JP2007114247A - トナー補給装置、トナー容器、及び、画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】比較的レイアウトの自由度が高く、高温高湿環境下で使用した場合等であっても搬送管が閉塞することなくトナーが効率的かつ確実に搬送されるトナー補給装置、トナー容器、及び、画像形成装置を提供する。
【解決手段】トナー容器３２Ｙは、内部に設けた螺旋状部材の回転に連動して内部に収容したトナーを開口部に向けて搬送する容器本体３３Ｙを具備する。トナー補給装置３１は、トナー容器３２Ｙから排出されたトナーが気体とともに搬送される搬送管７１と、搬送管７１の内部に対して気体を送出又は送入するスクリューポンプ６０と、を備える。
【選択図】図３

Description

この発明は、画像形成プロセスで消費されるトナーを補給するために画像形成装置本体に着脱自在に設置されるトナー容器と、トナー容器に収容されたトナーを所定の搬送先まで搬送するトナー補給装置と、それを備えた画像形成装置と、に関するものである。

従来から、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置において、トナー容器に収容されたトナーを現像装置に搬送するスクリューポンプ（一軸偏心スクリューポンプ、モーノポンプ）を用いたトナー補給装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

特許文献１等において、画像形成装置本体には、袋状のトナー容器が着脱自在に設置される。装置本体に設置されたトナー容器は、ノズルを介してチューブ（搬送管）に連通する。チューブの一端には、スクリューポンプが接続されている。スクリューポンプは、ロータ、ステータ、吸引口、ユニバーサルジョイント、モータ、等で構成される。そして、モータによってステータ内のロータを所定方向に回転駆動させることでチューブ内に負圧（吸引圧力）を発生させて、トナー容器からトナーが排出されてチューブ内を移動することになる。チューブ内を移動したトナーは、スクリューポンプの吸引口から吸引された後に、ステータとロータとの隙間に送入されてロータの回転に沿って他端側に送出される。送出されたトナーは、スクリューポンプの送出口（排出口）から排出されて、現像装置内に補給される。

このようなトナー補給装置は、トナーの搬送元となるトナー容器と、トナーの搬送先となる現像装置と、の間のトナー補給経路をフレキシブルなチューブで形成するために、画像形成装置全体のレイアウトの自由度が向上することが知られている。すなわち、スクリューポンプを用いたトナー補給装置は、フレキシブルなチューブ内に圧力（負圧又は正圧である。）を発生させてトナーを搬送するものであるために、トナー容器、現像装置、トナー補給経路のレイアウトを比較的自由に設定することができて、画像形成装置を小型化することができる。

一方、特許文献２等には、内周面に螺旋状の突起が設けられた円筒状のトナー容器が開示されている。
特許文献２等において、画像形成装置本体のトナー補給装置（ボトル収容器）に交換自在に設置されるトナー容器（トナーボトル）は、主として、容器本体と被保持部（キャップ部）とで構成されている。容器本体の内周面には螺旋状の突起が設けられていて、容器本体が回転駆動されることによって容器本体内に収容されているトナーが開口部に向けて搬送される。被保持部は、容器本体の開口部に連通していて、容器本体の回転駆動に連動することなくトナー補給装置の保持部に非回転で保持される。そして、容器本体の開口部から排出されたトナーは、被保持部に設けられたトナー排出口から排出される。その後、被保持部のトナー排出口から排出されたトナーは、コイルが内設されたトナー搬送パイプを経由して、現像装置に補給されることになる。

特開２００２−２８７４９７号公報 特開２００４−２８７４０４号公報

上述した特許文献１等の画像形成装置は、高温高湿環境下で使用した場合に、チューブ内を移動するトナーの流動性（トナー搬送性）が低下して、チューブ内でトナーが詰まってしまうことがあった（この現象を「トナーブロッキング」という。）。トナーブロッキングが発生すると、現像装置へのトナー補給が不充分になって出力画像上の画像濃度が低下したり、スクリューポンプのロータとステータとの間に潤滑剤として機能するトナーが供給されずにステータが磨耗劣化してトナー補給装置が故障したりすることになる。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、比較的レイアウトの自由度が高く、高温高湿環境下で使用した場合等であっても搬送管が閉塞することなくトナーが効率的かつ確実に搬送されるトナー補給装置、トナー容器、及び、画像形成装置を提供することにある。

本願発明者は、上記課題を解決するために研究を重ねた結果、次の事項を知るに至った。
すなわち、螺旋状部材の回転に連動して容器本体に収容したトナーを開口部に向けて搬送するトナー容器を、スクリューポンプを用いたトナー補給装置に搭載することで、トナー容器内に形成される渦気流（搬送気流）にスクリューポンプ内に形成される渦気流（吸引気流又は吐出気流）が重畳されて、搬送管におけるトナー搬送性が向上する。特に、トナー容器内に形成される渦気流の回転方向とスクリューポンプ内に形成される渦気流の回転方向とを一致させることによって、搬送管におけるトナー搬送性が著しく向上する。

この発明は以上述べた事項に基づくものであり、すなわち、この発明の請求項１記載の発明にかかるトナー補給装置は、トナー容器に収容されたトナーを搬送先まで搬送するトナー補給装置であって、前記トナー容器は、内部に設けた螺旋状部材の回転に連動して内部に収容したトナーを開口部に向けて搬送する容器本体を具備し、前記トナー容器から排出されたトナーが気体とともに搬送される搬送管と、前記搬送管の内部に対して気体を送出又は送入するスクリューポンプと、を備えたものである。

また、請求項２記載の発明にかかるトナー補給装置は、前記請求項１に記載の発明において、前記スクリューポンプは、その内部に生じる渦気流の回転方向が前記螺旋状部材の回転によって前記容器本体の内部に生じる渦気流の回転方向と一致するように構成されたものである。

また、請求項３記載の発明にかかるトナー補給装置は、前記請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記螺旋状部材を、前記容器本体の内周面に形成された螺旋状の突起としたものである。

また、請求項４記載の発明にかかるトナー補給装置は、前記請求項３に記載の発明において、前記スクリューポンプは、そのロータのトナー搬送方向に対する螺旋方向及び回転方向が、前記容器本体における前記突起のトナー搬送方向に対する螺旋方向及び回転方向と一致するように構成されたものである。

また、請求項５記載の発明にかかるトナー補給装置は、前記請求項４に記載の発明において、前記ロータの外径をｄ（ｍｍ）として、前記ロータの螺旋ピッチをｐ（ｍｍ）として、前記ロータの回転数をｒ（ｒｐｍ）として、前記容器本体の外径をＤ（ｍｍ）として、前記容器本体の螺旋ピッチをＰ（ｍｍ）として、前記容器本体の回転数をＲ（ｒｐｍ）としたときに、
２．８≦（Ｄ×Ｐ×Ｒ）／（ｄ×ｐ×ｒ）≦４．０
なる関係が成立するように構成されたものである。

また、請求項６記載の発明にかかるトナー補給装置は、前記請求項１〜請求項５のいずれかに記載の発明において、前記トナー容器は、前記容器本体の前記開口部から排出されたトナーをトナー排出口から排出する被保持部と、前記トナー排出口を開閉する開閉部材と、を具備し、前記被保持部を非回転で保持する保持部を備え、前記搬送管は、前記トナー容器の装着動作に連動して前記開閉部材を押動して前記トナー排出口を開放するとともに当該トナー排出口に連通するノズルを備えたものである。

