JP2005164813A - 粉体除去方法及びこれに用いる洗浄媒体、並びにこの方法を実行するための粉体収容容器洗浄装置並びにこの方法で粉体を除去した粉体収容容器 - Google Patents

Abstract

【課題】 粉体収容容器を製品として再利用する際の画像品質を確保するとともに、原料としてリサイクルする場合にもその材料品質を容易に確保できる粉体除去方法及びこれに用いる洗浄媒体、並びにこの方法を実行するための粉体収容容器洗浄装置並びにこの方法で粉体を除去した粉体収容容器を提供する。
【解決手段】 少なくとも一つの構成部材から構成された容器へメディア２を投入して該容器の内部に付着したトナー３をメディア２に吸着させ、トナー３が吸着したメディア２を容器から排出することによって容器の内部からトナー３を除去する粉体除去方法に使用するメディア２であって、メディア２は、いずれかの構成部材と同じ材料又はこれと相溶性を有する材料で形成される。
【選択図】 図４

Description

本発明は、粉体除去方法及びこの方法に用いる洗浄媒体、並びにこの方法を実行するための粉体収容容器洗浄装置並びにこの方法で粉体を除去した粉体収容容器に関する。

近年、資源枯渇や地球温暖化などが問題視されており、企業としても地球環境保全に対して取り組む必要に迫られている。このため、企業としては、使用済みの家電製品や事務機器などを回収して、部品やユニット又は製品単位で再利用したり、資源種別別にマテリアルリサイクルを行うようになってきた。

電子写真装置においても、トナーボトルや現像ユニットなどの粉体収容容器は使用後に回収され、複数回使用される。

しかし、使用済みとして回収した粉体収容容器は、容器内に劣化したトナーやキャリアが残存している場合があり、これらが容器内に残存しているのであれば、粉体収容容器を容器として再利用する場合か原料として再利用するかに関わらず除去しなければならない。

仮に、劣化したトナーやキャリアが残存している粉体収容容器を容器として再利用すると、新たに充填したトナーと劣化したトナーとが混ざってしまい、再使用時に画質が低下する恐れがある。

このため、粉体収容容器を再利用する場合には、容器内に残存する粉体を除去する工程を行わなければならず、この工程を行うことによって、再生処理に時間を要すると共に、再生コストが上昇する原因ともなっていた。

また、容器として再利用する場合その回数には限界があるため、いずれは廃棄処分しなければならない。この時、材料別に分別できれば原料として再利用することが可能となり、分別の精度が高いほど再生された原料の価値が高くなる。

一般的に、プラスチックなどを原料として再利用する場合には、簡易的に選別→破砕→材料ごとに分別→異物を除去→ペレット化という工程が採用される。
粉体収容容器の場合は、粉体であるトナーが大量に入った状態で破砕すると、粉塵爆発を起こす恐れがあるため、粉砕前に粉体を所定レベル以下に除去するか何らかの防爆処理を行う必要がある。

粉体収容容器のリサイクル工程に適用されうる技術としては、
Ａ．粉体除去技術
Ｂ．防爆処理技術
Ｃ．再生処理（洗浄）技術
がある。

上記粉体除去技術に関する従来技術としては、特許文献１に開示される「粉体収納容器の洗浄装置」、特許文献２に開示される「電子写真ユニットの洗浄方法」、特許文献３に開示される「使用済み電子写真ユニットの洗浄方法及び洗浄装置」及び特許文献４に開示される「塗装装置類の洗浄方法」がある。

特許文献１に開示される発明は、一方端に開孔が設けられた容器の他端を係止しその移動を行い周方向に回転させる手段、回転される容器の外壁及び内壁をエアブローする手段及びエアブローによって生じたダストを集塵する手段を有する粉体収容容器の洗浄装置である。

特許文献２に開示される発明は、洗浄媒体としてキャリアを使用し、被洗浄容器外部から作用させた磁石の磁場によってキャリアを移動させトナーを吸着させる。トナーが非磁性の場合は、揺動機構を備えた磁石によってキャリアを攪拌し、トナーとの摩擦によって双方を帯電させ、静電気力によってトナーを吸着させる。磁力によって被洗浄容器外部へ排出されたキャリア及びトナーの帯電を除去した後、ふるいによって分別し、トナーを回収する。

特許文献３に開示される発明は、被洗浄容器内部に洗浄媒体として電子写真プロセスに用いるキャリアを導入した後、被洗浄容器の姿勢を制御することにより、洗浄媒体及び残存トナーの相互移動によって静電帯電させ、その後、洗浄媒体に残存トナーを吸着させて容器外部へ排出する。

特許文献４に開示される発明は、付着した粉体塗料とは逆極性に帯電する粉体を、塗装装置類の内部へ供給して洗浄する工程を有する塗装装置類の洗浄方法である。

また、上記の防爆処理に関する従来技術としては、特許文献５に開示される「画像形成装置の廃棄処理方法」がある。特許文献５に開示される発明は、加熱装置の炉台の上で、回収した現像ユニットを加熱処理し、内部のトナーを溶融させる。内部でトナー塊となって固化した現像ユニットを金属破砕機に投入して破砕する。

