JP2014238536A - クリーニング装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】滞留するトナーの量を低減することができるクリーニング装置を提供する。
【解決手段】クリーニング装置７０は、トナー像を担持する感光体ドラム１１Ｋに付着したトナーＴを除去するクリーニングブレード７１と、クリーニングブレード７１により除去されたトナーＴを保持するハウジング７２と、感光体ドラム１１Ｋの長手方向と略平行な現像剤搬送方向に延在し、ハウジング７２に保持されたトナーＴを現像剤搬送方向に搬送する搬送スパイラル７３と、搬送スパイラル７３の現像剤搬送方向における一部と接触し、搬送スパイラル７３をハウジング７２から離れる方向に付勢するフィルム７４とを備える。
【選択図】図５

Description

本発明は、クリーニング装置および画像形成装置に関する。

感光体ドラムを帯電、露光して静電潜像を形成し、該静電潜像を現像ローラ上のトナーで現像し、得られたトナー像を記録媒体に転写し定着することにより画像を形成する電子写真方式の画像形成装置が知られている。このような画像形成装置では、記録媒体上に転写されずに感光体ドラム上に残留したトナーをクリーニングブレードにより除去し、除去されたトナーを廃棄トナー収容部に搬送して廃棄するクリーニング装置や、現像器に搬送して再利用するクリーニング装置が考案されている（例えば、特許文献１、２を参照）。

特開２０１０−８８１０号公報 特開２００７−９３６４０号公報

ところで、像担持体に付着した現像剤を除去する清掃部材と、清掃部材により除去された現像剤を保持する現像剤保持部と、現像剤保持部に保持された現像剤を搬送する現像剤搬送部材とを備えるクリーニング装置では、現像剤保持部に滞留する現像剤の量を低減することが望まれている。

本発明は、滞留する現像剤の量を低減することができるクリーニング装置および画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明に係るクリーニング装置は、現像剤像を担持する像担持体に付着した現像剤を除去する清掃部材と、前記清掃部材により除去された現像剤を保持する現像剤保持部と、前記像担持体の長手方向と略平行な現像剤搬送方向に延在し、前記現像剤保持部に保持された現像剤を前記現像剤搬送方向に搬送する現像剤搬送部材と、前記現像剤搬送部材の前記現像剤搬送方向における一部と接触し、前記現像剤搬送部材を前記現像剤保持部から離れる方向に付勢する付勢部材とを備えることを特徴とする。

また、本発明に係るクリーニング装置は、現像剤像を担持する像担持体に付着した現像剤を除去する清掃部材と、前記清掃部材により除去された現像剤を保持する底面を有し、前記底面に、前記像担持体の長手方向と略平行な現像剤搬送方向に沿って延在する溝部と、前記溝部の外側に延在する外側部とが形成されている現像剤保持部と、前記現像剤搬送方向に沿って前記溝部に配置され、前記現像剤搬送方向に沿った回転軸回りに回転することにより、前記底面に保持された現像剤を前記現像剤搬送方向に搬送する現像剤搬送部材と、前記溝部と前記現像剤搬送部材との間に配置され、前記現像剤搬送部材の前記現像剤搬送方向における一部と接触し、前記現像剤搬送部材を前記底面から離れる方向に付勢する付勢部材とを備えることを特徴とする。

また、本発明に係る画像形成装置は、現像剤像を担持する像担持体と、前記像担持体に担持された現像剤像を被転写体に転写する転写装置と、前記転写後の像担持体に残留する現像剤を除去する上記いずれかのクリーニング装置とを備える。

本発明によれば、滞留する現像剤の量を低減することができるクリーニング装置および画像形成装置を提供することができる。

実施の形態１に係る画像形成装置の構成を示す概略図である。 画像形成装置の制御系の構成を示すブロック図である。 画像形成部の全体を示す斜視図である。 画像形成ユニットの概略断面図である。 クリーニング装置の概略断面図である。 クリーニング装置の概略平面図である。 クリーニング装置の概略斜視図である。 搬送スパイラルの状態遷移を模式的に示す図である。 搬送スパイラルの動きを示す概略断面図である。 搬送スパイラルの動きを示す概略平面図である。 図５の部分拡大図である。 実施の形態２に係るクリーニング装置の概略断面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。
実施の形態１．
［画像形成装置の構成］
図１は、実施の形態１に係る画像形成装置１００の構成を示す概略図である。この画像形成装置１００は、電子写真方式により現像剤を用いて画像を形成する装置であり、ここではカラープリンタである。

図１において、画像形成装置１００は、それぞれブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の画像を形成する画像形成部１Ｋ、１Ｙ、１Ｍ、１Ｃを備える。画像形成部１Ｋ、１Ｙ、１Ｍ、１Ｃは、それぞれ、像担持体としての感光体ドラム１１Ｋ、１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃを有し、感光体ドラム上に形成された静電潜像を現像剤としてのトナーで現像することにより、現像剤像としてのトナー像を形成する。画像形成部１Ｋ、１Ｙ、１Ｍ、１Ｃは、例えば、画像形成装置１００の本体に対して着脱可能に設置される。

また、画像形成装置１００は、露光装置としてのＬＥＤヘッド３０Ｋ、３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、媒体収容部としての給紙カセット４０、転写装置としての転写ユニット５０、および定着装置としての定着器６０を備える。

ＬＥＤヘッド３０Ｋ、３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃは、それぞれ感光体ドラム１１Ｋ、１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃの表面を露光して潜像としての静電潜像を形成する。ＬＥＤヘッド３０Ｋ、３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃは、それぞれ、画像形成部１Ｋ、１Ｙ、１Ｍ、１Ｃに隣接し、感光体ドラム１１Ｋ、１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃと対向して配置される。

