JP2006301604A - トナー搬送装置、現像装置及びこれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成で、凝集トナーの発生を効果的に抑制する。
【解決手段】このトナー搬送装置は、トナーを一方向に搬送する装置であって、トナーを収納する容器２２と、スパイラル部材２３，２４と、トナー除去部材３６，３７と、を備えている。スパイラル部材２３，２４は、容器２２内に設けられた回転可能な軸３２，３３と、軸の周面に設けられたスパイラル状の羽根３０，３１とからなり、回転することにより、トナーを軸の長手方向に搬送する。トナー除去部材３６，３７は、スパイラル部材２３，２４の表面と接触可能であり、スパイラル部材２３，２４の回転によりスパイラル部材２３，２４に付着したトナーを除去する。
【選択図】図４

Description

本発明は、トナー搬送装置、特に、凝集トナーの発生を抑えることができるトナー搬送装置に関する。また、本発明は、磁性トナー（以下、「トナー」と言う場合がある。）を用いて電子写真現像法により現像を行う現像装置に係り、特に、凝集トナーの発生を防止する現像装置、及びこれを備えた画像形成装置に関する。

一般に、電子写真現像法のプリンタやファクシミリ、複写機などの画像形成装置には、原稿の画像データに基づく静電潜像が形成された感光体の表面にトナー像を形成するために、現像剤を収容する現像装置が設けられている。

ここで、従来、この様な現像装置においては、現像装置内におけるトナーの流動性が低下した場合、トナー搬送性が低下し、トナーを収納する容器内にトナーが滞留しやすくなる。その結果、長期間の使用により、容器内に滞留したトナーが凝集するとともに、当該凝集トナーがスパイラル状の羽根を有するスパイラル部材に付着してしまい、撹拌されても、凝集状態が改善されず、トナーかぶり等の異常画像の発生原因になるという問題がある。このような問題は、例えば、像担持体である感光体上に残留したトナーをクリーニング装置により除去した後に、搬送スクリューを用いた搬送装置を介して現像装置に戻して再利用する形式のトナーリサイクル機構を有する画像形成装置においても同様に生じる問題である。

そこで、上記問題点を改善するための種々の画像形成装置が提案されている。例えば、特許文献１に示された装置では、クリーニング装置により除去したトナーを現像装置に戻すための回転推進式搬送手段を備えるとともに、リサイクルトナーに残存する凝集トナーを崩すためのトナー崩し部材を備えている。このトナー崩し部材は、弾性フィルムシート（ＰＥＴフィルムシート）からなり、スパイラル形状を有する回転推進式搬送手段の回転時に、その外部から力を付与されて変形する舌片を有している。そして、当該舌片を有するトナー崩し部材により凝集トナーが崩される。
特開２００４−１７７７５４号公報

上記従来の画像形成装置においては、トナー崩し部材が、回転推進式搬送手段が有するスパイラル状の羽根の進行方向にのみ見かけ上移動（即ち、回転推進式搬送手段の軸の長手方向にのみ弾性変形）する構成としているため、回転推進式搬送手段が有するスパイラル状の羽根及び軸に付着したトナーを十分に掻き落とすことができない。その結果、凝集トナーの発生を十分に抑制することができないという問題がある。

本発明の課題は、簡単な構成で、凝集トナーの発生を効果的に抑制することができるトナー搬送装置、現像装置及びこれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

請求項１に係るトナー搬送装置は、トナーを一方向に搬送する装置であって、トナーを収納する容器と、スパイラル部材と、トナー除去部材と、を備えている。スパイラル部材は、容器内に設けられた回転可能な軸と、軸の周面に設けられたスパイラル状の羽根とからなり、回転することにより、トナーを軸の長手方向に搬送する。トナー除去部材は、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スパイラル部材に付着したトナーを除去する。

この装置では、スパイラル状の羽根及び軸に付着したトナーを十分に掻き取ることが可能になり、凝集トナーの発生を効果的に抑えることができる。

請求項２に係るトナー搬送装置は、請求項１の装置において、トナー除去部材は弾性を有する金属線材により形成されている。

この場合は、従来技術の弾性フィルムシートに比し、スパイラル部材の回転時に付与される力に対する耐久性が向上するため、トナー除去部材の長寿命化を図ることが可能になる。

請求項３に係るトナー搬送装置は、請求項２の装置において、トナー除去部材は、スパイラル部材の軸から離れた側から軸に近づくように延びスパイラル部材の表面と接触可能なトナー掻き取り部を有している。

請求項４に係るトナー搬送装置は、請求項３の装置において、トナー掻き取り部の形状が略楕円形状である。

この場合は、スパイラル部材の回転時に付与される力に対する耐久性が向上するため、トナー除去部材の長寿命化を容易に図ることが可能になる。

請求項５に係るトナー搬送装置は、請求項３の装置において、トナー掻き取り部の形状が略Ｖ字形状である。

この場合は、スパイラル部材の回転時に付与される力に対する耐久性が向上するため、トナー除去部材の長寿命化を容易に図ることが可能になる。

請求項６に係るトナー搬送装置は、請求項３の装置において、トナー掻き取り部により形成される仮想平面はスパイラル部材の軸に平行な面である。

請求項７に係るトナー搬送装置は、請求項３の装置において、トナー掻き取り部により形成される仮想平面はスパイラル部材の軸に直交する面である。

請求項８に係るトナー搬送装置は、請求項１の装置において、スパイラル部材の軸方向に沿って配置された支持部材をさらに備え、トナー除去部材は、スパイラル部材の隣接する羽根の間に挿入されてスパイラル部材の表面と接触可能な複数のトナー掻き取り部と、複数のトナー掻き取り部を前記支持部材に支持する支持部とを有する。