また、上記の再生処理（洗浄）に関する従来技術としては、特許文献６に開示される「電子機器の部品及び該部品に貼着されるシート状部材」や特許文献７に開示される「トナー容器及びその製造方法」がある。

特許文献６に開示される発明は、電子機器を構成する複写機の部品である前ドアの表面と裏面とにデカルがそれぞれ貼着され、その前ドアとデカルとが互いに相溶性のある熱可塑性樹脂によって構成されている。デカルを前ドアから剥がすことなく、そのまま破砕してこれを溶融し、成型品を再生できるものである。

特許文献７に開示される発明は、画像形成装置にトナーを補給するトナー容器及びプロセスカートリッジのトナーを収容するトナー容器において、トナー容器は、トナーとトナーのバインダー樹脂との相溶性のある原料樹脂と混合して成型され、アイゾット衝撃強度を調節することにより、トナーの混合しない新規のトナー容器と同程度の品質のトナー容器を得るものである。
特開平１１−９０３６８号公報 特開２００２−２６８３８３号公報 特開２００３−０５７９９５号公報 特開平１１−９０３１４号公報 特開平９−１５０１３７号公報 特許第３０５７４７２号公報 特開平７−２４４４２７号公報

上記特許文献１に開示されるようなエア洗浄は、粉体収容容器を再利用する際に広く採用されている方法である。しかし、エア洗浄は、容器内に残存する粉体の除去能力に限界があるため、トナーを完全に除去できなくても良い場合にしか適用できない。また、この方法では、容器内に固着したトナーは除去できないため、固着していたトナーの塊が剥がれ落ちて画像形成時における画質劣化の原因となる。

上記特許文献２〜４に開示されるようなメディア洗浄は、特許文献１に記載の発明のように洗浄液などを用いる必要のない乾式あるにも関わらず洗浄品質を容易に高めることができる方法である。しかし、この方法は、容器からメディアを排出するのに時間やコストがかかってしまう。特に、メディアと容器とが互いに帯電すると、メディアが容器内壁に付着して容器から排出することが困難になってしまう。そして、メディアが容器内に残ってしまうと、容器自体をマテリアルリサイクルする際に得られる再生原料の質が低下することとなる。

上記特許文献５に開示されるような防爆処理は、主としてエネルギーリサイクルの際に用いられる技術であり、製品リサイクルや原料リサイクルへの適用を想定していないため、容器から除去できる粉体の量が十分ではない。すなわち、粉体容器を加熱溶融して破砕すると、容器とは異種の材料（主としてトナーのバインダー成分）が容器に固着してしまう。よって、残存トナーの飛散や粉塵爆発の発生は防止できるものの、容器に固着したトナーを剥離させるなどして除去する工程が必要となる。しかも、容器を破砕した後に破砕片から溶融トナーを除去することは困難である。

このように、粉体収容容器の洗浄方法は、製品（容器）として再使用する場合に画像品質を確保できること、マテリアルリサイクルする場合に材料品質を容易に確保できること、マテリアルリサイクルする場合の破砕時に残存トナーが粉塵爆発を起こさないことが必要である。

特にメディア洗浄の場合には、
（１）部品として再利用する場合には、劣化した粉体を除去するために用いたメディアの排出に手間がかからないこと。
（２）原料として再利用する場合には、容器から排出できなかったメディアの分別に手間がかからないこと。
が必要である。

なお、上記特許文献６や特許文献７に記載の発明は、構成部品同士を同一樹脂や相溶性樹脂で構成することによって、マテリアルリサイクル時の分別作業の手間を軽減するものである。しかし、これらは部品としてのリサイクルを想定していないため、部品として再利用する際の画像品質の確保には何ら寄与しない。

このように、従来は、粉体収容容器を部品として再利用する際の画像品質を確保するとともに、原料としてリサイクルする場合にもその材料品質を容易に確保できる粉体容器の洗浄方法及び装置は提供されていなかった。

本発明はかかる問題に鑑みてなされたものであり、粉体収容容器を部品として再利用する際の画像品質を確保するとともに、原料としてリサイクルする場合にもその材料品質を容易に確保できる粉体除去方法及びこれに用いる洗浄媒体、並びにこの方法を実行するための粉体収容容器洗浄装置並びにこの方法で粉体を除去した粉体収容容器を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、第１の態様として、少なくとも一つの構成部材から構成された容器へ洗浄媒体を投入して該容器の内部に付着した粉体を洗浄媒体に吸着させ、該粉体が吸着した洗浄媒体を容器から排出することによって容器の内部から粉体を除去する粉体除去方法に使用する洗浄媒体であって、いずれかの構成部材と同じ材料又はこれと相溶性を有する材料で形成されたことを特徴とする洗浄媒体を提供するものである。このようにすれば、洗浄媒体を排出しきれずに容器内に残っても、容器構成部品とともに粉砕してペレット化する際に異材料が混ざらず、再生原料の物性の劣化が小さい。よって、洗浄媒体の排出作業や洗浄媒体と容器との分別作業を簡素化できる。

