JP2005037511A - 現像剤搬送装置及び該現像剤搬送装置を備えた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】現像剤搬送装置のケーシング内の広い範囲のトナーを掻き落とすことが可能な現像剤搬送装置を提供する。
【解決手段】本願の現像剤搬送装置は、現像剤を収容するケーシング８１と、該ケーシング内で現像剤を搬送するスクリューコンベア８４とを有する現像剤搬送装置において、前記スクリューコンベアとほぼ平行な支持部８５ａと、該支持部からスクリューコンベアに向かって延設され、スクリューコンベアの回転に従動してスクリューコンベアのねじ山により揺動される複数の弾性揺動片８５ｂと、各弾性揺動片の先端から弾性揺動片と交差する方向に延設された攪拌片８５ｃとからなる補助搬送手段を設けた。スクリューコンベアが回転すると、各弾性揺動片がねじ山により揺動される。この揺動にともなって、各弾性揺動片から延設された攪拌片が、弾性揺動片の揺動方向と交差する方向に揺動する。
【選択図】 図２

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、スクリューコンベアを用いた現像剤搬送装置と、この現像剤搬送装置を備えた画像形成装置に関し、特に、現像剤の堆積を防止する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
画像形成装置では、一般に以下のようにして画像を形成する。まず、一様に帯電されたドラム状の感光体表面に原稿画像を照射して結像させ、静電潜像を形成する。感光体が回転してこの静電潜像が現像装置に達すると、トナーで現像して顕像化する。このトナー像を直接転写紙に転写するか、又は中間転写体に転写した後に転写紙に転写し、転写紙上のトナーを定着装置で加熱溶融させて固定することで画像を形成している。
【０００３】
トナー像を転写紙に転写した後も、感光体上、或いは中間転写体上には微量のトナーが残留する。前記の画像形成処理を繰り返し行うには、この残留したトナーを除去する必要がある。そこで、クリーニング装置を設け、残留するトナーを回収している。
【０００４】
クリーニング装置は、回収したトナーを収容するためのケーシングを有し、このケーシング内に設けられたクリーニングブレードで感光体上、或いは中間転写体上の残留トナーを掻き落とす。掻き落とされたトナーはケーシング内に溜まるが、このトナーをスクリューコンベアによってケーシングの外のトナー回収部まで搬送する。
【０００５】
スクリューコンベアは、スクリューの外周から離れたところにあるトナーは搬送できない。そのため、スクリューコンベアのスクリューシャフトはケーシングの底部に設けられ、ケーシング内のトナーが全てケーシングの壁面を滑り落ちて底部に達することを前提としている。
【０００６】
しかしながら、クリーニングブレードで掻き落とされたトナーが全てスクリューコンベアに達するとは限らず、ケーシングの内壁に付着して堆積し、スクリューコンベアに到達できない場合がある。このような堆積を放置すると、この堆積が成長してクリーニングブレードに達し、クリーニング性能を低下させてしまうことになる。
【０００７】
そこで、このようなトナー搬送中における堆積を防止するものとして、特許文献１（特開平６−２８２１６８号）では、トナー濃度を検出する検出容器の入口の側壁に揺動部材を設け、この揺動部材の先端をねじ山の上に載せ、ねじ山と谷の通過に従って揺動部材を揺動させる構成を提案している。
【０００８】
また、トナーはスクリューローラにも付着するので、特許文献２（特開平５−２２４５６２号）では、スクリューローラのねじ山の間に進入する弾性突片を多数設けたスクリュークリーナを提案している。
【０００９】
クリーニングユニットにおけるケーシングの内壁に堆積するトナーを掻き落とすものとして、特許文献３（特開平５−１３４５８６号）では、梯子状フィルムを用いるものを提案している。梯子の一方の長辺を回動軸とし、多数の短辺をスクリューコンベアのねじ山の上に載せ、短辺の先端をもう一方の長辺で接続した補助コンベアを使用するものである。短辺と、一方の長辺とが揺動することで、周辺のトナーを掻き落として堆積するのを防止している。
【００１０】
これらの技術により、クリーニング装置のケーシング内にトナーが堆積するのをある程度防止することができるが、特許文献１の揺動部材や、特許文献３の梯子状フィルムは、スクリューの山の移動に合わせて揺動する部材の、揺動範囲が狭く、ケーシング内壁を十分に掻き落とすことができない。
【００１１】
【特許文献１】特開平６−２８２１６８号 図２
