０Ｄの全長が短くなる方向に移動するとともに、トナー搬送も行う係合搬送部４０Ａを第１〜第３の螺旋部４１，４２、４３で構成しているので、ボトル内がトナーエンドになった時に、簡単な構成でトナー使用量に応じて容器本体３０Ｄの容積を十分に小さくでき、使用済みトナーボトルの回収性に優れることになる。また容器本体３０Ｄの全長を縮めるに当たり、第１〜第３の螺旋部４１〜４３が形成された第１の円筒形容器３１〜第３の円筒形容器３３の構造のみでトナーの使用量に応じて容器本体３０Ｄの容積を小さくできるので、構造を単純化することが出来、安価なトナーボトルを提供することができる。
【００４１】
さらに、第１〜第３の円筒形容器３１〜３３に形成した第１〜第３の螺旋部４１〜４３は、その形状を保ったまま回転することで、第１〜第３の螺旋部４１〜４３に沿ってトナーＴを搬送するため、従来のような蛇腹状のトナーボトルに比べて螺旋形状を変えることなくトナーＴに対して流動性を与えながら容器本体３０Ｄを収縮することができるため、トナーＴに与えるストレスが低減する。このため、トナーボトル１２Ｄ内でのトナー凝集の発生を抑制することができ、良好なトナー搬送を行えて良好な画像形成を行えるようになる。
【００４２】
次に３つの円筒形容器を備えたトナーボトルを回転駆動する駆動系の構成について説明する。
図１２に示すトナーボトル１２Ｅは、第１〜第３の円筒形容器３１〜３３に駆動歯車５０，５１、５２を設けたものであり、この駆動歯車５０〜５２を備えた第１〜第３の円筒形容器３１〜３３で容器本体３３Ｅを構成している。駆動歯車５０は、第１の円筒形容器３１のトナー補給口１２ｃ側の外周面３１ｃに容器と一体的に形成し、駆動歯車５１は第２の円筒形容器３２の外周面３２ｃの螺旋状の溝部４２Ａ内に形成し、駆動歯車５２は、第３の円筒形容器３３の外周面３３ｃの螺旋状の溝部４３Ａ内に形成している。
【００４３】
これら駆動歯車５０、５１、５２には、駆動源として異なる駆動モータＭ１、Ｍ２、Ｍ３によってそれぞれ回転駆動される入力歯車５３，５４、５５が噛合っていて、駆動モータＭ１，Ｍ２、Ｍ３が作動することで入力歯車５３，５４，５５を介して駆動歯車５０，５１、５２に回転駆動力が伝達され、第１の円筒形容器３１と第２の円筒形容器３２と第３の円筒形容器３３が回転駆動される。駆動モータＭ１、Ｍ２、Ｍ３は制御手段２００に電気的に接続されていて、駆動モータの回転数と作動時期が制御手段２００Ａによって制御されるように構成されている。入力歯車５４、５５には、駆動モータＭ２、Ｍ３からの回転駆動力を駆動歯車５１、５２に伝達する方向に機能する一方向クラッチが装着されている。
このような３つの円筒形容器を備えたトナーボトル１２Ｅにおいて、第２の円筒形容器３２と第３の円筒形容器３３を容器本体３０Ｅの全長を短くする方向に移動させる制御パターンを幾つか説明する。
（パターン１）
駆動モータＭ１〜Ｍ３の回転数は、第３の円筒形容器３３の回転が第１の円筒形容器３１の回転よりも早く、第２の円筒形容器３２の回転が第３の円筒形容器３３の回転よりも早くなるように制御手段２００によって設定されている。つまり、トナー補給口１２ｃが形成された第１の円筒形容器３１を第２、第３の円筒形容器３２、３３よりも遅く回転するように構成している。
入力歯車５３、５４、５５は、トナー収容部１１のカバー１４の内側に回転自在に支持されていて、カバー１４を開いたときには駆動歯車５０，５１、５２との噛合いが解除され、カバー１４を閉じると駆動歯車５０、５１、５２との噛合うようになっている。特に本形態において、入力歯車５２，５３、５４は、カバー１４を閉じた時に、駆動歯車５０、５１、５２の上方から同歯車に当接して噛合うように配置されている（図８参照）。
このような駆動系の構成によると、画像形成装置の印字動作が開始され、例えばトナー補給時期となると、制御手段２００Ａからの信号が駆動モータＭ１，Ｍ２、Ｍ３に伝達され、各駆動モータの回転が開始される。図１２においては、駆動モータＭ１、Ｍ２、Ｍ３が作動することで、第２の円筒形容器３２が最も早く回転し、次いで第３の円筒形容器３３が早く回転し、第１の円筒形容器３１が最も遅く回転する。このため、第２の円筒形容器３２が回転移動して第３の円筒形容器３３内に収納され、第３の円筒形容器３３が回転移動して第１の円筒形容器３１に収納される。また第１の円筒形容器３１も回転するので、容器本体３０ＥのトナーＴはトナー補給口１２ｃへ向かって搬送されるため、効率よくトナー補給口１２ｃから排出されて図１の現像装置４へ補給されることになる。
（パターン２）
容器本体３０Ｅ内のトナーＴの減り方には、トナー補給口１２ｃから最も距離のある第２の円筒形容器３２内から減る場合と、第１と第２の円筒形容器３１，３２の間に位置する第３の円筒形容器３３内から減る場合が想定される。