また、請求項７記載の発明にかかるトナー補給装置は、前記請求項６に記載の発明において、前記ノズルによって押動される方向に抗する方向に前記開閉部材を付勢する付勢手段を備えたものである。

また、請求項８記載の発明にかかるトナー補給装置は、前記請求項６又は請求項７のいずれかに記載の発明において、前記被保持部は、その内部に円柱状の空洞を備えたものである。

また、請求項９記載の発明にかかるトナー補給装置は、前記請求項６〜請求項８のいずれかに記載の発明において、前記被保持部は、前記トナー排出口に至るすり鉢状のトナー排出経路を備えたものである。

また、請求項１０記載の発明にかかるトナー補給装置は、前記請求項１〜請求項９のいずれかに記載の発明において、前記トナー容器は、前記容器本体の周面上にギアを具備し、前記ギアに噛合して前記螺旋状部材に回転駆動力を伝達する駆動ギアを備えたものである。

また、この発明の請求項１１記載の発明にかかる画像形成装置は、請求項１〜請求項１０のいずれかに記載のトナー補給装置を備えたものである。

また、この発明の請求項１２記載の発明にかかるトナー容器は、画像形成装置本体のトナー補給装置に着脱自在に設置されるトナー容器であって、前記トナー補給装置は、前記トナー容器から排出されたトナーが気体とともに搬送される搬送管と、前記搬送管の内部に対して気体を送出又は送入するスクリューポンプと、を具備し、内部に設けた螺旋状部材の回転に連動して内部に収容したトナーを開口部に向けて搬送する容器本体を備えたものである。

また、請求項１３記載の発明にかかるトナー容器は、前記請求項１２に記載の発明において、前記容器本体は、前記螺旋状部材の回転によってその内部に生じる渦気流の回転方向が前記スクリューポンプの内部に生じる渦気流の回転方向と一致するように構成されたものである。

また、請求項１４記載の発明にかかるトナー容器は、前記請求項１２又は請求項１３に記載の発明において、前記螺旋状部材を、前記容器本体の内周面に形成された螺旋状の突起としたものである。

また、請求項１５記載の発明にかかるトナー容器は、前記請求項１４に記載の発明において、前記容器本体は、前記突起のトナー搬送方向に対する螺旋方向及び回転方向が、前記スクリューポンプにおけるロータのトナー搬送方向に対する螺旋方向及び回転方向と一致するように構成されたものである。

また、請求項１６記載の発明にかかるトナー容器は、前記請求項１５に記載の発明において、前記容器本体の外径をＤ（ｍｍ）として、前記容器本体の螺旋ピッチをＰ（ｍｍ）として、前記容器本体の回転数をＲ（ｒｐｍ）として、前記ロータの外径をｄ（ｍｍ）として、前記ロータの螺旋ピッチをｐ（ｍｍ）として、前記ロータの回転数をｒ（ｒｐｍ）としたときに、
２．８≦（Ｄ×Ｐ×Ｒ）／（ｄ×ｐ×ｒ）≦４．０
なる関係が成立するように構成されたものである。

また、請求項１７記載の発明にかかるトナー容器は、前記請求項１２〜請求項１６のいずれかに記載の発明において、前記容器本体の前記開口部から排出されたトナーをトナー排出口から排出する被保持部と、前記トナー排出口を開閉する開閉部材と、を備え、前記トナー補給装置は、前記被保持部を非回転で保持する保持部を備え、前記搬送管が前記トナー容器の装着動作に連動して前記開閉部材を押動して前記トナー排出口を開放するとともに当該トナー排出口に連通するノズルを備えたものである。

また、請求項１８記載の発明にかかるトナー容器は、前記請求項１７に記載の発明において、前記トナー補給装置は、前記ノズルによって押動される方向に抗する方向に前記開閉部材を付勢する付勢手段を備えたものである。

また、請求項１９記載の発明にかかるトナー容器は、前記請求項１７又は請求項１８のいずれかに記載の発明において、前記被保持部は、その内部に円柱状の空洞を備えたものである。

また、請求項２０記載の発明にかかるトナー容器は、前記請求項１７〜請求項１９のいずれかに記載の発明において、前記被保持部は、前記トナー排出口に至るすり鉢状のトナー排出経路を備えたものである。

また、請求項２１記載の発明にかかるトナー容器は、前記請求項１２〜請求項２０のいずれかに記載の発明において、前記容器本体の周面上にギアを具備し、
前記トナー補給装置は、前記ギアに噛合して前記螺旋状部材に回転駆動力を伝達する駆動ギアを備えたものである。

また、請求項２２記載の発明にかかるトナー容器は、前記請求項１２〜請求項２１のいずれかに記載の発明において、前記容器本体内にトナーを収容したものである。

また、請求項２３記載の発明にかかるトナー容器は、前記請求項２２に記載の発明において、前記トナーを、球形トナーとしたものである。

また、請求項２４記載の発明にかかるトナー容器は、前記請求項２２又は請求項２３に記載の発明において、前記容器本体内にキャリアをさらに収容したものである。

また、この発明の請求項２５記載の発明にかかる画像形成装置は、請求項１２〜請求項２４のいずれかに記載のトナー容器が着脱自在に設置されるものである。

本発明は、螺旋状部材の回転に連動して容器本体に収容したトナーを開口部に向けて搬送するトナー容器を、スクリューポンプを用いたトナー補給装置に搭載しているために、トナー容器内に形成される渦気流にスクリューポンプ内に形成される渦気流が重畳される。これによって、比較的レイアウトの自由度が高く、高温高湿環境下で使用した場合等であっても搬送管が閉塞することなくトナーが効率的かつ確実に搬送されるトナー補給装置、トナー容器、及び、画像形成装置を提供することができる。

実施の形態．
以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。

まず、図１〜図４にて、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図１は画像形成装置としてのプリンタを示す全体構成図であり、図２はその作像部を示す拡大図であり、図３はそのトナー補給経路を示す概略図であり、図４はトナー補給装置の一部を示す斜視図である。
図１に示すように、画像形成装置本体１００の上方にあるトナー補給装置３１には、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応した４つのトナー容器３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋが着脱自在（交換自在）に設置されている。
トナー補給装置３１の下方には中間転写ユニット１５が配設されている。その中間転写ユニット１５の中間転写ベルト８に対向するように、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応した作像部６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋが並設されている。

図２を参照して、イエローに対応した作像部６Ｙは、感光体ドラム１Ｙと、感光体ドラム１Ｙの周囲に配設された帯電部４Ｙ、現像装置５Ｙ（現像部）、クリーニング部２Ｙ、除電部（不図示である。）等で構成されている。そして、感光体ドラム１Ｙ上で、作像プロセス（帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、クリーニング工程）がおこなわれて、感光体ドラム１Ｙ上にイエロー画像が形成されることになる。

なお、他の３つの作像部６Ｍ、６Ｃ、６Ｋも、使用されるトナーの色が異なる以外は、イエローに対応した作像部６Ｙとほぼ同様の構成となっていて、それぞれのトナー色に対応した画像が形成される。以下、他の３つの作像部６Ｍ、６Ｃ、６Ｋの説明を適宜に省略して、イエローに対応した作像部６Ｙのみの説明をおこなうことにする。

図２を参照して、感光体ドラム１Ｙは、不図示の駆動モータによって図２中の時計方向に回転駆動される。そして、帯電部４Ｙの位置で、感光体ドラム１Ｙの表面が一様に帯電される（帯電工程である。）。
その後、感光体ドラム１Ｙの表面は、露光装置７（図１を参照できる。）から発せられたレーザ光Ｌの照射位置に達して、この位置での露光走査によってイエローに対応した静電潜像が形成される（露光工程である。）。

