(57)【要約】【課題】  搬送羽根が回転駆動されていないとき、粉体排出部内の内圧を下げる工夫をすることで、滞留トナーの溢れ落ちを確実に防止する。【解決手段】  一側部の上部にトナー落下口２２が設けられるとともに他側部の下部に粉体排出口３５が設けられた円筒形状の粉体排出部２３を備え、この粉体排出部２３の内部に、回転軸３１とこの回転軸３１に固定された螺旋状の搬送羽根３２とからなる搬送スクリュー３０が設けられた粉体排出装置において、搬送羽根３２が、第１搬送羽根３２ａと第２搬送羽根３２ｂとに分割されるとともに、第１搬送羽根３２ａと第２搬送羽根３２ｂとの間に搬送羽根の無い隙間部３３が設けられている。【選択図】  図３
2005266124.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一側部の上部に粉体落下口が設けられるとともに他側部の下部に粉体排出口が設けられた円筒形状の粉体排出部を備え、この粉体排出部の内部に、回転軸とこの回転軸に固定された螺旋状の搬送羽根とからなる搬送スクリューが設けられた粉体排出装置において、
前記搬送羽根が、回転軸の軸芯方向に沿って複数に分割されるとともに、各分割羽根の隣接部分に搬送羽根の無い隙間部が設けられていることを特徴とする粉体排出装置。
【請求項２】
一側部の上部に粉体落下口が設けられるとともに他側部の下部に粉体排出口が設けられた円筒形状の粉体排出部を備え、この粉体排出部の内部に、回転軸とこの回転軸に固定された螺旋状の搬送羽根とからなる搬送スクリューが設けられた粉体排出装置において、
前記搬送羽根が、第１搬送羽根と第２搬送羽根とに分割されるとともに、第１搬送羽根と第２搬送羽根との間に搬送羽根の無い隙間部が設けられていることを特徴とする粉体排出装置。
【請求項３】
前記隙間部は、前記粉体落下口及び前記粉体排出口と対面しない位置に設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の粉体排出装置。
【請求項４】
前記粉体落下口に前記第１搬送羽根が対向配置され、前記粉体排出口に前記第２搬送羽根が対向配置されていることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の粉体排出装置。
【請求項５】
粉体を収容する容器の下部に粉体落下口を介して円筒形状の粉体排出部の一側部が取り付けられるとともに、前記粉体排出部の他側部の下部に粉体排出口が設けられ、前記粉体落下口には前記容器内の粉体を前記粉体排出部内に定量的に補給するための粉体補給ローラが設けられており、前記粉体排出部の内部に、回転軸とこの回転軸に固定された螺旋状の搬送羽根とからなる搬送スクリューが設けられた構造の粉体排出装置において、
前記搬送羽根が、回転軸の軸芯方向に沿って複数に分割されるとともに、各分割羽根の隣接部分に搬送羽根の無い隙間部が設けられており、かつ、前記粉体落下口から前記粉体補給ローラを除去したことを特徴とする粉体排出装置。
【請求項６】
前記粉体が小粒径または高顔料の現像剤であることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の粉体排出装置。
【請求項７】
前記請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の粉体排出装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉体を排出する粉体排出装置に係り、より詳細には、複写機などの電子写真式の画像形成装置において、現像装置に現像剤（トナー）を供給するトナーカートリッジ等に用いられる粉体排出装置及びこれを用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の画像形成装置においては、現像剤として微粉末のトナーが使用されており、このトナーを内部の現像装置に供給するために、着脱可能なトナーカートリッジが用いられている。
【０００３】
このトナーカートリッジは、図５に示すように、トナーを収容するカートリッジ本体１０１の下部にトナー落下口１０１ａを介して横方向に配置された円筒形状の粉体排出部１０２を備えており、粉体排出部１０２には、その周面下部に粉体排出口１０３が設けられている。また、トナー落下口１０１ａには、駆動時にはカートリッジ本体１０１内のトナーを粉体排出部１０２に定量的に補給する役目を果たすとともに、停止時にはトナーが粉体排出口１０３から溢れ落ちないように粉体落下口１０１ａに圧接するスポンジ等で形成されたトナー補給ローラ１０１ｂが設けられている。