上記本発明の第１の態様においては、粉体は電子写真プロセスに用いる現像剤であり、容器は電子写真プロセスに用いる現像ユニットであり、現像ユニットの外装部材と同じ材料又はこれと相溶性を有する材料で形成されることが好ましい。このようにすれば、洗浄媒体を排出しきれず容器内に残っても、容器構成部品と共に粉砕してペレット化する際に均一に混合することができ、再生原料の物性の劣化が小さい。又は、粉体は電子写真プロセスに用いる現像剤であり、容器は電子写真プロセスに用いる現像ユニットへ現像剤を供給するためのトナーボトルであり、トナーボトルの本体と同じ材料又はこれと相溶性を有する材料で形成されることが好ましい。このようにすれば、容器の大部分を占めるトナーボトルのマテリアルリサイクル時の作業効率を高めることができる。又は、粉体は電子写真プロセスに用いる現像剤であり、容器は電子写真プロセスに用いる現像ユニットであり、現像ユニット内で現像剤を攪拌するための攪拌部材と同じ材料又はこれと相溶性を有する材料で形成されることが好ましい。洗浄後に容器内に残った洗浄媒体は、そのままでも耐電特性に対してほとんど影響を与えないため、粉体除去に用いた際には、洗浄媒体を容易に容器外へ排出でき、作業効率が向上する。

本発明の第１の態様の上記のいずれの構成においても、無色又は容器と同色であることが好ましい。このようにすれば、洗浄対象をマテリアルリサイクルする際に再生原料の色劣化が低減する。

また、本発明の第１の態様の上記のいずれの構成においても、帯電制御剤が添加された材料によって形成されており、容器の内面に対する吸着性よりも、現像剤に対する吸着性が高いことが好ましい。このようにすれば、粉体と洗浄媒体との間に、粉体と容器との間よりも強いクーロン力が発生し、粉体を確実に除去できる。

また、本発明の第１の態様の上記のいずれの構成においても、容器及びこの内部に残存する洗浄媒体と同一材料又はこれと相溶性を有する材料を原料リサイクルして得られた再生原料を材料として形成されることが好ましい。このようにすれば、マテリアルリサイクルで得た再生原料を有効に活用できる。

また、上記目的を達成するため、本発明は第２の態様として、少なくとも一つの構成部材から構成された容器へ洗浄媒体を投入して該容器の内部に付着した粉体を洗浄媒体に吸着させ、該粉体が吸着した洗浄媒体を容器から排出することによって容器の内部から粉体を除去する粉体除去方法に使用する洗浄媒体であって、粉体は電子写真プロセスに用いる現像剤であり、容器は、現像ローラと該現像ローラの表面に付着した洗浄媒体を除去する洗浄媒体除去部材とを備え電子写真プロセスに適用される現像ユニットであり、最低粒径が現像ローラと洗浄媒体除去部材との間隔よりも大きいことを特徴とする洗浄媒体を提供するものである。このようにすれば、現像ローラを介して洗浄部材が感光体へ送られることはなく、画像不良が発生する原因とはならない。

上記本発明の第２の態様においては、洗浄媒体除去部材は、現像ローラへの現像剤の付着量を所定量以下に保つトナーブレードであることが好ましい。

上記本発明の第２の態様のいずれの構成においても、表面に突起が存在しない略球体、略楕円体又は略円筒体であることが好ましい。このようにすれば、洗浄媒体が欠けて小片に分裂することが無くなり、現像ローラを介して感光体へ送られにくくなるため、画像不良の原因とならない。

また、上記目的を達成するため、本発明は、第３の態様として、上記本発明の第１の態様又は第２の態様の洗浄媒体を用いて粉体収容容器を洗浄することを特徴とする粉体除去方法を提供するものである。このようにすれば、粉体の除去の品質が高く、粉砕時に粉塵爆発が生じなくなる。

上記本発明の第３の態様においては、粉体が吸着した洗浄媒体を容器から排出した後に、容器内に残存する洗浄媒体の量を測定することが好ましい。このようにすれば、再使用する容器内に洗浄媒体が大量に残存することがなくなり、帯電特性を厳密に管理できる。

また、上記目的を達成するため、本発明は、第４の態様として、上記第３の態様の粉体除去方法によって洗浄され、容器内に残存する洗浄媒体の量が所定量以下であることを特徴とする粉体収容容器を提供するものである。このようにすれば、再使用容器の品質を基準以上に保つことができる。

また、上記目的を達成するため、本発明は、第５の態様として、上記本発明の第３の態様にかかる粉体除去方法を実行するための粉体収容容器洗浄装置であって、容器を収容する洗浄槽と、洗浄槽内に収容した容器の姿勢を変化させる機構と、洗浄槽内で容器を移動させる機構と、洗浄槽の姿勢を変化させる機構とを備え、洗浄槽及び容器の姿勢及び位置を連続的に変化させて洗浄媒体に粉体を吸着させる洗浄動作実行手段と、洗浄動作実行手段を制御する制御手段とを有することを特徴とする粉体収容容器洗浄装置を提供するものである。このようにすれば、洗浄媒体に粉体を吸着させる動作を自動化し、作業効率を高め、再生原料の品質を安定させることができる。

本発明によれば、粉体収容容器を部品として再利用する際の画像品質を確保するとともに、原料としてリサイクルする場合にもその材料品質を容易に確保できる粉体除去方法及びこれに用いる洗浄媒体、並びにこの方法を実行するための粉体収容容器洗浄装置並びにこの方法で粉体を除去した粉体収容容器を提供できる。

