WO2012043876A1 - 現像剤補給容器、現像剤補給システム及び画像形成装置 - Google Patents

現像剤補給容器、現像剤補給システム及び画像形成装置 Download PDF

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WO2012043876A1
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developer
supply container
pump
developer supply
unit
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PCT/JP2011/073029
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French (fr)
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礼知 沖野
長嶋 利明
村上 雄也
田澤 文朗
山田 祐介
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キヤノン株式会社
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    • G03G15/0898Arrangements or disposition of the complete developer unit or parts thereof not provided for by groups G03G15/08 - G03G15/0894 for preventing toner scattering during operation, e.g. seals

Definitions

  • the present invention relates to a developer supply container that can be attached to and detached from a developer receiving apparatus, a developer supply system that includes a developer receiving apparatus and a developer supply container, and an image forming apparatus.
  • This developer supply container and developer supply system can be used in, for example, an image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile machine, a printer, and a multi-function machine having a plurality of these functions.
  • a fine powder developer is used in an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine.
  • a developer (toner) that is consumed along with image formation is supplied from a developer supply container.
  • a method of supplying toner using air is known.
  • a screw pump and an air pump are installed between the toner storage case and the developing device, and development is performed from the toner storage case by these pumps.
  • An air conveyance system is employed in which toner is pumped upward toward the apparatus.
  • a filter for separating the toner and the gas is installed in front of the developing device.
  • the apparatuses described in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 10-268641 and 2000-199994 employ an air conveyance method for pressure-feeding toner, and thus there are concerns about problems described later.
  • the filter has a characteristic that allows the exhaust to pass through although it allows the exhaust, but it is an unavoidable problem that the filter is clogged with the toner.
  • An object of the present invention is to provide a developer supply container and a developer supply system that can prevent the ventilation member from being clogged with the developer.
  • Another object of the present invention is to provide a developer supply container and an image forming apparatus capable of suppressing the image quality from being deteriorated due to the clogging of the ventilation member with the developer. It is to be. Further objects of the present invention will become apparent upon reading the following detailed description with reference to the accompanying drawings.
  • the first invention is A developer replenishment container detachably attached to a developer receiving device having a developer receiving portion for receiving a developer, and a ventilation member allowing ventilation to the inside and outside of the developer receiving portion, A developer accommodating portion for accommodating the developer; A discharge port for discharging the developer stored in the developer storage portion toward the developer receiving portion; A drive input unit to which a driving force is input from the developer receiving device; A pump unit that operates such that an exhaust operation and an intake operation through the discharge port are alternately and repeatedly performed by a driving force input to the drive input unit; It is characterized by having.
  • the second invention is in a developer replenishment system having a developer accepting device and a developer replenishment container detachable from the developer accepting device
  • the developer receiving device includes a developer receiving unit that receives the developer, a ventilation member that allows ventilation to the inside and outside of the developer receiving unit, and a drive unit that applies a driving force to the developer supply container.
  • the developer supply container includes a developer accommodating portion that accommodates the developer, a discharge port that discharges the developer accommodated in the developer accommodating portion toward the developer receiving portion, and a driving force from the driving portion.
  • a pump input unit that operates so that an exhaust operation and an intake operation through the exhaust port are alternately repeated by a driving force input to the drive input unit, It is characterized by having.
  • the third invention is A developer supply container detachably attachable to an image forming apparatus having a developer receiving device, comprising: a developer receiving portion that receives a developer; and a ventilation member that allows ventilation to the inside and outside of the developer receiving portion.
  • a developer accommodating portion for accommodating the developer;
  • a discharge port for discharging the developer stored in the developer storage portion toward the developer receiving portion;
  • a drive input unit to which a driving force is input from the image forming apparatus;
  • a pump unit that operates so that ventilation to the outside and inside of the developer receiving unit are alternately and repeatedly performed through the ventilation member by a driving force input to the driving input unit; It is characterized by having.
  • the fourth invention is: In an image forming apparatus having a developer receiving device and a developer supply container detachable from the developer receiving device,
  • the developer receiving device includes a developer receiving unit that receives the developer, a ventilation member that allows ventilation to the inside and outside of the developer receiving unit, and a drive unit that applies a driving force to the developer supply container.
  • the developer supply container includes a developer accommodating portion that accommodates the developer, a discharge port that discharges the developer accommodated in the developer accommodating portion toward the developer receiving portion, and a driving force from the driving portion. And a driving force input to the driving input unit, so that ventilation to the outside of the developer receiving unit and ventilation to the inside are alternately and repeatedly performed through the ventilation member.
  • a pump part to perform, It is characterized by having.
  • the fifth invention is: A developer supply container detachably attached to a developer receiving device comprising a developer receiving portion for receiving a developer, and a ventilation member allowing ventilation to the inside and outside of the developer receiving portion, A developer accommodating portion for accommodating a developer having fluidity energy of 4.3 ⁇ 10 ⁇ 4 (kg ⁇ m 2 / s 2 ) or more and 4.14 ⁇ 10 ⁇ 3 (kg ⁇ m 2 / s 2 ) or less; , A pinhole having an opening area of 12.6 (mm 2 ) or less allowing discharge of the developer accommodated in the developer accommodating portion; A drive input unit to which a driving force is input from the developer supply device; An airflow generation mechanism that alternately and repeatedly generates an airflow directed to the inside through the pinhole and an airflow directed to the outside by the driving force received by the drive input unit; It is characterized by having.
  • the sixth invention is: In a developer replenishment system having a developer accepting device and a developer replenishment container detachable from the developer accepting device,
  • the developer receiving device includes a developer receiving unit that receives the developer, a ventilation member that allows ventilation to the inside and outside of the developer receiving unit, and a drive unit that applies a driving force to the developer supply container.
  • the developer supply container is made of a developer having a fluid energy of 4.3 ⁇ 10 ⁇ 4 (kg ⁇ m 2 / s 2 ) or more and 4.14 ⁇ 10 ⁇ 3 (kg ⁇ m 2 / s 2 ) or less.
  • a developer accommodating portion to be accommodated, a pinhole having an opening area allowing discharge of the developer accommodated in the developer accommodating portion to be 12.6 (mm 2 ) or less, and a driving force are input from the driving portion.
  • An airflow generating mechanism that alternately and repeatedly generates an airflow directed to the inside through the pinhole and an airflow directed to the outside by the driving force received by the drive input unit; It is characterized by having.
  • the seventh invention A developer supply container detachably attached to a developer receiving device comprising a developer receiving portion for receiving a developer, and a ventilation member allowing ventilation to the inside and outside of the developer receiving portion,
  • a developer accommodating portion for accommodating a developer having fluidity energy of 4.3 ⁇ 10 ⁇ 4 (kg ⁇ m 2 / s 2 ) or more and 4.14 ⁇ 10 ⁇ 3 (kg ⁇ m 2 / s 2 ) or less; , A pinhole having an opening area of 12.6 (mm 2 ) or less allowing discharge of the developer accommodated in the developer accommodating portion;
  • a drive input unit to which a driving force is input from the developer supply device; The driving force received by the driving input unit is directed to the inside through the pinhole and to the outside so that an air flow directed to the inside of the developer receiving unit and an air flow directed to the outside are alternately generated through the ventilation member.
  • the eighth invention In a developer replenishment system having a developer accepting device and a developer replenishment container detachable from the developer accepting device,
  • the developer receiving device includes a developer receiving unit that receives the developer, a ventilation member that allows ventilation to the inside and outside of the developer receiving unit, and a drive unit that applies a driving force to the developer supply container.
  • the developer supply container is made of a developer having a fluid energy of 4.3 ⁇ 10 ⁇ 4 (kg ⁇ m 2 / s 2 ) or more and 4.14 ⁇ 10 ⁇ 3 (kg ⁇ m 2 / s 2 ) or less.
  • a developer accommodating portion to be accommodated, a pinhole having an opening area allowing discharge of the developer accommodated in the developer accommodating portion to be 12.6 (mm 2 ) or less, and a driving force are input from the driving portion.
  • the drive input portion and the drive force received by the drive input portion are directed to the inside through the pinhole so that an air flow directed to the inside of the developer receiving portion and an air flow directed to the outside are alternately generated through the ventilation member.
  • An airflow generation mechanism that alternately and repeatedly generates an airflow and an outward airflow; It is characterized by having.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of the image forming apparatus.
  • FIG. 2 is a perspective view of the image forming apparatus of FIG.
  • FIG. 3 is a perspective view of the developer receiving apparatus. 4 is a perspective view of the developer receiving apparatus of FIG. 3 as seen from a different angle.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the developer receiving apparatus of FIG.
  • FIG. 6 is a block diagram showing a functional configuration of the control device.
  • FIG. 7 is a flowchart for explaining the flow of the replenishment operation.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing a mounted state of the developer receiving apparatus and the developer supply container without the hopper.
  • FIG. 9 is a perspective view of the developer supply container.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of the developer supply container.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing a developer supply container in which a discharge port and an inclined surface are connected.
  • 12A is a perspective view of a blade used in a device for measuring fluidity energy
  • FIG. 12B is a schematic diagram of the measuring device.
  • FIG. 13 is a graph showing the relationship between the diameter of the discharge port and the discharge amount.
  • FIG. 14 is a graph showing the relationship between the filling amount in the container and the discharge amount.
  • FIG. 15 is a perspective view showing a part of the operating state of the developer supply container and the developer receiving device.
  • FIG. 16 is a perspective view showing a developer supply container and a developer receiving device.
  • FIG. 17 is a cross-sectional view showing a developer supply container and a developer receiving device.
  • FIG. 18 is a cross-sectional view showing a developer supply container and a developer receiving device.
  • FIG. 19 is a diagram illustrating the transition of the internal pressure of the developer accommodating portion according to the first embodiment.
  • FIG. 20A is a block diagram showing a developer supply system (Example 1) used in the verification experiment, and FIG. 20B is a schematic view showing a phenomenon occurring in the developer supply container.
  • FIG. 21A is a block diagram showing a developer supply system (comparative example) used in the verification experiment, and FIG. 21B is a schematic diagram showing a phenomenon occurring in the developer supply container.
  • FIG. 22 is a perspective view showing a developer supply container of Embodiment 2.
  • 23 is a cross-sectional view of the developer supply container of FIG. FIG.
  • FIG. 24 is a perspective view showing a developer supply container of Example 3.
  • FIG. 25 is a perspective view showing a developer supply container of Example 3.
  • FIG. 26 is a perspective view showing a developer supply container of Example 3.
  • FIG. 27 is a perspective view showing a developer supply container of Example 4.
  • FIG. 28 is a cross-sectional perspective view showing the developer supply container of Example 4.
  • FIG. 29 is a partial cross-sectional view illustrating a developer supply container of Example 4.
  • FIG. 30 is a cross-sectional view showing another embodiment of the fourth embodiment.
  • 31A is a front view of the mounting portion
  • FIG. 31B is a partially enlarged perspective view inside the mounting portion
  • FIG. 31C is a partial cross-sectional view of the developer receiving device.
  • FIG. 32A is a perspective view showing a developer supply container according to the fifth embodiment
  • FIG. 32B is a perspective view showing a state around the discharge port
  • FIGS. 32C and 30D show the developer supply container as a developer. It is the front view and sectional drawing which show the state with which the mounting part of the receiving apparatus was mounted
  • FIG. 33A is a partial perspective view showing a developer accommodating portion according to the fifth embodiment
  • FIG. 33B is a sectional perspective view showing a developer supply container
  • FIG. 33C is a sectional view showing the inner surface of the flange portion. is there.
  • (D) is sectional drawing which shows a developer supply container.
  • FIG. 34A and 34B are cross-sectional views illustrating a state during the intake / exhaust operation by the pump unit in the developer supply container according to the fifth embodiment.
  • FIG. 35 is a development view showing the cam groove shape of the developer supply container.
  • FIG. 36 is a development view showing an example of the cam groove shape of the developer supply container.
  • FIG. 37 is a development view showing an example of the cam groove shape of the developer supply container.
  • FIG. 38 is a development view showing an example of the cam groove shape of the developer supply container.
  • FIG. 39 is a development view showing an example of the cam groove shape of the developer supply container.
  • FIG. 40 is a development view showing an example of the cam groove shape of the developer supply container.
  • FIG. 41 is a development view showing an example of the cam groove shape of the developer supply container.
  • FIG. 35 is a development view showing the cam groove shape of the developer supply container.
  • FIG. 36 is a development view showing an example of the cam groove shape of the developer supply container.
  • FIG. 42 is a graph showing changes in the internal pressure of the developer supply container.
  • FIG. 43A is a perspective view illustrating the configuration of a developer supply container according to the sixth embodiment
  • FIG. 43B is a cross-sectional view illustrating the configuration of the developer supply container.
  • FIG. 44 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a developer supply container according to the seventh embodiment.
  • 45A is a perspective view showing a configuration of a developer supply container according to Embodiment 8
  • FIG. 45B is a sectional view of the developer supply container
  • FIG. 45C is a perspective view showing a cam gear
  • FIG. 45D is a cam gear. It is the elements on larger scale which show this rotation engaging part.
  • FIG. 46A is a perspective view showing the configuration of a developer supply container according to Embodiment 9, and FIG. 46B is a cross-sectional view showing the configuration of the developer supply container.
  • FIG. 47A is a perspective view showing the configuration of the developer supply container according to Embodiment 10, and FIG. 47B is a cross-sectional view showing the configuration of the developer supply container.
  • 48A to 48D are views showing the operation of the drive conversion mechanism.
  • 49A is a perspective view showing the configuration of the developer supply container according to Embodiment 11, and FIGS. 49B and 49C are views showing the operation of the drive conversion mechanism.
  • 50A is a cross-sectional perspective view showing a configuration of a developer supply container according to Embodiment 12, and FIGS.
  • FIGS. 52B and 20C are cross-sectional views showing an intake / exhaust operation by the pump unit.
  • 51A is a perspective view illustrating another example of the developer supply container according to the twelfth embodiment
  • FIG. 51B is a diagram illustrating a coupling portion of the developer supply container.
  • FIG. 52A is a cross-sectional perspective view showing the configuration of the developer supply container according to the thirteenth embodiment
  • FIGS. 52B and 20C are cross-sectional views showing an intake / exhaust operation by the pump unit.
  • 53A is a perspective view showing the configuration of a developer supply container according to Embodiment 14
  • FIG. 53B is a cross-sectional perspective view showing the configuration of the developer supply container
  • FIG. 54A is a perspective view showing the configuration of the developer supply container according to the fifteenth embodiment
  • FIG. 54B is a perspective view showing the configuration of the flange portion
  • FIG. 54C is a perspective view showing the configuration of the cylindrical portion.
  • 55A and 55B are cross-sectional views showing the state of the intake / exhaust operation by the pump portion of the developer supply container according to the fifteenth embodiment.
  • FIG. 56 is a diagram illustrating the configuration of the pump portion of the developer supply container according to the fifteenth embodiment.
  • FIG. 57A and 57B are schematic cross-sectional views showing the configuration of the developer supply container according to the sixteenth embodiment.
  • 58A and 58B are perspective views showing a cylindrical portion and a flange portion of the developer supply container according to the seventeenth embodiment.
  • FIGS. 59A and 59B are developers according to the seventeenth embodiment. It is a partial cross section perspective view of a supply container.
  • FIG. 60 is a time chart illustrating the relationship between the operating state of the pump according to the seventeenth embodiment and the opening / closing timing of the rotary shutter.
  • 61 is a partial cross-sectional perspective view showing a developer supply container according to Embodiment 18.
  • FIG. 62 (a) to 62 (c) are partial cross-sectional views illustrating the operating state of the pump unit according to the eighteenth embodiment.
  • FIG. 63 is a time chart showing the relationship between the operating state of the pump according to Example 18 and the opening / closing timing of the gate valve.
  • 64A is a partial perspective view of a developer supply container according to Embodiment 19
  • FIG. 64B is a perspective view of a flange portion
  • FIG. 64C is a sectional view of the developer supply container.
  • FIG. 65A is a perspective view showing a configuration of a developer supply container according to Embodiment 20
  • FIG. 65B is a cross-sectional perspective view of the developer supply container.
  • FIG. 66 is a partial cross-sectional perspective view showing the configuration of the developer supply container according to Embodiment 20.
  • 67A is a cross-sectional perspective view showing a developer supply container provided with a stirring rod
  • FIG. 67B is a cross-sectional view of the developer supply container.
  • FIG. 68 is a cross-sectional perspective view of the developer supply container for explaining the seal between the flange portion and the cylindrical portion.
  • 69A is an exploded perspective view of the developer supply container
  • FIG. 69B is a perspective view of the developer supply container.
  • FIG. 70 is a perspective view of the container body.
  • 71A is a perspective view (upper surface side) of the upper flange portion
  • 71B is a perspective view (lower surface side) of the upper flange portion.
  • 72A is a perspective view (upper surface side) of the lower flange portion
  • FIG. 72B is a perspective view (lower surface side) of the lower flange portion
  • FIG. 72C is a front view of the lower flange portion.
  • 73A is a top view of the shutter
  • FIG. 73B is a perspective view of the shutter.
  • 74A is a perspective view of the pump
  • FIG. 74B is a front view of the pump.
  • 75A is a perspective view (upper surface side) of the reciprocating member
  • FIG. 75B is a perspective view (lower surface side) of the reciprocating member.
  • FIG. 76A is a perspective view (upper surface side) of the cover
  • FIG. 76B is a perspective view (lower surface side) of the cover.
  • 77A is a partially enlarged perspective view of the developer receiving device
  • FIG. 77B is a perspective view of the developer receiving portion.
  • image forming device As an example of an image forming apparatus equipped with a developer receiving device in which a developer supply container (so-called toner cartridge) is detachably mounted (removable), a copying machine (electrophotographic image forming apparatus) adopting an electrophotographic system is used. ) Will be described with reference to FIG.
  • reference numeral 100 denotes a copying machine main body (hereinafter referred to as an image forming apparatus main body or an apparatus main body).
  • a document 101 is placed on the document glass 102.
  • an electrostatic image is formed by forming an optical image corresponding to the image information of the original on an electrophotographic photosensitive member 104 (hereinafter referred to as a photosensitive member) by a plurality of mirrors M and lenses Ln of the optical unit 103.
  • This electrostatic latent image is visualized by a dry developing device (one component developing device) 201 using toner (one component magnetic toner) as a developer (dry powder).
  • toner one component magnetic toner
  • the one-component nonmagnetic toner is supplied as a developer.
  • the non-magnetic toner is replenished as the developer.
  • the developer may be replenished together with the magnetic carrier as well as the non-magnetic toner.
  • Reference numerals 105 to 108 denote cassettes for storing recording media (hereinafter also referred to as “sheets”) S.
  • an optimum cassette is selected based on information input by an operator (user) from the liquid crystal operation unit of the copying machine or the sheet size of the original 101.
  • the recording medium is not limited to paper, and can be appropriately used and selected, for example, an OHP sheet.
  • one sheet S conveyed by the feeding / separating devices 105A to 108A is conveyed to the registration roller 110 via the conveying unit 109, and the rotation of the photosensitive member 104 and the scanning timing of the optical unit 103 are synchronized. Then transport.
  • Reference numerals 111 and 112 denote a transfer charger and a separation charger.
  • the image formed by the developer formed on the photosensitive member 104 is transferred to the sheet S by the transfer charger 111. Then, the sheet S to which the developer image (toner image) has been transferred is separated from the photoreceptor 104 by the separation charger 112. Thereafter, the sheet S conveyed by the conveying unit 113 is fixed on the developer image on the sheet by heat and pressure in the fixing unit 114, and then passes through the discharge reversing unit 115 in the case of single-sided copying. The paper is discharged to the discharge tray 117 by the roller 116. In the case of duplex copying, the sheet S passes through the discharge reversing unit 115 and is once discharged out of the apparatus by the discharge roller 116.
  • an image forming process device such as a developing unit 201 as a developing unit, a cleaner unit 202 as a cleaning unit, and a primary charger 203 as a charging unit is installed around the photosensitive member 104. .
  • the developing device 201 develops the developer by attaching a developer to the electrostatic latent image formed on the photosensitive member 104 by the optical unit 103 based on the image information of the document 101.
  • the primary charger 203 is for uniformly charging the surface of the photoconductor in order to form a desired electrostatic image on the photoconductor 104.
  • the cleaner unit 202 is for removing the developer remaining on the photosensitive member 104.
  • FIG. 2 is an external view of the image forming apparatus. When the operator opens the pre-replacement cover 40 that is a part of the exterior cover of the image forming apparatus, a part of the developer receiving device 8 described later appears.
  • the developer supply container 1 is set in a state where the developer can be supplied to the developer receiving device 8.
  • the developer supply container 1 is taken out from the developer receiving device 8 by performing an operation reverse to that at the time of mounting, and a new developer supply container 1 is again installed.
  • the pre-replacement cover 40 is a dedicated cover for attaching / detaching (replacing) the developer supply container 1 and is opened / closed only for attaching / detaching the developer supply container 1.
  • the maintenance of the apparatus main body 100 is performed by opening and closing the front cover 100c.
  • FIG. 3 is a schematic perspective view of the developer receiving device 8.
  • 4 is a schematic perspective view of the developer receiving device 8 as seen from the back side of FIG.
  • FIG. 5 is a schematic sectional view of the developer receiving device 8.
  • the developer receiving device 8 is provided with a mounting portion (mounting space) 8f on which the developer supply container 1 is detachably mounted. Further, a developer receiving port (developer receiving hole) 8a for receiving the developer discharged from a discharge port (discharge hole) 1c of the developer supply container 1 described later is provided.
  • the diameter of the developer receiving port 8a is preferably substantially the same as the discharge port 1c of the developer supply container 1 for the purpose of preventing the inside of the mounting portion 8f from being contaminated by the developer as much as possible. . This is because, if the diameters of the developer receiving port 8a and the discharge port 1c are the same, it is possible to prevent the developer from adhering to the inner surface of each port and becoming dirty.
  • the developer receiving port 8a is a fine port (pinhole) in accordance with the discharge port 1c of the developer supply container 1, and is set to about ⁇ 2 mm.
  • an L-shaped positioning guide (holding member) 8b for fixing the position of the developer supply container 1 is provided, and the positioning direction of the developer supply container 1 to the mounting portion 8f is determined by the positioning guide 8b. It is comprised so that it may become an A direction. The direction in which the developer supply container 1 is detached from the mounting portion 8f is opposite to the A direction.
  • the developer receiving device 8 is provided with a hopper 8g functioning as a developer receiving portion for temporarily storing the developer underneath.
  • the hopper 8g as shown in FIG. 5, there are a conveying screw 11 for conveying the developer to the developer hopper 201a which is a part of the developing device 201, and an opening 8e communicating with the developer hopper 201a. Is provided.
  • an opening is formed in a part of the hopper 8g, and a filter 8m that functions as a ventilation member is attached so as to close the opening.
  • the filter 8m has a characteristic that allows air to flow into and out of the hopper 8g while substantially preventing the toner from leaking to the outside of the hopper 8g. Therefore, it is possible to mitigate the increase in internal pressure of the hopper 8g, and it is possible to prevent the image quality from being deteriorated. Therefore, even if another filter is provided on the developer supply container 1 side for another purpose, the filter 8m is provided on the hopper 8g side.
  • the filter 8m in the hopper 8g.
  • the hopper 8g is sealed except for the developer receiving port 8a and the opening 8e (communication port connected to the developing device) as shown in FIG. 17 in order to prevent the developer from scattering to the outside of the hopper 8g. It is in. At the time of image formation, the lower part of the hopper 8g is filled with the developer.
  • the hopper 8g is provided with a filter 8m having a pressure adjusting function together with the opening.
  • the filter 8m may be any filter as long as it allows air to pass but hardly allows the developer to pass therethrough and has a function of separating the air and the developer.
  • Presise (trade name, manufactured by Asahi Kasei Fibers Co., Ltd.) is used.
  • the material is a spunbond nonwoven fabric, the average pore diameter is 5 ( ⁇ m), and the air resistance based on the Gurley method of JIS-P8117.
  • the degree is 2.5 (sec). In addition, it may not be made of such a material but may be made of nylon or paper. Moreover, you may be the thing of the structure which provided many fine holes in resin, a metal, etc. Further, it is preferable that the filter 8m is attached at a position higher than the powder level of the developer in the hopper 8g and can be in contact with the mixed gas of the air discharged from the developer supply container 1 and the developer. . This is because the filter 8m is buried in the developer when it is below the powder surface, and the air permeability of the filter 8m is reduced. In this embodiment, the volume of the hopper 8g is 130 cm. 3 It has become. As described above, the developing unit 201 shown in FIG.
  • the developing device 201 is provided with a developing roller 201f in addition to the developer hopper 201a.
  • the developer hopper 201a is provided with a stirring member 201c for stirring the developer supplied from the developer supply container 1.
  • the developer stirred by the stirring member 201c is sent to the transport member 201e side by the transport member 201d.
  • the developer sequentially conveyed by the conveying members 201e and 201b is carried on the developing roller 201f and is finally supplied to the photosensitive member 104. Further, as shown in FIGS.
  • the developer receiving device 8 includes a locking member 9 and a gear 10 that function as a drive mechanism for driving the developer supply container 1 described later.
  • the locking member 9 is locked with the locking portion 3 that functions as a drive input unit of the developer supply container 1. It is configured.
  • the locking member 9 is loosely fitted in a long hole portion 8c formed in the mounting portion 8f of the developer receiving device 8, and is configured to be movable in the vertical direction in the drawing with respect to the mounting portion 8f. It has become.
  • the locking member 9 is provided with a tapered portion 9d at the tip thereof in consideration of the insertion property with a locking portion 3 (see FIG.
  • the locking portion 9a of the locking member 9 (engagement portion that engages with the locking portion 3) is connected to the rail portion 9b shown in FIG. 4, and the rail portion 9b is a guide for the developer receiving device 8.
  • the end portions on both sides are held by the portion 8d and can be moved in the vertical direction in the figure.
  • the rail portion 9 b is provided with a gear portion 9 c and is engaged with the gear 10.
  • the gear 10 is connected to a drive motor 500. Therefore, by performing control to periodically reverse the rotation direction of the drive motor 500 by the control device 600 provided in the image forming apparatus 100, the locking member 9 moves in the vertical direction in the drawing along the long hole 8c. It is configured to reciprocate.
  • FIG. 6 is a block diagram showing the functional configuration of the control device 600
  • FIG. 7 is a flowchart for explaining the flow of the replenishment operation.
  • the development temporarily stored in the hopper 8g is prevented so that the developer does not flow backward from the developer receiving device 8 side into the developer supply container 1 in accordance with an intake operation of the developer supply container 1 described later.
  • the amount of the agent (height of the agent surface) is limited. Therefore, in this example, a developer sensor 8k (see FIG. 5) for detecting the amount of developer accommodated in the hopper 8g is provided. Then, as shown in FIG.
  • the control device 600 controls whether the drive motor 500 is activated / deactivated according to the output of the developer sensor 8k, whereby a certain amount of developer is accommodated in the hopper 8g. It is configured not to be.
  • the control flow will be described.
  • the developer sensor 8k checks the remaining amount of developer in the hopper 8g (S100). When it is determined that the developer storage amount detected by the developer sensor 8k is less than a predetermined value, that is, when no developer is detected by the developer sensor 8k, the drive motor 500 is driven for a certain period of time. Replenishment of developer is executed (S101).
  • the developer supply operation is stopped (S102).
  • a series of developer replenishment steps is completed.
  • Such a developer replenishment step is configured to be repeatedly executed when the developer is consumed in association with image formation and the developer storage amount in the hopper 8g becomes less than a predetermined amount.
  • the developer discharged from the developer supply container 1 is temporarily stored in the hopper 8g and then supplied to the developing device.
  • the developer receiving apparatus described below is used. It does not matter as a configuration.
  • FIG. 8 shows an example in which a two-component developing device 201 is used as a developer receiving unit.
  • the developing device 201 has a stirring chamber for supplying the developer and a developing chamber for supplying the developer to the developing roller 201f, and the developer transport directions are opposite to each other in the stirring chamber and the developing chamber.
  • a screw 201d is installed.
  • the stirring chamber and the developing chamber communicate with each other at both ends in the longitudinal direction, and the two-component developer is circulated and conveyed between these two chambers.
  • the stirring chamber is provided with a magnetic sensor 201g for detecting the toner concentration in the developer, and the controller 600 controls the operation of the drive motor 500 based on the detection result of the magnetic sensor 201g. Yes.
  • the developer supplied from the developer supply container 1 is nonmagnetic toner, or nonmagnetic toner and a magnetic carrier.
  • the developing device 201 is provided with a filter 201m that functions as a ventilation member.
  • the filter 201m has the same configuration as the filter 8m described above.
  • FIG. 9 is a schematic perspective view of the developer supply container 1.
  • FIG. 10 is a schematic cross-sectional view of the developer supply container 1.
  • the developer supply container 1 has a container main body 1 a that functions as a developer storage unit that stores the developer.
  • 1b shown in FIG. 10 has shown the developer accommodation space in which the developer in the container main body 1a is accommodated. That is, in this example, the developer accommodating space 1b that functions as the developer accommodating portion is a combination of the container main body 1a and the internal space of the pump 2 described later.
  • a one-component toner which is a dry powder having a volume average particle diameter of 5 ⁇ m to 6 ⁇ m is stored in the developer storage space 1b.
  • a variable volume pump 2 having a variable volume is employed as the pump unit.
  • the pump 2 is provided with a bellows-like stretchable portion (bellows portion, stretchable member) 2a that can be stretched and contracted by the driving force received from the developer receiving device 8.
  • the bellows-shaped pump 2 of this example is provided with “mountain folds” and “valley folds” alternately and periodically. As a base point), it can be folded or stretched.
  • the bellows-like pump 2 when the bellows-like pump 2 is employed as in this example, the variation in the volume change amount with respect to the expansion / contraction amount can be reduced, so that a stable volume variable operation can be performed.
  • the total volume of the developer accommodating space 1b is 480 cm. 3
  • the volume of the pump part 2 is 160 cm. 3
  • the pumping operation is set so as to extend from the natural length.
  • the volume change amount by expansion / contraction of the expansion-contraction part 2a of the pump part 2 is 15 cm. 3
  • the total volume when the pump 2 is fully extended is 495 cm. 3 Is set to The developer supply container 1 is filled with 240 g of developer.
  • the controller 600 controls the drive motor 500 that drives the locking member 9, so that the volume change rate is 90 cm. 3 / S.
  • the volume change amount and the volume change speed can be appropriately set in view of the required discharge amount from the developer receiving device 8 side.
  • the pump 2 of the present example employs a bellows type, but any other configuration can be used as long as it can change the amount of air (pressure) in the developer accommodating space 1b. I do not care.
  • the pump unit 2 may be configured to use a uniaxial eccentric screw pump. In this case, an opening for intake / exhaust by the uniaxial eccentric screw pump is required separately. Further, a mechanism such as a filter for preventing the developer from leaking into the opening is required separately from the filter 8m described above.
  • the torque for driving the uniaxial eccentric screw pump is very high, the load on the image forming apparatus main body 100 increases. Therefore, a bellows-like pump that does not have such harmful effects is more preferable.
  • the developer accommodating space 1b is only the internal space of the pump unit 2. That is, in this case, the pump unit 2 also functions as the developer storage unit 1b.
  • the joint portion 2b of the pump portion 2 and the joined portion 1i of the container main body 1a are integrated by heat welding so that the airtightness of the developer accommodating space 1b is maintained so that the developer does not leak from here. It is configured.
  • the developer supply container 1 is provided so as to be engageable with a drive mechanism of the developer receiving device 8, and a drive input unit (drive force) to which a drive force for driving the pump unit 2 is input from this drive mechanism.
  • a locking portion 3 is provided as a receiving portion, a drive connecting portion, and an engaging portion. Specifically, the locking portion 3 that can be locked with the locking member 9 of the developer receiving device 8 is attached to the upper end of the pump portion 2 with an adhesive. Moreover, as shown in FIG. 9, the latching
  • the relative positions of the locking portion 3 and the locking member 9 are fixed with respect to the p direction and the q direction, which are the expansion and contraction directions of the expansion and contraction portion 2a.
  • locking part 3 it is more preferable to use what was formed integrally, for example using the injection molding method, the blow molding method, etc.
  • the locking portion 3 substantially integrated with the locking member 9 receives a driving force for expanding and contracting the expansion / contraction portion 2 a of the pump portion 2 from the locking member 9.
  • the expansion / contraction part 2a of the pump part 2 can be expanded and contracted following this.
  • the pump unit 2 alternately repeats the air flow directed to the inside of the developer supply container through the discharge port 1c and the air flow directed to the outside from the developer supply container by the driving force received by the locking unit 3 functioning as the drive input unit. It functions as an airflow generation mechanism.
  • the expansion-contraction direction of the expansion-contraction part 2a ( Any other structure may be used as long as the relative positions can be fixed with respect to the p direction and the q direction.
  • the locking portion 3 is a rod-shaped member and the locking member 9 is a locking hole
  • the cross-sectional shape of the locking portion 3 and the locking member 9 is a polygon such as a triangle or a quadrangle, an ellipse or a star.
  • Other shapes such as a shape are also possible.
  • a discharge port 1c that allows the developer in the developer storage space 1b to be discharged out of the developer supply container 1 is formed in the flange portion 1g at the lower end of the container body 1a. Details of the discharge port 1c will be described later. As shown in FIG.
  • an inclined surface 1f is formed in the lower part of the container body 1a toward the discharge port 1c, and the developer stored in the developer storage space 1b slides down the inclined surface 1f due to gravity.
  • the shape gathers in the vicinity of the discharge port 1c.
  • the inclination angle of the inclined surface 1f (the angle formed with the horizontal plane when the developer supply container 1 is set in the developer receiving device 8) is larger than the repose angle of the toner as the developer. Is set.
  • the shape of the periphery of the discharge port 1c as shown in FIG. 10, the shape of the connection portion between the discharge port 1c and the inside of the container body 1a is made flat (1W in FIG. 10). As shown in FIG.
  • a shutter mechanism for opening and closing the discharge port 1c will be described with reference to FIGS.
  • a seal member 4 formed of an elastic body so as to surround the discharge port 1c is bonded and fixed to the lower surface of the flange portion 1g.
  • a shutter 5 for sealing the discharge port 1c is provided so that the seal member 4 is compressed between the lower surface of the flange portion 1g.
  • the shutter 5 is in a state of being constantly biased in the closing direction (biased by the extension force of the spring) by a spring (not shown) as a biasing member.
  • the shutter 5 abuts against the end surface of the abutting portion 8h (FIG.
  • the gap between the discharge port 1c and the receiving port 8a is sealed by the seal member 4 (FIG. 17) so that the developer does not leak outside.
  • the locking member 9 is inserted into the locking hole 3a of the locking portion 3 of the developer supply container 1, and the both are integrated.
  • the position in the direction (vertical direction in FIG. 3) orthogonal to the mounting direction (A direction) of the developer supply container 1 with respect to the developer receiving device 8 is also determined by the L-shaped portion of the positioning guide 8b.
  • the flange portion 1g as a positioning portion also serves to prevent the developer supply container 1 from moving in the vertical direction (the reciprocating direction of the pump 2).
  • the process up to here is a series of mounting steps of the developer supply container 1. That is, the mounting process is completed when the operator closes the replacement front cover 40.
  • the process of removing the developer supply container 1 from the developer receiving device 8 may be performed in the reverse order of the mounting process described above.
  • the replacement front cover 40 may be opened and the developer supply container 1 may be taken out from the mounting portion 8f.
  • the shutter 5 is closed by a spring (not shown) by releasing the interference state by the abutting portion 8h.
  • the internal pressure of the container main body 1a is lower than the atmospheric pressure (external pressure) (depressurized state, negative pressure state) and higher than the atmospheric pressure (pressurized). Pressure state and positive pressure state) are alternately and repeatedly changed at a predetermined cycle.
  • the atmospheric pressure is in an environment where the developer supply container 1 is installed.
  • the developer is discharged from the discharge port 1c by changing the internal pressure of the container body 1a.
  • 480 cm 3 ⁇ 495cm 3 Is changed (reciprocating) with a period of about 0.3 seconds.
  • the container main body 1a As a material of the container main body 1a, it is preferable to employ a material having such a rigidity that it does not collapse greatly or bulges greatly with respect to changes in internal pressure. Therefore, in this example, polystyrene resin is used as the material of the container body 1a, and polypropylene resin is used as the material of the pump 2.
  • a resin such as ABS (acrylonitrile / butadiene / styrene copolymer), polyester, polyethylene, or polypropylene can be used. . Further, it may be made of metal.
  • any material may be used as long as it can exhibit an expansion / contraction function and can change the internal pressure of the developer accommodating space 1b by changing the volume.
  • ABS acrylonitrile / butadiene / styrene copolymer
  • polystyrene polystyrene
  • polyester polyethylene or the like
  • rubber or other elastic materials If the container body 1a and the pump 2 satisfy the above-described functions by adjusting the thickness of the resin material, etc., the container body 1a and the pump 2 are made of the same material, for example, an injection molding method or blow molding. What is integrally molded using a method or the like may be used.
  • the developer supply container 1 communicates with the outside only through the discharge port 1c, and is substantially sealed from the outside except for the discharge port 1c. That is, since the internal pressure of the developer supply container 1 is increased or decreased by the pump 2 and the developer is discharged from the discharge port 1c, the airtightness is maintained to the extent that stable discharge performance is maintained. Desired. On the other hand, when the developer supply container 1 is transported (especially by air transportation) or stored for a long period of time, the internal pressure of the container may fluctuate rapidly due to a sudden change in the environment.
  • the developer supply container 1 when the developer supply container 1 is used in a high altitude area, or when the developer supply container 1 stored in a low temperature place is brought into a room having a high temperature, the inside of the developer supply container 1 is protected from the outside air. There is a risk of pressure. When such a situation occurs, problems such as deformation of the container and ejection of the developer at the time of opening may occur. Therefore, in this example, as a countermeasure, an opening having a diameter ⁇ of 3 mm is formed in the developer supply container 1, and a filter is provided in this opening.
  • TEMISH registered trade name
  • Nitto Denko Corporation which has a characteristic of allowing ventilation inside and outside the container while preventing developer leakage to the outside, was used.
  • the discharge port 1c of the developer supply container 1 is set to such a size that the developer supply container 1 is not sufficiently discharged only by gravity action when the developer supply container 1 is in a posture to supply the developer to the developer receiving device 8. is doing.
  • the opening size of the discharge port 1c is set to be small enough to cause the developer to be insufficiently discharged from the developer supply container by the gravitational action alone (also referred to as a fine hole (pinhole)).
  • the size of the opening is set so that the discharge port 1c is substantially blocked by the developer.
  • the following effects can be expected.
  • (3) The discharge of the developer can be made to depend predominantly on the exhaust operation by the pump unit. Therefore, the present inventors conducted a verification experiment to determine how large the discharge port 1c that is not sufficiently discharged only by the gravitational action should be set.
  • the verification experiment measurement method
  • determination criteria will be described below.
  • This rectangular parallelepiped container has a volume of about 1000 cm. 3 The size is 90 mm long ⁇ 92 mm wide ⁇ 120 mm high. Thereafter, as soon as possible, the discharge port is opened with the discharge port directed vertically downward, and the amount of the developer discharged from the discharge port is measured. At this time, this rectangular parallelepiped container is completely sealed except for the discharge port.
  • the verification experiment was performed in an environment of a temperature of 24 ° C. and a relative humidity of 55%.
  • the amount of discharge is measured while changing the type of developer and the size of the discharge port.
  • the amount of the discharged developer is 2 g or less, the amount is negligible, and it is determined that the discharge port has a size that cannot be discharged sufficiently only by the gravitational action.
  • Table 1 shows the developers used in the verification experiment.
  • the type of developer is a one-component magnetic toner, a two-component nonmagnetic toner used in a two-component developer, and a mixture of a two-component nonmagnetic toner used in a two-component developer and a magnetic carrier.
  • FIG. 12 is a schematic diagram of an apparatus for measuring fluidity energy.
  • the principle of this powder fluidity analyzer is to measure the fluidity energy necessary for moving a blade in a powder sample and moving the blade in the powder. Since the blade is a propeller type and moves in the direction of the rotation axis at the same time as rotating, the tip of the blade draws a spiral.
  • a SUS blade (model number: C210) having a diameter of 48 mm and smoothly twisted counterclockwise was used. More specifically, a rotation axis exists in the direction normal to the rotation surface of the blade plate at the center of the blade plate of 48 mm ⁇ 10 mm, and the twist angle of both outermost edges (24 mm portion from the rotation axis) of the blade plate is 70. The twist angle of a portion 12 mm from the rotation axis is 35 °.
  • the fluidity energy means that the blade 51 rotating spirally as described above enters the powder layer, and the total of the rotational torque and vertical load obtained when the blade moves in the powder layer is integrated over time. Refers to the total energy obtained.
  • This value represents the ease of unraveling of the developer powder layer, which means that it is difficult to unravel when the fluidity energy is large, and is easy to unravel when the fluidity energy is small.
  • the rotational speed of the blade 51 (tip speed, the peripheral speed of the outermost edge of the blade) is 60 mm / s, and the blade entrance speed in the vertical direction to the powder layer is the moving blade.
  • This measurement was also performed in an environment at a temperature of 24 ° C. and a relative humidity of 55%.
  • FIG. 13 shows the result of a verification experiment performed on the developer (Table 1) having the fluidity energy thus measured.
  • FIG. 13 is a graph showing the relationship between the diameter of the discharge port and the discharge amount for each type of developer. From the verification results shown in FIG. 13, for developers A to E, the diameter ⁇ of the discharge port is 4 mm (the opening area is 12.6 mm).
  • the amount discharged from the outlet was 2 g or less. It was confirmed that when the diameter ⁇ of the discharge port is larger than 4 mm, the discharge amount increases rapidly for all the developers. That is, the flowability energy of the developer (bulk density is 0.5 g / cm 3 ) Is 4.3 ⁇ 10 -4 (Kg ⁇ m 2 / S 2 (J)) 4.14 ⁇ 10 -3 (Kg ⁇ m 2 / S 2 (J)) In the following cases, the diameter ⁇ of the discharge port is 4 mm (the opening area is 12.6 mm) 2 )))) The following is sufficient.
  • the bulk density of the developer is measured in a state where the developer is sufficiently fluidized and fluidized in this verification experiment, which is more than a state assumed in a normal use environment (a state in which it is left unattended). Measurement is performed under the condition that the bulk density is low and the discharge is easier.
  • the diameter ⁇ of the discharge port is fixed to 4 mm, the filling amount in the container is changed to 30 to 300 g, and the same verification experiment is performed. Went.
  • the verification result is shown in FIG. From the verification results of FIG. 14, it was confirmed that even when the developer filling amount was changed, the discharge amount from the discharge port was hardly changed.
  • the discharge port is 4 mm (area 12.6 mm). 2 )
  • the discharge port is at the bottom (assuming a replenishment posture to the developer receiving device 201), and only the gravity action from the discharge port is sufficient. It was confirmed that it was not discharged.
  • the lower limit value of the size of the discharge port 1c at least the developer to be replenished from the developer replenishing container 1 (1 component magnetic toner, 1 component nonmagnetic toner, 2 component nonmagnetic toner, 2 component magnetic carrier) is at least. It is preferable to set the value so that it can pass through.
  • the outlet be larger than the particle size of the developer contained in the developer supply container 1 (volume average particle size for toner, number average particle size for carrier).
  • the developer for replenishment contains a two-component non-magnetic toner and a two-component magnetic carrier
  • the larger particle size that is, a discharge port larger than the number average particle size of the two-component magnetic carrier Is preferred.
  • the outlet 1c Diameter 0.05mm (opening area 0.002mm 2 It is preferable to set the above.
  • the size of the discharge port 1c is set to a size close to the particle size of the developer, the energy required to discharge a desired amount from the developer supply container 1, that is, the pump 2 is operated. The energy required for this will increase. In addition, there may be restrictions in manufacturing the developer supply container 1. In order to form the discharge port 1c in the resin part using the injection molding method, the durability of the mold part that forms the portion of the discharge port 1c becomes severe. From the above, the diameter ⁇ of the discharge port 1c is preferably set to 0.5 mm or more. In addition, in this example, although the shape of the discharge port 1c is circular, it is not limited to such a shape. That is, the opening area corresponding to the diameter of 4 mm is 12.6 mm.
  • any opening having the following opening area can be changed to a square, a rectangle, an ellipse, or a combination of straight lines and curves.
  • the opening area of the circular discharge port is the same, the circumferential length of the edge of the opening where the developer adheres and becomes dirty is the smallest compared to other shapes. Therefore, the amount of the developer that spreads in conjunction with the opening / closing operation of the shutter 5 is small, and it is hard to get dirty.
  • the circular discharge port has the lowest discharge resistance and the highest discharge performance. Therefore, the shape of the discharge port 1c is more preferably a circular shape having the best balance between the discharge amount and the prevention of contamination.
  • the size of the discharge port 1c is preferably such that the discharge port 1c is not sufficiently discharged only by the gravitational action in a state where the discharge port 1c is directed vertically downward (assuming a replenishment posture to the developer receiving device 8).
  • the diameter ⁇ of the discharge port 1c is 0.05 mm (opening area 0.002 mm). 2 ) 4 mm (opening area 12.6 mm) 2 ) It is preferable to set the following range.
  • the diameter ⁇ of the discharge port 1c is 0.5 mm (opening area 0.2 mm). 2 ) 4 mm (opening area 12.6 mm) 2 ) It is more preferable to set the following range.
  • the discharge port 1c has a circular shape, and the diameter ⁇ of the opening is set to 2 mm.
  • the number of the discharge ports 1c is one, but the number is not limited to this, and a plurality of discharge ports 1c may be provided so that each opening area satisfies the above-described range of the opening area. Absent.
  • two discharge ports 1c having a diameter ⁇ of 0.7 mm are provided for one developer receiving port 8a having a diameter ⁇ of 2 mm.
  • a configuration in which one discharge port 1c having a diameter ⁇ of 2 mm is provided is more preferable.
  • FIG. 15 is a schematic perspective view showing a state where the expansion / contraction part 2a of the pump 2 is contracted.
  • FIG. 16 is a schematic perspective view showing a state where the expansion / contraction part 2a of the pump 2 is extended.
  • FIG. 17 is a schematic cross-sectional view showing a state where the expansion / contraction part 2a of the pump 2 is contracted.
  • FIG. 18 is a schematic cross-sectional view showing a state where the expansion / contraction part 2a of the pump 2 is extended.
  • the drive conversion mechanism reduces the rotational force so that the intake process (intake operation through the discharge port 1c) and the exhaust process (exhaust operation through the discharge port 1c) are alternately repeated.
  • the drive conversion is performed.
  • the intake process and the exhaust process will be described in detail in order.
  • the operating principle of the expansion / contraction part 2a of the pump 2 is as described above. If it says again, as shown in FIG. 10, the lower end of the expansion-contraction part 2a is joined to the container main body 1a. Further, the container main body 1a is prevented from moving in the p direction and the q direction (see FIG.
  • the lower end of the expansion / contraction part 2a joined to the container main body 1a is in a state in which the vertical position is fixed with respect to the developer receiving device 8.
  • the upper end of the expansion / contraction part 2a is locked to the locking member 9 via the locking part 3, and when the locking member 9 moves up and down, it reciprocates in the p direction and the q direction. Therefore, since the expansion / contraction part 2a of the pump 2 is in a state where the lower end is fixed, the upper part of the expansion / contraction part performs an expansion / contraction operation.
  • the internal pressure of the developer storage space 1b increases.
  • the developer is pressure between the developer accommodating space 1b and the hopper 8g as shown in FIG. Due to the difference, it is pushed out pneumatically. That is, the developer T is discharged from the developer storage space 1b to the hopper 8g.
  • the arrows in FIG. 17 indicate the direction of the force acting on the developer T in the developer accommodating space 1b. Thereafter, the air in the developer accommodating space 1b is also discharged together with the developer, so that the internal pressure of the developer accommodating space 1b decreases.
  • a mixed gas of air and developer flows from the developer supply container 1 to the developer receiving device 8 side.
  • the air contained in the mixed gas is a hopper as shown by an arrow A in FIG.
  • the developer 8 goes out of the developer receiving device 8 through a filter 8m provided at 8g.
  • an increase in the internal pressure of the developer receiving device 8, that is, the hopper 8g can be suppressed.
  • the separated developer adheres to the filter 8m.
  • intake operation Next, an intake operation through the discharge port 1c will be described. As the locking member 9 moves upward, the upper end of the expansion / contraction part 2a of the pump 2 is displaced in the q direction (the expansion / contraction part extends), whereby an intake operation is performed.
  • the volume of the developer accommodation space 1b increases with this intake operation.
  • the inside of the container main body 1a is sealed except for the discharge port 1c, and the discharge port 1c is substantially closed with the developer. Therefore, the internal pressure of the developer accommodating space 1b decreases as the volume in the developer accommodating space 1b increases.
  • the internal pressure of the developer accommodating space 1b is smaller than the internal pressure of the hopper 8g (substantially equal to the atmospheric pressure). Therefore, as shown in FIG. 18, the air in the upper part of the hopper 8g moves into the developer accommodating space 1b through the discharge port 1c due to the pressure difference between the developer accommodating space 1b and the hopper 8g.
