JP2017215545A - 残留トナー搬送装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】回収トナーの対流性を保ちながら搬送路の排出部における回収トナーの詰まりを防止できる回収トナー搬送装置を提供する。【解決手段】感光ドラム１の表面上に残留した転写残トナー８ａはクリーニングブレード２（回収手段）により掻き取られ、回収トナー８ｂとして搬送路１１の内部に回収され、搬送スクリュー１０（搬送手段）により搬送路１１内を矢印Ｘ方向に搬送され、排出部１１ｂの排出口１１ｃから図示しない回収ボックス内に排出される。搬送スクリュー１０は、回転軸１０ｄの外周面上に設けられた第一の螺旋状羽根１０ｅと、第１の螺旋状羽根１０ｅよりも矢印Ｘ方向で示す回収トナー８ｂの搬送方向下流に設けられた第二の螺旋状羽根１０ｆを有する。搬送スクリュー１０の第一の螺旋状羽根１０ｅにより搬送される回収トナー８ｂの搬送速度は、第二の螺旋状羽根１０ｆにより搬送される回収トナー８ｂの搬送速度よりも小さくなるように設定される。【選択図】図３

Description

本発明は、プリンタ、複写機、ファクシミリ装置等の画像形成装置に設けられる回収トナー搬送装置に関するものである。

画像形成装置では、帯電装置により一様に帯電された感光ドラム（像担持体）の表面に画像情報に応じたレーザ光を露光して静電潜像を形成する。その後、現像装置により感光ドラムの表面に形成した静電潜像に現像剤（トナー）を供給してトナー像として現像する。その後、感光ドラムの表面に形成したトナー像を転写装置により紙等の記録材転写する。

このとき、転写装置により感光ドラムの表面から記録材に移動する現像剤は全てではなく、感光ドラムの表面に残存する現像剤も存在する。そのような残存現像剤は、クリーニング装置により感光ドラムの表面から回収される。このような現像剤のことを転写残トナー、或いは、回収トナー等という。以下、転写後に感光ドラムの表面に残存する現像剤を回収トナーという。

回収トナーは、クリーニング装置により回収された後、ドラムカートリッジに設けられた回収トナー収容器内に溜められる。或いは、回収トナー収容器に一時的に溜められた後、搬送スクリュー等の搬送手段によりドラムカートリッジとは別の回収トナー収容器内に搬送され、溜める方式が一般的である。

このような搬送手段の一例として、特許文献１では、長手方向に沿って回転自在にトナー搬送部材が設けられ、トナー搬送部材は、トナー搬送方向の上流側は螺旋形状になっており、下流側のトナー供給口近傍では、搬送部材の形状が異なっている。しかしながら特許文献１ではトナーを供給する搬送部材であるため研磨剤を含有した回収トナーにより感光ドラムの表面を研磨することは考慮されていない。

感光ドラムに併設された回収トナー収容器の構成においては、感光ドラムの表面上の回収トナーは、感光ドラムと隣接する回収トナー収容部に一時的に溜められる。そして、回収トナー収容部内の内部に設けられた搬送手段により外部に排出されるまでは、感光ドラムと搬送手段との間に形成される空間内で感光ドラムの回転力を受けて回収トナーが対流する。

感光ドラムの表面を積極的に削る（研磨する）目的で、現像剤内に研磨剤を含有しているものもある。このような現像剤を使用している場合、感光ドラムと搬送手段との間に形成される空間内で感光ドラムの回転力を受けて一時的に対流している回収トナーは、感光ドラムの表面と接触しているため、感光ドラムの表面を積極的に削るような効果を持つ。

感光ドラムの表面の研磨は、帯電装置の放電現象により付着した放電生成物が引き起こす画像流れと呼ばれる画像不良の発生の抑止効果がある。帯電装置は、感光ドラムの表面を帯電させるために帯電装置近傍で放電現象を起こすことが必要である。このような放電現像が起こると、空気中の元素の結合状態が変化し、ＮＯｘと呼ばれる放電生成物が生成されることが分かっている。

そのような放電生成物が感光ドラムの表面に付着及び堆積している状態で水分を吸湿すると、感光ドラムの表面の低抵抗化を招く。感光ドラムの表面の低抵抗化した状態でレーザ光を照射して感光ドラムの表面上に静電潜像を形成する。そのとき、レーザ光の照射部位と、レーザ光の未照射部位との境界が曖昧になる。

これにより静電潜像がぼやけたようになる。このような現象を画像流れと呼んでいる。このような画像流れの発生を抑制するためには、感光ドラムの表面に対向する回収トナー容器の開口付近での回収トナーの対流性を高め、回収トナー内部に含まれる研磨剤により感光ドラムの表面を研磨することが必要である。

特許文献２では、画像流れの防止と回復動作の提案がなされている。特許文献２によれば、濃度センサにより感光ドラムの表面に形成された濃度検出用のパターンを検出し、その濃度変化から、空回転動作等により、感光ドラムの表面を研磨する提案がなされている。特許文献２の空回転動作では、クリーニングブレードによる感光ドラムの表面の研磨効果が示されている。

また、感光ドラムの表面に対向する回収トナー容器の開口付近の回収トナーの対流性が悪いと、回収トナー収容部近傍で回収トナー内に含まれる紙粉が分離し、該開口近傍に紙粉が積層された紙粉層（以下、「紙粉ネット」という）が形成される場合がある。このような紙粉ネットが、クリーニングブレードと感光ドラムの表面との間に挟まり、クリーニング不良が発生してしまう場合もある。このような紙粉ネットの発生も感光ドラムの表面に対向する回収トナー容器の開口付近の回収トナーの対流性を高めることで抑止効果がある。

特開２００７−２９８７１２号公報 特開２０１５−０２８５０９号公報

従来の回収トナー搬送装置では、回収トナーの搬送速度が高く、回収トナー容器内の感光ドラムと搬送部材との間の回収トナーの対流性が不十分であった。また、回収トナーの対流性を向上させるために、搬送速度を遅くすると、回収トナーの排出部近傍で回収トナーが詰まり、搬送部材の回転が阻害され、搬送部材が破損するおそれがあった。

本発明は前記課題を解決するものであり、その目的とするところは、回収トナーの対流性を保ちながら、搬送路の排出部における回収トナーの詰まりを防止できる回収トナー搬送装置を提供するものである。

前記目的を達成するための本発明に係る回収トナー搬送装置の代表的な構成は、像担持体の表面に残留したトナーを回収する回収手段と、前記回収手段により回収されるトナーを、該トナーを排出する排出部へ搬送方向上流よりも下流で搬送速度が速くなるように搬送する搬送手段と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、回収トナーの対流性を保ちながら搬送路の排出部における回収トナーの詰まりを防止できる。

本発明に係る画像形成装置の構成を示す断面説明図である。 第１実施形態の回収トナー搬送装置の構成を示す断面説明図である。 第１実施形態の回収トナー搬送装置の構成を示す斜視説明図である。 図２のＧ−Ｇ断面図である。 図２のＨ−Ｈ断面図である。 第１実施形態の搬送スクリューの構成を示す正面説明図である。 搬送スクリューの螺旋状羽根の外径の違いにより回収トナーの搬送力の比較を行った結果を示す図である。 第２実施形態の搬送スクリューの構成を示す正面説明図である。 第２実施形態の搬送スクリューの螺旋状羽根の回転軸方向の離間ピッチの違いにより回収トナーの搬送力の比較を行った結果を示す図である。 第３実施形態の搬送スクリューの構成を示す正面説明図である。

図により本発明に係る回収トナー搬送装置を備えた画像形成装置の一実施形態を具体的に説明する。

先ず、図１〜図７を用いて本発明に係る回収トナー搬送装置を備えた画像形成装置の第１実施形態の構成について説明する。

＜画像形成装置＞
先ず、図１を用いて本実施形態の画像形成装置７の構成について説明する。図１は、本実施形態の画像形成装置７の構成を示す断面説明図である。図１に示す画像形成装置７は、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置、或いは、これらの少なくとも２つの機能を備えた複合機等として構成されるものである。

図１に示した画像形成装置７において、ドラム状の感光体として構成された像担持体となる感光ドラム１は、回転軸１ａを中心に回転可能に支持されている。画像形成動作の開始に伴って、図２に示す駆動源となるモータ２２により感光ドラム１は、図１の矢印Ａ方向に回転駆動される。

