JP2022063386A - トナー搬送装置およびそれを備えたクリーニング装置並びに画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】トナーの固着を効果的に抑制しつつ、トナー搬送性能を維持可能なトナー搬送装置およびそれを備えたクリーニング装置並びに画像形成装置を提供する。【解決手段】トナー搬送路と、搬送スクリューと、掻き取り部材と、を備えたトナー搬送装置である。搬送スクリューは、回転軸と、回転軸の外周面に形成された螺旋羽根と、を有する。掻き取り部材は、搬送スクリューの外周面に当接し、搬送スクリューをトナー搬送路の底部に向かって押圧する多数のフリッカーが、搬送スクリューの軸方向に沿って所定の間隔で形成されている。フリッカーは、搬送スクリューの軸方向の中央部に位置する第１領域に当接する複数の第１フリッカーと、搬送スクリューの第１領域よりも軸方向の外側の第２領域に当接する複数の第２フリッカーと、を含んでいる。第１フリッカーの押圧力は、第２フリッカーの押圧力よりも小さい。【選択図】図５

Description

本発明は、像担持体の表面から除去された廃トナーや現像装置に補給されるトナーを搬送するトナー搬送装置、およびそれを備えたクリーニング装置並びに画像形成装置に関するものである。

コピー機、プリンター、ファクシミリ等の電子写真方式を用いる画像形成装置においては、主に粉末の現像剤（以下、トナーという）が使用され、感光体ドラム等の像担持体上に形成された静電潜像を現像装置内のトナーによって可視化し、そのトナー像を記録媒体上に転写した後、定着処理を行うプロセスが一般的である。このような画像形成装置では、感光体ドラム表面の残留トナーを除去するためのクリーニング装置が搭載されている。

このようなクリーニング装置では、ドラム表面から回収された廃トナーは、機械的ストレスにより外添剤の付着具合や粒径が不揃いとなる。さらに紙粉等も混入することにより廃トナーの流動性は悪くなる。こうしたことから、廃トナーは固化し易いものとなっている。また、近年のトナーの低融点化に伴い、高温環境化でトナーの流動性が低下し易くなっている。そのため、特に高温高湿環境において、流動性の低下した廃トナーが、トナー搬送路内に設けられた搬送スクリューの周囲（例えば螺旋羽根の間）で固化し、いわゆるブロッキング状態となって、トナーの搬送が困難になるという問題点があった。

そこで、トナーのブロッキングを抑制する方法が提案されており、例えば特許文献１、２には、軸方向に多数設けられたフィルム状のフリッカーを搬送スクリューに当接させて搬送スクリューへのトナーの付着を抑制する方法が開示されている。

特許文献１、２のフリッカーは、搬送スクリューの軸方向の全域に亘って設けられている。フリッカーは、搬送スクリューに当接し、その当接箇所で搬送スクリューをトナー搬送路の底部に向かって押圧している。フリッカーは、搬送スクリューの回転に伴い、搬送スクリューのもつ螺旋羽根に持ち上げられて弾性変形した状態と、復元力により搬送スクリューの回転軸に当接した状態とを繰り返し、往復することにより、回転軸の回転周期に合わせて弾性変形しながら揺動する。このように、フリッカーが搬送スクリューに当接することで、搬送スクリュー表面の廃トナーを掻き落とすことが可能になっている。

特開２００２－２７８４０１号公報 特開２００６－３４３３７１号公報

ここで、上述の通り、特許文献１、２のフリッカーは、搬送スクリューの軸方向の全域に亘って設けられている。また、搬送スクリューはフリッカーによってトナー搬送路の底部に向かって押圧されている。搬送スクリューは軸方向に細長い棒状体であるため、搬送スクリューの軸方向の中央部分周辺の領域は、この領域の軸方向の外側の領域よりも、たわみやすくなっている。従って、フリッカーの押圧力によって、搬送スクリューの軸方向の中央部がトナー搬送路の底部に向かってたわみ、このたわんだ箇所がトナー搬送路の底部に接触して搬送スクリューの回転が妨げられ、搬送スクリューのトナー搬送能力が低下するおそれがある。

なお、ここではクリーニング装置によって除去された廃トナーの搬送時におけるトナーの固化を例に挙げて説明したが、現像装置に補給される補給トナーの搬送時においても、高温高湿環境では同様の問題が発生する。

そこで、本発明は、上記問題に鑑みて、トナーの固着を効果的に抑制しつつ、トナー搬送性能を維持可能なトナー搬送装置およびそれを備えたクリーニング装置並びに画像形成装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために本発明の第１の構成は、トナー搬送路と、搬送スクリューと、掻き取り部材と、を備えたトナー搬送装置である。トナー搬送路は、トナーが搬送される。搬送スクリューは、トナー搬送路の内部に回転可能に配置される回転軸と、回転軸の外周面に形成された螺旋羽根と、を有する。掻き取り部材は、搬送スクリューの外周面に当接し、搬送スクリューをトナー搬送路の底部に向かって押圧する多数のフリッカーが、搬送スクリューの軸方向に沿って所定の間隔で形成されている。フリッカーは、搬送スクリューの軸方向の中央部に位置する第１領域に当接する複数の第１フリッカーと、搬送スクリューの第１領域よりも軸方向の外側の第２領域に当接する複数の第２フリッカーと、を含んでいる。第１フリッカーの押圧力は、第２フリッカーの押圧力よりも小さい。

