JP6911528B2 - トナー搬送装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、トナー搬送装置及び画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置において、感光体上や中間転写ベルト上に残留しているトナーをクリーニングユニットにより除去し、廃トナー搬送ユニットの搬送路内を搬送スクリューなどの回転搬送部材により排出先に向かって搬送される。

近年、高画質化を目的としてトナーが小粒径化されるとともに、画像印刷の生産性を上げるためにトナーが低融点化される傾向がある。このようなトナーの小粒径化及び低融点化によりトナーの流動性が悪化するため、廃トナー搬送ユニット間の接合部でトナーが凝集や固着や架橋を起こし、トナー詰まりがより発生し易くなっている。

特許文献１では、廃トナー搬送ユニット間の接合部に、細長い部材からなるＷ形状のトナー崩し部材５０を配置している。Ｗ形状の２つの折り返し部５１，５２が搬送スクリュー７３と接触することで、トナー崩し部材５０が、拘束されたＷ形状の両端部５３を支点にトナー搬送方向に対して上下又は左右に移動し、落下してくるトナーを解す。しかし、このような形状では、第１の折り返し部５１が搬送スクリュー７３から受ける力に対して第１の折り返し部５１の上下方向の移動量は大きくなく、トナー掻き解き効果は限定的である。また、両端部５３から第１の折り返し部５１までのトナー搬送方向の距離は、両端部５３から第２の折り返し部５２までのトナー搬送方向の距離より大きいため、第２の折り返し部５２の上下方向の移動量は第１の折り返し部５１により制限されてしまう。

そこで本発明は、クリーニング装置と廃トナー搬送装置の間の流入部又は廃トナー搬送装置の排出部におけるトナー詰まりを、力のロスを抑制できる簡単な構成を有するトナー掻解手段によって効果的に防止できるトナー搬送装置を提供することを目的とする。

この課題を解決するため、流入部から入るトナーを排出部へ向けて搬送する搬送スクリューと、前記流入部又は前記排出部に設けられたトナー掻解手段とを有し、前記トナー掻解手段は、前記搬送スクリューによって振動してトナーを掻き解く掻解部と、前記掻解部を片持ち支持する支持部とを有し、前記掻解部は、前記支持部から順に、前記搬送スクリューに接触する第１接触部及び第２接触部を少なくとも有し、前記支持部から前記第２接触部までの前記搬送スクリューの長手方向の距離は、前記支持部から前記第１接触部までの前記搬送スクリューの長手方向の距離より大きいトナー搬送装置において、前記トナー掻解手段は、平板状の弾性素材で形成され、山折部と谷折部を組み合わせた形状を有し、前記第１接触部は当該谷折部に形成され、前記第２接触部は前記支持部と反対側の前記掻解部の先端に形成されていることを特徴とするトナー搬送装置を提案する。

クリーニング装置と廃トナー搬送装置の間の流入部又は廃トナー搬送装置の排出部におけるトナー詰まりを、力のロスを抑制できる簡単な構成を有するトナー掻解手段によって効果的に防止できる。

本発明の実施形態に係るカラー画像形成装置の概略図である。 ベルトクリーニングユニットの概略断面図を示す図である。 本発明の実施形態に係るベルトクリーニングユニットと廃トナー搬送ユニットの接合部に配置されたアジテータを示す概略断面図である。 本発明の実施形態に係るベルトクリーニングユニットと廃トナー搬送ユニットの接合部に配置されたアジテータを示す概略断面図である。 アジテータ７２の振幅を示す概略部分拡大図である。 アジテータの第２の実施形態を示す概略平面図である。 図６に示したアジテータの斜視図である。 アジテータと搬送スクリューの羽根の接触及び解除を示すフローチャートである。

図１は、本発明の実施形態に係るカラー画像形成装置の概略図である。
画像形成装置は、感光体１、感光体１の回りには感光体クリーニングユニット２、帯電器４、露光手段５、現像手段、これら手段の上方に設けられトナー像を担持する像担持体である中間転写ベルト１０などを有している。現像手段はイエロー現像器６、マゼンタ現像器７、シアン現像器８、ブラック現像器９の４個の現像器から構成される。フルカラー画像形成時はイエロー現像器６、マゼンタ現像器７、シアン現像器８、ブラック現像器９の順で可視像を形成し、各色の可視像が中間転写ベルト１０上に順次重ね転写されることでフルカラー画像が形成される。また、感光体クリーニングユニット２は、感光体１上のトナーを清掃するためのブレード３を備えている。

なお図１において、「ａ」はイエロー、「ｂ」はマゼンタ、「ｃ」はシアン、「ｄ」はブラックに対応する符号として用いているが、各色の装置は同一に構成されているため、以下では適宜「ａ」、「ｂ」、「ｃ」、「ｄ」の表記を省略して説明する。

中間転写ベルト１０上にはその搬送方向に沿って、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４つの画像形成手段が横に並べて配置され、タンデム画像形成装置を構成している。

各画像形成手段では、像担持体としての感光体１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの表面を帯電手段４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄにて帯電し、露光装置５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄにより静電潜像を作成する。次に、現像手段６，７，８，９にて静電潜像をトナー像に現像する。そして１次転写部としての転写ローラ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄにてトナー像を感光体１に対向する中間転写ベルト１０上に転写する。感光体クリーニングユニット２内には、感光体１の回転方向に対してカウンタ方向に感光体１に当接しているブレード３が設けられており、感光体１上の転写残トナーは感光体クリーニングユニット２にて回収される。回収されたトナーは廃トナー容器８６に収容される。中間転写ベルト１０から回収されたトナーも同様に廃トナー容器８６に収容される。