図１の矢印Ａ方向に回転する感光ドラム１の表面は、帯電手段となる帯電ローラ３により所定の極性の電位に一様に帯電される。本実施形態の帯電ローラ３は、導電性を有する芯金をローラ軸体（支持体）３ａとした導電性弾性ローラである。そして、ローラ軸体３ａの両端部は、それぞれ軸受部材を介して回転可能に支持される。ローラ軸体３ａの軸線を感光ドラム１の回転軸１ａの軸線に対して、略並行に配置して感光ドラム１に対して所定の押圧力で接触させている。

感光ドラム１が図１の矢印Ａ方向に回転すると、帯電ローラ３が図示しない駆動手段となるモータにより図１の矢印Ｂ方向に回転するか、或いは、感光ドラム１の表面の移動に従動して図１の矢印Ｂ方向に回転する。帯電ローラ３が図１の矢印Ｂ方向に回転するとき、図示しない帯電バイアス電源から所定の直流電圧（ＤＣ帯電方式）、或いは、所定の直流電圧に所定の交流電圧を重畳した電圧（ＡＣ＋ＤＣ帯電方式）が帯電バイアスとして印加される。これにより図１の矢印Ａ方向に回転する感光ドラム１の表面が所定の極性の電位に一様に接触帯電される。

一様に帯電された感光ドラム１の表面には、像露光手段となる図示しないレーザ書き込みユニットから出射された光変調されたレーザ光１２が照射されて露光される。これにより感光ドラム１の表面の露光明部が電位減衰して像露光パターンに対応した静電潜像が形成される。像露光手段は、原稿画像を結像投影露光するアナログ露光装置でも良いし、レーザスキャナやＬＥＤ（Light Emitting Diode；発光ダイオード）アレイ等のデジタル露光装置であっても良い。

感光ドラム１の表面に形成された静電潜像は、現像手段となる現像装置６からトナー（現像剤）が供給されてトナー像として現像される。本実施形態の現像装置６は、現像剤として一成分磁性で負極性のトナーを用いたジャンピング反転現像装置を用いている。現像装置６は、回転駆動される現像剤担持体となる現像スリーブ５と、現像スリーブ５に現像剤を供給するための図示しないホッパー部を有する。現像スリーブ５と感光ドラム１の表面との間は、該感光ドラム１の長手方向に亘って一定の間隔を保つように配置されている。

現像スリーブ５には、図示しない現像バイアス電源から所定の交流成分と直流成分とを重畳した電圧が印加される。これにより感光ドラム１の表面に形成された静電潜像が現像装置６によるジャンピング反転によりトナーが供給されてトナー像として現像される。

一方、図示しない給送ユニットから記録材２１が給送され、感光ドラム１の表面と、該感光ドラム１に対向配置された転写手段となる転写ローラ９とによる転写ニップ部に記録材２１が搬送される。そして、図示しない転写バイアス電源から転写ローラ９に転写電圧が印加される。これにより感光ドラム１の表面に形成されたトナー像が記録材２１上に静電的に転写される。尚、感光ドラム１の表面上に形成されたトナー像を図示しない中間転写体に一次転写し、該中間転写体に一次転写されたトナー像を記録材２１に二次転写する構成でも良い。

トナー像が記録材２１に転写された後の感光ドラム１の表面に付着する転写残トナー８ａは、感光ドラム１の表面に圧接したクリーニング手段となるクリーニングブレード２（回収手段）により掻き取られて除去される。クリーニングブレード２は、感光ドラム１の表面上の画像形成領域Ｒ１の全域に亘って感光ドラム１の長手方向に沿って配置される。

クリーニングブレード２により除去された回収トナー８ｂは、感光ドラム１の長手方向に沿って配置された搬送路１１の開口１１ａから該搬送路１１内に回収される。その後、該搬送路１１内に回転可能に支持された搬送スクリュー１０によって該搬送路１１内を搬送されて図２及び図３に示す搬送路１１の長手方向の一端部に設けられた排出部１１ｂの排出口１１ｃから排出される。搬送スクリュー１０は、感光ドラム１の長手方向に沿って配置されている。搬送スクリュー１０は、図２に示すように、回転軸１０ｄの外周面上に設けられた第一の螺旋状羽根１０ｅと第二の螺旋状羽根１０ｆとを有して構成される。

一方、トナー像が転写された記録材２１は、図示しない定着手段となる定着装置に設けられた定着ローラと加圧ローラとにより挟持搬送される。その過程で加熱及び加圧されてトナー像が熱溶融して記録材２１上に熱定着された後、図示しない排出トレイ上に排出される。

＜プロセスカートリッジ＞
図１に示す画像形成装置７では、感光ドラム１と、帯電ローラ３と、図１の矢印Ｅ方向に回転して帯電ローラ３の表面をクリーニングするクリーニング部材４とが図示しないユニットケースに回転可能に支持される。また、クリーニングブレード２の基端部が該ユニットケースに固定支持されている。これらの要素が一体的に設けられてプロセスカートリッジが構成されている。このプロセスカートリッジは、画像形成装置７本体に対して着脱可能に装着される。

＜回収物＞
回収物となる現像剤（トナー）は、磁性樹脂粒子が一般的である。磁性樹脂粒子の母体は主に、結着樹脂で構成されており、内部に帯電制御剤や磁性粉が含有されている。帯電安定性や潤滑性付与、研磨性付与、飛散防止といった性能を向上させる目的で配合される外添剤は、その母体の周りに付着している。

本実施形態では、感光ドラム１の表面を研磨する研磨粒子として外添されるチタン酸ストロンチウムの外添量は、トナー粒子が１００重量部に対して、好ましくは、０．１重量部〜２５重量部である。更に好ましくは、チタン酸ストロンチウムの外添量は、トナー粒子が１００重量部に対して、２．０重量部〜３．０重量部が好ましい。

チタン酸ストロンチウムの外添量がトナー粒子が１００重量部に対して０．１重量部よりも少ないと、研磨効果が十分に発揮されない。また、チタン酸ストロンチウムの外添量がトナー粒子が１００重量部に対して２５重量部よりも多いと凝集性が上がる。これにより現像性が低減したり、研磨効果が強過ぎて感光ドラム１の表面の感光体を削り過ぎたり、傷を発生させたりする恐れがある。

本実施形態の研磨剤としては、チタン酸ストロンチウムを用いた。他に同様な研磨剤としては、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ジルコニア、酸化クロム、酸化セリウム、酸化タングステン、酸化アンチモン、酸化銅、酸化スズ、酸化テルル、酸化マンガン、酸化ホウ素等の窒化物が適用出来る。更に、チタン酸バリウム、チタン酸アルミニウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム等の酸化物、炭化ケイ素、炭化タングステン、炭化ホウ素、炭化チタン等の炭化物、窒化ケイ素、窒化チタン、窒化ホウ素等の窒化物が適用出来る。更に、他の有機物粒子等も用いても良い。

トナーに添加する研磨剤は、キュービック型の粒子が研磨効果が高く好ましい。キュービック型の粒子は、平均粒径が３０ｎｍ〜３００ｎｍであり、好ましくは、平均粒径が４０ｎｍ〜２５０ｎｍであることが更に好ましい。平均粒径が３０ｎｍ未満では、クリーナー部における粒子の研磨効果が不十分である。一方、平均粒径が３００ｎｍを超えると、研磨効果が強すぎるため感光ドラム１の表面の感光体に傷が発生するため適さない。本実施形態の回収トナー搬送装置１４は、前述した研磨剤等の外添剤を含有する磁性回収トナーの他に、粉体粒子全般を回収対象物とすることができる。

＜回収トナー搬送装置＞
次に、図２〜図６を用いて回収トナー搬送装置１４の構成について説明する。図２は、本実施形態の回収トナー搬送装置１４の構成を示す断面説明図である。図３は、本実施形態の回収トナー搬送装置１４の構成を示す斜視説明図である。図４は図２におけるＧ−Ｇ断面図であり、本実施形態の搬送路１１内の画像形成領域Ｒ１における回収トナー８ｂの様子を示す説明図である。図５は図２におけるＨ−Ｈ断面図であり、本実施形態の搬送路１１内の画像形成領域Ｒ１よりも回収トナー８ｂの搬送方向下流側で排出部１１ｂの排出口１１ｃ近傍における回収トナー８ｂの様子を示す説明図である。図６は、本実施形態の搬送スクリュー１０の構成を示す正面説明図である。

図４に示すように、転写後に感光ドラム１の表面上に残留した転写残トナー８ａは、感光ドラム１の図４の矢印Ａ方向の回転に伴ってクリーニング手段となるクリーニングブレード２により掻き取られる。更に、該クリーニングブレード２に対向して設けられた掬（すく）いシート１３により掬い上げられて搬送路１１の開口１１ａから該搬送路１１内に回収トナー８ｂ（トナー）として回収される。