そこで、パターン２では、第２の円筒形容器３２が空になり次第、第２の円筒形容器３２を第３の円筒形容器３３に収納させる制御を想定した駆動系の制御について説明する。この場合、最下部となる第２の円筒形容器３２の開口３２ａ側で第３の円筒形容器３３内に蓄積されたトナーＴを押し出すように搬送するため、搬送性が向上する。
【００４４】
詳しくは、図１３を用いて説明する。図１３は主に第１〜第３の円筒形容器３１〜３３の移動を模式的に示すものであり、駆動モータ、制御手段、各螺旋部等の既に説明した構成要素は省力しているので、適宜図１２を参照するものとする。
【００４５】
画像形成装置の印字動作が開始され、トナーボトル１２Ｅの回転動作が始まると、制御手段２００Ａからの信号が駆動モータＭ１に伝達し、駆動モータＭ１の作動することで図１３（ａ）に示すように、第１の円筒形容器３１が回転を開始される。第１の円筒形容器３１が印字動作と共に回転しても駆動モータＭ２、Ｍ３は停止状態であるので、第１から第３の螺旋部４１〜４３で螺合している第３及び第２の円筒形容器３３、３２も第１の円筒形容器３１と連動して回転する。つまり容器本体３０Ｅ全体が内部のトナーＴをトナー補給口１２ｃに向かって搬送する方向に回転する。この回転によって、容器本体３０Ｅ内のトナーＴがトナー補給口１２ｃから排出されて図１の現像装置４へ補給されることになる。なお、入力歯車５４，５５には、一方向クラッチが装備されているので、駆動モータＭ１により容器本体３０Ｅが回転すると、入力歯車５４，５５は空転するので、容器本体３０Ｅの回転抵抗を抑えられる。
【００４６】
トナーＴの排出及び容器本体３０Ｅの回転により、各円筒形容器内のトナーＴはトナー補給口１２ｃ側に移動するので、次第に各容器のトナーが少なくなり空になる。ここで第２の円筒形容器３２が空になると、制御手段２００Ａは駆動モータＭ２に対して信号を出力して作動する。駆動モータＭ２が駆動モータＭ１よりも速い回転数が作動すると図１３（ｂ）に示すように、第２の円筒形容器３２が回転移動して第３の円筒形容器３３内に収納される。第２の円筒形容器３２の移動量、すなわち、駆動モータＭ２の駆動時間は、第３の円筒形容器３３内を通過しない移動量となるように設定しているので、この移動量だけ駆動モータＭ２を作動させることで、第２の円筒形容器３２の移動は停止する。
【００４７】
次に第３の円筒形容器３３が空になると、制御手段２００Ａは駆動モータＭ３に対して信号を出力して駆動モータＭ１よりも速い回転数で作動する。駆動モータＭ３が作動すると図１３（ｃ）に示すように、第３の円筒形容器３３が回転移動して図１３（ｄ）に示すように第１の円筒形容器３１内に収納される。第３の円筒形容器３３の移動量、すなわち、駆動モータＭ３の駆動時間は、第３の円筒形容器３３の開口３３ａ側が第１の円筒形容器３１のトナー補給口１２ｃ側の端面に当接するよりも手前で停止する移動量となるように設定すれば良い。
【００４８】
このような駆動系の動作制御を行うことで、トナーＴが無くなった第２の円筒形容器３２及び第３の円筒形容器３３を、トナー補給口１２に向かって回転移動させるので、空になった第２の円筒形容器３２や第３の円筒形容器３３の移動方向に位置する端部で、移動方向側に位置する容器内のトナーＴを押し出せるため、トナーＴの搬送性が向上し、トナー補給口１２ｃに近い第１の円筒形容器３１にトナーを効率よく搬送することができる。
（パターン３）
このパターンは第３の円筒形容器３３内からトナーＴが減り次第、第２の円筒形容器３２を第３の円筒形容器３３に収納させる制御を想定した駆動系の制御について説明する。詳しくは、図１４を用いて説明する。図１４は図１３同様、主に第１〜第３の円筒形容器３１〜３３の移動を模式的に示すものであり、駆動モータ、制御手段，各螺旋部等の既に説明した構成要素は省力しているので、適宜図１２を参照するものとする。
【００４９】
画像形成装置の印字動作が開始され、トナーボトル１２Ｅの回転動作が始まると、制御手段２００Ａからの信号が駆動モータＭ１に伝達され、駆動モータＭ１が作動することで図１４（ａ）に示すように、第１の円筒形容器３１が回転を開始する。第１の円筒形容器３１が印字動作と共に回転すると、駆動モータＭ２、Ｍ３は停止状態であるので、第１〜第３の螺旋部４１〜４３で螺合している第３及び第２の円筒形容器３３、３２も第１の円筒形容器３１と連動して回転する。つまり容器本体３０Ｅ全体が内部のトナーＴをトナー補給口１２ｃに向かって搬送する方向に回転する。この回転によって、容器内のトナーＴがトナー補給口１２ｃから排出されて図１の現像装置４へ補給されることになる。なお、入力歯車５４，５５には、一方向クラッチが装備されているので、駆動モータＭ１による容器本体３０Ｅが回転すると、入力歯車５４，５５は空転して回転抵抗を抑えられる。
