廃トナー回収装置及びこれを用いた画像形成装置
【課題】印字処理工程において回収された残留トナーをブロッキング現象を生じさせることなく、廃トナーを搬送するための駆動負荷を増大させずに効率よく容易に搬送できる廃トナー回収装置及びこれを用いた画像形成装置を提供する。
【解決手段】感光体ドラム３上にトナー像を形成するために用いられるトナーのうち用紙Ｐに転写されるトナー像に使用されるトナーを除き、印字処理工程で生じる残留トナーを除去する感光体ドラムクリーニングユニット１６０と、廃トナーボックス１８０と、感光体ドラムクリーニングユニット１６０から廃トナーボックス１８０に回収された廃トナーを搬送する廃トナー搬送装置１７０を備えた感光体ドラムクリーニング装置１５０において、廃トナー搬送装置１７０を構成する廃トナー搬送スクリュー１７２にハロゲンヒータ１９０を設けたことを特徴とするものとする。
【解決手段】感光体ドラム３上にトナー像を形成するために用いられるトナーのうち用紙Ｐに転写されるトナー像に使用されるトナーを除き、印字処理工程で生じる残留トナーを除去する感光体ドラムクリーニングユニット１６０と、廃トナーボックス１８０と、感光体ドラムクリーニングユニット１６０から廃トナーボックス１８０に回収された廃トナーを搬送する廃トナー搬送装置１７０を備えた感光体ドラムクリーニング装置１５０において、廃トナー搬送装置１７０を構成する廃トナー搬送スクリュー１７２にハロゲンヒータ１９０を設けたことを特徴とするものとする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃トナー回収装置及びこれを用いた画像形成装置に係り、特に、印字処理後に感光体ドラム等に残留したトナーを除去して収容する廃トナー回収装置及びこれを用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式を用いたプリンタ等の画像形成装置では、回転駆動される感光体ドラムを帯電器により帯電し、前記感光体ドラムに画像情報に応じた光照射により静電潜像を形成し、現像装置によりこの静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成し、このトナー像をシート材などの記録媒体に転写して画像を出力するようにされている。
画像形成装置の現像装置に用いられる現像剤として、例えば、帯電性のトナーと磁性キャリアの２成分を混合して用いられる２成分現像剤が用いられている。
【０００３】
このように構成された現像剤のトナーは、粉体で且つ摩擦帯電した状態となっているため、印字処理工程における感光体ドラムや転写機構等の構成部材に吸着され、出力される画像に付着して印字品位の低下を招来する原因となっている。
【０００４】
詳しくは、感光体ドラムは、画像情報の印字要求がなされると装置の制御部で画像情報を印字用の画像処理が施された後に図中の露光光路で感光体ドラム上に照射される。感光体ドラムは、露光に先立ち、感光体表面電位を一定化するための帯電が主帯電器で行われ、前記露光用の照射光で、画像情報に合致する静電潜像を感光体ドラム上に形成する。この静電潜像の電位ギャップに対し、現像装置中のトナーを用いることで可視化像（トナー像）が形成され、感光体ドラム上に画像情報が顕像化される。
【０００５】
顕像化されたトナー像は、その後、感光体ドラムの外周に沿って配置される転写機構によって給紙工程から搬送される用紙上に転写電界を用いて画像情報を転写する。この工程で、感光体ドラム上に顕像化された画像情報（トナー像）の全てが用紙上に転写されることは無く、一般的に転写効率は装置によっても、転写機構によっても異なるが概ね８５〜９５％の転写効率であると言われている。
【０００６】
他方、搬送される用紙が転写電界を受けることで、感光体ドラム上のトナー像を用紙に転写するのと同様に、用紙中の浮遊物（短繊維のセルロース、増量剤、漂白剤等々）が電界で帯電し、印加電界（転写電界）と逆極性の電界に帯電した浮遊物は感光体ドラムの電位によって感光体上に吸着することとなり、「紙粉」と呼ばれる付着物となる。
このようにして感光体ドラムに残留するトナー、紙粉は転写工程の後、感光体ドラム上に付着した状態となり、感光体ドラム表面の清掃を行わない時は、感光体ドラムの次工程である画像形成工程において印字品位を低下する主要因となる。
【０００７】
そこで、従来では、例えば、感光体ドラムの外周部において、画像情報が転写媒体に転写される転写工程の下流側にクリーニングユニットを配置し、トナー像が転写された後に感光体ドラム上に残留したトナーを回収することで該感光体ドラムの表面をクリーニングするようにしたものが提案されている（特許文献１を参照）。
【０００８】
クリーニングユニットに回収された残留トナーは、搬送スクリュー等の搬送手段によって別体で形成された廃トナー収容部に搬送されて収容されるが、感光体ドラム上には残留トナーだけでなく記録媒体を搬送中に生じる紙粉と呼ばれる不純物も含まれており、それらも合わせてクリーニングユニットに回収される。その紙粉の主成分として、転写工程での印加電界によって帯電され感光体ドラム上に吸着された短繊維のセルロース、紙の製造時に加えられる増量成分、漂白成分等がある。
【０００９】
このように、残留トナーや紙粉を含む多種の残留物（廃トナー）が感光体ドラム上からクリーニングユニットにより回収されると、該クリーニングユニットに回収された廃トナーを搬送する搬送スクリュー（回収用搬送スクリュー）により種々の粉体や繊維分が摩擦帯電し、各々の極性で分散したり凝縮した状態となる。ここで問題となるのは分散するものではなく、凝縮して巨大化する物質であり、それらの凝縮する核となるものは主に紙粉（特に、短繊維のセルロース）であることが知られている。
【００１０】
クリーニングユニット内の回収用搬送スクリューで凝縮され巨大化した凝集体は、クリーニングユニット内では収容スペースに余裕があるため大きな問題とはならないが、クリーニングユニットから廃トナー収容器まで廃トナーを搬送する搬送経路（搬送スクリューを内包する筒状の部材）においては、搬送スクリューと搬送経路の内壁面との空隙が小さいため、巨大化する凝縮物質が搬送スクリューの駆動負荷を増大させる原因となる。
【００１１】
そして、搬送スクリューの駆動負荷が増大すると、搬送スクリューの回転が不均一となり、廃トナーを含む全ての粉体にロック現象が発生し、最終的には、前記搬送経路内に粉体が詰まった状態、いわゆるブロッキング現象が発生し、最悪の時は、クリーニングユニット中に廃トナーが満杯となり、感光体ドラムのクリーニング不良や感光体ドラムの表面にキズが発生したり、さらには、搬送スクリューを含むクリーニングユニットの破壊を招来する虞がある。
【００１２】
具体的に説明すると、廃トナー等が搬送スクリューにより搬送される工程で、搬送スクリューが配置される搬送部材（例えば、筒状の搬送経路）内部で廃トナーが異常堆積して搬送スクリューの搬送機能を阻害して、回収容器内に廃トナーが堆積することを「ブロッキング現象」と呼んでいる。
【００１３】
さらに、ブロッキング現象について説明すると、廃トナーや紙粉等は、搬送スクリューで搬送される時に搬送スクリューの羽根当によって攪拌されて摩擦帯電が生じる。廃トナーや紙粉等は、摩擦帯電することで異極性同士が吸着して巨大化した粉体となる。この時、紙粉中の上記短繊維のセルロースが介在して巨大化した粉体が凝集し搬送スクリューのスクリューピッチ間を遮蔽することになり、搬送スクリューの廃トナー等を搬送する機能が阻害される。
【００１４】
この巨大化した粉体による搬送スクリューの搬送機能の阻害は、クリーニングユニットから回収容器までの搬送部材の間で発生することが多い。従って、搬送部材の搬送経路内が詰まった時には、クリーニングユニットにより回収された廃トナーや紙粉等は、クリーニングユニット内から搬出できずにユニット内に充満し、最悪の時は感光体ドラム表面に付着し「クリーニング不良」の状態となり、印字不良が招来されるだけでなく、感光体ドラム外周に配置される主帯電器、現像槽の破損、品質低下を招来するという問題が生じる。
【００１５】
そこで、このような問題点の対策として、例えば、搬送スクリューを構成する搬送羽根を搬送スクリューの回転軸の始点と終点のみに固定して、前記搬送羽根が回転軸に対して振動可能に配設することにより、搬送スクリューの回転工程中の回転力や振動により巨大化した凝集物質を粉砕して搬送を容易にしてブロッキング現象の回避をするようにしたものが提案されている（特許文献２を参照）。
【特許文献１】特開２００２−１０８１６０号公報
【特許文献２】特開２００５−２５０３９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかしながら、上述した従来技術では、装置の環境条件を、例えば、高温高湿状態に保持した状態で前記搬送スクリューにより廃トナーの搬送を行うと、廃トナー及び紙粉が吸湿し、摩擦帯電量の低下を招来するだけでなく、吸湿効果による凝集物質の巨大化、並びに搬送スクリューの搬送羽根に付着してブロッキング現象を回避することができない虞がある。
【００１７】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、印字処理工程において廃トナー除去手段により回収された残留トナーを、ブロッキング現象を生じさせることなく、廃トナー搬送手段の駆動負荷を増大させずに効率よく容易に廃トナー収容部に搬送できる廃トナー回収装置及びこれを用いた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】
【００１８】
上述した課題を解決するための本発明に係る廃トナー回収装置及びこれを用いた画像形成装置の各構成は、次の通りである。
請求項１に記載した廃トナー回収装置は、静電潜像担持体上に形成された静電潜像を可視像化するトナー像を形成するために用いられるトナーのうち、記録媒体に転写されるトナー像に使用されるトナーを除き、印字処理工程において生じる残留トナーを廃トナーとして除去する廃トナー除去手段（例えば、クリーニングユニット）と、前記廃トナーを収容する廃トナー収容部（例えば、廃トナーボックス）と、前記廃トナー除去手段により除去された廃トナーを前記廃トナー除去手段から前記廃トナー収容部に搬送する廃トナー搬送手段（例えば、搬送スクリュー）と、を備えた廃トナー回収装置において、前記廃トナー搬送手段に該廃トナー搬送手段を加熱する発熱部材を設けたことを特徴とするものである。
【００１９】
本発明において、廃トナーは、印字処理工程において生じる残留トナーのみならず、記録媒体を搬送中に生じる紙粉や粉塵等の残留物が混入されたものを含むものとする。
【００２０】
本発明における印字処理工程は、静電潜像担持体上に形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写工程、静電潜像担持体上に形成されたトナー像を記録媒体に転写する前に一時的に中間転写媒体に転写する中間転写工程、中間転写媒体からトナー像を記録媒体に転写する転写工程、及び記録媒体に転写されたトナー像を定着させる定着工程を含むものである。
【００２１】
請求項２に記載した廃トナー回収装置は、請求項１に記載した構成に加えて、前記廃トナー搬送手段として、前記廃トナー除去手段により除去された廃トナーの搬送を行うトナー搬送羽根と前記トナー搬送羽根が連結される中空の回転軸とを備え、前記回転軸の内部に前記発熱部材を配置したことを特徴とするものである。
【００２２】
請求項３に記載した廃トナー回収装置は、請求項１または２に記載した構成に加えて、前記廃トナー除去手段を、前記静電潜像担持体に隣接して配置して該静電潜像担持体上に残留したトナーを除去することを特徴とするものである。
【００２３】
請求項４に記載した廃トナー回収装置は、請求項１乃至３のうちの何れか一項に記載した構成に加えて、前記印字処理工程として、静電潜像担持体上に形成されたトナー像を転写機構（例えば、転写ベルトまたは搬送ベルト）により記録媒体（例えば、記録用紙）に転写する転写工程を含むものとし、前記廃トナー除去手段を、前記転写機構に隣接して配置して該転写機構上に残留したトナーを除去することを特徴とするものである。
【００２４】
請求項５に記載した廃トナー回収装置は、請求項１乃至３のうちの何れか一項に記載した構成に加えて、前記印字処理工程として、静電潜像担持体上に形成されたトナー像を中間転写媒体（例えば、中間転写ベルト）に転写する中間転写工程を含むものとし、前記廃トナー除去手段を、前記中間転写媒体に隣接して配置して該中間転写ベルト上に残留したトナーを除去することを特徴とするものである。
【００２５】
請求項６に記載した廃トナー回収装置は、請求項１乃至５のうちの何れか一項に記載した構成に加えて、前記印字処理工程として、記録媒体に転写されたトナー像を定着手段（例えば、定着ローラ）により該記録媒体に定着させる定着工程を含むものとして、前記廃トナー除去手段を前記定着手段に隣接して配置し、該定着手段に残留したトナーを除去することを特徴とするものである。
【００２６】
請求項７に記載した廃トナー回収装置は、請求項１乃至６のうちの何れか一項に記載した構成に加えて、前記発熱部材を、前記廃トナー搬送手段に設けられる場所に応じて発熱量、すなわち長さ単位当たりの発熱量が異なるように形成したことを特徴とするものである。
【００２７】
