WO2017164425A1

WO2017164425A1 - クリーニング装置及び画像形成装置

Info

Publication number: WO2017164425A1
Application number: PCT/JP2017/013498
Authority: WO
Inventors: 正岩川; 雅人湯浅; 啓太鴫原
Original assignee: キヤノン株式会社
Priority date: 2016-03-25
Filing date: 2017-03-24
Publication date: 2017-09-28
Also published as: JP6742843B2; JP2017182031A; US20180364634A1; US10295950B2

Abstract

クリーニング装置は、クリーニング部材と、容器と、容器の内部のトナーを容器の外部へと搬送するための羽根を有する搬送スクリューと、搬送スクリューの回転軸線方向に沿って延伸し、該回転軸線に沿う回動軸線を中心に該回転軸線と交差する方向に揺動して、搬送スクリューの周りに設けられた容器の壁面上のトナーを崩す崩し部材と、を有し、崩し部材は、搬送スクリューが所定の位相範囲にあるときに羽根に当接して搬送スクリューの回転に伴って崩し部材を第１の方向に回動させる当接部と、崩し部材を第１の方向とは逆の第２の方向に回動させる力を崩し部材に付与する付勢部と、を有する。

Description

クリーニング装置及び画像形成装置

　本発明は、電子写真方式や静電記録方式を用いた画像形成装置において用いられるクリーニング装置、及びその画像形成装置に関するものである。

　電子写真方式や静電記録方式を用いた画像形成装置では、適宜のプロセスで像担持体上に形成されたトナー像が被転写体上に転写される。転写工程後の像担持体上に残留するトナー（転写残トナー）は、クリーニング手段によって像担持体上から除去されて回収される。クリーニング手段としては、像担持体に当接して配置されたクリーニング部材としてのクリーニングブレードと、クリーニングブレードを支持するクリーニング容器と、を有するクリーニング装置が多く用いられている。このクリーニング装置は、クリーニングブレードによって、移動する像担持体上から転写残トナーを掻き落として、クリーニング容器内に回収する。クリーニング容器内に回収された転写残トナーは、クリーニング容器内に設けられたトナー搬送手段としての搬送スクリューによってクリーニング容器の外部へと搬送される。クリーニング容器から排出された転写残トナーは、廃トナーボックスに送られる。

　このようなクリーニング装置では、搬送スクリューの周辺のクリーニング容器の壁面にトナーが付着して堆積し、クリーニング容器の外部への排出が難しくなるという課題がある。特に、画像形成プロセスに供された後に像担持体から回収されたクリーニング後のトナーは流動性が悪く、堆積しやすい。

　このような課題に対し、特開平７−１６８４９２号公報では搬送スクリューの近傍に電極を設け、電極にトナーとは逆特性の電圧を印加することで、クリーニング容器の壁面にトナーが付着しにくくなるようにしてトナーの堆積を軽減する構成が提案されている。

　また、特開２００８−２２４７２６号公報では搬送スクリューの近傍に溜まったトナーを崩す構成として、搬送スクリューの回転と自重によって回動動作を繰り返す針金状の攪拌部材によって、搬送スクリューに付着したトナーを崩す構成が提案されている）。

　しかしながら、特開平７−１６８４９２号公報の構成では、電極を設けることで大幅なコストアップとなってしまう。また、クリーニング装置に回収されるトナーの電位は必ずしも正又は負のいずれか一方の極性をもっている訳ではなく、一般には少量ではあっても両極性のトナーが回収される。仮に正負いずれかの極性に帯電した多くのトナーの壁面への付着を抑制できたとしても、少量であっても逆極性のトナーは逆に壁面に付着しやすくなってしまう。電極に対して両極性の電圧を適当な割合で切り替えて印加することも考えられるが、クリーニング装置に回収されるトナーの電位の極性の割合はコントロールすることが困難なため、正負の割合を設定することは難しい。また、このような構成とすると、更なるコストアップとなってしまう。

　また、特開２００８−２２４７２６号公報の構成では、攪拌部材をその自重によって搬送スクリューのピッチ間に沈み込ませるようにして回動動作させるが、自重だけで溜まったトナーを崩しつつ所望の回動動作をさせることは難しい。特に、特許文献２の構成を応用してクリーニング容器の壁面に堆積したトナーを崩すことは、壁面に堆積したトナーを搬送スクリュー側に送るように攪拌部材の自重方向をスクリュー方向に設定することが困難であるため難しい。

　本発明の一態様によれば、トナー像を担持する像担持体に当接し、前記像担持体の移動に伴い前記像担持体からトナーを除去するクリーニング部材；
前記クリーニング部材により前記像担持体から除去されたトナーが一旦収容される容器；
前記容器の内部のトナーを容器の外部へと搬送するための螺旋形状の羽根を有する搬送スクリュー；
線バネを含む部材で構成され、前記搬送スクリューと前記容器の壁面との近傍に設けられ、前記容器の壁面上のトナーを崩す崩し部材、
を有し、
　前記崩し部材は、ねじりコイルバネ部、崩し部、当接部、被規制部を含み、
　前記ねじりコイルバネ部は、「前記容器の一端側に設けられ、前記搬送スクリューの回転軸線方向と略平行な回動軸線を持つ軸部材」の周りに前記崩し部材を巻いて形成され、前記ねじりコイルバネ部に繋がる一方の腕部には前記被規制部が配置され、前記ねじりコイルバネ部に繋がる他方の腕部は前記当接部と前記崩し部とが配置され、
　前記崩し部は、前記回動軸線方向に延伸して配置され、前記回動軸線を中心に前記回動軸線と交差する方向に双方向に回動されることで前記壁面上のトナーを崩し、
　前記当接部は、前記回動軸線方向において前記崩し部と前記ねじりコイルバネ部との間に配置され、前記搬送スクリューの羽根と当接し、前記搬送スクリューの回転に伴って前記回動軸線の周りの第１の方向に回動されることで前記崩し部を前記第１の方向に回動させ、
前記被規制部は、前記回動軸線方向において前記ねじりコイルバネ部より前記崩し部材の端部側に配置され、前記容器の内部に設けられた規制部と当接されることで前記被規制部が前記当接部と共に回動されることを規制され、前記搬送スクリューの回転に伴い前記当接部が前記第１の方向に回動されるときに前記被規制部が前記規制部に規制されることで、前記ねじりコイルバネ部には前記第１の方向とは逆の第２の方向に前記崩し部を回動させる復元力が蓄積され、続く前記搬送スクリューの回転で前記当接部が前記羽根を乗り越えると前記崩し部は前記蓄積された復元力によって前記第２の方向に回動されるクリーニング装置が提供される。

