(57)【要約】【課題】大幅なコストアップや装置の大型化を招くことなく、廃トナー処理の過程でトナーの漏出飛散による各部の汚染を阻止する。【解決手段】感光体１と、感光体１上の転写残トナーをクリーニングするクリーニング装置６と、クリーニング装置６によってクリーニングされ、回収されたトナーを搬送する回収トナー搬送スクリュ２４及び回収トナー搬送経路２５と、回収トナー搬送スクリュ２４によって回収トナー搬送経路２５を搬送されるトナーを回収し、収納する廃トナー容器２８と、廃トナー容器２８内で回転駆動され、回収されたトナーを溶融する溶融ローラ５０とを備えた。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、
前記像担持上の転写残トナーをクリーニングするクリーニング手段と、
前記クリーニング手段によってクリーニングされ、回収されたトナーを搬送する搬送手段と、
前記搬送手段によって搬送されるトナーを回収し、収納する廃トナー収納手段と、
を有する現像装置において、
前記廃トナー収納手段内で回転駆動され、前記回収されたトナーを溶融するトナー溶融ローラを備えたことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の現像装置において、
前記トナー溶融ローラと前記廃トナー収納手段との間に圧を付与する加圧手段を備えたことを特徴とする現像装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の現像装置において、
前記廃トナー収納手段と前記トナー溶融ローラとの接触部において両者間に隙間が生じない形状に設定されていることを特徴とする現像装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の現像装置において、
前記廃トナー収納手段と前記トナー溶融ローラを当接及び離間させる接離機構と、
前記接離機構を制御し、前記回収されたトナーを溶融させるときに前記廃トナー収納手段と前記トナー溶融ローラを当接させる制御手段と、
を備えたことを特徴とする現像装置。
【請求項５】
請求項４に記載の現像装置において、
外気温を検出する温度検知手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記温度検知手段によって検出された外気温に基づいて前記当接させる時間を変更することを特徴とする現像装置。
【請求項６】
請求項４に記載の現像装置において、
外気温を検出する温度検知手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記温度検知手段によって検出された外気温に基づいて前記当接させる圧力を変更することを特徴とする現像装置。
【請求項７】
請求項４に記載の現像装置において、
現像する画像の印字率を検出する印字率検出手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記印字率検出手段によって検出された印字率に基づいて前記当接させる時間を変更することを特徴とする現像装置。
【請求項８】
請求項４に記載の現像装置において、
現像する画像の印字率を検出する印字率検出手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記印字率検出手段によって検出された印字率に基づいて前記当接させる圧力を変更することを特徴とする現像装置。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれか１項に記載の現像装置において、
前記廃トナー収納手段が、溶融し、固化したトナーを取り出すための開閉部を備えたことを特徴とする現像装置。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれか１項に記載の現像装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像装置及び画像形成装置に係り、特に、電子写真方式のプリンタ、複写機、ファクシミリ及びこれらの機能のうち少なくとも２つの機能を備えたデジタル複合機などの画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から電子写真方式を利用した複写機、プリンタ、複合機などの画像形成装置は広く知られている。電子写真方式ではレーザ光で感光体に静電潜像を形成し、その潜像に沿って帯電させたトナーを付着させ、そのトナー像をＰＰＣ用紙などの記録媒体上に転写し、加熱などで記録媒体上に定着させる。
【０００３】
このような電子写真方式の画像形成装置では、像担持体から紙などの転写材にトナーを転移させるごとに若干のトナーが像担持体に残留トナーとして残ることを防止することはできない。そのため、これをそのままにしておいては次の画像形成時に画質の劣化を招くので、転写後、この残留トナーを充分に除去することが良質の画像を得るための必須要件となる。
