JP2017102327A - クリーニング装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】廃トナーの固着をより解消できるクリーニング装置を提供する。【解決手段】クリーニングユニット７０は、廃トナーを搬送させる搬送面７９を有するダクト７４と、スクリュー形状を有するコイルオーガー７６と、を備える。ダクト７４は、搬送面７９に設けられた第１の凹部８２を有する。コイルオーガー７６は、搬送面７９と接触する突起を有する。コイルオーガー７６は、突起８４が搬送面７９に接触しながら回転している第１の状態、及び、突起８４が第１の凹部８２に嵌りながら回転している第２の状態を含む。【選択図】図１

Description

本発明は、クリーニング装置、及び、クリーニング装置を備える画像形成装置に関する。

画像形成装置は、トナーといった現像剤を利用して用紙に画像を形成する。トナーは、タンクに収容されており、画像の形成時には感光ドラムまで搬送される。トナーは感光ドラムから用紙に転写されるが、一部のトナーは感光ドラムに残留する。残留したトナーは、クリーニング装置によって廃トナーとして回収される。

特許文献１には、画像の形成時に現像剤を搬送する機構を備えた画像形成装置が開示されている。この画像形成装置では、コイルスプリングオーガーを利用して現像剤を搬送する。

特開２０１３−３７２８５号公報

画像の像密度が高い画像を印刷した場合には、大量の廃トナーが発生する。また、大量の画像を印刷した場合にも、大量の廃トナーが発生する。このように大量の廃トナーが発生した場合には、廃トナーの搬送経路上において廃トナーの固着が生じやすくなる。

そこで本発明は、廃トナーの固着をより解消できるクリーニング装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明の一形態は、第１の部材に担持されたトナーが第２の部材に転写された後に、第１の部材に残留するトナーを廃トナーとして回収するクリーニング装置である。クリーニング装置は、第１の内周面を有する筒状のダクト部と、ダクト部の内部に配置されたスクリュー形状の搬送部と、を備える。第１の内周面は、廃トナーを、回転軸線まわりの搬送部の回転によって、ダクト部の一端側から他端側まで搬送させるための搬送路を形成する。ダクト部は、第１の内周面に設けられた第１の凹部を有する。搬送部は、第１の内周面と接触する突起部を有する。搬送部は、突起部が第１の内周面に接触しながら回転している第１の状態、及び、突起部が第１の凹部に嵌りながら回転している第２の状態を含む。この構成によれば、第１の内周面に接触しながら回転する突起部が凹部に嵌るときに、搬送部が加振される。また、凹部に嵌りながら回転する突起部が凹部から脱するときにも搬送部が加振される。従って、廃トナーの固着を効率よく排除できる。

ダクト部は、第２の内周面と、第２の内周面に設けられた第２の凹部と、をさらに有する。第２の内周面は、ダクト部において第１の内周面とは別の場所に設けられる。搬送部は、突起部が第２の内周面に接触しながら回転している第３の状態、及び、突起部が第２の凹部に嵌りながら回転している第４の状態を含んでもよい。この構成によれば、搬送部が一回転する間に突起部が嵌る凹部の数が増加する。従って、搬送部が一回転する間に発生する加振の回数が増加するので、廃トナーの固着を効率よく排除できる。

搬送部は、回転軸線の方向に弾性変形可能な無軸スクリューであってもよい。この構成によれば、ダクト部の内部に占める搬送部の領域を小さくすることができる。従って、ダクト部における廃トナーの搬送領域が確保されるので、廃トナーの搬送量を確保できる。

凹部は、ダクト部の一端側から他端側に向かって延びる溝である。搬送部は、回転軸線の方向に沿ってそれぞれ設けられた第１の区間と、第１の区間に隣接する第２の区間と、を有する。突起部は、第１の区間における搬送部に設けられた第１の突出部と、第２の区間における搬送部に設けられた第２の突出部と、を有する。第１の突出部及び第２の突出部は、回転軸線に対して略平行な仮想線上に配置されてもよい。この構成によれば、第２の突起が凹部に嵌っている期間は、第１の突起が凹部に嵌っている期間と重複する。換言すると、第１の突起による加振が発生するタイミングと、第２の突起による加振が発生するタイミングと、は重複する。従って、搬送部が一回転する間に少なくとも１回の加振が発生するので、廃トナーの固着を排除できる。

凹部は、ダクト部の一端側から他端側に向かって延びる溝である。搬送部は、回転軸線の方向に沿って設けられた第１の区間と、第１の区間に隣接する第２の区間と、を有する。突起部は、第１の区間に設けられた第１の突出部と、第２の区間に設けられた第２の突出部と、を有する。第１の突出部は、回転軸線に対して略平行な第１の仮想線上に配置される。第２の突出部は、第２の仮想線上に配置される。第２の仮想線は、回転軸線に対して略平行であり、且つ、第１の仮想線から離間していてもよい。この構成によれば、第２の突起が凹部に嵌っている期間は、第１の突起が凹部に嵌っている期間と重複しない。換言すると、第１の突起による加振が発生するタイミングと、第２の突起による加振が発生するタイミングと、は異なる。従って、搬送部が一回転する間に少なくとも２回の加振を発生させることができる。

凹部は、搬送部の回転方向に対して上流側に設けられた入口部を有する。入口部は、第１の内周面から凹部の底面に向かって延在する斜面を含んでもよい。また、入口部は、第１の内周面から凹部の底面に向かって延在する曲面を含んでもよい。これらの構成によれば、突起部が第１の内周面から凹部に嵌るとき、突起部は、第１の内周面から凹部の底面に向かって斜面又は曲面を滑り落ちる。このとき、突起部は、緩やかに凹部に嵌るので、騒音の発生を抑制できる。

