(57)【要約】【課題】本発明は、耐久によるクリーニング性の低下が生じることなく、簡単な構成でファーブラシの目詰まり、毛倒れを抑制できる画像形成装置を提供することを目的とする。【解決手段】本発明に係る画像形成装置の代表的な構成は、トナー像を担持する感光体ドラム１と、感光体ドラム１に回転しながら接触してトナーを回収するファーブラシ６１と、ファーブラシ６１のブラシ繊維６１ａと接触し、回収したトナーを搬送する搬送スクリュー６３と、を有する画像形成装置において、搬送スクリュー６３は、回転軸６３ｂと、回転軸６３ｂに平板を螺旋状に巻きつけた羽根６３ａと、を有し、所定のタイミングで回転方向を逆転することを特徴とするを特徴とする。【選択図】図３
2011248051.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を担持する像担持体と、
前記像担持体に回転しながら接触してトナーを回収するクリーニングブラシと、
前記クリーニングブラシのブラシ繊維と接触し、回収したトナーを搬送する搬送部材と、を有する画像形成装置において、
前記搬送部材は、回転軸と、前記回転軸に平板を螺旋状に巻きつけた羽根と、を有し、所定のタイミングで回転方向を逆転することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記搬送部材の回転方向を反転するタイミングは、非画像形成時であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記搬送部材の回転方向を反転するタイミングは、前記搬送部材を一定方向に連続して所定時間回転したタイミングであることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
トナー像を担持する像担持体と、
前記像担持体に回転しながら接触してトナーを回収するクリーニングブラシと、
前記クリーニングブラシのブラシ繊維と接触し、前記クリーニングブラシからトナーを掻き取って搬送する搬送部材と、を有する画像形成装置において、
前記搬送部材は、回転軸と、前記回転軸に平板を螺旋状に巻きつけた羽根と、を有し、前記搬送部材の回転方向は一方向であり、
前記搬送部材が前記クリーニングブラシより早く回転する第１のモードと遅く回転する第２のモードとを有し、
所定のタイミングで前記第１のモードと前記第２のモードを切り換えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
前記第１のモードと前記第２のモードを切り換えるタイミングは、前記搬送部材を前記第１のモード又は前記第２のモードのいずれかのモードで連続して所定時間回転したタイミングであることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
トナー像を担持する像担持体と、
前記像担持体に回転しながら接触してトナーを回収するクリーニングブラシと、
前記クリーニングブラシのブラシ繊維と回転しながら接触し、前記クリーニングブラシからトナーを掻き取って搬送する掻き取り部材と、を有する画像形成装置において、
前記掻き取り部材は、回転軸と、前記回転軸に複数の楕円形状の平板を所定の間隔で所定の傾斜角で配置した羽根と、を有することを特徴とす画像形成装置。
【請求項７】
前記複数の羽根は、それぞれの掻き取り領域が前記回転軸の軸方向においてオーバーラップすることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記羽根の傾斜角は、前記羽根の前記回転軸の軸方向への投影形状が円形となる傾斜角であることを特徴とする請求項６又は７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記羽根と前記回転軸の成す角度は１５°≦θ≦４５°であることを特徴とする請求項６乃至８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転写材に画像形成を行うプリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、転写後に感光体ドラム（像担持体）に残ったトナーをクリーニングブレード、ファーブラシを用いて除去するクリーニング装置が提案されている。ファーブラシは、クリーニングブレードが感光体ドラムに当接する位置よりも感光体ドラム回転方向上流側で、感光体ドラムに当接することにより、トナーの漏れ防止、紙粉等の除去、トナーフィルミング防止を行っている。