請求項８に記載した廃トナー回収装置は、請求項１乃至６のうちの何れか一項に記載した構成に加えて、前記発熱部材を、前記廃トナー除去手段内に配置される前記廃トナー搬送手段に設けられる発熱部材の発熱量よりも、前記廃トナー除去手段と前記廃トナー収容部との間に配置される前記廃トナー搬送手段に設けられる発熱部材の発熱量が大きくなるように形成したことを特徴とするものである。
【００２８】
請求項９に記載した廃トナー回収装置は、請求項８に記載した構成に加えて、前記廃トナー除去手段内に配置される前記廃トナー搬送手段に設けられる発熱部材の発熱量を、前記発熱部材が発熱することで温度上昇する前記廃トナー搬送手段の表面温度がトナーの軟化温度より低くなる発熱量とすることを特徴とするものである。
【００２９】
請求項１０に記載した廃トナー回収装置は、請求項８または９に記載した構成に加えて、前記廃トナー除去手段と前記廃トナー収容部との間に配置される前記廃トナー搬送手段に設けられる発熱部材の発熱量を、前記発熱部材が発熱することで温度上昇する前記廃トナー搬送手段の表面温度がトナーの溶融温度より高くなる発熱量とすることを特徴とするものである。
【００３０】
請求項１１に記載した廃トナー回収装置は、請求項１０に記載した構成に加えて、前記発熱部材により溶融された廃トナーを、溶融状態で前記廃トナー収容部に搬送して収容することを特徴とするものである。
【００３１】
請求項１２に記載した廃トナー回収装置は、請求項１乃至１１のうちの何れか一項に記載した構成に加えて、前記発熱部材として、ハロゲンヒータを用いることを特徴とするものである。
【００３２】
また、請求項１３に記載した画像形成装置は、トナー像が形成される静電潜像担持体を有する画像形成部と、前記静電潜像担持体上に形成されたトナー像を記録媒体に直接的または間接的に転写する転写機構と、前記記録媒体上に転写されたトナー像を該記録媒体に定着させる定着手段とを備えて、電子写真方式により前記静電潜像担持体の表面に形成されたトナー像を記録媒体上に転写することで画像を出力する画像形成装置であって、さらに、前記静電潜像担持体上に形成された静電潜像を可視像化するトナー像を形成するために用いられるトナーのうちの印字処理工程中に生じる残留トナーを廃トナーとして除去する廃トナー除去手段と、前記廃トナーを収容する廃トナー収容部と、前記廃トナー除去手段により除去された廃トナーを前記廃トナー除去手段から前記廃トナー収容部に搬送する廃トナー搬送手段とを具備する廃トナー回収装置を備えた画像形成装置において、前記廃トナー回収装置として、請求項１乃至１２のうちの何れか一項に記載のトナー回収装置を用いることを特徴とするものである。
【００３３】
請求項１４に記載した画像形成装置は、請求項１３に記載した構成に加えて、前記廃トナー回収装置の運転制御を、前記画像形成装置が通電状態の時、前記廃トナー搬送手段の駆動源及び該廃トナー搬送手段に設けられた発熱部材が通電可能状態となるように制御することを特徴とするものである。
【００３４】
請求項１５に記載した画像形成装置は、請求項１３に記載した構成に加えて、前記廃トナー回収装置の運転制御を、前記静電潜像担持体の駆動源が通電状態の時、前記廃トナー搬送手段の駆動源が通電状態となり、前記発熱部材が通電状態となるように制御することを特徴とするものである。
【００３５】
請求項１６に記載した画像形成装置は、請求項１３に記載した構成に加えて、前記廃トナー回収装置の運転制御を、前記静電潜像担持体の駆動源が通電停止状態の時、前記廃トナー搬送手段の駆動源が通電状態となり、前記発熱部材が通電状態となるように制御することを特徴とするものである。
【００３６】
請求項１７に記載した画像形成装置は、請求項１３に記載した構成に加えて、前記廃トナー回収装置の運転制御を、前記静電潜像担持体の駆動源が通電停止状態の時、前記廃トナー搬送手段の駆動源が通電停止状態となり、前記発熱部材が通電停止状態となるように制御することを特徴とするものである。
【００３７】
請求項１８に記載した画像形成装置は、請求項１３に記載した構成に加えて、前記画像形成装置の運転制御を、予め設定された複数の運転モードに応じて運転制御するものとして、前記廃トナー回収装置の運転制御を、前記画像形成装置の運転モードに応じて、前記トナー搬送手段の駆動源及び前記発熱部材の作動状態を変更可能にすることを特徴とするものである。
【００３８】
請求項１９に記載した画像形成装置は、請求項１８に記載した構成に加えて、前記廃トナー回収装置の運転制御を、前記画像形成装置の運転モードのうち、前記静電潜像担持体が駆動して画像出力を行う印字処理モードの時に、前記廃トナー搬送手段の駆動源が通電状態となり、前記発熱部材が通電状態となるように制御することを特徴とするものである。
【００３９】
請求項２０に記載した画像形成装置は、請求項１８に記載した構成に加えて、前記廃トナー回収装置の運転制御を、前記画像形成装置の運転モードのうち、前記静電潜像担持体の駆動源が通電状態で運転準備を行うウォームアップモードの時に、前記廃トナー搬送手段の駆動源が通電状態となり、前記発熱部材が通電状態となるように制御することを特徴とするものである。
【００４０】
請求項２１に記載した画像形成装置は、請求項１８に記載した構成に加えて、前記廃トナー回収装置の運転制御を、前記画像形成装置の運転モードのうち、印字処理後に前記静電潜像担持体の駆動源が通電停止状態で所定時間経過するまで印字処理が可能な状態で備える待機モードの時に、前記廃トナー搬送手段の駆動源が通電状態となり、前記発熱部材が通電状態となるように制御することを特徴とするものである。
【００４１】
請求項２２に記載した画像形成装置は、請求項１８に記載した構成に加えて、前記廃トナー回収装置の運転制御を、前記画像形成装置の運転モードのうち、前記静電潜像担持体の駆動源が通電停止状態で印字処理後に所定時間経過後に消費電力を少なくして次の印字処理に備える省エネモードの時に、前記廃トナー搬送手段の駆動源が通電状態となり、前記発熱部材が通電状態となるように制御することを特徴とするものである。
【００４２】
請求項２３に記載した画像形成装置は、請求項１８に記載した構成に加えて、前記廃トナー回収装置の運転制御を、前記画像形成装置の運転モードのうち、前記静電潜像担持体の駆動源が通電停止状態で消費電力を少なくして節約する節電モードの時に、前記廃トナー搬送手段の駆動源が通電停止状態となり、前記発熱部材が通電停止状態となるように制御することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００４３】
請求項１に記載した発明によれば、静電潜像担持体上に形成された静電潜像を可視像化するトナー像を形成するために用いられるトナーのうち、記録媒体に転写されるトナー像に使用されるトナーを除き、印字処理工程において生じる残留トナーを廃トナーとして除去する廃トナー除去手段（例えば、クリーニングユニット）と、前記廃トナーを収容する廃トナー収容部（例えば、廃トナーボックス）と、前記廃トナー除去手段により除去された廃トナーを前記廃トナー除去手段から前記廃トナー収容部に搬送する廃トナー搬送手段（例えば、搬送スクリュー）と、を備えた廃トナー回収装置において、前記廃トナー搬送手段に該廃トナー搬送手段を加熱する発熱部材を設けたことで、この発熱部材により廃トナー搬送手段全体を加熱し、印字処理工程において廃トナー除去手段により回収された残留トナーを軟化させて搬送し易くすることで、装置内部でブロッキング現象を生じさせることなく、廃トナー搬送手段の駆動負荷を増大させずに効率よく容易に廃トナーを廃トナー収容部に搬送できる。これにより、廃トナー除去手段や廃トナー搬送手段の内部に廃トナーや紙粉等の堆積から発生する廃トナー除去手段の破損や、静電潜像担持体のキズフィルミング減少の回避して印字品位の低下を抑制し、印字処理工程における構成部品（例えば、感光体ドラム周辺に配置される主帯電器、現像槽等）の破損を抑止することができる。
【００４４】
また、本発明によれば、廃トナーを溶融状態で搬送するので、廃トナー収容部内に密に詰まった排出が可能となり回収効率の向上を図ることができ、さらに廃トナー収容部のコンパクト化を実現できる。さらに、回収された廃トナーは回収後に固化するので、廃トナー収容部を交換する際に大気汚染を回避でき、エコロジーに優れた廃トナー回収が可能となる。
【００４５】
また、請求項１〜２３に記載の発明で得られる上記共通の効果に加え、各請求項に記載の発明によれば次の効果を得ることができる。
【００４６】
詳しくは、請求項２に記載した発明によれば、請求項１に記載した発明で得られる効果に加えて、前記廃トナー搬送手段として、前記廃トナー除去手段により除去された廃トナーの搬送を行うトナー搬送羽根と前記トナー搬送羽根が連結される中空の回転軸とを備え、前記回転軸の内部に前記発熱部材を配置したことで、廃トナーの搬送を邪魔することなく前記回転軸を直接加熱することができるので、搬送される廃トナーを中側（内部）より効率よく加熱することができる。
【００４７】
請求項３に記載した発明によれば、請求項１または２に記載した発明で得られる効果に加えて、前記廃トナー除去手段を、前記静電潜像担持体に隣接して配置し、該静電潜像担持体上に残留したトナーを除去するようにしたので、前記静電潜像担持体を常にクリーンな状態に保つことができる。
【００４８】
請求項４に記載した発明によれば、請求項１乃至３のうちの何れか一項に記載した発明で得られる効果に加えて、前記印字処理工程として、静電潜像担持体上に形成されたトナー像を転写機構（例えば、転写ベルトまたは搬送ベルト）により記録媒体に転写する転写工程を含むものとし、前記廃トナー除去手段を、前記転写機構に隣接して配置し、該転写機構上に残留したトナーを除去するようにしたので、転写機構を常にクリーンな状態に保つことができる。
【００４９】
請求項５に記載した発明によれば、請求項１乃至３のうちの何れか一項に記載した発明で得られる効果に加えて、前記印字処理工程として、静電潜像担持体上に形成されたトナー像を中間転写媒体（中間転写ベルト）に転写する中間転写工程を含むものとし、前記廃トナー除去手段を前記中間転写媒体に隣接して配置し、該中間転写ベルト上に残留したトナーを除去するようにしたので、前記中間転写ベルトを常にクリーンな状態に保つことができる。
【００５０】
請求項６に記載した発明によれば、請求項１乃至５のうちの何れか一項に記載した発明で得られる効果に加えて、前記印字処理工程として、記録媒体に転写されたトナー像を定着手段（例えば、定着ローラ）により該記録媒体に定着させる定着工程を含むものとして、前記廃トナー除去手段を前記定着手段に隣接して配置し、該定着手段に残留したトナーを除去するようにしたので、前記定着手段を常にクリーンな状態に保つことができる。
【００５１】
請求項７に記載した発明によれば、請求項１乃至６のうちの何れか一項に記載した発明で得られる効果に加えて、前記発熱部材を、前記廃トナー搬送手段に設けられる場所に応じて発熱量、すなわち長さ単位当たりの発熱量が異なるように形成したことで、前記発熱部材を配置する位置に応じて搬送される残留トナーの溶融状態や熱影響を変化させることができる。
【００５２】
請求項８に記載した発明によれば、請求項１乃至６のうちの何れか一項に記載した発明で得られる効果に加えて、前記発熱部材を、前記廃トナー除去手段内に配置される前記廃トナー搬送手段に設けられる発熱部材の発熱量よりも、前記廃トナー除去手段と前記廃トナー収容部との間に配置される前記廃トナー搬送手段に設けられる発熱部材の発熱量が大きくなるように形成したことで、前記廃トナー除去手段から前記廃トナー収容部へ搬送される廃トナーを搬送し易くすることができる。
【００５３】
請求項９に記載した発明によれば、請求項８に記載した発明で得られる効果に加えて、前記廃トナー除去手段内に配置される前記廃トナー搬送手段に設けられる発熱部材の発熱量を、前記発熱部材が発熱することで温度上昇する前記廃トナー搬送手段の表面温度がトナーの軟化温度より低くなる発熱量とすることで、前記廃トナー搬送手段により搬送される残留トナーを軟化させて搬送し易くすることができる。
【００５４】
請求項１０に記載した発明によれば、請求項８または９に記載した発明で得られる効果に加えて、前記廃トナー除去手段と前記廃トナー収容部との間に配置される前記廃トナー搬送手段に設けられる発熱部材の発熱量を、前記発熱部材が発熱することで温度上昇する前記廃トナー搬送手段の表面温度がトナーの溶融温度より高くなる発熱量とすることで、前記廃トナー除去手段から前記廃トナー収容部に搬送される廃トナーにおいて残留トナーを溶融させて残留トナーと紙粉が凝集しないようにしてより搬送し易くすることができる。
【００５５】
請求項１１に記載した発明によれば、請求項１０に記載した発明で得られる効果に加えて、前記発熱部材により溶融された残留トナー（廃トナー）を、溶融状態で前記廃トナー収容部に搬送して収容するようにしたので、粉体状のトナーと比較して見掛け嵩比重ではなく、真比重の状態で回収容器に回収されるため、多量の廃トナーが収納可能であり、ユーザの廃トナー回収部の交換サイクルの長期化が可能になる。更に、廃トナー回収部を交換する時に、廃トナーが粉体でないことから環境汚染の不安が無くなり、エコロジーに優れた廃トナー回収が可能となる。
【００５６】
請求項１２に記載した発明によれば、請求項１乃至１１のうちの何れか一項に記載した発明で得られる効果に加えて、前記発熱部材として、ハロゲンヒータを用いることで、発熱部材を容易に形成することができる。
【００５７】
