(57)【要約】【課題】廃トナーの搬送の障害にならず、かつ廃トナーの固着、凝集をより効果的に抑制する。【解決手段】クリーニング装置６は、長尺の容器６１と、容器６１内で長尺方向に延設され、周面にスパイラル状のスクリュー６３２が設けられた回転軸６３１と、容器６１内で長尺方向に亘って配列された複数の可撓性シート部を有する撹拌部材６５とを備え、可撓性シート部６５は、環状の帯状部６５１を有し、その両端が筒部６１の内壁６１２に固設されたもので、帯状部６５１の表面は、長尺方向と平行とされ、帯状部６５１の一部は、長尺方向から見て、スクリュー６３２と重なっている。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定幅を有する像担持体から残留トナーを掻き取る部材が取り付けられた容器と、
前記容器内で前記長尺方向に延設され、周面にスパイラル状のスクリューが設けられた回転軸と、
前記容器内で前記長尺方向に亘って配列された複数の可撓性シート部を有する撹拌部材とを備え、
前記可撓性シート部は、環状の帯状部を有し、その両端が前記筒部の内壁に固設されたもので、
前記帯状部の表面は、前記長尺方向と平行とされ、
前記帯状部の一部は、前記長尺方向から見て、前記スクリューと重なることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項２】
前記帯状部は、前記長尺方向に直交する方向から見て、前記長尺方向に対して直交していることを特徴とする請求項１に記載のクリーニング装置。
【請求項３】
前記帯状部は、前記長尺方向に直交する方向から見て、前記長尺方向に対して交差していることを特徴とする請求項１に記載のクリーニング装置。
【請求項４】
前記可撓性シート部は、前記長尺方向に所定ピッチで配置されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のクリーニング装置。
【請求項５】
前記所定ピッチは、前記スクリューのスパイラル周期のピッチと一致していることを特徴とする請求項４に記載のクリーニング装置。
【請求項６】
前記所定ピッチは、前記スクリューのスパイラル周期のピッチと異なることを特徴とする請求項４に記載のクリーニング装置。
【請求項７】
前記可撓性シート部は、前記帯状部の両端に基部を有し、
前記基部は、前記複数の可撓性シート部を一体に繋いでいることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のクリーニング装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載のクリーニング装置を備えた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、像担持体上の残留トナーのクリーニングを行うクリーニング装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置は、トナー画像を形成する感光体ドラムと、トナー画像を転写する転写部と、転写後に感光体ドラムに残留したトナーなどを廃トナーとして長尺のブレードで掻き取って回収するクリーニング装置とを備えている。クリーニング装置は、感光体ドラムの軸方向の長さに対応する長尺の容器を有し、内部でスクリューを回転させることでブレードで掻き取った廃トナーを長手方向の一方側に搬送して回収ボックスに回収する。
【０００３】
ところで、廃トナーは、高温又は多湿の環境下では凝集し易い性質を有する。廃トナーが凝集した場合、流動性が低下し、また凝集物が形成されたりして詰まり易くなって装置の破損の虞や搬送用のスクリューを回転させるモータの過負荷を招く。そこで、特許文献１，２には、長尺の容器内に撹拌シートを配設し、この攪拌シートをスクリューの回転でスクリューと間欠的に干渉させることで揺動させ、この揺動を利用して廃トナーの凝集を抑制するクリーニング装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１２８４３７号公報
【特許文献１】特開２０１４−２３５２２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載のクリーニング装置は、攪拌シートのシート面が搬送方向に対して直交する向きであるため、廃トナーの搬送が攪拌シートで妨げられてしまい、廃トナーの搬送性が低下するという問題がある。また、特許文献２に記載のクリーニング装置は、可撓性を有し、片持ち梁構造の自由端側を櫛歯状にした撹拌シートをラジアル面で互いに対向配置し、かつ当接状態で配置したものである。特許文献２に記載の撹拌シートは、シート面が搬送方向（スラスト方向）と平行である点で、廃トナーの搬送の障害にならない一方、片持ち梁構造では、ラジアル面での揺動域が充分に確保できず、そのため撹拌シートを対向させて作用し合う配置構造としており、これでは、それぞれの設置箇所を確保したり、２カ所への取付け作業を要するという問題がある。