【０００３】
図１７（ａ）に示すように、ファーブラシによって除去されたトナーは、ファーブラシのブラシ繊維（即ち、毛）に付着する。そして、図１７（ｂ）に示すように、ブラシ繊維に付着したトナーは、フリッカー（払い落とし）バーがブラシ繊維に衝突することによってブラシ繊維が撓み、ブラシ繊維から払い落とされる。フリッカーバーは、薄くて、長いバーやシート部材で、ブラシ繊維との干渉の量を制御する。フリッカーバーによって除去されたトナーは、自由落下や空気流によって廃トナー容器へ送られる。しかし、ファーブラシの根元には掻き取れなかったトナーが残留する。ファーブラシの根元に残留したトナーを長期間放置すると硬化してしまい、その結果フリッカーバーに衝突することによる繊維の撓みや衝撃は低下していき、ブラシ繊維には大量のトナーが蓄積され、目詰まりが発生する。これにより、像担持体に対して十分なクリーニング能力が得られず、残留物がすり抜けるクリーニング不良が発生し、画像不良が発生するおそれがある。
【０００４】
そこで、特許文献１では、ファーブラシ先端に剥ぎ取り部材を常時当接させ、且つ剥ぎ取り部材にバイアスを印加させることにより、ファーブラシに保持された転写残留トナーを静電的に剥ぎ取っている。つまり、フリッカーバーとの衝突によるブラシ繊維の撓みや衝撃では掻き取ることができなかったブラシ根元の現像剤を静電的な力により回収している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２５９３６７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の技術では、ファーブラシから残留物を掻き取るために、剥ぎ取り部材をファーブラシに強く押し当てる必要がある。このため、長期間使用すると、剥ぎ取り部材と当接したブラシ繊維が部分的に変形して元に戻らなくなる、毛倒れが発生してしまう。その結果、ファーブラシは使用初期と同等のクリーニング能力を発揮できず、残留物がすり抜けるクリーニング不良が発生し、画像不良が発生するおそれがある。
【０００７】
そこで本発明は、耐久によるクリーニング性の低下が生じることなく、簡単な構成でファーブラシの目詰まり、毛倒れを抑制できる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】
【０００８】
上記課題を解決するために本発明に係る画像形成装置の代表的な構成は、トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体に回転しながら接触してトナーを回収するクリーニングブラシと、前記クリーニングブラシのブラシ繊維と接触し、回収したトナーを搬送する搬送部材と、を有する画像形成装置において、前記搬送部材は、回転軸と、前記回転軸に平板を螺旋状に巻きつけた羽根と、を有し、所定のタイミングで回転方向を逆転することを特徴とするを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、耐久によるクリーニング性の低下が生じることなく、簡単な構成でファーブラシの目詰まり、毛倒れを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第一実施形態に係る画像形成装置の構成図である。
【図２】第一実施形態に係るクリーニング装置の構成図である。
【図３】トナーの掻き落としを説明する図である。
【図４】（ａ）は従来のフリッカーバーがブラシ繊維に衝突する状態を示す模式図である。（ｂ）は本実施形態の羽根がブラシ繊維に衝突する状態を示す模式図である。
【図５】（ａ）はスクリューが通常回転する際のファーブラシの重量変化を示す図である。（ｂ）は目詰まりしたファーブラシがスクリューの逆回転により掻き取られた時の、ファーブラシの重量変化を示す図である。
【図６】第一実施形態に係る搬送スクリューの回転制御を行う制御部のブロック図である。
【図７】第一実施形態に係る搬送スクリューの回転制御のフローチャートである。
【図８】第一実施形態に係る搬送スクリューの回転制御のタイミングチャートである。
【図９】（ａ）は早いモードにおいて搬送スクリューの羽根がブラシ繊維に衝突する状態を示す模式図である。（ｂ）は遅いモードにおいて搬送スクリューの羽根がブラシ繊維に衝突する状態を示す模式図である。
【図１０】（ａ）は搬送スクリューの回転速度がファーブラシの回転速度より早いモードの斜毛状態を示す図である。（ｂ）は搬送スクリューの回転速度がファーブラシの回転速度より遅いモードの斜毛状態を示す図である。