また、請求項１３に記載した発明によれば、トナー像が形成される静電潜像担持体を有する画像形成部と、前記静電潜像担持体上に形成されたトナー像を記録媒体に直接的または間接的に転写する転写機構と、前記記録媒体上に転写されたトナー像を該記録媒体に定着させる定着手段とを備えて、電子写真方式により前記静電潜像担持体の表面に形成されたトナー像を記録媒体上に転写することで画像を出力する画像形成装置であって、さらに、前記静電潜像担持体上に形成された静電潜像を可視像化するトナー像を形成するために用いられるトナーのうちの印字処理工程中に生じる残留トナーを廃トナーとして除去する廃トナー除去手段と、前記廃トナーを収容する廃トナー収容部と、前記廃トナー除去手段により除去された廃トナーを前記廃トナー除去手段から前記廃トナー収容部に搬送する廃トナー搬送手段とを具備する廃トナー回収装置を備えた画像形成装置において、前記廃トナー回収装置として、請求項１乃至１２のうちの何れか一項に記載のトナー回収装置を用いることで、前記廃トナー搬送手段に設けられた発熱部材により廃トナー搬送手段全体を加熱して、印字処理工程において廃トナー除去手段により回収された残留トナーを軟化させて搬送し易くすることができる。これにより、ブロッキング現象を生じさせることなく、廃トナー搬送手段の駆動負荷を増大させずに効率よく容易に廃トナーを廃トナー収容部に搬送できる画像形成装置を実現できる。
【００５８】
請求項１４に記載した発明によれば、請求項１３に記載した発明で得られる効果に加えて、前記廃トナー回収装置の運転制御を、前記画像形成装置が通電状態の時、前記廃トナー搬送手段の駆動源及び該廃トナー搬送手段に設けられた発熱部材が通電可能状態となるように制御することで、前記画像形成装置を運転する時に前記廃トナー回収装置の運転制御を行うことができる。
【００５９】
請求項１５に記載した発明によれば、請求項１３に記載した発明で得られる効果に加えて、前記廃トナー回収装置の運転制御を、前記静電潜像担持体の駆動源が通電状態の時、前記廃トナー搬送手段の駆動源が通電状態となり、前記発熱部材が通電状態となるように制御することで、前記画像形成装置が運転状態の時、すなわち印字処理が行われている時は、前記廃トナー搬送手段を駆動するとともに前記発熱部材により廃トナー搬送手段を加熱するようにしたので、印字処理工程時に生じる残留トナーを回収するとともに回収された残留トナーを常に搬送し易い状態で搬送することができる。
【００６０】
請求項１６に記載した発明によれば、請求項１３に記載した発明で得られる効果に加えて、前記廃トナー回収装置の運転制御を、前記静電潜像担持体の駆動源が通電停止状態の時、前記廃トナー搬送手段の駆動源が通電状態となり、前記発熱部材が通電状態となるように制御することで、前記画像形成装置が運転停止状態でも、前記廃トナー除去手段により回収された廃トナーを前記廃トナー除去手段から廃トナー収容部に搬送するようにしたので、回収された廃トナーが前記廃トナー除去手段においてオーバーフローすることなく安全に廃トナーの回収を行うことができる。
【００６１】
請求項１７に記載した発明によれば、請求項１３に記載した発明で得られる効果に加えて、前記廃トナー回収装置の運転制御を、前記静電潜像担持体の駆動源が通電停止状態の時、前記廃トナー搬送手段の駆動源が通電停止状態となり、前記発熱部材が通電停止状態となるように制御することで、印字処理が行われていない時は、残留トナーの搬送を停止するとともに、発熱部材の通電を停止することで、消費電力の削減を図ることができる。
【００６２】
請求項１８に記載した発明によれば、請求項１３に記載した発明で得られる効果に加えて、前記画像形成装置の運転制御を、予め設定された複数の運転モードに応じて運転制御するものとして、前記廃トナー回収装置の運転制御を、前記画像形成装置の運転モードに応じて、前記トナー搬送手段の駆動源及び前記発熱部材の作動状態を変更可能にすることで、運転モードに応じて最適な廃トナーの回収及び搬送を行うことができる。
【００６３】
請求項１９に記載した発明によれば、請求項１８に記載した発明で得られる効果に加えて、前記廃トナー回収装置の運転制御を、前記画像形成装置の運転モードのうち、前記静電潜像担持体が駆動して画像出力を行う印字処理モードの時に、前記廃トナー搬送手段の駆動源が通電状態となり、前記発熱部材が通電状態となるように制御することで、印字処理が行われている時は、前記廃トナー搬送手段を駆動するとともに前記発熱部材により廃トナー搬送手段を加熱するようにしたので、印字処理工程時に生じる残留トナーを回収するとともに、回収された残留トナーを常に搬送し易い状態で搬送することができる。
【００６４】
請求項２０に記載した発明によれば、請求項１８に記載した発明で得られる効果に加えて、前記廃トナー回収装置の運転制御を、前記画像形成装置の運転モードのうち、前記静電潜像担持体の駆動源が通電状態で運転準備を行うウォームアップモードの時に、前記廃トナー搬送手段の駆動源が通電状態となり、前記発熱部材が通電状態となるように制御することで、前記画像形成装置がウォームアップモード状態の時に、前記廃トナー除去手段により回収された廃トナーを前記廃トナー除去手段から廃トナー収容部に搬送するようにしたので、運転開始時には回収された廃トナーを廃トナー搬送手段により効率よく搬送することができる。
【００６５】
請求項２１に記載した発明によれば、請求項１８に記載した発明で得られる効果に加えて、前記廃トナー回収装置の運転制御を、前記画像形成装置の運転モードのうち、印字処理後に前記静電潜像担持体の駆動源が通電停止状態で所定時間経過するまで印字処理が可能な状態で備える待機モードの時に、前記廃トナー搬送手段の駆動源が通電状態となり、前記発熱部材が通電状態となるように制御することで、待機モードの状態の時に、前記廃トナー除去手段により回収された廃トナーを前記廃トナー除去手段から廃トナー収容部に搬送するようにしたので、印字処理開始時には回収された廃トナーを廃トナー搬送手段により効率よく搬送することができる。
【００６６】
請求項２２に記載した発明によれば、請求項１８に記載した発明で得られる効果に加えて、前記廃トナー回収装置の運転制御を、前記画像形成装置の運転モードのうち、前記静電潜像担持体の駆動源が通電停止状態で印字処理後に所定時間経過後に消費電力を少なくして次の印字処理に備える省エネモードの時に、前記廃トナー搬送手段の駆動源が通電状態となり、前記発熱部材が通電状態となるように制御することで、省エネモード状態の時に、前記廃トナー除去手段により回収された廃トナーを前記廃トナー除去手段から廃トナー収容部に搬送するようにしたので、印字処理開始時には回収された廃トナーを廃トナー搬送手段により効率よく搬送することができる。
【００６７】
請求項２３に記載した発明によれば、請求項１８に記載した発明で得られる効果に加えて、前記廃トナー回収装置の運転制御を、前記画像形成装置の運転モードのうち、前記静電潜像担持体の駆動源が通電停止状態で消費電力を少なくして節約する節電モードの時に、前記廃トナー搬送手段の駆動源が通電停止状態となり、前記発熱部材が通電停止状態となるように制御することで、印字処理が行われていない時は、残留トナーの搬送を停止するとともに、発熱部材の通電を停止することで、消費電力の削減を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６８】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。
図１は発明を実施する形態の一例であって、本発明の実施形態に係る画像形成装置の全体の構成を示す説明図、図２は前記画像形成装置の装置本体の構成を示す部分詳細図である。
【００６９】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。
図１は発明を実施する形態の一例であって、本発明の実施形態に係る画像形成装置の全体の構成を示す説明図、図２は前記画像形成装置の装置本体の構成を示す部分詳細図である。
【００７０】
本実施形態に係る画像形成装置１Ａは、図１、図２に示すように、スキャナ等に読み込まれた画像データや外部から伝達された画像データを電子写真方式によって、回転駆動される円筒状の感光体ドラム（静電潜像担持体）３上に静電潜像を形成して、この静電潜像を帯電性のトナーと磁性キャリアの２成分を混合して帯電された現像剤によってトナー像として可視像化した後、シート状の記録用紙（以下、用紙と称する。）に転写してモノクロ（単色）画像として出力する画像形成装置１Ａであって、感光体ドラム３を有する画像形成部１４と、感光体ドラム３上に形成されたトナー像を用紙に直接的または間接的に転写する転写機構１０と、用紙上に転写されたトナー像を用紙に定着させる定着ユニット（定着手段）６とを備え、さらに、印字処理工程において生じる残留トナーを除去する本発明に係る廃トナー回収装置５を備えたものである。
【００７１】
画像形成装置１Ａの構成として、用紙Ｐを複数枚積載可能な給紙トレイ８と、この給紙トレイ８から供給される用紙Ｐを画像形成部１４に搬送する用紙搬送部５９と、画像形成部１４で印字された用紙Ｐ上の未定着トナーを溶融させて定着させる定着ユニット６へ搬送する用紙搬送装置７とを備えており、予め設定された複数の排出処理モードに対応した用紙Ｐの搬送速度に基づいて、印字要求に応じて選択的に用紙Ｐの搬送速度を制御して給紙トレイ８から自動的に排紙トレイ９に用紙Ｐを供給可能としたものである。
【００７２】
まず、画像形成装置１Ａの全体構成について説明する。
画像形成装置１Ａは、図１に示すように、主に、露光ユニット１、現像装置２、トナー供給装置３０、感光体ドラム３、帯電器４、除電装置４１、感光体ドラムクリーニングユニット（廃トナー除去手段）１６０、定着ユニット６、用紙搬送装置７、用紙搬送路７ａ、給紙トレイ８、排紙トレイ９および転写機構１０等を備える装置本体１Ａ１と、自動原稿処理装置１Ａ２とにより構成されている。
【００７３】
装置本体１Ａ１の上面部には、原稿が載置される透明ガラスからなる原稿載置台２１が設けられ、この原稿載置台２１の上方には、自動原稿処理装置１Ａ２が上方に向かい揺動開放自在に設けられ、一方、この原稿載置台２１の下方には、原稿の画像情報を読み取る原稿読み取り部であるスキャナ部２２が配置されている。
【００７４】
そのスキャナ部２２の下方には、露光ユニット１、現像装置２、感光体ドラム３、帯電器４、除電装置４１、感光体ドラムクリーニングユニット１６０、定着ユニット６、用紙搬送装置７、用紙搬送路７ａ、排紙トレイ９、および転写機構１０が配設され、さらに、その下方には、用紙Ｐが収納された給紙トレイ８が配設されている。
【００７５】
露光ユニット１は、画像処理部（図示省略）から出力された画像データに応じて、レーザ光を帯電器４によって均一に帯電された感光体ドラム３の表面に照射して露光することにより感光体ドラム３の表面に画像データに応じた静電潜像を書込み形成する機能を有するものである。この露光ユニット１は、スキャナ部２２の直下で且つ感光体ドラム３上方に配置され、レーザ照射部１１，１１および反射ミラー１２を備えたレーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）１３ａ，１３ｂが採用されている。
【００７６】
本実施形態では、高速印字処理を行うために、複数のレーザ光を利用し、照射タイミングの高速化を低減する手法を用いた２ビーム手法を採用しているものとする。
なお、本実施形態では、露光ユニット１にレーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）１３ａ，１３ｂを用いているが、発光素子をアレイ状に並べたもの、例えば、ＥＬやＬＥＤ書込みヘッドを用いるものであっても良い。
【００７７】
感光体ドラム３は、略円筒形状を呈し、露光ユニット１の下方に配設され、図示しない駆動手段と制御手段により所定方向（図中の矢印Ａ方向）に回転するように制御されている。この感光体ドラム３の外周面に沿って、図２に示すように、画像転写終了後の位置を基準として感光体ドラム回転方向下流側に向かい、用紙剥離爪３１、感光体ドラムクリーニングユニット１６０、電界発生部としての帯電器４、現像装置２、除電装置４１の順に配置されている。
【００７８】
用紙剥離爪３１は、ソレノイド３２により感光体ドラム３の外周面に接離可能に配置されている。この用紙剥離爪３１は、感光体ドラム３の外周面に当接した状態で、感光体ドラム３上の未定着トナー像を用紙Ｐに転写する際にその感光体ドラム３の表面に張り付いた用紙Ｐを剥離するものである。
なお、用紙剥離爪３１の駆動手段として、ソレノイド３２の換わりに駆動用モータ等を採用しても良く、その他の駆動手段の選択も可能である。
【００７９】
現像装置２は、感光体ドラム３上に形成された静電潜像を黒トナーで顕像化するものであって、感光体ドラム回転方向（図中の矢印Ａ方向）で帯電器４より下流側で感光体ドラム３の側方で略水平（図中で右側）に配置されている。この現像装置２の下方には、記録媒体搬送方向上流側にレジストローラ１５が配置されている。なお、現像装置２の詳細については後述するものとする。
【００８０】
トナー供給装置３０は、トナーが充填されたトナー容器３００から排出されるトナーを一時的に中間ホッパ部３３に貯留してから現像装置２に供給するものであって、現像装置２に隣接するようにして配置されている。
【００８１】
