(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤を収容する筐体と、
該筐体内に回転可能に支持される回転軸及び該回転軸の周囲に形成される撹拌搬送羽根から構成され、前記筐体内の現像剤を軸方向に攪拌搬送するスパイラル部材と、
該スパイラル部材の回転軸に沿って付設される弾性変形可能な現像剤除去部材と、
前記筐体の内面に設けられ前記現像剤除去部材と接触可能な押し当て部材と、
を備え、
前記現像剤除去部材は、弾性を有する金属線材で形成され、前記回転軸に固定される固定部と、該固定部の一端を折り曲げて形成され前記回転軸に対し略平行に延びる現像剤崩し部と、該現像剤崩し部の先端から前記回転軸に対し離間する方向に起立する接触部と、を有することを特徴とする現像剤搬送装置。
【請求項２】
前記現像剤除去部材は、前記回転軸の外周面を周方向に略等分割する位置に複数列配置されることを特徴とする請求項１に記載の現像剤搬送装置。
【請求項３】
前記押し当て部材は、弾性を有する金属線材で形成されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の現像剤搬送装置。
【請求項４】
前記押し当て部材は、前記筐体と一体形成されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の現像剤搬送装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の現像剤搬送装置を備えた現像装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の現像剤搬送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、電子写真方式を利用した複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に使用される現像剤搬送装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真プロセスを用いた複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置には、原稿画像データに基づく静電潜像が形成された像担持体（感光体）の表面にトナー像を形成するために、装置内の現像剤（トナー）を循環搬送するスパイラル部材と、スパイラル部材によって搬送されるトナーを担持するトナー担持体を備えた現像装置が設けられている。
【０００３】
このような従来の現像装置においては、トナー表面の外添剤が内部に埋没することによるトナーの劣化や使用環境等によりトナーが帯電され易くなり、トナーの流動性が低下した場合、図１９に示すように、スパイラル部材１０１のシャフトの周囲に凝集トナーＴが付着することがある。その結果、トナーの搬送性能が著しく低下し、現像装置内のトナーと新たに補給されたトナーとの混合不良により帯電が不十分なトナーが現像に用いられて画像かぶりが発生したり、トナーの循環が悪くなってトナー担持体上に形成されるトナー薄層に乱れが生じ、画像抜けや濃度むら等の不具合が発生したりするおそれがあった。また、現像装置内のトナー量検知センサの検知結果に応じてトナーを補給する場合、センサの誤検知に起因するトナーの補給不足が生じたり、逆にトナーの過補給により現像装置がロック（停止）したりするという問題もあった。
【０００４】
そこで、現像装置内部のトナーの凝集を抑制してトナーの循環を円滑にする技術が種々提案されており、例えば特許文献１には、軸中心で回転することでトナーを搬送する回転推進式搬送手段を内蔵する保護枠に、弾性フィルムシートからなり、かつ舌片を有するトナー崩し部材を設けた画像形成装置が開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、トナーを軸方向に搬送するスパイラル部材の表面と接触可能であり、スパイラル部材の回転により弾性変形してスパイラル部材に付着したトナーを除去する金属線材からなるトナー除去部材を備えた現像装置が開示されている。
【特許文献１】特開２００４−１７７７５４号公報
【特許文献２】特開２００６−３０１６０４号公報
【発明の開示】
【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の方法では、回転推進式搬送手段へのトナーの付着に対しては弾性フィルムシートからなるトナー崩し部材が配置されている部分にのみ若干の効果が期待されるものの、回転推進式搬送手段の長手方向全域に付着したトナーを崩すには不十分な構成であった。
【０００７】
また、特許文献２に記載の方法では、スパイラル部材へのトナーの付着に対して優れた抑制効果があるものの、トナー除去部材の固定部から揺動端までの長さが短いと、トナー除去部材の塑性変形や破損が生じたり、トナー除去部材とスパイラル部材との接触圧が強くなってトナーの凝集が発生し易くなったりする。そのため、トナー除去部材を支持する支持部材とスパイラル部材との間隔を十分に確保する必要があり、現像装置の大型化に繋がるという問題点があった。
【０００８】
