JP2022150541A - クリーニング装置およびそれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】トナー搬送性能を維持可能なクリーニング装置、およびそれを備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】クリーニング装置は、ハウジングと、クリーニングブレードと、トナー搬送路と、搬送スクリューと、第１フリッカーと、第２フリッカーと、を備える。搬送スクリューは、トナー搬送路の内部に回転可能に支持された回転軸と、回転軸の外周面に形成された螺旋羽根とを有する。第１フリッカーは、第１基部と、複数の第１接触片とを有する。第２フリッカーは、第２基部と、複数の第２接触片とを有する。回転軸に対する各第１フリッカーの押圧力と各第２フリッカーの押圧力との合力の作用線の所定回り方向の傾斜角θ１が、クリーニングブレードの先端部と搬送スクリューの外周面とを通過する一対の接線のうちの第２フリッカーに近い側の接線に対する法線の傾斜角θ２と、第１フリッカーに近い側の接線に対する法線の傾斜角θ３との間にある。【選択図】図４

Description

本発明は、クリーニング装置およびそれを備えた画像形成装置に関するものである。

一般的な電子写真方式を用いる画像形成装置（コピー機、プリンタ、ＦＡＸ等）では、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（粉末状の現像剤）によって可視化し、そのトナー像を直接或いは中間転写体を介して記録媒体上に転写した後、定着処理を行う。このような画像形成装置には、像担持体や中間転写体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は、ドラム表面の残留トナーを除去するトナー除去機構と、除去した廃トナーを搬送するトナー搬送路が形成されたハウジングと、トナー搬送路内の廃トナーをハウジング外部に設けられた廃トナー回収容器へ搬送する搬送スクリューと、を備えている。ハウジングのドラム表面と重なる位置には開口部が形成されており、この開口部を通じて、廃トナーが搬送路へ投入される。

ところで、廃トナーは、機械的ストレスによって、その粒形や外添剤の付着具合が不揃いなものとなり、流動性が悪化するおそれがある。さらに、紙粉等の混入により、廃トナーの流動性がより悪化し、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さらに低下し易くなっている。このため、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、廃トナーによるブロッキング状態を抑制する方法が種々提案されており、例えば、特許文献１、２には、複数のフィルム状のフリッカーを搬送スクリューに当接させる構成を採用したクリーニング装置が開示されている。

特許文献１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した状態で搬送スクリューが回転することで、搬送スクリューに付着した廃トナーが、フリッカーによって掻き取られ、搬送スクリューに廃トナーが固着しにくくなっている。

しかし、特許文献１のクリーニング装置は、搬送スクリューの外周面上にフリッカーが当接しない箇所、いわゆるデッドスペースが存在する。このため、このデッドスペースにトナーが付着したまま固着してしまい、搬送能力の低下につながるおそれがある。また、仮に、デッドスペースを小さくするべくフリッカーの枚数を増やした場合、開口部から投入された廃トナーがフリッカーに遮られてトナー搬送路内に投入されにくくなり、却ってトナー搬送能力が低下するおそれもある。

そこで、特許文献２のクリーニング装置は、第１フリッカーと、第２フリッカーの、２つのフリッカーを備える構成を採用している。第１フリッカー、および第２フリッカーは、互いに接触しており、その接触箇所よりも先端に近い位置で搬送スクリューに当接して、搬送スクリューを押圧している（特許文献２の図２参照）。２つのフリッカーが搬送スクリューに当接することで、上記のデッドスペースが狭くなり、搬送スクリューの表面上のトナーをより効率的に掻き取ることができる。

特開２００８―１５８１７０号公報 特開平４－１７２４８４号公報

ところで、特許文献２のクリーニング装置は、第１フリッカーが搬送スクリューを押圧する力と、第２フリッカーが搬送スクリューを押圧する力との合力の大きさによっては、搬送スクリューが一方向に向かって変形するおそれがある。このとき、搬送スクリューの変形が、トナー搬送路の底面から離れる方向への変形である場合、搬送スクリューとトナー搬送路の底面との隙間が広がって、その隙間の周辺にトナーが滞留し、トナー搬送性能が低下したり、トナーが固着したりして、トナーの排出不良が生じるおそれがある。