凹部は、搬送部の回転軸線に直交する仮想的な面に対して傾いた方向に延在してもよい。この構成によれば、搬送部の回転に伴って突起部が移動する方向が凹部の延在方向に規制される。凹部の延在方向は、搬送部の回転軸線に直交する仮想面に対して傾いている。このため、凹部に嵌った突起部は、搬送部の回転軸線に沿った方向にも移動させられる。搬送部は回転軸線の方向に弾性変形可能であるので、この突起部の移動により搬送部は部分的に伸長又は圧縮された状態となる。そして、突起部が凹部から脱すると、伸長又は圧縮されていた搬送部は、元の形状に復帰する。この復帰時に、搬送部の回転軸線方向に沿った方向の力が発生する。この振動により、搬送部は回転軸線方向に沿った方向に振動させられる。回転軸線の方向に沿った振動によれば、搬送部によってダクト部の第１の内周面などに固着した廃トナーを削り取ることが可能になる。従って、第１の内周面などに固着した廃トナーを効率よく除去できる。

ダクト部は、他端側に設けられた端面と、端面に設けられた第３の凹部と、を有する。搬送部は、端面に当接する当接端部と、当接端部に設けられた第３の突起部と、を有する。搬送部は、第３の突起部が端面に接触しながら回転している第５の状態、及び、第３の突起部が第３の凹部に嵌りながら回転している第６の状態を含んでもよい。搬送部が第６の状態であるとき、第３の突起が凹部に嵌っている。従って、第６の状態であるときの搬送部の長さは、第５の状態であるときの搬送部の長さよりも長い。そうすると、第５の状態から第６の状態に移り変わるとき、搬送部は、全長が瞬間的にわずかに伸びる。そして、第６の状態から第５の状態に移り変わるとき、搬送部は、瞬間的に縮められる。このように、搬送部は、一回転する間に、その全長が変化する。そして、この全長の変化は、瞬間的に行われる。従って、この変化時に、搬送部の回転軸線方向に沿った力が発生する。この振動により、搬送部は回転軸線方向に沿った方向に振動させられる。回転軸線方向に沿った振動によれば、搬送部によってダクト部の第１の内周面などに固着した廃トナーを削り取ることが可能になる。従って、第１の内周面に固着した廃トナーを効率よく除去できる。

本発明の別の形態である画像形成装置は、上記の何れかのクリーニング装置を備える。この画像形成装置は、上記のクリーニング装置を備えるので、廃トナーの固着を解消できる。従って、画像形成装置は、画質の低下を抑制できる。

本発明によれば、廃トナーの固着をより解消できる。

図１は、第１実施形態に係るクリーニングユニットを備えた画像形成装置の概略構成を示す図である。 図２は、第１実施形態に係るクリーニングユニットの概略構成を示す図である。 図３は、コイルオーガーとダクトとの断面を示す図である。 図４は、図２に示されたダクトとコイルオーガーとを示す斜視図である。 図５の（ａ）部は、図４に示された凹部の断面を拡大して示す図であり、図５の（ｂ）部は、（ａ）部の変形例である。 図６は、コイルオーガーの突起とダクトの凹部との関係を模式的に示す図である。 図７は、コイルオーガーの端部とダクトの端壁とを分解して示す斜視図である。 図８の（ａ）部は、第５の状態を示す図であり、図８の（ｂ）部は、第６の状態を示す図である。 図９は、第２実施形態に係るクリーニングユニットが備えるコイルオーガーの動作を模式的に示す図である。 図１０は、第２実施形態に係るクリーニングユニットが備えるコイルオーガーを正面視した図である。 図１１は、第３実施形態に係るクリーニングユニットが備えるコイルオーガーの動作を模式的に示す図である。 図１２は、変形例に係るクリーニングユニットが備えるコイルオーガーを模式的に示す図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明を実施するための形態を詳細に説明する。図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

［第一実施形態］
（画像形成装置の全体構成）
まず、本実施形態に係る画像形成装置の概略構成を説明する。画像形成装置１は、マゼンタ、イエロー、シアン、ブラックの各色を用いてカラー画像を形成する装置である。図１に示すように、画像形成装置１は、記録媒体搬送ユニット１０と、現像装置２０と、転写ユニット（転写装置）３０と、感光体ドラム（第１の部材）４０と、定着ユニット５０と、を備える。記録媒体搬送ユニット１０は、被転写体である用紙（第２の部材）Ｐを搬送する。現像装置２０は、静電潜像を現像する。転写ユニット３０は、トナー像を用紙Ｐに二次転写する。感光体ドラム４０は、周面に画像が形成される静電潜像担持体である。定着ユニット５０は、トナー像を用紙Ｐに定着させる。

記録媒体搬送ユニット１０は、画像が形成される記録媒体としての用紙Ｐを搬送経路Ｒ１上で搬送する。用紙Ｐは、カセットＫに積層されて収容され、給紙ローラ１００によりピックアップされて搬送される。記録媒体搬送ユニット１０は、用紙Ｐに転写されるトナー像が二次転写領域Ｒ２に到達するタイミングで、搬送経路Ｒ１を介して二次転写領域Ｒ２に用紙Ｐを到達させる。

現像装置２０は、色ごとに４個設けられている。各現像装置２０は、トナーを感光体ドラム４０に担持させる現像ローラ２１を備えている。現像装置２０では、トナーとキャリアを所望の混合比になるように調整し、さらに混合撹拌してトナーを均一に分散させ最適な帯電量を付与した現像剤が調整される。この現像剤を現像ローラ２１に担持させる。そして、現像ローラ２１の回転により現像剤が感光体ドラム４０と対向する領域まで搬送される。このとき、現像ローラ２１に担持された現像剤のうちのトナーが感光体ドラム４０の周面上に形成された静電潜像に移動するので、静電潜像が現像される。