請求項９に係るトナー搬送装置は、請求項８の装置において、複数のトナー掻き取り部は互いに連続して形成されている。

請求項１０に係るトナー搬送装置は、請求項９の装置において、トナー除去部材は、複数の巻き数を有する所定形状のコイルスプリングの両端を、スパイラル部材の軸方向に引き延ばして形成されたものである。

請求項１１に係るトナー搬送装置は、請求項９の装置において、トナー除去部材は、複数の巻き数を有する所定形状のコイルスプリングの両端を、スパイラル部材の軸と直交する方向に引き延ばして形成されたものである。

請求項１２に係る現像装置は、画像形成装置の画像形成部に設けられた像担持体にトナー画像を形成するための装置であって、トナーを収納する容器と、容器内に支持され像担持体にトナーを供給するための現像ローラと、スパイラル部材と、トナー除去部材と、を備えている。スパイラル部材は、容器内に設けられた回転可能な軸と、軸の周面に設けられたスパイラル状の羽根とからなり、回転することにより、トナーを軸の長手方向に搬送する。トナー除去部材は、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スパイラル部材に付着したトナーを除去する。

請求項１３に係る現像装置は、請求項１２の装置において、容器は、トナーの補給を受けるとともに、トナーの攪拌を行う攪拌室と、トナーを感光体の表面上に導く現像ローラが設置される現像室とを有し、攪拌室と現像室とが連通可能となるように、攪拌室と現像室を仕切る仕切り部材と、仕切り部材に付着したトナーを除去するための仕切り部材用トナー除去部材と、を更に備えている。そして、仕切り部材用トナー除去部材は、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、スパイラル部材の表面と接触した状態で仕切り部材の表面と接触する。

この場合は、仕切り部材の表面に付着したトナーを十分に掻き取ることが可能になり、凝集トナーの発生をより一層効果的に防止することが可能になる。

請求項１４に係る現像装置は、請求項１３の装置において、仕切り部材用トナー除去部材は弾性を有する金属線材により形成されている。

請求項１５に係る画像形成装置は、用紙を収納する用紙収納部を有するとともに用紙収納部から用紙を送り出す給紙部と、給紙部からの用紙を搬送する用紙搬送部と、用紙搬送部から搬送されてきた用紙にトナー画像を形成する画像形成部と、画像形成部で形成された用紙上のトナー画像を定着する定着部と、を備えている。そして、画像形成部は、画像情報に基づいて表面に静電潜像が形成される像担持体と、像担持体にトナー画像を形成するための現像装置とを含んでいる。現像装置は、トナーを収納する容器と、容器内に支持され像担持体にトナーを供給するための現像ローラと、スパイラル部材と、トナー除去部材と、を備えている。スパイラル部材は、容器内に設けられた回転可能な軸と、軸の周面に設けられたスパイラル状の羽根とからなり、回転することにより、トナーを軸の長手方向に搬送する。トナー除去部材は、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スパイラル部材に付着したトナーを除去する。

本発明によれば、簡単な構成で、凝集トナーの発生を効果的に抑制することができる。また、トナーが攪拌部材に付着すると、トナーの攪拌性能及び搬送性能が低下し、トナースパイラルのロック現象（固まって壊れる）や、トナーが画像領域に均等にいきわたらないことによる白抜け、白スジ等の画像不良が発生するが、本発明では、このような問題を解消することができる。

＜第１の実施形態＞
以下に、本発明の具体的な実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の第１の実施形態における画像形成装置の全体構成を示す概略図である。図１に示す様に、この画像形成装置１は、画像形成装置本体１ａの下部に配設された給紙部２と、この給紙部２の側方及び上方に配設された用紙搬送部３と、この用紙搬送部３の上方に配設された画像形成部４と、この画像形成部４よりも排出側に配設された定着部５と、これらの画像形成部４、及び定着部５の上方に配設された画像読取部６を備えている。

給紙部２は、用紙９が収容された複数（本実施形態においては４つ）の給紙カセット７を備えており、給紙ローラ８の回転動作により、当該複数の給紙カセット７のうち選択された給紙カセット７から用紙９が用紙搬送部３側に送り出され、用紙９が１枚ずつ確実に用紙搬送部３に給紙されるように構成されている。なお、これら４つの給紙カセット７は、画像形成装置本体１ａに対し、着脱自在となるように構成されている。

用紙搬送部３に給紙された用紙９は、用紙供給経路１０を経由して画像形成部４に向けて搬送される。この画像形成部４は、電子写真プロセスによって、用紙９に所定のトナー像を形成するものであり、所定の方向（図中の矢印Ｘの方向）に回転可能に軸支された像端持体である感光体１１を備えるとともに、この感光体１１の周囲にその回転方向に沿って、帯電装置１２、露光装置１３、現像装置１４、転写装置１５、クリーニング装置１６、及び除電装置１７を備えている。

