(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤補給装置に着脱可能な現像剤補給容器であって、
現像剤を収容可能な現像剤収容室と、
前記現像剤収容室の内部で回転しつつ現像剤を搬送する搬送部と、
前記搬送部が搬送する現像剤を排出する排出口を有する現像剤排出室と、
前記搬送部を回転させるための回転駆動力を受ける駆動力受部と、
少なくとも前記排出口に対して圧力を作用させるために前記現像剤収容室の内部の容積を前記現像剤補給容器の長手方向に変更可能なポンプ部と、
前記駆動力受部が受けた回転駆動力を、前記ポンプ部が前記現像剤補給容器の長手方向に動作して現像剤を搬送する搬送駆動力へと変換する駆動力変換部と、
を備え、
前記駆動力変換部は、前記駆動力受部が回転駆動力を受けて前記搬送部が最初に所定回数の回転をする初期回転期間に前記ポンプ部が伸縮する伸縮ストローク量を、前記初期回転期間以後に前記ポンプ部が伸縮する伸縮ストローク量と異なるように変換することを特徴とする現像剤補給容器。
【請求項２】
前記駆動力変換部は、前記ポンプ部の前記初期回転期間の伸縮ストローク量を、前記ポンプ部の前記初期回転期間以後の伸縮ストローク量よりも大きくなるように変換することを特徴とする請求項１に記載の現像剤補給容器。
【請求項３】
前記駆動力変換部は、
前記現像剤補給容器に形成される前記現像剤補給容器の長手方向に蛇行しながら前記現像剤補給容器の回転方向に進んで凹む第１カム溝と、
前記現像剤補給容器に形成される前記第１カム溝よりも小さく前記現像剤補給容器の長手方向に蛇行しながら前記現像剤補給容器の回転方向に進んで凹む第２カム溝と、
前記第１カム溝と前記第２カム溝に沿って一部が係合しつつ移動することで前記現像剤補給容器の長手方向に往復動する往復動部材と、
を有し、
前記往復動部材の一部が、前記第１カム溝に係合しつつ移動した後に、前記第２カム溝のみに係合しつつ移動することを特徴とする請求項２に記載の現像剤補給容器。
【請求項４】
前記駆動力変換部は、前記ポンプ部の前記初期回転期間の伸縮ストローク量を、前記ポンプ部の前記初期回転期間以後の伸縮ストローク量よりも小さくなるように変換することを特徴とする請求項１に記載の現像剤補給容器
【請求項５】
前記駆動力変換部は、
前記現像剤補給容器に形成される前記現像剤補給容器の長手方向に蛇行しながら前記現像剤補給容器の回転方向に進んで凹む第１カム溝と、
前記現像剤補給容器に形成される前記第１カム溝よりも大きく前記現像剤補給容器の長手方向に蛇行しながら前記現像剤補給容器の回転方向に進んで凹む第２カム溝と、
前記第１カム溝と前記第２カム溝に沿って一部が係合しつつ移動することで前記現像剤補給容器の長手方向に往復動する往復動部材と、
を有し、
前記往復動部材の一部が、前記第１カム溝に係合しつつ移動した後に、前記第２カム溝のみに係合しつつ移動することを特徴とする請求項４に記載の現像剤補給容器。
【請求項６】
前記第１カム溝及び前記第２カム溝は、前記現像剤補給容器の回転方向で周期的に蛇行する形状であることを特徴とする請求項３又は請求項５に記載の現像剤補給容器。
【請求項７】
現像剤を担持する現像剤担持体と、
請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の現像剤補給容器と、
を備えることを特徴とする現像剤補給装置。
【請求項８】
像担持体と、
請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の現像剤補給容器と、
を備えることを特徴とする現像剤補給装置。
【請求項９】
請求項７又は至請求項８に記載の現像剤補給装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
前記現像剤補給装置はカートリッジであり、前記カートリッジが装置本体に着脱自在であることを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像剤補給装置に着脱可能な現像剤補給容器に関する。なお、現像剤補給装置は、例えば、複写機、ファクシミリ、プリンタ、及びこれらの機能を複数備えた複合機等の画像形成装置において用いられる。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真複写機等の画像形成装置には微粉末の現像剤が使用されている。このような画像形成装置では、画像形成に伴い消費されてしまう現像剤を、補給容器（現像剤補給容器）から補給される構成となっている。こうした従来の補給容器としては、例えば、特許文献１のものがある。
【０００３】
特許文献１に記載の装置では、補給容器に設けた蛇腹ポンプを用いて現像剤を排出する方式を採用している。具体的な方法としては、蛇腹ポンプを伸長させて補給容器内の気圧を大気圧よりも低い状態にすることで、補給容器内へ空気を取り込んで現像剤を流動化する。更に、蛇腹ポンプを収縮させて補給容器内の気圧を大気圧よりも高い状態にすることで、補給容器内外の圧力差により、現像剤を押し出して排出する。この２つの工程を交互に繰り返すことで、現像剤を安定して排出する構成になっている。上記補給容器では、画像形成装置から受けた回転駆動を往復動に変換し蛇腹状のポンプを駆動している。こうした構成であれば、補給容器から現像剤を安定して排出することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２５６８９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の発明では、補給容器がユーザの手元に届くまでの間の物流等の理由で、ユーザが補給容器を画像形成装置に装着したときに、現像剤が補給容器から排出される効率が低下している場合があった。
【０００６】
本発明は、上記実情に鑑み、ユーザが補給容器を画像形成装置に装着したときに、補給容器の内部の現像剤の状態に依らずに現像剤が容易に補給容器から排出される補給容器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の現像剤補給容器は、現像剤補給装置に着脱可能な現像剤補給容器であって、現像剤を収容可能な現像剤収容室と、前記現像剤収容室の内部で回転しつつ現像剤を搬送する搬送部と、前記搬送部が搬送する現像剤を排出する排出口を有する現像剤排出室と、前記搬送部を回転させるための回転駆動力を受ける駆動力受部と、少なくとも前記排出口に対して圧力を作用させるために前記現像剤収容室の内部の容積を前記現像剤補給容器の長手方向に変更可能なポンプ部と、前記駆動力受部が受けた回転駆動力を、前記ポンプ部が前記現像剤補給容器の長手方向に動作して現像剤を搬送する搬送駆動力へと変換する駆動力変換部と、を備え、前記駆動力変換部は、前記駆動力受部が回転駆動力を受けて前記搬送部が最初に所定回数の回転をする初期回転期間に前記ポンプ部が伸縮する伸縮ストローク量を、前記初期回転期間以後に前記ポンプ部が伸縮する伸縮ストローク量と異なるように変換することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ユーザが補給容器を画像形成装置に装着したときに、補給容器の内部の現像剤の状態に依らずに現像剤が容易に補給容器から排出される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例１に係る画像形成装置の断面図である。
【図２】（ａ）は補給装置の部分断面図、（ｂ）は補給容器を装着する装着部の斜視図、（ｃ）は装着部の断面図である。
【図３】制御系、並びに、補給容器と補給装置を部分的に拡大した断面図である。
【図４】制御系による現像剤の補給の流れを説明するフローチャートである。
【図５】ホッパを省き、補給容器から現像器へ直接的に現像剤を補給する構成を示す断面図である。
【図６】（ａ）は補給容器の全体斜視図、（ｂ）は補給容器の排出口周辺の部分拡大図、（ｃ）は補給容器を装着部に装着した状態を示す正面図である。
【図７】（ａ）は補給容器の断面斜視図、（ｂ）はポンプ部が使用上で最大限伸張された状態の部分断面図、（ｃ）はポンプ部が使用上で最大限収縮された状態の部分断面図である。
【図８】流動性エネルギーを測定する装置の模式図である。
【図９】排出口径と排出量との関係を、現像剤の種類毎に示したグラフである。
【図１０】現像剤の排出量と容器内充填量の関係を、現像剤Ａに関して示すグラフである。
【図１１】（ａ）はポンプ部が使用上で最大限伸張された状態の部分図、（ｂ）はポンプ部が使用上で最大限収縮された状態の部分図、（ｃ）はポンプ部の部分図である。
【図１２】第１カム溝及び第２カム溝の構成を示す平面図である。
【図１３】現像剤を充填した補給容器のシャッタを開いて排出口を外部のエアーと連通可能とした状態で、ポンプ部を伸縮動作させている際の圧力変化の推移を示すグラフである。
【図１４】変形例に係る第１カム溝及び第２カム溝の構成を示す平面図である。
【図１５】変形例に係る第１カム溝及び第２カム溝の構成を示す断面図である。
【図１６】実施例２に係る第１カム溝及び第２カム溝の構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して、この発明を実施するための形態を実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対位置等は、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるから、特に特定的な記載が無い限りは、発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。なお、後の実施例の構成に関して、前の実施例と同一の構成に関しては前の実施例と同一の符号を付して、前の実施例中の説明が援用されるものとする。
【実施例１】
【００１１】
まず、画像形成装置の基本構成について説明し、続いて、この画像形成装置に搭載される現像剤補給システム、つまり、現像剤補給装置と補給容器の構成について順に説明する。
【００１２】
（画像形成装置）