【０００４】
像担持体上の残留トナーは、クリーニングブレード、ファーブラシなどのクリーニング手段によって像担持体上から除去され、クリーニング手段に付帯した容器部位に収納される。その後、除去された残留トナーは、廃トナー容器に搬送されて貯溜され、これが満杯になると廃棄される。このような方式の残留トナー処理が一般に行われている。
【０００５】
しかしながら、上記のような廃トナー処理の過程で、トナーを完全に密封状態で処理することは困難であって、トナーの漏出飛散による各部の汚染、これによる画質への悪影響を阻止することは容易ではない。  
このような問題を解決すべく、例えば、
（１）廃トナー回収容器にヒータを設置してトナーを融解する。  
（２）容器とそのトナー排出口の間に設けたヒータでトナーを融解滴下して塊状に固化させる。  
（３）廃トナー回収容器を２重構造としてその中空部に、定着装置からでる余剰の加熱空気を送って廃トナーを粒状化する（特開平３−３８６８３号公報：特許文献１）。  
（４）定着ローラの余剰熱をヒートパイプによって伝達させることによりトナー回収容器内のトナーを加熱凝集する（特開平６−１７５５４１号公報：特許文献２）。  
等の技術が知られている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記（１）及び（２）に示したようなヒータを設置して溶融する技術では、消費電力が増加するため、省エネの観点からは好ましくない。
【０００７】
また、前記（３）に示したような定着装置からでる余剰の加熱空気で廃トナーを粒状化する技術では、回収トナー容器を定着装置より高い位置に配置するか、ファン等で熱を送風する必要がある。前者を実現すると定着装置は回収トナー容器より低い位置になる。しかし、定着装置が回収トナー容器よりも低い位置に配置すると、クリーニング装置や潜像形成装置の温度が上昇することによる凝集（ブロッキング）が発生し、あるいは、画像形成装置の性能や耐久性が低下するため好ましくない。また、後者を実現するには、ファンを新たに設置する必要がある。ファンの設置は、画像形成装置の高コスト化、装置サイズの大型化に繋がるため、やはり好ましくない。
【０００８】
さらに、前記（４）に示したような定着ローラの余剰熱をヒートパイプによって伝達させることにより加熱凝集する技術では、レイアウトに制限があり、定着装置は回収トナー容器より低い位置にある必要がある。また、熱源である定着装置を作像ユニットから遠ざける必要もある。これらは、装置の大型化に繋がるため好ましくない。
【０００９】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、大幅なコストアップ及び装置の大型化を招くことなく、廃トナー処理の過程でのトナーの漏出飛散による各部の汚染を防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するため、本発明は、像担持体と、前記像担持上の転写残トナーをクリーニングするクリーニング手段と、前記クリーニング手段によってクリーニングされ、回収されたトナーを搬送する搬送手段と、前記搬送手段によって搬送されるトナーを回収し、収納する廃トナー収納手段と、を備えた現像装置において、前記廃トナー収納手段内で回転駆動され、前記回収されたトナーを溶融するトナー溶融ローラを備えたことを特徴とする。なお、前記以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかになる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、大幅なコストアップ及び装置の大型化を招くことなく、廃トナー処理の過程でのトナーの漏出飛散による各部の汚染を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の全体構成を示す概略図である。
【図２】図１の変形例を示す画像形成装置の全体構成を示す概略図である。
【図３】作像ユニットの詳細を示す図である。
【図４】溶融ローラの押圧機構を示す廃トナー容器内の斜視図である。
【図５】排トナー容器内の溶融ローラの動作を示す動作説明図である。
【図６】図４に示した溶融ローラの押圧機構の変形例を示す廃トナー容器内の斜視図である。
【図７】図６の例における排トナー容器内の溶融ローラの動作を示す動作説明図である。
【図８】壁面の一部を切り欠いて開閉可能とした廃トナー容器の構成を示す要部斜視図である。
【図９】制御例２及び４におけるカムの回転角と押圧力の強弱の関係を示す動作説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明は、廃トナー内の溶融ローラによって回収トナーを溶融させ、処理の過程で回収トナーが飛散しないようにしたことを特徴とする。  