帯電装置１２は、高電圧が印加される帯電ワイヤを備えており、この帯電ワイヤからのコロナ放電によって感光体１１の表面に所定電位を与えることにより、感光体１１の表面が一様に帯電させられる。そして、露光装置１３により、画像読取部６によって読み取られた原稿の画像データに基づく光が、感光体１１に照射されることにより、感光体１１の表面電位が選択的に減衰されて、この感光体１１の表面に静電潜像が形成される。次いで、現像装置１４により、上記静電潜像にトナーが付着し、感光体１１の表面にトナー像が形成され、転写装置１５により、感光体１１の表面のトナー像が、感光体１１と転写装置１５との間に供給された用紙９に転写される。

トナー像が転写された用紙９は、画像形成部４から定着部５に向けて搬送される。この定着部５は、画像形成部４の用紙搬送方向の下流側に配置されており、画像形成部４においてトナー像が転写された用紙９は、定着部５に設けられた加熱ローラ１８、及び当該加熱ローラ１８に押し付けられる加圧ローラ１９によって挟まれるとともに加熱され、用紙９上にトナー像が定着される。次いで、画像形成部４から定着部５において画像形成がなされた用紙９は、排出ローラ対２０によって排出トレイ２１上に排出される。

一方、上記転写後、感光体１１の表面に残留しているトナーは、クリーニング装置１６により除去される。このクリーニング装置１６は、後述の図２、図９に示すように、感光体１１の表面に接触して当該感光体１１の表面に残留したトナーを掻き取るためのブレード１６ａと、掻き取られたトナーを受ける容器１６ｂと、トナー搬送用スパイラル部材１６ｄとを備えている。トナー搬送用スパイラル部材１６ｄは、容器１６ｂ内に設けられ、トナーを容器１６ｂの一端方向に搬送するともに、容器１６ｂの端部に形成されてなる開口部１６ｃから外部に排出する部材である。そして、容器１６ｂにおいて、掻き取られたトナーが、図中の矢印Ｅの方向に回転自在に設けられているトナー搬送用スパイラル部材１６ｄにより、トナー搬送用スパイラル部材１６ｄを支持する軸１６ｅの長手方向Ｆに搬送されるとともに、容器１６ｂの端部に形成される開口部１６ｃから不図示の廃トナータンクへと排出される構成となっている。

なお、感光体１１の表面の残留電荷は、除電装置１７により除去され、感光体１１は帯電装置１２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ことになる。

次に、図面を参照して現像装置について説明する。図２は、本発明の第１の実施形態における現像装置を示す断面図であり、図３は、図２に示す現像装置に設けられたスパイラル部材を感光体と反対側から見た場合の正面図である。

図２、図３に示す様に、本実施形態における現像装置１４は、トナーの補給を受けるとともに、トナーを収納する容器２２を備えている。容器２２は、トナーの攪拌を行う攪拌室４０と、トナーを感光体１１の表面上に導く後述の現像ローラ２７が設置される現像室４１とを有している。また、現像装置１４は第１スパイラル部材２３を備えている。第１スパイラル部材２３は、攪拌室４０内に設けられた回転可能な第１軸である軸３２と、軸３２の周面に設けられたスパイラル状の羽根３０（図３参照）とからなり、図中の矢印Ａの方向に回転することにより、トナーを軸３２の長手方向（図３の矢印Ｄの方向）に搬送する。また、現像装置１４は第２スパイラル部材２４を備えている。第２スパイラル部材２４は、現像室４１内に設けられ、軸３２と略平行に配置された回転可能な第２軸である軸３３と、軸３３の周面に設けられたスパイラル状の羽根３１とからなり、図中の矢印Ｂの方向に回転することにより、トナーを軸３３の長手方向（図３の矢印Ｄの方向）に搬送する。

なお、第１スパイラル部材２３と第２スパイラル部材２４とは、略平行に配置されている。また、第１スパイラル部材２３と第２スパイラル部材２４の間には、攪拌室４０と現像室４１が連通可能となるように、攪拌室４０と現像室４１とを仕切る仕切り部材３４が設けられている。

また、現像装置１４は、容器２２のドラム開口側に配設され、複数の磁極を有する固定マグネットローラ２５と非磁性の現像スリーブ２６とからなる現像ローラ（または、トナー担持ローラ）２７を備えている。現像スリーブ２６は、固定マグネットローラ２５を内包するとともに、収納されたトナーを感光体１１の表面上に導くために回転自在に軸支されている。更に、現像装置１４は、板状の磁性体により構成され、現像スリーブ２６の近傍に配設されるとともに、当該現像スリーブ２６上面に向け垂下する磁性ブレード２８と、現像スリーブ２６の長手方向端部に配設された磁性体シール部材２９とを備えている。また、現像装置１４は、磁性ブレード２８の容器２２側壁面に取付けられ、下端がＳ極である磁石体３５と、現像ローラ２７に印加される現像バイアス電源（不図示）とを備えている。

第１スパイラル部材２３の上方の容器２２の上面にはトナー補給孔（不図示）が開口されており、不図示のトナーカートリッジによりトナーが投入可能となるように構成されている。投入されたトナーは、第１スパイラル部材２３によって攪拌室４０内を図３の左端から右方向（即ち、軸３２の長手方向Ｄのうち、図中の矢印Ｄ１の方向）に向かって攪拌されながら搬送された後、現像室４１に搬送される。そして、現像室４１に搬送されたトナーは、第２スパイラル部材２４によって現像室４１内を図３の右端から左方向（即ち、軸３２の長手方向Ｄのうち、図中の矢印Ｄ２の方向）に向かって攪拌されながら搬送され、現像スリーブ２６に導かれる。現像スリーブ２６に導かれたトナーは、固定マグネットローラ２５の磁力を利用して現像スリーブ２６上に担持され、当該トナーは、現像スリーブ２６の近傍に配設され、トナー層厚規制部材として作用する磁性ブレード２８により厚みが規制される。その後、現像スリーブ２６上に担持されたトナーは、現像ローラ２７により、現像位置、即ち、感光体１１の表面上に導かれる。

