JP7459964B2 - 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

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においては、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においては、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り、さらに紙粉等も混入することにより流動性が悪くなり、固化し易くなっている。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、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、各フリッカーが搬送スクリューの表面上のトナーを掻き落とし、トナーの付着を効果的に抑制している。

特開２００６－３４３３７１号公報 特開平４－１７２４８４号公報

ところで、特許文献２の方法では、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が異なる大きさである場合、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、トナー搬送路の内壁に向かう方向と逆方向を向いた変形である場合、搬送スクリューとトナー搬送路の内壁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。

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排出不良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。

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、フリッカーと、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。フリッカーは、搬送スクリューの外周面に当接して揺動する多数の接触片が、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、搬送スクリューに接触して、搬送スクリューを、トナー搬送路の底面に向けての第１方向に押圧する複数の第１接触片と、第１接触片と反対側から搬送スクリューに接触し、搬送スクリューを第１方向と逆方向である第２方向に押圧する複数の第２接触片と、を有する。第１接触片が搬送スクリューを押圧する力は、第２接触片が搬送スクリューを押圧する力よりも大きい。

本発明の第１の構成によれば、第１接触片の第１方向への押圧力が、第２接触片の第２方向への押圧力よりも大きいため、搬送スクリューがトナー搬送路の底面から離れるように第２方向に弾性変形するのを抑制することができる。これにより、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、トナー搬送性能の低下が抑制され、トナー排出不良を抑制することができる。

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 本発明の第１実施形態のクリーニング装置７ａの搬送スクリュー２９とフリッカー３１を径方向（回転軸２９ａに対し垂直方向）から見た部分拡大図 図４に示す搬送スクリュー２９、およびフリッカー３１を図４の上方側から平面視した平面図 本発明の第１実施形態のクリーニング装置７ａに係るフリッカー３１を示す斜視図 本発明の第２実施形態のクリーニング装置７ａの搬送スクリュー２９、およびフリッカー３１を平面視した平面図 本発明の第２実施形態のクリーニング装置７ａのフリッカー３１の斜視図 現像装置３ａ～３ｄへのトナー補給経路に本発明を適用した場合の、現像装置３ａのトナー補給部４０を含む部分断面図

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～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を含む画像形成部Ｐａについて詳細に説明する。なお、画像形成部Ｐｂ～Ｐｄについては、画像形成部Ｐａと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。

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、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、搬送スクリュー２９と、フリッカー３１とを備える。ハウジング２６は、感光体ドラム１ａに対向する開口部と、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、フリッカー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、クリーニング装置７ａの搬送スクリュー２９とフリッカー３１を径方向（回転軸２９ａに対し垂直方向）から見た部分拡大図である。搬送スクリュー２９は、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の前後方向の側板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の回転に伴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。

フリッカー３１は、ハウジング２６の内壁に固定された基部３２と、基部３２から搬送スクリュー２９に向かって延びる第１接触片３３、および第２接触片３４を備えている。基部３２は、軸方向に細長い矩形板状体であり、接着剤等により、ハウジング２６の内壁に固定されている。第１接触片３３、および第２接触片３４は、基部３２に連接された矩形板状体である。第１接触片３３、および第２接触片３４の先端部は自由端となっており、搬送スクリュー２９に接触する位置まで延びている。

第１接触片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よりもハウジング２６の底面（トナー搬送路３７の底面）から遠い位置で、搬送スクリュー２９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）に向けて、搬送スクリュー２９を押圧している。この第１接触片３３が搬送スクリュー２９を押圧する方向を第１方向ｄ１とする。

第２接触片３４は、回転軸２９ａよりもハウジング２６の開口部から遠い位置、すなわちハウジング２６の底面（トナー搬送路３７の底面）に近い位置で、搬送スクリュー２９に接触している。第２接触片３４は、この搬送スクリュー２９との接触位置から、第１方向ｄ１と逆方向である、ハウジング２６の開口部を向く方向に搬送スクリュー２９を押圧している。この第２接触片３４が搬送スクリュー２９を押圧する方向を、第２方向ｄ２とする。