【０００６】
本発明は、前記課題に鑑みてなされたもので、廃トナーの搬送の障害にならず、かつ廃トナーの固着、凝集をより効果的に抑制するクリーニング装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るクリーニング装置は、所定幅を有する像担持体から残留トナーを掻き取る部材が取り付けられた容器と、前記容器内で前記長尺方向に延設され、周面にスパイラル状のスクリューが設けられた回転軸と、前記容器内で前記長尺方向に亘って配列された複数の可撓性シート部を有する撹拌部材とを備え、前記可撓性シート部は、環状の帯状部を有し、その両端が前記筒部の内壁に固設されたもので、前記帯状部の表面は、前記長尺方向と平行とされ、前記帯状部の一部は、前記長尺方向から見て、前記スクリューと重なることを特徴とするものである。
【０００８】
本発明によれば、可撓性シート部は、環状の帯状部を有し、その両端が筒部の内壁に固設され、さらに帯状部の表面は、長尺方向と平行とされ、また帯状部の一部は、前記長尺方向から見て、スクリューと重なる配置されたので、可撓性シート部の各帯状部はスクリューの回転によってスクリューを乗り越える毎に揺動する。従って、各帯状部の揺動の度に廃トナーも揺動されるので、同じ箇所に留まって固着、凝集することが防止される。また、帯状部の（シート）表面は、長尺方向と平行にされているので、廃トナーの高い搬送性は維持される。
【０００９】
また、前記帯状部は、前記長尺方向に直交する方向から見て、前記長尺方向に対して直交していることを特徴とする。この構成によれば、変形後の弾性復帰力が大きくなる。
【００１０】
また、前記帯状部は、前記長尺方向に直交する方向から見て、前記長尺方向に対して交差していることを特徴とする。この構成によれば、弾性変形範囲が長尺方向に広く取れる。
【００１１】
また、前記可撓性シート部は、前記長尺方向に所定ピッチで配置されていることを特徴とする。この構成によれば、長尺方向で満遍なく揺動を生じさせることが可能となる。
【００１２】
また、前記所定ピッチは、前記スクリューのスパイラル周期のピッチと一致していることを特徴とする。この構成によれば、長尺方向で同期的に揺動を生じさせることが可能となる。
【００１３】
また、前記所定ピッチは、前記スクリューのスパイラル周期のピッチと異なることを特徴とする。この構成によれば、揺動が長尺方向に移動するかのように生じさせることが可能となる。
【００１４】
また、前記可撓性シート部は、前記帯状部の両端に基部を有し、前記基部は、前記複数の可撓性シート部を一体に繋いでいることを特徴とする。この構成によれば、取り扱い及び取付け作業が容易となる。
【００１５】
また、廃トナーの搬送の障害となることなく、かつ廃トナーの固着、凝集がより効果的に抑制できるクリーニング装置を備えた画像形成装置が提供できる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、廃トナーの搬送の障害となることなく廃トナーの固着、凝集がより効果的に抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る画像形成装置の主要部分である像形成部の構成図である。
【図２】クリーニング装置の構成を示す斜視図で、（ａ）は外観を示す図、（ｂ）は内部を示す図である。
【図３】撹拌部材の第１実施形態の構成を示す図で、（ａ）は環状に形成された状態の斜視図、（ｂ）は環状に形成される前の平面図、（ｃ）はスクリューとの位置関係を示す図である。
【図４】撹拌部材の第１実施形態の構成とスクリューとの配置を示す部分拡大斜視図である。
【図５】撹拌部材によって廃トナーを揺らす動作を説明するラジアル面の図で、（ａ）はスクリューが撹拌部材に接していない位相位置ある場合、（ｂ）はスクリューが撹拌部材に当接して変形させている位相位置ある場合の図である。
【図６】撹拌部材の第２実施形態の構成を示す図で、（ａ）は環状に形成される前の平面図、（ｂ）はスクリューとの位置関係を示す図である。
【図７】撹拌部材の第３実施形態の構成を示す図で、（ａ）は環状に形成される前の平面図、（ｂ）はスクリューとの位置関係を示す図である。
【図８】撹拌部材の第４実施形態の構成を示す図で、（ａ）は環状に形成される前の平面図、（ｂ）はスクリューとの位置関係を示す図である。
