JP2004294462A - 廃トナーの処理方法および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置の大型化を招くことがほとんどなく、廃トナー回収容器のような廃トナー回収構造物の交換作業を交換する作業などをできる限り不要にすることができる新たな廃トナーの処理方法等を提供する。
【解決手段】トナーからなる画像を記録媒体に形成する画像形成装置の内部で発生する廃トナーＴｈを回収する回収構造物（回収容器６０など）に存在する廃トナーの少なくとも一部を、シート状部材Ｐ、Ｐ´に付着させた状態で当該画像形成装置の外部に搬出するようにした。
【選択図】 図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式、静電記録方式等を利用してトナー（現像剤としての微粉体）からなる画像を形成するプリンタ、複写機、ファクシミリ、複合機等の画像形成装置に適用される廃トナーの処理方法及びその方法を用いた画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の画像形成装置では、一般に以下のようにして画像の形成が行われている。すなわち、回転するドラム形態等の感光体に静電潜像を形成し、その静電潜像にトナーを供給して静電的に付着させることでトナー像として顕像化した後、その感光体上のトナー像を記録用紙等のシート状記録媒体に直接または中間転写体を介して転写させる。続いて、そのトナー像が転写された記録媒体を定着装置に搬送してトナー像を記録媒体に定着させる。これにより、トナーからなる画像が記録媒体に形成される。
【０００３】
また、このような画像形成装置においては、一般に、その後の画像形成工程で使用されず不要となるトナーいわゆる廃トナーが発生する。この廃トナーとしては、例えば、トナー像の転写時において感光体、中間転写体等に残留する未転写トナーや、画像濃度制御、カラー画像の位置合わせ制御等のために感光体、中間転写体等に一時的に形成される制御検出用トナー像がある。そして、このように感光体、中間転写体に存在する廃トナーは、通常、クリーニング装置により回収されて廃トナー回収容器に収容されている。
【０００４】
ところで、上記廃トナー回収容器は、クリーニング動作が行われるたびに廃トナーが新たに収容されて廃トナーで徐々に満たされた状態になるため、かかる廃トナーが所定量溜まった段階になると、新しい回収容器に交換する必要がある。これは、回収容器が廃トナーで満杯になって廃トナーが飛散することによる不具合の発生を回避するためである。このため、廃トナー回収容器は、交換作業が可能な部位に配置されるとともに、その交換作業がしやすい着脱構造や容器形態となるように工夫が施されている。
【０００５】
しかし、この廃トナー回収容器の交換は案外煩わしい作業である。しかも、その交換時に取扱いを誤ることもあり、その場合には廃トナーをこぼして画像形成装置や作業者を汚染してしまう問題があった。
【０００６】
そこで、このような問題に対する対策としては、例えば、廃トナー回収容器を大容量のものにすることでその交換時期が到来する間隔を延ばして交換回数をできる限り減らす方法が考えられる。また、廃トナー回収容器に圧縮手段を設けて廃トナーを圧縮しながら収容することで廃トナーの回収容器への充填効率を高め、もってその交換時期が到来する間隔を伸ばし交換回数を減らすことが可能な方法の提案がある（特許文献１）。
【０００７】
【特許文献１】特開平８−１６６７４８号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の廃トナー回収容器を大容量にする対策方法は、回収容器そのものが大型になってしまうので、画像形成装置の小型化を進めるうえでは障害となり得るものであり、また、既に限界近くまで小型化されたような画像形成装置にはその大型化した回収容器を設置するためのスペースを確保すること自体が困難であって適用できないこともある。
【０００９】
また、上記の圧縮手段を採用する対策方法にあっては、収容する廃トナーを圧縮してもいずれは回収容器が廃トナーで満杯になってしまうため、回収容器の交換作業を行わざるを得ない。
【００１０】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、その主な目的とするところは、装置の大型化を招くことがほとんどなく、廃トナー回収容器のような廃トナー回収構造物の交換作業などをできる限り不要にすることができる新たな廃トナーの処理方法を提供するとともに、かかる方法を用いた新たな画像形成装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の廃トナーの処理方法は、トナーからなる画像をシート状の記録媒体に形成する画像形成装置の内部で発生する廃トナーを回収する回収構造物に存在する廃トナーの少なくとも一部を、シート状部材に付着させた状態で当該画像形成装置の外部に搬出することを特徴とするものである。
【００１２】