【０００４】
粉体排出部１０２の内部には、搬送スクリュー１０５が設けられている。搬送スクリュー１０５は、回転軸１０６と、この回転軸１０６に固定された螺旋状に一連に形成された搬送羽根１０７とで構成されている。また、粉体排出部１０２には、その外周面を覆うようにして円筒形状のシャッタ部１１０が装着されており、このシャッタ部１１０を粉体排出部１０２に対して軸芯方向にスライド可能に設けている。そして、シャッタ部１１０を、粉体排出部１０２に外嵌されている押圧バネ１２０の弾性力に対抗して一方向Ｘ１にスライドさせ、シャッタ部１１０に形成された開口部１１１を前記粉体排出口１０３に一致させることで粉体排出口１０３を開き、粉体排出部１０２の下部に配置されている図示しない現像装置内にトナーを供給するようになっている（同図（ａ）に示す状態）。
【０００５】
このような構造のトナーカートリッジでは、カートリッジ本体内にトナーが無くなると、トナーカートリッジを装置本体から取り外し、トナーを補給した後、再び装置本体に装着することになる。この場合、トナーカートリッジを装置本体から取り外したとき、カートリッジ本体内に残っているトナーが粉体排出口１０３から漏出しないように、シャッタ部１１０が押圧バネ１２０の付勢力によって他方向Ｘ２にスライドして（同図（ｂ）に示す状態）、粉体排出口１０３を閉じるようになっている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−９８７２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記従来のトナーカートリッジでは、粉体排出部１０１内に設けられている搬送スクリュー１０５の搬送羽根１０７が回転駆動されていないとき、搬送羽根１０７の間に隙間無くトナーが滞留している状態となるが、このとき滞留トナーに噛み込んだ空気によって残留トナーの内圧が高まり、この内圧によって滞留トナーが粉体排出口１０３から押し出されるように溢れ落ちるといった問題が生じていた。
【０００７】
本発明は係る問題点を解決すべく創案されたもので、その目的は、搬送羽根が回転駆動されていないとき、粉体排出部内の内圧を下げる工夫をすることで、滞留トナーの溢れ落ちを確実に防止することができる粉体排出装置及びこれを使用した画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の粉体排出装置は、一側部の上部に粉体落下口が設けられるとともに他側部の下部に粉体排出口が設けられた円筒形状の粉体排出部を備え、この粉体排出部の内部に、回転軸とこの回転軸に固定された螺旋状の搬送羽根とからなる搬送スクリューが設けられた粉体排出装置において、前記搬送羽根が、回転軸の軸芯方向に沿って複数に分割されるとともに、各分割羽根の隣接部分に搬送羽根の無い隙間部が設けられていることを特徴とする。具体的には、前記搬送羽根が、第１搬送羽根と第２搬送羽根とに分割されるとともに、第１搬送羽根と第２搬送羽根との間に搬送羽根の無い隙間部が設けられている。このような特徴を有する本発明の粉体排出装置によれば、第１搬送羽根と第２搬送羽根との間の隙間部に粉体の滞留部分ができ、この部分において粉体に噛み込んでいた空気を抜くことができるため、噛み込んだ空気による内圧によって滞留トナーが粉体排出口から押し出されるように溢れ落ちるといった不具合の発生を防止することができる。
【０００９】
この場合、前記粉体落下口に前記第１搬送羽根を対向配置し、前記粉体排出口に前記第２搬送羽根を対向配置するとともに、前記隙間部は、前記粉体落下口及び前記粉体排出口と対面しない位置に設けておく必要がある。
【００１０】