図１は、実施例１に係る画像形成装置１００の断面図である。この画像形成装置１００は、補給容器１（所謂、トナーカートリッジ）が着脱可能（取り外し可能）に装着される補給装置２０１が搭載された画像形成装置１００の一例として、電子写真方式を採用した複写機（電子写真画像形成装置）の構成を示す。『現像剤補給容器』としての補給容器１は、『現像剤補給装置』としての補給装置２０１に着脱可能な構成であり、装置本体１００Ａに対しても着脱可能な構成である。従って、補給容器１や補給装置２０１をカートリッジとする場合に、こうしたカートリッジを装置本体１００Ａに着脱自在に装着される。
【００１３】
画像形成装置１００は装置本体１００Ａを有する。原稿１０１は原稿台ガラス１０２の上に置かれる。そして、原稿の画像情報に応じた光像を光学部１０３の複数のミラーＭｒとレンズＬｎにより、『像担持体』としての感光体ドラム１０４上に結像させることにより静電像を形成する。この静電像は乾式の現像器２０１ａ（１成分現像器）により現像剤（乾式粉体）としてのトナー（１成分磁性トナー）を用いて可視化される。
【００１４】
なお、本例では補給容器１から補給すべき現像剤として１成分磁性トナーを用いた例について説明するが、このような例だけではなく、後述するような例でも構わない。具体的には、１成分非磁性トナーを用いて現像を行う１成分現像器を用いる場合、現像剤として１成分非磁性トナーを補給することになる。また、磁性キャリアと非磁性トナーを混合した２成分現像剤を用いて現像を行う２成分現像器を用いる場合、現像剤として非磁性トナーを補給することなる。なお、この場合、現像剤として非磁性トナーとともに磁性キャリアも併せて補給する構成としても構わない。
【００１５】
カセット１０５〜１０８は、記録材（以下、「シートＳ」という）を収容する。これらカセット１０５〜１０８に積載されたシートＳのうち、複写機の液晶操作部から操作者（ユーザ）が入力した情報もしくは原稿１０１のシートサイズを基に最適なカセットが選択される。ここで記録材としては用紙に限定されずに、例えばＯＨＰシート等適宜使用、選択できる。そして、給送分離装置１０５Ａ〜１０８Ａにより搬送された１枚のシートＳを、搬送部１０９を経由してレジストローラ１１０まで搬送し、感光体ドラム１０４の回転と、光学部１０３のスキャンのタイミングを同期させて搬送する。
【００１６】
感光体ドラム１０４の下方には、転写帯電器１１１と分離帯電器１１２とが配置される。ここで、転写帯電器１１１によって、感光体ドラム１０４上に形成された現像剤による現像剤像をシートＳに転写する。そして、分離帯電器１１２によって、現像剤像（トナー像）の転写されたシートＳを感光体ドラム１０４から分離する。
【００１７】
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。
【００１８】
また、両面コピーの場合には、シートＳは排出反転部１１５を通り、一度、排出ローラ１１６により一部が装置本体１００Ａの外部へ排出される。そして、この後、シートＳの終端がフラッパ１１８を通過し、排出ローラ１１６にまだ挟持されているタイミングでフラッパ１１８を制御すると共に排出ローラ１１６を逆回転させることにより、再度、装置本体１００Ａの内部へ搬送される。さらに、この後、再給送搬送部１１９、１２０を経由してレジストローラ１１０まで搬送された後、片面コピーの場合と同様の経路をたどって排出トレイ１１７へ排出される。
【００１９】
上記構成の装置本体１００Ａにおいて、感光体ドラム１０４の回りには現像手段としての現像器２０１ａ、クリーニング手段としてのクリーナ部２０２、帯電手段としての一次帯電器２０３等の画像形成プロセス機器が設置されている。なお、現像器２０１ａは原稿１０１の画像情報に基づき光学部１０３により感光体ドラム１０４に形成された静電像に現像剤を付着させることにより現像するものである。また、一次帯電器２０３は、感光体ドラム１０４上に所望の静電像を形成するため感光体ドラム１０４の表面を一様に帯電するためのものである。また、クリーナ部２０２は感光体ドラム１０４に残留している現像剤を除去するためのものである。
【００２０】
（補給装置）
ここで、図２（ａ）は補給装置２０１の部分断面図、図２（ｂ）は補給容器１を装着する装着部１０の斜視図、図２（ｃ）は装着部１０の断面図を示している。また、図３は、制御系並びに、補給容器１と補給装置２０１を部分的に拡大した断面図を示している。図４は、制御系による現像剤の補給の流れを説明するフローチャートである。図１〜図４を用いて、以下で、現像剤補給システムの構成要素である補給装置２０１について説明する。『現像剤補給容器』としての補給容器１は、『現像剤補給装置』としての補給装置２０１に着脱可能な容器である。
【００２１】
補給装置２０１は、図１に示すように、補給容器１が取り外し可能（着脱可能）に装着される装着部（装着スペース）１０と、補給容器１から排出された現像剤を一時的に貯留するホッパ１０ａと、現像器２０１ａと、を有している。補給容器１は、図２（ｃ）に示すように、装着部１０に対して矢印Ｍ方向に装着される構成となっている。つまり、補給容器１の長手方向（回転軸線方向）がほぼこの矢印Ｍ方向と一致するように装着部１０に装着される。なお、この矢印Ｍ方向は、後述する図７（ｂ）の矢印Ｘ方向と実質平行である。また、補給容器１の装着部１０からの取り出し方向はこの矢印Ｍ方向とは反対の方向となる。
【００２２】
現像器２０１ａは、図１及び図２（ａ）に示すように、現像剤を担持する『現像剤担持体』としての現像ローラ２０１ｆと、撹拌部材２０１ｃ、送り部材２０１ｄ、２０１ｅを有している。そして、補給容器１から補給された現像剤は撹拌部材２０１ｃにより撹拌され、送り部材２０１ｄ、２０１ｅにより現像ローラ２０１ｆに送られて、現像ローラ２０１ｆにより感光体ドラム１０４に供給される。
【００２３】
なお、現像ローラ２０１ｆには、ローラ上の現像剤コート量を規制する現像ブレード２０１ｇ、現像器２０１ａとの間の現像剤の漏れを防止するために現像ローラ２０１ｆに接触配置された漏れ防止シート２０１ｈが設けられている。
【００２４】
また、装着部１０には、図２（ｂ）に示すように、補給容器１が装着された際に補給容器１のフランジ部４（図６参照）と当接することでフランジ部４の回転方向への移動を規制するための回転規制部１１（保持機構）が設けられている。
【００２５】
また、装着部１０は、補給容器１が装着された際に、後述する補給容器１の排出口４ａ（排出孔）（図６参照）と連通し、補給容器１から排出された現像剤を受入れるための現像剤受入口１３（現像剤受入孔）を有している（図３参照）。そして、図３のように、補給容器１の排出口４ａから現像剤が現像剤受入口１３を通してホッパ１０ａへと供給される。なお、本実施例において、現像剤受入口１３の直径φは、装着部１０内での現像剤による汚れを可及的に防止する目的より、微細口（ピンホール）として約２ｍｍに設定されている。なお、現像剤受入口１３の直径は排出口４ａから現像剤が排出できる直径であればよい。
【００２６】
また、ホッパ１０ａは、図３に示すように、現像器２０１ａへ現像剤を搬送するための搬送スクリュー１０ｂと、現像器２０１ａと連通した開口１０ｃと、ホッパ１０ａ内に収容されている現像剤の量を検出する現像剤センサ１０ｄを有している。
【００２７】
更に、装着部１０は、図２（ｂ）、（ｃ）に示すように、駆動機構（駆動部）として機能する駆動ギア３００を有している。この駆動ギア３００は、駆動モータ５００（図３参照）から駆動ギア列を介して回転駆動力が伝達され、装着部１０にセットされた状態にある補給容器１に対し回転駆動力を付与する機能を有している。
【００２８】
また、駆動モータ５００は、図３に示すように、制御装置６００（ＣＰＵ）によりその動作を制御される構成となっている。制御装置６００は、図３に示すように、現像剤センサ１０ｄから入力された現像剤の残量情報に基づき、駆動モータ５００の動作を制御する構成となっている。
【００２９】
なお、本例において、駆動ギア３００は、駆動モータ５００の制御を簡易化させるため、一方向にのみ回転するように設定されている。つまり、制御装置６００は、駆動モータ５００について、そのオン（作動）／オフ（非作動）のみを制御する構成となっている。従って、駆動モータ５００（駆動ギア３００）を正方向と逆方向とに周期的に反転させることで得られる反転駆動力を補給容器１に付与する構成に比して、補給装置２０１の駆動機構の簡易化を図ることができる。
【００３０】
（補給容器の装着／取り出し方法）
次に、補給容器１の装着／取り出し方法について説明する。まず、操作者が、交換カバーを開き、補給容器１を補給装置２０１の装着部１０へ挿入、装着させる。この装着動作に伴い、補給容器１のフランジ部４が補給装置２０１に保持、固定される。その後、操作者が交換カバーを閉じることで、装着工程が終了する。その後、制御装置６００が駆動モータ５００を制御することにより、駆動ギア３００を適宜のタイミングで回転させる。
【００３１】
一方、補給容器１内の現像剤が空となってしまった場合には、操作者が、交換カバーを開き、装着部１０から補給容器１を取り出す。そして、予め用意してある新しい補給容器１を装着部１０へと挿入、装着し、交換カバーを閉じることにより、補給容器１の取り出し〜再装着に至る交換作業が終了する。
【００３２】
（現像剤補給装置による現像剤補給制御）
図４のフローチャートを基に、補給装置２０１による現像剤補給制御について説明する。この現像剤補給制御は、制御装置６００（ＣＰＵ）により各種機器を制御することにより実行される。本例では、現像剤センサ１０ｄの出力に応じて制御装置６００が駆動モータ５００の作動／非作動の制御を行うことにより、ホッパ１０ａ内に一定量以上の現像剤が収容されないように構成している。
【００３３】
制御装置６００は、現像剤センサ１０ｄがホッパ１０ａ内の現像剤収容量をチェックする（Ｓ１００）。そして、制御装置６００は、現像剤センサ１０ｄにより検出された現像剤収容量が所定量未満であると判定した場合、即ち現像剤センサ１０ｄにより現像剤が検出されない場合、駆動モータ５００を駆動し、一定時間、現像剤の補給動作を実行する（Ｓ１０１）。