また、本発明の画像形成装置は、トナーからなる画像をシート状の記録媒体に形成するとともに、装置の内部で発生する廃トナーを回収する回収構造物を有する画像形成装置において、前記回収構造物に存在する廃トナーの少なくとも一部をシート状部材に付着させた状態で外部に搬出する機能を備えていることを特徴とするものである。
【００１３】
このような廃トナーの処理方法や画像形成装置によれば、画像形成装置における回収構造物に廃トナーが回収されることがあっても、その回収構造物に存在する廃トナーの少なくとも一部はシート状部材を介して画像形成装置の外部に搬出されることになる。これにより、回収構造物が廃トナーで最終的に満杯になることを回避できるようになるため、回収構造物の交換を不要にすることや、交換のために新たな回収構造物などの交換部品を別途用意することを不要にすることが可能になる。ちなみに、シート状部材により装置の外部に搬出された廃トナーは、シート状部材として廃棄処分することができる。
【００１４】
上記トナーは、少なくとも電子写真方式や静電記録方式等を利用した画像形成プロセスにおける現像剤として使用されるものであり、例えば、一成分現像剤や、トナー及びキャリアを含む二成分現像剤（のトナー成分）である。また、このトナーは、通常は有色の微粉体であるが、無色透明のものであっても構わない。一方、上記廃トナーは、上記トナーのうちでその後の画像形成に使用されず不要となるトナーである。かかる廃トナーとしては、例えば、前記したようにトナー像の転写時に発生する未転写トナーやトナー像の形成を伴う制御時に形成される制御検出用トナーがあるが、その発生源等については特に限定されるものではない。
【００１５】
上記シート状の記録媒体は、トナーからなる画像を形成することができるとともに、画像形成装置の内部に配設される記録媒体搬送路を通して搬送することができるものであればよい。具体的には、普通紙、コート紙、厚紙、薄紙等の記録用紙や、ＯＨＰシート、はがき、封筒等の特殊媒体が挙げられる。
【００１６】
上記回収構造物は、廃トナーを回収して保持することができるように構成されたものであればよい。具体的には、例えば、回収される廃トナーを収容する回収容器であるが、この他にも、例えば、廃トナーをその付着している対象部品（像担持体）から一時的に回収して保持する廃トナー回収保持部材や、その対象部品から廃トナーを取り除いて回収する、廃トナー収容部を備えたクリーニング装置などであってもよい。回収容器の場合には、その回収容器をシート状部材の搬送経路に近い位置に配置することが好ましい。また、その回収容器は、シート状部材を後述するように既存の記録媒体搬送路により搬送する場合には、少なくともその搬送路の定着装置よりも上流側の位置に配置することが好ましい。
【００１７】
廃トナーのシート状部材への付着は、トナー自体が有する接着力や帯電電荷による静電気力によって実現させるように構成してもよいが、廃トナーのシート状部材からの脱落等を確実に回避する観点からすると、シート状部材上の廃トナーを加熱して定着させた後に搬出するように構成することが好ましい。廃トナーの定着は、その廃トナーを定着のために加熱する専用の加熱手段を設置して行うことも可能であるものの、画像形成装置が前記した記録媒体上のトナーを加熱してその記録媒体に定着させる定着装置を有している場合には、その定着装置に廃トナーを付着させたシート状部材を通過させることで行うように構成することが好ましい。定着装置は、トナーや廃トナーを記録媒体やシート状部材に熱定着できるものであれば、その構成については特に制約されるものではない。
【００１８】
シート状部材への廃トナーの付着量については適宜設定することができる。また、廃トナーの付着させる部分は、シート状部材の片面全面に限らず、その片面の一部領域であってもよい。さらに、シート状部材の搬出を含む搬送は、画像形成装置に形成されている既存の記録媒体搬送路を利用して行うことが好ましいが、必要に応じてシート状部材を搬送する専用の搬送経路を設け、その専用の搬送経路で行うように構成しても構わない。また、シート状部材は、専用の搬送用収容部に予め収容するか、あるいは、記録媒体用の搬送用収容部に予めまたは必要時に収容するか、あるいは、手差しトレイなどに必要時に収容するように構成すればよい。
【００１９】
シート状部材は、廃トナーを付着させることが可能でかつ画像形成装置の内部を搬送することが可能なものであればよい。そのシート状部材としては、例えば、前記シート状の記録媒体（未使用のもの）をそのまま使用することが可能であるが、廃棄するものを有効に利用できる等の観点からすると、画像が形成された後の記録媒体（使用済みのもの）を使用することが好ましい。
【００２０】
シート状部材として画像形成後の記録媒体を使用した場合には、かかる使用済みの記録媒体は通常であれば単に廃棄処分等されることが多いが、その使用済みのものであっても廃棄処分前に廃トナー搬出用材料としてもう一度有効に利用できる。また、その画像形成後の記録媒体が機密情報等のように秘密保持を要する画像が形成されたものである場合には、その秘密保持を要する画像を、廃トナーの付着により判別できないようにすることが可能である。これにより、廃トナーの廃棄処分と画像の機密保持を併せて行うことができる。
【００２１】