転写ユニット３０は、現像装置２０で形成されたトナー像を用紙Ｐに二次転写する二次転写領域Ｒ２に搬送する。転写ユニット３０は、転写ベルト３１と、懸架ローラ３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄと、一次転写ローラ３２と、二次転写ローラ３３と、を備える。懸架ローラ３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄは、転写ベルト３１を懸架する。一次転写ローラ３２は、感光体ドラム４０と共に転写ベルト３１を挟持する。二次転写ローラ３３は、懸架ローラ３１ｄと共に転写ベルト３１を挟持する。

転写ベルト３１は、懸架ローラ３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄにより循環移動する無端状のベルトである。一次転写ローラ３２は、転写ベルト３１の内周側から感光体ドラム４０を押圧するように設けられる。二次転写ローラ３３は、転写ベルト３１の外周側から懸架ローラ３１ｄを押圧するように設けられる。

感光体ドラム４０は、色ごとに４個設けられている。各感光体ドラム４０は、転写ベルト３１の移動方向に沿って設けられている。感光体ドラム４０の周上には、現像装置２０と、帯電ローラ４１と、露光ユニット４２と、クリーニングユニット７０と、が設けられている。

帯電ローラ４１は、感光体ドラム４０の表面を所定の電位に均一に帯電させる帯電手段である。帯電ローラ４１は、感光体ドラム４０の回転に追従して動く。露光ユニット４２は、帯電ローラ４１によって帯電した感光体ドラム４０の表面を、用紙Ｐに形成する画像に応じて露光する。これにより、感光体ドラム４０の表面のうち露光ユニット４２により露光された部分の電位が変化し、静電潜像が形成される。４個の現像装置２０は、それぞれの現像装置２０に対向して設けられたトナータンクＮから供給されたトナーによって感光体ドラム４０に形成された静電潜像を現像する。この現像により、トナー像が生成される。各トナータンクＮ内には、それぞれ、マゼンタ、イエロー、シアン及びブラックのトナーが充填されている。クリーニングユニット７０は、感光体ドラム４０上に形成されたトナー像が転写ベルト３１に一次転写された後に感光体ドラム４０上に残存するトナーを回収する。

定着ユニット５０は、転写ベルト３１から用紙Ｐへ二次転写されたトナー像を用紙Ｐに付着させ、定着させる。定着ユニット５０は、用紙Ｐを加熱する加熱ローラ５２と、加熱ローラ５２を押圧する加圧ローラ５４と、を備えている。加熱ローラ５２及び加圧ローラ５４は円筒状に形成されており、加熱ローラ５２は内部にハロゲンランプ等の熱源を備えている。加熱ローラ５２と加圧ローラ５４との間には接触領域である定着ニップ部が設けられ、定着ニップ部に用紙Ｐを通過させることにより、トナー像を用紙Ｐに溶融定着させる。

また、画像形成装置１には、定着ユニット５０によりトナー像が定着された用紙Ｐを装置外部へ排出するための排出ローラ６２，６４が設けられている。

続いて、画像形成装置１による印刷工程について説明する。画像形成装置１に被記録画像の画像信号が入力されると、画像形成装置１の制御部は、給紙ローラ１００を回転させて、カセットＫに積層された用紙Ｐをピックアップして搬送する。そして、受信した画像信号に基づいて、帯電ローラ４１により感光体ドラム４０の表面を所定の電位に均一に帯電させる（帯電工程）。その後、露光ユニット４２により感光体ドラム４０の表面にレーザ光を照射して静電潜像を形成する（露光工程）。

現像装置２０では、静電潜像が現像されてトナー像が形成される（現像工程）。こうして形成されたトナー像は、感光体ドラム４０と転写ベルト３１とが対向する領域において、感光体ドラム４０から転写ベルト３１へ一次転写される（転写工程）。転写ベルト３１には、４個の感光体ドラム４０上に形成されたトナー像が順次積層されて、１つの積層トナー像が形成される。そして、積層トナー像は、懸架ローラ３１ｄと二次転写ローラ３３とが対向する二次転写領域Ｒ２において、記録媒体搬送ユニット１０から搬送された用紙Ｐに二次転写される。

積層トナー像が二次転写された用紙Ｐは、定着ユニット５０へ搬送される。用紙Ｐを加熱ローラ５２と加圧ローラ５４との間で熱及び圧力を加えながら通過させることにより、積層トナー像を用紙Ｐへ溶融定着させる（定着工程）。その後、用紙Ｐは、排出ローラ６２及び６４によって画像形成装置１の外部へ排出される。

（クリーニングユニットの構成）
図２に示されるように、クリーニングユニット７０は、感光体ドラム４０上に残留するトナーを回収する。クリーニングユニット７０は、トナー回収装置７１と、廃トナー搬送装置７２と、廃トナー収容容器７３と、を備える。クリーニングユニット７０は、感光体ドラム４０の周面に当接させたクリーニングブレードを利用して、感光体ドラム４０上の残トナーを除去する。回収された残トナーは、廃トナー搬送装置７２によって廃トナー収容容器７３まで搬送される。そして、搬送されたトナーは、廃トナー収容容器７３に収容される。なお、クリーニングユニット７０は、感光体ドラム４０の周上に、感光体ドラム４０の表面電位を制御する除電ランプ（除電器）を有してもよい。除電ランプは、点灯することによって感光体ドラム４０の表面を除電するイレースランプである。

廃トナー搬送装置７２は、感光体ドラム４０から回収された廃トナーＴを廃トナー収容容器７３まで搬送する。廃トナー搬送装置７２は、円筒状のダクト（ダクト部）７４とスプリング形状のコイルオーガー（搬送部）７６とを備える。