現像スリーブ２６は所定の周速に設定されているが、当該現像スリーブ２６は、感光体１１の回転方向Ｘに対して、ドラム−スリーブ間において同方向（即ち、矢印Cの方向）に回転するように設定されている。また、現像スリーブ２６は感光体１１と所定の距離を隔てて配置されている。

なお、固定マグネットローラ２５の磁極配置は、図２に示す様に、現像位置付近にＳ極の現像極Ｓ１、この現像極Ｓ１に隣接した引き込み極Ｎ１、引き込み極Ｎ１に隣接してなる搬送極Ｓ２、更に、これに隣接してなる汲み上げ極Ｎ２、汲み上げ極Ｎ２に隣接してなるブレード極Ｓ３、及びブレード極Ｓ３に隣接した飛散防止極Ｎ３が夫々配置されている。

また、磁性体シール部材２９は、現像スリーブ２６の長手方向端部からトナーが漏れるのを防止するためのものであり、現像スリーブ２６の長手方向の両端部に現像スリーブ２６の外周面に対して一定の間隔を隔てて配設されている。

ここで、本実施形態においては、第１、第２スパイラル部材２３、２４に付着したトナーを除去するためのトナー除去部材を設けた点に特徴がある。以下に図面を参照して詳細に説明する。図４は、本発明の第１の実施形態における現像装置のトナー除去部材により付着トナーが除去される過程を説明するための模式図である。

図２に示す様に、本実施形態においては、第１、第２スパイラル部材２３、２４に付着したトナーを除去するためのトナー除去部材３６、３７が設けられている。より具体的には、トナー除去部材３６は、容器２２内において、少なくとも一部が第１スパイラル部材２３の表面に接触するように設けられており、容器２２内に取り付けられた支持部材３８に支持される構成となっている。また、同様に、トナー除去部材３７は、容器２２内において、少なくとも一部が第２スパイラル部材２４の表面に接触するように設けられており、容器２２内に取り付けられた支持部材３８に支持される構成となっている。なお、このトナー除去部材３６、３７は、弾性を有する金属線材（例えば、ＳＵＳ３０４）により形成されている。

また、図３に示す様に、トナー除去部材３６には、ねじり部３６ａが設けられており、第１スパイラル部材２３の軸３２の長手方向Ｄと直交する方向（図２の矢印Ｙ１、Ｙ２の方向）における、第１スパイラル部材２３の表面と接触する部分３６ｂ（以下、「トナー掻き取り部３６ｂ」という。）の正面視形状が略楕円形状となるように形成されている。そして、この楕円形状のトナー掻き取り部３６ｂの仮想平面が第１スパイラル部材２３の軸３２と平行になるように配置されている。

なお、図３においては、トナー除去部材３６のみを図示しているが、トナー除去部材３７もトナー除去部材３６と同様の形状を有している。即ち、トナー除去部材３７には、ねじり部（不図示）が設けられており、第２スパイラル部材２４の軸３３の長手方向Ｄと直交する方向（図２の矢印Ｚ１、Ｚ２の方向）における、第２スパイラル部材２４の表面と接触する部分３９ａ（以下、「トナー掻き取り部３９ａ」という。）の正面視形状が略楕円形状となるように形成されている。

以上の構成の下、トナー除去部材３６を例に挙げて、当該トナー除去部材３６により付着トナーが除去される過程を、図４を用いて説明する。

まず、第１スパイラル部材２３の回転に伴い、スパイラル状の羽根３０が、見かけ上、軸３２の長手方向Ｄのうち、図中の矢印Ｄ１の方向に移動して、（ａ）から（ｂ）の状態に移行する。そうすると、第１スパイラル部材２３の軸３２と接触するトナー掻き取り部３６ｂにより、軸３２の表面に付着したトナーＴが掻き取られて除去されるとともに、トナー掻き取り部３６ｂが羽根３０から力を受けて、上述の矢印Ｄ１の方向に弾性変形する。

さらに、第１スパイラル部材２３の回転が進むと、スパイラル状の羽根３０が、見かけ上、上述の矢印Ｄ１の方向に移動して、（ｂ）から（ｃ）の状態に移行する。そうすると、第１スパイラル部材２３の羽根３０と接触するトナー掻き取り部３６ｂが、羽根３０から力を受けて、当該羽根３０に乗り上げ、図２に示す軸３２の長手方向Ｄに直交する方向Ｙ１に移動し、当該直交する方向Ｙ１に弾性変形する。この際、羽根３０の表面に付着したトナーＴが、トナー掻き取り部３６ｂにより掻き取られて除去される。

