JP2019082720A - 現像剤補給容器 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の目的は、現像剤の補給精度がより高い現像剤補給容器を提供することである。【解決手段】現像剤補給装置２０１に着脱可能な現像剤補給容器１は、現像剤を収容可能な現像剤収容部２と、現像剤収容部２に収容された現像剤を現像剤補給装置２０１に向けて排出する排出口４ａと、排出口４ａを介した排気動作が行われるように動作するポンプ部３ａと、排出口４ａと接する位置に設けられ、現像剤を一定量貯留可能な連通部４ｄと、連通部４ｄに対し、現像剤の流入を抑止する現像剤流入規制状態と、現像剤の流入を規制しない現像剤流入非規制状態を取り、ポンプ部３ａの排気動作時に現像剤流入規制状態に位置する規制部７と、を有し、規制部７は、現像剤貯留部４ｄと現像剤収容部２を連通可能な通気路７ｇを備える。【選択図】 図２２

Description

本発明は、現像剤補給装置に着脱可能な現像剤補給容器に関する。この現像剤補給容器は、例えば、複写機、ファクシミリ、プリンタ、及びこれらの機能を複数備えた複合機等の画像形成装置において用いられ得る。

従来、電子写真複写機等の画像形成装置には微粉末の現像剤が使用されている。このような画像形成装置では、画像形成に伴い消費されてしまう現像剤を、現像剤補給容器から補給される構成となっている。

こうした従来の現像剤補給容器としては、例えば、特許文献１のものがある。

特許文献１に記載の装置では、現像剤補給容器に設けた蛇腹ポンプを用いて現像剤を排出する方式を採用している。具体的な方法としては、蛇腹ポンプを伸長させて現像剤補給容器内の気圧を大気圧よりも低い状態にすることで、現像剤補給容器内へ空気を取り込んで現像剤を流動化する。更に、蛇腹ポンプを収縮させて現像剤補給容器内の気圧を大気圧よりも高い状態にすることで、現像剤補給容器内外の圧力差により、現像剤を押し出して排出する。この２つの工程を交互に繰り返すことで、現像剤を安定排出する構成になっている。

特開２０１０−２５６８９４号公報

このように、特許文献１に記載の装置では、現像剤補給容器から現像剤を安定排出することが可能となっているが、画像形成装置のさらなる画像安定性を実現する為に、現像剤補給容器にこれまで以上に高い補給精度が求められるようになってきている。

そこで、本発明の目的は、現像剤補給容器から画像形成装置への現像剤の補給精度がより高い現像剤補給容器を提供することである。

上記目的を達成するため、本発明は、現像剤補給装置に着脱可能な現像剤補給容器において、前記現像剤補給容器は、現像剤を収容可能な現像剤収容部と、前記現像剤収容部に収容された現像剤を前記現像剤補給容器から排出する排出口と、前記現像剤補給容器の内部から前記排出口に通じる連通路と、少なくとも前記排出口に対して作用するように設けられ往復動に伴いその容積が可変なポンプ部と、前記現像剤補給容器の内面にある前記連通路の入口領域に現像剤が流入することを規制する規制部と、前記規制部の前記入口領域への移動と前記規制部の前記入口領域からの退避とを行うための移動部と、前記規制部の内部は、前記排出口と少なくとも前記ポンプ部との間を通気するための通気路を備えることを特徴とする。

本発明によれば、現像剤補給容器から、高い補給精度で現像剤を排出することが可能となり、画像形成装置に対して、より安定した排出性を持った現像剤補給容器を提供可能となる。

画像形成装置の全体構成を示す断面図である。 （ａ）は現像剤補給装置の部分断面図、（ｂ）は装着部の斜視図、（ｃ）は装着部の断面図である。 現像剤補給容器と現像剤補給装置を示す拡大断面図である。 現像剤補給の流れを説明するフローチャートである。 現像剤補給装置の変形例を示す拡大断面図である。 （ａ）は実施例１に係る現像剤補給容器を示す斜視図、（ｂ）は排出口周辺の様子を示す部分拡大図、（ｃ）は現像剤補給容器を現像剤補給装置の装着部に装着した状態を示す正面図である。 （ａ）は現像剤補給容器の断面斜視図、（ｂ）はポンプ部が使用上最大限伸張された状態の部分断面図、（ｃ）はポンプ部が使用上最大限収縮された状態の部分断面図である。 （ａ）は流動性エネルギーを測定する装置で用いるブレードの斜視図、（ｂ）は装置の模式図である。 排出口の径と排出量との関係を示したグラフである。 容器内の充填量と排出量との関係を示したグラフである。 （ａ）はポンプ部が使用上最大限伸張された状態の部分図、（ｂ）はポンプが使用上最大限収縮された状態の部分図、（ｃ）はポンプ部の部分図である。 現像剤補給容器のカム溝形状を示す展開図である。 現像剤補給容器の内圧の推移を示す図である。 現像剤補給容器のカム溝形状の１例を示す展開図である。 現像剤補給容器のカム溝形状の１例を示す展開図である。 現像剤補給容器のカム溝形状の１例を示す展開図である。 現像剤補給容器のカム溝形状の１例を示す展開図である。 現像剤補給容器のカム溝形状の１例を示す展開図である。 （ａ）は実施例１の搬送部材全体の斜視図、（ｂ）は搬送部材の側面図である。 実施例１におけるポンプ部の動作停止工程時の排出部の断面図である。 実施例１における吸気時の排出部の断面図である。 実施例１における排気時の排出部の断面図である。 実施例１における現像剤が排出された後の排出部の断面図である。 比較例の現像剤補給容器の断面斜視図である。 実施例１における変形例を示した断面斜視図である。 実施例２における現像剤補給容器の部分断面斜視図である。 （ａ）は実施例２における搬送部材全体の斜視図、（ｂ）は搬送部材の部分断面斜視図である。 （ａ）（ｂ）は実施例２における排気時の排出部の断面図である。

以下、本発明に係る現像剤補給容器及び現像剤補給システムについて具体的に説明する。なお、以下において、特段の記載がない限り、発明の思想の範囲内において現像剤補給容器の種々の構成を同様な機能を奏する公知の他の構成に置き換えることが可能である。すなわち、特段の記載がない限り、後述する実施例に記載された現像剤補給容器の構成だけに限定する意図はない。

〔実施例１〕
まず、画像形成装置の基本構成について説明し、続いて、この画像形成装置に搭載される現像剤補給システム、つまり、現像剤補給装置と現像剤補給容器の構成について順に説明する。

（画像形成装置）
現像剤補給容器（所謂、トナーカートリッジ）が着脱可能（取り外し可能）に装着される現像剤補給装置が搭載された画像形成装置の一例として、電子写真方式を採用した複写機（電子写真画像形成装置）の構成について図１を用いて説明する。

同図において、１００は複写機本体（以下、画像形成装置本体もしくは装置本体という）である。また、１０１は原稿であり、原稿台ガラス１０２の上に置かれる。そして、原稿の画像情報に応じた光像を光学部１０３の複数のミラーＭとレンズＬｎにより、電子写真感光体１０４（以下、感光体という）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（１成分現像器）２０１ａにより現像剤（乾式粉体）としてのトナー（１成分磁性トナー）を用いて可視化される。

なお、本例では現像剤補給容器１から補給すべき現像剤として１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。

具体的には、１成分非磁性トナーを用いて現像を行う１成分現像器を用いる場合、現像剤として１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２成分現像剤を用いて現像を行う２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なる。なお、この場合、現像剤として非磁性トナーととも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。

１０５〜１０８は記録媒体（以下、「シート」ともいう）Ｓを収容するカセットである。これらカセット１０５〜１０８に積載されたシートＳのうち、複写機の液晶操作部から操作者（ユーザ）が入力した情報もしくは原稿１０１のシートサイズを基に最適なカセットが選択される。ここで記録媒体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、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枚のシートＳを、搬送部１０９を経由してレジストローラ１１０まで搬送し、感光体１０４の回転と、光学部１０３のスキャンのタイミングを同期させて搬送する。

１１１は転写帯電器であり、１１２は分離帯電器である。ここで、転写帯電器１１１によって、感光体１０４上に形成された現像剤による像をシートＳに転写する。そして、分離帯電器１１２によって、現像剤像（トナー像）の転写されたシートＳを感光体１０４から分離する。

この後、搬送部１１３により搬送されたシートＳは、定着部１１４において熱と圧によりシート上の現像剤像を定着させた後、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。

また、両面コピーの場合には、シート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、シートＳの終端がフラッパ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フラッパ１１８を制御すると共に排出ローラ１１６を逆回転させることにより、再度装置内へ搬送される。さらに、この後、再給送搬送部１１９，１２０を経由してレジストローラ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。

上記構成の装置本体１００において、感光体１０４の回りには現像手段としての現像器２０１ａ、クリーニング手段としてのクリーナ部２０２、帯電手段としての一次帯電器２０３等の画像形成プロセス機器が設置されている。なお、現像器２０１ａは原稿１０１の画像情報に基づき光学部１０３により感光体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現像するものである。また、一次帯電器２０３は、感光体１０４上に所望の静電像を形成するため感光体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は感光体１０４に残留している現像剤を除去するためのものである。

（現像剤補給装置）
次に、現像剤補給システムの構成要素である現像剤補給装置２０１について、図１〜図４を用いて説明する。ここで、図２（ａ）は現像剤補給装置２０１の部分断面図、図２（ｂ）は現像剤補給容器１を装着する装着部１０の斜視図、図２（ｃ）は装着部１０の断面図を示している。また、図３は、制御系並びに、現像剤補給容器１と現像剤補給装置２０１を部分的に拡大した断面図を示している。図４は制御系による現像剤補給の流れを説明するフローチャートである。

現像剤補給装置２０１は、図１に示すように、現像剤補給容器１が取り外し可能（着脱可能）に装着される装着部（装着スペース）１０と、現像剤補給容器１から排出された現像剤を一時的に貯留するホッパ１０ａと、現像器２０１ａと、を有している。現像剤補給容器１は、図２（ｃ）に示すように、装着部１０に対して矢印Ｍ方向に装着される構成となっている。つまり、現像剤補給容器１の長手方向（回転軸線方向）がほぼこの矢印Ｍ方向と一致するように装着部１０に装着される。なお、この矢印Ｍ方向は、後述する図７（ｂ）の矢印Ｘ方向と実質平行である。また、現像剤補給容器１の装着部１０からの取り出し方向はこの矢印Ｍ方向とは反対の方向となる。

現像器２０１ａは、図１及び図２（ａ）に示すように、現像ローラ２０１ｆと、撹拌部材２０１ｃ、送り部材２０１ｄ，２０１ｅを有している。そして、現像剤補給容器１から補給された現像剤は撹拌部材２０１ｃにより撹拌され、送り部材２０１ｄ，２０１ｅにより現像ローラ２０１ｆに送られて、現像ローラ２０１ｆにより感光体１０４に供給される。

なお、現像ローラ２０１ｆには、ローラ上の現像剤コート量を規制する現像ブレード２０１ｇ、現像器２０１ａとの間の現像剤の漏れを防止するために現像ローラ２０１ｆに接触配置された漏れ防止シート２０１ｈが設けられている。

また、装着部１０には、図２（ｂ）に示すように、現像剤補給容器１が装着された際に現像剤補給容器１のフランジ部４（図６参照）と当接することでフランジ部４の回転方向への移動を規制するための回転規制部（保持機構）１１が設けられている。

また、装着部１０は、現像剤補給容器１が装着された際に、後述する現像剤補給容器１の排出口（排出孔）４ａ（図６参照）と連通し、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口（現像剤受入れ孔）１３を有している。そして、現像剤補給容器１の排出口４ａから現像剤が現像剤受入れ口１３を通して現像器２０１ａへと供給される。なお、本実施例において、現像剤受入れ口１３の直径φは、装着部１０内での現像剤による汚れを可及的に防止する目的より、微細口（ピンホール）として約３ｍｍに設定されている。なお、現像剤受入れ口の直径は排出口４ａから現像剤が排出できる直径であればよい。