なお、ここでは像担持体上にトナーを供給して静電潜像をトナー像に現像する現像装置を例に挙げて説明したが、像担持体上の残留トナーを除去するクリーニング装置や、クリーニング装置から廃トナー回収容器へトナーを搬送する廃トナー回収機構等の、スパイラル部材を用いてトナーを搬送する他の装置においても事情は同じである。
【０００９】
本発明は、上記問題点に鑑み、スパイラル部材へのトナーの付着を効果的に抑制するとともに、装置の小型化も実現できる現像剤搬送装置及びそれを備えた現像装置並びに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】
【００１０】
上記目的を達成するために本発明は、現像剤を収容する筐体と、該筐体内に回転可能に支持される回転軸及び該回転軸の周囲に形成される撹拌搬送羽根から構成され、前記筐体内の現像剤を軸方向に攪拌搬送するスパイラル部材と、該スパイラル部材の回転軸に沿って付設される弾性変形可能な現像剤除去部材と、前記筐体の内面に設けられ前記現像剤除去部材と接触可能な押し当て部材と、を備えた現像剤搬送装置である。
【００１１】
また本発明は、上記構成の現像剤搬送装置において、前記現像剤除去部材は、弾性を有する金属線材で形成されることを特徴としている。
【００１２】
また本発明は、上記構成の現像剤搬送装置において、前記現像剤除去部材は、前記回転軸に固定される固定部と、該固定部の一端を折り曲げて形成され前記回転軸に対し略平行に延びる現像剤崩し部と、を有することを特徴としている。
【００１３】
また本発明は、上記構成の現像剤搬送装置において、前記現像剤除去部材は、前記現像剤崩し部の先端から前記回転軸に対し離間する方向に起立する接触部を有することを特徴としている。
【００１４】
また本発明は、上記構成の現像剤搬送装置において、前記現像剤除去部材は、伸縮方向が前記スパイラル部材の長手方向と一致するように前記回転軸近傍に揺動可能に固定されるコイルバネであることを特徴としている。
【００１５】
また本発明は、上記構成の現像剤搬送装置において、前記コイルバネは、前記スパイラル部材の回転に伴う位相の進行方向が前記撹拌搬送羽根による現像剤の搬送方向と一致するように配置されることを特徴としている。
【００１６】
また本発明は、上記構成の現像剤搬送装置において、前記現像剤除去部材は、前記回転軸の外周面を周方向に略等分割する位置に複数列配置されることを特徴としている。
【００１７】
また本発明は、上記構成の現像剤搬送装置において、前記押し当て部材は、弾性を有する金属線材で形成されることを特徴としている。
【００１８】
また本発明は、上記構成の現像剤搬送装置において、前記押し当て部材は、前記筐体と一体形成されることを特徴としている。
【００１９】
また本発明は、上記構成の現像剤搬送装置において、前記押し当て部材は三角柱状であり、何れかの稜線方向から前記コイルバネが接触するように配置されることを特徴としている。
【００２０】
また本発明は、上記構成の現像剤搬送装置において、前記押し当て部材は板状であり、前記コイルバネの伸縮方向に傾斜するように配置されることを特徴としている。
【００２１】
また本発明は、上記構成の現像剤搬送装置を備えた現像装置である。
【００２２】
また本発明は、上記構成の現像剤搬送装置を備えた画像形成装置である。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の第１の構成によれば、スパイラル部材に固定された現像剤除去部材がスパイラル部材の回転に伴い押し当て部材に接触して弾性変形し、押し当て部材から離間する際に復元力により振動する。これにより、装置を大型化することなくスパイラル部材の回転軸に付着した塊状の現像剤を効果的に除去することができる。
【００２４】
また、本発明の第２の構成によれば、上記第１の構成の現像剤搬送装置において、弾性を有する金属線材を用いて現像剤除去部材を形成することにより、構成が簡単で安価な現像剤除去部材となる。また、現像剤除去部材自体が現像剤の搬送を阻害するおそれもなくなる。
【００２５】
また、本発明の第３の構成によれば、上記第２の構成の現像剤搬送装置において、現像剤除去部材が回転軸に固定される固定部と、該固定部の一端を折り曲げて形成され回転軸に対し略平行に延びる現像剤崩し部とを有することにより、現像剤崩し部が弾性変形及び振動を繰り返して回転軸近傍の現像剤を効率良く崩すことができる。
【００２６】
また、本発明の第４の構成によれば、上記第３の構成の現像剤搬送装置において、現像剤除去部材は、現像剤崩し部の先端から回転軸に対し離間する方向に起立する押し当て部材に接触可能な接触部を有することにより、回転軸近傍から撹拌搬送羽根の外径付近までの広範囲の現像剤を崩すことができる。
【００２７】
また、本発明の第５の構成によれば、上記第２の構成の現像剤搬送装置において、現像剤除去部材として、伸縮方向がスパイラル部材の長手方向と一致するように回転軸近傍にコイルバネを揺動可能に固定することにより、現像剤除去部材が１本のコイルバネで形成されるため、部品点数を削減できるとともにスパイラル部材への取り付け作業性も向上する。
【００２８】
また、本発明の第６の構成によれば、上記第５の構成の現像剤搬送装置において、コイルバネを、スパイラル部材の回転に伴う位相の進行方向が撹拌搬送羽根による現像剤の搬送方向と一致するように配置することにより、バネの側面が現像剤を位相の進行方向に押す力が発生するため、現像剤の搬送性能をより高めることができる。
