JP6048822B2 - トナー搬送装置、プロセスユニット及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真式の複写機、プリンタ、ファクシミリや、インクジェットプリンタ等々の各画像形成装置に装備される、トナー搬送装置、プロセスユニット及び画像形成装置に関する。

周知のように、電子写真方式による画像形成装置においては、感光体ドラム上に形成された静電潜像がトナーによって顕像化され、この顕像化された像が転写紙などの記録媒体に転写された後、定着装置で加圧・加熱されることにより記録媒体に定着される。転写後の感光体ドラム外周面に残った残トナーは、ゴム弾性体で成形されたクリーニングブレードの先端部を感光体ドラム外周面に押し当てることによって除去される。除去された残トナーは、クリーニングブレードの側方に配設されたスクリューによって搬送される。

図８は残トナーを搬送する従来のトナー搬送装置の断面図である。像担持体としての感光体ドラム３の左側にトナー回収部６０が配設されている。トナー回収部６０は、感光体ドラム３側にクリーニングブレード４と入口シール８が配設され、反対側にトナー搬送スクリュー９が配設された構造である。スクリュー９の一端部（図８の紙面に垂直方向の手前側端部）に図示しないモータが連結され、クリーニングブレード４で除去された残トナーがスクリュー９の他端部（図８の紙面に垂直方向の向こう側端部）に搬送されるようになっている。

この種の画像形成装置では、感光体ドラム３に加え、図示しない現像部及びトナー容器等をユニット化したプロセスユニットが一般的に採用されている。プロセスユニットは小型化のために部品相互の間隔が狭くなっており、図８のクリーニングブレード４とトナー搬送スクリュー９の間隔も狭い。

このため、スクリュー９で残トナーを搬送する際に、スクリュー９の搬送能力以上の残トナーの入力があると、スクリュー９の手前側で残トナーの詰まりが発生しやすい。そこで、このような残トナーの詰まりが発生しないように、クリーニングブレード４とスクリュー９との間にバッファーとしてある程度の大きさの空間（バッファー領域ａ）を形成している。

従来のプロセスユニットは、バッファー領域ａの残トナーを、トナー回収部６０の傾斜底面６３によって重力を利用してスクリュー９側に移動させるようにしている。このため、高温高湿度環境で残トナーの流動性が悪化したり、長期保管による残トナーの凝集で流れが悪くなったりすると、残トナーがスクリュー９側に移動せずバッファー領域ａに堆積してしまう傾向があった。

バッファー領域ａに残トナーが堆積すると、クリーニングブレード４の裏側まで残トナーが堆積し、この堆積した残トナーで感光体ドラム３に対するクリーニングブレード４の当接圧が変化する。そうすると、クリーニング不良や、感光体ドラム３へのトナー固着が生じる。またバッファー領域ａの残トナーの堆積で残トナーを排除できなくなると、入口シール８から残トナーが漏れ出てしまうこともあった。また、スクリュー９自体にトナーが固着することでスクリュー９がロックして動かなくなることもあった。

そこで、残トナーの搬送安定化を図る目的で、特許文献１（特開２０１０−１２８４３７号公報）のように、トナー搬送スクリューの搬送動作に連動して揺動するトナー攪拌部材を２組用いたトナー搬送装置が提案されている。また、特許文献２（特開２０１１−５９５９４号公報）のように、トナー搬送スクリューとして、回転トルクに対する剛性を大幅に低くして変形し易くしたフレキシブルスクリューを使用することで、スクリューに対するトナーの固着を防止したトナー搬送装置が提案されている。

特許文献１（特開２０１０−１２８４３７号公報）のトナー搬送装置は、クリーニングブレードとトナー搬送スクリューの間での残トナーの凝集を解消することができる。しかし、トナー攪拌部材を２組用いているため、高温高湿環境でトナーの流動性が低下すると、２組のトナー攪拌部材の間のデットスペースにトナーが堆積する傾向がある。また、２組のトナー攪拌部材が相互に摺接するため、当該摺接音が騒音になるという課題がある。

また特許文献２（特開２０１１−５９５９４号公報）のトナー搬送装置は、フレキシブルスクリューの変形により、同スクリューに対するトナーの固着と、フレキシブルスクリューに隣接したバッファー領域ａの残トナーの堆積を部分的に解消することができる。しかし、フレキシブルスクリューの変形は不規則であり、感光体ドラムや入口シールを傷付けない範囲で変形させる必要性があるから、残トナーの堆積を解消できない部分がどうしても残ってしまうという課題がある。

