JP6882424B2 - 現像剤補給容器、現像剤補給装置、及び、画像形成装置 - Google Patents

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（以下、補給容器と記す）に関する。なお、現像剤補給装置は、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る。

特許文献１に記載の装置では、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、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、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、現像剤を安定して排出する構成になっている。

また、特許文献２に記載の装置では、補給容器の内部の現像剤を一定量で貯留する貯留部を排出口の近傍に設け、貯留部への現像剤の流入量を制御する構成となっている。この構成により特許文献１に記載の補給容器よりも優れた安定的な排出性を実現することができる。

特開２０１０−２５６８９４号公報 特開２０１４−１８６１３８号公報

しかしながら、特許文献１又は特許文献２に記載の装置では、蛇腹ポンプを用いて、補給容器の内部の全容積に対して補給容器の内外の圧力差を発生させる構成である。従って、例えば、物流等により補給容器の内部の排出口の近傍に設けられる貯留部の現像剤が圧密した状態になっても、現像剤を確実に解し、初期から安定的に排出させるためには、補給容器の現像剤収容室と外部との内外の圧力差を大きくする必要があった。その結果、蛇腹ポンプの伸縮量を大きく、又は、蛇腹ポンプの内容積を大きくする必要があった。その結果、補給容器が大きくなり、画像形成装置の装置本体における補給容器の設置スペースが大きくなる。

また、物流によって圧密状態となった現像剤を流動化させるための蛇腹ポンプの伸縮量や内容積は、通常状態の現像剤（≒流動化した現像剤）を排出する場合に比較して大きくなる。従って、通常状態にて蛇腹ポンプを用いると、現像剤と共に画像形成装置の装置本体側に吐出されるエアーを抜くための構成を設ける必要が生じてしまう。そのために、画像形成装置や補給容器の大型化やコストの増加の懸念があった。

本発明は、上記実情に鑑み、物流により排出口の近傍の貯留部の内部で圧密状態となった現像剤を確実に解し、初期から現像剤を安定的に排出できる現像剤補給容器を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の現像剤補給容器は、現像剤補給装置に着脱可能な現像剤補給容器であって、現像剤を収容可能な現像剤収容室と、前記現像剤収容室に設けられて内部の現像剤を排出する排出口と、前記現像剤収容室の内部で前記排出口に通じて現像剤を一定量で貯留可能な貯留部と、少なくとも前記排出口に対して圧力を作用させるために前記現像剤収容室の内部の容積を前記現像剤補給容器の長手方向に変更可能なポンプ部と、前記ポンプ部と前記貯留部との間で通気可能な通気部と、前記ポンプ部と前記通気部との接続部に設けられ、少なくとも排気動作時に前記ポンプ部から生じて前記現像剤収容室に向かうエアーの流れを抑制する抑制部と、前記貯留部に対して現像剤の流入を規制する規制位置と、前記貯留部に対して現像剤の流入を規制しない非規制位置と、に移動可能で、前記ポンプ部の排気の動作時に前記規制位置に移動して前記貯留部の少なくとも一部を覆って前記ポンプ部により生じるエアーの流れを誘導する規制部と、を備え、前記通気部は、前記規制部の一部に形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、物流により排出口の近傍の貯留部の内部で圧密状態となった現像剤を確実に解し、初期から現像剤を安定的に排出できる。

実施例１に係る画像形成装置の断面図である。 （ａ）は補給装置の部分断面図、（ｂ）は補給容器を装着する装着部の斜視図、（ｃ）は装着部の断面図である。 制御系、並びに、補給容器と補給装置を部分的に拡大した断面図である。 制御系による現像剤の補給の流れを説明するフローチャートである。 ホッパを省き、補給容器から現像器へ直接的に現像剤を補給する構成を示す断面図である。 （ａ）は補給容器の全体斜視図、（ｂ）は補給容器の排出口周辺の部分拡大図、（ｃ）は補給容器を装着部に装着した状態を示す正面図である。 （ａ）は補給容器の断面斜視図、（ｂ）はポンプ部が使用上で最大限に伸張された状態の部分断面図、（ｃ）はポンプ部が使用上で最大限に収縮された状態の部分断面図である。 流動性エネルギーを測定する装置の模式図である。 排出口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。 現像剤の排出量と容器内充填量の関係を、現像剤Ａに関して示すグラフである。 （ａ）はポンプ部が使用上で最大限に伸張された状態の部分図、（ｂ）はポンプ部が使用上で最大限に収縮された状態の部分図、（ｃ）はポンプ部の図である。 駆動力変換機構（係合突起とカムにより構成されるカム機構）における、カム溝の展開図を示したものである。 補給容器のシャッタが開かれて第２排出口が外部のエアーと連通可能にした状態で、ポンプ部が伸縮動作させるときの圧力変化の推移を示すグラフ等である。 （ａ）は補給容器に内装される搬送部材の斜視図であり、（ｂ）は搬送部材の側面図であり、（ｃ）は搬送部材の正面図である。 補給容器は、ポンプ部の動作しない動作停止工程の状態に相当する。 ポンプ部が最も縮んだ状態から最も伸びた状態へと向かう途中の状態、即ち、吸気工程を示す図である。 ポンプ部が最も伸びた状態から最も縮んだ状態へと向かう途中の状態、即ち、排気工程を示す図である。 （ａ）は、実施例２に係る補給容器に関して、特にフランジ部の構成を収容室側から見た斜視図であり、（ｂ）は、フランジ部の断面図である。 現像剤補給容器の断面図である。 比較例（従来例）に係る補給容器の構成を示す一部拡大斜視図である。 実施例２の変形例に係る補給容器の搬送部材の拡大斜視図である。 （ａ）は、実施例３に係る補給容器の内部のフランジ部の斜視図であり、（ｂ）は、排気工程における本実施例の搬送部材及びフランジ部の位置関係を示す断面図である。

以下、図面を参照して、この発明を実施するための形態を実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対位置等は、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるから、特に特定的な記載が無い限りは、発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。なお、後の実施例の構成に関して、前の実施例と同一の構成に関しては前の実施例と同一の符号を付して、前の実施例中の説明が援用されるものとする。

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、現像剤補給装置と補給容器の構成について順に説明する。

（画像形成装置）
図１は、実施例１に係る画像形成装置１００の断面図である。この画像形成装置１００は、補給容器１（所謂、トナーカートリッジ）が着脱可能（取り外し可能）に装着される補給装置２０１が搭載された画像形成装置１００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）の構成を示す。『現像剤補給容器』としての補給容器１は、『現像剤補給装置』としての補給装置２０１に着脱可能な構成であり、装置本体１００Ａに対しても着脱可能な構成である。従って、補給容器１や補給装置２０１をカートリッジとする場合に、こうしたカートリッジを装置本体１００Ａに着脱自在に装着される。

画像形成装置１００は装置本体１００Ａを有する。原稿１０１は原稿台ガラス１０２の上に置かれる。そして、原稿の画像情報に応じた光像を光学部１０３の複数のミラーＭｒとレンズＬｎにより、『像担持体』としての感光体ドラム１０４上に結像させることにより静電像を形成する。この静電像は乾式の現像器２０１ａ（１成分現像器）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、後述するような例でも構わない。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。