中間転写ベルト１０は、２次転写対向ローラ１２、ばね１４により付勢されたテンションローラ１３、張架ローラ１５、１８により張架されており、図中反時計回りに回転走行可能である。具体的には、図２に示すように、２次転写対向ローラ１２には駆動モータ８０が接続しており、駆動モータ８０には駆動モータ８０を制御するコントローラ９０が接続している。従って、２次転写対向ローラ１２は駆動モータ８０からの動力によって駆動される。１次転写ローラ１１は感光体１と中間転写ベルト１０との接触部であって中間転写ベルト１０の内側に配置されており、ばね２７によって加圧されている。１次転写ローラ１１には各電圧印加装置１００（１００ａ〜１００ｄ）により所定の１次転写バイアスが印加される。

中間転写ベルト１０は、ＰＶＤＦ（フッ化ビニルデン）、ＥＴＦＥ（エチレン−四フッ化エチレン共重合体）、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＡＩ（ポリアミドイミド）等を単層又は複数層に構成し、カーボンブラック等の導電性材料を分散させ、その体積抵抗率を１０＾８〜１０＾１２Ωｃｍ、かつ表面抵抗率を１０＾９〜１０＾１３Ωｃｍの範囲となるよう調整されている。なお、必要に応じ中間転写ベルト１０の表面に離型層をコートしても良い。コートに用いる材料としては、ＥＴＦＥ（エチレン−四フッ化エチレン共重合体）、ＰＴＦＥ（ポリ四フッ化エチレン）、ＰＶＤＦ（フッ化ビニルデン）、ＰＥＡ（パ−フルオロアルコキシフッ素樹脂）、ＦＥＰ（四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合体）、ＰＶＦ（フッ化ビニル）等のフッ素樹脂が使用できるが、これに限定されるものではない。中間転写ベルト１０の製造方法は注型法、遠心成形法等があり、必要に応じてその表面を研磨しても良い。

中間転写ベルト１０の体積抵抗率が上述した範囲を超えると、転写に必要なバイアスが高くなって、電源コストの増大を招くため好ましくない。また、転写工程、記録媒体剥離工程などで中間転写ベルト１０の帯電電位が高くなり、かつ自己放電が困難になるため除電手段を設ける必要が生じる。また、体積抵抗率および表面抵抗率が上記範囲を下回ると、帯電電位の減衰が早くなるため自己放電による除電には有利となるが、転写時の電流が面方向に流れるためトナー飛び散りが発生してしまう。従って、本発明における中間転写ベルト１０の体積抵抗率及び表面抵抗率は上記範囲内でなければならない。なお、体積抵抗率及び表面抵抗率の測定は高抵抗抵抗率計（三菱化学社製：ハイレスタＩＰ）にＨＲＳプローブ（内側電極直径５．９ｍｍ、リング電極内径１１ｍｍ）を接続し、中間転写ベルト１０の表裏に１００Ｖ（表面抵抗率は５００Ｖ）の電圧を印加して１０秒後の測定値を用いた。

また、画像形成装置は中間転写ベルト１０をクリーニングするベルトクリーニングユニット５１を有している。ベルトクリーニングユニット５１については、図２を用いて後述する。

また、２次転写対向ローラ１２に対向して２次転写部としての２次転写ローラ２１が配置されている。２次転写ローラ２１はＳＵＳ等の金属製芯金上に、導電性材料によって１０＾６〜１０＾１０Ωの抵抗値に調整されたウレタン等の弾性体を被覆することで構成されている。ここで、２次転写ローラ２１の抵抗値が上記範囲を超えると電流が流れ難くなるため、必要な転写性を得る為にはより高電圧を印加しなければならなくなり、電源コストの増大を招く。また、高電圧を印加するため転写部ニップ前後の空隙にて放電が起こるため、ハーフトーン画像上に放電による白ポチ抜けが発生する。逆に、２次転写ローラ２１の抵抗値が上記範囲を下回ると同一画像上に存在する複数色画像部（例えば３色重ね像）と単色画像部との転写性が両立できなくなる。これは、２次転写ローラ２１の抵抗値が低いため、比較的低電圧で単色画像部を転写するのに十分な電流が流れるが、複数色画像部を転写するには単色画像部に最適な電圧よりも高い電圧値が必要となるため、複数色画像部を転写できる電圧に設定すると単色画像では転写電流過剰となり転写効率の低減を招く。

なお、２次転写ローラ２１の抵抗値測定は、導電性の金属製板に２次転写ローラ２１を設置し、芯金両端部に片側４．９Ｎ（両側で合計９．８Ｎ）の荷重を掛けた状態にて、芯金と前記金属製板との間に１０００Ｖの電圧を印加した時に流れる電流値から算出した。また、２次転写ローラ２１は２次転写対向ローラ１２に加圧当接されており、対向ローラ１２と連れ回りするように構成されている。２次転写対向ローラ１２には電圧印加装置１０２により２次転写バイアスが印加され、２次転写ローラ２１と２次転写対向ローラ１２のニップ部に位置する２次転写位置にて中間転写ベルト１０上のトナー像が記録媒体２５に転写される。本実施形態では、定電流制御を行っている。

２次転写ローラ２１の上方には、記録媒体２５上に２次転写された画像を定着する定着装置３０を設けている。定着装置３０は、定着ローラに加圧ローラを押し当てて構成されている。

このように構成された画像形成装置の動作は以下のようである。
画像形成装置のスタートスイッチを押すと、コントローラ９０からの信号により駆動モータ８０（図２）が２次転写対向ローラ１２を回転駆動して他のローラを従動回転させ、中間転写ベルト１０を回転搬送する。同時に、個々の画像形成手段において各感光体１を回転して各感光体１上にそれぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの単色画像を形成する。そして、中間転写ベルト１０の搬送とともに１次転写ローラ１１にバイアスを印加し、それらの単色画像を中間転写ベルト１０上に順次転写して合成カラー画像を形成する。