レジストローラ１５は、給紙トレイ８から供給された用紙Ｐの先端と感光体ドラム３上のトナー像とを整合して感光体ドラム３と転写ベルト１０３との間に搬送するように、図示しない駆動手段および制御手段により動作制御されている。
【００８２】
帯電器４は、感光体ドラム３の表面を所定の電位に均一に帯電させるための帯電手段であって、感光体ドラム３の上方でその外周面に近接して配置されている。
なお、本実施形態では、チャージャー型の帯電器４を使用しているが、接触型のローラ方式によるものやブラシ方式によるものに代用しても良い。
【００８３】
除電装置４１は、感光体ドラム３の表面に形成されたトナー像を用紙Ｐに転写し易くするために、この感光体ドラム３の表面電位を低下させるための転写前除電手段であって、感光体ドラム回転方向で現像装置２より下流側で、かつ感光体ドラム３の下方でその外周面に近接して配置されている。
なお、本実施形態では、除電装置４１は、除電電極を用いて構成されているが、除電電極の替わりに除電ランプを使用したり、その他の方式により除電するようにしたものであっても良い。
【００８４】
感光体ドラムクリーニングユニット１６０は、現像・画像転写後における感光体ドラム３上の表面に残留したトナーを除去・回収するものであって、感光体ドラム３を挟んで現像装置２と略対向する位置で感光体ドラム３の側方で略水平（図中で左側）に配置されている。
【００８５】
上述したように、感光体ドラム３上で顕像化された静電像は、静電像が有する電荷の逆極性の電界が搬送される用紙Ｐ上に転写機構１０から印加されることで用紙Ｐ上に転写される。例えば、静電像が（−）極性の電荷を有している時は、転写機構１０の印加極性は（＋）極性となる。
【００８６】
転写機構１０は、駆動ローラ１０１、従動ローラ１０２、および他のローラで架橋されるとともに、所定の抵抗値（本実施形態では、１×１０９〜１×１０１３Ω・cmの範囲）を有する転写ベルト１０３が配置された転写ベルト式ユニットで構成され、感光体ドラム３の下方で、転写ベルト１０３の表面が感光体ドラム３の筒状の外周の一部と接触するように配置されている。この転写ベルト１０３により、用紙Ｐを感光体ドラム３に押圧しながら搬送するようになっている。
感光体ドラム３と転写ベルト１０３の接触部１０４には、駆動ローラ１０１および従動ローラ１０２とは異なる導電性で転写電界を印加可能な弾性導電性ローラ１０５が配置されている。
【００８７】
弾性導電性ローラ１０５は、弾性ゴム、発泡性樹脂等の軟質材料により構成されている。この弾性導電性ローラ１０５が弾性を有することで、感光体ドラム３と転写ベルト１０３とが線接触でなく転写ニップと呼ばれる所定の幅を有する面接触となるので、搬送される用紙Ｐへの転写効率の向上を図ることができる。
【００８８】
さらに、転写ベルト１０３の転写領域の用紙搬送方向下流側には、搬送される用紙Ｐが転写領域で印加された電界を除電し、次工程への搬送をスムーズに行う為の除電ローラ１０６が転写ベルト１０３の背面側に配置されている。
【００８９】
また、図２に示すように、転写機構１０には、転写ベルト１０３の残留トナーによる汚れを取る転写ベルトクリーニングユニット（廃トナー除去手段）２６０と、転写ベルト１０３の除電を行う複数の除電機構１０８が配置されている。この除電機構１０８に用いられる除電を行うための手法として、装置を介して接地する手法、若しくは積極的に転写電界の極性と逆極性を印加する手法がある。
【００９０】
転写機構１０で用紙Ｐ上に転写された静電像（未定着トナー）は、定着ユニット６に搬送されて加圧・加熱されることで未定着トナーが溶融されて用紙Ｐ上に定着される。
定着ユニット６は、図２に示すように、定着ローラを構成する加熱ローラ６ａ及び加圧ローラ６ｂを備え、この加熱ローラ６ａと加圧ローラ６ｂとによって、用紙Ｐを挟持した状態で加熱ローラ６ａを回転させ、加熱ローラ６ａと加圧ローラ６ｂとの間を通過させることにより、用紙Ｐ上に転写されたトナー像を溶融して定着させるものである。定着ユニット６の用紙搬送方向下流側には、用紙Ｐを搬送する搬送ローラ１６が設けられている。
この搬送ローラ１６の用紙搬送方向下流側には、用紙Ｐを排紙トレイ９に排紙するための排紙ローラ１７が設けられている。
【００９１】
加熱ローラ６ａは、その外周部には用紙剥離爪６１１、ローラ表面温度検出部材であるサーミスター６１２、加熱ローラ６ａの外周部をクリーニングする定着ローラクリーニングユニット（廃トナー除去手段）３６０が配置され、内周部には加熱ローラ表面を所定温度（定着設定温度：概ね１６０〜２００℃）とする熱源６１４が設けられている。
加圧ローラ６ｂは、ローラの両端部で加熱ローラ６ａに対し所定圧量で加圧ローラ６ｂが圧接することが可能な加圧部材６２１が配置され、さらに、加圧ローラ６ｂの外周には加熱ローラ６ａの外周と同様に用紙剥離爪６２２、ローラ表面クリーニング部材６２３が配置されている。
【００９２】
定着ユニット６は、図２に示すように、いわゆる定着ニップ部と呼ばれる加熱ローラ６ａと加圧ローラ６ｂとの圧接部６００において、搬送される用紙Ｐ上の未定着トナーを加熱ローラ６ａにより加熱して溶融し、加熱ローラ６ａと加圧ローラ６ｂとの圧接力による用紙Ｐ上への投鋲作用で、未定着トナーを用紙Ｐ上に定着するようになっている。
【００９３】
給紙トレイ８は、図１に示すように、画像情報が出力（印字）されるシート（用紙）を複数枚蓄積しておくためのものであり、露光ユニット１、現像装置２、感光体ドラム３、帯電器４、除電装置４１、感光体ドラムクリーニングユニット１６０、定着ユニット６等で構成される画像形成部１４の下側に構成されている。この給紙トレイ８の排紙側上部には、用紙ピックアップローラ８ａが配置されている。
【００９４】
この用紙ピックアップローラ８ａは、給紙トレイ８内に積載収容された用紙Ｐを最上層から１枚ずつピックアップし、下流側に向かって（便宜上の用紙Ｐの流れ出し側、換言するとカセット側を上流、排紙側を下流とする。）用紙搬送路７ａ上のレジストローラ（「アイドルローラ」とも称する。）１５側に搬送するようになっている。
【００９５】
本実施形態に係る画像形成装置１Ａでは、高速印字処理を行うことを目的とするため、画像形成部１４の下方に定型サイズの用紙Ｐを各々のトレイに５００〜１５００枚収納可能な複数の給紙トレイ８が配置され、一方、装置側面には複数の用紙種類を多量に収納可能な大容量給紙カセット８１が配置されるとともに、この大容量給紙カセット８１の上方に、主に不定型サイズの印字等に対応する手差しトレイ８２が設けられている。
【００９６】
排紙トレイ９は、手差しトレイ８２とは反対側の装置側面に配置されている。また、排紙トレイ９に変わって、排紙用紙のステープル、パンチ処理等を行う後処理装置や複数段排紙トレイ等をオプションとして配置することも可能な構成となっている。
【００９７】
用紙搬送装置７は、前述した感光体ドラム３と給紙トレイ８との間に構成され、用紙搬送装置７に備わる用紙搬送路７ａを経由させて、給紙トレイ８から供給される用紙Ｐを一枚ずつ転写機構１０に搬送し、転写機構１０において、感光体ドラム３からトナー像が転写された用紙を定着ユニット６に搬送し、定着ユニット６において、未定着トナー像を用紙に定着した後に、指定された排紙処理モードに応じて形成された用紙搬送路や分岐爪によって用紙を搬送するように構成されている。
【００９８】
本実施形態に係る画像形成装置１Ａは、予め設定された排出処理モードとして、片面印字モードおよび両面印字モードが設定されている。片面印字モードにおいて、排出処理として印字面を上方に向けて排出されるフェースアップ排出、および、印字面を下方に向けて排出されるフェースダウン排出が設定されている。
【００９９】
次に、本実施形態に係る画像形成装置１Ａを構成する特徴的な廃トナー回収装置５について図面を参照して説明する。
本実施形態に係る画像形成装置１Ａでは、図２に示すように、廃トナー回収装置５として、印字処理工程における画像形成部１４、転写機構１０および定着ユニット６に、それぞれの箇所に対応した感光体ドラムクリーニングユニット（廃トナー除去手段）１６０を備えた感光体ドラムクリーニング装置（廃トナー回収装置）１５０、転写ベルトクリーニングユニット（廃トナー除去手段）２６０を備えた転写ベルトクリーニング装置（廃トナー回収装置）２５０、及び定着ローラクリーニングユニット（廃トナー除去手段）３６０を備えた定着ローラクリーニング装置（廃トナー回収装置）３５０を配置して、印字処理工程におけるそれぞれの箇所で生じる残留トナーを廃トナーとして除去するようにしている。
【０１００】
ここでは、廃トナー回収装置５の構成について、感光体ドラムクリーニング装置１５０を例に挙げて説明する。
図３は本実施形態に係る画像形成装置の画像形成部に採用された感光体ドラムクリーニング装置の構成を示す概略説明図、図４は前記感光体ドラムクリーニング装置を構成する感光体ドラムクリーニングユニットの構成を示す概略説明図、図５は前記感光体ドラムクリーニングユニットを構成するユニット内搬送スクリューの構成を示す断面詳細図である。
【０１０１】
感光体ドラムクリーニング装置１５０は、図３に示すように、主に、感光体ドラム３上に形成された静電潜像を可視像化するトナー像を形成するために用いられるトナーのうち用紙Ｐに転写されるトナー像に使用されるトナーを除き、印字処理工程において生じる残留トナーを廃トナーとして除去する感光体ドラムクリーニングユニット（廃トナー除去手段）１６０と、前記廃トナーを収容する廃トナーボックス（廃トナー収容部）１８０と、感光体ドラムクリーニングユニット１６０により除去された廃トナーを該感光体ドラムクリーニングユニット１６０から廃トナーボックス１８０に搬送する廃トナー搬送装置（廃トナー搬送手段）１７０と具備して構成されている。
【０１０２】
感光体ドラムクリーニングユニット１６０は、図４に示すように、感光体ドラム３の筒状の外周に沿ってドラム回転方向で転写ベルト１０３より下流側に配置され、感光体ドラム３上の表面に形成されたトナー像を転写ベルト１０３により搬送される用紙Ｐに転写した後に、該感光体ドラム３の表面に残留したトナーや紙粉、粉塵等を除去し回収するものである。
【０１０３】
感光体ドラムクリーニングユニット１６０は、図３に示すように、主に、外装部を構成するケース体１６１、クリーニングブレード１６２、廃トナー落下防止マイラー１６３及びユニット内搬送スクリュー１６４，１６５で構成され、クリーニングブレード１６２の先端を所定圧力で感光体ドラム３の表面に圧接するように設けられている。
【０１０４】
ケース体１６１には、感光体ドラム３と対向する部分に感光体ドラム３の軸線方向に沿って開口部１６１ａが開口形成され、その開口部１６１ａからクリーニングブレード１６２が所定の角度で感光体ドラム３と当接するように突出配置されている。また、ケース体１６１内部には、開口部１６１ａから連続して廃トナーを回収する空間部として廃トナー回収部１６１ｂが形成されている。
【０１０５】
クリーニングブレード１６２は、所定硬度のゴム状部材で長板状に形成され、感光体ドラム３の軸線に沿った方向にトナー像が形成される範囲を含み長く延設され、感光体ドラム３の筒状の外周に所定圧力で圧接されている関係と、感光体の回転でいわゆる「スティック・スリップ現象」と呼ばれるブレード先端が感光体ドラム３の回転工程中に感光体ドラム３表面から弾かれる現象を利用し、感光体ドラム３の表面に付着した残留トナー及び紙粉等を該感光体ドラム３から弾き飛ばすようにしている。
このクリーニングブレード１６２は、ブレード取付板金１６２ａを重ね合わせて、該ブレード取付板金１６２ａ側より取付ビス１６２ｂでケース体１６１内部に取付けられる。
【０１０６】
廃トナー落下防止マイラー１６３は、開口部１６１ａのクリーニングブレード１６２の下方で対向する位置に、該クリーニングブレード１６２の長手方向に沿って延設されている。この廃トナー落下防止マイラーは、クリーニングブレード１６２により弾き飛ばされた残留トナー等の一部が感光体ドラムクリーニングユニット１６０から装置内部に飛散することを防止する機能を有するとともに、感光体ドラムクリーニングユニット１６０内の機密性の確保する機能を有している。
【０１０７】
ユニット内搬送スクリュー１６４，１６５は、ケース体１６１内の廃トナー回収部１６１ｂの底部に該ケース体１６１の長手方向に渡り略平行に並設されている。
これらユニット内搬送スクリュー１６４，１６５は、廃トナーの搬送を行う複数の略円盤状のトナー搬送羽根１６６と、トナー搬送羽根１６６が連結される中空の回転軸１６７とを備えている。
【０１０８】
回転軸１６７は、それぞれ一端側１６７ａに駆動ギヤ１６８が設けられ、該駆動ギヤ１６８を介して駆動モータ１６９による回転力が伝達されるようになっている。一方、ユニット内搬送スクリュー１６４の回転軸１６７の他端側１６７ｂは、後述する廃トナー搬送装置１７０に連結されている。図中の符号１６８ａはアイドルギヤ、１６９ａはモータ側駆動ギヤである。
【０１０９】
また、回転軸１６７は、図５に示すように、その中空部にハロゲンヒータ（加熱部材）１９０が配置されている。このハロゲンヒータ１９０により回転軸１６７を加熱するとともにその熱影響によりトナー搬送羽根１６６を加熱するようになっている。
【０１１０】
廃トナー搬送装置１７０は、主に、筒状の廃トナー搬送路１７１と、該廃トナー搬送路内で廃トナーを搬送する廃トナー搬送スクリュー１７２とにより構成されている。