カセット１０５〜１０８は、記録材（以下、「シートＳ」という）を収容する。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。ここで記録材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、感光体ドラム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。

感光体ドラム１０４の下方には、転写帯電器１１１と分離帯電器１１２とが配置される。ここで、転写帯電器１１１によって、感光体ドラム１０４上に形成された現像剤による現像剤像をシート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を感光体ドラム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により一部が装置本体１００Ａの外部へ排出される。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、装置本体１００Ａの内部へ搬送される。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１００Ａにおいて、感光体ドラム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により感光体ドラム１０４に形成された静電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、感光体ドラム１０４上に所望の静電像を形成するため感光体ドラム１０４の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は感光体ドラム１０４に残留している現像剤を除去するためのものである。

（補給装置）
ここで、図２（ａ）は補給装置２０１の部分断面図、図２（ｂ）は補給容器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、補給容器１と補給装置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の補給の流れを説明するフローチャートである。図１〜図４を用いて、以下で、現像剤補給システムの構成要素である補給装置２０１について説明する。『現像剤補給容器』としての補給容器１は、『現像剤補給装置』としての補給装置２０１に着脱可能な容器である。

補給装置２０１は、図１に示すように、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（図２（ｂ）参照）と、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。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、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方向と実質的に平行である。また、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、現像剤を担持する『現像剤担持体』としての現像ローラ２０１ｆと、撹拌部材２０１ｃ、送り部材２０１ｄ、２０１ｅを有している。そして、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により感光体ドラム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、補給容器１が装着された際に補給容器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方向規制部１１（保持機構）が設けられている。

また、装着部１０は、補給容器１が装着された際に、後述する補給容器１の第２排出口４ａ（排出孔）（図６参照）と連通し、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口（現像剤受入孔）１３（図３参照）を有している。そして、補給容器１の第２排出口４ａから現像剤が現像剤受入口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、現像剤受入口１３の直径は第２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（図３参照）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６００（ＣＰＵ）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（残量センサ）から入力された現像剤の残量情報に基づき、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補給容器１に付与する構成に比して、補給装置２０１の駆動機構の簡易化を図ることができる。

（補給容器の装着／取り出し方法）
次に、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、補給容器１を補給装置２０１の装着部１０へ挿入、装着させる。この装着動作に伴い、補給容器１のフランジ部４が補給装置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、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から補給容器１を取り出す。そして、予め用意してある新しい補給容器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、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）
図４のフローチャートを基に、補給装置２０１による現像剤補給制御について説明する。この現像剤補給制御は、制御装置６００（ＣＰＵ）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。

制御装置６００は、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、制御装置６００は、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した場合、即ち現像剤センサ１０ｄにより現像剤が検出されない場合、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）。

制御装置６００は、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した場合、即ち現像剤センサ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。

図５は、図３のホッパ１０ａを省き、補給容器１から現像器８００へ直接的に現像剤を補給する構成を示す断面図である。図３では補給容器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た後に現像器２０１ａへ補給する構成であったが、この図５のような補給装置２０１の構成としてもよい。図５は、補給装置２０１として２成分現像剤を用いる現像器８００を用いた例である。この現像器８００には、現像剤が撹拌される撹拌室８００ｘと現像スリーブ８００ａへ現像剤を供給する現像室８００ｙとを有しており、撹拌室８００ｘと現像室８００ｙ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８００ｘと現像室８００ｙ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８００ｘ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、補給容器１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、補給容器１内の現像剤は第２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８００ｙ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）は補給容器１の全体斜視図、図６（ｂ）は補給容器１の第２排出口４ａ周辺の部分拡大図、図６（ｃ）は補給容器１を装着部１０に装着した状態を示す正面図である。図６（ａ）に示すように、補給容器１は、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）が収容部２として機能する。さらに、補給容器１は、収容部２の長手方向（現像剤搬送方向）の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。

（補給容器の材質）
本例では、後述するように、ポンプ部３ａにより補給容器１の内部の容積を変化させることにより、第２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、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、補給容器１は、外部とは第２排出口４ａを通じてのみ連通しており、第２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により補給容器１の容積を減少、増加させて第２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、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、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、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、補給容器１における、フランジ部４、円筒部２ｋ、ポンプ部３ａ、ギア部２ｄ、カム溝２ｅの構成について、順に、詳細に説明する。

（フランジ部）
続いてフランジ部４について図７を用いて説明する。ここで、図７（ａ）は補給容器１の断面斜視図、図７（ｂ）はポンプ部３ａが使用上で最大限に収縮された状態の部分断面図、図７（ｃ）は補給容器１の貯留部４ｄ近傍を拡大した部分斜視図である。尚、各図ともに説明の便宜上、一部を不可視としている。

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、排出部４ｃから現像剤の排出を許容する第１排出口４ｅが形成されている。この第１排出口４ｅの下には、シャッタ４ｂの第２排出口４ａが配置されることになる。『排出口』としての第２排出口４ａは、円筒部２ｋに設けられて内部の現像剤を排出する。また、第１排出口４ｅの上部には貯留部４ｄが設けられている。貯留部４ｄは、円筒部２ｋの内部で第２排出口４ａに通じて現像剤を一定量で貯留可能な空間である。

また、排出部４ｃとポンプ部３ａとの間には、抑制部としての隔壁２０が設けられている。隔壁２０によりポンプ部３ａ内の空間と排出部４ｃの空間は隔てられており、収容部２内の現像剤がポンプ部３ａと排出部４ｃとを自由に行き来できないよう構成されている。また、図７（ｃ）に示すように、隔壁２０の一部には貯留部４ｄと連通する連通路２０ａが形成されている。この隔壁２０および連通路２０ａの詳細については後述する。

さらに、フランジ部４には第１排出口４ｅ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には、補給容器１の装着動作に伴い第１排出口４ｅと連通し、補給装置２０１へ現像剤を補給するための小さな第２排出口４ａが形成されている。シャッタ４ｂは補給容器１の装着部１０への装着動作に伴い、装着部１０に設けられた突当部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、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Ｍ方向とは逆方向）へ補給容器１に対して相対的にスライドする。その結果、シャッタ４ｂの第２排出口４ａが第１排出口４ｅと連通して開封動作が完了する。この時点で、第２排出口４ａは装着部１０の現像剤受入口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、補給容器１からの現像剤の補給が可能な状態となる。

また、フランジ部４は、補給容器１が補給装置２０１の装着部１０に装着されると、実質的に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）に示す回転方向規制部１１が設けられている。従って、補給容器１が補給装置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的に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（ａ）に示すように、円筒部２ｋから螺旋状の凸状の搬送突起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、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。『搬送部』としての傾斜リブ６ａは、円筒部２ｋの内部で回転しつつ現像剤を搬送する部位である。

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により鉛直方向で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及び貯留部４ｄ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。