また、ホッパ１０ａは、図３に示すように、現像器２０１ａへ現像剤を搬送するための搬送スクリュー１０ｂと、現像器２０１ａと連通した開口１０ｃと、ホッパ１０ａ内に収容されている現像剤の量を検出する現像剤センサ１０ｄを有している。

更に、装着部１０は、図２（ｂ）、（ｃ）に示すように、駆動機構（駆動部）として機能する駆動ギア３００を有している。この駆動ギア３００は、駆動モータ５００（不図示）から駆動ギア列を介して回転駆動力が伝達され、装着部１０にセット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。

また、駆動モータ５００は、図３に示すように、制御装置（ＣＰＵ）６００によりその動作を制御される構成となっている。制御装置６００は、図３に示すように、現像剤センサ１０ｄから入力された現像剤残量情報に基づき、駆動モータ５００の動作を制御する構成となっている。

なお、本例において、駆動ギア３００は、駆動モータ５００の制御を簡易化させるため、一方向にのみ回転するように設定されている。つまり、制御装置６００は、駆動モータ５００について、そのオン（作動）／オフ（非作動）のみを制御する構成となっている。従って、駆動モータ５００（駆動ギア３００）を正方向と逆方向とに周期的に反転させることで得られる反転駆動力を現像剤補給容器１に付与する構成に比して、現像剤補給装置２０１の駆動機構の簡易化を図ることができる。

（現像剤補給容器の装着／取り出し方法）
次に、現像剤補給容器１の装着／取り出し方法について説明する。

まず、操作者が、交換カバーを開き、現像剤補給容器１を現像剤補給装置２０１の装着部１０へ挿入、装着させる。この装着動作に伴い、現像剤補給容器１のフランジ部４が現像剤補給装置２０１に保持、固定される。

その後、操作者が交換カバーを閉じることで、装着工程が終了する。その後、制御装置６００が駆動モータ５００を制御することにより、駆動ギア３００を適宜のタイミングで回転させる。

一方、現像剤補給容器１内の現像剤が空となってしまった場合には、操作者が、交換カバーを開き、装着部１０から現像剤補給容器１を取り出す。そして、予め用意してある新しい現像剤補給容器１を装着部１０へと挿入、装着し、交換カバーを閉じることにより、現像剤補給容器１の取り出し〜再装着に至る交換作業が終了する。

（現像剤補給装置による現像剤補給制御）
次に、現像剤補給装置２０１による現像剤補給制御について、図４のフローチャートを基に説明する。この現像剤補給制御は、制御装置（ＣＰＵ）６００により各種機器を制御することにより実行される。

本例では、現像剤センサ１０ｄの出力に応じて制御装置６００が駆動モータ５００の作動／非作動の制御を行うことにより、ホッパ１０ａ内に一定量以上の現像剤が収容されないように構成している。

具体的には、まず、現像剤センサ１０ｄがホッパ１０ａ内の現像剤収容量をチェックする（Ｓ１００）。そして、現像剤センサ１０ｄにより検出された現像剤収容量が所定量未満であると判定された場合、つまり、現像剤センサ１０ｄにより現像剤が検出されなかった場合、駆動モータ５００を駆動し、一定時間、現像剤の補給動作を実行する（Ｓ１０１）。

この現像剤補給動作の結果、現像剤センサ１０ｄにより検出された現像剤収容量が所定量に達したと判定された場合、つまり、現像剤センサ１０ｄにより現像剤が検出された場合、駆動モータ５００の駆動をオフし、現像剤の補給動作を停止する（Ｓ１０２）。この補給動作の停止により、一連の現像剤補給工程が終了する。

このような現像剤補給工程は、画像形成に伴い現像剤が消費されてホッパ１０ａ内の現像剤収容量が所定量未満となると、繰り返し実行される構成となっている。

このように、現像剤補給容器１から排出された現像剤を、ホッパ１０ａ内に一時的に貯留し、その後、現像器２０１ａへ補給する構成でも構わないが、本例では、以下のような現像剤補給装置２０１の構成としている。

具体的には、図５に示すように、上述したホッパ１０ａを省き、現像剤補給容器１から現像器２０１ａへ直接的に現像剤を補給する構成である。この図５は、現像剤補給装置２０１として２成分現像器８００を用いた例である。この現像器８００には、現像剤が補給される撹拌室と現像スリーブ８００ａへ現像剤を供給する現像室を有しており、撹拌室と現像室には現像剤搬送方向が互いに逆向きとなる撹拌スクリュー８００ｂが設置されている。そして、撹拌室と現像室は長手方向両端部において互いに連通しており、２成分現像剤はこれらの２つの部屋を循環搬送される構成となっている。また、撹拌室には現像剤中のトナー濃度を検出する磁気センサ８００ｃが設置されており、この磁気センサ８００ｃの検出結果に基づいて制御装置６００が駆動モータ５００の動作を制御する構成となっている。この構成の場合、現像剤補給容器から補給される現像剤は、非磁性トナー、もしくは非磁性トナー及び磁性キャリアとなる。

本例では、後述するように、現像剤補給容器１内の現像剤は排出口４ａから重力作用のみではほとんど排出されず、ポンプ部３ａによる容積可変動作によって現像剤が排出されるため、排出量のばらつきを抑えることができる。そのため、ホッパ１０ａを省くことができ、図５のような例であっても、現像室へ現像剤を安定的に補給することが可能である。

（現像剤補給容器）
次に、現像剤補給システムの構成要素である現像剤補給容器１の構成について、図６、図７を用いて説明する。ここで、図６（ａ）は現像剤補給容器１の全体斜視図、図６（ｂ）は現像剤補給容器１の排出口４ａ周辺の部分拡大図、図６（ｃ）は現像剤補給容器１を装着部１０に装着した状態を示す正面図である。また、図７（ａ）は現像剤補給容器の断面斜視図、図７（ｂ）はポンプ部が使用上最大限伸張された状態の部分断面図、（ｃ）はポンプ部が使用上最大限収縮された状態の部分断面図である。

現像剤補給容器１は、図６（ａ）に示すように、中空円筒状に形成され内部に現像剤を収容する内部空間を備えた現像剤収容部２（容器本体とも呼ぶ）を有している。本例では、円筒部２ｋと排出部４ｃ（図５参照）、ポンプ部３ａ（図５参照）が現像剤収容部２として機能する。さらに、現像剤補給容器１は、現像剤収容部２の長手方向（現像剤搬送方向）一端側にフランジ部４（非回転部とも呼ぶ）を有している。また、円筒部２ｋはこのフランジ部４に対して相対回転可能に構成されている。なお、円筒部２ｋの断面形状を、現像剤補給工程における回転動作に影響を与えない範囲内において、非円形状としても構わない。例えば、楕円形状のものや多角形状のものを採用しても構わない。

なお、本例では、図７（ｂ）に示すように、現像剤収容室として機能する円筒部２ｋの全長Ｌ１が約４６０ｍｍ、外径Ｒ１が約６０ｍｍに設定されている。また、現像剤排出室として機能する排出部４ｃが設置されている領域の長さＬ２は約２１ｍｍ、ポンプ部３ａの全長Ｌ３（使用上の伸縮可能範囲の中で最も伸びた状態のとき）は約２９ｍｍ、図７（ｃ）に示すように、ポンプ部３ａの全長Ｌ４（使用上の伸縮可能範囲の中で最も縮んだ状態のとき）は約２４ｍｍとなっている。

また、本例では、図６、図７に示すように、現像剤補給容器１が現像剤補給装置２０１に装着された状態のとき円筒部２ｋと排出部４ｃが水平方向に並ぶように構成されている。つまり、円筒部２ｋは、その水平方向長さがその鉛直方向長さよりも充分に長く、その水平方向側が排出部４ｃと接続された構成となっている。従って、現像剤補給容器１が現像剤補給装置２０１に装着された状態のとき、排出部４ｃの鉛直上方に円筒部２ｋが位置するように構成する場合に比して、後述する排出口４ａ上に存在する現像剤の量が少なくすることができる。その為、排出口４ａ近傍の現像剤が圧密され難く、吸排気動作を円滑に行うことが可能となる。

（現像剤補給容器の材質）
本例では、後述するように、ポンプ部３ａにより現像剤補給容器１内の容積を変化させることにより、排出口４ａから現像剤を排出させる構成となっている。よって、現像剤補給容器１の材質としては、容積の変化に対して大きく潰れてしまったり、大きく膨らんでしまったりしない程度の剛性を有したものを採用するのが好ましい。

また、本例では、現像剤補給容器１は、外部とは排出口４ａを通じてのみ連通しており、排出口４ａを除き外部から密閉された構成としている。つまり、ポンプ部３ａにより現像剤補給容器１の容積を減少、増加させて排出口４ａから現像剤を排出する構成を採用していることから、安定した排出性能が保たれる程度の気密性が求められる。

そこで、本例では、現像剤収容部２と排出部４ｃの材質をポリスチレン樹脂とし、ポンプ部３ａの材質をポリプロピレン樹脂としている。

なお、使用する材質に関して、現像剤収容部２と排出部４ｃは容積可変に耐えうる素材であれば、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）、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン等の他の樹脂を使用することが可能である。また、金属製であっても構わない。

また、ポンプ部３ａの材質に関しては、伸縮機能を発揮し容積変化によって現像剤補給容器１の容積を変化させることができる材料であれば良い。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、ポリエチレン等を肉薄で形成したものでも構わない。また、ゴムや、その他の伸縮性材料などを使用することも可能である。

なお、樹脂材料の厚みを調整するなどして、ポンプ部３ａ、現像剤収容部２、排出部４ｃのそれぞれが上述した機能を満たすのであれば、それぞれを同じ材質で、例えば、射出成形法やブロー成形法等を用いて一体的に成形されたものを用いても構わない。

以下、現像剤補給容器における、フランジ部４、円筒部２ｋ、ポンプ部３ａ、駆動受け機構２ｄ、駆動変換機構２ｅ（カム溝）、の構成について、順に、詳細に説明する。

（フランジ部）
このフランジ部４には、図７（ａ）、（ｂ）に示すように、円筒部２ｋから搬送されてきた現像剤を一時的に収容するための中空の排出部（現像剤排出室）４ｃが設けられている。この排出部４ｃの底部には、現像剤補給容器１の外へ現像剤の排出を許容する、つまり、現像剤補給装置２０１へ現像剤を補給するための小さな排出口４ａが形成されている。また、排出口４ａの上部には、排出口４ａと現像剤補給容器１の内部とを連絡する排出前の現像剤を一定量貯留可能な連通路４ｄが設けられている。この連通路は、排出前の現像剤を一定量貯留可能な現像剤貯留部の機能も有する。この排出口４ａの大きさについては後述する。

さらに、フランジ部４には排出口４ａを開閉するシャッタ４ｂが設けられている。このシャッタ４ｂは、現像剤補給容器１の装着部１０への装着動作に伴い、装着部１０に設けられた突き当て部２１（図２（ｂ）参照）と突き当たるように構成されている。従って、シャッタ４ｂは、現像剤補給容器１の装着部１０への装着動作に伴い、円筒部２ｋの回転軸線方向（図２（ｃ）の矢印Ｍ方向とは逆方向）へ現像剤補給容器１に対して相対的にスライドする。その結果、シャッタ４ｂから排出口４ａが露出されて開封動作が完了する。

