特許 6201295 クリーニング装置及び画像形成装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6201295

(24)【登録日】2017年9月8日

(45)【発行日】2017年9月27日

(54)【発明の名称】クリーニング装置及び画像形成装置

(51)【国際特許分類】

   G03G 21/10 20060101AFI20170914BHJP

   G03G 15/08 20060101ALI20170914BHJP

   G03G 15/16 20060101ALI20170914BHJP

【ＦＩ】

   G03G21/10

   G03G15/08 310

   G03G15/16

【請求項の数】7

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2012-244280(P2012-244280)

(22)【出願日】2012年11月6日

(65)【公開番号】特開2014-92731(P2014-92731A)

(43)【公開日】2014年5月19日

【審査請求日】2015年3月6日

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】000005496

【氏名又は名称】富士ゼロックス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100096611

【弁理士】

【氏名又は名称】宮川 清

(72)【発明者】

【氏名】小宮山 努

(72)【発明者】

【氏名】白井 雅憲

(72)【発明者】

【氏名】三浦 剛

(72)【発明者】

【氏名】柏原 真文

【審査官】 三橋 健二

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００６−３０９１６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−０２１１３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−１１２２３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１９７９７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２４２６１１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０３Ｇ ２１／１０

Ｇ０３Ｇ １５／０８

Ｇ０３Ｇ １５／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

粉状のトナーの付着によって画像が形成される像保持体又は前記画像が転写される中間転写体と対向して配置され、前記像保持体上又は前記中間転写体上に付着している前記トナーを除去して前記像保持体又は前記中間転写体の表面をクリーニングするクリーニング部材と、
前記クリーニング部材によって除去され、回収された前記トナーを搬送する搬送部材と、を有し、
前記搬送部材は、
中心軸線回りに回転駆動される軸体と、
前記軸体の外周面から螺旋状に張り出し、中心軸線回りの予め定められた中心角の周期で前記軸体より張り出す長さが変化し、前記軸体の中心軸線方向に投影した際の形状が、張り出し長の最大点が周方向に複数存在し、該張り出し長の最大点の前後では連続して張り出し長が減少しており、この投影した形状で隣り合う前記最大点間の中心角のいずれもが１２０°以下となっている翼体と、を有し、
粉体が搬送される管状の搬送路内に配置され、前記軸体のたわみによって前記翼体が前記搬送路の内周面に接触するオーガーであることを特徴とするクリーニング装置。

【請求項2】

前記オーガーは、前記翼体の張り出し長が変化する周期となる中心角が、９０°より大きく５４０°より小さく設定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。

【請求項3】

前記翼体は、前記軸体からの張り出し長が連続する正弦曲線又は二次曲線を組み合わせた曲線状に変化するものであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のクリーニング装置。

【請求項4】

周面に静電電位の差による潜像が形成される像保持体と、
前記像保持体上の潜像に粉状のトナーを転移してトナー像を現像する現像装置と、
前記像保持体上で形成されたトナー像を、直接に記録媒体に転写又は像保持体から一旦中間転写体上に転写した後に記録媒体に転写する転写装置と、
前記像保持体又は中間転写体上に付着している粉状のトナーを除去してクリーニングする請求項１から請求項３までのいずれかに記載のクリーニング装置と、を有することを特徴とする画像形成装置。

【請求項5】

無端状の周面に静電電位の差による潜像が形成される像保持体と、
前記像保持体上の潜像に粉状のトナーを転移してトナー像を現像する現像装置と、
前記像保持体上で形成されたトナー像を、直接に記録媒体に転写又は像保持体から一旦中間転写体上に転写した後に記録媒体に転写する転写装置と、
前記像保持体又は中間転写体上に付着している粉状のトナーを除去してクリーニングするクリーニング装置と、
前記クリーニング装置によって回収された前記トナー、又は前記現像装置から排出され、粉状のトナーと磁性キャリアとを含む余剰の現像剤を回収室に搬送する搬送路と、
前記搬送路内に設けられ、前記トナー又は前記現像剤を搬送するオーガーと、を有し、
前記オーガーは、
中心軸線回りに回転駆動される軸体と、
前記軸体の外周面から螺旋状に張り出し、中心軸線回りの予め定められた中心角の周期で前記軸体より張り出す長さが変化し、前記軸体の中心軸線方向に投影した際の形状が、張り出し長の最大点が周方向に複数存在し、該張り出し長の最大点の前後では連続して張り出し長が減少しており、この投影した形状で隣り合う前記最大点間の中心角のいずれもが１２０°以下となっている翼体と、を有し、
粉体が搬送される管状の搬送路内に配置され、前記軸体のたわみによって前記翼体が前記搬送路の内周面に接触するものであることを特徴とする画像形成装置。

【請求項6】

前記オーガーは、前記翼体の張り出し長が変化する周期となる中心角が、９０°より大きく５４０°より小さく設定されていることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。

【請求項7】

前記翼体は、前記軸体からの張り出し長が連続する正弦曲線又は二次曲線を組み合わせた曲線状に変化するものであることを特徴とする請求項５又は請求項６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、表面に粉体が付着した被清掃体をクリーニングするクリーニング装置、及び粉状のトナーを用いて画像を形成する画像形成装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