【００２９】
また、本発明の第７の構成によれば、上記第１乃至第６の構成の現像剤搬送装置において、回転軸の外周面を周方向に略等分割する位置に現像剤除去部材を複数列配置することにより、現像剤除去部材による現像剤の崩し効果が十分に伝わらない周方向のデッドスペースが少なくなり、回転軸の周囲に付着した現像剤を効率的に除去可能となる。
【００３０】
また、本発明の第８の構成によれば、上記第１乃至第７の構成の現像剤搬送装置において、弾性を有する金属線材で押し当て部材を形成することにより、現像剤除去部材との接触及び離間によって押し当て部材も弾性変形及び振動を繰り返すため、筐体内面に付着した塊状の現像を崩す効果も期待できる。また、押し当て部材自体が現像剤の搬送を阻害するおそれもなくなる。
【００３１】
また、本発明の第９の構成によれば、上記第１乃至第７の構成の現像剤搬送装置において、押し当て部材を筐体と一体形成することにより、押し当て部材を別途取り付ける必要がないため、部品点数を削減できるとともに組み立て作業性も向上する。
【００３２】
また、本発明の第１０の構成によれば、上記第５又は第６の構成の現像剤搬送装置において、押し当て部材を三角柱状とし、何れかの稜線方向からコイルバネが接触するように配置することにより、コイルバネが伸縮方向及びそれと垂直な方向の２方向に振動するため、スパイラル部材の回転軸に付着した現像剤をより効率的に崩すことができる。
【００３３】
また、本発明の第１１の構成によれば、上記第５又は第６の構成の現像剤搬送装置において、押し当て部材を板状とし、コイルバネの伸縮方向に傾斜するように配置することにより、コイルバネが伸縮方向及びそれと垂直な方向の２方向に振動するため、スパイラル部材の回転軸に付着した現像剤をより効率的に崩すことができる。
【００３４】
また、本発明の第１２の構成によれば、上記第１乃至第１１の構成の現像剤搬送装置を搭載することにより、現像剤の循環を円滑にして画像抜けや濃度むら、或いは現像剤量検知センサの誤検知等の不具合を防止可能な現像装置となる。
【００３５】
また、本発明の第１３の構成によれば、上記第１乃至第１１の構成の現像剤搬送装置を搭載することにより、現像装置、クリーニング装置、或いは廃トナー回収機構等で用いるスパイラル部材へ付着する現像剤を効率良く除去できるため、現像剤の循環不良に伴う種々の不具合を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】
【００３６】
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、本発明に係る現像剤搬送装置を備えた画像形成装置の全体構成を示す概略構成図であり、右側を画像形成装置の前方側として図示している。図１に示すように、画像形成装置１００は、本体下部に積載された用紙を収容する給紙カセット２が備えられている。この給紙カセット２の上方には、本体前方から本体後方へ略水平に延び、更に上方へ延びて本体上面に形成された排紙部３に至る用紙搬送路４が形成されており、この用紙搬送路に沿って上流側から順に、ピックアップローラ５、フィードローラ６、中間搬送ローラ７、レジストローラ対８、画像形成部９、定着部１０及び排出ローラ対１１が配置されている。
【００３７】
給紙カセット２には、用紙搬送方向後端部に設けられた回動支点１２ａによって、給紙カセット２に対して回動自在に支持された用紙積載板１２が備えられており、用紙積載板１２上に積載された用紙がピックアップローラ５に押圧されるようになっている。また、給紙カセット２の前方側には、フィードローラ６に圧接するようにリタードローラ１３が配設されており、ピックアップローラ５によって複数枚の用紙が同時に給装された場合には、これらフィードローラ６とリタードローラ１３とによって用紙が捌かれ、最上位の１枚のみが搬送されるよう構成されている。
【００３８】
そして、フィードローラ６とリタードローラ１３とによって捌かれた用紙は、中間搬送ローラ７によって搬送方向を装置後方へと変えられてレジストローラ対８へと搬送され、レジストローラ対８によってタイミングを調整されて画像形成部９へと供給される。
【００３９】
画像形成部９は、電子写真プロセスによって用紙に所定のトナー像を形成するものであり、図１において時計回りに回転可能に軸支された像担持体である感光体ドラム１４と、この感光体ドラム１４の周囲に配置される帯電装置１５、現像装置１６、クリーニング装置１７、用紙搬送路４を挟んで感光体ドラム１４に対向するように配置される転写ローラ１８及び感光体ドラム１４の上方に配置される露光ユニット（ＬＳＵ）１９から構成されており、現像装置１６の上方には、現像装置１６へトナーを補給するトナーコンテナ２０が配置されている。
【００４０】
帯電装置１５には、図示しない電源が接続された導電性ゴムローラ１５ａが備えられており、この導電性ゴムローラ１５ａが感光体ドラム１４に当接するよう配置されている。そして、感光体ドラム１４が回転すると、導電性ゴムローラ１５ａが感光体ドラム１４の表面に接触して従動回転し、この時、導電性ゴムローラ１５ａに所定の電圧を印加することにより、感光体ドラム１４の表面が一様に帯電させられることとなる。