本発明は、上記問題に鑑み、トナーの排出不良が生じるのを抑制し、トナー搬送性能を維持可能なクリーニング装置、およびそれを備えた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、ハウジングと、クリーニングブレードと、トナー搬送路と、搬送スクリューと、第１フリッカーと、第２フリッカーと、を備えるクリーニング装置である。ハウジングは、像担持体の外周面と重なる開口部が形成され、像担持体の外周面から除去された廃トナーが開口部を通じて内部に投入される。クリーニングブレードは、開口部から像担持体の外周面に向かって突出し、先端部が像担持体の外周面に当接する。トナー搬送路は、ハウジングの底部に設けられ、開口部から投入された廃トナーを搬送する。搬送スクリューは、トナー搬送路の内部に回転可能に支持された回転軸と、回転軸の外周面に形成された螺旋羽根と、を有する。第１フリッカーは、回転軸方向に延びる第１基部と、第１基部から搬送スクリューに向かって延びて、搬送スクリューの外周面の回転軸よりも上方の部分に当接する、回転軸方向に沿って並ぶ複数の第１接触片と、を有し、各第１接触片によって搬送スクリューをトナー搬送路の底部に向かう第１方向に押圧する。第２フリッカーは、回転軸方向に延びる第２基部と、第２基部から搬送スクリューに向かって延びて、搬送スクリューの外周面の回転軸よりも下方の部分に当接する、回転軸方向に沿って並ぶ複数の第２接触片と、を有し、各第２接触片によって搬送スクリューを第１方向と反対方向の第２方向に押圧する。回転軸に対する、各第１フリッカーの押圧力と各第２フリッカーの押圧力との合力の作用線の垂直方向に対する所定回り方向の傾斜角θ１が、クリーニングブレードの先端部と搬送スクリューの外周面とを通過する一対の接線のうちの第１フリッカーに近い側の第１接線に対する法線の垂直方向に対する傾斜角θ２と、第２フリッカーに近い側の第２接線に対する法線の垂直方向に対する傾斜角θ３との間にある。

本発明の第１の構成によれば、第１フリッカーの搬送スクリューへの押圧力と、第２フリッカーの搬送スクリューへの押圧力との合力の作用線が、クリーニングブレードの先端部と反対方向を向くことになる。すなわち、搬送スクリューは、第１フリッカー、および第２フリッカーによって、クリーニングブレードの先端部から遠ざかる方向に押圧されるものとなっている。このため、仮に、搬送スクリューに変形したとしても、搬送スクリューとトナー搬送路の底面との隙間が広がりにくくなり、トナーの排出不良の発生を抑制できる。

従って、トナーの排出不良が生じるのを抑制し、トナー搬送性能を維持可能なクリーニング装置、およびそれを備えた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における本発明の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 図３における第１フリッカー３１、および第２フリッカー３４を、軸方向に直交する方向に切断した断面図 実施形態のクリーニング装置７ａの搬送スクリュー２９の周辺を示す斜視図 実施形態のクリーニング装置７ａの搬送スクリュー２９の周辺を、径方向（回転軸２９ａに対し垂直方向）に平面視した平面図

以下、図面を参照しながら、本発明のクリーニング装置７ａ～７ｄ、および画像形成装置１００に係る第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～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。図４は、図３における第１フリッカー３１、および第２フリッカー３４を、軸方向に直交する方向に切断した断面図である。以下、感光体ドラム１ａ、帯電装置２ａ、クリーニング装置７ａを含む画像形成部Ｐａについて詳細に説明する。画像形成部Ｐｂ～Ｐｄは、画像形成部Ｐａと同様の構成であるため、共通する箇所には同一の符号を付して説明を省略する。

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。

図２、図３に示すように、クリーニング装置７ａは、ハウジング２６と、ハウジング２６の底部に形成されたトナー搬送路３７と、ハウジング２６内に収容される摺擦ローラー２７、クリーニングブレード２８、搬送スクリュー２９、第１フリッカー３１、および第２フリッカー３４と、を備えている。ハウジング２６は、水平方向に感光体ドラム１ａと隣り合っており、感光体ドラム１ａとの隣接箇所に開口部３０が形成されている。トナー搬送路３７は、開口部３０から投入された廃トナーを収容する。