軸線回りに回転駆動される軸体の周囲に螺旋状の翼体を有するオーガーを用いて、粉体を該オーガーの軸線に沿った方向に搬送する技術が知られている。例えば、粉体であるトナーを用い、静電電位の差による潜像にトナーを付着させて可視像を形成する画像形成装置では、トナー又はトナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤の搬送にオーガーが用いられている。

【0003】

特許文献１に開示されているオーガーは、軸体の回りで螺旋状になった翼体を有し、円筒状となった軸体から翼体が張り出す長さが螺旋に沿って変化するものである。この翼体の張り出し長の変化により、軸線方向に見たときの形状がほぼ楕円形となっている。つまり、翼体の張り出し長が螺旋に沿って中心角１８０°の周期で変化するものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００６−１１９５４９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明は、軸線回りに回転駆動されるときの振動を抑制することができるオーガーを用いたクリーニング装置及び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】

【0006】

上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、 粉状のトナーの付着によって画像が形成される像保持体又は前記画像が転写される中間転写体と対向して配置され、前記像保持体上又は前記中間転写体上に付着している前記トナーを除去して前記像保持体又は前記中間転写体の表面をクリーニングするクリーニング部材と、 前記クリーニング部材によって除去され、回収された前記トナーを搬送する搬送部材と、を有し、 前記搬送部材は、 中心軸線回りに回転駆動される軸体と、 前記軸体の外周面から螺旋状に張り出し、中心軸線回りの予め定められた中心角の周期で前記軸体より張り出す長さが変化し、前記軸体の中心軸線方向に投影した際の形状が、張り出し長の最大点が周方向に複数存在し、該張り出し長の最大点の前後では連続して張り出し長が減少しており、この投影した形状で隣り合う前記最大点間の中心角のいずれもが１２０°以下となっている翼体と、を有し、 粉体が搬送される管状の搬送路内に配置され、前記軸体のたわみによって前記翼体が前記搬送路の内周面に接触するオーガーであるクリーニング装置を提供するものである。

【0007】

請求項２に係る発明は、請求項１に記載のクリーニング装置において、 前記オーガーは、前記翼体の張り出し長が変化する周期となる中心角が、９０°より大きく５４０°より小さく設定されているものとする。

【0008】

請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２に記載のクリーニング装置において、 前記翼体は、前記軸体からの張り出し長が連続する正弦曲線又は二次曲線を組み合わせた曲線状に変化するものとする。

【0009】

請求項４に係る発明は、 周面に静電電位の差による潜像が形成される像保持体と、 前記像保持体上の潜像に粉状のトナーを転移してトナー像を現像する現像装置と、 前記像保持体上で形成されたトナー像を、直接に記録媒体に転写又は像保持体から一旦中間転写体上に転写した後に記録媒体に転写する転写装置と、 前記像保持体又は中間転写体上に付着している粉状のトナーを除去してクリーニングする請求項１から請求項３までのいずれかに記載のクリーニング装置と、を有する画像形成装置を提供するものである。

【0010】

請求項５に係る発明は、 無端状の周面に静電電位の差による潜像が形成される像保持体と、 前記像保持体上の潜像に粉状のトナーを転移してトナー像を現像する現像装置と、 前記像保持体上で形成されたトナー像を、直接に記録媒体に転写又は像保持体から一旦中間転写体上に転写した後に記録媒体に転写する転写装置と、 前記像保持体又は中間転写体上に付着している粉状のトナーを除去してクリーニングするクリーニング装置と、 前記クリーニング装置によって回収された前記トナー、又は前記現像装置から排出され、粉状のトナーと磁性キャリアとを含む余剰の現像剤を回収室に搬送する搬送路と、 前記搬送路内に設けられ、前記トナー又は前記現像剤を搬送するオーガーと、を有し、 前記オーガーは、 中心軸線回りに回転駆動される軸体と、 前記軸体の外周面から螺旋状に張り出し、中心軸線回りの予め定められた中心角の周期で前記軸体より張り出す長さが変化し、前記軸体の中心軸線方向に投影した際の形状が、張り出し長の最大点が周方向に複数存在し、該張り出し長の最大点の前後では連続して張り出し長が減少しており、この投影した形状で隣り合う前記最大点間の中心角のいずれもが１２０°以下となっている翼体と、を有し、 粉体が搬送される管状の搬送路内に配置され、前記軸体のたわみによって前記翼体が前記搬送路の内周面に接触するものである画像形成装置を提供するものである。

【0011】

請求項６に係る発明は、請求項５に記載の画像形成装置において、 前記オーガーは、前記翼体の張り出し長が変化する周期となる中心角が、９０°より大きく５４０°より小さく設定されているものとする。

【0012】

請求項７に係る発明は、請求項５又は請求項６に記載の画像形成装置において、 前記翼体は、前記軸体からの張り出し長が連続する正弦曲線又は二次曲線を組み合わせた曲線状に変化するものとする。