その後、感光体ドラム１Ｙの表面は、現像装置５Ｙとの対向位置に達して、この位置で静電潜像が現像されて、イエローのトナー像が形成される（現像工程である。）。
その後、感光体ドラム１Ｙの表面は、中間転写ベルト８及び第１転写バイアスローラ９Ｙとの対向位置に達して、この位置で感光体ドラム１Ｙ上のトナー像が中間転写ベルト８上に転写される（１次転写工程である。）。このとき、感光体ドラム１Ｙ上には、僅かながら未転写トナーが残存する。

その後、感光体ドラム１Ｙの表面は、クリーニング部２Ｙとの対向位置に達して、この位置で感光体ドラム１Ｙ上に残存した未転写トナーがクリーニングブレード２ａによって機械的に回収される（クリーニング工程である。）。
最後に、感光体ドラム１Ｙの表面は、不図示の除電部との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム１Ｙ上の残留電位が除去される。
こうして、感光体ドラム１Ｙ上でおこなわれる、一連の作像プロセスが終了する。

なお、上述した作像プロセスは、他の作像部６Ｍ、６Ｃ、６Ｋでも、イエロー作像部６Ｙと同様におこなわれる。すなわち、作像部の下方に配設された露光部７から、画像情報に基いたレーザ光Ｌが、各作像部６Ｍ、６Ｃ、６Ｋの感光体ドラム上に向けて照射される。詳しくは、露光部７は、光源からレーザ光Ｌを発して、そのレーザ光Ｌを回転駆動されたポリゴンミラーで走査しながら、複数の光学素子を介して感光体ドラム上に照射する。
その後、現像工程を経て各感光体ドラム上に形成した各色のトナー像を、中間転写ベルト８上に重ねて転写する。こうして、中間転写ベルト８上にカラー画像が形成される。

ここで、図１を参照して、中間転写ユニット１５は、中間転写ベルト８、４つの１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋ、２次転写バックアップローラ１２、クリーニングバックアップローラ１３、テンションローラ１４、中間転写クリーニング部１０、等で構成される。中間転写ベルト８は、３つのローラ１２〜１４によって張架・支持されるとともに、１つのローラ１２の回転駆動によって図１中の矢印方向に無端移動される。

４つの１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋは、それぞれ、中間転写ベルト８を感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋとの間に挟み込んで１次転写ニップを形成している。そして、１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋに、トナーの極性とは逆の転写バイアスが印加される。
そして、中間転写ベルト８は、矢印方向に走行して、各１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋの１次転写ニップを順次通過する。こうして、感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上の各色のトナー像が、中間転写ベルト８上に重ねて１次転写される。

その後、各色のトナー像が重ねて転写された中間転写ベルト８は、２次転写ローラ１９との対向位置に達する。この位置では、２次転写バックアップローラ１２が、２次転写ローラ１９との間に中間転写ベルト８を挟み込んで２次転写ニップを形成している。そして、中間転写ベルト８上に形成された４色のトナー像は、この２次転写ニップの位置に搬送された転写紙等の被転写材Ｐ上に転写される。このとき、中間転写ベルト８には、被転写材Ｐに転写されなかった未転写トナーが残存する。

その後、中間転写ベルト８は、中間転写クリーニング部１０の位置に達する。そして、この位置で、中間転写ベルト８上の未転写トナーが回収される。
こうして、中間転写ベルト８上でおこなわれる、一連の転写プロセスが終了する。

ここで、２次転写ニップの位置に搬送された被転写材Ｐは、装置本体１００の下方に配設された給紙部２６から、給紙ローラ２７やレジストローラ対２８等を経由して搬送されたものである。
詳しくは、給紙部２６には、転写紙等の被転写材Ｐが複数枚重ねて収納されている。そして、給紙ローラ２７が図１中の反時計方向に回転駆動されると、一番上の被転写材Ｐがレジストローラ対２８のローラ間に向けて給送される。

レジストローラ対２８に搬送された被転写材Ｐは、回転駆動を停止したレジストローラ対２８のローラニップの位置で一旦停止する。そして、中間転写ベルト８上のカラー画像にタイミングを合わせて、レジストローラ対２８が回転駆動されて、被転写材Ｐが２次転写ニップに向けて搬送される。こうして、被転写材Ｐ上に、所望のカラー画像が転写される。

その後、２次転写ニップの位置でカラー画像が転写された被転写材Ｐは、定着部２０の位置に搬送される。そして、この位置で、定着ローラ及び圧力ローラによる熱と圧力とにより、表面に転写されたカラー画像が被転写材Ｐ上に定着される。
その後、被転写材Ｐは、排紙ローラ対２９のローラ間を経て、装置外へと排出される。排紙ローラ対２９によって装置外に排出された被転写Ｐは、出力画像として、スタック部３０上に順次スタックされる。
こうして、画像形成装置における、一連の画像形成プロセスが完了する。

次に、図２にて、作像部における現像装置の構成・動作について、さらに詳しく説明する。
現像装置５Ｙは、感光体ドラム１Ｙに対向する現像ローラ５１Ｙ、現像ローラ５１Ｙに対向するドクターブレード５２Ｙ、現像剤収容部５３Ｙ、５４Ｙ内に配設された２つの搬送スクリュ５５Ｙ、現像剤中のトナー濃度を検知する濃度検知センサ５６Ｙ、等で構成される。現像ローラ５１Ｙは、内部に固設されたマグネットや、マグネットの周囲を回転するスリーブ等で構成される。現像剤収容部５３Ｙ、５４Ｙ内には、キャリアとトナーとからなる２成分現像剤Ｇが収容されている。現像剤収容部５４Ｙは、その上方に形成された開口を介してトナー搬送パイプ４３Ｙに連通している。

このように構成された現像装置５Ｙは、次のように動作する。
現像ローラ５１Ｙのスリーブは、図２の矢印方向に回転している。そして、マグネットにより形成された磁界によって現像ローラ５１Ｙ上に担持された現像剤Ｇは、スリーブの回転にともない現像ローラ５１Ｙ上を移動する。

ここで、現像装置５Ｙ内の現像剤Ｇは、現像剤中のトナーの割合（トナー濃度）が所定の範囲内になるように調整される。詳しくは、現像装置５Ｙ内のトナー消費に応じて、トナー容器３２Ｙに収容されているトナーが、トナー補給装置３１を介して現像剤収容部５４Ｙ内に補給される。なお、トナー補給装置３１及びトナー容器３２Ｙの構成・動作については、後で詳しく説明する。

その後、現像剤収容部５４Ｙ内に補給されたトナーは、２つの搬送スクリュ５５Ｙによって、現像剤Ｇとともに混合・撹拌されながら、２つの現像剤収容部５３Ｙ、５４Ｙを循環する（図２の紙面垂直方向の移動である。）。そして、現像剤Ｇ中のトナーは、キャリアとの摩擦帯電によりキャリアに吸着して、現像ローラ５１Ｙ上に形成された磁力によりキャリアとともに現像ローラ５１Ｙ上に担持される。

現像ローラ５１Ｙ上に担持された現像剤Ｇは、図２中の矢印方向に搬送されて、ドクターブレード５２Ｙの位置に達する。そして、現像ローラ５１Ｙ上の現像剤Ｇは、この位置で現像剤量が適量化された後に、感光体ドラム１Ｙとの対向位置（現像領域である。）まで搬送される。そして、現像領域に形成された電界によって、感光体ドラム１Ｙ上に形成された潜像にトナーが吸着される。その後、現像ローラ５１Ｙ上に残った現像剤Ｇはスリーブの回転にともない現像剤収容部５３Ｙの上方に達して、この位置で現像ローラ５１Ｙから離脱される。