【特許文献２】特開平５−２２４５６２号 図１
【特許文献３】特開平５−１３４５８６号 図１、図２
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記の事実から考えられたもので、現像剤搬送装置のケーシング内の広い範囲のトナーを掻き落とすことが可能な現像剤搬送装置と、この現像剤搬送装置を用いた画像形成装置を提案することを目的としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するための本願の第１の発明としての現像剤搬送装置は、現像剤を収容するケーシングと、該ケーシング内で現像剤を搬送するスクリューコンベアとを有する現像剤搬送装置において、前記スクリューコンベアとほぼ平行な支持部と、該支持部からスクリューコンベアに向かって延設され、スクリューコンベアの回転に従動してスクリューコンベアのねじ山により揺動される複数の弾性揺動片と、各弾性揺動片の先端近傍に弾性揺動片と交差する方向に形成された撹拌片とからなる補助搬送手段を設けたことを特徴としている。
【００１４】
本願の第２の発明としての現像剤搬送装置は、前記支持部が前記ケーシングの一方の内壁に固定され、前記撹拌片が前記ケーシングの他方の内壁に近接配置されていることを特徴としている。
【００１５】
本願の第３の発明としての現像剤搬送装置は、前記支持部、弾性揺動片及び撹拌片が同一の素材を折り曲げて形成されていることを特徴としている。
【００１６】
本願の第４の発明としての現像剤搬送装置は、前記現像剤搬送装置が、画像形成装置の感光体のクリーニング装置内に設けられていることを特徴としている。
【００１７】
本願の第５の発明としての画像形成装置は、前記いずれかの現像剤搬送装置が、中間転写体のクリーニング装置内に設けられていることを特徴としている。
【００１８】
本願の第６の発明としての画像形成装置は、前記いずれかの現像剤搬送装置を有することを特徴としている。
【００１９】
〔作用〕
スクリューコンベアが回転すると、このコンベアに近接配置された弾性揺動片がスクリューコンベアのねじ山により揺動される。この揺動にともなって、各弾性揺動片と交差する方向に設けられた撹拌片が、弾性揺動片の揺動方向と交差する方向に揺動してトナーを撹拌する。したがって、補助搬送手段は、ケーシング内を立体的に揺動し、ケーシング内の広い範囲でトナーを掻き落とし、トナーの堆積を防止する。
【００２０】
撹拌片がケーシングの内壁に近接して配置されていると、当該内壁に付着したトナーを確実に掻き落とすことができ、トナーが内壁に堆積するのを効果的に防止することができる。
【００２１】
補助搬送手段の支持部、弾性揺動片、撹拌片が同一の素材を折り曲げて形成された構成にすると、補助搬送手段の製造が容易になり、コストダウンを図ることができる。
【００２２】
前記のトナー搬送手段をクリーニング装置に適用すると、感光体上又は中間転写体上に残留するトナーの除去を確実にすることができる。
【００２３】
前記のトナー搬送手段又はクリーニング装置を備えた画像形成装置は、画質の低下を防止することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施例を図面を用いて説明する。
図１は、本発明の現像剤搬送装置を備えたカラー画像形成装置の構成を示す図である。図１に示すように、カラー画像形成装置はタンデム型カラー画像形成装置と称せられるもので、原稿自動搬送手段３０、画像読取装置６０、画像書込装置３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ、感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ、帯電装置２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ、現像装置４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ、定着装置２４、ベルト状の中間転写体６、給紙手段２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ、搬送系２２等を有する。
【００２５】
原稿自動搬送手段３０は両面又は片面の原稿ｄを自動搬送する手段である。画像読取装置６０は、走査光学系により画像情報が読み取られる装置で、原稿載置台上から給送される多数枚の原稿ｄの内容を、３枚の可動ミラー６０Ｃで反射し、集光レンズ６０Ｂにより、ＣＣＤからなる撮像素子６０Ａに結像して読み取る。