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明において、同一若しくは同一と見なせる各部には同一の参照符号を付し、重複する説明は適宜省略する。
【００１４】
図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の全体構成を示す概略図である。
【００１５】
図１において画像形成装置ＰＲは上部にスキャナ部３２を備え、複写機として機能することができる。また、画像形成装置ＰＲのほぼ中央部分には作像ユニット１００が設けられている。作像ユニット１００は、感光体１、帯電ローラ２、現像装置３、クリーニング装置６及び図示しない除電装置を備えている。感光体１は反時計回り方向に回転する第１の像担持体であり、ドラム状に形成されている。感光体１の外周部には、感光体１の回転方向に沿って帯電ローラ２、現像装置３、クリーニング装置６、さらには除電装置が配置してある。
【００１６】
また、作像ユニット１００の図において左側には、書き込み装置１１が設けられ、帯電ローラ２と現像装置３の間にレーザ光による光書き込みが行われる。また、作像ユニット１００の下部には廃トナー容器２８が設けられている。一方、作像ユニット１００の上部には、トナーボトル１３が設けられており、不図示の駆動機構により回転駆動され、作像ユニット１００へトナーを供給する。
【００１７】
感光体１には、現像装置３の回転方向下流側の転写位置で転写ローラ５が、不図示の付勢部材によって感光体１に接するように押し当てられている。これにより、転写ローラ５は感光体１のトナー像担持面に当接し、転写ニップである圧接部を形成している。転写ローラ５には、図示しない電源によって転写バイアスが印加され、接地された感光体１との間に位置する転写ニップに転写電界が形成される。
【００１８】
転写ローラ５としては、例えば金属性ローラ、あるいは芯金の周りに、体積抵抗率１×１０５Ω・ｃｍ〜１×１０１２Ω・ｃｍ、厚さ２ｍｍ〜１０ｍｍ、ゴム硬度１０度〜１００度の導電性の弾性層が被覆された弾性ローラが使用される。なお、前記弾性層は発泡性であっても良い。
【００１９】
なお、図１では、バイアス印加部として接触型の転写ローラ５を記載しているが、非接触型のコロナ放電器からなる転写チャージャであっても良い。また、バイアス印加部は転写ローラ５ではなく、図２に示すような転写ベルト方式であっても良い。
【００２０】
図２は図１の変形例を示す画像形成装置の全体構成を示す概略図である。図２に示す転写ベルト方式の画像形成装置では、転写ベルト４を駆動ローラ１７、従動ローラ１８及び転写ローラ５間に掛けまわしている。転写ベルト４は、図中時計回り方向に走行可能に設けられている。また、従動ローラ１８と転写ベルト４を挟んで対向した位置には、転写ベルト４の表面をクリーニングするベルトクリーニング装置９が設置されている。
【００２１】
転写ベルト４は、例えば体積抵抗率１０１０〜１０１５Ω・ｃｍ、表面抵抗率１０１０〜１０１５Ω／□の無端ベルトである。無端ベルトは、例えばエンジニアリングプラスチックに導電性を付与するため各種導電剤を添加した厚さ０．１〜１．０ｍｍの半導電性フィルム基体の外側に、好ましくはトナーフィルミング防止層として厚さ５〜５０μｍのフッ素コーティングを行った２層構成のシームレスベルトが使用される。前記エンジニアリングプラスチックとしては、例えば変性ポリイミド、熱硬化ポリイミド、ポリカーボネイト、エチレンテトラフルオロエチレン共重合体、ポリフッ化ビニリデン、ナイロンアロイ等が使用される。また、前記各種導電剤としては、アセチレンブラック、ファーネスブラック、チャンネルブラック等のカーボンブラック、酸化チタン、チタン酸カリウム、酸化錫、リチウム塩、四級アンモニウム塩等が使用される。
【００２２】
中間転写ベルト４及び転写搬送ベルト１３の基体としては、この他に、シリコンゴムあるいはウレタンゴム等に導電材料を分散した厚さ０．５〜２．０ｍｍの半導電性ゴムベルトを使用することもできる。
【００２３】
画像形成装置ＰＲ本体の下部には給紙トレイ２０が設けられている。給紙トレイ２０から給紙ローラ２１により給紙された転写紙Ｐはレジストローラ対１９に達し、ここでスキューを修正された後、レジストローラ対１９により所定のタイミングで転写部側に搬送される。
【００２４】
定着装置８は、加熱ローラ１４、加圧ローラ１６及び加圧ローラクリーニングローラ１５により構成されている。この定着装置８では、加熱ローラ１４と加圧ローラ１６とにより定着ニップが形成されている。トナー像が転写された転写紙Ｐには、定着装置８によりトナー像が定着され、転写紙Ｐ上に画像が形成される。
【００２５】