本発明は、トナー撹拌部材のデッドスペースを少なくして高温高湿環境でトナーの流動性が低下してもトナーの堆積が発生せず、また、トナー撹拌部材の作動による騒音発生を防止したトナー搬送装置、プロセスユニット及び画像形成装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するため、本発明のトナー搬送装置は、回転可能な像担持体の側方に、前記像担持体の周面と接触したクリーニング部材を有するトナー回収部が配設され、当該トナー回収部に、前記像担持体の軸線と平行状にトナー搬送部材が配設され、前記像担持体上の残トナーが前記クリーニング部材によって除去されて前記トナー回収部に取り込まれ、当該取り込まれた残トナーが、前記トナー回収部の底面に沿って前記トナー搬送部材に移動し、当該トナー搬送部材の回転により当該トナー搬送部材の長手方向に搬送されるトナー搬送装置において、前記トナー回収部の底面にトナー撹拌部材を配設し、当該トナー撹拌部材の一端の固定部を前記トナー搬送部材を間に挟んで反対側のトナー回収部に固定し、当該トナー撹拌部材の他端の摺動部を前記トナー回収部の底面に摺動可能に接触させ、当該トナー撹拌部材の固定部と摺動部の間の中間部を前記トナー搬送部材の下側に接触させ、前記トナー搬送部材の回転により前記トナー撹拌部材の摺動部を前記トナー回収部の底面に沿って往復動させるようにしたことを特徴とする。

本発明によれば、トナー回収部の底面に配設したトナー撹拌部材をトナー搬送部材の回転によって往復動させることができるので、クリーニング部材とトナー搬送部材の間で残トナーの堆積が発生するのを防止することができ、残トナーの堆積によるクリーニング不良の防止、像担持体へのトナー固着の防止、入口シールからの残トナー漏れの防止を図ることができる。また、トナー撹拌部材をトナー回収部の底面に沿って往復動させることができるので、撹拌不能なデッドスペースが出来ず、残トナーの堆積を効果的に防止することができる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す概略断面図である。 プロセスユニットの基本構成を示す概略断面図である。 本発明の実施形態に係るトナー搬送装置と感光体ドラムの断面図であって、フレキシブルスクリューが変形移動する前の断面図である。 本発明の実施形態に係るトナー搬送装置と感光体ドラムの断面図であって、フレキシブルスクリューが変形移動した後の断面図である。 本発明の実施形態に係るトナー搬送装置の撹拌部材を示すもので、（ａ）は自由状態の撹拌部材の断面図、（ｂ）は撹拌部材の部分斜視図である。 本発明の変形実施形態に係るトナー搬送装置と感光体ドラムの断面図である。 変形実施形態に係るトナー搬送装置の部分斜視図である。 撹拌部材の撹拌作用を示す拡大断面図である。 本発明の別の変形実施形態に係るトナー搬送装置と感光体ドラムの断面図である。 従来のトナー搬送装置と感光体ドラムの断面図である。

以下、添付の図面に基づき、本発明の給紙装置の実施形態について説明する。なお、この実施形態を説明するための各図面において、同一の機能もしくは形状を有する部材や構成部品等の構成要素については、判別が可能な限り同一符号を付すことにより一度説明した後ではその説明を省略する。

（画像形成装置としてのレーザプリンタ）
本発明の実施形態に係る画像形成装置は、複写機、プリンタ、ファクシミリの各単体はもちろんこと、これらの２つ以上の機能を組み合わせた複合機であってもよい。図１は、画像形成装置としてのレーザプリンタ１０の断面図である。レーザプリンタ１０の上部に排紙トレイ１３が配設されている。またレーザプリンタ１０の下部に給紙トレイ１１が配設されている。当該給紙トレイ１１の前側のレーザプリンタ１０の側面に、内部点検用のカバーとしての転写カバー１２が配設されている。転写カバー１２の内面に両面ユニット１４が配設され、転写カバー１２はその下部の回転軸１５を中心として両面ユニット１４と一体的に手前側に回動可能とされている。

以下、図１に基づいて画像形成装置としてのレーザプリンタ１０の主要部を説明する。レーザプリンタ１０は、カラー画像の色分解成分に対応するブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの各色の現像剤によって画像を形成する作像部として４つのプロセスユニット１Ｋ，１Ｙ，１Ｍ，１Ｃを備えている。各プロセスユニット１Ｋ，１Ｙ，１Ｍ，１Ｃは、互いに異なる色の未使用トナーを収容したトナー容器２Ｋ，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃを有する。それ以外は同様の構成になっている。１つのプロセスユニット１Ｋを例にその構成を説明すると、プロセスユニット１Ｋは、像担持体としての感光体ドラム３Ｋと、ドラムクリーニング装置４Ｋと、図示しない除電装置、帯電装置５Ｋ、現像装置６Ｋ等を有している。プロセスユニット１Ｋはレーザプリンタ１０の本体に対して着脱自在に装着され、一度に消耗部品を交換可能とされている。