【００２６】
イエロー色の画像を形成する画像形成部１０Ｙは、像形成体としての感光体１Ｙの周囲に配置された帯電装置２Ｙ、画像書込装置３Ｙ、現像装置４Ｙ及びクリーニング装置８Ｙを有する。マゼンタ色の画像を形成する画像形成部１０Ｍは、像形成体としての感光体１Ｍ、帯電装置２Ｍ、画像書込装置３Ｍ、現像装置４Ｍ及びクリーニング装置８Ｍを有する。シアン色の画像を形成する画像形成部１０Ｃは、像形成体としての感光体１Ｃ、帯電装置２Ｃ、画像書込装置３Ｃ、現像装置４Ｃ及びクリーニング装置８Ｃを有する。黒色画像を形成する画像形成部１０Ｋは、像形成体としての感光体１Ｋ、帯電装置２Ｋ、画像書込装置３Ｋ、現像装置４Ｋ及びクリーニング装置８Ｋを有する。帯電装置２Ｙと画像書込装置３Ｙ、帯電装置２Ｍと画像書込装置３Ｍ、帯電装置２Ｃと画像書込装置３Ｃ及び帯電装置２Ｋと画像書込装置３Ｋとは、潜像形成手段を構成する。
【００２７】
中間転写体６は、無端状のベルトであり、複数のローラにより張架され、回動可能に支持されている。この中間転写体６には、クリーニング装置８Ａが設けられている。
【００２８】
撮像素子６０Ａ上に結像した画像情報の信号は、図示しない画像処理部に送られる。画像処理部は、アナログ処理、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、画像圧縮処理等を行った後、画像書込装置３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋに各色ごとの信号を送る。
【００２９】
画像書込装置３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋでは、レーザ光源としての半導体レーザを用い、半導体レーザが出射した光ビームはポリゴンミラーなどの光学要素により走査光ビームに形成されて被走査体としての感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋに入射し、各色の静電潜像を形成する。
【００３０】
画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋより形成された各色の画像は、回動する中間転写体６上に１次転写装置としての転写装置７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋにより逐次転写されて（１次転写）、合成されたカラー画像が形成される。給紙カセット２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ内に収容された記録紙Ｐは、給紙手段２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃにより給紙され、搬送系２２を経て、レジストローラ２３でタイミングを合わせて２次転写装置としての転写装置７Ａに搬送され、記録紙Ｐ上にカラー画像が転写される（２次転写）。カラー画像が転写された記録紙Ｐは、定着装置２４により定着処理され、排紙ローラ２５に挟持されて機外の排紙トレイ２６上に載置される。
【００３１】
一方、転写装置７Ａにより記録紙Ｐにカラー画像を転写した後、記録紙Ｐを分離した中間転写体６は、クリーニング装置８Ａによりクリーニングされる。
【００３２】
５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋは、現像装置４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋにそれぞれ新規トナーを補給するトナー補給手段である。
【００３３】
図２は本発明の現像剤搬送装置を感光体のクリーニング装置に実施した例で、図３は中間転写体６のクリーニング装置に実施した例で、クリーニング装置の構成を示す図である。図２に示すクリーニング装置８０は、図１に示すクリーニング装置８Ｙ，８Ｍ，８Ｃ，８Ｋの任意の１つを示すものである。このクリーニング装置８０は、ケーシング８１内にクリーニングブレード８２とクリーニングローラ８３とスクリューコンベア８４とを有する。
【００３４】
図３の中間転写体６は、エンドレスのベルト状で、ベルト駆動ローラ６１とテンションローラ６２及び図示しないローラ間に巻回されている。クリーニング装置８Ａは、図２と基本的に同じ構成で、ケーシング８８内に、クリーニングブレード８２とクリーニングローラ８３とスクリューコンベア８４とを有する。
【００３５】