図３は、作像ユニット１００の詳細を示す図である。図３において感光体１が図中反時計回り方向に回転する。感光体１の周りには、クリーニングブレード２２と帯電ローラ２と現像装置３が配置されている。
【００２６】
現像装置３は、現像ローラ７と現像装置３内の第１の搬送スクリュ４１と現像装置３内の第２の搬送スクリュ４２で構成されている。クリーニングブレード２２で回収された回収トナーは、トナー搬送スクリュ２４によりトナー搬送経路２５内を搬送され、不図示の経路を伝って廃トナー容器２８まで搬送される。
【００２７】
図４は、溶融ローラの押圧機構を示す廃トナー容器内の斜視図である。廃トナー容器２８内には、溶融ローラ５０が不図示の駆動機構によって回転可能に設けられている。溶融ローラ５０の上部には押圧部材５１が配置され、押圧バネ５２によって押圧部材５１を押圧し、溶融ローラ５０を廃トナー容器２８側に押圧している。
【００２８】
溶融ローラ５０は廃トナー容器２８の底２８Ａに搬送された回収トナーに押し当てた状態で回転し、回収トナーに対して溶融ローラ５０の回転の摩擦熱と、押圧力による圧力を印加することが可能となる。これにより、廃トナー容器２８内に回収された回収トナーを溶融させることができる。その際、廃トナー容器の底２８Ａの形状が溶融ローラ５０と隙間ができないようになっているため、廃トナー容器２８の底部に溜まった回収トナーを確実に溶融させることが可能である。
【００２９】
また、押圧バネ５２の上には押圧バネ支持部材５４が設けられており、押圧バネ５２を支持している。押圧バネ支持部材５４の上には、カム（偏心カム）５３があり、不図示のシャフトを回転させることにより押圧バネ支持部材５４の高さを変えることができる。このため溶融ローラ５０へ印加される圧力をカム５３の回転角と対応付けて変化させることが可能である。さらに、押圧バネ支持部材５４には、回収トナー供給口５５が開いており、搬送された回収トナーを溶融ローラ５０まで到達させることができる。
【００３０】
図５は排トナー容器内の溶融ローラの動作を示す動作説明図である。溶融ローラ５０は押圧部材５１を押圧する押圧バネ５２の押圧力の変化により、廃トナー容器の底２８Ａに溜まった回収トナーに印加される圧力を変えることができる。なお、図５は、図４において廃トナー容器２８を溶融ローラ５０の軸方向から見た図である。
【００３１】
図５（ａ）は押圧力が最も小さい状態（無負荷状態も含む）を示す図である。この状態から、カム５３を回転させると、押圧バネ支持部材５４が図中下方向に移動し、押圧バネ５２の長さが短くなる。このため、溶融ローラ５０に印加される圧力が強くなる。図５（ｂ）は図５（ａ）位置から１８０度回転した最も圧力が強い位置である。押圧バネ５２の長さあるいはカム５３の形状によっては、図５（ａ）のカム位置において、溶融ローラ５０を廃トナー容器２８から離間させることも可能である。
【００３２】
この場合、カム５３の回転方向の位置（回転角）によって、図５（ａ）と図５（ｂ）との間の位置を任意に設定できる。これにより溶融ローラ５０の廃トナー容器２８に対する当接状態が、圧力が弱い状態、圧力が強い状態及び離間状態のいずれかを選択的に制御することが可能となる。したがって、カム５３は図示しないカム駆動モータとともに溶融ローラ５０と廃トナー容器２８間の接離機構を構成する。そして、カム駆動モータの回転角に同期するカム５３の回転角に応じて、前記両者を接触状態（加圧状態）及び離間状態とすることができる。
【００３３】
図６は図４に示した溶融ローラの押圧機構の変形例を示す廃トナー容器内の斜視図である。
【００３４】
図６の例は、図４の例に対してカムを廃トナー容器の底の下部に設けた例である。図７は図６の例における排トナー容器内の溶融ローラの動作を示す動作説明図である。
【００３５】
図６においてカム５３は廃トナー容器２８Ａの底２８ａの下部に設けられ、溶融ローラ５０の廃トナー容器２８に対する当接・離間、及び圧力の強弱を調整することができる。図７（ａ）は、溶融ローラ５０が廃トナー容器２８の底２８Ａに対して離間しているカム位置となっている。この状態から、カム５３を図示反時計回り方向に回転させると図７（ｂ）の状態になり、溶融ローラ５０が廃トナー容器２８の底２８Ａに当接する。さらにカム５３を同方向に回転させると図７（ｃ）の状態になり、溶融ローラ５０を廃トナー容器２８に強く押圧させることができる。
【００３６】
以上のように、カム５３を回転させる過程で当接動作と離間動作（接離動作）を行うことにより、必要なときのみ溶融モードを実施することが可能となる。
【００３７】
なお、溶融ローラ５０により回収トナーを溶融させた後に、その状態のまま放置すると、冷えて固まった回収トナーにより溶融ローラ５０が廃トナー容器２８に固着され、回転できなくなってしまう。これに対し、カム５３の回転動作により溶融モード時のみ両者を当接若しくは接触させるようにすると、溶融ローラ５０が冷えて固まった回収トナーにより廃トナー容器２８に対して固着することがない。これにより、溶融ローラ５０が回転不能となることを防ぐことができる。
