(57)【要約】【課題】廃トナーの搬送速度を高めた場合でも、廃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クリーニング装置及びそれを備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】廃トナーの凝集や固化を防止するシート状の掻き払い部材４０が搬送スパイラル２３の側面に接触するように配置されている。掻き払い部材４０の自由端は、搬送スパイラル２３の螺旋羽２３ｂの１ピッチにつき第１掻き払い片４０ａ、第２掻き払い片４０ｂの２枚に分割されている。搬送スパイラル２３の回転に伴う螺旋羽２３ｂの位相の進行により、各ピッチにおいて進行方向下流側の第１掻き払い片４０ａが揺動し、少し遅れて上流側の第２掻き払い片４０ｂが揺動する。【選択図】図３
2008134478.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体の上側において像担持体側に開口部を有するように配置されるハウジングと、前記開口部に配置され像担持体表面の残留トナーを掻き落とすトナー除去手段と、
該トナー除去手段の上方に配置され像担持体表面より掻き落とされたトナーを搬送するための螺旋羽が回転軸の周囲に形成された搬送スパイラルと、を備えたクリーニング装置において、
前記搬送スパイラルの側面に当接して揺動する弾性材料で形成された掻き払い片を、前記螺旋羽の各ピッチ間に複数配置したことを特徴とするクリーニング装置。
【請求項２】
前記トナー除去手段は、前記開口部において像担持体の回転方向下流側に設けられたクリーニングブレードと、該クリーニングブレードに対し上流側に設けられたクリーニングローラとから構成されており、前記掻き払い片の自由端は前記クリーニングブレードの先端と前記クリーニングローラとの間を揺動す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】
前記クリーニングローラは、トナーを介して像担持体と当接することにより摺擦ローラとして機能することを特徴とする請求項２に記載のクリーニング装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のクリーニング装置が搭載された画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、像担持体表面に残留する未転写トナーを除去するクリーニング装置及びそれを備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
コピー機、プリンタ、ＦＡＸ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。
【０００３】
図７は、従来のクリーニング装置の一構成例を示す平面断面図である。クリーニング装置７は、ハウジング７ａ内にスプリング（図示せず）により感光体ドラム３の長手方向に線接触する摺擦ローラ２１やクリーニングブレード２２、及び搬送スパイラル２３を備えている。搬送スパイラル２３は、回転軸２３ａを中心とし、そのまわりに螺旋羽２３ｂを設けた構成になっており、摺擦ローラ２１と共にハウジング７ａ内に回転可能に支持されている。摺擦ローラ２１はモータ２４に直接連結され、搬送スパイラル２３は、ギヤ２５、２６を介してモータ２４に連結されており、それぞれ所定の速度で回転駆動される。
【０００４】
摺擦ローラ２１或いはクリーニングブレード２２により感光体ドラム３表面から掻き落とされた残留トナーは重力により落下し、廃トナーとしてハウジング７ａ内に徐々に堆積する。そして、搬送スパイラル２３が図中矢印Ａ方向に回転することにより、ハウジング７ａ内のトナーは矢印Ｂ方向に順次搬送され、ハウジング７ａの底面に設けられたトナー排出口２７から装置外部に排出され、廃棄ボトル２８内へ貯留される。所定枚数印刷後に廃棄ボトル２８が満杯になると、ユーザに通知されて廃棄ボトル２８の廃棄、交換が行われる。
【０００５】
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。そのため、流動性の低下した廃トナーが搬送スパイラル２３の周囲（例えば螺旋羽２３ｂの間）で固化し、いわゆるブロッキング状態となって搬送が困難になるという問題点があった。
【０００６】