廃トナー搬送路１７１は、感光体ドラムクリーニングユニット１６０から廃トナーボックス１８０に渡り延設され、一端側１７１ａが感光体ドラムクリーニングユニット１６０のケース体１６１に連通し、他端側１７１ｂが廃トナーボックス１８０に連通している。
【０１１１】
廃トナー搬送スクリュー１７２は、廃トナー搬送路１７１内で感光体ドラムクリーニングユニット１６０から廃トナーボックス１８０に渡り配置され、廃トナー搬送路１７１内の廃トナーの搬送を行う複数の略円盤状のトナー搬送羽根１７３と、トナー搬送羽根１７３が連結される中空の回転軸１７４とを備えている。
【０１１２】
回転軸１７４は、耐熱性を有するとともに曲げ変形が可能なフレキシブルな部材により構成され、その中空の内部にはハロゲンヒータ１９０が設けられている。このハロゲンヒータ１９０により回転軸１７４を加熱するとともにその熱影響によりトナー搬送羽根１７３を加熱するようになっている。
【０１１３】
回転軸１７４の一端側１７４ａは、ユニット内搬送スクリュー１６４の回転軸１６７の他端側１６７ｂに連結されて、該ユニット内搬送スクリュー１６４の回転軸から駆動伝達されるように構成されている。
【０１１４】
廃トナーボックス１８０は、上部に廃トナー搬送装置１７０の端部が連結される連結口１８１が形成され、該廃トナー搬送装置１７０から搬送された廃トナーを内部の空間に搬入するようになっている。
【０１１５】
ここで、ユニット内搬送スクリュー１６４，１６５の回転軸１６７と廃トナー搬送スクリュー１７２の回転軸１７４に配置されるハロゲンヒータ１９０について図面を参照して詳細に説明する。
図６（ａ）は本実施形態に係る感光体クリーニング装置に用いられるハロゲンヒータにおけるユニット内搬送スクリュー内部の発熱部の構成を示す概略図、（ｂ）は前記ハロゲンヒータにおける廃トナー搬送スクリュー内部の発熱部の構成を示す概略図、図７は前記ハロゲンヒータの配線を示す概略図である。
【０１１６】
ハロゲンヒータ１９０は、図６（ａ），（ｂ）に示すように、ユニット内搬送スクリュー１６４，１６５の回転軸１６７内にその軸線に沿った長手方向に渡り発熱部１９１が形成され、廃トナー搬送スクリュー１７２の回転軸１７４内にその軸線に沿った長手方向に渡り発熱部１９２が形成されている。
【０１１７】
ハロゲンヒータ１９０は、配置される部位の加熱条件（被加熱体を何度まで上昇させるか）に対する被加熱体の機械的性質（熱伝導率や比熱など）に応じて、発熱部１９１，１９２の発熱量（長さ当たりの発熱量）が異なるように形成されている。
【０１１８】
このように構成されたハロゲンヒータ１９０は、図７に示すように、電源１９０ａに発熱部１９１，１９２が直列に接続され、それぞれの抵抗値に応じた発熱量を発生するようになっている。
【０１１９】
本実施形態では、ハロゲンヒータ１９０は、ユニット内搬送スクリュー１６４，１６５内に配置される発熱部１９１の発熱量よりも、廃トナー搬送スクリュー１７２内に配置される発熱部１９２の発熱量が大きくなるように形成されている。
【０１２０】
具体的には、発熱部１９１，１９２をそれぞれ構成する発熱コイルの巻数を異ならせることでの発熱量を変えている。すなわち、図６（ａ），（ｂ）に示すように、発熱量の多い発熱部１９２よりも発熱量の少ない発熱部１９１の方がコイルの巻数が少なく形成されている。
【０１２１】
また、本実施形態に係るハロゲンヒータ１９０は、ユニット内搬送スクリュー１６４，１６５内に配置される発熱部１９１の発熱量を、該発熱部１９１により加熱される該ユニット内搬送スクリュー１６４，１６５の表面温度がトナーの軟化温度より低くなる発熱量とし、廃トナー搬送スクリュー１７２内に配置される発熱部１９２の発熱量を、該発熱部１９２により加熱される廃トナー搬送スクリュー１７２の表面温度がトナーの溶融温度より高くなる発熱量としている。
【０１２２】
感光体ドラムクリーニングユニット１６０内では、ハロゲンヒータ１９０の発熱量を大きくすると感光体ドラム３の表面から回収した廃トナーが溶融して該感光体ドラムクリーニングユニット１６０内の発熱を招来し、これにより感光体ドラム３の表面の温度特性が上昇して感光体ドラム３の感度特性の低下を招来して、印字コントラストの低下から印字品位の低下を招く虞がある。また、感光体ドラム３の表面温度が上昇すると、感光体ドラム３上の廃トナーが感光体表面に吸着して、クリーニングブレード１６２の「スティック・スリップ現象」で清掃されるのではなく、感光体ドラムクリーニングユニット１６０と感光体ドラム３で感光体ドラム３上に擦り付けられ感光体ドラム表面への「廃トナーフィルミング現象」を発生する虞がある。
【０１２３】
従って、このような弊害を回避するため、感光体ドラムクリーニングユニット１６０内に配置されるユニット内搬送スクリュー１６４の回転軸１６７内のハロゲンヒータ１９０の消費電力は、ユニット内搬送スクリュー１６４の表面温度が装置で使用されるトナーの軟化温度以下に設定することが好ましい。
【０１２４】
ハロゲンヒータ１９０により加熱されて昇温するユニット内搬送スクリュー１６４，１６５と廃トナー搬送スクリュー１７２の表面温度の制御は、例えば、図示しない被加熱部の温度を検出する温度センサ等により検出された温度に対応してハロゲンヒータ１９０への通電状態を制御しても良い。
【０１２５】
尚、それぞれのユニット内搬送スクリュー１６４，１６５及び廃トナー搬送スクリュー１７２にハロゲンヒータをそれぞれ個別に配置して、それぞれのハロゲンヒータを個別に温度制御するようにしても良い。
【０１２６】
ここで、本実施形態に係るハロゲンヒータ１９０の特性について図面を参照して説明する。図８は本実施形態に係る感光体ドラムクリーニング装置に採用されたハロゲンヒータの設置位置とハロゲンヒータによって加熱される搬送スクリューの表面温度の関係を示す説明図、図９は前記ハロゲンヒータの設置位置と消費電力の関係を示す説明図である。
【０１２７】
ハロゲンヒータ１９０は、図８に示すような発熱特性を有する。すなわち、ハロゲンヒータ１９０は、発熱部１９２が配置された廃トナー搬送スクリュー１７２において、廃トナーボックス１８０付近の廃トナー搬送スクリュー１７２の表面温度がトナー溶融温度（約１５０°Ｃ）より高くなるように発熱部１９２の発熱量が設定され、発熱部１９１が配置されたユニット内搬送スクリュー１６４，１６５が収容された感光体ドラムクリーニングユニット１６０内において、ユニット内搬送スクリュー１６４，１６５の表面温度がトナー軟化温度（約６０°Ｃ）より低くなるように発熱部１９１の発熱量が設定されている。
【０１２８】
具体的には、ハロゲンヒータ１９０の発熱部１９２は、図８に示すように、廃トナー搬送スクリュー１７２において、廃トナーボックス１８０との取付位置Ｘ１から所定位置Ｘ２に到る範囲でトナー溶融温度よりも高くなるように設定され、所定位置Ｘ２から感光体ドラムクリーニングユニット１６０との取付位置Ｘ３に到る範囲でコイルの巻き線密度（コイルの長さ当たりの巻数）を変化させて漸次に温度を低くしてトナー軟化温度よりも低い温度になるように設定されている。
【０１２９】
一方、ハロゲンヒータ１９０の発熱部１９１は、感光体ドラムクリーニングユニット１６０内において、取付位置Ｘ３からユニット内搬送スクリュー１６４，１６５の端部が配置される位置Ｘ４に到る範囲でトナー軟化温度より低くなるように設定されている。
【０１３０】
上述したように構成したので、ハロゲンヒータ１９０は、図９に示すような電力勾配の電力消費特性を有する。すなわち、ハロゲンヒータ１９０は、発熱部１９２が配置された廃トナー搬送スクリュー１７２における消費電力が、発熱部１９１が配置されたユニット内搬送スクリュー１６４，１６５における消費電力よりも遥かに大きくなっている。
【０１３１】
すなわち、ハロゲンヒータ１９０は、発熱部１９１，１９２が上述したような発熱特性を有するように構成されているので、ハロゲンヒータ１９０における消費電力は、図９に示すように、図８に示す発熱部１９１，１９２における発熱量に見合った消費電力となって、図８に示す温度勾配と略同様な電力勾配となる。
【０１３２】
次に、本実施形態に係る画像形成装置１Ａにおける感光体ドラムクリーニング装置１５０の運転制御について説明する。
本実施形態においては、感光体ドラムクリーニング装置１５０は、画像形成装置１Ａに電源が投入されて通電状態の時、感光体ドラムクリーニングユニット１６０の駆動源である駆動モータ１６９及びハロゲンヒータ１９０の電源１９０ａが通電可能な状態となるように運転制御されている。
【０１３３】
感光体ドラムクリーニング装置１５０は、感光体ドラム３の駆動源（図示省略）が通電状態の時、すなわち印字処理工程が実行されている時に、廃トナー搬送スクリュー１７２の駆動モータ１６９が通電状態となり、ハロゲンヒータ１９０が通電状態となるように運転制御されている。
このように制御することで、連続的に印字処理が行われても常に感光体ドラム３がクリーニングされて、残留トナーは回収処理される。
【０１３４】
また、感光体ドラムクリーニング装置１５０は、感光体ドラム３の駆動源が通電停止状態の時、すなわち印字処理工程が実行されていない時に、廃トナー搬送スクリュー１７２の駆動モータ１６９が通電状態となり、ハロゲンヒータ１９０が通電状態となるように運転制御されている。つまり、画像形成装置１Ａにおいて、印字処理工程が終了して装置本体の動作が停止した状態の時、例えば、次の出力指示待ち状態の時に、感光体ドラムクリーニング装置１５０は駆動して、回収された廃トナーを加熱しながら搬送するように運転制御されている。
このように制御することで、装置本体が稼働していない間に回収された廃トナーを廃トナーボックスに搬送して、感光体ドラムクリーニングユニット１６０の廃トナー回収スペースを確保することができる。
【０１３５】
さらに、感光体ドラムクリーニング装置１５０は、感光体ドラム３の駆動源が通電停止状態の時、すなわち印字処理工程が実行されていない時に、廃トナー搬送スクリュー１７２の駆動モータ１６９が通電停止状態となり、ハロゲンヒータ１９０が通電停止状態となるように運転制御されている。つまり、印字処理工程が終了して装置本体の動作が停止した状態の時、例えば、暫く出力指示がされない状態の時は、感光体ドラムクリーニング装置１５０は運転を停止するように制御されている。
このように制御することで、消費電力の削減を図ることができる。
【０１３６】
次に、画像形成装置１Ａにおける装置の運転制御を行う運転モードとして、印字処理モード、ウォームアップモード、待機モード、省エネモード、節電モードが予め設定されている場合の感光体ドラムクリーニング装置１５０の運転制御について説明する。
【０１３７】
まず、画像形成装置１Ａにおける各運転モードの一例を以下に示す。
印字処理モードは、感光体ドラム３を駆動して画像出力を行うモードである。
ウォームアップモードは、感光体ドラム３の駆動源が通電状態となり各部を駆動して装置の運転準備を行うモードである。
待機モードは、印字処理後に感光体ドラム３の駆動源が通電停止状態で所定時間経過するまで印字処理が可能な状態で運転準備状態で備えるモードである。
省エネモードは、感光体ドラム３の駆動源が通電停止状態で所定時間経過後に消費電力を少なくして次の印字処理に備えるモードである。
節電モードは、感光体ドラム３の駆動源が通電停止状態で消費電力を少なくして節約するモードである。
【０１３８】
上述したように複数の運転モードが予め設定された画像形成装置１Ａにおいて、感光体ドラムクリーニング装置１５０は、それぞれの運転モードに応じて廃トナー搬送スクリュー１７２の駆動モータ１６９及びハロゲンヒータ１９０への通電状態を変更可能なように制御されている。このように運転制御することで、それぞれの運転モードに応じて最適な廃トナーの回収及び搬送を行うことができる。
【０１３９】
具体的には、印字処理モードの時は、感光体ドラムクリーニング装置１５０は、感光体ドラム３が駆動して画像出力を行う廃トナー搬送スクリュー１７２の駆動モータ１６９が通電状態となり、ハロゲンヒータ１９０が通電状態となるように制御されている。
このように運転制御することで、印字処理が行われている時は、廃トナー搬送スクリュー１７２を駆動するとともにハロゲンヒータ１９０により廃トナー搬送スクリュー１７２を加熱するようにしたので、印字処理工程時に生じる残留トナーを回収するとともに、回収された残留トナーを常に搬送し易い状態で搬送することができる。
【０１４０】
ウォームアップモードの時は、感光体ドラムクリーニング装置１５０は、廃トナー搬送スクリュー１７２の駆動モータ１６９が通電状態となり、ハロゲンヒータ１９０が通電状態となるように制御されている。
このように運転制御することで、ウォームアップモード中に以前に感光体ドラムクリーニングユニット１６０により回収された廃トナーを該感光体ドラムクリーニングユニット１６０から廃トナーボックス１８０に搬送するようにしたので、感光体ドラムクリーニングユニット１６０内に回収されて貯留した廃トナーを少なくできるため、運転開始時には回収された廃トナーを廃トナー搬送スクリュー１７２により効率よく搬送することができる。
【０１４１】
待機モードの時は、感光体ドラムクリーニング装置１５０は、廃トナー搬送スクリュー１７２の駆動モータ１６９が通電状態となり、ハロゲンヒータ１９０が通電状態となるように制御されている。
このように運転制御することで、待機モード中に感光体ドラムクリーニングユニット１６０により回収された廃トナーを該感光体ドラムクリーニングユニット１６０から廃トナーボックス１８０に搬送するようにしたので、感光体ドラムクリーニングユニット１６０内に回収されて貯留した廃トナーを少なくできるため、印字処理開始時には回収された廃トナーを廃トナー搬送スクリュー１７２により効率よく搬送することができる。