【図１１】搬送スクリューの周速比に対するファーブラシの重量（実線）及びブラシ繊維の先端と搬送スクリューの羽根との衝突力（二点鎖線）の関係を示す図である。
【図１２】第二実施形態に係る搬送スクリューの回転制御を行う制御部のブロック図である。
【図１３】第二実施形態に係る搬送スクリューの回転制御のフローチャートである。
【図１４】第二実施形態に係る搬送スクリューの回転制御のタイミングチャートである。
【図１５】第三実施形態に係るナーの掻き落としを説明する図である。
【図１６】第三実施形態に係る搬送スクリューの構成図である。
【図１７】ファーブラシによるクリーニング方法の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
［第一実施形態］
本発明に係る画像形成装置の第一実施形態について、図を用いて説明する。図１は本実施形態のフルカラー画像形成装置の構成図である。図１に示すように、本実施形態の画像形成装置１００は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像を形成する４個の画像形成部Ｓa、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄ、中間転写ベルト７を有している。中間転写ベルト７は、一次転写ローラ５、二次転写対向ローラ８、テンションローラ１６、１７によって張架されている。４つの各画像形成ステーションＳａ〜Ｓｄは同一の構成となっている。
【００１２】
図２に示すように、各画像形成ステーションＳａ〜Ｓｄ、感光体ドラム（像担持体）１を有している。感光体ドラム１は、帯電器２によって帯電され、露光装置３によって画像信号に基づく露光が行われ、各色毎の静電潜像が形成される。形成された静電潜像は、現像器４によってイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像として現像される。これら４色のトナー像は、一次転写ニップＴ１において、一次転写ローラ５により、中間転写ベルト７上に順次に一次転写される。こうして、４色のトナー像が中間転写ベルト７上で重ね合わされる。中間転写ベルト７に転写されないで感光体ドラム１上に残ったトナー（一次転写残留トナー）は、ファーブラシ（クリーニングブラシ）６１とクリーニングブレード６２からなるクリーニング装置６によって除去される。
【００１３】
一方、図１に示すように、給送カセット１０に収納された転写材Ｐは、給搬送装置（不図示）、レジストローラ（不図示）によって二次転写ニップＴ２へ搬送され、二次転写ローラ９により、中間転写ベルト７上の４色のトナー像が一括で二次転写される。二次転写ニップＴ２は、二次転写ローラ９と二次転写対向ローラ８で中間転写ベルト７を挟持した位置である。転写材Ｐに転写されないで中間転写ベルト７上に残ったトナー（二次転写残留トナー）は、ベルトクリーナ１２によって除去される。４色のトナー像が二次転写された転写材Ｐは、定着装置１３に搬送され、加熱、加圧されてトナー像が定着される。トナー像を定着された転写材Ｐは、排出トレイ（不図示）上に排出される。
【００１４】
（クリーニング装置６）
次にクリーニング装置６について詳細に説明する。図２に示すように、クリーニング装置６は、感光体ドラム１の回転方向（矢印Ｒ１方向）に沿って上流側から下流側にかけてファーブラシ６１、クリーニングブレード６２を有している。クリーニング装置６の筐体底部には、ファーブラシ６１から掻き取った一次転写残留トナーを回収ボックス（不図示）に搬送する搬送スクリュー（搬送部材）６３が配置されている。
【００１５】
ファーブラシ６１は、感光体ドラム１との当接部で同方向に、且つ周速差を持って回転駆動している。ファーブラシ６１は、感光体ドラム上の転写残留トナーを掻き取ると共に、クリーニングブレード６２、ファーブラシ６１で掻き取られた回収トナーを、廃トナーバッファー部に搬送する。回収トナーは、ファーブラシ６１のブラシ繊維６１ａの内側に入り込んだ状態で搬送されている。
【００１６】
図３に示すように、スクリュー６３は、羽根６３ａ、回転軸６３ｂを有している。羽根６３ａは、平板を回転軸６３ｂに螺旋状に巻きつけたものである。羽根６３ａは、ファーブラシ６１のブラシ繊維６１ａの先端に侵入するように配置されている。スクリュー６３が回転駆動することにより、破線方向にブラシ繊維６１ａと羽根６３ａが接触と離間を繰り返す。このように、ブラシ繊維６１ａと羽根６３ａが衝突することにより、ブラシ繊維６１ａの撓みや衝撃が発生するため、回収トナーをファーブラシ６１から掻き落とすことができる。