この時点で、排出口４ａは装着部１０の現像剤受入れ口１３と位置が合致しているので互いに連通した状態となり、現像剤補給容器１からの現像剤補給が可能な状態となる。

また、フランジ部４は、現像剤補給容器１が現像剤補給装置２０１の装着部１０に装着されると、実質不動となるように構成されている。

具体的には、フランジ部４が自ら円筒部２ｋの回転方向へ回転することがないように、図２（ｂ）に示す回転規制部１１が設けられている
従って、現像剤補給容器１が現像剤補給装置２０１に装着された状態では、フランジ部４に設けられている排出部４ｃも、円筒部２ｋの回転方向へ回転することが実質阻止された状態となる（ガタ程度の移動は許容する）。

一方、円筒部２ｋは現像剤補給装置２０１により回転方向への規制は受けることなく、現像剤補給工程において回転する構成となっている。

また、図７に示すように、円筒部２ｋから螺旋状の凸部（搬送突起）２ｃにより搬送されてきた現像剤を、排出部４ｃへと搬送するための板状の搬送部材６が設けられている。この搬送部材６は、現像剤収容部２の一部の領域を略２分割するように設けられており、円筒部２ｋとともに一体的に回転する構成となっている。そして、この搬送部材６にはその両面に円筒部２ｋの回転軸線方向に対し、排出部４ｃ側に傾斜した傾斜リブ６ａが複数設けられている。また、本構成において、搬送部材６の端部には、規制部７が設けられている。なお、規制部７の詳細説明は後述する。

上記の構成により、搬送突起２ｃにより搬送されてきた現像剤は、円筒部２ｋの回転に連動してこの板状の搬送部材６により鉛直方向下方から上方へと掻き上げられる。その後、円筒部２ｋの回転が進むに連れて、重力によって搬送部材６の表面上を滑り落ち、やがて傾斜リブ６ａによって排出部４ｃ側へと受け渡される。本構成においては、この傾斜リブ６ａは、円筒部２ｋが半周する毎に現像剤が排出部４ｃへと送り込まれるように、搬送部材６の両面に設けられている。

（フランジ部の排出口について）
本例では、現像剤補給容器１の排出口４ａについて、現像剤補給容器１が現像剤補給装置２０１に現像剤を補給する姿勢のとき、重力作用のみでは十分に排出されない程度の大きさに設定している。つまり、排出口４ａの開口サイズは、重力作用のみでは現像剤補給容器から現像剤の排出が不充分となる程度に小さく設定している（微細口（ピンホール）とも言う）。言い換えると、排出口４ａが現像剤で実質閉塞されるようにその開口の大きさを設定している。これにより、以下の効果を期待できる。

（１）排出口４ａから現像剤が漏れ難くなる。

（２）排出口４ａを開放した際の現像剤の過剰排出を抑制できる。

（３）現像剤の排出をポンプ部３ａによる排気動作に支配的に依存させることができる。

そこで、本発明者等は、重力作用のみで十分に排出されない排出口４ａをどのくらいの大きさに設定すべきか、検証実験を行った。以下、その検証実験（測定方法）とその判断基準を以下に説明する。

底部中央に排出口（円形状）が形成された所定容積の直方体容器を用意し、容器内に現像剤を２００ｇ充填した後、充填口を密閉し排出口を塞いだ状態で容器をよく振って現像剤を十分に解す。この直方体容器は、容積が約１０００ｃｍ^３、大きさは、縦９０ｍｍ×横９２ｍｍ×高さ１２０ｍｍとなっている。

その後、可及的速やかに排出口を鉛直下方に向けた状態で排出口を開封し、排出口から排出された現像剤の量を測定する。このとき、この直方体容器は、排出口以外は完全に密閉されたままの状態とする。また、検証実験は温度２４℃、相対湿度５５％の環境下で行った。

上記手順で、現像剤の種類と排出口の大きさを変えて排出量を測定する。なお、本例では、排出された現像剤の量が２ｇ以下である場合、その量は無視できるレベルであり、その排出口が重力作用のみでは十分に排出されない大きさであると判断した。

検証実験に用いた現像剤を表１に示す。現像剤の種類は、１成分磁性トナー、２成分現像器に用いられる２成分非磁性トナー、２成分現像器に用いられる２成分非磁性トナーと磁性キャリアの混合物である。

これらの現像剤の特性を表す物性値として、流動性を示す安息角の他に、粉体流動性分析装置（Ｆｒｅｅｍａｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ社製 パウダーレオメータＦＴ４）により、現像剤層の解れ易さを示す流動性エネルギーについて測定した。

この流動性エネルギーの測定方法について図８を用いて説明する。ここで図８は流動性エネルギーを測定する装置の模式図である。

この粉体流動性分析装置の原理は、粉体サンプル中でブレードを移動させ、そのブレードが粉体中を移動するのに必要な流動性エネルギーを測定するものである。ブレードはプロペラ型で、回転すると同時に回転軸方向にも移動するためブレードの先端はらせんを描くことになる。

プロペラ型のブレード５４（以下、ブレードと呼ぶ）として、径が４８ｍｍで、反時計回りになめらかにねじられたＳＵＳ製のブレード（型番：Ｃ２１０）を使用した。詳細には、４８ｍｍ×１０ｍｍのブレード板の中心にブレード板の回転面に対して法線方向に回転軸が存在し、ブレード板の両最外縁部（回転軸から２４ｍｍ部分）のねじれ角が７０°、回転軸から１２ｍｍの部分のねじれ角が３５°となっている。

流動性エネルギーとは、粉体層中に上述の如くらせん状に回転するブレード５４を侵入させ、ブレードが粉体層中を移動する際に得られる回転トルクと垂直荷重の総和を時間積分して得られたトータルエネルギーを指す。この値が、現像剤粉体層の解れ易さを表しており、流動性エネルギーが大きい場合は解れにくく、流動性エネルギーが小さい場合は解れ易いことを意味している。

今回の測定では、図８に示す通り、この装置の標準部品であるφが５０ｍｍの円筒容器５３（容積２００ｃｃ、図８のＬ１＝５０ｍｍ）に各現像剤Ｔを粉面高さ７０ｍｍ（図８のＬ２）となるように充填した。充填量は、測定する嵩密度に合せて調整する。更に、標準部品であるφ４８ｍｍのブレード５４を粉体層に侵入させ、侵入深さ１０〜３０ｍｍ間に得られたエネルギーを表示する。

測定時の設定条件としては、ブレード５４の回転速度（ｔｉｐ ｓｐｅｅｄ。ブレードの最外縁部の周速）を６０ｍｍ／ｓ、また、粉体層への鉛直方向のブレード進入速度を、移動中のブレード５４の最外縁部が描く軌跡と粉体層表面とのなす角θ（ｈｅｌｉｘ ａｎｇｌｅ。以後なす角と呼ぶ）が１０°になるスピードとした。粉体層への垂直方向の進入速度は１１ｍｍ／ｓである（粉体層への鉛直方向のブレード進入速度＝ブレードの回転速度×ｔａｎ（なす角×π／１８０））。また、この測定についても温度２４℃、相対湿度５５％の環境下で行った。

なお、現像剤の流動性エネルギーを測定する際の現像剤の嵩密度は、現像剤の排出量と排出口の大きさとの関係を検証する実験の際の嵩密度に近く、嵩密度の変化が少なく安定して測定ができる嵩密度として０．５ｇ／ｃｍ^３に調整した。

このようにして測定された流動性エネルギーをもつ現像剤（表１）について、検証実験を行った結果を図９に示す。図９は、排出口の径と排出量との関係を、現像剤の種類毎に示したグラフである。

図９に示す検証結果より、現像剤Ａ〜Ｅについて、排出口の直径φが４ｍｍ（開口面積が１２．６ｍｍ^２：円周率は３．１４で計算、以下同じ）以下であれば、排出口からの排出量が２ｇ以下になることが確認された。排出口の直径φが４ｍｍよりも大きくなると、いずれの現像剤とも、排出量が急激に多くなることが確認された。

つまり、現像剤の流動性エネルギー（嵩密度が０．５ｇ／ｃｍ^３）が４．３×１０^−４（ｋｇ・ｍ^２／ｓ^２（Ｊ））以上、４．１４×１０^−３（ｋｇ・ｍ^２／ｓ^２（Ｊ））以下のとき、排出口の直径φが４ｍｍ（開口面積が１２．６（ｍｍ^２））以下であれば良い。

また、現像剤の嵩密度については、この検証実験では十分に現像剤を解して流動化した状態で測定を行っており、通常の使用環境で想定される状態（放置された状態）よりも嵩密度が低く、より排出し易い条件で測定を行っている。

次に、図９の結果から最も排出量が多くなる現像剤Ａを用いて、排出口の直径φを４ｍｍに固定して、容器内の充填量を３０〜３００ｇに振って、同様の検証実験を行った。その検証結果を図１０に示す。図１０の検証結果から、現像剤の充填量を変化させても、排出口からの排出量はほとんど変わらないことが確認できた。

以上の結果から、排出口をφ４ｍｍ（面積１２．６ｍｍ^２）以下にすることで、現像剤の種類や嵩密度状態に依らず、排出口を下にした状態（現像剤補給装置２０１への補給姿勢を想定）で、排出口から重力作用のみでは十分に排出されないことが確認できた。

一方、排出口４ａの大きさの下限値としては、現像剤補給容器１から補給すべき現像剤（１成分磁性トナー、１成分非磁性トナー、２成分非磁性トナー、２成分磁性キャリア）が少なくとも通過できる値に設定するのが好ましい。つまり、現像剤補給容器１に収容されている現像剤の粒径（トナーの場合は体積平均粒径、キャリアの場合は個数平均粒径）よりも大きい排出口にするのが好ましい。例えば、補給用の現像剤に２成分非磁性トナーと２成分磁性キャリアが含まれている場合、大きい方の粒径、つまり、２成分磁性キャリアの個数平均粒径よりも大きな排出口にするのが好ましい。

具体的には、補給すべき現像剤に２成分非磁性トナー（体積平均粒径が５．５μｍ）と２成分磁性キャリア（個数平均粒径が４０μｍ）が含まれている場合、排出口４ａの径を０．０５ｍｍ（開口面積０．００２ｍｍ^２）以上に設定するのが好ましい。

但し、排出口４ａの大きさを現像剤の粒径に近い大きさに設定してしまうと、現像剤補給容器１から所望の量を排出させるのに要するエネルギー、つまり、ポンプ部３ａを動作させるのに要するエネルギーが大きくなってしまう。また、現像剤補給容器１の製造上においても制約が生じる場合がある。射出成形法を用いて樹脂部品に排出口４ａを成形するには、排出口４ａの部分を形成する金型部品の耐久性が厳しくなってしまう。以上から、排出口４ａの直径φは０．５ｍｍ以上に設定するのが好ましい。

なお、本例では、排出口４ａの形状を円形状としているが、このような形状に限定されるものでは無い。つまり、直径が４ｍｍの場合に相当する開口面積である１２．６ｍｍ^２以下の開口面積を有する開口であれば、正方形、長方形、楕円や、直線と曲線を組合わせた形状等、に変更可能である。

但し、円形状の排出口は、開口の面積を同じとした場合、他の形状に比べて現像剤が付着して汚れてしまう開口の縁の周長が最も小さい。そのため、シャッタ４ｂの開閉動作に連動して広がってしまう現像剤の量も少なく、汚れ難い。また、円形状の排出口は、排出時の抵抗も少なく最も排出性が高い。従って、排出口４ａの形状としては、排出量と汚れ防止のバランスが最も優れた円形状がより好ましい。

