本发明的实施方式涉及图像形成装置以及图像形成装置的图像形成方法。
背景技术：
在电子照相方式的图像形成装置中设置有利用清洁刮片去掉转印带上的色调剂的清洁机构。在转印带移动时，由于在带表面和刮片之间产生摩擦力，因此需要防止刮片弯曲卷曲。目前，作为防止刮片卷曲的措施已知有利用涂敷刷将固体润滑剂涂敷在带表面的图像形成装置、和利用刷辊刮掉固体润滑剂后向被清洁面涂敷润滑剂的清洁机构。已知有通过刷子使色调剂向着刮片和带的接触部飞溅且向接触部提供作为润滑剂的色调剂的图像形成装置。
但是，为了防止刮片卷曲，清洁机构的组成部件的数量增加，结构变得复杂。而且，伴随着这些部件数量的增加和结构的复杂化，在图像形成装置的机身内所占空间增大。在上述发明中，由于通过刷辊的旋转，刮掉固体润滑剂并将该润滑剂供应到被润滑部分，因此部件数量增加，结构变得复杂，长期下来管理被润滑部分很费事。在缺少这些组成部件、清洁机构的图像形成装置中，由于摩擦力的产生，刮片发生卷曲。
技术实现要素：
为了解决这样的问题，根据一个实施方式，提供了图像形成装置，包括：带，转印通过添加有润滑剂的色调剂形成的色调剂图像；刮片，设置于所述带的带宽方向，在带表面上搅动；壳体，具有由所述刮片除去的废色调剂的室；输送部，具有螺旋钻、第一叶片及第二叶片，所述螺旋钻在所述室内平行于所述带宽度方向，所述第一叶片及第二叶片分别设在所述螺旋钻，通过彼此相反方向的卷绕方向的螺旋，分别向所述刮片的一端以及另一端输送所述废色调剂；突起部，在所述室的内壁面向所述输送部侧突出，且沿所述壳体的长度方向形成在所述内壁面；以及挡板部件，分别设在所述输送部的两端，利用弹性力将由所述输送部向所述两端侧输送的所述废色调剂飞向所述刮片，所述挡板部件具有被固定在所述输送部的外周的基部、和从所述基部立起的自由端，所述挡板部件根据所述输送部的转圈，取各自由端由于所述突起部而与所述内壁面接触从而弯曲变形的位置和利用该弯曲变形的复原力使所述废色调剂飞向所述刮片的位置。
根据另一个实施方式，该图像形成装置包括：带，转印通过添加有润滑剂的色调剂形成的色调剂图像；刮片，设置于所述带的带宽方向，在带表面上搅动；壳体，具有由所述刮片除去的废色调剂的室；输送部，在所述壳体的所述室内，将所述废色调剂向所述带宽方向的至少一端侧输送；以及多个挡板部件，至少设在所述输送部的一端，随着所述输送部的旋转，将由所述输送部向所述两端侧输送的所述废色调剂飞向所述刮片。
根据其他实施方式，提供了图像形成装置的图像形成方法，所述图像形成装置包括：带，转印通过添加有润滑剂的色调剂形成的色调剂图像；刮片，设置于所述带的带宽方向，在带表面上搅动；壳体，具有由所述刮片除去的废色调剂的室；输送部，具有螺旋钻以及第一叶片及第二叶片，所述螺旋钻在所述室内平行于所述带宽度方向，所述第一叶片及第二叶片分别设在所述螺旋钻，通过彼此相反方向的卷绕方向的螺旋，分别向所述刮片的一端以及另一端输送所述废色调剂；突起部，在所述室的内壁面向所述输送部侧突出，且沿所述壳体的长度方向形成在所述内壁面；以及挡板部件，具有分别设在所述输送部的两端，且被固定在所述输送部的外周的基部、和从所述基部立起的自由端，其中，所述挡板部件利用弹性力将由所述输送部向所述两端侧输送的所述废色调剂飞向所述刮片，所述挡板部件根据所述输送部的转圈，取各自由端由于所述突起部而与所述内壁面接触从而弯曲变形的位置和利用该弯曲变形的复原力使所述废色调剂飞向所述刮片的位置。