【００５０】
トナーＴの排出及び容器本体３０Ｅの回転により、各円筒形容器内のトナーＴはトナー補給口１２ｃ側に移動するので、次第に容器のトナーが少なくなり空になる。ここで中間に位置する第３の円筒形容器３３が空になると、制御手段２００Ａは駆動モータＭ２に対して信号を出力して作動する。駆動モータＭ２を駆動モータＭ１よりも速い回転数が作動すると図１４（ｂ）に示すように、第２の円筒形容器３２が回転移動して第３の円筒形容器３３内に収納される。駆動モータＭ２は第２の円筒形容器３２が第３の円筒形容器３３内に収納される所定量だけ駆動した後停止する。
【００５１】
この状態で駆動モータＭ１が回転すると、第３の円筒形容器３３内に収納された第２の円筒形容器３２内のトナーＴが第１の円筒形容器３１に向かって搬送され、第１の円筒形容器３１のトナーはトナー補給口１２ｃから排出される。そして、第１の円筒形容器３１内のトナーが無くなりトナーエンド状態となると、既に第１の円筒形容器３１内は空の状態なので、制御手段２００Ａは駆動モータＭ３に対して信号を出力して駆動モータＭ１よりも速い回転数で作動する。駆動モータＭ３が作動すると図１４（ｃ）に示すように、第３の円筒形容器３３が回転して図１４（ｄ）に示すように第１の円筒形容器３１内に収納される。駆動モータＭ３は第３の円筒形容器３３が第１の円筒形容器３１内に収納される所定量だけ駆動した後停止する。
【００５２】
このような駆動系の制御を行うことで、トナーＴが無くなった第３の円筒形容器３３に対して第２の円筒形容器３２を、トナーＴが無くなった第１の円筒形容器３１に対して第３の円筒形容器３３と第２の円筒形容器３２とを同時に収納することができるので、容器同士を収納する際に、内部のトナーＴが各螺旋部に入り込むことを低減することができ、第３の円筒形容器３３や第２の円筒形容器３２を収納する際のトナー漏れを防止するのに効果を発揮する。
【００５３】
図１５は、駆動歯車５１，５２に代えて第２の円筒形容器３２と第３の円筒形容器３３の溝部４２Ａ、４３Ａに、リング状や螺旋状のゴムなどからなる高摩擦抵抗部材５６，５７を設けて本体容器３０Ｆを構成したトナーボトル１２Ｆを示す。
【００５４】
また、駆動系には、入力歯車５４，５５に代えて高摩擦抵抗部材５６，５７に接触するゴムローラなどの回転部材５８，５９を回転可能に支持して用いる。回転部材５８，５９は駆動モータＭ２，Ｍ３によって回転駆動されるとともに、入力歯車同様の一方向クラッチが装備されている。
【００５５】
このような構成とすると、駆動モータＭ２，Ｍ３を図１３，図１４に示すように、制御することで、第２の円筒形容器３２と第３の円筒形容器３３を容器本体３０Ｅの全長が縮む方向に移動して最終的には第１の円筒形容器３１内に収納できると共に、高摩擦抵抗部材５６，５７によるシール性の確保も期待することができる。
【００５６】
上記各トナーボトルでは、駆動歯車３２，３３、高摩擦抵抗部材５６，５７をそれぞれ第２の円筒形容器３２と第３の円筒形容器３３に設けて、第２の円筒形容器３２と第３の円筒形容器３３を回転させて容器本体の全長が縮む方向に移動させたが、図１６に示すトナーボトル１２Ｇでは、第１の円筒形容器３１の駆動歯車５０はそのままにして、トナーボトル１２Ｇの一端側１２ａ側に位置する第２の円筒形容器３２の端部に軸線方向に突出した駆動用リブ６２を形成して容器本体３０Ｇとした。このトナーボトル１２Ｇの駆動系には、入力歯車５４，５５や回転部材５８，５９に代えて、駆動用リブ６２に噛合う回転部材６３を設け、この回転部材６３を駆動モータＭ２で回転駆動するように構成した。つまり、第３の円筒形容器３３を直接駆動する為の駆動源や駆動伝達機構は省力している。また、回転部材６３は軸線方向に移動自在に図示しないスライダーに固定されていて、軸線方向、すなわち容器本体３０Ｇの全長を長短する方向に移動可能とされている。本形態も場合も、駆動モータＭ２は駆動モータＭ１よりも回転数が速く、第２の円筒形容器３２を第１の円筒形容器３１よりも速く回転するように、制御手段２００Ａによって制御される。
【００５７】
このような構成によると、画像形成装置の印字動作が開始され、トナーボトル１２Ｇの回転動作が始まると、制御手段２００Ａからの信号が駆動モータＭ１に伝達され、駆動モータＭ１が作動することで、第１の円筒形容器３１が回転を開始する。第１の円筒形容器３１が印字動作と共に回転すると、第３及び第２の円筒形容器３３、３２も第１の円筒形容器３１と連動して回転する。つまり容器本体３０Ｇ全体が内部のトナーＴをトナー補給口１２ｃに向かって搬送する方向に回転する。この回転によって、容器内のトナーＴがトナー補給口１２ｃから排出されて図１の現像装置４へ補給されることになる。