【発明の効果】

【0013】

請求項１に係る発明のクリーニング装置では、本構成を有しない場合に比べ、トナーを搬送するオーガーが軸線回りに回転駆動されるときの振動を抑制することができる。

【0014】

請求項２に係る発明のクリーニング装置では、本構成を有しない場合に比べ、粉体の搬送性を良好にすることができる。

【0015】

請求項３に係る発明のクリーニング装置では、本構成を有しない場合に比べ、粉体の搬送性を良好にすることができる。

【0016】

請求項４に係る発明の画像形成装置では、本構成を有しない場合に比べ、クリーニング装置が有するオーガーが軸線回りに回転駆動されるときの振動を抑制することができる。

【0017】

請求項５に係る発明の画像形成装置では、本構成を有しない場合に比べ、トナー又は現像剤を搬送するオーガーが軸線回りに回転駆動されるときの振動を抑制することができる。

【0018】

請求項６に係る発明の画像形成装置では、本構成を有しない場合に比べ、粉体の搬送性を良好にすることができる。

【0019】

請求項７に係る発明の画像形成装置では、本構成を有しない場合に比べ、粉体の搬送性を良好にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本発明の一実施形態である画像形成装置の概略構成図である。

【図2】図１に示す画像形成装置で用いることができるオーガーの部分斜視図である。

【図3】図２に示すオーガーの部分側面図及び拡大した正面図である。

【図4】図２に示すオーガーの翼体が軸体より張り出す長さの変化を示す概略正面図である。

【図5】本発明の画像形成装置で用いることができるオーガーの他の例の、翼体が軸体より張り出す長さの変化を示す概略正面図である。

【図6】本発明の画像形成装置で用いることができるオーガーの他の例の、翼体が軸体より張り出す長さの変化を示す概略正面図である。

【図7】本発明の画像形成装置で用いることができるオーガーの他の例の、翼体が軸体より張り出す長さの変化を示す概略正面図である。

【図8】翼体の張り出す長さが変化するオーガーであって、本発明の画像形成装置に適用されないものの一例を示す概略正面図である。

【図9】翼体の張り出す長さが変化するオーガーであって、本発明の画像形成装置に適用されないものの他の例を示す概略正面図である。

【図10】翼体の張り出す長さが変化するオーガーであって、本発明の画像形成装置に適用されないものの他の例を示す概略正面図である。

【図11】翼体の張り出す長さが変化するオーガーであって、本発明の画像形成装置に適用されるものの他の例を示す概略正面図である。

【図12】翼体の張り出す長さが変化するオーガーであって、本発明の画像形成装置に適用されないものの他の例を示す概略正面図である。

【図13】翼体の張り出す長さが変化するオーガーであって、本発明の画像形成装置に適用されるものの他の例を示す概略正面図である。

【図14】本発明の一実施形態であって、図１に示す画像形成装置で用いることができる中間転写ベルト用のクリーニング装置の概略構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、本願に係る発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図１は、本願に係る発明の一実施形態である画像形成装置の概略構成図である。
この画像形成装置は、４色のトナーを用いてカラー画像を形成するものであり、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の画像を出力する電子写真方式の画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋと、これらと対向して中間転写体として機能する中間転写ベルト１１とを備えている。中間転写ベルト１１は、複数のロール状の部材によって上記画像形成ユニット１０のそれぞれと対向するように張架され、周面が周回駆動されるものである。この中間転写ベルト１１には、各画像形成ユニット１０が有する感光体ドラム１から各色のトナー像が重ねて一次転写されるものとなっている。中間転写ベルトの周回移動方向における一次転写が行われる位置の下流側には、二次転写を行うための二次転写ロール２１が中間転写ベルト１１と対向するように配置されている。この二次転写ロール２１が中間転写ベルト１１と対向する二次転写位置２２では、シート収容部２３からシート搬送路２４を経て、シート状の記録媒体を二次転写位置２２に送り込むものとなっている。記録媒体の搬送経路における二次転写位置２２の下流側には、トナー像を加熱及び加圧して記録媒体上に定着する定着装置２５が設けられている。さらに下流側にはトナー像が定着された記録媒体を重ねて保持する排紙保持部（図示しない）が設けられている。
一方、一次転写された後の上記感光体ドラム１上に残留するトナーは、感光体ドラム用のクリーニング装置６によって掻き落とされ、搬送路３１によって収容室３２に送り込まれるものとなっている。

【0022】

上記画像形成ユニット１０は、中間転写ベルト１１の周回移動方向における上流側から順に、イエローのトナー像を形成する画像形成ユニット１０Ｙ、マゼンタのトナー像を形成する画像形成ユニット１０Ｍ、シアンのトナー像を形成する画像形成ユニット１０Ｃ、ブラックのトナー像を形成する画像形成ユニット１０Ｋが配列されている。そして、上記画像形成ユニット１０のそれぞれは、表面に静電潜像が形成されて像保持体として機能する感光体ドラム１を有しており、各感光体ドラム１の周囲に、該感光体ドラム１の表面を帯電する帯電装置２と、帯電された感光体ドラム１のそれぞれに対して画像信号に基づいた像光を照射する露光装置３と、感光体ドラム上に形成された潜像にトナーを選択的に転移させてトナー像を形成する現像装置４と、感光体ドラム１上のトナー像を中間転写ベルト１１上に一次転写する一次転写ロール５と、転写後の感光体ドラム１上に残留したトナーを除去する感光体ドラム用のクリーニング装置６と、を備えている。