　本発明の他の態様によれば、トナー像を担持する像担持体；
前記像担持体に当接し、前記像担持体の移動に伴い前記像担持体からトナーを除去するクリーニング部材；
前記クリーニング部材により前記像担持体から除去されたトナーが一旦収容される容器；
前記容器の内部のトナーを容器の外部へと搬送するための螺旋形状の羽根を有する搬送スクリュー；
線バネを含む部材で構成され、前記搬送スクリューと前記容器の壁面との近傍に設けられ、前記容器の壁面上のトナーを崩す崩し部材、
を有し、
　前記崩し部材は、ねじりコイルバネ部、崩し部、当接部、被規制部を含み、
　前記ねじりコイルバネ部は、「前記容器の一端側に設けられ、前記搬送スクリューの回転軸線方向と略平行な回動軸線を持つ軸部材」の周りに前記崩し部材を巻いて形成され、前記ねじりコイルバネ部に繋がる一方の腕部には前記被規制部が配置され、前記ねじりコイルバネ部に繋がる他方の腕部は前記当接部と前記崩し部とが配置され、
　前記崩し部は、前記回動軸線方向に延伸して配置され、前記回動軸線を中心に前記回動軸線と交差する方向に双方向に回動されることで前記壁面上のトナーを崩し、
　前記当接部は、前記回動軸線方向において前記崩し部と前記ねじりコイルバネ部との間に配置され、前記搬送スクリューの羽根と当接し、前記搬送スクリューの回転に伴って前記回動軸線の周りの第１の方向に回動されることで前記崩し部を前記第１の方向に回動させ、
前記被規制部は、前記回動軸線方向において前記ねじりコイルバネ部より前記崩し部材の端部側に配置され、前記容器の内部に設けられた規制部と当接されることで前記被規制部が前記当接部と共に回動されることを規制され、前記搬送スクリューの回転に伴い前記当接部が前記第１の方向に回動されるときに前記被規制部が前記規制部に規制されていることで、前記ねじりコイルバネ部には前記第１の方向とは逆の第２の方向に前記崩し部を回動させる復元力が蓄積され、続く前記搬送スクリューの回転で前記当接部が前記羽根を乗り越えると前記崩し部は前記蓄積された復元力によって前記第２の方向に回動される画像形成装置が提供される。

　図１は画像形成装置の概略断面図である。

　図２はベルトクリーニング装置の近傍の断面図である。

　図３はベルトクリーニング装置におけるトナーの挙動を示す模式図である。

　図４は崩し部材と搬送スクリューの斜視図である。

　図５は崩し部材の動作を示す崩し部材の近傍の断面図及び側面図である。

　図６は崩し部材の当接部の配置を説明するための説明図である。

　図７は崩し部材と搬送スクリューの軸部材との関係を説明する説明図である。

　以下、本発明に係るクリーニング装置及び画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。

１．画像形成装置の全体的な構成及び動作

　図１は、本実施例に係る画像形成装置１００の概略断面図である。本実施例の画像形成装置１００は、電子写真方式を用いてフルカラー画像の形成が可能な、中間転写方式を採用したタンデム型のプリンタである。

　画像形成装置１００は、複数の画像形成部（ステーション）として第１、第２、第３、第４の画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫを有する。第１、第２、第３、第４の画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫは、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の画像を形成する。本実施例では、各画像形成部Ｐの構成及び動作は、後述する現像工程で使用するトナーの色が異なることを除いて実質的に同じである。したがって、特に区別を要しない場合は、いずれかの色用の要素であることを表す符号の末尾のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋは省略して、当該要素について総括的に説明する。本実施例では、後述する感光ドラム１１、帯電器１２、露光装置１３、現像装置１４、一次転写ローラ３５、ドラムクリーニング装置１５などで画像形成部Ｐが構成される。

　第１の像担持体としての、ドラム状（円筒形）の感光体（電子写真感光体）である感光ドラム１１は、図中矢印Ｒ１方向（反時計回り）に回転駆動される。回転する感光ドラム１１の表面は、帯電手段としての帯電器１２によって所定の極性（本実施例では負極性）の所定の電位に一様に帯電される。帯電した感光ドラム１１の表面は、露光装置（レーザースキャナー）１３によって、各画像形成部に対応する成分色の画像信号に応じて走査露光される。これによって、感光ドラム１１上に静電潜像（静電像）が形成される。感光ドラム１１上に形成された静電潜像は、現像手段としての現像装置１４によって、現像剤としてのトナーが供給されて、トナー像として現像（可視化）される。本実施例では、一様に帯電処理された後に露光されることで電位の絶対値が低下した感光ドラム１１上の露光部に、感光ドラム１１の帯電極性と同極性（本実施例では負極性）に帯電したトナーが付着する（反転現像）。

　各画像形成部Ｐの各感光ドラム１１に対向するように、第２の像担持体としての、無端状のベルトで構成された中間転写体である中間転写ベルト３１が配置されている。中間転写ベルト３１は、複数の張架ローラ（支持部材）としての駆動ローラ３３、テンションローラ３４、及び二次転写対向ローラ３２に巻回されて、所定のテンションで張架されている。中間転写ベルト３１は、駆動ローラ３３によって駆動されて、図中矢印Ｒ２方向（時計回り）に回転（周回移動）する。中間転写ベルト３１の内周面側には、各感光ドラム１１に対応して、一次転写手段としてのローラ型の一次転写部材である一次転写ローラ３５が配置されている。一次転写ローラ３５は、中間転写ベルト３１を介して感光ドラム１１に向けて押圧（付勢）され、感光ドラム１１と中間転写ベルト３１とが接触する一次転写部（一次転写ニップ）Ｎ１を形成する。