【００１７】
図４（ａ）は従来のフリッカー（払い落とし）バーがブラシ繊維６１ａに衝突する状態を示す模式図である。図４（ｂ）は本実施形態の羽根６３ａがブラシ繊維６１ａに衝突する状態を示す模式図である。図４（ａ）に示すように、フリッカーバー６４とブラシ繊維６１ａの先端が衝突する場合、ブラシ繊維６１ａの先端はフリッカーバー６４に対して直角に侵入するため、ファーブラシ６１の進行方向（回転方向）とは反対方向に力Ｆが働く。一方、図４（ｂ）に示すように、羽根６３ａとブラシ繊維６１ａの先端が衝突する場合、ファーブラシ６１の進行方向（回転方向）とは反対方向に力Ｆｃｏｓθが働く。これは、羽根６３ａが、ファーブラシ６１の進行方向と直交する方向に所定の角度θを持っているためである。
【００１８】
つまり、羽根６３ａの角度が大きくなると、衝突する力Ｆｃｏｓθを小さくすることができる。しかしながら、羽根６３ａの角度θを小さく設定すると、掻き取った回収トナーの搬送効率が落ちる。そこで、衝突する力を抑えつつ、回収トナーの搬送を適切に行うためには、羽根６３ａの角度は１５°≦θ≦４５°が望ましい。本実施形態においては、羽根６３ａの角度は３０°とした。
【００１９】
また、図３（ａ）に示すように、スクリュー６３は、ファーブラシ６１との当接部においてファーブラシ６１と同方向、且つファーブラシ６１よりも速く回転する。これにより、感光体ドラム上をクリーニングする際に生じるファーブラシ６１の毛倒れを起こす方向に、ブラシ繊維６１ａに力が加わる。本実施形態では、スクリュー６３は、ファーブラシ６１に対して２倍の速度で回転する。
【００２０】
スクリュー６３は、一定方向に連続して所定時間回転したタイミングで正転から逆転、逆転から正転と反転を繰り返すようになっている。本実施形態では、通常回転を２０分間行う毎に、逆回転を２分間行い、羽根６３ａがブラシ繊維６１ａを逆方向に倒し、ファーブラシ６１の目詰まりが発生しないようにしている。また、スクリュー６３の逆回転は、画像ブレを抑制するため非画像形成時に行う。スクリュー６３の逆回転は、本体駆動開始から画像形成開始までの時間（前回転時間）にも行う。以下に逆回転する理由と、時間設定の理由を述べる。
【００２１】
図３（ａ）に示すように、常に一定方向への力が加わっていると、回収トナーを掻き落とす作用と共に、回収トナーをブラシの根本側に押し込んでしまう作用が働く。長期で使用しているとファーブラシ６１が毛倒れを起こし、回収トナーがファーブラシ６１の根本で目詰まりし、その結果十分なクリーニング能力が得られなくなってしまう。そして、約１万枚の画像形成でトナーのすり抜けが発生してしまう。ここで、図３（ｂ）に示すように、羽根６３ａが逆向きに巻きつけられたスクリュー６３を用いて同様に画像形成を行うと、ファーブラシ６１の目詰まり、毛倒れは回復し、良好なクリーニング能力が再び得られようになった。しかし、更に画像形成を続けると、ファーブラシ６１の目詰まり、毛倒れが再度発生した。つまり、この現象はブラシが常に一定方向に力を受け続けることが原因であり、ファーブラシ６１が受ける力の方向（斜毛方向）を時々変えることでファーブラシ６１の目詰まり、毛倒れを解消することができる。
【００２２】
スクリュー６３は、ファーブラシ６１から掻き取った回収トナー等を回収ボックス（不図示）に搬送する。このため、スクリュー６３が逆回転すると回収トナーが逆方向に搬送されてしまい、逆回転開始から１０００枚程度（１５分程度）でクリーニング装置内に回収したトナーが詰まってしまう。クリーニング装置内に回収したトナーが詰まると、スクリュー６３を回転駆動するためのギヤが破損するおそれがある。つまり、逆回転を２分間とすることで、トナーの詰まりを防ぐことができる。
【００２３】
図５（ａ）は感光体ドラム上に最大トナー載り量（０．６ｍｇ／ｃｍ２）が形成され、それが一次転写されずにクリーニング装置６に送られ、搬送スクリュー６３が通常回転する時のファーブラシ６１の重量変化を示す図である。図５（ｂ）は目詰まりしたファーブラシ６１がスクリュー６３の逆回転により掻き取られた時の、ファーブラシ６１の重量変化を示す図である。図５（ａ）に示すように、ファーブラシ６１へのトナーの蓄積は、時間と共に徐々に増加し、目詰まりが発生した時点で飽和する。それに対し、スクリュー６３を逆回転すると、一定方向へ斜毛されていたファーブラシ６１が起毛されるため、図５（ｂ）に示すように、ファーブラシ６１に目詰まりした回収トナーが急激に掻き取られる。
【００２４】
（搬送スクリュー制御）