【００４１】
次いで、露光ユニット（ＬＳＵ）１９からのレーザビームにより感光体ドラム１４上に入力された画像データに基づく静電潜像が形成され、現像装置１６により静電潜像にトナーが付着されて感光体ドラム１４の表面にトナー像が形成され、転写ローラ１８により感光体ドラム１４の表面のトナー像が、感光体ドラム１４と転写ローラ１８とのニップ部に形成された転写位置に供給された用紙へと転写される。
【００４２】
トナー像が転写された用紙は、感光体ドラム１４から分離されて定着部１０に向けて搬送される。この定着部１０は、画像形成部９の用紙搬送方向の下流側に配置されており、画像形成部９においてトナー像が転写された用紙は、定着部１０に備えられた加熱ローラ２１、及びこの加熱ローラ２１に圧接される加圧ローラ２２によって加熱、加圧され、用紙に転写されたトナー像が定着される。
【００４３】
そして、画像形成部９及び定着部１０において画像形成がなされた用紙は、排出ローラ対１１によって排紙部３に排出される。一方、転写後に感光体ドラム１４の表面に残留しているトナーはクリーニング装置１７により除去される。そして、感光体ドラム１４は帯電装置１５によって再び帯電され、以下同様にして画像形成が行われる。
【００４４】
続いて、図２及び図３を参照して本発明の現像装置１６について詳述する。図２は本発明の第１実施形態に係る現像剤搬送装置を備えた現像装置の側面断面図であり、図３は現像装置を上方から見た平面図である。なお、図２は図３におけるＸＸ′矢視断面図に相当し、図３においては説明の便宜上、カバー３１ｂを外した状態を示している。
【００４５】
図２及び図３に示すように、現像装置１６は、磁性トナーから成る一成分現像剤が収容されるケーシング３１ａと、ケーシング３１ａに収容されたトナーが外部に漏れないように封止するカバー３１ｂとから構成される筐体３１内に、第１スパイラル部材３２、第２スパイラル部材３３、現像ローラ３５、規制ブレード３６が備えられている。
【００４６】
ケーシング３１ａの内部は、長手方向に延在する仕切板３７によって第１貯留室３８と第２貯留室３９とに区画されており、第１貯留室３８には第１スパイラル部材３２が、第２貯留室３９には第２スパイラル部材３３がそれぞれ配設されている。また、仕切板３７は、図３に示すようにケーシング３１ａの左右両端部には設けられておらず、この部分が第１貯留室３８と第２貯留室３９の間をトナーが移動する通路（現像剤受け渡し部）４０となっている。
【００４７】
第１スパイラル部材３２及び第２スパイラル部材３３は、回転軸３２ａ、３３ａに対し所定の傾斜角度を有する一対の半リング状板体（リング状の板を半分に分割したもの）３２ｂ、３３ｂを、回転軸３２ａ、３３ａの外周面に沿って複数対配設した構成であり、互いに略平行となるようにケーシング３１ａ内に回転可能に軸支されている。そして、第１スパイラル部材３２及び第２スパイラル部材３３が所定方向に回転することによって第１貯留室３８内のトナーを矢印Ａ方向に搬送し、第２貯留室３９内のトナーを矢印Ｂ方向に搬送するように構成されている。また、トナー量検知センサ（図示せず）の検出結果に応じてケーシング３１ａ内にトナーを補給できるように、カバー３１ｂにはトナーコンテナ２０（図１参照）からトナーが供給されるトナー補給口３４が設けられている。
【００４８】
そして、第１スパイラル部材３２及び第２スパイラル部材３３の回転軸３２ａ、３３ａには駆動入力ギヤ４１ａ、４１ｂが連結されており、駆動入力ギヤ４１ａ、４１ｂには駆動出力ギヤ４２を介してモータ４３が接続されている。この駆動入力ギヤ４１ａ、４１ｂ、駆動出力ギヤ４２及びモータ４３により第１及び第２スパイラル部材３２、３３を所定方向に回転駆動することによって、トナーが第１貯留室３８及び第２貯留室３９内を搬送され、また、上述したようにケーシング３１ａの左右両端部に設けられた通路４０を通過して、第１貯留室３８と第２貯留室３９とを循環するようになっている。
【００４９】
現像ローラ３５は、第１スパイラル部材３２及び第２スパイラル部材３３と略平行となるように第１貯留室３８内に回転可能に軸支され、ギヤ列（図示せず）を介してモータ４３が接続されている。この現像ローラ３５の内部には複数の磁極を有する永久磁石から成るマグネットローラ（図示せず）が固定されており、感光体ドラム１４の回転に応じて現像ローラ３５が回転すると、このマグネットローラの磁力により現像ローラ３５の表面にトナーが付着（担持）されてトナー層が形成される。そして、所定の現像域において現像ローラ３５に付着したトナーが、感光体ドラム１４の表面電位と現像ローラ３５に印加される現像バイアスとの電位差により感光体ドラム１４へと飛翔して感光層に付着し、感光体ドラム１４表面にトナー像が形成される。なお、現像ローラ３５が独立して駆動するように、モータ４３とは別個の駆動手段を現像ローラ３５に接続しても良い。
【００５０】
規制ブレード３６は、感光体ドラム１４に供給するトナー量、すなわち現像ローラ３５へのトナー付着量を規制するものであり、例えばＳＵＳ（ステンレス）等の磁性体が用いられる。そして、規制ブレード３６は、その先端と現像ローラ３５との間に所定の隙間（０．２〜０．３ｍｍ）が形成されるように配設されており、この規制ブレード３６と現像ローラ３５との間隔及び隙間に発生する磁界によって現像ローラ３５へのトナー付着量が規制され、現像ローラ３５の表面には数十ミクロンのトナー薄層が形成される。