　上述のように感光ドラム１１上に形成されたトナー像は、一次転写部Ｎ１において、所定の加圧力及び静電的負荷バイアスが与えられて、中間転写ベルト３１に転写（一次転写）される。例えば、フルカラー画像の形成時には、各感光ドラム１１に形成されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像が、中間転写ベルト３１上に重ね合わせるようにして順次転写される。一次転写工程後に感光ドラム１１上に残留したトナー（一次転写残トナー）は、感光体クリーニング手段としてのドラムクリーニング装置１５によって感光ドラム１１上から除去されて回収される。

　中間転写ベルト３１の外周面側において、二次転写対向ローラ３２と対向する位置には、二次転写手段としてのローラ型の二次転写部材である二次転写ローラ４１が配置されている。二次転写ローラ４１は、中間転写ベルト３１を介して二次転写ローラ４１に向けて押圧（付勢）され、中間転写ベルト３１と二次転写ローラ４１との接触部である二次転写部（二次転写ニップ）Ｎ２を形成する。

　上述のように中間転写ベルト３１上に形成されたトナー像は、二次転写部Ｎ２において、所定の加圧力及び静電的負荷バイアスが与えられて、中間転写ベルト３１と二次転写ローラ４１との間に挟持されて搬送される紙などの転写材Ｓに転写（二次転写）される。転写材Ｓは、例えばカセット６１、６２、６３に収納されており、ピックアップローラ６１ａ、６２ａ、６３ａなどにより送り出された後、給送路８１を通ってレジストローラ７６まで搬送される。そして、この転写材Ｓは、レジストローラ７６によって、中間転写ベルト３１上のトナー像とタイミングが合わされて二次転写部Ｎ２に供給される。二次転写工程後に中間転写ベルト３１上に残留したトナー（二次転写残トナー）は、中間転写体クリーニング手段としてのベルトクリーニング装置１によって中間転写ベルト３１上から除去されて回収される。ベルトクリーニング装置１については後述して詳しく説明する。

　トナー像が転写された転写材Ｓは、搬送ベルト４２によって定着手段としての定着装置５０へと搬送される。定着装置５０は、定着ローラ５１と加圧ローラ５２とで転写材Ｓを挟持して搬送しながら転写材Ｓを加熱及び加圧することで、トナー像を転写材Ｓに定着（溶融固着）させる。トナー像が定着された転写材Ｓは、搬送路８２を通って画像形成装置１００の装置本体１１０の外部に設けられた排出トレー６６に排出される。
２．ベルトクリーニング装置

　次に、本実施例におけるベルトクリーニング装置１について説明する。図２は、ベルトクリーニング装置１の近傍の断面図である。

　ベルトクリーニング装置１は、第１のクリーニング部材としてのクリーニングブレード２と、第２のクリーニング部材としてのファーブラシ３と、スクレーパー４と、搬送スクリュー５と、崩し部材６と、クリーニング容器７と、を有する。

　クリーニングブレード２は、中間転写ベルト３１の移動方向において二次転写部Ｎ２より下流かつ一次転写部Ｎ１（最上流の一次転写部Ｎ１Ｙ）より上流で中間転写ベルト３１に当接して配置されている。特に、本実施例では、クリーニングブレード２は、中間転写ベルト３１を介して駆動ローラ３３に押圧されている。クリーニングブレード２は、中間転写ベルト３１の移動方向と略直交する方向に配置される長手方向と、該長手方向と略直交する短手方向と、にそれぞれ所定の長さを有し、所定の厚さを有する、弾性材料（例えばウレタンゴム）で形成された板状の部材である。クリーニングブレード２は、中間転写ベルト３１の移動方向に対してカウンター方向、すなわち、短手方向の自由端部が中間転写ベルト３１の移動方向の上流側に向くようにして、中間転写ベルト３１に当接されている。

　ファーブラシ３は、中間転写ベルト３１の移動方向において二次転写部Ｎ２より下流かつクリーニングブレード２と中間転写ベルト３１との当接部より上流で中間転写ベルト３１に接触して配置されている。特に、本実施例では、ファーブラシ３は、クリーニングブレード２より重力方向下方に配置され、また中間転写ベルト３１を介して駆動ローラ３３に押圧されている。ファーブラシ３は、中間転写ベルト３１の移動方向と略直交する方向に配置される回転軸の周囲に複数の繊維（例えばアクリル繊維）が設けられた、回転可能なブラシ状の部材である。ファーブラシ３は、装置本体１１０に設けられた駆動手段としての駆動モータ（図示せず）からの駆動力が伝達されて回転する。本実施例では、ファーブラシ３は、図中矢印Ｒ３で示すように、中間転写ベルト３１の移動方向に対してカウンター方向、すなわち、中間転写ベルト３１との接触部において中間転写ベルト３１とは逆方向に移動するように回転駆動される。

　スクレーパー４は、ファーブラシ３の回転方向においてファーブラシ３と中間転写ベルト３１との接触部より下流側でファーブラシ３に接触して配置されている。スクレーパー４は、中間転写ベルト３１の移動方向と略直交する方向に配置される棒状部材である。スクレーパー４は、ファーブラシ３の毛の間に入り込んだトナーなどをこすり落として除去する。

　搬送スクリュー５は、クリーニングブレード２、ファーブラシ３及びスクレーパー４より重力方向下方において、クリーニング容器７の底部の近傍に配置されている。搬送スクリュー５は、中間転写ベルト３１の移動方向と略直交する方向に配置される回転軸線の周りを回転してトナーなどを搬送する搬送部である羽根（スクリュー斜面）５ａ（図４）を有する。搬送スクリュー５は、装置本体１１０に設けられた駆動手段としての駆動モータ（図示せず）からの駆動力が伝達されて回転する。搬送スクリュー５は、クリーニングブレード２やファーブラシ３によって中間転写ベルト３１の表面から掻き落された、クリーニング容器７の内部のトナーなどをクリーニング容器７の外部へと搬送する。本実施例では、搬送スクリュー５は、図中矢印Ｒ４で示すように、ファーブラシ３と同方向に回転駆動される。