ダクト７４は、一端側がトナー回収装置７１の近傍に配置され、他端側が廃トナー収容容器７３の近傍に配置される。ダクト７４は、廃トナーＴの搬送経路を形成する。ダクト７４の一端側には、廃トナーＴを受け入れる投入口７７が設けられる。ダクト７４の他端側には、廃トナーＴを排出する排出口７８が設けられる。

図３に示されるように、ダクト７４は、画像形成装置１の運用時に廃トナーＴによって覆われる搬送面（第１の内周面）７９を有する。この搬送面７９に、突起（後述する第１の突起８４Ａ又は第２の突起８４Ｂ）が接触しながら回転している状態を第１の状態という。搬送面７９は、廃トナーＴのための搬送路を形成する。従って、例えば、工場出荷時などにおいては、搬送面７９は、廃トナーＴに覆われてない。搬送面７９は、ダクト７４の内周面における鉛直方向（Ｚ軸方向）に沿って下側の面である。搬送される廃トナーＴの量は、画像形成装置１の動作状態によって変動する。廃トナーＴの搬送量が多い場合には、搬送面７９は完全に廃トナーＴに覆われる。一方、廃トナーＴの搬送量が少ない場合には、搬送面７９の一部が廃トナーＴに覆われることもある。

ダクト７４は、搬送されている廃トナーＴを覆う覆い面（第２の内周面）８１をさらに有する。この覆い面８１に、突起（後述する第１の突起８４Ａ又は第２の突起８４Ｂ）が接触しながら回転している状態を第３の状態という。覆い面８１は、ダクト７４における内周面において搬送面７９とは別の場所に設けられている。つまり、ダクト７４の内周面は、搬送面７９と覆い面８１とを含む。覆い面８１は、ダクト７４の内周面における鉛直方向に沿って上側の面である。従って、覆い面８１は、搬送面７９に対して上側に配置される。

搬送面７９には、複数の第１の凹部８２が設けられる。第１の凹部８２は、搬送面７９に対して窪んだ部分である。この第１の凹部８２に、突起（後述する第１の突起８４Ａ又は第２の突起８４Ｂ）が嵌りながら回転している状態を第２の状態という。また、覆い面８１には、複数の第２の凹部８５が設けられる。第２の凹部８５は、覆い面８１に対して窪んだ部分である。この第２の凹部８５に、突起（後述する第１の突起８４Ａ又は第２の突起８４Ｂ）が嵌りながら回転している状態を第４の状態という。図４に示されるように、第１の凹部８２は、ダクト７４の中心軸線Ａ１の方向に沿って等間隔に設けられる。この第１の凹部８２は、コイルオーガー７６の回転軸線Ａ２に対して直交する仮想円Ｃ１の円周方向に沿って延びている。図５の（ａ）部に示されるように、第１の凹部８２は、コイルオーガー７６の回転方向Ｄ１に対して上流側に設けられた入口部８２ａと、下流側に設けられた出口部８２ｂとを有する。入口部８２ａは、搬送面７９から第１の凹部８２の底面８２ｃに向かって延在する斜面である。入口部８２ａと搬送面７９との間の角度Ｋ１は、９０度以上である。例えば、角度Ｋ１は、９０度以上１２０度以下である。出口部８２ｂは、搬送面７９から第１の凹部８２の底面８２ｃに向かって延在する壁面である。出口部８２ｂと搬送面７９との間の角度Ｋ２は、略９０度である。なお、図５の（ｂ）部に示されるように、入口部８２ｄは、曲面であってもよい。例えば、入口部８２ｄは、凸状の曲面又は凹状の曲面とすることができる。この曲面は、第１の突起８４Ａの高さよりも大きい半径を有する。

再び図４に示されるように、コイルオーガー７６は、ダクト７４の内部に配置される。コイルオーガー７６は、ダクト７４の内部に投入された廃トナーＴを排出口７８まで搬送するための駆動力を発生させる。コイルオーガー７６は、スクリュー形状を有する無軸スクリューであり、矩形断面を有する棒状の部材がらせん状に成形されたものである。コイルオーガー７６の直径はダクト７４の内径よりも小さいので（図３参照）、コイルオーガー７６の回転軸線Ａ２に沿って回転することができる。この回転軸線Ａ２は、ダクト７４の延在方向と平行である。コイルオーガー７６には、モータなどの装置から回転駆動力が与えられる。

コイルオーガー７６の外周縁７６ａには、半球状の突起が設けられる。突起には、第１の突起（第１の突出部）８４Ａ及び第２の突起（第２の突出部）８４Ｂがある。第１の突起８４Ａ及び第２の突起８４Ｂは、コイルオーガー７６の外周縁７６ａからダクト７４の搬送面７９又は覆い面８１に向けて突出する。従って、コイルオーガー７６が回転しているとき、ダクト７４の搬送面７９には外周縁７６ａ、第１の突起８４Ａ又は第２の突起８４Ｂが接触する。

続いて、第１の突起８４Ａ及び第２の突起８４Ｂと、第１の凹部８２との関係について、図６を参照しつつ詳細に説明する。図６は、コイルオーガー７６、第１の突起８４Ａ、第２の突起８４Ｂ、及び第１の凹部８２を模式的に示す図である。第１の突起８４Ａ及び第２の突起８４Ｂは、第１の凹部８２に対応するようにコイルオーガー７６に設けられる。具体的には、コイルオーガー７６の回転軸線Ａ２に対して直交する仮想円Ｃ１内に、第１の突起８４Ａと第１の凹部８２とが配置される。