また、本発明の粉体排出装置は、粉体を収容する容器の下部に粉体落下口を介して円筒形状の粉体排出部の一側部が取り付けられるとともに、前記粉体排出部の他側部の下部に粉体排出口が設けられ、前記粉体落下口には前記容器内の粉体を前記粉体排出部内に定量的に補給するための粉体補給ローラが設けられており、前記粉体排出部の内部に、回転軸とこの回転軸に固定された螺旋状の搬送羽根とからなる搬送スクリューが設けられた構造の粉体排出装置において、前記搬送羽根が、第１搬送羽根と第２搬送羽根とに分割されるとともに、第１搬送羽根と第２搬送羽根との間に搬送羽根の無い隙間部が設けられており、かつ、前記粉体落下口から前記粉体補給ローラを除去したことを特徴としている。このような特徴を有する本発明の粉体排出装置によれば、第１搬送羽根と第２搬送羽根との間の隙間部に粉体の滞留部分ができ、この部分において粉体に噛み込んでいた空気を抜くことができるため、噛み込んだ空気による内圧によって滞留トナーが粉体排出口から押し出されるように溢れ落ちるといった不具合の発生を防止することができる。これにより、駆動時には容器から粉体排出部へ粉体を定量的に送る役目を果たすとともに、停止時には粉体が粉体排出口から溢れ落ちないように粉体落下口に圧接して設けられている粉体補給ローラを、粉体落下口から除去することができる。従って、粉体落下口に粉体補給ローラを有さないシンプルな構造とすることができる。
【００１１】
なお、上記構成の粉体排出装置は、粉体として小粒径または高顔料の現像剤を搬送する現像剤搬送機構や廃現像剤回収機構を備えた画像形成装置に好適に用いられる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の粉体排出装置によれば、搬送羽根が第１搬送羽根と第２搬送羽根とに分割されるとともに、第１搬送羽根と第２搬送羽根との間に搬送羽根の無い隙間部が設けられた構成としたので、第１搬送羽根と第２搬送羽根との間の隙間部に粉体の滞留部分ができ、この部分において粉体に噛み込んでいた空気を抜くことができるため、内圧によって滞留トナーが粉体排出口から押し出されるように溢れ落ちるといった不具合の発生を防止することができる。
【００１３】
また、本発明の粉体排出装置によれば、搬送羽根が第１搬送羽根と第２搬送羽根とに分割されるとともに、第１搬送羽根と第２搬送羽根との間に搬送羽根の無い隙間部が設けられており、かつ、粉体落下口から粉体補給ローラを除去した構成としている。これにより、第１搬送羽根と第２搬送羽根との間の隙間部に粉体の滞留部分ができ、この部分において粉体に噛み込んでいた空気を抜くことができるため、内圧によって滞留トナーが粉体排出口から押し出されるように溢れ落ちるといった不具合の発生を防止することができる。そのため、駆動時には容器から粉体排出部へ粉体を定量的に送る役目を果たすとともに、停止時には粉体が粉体排出口から溢れ落ちないように粉体落下口に圧接して設けられている粉体補給ローラを、粉体落下口から除去することができる。従って、粉体落下口に粉体補給ローラを有さないシンプルな構造とすることができる。また、粉体補給ローラが発泡フォームローラである場合には、発泡内部に粉体であるトナーが侵入し固化することによる故障の発生を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態に係る粉体排出装置を備えた画像形成装置について、図面を参照して説明する。
【００１５】
−画像形成装置全体の説明−
図１は、本実施形態に係るカラー画像形成装置としてのデジタルカラー複写機（以降、単に複写機と称する）１の構成を示す概略断面図である。この複写機１は、両面自動原稿送り装置（RADF；Reversing Automatic Document Feeder）１１２、画像読み取り部１１０、及び画像形成部２１０を備えた構成となっている。
【００１６】
複写機１本体の上面には、原稿台１１１及び後述する操作パネルが設けられている。また、両面自動原稿送り装置１１２は、原稿台１１１の上面側に、該原稿台１１１に対して開閉可能な状態で支持されている。
【００１７】
両面自動原稿送り装置１１２は、まず、原稿の一方の面が原稿台１１１の所定位置において画像読み取り部１１０に対向するように原稿を搬送する。そして、この一方の面についての画像読み取りが終了した後に、他方の面が原稿台１１１の所定位置において画像読み取り部１１０に対向するように、原稿が裏返されて原稿台１１１に向かって搬送されるようになっている。そして、両面自動原稿送り装置１１２は、１枚の原稿について両面の画像読み取りが終了した後にこの原稿を排出し、次の原稿についての両面搬送動作を実行する。以上のような原稿の搬送及び表裏反転の動作は、複写機１全体の動作に関連して制御される。
【００１８】
画像読み取り部１１０は、両面自動原稿送り装置１１２によって原稿台１１１上に搬送されてきた原稿の画像を読み取るために、原稿台１１１の下方に配置されている。この画像読み取り部１１０は、該原稿台１１１の下面に沿って平行に往復移動する原稿走査体１１３・１１４と、光学レンズ１１５と、光電変換素子であるＣＣＤラインセンサ１１６とを有している。