〔第１の実施形態〕
本発明を好適に実施した第１の実施形態について説明する。本実施形態では、トナーボトルを原料として再利用する。図１に、本実施形態において洗浄の対象であるトナーボトル１の構造を示す。トナーボトル１は、トナーやキャリア（現像剤）を収容し、これらを画像形成装置へ供給するためのボトルである。このトナーボトルは、一端に開口部１ａが形成されており、その開口径はボトルの径よりも小さい。

本実施形態において除去の対象となる粉体は、トナー及びキャリアである。また、原料としての再利用の対象となるのはトナーボトル１の材料のみである。

図２に、本実施形態におけるメディアの構造を示す。メディア２はトナーボトル１と同じ材料で形成されているもの、又はトナーボトル１の材料と相溶性のある材料で形成されているものを用いる。例えば、トナーボトル１がＨＰＤＥ（高密度ポリエチレン）で形成されているのであれば、これの洗浄には同一材料であるＨＰＤＥ製のメディアかＨＰＤＥと相溶性のあるＥＶＡ（エチレン−酢酸ビニル共重合体）やＬＤＰＥ（低密度ポリエチレン）などで形成されたメディアを適用する。なお、トナーボトル１を再生原料としてメディア２を製造すれば、トナーボトル１と同じ材料のメディア２を容易に形成できるため好ましい。また、無色又はトナーボトル１と同色のメディアを用いると、トナーボトル１を原料として再利用する際の色劣化を低減できる。

メディア２の形状は、球体や扁平の球体（例えば、楕円体）などの製造が容易な形状であることが好ましい。また、メディア２の大きさは、平均粒径で１００μｍから数ｍｍ程度が好ましい。なお、粉体収容容器から容易に排出できるようにするためには、メディア２の粒径を大きくして一粒子の質量を大きくする方が好ましく、吸着効率を高めるためにはメディア２の粒径を小さくして比表面積を大きくするとともに、容器内に投入するメディア数を増やすことが好ましい。
なお、総合的な除去効率は、吸着効率と排出効率とによって定まる。

メディア２はトナー３との摩擦によって帯電するため、トナーボトル１に付着しているトナー３をメディア２に引きつけるためには、メディア２がトナーボトル１よりも強いクーロン力を発生させることが好ましい。例えば、メディア２を製造する際に帯電制御剤（金属錯体など）を添加することによってメディア２の帯電性を高め、トナーボトル１よりも強いクーロン力を発生させることができる。なお、トナーボトル１の内面に帯電防止剤を添加することによってトナーボトル１の帯電性を低くしても同様の効果が得られる。

図３に、トナーボトル１の洗浄に用いる装置の構成を示す。トナーボトル１の洗浄は、粉体飛散対策のため図３に示すような集塵ブース５内で行う。洗浄作業でトナーボトル１から排出されたトナー３及びメディア２は、集塵ブース５の底に設置された排気ダクト６を通って、負圧を発生する吸塵機７へと送られる。集塵機７までのダクトの途中には、サイクロンフィルタ８が設置されており、トナー３及びメディア２がエアから分離される。サイクロンフィルタ８を通過したエアは、不図示のフィルタへと送られ、このフィルタによって全ての粉塵が捕獲される。

メディア２の再生（吸着した粉体の除去）治具は、それぞれ不図示のサイクロンフィルタ、メッシュ及びブロワ吸引手段からなる。吸引手段は、空気の流入経路を切り換えることによって、集塵ブースの集塵機と共用される。

次に、トナーボトル１を洗浄する際の動作について説明する。トナーボトル１を原材料としてリサイクルする場合には、容器の回収→粉体除去→破砕→異物除去（洗浄）→分別という各工程が順を追って行われるが、本実施形態にかかる粉体容器の洗浄方法は上記各工程のうち「粉体除去」の工程において実施される。

作業用挿入口９を介して集塵ブース５内に洗浄対象のトナーボトル１を挿入し、作業テーブル１０の上で洗浄作業を行う。洗浄作業を手作業で行う場合は、集塵ブース５に設けられた手袋などを介して作業を行う。回収したトナーボトル１は、キャップなどを取り除き、集塵ブース５内で開口部１ａを下方としてボトル内に残っているトナー３を排出する。この時、トナーボトル１内にエアノズルを挿入するなどしてボトル内の空気を流動させ、洗浄効率を高めても良い。

その後、開口部１ａからは所定量（ここでは、メディア２の総表面積がトナーボトル１の内壁の総面積の２〜３倍程度となる量）のメディア２を投入する。メディア２を投入したら開口部１ａを塞ぎ、姿勢を変えながらトナーボトル１を動かしてトナーボトル１の内面全体にメディア２が接触するようにする。この際、洗浄能力を高めたいのであれば、トナーボトル１を強く振るように動かして、メディア２をトナーボトル１内面に激しく衝突させる。

トナーボトル１の姿勢を変えながら動かすことにより、トナー３とメディア２との間に摩擦が生じ、これらが相互に帯電する。例えば、トナー３が負に帯電し、メディア２が正に帯電する。この帯電によって、図４に示すように、トナー３がメディア２の表面に静電吸着する。