【0023】

上記感光体ドラム１は、金属の円筒状部材の周面に有機感光体層を積層して形成したものであり、金属部分が電気的に接地されている。また、電圧が印加されるものであってもよい。

【0024】

上記帯電装置２は、被帯電体である感光体ドラム１の周面と接触して配置された帯電ロールであり、この帯電ロールに電圧を印加し、帯電ロールと感光体ドラム１との微小間隙に生じる放電によって感光体ドラム１の表面を帯電するものである。
本実施の形態では、上記のように感光体ドラムと接触する帯電ロールを用いたが、ブレード形状の部材を用いたものや、コロナ放電により非接触で帯電させる帯電装置を用いることもできる。

【0025】

上記露光装置３は、画像信号に基づいて点滅するＬＥＤを感光体ドラム１の軸線方向に配列したＬＥＤアレイを用いたものであり、感光体ドラム１の表面に向かって光を照射するものである。この光の照射によって、帯電された感光体ドラム１の露光された部分の静電電位が減衰し、感光体ドラム１の表面に各色の画像に相当する静電潜像が形成されるものとなっている。なお、露光装置として点滅するレーザー光を感光体ドラムの表面に走査して静電潜像を形成するものを用いることもできる。

【0026】

上記現像装置４は、トナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤を使用するものであり、感光体ドラム１と対向する位置で感光体ドラム１上にトナーを転移して潜像を可視化するものである。また、画像形成にともなってトナーが消費されると、トナーのみ又はトナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤を補充するものとなっている。

【0027】

上記一次転写ロール５は、金属の芯材に導電性粒子が添加されたゴム材で外周面を被覆したものであり、各画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋについて感光体ドラム１と対向する位置の中間転写ベルト１１の背面側に配置されている。そして、一次転写ロール５に一次転写用のバイアス電圧が印加され、一次転写ロール５と感光体ドラム１との間に転写用の電界が形成される。これにより、感光体ドラム１と一次転写ロール５とが対向する一次転写位置で、通過する中間転写ベルト１１に感光体ドラム１上のトナー像を静電的に転写するものとなっている。

【0028】

上記感光体ドラム用のクリーニング装置６は、感光体ドラム１の周面に接触して配置されたクリーニングブレードにより、転写後の感光体ドラム１上に残留したトナーを除去するものである。感光体ドラム１から除去したトナーは、搬送路３１に送り込むようになっており、搬送路３１は送り込まれたトナーを収容室３２に向かって搬送するものとなっている。また、現像装置４がトナーの消費にともなって二成分現像剤を供給するものであるときには、この搬送路３１に余剰となって排出される二成分現像剤も送り込まれ、感光体ドラム用のクリーニング装置６から排出されたトナーとともに収容室３２に搬送されるものとなっている。

【0029】

上記中間転写ベルト１１は、複数の層を重ね合わせたフィルム状の部材を無端状に形成したものである。それぞれの層は、例えば樹脂材料にカーボンやイオン導電物質などの物質を添加し、予め定められた表面抵抗率となるように調整されている。
このような中間転写ベルト１１は、回転駆動される駆動ロール１２と、中間転写ベルト１１の幅方向への偏りを調整する調整ロール１３と、二次転写ロール２１と対向する位置に支持された対向ロール１４とに張架されて図１中に示す矢印Ａの方向に周回移動するものとなっている。

【0030】

上記二次転写ロール２１は、中間転写ベルト１１と接触し、該中間転写ベルト１１を挟んで対向ロール１４と対向する位置に配置されている。そして、中間転写ベルト１１が周回駆動されるのにともなって回転するものとなっている。また、中間転写ベルト１１と二次転写ロール２１との間に記録媒体が送り込まれたときには、この記録媒体を挟み込んで搬送する。二次転写ロール２１と対向ロール１４との間には転写用のバイアス電圧が印加され、形成される電界によって中間転写ベルト１１上のトナー像が記録媒体に転写される。

【0031】

上記定着装置２５は、加熱源を内蔵した加熱ロール２５ａと、この加熱ロール２５ａに圧接される加圧ロール２５ｂとを備えており、これらが互いに接触してニップ部を形成している。トナー像が転写された記録媒体は、上記ニップ部に送り込まれ、回転する加熱ロール２５ａと加圧ロール２５ｂとの間で加熱されるとともに加圧され、トナー像が記録媒体上に圧着されるものとなっている。