【００３４】
制御装置６００は、補給動作の結果、現像剤センサ１０ｄにより検出された現像剤収容量が所定量に達したと判定した場合、即ち現像剤センサ１０ｄにより現像剤が検出された場合、駆動モータ５００の駆動をオフし、現像剤の補給動作を停止する（Ｓ１０２）。この補給動作の停止により、一連の現像剤補給工程が終了する。このような現像剤補給工程は、画像形成に伴い現像剤が消費されてホッパ１０ａ内の現像剤収容量が所定量未満となると、繰り返し実行される構成となっている。
【００３５】
図５は、図３のホッパ１０ａを省き、補給容器１から現像器８００へ直接的に現像剤を補給する構成を示す断面図である。図３では補給容器１から排出された現像剤をホッパ１０ａ内に一時的に貯留した後に現像器２０１ａへ補給する構成であったが、この図５のような補給装置２０１の構成としてもよい。図５は、補給装置２０１として２成分現像剤を用いる現像器８００を用いた例である。この現像器８００には、現像剤が撹拌される撹拌室８００ｘと現像スリーブ８００ａへ現像剤を供給する現像室８００ｙとを有しており、撹拌室８００ｘと現像室８００ｙには現像剤搬送方向が互いに逆向きとなる撹拌スクリュー８００ｂが設置されている。
【００３６】
そして、撹拌室８００ｘと現像室８００ｙは長手方向両端部において互いに連通しており、２成分現像剤はこれらの２つの部屋を循環搬送される構成となっている。また、撹拌室８００ｘには現像剤中のトナー濃度を検出する磁気センサ８００ｃが設置されており、この磁気センサ８００ｃの検出結果に基づいて制御装置６００が駆動モータ５００の動作を制御する構成となっている。この構成の場合、補給容器１から補給される現像剤は、非磁性トナー、もしくは非磁性トナー及び磁性キャリアとなる。
【００３７】
本例では、後述するように、補給容器１内の現像剤は排出口４ａから重力作用のみではほとんど排出されず、ポンプ部３ａによる容積可変動作によって現像剤が排出されるため、排出量のばらつきを抑えることができる。そのため、ホッパ１０ａを省くことができ、図５のような例であっても、現像室８００ｙへ現像剤を安定的に補給することが可能である。
【００３８】
（補給容器）
次に、現像剤補給システムの構成要素である補給容器１の構成について、図６、図７を用いて説明する。ここで、図６（ａ）は補給容器１の全体斜視図、図６（ｂ）は補給容器１の排出口４ａ周辺の部分拡大図、図６（ｃ）は補給容器１を装着部１０に装着した状態を示す正面図である。また、図７（ａ）は補給容器１の断面斜視図、図７（ｂ）はポンプ部３ａが使用上で最大限に伸張された状態の部分断面図、図７（ｃ）はポンプ部が使用上で最大限に収縮された状態の部分断面図である。
【００３９】
補給容器１は、図６（ａ）に示すように、中空円筒状に形成され内部に現像剤を収容する内部空間を備えた収容部２（容器本体とも呼ぶ）を有している。本例では、円筒部２ｋと排出部４ｃ（図５参照）、ポンプ部３ａ（図５参照）が、現像剤を収容する機能を有する。さらに、補給容器１は、収容部２の長手方向（現像剤搬送方向）の一端側にフランジ部４（非回転部とも呼ぶ）を有している。また、円筒部２ｋは、このフランジ部４に対して回転可能に構成されている。なお、円筒部２ｋの断面形状を、現像剤補給工程における回転動作に影響を与えない範囲内において、非円形状としても構わない。例えば、楕円形状のものや多角形状のものを採用しても構わない。
【００４０】
なお、本例では、図７（ｂ）に示すように、現像剤収容室として機能する円筒部２ｋの全長Ｌ１が約４６０ｍｍ、外径Ｒ１が約６０ｍｍに設定されている。また、現像剤排出室として機能する排出部４ｃが設置されている領域の長さＬ２は約２１ｍｍ、ポンプ部３ａの全長Ｌ３（使用上の伸縮可能範囲の中で最も伸びた状態のとき）は約４０ｍｍとなっている。また、図７（ｃ）に示すように、ポンプ部３ａの全長Ｌ４（使用上の伸縮可能範囲の中で最も縮んだ状態のとき）は約２４ｍｍとなっている。
【００４１】
また、本例では、図６、図７に示すように、補給容器１が補給装置２０１に装着された状態のとき円筒部２ｋと排出部４ｃが水平方向に並ぶように構成されている。円筒部２ｋは、その水平方向の長さがその鉛直方向の高さよりも充分に長く、その水平方向側が排出部４ｃと接続された構成となっている。従って、補給容器１が補給装置２０１に装着された状態のとき、排出部４ｃの鉛直上方に円筒部２ｋが位置するように構成する場合に比して、後述する排出口４ａ上に存在する現像剤の量が少なくすることができる。その為、排出口４ａの近傍の現像剤が圧密され難く、吸排気動作を円滑に行うことが可能となる。
【００４２】
（補給容器の材質）
本例では、後述するように、ポンプ部３ａにより補給容器１の内部の容積を変化させることにより、排出口４ａから現像剤を排出させる構成となっている。よって、補給容器１の材質としては、容積の変化に対して大きく潰れてしまったり、大きく膨らんでしまったりしない程度の剛性を有したものを採用するのが好ましい。
【００４３】
また、本例では、補給容器１は、外部とは排出口４ａを通じてのみ連通しており、排出口４ａを除き外部から密閉された構成としている。つまり、ポンプ部３ａにより補給容器１の容積を減少、増加させて排出口４ａから現像剤を排出する構成を採用していることから、安定した排出性能が保たれる程度の気密性が求められる。
【００４４】
そこで、本例では、収容部２と排出部４ｃの材質をポリスチレン樹脂とし、ポンプ部３ａの材質をポリプロピレン樹脂としている。なお、使用する材質に関して、収容部２と排出部４ｃは容積可変に耐えうる素材であれば、例えば、ＡＢＳ（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体）、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン等の他の樹脂を使用することが可能である。また、金属製であっても構わない。
【００４５】
また、ポンプ部３ａの材質に関しては、伸縮機能を発揮し容積変化によって補給容器１の容積を変化させることができる材料であれば良い。例えば、ＡＢＳ（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体）、ポリスチレン、ポリエステル、ポリエチレン等を肉薄で形成したものでも構わない。また、ゴムや、その他の伸縮性材料などを使用することも可能である。
【００４６】
なお、樹脂材料の厚みを調整するなどして、ポンプ部３ａ、収容部２、排出部４ｃのそれぞれが上述した機能を満たすのであれば、それぞれを同じ材質で、例えば、射出成形法やブロー成形法等を用いて一体的に成形されたものを用いても構わない。
【００４７】
以下、補給容器における、フランジ部４、円筒部２ｋ、ポンプ部３ａ、ギア部２ｄ、規制部７、カム溝２Ｘ、２Ｙの構成について、順に、詳細に説明する。
【００４８】
（フランジ部）
このフランジ部４には、図７（ａ）、（ｂ）に示すように、円筒部２ｋから搬送されてきた現像剤を一時的に収容するための中空の排出部（現像剤排出室）４ｃが設けられている。そして、排出部４ｃは、傾斜リブ６ａが搬送する現像剤を排出する排出口４ａを有する。詳しくは、この排出部４ｃの底部には、補給容器１の外へ現像剤の排出を許容する、つまり、補給装置２０１へ現像剤を補給するための小さな排出口４ａが形成されている。また、排出口４ａの上部には、排出口４ａと補給容器１の内部とを連絡する排出前の現像剤を一定量貯留可能な貯留部４ｄが設けられている。この排出口４ａの大きさについては後述する。
【００４９】
また、フランジ部４には、排出口４ａを開閉するシャッタ４ｂが設けられている。このシャッタ４ｂは、補給容器１の装着部１０への装着動作に伴い、装着部１０に設けられた突当部２１（図２（ｂ）参照）と突き当たるように構成されている。従って、シャッタ４ｂは、補給容器１の装着部１０への装着動作に伴い、円筒部２ｋの回転軸線方向（図２（ｃ）の矢印Ｍ方向とは逆方向）へ補給容器１に対して相対的にスライドする。その結果、シャッタ４ｂから排出口４ａが露出されて開封動作が完了する。この時点で、排出口４ａは装着部１０の現像剤受入口１３と位置が合致しているので互いに連通した状態となり、補給容器１からの現像剤の補給が可能な状態となる。
【００５０】
また、フランジ部４は、補給容器１が補給装置２０１の装着部１０に装着されると、実質的に不動となるように構成されている。具体的には、フランジ部４が自ら円筒部２ｋの回転方向へ回転することがないように、図２（ｂ）に示す回転規制部１１が設けられている。従って、補給容器１が補給装置２０１に装着された状態では、フランジ部４に設けられている排出部４ｃも、円筒部２ｋの回転方向へ回転することが実質的に阻止された状態となる（ガタ程度の移動は許容する）。一方、円筒部２ｋは補給装置２０１により回転方向への規制は受けることなく、現像剤補給工程において回転する構成となっている。
【００５１】
また、図７（ａ）に示すように、円筒部２ｋから螺旋状の凸部（搬送突起）２ｃにより搬送されてきた現像剤を、排出部４ｃへと搬送するための板状の搬送部材６が設けられている。この搬送部材６は、収容部２の一部の領域を略２分割するように設けられており、円筒部２ｋとともに一体的に回転する構成となっている。そして、この搬送部材６にはその両面に円筒部２ｋの回転軸線方向に対し、排出部４ｃ側に傾斜した傾斜リブ６ａが複数設けられている。『搬送部』としての傾斜リブ６ａは、円筒部２ｋの内部で回転しつつ現像剤を搬送する部位である。また、本構成において、搬送部材６の端部には、規制部７が設けられている。なお、規制部７の詳細説明は後述する。
【００５２】
上記の構成により、搬送突起２ｃにより搬送されてきた現像剤は、円筒部２ｋの回転に連動してこの板状の搬送部材６により鉛直方向で下方から上方へと掻き上げられる。その後、円筒部２ｋの回転が進むに連れて、重力によって搬送部材６の表面上を滑り落ち、やがて傾斜リブ６ａによって排出部４ｃ側へと受け渡される。本構成においては、この傾斜リブ６ａは、円筒部２ｋが半周する毎に現像剤が排出部４ｃへと送り込まれるように、搬送部材６の両面に設けられている。