以下に搬送スクリュー制御の詳細について説明する。図６は搬送スクリューの回転制御を行う制御部のブロック図である。図７は搬送スクリューの回転制御のフローチャートである。図８は搬送スクリューの回転制御のタイミングチャートである。
【００２５】
図６に示すように、搬送スクリュー６３の回転制御を行う制御部は、シーケンス判断部１０１、回転時間判断部１０２、回転方向切換判断部１０３、回転時間計測部１０４、回転方向切換制御部１０５から構成されている。
【００２６】
シーケンス判断部１０１は、前回転、後回転、通常画像形成の状態を判断し、前回転信号、後回転信号、通常画像形成の信号を切換判断部１０３へ送る。時間判断部１０２は、時間計測部１０４の計測結果に基づいて、切換判断部１０３へスクリュー６３の回転方向を切り替える信号を送る。回転方向切換判断部１０３は、シーケンス判断部１０１、時間判断部１０２からの信号により、スクリュー６３の回転方向を切り替える信号を切換制御部１０５に入力する。時間計測部１０４は、切換判断部１０３からの信号に基づいて、スクリュー６３の回転時間（通常回転時間、逆回転時間）を計測する。切換制御部１０５は、切換判断部１０３からの信号に基づいて、搬送スクリュー駆動モータ１０６の回転方向の切り換えを行う。
【００２７】
図７、図８に示すように、画像形成を開始すると（Ｓ１）、画像形成装置の前回転が行われる（Ｓ２）。そして、前回転信号がシーケンス判断部１０１から切換判断部１０３へ送られる。前回転信号を検知した切換判断部１０３は、スクリュー６３を逆回転させる逆回転信号を切換制御部１０５へ送る。切換制御部１０５は、逆回転信号をモータ１０６に入力し、スクリュー６３を逆回転させる（Ｓ３）。
【００２８】
切換判断部１０３で出力された逆回転信号は、同時に時間計測部１０４にも入力され、時間計測部１０４はスクリュー６３の逆回転時間を計測する（Ｓ４）。そして、時間判断部１０２が、逆回転時間が２分以上であるか否かを判断し、それに応じた信号を出力する（Ｓ５）。
【００２９】
Ｓ５で、逆回転時間が２分以上である信号が出力された場合、切換判断部１０３は、シーケンス判断部１０１からの信号が前回転であっても、スクリュー６３を通常回転させる信号を切換制御部１０５に送る。切換制御部１０５からモータ１０６に通常回転信号が出力され、スクリュー６３は通常回転する（Ｓ６）。そして、シーケンス判断部１０１にて、前回転が終了したか否かが判断される（Ｓ７）。また、Ｓ５で、逆回転時間が２分未満である信号が出力された場合には、前回転が終了したか否かが判断される（Ｓ７）。
【００３０】
Ｓ７で、前回転が終了していないと判断した場合には、Ｓ３に戻る。そして、Ｓ４において、時間計測部１０４では逆回転、通常回転信号の切換が行われると、スクリュー逆回転の計測時間はリセットされ、別途スクリュー通常回転時間の計測が開始される。
【００３１】
Ｓ７で、前回転シーケンスが終了すると、シーケンス判断部１０１より通常画像形成信号が出力される。切換判断部１０３は、通常画像形成信号を検知すると、スクリュー６３を通常回転させる信号を切換制御部１０５に送り、スクリュー６３が通常回転する（Ｓ８）。
【００３２】
切換判断部１０３で出力された通常回転信号は、同時に時間計測部１０４にも入力され、そこでスクリュー６３の通常回転時間が計測される（Ｓ９）。この時、前回転中が常に逆回転であれば、先述したようにスクリュー逆回転の計測時間をリセットし、別途スクリュー通常回転時間の計測が開始される。一方、前回転中に既に通常回転に切り換わっている場合には、計測時間は積算される。そして、時間判断部１０２が、通常回転時間が２０分以上か否かを判断し、それに応じた信号を出力する（Ｓ１０）。
【００３３】
Ｓ１０で、通常回転時間が２０分以上である場合、切換判断部１０３では、シーケンス判断部１０１からの信号が通常画像形成中であっても、スクリュー６３を逆回転させる信号を切換制御部１０５に入力する。切換制御部１０５からモータ１０６に逆回転信号が出力され、スクリュー６３の逆回転する（Ｓ１１）。
【００３４】
切換判断部１０３で出力された逆回転信号は、同時に時間計測部１０４にも入力され、スクリュー６３の逆回転時間が計測される（Ｓ１２）。そして、時間判断部１０２が、逆回転時間が２分以上であるか否かを判断し、それに応じた信号を出力する（Ｓ１３）。
【００３５】
Ｓ１３で、逆回転時間が２分以上である場合、Ｓ８に戻る。Ｓ１３で、逆回転時間が２分未満である場合、後回転が開始されたか否かを判断する（Ｓ１４）。Ｓ１４で、後回転が開始されていないと判断した場合には、Ｓ１１に戻る。
【００３６】