図５は、図４に示す搬送スクリュー２９、およびフリッカー３１を図４の上方側から平面視した平面図である。図６は、フリッカー３１を示す斜視図である。第１接触片３３、および第２接触片３４は、搬送スクリュー２９の軸方向（図４の紙面と垂直な方向）の全域に亘って、所定の間隔を隔てて複数設けられている。各第１接触片３３の軸方向に並ぶ間隔Ｐ１は、螺旋羽根２９ｂの軸方向のピッチＰ２以下となっている。各第２接触片３４の軸方向に並ぶ間隔は、第１接触片３３の軸方向に並ぶ間隔Ｐ１と略同間隔である。

第１接触片３３、および第２接触片３４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）、テフロンシート、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。

第１接触片３３、および第２接触片３４は、搬送スクリュー２９の回転に伴い、螺旋羽根２９ｂに持ち上げられて、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、および破線）とを繰り返し、往復することにより、回転軸２９ａの回転周期に合わせて、搬送スクリュー２９と摺擦ローラー２７との間で、弾性変形しながら揺動する。第１接触片３３、及び第２接触片３４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。

第１接触片３３の弾性係数は、第２接触片３４の弾性係数よりも大きく設定されている。第１接触片３３、および第２接触片３４の長さ、幅、厚みは、第１接触片３３の弾性係数が第２接触片３４のもつ弾性係数よりも大きくなるような値に設定されている。それらの具体的な寸法として、それぞれ以下のような構成を採用することができる。

第１接触片３３の幅Ｌ１は第２接触片３４の幅Ｌ２の１．３～１．７倍の大きさであり、第１接触片３３の厚みは第２接触片３４の厚みの１．０～２．０倍の大きさである。第１接触片３３の長さ（第１接触片３３と基部３２との境界部から第１接触片３３の先端までの長さ）は、第２接触片３４の長さ（第２接触片３４と基部３２との境界部から第２接触片３４の先端までの長さ）の、１．０～１．４倍（好ましくは、１．１～１．３倍）の大きさである。

なお、第１接触片３３の弾性係数が第２接触片３４の弾性係数より大きく、かつ搬送スクリュー２９の表面の残留トナーを効率的に掻き落とすためには、第１接触片３３の幅Ｌ１を第２接触片３４の幅Ｌ２の１．４～１．６倍の大きさとし、第１接触片３３の厚みを第２接触片３４の厚みの１．３～１．７倍の大きさとし、第１接触片３３の長さを第２接触片３４の長さの１．１～１．３倍とする構成を採用することが好ましい。

第１接触片３３の幅Ｌ１は、螺旋羽根２９ｂのピッチＰ２の１／３以上、かつ２／３以下の大きさである。第１接触片３３と第２接触片３４とは、軸方向に重ならないように交互に並んでいる。

また、上述の通り、第１接触片３３の弾性係数は第２接触片３４の弾性係数よりも大きい。第１接触片３３と第２接触片３４とが同じたわみ量で弾性変形した場合には、第１接触片３３が搬送スクリュー２９を押圧する力が、第２接触片３４が搬送スクリュー２９を押圧する力よりも、大きなものとなる。

上述の通り、第１接触片３３が搬送スクリュー２９を第１方向ｄ１に向かって押圧する力が、第２接触片３４が搬送スクリュー２９を第２方向ｄ２に向かって押圧する力よりも大きく設定されている。このため、搬送スクリュー２９が、第２方向ｄ２に向かって変形しにくくなる。したがって、ハウジング２６の内壁（トナー搬送路３７の底面）と搬送スクリュー２９との隙間が広がるのを抑制して、トナー堆積によるトナー搬送性能の低下を抑制し、トナー排出不良が生じることを抑制することができる。

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にかかるフリッカー３１は、上述の通り、フリッカー３１の第１接触片３３と第２接触片３４とが、別々に搬送スクリュー２９に接触している。そして、第１接触片３３と第２接触片３４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、本実施形態のフリッカー３１を採用することで、上記の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。

次に、図７、図８を用いて、本発明の第２実施形態について説明する。図７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、およびフリッカー３１を平面視した平面図である。図８は、第２実施形態のクリーニング装置７ａのフリッカー３１の斜視図である。第１接触片３３の幅Ｌ１は、螺旋羽根２９ｂのピッチＰ２の１／２以上、２／３以下である。

