(57)【要約】  【解決課題】  スクリューの精度に依らず、スクリューがトナー搬送路の内周面から摺動抵抗を受けても、トナー搬送時の異常音を防止する。【解決手段】  トナー搬送部材31の駆動側端部からトナー搬送部材31の長さ方向Ｈの所定位置Ｐまでの外径ｍよりも所定位置Ｐからトナー搬送部材31の非駆動側端部までの外径Ｍの方が大きくなるように構成する。このようにすることで、駆動側端部の近傍でトナー搬送路32からの摺擦抵抗を受けないようにする。【選択図】図５
2010237433.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーを搬送するためのトナー搬送路と、
前記トナー搬送路に配置され、回転してトナーを搬送する螺旋形状のトナー搬送部材と、
前記トナー搬送部材の長手方向の一端に設けられ、前記トナー搬送部材を回転させるための駆動軸とを具備し、
前記トナー搬送部材は、前記トナー搬送部材の前記一端から前記トナー搬送部材の長手方向の所定位置までの外径よりも前記所定位置から前記トナー搬送部材の他端までの外径の方が大きいことを特徴とするトナー搬送装置。
【請求項２】
前記所定位置は、前記トナー搬送部材の長手方向の重心位置よりも前記一端の側にあることを特徴とする請求項１記載のトナー搬送装置。
【請求項３】
前記トナー搬送部材の前記一端から前記所定位置までは、第１の外径を有し、前記トナー搬送部材の前記所定位置から前記他端までは、前記第１の外径よりも大きい第２の外径を有し、
前記トナー搬送部材の前記第２の外径の部分が前記トナー搬送路と重力方向及び前記重力方向と略直交する方向で接触することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のトナー搬送装置。
【請求項４】
前記トナー搬送部材の前記第１の外径の部分が前記トナー搬送路に接触しないように構成されていることを特徴とする請求項３記載のトナー搬送装置。
【請求項５】
前記駆動軸は、前記トナー搬送部材の前記一端の前記螺旋形状の内側に径方向に隙間を設けて挿入されて前記一端と連結されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のトナー搬送装置。
【請求項６】
トナー像を形成して転写材に転写して画像形成する画像形成装置において、
転写材に転写するトナー像を担持する像担持体と、
前記像担持体からトナーを除去するクリーニング手段と、
前記クリーニング手段によって除去されたトナーを搬送する請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のトナー搬送装置と
を具備することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式の画像形成装置に用いられ、クリーニング手段等で回収されたトナーを、クリーニング装置外の回収容器などへ搬送するトナー搬送装置及びこれを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
像担持体上からクリーニング手段により除去された転写残トナーは、トナー搬送路内に配置されたトナー搬送部材により回収容器へ搬送される。トナー搬送部材には、プラスチック製のスクリューや金属製のコイルバネなど、螺旋状の部材を用いることが主流で、いずれもトナー搬送路内を所定の方向に回転することで、トナーを搬送する。トナー搬送路内に堆積したトナーは、トナー搬送部材の外周部がトナー搬送路内周面に接触し、螺旋状の部分が回転に伴なって搬送方向へ移動することで効率良く搬送される（特許文献１参照）。
【０００３】
ここで、トナー搬送部材とトナー搬送路の内周面とのクリアランスが大きくなるほど、トナー搬送路内に搬送されず残留するトナーが多くなり、トナー搬送能力低下やトナーもれなどの懸念が増える。このため、トナー搬送部材とトナー搬送路の内周面とは接触していることが望ましい。
【０００４】