　崩し部材６は、クリーニング容器７の壁面（内壁）上に堆積したトナーを崩して搬送スクリュー５へと搬送する。

　クリーニング容器７は、クリーニングブレード２、ファーブラシ３、スクレーパー４、搬送スクリュー５、崩し部材６を支持すると共に、クリーニンブレード２やファーブラシ３によって中間転写ベルト３１の表面から掻き落とされたトナーなどを収容する。上述のように、搬送スクリュー５は、クリーニング容器７の底部の近傍に配置されている。搬送スクリュー５に隣接して設けられた、中間転写ベルト３１の移動方向と略直交する方向に延在するクリーニング容器７の壁面は、搬送スクリュー５の下方に向けて傾斜した斜面となっている。この搬送スクリュー５に隣接するクリーニング容器７の傾斜した壁面のうち、搬送スクリュー５の回転軸線（回転中心）を通る鉛直面に対し中間転写ベルト３１とは反対側の壁面を第１の壁面Ｗ１、中間転写ベルト１側の壁面を第２の壁面Ｗ２とする。なお、搬送スクリュー５によって搬送されてクリーニング容器７の外部に排出されたトナーなどは、画像形成装置１００に設けられた廃トナーボックス（図示せず）に送られる。

　図２、図３を参照して、ベルトクリーニング装置１の作用について更に説明する。図３は、クリーニング動作時のクリーニング容器７内のトナーなどの挙動を示す断面図である。

　二次転写工程後に中間転写ベルト３１上に残ったトナー（転写残トナー）はベルトクリーニング装置１による中間転写ベルト３１のクリーニング部へと送られる。この時、転写残トナーだけではなく、転写材Ｓ上に乗っていた微小な異物や紙粉などのトナー以外の付着物（ここでは、単に「異物」ともいう。）も、ベルトクリーニング装置１による中間転写ベルト３１のクリーニング部に送られてしまう。クリーニングブレード２は、例えばウレタンゴムなどのゴムで形成されていることが多い。そのため、クリーニングブレード２と中間転写ベルト３１との当接部（ここでは「ブレードニップ」ともいう。）に異物が送られてしまうと、ブレードニップに異物が挟まって、クリーニング不良を引き起こしてしまうおそれがある。そこで、そのような異物をブレードニップの上流で中間転写ベルト３１上から除去するためにファーブラシ３が設けられている。

　ファーブラシ３は、中間転写ベルト３１の移動方向に対してカウンター方向に回転し、中間転写ベルト３１上の転写残トナーの一部と異物とを中間転写ベルト３１上から叩き落とす。その後、ファーブラシ３でも除去しきれなかった中間転写ベルト３１上の転写残トナーはクリーニングブレード２により掻き落される。クリーニングブレード２により掻き落されたトナーは、重力方向下方に位置するファーブラシ３上に落下する。そして、そのトナーの一部はファーブラシ３の毛の間に入り込み、残りのトナーは図３（ａ）の矢印Ａ３で示すようにファーブラシ３の回転方向とは逆方向の隙間より搬送スクリュー５上へ自由落下する。

　クリーニングブレード２により掻き落されファーブラシ３の毛の間に入り込んだトナーと、中間転写ベルト３１上の転写残トナーの一部は、次のような挙動をする。つまり、図３（ａ）に示すように、中間転写ベルト３１に侵入して変形していたファーブラシ３の毛が起き上がる動作によって、クリーニング容器７の第２の壁面Ｗ２に向かって図中矢印Ａ１方向へと弾き出される。また、上記毛が起き上がる動作によって弾き出されなかった、ファーブラシ３の毛の間に入り込んだトナーは、次のような挙動をする。つまり、ファーブラシ３に対して侵入して配置されたスクレーパー４により変形していたファーブラシ３の毛が起き上がる動作によって、搬送スクリュー５に向かって図中矢印Ａ２方向へと弾き出される。このとき、通常、図３（ｂ）に示すように、ファーブラシ３とスクレーパー４との接触部の接線方向に弾き出される。

　なお、本実施例では、クリーニングブレード２、ファーブラシ３、スクレーパー４、搬送スクリュー５の長手方向の長さは、中間転写ベルト３１の移動方向と略直交する方向における中間転写ベルト３１上の画像形成領域の長さより長い。つまり、中間転写ベルト３１の移動方向と略直交する方向において、中間転写ベルト３１上の画像形成領域の長さの範囲は、上記各部材の長さの範囲内に収まる。中間転写ベルト３１の移動方向と略直交する方向における中間転写ベルト３１上の画像形成領域の長さとは、その方向における中間転写ベルト３１上のトナー像を形成することが可能な領域の最大の長さのことをいうものとする。また、ここでは中間転写ベルト３１の移動方向と略直交する方向（幅方向）を「スラスト方向」ともいう。

　ここで、クリーニング容器における搬送スクリューの周辺の壁面にトナーが付着して堆積するのを抑制するためには、次のような構成が望ましい。つまり、搬送スクリューは、ブレードニップの重力方向直下近辺に配置し、搬送スクリューの両側の壁面の角度をクリーニング後のトナーの安息角よりも十分に立った角度にしておくことが望ましい。しかし、その他の構成部品との関係などによって、搬送スクリューをブレードニップの重力方向直下近辺に配置することが難しいことがある。また、クリーニングブレードに加えて、ファーブラシが配置されている場合、クリーニングブレードからとファーブラシからとの複数個所から搬送スクリューに向けてトナーが排出される。この複数のトナー排出部のそれぞれの重力方向直下近辺に搬送スクリューを配置することが難しいことがある。なお、安息角とはトナーを水平板上に山盛りした場合に、自然に崩れ出す時の斜面の水平板に対する角度をいう。安息角は、市販の測定装置を用いて測定することができ、ベルトクリーニング装置１の代表的な使用環境（例えば温度２３℃、湿度６０％ＲＨなど）における平均値で代表できる。