【００３８】
溶融モードは、必要に応じて溶融ローラ５０を廃トナー容器２８に対して押圧し、回収トナーを溶融させる制御モードである。この制御モードは、プロセスコントロールの間に実施される。プロセスコントロールは、例えば作像プロセス時に生じた画像の濃度変化、色変化、ズレの発生などを修正するために行われ、前記変化及びズレを検出した場合には、それを補正して適正な画像を得るための処理である。このプロセスコントロールは、例えば、省エネモードからの立ち上がり時、所定枚数毎の調整時及びジョブ終了時などに実施される。
【００３９】
溶融モードをプロセスコントロールの間に実施すると、必要なときだけ溶融ローラ５０の回転動作を行うので省エネである。また、溶融モードの実施時間が短くなるため、摩擦熱による機内温度上昇も防止することが可能となる。さらに、廃トナー容器２８に対する溶融ローラ５０の当接・離間動作を行うと、書き込み装置１１や感光体（像担持体）１へ振動が伝わるため、画像形成時には当接あるいは離間動作を行うことはできない。このため、プロセスコントロールの間に当接させて、離間動作まで終了させることにより、衝撃による画像乱れも防止することが可能となる。
【００４０】
すなわち、溶融モードをプロセスコントロールの間に実施すると、省エネと機内温度上昇の防止を図ることができるとともに、当接及び離間動作の衝撃による画像乱れを防ぐことができる。
【００４１】
また、溶融モードで回収トナーを溶融させるために必要な時間がプロセスコントロールの時間で足りない場合もある。すなわち、プロセスコントロール時に溶融モードを実行すると、調整動作であるプロセスコントロールの時間に加え溶融時間が加わることになる。ジョブエンドの際のプロセスコントロールであればダウンタイムは発生しないが、立ち上がり時やジョブ中の割り込みで実行するプロセスコントロールである場合、ダウンタイムが発生する。そこで、このようにダウンタイムの発生を回避するため、ジョブエンド時に溶融モードを実行することもできる。これにより、ダウンタイムの低減が可能となる。
【００４２】
さらに、廃トナー満タン検知時のみ溶融モードの実行することもできる。このように廃トナー満タン検知時のみ溶融モードを実行すると、プロセスコントロール時に実施する場合に比べて動作時間が大幅に低減されるため、より省エネルギ化を図ることができる。
【００４３】
溶融ローラ５０の押圧動作により回収トナーを溶融させると、回収トナー廃棄時には、溶融トナーは廃トナー容器２８の壁面に解けて固まっている。このため、廃トナー容器２８の壁面を開閉可能とし、例えばユーザが固まった回収トナーを押し出すことができる構造にすると、回収トナー廃棄時に回収トナーを廃棄しやすくなる。また、廃トナー容器２８ではなく、中の回収トナーのみを廃棄することができるので、廃トナー容器２８を繰り返し使うことが可能となる。このため、低コストであり、環境負荷低減を実現することができる。
【００４４】
図８は、壁面の一部を切り欠いて開閉可能とした廃トナー容器の構成を示す要部斜視図である。図８に示すように廃トナー容器２８の底２８Ａには、蓋２８Ｃによって開閉される廃トナー排出口２８Ｂが形成されている。図８（ａ）は蓋が閉鎖されているときの状態を、図８（ｂ）は蓋が開放されているときの状態をそれぞれ示す。蓋２８Ｃは、図示しない制御回路を介してスイッチ操作によりモータにより開閉動作を行うことができるようになっている。
【００４５】
図８（ａ）の状態で溶融ローラ５０によって押圧し、回収トナーを溶融させ、廃トナー容器２８の壁面に固まった状態となっている。そこで、廃トナー容器２８を取り出し（引き出し）た後、前記スイッチを操作して図８（ｂ）に示すように扉２８Ｃを開放する。これにより、廃トナー容器２８内で溶融された回収トナーを粉体ではなく固体として取り出し、廃棄することができる。
【００４６】
このようにして回収トナーを溶融し、固体化すると、粉体として飛散することなく容易に取り出すことができ、固まりとして廃棄しやすくなる。また、廃トナー容器２８内の回収トナーを廃棄した後は蓋２８Ｃを閉じれば、廃トナー容器２８を再度利用することができる。これにより、環境負荷の低減が可能となり、また、ランニングコストも低減することができる。
【００４７】
上記のように構成された現像装置によれば、溶融ローラ５０を使用して回収トナーを溶融し、固化して取り出すことが可能である。その際、回収トナーの溶融に際して最適化を図れば、省エネルギと処理効率を向上させることができる。
【００４８】
なお、本実施形態では、溶融ローラ５０と称しているが、溶融ローラ５０としては円柱若しくは円筒の回転体であって、廃トナー容器２８との間で圧を掛けて回収トナーを溶融させることができる機能を備えていれば、形状、構造、材質などを特に限定するものではない。