本発明の第１の構成によれば、搬送スクリューの第１フリッカーの押圧力が、第２フリッカーの押圧力よりも小さくなっている。すなわち、第１領域に作用する押圧力が第２領域に作用する押圧力よりも小さいため、搬送スクリューの第１領域は、第２領域に比べて、たわみにくいものとなっている。このため、搬送スクリューが、軸方向の中央部に位置する第１領域でたわんでトナー搬送路の底部と接触するのを抑制し、搬送スクリューのトナー搬送能力が低下するのを抑制することが可能となっている。

したがって、トナーの固着を効果的に抑制しつつ、トナー搬送性能を維持可能なトナー搬送装置およびそれを備えたクリーニング装置並びに画像形成装置を提供することができる。

本発明のクリーニング装置７ａ～７ｄが搭載された画像形成装置１００の概略断面図 図１における画像形成部Ｐａ付近の拡大図 図２におけるクリーニング装置７ａ周辺の構成を示す側面断面図 本発明の第１実施形態に係る搬送スクリュー２９と掻き取り部材３１を軸方向（回転軸２９に対し垂直方向）から見た部分拡大図 本発明の第１実施形態に係る搬送スクリュー２９、および掻き取り部材３１を図４の上方側から平面視した平面図 第２実施形態に係る搬送スクリュー２９、および掻き取り部材３１を平面視した平面図 印刷枚数ごとの、クリーニング装置７ａ内のトナー増加量

以下、図面を参照しながら、本発明の第１実施形態について説明する。図１は、本発明のクリーニング装置７ａ、７ｂ、７ｃおよび７ｄが搭載された画像形成装置１００の概略断面図である。画像形成装置１００本体内には４つの画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、ＰｃおよびＰｄが、搬送方向上流側（図１では左側）から順に配設されている。これらの画像形成部
Ｐａ～Ｐｄは、異なる４色（マゼンタ、シアン、イエローおよびブラック）の画像に対応して設けられており、それぞれ帯電、露光、現像および転写の各工程によりマゼンタ、シアン、イエローおよびブラックの画像を順次形成する。

これらの画像形成部Ｐａ～Ｐｄには、各色の可視像（トナー像）を担持する感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃおよび１ｄ（像担持体）が配設されている。さらに図１において反時計回り方向に回転する中間転写ベルト８が各画像形成部Ｐａ～Ｐｄに隣接して設けられている。これらの感光体ドラム１ａ～１ｄ上に形成されたトナー像が、各感光体ドラム１ａ～１ｄに当接しながら移動する中間転写ベルト８上に順次転写された後、二次転写ユニット９において記録媒体の一例としての用紙Ｓ上に一度に転写される。さらに、定着部１３において用紙Ｓ上に定着された後、画像形成装置１００本体より排出される。感光体ドラム１ａ～１ｄを図１において時計回り方向に回転させながら、各感光体ドラム１ａ～１ｄに対する画像形成プロセスが実行される。

トナー像が転写される用紙Ｓは、画像形成装置１００内の下部に配置された用紙カセット１６内に収容されており、給紙ローラー１２ａおよびレジストローラー対１２ｂを介して二次転写ユニット９へと搬送される。

次に、画像形成装置１００における画像形成手順について説明する。ユーザーにより画像形成開始が入力されると、先ず、メインモーター（図示せず）により感光体ドラム１ａ～１ｄの回転が開始され、帯電装置２ａ～２ｄの帯電ローラー２１（図２参照）によって感光体ドラム１ａ～１ｄの表面を一様に帯電させる。次いで露光装置５から出射されたビーム光（レーザー光）によって感光体ドラム１ａ～１ｄの表面を光照射し、各感光体ドラム１ａ～１ｄ上に画像信号に応じた静電潜像を形成する。

現像装置３ａ～３ｄには、それぞれマゼンタ、シアン、イエローおよびブラックの各色のトナーが所定量充填されている。なお、後述のトナー像の形成によって各現像装置３ａ～３ｄ内に充填された二成分現像剤中のトナーの割合が規定値を下回った場合にはトナーコンテナ４ａ～４ｄから各現像装置３ａ～３ｄにトナーが補給される。この現像剤中のトナーは、現像装置３ａ～３ｄの現像ローラー２５（図２参照）により感光体ドラム１ａ～１ｄ上に供給され、静電的に付着する。これにより、露光装置５からの露光により形成された静電潜像に応じたトナー像が形成される。