一方、トナー搬送部材が、トナー搬送路の内周面と接触している状態で回転すると、トナー搬送部材の外周がトナー搬送路の内周面から摺動抵抗を受けることからトナー搬送部材の姿勢が不安定になり、振動により異常音が発生することがある。このため、トナー搬送部材の両端を固定することで、姿勢を安定させる構成が採られている。トナー搬送部材の両端を駆動軸や軸受けで固定する場合は、トナー搬送部材の精度（回転軸と外周との偏芯）を考慮しなければならない。
【０００５】
即ち、トナー搬送部材のばらつきで、外周部がトナー搬送路と干渉しながら回転する位置関係は、異常音やトルクアップを防止する観点から避けなければならない。このため、トナー搬送部材とトナー搬送路の内周面とには、ばらつきを考えても干渉しない適正なクリアランスを設けることが必要となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−０４９６７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前述したように、トナー搬送装置においては、トナー搬送部材の精度を考慮しつつ、トナー搬送部材の外周とトナー搬送路の内周面とのクリアランスを最小にし、回転中のトナー搬送部材の姿勢を安定に保つことが必要となる。
【０００８】
駆動軸とトナー搬送部材との連結部に径方向での隙間を持たせ、トナー搬送部材の外周とトナー搬送路の内周面とが接触した状態でトナー搬送部材を回転させると、トナー搬送部材の外周がトナー搬送路の内周面から摺動抵抗を受ける。駆動軸と連結している駆動側近傍でトナー搬送部材の外周が摺動抵抗を受けると、トナー搬送部材の姿勢が不安定になり、トナー搬送部材の長手方向反対側の非駆動側が振動し、トナー搬送路の内周面と接離動作を繰り返すことから異常音が発生する。これは、駆動軸はトナー搬送部材へ回転力を伝達するのみであり、また、トナー搬送部材は自重でトナー搬送路の内周面に接触しているだけであるためである。すなわち、トナー搬送部材の姿勢は拘束されておらず、トナー搬送路の内周面との接触点が支点、駆動軸との接触点が力点のような関係となり、支点と力点が近接していることから、非駆動側のトナー搬送部材が浮き上がる量が大きくなるためである。
【０００９】
本発明の目的は、トナー搬送部材の精度（回転軸と外周との偏芯）に依らず、トナー搬送部材がトナー搬送路の内周面から摺擦抵抗を受けても、トナー搬送部材の姿勢が安定するトナー搬送装置及びこれを備えた画像形成装置を提供するものである。
【００１０】
また、本発明の目的は、トナー搬送部材の姿勢を安定させることで、トナー搬送時の異常音の発生を防止し得るトナー搬送装置及びこれを備えた画像形成装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するための本発明に係る代表的な構成は、トナーを搬送するためのトナー搬送路と、前記トナー搬送路に配置され、回転してトナーを搬送する螺旋形状のトナー搬送部材と、前記トナー搬送部材の長手方向の一端に設けられ、前記トナー搬送部材を回転させるための駆動軸とを具備し、前記トナー搬送部材は、前記トナー搬送部材の前記一端から前記トナー搬送部材の長手方向の所定位置までの外径よりも前記所定位置から前記トナー搬送部材の他端までの外径の方が大きいことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、トナー搬送部材の駆動軸が連結されている端部近傍では、長手方向の他端部側よりも外径が小さいので、トナー搬送路の表面に接触せず、摺擦抵抗を受けない。このため、トナー搬送路の内周面との接触点が支点、駆動軸との接触点が力点となっても、支点と力点が離れていることから、非駆動側のトナー搬送部材が浮き上がる量は少ない。この結果、トナー搬送部材の姿勢が安定し、トナー搬送時の異常音を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の主要部を示す断面図である。
【図２】図１に示す画像形成装置のクリーニング装置の構成を示す図である。
【図３】図２に示すクリーニング装置のトナー搬送部材の周囲を拡大した図である。
【図４】図２に示すクリーニング装置のトナー搬送部材の部分の断面図である。