【0032】

上記中間転写ベルト１１の周回移動方向における二次転写位置２２の下流側で画像形成ユニット１０が対向する位置の上流側に、中間転写ベルト用のクリーニング装置３３が、該中間転写ベルト１１の周面と対向するように設けられている。この中間転写ベルト用のクリーニング装置３３により、トナー像を二次転写した後の中間転写ベルト１１上に残留するトナーを該中間転写ベルト１１から除去し、回収する。そして、このトナーは、搬送路３１を経て搬送されたトナー又は二成分現像剤とともに回収室３２に送り込まれるものとなっている。

【0033】

上記搬送路３１は、管状の部材の内側に軸線回りに回転駆動されるオーガー４０を配置したものであり、このオーガー４０によってその軸線方向にトナーを搬送することができるものとなっている。オーガー４０は円形断面の軸体４１の周面から螺旋状に張り出した翼体４２を有するものであり、駆動装置４３によって軸線回りに回転駆動される。これにより、管状となった搬送路３１内のトナーを上記回収室３２に搬送するものである。
なお、従来のオーガーは、回転駆動されるときにオーガー自体の重量によって軸体に曲げ変形が生じることがある。つまり、両端部で支持されていると中央部でたわみが生じる。これにともなってオーガーが搬送路内の周面に接触し、オーガーが有する翼体の張り出し長が変化していると、オーガーが振動することがある。

【0034】

図２は、上記搬送路３１に配置することができるオーガー４０の一例を示す部分斜視図である。また、図３はこのオーガー４０の部分側面図及び拡大した正面図すなわち軸線方向にオーガー４０を見た図である。
このオーガー４０は、翼体４２の軸体４１からの張り出し長が螺旋に沿って変化するものであり、軸線回りの予め定められた中心角毎に張り出し長が周期的に変化している。このオーガー４０では、中心角２２５°の周期で張り出し長が最大となる最大点４２ａから最小となる点を経て再び最大点４２ａまで変化している。そして、このオーガーを軸線方向に見たときには、図３（ｂ）に示すように張り出し長が最大となる最大点４２ａがこのオーガー４０の周方向に分布して存在しており、このように軸線方向に投影した図上で互いに隣り合う最大点４２ａ間の中心角が４５°となっている。
なお、このオーガー４０の軸体４１の直径は６ｍｍ、翼体４２の最大張り出し長は４ｍｍ、最小張り出し長は２ｍｍ、螺旋のピッチは１２ｍｍで、このオーガー４０の全長に２９ピッチが形成されている。つまり、螺旋状の翼体４２が軸体４１の回りを一周する毎に軸線方向に１２ｍｍ進み、翼体４２が軸体４１の回りを螺旋状に２９周回するものとなっている。

【0035】

このオーガー４０では、図４に示すように、螺旋状の翼体４２は張り出し長が最大となる基準最大点４２ａ（０）から螺旋に沿って張り出し長が小さくなり、基準最大点４２ａ（０）との間の中心角が２２５°となる最大点４２ａ（１）で再び張り出し長が最大となる。さらに螺旋に沿って中心軸回りに２２５°毎の周期で順次張り出し長が変化し、２２５°毎に張り出し長の最大点４２ａ（２）、４２ａ（３）、４２ａ（４）、４２ａ（５）、４２ａ（６）、４２ａ（７）が現れて、８周期目の最大点４２ａ（８）は、このオーガー４０を軸線方向に投影した図４において基準最大点４２ａ（０）と重なる。つまり、螺旋状の翼体４２に沿って軸線回りに５回転（３６０°×５ ＝ ２２５°× ８）する毎に、８つの張り出し長の最大点４２ａが軸線方向に投影した図において４５°毎に分布して現れることになる。

【0036】

このようなオーガー４０を用いて粉体であるトナーを搬送すると、オーガー４０の回転によって翼体４２に接触しているトナーに軸線方向の推進力が付与されるが、翼体４２の張り出し長が変化していることによってトナーに推進力を作用させる範囲が周期的に変動する。これにより、集合して塊状となっているトナーに対して、上記推進力を作用させる範囲の変動がほぐすように作用して搬送することができる。また、推進力を作用させる範囲の変動が、流動性の悪化したトナーに対して攪拌するように作用する。したがって、温度の上昇や、クリーニング装置で回収したトナーには逆極性に帯電したものが増加している等の理由によって塊状になりやすいトナーや流動性が低下したトナーに対しても良好な搬送性を得ることが可能となる。

【0037】

また、上記オーガー４０が設けられた搬送路３１は、オーガー４０の周方向の全部又は一部を囲むように内周面が形成され、良好な搬送性を得るために翼体４２の先端と内周面との間隔は小さくすることが望ましい。このため、回転駆動されるオーガーにたわみが生じると、搬送路３１の内周面と接触する。このとき、オーガーを軸線方向に投影したときの形状が、中心軸線回りに翼体の張り出し長が長い領域と短い領域があり、張り出し長の短い領域の中心角が大きいと、この部分が下方に向いたときに、オーガーがそれ自体の重量で大きくたわむことになる。そして、オーガーの軸線回りの回転によって張り出し長の大きい部分と小さい部分とが繰り返し搬送路の内周面の下部と対向し、軸線が上下に振動することになる。
しかし、本発明に係る画像形成装置で用いられるオーガー４０では、張り出し長の最大点４２ａが、軸線方向に投影した図において周方向に分布し、互いに隣り合う最大点間の中心角が４５°（１２０°以下）となっているので、軸線回りに回転したときに、翼体４２の張り出し長の最大点４２ａが次々に搬送路３１の内周面の下部と接触し、オーガー４０にたわみが生じても変位量は少なくなってオーガー４０の振動が抑制される。
なお、互いに隣り合う最大点間の中心角が１２０°以下であればどのような値でも本発明の効果を奏するが、９０°以下であることがより好ましく、７２°以下であることがより好ましい。