次に、図３にて、トナー容器３２Ｙ内に収容されたトナーを現像装置５Ｙに導くトナー補給装置３１について詳述する。
なお、図３は、理解を容易にするために、トナー容器３２Ｙ、トナー補給経路４３Ｙ、６０、７０、７１（トナー補給装置）、現像装置５Ｙの配置方向を変えて図示している。実際には、図３において、トナー容器３２Ｙとトナー補給経路の一部との長手方向が紙面垂直方向になるように配設されている（図１を参照できる。）。
図４を参照して、装置本体１００のトナー補給装置３１に設置された各トナー容器３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋ内のトナーは、各色の現像装置内のトナー消費に応じて、トナー色ごとに設けられたトナー補給経路を経て適宜に各現像装置内に補給される。４つのトナー補給経路は、作像プロセスに用いられるトナーの色が異なる以外はほぼ同一構造である。

詳しくは、トナー容器３２Ｙが装置本体１００のトナー補給装置３１にセットされると、トナー容器３２Ｙの被保持部３４Ｙにトナー補給装置３１のノズル７０が接続される。このとき、トナー容器３２Ｙの口栓部材３４ｄ（開閉部材）は、被保持部３４Ｙのトナー排出口を開放する。これにより、トナー容器３２Ｙの容器本体３３Ｙ内に収容されたトナーが、トナー排出口を介して、ノズル７０内に搬送されることになる。

一方、ノズル７０の他端は、搬送管としてのチューブ７１の一端に接続されている。チューブ７１は、耐トナー性に優れたフレキシブルな材料からなり、その他端がトナー補給装置のスクリューポンプ６０（モーノポンプ）に接続されている。
搬送管としてのチューブ７１は、その内径が４〜１０ｍｍになるように形成されている。チューブ７１の材料としては、ポリウレタン、ニトリル、ＥＰＤＭ、シリコン等のゴム材料や、ポリエチレン、ナイロン等の樹脂材料を用いることができる。このようなフレキシブルなチューブ７１を用いることで、トナー補給経路のレイアウトの自由度が増して、画像形成装置が小型化される。

スクリューポンプ６０は、吸引型一軸偏心スクリューポンプであって、ロータ６１、ステータ６２、吸引口６３、ユニバーサルジョイント６４、モータ６６、等で構成される。ロータ６１、ステータ６２、ユニバーサルジョイント６４等は、不図示のケース内に収納されている。ステータ６２は、ゴム等の弾性材料からなる雌ねじ状部材であって、その内部にはダブルピッチの螺旋溝が形成されている。ロータ６１は、金属等の剛性材料からなる軸が螺旋状にねじれて形成された雄ねじ状部材であって、ステータ６２内に回動自在に嵌挿されている。ロータ６１の一端は、ユニバーサルジョイント６４を介して、モータ６６に回転自在に連結されている。
なお、本実施の形態では、ロータ６１の螺旋方向（巻き方向）及び回転方向が、トナー容器３２Ｙの容器本体３３Ｙに形成された突起（螺旋状部材）３３ｂの螺旋方向（巻き方向）及び回転方向に一致するように設定されている。これについては、後で詳しく説明する。

このように構成されたスクリューポンプ６０は、モータ６６によってステータ６２内のロータ６１を所定方向（トナー搬送方向上流側からみて反時計方向である。）に回転駆動させることで、吸引口３６に吸引力を発生させる（チューブ３１内の空気を送出してチューブ３１内に負圧を発生させる。）。これによって、トナー容器３２Ｙ内のトナーが空気とともにチューブ７１を介して吸引口６３に吸引される。吸引口６３まで吸引されたトナーは、ステータ６２とロータ６１との隙間に送入されて、ロータ６１の回転に沿って他端側に送出される。送出されたトナーは、スクリューポンプ６０の送出口６７から排出されて、トナー搬送パイプ４３Ｙを介して現像装置５Ｙ内に補給される（図３中の破線矢印方向の移動である。）。
なお、本実施の形態では、スクリューポンプ６０のロータ６１を、トナー搬送方向上流側からみて反時計方向に回転させている。また、ロータ６１の螺旋方向（巻き方向）を右方向に設定している。これにより、ロータ６１の回転によって、スクリューポンプ６０内には、右回りの渦気流が形成されることになる。

次に、図５〜図７にて、トナー容器について説明する。
先に図１及び図４で説明したように、トナー補給装置３１には、４つの略円筒状のトナー容器３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋ（トナーボトル）が、着脱自在に設置されている。トナー容器３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋは、それぞれ、寿命に達したとき（収容するトナーがほとんどすべて消費されて空になったときである。）に新品のものに交換される。そして、トナー容器３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋ内に収容された各色のトナーは、それぞれ、図３で説明したトナー補給経路を経て、各作像部６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋの現像装置に適宜補給される。

図５は、トナー容器３２Ｙを示す斜視図である。図６は、トナー容器３２Ｙの頭部側（被保持部３４Ｙが設置された側である。）を示す断面図である。図７は、図６のトナー容器３２ＹをＭ視方向からみた図である。
なお、他の３つのトナー容器３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋも、収容されたトナーの色が異なる以外は、イエロートナーを収容したトナー容器３２Ｙとほぼ同様の構成となっている。以下、他の３つのトナー容器３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋの説明を適宜に省略して、イエロートナーを収容したトナー容器３２Ｙのみの説明をおこなうことにする。

図５に示すように、トナー容器３２Ｙは、主として、容器本体３３Ｙと、その頭部に設けられた被保持部３４Ｙ（ボトルキャップ）と、で構成される。
容器本体３３Ｙの頭部には、容器本体３３Ｙと一体的に回転するギア３３ｃと、開口部Ａとが設けられている（図６を参照できる。）。開口部Ａは、容器本体３３Ｙの頭部（装着動作において先頭となる位置である。）に設けられていて、容器本体３３Ｙ内に収容されたトナーを被保持部３４Ｙ内のスペース（空洞）に向けて排出するためのものである。

ギア３３ｃは、装置本体１００のトナー補給装置３１に設けられた駆動部の駆動ギア（不図示である。）と噛合して、容器本体３３Ｙを回転軸（図６中の一点鎖線である。）を中心に回転駆動させるためのものである。詳しくは、ギア３３ｃは、被保持部３４Ｙに形成された切欠部３４ｈから露呈して、図６及び図７に示す噛合位置Ｄで装置本体１００の駆動ギアと噛合する。

図５を参照して、容器本体３３Ｙの後端部（底部）には、トナー容器３２Ｙの着脱作業をおこなう際にユーザーが把持するための把持部３３ｄが設けられている。
また、容器本体３３Ｙの内周面には、螺旋状の突起３３ｂ（螺旋状部材）が設けられている（外周面側から見ると螺旋状の溝となっている。）。この螺旋状の突起３３ｂは、容器本体３３Ｙを所定方向に回転駆動して開口部Ａからトナーを排出するためのものである。このように構成された容器本体３３Ｙは、その周面上に配設されるギア３３ｃとともにブロー成形にて製造することができる。
なお、本実施の形態では、容器本体３３Ｙに形成される突起（螺旋状部材）３３ｂの螺旋方向（巻き方向）及び回転方向が、スクリューポンプ６０におけるロータ６１の螺旋方向（巻き方向）及び回転方向に一致するように設定されている。