【００１９】
原稿走査体１１３・１１４は、第１の走査ユニット１１３と第２の走査ユニット１１４とから構成されている。第１の走査ユニット１１３は、原稿画像表面を露光する露光ランプと、原稿からの反射光像を所定の方向に反射される第１ミラーとを有している。そして、この第１の走査ユニット１１３は、原稿台１１１の下面に対して一定の距離を保ちながら、所定の走査速度で平行に往復移動するように制御される。
【００２０】
第２の走査ユニット１１４は、第１の走査ユニット１１３の第１ミラーによって反射された原稿からの反射光像を、さらに所定の方向に向かって反射させる第２及び第３ミラーとを有している。この第２の走査ユニット１１４は、第１の走査ユニット１１３と一定の速度関係を保って平行に往復移動するように制御される。
【００２１】
光学レンズ１１５は、第２の走査ユニット１１４における第３ミラーによって反射された原稿からの反射光像を縮小し、縮小された光像をＣＣＤラインセンサ１１６上の所定位置に結像させるものである。この光学レンズ１１５は、たとえば複数のレンズ群によって構成される。
【００２２】
ＣＣＤラインセンサ１１６は、結像された光像を順次光電変換して電気信号として出力するものである。このＣＣＤラインセンサ１１６は、例えば、白黒画像あるいはカラー画像を読み取り、Ｒ(赤)、Ｇ(緑)、Ｂ(青)の各色成分に色分解したラインデータを出力することのできる３ラインのカラーＣＣＤによって構成される。このＣＣＤラインセンサ１１６によって電気信号に変換された原稿画像情報は、さらに、画像処理部(図示さず)に転送されて所定の画像データ処理が施される。
【００２３】
次に、画像形成部２１０の構成、及び画像形成部２１０に係わる各部の構成について説明する。画像形成部２１０の下方には、用紙トレイ内に積載収容されている用紙(記録媒体)Ｐを１枚ずつ分離して画像形成部２１０に向かって供給する給紙機構２１１が設けられている。そして１枚ずつ分離供給された用紙Ｐは、画像形成部２１０の手前に配置された一対のレジストローラ２１２によりタイミングが制御されて画像形成部２１０に搬送される。さらに、片面に画像が形成された用紙Ｐは、画像形成部２１０の画像形成にタイミングを合わせて画像形成部２１０に再供給搬送される。
【００２４】
画像形成部２１０の下方には、転写搬送ベルト機構２１３が配置されている。転写搬送ベルト機構２１３は、駆動ローラ２１４と従動ローラ２１５との間に略平行に伸びるように張架された転写搬送ベルト２１６に用紙Ｐを静電吸着させて搬送する構成となっている。そして、転写搬送ベルト２１６の下側に近接して、パターン画像検出ユニットが設けられている。
【００２５】
さらに、用紙搬送路における転写搬送ベルト機構２１３の下流側には、用紙Ｐ上に転写形成されたトナー像を用紙Ｐ上に定着させるための定着装置２１７が配置されている。この定着装置２１７における一対の定着ローラ間のニップを通過した用紙Ｐは、搬送方向の切り替えを行う切り換えゲート２１８を経て、排出ローラ２１９によって複写機１本体の外壁に取り付けられている排紙トレイ２２０上に排出される。
【００２６】
切り換えゲート２１８は、定着後の用紙Ｐの搬送経路を、複写機本体１へ用紙Ｐを排出する経路と、画像形成部２１０に向かって用紙Ｐを再供給する経路との間で選択的に切り換えるものである。切り換えゲート２１８によって再び画像形成部２１０に向かって搬送方向が切り換えられた用紙Ｐは、スイッチバック搬送経路２２１を介して表裏反転された後、画像形成部２１０へと再度供給される。
【００２７】
また、画像形成部２１０における転写搬送ベルト２１６の上方には、転写搬送ベルト２１６に近接して、第１の画像形成ステーションＰａ、第２の画像形成ステーションＰｂ、第３の画像形成ステーションＰc、及び第４の画像形成ステーションＰｄが、用紙搬送経路上流側から順に並設されている。転写搬送ベルト２１６は駆動ローラ２１４によって、図１において矢印Ｚで示す方向に摩擦駆動され、前述したように給紙機構２１１を通じて給送される用紙Ｐを担持し、用紙Ｐを画像形成ステーションＰａ〜Ｐｄへと順次搬送する。
【００２８】
各画像形成ステーションＰａ〜Ｐｄは、実質的に同一の構成を有している。各画像ステーションＰａ、Ｐｂ、Ｐc、Ｐｄは、図１に示す矢印Ｆ方向に回転駆動される感光体ドラム（感光体）２２２ａ〜２２２ｄをそれぞれ含んでいる。