（フランジ部の第２排出口について）
本例では、補給容器１の第２排出口４ａについて、補給容器１が補給装置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、第２排出口４ａの開口サイズは、重力作用のみでは補給容器１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、第２排出口４ａが現像剤で実質的に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）第２排出口４ａから現像剤が漏れ難くなる。（２）第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第２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、排出口の直径φを４ｍｍ（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（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、第２排出口４ａの大きさの下限値としては、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、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、第２排出口４ａの直径φを０．０５ｍｍ（開口の面積０．００２ｍｍ^２）以上に設定するのが好ましい。

但し、第２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、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、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第２排出口４ａを成形するには、第２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、第２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、第２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、直線と曲線と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、第２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、第２排出口４ａの大きさについては、第２排出口４ａを鉛直下方に向けた状態（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、第２排出口４ａの直径φは、０．０５ｍｍ（開口の面積０．００２ｍｍ^２）以上４ｍｍ（開口の面積１２．６ｍｍ^２）以下の範囲に設定するのが好ましい。さらに、第２排出口４ａの直径φは、０．５ｍｍ（開口の面積０．２ｍｍ^２）以上４ｍｍ（開口の面積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、第２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、第２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、第２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つの現像剤受入口１３に対して、直径φが０．７ｍｍの第２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の第２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。『現像剤収容室』としての円筒部２ｋは、現像剤を収容可能な部屋である。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（第２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。

また、円筒部２ｋは、図７（ｂ）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支持されている。

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、第２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、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（往復動可能な）ポンプ部３ａについて図７を用いて説明する。図７（ａ）に示すポンプ部３ａは、第２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、第２排出口４ａを通して補給容器１の内部に向かう気流と補給容器１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、少なくとも第２排出口４ａに対して圧力を作用させるために円筒部２ｋの内部の容積を補給容器１の長手方向に変更可能な部位である。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。

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（ｂ）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、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。このようなポンプ部３ａを採用することにより、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）の第２排出口４ａから貯留部４ｄ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。

（抑制部）
前述したが、図７（ａ）、図７（ｂ）に示すように、補給容器１にはポンプ部３ａと排出部４ｃの接続部近傍に、排出部４ｃとポンプ部３ａ内を隔てる隔壁２０が設けられている。『抑制部』としての隔壁２０は、ポンプ部３ａと排出部４ｃとの接続部に設けられ、少なくとも排気動作時にポンプ部３ａから生じて円筒部２ｋに向かうエアーの流れを抑制する。

また、図７（ｃ）に示すように、隔壁２０の一部には、貯留部４ｄと連通する連通路２０ａが形成されている。『通気部』としての連通路２０ａは、ポンプ部３ａと貯留部４ｄとの間で通気可能な通路である。つまり、ポンプ部３ａは連通路２０ａから貯留部４ｄを介して第２排出口４ａあるいは排出部４ｃと連通する。したがって、前述のようにポンプ部３ａを圧縮した際に発生する外部へ向かう気流は、図７（ｃ）に示す矢印に沿って、まず貯留部４ｄへ作用し、その後、その大部分は第２排出口４ａより外部へ排気される。

また同様に、ポンプ部３ａを伸長したした際に発生する補給容器１の内部へ向かう気流は、図７（ｃ）に示す矢印と逆方向に沿って、まず第２排出口４ａより取り込まれ、貯留部４ｄから連通路２０ａを介してポンプ部３ａ内へ吸気される。つまり、本実施例の補給容器１においては、第２排出口４ａより吸排気される気流は、主にポンプ部３ａと貯留部４ｄと第２排出口４ａとの間において連通路２０ａを介して行き来する構成となっている。したがって、本実施例の補給容器１においては、ポンプ部３ａによって発生した気流が排出部４ｃや円筒部２ｋの全体へ拡散せず、結果として貯留部４ｄ近傍において局所的に補給容器１外との圧力差が大きくなる。

また、貯留部４ｄの容積は排出部４ｃおよび円筒部２ｋと比較して非常に小さいため、前記した現像剤貯留部近傍で発生する局所的な圧力差は、従来例の補給容器１のように現像剤収容スペース全体に気流を作用させる構成と比較して非常に高くなる。

（駆動力受け機構）
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補給装置２０１から受ける、補給容器１の駆動力受け機構（駆動力受部、駆動力受け部）について説明する。補給容器１には、図６（ａ）に示すように、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）可能な駆動力受け機構として機能するギア部２ｄが設けられている。『駆動力受部』としてのギア部２ｄは、補給装置２０１の駆動ギア３００から、傾斜リブ６ａを回転させるための回転駆動力を受ける。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（図６参照）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、駆動力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、収容部２の長手方向の他端側、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、補給容器１のギア部２ｄと補給装置２０１の駆動ギア３００との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、駆動力受部として非円形状の凹部を設け、一方、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。

（駆動力変換機構）
次に、補給容器１の駆動力変換機構（駆動変換部）について図１１を用いて説明する。なお、本例では、駆動力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。ここで、図１１（ａ）はポンプ部３ａが使用上で最大限に伸張された状態の部分図、図１１（ｂ）はポンプ部３ａが使用上で最大限に収縮された状態の部分図、図１１（ｃ）はポンプ部３ａの図である。

図１１（ａ）に示すように、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力変換機構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、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つの駆動力受部（ギア部２ｄ）で受ける構成としている。

これにより、補給容器１に駆動力受部を２つ別々に設ける場合に比して、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、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、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。

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力受部（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係合突起３ｃがカム溝２ｅに係合している。

そして、『駆動力変換部』としてのカム溝２ｅ、往復動部材３ｂは、ギア部２ｄが傾斜リブ６ａを回転させるためにも受けた回転駆動力を、ポンプ部３ａが補給容器１の長手方向に動作して現像剤を搬送する搬送駆動力へと変換する。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）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、係合突起３ｃはカム溝２ｅに複数の個所で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、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力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の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。カム溝２ｅに沿って係合突起３ｃが矢印Ｘ方向もしくは逆方向に往復動作をする。このことで、ポンプ部３ａが伸張した状態（図１１（ａ））とポンプ部３ａが収縮した状態（図１１（ｂ））を交互に繰り返すことで、補給容器１の容積可変を達成することができる。

（駆動力変換機構の設定条件）
本例では、駆動力変換機構は、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３ａの作用により補給装置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、補給容器１から補給装置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、駆動力変換機構は、円筒部２ｋが１回転する間にポンプ部３ａが複数回で往復動するように、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、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、装置本体１００Ａ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、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、装置本体１００Ａ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、装置本体１００Ａでの消費エネルギーの削減に貢献することができる。

（駆動力変換機構の配置位置）
本例では、図１１に示すように、駆動力変換機構（係合突起３ｃとカム溝２ｅにより構成されるカム機構）を、収容部２の外部に設けている。つまり、駆動力変換機構を、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、駆動力変換機構を収容部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、駆動力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。以下に補給容器１による補給装置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１２は前述の駆動力変換機構（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。カム溝ｅの詳細については後述する。