そして、駆動モータＭ２が作動すると、第２の円筒形容器３３が第１及び第３の円筒形容器３１、３３よりも速く回転移動するので、第２の円筒形容器３３が第３の円筒形容器３３内に収納される。第２の円筒形容器３３が第３の円筒形容器３３内に収納されて、両者が一体化された状態で、駆動モータＭ２が作動すると、第３の円筒形容器３３と第２の筒形容器３２が、第１の円筒形容器３１よりも速く回転移動するので、第２の筒形容器３２を収納した第３の円筒形容器３３が第１の円筒形容器３１内に収納される。
【００５８】
このような構成とすると、駆動モータや歯車などの駆動伝達系の部品点数を上述の構成に比べて低減しながらトナー使用量に応じて容器本体３０Ｇの容積を減少することができる。
【００５９】
第１〜第３の円筒形容器３１〜３３で容器本体が構成されたトナーボトルにおいては、中間に位置する第３の円筒形容器３３の内部に、第２の円筒形容器３２を収納したときに、第２の円筒形容器３２のトナー補給口１２ｃへの移動を規制する、例えば図１６に示すストッパー７０を形成しておくことで、第３の円筒形容器３３に対する第２の円筒形容器３２の侵入量を規制することができると共に、第２の円筒形容器３２の回転を第１の円筒形容器３１の回転よりも早めたときに、第２の円筒形容器３２の移動が規制されることで、第３の円筒形容器３３と一体回転することができるようになる。また、各容器内のトナーの残量や空であることの検知は、周知のトナー検知手段を制御手段２００、２００Ａに接続することで達成することができる。
（第４の実施形態）
トナーボトルを構成する第１及び第２の円筒形容器３１，３２、あるいは第１〜第３の円筒形容器３１〜３３は、第１、第２の螺旋部４１，４２あるいは第１〜第３の螺旋部４１〜４３で隣接する容器同士が螺合して一体化されている。このため、容器本体の全長が縮む方向に各円筒形容器を回転移動させる分には問題ないが、全長が延びる逆方向に回転移動させてしまうと各容器同士の螺合による連結が絶たれて、トナー漏れの要因となってしまう。そこで、本形態では、隣接する円筒形容器が互いに分離しないようにするための分離防止手段をトナーボトルに設けた。
【００６０】
図１７は、第１の円筒形容器３１と第２の円筒形容器３２で容器本体が構成されたトナーボトルであり、第１の円筒形容器３１の内周面３１ｂと第２の円筒形容器３２の外周面３２ｃに、それぞれ分離防止手段として突起部８１，８２を形成したものである。
【００６１】
突起部８１は、第１の円筒形容器３１の開口部３１ａ寄りの内周面３１ｂの形成し、突起部８２は、第２の円筒形容器３２の開口３２ａよりの外周面３２ｂに形成している。突起部８０と突起部８１は図１８に示すように、第２の円筒形容器３２が第１の円筒形容器３１内に収納される方向（容器本体の全長が縮む方向）に回転する際には、突起部８１が突起８０を乗り越えるように形成された案内面８１ａ、８２ａと、第２の円筒形容器３２が第１の円筒形容器３１内に収納される方向（容器本体の全長が縮む方向）とは逆方向に回転する際には、互いが対向して接触する当接面８１ｂ、８２ｂを有し、それぞれ内周面３１ｂと外周面３２ｂから外方に向かって突出している。
【００６２】
このため、第２の円筒形容器３２が第１の円筒形容器３１内に収納される方向へ回転すると、突起８２が突起８１を乗り越えるので、第２の円筒形容器３２の第１の円筒形容器３１内への移動は許容されるが、収納される方向と逆方向に回転すると、当接面８２ｂが当接面８１ｂと接触してその回転が妨げられるので、第２の円筒形容器３２が第１の円筒形容器３１から抜けなくなる。このため、第１の円筒形容器３１と第２の円筒形容器３２の分離により内部のトナーＴが飛散することを防ぐことができる。
【００６３】
図１７，図１８の場合、突起部８１が第１の円筒形容器３１の開口３１ａよりに形成されているので、第１の円筒形容器３１と第２の円筒形容器３２とが外れることは防止できるが、第２の円筒形容器３２が第１の円筒形容器３２内に収納された位置で保持することができない。これでは折角、第２の円筒形容器３２の回転により容器本体３０の全長が短くなったものが延びた位置まで戻ってしまう。
【００６４】
そこで、図１９に示す構成では、突起部８１を、第１の円筒形容器３１のトナー補給口１２ｃ寄りの内周面３１ｂの形成し、第２の円筒形容器３２が第１の円筒形容器３１内に深く収納されて全長が短くなった状態で逆回転しないようにした。
【００６５】
このため、一度短くなったトナーボトル１２が元の長さに戻ることを防止できるとともに、ユーザーとしては、トナーボトルの長さから使用済みかどうかが一目で見分けることができ、利便性が良くなる。
【００６６】