【0038】

上記オーガーが有する翼体の張り出し長が周期的に変化する中心角は、２２５°に限定されるものではなく、軸線方向に投影したときの形状で翼体の張り出し長の最大点が１２０°以下の間隔で全周に分布する角度であれば、他の角度とすることができる。ただし、上記張り出し長が周期的に変化する中心角は、トナーの良好な搬送性を維持するために９０°より大きく、５４０°より小さい値に設定するのが望ましい。

【0039】

また、張り出し長の変化は、不連続点つまり角度を持って張り出し長が変化するものや、段差を生じて張り出し長が変化するものであってもよいが、滑らかな連続する曲線で変化するものが望ましい。例えば、中心角を横軸とし、縦軸を張り出し長としたときに、張り出し長の変化が正弦曲線となるもの、二次曲線を組み合わせたもの等とするのが望ましい。

【0040】

次に、翼体４２の張り出し長が周期的に変化する中心角が、上記２２５°と異なる例であって、本発明の画像形成装置で適用が可能な例、及び本発明の画像形成装置での適用から除外される例について説明する。
本発明の画像形成装置で用いることができるオーガーでは、翼体の張り出し長が周期的に変化する中心角を、例えば２７０°、２８８°、２１６°、１４４°、２４０°、４８０°又は１２０°とすることができる。
図５は、中心角２７０°毎に、螺旋状となった翼体の張り出し長が周期的に変化するオーガー５０を、その軸線方向に見た形状を示す図である。このオーガー５０では、張り出し長が最大となった基準最大点５２ａ（０）から螺旋に沿って２７０°回転する毎に張り出し長の最大点５２ａ（１）、５２ａ（２）、５２ａ（３）、５２ａ（４）となり、軸線回りに螺旋が３回転する毎に張り出し長の最大点５２ａが基準最大点５２ａ（０）と重なる。このオーガー５０を軸線方向に見たときの形状は、張り出し長の最大点５２ａが周方向に沿って９０°毎に存在している。

【0041】

また、図６は、中心角２８８°毎に、螺旋状となった翼体の張り出し長が周期的に変化するオーガー６０を、その軸線方向に見た形状を示す図である。このオーガー６０では、張り出し長が最大となった基準最大点６２ａ（０）から螺旋に沿って２８８°回転する毎に張り出し長の最大点６２ａ（１）、６２ａ（２）、６２ａ（３）、６２ａ（４）、６２ａ（５）となり、軸線回りに螺旋が４回転する毎に張り出し長の最大点６２ａが基準最大点６２ａ（０）と重なる。このオーガー６０を軸線方向に見たときの形状は、張り出し長の最大点６２ａが周方向に沿って７２°毎に存在している。また、張り出し長が変化する周期となる中心角が１４４°又は２１６°としたときも同様に張り出し長の最大点が周方向に沿って７２°毎に存在する。

【0042】

図７に示すように張り出し長が変化する周期となる中心角が２４０°のオーガー９０では、張り出し長の最大点９２ａが３箇所となる。このオーガー９０では、隣り合う最大点９２ａが周方向に沿って１２０°毎に存在している。また、張り出し長が変化する周期となる中心角が、１２０°、４８０°のときも、張り出し長が最大となる位置は周方向に３箇所となり、隣り合う最大点間の中心角がいずれも１２０°となる。
このように、張り出し長が変化する周期となる中心角と３６０°との最大公約数となる角度毎に張り出し長の最大点が現れるものとなる。

【0043】

これに対して、張り出し長が変化する周期となる中心角が、１８０°，３６０°であるものは、本発明の範囲から除外される。また、上記値の前後に、本発明から除外される範囲がある。上記値の前後の本発明から除外される範囲については後述する。

【0044】

張り出し長が変化する周期となる中心角が１８０°のオーガーでは、図８に示すように張り出し長の最大点７２ａは、このオーガー７０を軸線方向に見たときに周方向の２箇所にあって、これらの中心角が１８０°つまり１２０°より大きくなっている。したがって、張り出し長の最大点７２ａ間の張り出し長が小さくなった範囲が下方に向いたときにオーガー７０が大きくたわむのを抑制することができず、振動が生じ易くなる。
また、張り出し長が変化する周期となる中心角が３６０°となるオーガーでは、図９に示すように張り出し長の最大点８２ａは周方向の１箇所となる。したがって、中心角が１８０°のときと同様にオーガー８０に生じるたわみを抑制することはできない。