【図５】（ａ）はトナー搬送部材の中央部分を拡大した断面図である。（ｂ）はトナー搬送部材の端部部分を拡大した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の一実施形態を、電子写真方式を採用した４連ドラム方式でカラーの画像形成装置を用いて説明する。本実施形態では、中間転写ベルト上からクリーニング装置により回収された転写残トナーを回収容器へ搬送するため、トナー搬送装置を用いている。以下、図１から図５を用いて、画像形成装置、クリーニング装置、トナー搬送装置の順に説明する。
【００１５】
［画像形成装置全体構成］
図１は、本実施形態の画像形成装置の一例を示す断面図である。
【００１６】
トナー像の形成は、第１の像担持体である感光ドラム１（１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ）、帯電手段２（２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ）、露光手段３、現像手段である現像ユニット４（４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ）により行なわれる。画像形成装置100は感光ドラム１を備えている。それぞれの感光ドラム１の周囲には、その回転方向に従って、順に、感光ドラム１表面を均一に帯電する帯電手段２、画像情報に基いてレーザを照射し感光ドラム１上に静電潜像を形成する露光手段３がある。また、静電潜像にトナーを付着させトナー像として顕像化する現像ユニット４、感光ドラム１上のトナー像を第２の像担持体である中間転写ベルト51に転写する一次転写ローラ12（12ａ，12ｂ，12ｃ，12ｄ）がある。更に、転写後の感光ドラム１表面に残った転写残トナーを除去するクリーニング手段８（８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ）が配設してある。
【００１７】
感光ドラム１、帯電手段２、現像ユニット４、及びクリーニング手段８は、各々一体的にカートリッジ化して、プロセスカートリッジ７（７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ）としている。
【００１８】
プロセスカートリッジ７は、画像形成装置100の本体に着脱可能に構成されている。これら４個のプロセスカートリッジ７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄは同一構造であるが、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）のトナーにより異なる色の画像を形成する点で相違している。
【００１９】
プロセスカートリッジ７は、主に、現像ユニット４とクリーニングユニット５（５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ）によって構成されている。このうち現像ユニット４は、現像ローラ24（24ａ，24ｂ，24ｃ，24ｄ）、現像剤塗布ローラ25（25ａ，25ｂ，25ｃ，25ｄ）、及びトナー容器を有している。クリーニングユニット５は、感光ドラム１、帯電手段２、クリーニング手段８、及び転写残トナー容器を有している。
【００２０】
画像形成に際しては、図１の矢印方向に回転する感光ドラム１を帯電手段２により帯電して露光手段３から画信号に基づく露光をすることで感光ドラム１に静電潜像を形成する。その静電潜像を現像ユニット４によりトナー現像して可視像化し、回転する第２の像担持体である中間転写ベルト51に一次転写する。
【００２１】
中間転写ベルト51への一次転写後に感光ドラム１に残留したトナーは、クリーニング手段８によって除去され、クリーニングユニット５内の転写残トナー容器に回収される。
【００２２】
転写材Ｓへのトナー像の転写は、給送装置13によって転写材Ｓが二次転写部15に搬送され、二次転写部15にて行なわれる。
【００２３】
中間転写ユニット40は、一次転写プロセスにより形成されたトナー像を担持し、トナー像を二次転写部15まで搬送する。定着装置14は、二次転写部15の転写材Ｓの搬送方向で下流側に位置し、転写材Ｓ上に転写されたトナー像を定着する。