根据其他实施方式，提供了图像形成装置的图像形成方法，所述图像形成装置包括：带，转印通过添加有润滑剂的色调剂形成的色调剂图像；刮片，设置于所述带的带宽方向，在带表面上搅动；壳体，具有由所述刮片除去的废色调剂的室；输送部，在所述壳体的所述室内，将所述废色调剂向所述带宽方向的至少一端侧输送；以及多个挡板部件，至少设在所述输送部的一端，在所述图像形成装置的所述图像形成方法中，随着所述输送部的旋转，将由所述输送部向两端侧输送的所述废色调剂飞向所述刮片。
附图说明
图1是实施方式涉及的图像形成装置的结构图。
图2是实施方式涉及的图像形成装置的包括刮片、壳体以及输送部的清洁机构立体图。
图3是实施方式涉及的图像形成装置的包括刮片、壳体以及输送部的清洁机构的垂直剖面结构图。
图4是实施方式涉及的图像形成装置的输送部单体的正视图。
图5是实施方式涉及的图像形成装置的安装了输送部的状态的清洁机构的正视图。
图6是实施方式涉及的图像形成装置的输送部、刮片以及转印带之间的位置关系图。
图7是表示实施方式涉及的图像形成装置的安装有弹性部的状态的壳体的主要部分图。
图8是表示实施方式涉及的图像形成装置的安装有其他弹性部的状态的壳体的主要部分图。
图9是表示实施方式涉及的图像形成装置的弹性部的第一旋转位置图。
图10是表示实施方式涉及的图像形成装置的弹性部的第二旋转位置图。
图11是表示实施方式涉及的图像形成装置的弹性部的第三旋转位置图。
图12是表示实施方式涉及的图像形成装置使用的废色调剂的排出路径的一个例子。
图13是表示实施方式的变形例涉及的其他的螺旋钻(auger)、刮片以及转印带之间的位置关系图。
图14是表示实施方式涉及的图像形成装置中的图像形成方法的流程图。
具体实施方式
以下参考图1至图13就实施方式的图像形成装置进行说明。另外，在各图中同样的地方标注相同的符号，并省略重复说明。
(一个实施方式)
图1是实施方式的图像形成装置的结构图。本实施方式涉及的图像形成装置具有四种颜色的图像形成部52y、52m、52c、52k、曝光器53、沿箭头s方向移动的环形转印带30(带)以及润滑该转印带30的外周面并被支撑在带外周面上的清除残留色调剂的清洁机构10。黄色(y)的图像形成部52y具有向箭头m方向旋转的感光鼓54、使感光鼓54带电的带电器55以及通过色调剂使由曝光器53形成的感光鼓54上的静电潜像进行显影的显影器56。图像形成部52y具有将感光鼓54上的色调剂图像向带外周面上进行一次转印的转印器57以及清洁色调剂图像转印后的感光鼓54的表面的其他清洁部件58。品红(m)的图像形成部52m、青色(c)的图像形成部52c以及黑色(k)的图像形成部52k的结构实质上都与图像形成部52y的结构相同。另外，曝光器53将半导体激光器或led作为光源，在感光鼓54上形成静电潜像。另外，在该图像形成装置设置有将未定影的四色的色调剂图像转印到薄片p上的二次转印辊对59、60、使色调剂图像定影的定影器61、进行图像形成控制的控制器62、驱动辊63、多个张力辊64以及转向辊65。
转印带30具有转印通过添加了外部添加剂的色调剂形成的色调剂图像的环形带表面和带宽。转印带30由含有例如导电材料和聚酰亚胺树脂的带基材以及覆盖该带基材且含有用于使薄片p脱模的材料的表面层形成。外部添加剂包括二氧化硅、硬脂酸锌等成分。
图2是清洁机构10的立体图。图3是表示清洁机构10的垂直剖面结构图。在图2和图3中，相同的符号表示彼此相同的元件，上述符号表示与上述的这些相同的元件。清洁机构10具有与转印带30的带宽方向平行地设置且在带表面上搅动的刮片12、以及具有收容由该刮片12清除的废色调剂的壳体11内的空间即室23且支撑刮片12的壳体11。而且，清洁机构10具有在该壳体11的室23内在带宽方向上通过旋转向两端侧输送废色调剂的螺旋钻13(输送部)、设置在每个室23内向着螺旋钻13的轴芯突起的突起部14、15、分别利用弹力使被螺旋钻13向两端侧输送的废色调剂飞向刮片12的两个挡板16、17(弹性部)(在图3中只显示了挡板16)、以及使螺旋钻13旋转的未图示的电机。使废色调剂飞起的意思是撒废色调剂，向刮片12和转印带30赋予色调剂中的润滑成分。