以上より、排出口４ａの大きさについては、排出口４ａを鉛直下方に向けた状態（現像剤補給装置２０１への補給姿勢を想定）で、重力作用のみで十分に排出されない大きさが好ましい。具体的には、排出口４ａの直径φは、０．０５ｍｍ（開口面積０．００２ｍｍ２）以上４ｍｍ（開口面積１２．６ｍｍ^２）以下の範囲に設定するのが好ましい。さらに、排出口４ａの直径φは、０．５ｍｍ（開口面積０．２ｍｍ^２）以上４ｍｍ（開口面積１２．６ｍｍ^２）以下の範囲に設定するのがより好ましい。本例では、以上の観点から、排出口４ａを円形状とし、その開口の直径φを２ｍｍに設定している。

なお、本例では、排出口４ａの数を１個としているがそれに限るものではなく、それぞれの開口面積が上述した開口面積の範囲を満足するように、排出口４ａを複数設ける構成としても構わない。例えば、直径φが３ｍｍの１つの現像剤受入れ口１３に対して、直径φが０．７ｍｍの排出口４ａを２つ設ける構成である。但し、この場合、現像剤の排出量（単位時間当たり）が低下してしまう傾向となるため、直径φが２ｍｍの排出口４ａを１つ設ける構成の方がより好ましい。

（円筒部）
次に、現像剤収容室として機能する円筒部２ｋについて図６、図７を用いて説明する。

円筒部２ｋは、図６、図７に示すように、円筒部２ｋの内面には、収容された現像剤を自らの回転に伴い、現像剤排出室として機能する排出部４ｃ（排出口４ａ）に向けて搬送する搬送部として機能する螺旋状に突出した搬送突起２ｃが設けられている。また、円筒部２ｋは、上述した材質の樹脂を用いてブロー成型法により形成されている。

なお、現像剤補給容器１の容積を大きくし充填量を増やそうとした場合、現像剤収容部２としての排出部４ｃの容積を高さ方向に大きくする方法が考えられる。しかし、このような構成とすると、現像剤の自重により排出口４ａ近傍の現像剤への重力作用がより増大してしまう。その結果、排出口４ａ近傍の現像剤が圧密されやすくなり、排出口４ａを介した吸気／排気の妨げとなる。この場合、排出口４ａからの吸気で圧密された現像剤を解す、または、排気で現像剤を排出させるためには、ポンプ部３ａの容積変化量を更に大きくしなければならなくなる。しかし、その結果、ポンプ部３ａを駆動させるための駆動力も増加し、画像形成装置本体１００への負荷が過大になる恐れがある。

それに対し、本例においては、円筒部２ｋをフランジ部４に水平方向に並べて設置して、円筒部２ｋの容積により、充填量を調整しているため、上記構成に対して、現像剤補給容器１内における排出口４ａ上の現像剤層の厚さを薄く設定することができる。これにより、重力作用により現像剤が圧密されにくくなるため、その結果、画像形成装置本体１００へ負荷をかけることなく、安定した現像剤の排出が可能になる。

また、円筒部２ｋは、図７（ｂ）、（ｃ）に示すように、フランジ部４の内面に設けられたリング状のシール部材のフランジシール５ｂを圧縮した状態で、フランジ部４に対して相対回転可能に固定されている。

これにより、円筒部２ｋは、フランジシール５ｂと摺動しながら回転するため、回転中において現像剤が漏れることなく、また、気密性が保たれる。つまり、排出口４ａを介した空気の出入りが適切に行われるようになり、補給中における、現像剤補給容器１の容積可変を所望の状態にすることができるようになっている。

（ポンプ部）
次に、往復動に伴いその容積が可変なポンプ部（往復動可能な）３ａについて図７を用いて説明する。ここで、図７（ａ）は現像剤補給容器の断面斜視図、図７（ｂ）はポンプ部が使用上最大限伸張された状態の部分断面図、図７（ｃ）はポンプ部が使用上最大限収縮された状態の部分断面図である。

本例のポンプ部３ａは、排出口４ａを介して吸気動作と排気動作を交互に行わせる吸排気機構として機能する。言い換えると、ポンプ部３ａは、排出口４ａを通して現像剤補給容器の内部に向かう気流と現像剤補給容器から外部に向かう気流を交互に繰り返し発生させる気流発生機構として機能する。

ポンプ部３ａは、図７（ｂ）に示すように、排出部４ｃから矢印Ｘ方向に設けられている。つまり、ポンプ部３ａは排出部４ｃとともに、円筒部２ｋの回転方向へ自らが回転することがないように設けられている。

また、本例のポンプ部３ａは、その内部に現像剤を収容可能な構成となっている。このポンプ部３ａ内の現像剤収容スペースは、後述するように、吸気動作時における現像剤の流動化に大きな役割を担っている。

そして、本例では、ポンプ部３ａとして、往復動に伴いその容積が可変な樹脂製の容積可変型ポンプ部（蛇腹状ポンプ）を採用している。具体的には、図７（ａ）〜（ｃ）に示すように、蛇腹状のポンプを採用しており、「山折り」部と「谷折り」部が周期的に交互に複数形成されている。従って、このポンプ部３ａは、現像剤補給装置２０１から受けた駆動力により、圧縮、伸張を交互に繰り返し行うことができる。なお、本例では、ポンプ部３ａの伸縮時の容積変化量は、５ｃｍ^３（ｃｃ）に設定されている。図７（ｂ）に示すＬ３は約２９ｍｍ、図７（ｃ）に示すＬ４は約２４ｍｍとなっている。ポンプ部３ａの外径Ｒ２は約４５ｍｍとなっている。

このようなポンプ部３ａを採用することにより、現像剤補給容器１の容積を、可変させるとともに、所定の周期で、交互に繰り返し変化させることができる。その結果、小径（直径が約２ｍｍ）の排出口４ａから排出部４ｃ内にある現像剤を効率良く、排出させることが可能となる。

（駆動受け機構）
次に、搬送突起２ｃを備えた円筒部２ｋを回転させるための回転駆動力を現像剤補給装置２０１から受ける、現像剤補給容器１の駆動受け機構（駆動受け部、駆動力受け部）について説明する。

現像剤補給容器１には、図６（ａ）に示すように、現像剤補給装置２０１の駆動ギア３００（駆動機構として機能する）と係合（駆動連結）可能な駆動受け機構（駆動受け部、駆動力受け部）として機能するギア部２ｄが設けられている。このギア部２ｄは、円筒部２ｋと一体的に回転可能な構成となっている。

従って、駆動ギア３００からギア部２ｄに入力された回転駆動力は図１１（ａ）、（ｂ）の往復動部材３ｂを介してポンプ部３ａへ伝達される仕組みとなっている。具体的には、駆動変換機構で後述する。本例の蛇腹状のポンプ部３ａは、その伸縮動作を阻害しない範囲内で、回転方向へのねじれに強い特性を備えた樹脂材を用いて製造されている。

なお、本例では、円筒部２ｋの長手方向（現像剤搬送方向）側にギア部２ｄを設けているが、このような例に限られるものではなく、例えば、現像剤収容部２の長手方向他端側、つまり、最後尾側に設けても構わない。この場合、対応する位置に駆動ギア３００が設置されることになる。

また、本例では、現像剤補給容器１の駆動受け部と現像剤補給装置２０１の駆動部間の駆動連結機構としてギア機構を用いているが、このような例に限られるものではなく、例えば、公知のカップリング機構を用いるようにしても構わない。具体的には、駆動受け部として非円形状の凹部を設け、一方、現像剤補給装置２０１の駆動部として前述の凹部と対応した形状の凸部を設け、これらが互いに駆動連結する構成としても構わない。

（駆動変換機構）
次に、現像剤補給容器１の駆動変換機構（駆動変換部）について説明する。なお、本例では、駆動変換機構の例としてカム機構を用いた場合について説明する。

現像剤補給容器１には、ギア部２ｄが受けた円筒部２ｋを回転させるための回転駆動力を、ポンプ部３ａを往復動させる方向の力へ変換する駆動変換機構（駆動変換部）として機能するカム機構が設けられている。

つまり、本例では、ギア部２ｄが受けた回転駆動力を、現像剤補給容器１側で往復動力へ変換することで、円筒部２ｋを回転させる駆動力とポンプ部３ａを往復動させる駆動力を、１つの駆動受け部（ギア部２ｄ）で受ける構成としている。

これにより、現像剤補給容器１に駆動受け部を２つ別々に設ける場合に比して、現像剤補給容器１の駆動入力機構の構成を簡易化することが可能となる。更に、現像剤補給装置２０１の１つの駆動ギアから駆動を受ける構成としたため、現像剤補給装置２０１の駆動機構の簡易化にも貢献することができる。

ここで、図１１（ａ）はポンプ部３ａが使用上最大限伸張された状態の部分図、図１１（ｂ）はポンプ部３ａが使用上最大限収縮された状態の部分図、図１１（ｃ）はポンプ部の部分図である。図１１（ａ）、（ｂ）に示すように、回転駆動力をポンプ部３ａの往復動力に変換する為に介する部材としては往復動部材３ｂを用いている。具体的には、駆動ギア３００から回転駆動を受けた駆動受け部（ギア部２ｄ）と、一体となっている全周に溝が設けられているカム溝２ｅが回転する。このカム溝２ｅについては後述する。このカム溝２ｅには、往復動部材３ｂから一部が突出した往復動部材係合突起３ｃがカム溝２ｅに係合している。なお、本例では、この往復動部材３ｂは図１１（ｃ）に示すように、円筒部２ｋの回転方向へ自らが回転することがないように（ガタ程度は許容する）保護部材回転規制部３ｆによって円筒部２ｋの回転方向が規制されている。このように、回転方向が規制されることで、カム溝２ｅの溝に沿って（図７の矢印Ｘ方向もしくは逆方向）往復動するように規制されている。さらに、往復動部材係合突起３ｃはカム溝２ｅに複数係合するように設けられている。具体的には、円筒部２ｋの外周面に２つの往復動部材係合突起３ｃが約１８０°対向するように設けられている。

ここで、往復動部材係合突起３ｃの配置個数については、少なくとも１つ設けられていれば構わない。但し、ポンプ部３ａの伸縮時の抗力により駆動変換機構等にモーメントが発生し、スムーズな往復動が行われない恐れがあるため、後述するカム溝２ｅ形状との関係が破綻しないよう複数個設けるのが好ましい。

つまり、駆動ギア３００から入力された回転駆動力でカム溝２ｅが回転することで、カム溝２ｅに沿って往復動部材係合突起３ｃが矢印Ｘ方向もしくは逆方向に往復動作をすることで、ポンプ部３ａが伸張した状態（図１１の（ａ））とポンプ部３ａが収縮した状態（図１１の（ｂ））を交互に繰り返すことで、現像剤補給容器１の容積可変を達成することができる。

（駆動変換機構の設定条件）
本例では、駆動変換機構は、円筒部２ｋの回転に伴い排出部４ｃへ搬送される現像剤搬送量（単位時間当たり）が、排出部４ｃからポンプ部作用により現像剤補給装置２０１へ排出される量（単位時間当たり）よりも多くなるように駆動変換している。

これは、排出部４ｃへの搬送突起２ｃによる現像剤の搬送能力に対してポンプ部３ａによる現像剤の排出能力の方が大きいと、排出部４ｃに存在する現像剤の量が次第に減少してしまうからである。つまり、現像剤補給容器１から現像剤補給装置２０１への現像剤補給に要する時間が長くなってしまうことを防止するためである。

また、本例では、駆動変換機構は、円筒部２ｋが１回転する間にポンプ部３ａが複数回往復動するように、駆動変換している。これは以下の理由に依るものである。

円筒部２ｋを現像剤補給装置２０１内で回転させる構成の場合、駆動モータ５００は円筒部２ｋを常時安定して回転させるために必要な出力に設定するのが好ましい。但し、画像形成装置１００における消費エネルギーを可能な限り削減するためには、駆動モータ５００の出力を極力小さくする方が好ましい。ここで、駆動モータ５００に必要な出力は、円筒部２ｋの回転トルクと回転数から算出されることから、駆動モータ５００の出力を小さくするには、円筒部２ｋの回転数を可能な限り低く設定するのが好ましい。