給紙カセット４０は、画像形成装置１００の下部に配置され、被転写体または記録媒体としての用紙Ｐを収容する。給紙カセット４０の前端に隣接する位置には、給紙機構４１が配置される。給紙機構４１は、給紙ローラ４１ａおよび分離ローラ４１ｂを備え、給紙カセット４０に収容された用紙Ｐを１枚ずつ分離して給紙する。給紙機構４１の上方には、給紙機構４１から給紙された用紙Ｐを搬送する搬送ローラ４２ａ、４２ｂと、さらに用紙Ｐを搬送して画像形成部１Ｋ、１Ｙ、１Ｍ、１Ｃに供給する搬送ローラ４２ｃ、４２ｄとが配置される。

転写ユニット５０は、画像形成部１Ｋ、１Ｙ、１Ｍ、１Ｃに沿って配置され、画像形成部１Ｋ、１Ｙ、１Ｍ、１Ｃにより形成された各色のトナー像を、搬送ローラ４２ｃ、４２ｄから供給される用紙Ｐ上に転写する。転写ユニット５０は、搬送部材としての搬送ベルト５１、駆動ローラ５２、従動ローラ５３、および転写部材としての転写ローラ５４Ｋ、５４Ｙ、５４Ｍ、５４Ｃを有する。搬送ベルト５１は、走行可能に配置され、搬送ローラ４２ｃ、４２ｄから供給される用紙Ｐを保持して搬送する無端状の部材である。駆動ローラ５２は、搬送ベルト５１を駆動し、従動ローラ５３は、駆動ローラ５２とともに搬送ベルト５１を張設する。転写ローラ５４Ｋ、５４Ｙ、５４Ｍ、５４Ｃは、それぞれ、搬送ベルト５１を挟んで感光体ドラム１１Ｋ、１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃと対向して配置され、対応する感光体ドラム上に形成されたトナー像を搬送ベルト５１上の用紙Ｐに転写する。転写ユニット５０は、さらに、搬送ベルト５１に付着したトナーを除去するベルトクリーニング部材５５と、ベルトクリーニング部材５５により除去されたトナーを収容するトナー収容部５６とを備える。

定着器６０は、転写ユニット５０の用紙搬送方向下流側に配置され、用紙Ｐに転写されたトナー像を定着させる。定着器６０は、定着ローラ６１、定着ローラ６１内に配置されたヒータ６２、定着ローラ６１と圧接する加圧ローラ６３、および定着ローラ６１の温度を検出する温度センサ６４を有する。定着器６０の用紙搬送方向下流側には、定着器６０を通過した用紙Ｐを搬送する搬送ローラ４２ｅ、４２ｆと、さらに用紙Ｐを搬送してスタッカ４３に排出する排出搬送ローラ４２ｇ、４２ｈとが配置される。

図２に示すように、画像形成装置１００は、さらに、制御部２、駆動源３、および電源４を備える。制御部２は、例えば中央処理装置（ＣＰＵ）を含み、画像形成装置１００の動作を制御する。駆動源３は、例えばモータを含み、制御部２からの指示に従い、画像形成部１Ｋ、１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、転写ユニット５０、定着器６０などに駆動力を供給する。電源４は、制御部２からの指示に従い、画像形成部１Ｋ、１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、転写ユニット５０、定着器６０などに電圧または電力を供給する。

［画像形成部の構成］
次に、画像形成部１Ｋの構成について説明する。なお、画像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃの構成については、トナーの色を除いて画像形成部１Ｋと同様であるので、説明を省略する。

図３は、画像形成部１Ｋの全体を示す斜視図である。図３に示すように、画像形成部１Ｋは、画像形成ユニット１０と現像剤収容カートリッジ２０とから構成される。画像形成ユニット１０は、トナーを用いてトナー像を形成するユニットである。現像剤収容カートリッジ２０は、画像形成ユニット１０に対して着脱可能に装着され、画像形成ユニット１０にトナーを供給する容器である。図１に示すように、現像剤収容カートリッジ２０は、画像形成ユニット１０に供給される未使用のトナーを収容するトナー収容部としてのトナーボックス２１と、画像形成ユニット１０から回収された廃トナー（転写残トナー）を収容する廃トナー収容部としての廃トナーボックス２２とを有する。

図４は、画像形成ユニット１０の構成を示す概略断面図である。図４において、画像形成ユニット１０は、感光体ドラム１１Ｋ、帯電装置としての帯電ローラ１２、現像装置１３、クリーニング装置７０、および、これらを収容または支持するフレーム１９を備える。

感光体ドラム１１Ｋは、現像剤像を担持する部材であり、長手方向（図４の紙面に垂直な方向）に延在する。感光体ドラム１１Ｋは、フレーム１９に回転可能に支持され、画像形成時には矢印Ｒ１方向に回転する。感光体ドラム１１Ｋの周囲には、その回転方向Ｒ１に沿って、帯電ローラ１２、ＬＥＤヘッド３０Ｋ、現像装置１３、転写ローラ５４Ｋ、およびクリーニング装置７０が、この順に配置される。

帯電ローラ１２は、感光体ドラム１１Ｋの表面を一様に帯電させる。帯電された感光体ドラム１１Ｋの表面には、ＬＥＤヘッド３０Ｋにより静電潜像が形成される。

現像装置１３は、感光体ドラム１１Ｋに形成された静電潜像をトナーＴで現像してトナー像を形成する。具体的には、現像装置１３は、トナーＴを保持して静電潜像に供給する現像剤担持体としての現像ローラ１３ａと、現像ローラ１３ａにトナーＴを供給する現像剤供給部材としてのトナー供給ローラ１３ｂと、現像ローラ１３ａ上に供給されたトナーＴを均一に薄層化する現像剤規制部材としての現像ブレード（または層形成ブレード）１３ｃとを有する。現像装置１３により感光体ドラム１１Ｋの表面に形成されたトナー像は、転写ローラ５４Ｋにより用紙Ｐ上に転写される。

クリーニング装置７０は、感光体ドラム１１Ｋを清掃する装置であり、具体的には、トナー像の転写後に感光体ドラム１１Ｋの表面に残留したトナーＴを除去する。

［クリーニング装置の構成］
図５は、クリーニング装置７０の概略断面図である。図６は、鉛直上方（図５の矢印Ｚ方向）から見たクリーニング装置７０の概略平面図である。図７は、クリーニング装置７０の概略斜視図である。以下、図５〜図７を参照して、クリーニング装置７０の構成について説明する。