各プロセスユニット１Ｋ，１Ｙ，１Ｍ，１Ｃの上方には、露光器７が配設されている。この露光器７は、画像データに基づいてレーザダイオードから発光されたビームをポリゴンミラーにより走査する偏向走査型の露光器である。偏向走査型の露光器に代えて、ＬＥＤ等の発光素子或いは液晶シャッタを感光体ドラム３Ｋ，３Ｙ，３Ｍ，３Ｃの軸方向に配列したライン型の露光器を使用してもよい。

また、各プロセスユニット１Ｋ，１Ｙ，１Ｍ，１Ｃの下方には、第１転写部としての転写装置２０が配設されている。転写装置２０は、各感光体ドラム３Ｋ，３Ｙ，３Ｍ，３Ｃに対向する４つの一次転写ローラ２１Ｋ，２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ、各一次転写ローラ２１Ｋ，２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃと駆動ローラ２２及び従動ローラ２３に掛け渡され循環走行する中間転写ベルト２４、駆動ローラ２２に対向して配設された第２転写部としての二次転写ローラ２５、ベルトクリーニング装置２６、クリーニングバックアップローラ２７、トナーセンサ２８等を有する。感光体ドラム３Ｋ，３Ｙ，３Ｍ，３Ｃが各色の第１の像担持体とすれば、中間転写ベルト２４はそれらの像を合成した第２の像担持体である。

レーザプリンタ１０の下部には、用紙Ｐを多数枚収容可能な給紙トレイ１１と、給紙トレイ１１から用紙Ｐを給紙路３１に向けて送り出す給紙ローラ３２が設けてある。給紙路３１の末端付近には、用紙を一旦停止させるタイミングローラ対３３が配設されている。このタイミングローラ対３３は、中間転写ベルト２４の直近上流側に位置し、中間転写ベルト２４上のトナー像と、用紙先端位置とを精度良く合わせるために、一度用紙Ｐをたるませて、中間転写ベルト２４上に形成されたトナー像が、二次転写ニップ部で用紙Ｐに転写される直前に、所定のタイミングで二次転写ニップ部に用紙Ｐを送り出す。

二次転写ローラ２５と駆動ローラ２２のニップ部の上方には、転写後搬送路３４が配設されている。その転写後搬送路３４の末端付近に、定着部としての定着装置３５が設けてある。定着装置３５は、図示しないハロゲンランプ等の発熱源を内包する定着ローラ３５ａと、この定着ローラ３５ａに対して所定の圧力で当接しながら回転する加圧ローラ３５ｂを備えている。

定着装置３５の上方に定着後搬送路３６が配設してあり、定着後搬送路３６の末端で、排紙路３７と反転搬送路３８に分岐している。定着後搬送路３６の側方に、揺動軸４２ａを中心に揺動駆動する切替部材４２が配設されている。排紙路３７の末端には排紙ローラ対４３が配設されている。反転搬送路３８はその末端に至る途中に反転搬送ローラ対４４が配設され、末端は給紙路３１に合流している。

転写装置２０と給紙トレイ１１の間には、残トナーを収容する粉体収容器１６（トナー収容器）が配設されている。給紙ローラ３２から二次転写ローラ２５までの空間が、転写紙搬送の関係により、ある程度離れている。そのために生じたデッドスペースに粉体収容器１６を設置して、レーザプリンタ１０全体の小型化を図っている。粉体収容器１６はレーザプリンタ１０本体に対して着脱自在に装着されている。

（レーザプリンタの基本動作）
次に、このレーザプリンタ１０の基本的動作について説明する。図１において、レーザプリンタ１０の図示しない制御部からの給紙信号によって給紙ローラ３２が回転すると、給紙トレイ１１に積載した用紙Ｐの最上位の用紙のみが分離されて給紙路３１へ送り出される。用紙Ｐの先端がタイミングローラ対３３のニップ部に到達すると、中間転写ベルト２４上に形成されるトナー画像とタイミング（同期）をとると共に、用紙Ｐの先端スキューを補正するため、用紙Ｐに弛みを形成した状態で待機状態となる。

作像動作について、１つのプロセスユニット１Ｋを例に説明すると、まず、帯電装置５Ｋにて感光体ドラム３Ｋの表面が均一な高電位に帯電される。画像データに基づいて露光器７から感光体ドラム３Ｋの表面にレーザビームＬが照射され、照射された部分の電位が低下して静電潜像が形成される。トナー容器２Ｋから未使用のブラックトナーが現像装置６Ｋに供給される。