本例では、後述のように、ポンプ部動作による吸気工程（第２排出口４ａを介した吸気動作）と排気工程（第２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（第２排出口４ａから吸排気が行われない）が行われる。そして、駆動力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（第１排出口４ｅ及び第２排出口４ａを介した吸気動作）に関して説明する。前述の駆動変換機構（カム機構）は、図１１（ｂ）に示されるポンプ部３ａが最も縮んだ状態から図１１（ａ）に示されるポンプ部が最も伸びた状態にすることで、吸気動作が行われる。その際に、補給容器１の内部は、第２排出口４ａを除いて実質的に密閉された状態となっており、更に、第２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。そのために、補給容器１の内容積の増加に伴って、補給容器１の内圧が減少する。

このときに、補給容器１の内圧（貯留部４ｄの近傍及びポンプ部３ａの内部の局所的な内圧）が大気圧（外気圧）よりも低くなる。そのために、補給容器１の外部のエアーが、補給容器１の内外の気圧差によって第２排出口４ａを通って補給容器１の内部へと移動する。具体的には、前述のように、隔壁２０と連通路２０ａにより、第２排出口４ａより取り込まれたエアーは、貯留部４ｄ、連通路２０ａを順に通ってポンプ部３ａの内部へと移動する。このときに、エアーは、排出部４ｃへはほとんど拡散しない。

この際に、エアーが外部から第２排出口４ａを介して補給容器１の内部に取り込まれるので、第２排出口４ａの上部に形成される貯留部４ｄの内部の現像剤が解される（流動化される）。具体的には、貯留部４ｄの内部の現像剤は、エアーが含まれることで、嵩密度が低下して、現像剤Ｔが適切に流動化する。

本実施例では、隔壁２０があることで、第２排出口４ａから取り込まれたエアーは、排出部４ｃの内部へと拡散しないで、貯留部４ｄの内部から直接にポンプ部３ａへと向かう。従って、補給容器１では、ポンプ部３ａによって発生した気流が、排出部４ｃや円筒部２ｋの全体へと拡散しない。その結果、貯留部４ｄの近傍で、局所的に補給容器１の外部との圧力差が大きくなる。

また、貯留部４ｄの容積は、排出部４ｃ及び円筒部２ｋと比較して非常に小さいので、前述の貯留部４ｄの近傍に発生する局所的な圧力差は、従来例の補給容器１のように収容スペースの全体に気流を作用させる構成と比較して非常に高くなる。そのために、物流の振動等で貯留部４ｄの内部の現像剤が圧密した状態となっても、確実に現像剤を流動化させることができる。また、エアーが第２排出口４ａを介して補給容器１の内部に取り込まれるために、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）近傍に推移する。

このように、現像剤を流動化させておくと、後述する排気動作時に、現像剤Ｔが第２排出口４ａに詰まってしまうことを防ぐことができ、第２排出口４ａから現像剤をスムーズに排出させることができる。従って、第２排出口４ａから排出される現像剤Ｔの量（単位時間当たりの量）を、長期に亘り、ほぼ一定とすることができる。

なお、吸気動作が行われるために、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、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、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（第２排出口４ａを介した排気動作）について説明する。図１１（ａ）に示すポンプ部３ａが最も伸びた状態から図１１（ｂ）に示すポンプ部３ａが最も縮んだ状態になることで、排気動作が行われる。具体的には、この排気動作に伴って補給容器１の容積が減少する。その際に、補給容器１の内部は、第２排出口４ａを除いて実質的に密閉されており、現像剤が排出されるまでは、第２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、ポンプ部３ａを圧縮する事により、補給容器１の内圧が上昇する。

このとき、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は補給容器１内外の圧力差により、第２排出口４ａから押し出される。本実施例においては、前述したように隔壁２０に形成された連通路２０ａを介してポンプ部３ａが貯留部４ｄから第２排出口４ａと連通する構成である。したがって、ポンプ部３ａを圧縮したことによる外部へ向かう気流は、そのほとんどが排出部４ｃ内に拡散せず、貯留部４ｄに集中して作用する。したがって、吸気工程によって流動化された貯留部４ｄ内の現像剤Ｔを安定して排出する事ができる。また、現像剤Ｔとともに補給容器１内のエアーも排出されていくため、補給容器１の内圧は低下する。

以上のように、本実施例では、隔壁２０が設けられることで、エアーが貯留部４ｄに効果的に作用する。その結果、従来の補給容器１に比べて、少ないエアーの排気量で安定的に現像剤Ｔを排出することができる。

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、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、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、補給容器１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補給容器１から補給する必要がある。このとき、補給容器１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、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、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、第２排出口４ａから現像剤が排出されないこと（円筒部２ｋの回転時振動等で第２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は第２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。

（補給容器１の内圧の推移）
次に、補給容器１の内圧がどのように変化するかについての実証実験を行った。以下、この検証実験に関して説明する。補給容器１の内部の現像剤の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、補給容器１の内圧の推移を測定した。補給容器１の内圧の測定は、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。

図１３（ａ）は、補給容器１のシャッタ４ｂが開かれて第２排出口４ａが外部のエアーと連通可能にした状態で、ポンプ部３ａが伸縮動作させるときの圧力変化の推移を示すグラフである。縦軸は、大気圧（基準圧力（１ｋＰａ））に対する補給容器１の内部の相対的な圧力［ｋＰａ］を示す。ここで、＋が正圧側であり、−が負圧側である。横軸は時間［ｓｅｃ］である。図１３（ａ）において、実線はポンプ部３ａ内の圧力推移を示し（≒貯留部４ｄに作用する圧力）、破線は排出部４ｃ内の圧力推移を示している。

補給容器１の容積が増加すると、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、その気圧差により第２排出口４ａからエアーが取り込まれる。また、補給容器１の容積が減少すると、補給容器１の内圧が大気圧に対して正圧となり、内部の現像剤に圧力がかかる。このときに、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、補給容器１の容積が増加すると、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が確認された。また、本実施例の補給容器１では、ポンプ部３ａの内部と排出部４ｃの内部の負圧側の圧力は、△Ｐ１だけポンプ部３ａの内部が大きくなることが確認された。つまり、ポンプ部３ａと排出部４ｃとを隔てる隔壁２０を設け、ポンプ部３ａと貯留部４ｄとを直接に連通する連通路２０ａを設けることにより、ポンプ部３ａによって発生させる気流を貯留部４ｄに作用させることができると確認された。

図１３（ｂ）は、従来例の補給容器を用いて本実施例の補給容器１と同様の検証事件を実施した際のグラフである。図１３（ｂ）に示されるように、本実施例と従来例との補給容器１のポンプ部３ａの内圧を比較した。なお、図１３（ｂ）の縦軸と横軸の意味は、図１３（ａ）の場合と同様である。図１３（ｂ）のグラフから明らかなように、本実施例の補給容器１は、従来例の補給容器に比較して、正圧側で△Ｐ２、負圧側で△Ｐ３だけ、大気圧に対する相対的な圧力が大きくなることが確認された。つまり、本実施例の補給容器１の場合には、従来例の補給容器に比べて、貯留部４ｄの内部の現像剤に対して、より大きなエアーを作用させることができることが確認された。

前述のように、本実施例１の補給容器１によれば、隔壁２０が設けられることで、ポンプ部３ａが伸縮動作することで発生したエアーの流れが貯留部４ｄに効果的に作用する。従って、従来の補給容器の場合に比べて貯留部４ｄの内部を容易に圧密状態にして現像剤Ｔが流動化される。