一方、スタートスイッチを押したとき、給紙部３１の給紙ローラ２６の１つを選択回転し、ペーパーバンクに多段に備える給紙カセットの１つから記録媒体２５を繰り出し、分離ローラで１枚ずつ分離して給紙路に入れ、搬送ローラ２７で搬送して装置本体内の給紙路に導き、レジストローラ２８に突き当てて止める。

そして、中間転写ベルト１０上の合成カラー画像にタイミングを合わせてレジストローラ２８を回転し、中間転写ベルト１０と２次転写ローラとの間に記録媒体２５を送り込み、２次転写ローラ２１で転写して記録媒体２５上にカラー画像を記録する。この際、記録媒体２５が転写入口ガイド部材１９に沿って搬送されるよう対向転写入口ガイド部材４３が備えられている。なお、転写バイアスは２次転写ローラ２１に印加しても良いし、２次転写部としての２次転写対向ローラ１２に印加しても良い。

２次転写ローラ２１と２次転写対向ローラ１２のニップ部で記録媒体２５に転写された４色重ね画像は、２次転写ローラ２１により２次転写出口ガイド４１及び定着入口ガイド４２に案内されて定着装置３０へ搬送される。定着装置３０の定着ローラと加圧ローラで熱と圧力を加えて転写画像を定着した後、記録媒体２５は排紙ローラ３２によって排紙される。

一方、画像転写後に中間転写ベルト１０上に残留する残留トナーはクリーニングユニット５１により除去され、中間転写ベルト１０はタンデム画像形成装置による再度の画像形成に備える。

図２は、ベルトクリーニングユニットの概略断面図を示す。
図２（ａ）は装置前側から見たベルトクリーニングユニット５１の断面図、図２（ｂ）は図２（ａ）の矢視方向に見たクリーニングユニット５１の断面図、図２（ｃ）はベルトクリーニングユニットと廃トナー搬送ユニットの動力伝達部を示す概略図である。
ベルトクリーニングユニット５１は画像転写後に像担持体としての中間転写ベルト１０上に残留するトナーを除去するクリーニング装置である。ベルトクリーニングユニット５１は本発明の実施形態に係るトナー搬送装置の構成部品である。図２（ｂ）に示すように、ベルトクリーニングユニット５１は、ウレタンゴムよりなるクリーニング手段としてのクリーニングブレード２０と、クリーニングブレード２０により除去したトナーを排出部である開口部６４へ向けて搬送する別の搬送スクリューとしての搬送スクリュー６０とを筐体５２内に有する。筐体５２内には、トナーが搬送される搬送路６３が形成されており、搬送路６３の端部にはトナーが落ちる開口部６４が形成されている。搬送スクリュー６０は、円筒形の軸６２と、軸６２から半径方向外側に突出する螺旋状の突起である羽根６１とからなる。

図２（ａ）において、中間転写ベルト１０は反時計回りに回転され、クリーニングブレード２０はその中間転写ベルト１０に対してカウンタ方向に当接している。したがって、クリーニングブレード２０によって中間転写ベルト１０上に残ったトナーは堰き止められ、清掃される。なお、クリーニングブレードとしてウレタンゴムブレードの他に、導電性ブラシやローラを用いて残留トナーを静電的に回収するものを用いても良い。

クリーニングブレード２０によって中間転写ベルト１０上から除去したトナーは、搬送スクリュー６０の回転により、クリーニングユニット５１の下方に設けられた廃トナー搬送ユニット７１に落とされる。その後、トナーは廃トナー搬送ユニット７１の排出部である開口部８５から落下してダクト８１へ入り、ダクト８１が連通する画像形成装置の下方に設けられた廃トナー容器８６（図１）に収容される。廃トナー容器８６には、回収トナー量を検知する手段が設けられており、トナー満杯時には装置を停止させる等してトナーが溢れる事を防止している。

なお、クリーニングブレード２０と中間転写ベルト１０の密着性を高めるために、対向ローラ１６が、クリーニングブレード２０に対向して中間転写ベルト１０の内周面に配置されている。図２（ｂ）に示すように、搬送スクリュー６０は、中間転写ベルト１０及びクリーニングブレード２０の左右方向の幅よりも外側まで延在している。クリーニングブレード２０により中間転写ベルト１０上から除去された廃トナーは、回転駆動する搬送スクリュー６０により図２（ｂ）に示す矢印方向（装置前側）にクリーニングユニット５１内の搬送路６３を搬送される。その後、廃トナーは搬送路６３の開口部６４より、クリーニングユニット５１の下方に配置された廃トナー搬送ユニット７１に受け渡され、廃トナー搬送ユニット７１内の搬送スクリュー７０によりさらに下流に搬送される。

前述のように、中間転写ベルト１０は、駆動モータ８０からの駆動力を伝達される２次転写対向ローラ１２により回転駆動され、対向ローラ１６は中間転写ベルト１０との接触摩擦により中間転写ベルト１０に連れ回る。

一方、図２（ｃ）に示すように、搬送スクリュー６０の軸６２の端部には歯車６８が設けられており、この歯車６８は、中間転写ベルト１０に連れ回る対向ローラ１６の端部に設けられた歯車３８と噛み合っている。よって、搬送スクリュー６０は対向ローラ１６から駆動力を得ている。また、搬送スクリュー７０の軸７９の端部には歯車７８が設けられており、この歯車７８は歯車６８と噛み合っている。よって、搬送スクリュー７０は搬送スクリュー６０の歯車６８から駆動力を得ている。

この構成において、印刷ジョブの終了後に、コントローラ９０は駆動モータ８０によって２次転写対向ローラ１２を逆回転し、中間転写ベルト１０を例えば２ｍｍ逆回転させることで、クリーニングブレード２０に溜まったトナーなどの異物をクリーニングブレード２０の上流へ一度吐き出す。これにより、クリーニングブレード２０の特定の箇所に異物が溜まり、異物がクリーニングブレード２０を貫通するなどの不具合を防ぐことができる。