さらに、第１スパイラル部材２３の回転が進むと、スパイラル状の羽根３０が、見かけ上、上述の矢印Ｄ１の方向に移動して、（ｃ）から（ｄ）の状態に移行する。そうすると、第１スパイラル部材２３の羽根３０と接触するトナー掻き取り部３６ｂが、図２に示す軸３２の長手方向Ｄに直交する方向Ｙ２に移動するとともに弾性変形状態が解除され、上述の（ａ）の状態に戻るとともに、羽根３０、及び軸３２の表面に付着したトナーＴが、トナー掻き取り部３６ｂにより掻き取られて除去される。

以上に説明したように、本実施形態においては、第１スパイラル部材２３の回転により、トナー除去部材３６が、第１スパイラル部材２３の表面と接触した状態で、第１スパイラル部材２３の軸３２の長手方向Ｄ及び当該長手方向Ｄに直交する方向Ｙ１、Ｙ２に移動する構成としている。従って、上記従来技術に比し、スパイラル状の羽根３０及び軸３２に付着したトナーを十分に掻き取ることが可能になり、凝集トナーの発生を効果的に防止することが可能になる。

また、上述のごとく、上記従来技術においては、トナー崩し部材が弾性フィルムシートにより形成されているため、回転推進式搬送手段の回転時に付与される力に対するトナー崩し部材の耐久性が低く、寿命が短くなるという問題があった。しかし、本実施形態においては、トナー除去部材３６は、弾性を有する金属線材により形成されているため、上記従来技術の弾性フィルムシートに比し、第１スパイラル部材２３の回転時に付与される力に対する耐久性が向上するため、トナー除去部材３６の長寿命化を図ることが可能になる。特に、本実施形態においては、当該トナー除去部材３６にねじり部３６ａを設けることにより、第１スパイラル部材２３の表面と接触するトナー掻き取り部３６ｂの正面視形状を略楕円形状となるように形成しているため、第１スパイラル部材２３の回転時に付与される力に対する耐久性が飛躍的に向上するため、容易に長寿命化を図ることが可能になる。

なお、トナー除去部材３６を例に挙げて、当該トナー除去部材３６により付着トナーが除去される過程を説明したが、トナー除去部材３７に関する作用効果についても、トナー除去部材３６の場合と全く同様であるため、ここでは詳しい説明を省略する。

＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。尚、上記第１の実施形態と同様の構成部分については同一の符号を付してその説明を省略し、相違点についてのみ説明する。又、画像形成装置、及び現像装置の全体構成についても、上述の第１の実施形態と同様であるため、ここでは詳しい説明を省略する。

本実施形態においては、上述の第１の実施形態において使用したトナー除去部材３７の代わりに、仕切り部材３４に付着したトナーを除去するための他のトナー除去部材を設けた点に特徴がある。以下に、図面を参照して、本実施形態における現像装置について詳しく説明する。図５は、本発明の第２の実施形態における現像装置を示す正面視図であり、図６は、図５に示す現像装置に設けられたスパイラル部材を感光体側から見た場合の正面図である。また、図７は、本発明の第２の実施形態における現像装置のトナー除去部材により付着トナーが除去される過程を説明するための模式図であり、図６に示す現像装置を上方から見た場合の部分拡大図である。また、図８は、本発明の第２の実施形態における現像装置のトナー除去部材により付着トナーが除去される過程を説明するための模式図であり、図６に示す現像装置を正面から見た場合の部分拡大図である。

図５に示す様に、本実施形態においては、仕切り部材３４に付着したトナーを除去するための他のトナー除去部材であるトナー除去部材４２が設けられている。より具体的には、トナー除去部材４２は、容器２２内において、少なくとも一部が第２スパイラル部材２４の表面に接触するように設けられており、容器２２内に取り付けられた支持部材３８に支持される構成となっている。また、トナー除去部材４２には折曲部４３が形成されている。そして、当該折曲部４３によって、第２スパイラル部材２４から仕切り部材３４に向けて折曲され、仕切り部材３４の表面に付着したトナーを掻き取る部分４４（以下、「トナー掻き取り部４４」という。）が形成されている。なお、このトナー除去部材４２は、弾性を有する金属線材（例えば、ＳＵＳ３０４）により形成されている。

以上の構成の下、トナー除去部材４２により、仕切り部材３４の付着トナーが除去される過程を説明する。まず、第２スパイラル部材２４の回転に伴い、スパイラル状の羽根３１が軸３３の長手方向Ｄのうち、図中の矢印Ｄ２の方向に見かけ上移動して、図７の（ａ）、図８の（ａ）の状態から図７の（ｂ）、図８の（ｂ）の状態に移行する。そうすると、トナー除去部材４２に対して、羽根３１から力が付与されて、トナー掻き取り部４４が当該羽根３０に乗り上げ、上述の矢印Ｚ１の方向に弾性変形するとともに、トナー掻き取り部４４が仕切り部材３４の表面と接触し、トナー掻き取り部４４により、仕切り部材３４の表面に付着したトナーＴが掻き取られて除去される。

第２スパイラル部材２４の回転が進むと、スパイラル状の羽根３１が上述の矢印Ｄ２の方向に見かけ上移動して、図７の（ｂ）、図８の（ｂ）の状態から図７の（ｃ）、図８の（ｃ）の状態に移行する。この際、トナー掻き取り部４４の弾性変形状態が維持される。さらに、第２スパイラル部材２４の回転が進むと、スパイラル状の羽根３１が上述の矢印Ｄ２の方向に見かけ上移動して、図７の（ｃ）、図８の（ｃ）の状態から図７の（ｄ）、図８の（ｄ）の状態に移行する。そうすると、仕切り部材３４と接触するトナー掻き取り部４４が、上述のＺ２の方向に移動するとともにトナー掻き取り部４４の弾性変形状態が解除され、上述の図７（ａ）、図８（ａ）の状態に戻ることになる。