【0045】

張り出し長が変化する周期となる中心角が１８０°の前後となる範囲、例えば１７９°となっているオーガー１００では、オーガー１００の軸線方向に投影した形状が、図１０に示すものとなる。このオーガー１００では、翼体１０２の張り出し長が最大となる基準最大点１０２ａ（０）から翼体１０２の螺旋に沿って１７９°回転した点１０２ａ（１）で張り出し長が再び最大となり、さらに基準最大点１０２ａ（０）から翼体１０２の螺旋の方向（図１０中の時計回り）と逆方向（図１０中の反時計回り）に中心角が２°となる点１０２ａ（２）で張り出し長が最大となる。そして、翼体１０２の螺旋に沿って軸線回りを周回する毎に、上記基準最大点１０２ａ（０）及び最大点１０２ａ（１）から翼体の螺旋の方向（図１０中の時計回り）と逆方向（図１０中の反時計回り）に２°ずつ離れた位置で翼体１０２の張り出し長が最大となる。このオーガー１００の翼体１０２が、該オーガー１００の軸線方向に２９ピッチ設けられていると、つまり軸線回りに翼体１０２が２９周回するものであると、基準最大点１０２ａ（０）から翼体１０２の螺旋の方向と逆方向に中心角が５８°の領域ａ１、及び最大点１０２ａ（１）から５８°の領域ａ２に、翼体１０２の張り出し長の最大点１０２ａが分布する。これらの範囲からはずれた領域ａ３，ａ４であって、中心角が１２３°の領域には、張り出し長が最大となる点が存在しないことになり、最大点間の中心角が１２０°を超えるものとなる。したがって、このオーガー１００ではたわみが生じた状態で回転駆動されるときの振動を抑制することは難しく、本発明の画像形成装置での適用から除外される。

【0046】

しかしながら、張り出し長が変化する周期となる中心角が１７８°であるオーガー１１０では、図１１に示すように基準最大点１１２ａ（０）及び基準最大点１１２ａ（０）から翼体１１２の螺旋に沿って１７８°回転した点１１２ａ（１）で翼体の張り出し長が最大となる。そして、これらの点１１２ａ（０），１１２ａ（１）より翼体の螺旋の方向と逆方向に中心角４°毎に張り出し長の最大点１１２ａが現れ、１１６°の領域ａ５，ａ６に分布する。したがって、張り出し長の最大点１１２ａが存在しない領域ａ７，ａ８は、中心角で６６°の領域となり、隣り合う最大点１１２ａ間の中心角が１２０°以下となって、本発明の範囲に含まれるものとなる。

【0047】

一方、張り出し長が変化する周期となる中心角が３６０°の前後となる範囲、例えば３５５°となっているときには、オーガー１２０の軸線方向に投影した形状が、図１２に示すものとなる。このオーガー１２０では、翼体１２２の張り出し長が最大となる基準最大点１２２ａ（０）から翼体１２２の螺旋に沿って３５５°回転した最大点１２２ａ（１）で張り出し長が再び最大となり、基準最大点１２２ａ（０）から翼体の螺旋の方向と逆方向に順次中心角が５°離れる毎に張り出し長の最大点１２２ａが存在する。したがって、翼体１２２がオーガー１２０の全長で軸線の回りに２９周回するように形成されていると、張り出し長の最大点１２２ａは中心角が１４５°の領域ａ９に分布する。そして、この領域以外の中心角が２１５°の領域ａ１０には張り出し長の最大点１２２ａが存在しなくなり、本発明の画像形成装置での適用から除外される。

【0048】

しかしながら、張り出し長が変化する周期となる中心角が３４５°であるオーガー１３０では、図１３に示すように基準最大点１３２ａ（０）から翼体の螺旋の方向と逆方向に中心角１５°毎に翼体１３２の張り出し長が最大となる最大点１３２ａが現れ、４３５°の領域に分布する。したがって、張り出し長の最大点１３２ａはオーガー１３０の周方向に全周にわたって分布し、本発明の画像形成装置で用いることができるオーガーに含まれるものとなる。

【0049】

以上説明したように、張り出し長が変化する周期となる中心角が、１８０°又は３６０°、つまり３６０との最大公約数が１２０より大きくなる角度であるオーガー、及び張り出し長が変化する周期となる中心角が、上記値の前後となる値であって上述のような条件によって除外される範囲にあるオーガーは本発明の範囲から除外される。そして、張り出し長が変化する周期となる中心角が、３６０との最大公約数が１２０以下となる値、つまり最大公約数が１２０、９０、６０、４５、４０、３０、２０、１５、１２、１０、８、６、４、３、２等となる値、３６０と互いに素となる値の角度であって、上述の除外される条件に含まれない角度であるオーガーが本発明の画像形成装置で用いることできるものとなる。
また、張り出し長が変化する周期となる中心角は、以上の説明において１°以下の端数を有する場合を考慮していないが、張り出し長が変化する周期となる中心角は１°以下の端数を有するものであってもよく、上述のような除外される条件に照らして本発明の範囲に含まれるものと本発明の範囲から除外されるものとを判別することができる。