図２及び図３に示すように、搬送路１１は、感光ドラム１の長手方向に沿って設けられており、クリーニングブレード２（クリーニング手段）により掻き取られて回収された回収トナー８ｂ（トナー）を搬送する。搬送路１１の内部（搬送路内）には、搬送部材となる搬送スクリュー１０が回転軸１０ｄを中心に図４の矢印Ｃ方向に回転可能に設けられている。搬送スクリュー１０の回転軸１０ｄは、搬送路１１の壁面に設けられた軸受１１ｄ，１１ｅにより回転可能に支持されている。

搬送路１１の内部に設けられた搬送スクリュー１０が図４の矢印Ｃ方向に回転する。これにより搬送路１１の内部に回収された回収トナー８ｂは、図２の矢印Ｘ方向に搬送され、該搬送路１１の長手方向端部（図２及び図３の左側）に設けられた排出部１１ｂの排出口１１ｃから図示しない回収ボックス内に排出されて収容される。

図２に示すように、搬送スクリュー１０の回転軸１０ｄの一端部には、ギア１５が固定されており、該ギア１５は、駆動源となるモータ１６により回転駆動される駆動ギア１７に噛合されている。モータ１６は、制御手段となるＣＰＵ（Central Processing Unit；中央演算装置）１８により駆動制御される。

ＣＰＵ１８には、記憶手段となるＲＯＭ（Read Only Memory；リードオンリメモリ）１９が接続されている。ＲＯＭ１９には、所定の制御手順に対応するプログラム等が格納されている。ＣＰＵ１８は、このプログラムを読み出しながら画像形成装置７の各部の制御を行なう。

更に、ＣＰＵ１８には、作業用データや入力データが格納された記憶手段となるＲＡＭ（Randon Access Memory；ランダムアクセスメモリ）２０も接続されている。ＣＰＵ１８は、前述のプログラム等に基づいてＲＡＭ２０に収納されたデータを参照して画像形成装置７の制御を行なう。

＜搬送部材＞
次に、図６を用いて搬送部材となる搬送スクリュー１０の構成について説明する。図６に示すように、搬送スクリュー１０は、回転軸１０ｄの外周面上に感光ドラム１の表面上の画像形成領域Ｒ１に設けられた第一の螺旋状羽根１０ｅを有する。

更に、搬送スクリュー１０は、該第一の螺旋状羽根１０ｅよりも図２の矢印Ｘ方向で示す回収トナー８ｂの搬送方向下流（トナー搬送方向下流）で搬送路１１の排出部１１ｂの排出口１１ｃの近傍領域Ｒ２に設けられた第二の螺旋状羽根１０ｆを有する。ここで、感光ドラム１の表面上の画像形成領域Ｒ１とは、画像形成装置７に使用される最大幅の記録材２１が接する感光ドラム１の表面上の領域のことをいう。

搬送スクリュー１０の第一の螺旋状羽根１０ｅにより搬送される回収トナー８ｂの搬送力は、第二の螺旋状羽根１０ｆにより搬送される回収トナー８ｂの搬送力よりも小さくなるなるように設定される。第一の螺旋状羽根１０ｅは、搬送スクリュー１０の感光ドラム１の表面上の画像形成領域Ｒ１に設けられる。第二の螺旋状羽根１０ｆは、搬送路１１の排出部１１ｂの排出口１１ｃの近傍領域Ｒ２に設けられる。本実施形態では、図２及び図６に示すように、第一の螺旋状羽根１０ｅの外径Ｄ１は、第二の螺旋状羽根１０ｆの外径Ｄ２よりも小さくなるように設定されている。

図２及び図３に示すように、感光ドラム１の表面上に形成されたトナー像が記録材２１に転写された後に感光ドラム１の表面上に残留した転写残トナー８ａは、感光ドラム１の矢印Ａ方向の回転に伴って図４に示すクリーニングブレード２により掻き取られる。クリーニングブレード２により掻き取られた転写残トナー８ａは、クリーニングブレード２の先端部と、掬（すく）いシート１３の先端部との間に形成される搬送路１１の開口１１ａから回収トナー８ｂとして該搬送路１１の内部に回収される。その際、回収トナー８ｂは、図４に示す感光ドラム１の矢印Ａ方向の回転力により開口１１ａと第一の螺旋状羽根１０ｅの外周端部との間に形成される空間内を図４の矢印Ｆ方向に対流する。

図４の矢印Ｆ方向に対流する回収トナー８ｂは、再び、感光ドラム１の表面に接触する。回収トナー８ｂには予め研磨剤が含有されており図４の矢印Ｆ方向に対流することにより感光ドラム１の表面を研磨する。搬送スクリュー１０（搬送手段）は、図２に示す画像形成領域Ｒ１（第一の領域）の搬送速度をクリーニングブレード２（回収手段）により回収される回収トナー８ｂ（トナー）を対流させ、感光ドラム１（像担持体）の表面を研磨させるための速度に設定する。その後、回収トナー８ｂ（トナー）は、再び図４の矢印Ｆ方向に対流することにより第一の螺旋状羽根１０ｅに到達し、該第一の螺旋状羽根１０ｅにより搬送路１１内を図２の矢印Ｘ方向に搬送される。

回収トナー８ｂは、第一の螺旋状羽根１０ｅにより搬送路１１内を図２の矢印Ｘ方向に搬送される。更に回収トナー８ｂは、画像形成領域Ｒ１よりも下流で搬送路１１の排出部１１ｂの排出口１１ｃの近傍領域Ｒ２に設けられた第二の螺旋状羽根１０ｆにより排出部１１ｂを排出口１１ｃまで搬送される。その後、回収トナー８ｂは、該排出口１１ｃから図示しない回収ボックス内に排出される。

図６に示す搬送スクリュー１０は、第一、第二の螺旋状羽根１０ｅ，１０ｆの外径Ｄ１，Ｄ２により回収トナー８ｂの搬送力が規定される。また、該第一、第二の螺旋状羽根１０ｅ，１０ｆの共通の回転軸１０ｄに沿った各離間ピッチＰ１，Ｐ２により回収トナー８ｂの搬送力が規定される。また、該第一、第二の螺旋状羽根１０ｅ，１０ｆの回転軸１０ｄに対して直交する平面ａに対する傾斜角度θ１，θ２により回収トナー８ｂの搬送力が規定される。

即ち、図６に示す搬送スクリュー１０の第一、第二の螺旋状羽根１０ｅ，１０ｆの外径Ｄ１，Ｄ２を大きくする。これにより該螺旋状羽根１０ｅ，１０ｆにより搬送される回収トナー８ｂの搬送スクリュー１０の回転軸１０ｄに直交する方向の搬送断面積を大きくすることが出来るとともに第一、第二の螺旋状羽根１０ｅ，１０ｆの周速度が速くなる。これにより回収トナー８ｂの回転軸１０ｄ方向の搬送速度及び搬送量が大きくなる。これにより回収トナー８ｂの搬送力を大きく設定することができる。

また、図６に示す搬送スクリュー１０の第一、第二の螺旋状羽根１０ｅ，１０ｆの離間ピッチＰ１，Ｐ２を大きくする。これにより該螺旋状羽根１０ｅ，１０ｆの一回転により搬送される回収トナー８ｂの搬送スクリュー１０の回転軸１０ｄ方向の搬送距離を大きくすることが出来る。これにより回収トナー８ｂの搬送力を大きく設定することができる。

また、図６に示す搬送スクリュー１０の回転軸１０ｄに直交する平面ａに対する該第一、第二の螺旋状羽根１０ｅ，１０ｆの傾斜角度θ１，θ２を大きくする。これにより該螺旋状羽根１０ｅ，１０ｆの一回転により搬送される回収トナー８ｂの搬送スクリュー１０の回転軸１０ｄ方向の搬送速度を大きくすることが出来る。これにより回収トナー８ｂの搬送力を大きく設定することができる。

例えば、第一、第二の螺旋状羽根１０ｅ，１０ｆの外径Ｄ１，Ｄ２が小さくなる。或いは、第一、第二の螺旋状羽根１０ｅ，１０ｆの離間ピッチＰ１，Ｐ２が小さくなる。或いは、第一、第二の螺旋状羽根１０ｅ，１０ｆの傾斜角度θ１，θ２が小さくなる。すると、搬送スクリュー１０による回収トナー８ｂの搬送力が小さくなり、搬送路１１内に回収トナー８ｂが滞留するようになる。