しかし、本例の場合、円筒部２ｋの回転数を小さくしてしまうと、単位時間当たりのポンプ部３ａの動作回数が減ってしまうことから、現像剤補給容器１から排出される現像剤の量（単位時間当たり）が減ってしまう。つまり、画像形成装置本体１００から要求される現像剤の補給量を短時間で満足させるには、現像剤補給容器１から排出される現像剤の量では不足してしまう恐れがある。

そこで、ポンプ部３ａの容積変化量を増加させれば、ポンプ部３ａの１周期当たりの現像剤排出量を増やすことができるため、画像形成装置本体１００からの要求に応えることが可能となるが、このような対処方法では以下のような問題がある。

つまり、ポンプ部３ａの容積変化量を増加させると、排気工程における現像剤補給容器１の内圧（正圧）のピーク値が大きくなるため、ポンプ部３ａを往復動させるのに要する負荷が増大してしまう。

このような理由から、本例では、円筒部２ｋが１回転する間にポンプ部３ａを複数周期動作させているのである。これにより、円筒部２ｋが１回転する間にポンプ部３ａを１周期しか動作させない場合に比して、ポンプ部３ａの容積変化量を大きくすることなく、単位時間当たりの現像剤の排出量を増やすことが可能となる。そして、現像剤の排出量を増やすことができた分、円筒部２ｋの回転数を低減することが可能となる。

従って、本例のような構成とすることにより、駆動モータ５００をより小さい出力に設定できるため、画像形成装置本体１００での消費エネルギーの削減に貢献することができる。

（駆動変換機構の配置位置）
本例では、図１１に示すように、駆動変換機構（往復動部材係合突起３ｃとカム溝２ｅにより構成されるカム機構）を、現像剤収容部２の外部に設けている。つまり、駆動変換機構を、円筒部２ｋ、ポンプ部３ａ、排出部４ｃの内部に収容された現像剤と接触することが無いように、円筒部２ｋ、ポンプ部３ａ、排出部４ｃの内部空間から隔てられた位置に設けている。

これにより、駆動変換機構を現像剤収容部２の内部空間に設けた場合に想定される問題を解消することができる。つまり、駆動変換機構の摺擦箇所への現像剤の侵入により、現像剤の粒子に熱と圧が加わって軟化していくつかの粒子同士がくっついて大きな塊（粗粒）となることや、変換機構への現像剤の噛み込みによりトルクアップするのを防止することができる。

以下に現像剤補給容器１による現像剤補給装置２０１への現像剤補給工程について説明する。

（現像剤補給工程）
次に、図１１、図１２を用いて、ポンプ部３ａによる現像剤補給工程について説明する。図１１（ａ）はポンプ部３ａが使用上最大限伸張された状態の部分図、図１１（ｂ）はポンプ部３ａが使用上最大限収縮された状態の部分図、図１１（ｃ）はポンプ部３ａの部分図である。図１２は前述の駆動変換機構（往復動部材係合突起３ｃとカム溝２ｅにより構成されるカム機構）における、カム溝２ｅの展開図を示したものである。

本例では、後述するように、ポンプ部動作による吸気工程（排出口４ａを介した吸気動作）と排気工程（排出口４ａを介した排気動作）とポンプ部非動作による動作停止工程（排出口４ａから吸排気が行われない）が行われ、駆動変換機構が回転駆動力を往復動力へ変換する構成となっている。以下、吸気工程と排気工程と動作停止工程について、順に、詳細に説明する。

（吸気工程）
まず、吸気工程（排出口４ａを介した吸気動作）について説明する。

上述した駆動変換機構（カム機構）によりポンプ部３ａが最も縮んだ状態の図１１（ｂ）からポンプ部３ａが最も伸びた状態の図１１（ａ）になることで、吸気動作が行われる。つまり、この吸気動作に伴い、現像剤補給容器１の現像剤を収容し得る部位（ポンプ部３ａ、円筒部２ｋ、排出部４ｃ）の容積が増大する。

その際、現像剤補給容器１の内部は排出口４ａを除き実質密閉された状態となっており、さらに、排出口４ａが現像剤Ｔで実質的に塞がれた状態となっている。そのため、現像剤補給容器１の現像剤Ｔを収容し得る部位の容積増加に伴い、現像剤補給容器１の内圧が減少する。

このとき、現像剤補給容器１の内圧は大気圧（外気圧）よりも低くなる。そのため、現像剤補給容器１外にあるエアーが、現像剤補給容器１内外の圧力差により、排出口４ａを通って現像剤補給容器１内へと移動する。

その際、排出口４ａを通して現像剤補給容器１外からエアーが取り込まれるため、排出口４ａ近傍に位置する現像剤Ｔを解す（流動化させる）ことができる。具体的には、排出口４ａ近傍に位置する現像剤に対して、エアーを含ませることで嵩密度を低下させ、現像剤Ｔを適切に流動化させることができる。

更に、この際、エアーが排出口４ａを介して現像剤補給容器１内に取り込まれるため、現像剤補給容器１の内圧はその容積が増加しているにも関わらず大気圧（外気圧）近傍を推移することになる。

このように、現像剤Ｔを流動化させておくことにより、後述する排気動作時に、現像剤Ｔが排出口４ａに詰まってしまうことなく、排出口４ａから現像剤をスムーズに排出させることが可能となるのである。従って、排出口４ａから排出される現像剤Ｔの量（単位時間当たり）を、長期に亘り、ほぼ一定とすることが可能となる。

なお、吸気動作が行われる為に、ポンプ部３ａが最も縮んだ状態から最も伸びた状態になることに限らず、ポンプ部３ａが最も縮んだ状態から最も伸びる状態途中で停止したとしても、現像剤補給容器１の内圧変化が行われれば吸気動作は行われる。つまり、吸気工程とは、往復動部材係合突起３ｃが図１２に示すカム溝２ｈに係合している状態のことである。

（排気工程）
次に、排気工程（排出口４ａを介した排気動作）について説明する。

ポンプ部３ａが最も伸びた状態の図１１（ａ）からポンプ部３ａが最も縮んだ状態の図１１（ｂ）になることで、排気動作が行われる。具体的には、この排気動作に伴い現像剤補給容器１の現像剤を収容し得る部位（ポンプ部３ａ、円筒部２ｋ、排出部４ｃ）の容積が減少する。その際、現像剤補給容器１の内部は排出口４ａを除き実質密閉されており、現像剤が排出されるまでは、排出口４ａが現像剤Ｔで実質的に塞がれた状態となっている。従って、現像剤補給容器１の現像剤Ｔを収容し得る部位の容積が減少していくことで現像剤補給容器１の内圧が上昇する。

このとき、現像剤補給容器１の内圧は大気圧（外気圧）よりも高くなるため、現像剤Ｔは現像剤補給容器１内外の圧力差により、排出口４ａから押し出される。つまり、現像剤補給容器１から現像剤補給装置２０１へ現像剤Ｔが排出される。

現像剤Ｔとともに現像剤補給容器１内のエアーも排出されていくため、現像剤補給容器１の内圧は低下する。

以上のように、本例では、１つの往復動式のポンプ部３ａを用いて現像剤の排出を効率良く行うことができるので、現像剤排出に要する機構を簡易化することができる。

なお、排気動作が行われる為に、ポンプ部３ａが最も伸びた状態から最も縮んだ状態になることに限らず、ポンプ部３ａが最も伸びた状態から最も縮む状態途中で停止したとしても、現像剤補給容器１の内圧変化が行われれば排気動作は行われる。つまり、排気工程とは、往復動部材係合突起３ｃが図１２に示すカム溝２ｇに係合している状態のことである。

（動作停止工程）
次に、ポンプ部３ａが往復動作しない動作停止工程について説明する。

本例では、前述したように磁気センサ８００ｃや現像剤センサ１０ｄの検出結果に基づいて制御装置６００が駆動モータ５００の動作を制御する構成となっている。この構成では、現像剤補給容器から排出される現像剤量がトナー濃度に直接影響を与えるので、画像形成装置が必要とする現像剤量を現像剤補給容器１から補給する必要がある。このとき、現像剤補給容器から排出される現像剤量を安定させるために、毎回決まった容積可変量を行うことが望ましい。

例えば、排気工程と吸気工程のみで構成されたカム溝２ｅにすると、排気工程もしくは吸気工程途中でモータ駆動を停止させることになる。その際、駆動モータ５００が回転停止後も惰性で円筒部２ｋが回転し、円筒部２ｋが停止するまでポンプ部３ａも連動して往復動作し続けることとなり、排気工程もしくは吸気工程が行われることとなる。惰性で円筒部２ｋが回転する距離は、円筒部２ｋの回転速度に依存する。さらに、円筒部２ｋの回転速度は駆動モータ５００へ与えるトルクに依存する。このことから、現像剤補給容器１内の現像剤量によってモータへのトルクが変化し、円筒部２ｋの速度も変化する可能性があることから、ポンプ部３ａの停止位置を毎回同じにすることが難しい。

そこで、ポンプ部３ａを毎回決まった位置で停止させるためには、カム溝２ｅに、円筒部２ｋが回転動作中でもポンプ部３ａが往復動しない領域を設ける必要がある。本例では、ポンプ部３ａを往復動させないために、図１２に示すカム溝２ｉを設けている。カム溝２ｉは、円筒部２ｋの回転方向に溝が掘られており、回転しても往復動部材３ｂが動かないストレート形状である。つまり、動作停止工程とは、往復動部材係合突起３ｃがカム溝２ｉに係合している状態のことである。

また、上記のポンプ部３ａが往復動しないとは、排出口４ａから現像剤が排出されないこと（円筒部２ｋの回転時振動等で排出口４ａから落ちてしまう現像剤は許容する）である。つまり、カム溝２ｉは排出口４ａを通じた排気工程、吸気工程が行われなければ、回転方向に対して回転軸方向に傾斜していても構わない。さらに、カム溝２ｉが傾斜していることから、ポンプ部３ａの傾斜分の往復動作は許容できる。

（現像剤補給容器の内圧の推移）
次に、現像剤補給容器１の内圧がどのように変化しているかについての検証実験を行った。以下、この検証実験について説明する。

現像剤補給容器１内の現像剤収容スペースが現像剤で満たされるように現像剤を充填した上で、ポンプ部３ａを５ｃｍ^３の容積変化量で伸縮させた際の、現像剤補給容器１の内圧の推移を測定した。現像剤補給容器１の内圧の測定は、現像剤補給容器１に圧力計（株式会社キーエンス社製、型名：ＡＰ−Ｃ４０）を接続して行った。

現像剤を充填した現像剤補給容器１のシャッタ４ｂを開いて排出口４ａを外部のエアーと連通可能とした状態で、ポンプ部３ａを伸縮動作させている際の圧力変化の推移を図１３に示す。

図１３において、横軸は時間を示し、縦軸は大気圧（基準（１ｋＰａ））に対する現像剤補給容器１内の相対的な圧力を示している（＋が正圧側、−が負圧側を示している）。

現像剤補給容器１の容積が増加し、現像剤補給容器１の内圧が外部の大気圧に対して負圧になると、その気圧差により排出口４ａからエアーが取り込まれる。また、現像剤補給容器１の容積が減少し、現像剤補給容器１の内圧が大気圧に対して正圧になると、内部の現像剤に圧力が掛かる。このとき、現像剤及びエアーが排出された分だけ内部の圧力が緩和される。

この検証実験により、現像剤補給容器１の容積が増加することで現像剤補給容器１の内圧が外部の大気圧に対して負圧になり、その気圧差によりエアーが取り込まれることを確認できた。また、現像剤補給容器１の容積が減少することで現像剤補給容器１の内圧が大気圧に対して正圧になり、内部の現像剤に圧力が掛かることで現像剤が排出されることを確認できた。この検証実験では、負圧側の圧力の絶対値は約１．２ｋＰａ、正圧側の圧力の絶対値は約０．５ｋＰａであった。