また、本実施の形態では、トナー容器３２Ｙの容器本体３３Ｙを、トナー搬送方向上流側からみて反時計方向に回転させている。また、容器本体３３Ｙにおける突起（螺旋状部材）３３ｂの螺旋方向（巻き方向）を右方向に設定している。これにより、容器本体３３Ｙの回転によって、トナー容器３２Ｙ内には右回りの渦気流が形成されることになる（スクリューポンプ６０内に形成される渦気流の回転方向と同方向である。）。

図５及び図６を参照して、被保持部３４Ｙは、キャップ３４ａ、キャップカバー３４ｂ、ホルダ３４ｃ、開閉部材としての口栓部材３４ｄ、パッキン３４ｅ、ＩＤチップ３５、等で構成されている。また、図５及び図７を参照して、被保持部３４Ｙの両側面には、トナー補給装置３１の位置決め部材３１ｃが係合する係合部３４ｇ（溝部）が設けられている。さらに、被保持部３４Ｙの上方には、ギア３３ｃの一部が露呈する切欠部３４ｈが設けられている。

被保持部３４Ｙは、開口部Ａを介して容器本体３３Ｙに連通していて、開口部Ａから排出されたトナーをトナー排出口Ｂから排出する（図６中の破線矢印方向の移動である。）。
ここで、本実施の形態では、被保持部３４Ｙの内部に形成された空洞（スペース）が、略円柱状に形成されている（被保持部３４Ｙの上部が略円筒状に形成されている。）。これによって、容器本体３３Ｙの回転によって容器本体３３Ｙ内に形成された渦気流が、被保持部３４Ｙ内でも消失されることなく維持されて、下方に配設されたトナー排出口Ｂに向けて効率よく渦気流が受け渡されることになる。そのため、トナー排出口Ｂから排出されてチューブ７１内を移動するトナーのトナー搬送性が向上する。

また、本実施の形態では、被保持部３４Ｙの内部に形成された略円柱状の空洞からトナー排出口Ｂに至るトナー排出経路（垂直経路）がすり鉢状に形成されている。これによって、容器本体３３Ｙの回転によって容器本体３３Ｙ内に形成された渦気流が消失されることなく維持されて、トナー排出口Ｂに向けて効率よく受け渡されることになる。そのため、トナー排出口Ｂから排出されてチューブ７１内を移動するトナーのトナー搬送性が向上する。

被保持部３４Ｙは、容器本体３３Ｙの回転には連動せずに、係合部３４ｇが位置決め部材３１ｃに係合した状態でトナー補給装置３１の保持部７３（図４及び図８を参照できる。）に非回転で保持される。
被保持部３４Ｙのキャップカバー３４ｂは、キャップ３４ａの周面に接着されている。キャップカバー３４ｂの先端には爪３４ｂ１が設けられていて、この爪３４ｂ１が容器本体３３Ｙの頭部に形成された係合部に係合することで、容器本体３３Ｙが被保持部３４Ｙに対して相対的に回転可能に保持される。ここで、容器本体３３Ｙの回転駆動をスムーズにおこなうために、被保持部３４Ｙの爪３４ｂ１と容器本体３３Ｙの係合部とは適度なクリアランスを設けて係合されている。

また、被保持部３４Ｙは、容器本体３３Ｙの開口部Ａの周囲の先端面３３ａに対向する対向面にシール材３７が貼着されている。シール材３７は、開口部Ａの周囲で容器本体３３Ｙ及び被保持部３４Ｙの互いの対向面の隙間を封止するためのもので、発泡ポリウレタン等の弾性材料で形成されている。

また、被保持部３４Ｙの下方にはホルダ３４ｃが設けられている。ホルダ３４ｃには、トナー容器３２Ｙの着脱動作に連動してトナー排出口Ｂを開閉する開閉部材としての口栓部材３４ｄ（シャッタ）が設置されている。口栓部材３４ｄの両端には、口栓部材３４ｄ近傍からのトナーの漏出を抑止するためにＧシール等のパッキン３４ｅが設置されている。なお、図示は省略するが、トナー容器３２Ｙをトナー補給装置３１にセットすると、口栓部材３４ｄの右端に、トナー排出口Ｂを閉鎖する方向に口栓部材３４ｄを付勢するレバー（付勢手段）が係合する。
さらに、ホルダ３４ｃとキャップ３４ａとの係合部には、双方の隙間からのトナーの漏出を抑止するためにＯリング等のパッキンが設置されている。

また、被保持部３４ＹのＩＤチップ３５は、トナー補給装置３１に対するトナー容器３２Ｙの着脱動作に連動してトナー補給装置３１の基板７４に対して所定距離離間して対向するように構成されている。詳しくは、ＩＤチップ３５は、トナー補給装置３１に対する着脱方向（図５の矢印方向である。）に直交する被保持部３４Ｙの面上であって、着脱動作において基板７４に対向する位置に設置されている。

ここで、ＩＤチップ３５には、トナー容器３２Ｙに係わる種々の情報が予め記憶されている。一方、トナー補給装置３１の基板７４は、トナー容器３２Ｙがトナー補給装置３１にセットされた状態で、ＩＤチップ３５との間で無線にて情報を授受することになる。すなわち、ＩＤチップ３５に記憶された情報が基板７４を介して装置本体１００の制御部７５（図５を参照できる。）に送信されたり、制御部７５で取得した装置本体１００の情報が基板７４を介してＩＤチップ３５に送信され記憶されたりすることになる。

なお、ＩＤチップ３５には、トナー色、トナーの製造番号（製造ロット）、トナーの製造年月日等のトナーに係わる情報や、リサイクル回数、リサイクル年月日、リサイクルメーカ等のトナー容器３２Ｙのリサイクルに係わる情報が記憶されている。そして、トナー容器３２Ｙがトナー補給装置３１に設置されると、ＩＤチップ３５に記憶された情報が基板７４を介して装置本体１００の制御部７５に送信される。そして、これらの情報に基いて、装置本体１００が最適に制御される。例えば、トナー色がトナー補給装置に設置されるべきトナー色と異なる場合にはトナー補給装置の稼働を停止したり、製造番号やリサイクルメーカに応じて作像条件を変更することができる。

また、被保持部３４Ｙのホルダ３４ｃには、トナー補給装置３１に対する着脱動作に連動してトナー補給装置３１を滑動する滑動部３４ｃ１、３４ｃ２が設けられている。
詳しくは、第１の滑動部３４ｃ１は、トナー補給装置３１の滑合面３１ａ（上面であって、図８を参照できる。）に対して平行になるように形成された平面部であって、着脱動作がおこなわれる被保持部３４Ｙの底部に配設されている。また、第２の滑動部３４ｃ２は、トナー補給装置３１の滑合面（側面である。）に対して平行になるように形成された平面部であって、着脱動作がおこなわれる被保持部３４Ｙの側部に配設されている。

ここで、本実施の形態では、トナー容器３２Ｙ内に収容するトナーとして、平均円形度が０．９０以上となる球形トナーを用いている。球形トナーはその形状から流動性に優れたトナーであるために、チューブ７１等のトナー補給経路が閉塞することなく、トナーが効率的かつ確実に搬送されることになる。
なお、トナー粒子の円形度は次式で定義される。
円形度＝（粒子の投影面積と同じ面積を有する円の周囲長）/（粒子投影像の周囲長）
したがって、円形度が１．００のとき、そのトナー粒子は真球形状となる。なお、トナーの平均円形度の測定は、代表的には、フロー式粒子像測定器「ＦＰＩＡ−２１００」（東亜医用電子社製）を用いて測定することができる。