図１８（ａ）は、実施例２に係る補給容器１に関して、特にフランジ部４の構成を収容部２の側から見た斜視図である。図１８（ｂ）は、フランジ部４の断面図である。実施例２の補給容器１は、実施例１の補給容器１に対して、隔壁２０、連通路２０ａ、搬送部材６の構成の一部が異なる。

図１８（ｂ）に示されるように、フランジ部４は、ポンプ部３ａと収容部２とを隔てる抑制部としての隔壁２０を有する。隔壁２０の収容部２側の略中心付近には、円環リブ２０ｂが形成される。円環リブ２０ｂの内側には、軸シール部材２２が設けられる。また、円環リブ２０ｂの内側には、連通路２０ａが形成される。連通路２０ａは、ポンプ部３ａ、後述の開口７ｅ、貯留部４ｄと共に、気流を通過させる。

連通路２０ａは、貯留部４ｄ側（下方側）が円弧で形成される半円状に形成される。なお、本実施例では、軸シール部材２２は、オイルシール（ＮＯＫ社製）を用いており、後述する搬送部材６に形成された円筒軸部７ｋと嵌合し現像剤およびエアーが漏れるのを防ぐ。また、軸シール部材２２には、現像剤やエアーの漏れを防ぐために例えばオイルシール以外に発砲ウレタン等のスポンジ状の素材を設けても良い。

あるいは、後述する円筒軸部７ｋの外径と円環リブ２０ｂの内径とのクリアランスを小さくして嵌合状態として現像剤やエアーの漏れを抑制しても良く、製品スペック等により適宜選択することが望ましい。なお、フランジ部４のその他の構成に関しては、実施例１と同様である。

（規制部）
次に、本実施例の最も特徴的な構成である規制部７に関して説明する。図１８、図１４、図１５、図１６、図１７、図１９を用いて具体的に説明する。図１４（ａ）は、補給容器１に内装される搬送部材６の斜視図である。図１４（ｂ）は、搬送部材６の側面図である。図１４（ｃ）は、搬送部材６の正面図である。図１５、図１６、図１７中で、（ａ）は、補給容器１の補給動作時の内部の様子を示す図１９のポンプ部３ａ側から見たＡ−Ａ断面図である。図１５、図１６、図１７中で、（ｂ）は、補給容器１の補給動作時の内部の様子を示す図１９のＢ−Ｂ断面図である。

図１４（ａ）に示されるように、規制部７は、搬送部材６におけるポンプ部３ａ側の端部に一体的に設けられる。そのために、円筒部２ｋと一体で回転する搬送部材６の回転に伴い、規制部７が連動して回転する。規制部７は、貯留部４ｄに対して現像剤の流入を規制する規制位置と、貯留部４ｄに対して現像剤の流入を規制しない非規制位置と、に移動可能な部位と言える。

規制部７は、スラスト壁７ａ、７ｂと、ラジアル壁７ｃ、７ｄと、を備える。

スラスト壁７ａ、７ｂは、回転軸方向に幅Ｓ（図１４（ｃ）参照）だけ離間して平行に配置される２枚の壁である。ラジアル壁７ｃ、７ｄは、回転方向で面を有する２枚の壁である。また、２枚のスラスト壁７ａ、７ｂと、２枚のラジアル壁７ｃ、７ｄの回転軸中心から離間する外端部に囲まれた箇所に、貯留部４ｄと連通可能な貯留部開口７ｆが形成される。

つまり、貯留部開口７ｆの回転軸のスラスト方向の位置は、貯留部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る。また、円筒軸部７ｋは、スラスト壁７ａにおけるポンプ部３ａ側の回転中心付近に形成されており、前述の円環リブ２０ｂの軸シール部材２２に挿入されて、搬送部材６を軸支する。

円筒軸部７ｋにおけるポンプ部３ａ側の端面には、貯留部開口７ｆと連通する開口７ｅが形成される。そして、２枚のスラスト壁７ａ、７ｂと２枚のラジアル壁７ｃ、７ｄに囲まれた規制部７の内側には、開口７ｅと貯留部開口７ｆが連通可能な連通路７ｇが形成される。規制部７は、ポンプ部３ａの排気の動作時に規制位置に移動して貯留部４ｄの少なくとも一部を覆ってポンプ部３ａにより生じるエアーの流れを誘導する。この連通路７ｇは、図１４（ａ）中の破線矢印の部位で、スラスト壁７ａ、７ｂとラジアル壁７ｃ、７ｄに囲まれる空間である。『通気部』としての連通路７ｇは規制部７の一部に形成されると言える。開口７ｅは、連通路７ｇから貯留部開口７ｆを介して貯留部４ｄと連通可能である。

次に、現像剤の補給工程時の規制部７の動作に関して図１５、図１６、図１７、図１８を用いて説明する。図１５は、補給容器１は、ポンプ部３ａの動作しない動作停止工程の状態に相当する。このときに、規制部７は搬送部材６の回転に伴って回転するが、規制部７の貯留部開口７ｆは、排出部４ｃの底部の第１排出口４ｅ及び第２排出口４ａを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に往復動することなく、貯留部４ｄの近傍の内圧が変化しない。

更に、図１５（ｂ）に示されるように、開口７ｅは、隔壁２０によって封止されており、連通路２０ａと非連通となっている。つまり、貯留部４ｄとポンプ部３ａとは非連通状態となっている。その結果、貯留部４ｄに対して規制部７が作用することがなく、搬送部材６によって貯留部４ｄの上部の近傍へと搬送される現像剤Ｔが、貯留部４ｄの内部に流れ込み、貯留される状態（現像剤の流入の非規制状態）となる。この状態から搬送部材６が回転すると、図１６の状態にある。

図１６にて、ポンプ部３ａは、最も縮んだ状態から最も伸びた状態へと向かう途中の状態、即ち、吸気工程である。このときに、規制部７は、搬送部材６の回転に伴って回転して、貯留部開口７ｆが貯留部４ｄの上部を覆ってない状態から、貯留部開口７ｆが貯留部４ｄの上部を覆う状態へと、なる。また、図１６（ｂ）に示すように、貯留部４ｄを覆う側の貯留部開口７ｆと連通している開口７ｅが連通路２０ａと一部が連通している状態となる。すなわち、ポンプ部３ａ内は連通路２０ａから開口７ｅ、貯留部開口７ｆを介して貯留部４ｄと連通している。尚、他方の開口７ｅは隔壁２０により封止されている。

この状態で、ポンプ部３ａが吸気工程のため、ポンプ部３ａが伸長すると、ポンプ部３ａ内の圧力が減圧状態となり、補給容器１外のエアーが、補給容器１内外の圧力差により、図１６（ｃ）のように、第２排出口４ａを通って補給容器１内へと移動する。具体的には、第２排出口４ａより取り込まれたエアーは貯留部４ｄを通り、貯留部開口７ｆ、開口７ｅを介して連通路２０ａよりポンプ部３ａ内へ向かう。この時、図１６（ｃ）に示すように、ポンプ部３ａは排出部４ｃと隔壁２０にて隔てられているため、排出部４ｃ内へはエアーはほとんど拡散しない。