　本実施例では、搬送スクリュー５の配置は、ブレードニップの重力方向直下に極力近付けられてはいるが直下ではない。また、本実施例では、搬送スクリュー５の図２中左側の第１の壁面Ｗ１の壁面角度（使用状態における水平面となす角度）は８０度、図２中右側の第２の壁面Ｗ２の壁面角度は４０度、転写残トナーの安息角は４５度である。第１の壁面Ｗ１の壁面角度は転写残トナーの安息角に対して十分に大きいため、第１の壁面Ｗ１に転写残トナーが堆積することはない。しかし、第２の壁面Ｗ２の壁面角度は転写残トナーの安息角と同等以下であるため、第２の壁面Ｗ２上には転写残トナーが堆積しやすい。

　そこで、本実施例では、ベルトクリーニング装置１には、第２の壁面Ｗ２上に堆積したトナーを崩して搬送スクリュー５へと搬送する崩し部材６が設けられている。つまり、搬送スクリュー５の回転軸線を通る鉛直面の両側の搬送スクリュー５の周りに設けられた壁面のうち、第１の壁面Ｗ１の壁面角度は容器内のトナーの安息角よりも大きく、第２の壁面Ｗ２の壁面角度は第１の壁面Ｗ１の壁面角度より小さい。そして、崩し部材６は、第１、第２の壁面Ｗ１、Ｗ２のうち、壁面角度が相対的に小さい第２の壁面上のトナーを崩すように設けられている。特に、本実施例では、第２の壁面Ｗ２の壁面角度は、容器内のトナーの安息角より小さくなっている。

　本実施例では、搬送スクリュー５、崩し部材６、クリーニング容器７などでトナー搬送装置１０が構成される。
３．崩し部材

　次に、図４及び図５を参照して、崩し部材６の構成及び動作について説明する。図４は、搬送スクリュー５及び崩し部材６の斜視図であり、搬送スクリュー５は後述する保持部５ｂが設けられた端部側と自由端部５ｃ側とが分けて示されている。また、図５は、崩し部材６の動作を経時的に示す断面図及び側面図である。

　崩し部材６は、搬送スクリュー５の回転軸線方向に沿って延伸し、搬送スクリュー５の回転軸線に沿う（本実施例では略平行）回動軸線を中心に、搬送スクリュー５の回転軸線と交差（本実施例では略直交）する方向に揺動するように設けられている。そして、この崩し部材６は、搬送スクリュー５の周りに設けられたクリーニング容器７の壁面上、特に本実施例では第２の壁面Ｗ２上のトナーを崩すようになっている。崩し部材６は、搬送スクリュー５が所定の位相範囲にあるときに搬送スクリュー５の羽根５ａに当接して、搬送スクリュー５の回転に伴って崩し部材６を第１の方向（図５（ａ）中矢印Ｂ１方向）に回動させる当接部６ａを有する。また、崩し部材６は、該崩し部材６を第１の方向Ｂ１とは逆の第２の方向（図５（ｃ）中矢印Ｂ２方向）に回動させる力を崩し部材６に付与する付勢部６ｂを有する。特に、本実施例では、崩し部材６は、当接部６ａ、付勢部６ｂ、及びトナーを崩す崩し部６ｃが、線状のバネ材（線バネ）で一体的に形成されている。つまり、本実施例では、崩し部材６は、１部品により構成されている。以下、更に詳しく説明する。

　図４及び図５に示すように、本実施例では、崩し部材６は、全体として搬送スクリュー５の回転軸線Ｄに沿って（本実施例では略平行）に延伸した線バネで形成されている。崩し部材６は、その回動軸線Ｅ方向の一方の端部がねじりコイルバネ形状とされて、付勢部（ねじりコイルバネ形状部）６ｂが構成されている。崩し部材６は、付勢部６ｂのコイル部６ｂ１の中心軸線が、崩し部材６の回動軸線Ｅとなるように該コイル部６ｂ１を介して回動可能（揺動可能）に支持されている。本実施例では、崩し部材６の回動軸線Ｅは、スクレーパー４の中心軸線と同軸とされている。付勢部６ｂの一方の腕部は、崩し部材６の付勢部６ｂ側の最端部に向けて回動軸線Ｅと略平行に延伸するように屈曲され、後述する被係合部７ａと係合する係合部６ｂ２を構成している。また、付勢部６ｂの他方の腕部は、崩し部材６の付勢部６ｂとは反対側の端部に向けて回動軸線Ｅと略平行に延伸するように屈曲され、その延伸した部分に当接部６ａと崩し部６ｃとが形成されている。つまり、その延伸した部分の一部が、撹拌スクリュー５側に突出するように曲げられて、撹拌スクリュー５の羽根５ａと当接する当接部６ａが構成されている。そして、この当接部６ａよりも付勢部６ｂとは反対側に向けて回動軸線Ｅと略平行に更に延伸した部分が、第２の壁面Ｗ２上に堆積したトナーを崩して搬送スクリュー５へと搬送する崩し部６ｃを構成している。

　このように、本実施例では、崩し部６ｃは、中間転写ベルト３１の移動方向と略直交する方向（スラスト方向）に伸びている。本実施例では、スラスト方向において、崩し部６ｃの長さは中間転写ベルト３１上の画像形成領域の長さより長い。つまり、スラスト方向において、中間転写ベルト３１上の画像形成領域の長さの範囲は、崩し部６ｃの長さの範囲内に収まる。崩し部材６における当接部６ａの配置については、後述して更に詳しく説明する。

　崩し部材６は、搬送スクリュー５の回転軸線Ｄに最も近い第１のポジション（図５（ａ））と、搬送スクリュー５の回転軸線Ｄから最も離れた第２のポジション（図５（ｃ））と、の間を回動する。