次に、図８及び図９にて、トナー補給装置３１の保持部７３近傍の構成について説明する。
図８を参照して、トナー補給装置３１には、４つのトナー容器３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋの被保持部の滑動部が滑動する滑合面３１ａ、被保持部のホルダ３４ｃの位置を定める保持部７３、ノズル７０、容器本体３３Ｙに回転駆動力を伝達するための駆動部、基板７４、トナー容器３２Ｙの装着動作に連動して被保持部３４Ｙを保持部７３に向けて付勢するアーム対８０、トナー容器３２Ｙのトナー排出口Ｂを閉鎖する方向に口栓部材３４ｄを付勢するレバー（付勢手段）、等が設置されている。

保持部７３は、トナー容器３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋの被保持部をそれぞれ非回転で保持する。保持部７３は、ホルダ３４ｃに当接する滑合面や、キャップカバー３４ｂの一部に当接する当接面、等で構成される。保持部７３の滑合面（側面）には、被保持部３４Ｙの装着動作に連動して位置決めをおこなう位置決め部材３１ｃが設けられている（図５を参照できる。）。位置決め部材３１ｃは、トナー容器３２Ｙの着脱方向に沿って延設された凸部である。
保持部７３内には、図９に示すノズル７０がトナー色ごとに設置されている。ノズル７０には、トナー容器３２Ｙの被保持部３４Ｙに形成されたトナー排出口Ｂに連通するトナー補給口７０ａが設けられている。

図１０〜図１２にて、トナー補給装置３１へのトナー容器３２Ｙの着脱動作（着脱操作）について説明する。
図１０はイエローのトナー容器３２Ｙがトナー補給装置３１に装着される状態（矢印Ｑ方向の移動である。）を長手方向にみた概略図である。図１１はトナー容器３２Ｙの装着が進んだ状態（トナー排出口Ｂの開放が開始された状態である。）を長手方向にみた概略図である。図１２はトナー容器３２Ｙがトナー補給装置３１に装着された状態（トナー排出口Ｂの開放が完了した状態である。）を長手方向にみた概略図である。

トナー容器３２Ｙを装置本体１００のトナー補給装置３１に装着する場合は、まず、画像形成装置本体１００の前面（図１の紙面手前側である。）に設けられた本体カバー（不図示である。）を開放してトナー補給装置３１の一部を前方に露出させる。
その後、図１０を参照して、トナー容器３２Ｙをトナー補給装置３１内に向けて押し込む（矢印Ｑ方向の移動である。）。すなわち、被保持部３４Ｙが容器本体３３Ｙに対して先頭になるように、容器本体３３Ｙ（又は、トナー容器３２Ｙ）の長手方向に沿って、トナー容器３２Ｙがトナー補給装置３１に装着される。

このとき、トナー容器３２Ｙの先頭側で滑動部３４ｃ１がトナー補給装置３１の滑合面３１ａを滑りながら、トナー容器３２Ｙの後端側で把持部３３ｄを把持するユーザーによって、トナー容器３２Ｙがトナー補給装置３１内にバランスよく押し込められることになる。

その後、トナー容器３３Ｙのホルダ３４ｃがトナー補給装置３１の保持部７３に達すると、第１の滑動部３４ｃ１の滑合面３１ａの滑動に加えて、第２の滑動部３４ｃ２が滑合面（側面）を滑りながら被保持部３４Ｙの位置決めが開始される。詳しくは、被保持部３４Ｙの係合部３４ｇと、トナー補給装置３１の位置決め部材３１ｃと、の係合が開始される。

その後、さらにトナー容器３２Ｙの装着動作が進められると、係合部３４ｇと位置決め部材３１ｃとが係合した状態で、口栓部材３４ｄによるトナー排出口Ｂの開放が開始される（図１１の状態である。）。すなわち、ノズル７０の先端がホルダ３４ｃの穴部に挿入されるのにともない、口栓部材３４ｄがノズル７０に押動される。このとき、アーム対８０によって、トナー容器３２Ｙの被保持部３４Ｙは保持部７３に向けて付勢される（矢印Ｑ方向への付勢である。）。

そして、図１２を参照して、ホルダ３４ｃが保持部７３に突き当たる位置（突き当て基準位置）で被保持部３４Ｙの位置が定まり、それと同時に口栓部材３４ｄがトナー排出口Ｂを完全に開放するとともに、トナー補給装置３１の駆動部の駆動ギアにトナー容器３２Ｙのギア３３ｃが噛合する。さらに、ＩＤチップ３５が、基板７４に対して無線通信ができる位置で対向する。そして、トナー容器３２Ｙのトナー排出口Ｂとノズル７０のトナー補給口７０ａとが連通して、トナー容器３２Ｙの装着動作が完了する。

また、トナー容器３２Ｙを装置本体１００のトナー補給装置３１から取出（離脱）する場合には、上述の装着時の手順と逆の手順で操作がおこなわれる。このとき、トナー容器３２Ｙが保持部７３から離れる動作に連動して、ノズル７０もホルダ３４ｃから離れていって、レバー（付勢手段）の付勢力によって口栓部材３４ｄがトナー排出口Ｂを閉鎖する位置に移動する。
このように、トナー容器３２Ｙの滑動部３４ｃ１が滑合面３１ａ上を滑動する１つのアクション（本体ドアーの開閉動作を除く。）で、トナー容器３２Ｙの離脱動作が完了することになる。

なお、本実施の形態のトナー容器３２Ｙは、トナー排出口Ｂが鉛直方向下方に向けて配設された被保持部３４Ｙを備え、そのトナー排出口Ｂが開口部Ａより鉛直方向下方に配設されるとともに、装着動作に連動して口栓部材３４ｄが確実に位置決めされた後にノズル７０に押動されてパッキン３４ｅで密封されたトナー排出口Ｂを開放するために、トナー排出口Ｂのトナー汚れが少なく、ユーザーがトナー排出口Ｂに触れてトナーで汚される不具合が抑止される。

また、トナー補給装置３１に対するトナー容器３２Ｙの着脱動作は、滑動部３４ｃ１の滑動にともなう１つのアクションになるために、トナー容器３２Ｙの交換時の操作性・作業性が向上する。特に、被保持部３４Ｙの底面に滑動部３４ｃ１を設けることで、滑動部３４ｃ１がトナー容器３２Ｙを支持しながら滑合面３１ａを滑動することになる。
さらに、トナー容器３２Ｙの装着動作は、ユーザーが把持部３３ｄを直接的に把持した状態で滑動部３４ｃ１の滑動が開始されて、その後にアーム対８０の付勢とともに被保持部３４Ｙの位置決めが開始されて、その後にノズル７０の挿入が開始されて、滑動の終了とともに被保持部３４Ｙの位置決めとノズル７０の挿入と駆動部の連結とが終了するものである。これにより、ユーザーは被保持部３４Ｙの滑動（１アクションの装着動作）が進むのと同時に、被保持部３４Ｙの位置決めによるクリック感を体感して、装着動作に誤操作が生じていないことを確信することになる。