【００５３】
（フランジ部の排出口について）
本例では、補給容器１の排出口４ａについて、補給容器１が補給装置２０１に現像剤を補給する姿勢のとき、重力作用のみでは十分に排出されない程度の大きさに設定している。つまり、排出口４ａの開口サイズは、重力作用のみでは補給容器１から現像剤の排出が不充分となる程度に小さく設定している（微細口（ピンホール）とも言う）。言い換えると、排出口４ａが現像剤で実質閉塞されるようにその開口の大きさを設定している。これにより、以下の効果を期待できる。
【００５４】
（１）排出口４ａから現像剤が漏れ難くなる。（２）排出口４ａを開放した際の現像剤の過剰排出を抑制できる。（３）現像剤の排出をポンプ部３ａによる排気動作に支配的に依存させることができる。そこで、本発明者等は、重力作用のみで十分に排出されない排出口４ａをどのくらいの大きさに設定すべきか、検証実験を行った。以下、その検証実験（測定方法）とその判断基準を以下に説明する。
【００５５】
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１０００ｃｍ３、大きさは、縦９０ｍｍ×横９２ｍｍ×高さ１２０ｍｍとなっている。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
【表１】
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【００６１】
この流動性エネルギーの測定方法について図８を用いて説明する。ここで図８は流動性エネルギーを測定する装置の模式図である。この粉体流動性分析装置の原理は、粉体サンプル中でブレードを移動させ、そのブレードが粉体中を移動するのに必要な流動性エネルギーを測定するものである。ブレードはプロペラ型で、回転すると同時に回転軸方向にも移動するためブレードの先端はらせんを描くことになる。
【００６２】
プロペラ型のブレード５４（以下、ブレードと呼ぶ）として、径が４８ｍｍで、反時計回りになめらかにねじられたＳＵＳ製のブレード（型番：Ｃ２１０）を使用した。詳細には、４８ｍｍ×１０ｍｍのブレード板の中心にブレード板の回転面に対して法線方向に回転軸が存在し、ブレード板の両最外縁部（回転軸から２４ｍｍ部分）のねじれ角が７０°、回転軸から１２ｍｍの部分のねじれ角が３５°となっている。
【００６３】
流動性エネルギーとは、粉体層中に上述の如くらせん状に回転するブレード５４を侵入させ、ブレードが粉体層中を移動する際に得られる回転トルクと垂直荷重の総和を時間積分して得られたトータルエネルギーを指す。この値が、現像剤粉体層の解れ易さを表しており、流動性エネルギーが大きい場合は解れにくく、流動性エネルギーが小さい場合は解れ易いことを意味している。
【００６４】
今回の測定では、図８に示す通り、この装置の標準部品であるφが５０ｍｍの円筒容器５３（容積２００ｃｃ、図８のＬ１＝５０ｍｍ）に各現像剤Ｔを粉面高さ７０ｍｍ（図８のＬ２）となるように充填した。充填量は、測定する嵩密度に合せて調整する。更に、標準部品であるφ４８ｍｍのブレード５４を粉体層に侵入させ、侵入深さ１０〜３０ｍｍ間に得られたエネルギーを表示する。
【００６５】
測定時の設定条件としては、ブレード５４の回転速度（ｔｉｐ  ｓｐｅｅｄ。ブレードの最外縁部の周速）を６０ｍｍ／ｓ、また、粉体層への鉛直方向のブレード進入速度を、移動中のブレード５４の最外縁部が描く軌跡と粉体層表面とのなす角θ（ｈｅｌｉｘ  ａｎｇｌｅ。以後なす角と呼ぶ）が１０°になるスピードとした。粉体層への垂直方向の進入速度は１１ｍｍ／ｓである（粉体層への鉛直方向のブレード進入速度＝ブレードの回転速度×ｔａｎ（なす角×π／１８０））。また、この測定についても温度２４℃、相対湿度５５％の環境下で行った。
【００６６】
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／ｃｍ３に調整した。
【００６７】
このようにして測定された流動性エネルギーをもつ現像剤（表１）について、検証実験を行った結果を図９に示す。図９は、排出口径と排出量との関係を、現像剤の種類毎に示したグラフである。
【００６８】
図９に示す検証結果より、現像剤Ａ〜Ｅについて、排出口の直径φが４ｍｍ（開口面積が１２．６ｍｍ２：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／ｃｍ３）が４．３×１０−４（ｋｇ・ｍ２／ｓ２（Ｊ））以上、４．１４×１０−３（ｋｇ・ｍ２／ｓ２（Ｊ））以下のとき、排出口の直径φが４ｍｍ（開口面積が１２．６（ｍｍ２））以下であれば良い。
【００６９】
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。
【００７０】
次に、図９の結果から最も排出量が多くなる現像剤Ａを用いて、排出口の直径φを４ｍｍに固定して、容器内の充填量を３０〜３００ｇに振って、同様の検証実験を行った。その検証結果を図１０に示す。図１０の検証結果から、現像剤の充填量を変化させても、排出口からの排出量はほとんど変わらないことが確認できた。以上の結果から、排出口の直径φを４ｍｍ（面積１２．６ｍｍ２）以下にすることで、現像剤の種類や嵩密度状態に依らず、排出口を下にした状態（補給装置２０１への補給姿勢を想定）で、排出口から重力作用のみでは十分に排出されないことが確認できた。
【００７１】
一方、排出口４ａの大きさの下限値としては、補給容器１から補給すべき現像剤（１成分磁性トナー、１成分非磁性トナー、２成分非磁性トナー、２成分磁性キャリア）が少なくとも通過できる値に設定するのが好ましい。つまり、補給容器１に収容されている現像剤の粒径（トナーの場合は体積平均粒径、キャリアの場合は個数平均粒径）よりも大きい排出口にするのが好ましい。例えば、補給用の現像剤に２成分非磁性トナーと２成分磁性キャリアが含まれている場合、大きい方の粒径、つまり、２成分磁性キャリアの個数平均粒径よりも大きな排出口にするのが好ましい。
【００７２】
具体的には、補給すべき現像剤に２成分非磁性トナー（体積平均粒径が５．５μｍ）と２成分磁性キャリア（個数平均粒径が４０μｍ）が含まれている場合、排出口４ａの直径φを０．０５ｍｍ（開口の面積０．００２ｍｍ２）以上に設定するのが好ましい。
【００７３】
但し、排出口４ａの大きさを現像剤の粒径に近い大きさに設定してしまうと、補給容器１から所望の量を排出させるのに要するエネルギー、つまり、ポンプ部３ａを動作させるのに要するエネルギーが大きくなってしまう。また、補給容器１の製造上においても制約が生じる場合がある。射出成形法を用いて樹脂部品に排出口４ａを成形するには、排出口４ａの部分を形成する金型部品の耐久性が厳しくなってしまう。以上から、排出口４ａの直径φは０．５ｍｍ以上に設定するのが好ましい。
【００７４】
なお、本例では、排出口４ａの形状を円形状としているが、このような形状に限定されるものでは無い。つまり、直径が４ｍｍの場合に相当する開口面積である１２．６ｍｍ２以下の開口面積を有する開口であれば、正方形、長方形、楕円や、直線と曲線とを組合わせた形状等、に変更可能である。
【００７５】
但し、円形状の排出口は、開口の面積を同じとした場合、他の形状に比べて現像剤が付着して汚れてしまう開口の縁の周長が最も小さい。そのため、シャッタ４ｂの開閉動作に連動して広がってしまう現像剤の量も少なく、汚れ難い。また、円形状の排出口は、排出時の抵抗も少なく最も排出性が高い。従って、排出口４ａの形状としては、排出量と汚れ防止のバランスが最も優れた円形状がより好ましい。
【００７６】
以上より、排出口４ａの大きさについては、排出口４ａを鉛直下方に向けた状態（補給装置２０１への補給姿勢を想定）で、重力作用のみで十分に排出されない大きさが好ましい。具体的には、排出口４ａの直径φは、０．０５ｍｍ（開口の面積０．００２ｍｍ２）以上４ｍｍ（開口の面積１２．６ｍｍ２）以下の範囲に設定するのが好ましい。さらに、排出口４ａの直径φは、０．５ｍｍ（開口の面積０．２ｍｍ２）以上４ｍｍ（開口の面積１２．６ｍｍ２）以下の範囲に設定するのがより好ましい。本例では、以上の観点から、排出口４ａを円形状とし、その開口の直径φを２ｍｍに設定している。
【００７７】
なお、本例では、排出口４ａの数を１個としているがそれに限るものではなく、それぞれの開口面積が上述した開口面積の範囲を満足するように、排出口４ａを複数設ける構成としても構わない。例えば、直径φが３ｍｍの１つの現像剤受入口１３に対して、直径φが０．７ｍｍの排出口４ａを２つ設ける構成である。但し、この場合、現像剤の排出量（単位時間当たり）が低下してしまう傾向となるため、直径φが２ｍｍの排出口４ａを１つ設ける構成の方がより好ましい。
【００７８】
（円筒部）
次に、現像剤収容室として機能する円筒部２ｋについて図６、図７を用いて説明する。『現像剤収容室』としての円筒部２ｋは、現像剤を収容可能な部屋である。円筒部２ｋは、図６、図７に示すように、円筒部２ｋの内面には、収容された現像剤を自らの回転に伴い、現像剤排出室として機能する排出部４ｃ（排出口４ａ）に向けて搬送する搬送部として機能する螺旋状に突出した搬送突起２ｃが設けられている。また、円筒部２ｋは、上述した材質の樹脂を用いてブロー成型法により形成されている。
【００７９】
なお、補給容器１の容積を大きくし充填量を増やそうとした場合、収容部２としての排出部４ｃの容積を高さ方向に大きくする方法が考えられる。しかし、このような構成とすると、現像剤の自重により排出口４ａ近傍の現像剤への重力作用がより増大してしまう。その結果、排出口４ａ近傍の現像剤が圧密されやすくなり、排出口４ａを介した吸気／排気の妨げとなる。この場合、排出口４ａからの吸気で圧密された現像剤を解す、または、排気で現像剤を排出させるためには、ポンプ部３ａの容積変化量を更に大きくしなければならなくなる。しかし、その結果、ポンプ部３ａを駆動させるための駆動力も増加し、装置本体１００Ａへの負荷が過大になる恐れがある。
【００８０】