【０１４２】
省エネモードの時は、感光体ドラムクリーニング装置１５０は、廃トナー搬送スクリュー１７２の駆動モータ１６９が通電状態となり、ハロゲンヒータ１９０が通電状態となるように制御されている。
このように運転制御することで、省エネモード中に感光体ドラムクリーニングユニット１６０により回収された廃トナーを該感光体ドラムクリーニングユニット１６０から廃トナーボックス１８０に搬送するようにしたので、感光体ドラムクリーニングユニット１６０内に回収されて貯留した廃トナーを少なくできるため、印字処理開始時には回収された廃トナーを廃トナー搬送スクリュー１７２により効率よく搬送することができる。
【０１４３】
節電モードの時は、感光体ドラムクリーニング装置１５０は、廃トナー搬送スクリュー１７２の駆動モータ１６９が通電停止状態となり、ハロゲンヒータ１９０が通電停止状態となるように制御されている。
このように運転制御することで、印字処理が行われていない時は、廃トナー搬送スクリュー１７２の駆動を停止して残留トナーの搬送を停止するとともに、ハロゲンヒータ１９０への通電を停止することで消費電力の削減を図ることができる。
【０１４４】
次に、本実施形態に係る感光体ドラムクリーニング装置１５０による感光体ドラム３のクリーニングについて説明する。
画像形成装置１Ａにおいて、印字処理工程が終了して感光体ドラム３上に残留したトナーや紙粉等は、図４に示すように、感光体ドラムクリーニングユニット１６０により回収される。
【０１４５】
感光体ドラムクリーニングユニット１６０により回収された廃トナー（残留トナーや紙粉等を含む）は、感光体ドラムクリーニングユニット１６０内部に一時的に貯留され、ユニット内搬送スクリュー１６４，１６５によって廃トナー搬送装置１７０に搬送され、廃トナー搬送装置１７０における廃トナー搬送スクリュー１７２により廃トナーボックス１８０へ搬送される。
【０１４６】
感光体ドラムクリーニングユニット１６０においては、ユニット内搬送スクリュー１６４，１６５がそれらの回転軸１６７内に配置されたハロゲンヒータ１９０（発熱部１９１）により加熱されて昇温するため、搬送される廃トナーも暖められて軟化して搬送し易くなる。
【０１４７】
廃トナー搬送装置１７０においては、廃トナー搬送スクリュー１７２がその回転軸１７４内に配置されたハロゲンヒータ１９０（発熱部１９２）により加熱されてトナー軟化温度以上に昇温するため、搬送される廃トナーはさらに搬送し易くなる。更に、廃トナー搬送スクリュー１７２の表面温度が廃トナーボックス１８０付近ではトナー溶融温度以上になっているので、廃トナーは溶融状態となり廃トナーボックス１８０に搬送される。
【０１４８】
廃トナーボックス１８０に搬送・回収された廃トナーは、溶融状態で集積されるので、従来の粉体で回収された廃トナーと比較して見掛け嵩比重ではなく、真比重の状態で回収容器に回収されるため、一定の回収容器の内容量では多量の廃トナーが収納可能となる。そして、廃トナーボックス１８０に集積された廃トナーは、ある程度の量が集積された時、または廃トナー回収操作を所定時間行った時、あるいは定期的なメンテナンス時に廃棄される。
【０１４９】
以上のように構成したので、本実施形態によれば、感光体ドラム３上に残留したトナーを回収する感光体ドラムクリーニングユニット１６０における廃トナーを搬送するユニット内搬送スクリュー１６４，１６５と、回収された廃トナーを廃トナーボックス１８０に搬送する廃トナー搬送装置１７０における廃トナー搬送スクリュー１７２に、それぞれの搬送スクリューを加熱するハロゲンヒータ１９０をそれぞれの回転軸１６７，１７４に設けたことで、廃トナーを加熱することで軟化させて廃トナーと紙粉が凝集しないようにしてブロッキング現象を生じさせることなく、容易に廃トナーを搬送することができる。これにより、ユニット内搬送スクリュー１６４，１６５や廃トナー搬送スクリュー１７２の駆動負荷を増大させずに効率よく廃トナーボックス１８０に搬送することができる。
【０１５０】
また、本実施形態によれば、ハロゲンヒータ１９０により廃トナー搬送スクリュー１７２の表面温度を、画像形成装置１Ａに用いられるトナーの溶融温度以上に設定して、廃トナー搬送装置１７０により搬送される廃トナーを溶融状態としたので、廃トナーが廃トナー搬送スクリュー１７２の回転により生じる摩擦帯電電位を消去して紙粉と凝集することを回避し易くできる。これにより、溶融した廃トナーは固体または粉体の廃トナーに比較して流動性が向上するため、狭い廃トナー搬送路１７１内における「詰り現象」を抑制することができる。
【０１５１】
尚、本実施形態では、発熱部材としてハロゲンヒータ１９０を搬送スクリューの回転軸の内部に設けているが、本発明は、発熱部材をハロゲンヒータに限定されるものではなく、また、発熱部材を搬送スクリューの外周部に配置して加熱するようにしたものであってもよい。
【０１５２】
また、本実施形態では、本発明に係る廃トナー回収装置５として感光体ドラム３上に残留したトナーを回収する感光体ドラムクリーニング装置１５０を例に挙げて説明したが、本発明は、印字処理工程において生じる残留トナーや紙粉等を回収する部位は感光体ドラム３に限定されるものではなく、その他の印字処理工程において生じる残留トナーを回収するものであっても良い。
【０１５３】
例えば、転写工程における転写機構１０を構成する転写ベルト１０３に付着した残留トナーを回収する転写ベルトクリーニングユニット（廃トナー除去手段）２６０を備えた転写ベルトクリーニング装置（廃トナー回収装置）２５０、また、用紙Ｐにトナー像を定着させる定着工程における定着ローラに付着した残留トナーを回収する定着ローラクリーニングユニット３６０を備えた定着ローラクリーニング装置３５０の構成として、前述した感光体ドラムクリーニング装置１５０を構成するユニット内搬送スクリュー１６４，１６５、廃トナー搬送スクリュー１７２、およびハロゲンヒータ１９０に相当する構成を応用して展開することも可能である。
【０１５４】
また、上述した実施形態では、モノクロ用の画像形成装置１Ａに本発明が適用されているが、感光体ドラムを有する現像装置を複数設置するカラー用の画像形成装置に本発明を適用することも可能である。
【０１５５】
例えば、複数の感光体ドラムに形成されたトナー像を中間転写媒体たる中間転写ベルトに一時的に転写して、該中間転写ベルトに重ねて転写されたトナー像を記録用紙に転写する画像処理工程において、前記中間転写ベルトに付着した残留トナーを回収する廃トナー回収装置として展開することも可能である。
【０１５６】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述した例に限定されないことは言うまでもなく、当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【図面の簡単な説明】
【０１５７】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の全体の構成を示す説明図である。
【図２】前記画像形成装置の装置本体の構成を示す部分詳細図である。
【図３】前記画像形成装置の画像形成部に採用された感光体ドラムクリーニング装置の構成を示す概略説明図である。
【図４】前記感光体ドラムクリーニング装置を構成する感光体ドラムクリーニングユニットの構成を示す概略説明図である。
【図５】前記感光体ドラムクリーニングユニットを構成するユニット内搬送スクリューの構成を示す断面詳細図である。
【図６】（ａ）は前記感光体クリーニング装置に用いられるハロゲンヒータにおけるユニット内搬送スクリュー内部の発熱部の構成を示す概略図、（ｂ）は前記ハロゲンヒータにおける廃トナー搬送スクリュー内部の発熱部の構成を示す概略図である。
【図７】前記ハロゲンヒータの配線を示す概略図である。
【図８】前記ハロゲンヒータの設置位置とハロゲンヒータによって加熱される搬送スクリューの表面温度の関係を示す説明図である。
【図９】前記ハロゲンヒータの設置位置と消費電力の関係を示す説明図である。
【符号の説明】
【０１５８】
１Ａ 画像形成装置
１Ａ１ 装置本体
１Ａ２ 自動原稿処理装置
２ 現像装置
３ 感光体ドラム
５ 廃トナー回収装置
６ 定着ユニット
１０ 転写機構
１４ 画像形成部
１０３ 転写ベルト
１５０ 感光体ドラムクリーニング装置（廃トナー回収装置）
１６０ 感光体ドラムクリーニングユニット（廃トナー除去手段）
１６１ ケース体
１６１ａ 開口部
１６１ｂ 廃トナー回収部
１６２ クリーニングブレード
１６３ 廃トナー落下防止マイラー
１６４，１６５ ユニット内搬送スクリュー
１６６ トナー搬送羽根
１６７，１７４ 回転軸
１６９ 駆動モータ
１７０ 廃トナー搬送装置（廃トナー搬送手段）
１７１ 廃トナー搬送路
１７２ 廃トナー搬送スクリュー（廃トナー搬送手段）
１７３ トナー搬送羽根
１７４ 回転軸
１８０ 廃トナーボックス（廃トナー収容部）
１９０ ハロゲンヒータ（発熱部材）
１９０ａ 電源
１９１，１９２ 発熱部
２５０ 転写ベルトクリーニング装置（廃トナー回収装置）
２６０ 転写ベルトクリーニングユニット（廃トナー除去手段）
３５０ 定着ローラクリーニング装置（廃トナー回収装置）
３６０ 定着ローラクリーニングユニット（廃トナー除去手段）
Ｐ 用紙
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃トナー回収装置及びこれを用いた画像形成装置に係り、特に、印字処理後に感光体ドラム等に残留したトナーを除去して収容する廃トナー回収装置及びこれを用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式を用いたプリンタ等の画像形成装置では、回転駆動される感光体ドラムを帯電器により帯電し、前記感光体ドラムに画像情報に応じた光照射により静電潜像を形成し、現像装置によりこの静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成し、このトナー像をシート材などの記録媒体に転写して画像を出力するようにされている。
画像形成装置の現像装置に用いられる現像剤として、例えば、帯電性のトナーと磁性キャリアの２成分を混合して用いられる２成分現像剤が用いられている。
【０００３】
このように構成された現像剤のトナーは、粉体で且つ摩擦帯電した状態となっているため、印字処理工程における感光体ドラムや転写機構等の構成部材に吸着され、出力される画像に付着して印字品位の低下を招来する原因となっている。
【０００４】
詳しくは、感光体ドラムは、画像情報の印字要求がなされると装置の制御部で画像情報を印字用の画像処理が施された後に図中の露光光路で感光体ドラム上に照射される。感光体ドラムは、露光に先立ち、感光体表面電位を一定化するための帯電が主帯電器で行われ、前記露光用の照射光で、画像情報に合致する静電潜像を感光体ドラム上に形成する。この静電潜像の電位ギャップに対し、現像装置中のトナーを用いることで可視化像（トナー像）が形成され、感光体ドラム上に画像情報が顕像化される。
【０００５】
顕像化されたトナー像は、その後、感光体ドラムの外周に沿って配置される転写機構によって給紙工程から搬送される用紙上に転写電界を用いて画像情報を転写する。この工程で、感光体ドラム上に顕像化された画像情報（トナー像）の全てが用紙上に転写されることは無く、一般的に転写効率は装置によっても、転写機構によっても異なるが概ね８５〜９５％の転写効率であると言われている。
【０００６】
他方、搬送される用紙が転写電界を受けることで、感光体ドラム上のトナー像を用紙に転写するのと同様に、用紙中の浮遊物（短繊維のセルロース、増量剤、漂白剤等々）が電界で帯電し、印加電界（転写電界）と逆極性の電界に帯電した浮遊物は感光体ドラムの電位によって感光体上に吸着することとなり、「紙粉」と呼ばれる付着物となる。
このようにして感光体ドラムに残留するトナー、紙粉は転写工程の後、感光体ドラム上に付着した状態となり、感光体ドラム表面の清掃を行わない時は、感光体ドラムの次工程である画像形成工程において印字品位を低下する主要因となる。
【０００７】
そこで、従来では、例えば、感光体ドラムの外周部において、画像情報が転写媒体に転写される転写工程の下流側にクリーニングユニットを配置し、トナー像が転写された後に感光体ドラム上に残留したトナーを回収することで該感光体ドラムの表面をクリーニングするようにしたものが提案されている（特許文献１を参照）。
【０００８】
クリーニングユニットに回収された残留トナーは、搬送スクリュー等の搬送手段によって別体で形成された廃トナー収容部に搬送されて収容されるが、感光体ドラム上には残留トナーだけでなく記録媒体を搬送中に生じる紙粉と呼ばれる不純物も含まれており、それらも合わせてクリーニングユニットに回収される。その紙粉の主成分として、転写工程での印加電界によって帯電され感光体ドラム上に吸着された短繊維のセルロース、紙の製造時に加えられる増量成分、漂白成分等がある。
【０００９】
このように、残留トナーや紙粉を含む多種の残留物（廃トナー）が感光体ドラム上からクリーニングユニットにより回収されると、該クリーニングユニットに回収された廃トナーを搬送する搬送スクリュー（回収用搬送スクリュー）により種々の粉体や繊維分が摩擦帯電し、各々の極性で分散したり凝縮した状態となる。ここで問題となるのは分散するものではなく、凝縮して巨大化する物質であり、それらの凝縮する核となるものは主に紙粉（特に、短繊維のセルロース）であることが知られている。