現像装置６Ｋによって静電潜像が形成された感光体ドラム３Ｋの表面部分にトナーが転移され、ブラックのトナー画像が形成（現像）される。そして、感光体ドラム３Ｋ上に形成されたトナー画像が中間転写ベルト２４に転写される。

ドラムクリーニング装置４Ｋにより、中間転写行程を経た後の感光体ドラム３Ｋ表面に付着している残トナーが除去される。除去された残トナーは、後述のトナー搬送手段によって、プロセスユニット１Ｋ内にある残トナー容器へ送られ回収される。また、図示しない除電装置により、クリーニング後の感光体ドラム３Ｋの残留電荷が除電される。

各色のプロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃにおいても、同様にして感光体ドラム３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ上にトナー画像が形成され、各色トナー画像が重なり合うように中間転写ベルト２４に転写される。各色トナー画像が重なり合うように中間転写ベルト２４に転写されると、タイミングローラ対３３と給紙ローラ３２が駆動を開始し、中間転写ベルト２４に重畳転写されたトナー画像とタイミング（同期）が取られて用紙Ｐが二次転写ローラ２５へ送られる。そして、二次転写ローラ２５の二次転写ニップ部によって、送られてきた用紙Ｐに中間転写ベルト２４上のトナー画像が転写される。

トナー画像を転写された用紙Ｐは、転写後搬送路３４を通って定着装置３５へと搬送される。定着装置３５に送り込まれた用紙Ｐは、定着ローラ３５ａと加圧ローラ３５ｂ間に挟まれ、その未定着トナー画像が加熱・加圧されて用紙Ｐに定着される。トナー画像が定着された用紙Ｐは、定着装置３５から定着後搬送路３６へ送り出される。

定着装置３５から用紙Ｐが送り出されるタイミングでは、切替部材４２は図１の実線で示す位置にあり、定着後搬送路３６の末端付近が開放されている。そして、定着装置３５から送り出された用紙Ｐは、定着後搬送路３６を通過した後、排紙ローラ対４３に挟み込まれ、排紙トレイ１３へ排出される。

両面印刷を行う場合は、排紙ローラ対４３によって搬送される用紙Ｐの後端が、定着後搬送路３６を通り抜けると、切替部材４２が図１の点線の位置に揺動して定着後搬送路３６の末端付近が閉鎖される。これとほぼ同時に、排紙ローラ対４３が逆回転し、用紙Ｐが逆送されて反転搬送路３８へ進入する。

反転搬送路３８内を搬送される用紙Ｐは、反転搬送ローラ対４４を経て、タイミングローラ対３３に至り、中間転写ベルト２４上に形成された裏面用のトナー画像とタイミングを合わせて送り出され、二次転写ローラ２５を通過する際に用紙Ｐの裏面にトナー画像が転写される。そして、用紙Ｐの裏面のトナー画像が定着装置３５によって定着された後、定着後搬送路３６、排紙路３７、排紙ローラ対４３を順次経由して排紙トレイ１３へ排出される。

また、中間転写ベルト２４上のトナー画像が用紙Ｐに転写された後も、中間転写ベルト２４上には残トナーが付着して残っている。この残トナーは、ベルトクリーニング装置２６によって中間転写ベルト２４から除去される。中間転写ベルト２４から除去された残トナーは、図示しない残トナー搬送手段によって、粉体収容器１６へと搬送され回収される。

以上の説明は、転写紙上にフルカラー画像を形成するときの画像形成動作であるが、４つのプロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋのいずれか１つを使用して単色画像を形成したり、２つ又は３つのプロセスユニットを使用して、２色又は３色の画像を形成したりすることも可能である。

（プロセスユニットの構造）
図２に１つのプロセスユニット１を拡大して示す。このプロセスユニット１は、トナー容器２や感光体ドラム３等をユニットしたもので、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの各色で共通である。トナー容器２は上部のトナーボックス５０と下部のトナー収容部５１を有し、トナー収容部５１にはトナー撹拌用にアジテータ５２が配設されている。

トナー収容部５１の下部にはトナー供給ローラ５３、図１の現像装置６Ｋを構成する現像ローラ６及び規制ブレード５５が配設されている。また、現像ローラ６の左側にやや間隔をあけて図１の帯電装置５Ｋを構成する帯電ローラ５が配置され、当該帯電ローラ５及び現像ローラ６に対向して感光体ドラム３が配設されている。

感光体ドラム３の外周面は、帯電ローラ５によって負電荷で所定電位に一様に帯電されるようになっている。この一様帯電された感光層は、帯電ローラ５と現像ローラ６の間を通して、上方の露光器７から矢印方向に潜像形成用のレーザビームＬが感光体ドラム３上に導入され、感光体ドラム３の表面が画像データに基づいて選択的に露光されるようになっている。この露光により、感光体ドラム３の表面に、電位の減衰した低電位部と、初期化による高電位部とから成る静電潜像が形成されるようになっている。