それに対し、本例においては、円筒部２ｋをフランジ部４に水平方向に並べて設置して、円筒部２ｋの容積により、充填量を調整しているため、上記構成に対して、補給容器１内における排出口４ａ上の現像剤層の厚さを薄く設定することができる。これにより、重力作用により現像剤が圧密されにくくなるため、その結果、装置本体１００Ａ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。
【００８１】
また、円筒部２ｋは、図７（ｂ）、（ｃ）に示すように、フランジ部４の内面に設けられたリング状のシール部材のフランジシール５ｂを圧縮した状態で、フランジ部４に対して相対回転可能に固定されている。これにより、円筒部２ｋは、フランジシール５ｂと摺動しながら回転するため、回転中において現像剤が漏れることなく、また、気密性が保たれる。つまり、排出口４ａを介した空気の出入りが適切に行われるようになり、補給中における、補給容器１の容積可変を所望の状態にすることができるようになっている。
【００８２】
（ポンプ部）
次に、往復動に伴いその容積が可変なポンプ部３ａ（往復動可能な）について図７を用いて説明する。ここで、図７（ａ）は補給容器の断面斜視図、図７（ｂ）はポンプ部３ａが使用上で最大限に伸張された状態の部分断面図、図７（ｃ）はポンプ部３ａが使用上で最大限に収縮された状態の部分断面図である。
【００８３】
本例のポンプ部３ａは、排出口４ａを介して吸気動作と排気動作を交互に行わせる吸排気機構として機能する。言い換えると、ポンプ部３ａは、排出口４ａを通して補給容器１の内部に向かう気流と補給容器１から外部に向かう気流を交互に繰り返し発生させる気流発生機構として機能する。ポンプ部３ａは、少なくとも排出口４ａに対して圧力を作用させるために円筒部２ｋの内部の容積を補給容器１の長手方向に変更可能な部位である。
【００８４】
ポンプ部３ａは、図７（ｂ）に示すように、排出部４ｃから矢印Ｘ方向に設けられている。つまり、ポンプ部３ａは、排出部４ｃとともに、円筒部２ｋの回転方向へ自らが回転することがないように設けられている。
【００８５】
また、本例のポンプ部３ａは、その内部に現像剤を収容可能な構成となっている。このポンプ部３ａ内の現像剤の収容スペースは、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。
【００８６】
そして、本例では、ポンプ部３ａとして、往復動に伴いその容積が可変な樹脂製の容積可変型ポンプ部（蛇腹状ポンプ）を採用している。具体的には、図７（ａ）〜（ｃ）に示すように、蛇腹状のポンプを採用しており、「山折り」部と「谷折り」部が周期的に交互に複数形成されている。従って、このポンプ部３ａは、補給装置２０１から受けた駆動力により、圧縮、伸張を交互に繰り返し行うことができる。なお、本例では、ポンプ部３ａの伸縮時の容積変化量は、５ｃｍ３（ｃｃ）に設定されている。図７（ｂ）に示すＬ３は約４０ｍｍ、図７（ｃ）に示すＬ４は約２４ｍｍとなっている。ポンプ部３ａの外径Ｒ２は約４５ｍｍとなっている。
【００８７】
このようなポンプ部３ａを採用することにより、補給容器１の容積を、可変させるとともに、所定の周期で、交互に繰り返し変化させることができる。その結果、小径（直径が約２ｍｍ）の排出口４ａから排出部４ｃ内にある現像剤を効率良く、排出させることが可能となる。
【００８８】
（駆動力受け機構）
次に、搬送突起２ｃを備えた円筒部２ｋを回転させるための回転駆動力を補給装置２０１から受ける、補給容器１の駆動力受け機構（駆動力受部、駆動力受け部）について説明する。補給容器１には、図６（ａ）に示すように、補給装置２０１の駆動ギア３００（駆動機構として機能する）と係合（駆動連結）可能な駆動力受け機構として機能するギア部２ｄが設けられている。『駆動力受部』としてのギア部２ｄは、補給装置２０１の駆動ギア３００から、傾斜リブ６ａを回転させるための回転駆動力を受ける。このギア部２ｄは、円筒部２ｋと一体的に回転可能な構成となっている。
【００８９】
従って、駆動ギア３００（図６参照）からギア部２ｄに入力された回転駆動力は、図１１（ａ）、（ｂ）の往復動部材３ｂを介してポンプ部３ａへ伝達される仕組みとなっている。具体的には、駆動力変換機構で後述する。本例の蛇腹状のポンプ部３ａは、その伸縮動作を阻害しない範囲内で、回転方向へのねじれに強い特性を備えた樹脂材を用いて製造されている。
【００９０】
なお、本例では、円筒部２ｋの長手方向（現像剤搬送方向）側にギア部２ｄを設けているが、このような例に限られるものではなく、例えば、収容部２の長手方向の他端側、つまり、最後尾側に設けても構わない。この場合、対応する位置に駆動ギア３００が設置されることになる。
【００９１】
また、本例では、補給容器１の駆動力受部と補給装置２０１の駆動部間の駆動連結機構としてギア機構を用いているが、このような例に限られるものではなく、例えば、公知のカップリング機構を用いるようにしても構わない。具体的には、駆動力受部として非円形状の凹部を設け、一方、補給装置２０１の駆動部として前述の凹部と対応した形状の凸部を設け、これらが互いに駆動連結する構成としても構わない。
【００９２】
（駆動力変換機構）
次に、補給容器１の駆動力変換機構（駆動変換部）について説明する。なお、本例では、駆動力変換機構の例としてカム機構を用いた場合について説明する。補給容器１には、ギア部２ｄが受けた円筒部２ｋを回転させるための回転駆動力を、ポンプ部３ａを往復動させる方向の力へ変換する駆動力変換機構として機能するカム機構が設けられている。
【００９３】
つまり、本例では、ギア部２ｄが受けた回転駆動力を、補給容器１側で往復動力へ変換することで、円筒部２ｋを回転させる駆動力とポンプ部３ａを往復動させる駆動力を、１つの駆動力受部（ギア部２ｄ）で受ける構成としている。これにより、補給容器１に駆動力受部を２つ別々に設ける場合に比して、補給容器１の駆動入力機構の構成を簡易化することが可能となる。更に、補給装置２０１の１つの駆動ギアから駆動を受ける構成としたため、補給装置２０１の駆動機構の簡易化にも貢献することができる。
【００９４】
ここで、図１１（ａ）はポンプ部３ａが使用上で最大限に伸張された状態の部分図、図１１（ｂ）はポンプ部３ａが使用上で最大限に収縮された状態の部分図、図１１（ｃ）はポンプ部の図である。図１１（ａ）、（ｂ）に示すように、回転駆動力をポンプ部３ａの往復動力に変換する為に介する部材としては往復動部材３ｂを用いている。具体的には、駆動ギア３００から回転駆動を受けた駆動力受部（ギア部２ｄ）と、一体となっている全周に溝が設けられているカム溝２Ｘ、２Ｙが回転する。このカム溝２Ｘ、２Ｙについては後述する。このカム溝２Ｘ、２Ｙには、往復動部材３ｂから一部が突出した係合突起３ｃがカム溝２Ｘ、２Ｙに係合している。
【００９５】
そして、『駆動力変換部』としての第１カム溝２Ｘ、第２カム溝２Ｙ、往復動部材３ｂは、ギア部２ｄが傾斜リブ６ａを回転させるためにも受けた回転駆動力を、ポンプ部３ａが補給容器１の長手方向に動作して現像剤を搬送する搬送駆動力へと変換する。なお、本例では、この往復動部材３ｂは図１１（ｃ）に示すように、円筒部２ｋの回転方向へ自らが回転することがないように（ガタ程度は許容する）回転規制部３ｆによって円筒部２ｋの回転方向が規制されている。このように、回転方向が規制されることで、カム溝２Ｘ、２Ｙの溝に沿って（図７の矢印Ｘ方向もしくは逆方向）往復動するように規制されている。
【００９６】
さらに、係合突起３ｃはカム溝２Ｘ、２Ｙに複数の個所で係合するように設けられている。具体的には、円筒部２ｋの外周面に２つの係合突起３ｃが約１８０°対向するように設けられている。
【００９７】
ここで、係合突起３ｃの配置個数については、少なくとも１つ設けられていれば構わない。但し、ポンプ部３ａの伸縮時の抗力により駆動力変換機構等にモーメントが発生し、スムーズな往復動が行われない恐れがあるため、後述するカム溝２Ｘ、２Ｙ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。
【００９８】
つまり、駆動ギア３００から入力された回転駆動力でカム溝２Ｘ、２Ｙが回転する。カム溝２Ｘ、２Ｙに沿って係合突起３ｃが矢印Ｘ方向もしくは逆方向に往復動作をする。このことで、ポンプ部３ａが伸張した状態（図１１（ａ））とポンプ部３ａが収縮した状態（図１１（ｂ））を交互に繰り返すことで、補給容器１の容積可変を達成することができる。
【００９９】
（駆動力変換機構の設定条件）
本例では、駆動力変換機構は、円筒部２ｋの回転に伴い排出部４ｃへ搬送される現像剤搬送量（単位時間当たり）が、排出部４ｃからポンプ部作用により補給装置２０１へ排出される量（単位時間当たり）よりも多くなるように駆動変換している。
【０１００】
これは、排出部４ｃへの搬送突起２ｃによる現像剤の搬送能力に対してポンプ部３ａによる現像剤の排出能力の方が大きいと、排出部４ｃに存在する現像剤の量が次第に減少してしまうからである。つまり、補給容器１から補給装置２０１への現像剤補給に要する時間が長くなってしまうことを防止するためである。
【０１０１】
また、本例では、駆動力変換機構は、円筒部２ｋが１回転する間にポンプ部３ａが複数回で往復動するように、駆動変換している。これは以下の理由に依るものである。
【０１０２】
円筒部２ｋを補給装置２０１内で回転させる構成の場合、駆動モータ５００は円筒部２ｋを常時安定して回転させるために必要な出力に設定するのが好ましい。但し、画像形成装置１００における消費エネルギーを可能な限り削減するためには、駆動モータ５００の出力を極力小さくする方が好ましい。ここで、駆動モータ５００に必要な出力は、円筒部２ｋの回転トルクと回転数から算出されることから、駆動モータ５００の出力を小さくするには、円筒部２ｋの回転数を可能な限り低く設定するのが好ましい。
【０１０３】
しかし、本例の場合、円筒部２ｋの回転数を小さくしてしまうと、単位時間当たりのポンプ部３ａの動作回数が減ってしまうことから、補給容器１から排出される現像剤の量（単位時間当たり）が減ってしまう。つまり、装置本体１００Ａから要求される現像剤の補給量を短時間で満足させるには、補給容器１から排出される現像剤の量では不足してしまう恐れがある。
【０１０４】