【００２９】
各感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄの周辺には、感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄをそれぞれ一様に帯電する帯電器２２３ａ〜２２３ｄと、感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄ上に形成された静電潜像をそれぞれ現像するトナーカートリッジを有する現像装置２２４ａ〜２２４ｄと、現像された感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄ上のトナー像を用紙Ｐへ転写する転写用放電器２２５ａ〜２２５ｄと、感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄ上に残留するトナーを除去するクリーニング装置２２６ａ〜２２６ｄとが感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄの回転方向に沿って順次配置されている。
【００３０】
また、各感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄの上方には、レーザービームスキャナユニット２２７ａ、２２７ｂ、２２７ｃ、及び２２７ｄがそれぞれ設けられている。レーザービームスキャナユニット（露光装置）２２７ａ〜２２７ｄは、画像データに応じて変調されたドット光を発する半導体レーザ素子(図示せず)、半導体レーザ素子からのレーザービームを主走査方向に偏向させるためのポリゴンミラー（偏向装置）２４０ａ〜２４０ｄと、ポリゴンミラー２４０ａ〜２４０ｄにより偏向されたレーザービームを感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄ表面に結像させるためのｆθレンズ２４１ａ〜２４１ｄやミラー２４２ａ〜２４２ｄ、２４３ａ〜２４３ｄなどから構成されている。
【００３１】
レーザービームスキャナ２２７ａにはカラー原稿画像の黒色成分像に対応する画素信号が、レーザービームスキャナ２２７ｂにはカラー原稿画像のシアン色成分像に対応する画素信号が、レーザービームスキャナ２２７ｃにはカラー原稿画像のマゼンタ色成分像に対応する画素信号が、そして、レーザービームスキャナ２２７ｄにはカラー原稿画像のイエロー色成分像に対応する画素信号がそれぞれ入力される。これにより色変換された原稿画像情報に対応する静電潜像が各感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄ上に形成される。そして、現像装置２２７ａには黒色のトナーが、現像装置２２７ｂにはシアン色のトナーが、現像装置２２７ｃにはマゼンタ色のトナーが、現像装置２２７ｄにはイエロー色のトナーがそれぞれ収容されており、感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄ上の静電潜像は、これら各色のトナーにより現像される。これにより、画像形成部２１０にて色変換された原稿画像情報が各色のトナー像として再現される。
【００３２】
また、第１の画像形成ステーションＰａと給紙機構２１１との間には用紙吸着用帯電器２２８が設けられている。この吸着用帯電器２２８は、転写搬送ベルト２１６の表面を帯電させるものである。この吸着用帯電器２２８による帯電によって、給紙機構２１１から供給された用紙Ｐは、転写搬送ベルト２１６上に確実に吸着された状態で第１の画像形成ステーションＰａから第４の画像形成ステーションＰｄの間をずれることなく搬送されることになる。
【００３３】
一方、第４の画像ステーションＰｄと定着装置２１７との間の領域で、駆動ローラ２１４のほぼ真上にあたる領域には、除電器２２９が設けられている。この除電器２２９には、搬送ベルト２１６に静電吸着されている用紙Ｐを転写搬送ベルト２１６から分離するための交流電流が印加されている。
【００３４】