図２０（ａ）に示すように、第２の円筒形容器３２の全長Ｌが第１の円筒形容器３１の内部全長Ｌ１よりも長いと、第２の円筒形容器３２を第１の円筒形容器３１に完全に収納することができず、図２０（ｂ）に示すように、第１の円筒形容器３１から飛び出した部分が発生する。この飛び出し部分９０があるとユーザーが手で持ってしまい不用意に回転させてしまうことが想定される。このため、図２０（ｃ）に示すように、第２の円筒形容器３２の全長Ｌを第１の円筒形容器３１の内部全長Ｌ１よりも短く設定して、第２の円筒形容器３２が第１の円筒形容器３１の内部に完全に収納できる長さとするのが好ましい。このような構成とすると、トナーボトル３０がトナーエンドなったときに、第２の円筒形容器３２が第１の円筒形容器３１の内部に完全に収納されるので、人為的ミスによるトナー飛散を防止することができる。
【００６７】
図１０に示した形態では、第２の円筒形容器３２に形成した螺旋状の溝部４２Ａ内にシール部材６０を配置してシール性を高めたが、シール部材の形態としては、例えば図２１の構成が挙げられる。図２１（ａ）は、トナーボトル１２の使用中の概略図で、図２１（ｂ）はトナーボトルエンド時の概略図である。ここでは第１の円筒形容器３１の後端となる開口３１ａに、シール部材としてゴム製でリング状の弾性部材９１を配置した。弾性部材９１の中央の穴９１ａの径は、少なくとも第２の円筒形容器３２の外径と同寸法か、幾分小さめとする。
【００６８】
このようなリング状の弾性部材９１を開口３１ａに配置することで、使用中およびトナーボトルエンド時のトナー飛散を防ぐことができるとともに、第１の円筒形容器３１内部に第２の円筒形容器３２が完全に収納された場合には、弾性部材９１によって第２の円筒形容器３２が第１の円筒形容器３１から突出方向の回転移動が規制されるので、分離防止手段としての機能させることができる。
【００６９】
図２２に示すように、トナーボトルエンド時は、第２の円筒形容器３２の開口３２ａと反対側に位置する端面３２ｄと第１の円筒形容器３１の開口３１ａに設けたゴム製でリング状の弾性部材９１との間に隙間ができないような設計にすることにより、トナーボトル１２がボトルエンドを迎えた後のボトル交換時やボトル搬送中のトナー飛散を防ぐことも可能になる。
【００７０】
図２３は、図２２で示した第１の円筒形容器３１に加えて、第２の円筒形容器３２にもシール部材としてゴム製でリング状の弾性部材９２を設けたものである。図２３（ａ）は、トナーボトル１２の使用中の概略図で、図２３（ｂ）はトナーボトルエンド時の概略図である。弾性部材９２は、第２の円筒形容器３２の先端となる開口３２ａに設けた。
【００７１】
このように第１の円筒形容器３１と第２の円筒形容器３２にシール部材として弾性部材９１、９２を配置すると、図２３（ｂ）に示すように、トナーボトルエンドとなって第１の円筒形容器３１内に第２の円筒形容器３２が完全に収納されたときに、第１の円筒形容器３１の開口３１ａ側は弾性部材９１でシールされ、トナー補給口１２ｃ側は弾性部材９２でシールされるので、よりトナーボトルエンドのシール性を向上することができる。
【００７２】
また、第１の円筒形容器３１と第２の円筒形容器３２とは、螺旋部によって螺合しているので、構造上クリアランスをとっているとともに、製造誤差にガタも生じてトナー漏れによるトナー飛散の懸念がある。しかし、第１の円筒形容器３１に設けた弾性部材９１は、第２の円筒形容器３２の外周面３２ｃとのシール性を確保し、第２の円筒形容器３２に設けた弾性部材９２は、第１の円筒形容器３１の内周面３１ｂとのシール性を確保することができるので、クリアランスやガタ分の吸収が可能となる。このことにより、製造時の精度がある程度低くてもシール性が高いため、ボトル製造コストが低減可能となる。
【００７３】
図２４は、図２３（ｂ）の拡大断面図である。弾性部材９１は図２２同様、第２の円筒形容器３２の開口３２ａと反対側に位置する端面３２ｄと第１の円筒形容器３１の開口３１ａに隙間ができないような設計し、トナーボトルエンド時は、第２の円筒形容器３２の弾性部材９２が第１の円筒形容器３１の内周面３１ｂに接触、好ましく弾性変形して圧接するようにすることで、よりシール性を高めることができる。
【００７４】
なお、弾性部材９１，９２としては、例えばブチルゴムまたはそれに近い材料を主成分とするゴム材料を用いることができる。好ましくは、フレキシブルで耐トナー性に優れたポリウレタン、二トリル、ＥＰＤＭ等のゴム材料で形成されたものを利用するのがよい。
（第５の実施形態）
図２５に示す現像剤収納部材となるトナーボトル１２Ｈは、現像剤となるトナーＴが収納される第１の円筒形容器３１０と第２の円筒形容器３２０で構成された容器本体３０Ｈを備えている。第１の円筒形容器３１０は第２の円筒形容器３２０よりも径大に形成されている。
【００７５】