特に、特許文献１に開示されているような垂直搬送式の画像形成装置に用いられるクリーニング装置においては、感光体の上部に位置し、感光体側に形成された開口部にクリーニングブレードやクリーニングローラ等のトナー除去手段を備えているため、感光体ドラム表面から掻き落とされた廃トナーが重力により開口部付近に滞留して凝集し易くなる。この凝集が促進して廃トナーが固化すると、トナー除去手段により掻き落とされた廃トナーがクリーニング装置内に進入できなくなり、シール部からトナーが逆流してシートや画像形成装置内部を汚染する。また、凝集したトナーの圧迫によりクリーニングブレードの先端が変形し、感光体ドラムとの間に隙間が生じてクリーニング不良（トナーすり抜け）が発生する。
【０００７】
また、感光体の上部に配置される特許文献１に記載のクリーニング装置においては、特にトナーの滞留による不具合が発生し易いため、装置内部の廃トナーをできるだけ速やかに外部へ搬送する必要がある。ここで、搬送スパイラルによるトナーの搬送速度は、搬送スパイラルの回転速度と搬送スパイラル形状に関係している。即ち、搬送スパイラルを速く回転させるほど、また、隣接する螺旋羽間の距離（ピッチ）を広くするほど搬送速度は速くなる。
【０００８】
しかし、画像形成装置の小型化に伴い、搬送スパイラルの駆動ギヤを感光体ドラムの駆動ギヤに連結して駆動源を共通とする場合、搬送スパイラルの回転速度を上げるとスパイラルの回転ムラが感光体ドラムの回転に悪影響を及ぼし、ピッチムラやジッターが発生して画質の低下を引き起こす。また、搬送スパイラルと感光体ドラムを別駆動とする場合においても、搬送スパイラルの高速回転に伴う振動がハウジング等を介して感光体ドラムに伝達され、同様の不具合が発生するおそれがある。そこで、通常は搬送速度を上げるために搬送スパイラルの螺旋羽のピッチをできるだけ広くとる。
【０００９】
一方、廃トナーの固化を防止して搬送スパイラルの搬送性能を向上させる方法としては、例えば特許文献２に、搬送スパイラルの周囲に可撓性材料で形成された掻き払い部材を装着し、この掻き払い部材を搬送スパイラルの螺旋羽で上下に揺動させることにより、搬送スパイラル下部の廃トナーの固化を抑制する方法が開示されている。
【００１０】
近年、装置の低コスト化やリサイクル時の分別性向上のため、低・中速機においては樹脂製の搬送スパイラルが使用されるようになっている。しかし、搬送性能を高めるために螺旋羽のピッチを広くすると搬送スパイラルの曲げ剛性が低下する。さらに、特許文献２の技術を採用した場合、トナーの凝集を効率良く防止するためにピッチに合わせて掻き払い部材の幅を広くすると、揺動に大きな力が必要となる。そのため、搬送スパイラルに掛かる負荷が大きくなって樹脂製の搬送スパイラルが湾曲してしまい、円滑な回転を阻害するという不具合が発生するおそれがあった。
【特許文献１】特開２００３−９８９２４号公報
【特許文献２】特開昭６４−７０８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、上記問題点に鑑み、廃トナーの搬送速度を高めた場合でも、廃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クリーニング装置及びそれを備えた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】
【００１２】
上記目的を達成するために本発明は、像担持体の上側において像担持体側に開口部を有するように配置されるハウジングと、前記開口部に配置され像担持体表面の残留トナーを掻き落とすトナー除去手段と、該トナー除去手段の上方に配置され像担持体表面より掻き落とされたトナーを搬送するための螺旋羽が回転軸の周囲に形成された搬送スパイラルと、を備えたクリーニング装置において、前記搬送スパイラルの側面に当接して揺動する弾性材料で形成された掻き払い片を、前記搬送スパイラルの螺旋羽の各ピッチ間に複数配置したことを特徴としている。
【００１３】
また本発明は、上記構成のクリーニング装置において、前記トナー除去手段は、前記開口部において像担持体の回転方向下流側に設けられたクリーニングブレードと、該クリーニングブレードに対し上流側に設けられたクリーニングローラとから構成されており、前記掻き払い片の自由端は前記クリーニングブレードの先端と前記クリーニングローラとの間を揺動することを特徴としている。
【００１４】