即ち、搬送スクリュー１０（搬送手段）は、クリーニングブレード２（回収手段）により回収される回収トナー８ｂ（トナー）を以下の通り搬送する。該回収トナー８ｂ（トナー）を排出する排出部１１ｂへ搬送方向上流（図２の右側）よりも下流（図２の左側）で搬送速度が速くなるように搬送する。

搬送スクリュー１０（搬送手段）は、クリーニングブレード２（回収手段）における感光ドラム１（像担持体）のトナー像が形成される領域に対向する図２に示す画像形成領域Ｒ１（第一の領域）での搬送速度が以下の通り設定される。該画像形成領域Ｒ１（第一の領域）よりも搬送方向下流（図２の左側）で感光ドラム１（像担持体）のトナー像が形成される領域に対向しない搬送路１１の排出部１１ｂの排出口１１ｃの近傍領域Ｒ２（第二の領域）の搬送速度よりも遅くなるように設定される。

図４に示すように、感光ドラム１の表面上に残留した転写残トナー８ａは、図４の矢印Ａ方向で示す感光ドラム１の回転方向の力を受ける。そして、クリーニングブレード２により掻き取られる。すると、回収トナー８ｂとして、感光ドラム１の回転方向の力を受けて搬送路１１内で開口１１ａと第一の螺旋状羽根１０ｅの外周端部との間に形成される空間内で図４の矢印Ｆ方向に回転して対流する力を持つ。

感光ドラム１の回転力を受けて図４の矢印Ｆ方向の回転力が付与された回収トナー８ｂは、搬送路１１の開口１１ａを介して再び感光ドラム１の表面に接触し、回収トナー８ｂに含有される研磨剤により感光ドラム１の表面が研磨される。搬送路１１の内部を図４の矢印Ｆ方向に対流する回転力が付与された回収トナー８ｂは、図４の矢印Ｃ方向に回転する第一の螺旋状羽根１０ｅにより搬送路１１内を図４の矢印Ｆ方向とは逆向きに対流させる力も受ける。

搬送路１１の排出部１１ｂの排出口１１ｃの近傍領域Ｒ２では、回収トナー８ｂによる感光ドラム１の表面の研磨効果よりも該回収トナー８ｂを排出口１１ｃに排出する排出性能を優先させる。このため図５の矢印Ｃ方向に回転する第二の螺旋状羽根１０ｆにより搬送路１１内の回収トナー８ｂを図５の矢印Ｆ方向とは逆向きに対流させる力が大きくなるように第二の螺旋状羽根１０ｆの諸条件を設定するのが望ましい。

感光ドラム１の表面上に残留した転写残トナー８ａがクリーニングブレード２により掻き取られる。その後、感光ドラム１の矢印Ａ方向の回転力を受けて開口１１ａから搬送路１１内に図４の矢印Ｆ方向に対流しつつ回収される。その回収トナー８ｂが感光ドラム１の表面を研磨した後、第一の螺旋状羽根１０ｅに到達する。すると、該第一の螺旋状羽根１０ｅにより搬送路１１内を排出部１１ｂまで搬送される。その後、該排出部１１ｂ内を第二の螺旋状羽根１０ｆにより搬送されて排出口１１ｃから図示しない回収ボックス内に排出される。

図６に示す搬送スクリュー１０の搬送路１１の排出部１１ｂの排出口１１ｃの近傍領域Ｒ２に設けられた第二の螺旋状羽根１０ｆの外径Ｄ２を大きく設定する。そして、図５に示す搬送路１１の排出部１１ｂの壁面と、第二の螺旋状羽根１０ｆの外周端部との間の第二の距離Ｌ２を小さく設定する。これにより図５の矢印Ｃ方向に回転する第二の螺旋状羽根１０ｆによる回収トナー８ｂの搬送力を高めることができる。

本実施形態では、図５に示す搬送路１１の感光ドラム１の表面に対向する開口１１ａと、第二の螺旋状羽根１０ｆの外周端部との間の第二の距離Ｌ２は、第二の螺旋状羽根１０ｆの半径ｒ２（＝Ｄ２／２）の０．８倍〜１．３倍の範囲未満に設定する。

図５に示す搬送路１１の開口１１ａと、第二の螺旋状羽根１０ｆの外周端部との間の第二の距離Ｌ２は、第二の螺旋状羽根１０ｆが搬送路１１の内壁面、クリーニングブレード２、掬（すく）いシート１３等の周辺部材と干渉しない数値に設定する。また、前記第二の距離Ｌ２の上限値は、第二の螺旋状羽根１０ｆによる回収トナー８ｂの搬送力が下がって搬送路１１の排出部１１ｂの排出口１１ｃの近傍領域Ｒ２で回収トナー８ｂが詰まることにより搬送スクリュー１０が破損しないように適宜設定する。

本実施形態では、搬送路１１の排出部１１ｂの排出口１１ｃの近傍領域Ｒ２に設けられた第二の螺旋状羽根１０ｆの外径Ｄ２が１４ｍｍで回転軸１０ｄの外径Ｄ３が５ｍｍのものを使用した。搬送路１１の開口１１ａと第二の螺旋状羽根１０ｆの外周端部との間の第二の距離Ｌ２は６．０５ｍｍに設定した。本実施形態の搬送スクリュー１０の第一、第二の螺旋状羽根１０ｅ，１０ｆの回転軸１０ｄに沿った離間ピッチＰ１，Ｐ２は等しく１０ｍｍに設定した。

図４に示すように、本実施形態の搬送路１１内の搬送スクリュー１０の画像形成領域Ｒ１における第一の螺旋状羽根１０ｅの外周端部と、搬送路１１の内壁面とのクリアランスは以下の通りである。回転軸１０ｄの中心から搬送路１１の上壁面までの距離Ｌ１１が９．０４ｍｍである。また、回転軸１０ｄの中心から搬送路１１の図４の矢印Ａ方向で示す感光ドラム１の回転方向上流側の壁面までの距離Ｌ１２が８．０１ｍｍである。

また、回転軸１０ｄの中心から感光ドラム１の回転方向下流側の壁面までの距離Ｌ１３が１０．９８ｍｍである。また、回転軸１０ｄの中心から搬送路１１の開口１１ａまでの距離Ｌ１４が１３．０５ｍｍである。また、回転軸１０ｄの中心からクリーニングブレード２の内面までの距離Ｌ１５が１２．１６ｍｍに設定されている。

＜画像流れ抑止効果＞
使用する記録材２１の最大サイズがＡ３サイズのＡ３系ＭＦＰ（Multifunction Printer）からなる画像形成装置７を用いて本実施形態における画像流れの抑止効果を確認した。帯電ローラ３は、弾性ソリッドローラで、弾力層からなる基層と、誘電層と、保護層からなる三層構成のものを使用した。

帯電ローラ３の外径は１６ｍｍで、アスカーＣ硬度は４８±５°のものを使用した。感光ドラム１の外径は３０ｍｍで、回転速度（周速度）は、２３０ｍｍ／ｓｅｃである。感光ドラム１は、駆動源となるモータ２２により回転駆動される。モータ２２は、制御手段となるＣＰＵ１８により駆動制御される。ＣＰＵ１８により駆動制御されるモータ１６により回転駆動される搬送スクリュー１０の１分間に回転する数は、２３４．３ｒｐｍ（rotation per minute)に設定した。

本実施形態の搬送スクリュー１０の搬送路１１の排出部１１ｂの排出口１１ｃの近傍領域Ｒ２に設けられた第二の螺旋状羽根１０ｆの外径Ｄ２が１４ｍｍである。該第二の螺旋状羽根１０ｆの回転速度（周速度）Ｖ２（ｍｍ／ｓｅｃ）は以下の数１式で示される。ここで、搬送スクリュー１０の角速度（１秒間に回転する角度）をω（ｒａｄ／ｓｅｃ）、搬送スクリュー１０が一周回転した３６０度を２π（ｒａｄ）、第二の螺旋状羽根１０ｆの半径をｒ２（＝Ｄ２／２）とする。

［数１］
Ｖ２＝ω×ｒ２
Ｖ２＝２３４．３（ｒｐｍ）×２π／６０（ｓｅｃ）×７（ｍｍ）
Ｖ２≒１７１．７５（ｍｍ／ｓｅｃ）

従って、搬送スクリュー１０の搬送路１１の排出部１１ｂの排出口１１ｃの近傍領域Ｒ２に設けられた第二の螺旋状羽根１０ｆの回転速度（周速度）Ｖ２は、およそ１７２（ｍｍ／ｓｅｃ）となる。感光ドラム１の回転速度（周速度）は２３０（ｍｍ／ｓｅｃ）である。これにより第二の螺旋状羽根１０ｆの回転速度（周速度）Ｖ２は、感光ドラム１の回転速度（周速度）の約０．７５倍（１７２（ｍｍ／ｓｅｃ）／２３０（ｍｍ／ｓｅｃ）≒０．７４７）である。