【００４９】
以下、回収トナーの溶融させる溶融モードにおける制御例を具体的に説明する。
【００５０】
[制御例１]
図４に示した例においても、図６に示した例においてもカム５３の回転角若しくは位相によって圧力が弱い状態、圧力が強い状態及び離間状態のいずれかを選択的に制御することができる。他方、外気の温度によって回収トナーの溶融に必要な時間が異なることが分かっている。そこで、外気の温度によって前記圧力状態及び離間状態を制御することにより回収トナーの溶融時間を最適化することができる。
【００５１】
具体的には、温度Ｔが１０℃から２７℃の間の溶融時間をＭｔとすると、１０℃未満ではαだけ時間を長くしてＭｔ＋αの時間だけ溶融させる。一方、温度Ｔが２７℃以上だと、αだけ時間を短くしてＭｔ−αの時間だけ溶融させる。表１は、このような検知した外気温と、その検知した温度に対する溶融時間の対応を示す表である。なお、外気温は例えば図１に示した画像形成装置ＰＲの筐体から検知部を露出させた温度検知センサによって検知する。
【００５２】
溶融時間を１つしか選べない場合、どの温度でも確実に回収トナーを溶融させるためには表１から考えるとＭｔ＋αの時間だけ溶融させなければならないが、２７℃以上の場合には過度な溶融時間となっている。すなわち、温度によって適切な溶融時間を選択することにより、温度によっては溶融時間が短くなるため動作時間の短縮により省エネとなる。
【００５３】
すなわち、外気の温度によって回収トナーが溶融するまでに必要な溶融モードの動作時間が異なる。このため、外気の温度に応じて溶融モードの動作時間を変え、溶融時間の最適化を図る。これにより、回収トナーの溶融させすぎが生じ、あるいは溶融不足が生じることはない。
【００５４】
表１  検知した温度に対する溶融時間の対応表
温度    Ｔ＜１０℃  １０℃≦Ｔ＜２７℃  ２７℃≦Ｔ
溶融時間    Ｍｔ＋α          Ｍｔ          Ｍｔ−α
[制御例２]
回収トナーを溶融させる場合、制御例１で説明した溶融時間だけがパラメータとなるわけではない。すなわち、温度が低いと、回収トナーは溶融しにくくなる。このため、温度が低いときに溶融ローラ５０に印加する圧力を強くすることにより、溶融時間を短くすることができる。溶融時間を短くすることができれば、省エネルギ化を図ることが可能となる。
【００５５】
一方、溶融モード時に溶融ローラ５０を強く押圧して使用すると、溶融ローラ５０表面の削れあるいは磨耗により経時で回収トナーを溶融させる機能が低下する。そのため、溶融ローラの寿命が短くなり、現像装置３の寿命を考えると好ましくない。また、温度が高いときは印加する圧力が低くても回収トナーを溶融することができる。そこで、温度が高いときに圧力を弱くすることにより溶融ローラの長寿命化が可能となる。
【００５６】
制御例２は、このような押圧力を考慮した制御の一例である。図９は制御例２におけるカムの回転角と押圧力の強弱の関係を示す動作説明図、表２は検知した温度Ｔに対するカム位置の対応表である。
【００５７】
制御例１と同様の温度検知センサによって検知した温度Ｔに対してカム位置を表２のＡ、Ｂ、Ｃの位置に回転させるようにカム位置を制御する。表２中のカム位置は図９に対応しており、Ｃ＞Ｂ＞Ａの順番で溶融ローラ５０に印加される圧力が強くなるようになっている。
【００５８】
このように位置（回転角）を制御すると、例えば低温で回収トナーが溶融しにくいときにはカム位置をＣとし、溶融ローラ５０に印加する圧力を強くする。これにより回収トナーをより確実に溶融させることが可能となる。一方、高温では印加する圧力が弱くても良いことから、カム位置をＡとして圧力を弱くする。これにより溶融ローラ５０の長寿命化を図ることができる。
【００５９】
表２  検知した温度に対するカム位置の対応表
温度    Ｔ＜１０℃    １０℃≦Ｔ＜２７℃    ２７℃≦Ｔ
カム位置      Ｃ                Ｂ                  Ａ  
[制御例３]
回収トナーを溶融させる場合、溶融時間、溶融ローラに対する押圧力の強弱の他に、印字率もパラメータとなる。すなわち、印字率が低いと廃トナー容器２８に回収される回収トナーの量も少ないため溶融時間が短くて良い。しかし、印字率が高いと回収トナーの量も増えるため溶融時間を長くする必要がある。そこで、印字率をＣｏ、標準の印字率のときの溶融時間をＭｔ’としたとき、低印字率の際にはβだけ時間を短くし、高印字率の際にはβだけ時間を長くする。これにより、印字率に対する溶融時間の最適化が可能となる。なお、印字率は、
η＝Ｓｂ／Ｓａ×１００（％）
Ｓａ：印字されている用紙全体の面積
Ｓｂ：印字部分の積算面積
で定義される値である。例えば画像形成装置ＰＲの画像処理回路から出力される画像データに基づいた印字部面積のデータ、あるいはプリンタドライバから出力される印字データＯＮ信号のドット数若しくはドット数から換算される印字部面積のデータから求めることができる。