第１及び第２の円筒形容器３１０，３２０には、トナーＴを一端側１２ａから他端側１２ｂのトナー補給口１２ｃに搬送する機能と、容器本体３０Ｈの全長を長短する方向に移動する機能を備えた係合搬送部４００を有している。係合搬送部４００は、第１の円筒形容器３１に形成された第１の螺旋部４１０と、第２の円筒形容器３２０に形成され、第１の螺旋部４１０と噛合う第２の螺旋部４２０で構成されている。
【００７６】
長短方向（軸線方向）に位置する第１の円筒形容器３１０の一方の端面にはトナー補給口１２ｃが形成され、他方の端面には円形の開口３１０ａが形成されている。この開口３１０ａの内径は、第１の円筒形容器３１０の内径よりも小さく設定されていて、開口３１０ａと第１の円筒形容器３１０の内周面３１０ｂの間に環状部３３０を形成している。第１の円筒形容器３１０の内周面３１０ｂには、内部のトナーＴをトナー補給口１２ｃに向かって搬送するとともに雄螺子となり、内周面３１０ｂから内側に向かって形成された螺旋状の突起で構成された第１の螺旋部４１０が設けられている。
【００７７】
第２の円筒形容器３２０は、開口３１０ａと対向する端面に開口３２０ａが形成されていて、内部のトナーＴが第１の円筒形容器３１０内に排出できるように構成されている。第２の円筒形容器３２０の内周面３２０ｂには、内部のトナーＴを開口３２０ａ（トナー補給口１２ｃ）に向かって搬送するための螺旋状の突起４２０Ｂが内周面３２０ｂから内側に向かって形成されている。開口３２０ａ側に位置する第２の円筒形容器３２０の外周面３２０ｃには、第１の円筒形容器３１０に形成されている第１の螺旋部４１０に沿って移動する鍔部４２０Ａが形成されている。本形態において第２の螺旋部４２０は鍔部４２０Ａと突起４２０Ｂで構成されている。
【００７８】
このような構成のトナーボトル１２Ｈであると、第２の円筒形容器３２０を第１の円筒形容器３１０内にトナー補給口１２ｃ側から挿入し、容器本体３０Ｈの全長が延びる方向に回転して組付けると、図２６（ａ）に示すように第２の円筒形容器３２０の端部３２０ｄが開口３１０ａから外部に突出する。そして鍔部４２０Ａが環状部３３０と接触するまで第２の円筒形容器３２０を回転させることで、本体容器３０Ｈが最も長い状態となる。このとき、鍔部４２０Ａと環状部３３０が、容器本体３０Ｈの全長を長短する方向から接触して引っかかるので、第１の円筒形容器３１０と第２の円筒形容器３２０とが分離するのを防止して一体化した状態を保持でき、トナーＴのもれを防止できる。
【００７９】
一方、容器本体３０Ｈとして組付けられた後、容器本体３０Ｈ内にはトナーＴが充填される。この状態で第２の円筒形容器３２０を容器本体３０Ｈの全長が短くなる方向に回転させると、図２６（ｂ）に示すように鍔部４２０Ａが第１の螺旋部４１０に沿って回転しながら移動すると共に、凸部４２０Ｂによって第２の円筒形容器３２０のトナーＴがトナー補給口１２ｃに向かって移動する。
【００８０】
このトナーボトル１２Ｈの場合でも、第１の円筒形容器３１０に対して第２の円筒形容器３２０を速く回転させることで、図２６（ｃ）に示すように第２の円筒形容器３２０を第１の円筒形容器３１０内に収納することができ、トナー使用量に応じて容器本体３０Ｈの容積を減少することができ、使用済みトナーボトルの回収性に優れることになる。また容器本体３０Ｈの全長を縮めるに当たり、第１及び第２の螺旋部４１０，４２０が形成された第１の円筒形容器３１０と第２の円筒形容器３２０の構造のみでトナーの使用量に応じて容積を小さくできるので、構造を単純化することが出来、安価なトナーボトルを提供することができる。
【００８１】
トナーボトル１２Ｈの駆動系としては、図７に示した駆動モータＭ１，Ｍ２と入力歯車５２，５３を用い、トナーボトル１２Ｈに駆動歯車５０，５１を形成することで回転駆動することができる。あるいは図９に示すように１つの駆動モータＭ１で回転駆動するようにしてもよい。
【００８２】
本形態においては、鍔部４２０Ａと第１の螺旋部４１０とで分離防止手段を構成することができるが、第１の円筒形容器３１０と第２の円筒形容器３２０とのシール性を考慮すると、図２７（ａ）に示すように、少なくとも環状部３３０または鍔部４２０Ａの何れか一方にリング状のシール部材６１０を配置するのがよく、よりシール性を高めるには環状部３３０と鍔部４２０Ａの双方にシール部材６１０を設けるのが好ましい。なお、シール部材６１０としては、スポンジやゴムなどの固体を想定したがグリス等のゲル状で粘性のある部材を用いてもよい。
【００８３】
鍔部４１０の形状としてはリング状に限定されるものでは無く、例えば図２８（ａ）、図２８（ｂ）に示すように、第２の円筒形容器３２０の開口３２０ａ寄りの外周面３２０ｂから部分的に外方に向かって突出した鍔部４１０Ａａまたは鍔部４１０Ａｂとしても良い。鍔部４１０Ａａまたは鍔部４１０Ａｂとするかは、第１の円筒形容器３１０の第１の螺旋部４１０のピッチを考慮して適宜選択すれば良い。