  • the developer located near the discharge port 1c can be removed.
  • the developer can be fluidized by reducing the bulk density by including air in the developer located near the discharge port 1c.
  • the developer can be discharged from the discharge port 1c without being blocked during the next exhaust operation. Accordingly, the amount (per unit time) of the developer T discharged from the discharge port 1c can be made almost constant over a long period of time.
  • air is taken into the developer supply container 1 from the developer receiving device 8 with the intake operation of the developer supply container, and in accordance with this, the air flows in from the outside of the hopper 8g through the filter 8m (FIG. 18). Pressure in the B direction) acts on the hopper 8g. Accordingly, during the air intake operation of the developer supply container, an air flow (direction B in FIG. 18) opposite to that during the exhaust operation of the developer supply container is generated in the filter 8m. As a result, the developer adhering to the filter 8m during the exhaust operation of the developer supply container is wiped off into the hopper 8g (hereinafter referred to as a backwash effect), and the filter 8m is clogged with the developer. It is possible to suppress the occurrence.
  • the developer attached to the filter 8m can be removed by the backwash effect during the intake operation, so that the filter 8m can be kept in a refreshed state for a long time. It is possible to maintain for a long time. That is, since the developer does not continue to accumulate in the filter 8m, the image quality of the image to be formed can be prevented from being deteriorated due to the filtering function of the filter 8m being impaired. Therefore, it is not necessary to replace the filter 8m, and an increase in cost due to filter replacement can be suppressed.
  • FIG. 19 shows a change in pressure when the pump 2 is expanded and contracted in a state where the shutter 5 of the developer supply container 1 filled with the developer is opened and the discharge port 1c can communicate with external air. .
  • a pressure gauge manufactured by Keyence Corporation, model name: AP-C40
  • the horizontal axis indicates time, and the vertical axis indicates the relative pressure in the developer supply container 1 with respect to atmospheric pressure (reference (0)) (+ indicates the positive pressure side, and ⁇ indicates the negative pressure side). ing).
  • reference (0) indicates the positive pressure side
  • indicates the negative pressure side.
  • the internal pressure of the developer supply container 1 is alternately switched between the negative pressure state and the positive pressure state in accordance with the intake operation and the exhaust operation by the pump 2. It was confirmed that the agent can be discharged properly.
  • the developer replenishment container 1 is provided with a simple pump for performing the intake operation and the exhaust operation, so that the developer can be discharged by the air while obtaining the effect of releasing the developer by the air. It can be performed stably. That is, with the configuration of this example, even when the size of the discharge port 1c is extremely small, the developer can be passed through the discharge port 1c in a fluidized state with a low bulk density.
  • the inside of the variable volume pump 2 is used as the developer accommodating space 1b, a new developer accommodating space is created when the internal pressure is reduced by increasing the volume of the pump 2. Can be formed. Therefore, even when the inside of the pump 2 is filled with the developer, the air density can be reduced by reducing the bulk density with a simple configuration (fluidizing the developer). Can do). Therefore, the developer supply container 1 can be filled with the developer at a higher density than before.
  • the internal space of the pump 2 is not used as the developer storage space 1b, but a filter (a filter that can pass air but cannot pass toner) is provided between the pump 2 and the developer storage space 1b.
  • a partitioning structure may be used.
  • the configuration of the embodiment described above is more preferable in that a new developer accommodating space can be formed when the volume of the pump is increased. (About the effect of developer removal in the intake process)
  • the developer releasing effect by the intake operation through the discharge port 1c in the intake process was verified. If the developer releasing effect associated with the intake operation via the discharge port 1c is large, the developer is discharged from the developer supply container 1 in the next exhausting step with a small exhaust pressure (small pump volume change amount). Can be started immediately. Therefore, this verification is intended to show that the developer releasing effect is remarkably enhanced with the configuration of this example. Details will be described below.
  • 20A and 21A are block diagrams simply showing the configuration of the developer supply system used in the verification experiment.
  • FIG. 20 (b) and 21 (b) are schematic diagrams showing the phenomenon that occurs in the developer supply container.
  • FIG. 20 shows a case of the same system as in this example, and the developer supply container C is provided with a pump unit P together with the developer storage unit C1. Then, by the expansion and contraction operation of the pump part P, the intake operation and the exhaust operation through the discharge port of the developer supply container C (the discharge port 1c (not shown) similar to this example) are alternately performed, and the developer is supplied to the hopper H. To be discharged.
  • FIG. 20 shows a case of the same system as in this example, and the developer supply container C is provided with a pump unit P together with the developer storage unit C1. Then, by the expansion and contraction operation of the pump part P, the intake operation and the exhaust operation through the discharge port of the developer supply container C (the discharge port 1c (not shown) similar to this example) are alternately performed, and the developer is supplied to the hopper H. To be discharged.
  • the pump part P is provided on the developer receiving apparatus side, and the air supply operation to the developer accommodating part C1 and the developer accommodating part C1 are performed by the expansion and contraction of the pump part P. These suction operations are alternately performed, and the developer is discharged to the hopper H. 20 and 21, the developer accommodating portion C1 and the hopper H have the same internal volume, and the pump portion P also has the same internal volume (volume change amount).
  • the developer supply container C is filled with 200 g of developer.
  • the vibration is applied for 15 minutes, and then the hopper H is connected.
  • the pump portion P was operated, and the peak value of the internal pressure reached during the intake operation was measured as a condition of the intake step necessary to immediately start discharging the developer in the exhaust step.
  • the volume of the developer container C1 is 480 cm. 3
  • the volume of the hopper H is 480 cm. 3
  • Each of these states is a position where the operation of the pump part P is started.
  • the experiment in the configuration of FIG. 21 was performed after 200 g of developer was filled in the hopper H in advance in order to make the air volume condition the same as the configuration of FIG.
  • the internal pressures of the developer accommodating portion C1 and the hopper H were measured by connecting a pressure gauge (manufactured by Keyence Corporation, model name: AP-C40) to each.
  • a pressure gauge manufactured by Keyence Corporation, model name: AP-C40
  • the absolute value of the peak value (negative pressure) of the internal pressure during the intake operation is at least 1.0 kPa
  • the developer is immediately discharged in the next exhausting process. I was able to get started.
  • the peak value (positive pressure) of the internal pressure during the air supply operation is at least 1.7 kPa, the developer could not be started immediately in the next exhaust process. .
  • the internal pressure of the developer supply container C is lower than the atmospheric pressure (pressure outside the container).
  • the negative pressure side can be achieved, and it has been confirmed that the developer releasing effect is remarkably high.
  • the volume of the developer supply container C increases as the pump portion P extends, so that the air layer R above the developer layer T is depressurized with respect to the atmospheric pressure. It is because it will be in a state. For this reason, a force acts in the direction in which the volume of the developer layer T expands due to this pressure reducing action (broken line arrow), so that the developer layer can be efficiently solved.
  • an air venting filter or the like is provided in a portion corresponding to the air layer R to reduce the pressure rise.
  • the pressure of the air layer R increases due to the air resistance of a filter or the like.
  • the unraveling effect obtained by bringing the air layer R into a reduced pressure state cannot be obtained. From the above, it was confirmed that by adopting the method of this example, the role of “intake operation through the discharge port” accompanying the increase in the volume of the pump part plays a large role.
  • the pump 2 can repeatedly discharge the developer from the discharge port 1c of the developer supply container 1 by repeating the exhaust operation and the intake operation alternately. That is, in this example, since the exhaust operation and the intake operation are not performed simultaneously in parallel, but are alternately performed repeatedly, the energy required for discharging the developer can be reduced as much as possible. Further, the pump 2 alternately repeats the exhaust operation and the intake operation and quickly switches between the repetition as shown in this embodiment, so that the number of backwashing of the filter 8m per unit time is increased and the backwashing effect is more effective. Can work. On the other hand, when a pump for air supply and a pump for suction are separately provided on the developer receiving device side as in the prior art, it is necessary to control the operations of the two pumps.
  • the developer can be efficiently discharged using a single pump, so that the configuration of the developer discharging mechanism can be simplified.
  • the exhaust operation and the air intake operation may be stopped once and then restarted. I do not care.
  • the pumping operation of the pump may not be performed all at once, but the compression operation of the pump may be stopped once in the middle, and then compressed and exhausted again. The same applies to the intake operation.
  • each operation may be performed in multiple stages on the assumption that the discharge amount and the discharge speed are satisfied.
  • the pump operation is basically the same as repeating the exhaust operation and the intake operation after performing the intake operation after the exhaust operation divided into multiple stages.
  • the developer is taken out from the discharge port 1c by reducing the internal pressure of the developer accommodating space 1b to a reduced state.
  • the developer is released by sending air from the outside of the developer supply container 1 to the developer storage space 1b.
  • the internal pressure of the developer storage space 1b is in a pressurized state.
  • the developer aggregates. That is, as an effect of unraveling the developer, the present example that can be unraveled in a reduced pressure state in which the developer hardly aggregates is preferable.
  • the procedure is as follows. (1) The developer supply container is filled with 200 g of developer. (2) The developer supply container is mounted on the developer receiving device, and the developer is supplied until the developer sensor 8k reacts in the hopper 8g where the developer is empty. (3) The image forming operation is performed, and accordingly, the developer is supplied from the hopper 8g to the developing device (the screw 11 is rotated to discharge the developer from the opening 8e). As a result, the developer in the hopper 8g is reduced. As this is detected by the developer sensor 8k, the drive gear 300 is rotated to supply the developer from the developer supply container to the hopper 8g. (4) The operation of (3) is repeated until the developer in the developer supply container becomes empty. (5) Take out the empty developer supply container and install a new developer supply container.
  • Table 2 shows the verification results when the steps (3) to (5) were repeated 20 times in total according to the above procedure (until the use of 20 developer supply containers was completed).
  • a circle indicates a case where the mixed gas (developer and air) is not intentionally discharged from the hopper 8g to the developing device, and a cross indicates that the mixed gas causes a decrease in image quality from the hopper 8g to the developing device. It shows the case where the amount has been discharged.
  • a system in which the developer is pumped from the developer supply container to the developer receiving device is employed. Specifically, an opening is provided in a part of the pump 2 of the bellows-shaped pump as shown in FIG.
  • a valve for opening and closing the opening is attached to the inner surface of the pump 2.
  • This valve opens an opening so that air can be taken into the developer supply container from the outside when the pump is extended, and closes so that air inside the developer supply container does not escape to the outside when the pump is contracted.
  • the operating condition of the pump was the same as that in the verification of the above example. Therefore, since air is taken into the developer supply container from the outside when the pump is extended, there is no air flow from the developer receiving device to the developer supply container, and the backwashing effect by the ventilation member (filter) does not work. Only the exhaust operation is intermittently performed from the supply container to the developer receiving device.
  • the operating conditions of the pump 2 were the same as in the above example.
  • FIG. 22 is a schematic perspective view of the developer supply container 1
  • FIG. 23 is a schematic cross-sectional view of the developer supply container 1.
  • the same reference numerals are assigned to the same configurations as those in the first embodiment described above, and detailed description thereof is omitted.
  • a plunger type pump is used instead of the bellows-like variable volume pump as in the first embodiment.
  • This plunger type pump has an outer cylinder part 6 provided in the vicinity of the outer peripheral surface of the inner cylinder part 1h so as to be movable relative to the inner cylinder part 1h. Further, as in the first embodiment, the locking portion 3 is bonded and fixed to the upper surface of the outer cylinder portion 6. In other words, the locking portion 3 fixed to the upper surface of the outer cylinder portion 6 is substantially integrated as a result of the locking member 9 of the developer receiving device 8 being inserted, and the outer cylinder portion 6 is locked. It becomes possible to move up and down (reciprocate) together with the member 9.
  • the inner cylinder portion 1h is connected to the container body 1a, and the inner space functions as a developer storage space 1b.
  • an elastic seal 7 is provided on the outer peripheral surface of the inner cylinder part 1h. Bonded and fixed.
  • the elastic seal 7 is configured to be compressed between the inner cylinder portion 1 h and the outer cylinder portion 6. Accordingly, the volume in the developer accommodating space 1b is increased by reciprocating the outer cylinder part 6 in the p direction and the q direction with respect to the container body 1a (inner cylinder part 1h) fixedly fixed to the developer receiving device 8. Can be changed. That is, the internal pressure of the developer accommodating space 1b can be alternately and repeatedly changed between a negative pressure state and a positive pressure state.
  • the configuration of the developer discharge mechanism can be simplified. Furthermore, since the inside of the developer supply container can be brought into a reduced pressure state (negative pressure state) by an intake operation via the discharge port, the developer can be efficiently unraveled. Furthermore, also in this example, since the backwashing effect can be produced in the ventilation member (filter), the function of the filter can be maintained over a long period of time.
  • the shape of the outer cylinder portion 6 is a cylindrical shape has been described.
  • the cross section may be another shape such as a quadrangle. In this case, it is preferable that the shape of the inner cylinder portion 1 h corresponds to the shape of the outer cylinder portion 6.
  • a plunger type pump but a piston pump may be used.
  • a seal configuration is required to prevent developer leakage from the gap between the inner cylinder and the outer cylinder. As a result, the configuration is complicated and the drive for driving the pump unit is required. Example 1 is more preferable because the force becomes large.
  • FIG. 24 is an external perspective view showing a state where the pump 12 of the developer supply container 1 of the present embodiment is extended
  • FIG. 25 is an external perspective view showing a state where the pump 12 of the developer supply container 1 is contracted.
  • the same reference numerals are assigned to the same configurations as those in the first embodiment described above, and detailed description thereof is omitted.
  • FIGS. 24 is an external perspective view showing a state where the pump 12 of the developer supply container 1 of the present embodiment is extended
  • FIG. 25 is an external perspective view showing a state where the pump 12 of the developer supply container 1 is contracted.
  • a membrane-like pump 12 that can expand and contract without a fold is used.
  • the membrane portion of the pump 12 is made of rubber.
  • a flexible material such as a resin film may be used instead of rubber.
  • the film-like pump 12 is connected to the container body 1a, and the internal space functions as a developer storage space 1b.
  • the locking portion 3 is bonded and fixed to the upper portion of the membrane pump 12 as in the above embodiment. Accordingly, the pump 12 can alternately repeat expansion and contraction as the locking member 9 moves up and down.
  • the configuration of the developer discharge mechanism can be simplified. Furthermore, since the inside of the developer supply container can be brought into a reduced pressure state (negative pressure state) by an intake operation through the discharge port, the developer can be efficiently unraveled. Furthermore, also in this example, since the backwashing effect can be produced in the ventilation member (filter), the function of the filter can be maintained over a long period of time.
  • a plate-like member 13 having rigidity higher than that of the membrane-like portion is attached to the upper surface of the membrane-like portion of the pump 12, and the locking portion 3 is installed on this plate-like member 13. It is preferable to do this.
  • FIGS. 27 is an external perspective view of the developer supply container 1
  • FIG. 28 is a cross-sectional perspective view of the developer supply container 1
  • FIG. 29 is a partial cross-sectional view of the developer supply container 1.
  • the configuration of the developer accommodating space is only different from that of the first embodiment, and other configurations are substantially the same as those of the first embodiment. Therefore, in this example, the same reference numerals are assigned to the same configurations as those in the first embodiment described above, and detailed description thereof is omitted.
  • the developer supply container 1 of the present example is composed of two elements, a container body 1 a and a part X of the pump 2 and a part Y of the cylindrical part 14.
  • the structure of the portion X of the developer supply container 1 is substantially the same as that described in the first embodiment, and detailed description thereof is omitted.
  • the cylindrical portion 14 is connected to the side of the portion X (also referred to as a discharge portion where the discharge port 1c is formed) via a connection portion 14c. It has become.
  • the cylindrical portion (developer containing rotating portion) 14 is closed at one end in the longitudinal direction, and is open at the other end, which is the side connected to the opening of the portion X. It is an agent storage space 1b.
  • the internal space of the container body 1a, the internal space of the pump 2, and the internal space of the cylindrical portion 14 are all the developer storage space 1b, and a large amount of developer can be stored.
  • the cross-sectional shape of the cylindrical portion 14 as the developer containing rotating portion is circular, but it does not have to be circular.
  • the cross-sectional shape of the developer containing rotating portion may be a non-circular shape such as a polygonal shape as long as the rotational movement is not hindered during developer conveyance.
  • the cylindrical portion 14 is provided with a spiral conveying protrusion (conveying portion) 14a. The conveying protrusion 14a is accommodated as the cylindrical portion 14 rotates in the R direction.
  • a delivery member that delivers the developer conveyed by the conveyance protrusion 14a to the inside of the cylindrical portion 14 to the portion X side as the cylindrical portion 14 rotates in the R direction (rotation axis is substantially horizontal).
  • a (conveying unit) 16 is erected inside the cylindrical unit 14.
  • the delivery member 16 has a plate-like portion 16a for scooping up the developer and inclined protrusions 16b for conveying (guide) the developer scooped up by the plate-like portion 16a toward the portion X on both surfaces of the plate-like portion 16a. Is provided.
  • the plate-like portion 16a is formed with a through hole 16c that allows the developer to come and go in order to improve the stirring property of the developer.
  • a gear portion 14b as a drive input portion is bonded and fixed to the outer peripheral surface of the cylindrical portion 14 on one end side in the longitudinal direction (downstream end side in the developer transport direction).
  • the gear portion 14 b engages with a drive gear 300 that functions as a drive mechanism provided in the developer receiving device 8. Therefore, when the rotational driving force from the driving gear 300 is input to the gear portion 14b as the rotational force receiving portion, the cylindrical portion 14 rotates in the R direction (FIG. 28).
  • a connecting portion 14c serving as a connecting pipe with the portion X is provided on one end side in the longitudinal direction of the cylindrical portion 14 (downstream end side in the developer transport direction).
  • the end of the inclination protrusion 16b mentioned above may extend to the vicinity of this connection part 14c. Accordingly, the developer conveyed by the inclined protrusion 16b is prevented from falling again to the bottom surface side of the cylindrical portion 14 as much as possible, and is appropriately delivered to the connecting portion 14c side.
  • the cylindrical portion 14 rotates, whereas the container main body 1a and the pump 2 are fixed to the developer receiving device 8 via the flange portion 1g (cylindrical portion) as in the first embodiment. 14 in the direction of the rotation axis and in the direction of rotation). Therefore, the cylindrical portion 14 is connected to the container body 1a so as to be rotatable relative to the container body 1a.
  • a ring-shaped elastic seal 15 is provided between the cylindrical portion 14 and the container main body 1a. The elastic seal 15 is sealed by being compressed by a predetermined amount between the cylindrical portion 14 and the container main body 1a. This prevents the developer from leaking from the cylindrical portion 14 during rotation.
  • the developer supply container 1 has no opening that communicates substantially inside and outside except the discharge port 1c. (Developer replenishment process) Next, the developer supply process will be described.
  • the locking portion 3 of the developer supply container 1 engages with the locking member 9 of the developer receiving device 8 as in the first embodiment.
  • the gear portion 14 b of the developer supply container 1 engages with the drive gear 300 of the developer receiving device 8.
  • the drive gear 300 is rotationally driven by another drive motor (not shown) for rotational drive, and the locking member 9 is driven in the vertical direction by the drive motor 500 described above.
  • the cylindrical portion 14 rotates in the R direction, and accordingly, the internal developer is transported toward the delivery member 16 by the transport protrusion 14a.
  • the transfer member 16 scoops up the developer and conveys it to the connecting portion 14c.
  • the developer conveyed from the connecting portion 14c into the container main body 1a is discharged from the discharge port 1c as the pump 2 expands and contracts, as in the first embodiment.
  • the above is a series of mounting to replenishment steps of the developer replenishment container 1.
  • the operator may take out the developer supply container 1 from the developer receiving device 8 and insert and install a new developer supply container 1 again.
  • the developer supply container 1 In the case of a vertical container configuration in which the developer storage space 1b is long in the vertical direction as in the first to third embodiments, if the volume of the developer supply container 1 is increased and the filling amount is increased, the developer is discharged by its own weight. The gravity action is more concentrated in the vicinity of the outlet 1c. As a result, the developer in the vicinity of the discharge port 1c is likely to be consolidated, which hinders intake / exhaust from the discharge port 1c.
  • the internal pressure (negative pressure) of the developer accommodating space 1b is increased by increasing the volume change amount of the pump 2. / Positive pressure) must be increased further.
  • the driving force for driving the pump 2 also increases, and the load on the image forming apparatus main body 100 may be excessive.
  • the container body 1a and the part 2 of the pump 2 and the part Y of the cylindrical part 14 are arranged side by side in the horizontal direction. The thickness of the developer layer on the outlet 1c can be set thin.
  • the developer is less likely to be consolidated by the gravitational action, and as a result, the developer can be stably discharged without imposing a load on the image forming apparatus main body 100.
  • the capacity of the developer supply container 1 can be increased without imposing a load on the image forming apparatus main body by providing the cylindrical portion 14.
  • the configuration of the developer discharge mechanism can be simplified.
  • the developer transport mechanism in the cylindrical portion 14 is not limited to the example described above, and the developer supply container 1 may be configured to vibrate, swing, or use other methods. Specifically, for example, a configuration as shown in FIG. 30 may be used. That is, as shown in FIG.
  • the cylindrical portion 14 itself is fixed to the developer receiving device 8 so as to be substantially immovable (has a slight backlash), but relative to the cylindrical portion 14 instead of the conveyance protrusion 14 a.
  • a conveying member 17 that conveys the developer by rotating is internally provided in the cylindrical portion.
  • the conveying member 17 includes a shaft portion 17a and a flexible conveying blade 17b fixed to the shaft portion 17a. Moreover, this conveyance blade 17b has the inclination part S in which the front end side inclined with respect to the axial direction of the axial part 17a. Therefore, the developer in the cylindrical portion 14 can be transported toward the portion X while stirring.
  • a coupling portion 14e as a rotational force receiving portion is provided on one end surface in the longitudinal direction of the cylindrical portion 14, and this coupling portion 14e is drivingly connected to a coupling member (not shown) of the developer receiving device 8.
  • the coupling portion 14e is coaxially coupled to the shaft portion 17a of the conveying member 17, and is configured to transmit a rotational driving force to the shaft portion 17a. Accordingly, the conveying blade 17b fixed to the shaft portion 17a is rotated by the rotational driving force applied from the coupling member (not shown) of the developer receiving device 8, and the developer in the cylindrical portion 14 is directed toward the portion X. Then, it is conveyed while being stirred.
  • the stress applied to the developer tends to increase in the developer transport process, and the driving torque also increases. Is more desirable.
  • the intake operation and the exhaust operation can be performed with one pump, the configuration of the developer discharge mechanism can be simplified.
  • the inside of the developer supply container can be brought into a reduced pressure state (negative pressure state) by an intake operation through the discharge port, the developer can be efficiently unraveled.
  • the backwashing effect can be produced in the ventilation member (filter), the function of the filter can be maintained over a long period of time.
  • FIGS. 31A is a front view of the developer receiving device 8 as viewed from the mounting direction of the developer supply container 1 and FIG. 31B is a perspective view of the inside of the developer receiving device 8.
  • 32A is an overall perspective view of the developer supply container 1
  • FIG. 32B is a partially enlarged view around the discharge port 21a of the developer supply container 1, and FIGS. It is the front view and sectional drawing which show the state with which the mounting part 8f was mounted
  • 33A is a perspective view of the developer accommodating portion 20
  • FIG. 33B is a partial sectional view showing the inside of the developer supply container 1
  • FIG. 33C is a sectional view of the flange portion 21, and FIG.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing a supply container 1.
  • FIG. 1 the example in which the pump is extended and contracted by moving the locking member 9 of the developer receiving device 8 up and down has been described.
  • the developer replenishing container 1 from the developer receiving device 8 Is greatly different in that it receives rotational driving force.
  • the same configurations as those in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
  • the rotational driving force input from the developer receiving device 8 is converted into a force in the direction of reciprocating the pump, and this is transmitted to the pump.
  • the developer receiving device 8 has a mounting portion (mounting space) 8f on which the developer supply container 1 is detachably mounted.
  • the developer supply container 1 is configured to be mounted in the M direction with respect to the mounting portion 8f. That is, the developer supply container 1 is mounted on the mounting portion 8f so that the longitudinal direction (rotation axis direction) thereof substantially coincides with the M direction.
  • the M direction is substantially parallel to the X direction of FIG.
  • the direction in which the developer supply container 1 is removed from the mounting portion 8f is opposite to the M direction.
  • the mounting portion 8f is in contact with the flange portion 21 (see FIG. 32) of the developer supply container 1 when the developer supply container 1 is mounted, so that the flange portion A rotation direction restricting portion (holding mechanism) 29 for restricting the movement of 21 in the rotation direction is provided. Further, as shown in FIG. 31 (b), the mounting portion 8 f is engaged with the flange portion 21 of the developer supply container 1 when the developer supply container 1 is mounted, thereby rotating the rotation axis of the flange portion 21. A rotation axis direction restricting portion (holding mechanism) 30 is provided for restricting movement in the direction.
  • the rotation axis direction restricting portion 30 is elastically deformed with the interference with the flange portion 21, and then is elastically restored when the interference with the flange portion 21 is released, so that the flange portion 21 is locked. It is a snap lock mechanism.
  • the mounting portion 8f communicates with a discharge port 21a (see FIG. 32) of the developer supply container 1 described later when the developer supply container 1 is mounted, and the developer discharged from the developer supply container 1 Has a developer receiving port 31. Then, the developer is supplied from the discharge port 21 a of the developer supply container 1 to the developer receiving device 8 through the developer receiving port 31.
  • the diameter ⁇ of the developer receiving port 31 is the same as that of the discharge port 21a and is set to about 2 mm for the purpose of preventing contamination by the developer in the mounting portion 8f as much as possible.
  • the mounting portion 8f has a drive gear 300 that functions as a drive mechanism (drive portion).
  • the driving gear 300 has a function of receiving a rotational driving force from the driving motor 500 via the driving gear train and applying the rotational driving force to the developer supply container 1 set in the mounting portion 8f.
  • the drive motor 500 is configured such that its operation is controlled by a control device (CPU) 600.
  • the drive gear 300 is set to rotate only in one direction in order to simplify the control of the drive motor 500. That is, the control device 600 is configured to control only on (operation) / off (non-operation) of the drive motor 500. Accordingly, the developer receiving device 8 can be compared with a configuration in which a reverse drive force obtained by periodically reversing the drive motor 500 (drive gear 300) in the forward direction and the reverse direction is applied to the developer supply container 1. The drive mechanism can be simplified. (Developer supply container) Next, the configuration of the developer supply container 1 will be described with reference to FIGS. 32 and 33. FIG. As shown in FIG.
  • the developer supply container 1 has a developer storage portion 20 (also referred to as a container main body) that is formed in a hollow cylindrical shape and has an internal space for storing the developer therein. Yes.
  • the cylindrical portion 20k and the pump portion 20b function as the developer accommodating portion 20.
  • the developer supply container 1 has a flange portion 21 (also referred to as a non-rotating portion) on one end side in the longitudinal direction (developer transport direction) of the developer accommodating portion 20.
  • the developer accommodating portion 20 is configured to be rotatable relative to the flange portion 21. In this example, as shown in FIG.
  • the overall length L1 of the cylindrical portion 20k functioning as the developer accommodating portion is set to about 300 mm, and the outer diameter R1 is set to about 70 mm. Further, the total length L2 of the pump portion 20b (when the pump portion 20b is in the most stretchable range in use) is about 50 mm, and the length L3 of the region where the gear portion 20a of the flange portion 21 is installed is about 20 mm. It has become. The length L4 of the region where the discharge portion 21h that functions as the developer accommodating portion is installed is about 25 mm.
  • the maximum outer diameter R2 of the pump portion 20b (when the pump portion 20b is in the most stretchable range in use) is about 65 mm, and the total volume capable of accommodating the developer in the developer supply container 1 is about 1250 cm. 3 It has become.
  • the discharge part 21h is an area where the developer can be accommodated together with the cylindrical part 20k and the pump part 20b functioning as the developer accommodating part. Further, in this example, as shown in FIGS. 32 and 33, when the developer supply container 1 is mounted on the developer receiving device 8, the cylindrical portion 20k and the discharge portion 21h are arranged in the horizontal direction. Yes.
  • the cylindrical portion 20k has a structure in which the horizontal length is sufficiently longer than the vertical length, and one end in the horizontal direction is connected to the discharge portion 21h. Therefore, when the developer supply container 1 is mounted on the developer receiving device 8, the intake / exhaust operation is smoothly performed as compared with the case where the cylindrical portion 20k is positioned vertically above the discharge portion 21h. It becomes possible. This is because the amount of toner present on the discharge port 21a is reduced, so that the developer near the discharge port 21a is hardly consolidated. Therefore, air can be easily taken in from the hopper 8g during the intake operation, and as a result, the backwashing effect of the ventilation member (filter) can be more effectively exerted. As shown in FIG.
  • the flange portion 21 has a hollow discharge portion (developer for temporarily storing the developer conveyed from the developer accommodating portion (developer accommodating chamber) 20.
  • a discharge chamber 21h is provided (see FIGS. 33B and 33C as necessary).
  • the size of the discharge port 21a is as described above.
  • the internal shape of the bottom of the discharge portion 21h (developer discharge chamber) has a funnel shape that is reduced in diameter toward the discharge port 21a in order to reduce the amount of remaining developer as much as possible. (See FIGS. 33 (b) and 33 (c) as necessary).
  • the flange portion 21 is provided with a shutter 26 for opening and closing the discharge port 21a.
  • the shutter 26 is configured to abut against an abutting portion 8h (see FIG. 31 (b) as necessary) provided in the attaching portion 8f in accordance with the attaching operation of the developer supply container 1 to the attaching portion 8f. ing. Accordingly, the shutter 26 is relative to the developer supply container 1 in the direction of the rotation axis of the developer container 20 (opposite to the M direction) in accordance with the mounting operation of the developer supply container 1 to the mounting portion 8f. Slide to. As a result, the discharge port 21a is exposed from the shutter 26 and the opening operation is completed.
  • the discharge port 21a is in a state of communicating with each other because the position of the discharge port 21a matches the developer receiving port 31 of the mounting portion 8f, and the developer can be supplied from the developer supply container 1.
  • the flange portion 21 is configured to be substantially immovable when the developer supply container 1 is mounted on the mounting portion 8f of the developer receiving device 8. Specifically, as shown in FIG. 32C, the flange portion 21 is restricted from rotating in the direction around the rotation axis of the developer accommodating portion 20 by a rotation direction restricting portion 29 provided in the mounting portion 8f. (Blocked) That is, the flange portion 21 is held by the developer receiving device 8 so as to be substantially unrotatable (a slight negligible rotation such as a backlash is possible).
  • the flange portion 21 is locked to the rotation axis direction regulating portion 30 provided in the mounting portion 8 f in accordance with the mounting operation of the developer supply container 1. Specifically, the flange portion 21 elastically deforms the rotation axis direction regulating portion 30 by contacting the rotation axis direction regulating portion 30 during the mounting operation of the developer supply container 1. Thereafter, the flange portion 21 abuts against an inner wall portion 28a (see FIG. 32D) which is a stopper provided in the mounting portion 8f, whereby the mounting step of the developer supply container 1 is completed. At this time, almost simultaneously with the completion of the mounting, the state of interference by the flange portion 21 is released, and the elastic deformation of the rotation axis direction regulating portion 30 is released.
  • the rotation axis direction restricting portion 30 is engaged with the edge portion (functioning as an engagement portion) of the flange portion 21, thereby causing the rotation axis direction (developer containing portion 20 to be rotated). In the direction of the rotation axis) is substantially blocked (restricted). At this time, a slight negligible movement is possible.
  • the flange portion 21 is held by the rotation axis direction regulating portion 30 of the developer receiving device 8 so that the flange portion 21 does not move in the rotation axis direction of the developer accommodating portion 20. Yes.
  • the flange portion 21 is held by the rotation direction restricting portion 29 of the developer receiving device 8 so that the flange portion 21 does not rotate in the rotation direction of the developer accommodating portion 20.
  • the rotation axis direction regulating portion 30 is elastically deformed by the action from the flange portion 21, and the engagement with the flange portion 21 is released.
  • the rotation axis direction of the developer accommodating portion 20 is substantially coincident with the rotation axis direction of the gear portion 20a (FIG. 33).
  • the discharge portion 21 h provided in the flange portion 21 is also substantially moved in the rotation axis direction and the rotation direction of the developer storage portion 20. It will be in a blocked state (allowing movement of looseness).
  • the developer container 20 is configured to rotate in the developer replenishment process without being restricted by the developer receiving device 8 in the rotation direction. However, the developer container 20 is in a state in which movement in the direction of the rotation axis is substantially prevented by the flange portion 21 (movement of about a backlash is allowed). (Pump part) Next, a pump part (pump capable of reciprocation) 20b whose volume is variable with reciprocation will be described with reference to FIGS. 33 and 34.
  • FIG. 34A shows a state in which the pump unit 20b is extended to the maximum in use in the developer replenishment step
  • FIG. 34B shows a state in which the pump unit 20b is compressed to the maximum in use in the developer replenishment step.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of a developer supply container 1 showing The pump unit 20b of this example functions as an intake / exhaust mechanism that alternately performs intake and exhaust operations via the discharge port 21a.
  • the pump portion 20b is provided between the discharge portion 21h and the cylindrical portion 20k, and is connected and fixed to the cylindrical portion 20k. That is, the pump part 20b can rotate integrally with the cylindrical part 20k.
  • the pump unit 20b of the present example is configured to be able to accommodate the developer therein.
  • the developer accommodating space in the pump portion 20b plays a large role in fluidizing the developer during the intake operation.
  • a resin variable volume pump (bellows pump) whose volume is variable with reciprocation is adopted.
  • a bellows-like pump is employed, and a plurality of “mountain folds” and “valley folds” are periodically and alternately formed. Yes. Therefore, the pump unit 20b can repeatedly perform compression and expansion alternately by the driving force received from the developer receiving device 8.
  • the volume change amount at the time of expansion / contraction of the pump part 20b is 15 cm. 3 (Cc) is set.
  • the total length L2 of the pump portion 20b (when the pump portion 20b is in its most stretchable range) is about 50 mm, and the maximum outer diameter R2 of the pump portion 2b (expandable stretch in use). In the most extended state in the possible range), it is about 65 mm.
  • the internal pressure of the developer supply container 1 (the developer storage unit 20 and the discharge unit 21h) is set to a predetermined level between a state higher than atmospheric pressure and a state lower than atmospheric pressure.
  • the pump portion 20b is connected to the discharge portion 21h in a state where the end portion on the discharge portion 21h side compresses the ring-shaped seal member 27 provided on the inner surface of the flange portion 21. On the other hand, it is fixed so as to be relatively rotatable.
  • the pump portion 20b rotates while sliding with the seal member 27, so that the developer in the pump portion 20b does not leak during rotation and the airtightness is maintained.
  • the air enters and exits appropriately through the discharge port 21a, and the internal pressure of the developer supply container 1 (pump unit 20b, developer storage unit 20, discharge unit 21h) during the replenishment is in a desired state. Can be made.
  • Drive transmission mechanism Next, the drive receiving mechanism (drive input unit, drive force receiving unit) of the developer supply container 1 that receives the rotational driving force for rotating the transport unit 20c from the developer receiving device 8 will be described. As shown in FIG.
  • the developer supply container 1 includes a drive receiving mechanism (drive input unit) that can be engaged (drive coupled) with a drive gear 300 (functioning as a drive mechanism) of the developer receiving device 8.
  • a gear portion 20a functioning as a driving force receiving portion is provided.
  • the gear portion 20a is fixed to one end side in the longitudinal direction of the pump portion 20b. That is, the gear part 20a, the pump part 20b, and the cylindrical part 20k are configured to be integrally rotatable. Accordingly, the rotational driving force input from the drive gear 300 to the gear portion 20a is transmitted to the cylindrical portion 20k (conveyance portion 20c) via the pump portion 20b.
  • the pump unit 20b functions as a drive transmission mechanism that transmits the rotational driving force input to the gear unit 20a to the conveyance unit 20c of the developer storage unit 20. Therefore, the bellows-like pump part 20b of this example is manufactured using a resin material having a strong resistance to twisting in the rotation direction within a range that does not hinder its expansion and contraction operation.
  • the gear portion 20a is provided at one end side in the longitudinal direction (developer transport direction) of the developer accommodating portion 20, that is, one end on the discharge portion 21h side.
  • the present invention is not limited to such an example. For example, it may be provided on the other end side in the longitudinal direction of the developer accommodating portion 2, that is, on the rearmost side.
  • the drive gear 300 is installed at a corresponding position.
  • a gear mechanism is used as a drive coupling mechanism between the drive input unit of the developer supply container 1 and the drive unit of the developer receiving device 8, but the present invention is not limited to this example.
  • a known coupling mechanism may be used.
  • a non-circular concave portion is provided as a drive input portion on the bottom surface at one end in the longitudinal direction of the developer accommodating portion 20 (the end surface on the right side of FIG. 33D), while the drive portion of the developer receiving device 8 is provided.
  • a convex portion having a shape corresponding to the concave portion described above may be provided, and these may be driven and connected to each other.
  • the developer supply container 1 is provided with a drive conversion mechanism (drive conversion unit) that converts a rotational driving force for rotating the conveying unit 20c received by the gear unit 20a into a force in a direction in which the pump unit 20b reciprocates. It has been.
  • a drive conversion mechanism drive conversion unit
  • a cam mechanism is employed as a drive conversion mechanism
  • the present invention is not limited to such an example, and other configurations described in the sixth and subsequent embodiments are employed. It doesn't matter.
  • the driving force for driving the transport unit 20c and the pump unit 20b is received by one drive input unit (gear unit 20a), and the rotational driving force received by the gear unit 20a is used as the developer. It is set as the structure converted into reciprocating power on the supply container 1 side. This is because the configuration of the drive input mechanism of the developer supply container 1 can be simplified as compared with the case where two drive input units are separately provided in the developer supply container 1. Furthermore, since the driving force is received from one drive gear of the developer receiving device 8, the driving mechanism of the developer receiving device 8 can be simplified. Further, when the reciprocating power is received from the developer receiving device 8, the driving connection between the developer receiving device 8 and the developer supply container 1 as described above is not properly performed, and the pump unit 20 b is driven.
  • the pump unit 20b cannot be reciprocated properly when the developer supply container 1 is taken out of the image forming apparatus 100 and then mounted again.
  • the pump unit 20b is self-restored and expanded. Become. That is, although the stop position of the drive output unit on the image forming apparatus 100 side remains unchanged, the position of the drive input unit for the pump unit 20b changes while the developer supply container 1 is being taken out.
  • a plurality of cam protrusions 20d functioning as rotating portions are provided on the outer peripheral surface of the cylindrical portion 20k of the developer accommodating portion 20 so as to be substantially equally spaced in the circumferential direction. .
  • two cam projections 20d are provided on the outer peripheral surface of the cylindrical portion 20k so as to face each other by about 180 °.
  • the number of cam protrusions 20d may be at least one.
  • smooth reciprocation may not be performed, so that the relationship with the shape of the cam groove 21b, which will be described later, is not broken. It is preferable to provide it.
  • a cam groove 21b that functions as a driven portion into which the cam projection 20d is fitted is formed on the inner peripheral surface of the flange portion 21 over the entire circumference.
  • the cam groove 21b will be described with reference to FIG.
  • arrow A indicates the rotation direction of the cylindrical portion 20k (moving direction of the cam projection 20d)
  • arrow B indicates the extension direction of the pump portion 20b
  • arrow C indicates the compression direction of the pump portion 20b.
  • an angle formed by the cam groove 21c with respect to the rotation direction A of the cylindrical portion 20k is ⁇
  • an angle formed by the cam groove 21d is ⁇ .
  • the cam groove 21b is inclined from the cylindrical portion 20k side to the discharge portion 21h side, and is inclined from the discharge portion 21h side to the cylindrical portion 20k side.
  • the grooves 21d are alternately connected to each other.
  • ⁇ is set. Therefore, in this example, the cam protrusion 20d and the cam groove 21b function as a drive transmission mechanism to the pump portion 20b.
  • the cam projection 20d and the cam groove 21b are configured to force the rotational driving force received by the gear portion 20a from the driving gear 300 to reciprocate the pump portion 20b (force in the rotational axis direction of the cylindrical portion 20k). And functions as a mechanism for transmitting this to the pump unit 20b.
  • the cylindrical portion 20k is rotated together with the pump portion 20b by the rotational driving force input from the drive gear 300 to the gear portion 20a, and the cam protrusion 20d is rotated along with the rotation of the cylindrical portion 20k. Therefore, the pump groove 20b is reciprocated in the rotation axis direction (X direction in FIG. 33) together with the cylindrical portion 20k by the cam groove 21b engaged with the cam protrusion 20d.
  • This X direction is substantially parallel to the M direction in FIGS.
  • the cam protrusion 20d and the cam groove 21b are alternately arranged so that the pump portion 20b is extended (FIG. 34 (a)) and the pump portion 20b is contracted (FIG. 34 (b)).
  • the rotational driving force input from the drive gear 300 is converted. Therefore, in this example, since the pump part 20b is configured to rotate together with the cylindrical part 20k as described above, the rotation of the pump 20b is performed when the developer in the cylindrical part 20k passes through the pump part 20b. By this, the developer can be stirred (unraveled).
  • the pump portion 20b is provided between the cylindrical portion 20k and the discharge portion 21h, the developer fed to the discharge portion 21h can be agitated, and a more preferable configuration is achieved. I can say that.
  • the cylindrical portion 20k is configured to reciprocate together with the pump portion 20b as described above, the developer in the cylindrical portion 20k is agitated (dissolved) by the reciprocating motion of the cylindrical portion 20k. Can do. (Setting conditions of drive conversion mechanism)
  • the developer transport amount (per unit time) transported to the discharge portion 21h as the cylindrical portion 20k rotates is discharged from the discharge portion 21h to the developer receiving device 8 by a pump action.
  • Drive conversion is performed so that the amount is larger than the amount (per unit time). This is because when the developer discharging ability by the pump unit 20b is larger than the developer conveying ability by the conveying unit 20c to the discharging unit 21h, the amount of the developer present in the discharging unit 21h gradually decreases. Because it ends up. That is, it is to prevent the time required for supplying the developer from the developer supply container 1 to the developer receiving device 8 from becoming long. Therefore, in the drive conversion mechanism of this example, the developer transport amount by the transport unit 20c to the discharge unit 21h is set to 2.0 g / s, and the developer discharge amount by the pump unit 20b is set to 1.2 g / s. Yes.
  • the drive conversion mechanism performs drive conversion so that the pump portion 20b reciprocates a plurality of times while the cylindrical portion 20k rotates once. This is due to the following reasons.
  • the drive motor 500 is set to an output necessary for constantly rotating the cylindrical portion 20k.
  • the output required for the drive motor 500 is calculated from the rotational torque and the rotational speed of the cylindrical portion 20k, in order to reduce the output of the drive motor 500, the rotational speed of the cylindrical portion 20k is made as low as possible.
  • the volume change amount of the pump unit 20b when the volume change amount of the pump unit 20b is increased, the peak value of the internal pressure (positive pressure) of the developer supply container 1 in the exhaust process increases, so that the load required to reciprocate the pump unit 20b increases. End up. Further, at that time, the degree of clogging during the exhaust operation is increased with respect to the ventilation member (filter). For this reason, in this example, the pump portion 20b is operated for a plurality of cycles while the cylindrical portion 20k rotates once. As a result, the developer discharge amount per unit time can be reduced without increasing the volume change amount of the pump unit 20b as compared with the case where the pump unit 20b is operated only for one cycle while the cylindrical unit 20k rotates once. It becomes possible to increase.
  • the experiment conditions are: the number of operations of the pump unit 20b per rotation of the cylindrical unit 20k is twice, the number of rotations of the cylindrical unit 20k is 30 rpm, and the volume change amount of the pump unit 20b is 15 cm. 3 It was.
  • the amount of developer discharged from the developer supply container 1 was about 1.2 g / s.
  • X Number of revolutions (rpm) 0.1047 was calculated as a unit conversion coefficient.
  • the number of operations of the pump part 20b per rotation of the cylindrical part 20k was set to 1 and the rotational speed of the cylindrical part 20k was set to 60 rpm, and a comparative experiment was performed in the same manner as above except for the other conditions.
  • the developer discharge amount was the same as that in the above-described verification experiment, which was about 1.2 g / s.
  • the rotational torque (average torque during steady state) of the cylindrical portion 20k was 0.66 N ⁇ m, and the output of the drive motor 500 was calculated to be about 4W.
  • the drive motor 500 can be set to a smaller output, which can contribute to reduction of energy consumption in the image forming apparatus main body 100.
  • the volume variable amount does not increase, the degree of clogging of the ventilation member (filter) during the exhaust operation does not change, and the number of times of switching between the intake operation and the exhaust operation per unit time increases.
  • a drive conversion mechanism (a cam mechanism including a cam projection 20d and a cam groove 21b) is provided outside the developer accommodating portion 20. That is, the drive conversion mechanism is removed from the internal space of the cylindrical portion 20k, the pump portion 20b, and the flange portion 21 so as not to contact the developer contained in the cylindrical portion 20k, the pump portion 20b, and the flange portion 21. It is provided in a separated position. Thereby, the problem assumed when the drive conversion mechanism is provided in the internal space of the developer container 20 can be solved.
  • the drive conversion mechanism causes the rotational force to be generated so that the intake process (intake operation through the discharge port 21a) and the exhaust process (exhaust operation through the discharge port 21a) are alternately repeated.
  • the drive conversion is performed.
  • the intake process and the exhaust process will be described in detail in order.
  • the intake process (intake operation through the discharge port 21a) will be described.
  • the pump portion 20b is expanded in the ⁇ direction by the drive conversion mechanism (cam mechanism) described above, whereby an intake operation is performed.
  • the volume of the part (pump part 20b, cylindrical part 20k, flange part 21) that can accommodate the developer in the container 1 increases.
  • the inside of the developer supply container 1 is substantially sealed except for the discharge port 21a, and the discharge port 21a is substantially closed with the developer T. Therefore, the internal pressure of the developer supply container 1 decreases as the volume of the portion of the developer supply container 1 that can store the developer T increases.
  • the internal pressure of the developer supply container 1 becomes lower than the atmospheric pressure (external pressure). Therefore, the air outside the developer supply container 1 moves into the developer supply container 1 through the discharge port 21a due to a pressure difference between the inside and outside of the developer supply container 1.
  • the developer T located near the discharge port 21a can be unwound (fluidized). Specifically, the developer located near the discharge port 21a can be reduced in bulk density by including air, and the developer T can be fluidized appropriately.
  • the pumping portion 20b is compressed in the ⁇ direction by the drive conversion mechanism (cam mechanism) described above, whereby the exhaust operation is performed. Specifically, the volume of the portion (pump portion 20b, cylindrical portion 20k, flange portion 21) that can store the developer in the developer supply container 1 is reduced along with this exhausting operation. At that time, the inside of the developer supply container 1 is substantially sealed except for the discharge port 21a, and the discharge port 21a is substantially closed with the developer T until the developer is discharged. Yes. Accordingly, the internal pressure of the developer supply container 1 increases as the volume of the portion of the developer supply container 1 that can store the developer T decreases.
  • FIGS. 36 to 41 all show development views of the cam groove 21b.
  • the development of the flange portion 21 shown in FIGS. 36 to 41 will be used to explain the influence on the operating conditions of the pump portion 20b when the shape of the cam groove 21b is changed.
  • the arrow A indicates the rotation direction of the developer accommodating portion 20 (the movement direction of the cam projection 20d)
  • the arrow B indicates the extension direction of the pump portion 20b
  • the arrow C indicates the compression direction of the pump portion 20b.
  • a groove used when the pump portion 20b is compressed is a cam groove 21c
  • a groove used when the pump portion 20b is extended is a cam groove 21d.
  • the angle formed by the cam groove 21c with respect to the rotation direction A of the developer accommodating portion 20 is ⁇
  • the angle formed by the cam groove 21d is ⁇
  • the expansion / contraction length is L.
  • the expansion / contraction length L of the pump part 20b will be described. For example, when the expansion / contraction length L is shortened, the volume change amount of the pump part 20b is reduced, and therefore the pressure difference that can be generated with respect to the external air pressure is also reduced.
  • the expansion / contraction speed of the pump unit 20b can be increased with respect to the configuration of FIG.
  • the number of expansions / contractions of the pump unit 20b per rotation of the developer accommodating unit 20 can be increased.
  • the flow rate of the air entering the developer supply container 1 from the discharge port 21a increases, the effect of unraveling the developer present around the discharge port 21a is improved.
  • the number of intake operations per unit time increases as the number of expansions / contractions of the pump unit 20b increases, the number of backwashes increases accordingly, and the backwash effect can be exerted more effectively.
  • ⁇ ′ ⁇ and ⁇ ′ ⁇ are set, the rotational torque of the developer accommodating portion 20 can be reduced.
  • the extension speed of the pump unit 20b is reduced by this setting, the discharge capacity can be improved by suppressing the blowing of the developer. If the angle ⁇ ⁇ angle ⁇ is set as in the cam groove 21b shown in FIG. 38, the extension speed of the pump portion 20b can be increased with respect to the compression speed. Conversely, if the angle ⁇ > the angle ⁇ is set as shown in FIG.