＜比較例＞
比較例として、搬送スクリュー１０の図２に示す画像形成領域Ｒ１に設けられた第一の螺旋状羽根１０ｅの外径Ｄ１も搬送路１１の排出部１１ｂの排出口１１ｃの近傍領域Ｒ２に設けられた第二の螺旋状羽根１０ｆの外径Ｄ２と等しく１４ｍｍに設定する。

図５に示すように、転写後に感光ドラム１の表面上に残留した転写残トナー８ａがクリーニングブレード２により掻き取られる。比較例では、感光ドラム１の回転方向の力を受けて開口１１ａから搬送路１１内で図４の矢印Ｆ方向に対流する際の対流性が悪いことが分かっている。

図４に示すように、転写後に感光ドラム１の表面上に残留した転写残トナー８ａがクリーニングブレード２により掻き取られる。すると、回収トナー８ｂは、図４の矢印Ａ方向で示す感光ドラム１の回転方向の力を受けて開口１１ａから搬送路１１内に回収されて図４の矢印Ｆ方向に対流する力を持つ。この力により回収トナー８ｂは、搬送路１１の開口１１ａから再度、感光ドラム１の表面に接触し、回収トナー８ｂに含有される研磨剤により感光ドラム１の表面が研磨される。搬送路１１の内部を図４の矢印Ｆ方向に対流する力が付与された回収トナー８ｂは、搬送スクリュー１０が図４の矢印Ｃ方向に回転することによる逆向きの力も受ける。

図２に示す画像形成領域Ｒ１では、感光ドラム１の表面の研磨効果を高めることが望ましい。これにより感光ドラム１の表面に付着する放電生成物が原因となる画像流れの発生を抑制することができる。また、搬送路１１の開口１１ａ近傍に記録材２１から出た紙粉が滞留する紙粉ネットと呼ばれる現象の発生を抑制することも必要である。

画像流れと紙粉ネットの発生を抑制するためには、回収トナー８ｂが搬送路１１の内部を図４の矢印Ｆ方向に対流する力が阻害されないように搬送スクリュー１０の条件を設定するのが望ましい。回収トナー８ｂが搬送路１１の内部を図４の矢印Ｆ方向に対流する力は、搬送スクリュー１０の図４の矢印Ｃ方向の回転に伴なって回収トナー８ｂが搬送路１１の内部を図４の矢印Ｃ方向に対流する力に阻害される場合がある。

画像流れと紙粉ネットの発生を抑制するためには、図６に示す搬送スクリュー１０の画像形成領域Ｒ１に設けられる第一の螺旋状羽根１０ｅの外径Ｄ１を小さく設定する。また、図４に示す搬送路１１の開口１１ａと第一の螺旋状羽根１０ｅの外周端部との間の第一の距離Ｌ１を大きく設定する。これにより搬送スクリュー１０の図４の矢印Ｃ方向の回転に伴なって回収トナー８ｂが搬送路１１の内部を図４の矢印Ｃ方向に対流する力を弱めることができる。そして、感光ドラム１の図４の矢印Ａ方向の回転に伴って回収トナー８ｂが搬送路１１の内部を図４の矢印Ｆ方向に対流する力を高めることができる。

本実施形態では、図６に示す搬送スクリュー１０の画像形成領域Ｒ１に設けられる第一の螺旋状羽根１０ｅの外径Ｄ１が１０ｍｍで、回転軸１０ｄの外径Ｄ３が５ｍｍのものを使用した。また、図４に示すように、搬送路１１の開口１１ａと、画像形成領域Ｒ１に設けられる第一の螺旋状羽根１０ｅの外周端部との間の第一の距離Ｌ１は、８．０５ｍｍに設定した。

本実施形態の搬送スクリュー１０の画像形成領域Ｒ１に設けられる第一の螺旋状羽根１０ｅの外径Ｄ１が１０ｍｍである。前記数１式と同様に、画像形成領域Ｒ１に設けられた第一の螺旋状羽根１０ｅの回転速度（周速度）Ｖ１（ｍｍ／ｓｅｃ）は、以下の数２式で示される。ここで、搬送スクリュー１０の角速度（１秒間に回転する角度）をω（ｒａｄ／ｓｅｃ）、搬送スクリュー１０が一周回転した３６０度を２π（ｒａｄ）、第一の螺旋状羽根１０ｅの半径をｒ１（＝Ｄ１／２）とする。

［数２］
Ｖ１＝ω×ｒ１
Ｖ１＝２３４．３（ｒｐｍ）×２π／６０（ｓｅｃ）×５（ｍｍ）
Ｖ１≒１２２．６７（ｍｍ／ｓｅｃ）

従って、搬送スクリュー１０の画像形成領域Ｒ１に設けられる第一の螺旋状羽根１０ｅの回転速度（周速度）Ｖ１は、およそ１２３（ｍｍ／ｓｅｃ）となる。感光ドラム１の回転速度（周速度）は２３０（ｍｍ／ｓｅｃ）である。これにより搬送スクリュー１０の画像形成領域Ｒ１に設けられる第一の螺旋状羽根１０ｅの回転速度（周速度）Ｖ１は、感光ドラム１の回転速度（周速度）の約０．５３倍（１２３（ｍｍ／ｓｅｃ）／２３０（ｍｍ／ｓｅｃ）≒０．５３４）である。

これにより搬送スクリュー１０の図４の矢印Ｃ方向の回転に伴なって回収トナー８ｂが搬送路１１の内部を図４の矢印Ｃ方向に対流する力を弱めることができる。そして、感光ドラム１の図４の矢印Ａ方向の回転に伴って回収トナー８ｂが搬送路１１の内部を図４の矢印Ｆ方向に対流する力を高めることができる。

これにより回収トナー８ｂは、搬送路１１の開口１１ａから再度、感光ドラム１の表面に接触し、回収トナー８ｂに含有される研磨剤により感光ドラム１の表面が研磨される。このため図２に示す画像形成領域Ｒ１では、感光ドラム１の表面の研磨効果を高めることができる。これにより感光ドラム１の表面を回収トナー８ｂに含有される研磨剤により研磨して帯電ローラ３の放電現象により付着した放電生成物が引き起こす画像流れと呼ばれる画像不良の発生を抑止することができる。

感光ドラム１の図４の矢印Ａ方向の回転に伴なう搬送路１１内の画像形成領域Ｒ１での回収トナー８ｂの図４の矢印Ｆ方向の対流性を、搬送スクリュー１０の図４の矢印Ｃ方向の回転により阻害しないように設定する。このために搬送スクリュー１０の画像形成領域Ｒ１に設けられる第一の螺旋状羽根１０ｅの回転速度（周速度）Ｖ１を感光ドラム１の回転速度（周速度）に対して少なくとも０．４倍〜０．６倍の範囲に設定する。

より好ましくは、第一の螺旋状羽根１０ｅの回転速度（周速度）Ｖ１を感光ドラム１の回転速度（周速度）に対して０．５倍〜０．６倍の範囲内に収まるように設定すると良い。このような第一の螺旋状羽根１０ｅの回転速度（周速度）Ｖ１となるように、搬送スクリュー１０の画像形成領域Ｒ１に設けられる第一の螺旋状羽根１０ｅの外径Ｄ１を適宜設定する。

本実施形態では、搬送スクリュー１０の画像形成領域Ｒ１に設けられる第一の螺旋状羽根１０ｅの外径Ｄ１は、８ｍｍ〜１１ｍｍの範囲に設定すれば好ましい。更に好ましくは、搬送スクリュー１０の画像形成領域Ｒ１に設けられる第一の螺旋状羽根１０ｅの外径Ｄ１は、１０ｍｍ〜１１ｍｍの範囲に設定すると良い。

搬送スクリュー１０の画像形成領域Ｒ１に設けられる第一の螺旋状羽根１０ｅの回転速度（周速度）Ｖ１と、感光ドラム１の回転速度（周速度）との比率の下限値は以下の通り設定する。搬送路１１内を搬送スクリュー１０により図２の矢印Ｘ方向に搬送される回収トナー８ｂの排出性から決定する。また、第一の螺旋状羽根１０ｅの回転速度（周速度）Ｖ１と、感光ドラム１の回転速度（周速度）との比率の上限値は以下の通り設定する。感光ドラム１の図４の矢印Ａ方向の回転に伴なう搬送路１１内の画像形成領域Ｒ１での回収トナー８ｂの図４の矢印Ｆ方向の対流性により決定する。