第１接触片３３と、第２接触片３４とは、軸方向に重なっている。第１接触片３３の軸方向の一方側に位置する第１側端部３５（図示斜線部）と、第２接触片３４の軸方向の他方側に位置する第２側端部３６（図示網掛部）とが重なっている。第１接触片３３と第２接触片３４とは、互いに接触していない。第１側端部３５の幅Ｌ３、および第２側端部３６の幅Ｌ４は、第１接触片３３の幅Ｌ１の１／３以上、かつ２／３以下の大きさである。

このように、第１接触片３３と第２接触片３４とが重なるようにすると、第１接触片３３の幅Ｌ１、および第２接触片３４の幅Ｌ２を比較的大きくしつつ、第１接触片３３の隣り合う間隔Ｐ１を小さくすることが可能になる。このため、第１接触片３３および第２接触片３４が、搬送スクリュー２９に対して、より広範に接触するものとなる。したがって、第２実施形態のクリーニング装置７ａは、搬送スクリュー２９の表面のトナーをより効率的に掻き落とし、トナー搬送不良をより効果的に抑制することが可能な構成となっている。

また、第１接触片３３と第２接触片３４とは接触していない。このため、第２実施形態のフリッカー３１を採用することで、上記の従来のクリーニング装置のような、２つのフリッカー同士の接触箇所に廃トナーが溜まるといった問題を解消することができる。

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、第１接触片３３の幅Ｌ１、厚み、長さ、および第２接触片３４の幅Ｌ２、厚み、長さは、第１接触片３３の弾性係数が、第２接触片３４の弾性係数よりも大きくなるのであれば、上記各実施形態の寸法に限られず、例えば、以下のような寸法とすることも可能である。

第１接触片３３の幅Ｌ１は、第２接触片３４の幅Ｌ２と略等しく、第１接触片３３の厚みが、第２接触片３４の厚みの１．２～１．４倍の大きさにすることができる。

また、第１接触片３３の幅Ｌ１は、第２接触片３４の幅Ｌ２の大きさと略等しく、第１接触片３３の長さを、第２接触片３４の長さの１．１～１．３倍にすることができる。この場合、第１接触片３３の厚みと第２接触片３４の厚みは略等しい。

また、第１接触片３３の幅Ｌ１は、第２接触片３４の幅Ｌ２の大きさと略等しく、第１接触片３３の長さは、第２接触片３４の長さと略等しく、第１接触片３３の厚みを第２接触片３４の厚みの１．１～１．５倍にすることができる。

また、第１接触片３３が搬送スクリュー２９を第１方向ｄ１に押圧する力が、第２接触片３４が搬送スクリュー２９を第２方向ｄ２に押圧する力よりも大きいのであれば、第１接触片３３の弾性係数が第２接触片３４の弾性係数以下である構成を採用することもできる。

この場合、第１接触片３３、および第２接触片３４は、第１接触片３３の最大たわみ量（第１接触片３３が螺旋羽根２９ｂの先端に接触しているときの第１接触片３３のたわみ量）が、第２接触片３４の最大たわみ量（第２接触片３４が螺旋羽根２９ｂの先端に接触しているときの第２接触片３４のたわみ量）以上になるように、配置することができる。この場合、第１接触片３３の最小たわみ量（第１接触片３３が回転軸２９ａに接触しているときの第１接触片３３のたわみ量）は、第２接触片３４の最小たわみ量（第２接触片３４が回転軸２９ａに接触しているときの第２接触片３４のたわみ量）以上となる。このようにすると、第１接触片３３の搬送スクリュー２９を押圧する力が、第２接触片３４の搬送スクリュー２９を押圧する力よりも、大きなものとすることができ、搬送スクリュー２９の第２方向ｄ２への変形を抑制することができる。

また、本発明はクリーニング装置７ａ～７ｄに限らず、クリーニング装置７ａ～７ｄから廃トナー回収容器に廃トナーを搬送する廃トナー搬送部や、トナーコンテナ４ａ～４ｄから現像装置３ａ～３ｄにトナーを補給するトナー補給部等の、種々のトナー搬送装置に適用可能である。現像装置３ａ～３ｄへのトナー補給経路に本発明を適用した例を図９に示す。

図９は、現像装置３ａのトナー補給部４０を含む部分断面図である。図９に示すように、トナー補給部４０は、トナーコンテナ４ａ（図１参照）からトナー補給口４０ａを介して供給されたトナーを垂直方向に搬送する（落下させる）垂直搬送部４１と、垂直搬送部４１から受け渡されたトナーを水平方向に搬送する水平搬送部４２とを有する。