Ｓ１０で、通常回転時間が２０分未満である場合、後回転が開始されたか否かを判断する（Ｓ１５）。Ｓ１５で、後回転が開始されていないと判断した場合には、Ｓ８に戻る。
【００３７】
Ｓ１４、Ｓ１５で、通常画像形成シーケンスが終了し、シーケンス判断部１０１より後回転開始の信号が出力された場合には、スクリュー６３を通常回転させ（Ｓ１６）、後回転が終了し（Ｓ１７）、画像形成が終了する（Ｓ１８）。
【００３８】
上述したように、スクリュー６３が２０分未満の通常回転と２分未満の逆回転を交互に行うように画像形成を行なったところ、トナーのすり抜けやギヤの破損が発生することなく、３０万枚以上にわたって良好な画像形成を行うことができた。
【００３９】
［第二実施形態］
次に本発明に係る画像形成装置の第二実施形態について図を用いて説明する。上記第一実施形態と説明の重複する部分については、同一の符号を付して説明を省略する。図１０（ａ）搬送スクリュー６３の回転速度がファーブラシ６１の回転速度より早いモードの斜毛状態を示す図である。図１０（ｂ）は搬送スクリュー６３の回転速度がファーブラシ６１の回転速度より遅いモードの斜毛状態を示す図である。図１０に示すように、本実施形態の画像形成装置は、上記第一実施形態の画像形成装置において、搬送スクリュー６３の回転方向は常に一方向とし、所定のタイミングで搬送スクリュー６３がファーブラシ６１の回転速度より早いモード（第１のモード）と遅いモード（第２のモード）を切り換えるものである。
【００４０】
図１０（ａ）に示す早いモードでは、ファーブラシ６１を２５０ｍｍ／ｓの線速度で回転させた時、搬送スクリュー６３をそれ以上の線速度で回転させる（搬送スクリュー６３の周速比が１００％以上にする）。図１０（ｂ）に示す遅いモードでは、ファーブラシ６１を２５０ｍｍ／ｓの線速度で回転させた時、搬送スクリュー６３をそれ以下の線速度で回転させる（搬送スクリュー６３の周速比が１００％以下にする）。これにより、ファーブラシ６１の斜毛方向は、早いモードと遅いモードで逆方向となる。
【００４１】
図９（ａ）は早いモードにおいて搬送スクリュー６３の羽根６３ａがブラシ繊維６１ａに衝突する状態を示す模式図である。図９（ｂ）は遅いモードにおいて搬送スクリュー６３の羽根６３ａがブラシ繊維６１ａに衝突する状態を示す模式図である。
【００４２】
図９（ａ）、図９（ｂ）に示すように、搬送スクリュー６３がファーブラシ６１の回転速度より早い場合、遅い場合に、ブラシ繊維６１ａの先端と羽根６３ａの当接位置での衝突イメージは、止まっているブラシ繊維６１ａの先端に羽根６３ａが衝突してくる状態として表すことができる。早いモードの場合には、衝突後のブラシ繊維６１ａの先端は、羽根６３ａに押され、矢印Ｘ方向に弾かれる。遅いモードの場合には、衝突後のブラシ繊維６１ａの先端は、羽根６３ａに押され、矢印Ｘ方向の逆方向（矢印Ｘ’方向）に弾かれる。
【００４３】
このように、搬送スクリュー６３の回転方向を変えなくても、搬送スクリュー６３の回転速度をファーブラシ６１より早くしたり、遅くしたりすることで、ファーブラシ６１の斜毛方向を逆方向にすることができ、簡単な構成でファーブラシ６１の目詰まり、毛倒れを抑制できる。
【００４４】
なお、ファーブラシ６１の回転速度を一定にし、搬送スクリュー６３の回転速度を制御してもいいし、搬送スクリュー６３の回転速度を一定にし、ファーブラシ６１の回転速度を制御してもいい。また、ファーブラシ６１、搬送スクリュー６３の両方の回転速度を制御してもいい。ただし、ファーブラシ６１の回転速度を可変にした場合、感光体ドラム１との回転速度関係も同時に変化し、転写残留トナーを掻き取る効果が低下するおそれがあるため、搬送スクリュー６３の回転速度を可変にすることが望ましい。
【００４５】
図１１はファーブラシ６１に対する搬送スクリュー６３の周速比に対するファーブラシ６１の重量（実線）及びブラシ繊維６１ａの先端と羽根６３ａとの衝突力（二点鎖線）の関係を示す図である。図１１に示すように、ファーブラシ６１に対する搬送スクリュー６３の周速比が１００％近傍では、ファーブラシ６１と搬送スクリュー６３との衝突力は小さく、ファーブラシ６１の斜毛方向は変化するもののファーブラシ６１からトナーを掻き取りにくい。このため、ファーブラシ６１の重量が大きくなってしまう。一方、周速比の変化が大きくなるにつれて、ファーブラシ６１と搬送スクリュー６３との衝突力は大きくなり、ファーブラシ６１からトナーを掻き取る能力がアップする。しかし、周速比が０％近傍では回収トナーの搬送能力が落ち、周速比が２００％近傍では搬送能力が高すぎて、廃トナーバッファー部への搬送途中で詰まってしまう。