クリーニング装置７０は、清掃部材としてのクリーニングブレード７１、現像剤保持部としてのハウジング７２、現像剤搬送部材としての搬送スパイラル７３、付勢部材としてのフィルム７４、および駆動入力部としてのギヤ７５を備える。

クリーニングブレード７１は、感光体ドラム１１Ｋに付着したトナー（転写残トナー）Ｔを除去する部材である。クリーニングブレード７１は、感光体ドラム１１Ｋの長手方向に沿って延在し、感光体ドラム１１Ｋの表面に接触して配置され、感光体ドラム１１Ｋの転写後の表面に残留したトナーＴを掻き取る。

ハウジング７２は、クリーニングブレード７１により除去されたトナーＴを保持する部材である。ハウジング７２は、感光体ドラム１１Ｋの長手方向に沿って延在し、クリーニングブレード７１により掻き取られたトナーＴを収容する内部空間７２ｓを有する。

搬送スパイラル７３は、感光体ドラム１１Ｋの長手方向（または回転軸方向）と略平行な現像剤搬送方向（矢印Ｘ１方向）に延在し、ハウジング７２に保持されたトナーＴを現像剤搬送方向に搬送する部材である。ここで、略平行とは、感光体ドラム１１Ｋの長手方向（または回転軸方向）とのなす角度が１０度以内であることをいう。搬送スパイラル７３は、感光体ドラム１１Ｋから所定の間隔を置いて、感光体ドラム１１Ｋと対向するように内部空間７２ｓに配置される。搬送スパイラル７３の現像剤搬送方向における下流側には現像剤搬送ベルト７８が設けられる。この現像剤搬送ベルト７８は、搬送スパイラル７３により搬送されたトナーＴを、上方向（矢印Ｘ２方向）に搬送して廃トナーボックス２２に送る。

フィルム７４は、搬送スパイラル７３の現像剤搬送方向における一部と接触し、搬送スパイラル７３をハウジング７２から離れる方向に付勢する部材である。

ギヤ７５は、搬送スパイラル７３の現像剤搬送方向における一端部（ここでは、現像剤搬送方向における上流側の端部７３ａ）と係合し、搬送スパイラル７３に駆動力を入力する部材である。

以下、クリーニング装置７０の構成について、より詳しく説明する。
クリーニングブレード７１は、概略平板状の部材であり、本例ではウレタンゴム板である。クリーニングブレード７１は、感光体ドラム１１Ｋの表面と接触するエッジ部７１ａを有し、エッジ部７１ａで感光体ドラム１１Ｋの表面上の転写残トナーＴを掻き落とす。クリーニングブレード７１のエッジ部７１ａと反対側の端部７１ｂは、支持部材８１に支持され、支持部材８１はフレーム１９に固定される。

ハウジング７２は、クリーニングブレード７１により掻き落とされたトナーＴを保持する底面７２ａを有する。この底面７２ａには、現像剤搬送方向に沿って延在する溝部７２ｂと、溝部７２ｂの外側に延在する外側部７２ｃとが形成される。ここでは、外側部７２ｃは、溝部７２ｂと感光体ドラム１１Ｋとの間に形成され、溝部７２ｂに対して感光体ドラム１１Ｋ側に延在する。また、外側部７２ｃは、傾斜を有する傾斜部であり、溝部７２ｂと外側部７２ｃとの稜線を段部７２ｘとしたとき、段部７２ｘから感光体ドラム１１Ｋに向かって傾斜して形成される。本実施の形態では、外側部７２ｃは、その段部７２ｘ側が鉛直方向で高い位置に、感光体ドラム１１Ｋ側が低い位置になるよう形成される。また、ハウジング７２は、現像剤搬送方向の両側に、互いに対向する側壁７２ｄ、７２ｅを有する。側壁７２ｄ、７２ｅは、底面７２ａとともに内部空間７２ｓを画定する。本例では、ハウジング７２は、樹脂製であり、フレーム１９内に固定される。

ハウジング７２には、感光体ドラム１１Ｋとハウジング７２との隙間を塞ぎ、掻き落とされたトナーＴがハウジング７２の外に漏れるのを防止するシール部材７７が設けられる。シール部材７７は、例えば、感光体ドラム１１Ｋの長手方向に沿って延在するフィルムであり、ハウジング７２の感光体ドラム１１Ｋ側の端部に両面接着テープによって接着される。

搬送スパイラル７３は、現像剤搬送方向に沿って溝部７２ｂに配置され、現像剤搬送方向に沿った回転軸回りに回転することにより、底面７２ａに保持されたトナーＴを現像剤搬送方向に搬送するように構成される。

搬送スパイラル７３は、コイル形状（またはスパイラルコイル形状）を有する弾性部材またはコイルばね部材であり、例えば、ばね用のステンレス鋼材を円筒状に巻いて形成される。本例では、搬送スパイラル７３は、直径０．８ｍｍのステンレス材を巻き外径６ｍｍ、巻きピッチ（図６の間隔Ｐ）５ｍｍでコイル状に巻回したものである。

搬送スパイラル７３は、ハウジング７２に回転可能に支持される。具体的には、搬送スパイラル７３は、その現像剤搬送方向における両端部７３ａ、７３ｂが外側部７２ｃに移動しないように支持される。すなわち、溝部７２ｂから外側部７２ｃに向かう方向における両端部７３ａ、７３ｂの位置は、ハウジング７２によって規制される。また、両端部７３ａ、７３ｂの少なくとも一方は、現像剤搬送方向に移動可能に支持される。本例では、端部７３ｂが現像剤搬送方向に移動可能に支持され、端部７３ａは現像剤搬送方向に移動しないように支持される。また、搬送スパイラル７３は、内部空間７２ｓ内においてハウジング７２から隙間を空けて配置されるが、部分的に溝部７２ｂの表面と接触してもよい。