刮片12是由热固性聚氨酯橡胶等材质形成，其是具有弹性的清洁刮片。如图3所示，刮片12是具有刮片厚度、与带宽方向平行的刮片宽度以及与刮片厚度方向和刮片宽度方向双方直交的刮片高度的成型体，刮片宽度方向的刮片边缘相对转印带30的转动方向在计数器方向上与带外周面接触。在该刮片12的下部背面确保安装材料(取付しろ)，在使刮片边缘向转印带30上施力的状态下该安装材料被固定在安装配件24上。安装配件24被设置在壳体11或图像形成装置的机身内的架上，其是具有与刮片宽度相同宽度的侧面观察时是l字形的部件。壳体11将刮片12保持水平。也可以在壳体11的转印带30侧的开口部分上下设置密封部件26。壳体11回收由刮片12刮掉的废色调剂。壳体11与该壳体11外部的废色调剂盒67(图1)连通。
图4是螺旋钻13单独的正视图。在该图中，上述符号表示与这些相同的元件。螺旋钻13具有在室23内被与带宽方向平行的单轴方向平行地轴支撑的螺旋钻轴19、在该螺旋钻轴19形成有螺旋的第一叶片20以及向与该第一叶片20的卷绕方向相反的方向在螺旋钻轴19形成有螺旋的第二叶片21。第一叶片20的螺旋具有向刮片12的一端输送废色调剂的方向的卷绕方向，第二叶片21的螺旋具有向刮片12的另一端输送废色调剂的方向的卷绕方向。
图6是螺旋钻13、刮片12以及转印带30之间的位置关系图，其表示叶片形成的螺旋范围和图像区域的关系。图像区域是形成有色调剂图像的区域，非图像区域是除此之外的区域。上述符号表示与这些相同的元件。在转印带30侧的带表面上形成有图像区域和在带宽方向夹着该图像区域配置的两处非图像区域。第二叶片21被形成在遍及卷绕方向发生变化的位置29和与带表面上的图像区域与非图像区域之间的交界对应的位置31之间。即，该第二叶片21的螺旋区域在刮片12的一端侧(该图左侧)的开始位置存在于图像区域内。而且，螺旋钻13具有在刮片12的另一端侧(该图右侧)与第二叶片21相邻的第三叶片27。在该第三叶片27上形成卷绕方向与第一叶片20的卷绕方向相同的螺旋。
另外，就该图中的带宽方向的长度进行比较，则转印带30和刮片12具有图像区域的宽度＜刮片12的刮片宽度＜带宽这样的关系。图像区域的最大宽度等同于该mfp(图像形成装置)能够印刷的最大薄片的图像区域宽度。
图5是安装了螺旋钻13的状态的清洁机构10的正视图，其是表示拆下了刮片12、密封部件26的状态的例子。上述符号表示与这些相同的元件。在壳体11的内壁，在与该螺旋钻13的外周相对的位置设置有突起部14、15。突起部14、15在螺旋钻13的轴方向被分别设置在两端侧。突起部14在壳体11的内壁部分通过树脂成型被与壳体11的框体形成一体(图3)。突起部15的例子与突起部14相同。另外，壳体11是开口的，以使在图5中的左右方向上螺旋钻13从壳体11内露出的部分与转印带30上的图像区域范围基本相同。从壳体11的正面观察到的突起部14、15的安装高度位置是一样的，突起部14、15的各突起端与螺旋钻13外周的距离也一样。
图7是表示安装有挡板(flap)16的状态的壳体11主要部分的图。