  • the extension speed of the pump portion 20b can be reduced with respect to the compression speed.
  • the operating force of the pump unit 20b is larger when the pump unit 20b is compressed than when the pump unit 20b is expanded.
  • the rotational torque of the developer accommodating unit 20 tends to be higher.
  • the cam groove 21b is set to the configuration shown in FIG. 38, the developer releasing effect when the pump portion 20b is extended can be increased compared to the configuration shown in FIG.
  • the resistance that the cam projection 20d receives from the cam groove 21b during compression is reduced, and it is possible to suppress an increase in rotational torque when the pump portion 20b is compressed.
  • the air can be taken into the ventilation member (filter) in the backwash direction at a faster flow rate during the intake operation, the backwash effect can be more effectively exerted.
  • a cam groove 21e substantially parallel to the rotation direction of the developer accommodating portion 20 may be provided between the cam grooves 21c and 21d. In this case, since the cam action does not work while the cam protrusion 20d passes through the cam groove 21e, it is possible to provide a process in which the pump portion 20b stops the expansion / contraction operation.
  • the developer is always present in the vicinity of the discharge port 21a. Since the reduced pressure state is maintained, the developer releasing effect is further improved.
  • the amount of developer in the developer supply container 1 is low at the end of discharge, the developer existing around the discharge port 21a is blown off by the air that has entered from the discharge port 21a, so that the discharge unit 21h enters the discharge unit 21h. It becomes impossible to store the developer sufficiently.
  • the developer discharge amount tends to gradually decrease, but in this case as well, by stopping the operation in the extended state, if the developer container 20 is continuously rotated and the developer is continuously conveyed, The discharge portion 21h can be sufficiently filled with the developer. Therefore, a stable developer discharge amount can be maintained until the developer in the developer supply container 1 becomes empty.
  • the developer discharge amount per cycle of the pump unit 20b when the developer discharge amount per cycle of the pump unit 20b is increased, it can be achieved by setting the cam groove expansion / contraction length L to be long as described above. However, in this case, the volume change amount of the pump unit 20b increases, so that the pressure difference that can be generated with respect to the external air pressure also increases.
  • the driving force for driving the pump unit 20b is also increased, and the driving load required for the developer receiving device 8 may be excessive. Therefore, in order to increase the developer discharge amount per cycle of the pump unit 20b without causing the above-described adverse effects, the angle ⁇ > the angle ⁇ is set as in the cam groove 21b shown in FIG. Thus, the compression speed of the pump unit 20b may be increased with respect to the expansion speed.
  • a verification experiment was performed in the case of the configuration of FIG. In the verification method, the developer supply container 1 having the cam groove 21b shown in FIG. 40 is filled with the developer, and the discharge experiment is performed by changing the volume of the pump unit 20b in the order of compression operation ⁇ extension operation. The amount was measured.
  • the volume change amount of the pump unit 20b is set to 50 cm. 3
  • the compression speed of the pump part 20b is 180 cm. 3 / S
  • the extension speed of the pump part 20b is 60 cm 3 / S.
  • the operation period of the pump unit 20b is about 1.1 seconds.
  • the developer discharge amount was measured in the same manner.
  • the compression speed and extension speed of the pump part 20b are both 90 cm. 3
  • the volume change amount of the pump unit 20b and the time taken for one cycle of the pump unit 20b are the same as in the example of FIG. The verification experiment result will be described.
  • FIG. 42A shows a change in the internal pressure of the developer supply container 1 when the volume of the pump 20b is changed.
  • FIG. 42A shows a change in the internal pressure of the developer supply container 1 when the volume of the pump 20b is changed.
  • the horizontal axis indicates time
  • the vertical axis indicates the relative pressure in the developer supply container 1 with respect to atmospheric pressure (reference (0)) (+ is a positive pressure side, ⁇ is negative). Pressure side).
  • the solid line shows the pressure transition in the developer supply container 1 having the cam groove 21b shown in FIG. 40 and the dotted line in FIG.
  • the volume of the pump portion 20b increases, so that the internal pressure of the developer supply container 1 decreases in both cases.
  • the inside of the developer supply container 1 is changed from a positive pressure to a negative pressure with respect to the atmospheric pressure (external pressure), and the pressure is continuously applied to the developer until the air is taken in from the discharge port 21a. Therefore, the developer is discharged from the discharge port 21a. That is, when the volume of the pump portion 20b is changed, the developer is discharged while the developer supply container 1 is in a positive pressure state, that is, while the pressure is applied to the internal developer.
  • the developer discharge amount increases in accordance with the time integral amount of pressure.
  • the ultimate pressure at the end of the compression operation of the pump 20b is 5.7 kPa in the configuration of FIG. 40 and 5.4 kPa in the configuration of FIG. Despite the same amount, the configuration of FIG. 40 is higher. This is because the developer replenishment container 1 is pressurized at a stretch by increasing the compression speed of the pump unit 20b, and the developer is concentrated on the discharge port 21a by being pressed by the pressure, so that the developer is discharged at the discharge port 21a. This is because the discharge resistance at the time of discharge from the plant has increased. In both cases, since the discharge port 21a is set to have a small diameter, the tendency becomes more remarkable. Therefore, as shown in FIG.
  • Table 3 shows measured values of the developer discharge amount per cycle of the pump unit 20b. As shown in Table 3, it was 3.7 g in the configuration of FIG. 40 and 3.4 g in the configuration of FIG. 35, and a larger amount of FIG. 40 was discharged. From this result and the result shown in FIG. 42A, it was confirmed again that the developer discharge amount per cycle of the pump unit 20b increases in accordance with the time integral amount of the pressure. As described above, as shown in FIG.
  • the cam groove 21e is a position where the pump part 20b is stopped in a state where the pump part 20b is compressed after the compression operation of the pump part 20b in one cycle of the pump part 20b.
  • the compression speed and extension speed of the pump unit 20b are set to 180 cm. 3 / S, and other than that was the same as the example shown in FIG. The verification experiment result will be described.
  • FIG. 42B shows a change in the internal pressure of the developer supply container 1 during the expansion / contraction operation of the pump unit 20b.
  • the solid line shows the pressure transition in the developer supply container 1 having the cam groove 21b shown in FIG. 41 and the dotted line in FIG.
  • the time taken for one cycle of the pump unit 20b is the same in both examples, so that a high internal pressure is maintained when the operation of the pump unit 20b is stopped.
  • the time integration amount of the minute and pressure is larger in the example of FIG.
  • the measured value of the developer discharge amount per cycle of the pump unit 20b is 4.5 g in the case of FIG. 41, and is discharged more than in the case of FIG. 40 (3.7 g). It was. From the results shown in FIG. 42B and Table 3, it was confirmed again that the developer discharge amount per cycle of the pump unit 20b increases in accordance with the time integral amount of pressure. As described above, the example of FIG.
  • the developer discharge amount per one cycle of the pump unit 20b is further increased by causing the developer supply container 1 to reach a higher pressure during the compression operation of the pump unit 20b and maintaining the pressure as high as possible. Can be increased.
  • the discharge capacity of the developer supply container 1 can be adjusted by changing the shape of the cam groove 21b, the amount of developer required from the developer receiving device 8 and the developer used. It is possible to appropriately cope with the physical properties of the above. 35 to 41, the exhaust operation and the intake operation by the pump unit 20b are alternately switched.
  • the exhaust operation and the intake operation are temporarily interrupted in the middle, and the exhaust operation is performed after a predetermined time has elapsed.
  • the intake operation may be resumed.
  • the compression operation of the pump unit may be temporarily stopped in the middle, and then compressed and exhausted again.
  • the exhaust operation and the intake operation may be performed in multiple stages within a range where the developer discharge amount and discharge speed can be satisfied. As described above, even if the exhaust operation and the intake operation are executed by being divided into multiple stages, there is no change in “the exhaust operation and the intake operation are repeated alternately”. As shown in FIG.
  • FIG. 67A is an internal perspective view of the developer supply container
  • FIG. 67B is a cross-sectional view of the developer supply container.
  • the stirring rod 20x has a function of unraveling the developer layer present at a position immediately above the discharge port 21a by rotating integrally with the rotation of the cylindrical portion 20k. Therefore, even when the developer layer in the discharge portion 21h has a high bulk density, it is possible to discharge the developer after unraveling the developer. That is, it is possible to assist the developer releasing effect associated with the above-described suction operation (negative pressure) by the pump.
  • the stirring rod 20x is installed so as to be closest to the discharge port 21a, or when the pump portion 20b is being extended, it is closest to the discharge port 21a. It is preferable to install the stirring rod 20x so that the timing for this is reached. This is because a loosening effect is enhanced by loosening the developer on the discharge port 21a while the pump 20b is operating. Further, by providing the stirring rod 20x, the developer on the discharge port 21a can be loosened during the intake operation, and the amount of air taken in from the discharge port 21a during the intake operation is increased accordingly.
  • the amount of air in the backwash direction passing through the ventilation member (filter) during the intake operation also increases, so that the backwash effect can be exerted more effectively.
  • the configuration of the developer discharge mechanism can be simplified.
  • the inside of the developer supply container can be brought into a reduced pressure state (negative pressure state) by an intake operation through the discharge port, the developer can be efficiently unraveled.
  • the backwashing effect can be produced in the ventilation member (filter)
  • the function of the filter can be maintained over a long period of time.
  • the driving force for rotating the conveying portion (spiral convex portion 20c) and the driving force for reciprocating the pump portion (bellows-like pump portion 20b) are combined into one drive input portion (gear). Part 20a). Therefore, the configuration of the drive input mechanism of the developer supply container can be simplified. Further, since the driving force is applied to the developer supply container by one driving mechanism (driving gear 300) provided in the developer receiving device, it can contribute to simplification of the driving mechanism of the developer receiving device. it can. Further, a simple mechanism for positioning the developer supply container relative to the developer receiving device can be employed.
  • the rotational drive force for rotating the transport unit received from the developer receiving device is configured to be driven and converted by the drive conversion mechanism of the developer supply container. It is possible to reciprocate appropriately. That is, it is possible to avoid the problem that the pump unit cannot be properly driven in the system in which the developer supply container receives the input of the reciprocating driving force from the developer receiving device.
  • FIGS. 43 (a) is a schematic perspective view of the developer supply container 1
  • FIG. 43 (b) is a schematic cross-sectional view showing a state where the pump portion 20b is extended.
  • the same components as those in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
  • the point which provided the drive conversion mechanism (cam mechanism) with the pump part 20b in the position which divides the cylindrical part 20k in the rotating shaft direction of the developer supply container 1 differs greatly from Example 5.
  • Other configurations are substantially the same as those of the fifth embodiment. As shown in FIG.
  • the cylindrical portion 20k that conveys the developer toward the discharge portion 21h with rotation is constituted by a cylindrical portion 20k1 and a cylindrical portion 20k2.
  • the pump part 20b is provided between the cylindrical part 20k1 and the cylindrical part 20k2.
  • a cam flange portion 15 that functions as a drive conversion mechanism is provided at a position corresponding to the pump portion 20b.
  • a cam groove 15a is formed on the inner surface of the cam flange portion 15 over the entire circumference.
  • a cam projection 20d functioning as a drive conversion mechanism is formed on the outer peripheral surface of the cylindrical portion 20k2 so as to be fitted into the cam groove 15a.
  • the developer receiving device 8 is formed with a portion similar to the rotation direction restricting portion 29 (see FIG. 31 if necessary), and functions as a holding portion for the cam flange portion 15 so that it cannot substantially rotate. To be held. Further, the developer receiving device 8 is formed with a portion similar to the rotation axis direction regulating portion 30 (see FIG. 31 if necessary), and functions as a holding portion for the cam flange portion 15 so that it cannot move substantially. Is held to be. Therefore, when a rotational driving force is input to the gear portion 20a, the pump portion 20b reciprocates (extends and contracts) in the ⁇ direction and the ⁇ direction together with the cylindrical portion 20k2.
  • the configuration of the developer discharge mechanism can be simplified. Furthermore, since the inside of the developer supply container can be brought into a reduced pressure state (negative pressure state) by an intake operation through the discharge port, the developer can be efficiently unraveled. Further, even if the installation position of the pump portion 20b is provided at a position where the cylindrical portion is divided, the pump portion 20b can be reciprocated by the rotational driving force received from the developer receiving device 8 as in the fifth embodiment. It becomes. Furthermore, also in this example, since the backwashing effect can be produced in the ventilation member (filter), the function of the filter can be maintained over a long period of time.
  • a cam flange portion (drive conversion mechanism) 15 that must be held so as to be substantially stationary by the developer receiving device 8 is separately required.
  • a separate mechanism for restricting the cam flange portion 15 from moving in the direction of the rotation axis of the cylindrical portion 20k is required on the developer receiving device 8 side. Therefore, in view of such a complicated mechanism, the configuration of the fifth embodiment using the flange portion 21 is more preferable.
  • the flange portion 21 is held by the developer receiving device 8 in order to make the position of the discharge port 21a substantially stationary. This is because the cam mechanism is provided in the flange portion 21. That is, the drive conversion mechanism is simplified.
  • a drive conversion mechanism (cam mechanism) is provided at the upstream end of the developer supply container 1 in the developer conveyance direction, and the developer in the cylindrical portion 20k is conveyed using the stirring member 20m. Is significantly different from Example 5.
  • Other configurations are substantially the same as those of the fifth embodiment.
  • a stirring member 20m is provided in the cylindrical portion 20k as a conveying portion that rotates relative to the cylindrical portion 20k.
  • the stirring member 20m is discharged while stirring the developer by rotating relative to the cylindrical portion 20k fixed to the developer receiving device 8 so as not to rotate by the rotational driving force received by the gear portion 20a. It has a function of conveying in the rotation axis direction toward the portion 21h.
  • the stirring member 20m has a configuration including a shaft portion and a conveying blade portion fixed to the shaft portion.
  • a gear portion 20a as a drive input portion is provided on one end side in the longitudinal direction of the developer supply container 1 (on the right side in FIG. 44), and this gear portion 20a is coaxial with the stirring member 20m. It is a combined configuration.
  • a hollow cam flange portion 21i integrated with the gear portion 20a so as to rotate coaxially with the gear portion 20a is provided on one end side in the longitudinal direction of the developer supply container (right side in FIG. 44).
  • cam grooves 21b that fit with two cam projections 20d provided at positions facing the outer peripheral surface of the cylindrical portion 20k by about 180 ° are formed on the inner surface over the entire circumference.
  • the cylindrical portion 20k has one end portion (on the discharge portion 21h side) fixed to the pump portion 20b, and the pump portion 20b has one end portion (on the discharge portion 21h side) fixed to the flange portion 21 (each of which is heat welded). Both are fixed by law).
  • the pump portion 20 b and the cylindrical portion 20 k are substantially unrotatable with respect to the flange portion 21.
  • the flange portion 21 discharge portion 21 h
  • the cam flange portion 21i rotates together with the stirring member 20m.
  • the cam protrusion 20d receives a cam action by the cam groove 21b of the cam flange portion 21i, and the pump portion 20b expands and contracts when the cylindrical portion 20k reciprocates in the rotation axis direction.
  • the stirring member 20m rotates, the developer is conveyed to the discharge portion 21h, and the developer in the discharge portion 21h is finally discharged from the discharge port 21a by the intake / exhaust operation of the pump portion 20b.
  • the inside of the developer supply container can be brought into a reduced pressure state (negative pressure state) by an intake operation through the discharge port, the developer can be efficiently unraveled. Furthermore, also in this example, since the backwashing effect can be produced in the ventilation member (filter), the function of the filter can be maintained over a long period of time. Also in the configuration of this example, as in the fifth to sixth examples, the rotational operation of the stirring member 20m incorporated in the cylindrical portion 20k and the pump are driven by the rotational driving force received by the gear portion 20a from the developer receiving device 8. It is possible to perform both reciprocating operations of the portion 20b. In the case of this example, the stress applied to the developer tends to increase in the developer transporting process in the cylindrical portion 20k, and the driving torque also increases, so the configurations of the fifth and sixth embodiments. Is more preferable.
  • FIGS. 45 (a) to 45 (d) are enlarged perspective views of the cam portion.
  • FIGS. 45 (b) is an enlarged sectional view of the developer supply container 1
  • FIGS. 45 (c) to (d) are enlarged perspective views of the cam portion.
  • the same components as those in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
  • the pump unit 20b is largely fixed by the developer receiving device 8 so as not to rotate, and the other configuration is almost the same as that of the fifth embodiment.
  • a relay portion 20 f is provided between the pump portion 20 b and the cylindrical portion 20 k of the developer accommodating portion 20.
  • Two relay portions 20f are provided at positions where the cam projections 20d face the outer peripheral surface at about 180 °, and one end side (discharge portion 21h side) thereof is connected and fixed to the pump portion 20b (heat). Both are fixed by the welding method).
  • the pump portion 20b has one end portion (the discharge portion 21h side) fixed to the flange portion 21 (both are fixed by a thermal welding method), and in a state where the pump portion 20b is attached to the developer receiving device 8, It becomes impossible to rotate substantially.
  • a rotation receiving portion (convex portion) 20g for receiving a rotational driving force from a cam gear portion 7 to be described later is provided on the outer peripheral portion of the cylindrical portion 20k.
  • a cylindrical cam gear portion 7 is provided so as to cover the outer peripheral surface of the relay portion 20f. The cam gear portion 7 is engaged with the flange portion 21 so as to be substantially immovable in the direction of the rotation axis of the cylindrical portion 20k (allowing movement of looseness), and can be rotated relative to the flange portion 21. It is provided as follows.
  • the cam gear portion 7 includes a gear portion 7a as a drive input portion to which a rotational driving force is input from the developer receiving device 8, and a cam groove 7b that engages with the cam protrusion 20d. Is provided. Further, as shown in FIG. 45 (d), the cam gear portion 7 is provided with a rotation engagement portion (concave portion) 7c that engages with the rotation receiving portion 20g and rotates together with the cylindrical portion 20k. In other words, the rotation engaging portion (recessed portion) 7c has an engagement relationship that allows the rotation receiving portion 20g to rotate integrally in the rotation direction while allowing relative movement in the rotation axis direction relative to the rotation receiving portion 20g.
  • a developer replenishing step of the developer replenishing container 1 in this example will be described.
  • the gear portion 7a receives the rotational driving force from the driving gear 300 of the developer receiving device 8 and the cam gear portion 7 rotates
  • the cam gear portion 7 is engaged with the rotation receiving portion 20g by the rotation engaging portion 7c. It rotates with the part 20k. That is, the rotation engaging part 7c and the rotation receiving part 20g play a role of transmitting the rotational driving force input from the developer receiving device 8 to the gear part 7a to the cylindrical part 20k (conveying part 20c).
  • the developer supply container 1 is attached to the developer receiving device 8 as in the fifth to seventh embodiments, the flange portion 21 is held by the developer receiving device 8 so as not to rotate.
  • the pump part 20b and the relay part 20f fixed to the flange part 21 also cannot be rotated.
  • the flange portion 21 is prevented from moving in the rotation axis direction by the developer receiving device 8. Therefore, when the cam gear portion 7 rotates, a cam action works between the cam groove 7b of the cam gear portion 7 and the cam protrusion 20d of the relay portion 20f. That is, the rotational driving force input to the gear portion 7a from the developer receiving device 8 is converted into a force for reciprocating the relay portion 20f and the cylindrical portion 20k in the rotational axis direction (of the developer accommodating portion 20). As a result, the pump portion 20b in which the position of one end side in the reciprocating direction (the left side in FIG.
  • the function of the filter can be maintained over a long period of time.
  • the rotational driving force received from the developer receiving device 8 is simultaneously converted into a force for rotating the cylindrical portion 20k and a force for reciprocating (extending / contracting) the pump portion 20b in the direction of the rotation axis, and transmitted. ing. Accordingly, in this example as well as in Examples 5 to 7, both the rotational operation of the cylindrical portion 20k (conveying portion 20c) and the reciprocating operation of the pump portion 20b are performed by the rotational driving force received from the developer receiving device 8. Can be done.
  • FIG. 46A is a schematic perspective view of the developer supply container 1
  • FIG. 46B is an enlarged sectional view of the developer supply container 1.
  • FIG. 1 example the same components as those in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
  • the reciprocating driving force is converted into a rotational driving force.
  • the point at which the cylindrical portion 20k is rotated is a point that differs greatly from the fifth embodiment. In this example, as shown in FIG.
  • a relay portion 20f is provided between the pump portion 20b and the cylindrical portion 20k.
  • Two relay portions 20f are provided on the outer peripheral surface at positions where cam protrusions 20d face each other by about 180 °, and one end side (discharge portion 21h side) thereof is connected and fixed to the pump portion 20b ( Both are fixed by heat welding method).
  • the pump portion 20b has one end portion (the discharge portion 21h side) fixed to the flange portion 21 (both are fixed by a thermal welding method), and in a state where the pump portion 20b is attached to the developer receiving device 8, It becomes impossible to rotate substantially.
  • the sealing member 27 is configured to be compressed between one end of the cylindrical portion 20k and the relay portion 20f, and the cylindrical portion 20k is integrated so as to be rotatable relative to the relay portion 20f. ing. Further, two cam projections 20i are provided on the outer peripheral portion of the cylindrical portion 20k at positions facing each other by about 180 °. On the other hand, a cylindrical cam gear portion 7 is provided so as to cover the outer peripheral surfaces of the pump portion 20b and the relay portion 20f. The cam gear portion 7 is engaged with the flange portion 21 so as not to move in the rotation axis direction of the cylindrical portion 20k, and is provided so as to be relatively rotatable.
  • the cam gear portion 7 includes a gear portion 7a as a drive input portion to which a rotational driving force is input from the developer receiving device 8, and a cam groove 7b that engages with the cam protrusion 20d.
  • the cam flange part 15 is provided so that the outer peripheral surface of the cylindrical part 20k or the relay part 20f may be covered.
  • the cam flange portion 15 is configured to be substantially immovable when the developer supply container 1 is mounted on the mounting portion 8 f of the developer receiving device 8.
  • the cam flange portion 15 is provided with a cam groove 15a that engages with the cam protrusion 20i.
  • the gear portion 7a receives the rotational driving force from the drive gear 300 of the developer receiving device 8 and the cam gear portion 7 rotates. Then, since the pump part 20b and the relay part 20f are non-rotatably held by the flange part 21, a cam action works between the cam groove 7b of the cam gear part 7 and the cam projection 20d of the relay part 20f. That is, the rotational driving force input to the gear portion 7a from the developer receiving device 8 is converted into a force for reciprocating the relay portion 20f in the direction of the rotation axis (of the cylindrical portion 20k). As a result, the pump portion 20b in a state where the position of one end side in the reciprocating direction (the left side in FIG.
  • the configuration of the developer discharge mechanism can be simplified. Furthermore, since the inside of the developer supply container can be brought into a reduced pressure state (negative pressure state) by an intake operation through the discharge port, the developer can be efficiently unraveled. Furthermore, also in this example, since the backwashing effect can be produced in the ventilation member (filter), the function of the filter can be maintained over a long period of time.
  • the rotational driving force received from the developer receiving device 8 is converted into a force that reciprocates (extends or retracts) the pump portion 20b in the direction of the rotation axis, and then the force rotates the cylindrical portion 20k. It is converted into force and transmitted.
  • both the rotational operation of the cylindrical portion 20k (conveying portion 20c) and the reciprocating operation of the pump portion 20b are performed by the rotational driving force received from the developer receiving device 8. Can be done.
  • the rotational driving force input from the developer receiving device 8 must be converted into a reciprocating driving force and then converted again into a rotational force, which complicates the configuration of the drive conversion mechanism. Therefore, the configurations of Examples 5 to 8 that do not require reconversion are more preferable.
  • Example 10 will be described with reference to FIGS. 47 (a) to 47 (b) and FIGS. 48 (a) to 48 (d).
  • 47A is a schematic perspective view of the developer supply container
  • FIG. 47B is an enlarged sectional view of the developer supply container
  • FIGS. 48A to 48D are enlarged views of the drive conversion mechanism.
  • 48 (a) to 48 (d) are diagrams schematically showing a state in which the part is always on the upper surface for convenience of explanation of operations of the gear ring 60 and the rotation engaging part 60b described later. Further, in this example, the same components as those in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
  • the point which used the bevel gear as a drive conversion mechanism is a point which differs greatly from the above-mentioned Example.
  • a relay portion 20f is provided between the pump portion 20b and the cylindrical portion 20k.
  • the relay portion 20f is provided with an engaging protrusion 20h that engages with a connecting portion 62 described later.
  • the pump portion 20b has one end portion (the discharge portion 21h side) fixed to the flange portion 21 (both are fixed by a thermal welding method), and in a state where the pump portion 20b is attached to the developer receiving device 8, It becomes impossible to rotate substantially.
  • the sealing member 27 is configured to be compressed between the one end of the cylindrical portion 20k on the discharge portion 21h side and the relay portion 20f, and the cylindrical portion 20k can rotate relative to the relay portion 20f. So that they are integrated. Further, a rotation receiving portion (convex portion) 20g for receiving a rotational driving force from a gear ring 60 described later is provided on the outer peripheral portion of the cylindrical portion 20k. On the other hand, a cylindrical gear ring 60 is provided so as to cover the outer peripheral surface of the cylindrical portion 20k. The gear ring 60 is provided so as to be rotatable relative to the flange portion 21.
  • the gear ring 60 is engaged with a gear portion 60a for transmitting a rotational driving force to a bevel gear 61, which will be described later, and a rotation receiving portion 20g.
  • a rotation engaging portion (recessed portion) 60b is provided for rotating together with the cylindrical portion 20k.
  • the rotation engaging portion (recessed portion) 60b has an engaging relationship that allows the rotation receiving portion 20g to rotate integrally in the rotation direction while allowing relative movement in the rotation axis direction relative to the rotation receiving portion 20g.
  • a bevel gear 61 is provided on the outer peripheral surface of the flange portion 21 so as to be rotatable with respect to the flange portion 21.
  • the bevel gear 61 and the engaging protrusion 20 h are connected by a connecting portion 62.
  • the developer supply process of the developer supply container 1 will be described.
  • the gear portion 20a of the developer accommodating portion 20 receives a rotational driving force from the drive gear 300 of the developer receiving device 8 and the cylindrical portion 20k rotates, the cylindrical portion 20k is engaged with the gear ring 60 by the rotation receiving portion 20g.
  • the gear ring 60 rotates with the cylindrical portion 20k. That is, the rotation receiving portion 20g and the rotation engaging portion 60b serve to transmit the rotational driving force input from the developer receiving device 8 to the gear portion 20a to the gear ring 60.
  • the developer As described above, as the cylindrical portion 20k rotates, the developer is transported to the discharge portion 21h by the transport portion 20c, and the developer in the discharge portion 21h is finally discharged by the suction / exhaust operation by the pump portion 20b. It is discharged from 21a.
  • the intake operation and the exhaust operation can be performed with one pump, the configuration of the developer discharge mechanism can be simplified.
  • the inside of the developer supply container can be brought into a reduced pressure state (negative pressure state) by an intake operation through the discharge port, the developer can be efficiently unraveled.
  • the backwashing effect can be produced in the ventilation member (filter), the function of the filter can be maintained over a long period of time.
  • both the rotational operation of the cylindrical portion 20k (conveying portion 20c) and the reciprocating operation of the pump portion 20b are performed by the rotational driving force received from the developer receiving device 8. Can be done.
  • the number of parts increases, so the configurations of Examples 5 to 9 are more preferable.
  • FIG. 49A is an enlarged perspective view of the drive conversion mechanism
  • FIGS. 49B to C are enlarged views of the drive conversion mechanism as viewed from above.
  • FIGS. 49 (b) and 49 (c) are diagrams schematically showing a state in which the portion is always on the upper surface for convenience of explanation of operations of the gear ring 60 and the rotation engaging portion 60b described later.
  • a magnet magnetic field generating means
  • the point that a magnet (magnetic field generating means) is used as the drive conversion mechanism is a point greatly different from the above-described embodiment.
  • a rectangular parallelepiped magnet 63 is provided on the bevel gear 61, and one magnetic pole faces the engaging projection 20h of the relay portion 20f with respect to the magnet 63.
  • a bar-shaped magnet 64 is provided.
  • the rectangular parallelepiped magnet 63 has an N pole at one end in the longitudinal direction and an S pole at the other end, and is configured to change its direction as the bevel gear 61 rotates.
  • the rod-shaped magnet 64 has an S-pole at one end in the longitudinal direction and an N-pole at the other end located outside the container, and is configured to be movable in the rotation axis direction.
  • the magnet 64 is configured so as not to be rotated by an elongated circular guide groove formed on the outer peripheral surface of the flange portion 21. In this configuration, when the magnet 63 is rotated by the rotation of the bevel gear 61, the magnetic poles facing the magnet 64 are interchanged, so that the action of attracting and repelling the magnet 63 and the magnet 64 at that time are alternately repeated. As a result, the pump unit 20b fixed to the relay unit 20f reciprocates in the rotation axis direction.
  • the configuration of the developer discharge mechanism can be simplified. Furthermore, since the inside of the developer supply container can be brought into a reduced pressure state (negative pressure state) by an intake operation through the discharge port, the developer can be efficiently unraveled. Furthermore, also in this example, since the backwashing effect can be produced in the ventilation member (filter), the function of the filter can be maintained over a long period of time. Also in the configuration of this example, similarly to Examples 5 to 10, the rotational driving force received from the developer receiving device 8 causes the rotation operation of the transport unit 20c (cylindrical unit 20k) and the reciprocating operation of the pump unit 20b. Both can be done.
  • the example which provided the magnet in the bevel gear 61 was demonstrated in this example, as long as it is the structure using a magnetic force (magnetic field) as a drive conversion mechanism, such a structure may not be sufficient. In view of the certainty of drive conversion, the configurations of the fifth to tenth embodiments are more preferable.
  • the developer stored in the developer supply container 1 is a magnetic developer (for example, one-component magnetic toner, two-component magnetic carrier), the developer is trapped in the container inner wall near the magnet. There is a fear. That is, since the amount of developer remaining in the developer supply container 1 may increase, the configurations of Examples 5 to 10 are more preferable.
  • FIGS. 50A is a cross-sectional perspective view showing the inside of the developer supply container 1
  • FIG. 50B is a state where the pump portion 20b is extended to the maximum in the developer supply step
  • FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view of the developer supply container 1 showing a state in which it is compressed to the maximum in the developer supply process
  • 51A is a schematic view showing the inside of the developer supply container 1
  • FIG. 51B is a partial perspective view showing the rear end side of the cylindrical portion 20k.
  • the pump unit 20b is provided at the tip of the developer supply container 1, and the pump unit 20b has no function / role to transmit the rotational driving force received from the drive gear 300 to the cylindrical unit 20k.
  • the point is greatly different from the above-described embodiment. That is, in this example, outside the drive conversion path by the drive conversion mechanism, that is, outside the drive transmission path from the coupling portion 20a (see FIG. 51B) that receives the rotational driving force from the drive gear 300 to the cam groove 20n.
  • a pump unit 20b is provided.
  • the pump portion 20b since the rotational driving force input from the driving gear 300 is transmitted to the cylindrical portion 20k via the pump portion 20b and then converted into reciprocating power, the developer replenishing step is performed. This is because a force in the rotational direction always acts on the pump unit 20b. For this reason, during the developer replenishment step, the pump portion 20b may be twisted in the rotational direction and the pump function may be impaired. Details will be described below. As shown in FIG. 50A, the pump portion 20b has an open portion at one end (on the discharge portion 21h side) fixed to the flange portion 21 (fixed by a thermal welding method), and receives the developer. In a state where it is mounted on the device 8, it cannot substantially rotate together with the flange portion 21.
  • a cam flange portion 15 that functions as a drive conversion mechanism is provided so as to cover the outer peripheral surfaces of the flange portion 21 and the cylindrical portion 20k.
  • two cam protrusions 15a are provided on the inner peripheral surface of the cam flange portion 15 so as to face each other by about 180 °.
  • the cam flange portion 15 is fixed to a closed side of one end portion (opposite side of the discharge portion 21h side) of the pump portion 20b.
  • a cam groove 20n that functions as a drive conversion mechanism is formed on the outer peripheral surface of the cylindrical portion 20k over the entire circumference, and the cam protrusion 15a is fitted into the cam groove 20n.
  • a non-circular shape in this example, that functions as a drive input unit on one end surface (upstream side in the developer transport direction) of the cylindrical part 20k.
  • a (rectangular) convex coupling portion 20a is formed.
  • the developer receiving device 8 is provided with a non-circular (rectangular) concave coupling portion (not shown) for drivingly coupling with the convex coupling portion 20a and applying a rotational driving force.
  • the concave coupling portion is configured to be driven by the drive motor 500 as in the fifth embodiment.
  • the flange portion 21 is in a state in which the developer receiving device 8 is prevented from moving in the rotation axis direction and the rotation direction.
  • the cylindrical portion 20k is connected to each other via the flange portion 21 and the seal portion 27, and the cylindrical portion 20k is provided so as to be rotatable relative to the flange portion 21.
  • the seal portion 27 prevents the air (developer) from entering and exiting between the cylindrical portion 20k and the flange portion 21 within a range that does not adversely affect the developer replenishment using the pump portion 20b.
  • the pump portion 20b expands and contracts in conjunction with the reciprocating motion of the cam flange portion 15, and the pumping operation is performed.
  • the configuration of the developer discharge mechanism can be simplified.
  • the inside of the developer supply container can be brought into a reduced pressure state (negative pressure state) by an intake operation via the discharge port 21a, the developer can be efficiently unraveled.
  • a configuration is adopted in which the rotational driving force received from the developer receiving device 8 is converted into a force in the direction in which the pump unit 20b is operated in the developer supply container 1. As a result, the pump unit 20b can be appropriately operated.
  • the function of the filter can be maintained over a long period of time.
  • the rotational driving force received from the developer receiving device 8 is converted to reciprocating power without passing through the pump portion 20b, the pump portion 20b can be prevented from being damaged due to twisting in the rotational direction. It becomes possible. Accordingly, there is no need to transiently increase the strength of the pump portion 20b, so that the thickness of the pump portion 20b can be made thinner or a cheaper material can be selected.
  • the pump unit 20b is provided at the tip of the developer supply container 1, but this configuration is maintained as it is, and the following cam mechanism (drive conversion unit) and the developer supply container 1 are opened and closed.
  • FIG. 69A is a schematic exploded perspective view of the developer supply container 1
  • FIG. 69B is a schematic perspective view of the developer supply container 1.
  • FIG. 69B shows a cross section of a cover 24 described later.
  • FIGS. 77A and 77B are views showing the developer receiving device 8 to which the developer supply container 1 according to this modification is mounted.
  • FIG. 77A is a partially enlarged perspective view
  • FIG. 77B is a perspective view of the developer receiving portion 39.
  • FIG. 69A The developer supply container 1 shown in the present modification is different from the configuration of the embodiment 12 in that a pump mechanism, a cam mechanism that expands and contracts the pump, and a cover member that covers them are present. To do. Furthermore, since the mechanism of the connecting portion is different when the developer supply container 1 is attached to and detached from the developer receiving device 8, these differences will be described in detail. Since the configuration other than these is the same as the above-described example, the description thereof is omitted. As shown in FIG. 69A, the developer supply container 1 mainly includes a developer accommodating portion 20, a flange portion 25, a shutter 5, a pump portion 2, a reciprocating member 38, and a cover 24.
  • FIG. 70 is a perspective view of the developer accommodating portion 20 as a container main body.
  • the developer accommodating portion (developer carrying chamber) 20 has a hollow cylindrical cylindrical portion 20k capable of accommodating the developer.
  • the cylindrical portion 20k has a spiral conveyance groove 20c that conveys the developer in the cylindrical portion 20k toward the discharge port side by rotating around the rotation axis P in the direction of arrow R. . Further, as shown in FIG.
  • the gear part 20a is integrally formed.
  • the cam groove 20n and the gear portion 20a are formed integrally with the developer accommodating portion 20.
  • the cam groove 20n or the gear portion 20a is formed as a separate member, and the developer is formed.
  • the structure attached integrally to the accommodating part 20 may be sufficient.
  • a toner having a volume average particle diameter of 5 ⁇ m to 6 ⁇ m is accommodated in the developer accommodating portion 20 as a developer, and the space for accommodating the developer is not limited to the developer accommodating portion 20, The inner space of the flange part 25 and the pump part 2 which will be described later is combined. (Flange part) Subsequently, the flange portion 25 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 69 (b), the flange portion (developer discharge chamber) 25 is attached so as to be rotatable relative to the developer accommodating portion 20 and the rotation axis P.
  • the flange portion 25 is substantially incapable of rotating in the arrow R direction with respect to the mounting portion 8f (see FIG. 77 (a)). Retained. Further, the flange portion 25 is provided with a discharge port 25a4 (see FIG. 71) in a part thereof. Further, as shown in FIG. 69 (a), the flange portion 25 includes an upper flange portion 25a and a lower flange portion 25b in consideration of assemblability. As will be described in detail below, the pump portion 2, the reciprocating member (cam arm) 38, the shutter 5, and the cover 24 are assembled to the flange portion 25. First, as shown in FIG.
  • the pump portion 2 is screwed to one end of the upper flange portion 25a, and the developer accommodating portion 20 is joined to the other end via a seal member (not shown). Is done. Further, a reciprocating member 38 as an arm-shaped member is disposed so as to sandwich the pump portion 2, and an engaging projection 38 b (see FIG. 75) as a cam projection provided on the reciprocating member 38 is provided in the developer accommodating portion 20. The cam groove 20n is fitted.
  • the shutter 5 is incorporated in the gap between the upper flange portion 25a and the lower flange portion 25b.
  • FIG. 71 shows an enlarged view of the upper flange portion 25a.
  • 71 (a) is a perspective view of the upper flange portion 25a as viewed from an obliquely upward direction
  • FIG. 71 (b) is a perspective view of the upper flange portion 25a as viewed from an obliquely downward direction.
  • the upper flange portion 25a includes a pump joint portion 25a1 (screw not shown) shown in FIG.
  • a discharge port (opening) 25a4 for discharging the developer in the reservoir 25a3, and a developer receiving unit 39 (see FIG. 77 (b)) provided in the developer receiving device 8.
  • the opening seal 25a5 is affixed to the lower surface of the upper flange portion 25a with double-sided tape, and is sandwiched between the shutter 5 and the upper flange portion 25a, which will be described later, to prevent leakage of the developer from the discharge port 25a4.
  • the discharge port 25a4 is provided in the opening seal 25a5 which is a separate body from the upper flange portion 25a.
  • the discharge port 25a4 may be provided directly in the upper flange portion 25a.
  • the discharge port 25a4 is provided on the lower surface of the developer supply container 1, that is, on the lower surface side of the upper flange portion 25a, but the upstream side of the developer supply container 1 with respect to the developer receiving device 8 in the loading / unloading direction.
  • the connection configuration shown in this example can be applied as long as it is provided on a side face other than the end face or the downstream end face. What is necessary is just to set suitably about the position on the side surface of the discharge port 25a4.
  • FIG. 72 shows the lower flange portion 25b.
  • FIG. 72 (a) is a perspective view of the lower flange portion 25b as viewed obliquely upward
  • FIG. 72 (b) is a perspective view of the lower flange portion 25b as viewed obliquely downward
  • FIG. 72 (c) is a front view.
  • the lower flange portion 25b includes a shutter insertion portion 25b1 into which the shutter 5 (see FIG. 73) is inserted.
  • the lower flange portion 25b has engaging portions 25b2 and 25b4 that can be engaged with the developer receiving portion 39 (see FIG. 77).
  • the engaging portions 25b2 and 25b4 are connected to the developer replenishment container 1 in accordance with the mounting operation of the developer replenishment container 1 so that the developer replenishment container 1 can be replenished with the developer to the developer receiving part 39.
  • the receiving portion 39 is displaced toward the developer supply container 1. Further, the engaging portions 25b2 and 25b4 are developed by the developer receiving portion 39 so that the connection state between the developer replenishing container 1 and the developer receiving portion 39 is cut off as the developer replenishing container 1 is taken out. It is possible to displace in a direction away from the agent supply container 1.
  • the first engaging portion 25 b 2 is the developer receiving portion 39 in a direction crossing the mounting direction of the developer supply container 1 so that the opening operation of the developer receiving portion 39 is performed. Is displaced.
  • the first engaging portion 25b2 is connected to the connecting portion 25a6 in which the developer receiving portion 39 is formed on a part of the opening seal 25a5 of the developer replenishing container 1 with the mounting operation of the developer replenishing container 1.
  • the developer receiving portion 39 is displaced toward the developer supply container 1 so as to be connected to the developer supply container 1.
  • the first engaging portion 25b2 extends in a direction intersecting with the mounting direction of the developer supply container 1.
  • the first engaging portion 25b2 crosses the direction in which the developer supply container 1 is taken out so that the developer receiving portion 39 is resealed as the developer supply container 1 is taken out.
  • the developer receiving portion 39 is guided so as to be displaced.
  • the first engaging portion 25b2 is connected to the developer receiving portion 39 and the connecting portion 25a6 of the developer replenishing container 1 so that the connection state between the developer receiving portion 39 and the developer replenishing container 1 is disconnected.
  • the developer receiving portion 39 is guided so as to be separated vertically from the developer supply container 1.
  • the second engaging part 25b4 is connected to the developer supply container 1 so that the discharge port 25a4 communicates with the developer receiving port 39a of the developer receiving part 39 in accordance with the mounting operation of the developer supplying container 1.
  • the second engaging portion 25b4 extends in a direction parallel to the mounting direction of the developer supply container 1. Further, the second engaging portion 25b4 is moved during the relative movement of the developer supply container 1 with respect to the shutter 5, so that the discharge port 25a4 is resealed with the operation of taking out the developer supply container 1, that is, While the developer receiving port 39a moves from the discharge port 25a4 to the connecting portion 25a6, the state where the main body seal 41 and the opening seal 25a5 are connected is maintained.
  • a regulation rib (regulation part) 25b3 shown in FIG. 72 (a) is provided.
  • the regulation rib 25b3 protrudes vertically upward from the insertion surface of the shutter insertion portion 25b1 and is formed along the mounting direction of the developer supply container 1.
  • a protection unit 25b5 is provided to protect the shutter 5 from damage caused by physical distribution and erroneous operation by the operator.
  • FIG. 73 shows the shutter 5 functioning as an opening / closing mechanism.
  • FIG. 73A is a top view of the shutter 5
  • FIG. 73B is a perspective view of the shutter 5 as viewed obliquely from above.
  • the shutter 5 is provided so as to be movable relative to the developer supply container 1, and opens / closes the discharge port 25 a 4 in accordance with the mounting / removal operation of the developer supply container 1.
  • the shutter 5 When the developer supply container 1 is not mounted on the mounting portion 8f of the developer receiving device 8, the shutter 5 includes a developer sealing portion 5a that prevents leakage of the developer from the discharge port 25a4, and the developer sealing.
  • a sliding surface 5i that slides on the shutter insertion portion 25b1 of the lower flange portion 25b is provided on the back side (back side) of the portion 5a.
  • the shutter 5 is provided with a shutter stopper portion 8n, 8p of the developer receiving device 8 as the developer supply container 1 is loaded and unloaded so that the developer supply container 1 can move relative to the shutter 5. It has stopper portions (holding portions) 5b and 5c held by (see FIG. 77 (a)).
  • the first stopper portion 5b is engaged with the first shutter stopper portion 8n of the developer receiving device 8 during the mounting operation of the developer supply container 1, and the developer of the shutter 5 is engaged.
  • the position with respect to the receiving device 8 is fixed.
  • the second stopper portion 5 c engages with the second shutter stopper portion 8 p of the developer receiving device 8 when the developer supply container 1 is taken out.
  • the shutter 5 has a support portion 5d that supports the stopper portions 4b and 4c so that they can be displaced.
  • the support portion 5d extends from the developer sealing portion 5a and is elastically deformable so as to displaceably support the first stopper portion 5b and the second stopper portion 4c.
  • the first stopper portion 5b is inclined so that the angle ⁇ formed by the first stopper portion 5b and the support portion 5d is an acute angle.
  • the second stopper portion 5c is inclined so that the angle ⁇ formed by the second stopper portion 5c and the support portion 5d becomes an obtuse angle.
  • the entire developer sealing portion 5a may have a shape corresponding to the amount of contact between the lock protrusion 5e and the opening seal 25a5. In this case, unlike the case where the lock protrusion 5e is provided, the shutter 5 moves. Since the dynamic frictional force with the opening seal 25a5 increases, the operating force when the developer supply container 1 is attached to the developer supply device 8 increases, which is not preferable in terms of usability. Therefore, a configuration in which the lock protrusion 5e is provided in part as in this example is desirable. Further, as shown in FIG.
  • the shutter 5 is provided with a shutter opening (communication port) 5f that can communicate with the discharge port 25a4.
  • the diameter of the shutter opening 5f is such that the developer is unnecessarily discharged when the shutter 5 is opened / closed due to the attaching / detaching operation of the developer supply container 1 to / from the developer receiving device 8, and the periphery thereof is stained with the developer. In order to prevent this from occurring as much as possible, it is set to about ⁇ 2 mm.
  • the developer receiving portion 39 is attached to the developer supply container 1 in accordance with the attaching / detaching operation to the developer receiving device 8 using the engaging portions 25b2 and 25b4 provided on the lower flange portion 25b.
  • FIG. 74 shows the pump unit 2 that functions as an airflow generation unit.
  • FIG. 74A is a perspective view of the pump unit 2
  • FIG. 74B is a front view of the pump unit 2.
  • the pump unit 2 operates so that the internal pressure of the developer accommodating unit 20 is alternately and repeatedly switched between a state lower than atmospheric pressure and a state higher than the atmospheric pressure by the driving force received by the drive receiving unit (drive input unit) 20a. It is.
  • the pump unit 2 described above is provided in a part of the developer supply container 1 in order to stably discharge the developer from the small discharge port 25a4.
  • the pump unit 2 is a variable volume pump capable of changing its volume. Specifically, what is comprised by the bellows-like expansion-contraction member which can be expanded-contracted as a pump part is employ
  • the pressure in the developer supply container 1 is changed by the expansion / contraction operation of the pump unit 2, and the developer is discharged using the pressure.
  • the pump unit 2 is contracted, the inside of the developer supply container 1 is in a pressurized state, and the developer is discharged from the discharge port 25a4 while being pushed to the pressure.
  • the pump portion 2 of the present example includes a bellows-like stretchable portion (bellows portion, stretchable member) 2a in which a “mountain fold” portion and a “valley fold” portion are periodically formed. Is provided.
  • the stretchable part 2a can be folded in the direction of the arrow B or extended in the direction of the arrow A along the crease (based on the crease). Therefore, when the bellows-like pump unit 2 is employed as in this example, the variation in the volume change amount with respect to the expansion / contraction amount can be reduced, so that a stable volume variable operation can be performed.
  • a polypropylene resin hereinafter abbreviated as PP
  • PP polypropylene resin
  • any material may be used as long as it is capable of exhibiting an expansion / contraction function and capable of changing the internal pressure of the developer accommodating unit by changing the volume.
  • a joint portion 2b is provided on the opening end side of the pump portion 2 so as to be joined to the upper flange portion 25a.
  • a configuration in which a screw portion is formed as the joint portion 2b is illustrated.
  • the other end is provided with a reciprocating member engaging portion 2c that engages with the reciprocating member 38 so as to be displaced in synchronization with the reciprocating member 38 described later.
  • FIG. 75 shows the reciprocating member 38.
  • 75 (a) is a perspective view of the reciprocating member 38 as seen from an obliquely upward direction
  • FIG. 75 (b) is a perspective view of the reciprocating member 38 as seen from an obliquely downward direction.
  • a reciprocating member (cam arm) 38 that bears a part of the function of the drive converting portion is engaged with the reciprocating member provided in the pump portion 2 in order to vary the volume of the pump portion 2 described above.
  • a pump engaging portion 38a that engages with the portion 2c is provided.
  • the reciprocating member 38 is a cam projection (functioning as a drive converting portion) that is fitted into the cam groove 20n (see FIG.
  • Engaging protrusions 38b The engaging protrusion 38b is provided at the tip of an arm 38c extending from the vicinity of the pump engaging portion 38a.
  • the reciprocating member 38 is restricted / blocked from rotating about the axis P (see FIG. 69B) of the arm 38c by a reciprocating member holding portion 24b (see FIG. 76) of the cover 24 described later. . Therefore, when the developer accommodating portion 20 is driven by the drive gear 300 from the gear portion 20a and the cam groove 20n rotates as a unit, the engagement protrusion 38b fitted in the cam groove 20n and the reciprocating member of the cover 24.
  • the reciprocating member 38 reciprocates in the directions of arrows A and B by the action of the holding portion 24b.
  • FIG. 76 shows the cover 24.
  • FIG. 76A is a perspective view of the cover 24 viewed obliquely from above
  • FIG. 76B is a perspective view of the cover 24 viewed obliquely from below.
  • the cover 24 is provided as shown in FIG. 69B for the purpose of protecting the reciprocating member 38 and the pump unit 2. Specifically, as shown in FIG.