その結果、前述の工程で貯留部４ｄに貯留された現像剤Ｔは、第２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、排出部４ｃへ取り込まれたエアーが拡散しない事で、貯留部４ｄを通過するエアーの勢いが大きくなり、物流により圧密状態になった貯留部４ｄ内の現像剤であっても流動化させる事ができる。

また、貯留部４ｄ上部の状態は、規制部７の回転に伴い、規制部７の貯留部開口７ｆが貯留部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壁７ｃが、貯留部４ｄ上部の現像剤Ｔを押し退ける状態となる。さらに、貯留部４ｄの上部に対して、規制部７の貯留部開口７ｆが一部を覆った状態となる。その結果、規制部７のスラスト壁７ａ、７ｂ、ラジアル壁７ｃ、７ｄにより、貯留部４ｄの上部近傍の現像剤Ｔの貯留部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。この状態からさらに搬送部材６が回転することで、図１７の状態となる。

図１７にて、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。このときに、規制部７は、搬送部材６の回転に伴って回転して、貯留部開口７ｆの少なくとも一部が貯留部４ｄの上部を覆った状態となる。また、図１７（ｂ）に示すように、開口７ｅは連通路２０ａと連通した状態となっている。つまり、図１６（ｂ）の状態と同様に、ポンプ部３ａ内は連通路２０ａから開口７ｅ、貯留部開口７ｆを介して貯留部４ｄと連通している。

尚、他方の開口７ｅは隔壁２０により封止されている。つまり、エアーの流れはポンプ部３ａ内より積極的に貯留部４ｄへ向かい排出部４ｃ側へ拡散する事はほとんどない。この状態において、ポンプ部３ａが排気工程のために縮むことで、補給容器１内の内圧、具体的には貯留部４ｄ近傍の内圧が大気圧よりも高くなる。その結果、前述の吸気工程で貯留部４ｄ内の流動化された現像剤Ｔが、第２排出口４ａを通してエアーとともに補給装置２０１へ排出される。

また、この排気工程においても、貯留部４ｄの上部の状態は、前述の吸気工程に続き、規制部７の回転に伴い、規制部７の回転方向の下流側のラジアル壁７ｃが、貯留部４ｄ上部のトナーを押し退けている状態となる。さらに、貯留部４ｄの上部に対して、規制部７の貯留部開口７ｆの一部が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のスラスト壁７ａ、７ｂ、ラジアル壁７ｃ、７ｄにより、貯留部４ｄ上部近傍の現像剤Ｔの貯留部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、排気工程時の貯留部４ｄ内の現像剤Ｔに対して作用する補給容器１内のエアーの流れについてより具体的に記述する。本構成における、排気工程時の貯留部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、エアーが、ポンプ部３ａ、隔壁２０の連通路２０ａ、規制部７の開口７ｅ、規制部７の内部の連通路７ｇ、貯留部開口７ｆ、の順に移動して、貯留部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、エアーが、ポンプ部３ａ、隔壁２０の連通路２０ａ、規制部７の開口７ｅ、規制部７の内部の連通路７ｇ、貯留部開口７ｆ、の順に移動して、
貯留部４ｄの上部と規制部７の下端との間の隙間を通過して排出部４ｃ又は円筒部４ｋの現像剤Ｔに作用するエアーである。

しかし、以下の理由から、排気工程時の貯留部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、貯留部４ｄ上部を覆った規制部７の貯留部開口７ｆ外周近傍の現像剤Ｔは、規制部７のスラスト壁７ａ、７ｂ、ラジアル壁７ｃ、７ｄにより、貯留部４ｄ内への流入を規制されている。したがって規制部７の貯留部開口７ｆ外周近傍の排出部４ｃ内は現像剤Ｔが滞留している。したがって、排出部４ｃにエアーが流れようとすると現像剤Ｔの抵抗を受ける。この時、同様に貯留部４ｄ内の現像剤Ｔもエアーの流れに対して抵抗があるが、本実施例においては吸気工程において、第２排出口４ａより取り込まれたエアーは隔壁２０によって排出部４ｃ側へ発散せず、貯留部４ｄ内を積極的に流動化させる構成である。

従って、排出部４ｃに滞留した現像剤Ｔのエアーの流れに対する抵抗と、貯留部４ｄの内部の現像剤Ｔのエアーの流れに対する抵抗と、を比較すると、後者の方がはるかに小さい。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貯留部４ｄへと向かう。排気工程時においては、規制部７内部の連通路７ｇを通過したエアーにより、連通路７ｇと連通可能な貯留部４ｄ内の現像剤Ｔが、エアーの流れと共に補給装置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、貯留部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の流入の規制状態のため、貯留部４ｄ内にはほぼ一定量の現像剤が貯留されている。

さらに、排気工程時の補給容器１内の内圧は、エアーの流れとともに、貯留部４ｄの内部の現像剤Ｔが排出された時点で、補給容器１の内外の空間が連通するため、補給容器１内の内圧は大気圧と同等の圧力にリセットされる。よって、貯留部４ｄ内の現像剤Ｔが排出された以後は、補給容器１から現像剤Ｔを排出する圧力差によるエアーの流れは発生せず、現像剤Ｔは排出されない。よって、排気工程時においては、貯留部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補給装置２０１へ現像剤Ｔを排出可能となる。

また、物流の振動により例えば連通路７ｇ内で現像剤Ｔが圧密状態となったとしても、本実施例によればポンプ部３ａの圧縮によって発生したエアーの流れが連通路７ｇ内のみを通過して貯留部４ｄへ向かうため、上記圧密状態を確実に解消することができる。したがって、より安定的に貯留部４ｄへエアーを作用させることができ、補給装置２０１に安定的に現像剤Ｔを排出する事ができる。また、本実施例の補給容器１は連通路７ｇ内を吸排気エアーが必ず通過するため、連通路７ｇ内に付着した現像剤Ｔを減少させる事ができ、安定的に貯留部４ｄに吸排気エアーを作用させる事ができる。

［変形例］
図２１は、実施例２の変形例に係る補給容器１の搬送部材６の拡大斜視図である。実施例２の構成と同一内容に関しては同一符号を付して説明を省略する。図２１に示されるように、変形例の補給容器１では、隔壁２０が搬送部材６に形成され、『抑制部』としての隔壁２０は、規制部７の開口７ｅと一体となっている。隔壁２０は、規制部７に取付けられる。したがって、ポンプ部３ａ内は開口７ｅ、連通路７ｇ、貯留部開口７ｆを介して貯留部４ｄと連通している。尚、隔壁２０の外径（規制部７の外径と同義）と排出部４ｃの内径とは、フランジ部４に対して搬送部材６の相対回転がスムーズに行われるようにクリアランスが設けられている。ただし、そのクリアランスは微小であり、ポンプ部３ａの伸縮動作に伴うエアーの流れに対してほとんど影響しない。