そして、一次転写ローラー６ａ～６ｄにより一次転写ローラー６ａ～６ｄと感光体ドラム１ａ～１ｄとの間に所定の転写電圧で電界が付与され、感光体ドラム１ａ～１ｄ上のマゼンタ、シアン、イエローおよびブラックのトナー像が中間転写ベルト８上に一次転写される。これらの４色の画像は、所定のフルカラー画像形成のために予め定められた所定の位置関係をもって形成される。その後、引き続き行われる新たな静電潜像の形成に備え、感光体ドラム１ａ～１ｄの表面に残留したトナーがクリーニング装置７ａ～７ｄのクリーニングブレード２８（図２参照）により除去される。

ベルト駆動モーター（図示せず）による駆動ローラー１０の回転に伴い中間転写ベルト８が反時計回り方向に回転を開始すると、用紙Ｓがレジストローラー対１２ｂから所定のタイミングで中間転写ベルト８に隣接して設けられた二次転写ユニット９へ搬送され、フルカラー画像が転写される。トナー像が転写された用紙Ｓは定着部１３へと搬送される。中間転写ベルト８の表面に残存したトナーはベルトクリーニングユニット１９によって除去される。

定着部１３に搬送された用紙Ｓは、定着ローラー対１３ａにより加熱および加圧されてトナー像が用紙Ｓの表面に定着され、所定のフルカラー画像が形成される。フルカラー画
像が形成された用紙Ｓは、複数方向に分岐した分岐部１４によって搬送方向が振り分けられ、そのまま（或いは、両面搬送路１８に送られて両面印字された後に）、排出ローラー対１５によって排出トレイ１７に排出される。

図２は、図１における画像形成部Ｐａ付近の拡大図である。図３は、図２における本発明の第１実施形態に係るクリーニング装置７ａ周辺の構成を示す側面断面図である。以下、感光体ドラム１ａ、帯電装置２ａ、クリーニング装置７ａ、トナー搬送装置１１０、を含む画像形成部Ｐａについて詳細に説明するが、画像形成部Ｐｂ～Ｐｄも同様の構成であるため説明を省略する。

図２に示すように、感光体ドラム１ａの周囲には、ドラム回転方向（図２の時計回り方向）に沿って帯電装置２ａ、現像装置３ａ、クリーニング装置７ａが配設され、中間転写ベルト８を挟んで一次転写ローラー６ａが配置されている。また、感光体ドラム１ａに対し中間転写ベルト８の回転方向上流側には中間転写ベルト８を挟んでテンションローラー１１に対向するベルトクリーニングユニット１９が配置されている。

感光体ドラム１ａは、アルミニウム製のドラム素管の外周面に感光層が積層されたものである。感光層としては、例えば有機光伝導体を利用した有機感光層（ＯＰＣ）や、シランガス等の蒸着等により製膜されたアモルファスシリコン（ａ－Ｓｉ）感光層等の無機感光層が用いられる。

帯電装置２ａは、感光体ドラム１ａに接触してドラム表面に帯電バイアスを印加する帯電ローラー２１と、帯電ローラー２１をクリーニングするためのブラシローラー２２とを有している。現像装置３ａは、現像容器２０内に攪拌搬送スクリュー２３、供給搬送スクリュー２４から成る２本の攪拌搬送部材と、現像ローラー２５とを有し、現像ローラー２５の表面に担持されたトナーを感光体ドラム１ａ表面に飛翔させて静電潜像をトナー像に現像する。

クリーニング装置７ａは、ハウジング２６と、摺擦ローラー２７（トナー除去機構）と、クリーニングブレード２８と、を備える。ハウジング２６は、摺擦ローラー２７、クリーニングブレード２８、搬送スクリュー２９、および掻き取り部材３１を内部に収容している。ハウジング２６は、感光体ドラム１ａに対向する開口部と、搬送スクリュー２９、および掻き取り部材３１を収納するトナー搬送路３７と、を有する。

摺擦ローラー２７は、ハウジング２６の開口部を介して感光体ドラム１ａの表面（外周面）に当接しており、ハウジング２６の前後方向（図３の紙面と垂直な方向）の側板（図示せず）に回転可能に軸支されている。摺擦ローラー２７は、図示しない駆動手段により感光体ドラム１ａとの当接面において同一方向（ウィズ方向）に回転駆動されることにより、感光体ドラム１ａの表面の残留トナーを除去するとともに感光体ドラム１ａの表面を摺擦して研磨する。摺擦ローラー２７により除去された残留トナーは、廃トナーとして、開口部を通じてハウジング２６のトナー搬送路３７内に収容される。