攪拌搬送スクリュー２３の回転軸２３ａは水平搬送部４２内まで延在している。攪拌搬送スクリュー２３の回転軸２３ａの水平搬送部４２内に配置された部分には補給羽根２３ｃが一体形成されている。補給羽根２３ｃは、螺旋羽根２３ｂと同方向を向く（巻き方向が同一の）螺旋状の羽根によって形成されているとともに、螺旋羽根２３ｂと比べて小さいピッチおよび小さい直径に形成されている。

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。

フリッカー３１の、第１接触片３３と第２接触片３４の幅、突き出し長さ、および厚みとトナー搬送効果との関係について調査した。試験方法としては、図３に示したクリーニング装置７ａ～７ｄが搭載された図１に示したような画像形成装置１００（カラープリンター）を用い、第１接触片３３が搬送スクリュー２９を押圧する力を第２接触片３４に比べて強くした場合（本発明１～５）と、第１接触片３３が搬送スクリュー２９を押圧する力を第２接触片３４に比べて弱くした場合（比較例１～２）と、第１接触片３３が搬送スクリュー２９を押圧する力を第２接触片３４に比べて過度に強くした場合（比較例３）と、でハウジング２６内のトナー堆積やハウジング２６のこすれの有無を評価した。

第２接触片３４の最大たわみ量（変形量）が、第１接触片３３の最大たわみ量（変形量）よりも大きくなるように、第１接触片３３、および第２接触片３４を配置している。

本発明１～５、および比較例１～３は、第１接触片３３の幅を５～８ｍｍ、突き出し長さを８～１０ｍｍ、厚みを７５～１００μｍとし、第２接触片３４の幅を５～７．５ｍｍ、突き出し長さを１０～１２ｍｍ、厚みを１００～１２０μｍとして評価を行った。

評価規準としては、クリーニング装置７ａのハウジング２６内にトナー堆積が発生せず、ハウジング２６のこすれも発生しなかった場合を○、トナー堆積が若干発生した場合を△、トナー堆積またはハウジング２６のこすれが発生結果を×とした。結果を表１に示す。

表１に示す通り、本発明１、２では、第１接触片３３の幅と第２接触片３４の幅を等しくし、それぞれの突き出し長さ、または厚みを異なる大きさにしている。

本発明１においては、第１接触片３３の幅を７．５ｍｍ、突き出し長さを１０ｍｍ、厚みを１００μｍとし、第２接触片３４の幅７．５ｍｍ、突き出し長さを１０ｍｍ、厚みを７５μｍとしている。つまり、第１接触片３３の厚みは、第２接触片３４の厚みの１．３３倍となっている。

本発明２においては、第１接触片３３の幅を５ｍｍ、突き出し長さを１２ｍｍ、厚みを１００μｍとし、第２接触片３４の幅５ｍｍ、突き出し長さを８ｍｍ、厚みを１００μｍとしている。つまり、第１接触片３３の突き出し長さは、第２接触片３４の突き出し長さの１．５倍となっている。

本発明３～５、および比較例１では、第１接触片３３の突き出し長さと第２接触片３４の突き出し長さを等しくし、幅、および厚みを異なる大きさにしている。

本発明３においては、第１接触片３３の幅を７．５ｍｍ、突き出し長さを１０ｍｍ、厚みを１００μｍとし、第２接触片３４の幅を５ｍｍ、突き出し長さを１０ｍｍ、厚みを７５μｍとしている。つまり、第１接触片３３の幅は、第２接触片３４の幅の第１．５倍であり、第１接触片３３の厚みは、第２接触片３４の厚みの１．３３倍である。

本発明４においては、第１接触片３３の幅を７．５ｍｍ、突き出し長さを１０ｍｍ、厚みを１２０μｍとし、第２接触片３４の幅を５ｍｍ、突き出し長さを１０ｍｍ、厚みを７５μｍとしている。つまり、第１接触片３３の幅は、第２接触片３４の幅の１．５倍であり、第１接触片３３の厚みは、第２接触片３４の厚みの１．６倍である。