【００２４】
給送装置13は、転写材Ｓを収納する給送カセット11、給送ローラ９、分離手段23、転写材Ｓを挟持搬送するレジストローラ対10から構成されている。給送カセット11は画像形成装置100から引き抜くことができ、ユーザは、給送カセット11を画像形成装置100から引き出した後、給送カセット11に転写材Ｓをセットし、画像形成装置100へ装着することで、転写材Ｓの補給を行なうことができる。
【００２５】
中間転写ユニット40は、主に中間転写ベルト51、駆動ローラ52、従動ローラ53、一次転写ローラ12、クリーニング装置22から構成されている。中間転写ベルト51は無端円筒状のベルトで、駆動ローラ52、従動ローラ53に張架されている。前記駆動ローラ52が、モータ（不図示）などにより回転駆動することで、中間転写ベルト51は、図１の矢印に示すＦ方向に所定の速度で回転する。
【００２６】
４色のトナー像が中間転写ベルト51上に重ねて転写、担持され、二次転写部15まで搬送される。二次転写部15では、二次転写手段16にバイアスが印加され、中間転写ベルト51上のトナー像が搬送されてきた転写材Ｓ上に転写される。そして、二次転写後に中間転写ベルト51上に残ったトナーは、クリーニング装置22によって除去され、画像形成装置100内に配設されたトナー回収容器（不図示）へ搬送される。二次転写部15から搬送された転写材上のトナー画像は定着装置14で加熱定着された後、排出ローラ対20により排出トレイ上に排出される。
【００２７】
［クリーニング装置］
図２は、本実施形態におけるクリーニング装置22の構成を示す図である。以下、図２を用いてクリーニング装置22の構成について説明する。
【００２８】
クリーニング装置22は、中間転写ベルト51の余分なトナーを除去するクリーニングブレード（クリーニング手段）30、トナー搬送部材31、トナー搬送路32、駆動軸33から構成されている。クリーニングブレード30は、従動ローラ53の中間転写ベルト51に対向するように配置され、クリーニングブレード30の先端部が中間転写ベルトに所定の圧で当接している。螺旋形状を有するトナー搬送部材31は、トナー搬送路32内でクリーニングブレード30の下方に配置され、一端は駆動軸33と連結しており、他端は開放されている。駆動軸33は、モータ（不図示）などの駆動手段により回転可能であり、駆動軸33が回転することにより、トナー搬送部材31は所定のＤ方向に回転する。
【００２９】
次に、クリーニング装置22の動作について説明する。
【００３０】
二次転写後に、中間転写ベルト51上に残った転写残トナーは、クリーニングブレード30により掻き取られ、トナー搬送路32内に自由落下で堆積する。トナー搬送部材31が所定のＤ方向に回転することで、トナーはトナー回収容器（不図示）へと搬送される。
【００３１】
［トナー搬送部材によるトナーの搬送］
図３は、図２に示すクリーニング装置22のトナー搬送部材31の周囲を拡大した図である。図４は、クリーニング装置22のトナー搬送部材31の部分の断面図（図３における断面Ａ−Ａ）である。図５（ａ）は、図４に示すクリーニング装置22のトナー搬送部材31の中央部分を拡大した断面図（図４におけるＢ部詳細）である。図５（ｂ）は、図４に示すクリーニング装置22のトナー搬送部材31の端部部分を拡大した断面図（図４におけるＣ部詳細）である。図３乃至図５を参照しつつ、トナー搬送部材31のトナーの搬送について説明する。
【００３２】
図３に示すように、トナー搬送路32内に配置されたトナー搬送部材31は長手方向の一端で駆動軸33と連結しており、駆動軸33が回転することで、トナー搬送部材31はＤ方向に回転する。
【００３３】
駆動軸33がＤ方向に回転すると、トナー搬送部材31は、その螺旋形状によりトナー搬送路32に堆積しているトナーを、図４の矢印Ｈに示すように、長手方向の一端側から他端側へ移動させて、非駆動側の端部からトナー回収容器（不図示）に搬送回収する。
【００３４】