【００６０】
その際、使用する印字率は１枚毎ではなく、例えば１００枚通紙の平均値などが挙げられる。又は、印刷ジョブごとに平均値を求めて、ジョブごとに変えても良い。なお、印字率の算出は、前記データに基づいて図示しない制御回路のＣＰＵが行う。ＣＰＵは、制御部と演算部を含み、制御部が命令の解釈とプログラムの制御の流れを制御し、演算部が演算を実行する。また、プログラムは図示しないメモリに格納され、実行すべき命令（ある数値又は数値の並び）を前記プログラムの置かれたメモリから取り出し、前記プログラムを実行する。
【００６１】
前記制御を行うことにより、印字率が低い場合には、溶融モードの時間（動作時間）を短くすることが可能となり、省エネルギ化を図ることができる。一方、印字率が高い場合には、溶融モードの時間を長くすることにより確実にトナーを溶融させることができ、トナー飛散を防止することが可能となる。
【００６２】
表３  印字率に対する溶融時間の対応表
印字率      Ｃｏ＜３      ３≦Ｃｏ＜１０    １０≦Ｃｏ
溶融時間    Ｍｔ’−β          Ｍｔ’        Ｍｔ’＋β
[制御例４]  
制御例３では、印字率に対して溶融時間をパラメータとしているが、制御例２と同様に、回収トナーを溶融させる場合、制御例３で説明した溶融時間だけがパラメータとなるわけではない。そこで、制御例４では、制御例２と同様に押圧力も考慮して制御するようにした例である。
【００６３】
表４は印字率に対するカム位置の対応表で、カム位置は図９と同様である。すなわち、制御例４では、印字率Ｃｏに対してカム位置を表４のＡ、Ｂ、Ｃの位置に回転させるようにカム位置を制御する。表４中のカム位置は図９に対応しており、Ｃ＞Ｂ＞Ａの順番で溶融ローラ５０に印加される圧力が強くなるようになっている。
【００６４】
このように位置（回転角）を制御すると、例えば印字率が高く回収トナーの量が多いときには、溶融すべきトナーの量が増えるため、回収トナーは溶融しにくくなる。そこで、カム位置をＣとし、溶融ローラに印加する圧力を強くする。これにより回収トナーをより確実に、また短時間で溶融させることが可能となる。
【００６５】
一方、溶融モード時に溶融ローラを強く押圧して使用すると、溶融ローラ表面の削れあるいは磨耗により経時で回収トナーを溶融させる機能が低下するため、溶融ローラの寿命が短くなる。また、印字率が低いときは回収トナーの量が少ないため、印加する圧力が低くても回収トナーを溶融可能である。そこで、カム位置をＡとして圧力を弱くする。これにより溶融ローラ５０の長寿命化を図ることができる。
【００６６】
表４  印字率に対するカム位置の対応表
印字率      Ｃｏ＜３      ３≦Ｃｏ＜１０    １０≦Ｃｏ
カム位置          Ａ            Ｂ                  Ｃ
以上のように、本実施形態によれば、下記のような効果を奏する。
【００６７】
１）本実施形態に係る現像装置３は、感光体１（像担持体）と、前記感光体１上の転写残トナーをクリーニングするクリーニング装置６（クリーニング手段）と、前記クリーニング装置６によってクリーニングされ、回収されたトナーを搬送する回収トナー搬送スクリュ２４及び回収トナー搬送経路２５（搬送手段）と、前記回収トナー搬送スクリュ２４によって前記回収トナー搬送経路２５を搬送されるトナーを回収し、収納する廃トナー容器２８（廃トナー収納手段）と、前記廃トナー容器２８内で回転駆動され、前記回収されたトナーを溶融する溶融ローラ５０を備えたことを特徴とする。
【００６８】
このように構成すると、溶融ローラ５０を廃トナー容器２８内に設置するだけなので、大幅なコストアップを招いたり、装置が大型化することがない。また、溶融ローラ５０によって廃トナーを溶融させ、固化した状態で取り出すことができるので、廃トナー処理の過程でトナーが漏出し、飛散することがない。そのため、前記トナー飛散による各部の汚染を阻止若しくは防止することができる。
【００６９】
また、溶融のためのヒータや定着装置を用いず、回転駆動する溶融ローラ５０の摩擦熱でトナーを溶融させるため、省エネルギ化も図ることができる。さらに、定着装置との位置関係を考える必要がないため、レイアウトの自由度が向上し、省スペース化に貢献することもできる。
【００７０】
２）前記溶融ローラ５０と前記廃トナー収納手段との間に圧を付与する押圧バネ５２と押圧部材５１（加圧手段）を備えているので、１）における溶融ローラ５０の回転に加え、両者間に圧を加えることにより回収トナーを効率よく溶融させることが可能になる。これにより省エネルギ化を図ることができる。
【００７１】
３）前記廃トナー容器２８と前記溶融ローラ５０との接触部において両者間に隙間が生じない形状に設定されているので、両者間で確実に回収トナーを溶融させることができる。