本発明５においては、第１接触片３３の幅を７．５ｍｍ、突き出し長さを１０ｍｍ、厚みを１２０μｍとし、第２接触片３４の幅を８ｍｍ、突き出し長さを１０ｍｍ、厚みを７５μｍとしている。つまり、第１接触片３３の幅は、第２接触片３４の幅の０．９４倍であり、第１接触片３３の厚みは、第２接触片３４の厚みの１．６倍である。

比較例１においては、第１接触片３３の幅を５ｍｍ、突き出し長さを１０ｍｍ、厚みを１００μｍとし、第２接触片３４の幅を６ｍｍ、突き出し長さを１０ｍｍ、厚みを７５μｍとしている。つまり、第１接触片３３の幅は第２接触片３４の幅の０．８３倍であり、第１接触片３３の厚みは第２接触片３４の厚みの１．３３倍である。

比較例２では、第１接触片３３の幅、突き出し長さ、厚みのすべてを、第２接触片３４のそれらの大きさと等しくしている。比較例３では、第１接触片３３の幅、突き出し長さ、厚みのすべてを、第２接触片３４のそれらと異なる大きさにしている。

比較例２においては、第１接触片３３、および第２接触片３４の幅を、７．５ｍｍ、突き出し長さを１０ｍｍ、厚みを１００μｍとしている。

比較例３においては、第１接触片３３の幅を７．５ｍｍ、突き出し長さを１２ｍｍ、厚みを１２０μｍとし、第２接触片３４の幅を５ｍｍ、突き出し長さを１０ｍｍ、厚みを７５μｍとしている。つまり、第１接触片３３の幅は、第２接触片３４の幅の１．５倍であり、第１接触片３３の突き出し長さは、第２接触片３４の突き出し長さの１．２倍であり、第１接触片３３の厚みは、第２接触片３４の厚みの１．６倍である。

本発明１～５については、ハウジング２６内のトナー堆積やこすれが発生しなかった。一方、比較例１については、トナー堆積が若干発生し、比較例２についてはトナー体積が発生した。他方、比較例３については、トナー堆積は生じなかったものの、ハウジング２６に搬送スクリュー２９がこすれてしまった。

上述の通り、本発明１～４については、第１接触片３３の、幅、突き出し長さ、厚みの少なくとも一つが、第２接触片３４のそれらよりも大きくなっている。このため、第１接触片３３の弾性係数が第２接触片３４の弾性係数よりも大きなものとなっており、第１接触片３３が搬送スクリュー２９を押圧する力が、第２接触片３４が搬送スクリュー２９を押圧する力よりも大きくなっている。したがって、搬送スクリュー２９の第２方向ｄ２への変形が抑制され、ハウジング２６と搬送スクリュー２９との隙間が広がることなく、トナー堆積を抑制することができている。

本発明５については、第１接触片３３の幅が、第２接触片３４の幅の０．９４倍となっており、比較的小さなものとなっているが、第１接触片３３の厚みは、第２接触片３４の厚みの１．６倍と比較的大きなものとなっている。このため、本発明５は、本発明１～４と同様に、第１接触片３３の弾性係数が第２接触片３４の弾性係数よりも大きなものとなっており、第１接触片３３が搬送スクリュー２９を押圧する力が、第２接触片３４が搬送スクリュー２９を押圧する力よりも大きくなっている。このため、トナー堆積を抑制することができている。

比較例１については、第１接触片３３の厚みが第２接触片３４の厚みの１．３３倍の大きさであるものの、第１接触片３３の幅が第２接触片３４の０．８３倍と比較的小さいため、第１接触片３３の弾性係数が第２接触片３４の弾性係数よりも小さくなっている。このため、第１接触片３３が搬送スクリュー２９を押圧する力が、第２接触片３４が搬送スクリュー２９を押圧する力より若干小さくなっている。これにより、搬送スクリュー２９が第２方向ｄ２に向かって変形し、ハウジング２６と搬送スクリュー２９との隙間が広がって、若干のトナー堆積が生じたものと考えられる。