また本発明は、上記構成のクリーニング装置において、前記クリーニングローラは、トナーを介して像担持体と当接することにより摺擦ローラとして機能することを特徴としている。
【００１５】
また本発明は、上記構成のクリーニング装置が搭載された画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の第１の構成によれば、揺動により廃トナーをほぐして凝集、固化を抑制する掻き払い片を螺旋羽の各ピッチ間に複数配置することにより、掻き払い部材を揺動させるための力が分散され、搬送スパイラルに対する負荷も軽減されるため、螺旋羽のピッチを広くしてトナー搬送速度を速くした場合においても搬送スパイラルの湾曲を防止することができる。
【００１７】
また、本発明の第２の構成によれば、上記第１の構成のクリーニング装置において、トナー除去手段を、クリーニングブレード及びクリーニングブレードに対し上流側に設けられたクリーニングローラで構成した場合に、クリーニングブレードの先端とクリーニングローラとの間に滞留するトナーを効率良くほぐして凝集や固化を抑制することができる。これにより、像担持体上から除去されたトナーがクリーニング装置内部に進入できずにシール部から漏出したり、固化したトナーによりクリーニングブレード先端が変形してトナーがすり抜けたりする不具合を効果的に防止することができる。
【００１８】
また、本発明の第３の構成によれば、上記第２の構成のクリーニング装置において、クリーニングローラを摺擦ローラとして機能させる場合に、掻き払い片を用いて摺擦ローラ周辺に滞留するトナーの凝集、固化を未然に防止することにより、ドラム表面の研磨に使用されるトナーを効率よく入れ替えることができ、研磨効果も向上する。
【００１９】
また、本発明の第４の構成によれば、上記第１乃至第３のいずれかの構成のクリーニング装置を搭載することにより、廃トナーの凝集や固化を抑制してトナー排出効率を向上させるとともに、トナー漏れやクリーニング不良による装置内部の汚染や画像不良の発生を効果的に防止可能な画像形成装置となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照しながら本発明の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が搭載された画像形成装置の概略断面図である。この画像形成装置（例えばプリンタ）１００は、感光体ドラム３、帯電ユニット４、露光ユニット（レーザスキャンユニット）５、現像装置６、クリーニング装置７、トナーコンテナ８、転写ローラ９、給紙機構１０、搬送部１１、定着装置１２、及び排紙部１３等から構成されている。
【００２１】
感光体ドラム３は、例えばアルミドラムに感光層が積層されたものであり、帯電ユニット４により表面を帯電させるようになっている。そして、後述する露光ユニット５からのレーザビームを受けた表面に、帯電を減衰させた静電潜像を形成する。なお、上記の感光層は、特に限定するものではないが、例えば耐久性に優れるアモルファスシリコン層（ａ−Ｓｉ）や有機感光層（ＯＰＣ）等が好ましい。
【００２２】
帯電ユニット（帯電チャージャ）４は、放電（例えばコロナ放電）することで感光体ドラム３の表面を帯電させるものである。帯電ユニット４は、例えば細いワイヤ等を有しており、これを電極として高電圧を印加されることで放電するようになっている。露光ユニット（ＬＳＵ）５は、画像データに基づいて、光ビーム（例えばレーザビーム）を感光体ドラム３に照射し、感光体ドラム３表面に静電潜像を形成させるものである。なお、画像データは不図示のパーソナルコンピュータから送信されたものである。
【００２３】
現像装置６は、感光体ドラム３の静電潜像にトナーを付着させて、トナー像を形成させるものである。なお、現像装置６に収容されている現像剤としては、例えばトナー成分とキャリアとから構成される２成分現像剤やトナー成分のみから構成される１成分現像剤が挙げられる。
【００２４】
トナーコンテナ８は、現像装置６内部のトナーが不足するようになれば、現像装置６にトナーを供給するとともに、予備のトナーを貯留しておくものである。転写ローラ９は、感光体ドラム３表面に形成されたトナー像を乱さずに搬送部１１を搬送されてくるシート上に移行（転写）させるものである。
【００２５】