【００４６】
そこで、周速比を４０％〜７０％と１３０％〜１６０％の範囲で、周速比は１００±ｎ％として周速比の変化分ｎが１００％から等しい設定とする。こにれより、ファーブラシ６１と搬送スクリュー６３との衝突力を軽減（耐久性ＵＰ）と、トナーの掻き取り能力の両立させることができる。本実施形態では、周速比を６０％と１４０％に設定し、搬送スクリュー６３の回転時間の積算値が５分に達すると回転速度を変更するという制御を行った。
【００４７】
（搬送スクリュー制御）
以下に搬送スクリュー制御の詳細について説明する。図１２は搬送スクリューの回転制御を行う制御部のブロック図である。図１３は搬送スクリューの回転制御のフローチャートである。図１４は搬送スクリューの回転制御のタイミングチャートである。
【００４８】
図１２に示すように、本実施形態の搬送スクリューの回転制御を行う制御部は、上記第一実施形態のシーケンス判断部１０１を前回情報判断部２０１に変えたものである。前回情報判断部２０１は、前回の画像形成終了時の搬送スクリュー情報（搬送スクリューの周速比）を格納し、前回情報に基づいた搬送スクリュー周速比の信号を切換判断部１０３に送る。
【００４９】
図１３、図１４に示すように、画像形成を開始すると（Ｓ２１）、前回情報判断部２０１より、前回情報に基づいた回転速度が選択される（Ｓ２２）。前回情報が周速比１４０％、計測時間３分の場合、周速比１４０％の信号が切換判断部１０３に送られる。周速比１４０％の信号を検知した切換判断部１０３は、スクリュー６３を高速で回転させる高速回転信号を切換制御部１０５へ送る。切換制御部１０５は、高速回転信号をモータ１０６に入力し、スクリュー６３を高速回転させる（Ｓ２３）。
【００５０】
切換判断部１０３で出力された高速回転信号は、同時に時間計測部１０４にも入力され、時間計測部１０４はスクリュー６３の高速回転時間を計測する（Ｓ２４）。そして、時間判断部１０２が、逆回転時間が５分以上であるか否かを判断し、それに応じた信号を出力する（Ｓ２５）。
【００５１】
Ｓ２５で、逆回転時間が５分以上である信号が出力された場合、切換判断部１０３は、スクリュー６３を低速回転させる信号を切換制御部１０５に送る。切換制御部１０５からモータ１０６に低速回転信号が出力され、スクリュー６３は低速回転する（Ｓ２６）。そして、画像形成が終了したか否かが判断される（Ｓ２７）。また、Ｓ２５で、逆回転時間が５分未満である信号が出力された場合には、画像形成が終了したか否かが判断される（Ｓ２７）。
【００５２】
搬送スクリュー６３の低速回転が開始されると、計測されていた時間はリセットされ、新たな時間が計測され始める（Ｓ２４）。低速回転時間が５分に達したら（Ｓ２５）、切換判断部１０３から高速回転させる信号が出力され、そして切換制御部１０５からモータ１０６に高速回転信号が出力される（Ｓ２６）。
【００５３】
上述したフロー（Ｓ２４〜Ｓ２７）が画像形成終了の信号を検知するまで繰り返し行われる。Ｓ２７で、画像形成終了の信号を検知すると、スクリュー６３の回転を停止させると共に、そのときの周速比及び計測時間情報を前回情報判断部２０１と時間計測部１０４に保存し（Ｓ２８）、画像形成終了となる（Ｓ２９）。
【００５４】
上述したように、スクリュー６３の回転方向を逆転させることなく、ファーブラシ６１とスクリュー６３との周速比を変えて画像形成を行なった。トナーのすり抜けやギヤの破損が発生することなく、３０万枚以上にわたって画像ブレ等の画像弊害が無い良好な画像形成を行うことができた。
【００５５】
本実施形態によれば、所定のタイミングで搬送スクリュー６３の回転速度を切り替えることによって、ファーブラシ６１の斜毛方向を変化させることができる。このため、簡単な構成で目詰まり、毛倒れを確実に防止することができ、長期にわたって良好なクリーニング能力を得ることができる。また、搬送スクリュー６３は常に一定方向に回転しているため、回収トナーの搬送不良を確実に防止することができる。
【００５６】
また、スクリュー６３の回転方向を逆転させた場合には、作像中に搬送スクリュー６３の回転方向を切り換えた際に生じるショックが大きい。このため、感光体ドラム１に振動を与えてしまい、露光位置でのブレ、一次転写ニップでのブレが発生し、画像のブレがぶれるおそれがある。しかしながら、本実施形態の構成では、スクリュー６３の回転方向を逆転させる必要がないため、画像のブレを抑制できる。
【００５７】
［第三実施形態］