　搬送スクリュー５が回転すると、羽根５ａと当接部６ａとが当接することで、当接部６ａが羽根５ａによって押されて、崩し部材６は第１のポジション（図５（ａ））から第２のポジション（図５（ｃ））に向けて第１の方向Ｂ１に回動する。また、崩し部材６は、係合部６ｂ２が搬送スクリュー５以外の部品、本実施例ではクリーナ容器７に形成された被係合部７ａと係合することで、付勢部６ｂが弾性力に抗して圧縮されて復元力が蓄えられる。つまり、付勢部６ｂは、ねじりコイルバネ形状の腕部間の角度が、付勢部６ｂに圧力が作用していない自由角θ１から、所望のねじりモーメントトルクが発生するねじり角θ２まで変化するように変形する。

　このとき、崩し部材６が第１のポジション（図５（ａ））から第２のポジション（図５（ｃ））へと回動する途中の第３のポジション（図５（ｂ））までは、係合部６ｂ２は被係合部７ａと係合しない。この間、崩し部材６は、付勢部６ｂの腕部間の角度が自由角θ１のまま回動するため、ねじりモーメントトルクは発生しない。崩し部材６が第３のポジション（図５（ｂ））に到達すると、係合部６ｂ２が被係合部７ａと係合する。そして、第３のポジションで係合部６ｂ２が被係合部７ａと係合してから、崩し部材６が第２のポジションへと回動することで、付勢部６ｂは崩し部材６を第２の方向Ｂ２に回動させる力を崩し部材６に付与する。つまり、崩し部材６は、第３のポジションから、付勢部６ｂの腕部間の角度を自由角θ１からねじり角θ２へと小さくしていくことでねじりモーメントトルクを増幅させながら、第２のポジションへと回動する。

　その後、本実施例では、崩し部材６が第２のポジションに到達するのと略同時に、当接部６ａが羽根５ａの頂点を乗り越えて羽根５ａと係合しなくなる。そのため、崩し部材６は、付勢部６ｂに蓄積されたねじりモーメントトルクにより一気に第２のポジション（図５（ｃ））から第１のポジション（図５（ａ））へと第２の方向Ｂ２に回動する。

　以上の揺動動作（回動動作）を繰り返すことで、崩し部材６は第２の壁面Ｗ２上に堆積したトナーを崩して搬送スクリュー５へと搬送する。

　ここで、本実施例では、崩し部材６の揺動動作の範囲の全てにおいてねじりモーメントトルクが発生する構成にせず、揺動動作の途中から発生する構成とした。これにより、第２の壁面Ｗ２上に堆積したトナーを崩すのに必要最低限のねじりモーメントトルクを発生させて、揺動動作により発生する動作音を低減することが可能となる。

　特に、本実施例では、付勢部６と崩し部６ｃとが１部品で形成されている。例えば、Ａ４サイズ幅以上の画像を形成する画像形成装置１００で用いられるベルトクリーニング装置１の場合、崩し部６ｃのスラスト方向の長さは３００ｍｍ程度以上となる。そのため、崩し部材６の揺動動作によって第２の壁面Ｗ２上に堆積したトナーを十分に崩すためには、崩し部６ｃが撓んで動作不良とならないように、崩し部材６を十分な線径の線材で構成することが望まれる。しかし、崩し部材６を構成する線材の線径を大きくするにつれて、崩し部材６が発生するねじりモーメントトルクが大きくなり、揺動動作により発生する動作音が大きくなってしまう。そのため、本実施例のように、揺動動作の途中からねじりモーメントトルクが発生する構成として、揺動動作により発生する動作音を低減することが好ましい。

　以上のように、本実施例では、崩し部材６の駆動のために別途アクチュエーターを設けることなく、第２の壁面Ｗ２上に堆積したトナーを十分に崩して搬送スクリュー５へと搬送することができる。これにより、大幅なコストアップをすることなく、また動作音を極力抑えた構成で、第２の壁面Ｗ２へのトナーの堆積を軽減して、良好にトナーをベルトクリーニング装置１の外部へと搬送することが可能となる。
４．崩し部材の当接部の配置

　次に、図６を参照して、崩し部材６における当接部６ａの配置について説明する。図６は、スラスト方向における中間転写ベルト３１上の画像形成領域Ｇと当接部６ａの配置との関係を説明するための説明図であり、図中一点鎖線Ｚはスラスト方向における画像形成領域Ｇの中央を示している。

　図６に示すように、本実施例では、当接部６ａは、スラスト方向における画像形成領域Ｇの中央Ｚから端部側に距離Ｌ１の位置に配置されている。つまり、当接部６ａは、崩し部材６の回動軸線方向において崩し部材６の中央よりも崩し部材６の端部側に設けられている。

　本実施例では、崩し部材６の付勢部６ｂは、崩し部材６の回動軸線方向において崩し部材６の端部に設けられている。そして、崩し部材６の崩し部６ｃは崩し部材６の回動軸線に沿って延伸されている。仮に当接部６ａをスラスト方向における画像形成領域Ｇの中央部近傍、すなわち、崩し部材６の回動軸線方向の中央部近傍に配置した場合には、崩し部６ｃが撓んで動作不良となることが考えられる。これを抑制するために、崩し部材６を構成する線材の線径を大きくすることが考えられるが、線径が大きい場合にはバネ定数が立ってしまうため、公差が振れると動作音が大きくなることがある。そのため、当接部６ａは端部に配置することが好ましい。

　また、本実施例では、崩し部材６は１部品の線バネで形成されている。この場合、スラスト方向における当接部６ａの位置は崩し部６ｃがないことに等しい。そのため、スラスト方向における当接部６ａの位置は、崩し部材６の全体がスラスト方向にガタ分やバネの変形分移動して一定の崩し効果は得られるものの、崩し部６ｃに較べて崩し効果が少ない個所となる。そこで、本実施例では、当接部６ａは、スラスト方向において中間転写ベルト３１上のトナー像を担持する領域の外側に設けられている。つまり、スラスト方向における画像形成領域Ｇの中央Ｚから端部までの距離をＬ２としたとき、当接部６ａはＬ１＞Ｌ２となるように配置されている。これにより、スラスト方向における当接部６ａの位置にはトナーが殆ど来ないため、例え当接部６ａの位置で崩し効果が少なくても問題ない。