感光体ドラム３の回転方向に対して、帯電ローラ５よりも上流側にドラムクリーニング装置４Ｋを構成するクリーニングブレード４（クリーニング部材）が設けられている。クリーニングブレード４の基端部は、プロセスユニット１の機枠に固定されたブレードホルダ５６によって支持されている。クリーニングブレード４は、例えばゴム弾性体により構成することができる。このようなゴム弾性体としては、例えばウレタンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、クロロプレンゴム、ブタジエンゴム等が挙げられる。

クリーニングブレード４の先端部は、感光体ドラム３の外周面に対して所定の圧力でカウンタ接触している。この接触圧はある程度大きくしないと良好なクリーニング作用が得られないが、接触圧を大きくすると感光体ドラム３の駆動トルクも増大させなければならない。そこで、レーザプリンタ１０やプロセスユニット１の小型化との兼ね合いや、感光体ドラム３及びトナーへのダメージ等も考慮して前記接触圧を設定する。

クリーニングブレード４の左側に隣接して、所定の容積のトナー回収部６０が配設されている。このトナー回収部６０は、クリーニングブレード４で除去された感光体ドラム３の外周面の残トナーを受け入れるためのものである。トナー回収部６０の向こう側の端壁に排出口６０ａが形成され、この排出口６０ａとトナーボックス５０の供給口５０ａが後述のフレキシブルスクリュー６６の移送管６６ｃで連結されている。

トナー回収部６０は、図３Ａ、図３Ｂに示すように、感光体ドラム３の外周面に対してクリーニングブレード４の回転上流側で近接した顎部６１と、当該顎部６１に配設され感光体ドラム３の外周面にトレーリング接触した入口シール６２を有する。トナー回収部６０の底面６３は、前記顎部６１に向かって直線状の上り傾斜となる傾斜底面６３とされ、当該傾斜底面６３は最も低い位置にある円弧状断面の搬送溝６４を介して、クリーニングブレードの背面側に位置するほぼ垂直な垂直面６５に続いている。そして、前記搬送溝６４に、トナー搬送部材としてのフレキシブルスクリュー６６が回転可能に配設されている。

フレキシブルスクリュー６６は、コイルやエラストマーゴム等の弾性体によって構成され、所定以上の回転トルクが作用するとその軸線が不規則に屈曲変形するように構成されている。フレキシブルスクリュー６６は、図３Ａ、図３Ｂのように、回転軸６６ａの回りに螺旋羽根６６ｂを形成した形態や、或いは、回転軸６６ａなしで螺旋羽根６６ｂのみの形態とすることができる。

フレキシブルスクリュー６６の手前側端部は、トナー回収部６０の端壁に回転自在に軸支され、当該端壁の外側で図示しないモータに連結されている。フレキシブルスクリュー６６の向こう側の端部は、トナー回収部６０の排出口６０ａに挿入され、斜め上方に直角に折り曲げられた状態で、前記移送管６６ｃの中をトナーボックス５０の供給口５０ａの高さまで延びている。

フレキシブルスクリュー６６の螺旋羽根６６ｂの外周は、搬送溝６４の内面に近接又は接触している。そして、クリーニングブレード４によって除去された残トナーが、トナー回収部６０の傾斜底面６３を重力で滑って搬送溝６４に集まると、ここでフレキシブルスクリュー６６の螺旋羽根６６ｂの間に保持されるようになっている。

クリーニングブレード４とフレキシブルスクリュー６６の間には、図３Ａ、図３Ｂに示すように、クリーニングブレード４で除去される残トナー量がフレキシブルスクリュー６６の搬送能力を超えた場合のために、所定の大きさのバッファー領域ａが形成されている。このバッファー領域ａに重なるようにして、傾斜底面６３に撹拌部材７０が配設されている。

撹拌部材７０は、感光体ドラム３の軸線方向長さとほぼ同じ長さを有し、感光体ドラム３の軸線と平行状に配設されている。撹拌部材７０は、図４（ａ）（ｂ）のように、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ＰＯＭ（ポリアセタール）、ＳＵＳ（ステンレス）等の弾性的に屈曲可能な弾性シート部材を折り曲げ形成したものである。