図３，４は、本発明の実施形態に係るベルトクリーニングユニットと廃トナー搬送ユニットの接合部に配置されたアジテータを示す概略断面図である。
図３（ａ）に示すように、廃トナー搬送ユニット７１は、ベルトクリーニングユニット５１から受け渡されて開口部７５から入る廃トナーを排出部としての開口部８５（図２（ａ））へ向けて下流に搬送する搬送スクリュー７０を筐体７６内に有する。廃トナー搬送ユニット７１は本発明の実施形態に係るトナー搬送装置の構成部品である。搬送スクリュー７０は、円筒形の軸７９と、軸７９から半径方向外側に突出する螺旋状の突起である羽根７３とからなる。搬送スクリュー７０の回転により、廃トナーは右側から左側に搬送される。

ベルトクリーニングユニット５１は中間転写ベルト１０の幅方向（図２（ａ）、図３の紙面垂直方向）に延在し、装置前側には開口部６４が形成されている一方、廃トナー搬送ユニット７１は中間転写ベルト１０の走行方向（図２（ａ）、図３の左右方向）に延在し、その端部に開口部７４が形成されている。よって、ベルトクリーニングユニット５１の開口部６４と廃トナー搬送ユニット７１の開口部７４が重なる部分が、ベルトクリーニングユニット５１と廃トナー搬送ユニット７１の接合部７５である。

上方に配置されたベルトクリーニングユニット５１内を搬送された廃トナーは、この接合部７５を自由落下によって通過し、下方に配置された廃トナー搬送ユニット７１に受け渡される。ベルトクリーニングユニット５１から廃トナー搬送ユニット７１へのトナーの自由落下に拠る搬送は、搬送スクリューを用いた搬送に比べて搬送力が劣るため、接合部７５においてはトナーの凝集、固着又は架橋が生じやすく、したがってトナー詰まりが発生しやすい。そこで、本実施形態では、接合部７５における廃トナーの搬送力を向上させるため、接合部７５の部分にアジテータ７２を設けている。アジテータ７２は、回転する搬送スクリュー７０の羽根７３に接触することで上下に振動し、接合部７５でのトナーの流動性を向上させ、トナー詰まりを防ぐことができる。

次に、図４を用いてアジテータ７２の構成について説明する。
図４に示すように、トナー掻解手段としてのアジテータ７２は、搬送スクリュー７０によって振動してトナーを掻き解く掻解部７２ｚと、掻解部７２ｚを片持ち支持するための平坦な支持部である基部７２ａとを有する。掻解部７２ｚは、基部７２ａから順に、基部７２ａから斜め下方に延びる第１部分７２ｂ、該第１部分７２ｂの下端部であって搬送スクリュー７０との第１接触部７２ｃ、該第１接触部７２ｃから斜め上方に延びる第２部分７２ｄ、該第２部分７２ｄの上端部７２ｅ、該上端部７２ｅから斜め下方に延びる第３部分７２ｆ、及び、該第３部分７２ｆの下端部であって搬送スクリュー７０との第２接触部７２ｇを有する。ここで、「順に」とは、アジテータ７２の基部７２ａから先端（第２接触部７２ｇ）に向かってアジテータ７２を辿って行った場合に、第１接触部７２ｃ→第２接触部７２ｇの順に辿ることを意味する。そして、基部７２ａから第２接触部７２ｇまでのスクリュー長手方向の距離は、基部７２ａから第１接触部７２ｃまでのスクリュー長手方向の距離より大きい。アジテータ７２の掻解部７２ｚは、基部７２ａから前方に延びる山折部と谷折部を有しており、基部７２ａに向かって戻る折り返し部を有しない。

アジテータ７２は、平坦な１枚の弾性的な素材、例えばプラスチックフィルムやポリエステルフィルムを折り曲げることで作られる。これにより、アジテータ７２が搬送スクリュー７０に繰り返し接触しても搬送スクリュー７０が損傷することはない。また、本実施形態では１つの掻解部７２ｚを備えた１つのアジテータが設けられているが、２つ以上のアジテータが、搬送スクリュー７０の長手方向と交差方向に並列に設けられてもよい。

図４に示すように、搬送スクリュー７０の羽根と羽根の間隔である１ピッチ幅Ｐ内には、アジテータ７２の第１接触部７２ｃ及び第２接触部７２ｇが位置し、これら２点が回転する搬送スクリュー７０の羽根７３と接触する。搬送スクリュー７０が１ピッチだけ回転する際のアジテータ７２の振動回数は、搬送スクリュー７０の１ピッチ幅Ｐ内に存在するアジテータ７２の接触部の数に一致する。

本実施形態では、アジテータ７２の接触部が搬送スクリュー７０の１ピッチ内に２箇所あるため、搬送スクリュー７０の１ピッチの回転の間にアジテータ７２は上下に２回振動する。しかしながら、アジテータ７２に第３接触部を形成することで、搬送スクリュー７０の１ピッチの回転の間のアジテータ７２の振動数を３回とすることもできる。同様にして、アジテータ７２に４箇所以上の接触部を形成することで、搬送スクリュー７０の１ピッチの回転の間のアジテータ７２の振動数を４回以上に設定してもよい。

アジテータ７２の上下振動の幅を大きくするために、第１接触部７２ｃ及び第２接触部７２ｇは搬送スクリュー７０の軸７９にできるだけ近づけると好ましい。一方で、アジテータ７２の上下振動は、第１接触部７２ｃ及び第２接触部７２ｇと軸７９との接触ではなく、第１接触部７２ｃ及び第２接触部７２ｇと羽根７３との接触により生じるため、搬送スクリュー７０の回転負荷を軽減するために、第１接触部７２ｃ及び第２接触部７２ｇは軸７９に接触しないことが好ましい。