　また、中間転写ベルト３１上には調整用のトナー像（テスト画像）が形成されることがある。例えば、中間転写ベルト３１に対向して光学センサで構成されたパッチ検知センサが配置され、中間転写ベルト３１上に形成されたテスト画像の中間転写ベルト３１上での位置や濃度がパッチ検知センサで検知される。そして、その検知結果に基づいて画像書込み位置や濃度変化の補正が行われる。このテスト画像は、ユーザなどの操作者の指示に応じて、あるいは所定のタイミングで形成される。所定のタイミングは、例えば、画像形成装置１００の立上げ時や、所定の画像出力数ごとなど適宜設定される。そして、このテスト画像は、転写材Ｓ上に転写されず、そのほぼ全てがベルトクリーニング装置１によるクリーニング部へと搬送される。そのため、このテスト画像が形成される位置に対応するベルトクリーニング装置１の箇所には、他の箇所に比べて多くのトナーが来ることになる。そして、結果的に、テスト画像が形成される位置に対応する第２の壁面Ｗ２上には、他の個所より多くのトナーが堆積することとなる。そこで、当接部６ａは、少なくとも、スラスト方向において中間転写ベルト３１上の調整用のトナー像が形成される位置よりも崩し部材６の端部側に設けられていることが好ましい。つまり、スラスト方向における画像形成領域Ｇの中央Ｚからテスト画像が形成される領域の端部までの距離をＬ３としたとき、当接部６ａはＬ１＞Ｌ３となるように配置されることが好ましい。これにより、スラスト方向における当接部６ａの位置に他の位置より多くのトナーが来ることはないため、例え当接部６ａの位置で崩し効果が少なくても問題ない。

　なお、本実施例では、Ｌ１＝１６５ｍｍ、Ｌ２＝１６２ｍｍ、Ｌ３＝１５０ｍｍである。
５．搬送スクリューと崩し部材の当接部との関係

　図４に示すように、本実施例では、搬送スクリュー５は、その回転軸線方向の一方の端部に設けられた保持部５ｂにおいてのみ保持されており、他方の端部は自由端部５ｃとなっている。すなわち、本実施例では、搬送スクリュー５は、その回転軸線方向の両端部のうち片側の端部のみで保持されている。この場合、当接部６ａは、搬送スクリュー５の回転軸線方向において搬送スクリュー５の中央よりも保持部５ｂが設けられている一方の端部側に設けられていることが好ましい。これは、自由端部５ｃ側に当接部６ａを設けると、搬送スクリュー５が撓んで当接部６ａから逃げてしまい、崩し部材６の所望の揺動動作を行えなくなることが考えられるからである。

　また、搬送スクリュー５は、少なくとも当接部６ａと当接する羽根５ａの半径方向内側に軸部材が設けられていないことが好ましい。図７は、搬送スクリュー５の中心部に軸部材がある場合と無い場合とで崩し部材５の揺動可能領域が異なることを説明するための断面図である。図７に示すように、搬送スクリュー５の中心部に軸部材５ｄがある場合、当接部６ａと軸部材５ｄが干渉してしまうため、崩し部材６の揺動可能領域は相対的に小さくなる。これに対し、搬送スクリュー５の中心部に軸部材５ｄが無い場合、当接部６ａと軸部材５ｄとが干渉しないため、軸部材５ｄがある場合よりも当接部６ａを図７のＸ１分だけ深く搬送スクリュー５側へ揺動させることができる。これにより、図７のＸ２の範囲分だけ第２の壁面Ｗ２に堆積したトナーを多く崩すことができる。そのため、少なくとも当接部５ａと当接する羽根５ａに対応する位置では、搬送スクリュー５の中心部に軸部材５ｄが無いことが好ましい。本実施例では、搬送スクリュー５は、保持部５ｂ近傍の所定範囲を除くほとんどの部分で羽根５ａの中央部に軸部材が通っていない軸無しスクリューで構成されている。

　以上説明したように、本実施例によれば、簡易な構成で、壁面へのトナーの堆積を効率的に軽減することができる。
［その他］

　以上、本発明を具体的な実施例に即して説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではない。

　上述の実施例では、中間転写ベルトをクリーニングするベルトクリーニング装置に本発明を適用したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、感光ドラムをクリーニングするドラムクリーニング装置など、トナー像を担持する像担持体をクリーニングするクリーニング装置であれば本発明を適用することができる。像担持体は、静電記録誘電体であってもよい。

　また、上述の実施例では、崩し部材は線バネの１部品で構成されたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、上述の実施例における付勢部に対応するバネ材で形成されたねじりコイルバネ形状部と、上述の実施例における崩し部に対応する樹脂部材で形成された崩し部と、の２部品で構成されるなどしてもよい。ただし、上述の実施例の構成によれば、部品数を低減することでコストを抑制することができる。