コイルオーガー７６が回転すると、第１の突起８４Ａ及び第２の突起８４Ｂはコイルオーガー７６の回転軸線Ａ２の周りに回転する。ここで、コイルオーガー７６自身は、回転運動をするのみであり、回転軸線Ａ２の方向に沿って移動することはない。従って、第１の突起８４Ａ及び第２の突起８４Ｂは、コイルオーガー７６の回転軸線Ａ２と直交する仮想円Ｃ１において回転する。コイルオーガー７６を平面視した図６では、第１の突起８４Ａ及び第２の突起８４Ｂは、往復移動するように見える。そして、この仮想円Ｃ１には、第１の凹部８２も配置される。従って、コイルオーガー７６が一回転する間に、第１の突起８４Ａ及び第２の突起８４Ｂが搬送面７９に接触しながら回転する第１の状態（破線で示す突起８４ａ，８４ｂ）と、第１の突起８４Ａ及び第２の突起８４Ｂが第１の凹部８２に嵌りながら回転する第２の状態（実線で示す第１の突起８４Ａ，第２の突起８４Ｂ）と、が現れる。

第１の状態から第２の状態に移り変わるとき、つまり、突起８４ｂの位置から第１の突起８４Ａの位置まで移動するとき、第１の突起８４Ａは、搬送面７９から第１の凹部８２の底面８２ｃに向かって入口部８２ａの斜面を滑り落ちる（図５の（ａ）部における突起８４ｃ参照）。このとき、コイルオーガー７６は、緩やかに第１の凹部８２に嵌るので、騒音の発生を抑制できる。

一方、第２の状態から第１の状態に移り変わるとき、つまり、第１の突起８４Ａの位置から突起８４ａの位置まで移動するとき、第１の突起８４Ａは、第１の凹部８２の出口部８２ｂである壁面に当接し、円周方向に沿った移動が一瞬妨げられる（図５の（ａ）部における突起８４ｄ参照）。そして、第１の突起８４Ａは、瞬間的に第１の凹部８２から脱する（図５の（ａ）部における突起８４ａ参照）。このとき、コイルオーガー７６には、第１の突起８４Ａが瞬間的に移動した方向に沿った力が作用するので、当該方向にコイルオーガー７６が加振される。従って、第２の状態から第１の状態に移り変わるときに生じる振動によって、固着状態の廃トナーＴが崩される。従って、搬送面７９及びコイルオーガー７６に固着した廃トナーＴを除去することができる。

コイルオーガー７６の直径は、ダクト７４の内径よりも小さいので、コイルオーガー７６の外周縁７６ａがダクト７４の覆い面８１に接触することはほとんどない（図３参照）。ここで、コイルオーガー７６が直径方向に振動すると、コイルオーガー７６の外周縁７６ａが覆い面８１に対して間欠的に接触する。従って、ダクト７４の覆い面８１に固着した廃トナーＴ及びコイルオーガー７６に固着した廃トナーＴを除去できる。

また、コイルオーガー７６は、第１の区間Ｐ１と第２の区間Ｐ２とを有する。第１の区間Ｐ１及び第２の区間Ｐ２は、コイルオーガー７６の回転軸線Ａ２の方向に沿って配置される。第２の区間Ｐ２は、第１の区間Ｐ１に隣接する。第１の区間Ｐ１及び第２の区間Ｐ２は、コイルオーガー７６の１ピッチにそれぞれ対応する。第１の区間Ｐ１には、第１の突起８４Ａが配置される。第２の区間Ｐ２には、第２の突起８４Ｂが配置される。第１の突起８４Ａ及び第２の突起８４Ｂは、回転軸線Ａ２に対して平行な第１の仮想線Ｃ２に沿って配置される（図４参照）。換言すると、回転軸線Ａ２の方向から見たとき、第１の突起８４Ａと第２の突起８４Ｂとが互いに重なって見える（図３参照）。このような第１の突起８４Ａ及び第２の突起８４Ｂの配置によれば、コイルオーガー７６が一回転する間に、少なくとも１回の振動を発生させることができる。

ダクト７４は、図７に示されるように、他端側に設けられた端壁８６を有する。端壁８６の内壁面（端面）８７には、コイルオーガー７６が接触する。コイルオーガー７６の当接端部７６ｂは、内壁面８７と接触しつつ回転する。コイルオーガー７６は、当接端部７６ｂに設けられた第３の突起（第３の突起部）８４Ｃを有する。第３の突起８４Ｃは、コイルオーガー７６から内壁面８７に向かって突出する。従って、コイルオーガー７６は、第３の突起８４Ｃが内壁面８７に接触した状態で回転する。ここで、内壁面８７は、第３の凹部８９を有する。第３の凹部８９は、軌跡Ｃ３に対応する方向に延在する。軌跡Ｃ３は、コイルオーガー７６の回転に伴う第３の突起８４Ｃの移動軌跡である。より具体的には、軌跡Ｃ３は、コイルオーガー７６の回転軸線Ａ２を中心とした円形状である。この軌跡Ｃ３の一部と重複する部分に、第３の凹部８９が設けられる。この構成によれば、図８に示されるように、コイルオーガー７６が一回転する間に、コイルオーガー７６は、第３の突起８４Ｃが内壁面８７に接触しながら回転している第５の状態（図８の（ａ）部参照）、及び、第３の突起８４Ｃが第３の凹部８９に嵌りながら回転している第６の状態（図８の（ｂ）部参照）を含む。

コイルオーガー７６が第６の状態であるとき、第３の突起８４Ｃが第１の凹部８２に嵌っている。従って、第６の状態であるときのコイルオーガー７６の長さは、第５の状態であるときのコイルオーガー７６の長さよりも長い。換言すると、第５の状態であるときのコイルオーガー７６の長さは、第６の状態であるときのコイルオーガー７６の長さよりも短い。そうすると、第５の状態から第６の状態に移り変わるとき、コイルオーガー７６は、全長が瞬間的にわずかに伸びる。次に、第６の状態では、コイルオーガー７６は、全長が伸びた状態で回転する。そして、第６の状態から第５の状態に移り変わるとき、コイルオーガー７６は、瞬間的に縮められる。このように、コイルオーガー７６は、一回転する間に、その全長が変化する。そして、この全長の変化は、瞬間的に行われる。従って、この変化時に、コイルオーガー７６の回転軸線Ａ２の方向に沿った力が発生する。この振動により、コイルオーガー７６は回転軸線Ａ２の方向に沿って振動させられる。コイルオーガー７６の振動によれば、ダクト７４の搬送面７９などに固着した廃トナーＴを削り取ることが可能になる。従って、搬送面７９に固着した廃トナーＴを効率よく除去できる。