【００５１】
また、第１スパイラル部材３２及び第２スパイラル部材３３には、複数の現像剤除去部材４４が固定されており、ケーシング３１ａの内面及び仕切板３７には各現像剤除去部材４４と接触可能な複数の押し当て部材４５が固定されている。
【００５２】
図４は、図３における第２貯留室３９内の部分拡大図であり、図５は、第２スパイラル部材３３を図４の左方向から見た側面図である。なお、これ以降は第２貯留室３９に配置された第２スパイラル部材３３を例に挙げて本発明の現像剤搬送装置の構成及び作用を説明するが、第１貯留室３８に配置された第１スパイラル部材３２についても全く同様に説明できる。
【００５３】
現像剤除去部材４４は、弾性変形可能なバネ材で形成されており、第２スパイラル部材３３の回転軸３３ａに固定される固定部４４ａと、固定部４４ａの一端を折り曲げて形成され回転軸３３ａに沿って略平行に延びる現像剤崩し部４４ｂと、現像剤崩し部４４ｂの先端から回転軸３３ａに対し離間する方向に起立するＬ字状の接触部４４ｃとを有している。そして、固定部４４ａが各半リング状板体３３ｂの固定位置付近に形成された差し込み孔（図示せず）に差し込まれ、現像剤崩し部４４ｂ及び接触部４４ｃは対をなす半リング状板体３３ｂの隙間から回転軸３３ａ方向に延び、半リング状板体３３ｂの存在しない領域（以下、領域Ｒという）において隣接する現像剤除去部材４４と対峙している。
【００５４】
また、押し当て部材４５は、所定長さのバネ材の一端を各現像剤除去部材４４と対向するケーシング３１ａの内壁に差し込み固定して形成される。現像剤除去部材４４及び押し当て部材４５は、例えば直径０．２〜０．５ｍｍのバネ用ステンレス鋼線を用いて形成することができる。
【００５５】
図６は、第２スパイラル部材３３の回転に伴う現像剤除去部材４４及び押し当て部材４５の動作を示す側面図である。図５の状態から第２スパイラル部材３３が時計回り（矢印Ｃ方向）に回転すると、図６（ａ）に示すように、現像剤除去部材４４と押し当て部材５が徐々に接近し、現像剤除去部材４４の接触部４４ｃが押し当て部材４５に圧接される。ここで、現像剤除去部材４４及び押し当て部材４５は共にバネ材で形成されているため、図６（ｂ）に示すように現像剤崩し部４４ｂ、接触部４４ｃ、及び押し当て部材４５が弾性変形する。
【００５６】
図６（ｂ）の状態から第２スパイラル部材３３がさらに回転すると、接触部４４ｃは押し当て部材４５から離間する。このとき、接触部４４ｃ及び押し当て部材４５に作用していた接触圧も解放されるため、図６（ｃ）に示すように、現像剤崩し部４４ｂ、接触部４４ｃ、及び押し当て部材４５はバネ材の復元力により振動する。そして、第２スパイラル部材３３の回転が継続する間、現像剤除去部材４４及び押し当て部材４５が弾性変形及び振動を繰り返す。
【００５７】
本実施形態では、現像剤崩し部４４ｂ、接触部４４ｃの振動により、回転軸３３ａから半リング状板体３３ｂの外周縁付近までの間に付着した塊状のトナーを効果的に崩すことができる。また、押し当て部材４５も振動するため、ケーシング３１ａ内面に付着した塊状のトナーを崩す効果も期待できる。さらに、現像剤除去部材４４及び押し当て部材４５は細いバネ材で形成されるため、現像剤除去部材４４及び押し当て部材４５がトナーの循環の妨げとなるおそれもない。
【００５８】
図７は、第１実施形態に係る現像剤搬送装置の第１の変形例を示す部分拡大図である。図７においては、押し当て部材４５がケーシング３１ａと一体形成されている。他の部分の構成は図４と同様であるため説明を省略する。この構成によれば、押し当て部材４５を別途取り付ける必要がないため、部品点数を削減できるとともに組み立て作業性も向上する。
【００５９】
なお、押し当て部材４５を大きくすると、第２貯留室３９内のトナー搬送の妨げとなるため、トナー搬送方向に対し垂直方向（図７の紙面方向）の押し当て部材４５の面積が極力小さくなるように形成することが好ましい。
【００６０】
図８は、第１実施形態に係る現像剤搬送装置の第２の変形例を示す部分拡大図である。図８では、現像剤除去部材４４は固定部４４ａと現像剤崩し部４４ｂとから成り、各領域Ｒ（図４参照）においては、一対の現像剤除去部材４４が回転軸３３ａを周方向に略２等分する位置（図８の上下位置）に固定され、各現像剤除去部材４４の現像剤崩し部４４ｂは軸方向に重なり合っている。また、バネ材で形成された押し当て部材４５が各領域Ｒに１本ずつケーシング３１ａの内壁に差し込み固定されている。
【００６１】
この構成によれば、一対の現像剤崩し部４４ｂが回転軸３３ａに対し点対称の位置で振動するため、回転軸３３ａを挟んで反対側に付着したトナーも効果的に崩すことができる。また、図５の構成に比べて押し当て部材４５の本数を１／２に減らすことができる。なお、押し当て部材４５は回転軸３３ａに近接するように配置して現像剤崩し部４４ｂにのみ接触させても良いし、現像剤崩し部４４ｂ及び回転軸３３ａの両方に接触するように配置しても良い。
【００６２】