また、トナー容器３２Ｙは、トナー補給装置３１（装置本体１００）の上方から載置するのではなくて、トナー補給装置３１（装置本体１００）の前面から着脱されるために、トナー補給装置３１の上方のレイアウトの自由度が高まる。例えば、トナー補給装置の真上にスキャナ（原稿読込み部）が配設されている場合であっても、トナー容器３２Ｙの着脱における操作性・作業性は低下しない。さらに、トナー容器３２Ｙのギア３３ｃと装置本体１００の駆動ギアとの噛合位置Ｄに対するレイアウトの自由度も高まる。
また、トナー容器３２Ｙは、その長手方向を水平方向として装置本体１００に設置されるために、画像形成装置１００全体の高さ方向のレイアウトに影響を及ぼすことなく、トナー容器３２Ｙのトナー容量を多くしてその交換頻度を少なくすることができる。

以下、図１３を用いて、本実施の形態において特徴的な構成・動作について説明する。
本実施の形態では、螺旋状部材としての突起３３ｂが一体的に形成された容器本体３３Ｙの回転に連動して、容器本体３３Ｙに収容したトナーが開口部Ａに向けて搬送されるように、トナー容器３２Ｙを構成している。そして、このトナー容器３２Ｙを、スクリューポンプ６０を用いたトナー補給装置３１に搭載している。
このような構成によって、容器本体３３Ｙの回転によってトナー容器３２Ｙ内に形成される渦気流（搬送気流）に、ロータ６１の回転によってスクリューポンプ内に形成される渦気流（吸引気流）が重畳されて、チューブ７１（搬送管）におけるトナー搬送性が向上する。

特に、本実施の形態では、トナー容器３２Ｙ内に形成される渦気流（図１３中の気流Ｒ１である。）の回転方向と、スクリューポンプ６０内に形成される渦気流（図１３中の気流Ｒ３である。）の回転方向と、を一致させているので（本実施の形態では右回りになっている。）、トナー補給経路の全体に同一回転方向の渦気流が効率的に形成されて、チューブ７１におけるトナー搬送性がさらに向上することになる。
具体的に、ロータ６１の螺旋方向（巻き方向）及び回転方向が、容器本体３３Ｙに形成された突起（螺旋状部材）３３ｂの螺旋方向（巻き方向）及び回転方向に一致するように設定されている。なお、本実施の形態において、容器本体３３Ｙは、その回転数が４６（ｒｐｍ）に設定され、ロータ６１の回転駆動に同期して５００（ｍｓｅｃ）回転駆動されるように制御される。

また、本実施の形態では、トナー容器３２Ｙにおける被保持部３４Ｙの内部に略円柱状の空洞を形成するとともに、トナー排出口Ｂに至るトナー排出経路をすり鉢状に形成している。これによって、容器本体３３Ｙの回転によって容器本体３３Ｙ内に形成された渦気流Ｒ１が、被保持部３４Ｙ内でも消失されることなく維持されて、チューブ７１に向けてノズル７０内でも良好な渦気流Ｒ２が形成されることになる。

さらに、本実施の形態では、ロータ６１の外径をｄ（ｍｍ）として、ロータ６１の螺旋ピッチをｐ（ｍｍ）として、ロータ６１の回転数をｒ（ｒｐｍ）として、容器本体３３Ｙの外径をＤ（ｍｍ）として、容器本体３３Ｙの螺旋ピッチをＰ（ｍｍ）として、容器本体３３Ｙの回転数をＲ（ｒｐｍ）としたときに、
２．８≦（Ｄ×Ｐ×Ｒ）／（ｄ×ｐ×ｒ）≦４．０ …式（１）
なる関係が成立するように設定している。
これにより、トナー容器３２Ｙ内に形成される渦気流と、スクリューポンプ６０内に形成される渦気流と、のバランスが良好になって、トナー補給装置３１におけるトナー補給量（トナー搬送性）のばらつきを軽減することができる。

図１４は、上式（１）における渦気流のバランスＫ（＝（Ｄ×Ｐ×Ｒ）／（ｄ×ｐ×ｒ））を２．４〜４．４の範囲で振ったときの、トナー補給装置３１におけるトナー補給量（トナー搬送性）のばらつきを測定した実験結果を示すものである。
図１４において、「○」はトナー補給量のばらつきが±１０％未満であってトナー搬送性が良好なレベルであり、「△」はトナー補給量のばらつきが±３０％未満であってトナー搬送性が許容できるレベルであり、「×」はトナー補給量のばらつきが±３０％以上であってトナー搬送性が許容できないレベルである。
図１４から、渦気流のバランスＫが上式（１）の関係を満足するとき、トナー補給装置３１におけるトナー補給量（トナー搬送性）のばらつきが軽減されることが確認できる。

以上説明したように、本実施の形態の画像形成装置においては、螺旋状部材（突起３３ｂ）の回転に連動して容器本体３３Ｙに収容したトナーを開口部Ａに向けて搬送するトナー容器３２Ｙを、スクリューポンプ６０を用いたトナー補給装置３１に搭載しているために、トナー容器３２Ｙ内に形成される渦気流にスクリューポンプ６０内に形成される渦気流が重畳される。これによって、比較的レイアウトの自由度が高く、高温高湿環境下で使用した場合等であってもチューブ７１が閉塞することなくトナーを効率的かつ確実に搬送することができる。

なお、本実施の形態では、トナー容器３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋの容器本体内にトナーのみを収容したが、トナーとキャリアとからなる２成分現像剤を現像装置に適宜に供給する画像形成装置に対してはトナー容器３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋの容器本体内に２成分現像剤を収容することもできる。その場合であっても、上述した本実施の形態と同様の効果を得ることができる。

また、本実施の形態では、螺旋状部材として容器本体３３Ｙの内周面に一体的に形成された螺旋状突起３３ｂを用いたが、螺旋状部材として容器本体３３Ｙの内部に回転自在に保持されたコイル又はスクリュを用いることもできる。その場合、容器本体３３Ｙは回転せずに、コイル又はスクリュがギア３３ｃによって回転駆動されることになる。そして、その場合も、コイル又はスクリュの回転に連動して容器本体３３Ｙに収容したトナーを開口部Ａに向けて搬送するトナー容器３２Ｙを、スクリューポンプ６０を用いたトナー補給装置３１に搭載することで、上述した本実施の形態と同様の効果を得ることができる。

また、本実施の形態では、トナー補給装置３１に、チューブ７１の内部に対して空気を送出する吸引型スクリューポンプ６０を設置した。これに対して、トナー補給装置３１に、チューブ７１の内部に対して空気を送入する吐出型スクリューポンプを設置することもできる。その場合も、突起３３ｂの回転に連動して容器本体３３Ｙに収容したトナーを開口部Ａに向けて搬送するトナー容器３２Ｙを、吐出型スクリューポンプを用いたトナー補給装置に搭載することで、上述した本実施の形態と同様の効果を得ることができる。

なお、本発明が本実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、本実施の形態の中で示唆した以外にも、実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。

この発明の実施の形態における画像形成装置を示す全体構成図である。 図１の画像形成装置における作像部を示す断面図である。 図１の画像形成装置におけるトナー補給経路を示す概略図である。 トナー容器が設置される状態のトナー補給装置の一部を示す斜視図である。 トナー補給装置に設置されるトナー容器を示す斜視図である。 図５のトナー容器の頭部側を示す断面図である。 図６のトナー容器をＭ視方向からみた正面図である。 トナー容器が設置されていない状態のトナー補給装置の一部を示す斜視図である。 ノズルを示す斜視図である。 トナー容器がトナー補給装置に搭載される状態を示す概略図である。 図１０に続くトナー容器の搭載状態を示す概略図である。 トナー容器がトナー補給装置に搭載された状態を示す概略図である。 トナー補給経路に生じる渦気流を示す概略図である。 実験条件及び実験結果を示す表図である。