撹拌部材７０の一端部は、直角に折り曲げられた固定部７０ａとされ、この固定部７０ａが、プロセスユニット１のケーシングの垂直面６５に、両面テープや接着剤等で固定されている。撹拌部材７０の反対側の他端部は摺動部７０ｂを構成し、この摺動部７０ｂは、フレキシブルスクリュー６６を配設した状態で傾斜底面６３に摺動自在に接触している。また、この摺動部７０ｂに続いて鋭角の角度θで折り曲げられた折り曲げ部７０ｃが形成され、その先端７０ｄがフレキシブルスクリュー６６の方向に向けられている。この折り曲げ部７０ｃは、例えば図４（ｂ）のように、必要に応じて二等辺三角形を複数並べた鋸歯状又は櫛歯状に形成することができる。鋸歯状又は櫛歯状の形は二等辺三角形に限らず、長方形等の適当な形状、長さにすることができる。

撹拌部材７０の中間部７０ｅは、フレキシブルスクリュー６６を配設した状態で螺旋羽根６６ｂの外周が弾性的に接触する部分である。この中間部７０ｅに、矩形又は長方形の穴７０ｆが長手方向に複数形成されている。この穴７０ｆは、撹拌部材７０と搬送溝６４の間に溜まったトナーを撹拌部材７０の上側に排出してフレキシブルスクリュー６６で搬送可能にするためのものである。穴７０ｆの形は矩形又は長方形に限らず、任意の形状でよい。

図５Ａ、図５Ｂは、本発明の変形実施形態を示したものである。撹拌部材７０の鋸歯状又は櫛歯状の折り曲げ部７０ｃ１の長さを延ばし、撹拌部材７０の中間部７０ｅが図５Ａのように屈曲した時に、折り曲げ部７０ｃ１の先端７０ｄがフレキシブルスクリュー６６の螺旋羽根６６ｂの間に入り込むようにしたものである。こうすることで、螺旋羽根６６ｂの間にトナーが固まってフレキシブルスクリュー６６の搬送能力が低下したり、フレキシブルスクリュー６６の上下動が妨げられたりするのが防止される。鋸歯状又櫛歯状の歯のピッチＰは、フレキシブルスクリュー６６の螺旋羽根６６ｂのピッチＰと同じにするのが望ましい。これにより、螺旋羽根６６ｂの間のトナーの固まりを満遍なく除去することができ、また螺旋羽根６６ｂと鋸歯又は櫛歯との接触による異音の発生を抑制することができる。

以上のように構成されたプロセスユニット１及びトナー搬送装置は、次のように作動する。すなわち、図２のプロセスユニット１で作像動作が開始されると、感光体ドラム３が時計回りに回転駆動される。このとき帯電電圧を印加された帯電ローラ５によって感光体ドラム３が所定の極性に帯電される。このように帯電された感光体ドラム３に対し、露光器７からのレーザビームＬによる露光で形成された静電潜像が現像ローラ６との対向位置に移動すると、そこで現像ローラ６から当該静電潜像にトナーが供給される。

詳しくは、トナー収容部５１のアジテータ５２が回転してトナーを攪拌し、所定の極性の電荷をトナーに帯電させる。帯電されたトナーが、トナー供給ローラ５３から現像ローラ６へ搬送され、現像ローラ６の外周面に担持される。

現像ローラ６に担持されたトナーは、規制ブレード５５によって所定の厚さに規制される。その後、現像ローラ６と感光体ドラム３との間の現像領域に運ばれ、ここでトナーが感光体ドラム３上の静電潜像に静電的に移行され、当該静電潜像がトナー画像として可視像化される。そして、感光体ドラム３上のトナー画像は、感光体ドラム３の回転により感光体ドラム３の下部位置に移動し、ここで中間転写ベルト２４に一次転写される。中間転写ベルト２４上に転写される各色のトナー像は、ある一定のジョブ間隔でもって、トナーセンサ２８により適切なタイミングで転写されるよう調整される。

前記一次転写の後に、感光体ドラム３の表面に残留するトナーがクリーニングブレード４によって除去され、除去された残トナーがフレキシブルスクリュー６６と移送管６６ｃによってトナーボックス５０に搬送される。一方、トナー収容部５１内のトナー残量がある閾値を下回ると、トナー収容部５１内の図示しないトナー残量検知手段によってそれが検知され、トナーボックス５０から一定量のトナーがトナー収容部５１に補給される。

フレキシブルスクリュー６６は、搬送する残トナーの量によって回転トルクが変動する。この回転トルクの変動によって、フレキシブルスクリュー６６の回転軸６６ａが部分的に曲がり、図３Ｂのように搬送溝６４から不規則に上昇したり下降したりする。フレキシブルスクリュー６６のこのような上下動によって、撹拌部材７０の中間部７０ｅの上面が強弱の繰り返し変動力で押圧される。