以上に説明したように、本実施形態においては、第２スパイラル部材２４の回転により、トナー除去部材４２が、第２スパイラル部材２４の表面と接触した状態で、第２スパイラル部材２４の軸３３の長手方向Ｄに直交する方向Ｚ１に移動するとともに、仕切り部材３４の表面と接触する構成としている。従って、上述のトナー除去部材３６と同時に、トナー除去部材４２を使用することにより、上記第１の実施形態において説明した作用効果に加えて、仕切り部材３４の表面に付着したトナーを十分に掻き取ることが可能になり、凝集トナーの発生をより一層効果的に防止することが可能になる。

また、本実施形態においては、上述のごとく、トナー除去部材４２は、弾性を有する金属線材により形成されているため、第２スパイラル部材２４の回転時に付与される力に対する耐久性が向上するため、当該トナー除去部材４２の長寿命化を図ることが可能になる。

＜第３実施形態＞
前記実施形態では、トナー除去部材が軸方向において複数の要素からなり、各要素が別々に支持部材等に装着されていたが、複数の各要素を連続する部材により構成してもよい。この場合の実施形態を図９に示す。

図９に示す第３実施形態のトナー除去部材５０は、前記各実施形態と同様に、各スパイラル部材２３、２４に付着したトナーを除去するための部材である。このトナー除去部材５０は、弾性を有する金属線材（例えば、ＳＵＳ３０４）により形成された複数の要素からなり、各要素は、ねじり部５０ａと、スパイラル部材の表面と接触するトナー掻き取り部５０ｂとを有している。そして、各要素は、連結部５０ｃで連続しており、この連結部５０ｃのうちの数カ所が支持部材に支持されるようになっている。

以上のような複数の要素が連続するトナー除去部材５０は、以下のようにして製造することができる。

まず、図１０（ａ）に示すようなコイルスプリング５０’を用意する。このコイルスプリング５０’は、トナー除去部材５０として必要な個数の要素が形成できる程度の巻き数を有している。次に、このコイルスプリング５０’を同図（ｂ）に示すような三角形状の連続体５０’’に変形させる。そして、この連続体５０’’の図における上部の辺を適切な位置で切断し、各端部を同図のＰ方向、すなわちスパイラル部材の軸方向に引き延ばすことにより、図９に示すようなトナー除去部材５０を得る。

このようなトナー除去部材５０を用いることにより、製造及び組み付けが非常に容易になる。また、トナー除去部材５０を支持部材に支持する場合に、長手方向の両端及び中間部分の数カ所を支持部材に固定し、その他の部分については自由に移動し得るようにすることにより、トナー掻き取り部５０ｂの長手方向及びそれと直交する方向の移動がスムーズになる。

なお、この第３実施形態では、トナー除去部材５０は１つの連続体で構成されているが、連続体５０’’を数個の部材に分割してもよい。

＜第４実施形態＞
前記第３実施形態では、連続する要素からなるトナー除去部材５０をスパイラル部材の軸方向に沿って配置したが、図１１に示すように、２つのスパイラル部材２３，２４の配置された方向に沿って配置してもよい。

この実施形態のトナー除去部材５２は、弾性を有する金属線材（例えば、ＳＵＳ３０４）により形成された２つの要素からなり、各要素は、ねじり部５２ａと、スパイラル部材の表面と接触するトナー掻き取り部５２ｂとを有している。そして、２つの要素は、連結部５２ｃで連続している。そして、各トナー掻き取り部５２ｂは軸方向視で略楕円形状に形成されており、この楕円形状を含む平面がスパイラル部材２３，２４の軸と直交するように配置されている。

このような実施形態では、トナー除去部材５２は、特にスパイラル部材２３，２４の軸に沿った方向にスムーズに移動（変形）可能である。また、軸と直交する方向においても、２つの要素を連続させているので、移動（変形）が容易である。

＜第５実施形態＞
第４実施形態のトナー除去部材の形状を他の形状にした実施形態を図１２に示す。この実施形態のトナー除去部材５４は、前記同様に、連続する２つの要素からなり、２つの要素は２つのスパイラル部材２３，２４の配置された方向に沿って並べて配置されている。

この実施形態のトナー除去部材５４は、前記実施形態とは異なり、ねじり部に相当する部分を有しておらず、スパイラル部材の表面と接触するトナー掻き取り部５４ｂと、２つの要素を連結する連結部５４ｃとを有している。各トナー掻き取り部５４ｂは軸方向視で略Ｖ字形状に形成されており、このＶ字形状を含む平面がスパイラル部材２３，２４の軸と直交するように配置されている。

このような実施形態においても、トナー除去部材５４は、特にスパイラル部材２３，２４の軸に沿った方向及び軸と直交する方向にスムーズに移動（変形）可能である。

＜その他の実施形態＞
前記第４、第５実施形態では、トナー除去部材のトナー掻き取り部を含む平面がスパイラル部材の軸と直交するように配置し、しかも２つの要素を連結させたが、２つの要素をそれぞれ独立して配置するようにしてもよい。