符号の説明

５Ｙ 現像装置、
３１ トナー補給装置、
３１ａ 滑合面、 ３１ｃ 位置決め部材、
３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋ トナー容器、
３３Ｙ 容器本体、
３３ｂ 突起（螺旋状部材）、 ３３ｃ ギア、
３４Ｙ 被保持部、
３４ａ キャップ、 ３４ｂ キャップカバー、
３４ｃ ホルダ、 ３４ｃ１、３４ｃ２ 滑動部、
３４ｄ 口栓部材（開閉部材）、 ３４ｅ パッキン、
３４ｇ 係合部、 ３４ｈ 切欠部、
３５ ＩＤチップ、 ３７ シール材、
６０ スクリューポンプ、
６１ ロータ、 ６２ ステータ、
７０ ノズル、 ７０ａ トナー補給口、
７１ チューブ（搬送管）、
７３ 保持部、 ７４ 基板、
１００ 画像形成装置本体（装置本体）、
Ａ 開口部、 Ｂ トナー排出口。

Claims (25)

1. トナー容器に収容されたトナーを搬送先まで搬送するトナー補給装置であって、
   前記トナー容器は、内部に設けた螺旋状部材の回転に連動して内部に収容したトナーを開口部に向けて搬送する容器本体を具備し、
   前記トナー容器から排出されたトナーが気体とともに搬送される搬送管と、
   前記搬送管の内部に対して気体を送出又は送入するスクリューポンプと、
   を備えたことを特徴とするトナー補給装置。
2. 前記スクリューポンプは、その内部に生じる渦気流の回転方向が前記螺旋状部材の回転によって前記容器本体の内部に生じる渦気流の回転方向と一致するように構成されたことを特徴とする請求項１に記載のトナー補給装置。
3. 前記螺旋状部材は、前記容器本体の内周面に形成された螺旋状の突起であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のトナー補給装置。
4. 前記スクリューポンプは、そのロータのトナー搬送方向に対する螺旋方向及び回転方向が、前記容器本体における前記突起のトナー搬送方向に対する螺旋方向及び回転方向と一致するように構成されたことを特徴とする請求項３に記載のトナー補給装置。
5. 前記ロータの外径をｄ（ｍｍ）として、前記ロータの螺旋ピッチをｐ（ｍｍ）として、前記ロータの回転数をｒ（ｒｐｍ）として、前記容器本体の外径をＤ（ｍｍ）として、前記容器本体の螺旋ピッチをＰ（ｍｍ）として、前記容器本体の回転数をＲ（ｒｐｍ）としたときに、
   ２．８≦（Ｄ×Ｐ×Ｒ）／（ｄ×ｐ×ｒ）≦４．０
   なる関係が成立するように構成されたことを特徴とする請求項４に記載のトナー補給装置。
6. 前記トナー容器は、前記容器本体の前記開口部から排出されたトナーをトナー排出口から排出する被保持部と、前記トナー排出口を開閉する開閉部材と、を具備し、
   前記被保持部を非回転で保持する保持部を備え、
   前記搬送管は、前記トナー容器の装着動作に連動して前記開閉部材を押動して前記トナー排出口を開放するとともに当該トナー排出口に連通するノズルを備えたことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載のトナー補給装置。
7. 前記ノズルによって押動される方向に抗する方向に前記開閉部材を付勢する付勢手段を備えたことを特徴とする請求項６に記載のトナー補給装置。
8. 前記被保持部は、その内部に円柱状の空洞を備えたことを特徴とする請求項６又は請求項７に記載のトナー補給装置。
9. 前記被保持部は、前記トナー排出口に至るすり鉢状のトナー排出経路を備えたことを特徴とする請求項６〜請求項８のいずれかに記載のトナー補給装置。
10. 前記トナー容器は、前記容器本体の周面上にギアを具備し、
    前記ギアに噛合して前記螺旋状部材に回転駆動力を伝達する駆動ギアを備えたことを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれかに記載のトナー補給装置。
11. 請求項１〜請求項１０のいずれかに記載のトナー補給装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
12. 画像形成装置本体のトナー補給装置に着脱自在に設置されるトナー容器であって、
    前記トナー補給装置は、前記トナー容器から排出されたトナーが気体とともに搬送される搬送管と、前記搬送管の内部に対して気体を送出又は送入するスクリューポンプと、を具備し、
    内部に設けた螺旋状部材の回転に連動して内部に収容したトナーを開口部に向けて搬送する容器本体を備えたことを特徴とするトナー容器。
13. 前記容器本体は、前記螺旋状部材の回転によってその内部に生じる渦気流の回転方向が前記スクリューポンプの内部に生じる渦気流の回転方向と一致するように構成されたことを特徴とする請求項１２に記載のトナー容器。
14. 前記螺旋状部材は、前記容器本体の内周面に形成された螺旋状の突起であることを特徴とする請求項１２又は請求項１３に記載のトナー容器。
15. 前記容器本体は、前記突起のトナー搬送方向に対する螺旋方向及び回転方向が、前記スクリューポンプにおけるロータのトナー搬送方向に対する螺旋方向及び回転方向と一致するように構成されたことを特徴とする請求項１４に記載のトナー容器。
16. 前記容器本体の外径をＤ（ｍｍ）として、前記容器本体の螺旋ピッチをＰ（ｍｍ）として、前記容器本体の回転数をＲ（ｒｐｍ）として、前記ロータの外径をｄ（ｍｍ）として、前記ロータの螺旋ピッチをｐ（ｍｍ）として、前記ロータの回転数をｒ（ｒｐｍ）としたときに、
    ２．８≦（Ｄ×Ｐ×Ｒ）／（ｄ×ｐ×ｒ）≦４．０
    なる関係が成立するように構成されたことを特徴とする請求項１５に記載のトナー容器。
17. 前記容器本体の前記開口部から排出されたトナーをトナー排出口から排出する被保持部と、前記トナー排出口を開閉する開閉部材と、を備え、
    前記トナー補給装置は、前記被保持部を非回転で保持する保持部を備え、前記搬送管が前記トナー容器の装着動作に連動して前記開閉部材を押動して前記トナー排出口を開放するとともに当該トナー排出口に連通するノズルを備えたことを特徴とする請求項１２〜請求項１６のいずれかに記載のトナー容器。
18. 前記トナー補給装置は、前記ノズルによって押動される方向に抗する方向に前記開閉部材を付勢する付勢手段を備えたことを特徴とする請求項１７に記載のトナー容器。
19. 前記被保持部は、その内部に円柱状の空洞を備えたことを特徴とする請求項１７又は請求項１８に記載のトナー容器。
20. 前記被保持部は、前記トナー排出口に至るすり鉢状のトナー排出経路を備えたことを特徴とする請求項１７〜請求項１９のいずれかに記載のトナー容器。
21. 前記容器本体の周面上にギアを具備し、
    前記トナー補給装置は、前記ギアに噛合して前記螺旋状部材に回転駆動力を伝達する駆動ギアを備えたことを特徴とする請求項１２〜請求項２０のいずれかに記載のトナー容器。
22. 前記容器本体内にトナーを収容したことを特徴とする請求項１２〜請求項２１のいずれかに記載のトナー容器。
23. 前記トナーは、球形トナーであることを特徴とする請求項２２に記載のトナー容器。
24. 前記容器本体内にキャリアをさらに収容したことを特徴とする請求項２２又は請求項２３に記載のトナー容器。
25. 請求項１２〜請求項２４のいずれかに記載のトナー容器が着脱自在に設置されることを特徴とする画像形成装置。
    

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