摺擦ローラー２７は、開口部３０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３０を通じてハウジング２６のトナー搬送路３７内に投入される。

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。

図３、図４に示すように、ハウジング２６を構成する複数の壁部のうち、トナー搬送路３７の底面４１の、水平方向に対して感光体ドラム１ａに近い側の側端部から立ち上がるブレード固定壁部３８がある。クリーニングブレード２８は、このブレード固定壁部３８に固定されている。クリーニングブレード２８は、ブレード固定壁部３８から開口部３０に向かって突出している。

クリーニングブレード２８の先端部２８ａは、感光体ドラム１ａの外周面に対して、押圧されながら接触している。感光体ドラム１ａが回転することで、感光体ドラム１ａの外周面上のトナーが、クリーニングブレード２８の先端部２８ａによって掻き取られる。クリーニングブレード２８の先端部２８ａ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位置している。

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。

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（いずれも図４参照）と、を有する。回転軸２９ａは、ハウジング２６の前後方向の側板に回転可能に支持されている。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の回転に伴って軸方向（回転軸２９ａに沿った方向）に搬送され、クリーニング装置７ａの外部に排出される。

ここで、図４に示すように、搬送スクリュー２９の接線のうち、クリーニングブレード２８の先端部２８ａを通過する一対の接線を、Ｌ１（第１接線）、Ｌ２（第２接線）とする。クリーニングブレード２８の先端部２８ａによって感光体ドラム１ａの外周面から掻き取られた廃トナーは、この一対の接線Ｌ１、Ｌ２の間を通って、トナー搬送路３７へと投入される。

図５は、実施形態のクリーニング装置７ａの搬送スクリュー２９の周辺を示す斜視図である。図６は、実施形態のクリーニング装置７ａの搬送スクリュー２９の周辺を、径方向（回転軸２９ａに対し垂直方向）に平面視した平面図である。

図４、図５、図６に示すように、第１フリッカー３１は、搬送スクリュー２９の回転軸２９ａと平行に軸方向に延びる第１基部３２と、第１基部３２から搬送スクリュー２９に向かって延びる複数の第１接触片３３と、を備える。第１基部３２は、水平方向に対して回転軸２９ａを挟んでクリーニングブレード２８と対向する位置において、ハウジング２６の、回転軸２９ａよりも上方に位置する内壁に、接着剤等により固定されている。

第２フリッカー３４は、搬送スクリュー２９の回転軸２９ａと平行に軸方向に延びる第２基部３５と、第２基部３５から搬送スクリュー２９に向かって延びる複数の第２接触片３６と、を備える。

第２基部３５は、ハウジング２６の内壁に固定される固定部４２と、固定部４２に連接する複数の突出部３９と、複数の廃トナー通過凹部４０と、を有する。固定部４２は、水平方向に対して回転軸２９ａとクリーニングブレード２８、および開口部３０との間に位置している。固定部４２は、ブレード固定壁部３８のトナー搬送路３７側の面に積層され、下端部が、ハウジング２６の下端部から下方に突出するフリッカー固定部４８に接着剤等の固定手段により固定されている。なお、固定手段は接着剤に限らず、例えば、ブレード固定壁部３８とフリッカー固定部４８とで挟み込んで、ボルト等の締結部材によって固定するものでもよい。

複数の突出部３９は、固定部４２の上端から、軸方向に沿って一定の間隔毎に開口部３０に向かって突出している。突出部３９の上端部（突出方向の先端部）は、上述した搬送スクリュー２９の接線Ｌ１、Ｌ２で挟まれた領域に位置している（図４参照）。複数の第２接触片３６は、突出部３９の先端部から搬送スクリュー２９に向かって延びる。

図４、図５、図６に示すように、第２基部３５には、軸方向に沿って複数の廃トナー通過凹部４０が形成されている。廃トナー通過凹部４０は、突出部３９の上端部から、下方に向かって接線Ｌ１、Ｌ２で挟まれた領域の外側まで凹んでいる（図４参照）。