廃トナーの回収構造物からシート状部材への付着供給方式は、その回収構造物に存在する廃トナーを適量ずつシート状部材に転移させて付着させることができるものであれば特に制約されるものではなく、例えば、回収構造物の配設位置とシート状部材の通過位置との関係などに基づいて適宜選定すればよい。
【００２２】
その付着供給方式としては、例えば以下のようなものが適用可能である。回収構造物に開設する網目部材付きの排出口から廃トナーを振動の付与により排出させる振動排出機構や、回収構造物に開設する排出口等に廃トナーを送り出すために回転する送出ロールを設け、その送出ロールの回転動作により廃トナーをシート状部材に送り出すロール送出機構である。また、回収構造物に開設する排出口等に廃トナーを掻き出すための羽根（ブレード）を有して回転するブレード付き回転体を設け、そのブレード付き回転体の回転動作により廃トナーをシート状部材に掻き出すブレード送出機構や、回収構造物に開設する排出口にその開閉を行うための開閉蓋を設けるとともにシート状部材と接近する位置にならし部材を設け、その開閉蓋により排出口をあけて廃トナーを排出させるとともにシート状部材にならし部材により平滑にならした状態で排出させる、ならし排出機構である。さらに、回収構造物に存在する廃トナーを帯電させ、その帯電した廃トナーをシート状部材に静電吸着させる静電付着機構などである。また、これらの各機構を複数組み合わせて用いることも可能である。
【００２３】
廃トナーのシート状部材への付着とその付着後のシート状部材の搬出を行う時期は、主に、画像形成を行わない時期いわゆる非画像形成時とすればよい。また、画像形成が形成される記録媒体の裏面等に廃トナーを微量に付着させて搬出する場合には、その画像形成時とすればよい。廃トナーのシート状部材による搬出は、回収構造物に実際に存在する廃トナーの量を計測し、その計測結果に応じて行うように構成したり、あるいは、所定の画像形成を行った後にその都度行うように構成することができるが、特にこのような構成に限定されるものではない。また、廃トナーのシート状部材による搬出作業とその廃トナーが付着するシート状部材の破棄処分は、メンテナンス等を行うサービスマンが行うように構成するか、またはユーザが行うように構成すればよい。
【００２４】
画像形成装置は、電子写真方式、静電記録方式等の作像方式を利用することにより、トナーからなる画像（単色画像と多色画像の一方またはその双方）をシート状の記録媒体に形成することができるものであればよい。また、画像形成装置は、像担持体等に形成するトナー像を中間転写体を介して記録媒体に転写する中間転写方式を採用したものであってもよい。
【００２５】
【発明の実施の形態】
図１は本発明を適用したプリンタの要部を模式的に示す概念図である。図中の実線矢印は各構成部品の回転方向を示している。
【００２６】
このプリンタは、支持フレーム、外装カバー等からなる筐体１の内部に、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナーＴからなる単色トナー像を形成する４つの作像ユニット１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）と、この各作像ユニット１０（の転写位置）を通過するように記録用紙Ｐを担持して搬送する用紙搬送ユニット２０と、記録用紙Ｐを収容する給紙トレイ４０と、記録用紙Ｐに転写されたトナー像を熱定着する定着装置５０と、プリンタ内で発生する廃トナーＴｈを回収して収容する回収容器６０等が配置されている。図中の一点鎖線Ｒは記録用紙Ｐの主な用紙搬送路とその搬送方向を示すものであり、この用紙搬送路Ｒは複数の搬送ロール対や搬送ガイド等にて構成されている。また、図中の符号２は手差しトレイである。
【００２７】
上記作像ユニット１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）では、図２に示すように電子写真方式により前記各色のトナー像が感光ドラム１１にそれぞれ個別に形成されるようになっている。
【００２８】
すなわち、各作像ユニット１０では、まず矢印方向に回転駆動する感光ドラム１１の表面（感光層）をロール形態等の帯電器１２により一様に帯電させた後、その帯電した感光ドラム１１に像露光装置（例えばレーザ光を走査露光するＲＯＳ、ＬＥＤアレイなど）１３から画像情報に応じた露光を行って色成分ごとの静電潜像を形成する。続いて、感光ドラム１１上の各色成分の静電潜像を現像装置１４から供給する対応色のトナーによりそれぞれ現像することにより各色成分のトナー像として形成した後、そのトナー像を用紙搬送ユニット２０により搬送される記録用紙Ｐに対し、ロール形態等の転写器１５により静電的に転写する。また、この転写後の感光ドラム１１は、その表面に付着する未転写トナー等がブレード方式、ブラシ方式等のドラム用クリーニング装置１６により除去されて次の画像形成プロセスのために供される。
【００２９】