摺擦ローラー２７の線速は、感光体ドラム１ａの線速よりも速く（例えば１．２倍に）制御されている。摺擦ローラー２７としては、例えば金属シャフトの周囲にローラー体としてＥＰＤＭゴム製でアスカＣ硬度５５°の発泡体層を形成した構造が挙げられる。ローラー体の材質としてはＥＰＤＭゴムに限定されず、他の材質のゴムや発泡ゴム体であっても良く、アスカＣ硬度が１０～９０°の範囲のものが好適に使用される。

クリーニングブレード２８は、感光体ドラム１ａの回転方向（図３の時計回り方向）に対し、感光体ドラム１ａと摺擦ローラー２７との当接部よりも下流側において感光体ドラ
ム１ａに当接している。クリーニングブレード２８としては、例えばＪＩＳ硬度が７８°で厚み２ｍｍのポリウレタンゴム製のブレードが用いられる。クリーニングブレード２８の材質および硬度、寸法、感光体ドラム１ａへの取り付け角度、食い込み量および圧接力等は、感光体ドラム１ａの仕様に応じて適宜設定される。

図４は、搬送スクリュー２９と掻き取り部材３１を軸方向（回転軸２９ａに対し垂直方向）から見た部分拡大図である。図５は、搬送スクリュー２９、および掻き取り部材３１を図４の上方側から平面視した平面図である。

図４、図５に示すように、トナー搬送装置１１０は、トナー搬送路３７と、搬送スクリュー２９と、掻き取り部材３１とを備えている。搬送スクリュー２９は、トナー搬送路３７内に設けられた回転軸２９ａと、回転軸２９ａの外周面に一体形成された螺旋状の螺旋羽根２９ｂとを有する。回転軸２９ａは、ハウジング２６の内壁に回転可能に軸支されている。トナー搬送路３７に収容された廃トナーは、搬送スクリュー２９の回転軸２９ａを中心とした回転に伴って、螺旋羽根２９ｂによって軸方向に搬送され、クリーニング装置７ａの外部に排出される。

螺旋羽根２９ｂは、搬送スクリュー２９の軸方向の全域に亘って設けられている。搬送スクリュー２９の螺旋羽根２９ｂの設けられた領域を、羽根形成領域Ａ１とする（図５参照）。この羽根形成領域Ａ１のうち、軸方向の中央部に位置する領域を第１領域Ａ２とする。また、羽根形成領域Ａ１のうち、第１領域Ａ２よりも軸方向の外側に位置する領域を第２領域Ａ３とする（図５参照）。第１領域Ａ２は、羽根形成領域Ａ１の軸方向の長さの０．２倍以上、０．４倍以下の範囲である。

掻き取り部材３１は、搬送スクリュー２９の回転軸２９ａと並ぶように軸方向に延びる基部３２と、基部３２から搬送スクリュー２９に向かって延びる多数のフリッカー３３と、を備える。

基部３２は、ハウジング２６の内壁面に、接着剤等によって固定されている（図４参照）。フリッカー３３は、回転軸２９ａよりもハウジング２６の開口部に近い位置、すなわち回転軸２９ａを挟んでハウジング２６の底面３９と反対側から、搬送スクリュー２９に接触している（図３、図４参照）。フリッカー３３は、この搬送スクリュー２９との接触位置から、トナー搬送路３７の底部３８（トナー搬送路３７の底面３９、および底面３９から上方に立ち上がった立壁面４０を含んで構成されるトナー搬送路３７の内周面の部分）に向けて、搬送スクリュー２９を押圧している。

フリッカー３３は、搬送スクリュー２９の回転に伴い、螺旋羽根２９ｂに接触し、持ち上げられて弾性変形した状態（図４の実線）と、復元力により回転軸２９ａに当接した状態（図４の一点鎖線）とを繰り返すように弾性変形しながら揺動する。フリッカー３３は、回転軸２９ａに接触しているときに比べて、螺旋羽根２９ｂに持ち上げられているときの方が、大きくたわみ、搬送スクリュー２９を押圧する押圧力も大きくなる。

図５に示すように、フリッカー３３は、基部３２に連接されたフィルム状の矩形板状体である。フリッカー３３の先端部は自由端となっており、その先端部が搬送スクリュー２９に接触している。フリッカー３３は、回転軸２９ａの径方向に対して傾斜している。

フリッカー３３の材質としては、搬送スクリュー２９の螺旋羽根２９ｂに接触して揺動する弾性材料であれば特に制限はなく、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）製のシート（ルミラー（登録商標）シート）、テフロン（登録商標）シート、カプトン等の各種の摩擦抵抗の少ない合成樹脂製シートを使用することができるが、コストや耐久性等
の面からルミラーシートが好ましい。

多数のフリッカー３３は、第１フリッカー３３ａ、第２フリッカー３３ｂを含んで構成され、搬送スクリュー２９の羽根形成領域Ａ１の軸方向の全域に亘って、所定の間隔を隔てて複数並んでいる。各フリッカー３３の軸方向に並ぶ間隔は、螺旋羽根２９ｂの軸方向のピッチ以下となっている。