このように、本例の構成の現像剤補給容器１であれば、ポンプ部３ａによる吸気動作と排気動作に伴い現像剤補給容器１の内圧が負圧状態と正圧状態とに交互に切り替わり、現像剤の排出を適切に行うことが可能となることが確認された。

以上説明した通り、本例では、現像剤補給容器１に吸気動作と排気動作を行う簡易なポンプ部を設けたことで、エアーによる現像剤の解し効果を得ながら、エアーによる現像剤の排出を安定的に行うことができる。

つまり、本例の構成であれば、排出口４ａの大きさが極めて小さい場合であっても、現像剤を嵩密度の小さい流動化した状態で排出口４ａを通過させることが出来るため、現像剤に大きなストレスをかけることなく、高い排出性能を確保することができる。

また、本例では、容積可変型のポンプ部３ａの内部を現像剤収容スペースとして利用する構成としているため、ポンプ部３ａの容積を増大させて内圧を減圧させる際に、新たな現像剤収容空間を形成することができる。従って、ポンプ部３ａの内部が現像剤で満たされている場合であっても、簡易な構成で、現像剤にエアーを含ませて、嵩密度を低下させることができる（現像剤を流動化させることができる）。よって、現像剤補給容器１に現像剤を従来以上に高密度に充填させることが可能となる。

（カム溝の設定条件の変形例）
次に、図１２を用いてカム溝２ｅの設定条件の変形例について説明する。図１２に示す駆動変換機構部の展開図を用いて、カム溝２ｅの形状を変更した場合のポンプ部３ａの運転条件に与える影響について説明する。

ここで、図１２において、矢印Ａは円筒部２ｋの回転方向（カム溝２ｅの移動方向）、矢印Ｂはポンプ部３ａの伸張方向、矢印Ｃはポンプ部３ａの圧縮方向を示す。また、カム溝２ｅの構成は、ポンプ部３ａを圧縮させる際に使用される溝をカム溝２ｇと、ポンプ部３ａを伸張させる際に使用する溝をカム溝２ｈと、前述したポンプ部３ａが往復動作しないカム溝（ポンプ部非動作部）２ｉとなっている。更に、円筒部２ｋの回転方向Ａに対するカム溝２ｇのなす角度をα、カム溝２ｈのなす角度をβとして、カム溝のポンプ部３ａの伸縮方向Ｂ、Ｃにおける振幅（＝ポンプ部３ａの伸縮長さ）は前述したようにＫ１である。

まず、ポンプ部３ａの伸縮長さＫ１に関して説明する。

例えば、伸縮長さＫ１を短くした場合、即ち、ポンプ部３ａの容積可変量が減少してしまうことから、外気圧に対し発生させることができる圧力差も小さくなってしまう。そのため、現像剤補給容器１内の現像剤にかかる圧力が減少し、結果としてポンプ部の１周期（＝ポンプ部３ａを１往復伸縮）当たりの現像剤補給容器１から排出される現像剤の量が減少する。

このことから、図１４に示すように、角度α、βが一定の状態でカム溝の振幅Ｋ２をＫ２＜Ｋ１に設定すれば、図１２の構成に対し、ポンプ部３ａを１往復させた際に排出される現像剤の量を減少させることができる。逆に、Ｋ２＞Ｋ１に設定すれば、現像剤の排出量を増加させることも当然可能となる。

また、カム溝の角度α、βに関して、例えば、角度を大きくした場合、円筒部２ｋの回転速度が一定であれば、現像剤収容部２が一定時間回転した時に移動する往復動部材係合突起３ｃの移動距離が増えるため、結果としてポンプ部３ａの伸縮速度は増加する。

その一方、往復動部材係合突起３ｃがカム溝２ｇ、カム溝２ｈを移動する際にカム溝２ｇ、カム溝２ｈから受ける抵抗が大きくなるため、結果として円筒部２ｋを回転させるのに要するトルクが増加する。

このことから、図１５に示すように、伸縮長さＫ１が一定の状態で、カム溝２ｇの角度α´、カム溝２ｈの角度β´を、α´＞α及びβ´＞βに設定すれば、図１２の構成に対しポンプ部３ａの伸縮速度を増加できる。その結果、円筒部２ｋの１回転当たりのポンプ部３ａの伸縮回数を増加させることができる。更に、排出口４ａから現像剤補給容器１内へ入り込む空気の流速が増加するため、排出口４ａ周辺に存在する現像剤の解し効果は向上する。

逆に、α´＜α及びβ´＜βに設定すれば円筒部２ｋの回転トルクを減少させることができる。また、例えば、流動性の高い現像剤を使用した場合、ポンプ部３ａを伸張させた際に、排出口４ａから入り込んだ空気により排出口４ａ周辺に存在する現像剤が吹き飛ばされやすくなる。その結果、排出部４ｃ内に現像剤を十分に貯留することができなくなり、現像剤の排出量が低下する可能性がある。この場合は、本設定によりポンプ部３ａの伸張速度を減少させれば、現像剤の吹き飛ばしを抑えることで排出能力を向上することができる。

また、図１６に示すカム溝２ｅのように、角度α＜角度βに設定すれば、ポンプ部３ａの伸張速度を圧縮速度に対して大きくすることができる。逆に、角度α＞角度βに設定すれば、ポンプ部３ａの伸張速度を圧縮速度に対して小さくすることができる。

それにより、例えば現像剤補給容器１内の現像剤が高密度状態にある場合、ポンプ部３ａを伸張する時よりも圧縮する時の方がポンプ部３ａの動作力が大きくなるため、結果としてポンプ部３ａを圧縮する時の方が円筒部２ｋの回転トルクが高くなりやすい。しかし、この場合は、カム溝２ｅを図１６に示す構成に設定すれば、図１２の構成に対しポンプ部３ａの伸張時における現像剤の解し効果を増加させることができる。更に、ポンプ部３ａの圧縮時に往復動部材係合突起３ｃがカム溝２ｅから受ける抵抗が小さくなり、ポンプ部３ａの圧縮時における回転トルクの増加を抑制することが可能になる。

なお、図１７に示すように、往復動部材係合突起３ｃがカム溝２ｈを通過した直後に、カム溝２ｇを通過する様にカム溝２ｅを設けても良い。この場合、ポンプ部３ａが吸気動作を行った直後に排気動作に入る構成になる。図１２のポンプ部３ａが伸張した状態で動作停止する過程が除かれるので、除かれる動作停止の間、現像剤補給容器１内の減圧状態が持続されず、現像剤Ｔの解し効果が薄れてしまう。しかし、動作停止する過程が除かれるので、円筒部２ｋが１回転する間に吸排気工程を多く取り入れることができ、多く現像剤Ｔを排出することができる。

また、図１８に示すように、動作停止工程をポンプ部３ａが最も縮んだ状態、もしくはポンプ部３ａが最も伸びた状態以外に、排気工程および吸気工程途中にも設けることができる。このことより、必要量の容積可変量に設定することが可能で、現像剤補給容器１内の圧力を調整することができる。

以上のように、図１２、図１４〜図１８のカム溝２ｅの形状を変更することにより、現像剤補給容器１の排出能力を調整することができるため、現像剤補給装置２０１から要求される現像剤の量や使用する現像剤の物性等に適宜対応することが可能となる。

以上のように、本例では、搬送突起（螺旋状の凸部２ｃ）を備えた円筒部２ｋを回転させるための駆動力とポンプ部３ａを往復動させるための駆動力を１つの駆動受け部（ギア部２ｄ）で受ける構成としている。従って、現像剤補給容器の駆動入力機構の構成を簡易化することができる。また、現像剤補給装置に設けられた１つの駆動機構（駆動ギア３００）により現像剤補給容器へ駆動力を付与する構成としたため、現像剤補給装置の駆動機構の簡易化にも貢献することができる。

また、本例の構成によれば、現像剤補給装置から受けた円筒部２ｋを回転させるための回転駆動力を、現像剤補給容器の駆動変換機構により駆動変換する構成としたことで、ポンプ部３ａを適切に往復動させることが可能となる。

（規制部）
次に本発明の最も特徴的な構成である規制部７について図７、図１９〜図２３を用いて具体的に説明する。図７（ａ）は、現像剤補給容器の断面斜視図、図７（ｂ）はポンプが最大限膨張された時の部分断面図、図７（ｃ）はポンプ部が使用上最大限収縮された状態の部分断面図である。また、図１９（ａ）は実施例１の容器に内装される搬送部材６全体の斜視図で、図１９（ｂ）は搬送部材６の側面図、図２０〜図２３はそれぞれ補給動作時の容器内の様子を図７のポンプ部３ａ側から見た断面図である。

図７（ａ）に示すように、本構成において規制部７は、搬送部材６のポンプ部３ａ側端部に一体で設けられている。そのため、円筒部２ｋと一体で回転する搬送部材６の回転動作に伴い、規制部７も連動して回転する構成となっている。

そして、図１９に示すように、規制部７は、回転軸方向（図７（ｂ）矢印Ｘ）に幅Ｓだけ離れた位置に平行に設けられた２枚のスラスト抑止壁７ａ，７ｂと、回転方向に設けられた２枚のラジアル抑止壁７ｃ，７ｄと、によって構成されている。また、ポンプ部３ａ側にあるスラスト抑止壁７ａの回転軸中心付近に、現像剤収容部２内の空間と規制部７内の空間を連通可能な収容部開口７ｅが形成されている。本実施例では、収容部開口７ｅは、規制部７のポンプ部側の側面に設けられている。また、２枚のスラスト抑止壁７ａ，７ｂと、２枚のラジアル抑止壁７ｃ，７ｄの、回転軸中心から離れた外端部に囲まれた箇所に、連通路４ｄと連通可能な連通路開口７ｆが形成されている。つまり、連通路開口７ｆの回転軸スラスト方向の位置は、連通路４ｄに対して、少なくとも一部が重なり合う位置に配置されている。そして、２枚のスラスト抑止壁７ａ，７ｂと２枚のラジアル抑止壁７ｃ，７ｄに囲まれた、規制部７の内部には、収容部開口７ｅと連通路開口７ｆが連通可能な通気路７ｇが形成されている。本実施例では、回転軸方向において規制部７は連通路４ｄを覆っている構成となっている。

次に、現像剤補給工程時の規制部７の動作について図２０〜図２３を用いて説明する。図２０は実施例１におけるポンプ部の動作停止工程時の排出部の断面図である。図２１は実施例１における吸気時の排出部の断面図である。図２２は実施例１における排気時の排出部の断面図である。図２３は実施例１における現像剤が排出された後の排出部の断面図である。

図２０において、現像剤補給容器１は円筒部２ｋの回転に伴い、ポンプ部３ａが停止している動作停止工程となっている。

このとき、規制部７は、搬送部材６の回転に伴って回転し、排出部４ｃ底部に位置する連通路４ｄの上部に対して、規制部７の連通路開口７ｆが覆っていない状態となる。また、ポンプ部３ａは動作停止工程のため、往復動することなく、現像剤収容部２内の内圧の変化はない。ここで、本実施例では、搬送部材６は規制部７を連通路４ｄの開口部の上部（入口領域）への移動と前記入口領域からの退避するように移動させる移動部の機能を有する。

その結果、連通路４ｄに対して、規制部７が作用することはなく、搬送部材６によって連通路４ｄ上部近傍へと搬送された現像剤Ｔが、連通路４ｄ内に流れ込み、貯留される状態（現像剤流入非規制状態）となる。