この場合の実施形態を図１３及び図１４に示す。ここでは、スパイラル部材２３のトナーを除去するために、トナー除去部材５２’，５４’が設けられている。これらのトナー除去部材５２’，５４’は、それぞれ図１１、図１２に示したトナー除去部材５２，５４の一部と全く同様の構成である。

すなわち、各トナー除去部材５２’，５４’は、弾性を有する金属線材（例えば、ＳＵＳ３０４）により形成されており、トナー除去部材５２’は、ねじり部５２ａ’と、スパイラル部材の表面と接触するトナー掻き取り部５２ｂ’とを有している。そして、トナー掻き取り部５２ｂは軸方向視で略楕円形状に形成されており、この楕円形状を含む平面がスパイラル部材２３の軸と直交するように配置されている。

また、トナー除去部材５４’は、ねじり部に相当する部分を有しておらず、スパイラル部材の表面と接触するトナー掻き取り部５４ｂ’を有している。トナー掻き取り部５４ｂ’は軸方向視で略Ｖ字形状に形成されており、このＶ字形状を含む平面がスパイラル部材２３の軸と直交するように配置されている。

なお、上記実施形態は、単なる説明例であり、本発明の範囲は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて各構成物品の形状、寸法、材料等を変更することが可能であり、それらを本発明の範囲から除外するものではない。

例えば、上述のトナー除去部材を、クリーニング装置１６に設ける構成としても良い。図１５は、図２に示すクリーニング装置にトナー除去部材を設けた状態を示す図である。図１５に示すように、クリーニング装置１６に、トナー搬送用スパイラル部材１６ｄに付着したトナーを除去するために、上述のトナー除去部材３６を設ける構成とする。より具体的には、トナー除去部材３６は、容器１６ｂ内において、少なくとも一部がトナー搬送用スパイラル部材１６ｄの表面に接触するように設けられており、容器１６ｂ内に取り付けられた支持部材４８に支持される構成となっている。そして、トナー搬送用スパイラル部材１６ｄの回転により、トナー除去部材３６が、トナー搬送用スパイラル部材１６ｄの表面と接触した状態で、トナー搬送用スパイラル部材１６ｄの軸１６ｅの長手方向Ｆ及び当該長手方向Ｆに直交する方向Ｇ１、Ｇ２（図２参照）に移動する構成としている。従って、スパイラル状の羽根１６ｆ及び軸１６ｅに付着したトナーを十分に掻き取ることが可能になるため、クリーニング装置１６においても、凝集トナーの発生を効果的に防止することが可能になる。

また、上記実施形態においては、トナー除去部材のトナー掻き取り部の正面視形状を略楕円形状、あるいは略Ｖ字形状に形成したが、付着トナーを十分に掻き取ることができる形状であれば、どのような形状であっても良い。例えば、トナー掻き取り部の正面視形状を、略三角形状、略四角形状等にすることもできる。このような形状にした場合においても、上述の略楕円形状や略Ｖ字形状の場合と同様に、トナー除去部材の、トナー搬送用スパイラル部材の回転時に付与される力に対する耐久性が飛躍的に向上するため、トナー除去部材の長寿命化を容易に図ることが可能になる。

また、上記実施形態においては、上記実施形態においては、画像形成装置の一例として、デジタル複写機を示したが、ファクシミリやプリンタ等の他の画像形成装置であっても良いことは言うまでもない。

本発明の活用例としては、トナーを用いて電子写真現像法により現像を行う現像装置に係り、特に、凝集トナーの発生を防止する現像装置、及びこれを備えた画像形成装置が挙げられる。

本発明の第１の実施形態における画像形成装置の全体構成を示す概略図。 本発明の第１の実施形態における現像装置を示す断面図。 図２に示す現像装置に設けられたスパイラル部材を感光体と反対側から見た場合の正面図。 本発明の第１の実施形態における現像装置のトナー除去部材により付着トナーが除去される過程を説明するための模式図。 本発明の第２の実施形態における現像装置を示す断面図。 図５に示す現像装置に設けられたスパイラル部材を感光体側から見た場合の正面図。 本発明の第２の実施形態における現像装置のトナー除去部材により付着トナーが除去される過程を説明するための模式図であり、図６に示す現像装置を上方から見た場合の部分拡大図。 本発明の第２の実施形態における現像装置のトナー除去部材により付着トナーが除去される過程を説明するための模式図であり、図６に示す現像装置を正面から見た場合の部分拡大図。 本発明の第３の実施形態における現像装置のトナー除去部材を示す外観斜視図。 本発明の第３の実施形態におけるトナー除去部材の製造過程を示す図。 本発明の第４の実施形態における現像装置のトナー除去部材を示す外観斜視図。 第５の実施形態における現像装置のトナー除去部材を示す外観斜視図。 本発明の他の実施形態における現像装置のトナー除去部材を示す外観斜視図。 本発明のさらに他の実施形態における現像装置のトナー除去部材を示す外観斜視図。 図２に示すクリーニング装置にトナー除去部材を設けた状態を示す図。