より具体的には、搬送スパイラル７３の端部７３ａ、７３ｂは、それぞれ次のようにハウジング７２の側壁７２ｄ、７２ｅに支持される。

図６を参照すると、現像剤搬送方向の上流側において、ハウジング７２の側壁７２ｄには、現像剤搬送方向に貫通する第１軸受孔７２ｆが設けられ、フレーム１９には、第１軸受孔７２ｆと連通して現像剤搬送方向に貫通する第２軸受孔１９ａが設けられる。ギヤ７５は、現像剤搬送方向に沿って、第１軸部７５ａと、第１軸部７５ａよりも大径の第２軸部７５ｂと、第２軸部７５ｂよりも大径のギヤ部７５ｃとが一体に連結された構成を有する。第１軸部７５ａは、第２軸受孔１９ａを通って第１軸受孔７２ｆに嵌入して側壁７２ｄに回転可能に支持される。第２軸部７５ｂは、第２軸受孔１９ａに嵌入してフレーム１９に回転可能に支持され、ギヤ部７５ｃは、フレーム１９の外側に配置される。これにより、ギヤ７５は、側壁７２ｄおよびフレーム１９に回転可能に支持される。このギヤ７５の第１軸部７５ａの先端部は内部空間７２ｓに突出し、この先端部に搬送スパイラル７３の端部７３ａが固定される。

一方、現像剤搬送方向の下流側において、ハウジング７２の側壁７２ｅには、現像剤搬送方向に貫通する貫通孔７２ｇが設けられ、フレーム１９には、貫通孔７２ｇと連通して現像剤搬送方向に延びる連通孔１９ｂが設けられる。搬送スパイラル７３の端部７３ｂは、貫通孔７２ｇおよび連通孔１９ｂに挿入され、側壁７２ｅおよびフレーム１９に回転可能に支持される。

上記構成において、軸受孔７２ｆおよび軸受孔１９ａは、鉛直方向において溝部７２ｂの底面よりも高い位置に設けられ、端部７３ａは、鉛直方向において溝部７２ｂの底面よりも高い位置に支持される。また、貫通孔７２ｇおよび連通孔１９ｂは、鉛直方向において溝部７２ｂの底面よりも高い位置に設けられ、端部７３ｂは、鉛直方向において溝部７２ｂの底面よりも高い位置に支持される。これにより、搬送スパイラル７３の両端部近傍は、溝部７２ｂの底面から離して配置される。なお、搬送スパイラル７３の両端部の間の中間部分は、搬送スパイラル７３が自重で下方に撓むことによって溝部７２ｂに接触するが、接触しなくてもよい。

また、貫通孔７２ｇは、トナーＴをハウジング７２外に排出する排出口でもあり、連通孔１９ｂは、貫通孔７２ｇからのトナーＴを現像剤搬送ベルト７８に導く排出路でもある。連通孔１９ｂの現像剤搬送方向における下流側の端部は、フレーム１９に設けられた空間１９ｃと連通しており、空間１９ｃには現像剤搬送ベルト７８が配置されている。

搬送スパイラル７３は、ギヤ７５から駆動力の入力を受けて回転する。具体的には、図７に示すように、ギヤ７５のギヤ部７５ｃは、アイドルギヤ７６を介して、感光体ドラム１１Ｋの駆動ギヤ１１ａと係合する。これにより、駆動源３からの駆動力によって駆動ギヤ１１ａが回転すると、搬送スパイラル７３は、感光体ドラム１１Ｋの回転方向（矢印Ｒ１方向）と同一の回転方向（矢印Ｒ２方向）に、感光体ドラム１１Ｋの回転速度に同期した回転速度で回転する。

フィルム７４は、溝部７２ｂと搬送スパイラル７３との間に配置され、搬送スパイラル７３の現像剤搬送方向における一部と接触して、搬送スパイラル７３を底面７２ａから離れる方向（または上方）に付勢する。フィルム７４は、板状の弾性部材または板ばね部材である。本例では、フィルム７４は、厚さ０．１８８ｍｍのポリエステルフィルムである。なお、フィルム７４については、後により詳しく説明する。

［画像形成装置の動作］
次に、画像形成装置１００の印刷動作を説明する。
制御部２は、印刷指示を受けると、駆動源３を制御して、各感光体ドラム、帯電ローラ１２、現像ローラ１３ａ、転写ベルト５１、定着器６０の各ローラ、および用紙搬送用の各ローラ等を回転させる。また、制御部２は、電源４を制御して、帯電ローラ１２、現像ローラ１３ａ、供給ローラ１３ｂ、現像ブレード１３ｃ、および各転写ローラ等に電圧を印加し、定着器６０を加熱して温度を調整する。さらに、制御部２は、画像信号に基づいて各ＬＥＤヘッドを駆動する。このような制御により、以下の印刷動作が行われる。

図１において、画像形成部１Ｋ、１Ｙ、１Ｍ、１Ｃでは、それぞれ感光体ドラム１１Ｋ、１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ上に各色のトナー像が形成される。一方、給紙カセット４０内の用紙Ｐは、給紙機構４１によって矢印Ａ１方向に送り出された後、搬送ローラ４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄによって矢印Ａ２方向に搬送されて転写ユニット５０に供給される。転写ユニット５０では、駆動ローラ５２が矢印Ａ３方向に回転し、転写ベルト５１の画像形成部側の表面が矢印Ａ４方向に走行し、転写ローラ５４Ｋ、５４Ｙ、５４Ｍ、５４Ｃが搬送ベルト５１の走行に伴って矢印Ａ５方向に回転する。搬送ローラ４２ｃ、４２ｄからの用紙Ｐは、搬送ベルト５１上に保持されて矢印Ａ４方向に搬送され、感光体ドラム１１Ｋ、１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃと転写ローラ５４Ｋ、５４Ｙ、５４Ｍ、５４Ｃとの間を順に通過する。この間に、感光体ドラム１１Ｋ、１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ上に形成された各色のトナー像が、転写ローラ５４Ｋ、５４Ｙ、５４Ｍ、５４Ｃによって用紙Ｐに順次重ねて転写され、用紙Ｐ上にカラーのトナー像が形成される。カラーのトナー像が形成された用紙Ｐは、搬送ベルト５１により矢印Ａ６方向に搬送されて定着器６０に送られる。定着器６０では、定着ローラ６１および加圧ローラ６３は、矢印Ａ７およびＡ８方向に回転し、転写ユニット５０からの用紙Ｐを挟んで搬送する。このとき、用紙Ｐに形成されたカラーのトナー像は、加熱および加圧されて用紙Ｐに定着させられ、カラーの画像が形成される。そして、定着器６０を通過した用紙Ｐは、排出搬送ローラ４２ｇ、４２ｈによって矢印Ａ９方向に搬送され、印刷物としてスタッカ４３に排出される。