【００７２】
４）前記廃トナー容器２８と前記溶融ローラ５０を当接及び離間させる押圧部材５１、押圧バネ５２、押圧バネ支持部材５４、カム５３及びカム５３を回転駆動する図示しない駆動モータ（接離機構）と、前記駆動モータ（接離機構）を制御し、前記回収されたトナーを溶融させるときに前記廃トナー容器２８と前記溶融ローラ５０を当接させる制御回路[ＣＰＵ]（制御手段）と、を備えたので、溶融モードの際に当接させ、それ以外は離間するように制御することができる。
【００７３】
５）前記４）の実施形態に対して外気温を検出する温度検知センサ（温度検知手段）をさらに備え、前記ＣＰＵ（制御手段）は、前記温度検知手段によって検出された外気温に基づいて前記当接させる時間を変更するので、回収トナーの溶融過剰、又は溶融不足が発生しないようにすることができる。
【００７４】
６）前記４）の実施形態に対して外気温を検出する温度検知センサ（温度検知手段）をさらに備え、前記ＣＰＵ（制御手段）は、前記温度検知センサによって検出された外気温に基づいて前記当接させる圧力を変更するので、省エネルギ化と溶融ローラ５０の長寿命化を図ることができる。
【００７５】
７）前記４）の実施形態に対して現像する画像の印字率を検出するＣＰＵ（印字率検出手段）をさらに備え、前記ＣＰＵ（制御手段）は、検出された印字率に基づいて前記当接させる時間を変更するので、省エネルギ化を図ることができるとともに、確実な回収トナーの溶融が可能となる。
【００７６】
８）前記４）の実施形態に対して現像する画像の印字率を検出するＣＰＵ（印字率検出手段）をさらに備え、前記ＣＰＵ（制御手段）は、検出された印字率に基づいて前記当接させる圧力を変更するので、省エネルギ化と溶融ローラ５０の長寿命化を図ることができる。
【００７７】
９）前記廃トナー容器２８（廃トナー収納手段）が、溶融し、固化した回収トナーを取り出すための蓋２８Ｃ（開閉部）を備えているので、固化し回収トナーを容易に取り出し、廃棄することができる。その際、廃棄するのは固化した回収トナーだけで、廃トナー容器２８は繰り返し使用できるので、低コストであり、環境負荷の低減も図ることができる。
【００７８】
なお、特許請求の範囲における像担持体は本実施形態では感光体１に、クリーニング手段はクリーニング装置６に、搬送手段は回収トナー搬送スクリュ２４及び回収トナー搬送経路２５に、廃トナー収納手段は廃トナー容器２８に、トナー溶融ローラは溶融ローラ５０に、加圧手段は押圧バネ５２と押圧部材５１に、接離機構は押圧バネ支持部材５４、カム５３及びカム５３を回転駆動する図示しない駆動モータに、制御手段、印字率検出手段は図示しないＣＰＵに、温度検知手段は図示しない温度検知センサに、開閉部は蓋２８Ｃに、画像形成装置は符号ＰＲに、それぞれ対応する。
【００７９】
さらに、本発明は前述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であり、特許請求の範囲に記載された技術思想に含まれる技術的事項の全てが本発明の対象となる。前記実施形態は、好適な例を示したものであるが、当業者ならば、本明細書に開示の内容から、各種の代替例、修正例、変形例あるいは改良例を実現することができ、これらは添付の特許請求の範囲に記載された技術的範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００８０】
１  感光体
３  現像装置
６  クリーニング装置
２４  回収トナー搬送スクリュ
２５  回収トナー搬送経路
２８  廃トナー容器
２８Ｃ  蓋
５０  溶融ローラ
５１  押圧部材
５２  押圧バネ
５３  カム
５４  押圧バネ支持部材
ＰＲ  画像形成装置
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８１】
【特許文献１】特開平３−３８６８３号公報
【特許文献２】特開平６−１７５５４１号公報
【図１】
2014119711.tif 000003
【図２】
2014119711.tif 000004
【図３】
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【図５】
2014119711.tif 000006
【図７】
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【図８】
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【図９】
2014119711.tif 000009
【図４】
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【図６】
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