クリーニング装置７は、トナー像がシートに転写された後に、感光体ドラム３の表面に残ったトナー（残留トナー）を除去するものであり、感光体ドラム３の長手方向に線接触する摺擦ローラ２１やクリーニングブレード２２等（図７参照）から構成される。なお、クリーニング装置７の詳細については後述する。給紙機構１０は、画像（トナー像）が印刷されるシート（用紙やＯＨＰ等）を収容するとともに、給紙機構１０から排紙部１３までのシートの通路である搬送部１１にシートを給送するものである。
【００２６】
定着装置１２は、シートに転写されたトナー像を安定な永久像とするものであり、例えば加熱ローラ及び加圧ローラを用いて熱や圧力等のエネルギーを付与することにより、粉体状態のトナー像を溶融させる熱ローラ定着方式が用いられる。排紙部１３は、定着装置１２を経たシート、すなわち永久像が印刷されたシートを収容するものである。
【００２７】
そして、予め入力された画像データに基づいて露光ユニット５が感光体ドラム３上にレーザビームを発することで、その画像データに基づく静電潜像を感光体ドラム３表面に形成する。その後、現像装置６により静電潜像にトナーを付着させるとともに（トナー像を形成させるとともに）、転写ローラ９によりシート上にそのトナー像が転写される。次に、定着装置１２によりトナー像の転写されたシートに熱及び圧力を加え、永久像とさせるようになっている。
【００２８】
図２は、本発明のクリーニング装置付近の構成を示す側面断面図であり、図３は図２の矢印Ｘ方向から見た部分断面図である。従来例の図７と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。クリーニング装置７は、感光体ドラム３に向かって開口部を有した外装を形成するハウジング７ａと、感光体ドラム３表面の残留トナーを除去するとともに感光体ドラム３表面を摺擦して研磨する摺擦ローラ２１と、感光体表面の残留トナーを除去するためのクリーニングブレード２２と、トナー排出手段としての搬送スパイラル２３と、トナー移動空間Ｓ（図の破線円内）を除いて搬送スパイラル２３とクリーニングブレード２２との間を封鎖する隔壁３０と、摺擦ローラ２１表面のトナーを掻き落とす為のスクレーパ３１と、ハウジング７ａ内の廃トナーを外部に漏らさないためのウレタンシール３３とを含む構成である。
【００２９】
摺擦ローラ２１は感光体ドラム３に当接しており、ハウジング７ａの図示しない前後側板に回転自在に軸支されている。摺擦ローラ２１は、図示しない駆動手段により感光体ドラム３との当接面において同一方向に回転駆動されるが、その周速は感光体ドラムの周速の１．２倍に制御されている。摺擦ローラ２１としては、例えば金属シャフトの周囲にローラ体として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。
【００３０】
また、摺擦ローラ２１表面の、感光体ドラム３との当接面よりも回転方向下流側には、スクレーパ３１が回転方向に対しカウンター方向に圧接されている。スクレーパ３１は、例えば厚さ０．０５ｍｍのＳＵＳ３０４製の弾性プレートであって、その固定端はハウジング７ａの図示しない前後側板に取り付けられた取り付けステー３５に貼り付けられている。摺擦ローラ２１に圧接されるスクレーパ３１の自由端は固定端よりも下方に位置しており、スクレーパ３１によって摺擦ローラ２１から掻き落とされたトナーは搬送スパイラル５３側に落下するようになっている。
【００３１】
なお、一部のトナーはトナー移動空間Ｓ付近にも落下するが、感光体ドラム３表面から掻き落とされた廃トナーがトナー移動空間Ｓの下方から次々にせり上がってくるので、行き場を失って搬送スパイラル２３側へと移動し、さらに落ちこむことなく隔壁３０上に支持されつつ搬送スパイラル２３でクリーニング装置７の外部に排出される。
【００３２】
なお、ここではスクレーパ３１の取り付け方向を摺擦ローラ２１表面の圧接点における接線方向としたが、これに限るものではなく、圧接点において接線に対し所定の角度を有していても良い。また、スクレーパ３１の厚みとしては０．０５ｍｍ厚以外に、０．０２〜２．０ｍｍ厚のものが好適に使用でき、材質も弱磁性のＳＵＳ３０４に限定されるものではなく、非磁性のＳＵＳ板や、各種の樹脂製、金属製のブレード板、ゴムブレード板等が使用できる。
【００３３】