また図４に示すように、アジテータ７２は、搬送スクリュー７０の長手方向と平行に延在し、搬送スクリュー７０に接触して上下に振動する。これにより、搬送スクリュー７０のピッチＰや廃トナー搬送ユニット間の接合部７５の開口部のスクリュー長手方向長さの制限を受けずに、アジテータ７２の振動回数を調整できる。

また、アジテータ７２は山折部と谷折部を組み合わせた形状を有し、第１接触部７２ｃは谷折部に形成されている。これにより、谷折部の深さを変えることでアジテータ７２の振動の大きさ（振幅）を調整することができる。

次に、図３を参照して搬送スクリュー７０の回転により生じるアジテータ７２の上下振動について具体的に説明する。
初期状態の図３（ａ）においてアジテータ７２は搬送スクリュー７０に接触していない。搬送スクリュー７０が回転すると、点線７７で示される羽根７３は初めに第１接触部７２ｃと接触し、この時アジテータ７２は上方へ大きく振動してその上端部７２ｅは最上位置に達する（図３（ｂ））。これは、アジテータ７２が片持ち支持部である基部７２ａから前方に向かって折り返し部を有さずに延びているため、羽根７３からの力が第１接触部７２ｃと第１接触部よりも前方に位置する上端部７２ｅとにロスなく直接的に伝わるからである。従って、アジテータ７２の上下の可動範囲が大きくなり、トナーを掻き解く効果も向上される。さらに搬送スクリュー７０が回転すると、点線７７で示される羽根７３は前進して第２部分７２ｄと第３部分７２ｆの間に達して搬送スクリュー７０と接触しなくなるため、アジテータ７２は弾性力により元の位置に戻る（図３（ｃ））。この図３（ｂ）から図３（ｃ）に示すアジテータ７２の動きが１回目の振動に相当し、この振動により接合部７５においてトナーが掻き解される。

さらに搬送スクリュー７０が回転すると、点線７７で示される羽根７３は前進して第２接触部７２ｇと接触し、この時アジテータ７２は上方へ再び振動して、その上端部７２ｅは図３（ａ）に示す最上位置よりも下方の位置に達する（図３（ｄ））。このとき、アジテータ７２の片持ち支持部である基部７２ａから第２接触部７２ｇまでのスクリュー長手方向の距離は、基部７２ａから第１接触部７２ｃまでのスクリュー長手方向の距離より大きいため、羽根７３から第２接触部７２ｇに伝わる力は第１接触部７２ｃによって制限されず、力のロスが抑制される。よって、簡単な構成を有するアジテータ７２により接合部におけるトナー詰まりを効果的に防止できる。さらに搬送スクリュー７０が回転すると、第２接触部７２ｇと接触していた羽根７３が前進して、搬送スクリュー７０に接触しなくなり、アジテータ７２は弾性力により初期状態に戻る（図３（ａ））。この図３（ｄ）から図３（ａ）に示すアジテータ７２の動きが２回目の振動に相当し、この振動により接合部７５においてトナーが再び掻き解される。

上述した図３（ａ）→図３（ｂ）→図３（ｃ）→図３（ｄ）→図３（ａ）におけるアジテータ７２の２回の上下振動は、搬送スクリュー７０の１ピッチの回転の間に生じるものである。このようにして搬送スクリュー７０が回転している間はアジテータ７２がこの上下振動を繰り返すため、接合部７５におけるトナーはアジテータ７２によって満遍なく掻き解され、トナーの凝集、固着、架橋が起こりやすく、トナー詰まりが発生しやすい接合部７５においてもトナー詰まりを簡単な構成で効果的に防ぐことができる。

アジテータ７２は設置枚数（面積）が多い（広い）とトナーの搬送経路を狭めてしまったり、振動回数が少ないとアジテータの上にトナーが溜まったりと、設置条件によっては逆にトナー詰まりの原因となる場合もある。そのため、必要最小限の枚数（面積）のアジテータ７２を設置するとともに、搬送スクリューの１ピッチの回転の間にアジテータを複数回振動させることが好ましい。

ところで、図２（ｃ）に関連して述べたように、印刷ジョブの終了後に、コントローラ９０は駆動モータ８０によって２次転写対向ローラ１２を逆回転し、中間転写ベルト１０を例えば２ｍｍ逆回転させる。このとき、印刷ジョブの終了後に中間転写ベルト１０を逆回転させるための、搬送スクリュー７０の歯車７８の逆回転量は、搬送スクリュー７０の１ピッチより小さいと好ましい。これにより、逆回転した搬送スクリュー７０の羽根７３がアジテータ７２の第２接触部７２ｇや第１接触部７２ｃと接触し、アジテータ７２が羽根７３により押し潰されることが防がれる。

図５は、アジテータ７２の振幅を示す概略部分拡大図である。
点線で示すアジテータ７２’は図３（ａ）の初期状態に相当し、アジテータ７２’の上端部７２ｅ’は、ベルトクリーニングユニット５１の搬送スクリュー６０の羽根６１から最も遠ざかっている。実線で示すアジテータ７２は図３（ｂ）の状態に相当し、アジテータ７２の上端部７２ｅは最上位置に達していて搬送スクリュー６０の羽根６１に最も近づいている。このとき、上端部７２ｅ’と上端部７２ｅの間の距離Ｘは例えば２．９ｍｍであり、これがアジテータの最大振幅（上端部の最大可動量）に相当する。

一方、上端部７２ｅと羽根６１の間の距離Ｙは例えば２．２ｍｍである。搬送スクリュー６０から搬送スクリュー７０に自由落下してくるトナーをアジテータ７２の上下振動により効果的に掻き解くには、アジテータ７２の上端部７２ｅと搬送スクリュー６０の羽根６１の間の距離Ｙはなるべく小さい方が良いが、距離Ｙを、上端部７２ｅと羽根６１の接触が生じない距離に設定する必要がある。このためには、アジテータ７２を屈曲させて山折部、谷折部を形成する際、基部７２ａから、第１部分７２ｂと第２部分７２ｄで形成される谷折部の深さを変えることでアジテータ７２の振動の大きさ（振幅）を調整すればよい。