上記構成のデジタルカラー複写機においては、用紙Ｐとしてカットシート状の紙が使用される。この用紙Ｐは、給紙カセットから送り出されて給紙機構２１１の給紙搬送経路のガイド内に供給されると、その用紙Ｐの先端部分がセンサー（図示せず）にて検知され、このセンサーから出力される検知信号に基づいて一対のレジストローラ２１２により一旦停止される。そして、用紙Ｐは各画像ステーションＰａ〜Ｐｄとタイミングをとって図１の矢印Ｚ方向に回転している転写搬送ベルト２１６上に送られる。このとき転写搬送ベルト２１６には、前述したように吸着用帯電器２２８により所定の帯電が施されているので、用紙Ｐは、各画像ステーションＰａ〜Ｐｄを通過する間、静電吸着力によって安定して搬送される。
【００３５】
各画像ステーションＰａ〜Ｐｄにおいては、各色のトナー像がそれぞれ形成され、転写搬送ベルト２１６により静電吸着されて搬送される用紙Ｐの支持面上で、各色のトナー像が互いに重ね合わされるように転写される。第４の画像ステーションＰｄによる画像の転写が完了すると、用紙Ｐは、その先端部分から順次、除電用放電器により転写搬送ベルト２１６上から剥離され、定着装置２１７へと導かれる。最後に、トナー画像が定着された用紙Ｐは、用紙排出口(図示せず)から排紙トレイ２２０上へと排出される。
【００３６】
なお、以上で示した構成では、レーザービームスキャナユニット２２７ａ〜２２７ｄによって、レーザービームを走査して露光することにより、感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄへの光書き込みが行われるようになっている。これに対して、レーザービームスキャナユニットの代わりに、発光ダイオードアレイと結像レンズアレイからなる書き込み光学系（ＬＥＤヘッド）を用いた構成としてもよい。ＬＥＤヘッドはレーザービームスキャナユニットに比べ、サイズも小さく、また可動部分がないので静粛性に優れている。よって、複数個の光書き込みユニットを必要とするタンデム方式のデジタルカラー複写機などの画像形成装置では、ＬＥＤヘッドを好適に用いることができる。
【００３７】
−本発明に係わる現像装置のトナーカートリッジ部分の説明−
上記構成の複写機１において、本発明の粉体排出装置は、各現像装置２２４ａ〜２２４ｄにトナーを供給するトナーカートリッジに適用されている。
【００３８】
図２は、本発明に係わるトナーカートリッジの側面より見た概略断面図、図３は、図２に示すＣ−Ｃ線に沿う概略断面図、図４は、粉体排出部の底面図である。
【００３９】
このトナーカートリッジ２０は、主に図２に示すように、粉体であるトナーを収容するカートリッジ本体２１を備えており、このカートリッジ本体２１の下部に、トナー落下口２２を介して、横方向に配置された円筒形状の粉体排出部２３が設けられている。このトナーカートリッジ２０は、図示しない装置本体に対して着脱可能に設けられている。
【００４０】
カートリッジ本体２１には、その中心部に撹拌羽根２４を支持して回転する回転軸２５が、カートリッジ本体２１の前後の側壁２１ａ，２１ｂを貫通する形で設けられている。そして、後ろ側の側壁２１ｂから突出した回転軸２５の後端部２５ｂには、駆動源６１に連係されたギア６２と係脱可能な凹溝状の嵌合ギア２６が設けられており、駆動源６１に連係されたギア６２と嵌合ギア２６とで、駆動力を伝達するクラッチ機構が構成されている。また、前側の側壁２１ａから突出した回転軸２５の先端部２５ａには第１歯車２７が取り付けられている。
【００４１】
一方、円筒形状の粉体排出部２３の内部には、回転軸３１に固定された螺旋状の搬送羽根３２を有する搬送スクリュー３０が配置されている。回転軸３１の後端部３１ｂは、粉体排出部２３の先端面内部に形成された凹部２３ｂに嵌め込む形で回転可能に支持されており、前端部３１ａは、カートリッジ本体２１の前側の側壁２１ａを貫通する形で回転可能に支持されている。また、前側の側壁２１ａから突出した回転軸３１の先端部３１ａに第３歯車２９が取り付けられている。また、前側の側壁２１ａには、この第３歯車２９と上記第１歯車２７とを連係する第２歯車２８が取り付けられている。すなわち、搬送スクリュー３０は、撹拌羽根２４の回転軸２５、及び第１ないし第３歯車２７〜２９を介して、駆動源６１からの駆動力が伝達されるようになっている。
【００４２】
このような構成の粉体排出部２３には、その先端部分の周側面下部に粉体排出口３５が設けられている。また、この粉体排出部２３には、その外周面を覆うようにして円筒形状のシャッタ部４０が装着されている。
【００４３】
シャッタ部４０には、その周側面に粉体排出部２３の粉体排出口３５を開閉するための開口部４１が設けられており、このシャッタ部４０が粉体排出部２３の軸芯方向Ｘ（Ｘ１，Ｘ２）に沿って螺旋状に回転しながら移動可能に設けられている。