【００８４】
第５の実施形態では、第１の円筒形容器３１０内に挿入する第２の円筒形容器３２０に環状部３３０に当接する鍔部４１０が形成されているので、環状部３３０側から組付けることができない。そこで、第１の円筒形容器３１０は、図２９（ａ）に示すように、筒部３１０Ａと筒部３１０Ａを開閉する蓋部３１０Ｂとの分割式とし、蓋部３１０Ｂにトナー補給口１２ｃを設けている。このように第１の円筒形容器３１０を筒部３１０Ａと蓋部３１０Ｂの分割式にすると、図２９（ｂ）に示すように、第２の円筒形容器３２０を筒部３１０Ａ内に挿入した後に、蓋部３１０Ｂを筒部３１０Ａに装着して固定することで、容器本体３０Ｈを容易に組付けることができる。
【００８５】
なお、第５の実施形態で説明した第１の円筒形容器３１０を筒部３１０Ａと蓋部３１０Ｂの分割式にする構成は、他の実施形態にも適用することができる。
【符号の説明】
【００８６】
１２（Ａ〜Ｈ） 現像剤収納容器
１２ａ 一端側
１２ｂ 他端側
１２ｃ 現像剤補給口
３０（Ａ〜Ｈ） 容器本体
３１、３１Ａ、３１０ 第１の円筒形容器
３１ｂ、３１０ｂ 第１の円筒形容器の内周面
３２、３２Ａ、３２Ｂ、３２０ 第２の円筒形容器
３２ｃ、３２０ｃ 第２の円筒形容器の外周面
３３ 第３の円筒形容器
４０、４０Ａ、４００ 係合搬送部
４１、４１０ 第１の螺旋部（雄螺子）
４２、４２０ 第１の螺旋部
４２Ｂ、４２０Ｂ 現像剤搬送部
４２Ａ、４２０Ａ 雌螺子
６０、９１、９２、６１０ シール部材
８１，８２ 突起部（分離防止手段）
４２０Ａ 鍔部
Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３ 駆動源
Ｔ 現像剤
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８７】
【特許文献１】特開平１０−０６３０８４号公報
【特許文献２】特開２００１‐３２４８６３号公報
【特許文献３】特開平０７−０６４３８０号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置に用いられる現像剤を収容する現像剤収納容器において、
自身が回転することでその内部に収納されている現像剤を、その一端側から他端側に形成された現像剤補給口へと搬送する容器本体を備え、
前記容器本体は、少なくとも前記一端側と他端側に位置し、径の異なる第１及び第２の円筒形容器を有し、第１及び第２の円筒形容器には、前記現像剤を一端側から前記現像剤補給口側へ搬送する機能と、前記容器本体の全長を長短する方向に相対回転して移動する機能を備えた係合搬送部を有することを特徴とする現像剤収納容器。
【請求項２】
請求項１記載の現像剤収納容器において、
前記第１または第２の円筒形容器は、何れかが他方側よりもその径が大きく、
前記係合搬送部は、第１の円筒形容器に形成された第１の螺旋部と、第２の円筒形容器に形成され、第１の螺旋部と噛合う第２の螺旋部を有し、
第１の螺旋部は現像剤搬送部と雄螺子を兼ね、第２の螺旋部はその内側が現像剤搬送部を構成すると共に、その外側が前記雄螺子に螺合する雌螺子を兼ねていることを特徴とする現像剤収納容器。
【請求項３】
請求項１または２記載の現像剤収納容器において、
第１または第２の円筒形容器は、現像剤の使用量に応じて前記容器本体の全長が縮む方向に回転移動することを特徴とする現像剤収納容器。
【請求項４】
請求項１または２記載の現像剤収納容器において、
第１の円筒形容器の内径が第２の円筒形容器の内径より大きく形成されていることを特徴とする現像剤収納容器。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか１項に記載の現像剤収納容器において、
少なくとも第１及び第２の円筒形容器は、それぞれ駆動源によって回転駆動され、
前記駆動手段は、前記第２の円筒形容器の回転数が第１の円筒形容器の回転数よりも高くなるように作動することを特徴とする現像剤収納容器。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れか１項に記載の現像剤収納容器において、
前記第１及び第２の円筒形容器は、前記容器本体の全長が延びる方向への前記第１または第２の円筒形容器の移動を規制する分離防止手段を有することを特徴とする現像剤収納容器。
【請求項７】
請求項６記載の現像剤収納容器において、
前記分離防止手段は、第１の円筒形容器の内周面と第２の円筒形容器の外周面にそれぞれ形成され、第１または第２の円筒形容器の前記容器本体の全長を縮める方向への回転移動は許容し、前記容器本体の全長が延びる方向への回転は阻止する突起部で構成されていることを特徴とする現像剤収納容器。