なお、図５において搬送スクリュー７０が左斜め下方に傾いているのは、重力を利用してトナーを上流から下方へ搬送しやすくするためである。

図６は、アジテータの第２の実施形態を示す概略平面図である。
図示のように、このトナー掻解手段としてのアジテータ８２は、搬送スクリュー７０によって振動してトナーを掻き解く２つの掻解部である第１掻解部８２ｘ及び第２掻解部８２ｙと、掻解部を片持ち支持するための平坦な支持部である基部８２ａとを有する。第１掻解部８２ｘ及び第２掻解部８２ｙは、共通の基部８２ａから延在していて搬送スクリュー７０の長手方向と交差方向に並列に設置されている。これにより、螺旋状の搬送スクリュー７０によって、第１掻解部８２ｘ及び第２掻解部８２ｙのそれぞれがずれて振動するので、より効果的にトナー詰まりを防ぐことができる。本実施形態では、アジテータ８２は搬送スクリュー７０の長手方向と交差方向に並列に設置された２つの掻解部を有しているが、この形態に限られず、アジテータ８２は３個以上の掻解部を有してもよい。上述したように、アジテータ８２は、平坦な１枚の弾性的な素材、例えばプラスチックフィルムやポリエステルフィルムを折り曲げることで作られる。

第１掻解部８２ｘ及び第２掻解部８２ｙは、図４の実施形態における掻解部７２ｚと同様の構成を有する。すなわち、第１掻解部８２ｘは、基部８２ａから順に、基部８２ａから斜め下方に延びる第１部分８２ｂ、第１部分８２ｂの下端部であって搬送スクリュー７０との第１接触部８２ｃ、第１接触部８２ｃから斜め上方に延びる第２部分８２ｄ、該第２部分８２ｄの上端部８２ｅ、該上端部８２ｅから斜め下方に延びる第３部分８２ｆ、及び、該第３部分８２ｆの下端部であって搬送スクリュー７０との第２接触部８２ｇを有する。基部８２ａから第２接触部８２ｇまでのスクリュー長手方向の距離は、基部８２ａから第１接触部８２ｃまでのスクリュー長手方向の距離より大きい。

同様に、第２掻解部８２ｙは、基部８２ａから順に、基部８２ａから斜め下方に延びる第１部分８２ｈ、第１部分８２ｈの下端部であって搬送スクリュー７０との第１接触部８２ｉ、第１接触部８２ｉから斜め上方に延びる第２部分８２ｊ、該第２部分８２ｊの上端部８２ｋ、該上端部８２ｋから斜め下方に延びる第３部分８２ｌ、及び、該第３部分８２ｌの下端部であって搬送スクリュー７０との第２接触部８２ｍを有する。基部８２ａから第２接触部８２ｍまでのスクリュー長手方向の距離は、基部８２ａから第１接触部８２ｉまでのスクリュー長手方向の距離より大きい。

また、本実施形態では、第１掻解部８２ｘ及び第２掻解部８２ｙは同一に構成されているため、基部８２ａから同じスクリュー長手方向の距離に、第１接触部８２ｃ及び第１接触部８２ｉ、上端部８２ｅ及び上端部８２ｋ、第２接触部８２ｇ及び第２接触部８２ｍをそれぞれ有する。

また、第１掻解部８２ｘ及び第２掻解部８２ｙは、搬送スクリュー７０と直交方向に共通の幅Ｑを有する。第１掻解部８２ｘと第２掻解部８２ｙと間には隙間８３が形成されており、この隙間８３の間隔Ｒは、第１掻解部８２ｘと第２掻解部８２ｙの幅Ｑに等しい。第１掻解部８２ｘと第２掻解部８２ｙとの間に隙間８３を形成することで、アジテータ８２の上方に配置されたベルトクリーニングユニット５１から自由落下してくるトナーが隙間８３を通過するため、接合部にトナーが滞留しにくくなる。

なお、隙間の間隔Ｒは、第１掻解部８２ｘと第２掻解部８２ｙの幅Ｑ以上であると好ましい。

さらに、例えば第２部分８２ｄ及び第２部分８２ｊはその中央付近に穴を有していてもよい。穴を形成することにより、上から自由落下してくるトナーは穴を通って搬送スクリュー７０上に落ち、搬送スクリュー７０で搬送されるため、接合部７５にトナーが滞留しにくくなる。形成する穴の位置や大きさは、第１掻解部８２ｘ及び第２掻解部８２ｙの十分な強度と弾性が維持されるように選択されればよい。

本実施形態では、開口部７４は例えば縦横約１０ｍｍの矩形を有しており、第１掻解部８２ｘと第２掻解部８２ｙの長さＮは開口部の横幅の約３／４にわたって延在している。しかしながら、これに限られず、アジテータ８２を設ける必要のある位置である開口部７４の横幅と、アジテータ８２によるトナーの掻き解き効果とを考慮して、第１掻解部８２ｘと第２掻解部８２ｙの長さＮをより長く又はより短く設定してもよい。

また、アジテータ８２の基部８２ａは、搬送スクリュー７０の搬送方向上流側において、廃トナー搬送ユニット７１の上面７１ａに固定手段により固定されている。固定手段としては、例えば糊付けやねじ留めが使用できる。他方で、搬送スクリュー７０の搬送方向下流側におけるアジテータ８２の端部は固定されておらず、自由端である。これにより、アジテータ８２と回転する搬送スクリュー７０が接触したとき、アジテータ８２が図６の上下方向にずれたり搬送スクリュー７０に引っかかったりせずに、アジテータ８２の自由端が上下にスムーズに振動する。