用紙搬送ユニット２０は、絶縁性材料等からなる無端状の用紙搬送ベルト２１を複数のロール２２ａ、２２ｂ等に張架して矢印方向に回転させるとともに、そのベルト２１の外周面に記録用紙Ｐを吸着用帯電器２３により静電的に吸着させることにより、その記録用紙Ｐを前記各作像ユニット１０の感光ドラム１１と転写器１５が対向する転写位置を通過させるように搬送する。これにより、その記録用紙Ｐには各作像ユニット１０の各感光ドラム１１に形成されたトナー像がそれぞれ転写される。
【００３０】
この際、記録用紙Ｐは、給紙トレイ４０から送り出し機構４１により１枚ずつ用紙搬送路（給紙路）Ｒに送り出された後、レジストロール４２により所定のタイミングで用紙搬送ベルト２１の吸着位置に搬送される。また、記録用紙Ｐは、手差しトレイ２から供給することも可能であり、そのトレイ２から用紙搬送路Ｒに送り込まれた後、レジストロール４２により所定のタイミングで用紙搬送ベルト２１の吸着位置に搬送される。
【００３１】
また、用紙搬送ユニット２０には、その用紙搬送ベルト２１の外周面に付着するトナーや紙粉を除去するブレード方式、ブラシ方式等のベルト用クリーニング装置２４が設けられている。このクリーニング装置２４は、画像濃度制御時や画像位置合わせ制御（レジストレーション）時に各作像ユニット１０で形成されて用紙搬送ベルト２１に直接転写される制御検出用トナー像（パッチ像）も除去するようになっている。
【００３２】
トナー像が転写された後の記録用紙Ｐは、用紙搬送ベルト２１から剥離された後に用紙搬送路Ｒ（中継路）を通して定着装置５０に搬送される。定着装置５０は、回転する加熱ロール５１とこれに圧接して回転する加圧ロール５２とを備えており、その両ロールの圧接部に記録用紙Ｐを通過させることによりトナー像を加熱加圧して用紙に定着する。この定着がされた後の記録用紙Ｐは、用紙搬送路（排紙路）Ｒを通して筐体１の外部（例えば排出トレイ）に排出される。これにより、記録用紙Ｐにトナーからなる画像が形成される。
【００３３】
また、このプリンタでは、上記画像形成時に各作像ユニット１０のドラム用クリーニング装置１６にて取り除かれた未転写トナーが廃トナーＴｈとしてトナー搬送路（点線６１）を通して回収容器６０に搬送されて回収される。また、用紙搬送ユニット２０のベルト用クリーニング装置２４にて取り除かれる制御検知用トナー等も廃トナーＴｈとしてトナー搬送路（点線６２）を通して回収容器６０に搬送されて回収される。
【００３４】
＜廃トナー搬出機能の構成＞
そして、このプリンタにおいては、廃トナーの回収容器６０内の廃トナーを記録用紙Ｐ等のシート状部材に付着させた状態で筐体１の外部に搬出する廃トナー搬出機能を備えている。
【００３５】
この廃トナー搬出機能のため上記回収容器６０は、最下流側にあるブラックの作像ユニット１０Ｋと定着装置５０との間となりかつ用紙搬送ベルト２１の上方側となる部位に配置している。また、回収容器６０には、その容器内に収容される廃トナーＴｈを用紙搬送ベルト２１により搬送される記録用紙Ｐ等に向けて排出する廃トナー排出機構７０が設けられている。
【００３６】
廃トナー排出機構７０は、回収容器６０の底部に開設された排出口６１に取り付ける廃トナー通過可能なメッシュ部材７１ａと、その排出口６１を開閉するように矢印方向に可動する開閉蓋７１ｂと、回収容器６０に振動を与える振動発生器７１ｃとからなる振動排出機構７１にて構成されている。非作動時には、排出口６１が開閉蓋７１ａにより閉じられており、振動発生器７１ｃが停止している。この廃トナー排出機構７０を動作させることにより廃トナー搬出機能が実行される。
【００３７】
また、廃トナー排出機構７０は、プリンタのシステムコントローラに接続されてその排出機構の動作内容が制御されるようになっており、プリンタの操作パネル内に設けられる入力キーやスイッチなどを適宜操作することにより所定の時間だけ稼動するように構成されている。この廃トナー排出機構７０の作動時には、作像ユニット１０などの一部を除き、画像形成時と同様にプリンタ全体が稼動するようになっている。なお、廃トナー排出機構７０を動作させるときのプリンタの動作速度は通常の画像形成時よりも遅い速度に設定してもよい。また、必要であれば、廃トナーを付着させる記録用紙等を搬送する用紙搬送ベルト２１を、その記録用紙等が排出機構７０を通過する際に低速駆動させるかあるいは一時的に停止させるようにしてもよい。
【００３８】
このような廃トナー搬出機能は、例えば、プリンタの保守点検作業を行うサービスマン等の操作によって実行される。また、この排出機能は、任意の時期に実行することができるほか、回収容器６０内に収容されている廃トナーの量を検知するトナー検知センサが設けられ、このセンサからの検知結果に応じて（所定量を超えたと判断した時点で）廃トナー搬出機能の実行を促すメッセージなどを操作パネルの画面表示部などに表示させて実行時期が告知された後に実行することができる。さらに、この搬出機能の実行時には、その廃トナーの搬送媒体として給紙トレイ４０に収容されている記録用紙Ｐを使用するほか、手差しトレイ２に収容する画像形成後の記録用紙などを使用することが可能である。
【００３９】
そして、このプリンタでは、廃トナー搬出機能の実行操作が行われると、記録用紙Ｐが給紙トレイ４０から送り出されて用紙搬送ベルト２１により回収容器６０まで搬送されるとともに、この記録用紙Ｐの搬送タイミングに同期して廃トナー排出機構７０が始動する。