【請求項８】
請求項６記載の現像剤収納容器において、
前記分離防止手段は、第１または第２の円筒形容器の内周面に形成された第１の螺旋部に螺合する鍔部を有することを特徴とする現像剤収納容器。
【請求項９】
請求項１乃至８の何れか１項に記載の現像剤収納容器において、
前記第１または第２の円筒形容器の少なくとも一方には、互いの接触面の少なくとも一方にシール部材を有することを特徴とする現像剤収納容器。
【請求項１０】
請求項１乃至９の何れか１項に記載の現像剤収納容器を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
画像形成装置に用いられる現像剤を収容する現像剤収納容器において、
自身が回転することでその内部に収納されている現像剤を、その一端側から他端側に形成された現像剤補給口へと搬送する容器本体を備え、
前記容器本体は、少なくとも前記一端側と他端側に位置し、径の異なる第１及び第２の円筒形容器を有し、第１及び第２の円筒形容器には、前記現像剤を一端側から前記現像剤補給口側へ搬送する機能と、前記容器本体の全長を長短する方向に相対回転して移動する機能を備えた係合搬送部を有することを特徴とする現像剤収納容器。
【請求項２】
請求項１記載の現像剤収納容器において、
前記第１または第２の円筒形容器は、何れかが他方側よりもその径が大きく、
前記係合搬送部は、第１の円筒形容器に形成された第１の螺旋部と、第２の円筒形容器に形成され、第１の螺旋部と噛合う第２の螺旋部を有し、
第１の螺旋部は現像剤搬送部と雄螺子を兼ね、第２の螺旋部はその内側が現像剤搬送部を構成すると共に、その外側が前記雄螺子に螺合する雌螺子を兼ねていることを特徴とする現像剤収納容器。
【請求項３】
請求項１または２記載の現像剤収納容器において、
第１または第２の円筒形容器は、現像剤の使用量に応じて前記容器本体の全長が縮む方向に回転移動することを特徴とする現像剤収納容器。
【請求項４】
請求項１または２記載の現像剤収納容器において、
第１の円筒形容器の内径が第２の円筒形容器の内径より大きく形成されていることを特徴とする現像剤収納容器。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか１項に記載の現像剤収納容器において、
少なくとも第１及び第２の円筒形容器は、それぞれ駆動源によって回転駆動され、
前記駆動手段は、前記第２の円筒形容器の回転数が第１の円筒形容器の回転数よりも高くなるように作動することを特徴とする現像剤収納容器。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れか１項に記載の現像剤収納容器において、
前記第１及び第２の円筒形容器は、前記容器本体の全長が延びる方向への前記第１または第２の円筒形容器の移動を規制する分離防止手段を有することを特徴とする現像剤収納容器。
【請求項７】
請求項６記載の現像剤収納容器において、
前記分離防止手段は、第１の円筒形容器の内周面と第２の円筒形容器の外周面にそれぞれ形成され、第１または第２の円筒形容器の前記容器本体の全長を縮める方向への回転移動は許容し、前記容器本体の全長が延びる方向への回転は阻止する突起部で構成されていることを特徴とする現像剤収納容器。
【請求項８】
請求項６記載の現像剤収納容器において、
前記分離防止手段は、第１または第２の円筒形容器の内周面に形成された第１の螺旋部に螺合する鍔部を有することを特徴とする現像剤収納容器。
【請求項９】
請求項１乃至８の何れか１項に記載の現像剤収納容器において、
前記第１または第２の円筒形容器の少なくとも一方には、互いの接触面の少なくとも一方にシール部材を有することを特徴とする現像剤収納容器。
【請求項１０】
請求項１乃至９の何れか１項に記載の現像剤収納容器を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【公開番号】特開２０１３−８３８７５（Ｐ２０１３−８３８７５Ａ）
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２４９４７（Ｐ２０１１−２２４９４７）
【出願日】平成２３年１０月１２日（２０１１．１０．１２）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月１２日（２０１１．１０．１２）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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