逆に、搬送スクリュー７０の搬送方向下流側において、アジテータ８２の基部８２ａを廃トナー搬送ユニット７１の上面７１ａに固定手段により固定し、搬送スクリュー７０の搬送方向上流側におけるアジテータ８２の端部を自由端として構成してもよい。しかし、この場合、回転する搬送スクリュー７０がアジテータ８２の自由端を潰し、アジテータ８２が上手く上下振動しない。あるいは、搬送スクリュー７０がアジテータ８２の自由端と噛み合って、ロックしてしまう可能性がある。したがって、搬送スクリュー７０の搬送方向下流側におけるアジテータ８２の端部を自由端として構成するほうが好ましい。

本実施形態では、アジテータ８２の基部８２ａは廃トナー搬送ユニット７１の上面７１ａに固定されているが、これに代えて、アジテータ８２は接合部７５においてベルトクリーニングユニット５１側に設けられ、搬送スクリュー６０により上下に振動されてもよい。具体的には、図２（ｂ）を参照して、アジテータ８２は、ベルトクリーニングユニット５１の開口部６４又は接合部７５において搬送スクリュー６０の長手方向と平行に、且つ、図４の状態とは上下逆さまに設置される。この際、アジテータ８２の基部８２ａは、搬送スクリュー６０の搬送方向上流側（図２（ｂ）の右側）において、ベルトクリーニングユニット５１の筐体５２に固定されるのに対し、搬送スクリュー６０の搬送方向下流側におけるアジテータ８２の端部は固定されず、自由端として構成される。

ところで、廃トナー搬送ユニット７１のさらに下流側には、廃トナー搬送ユニット７１から受け渡されるトナーを搬送する別の廃トナー搬送ユニットが設けられてもよい。このとき、アジテータ８２が、接合部７５に加えて廃トナー搬送ユニット７１と別の廃トナー搬送ユニットの接合部においても、上流側の廃トナー搬送ユニット７１に設けられ、搬送スクリュー７０により上下に振動されてもよい。

この場合、逆に、アジテータ８２が、接合部７５に加えて廃トナー搬送ユニット７１と別の廃トナー搬送ユニットの接合部においても、下流側の別の廃トナー搬送ユニットに設けられ、別の廃トナー搬送ユニット内に設けられた搬送スクリューにより上下に振動されてもよい。

次に、図７及び図８を用いてアジテータと搬送スクリューの接触について説明する。図７は、図６に示したアジテータの斜視図であり、図８はアジテータと搬送スクリューの羽根の接触及び解除を示すフローチャートである。
図７の状態は、アジテータ８２が搬送スクリュー７０に接触していない初期状態であって、図３（ａ）において示した初期状態と同様である。

図７に示すように、搬送スクリュー７０の羽根７３は円筒形の軸７９に斜めに設けられている。よって、搬送スクリュー７０の回転により羽根７３が矢印方向に右側から左側に前進すると、羽根７３は初めに第１掻解部８２ｘの第１接触部８２ｃと接触し、この時アジテータ８２の第１掻解部８２ｘは上方へ大きく振動してその上端部８２ｅは最上位置に達する（図８、Ｓ１参照）。このとき、第１掻解部８２ｘは図３（ｂ）に示す位置にある。

羽根７３がさらに前進すると、羽根７３は第１掻解部８２ｘの第１接触部８２ｃと接触しなくなるため、アジテータ８２の第１掻解部８２ｘは弾性力により元の位置に戻る（図８、Ｓ２参照）。このとき、第１掻解部８２ｘは図３（ｃ）に示す位置にある。

羽根７３がさらに前進すると、羽根７３は次に第２掻解部８２ｙの第１接触部８２ｉと接触し、この時アジテータ８２の第２掻解部８２ｙは上方へ大きく振動してその上端部８２ｋは最上位置に達する（図８、Ｓ３参照）。このとき、第２掻解部８２ｙは図３（ｂ）に示す位置にある。

羽根７３がさらに前進すると、羽根７３は第２掻解部８２ｙの第１接触部８２ｉと接触しなくなるため、アジテータ８２の第２掻解部８２ｙは弾性力により元の位置に戻る（図８、Ｓ４参照）。このとき、第２掻解部８２ｙは図３（ｃ）に示す位置にある。

羽根７３がさらに前進すると、羽根７３は次に第１掻解部８２ｘの第２接触部８２ｇと接触し、この時アジテータ８２の第１掻解部８２ｘは上方へ再び振動してその上端部８２ｅは最上位置よりも下方の位置に達する（図８、Ｓ５参照）。このとき、第１掻解部８２ｘは図３（ｄ）に示す位置にある。

羽根７３がさらに前進すると、羽根７３は第１掻解部８２ｘの第２接触部８２ｇと接触しなくなるため、第１掻解部８２ｘは弾性力により初期状態に戻る（図８、Ｓ６参照）。このとき、第１掻解部８２ｘは図３（ａ）に示す位置にある。

羽根７３がさらに前進すると、羽根７３は次に第２掻解部８２ｙの第２接触部８２ｍと接触し、この時アジテータ８２の第２掻解部８２ｙは上方へ再び振動してその上端部８２ｋは最上位置よりも下方の位置に達する（図８、Ｓ７参照）。このとき、第２掻解部８２ｙは図３（ｄ）に示す位置にある。

羽根７３がさらに前進すると、羽根７３は第２掻解部８２ｙの第２接触部８２ｍと接触しなくなるため、第２掻解部８２ｙは弾性力により初期状態に戻る（図８、Ｓ８参照）。このとき、第２掻解部８２ｙは図３（ａ）に示す位置にある。