フリッカー３３は、搬送スクリュー２９の第１領域Ａ２に当接するように設けられた複数の第１フリッカー３３ａと、搬送スクリュー２９の第２領域Ａ３に当接するように設けられた複数の第２フリッカー３３ｂと、を含んで構成されている。第１フリッカー３３ａの搬送スクリュー２９への押圧力は、第２フリッカー３３ｂの搬送スクリュー２９への押圧力よりも小さい。

第１フリッカー３３ａ、および第２フリッカー３３ｂの長さ、幅、厚みは、第１フリッカー３３ａの弾性係数が第２フリッカー３３ｂのもつ弾性係数よりも小さくなるような値に設定されている。

第１フリッカー３３ａの幅を第１幅Ｗ１、第２フリッカー３３ｂの幅を第２幅Ｗ２とする。第１幅Ｗ１は、第１フリッカー３３ａの延びる方向（基部３２から第１フリッカー３３ａの先端部に向かう方向）に対して直交する方向における、第１フリッカー３３ａの幅である。第２幅Ｗ２は、第２フリッカー３３ｂの延びる方向（基部３２から第２フリッカー３３ｂの先端部に向かう方向）に対して直交する方向における、第２フリッカー３３ｂの幅である。

第２フリッカー３３ｂの第２幅Ｗ２は、第１フリッカー３３ａの第１幅Ｗ１よりも大きい。第２フリッカー３３ｂの第２幅Ｗ２は、第１フリッカー３３ａの第１幅Ｗ１の１．１倍以上、１．７倍以下の大きさにするのが好ましい。

上述の通り、フリッカー３３は、搬送スクリュー２９の外周面に接触し、搬送スクリュー２９の回転に伴って、螺旋羽根２９ｂに接触した状態と、回転軸２９ａに接触した状態とを繰り返すように揺動する。このフリッカー３３の接触によって、搬送スクリュー２９の外周面上の残留トナーを掻き落とすことが可能になっている。

また、上述の通り、搬送スクリュー２９の第１領域Ａ２に作用する第１フリッカー３３ａの押圧力は、第２領域Ａ３に作用する第２フリッカー３３ｂの押圧力よりも、小さくなっている。このため、搬送スクリュー２９の第１領域Ａ２はたわみにくくなっており、搬送スクリュー２９の第１領域Ａ２がトナー搬送路３７の底部３８に向かって変形して、底部３８に接触することを抑制することができる。したがって、搬送スクリュー２９の搬送能力の低下を抑制することが可能となっている。

また、フックの法則によれば、第１フリッカー３３ａ、および第２フリッカー３３ｂの搬送スクリュー２９への押圧力の大きさは、第１フリッカー３３ａ、第２フリッカー３３ｂのそれぞれの弾性係数の値に比例する。上述の通り、第１フリッカー３３ａの第１幅Ｗ１は、第２フリッカー３３ｂの第２幅Ｗ２よりも小さいため、第１フリッカー３３ａの弾性係数は、第２フリッカー３３ｂの弾性係数よりも、小さくなっている。このため、第１フリッカー３３ａの搬送スクリュー２９への押圧力が、第２フリッカー３３ｂの搬送スクリュー２９への押圧力よりも小さくなっている。したがって、搬送スクリュー２９が、第１領域Ａ２において、底部３８に向かって変形して、底部３８と接触するのを抑制することが可能になっている。

次に、本発明の第２実施形態について説明する。図６は、第２実施形態のクリーニング装置７ａの搬送スクリュー２９、および掻き取り部材３１を平面視した平面図である。

図６に示すように、第１フリッカー３３ａは、第２フリッカー３３ｂよりも長くなるように形成されている。すなわち、基部３２から第１フリッカー３３ａと搬送スクリュー２９との接触箇所までの長さＬ１は、基部３２から第２フリッカー３３ｂと搬送スクリュー２９との接触箇所までの長さＬ２よりも長い。

フックの法則によれば、第１フリッカー３３ａ、および第２フリッカー３３ｂの搬送スクリュー２９への押圧力の大きさは、基部３２から第１フリッカー３３ａ、第２フリッカー３３ｂのそれぞれの搬送スクリュー２９との接触箇所までの長さＬ１、Ｌ２に比例する。このため、上述のように、第１フリッカー３３ａの長さＬ１を第２フリッカー３３ｂの長さＬ２よりも長くすることで、第１フリッカー３３ａの搬送スクリュー２９への押圧力を、第２フリッカー３３ｂの搬送スクリュー２９への押圧力よりも小さくすることができる。なお、第１フリッカー３３ａの長さＬ１は、第２フリッカー３３ｂの長さＬ２の１．１倍以上、１．２倍以下にするのが好ましい。