第２接触片３６は、突出部３９の上端部に連接し、突出部３９の上端部から下方に屈曲して、搬送スクリュー２９の外周面に向かって延びている。第２接触片３６は、搬送スクリュー２９の軸方向の全域にわたって設けられている（図６参照）。第２接触片３６の厚みは、第１接触片３３の厚みと略等しい。上記の廃トナー通過凹部４０は、隣り合う第２接触片３６同士の間に形成されている（図５、図６参照）。

第１接触片３３が並ぶ間隔Ｐ１と、第２接触片３６が並ぶ間隔Ｐ２と、廃トナー通過凹部４０が並ぶ間隔Ｐ３とは、略等しい（図６参照）。第１接触片３３と、第２接触片３６とは、軸方向に沿って、互いに重ならないように、交互に並んでいる。第１接触片３３と、廃トナー通過凹部４０とは、回転軸２９ａと直交する方向（図６に示す上下方向）に対向している。

第１接触片３３の幅Ｗ１（第１基部３２の延在方向の長さ）と第２接触片３６の幅Ｗ２（第２基部３５の延在方向の長さ）は略等しい。第１接触片３３の幅Ｗ１、および第２接触片３６の幅Ｗ２は、螺旋羽根２９ｂのピッチＰ４以下である。第１接触片３３の幅Ｗ１の具体的な大きさは、例えば、ピッチＰ４の１／５以上、かつ１／２以下とすることが好ましい（図６参照）。廃トナー通過凹部４０の軸方向の幅Ｗ３は、第１接触片３３の幅Ｗ１よりも大きい。

第１接触片３３、および第２接触片３６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（ルミラーシート（登録商標））、テフロン（登録商標）シート、カプトン（登録商標）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。

図４に示すように、第１接触片３３は、垂直方向に対して、回転軸２９ａよりもハウジング２６の開口部３０（図３参照）に近い位置（回転軸２９ａよりもトナー搬送路３７の底面４１から遠い位置）で、搬送スクリュー２９の回転軸２９ａよりも上方の部分に接触している。第１接触片３３は、この搬送スクリュー２９との接触位置から、ハウジング２６の底面（トナー搬送路３７の底面４１）に向かう第１方向ｄ１に沿って、搬送スクリュー２９を下方に押圧している。

第２接触片３６は、回転軸２９ａよりもハウジング２６の開口部３０（図３参照）から遠い位置（回転軸２９ａよりもトナー搬送路３７の底面４１に近い位置）で、搬送スクリュー２９の回転軸２９ａよりも下方の部分に接触している。第２接触片３６は、この搬送スクリュー２９との接触位置から、第１方向ｄ１と反対である第２方向ｄ２（トナー搬送路３７の底面４１から遠ざかる方向）に沿って、搬送スクリュー２９を上方に押圧している。

第１接触片３３、および第２接触片３６の先端部は自由端となっている。第１接触片３３、および第２接触片３６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と、復元力により回転軸２９ａに当接した状態とを繰り返すように弾性変形しながら揺動する。

第１接触片３３が螺旋羽根２９ｂに持ち上げられた状態で、第１接触片３３の先端部は、廃トナー通過凹部４０内に位置している（図４参照）。第１接触片３３が復元力によって回転軸２９ａに接触しているときには、第１接触片３３の先端部は、廃トナー通過凹部４０の外側に位置している。上述のように第１接触片３３が揺動する時に、第１接触片３３は、第２フリッカー３４に接触することなく、廃トナー通過凹部４０内への出入りを繰り返す。

ここで、図４には、回転軸２９ａの軸中心Ｏと、接線Ｌ１（第１フリッカー３１に近い側の接線）と搬送スクリュー２９との接点Ｐ１とを通る法線Ｌ３、および、回転軸２９ａの軸中心Ｏと、接線Ｌ２（第２フリッカー３４に近い側の接線）と搬送スクリュー２９との接点Ｐ２とを通る法線Ｌ４とを示している。また、第１フリッカー３１が搬送スクリュー２９を押圧する押圧力と、第２フリッカー３４が搬送スクリュー２９を押圧する押圧力との合力の作用線Ｌ５も示している。