  • the cover 24 is integrated with the upper flange portion 25a, the lower flange portion 25b, and the like by a mechanism (not shown) so as to cover the entire flange portion 25, the pump portion 2, and the reciprocating member 38.
  • the cover 24 is provided with a guide groove 24a that is provided in the developer receiving device 8 and that is guided by a rib-shaped insertion guide (not shown) that extends along the mounting direction of the developer supply container 1. ing.
  • the cover 24 is provided with a reciprocating member holding portion 24b for restricting rotational displacement on the axis P (see FIG. 69B) of the reciprocating member 38 described above.
  • the function of the filter can be maintained over a long period of time.
  • the pump portion 20b is not installed between the discharge portion 21h and the cylindrical portion 20k as in the configurations of Embodiments 5 to 11, but on the side away from the cylindrical portion 20k of the discharge portion 21h. Since it is installed, the amount of developer remaining in the developer supply container 1 can be reduced.
  • Fig.51 (a) it is good also as a structure which partitions off between the pump part 20b and the discharge part 21h by the filter 65, without using the internal space of the pump part 20b as a developer accommodation space.
  • This filter has a characteristic that allows air to pass through easily but prevents toner from passing through substantially.
  • 52A to 52C are enlarged sectional views of the developer supply container 1.
  • FIG. 52A to 52C the configuration other than the pump is substantially the same as the configuration shown in FIGS. 50 and 51, and the detailed description is omitted by attaching the same reference numerals to the same configuration.
  • a bellows-shaped pump in which a plurality of “mountain folds” and “valley folds” as shown in FIG.
  • a membranous pump 12 capable of expansion and contraction is employed.
  • a rubber-made pump 12 is used as the membrane-like pump 12, but not only such an example but also a flexible material such as a resin film may be used.
  • the membrane pump 12 reciprocates together with the cam flange portion 15.
  • the membrane pump 12 expands and contracts in conjunction with the reciprocating motion ( ⁇ direction, ⁇ direction) of the cam flange portion 15, and the pumping operation is performed. Will be done.
  • the configuration of the developer discharge mechanism can be simplified.
  • the inside of the developer supply container can be brought into a reduced pressure state (negative pressure state) by an intake operation via the discharge port 21a, the developer can be efficiently unraveled. Furthermore, also in this example, since the backwashing effect can be produced in the ventilation member (filter), the function of the filter can be maintained over a long period of time. Also in this example, as in Examples 5 to 12, a configuration is adopted in which the rotational driving force received from the developer receiving device 8 is converted into a force in the direction in which the pump unit 12 is operated in the developer supply container 1. As a result, the pump unit 12 can be appropriately operated.
  • FIGS. 53 (a) to 53 (e) are schematic perspective views of the developer supply container 1
  • FIG. 53 (b) is an enlarged sectional view of the developer supply container 1
  • FIGS. 53 (c) to (e) are schematic enlarged views of the drive conversion mechanism.
  • the same components as those in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
  • the point that the pump unit is reciprocated in a direction orthogonal to the rotation axis direction is a point that is greatly different from the above example. (Drive conversion mechanism)
  • a bellows type pump portion 21f is connected to the flange portion 21, that is, above the discharge portion 21h. Furthermore, a cam projection 21g that functions as a drive conversion unit is bonded and fixed to the upper end of the pump unit 21f. On the other hand, a cam groove 20e that functions as a drive converting portion into which the cam protrusion 21g is fitted is formed on one end surface in the longitudinal direction of the developer accommodating portion 20. Further, as shown in FIG. 53 (b), the developer accommodating portion 20 is in a state where the end on the discharge portion 21h side compresses the seal member 27 provided on the inner surface of the flange portion 21, with respect to the discharge portion 21h. It is fixed so that it can rotate relative to the other.
  • both side surfaces (both end surfaces in the direction orthogonal to the rotation axis direction X) of the discharge portion 21h are held by the developer receiving device 8. Yes. Therefore, when the developer is replenished, the portion of the discharge portion 21h is fixed so as not to rotate substantially. Further, along with the mounting operation of the developer supply container 1, the convex portion 21j provided on the outer bottom surface portion of the discharge portion 21h is locked by the concave portion provided in the mounting portion 8f. Accordingly, when the developer is replenished, the discharge portion 21h is fixed so as not to substantially move in the rotation axis direction.
  • the cam groove 20e has an elliptical shape as shown in FIGS.
  • a plate-shaped partition wall 32 for transporting the developer transported from the cylindrical portion 20k by the spiral convex portion (transport portion) 20c to the discharge portion 21h. is provided.
  • the partition wall 32 is provided so as to divide a part of the developer accommodating portion 20 into two substantially, and is configured to rotate integrally with the developer accommodating portion 20.
  • the partition wall 32 is provided with inclined projections 32a that are inclined with respect to the direction of the rotation axis of the developer supply container 1 on both sides thereof.
  • the inclined protrusion 32a is connected to the inlet portion of the discharge portion 21h. Accordingly, the developer conveyed by the conveying unit 20c is scraped up from the lower side in the gravity direction by the partition wall 32 in conjunction with the rotation of the cylindrical unit 20k. Thereafter, as the rotation of the cylindrical portion 20k proceeds, the surface slides down on the surface of the partition wall 32 due to gravity, and is eventually delivered to the discharge portion 21h side by the inclined protrusion 32a.
  • the inclined protrusions 32a are provided on both surfaces of the partition wall 32 so that the developer is fed into the discharge portion 21h every time the cylindrical portion 20k makes a half turn. (Developer replenishment process) Next, the developer supply process of the developer supply container 1 of this example will be described.
  • the flange portion 21 (discharge portion 21h) is prevented from moving in the rotational direction and the rotation axis direction by the developer receiving device 8. Become. Further, since the pump portion 21f and the cam projection 21g are fixed to the flange portion 21, similarly, the movement in the rotation direction and the rotation axis direction is prevented. Then, the developer accommodating portion 20 is rotated by the rotational driving force input to the gear portion 20a from the drive gear 300 (see FIGS. 32 and 33), and the cam groove 20e is also rotated.
  • FIG. 53 (d) shows a state in which the pump portion 21f is most extended because the cam protrusion 21g is located at the intersection of the ellipse in the cam groove 20e and its long axis La (Y point in FIG. 53 (c)). Is shown.
  • FIG. 53 (d) shows a state in which the pump portion 21f is most extended because the cam protrusion 21g is located at the intersection of the ellipse in the cam groove 20e and its long axis La (Y point in FIG. 53 (c)). Is shown.
  • FIG. 53 (d) shows a state in which the pump portion 21f is most extended because the cam protrusion 21g is located at the intersection of the ellipse in the cam groove 20e and its long axis La (Y point in FIG. 53 (c)). Is shown.
  • FIG. 53 (e) shows a state in which the pump portion 21f is most compressed because the cam protrusion 21g is located at the intersection (also the Z point) of the ellipse in the cam groove 20e and its short axis Lb.
  • Such a state of FIG. 53 (d) and FIG. 53 (e) is alternately repeated at a predetermined cycle, whereby the intake / exhaust operation by the pump unit 21f is performed. That is, the developer discharging operation is performed smoothly.
  • the cylindrical portion 20k rotates, the developer is transported to the discharge portion 21h by the transport portion 20c and the inclined protrusion 32a, and the developer in the discharge portion 21h is finally sucked and exhausted by the pump portion 21f. It is discharged from the discharge port 21a by the operation.
  • the configuration of the developer discharge mechanism can be simplified. Furthermore, since the inside of the developer supply container can be brought into a reduced pressure state (negative pressure state) by an intake operation through the discharge port, the developer can be efficiently unraveled. Furthermore, also in this example, since the backwashing effect can be produced in the ventilation member (filter), the function of the filter can be maintained over a long period of time. Also in this example, as in the fifth to thirteenth examples, when the gear unit 20a receives the rotational driving force from the developer receiving device 8, the rotation operation of the conveying unit 20c (cylindrical unit 20k) and the pump unit 21f Both reciprocal movements can be performed.
  • the pump part 21f is provided in the upper part in the gravity direction of the discharge part 21h (when the developer supply container 1 is mounted on the developer receiving device 8).
  • the amount of developer remaining in the pump portion 21f can be reduced as much as possible.
  • a bellows-like pump is used as the pump part 21f, but the membrane pump described in Example 13 may be used as the pump part 21f.
  • the cam protrusion 21g as a drive transmission portion is fixed to the upper surface of the pump portion 21f with an adhesive, but the cam protrusion 21g may not be fixed to the pump portion 21f.
  • a conventionally known patch-on stop or a configuration in which the cam protrusion 3g is formed in a round bar shape and a round hole shape into which the round bar-shaped cam protrusion 3g can be fitted in the pump portion 3f may be provided. Even in such an example, the same effect can be obtained.
  • FIGS. 54 (a) is a schematic perspective view of the developer supply container 1
  • (b) is a schematic perspective view of the flange portion 21
  • (c) is a schematic perspective view of the cylindrical portion 20k
  • FIG. 56 is a schematic view of the pump portion 21f.
  • the same components as those in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
  • the present embodiment is greatly different from the above embodiment in that the rotational driving force is converted into the force in the direction in which the pump section is operated without converting into the force in the direction in which the pump unit is operated backward.
  • a bellows type pump portion 21f is provided on the side surface of the flange portion 21 on the cylindrical portion 20k side.
  • a gear portion 20a is provided on the outer peripheral surface of the cylindrical portion 20k over the entire circumference.
  • two compression protrusions 201 for compressing the pump portion 21f by contacting the pump portion 21f by the rotation of the cylindrical portion 20k are provided at positions facing each other by about 180 °. It has been.
  • the shape of these compression protrusions 201 on the downstream side in the rotation direction is tapered so as to gradually compress the pump portion 21f in order to reduce a shock at the time of contact with the pump portion 21f.
  • the shape of the compression protrusion 20l on the upstream side in the rotation direction extends from the end surface of the cylindrical portion 20k so as to be substantially parallel to the rotation axis direction of the cylindrical portion 20k in order to extend the pump portion 21f instantaneously by its own elastic restoring force. It has a vertical surface shape.
  • a plate-like partition wall 32 is provided in the cylindrical portion 20k for transporting the developer transported by the spiral convex portion 20c to the discharge portion 21h.
  • the developer supply process of the developer supply container 1 of this example will be described.
  • the cylindrical portion 20k as the developer containing portion 20 is rotated by the rotational driving force input from the drive gear 300 of the developer receiving device 8 to the gear portion 20a.
  • the compression protrusion 20l also rotates.
  • the pump portion 21f is compressed in the direction of the arrow ⁇ , whereby the exhaust operation is performed.
  • the developer is conveyed to the discharge portion 21h by the spiral convex portion (conveyance portion) 20c and the inclined protrusion (conveyance portion) 32a (see FIG. 53).
  • the developer in the discharge portion 21h is finally discharged from the discharge port 21a by the exhaust operation by the pump portion 21f.
  • the intake operation and the exhaust operation can be performed with one pump, the configuration of the developer discharge mechanism can be simplified.
  • the inside of the developer supply container can be brought into a reduced pressure state (negative pressure state) by an intake operation through the discharge port, the developer can be efficiently unraveled.
  • both the rotational operation of the developer supply container 1 and the reciprocating operation of the pump unit 21f can be performed by the rotational driving force received from the developer receiving device 8. it can.
  • the pump portion 21f is compressed by contact with the compression projection 201 and is extended by the self-restoring force of the pump portion 21f when the contact is released. It doesn't matter. Specifically, both are configured to be locked when the pump portion 21f comes into contact with the compression protrusion 201, and the pump portion 21f is forcibly extended as the rotation of the cylindrical portion 20k proceeds.
  • the pump portion 21f returns to the original shape by the self-restoring force (elastic restoring force).
  • the intake operation and the exhaust operation are alternately performed.
  • air is reliably taken in from the discharge port 21a during the intake operation, so that the reverse effect to the filter can also be reliably obtained.
  • the self-restoring force of the pump part 21f may be reduced by repeating the expansion / contraction operation a plurality of times over a long period of time. Is more preferable.
  • such a problem can be dealt with by adopting the configuration shown in FIG. As shown in FIG.
  • the compression plate 20q is fixed to the end surface of the pump portion 21f on the cylindrical portion 20k side.
  • a spring 20r that functions as a biasing member is provided between the outer surface of the flange portion 21 and the compression plate 20q so as to cover the pump portion 21f.
  • the spring 20r is configured to constantly urge the pump portion 21f in the extending direction.
  • two compression protrusions 20l that function as a drive conversion mechanism are provided so as to face each other by about 180 °.
  • the number of installation is not limited to this example, and one or three are provided. It does not matter as a case.
  • the following configuration may be adopted as the drive conversion mechanism.
  • the shape of the end surface of the cylindrical portion 20k facing the pump portion 21f is not a surface perpendicular to the rotational axis of the cylindrical portion 20k as in this example, but a surface inclined with respect to the rotational axis. In this case, since this inclined surface is provided so as to act on the pump portion 21f, it is possible to perform the same action as the compression protrusion.
  • a swash plate that extends from the rotation center of the end surface of the cylindrical portion 20k facing the pump portion 21f toward the pump portion 21f in the rotation axis direction and is inclined with respect to the rotation axis.
  • a shape-like member is provided.
  • this swash plate is provided so as to act on the pump portion 21f, it is possible to perform the same action as the compression protrusion.
  • spring 20r compared to the configuration shown in FIG. 54 (without spring)
  • air can be more reliably taken in from the discharge port 21a during the intake operation, thereby The reverse effect can also be obtained more reliably.
  • Example 16 will be described with reference to FIGS. 57 (a) to (b).
  • 57A and 57B are cross-sectional views schematically showing 1 of the developer supply container.
  • the pump part 21f is provided in the cylindrical part 20k, and this pump part 21f is configured to rotate together with the cylindrical part 20k.
  • the pump portion 21f is configured to reciprocate with rotation by the weight 20v provided in the pump portion 21f.
  • Other configurations of this example are the same as those of the fourteenth embodiment (FIG. 53), and detailed description thereof is omitted by attaching the same reference numerals. As shown in FIG.
  • the cylindrical portion 20k, the flange portion 21, and the pump portion 21f function as a developer storage space of the developer supply container 1.
  • the pump part 21f is connected to the outer peripheral part of the cylindrical part 20k, and it is comprised so that the effect
  • a coupling portion (rectangular convex portion) 20a that functions as a drive input portion is provided on one end surface in the rotation axis direction of the cylindrical portion 20k, and this coupling portion 20a receives a rotational driving force from the developer receiving device 8. .
  • a weight 20v is fixed to the upper surface of one end of the pump portion 21f in the reciprocating direction.
  • the weight 20v functions as a drive conversion mechanism. That is, as the pump part 21f rotates together with the cylindrical part 20k, the pump part 21f expands and contracts in the vertical direction by the gravity action of the weight 20v.
  • FIG. 57A shows a state in which the weight is positioned above the pump portion 21f in the gravity direction, and the pump portion 21f is contracted by the gravity action (white arrow) of the weight 20v. ing. At this time, exhaust from the discharge port 21a, that is, discharge of the developer is performed (black arrow).
  • 57 (b) shows a state in which the weight 20v is located below the pump portion 21f in the direction of gravity and the pump portion 21f is extended by the gravity action (white arrow) of the weight 20v. Yes.
  • intake is performed from the discharge port 21a (black arrow), and the developer is released.
  • the configuration of the developer discharge mechanism can be simplified.
  • the inside of the developer supply container can be brought into a reduced pressure state (negative pressure state) by an intake operation through the discharge port, the developer can be efficiently unraveled.
  • both the rotational operation of the developer supply container 1 and the reciprocating operation of the pump portion 21f can be performed by the rotational driving force received from the developer receiving device 8. it can.
  • the pump portion 21f is configured to rotate around the cylindrical portion 20k, the space of the mounting portion 8f of the developer receiving device 8 is increased, and the device is increased in size.
  • the configurations of Examples 5 to 15 are more preferable.
  • FIGS. 58A is a perspective view of the cylindrical portion 20k
  • FIG. 58B is a perspective view of the flange portion 21.
  • FIG. 59A and 59B are partial cross-sectional perspective views of the developer supply container 1.
  • FIG. 59A shows a state in which the rotary shutter is open
  • FIG. 59B shows a state in which the rotary shutter is closed.
  • FIG. 60 is a timing chart showing the relationship between the operation timing of the pump unit 21f and the opening / closing timing of the rotary shutter.
  • “contraction” represents an exhaust process by the pump unit 21f
  • “extension” represents an intake process by the pump unit 21f.
  • This example is greatly different from the above-described embodiment in that a mechanism for partitioning between the discharge chamber 21h and the cylindrical part 20k during the expansion and contraction operation of the pump part 21f is provided. That is, in this example, between the cylindrical portion 20k and the discharge portion 21h, the cylindrical portion 20k and the discharge portion 21h are partitioned so that the pressure fluctuation accompanying the volume change of the pump portion 21f is selectively generated in the discharge portion 21h. It is composed.
  • the discharge portion 21h functions as a developer accommodating portion that receives the developer conveyed from the cylindrical portion 20k as will be described later. Configurations other than the above-described points in this example are substantially the same as those in Example 14 (FIG.
  • one end surface in the longitudinal direction of the cylindrical portion 20k has a function as a rotary shutter. That is, the one end face in the longitudinal direction of the cylindrical portion 20k is provided with a communication opening 20u and a closing portion 20h for discharging the developer to the flange portion 21.
  • the communication opening 20u has a fan shape.
  • the flange portion 21 is provided with a communication opening 21k for receiving the developer from the cylindrical portion 20k.
  • the communication opening 21k has a fan shape like the communication opening 20u, and the other part on the same plane as the communication opening 21k is a closed portion 21m.
  • 59 (a) to 59 (b) show a state in which the cylindrical portion 20k shown in FIG. 58 (a) and the flange portion 21 shown in FIG. 58 (b) are assembled.
  • the outer peripheral surfaces of the communication opening 20u and the communication opening 21k are connected so as to compress the seal member 27, and are connected so as to be rotatable relative to the flange portion 21 to which the cylindrical portion 20k is fixed.
  • the reason for providing such a partition mechanism (rotating shutter) that isolates the discharge portion 21h at least during the expansion / contraction operation of the pump portion 21f is as follows.
  • the developer is discharged from the developer supply container 1 by increasing the internal pressure of the developer supply container 1 above the atmospheric pressure by contracting the pump portion 21f. Therefore, when there is no partition mechanism as in the fifth to fifteenth embodiments described above, not only the internal space of the flange portion 21 but also the internal space of the cylindrical portion 20k is included in the space subject to the change in internal pressure. This is because the volume change amount must be increased.
  • the internal pressure depends on the ratio of the volume of the internal space of the developer supply container 1 immediately after the pump section 21f is fully contracted to the volume of the internal space of the developer supply container 1 immediately before the pump section 21f contracts. Because it is.
  • the partition mechanism when the partition mechanism is provided, there is no movement of air from the flange portion 21 to the cylindrical portion 20k, so that only the internal space of the flange portion 21 needs to be targeted. That is, if the same internal pressure value is used, the volume change amount of the pump portion 21f can be reduced when the volume of the original internal space is small.
  • the volume change amount (reciprocation amount) of the pump portion 21f is set to 2 cm 3 (the configuration of the fifth embodiment) by setting the volume of the discharge portion 21h partitioned by the rotary shutter to 40 cm 3. Then, it is 15 cm 3 ). Even with such a small volume change amount, it is possible to supply the developer with a sufficient intake / exhaust effect as in the fifth embodiment.
  • the volume change amount of the pump portion 21f can be made as small as possible as compared with the configurations of the above-described fifth to sixteenth embodiments. As a result, the pump unit 21f can be downsized. Further, the distance (volume change amount) for reciprocating the pump unit 21f can be shortened (decreased).
  • FIG. 60 is a timing chart when the cylindrical portion 20k rotates once.
  • “contraction” indicates that the contraction operation of the pump portion 21f (exhaust operation by the pump portion 21f) is performed
  • “extension” indicates the expansion operation of the pump portion 21f (intake operation by the pump portion 21f).
  • “stop” indicates when the pump unit 21 f stops operating.
  • “Communication” indicates that the rotary shutter is open
  • “non-communication” indicates that the rotary shutter is closed.
  • the drive conversion mechanism is arranged in the gear part 20a so that the pumping operation by the pump part 21f stops. Converts the input rotational driving force.
  • the cam from the rotation center of the cylindrical portion 20k is prevented so that the pump portion 21f does not operate even if the cylindrical portion 20k rotates.
  • the radial distance to the groove 20e is set to be the same.
  • the drive conversion mechanism has a gear portion so that the pumping operation by the pump portion 21f is performed when the positions of the communication opening 21k and the communication opening 20u are shifted and are in a non-communication state.
  • the rotational driving force input to 20a is converted.
  • the rotational phase of the communication opening 21k and the communication opening 20u shifts, so that the communication opening 21k is closed by the closing portion 20h, and the internal space of the flange portion 21 is isolated. It becomes a state.
  • the pump portion 21f is reciprocated while the non-communication state is maintained (the rotary shutter is located at the closed position).
  • the cam groove 20e is also rotated by the rotation of the cylindrical portion 20k, and the radial distance from the rotation center of the cylindrical portion 20k to the cam groove 20e is changed with the rotation.
  • the pump part 21f performs a pumping operation in response to the cam action.
  • the cylindrical portion 20k further rotates, the rotational phases of the communication opening 21k and the communication opening 20u overlap again, and the cylindrical portion 20k and the flange portion 21 are in communication with each other.
  • the developer supply process from the developer supply container 1 is performed while repeating the above flow.
  • the intake operation and the exhaust operation can be performed with one pump, the configuration of the developer discharge mechanism can be simplified.
  • the inside of the developer supply container can be brought into a reduced pressure state (negative pressure state) by an intake operation via the discharge port 21a, the developer can be efficiently unraveled.
  • the backwashing effect can be produced in the ventilation member (filter), the function of the filter can be maintained over a long period of time.
  • both the rotation operation of the cylindrical portion 20k and the intake / exhaust operation by the pump portion 21f can be performed.
  • the pump unit 21f can be downsized.
  • the volume change amount (reciprocating amount) of the pump unit 21f can be reduced, and as a result, the load required to reciprocate the pump unit 21f can be reduced.
  • the rotational driving force received for the transport unit (cylindrical portion 20k, spiral convex portion 20c) is not separately configured from the developer receiving device 8 to receive the driving force for rotating the rotary shutter. Since it is used, it is possible to simplify the partition mechanism.
  • the volume change amount of the pump portion 21f can be set by the internal volume of the flange portion 21 without depending on the total volume of the developer supply container 1 including the cylindrical portion 20k. Therefore, for example, when manufacturing a plurality of types of developer supply containers having different developer filling amounts, the capacity (diameter) of the cylindrical portion 20k is changed to cope with this, and a cost reduction effect can be expected. . That is, it is possible to reduce the manufacturing cost by configuring the flange portion 21 including the pump portion 21f as a common unit and assembling the unit to the plurality of types of cylindrical portions 20k in common. .
  • the pump portion 21f is reciprocated by one cycle while the cylindrical portion 20k and the flange portion 21 are not in communication with each other.
  • the part 21f may be reciprocated.
  • it is set as the structure which isolate
  • the discharge unit 21h may be slightly opened during the contraction operation and the extension operation of the pump unit. I do not care.
  • it is set as the structure which seals between the flange part 21 and the cylindrical part 20k by the sealing member 27 attached to the flange part 21,
  • the following structures may be sufficient. Specifically, as shown in FIG. 68, a two-layer seal of an elastic layer 27a as a lower layer and a low friction layer 27b as an upper layer is added between the flange portion 21 and the cylindrical portion 20k.
  • the seal member 27 provided as the shaft seal may be omitted as long as the developer leakage can be prevented only by the two-layer seal of the elastic layer 27a and the low friction layer 27b.
  • the sealing member 27 itself as a shaft seal may be configured in two layers.
  • maltoprene (trade name, manufactured by Inoac Corporation) having a thickness of 1.5 mm is used as the elastic layer 27a
  • a polyurethane (product name) having a thickness of 1.5 mm, which is polyurethane foam, is used as the low friction layer 27b.
  • Manufactured by Inoac Corporation Manufactured by Inoac Corporation.
  • this is a case where the seal member is attached not only to the flange portion but also to the cylindrical portion.
  • a foamed polyurethane having a thickness of 2.0 mm (trade name, manufactured by Inoac Corporation) was used.
  • FIG. 61 is a partial sectional perspective view of the developer supply container 1.
  • 62 (a) to (c) are partial cross-sections showing the operating state of the partition mechanism (gate valve 35).
  • FIG. 63 is a timing chart showing the timing of the pumping operation (contraction operation, expansion operation) of the pump unit 21f and the opening / closing timing of the gate valve 35 described later.
  • “contraction” indicates that the contraction operation of the pump unit 21f (exhaust operation by the pump unit 21f) is performed
  • “extension” indicates the expansion operation of the pump unit 21f (intake operation by the pump unit 21f). Shows when it is done.
  • stop indicates a time when the pump unit 21f stops its operation.
  • Open indicates when the gate valve 35 is open, and “closed” indicates when the gate valve 35 is closed.
  • the present embodiment is greatly different from the above-described embodiment in that the gate valve 35 is provided as a mechanism for partitioning the discharge portion 21h and the cylindrical portion 20k when the pump portion 21f is expanded and contracted. Configurations other than the above-described points of this example are substantially the same as those of the twelfth embodiment (FIGS. 50 and 51), and the detailed description is omitted by giving the same reference numerals to the same configurations.
  • the plate-shaped partition wall 32 shown in FIG. 53 which concerns on Example 14 with respect to the structure of Example 12 shown to FIG.
  • Embodiment 17 the partition mechanism (rotary shutter) using the rotation of the cylindrical portion 20k is adopted, but in this example, the partition mechanism (the partition valve) using the reciprocating motion of the pump portion 21f is adopted. . Details will be described below.
  • the discharge part 3h is provided between the cylindrical part 20k and the pump part 21f.
  • the wall part 33 is provided in the cylindrical part 20k side of the discharge part 3h, and also the discharge port 21a is provided below the left side in the figure from the wall part 33.
  • a partition valve 35 that functions as a partition mechanism that opens and closes a communication port 33a (see FIG.
  • FIG. 62 formed in the wall 33 and an elastic body (hereinafter referred to as a seal) 34 are provided.
  • the gate valve 35 is fixed to one end side inside the pump portion 21f (the side opposite to the discharge portion 21h), and reciprocates in the direction of the rotation axis of the developer supply container 1 as the pump portion 21f expands and contracts.
  • the seal 34 is fixed to the gate valve 35 and moves integrally with the movement of the gate valve 35.
  • FIG. 62A shows a state in which the pump portion 21f is extended to the maximum, and the gate valve 35 is separated from the wall portion 33 provided between the discharge portion 21h and the cylindrical portion 20k.
  • the developer in the cylindrical portion 20k is transferred (conveyed) into the discharge portion 21h through the communication port 33a by the inclined protrusion 32a as the cylindrical portion 20k rotates.
  • the pump portion 21f contracts, the state shown in FIG.
  • the seal 34 comes into contact with the wall portion 33 and closes the communication port 33a. That is, the discharge part 21h is isolated from the cylindrical part 20k.
  • the pump part 21f further contracts, the pump part 21f shown in FIG. Since the seal 34 remains in contact with the wall portion 33 from the state shown in FIG.
  • the internal pressure of the discharge portion 21h is increased and the atmospheric pressure is increased. Becomes a high positive pressure state, and the developer is discharged from the discharge port 21a. Thereafter, with the extension operation of the pump portion 21f, the seal 34 remains in contact with the wall portion 33 from the state shown in FIG. 62C to the state shown in FIG.
  • the internal pressure of 21 h is reduced to a negative pressure state lower than the atmospheric pressure. That is, an intake operation is performed through the discharge port 21a.
  • the pump portion 21f further expands, the state returns to the state shown in FIG. In this example, the developer supply step is performed by repeating the above operation.
  • the seal 34 will be described in detail.
  • the seal 34 is compressed with the contraction operation of the pump portion 21f while ensuring the sealing performance of the discharge portion 21h by abutting against the wall portion 33. Therefore, the seal 34 is a material having both sealing properties and flexibility. Are preferably used.
  • foamed polyurethane having such characteristics manufactured by Inoac Corporation, trade name: Moltoprene SM-55: thickness 5 mm
  • the thickness of the pump portion 21f at the time of maximum contraction is used. Is set to 2 mm (compression amount 3 mm).
  • the volume fluctuation (pump action) with respect to the discharge part 21h by the pump part 21f is substantially limited until the seal 34 is compressed 3 mm after contacting the wall part 33, but is limited by the gate valve 35.
  • the pump part 21f can be made to operate in a limited range. Therefore, even if such a gate valve 35 is used, the developer can be discharged stably.
  • the intake operation and the exhaust operation can be performed with one pump, the configuration of the developer discharge mechanism can be simplified. Furthermore, since the inside of the developer supply container can be brought into a reduced pressure state (negative pressure state) by an intake operation via the discharge port 21a, the developer can be efficiently unraveled. Furthermore, also in this example, since the backwashing effect can be produced in the ventilation member (filter), the function of the filter can be maintained over a long period of time. Also in this example, as in Examples 5 to 17, both the rotational operation of the cylindrical portion 20k and the intake / exhaust operation by the pump portion 21f are performed when the gear portion 20a receives the rotational driving force from the developer receiving device 8. It can be performed.
  • the reciprocating power of the pump portion 21f is used without separately receiving the driving force for operating the gate valve 35 from the developer receiving device 8, so that the partition mechanism can be simplified. Is possible.
  • FIG. 64A is a partial sectional perspective view of the developer supply container 1
  • FIG. 64B is a perspective view of the flange portion 21
  • FIG. 64C is a sectional view of the developer supply container.
  • the buffer part 23 is provided as a mechanism for partitioning the discharge chamber 21h and the cylindrical part 20k.
  • Configurations other than the above-described points in this example are substantially the same as those in Example 14 (FIG. 53), and the same configurations are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. As shown in FIG.
  • the buffer portion 23 is provided on the flange portion 21 in a state of being fixed so as not to rotate.
  • the buffer unit 23 is provided with a receiving port 23a opened upward and a supply port 23b communicating with the discharging unit 21h.
  • FIGS. 64A and 64C such a flange portion 21 is assembled to the cylindrical portion 20k so that the buffer portion 23 is positioned in the cylindrical portion 20k.
  • the cylindrical portion 20k is connected to the flange portion 21 so as to be relatively rotatable with respect to the flange portion 21 held immovably by the developer receiving device 8.
  • a ring-shaped seal is incorporated in the connecting portion, and the air and developer are prevented from leaking. Further, in this example, as shown in FIG.
  • an inclined protrusion 32 a is installed on the partition wall 32 in order to convey the developer toward the receiving port 23 a of the buffer unit 23.
  • the developer in the developer container 20 is opened by the partition wall 32 and the inclined protrusion 32a in accordance with the rotation of the developer supply container 1.
  • the data is transferred from the buffer 23 a to the buffer unit 23. Therefore, as shown in FIG. 64C, the state in which the internal space of the buffer unit 23 is filled with the developer can be maintained.
  • the developer present so as to fill the internal space of the buffer part 23 substantially blocks the movement of air from the cylindrical part 20k to the discharge part 21h, and the buffer part 23 serves as a partition mechanism. become.
  • the pump unit 21f reciprocates, at least the discharge unit 21h can be separated from the cylindrical unit 20k, thereby reducing the size of the pump unit and the volume change of the pump unit.
  • the configuration of the developer discharge mechanism can be simplified.
  • the inside of the developer supply container can be brought into a reduced pressure state (negative pressure state) by an intake operation via the discharge port 21a, the developer can be efficiently unraveled.
  • the backwashing effect can be produced in the ventilation member (filter), the function of the filter can be maintained over a long period of time.
  • both the rotational operation of the transport unit 20c (cylindrical unit 20k) and the reciprocating operation of the pump unit 21f are performed by the rotational driving force received from the developer receiving device 8. It can be carried out. Further, as in the seventeenth to eighteenth embodiments, the pump unit can be downsized and the volume change amount of the pump unit can be reduced. In addition, a cost reduction merit by sharing the pump part is expected. In this example, since the developer is used as the partition mechanism, the partition mechanism can be simplified.
  • FIGS. 65 (a) is a perspective view of the developer supply container 1
  • FIG. 65 (b) is a cross-sectional view of the developer supply container 1
  • FIG. 66 is a cross-sectional perspective view showing the nozzle portion 47.
  • a nozzle portion 47 is connected to the pump portion 20b, and the developer once sucked into the nozzle portion 47 is discharged from the discharge port 21a.
  • the other configuration of this example is substantially the same as that of the above-described Example 14, and detailed description thereof is omitted by attaching the same reference numerals. As shown in FIG.
  • the developer supply container 1 includes a flange portion 21 and a developer storage portion 20.
  • the developer accommodating portion 20 is composed of a cylindrical portion 20k.
  • a partition wall 32 that functions as a conveying portion is provided over the entire region in the rotation axis direction.
  • a plurality of inclined protrusions 32a are provided on one end surface of the partition wall 32 at different positions in the rotation axis direction, and the developer is directed from one end side to the other end side (side closer to the flange portion 21) in the rotation axis direction. It is configured to carry.
  • a plurality of inclined protrusions 32 a are also provided on the other end surface of the partition wall 32.
  • a through-hole 32b that allows the developer to pass therethrough is provided between adjacent inclined projections 32a.
  • the through-hole 32b is for stirring the developer.
  • the flange part 21 including the pump part 20b will be described in detail.
  • the flange portion 21 is connected to the cylindrical portion 20k through a small diameter portion 49 and a seal member 48 so as to be relatively rotatable.
  • a replenishment amount adjustment unit (hereinafter also referred to as a flow rate adjustment unit) 52 that receives the developer conveyed from the cylindrical portion 20 k is provided in the flange portion 21.
  • a nozzle portion 47 extending from the pump portion 20b toward the discharge port 21a is provided in the replenishment amount adjusting portion 52.
  • the pump unit 20b is driven in the vertical direction by a drive conversion mechanism that converts the rotational drive received by the gear unit 20a into reciprocating power.
  • the nozzle portion 47 is configured to suck the developer in the replenishment amount adjusting portion 52 and discharge it from the discharge port 21a in accordance with the volume change of the pump portion 20b.
  • the structure of the drive transmission to the pump part 20b in this example is demonstrated.
  • the cylindrical portion 20k is rotated by receiving the rotational drive from the drive gear 300 by the gear portion 20a provided in the cylindrical portion 20k. Further, the rotational drive is transmitted to the gear portion 43 via the gear portion 42 provided in the small diameter portion 49 of the cylindrical portion 20k.
  • the gear portion 43 is provided with a shaft portion 44 that rotates integrally with the gear portion 43. One end of the shaft portion 44 is rotatably supported by the housing 46.
  • an eccentric cam 45 is provided at a position of the shaft portion 44 opposite to the pump portion 20b, and the eccentric cam 45 has a trajectory with different distances from the rotation center (rotation center of the shaft 44) by the transmitted rotational force.
  • the pump part 20b is pushed down (the volume is reduced).
  • the developer in the nozzle portion 47 is discharged through the discharge port 21a.
  • the pressing force by the eccentric cam 45 disappears, the pump portion 20b returns to its original position (the volume increases) by the restoring force of the pump portion 20b.
  • the restoration (increase in volume) of the pump unit an intake operation is performed through the discharge port 21a, and it is possible to perform a releasing action on the developer located in the vicinity of the discharge port 21a.
  • the developer is efficiently discharged by the volume change of the pump unit 20b.
  • an urging member such as a spring in the pump portion 20b so as to support at the time of restoration (or when pushed down).
  • the nozzle portion 47 is provided with an opening 53 in the outer peripheral portion, and the nozzle portion 47 has a discharge port 54 for discharging the developer toward the discharge port 21a on the tip side. .
  • the nozzle portion 47 can achieve the same effect as in the partition mechanisms of Examples 17 to 19.
  • the configuration of the developer discharge mechanism can be simplified. Furthermore, since the inside of the developer supply container can be brought into a reduced pressure state (negative pressure state) by an intake operation via the discharge port 21a, the developer can be efficiently unraveled. Furthermore, also in this example, since the backwashing effect can be produced in the ventilation member (filter), the function of the filter can be maintained over a long period of time. Also in this example, as in Examples 5 to 19, the rotational driving force received from the developer receiving device 8 causes the rotation of the developer accommodating portion 20 (cylindrical portion 20k) and the reciprocating operation of the pump portion 20b. You can do both.
  • cost merit can be expected due to the common use of the flange portion 21 including the pump portion 20b and the nozzle portion 47.
  • the developer and the partitioning mechanism do not rub against each other as in the configurations of Examples 17 to 18, and damage to the developer can be avoided.
  • the developer supply container and developer supply system which can suppress that a ventilation member causes clogging with a developer are provided.