　本発明によれば、簡易な構成で、壁面へのトナーの堆積を効率的に軽減することができるクリーニング装置および画像形成装置が提供される。

Claims

　トナー像を担持する像担持体に当接し、前記像担持体の移動に伴い前記像担持体からトナーを除去するクリーニング部材；
前記クリーニング部材により前記像担持体から除去されたトナーが一旦収容される容器；
前記容器の内部のトナーを容器の外部へと搬送するための螺旋形状の羽根を有する搬送スクリュー；
線バネを含む部材で構成され、前記搬送スクリューと前記容器の壁面との近傍に設けられ、前記容器の壁面上のトナーを崩す崩し部材、
を有し、
　前記崩し部材は、ねじりコイルバネ部、崩し部、当接部、被規制部を含み、
　前記ねじりコイルバネ部は、「前記容器の一端側に設けられ、前記搬送スクリューの回転軸線方向と略平行な回動軸線を持つ軸部材」の周りに前記崩し部材を巻いて形成され、前記ねじりコイルバネ部に繋がる一方の腕部には前記被規制部が配置され、前記ねじりコイルバネ部に繋がる他方の腕部は前記当接部と前記崩し部とが配置され、
　前記崩し部は、前記回動軸線方向に延伸して配置され、前記回動軸線を中心に前記回動軸線と交差する方向に双方向に回動されることで前記壁面上のトナーを崩し、
　前記当接部は、前記回動軸線方向において前記崩し部と前記ねじりコイルバネ部との間に配置され、前記搬送スクリューの羽根と当接し、前記搬送スクリューの回転に伴って前記回動軸線の周りの第１の方向に回動されることで前記崩し部を前記第１の方向に回動させ、
　前記被規制部は、前記回動軸線方向において前記ねじりコイルバネ部より前記崩し部材の端部側に配置され、前記容器の内部に設けられた規制部と当接されることで前記被規制部が前記当接部と共に回動されることを規制され、前記搬送スクリューの回転に伴い前記当接部が前記第１の方向に回動されるときに前記被規制部が前記規制部に規制されることで、前記ねじりコイルバネ部には前記第１の方向とは逆の第２の方向に前記崩し部を回動させる復元力が蓄積され、続く前記搬送スクリューの回転で前記当接部が前記羽根を乗り越えると前記崩し部は前記蓄積された復元力によって前記第２の方向に回動されるクリーニング装置。
　前記崩し部が、前記回転軸線に最も近い第１のポジションから、前記回転軸線から最も離れた第２のポジションへと前記第１の方向へ回動する途中の第３のポジションに到達する前は、前記被規制部は前記規制部と当接されず、前記崩し部が前記第３のポジションに到達すると前記被規制部が被規制部と当接され、続いて前記崩し部が前記第３のポジションから前記第２のポジションへ回動されるときに、前記ねじりコイルバネ部には前記復元力が蓄積される請求項１に記載のクリーニング装置。
　前記崩し部が前記第２のポジションに到達したときに、前記当接部が前記羽根を乗り越え、前記崩し部材は前記ねじりコイルバネ部に蓄積された前記復元力により前記第２の方向に回動する請求項２に記載のクリーニング装置。
　前記搬送スクリューは、少なくとも前記当接部と当接する前記羽根の半径方向内側に軸部材が設けられていない請求項１に記載のクリーニング装置。
　前記回転軸線を通る鉛直面の両側の前記搬送スクリューの周りに設けられた第１、第２の壁面のうち、前記第１の壁面の壁面角度は前記容器内のトナーの安息角よりも大きく、前記第２の壁面の壁面角度は前記第１の壁面の壁面角度より小さく、前記崩し部材は前記第２の壁面上のトナーを崩す、前記壁面角度は、水平面に対する角度である請求項１に記載のクリーニング装置
　前記第２の壁面の壁面角度は、前記容器内のトナーの安息角より小さい請求項５に記載のクリーニング装置。
　前記クリーニング部材により前記像担持体から除去されたトナーは、前記第２の壁面へ落下する請求項５に記載のクリーニング装置。
　複数の前記クリーニング部材を有し、複数の前記クリーニング部材のうち少なくとも１つのクリーニング部材により前記像担持体から除去されたトナーは、前記第２の壁面へ落下する請求項５に記載のクリーニング装置。
　トナー像を担持する像担持体；
前記像担持体に当接し、前記像担持体の移動に伴い前記像担持体からトナーを除去するクリーニング部材；
前記クリーニング部材により前記像担持体から除去されたトナーが一旦収容される容器；
前記容器の内部のトナーを容器の外部へと搬送するための螺旋形状の羽根を有する搬送スクリュー；
線バネを含む部材で構成され、前記搬送スクリューと前記容器の壁面との近傍に設けられ、前記容器の壁面上のトナーを崩す崩し部材、
を有し、
　前記崩し部材は、ねじりコイルバネ部、崩し部、当接部、被規制部を含み、
　前記ねじりコイルバネ部は、「前記容器の一端側に設けられ、前記搬送スクリューの回転軸線方向と略平行な回動軸線を持つ軸部材」の周りに前記崩し部材を巻いて形成され、前記ねじりコイルバネ部に繋がる一方の腕部には前記被規制部が配置され、前記ねじりコイルバネ部に繋がる他方の腕部は前記当接部と前記崩し部とが配置され、
　前記崩し部は、前記回動軸線方向に延伸して配置され、前記回動軸線を中心に前記回動軸線と交差する方向に双方向に回動されることで前記壁面上のトナーを崩し、
　前記当接部は、前記回動軸線方向において前記崩し部と前記ねじりコイルバネ部との間に配置され、前記搬送スクリューの羽根と当接し、前記搬送スクリューの回転に伴って前記回動軸線の周りの第１の方向に回動されることで前記崩し部を前記第１の方向に回動させ、前記被規制部は、前記回動軸線方向において前記ねじりコイルバネ部より前記崩し部材の端部側に配置され、前記容器の内部に設けられた規制部と当接されることで前記被規制部が前記当接部と共に回動されることを規制され、前記搬送スクリューの回転に伴い前記当接部が前記第１の方向に回動されるときに前記被規制部が前記規制部に規制されていることで、前記ねじりコイルバネ部には前記第１の方向とは逆の第２の方向に前記崩し部を回動させる復元力が蓄積され、続く前記搬送スクリューの回転で前記当接部が前記羽根を乗り越えると前記崩し部は前記蓄積された復元力によって前記第２の方向に回動される画像形成装置。
　前記当接部は、前記回動軸線方向において前記像担持体がトナー像を担持する領域の外側に設けられる請求項９に記載の画像形成装置。
　前記当接部は、前記回動軸線方向において前記像担持体が調整用トナー像を担持する位置よりも前記崩し部材の端部側に設けられる請求後９に記載の画像形成装置。