上記の印刷動作において、画像形成部１Ｋでは、以下のようにトナー像の形成が行われる。なお、画像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃの動作については、画像形成部１Ｋと同様であるので、説明を省略する。

図４において、感光体ドラム１１Ｋは、矢印Ｒ１方向に回転する。この感光体ドラム１１Ｋの表面は、帯電ローラ１２により一様に帯電される。感光体ドラム１１Ｋの帯電した表面には、ＬＥＤヘッド３０Ｋから画像信号に対応した光が照射され、静電潜像が形成される。続いて、静電潜像が形成された感光体ドラム１１Ｋの表面は、現像ローラ１３ａに接触する。この際、現像ローラ１３ａ上の帯電したトナーＴが静電効果により静電潜像に付着し、感光体ドラム１１Ｋの表面にトナー像が形成される。トナー像が形成された感光体ドラム１１Ｋの表面は、用紙Ｐを挟んで転写ベルト５１と接触する。この際、転写ベルト５１が所定の圧力で感光体ドラム１１Ｋに接触しており、転写ベルト５１が転写ローラ５４Ｋにより帯電していることから、感光体ドラム１１Ｋ上のトナー像は用紙Ｐ上に転写される。転写後の感光体ドラム１１Ｋの表面には、現像されたトナーＴの一部が転写残トナーとして残留する。この転写後の表面は、クリーニング装置７０と接触し、クリーニング装置７０によってクリーニングされる。

以下、クリーニング装置７０によるクリーニング工程について説明する。
感光体ドラム１１Ｋの表面上の転写残トナーは、クリーニングブレード７１のエッジ部７１ａにより感光体ドラム１１Ｋから掻き落とされ、ハウジング７２に保持される。ハウジング７２に保持されたトナーは、搬送スパイラル７３の回転によってハウジング７２内を現像剤搬送方向に搬送され、貫通孔（排出口）７２ｇおよび連通孔（排出路）１９ｂを通って空間１９ｃに排出され、現像剤搬送ベルト７８によって廃トナーボックス２２に搬送される。

上記搬送スパイラル７３によるトナーの搬送では、実質的に、搬送スパイラル７３の内部の空間に存在するトナーのみが現像剤搬送方向に搬送され、搬送スパイラル７３の外側のトナーは現像剤搬送方向に搬送されない。ハウジング７２の内側で搬送スパイラル７３の外側に存在する搬送されない転写残トナーは、ハウジング７２および搬送スパイラル７３との摩擦により押し固められ、軟凝集が発生する。凝集が発生すると、トナーが搬送スパイラル７３の内部に入り込みにくくなり、さらに凝集が進む。この凝集を抑制するためには、搬送スパイラル７３の内部空間に転写残トナーを多く取り込んで、ハウジング７２内に滞留するトナーの量を低減することが重要である。

本実施の形態では、クリーニング装置７０は、搬送スパイラル７３の内側にトナーを取り込むために、搬送スパイラル７３がハウジング７２内で移動または揺動するように構成されている。具体的には、本実施の形態に係るクリーニング装置７０では、搬送スパイラル７３がトナーの搬送を開始したときに、搬送スパイラル７３が感光体ドラム１１Ｋに向かって移動し、搬送スパイラル７３がトナーの搬送を停止したときに、搬送スパイラル７３が感光体ドラム１１Ｋから離れる方向に溝部７２ｂに向かって移動する。より具体的には、搬送スパイラル７３への駆動力の供給が開始すると、この駆動力によって、搬送スパイラル７３が回転するとともにフィルム７４との摩擦により溝部７２ｂから外側部７２ｃに乗り上げるように弾性変形し、搬送スパイラル７３への駆動力の供給が停止すると、搬送スパイラル７３が自身の弾性および自重により溝部７２ｂに戻る。

図８は、搬送スパイラル７３の状態（ａ）から（ｆ）までの状態遷移を模式的に示す図である。図９は、搬送スパイラル７３の動きを示す概略断面図である。図１０は、搬送スパイラル７３の動きを示す概略平面図である。以下、図８〜図１０を参照して、搬送スパイラル７３の動きを説明する。

駆動が開始される前において、搬送スパイラル７３は、直線状の形状を有し、溝部７２ｂに配置されている（図８の状態（ａ））。

感光体ドラム１１Ｋの回転駆動が開始されると、ギヤ７５から搬送スパイラル７３への回転駆動力の入力が開始される。この回転駆動力によって、搬送スパイラル７３の矢印Ｒ２方向の回転駆動が開始されるとともに、搬送スパイラル７３のフィルム７４上の部分がフィルム７４との摩擦により感光体ドラム１１Ｋに向かって（図１０の矢印Ｍ方向に）移動し始める。