即ち、図４に示す搬送路１１の感光ドラム１の表面に対向する開口１１ａと、第一の螺旋状羽根１０ｅの外周端部との間の第一の距離Ｌ１を以下の通り設定する。搬送スクリュー１０の画像形成領域Ｒ１に設けられる第一の螺旋状羽根１０ｅの外径Ｄ１の半径ｒ１（＝Ｄ１／２）の１．３倍〜２．５倍の範囲に設定すれば好ましい。

更に好ましくは、搬送路１１の開口１１ａと第一の螺旋状羽根１０ｅの外周端部との間の第一の距離Ｌ１を、画像形成領域Ｒ１に設けられる第一の螺旋状羽根１０ｅの半径ｒ１の１．３５倍〜２．０倍に設定することが望ましい。

搬送スクリュー１０の画像形成領域Ｒ１に設けられる第一の螺旋状羽根１０ｅの外径Ｄ１を前述した比較例の１４ｍｍから１０ｍｍに変更した場合は、画像流れに起因する文字のかすれ具合は、比較例よりも１５％〜２０％程度改善した。文字のかすれ具合は、文字画像を二値化処理したときの黒色画素数の比較で行った。

＜回収トナー搬送力の比較＞
図７は、搬送スクリュー１０の螺旋状羽根１０ｅ，１０ｆの外径Ｄ１，Ｄ２の違いにより回収トナー８ｂの搬送力の比較を行った結果を示す。図７に示すグラフｂは、搬送スクリュー１０の画像形成領域Ｒ１に設けられる第一の螺旋状羽根１０ｅの外径Ｄ１を１４ｍｍに設定した比較例の回収トナー搬送装置１４による回収トナー８ｂの搬送力を示す。

図７に示すグラフｄは、搬送スクリュー１０の画像形成領域Ｒ１に設けられる第一の螺旋状羽根１０ｅの外径Ｄ１を１０ｍｍに設定した本実施形態の回収トナー搬送装置１４による回収トナー８ｂの搬送力を示す。尚、搬送路１１内を搬送する回収トナー８ｂの搬送力は、搬送路１１の排出部１１ｂの排出口１１ｃから排出される回収トナー８ｂの排出量で示したものである。

図７のグラフｄで示す本実施形態（Ｄ１＝１０ｍｍ）の搬送力は、図７のグラフｂで示す比較例（Ｄ１＝１４ｍｍ）の搬送力と比較して、平均で１０％、最大で２０％の搬送力低下が見られた。ここで、回収トナー８ｂの搬送力は以下の通りである。搬送路１１内に搬送スクリュー１０が無い場合に一定のトナー量を搬送路１１内に送ったときに搬送路１１内に蓄積されるトナー量を基準とする。そして、搬送路１１内に搬送スクリュー１０を設置したときに搬送路１１の排出部１１ｂの排出口１１ｃから排出された回収トナー８ｂの重量の割合を算出したものである。

本実施形態では、図４に示すように、感光ドラム１の画像形成領域Ｒ１において、転写後に該感光ドラム１の表面上に残留した転写残トナー８ａをクリーニングブレード２により掻き取り、搬送路１１の開口１１ａから回収トナー８ｂとして回収する。

搬送スクリュー１０の第一の螺旋状羽根１０ｅの外径Ｄ１（１０ｍｍ）は、第二の螺旋状羽根１０ｆの外径Ｄ２（１４ｍｍ）よりも小さい。第一の螺旋状羽根１０ｅは、画像形成領域Ｒ１に設けられる。第二の螺旋状羽根１０ｆは、搬送路１１の排出部１１ｂの排出口１１ｃの近傍領域Ｒ２に設けられる。

搬送路１１の開口１１ａと、搬送スクリュー１０の画像形成領域Ｒ１に設けられる第一の螺旋状羽根１０ｅの外周端部との間の第一の距離Ｌ１（８．０５ｍｍ）は以下の通り設定される。該開口１１ａと第二の螺旋状羽根１０ｆの外周端部との間の第二の距離Ｌ２（６．０５ｍｍ）よりも大きく設定する。

これにより図４に示すように、画像形成領域Ｒ１における搬送路１１の開口１１ａ付近の回収トナー８ｂの図４の矢印Ｆ方向の対流性を確保することができる。これにより研磨剤を含む回収トナー８ｂによる搬送路１１の開口１１ａに接する感光ドラム１の表面の研磨を促進し、画像流れの発生を抑制することができる。また、搬送路１１の開口１１ａ付近の回収トナー８ｂの図４の矢印Ｆ方向の対流性を確保することにより搬送路１１の開口１１ａ近傍に記録材２１から出た紙粉が滞留する紙粉ネットの発生を抑制することも出来る。

また、画像形成領域Ｒ１以外の部位で、特に搬送路１１の排出部１１ｂの排出口１１ｃの近傍領域Ｒ２に設けられる第二の螺旋状羽根１０ｆの外径Ｄ２（１４ｍｍ）が大きい。これにより搬送路１１の排出部１１ｂ内を搬送する回収トナー８ｂの搬送性を高めることができる。これにより排出部１１ｂの排出口１１ｃ近傍で回収トナー８ｂが詰まることがなく搬送スクリュー１０の破損を防止することができる。

これにより搬送路１１の開口１１ａを介して感光ドラム１の表面と、画像形成領域Ｒ１に設けられる第一の螺旋状羽根１０ｅの外周端部との間に形成される空間内での回収トナー８ｂの図４の矢印Ｆ方向の対流性を向上させることができる。これにより研磨剤を含む回収トナー８ｂによる搬送路１１の開口１１ａに接する感光ドラム１の表面の研磨を促進し、画像流れの発生を抑制することができる。また、紙粉ネットの発生も抑制できる。更に、搬送路１１の排出部１１ｂの排出口１１ｃの近傍領域Ｒ２の回収トナー８ｂの排出性も維持でき、搬送路１１の排出部１１ｂにおける回収トナー８ｂの詰まりを防止できる。

次に、図８及び図９を用いて本発明に係る回収トナー搬送装置を備えた画像形成装置の第２実施形態の構成について説明する。尚、前記第１実施形態と同様に構成したものは同一の符号、或いは符号が異なっても同一の部材名を付して説明を省略する。図８は、本実施形態の搬送スクリューの構成を示す正面説明図である。図９は、本実施形態の搬送スクリューの螺旋状羽根の回転軸方向の離間ピッチの違いにより回収トナーの搬送力の比較を行った結果を示す図である。

前記第１実施形態の搬送スクリュー１０は、図６に示すように、画像形成領域Ｒ１に設けられた第一の螺旋状羽根１０ｅの外径Ｄ１（１０ｍｍ）を以下の通り設定した。搬送路１１の排出部１１ｂの排出口１１ｃの近傍領域Ｒ２に設けられた第二の螺旋状羽根１０ｆの外径Ｄ２（１４ｍｍ）よりも小さく設定した。

更に、画像形成領域Ｒ１に設けられた第一の螺旋状羽根１０ｅの回転軸１０ｄに沿った離間ピッチＰ１と、排出部１１ｂの排出口１１ｃの近傍領域Ｒ２に設けられた第二の螺旋状羽根１０ｆの回転軸１０ｄに沿った離間ピッチＰ２とを等しく１０ｍｍに設定した。本実施形態では、図８に示すように、搬送スクリュー１０の第一の螺旋状羽根１０ｅの外径Ｄ１（１０ｍｍ）を、第二の螺旋状羽根１０ｆの外径Ｄ２（１４ｍｍ）よりも小さく設定したのは前記第１実施形態と同様である。

本実施形態では、更に、第二の螺旋状羽根１０ｆの回転軸１０ｄに沿った離間ピッチＰ２（２０ｍｍ）を、第一の螺旋状羽根１０ｅの回転軸１０ｄに沿った離間ピッチＰ１（１０ｍｍ）よりも大きくなるように設定した。

即ち、第一の螺旋状羽根１０ｅの回転軸１０ｄに沿った離間ピッチＰ１（１０ｍｍ）を第二の螺旋状羽根１０ｆの回転軸１０ｄに沿った離間ピッチＰ２（２０ｍｍ）よりも小さく設定した。これにより第１実施形態よりも更に搬送路１１の排出部１１ｂの排出口１１ｃの近傍領域Ｒ２において回収トナー８ｂの搬送力を上げることができる。