したがって、隔壁２０の吸気工程、排気工程における機能やそれに伴うエアーの流れ等は実施例２の補給容器１と同様である。本構成は、隔壁２０と規制部７のスラスト壁７ａが同一面に形成されており、前述した実施例２の補給容器１に対してスラスト方向のスペースを小さくすることができる。具体的には、実施例２の補給容器１では、隔壁２０とスラスト壁７ａを別体とし、隔壁２０（フランジ部４に形成）とスラスト壁７ａ（搬送部材６に形成）は相対回転する。そのため、双方のスラスト位置は相対回転をスムーズに行うためにクリアランスを必要とする。

つまり、本構成に対して、クリアランス（本実施例では約１ｍｍ）分と隔壁２０の肉厚（本実施例では約１．５ｍｍ）分を足した分だけスラスト方向のスペースを必要とする。したがって、補給容器１のスラスト方向のスペースを小さくしたい場合、本変形例の構成を採用することは有用であるといえる。

図２２（ａ）は、実施例３に係る補給容器１の内部のフランジ部４の斜視図である。図２２（ｂ）は、排気工程における本実施例の搬送部材６及びフランジ部４の位置関係を示す断面図である。実施例３中で、実施例１や実施例２と同一の構成に関しては、同一の符号を付して説明を省略する。本実施例のフランジ部４は、実施例２と比べて、隔壁２０の一部が異なる。

（フランジ部）
図２２（ａ）に示されるように、フランジ部４は隔壁２０を有する。隔壁２０の一部には『通過可能口』としての連通路２０ｃが形成される。連通路２０ｃは、連通路２０ａよりも鉛直可能に形成されると共にポンプ部３ａと円筒部２ｋとの間で連通して現像剤Ｔが通過可能である。連通路２０ｃは、貯留部４ｄの上部よりも上でその近傍に形成される。

また、図２２（ａ）（ｂ）に示されるように、補給容器１の回転軸線方向から見ると、連通路２０ｃの幅方向の大きさは、貯留部４ｄを仮想的に鉛直方向に延ばしたライン上に含まれる大きさに設定される。また、ポンプ部３ａが排気工程に移行する工程にて、補給容器１の回転軸線方向から見ると、規制部７が連通路２０ｃと対向する位置に位置しており、規制部７が連通路２０ｃから現像剤Ｔが出るのを少しだけ抑制するようになっている。また、連通路２０ｃの大きさは、ポンプ部３ａにて発生したエアーの流れを連通路２０ａに積極的に作用させるために、連通路２０ａよりも面積が小さくなるよう形成されている。

（吸気工程）
補給容器１の吸気工程を説明する。補給容器１はポンプ部３ａが伸長することで外部からエアーが取り込まれ、現像剤Ｔが十分に収容されている初期排出状態になり、現像剤Ｔが連通路２０ｃ近傍に滞留する。第２排出口４ａより取り込まれたエアーは貯留部４ｄを介して開口７ｅ、連通路２０ａよりポンプ部３ａ内に取り込まれる。貯留部４ｄ内の現像剤Ｔは取り込まれたエアーにより流動化される。ここで、実施例２及び本実施例の補給容器１の双方で、僅かながら連通路２０ａよりポンプ部３ａ内に現像剤Ｔがエアーと共に取り込まれる。そのため、現像剤Ｔの収容量が多い初期状態から、現像剤Ｔの収容量が少ない排出の末期状態までの間に相当量の現像剤Ｔがポンプ部３ａ内に取込まれ蓄積する。

（排気工程）
続いて、本実施例の補給容器１の排気工程について説明する。本実施例の補給容器１において、吸気工程の後、図１７（ｃ）に示したのと同様にポンプ部３ａが圧縮され補給容器１内のエアーが補給容器１外に現像剤Ｔとともに排出される。排出初期状態では、現像剤Ｔが補給容器１に十分に収容されており、現像剤Ｔが連通路２０ｃ近傍に滞留しているためエアーの流れに対して抵抗となり、連通路２０ｃへはエアーはほとんど流れない。したがって、排気されるエアーは実施例２の補給容器１同様に連通路２０ａを介して開口７ｅから貯留部４ｄを通り第２排出口４ａより現像剤Ｔとともに排出される。

上記したように、本実施例では、補給容器１内に現像剤Ｔが多く収容されている排出初期状態において、吸排気工程における貯留部４ｄに対するエアーの流れや作用は実施例２の補給容器１と何ら変わらない。

しかしながら、補給容器１内に収容された現像剤Ｔが少なくなる排出末期状態において実施例２の補給容器１と異なるエアーの流れおよび現像剤Ｔの挙動が発生する。具体的には、排出末期状態において、吸気工程時に第２排出口４ａより取り込まれたエアーの流れは、排出初期状態と同様に貯留部４ｄを介して開口７ｅ、連通路２０ａよりポンプ部３ａ内に向かう流れがある。また、それとは別に貯留部４ｄを介して、連通路２０ｃよりポンプ部３ａ内に向かう流れがある。この２種類となる。

これは、現像剤Ｔが少なくなることにより、貯留部４ｄ近傍に滞留する現像剤Ｔが少なくなるためである。この場合、吸気エアーの流れが分散するため、貯留部４ｄ内の通るエアーの流れの勢いは排出初期状態に対して若干弱くなる。しかしながら、排出の末期状態においては貯留部４ｄ内の現像剤Ｔは、排出の初期状態と比較して圧密状態が解消されており、多少エアーの流れの勢いが弱くなっても現像剤Ｔを流動化することができる。

続いて、排気工程において、吸気工程と同様に、貯留部４ｄ近傍に滞留する現像剤Ｔが少なくなる。そのため、ポンプ部３ａによって発生した排気エアーの流れは、連通路２０ａを介して開口７ｅから貯留部４ｄへ向かう流れと、ポンプ部３ａより連通路２０ｃを介して貯留部４ｄへ向かう流れの２種類となる。ここで、前述した後者のエアー流れにより、吸気工程によってポンプ部３ａ内に取り込まれ蓄積した現像剤Ｔが、連通路２０ｃより貯留部４ｄに搬送され、第２排出口４ａより排出される。

つまり、ポンプ部３ａ内に堆積した現像剤Ｔが少なくなる。したがって、補給容器１を交換した際に、補給容器１内に残留した現像剤Ｔが実施例２の補給容器１よりも少なくなる。本実施例の補給容器１は排出の末期状態においてポンプ部３ａ内の堆積した現像剤Ｔを少なくし、残留した現像剤Ｔを少なくするという点において実施例２の補給容器１に対して優れている。残留した現像剤Ｔが少なくなる事により、ユーザーが最後まで現像剤Ｔを残らず使用することができるのでランニングコスト、環境性といった面において優位である。

［比較例］
図２０は、比較例（従来例）に係る補給容器１の構成を示す一部拡大斜視図である。図２０に示す補給容器１は、前述したフランジ部４に設けられた隔壁２０と隔壁２０に形成される連通路２０ａ、円環リブ２０ｂ、及び搬送部材６の規制部７に設けられた円筒軸部７ｋを備えていない。尚、その他の構成は本実施例２の構成と同様である。