ここで、トナー搬送部材31の重心Ｇに対して、非駆動側端面から重心Ｇまでの距離をαとする。このとき本実施形態のトナー搬送部材31は、図４及び図５（ａ）に示すように、非駆動側端面からβの距離の位置（所定位置）Ｐで螺旋形状の外径が変化している。すなわち、トナー搬送部材31は駆動側端面から位置Ｐまでは外径（第１の外径）がｍであり、位置Ｐから非駆動側端面まで（β領域）は、前記第１の外径ｍよりも大きい外径（第２の外径）Ｍとなっている。さらに、位置Ｐは重心Ｇの位置（重心位置）よりも駆動側にある。すなわち、β≧αの関係にある。このように位置Ｐが重心Ｇの位置よりも駆動側にあるのは、β領域で十分にトナー搬送部材31を支えることが必要だからである。
【００３５】
すなわち、仮に、位置Ｐが重心Ｇの位置よりも非駆動側にあるとすれば、トナー搬送部材31は自重により、たわむので外径ｍを外径Ｍに比較して十分に小さくしなければならず、そうすると、トナーの搬送性能が落ちてしまうことになる。このような事態を防止するためにβ≧αとして外径Ｍに対して外径ｍがそれほど小さくなくても外径ｍの部分がトナー搬送路32の表面に接触しないようにすることができ、トナーの搬送性能を落とすことがない。
【００３６】
すなわち外径ｍ、外径Ｍの長さ及び位置Ｐは、トナー搬送部材31の外径ｍの部分でトナー搬送路32に接触しないように設定されている。このようにトナー搬送部材31の駆動側では、非駆動側よりも外径が小さくなっているのでトナー搬送部材31はトナー搬送路32から摺動抵抗を受けることがない。このため、トナー搬送路32の内周との接触点と駆動軸33との接触点とが離れ、姿勢が安定し、非駆動側のトナー搬送部材31が浮き上がることがなくなる。
【００３７】
また、図３に示すように、トナー搬送部材31が、β領域において、トナー搬送路32の内周面と重力方向であるＫ部で接触することに加え、トナー搬送部材31の回転方向Ｄと同方向で、重力方向と略直交方向であるＬ部でも、トナー搬送路32の内周面と接触している。これより、さらに、トナー搬送部材31の非駆動側の振動を抑えることができる。これは、回転中のトナー搬送部材31が、トナー搬送路32の内周面からＪ方向へ摺動抵抗を受けても、移動することを規制することができるためである。
【００３８】
さらに、図５（ｂ）に示すように、駆動軸33は、トナー搬送部材31の駆動側端部の前記螺旋形状の内側に径方向に隙間γをもって挿入されて駆動側端部と連結されている。駆動軸33はトナー搬送部材31へ駆動を伝達するのみで位置を拘束することはない。このため、トナー搬送部材31は外周を介しトナー搬送路32の内周面とβ領域において接することができ、姿勢が安定する。ここでの隙間γは、β領域のトナー搬送部材31の外周部による中心軸と駆動軸33の回転軸との芯ずれが生じても、トナー搬送部材31と駆動軸33とが干渉しない十分な量である。
【００３９】
上記のように構成することにより、トナー搬送に際してトナー搬送部材31の姿勢が安定し、非駆動側が浮き上がることがなくなる。このため、トナー搬送時の異常音の発生を防止することができる。
【００４０】
なお、本実施形態では前記トナー搬送部材31の外径を第１の外径ｍと、これよりも大きい第２の外径Ｍにした例を示した。しかし、前記駆動軸33と連結した長手方向一端側から所定位置Ｐまでの外径は、トナー搬送路32の内周面と接触しない径であれば、必ずしも同一径でなくてもよい。
【００４１】
また、前記所定位置Ｐは前述したように重心Ｇの位置よりも駆動軸側であることが望ましいが、重心Ｇよりも非駆動側であっても小径ｍにした領域のトナー搬送部材31がトナー搬送路32の内周面と接触しない構成であればよい。
【符号の説明】
【００４２】
22  …クリーニング装置
30  …クリーニングブレード
31  …トナー搬送部材
32  …トナー搬送路
33  …駆動軸
51  …中間転写ベルト
100  …画像形成装置
Ｇ  …重心
Ｋ，Ｌ  …接触部
【図１】
2010237433.tif 000003
【図２】
2010237433.tif 000004
【図３】
2010237433.tif 000005
【図４】
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【図５】
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