また、本実施形態では、図８に示す搬送スクリュー１０の第一、第二の螺旋状羽根１０ｅ，１０ｆの回転軸１０ｄに対して直交する平面ａに対する傾斜角度θ１，θ２を等しく１５°に設定した。

本実施形態の搬送スクリュー１０の第二の螺旋状羽根１０ｆの回転軸１０ｄに沿った離間ピッチＰ２を大きく設定する。これにより搬送路１１内の排出部１１ｂの排出口１１ｃの近傍領域Ｒ２の回収トナー８ｂを該第二の螺旋状羽根１０ｆにより図２の矢印Ｘ方向に搬送する搬送力が上がることが確認されている。

例えば、従来の画像形成領域Ｒ１に設けられる第一の螺旋状羽根１０ｅの回転軸１０ｄに沿った離間ピッチＰ１を１０ｍｍとする。そして、離間ピッチＰ１（１０ｍｍ）の１．５倍である１５ｍｍに搬送路１１内の排出部１１ｂの排出口１１ｃの近傍領域Ｒ２に設けられる第二の螺旋状羽根１０ｆの回転軸１０ｄに沿った離間ピッチＰ２を設定する。

すると、第二の螺旋状羽根１０ｆにより回収トナー８ｂを図２の矢印Ｘ方向に搬送する搬送力が、第一の螺旋状羽根１０ｅにより回収トナー８ｂを図２の矢印Ｘ方向に搬送する搬送力よりも約４％〜５％の搬送力の向上が見られた。

第二の螺旋状羽根１０ｆの回転軸１０ｄに沿った離間ピッチＰ２は、第一の螺旋状羽根１０ｅの回転軸１０ｄに沿った離間ピッチＰ１の１．１倍〜２．０倍に設定すると良い。

前記離間ピッチＰ２が前記離間ピッチＰ１の１．０倍よりも小さい場合がある。その場合は、搬送路１１内の排出部１１ｂの排出口１１ｃの近傍領域Ｒ２において第二の螺旋状羽根１０ｆにより回収トナー８ｂを図２の矢印Ｘ方向に搬送する搬送力が充分に得られない。このため排出部１１ｂの排出口１１ｃ付近で回収トナー８ｂの詰まりが発生し、搬送スクリュー１０が破損する恐れがある。

また、前記離間ピッチＰ２が前記離間ピッチＰ１の２．０倍よりも大きい場合がある。その場合は、搬送路１１内の排出部１１ｂの排出口１１ｃの近傍領域Ｒ２における回収トナー８ｂ内で第二の螺旋状羽根１０ｆが空回りを起こす。このため搬送力の低下から回収トナー８ｂに詰まりが発生し、搬送スクリュー１０が破損する恐れがある。

本実施形態の搬送スクリュー１０の画像形成領域Ｒ１に設けられた第一の螺旋状羽根１０ｅの回転軸１０ｄに沿った離間ピッチＰ１を１０ｍｍに設定した。そして、第二の螺旋状羽根１０ｆの回転軸１０ｄに沿った離間ピッチＰ２は、第一の螺旋状羽根１０ｅの離間ピッチＰ１（１０ｍｍ）の１．１倍〜２．０倍（１１ｍｍ〜２０ｍｍ）に適宜設定することができる。

図９は、搬送スクリュー１０の第二の螺旋状羽根１０ｆの回転軸１０ｄに沿った離間ピッチＰ２を変更したときの該第二の螺旋状羽根１０ｆにより回収トナー８ｂを図２の矢印Ｘ方向に搬送する搬送力の比較を示す。図９に示すグラフｆは前記第１実施形態のように、搬送スクリュー１０の第一、第二の螺旋状羽根１０ｅ，１０ｆの回転軸１０ｄに沿った離間ピッチＰ１，Ｐ２を等しく１０ｍｍに設定した場合である。その場合の第二の螺旋状羽根１０ｆにより回収トナー８ｂを図２の矢印Ｘ方向に搬送する搬送力を搬送路１１の排出部１１ｂの排出口１１ｃから排出される回収トナー８ｂの排出量で示したものである。

図９に示すグラフｅは本実施形態のように、搬送スクリュー１０の画像形成領域Ｒ１に設けられた第一の螺旋状羽根１０ｅの回転軸１０ｄに沿った離間ピッチＰ１を１０ｍｍに設定した。そして、搬送路１１内の排出部１１ｂの排出口１１ｃの近傍領域Ｒ２に設けられる第二の螺旋状羽根１０ｆの回転軸１０ｄに沿った離間ピッチＰ２を２０ｍｍに設定した。その場合の第二の螺旋状羽根１０ｆにより回収トナー８ｂを図２の矢印Ｘ方向に搬送する搬送力を搬送路１１の排出部１１ｂの排出口１１ｃから排出される回収トナー８ｂの排出量で示したものである。

図９に示すように、前記第二の螺旋状羽根１０ｆの離間ピッチＰ２を前記第一の螺旋状羽根１０ｅの離間ピッチＰ１よりも大きくしたグラフｅでは以下の通りである。前記第二の螺旋状羽根１０ｆの離間ピッチＰ２と前記第一の螺旋状羽根１０ｅの離間ピッチＰ１とが等しいグラフｆに対して回収トナー８ｂの搬送力は平均で８％、最大で１１％向上することが確認できた。他の構成は前記第１実施形態と同様に構成され、同様の効果を得ることが出来る。

次に、図１０を用いて本発明に係る回収トナー搬送装置を備えた画像形成装置の第３実施形態の構成について説明する。図１０は、本実施形態の搬送スクリュー１０の構成を示す正面説明図である。尚、前記各実施形態と同様に構成したものは同一の符号、或いは符号が異なっても同一の部材名を付して説明を省略する。前記第２実施形態では、図８に示す搬送スクリュー１０の第一、第二の螺旋状羽根１０ｅ，１０ｆの回転軸１０ｄに対して直交する平面ａに対する傾斜角度θ１，θ２を等しく１５°に設定した。

本実施形態では、図１０に示すように、搬送路１１の排出部１１ｂの排出口１１ｃの近傍領域Ｒ２に設けられた第二の螺旋状羽根１０ｆの回転軸１０ｄに対して直交する平面ａに対する第二の傾斜角度θ２（２０°）を以下の通り設定した。搬送スクリュー１０の画像形成領域Ｒ１に設けられた第一の螺旋状羽根１０ｅの回転軸１０ｄに対して直交する平面ａに対する第一の傾斜角度θ１（１５°）よりも大きくなるように設定した。

即ち、本実施形態では、搬送スクリュー１０の第一の螺旋状羽根１０ｅの回転軸１０ｄに対して直交する平面ａに対する第一の傾斜角度θ１（１５°）を以下の通り設定した。第二の螺旋状羽根１０ｆの回転軸１０ｄに対して直交する平面ａに対する第二の傾斜角度θ２（２０°）よりも小さく設定した。

搬送スクリュー１０の第一、第二の螺旋状羽根１０ｅ，１０ｆを回転軸１０ｄに対して傾けると回収トナー８ｂの搬送性は大きくなる。そこで本実施形態では、第二の螺旋状羽根１０ｆの回転軸１０ｄに対して直交する平面ａに対する第二の傾斜角度θ２（２０°）を第一の螺旋状羽根１０ｅの回転軸１０ｄに対して直交する平面ａに対する第一の傾斜角度θ１（１５°）よりも大きく設定した。これにより搬送路１１の排出部１１ｂの排出口１１ｃ付近における回収トナー８ｂの詰まりを解消することができる。

本実施形態では、搬送路１１の排出部１１ｂの排出口１１ｃの近傍領域Ｒ２に設けられた第二の螺旋状羽根１０ｆの回転軸１０ｄに対して直交する平面ａに対する第二の傾斜角度θ２を２０°に設定した。これに対して、画像形成領域Ｒ１に設けられた第一の螺旋状羽根１０ｅの回転軸１０ｄに対して直交する平面ａに対する第一の傾斜角度θ１を１５°に設定した。

これにより搬送路１１内の画像形成領域Ｒ１の第一の螺旋状羽根１０ｅによる回収トナー８ｂの図６の矢印Ｘ方向の搬送速度を以下の通り遅らせることができる。搬送路１１の排出部１１ｂの排出口１１ｃの近傍領域Ｒ２の第二の螺旋状羽根１０ｆによる回収トナー８ｂの図６の矢印Ｘ方向の搬送速度よりも１０％程度遅らせることができる。