Abstract

 従来エアーを利用して現像剤補給容器から現像剤受入れ装置へ現像剤を補給する際には、現像剤受入れ装置側にフィルタを設けていたが、現像剤補給容器から現像剤受入れ装置側へエアーと現像剤の混合気を送り続ける圧送方式ではフィルタの目詰まりの問題があった。 現像剤補給容器側に現像剤受け入れ部内部のエアーを現像剤収容部側に移動させる吸気動作と、現像剤収容部内部のエアーを現像剤受け入れ部側へ移動させる排気動作と、が行われるように動作するポンプ部を設けた。これによりフィルタ部には吸気動作時に現像剤をフィルタから払い落す逆洗効果が働き、フィルタの目詰まりが抑制される。

Description

現像剤補給容器、現像剤補給システム及び画像形成装置
 本発明は、現像剤受入れ装置に着脱可能な現像剤補給容器、現像剤受入れ装置と現像剤補給容器を有する現像剤補給システム、及び画像形成装置に関する。
 この現像剤補給容器及び現像剤補給システムは、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、複写機等の電子写真式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(トナー)が、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、エアーを利用してトナーを補給する方式が知られている。
 例えば、特開平10−268641号公報、特開2000−199994号公報に記載の装置では、トナー収納ケースと現像装置の間にスクリューポンプとエアーポンプを設置し、これらのポンプによりトナー収納ケースから現像装置に向けて上方へトナーを圧送するエアー搬送方式を採用している。
 また、特開平10−268641号公報、特開2000−199994号公報に記載の装置では、トナーと気体の混合気をそのまま現像装置に流入させてしまうと現像装置からトナーが吹き出し画質低下の原因となってしまうことから、現像装置の手前にトナーと気体を分離するためのフィルタ(通気部材)を設置している。
 しかしながら、特開平10−268641号公報、特開2000−199994号公報に記載の装置では、トナーを圧送するエアー搬送方式を採用していることから、後述する問題が懸念される。
 ここで、フィルタは、構造上、排気は許すもののトナーが通り抜けるのを事実上阻止する特性を備えていることから、フィルタがトナーにより目詰まりを起こしてしまうのは避けることのできない問題である。
 つまり、トナーを圧送するエアー搬送方式を採用する特開平10−268641号公報、特開2000−199994号公報に記載の構成の場合、フィルタに対して排気方向への空気圧が作用し続ける一方となることから、フィルタが短期間のうちにトナーで目詰まりしてしまう。その結果、フィルタの排気機能が損なわれ、現像装置からトナーが吹き出すことに起因して画質が低下してしまう恐れがある。
 そこで、本発明の目的は、通気部材が現像剤で目詰まりを起こしてしまうのを抑制することができる現像剤補給容器及び現像剤補給システムを提供することである。
 また、本発明の他の目的は、通気部材が現像剤で目詰まりを起こしてしまうことに起因して画質が低下してしまうのを抑制することができる現像剤補給容器及び画像形成装置を提供することである。
 また、本発明の更なる目的は添付図面を参照しつつ以下の詳細な説明を読むことにより明らかになるであろう。
 第1の発明は、
 現像剤を受入れる現像剤受入れ部と、前記現像剤受入れ部の内外への通気を許容する通気部材と、を有する現像剤受入れ装置に着脱可能な現像剤補給容器であって、
 現像剤を収容する現像剤収容部と、
 前記現像剤収容部に収容された現像剤を前記現像剤受入れ部に向けて排出する排出口と、
 前記現像剤受入れ装置から駆動力が入力される駆動入力部と、
 前記駆動入力部に入力された駆動力により前記排出口を介した排気動作と吸気動作が交互に繰り返し行われるように動作するポンプ部と、
 を有することを特徴とするものである。
 第2の発明は、
 現像剤受入れ装置と、前記現像剤受入れ装置に着脱可能な現像剤補給容器と、を有する現像剤補給システムにおいて、
 前記現像剤受入れ装置は、現像剤を受入れる現像剤受入れ部と、前記現像剤受入れ部の内外への通気を許容する通気部材と、前記現像剤補給容器へ駆動力を付与する駆動部と、を有し、
 前記現像剤補給容器は、現像剤を収容する現像剤収容部と、前記現像剤収容部に収容された現像剤を前記現像剤受入れ部に向けて排出する排出口と、前記駆動部から駆動力が入力される駆動入力部と、前記駆動入力部に入力された駆動力により前記排出口を介した排気動作と吸気動作が交互に繰り返し行われるように動作するポンプ部と、
 を有することを特徴とするものである。
 第3の発明は、
 現像剤を受入れる現像剤受入れ部と、前記現像剤受入れ部の内外への通気を許容する通気部材と、を備えた現像剤受入れ装置を有する画像形成装置に着脱可能な現像剤補給容器であって、
 現像剤を収容する現像剤収容部と、
 前記現像剤収容部に収容された現像剤を前記現像剤受入れ部に向けて排出する排出口と、
 前記画像形成装置から駆動力が入力される駆動入力部と、
 前記駆動入力部に入力された駆動力により前記現像剤受入れ部の外部への通気と内部への通気が前記通気部材を介して交互に繰り返し行われるように動作するポンプ部と、
 を有することを特徴とするものである。
 第4の発明は、
 現像剤受入れ装置と、前記現像剤受入れ装置に着脱可能な現像剤補給容器と、を有する画像形成装置において、
 前記現像剤受入れ装置は、現像剤を受入れる現像剤受入れ部と、前記現像剤受入れ部の内外への通気を許容する通気部材と、前記現像剤補給容器へ駆動力を付与する駆動部と、を有し、
 前記現像剤補給容器は、現像剤を収容する現像剤収容部と、前記現像剤収容部に収容された現像剤を前記現像剤受入れ部に向けて排出する排出口と、前記駆動部から駆動力が入力される駆動入力部と、前記駆動入力部に入力された駆動力により前記現像剤受入れ部の外部への通気と内部への通気が前記通気部材を介して交互に繰り返し行われるように動作するポンプ部と、
 を有することを特徴とするものである。
 第5の発明は、
 現像剤を受入れる現像剤受入れ部と、前記現像剤受入れ部の内外への通気を許容する通気部材と、を備えた現像剤受入れ装置に着脱可能な現像剤補給容器であって、
 4.3×10−4(kg・m/s)以上4.14×10−3(kg・m/s)以下の流動性エネルギーを有する現像剤を収容する現像剤収容部と、
 前記現像剤収容部に収容された現像剤の排出を許容する開口面積が12.6(mm)以下のピンホールと、
 前記現像剤補給装置から駆動力が入力される駆動入力部と、
 前記駆動入力部が受けた駆動力により前記ピンホールを通して内部に向かう気流と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、
 を有することを特徴とするものである。
 第6の発明は、
 現像剤受入れ装置と、前記現像剤受入れ装置に着脱可能な現像剤補給容器と、を有する現像剤補給システムにおいて、
 前記現像剤受入れ装置は、現像剤を受入れる現像剤受入れ部と、前記現像剤受入れ部の内外への通気を許容する通気部材と、前記現像剤補給容器へ駆動力を付与する駆動部と、を有し、
 前記現像剤補給容器は、4.3×10−4(kg・m/s)以上4.14×10−3(kg・m/s)以下の流動性エネルギーを有する現像剤を収容する現像剤収容部と、前記現像剤収容部に収容された現像剤の排出を許容する開口面積が12.6(mm)以下のピンホールと、前記駆動部から駆動力が入力される駆動入力部と、前記駆動入力部が受けた駆動力により前記ピンホールを通して内部に向かう気流と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、
 を有することを特徴とするものである。
 第7の発明は、
 現像剤を受入れる現像剤受入れ部と、前記現像剤受入れ部の内外への通気を許容する通気部材と、を備えた現像剤受入れ装置に着脱可能な現像剤補給容器であって、
 4.3×10−4(kg・m/s)以上4.14×10−3(kg・m/s)以下の流動性エネルギーを有する現像剤を収容する現像剤収容部と、
 前記現像剤収容部に収容された現像剤の排出を許容する開口面積が12.6(mm)以下のピンホールと、
 前記現像剤補給装置から駆動力が入力される駆動入力部と、
 前記駆動入力部が受けた駆動力により、前記通気部材を通して前記現像剤受入れ部の内部に向かう気流と外部に向かう気流が交互に発生するように、前記ピンホールを通して内部に向かう気流と外部に向かう気流を交互に発生させる気流発生機構と、
 を有することを特徴とするものである。
 第8の発明は、
 現像剤受入れ装置と、前記現像剤受入れ装置に着脱可能な現像剤補給容器と、を有する現像剤補給システムにおいて、
 前記現像剤受入れ装置は、現像剤を受入れる現像剤受入れ部と、前記現像剤受入れ部の内外への通気を許容する通気部材と、前記現像剤補給容器へ駆動力を付与する駆動部と、を有し、
 前記現像剤補給容器は、4.3×10−4(kg・m/s)以上4.14×10−3(kg・m/s)以下の流動性エネルギーを有する現像剤を収容する現像剤収容部と、前記現像剤収容部に収容された現像剤の排出を許容する開口面積が12.6(mm)以下のピンホールと、前記駆動部から駆動力が入力される駆動入力部と、前記駆動入力部が受けた駆動力により、前記通気部材を通して前記現像剤受入れ部の内部に向かう気流と外部に向かう気流が交互に発生するように、前記ピンホールを通して内部に向かう気流と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、
 を有することを特徴とするものである。
 図1は画像形成装置の断面図である。
 図2は図1の画像形成装置の斜視図である。
 図3は現像剤受入れ装置の斜視図である。
 図4は図3の現像剤受入れ装置を別角度からみた斜視図である。
 図5は図3の現像剤受入れ装置の断面図である。
 図6は制御装置の機能構成を示すブロック図である。
 図7は補給動作の流れを説明するフローチャートである。
 図8はホッパが無い現像剤受入れ装置と現像剤補給容器の装着状態を示す断面図である。
 図9は現像剤補給容器の斜視図である。
 図10は現像剤補給容器の断面図である。
 図11は排出口と傾斜面を繋いだ現像剤補給容器を示す断面図である。
 図12は(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)は測定装置の模式図である。
 図13は排出口の径と排出量との関係を示したグラフである。
 図14は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。
 図15は現像剤補給容器と現像剤受入れ装置の動作状態の一部を示す斜視図である。
 図16は現像剤補給容器と現像剤受入れ装置を示す斜視図である。
 図17は現像剤補給容器と現像剤受入れ装置を示す断面図である。
 図18は現像剤補給容器と現像剤受入れ装置を示す断面図である。
 図19は実施例1に係る現像剤収容部の内圧の推移を示す図である。
 図20は(a)は検証実験に用いた現像剤補給システム(実施例1)を示すブロック図、(b)は現像剤補給容器内で生じる現象を示す概略図である。
 図21は(a)は検証実験に用いた現像剤補給システム(比較例)を示すブロック図、(b)は現像剤補給容器内で生じる現象を示す概略図である。
 図22は実施例2の現像剤補給容器を示す斜視図である。
 図23は図22の現像剤補給容器の断面図である。
 図24は実施例3の現像剤補給容器を示す斜視図である。
 図25は実施例3の現像剤補給容器を示す斜視図である。
 図26は実施例3の現像剤補給容器を示す斜視図である。
 図27は実施例4の現像剤補給容器を示す斜視図である。
 図28は実施例4の現像剤補給容器を示す断面斜視図である。
 図29は実施例4の現像剤補給容器を示す部分断面図である。
 図30は実施例4の別の実施形態を示す断面図である。
 図31は(a)は装着部の正面図、(b)は装着部内部の部分拡大斜視図、(c)は現像剤受け入れ装置の部分断面図である。
 図32は(a)は実施例5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斜視図、(c)、(d)は現像剤補給容器を現像剤受入れ装置の装着部に装着した状態を示す正面図及び断面図である。
 図33は(a)は実施例5に係る現像剤収容部を示す部分斜視図、(b)は現像剤補給容器を示す断面斜視図で、(c)はフランジ部の内面を示す断面図である。(d)は現像剤補給容器を示す断面図である。
 図34は(a)、(b)は実施例5に係る現像剤補給容器でのポンプ部による吸排気動作時の様子を示す断面図である。
 図35は現像剤補給容器のカム溝形状を示す展開図である。
 図36は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。
 図37は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。
 図38は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。
 図39は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。
 図40は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。
 図41は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。
 図42は現像剤補給容器の内圧変化の推移を示すグラフである。
 図43は(a)は実施例6に係る現像剤補給容器の構成を示す斜視図、(b)は現像剤補給容器の構成を示す断面図である。
 図44は実施例7に係る現像剤補給容器の構成を示す断面図である。
 図45は(a)は実施例8に係る現像剤補給容器の構成を示す斜視図、(b)は現像剤補給容器の断面図、(c)はカムギアを示す斜視図、(d)はカムギアの回転係合部を示す部分拡大図である。
 図46は(a)は実施例9に係る現像剤補給容器の構成を示す斜視図、(b)は現像剤補給容器の構成を示す断面図である。
 図47は(a)は実施例10に係る現像剤補給容器の構成を示す斜視図、(b)は現像剤補給容器の構成を示す断面図である。
 図48は(a)~(d)は駆動変換機構の動作を示す図である。
 図49は(a)は実施例11に係る現像剤補給容器の構成を示す斜視図、(b)、(c)は駆動変換機構の動作を示す図である。
 図50は(a)は実施例12に係る現像剤補給容器の構成を示す断面斜視図、(b)、(c)はポンプ部による吸排気動作の様子を示す断面図である。
 図51は(a)は実施例12に係る現像剤補給容器の他の例を示す斜視図、(b)は現像剤補給容器のカップリング部を示す図である。
 図52は(a)は実施例13に係る現像剤補給容器の構成を示す断面斜視図、(b)、(c)はポンプ部による吸排気動作の様子を示す断面図である。
 図53は(a)は実施例14に係る現像剤補給容器の構成を示す斜視図、(b)は現像剤補給容器の構成を示す断面斜視図、(c)は現像剤収容部端部の構成を示す図、(d)、(e)はポンプ部の吸排気動作時の様子を示す図である。
 図54は(a)は実施例15に係る現像剤補給容器の構成を示す斜視図、(b)はフランジ部の構成を示す斜視図、(c)は円筒部の構成を示す斜視図である。
 図55は(a)、(b)は実施例15に係る現像剤補給容器のポンプ部による吸排気動作の様子を示す断面図である。
 図56は実施例15に係る現像剤補給容器のポンプ部の構成を示す図である。
 図57は(a)、(b)は実施例16に係る現像剤補給容器の構成を示す概略断面図である。
 図58は(a)、(b)は実施例17に係る現像剤補給容器の円筒部及びフランジ部を示す斜視図である
 図59は(a)、(b)は実施例17に係る現像剤補給容器の部分断面斜視図である。
 図60は実施例17に係るポンプの動作状態と回転シャッタの開閉タイミングとの関係を示すタイムチャートである。
 図61は実施例18に係る現像剤補給容器を示す部分断面斜視図である。
 図62は(a)~(c)は実施例18に係るポンプ部の動作状態を示す部分断面図である。
 図63は実施例18に係るポンプの動作状態と仕切り弁の開閉タイミングとの関係を示すタイムチャートである。
 図64は(a)は実施例19に係る現像剤補給容器の部分斜視図、(b)はフランジ部の斜視図、(c)は現像剤補給容器の断面図である。
 図65は(a)は実施例20に係る現像剤補給容器の構成を示す斜視図、(b)は現像剤補給容器の断面斜視図である。
 図66は実施例20に係る現像剤補給容器の構成を示す部分断面斜視図である。
 図67は(a)は撹拌棒を備えた現像剤補給容器を示す断面斜視図、(b)は現像剤補給容器の断面図である。
 図68はフランジ部と円筒部間のシールを説明するための現像剤補給容器の断面斜視図である。
 図69は(a)は現像剤補給容器の分解斜視図、(b)は現像剤補給容器の斜視図である。
 図70は容器本体の斜視図である。
 図71は(a)は上フランジ部の斜視図(上面側)、(b)は上フランジ部の斜視図(下面側)である。
 図72は(a)は下フランジ部の斜視図(上面側)、(b)は下フランジ部の斜視図(下面側)、(c)は下フランジ部の正面図である。
 図73は(a)はシャッタの上面図、(b)はシャッタの斜視図である。
 図74は(a)はポンプの斜視図、(b)はポンプの正面図である。
 図75は(a)は往復部材の斜視図(上面側)、(b)は往復部材の斜視図(下面側)である。
 図76は(a)はカバーの斜視図(上面側)、(b)はカバーの斜視図(下面側)である。
 図77は(a)は現像剤受入れ装置の部分拡大斜視図、(b)は現像剤受け入れ部の斜視図である。
 以下、本発明に係る、現像剤補給容器、現像剤補給システム、画像形成装置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。
 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を構成する現像剤受入れ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受入れ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)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)201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、112は転写帯電器、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201、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201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。
 図2は、画像形成装置の外観図である。画像形成装置の外装カバーの一部である交換用前カバー40を操作者が開けると、後述する現像剤受入れ装置8の一部が現れる。
 そして、この現像剤受入れ装置8内に現像剤補給容器1を挿入することで、現像剤補給容器1は現像剤受入れ装置8へ現像剤を補給可能な状態にセットされる。一方、操作者が現像剤補給容器1を交換する際は、装着時とは逆の操作を行うことで現像剤受入れ装置8から現像剤補給容器1を取り出し、新たな現像剤補給容器1を再度セットすれば良い。ここでは、交換用前カバー40は現像剤補給容器1を着脱(交換)するための専用カバーであって、現像剤補給容器1を着脱するためだけに開閉される。尚、装置本体100のメンテナンスは、前面カバー100cを開閉することによって行われる。
(現像剤受入れ装置)
 次に、現像剤受入れ装置8について、図3、図4、図5を用いて説明する。図3は、現像剤受入れ装置8の概略斜視図である。図4は図3の裏側から見た現像剤受入れ装置8の概略斜視図である。図5は現像剤受入れ装置8の概略断面図である。
 現像剤受入れ装置8には、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)8fが設けられている。さらに、後述する現像剤補給容器1の排出口(排出孔)1c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)8aが設けられている。なお、現像剤受入れ口8aの直径は、装着部8f内が現像剤により汚れてしまうのを可及的に防止する目的で、現像剤補給容器1の排出口1cと略同じにすることが望ましい。現像剤受入れ口8aと排出口1cの直径が同じなら、それぞれの口の内面以外に現像剤が付着して汚れることを防止することができるためである。
 本例では、現像剤受入れ口8aは、現像剤補給容器1の排出口1cに合せて、微細口(ピンホール)とされており、約φ2mmに設定されている。
 さらに、現像剤補給容器1の位置を固定するためのL字状の位置決めガイド(保持部材)8bが設けられており、この位置決めガイド8bにより現像剤補給容器1の装着部8fへの装着方向がA方向となるように構成されている。なお、現像剤補給容器1の装着部8fからの取り外し方向は、A方向とは逆方向となる。
 また、現像剤受入れ装置8は、その下部に現像剤を一時的に溜めておく現像剤受入れ部として機能するホッパ8gが設けられている。このホッパ8g内には、図5に示すように現像器201の一部である現像剤ホッパ部201aへ現像剤を搬送するための搬送スクリュー11と、現像剤ホッパ部201aと連通した開口8eが設けられている。
 さらに、図4、5に示すように、ホッパ8gの一部には開口が形成されており、その開口を塞ぐように通気部材として機能するフィルタ8mが取り付けられている。このフィルタ8mは、ホッパ8gの外部へトナーが漏れてしまうのを実質的に防止しながらも、ホッパ8gの内外への通気を許容する特性を備えている。そのため、ホッパ8gの内圧上昇を緩和させることが可能となり、画質の低下を防止することができる。従って、現像剤補給容器1側に別の目的で別のフィルタを設けたとしても、ホッパ8g側にフィルタ8mを設けているのである。また、現像剤補給容器1側に別の目的で設けたフィルタを通じてエアーが微量出入りするようなことがあっても、この影響を無視できるような混合気体(エアーとトナー)を排出させることが求められるため、ホッパ8gにフィルタ8mを設けるのが好ましい。
 ここで、フィルタ8mを設けない場合の弊害について説明する。
本例では、ホッパ8gは、ホッパ8g外への現像剤の飛散を防ぐ目的で、図17に示すように現像剤受け入れ口8aと開口8e(現像器と繋がる連通口)以外は密閉された状態にある。また、画像形成時にはホッパ8g内の下部は現像剤で満たされている状態にある。
 従って、後述する現像剤補給容器1から現像剤とともにエアーが送り込まれると、ホッパ8g内の上部にある空気層の圧力が上昇し、その圧力上昇により開口8eから現像剤やエアーが意図せずに押し出されてしまう懸念がある。
 このように、開口8eから現像剤とともにエアーが排出されてしまうと、現像器の内圧が上昇し後述する現像ローラ201f端部(図1参照)から現像剤が吹き出してしまったり、特に2成分現像においては現像器内のT/D比(現像剤と現像剤+キャリアの混合比)が意図せず上昇してしまう等の弊害が生じる恐れがある。このような問題は、画像形成装置内の現像剤汚れや、形成すべき画像の画質低下に繋がり、改善すべき問題である。
 このような理由から、本例では、ホッパ8gに開口とともに調圧機能を備えたフィルタ8mを設けている。
 また、フィルタ8mとしては、エアーは通すものの現像剤はほとんど通さずエアーと現像剤を分離する機能を有しているものであれば良い。具体的には、プレシゼ(商品名、旭化成繊維株式会社製)を用いており、詳細には、材質がスパンボンド不織布、平均孔径が5(μm)、JIS−P8117のガーレー法に基づく透気抵抗度が2.5(sec)となっている。なお、このような材質のものでなくても、ナイロンや紙製のものでも良い。また、樹脂、金属等に微細な孔を多数設けた構成のものであっても構わない。
 また、フィルタ8mの取り付け位置として、現像剤補給容器1から排出されるエアーと現像剤の混合気体に接することができ、且つ、ホッパ8g内の現像剤の粉面よりも上部にあることが好ましい。粉面よりも下部に有る場合には、フィルタ8mが現像剤に埋没してしまいフィルタ8mの通気性が低下しまうからである。
 また、本実施例においてホッパ8gの容積は130cmとなっている。
 図1に示す現像器201は、上述したように、原稿101の画像情報に基づいて感光体104上に形成された静電潜像を、現像剤を用いて現像するものである。また、現像器201には、現像剤ホッパ部201aの他に、現像ローラ201fが設けられている。
 この現像剤ホッパ部201aには、現像剤補給容器1から補給された現像剤を撹拌するための撹拌部材201cが設けられている。そして、この撹拌部材201cにより撹拌された現像剤は、搬送部材201dにより搬送部材201e側へと送られる。
 そして、搬送部材201e、201bにより順に搬送されてきた現像剤は、現像ローラ201fに担持され、最終的に感光体104へと供給される。
 また、現像剤受入れ装置8には、図3、図4に示すように、後述する現像剤補給容器1を駆動する駆動機構として機能する係止部材9とギア10を有している。
 この係止部材9は、現像剤補給容器1が現像剤受入れ装置8の装着部8fに装着された際に、現像剤補給容器1の駆動入力部として機能する係止部3と係止するように構成されている。
 また、この係止部材9は、現像剤受入れ装置8の装着部8fに形成された長穴部8cに遊嵌されており、装着部8fに対し、図中、上下方向に移動可能な構成となっている。また、この係止部材9は、後述する現像剤補給容器1の係止部3(図9参照)との差し込み性を考慮してその先端にテーパ部9dが設けられており、丸棒形状となっている。
 さらに、この係止部材9の係止部9a(係止部3と係合する係合部位)は、図4に示すレール部9bに繋がっており、レール部9bは現像剤受入れ装置8のガイド部8dにその両側端部が保持され、図中、上下方向に移動可能な構成となっている。
 そして、レール部9bには、ギア部9cが設けられており、ギア10と係合している。また、このギア10は駆動モータ500と連結されている。従って、画像形成装置100に設けられた制御装置600により駆動モータ500の回転方向を周期的に逆転させる制御を行うことにより、係止部材9が、長穴8cに沿って、図中、上下方向に往復動する構成となっている。
(現像剤受入れ装置による現像剤補給制御)
 次に現像剤受入れ装置8による現像剤補給制御について、図6、図7を用いて説明する。図6は制御装置600の機能構成を示すブロック図であり、図7は補給動作の流れを説明するフローチャートである。
 本例では、後述する現像剤補給容器1の吸気動作に伴い現像剤受入れ装置8側から現像剤補給容器1内へと現像剤が逆流しないように、ホッパ8g内に一時的に貯留される現像剤の量(剤面の高さ)を制限している。そこで、本例では、ホッパ8g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8k(図5参照)を設けている。そして、図6に示すように、その現像剤センサ8kの出力に応じて制御装置600が駆動モータ500を作動/非作動の制御を行うことにより、ホッパ8g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。その制御フローについて説明する。まず図7に示すように、現像剤センサ8kがホッパ8g内の現像剤残量をチェックする(S100)。そして、現像剤センサ8kにより検出された現像剤収容量が所定未満であると判定された場合、つまり現像剤センサ8k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、現像剤の補給を実行する(S101)。
 その結果、現像剤センサ8k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8k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8g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。
 なお、本例では、現像剤補給容器1から排出された現像剤を、ホッパ8g内に一時的に貯留し、その後、現像器へ補給する構成としているが、以下のような現像剤受入れ装置の構成としても構わない。
 特に装置本体100が低速機の場合には、本体のコンパクト化、低コスト化が要求される。この場合、図8に示すように現像剤補給容器1から現像剤を直接現像器201に補給する構成が望ましい。具体的には、上述したホッパ8gを省き、現像剤補給容器1から現像器201へ直接的に現像剤を補給する構成である。なお、この図8は、現像剤受入れ部として2成分現像器201を用いた例である。
 この現像器201には、現像剤が補給される攪拌室と現像ローラ201fへ現像剤を供給する現像室を有しており、攪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スクリュー201dが設置されている。そして、攪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、攪拌室には現像剤中のトナー濃度を検出する磁気センサ201gが設置されており、この磁気センサ201g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。
 また、現像器201には通気部材として機能するフィルタ201mが設けられている。このフィルタ201mは、上述したフィルタ8mと同様な構成とされている。これは、現像器の内圧上昇に伴い現像ローラ201f端部(図8参照)からトナーが吹き出してしまうことによる、画像形成装置内の現像剤汚染や、形成すべき画像の画質低下を防止するためである。
 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1cから重力作用のみではほとんど排出されず、ポンプ2による排気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8gを省いた図8のような例であっても、同様に、後述する現像剤補給容器1の適用が可能である。
(現像剤補給容器)
 次に、本発明実施の形態に係る現像剤補給容器1について、図9、図10を用いて説明する。図9は、現像剤補給容器1の概略斜視図である。また、図10は、現像剤補給容器1の概略断面図である。
 図9に示すように、現像剤補給容器1は、現像剤を収容する現像剤収容部として機能する容器本体1aを有している。なお、図10に示す1bは、容器本体1a内の現像剤が収容される現像剤収容スペースを示している。つまり、本例では、現像剤収容部として機能する現像剤収容スペース1bは、容器本体1aと後述するポンプ2の内部スペースを合せたものとなる。本例では、体積平均粒径が5μm~6μmの乾式粉体である1成分トナーが現像剤収容スペース1bに収容されている。
 また、本例では、ポンプ部として、その容積が可変な容積可変型ポンプ2を採用している。具体的には、ポンプ2として、現像剤受入れ装置8から受けた駆動力により伸縮可能な蛇腹状の伸縮部(蛇腹部、伸縮部材)2aが設けられたものを採用している。
 本例の蛇腹状のポンプ2は、図9、10に示すように、「山折り」部と「谷折り」部が周期的に交互に設けられており、その折り目に沿って(その折り目を基点として)、折り畳まれたり伸びたりすることができる。従って、本例のように、蛇腹状のポンプ2を採用した場合、伸縮量に対する容積変化量のばらつきを少なくすることができるので、安定した容積可変動作を行うことが可能となる。
 ここで本実施例においては、現像剤収容スペース1bの全容積は480cmで、そのうち、ポンプ部2の容積は160cm(伸縮部2aが自然長の時)であり、本例ではポンプ部2を自然長から伸張する方向にポンピング動作を行う設定となっている。
 また、ポンプ部2の伸縮部2aの伸縮による容積変化量は15cmであり、ポンプ2の最大伸張時の全容積は495cmに設定されている。
 なお、現像剤補給容器1には、240gの現像剤が充填されている。
 また、係止部材9を駆動する駆動モータ500を制御装置600が制御することにより、容積変化速度が90cm/sとなるように設定されている。なお、容積変化量、容積変化速度は現像剤受入れ装置8側からの要求排出量を鑑みて適宜設定することができる。
 なお、本例のポンプ2は、蛇腹状のものを採用しているが、現像剤収容スペース1b内の空気量(圧力)を変化させることができるポンプであれば、他の構成であっても構わない。例えば、ポンプ部2として、一軸偏芯スクリューポンプを用いる構成であっても構わない。この場合、一軸偏芯スクリューポンプによる吸排気を行うための開口が別途必要となる。また、その開口には現像剤が漏れ出てしまうのを防止するためのフィルタ等の機構が前述したフィルタ8mとは別に必要となってしまう。また一軸偏芯スクリューポンプを駆動する為のトルクが非常に高いことから画像形成装置本体100への負荷が増大する。従って、このような弊害の無い、蛇腹状のポンプの方がより好ましい。
 また、現像剤収容スペース1bがポンプ部2の内部空間だけとなる構成であっても何ら構わない。つまり、この場合、ポンプ部2が現像剤収容部1bとしての機能も同時に果たすことになる。
 また、ポンプ部2の接合部2bと容器本体1aの被接合部1iが熱溶着により一体化されており、ここから現像剤が漏れないように現像剤収容スペース1bの気密性が保たれるように構成されている。
 さらに、現像剤補給容器1には、現像剤受入れ装置8の駆動機構と係合可能に設けられ、この駆動機構からポンプ部2を駆動するための駆動力が入力される駆動入力部(駆動力受け部、駆動連結部、係合部)として係止部3が設けられている。
 具体的には、現像剤受入れ装置8の係止部材9と係止可能な係止部3は、ポンプ部2の上端に接着剤により取り付けられている。また、係止部3には、図9に示すように、中央に係止穴3aが形成されている。現像剤補給容器1が装着部8f(図3参照)に装着された際にこの係止穴3aに係止部材9が差し込まれることで、両者が実質的に一体化する(差し込み性を考慮して僅かにガタがある)。これにより、図9に示すように、伸縮部2aの伸縮方向であるp方向、q方向に対して係止部3と係止部材9の相対位置が固定される。なお、ポンプ部2と係止部3は、例えば、射出成形法やブロー成形法等を用いて一体的に形成されたものを用いるのがより好ましい。
 このようにして係止部材9と実質的に一体化された係止部3は、係止部材9からポンプ部2の伸縮部2aを伸縮させるための駆動力が入力される。その結果、係止部材9の上下動に伴い、これに追従してポンプ部2の伸縮部2aを伸縮させることが可能となる。
 つまり、ポンプ部2は、駆動入力部として機能する係止部3が受けた駆動力により排出口1c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。
 なお、本例では、丸棒形状とされる係止部材9と丸穴形状とされる係止部3を用いて両者を実質的に一体化させる例としているが、伸縮部2aの伸縮方向(p方向、q方向)に対して互いの相対位置が固定できれば、他の構造としても構わない。例えば、係止部3を棒状部材としつつ係止部材9を係止穴とする例や、係止部3と係止部材9の断面形状を、三角形や四角形などの多角形や、楕円や星形などその他の形状とすることも可能である。または、従来公知の別の係止構成を採用しても構わない。
 また、容器本体1aの下端部のフランジ部1gには、現像剤収容スペース1bにある現像剤の現像剤補給容器1外への排出を許容する排出口1cが形成されている。排出口1cについては詳細を後で説明する。
 また、図10に示すように、容器本体1aの下部は排出口1cへ向かって傾斜面1fが形成されており、現像剤収容スペース1bに収容された現像剤は重力により傾斜面1fを滑り落ちて排出口1c近傍へ集まる形状となっている。本例では、この傾斜面1fの傾斜角度(現像剤補給容器1が現像剤受入れ装置8にセットされた状態における水平面とのなす角度)は、現像剤であるトナーの安息角よりも大きい角度に設定されている。
 なお、排出口1c周辺部の形状については、図10に示すように排出口1cと容器本体1a内部との接続部の形状を平らな形状(図10中の1W)にする以外には、図11に示すように傾斜面1fと排出口1cを接続した形状もある。
 図10に示す平らな形状では現像剤補給容器1の高さ方向のスペース効率が良く、図11に示す傾斜面1fと接続した形状では傾斜面1fに残る現像剤が排出口1cへと導かれるため残量が少ないといった利点がある。以上のように排出口1c周辺部の形状については必要に応じて適宜選択することが可能である。
 本実施例では、図10に示した平らな形状を選択する。
 また、現像剤補給容器1は排出口1cのみが現像剤補給容器1外部と連通しており、排出口1cを除いて実質密閉されている。
 次に、排出口1cを開閉するシャッタ機構について図3、図10を用いて説明する。
 現像剤補給容器1を輸送する際の現像剤漏れを防止するため、排出口1cの周囲を取り囲むように弾性体で形成されたシール部材4がフランジ部1gの下面に接着、固定されている。このシール部材4がフランジ部1gの下面との間で圧縮されるように、排出口1cを密閉するためのシャッタ5が設けられている。このシャッタ5は、付勢部材であるバネ(不図示)により閉鎖方向に常時付勢された状態(バネの伸び力で付勢)にある。
 このシャッタ5は、現像剤補給容器1を装着する動作に連動して、現像剤受入れ装置8に形成された突き当て部8h(図3)の端面に突き当たることで、バネが縮み、開封が行われるように構成されている。このとき、現像剤補給容器1のフランジ部1gが、現像剤受入れ装置8側の位置決めガイド8bと突き当て部8hとの間に挿入され、現像剤補給容器1の側面1k(図9参照)が現像剤受入れ装置8のストッパ部8iに当接する。その結果、現像剤受入れ装置8に対する装着方向(A方向)の位置が決まる(図17参照)。
 このように、フランジ部1gが位置決めガイド8bにガイドされながら現像剤補給容器1の挿入動作が完了した時点で、排出口1cと現像剤受入れ口8aの位置が合致する。
 また、現像剤補給容器1の挿入動作が完了した時点で、排出口1cと受入れ口8aの間はシール部材4(図17)により、外部へ現像剤が漏れないようシールされる。
 そして、現像剤補給容器1の挿入動作に伴い、現像剤補給容器1の係止部3の係止穴3aに係止部材9が差し込まれ、両者が一体化する。
 また、このとき、現像剤補給容器1の現像剤受入れ装置8に対する装着方向(A方向)と直交する方向(図3において上下方向)の位置も位置決めガイド8bのL字部によって決まる。つまり、位置決め部としてのフランジ部1gは現像剤補給容器1が上下方向(ポンプ2の往復動方向)に動いてしまうのを防止する役目も果たしている。
 ここまでが、現像剤補給容器1の一連の装着工程となる。つまり、操作者が交換用前カバー40を閉じることで、装着工程が完了する。
 なお、現像剤受入れ装置8からの現像剤補給容器1の取り外し工程は、上述した装着工程とは逆の手順で操作を行えば良い。
 具体的には、交換用前カバー40を開け、現像剤補給容器1を装着部8fから取り出せば良い。このとき、突き当て部8hによる干渉状態が解除されることで、バネ(不図示)によりシャッタ5が閉鎖される。
 また、本例では、容器本体1a(現像剤収容スペース1b)の内圧を、大気圧(外気圧)よりも低くした状態(減圧状態、負圧状態)と、大気圧よりも高くした状態(加圧状態、正圧状態)とに所定の周期で交互に繰り返し変化させている。ここで大気圧(外気圧)は、現像剤補給容器1が設置された環境におけるものである。このように、容器本体1aの内圧を変化させることにより、排出口1cから現像剤を排出させる構成となっている。本例では、480cm~495cmの間を約0.3秒の周期で変化(往復動)させる構成となっている。
 容器本体1aの材質としては、内圧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。
 そこで、本例では、容器本体1aの材質としてポリスチレン樹脂を採用し、ポンプ2の材質としてポリプロピレン樹脂を用いている。
 なお、使用する材質に関して、容器本体1aは圧力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2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収容スペース1bの内圧を変化させることができる前提の材料であれば良い。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、容器本体1a、ポンプ2のそれぞれが上述した機能を満たすのであれば、容器本体1aとポンプ2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。
 また、本例では、現像剤補給容器1は、外部とは排出口1cを通じてのみ連通しており、排出口1cを除き外部から実質密閉された構成としている。つまり、ポンプ2により現像剤補給容器1の内圧を加圧、減圧させて排出口1c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。
 一方、現像剤補給容器1を運搬する(特に、空輸)際や長期間保存する際に、環境の急激な変動により容器の内圧が急激に変動してしまう恐れがある。例えば、標高の高い地域で使用する場合や、気温の低い場所に保管されていた現像剤補給容器1を気温の高い室内に持ち込み使用する場合など、現像剤補給容器1の内部が外気に対して加圧状態になってしまう恐れがある。このような事態になると、容器が変形したり、開封時に現像剤が噴出してしまう等の問題が生じ得る。
 そこで、本例では、その対策として、現像剤補給容器1に直径φが3mmの開口を形成し、この開口にフィルタを設けている。フィルタとしては、外部への現像剤漏れは防止しつつ容器内外の通気を許容する特性を備えた、日東電工株式会社製のTEMISH(登録商標名)を用いた。なお、本例では、このような対策を施してはいるが、ポンプ2による排出口1cを介した吸気動作並びに排気動作への影響は無視することができ、事実上、現像剤補給容器1の気密性は保たれていると言える。
(現像剤補給容器の排出口について)
 本例では、現像剤補給容器1の排出口1cについて、現像剤補給容器1が現像剤受入れ装置8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1c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1c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1cから現像剤が漏れ難くなる。
(2)排出口1c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1c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、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。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 この流動性エネルギーの測定方法について図12を用いて説明する。ここで図12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51(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51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12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50(容積200cm、図12のL1=50mm)に各現像剤Tを粉面高さ70mm(図12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51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51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51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13に示す。図13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13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: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)が4.3×10−4(kg・m/s(J))以上4.14×10−3(kg・m/s(J))以下のとき、排出口の直径φが4mm(開口面積が12.6(mm))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13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14に示す。図14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)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(現像剤受入れ装置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1c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、補給用の現像剤に2成分非磁性トナー(体積平均粒径が5.5μm)及び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1cの径を0.05mm(開口面積0.002mm)以上に設定するのが好ましい。
 但し、排出口1c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2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1cを成形するには、排出口1c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1c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1c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5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1c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1cの大きさについては、排出口1cを鉛直下方に向けた状態(現像剤受入れ装置8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1cの直径φは、0.05mm(開口面積0.002mm)以上4mm(開口面積12.6mm)以下の範囲に設定するのが好ましい。さらに、排出口1cの直径φは、0.5mm(開口面積0.2mm)以上4mm(開口面積12.6mm)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1c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1c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1cを複数設ける構成としても構わない。例えば、直径φが2mmの1つの現像剤受入れ口8aに対して、直径φが0.7mmの排出口1c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1cを1つ設ける構成の方がより好ましい。
(現像剤補給工程)
 次に、図15~18を用いて、ポンプ2による現像剤補給工程について説明する。図15はポンプ2の伸縮部2aが縮んだ状態を示す概略斜視図である。図16はポンプ2の伸縮部2aが伸びた状態を示す概略斜視図である。図17はポンプ2の伸縮部2aが縮んだ状態を示す概略断面図である。図18はポンプ2の伸縮部2aが伸びた状態を示す概略断面図である。
 本例では、後述するように、吸気工程(排出口1cを介した吸気動作)と排気工程(排出口1cを介した排気動作)が交互に繰り返し行われるように、駆動変換機構により回転力の駆動変換が行われる構成となっている。以下、吸気工程と排気工程について、順に、詳細に説明する。
 まず、ポンプを用いた現像剤の排出原理について説明する。
 ポンプ2の伸縮部2aの動作原理は上述した通りである。再度述べると、図10に示すように、伸縮部2aの下端は容器本体1aに接合されている。また、この容器本体1aは下端のフランジ部1gを介して現像補給装置8の位置決めガイド8bにより、p方向、q方向(必要に応じて図9参照)への移動が阻止された状態となる。そのため、容器本体1aと接合されている伸縮部2aの下端は、現像剤受入れ装置8に対して上下方向の位置が固定された状態になる。
 一方、伸縮部2aの上端は係止部3を介して、係止部材9に係止されており、この係止部材9が上下動することで、p方向、q方向へと往復動する。
 従って、ポンプ2の伸縮部2aは、下端が固定された状態にあるので、それよりも上側の部分が伸縮動作を行うことになる。
 次に、ポンプ2の伸縮部2aの伸縮動作(排気動作及び吸気動作)と現像剤排出との関係について説明する。
(排気動作)
 まず、排出口1cを介した排気動作について説明する。
 係止部材9が下方へ移動することに伴い、伸縮部2aの上端がp方向へ変位する(伸縮部が縮む)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収容スペース1bの容積が減少していく。その際、容器本体1aの内部は排出口1cを除き密閉されており、現像剤が排出されるまでは、排出口1cが現像剤で実質的に塞がれた状態となっているため、現像剤収容スペース1b内の容積が減少していくことで現像剤収容スペース1bの内圧が上昇していく。
 このとき、現像剤収容スペース1bの内圧はホッパ8g内の圧力(大気圧とほぼ同等)よりも大きくなるため、図17に示すように、現像剤は現像剤収容スペース1bとホッパ8gとの圧力差により、空気圧で押し出される。つまり、現像剤収容スペース1bからホッパ8gへと現像剤Tが排出される。図17の矢印は、現像剤収容スペース1b内の現像剤Tへ作用する力の方向を示したものである。
 その後、現像剤とともに現像剤収容スペース1b内のエアーも排出されていくため、現像剤収容スペース1bの内圧は低下していく。
 また、排気動作に伴い、現像剤補給容器1から現像剤受入れ装置8側へエアーと現像剤の混合気体が流入するが、その混合気体に含まれるエアーは図17の矢印Aに示すようにホッパ8gに設けられたフィルタ8mを介して現像剤受入れ装置8外部へ抜けていく。その結果、現像剤受入れ装置8、即ち、ホッパ8gの内圧上昇を抑制することができる。このとき、フィルタ8mには分離された現像剤が付着する。
(吸気動作)
 次に、排出口1cを介した吸気動作について説明する。
 係止部材9が上方へ移動することに伴い、ポンプ2の伸縮部2aの上端がq方向へ変位する(伸縮部が伸びる)ことで、吸気動作が行われる。具体的には、この吸気動作に伴い現像剤収容スペース1bの容積が増大していく。その際、容器本体1aの内部は排出口1cを除き密閉された状態となっており、排出口1cが現像剤で実質的に塞がれた状態となっている。そのため現像剤収容スペース1b内の容積増加に伴い、現像剤収容スペース1bの内圧が減少していく。
 このとき、現像剤収容スペース1bの内圧はホッパ8gの内圧(大気圧とほぼ同等)よりも小さくなる。そのため、図18に示すように、ホッパ8g内の上部にあるエアーが、現像剤収容スペース1bとホッパ8gの圧力差により、排出口1cを通って現像剤収容スペース1b内へと移動する。図18の矢印は、現像剤収容スペース1b内の現像剤Tへ作用する力の方向を示している。また、図18の楕円で示したZは、ホッパ8gから取り込まれたエアーを模式的に示したものである。
 その際、排出口1cを通して現像剤受入れ装置8側からエアーが取り込まれるため、排出口1c近傍に位置する現像剤を解すことができる。具体的には、排出口1c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、現像剤を流動化させることができる。
 このように、現像剤を流動化させておくことにより、次の排気動作時に、排出口1cから現像剤を閉塞することなく排出させることが可能となるのである。従って、排出口1c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。
 また、現像剤補給容器の吸気動作に伴い現像剤受入れ装置8から現像剤補給容器1へエアーが取り込まれるが、これに伴いホッパ8gの外部からフィルタ8mを介してエアーが流入する方向(図18のB方向)の圧力がホッパ8gに作用する。
 従って、現像剤補給容器の吸気動作時において、現像剤補給容器の排気動作時とは逆向きのエアーの流れ(図18のB方向)がフィルタ8m内に生じる。その結果、現像剤補給容器の排気動作時にフィルタ8mに付着してしまった現像剤がホッパ8g内へと払い落されて(以後、逆洗効果と呼ぶ)、フィルタ8mが現像剤で目詰まりを起こしてしまうのを抑制することができる。
 このように、本例の現像剤補給容器1を採用したことにより、フィルタ8mに付着した現像剤を吸気動作時の逆洗効果により払い落すことができるので、フィルタ8mをリフレッシュされた状態に長期に亘り維持することが可能となる。つまり、フィルタ8mに現像剤が蓄積し続けていかないので、フィルタ8mのフィルタリング機能が損なわれてしまうことに起因して、形成すべき画像の画質低下を防止することができる。従って、フィルタ8mを交換する必要がなくなり、フィルタ交換に伴うコスト上昇を抑えることができる。
 また、本例では、排出口21aを介した現像剤補給容器の吸気動作と排気動作が交互に繰り返し行われることから、これに伴い、フィルタ8mを介したホッパ8gの排気動作と吸気動作も交互に繰り返し行われることになる。その結果、フィルタ8mは排気動作と吸気動作に伴いホッパ8g本体に対して自らが振動するので、上述の逆洗効果だけでなく、このフィルタ8mの振動による現像剤の払い落し効果も併せて得ることができる。
(現像剤収容部の内圧の推移)
 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1b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2を15cm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5を開いて排出口1cを外部のエアーと連通可能とした状態で、ポンプ2を伸縮動作させている際の圧力変化の推移を図19に示す。
 図19において、横軸は時間を示し、縦軸は大気圧(基準(0))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1c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1.3kPa、正圧側の圧力の絶対値は3.0kPa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2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1c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1c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2の内部を現像剤収容スペース1bとして利用する構成としているため、ポンプ2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2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。
 なお、以上のように、ポンプ2の内部空間を現像剤収容スペース1bとして使用せずに、フィルタ(エアーは通過できるもののトナーは通過できないフィルタ)によりポンプ2と現像剤収容スペース1bとの間を仕切る構成としても構わない。但し、ポンプの容積増大時に新たな現像剤収容空間を形成することができる点で、上述した実施例の構成の方がより好ましい。
(吸気工程における現像剤の解し効果について)
 次に、吸気工程での排出口1cを介した吸気動作による現像剤の解し効果について検証を行った。なお、排出口1cを介した吸気動作に伴う現像剤の解し効果が大きければ、小さな排気圧(少ないポンプ容積変化量)で、次の排気工程において現像剤補給容器1内の現像剤の排出をただちに開始させることができる。従って、本検証は、本例の構成であれば、現像剤の解し効果が顕著に高まることを示すためのものである。以下、詳しく説明する。
 図20(a)、21(a)に検証実験に用いた現像剤補給システムの構成を簡易に示したブロック図を示す。図20(b)、21(b)は現像剤補給容器内で生じる現象を示す概略図である。なお、図20は本例と同様な方式の場合であり、現像剤補給容器Cに現像剤収容部C1とともにポンプ部Pが設けられている。そして、ポンプ部Pの伸縮動作により現像剤補給容器Cの排出口(本例と同様な排出口1c(不図示))を介した吸気動作と排気動作を交互に行い、ホッパHに現像剤を排出するものである。一方、図21は比較例の方式の場合であり、ポンプ部Pを現像剤受入れ装置側に設け、ポンプ部Pの伸縮動作により現像剤収容部C1への送気動作と現像剤収容部C1からの吸引動作を交互に行い、ホッパHに現像剤を排出させるものである。なお、図20、図21において、現像剤収容部C1、ホッパHは同じ内容積であり、ポンプ部Pも同じ内容積(容積変化量)となっている。
 まず、現像剤補給容器Cに200gの現像剤を充填する。
 次に、現像剤補給容器Cの物流後の状態を想定して15分間に亘り加振を行った後、ホッパHに接続する。
 そして、ポンプ部Pを動作させて、排気工程において直ちに現像剤を排出開始させるために必要となる吸気工程の条件として、吸気動作時に達する内圧のピーク値を測定した。なお、図20の場合は現像剤収容部C1の容積が480cmとなる状態、図21の場合はホッパHの容積が480cmとなる状態を各々ポンプ部Pの動作をスタートさせる位置としている。
 また、図21の構成での実験は、図20の構成と空気容積の条件を揃えるため、予めホッパHに200gの現像剤を充填した上で行った。また、現像剤収容部C1及びホッパHの内圧は、それぞれに圧力計(株式会社キーエンス社製、型名:AP−C40)を接続することで測定を行った。