クリーニングブレード８２にはゴム弾性体が用いられ、その材料としてはウレタンゴム、シリコンゴム等を使用することができる。クリーニングブレード８２は、図示しないバネ又は重力による加重で、クリーニングブレード８２の先端部が一定の圧接力で感光体１又は中間転写体６に圧接するように構成されている。
【００３６】
クリーニングブレード８２の先端部は該先端部と感光体１又は中間転写体６との当接が鋭角を形成するように、感光体１や中間転写体６の回転方向に対し、カウンタ方向で接触し、感光体１又は中間転写体６上に残留するトナーを掻き落とす。
【００３７】
クリーニングローラ８３には、図示しない定電流電源によりバイアス電圧が印加され、感光体１又は中間転写体６上のトナーを静電的にクリーニングローラ８３に吸引する。バイアス電圧の極性は現像装置４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋにおけるトナーの極性と反対である。
【００３８】
図２において、ケーシング８１は、変形したＷ型をしており、中央の山の一方の空間にクリーニングブレード８２の支持部があり、もう一方の空間には、上方の感光体１と接触する位置にクリーニングローラ８３があり、下方の谷底にスクリューコンベア８４が収容されている。スクリューコンベア８４には、ほぼその全長に渡って補助搬送手段８５が設けられている。
【００３９】
図３も同様で、ケーシング８８の底部の狭い個所にスクリューコンベア８４が収容され、ほぼその全長に渡って補助搬送手段８５が設けられている。本発明では、図２及び図３に示す補助搬送手段８５の構造に特徴がある。
【００４０】
図４は、図２のクリーニング装置８０のケーシング８１とクリーニングブレード８２とを外した状態の斜視図である。図３については特に図示しないが、図４と同様である。図５は図２及び図３の補助搬送手段８５の一部を示す斜視図である。図６は１組の弾性揺動片８５ｂと撹拌片８５ｃとスクリューコンベア８４との位置関係を示す図である。これらの図に示すように、補助搬送手段８５は、支持部８５ａとこの支持部８５ａから直角方向に櫛状に設けられた多数の弾性揺動片８５ｂと、各弾性揺動片８５ｂの先端からほぼ直角に延設された撹拌片８５ｃとから構成されている。本発明では、この撹拌片８５ｃを設けたことに特徴がある。この撹拌片８５ｃは、ケーシング８１の中央の山型をした部分の内壁に近接して設けられている。
【００４１】
補助搬送手段８５には、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）などの１００μｍ程度の薄い樹脂製シートが使用されている。この素材は、適当な弾性を有する。支持部８５ａは、スクリューコンベア８４と平行に配置され、ケーシング８１の内壁に接着剤などで固定される。各弾性揺動片８５ｂは、スクリューコンベア８４のねじ山８４ａと干渉する位置にある。弾性揺動片８５ｂのピッチは実施例では、スクリューコンベア８４のねじ山８４ａのピッチと同一であるが、同一に限定されるものではなく、適当なピッチでよい。ねじ山８４ａのピッチと相違させることによって、スクリューコンベア８４への負荷を均等にすることが可能となる。
【００４２】
この実施例では、補助搬送手段８５は、支持部８５ａ、弾性揺動片８５ｂ及び撹拌片８５ｃを同一の素材から形成している。すなわち、１枚の板状シートから支持部８５ａの部分に連続して弾性揺動片８５ｂと撹拌片８５ｃになる部分を櫛のように多数枚切出し、支持部８５ａと弾性揺動片８５ｂとの境界と、弾性揺動片８５ｂと撹拌片８５ｃとの境界とを折り曲げる。この後、支持部８５ａをケーシング８１の内壁にスクリューコンベア８４と平行になるように接着固定すればよい。
【００４３】
図７は、弾性揺動片８５ｂと撹拌片８５ｃの動きを説明するため弾性揺動片８５ｂと撹拌片８５ｃを１つ取り出して拡大した図である。ねじ山８４ａが図７の矢印ａ方向に進行すると、弾性揺動片８５ｂを持ち上げながら進行し、通過すると弾性揺動片８５ｂは自身の弾性により元の状態に復帰する。図７（ａ）はねじ山８４ａが弾性揺動片８５ｂを持ち上げていない状態を示す図で、図７（ｂ）はねじ山８４ａが弾性揺動片８５ｂを持ち上げ始めた状態、図７（ｃ）はねじ山８４ａが弾性揺動片８５ｂを通過する直前状態を示す。ねじ山８４ａが通過するに連れて弾性揺動片８５ｂは、（ａ）→（ｂ）→（ｃ）→（ａ）と繰り返し変化する。弾性揺動片８５ｂの揺動は、左右に若干ねじれながら、大凡矢印ｂに示す上下方向に揺動し、ねじ山８４ａが１つ通過する度に１往復する。これに対し、撹拌片８５ｃは、弾性揺動片８５ｂのねじれによって、図７（ｂ）、（ｃ）に示すように（ａ）に示す矢印ｃ方向に揺動し、ねじ山８４ａが１つ通過する度に１往復する。矢印ｃ方向の揺動は、弾性揺動片８５ｂのねじれを拡大することになる。これによって、弾性揺動片８５ｂのｂ方向の揺動によってねじ山８４ａに付着するトナーを掻き落とし、撹拌片８５ｃの揺動によって、ケーシング８１の内壁近くに堆積するトナーを掻き落とすことができる。