なお、エアの吹きつけのみによる洗浄では、トナーボトル１内面から離れた残存トナー３が再びトナーボトル１内面に付着しやすいが、メディア２に一度吸着したトナー３はトナーボトル１内面に再付着しにくいため、メディア２と共に容器外へ排出されやすい。

また、トナー３が、トナーボトル１の内面に対してよりもメディア２に対して付着しやすければ、一度メディア２に吸着されたトナー３は、よりトナーボトル１に再付着しにくくなるため、メディア２に帯電制御剤を添加して帯電強度を高めることが好ましい。また、帯電したトナー３がトナーボトル１内壁面と反発するように外部から電界を加えても良い。

その後、開口部１ａを開いて下方に向け、揺動するなどしてトナーボトル１内のメディア２を排出する。
トナーボトル１から排出されたメディア２は、トナー３が付着しているが、上記のメディア再生治具を用いることによってトナーを分離できる。トナー３が付着したメディア２は、再生治具内のメッシュ４上に投入されるとブロア吸引される。図４（ｂ）に示すように、メッシュ４にはトナー３の粒径よりも大きくメディア２の粒径よりも小さい孔が多数形成されており、トナー３はこれを通過できるがメディア２は通過できない。よって、ブロア吸引によってトナー３とメディア２とが分離される。なお、この際には、トナー３とメディア２との吸着力に打ち勝ってこれらを分離できるだけの力でブロア吸引する必要がある。

ブロア吸引によって分離中のトナー３とメディア２とには、除電ブロアによって除電処理が為されるため、これらは電荷を失って吸着力は弱くなる。よって、トナー３とメディア２との分離が促進される。

なお、メディア２の投入〜排出は、一度だけでもよいが、メディア２の汚れ（粉体の吸着）が少なくなるまで繰り返し行うことが好ましい。

上記の手法によってトナーボトル１を洗浄すれば、トナーボトル１の内部の粉体濃度を一般に安全の基準とされている２０ｍｇ／ｌ以下とできるため、そのまま破砕しても粉塵爆発を起こす恐れが無く、安全である。

また、メディア２は、トナーボトル１と同じ原料で形成されているため、洗浄後にトナーボトル１内に残存していても、トナーボトル１をマテリアルリサイクルする場合に、再生原料の品質が劣化することはない。
さらに、トナーボトル１をマテリアルリサイクルして得た再生材料を用いてメディア２を形成すれば、資源を有効に利用できるだけでなく、トナーボトル１とほぼ同一の材料でメディア２を形成できる。

なお、ここではトナーボトル１と同じ材料を用いてメディア２を形成する場合について説明したが、トナーボトル１の材質と相溶性のある材料でメディア２を形成するようにしても良い。トナーボトル１と相溶性のある材料でメディア２を形成すれば、トナーボトル１と共にメディア２を粉砕してペレット化してもそれぞれの材料をほぼ均一に混合でき、物性の劣化を低減できる。このペレットは、バージンペレットと混合することによりメディア２やトナーボトル１を成形する際に利用可能である。

〔第２の実施形態〕
本発明を好適に実施した第２の実施形態について説明する。本実施形態では、電子写真プロセスに用いる現像ユニットを原料として再利用する。図５に、本実施形態において洗浄の対象である現像ユニット１１の構成を示す。現像ユニット１１の内部には、アジテータ（攪拌部材）１１１、現像ローラ１１２、ブレード１１３などが配置されている。アジテータ１１１や現像ローラ１１２は、軸受などを介して回転可能な状態で外装部材（現像ユニットケース）１１５へ取り付けられている。

外装部材１１５の外壁には、アジテータ１１１や現像ローラ１１２を回転させるための従動ギヤ１１４が設けられている。また、外装部材の側面には、トナー充填用の開口部（付図示）が形成されている。さらに、現像ユニット１１にはトナー用開口部と対向する面に洗浄メディア投入／排出専用の開口部１１６が設けられている。

本実施形態において、除去対象はトナー３である。また、材料としてのリサイクルの対象は、同じ材料の樹脂を成型、溶着、締結して構成した外装部材１１５である。

第１の実施形態と同様に、メディア２は洗浄対象である現像ユニット１１と同じ材料又はこれと相溶性のある材料で形成されているものを用いる。

外装部材１１５は、ＰＳ（ポリスチレン）、ＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）、ＡＢＳ（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン）などの熱可塑性樹脂によって形成されることが多い。
例えば、外装部材１１５がＰＳ（ポリスチレン）で形成されているのであれば、これの洗浄には同一の材料であるＰＳ製のメディア２か、ＰＳと相溶性のあるＰＰＥやＰＣ（ポリカーボネート）製のメディア２を適用する。また、外装部材１１５がＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）で形成されているのであれば、同一の材料であるＰＰＥ製のメディア２か、ＰＰＥと相溶性のあるＰＳ、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＡＢＳ、ＰＣなどで形成されたメディア２を適用する。さらに、外装部材１１５がＡＢＳで形成されているのであれば、これと同一の材料であるＡＢＳ製のメディア２か、ＡＢＳと相溶性のあるＰＳ、ＰＥＴ、ＰＣ、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）、ＰＡ（ポリアミド）などで形成されたメディア２を用いる。
なお、外装部材１１５を再生原料としてメディア２を製造すれば、外装部材１１５と同じ材料のメディア２を容易に形成できるため好ましい。