上記実施形態では、固定部４４ａを回転軸３２ａ、３３ａに差し込み固定し、固定部４４ａの一端を回転軸３２ａ、３３ａに沿って略平行に折り曲げて現像剤崩し部４４ｂを形成しているが、例えば固定部４４ａを半リング状板体３２ｂ、３３ｂに固定し、固定部４４ａの一端を折り曲げずに回転軸３２ａ、３３ａに沿ってそのまま延長して現像剤崩し部４４ｂとすることもできる。
【００６３】
図９は、本発明の第２実施形態に係る現像剤搬送装置を示す第２貯留室３９内の部分拡大図である。本実施形態では、現像剤除去部材４４としてコイルバネを用いている。第２スパイラル部材３３の構成については第１実施形態と同様であるため説明を省略する。
【００６４】
図９に示すように、現像剤除去部材４４は、回転軸３３ａと略等しい長さのコイルバネを半リング状板体３３ｂの隙間を通して回転軸３３ａの近傍に配置し、両端を回転軸３３ａの端部に固定したものである。また、各領域Ｒには押し当て部材４５がケーシング３１ａと一体形成されている。
【００６５】
そして、第２スパイラル部材３３の回転に伴い、現像剤除去部材４４と押し当て部材４５とが接触及び離間を繰り返すことにより、両端のみが固定された現像剤除去部材４４が復元力により振動する。これにより、第１実施形態と同様に、回転軸３３ａに付着した塊状のトナーを効果的に崩すことができる。また、現像剤除去部材４４が１本のコイルバネで形成されるため、第１実施形態に比べて部品点数をさらに削減できるとともに組み立て作業性も一層向上する。
【００６６】
図１０は、第２実施形態に係る現像剤搬送装置の第１の変形例を示す部分拡大図であり、図１１及び図１２は、第１の変形例において現像剤除去部材４４と押し当て部材４５とが接近及び接触する様子を図１０の上方向及び右方向から見た図である。なお、図１１、図１２においては第２スパイラル部材３３の記載を省略している。
【００６７】
第１の変形例では、押し当て部材４５が三角柱状に形成されており、第２スパイラル部材３３の回転に伴い、図１１に示すように三角柱の稜線４５ａ方向から現像剤除去部材４４（コイルバネ）が押し当て部材４５に接近する。そして、図１１の状態から第２スパイラル部材３３がさらに回転すると、図１２に示すように、現像剤除去部材４４は稜線４５ａに接触し、稜線４５ａの両側の斜面により部分的に矢印方向（伸縮方向）に押し広げられつつ全体が引き伸ばされる。その後、第２スパイラル部材３３から現像剤除去部材４４に伝達される回動力が現像剤除去部材４４と押し当て部材４５との摩擦力を上回った時点で現像剤除去部材４４が押し当て部材４５から外れる。
【００６８】
このとき、現像剤除去部材４４は押し当て部材４５による拘束から解放されて伸縮方向に垂直な方向（図１２の上下方向）に振動するが、稜線４５ａの両側の斜面によって押し広げられた部分が復元力により逆方向に縮むことにより、伸縮方向（図１２（ａ）の左右方向）にも振動する。従って、現像剤除去部材４４が２方向に振動するため、第２スパイラル部材３３の回転軸３３ａに付着したトナーをより効率的に崩すことができる。
【００６９】
図１３は、第２実施形態に係る現像剤搬送装置の第２の変形例を示す部分拡大図であり、図１４及び図１５は、現像剤除去部材４４と押し当て部材４５とが接近及び接触する様子を図１３の上方向及び右方向から見た図である。なお、図１４、図１５においては第２スパイラル部材３３の記載を省略している。
【００７０】
第２の変形例では、押し当て部材４５が板状に形成されており、現像剤除去部材４４（コイルバネ）の伸縮方向に傾斜するように配置されている。第２スパイラル部材３３の回転に伴い、図１４に示すように現像剤除去部材４４（コイルバネ）が押し当て部材４５に接近する。そして、図１４の状態から第２スパイラル部材３３がさらに回転すると、図１５に示すように、現像剤除去部材４４は押し当て部材４５に接触し、傾斜面４５ｂに沿って下方向に移動することにより傾斜面４５ｂの左側が矢印方向に縮められ、傾斜面４５ｂの右側が矢印方向に広げられつつ全体が引き伸ばされる。その後、第２スパイラル部材３３から現像剤除去部材４４に伝達される回動力が現像剤除去部材４４と押し当て部材４５との摩擦力を上回った時点で現像剤除去部材４４が押し当て部材４５から外れる。
【００７１】
このとき、現像剤除去部材４４は押し当て部材４５による拘束から解放されて伸縮方向に垂直な方向（図１５の上下方向）に振動するが、傾斜面４５ｂにより伸縮していた部分が復元力により逆方向に伸縮することにより、伸縮方向（図１５（ａ）の左右方向）にも振動する。従って、第１の変形例と同様に現像剤除去部材４４が２方向に振動するため、第２スパイラル部材３３の回転軸３３ａに付着したトナーをより効率的に崩すことができる。
【００７２】
現像剤除去部材４４として使用するコイルバネの巻き径や巻き方向には特に制限はないが、現像剤除去部材４４はコイルバネの両端を第２スパイラル部材３３に固定した構成であるため、図１６に示すように、第２スパイラル部材３３が１回転する間にコイルバネ上の任意の点Ｐも回転軸３３ａとの位置関係を維持したまま１回転する。つまり、コイルバネが回転軸３３ａの周囲を１回転する間にコイルバネ自体も第２スパイラル部材３３と同方向に１回転することになり、コイルバネの位相も所定の方向に進行する。
【００７３】