そこで、ポンプ部３ａの容積変化量を増加させれば、ポンプ部３ａの１周期当たりの現像剤排出量を増やすことができるため、装置本体１００Ａからの要求に応えることが可能となるが、このような対処方法では以下のような問題がある。つまり、ポンプ部３ａの容積変化量を増加させると、排気工程における補給容器１の内圧（正圧）のピーク値が大きくなるため、ポンプ部３ａを往復動させるのに要する負荷が増大してしまう。
【０１０５】
このような理由から、本例では、円筒部２ｋが１回転する間にポンプ部３ａを複数周期動作させているのである。これにより、円筒部２ｋが１回転する間にポンプ部３ａを１周期しか動作させない場合に比して、ポンプ部３ａの容積変化量を大きくすることなく、単位時間当たりの現像剤の排出量を増やすことが可能となる。そして、現像剤の排出量を増やすことができた分、円筒部２ｋの回転数を低減することが可能となる。従って、本例のような構成とすることにより、駆動モータ５００をより小さい出力に設定できるため、装置本体１００Ａでの消費エネルギーの削減に貢献することができる。
【０１０６】
（駆動力変換機構の配置位置）
本例では、図１１に示すように、駆動力変換機構（係合突起３ｃとカム溝２Ｘ、２Ｙにより構成されるカム機構）を、収容部２の外部に設けている。つまり、駆動力変換機構を、円筒部２ｋ、ポンプ部３ａ、排出部４ｃの内部に収容された現像剤と接触することが無いように、円筒部２ｋ、ポンプ部３ａ、排出部４ｃの内部空間から隔てられた位置に設けている。
【０１０７】
これにより、駆動力変換機構を収容部２の内部空間に設けた場合に想定される問題を解消することができる。つまり、駆動力変換機構の摺擦箇所への現像剤の侵入により、現像剤の粒子に熱と圧が加わって軟化していくつかの粒子同士がくっついて大きな塊（粗粒）となることや、変換機構への現像剤の噛み込みによりトルクアップするのを防止することができる。以下に補給容器１による補給装置２０１への現像剤補給工程について説明する。
【０１０８】
（現像剤補給工程）
次に、図１１、図１２を用いて、ポンプ部３ａによる現像剤補給工程について説明する。図１１（ａ）はポンプ部３ａが使用上で最大限に伸張された状態の部分図、図１１（ｂ）はポンプ部３ａが使用上で最大限に収縮された状態の部分図、図１１（ｃ）はポンプ部３ａの部分図である。図１２は前述の駆動力変換機構（係合突起３ｃとカム溝２Ｘ、２Ｙにより構成されるカム機構）における、カム溝２Ｘ、２Ｙの展開図を示したものである。カム溝２Ｘ、２Ｙの詳細については後述する。
【０１０９】
本例では、後述のように、ポンプ部動作による吸気工程（排出口４ａを介した吸気動作）と排気工程（排出口４ａを介した排気動作）とポンプ部非動作による動作停止工程（排出口４ａから吸排気が行われない）が行われる。そして、駆動力変換機構が回転駆動力を往復動力へ変換する構成となっている。以下、吸気工程と排気工程と動作停止工程について、順に、詳細に説明する。
【０１１０】
（吸気工程）
まず、吸気工程（排出口４ａを介した吸気動作）について説明する。上述した駆動力変換機構（カム機構）によりポンプ部３ａが最も縮んだ状態の図１１（ｂ）からポンプ部３ａが最も伸びた状態の図１１（ａ）になることで、吸気動作が行われる。つまり、この吸気動作に伴い、補給容器１の現像剤を収容し得る部位（ポンプ部３ａ、円筒部２ｋ、排出部４ｃ）の容積が増大する。
【０１１１】
その際、補給容器１の内部は排出口４ａを除き実質密閉された状態となっており、さらに、排出口４ａが現像剤Ｔで実質的に塞がれた状態となっている。そのため、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、補給容器１の内圧が減少する。このとき、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、補給容器１外にあるエアーが、補給容器１内外の圧力差により、排出口４ａを通って補給容器１内へと移動する。
【０１１２】
その際、排出口４ａを通して補給容器１外からエアーが取り込まれるため、排出口４ａ近傍に位置する現像剤Ｔを解す（流動化させる）ことができる。具体的には、排出口４ａ近傍に位置する現像剤に対して、エアーを含ませることで嵩密度を低下させ、現像剤Ｔを適切に流動化させることができる。更に、この際、エアーが排出口４ａを介して補給容器１内に取り込まれるため、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。
【０１１３】
このように、現像剤Ｔを流動化させておくことにより、後述する排気動作時に、現像剤Ｔが排出口４ａに詰まってしまうことなく、排出口４ａから現像剤をスムーズに排出させることが可能となるのである。従って、排出口４ａから排出される現像剤Ｔの量（単位時間当たり）を、長期に亘り、ほぼ一定とすることが可能となる。
【０１１４】
なお、吸気動作が行われる為に、ポンプ部３ａが最も縮んだ状態から最も伸びた状態になることに限らず、ポンプ部３ａが最も縮んだ状態から最も伸びる状態の途中で停止したとしても、補給容器１の内圧変化が行われれば吸気動作は行われる。つまり、吸気工程とは、係合突起３ｃが図１２に示すカム溝２ｈに係合している状態のことである。
【０１１５】
（排気工程）
次に、排気工程（排出口４ａを介した排気動作）について説明する。ポンプ部３ａが最も伸びた状態の図１１（ａ）からポンプ部３ａが最も縮んだ状態の図１１（ｂ）になることで、排気動作が行われる。具体的には、この排気動作に伴い補給容器１の現像剤を収容し得る部位（ポンプ部３ａ、円筒部２ｋ、排出部４ｃ）の容積が減少する。その際、補給容器１の内部は排出口４ａを除き実質密閉されており、現像剤が排出されるまでは、排出口４ａが現像剤Ｔで実質的に塞がれた状態となっている。従って、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補給容器１の内圧が上昇する。
【０１１６】
このとき、補給容器１の内圧は大気圧（外気圧）よりも高くなるため、現像剤Ｔは補給容器１内外の圧力差により、排出口４ａから押し出される。つまり、補給容器１から補給装置２０１へ現像剤Ｔが排出される。現像剤Ｔとともに補給容器１内のエアーも排出されていくため、補給容器１の内圧は低下する。以上のように、本例では、１つの往復動式のポンプ部３ａを用いて現像剤の排出を効率良く行うことができるので、現像剤排出に要する機構を簡易化することができる。
【０１１７】
なお、排気動作が行われる為に、ポンプ部３ａが最も伸びた状態から最も縮んだ状態になることに限らず、ポンプ部３ａが最も伸びた状態から最も縮む状態の途中で停止したとしても、補給容器１の内圧変化が行われれば排気動作は行われる。つまり、排気工程とは、係合突起３ｃが図１２に示すカム溝２ｇに係合している状態のことである。
【０１１８】
（動作停止工程）
次に、ポンプ部３ａが往復動作しない動作停止工程について説明する。本例では、前述したように磁気センサ８００ｃや現像剤センサ１０ｄの検出結果に基づいて制御装置６００が駆動モータ５００の動作を制御する構成となっている。この構成では、補給容器１から排出される現像剤量がトナー濃度に直接影響を与えるので、画像形成装置が必要とする現像剤量を補給容器１から補給する必要がある。このとき、補給容器１から排出される現像剤量を安定させるために、毎回決まった容積可変量を行うことが望ましい。
【０１１９】
例えば、排気工程と吸気工程のみで構成されたカム溝２Ｘ、２Ｙにすると、排気工程もしくは吸気工程途中でモータ駆動を停止させることになる。その際、駆動モータ５００が回転停止後も惰性で円筒部２ｋが回転し、円筒部２ｋが停止するまでポンプ部３ａも連動して往復動作し続けることとなり、排気工程もしくは吸気工程が行われることとなる。惰性で円筒部２ｋが回転する距離は、円筒部２ｋの回転速度に依存する。さらに、円筒部２ｋの回転速度は駆動モータ５００へ与えるトルクに依存する。このことから、補給容器１内の現像剤量によってモータへのトルクが変化し、円筒部２ｋの速度も変化する可能性があることから、ポンプ部３ａの停止位置を毎回同じにすることが難しい。
【０１２０】
そこで、ポンプ部３ａを毎回決まった位置で停止させるためには、カム溝２Ｘ、２Ｙに、円筒部２ｋが回転動作中でもポンプ部３ａが往復動しない領域を設ける必要がある。本例では、ポンプ部３ａを往復動させないために、図１２に示すカム溝２ｉを設けている。カム溝２ｉは、円筒部２ｋの回転方向に延びる溝が掘られており、回転しても往復動部材３ｂが動かないストレート形状である。つまり、動作停止工程とは、係合突起３ｃがカム溝２ｉに係合している状態のことである。
【０１２１】
また、上記のポンプ部３ａが往復動しないとは、排出口４ａから現像剤が排出されないこと（円筒部２ｋの回転時振動等で排出口４ａから落ちてしまう現像剤は許容する）である。つまり、カム溝２ｉは排出口４ａを通じた排気工程、吸気工程が行われなければ、回転方向に対して回転軸方向に傾斜していても構わない。さらに、カム溝２ｉが傾斜していることから、ポンプ部３ａの傾斜分の往復動作は許容できる。
【０１２２】
（補給容器の内圧の推移）
次に、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。補給容器１内の現像剤収容スペースが現像剤で満たされるように現像剤を充填した上で、ポンプ部３ａを５ｃｍ３の容積変化量で伸縮させた際の、補給容器１の内圧の推移を測定した。補給容器１の内圧の測定は、補給容器１に圧力計（株式会社キーエンス社製、型名：ＡＰ−Ｃ４０）を接続して行った。
【０１２３】
現像剤を充填した補給容器１のシャッタ４ｂを開いて排出口４ａを外部のエアーと連通可能とした状態で、ポンプ部３ａを伸縮動作させている際の圧力変化の推移を図１３に示す。図１３において、横軸は時間を示し、縦軸は大気圧（基準（１ｋＰａ））に対する補給容器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）。
【０１２４】
補給容器１の容積が増加し、補給容器１の内圧が外部の大気圧に対して負圧になると、その気圧差により排出口４ａからエアーが取り込まれる。また、補給容器１の容積が減少し、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。