次に、本発明の第３実施形態について説明する。本実施形態の第２フリッカー３３ｂの厚みＴ２は、第１フリッカー３３ａの厚みＴ１よりも厚い。このため、第２フリッカー３３ｂの弾性係数は、第１フリッカー３３ａの弾性係数よりも大きくなっている。したがって、上記各実施形態と同様に、第１フリッカー３３ａの搬送スクリュー２９への押圧力を、第２フリッカー３３ｂの搬送スクリュー２９への押圧力よりも小さくすることができる。なお、第２フリッカー３３ｂの厚みＴ２は、第１フリッカー３３ａの厚みＴ１の１．２倍以上、１．４倍以下にするのが好ましい。

その他、本発明は上記各実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、上記各実施形態においては、クリーニング装置７ａ～７ｄの研磨システムとして摺擦ローラー２７およびクリーニングブレード２８を備えた構成についてのみ説明しているが、本発明の構成は、例えば摺擦ローラー２７のみ、或いはクリーニングブレード２８のみを備えた構成や、摺擦ローラー２７に代えて清掃機能のみを有するクリーニングローラーを備えた構成、クリーニングブレード２８に代えてファーブラシを備えた構成等、搬送スクリュー２９を有する種々の構成のクリーニング装置に適用することができる。

また、上記第２実施形態、および第３実施形態のフリッカー３３は、第１実施形態のフリッカー３３と同様に、第１フリッカー３３ａの第１幅Ｗ１が、第２フリッカー３３ｂの第２幅Ｗ２よりも小さいものであっても良い。また、上記第１実施形態、および第２実施形態のフリッカー３３は、第３実施形態のフリッカー３３と同様に、第２フリッカー３３ｂの厚みＴ２が、第１フリッカー３３ａの厚みＴ１よりも厚いものであっても良い。また、上記第１実施形態、および第３実施形態のフリッカー３３は、第２実施形態のフリッカー３３と同様に、第１フリッカー３３ａの長さＬ１が、第２フリッカー３３ｂの長さＬ２よりも長いものであっても良い。

以下、実施例により本発明の効果についてさらに詳細に説明する。

第１フリッカー３３ａと第２フリッカー３３ｂの第１幅Ｗ１、第２幅Ｗ２、長さＬ１、Ｌ２、および厚みＴ１、Ｔ２と、トナー搬送装置１１０のトナー搬送性能との関係について調査した。試験方法としては、図３に示すクリーニング装置７ａ～７ｄが搭載された図１に示すような画像形成装置１００を用い、第１フリッカー３３ａの搬送スクリュー２９
を押圧する力を、第２フリッカー３３ｂの搬送スクリュー２９を押圧する力よりも、弱くした場合（本発明Ｎ１～Ｎ４）と、略等しくした場合（比較例Ｎ５）とで、複数枚の用紙を印刷した際のトナー搬送装置１１０のトナー搬送性能の変化を比較し、評価した。

本発明Ｎ１は、第２フリッカー３３ｂの第２幅Ｗ２を、第１フリッカー３３ａの第１幅Ｗ１の１．４倍とし、長さＬ１、Ｌ２はともに等しく、厚みＴ１、Ｔ２もともに等しく設定している。本発明Ｎ２は、第２フリッカー３３ｂの長さＬ２を、第１フリッカー３３ａの長さＬ１の１．１倍とし、第１幅Ｗ１、および第２幅Ｗ２はともに等しく、厚みＴ１、および厚みＴ２もともに等しく設定している。本発明Ｎ３は、第２フリッカー３３ｂの厚みＴ２を、第１フリッカー３３ａの厚みＴ１の１．３３倍とし、第１幅Ｗ１、および第２幅Ｗ２はともに等しく、長さＬ１、および長さＬ２もともに等しく設定している。本発明Ｎ４は、第２フリッカー３３ｂの厚みＴ２を、第１フリッカー３３ａの厚みＴ１の１．１倍とし、第１幅Ｗ１、および第２幅Ｗ２はともに等しく、長さＬ１、および長さＬ２もともに等しく設定している。

対して、比較例Ｎ５は、第１フリッカー３３ａの第１幅Ｗ１、長さＬ１、厚みＴ１のそれぞれを、第２フリッカー３３ｂの第２幅Ｗ２、長さＬ２、厚みＴ２のそれぞれと等しくなるように設定している。

ここで、クリーニング装置７ａ内部の総トナー量が常に一定となるように、クリーニング装置７ａの外部に排出される廃トナー量と、クリーニング装置７ａ内部に搬入されるトナー量とが略等しくなっている。しかし、トナー搬送装置１１０のトナー搬送性能が低下すると、クリーニング装置７ａの外部に排出される廃トナー量が低下する。このため、クリーニング装置７ａ内の総トナー量が増加し、クリーニング装置７ａの総重量も増加する。このクリーニング装置７ａの総重量の増加量が、トナー増加量となる。