特に、ダクト７４の排出口７８の近傍は、廃トナーＴによるブロッキングが生じやすい。このコイルオーガー７６によれば、排出口７８よりも他端側に堆積した廃トナーＴが、コイルオーガー７６の回転軸線Ａ２の方向への振動によって、排出口７８側へ押し戻される。従って、排出口７８の近傍におけるブロッキングの発生を抑制できる。

［第２実施形態］
第２実施形態に係るクリーニングユニット７０Ａについて図９を参照しつつ説明する。図９の（ａ）部は、ダクト７４Ａ及びコイルオーガー７６Ａを平面視した図である。図９の（ｂ）部は、ダクト７４Ａ及びコイルオーガー７６Ａを側面視した図である。図９に示されるように、クリーニングユニット７０Ａは、凹部９１の形状が第１実施形態に係るクリーニングユニット７０と相違する。さらに、クリーニングユニット７０Ａは、第１の突起８４Ａ及び第２の突起８４Ｂの位置関係が、第１実施形態に係るクリーニングユニット７０と相違する。クリーニングユニット７０Ａのそのほかの構成は、第１の実施形態に係るクリーニングユニット７０と同じである。以下の説明では、第１の突起８４Ａ、第２の突起８４Ｂ及び凹部９１について説明する。

クリーニングユニット７０Ａは、搬送面７９に設けられた凹部９１を有する。凹部９１は、ダクト７４Ａの一端側から他端側に向かって延びる溝である。換言すると、凹部９１は、コイルオーガー７６Ａの回転軸線Ａ２の方向に沿って延びる。凹部９１は、少なくとも一対の第１の区間Ｐ１及び第２の区間Ｐ２に亘って延在する。すなわち、凹部９１は、少なくとも１個の第１の突起８４Ａ及び１個の第２の突起８４Ｂが嵌るように形成される。なお、ダクト７４Ａは、覆い面８１に設けられた別の溝状の凹部を有してもよい。

コイルオーガー７６Ａは、第１の区間Ｐ１に配置された第１の突起８４Ａと、第２の区間Ｐ２に配置された第２の突起８４Ｂと、を有する。第１の突起８４Ａは、回転軸線Ａ２に対して平行な第１の仮想線Ｃ２に沿って配置される。図１０に示されるように、第２の突起８４Ｂは、回転軸線Ａ２に対して平行な第２の仮想線Ｃ４に沿って配置される。この第２の仮想線Ｃ４は、第１の仮想線Ｃ２と重複しない。具体的には、第２の仮想線Ｃ４は、第１の仮想線Ｃ２に対してコイルオーガー７６Ａの円周方向に離間する。回転軸線Ａ２の方向からコイルオーガー７６Ａを見たとき、第２の突起８４Ｂは、第１の突起８４Ａに隠れていない。この第１の突起８４Ａに対する第２の突起８４Ｂのずれは、コイルオーガー７６Ａの回転軸線Ａ２を中心とした中心角αを利用して定義してよい。例えば、回転軸線Ａ２と第１の突起８４Ａと通る直線と、回転軸線Ａ２と第２の突起８４Ｂと通る直線とが形成する中心角αは、一例として４５度である。

コイルオーガー７６が一回転する間に、第１の突起８４Ａ及び第２の突起８４Ｂは、凹部９１に嵌っている期間（第２の期間）を有する。ここで、第１実施形態のコイルオーガー７６では、第２の突起８４Ｂが第１の凹部８２に嵌っている期間が、第１の突起８４Ａが第１の凹部８２に嵌っている期間と重複していた。換言すると、第１の突起８４Ａによる加振が発生するタイミングと、第２の突起８４Ｂによる加振が発生するタイミングとは同じである。従って、第１実施形態のコイルオーガー７６では、コイルオーガー７６が一回転する間に１回の加振が発生する。一方、第２実施形態のコイルオーガー７６Ａは、図９に示されるように、回転軸線Ａ２の方向からコイルオーガー７６Ａを見たとき、第２の突起８４Ｂの位置が、第１の突起８４Ａに対してずれている。この構成によれば、第２の突起８４Ｂが凹部９１に嵌っている期間は、第１の突起８４Ａが凹部９１に嵌っている期間と重複しない。換言すると、第１の突起８４Ａによる加振が発生するタイミングと、第２の突起８４Ｂによる加振が発生するタイミングと、は異なる。

具体的には、図９の（ａ）部に示されるように、コイルオーガー７６Ａが破線で示される状態であるとする。このとき、第１の突起８４ｆは、凹部９１に嵌っている（第２状態）。一方、第２の突起８４ｇは、コイルオーガー７６の回転方向に対して凹部９１よりも上流側に位置している。換言すると、第２の突起８４ｇは、搬送面７９に接触している（第１の状態）。コイルオーガー７６Ａが回転して、実線で示される状態に変化したとする。このとき、第１の突起８４Ａは、コイルオーガー７６の回転方向Ｄ１に対して凹部９１よりも下流側に位置している。換言すると、第１の突起８４Ａは、搬送面７９に接触している（第１の状態）。一方、第２の突起８４Ｂは、凹部９１に嵌っている（第２状態）。従って、第２実施形態のコイルオーガー７６Ａでは、コイルオーガー７６Ａに設ける第１の突起８４Ａ及び第２の突起８４Ｂの数を増加させることなく、コイルオーガー７６Ａが一回転する間に発生する振動の回数を増加させることができる。従って、より確実に廃トナーＴの固着を排除できる。