【図９】撹拌部材の第５実施形態の構成を示すもので、スクリューとのピッチ関係を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１に示す画像形成装置の像形成部１０は、定速回転する像担持体としての感光体ドラム１と、感光体ドラム１の周囲に上流側から配置される、帯電器２、露光部３、現像部４、転写部５、及びクリーニング部６を備えている。図１において、帯電器２は、感光体ドラム１の周面を所定電位に均一帯電させる。なお、感光体ドラム１は、ベルト状の感光体でもよい。露光部３は、原稿画像データを光変調したビーム光Ｌで感光体ドラム１の回転軸（図１の奥行き方向）に平行な主走査方向に繰り返し走査する露光動作を行って静電潜像を形成する。現像部４は、内部にトナーを収容する容器を備え、感光体ドラム１と対向する現像ローラ４１を介して、露光部３で形成された静電潜像をトナー像として顕在化する。転写部５は、複数のローラに張設されて、周回する中間転写ベルト５１を有し、感光体ドラム１に形成されたトナー像を転写された後、用紙に転写する。
【００１９】
なお、画像形成装置は、公知の用紙収容部（トレイやカセット）、及び像形成部１０を経由する複数の搬送ローラを含む公知の用紙搬送系を有すると共に、像形成部１０の下流側に定着部を備えている。また、公知のように、カラー画像形成装置の場合、図１に示す像形成部１０はカラーの１色分の像形成部であり、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（黄）、Ｋ（黒）の各カラーの像形成部を備えている。この場合、クリーニング部６は、各色の像形成部に配置されている。さらに転写部５は、中間転写部として機能し、各色のトナー像を、像担持体である中間転写ベルト５１に合成転写し、合成されたカラー画像を用紙に転写する。像担持体である中間転写ベルト５１に残留したトナーは、中間転写ベルト５１の適所に対向配置されたクリーニング部で除去、回収される。中間転写ベルト５１から残留トナーを除去、回収するクリーニング部として、前記クリーニング部６と同一構造のものを適用してもよい。
【００２０】
クリーニング部６は、感光体ドラム１の軸方向に平行に配置された長尺の筒部６１を有する。筒部６１は、内部に長尺の内部空間６１０を備え、内部空間６１０は、後述するように残留トナーを一時的に収容する。筒部６１は、感光体ドラム１と対向する面に軸方向に長尺のスリット６１１を有する。スリット６１１の短幅方向の一方端である、感光体ドラム１の回転方向下流側となる端縁に軸方向に長尺のブレード６２が配設されている。ブレード６２は、感光体ドラム１に残留したトナーを除去、例えば掻き取って回収する。掻き取り部材としてファーブラシを採用してもよい。
【００２１】
内部空間６１０は、スリット６１１側となるトナー取込領域と、スリット６１１に対して奥側となるトナー搬送領域とを有する。このトナー搬送領域は断面円筒形状を有し、掻き取った廃トナーを長尺方向（図１の奥行き方向）の一方端側に搬送する搬送部６３を有する。搬送部６３は、図１及び図２に示すように、長尺方向に延設され、その両端で回転自在に軸支された回転軸６３１と、回転軸６３１に周設されたスパイラル状のスクリュー６３２とを有する。回転軸６３１は図略の回転駆動部、例えばモータ等で回転される。スクリュー６３２は、所定のピッチでスパイラルで形成されている。スクリュー６３２が回転することで、掻き取られた廃トナーを軸方向の一方端（図２の右方側）に搬送することができる。搬送方向の下流位置には、下面に落下孔６４１が穿設された有底の筒体６４が連通されている。搬送された廃トナーは、落下孔６４１の下方に配置された、図略の回収ボックスに落下して回収される。
【００２２】
筒部６１の内壁６１２には撹拌部材６５が固設されている。以下、撹拌部材６５の構成について、図１〜図５を用いて説明する。図３に示すように、撹拌部材６５は、主に図３（ｂ）に示すように、合成樹脂等の可撓性材料からなる長方形材を有するシート体を長手方向に所定ピッチ間隔で同一形状、ここでは長方形にくり抜いて帯状部６５１を長手方向に複数形成し、かつ帯状部６５１の両端側を残して基部６５２としている。撹拌部材６５の長手方向の寸法は、筒部６１の長尺向寸法に対応している。なお、くり抜かれた部分は空隙６５３で示している。
【００２３】
撹拌部材６５は、図３（ａ）に示すように、帯状部６５１を環状に撓ませて両端の基部６５２を重ね合わせることで形成される。例えば、接着剤により基部６５２，６５２の対向する面を重ねた状態で保持できる。この状態で、撹拌部材６５を筒部６１の内壁６１２に接着剤で固設する。なお、基部６５２の一方をまず内壁６１２に貼着し、次いで、帯状部６５１を環状にして他方の基部６５２を、既に貼着した基部６５２の上面に重ねて、又は一部を重ねて、あるいは重ねることなく隣接位置に平行に貼着する取付け方法としてもよい。このようにすることで、所望の環状形状が形成可能となる。
【００２４】