【００４０】
すなわち、廃トナー排出機構７０では、開閉蓋７１ａが移動して回収容器の排出口６１を開けるとともに、振動発生器７１ｃが振動して回収容器６０に振動を与える。これにより、回収容器６０内に存在する廃トナーＴｈが排出口６１のメッシュ部材７１ｂを通して用紙搬送ベルト２１にて搬送される記録用紙Ｐ上に落下して付着する（図３）。一方、この廃トナーの排出が終了すると、廃トナー排出機構７０は、振動発生器７１ｃの動作が停止するとともに開閉蓋７１ａが移動して回収容器の排出口６１を閉じる。
【００４１】
続いて、廃トナーＴｈが付着した記録用紙Ｐは、用紙搬送ベルト２１から剥離して定着装置５０に送りこまれて加熱加圧されることにより、その廃トナーＴｈが記録用紙Ｐに定着される。この定着後、廃トナーＴｈが定着した記録用紙Ｐは用紙搬送路を介して筐体１の外部に排出される。この廃トナー搬出機能に関する動作は、予め設定された所要回数だけ同様に繰り返される。
【００４２】
このようにして回収容器６０内の廃トナーＴｈは、図４に示すように記録用紙Ｐに排出されて定着された後に記録用紙Ｐと共々プリンタの外部に搬出される。この搬出された廃トナーＴｈ付きの記録用紙Ｐはその用紙ごと廃棄処分される。この結果、廃トナーＴｈが所定量ずつ搬出されるため、回収容器６０内に存在する廃トナーＴｈが減少して満杯になることはない。このため、廃トナーの満杯に伴い回収容器６０を交換する必要がなくなる。また、回収容器６０の交換が不要になるため、回収容器６０の容量を大きくしておく必要がなく、しかも、交換するための構成を採用する必要もなくなる。
【００４３】
また、この振動排出機構７１では、そのメッシュ部材７１ａの網目の大きさ（粗さ）や振動発生器７１ｃの振動幅、振動周波数等の条件を適宜設定することにより、廃トナーＴｈの排出状態（例えば廃トナーの排出量、排出速度）が調整される。これにより、廃トナーを所要の量だけ記録用紙Ｐにほぼ均一に排出させることが可能になるとともに、定着装置５０での廃トナーの安定した定着を行うことも可能になる。
【００４４】
この廃トナー搬出機能を使用する際、その廃トナーの搬送媒体として廃棄予定の画像形成後の記録用紙Ｐ´を使用した場合には、未使用である記録用紙Ｐの無駄使いを無くし、廃棄予定である使用済みの記録用紙Ｐ´を有効に利用することができ有益である。画像形成後の記録用紙Ｐ´を使用して廃トナー搬出機構を実行する場合には、その記録用紙Ｐ´を手差しトレイ２に収容して供給するようにすればよい。さらに、その画像形成後の記録用紙Ｐ´として、図５に示すように秘密保持を要する画像Ｅが形成された記録用紙Ｐ´を使用すれば、その画像Ｅの上から廃トナーＴｈを付着させて画像Ｅが判別できないようにすることができ、これにより廃トナーの廃棄処分と画像Ｅの機密保持を併せて行うことができる。
【００４５】
＜廃トナー排出機構の他の構成例＞
上記廃トナー排出機構７０としては、振動排出機構７１に代えて、図６〜図９に示すような排出方式が異なるものを適用してもよい。
【００４６】
図６に示す廃トナー排出機構７０は、回収容器６０の底部に開設する排出口６１に廃トナーを送り出すために回転駆動する送出ロール７２ａを設けたロール送出機構７２である。送出ロール７２ａは、その表面が小孔を有するゴム材からなるものであり、そのロール表面が廃トナーを排出させて付着させる対象の記録用紙Ｐ等に接触または近接した状態となるように設けられる。また、このロール排出機構７２は、廃トナー排出時には送出ロール７２ａが記録用紙Ｐ等に接触または近接する位置まで下降する一方で、廃トナー非排出時には送出ロール７２ａが記録用紙Ｐ等から離間した位置まで退避するように回収容器６０ごと上下方向に変位する仕組みになっている。
【００４７】
このロール排出機構７２では、廃トナー搬出機能の実行時になると、回収容器６０が用紙搬送ベルト２１に接近する位置まで下降するとともに、送出ロール７２ａが矢印方向に回転し始める。これにより、回収容器６０内にある廃トナーＴｈが送出ロール７２ａの表面に担持された状態で送り出されて記録用紙Ｐ等に付着する（図６）。なお、このロール排出機構７２においては、その送出ロール７２ａの表面層の材質、硬度、表面状態等の条件を適宜設定することにより、廃トナーＴｈの排出状態を調整することができる。
【００４８】
図７に示す廃トナー排出機構７０は、回収容器６０の底部に開設された排出口６１を開閉するように矢印方向に可動する開閉蓋７３ａと、廃トナーを掻き出すための複数枚のブレード板７３ｂを有して回転するブレード付き回転ロール７３ｃとからなるブレード送出機構７３である。排出口６１には、必要に応じて廃トナー通過可能なメッシュ部材を取り付ける。
【００４９】
このブレード送出機構７３では、廃トナー搬出機能の実行時になると、開閉蓋７３ａが移動して回収容器６０の排出口６１を開けるとともに、ブレード付き回転ロール７３ｃが矢印方向に回転し始める。これにより、回収容器６０内にある廃トナーＴｈが回転ロール７３ｃのブレード板７３ｂにより掻き出されるような状態で排出口６１から送り出されて記録用紙Ｐ等に付着する（図７）。なお、このブレード送出機構７３においては、その送出ロール７２ａの表面層の材質、硬度、表面状態等の条件を適宜設定することにより、廃トナーＴｈの排出状態を調整することができる。