図１７は、第２スパイラル部材３３の回転に伴う現像剤除去部材４４（コイルバネ）の位相の進行方向とトナー搬送方向との好ましい関係を示す図である。なお、図１７においてコイルバネの実線部分は手前側を、点線部分は奥側をそれぞれ示している。例えば回転軸３３ａを矢印Ｃ方向（図１７の右側から見て反時計回り）に回転させたときの半リング状板体３３ｂ（図９参照）によるトナー搬送方向を矢印Ｂ方向とするとき、図１７に示すように、第２スパイラル部材３３の回転に伴うコイルバネの位相進行方向（白矢印方向）が矢印Ｂ方向と一致するような、トナー搬送方向上流側から見て右巻きのコイルバネを配置することが好ましい。
【００７４】
これにより、バネの側面５０がトナーを位相の進行方向に押す力が発生するため、半リング状板体３３ｂのない領域Ｒ（図９参照）でのトナーの搬送力を補い、搬送性能の低下を抑制することができる。一方、コイルバネの位相進行方向を逆にした場合は、搬送性能は低下するがトナーの混合性能は向上する。なお、コイルバネの位相の進行による搬送力を利用する場合は、図１６のようにコイルバネの外周縁が半リング状板体３３ｂの外周縁に近づく程度にコイルバネの巻き径を大きくしておくことが望ましい。
【００７５】
その他、本発明は上記実施形態に限定されず、各実施形態を適宜組み合わせて得られる実施形態も本発明に包含され、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、押し当て部材４５をケーシング３１ａの内側面及び仕切板３７の側面に設けたが、ケーシング３１ａ内の他の位置に配置することもできる。
【００７６】
また、現像剤除去部材４４は軸方向に複数列配置しても良い。この場合、図８のように回転軸３２ａ、３３ａの外周面を略等分割する位置に配置すれば、現像剤除去部材４４の振動による現像剤の崩し効果が十分に伝わりにくいデッドスペースが少なくなり、回転軸の周囲に付着したトナーを効率的に除去可能となる。また、上記各実施形態では、バネ材を用いて現像剤除去部材４４を形成しているが、可撓性のある樹脂フィルムやゴム製シート等の弾性変形可能な他の材料を用いても良い。
【００７７】
また、上記各実施形態では、回転軸３２ａ、３２ｂの周囲に一対の半リング状板体３２ｂ、３３ｂが所定の間隔で設けられた第１スパイラル部材３２及び第２スパイラル部材３３を用いているが、例えば回転軸３２ａ、３３ａと、その外周面に一体形成された螺旋羽３２ｃ、３３ｃから構成された第１スパイラル部材３２及び第２スパイラル部材３３を用いても良い。この場合、図１８に示すように、螺旋羽３３ｃの一部を切り欠いて螺旋羽３３ｃのない領域Ｒを形成しておき、現像剤除去部材４４及び押し当て部材４５と螺旋羽３３ｃとが干渉しないようにしておくことが好ましい。また、第２実施形態のようにコイルバネを配置しても良い。
【００７８】
また本発明は、図２に示したような現像装置１６に限らず、例えば第１スパイラル部材３２と現像ローラ３５との間に攪拌パドルを備えた現像装置であっても良いし、第１スパイラル部材３２と現像ローラ３５との間に供給ローラ（磁気ローラ）を備えたタッチダウン方式の現像装置であっても良い。また、２本のスパイラル部材３２、３３を備えた構成に限らず、１本のスパイラル部材を備えた現像装置にも適用できる。
【００７９】
また、上記実施形態では、磁性トナーから成る一成分現像剤を用いる現像装置を例に挙げて説明したが、トナーとキャリアとを含む二成分現像剤を用いる現像装置にも同様に適用可能である。さらに、本発明の現像剤搬送装置は、感光体ドラム１４上の残留トナーを除去するクリーニング装置１７（図１参照）や、クリーニング装置１７から廃トナー回収容器へトナーを搬送する廃トナー回収機構に使用することもできる。
【００８０】
また、本発明の現像剤搬送装置が搭載される画像形成装置としては、図１に示したようなモノクロプリンタに限らず、モノクロ及びカラー複写機、カラープリンタ、ファクシミリ等の他の画像形成装置であっても良い。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
本発明は、現像剤を収容する筐体と、該筐体内に回転可能に支持される回転軸及び該回転軸の周囲に形成される撹拌搬送羽根から構成され、筐体内の現像剤を軸方向に攪拌搬送するスパイラル部材と、該スパイラル部材の回転軸に沿って付設される弾性変形可能な現像剤除去部材と、筐体の内面に設けられ現像剤除去部材と接触可能な押し当て部材と、を備えた現像剤搬送装置である。
【００８２】
これにより、現像剤除去部材の弾性変形及び振動を利用してスパイラル部材の回転軸に付着した塊状の現像剤を効果的に除去し、現像剤の円滑な搬送を確保するとともに、装置の小型化も実現可能な現像剤搬送置を提供することができる。
【００８３】
また、現像剤除去部材或いは押し当て部材をバネ材等の金属線材で形成すれば、簡易且つ安価な構成の現像剤搬送装置となる。また、現像剤除去部材や押し当て部材自体が現像剤の搬送を阻害するおそれもなくなる。また、現像剤除去部材としてコイルバネを用いたり、押し当て部材を筐体と一体形成したりすれば、部品点数を削減でき、組み立て作業性にも優れた現像剤搬送装置となる。
【００８４】