搬送スパイラル７３のフィルム７４上の部分が移動していき、溝部７２ｂを乗り越えると（図８の状態（ｂ））、それにつられて、搬送スパイラル７３の他の部分が次第に溝部７２ｂを乗り越えていく（図８の状態（ｃ））。搬送スパイラル７３の溝部７２ｂを乗り越えた部分は、図９の一点鎖線で示すように感光体ドラム１１Ｋに寄っていく。ただし、搬送スパイラル７３の両端部は、ハウジング７２により支持されているので、溝部７２ｂを乗り越えることはない。したがって、搬送スパイラル７３は、感光体ドラム１１Ｋ側に弓状に張り出すように変形する。このとき、搬送スパイラル７３の端部７３ｂは、現像剤搬送方向に移動可能に支持されているので、上記変形に伴ってギヤ７５側に移動する。

上記の変形が進むにつれて、搬送スパイラル７３の変形量が増大していくことで、搬送スパイラル７３の弾性復元力も増大していく。

そして、搬送スパイラル７３を感光体ドラム１１Ｋ側に移動させようとする力（ギヤ７５からの駆動力）と、搬送スパイラル７３を溝部７２ｂ側に移動させようとする力（弾性復元力および重力）とがつりあうと、搬送スパイラル７３の感光体ドラム１１Ｋ方向への移動（変形）が停止する（図８の状態（ｄ））。このとき、搬送スパイラル７３は、図１０のように弓状になっており、その位置でスリップしながら回転する。

上記の動作により、外側部７２ｃ上の転写残トナーが搬送スパイラル７３の内部に取り込まれ、現像剤搬送方向に搬送される。

次に、感光体ドラム１１Ｋの回転駆動が停止し、ギヤ７５から搬送スパイラル７３への回転駆動力の入力が停止すると、搬送スパイラル７３は、元の直線状の形状に戻ろうとする自身の弾性復元力および自身に作用する重力によって、溝部７２ｂ方向に移動して徐々に溝部７２ｂに収容されていき（図８の状態（ｅ））、最終的に元の直線状の状態に戻る（図８の状態（ｆ））。

以上のように、搬送スパイラル７３は、感光体ドラム１１Ｋの回転（または印刷）が開始されると、溝部７２ｂから外側部７２ｃに移動し、感光体ドラム１１Ｋの回転（または印刷）が停止すると、外側部７２ｃから溝部７２ｂに戻る。したがって、搬送スパイラル７３は、感光体ドラム１１Ｋの回転（または印刷）に合わせて揺動する。この揺動により、ハウジング７２内の転写残トナーが搬送スパイラル７３内に多く取り込まれ、現像剤搬送ベルト７８に送られる。

なお、フィルム７４が無い構成では、搬送スパイラル７３の回転駆動が開始された場合、搬送スパイラル７３は、溝部７２ｂを乗り越えることなく、溝部７２ｂ内で回転する。すなわち、フィルム７４は、搬送スパイラル７３が溝部７２ｂを乗り越える（すなわち外側部７２ｃに乗り上げる）ようにするための部材である。

［フィルムについて］
以下、フィルム７４について説明する。
溝部７２ｂを乗り越えやすくする観点から、フィルム７４は、フィルム７４が無い場合よりも、溝部７２ｂ側から外側部７２ｃへの段差が小さくなるように構成される。具体的には、フィルム７４は、フィルム７４が無い場合よりも、搬送スパイラル７３を溝部７２ｂの底面から高い位置で支持する。また、フィルム７４は、フィルム７４が無い場合よりも、搬送スパイラル７３の外側部７２ｃへの移動経路が滑らかになるように配置される。

本例では、図１１に示すように、フィルム７４は、外側部７２ｃから溝部７２ｂに向かう方向（または感光体ドラム１１Ｋから搬送スパイラル７３に向かう方向）に延在し、フィルム７４の外側部７２ｃ側（または感光体ドラム１１Ｋ側）の端部７４ａは、固定端としてハウジング７２に固定され、フィルム７４の溝部７２ｂ側（または搬送スパイラル７３側）の端部７４ｂは、自由端として搬送スパイラル７３と接触する。具体的には、フィルム７４の端部７４ａは、ハウジング７２の外側部７２ｃに両面接着テープ８２で固定され、反対側の端部７４ｂは、溝部７２ｂ上に突出して搬送スパイラル７３の下面と接触する。このような構成によれば、簡易な構成で、搬送スパイラル７３を付勢するとともに、外側部７２ｃへの段差を小さくし、外側部７２ｃへの移動経路を滑らかな形状にすることができる。なお、図１１には、搬送スパイラル７３が設置される前の状態が示されている。また、図１１の例では、フィルム７４は、感光体ドラム１１Ｋに近づくに従って鉛直下方に位置するように傾斜して配置されている。

次に、図６を参照して、フィルム７４の現像剤搬送方向における設置位置について説明する。
フィルム７４は、搬送スパイラル７３の現像剤搬送方向における一端部側に配置される。ここで、搬送スパイラル７３の一端部側に配置とは、搬送スパイラル７３の内部空間７２ｓにおける一端部から、搬送スパイラル７３の内部空間７２ｓにおける一端部から他端部までの距離（図６の長さＬ）の１／２の距離の範囲内にフィルム７４が配置されていることをいう。

フィルム７４の設置位置がギヤ７５に近いほど、搬送スパイラル７３の外側部７２ｃへの移動量が大きくなり、また、弓形状の形成に要する時間（駆動開始から図８の状態（ｄ）に達するまでの時間）が短くなる。逆に、フィルム７４の設置位置がギヤ７５から遠いほど、移動量が小さくなり、弓形状の形成時間が長くなる。これらを考慮し、図６では、フィルム７４は、ギヤ７５と搬送スパイラル７３とが係合している側（すなわちギヤ７５側）に配置されている。

一方、フィルム７４の設置位置がギヤ７５に近いほど、搬送スパイラル７３の回転負荷が大きくなり、ギヤ７５に近すぎると回転負荷が過大となってしまう。そこで、図６では、フィルム７４は、搬送スパイラル７３のギヤ７５側の一端部から所定の距離Ｌ１を置いて配置されている。距離Ｌ１は、搬送スパイラル７３の内部空間７２ｓにおける長手方向（または現像剤搬送方向）の長さＬの１０％以上であることが好ましい。また、搬送スパイラル７３の移動量および弓形状の形成時間を考慮すると、距離Ｌ１は、長さＬの３０％以下であることが好ましい。本例では、長さＬは２３０ｍｍ、距離Ｌ１は２５ｍｍであり、距離Ｌ１は長さＬの約１０％である。