图8是安装了挡板17的状态的壳体11的主要部分的图。在这些图中，上述符号表示与这些相同的元件。两个挡板16、17被分别固定在螺旋钻13的两端。两个挡板16、17分别在通过突起部14、15而弯曲变形的位置和通过使该弯曲变形复原的力使废色调剂飞向刮片12的位置转圈(周回して取る)。这些挡板16、17都是具有被固定在螺旋钻轴19的外周的基部和从该基部立起的自由端的扁平挡板部件，挡板16、17的各基部通过安装片18和铆钉或螺丝被固定在螺旋钻轴19上，这些自由端通过螺旋钻轴19的旋转围绕着螺旋钻轴19转圈。挡板16由薄的合成树脂形成，使用具有弹力的薄膜，例如使用mylar(注册商标)。挡板17也与挡板16一样。另外，在挡板16、17的螺旋钻轴19的外周上，其旋转的圆周方向的安装位置可以被设置在错开半圈的位置(图3、图4)。即，旋转一圈的情况下，挡板16、17被以基部被固定在彼此相位相差180度的位置、各个自由端被从各基部在直径方向向着外方保持扁平形的状态延伸设置。
以下就上述结构的本实施方式的图像形成装置的作用动作进行说明。在进行正常工作时，图像形成装置进行彩色印刷。在图1中，控制器62根据印刷四色的印刷数据、通过带电和曝光将静电潜像分别形成在四个感光鼓54上。图像形成装置通过四色的色调剂使各静电潜像显影。图像形成装置将通过显影生成的四种颜色的色调剂图像依次转印到转印带30上。画像形成装置使经过了二次转印的彩色色调剂图像定影在薄片p上，然后打印输出薄片p。在清洁机构10，刮片12刮掉附着在转印带30上的图像区域的四色的残留色调剂、附着在转印带30上的纸屑，被清除的残留色调剂等被回收到室23内。
图9是表示挡板16的第一旋转位置的图。该图是从机身前侧观察清洁机构10的例子。控制器62在驱动转印带30移动的同时，通过螺旋钻13的驱动电机向顺时针方向旋转驱动螺旋钻13。挡板16的基部被固定在螺旋钻13上，自由端与壳体11的室23的内壁面25接触，使该自由端的端边在逆时针方向依然在后方地弯曲变形。另外，被刮片12刮掉的色调剂通过密封部件26掉到室23的底部。挡板17的实施例与挡板16也是一样的。
在长边方向正面观察刮片12时，在图4至图6所示的第一叶片20的螺旋区域，螺旋钻13与顺时针的旋转连动，将被回收到室23的底部或内壁面25的色调剂向左方即刮片12的一端侧输送。如图7的主要部分所示，色调剂开始偏向刮片12的一端。另一方面，在第二叶片21的螺旋区域，与该旋转连动，螺旋钻13将色调剂向右方即刮片12的另一端侧输送，且在第三叶片27的螺旋区域，将色调剂向相反的刮片12的一端侧输送。色调剂开始从左右两侧向着挡板17集中。
图10是表示挡板16的第二旋转位置图。当螺旋钻13进一步旋转时，挡板16与螺旋钻13的旋转连动，自由端碰着内壁面25转圈，沿着突起部14的外形进行弯曲变形。另外，关于正面观察时的刮片12，也是通过第一叶片20色调剂被向左侧输送，通过第二叶片21色调剂被从左右两侧向着挡板17输送。
图11是表示挡板16的第三旋转位置图。通过螺旋钻13进一步的旋转，挡板16的自由端远离突起部14的同时，挡板16将通过弯曲变形积蓄的弹性斥力形成的能量作为恢复力一下子释放出来。挡板16的自由端在内壁面25搅动，附着在该挡板16上的色调剂、和被第一叶片20向挡板16侧输送的色调剂散落下来，色调剂附着在刮片12与转印带30的接触部分。通过色调剂中的润滑剂，该接接触部分被润滑。另外，刮片12的另一端侧的挡板17的例子与挡板16也是一样的。
图12是表示废色调剂的排出路径的一个例子。上述符号表示与这些相同的元件。清洁机构10通过螺旋钻13将回收到的废色调剂例如向前侧输送。壳体端部22是在室23内开口的筒状的部分，清洁机构10将来自室23的废色调剂经由通道66向废色调剂盒67排出。