【００１０】
クリーニングユニット内の回収用搬送スクリューで凝縮され巨大化した凝集体は、クリーニングユニット内では収容スペースに余裕があるため大きな問題とはならないが、クリーニングユニットから廃トナー収容器まで廃トナーを搬送する搬送経路（搬送スクリューを内包する筒状の部材）においては、搬送スクリューと搬送経路の内壁面との空隙が小さいため、巨大化する凝縮物質が搬送スクリューの駆動負荷を増大させる原因となる。
【００１１】
そして、搬送スクリューの駆動負荷が増大すると、搬送スクリューの回転が不均一となり、廃トナーを含む全ての粉体にロック現象が発生し、最終的には、前記搬送経路内に粉体が詰まった状態、いわゆるブロッキング現象が発生し、最悪の時は、クリーニングユニット中に廃トナーが満杯となり、感光体ドラムのクリーニング不良や感光体ドラムの表面にキズが発生したり、さらには、搬送スクリューを含むクリーニングユニットの破壊を招来する虞がある。
【００１２】
具体的に説明すると、廃トナー等が搬送スクリューにより搬送される工程で、搬送スクリューが配置される搬送部材（例えば、筒状の搬送経路）内部で廃トナーが異常堆積して搬送スクリューの搬送機能を阻害して、回収容器内に廃トナーが堆積することを「ブロッキング現象」と呼んでいる。
【００１３】
さらに、ブロッキング現象について説明すると、廃トナーや紙粉等は、搬送スクリューで搬送される時に搬送スクリューの羽根当によって攪拌されて摩擦帯電が生じる。廃トナーや紙粉等は、摩擦帯電することで異極性同士が吸着して巨大化した粉体となる。この時、紙粉中の上記短繊維のセルロースが介在して巨大化した粉体が凝集し搬送スクリューのスクリューピッチ間を遮蔽することになり、搬送スクリューの廃トナー等を搬送する機能が阻害される。
【００１４】
この巨大化した粉体による搬送スクリューの搬送機能の阻害は、クリーニングユニットから回収容器までの搬送部材の間で発生することが多い。従って、搬送部材の搬送経路内が詰まった時には、クリーニングユニットにより回収された廃トナーや紙粉等は、クリーニングユニット内から搬出できずにユニット内に充満し、最悪の時は感光体ドラム表面に付着し「クリーニング不良」の状態となり、印字不良が招来されるだけでなく、感光体ドラム外周に配置される主帯電器、現像槽の破損、品質低下を招来するという問題が生じる。
【００１５】
そこで、このような問題点の対策として、例えば、搬送スクリューを構成する搬送羽根を搬送スクリューの回転軸の始点と終点のみに固定して、前記搬送羽根が回転軸に対して振動可能に配設することにより、搬送スクリューの回転工程中の回転力や振動により巨大化した凝集物質を粉砕して搬送を容易にしてブロッキング現象の回避をするようにしたものが提案されている（特許文献２を参照）。
【特許文献１】特開２００２−１０８１６０号公報
【特許文献２】特開２００５−２５０３９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかしながら、上述した従来技術では、装置の環境条件を、例えば、高温高湿状態に保持した状態で前記搬送スクリューにより廃トナーの搬送を行うと、廃トナー及び紙粉が吸湿し、摩擦帯電量の低下を招来するだけでなく、吸湿効果による凝集物質の巨大化、並びに搬送スクリューの搬送羽根に付着してブロッキング現象を回避することができない虞がある。
【００１７】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、印字処理工程において廃トナー除去手段により回収された残留トナーを、ブロッキング現象を生じさせることなく、廃トナー搬送手段の駆動負荷を増大させずに効率よく容易に廃トナー収容部に搬送できる廃トナー回収装置及びこれを用いた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】
【００１８】
上述した課題を解決するための本発明に係る廃トナー回収装置及びこれを用いた画像形成装置の各構成は、次の通りである。
請求項１に記載した廃トナー回収装置は、静電潜像担持体上に形成された静電潜像を可視像化するトナー像を形成するために用いられるトナーのうち、記録媒体に転写されるトナー像に使用されるトナーを除き、印字処理工程において生じる残留トナーを廃トナーとして除去する廃トナー除去手段（例えば、クリーニングユニット）と、前記廃トナーを収容する廃トナー収容部（例えば、廃トナーボックス）と、前記廃トナー除去手段により除去された廃トナーを前記廃トナー除去手段から前記廃トナー収容部に搬送する廃トナー搬送手段（例えば、搬送スクリュー）と、を備えた廃トナー回収装置において、前記廃トナー搬送手段に該廃トナー搬送手段を加熱する発熱部材を設けたことを特徴とするものである。
【００１９】
本発明において、廃トナーは、印字処理工程において生じる残留トナーのみならず、記録媒体を搬送中に生じる紙粉や粉塵等の残留物が混入されたものを含むものとする。
【００２０】
本発明における印字処理工程は、静電潜像担持体上に形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写工程、静電潜像担持体上に形成されたトナー像を記録媒体に転写する前に一時的に中間転写媒体に転写する中間転写工程、中間転写媒体からトナー像を記録媒体に転写する転写工程、及び記録媒体に転写されたトナー像を定着させる定着工程を含むものである。
【００２１】
請求項２に記載した廃トナー回収装置は、請求項１に記載した構成に加えて、前記廃トナー搬送手段として、前記廃トナー除去手段により除去された廃トナーの搬送を行うトナー搬送羽根と前記トナー搬送羽根が連結される中空の回転軸とを備え、前記回転軸の内部に前記発熱部材を配置したことを特徴とするものである。
【００２２】
請求項３に記載した廃トナー回収装置は、請求項１または２に記載した構成に加えて、前記廃トナー除去手段を、前記静電潜像担持体に隣接して配置して該静電潜像担持体上に残留したトナーを除去することを特徴とするものである。
【００２３】
請求項４に記載した廃トナー回収装置は、請求項１乃至３のうちの何れか一項に記載した構成に加えて、前記印字処理工程として、静電潜像担持体上に形成されたトナー像を転写機構（例えば、転写ベルトまたは搬送ベルト）により記録媒体（例えば、記録用紙）に転写する転写工程を含むものとし、前記廃トナー除去手段を、前記転写機構に隣接して配置して該転写機構上に残留したトナーを除去することを特徴とするものである。
【００２４】
請求項５に記載した廃トナー回収装置は、請求項１乃至３のうちの何れか一項に記載した構成に加えて、前記印字処理工程として、静電潜像担持体上に形成されたトナー像を中間転写媒体（例えば、中間転写ベルト）に転写する中間転写工程を含むものとし、前記廃トナー除去手段を、前記中間転写媒体に隣接して配置して該中間転写ベルト上に残留したトナーを除去することを特徴とするものである。
【００２５】
請求項６に記載した廃トナー回収装置は、請求項１乃至５のうちの何れか一項に記載した構成に加えて、前記印字処理工程として、記録媒体に転写されたトナー像を定着手段（例えば、定着ローラ）により該記録媒体に定着させる定着工程を含むものとして、前記廃トナー除去手段を前記定着手段に隣接して配置し、該定着手段に残留したトナーを除去することを特徴とするものである。
【００２６】
請求項７に記載した廃トナー回収装置は、請求項１乃至６のうちの何れか一項に記載した構成に加えて、前記発熱部材を、前記廃トナー搬送手段に設けられる場所に応じて発熱量、すなわち長さ単位当たりの発熱量が異なるように形成したことを特徴とするものである。
【００２７】
請求項８に記載した廃トナー回収装置は、請求項１乃至６のうちの何れか一項に記載した構成に加えて、前記発熱部材を、前記廃トナー除去手段内に配置される前記廃トナー搬送手段に設けられる発熱部材の発熱量よりも、前記廃トナー除去手段と前記廃トナー収容部との間に配置される前記廃トナー搬送手段に設けられる発熱部材の発熱量が大きくなるように形成したことを特徴とするものである。
【００２８】
請求項９に記載した廃トナー回収装置は、請求項８に記載した構成に加えて、前記廃トナー除去手段内に配置される前記廃トナー搬送手段に設けられる発熱部材の発熱量を、前記発熱部材が発熱することで温度上昇する前記廃トナー搬送手段の表面温度がトナーの軟化温度より低くなる発熱量とすることを特徴とするものである。
【００２９】
請求項１０に記載した廃トナー回収装置は、請求項８または９に記載した構成に加えて、前記廃トナー除去手段と前記廃トナー収容部との間に配置される前記廃トナー搬送手段に設けられる発熱部材の発熱量を、前記発熱部材が発熱することで温度上昇する前記廃トナー搬送手段の表面温度がトナーの溶融温度より高くなる発熱量とすることを特徴とするものである。
【００３０】
請求項１１に記載した廃トナー回収装置は、請求項１０に記載した構成に加えて、前記発熱部材により溶融された廃トナーを、溶融状態で前記廃トナー収容部に搬送して収容することを特徴とするものである。
【００３１】
請求項１２に記載した廃トナー回収装置は、請求項１乃至１１のうちの何れか一項に記載した構成に加えて、前記発熱部材として、ハロゲンヒータを用いることを特徴とするものである。
【００３２】
また、請求項１３に記載した画像形成装置は、トナー像が形成される静電潜像担持体を有する画像形成部と、前記静電潜像担持体上に形成されたトナー像を記録媒体に直接的または間接的に転写する転写機構と、前記記録媒体上に転写されたトナー像を該記録媒体に定着させる定着手段とを備えて、電子写真方式により前記静電潜像担持体の表面に形成されたトナー像を記録媒体上に転写することで画像を出力する画像形成装置であって、さらに、前記静電潜像担持体上に形成された静電潜像を可視像化するトナー像を形成するために用いられるトナーのうちの印字処理工程中に生じる残留トナーを廃トナーとして除去する廃トナー除去手段と、前記廃トナーを収容する廃トナー収容部と、前記廃トナー除去手段により除去された廃トナーを前記廃トナー除去手段から前記廃トナー収容部に搬送する廃トナー搬送手段とを具備する廃トナー回収装置を備えた画像形成装置において、前記廃トナー回収装置として、請求項１乃至１２のうちの何れか一項に記載のトナー回収装置を用いることを特徴とするものである。
【００３３】
請求項１４に記載した画像形成装置は、請求項１３に記載した構成に加えて、前記廃トナー回収装置の運転制御を、前記画像形成装置が通電状態の時、前記廃トナー搬送手段の駆動源及び該廃トナー搬送手段に設けられた発熱部材が通電可能状態となるように制御することを特徴とするものである。
【００３４】
請求項１５に記載した画像形成装置は、請求項１３に記載した構成に加えて、前記廃トナー回収装置の運転制御を、前記静電潜像担持体の駆動源が通電状態の時、前記廃トナー搬送手段の駆動源が通電状態となり、前記発熱部材が通電状態となるように制御することを特徴とするものである。
【００３５】
請求項１６に記載した画像形成装置は、請求項１３に記載した構成に加えて、前記廃トナー回収装置の運転制御を、前記静電潜像担持体の駆動源が通電停止状態の時、前記廃トナー搬送手段の駆動源が通電状態となり、前記発熱部材が通電状態となるように制御することを特徴とするものである。
【００３６】
請求項１７に記載した画像形成装置は、請求項１３に記載した構成に加えて、前記廃トナー回収装置の運転制御を、前記静電潜像担持体の駆動源が通電停止状態の時、前記廃トナー搬送手段の駆動源が通電停止状態となり、前記発熱部材が通電停止状態となるように制御することを特徴とするものである。
【００３７】
請求項１８に記載した画像形成装置は、請求項１３に記載した構成に加えて、前記画像形成装置の運転制御を、予め設定された複数の運転モードに応じて運転制御するものとして、前記廃トナー回収装置の運転制御を、前記画像形成装置の運転モードに応じて、前記トナー搬送手段の駆動源及び前記発熱部材の作動状態を変更可能にすることを特徴とするものである。
【００３８】
請求項１９に記載した画像形成装置は、請求項１８に記載した構成に加えて、前記廃トナー回収装置の運転制御を、前記画像形成装置の運転モードのうち、前記静電潜像担持体が駆動して画像出力を行う印字処理モードの時に、前記廃トナー搬送手段の駆動源が通電状態となり、前記発熱部材が通電状態となるように制御することを特徴とするものである。
【００３９】
請求項２０に記載した画像形成装置は、請求項１８に記載した構成に加えて、前記廃トナー回収装置の運転制御を、前記画像形成装置の運転モードのうち、前記静電潜像担持体の駆動源が通電状態で運転準備を行うウォームアップモードの時に、前記廃トナー搬送手段の駆動源が通電状態となり、前記発熱部材が通電状態となるように制御することを特徴とするものである。
【００４０】
請求項２１に記載した画像形成装置は、請求項１８に記載した構成に加えて、前記廃トナー回収装置の運転制御を、前記画像形成装置の運転モードのうち、印字処理後に前記静電潜像担持体の駆動源が通電停止状態で所定時間経過するまで印字処理が可能な状態で備える待機モードの時に、前記廃トナー搬送手段の駆動源が通電状態となり、前記発熱部材が通電状態となるように制御することを特徴とするものである。
【００４１】