現像剤除去部材としてコイルバネを用いる場合、スパイラル部材の回転に伴う位相の進行方向が撹拌搬送羽根による現像剤の搬送方向と一致するようにコイルバネを配置すれば、バネの側面が現像剤を位相の進行方向に押す力が発生するため、撹拌搬送羽根による現像剤の搬送力を補助して搬送性能をより高めることができる。さらに、押し当て部材の形状を工夫することで、コイルバネを２方向に振動させて現像剤の除去効果を一層高めることができる。
【００８５】
そして、本発明の現像剤搬送装置を現像装置、或いはクリーニング装置、廃トナー回収機構等の画像形成装置の構成部分に用いることにより、スパイラル部材への現像剤の付着に起因する現像剤の搬送不良を効果的に防止可能な現像装置並びに画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】は、本発明の現像剤搬送装置を備えた画像形成装置の全体構成を示す概略構成図である。
【図２】は、本発明の第１実施形態に係る現像剤搬送装置を備えた現像装置の側面断面図である。
【図３】は、現像装置を上方から見た平面図である。
【図４】は、第１実施形態に係る現像剤搬送装置の部分拡大図（図３における第２貯留室３９内の拡大図）である。
【図５】は、第２スパイラル部材３３を図４の左方向から見た側面図である。
【図６】は、第２スパイラル部材３３の回転に伴う現像剤除去部材４４及び押し当て部材４５の動作を示す側面図である。
【図７】は、第１実施形態に係る現像剤搬送装置の第１の変形例を示す部分拡大図である。
【図８】は、第１実施形態に係る現像剤搬送装置の第２の変形例を示す部分拡大図である。
【図９】は、本発明の第２実施形態に係る現像剤搬送装置の部分拡大図である。
【図１０】は、第２実施形態に係る現像剤搬送装置の第１の変形例を示す部分拡大図である。
【図１１】は、第１の変形例において現像剤除去部材４４が押し当て部材４５に接近する様子を図１０の上方向及び右方向から見た図である。
【図１２】は、第１の変形例において現像剤除去部材４４と押し当て部材４５とが接触する様子を図１０の上方向及び右方向から見た図である。
【図１３】は、第２実施形態に係る現像剤搬送装置の第２の変形例を示す部分拡大図である。
【図１４】は、第２の変形例において現像剤除去部材４４が押し当て部材４５に接近する様子を図１３の上方向及び右方向から見た図である。
【図１５】は、第２の変形例において現像剤除去部材４４と押し当て部材４５とが接触する様子を図１３の上方向及び右方向から見た図である。
【図１６】は、スパイラル部材の回転に伴うコイルバネ上の点Ｐと回転軸との位置関係を示す側面図である。
【図１７】は、スパイラル部材の回転に伴うコイルバネの位相の進行方向とトナー搬送方向との好ましい関係を示す図である。
【図１８】は、回転軸の周囲に螺旋羽が形成されたスパイラル部材を用いた第１実施形態の現像剤搬送装置を示す部分拡大図である。
【図１９】は、スパイラル部材に凝集トナーが付着した状態を示す側面図である。
【符号の説明】
【００８７】
１４            感光体ドラム
１６            現像装置
１７            クリーニング装置
３１            筐体
３１ａ          ケーシング
３２            第１スパイラル部材
３２ａ          回転軸
３２ｂ          半リング状板体（撹拌搬送羽根）
３３            第２スパイラル部材
３３ａ          回転軸
３３ｂ          半リング状板体（撹拌搬送羽根）
３３ｃ          螺旋羽（撹拌搬送羽根）
３５            現像ローラ
３６            規制ブレード
３７            仕切板
３８            第１貯留室
３９            第２貯留室
４４            現像剤除去部材
４４ａ          固定部
４４ｂ          現像剤崩し部
４４ｃ          接触部
４５            押し当て部材
４５ａ          稜線
４５ｂ          傾斜面
１００          画像形成装置
【図１】
0005210711.tif 000002
【図２】
0005210711.tif 000003
【図３】
0005210711.tif 000004
【図４】
0005210711.tif 000005
【図５】
0005210711.tif 000006
【図６】
0005210711.tif 000007
【図７】
0005210711.tif 000008
【図８】
0005210711.tif 000009
【図９】
0005210711.tif 000010
【図１０】
0005210711.tif 000011
【図１１】
0005210711.tif 000012
【図１２】
0005210711.tif 000013
【図１３】
0005210711.tif 000014
【図１４】
0005210711.tif 000015
【図１５】
0005210711.tif 000016
【図１６】
0005210711.tif 000017
【図１７】
0005210711.tif 000018
【図１８】
0005210711.tif 000019
【図１９】
0005210711.tif 000020