总结上述，在色调剂图像的载体即转印带30的清洁机构10上配置有螺旋钻机构，该螺旋钻机构输送被刮片12刮下来的转印剩余的废色调剂。在螺旋钻13的与刮片两端部相对的位置或其附近配置具有弹性的挡板16、17。这些挡板16、17与螺旋钻13一起旋转，在旋转的过程中与设置在螺旋钻13周围的固定部件的突起部14、15接触。分别与突起部14、15接触的挡板16、17在通过这些突起部分时，利用其弹力将附着在挡板16、17上的废色调剂弹起来。被弹起的废色调剂附着于转印带30，色调剂的润滑成分附着在转印带30上。通过采用这样的结构，即使不使用固体润滑剂也可以进行转印带30的图像区域和图像区域以外的非图像区域的润滑。根据本实施方式的图像形成装置，不增加清洁机构10的组成部件的数量且不在清洁机构10之外另外设置部件就可以进行带表面的润滑。可以不使清洁机构10的结构复杂化，不改变图像形成装置在机身内所占空间大小就可以进行润滑操作。可以防止刮片卷曲。
图像形成装置在用户开始使用之前，例如在出厂时等，在设备组装之后立即在转印带30上撒上kynar(注册商标)粉，然后使转印带30旋转移动几圈。在图1的例子中，刮片12从计数器方向与转印带30上抵接。在正常工作之前，如果不对带表面和刮片边缘之间采取一些润滑措施，由于转印带30开始移动，刮片12就弯曲并向带移动方向卷曲。
导致刮片12卷曲的原因是：工作中的刮片12的前端部即刮片边缘的长边部与被滑动部件即图像载体(转印带30)的摩擦力增大而发生。这种现象多明显发生在刮片12的长边方向的两端部。
为了提高感光鼓54的使用寿命，色调剂中添加了含有二氧化硅、硬脂酸锌成分的润滑剂，在带表面上，附着了色调剂的区域通过该润滑剂进行润滑。但是，图像区域以外的刮片12的两端部不进行色调剂的润滑，因此一旦刮片12与转印带30之间的摩擦力增大，刮片12就发生卷曲。
本实施方式涉及的图像形成装置在转印色调剂图像之后，使通过刮片12从转印带30刮掉的废色调剂分散开，附着在刮片12的两端部附近的转印带30的带表面上，从而通过色调剂的添加剂使其润滑，因此不改变清洁机构10的结构及其零件数量就可以防止刮片卷曲。
(变形例)
也可以改变螺旋钻13的螺旋状的叶片部分。
图13是表示其他螺旋钻、刮片12和转印带30之间的位置关系图。上述符号表示与这些相同的元件。在其他螺旋钻28上形成第一叶片20和第二叶片21，该第二叶片21在刮片12的一端侧(该图左侧)的螺旋开始位置29与图像区域对应存在。除此之外的部分，螺旋钻28与螺旋钻13的结构实质上相同。在该螺旋钻28不形成第三叶片，第二叶片21的螺旋范围跨越转印带30上的图像区域和非图像区域之间，被形成到刮片12的另一端(该图右侧)。在第二叶片21的螺旋范围的右侧前方设置通向废色调剂盒67的排出通道。
接下来，该变形例的图像形成装置的作用动作与图9的例子一样，螺旋钻28从前面看向顺时针方向旋转驱动，从而挡板16弯曲变形，被刮片12刮掉的色调剂掉到壳体11内的室23的底部。在正面观察刮片12时，如图13所示，在第一叶片20的螺旋区域，螺旋钻28将积存在室23底部的色调剂或内壁面25上的色调剂向刮片12的一端侧(左侧)输送，在第二叶片21的螺旋区域，螺旋钻28将室23的底部的色调剂或内壁面25上的色调剂向刮片12的另一端侧(右侧)输送。色调剂被向着刮片12的长边方向的两端输送。
与图10和图11一样，当螺旋钻13进一步旋转，螺旋钻28的自由端在碰着内壁面25的状态下，挡板16转圈。并且，当该自由端远离突起部14时，弯曲变形复原，自由端在内壁面25搅动，附着在挡板16上的色调剂和被第一叶片20向挡板16侧输送的色调剂散落下来，色调剂附着在刮片12与转印带30之间的抵接部分。通过色调剂中的润滑剂，该接触部分被润滑。另外，刮片12的另一端侧的挡板17的例子也与挡板16一样。