なお、この他についても、第１の実施形態と同様（ただし、第１の実施形態におけるトナーボトル１は本実施形態においては現像ユニット１１と読み替える。）である。

図６に、現像ユニット１１を洗浄するための洗浄装置の構成を示す。洗浄装置１２は、洗浄槽１２１、洗浄動作機構１２２及び不図示の制御装置を有する。洗浄槽１２１は、洗浄対象である現像ユニット１１を収容できる大きさ及び深さであり、槽内にはメディア２が配置される。

洗浄動作機構１２２は、外装部材１１５の長手方向に沿って現像ユニット１１の軸周りにこれを回転させる回転軸１２２１と、洗浄槽全体の傾きを変える姿勢変更軸１２２２と、洗浄槽１２１を水平方向に移動させる直動軸１２２３と、洗浄対象を保持するためのワーク固定台１２２４とを有する。図６に示す例では、回転軸１２２１と直動軸１２２３とを平行に設定している。

制御装置は、所定の制御プログラムに従って洗浄動作機構１２２を作動させ、現像ユニット１１を洗浄する。例えば、回転軸１２２１によって現像ユニット１１の姿勢を変えながら、洗浄槽全体を姿勢制御軸１２２２及び直動軸１２２３で煽るような動作を繰り返し実行する。

次に、現像ユニット１１を洗浄する際の動作について説明する。現像ユニット１１の外装部材１１５を原材料としてリサイクルする場合には、容器の回収→粉体除去→破砕→異物除去（洗浄）→分別という各工程が順を追って行われるが、本実施形態にかかる粉体容器の洗浄方法は上記各工程のうち「粉体除去」の工程において実施される。

現像ユニット１１を洗浄装置１２のワーク固定台１２２４に取り付けるまでの作業は、手袋を用いて集塵ブース５内で行う。回収した現像ユニット１１は、キャップなどを取り除き、集塵ブース５内でトナー用開口部を下方として残トナー３を排出する。この時、現像ユニット１１内にエアノズルを挿入するなどして容器内の空気を流動させ、洗浄効率を高めても良い。

その後、開口部１１６からは所定量（ここでは、メディア２の総表面積が現像ユニット１１の内壁の総面積の２〜３倍程度となる量）のメディア２を投入する。メディア２を投入したら開口部１１６を塞ぎ、別の集塵ブース５内に設置されている洗浄装置１２に取り付ける。そして、制御装置を起動して洗浄装置１２を作動させ、現像ユニット１１の内面及び外面を同時に洗浄する。

その後、開口部１１６を開いて下方に向け、揺動するなどして現像ユニット１１内のメディア２を排出する。なお、メディア２の投入〜排出は、一度だけでもよいが、メディア２の汚れ（粉体の吸着）が少なくなるまで繰り返し行うことが好ましい。また、洗浄後の現像ユニット１１内に排出しきれなかったメディア２が残存していてもよい。

上記の手法によって現像ユニット１１を洗浄すれば、現像ユニット１１内部の粉体濃度を一般に安全の基準とされている２０ｍｇ／ｌ以下とできるため、そのまま破砕しても粉塵爆発を起こす恐れが無く、安全である。ただし、マテリアルリサイクルによって得られる再生材料の品質を向上させるためには、粉砕前に簡易解体をして外装部材１１５とは異なる材料で形成された部品（アジテータ１１１など）を除去しておくことが好ましい。現像ユニット１１内に残存するメディア２は、外装ユニット１１５と同じ材料で形成されているため、粉砕前に取り除く必要はない。

また、さらに高品質の再生原料を得るためには、ケース粉砕後の欠片からこれに付着している粉体（トナー３など）を除去する処理を分別工程において行うことが好ましい。例えば、メッシュ状の搬送路を通してブロワ吸引することにより、破砕片から粉体のみを除去すると良い。

なお、ここではメディア２と現像ユニット１１の外装部材１１５とが同じ材料で形成されている場合について説明したが、メディア２と現像ユニット１１の外装部材１１５とが異なる材料で形成されている場合には、メディア２の粒径よりも大きいメッシュを用いてこれを通過する粒子を除去するようにしても良い。

〔第３の実施形態〕
本発明を好適に実施した第３の実施形態について説明する。本実施形態においては、現像ユニットを部品として再利用する。本実施形態における洗浄対象は、第２の実施形態と同様に、現像ユニット１１である。また、除去対象は、現像ユニット１１内部に固着・凝縮したトナー３、研磨などによって微粉化したトナー３及び劣化したキャリアである。

本実施形態においては、アジテータ（攪拌部材）１１１と同じ材料で形成されたメディア２を用いて現像ユニット１１を洗浄する。なお、アジテータ１１１にはパドル形状やスクリュー形状などの様々な形状のものがあるが、その形状に関わらずブレンドＰＣ／ＡＢＳやＰＥＴなどの熱可塑性樹脂によって形成される。
例えば、アジテータ１１１がブレンドＰＣ／ＡＢＳで形成されている場合には、これと同一の材料で形成されたメディア２を適用する。また、アジテータ１１１がＰＥＴで形成されている場合には、これと同一の材料で形成されたメディア２を適用する。