［第３実施形態］
第３実施形態に係るクリーニングユニット７０Ｂについて説明する。クリーニングユニット７０Ｂは、凹部９２の形状が第１実施形態に係るクリーニングユニット７０Ａと相違する。クリーニングユニット７０Ａのそのほかの構成は、第１の実施形態に係るクリーニングユニット７０と同じである。まず、凹部９２の構成について説明する。図１１に示されるように、凹部９２は、コイルオーガー７６の回転軸線Ａ２に対して傾いた方向に延在する。なお、凹部９２は、ダクト７４の中心軸線Ａ１に対して傾いた方向に延在していてもよい。換言すると、凹部９２は、コイルオーガー７６の回転による第１の突起８４Ａが移動する方向Ｄ２に対して傾いた方向Ｄ３に延在する。具体的には、コイルオーガー７６が回転すると、第１の突起８４Ａ及び第２の突起８４Ｂは、コイルオーガー７６の回転軸線Ａ２を中心とした仮想円Ｃ１の円周に沿って回転する。凹部９２は、この仮想円Ｃ１に交差する方向Ｄ３に延在する。

次に、第１の突起８４Ａ、第２の突起８４Ｂ及び凹部９２によるコイルオーガー７６の動作について説明する。あるタイミングにおいて、第１の突起８４Ａ及び第２の突起８４Ｂは、凹部９２に嵌る（図１１の（ａ）部参照）。

次にコイルオーガー７６が回転すると、図１１の（ｂ）部に示されるように、第１の突起８４Ａ及び第２の突起８４Ｂは、仮想円Ｃ１の円周に沿った方向に移動しようとする（図１１の（ｂ）部における破線で示される第１の突起８４Ａ及び第２の突起８４Ｂを参照）。しかし、第１の突起８４Ａ及び第２の突起８４Ｂは、凹部９２に嵌っており、且つ、コイルオーガー７６が回転軸線Ａ２の方向に弾性変形可能であるので、コイルオーガー７６は、回転軸線Ａ２に沿って部分的に変形する。換言すると、第１の突起８４Ａ及び第２の突起８４Ｂが設けられた部分は、コイルオーガー７６の回転軸線Ａ２の方向にも移動させられる。従って、コイルオーガー７６は、部分的に伸長又は圧縮された状態となる。

続いて、さらにコイルオーガー７６が回転すると、図１１の（ｃ）部に示されるように、第１の突起８４Ａ及び第２の突起８４Ｂが凹部９２から脱する。このとき、伸長又は圧縮されていたコイルオーガー７６は、元の形状に復帰する。換言すると、図１１の（ｃ）部において破線で示された第１の突起８４Ａ及び第２の突起８４Ｂの位置から、実線で示された第１の突起８４Ａ及び第２の突起８４Ｂの位置に復帰する。この復帰時に、コイルオーガー７６を回転軸線Ａ２の方向に沿った方向の力が発生する。この振動により、コイルオーガー７６は回転軸線Ａ２の方向に沿って振動させられる。回転軸線Ａ２に沿った方向の振動によれば、コイルオーガー７６によってダクト７４の搬送面７９などに固着した廃トナーＴを削り取ることが可能になる。従って、搬送面７９に固着した廃トナーＴを効率よく除去できる。

また、第１の突起８４Ａ及び第２の突起８４Ｂが凹部９２に嵌っているときに、コイルオーガー７６が投入口７７側に縮み、第１の突起８４Ａ及び第２の突起８４Ｂが凹部９２から脱したときにコイルオーガー７６の形状が復帰するようにしてもよい。この構成によれば、第１の突起８４Ａ及び第２の突起８４Ｂが凹部９２から脱したときに、コイルオーガー７６を振動させる力が発生することに加えて、廃トナーＴを積極的に下流側へ押し出す力を生じさせることができる。従って、廃トナー搬送装置７２の搬送力を向上させることができる。

なお、上述した実施形態は本発明に係るクリーニング装置の一例を示すものである。本発明に係るクリーニング装置は、実施形態に係るクリーニング装置に限られるものではなく、各請求項に記載した要旨を変更しない範囲で、実施形態に係るクリーニング装置を変形し又は他のものに適用したものであってもよい。

例えば、搬送部は、コイルオーガー７６に代えて、軸部を有するスクリューであってもよい。

また、第１実施形態、第２実施形態、及び第３実施形態に例示された構成は、上記の組み合わせに限定されない。例えば、第２実施形態のクリーニングユニット７０Ａは、溝状の第１の凹部８２に代えて、第１実施形態のクリーニングユニット７０Ａのように複数の第１の凹部８２を備えていてもよい。また、第２実施形態のクリーニングユニット７０Ａは、第３実施形態のクリーニングユニット７０Ａのように回転軸線Ａ２に対して傾いた方向に延在する凹部９２を備えていてもよい。この構成によれば、コイルオーガー７６が一回転する間に、コイルオーガー７６の直径方向に沿った振動と、コイルオーガー７６の回転軸線Ａ２に沿った振動と、がそれぞれ２回づつ印加される。従って、固着した廃トナーを取り除くための二個の異なる態様の動作が行われるので、より確実に固着した廃トナーを取り除くことができる。