(图像形成装置中的图像形成方法)
图14是表示实施方式涉及的图像形成装置中的图像形成方法的流程图。如图14所示，图像形成方法包括步骤s1401～s1407。
在s1401中，通过图像形成装置包括转印带30，转印通过添加有润滑剂的色调剂形成的色调剂图像。
在s1403中，通过图像形成装置包括的设置于转印带30的带宽方向的刮片12，在转印带30的表面上搅动，以除去的废色调剂。
在s1405中，在图像形成装置包括的壳体11的室23内，通过图像形成装置包括的螺旋钻13(输送部)将废色调剂向带宽方向的两端侧输送，壳体11具有由刮片12除去的废色调剂的室23。
在s1407中，通过图像形成装置包括的弹性部，利用弹性将由输送部向两端侧输送的废色调剂飞向刮片。
在上述的实施方式中，螺旋钻13的叶片的倾斜、螺距可以进行各种变化。虽然是一根螺旋钻13向着刮片12的两端输送色调剂，但实施方式涉及的图像形成装置也可以将螺旋的卷绕方向彼此不同的两根螺旋钻部件平行地设置在壳体11内。这种情况下，事先将挡板部件分别安装在这些螺旋钻部件上，将突起部件适当地形成在壳体11内，从而可以得到实际上与一根螺旋钻13发挥的效果相同的效果。
在上述的实施方式中，突起部14、15通过压制成形加工被形成在壳体11的框体上，也可以将具有与这些突起部14、15的突起形状相同的外形的突起部件作为单体预先制作，将单体的突起部件贴设(貼設)、熔敷或粘结在壳体11的内壁，作为突起部14、15。
另外，作为弹性部就挡板16、17进行了说明，但弹性部的形状、大小、安装部位以及向螺旋钻13的固定方法可以进行各种改变。挡板16、17的材质也可以使用能够弯曲变形和从弯曲变形复原的各种材质。突起部14、15的形状例如也可以使用山形、阶梯形或棱形等各种形状。突起部14、15的大小、在壳体11的内壁形成的范围以及突出方向的突起高度可以进行各种变化，也可以根据挡板16、17的形状进行变化。该变形当然是为了防止突起部14、15妨碍带挡板16、17的螺旋钻13的轴旋转，防止妨碍挡板16、17的弯曲变形、复原以及使废色调剂飞起来的动作。在上述的实施方式中，以在两端各一处设置有突起部14、15为例，但在内壁设置一个具有沿着壳体11的长边方向的长度的突起部，也可以得到与上述效果相同的效果。
另外，也可以通过具有挡板16、17和弹簧来分散废色调剂。挡板16、17是将突起部14、15设置在螺旋钻轴19的外周，被与内壁面隔开间隙地设置。弹簧通过与转圈的这些挡板16、17接触而收缩，如果挡板16、17过多旋转而伸展，且被设置挡板16、17和内壁面25之间。
图6的图像区域和非图像区域的范围、螺旋的卷绕方向的变化点的位置可以进行各种变化，对于仅仅进行这些改变来实施的实施产品，实施方式涉及的图像形成装置的优越性并没有任何削弱。
已就几个实施方式进行了说明，但这些实施方式的目的是作为示例，并不是要限制发明范围。这些实施方式也可以通过其他各种方式实施，在不脱离发明主旨的范围内可以进行各种省略、替代和修改。这些实施方式及其变形与被包含在发明范围和主旨中一样，被包含于权利要求的范围所述的发明及其同等范围。
符号说明
10清洁机构11壳体
12刮片13螺旋钻(输送部)
14、15突起部16、17挡板(弹性部)
18安装片19螺旋钻轴
20第一叶片21第二叶片
22壳体端部23室
24安装配件25内壁面
26密封部件27第三叶片
28其他螺旋钻(输送部)29、31位置
30转印带(带)。