【０１２５】
この検証実験により、補給容器１の容積が増加することで補給容器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、補給容器１の容積が減少することで補給容器１の内圧が大気圧に対して正圧になり、内部の現像剤に圧力が掛かることで現像剤が排出されることを確認できた。この検証実験では、負圧側の圧力の絶対値は約１．２ｋＰａ、正圧側の圧力の絶対値は約０．５ｋＰａであった。
【０１２６】
このように、本例の構成の補給容器１であれば、ポンプ部３ａによる吸気動作と排気動作に伴い補給容器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。
【０１２７】
以上説明した通り、本例では、補給容器１に吸気動作と排気動作を行う簡易なポンプ部３ａ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。
【０１２８】
つまり、本例の構成であれば、排出口４ａの大きさが極めて小さい場合であっても、現像剤を嵩密度の小さい流動化した状態で排出口４ａを通過させることが出来るため、現像剤に大きなストレスをかけることなく、高い排出性能を確保することができる。
【０１２９】
また、本例では、容積可変型のポンプ部３ａの内部を現像剤収容スペースとして利用する構成としているため、ポンプ部３ａの容積を増大させて内圧を減圧させる際に、新たな現像剤収容空間を形成することができる。従って、ポンプ部３ａの内部が現像剤で満たされている場合であっても、簡易な構成で、現像剤にエアーを含ませて、嵩密度を低下させることができる（現像剤を流動化させることができる）。よって、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。
【０１３０】
（規制部）
次に規制部７について図７を用いて具体的に説明する。図７（ａ）は、補給容器１の断面斜視図、図７（ｂ）はポンプが最大限膨張された時の部分断面図、図７（ｃ）はポンプ部が使用上で最大限に収縮された状態の部分断面図である。
【０１３１】
図７（ａ）に示すように、本構成において規制部７は、搬送部材６のポンプ部３ａ側の端部に一体で設けられている。そのため、円筒部２ｋと一体で回転する搬送部材６の回転動作に伴い、規制部７も連動して回転する構成となっている。
【０１３２】
また、規制部７は、回転位相によりフランジ部４に設けられた貯留部４ｄ上を覆うことが可能な形状となっており、回転に連動して貯留部４ｄの上部を覆ったり、覆わなかったりを定期的に繰り返すよう動作する。動作について具体的に説明する。円筒部２ｋより搬送された現像剤は貯留部４ｄ内とその上部近傍に貯留され、その後、規制部７の回転により貯留部４ｄの上部の現像剤は規制部７によって押し退けられる。その状態で上述した排気工程が行われると、貯留部４ｄ内の現像剤のみが排出される。このとき規制部７が貯留部４ｄの上部を覆っている間は周囲から貯留部４ｄの内部への現像剤の流入は抑制されており、貯留部４ｄの内部以外の現像剤は排出されない。
【０１３３】
したがって、規制部７により、貯留部４ｄの上部を覆うことで、貯留部４ｄ内への現像剤の流入を防ぎ、貯留部４ｄ内の現像剤粉面を一定に保つことが可能となる。そして、排気工程時は、前述のように貯留部４ｄ内の現像剤が排出されると、補給容器１の内外の空間が連通し、その後、エアーのみが放出されるので、補給容器１の内外の圧力差により、現像剤が排出され続けることを防止できるのである。
【０１３４】
以上のことから、規制部７を設けた本構成は、排気工程において、常に貯留部４ｄの内部に貯留された一定量の現像剤を、補給装置２０１へ排出可能であり、安定した補給精度で現像剤を排出可能な構成と言える。
【０１３５】
そして、現像剤を排出した後には貯留部４ｄには壁面への付着分を除き、貯留部４ｄの内部に現像剤は無い。ここからさらに搬送部材６が回転することで、再び貯留部４ｄへ現像剤が搬送され、同様の工程が繰り返される。よって、排出の初期から後期まで、安定した補給精度で現像剤を排出することが可能となる。
【０１３６】
（カム溝）
次に、本実施例の最も特徴的であるカム溝２Ｘ、２Ｙについて図１２、図１４、図１５を用いて説明する。図１２は駆動力変換機構部の展開図であり、円筒部２ｋの１回転分の展開図となっている。図１４（ａ）、（ｂ）、図１５は変形例を示す駆動力変換機構部の展開図である。
【０１３７】
ここで、図１２において、矢印Ａは円筒部２ｋの回転方向（カム溝２Ｘ、２Ｙの移動方向）、矢印Ｂはポンプ部３ａの伸張方向、矢印Ｃはポンプ部３ａの圧縮方向を示す。また、カム溝２Ｘ、２Ｙの構成は、ポンプ部３ａを圧縮させる際に使用される溝をカム溝２ｇ、２ｍと、ポンプ部３ａを伸張させる際に使用する溝をカム溝２ｈ、２ｎと、前述したポンプ部３ａが往復動作しないカム溝（ポンプ部非動作部）２ｉとなっている。更に、カム溝のポンプ部３ａの伸縮方向Ｂ、Ｃにおける振幅（＝ポンプ部３ａの伸縮長さ）は前述したようにＫ２、Ｋ１で示している。本例においてはＫ１＞Ｋ２の関係となっている。
【０１３８】
また、図１２に示すように、『駆動変換部』としてのカム溝２Ｘ、２Ｙは、補給容器１に形成される補給容器１の長手方向に蛇行しながら補給容器１の回転方向に進んで凹む第１カム溝２Ｘ（カム溝２ｎ、２ｍを含む）を有する。また、カム溝２Ｘ、２Ｙは、補給容器１に形成される第１カム溝２Ｘよりも小さく補給容器１の長手方向に蛇行しながら補給容器１の回転方向に進んで凹む第２カム溝２Ｙ（カム溝２ｇ、２ｈを含む）を有する。
【０１３９】
前述の往復動部材３ｂは、第１カム溝２Ｘと第２カム溝２Ｙに沿って一部が係合しつつ移動することで補給容器１の長手方向に往復動する。また、往復動部材３ｂの一部が、第１カム溝２Ｘに係合しつつ移動した後に、第２カム溝２Ｙのみに係合しつつ移動することになる。
【０１４０】
第１カム溝２Ｘと第２カム溝２Ｙは、段差部２ｐの位置で接続される構成となっている。ここで、段差部２ｐとは第１カム溝２Ｘと第２カム溝２Ｙの接続箇所に設けられた段差形状であり、第１カム溝２Ｘ面よりも円筒部２ｋの回転中心に向かう方向に低くなるよう第２カム溝２Ｙの面が設定されている。
【０１４１】
次に係合突起３ｃとカム溝２Ｘ、２Ｙの実際の動作について説明する。補給容器１を初めて使用する際には図１２に示すように係合突起３ｃは第１カム溝２Ｘに対して円筒部２ｋの回転方向下流側の位置にある。本例では係合突起３ｃは１８０度対向側に２か所設けられているため、２つある第１カム溝２Ｘのそれぞれに配置されている。
【０１４２】
この状態からカム溝２Ｘ、２Ｙが回転すると、係合突起３ｃは第１カム溝２Ｘに沿って相対移動する。そして、カム溝２ｎ→カム溝２ｉ→カム溝２ｍ→段差部２ｐを通って第２カム溝２Ｙへ移動する。段差部２ｐについての機能の詳細は後述する。この時、ポンプ部３ａの動作としては、係合突起３ｃがカム溝２ｎを通過する際にはポンプ部３ａは伸長する方向（Ｂ方向）に動き、前述した吸気工程となる。また、カム溝２ｍを通過する際にはポンプ部３ａは圧縮する矢印Ｃ方向に動き、前述した排気工程となる。また、この時のポンプ部３ａの振幅は図１２で示すＫ１となる。
【０１４３】
次に第２カム溝２Ｙへ移動した係合突起３ｃは、カム溝２ｉ→カム溝２ｈ→カム溝２ｇを通過し、その後は定常的に第２カム溝２Ｙを移動する。この時、ポンプ部３ａの動作としては、係合突起３ｃがカム溝２ｈを通過する際にはポンプ部３ａは伸長する方向に動き、前述した吸気工程となる。また、カム溝２ｇを通過する際にはポンプ部３ａは圧縮する方向に動き、前述した排気工程となる。また、この時のポンプ部３ａの振幅は図１２で示すＫ２となる。
【０１４４】
ここで、段差部２ｐについて説明する。段差部２ｐは前述した通り第１カム溝２Ｘと第２カム溝２Ｙの接続部に設けられた段差であり、第１カム溝２Ｘよりも第２カム溝２Ｙが低く（第２カム溝Ｙの径が小さい）なるように設定されている。また、往復動部材３ｂは前述したようにフランジ部４に保持されており、係合突起３ｃはカム溝２Ｘ、２Ｙ方向へ付勢されている。
【０１４５】
動作時について詳細を説明する。第１カム溝２Ｘから第２カム溝２Ｙへ移動した係合突起３ｃは段差部２ｐを通過し、前述した通り第１カム溝２Ｘの面よりも低く設定された第２カム溝２Ｙへ移動する。その後、第１カム溝２Ｘ上を移動し、段差部２ｐ位置まで移動する。その際に係合突起３ｃは第２カム溝Ｙの方向へ付勢されているため、段差を乗り越えて第１カム溝２Ｘへ戻ることはなくそのまま第２カム溝２Ｙ上を移動することになる。以上の構成とすることで、係合突起３ｃが第１カム溝２Ｘから第２カム溝２Ｙへ移動した後、再び第１カム溝２Ｘへ戻ってしまうことを防止することができる。
【０１４６】
段差部２ｐが無い場合には第１カム溝２Ｘと第２カム溝２Ｙの接続部において、係合突起３ｃが第１カム溝２Ｘ方向に移動してしまう可能性がある。それによりポンプ部３ａが段差部２ｐ近傍で伸縮動作し、意図しない排出を行ってしまう可能性がある。よって、第１カム溝２Ｘと第２カム溝２Ｙの接続部に段差部２ｐを設けることでこうした不用意な排出を防止することができる。
【０１４７】
この段差部２ｐは一例であり、例えば図１４に示すようにフラップ２ｑを設けた構成であっても構わない。このフラップ２ｑは、回転軸２ｑ１を中心に回転することができる。係合突起３ｃが第１カム溝２Ｘから第２カム溝２Ｙへ移動する際には図１４（ａ）に示すようにフラップ２ｑをＣ方向へ押しのける。
【０１４８】
その後、第２カム溝２Ｙに移動後は、図１４（ｂ）に示すように係合突起３ｃがフラップ２ｑを矢印Ｂ方向へ回転させることになるため、接続部の通過時にはフラップ２ｑが閉じて、第１カム溝２Ｘへの通路は塞がれる。よって、係合突起３ｃは、一度、第２カム溝２Ｙに移動した後には常に第２カム溝２Ｙ上を移動することとなる。それぞれの効果は段差部２ｐと同様で、第１カム溝２Ｘと第２カム溝２Ｙの接続部においてポンプ部３ａが伸縮動作するのを抑制し、意図しない不用意な排出を防止することができる。
【０１４９】