なお、本実施形態においては、トナー薄層化ブレード１１３と現像ローラ１１２との隙間よりも粒径が大きいメディア２、好ましくは、トナー薄層化ブレード１１３と現像ローラ１１２との間隔の２倍以上の粒径を有するメディア２を用いるものとし、その形状は表面に鋭角突起を含まない略球体であることが好ましい。例えば、トナー薄層化ブレード１１３と現像ローラ１１２との隙間が０．５ｍｍであれば、最小粒径１ｍｍの球体のメディア２を使用すると良い。

現像ユニット１１の洗浄に用いる洗浄装置１２は、第２の実施形態で用いた洗浄装置１２と同様のものを適用可能である。

次に、現像ユニット１１を洗浄する際の動作について説明する。現像ユニット１１を部品としてリサイクルする場合には、容器の回収→粉体除去→出荷検査→再充填という各工程が順を追って行われるが、本実施形態では上記各工程のうち「粉体除去」の工程において第２の実施形態と同様の粉体収容容器の洗浄方法が実施される。

また、出荷検査の工程においては、洗浄後の容器重量を電子天秤を用いて測定してメディア２の残量を推定する。すなわち、洗浄後（トナー除去後）の現像ユニット１１の容器重量から空容器の重量（同機種の新品の平均容器重量）を差し引くことによって、現像ユニット１１内に残存するメディア２及びトナー３の合計の重量値を算出し、これを残存メディアの重量と見なす。さらに、残存メディアの数は、残存メディアの重量を一粒あたりの重さで除することによって算出する。残存メディアの重量と見なした値は、実際には残存トナーの重量も含んだ値であるため、残存トナーの重量分だけメディア数は多く算出される。
算出した残存メディア数が所定基準値（例えば１ｇに該当する数以下）であれば、現像ユニット１１内に投入したメディア２が十分に排出されたと判断するものとする。

メディア２の粒径は、トナー薄層化ブレード１１３と現像ローラ１１２との隙間よりも大きいため、現像ユニット１１内に残ったメディア２が現像ローラ１１２に付着したとしても、トナー薄層化ブレード１１３によって余分なトナー３と共に掻き落とされる。さらに、メディア２は表面に鋭角突起を含まない略球体であるから、軸受部やブレード部の隙間に挟まりにくい。

粉体除去工程においては、大部分のメディア２が現像ユニット１１外へ排出される。さらに、現像ユニット１１内に残ったメディア２は、アジテータ１１１と同じ材料で形成されていることに加え、再充填されたトナー３によって覆われた状態になるため、帯電特性にほとんど影響を与えない。よって、メディア２の排出に要する時間を短縮し、作業効率を高めることができる。

また、仮に帯電特性に影響を及ぼすほど多量のメディア２が現像ユニット１１内に残存していたとしても、出荷検査の工程において異常と判断できるため、このような容器に対してトナー３を再充填することはない。よって、現像ユニット１１内にメディア２が残存することに起因して画像品質の低下が生じることはない。

なお、ここでは、現像ローラ１１２に付着したメディア２がトナー薄層化ブレード１１３によって掻き落とされるように、現像ローラ１１２とトナー薄層化ブレード１１３との隙間よりも粒径が大きいメディア２を用いる場合について説明したが、図７に示すように、メディア除去専用の遮蔽板１１７を設けても良い。このような構成とする場合には、遮蔽板１１７とトナー薄層化ブレード１１３との間に入り込まない粒径のメディア２を用いればよい。

また、ここではアジテータ１１１と同じ材料で形成されたメディア２を用いる場合を例に説明したが、帯電特性に影響を与えないのであれば他の材料を用いても構わない。上記のように、現像ユニット１１内に残存するメディア２は、現像プロセス中は再充填されたトナー３によって覆われた状態となるため、どのような材料で形成されたメディア２を用いても帯電特性への影響は少ない。
ただし、現像ユニット１１の構造上の問題で容器内に残存するメディア２が多くなる場合や、部品としての寿命が尽きて最終的にマテリアルリサイクルする際の材料を分別作業を考慮する場合には、現像ユニット１１を構成する部材（外装部材１１５や攪拌部材１１１など）と同じ材料で形成されたメディア２を用いることが好ましい。
なお、上記のようにアジテータ１１１と同一の材料で形成されたメディア２を用いて内部を洗浄した現像ユニット１１を最終的にマテリアルリサイクルする際には、いずれかの構成部品と同一又は相溶性のある材料を用いて形成されたメディア２を用いるとよい。

なお、上記各実施形態は本発明の好適な実施の一例であり、本発明はこれに限定されることはない。
例えば、メディアは図示したものとは異なる形状のものを適用しても良い。
このように、本発明は様々な変形が可能である。

本発明を好適に実施した第１の実施形態において洗浄の対象であるトナーボトルの形状を示す図であり、（ａ）は側面図（ｂ）は断面図である。 第１の実施形態において容器の洗浄に用いるメディアの形状を示す図である。 第１の実施形態にかかる粉体除去方法を実行するための装置の構成を示す図である。 （ａ）は、メディアにトナーが吸着した状態を示す図であり、（ｂ）は、メディアに吸着したトナーを除去する方法を示す図である。 本発明を好適に実施した第２の実施形態において洗浄の対象である現像ユニットの構造を示す図であり、（ａ）は断面図を、（ｂ）は側面図を、（ｃ）は斜視図を示す。 第２の実施形態において現像ユニット洗浄に用いる洗浄装置の構成を示す図である。 本発明を好適に実施した第３の実施形態において洗浄の対象である現像ユニットの別の構成を示す図である。