 検証の結果、図20に示す本例と同様な方式では、吸気動作時の内圧のピーク値(負圧)の絶対値が少なくとも1.0kPaであれば、次の排気工程において現像剤を直ちに排出開始させることができた。一方、図21に示す比較例の方式では、送気動作時の内圧のピーク値(正圧)が少なくとも1.7kPaでないと、次の排気工程において現像剤を直ちに排出開始させることができなかった。
 つまり、図20に示す本例と同様な方式であれば、ポンプ部Pの容積増加に伴い吸気が行われることから、現像剤補給容器Cの内圧を大気圧(容器外の圧力)よりも低い負圧側にすることができ、現像剤の解し効果が顕著に高いことが確認された。これは、図20(b)に示すように、ポンプ部Pの伸張に伴い現像剤補給容器Cの容積が増加することにより、現像剤層Tの上部の空気層Rが大気圧に対して減圧状態となるからである。そのため、この減圧作用により現像剤層Tの体積が膨張する方向に力が働くため(波線矢印)、現像剤層を効率的に解すことが可能となるのである。さらに、図20の方式においては、この減圧作用により、現像剤補給容器C内へ外部からエアーが取り込まれることになり(白抜き矢印)、このエアーが空気層Rへ到達する際にも現像剤層Tが解されることになり、非常に優れたシステムと言える。現像剤補給容器C内の現像剤が解されている証拠に、本実験では吸気動作時に現像剤補給容器C内の現像剤全体の見かけ体積が増加している現象を確認した(現像剤の上面が上に動く現象)。
 一方、図21に示す比較例の方式では、現像剤収容部C1への送気動作に伴い現像剤補給容器Cの内圧が高まり大気圧よりも正圧側となってしまい現像剤が凝集してしまうため、現像剤の解し効果が認められなかった。これは、図21(b)に示すように、現像剤補給容器Cの外部からエアーが強制的に送り込まれるため、現像剤層Tの上部の空気層Rが大気圧に対して加圧状態となるからである。そのため、この加圧作用により、現像剤層Tの体積が収縮する方向に力が働くため(波線矢印)、現像剤層Tが圧密化してしまうのである。実際、本比較例では吸気動作時に現像剤補給容器C内の現像剤全体の見かけ体積が増加する現象を確認することが出来なかった。従って、図21の方式においては、現像剤層Tの圧密化により、その後の現像剤排出工程を適切に行うことができない恐れが高い。
 また、上記した空気層Rが加圧状態となることによる現像剤層Tの圧密化を防ぐ為に、空気層Rに相当する部位にエアー抜き用のフィルタ等を設けて、圧力上昇を低減することも考えられるが、フィルタ等の透気抵抗分は空気層Rの圧力が上昇してしまう。また、圧力上昇を仮に無くしたとしても、上述した空気層Rを減圧状態とすることによる解し効果は得られない。
 以上から、本例の方式を採用することにより、ポンプ部の容積増加に伴う「排出口を介した吸気動作」が果たす役割が大きいことが確認された。
 以上のように、ポンプ2が排気動作と吸気動作を、交互に繰り返し行うことにより、現像剤補給容器1の排出口1cから現像剤の排出を効率良く行うことが可能となる。つまり、本例では、排気動作と吸気動作を同時に並行して行うのではなく、交互に繰り返し行う構成としているので、現像剤の排出に要するエネルギーを可及的に少なくすることができる。
 また、ポンプ2が排気動作と吸気動作を交互に繰り返し、かつ本実施例に示すようにその繰り返しを素早く切り替えることで、単位時間当たりにおけるフィルタ8mの逆洗回数が増え、逆洗効果をより効果的に働かせることができる。
 一方、従来のように現像剤受入れ装置側に送気用のポンプと吸引用のポンプを別々に設けた場合には、2つのポンプの動作を制御する必要があり、特に急速に送気と吸気を交互に切り換えることは容易ではない。
 従って、本例では、1つのポンプ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、現像剤排出機構の構成を簡易化することができる。
 なお、上述したようにポンプの排気動作と吸気動作を交互に繰り返すことで現像剤の排出を効率良く行うことができるが、排気動作、吸気動作を途中で一度停止して、再び動作させても構わない。
 例えば、ポンプの排気動作を一気に行うのではなく、ポンプの圧縮動作を途中で一度停止して、その後再び圧縮して排気しても良い。吸気動作も同様である。更に、排出量及び排出速度を満足する前提で、各動作を多段階にしても構わない。ただし、あくまでポンプの動作は多段階に分割した排気動作の後、吸気動作を行い、基本的に排気動作と吸気動作を繰り返すことに変わりは無い。
 また、本例では、現像剤収容スペース1bの内圧を減圧状態にすることにより排出口1cからエアーを取り込み現像剤を解している。一方、上述した従来例では、現像剤補給容器1外部から現像剤収容スペース1bにエアーを送り込むことにより現像剤を解しているが、その際、現像剤収容スペース1bの内圧は加圧状態となっており、現像剤が凝集してしまう。つまり、現像剤を解す効果としては現像剤が凝集しにくい減圧状態で解すことができる本例の方が好ましい。
(現像剤補給容器の吸排気動作による通気部材への逆洗効果の検証)
 次に、現像剤補給容器が現像剤受入れ装置に対して排気動作と吸気動作を交互に繰り返し行うことで、通気部材として機能するフィルタ8mの目詰まりが抑制される逆洗効果が生じているのか否かについて検証実験を行った。
 具体的な実験方法を説明する。本検証に用いたフィルタ8mはJIS−P8117のガーレー法で規定される透気抵抗度が2.5(sec)のもので、大きさ(面積)は900(mm)のものを用いた。また、ポンプ2の動作条件として、480cm~495cmの間を約0.3秒の周期で変化(往復動)させるものとした。手順は以下の通りである。
(1)現像剤補給容器に現像剤を200g充填する。
(2)現像剤補給容器を現像剤受入れ装置に装着し、現像剤が空のホッパ8g内に現像剤センサ8kが反応するまで現像剤の補給を行う。
(3)画像形成動作を行い、これに伴いホッパ8gから現像器へ現像剤補給を行う(スクリュー11を回転させて開口8eから現像剤を排出する)。その結果、ホッパ8g内の現像剤が減少するが、これが現像剤センサ8kにより検出されることに伴い駆動ギア300を回転させ現像剤補給容器からホッパ8gへの現像剤補給が行われる。
(4)(3)の動作を現像剤補給容器の現像剤が空になるまで繰り返す。
(5)空になった現像剤補給容器を取り出し、新しい現像剤補給容器を装着する。
 以上の手順に従い、(3)~(5)の工程をトータルで20回繰り返した(現像剤補給容器を20本使用し終えるまで)場合の検証結果を表2に示す。
 表2において、○はホッパ8gから現像器へ混合気体(現像剤とエアー)が意図せず実質排出されなかった場合を示し、×はホッパ8gから現像器へ混合気体が画質低下を招く程度の量が排出されてしまった場合を示している。
 なお、比較例としては、本実施例とは異なり、現像剤補給容器から現像剤受入れ装置へ現像剤を圧送させる方式を採用している。具体的には、図9に示すような蛇腹状ポンプのポンプ2の一部に開口を設け、ポンプ2の内面にその開口を開閉する弁を取り付けた構成となっている。この弁はポンプ伸長時には外部から現像剤補給容器内にエアーを取り込めるように開口を開き、ポンプ収縮時には現像剤補給容器内のエアーが外部へ逃げないように開口を閉じるものである。なお、ポンプの動作条件は上記実施例の検証と同条件とした。
 よってポンプ伸長時は外部から現像剤補給容器内へエアーを取り込むため、現像剤受け入れ装置から現像剤補給容器へのエアーの流れはなく通気部材(フィルタ)での逆洗効果は働かず、現像剤補給容器から現像剤受け入れ装置へ間欠的に排気動作のみが行われる。ポンプ2の動作条件は上記実施例と同じとした。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 表2に示すように、本実施例の構成であれば最後まで問題は生じなかったが、圧送方式を採用した比較例の場合は10本目以降で混合気体が現像器へ排出されてしまい画質の低下が確認された。
 これは、圧送方式の場合、フィルタ8mに現像剤が蓄積され続け、それが10本目以降でフィルタの機能が破綻してしまったものと考えられる。
 一方、本実施例の場合、排気動作だけでなく吸気動作を交互に繰り返し行う構成としているため、逆洗効果によりフィルタ8mの目詰まりが進行せず、画質の低下が見られなかった。
 次に、実施例2の構成について、図22、23を用いて説明する。図22は現像剤補給容器1の概略斜視図を示しており、図23は現像剤補給容器1の概略断面図を示している。なお、本例では、ポンプの構成が実施例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、本例では、上述した実施例1と同様な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。
 本例では、図22、図23に示すように、実施例1のような蛇腹状の容積可変型ポンプの代わりに、プランジャー型ポンプを用いている。このプランジャー型ポンプは、内筒部1hの外周面の近傍を内筒部1hに対して相対移動可能に設けられた外筒部6を有している。また、外筒部6の上面には、実施例1と同様に、係止部3が接着、固定されている。つまり、外筒部6の上面に固定された係止部3は、現像剤受入れ装置8の係止部材9が差し込まれることで、実質的に両者が一体化され、外筒部6が係止部材9とともに上下動(往復動)することが可能となる。
 なお、内筒部1hは、容器本体1aと接続されており、その内部空間は現像剤収容スペース1bとして機能する。
 また、この内筒部1hと外筒部6の隙間からエアーの漏れを防止するため(気密性を保つことで現像剤が漏れないように)、弾性シール7が内筒部1hの外周面に接着、固定されている。この弾性シール7は内筒部1hと外筒部6の間で圧縮されるように構成されている。
 従って、現像剤受入れ装置8に不動に固定された容器本体1a(内筒部1h)に対し、外筒部6をp方向、q方向へ往復動させることで現像剤収容スペース1b内の容積を変化させることができる。つまり、現像剤収容スペース1bの内圧を負圧状態と正圧状態とに交互に繰り返し変化させることができる。
 このように、本例においても、1つのポンプで吸気動作と排気動作を行うことができるので、現像剤排出機構の構成を簡易にすることができる。さらに、排出口を介した吸気動作により現像剤収補給容器内を減圧状態(負圧状態)にできることから、現像剤を効率良く解すことが可能となる。
 さらに、本例においても、通気部材(フィルタ)に逆洗効果を生じさせることができるので、フィルタの機能を長期に亘って維持させることが可能となる。
 なお、本例では、外筒部6の形状が円筒形状の例について説明したが、例えば、断面が四角形などの他の形状であっても構わない。この場合、内筒部1hの形状も外筒部6の形状に対応させるのが好ましい。また、プランジャー型ポンプに限らず、ピストンポンプを用いても構わない。
 また、本例のポンプを用いた場合、内筒と外筒の隙間からの現像剤漏れを防止するためのシール構成が必要となり、その結果構成が複雑になるとともにポンプ部を駆動するための駆動力が大きくなってしまうことから、実施例1の方がより好ましい。
 次に、実施例3の構成について、図24、25を用いて説明する。図24は本実施例の現像剤補給容器1のポンプ12が伸びた状態を示す外観斜視図であり、図25は現像剤補給容器1のポンプ12が縮んだ状態を示す外観斜視図である。なお、本例では、ポンプの構成が実施例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、本例では、上述した実施例1と同様な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。
 本例では、図24、25に示すように、実施例1のような蛇腹状の折り目が付けられたポンプの代わりに、折り目の無い、膨張と収縮が可能な膜状のポンプ12を用いている。このポンプ12の膜状部はゴム製とされている。なお、ポンプ12の膜状部の材質としては、ゴムではなく、樹脂フィルムなどの柔軟材料を用いても構わない。
 この膜状のポンプ12は、容器本体1aと接続されており、その内部空間は現像剤収容スペース1bとして機能する。また、この膜状のポンプ12には、上記実施例と同様に、その上部に係止部3が接着、固定されている。従って、係止部材9の上下動に伴い、ポンプ12は膨張と収縮を交互に繰り返すことができる。
 このように、本例においても、1つのポンプで吸気動作と排気動作を行うことができるので、現像剤排出機構の構成を簡易化することができる。さらに、排出口を介した吸気動作により現像剤補給容器内を減圧状態(負圧状態)にできることから、現像剤を効率良く解すことが可能となる。
 さらに、本例においても、通気部材(フィルタ)に逆洗効果を生じさせることができるので、フィルタの機能を長期に亘って維持させることが可能となる。
 また、本例の場合、図26に示すように、ポンプ12の膜状部の上面に膜状部よりも剛性の高い板状部材13を取り付け、この板状部材13に係止部3を設置するのが好ましい。このような構成とすることで、ポンプ12の係止部3の近傍のみが変形してしまうことに起因して、ポンプ12の容積変化量が少なくなってしまうのを抑制することができる。つまり、係止部材9の上下動に対するポンプ12の追従性を向上させることが可能となり、ポンプ12の膨張、収縮を効率良く行わせることができる。つまり、現像剤の排出性を向上させることが可能となる。また、ポンプ12の容積変化量の低下が抑制されることにより、通気部材(フィルタ8m)(図17、図18参照)の逆洗効果もより効果的に機能する。
 次に、実施例4の構成について、図27~29を参照して説明する。図27は現像剤補給容器1の外観斜視図、図28は現像剤補給容器1の断面斜視図、図29は現像剤補給容器1の部分断面図である。なお、本例では、現像剤収容スペースの構成が実施例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、本例では、上述した実施例1と同様な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。
 図27、28のように、本例の現像剤補給容器1は、容器本体1a及びポンプ2の部分Xと円筒部14の部分Yの2つの要素から構成されている。なお、現像剤補給容器1の部分Xの構造は、実施例1で説明したものとほぼ同様であり、詳細な説明を省略する。
(現像剤補給容器の構成)
 本例の現像剤補給容器1では、実施例1とは異なり、部分X(排出口1cが形成された排出部とも呼ぶ)の側方に接続部14cを介して円筒部14が接続された構造となっている。
 この円筒部(現像剤収容回転部)14は、長手方向一端側は塞がれている一方、部分Xの開口と接続される側である他端側は開口しており、その内部空間は現像剤収容スペース1bとなっている。従って、本例では、容器本体1aの内部空間、ポンプ2の内部空間、円筒部14の内部空間の全てが現像剤収容スペース1bとなっており、多量の現像剤を収容することが可能となっている。なお、本例では、現像剤収容回転部としての円筒部14の断面形状が円形となっているが、必ずしも円形でなくても構わない。例えば、現像剤搬送時において回転運動を阻害しない範囲であれば、現像剤収容回転部の断面形状を多角形形状など、非円形形状としても構わない。
 そして、この円筒部14の内部には螺旋状の搬送突起(搬送部)14aが設けられており、この搬送突起14aは、円筒部14がR方向へ回転することに伴い、収容された現像剤を部分X(排出口1c)に向けて搬送する機能を有している。
 また、円筒部14の内部には、搬送突起14aにより搬送されてきた現像剤を、円筒部14のR方向への回転(回転軸線は略水平方向)に伴い、部分X側へ受け渡す受け渡し部材(搬送部)16が円筒部14の内部に立設されている。この受け渡し部材16は、現像剤を掬い上げる板状部16aと、板状部16aにより掬い上げられた現像剤を部分Xに向けて搬送(ガイド)する傾斜突起16bが板状部16aの両面に設けられている。また、板状部16aには、現像剤の攪拌性を向上させるべく、現像剤の往来を許容する貫通穴16cが形成されている。
 さらに、円筒部14の長手方向一端側(現像剤搬送方向下流端側)の外周面には駆動入力部としてのギア部14bが接着、固定されている。このギア部14bは、現像剤補給容器1が現像剤受入れ装置8に装着されると、現像剤受入れ装置8に設けられた駆動機構として機能する駆動ギア300と係合する。従って、駆動ギア300からの回転駆動力が回転力受け部としてのギア部14bに入力されると、円筒部14がR方向(図28)へ回転することになる。なお、このようなギア部14bの構成に限らず、円筒部14を回転させることができるのであれば、例えば、ベルトや摩擦車を用いるもの等、他の駆動入力機構を採用しても構わない。
 そして、図29に示すように、円筒部14の長手方向一端側(現像剤搬送方向下流端側)には、部分Xとの接続管の役割を果たす接続部14cが設けられている。なお、上述した傾斜突起16bの一端がこの接続部14cの近傍に至るまで延出するように設けられている。従って、傾斜突起16bにより搬送される現像剤が、再度、円筒部14の底面側へ落下することを可及的に防止し、接続部14c側へ適切に受け渡されるように構成されている。
 また、以上のように円筒部14は回転するのに対し、実施例1と同様に、容器本体1aやポンプ2はフランジ部1gを介して現像剤受入れ装置8に不動となるように(円筒部14の回転軸線方向及び回転方向への移動が阻止されるように)保持されている。それ故、円筒部14は容器本体1aに対して相対回転自在に接続されている。
 また、円筒部14と容器本体1a間にはリング状の弾性シール15が設けられており、この弾性シール15は円筒部14と容器本体1aとの間で所定量圧縮されることでシールする。これにより、円筒部14の回転中にそこから現像剤が漏れてしまうのを防止している。また、これにより、気密性も保たれるので、ポンプ2による解し作用と排出作用を現像剤に対して無駄無く生じさせることが可能となる。つまり、現像剤補給容器1として排出口1c以外には実質内部と外部が連通する開口が無い。
(現像剤補給工程)
 次に、現像剤補給工程について説明する。
 操作者が現像剤補給容器1を現像剤受入れ装置8に挿入、装着させると、実施例1と同様に現像剤補給容器1の係止部3が現像剤受入れ装置8の係止部材9と係止するとともに、現像剤補給容器1のギア部14bが現像剤受入れ装置8の駆動ギア300と係合する。
 その後、駆動ギア300を回転駆動用の別の駆動モータ(不図示)により回転駆動するとともに、係止部材9を上述した駆動モータ500により上下方向に駆動させる。すると、円筒部14がR方向へ回転し、それに伴い、内部の現像剤が搬送突起14aにより受け渡し部材16に向けて搬送される。そして、円筒部14のR方向への回転に伴い、受け渡し部材16は現像剤を掬い上げるとともに接続部14cへと搬送する。そして、接続部14cから容器本体1a内へ搬送されてきた現像剤は、実施例1と同様に、ポンプ2の伸縮動作に伴い、排出口1cから排出される。
 以上が、現像剤補給容器1の一連の装着~補給工程である。なお、現像剤補給容器1を交換する際は、操作者が現像剤受入れ装置8から現像剤補給容器1を取り出し、再度、新たな現像剤補給容器1を挿入、装着すれば良い。
 実施例1~実施例3のような現像剤収容スペース1bが鉛直方向に長い縦型の容器構成の場合、現像剤補給容器1の容積を大きくし充填量を増やすと、現像剤の自重により排出口1c近傍に重力作用がより集中してしまう。その結果、排出口1c近傍の現像剤が圧密されやすくなり、排出口1cからの吸気/排気の妨げとなる。この場合、排出口1c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2の容積変化量の増加により現像剤収容スペース1bの内圧(負圧/正圧)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2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、本実施例では、容器本体1a及びポンプ2の部分Xと円筒部14の部分Yを水平方向に並べて設置しているため、図9に示す構成に対して、容器本体1a内における排出口1c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。
 以上のように、本例の構成であれば、円筒部14を設けたことにより画像形成装置本体に負荷をかけることなく現像剤補給容器1を大容量化することができる。
 また、本例においても、1つのポンプで吸気動作と排気動作を行うことができるので、現像剤排出機構の構成を簡易化することができる。
 なお、円筒部14における現像剤搬送機構として、上述した例に限らず、現像剤補給容器1を振動、或いは、揺動、又はその他の方式を用いる構成としても構わない。具体的には、例えば、図30のような構成にしても構わない。
 つまり、図30に示すように、円筒部14自体は現像剤受入れ装置8に実質不動(僅かにガタがある)に固定される構成としつつ、搬送突起14aの代わりに、円筒部14に対し相対回転することで現像剤を搬送する搬送部材17が円筒部内に内装されている。
 搬送部材17は、軸部17aと軸部17aに固定された可撓性の搬送翼17bから構成されている。また、この搬送翼17bは、軸部17aの軸線方向に対して先端側が傾斜した傾斜部Sを有している。そのため、円筒部14内の現像剤を撹拌しながら部分Xに向けて搬送することが可能となる。
 また、円筒部14の長手方向一端面には回転力受け部としてのカップリング部14eが設けられており、このカップリング部14eは現像剤受入れ装置8のカップリング部材(不図示)と駆動連結することで回転駆動力が入力される構成となっている。そして、このカップリング部14eは搬送部材17の軸部17aと同軸的に結合されており、軸部17aに回転駆動力が伝達される構成となっている。
 従って、現像剤受入れ装置8のカップリング部材(不図示)から付与された回転駆動力により軸部17aに固定されている搬送翼17bが回転し、円筒部14内の現像剤が部分Xに向けて攪拌されながら搬送される。
 但し、図30に示す変形例では、現像剤搬送工程において現像剤に与えるストレスが大きくなってしまう傾向にあり、また、駆動トルクも大きくなってしまうことから、本実施例のような構成の方がより望ましい。
 本例においても、1つのポンプで吸気動作と排気動作を行うことができるので、現像剤排出機構の構成を簡易にすることができる。さらに、排出口を介した吸気動作により現像剤補給容器内を減圧状態(負圧状態)にできることから、現像剤を効率良く解すことが可能となる。
 さらに、本例においても、通気部材(フィルタ)に逆洗効果を生じさせることができるので、フィルタの機能を長期に亘って維持させることが可能となる。
 次に、実施例5の構成について、図31~33を用いて説明する。なお、図31の(a)は現像剤受入れ装置8を現像剤補給容器1の装着方向から見た正面図、(b)は現像剤受入れ装置8の内部の斜視図である。図32の(a)は現像剤補給容器1の全体斜視図、(b)は現像剤補給容器1の排出口21a周辺の部分拡大図、(c)~(d)は現像剤補給容器1を装着部8fに装着した状態を示す正面図及び断面図である。図33の(a)は現像剤収容部20の斜視図、(b)は現像剤補給容器1の内部を示す部分断面図、(c)はフランジ部21の断面図、(d)は現像剤補給容器1を示す断面図である。
 上述した実施例1~4では、現像剤受入れ装置8の係止部材9を上下動させることでポンプを伸縮させる例について説明したが、本例では、現像剤受入れ装置8から現像剤補給容器1が回転駆動力を受ける点が大きく異なる。その他の構成について、上述した実施例と同様な構成については同符号を付すことで詳細な説明を省略する。
 具体的には、本例では、現像剤受入れ装置8から入力された回転駆動力をポンプを往復動させる方向の力へ変換し、これをポンプに伝達する構成としている。
 以下、現像剤受入れ装置8、現像剤補給容器1の構成について、順に、詳細に説明する。
(現像剤受入れ装置)
 まず、現像剤受入れ装置8について、図31を用いて説明する。現像剤受入れ装置8は、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)8fを有している。現像剤補給容器1は、図31(b)に示すように、装着部8fに対して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M方向と一致するように装着部8fに装着される。なお、このM方向は、後述する図33(b)の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8fからの取り出し方向はこのM方向とは反対の方向となる。
 また、装着部8fには、図31(a)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21(図32参照)と当接することでフランジ部21の回転方向への移動を規制するための回転方向規制部(保持機構)29が設けられている。さらに、装着部8fには、図31(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21と係止することでフランジ部21の回転軸線方向への移動を規制するための、回転軸線方向規制部(保持機構)30が設けられている。この回転軸線方向規制部30は、フランジ部21との干渉に伴い弾性変形し、その後、フランジ部21との干渉が解除された段階で弾性復帰することでフランジ部21を係止する樹脂製のスナップロック機構とされている。
 また、装着部8f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21a(図32参照)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31を有している。そして、現像剤補給容器1の排出口21aから現像剤が現像剤受入れ口31を通して現像剤受入れ装置8へと供給される。なお、本実施例において、現像剤受入れ口31の直径φは、装着部8f内での現像剤による汚れを可及的に防止する目的で、排出口21aと同じで、約2mmに設定されている。
 更に、装着部8fは、図31(a)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から駆動ギア列を介して回転駆動力が伝達され、装着部8f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31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。
 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、現像剤受入れ装置8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)
 次に現像剤補給容器1の構成について、図32、図33を用いて説明する。
 現像剤補給容器1は、図32(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20(容器本体とも呼ぶ)を有している。本例では、円筒部20kとポンプ部20bが現像剤収容部20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20の長手方向(現像剤搬送方向)一端側にフランジ部21(非回転部とも呼ぶ)を有している。また、現像剤収容部20はこのフランジ部21に対して相対回転可能に構成されている。
 なお、本例では、図33(d)に示すように、現像剤収容部として機能する円筒部20kの全長L1が約300mm、外径R1が約70mmに設定されている。また、ポンプ部20bの全長L2(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50mm、フランジ部21のギア部20aが設置されている領域の長さL3は約20mmとなっている。また、現像剤収容部として機能する排出部21hが設置されている領域の長さL4は約25mmとなっている。さらに、ポンプ部20bの最大外径R2(使用上の伸縮可能範囲の中で最も伸びた状態のとき)が約65mm、現像剤補給容器1の現像剤を収容し得る全容積が約1250cmとなっている。なお、本例では、現像剤収容部として機能する円筒部20kとポンプ部20bとともに、排出部21hが現像剤を収容し得る領域となっている。
 また、本例では、図32、33に示すように、現像剤補給容器1が現像剤受入れ装置8に装着された状態のとき円筒部20kと排出部21hが水平方向に並ぶように構成されている。つまり、円筒部20k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、その水平方向一端側が排出部21h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が現像剤受入れ装置8に装着された状態のとき排出部21hの鉛直上方に円筒部20kが位置するように構成する場合に比して、吸排気動作を円滑に行うことが可能となる。なぜなら、排出口21a上に存在するトナーの量が少なくなる為、排出口21a近傍の現像剤が圧密され難くなるからである。したがって、吸気動作時にはホッパ8gからエアーを取り込みやすくなり、その結果、通気部材(フィルタ)の逆洗効果もより効果的に働かせることができる。
 このフランジ部21には、図32(b)に示すように、現像剤収容部内(現像剤収容室内)20から搬送されてきた現像剤を一時的に貯留するための中空の排出部(現像剤排出室)21hが設けられている(必要に応じて図33(b)、(c)参照)。この排出部21h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、現像剤受入れ装置8へ現像剤を補給するための小さな排出口21aが形成されている。この排出口21aの大きさについては前述の通りである。
 また、排出部21h内(現像剤排出室内)の底部の内部形状は、残留してしまう現像剤の量を可能な限り低減させるため、排出口21aに向けて縮径する漏斗(じょうご)状に設けられている(必要に応じて図33(b)、(c)参照)。
 さらに、フランジ部21には排出口21aを開閉するシャッタ26が設けられている。このシャッタ26は、現像剤補給容器1の装着部8fへの装着動作に伴い、装着部8fに設けられた突き当て部8h(必要に応じて図31(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26は、現像剤補給容器1の装着部8fへの装着動作に伴い、現像剤収容部20の回転軸線方向(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26から排出口21aが露出されて開封動作が完了する。
 この時点で、排出口21aは装着部8fの現像剤受入れ口31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21は、現像剤補給容器1が現像剤受入れ装置8の装着部8f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21は、図32(c)に示すように、装着部8fに設けられた回転方向規制部29により現像剤収容部20の回転軸線周りの方向へ回転しないように規制(阻止)される。つまり、フランジ部21は現像剤受入れ装置8により実質回転不可となるように保持される(ガタ程度の僅かな無視できる回転は可能となっている)。
 さらに、フランジ部21は、現像剤補給容器1の装着動作に伴い装着部8fに設けられた回転軸線方向規制部30に係止される。具体的には、フランジ部21は、現像剤補給容器1の装着動作の途中で回転軸線方向規制部30に当接することで、回転軸線方向規制部30を弾性変形させる。その後、フランジ部21は、装着部8fに設けられたストッパである内壁部28a(図32(d)参照)に突き当たることで現像剤補給容器1の装着工程が完了する。このとき、装着完了とほぼ同時に、フランジ部21による干渉した状態が解かれて、回転軸線方向規制部30の弾性変形が解除される。
 その結果、図32(d)に示すように、回転軸線方向規制部30がフランジ部21のエッジ部(係止部として機能する)と係止することにより、回転軸線方向(現像剤収容部20の回転軸線方向)への移動が実質阻止(規制)された状態となる。このとき、ガタ程度の僅かな無視できる移動は可能となっている。
 以上のように、本例では、フランジ部21が、現像剤収容部20の回転軸線方向へ自らが移動することがないように、現像剤受入れ装置8の回転軸線方向規制部30により保持されている。更に、フランジ部21は、現像剤収容部20の回転方向へ自らが回転することがないように、現像剤受入れ装置8の回転方向規制部29により保持されている。
 なお、操作者により現像剤補給容器1が装着部8fから取り出される際に、フランジ部21からの作用により回転軸線方向規制部30は弾性変形し、フランジ部21との係止が解除される。なお、現像剤収容部20の回転軸線方向は、ギア部20a(図33)の回転軸線方向とほぼ一致している。
 従って、現像剤補給容器1が現像剤受入れ装置8に装着された状態では、フランジ部21に設けられている排出部21hも、現像剤収容部20の回転軸線方向及び回転方向への移動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、現像剤収容部20は現像剤受入れ装置8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。但し、現像剤収容部20は、フランジ部21により、回転軸線方向への移動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)。
(ポンプ部)
 次に、往復動に伴いその容積が可変なポンプ部(往復動可能なポンプ)20bについて図33、図34を用いて説明する。ここで、図34(a)はポンプ部20bが現像剤補給工程において使用上最大限伸張された状態、図34(b)はポンプ部20bが現像剤補給工程において使用上最大限圧縮された状態を示す現像剤補給容器1の断面図である。
 本例のポンプ部20bは、排出口21a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。
 ポンプ部20bは、図33(b)に示すように、排出部21hと円筒部20kとの間に設けられており、円筒部20kに接続、固定されている。つまり、ポンプ部20bは円筒部20kとともに一体的に回転可能となる。
 また、本例のポンプ部20b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20b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20b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(蛇腹状ポンプ)を採用している。具体的には、図33(a)~(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20bは、現像剤受入れ装置8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20bの伸縮時の容積変化量は、15cm(cc)に設定されている。図33(d)に示すように、ポンプ部20bの全長L2(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50mm、ポンプ部2bの最大外径R2(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65mmとなっている。
 このようなポンプ部20bを採用することにより、現像剤補給容器1(現像剤収容部20及び排出部21h)の内圧を、大気圧よりも高い状態と大気圧よりも低い状態とに、所定の周期(本例では約0.9秒)で、交互に繰り返し変化させることができる。この大気圧は、現像剤補給容器1が設置された環境におけるものである。その結果、小径(直径が約2mm)の排出口21aから排出部21h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。
 また、ポンプ部20bは、図33(b)に示すように、排出部21h側の端部がフランジ部21の内面に設けられたリング状のシール部材27を圧縮した状態で、排出部21hに対して相対回転可能に固定されている。
 これにより、ポンプ部20bは、シール部材27と摺動しながら回転するため、回転中においてポンプ部20b内の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21a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(ポンプ部20b、現像剤収容部20、排出部21h)の内圧を所望の状態にすることができるようになっている。
(駆動伝達機構)
 次に、搬送部20cを回転させるための回転駆動力を現像剤受入れ装置8から受ける、現像剤補給容器1の駆動受け機構(駆動入力部、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33(a)に示すように、現像剤受入れ装置8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(駆動入力部、駆動力受け部)として機能するギア部20aが設けられている。このギア部20aは、ポンプ部20bの長手方向一端側に固定されている。つまり、ギア部20a、ポンプ部20b、円筒部20kは、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20aに入力された回転駆動力はポンプ部20bを介して円筒部20k(搬送部20c)へ伝達される仕組みとなっている。
 つまり、本例では、このポンプ部20bが、ギア部20aに入力された回転駆動力を現像剤収容部20の搬送部20cへ伝達する駆動伝達機構として機能している。
 従って、本例の蛇腹状のポンプ部20b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、現像剤収容部20の長手方向(現像剤搬送方向)一端側、つまり、排出部21h側の一端にギア部20a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の駆動入力部と現像剤受入れ装置8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、現像剤収容部20の長手方向一端の底面(図33(d)の右側の端面)に駆動入力部として非円形状の凹部を設け、一方、現像剤受入れ装置8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。
 現像剤補給容器1には、ギア部20aが受けた搬送部20cを回転させるための回転駆動力を、ポンプ部20b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)が設けられている。なお、本例では、後述するように、駆動変換機構としてカム機構を採用した例について説明するが、このような例だけに限らず、実施例6以降で説明するような他の構成を採用しても構わない。
 つまり、本例では、搬送部20cとポンプ部20bを駆動するための駆動力を1つの駆動入力部(ギア部20a)で受ける構成としつつ、ギア部20a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構成としている。
 これは、現像剤補給容器1に駆動入力部を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できるからである。更に、現像剤受入れ装置8の1つの駆動ギアから駆動を受ける構成としたため、現像剤受入れ装置8の駆動機構の簡易化にも貢献することができる。
 また、現像剤受入れ装置8から往復動力を受ける構成にした場合、前述したような、現像剤受入れ装置8と現像剤補給容器1間の駆動連結が適切に行われずに、ポンプ部20bを駆動することができなくなる恐れがある。具体的には、現像剤補給容器1を画像形成装置100から取り出した後、再度これを装着するような場合に、ポンプ部20bを適切に往復動させることができない問題が懸念される。
 例えば、ポンプ部20bが自然長よりも圧縮された状態でポンプ部20bへの駆動入力を停止させた場合、現像剤補給容器1を取り出すと、ポンプ部20bが自己復元して伸張された状態となる。つまり、画像形成装置100側の駆動出力部の停止位置はそのままであるにも関わらず、ポンプ部20b用の駆動入力部の位置が現像剤補給容器1が取り出されている間に変わってしまう。その結果、画像形成装置100側の駆動出力部と現像剤補給容器1側のポンプ部20b用の駆動入力部との駆動連結が適切に行われず、ポンプ部20bを往復動させることができなくなってしまう。すると、現像剤補給が行われないことになり、その後の画像形成ができない状況に陥ってしまう懸念がある。
 なお、このような問題は、現像剤補給容器1が取り出されている際に、ユーザによりポンプ部20bの伸縮状態を変えられてしまう場合も同様に発生し得る。
 また、このような問題は、新品の現像剤補給容器1へ交換する際にも同様に発生し得る。
 本例の構成であれば、このような問題を解決することが可能である。以下、詳細に説明する。
 現像剤収容部20の円筒部20kの外周面には、図33、34に示すように、周方向において、実質等間隔となるように、回転部として機能するカム突起20dが複数設けられている。具体的には、円筒部20kの外周面に2つのカム突起20dが約180°対向するように設けられている。
 ここで、カム突起20d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20b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21b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。
 一方、フランジ部21の内周面には、このカム突起20dが嵌り込む従動部として機能するカム溝21bが全周に亘り形成されている。このカム溝21bについて、図35を用いて説明する。図35において、矢印Aは円筒部20kの回転方向(カム突起20dの移動方向)、矢印Bはポンプ部20bの伸張方向、矢印Cはポンプ部20bの圧縮方向を示している。また、円筒部20kの回転方向Aに対するカム溝21cのなす角度をα、カム溝21dのなす角度をβとする。また、カム溝21bのポンプ部20bの伸縮方向B、Cにおける振幅(=ポンプ部20bの伸縮長さ)をLとする。
 具体的には、このカム溝21bは、これを展開した図35に示すように、円筒部20k側から排出部21h側へ傾斜した溝部21cと、排出部21h側から円筒部20k側へ傾斜した溝部21dとが、交互に連結された構造となっている。本例では、α=βに設定している。
 従って、本例では、このカム突起20dとカム溝21bが、ポンプ部20bへの駆動伝達機構として機能する。つまり、このカム突起20dとカム溝21bは、駆動ギア300からギア部20aが受けた回転駆動力を、ポンプ部20bを往復移動させる方向への力(円筒部20kの回転軸線方向への力)に変換し、これをポンプ部20bへ伝達する機構として機能する。
 具体的には、駆動ギア300からギア部20aに入力された回転駆動力によりポンプ部20bとともに円筒部20kが回転し、この円筒部20kの回転に伴いカム突起20dが回転することになる。従って、このカム突起20dと係合関係にあるカム溝21bにより、ポンプ部20bが円筒部20kとともに回転軸線方向(図33のX方向)へ往復移動することになる。このX方向は、図31、32のM方向とほぼ平行な方向となっている。
 つまり、このカム突起20dとカム溝21bは、ポンプ部20bが伸張した状態(図34の(a))とポンプ部20bが収縮した状態(図34の(b))が交互に繰り返されるように、駆動ギア300から入力された回転駆動力を変換している。
 従って、本例では、前述のようにポンプ部20bが円筒部20kとともに回転するように構成されているため、円筒部20k内の現像剤がポンプ部20b内を経由する際に、ポンプ20bの回転により現像剤を撹拌する(解す)ことができる。つまり、ポンプ部20bを円筒部20kと排出部21hとの間に設けているため、排出部21hへ送り込まれる現像剤に対して攪拌作用を施すことができるようになっており、更に好ましい構成と言える。
 また、本例では、前述のように円筒部20kがポンプ部20bとともに往復動するように構成されているため、円筒部20kの往復動により円筒部20k内の現像剤を攪拌する(解す)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20kの回転に伴い排出部21hへ搬送される現像剤搬送量(単位時間当たり)が、排出部21hからポンプ作用により現像剤受入れ装置8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21hへの搬送部20cによる現像剤の搬送能力に対してポンプ部20bによる現像剤の排出能力の方が大きいと、排出部21h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から現像剤受入れ装置8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。
 そこで、本例の駆動変換機構は、排出部21hへの搬送部20cによる現像剤の搬送量を2.0g/s、ポンプ部20bによる現像剤の排出量を1.2g/sに設定している。
 また、本例では、駆動変換機構は、円筒部20kが1回転する間にポンプ部20b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20kを現像剤受入れ装置8内で回転させる構成の場合、駆動モータ500は円筒部20k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20k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20k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20k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20b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20bの容積変化量を増加させれば、ポンプ部20b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20b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20bを往復動させるのに要する負荷が増大してしまう。また、その際には通気部材(フィルタ)に対し、排気動作時の目詰まり度合いも大きくなってしまう。
 このような理由から、本例では、円筒部20kが1回転する間にポンプ部20bを複数周期動作させているのである。これにより、円筒部20kが1回転する間にポンプ部20bを1周期しか動作させない場合に比して、ポンプ部20b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20kの回転数を低減することが可能となる。
 ここで、円筒部20kが1回転する間にポンプ部20bを複数周期動作させることに伴う効果について検証実験を行った。実験方法は、現像剤補給容器1に現像剤を充填し、現像剤補給工程における現像剤の排出量と円筒部20kの回転トルクを測定した。そして、円筒部20kの回転トルクと予め設定された円筒部20kの回転数から、円筒部20kの回転に必要な駆動モータ500の出力(=回転トルク×回転数)を算出した。実験条件は、円筒部20kの1回転当たりのポンプ部20bの動作回数を2回、円筒部20kの回転数を30rpm、ポンプ部20bの容積変化量を15cmとした。
 検証実験の結果、現像剤補給容器1からの現像剤排出量は、約1.2g/sとなった。また、円筒部20kの回転トルク(定常時の平均トルク)は0.64N・mで、駆動モータ500の出力は、約2W(モータ負荷(W)=0.1047×回転トルク(N・m)×回転数(rpm)。0.1047は単位換算係数)と算出された。
 一方、円筒部20kの1回転当たりのポンプ部20bの動作回数を1回、円筒部20kの回転数を60rpmに設定して、それ以外の条件は上記と同様にして比較実験を行った。つまり、上記の検証実験と現像剤の排出量が同じ、約1.2g/sとなるようにした。
 すると、比較実験の場合、円筒部20kの回転トルク(定常時の平均トルク)は0.66N・mで、駆動モータ500の出力は、約4Wと算出された。
 以上の結果から、円筒部20kが1回転する間にポンプ部20bを複数周期動作させる構成にした方が好ましいことが確認できた。つまり、円筒部20kの回転数を低減させたままでも、現像剤補給容器1の排出性能を維持することが可能になることが確認できた。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。
 また、本例の構成であれば、容積可変量が増えないので排気動作時の通気部材(フィルタ)への目詰まり度合いは変わらず、さらに単位時間当たりの吸気動作・排気動作の切り替え回数が増えるため、フィルタの逆洗回数が増え、より効果的に逆洗効果を働かせることができる。
(駆動変換機構の配置位置)
 本例では、図33、図34に示すように、駆動変換機構(カム突起20dとカム溝21bにより構成されるカム機構)を、現像剤収容部20の外部に設けている。つまり、駆動変換機構を、円筒部20k、ポンプ部20b、フランジ部21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20k、ポンプ部20b、フランジ部21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20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)となってしまったり、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。
 (ポンプ部による現像剤排出原理)
 次に、図34を用いて、ポンプ部による現像剤補給工程について説明する。
 本例では、後述するように、吸気工程(排出口21aを介した吸気動作)と排気工程(排出口21aを介した排気動作)が交互に繰り返し行われるように、駆動変換機構により回転力の駆動変換が行われる構成となっている。以下、吸気工程と排気工程について、順に、詳細に説明する。
(吸気工程)
 まず、吸気工程(排出口21aを介した吸気動作)について説明する。
 図34(a)に示すように、上述した駆動変換機構(カム機構)によりポンプ部20bがω方向に伸張されることで、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20b、円筒部20k、フランジ部21)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21aを除き実質密閉された状態となっており、さらに、排出口21a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21a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21a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21a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21a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。
 また、その結果、エアーが排出口21a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21aに詰まってしまうことなく、排出口21a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21a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。
(排気工程)
 次に、排気工程(排出口21aを介した排気動作)について説明する。
 図34(b)に示すように、上述した駆動変換機構(カム機構)によりポンプ部20bがγ方向に圧縮されることで、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20b、円筒部20k、フランジ部21)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21a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21a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、図34(b)に示すように、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21aから押し出される。つまり、現像剤補給容器1から現像剤受入れ装置8へ現像剤Tが排出される。
 その後、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。
(カム溝の設定条件)
 次に、図36~図41を用いてカム溝21bの設定条件の変形例について説明する。図36~図41は、いずれも、カム溝21bの展開図を示したものである。図36~図41に示すフランジ部21の展開図を用いて、カム溝21bの形状を変更した場合のポンプ部20bの運転条件に与える影響について説明する。
 ここで、図36~図41において、矢印Aは現像剤収容部20の回転方向(カム突起20dの移動方向)、矢印Bはポンプ部20bの伸張方向、矢印Cはポンプ部20bの圧縮方向を示す。また、カム溝21bのうち、ポンプ部20bを圧縮させる際に使用される溝をカム溝21c、ポンプ部20bを伸張させる際に使用する溝をカム溝21dとする。更に、現像剤収容部20の回転方向Aに対するカム溝21cのなす角度をα、カム溝21dのなす角度をβ、カム溝のポンプ部20bの伸縮方向B、Cにおける振幅(=ポンプ部20bの伸縮長さ)をLとする。
 まず、ポンプ部20bの伸縮長さLに関して説明する。
 例えば、伸縮長さLを短くした場合、ポンプ部20bの容積変化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20b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36に示すように、角度α、βが一定の状態でカム溝の振幅L´をL´<Lに設定すれば、図35の構成に対し、ポンプ部20b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、L´>L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、現像剤収容部20の回転速度が一定であれば、現像剤収容部20が一定時間回転した時に移動するカム突起20dの移動距離が増えるため、結果としてポンプ部20bの伸縮速度は増加する。
 その一方、カム突起20dがカム溝21bを移動する際にカム溝21bから受ける抵抗が大きくなるため、結果として現像剤収容部20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37に示すように、伸縮長さLが一定の状態でカム溝21cの角度α´、カム溝21dの角度β´を、α´>α及びβ´>βに設定すれば、図35の構成に対しポンプ部20bの伸縮速度を増加できる。その結果、現像剤収容部20の1回転当たりのポンプ部20bの伸縮回数を増加させることができる。更に、排出口21a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21a周辺に存在する現像剤の解し効果は向上する。また、ポンプ部20bの伸縮回数が増加することで単位時間当たりの吸気動作数が増加するため、それに伴い逆洗回数が増え、より効果的に逆洗効果を働かせることができる。
 逆に、α´<α及びβ´<βに設定すれば現像剤収容部20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20bを伸張させた際に、排出口21aから入り込んだ空気により排出口21a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21h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20b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38に示すカム溝21bのように、角度α<角度βに設定すれば、ポンプ部20b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、図40に示すように角度α>角度βに設定すれば、ポンプ部20b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。
 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20bを伸張する時よりも圧縮する時の方がポンプ部20bの動作力が大きくなってしまう。その結果、ポンプ部20bを圧縮する時の方が現像剤収容部20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21bを図38に示す構成に設定すれば、図35の構成に対しポンプ部20b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、圧縮時にカム突起20dがカム溝21bから受ける抵抗が小さくなり、ポンプ部20b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。
 この場合、通気部材(フィルタ)に対しては、吸気動作時にはより速い流速で逆洗方向にエアーを取り込むことができるため、より効果的に逆洗効果を働かせることができる。
 なお、図39に示すように、カム溝21c、21dの間に現像剤収容部20の回転方向(図中矢印A)に対して実質平行なカム溝21eを設けても良い。この場合、カム突起20dがカム溝21eを通過している間はカム作用が働かないので、ポンプ部20bが伸縮動作を停止する過程を設けることが可能となる。
 それにより、例えば、ポンプ部20bが伸張した状態で動作停止する過程を設ければ、排出口21a周辺に常に現像剤が存在する排出初期には、動作停止の間、現像剤補給容器1内の減圧状態が維持されるため現像剤の解し効果がより向上する。
 一方、排出末期には、現像剤補給容器1内の現像剤が少なくなるのと、排出口21aから入り込んだ空気により排出口21a周辺に存在する現像剤が吹き飛ばされることにより、排出部21h内に現像剤を十分に貯留することができなくなる。
 つまり、現像剤の排出量が次第に減少してしまう傾向となるが、この場合も伸張した状態で動作を停止することで、その間に現像剤収容部20を回転し現像剤を搬送し続ければ、排出部21hを現像剤で十分に満たすことができる。従って、現像剤補給容器1内の現像剤が空となるまで安定した現像剤の排出量を維持することができる。