そこで、本試験は、このトナー増加量を測定することで、トナー搬送装置１１０のトナー搬送能力の変化を評価する。具体的には、上記の画像形成装置１００によって用紙を１０万枚印刷し、印刷枚数が１万枚に達するごとに、クリーニング装置７ａの総重量を測定し、試験前（印刷枚数０枚）の総重量に対する重量増加量、すなわちクリーニング装置７ａ内のトナー増加量を記録した。試験途中でトナー増加量が基準値である２５ｇを大きく超え、その後もトナー増加量の値が増大を続けた場合に、トナー搬送装置１１０のトナー搬送性能が低下したといえる。具体的には、クリーニング装置７ａの重量変化量をＷ［ｇ］、印字枚数をｔ［枚］としたとき、以下の式（１）が成り立つ。
Ｗ（ｔ）＝∫｛廃トナー回収量（ｔ）－廃トナー排出量（ｔ）｝ｄｔ・・・（１）
即ち、搬送スクリュー２９の搬送性能が維持されているとＷ（ｔ）は一定重量に収束する。搬送スクリュー２９の搬送性能が低下するとＷ（ｔ）は急増し、一定重量以上に達する。結果を、表１と図７に示す。

本発明Ｎ１は、印刷枚数が５万枚に達するまで、トナー増加量は増大している。しかし、６万枚以降のトナー増加量は大きく変化することなく、図７のグラフにおいても横ばいの状態となっている。印刷枚数が１０万枚に達した時点で、トナー増加量は最も大きく、１５ｇとなっている。すなわち、本発明Ｎ１のトナー増加量は、用紙を１０万枚印刷する間に、基準値である２５ｇを超えることはない。

本発明Ｎ２は、印刷枚数が５万枚に達するまで、トナー増加量は増大し続ける。しかし、６万枚以降のトナー増加量は、僅かに変化するものの、その変化量は０枚～５万枚までの間の変化量よりも小さく、図７のグラフも緩やかな勾配となっている。印刷枚数が１０万枚に達した時点で、トナー増加量は最も大きく、１９ｇとなっている。すなわち、本発明Ｎ２のトナー増加量は、用紙を１０万枚印刷する間に、基準値である２５ｇを超えることはない。

本発明Ｎ３は、印刷枚数が６万枚に達するまで、トナー増加量は増大している。しかし、７万枚以降のトナー増加量は、大きく変化することなく横ばいの状態となっている。印刷枚数が９万枚に達した時点で、トナー増加量は最も大きく、２１ｇとなっている。すなわち、本発明Ｎ３のトナー増加量は、用紙を１０万枚印刷する間に、基準値である２５ｇを超えることはない。

本発明Ｎ４は、印刷枚数が７万枚に達するまで、トナー増加量が増大し続けている。印刷枚数が７万枚に達した時点で、トナー増加量は２７ｇと最大の値になっており、基準値である２５ｇを僅かに超えている。しかし、印刷枚数８万枚以降、トナー増加量は大きく変化することなく、基準値（２５ｇ）と略等しい値で推移しており、図７のグラフにおいても、略横ばいのグラフとなっている。

一方、比較例Ｎ５は、印刷枚数の増加とともにトナー増加量も増大し、印刷枚数６万枚終了時点で２４．７５ｇとなっており、基準値（２５ｇ）と略等しくなっている。印刷枚数７万枚以降のトナー増加量は、基準値を大きく超えて増大し続け、印刷枚数８万枚終了時点で８０ｇとなっている。なお、印刷枚数が８万枚を超えた後に、廃トナーがトナー搬
送路３７内で詰まってしまい、搬送スクリュー２９がロックしたため、印刷枚数が９万枚に達する前に試験を終了した。

以上のことから、本発明Ｎ１～Ｎ３は、トナー搬送装置１１０のトナー搬送性能の低下を抑制することができている。また本発明Ｎ４についても、トナー増加量は、基準値（２５ｇ）を僅かに超える程度であって大きく超えることはなく、僅かに超えた後もトナー増加量は殆ど変化していない。このため、トナー搬送装置１１０のトナー搬送性能の低下を抑制することができている。一方、比較例Ｎ５では、試験途中にトナー増加量が基準値を大きく超え、その後もトナー増加量の増大が続いていたことから、トナー搬送性能の低下を確認することができた。

従って、第１フリッカー３３ａの搬送スクリュー２９を押圧する力と、第２フリッカー３３ｂの搬送スクリュー２９とが略等しい場合には、トナー搬送装置１１０のトナー搬送性能が低下することを確認することができた。また、第１フリッカー３３ａの搬送スクリュー２９を押圧する力を、第２フリッカー３３ｂの搬送スクリュー２９を押圧する力よりも弱くした、本発明Ｎ１～Ｎ４を採用することで、トナー搬送装置１１０のトナー搬送性能を維持可能であることが確認された。さらに、第２フリッカー３３ｂの厚みＴ２は、第１フリッカー３３ａの厚みＴ１の１．１倍よりも大きくすることで、より効果的にトナー搬送装置１１０のトナー搬送性能を維持できることが確認できた。