図２０に示すように、従来例の構成においては、ポンプ部３ａと排出部４ｃとの間に抑制部としての隔壁２０が設けられておらずポンプ部３ａ内と排出部４ｃ内は一体の空間となっている。そのため、吸気工程においては、図２０（ａ）に示すようにポンプ部３ａの伸長によりポンプ部３ａおよび排出部４ｃ、円筒部２ｋ全体の容積は、ポンプ部３ａの容積増加分だけ増加し、補給容器１内の圧力が大気圧よりも低くなり減圧状態となる。この時、貯留部４ｄ近傍における大気圧との圧力差は実施例２の補給容器１と比較して非常に小さくなる。

そのため、第２排出口４ａを介して補給容器１内に取り込まれるエアーの勢いが弱くなる。また、開口７ｅだけでなく排出部４ｃを介して第２排出口４ａよりエアーを取り込む構成となっている。したがって、物流などによって圧密状態となった現像剤Ｔを流動化させる貯留部４ｄに流れ込むエアーの作用が小さくなる。仮に本実施例並みに貯留部４ｄにエアーを作用させる場合、本実施例の補給容器１よりも内容積の大きなポンプ部３ａもしくは、ポンプ部３ａの伸長量を大きくする事が求められる。

ここで、ポンプ部３ａの伸縮動作は、前述したように補給容器１の回転を駆動変換機構（カム溝）によりポンプ部３ａの往復動作へ変換する事で得られ、ポンプ部３ａの伸長量や内容積の増加は補給容器１の回転駆動力に大きな影響を及ぼす。具体的には、補給容器１の回転負荷が増加するため画像形成装置側の駆動源を能力アップさせる等の必要がある。

本実施例の補給容器１においては、前述してきたように隔壁２０および連通路２０ａの作用により貯留部４ｄに対して効果的にエアーを作用させる事が出来る。そのため、ポンプ部３ａの伸長量を大きくする、もしくは内容積を大きくする事なく、現像剤貯留部の圧密状態となった現像剤Ｔを流動化させる事ができるという点において優位であると言える。

次に、排気工程において比較例の補給容器１においては、図２０（ｂ）のように、隔壁２０を設けておらずポンプ部３ａと排出部４ｃが一体空間を形成しているため、ポンプ部３ａを圧縮する際に発生するエアーの流れは、開口７ｅの他に排出部４ｃへ向かう。そのため、開口７ｅを介して貯留部４ｄへ作用するエアーの流れは本実施例の補給容器１と比較して少なくなり、貯留部４ｄに貯留された現像剤Ｔを排出するために用いられるエアー量が少なくなる。

以上から、隔壁２０および規制部７に開口７ｅを設け、ポンプ部３ａ内と貯留部４ｄを連通させた本実施例の構成は、排気工程において、常に貯留部４ｄ内に貯留された一定量の現像剤Ｔを、補給装置２０１へ排出可能である。そして、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。

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つの駆動入力部（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つの駆動入力部（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つの駆動入力部（ギア部２ｄ）で受ける構成となっている。

従って、本構成は、補給容器１に駆動入力部を３つ別々に設ける場合に比して、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、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、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。

［検証］
以上説明してきた実施例１、実施例２、実施例３の構成と従来構成について改めて排出性能の観点より効果の検証を実施した。検証方法および検証項目を以下に記す。

検証方法としては、まず、補給容器１に物流を想定した所定の振動を加振機で付与し、内部の現像剤Ｔを圧密させた状態とする。その状態において、排出動作を開始し、排出動作開始から実際に現像剤Ｔが排出開始されるまでのポンプ回数を比較した。また、排出開始より排出量が安定するまでの時間（≒安定化時間）を比較した。最後に、排出の末期状態における補給容器１内の残留した現像剤Ｔ量を比較した。

尚、前述のポンプ回数や安定化時間、残留した現像剤Ｔ量は定量的にＯＫ／ＮＧを判断する基準はなく、補給容器１を装着する画像形成装置本体のスペック等によりそのＯＫ／ＮＧの絶対量的な判断ラインが設定される。そのため、その優劣については相対的な比較とした。したがって、各項目について最も優れた性能を示した補給容器１から順にレベルＡ、レベルＢ、レベルＣと格付けした。また、同等の性能を有するものには同符号を付している。比較検証の結果、本実施例が従来の補給容器１よりも優れた性能を有する事が検証できた。

以上説明してきたように本実施例においてはポンプ部３ａと排出部４ｃとを隔てる隔壁２０を設ける事でポンプ部３ａの伸縮動作で発生したエアーの流れを効果的に貯留部４ｄへ作用させる事ができる。したがって、従来の補給容器１と比較して、排出性（排出開始ポンプ回数、安定化時間）に関して優れた性能を備えた補給容器１であるといえる。

実施例１乃至実施性３のいずれかによれば、物流により第２排出口４ａの周囲の貯留部４ｄの内部で圧密状態となった現像剤を確実に解し、初期から現像剤を安定的に排出できる。

１ 補給容器（現像剤補給容器）
２ｋ 円筒部（現像剤収容室）
３ａ ポンプ部
４ａ 第２排出口（排出口）
４ｄ 貯留部
２０ａ 連通路（通気部）
２０ 隔壁（抑制部）
２０１ 補給装置（現像剤補給装置）

Claims (7)

1. 現像剤補給装置に着脱可能な現像剤補給容器であって、
   現像剤を収容可能な現像剤収容室と、
   前記現像剤収容室に設けられて内部の現像剤を排出する排出口と、
   前記現像剤収容室の内部で前記排出口に通じて現像剤を一定量で貯留可能な貯留部と、
   少なくとも前記排出口に対して圧力を作用させるために前記現像剤収容室の内部の容積を前記現像剤補給容器の長手方向に変更可能なポンプ部と、
   前記ポンプ部と前記貯留部との間で通気可能な通気部と、
   前記ポンプ部と前記通気部との接続部に設けられ、少なくとも排気動作時に前記ポンプ部から生じて前記現像剤収容室に向かうエアーの流れを抑制する抑制部と、
   前記貯留部に対して現像剤の流入を規制する規制位置と、前記貯留部に対して現像剤の流入を規制しない非規制位置と、に移動可能で、前記ポンプ部の排気の動作時に前記規制位置に移動して前記貯留部の少なくとも一部を覆って前記ポンプ部により生じるエアーの流れを誘導する規制部と、
   を備え、
   前記通気部は、前記規制部の一部に形成されていることを特徴とする現像剤補給容器。
2. 前記抑制部は、前記規制部に取付けられ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. 前記抑制部は、前記通気部よりも鉛直下方であって、前記ポンプ部と前記現像剤収容室との間で連通して現像剤が通過可能な通過可能口を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の現像剤補給容器。
4. 現像剤を担持する現像剤担持体と、
   請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の現像剤補給容器と、
   を備えることを特徴とする現像剤補給装置。
5. 像担持体と、
   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と、
   を備えることを特徴とする現像剤補給装置。
6. 請求項４又は請求項５に記載の現像剤補給装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
7. 前記現像剤補給装置はカートリッジであり、前記カートリッジが装置本体に着脱自在であることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。

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