次に、図６を参照してフィルム７４の現像剤搬送方向における幅Ｌ２について説明する。
現像剤搬送方向において溝部７２ｂの全域にフィルム７４が設けられると、搬送スパイラル７３の溝部７２ｂへの復帰がフィルム７４によって阻害される場合がある。そこで、フィルム７４は、溝部７２ｂの現像剤搬送方向における一部の領域に配置される。また、フィルム７４の幅Ｌ２が長すぎると、転写残トナーの搬送に適した所望の弓形状が得られなくなる場合がある。また、フィルム７４の幅Ｌ２が長いほど、フィルム７４の貼り付けが困難になるし、材料コストが高くなる。これらを考慮すると、フィルム７４の現像剤搬送方向の幅Ｌ２は短いことが好ましい。

一方、搬送スパイラル７３にフィルム７４を確実に接触させるためには、フィルム７４の幅Ｌ２は、搬送スパイラル７３の巻きピッチＰよりも長いことが好ましく、巻きピッチＰの３倍以上であることがより好ましい。

例えば、長さＬが２３０ｍｍ、巻きピッチＰが５ｍｍである場合、幅Ｌ２は、１５ｍｍから５０ｍｍの範囲内であることが好ましく、本例では３０ｍｍである。

フィルム７４は、ハウジング７２の摩擦係数よりも低い摩擦係数を有する低摩擦部材である。具体的には、フィルム７４の搬送スパイラル７３と接触する表面の摩擦係数は、ハウジング７２の搬送スパイラル７３と接触する表面の摩擦係数よりも小さい。本例では、フィルム７４に使用されるポリエステルフィルムの摩擦係数μ１は０．２であり、ハウジング７２に使用される樹脂の摩擦係数μ２は０．４である。フィルム７４を低摩擦部材とすることにより、搬送スパイラル７３が感光体ドラム１１Ｋ側に移動し易くなる。具体的には、搬送スパイラル７３が外側部７２ｃに乗り上げた後、搬送スパイラル７３には外側部７２ｃの斜面に沿って滑り落ちる力が働く。このとき、フィルム７４が低摩擦部材であると、搬送スパイラル７３が外側部７２ｃの斜面を滑って感光体ドラム１１Ｋ側に移動し易くなる。

［効果］
以上述べたように、本実施の形態によれば、フィルム７４を設けることにより、搬送スパイラル７３が溝部７２ｂと外側部７２ｃとの間で揺動するので、ハウジング７２に保持された転写残トナーをより多く取り込むことができ、ハウジング７２に滞留する転写残トナーの量を低減することができる。これにより、トナーの凝集を防ぐことが可能となる。具体的には、高湿度環境におけるトナーの吸湿や装置内温度の上昇により、クリーニングブレードにより掻き取られたトナーが搬送部材に付着し、周囲に軟凝集するという問題を回避または軽減することができる。

また、本実施の形態では、搬送スパイラル７３の回転が停止すると、搬送スパイラル７３は溝部７２ｂに戻る。このため、搬送スパイラル７３の停止時の状態（位置や形状）が一定になり、転写残トナーの搬送を安定して行うことが可能となる。また、搬送スパイラル７３が弓形状のまま停止してしまうと、その形でくせが付いてしまう問題が生じるが、本実施の形態によれば、搬送スパイラル７３を常に真っ直ぐの状態で停止させることができる。また、搬送スパイラル７３の停止時の位置が感光体ドラム寄りになると、その反対側のトナーを搬送できなくなる問題が生じるが、本実施の形態によれば、搬送スパイラル７３を常に所定の初期位置に停止させることができる。

また、本実施の形態では、フィルム７４は、弾性を有し、搬送スパイラル７３と接触して変形する。そのため、搬送スパイラル７３に余分な力が加わらず、回転負荷の上昇を抑えることが可能である。また、搬送スパイラル７３と擦れた場合の異音の発生を抑えることが可能である。特に、フィルム７４としてポリエステルフィルムを使用するので、回転負荷の上昇を良好に抑えることができ、また、金属製の搬送スパイラル７３と擦れても耳障りな異音を発することがない。

実施の形態２．
図１２は、実施の形態２に係るクリーニング装置の概略断面図である。以下、図１２を参照して、実施の形態２に係るクリーニング装置について説明する。なお、以下の説明では、実施の形態１と同様の部分については、同一の符号を付し、説明を省略または簡略化する。

本実施の形態では、クリーニング装置７０は、搬送スパイラル７３の感光体ドラム１１Ｋ側または外側部７２ｃ側への移動範囲を規制する規制部材７９を備える。図１２の例では、規制部材７９は、フィルム７４の一端部を折り曲げて形成されている。具体的には、規制部材７９は、フィルム７４のクリーニングブレード７１側の一端部に曲げ加工を施すことにより形成されており、該一端部に形成された曲げ部分である。図１２において、規制部材７９は、溝部７２ｂと感光体ドラム１１Ｋとの間に位置し、底面７２ａから上方に突出するように設けられている。本例では、規制部材７９の高さは４ｍｍである。

本実施の形態では、感光体ドラム１１Ｋの回転に連動してフィルム７４上を矢印Ｍ方向に動いた搬送スパイラル７３は、規制部材７９に突き当たり、一定以上クリーニングブレード７１の方向に移動することはない。

以上のように、本実施の形態２によれば、規制部材７９を設けることにより、搬送スパイラル７３の感光体ドラム１１Ｋ側または外側部７２ｃ側への移動範囲（または移動量）を規制することができる。このため、例えば、搬送スパイラル７３の回転速度が高速である場合であっても、搬送スパイラル７３がクリーニングブレード７１に接触することを防止することができる。また、規制部材７９が無い構成では、搬送スパイラル７３の特性（剛性、反りなど）や他の部材の特性のバラツキにより弓形状や移動量のバラツキが発生するが、規制部材７９によって、そのようなバラツキを抑えることができる。