このため、撹拌部材７０の中間部７０ｅが強く押圧されて下方に大きく屈曲すると、その右端の折り曲げ部７０ｃが図６の点線のようにフレキシブルスクリュー６６側に接近する。また、フレキシブルスクリュー６６が上昇すると撹拌部材７０の中間部７０ｅが弾性復元作用で平坦状態に近づき、右端の折り曲げ部７０ｃが図６の実線のようにフレキシブルスクリュー６６から離間する。

このように、フレキシブルスクリュー６６の上下動によって撹拌部材７０の折り曲げ部７０ｃが傾斜底面６３に沿って往復動するため、傾斜底面６３上のバッファー領域ａでトナーＴが堆積しそうになっても、当該堆積が折り曲げ部７０ｃですぐに崩壊させられる。従って、バッファー領域ａでトナーの詰まりが発生することがない。従って、残トナーの堆積によるクリーニング不良や、感光体ドラム３へのトナー固着、或いは入口シール６２からの残トナー漏れを防ぐことが出来る。また、折り曲げ部７０ｃは単純形状の任意長さで構成可能であるから、バッファー領域ａでトナーＴが堆積するデッドスペースをなくすことができる。

なお、撹拌部材７０の折り曲げ部７０ｃは、フレキシブルスクリュー６６から最大限離間した状態でも、傾斜底面６３の端部の入口シール６２や、その先にある感光体ドラム３に接触しないようにするのが好ましい。これにより、入口シール６２や感光体ドラム３の損傷を防止し、接触による異音の発生を防止する。

撹拌部材７０の折り曲げ部７０ｃの角度θを鋭角にすることで、残トナーＴを感光体ドラム３側からフレキシブルスクリュー６６側へ効率よく搬送することが出来る。また、折り曲げ部７０ｃを鋸歯状又は櫛歯状にすることで、折り曲げ部７０ｃが感光体ドラム３側に移動する際に、感光体ドラム３側にあるトナーが折り曲げ部７０ｃをすり抜けてフレキシブルスクリュー６６側に移動しやすくなる。従って、感光体ドラム３や入口シール６２に対する残トナーＴの圧力を低減することが出来る。

また、図５Ａのように折り曲げ部７０ｃ１を延ばすと、螺旋羽根６６ｂの間のトナーの固まりでフレキシブルスクリュー６６の搬送能力が低下したり、フレキシブルスクリュー６６の上下動が妨げられたりするのが防止される。

撹拌部材７０の摺動部７０ｂと折り曲げ部７０ｃが往復動を繰り返すと、残トナーの一部が撹拌部材７０の下側に侵入することがある。しかし、撹拌部材７０の下側に残トナーがある程度蓄積しても、撹拌部材７０の中間部７０ｅの屈曲ないし上下動に伴い、当該残トナーが中間部７０ｅの穴７０ｆから上方に排出され、フレキシブルスクリュー６６によって搬送される。従って、撹拌部材７０の下側に溜まった残トナーによって、撹拌部材７０やフレキシブルスクリュー６６の動きが妨げられることがない。

また、フレキシブルスクリュー６６がその回転に伴い上昇する際に、撹拌部材７０の残トナーの一部を撹拌部材７０の穴７０ｆから下側に落下させることができるので、フレキシブルスクリュー６６の上昇に合わせた撹拌部材７０のスムーズな上昇が可能になる。このように、撹拌部材７０の穴７０ｆは、フレキシブルスクリュー６６の上下動に対する撹拌部材７０の追従性を向上させる作用がある。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範囲内で種々の変形が可能である。例えば、以上の説明は転写紙上にフルカラー画像を形成するときの画像形成動作であるが、４つのプロセスユニット１Ｙ〜１Ｂｋのいずれか１つを使用して単色画像を形成することも可能である。また、２つ又は３つのプロセスユニットを使用して、２色又は３色の画像を形成したりすることも可能である。

また、前記フレキシブルスクリュー６６に代えて、図７のように軸線が変形しない通常の搬送スクリュー７６を使用することも可能である。この場合、撹拌部材７０の固定部７０ａから先を鋸歯状又櫛歯状に分ける。鋸歯状又櫛歯状のピッチは、搬送スクリュー７６の螺旋羽根７６ｂのピッチと同じでもよいし、異なっていても良い。

そして、搬送スクリュー７６が回転すると、各鋸歯又は櫛歯が搬送スクリュー７６の螺旋羽根７６ｂによって押し下げられたり、螺旋羽根７６ｂの相互間で弾性復元力により浮き上がって回転軸７６ａに当接したりする。従って、各鋸歯又は櫛歯の先端の摺動部７０ｂと折り曲げ部７０ｃを、傾斜底面６３に沿って往復動させることができる。これにより、前記実施形態と同様に、傾斜底面６３上のバッファー領域ａで形成されそうになるトナーの堆積を崩すことができる。