この現像剤流入非規制状態から搬送部材６が回転することで、図２１の状態となる。

図２１において、ポンプ部３ａは最も縮んだ状態から最も伸びた状態へ向かう途中の状態、すなわち吸気工程となっている。

このとき、規制部７は、搬送部材６の回転に伴って回転し、連通路４ｄ上部に対して、規制部７の連通路開口７ｆが連通路４ｄ上部を覆っていない状態からその一部を覆う状態となる。また、ポンプ部３ａは吸気工程のため、ポンプ部３ａが伸びることで、現像剤収容部２内の圧力が減圧状態となり、現像剤補給容器１外のエアーが、現像剤補給容器１内外の圧力差により、排出口４ａを通って現像剤補給容器１内へと移動する。

その結果、前述の工程で連通路４ｄに貯留された現像剤Ｔは、排出口４ａより取り込まれたエアーを含むことで、嵩密度が低下し、流動化した状態となる。

また、連通路４ｄ上部の状態は、規制部７の回転に伴い、規制部７の連通路開口７ｆが連通路４ｄ上部を覆うことによって、規制部７の回転方向下流側のラジアル抑止壁７ｃが、連通路４ｄ上部の現像剤Ｔを押し退ける状態となる。さらに、連通路４ｄ上部に対して、規制部７の連通路開口７ｆが一部覆った状態となる。その結果、規制部７のスラスト抑止壁７ａ，７ｂ、ラジアル抑止壁７ｃ，７ｄにより、連通路４ｄ上部近傍の現像剤Ｔの連通路４ｄ内への流入が規制された状態（現像剤流入規制状態）となる。

この現像剤流入規制状態からさらに搬送部材６が回転することで、図２２の状態となる。

図２２において、ポンプ部３ａは最も伸びた状態から最も縮んだ状態へ向かう途中の状態、すなわち排気工程となっている。

このとき、規制部７は、搬送部材６の回転に伴って回転し、連通路４ｄ上部に対して、少なくとも規制部７の連通路開口７ｆの一部が連通路４ｄ上部常に覆った状態となっている。また、ポンプ部３ａは排気工程のため、ポンプ部３ａが縮むことで、現像剤補給容器１内の内圧は大気圧よりも高くなるため、現像剤補給容器１内のエアーが、現像剤補給容器１内外の圧力差により、排出口４ａを通って現像剤補給容器１外へと移動する。

その結果、前述の吸気工程で連通路４ｄ内の流動化された現像剤Ｔが、排出口４ａを通して現像剤補給装置２０１へ排出される。

また、この排気工程においても、連通路４ｄ上部の状態は、前述の吸気工程に続き、規制部７の回転に伴い、規制部７の回転方向下流側のラジアル抑止壁７ｃが、連通路４ｄ上部のトナーを押し退けている状態となる。さらに、連通路４ｄ上部に対して、規制部７の連通路開口７ｆの一部が連通路４ｄ上部を常に覆った状態となる。その結果、排気工程時においては常に、規制部７のスラスト抑止壁７ａ，７ｂ、ラジアル抑止壁７ｃ，７ｄにより、連通路４ｄ上部近傍の現像剤Ｔの連通路４ｄ内への流入が規制された状態（現像剤流入規制状態）となる。

ここで、排気工程時の連通路４ｄ内の現像剤Ｔに対して作用する、現像剤補給容器１内のエアーの流れについて具体的に記述する。本構成における、排気工程時の連通路４ｄに対してのエアーの流れは以下に記す２通りが挙げられる。

１つは、ポンプ部または現像剤収容部２内から、規制部７の回転軸中心付近に設けられた収容部開口７ｅ、規制部７内部の通気路７ｇ、連通路４ｄと連通する規制部７の連通路開口７ｆ、の順に移動して、連通路４ｄ内の現像剤Ｔに作用するエアーの流れである。もう１つは、連通路４ｄ上部と、連通路４ｄ上部を覆った規制部７との隙間を通過して、連通路４ｄ内の現像剤Ｔに作用するエアーの流れである。

しかし、以下の理由から、排気工程時の連通路４ｄに対してのエアーの流れは、前者のエアーの流れが主流となる。

排気工程時に、連通路４ｄ上部を覆った規制部７の連通路開口７ｆ外周近傍の現像剤Ｔは、規制部７のスラスト抑止壁７ａ，７ｂ、ラジアル抑止壁７ｃ，７ｄにより、連通路４ｄ内への流入を規制されている。よって、規制部７の連通路開口７ｆ外周近傍においては、現像剤Ｔが滞留しているため、連通路４ｄへのエアーの流れに対して、滞留した現像剤Ｔは抵抗となる。それに対して、規制部７の回転軸付近に設けられた収容部開口７ｅ近傍は、排気工程時において、連通路開口７ｆと比較し、鉛直方向上方に位置しているため、連通路開口７ｆよりも現像剤Ｔの滞留は少なく、エアーの流れに対しての抵抗は小さい。その結果、排気工程時の主となるエアーの流れは、エアーの流れに対して現像剤Ｔによる抵抗が小さい、前者の規制部７内部の通気路７ｇを通過するエアーの流れが主流となるのである。

その結果、排気工程時においては、規制部７内部の通気路７ｇを通過したエアーにより、通気路７ｇと連通可能な連通路４ｄ内の現像剤Ｔが、エアーの流れと共に現像剤補給装置２０１へ排出されることになる。また、上述したように、排気工程時には、連通路４ｄは、規制部７により常に現像剤Ｔの流入が規制される現像剤流入規制状態のため、連通路４ｄ内にはほぼ一定量の現像剤が貯留されている。

さらに、排気工程時の現像剤補給容器１内の内圧は、エアーの流れとともに、連通路４ｄ内の現像剤Ｔが排出された時点（図２３）で、現像剤補給容器１内外の空間が連通し、その後、エアーのみが放出され、最終的に現像剤補給容器１外の圧力と同等となる。つまり、連通路４ｄ内の現像剤Ｔが排出された以後は、現像剤補給容器１内外の圧力差によりエアーのみが放出され、現像剤Ｔは排出されない。よって、排気工程時においては、連通路４ｄ内に貯留された一定量の現像剤Ｔのみが排出されるため、非常に高い補給精度で現像剤補給装置２０１へ現像剤Ｔを排出可能となる。

なお、この排気工程時においては、規制部７の連通路開口７ｆが、連通路４ｄの上部を隙間なく完全に覆うことが望ましい。これにより、排気工程時に、連通路４ｄ上部近傍の現像剤Ｔの連通路４ｄ内への流入がなくなり、より安定した補給精度を得ることができる。

ここで、比較例として、規制部７のない構成について図２４を用いて説明する。図２４は本構成と比較して、規制部７を排除したのみであり、その他の構成は本構成と同様である。

図２４に示すように、比較例の構成においては、連通路４ｄ上部に規制部７はなく、常に開放状態であり、連通路４ｄに対して流入する現像剤Ｔは、連通路４ｄへの流入規制等の制御を受けることはない。そのため、排気工程において現像剤補給装置２０１に対して排出される現像剤Ｔは、連通路４ｄに一定量貯留された現像剤Ｔ以外にも、連通路４ｄ上部近傍の制御不能な量の現像剤Ｔも一緒に排出されてしまう。この比較例の構成での制御不能な量の現像剤とは、主に連通路４ｄ上部近傍の、現像剤補給容器１内の制御していない現像剤粉面の影響を受けた現像剤Ｔを指している。現像剤粉面を制御していない場合、連通路４ｄ上部近傍の現像剤粉面は高い場合や低い場合があり、排気工程時に、連通路４ｄへ流入する現像剤量が制御不能で一定ではない。よって、比較例では、排気工程時に、連通路４ｄ上部近傍の制御不能な量の現像剤Ｔが排出されてしまうのである。

また、比較例は、排気工程時に連通路４ｄ上部が開放状態のため、排出口４ａ上部に常に現像剤Ｔが存在し、現像剤補給容器１内外の圧力差により、現像剤補給容器１内の内圧が大気圧と同等になるまで、エアーの流れと共に現像剤Ｔが排出され続けてしまう。

よって、比較例においては、連通路４ｄ上部近傍の制御不能な現像剤量が、排気工程時に排出され続けるため、本実施例の構成にて求められるような補給精度を得ることは非常に困難である。

これに対して、前述した本実施例の構成では、連通路４ｄ上部近傍の現像剤Ｔに対しては、規制部７の回転方向下流側のラジアル抑止壁７ｃにより、現像剤Ｔを押し退け、現像剤粉面を摺り切るように一定とすることで、連通路４ｄ内の現像剤粉面を一定に制御している。さらに、規制部７により、連通路４ｄを覆うことで、連通路４ｄ内への現像剤Ｔの流入を規制し、連通路４ｄ内の現像剤粉面を一定に保つことが可能となる。そして、排気工程時は、前述のように連通路４ｄ内の現像剤Ｔが排出されると、現像剤補給容器１内外の空間が連通し、その後、エアーのみが放出されるので、現像剤補給容器１内外の圧力差により、現像剤Ｔが排出され続けることを防止できるのである。

以上のことから、規制部７を設けた本構成は、排気工程において、常に連通路４ｄ内に貯留された一定量の現像剤Ｔを、現像剤補給装置２０１へ排出可能であり、非常に安定した補給精度で現像剤Ｔを排出可能な構成と言える。

そして、図２３は連通路４ｄ内の現像剤を排出した後の状態である。このとき、壁面への付着分を除き、連通路４ｄ内に現像剤Ｔは無い。ここからさらに搬送部材６が回転することで、図２０の状態に戻り、同様の工程が繰り返される。よって、本構成を用いることで、排出の初期から後期まで、常に安定した補給精度で現像剤Ｔを排出することが可能となり、規制部７は高い補給精度に対応するのに、非常に効果的な構成と言える。

なお、本構成では、規制部７を搬送部材６に対して、２箇所付属した構成となっているが、本発明の構成はこれに限るものではない。前述にて本構成は円筒部２ｋが３６０°回転する中で、２回の排気工程を含むカム構成としていたため、２箇所の規制部７を設けた。例えば、円筒部２ｋが３６０°回転する中で、３回の排気工程ならば、３箇所の規制部７を設ける等の配置にしてもよい。

また、本構成においては、前述のように規制部７は移動部である搬送部材６と一体に設けられ、搬送部材６が円筒部２ｋと一体で回転する動作に伴い、規制部７も連動して回転する構成となっている。本構成は、前述のように円筒部２ｋを回転させるための駆動力とポンプ部３ａを往復動させるための駆動力を１つの駆動受け部（ギア部２ｄ）で受ける構成としている。さらに、規制部７を回転させるための駆動力に関しても、円筒部２ｋを回転させるための駆動力と共に１つの駆動受け部（ギア部２ｄ）で受ける構成としている。つまり、本構成は、円筒部２ｋの回転、ポンプ部３ａの往復動、規制部７の回転、と３つの駆動力を必要としており、この３つの駆動力を１つの駆動受け部（ギア部２ｄ）で受ける構成となっている。

従って、本構成は、現像剤補給容器１に駆動受け部を３つ別々に設ける場合に比して、現像剤補給容器１の駆動入力機構の構成を大幅に簡易化することが可能となる。更に、現像剤補給装置２０１の１つの駆動機構（駆動ギア３００）から駆動を受ける構成としたため、現像剤補給装置２０１の駆動機構の簡易化にも大きく貢献することができる。

また、現像剤Ｔの排出に関わる、ポンプ部３ａの往復動と規制部７の回転の２つの駆動が、円筒部２ｋの回転と連動しているため、本構成は、ポンプ部３ａと規制部７を駆動させるタイミングの調整が、非常に容易な構成となっている。

＜変形例１＞
なお、本発明の現像剤補給容器１は、上述の実施例１にて説明した現像剤補給容器１に限定されるものではない。例えば、変形例として、図２５（ａ）、（ｂ）に示すような現像剤補給容器１においても同様の性能を得ることができる。