【００５０】
図８に示す廃トナー排出機構７０は、回収容器６０の底部に開設された排出口６１を開閉するように矢印方向に可動する開閉蓋７４ａと、排出口６１から排出されて記録用紙Ｐ等の上に堆積する廃トナーを掻きならすためのならし板（スキージ）７４ｂとからなる、ならし排出機構７４である。ならし板７４ｂは、記録用紙Ｐとの間に適度な隙間が形成されるような状態で、排出口６１の付近に取り付けられる。また、ならし板７４ｂは、その先端部と記録用紙等の間の隙間を調整する方向に可動するように取り付けてもよい。排出口６１には、必要に応じて廃トナー通過可能なメッシュ部材を取り付ける。
【００５１】
このならし排出機構７４では、廃トナー搬出機能の実行時になると、開閉蓋７４ａが移動して回収容器６０の排出口６１を開ける。これにより、回収容器６０内にある廃トナーＴｈが排出口６１を通して記録用紙Ｐ等に落下して堆積し、その堆積した廃トナーがならし板７４ｂにより掻きならされて記録用紙等に平滑な状態で付着する（図８）。また、このならし排出機構７４の場合には、廃トナーが所定量落下した時点で開閉蓋７４ａが移動して排出口６１を閉じ、それ以上の廃トナーの落下を停止させている。なお、このならし排出機構７４においては、その先端部と記録用紙等の間の隙間を適宜調整することにより、廃トナーＴｈの排出状態（廃トナーの付着量や厚みなど）を調整することができる。
【００５２】
図９に示す廃トナー排出機構７０は、回収容器６０の底部に開設する排出口６１に廃トナーを送り出すために回転駆動するように設けられる送出ロール７５ａと、回収容器６０内の廃トナーＴｈを所定の極性（マイナス）に帯電させる帯電用ロール７５ｂと、記録用紙Ｐ等（用紙搬送ベルト２１を含む）を挟んで送出ロール７５ａと対向する位置に設置する対向電極板７５ｃとからなる静電付着機構７５である。
【００５３】
送出ロール７５ａは、その表面が小孔を有するゴム材からなるものであり、廃トナーを排出させて付着させる対象の記録用紙Ｐ等に接触または近接した状態となるように設けられる。帯電用ロール７５ｂは、その表面がポリイミド等の帯電性を有する材料からなるものであり、そのロール表面が送出ロール７５ａの表面に接触して従動回転するように設けられる。帯電用ロール７５ｂには、帯電用電源７５ｄから所定の電圧（この例ではマイナス極性の電圧）が印加される。対向電極板７５ｃには、転写用電源７５ｅから所定の電圧（この例では帯電電圧とは反対極性となるプラス極性の電圧）が印加される。さらに、この静電付着機構７５では、前記ロール排出機構７２の場合と同様に、廃トナー非排出時には送出ロール７５ａが記録用紙Ｐ等から離間した位置まで退避するように回収容器６０ごと上下方向に変位する仕組みになっている。
【００５４】
この静電付着機構７５では、廃トナー搬出機能の実行時になると、回収容器６０が用紙搬送ベルト２１に接近する位置まで下降する。そして、帯電用ロール７５ｂにより廃トナーＴｈがマイナス極性に帯電され始めるとともに、送出ロール７５ａが矢印方向に回転し始める。これにより、回収容器６０内にある廃トナーＴｈが帯電された状態で送出ロール７５ａの表面に付着した状態で送り出されると同時に、その送出ロール７５ａと対向電極７５ｃとの間に形成される転写電界により記録用紙Ｐ等に静電的に引き付けられて付着する（図９）。この静電付着機構７５の場合には、廃トナーを静電的に記録用紙等に引き付けて付着させるため、廃トナーの付着対象である記録用紙Ｐ等が回収容器６０の下方側に位置しなくとも（位置関係に制約されることなく）、廃トナーを記録用紙等に安定して付着させることが可能である。
【００５５】
＜画像形成装置および廃トナー搬出機能の他の構成例＞
図１０は、前記プリンタ（図１）の用紙搬送ユニット２０に代えて、中間転写ユニット３０を採用したプリンタの要部を模式的に示す概念図である。前記プリンタと共通する部品については同じ符号を付し、その説明については省略する。
【００５６】
中間転写ユニット３０は、ポリイミド等からなる無端状の中間転写ベルト３１を複数のロール３２ａ、３２ｂ、３２ｃ等に張架して矢印方向に回転させるとともに、そのベルト３１を前記各作像ユニット１０（図２参照）の感光ドラム１１と（一次）転写器１５が対向する転写位置を通過させるようになっている。また、中間転写ベルト３１を挟んでロール３３ｃと対向する位置には、そのベルト３１に担持されて搬送されるトナー像を記録用紙Ｐ等に転写するロール方式等の二次転写器３５が配置されている。
【００５７】
また、中間転写ユニット３０には、その中間転写ベルト３１の外周面に付着するトナー等を除去するブレード方式、ブラシ方式等のベルト用クリーニング装置３４が設けられている。このクリーニング装置３４は、画像濃度制御時や画像位置合わせ制御時に各作像ユニット１０で形成されて中間転写ベルト３１に転写される制御検出用トナー像も除去するようになっている。記録用紙Ｐ等については、図示しない給紙装置から筐体１内に搬入されるようになっている。
【００５８】