【００４４】
すなわち、螺旋状の移動動作の機構として、本実施形態では、粉体排出部２３の外周面に、粉体排出部２３の周囲を螺旋状に半周するような溝３６が形成されており、これに対向するシャッタ部４０の内周面に、前記溝３６に嵌まり込んで溝３６内を摺動する摺動突起４２が形成されている。これにより、シャッタ部４０は、その回転量が半回転に規制されながら、螺旋動作をスムーズに行うことができるようになっている。このように、シャッタ部４０の移動軌跡を螺旋軌跡とすることで、１動作でシャッタ部４０の開閉が可能になるとともに、シャッタ部４０に誤って一方向（例えば、軸芯方向Ｘ）から外力が加わった場合でも、簡単には開かない構造とすることができる。
【００４５】
また、粉体排出部２３には、コイル状のスプリングバネ５１が外嵌されており、このスプリングバネ５１は、トナーカートリッジ本体２１の後ろ側の壁面２１ｂとシャッタ部４０の前側開口端部に形成されたフランジ４４との間に装着されている。すなわち、シャッタ部４０は、このスプリングバネ５１の弾性反発力により、常に矢符Ｘ２方向に付勢されている。
【００４６】
図２及び図４（ａ）は、シャッタ部４０が矢符Ｘ１方向に押し込まれて、スプリングバネ５１が圧縮されている状態を示しており、この状態が、図示しない装置本体に装着された状態である。すなわち、図示は省略しているが、トナーカートリッジ２０を装置本体に装着された状態において、装置本体の図示しないフレーム部にシャッタ部４０が当接し、フレーム部にシャッタ部４０が押し込まれることによって、図２及び図４（ａ）に示す状態となる。
【００４７】
また、シャッタ部４０に設けられた開口部４１は、図２及び図４（ａ）に示すように、シャッタ部４０が矢符Ｘ１方向に押し込まれてスプリングバネ５１が圧縮されている状態において、粉体排出部２３の粉体排出口３５と一致するように（すなわち、粉体排出口３５を開くように）、その開口位置が設定されている。
【００４８】
一方、トナーカートリッジ２０を装置本体から取り外した場合には、フレーム部による押圧が解除されるので、シャッタ部４０は、図４（ｂ）に示すように、スプリングコイル５１の弾発力により、半回転しながら溝３６によって規制される距離だけ矢符Ｘ２方向に移動する。このとき、半回転することによって、シャッタ部４０の開口部４１は、下部位置から、粉体排出口３５とは反対の上部位置に移動し、粉体排出部２３は、シャッタ部４０の内壁面によって閉じられることになる。このように、トナーカートリッジ２０を装置本体から取り外したとき、スプリングバネ５１の弾発力により、シャッタ部４０の開口部４１が上部側に移動するように設けたので、シャッタ部４０の開口部４１周辺に付着したトナーが落下して周囲を汚すといた不具合を防止することができる。
【００４９】
さらに、本実施形態では、シャッタ部４０の開口部４１と対向する周側面（図２では上部側の周側面、図４（ｂ）では底面側の周側面）の一部をコ字状に切欠き、その切欠き爪４５の先端部４５ａをシャッタ部４０の内方に突出させるように形成している。この場合、シャッタ部４０自体を弾性を有する材料で形成する。つまり、切欠き爪４５の先端部４５ａが粉体排出部２３の外周面に当接する結果、切欠き爪４５自体の有する弾性力により、開口部４１が粉体排出部２３の外周面に常に密着するように作用する。これにより、シャッタ部４０が螺旋状に半回転することで粉体排出部２３の外周面とシャッタ部４０の内周面との間にトナーが入り込んでも、シャッタ部４０の開口部４１からトナーが漏出することはない。また、シャッタ部４０の開口部４１を粉体排出部２３の外周面に密着させるための切欠き爪（付勢手段）４５を、本実施形態では、シャッタ部４０の周側面の一部をコ字状に切り欠くことで形成したので、付勢手段自体の構造を簡単化することができ、また、シャッタ部４０の粉体排出部２３への組み付けも簡単に行うことができる。
【００５０】
ただし、付勢手段はこのような切欠き爪４５に限るものではなく、例えばシャッタ部４０の開口部４１と対向する内周面に凹部を形成し、この凹部にコイルスプリングの一端部を嵌合した状態で、このコイルスプリングをシャッタ部４０の内周面と粉体排出部２３の外周面との間に配置するようにしても、同様の付勢力を得ることができる。
【００５１】
上記構成のトナーカートリッジにおいて、本発明では、図２に示すように、搬送羽根３２を、第１搬送羽根３２ａと第２搬送羽根３２ｂとに分割するとともに、第１搬送羽根３２ａと第２搬送羽根３２ｂとの間に、搬送羽根の無い隙間部３３を設けている。