符号の説明

１ 画像形成装置
２ 給紙部
３ 用紙搬送部
４ 画像形成部
５ 定着部
１４ 現像装置
１６ クリーニング装置
１６ｂ 容器
１６ｄ トナー搬送用スパイラル部材
２２ 容器
２３ 第１スパイラル部材
２４ 第２スパイラル部材
２７ 現像ローラ
３０，３１ 羽根
１６ｅ，３２，３３ 軸
３４ 仕切り部材
３６，３７，４２，５０，５２，５２’，５４，５４’ トナー除去部材
３６ａ，５２ａ，５２ａ’ ねじり部
３８ 支持部材
３９ａ，４４，５０ｂ，５２ｂ，５２ｂ’，５４ｂ トナー掻き取り部
４０ 攪拌室
４１ 現像室
５０’ コイルスプリング
５０’’ 連続体

Claims (15)

1. トナーを一方向に搬送するトナー搬送装置であって、
   トナーを収納する容器と、
   前記容器内に設けられた回転可能な軸と、前記軸の周面に設けられたスパイラル状の羽根とからなり、回転することにより、前記トナーを前記軸の長手方向に搬送するスパイラル部材と、
   前記スパイラル部材の表面と接触可能であり、前記スパイラル部材の回転により前記スパイラル部材に付着したトナーを除去するトナー除去部材と、
   を備えたトナー搬送装置。
2. 前記トナー除去部材は弾性を有する金属線材により形成されている、請求項１に記載のトナー搬送装置。
3. 前記トナー除去部材は、前記スパイラル部材の軸から離れた側から前記軸に近づくように延び前記スパイラル部材の表面と接触可能なトナー掻き取り部を有している、請求項２に記載のトナー搬送装置。
4. 前記トナー掻き取り部の形状が略楕円形状である、請求項３に記載のトナー搬送装置。
5. 前記トナー掻き取り部の形状が略Ｖ字形状である、請求項３に記載のトナー搬送装置。
6. 前記トナー掻き取り部により形成される仮想平面は前記スパイラル部材の軸に平行な面である、請求項３に記載のトナー搬送装置。
7. 前記トナー掻き取り部により形成される仮想平面は前記スパイラル部材の軸に直交する面である、請求項３に記載のトナー搬送装置。
8. 前記スパイラル部材の軸方向に沿って配置された支持部材をさらに備え、
   前記トナー除去部材は、前記スパイラル部材の隣接する羽根の間に挿入されて前記スパイラル部材の表面と接触可能な複数のトナー掻き取り部と、前記複数のトナー掻き取り部を前記支持部材に支持する支持部とを有する、
   請求項１に記載のトナー搬送装置。
9. 前記複数のトナー掻き取り部は互いに連続して形成されている、請求項８に記載のトナー搬送装置。
10. 前記トナー除去部材は、複数の巻き数を有する所定形状のコイルスプリングの両端を、前記スパイラル部材の軸方向に引き延ばして形成されたものである、請求項９に記載のトナー搬送装置。
11. 前記トナー除去部材は、複数の巻き数を有する所定形状のコイルスプリングの両端を、前記スパイラル部材の軸と直交する方向に引き延ばして形成されたものである、請求項９に記載のトナー搬送装置。
12. 画像形成装置の画像形成部に設けられた像担持体にトナー画像を形成するための現像装置であって、
    トナーを収納する容器と、
    前記容器内に支持され、前記像担持体にトナーを供給するための現像ローラと、
    前記容器内に設けられた回転可能な軸と、前記軸の周面に設けられたスパイラル状の羽根とからなり、回転することにより、前記トナーを前記軸の長手方向に搬送するスパイラル部材と、
    前記スパイラル部材の表面と接触可能であり、前記スパイラル部材の回転により前記スパイラル部材に付着したトナーを除去するトナー除去部材と、
    を備えた現像装置。
13. 前記容器は、前記トナーの補給を受けるとともに、前記トナーの攪拌を行う攪拌室と、前記トナーを感光体の表面上に導く現像ローラが設置される現像室とを有し、
    前記攪拌室と前記現像室とが連通可能となるように、前記攪拌室と前記現像室を仕切る仕切り部材と、
    前記仕切り部材に付着したトナーを除去するための仕切り部材用トナー除去部材と、
    を更に備え、
    前記仕切り部材用トナー除去部材は、前記スパイラル部材の表面と接触可能であり、前記スパイラル部材の回転により、前記スパイラル部材の表面と接触した状態で前記仕切り部材の表面と接触する、請求項１２に記載の現像装置。
14. 前記仕切り部材用トナー除去部材は弾性を有する金属線材により形成されている、請求項１３に記載の現像装置。
15. 用紙を収納する用紙収納部を有するとともに、前記用紙収納部から用紙を送り出す給紙部と、
    前記給紙部からの用紙を搬送する用紙搬送部と、
    前記用紙搬送部から搬送されてきた用紙にトナー画像を形成する画像形成部と、
    前記画像形成部で形成された用紙上のトナー画像を定着する定着部と、
    を備え、
    前記画像形成部は、画像情報に基づいて表面に静電潜像が形成される像担持体と、前記像担持体にトナー画像を形成するための現像装置とを含み、
    前記現像装置は、
    トナーを収納する容器と、
    前記容器内に支持され、前記像担持体にトナーを供給するための現像ローラと、
    前記容器内に設けられた回転可能な軸と、前記軸の周面に設けられたスパイラル状の羽根とからなり、回転することにより、前記トナーを前記軸の長手方向に搬送するスパイラル部材と、
    前記スパイラル部材の表面と接触可能であり、前記スパイラル部材の回転により前記スパイラル部材に付着したトナーを除去するトナー除去部材と、
    を備えている、画像形成装置。

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