【0050】

以上に説明したオーガーは、搬送路３１内に配置されてトナー又は二成分現像剤を搬送するものであったが、同様のオーガーは、本発明のクリーニング装置内において用いることができる。
図１４は、本発明の一実施形態であって、図１に示す画像形成装置で用いられている中間転写ベルト用のクリーニング装置３３の概略構成図である。この中間転写ベルト用のクリーニング装置３３において、本発明に係るオーガーが用いられており、（ａ）図は中間転写ベルト１１の周回移動方向に沿った方向の鉛直断面を示すものであり、（ｂ）図は中間転写ベルト１１の幅方向に沿った鉛直断面を示すものである。

【0051】

この中間転写ベルト用のクリーニング装置３３は、中間転写ベルト１１の周面に接触して付着している残留トナーを掻き落とすクリーニングブレード３４と、中間転写ベルト１１上から回収したトナーを一旦収容するハウジング３５と、このハウジング３５内において、中間転写ベルト１１の幅方向に軸線を有するように配置されたオーガー３６とを有するものである。
このオーガー３６は、図２及び図３に示すオーガー４０と同様に、断面が円形となった軸体の周囲に螺旋状に張り出した翼体を有するものである。そして、この翼体の軸体からの張り出し長が、螺旋に沿って変化するものとなっている。この翼体の張り出し長が変化する周期となる中心角は、図２及び図３に示すオーガーと同様に決定することができ、例えば２２５°、２７０°、２８８°とすることができる。したがって、軸体の軸線方向に上記翼体を投影した形状は、翼体の張り出し長さが最大となる最大点が周方向に複数存在し、この軸線方向に投影した形状で隣り合う最大点間の中心角のいずれもが１２０°以下となっている。

【0052】

このクリーニング装置３３では、クリーニングブレード３４によって中間転写ベルト１１とから掻き落とされたトナーがハウジング３５内に一旦収容され、オーガー３６の回転駆動によってオーガー３６の軸線方向、つまり中間転写ベルト１１の幅方向に搬送される。このとき、トナーは二次転写位置で転写されずに残留したもの、中間転写ベルト１１上に転写されたパッチ画像から掻き取られたもの等を含んでおり、凝縮や流動性の低下が生じ易くなっているが、上記オーガー３６によってその軸線方向に円滑に搬送される。
このオーガー３６で搬送されることによって中間転写ベルト用のクリーニング装置３３のハウジング３５内から搬出され、トナー落下部３７を経て収容室３２に送り込まれる。

【0053】

一方、トナー像を一次転写した後の感光体ドラム１上に残留するトナーを除去する感光体ドラム用のクリーニング装置６においても、上記と同様のオーガー６ａを用いてトナーを搬送することができ、感光体ドラム１上から除去したトナーを搬送路３１に送り込むことができる。搬送路３１に送り込まれたトナーは、さらにオーガー４０によって搬送されて収容室３２に送り込まれる。

【0054】

なお、以上に説明した実施の形態では、オーガーはトナー又は二成分現像剤を搬送するものであるが、上記オーガーは上記用途に限定されるものでなく、広く粉体を搬送するものに適用することができる。また、当然のことならが、例えばいわゆる押出成形装置に使用されるオーガー等、練物のような流体を搬送するものにも適用することができる。また、粉体となったトナーを用いる画像形成装置においても、上記クリーニング装置又は搬送路に用いるものに限定されるものではなく、粉体となったトナー又は二成分現像剤を搬送する必要がある部位において用いることができる。特に、上記オーガーを画像形成装置において使用した場合、オーガーの中心軸線回りに回転駆動されるときの振動を抑制することができるため、振動による画質の乱れを抑制することができる。

【符号の説明】

【0055】

１：感光体ドラム， ２：帯電装置， ３：露光装置， ４：現像装置， ５：一次転写ロール， ６：感光体ドラム用のクリーニング装置， ６ａ：感光体ドラム用のクリーニング装置内に設けられたオーガー， １０：画像形成ユニット， １１：中間転写ベルト， １２：駆動ロール， １３：調整ロール， １４：対向ロール，
２１：二次転写ロール， ２２：二次転写位置， ２３：シート収容部， ２４：シート搬送路， ２５：定着装置， ２５ａ：加熱ロール， ２５ｂ：加圧ロール，
３１：搬送路， ３２：収容室， ３３：中間転写ベルト用のクリーニング装置， ３４：クリーニングブレード， ３５：ハウジング， ３６：オーガー， ３７：トナー落下部， ４０，５０，６０，７０，８０，９０，１００，１１０，１２０，１３０：オーガー， ４１，５１，６１，７１，８１，９１，１０１，１１１，１２１，１３１：オーガーの軸体， ４２，５２，６２，７２，８２，９２，１０２，１１２，１２２，１３２：オーガーの翼体， ４２ａ，５２ａ，６２ａ，７２ａ，８２ａ，９２ａ，１０２ａ，１１２ａ，１２２ａ，１３２ａ：翼体の張り出し長の最大点，

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】