感光体ドラム３表面の、摺擦ローラ２１との当接面よりも回転方向下流側には、クリーニングブレード２２が感光体ドラム３に当接した状態で、取り付け金具３７を介してハウジング７ａに固定されている。ここではＪＩＳ硬度が７８°で厚み２ｍｍのポリウレタンゴム製のクリーニングブレード２２が用いられ、クリーニングブレードの自由端長は１０ｍｍであって、当接部における感光体ドラム３への食い込み量は１．５ｍｍであり、その当接点において感光体接線方向に対して２２度の角度で取り付けられている。クリーニングブレード２２の感光体ドラム３側への圧接力は５ｇ／ｍｍに設定されている。なお、クリーニングブレード２２の材質及び硬度、寸法、感光体ドラム３への食い込み量及び圧接力等は、感光体ドラム３の仕様に応じて適宜設定される。
【００３４】
クリーニングブレード２２によって感光体ドラム３表面から除去された残留トナーは、トナー移動空間Ｓの下方で滞留し、せり上がるが、摺擦ローラ２１表面の回転搬送作用も手伝ってトナー移動空間Ｓを通じてさらに上方に移動し、隔壁３０によって下支えされつつ搬送スパイラル２３の回転に伴ってクリーニング装置７の外部に排出される。
【００３５】
ハウジング７ａの各側板のうち、感光体ドラム３の回転方向下流側（図の右側）に位置する側板がハウジング内側に屈曲し、搬送スパイラル２３の一部を包み込むように延びることによって隔壁３０が形成されている。隔壁３０の端部を搬送スパイラル２３の回転軸２３ａの略下方にまで伸ばすことによって、トナー移動空間Ｓからせり上がってきた廃トナーをトナー移動空間Ｓ下方に再び落下させることなく、速やかに搬送スパイラル２３で装置外部に搬送、排出することができる。
【００３６】
さらに、感光体ドラム３の回転方向上流側（図の左側）に位置するハウジング７ａの側板には、ウレタンシール３３が感光体ドラム３との当接点における接線に対し鋭角になるように取り付けられている。
【００３７】
本実施形態においては、クリーニング装置７のハウジング７ａと搬送スパイラル２３との間にシート状の掻き払い部材４０が配置されている。掻き払い部材４０は、図１に示すように断面がＬ字状に屈曲しており、Ｌ字の短片側がハウジング７ａの内壁面に固定され、長片側の先端は自由端となってトナー移動空間Ｓ付近まで延びている。
【００３８】
掻き払い部材４０は、搬送スパイラル２３の回転に伴い、螺旋羽２３ｂに持ち上げられ弾性変形した状態（図１の実線）と、復元力により回転軸２３ａに当接した状態（図１の破線）とを繰り返し往復することにより、その自由端がクリーニングブレード２２の先端と摺擦ローラ２１との間を揺動する。そして、トナー移動空間Ｓ付近の滞留トナーが掻き払い部材４０の先端でほぐされ、固化することなく搬送スパイラル２３周辺に移動するため、ハウジング７ａ内の廃トナーは効率良く外部に搬送される。
【００３９】
これにより、感光体ドラム３上から除去されたトナーが開口部からハウジング７ａ内部に進入できずにウレタンシール３３から漏出して装置周辺部や画像が記録されるシートを汚染したり、固化したトナーによりクリーニングブレード２２の先端が変形して感光体ドラム３上のトナーがすり抜け、クリーニング不良を起こしたりするという不具合を効果的に防止可能となる。
【００４０】
また、摺擦ローラ２１は感光体ドラム３表面の残留トナーを清掃する機能の他、感光体ドラム３との間に研磨剤入りのトナーを介在させてドラム表面を研磨する機能も有している。そのため、摺擦ローラ２１と感光体ドラム３との当接部付近にトナーが滞留し易くなっているが、掻き払い部材４０を用いて摺擦ローラ２１周辺のトナーの凝集、固化を未然に防止することにより、ドラム表面の研磨に使用されるトナーを効率よく入れ替えることができ、研磨効果も向上する。
【００４１】
図３に示すように、掻き払い部材４０は搬送スパイラル２３の長手方向全域に渡って延在している。また、自由端側には多数のスリットが形成されており、螺旋羽２３ｂの１ピッチにつき第１掻き払い片４０ａ、第２掻き払い片４０ｂの２枚に分割されている。この構成により、搬送スパイラル２３の回転に伴う螺旋羽２３ｂの位相の進行により、各ピッチにおいて進行方向下流側の第１掻き払い片４０ａが揺動し、少し遅れて上流側の第２掻き払い片４０ｂが揺動する。
【００４２】
これにより、掻き払い部材４０を揺動させるための力が分散され、搬送スパイラル２３に対する負荷も軽減されるため、樹脂製の搬送スパイラル２３であっても搬送スパイラル２３の湾曲を防止することができる。従って、搬送スパイラル２３のピッチ間隔Ｐを広くしてトナー搬送速度を速くした場合でも、搬送スパイラル２３に過度の負荷をかけずに掻き払い部材４０を揺動させることができ、廃トナーを速やかに排出しつつトナーの固化を効果的に抑制可能となる。
【００４３】