これにより搬送路１１の開口１１ａを介して感光ドラム１の表面と、搬送路１１内の搬送スクリュー１０との間の空間における回収トナー８ｂの図４の矢印Ｆ方向の対流時間をより長くとることができる。これにより研磨剤を含む回収トナー８ｂによる搬送路１１の開口１１ａに接する感光ドラム１の表面の研磨時間をより長く取ることが出来、画像流れの発生を抑制することができ、紙粉ネットの発生も抑制できる。更に、搬送路１１の排出部１１ｂの排出口１１ｃの近傍領域Ｒ２における回収トナー８ｂの排出性も維持できるため回収トナー８ｂの詰まりも起こらないことが確認できた。

搬送路１１の排出部１１ｂの排出口１１ｃの近傍領域Ｒ２に設けられた第二の螺旋状羽根１０ｆの回転軸１０ｄに対して直交する平面ａに対する第二の傾斜角度θ２は以下の通り傾斜させることが望ましい。画像形成領域Ｒ１に設けられた第一の螺旋状羽根１０ｅの回転軸１０ｄに対して直交する平面ａに対する第一の傾斜角度θ１に対して、２°〜５°の範囲で大きく傾斜させることが望ましい。本実施形態では、図１０に示すように、搬送スクリュー１０の第一の螺旋状羽根１０ｅの外径Ｄ１（１０ｍｍ）と、第二の螺旋状羽根１０ｆの外径Ｄ２（１０ｍｍ）を等しく設定した。他の構成は前記各実施形態と同様に構成され、同様の効果を得ることが出来る。

１…感光ドラム（像担持体）
２…クリーニングブレード（回収手段）
８ｂ…回収トナー（トナー）
１０…搬送スクリュー（搬送手段）
１１ｂ…排出部

本発明は、プリンタ、複写機、ファクシミリ装置等の画像形成装置に設けられる残留トナー搬送装置に関するものである。

本発明は前記課題を解決するものであり、その目的とするところは、残留トナーの対流性を保ちながら、搬送路の排出部における残留トナーの詰まりを防止できる残留トナー搬送装置を提供するものである。

前記目的を達成するための本発明に係る残留トナー搬送装置の代表的な構成は、表面にトナー像を担持可能な像担持体と、記録材に転写されずに前記像担持体の表面に残留したトナーを導入する導入部と、前記導入部から導入されるトナーを、搬送路を通して該トナーを排出する排出部へ搬送する搬送手段であって、第１の搬送路における所定時間あたりの搬送量が、前記第１の搬送路よりも搬送方向下流側の第２の搬送路における搬送量未満となるように前記トナーを搬送する搬送手段と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、残留トナーの対流性を保ちながら搬送路の排出部における残留トナーの詰まりを防止できる。

本発明に係る画像形成装置の構成を示す断面説明図である。 第１実施形態の残留トナー搬送装置の構成を示す断面説明図である。 第１実施形態の残留トナー搬送装置の構成を示す斜視説明図である。 図２のＧ−Ｇ断面図である。 図２のＨ−Ｈ断面図である。 第１実施形態の搬送スクリューの構成を示す正面説明図である。 搬送スクリューの螺旋状羽根の外径の違いにより残留トナーの搬送力の比較を行った結果を示す図である。 第２実施形態の搬送スクリューの構成を示す正面説明図である。 第２実施形態の搬送スクリューの螺旋状羽根の回転軸方向の離間ピッチの違いにより残留トナーの搬送力の比較を行った結果を示す図である。 第３実施形態の搬送スクリューの構成を示す正面説明図である。

図により本発明に係る残留トナー搬送装置を備えた画像形成装置の一実施形態を具体的に説明する。

先ず、図１〜図７を用いて本発明に係る残留トナー搬送装置を備えた画像形成装置の第１実施形態の構成について説明する。

＜残留トナー搬送装置＞
次に、図２〜図６を用いて残留トナー搬送装置１４の構成について説明する。図２は、本実施形態の残留トナー搬送装置１４の構成を示す断面説明図である。図３は、本実施形態の残留トナー搬送装置１４の構成を示す斜視説明図である。図４は図２におけるＧ−Ｇ断面図であり、本実施形態の搬送路１１内の画像形成領域Ｒ１における回収トナー８ｂの様子を示す説明図である。図５は図２におけるＨ−Ｈ断面図であり、本実施形態の搬送路１１内の画像形成領域Ｒ１よりも回収トナー８ｂの搬送方向下流側で排出部１１ｂの排出口１１ｃ近傍における回収トナー８ｂの様子を示す説明図である。図６は、本実施形態の搬送スクリュー１０の構成を示す正面説明図である。

次に、図８及び図９を用いて本発明に係る残留トナー搬送装置を備えた画像形成装置の第２実施形態の構成について説明する。尚、前記第１実施形態と同様に構成したものは同一の符号、或いは符号が異なっても同一の部材名を付して説明を省略する。図８は、本実施形態の搬送スクリューの構成を示す正面説明図である。図９は、本実施形態の搬送スクリューの螺旋状羽根の回転軸方向の離間ピッチの違いにより回収トナーの搬送力の比較を行った結果を示す図である。

次に、図１０を用いて本発明に係る残留トナー搬送装置を備えた画像形成装置の第３実施形態の構成について説明する。図１０は、本実施形態の搬送スクリュー１０の構成を示す正面説明図である。尚、前記各実施形態と同様に構成したものは同一の符号、或いは符号が異なっても同一の部材名を付して説明を省略する。前記第２実施形態では、図８に示す搬送スクリュー１０の第一、第二の螺旋状羽根１０ｅ，１０ｆの回転軸１０ｄに対して直交する平面ａに対する傾斜角度θ１，θ２を等しく１５°に設定した。

１…感光ドラム（像担持体）
２…クリーニングブレード（導入部）
８ｂ…回収トナー（トナー）
１０…搬送スクリュー（搬送手段）
１１ｂ…排出部

Claims (11)

1. 像担持体の表面に残留したトナーを回収する回収手段と、
   前記回収手段により回収されるトナーを、該トナーを排出する排出部へ搬送方向上流よりも下流で搬送速度が速くなるように搬送する搬送手段と、
   を有することを特徴とする回収トナー搬送装置。
2. 前記搬送手段は、前記回収手段における前記像担持体のトナー像が形成される領域に対向する第一の領域での搬送速度を、前記第一の領域よりも搬送方向下流で前記像担持体のトナー像が形成される領域に対向しない第二の領域の搬送速度よりも遅くすることを特徴とする請求項１に記載の回収トナー搬送装置。
3. 前記搬送手段は、螺旋状羽根により構成されることを特徴とする請求項２に記載の回収トナー搬送装置。
4. 前記第一の領域の螺旋状羽根の外径を、前記第二の領域の螺旋状羽根の外径よりも小さく設定したことを特徴とする請求項３に記載の回収トナー搬送装置。
5. 前記搬送手段が設けられる搬送路の前記像担持体に対向する開口と、前記第一の螺旋状羽根の外周端部との間の第一の距離は、前記第一の螺旋状羽根の半径の１．３倍〜２．５倍の範囲に設定され、
   前記搬送路の前記像担持体に対向する開口と、前記第二の螺旋状羽根の外周端部との間の第二の距離は、前記第二の螺旋状羽根の半径の０．８倍〜１．３倍の範囲未満に設定されることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の回収トナー搬送装置。
6. 前記第一の領域の螺旋状羽根の回転軸に沿った第一の離間ピッチを、前記第二の領域の螺旋状羽根の回転軸に沿った第二の離間ピッチよりも小さく設定したことを特徴とする請求項３〜５のいずれか１項に記載の回収トナー搬送装置。
7. 前記第二の離間ピッチは、前記第一の離間ピッチの１．１倍〜２．０倍の範囲に設定されることを特徴とする請求項６に記載の回収トナー搬送装置。
8. 前記第一の螺旋状羽根の回転軸に対して直交する平面に対する第一の傾斜角度を、前記第二の螺旋状羽根の回転軸に対して直交する平面に対する第二の傾斜角度よりも小さく設定したことを特徴とする請求項３〜７のいずれか１項に記載の回収トナー搬送装置。
9. 前記第二の傾斜角度は、前記第一の傾斜角度に対して、２°〜５°の範囲で大きく設定されることを特徴とする請求項８に記載の回収トナー搬送装置。
10. 前記搬送手段は、前記第一の領域の搬送速度を、前記回収手段により回収されるトナーを対流させ、前記像担持体の表面を研磨させるための速度に設定することを特徴とする請求項２〜９のいずれか１項に記載の回収トナー搬送装置。
11. 像担持体と、
    請求項１〜１０のいずれか１項に記載の回収トナー搬送装置と、
    を有することを特徴とする画像形成装置。

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