【００４４】
本発明の補助搬送手段８５は、弾性揺動片８５ｂの揺動方向と、撹拌片８５ｃの揺動方向とが同一面内になく、全体として立体的な揺動となっている。したがって、従来のものより広い範囲のトナーを掻き落とすことができる。また、撹拌片８５ｃの揺動は、弾性揺動片８５ｂのねじれを拡大したものとなっているので、さらに広範囲にその効果を及ぼすことができる。
【００４５】
前記の実施例では、クリーニング装置におけるトナーの搬送を例示したが、トナーをスクリューコンベアで搬送する装置であれば、現像装置など他の装置でも使用可能である。
【００４６】
【発明の効果】
以上に説明したように本発明の現像剤搬送装置は、スクリューコンベアとほぼ平行な支持部と、該支持部からスクリューコンベアに向かって延設され、スクリューコンベアの回転に従動してスクリューコンベアのねじ山により揺動される複数の弾性揺動片と、各弾性揺動片の先端近傍に弾性揺動片と交差する方向に形成された撹拌片とからなる補助搬送手段を設けたので、弾性揺動片とその先端に延設された撹拌片の双方でトナーを掻き落とすことができ、広範囲におけるトナーの堆積を防止することができる。
【００４７】
撹拌片をケーシングの他方の内壁に近接して配置すると、堆積しやすい内壁に付着しているトナーを確実に掻き落とすことができる。
【００４８】
補助搬送手段の支持部、弾性揺動片及び撹拌片が同一の素材を折り曲げて形成されている構成とすれば、補助搬送手段を形成が容易にでき、かつ、安価に製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の現像剤搬送装置を備えたカラー画像形成装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の現像剤搬送装置を感光体のクリーニング装置に実施した例で、クリーニング装置の構成図である。
【図３】本発明の現像剤搬送装置を中間転写体のクリーニング装置に実施した例で、クリーニング装置の構成図である。
【図４】図２のクリーニング装置のケーシングとクリーニングブレードとを外した状態の斜視図である。
【図５】図２及び図３の補助搬送手段の一部を示す斜視図である。
【図６】１組の弾性揺動片と撹拌片とスクリューコンベアとの位置関係を示す図である。
【図７】弾性揺動片と撹拌片の動きを説明するため弾性揺動片と撹拌片を１つ取り出して拡大した図で、（ａ）はねじ山が弾性揺動片に達する前の状態を示す図、（ｂ）はねじ山が弾性揺動片を持ち上げ始めた状態、（ｃ）はねじ山が弾性揺動片を通過する直前状態を示す。
【符号の説明】
８０，８Ａ クリーニング装置
８１，８８ ケーシング
８２ クリーニングブレード
８３ クリーニングローラ
８４ スクリューコンベア
８５ 補助搬送手段
８５ａ 支持部
８５ｂ 弾性揺動片
８５ｃ 撹拌片

Claims (6)

1. 現像剤を収容するケーシングと、該ケーシング内で現像剤を搬送するスクリューコンベアとを有する現像剤搬送装置において、
   前記スクリューコンベアとほぼ平行な支持部と、該支持部からスクリューコンベアに向かって延設され、スクリューコンベアの回転に従動してスクリューコンベアのねじ山により揺動される複数の弾性揺動片と、各弾性揺動片の先端近傍に弾性揺動片と交差する方向に形成された撹拌片とからなる補助搬送手段を設けたことを特徴とする現像剤搬送装置。
2. 前記支持部が前記ケーシングの一方の内壁に固定され、前記撹拌片が前記ケーシングの他方の内壁に近接配置されていることを特徴とする請求項１記載の現像剤搬送装置。
3. 前記支持部、弾性揺動片及び撹拌片が同一の素材を折り曲げて形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の現像剤搬送装置。
4. 前記請求項１から３のいずれかに記載の現像剤搬送装置が、画像形成装置の感光体のクリーニング装置内に設けられていることを特徴とする現像剤搬送装置。
5. 前記請求項１から３のいずれかに記載の現像剤搬送装置が、中間転写体のクリーニング装置内に設けられていることを特徴とする現像剤搬送装置。
6. 請求項１から５のいずれかに記載の現像剤搬送装置を有することを特徴とする画像形成装置。

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