掻き払い部材４０の材質としては、搬送スパイラル２３の螺旋羽２３ｂ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。また、掻き払い部材４０の長さや幅、厚みについては特に制限はなく、搬送スパイラル２３の外径やピッチ間隔Ｐ等により適宜設定すれば良い。
【００４４】
その他、本発明は上記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。例えば上記実施形態においては、掻き払い部材４０の根元側（固定端）が連結され、自由端側が第１掻き払い片４０ａ、第２掻き払い片４０ｂに分割されている構成としたが、図４（ａ）に示すように第１掻き払い片４０ａ、第２掻き払い片４０ｂを個別に配置しても良いし、図４（ｂ）に示すように各掻き払い片４０ａ、４０ｂの先端が連結され、螺旋羽２３ｂが臨む窓部４１が形成されるような構成としても同様の効果を得ることができる。さらに、螺旋羽２３ｂの１ピッチ当たり３枚以上の掻き払い片を配置する構成としても良い。
【００４５】
また、上記実施形態では、クリーニング装置７の研磨システムとして摺擦ローラ２１及びクリーニングブレード２２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２１のみ、或いはクリーニングブレード２２のみを備えた構成や、摺擦ローラ２１に代えて清掃機能のみを有するクリーニングローラを備えた構成、クリーニングブレード２２に代えてファーブラシを備えた構成等、搬送スパイラル２３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。
【実施例】
【００４６】
図２及び図３に示した本発明のクリーニング装置を用いて、連続画像印刷時における廃トナーの搬送性能を調査した。クリーニング装置としては、スパイラル径１２ｍｍ、螺旋羽２３ｂのピッチＰが３０ｍｍである樹脂製の搬送スパイラル２３を用い、各ピッチ間に厚さ１２５μｍ、幅６ｍｍの第１及び第２掻き払い片４０ａ、４０ｂの計２枚が配置されるように、掻き払い部材４０の固定端を両面テープでハウジング７ａの内壁面に貼り付け固定した。
【００４７】
また、図５及び図６に示すように、搬送スパイラル２３の１ピッチＰに対し掻き払い片が１枚ずつ配置されるように掻き払い部材４０を固定したクリーニング装置を比較例１、２として同様に調査した。比較例１では螺旋羽２３ｂのピッチＰ１が１５ｍｍの搬送スパイラル２３を用い、各ピッチ間に厚さ１２５μｍ、幅７ｍｍの掻き払い片を配置した。
【００４８】
比較例２では螺旋羽２３ｂのピッチＰ２が３０ｍｍの搬送スパイラル２３を用い、各ピッチ間に厚さ１２５μｍ、幅１４ｍｍの掻き払い片を配置した。また、掻き払い片の幅を比較例１と同様の７ｍｍとした場合についても合わせて試験を行った。なお、クリーニング装置の他の構成や掻き払い部材４０の固定方法などは本発明と同様とした。
【００４９】
評価方法としては、本発明及び比較例１、２のクリーニング装置を試験機に搭載し、磁性１成分粉砕トナーを用いて印字率１０％のテスト画像を高温高湿環境（３２．５℃、湿度８０％）、及び低温低湿環境（１０℃、湿度１５％）にて各５，０００枚印刷し、ウレタンシール部からのトナー漏れ、ドラム表面のクリーニング効果、搬送スパイラルの湾曲による異常音の発生、トナーほぐし効果、及び画質について評価した。
【００５０】
その他の試験条件としては、感光体ドラムの外径を３０ｍｍ、回転速度を９０ｒｐｍとし、摺擦ローラ径を１４ｍｍとした。また、スパイラル回転速度は、本発明及び比較例２のクリーニング装置においては通常速度（１１５ｒｐｍ）とし、比較例１のクリーニング装置においては通常速度及び高速（１８０ｒｐｍ）の２段階とした。結果を表１に示す。
【００５１】
【表１】
2008134478.tif 000003
※１；クリーニング不良による汚染発生
※２；ピッチムラ、ジッター発生
【００５２】
試験の結果、本発明のクリーニング装置では、ピッチの広い搬送スパイラルを用いているため、通常速度で搬送スパイラルを回転させた場合でもウレタンシール部からのトナー漏れやクリーニング不良は発生しなかった。また、搬送スパイラルの螺旋羽１ピッチにつき掻き払い片を２枚設けたので、掻き払い片の揺動時に搬送スパイラルに掛かる負荷が軽減され、搬送スパイラルの湾曲による異常音の発生は認められなかった。
【００５３】