 また、図35の構成において、ポンプ部20bの1周期当たりの現像剤排出量を増加させる場合、前述のようにカム溝の伸縮長さLを長く設定することで達成できる。しかし、この場合、ポンプ部20bの容積変化量が増加することになるから、外気圧に対し発生できる圧力差も大きくなる。そのため、ポンプ部20bを駆動させるための駆動力も増加し、現像剤受入れ装置8で必要となる駆動負荷が過大になる恐れがある。
 そこで、上記の弊害を発生させることなく、ポンプ部20bの1周期当たりの現像剤の排出量を増加させるために、図40に示すカム溝21bのように、角度α>角度βに設定することで、ポンプ部20bの圧縮速度を伸張速度に対して大きくしても構わない。
 ここで、図40の構成の場合について検証実験を行った。
 検証方法は、図40に示すカム溝21bを有する現像剤補給容器1に現像剤を充填し、ポンプ部20bを圧縮動作→伸張動作の順で容積変化させて排出実験を行い、その際の排出量を測定した。また実験条件として、ポンプ部20bの容積変化量を50cm、ポンプ部20bの圧縮速度を180cm/s、ポンプ部20bの伸張速度を60cm/sに設定した。ポンプ部20bの動作周期は約1.1秒である。
 なお、図35の構成の場合についても、同様に、現像剤の排出量を測定した。但し、ポンプ部20bの圧縮速度及び伸張速度は、いずれも90cm/sに設定し、ポンプ部20bの容積変化量とポンプ部20bの1周期にかかる時間は、図40の例と同じである。
 検証実験結果について説明する。まず図42(a)に、ポンプ20bの容積変化時における現像剤補給容器1の内圧変化の推移を示す。図42(a)において、横軸は時間を示し、縦軸は大気圧(基準(0))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)。また、実線は図40、点線は図35に示すカム溝21bを有する現像剤補給容器1での圧力推移を示す。
 まず、ポンプ部20bの圧縮動作時において、両例とも時間経過とともに内圧は上昇し、圧縮動作終了時にピークに達する。この際、現像剤補給容器1内が大気圧(外気圧)に対して正圧で推移するため、内部の現像剤に対して圧力が掛かり現像剤は排出口21aから排出される。
 続いて、ポンプ部20bの伸張動作時には、ポンプ部20bの容積が増加するため、両例とも現像剤補給容器1の内圧は減少していく。この際は、現像剤補給容器1内が大気圧(外気圧)に対して正圧から負圧になり、エアーが排出口21aから取り込まれるまでは、内部の現像剤に対して圧力が掛かり続けるため、現像剤は排出口21aから排出される。
 つまり、ポンプ部20bの容積変化時において、現像剤補給容器1が正圧状態、即ち内部の現像剤に圧力が掛かっている間は現像剤が排出されるため、ポンプ部20bの容積変化時における現像剤の排出量は、圧力の時間積分量に応じて増加する。
 ここで、図42(a)に示すように、ポンプ20bの圧縮動作終了時の到達圧は、図40の構成では5.7kPa、図35の構成では5.4kPaとなり、ポンプ部20bの容積変化量が同一にもかかわらず図40の構成の方が高くなっている。これは、ポンプ部20bの圧縮速度を大きくすることで現像剤補給容器1内が一気に加圧され、圧力に押されて現像剤が排出口21aに一気に集中することで、現像剤が排出口21aから排出される際の排出抵抗が大きくなったためである。両例とも排出口21aは小径に設定されているため、更にその傾向は顕著なものとなる。従って、図42(a)に示すように、両例ともポンプ部の1周期にかかる時間は同じであるため、圧力の時間積分量は図40の例の方が大きくなっている。
 次に、表3に、ポンプ部20bの1周期当たりにおける現像剤の排出量の実測値を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 表3に示すように、図40の構成では3.7g、図35の構成では3.4gであり、図40の方が多く排出されていた。この結果と図42(a)の結果から、ポンプ部20bの1周期当たりにおける現像剤の排出量が、圧力の時間積分量に応じて増加することが改めて確認された。
 以上のように、図40のように、ポンプ部20bの圧縮速度を伸張速度に対して大きく設定し、ポンプ部20bの圧縮動作時に現像剤補給容器1内をより高い圧力に到達させることで、ポンプ部20bの1周期当たりの現像剤排出量を増加させることができる。
 次に、ポンプ部20bの1周期当たりの現像剤排出量を増加させる別の方法について説明する。
 図41に示すカム溝21bでは、図39と同様に、カム溝21cとカム溝21dの間に現像剤収容部20の回転方向に対して実質平行なカム溝21eを設けている。但し、図41に示すカム溝21bでは、カム溝21eはポンプ部20bの1周期の中で、ポンプ部20bの圧縮動作の後にポンプ部20bを圧縮した状態で、ポンプ部20bを動作停止させる位置に設けている。
 ここで、同様に、図41の構成についても、現像剤の排出量の測定を行った。検証実験方法は、ポンプ部20bの圧縮速度及び伸張速度を180cm/sに設定し、それ以外は図40に示す例と同様とした。
 検証実験結果について説明する。図42(b)に、ポンプ部20bの伸縮動作中における現像剤補給容器1の内圧変化の推移を示す。ここで、実線は図41、点線は図40に示すカム溝21bを有する現像剤補給容器1での圧力推移を示す。
 図41の場合においても、ポンプ部20bの圧縮動作時は時間経過とともに内圧は上昇して圧縮動作終了時にピークに達する。この際、図40と同様に、現像剤補給容器1内が正圧状態で推移するため、内部の現像剤は排出される。なお、図41の例におけるポンプ部20bの圧縮速度は図40の例と同一に設定したので、ポンプ部20bの圧縮動作終了時の到達圧は5.7kPaで、図40の時と同等だった。
 続いて、ポンプ部20bを圧縮した状態で動作を停止すると、現像剤補給容器1の内圧は緩やかに減少していく。これは、ポンプ部20bの動作停止後も、ポンプ部20bの圧縮動作で発生した圧力が残っているため、その作用により内部の現像剤とエアーが排出されるためである。但し、圧縮動作終了後、即伸張動作を開始するよりは、内圧を高い状態で維持することができるため、その間に現像剤はより多く排出される。
 更に、その後伸張動作を開始させると、図40の例と同様に現像剤補給容器1の内圧は減少していき、現像剤補給容器1内が正圧から負圧になるまでは、内部の現像剤に対して圧力が掛かり続けるため現像剤は排出される。
 ここで、図42(b)において圧力の時間積分値を比較すると、両例ともポンプ部20bの1周期にかかる時間は同じであるため、ポンプ部20bの動作停止時に高い内圧を維持している分、圧力の時間積分量は図41の例の方が大きくなっている。
 また、表3に示すように、ポンプ部20bの1周期当たりにおける現像剤の排出量の実測値は、図41の場合では4.5gで、図40の場合(3.7g)より多く排出されていた。図42(b)と表3の結果から、ポンプ部20bの1周期当たりにおける現像剤の排出量が、圧力の時間積分量に応じて増加することが改めて確認された。
 このように、図41の例は、ポンプ部20bの圧縮動作の後、ポンプ部20bを圧縮した状態で動作停止するように設定した構成である。そのため、ポンプ部20bの圧縮動作時に現像剤補給容器1内をより高い圧力に到達させ、かつその圧力をできるだけ高い状態で維持することにより、ポンプ部20bの1周期当たりの現像剤排出量を更に増加させることができる。
 以上のように、カム溝21b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、現像剤受入れ装置8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。
 なお、図35~図41においては、ポンプ部20bによる排気動作と吸気動作が交互に切り替わる構成となっているが、排気動作や吸気動作をその途中で一旦中断させて、所定時間経過後に排気動作や吸気動作を再開させるようにしても構わない。
 例えば、ポンプ部20bによる排気動作を一気に行うのではなく、ポンプ部の圧縮動作を途中で一旦停止させて、その後再び圧縮して排気しても良い。吸気動作も同様である。更に、現像剤の排出量や排出速度を満足できる範囲内において、排気動作や吸気動作を多段階にしても構わない。このように、排気動作や吸気動作をそれぞれ多段階に分割して実行するように構成したとしても、「排気動作と吸気動作を交互に繰り返し行う」ことに変わりは無い。
 また、図67に示すように、ギア20aの内周面側に排出口21aの直上方を通過できるように円筒部20kの軸線方向に沿って伸びた撹拌棒20xを設けても構わない。ここで、図67(a)は現像剤補給容器の内部斜視図であり、(b)は現像剤補給容器の断面図である。
 この撹拌棒20xは、円筒部20kの回転に伴って一体回転することにより、排出口21aの直上方の位置に存在する現像剤層を解す機能を備えている。従って、排出部21h内の現像剤層がたとえ高嵩密度になってしまった場合でも、現像剤を解した上で排出させることが可能となる。つまり、上述したポンプによる吸気動作(負圧化)に伴う現像剤解し効果をアシストすることが可能となる。
 なお、円筒部20kの回転方向における撹拌棒20xの設置位置については、以下の通りである。つまり、ポンプ部20bが収縮する途中の時点で、排出口21aに最接近するタイミングとなるように撹拌棒20xを設置、または、ポンプ部20bが伸長する途中の時点で、排出口21aに最接近するタイミングとなるように撹拌棒20xを設置することが好ましい。これは、ポンプ20bが動作している途中で排出口21a上の現像剤をほぐすことで、よりほぐし効果が高まるためである。
 また、撹拌棒20xを設けることにより、吸気動作時に排出口21a上の現像剤をよりほぐすことができることになり、その分吸気動作時に排出口21aから取り込まれるエアー量も増加する。そのため吸気動作時に通気部材(フィルタ)を通過する逆洗方向のエアー量も増加するため、より効果的に逆洗効果を働かせることができる。
 以上のように、本例においても、1つのポンプで吸気動作と排気動作を行うことができるので、現像剤排出機構の構成を簡易にすることができる。さらに、排出口を介した吸気動作により現像剤補給容器内を減圧状態(負圧状態)にできることから、現像剤を効率良く解すことが可能となる。
 さらに、本例においても、通気部材(フィルタ)に逆洗効果を生じさせることができるので、フィルタの機能を長期に亘って維持させることが可能となる。
 また、本例では、搬送部(螺旋状の凸部20c)を回転させるための駆動力とポンプ部(蛇腹状のポンプ部20b)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20a)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、現像剤受入れ装置に設けられた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、現像剤受入れ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、現像剤受入れ装置に対する現像剤補給容器の位置決め機構として簡易なものを採用することが可能となる。
 また、本例の構成によれば、現像剤受入れ装置から受けた搬送部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、ポンプ部を適切に往復動させることが可能となる。つまり、現像剤補給容器が現像剤受入れ装置から往復駆動力の入力を受ける方式においてポンプ部の駆動を適切に行えなくなってしまう問題を回避することが可能となる。
 次に、実施例6の構成について図43(a)~(b)を用いて説明する。図43(a)は現像剤補給容器1の概略斜視図、図43(b)はポンプ部20bが伸びた状態を示す概略断面図である。本例では、上述した実施例と同様な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。
 本例では、現像剤補給容器1の回転軸線方向において円筒部20kを分断する位置にポンプ部20bとともに駆動変換機構(カム機構)を設けた点が実施例5と大きく異なる。その他の構成は実施例5とほぼ同様である。
 図43(a)に示すように、本例では、回転に伴い現像剤を排出部21hに向けて搬送する円筒部20kは、円筒部20k1と円筒部20k2により構成されている。そして、ポンプ部20bはこの円筒部20k1と円筒部20k2との間に設けられている。
 このポンプ部20bと対応する位置に駆動変換機構として機能するカムフランジ部15が設けられている。このカムフランジ部15の内面には、実施例5と同様に、カム溝15aが全周に亘って形成されている。一方、円筒部20k2の外周面には、カム溝15aに嵌まり込むように構成された、駆動変換機構として機能するカム突起20dが形成されている。
 また、現像剤受入れ装置8には回転方向規制部29(必要に応じて図31参照)と同様な部位が形成されており、カムフランジ部15の保持部として機能することにより実質回転不可となるように保持される。さらに、現像剤受入れ装置8には回転軸線方向規制部30(必要に応じて図31参照)と同様な部位が形成されており、カムフランジ部15の保持部として機能することにより実質移動不可となるように保持される。
 従って、ギア部20aに回転駆動力が入力されると、円筒部20k2とともにポンプ部20bがω方向とγ方向へ往復動(伸縮)することになる。
 以上のように、本例においても、1つのポンプで吸気動作と排気動作を行うことができるので、現像剤排出機構の構成を簡易にすることができる。さらに、排出口を介した吸気動作により現像剤補給容器内を減圧状態(負圧状態)にできることから、現像剤を効率良く解すことが可能となる。
 また、ポンプ部20bの設置位置を円筒部を分断する位置に設けたとしても、実施例5と同様に、現像剤受入れ装置8から受けた回転駆動力によりポンプ部20bを往復動させることが可能となる。
 さらに、本例においても、通気部材(フィルタ)に逆洗効果を生じさせることができるので、フィルタの機能を長期に亘って維持させることが可能となる。
 なお、排出部21hに貯留されている現像剤に対して効率良くポンプ部20bによる作用を施せるという点で、ポンプ部20bが排出部21hに直接的に接続されている実施例5の構成の方がより好ましい。
 さらに、現像剤受入れ装置8により実質不動となるように保持しなければならないカムフランジ部(駆動変換機構)15が別途必要となってしまう。また、現像剤受入れ装置8側にカムフランジ部15が円筒部20kの回転軸線方向に移動するのを規制する機構が別途必要となってしまう。従って、このような機構の複雑化を考慮すると、フランジ部21を利用する実施例5の構成の方がより好ましい。
 なぜなら、実施例5では、排出口21aの位置を実質不動とするためフランジ部21が現像剤受入れ装置8により保持される構成となっており、この点に着目して駆動変換機構を構成する一方のカム機構をフランジ部21に設けているからである。つまり、駆動変換機構の簡易化を図っているからである。
 次に、実施例7の構成について図44を用いて説明する。本例では、上述した実施例と同様な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。
 本例では、現像剤補給容器1の現像剤搬送方向上流側の端部に駆動変換機構(カム機構)を設けた点と、円筒部20k内の現像剤を攪拌部材20mを用いて搬送する点が実施例5と大きく異なる。その他の構成は実施例5とほぼ同様である。
 本例では、図44に示すように、円筒部20k内に円筒部20kに対して相対回転する搬送部としての撹拌部材20mが設けられている。この撹拌部材20mは、現像剤受入れ装置8に回転不可となるように固定された円筒部20kに対し、ギア部20aが受けた回転駆動力により、相対回転することにより現像剤を攪拌しながら排出部21hに向けて回転軸線方向に搬送する機能を有している。具体的には、攪拌部材20mは、軸部と、この軸部に固定された搬送翼部と、を備えた構成となっている。
 また、本例では、駆動入力部としてのギア部20aが、現像剤補給容器1の長手方向一端側(図44において右側)に設けられており、このギア部20aが攪拌部材20mと同軸的に結合された構成となっている。
 さらに、ギア部20aと同軸的に回転するようにギア部20aと一体化された中空のカムフランジ部21iが現像剤補給容器の長手方向一端側(図44において右側)に設けられている。このカムフランジ部21iには、円筒部20kの外周面に約180°対向する位置に2つ設けられたカム突起20dと嵌合するカム溝21bが、内面に全周に亘って形成されている。
 また、円筒部20kはその一端部(排出部21h側)がポンプ部20bに固定され、更にポンプ部20bはその一端部(排出部21h側)がフランジ部21に固定されている(それぞれ熱溶着法により両者が固定されている)。従って、現像剤受入れ装置8に装着された状態では、ポンプ部20bと円筒部20kはフランジ部21に対して実質回転不可となる。
 なお、本例においても、実施例5と同様に、現像剤補給容器1が現像剤受入れ装置8に装着されると、フランジ部21(排出部21h)は現像剤受入れ装置8により回転方向並びに回転軸線方向への移動が阻止された状態となる。
 従って、現像剤受入れ装置8からギア部20aに回転駆動力が入力されると、攪拌部材20mとともにカムフランジ部21iが回転する。その結果、カム突起20dはカムフランジ部21iのカム溝21bによってカム作用を受け、円筒部20kが回転軸線方向へ往復移動を行うことにより、ポンプ部20bが伸縮するようになる。
 このように、攪拌部材20mが回転するに連れて現像剤が排出部21hへと搬送され、排出部21h内にある現像剤は最終的にポンプ部20bによる吸排気動作により排出口21aから排出される。
 以上のように、本例においても、1つのポンプで吸気動作と排気動作を行うことができるので、現像剤排出機構の構成を簡易にすることができる。さらに、排出口を介した吸気動作により現像剤補給容器内を減圧状態(負圧状態)にできることから、現像剤を効率良く解すことが可能となる。
 さらに、本例においても、通気部材(フィルタ)に逆洗効果を生じさせることができるので、フィルタの機能を長期に亘って維持させることが可能となる。
 また、本例の構成においても、実施例5~6と同様に、現像剤受入れ装置8からギア部20aが受けた回転駆動力により、円筒部20kに内蔵された攪拌部材20mの回転動作とポンプ部20bの往復動作の双方を行うことが可能となる。
 なお、本例の場合、円筒部20kでの現像剤搬送工程において現像剤に与えるストレスが大きくなってしまう傾向にあり、また、駆動トルクも大きくなってしまうことから、実施例5や6の構成の方がより好ましい。
 次に、実施例8の構成について、図45(a)~(d)を用いて説明する。図45の(a)は現像剤補給容器1の概略斜視図、(b)は現像剤補給容器1の拡大断面図、(c)~(d)はカム部の拡大斜視図である。本例では、上述した実施例と同様な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。
 本例では、ポンプ部20bが現像剤受入れ装置8により回転不可となるように固定されている点が大きく異なり、その他の構成は実施例5とほぼ同様である。
 本例では、図45(a)、(b)に示すように、ポンプ部20bと現像剤収容部20の円筒部20kとの間に中継部20fが設けられている。この中継部20fは、その外周面にカム突起20dが約180°対向する位置に2つ設けられており、その一端側(排出部21h側)はポンプ部20bに接続、固定されている(熱溶着法により両者が固定されている)。
 また、ポンプ部20bは、その一端部(排出部21h側)がフランジ部21に固定(熱溶着法により両者が固定されている)されており、現像剤受入れ装置8に装着された状態では、実質回転不可となる。
 そして、円筒部20kと中継部20fとの間でシール部材27が圧縮されるように構成されており、円筒部20kは中継部20fに対して相対回転可能となるように一体化されている。また、円筒部20kの外周部には、後述するカムギア部7から回転駆動力を受けるための回転受け部(凸部)20gが設けられている。
 一方、中継部20fの外周面を覆うように、円筒形状のカムギア部7が設けられている。このカムギア部7はフランジ部21に対して円筒部20kの回転軸線方向には実質不動(ガタ程度の移動は許容する)となるよう係合し、且つフランジ部21に対して相対回転可能となるように設けられている。
 このカムギア部7には、図45(c)に示すように、現像剤受入れ装置8から回転駆動力が入力される駆動入力部としてのギア部7aと、カム突起20dと係合するカム溝7bが設けられている。さらに、カムギア部7には、図45(d)に示すように、回転受け部20gと係合して円筒部20kと連れ回りするための回転係合部(凹部)7cが設けられている。つまり、回転係合部(凹部)7cは、回転受け部20gに対し回転軸線方向への相対移動が許容されながらも、回転方向へは一体的に回転できるような係合関係となっている。
 本例における現像剤補給容器1の現像剤補給工程について説明する。
 現像剤受入れ装置8の駆動ギア300からギア部7aが回転駆動力を受けてカムギア部7が回転すると、カムギア部7は回転係合部7cにより回転受け部20gと係合関係にあるので、円筒部20kとともに回転する。つまり、回転係合部7cと回転受け部20gが、現像剤受入れ装置8からギア部7aに入力された回転駆動力を円筒部20k(搬送部20c)へ伝達する役割を果たしている。
 一方、実施例5~7と同様に、現像剤補給容器1が現像剤受入れ装置8に装着されると、フランジ部21は回転不可となるように現像剤受入れ装置8に保持され、その結果、フランジ部21に固定されたポンプ部20bと中継部20fも回転不可となる。また同時に、フランジ部21は回転軸線方向への移動が現像剤受入れ装置8により阻止された状態となる。
 従って、カムギア部7が回転すると、カムギア部7のカム溝7bと中継部20fのカム突起20dとの間にカム作用が働く。つまり、現像剤受入れ装置8からギア部7aに入力された回転駆動力が、中継部20fと円筒部20kを(現像剤収容部20の)回転軸線方向へ往復動させる力へ変換される。その結果、フランジ部21にその往復動方向一端側(図45(b)の左側)の位置が固定された状態にあるポンプ部20bは、中継部20fと円筒部20kの往復動に連動して伸縮することになり、ポンプ動作が行われることになる。
 このように、円筒部20kが回転するに連れて搬送部20cにより現像剤が排出部21hへと搬送され、排出部21h内にある現像剤は最終的にポンプ部20bによる吸排気動作により排出口21aから排出される。
 以上のように、本例においても、1つのポンプで吸気動作と排気動作を行うことができるので、現像剤排出機構の構成を簡易にすることができる。さらに、排出口を介した吸気動作により現像剤補給容器内を減圧状態(負圧状態)にできることから、現像剤を効率良く解すことが可能となる。
 さらに、本例においても、通気部材(フィルタ)に逆洗効果を生じさせることができるので、フィルタの機能を長期に亘って維持させることが可能となる。
 また、本例では、現像剤受入れ装置8から受けた回転駆動力を、円筒部20kを回転させる力とポンプ部20bを回転軸線方向へ往復動(伸縮動作)させる力に同時変換し、伝達している。
 従って、本例においても、実施例5~7と同様に、現像剤受入れ装置8から受けた回転駆動力により、円筒部20k(搬送部20c)の回転動作とポンプ部20bの往復動作の両方を行うことが可能となる。
 次に、実施例9の構成について、図46(a)、(b)を用いて説明する。図46の(a)は現像剤補給容器1の概略斜視図、(b)は現像剤補給容器1の拡大断面図を示している。本例では、上述した実施例と同様な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。
 本例では、現像剤受入れ装置8の駆動機構300から受けた回転駆動力を、ポンプ部20bを往復動させるための往復駆動力に変換した後、その往復駆動力を回転駆動力に変換することで円筒部20kを回転させる点が、上記実施例5と大きく異なる点である。
 本例では、図46(b)に示すように、ポンプ部20bと円筒部20kとの間に中継部20fが設けられている。この中継部20fは、その外周面にカム突起20dが各々約180°対向する位置に2つ設けられており、その一端側(排出部21h側)はポンプ部20bに接続、固定されている(熱溶着法により両者が固定されている)。
 また、ポンプ部20bは、その一端部(排出部21h側)がフランジ部21に固定(熱溶着法により両者が固定されている)されており、現像剤受入れ装置8に装着された状態では、実質回転不可となる。
 そして、円筒部20kの一端部と中継部20fとの間でシール部材27が圧縮されるように構成されており、円筒部20kは中継部20fに対して相対回転可能となるように一体化されている。また、円筒部20kの外周部には、カム突起20iが各々約180°対向する位置に2つ設けられている。
 一方、ポンプ部20bや中継部20fの外周面を覆うように、円筒形状のカムギア部7が設けられている。このカムギア部7は、フランジ部21に対して円筒部20kの回転軸線方向には不動となるよう係合し、且つ相対回転可能となるように設けられている。また、このカムギア部7には、実施例8と同様に、現像剤受入れ装置8から回転駆動力が入力される駆動入力部としてのギア部7aと、カム突起20dと係合するカム溝7bが設けられている。
 更に、円筒部20kや中継部20fの外周面を覆うように、カムフランジ部15が設けられている。カムフランジ部15は、現像剤補給容器1が現像剤受入れ装置8の装着部8fに装着されると、実質不動となるように構成されている。また、このカムフランジ部15には、カム突起20iと係合するカム溝15aが設けられている。
 次に、本例における現像剤補給工程について説明する。
 現像剤受入れ装置8の駆動ギア300からギア部7aが回転駆動力を受けてカムギア部7が回転する。すると、ポンプ部20bと中継部20fはフランジ部21に回転不可に保持されているため、カムギア部7のカム溝7bと中継部20fのカム突起20dとの間にカム作用が働く。
 つまり、現像剤受入れ装置8からギア部7aに入力された回転駆動力が、中継部20fを(円筒部20kの)回転軸線方向へ往復動させる力へ変換される。その結果、フランジ部21にその往復動方向一端側(図46(b)の左側)の位置が固定された状態にあるポンプ部20bは、中継部20fの往復動に連動して伸縮することになり、ポンプ動作が行われることになる。
 更に、中継部20fが往復動すると、カムフランジ部15のカム溝15aとカム突起20iとの間にカム作用が働き、回転軸線方向への力が回転方向への力に変換され、これが円筒部20kへ伝達される。その結果、円筒部20k(搬送部20c)が回転することになる。よって、円筒部20kが回転するに連れて搬送部20cにより現像剤が排出部21hへと搬送され、排出部21h内にある現像剤は最終的にポンプ部20bによる吸排気動作により排出口21aから排出される。
 以上のように、本例においても、1つのポンプで吸気動作と排気動作を行うことができるので、現像剤排出機構の構成を簡易にすることができる。さらに、排出口を介した吸気動作により現像剤補給容器内を減圧状態(負圧状態)にできることから、現像剤を効率良く解すことが可能となる。
 さらに、本例においても、通気部材(フィルタ)に逆洗効果を生じさせることができるので、フィルタの機能を長期に亘って維持させることが可能となる。
 また、本例では、現像剤受入れ装置8から受けた回転駆動力を、ポンプ部20bを回転軸線方向へ往復動(伸縮動作)させる力に変換させた後、その力を円筒部20kを回転させる力に変換し、伝達している。
 従って、本例においても、実施例5~8と同様に、現像剤受入れ装置8から受けた回転駆動力により、円筒部20k(搬送部20c)の回転動作とポンプ部20bの往復動作の両方を行うことが可能となる。
 但し、本例の場合、現像剤受入れ装置8から入力された回転駆動力を往復駆動力に変換した上で再度回転方向の力へ変換しなければならず、駆動変換機構の構成が複雑化してしまうため、再変換が不要な実施例5~8の構成の方がより好ましい。
 次に、実施例10の構成について、図47(a)~(b)、図48(a)~(d)を用いて説明する。図47の(a)は現像剤補給容器の概略斜視図、(b)は現像剤補給容器の拡大断面図、図48(a)~(d)は駆動変換機構の拡大図を示している。なお、図48(a)~(d)は後述するギアリング60、及び回転係合部60bの動作説明の都合上、当該部位が常に上面にある状態を模式的に表した図である。また、本例では、上述した実施例と同様な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。
 本例では、駆動変換機構としてかさ歯ギアを用いた点が、上記した実施例と大きく異なる点である。
 図47(b)に示すように、ポンプ部20bと円筒部20kとの間に中継部20fが設けられている。この中継部20fは、後述する連結部62が係合する係合突起20hが設けられている。
 また、ポンプ部20bは、その一端部(排出部21h側)がフランジ部21に固定(熱溶着法により両者が固定されている)されており、現像剤受入れ装置8に装着された状態では、実質回転不可となる。
 そして、円筒部20kの排出部21h側の一端部と中継部20fとの間でシール部材27が圧縮されるように構成されており、円筒部20kは中継部20fに対して相対回転可能となるように一体化されている。また、円筒部20kの外周部には、後述するギアリング60から回転駆動力を受けるための回転受け部(凸部)20gが設けられている。
 一方、円筒部20kの外周面を覆うように、円筒形状のギアリング60が設けられている。このギアリング60はフランジ部21に対して相対回転可能となるように設けられている。
 このギアリング60には、図47(a)、(b)に示すように、後述するかさ歯ギア61に回転駆動力を伝達するためのギア部60aと、回転受け部20gと係合して円筒部20kと連れ回りするための回転係合部(凹部)60bが設けられている。回転係合部(凹部)60bは、回転受け部20gに対し回転軸線方向への相対移動が許容されながらも、回転方向へは一体的に回転できるような係合関係となっている。
 また、フランジ部21の外周面には、かさ歯ギア61がフランジ部21に対して回転可能となるように設けられている。更に、かさ歯ギア61と係合突起20hは連結部62により接続されている。
 次に、現像剤補給容器1の現像剤補給工程について説明する。
 現像剤受入れ装置8の駆動ギア300から現像剤収容部20のギア部20aが回転駆動力を受けて円筒部20kが回転すると、円筒部20kは回転受け部20gによりギアリング60と係合関係にあるので、ギアリング60は円筒部20kとともに回転する。つまり、回転受け部20gと回転係合部60bが、現像剤受入れ装置8からギア部20aに入力された回転駆動力をギアリング60へ伝達する役割を果たしている。
 一方、ギアリング60が回転すると、その回転駆動力はギア部60aからかさ歯ギア61に伝達され、かさ歯ギア61は回転する。そして、このかさ歯ギア61の回転駆動は、図48(a)~(d)に示すように、連結部62を介して係合突起20hの往復運動に変換される。これにより、係合突起20hを有する中継部20fは往復運動される。その結果、ポンプ部20bは、中継部20fの往復動に連動して伸縮することになり、ポンプ動作が行われることになる。
 このように、円筒部20kが回転するに連れて搬送部20cにより現像剤が排出部21hへと搬送され、排出部21h内にある現像剤は最終的にポンプ部20bによる吸排気動作により排出口21aから排出される。
 以上のように、本例においても、1つのポンプで吸気動作と排気動作を行うことができるので、現像剤排出機構の構成を簡易にすることができる。さらに、排出口を介した吸気動作により現像剤補給容器内を減圧状態(負圧状態)にできることから、現像剤を効率良く解すことが可能となる。
 さらに、本例においても、通気部材(フィルタ)に逆洗効果を生じさせることができるので、フィルタの機能を長期に亘って維持させることが可能となる。
 また、本例においても、実施例5~9と同様に、現像剤受入れ装置8から受けた回転駆動力により、円筒部20k(搬送部20c)の回転動作とポンプ部20bの往復動作の両方を行うことが可能となる。
 なお、かさ歯ギアを用いた駆動変換機構の場合、部品点数が多くなってしまうことから、実施例5~9の構成の方がより好ましい。
 次に、実施例11の構成について、図49(a)~(c)を用いて説明する。図49の(a)は駆動変換機構の拡大斜視図、(b)~(c)は駆動変換機構を上方から見た拡大図を示している。なお、本例では、上述した実施例と同様な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。なお、図49(b)、(c)は後述するギアリング60、及び回転係合部60bの動作説明の都合上、当該部位が常に上面にある状態を模式的に表した図である。
 本例では、駆動変換機構として磁石(磁界発生手段)を用いた点が、上記した実施例と大きく異なる点である。
 図49(必要に応じて図48参照)に示すように、かさ歯ギア61に直方体状の磁石63を設けるとともに、中継部20fの係合突起20hに磁石63に対して一方の磁極が向くように棒状の磁石64が設けられている。直方体状の磁石63は長手方向一端側がN極で他端側がS極となっており、かさ歯ギア61の回転とともにその向きを変える構成となっている。また、棒状の磁石64は容器の外側に位置する長手方向一端側がS極で他端側がN極となっており、回転軸線方向へ移動可能な構成となっている。なお、磁石64は、フランジ部21の外周面に形成された長丸形状のガイド溝により回転できないように構成されている。
 この構成では、かさ歯ギア61の回転により磁石63が回転すると、磁石64と向き合う磁極が入れ替わるため、その際の磁石63と磁石64が引き合う作用と反発し合う作用が交互に繰り返される。その結果、中継部20fに固定されたポンプ部20bが回転軸線方向に往復動することになる。
 以上のように、本例においても、1つのポンプで吸気動作と排気動作を行うことができるので、現像剤排出機構の構成を簡易にすることができる。さらに、排出口を介した吸気動作により現像剤補給容器内を減圧状態(負圧状態)にできることから、現像剤を効率良く解すことが可能となる。
 さらに、本例においても、通気部材(フィルタ)に逆洗効果を生じさせることができるので、フィルタの機能を長期に亘って維持させることが可能となる。
 また、本例の構成においても、実施例5~10と同様に、現像剤受入れ装置8から受けた回転駆動力により、搬送部20c(円筒部20k)の回転動作とポンプ部20bの往復動作の両方を行うことが可能となる。
 なお、本例では、かさ歯ギア61に磁石を設けた例について説明したが、駆動変換機構として磁力(磁界)を利用する構成であれば、このような構成でなくても構わない。
 また、駆動変換の確実性を考慮すると、上記の実施例5~10の構成の方がより好ましい。また、現像剤補給容器1に収容されている現像剤が磁性現像剤である場合(例えば、1成分磁性トナー、2成分磁性キャリア)、磁石の近傍の容器内壁部分に現像剤が捕捉されてしまう恐れがある。つまり、現像剤補給容器1に残留する現像剤の量が多くなってしまう恐れがあるため、実施例5~10の構成の方がより好ましい。
 次に、実施例12の構成について、図50(a)~(c)、図51(a)~(b)を用いて説明する。なお、図50の(a)は現像剤補給容器1の内部を示す断面斜視図、(b)はポンプ部20bが現像剤補給工程において最大限伸張された状態、(c)はポンプ部20bが現像剤補給工程において最大限圧縮された状態を示す現像剤補給容器1の断面図である。図51の(a)は現像剤補給容器1の内部を示す概略図、(b)は円筒部20kの後端側を示す部分斜視図である。なお、本例では、上述した実施例と同様な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。
 本例では、ポンプ部20bを現像剤補給容器1の先端部に設けた点と、ポンプ部20bに駆動ギア300から受けた回転駆動力を円筒部20kへ伝達する機能/役割を担わせていない点が上述した実施例と大きく異なる点である。つまり、本例では、駆動変換機構による駆動変換経路外、つまり、駆動ギア300からの回転駆動力を受けるカップリング部20a(図51(b)参照)からカム溝20nへ至る駆動伝達経路外にポンプ部20bを設けている。
 これは、実施例5の構成では、駆動ギア300から入力された回転駆動力は、ポンプ部20bを介して円筒部20kに伝達された後に往復動力へ変換されるため、現像剤補給工程中はポンプ部20bに常時回転方向への力が働いてしまうからである。そのため、現像剤補給工程中において、ポンプ部20bが回転方向に捻れてしまいポンプ機能を損ねてしまう恐れがある。以下、詳細に説明する。
 図50(a)に示すように、ポンプ部20bは、その一端部(排出部21h側)の開放部がフランジ部21に固定(熱溶着法により固定されている)されており、現像剤受入れ装置8に装着された状態では、フランジ部21とともに実質回転不可となる。
 一方、フランジ部21や円筒部20kの外周面を覆うように、駆動変換機構として機能するカムフランジ部15が設けられている。このカムフランジ部15の内周面には、図50に示すように、2つのカム突起15aが約180°対向するように設けられている。更に、カムフランジ部15は、ポンプ部20bの一端部(排出部21h側の反対側)の閉鎖された側に固定されている。
 一方、円筒部20kの外周面には駆動変換機構として機能するカム溝20nが全周に亘り形成されており、このカム溝20nにカム突起15aが嵌り込む構成となっている。
 また、本例では、実施例5とは異なり、図51(b)に示すように、円筒部20kの一端面(現像剤搬送方向上流側)に駆動入力部として機能する非円形(本例では四角形)の凸状のカップリング部20aが形成されている。一方、現像剤受入れ装置8には、凸状のカップリング部20aと駆動連結し、回転駆動力を付与するため、非円形(四角形)の凹状のカップリング部(不図示)が設置されている。この凹状のカップリング部は、実施例5と同様に、駆動モータ500により駆動される構成となっている。
 さらに、フランジ部21は、実施例5と同様に、現像剤受入れ装置8により回転軸線方向及び回転方向への移動を阻止された状態にある。一方、円筒部20kはフランジ部21とシール部27を介して互いに接続関係にあり、また、円筒部20kはフランジ部21に対して相対回転可能となるように設けられている。このシール部27としては、円筒部20kとフランジ部21の間からのエアー(現像剤)の出入りをポンプ部20bを用いた現像剤補給に悪影響を与えない範囲内で防止するとともに円筒部20kの回転を許すように構成された摺動型シールを採用している。当然ながら、通気部材(フィルタ)の逆洗効果にも悪影響を与えない。
 次に、現像剤補給容器1の現像剤補給工程について説明する。
 現像剤補給容器1が現像剤受入れ装置8に装着された後、現像剤受入れ装置8の凹状のカップリング部から回転駆動力を受けて円筒部20kが回転すると、それに伴いカム溝20nが回転する。
 従って、このカム溝20nと係合関係にあるカム突起15aにより、現像剤受入れ装置8により回転軸線方向への移動が阻止されるように保持された円筒部20k及びフランジ部21に対して、カムフランジ部15が回転軸線方向へ往復移動することになる。
 そして、カムフランジ部15とポンプ部20bは固定されているため、ポンプ部20bはカムフランジ部15とともに往復運動(ω方向、γ方向)する。その結果、ポンプ部20bは、図50(b)、(c)に示すように、カムフランジ部15の往復動に連動して伸縮することになり、ポンピング動作が行われることになる。
 以上のように、本例においても、1つのポンプで吸気動作と排気動作を行うことができるので、現像剤排出機構の構成を簡易にすることができる。さらに、排出口21aを介した吸気動作により現像剤補給容器内を減圧状態(負圧状態)にできることから、現像剤を効率良く解すことが可能となる。
 また、本例においても、実施例5~11と同様に、現像剤受入れ装置8から受けた回転駆動力を現像剤補給容器1においてポンプ部20bを動作させる方向の力へ変換する構成を採用したことにより、ポンプ部20bを適切に動作させることが可能となる。
 さらに、本例においても、通気部材(フィルタ)に逆洗効果を生じさせることができるので、フィルタの機能を長期に亘って維持させることが可能となる。
 また、現像剤受入れ装置8から受けた回転駆動力をポンプ部20bを介することなく往復動力への変換を行う構成としたことにより、ポンプ部20bの回転方向への捻れによる破損を防止することも可能となる。従って、ポンプ部20bの強度を過渡に大きくする必要性がなくなることから、ポンプ部20bの厚さをより薄くしたり、その材質としてより安価な材料のものを選ぶことが可能となる。
 以上の例では、ポンプ部20bを現像剤補給容器1の先端部に設けているが、この構成はそのままで、以下のようなカム機構(駆動変換部)や、現像剤補給容器1を開閉するシャッタを採用しても構わない。以下、このような変形例について詳細に説明する。
(現像剤補給容器)
 ポンプ部20bの設置位置は共通するものの他の一部の構成が異なる現像剤補給容器1の変形例について、図69を用いて説明する。図69(a)は現像剤補給容器1の概略分解斜視図、図69(b)は現像剤補給容器1の概略斜視図である。ここで、説明の便宜上、図69(b)は後述するカバー24を断面表示している。
 また、図77は本変形例における現像剤補給容器1が装着される現像剤受け入れ装置8を示した図であり、(a)は部分拡大斜視図、(b)は現像剤受け入れ部39の斜視図である。
 尚、本変形例に示す現像剤補給容器1は本実施例12の構成に対して、主に、ポンプ部やポンプ部を伸縮させるカム機構部、及びそれらを覆うカバー部材が存在する点が相違する。更に、現像剤受入れ装置8への現像剤補給容器1の装脱着時における接続部の機構が相違することから、特にこれら相違点について詳述する。これら以外の構成は、上述した例と同様であるので、説明を省略する。
 図69(a)に示すように、現像剤補給容器1は、主に、現像剤収容部20、フランジ部25、シャッタ5、ポンプ部2、往復部材38、カバー24から構成される。そして、現像剤補給容器1は現像剤受入れ装置8内で図69(b)に示す回転軸Pを中心に矢印R方向へ回転することにより、現像剤受入れ装置8へ現像剤を補給する。以下に、現像剤補給容器1を構成する各要素について、詳細に説明する。
(容器本体)
 図70は、容器本体としての現像剤収容部20の斜視図である。現像剤収容部(現像剤搬送室)20は、図70に示すように内部に現像剤を収容可能な中空円筒状の円筒部20kを有している。この円筒部20kは、回転軸線Pを中心にその周りを矢印R方向へ回転することによって円筒部20k内の現像剤を排出口側に向けて搬送する螺旋状の搬送溝20cを有している。
 また、図70に示すように、現像剤収容部20の一端面側の外周面の全周に渡って、カム溝20nと、現像剤受入れ装置から回転駆動を受ける駆動受け部(駆動入力部、ギア部)20aが、一体的に形成されている。尚、本例では、カム溝20nとギア部20aが現像剤収容部20に対して一体的に形成されていると記したが、カム溝20nあるいはギア部20aを別体として形成し、現像剤収容部20に一体的に取り付ける構成であってもよい。
 また、本例では、現像剤として体積平均粒径が5μm~6μmのトナーが現像剤収容部20内に収容されており、現像剤を収容するスペースとしては、現像剤収容部20だけでなく、後述するフランジ部25及びポンプ部2の内部スペースを合わせたものとなる。
(フランジ部)
 続いて、フランジ部25について図69を用いて説明する。図69(b)に示すように、フランジ部(現像剤排出室)25は、現像剤収容部20と回転軸線Pに対して相対回転可能に取り付けられている。そのため、現像剤補給容器1が現像剤受入れ装置8に装着されると、フランジ部25は、装着部8f(図77(a)参照)に対して矢印R方向の回転が実質不可となるように保持される。
 また、フランジ部25には、その一部に、排出口25a4(図71参照)が設けられている。さらに、図69(a)に示すように、フランジ部25は、組み立て性を考慮して、上フランジ部25a、下フランジ部25bから構成されている。以下、詳述するが、フランジ部25には、ポンプ部2、往復部材(カムアーム)38、シャッタ5、カバー24が組み付けられている。
 まず、図69(a)に示すように、上フランジ部25aの一端側にはポンプ部2がネジ接合され、他端側には現像剤収容部20がシール部材(不図示)を介して接合される。また、ポンプ部2を挟み込むようにして、アーム状部材としての往復部材38が配置され、往復部材38に設けられたカム突起としての係合突起38b(図75参照)が現像剤収容部20のカム溝20nに嵌め込まれる。
 そして、上フランジ部25aと下フランジ部25bの隙間にはシャッタ5が組み込まれる。また、外観上の見た目を向上させる目的とともに、往復部材38とポンプ部2を保護するために、上記したフランジ部25、ポンプ部2、往復部材38の全体を覆うようにカバー24が一体的に組み付けられ、図69(b)のように構成される。
(上フランジ部)
 図71に上フランジ部25aの拡大図を示す。図71(a)は上フランジ部25aを斜め上方向から見た斜視図、図71(b)は上フランジ部25aを斜め下方向から見た斜視図である。
 上フランジ部25aは、ポンプ部2がネジ接合される図71(a)に示すポンプ接合部25a1(ネジ不図示)と、現像剤収容部20が接合される容器本体接合部25a2(図71(b)参照)と、現像剤収容部20から搬送された現像剤をため込む貯留部25a3(図71(a)参照)を備えている。また、貯留部25a3の現像剤を排出するための排出口(開口)25a4(図71(b)参照)と、現像剤受け入れ装置8に設けられた現像剤受入れ部39(図77(b)参照)が接続する接続部25a6を一部に形成した開口シール25a5を備えている。
 ここで、開口シール25a5は両面テープで上フランジ部25aの下面に貼りつけられ、後述するシャッタ5と上フランジ部25aとに挟持されており、排出口25a4からの現像剤の漏れを防いでいる。尚、本例では排出口25a4を上フランジ部25aと別体である開口シール25a5に設けたが、排出口25a4を上フランジ部25aに直接設けてもよい。
 また、本例では現像剤補給容器1の下面に、すなわち上フランジ部25aの下面側に排出口25a4を設けたが、現像剤補給容器1の現像剤受入れ装置8への装脱着方向の上流側端面もしくは下流側端面以外の側面に設けられていれば、本例で示す接続構成を適用することができる。排出口25a4の側面上の位置については、適宜設定すれば良い。尚、本例における現像剤補給容器1と現像剤受入れ装置8の接続動作については後述する。
(下フランジ部)
 図72に下フランジ部25bを示す。図72(a)は下フランジ部25bを斜め上方向から見た斜視図、図72(b)は下フランジ部25bを斜め下方向から見た斜視図、図72(c)は正面図である。
 下フランジ部25bは、図72(a)に示すように、シャッタ5(図73参照)が挿入されるシャッタ挿入部25b1を備えている。また下フランジ部25bは、現像剤受入れ部39(図77参照)と係合可能な係合部25b2,25b4を有している。
 係合部25b2,25b4は、現像剤補給容器1から現像剤受入れ部39への現像剤補給が可能な互いが接続した状態となるように、現像剤補給容器1の装着動作に伴い、現像剤受入れ部39を現像剤補給容器1に向けて変位させる。また、係合部25b2,25b4は、現像剤補給容器1の取り出し動作に伴い、現像剤補給容器1と現像剤受入れ部39との接続状態が断たれるように、現像剤受入れ部39が現像剤補給容器1から離間する方向へ変位することを可能とする。
 係合部25b2,25b4のうち、第1の係合部25b2は、現像剤受入れ部39の開封動作が行われるように、現像剤補給容器1の装着方向と交差する方向へ現像剤受入れ部39を変位させる。本例では、第1の係合部25b2は、現像剤補給容器1の装着動作に伴い、現像剤受入れ部39が現像剤補給容器1の開口シール25a5上の一部に形成された接続部25a6と接続した状態となるように、現像剤受入れ部39を現像剤補給容器1に向けて変位させる。第1の係合部25b2は、現像剤補給容器1の装着方向と交差する方向に延びている。
 また、第1の係合部25b2は、現像剤補給容器1の取り出し動作に伴い、現像剤受入れ部39の再封動作が行われるように、現像剤補給容器1の取り出し方向と交差する方向へ現像剤受入れ部39が変位するようにガイドする。本例では、第1の係合部25b2は、現像剤補給容器1の取り出し動作に伴い、現像剤受入れ部39と現像剤補給容器1の接続部25a6との接続状態が断たれるように、現像剤受入れ部39が現像剤補給容器1から鉛直下方向へ離間するようにガイドする。
 一方、第2の係合部25b4は、現像剤補給容器1の装着動作に伴い、排出口25a4が現像剤受入れ部39の現像剤受入れ口39aと連通した状態となるように、現像剤補給容器1が後述するシャッタ5に対し相対移動する間、すなわち現像剤受入れ口39aが接続部25a6から排出口25a4まで移動する間、現像剤受入れ口39aに設けられた本体シール41と開口シール25a5が接続した状態を維持させる。第2の係合部25b4は、現像剤補給容器1の装着方向と平行な方向に延びている。
 また、第2の係合部25b4は、現像剤補給容器1の取り出し動作に伴い、排出口25a4が再封されるように、現像剤補給容器1が前記シャッタ5に対し相対移動する間、すなわち現像剤受入れ口39aが排出口25a4から前記接続部25a6まで移動する間、本体シール41と開口シール25a5が接続した状態を維持させる。
 また、下フランジ部25bは、現像剤補給容器1を現像剤受入れ装置8に装着又は現像剤受入れ装置8から取り出す動作に伴い、後述するシャッタ5が有する支持部5dの弾性変形を規制又は許容する図72(a)に示す規制リブ(規制部)25b3を備えている。尚、規制リブ25b3は、シャッタ挿入部25b1の挿入面より鉛直上方向に突出し、現像剤補給容器1の装着方向に沿って形成されている。さらに、図72(b)に示すように、物流による破損や、操作者による誤操作からシャッタ5を保護する保護部25b5が設けられている。尚、下フランジ部25bはシャッタ5がシャッタ挿入部25b1に挿入された状態で上フランジ部25aと一体化されている。
(シャッタ)
 図73に開閉機構として機能するシャッタ5を示す。図73(a)はシャッタ5の上面図、図73(b)はシャッタ5の斜め上方向から見た斜視図である。
 シャッタ5は、現像剤補給容器1に対し相対移動可能に設けられ、現像剤補給容器1の装着動作/取り出し動作に伴い、排出口25a4を開放/閉鎖させる。シャッタ5には、現像剤補給容器1が現像剤受入れ装置8の装着部8fに装着されていない時に、排出口25a4からの現像剤の漏れを防ぐ現像剤封止部5aと、現像剤封止部5aの背面側(裏側)に下フランジ部25bのシャッタ挿入部25b1上を摺動する摺動面5iが設けられている。
 シャッタ5は、現像剤補給容器1がシャッタ5に対して相対移動することが可能となるように、現像剤補給容器1の装脱着動作に伴い、現像剤受入れ装置8のシャッタストッパ部8n,8p(図77(a)参照)に保持されるストッパ部(保持部)5b,5cを有している。このストッパ部5b,5cのうち、第1のストッパ部5bは、現像剤補給容器1の装着動作時に、現像剤受入れ装置8の第1のシャッタストッパ部8nと係合し、シャッタ5の現像剤受入れ装置8に対する位置を固定する。第2のストッパ部5cは、現像剤補給容器1の取り出し動作時に、現像剤受入れ装置8の第2のシャッタストッパ部8pに係合する。
 また、シャッタ5は、ストッパ部4b,4cが変位可能となるように支持する支持部5dを有している。支持部5dは、第1のストッパ部5bと第の2ストッパ部4cを変位可能に支持するために、現像剤封止部5aより延設されて弾性変形可能に設けられている。尚、第1のストッパ部5bと支持部5dが形成する角度αは鋭角となるよう、第1のストッパ部5bは傾斜している。それに対して、第2のストッパ部5cと支持部5dが形成する角度βは鈍角となるように、第2のストッパ部5cは傾斜している。
 さらに、現像剤補給容器1が現像剤受入れ装置8の装着部8fに非装着時に、シャッタ5の現像剤封止部5aには、排出口25a4と対向する位置よりも装着方向下流側にロック突起5eが設けられている。ロック突起5eは、開口シール25a5(図71(b)参照)との当接量が現像剤封止部5aよりも大きくなるため、シャッタ5と開口シール25a5の静止摩擦力が大きくなる。したがって、物流などによる振動によるシャッタ5の予期せぬ移動(変位)を防止する事ができる。また、現像剤封止部5a全体をロック突起5eと開口シール25a5との当接量に相当する形状としてもよいが、その場合、ロック突起5eを設けた場合と異なり、シャッタ5が移動する際の開口シール25a5との動摩擦力が大きくなるため、現像剤補給容器1を現像剤補給装置8へ装着する際の操作力が大きくなり、ユーザビリティ上好ましくない。したがって、本例のように一部にロック突起5eを設ける構成が望ましい。
 また、図73(a)に示すように、シャッタ5には、排出口25a4と連通可能なシャッタ開口(連通口)5fが設けられている。ここで、シャッタ開口5fの直径は、現像剤補給容器1の現像剤受入れ装置8への着脱動作に伴うシャッタ5の開閉時に現像剤が不要に排出されてしまい、その周囲が現像剤で汚れてしまうのを可及的に防止する目的で、約Φ2mmに設定されている。
 本変形例では、下フランジ部25bに設けられた係合部25b2,25b4を利用して、現像剤受入れ装置8への着脱動作に伴って、現像剤受入れ部39を現像剤補給容器1の装着方向と交差する鉛直方向下方より接続、あるいは鉛直方向下方へ離間させることができる。したがって、このようなシャッタ開閉機構を採用したことにより、簡単かつ省スペースな構成で現像剤補給容器1の装着方向下流側の端面Y(図69(b)参照)の現像剤汚れを防止できる。また、本体シール41が下フランジ部25bの保護部25b5やシャッタ下面(摺動面)5iを引き摺ることによる現像剤による汚れを防止することができる。
 つまり、本変形例では、現像剤補給容器1の装着動作を利用して、現像剤補給容器1と現像剤受入れ装置8との接続状態を、現像剤による汚れを最小限に抑えて、良好にせしめることができる。同様に、現像剤補給容器1の取り出し動作を利用して、現像剤補給容器1と現像剤受入れ装置8との接続状態からの離間および再封止を、現像剤による汚れを最小限に抑えて、良好にせしめることができる。
(ポンプ部)
 図74に気流発生部として機能するポンプ部2を示す。図74(a)はポンプ部2の斜視図、図74(b)はポンプ部2の正面図である。ポンプ部2は、前記駆動受け部(駆動入力部)20aが受けた駆動力により現像剤収容部20の内圧が大気圧よりも低い状態と高い状態とに交互に繰り返し切り替わるように動作するポンプ部である。
 本例においても前述したように小さな排出口25a4から現像剤を安定的に排出させるために、現像剤補給容器1の一部に上記したポンプ部2を設けている。ポンプ部2はその容積が可変可能な容積可変型ポンプとなっている。具体的には、ポンプ部として、伸縮可能な蛇腹状の伸縮部材で構成されているものを採用している。このポンプ部2の伸縮動作により現像剤補給容器1内の圧力を変化させ、その圧力を利用して現像剤の排出を行っている。具体的には、ポンプ部2を縮める際には現像剤補給容器1内が加圧状態となり、その圧力に押し出される形で現像剤が排出口25a4から排出される。またポンプ部2を伸ばす際には現像剤補給容器1内が減圧状態になり、外部から排出口25a4を介してエアが取り込まれる。この取り込まれたエアにより排出口25a4や貯留部25a3付近の現像剤が解れ、次の排出がスムーズに行われるようになっている。以上のような伸縮動作を繰り返し行うことで排出が行われる。
 本例のポンプ部2は、図74(b)に示すように、「山折り」部と「谷折り」部が周期的に形成された蛇腹状の伸縮部(蛇腹部、伸縮部材)2aが設けられている。伸縮部2aは、その折り目に沿って(その折り目を基点として)、矢印B方向に折り畳まれたり、矢印A方向に伸びたりすることができる。従って、本例のように、蛇腹状のポンプ部2を採用した場合、伸縮量に対する容積変化量のばらつきを少なくすることができるので、安定した容積可変動作を行うことが可能となる。
 また、本例ではポンプ部2の材料としてはポリプロピレン樹脂(以下、PPと略す)を採用したが、これに限定されるものではない。ポンプ部2の材料(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収容部の内圧を変化させることができる前提の材料であれば何でも良い。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。
 また、図74(a)に示すように、ポンプ部2の開口端側には、上フランジ部25aと接合可能なように接合部2bが設けられている。ここでは、接合部2bとしてネジ部が形成された構成を例示している。さらに、図74(b)に示すように他端側には後述する往復部材38と同期して変位するために往復部材38と係合する往復部材係合部2cを備えている。
(往復部材)
 図75に往復部材38を示す。図75(a)は往復部材38を斜め上方向から見た斜視図、図75(b)は往復部材38を斜め下方向から見た斜視図である。
 図75(b)に示すように、駆動変換部の機能の一部を担う往復部材(カムアーム)38は前述したポンプ部2の容積を可変させるため、ポンプ部2に設けられた往復部材係合部2cに係合するポンプ係合部38aを備えている。
 さらに、往復部材38は、図75(a)、図75(b)に示すように、組み立てられた際に、前述したカム溝20n(図69参照)に嵌め込まれるカム突起(駆動変換部として機能する)としての係合突起38bを備えている。係合突起38bは、ポンプ係合部38a近傍より延在するアーム38cの先端部に設けられている。
 また、往復部材38は、後述するカバー24の往復部材保持部24b(図76参照)によって、アーム38cの軸線P(図69(b)参照)を中心にした回転動作が規制/阻止されている。したがって、現像剤収容部20が駆動ギア300によってギア部20aより駆動を受け、カム溝20nが一体となって回転する際に、カム溝20nに嵌め込まれた係合突起38bとカバー24の往復部材保持部24bの作用により、往復部材38は矢印A、B方向へ往復運動する。それに伴い、さらに、往復部材38のポンプ係合部38aと往復部材係合部2cを介して係合したポンプ部2が矢印A、B方向へ伸縮運動する。
(カバー)
 図76にカバー24を示す。図76(a)はカバー24を斜め上方向から見た斜視図、図76(b)はカバー24を斜め下方向から見た斜視図である。
 カバー24は、往復部材38やポンプ部2の保護を目的として、図69(b)に示すように設けられている。詳しくは、カバー24は、図69(b)に示すようにフランジ部25、ポンプ部2、往復部材38の全体を覆うように不図示の機構によって上フランジ部25aや下フランジ部25b等と一体的に設けられている。
また、カバー24には、現像剤受入れ装置8に設けられた、現像剤補給容器1の装着方向に沿って延在するリブ状の挿入ガイド(不図示)にガイドされるガイド溝24aが設けられている。さらに、カバー24には、前述した往復部材38の軸P(図69(b)参照)に回転変位を規制する往復部材保持部24bが設けられている。