図４に示すように、第１フリッカー３１の押圧力と第２フリッカーの押圧力との合力を示す作用線Ｌ５の垂直方向に対する傾斜角（１２時の方向から時計回りの傾斜角）θ１は、法線Ｌ３の垂直方向に対する傾斜角θ２以上であり、かつ法線Ｌ４の垂直方向に対する傾斜角θ３以下である。また、１２時の方向から反時計回り方向の傾斜角を考えると、傾斜角θ１は傾斜角θ３以上であり、かつ傾斜角θ４以下となる。即ち、作用線Ｌ５の垂直方向に対する所定回り方向の傾斜角θ１は、法線Ｌ３の垂直方向に対する傾斜角θ２と法線Ｌ４の垂直方向に対する傾斜角θ３との間にある。

これにより、第１フリッカー３１の搬送スクリュー２９への押圧力と、第２フリッカー３４の搬送スクリュー２９への押圧力との合力の作用線Ｌ５が、クリーニングブレード２８の先端部２８ａと反対方向を向くことになる。すなわち、搬送スクリュー２９は、第１フリッカー３１、および第２フリッカー３４によって、クリーニングブレード２８の先端部２８ａから遠ざかる方向に押圧されるものとなっている。このため、仮に、搬送スクリュー２９が変形したとしても、搬送スクリュー２９とトナー搬送路３７の底面４１との隙間が広がりにくくなり、トナーの排出不良の発生を抑制できる。

ところで、従来のクリーニング装置として、２つのフリッカーを備え、各フリッカーが互いに接触するように形成されているものがある。これら各フリッカーは、フリッカー同士の接触箇所よりもフリッカーの先端に近い位置で、搬送スクリューに接触している。このため、搬送スクリューの表面から掻き払った廃トナーが、この２つのフリッカーの接触箇所の隙間等に溜まってしまい、廃トナーの搬送が妨げられる等のトナー排出不良を引き起こす恐れがあった。

ここで、本発明のクリーニング装置７ａに係る第１フリッカー３１、および第２フリッカー３４は、上述の通り、第１接触片３３と第２接触片３６とが、それぞれ搬送スクリュー２９の上方および下方から個別に接触している。そして、第１接触片３３と第２接触片３６とは、軸方向に重ならないように交互に並んでおり、互いに接触していない。このため、本実施形態の第１フリッカー３１、および第２フリッカー３４の構成を採用することで、従来のフリッカーのようなトナー排出不良が生じることを防ぐことができる。

また、上述の通り、突出部３９には、複数の廃トナー通過凹部４０が形成されている。廃トナー通過凹部４０は、感光体ドラム１ａから除去された廃トナーの通過経路である一対の接線Ｌ１、Ｌ２間に開口している。このため、一対の接線Ｌ１、Ｌ２間を通過する廃トナーが、廃トナー通過凹部４０を通ってトナー搬送路３７に到達しやすくなり、突出部３９によってトナー搬送路３７への廃トナーの投入が阻止されるのを抑制することができる。

また、上述の通り、各第１接触片３３は、軸方向と直交する方向に、各廃トナー通過凹部４０と対向しており、第１接触片３３が揺動すると、廃トナー通過凹部４０への出入りを繰り返す。このため、第１フリッカー３１が第２フリッカー３４に接触しない範囲において、第１フリッカー３１を第２フリッカー３４により近づけて配置することが可能になり、トナー搬送路３７内の省スペース化を図ることができる。

その他、本発明は上記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、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、第１接触片３３が並ぶ間隔Ｐ１は、第１接触片３３が廃トナー通過凹部４０と対向している限り、廃トナー通過凹部４０が並ぶ間隔Ｐ３と異なる間隔であってもよい。