これに対し、比較例１のクリーニング装置では、搬送スパイラルのピッチが狭いために通常速度で回転させた場合、トナーの搬送が追いつかずトナー漏れやクリーニング不良が発生した。一方、高速で回転させた場合は搬送スパイラルの回転による振動が感光体ドラムに伝達され、ピッチムラやジッター等の画像不良が発生した。
【００５４】
一方、比較例２のクリーニング装置では、掻き払い片の幅が広い場合は本発明の場合と同様にトナー漏れやクリーニング不良は発生しなかったが、掻き払い片の剛性が高くなったために搬送スパイラルに大きな負荷がかかり、搬送スパイラルの湾曲による異常音が発生し、最後には回転困難な状態となった。また、比較例２において掻き払い片の幅を狭くすると搬送スパイラルの回転は可能となるものの、トナーのほぐし効果がスパイラルの長手方向において均一にならないという不具合が発生した。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明は、像担持体の上側において像担持体側に開口部を有するように配置されるハウジングと、開口部に配置され像担持体表面の残留トナーを掻き落とすトナー除去手段と、該トナー除去手段の上方に配置され像担持体表面より掻き落とされたトナーを搬送するための螺旋羽が回転軸の周囲に形成された搬送スパイラルと、を備えたクリーニング装置において、搬送スパイラルの側面に当接して揺動する弾性材料で形成された掻き払い片を、搬送スパイラルの螺旋羽の各ピッチ間に複数配置したものである。
【００５６】
これにより、掻き払い片を揺動させるための力が分散され、搬送スパイラルに対する負荷も軽減されるため、螺旋羽のピッチを広くしてトナー搬送速度を速くした場合においても搬送スパイラルの湾曲を防止でき、安定したトナー搬送が可能なクリーニング装置を提供することができる。
【００５７】
また、トナー除去手段を、クリーニングブレード及びクリーニングローラで構成し、掻き払い片の自由端をクリーニングブレード先端とクリーニングローラとの間で揺動させたので、クリーニングブレードの先端とクリーニングローラとの間に滞留するトナーの凝集や固化を効果的に抑制できる。従って、シール部からのトナー漏出、及びクリーニングブレードの変形によるクリーニング不良の発生を効果的に防止可能なクリーニング装置となる。さらに、クリーニングローラを摺擦ローラとして用いる場合、研磨に使用されるトナーを効率よく入れ替えることができ、研磨効果も向上する。
【００５８】
また、本発明のクリーニング装置を搭載することにより、廃トナーの凝集や固化を抑制してトナー排出効率を向上させるとともに、トナー漏れやクリーニング不良による装置内部の汚染や画像不良の発生を効果的に防止可能な画像形成装置を簡便且つ低コストで実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】は、本発明のクリーニング装置を含む画像形成装置の構成を示す概略断面図である。
【図２】は、本発明のクリーニング装置付近の構成を示す側面断面図である。
【図３】は、本発明のクリーニング装置における搬送スパイラル周辺の構成を示す部分拡大図である。
【図４】は、掻き払い部材の他の構成例を示す平面図である。
【図５】は、比較例１の搬送スパイラルと掻き払い部材との関係を示す平面図である。
【図６】は、比較例２の搬送スパイラルと掻き払い部材との関係を示す平面図である。
【図７】は、従来のクリーニング装置の構成を示す平面断面図である。
【符号の説明】
【００６０】
３              感光体ドラム
７              クリーニング装置
７ａ            ハウジング
２１            摺擦ローラ（トナー除去手段）
２２            クリーニングブレード（トナー除去手段）
２３            搬送スパイラル
２３ａ          回転軸
２３ｂ          螺旋羽
３０            隔壁
３１            スクレーパ
３３            ウレタンシール
４０            掻き払い部材
４０ａ          第１掻き払い片
４０ｂ          第２掻き払い片
１００          画像形成装置
【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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