図３（ｃ）は、帯状部６５１が所定のピッチｐで筒部６１の内壁６１２に固設されている状態を示している。第１実施形態では、帯状部６５１は長手方向に対して直交するラジアル面に形成され、かつ帯状部６５１のシート面は長手方向と平行にされている。この結果、帯状部６５１が廃トナーの搬送の壁（障害）となることはない。また、帯状部６５１のピッチｐとスクリューのスパイラルのピッチとは一致している。基部６５２を設けない態様も採用可能であるが、基部６５２を採用する態様では、全体が一体となるため帯状部６５１の取扱が容易となり、また取付け作業が容易となる。
【００２５】
図５に示すように、長手方向から見た、撹拌部材６５とスクリュー６３２の位置関係は、互いに一部が重なっている（干渉している）。図５（ａ）のように、スクリュー６３２が帯状部６５１と接しない位相位置にある間（帯状部６５１が互いに隣接するスクリュー６３２の間にあるとき）は、帯状部６５１には力は作用せず、固設時の形状のままである。一方、スクリュー６３２が回転して、帯状部６５１の側面に当接するようになると、帯状部６５１は、当接力を受けて次第にスクリュー６３２のトナー搬送領域からトナー取込領域へ押し出される（図５（ｂ）参照）。次に、スクリュー６３２が回転して、すなわち帯状部６５１がスクリュー６３２を乗り越えると、帯状部６５１が元の位置に復帰する（図５（ａ）に示す姿勢）。すなわち、帯状部６５１は、スクリュー６３２が通過する度に、図５（ａ）から図５（ｂ）に弾性変形し、さらに図５（ａ）の状態に復帰変形、すなわち揺動する。特に、図５（ｂ）から図５（ａ）の状態への弾性復帰時に大きな揺動を生じる。この揺動動作は、長手方向の各帯状部６５１で発生する。このように、トナー取込領域で、揺動動作を繰り返し行うことで、搬送に対するデッドスペースとなるトナー取込領域での廃トナーの凝集化を効果的に抑制することが可能となる。
【００２６】
図６は、撹拌部材の第２実施形態である。第２実施形態に係る撹拌部材１６５は、第１実施形態に比して、帯状部１６５１が、矢印（図６（ｂ）参照）で示す廃トナーの搬送方向に斜めになるようなくり抜き治具を用いてくり抜かれている。かかる撹拌部材１６５をクリーニング部６の内壁６１２に基部１６５２で固設した場合、帯状部１６５１の変形がラジアル方法及び長尺方向（スラスト方向）にも生じるので、揺動範囲をより大きく取ることが可能となる。
【００２７】
図７は、撹拌部材の第３実施形態である。第３実施形態に係る撹拌部材２６５は、第１実施形態に比して、帯状部２６５１が、矢印（図７（ｂ）参照）で示す廃トナーの搬送方向に斜めになるようにくり抜かれている。かかる撹拌部材２６５をクリーニング部６の内壁６１２に基部２６５２で固設した場合、帯状部２６５１の変形がラジアル方法及び長尺方向（スラスト方向）にも生じるので、揺動範囲をより大きく取ることが可能となる。
【００２８】
図８は、撹拌部材の第４実施形態である。第４実施形態に係る撹拌部材３６５は、第１実施形態に比して、帯状部３６５１が、矢印（図８（ｂ）参照）で示す廃トナーの搬送方向上流側に斜めになるようにくり抜かれている。かかる撹拌部材３６５をクリーニング部６の内壁６１２に基部３６５２で固設した場合、帯状部３６５１の変形がラジアル方法及び長尺方向（スラスト方向）にも生じるので、揺動範囲をより大きく取ることが可能となる。なお、撹拌部材３６５を左右逆向きに取付けることで、帯状部３６５１を廃トナーの搬送方向下流側に斜めになるように取付けることも可能となる。
【００２９】
図９は、撹拌部材の第５実施形態である。第５実施形態に係る撹拌部材４６５は、第１実施形態に比して帯状部４６５１のピッチｐがスクリュー６３２のスパイラルピッチｐｏと異なっている。このように、両者のピッチを異ならせることで、揺動動作が搬送方向に対して異なる時間で生じることになる。
【００３０】
また、前記各実施形態では、長手方向から見て帯状部６５１〜４６５１がＵ字状の環状であったが、帯状部６５１〜４６５１の頂部を屈曲させることで、Ｖ字状にしたものでもよい。Ｖ字状でも、Ｕ字状の態様と同様、環状の一態様として揺動範囲を、片持ち梁構造に比して広くすることが可能となる。また、撹拌部材６５〜４６５は、像担持体としての中間転写ベルト５１のクリーニング装置としても適用可能である。
【００３１】
また、上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００３２】
１０  像形成部
１  感光体ドラム（像担持体）
５１  中間転写ベルト（像担持体）
６  クリーニング部
６１…筒部
６１１  内壁
６２…ブレード
６３…搬送部
６３１  回転軸
６３２  スクリュー
６４…筒体
６５，１６５，２６５，３６５，４６５  撹拌部材
６５１，１６５１，２６５１，３６５１，４６５１  帯状部（可撓性シート部）
６５２，１６５２，２６５２，３６５２，４６５２  基部（可撓性シート部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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