次に本発明に係る画像形成装置の第三実施形態について図を用いて説明する。上記第一実施形態と説明の重複する部分については、同一の符号を付して説明を省略する。図１５（ａ）〜（ｄ）は本実施形態に係る搬送スクリュー６５が９０°回転するごとのブラシ繊維６１ａの毛倒れの状態を表した図である。
【００５８】
図１５に示すように、本実施形態の画像形成装置は、上記第一実施形態の搬送スクリュー６３に変えて、搬送スクリュー（掻き取り部材）６５を設けたものである。スクリュー６５は、羽根６５ａ、回転軸６５ｂを有している。羽根６５ａは、楕円形状の平板を回転軸６５ｂに取り付けたものである。
【００５９】
図１６は搬送スクリュー６５の構成図である。図１６に示すように、羽根６５ａは、ブラシ繊維６１ａへの侵入量が一定にするために、回転軸方向から見た際に外周が円形であるとことが必須である。また、羽根６５ａの回転軸６５ｂに対する配置角度（傾斜角）θは、９０°に近づけることで、大きな衝突力を得ることができるが、ファーブラシ６１を左右へ叩く力が弱くなり、目詰まりしてしまう。このため、回転軸６５ｂと羽根６５ａの角度θは１５°≦θ≦４５°とする。
【００６０】
また、図１５（ｂ）、図１５（ｄ）に示すように、羽根６５ａが楕円の頂点（円周部分）でファーブラシ６１と接触する場合、羽根６５ａのエッジによってブラシ繊維６１ａを一定方向に押し込むだけで、斜毛方向を反転させることができない。このため、局所的にファーブラシの目詰まり、毛倒れが発生することが分かっている。
【００６１】
このような局所的な目詰まり、毛倒れを完全に解消するために、図１６で示すように、複数の羽根６５ａの掻き取り領域Ｂは、それぞれ回転軸６５ｂの軸方向においてオーバーラップする。掻き取り領域Ｂとは、羽根６５ａがファーブラシ６１からトナーを掻き取る領域をいう。楕円の中心と頂点までの距離をＡ、回転軸６５ｂと羽根６５ａの角度をθ、羽根６５ａの間隔をｌとした時、羽根６５ａの間隔ｌが７／４×Ａｃｏｓθ以上あればよい。本実施形態では、スクリュー６５は、回転軸方向から見た際に外周がφ２０ｍｍの円形であり（回転軸方向の投影形状が円形）、羽根６５ａの配置角度θを３０°、羽根６５ａの配置間隔ｌを２６ｍｍとした。また、スクリュー６５の回転速度は、上記第一実施形態と同様にファーブラシ６１に対して２倍とした。
【００６２】
図１５（ａ）〜図１５（ｂ）の状態に、搬送スクリュー６５が回転すると、羽根６５ａは、ブラシ繊維６１ａに対して、左側から右側にかけて羽根６５ａが順次接触するように動くため、ブラシ繊維６１ａの先端は右側に倒れる。図１５（ｂ）の状態に達すると今までファーブラシ６１と平面で接触していたが楕円の頂点（エッジ）で接触するようになり、この点を境に羽根６５ａの傾きが反転する。図１５（ｃ）〜図１５（ｄ）の状態では、羽根６５ａは、ブラシ繊維６１ａに対して、右側から左側にかけて羽根６５ａが順次接触するように動くため、ブラシ繊維６１ａの先端は左側に倒れる。図１５（ｄ）の状態に達すると、図１５（ｂ）と同様に、ファーブラシ６１と楕円の頂点で接触するようになり、羽根６５ａの傾きが反転する。
【００６３】
このように、羽根６５ａが１回転する間に、羽根６５ａの面が反転する。これにより、ブラシ繊維６１ａは短い周期で左右均等に斜毛され、簡単な構成で効率的にファーブラシ６１の目詰まり、毛倒れを抑制でき、長期にわたって良好なクリーニング能力をことができる。また、搬送スクリュー６５の回転方向を変えたり、回転速度を変える等の複雑な制御を行うことなく、ファーブラシ６１の毛倒れ方向を変化させ、目詰まり、毛倒れを抑制できる。
【００６４】
上述した構成で画像形成を行ったところ、搬送スクリュー６５の１回転中に羽根６５ａの反転が起こる。これにより、ファーブラシ６１に蓄積されるトナー量はバラツクことが無く、５０万枚の画像形成においてもすり抜け等のクリーニング不良が発生することがなかった。
【符号の説明】
【００６５】
Ｐ    …転写材
Ｓ    …画像形成部
１    …感光体ドラム（像担時体）
６    …クリーニング装置
６１  …ファーブラシ（クリーニングブラシ）
６１ａ …ブラシ繊維
６３、６５  …搬送スクリュー（搬送部材、掻き取り部材）
６３ａ、６５ａ …羽根
６３ｂ、６５ｂ …回転軸
６４  …フリッカーバー
１００ …画像形成装置
１０１ …シーケンス判断部
１０２ …回転時間判断部
１０３ …回転方向切換判断部
１０４ …回転時間計測部
１０５ …回転方向切換制御部
２０１ …前回情報判断部
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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