また、第１の実施形態では、第１の区間Ｐ１及び第２の区間Ｐ２がコイルオーガー７６の１ピッチに対応していたが、この構成に限定されない。例えば、図１２の（ａ）部に示されるように、第１の区間Ｐ１及び第２の区間Ｐ２がコイルオーガー７６の１／２ピッチに対応していてもよい。この構成によれば、コイルオーガー７６Ｂは、１／２ピッチごとに交互に配置された第１の突起８４Ａと第２の突起８４Ｂとを有する。従って、コイルオーガー７６の一回転あたりに発生する衝撃の回数を増加させることができる。また、第１の区間Ｐ１及び第２の区間Ｐ２がコイルオーガー７６のｎピッチ（ｎは２以上の整数）に対応していてもよい。図１２の（ｂ）部は、ｎ＝２であるときの構成を示す。図１２の（ｂ）部の構成によれば、コイルオーガー７６Ｃは、２ピッチごとに交互に配置された第１の突起８４Ａと第２の突起８４Ｂとを有する。

また、第１の実施形態では、第１の部材が感光体ドラム４０であり、第２の部材が用紙Ｐであった。例えば、第１の部材が転写ベルト３１であり、第２の部材が感光体ドラム４０であってもよい。

１…画像形成装置、１０…記録媒体搬送ユニット、２０…現像装置、３０…転写ユニット、４０…感光体ドラム、５０…定着ユニット、７０，７０Ａ，７０Ｂ…クリーニングユニット、７１…トナー回収装置、７２…廃トナー搬送装置、７３…廃トナー収容容器、７４，７４Ａ…ダクト、７６，７６Ａ…コイルオーガー、７６ａ…外周縁、７６ｂ…当接端部、７７…投入口、７８…排出口、７９…搬送面、８１…覆い面、８２…第１の凹部、８２ｄ…入口部、８４Ａ…第１の突起、８４Ｂ…第２の突起、８４Ｃ…第３の突起、８５…第２の凹部、８６…端壁、８７…内壁面、８９…第３の凹部、１００…給紙ローラ、Ａ２…回転軸線、Ｐ１…第１の区間、Ｐ２…第２の区間、Ｃ２…第１の仮想線、Ｔ…廃トナー。

Claims (10)

1. 第１の部材に担持されたトナーが第２の部材に転写された後に、前記第１の部材に残留する前記トナーを廃トナーとして回収するクリーニング装置であって、
   第１の内周面を有する筒状のダクト部と、
   前記ダクト部の内部に配置されたスクリュー形状の搬送部と、を備え、
   前記第１の内周面は、前記廃トナーを、回転軸線まわりの前記搬送部の回転によって、前記ダクト部の一端側から他端側まで搬送させるための搬送路を形成し、
   前記ダクト部は、前記第１の内周面に設けられた第１の凹部を有し、
   前記搬送部は、前記第１の内周面と接触する突起部を有し、
   前記搬送部は、前記突起部が前記第１の内周面に接触しながら回転している第１の状態、及び、前記突起部が前記第１の凹部に嵌りながら回転している第２の状態を含む、クリーニング装置。
2. 前記ダクト部は、第２の内周面と、前記第２の内周面に設けられた第２の凹部と、をさらに有し、
   前記第２の内周面は、前記ダクト部において前記第１の内周面とは別の場所に設けられ、
   前記搬送部は、前記突起部が前記第２の内周面に接触しながら回転している第３の状態、及び、前記突起部が前記第２の凹部に嵌りながら回転している第４の状態を含む、請求項１に記載のクリーニング装置。
3. 前記搬送部は、前記回転軸線の方向に弾性変形可能な無軸スクリューである、請求項１又は２に記載のクリーニング装置。
4. 前記凹部は、前記ダクト部の前記一端側から前記他端側に向かって延びる溝であり、
   前記搬送部は、前記回転軸線の方向に沿って設けられた第１の区間と、前記第１の区間に隣接する第２の区間と、を有し、
   前記突起部は、前記第１の区間に設けられた第１の突出部と、第２の区間に設けられた第２の突出部と、を有し、
   前記第１の突出部及び前記第２の突出部は、前記回転軸線に対して略平行な仮想線上に配置される、請求項３に記載のクリーニング装置。
5. 前記凹部は、前記ダクト部の前記一端側から前記他端側に向かって延びる溝であり、
   前記搬送部は、前記回転軸線の方向に沿って設けられた第１の区間と、前記第１の区間に隣接する第２の区間と、を有し、
   前記突起部は、前記第１の区間に設けられた第１の突出部と、第２の区間に設けられた第２の突出部と、を有し、
   前記第１の突出部は、前記回転軸線に対して略平行な第１の仮想線上に配置され、
   前記第２の突出部は、第２の仮想線上に配置され、
   前記第２の仮想線は、前記回転軸線に対して略平行であり、且つ、前記第１の仮想線から離間している、請求項３に記載のクリーニング装置。
6. 前記凹部は、前記搬送部の回転方向に対して上流側に設けられた入口部を有し、
   前記入口部は、前記第１の内周面から前記凹部の底面に向かって延在する斜面を含む、請求項１〜５の何れか一項に記載のクリーニング装置。
7. 前記凹部は、前記搬送部の回転方向に対して上流側に設けられた入口部を有し、
   前記入口部は、前記第１の内周面から前記凹部の底面に向かって延在する曲面を含む、請求項１〜５の何れか一項に記載のクリーニング装置。
8. 前記凹部は、前記回転軸線に直交する仮想的な面に対して傾いた方向に延在する、請求項１〜７の何れか一項に記載のクリーニング装置。
9. 前記ダクト部は、前記他端側に設けられた端面と、前記端面に設けられた第３の凹部と、を有し、
   前記搬送部は、前記端面に当接する当接端部と、前記当接端部に設けられた第３の突起部と、を有し、
   前記搬送部は、前記第３の突起部が前記端面に接触しながら回転している第５の状態、及び、前記第３の突起部が前記第３の凹部に嵌りながら回転している第６の状態を含む、請求項１〜８の何れか一項に記載のクリーニング装置。
10. 請求項１〜９の何れか一項に記載のクリーニング装置を備える画像形成装置。

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