この中間転写ユニット３０を採用するプリンタにおいては、各作像ユニット１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）により感光ドラム１１に形成される各色のトナー像が中間転写ベルト３１に順次転写され、その後、二次転写器３５を通過する際に中間転写ベルト３１上のトナー像が記録用紙Ｐに静電的に二次転写される。トナー像が転写された記録用紙Ｐは、中間転写ベルト３１から剥離された後に用紙搬送路（用紙搬送ベルトなど）Ｒを通して定着装置５０に搬送されて定着処理され、最後に用紙搬送路（排紙路）Ｒを通して筐体１の外部（例えば排出トレイ）に排出される。これにより、記録用紙Ｐにトナーからなる画像が形成される。
【００５９】
また、このプリンタでは、上記画像形成時に各作像ユニット１０のドラム用クリーニング装置１６にて取り除かれた未転写トナーが廃トナーＴｈとしてトナー搬送路（点線６１）を通して回収容器６０に搬送されて回収される。また、中間転写ユニット３０のベルト用クリーニング装置３４にて取り除かれる制御検知用トナー等も廃トナーＴｈとしてトナー搬送路（点線６２）を通して回収容器６０に搬送されて回収される。
【００６０】
回収容器６０は、中間転写ユニット３０の二次転写位置と定着装置５０の間の用紙搬送路Ｒに面した部位に配置されている。また、この回収容器６０には前記したような廃トナー排出機構７０（７１〜７５）が同様に設けられている。
【００６１】
そして、この中間転写方式を採用したプリンタにおいても、前記したプリンタと同様に廃トナー搬出機能が装備されている。この廃トナー搬出機能の実行操作が行われると、記録用紙Ｐが中間転写ユニット３０の二次転写位置を通過して回収容器６０まで搬送されるとともに、この記録用紙Ｐの搬送タイミングに同期して廃トナー排出機構７０が始動する。これにより、回収容器６０内に存在する廃トナーＴｈが用紙搬送路Ｒを通過する記録用紙Ｐ等上に落下して付着する。続いて、廃トナーＴｈが付着した記録用紙Ｐは、定着装置５０に送りこまれて定着処理された後、用紙搬送路を介して筐体１の外部に排出される。
【００６２】
このようにして回収容器６０内の廃トナーＴｈは、図４に示すように記録用紙Ｐ等に排出されて定着された後、その記録用紙Ｐと共々プリンタの外部に搬出される。また、この搬出された廃トナーＴｈ付きの記録用紙Ｐはその用紙ごと廃棄処分される。この結果、廃トナーＴｈが所定量ずつ搬出されるため、回収容器６０内に存在する廃トナーＴｈが減少して満杯になることはない。
【００６３】
このプリンタ（図１０）では、中間転写ユニット３０のベルト用クリーニング装置３４が中間転写ユニット３０の二次転写位置と定着装置５０の間における用紙搬送路Ｒの近くでかつその上方の位置に配置されているため、図１１に例示するように、そのクリーニング装置３４で除去されて回収される中間転写ベルト３１上の廃トナーＴｈを、回収容器６０に回収せず、クリーニング装置３４と連結するトナー搬送パイプ７６を通して用紙搬送路Ｒ上の記録用紙Ｐ等に落下させて付着させるように構成してもよい。
【００６４】
この場合、廃トナー排出機構７０は、クリーニング装置３４側に取り付けるが、必要であればトナー搬送パイプ７６の先端部側に取り付けてもよい。図１１において符号３４ａはクリーニング装置３４のクリーニングブレード、３４ｂは廃トナー収容部を示す。このように構成した場合には、回収容器６０を設ける必要がなく、プリンタの小型化等に有利である。
【００６５】
図１２は、前記中間転写ユニット３０を採用したプリンタ（図１０）において、各作像ユニット１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）を中間転写ベルト３１の下方側の位置に配置するとともに、定着装置５０を中間転写ユニット３０の二次転写位置よりも上方側に配置したものである。
【００６６】
そして、このプリンタにおいては、上記のような構成に違いに伴い、回収容器６０をその中間転写ユニット３０の二次転写位置と定着装置５０の間となる位置に配置するように変更した。また、回収容器６０のトナー排出機構７０としては、前記静電付着機構７５を適用する。この静電付着機構７５を適用することにより、ほぼ垂直方向に搬送される記録用紙Ｐ等に対しても、回収容器８０内にある廃トナーＴｈを確実に付着させることができるようになる。また、各作像ユニット１０のドラム用クリーニング装置１６で取り除いた廃トナーについても、回収容器６０に回収するように構成してもよい。
【００６７】
図１３は、前記中間転写ユニット３０を採用したプリンタ（図１２）において、中間転写ベルト３１を３つの中間転写ドラム３６〜３８（第１中間転写ドラム３６、３７と第２中間転写ドラム３８）に変更するとともに、各作像ユニット１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の感光ドラム１１のドラム用クリーニング装置１６に代えてトナー一時保持ブラシロール１７を設け、また中間転写ドラム３６〜３８に付着するトナーを一時的に除去するためのトナー一時保持ブラシロール１８を設けた。図中の符号３９は二次転写ロール、８１は二次転写ロール３９のクリーニング装置である。