 本変形例においても、通気部材(フィルタ)に逆洗効果を生じさせることができるので、フィルタの機能を長期に亘って維持させることが可能となる。
 また、本変形例によれば、現像剤受入れ部39を変位させて現像剤補給容器1に接続/離間させるための機構を簡易化することができる。すなわち、現像器全体を上方へ移動させるための駆動源や駆動伝達機構が不要な構成となっていることから、画像形成装置側の構造が複雑化したり、部品点数増によるコストアップがない。なぜなら、現像器全体が上下に移動する構成とした場合、現像器と干渉しないようにそのための大きなスペースが必要となるが、本変形例によれば、そのスペースが不要となるためである。
 以上、本例の構成では、実施例5~11の構成のようにポンプ部20bを排出部21hと円筒部20kとの間に設置せずに、排出部21hの円筒部20kから離れた側に設置しているので、現像剤補給容器1に残留する現像剤の量を少なくすることが可能となる。
 なお、図51(a)に示すように、ポンプ部20bの内部空間を現像剤収容スペースとして使用せずに、フィルタ65によりポンプ部20bと排出部21hとの間を仕切る構成としても構わない。このフィルタは、エアーは容易に通過させるもののトナーは実質通過させない特性を備えたものである。このような構成を採用することにより、ポンプ部20bの「谷折り」部が圧縮された際に「谷折り」部内に存在する現像剤にストレスを与えてしまうことを防止することが可能となる。但し、ポンプ部20bの容積増大時に新たな現像剤収容スペースを形成できる点、つまり、現像剤が移動し得る新たな空間を形成し現像剤がより解れ易くなるという点で、上述した図50(a)~(c)の構成の方がより好ましい。
 次に、実施例13の構成について、図52(a)~(c)を用いて説明する。図52(a)~(c)は、現像剤補給容器1の拡大断面図を示している。なお、図52(a)~(c)において、ポンプ以外の構成は、図50及び51に示す構成とほぼ同様であり、同様な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。
 本例では、図52に示すような「山折り」部と「谷折り」部が周期的に交互に複数形成された蛇腹状のポンプではなく、図52に示すような、折り目が実質無く、膨張と収縮が可能な膜状のポンプ12を採用している。
 本例ではこの膜状のポンプ12としてゴム製のものを用いているが、このような例だけではなく、樹脂フィルムなどの柔軟材料を用いても構わない。
 このような構成において、カムフランジ部15が回転軸線方向へ往復移動すると、膜状ポンプ12がカムフランジ部15とともに往復運動する。その結果、膜状ポンプ12は、図52(b)、(c)に示すように、カムフランジ部15の往復動(ω方向、γ方向)に連動して伸縮することになり、ポンピング動作が行われることになる。
 以上のように、本例においても、1つのポンプ12で吸気動作と排気動作を行うことができるので、現像剤排出機構の構成を簡易にすることができる。さらに、排出口21aを介した吸気動作により現像剤補給容器内を減圧状態(負圧状態)にできることから、現像剤を効率良く解すことが可能となる。
 さらに、本例においても、通気部材(フィルタ)に逆洗効果を生じさせることができるので、フィルタの機能を長期に亘って維持させることが可能となる。
 また、本例においても、実施例5~12と同様に、現像剤受入れ装置8から受けた回転駆動力を現像剤補給容器1においてポンプ部12を動作させる方向の力へ変換する構成を採用したことにより、ポンプ部12を適切に動作させることが可能となる。
 次に、実施例14の構成について図53(a)~(e)を用いて説明する。図53の(a)は現像剤補給容器1の概略斜視図、(b)は現像剤補給容器1の拡大断面図、(c)~(e)は駆動変換機構の概略拡大図を示している。本例では、上述した実施例と同様な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。
 本例では、ポンプ部を回転軸線方向と直交する方向に往復動させる点が、上記実施例と大きく異なる点である。
(駆動変換機構)
 本例では、図53(a)~(e)に示すように、フランジ部21に、つまり、排出部21hの上部に蛇腹タイプのポンプ部21fが接続されている。更に、ポンプ部21fの上端部には駆動変換部として機能するカム突起21gが接着、固定されている。一方、現像剤収容部20の長手方向一端面には、カム突起21gが嵌り込む関係となる駆動変換部として機能するカム溝20eが形成されている。
 また、現像剤収容部20は、図53(b)に示すように、排出部21h側の端部がフランジ部21の内面に設けられたシール部材27を圧縮した状態で、排出部21hに対して相対回転可能に固定されている。
 また、本例でも、現像剤補給容器1の装着動作に伴い、排出部21hの両側面部(回転軸線方向Xと直交する方向における両端面)が現像剤受入れ装置8により保持される構成となっている。従って、現像剤補給時に、排出部21hの部位が実質回転しないように固定された状態となる。
 また、現像剤補給容器1の装着動作に伴い、排出部21hの外底面部に設けられた凸部21jが装着部8fに設けられた凹部により係止される構成となっている。従って、現像剤補給時に、排出部21hが回転軸線方向へ実質移動しないように固定された状態となる。
 ここで、カム溝20eの形状は、図53(c)~(e)に示すように楕円形状となっており、このカム溝20eに沿って移動するカム突起21gは、現像剤収容部20の回転軸線からの距離(径方向への最短距離)が変化するように構成されている。
 また、図53(b)に示すように、円筒部20kから螺旋状の凸部(搬送部)20cにより搬送されてきた現像剤を、排出部21hへと搬送するための板状の仕切り壁32が設けられている。この仕切り壁32は、現像剤収容部20の一部の領域を略2分割するように設けられており、現像剤収容部20とともに一体的に回転する構成とされている。そして、この仕切り壁32にはその両面に現像剤補給容器1の回転軸線方向に対し傾斜した傾斜突起32aが設けられている。この傾斜突起32aは排出部21hの入口部に接続されている。
 従って、搬送部20cにより搬送されてきた現像剤は、円筒部20kの回転に連動してこの仕切り壁32により重力方向下方から上方へと掻き上げられる。その後、円筒部20kの回転が進むに連れて重力によって仕切り壁32表面上を滑り落ち、やがて傾斜突起32aによって排出部21h側へと受け渡される。この傾斜突起32aは、円筒部20kが半周する毎に現像剤が排出部21hへと送り込まれるように、仕切り壁32の両面に設けられている。
(現像剤補給工程)
 次に、本例の現像剤補給容器1の現像剤補給工程について説明する。
 操作者により現像剤補給容器1が現像剤受入れ装置8に装着されると、フランジ部21(排出部21h)は現像剤受入れ装置8により回転方向及び回転軸線方向への移動が阻止された状態になる。また、ポンプ部21fとカム突起21gはフランジ部21に固定されているため、同様に、回転方向及び回転軸線方向への移動が阻止された状態となる。
 そして、駆動ギア300(図32、図33参照)からギア部20aに入力された回転駆動力により現像剤収容部20が回転し、カム溝20eも回転する。一方、回転しないように固定されているカム突起21gはカム溝20eからカム作用を受けることから、ギア部20aに入力された回転駆動力がポンプ部21fを上下方向に往復移動させる力へと変換される。ここで、図53(d)は、カム突起21gがカム溝20eにおける楕円とその長軸Laの交点(図53(c)のY点)に位置することでポンプ部21fが最も伸張された状態を示している。一方、図53(e)は、カム突起21gがカム溝20eにおける楕円とその短軸Lbの交点(同じくZ点)に位置することでポンプ部21fが最も圧縮された状態を示している。
 このような、図53(d)と図53(e)の状態を交互に所定の周期で繰り返すことで、ポンプ部21fによる吸排気動作が行われる。つまり、現像剤の排出動作が円滑に行われる。
 このように、円筒部20kが回転するに連れて搬送部20c及び傾斜突起32aにより現像剤が排出部21hへと搬送され、排出部21h内にある現像剤は最終的にポンプ部21fによる吸排気動作により排出口21aから排出される。
 以上のように、本例においても、1つのポンプで吸気動作と排気動作を行うことができるので、現像剤排出機構の構成を簡易にすることができる。さらに、排出口を介した吸気動作により現像剤補給容器内を減圧状態(負圧状態)にできることから、現像剤を効率良く解すことが可能となる。
 さらに、本例においても、通気部材(フィルタ)に逆洗効果を生じさせることができるので、フィルタの機能を長期に亘って維持させることが可能となる。
 また、本例においても、実施例5~13と同様に、現像剤受入れ装置8からギア部20aが回転駆動力を受けることにより、搬送部20c(円筒部20k)の回転動作とポンプ部21fの往復動作の両方を行うことが可能となる。
 また、本例のように、ポンプ部21fを排出部21hの重力方向上部(現像剤補給容器1が現像剤受入れ装置8に装着された状態のとき)に設けたことで、実施例5に比して、ポンプ部21f内に残留してしまう現像剤の量を可及的に少なくすることが可能となる。
 なお、本例では、ポンプ部21fとして蛇腹状のポンプを採用しているが、実施例13で説明した膜状ポンプをポンプ部21fとして採用しても構わない。
 また、本例では駆動伝達部としてのカム突起21gをポンプ部21fの上面に接着剤にて固定しているが、カム突起21gをポンプ部21fに固定しなくても良い。例えば、従来公知のパッチン止めや、カム突起3gを丸棒状に、ポンプ部3fに丸棒状のカム突起3gが嵌入可能な丸穴形状を設ける、と言った構成でも構わない。このような例であっても同様の効果を奏することが可能である。
 次に、実施例15の構成について、図54~図56を用いて説明する。図54の(a)は現像剤補給容器1の概略斜視図、(b)はフランジ部21の概略斜視図、(c)は円筒部20kの概略斜視図、図55(a)、(b)は現像剤補給容器1の拡大断面図、図56はポンプ部21fの概略図を示している。本例では、上述した実施例と同様な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。
 本例では、ポンプ部を復動作させる方向の力へ変換することなく往動作させる方向の力へ回転駆動力を変換する点が、上記実施例と大きく異なる点である。
 本例では、図54~図56に示すように、フランジ部21の円筒部20k側の側面に、蛇腹タイプのポンプ部21fが設けられている。また、この円筒部20kの外周面にはギア部20aが全周に亘って設けられている。さらに、円筒部20kの排出部21h側の端部には、円筒部20kの回転によりポンプ部21fと当接することでポンプ部21fを圧縮させる圧縮突起20lが約180°対向する位置に2つ設けられている。これらの圧縮突起20lの回転方向下流側の形状は、ポンプ部21fへの当接時のショックを軽減させるため、ポンプ部21fを徐々に圧縮させるようにテーパ状とされている。一方、圧縮突起20lの回転方向上流側の形状は、ポンプ部21fを自らの弾性復帰力により瞬時に伸張させるため、円筒部20kの回転軸線方向と実質平行となるように円筒部20kの端面から垂直な面形状とされている。
 また、実施例10と同様に、円筒部20k内には、螺旋状の凸部20cにより搬送されてきた現像剤を排出部21hへ搬送するための板状の仕切り壁32が設けられている。
 次に、本例の現像剤補給容器1の現像剤補給工程について説明する。
 現像剤補給容器1が現像剤受入れ装置8に装着された後、現像剤受入れ装置8の駆動ギア300からギア部20aに入力された回転駆動力により現像剤収容部20である円筒部20kが回転し、圧縮突起20lも回転する。その際、圧縮突起20lがポンプ部21fと当接すると、図55(a)に示すように、ポンプ部21fは矢印γの方向に圧縮され、それにより排気動作が行われる。
 一方、更に円筒部20kの回転が進行し、圧縮突起20lとポンプ部21fの当接が解除されると、図55(b)に示すように、ポンプ部21fは自己復元力により矢印ω方向に伸張されて元の形状に復帰し、それにより吸気動作が行われる。
 このような、図55(a)と(b)の状態を交互に所定の周期で繰り返すことで、ポンプ部21fによる吸排気動作が行われる。つまり、現像剤の排出動作が円滑に行われる。
 このように、円筒部20kが回転するに連れて螺旋状の凸部(搬送部)20c及び傾斜突起(搬送部)32a(図53参照)により現像剤が排出部21hへと搬送される。そして、排出部21h内にある現像剤は最終的にポンプ部21fによる排気動作により排出口21aから排出される。
 以上のように、本例においても、1つのポンプで吸気動作と排気動作を行うことができるので、現像剤排出機構の構成を簡易にすることができる。さらに、排出口を介した吸気動作により現像剤補給容器内を減圧状態(負圧状態)にできることから、現像剤を効率良く解すことが可能となる。
 さらに、本例においても、通気部材(フィルタ)に逆洗効果を生じさせることができるので、フィルタの機能を長期に亘って維持させることが可能となる。
 また、本例においても、実施例5~14と同様に、現像剤受入れ装置8から受けた回転駆動力により、現像剤補給容器1の回転動作とポンプ部21fの往復動作の両方を行うことができる。
 なお、本例では、ポンプ部21fは圧縮突起20lとの当接により圧縮され、当接が解除されることでポンプ部21fの自己復元力により伸張する構成とされているが、逆の構成としても構わない。
 具体的には、ポンプ部21fが圧縮突起20lに当接した際に両方が係止するように構成し、円筒部20kの回転が進行するに連れてポンプ部21fが強制的に伸張される。そして、更に円筒部20kの回転が進行して係止が解除されると、ポンプ部21fが自己復元力(弾性復帰力)により元の形状に復帰する。これにより吸気動作と排気動作が交互に行われる構成である。この構成では吸気動作時に確実に排出口21aからエアーが取り込まれるため、フィルタへの逆先効果も確実に得ることができる。
 また、本例の場合、ポンプ部21fが長期間に亘り複数回伸縮動作を繰り返すことでポンプ部21fの自己復元力が低下してしまう恐れがあるので、上記した実施例5~14の構成の方がより好ましい。または、図56に示す構成を採用することにより、このような問題に対処することが可能である。
 図56に示すように、ポンプ部21fの円筒部20k側の端面に圧縮板20qが固定されている。また、フランジ部21の外面と圧縮板20qとの間に、付勢部材として機能するバネ20rがポンプ部21fを覆うように設けられている。このバネ20rは、ポンプ部21fに常時伸張方向への付勢をかけるように構成されている。
 このような構成とすることにより、圧縮突起20lとポンプ部21fの当接が解除された際のポンプ部21fの自己復元を補助することができるため、ポンプ部21fの伸縮動作を長期間に亘り複数回行った場合でも確実に吸気動作を実行させることができる。
 なお、本例では、駆動変換機構として機能する圧縮突起20lを約180°対向するように2つ設けているが、設置個数についてはこのような例に限らず、1つ設ける場合や3つ設ける場合などとしても構わない。また。圧縮突起を1つ設ける代わりに、駆動変換機構として次のような構成を採用しても構わない。例えば、円筒部20kのポンプ部21fと対向する端面の形状を、本例のように円筒部20kの回転軸線に垂直な面とはせずに回転軸線に対し傾斜した面とする場合である。この場合、この傾斜面がポンプ部21fに作用するように設けられることから、圧縮突起と同等な作用を施すことが可能である。また、例えば、円筒部20kのポンプ部21fと対向する端面の回転中心からポンプ部21fに向けて回転軸線方向へ軸部を延出させ、この軸部に回転軸線に対し傾斜した斜板(円盤状の部材)を設けた場合である。この場合、この斜板がポンプ部21fに作用するように設けられることから、圧縮突起と同等な作用を施すことが可能である。
 図56に示す構成(バネ20r)であれば、図54に示す構成(バネ無し)に比べ、吸気動作時により確実に排出口21aからエアーを取り込むことができることにより、通気部材(フィルタ)への逆先効果もより確実に得ることができる。
 次に、実施例16の構成について、図57(a)~(b)を用いて説明する。図57の(a)~(b)は現像剤補給容器の1を模式的に表す断面図を示している。
 本例では、ポンプ部21fを円筒部20kに設け、このポンプ部21fが円筒部20kとともに回転する構成となっている。さらに、本例では、ポンプ部21fに設けた錘20vにより、ポンプ部21fが回転に伴い往復動を行う構成となっている。本例のその他の構成は、実施例14(図53)と同様であり、同符号を付すことで詳細な説明を省略する。
 図57(a)に示すように、現像剤補給容器1の現像剤収容スペースとして、円筒部20k、フランジ部21、ポンプ部21fが機能する。また、ポンプ部21fは円筒部20kの外周部に接続されており、ポンプ部21fによる作用が円筒部20k及び排出部21hに生じるように構成されている。
 次に、本例の駆動変換機構について説明する。
 円筒部20kの回転軸線方向一端面に駆動入力部として機能するカップリング部(四角形状の凸部)20aが設けられており、このカップリング部20aが現像剤受入れ装置8より回転駆動力を受ける。また、ポンプ部21fの往復動方向一端の上面には錘20vが固定されている。本例では、この錘20vが駆動変換機構として機能する。
 つまり、円筒部20kとともにポンプ部21fが一体的に回転するのに伴い、ポンプ部21fが錘20vの重力作用により上下方向に伸縮を行う。
 具体的には、図57(a)は、錘がポンプ部21fよりも重力方向上側に位置しており、錘20vの重力作用(白抜き矢印)によりポンプ部21fが収縮している状態を示している。このとき、排出口21aから排気、つまり、現像剤の排出が行われる(黒塗り矢印)。
 一方、図57(b)は、錘20vがポンプ部21fよりも重力方向下側に位置しており、錘20vの重力作用(白抜き矢印)によりポンプ部21fが伸張している状態を示している。このとき、排出口21aから吸気が行われ(黒塗り矢印)、現像剤が解される。
 以上のように、本例においても、1つのポンプで吸気動作と排気動作を行うことができるので、現像剤排出機構の構成を簡易にすることができる。さらに、排出口を介した吸気動作により現像剤補給容器内を減圧状態(負圧状態)にできることから、現像剤を効率良く解すことが可能となる。
 さらに、本例においても、通気部材(フィルタ)に逆洗効果を生じさせることができるので、フィルタの機能を長期に亘って維持させることが可能となる。
 また、本例においても、実施例5~15と同様に、現像剤受入れ装置8から受けた回転駆動力により、現像剤補給容器1の回転動作とポンプ部21fの往復動作の両方を行うことができる。
 なお、本例の場合、ポンプ部21fが円筒部20kを中心に回転する構成とされているので、現像剤受入れ装置8の装着部8fのスペースが大きくなり、装置が大型化してしまうことから、実施例5~15の構成の方がより好ましい。
 次に、実施例17の構成について、図58~60を用いて説明する。ここで図58の(a)は円筒部20kの斜視図、(b)はフランジ部21の斜視図を示している。図59の(a)~(b)は現像剤補給容器1の部分断面斜視図であり、特に、(a)は回転シャッタが開いた状態、(b)は回転シャッタが閉まった状態を示している。図60はポンプ部21fの動作タイミングと回転シャッタの開閉タイミングの関係を示すタイミングチャートである。なお、図60において、「収縮」はポンプ部21fによる排気工程を表し、「伸張」はポンプ部21fによる吸気工程を表している。
 本例は、ポンプ部21fの伸縮動作中において排出室21hと円筒部20kとの間を仕切る機構を設けた点が、上述の実施例と大きく異なる点である。つまり、本例では、円筒部20kと排出部21hのうちポンプ部21fの容積変化に伴う圧力変動が排出部21hに選択的に生じるように円筒部20kと排出部21hとの間を仕切るように構成している。
 なお、排出部21h内は後述するように円筒部20k内から搬送されてきた現像剤を受入れる現像剤収容部としての機能を持つ。本例の上記の点以外の構成は、実施例14(図53)とほぼ同様であり、同様な構成については同符号を付すことで詳細な説明を省略する。
 図58(a)に示すように、円筒部20kの長手方向一端面は、回転シャッタとしての機能を有している。つまり、円筒部20kの長手方向一端面には、フランジ部21へ現像剤を排出するための連通開口20uと閉止部20hが設けられている。この連通開口20uは扇形形状となっている。
 一方、フランジ部21には、図58(b)に示すように、円筒部20kからの現像剤を受入れるための連通開口21kが設けられている。この連通開口21kは連通開口20uと同様に扇形形状となっており、連通開口21kと同一面上におけるそれ以外の部分は閉じられた閉止部21mとなっている。
 図59(a)~(b)は、上述の図58(a)に示す円筒部20kと図58(b)に示すフランジ部21を組み立てた状態のものである。連通開口20u、連通開口21kの外周面はシール部材27を圧縮するよう接続されており、円筒部20kが固定されたフランジ部21に対して相対回転可能となるように接続されている。
 このような構成において、ギア部20aが受けた回転駆動力により円筒部20kが相対回転すると、円筒部20kとフランジ部21との間の関係が連通状態と非通連状態とに交互に切り替わる。
 つまり、円筒部20kの回転に伴い、円筒部20kの連通開口20uがフランジ部21の連通開口21kと位置が合致し連通した状態(図59(a))となる。そして、円筒部20kの更なる回転に伴い、円筒部20kの連通開口20uの位置がフランジ部21の連通開口21kの位置と合わずに、フランジ部21が仕切られてフランジ部21を実質密閉空間にする非連通な状態(図59(b))に切り替わる。
 このような、少なくともポンプ部21fの伸縮動作時において排出部21hを隔離させる仕切り機構(回転シャッタ)を設けるのは以下の理由によるものである。
 現像剤補給容器1からの現像剤の排出は、ポンプ部21fを収縮させることにより現像剤補給容器1の内圧を大気圧よりも高めることで行っている。従って、上述した実施例5~15のように仕切り機構がない場合、その内圧変化の対象となる空間がフランジ部21の内部空間だけでなく円筒部20kの内部空間も含まれ、ポンプ部21fの容積変化量を大きくせざるを得なくなるからである。
 これは、ポンプ部21fが収縮する直前における現像剤補給容器1の内部空間の容積に対する、ポンプ部21fが収縮し切った直後における現像剤補給容器1の内部空間の容積の割合に、内圧が依存しているからである。
 それに対し、仕切り機構を設けた場合、フランジ部21から円筒部20kへの空気の移動がないため、フランジ部21の内部空間のみを対象にすればよくなる。つまり、同じ内圧値にするのであれば、元の内部空間の容積量が小さい方がポンプ部21fの容積変化量を小さくすることができるからである。
 本例では、具体的には、回転シャッタにて仕切られた排出部21hの容積を40cmとすることで、ポンプ部21fの容積変化量(往復移動量)を2cm(実施例5の構成では15cm)としている。このような少ない容積変化量であっても、実施例5と同様に、充分な吸排気効果による現像剤補給を行うことが可能である。
 このように、本例では、上述の実施例5~16の構成に比して、ポンプ部21fの容積変化量を可及的に小さくすることが可能となるのである。その結果、ポンプ部21fの小型化が可能となる。また、ポンプ部21fを往復動させる距離(容積変化量)を短く(小さく)することが可能となる。特に、現像剤補給容器1への現像剤の充填量を多くするため円筒部20kの容量を大きくする構成の場合、このような仕切り機構を設けることは効果的である。
 次に、本例の現像剤補給工程について説明する。
 現像剤補給容器1が現像剤受入れ装置8に装着され、フランジ部21が固定された状態で駆動ギア300からギア部20aに駆動が入力されることで円筒部20kが回転し、カム溝20eも回転する。一方、フランジ部21とともに現像剤受入れ装置8に回転不可に保持されているポンプ部21fに固定されたカム突起21gはカム溝20eからカム作用を受ける。従って、円筒部20kの回転に伴い、ポンプ部21fが上下方向へ往復動する。
 このような構成において、ポンプ部21fのポンピング動作(吸気動作、排気動作)のタイミングと回転シャッタの開閉タイミングについて、図60を用いて説明する。図60は円筒部20kが1回転する際のタイミングチャートである。なお、図60において、「収縮」はポンプ部21fの収縮動作(ポンプ部21fによる排気動作)が行われているとき、「伸張」はポンプ部21fの伸張動作(ポンプ部21fによる吸気動作)が行われているときを、「停止」はポンプ部21fが動作を停止しているときを示している。また、「連通」は回転シャッタが開いているとき、「非連通」は回転シャッタが閉じているときを示している。
 まず、図60に示すように、駆動変換機構は、連通開口21kと連通開口20uの位置が合致し連通状態となっているとき、ポンプ部21fによるポンピング動作が停止するように、ギア部20aに入力された回転駆動力を変換する。具体的には、本例では、連通開口21kと連通開口20uが連通している状態のとき、円筒部20kが回転してもポンプ部21fが動作しないように、円筒部20kの回転中心からカム溝20eまでの半径距離を同一とするように設定されている。
 このとき、回転シャッタが開位置に位置しているので、円筒部20kからフランジ部21への現像剤の搬送が行われる。具体的には、円筒部20kの回転に伴い、現像剤が仕切り壁32によって掻き上げられ、その後、重力によって傾斜突起32a上を滑り落ちることで、現像剤が連通開口20uと連通開口21kを通ってフランジ部21へと移動する。
 次に、図60に示すように、駆動変換機構は、連通開口21kと連通開口20uの位置がずれて非連通状態となっているとき、ポンプ部21fによるポンピング動作が行われるように、ギア部20aに入力された回転駆動力を変換する。
 つまり、円筒部20kの更なる回転に伴い、連通開口21kと連通開口20uの回転位相がずれることで、閉止部20hにより連通開口21kが閉止され、フランジ部21の内部空間が隔離された非連通状態となる。
 そして、このとき、円筒部20kの回転に伴い、非連通状態を維持させたままで(回転シャッタが閉位置に位置している)、ポンプ部21fを往復動させる。具体的には、円筒部20kの回転によりカム溝20eも回転し、その回転に対して円筒部20kの回転中心からカム溝20eまでの半径距離が変化する。それにより、カム作用を受けてポンプ部21fがポンピング動作を行う。
 その後、更に円筒部20kが回転すると、再び連通開口21kと連通開口20uの回転位相が重なり、円筒部20kとフランジ部21が連通した状態となる。
 以上の流れを繰り返しながら、現像剤補給容器1からの現像剤補給工程が行われる。
 以上のように、本例においても、1つのポンプで吸気動作と排気動作を行うことができるので、現像剤排出機構の構成を簡易にすることができる。さらに、排出口21aを介した吸気動作により現像剤補給容器内を減圧状態(負圧状態)にできることから、現像剤を効率良く解すことが可能となる。
 さらに、本例においても、通気部材(フィルタ)に逆洗効果を生じさせることができるので、フィルタの機能を長期に亘って維持させることが可能となる。
 また、本例においても、現像剤受入れ装置8からギア部20aが回転駆動力を受けることにより、円筒部20kの回転動作とポンプ部21fによる吸排気動作の両方を行うことができる。
 さらに、本例の構成によれば、ポンプ部21fの小型化が可能となる。また、ポンプ部21fの容積変化量(往復移動量)を小さくすることが可能となり、その結果、ポンプ部21fを往復動させるのに要する負荷を小さくすることが可能となる。
 また、本例では、回転シャッタを回転動作させる駆動力を現像剤受入れ装置8から別途受ける構成とせずに、搬送部(円筒部20k、螺旋状の凸部20c)のために受ける回転駆動力を利用していることから、仕切り機構の簡易化も図ることが可能である。
 また、ポンプ部21fの容積変化量が、円筒部20kを含めた現像剤補給容器1の全容積に依存することなく、フランジ部21の内部容積により設定可能であることは上述した通りである。従って、例えば、現像剤充填量が異なる複数種類の現像剤補給容器を製造するにあたりこれに対応するべく円筒部20kの容量(径)を変えた場合には、コストダウン効果をも見込むことができる。つまり、ポンプ部21fを含めたフランジ部21を共通のユニットとして構成し、このユニットを複数種類の円筒部20kに対して共通に組み付ける構成とすることにより、製造コストを削減することが可能となる。つまり、共通化をしない場合に比べて、金型の種類を増やす必要が無いなど、製造コストを削減することが可能となる。なお、本例では、円筒部20kとフランジ部21とが非連通状態の間に、ポンプ部21fを1周期分往復動させる例としたが、実施例5と同様に、この間に複数周期分ポンプ部21fを往復動させても構わない。
 また、本例では、ポンプ部の収縮動作及び伸張動作の間中、ずっと排出部21hを隔離する構成としているが、以下のような構成としても構わない。つまり、ポンプ部21fの小型化やポンプ部21fの容積変化量(往復移動量)を小さくできるのであれば、ポンプ部の収縮動作及び伸張動作の間に、僅かに排出部21hを開放させても構わない。
 また、本例では、フランジ部21に取り付けられたシール部材27によりフランジ部21と円筒部20k間をシールする構成としているが、以下のような構成であっても構わない。
 具体的には、図68に示すように、フランジ部21と円筒部20kとの間に下層となる弾性層27aと上層となる低摩擦層27bの2層構成のシールを追加している。これは、回転不可に固定されたフランジ部21に対し回転する円筒部20k間のシールに求められる機能として、現像剤漏れを防止するのはもちろんのこと、摺動による回転トルクアップを可能な限り小さするのが好ましいからである。そこで、下層には現像剤漏れを良好に防止すべく圧縮性に優れた弾性層27aを採用し、上層には下層よりも摺動性に優れた低摩擦層27bを採用している。この場合、弾性層27aと低摩擦層27bの2層構成のシールのみで現像剤漏れを防止できるのであれば軸シールとして設けたシール部材27はなくても構わない。もしくは、軸シールとしてのシール部材27そのものを2層化する構成としても構わない。
 具体的には、弾性層27aとして厚さが1.5mmのモルトプレン(商品名、イノアックコーポレーション社製)を使用し、低摩擦層27bとして発泡ポリウレタンである厚さが1.5mmのポロン(商品名、イノアックコーポレーション社製)を使用した。
 その結果、回転トルク上昇を抑えながらも、円筒部20kとフランジ21間の摺動部位において画像品質に影響を与える凝集体(現像剤の塊)や粗粒(現像剤が融けた塊)が発生してしまうのを防止することができる。
 また、このようなシール構成の代わりに、次のような構成としても構わない。
 具体的には、フランジ部だけでなく、円筒部にもシール部材を取り付ける構成とした場合である。この場合、シール部材として、いずれも、発砲ポリウレタンである厚さが2.0mmのポロン(商品名、イノアックコーポレーション社製)を使用した。このような構成とすることにより、発泡体のセル内に現像剤が逃げ込むことが可能となるため、現像剤の凝集体や粗粒の発生を抑制することができる。
 次に、実施例18の構成について、図61~63を用いて説明する。ここで図61は現像剤補給容器1の部分断面斜視図。図62の(a)~(c)は仕切り機構(仕切り弁35)の動作状況を示す部分断面である。図63は、ポンプ部21fのポンピング動作(収縮動作、伸張動作)のタイミングと後述する仕切り弁35の開閉タイミングを示すタイミングチャートである。なお、図63において、「収縮」はポンプ部21fの収縮動作(ポンプ部21fによる排気動作)が行われているとき、「伸張」はポンプ部21fの伸張動作(ポンプ部21fによる吸気動作)が行われているときを示している。また、「停止」はポンプ部21fが動作を停止しているときを示している。また、「開放」は仕切り弁35が開いているとき、「閉鎖」は仕切り弁35が閉じているときを示している。
 本例は、ポンプ部21fの伸縮時において排出部21hと円筒部20kとの間を仕切る機構として仕切り弁35を設けた点が、上述の実施例と大きく異なる点である。本例の上記の点以外の構成は、実施例12(図50及び51)とほぼ同様であり、同様な構成については同符号を付すことで詳細な説明を省略する。なお、本例では、図50及び51に示す実施例12の構成に対し、実施例14に係る図53に示す板状の仕切り壁32が設けられている。
 上述した実施例17では円筒部20kの回転を利用した仕切り機構(回転シャッタ)を採用しているが、本例ではポンプ部21fの往復動を利用した仕切り機構(仕切り弁)を採用している。以下、詳細に説明する。
 図61に示すように、排出部3hが円筒部20kとポンプ部21fの間に設けられている。そして、排出部3hの円筒部20k側には壁部33が設けられ、更に壁部33から図中左側の下方に排出口21aが設けられている。そして、この壁部33に形成された連通口33a(図62参照)を開閉する仕切り機構として機能する仕切り弁35と弾性体(以下、シール)34が設けられている。仕切り弁35は、ポンプ部21fの内部の一端側(排出部21hとは反対側)に固定されており、ポンプ部21fの伸縮動作に伴って現像剤補給容器1の回転軸線方向に往復移動する。また、シール34は、仕切り弁35に固定されており、仕切り弁35の移動に伴って一体的に移動する。
 次に、現像剤補給工程における仕切り弁35の動作について、図62(a)~(c)を用いて詳細を説明する(必要に応じて図63参照)。
 図62(a)はポンプ部21fが最大限伸張した状態を示しており、仕切り弁35は排出部21hと円筒部20kとの間に設けられた壁部33から離間している。このとき、円筒部20k内の現像剤は、円筒部20kの回転に伴い、傾斜突起32aにより連通口33aを介して排出部21h内へと受け渡される(搬送される)。
 その後、ポンプ部21fが収縮すると、図62(b)に示す状態となる。このとき、シール34は壁部33に当接し、連通口33aを閉鎖した状態となる。つまり、排出部21hが円筒部20kから隔離された状態となる。
 そこから、更に、ポンプ部21fが収縮すると、図62(c)に示すポンプ部21fが最大限収縮した状態になる。
 図62(b)に示す状態から図62(c)に示す状態までの間は、シール34が壁部33に当接したままであるので、排出部21hの内圧が加圧されて大気圧よりも高い正圧状態となり、排出口21aから現像剤が排出される。
 その後、ポンプ部21fの伸張動作に伴い、図62(c)に示す状態から図62(b)に示す状態までの間は、シール34が壁部33に当接したままであるので、排出部21hの内圧が減圧されて大気圧よりも低い負圧状態となる。つまり、排出口21aを介して吸気動作が行われる。
 ポンプ部21fが更に伸張すると、図62(a)に示す状態に戻る。本例では、以上の動作を繰り返すことで、現像剤補給工程が行われる。このように、本例では、ポンプ部の往復動作を利用して仕切り弁35を移動させているため、ポンプ部21fの収縮動作(排気動作)の初期と伸張動作(吸気動作)の後期の期間は仕切り弁が開いた状態となっている。
 ここで、シール34について詳述する。このシール34は、壁部33に当接することにより排出部21hの密閉性を確保しつつ、ポンプ部21fの収縮動作に伴い圧縮されるものであることから、シール性と柔軟性を兼ね備えた材質のものを用いるのが好ましい。本例においては、そのような特性を備えた発泡ポリウレタン(株式会社イノアックコーポレーション社製、商品名:モルトプレンSM−55:厚さ5mm)を使用しており、ポンプ部21fの最大収縮時の厚さが2mm(圧縮量3mm)となるように設定されている。
 このように、ポンプ部21fによる排出部21hに対する容積変動(ポンプ作用)については、実質、シール34が壁部33に当接後3mm圧縮されるまでの間に限られるが、仕切り弁35により限られた範囲に限定してポンプ部21fを作用させることができる。そのため、このような仕切り弁35を用いたとしても、現像剤の安定した排出が可能となる。
 以上のように、本例においても、1つのポンプで吸気動作と排気動作を行うことができるので、現像剤排出機構の構成を簡易にすることができる。さらに、排出口21aを介した吸気動作により現像剤補給容器内を減圧状態(負圧状態)にできることから、現像剤を効率良く解すことが可能となる。
 さらに、本例においても、通気部材(フィルタ)に逆洗効果を生じさせることができるので、フィルタの機能を長期に亘って維持させることが可能となる。
 また、本例においても、実施例5~17と同様に、現像剤受入れ装置8からギア部20aが回転駆動力を受けることにより、円筒部20kの回転動作とポンプ部21fによる吸排気動作の両方を行うことができる。
 さらに、実施例17と同様に、ポンプ部21fの小型化やポンプ部21fの容積変化量を小さくすることが可能となる。また、ポンプ部の共通化によるコストダウンメリットも見込まれる。
 また、本例では、現像剤受入れ装置8から仕切り弁35を動作させる駆動力を別途受ける構成とせずに、ポンプ部21fの往復動力を利用していることから、仕切り機構の簡易化を図ることが可能である。
 次に、実施例19の構成について、図64(a)~(c)を用いて説明する。ここで、図64の(a)は現像剤補給容器1の部分断面斜視図、(b)はフランジ部21の斜視図、(c)は現像剤補給容器の断面図を示している。
 本例は、排出室21hと円筒部20kとの間を仕切る機構としてバッファ部23を設けた点が、上述の実施例と大きく異なる点である。本例の上記の点以外の構成は、実施例14(図53)とほぼ同様であり、同様な構成については同符号を付すことで詳細な説明を省略する。
 図64(b)に示すように、バッファ部23が、フランジ部21に、回転不可となるように固定された状態で設けられている。このバッファ部23には、上方に開口した受入れ口23aと、排出部21hと連通した供給口23bが設けられている。
 このようなフランジ部21が、図64(a)、(c)に示すように、バッファ部23が円筒部20k内に位置するように、円筒部20kに組み付けられる。また、円筒部20kは、現像剤受入れ装置8に移動不可に保持されたフランジ部21に対して、相対回転可能となるようにフランジ部21に接続されている。この接続部には、リング状のシールが組み込まれており、エアーや現像剤の漏れを防止する構成となっている。
 また、本例では、図64(a)に示すように、バッファ部23の受入れ口23aに向けて現像剤を搬送するため、傾斜突起32aが仕切り壁32に設置されている。
 本実施形態では、現像剤補給容器1の現像剤補給動作が終了するまで、現像剤収容部20内の現像剤は現像剤補給容器1の回転に合わせて仕切り壁32及び傾斜突起32aにより開口部23aからバッファ部23内に受け渡される。
 従って、図64(c)に示すように、バッファ部23の内部空間が現像剤で満たされた状態を維持することができる。
 その結果、バッファ部23の内部空間を満たすように存在する現像剤が、円筒部20kから排出部21hへの空気の移動を実質遮ることになり、バッファ部23は仕切り機構としての役割を果たすことになる。
 従って、ポンプ部21fが往復動作する際には、少なくとも、排出部21hを円筒部20kから隔離させた状態とすることが可能となり、ポンプ部の小型化やポンプ部の容積変化量を少なくすることが可能となる。
 以上のように、本例においても、1つのポンプで吸気動作と排気動作を行うことができるので、現像剤排出機構の構成を簡易にすることができる。さらに、排出口21aを介した吸気動作により現像剤補給容器内を減圧状態(負圧状態)にできることから、現像剤を効率良く解すことが可能となる。
 さらに、本例においても、通気部材(フィルタ)に逆洗効果を生じさせることができるので、フィルタの機能を長期に亘って維持させることが可能となる。
 また、本例においても、実施例5~18と同様に、現像剤受入れ装置8から受けた回転駆動力により、搬送部20c(円筒部20k)の回転動作とポンプ部21fの往復動作の両方を行うことができる。
 さらに、実施例17~18と同様に、ポンプ部の小型化やポンプ部の容積変化量を小さくすることが可能となる。また、ポンプ部の共通化によるコストダウンメリットも見込まれる。
 また、本例では、仕切り機構として現像剤を利用していることから、仕切り機構の簡易化を図ることが可能である。
 次に、実施例20の構成について、図65~66を用いて説明する。ここで、図65の(a)は現像剤補給容器1の斜視図であり、(b)は現像剤補給容器1の断面図、図66はノズル部47を示す断面斜視図を示している。
 本例では、ポンプ部20bにノズル部47を接続しこのノズル部47に一旦吸入した現像剤を排出口21aから排出させており、この構成が上述した実施例と大きく異なるところである。本例のその他の構成については、前述した実施例14とほぼ同様であり、同符号を付すことで詳細な説明を省略する。
 図65(a)に示すように、現像剤補給容器1は、フランジ部21と現像剤収容部20より構成されている。この現像剤収容部20は円筒部20kより構成されている。
 円筒部20k内には、図65(b)に示すように、搬送部として機能する仕切り壁32が、回転軸線方向の全域に亘って設けられている。この仕切り壁32の一端面には、傾斜突起32aが回転軸線方向の異なる位置に複数設けられており、回転軸線方向一端側から他端側(フランジ部21に近い側)に向けて現像剤を搬送する構成となっている。また、傾斜突起32aは、仕切り壁32の他端面にも、同様に、複数設けられている。さらに、隣り合う傾斜突起32a間には現像剤の通過を許す貫通口32bが設けられている。この貫通口32bは現像剤を攪拌するためのものである。なお、搬送部の構成としては他の実施例で示したような、円筒部20k内にらせん状の突起20cとフランジ部21に現像剤を送り込むための仕切り壁32を組み合わせたものであっても構わない。 次に、ポンプ部20bを含むフランジ部21について詳述する。
 フランジ部21は、円筒部20kに対して小径部49、及びシール部材48を介して相対回転可能に接続されている。フランジ部21は現像剤受入れ装置8に装着された状態においては、現像剤受入れ装置8に移動不可となるように(回転動作及び往復動作ができないように)保持される。
 更に、フランジ部21内には、図66に示すように、円筒部20kから搬送された現像剤を受入れる、補給量調整部(以下流量調整部とも言う)52が設けられている。更に、補給量調整部52内にはポンプ部20bから排出口21a方向に向けて延在するノズル部47が設けられている。また、ギア部20aが受けた回転駆動を往復動力に変換する駆動変換機構によりポンプ部20bが上下方向に駆動される。従って、ノズル部47は、ポンプ部20bの容積変化に伴い、補給量調整部52内の現像剤を吸入するとともにこれを排出口21aから排出させる構成となっている。
 次に、本例におけるポンプ部20bへの駆動伝達の構成について説明する。
 前述の通り、駆動ギア300からの回転駆動を、円筒部20kに設けられたギア部20aで受ける事で、円筒部20kが回転する。更に、円筒部20kの小径部49に設けられたギア部42を介してギア部43に回転駆動が伝達される。ここで、ギア部43には、ギア部43と一体で回転するシャフト部44が設けられている。
 シャフト部44の一端はハウジング46に回転可能に軸支されている。また、シャフト部44のポンプ部20bに相対する位置には偏心カム45が設けられ、伝達された回転力により偏心カム45が回転中心(シャフト44の回転中心)からの距離を異にする軌跡で回転することで、ポンプ部20bを押し下げる(容積を縮める)。この押し下げにより、ノズル部47内の現像剤が排出口21aを通して排出される。
 また、偏心カム45による押し下げ力が無くなると、ポンプ部20bの復元力によりポンプ部20bは元の位置に戻る(容積が広がる)。このポンプ部の復元(容積増加)により、排出口21aを介して吸気動作が行われ、排出口21a近傍に位置する現像剤に対して解し作用を施すことが可能となる。
 以上の動作を繰り返すことで、ポンプ部20bの容積変化により、現像剤を効率的に排出する構成となっている。なお、前述した通り、ポンプ部20bにバネ等の付勢部材を設け、復元時(若しくは押し下げ時)のサポートをする構成とすることも可能である。
 次に、中空の円錐状のノズル部47について更に詳しく述べる。ノズル部47には、外周部に開口53が設けられており、また、ノズル部47には、その先端側に排出口21aに向けて現像剤を吐出する吐出口54を有する構成となっている。
 現像剤補給工程の際に、ノズル部47の少なくとも開口53が補給量調整部52内の現像剤層中に侵入した状態を作り出すことで、ポンプ部20bにより生じる圧力を補給量調整部52内の現像剤に効率的に作用させる効果を発揮する。
 つまり、補給量調整部52内(ノズル47周囲の)の現像剤が、円筒部20kとの仕切り機構の役割を果たすため、ポンプ部20bの容積変化の効果を補給量調整部52内と言う限定された範囲において発揮させることが可能となる。
 このような構成とすることで、実施例17~19の仕切り機構と同様に、ノズル部47が同様な効果を奏することが可能となる。
 以上のように、本例においても、1つのポンプで吸気動作と排気動作を行うことができるので、現像剤排出機構の構成を簡易にすることができる。さらに、排出口21aを介した吸気動作により現像剤補給容器内を減圧状態(負圧状態)にできることから、現像剤を効率良く解すことが可能となる。
 さらに、本例においても、通気部材(フィルタ)に逆洗効果を生じさせることができるので、フィルタの機能を長期に亘って維持させることが可能となる。
 また、本例においても、実施例5~19と同様に、現像剤受入れ装置8から受けた回転駆動力により、現像剤収容部20(円筒部20k)の回転動作とポンプ部20bの往復動作の両方を行うことができる。また、実施例17~19と同様に、ポンプ部20bやノズル部47を含むフランジ部21の共通化によるコストメリットも見込める。
 なお、本例では、実施例17~18の構成のように現像剤と仕切り機構とが互いに摺擦する関係とならず、現像剤へのダメージを回避することが可能となる。
本発明によれば、通気部材が現像剤で目詰まりを起こしてしまうのを抑制することができる現像剤補給容器及び現像剤補給システムが提供される。

Claims (36)

  1. 現像剤を受入れる現像剤受入れ部と、前記現像剤受入れ部の内外への通気を許容する通気部材と、を有する現像剤受入れ装置に着脱可能な現像剤補給容器であって、
     現像剤を収容する現像剤収容部と、
     前記現像剤収容部に収容された現像剤を前記現像剤受入れ部に向けて排出する排出口と、
     前記現像剤受入れ装置から駆動力が入力される駆動入力部と、
     前記駆動入力部に入力された駆動力により前記排出口を介した排気動作と吸気動作が交互に繰り返し行われるように動作するポンプ部と、
     を有することを特徴とする現像剤補給容器。
  2. 前記現像剤補給容器に収容される現像剤の流動性エネルギーは4.3×10−4(kg・m/s)以上4.14×10−3(kg・m/s)以下であり、前記排出口の面積は12.6(mm)以下であることを特徴とする請求項1の現像剤補給容器。
  3. 前記ポンプ部は往復動に伴いその容積が可変な容積可変型ポンプを有することを特徴とする請求項1又は2の現像剤補給容器。
  4. 前記ポンプ部の容積増加に伴い前記現像剤収容部内が負圧状態となるように前記排出口が現像剤で実質的に閉塞されるように構成したことを特徴とする請求項3の現像剤補給容器。
  5. 前記ポンプ部は伸縮可能な蛇腹状ポンプを有することを特徴とする請求項3又は4の現像剤補給容器。
  6. 前記駆動入力部は回転駆動力を受けるように構成されており、前記駆動入力部が受けた回転駆動力により前記現像剤収容部に収容された現像剤を前記排出口に向けて搬送する搬送部と、前記駆動入力部が受けた回転駆動力を前記ポンプ部を動作させる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3乃至5のいずれかの現像剤補給容器。
  7. 前記ポンプ部に接続されその先端に開口が形成されたノズル部を有し、前記ノズル部は前記開口が前記排出口の近傍に位置するように設けられていることを特徴とする請求項1乃至6のいずれかの現像剤補給容器。
  8. 前記ノズル部にはその先端側の周囲に開口が複数形成されていることを特徴とする請求項7の現像剤補給容器。
  9. 現像剤受入れ装置と、前記現像剤受入れ装置に着脱可能な現像剤補給容器と、を有する現像剤補給システムにおいて、
     前記現像剤受入れ装置は、現像剤を受入れる現像剤受入れ部と、前記現像剤受入れ部の内外への通気を許容する通気部材と、前記現像剤補給容器へ駆動力を付与する駆動部と、を有し、
     前記現像剤補給容器は、現像剤を収容する現像剤収容部と、前記現像剤収容部に収容された現像剤を前記現像剤受入れ部に向けて排出する排出口と、前記駆動部から駆動力が入力される駆動入力部と、前記駆動入力部に入力された駆動力により前記排出口を介した排気動作と吸気動作が交互に繰り返し行われるように動作するポンプ部と、
     を有することを特徴とする現像剤補給システム。
  10. 前記現像剤補給容器に収容される現像剤の流動性エネルギーは4.3×10−4(kg・m/s)以上4.14×10−3(kg・m/s)以下であり、前記排出口の面積は12.6(mm)以下であることを特徴とする請求項9の現像剤補給システム。
  11. 前記ポンプ部は往復動に伴いその容積が可変な容積可変型ポンプを有することを特徴とする請求項9又は10の現像剤補給システム。
  12. 前記ポンプ部の容積増加に伴い前記現像剤収容部内が負圧状態となるように前記排出口が現像剤で実質的に閉塞されるように構成したことを特徴とする請求項11の現像剤補給システム。
  13. 前記ポンプ部は伸縮可能な蛇腹状ポンプを有することを特徴とする請求項11又は12の現像剤補給システム。
  14. 前記駆動入力部は回転駆動力を受けるように構成されており、前記駆動入力部が受けた回転駆動力により前記現像剤収容部に収容された現像剤を前記排出口に向けて搬送する搬送部と、前記駆動入力部が受けた回転駆動力を前記ポンプ部を動作させる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11乃至13のいずれかの現像剤補給システム。
  15. 前記ポンプ部に接続されその先端に開口が形成されたノズル部を有し、前記ノズル部は前記開口が前記排出口の近傍に位置するように設けられていることを特徴とする請求項9乃至14のいずれかの現像剤補給システム。
  16. 前記ノズル部にはその先端側の周囲に開口が複数形成されていることを特徴とする請求項15の現像剤補給システム。
  17. 現像剤を受入れる現像剤受入れ部と、前記現像剤受入れ部の内外への通気を許容する通気部材と、を備えた現像剤受入れ装置を有する画像形成装置に着脱可能な現像剤補給容器であって、
     現像剤を収容する現像剤収容部と、
     前記現像剤収容部に収容された現像剤を前記現像剤受入れ部に向けて排出する排出口と、
     前記画像形成装置から駆動力が入力される駆動入力部と、
     前記駆動入力部に入力された駆動力により前記現像剤受入れ部の外部への通気と内部への通気が前記通気部材を介して交互に繰り返し行われるように動作するポンプ部と、
     を有することを特徴とする現像剤補給容器。
  18. 前記現像剤補給容器に収容される現像剤の流動性エネルギーは4.3×10−4(kg・m/s)以上4.14×10−3(kg・m/s)以下であり、前記排出口の面積は12.6(mm)以下であることを特徴とする請求項17の現像剤補給容器。
  19. 前記ポンプ部は往復動に伴いその容積が可変な容積可変型ポンプを有することを特徴とする請求項17又は18の現像剤補給容器。
  20. 前記ポンプ部の容積増加に伴い前記現像剤収容部内が負圧状態となるように前記排出口が現像剤で実質的に閉塞されるように構成したことを特徴とする請求項19の現像剤補給容器。
  21. 前記ポンプ部は伸縮可能な蛇腹状ポンプを有することを特徴とする請求項19又は20の現像剤補給容器。
  22. 前記駆動入力部は回転駆動力を受けるように構成されており、前記駆動入力部が受けた回転駆動力により前記現像剤収容部に収容された現像剤を前記排出口に向けて搬送する搬送部と、前記駆動入力部が受けた回転駆動力を前記ポンプ部を動作させる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19乃至21のいずれかの現像剤補給容器。
  23. 前記ポンプ部に接続されその先端に開口が形成されたノズル部を有し、前記ノズル部は前記開口が前記排出口の近傍に位置するように設けられていることを特徴とする請求項17乃至22のいずれかの現像剤補給容器。
  24. 前記ノズル部にはその先端側の周囲に開口が複数形成されていることを特徴とする請求項23の現像剤補給容器。
  25. 現像剤受入れ装置と、前記現像剤受入れ装置に着脱可能な現像剤補給容器と、を有する画像形成装置において、
     前記現像剤受入れ装置は、現像剤を受入れる現像剤受入れ部と、前記現像剤受入れ部の内外への通気を許容する通気部材と、前記現像剤補給容器へ駆動力を付与する駆動部と、を有し、
     前記現像剤補給容器は、現像剤を収容する現像剤収容部と、前記現像剤収容部に収容された現像剤を前記現像剤受入れ部に向けて排出する排出口と、前記駆動部から駆動力が入力される駆動入力部と、前記駆動入力部に入力された駆動力により前記現像剤受入れ部の外部への通気と内部への通気が前記通気部材を介して交互に繰り返し行われるように動作するポンプ部と、
     を有することを特徴とする画像形成装置。
  26. 前記現像剤補給容器に収容される現像剤の流動性エネルギーは4.3×10−4(kg・m/s)以上4.14×10−3(kg・m/s)以下であり、前記排出口の面積は12.6(mm)以下であることを特徴とする請求項25の画像形成装置。
  27. 前記ポンプ部は往復動に伴いその容積が可変な容積可変型ポンプを有することを特徴とする請求項25又は26の画像形成装置。
  28. 前記ポンプ部の容積増加に伴い前記現像剤収容部内が負圧状態となるように前記排出口が現像剤で実質的に閉塞されるように構成したことを特徴とする請求項27の画像形成装置。
  29. 前記ポンプ部は伸縮可能な蛇腹状ポンプを有することを特徴とする請求項27又は28の画像形成装置。
  30. 前記駆動入力部は回転駆動力を受けるように構成されており、前記駆動入力部が受けた回転駆動力により前記現像剤収容部に収容された現像剤を前記排出口に向けて搬送する搬送部と、前記駆動入力部が受けた回転駆動力を前記ポンプ部を動作させる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27乃至29のいずれかの画像形成装置。
  31. 前記ポンプ部に接続されその先端に開口が形成されたノズル部を有し、前記ノズル部は前記開口が前記排出口の近傍に位置するように設けられていることを特徴とする請求項25乃至30のいずれかの画像形成装置。
  32. 前記ノズル部にはその先端側の周囲に開口が複数形成されていることを特徴とする請求項31の現像剤補給容器。
  33. 現像剤を受入れる現像剤受入れ部と、前記現像剤受入れ部の内外への通気を許容する通気部材と、を備えた現像剤受入れ装置に着脱可能な現像剤補給容器であって、
     4.3×10−4(kg・m/s)以上4.14×10−3(kg・m/s)以下の流動性エネルギーを有する現像剤を収容する現像剤収容部と、
     前記現像剤収容部に収容された現像剤の排出を許容する開口面積が12.6(mm)以下のピンホールと、
     前記現像剤補給装置から駆動力が入力される駆動入力部と、
     前記駆動入力部が受けた駆動力により前記ピンホールを通して内部に向かう気流と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、
     を有することを特徴とする現像剤補給容器。
  34. 現像剤受入れ装置と、前記現像剤受入れ装置に着脱可能な現像剤補給容器と、を有する現像剤補給システムにおいて、
     前記現像剤受入れ装置は、現像剤を受入れる現像剤受入れ部と、前記現像剤受入れ部の内外への通気を許容する通気部材と、前記現像剤補給容器へ駆動力を付与する駆動部と、を有し、
     前記現像剤補給容器は、4.3×10−4(kg・m/s)以上4.14×10−3(kg・m/s)以下の流動性エネルギーを有する現像剤を収容する現像剤収容部と、前記現像剤収容部に収容された現像剤の排出を許容する開口面積が12.6(mm)以下のピンホールと、前記駆動部から駆動力が入力される駆動入力部と、前記駆動入力部が受けた駆動力により前記ピンホールを通して内部に向かう気流と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、
     を有することを特徴とする現像剤補給システム。
  35. 現像剤を受入れる現像剤受入れ部と、前記現像剤受入れ部の内外への通気を許容する通気部材と、を備えた現像剤受入れ装置に着脱可能な現像剤補給容器であって、
     4.3×10−4(kg・m/s)以上4.14×10−3(kg・m/s)以下の流動性エネルギーを有する現像剤を収容する現像剤収容部と、
     前記現像剤収容部に収容された現像剤の排出を許容する開口面積が12.6(mm)以下のピンホールと、
     前記現像剤補給装置から駆動力が入力される駆動入力部と、
     前記駆動入力部が受けた駆動力により、前記通気部材を通して前記現像剤受入れ部の内部に向かう気流と外部に向かう気流が交互に発生するように、前記ピンホールを通して内部に向かう気流と外部に向かう気流を交互に発生させる気流発生機構と、
     を有することを特徴とする現像剤補給容器。
  36. 現像剤受入れ装置と、前記現像剤受入れ装置に着脱可能な現像剤補給容器と、を有する現像剤補給システムにおいて、
     前記現像剤受入れ装置は、現像剤を受入れる現像剤受入れ部と、前記現像剤受入れ部の内外への通気を許容する通気部材と、前記現像剤補給容器へ駆動力を付与する駆動部と、を有し、
     前記現像剤補給容器は、4.3×10−4(kg・m/s)以上4.14×10−3(kg・m/s)以下の流動性エネルギーを有する現像剤を収容する現像剤収容部と、前記現像剤収容部に収容された現像剤の排出を許容する開口面積が12.6(mm)以下のピンホールと、前記駆動部から駆動力が入力される駆動入力部と、前記駆動入力部が受けた駆動力により、前記通気部材を通して前記現像剤受入れ部の内部に向かう気流と外部に向かう気流が交互に発生するように、前記ピンホールを通して内部に向かう気流と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、
     を有することを特徴とする現像剤補給システム。
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