以上説明した通り、係合突起３ｃは第１カム溝２Ｘを移動後、第２カム溝２Ｙへ移動し、それ以降は常に第２カム溝２Ｙ上を移動する。この時、ポンプ部３ａは、係合突起３ｃが第１カム溝２Ｘ上を移動する際にはＫ１の振幅となり、その後、第２カム溝２Ｙ上を移動する際にはＫ２となる。前述した通りＫ２、Ｋ１それぞれの大小関係は、Ｋ１＞Ｋ２となっている。
【０１５０】
このために、第１カム溝２Ｘ、第２カム溝２Ｙ、往復動部材３ｂは、ギア部２ｄが回転駆動力を受けて傾斜リブ６ａが最初に所定回数の回転をする初期回転期間にポンプ部３ａが伸縮する伸縮ストローク量（ここでは１ポンプ目の振幅）を、初期回転期間以後にポンプ部３ａが伸縮する伸縮ストローク量（ここでは２ポンプ目以降の振幅）と異なるように変換するようになっている。初期回転期間は、傾斜リブ６ａを有する円筒部２ｋが最初に所定回数の回転をする間という意味で定義している。
【０１５１】
特に、第１カム溝２Ｘ、第２カム溝２Ｙ、往復動部材３ｂは、ポンプ部３ａの初期回転期間の伸縮ストローク量を、ポンプ部３ａの初期回転期間以後の伸縮ストローク量よりも大きくなるように変換するようになっている。簡単に言うと、初期の１ポンプは振幅が大きく、その後の２ポンプ目以降は小さい振幅が繰り返されるようになっている。
【０１５２】
ポンプ部３ａを以上のような動作としている理由について説明する。補給容器１は生産してからユーザーの元に届くまでの間、物流によりさまざまな振動を受ける。その際、補給容器１内の現像剤の嵩密度が上昇し、ほぐれ難い状態となる場合がある。特に貯留部４ｄ（図７）内の現像剤がそのような状態になってしまった場合、ポンプ部３ａが吸気工程、排気工程を行っても現像剤が解れず、補給容器１内から現像剤を排出することができない可能性がある。
【０１５３】
そのため、ポンプ部３ａの振幅を大きくすることで現像剤に掛かる圧力を増加させ、確実に吸気工程・排気工程を行わせるようにすることができる。特に吸気工程では、エアーを取り込む際に貯留部４ｄの現像剤をほぐすため、吸気工程時の振幅を大きくすることでよりほぐしの効果は大きくなる。ここで現像剤を確実に排出させるためにポンプ部３ａの振幅をどの程度にするかについては、使用する現像剤の種類や実際に受ける物流レベルを検証し、適宜設定することができる。
【０１５４】
以上よりポンプ部３ａの振幅を大きくすることで現像剤を確実にほぐして、排出させることができるようになるが、一度現像剤が解れてしまった後は現像剤を排出させるための圧力はそれほど必要としない。つまり、初期の現像剤をほぐすのに必要な圧力に合わせて圧を設定すると、その後の排出は必要とする以上の大きな圧力で排出させることになる。結果、常に高い圧を発生させて排出させることになるため、画像形成装置の駆動系への負荷が常にかかることになりエネルギーを無駄に使用することになる。
【０１５５】
また、本例では初期に１ポンプのみの振幅を変更する構成となっているが、場合によっては図１５に示すように第１カム溝２Ｘのカム溝２ｎ、カム溝２ｍの数を増やし、初期数ポンプはポンプ部３ａの振幅を大きくする構成としてもよい。このような構成とすることで、初期数ポンプは現像剤に対して高い圧を掛けられるようになるため現像剤をほぐす効果がより大きくなる。
【０１５６】
また、本例では係合突起３ｃを２つ設けている関係で第１カム溝２Ｘは半回転分しか設けられないが、係合突起３ｃを１つにして、１回転分で第１カム溝２Ｘを設けるような構成としてもよい。この構成の場合、第１カム溝２Ｘを１回転もしくは螺旋構造として複数回転分設け、その間に複数回でポンプ部３ａの吸気工程・排気工程を動作させることが可能である。このようにすることで複数回で第２カム溝２Ｙとは異なる振幅で複数回でポンプ部３ａを動作させることができるため、物流で締まった現像剤をよりほぐすことができる。どのような構成を選択するかは現像剤の特性、物流の程度を考慮して適宜設定することができる。
【０１５７】
以上説明した通り、本構成であれば初期のみポンプ部３ａの振幅を大きくし、その後現像剤が排出し始めた後は振幅を小さくすることで、初期の確実な排出性の保障とその後の駆動負荷の低減を両立させることができるようになる。よって、本構成であればより少ない駆動エネルギーで初期から後期まで現像剤を安定排出させることが可能となる。
【実施例２】
【０１５８】
図１６を用いて実施例２について説明する。図１６は実施例２におけるカム溝２Ｘ、２Ｙの展開図である。本実施例は、図１６に示すように、実施例１と比較して、カム溝２Ｘ、２Ｙが変更された構成となっている。なお、その他の構成は実施例１と同じである。このため実施例１と重複する説明は省略し、ここでは本実施例の特徴となる構成について説明する。また、前述した実施例と同一機能を有する部材には同一符号を付す。
【０１５９】
本実施例において実施例１の構成と異なるポイントは、図１６に示す通り第１カム溝２Ｘのポンプ部３ａの伸縮方向Ｂ、Ｃにおける振幅（＝ポンプ部３ａの伸縮長さ）Ｋ１の大きさが小さくなっていることである。
【０１６０】
すなわち、本実施例では、『駆動力変換部』は、補給容器１に形成される補給容器１の長手方向に蛇行しながら補給容器１の回転方向に進んで凹む第１カム溝２Ｘを有する。そして、『駆動力変換部』は、補給容器１に形成される第１カム溝２Ｘよりも大きく補給容器１の長手方向に蛇行しながら補給容器１の回転方向に進んで凹む第２カム溝２Ｙを有する。そして、往復動部材３ｂが、第１カム溝２Ｘと第２カム溝２Ｙに沿って一部が係合しつつ移動することで補給容器１の長手方向に往復動する。特に、往復動部材３ｂの一部が、第１カム溝２Ｘに係合しつつ移動した後に、第２カム溝２Ｙのみに係合しつつ移動する。そうして、『駆動力変換部』は、ポンプ部３ａの初期回転期間の伸縮ストローク量を、ポンプ部３ａの初期回転期間以後の伸縮ストローク量よりも小さくなるように変換する。
【０１６１】
詳細を説明する。図１６に示す通り、第１カム溝２Ｘは第２カム溝２Ｙの近傍に配置されており、実施例１と同様に段差部２ｐの位置で接続されている。また動作については、補給容器１を初めて使用する際には図１６に示すように係合突起３ｃは第１カム溝２Ｘに対して円筒部２ｋの回転方向の下流側の位置にある。また、係合突起３ｃは１８０度対向側に２か所設けられているため、２つある第１カム溝２Ｘのそれぞれに配置されている。
【０１６２】
その後、カム溝２Ｘ、２Ｙが回転すると、係合突起３ｃは第１カム溝２Ｘに沿って相対移動する。そして、カム溝２ｎ→カム溝２ｉ→カム溝２ｍ→段差部２ｐを通って第２カム溝２Ｙへ移動する。段差部２ｐについての機能、ポンプ部３ａの動作は実施例１と同様である。この時のポンプ部３ａの振幅は図１６で示すＫ１となる。その後、第２カム溝２Ｙへ移動した係合突起３ｃは、実施例１と同様の動作となる。この時のポンプ部３ａの振幅は図１６で示すＫ２となる。
【０１６３】
以上説明した通り、係合突起３ｃは第１カム溝２Ｘを移動後、第２カム溝２Ｙへ移動し、それ以降は常に第２カム溝２Ｙ上を移動する。この時、ポンプ部３ａは、係合突起３ｃが第１カム溝２Ｘ上を移動する際にはＫ１の振幅となり、その後、第２カム溝２Ｙ上を移動する際にはＫ２となる。前述した通りＫ２、Ｋ１それぞれの大小関係は、Ｋ２＞Ｋ１となっているため、初期の１ポンプは振幅が小さく、その後の２ポンプ目以降は大きい振幅が繰り返されるようになっている。
【０１６４】
実施例１では排出初期のポンプ部３ａの振幅を大きくし、その後は小さい振幅でポンプ部３ａを動作させる構成となっていたが、実施例２では逆に初期を小さな振幅とし、その後は大きな振幅でポンプ部３ａを動作させる構成となっている。
【０１６５】
このような構成とする理由を説明する。仮に現像剤の特性として物流で締まった現像剤であってもポンプ部３ａの振幅をＫ２（図１６）とすれば排出可能である前提とする。そして、輸送時の物流振動により補給容器１内の現像剤の嵩密度が高くなった場合には、フランジ部４に対し円筒部２ｋが相対回転する際の回転抵抗力は現像剤がほぐれた状態の時よりも高くなることが分かっている。画像形成装置本体への駆動負荷はポンプ部３ａの伸縮力と円筒部２ｋとフランジ部４の相対回転時の回転抵抗力の総和となっており、物流後の締まった現像剤では、上記伸縮力、回転抵抗力はともに大きくなるため、駆動系に大きな負荷がかかることとなる。
【０１６６】
そこで、初期数ポンプはポンプ部３ａの振幅を小さく設定してやることで、上記伸縮力が小さくなるため駆動負荷を可能な限り抑制することができる。その後、係合突起３ｃが第２カム溝２Ｙに移動した後は、現像剤を排出するのに最適な振幅Ｋ２でポンプ部３ａが動作するように設定されている。仮にポンプ部３ａを振幅Ｋ１のみで初期から後期まで動作させた場合には駆動負荷は小さくなるが、現像剤を安定的に排出するための振幅に足りていないため、現像剤が補給できなくなってしまう。
【０１６７】
また、初期のポンプ部３ａの振幅に関しては、排出開始までの時間と駆動負荷のバランスを見て適宜設定することができる。排出開始までの時間と駆動負荷はトレードオフの関係にあり、振幅が０であればもっとも駆動負荷が小さく、振幅が大きくなるに従い駆動負荷も増加する。
【０１６８】
以上説明した通り、本構成であれば初期のみポンプ部３ａの振幅を小さくし、その後現像剤が排出し始めた後は振幅を大きくすることで、初期の駆動負荷の低減とその後の排出の安定性を両立することができるようになる。よって、本構成であればより少ない駆動負荷で初期から後期まで現像剤を安定排出させることが可能となる。
【符号の説明】
【０１６９】
１      補給容器（現像剤補給容器）
２ｄ    ギア部（被駆動力入力部）
２ｋ    円筒部（現像剤収容室）
２Ｘ    第１カム溝（駆動力変換部）
２Ｙ    第２カム溝（駆動力変換部）
３ａ    ポンプ部
３ｂ    往復動部材（駆動力変換部）
４ｃ    排出部
６ａ    傾斜リブ（搬送部）
２０１  補給装置（現像剤補給装置）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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