【００６８】
そして、このプリンタにおいては、上記のような構成に違いに伴い、回収容器６０をそのドラム型中間転写ユニット３０の二次転写位置と定着装置５０の間となる位置に配置するように変更した。また、回収容器６０のトナー排出機構７０としては前記静電付着機構７５を適用した。
【００６９】
トナー一時保持ブラシロール１７、１８は、感光ドラム１１や中間転写ドラム３６〜３８との間に所定の電位勾配を形成することにより各ドラムに付着するトナー（特に逆帯電しているトナー）を静電気力で引き付けて捕獲し保持するものである。また、クリーニング動作時になると、先の電位勾配を逆の関係にすることで、その各一時保持ブラシロール１７、１８に保持した廃トナーを感光ドラム１１または第１中間転写ドラム３６、３７に吐き出すように転移させるとともに、それらを二次転写ロール３９にむけて静電的に転移させて、二次転写ロール３９のクリーニング装置８１で除去して回収するようになっている。クリーニング装置８１で回収した廃トナーは、トナー搬送路６２を介して回収容器６０に回収される。
【００７０】
このプリンタにおける廃トナー搬出機能は、図１４に示すように、特にトナー一時保持ブラシロール１７、１８に保持されている廃トナーＴｈが、感光ドラム１１や中間転写ドラム３６〜３８を介して記録用紙Ｐ等に転写されて付着され、その後、定着装置５０を通して筐体１の外部に搬出される。また、回収容器６０にある廃トナーが、二次転写位置を通過して用紙搬送路Ｒにて搬送される記録用紙Ｐ等に付着され、その後、定着装置５０を通して筐体１の外部に搬出される。そして、このトナー一時保持ブラシロール１７、１８を採用するプリンタでは、回収容器６０やクリーニング装置８１を設置せず、その一時保持ブラシロール１７、１８で捕獲した廃トナーを常に記録用紙Ｐ等にて搬出させることが可能となる。
【００７１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の廃トナーの処理方法およびそれを用いた画像形成装置によれば、装置の大型化を招くことがほとんどなく、廃トナー回収容器のような廃トナー回収構造物の交換作業などをできる限り不要にすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したプリンタの要部を模式的に示す概念図。
【図２】作像ユニットの構成を模式的に示す概念図。
【図３】廃トナー排出機構の一例（振動排出機構）を示す断面概略図。
【図４】廃トナーの主な処理工程を示す概略説明図。
【図５】廃トナー搬出機能の実行時において秘密保持を要する記録用紙を使用した場合の廃トナーの付着状態を示す概略説明図。
【図６】廃トナー排出機構の他の構成例（ロール送出機構）を示す断面概略図。
【図７】廃トナー排出機構の他の構成例（ブレード送出機構）を示す断面概略図。
【図８】廃トナー排出機構の他の構成例（ならし排出機構）を示す断面概略図。
【図９】廃トナー排出機構の他の構成例（静電付着機構）を示す断面概略図。
【図１０】本発明を適用したプリンタの他例を模式的に示す概念図。
【図１１】図１０のプリンタに適用可能な廃トナーの排出機構の変形例を模式的に示す概念図。
【図１２】本発明を適用したプリンタの他例を模式的に示す概念図。
【図１３】本発明を適用したプリンタの他例を模式的に示す概念図。
【図１４】図１３のプリンタにおける廃トナー搬出機能の実行内容の一部を模式的に示す概念図。
【符号の説明】
１…筐体、１０…作像ユニット、１７，１８…トナー一時保持ブラシロール（回収構造物）、３４…クリーニング装置（回収構造物）、６０…回収容器（回収構造物）、７０…廃トナー排出機構、Ｐ…記録用紙（記録媒体またはシート状部材）、Ｐ´…画像形成後の記録用紙（シート状部材）、Ｔｈ…廃トナー。

Claims (7)

1. トナーからなる画像をシート状の記録媒体に形成する画像形成装置の内部で発生する廃トナーを回収する回収構造物に存在する廃トナーの少なくとも一部を、シート状部材に付着させた状態で当該画像形成装置の外部に搬出することを特徴とする廃トナーの処理方法。
2. 前記シート状部材上の廃トナーを加熱してその部材に定着させた後に搬出する請求項１に記載の処理方法。
3. 前記シート状部材として画像形成後の前記記録媒体を使用する請求項１に記載の処理方法。
4. トナーからなる画像をシート状の記録媒体に形成するとともに、装置の内部で発生する廃トナーを回収する回収構造物を有する画像形成装置において、
   前記回収構造物に存在する廃トナーの少なくとも一部をシート状部材に付着させた状態で外部に搬出する機能を備えていることを特徴とする画像形成装置。
5. 前記記録媒体上のトナーを加熱してその記録媒体に定着させる定着装置を有する場合、
   この定着装置に前記廃トナーが付着するシート状部材を通過させた後に搬出するように構成されている請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記シート状部材が画像形成後の前記記録媒体である請求項４に記載の画像形成装置。
7. 前記回収構造物が回収容器である請求項４〜６のいずれかに記載の画像形成装置。

Images