符号の説明

１ トナーボトル
１ａ、１１６ 開口部
２ 洗浄媒体（メディア）
３ トナー
４ メッシュ
５ 飛散防止ブース
６ ダクト
７ 集塵機
８ サイクロンフィルタ
９ 作業用挿入口
１０ 作業テーブル
１１ 現像ユニット
１２ 洗浄装置
１１１ 攪拌部材（アジテータ）
１１２ 現像ローラ
１１３ トナー薄層化ブレード
１１４ 従動ギヤ
１１５ 外装部材（現像ユニットケース）
１１６ 開口部
１１７ 遮蔽板
１２１ 洗浄槽
１２２ 洗浄動作機構
１２２１ 回転軸
１２２２ 姿勢変更軸
１２２３ 直動軸
１２２４ ワーク固定台

Claims (14)

1. 少なくとも一つの構成部材から構成された容器へ洗浄媒体を投入して該容器の内部に付着した粉体を前記洗浄媒体に吸着させ、該粉体が吸着した洗浄媒体を前記容器から排出することによって前記容器の内部から前記粉体を除去する粉体除去方法に使用する洗浄媒体であって、
   いずれかの前記構成部材と同じ材料又はこれと相溶性を有する材料で形成されたことを特徴とする洗浄媒体。
2. 前記粉体は電子写真プロセスに用いる現像剤であり、前記容器は電子写真プロセスに用いる現像ユニットであり、前記現像ユニットの外装部材と同じ材料又はこれと相溶性を有する材料で形成されたことを特徴とする請求項１記載の洗浄媒体。
3. 前記粉体は電子写真プロセスに用いる現像剤であり、前記容器は電子写真プロセスに用いる現像ユニットへ前記現像剤を供給するためのトナーボトルであり、前記トナーボトルの本体と同じ材料又はこれと相溶性を有する材料で形成されたことを特徴とする請求項１記載の洗浄媒体。
4. 前記粉体は電子写真プロセスに用いる現像剤であり、前記容器は電子写真プロセスに用いる現像ユニットであり、前記現像ユニット内で前記現像剤を攪拌するための攪拌部材と同じ材料又はこれと相溶性を有する材料で形成されたことを特徴とする請求項１記載の洗浄媒体。
5. 無色又は前記容器と同色であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の洗浄媒体。
6. 帯電制御剤が添加された材料によって形成されており、前記容器の内面に対する吸着性よりも、前記現像剤に対する吸着性が高いことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載の洗浄媒体。
7. 前記容器及びこの内部に残存する洗浄媒体と同一材料又はこれと相溶性を有する材料を原料リサイクルして得られた再生原料を材料として形成されたことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項記載の洗浄媒体。
8. 少なくとも一つの構成部材から構成された容器へ洗浄媒体を投入して該容器の内部に付着した粉体を前記洗浄媒体に吸着させ、該粉体が吸着した洗浄媒体を前記容器から排出することによって前記容器の内部から前記粉体を除去する粉体除去方法に使用する洗浄媒体であって、
   前記粉体は電子写真プロセスに用いる現像剤であり、
   前記容器は、現像ローラと該現像ローラの表面に付着した前記洗浄媒体を除去する洗浄媒体除去部材とを備え電子写真プロセスに適用される現像ユニットであり、
   最低粒径が前記現像ローラと前記洗浄媒体除去部材との間隔よりも大きいことを特徴とする洗浄媒体。
9. 前記洗浄媒体除去部材は、前記現像ローラへの前記現像剤の付着量を所定量以下に保つトナーブレードであることを特徴とする請求項８記載の洗浄媒体。
10. 表面に突起が存在しない略球体、略楕円体又は略円筒体であることを特徴とする請求項８又は９記載の洗浄媒体。
11. 請求項１から１０のいずれか１項記載の洗浄媒体を用いて粉体収容容器を洗浄することを特徴とする粉体除去方法。
12. 前記粉体が吸着した前記洗浄媒体を前記容器から排出した後に、前記容器内に残存する前記洗浄媒体の量を測定することを特徴とする請求項１０記載の粉体除去方法。
13. 請求項１２記載の粉体除去方法によって粉体が除去され、内部に残存する前記洗浄媒体の量が所定量以下であることを特徴とする粉体収容容器。
14. 請求項１１又は１２記載の粉体除去方法を実行するための粉体収容容器洗浄装置であって、
    前記容器を収容する洗浄槽と、
    前記洗浄槽内に収容した前記容器の姿勢を変化させる機構と、前記洗浄槽内で前記容器を移動させる機構と、前記洗浄槽の姿勢を変化させる機構とを備え、前記洗浄槽及び前記容器の姿勢及び位置を連続的に変化させて前記洗浄媒体に前記粉体を吸着させる洗浄動作実行手段と、
    前記洗浄動作実行手段を制御する制御手段とを有することを特徴とする粉体収容容器洗浄装置。

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