【００５２】
この場合、粉体落下口２２に第１搬送羽根３２ａを対向配置し、粉体排出口３５に第２搬送羽根３２ｂを対向配置するとともに、隙間部３３は、粉体落下口２２及び粉体排出口３５と対面しない中央部の位置に設けられている。
【００５３】
このように配送スクリュー３０の中央部分に搬送羽根の無い隙間部３３を設けることで、第１搬送羽根３２ａと第２搬送羽根３２ｂとの間の隙間部３３にトナーの滞留部分ができ、この滞留部分においてトナーに噛み込んでいた空気を抜くことができるため、内圧によって滞留トナーが粉体排出口３５から押し出されるように溢れ落ちるといった不具合の発生を防止することができる。
【００５４】
そのため、図５に示す従来のトナーカートリッジでは、駆動時にはトナーカートリッジ本体１０１に収納されているトナーを粉体排出部１０２に定量的に補給する役目を果たすとともに、停止時には粉体が粉体排出口から溢れ落ちないように粉体落下口に圧接して設けられているトナー補給ローラ１０１ｂがトナー落下口１０１ａに設けられているが、本発明に係わるトナーカートリッジでは、図２に示すように、トナー落下口２２からトナー補給ローラを除去したシンプルな構造とすることができる。また、トナー補給ローラが発泡フォームローラである場合には、発泡内部に粉体であるトナーが侵入し固化することによる故障の発生を防止することができる。
【００５５】
なお、本発明者らは、上記構成の搬送スクリューを試作し、トナー補給ローラをトナー落下口から除去した状態で実際に実験を行った。その結果、搬送スクリューが回転駆動されていない状態において、粉体排出部２３内の滞留トナーが粉体排出口３５から溢れ落ちないことを確認した。
【００５６】
また、本発明では、搬送スクリューを第１搬送羽根と第２搬送羽根に２分割しているが、搬送スクリューの全長が長い場合には、搬送羽根を３分割以上してもよいことは当然である。すなわち、搬送羽根を、回転軸の軸芯方向に沿って３以上の複数に分割するとともに、各分割羽根の隣接部分に搬送羽根の無い隙間部を設けた構成としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明の粉体排出装置は、電子式写真方式の複写機、プリンタ等の画像形成装置において、現像剤または廃現像剤を搬送する搬送機構部に好適に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の一実施形態に係るデジタルカラー複写機の構成を示す概略断面図である。
【図２】本発明に係わるトナーカートリッジの側面より見た概略断面図である。
【図３】図２に示すＣ−Ｃ線に沿う概略断面図である。
【図４】（ａ）は、トナーカートリッジが装置本体に装着されたときの粉体排出部とシャッタ部の位置関係を示す一部拡大底面図、（ｂ）は、トナーカートリッジを装置本体から取り外したときの粉体排出部とシャッタ部の位置関係を示す一部拡大底面図である。
【図５】従来のトナーカートリッジの一構成例を示す側面よりみた概略断面図である。
【符号の説明】
【００５９】
１  複写機（カラー画像形成装置）
２０  トナーカートリッジ
２１  カートリッジ本体
２１ａ  前側の側壁
２１ｂ  後ろ側の側壁
２２  トナー落下口
２３  粉体排出部
２４  撹拌羽根
２５  回転軸
２６  嵌合ギア
２７  第１歯車
２８  第２歯車
２９  第３歯車
３０  搬送スクリュー
３１  回転軸
３２  搬送羽根
３２ａ  第１搬送羽根
３２ｂ  第２搬送羽根
３３  隙間部
３５  粉体排出口
３６  溝
４０  シャッタ部
４１  開口部
４２  摺動突起
４５  切欠き爪
４５ａ  先端部
５１  スプリングバネ
１１０  画像読み取り部
２１０  画像形成部
２２２ａ〜２２２ｄ  感光体ドラム
２２４ａ〜２２４ｄ  現像装置
２２７ａ〜２２７ｄ  レーザービームスキャナユニット（露光装置）
Ｐａ〜Ｐｄ  画像形成ステーション
【図１】
2005266124.tif 000003
【図２】
2005266124.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005266124.tif 000006
【図５】
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