本発明は、像担持体の表面から廃トナーを除去し、除去された廃トナーを搬送するクリーニング装置に利用可能である。本発明の利用により、トナーの固化を効果的に防止して安定したトナー搬送性能を維持可能なクリーニング装置およびそれを備えた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
２８ クリーニングブレード
２８ａ クリーニングブレードの先端部
２９ 搬送スクリュー
２９ａ 回転軸
２９ｂ 螺旋羽根
３０ 開口部
３１ 第１フリッカー
３２ 第１基部
３３ 第１接触片
３４ 第２フリッカー
３５ 第２基部
３６ 第２接触片
３７ トナー搬送路
３９ 突出部
４０ 廃トナー通過凹部
１００ 画像形成装置
ｄ１ 第１方向
ｄ２ 第２方向
Ｌ１、Ｌ２ 接線
Ｌ３、Ｌ４ 法線
Ｌ５ 合力の作用線
Ｐａ～Ｐｄ 画像形成部
Ｓ 用紙
θ１ 合力の作用線の傾斜角
θ２ 法線の傾斜角
θ３ 法線の傾斜角

Claims (5)

1. 像担持体の外周面と重なる開口部が形成され、前記像担持体の外周面から除去された廃トナーが前記開口部を通じて内部に投入されるハウジングと、
   前記開口部から前記像担持体の外周面に向かって突出し、先端部が前記像担持体の外周面に当接するクリーニングブレードと、
   前記ハウジングの底部に設けられ、前記開口部から投入された前記廃トナーを搬送するトナー搬送路と、
   前記トナー搬送路の内部に回転可能に支持された回転軸と、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、
   前記回転軸方向に延びる第１基部と、前記第１基部から前記搬送スクリューに向かって延びて、前記搬送スクリューの外周面の前記回転軸よりも上方の部分に当接する、前記回転軸方向に沿って並ぶ複数の第１接触片と、を有し、前記各第１接触片によって前記搬送スクリューを前記トナー搬送路の底部に向かう第１方向に押圧する第１フリッカーと、
   前記回転軸方向に延びる第２基部と、前記第２基部から前記搬送スクリューに向かって延びて、前記搬送スクリューの外周面の前記回転軸よりも下方の部分に当接する、前記回転軸方向に沿って並ぶ複数の第２接触片と、を有し、前記各第２接触片によって前記搬送スクリューを前記第１方向と反対方向の第２方向に押圧する第２フリッカーと、
   を備え、
   前記回転軸に対する、前記各第１フリッカーの押圧力と前記各第２フリッカーの押圧力との合力の作用線の垂直方向に対する所定回り方向の傾斜角θ１が、前記クリーニングブレードの先端部と前記搬送スクリューの外周面とを通過する一対の接線のうちの前記第１フリッカーに近い側の第１接線に対する法線の垂直方向に対する傾斜角θ２と、前記第２フリッカーに近い側の第２接線に対する法線の垂直方向に対する傾斜角θ３との間にあることを特徴とするクリーニング装置。
2. 前記第１基部は、水平方向に対して前記回転軸を挟んで前記開口部と反対側の位置に設けられ、
   前記第２基部は、前記水平方向に対して前記回転軸と前記開口部との間の位置に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のクリーニング装置。
3. 前記第１接触片と、前記第２接触片とは、前記回転軸方向に沿って交互に並んでいることを特徴とする請求項１、または２に記載のクリーニング装置。
4. 前記第２基部は、前記開口部に向かって、前記一対の接線間まで突出する突出部を有し、
   前記第２接触片は、前記突出部の突出方向の先端部から屈曲して前記搬送スクリューの外周面に向かって延びており、
   前記突出部は、前記突出部の先端部から前記突出方向と反対方向に、前記一対の接線間の外側まで凹んだ廃トナー通過凹部が、前記回転軸方向に沿って前記第２接触片と交互に並ぶように複数形成され、
   前記廃トナー通過凹部の前記回転軸方向の幅は、前記第１接触片の幅よりも大きく、前記各廃トナー通過凹部と前記各第１接触片とは、前記回転軸と直交する方向に対向していることを特徴とする請求項３に記載のクリーニング装置。
5. 前記像担持体上のトナーを記録媒体上に転写して画像を形成する画像形成部と、
   請求項１から４のいずれかに記載のクリーニング装置と、
   を備える画像形成装置。

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