また、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の態様で実施することができる。例えば、上記実施の形態では、画像形成装置としてプリンタを例示したが、本発明は、複写機、ファクシミリ装置、複合機（ＭＦＰ）など、他の種類の画像形成装置にも適用可能である。

１Ｋ，１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ 画像形成部、 １０ 画像形成ユニット、 １１Ｋ，１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ 感光体ドラム、 ５０ 転写ユニット、 ７０ クリーニング装置、 ７１ クリーニングブレード、 ７２ ハウジング、 ７３ 搬送スパイラル、 ７４ フィルム、 ７５ ギヤ、 ７９ 規制部材、 １００ 画像形成装置。

Claims (17)

1. 現像剤像を担持する像担持体に付着した現像剤を除去する清掃部材と、
   前記清掃部材により除去された現像剤を保持する現像剤保持部と、
   前記像担持体の長手方向と略平行な現像剤搬送方向に延在し、前記現像剤保持部に保持された現像剤を前記現像剤搬送方向に搬送する現像剤搬送部材と、
   前記現像剤搬送部材の前記現像剤搬送方向における一部と接触し、前記現像剤搬送部材を前記現像剤保持部から離れる方向に付勢する付勢部材と
   を備えることを特徴とするクリーニング装置。
2. 前記現像剤保持部は、前記現像剤搬送方向に沿って延在する溝部を有し、
   前記現像剤搬送部材は、前記溝部に配置され、
   前記付勢部材は、前記溝部と前記現像剤搬送部材との間に配置され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。
3. 前記現像剤搬送部材が現像剤の搬送を開始したときに、前記現像剤搬送部材が前記像担持体に向かって移動し、
   前記現像剤搬送部材が現像剤の搬送を停止したときに、前記現像剤搬送部材が前記像担持体から離れる方向に向かって移動するように構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のクリーニング装置。
4. 現像剤像を担持する像担持体に付着した現像剤を除去する清掃部材と、
   前記清掃部材により除去された現像剤を保持する底面を有し、前記底面に、前記像担持体の長手方向と略平行な現像剤搬送方向に沿って延在する溝部と、前記溝部の外側に延在する外側部とが形成されている現像剤保持部と、
   前記現像剤搬送方向に沿って前記溝部に配置され、前記現像剤搬送方向に沿った回転軸回りに回転することにより、前記底面に保持された現像剤を前記現像剤搬送方向に搬送する現像剤搬送部材と、
   前記溝部と前記現像剤搬送部材との間に配置され、前記現像剤搬送部材の前記現像剤搬送方向における一部と接触し、前記現像剤搬送部材を前記底面から離れる方向に付勢する付勢部材と
   を備えることを特徴とするクリーニング装置。
5. 前記現像剤搬送部材への駆動力の供給が開始すると、前記駆動力によって、前記現像剤搬送部材が、回転するとともに前記付勢部材との摩擦により前記溝部から前記外側部に乗り上げ、前記現像剤搬送部材への駆動力の供給が停止すると、前記現像剤搬送部材が、自身の弾性および自重により前記溝部に戻るように構成され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。
6. 前記外側部は、前記溝部に対して前記像担持体側に延在することを特徴とする請求項４または５に記載のクリーニング装置。
7. 前記現像剤搬送部材は、前記現像剤搬送部材の前記現像剤搬送方向における両端部が前記外側部に移動しないように支持されていることを特徴とする請求項４から６のいずれか１項に記載のクリーニング装置。
8. 前記現像剤搬送部材は、前記両端部の少なくとも一方が前記現像剤搬送方向に移動可能なように支持されていることを特徴とする請求項７に記載のクリーニング装置。
9. 前記付勢部材は、前記現像剤搬送部材の前記現像剤搬送方向における一端部側に配置されていることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載のクリーニング装置。
10. 前記現像剤搬送部材の前記現像剤搬送方向における一端部と係合し、前記現像剤搬送部材に駆動力を入力する駆動入力部を備え、
    前記付勢部材は、前記現像剤搬送部材の前記駆動入力部側の一端部側に配置されていることを特徴とする請求項９に記載のクリーニング装置。
11. 前記付勢部材は、前記現像剤搬送部材の前記駆動入力部側の一端部から所定の距離を置いて配置されていることを特徴とする請求項１０に記載のクリーニング装置。
12. 前記付勢部材の前記現像剤搬送部材と接触する表面の摩擦係数は、前記現像剤保持部の前記現像剤搬送部材と接触する表面の摩擦係数よりも小さいことを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載のクリーニング装置。
13. 前記付勢部材は、前記像担持体から前記現像剤搬送部材に向かう方向に延在し、
    前記付勢部材の前記像担持体側の端部は、固定端として前記現像剤保持部に固定され、
    前記付勢部材の前記現像剤搬送部材側の端部は、自由端として前記現像剤搬送部材と接触することを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項に記載のクリーニング装置。
14. 前記付勢部材は、前記像担持体から前記現像剤搬送部材に向かう方向に延在し、前記像担持体に近づくに従って鉛直下方に位置するように傾斜して配置されることを特徴とする請求項１から１３のいずれか１項に記載のクリーニング装置。
15. 前記現像剤搬送部材の前記像担持体側または前記外側部側への移動範囲を規制する規制部材を備えることを特徴とする請求項１から１４のいずれか１項に記載のクリーニング装置。
16. 前記規制部材は、前記付勢部材の一端部を折り曲げて形成されていることを特徴とする請求項１５に記載のクリーニング装置。
17. 現像剤像を担持する像担持体と、
    前記像担持体に担持された現像剤像を被転写体に転写する転写装置と、
    前記転写後の像担持体に残留する現像剤を除去する請求項１から１６のいずれか１項に記載のクリーニング装置と
    を備えることを特徴とする画像形成装置。

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