本発明は、像担持体の表面から除去された廃トナーや現像装置に補給されるトナーを搬送するトナー搬送装置に利用可能である。本発明の利用によりトナーの固着を効果的に抑制しつつ、トナー搬送性能を維持可能なトナー搬送装置およびそれを備えたクリーニング装置並びに画像形成装置を提供することができる。

１ａ～１ｄ 感光体ドラム（像担持体）
７ａ～７ｄ クリーニング装置
２６ ハウジング
２７ 摺擦ローラー（トナー除去機構）
２９ 搬送スクリュー
２９ａ 回転軸
２９ｂ 螺旋羽根
３１ 掻き取り部材
３２ 基部
３３ フリッカー
３３ａ 第１フリッカー
３３ｂ 第２フリッカー
３７ トナー搬送路
３８ 底部
１００ 画像形成装置
１１０ トナー搬送装置
Ａ２ 第１領域
Ａ３ 第２領域
Ｌ１ 基部から第１フリッカーと搬送スクリューとの接触箇所までの長さ
Ｌ２ 基部から第２フリッカーと搬送スクリューとの接触箇所までの長さ
Ｗ１ 第１幅
Ｗ２ 第２幅
Ｔ１ 第１フリッカーの厚み
Ｔ２ 第２フリッカーの厚み

Claims (11)

1. トナーが搬送されるトナー搬送路と、
   前記トナー搬送路の内部に回転可能に配置される回転軸と、前記回転軸の外周面に形成された螺旋羽根と、を有する搬送スクリューと、
   前記搬送スクリューの外周面に当接し、前記搬送スクリューを前記トナー搬送路の底部に向かって押圧する多数のフリッカーが、前記搬送スクリューの軸方向に沿って所定の間隔で形成された掻き取り部材と、
   を備えたトナー搬送装置において、
   前記フリッカーは、前記搬送スクリューの前記軸方向の中央部に位置する第１領域に当接する複数の第１フリッカーと、前記搬送スクリューの前記第１領域よりも前記軸方向の外側の第２領域に当接する複数の第２フリッカーと、を含み、
   前記第１フリッカーの押圧力は、前記第２フリッカーの押圧力よりも小さいことを特徴とするトナー搬送装置。
2. 前記フリッカーは、前記搬送スクリューの前記軸方向の全域に亘って設けられており、
   前記第１領域は、前記搬送スクリューの軸方向の中央部を中心とする前記搬送スクリューの前記軸方向の全域の長さの０．２倍以上、０．４倍以下の範囲であることを特徴とする請求項１に記載のトナー搬送装置。
3. 前記掻き取り部材は、前記軸方向に沿って延びる基部を有し、前記第１フリッカーおよび前記第２フリッカーは前記基部から前記搬送スクリューに向かって延びており、
   前記第１フリッカーの弾性係数は、前記第２フリッカーの弾性係数よりも、小さいことを特徴とする請求項１または２に記載のトナー搬送装置。
4. 前記第２フリッカーの、前記基部から前記搬送スクリューに向かって延びる方向に直交する方向の第２幅は、前記第１フリッカーの、前記基部から前記搬送スクリューに向かって延びる方向に直交する方向の第１幅よりも大きいことを特徴とする請求項３に記載のトナー搬送装置。
5. 前記第２フリッカーの前記第２幅は、前記第１フリッカーの前記軸方向の前記第１幅の１．１倍以上、１．７倍以下の大きさであることを特徴とする請求項４に記載のトナー搬送装置。
6. 前記基部から前記第１フリッカーと前記搬送スクリューとの接触箇所までの長さは、前記基部から前記第２フリッカーと前記搬送スクリューとの接触箇所までの長さよりも、長いことを特徴とする請求項３から５のいずれかに記載のトナー搬送装置。
7. 前記基部から前記第１フリッカーと前記搬送スクリューとの接触箇所までの長さは、前記基部から前記第２フリッカーと前記搬送スクリューとの接触箇所までの長さの１．１倍以上、１．２倍以下であることを特徴とする請求項６に記載のトナー搬送装置。
8. 前記第２フリッカーの厚みは、前記第１フリッカーの厚みよりも厚いことを特徴とする請求項３から７のいずれかに記載のトナー搬送装置。
9. 前記第２フリッカーの厚みは、前記第１フリッカーの厚みの１．２倍以上、１．４倍以下であることを特徴とする請求項８に記載のトナー搬送装置。
10. 像担持体に接触するように設けられ、前記像担持体の表面に残存する残留トナーを除去するトナー除去機構と、
    前記トナー除去機構を収納するとともに、前記トナー除去機構によって除去された前記残留トナーを貯留するハウジングと、
    前記ハウジングの内部に貯留された前記残留トナーを前記ハウジングの外部に搬送する請求項１から９のいずれかに記載のトナー搬送装置と、
    を備えたクリーニング装置。
11. 請求項１０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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