以上のように、図８の初期状態から、搬送スクリュー７０の１ピッチの回転終了までに、ステップＳ１からＳ８を繰り返す。

要約すると、アジテータ８２は、搬送スクリュー７０の長手方向と交差方向に並列に設置された２つの第１掻解部８２ｘ及び第２掻解部８２ｙを有するため、螺旋状の羽根７３は第１掻解部８２ｘ及び第２掻解部８２ｙに別々のタイミングで接触する。具体的には、羽根７３は順次、第１接触部８２ｃ、第１接触部８２ｉ、第２接触部８２ｇ、第２接触部８２ｍに接触する。従って、第１掻解部８２ｘ及び第２掻解部８２ｙは同時に上下振動せずに、別々のタイミングで上下振動を繰り返す。第１掻解部８２ｘ及び第２掻解部８２ｙの動きのタイミングをずらすことで、接合部においてトナーを掻き解く効果が増大され、より効果的にトナーの滞留を防止することができる。

しかしながら、図７に示す構成に限られず、斜めに配置された羽根７３に対して第１掻解部８２ｘ及び第２掻解部８２ｙが同時に接触し、これらが同時に上下振動するように構成してもよい。このためには、羽根７３が第１掻解部８２ｘの第１接触部８２ｃに接触した時に第２掻解部８２ｙの第１接触部８２ｉも羽根７３に接触するように、第２掻解部８２ｙの第１接触部８２ｉを、羽根７３の斜めの傾きに一致するように第１掻解部８２ｘの第１接触部８２ｃよりも右側に形成すればよい。第１掻解部８２ｘの第２接触部８２ｇと第２掻解部８２ｙの第２接触部８２ｍの位置関係についても同様である。

なお、上述の実施形態ではトナー掻解手段を接合部（流入部）７５に設けた例を説明したが開口部（排出部）８５に設けても良いし、両方に設けても良い。開口部（排出部）８５にトナー掻解手段を設けることで、搬送スクリュー７０とダクト８１とのトナーの受け渡し部分にトナーが滞留することを防止でき、トナーを廃トナー容器８６へ円滑に搬送することができる。

また、上述の実施形態では廃トナーを搬送する搬送スクリューについて説明し、その流入部又は排出部にトナー掻解手段を設けた例を説明したが、現像手段の中あるいはその上流の位置にトナーを搬送する搬送スクリューを設けるとともに、その流入部又は排出部にトナー掻解手段を設けてもよい。この場合も、搬送スクリューに接する流入部又は排出部でトナーが滞留することを防止できる。

７０ 搬送スクリュー
７２，８２ アジテータ（トナー掻解手段）
７２ａ，８２ａ 基部（支持部）
７２ｃ，８２ｃ，８２ｉ 第１接触部
７２ｇ，８２ｇ，８２ｍ 第２接触部
７２ｚ 掻解部
７５ 接合部（流入部）
８２ｘ 第１掻解部（掻解部）
８２ｙ 第２掻解部（掻解部）
８５ 開口部（排出部）

特開２００８−２６８５７４号公報

Claims (9)

1. 流入部から入るトナーを排出部へ向けて搬送する搬送スクリューと、
   前記流入部又は前記排出部に設けられたトナー掻解手段とを有し、
   前記トナー掻解手段は、前記搬送スクリューによって振動してトナーを掻き解く掻解部と、前記掻解部を片持ち支持する支持部とを有し、
   前記掻解部は、前記支持部から順に、前記搬送スクリューに接触する第１接触部及び第２接触部を少なくとも有し、
   前記支持部から前記第２接触部までの前記搬送スクリューの長手方向の距離は、前記支持部から前記第１接触部までの前記搬送スクリューの長手方向の距離より大きいトナー搬送装置において、
   前記トナー掻解手段は、平板状の弾性素材で形成され、山折部と谷折部を組み合わせた形状を有し、前記第１接触部は当該谷折部に形成され、前記第２接触部は前記支持部と反対側の前記掻解部の先端に形成されていることを特徴とするトナー搬送装置。
2. 前記搬送スクリューの１ピッチの間に、前記トナー掻解手段の前記第１接触部及び前記第２接触部が位置する、ことを特徴とする請求項１に記載のトナー搬送装置。
3. 前記トナー掻解手段の前記支持部は、前記搬送スクリューの搬送方向上流側において固定され、前記搬送スクリューの搬送方向下流側における前記トナー掻解手段の端部は自由端である、ことを特徴とする請求項１又は２に記載のトナー搬送装置。
4. 前記トナー掻解手段は、前記搬送スクリューの長手方向と平行に延在し、前記搬送スクリューに接触して上下に振動するアジテータである、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のトナー搬送装置。
5. 前記掻解部は、前記搬送スクリューの長手方向と交差方向に並列に設置された複数の掻解部を有する、ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のトナー搬送装置。
6. 前記複数の掻解部の間には隙間が形成されており、当該隙間の間隔は、前記複数の掻解部の幅と等しいか又はそれより大きい、ことを特徴とする請求項５に記載のトナー搬送装置。
7. トナー像を担持する像担持体の幅方向に延在し、一方の端部に開口部が形成されているベルトクリーニングユニットと、
   前記像担持体の走行方向に延在し、一方の端部に開口部が形成されている廃トナー搬送ユニットと、を備え、
   前記ベルトクリーニングユニットの前記開口部と前記廃トナー搬送ユニットの前記開口部が重なる部分が接合部となり、前記流入部を構成し、
   前記トナー掻解手段は、前記流入部において前記ベルトクリーニングユニット側に設けられ、該ベルトクリーニングユニットに設けられた搬送スクリューにより上下に振動される、ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のトナー搬送装置。
8. 請求項１〜７のいずれか一項に記載のトナー搬送装置を備えた画像形成装置。
9. 印刷ジョブの終了後にトナー像を担持する像担持体を逆回転させるための、前記搬送スクリューの歯車の逆回転量は、前記搬送スクリューの１ピッチより小さい、ことを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。

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