図２５（ａ）、（ｂ）は現像剤補給容器１の断面斜視図を示している。なお、図２５（ａ）は後述する接触部６ｂと接触部７ｉが離間している状態、図２５（ｂ）は接触部６ｂと接触部７ｉが接触している状態を示している。また、本変形例では、搬送部材６と規制部７の構成が実施例１と異なるだけであり、その他の構成は実施例１とほぼ同様である。従って、本変形例では、上述した実施例１と同様の構成に関しては同符号を付すことで詳細な説明を省略する。

本変形例では、図２５に示すように、実施例１のように搬送部材６と規制部７が一体で設けられた構成の代わりに、搬送部材６と規制部７が別体で設けられた構成となっている。搬送部材６に関しては、実施例１と同様に、現像剤補給装置２０１から受けた回転駆動力により回転駆動する円筒部２ｋとともに、一体的に回転する構成となっている。規制部７に関しては、図２５に示すように、排出部４ｃに設けられた軸保持部４ｅにより、規制部７の回転中心軸部７ｈが回転可能に軸支持された状態で保持されている。

また、図２５に示すように、本変形例における搬送部材６と規制部７には、それぞれ、接触部６ｂと接触部７ｉが設けられている。この接触部６ｂと接触部７ｉは、搬送部材６の回転時に接触可能な位置に配置されており、搬送部材６の回転により、接触部６ｂが接触部７ｉと接触することで、規制部７が連動して回転駆動する構成となっている。つまり、本変形例においても、実施例１の構成と同様に、搬送部材６が円筒部２ｋと一体で回転する動作に伴い、規制部７も連動して回転する構成となっている。

従って、本変形例においても、現像剤補給工程時の規制部７は、上述した実施例１と同様に駆動することで、図２０〜図２３に示した、動作停止工程、吸気工程、排気工程時も実施例１と同様の効果を得ることができる。よって、規制部７を設けた本変形例は、排気工程において、常に連通路４ｄ内に貯留された一定量の現像剤Ｔを、現像剤補給装置２０１へ排出可能であり、非常に安定した補給精度で現像剤Ｔを排出可能な構成と言える。更に、本変形例は、規制部７が排出部４ｃ側に保持された構成となっているため、規制部７の回転軸中心から離れた外端部と排出部４ｃ内壁との隙間を、実施例１よりも精度よく制御することが可能となり、より安定した補給精度を得ることができる。

また、本変形例も、円筒部２ｋの回転、ポンプ部３ａの往復動、規制部７の回転、と３つの駆動力を必要としており、この３つの駆動力を１つの駆動受け部（ギア部２ｄ）で受ける構成となっている。

従って、本変形例においても、現像剤補給容器１に駆動受け部を３つ別々に設ける場合に比して、現像剤補給容器１の駆動入力機構の構成を大幅に簡易化することが可能となる。更に、現像剤補給装置２０１の１つの駆動機構（駆動ギア３００）から駆動を受ける構成としたため、現像剤補給装置２０１の駆動機構の簡易化にも大きく貢献することができる。

〔実施例２〕
次に図２６、図２７、図２８を用いて実施例２について説明する。図２６は実施例２における現像剤補給容器１の部分断面斜視図である。図２７（ａ）は実施例２における搬送部材６の斜視図、図２７（ｂ）は搬送部材６の部分断面斜視図である。図２８（ａ）、（ｂ）は補給動作時の容器内の様子を図２６のポンプ部３ａ側から見た断面図である。

本実施例は、図２６、図２７に示すように、実施例１と比較して、搬送部材６と一体に設けられた規制部７の形状が変更された構成となっている。なお、その他の構成は実施例１と同じである。このため実施例１と重複する説明は省略し、ここでは本実施例の特徴となる構成について説明する。また、前述した実施例と同一機能を有する部材には同一符号を付す。

本実施例において実施例１の構成と異なるポイントは、連通路４ｄ内への現像剤Ｔの流入が規制された状態（現像剤流入規制状態）での、規制部７の収容部開口７ｅの位置である。以下に詳細を説明する。

実施例１においては、図２２に示すように、現像剤流入規制状態の収容部開口７ｅの位置は、ポンプ部３ａ側にあるスラスト抑止壁７ａの回転軸中心付近に設けられている。それに対して、本実施例においては、図２８に示すように、現像剤流入規制状態での収容部開口７ｅの位置は、排出部４ｃの鉛直方向最上端近傍に設けられている。

また、図２８に示すように、現像剤流入規制状態において、規制部７に設けた連通路開口７ｆは、実施例１と同様に、排出部４ｃの鉛直方向最下端近傍に設けられている。また、規制部７内部に設けられた通気路７ｇも、実施例１と同様に、収容部開口７ｅと連通路開口７ｆを繋ぐ空間として設けられている。よって、本実施例では、現像剤流入規制状態において、規制部７内部の通気路７ｇは、排出部４ｃの鉛直方向最上端近傍と最下端近傍を繋ぐ空間となっている。また、本実施例では、図２７に示すように、１つの開口が、規制部７の回転により位相が逆転し、収容部開口７ｅと連通路開口７ｆの両方を兼ねる構成となっている。

図２８に示した現像剤補給工程において、本実施例においても、実施例１と同様に、規制部７が回転駆動することで、実施例１と同様の効果を得ることができる。よって、規制部７を設けた本実施例は、前述のように、排気工程において、常に連通路４ｄ内に貯留された一定量の現像剤Ｔを、現像剤補給装置２０１へ排出可能であり、非常に安定した補給精度で現像剤Ｔを排出可能な構成と言える。

さらに、本実施例は、現像剤流入規制状態にて、収容部開口７ｅの位置が排出部４ｃの鉛直方向最上端近傍に設けられることで、実施例１に対して、より確実に安定した補給精度で現像剤Ｔを排出可能となる。以下に詳細を記す。

図２２に示した実施例１のように、収容部開口７ｅが、規制部７の回転軸中心付近に位置する場合、もし現像剤補給容器１内の現像剤粉面が収容部開口７ｅ近傍に位置していたら、収容部開口７ｅから現像剤Ｔが規制部７内に流入する可能性があった。そして、現像剤流入規制状態において、収容部開口７ｅから現像剤Ｔが流入した場合、現像剤Ｔは、通気路７ｇ、連通路開口７ｆと通過し、規制部７で覆われた連通路４ｄへと追加で流入してしまう可能性がある。そのため、排気工程時には、規制部７を備えた本構成は、前述のように、連通路４ｄ内の現像剤Ｔのみが排出されるのだが、収容部開口７ｅから追加で連通路４ｄへ流入した制御不能な量の現像剤Ｔも一緒に排出される可能性があった。その結果、実施例１は、非常に安定した補給精度で現像剤を排出可能なのだが、現像剤粉面からの制御不能な量の現像剤Ｔの、連通路４ｄへの流入の影響を受け、排出量が変動する可能性があった。

しかし、本実施例では、図２８に示すように、現像剤流入規制状態において、収容部開口７ｅは、排出部４ｃの鉛直方向最上端近傍に位置しているので、現像剤粉面が収容部開口７ｅ近傍に位置する可能性は、実施例１と比較して非常に少ない。よって、収容部開口７ｅから規制部７内へ現像剤Ｔが流入する確率を大きく減少させることができ、実施例１よりも、規制部７内への現像剤Ｔの流入を防止する点で有利な構成と言える。従って、現像剤流入規制状態時に、規制部７で覆われた連通路４ｄへと追加で流入する現像剤Ｔの量はほとんどなく、連通路４ｄ内の現像剤Ｔの量は常に安定した状態となる。その結果、排気工程時には、規制部７を備えた本構成は、前述のように、連通路４ｄ内の現像剤Ｔのみが排出されるため、より確実に安定した補給精度で現像剤Ｔを排出可能となり、実施例１よりも、より好ましい構成と言える。

Ｓ …シート
Ｔ …現像剤
１ …現像剤補給容器
２ …現像剤収容部
２ｃ …搬送突起
２ｄ …ギア部
２ｅ，２ｇ，２ｈ，２ｉ …カム溝
２ｋ …円筒部
３ａ …ポンプ部
３ｂ …往復動部材
３ｃ …往復動部材係合突起
３ｆ …保護部材回転規制部
４ …フランジ部
４ａ …排出口
４ｂ …シャッタ
４ｃ …排出部
４ｄ …連通路
４ｅ …軸保持部
５ｂ …フランジシール
６ …搬送部材
６ａ …傾斜リブ
６ｂ …接触部
７ …規制部
７ａ，７ｂ …スラスト抑止壁
７ｃ，７ｄ …ラジアル抑止壁
７ｅ …収容部開口
７ｆ …連通路開口
７ｇ …通気路
７ｈ …回転中心軸部
７ｉ …接触部
１０ …装着部
１０ａ …ホッパ
１０ｂ …搬送スクリュー
１０ｃ …開口
１０ｄ …現像剤センサ
１１ …回転規制部
１３ …現像剤受入れ口
２１ …突き当て部
１００ …装置本体
１０４ …感光体
２０１ …現像剤補給装置
２０１ａ …現像器
３００ …駆動ギア
５００ …駆動モータ
６００ …制御装置

Claims (8)

1. 現像剤補給装置に着脱可能な現像剤補給容器において、
   前記現像剤補給容器は、
   現像剤を収容可能な現像剤収容部と、
   前記現像剤収容部に収容された現像剤を前記現像剤補給容器から排出する排出口と、
   前記現像剤補給容器の内部から前記排出口に通じる連通路と、
   少なくとも前記排出口に対して作用するように設けられ往復動に伴いその容積が可変なポンプ部と、
   前記現像剤補給容器の内面にある前記連通路の入口領域に現像剤が流入することを規制する規制部と、
   前記規制部の前記入口領域への移動と前記規制部の前記入口領域からの退避とを行うための移動部と、
   前記規制部の内部は、前記排出口と少なくとも前記ポンプ部との間を通気するための通気路を備えることを特徴とする現像剤補給容器。
2. 前記現像剤収容部に収容した現像剤の流動性エネルギーは、４．３×１０^−４（ｋｇ・ｍ^２／ｓ^２（Ｊ））以上、４．１４×１０^−３（ｋｇ・ｍ^２／ｓ^２（Ｊ））以下であり、
   前記排出口の開口面積は、１２．６（ｍｍ^２）以下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。
3. 前記現像剤補給容器は、
   前記現像剤収容部の現像剤を回転に伴い搬送する搬送部と、
   前記搬送部により現像剤が搬送され、前記排出口を備えた現像剤排出室と、
   前記現像剤補給装置から前記搬送部を回転させる為の回転駆動力を受ける駆動受け部と、
   前記駆動受け部が受けた回転駆動力を前記ポンプ部の動作力へ変換する駆動変換部と、
   を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の現像剤補給容器。
4. 前記規制部は、前記搬送部の回転と共に前記移動部が回転することで動作することを特徴とする請求項３に記載の現像剤補給容器。
5. 前記通気路は、前記連通路と連通する連通路開口と、前記現像剤収容部と連通する収容部開口を備え、
   前記収容部開口は、前記規制部の現像剤の流入を規制する状態時に、少なくとも前記連通路開口より鉛直方向上方に位置することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の現像剤補給容器。
6. 前記通気路の一方の開口は、前記規制部が現像剤が流入することを規制する位置にあるときに前記連通路と対向する前記規制部の部分に配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の現像剤補給容器。
7. 前記通気路の他方の開口は、前記規制部が現像剤が流入することを規制する位置にあるときに前記ポンプ部と対向する前記規制部の側面に配置されていることを特徴とする請求項６に記載の現像剤補給容器。
8. 前記通気路は、前記排出口と前記現像剤収容部との間を通気することを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の現像剤補給容器。

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