１Ｋ，１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ：プロセスユニット
２Ｋ，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ：トナー容器
３Ｋ，３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ：感光体ドラム
４：クリーニングブレード
５：帯電ローラ
６：現像ローラ
７：露光器
８：入口シール
９：トナー搬送スクリュー
１０：レーザプリンタ
１１：給紙トレイ
１２：転写カバー
１３：排紙トレイ
１４：両面ユニット
１５：回転軸
１６：粉体収容器
２０：転写装置
２１Ｋ，２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ：一次転写ローラ
２２：駆動ローラ
２３：従動ローラ
２４：中間転写ベルト
２５：二次転写ローラ
２６：ベルトクリーニング装置
２７：クリーニングバックアップローラ
２８：トナーセンサ
３１：給紙路
３２：給紙ローラ
３３：タイミングローラ対
３４：転写後搬送路
３５：定着装置
３５ａ：定着ローラ
３５ｂ：加圧ローラ
３６：定着後搬送路
３７：排紙路
３８：反転搬送路
４２：切替部材
４２ａ：揺動軸
４３：排紙ローラ対
４４：反転搬送ローラ対
５０：トナーボックス
５０ａ：供給口
５１：トナー収容部
５２：アジテータ
５３：トナー供給ローラ
５５：規制ブレード
５６：ブレードホルダ
６０：トナー回収部
６０ａ：傾斜底面
６０ａ：排出口
６１：顎部
６２：入口シール
６３：傾斜底面
６４：搬送溝
６５：垂直面
６６：フレキシブルスクリュー
６６ａ：回転軸
６６ｂ：螺旋羽根
６６ｃ：移送管
７０：トナー撹拌部材
７０ａ：固定部
７０ｂ：摺動部
７０ｃ：折り曲げ部
７０ｃ１：折り曲げ部
７０ｅ：中間部
７０ｆ：穴
７６：搬送スクリュー
７６ａ：回転軸
７６ｂ：螺旋羽根
ａ：バッファー領域
Ｌ：レーザビーム

特開２０１０−１２８４３７号公報 特開２０１１−５９５９４号公報

Claims (10)

1. 回転可能な像担持体の側方に、前記像担持体の周面と接触したクリーニング部材を有するトナー回収部が配設され、当該トナー回収部に、前記像担持体の軸線と平行状にトナー搬送部材が配設され、前記像担持体上の残トナーが前記クリーニング部材によって除去されて前記トナー回収部に取り込まれ、当該取り込まれた残トナーが、前記トナー回収部の底面に沿って前記トナー搬送部材に移動し、当該トナー搬送部材の回転により当該トナー搬送部材の長手方向に搬送されるトナー搬送装置において、
   前記トナー回収部の底面にトナー撹拌部材を配設し、当該トナー撹拌部材の一端の固定部を前記トナー搬送部材を間に挟んで反対側のトナー回収部に固定し、当該トナー撹拌部材の他端の摺動部を前記トナー回収部の底面に摺動可能に接触させ、当該トナー撹拌部材の固定部と摺動部の間の中間部を前記トナー搬送部材の下側に接触させ、前記トナー搬送部材の回転により前記トナー撹拌部材の摺動部を前記トナー回収部の底面に沿って往復動させるようにしたトナー搬送装置。
2. 前記トナー搬送部材がその回転トルクによって軸線が変形するフレキシブルスクリューで構成され、前記フレキシブルスクリューが回転する際の軸線の変形によって前記トナー撹拌部材の摺動部を前記トナー回収部の底面に沿って往復動させるようにした請求項１のトナー搬送装置。
3. 前記撹拌部材の摺動部に、前記トナー搬送部材に向いた折り曲げ部が形成されている請求項１のトナー搬送装置。
4. 前記折り曲げ部の折り曲げ角度が鋭角にされている請求項３のトナー搬送装置。
5. 前記折り曲げ部が鋸歯状又は櫛歯状の歯で構成されている請求項３又は４のトナー搬送装置。
6. 前記鋸歯状又は櫛歯状の歯のピッチが前記フレキシブルスクリューの螺旋羽根のピッチと同じにされ、前記鋸歯状又は櫛歯状の歯の先端が前記フレキシブルスクリューの螺旋羽根の間に向けて延びている請求項５のトナー搬送装置。
7. 前記トナー撹拌部材が弾性シート部材で構成されている請求項１のトナー搬送装置。
8. 前記弾性シート部材で構成されたトナー撹拌部材の中間部に穴が形成されている請求項７のトナー搬送装置。
9. 請求項１から８のトナー搬送装置と像担持体に加え、トナー容器、帯電装置、現像装置又はクリーニング装置の少なくとも一つを含むプロセスユニット。
10. 請求項９のプロセスユニットを有する画像形成装置。

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