比較例２については、第１接触片３３、および第２接触片３４の幅、突き出し長さ、厚みが等しく、互いの弾性係数も等しいものとなっている。上述の通り、第２接触片３４の最大たわみ量（変形量）は、第１接触片３３の最大たわみ量（変形量）よりも大きい。フックの法則（応力τ＝弾性係数Ｇ×変形量γ）から導き出すことができるように、第１接触片３３が搬送スクリュー２９を押圧する力は、第２接触片３４が搬送スクリュー２９を押圧する力よりも大きい。したがって、搬送スクリュー２９が第２方向ｄ２に向かって変形し、ハウジング２６と搬送スクリュー２９との隙間が広がって、トナー堆積が生じたものと考えられる。

比較例３については、第１接触片３３の幅、突き出し長さ、厚みのすべてが、第２接触片３４のそれらよりも大きく、弾性係数についても、第１接触片３３の方が第２接触片３４よりも大きくなっている。このため、本発明１～５と同様に、搬送スクリュー２９の第２方向ｄ２への変形が抑制され、トナー堆積を抑制することができている。しかしながら、第１接触片３３が搬送スクリュー２９を押圧する力が、第２接触片３４が搬送スクリュー２９を押圧する力に比べて、過大なものとなっている。このため、搬送スクリュー２９が第１方向ｄ１に向かって比較的大きく変形してしまい、搬送スクリュー２９がハウジング２６の内壁に接触する。このため、ハウジング２６にこすれが生じたものと考えられる。

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。

Claims (12)

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て揺動する多数の接触片が、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フリッカーと、
   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に接触して、前記搬送スクリューを、前記トナー搬送路の底面に向かう第１方向に押圧する複数の第１接触片と、
   前記第１接触片と反対側から前記搬送スクリューに接触し、前記搬送スクリューを前記第１方向と逆方向である第２方向に押圧する複数の第２接触片と、
   を有し、
   前記各第１接触片と各前記第２接触片は、前記軸方向に交互に並び、
   前記第１接触片の前記軸方向の一方側の側端部と、前記第２接触片の前記軸方向の他方側の側端部とは、前記回転軸を間に挟んで対向し、
   前記第１接触片が前記搬送スクリューを押圧する力は、前記第２接触片が前記搬送スクリューを押圧する力よりも大きいことを特徴とするトナー搬送装置。
2. 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て揺動する多数の接触片が、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フリッカーと、
   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に接触して、前記搬送スクリューを、前記トナー搬送路の底面に向かう第１方向に押圧する複数の第１接触片と、
   前記第１接触片と反対側から前記搬送スクリューに接触し、前記搬送スクリューを前記第１方向と逆方向である第２方向に押圧する複数の第２接触片と、
   を有し、
   前記第１接触片の前記軸方向の幅は、前記各第１接触片の前記軸方向に並ぶ間隔よりも大きく、
   前記第２接触片の前記軸方向の幅は、前記各第２接触片の前記軸方向に並ぶ間隔よりも大きく、
   前記第１接触片が前記搬送スクリューを押圧する力は、前記第２接触片が前記搬送スクリューを押圧する力よりも大きいことを特徴とするトナー搬送装置。
3. 前記第１接触片は、前記第２接触片のもつ弾性係数よりも大きな弾性係数を有し、
   前記第１接触片、および前記第２接触片は、前記回転軸の回転周期に合わせて弾性変形しながら、前記回転軸と前記螺旋羽根とに交互に接触し、前記第１接触片が前記螺旋羽根の先端に接触しているときの前記第１接触片のたわみ量は、前記第２接触片が前記螺旋羽根の先端に接触しているときの前記第２接触片のたわみ量よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載のトナー搬送装置。
4. 前記第１接触片の前記軸方向の幅の大きさは、前記第２接触片の前記軸方向の幅の大きさ以上である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１接触片は、前記第２接触片よりも厚みが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。
6. 前記螺旋羽根は、ピッチで螺旋状に形成されており、
   前記各第１接触片の間隔、および前記各第２接触片の間隔は、前記螺旋羽根のピッチ以下の大きさ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。
7. （削除）
8. 前記第１接触片の前記軸方向の一方側の側端部と、記第２接触片の前記軸方向の他方側の側端部との対向方向に重なっている部分の、前記軸方向の幅は、前記各第１接触片の前記軸方向に並ぶ間隔の１／２以上、かつ２／３以下の大きさ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。
9. （削除）
10. （削除）
11. 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に記載のトナー搬送装置と、
    を備えたクリーニング装置。
12. 請求項８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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