請求項２２に記載した画像形成装置は、請求項１８に記載した構成に加えて、前記廃トナー回収装置の運転制御を、前記画像形成装置の運転モードのうち、前記静電潜像担持体の駆動源が通電停止状態で印字処理後に所定時間経過後に消費電力を少なくして次の印字処理に備える省エネモードの時に、前記廃トナー搬送手段の駆動源が通電状態となり、前記発熱部材が通電状態となるように制御することを特徴とするものである。
【００４２】
請求項２３に記載した画像形成装置は、請求項１８に記載した構成に加えて、前記廃トナー回収装置の運転制御を、前記画像形成装置の運転モードのうち、前記静電潜像担持体の駆動源が通電停止状態で消費電力を少なくして節約する節電モードの時に、前記廃トナー搬送手段の駆動源が通電停止状態となり、前記発熱部材が通電停止状態となるように制御することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００４３】
請求項１に記載した発明によれば、静電潜像担持体上に形成された静電潜像を可視像化するトナー像を形成するために用いられるトナーのうち、記録媒体に転写されるトナー像に使用されるトナーを除き、印字処理工程において生じる残留トナーを廃トナーとして除去する廃トナー除去手段（例えば、クリーニングユニット）と、前記廃トナーを収容する廃トナー収容部（例えば、廃トナーボックス）と、前記廃トナー除去手段により除去された廃トナーを前記廃トナー除去手段から前記廃トナー収容部に搬送する廃トナー搬送手段（例えば、搬送スクリュー）と、を備えた廃トナー回収装置において、前記廃トナー搬送手段に該廃トナー搬送手段を加熱する発熱部材を設けたことで、この発熱部材により廃トナー搬送手段全体を加熱し、印字処理工程において廃トナー除去手段により回収された残留トナーを軟化させて搬送し易くすることで、装置内部でブロッキング現象を生じさせることなく、廃トナー搬送手段の駆動負荷を増大させずに効率よく容易に廃トナーを廃トナー収容部に搬送できる。これにより、廃トナー除去手段や廃トナー搬送手段の内部に廃トナーや紙粉等の堆積から発生する廃トナー除去手段の破損や、静電潜像担持体のキズフィルミング減少の回避して印字品位の低下を抑制し、印字処理工程における構成部品（例えば、感光体ドラム周辺に配置される主帯電器、現像槽等）の破損を抑止することができる。
【００４４】
また、本発明によれば、廃トナーを溶融状態で搬送するので、廃トナー収容部内に密に詰まった排出が可能となり回収効率の向上を図ることができ、さらに廃トナー収容部のコンパクト化を実現できる。さらに、回収された廃トナーは回収後に固化するので、廃トナー収容部を交換する際に大気汚染を回避でき、エコロジーに優れた廃トナー回収が可能となる。
【００４５】
また、請求項１〜２３に記載の発明で得られる上記共通の効果に加え、各請求項に記載の発明によれば次の効果を得ることができる。
【００４６】
詳しくは、請求項２に記載した発明によれば、請求項１に記載した発明で得られる効果に加えて、前記廃トナー搬送手段として、前記廃トナー除去手段により除去された廃トナーの搬送を行うトナー搬送羽根と前記トナー搬送羽根が連結される中空の回転軸とを備え、前記回転軸の内部に前記発熱部材を配置したことで、廃トナーの搬送を邪魔することなく前記回転軸を直接加熱することができるので、搬送される廃トナーを中側（内部）より効率よく加熱することができる。
【００４７】
請求項３に記載した発明によれば、請求項１または２に記載した発明で得られる効果に加えて、前記廃トナー除去手段を、前記静電潜像担持体に隣接して配置し、該静電潜像担持体上に残留したトナーを除去するようにしたので、前記静電潜像担持体を常にクリーンな状態に保つことができる。
【００４８】
請求項４に記載した発明によれば、請求項１乃至３のうちの何れか一項に記載した発明で得られる効果に加えて、前記印字処理工程として、静電潜像担持体上に形成されたトナー像を転写機構（例えば、転写ベルトまたは搬送ベルト）により記録媒体に転写する転写工程を含むものとし、前記廃トナー除去手段を、前記転写機構に隣接して配置し、該転写機構上に残留したトナーを除去するようにしたので、転写機構を常にクリーンな状態に保つことができる。
【００４９】
請求項５に記載した発明によれば、請求項１乃至３のうちの何れか一項に記載した発明で得られる効果に加えて、前記印字処理工程として、静電潜像担持体上に形成されたトナー像を中間転写媒体（中間転写ベルト）に転写する中間転写工程を含むものとし、前記廃トナー除去手段を前記中間転写媒体に隣接して配置し、該中間転写ベルト上に残留したトナーを除去するようにしたので、前記中間転写ベルトを常にクリーンな状態に保つことができる。
【００５０】
請求項６に記載した発明によれば、請求項１乃至５のうちの何れか一項に記載した発明で得られる効果に加えて、前記印字処理工程として、記録媒体に転写されたトナー像を定着手段（例えば、定着ローラ）により該記録媒体に定着させる定着工程を含むものとして、前記廃トナー除去手段を前記定着手段に隣接して配置し、該定着手段に残留したトナーを除去するようにしたので、前記定着手段を常にクリーンな状態に保つことができる。
【００５１】
請求項７に記載した発明によれば、請求項１乃至６のうちの何れか一項に記載した発明で得られる効果に加えて、前記発熱部材を、前記廃トナー搬送手段に設けられる場所に応じて発熱量、すなわち長さ単位当たりの発熱量が異なるように形成したことで、前記発熱部材を配置する位置に応じて搬送される残留トナーの溶融状態や熱影響を変化させることができる。
【００５２】
請求項８に記載した発明によれば、請求項１乃至６のうちの何れか一項に記載した発明で得られる効果に加えて、前記発熱部材を、前記廃トナー除去手段内に配置される前記廃トナー搬送手段に設けられる発熱部材の発熱量よりも、前記廃トナー除去手段と前記廃トナー収容部との間に配置される前記廃トナー搬送手段に設けられる発熱部材の発熱量が大きくなるように形成したことで、前記廃トナー除去手段から前記廃トナー収容部へ搬送される廃トナーを搬送し易くすることができる。
【００５３】
請求項９に記載した発明によれば、請求項８に記載した発明で得られる効果に加えて、前記廃トナー除去手段内に配置される前記廃トナー搬送手段に設けられる発熱部材の発熱量を、前記発熱部材が発熱することで温度上昇する前記廃トナー搬送手段の表面温度がトナーの軟化温度より低くなる発熱量とすることで、前記廃トナー搬送手段により搬送される残留トナーを軟化させて搬送し易くすることができる。
【００５４】
請求項１０に記載した発明によれば、請求項８または９に記載した発明で得られる効果に加えて、前記廃トナー除去手段と前記廃トナー収容部との間に配置される前記廃トナー搬送手段に設けられる発熱部材の発熱量を、前記発熱部材が発熱することで温度上昇する前記廃トナー搬送手段の表面温度がトナーの溶融温度より高くなる発熱量とすることで、前記廃トナー除去手段から前記廃トナー収容部に搬送される廃トナーにおいて残留トナーを溶融させて残留トナーと紙粉が凝集しないようにしてより搬送し易くすることができる。
【００５５】
請求項１１に記載した発明によれば、請求項１０に記載した発明で得られる効果に加えて、前記発熱部材により溶融された残留トナー（廃トナー）を、溶融状態で前記廃トナー収容部に搬送して収容するようにしたので、粉体状のトナーと比較して見掛け嵩比重ではなく、真比重の状態で回収容器に回収されるため、多量の廃トナーが収納可能であり、ユーザの廃トナー回収部の交換サイクルの長期化が可能になる。更に、廃トナー回収部を交換する時に、廃トナーが粉体でないことから環境汚染の不安が無くなり、エコロジーに優れた廃トナー回収が可能となる。
【００５６】
請求項１２に記載した発明によれば、請求項１乃至１１のうちの何れか一項に記載した発明で得られる効果に加えて、前記発熱部材として、ハロゲンヒータを用いることで、発熱部材を容易に形成することができる。
【００５７】
また、請求項１３に記載した発明によれば、トナー像が形成される静電潜像担持体を有する画像形成部と、前記静電潜像担持体上に形成されたトナー像を記録媒体に直接的または間接的に転写する転写機構と、前記記録媒体上に転写されたトナー像を該記録媒体に定着させる定着手段とを備えて、電子写真方式により前記静電潜像担持体の表面に形成されたトナー像を記録媒体上に転写することで画像を出力する画像形成装置であって、さらに、前記静電潜像担持体上に形成された静電潜像を可視像化するトナー像を形成するために用いられるトナーのうちの印字処理工程中に生じる残留トナーを廃トナーとして除去する廃トナー除去手段と、前記廃トナーを収容する廃トナー収容部と、前記廃トナー除去手段により除去された廃トナーを前記廃トナー除去手段から前記廃トナー収容部に搬送する廃トナー搬送手段とを具備する廃トナー回収装置を備えた画像形成装置において、前記廃トナー回収装置として、請求項１乃至１２のうちの何れか一項に記載のトナー回収装置を用いることで、前記廃トナー搬送手段に設けられた発熱部材により廃トナー搬送手段全体を加熱して、印字処理工程において廃トナー除去手段により回収された残留トナーを軟化させて搬送し易くすることができる。これにより、ブロッキング現象を生じさせることなく、廃トナー搬送手段の駆動負荷を増大させずに効率よく容易に廃トナーを廃トナー収容部に搬送できる画像形成装置を実現できる。
【００５８】
請求項１４に記載した発明によれば、請求項１３に記載した発明で得られる効果に加えて、前記廃トナー回収装置の運転制御を、前記画像形成装置が通電状態の時、前記廃トナー搬送手段の駆動源及び該廃トナー搬送手段に設けられた発熱部材が通電可能状態となるように制御することで、前記画像形成装置を運転する時に前記廃トナー回収装置の運転制御を行うことができる。
【００５９】
請求項１５に記載した発明によれば、請求項１３に記載した発明で得られる効果に加えて、前記廃トナー回収装置の運転制御を、前記静電潜像担持体の駆動源が通電状態の時、前記廃トナー搬送手段の駆動源が通電状態となり、前記発熱部材が通電状態となるように制御することで、前記画像形成装置が運転状態の時、すなわち印字処理が行われている時は、前記廃トナー搬送手段を駆動するとともに前記発熱部材により廃トナー搬送手段を加熱するようにしたので、印字処理工程時に生じる残留トナーを回収するとともに回収された残留トナーを常に搬送し易い状態で搬送することができる。
【００６０】
請求項１６に記載した発明によれば、請求項１３に記載した発明で得られる効果に加えて、前記廃トナー回収装置の運転制御を、前記静電潜像担持体の駆動源が通電停止状態の時、前記廃トナー搬送手段の駆動源が通電状態となり、前記発熱部材が通電状態となるように制御することで、前記画像形成装置が運転停止状態でも、前記廃トナー除去手段により回収された廃トナーを前記廃トナー除去手段から廃トナー収容部に搬送するようにしたので、回収された廃トナーが前記廃トナー除去手段においてオーバーフローすることなく安全に廃トナーの回収を行うことができる。
【００６１】
請求項１７に記載した発明によれば、請求項１３に記載した発明で得られる効果に加えて、前記廃トナー回収装置の運転制御を、前記静電潜像担持体の駆動源が通電停止状態の時、前記廃トナー搬送手段の駆動源が通電停止状態となり、前記発熱部材が通電停止状態となるように制御することで、印字処理が行われていない時は、残留トナーの搬送を停止するとともに、発熱部材の通電を停止することで、消費電力の削減を図ることができる。
【００６２】
請求項１８に記載した発明によれば、請求項１３に記載した発明で得られる効果に加えて、前記画像形成装置の運転制御を、予め設定された複数の運転モードに応じて運転制御するものとして、前記廃トナー回収装置の運転制御を、前記画像形成装置の運転モードに応じて、前記トナー搬送手段の駆動源及び前記発熱部材の作動状態を変更可能にすることで、運転モードに応じて最適な廃トナーの回収及び搬送を行うことができる。
【００６３】
請求項１９に記載した発明によれば、請求項１８に記載した発明で得られる効果に加えて、前記廃トナー回収装置の運転制御を、前記画像形成装置の運転モードのうち、前記静電潜像担持体が駆動して画像出力を行う印字処理モードの時に、前記廃トナー搬送手段の駆動源が通電状態となり、前記発熱部材が通電状態となるように制御することで、印字処理が行われている時は、前記廃トナー搬送手段を駆動するとともに前記発熱部材により廃トナー搬送手段を加熱するようにしたので、印字処理工程時に生じる残留トナーを回収するとともに、回収された残留トナーを常に搬送し易い状態で搬送することができる。
【００６４】
請求項２０に記載した発明によれば、請求項１８に記載した発明で得られる効果に加えて、前記廃トナー回収装置の運転制御を、前記画像形成装置の運転モードのうち、前記静電潜像担持体の駆動源が通電状態で運転準備を行うウォームアップモードの時に、前記廃トナー搬送手段の駆動源が通電状態となり、前記発熱部材が通電状態となるように制御することで、前記画像形成装置がウォームアップモード状態の時に、前記廃トナー除去手段により回収された廃トナーを前記廃トナー除去手段から廃トナー収容部に搬送するようにしたので、運転開始時には回収された廃トナーを廃トナー搬送手段により効率よく搬送することができる。
【００６５】
請求項２１に記載した発明によれば、請求項１８に記載した発明で得られる効果に加えて、前記廃トナー回収装置の運転制御を、前記画像形成装置の運転モードのうち、印字処理後に前記静電潜像担持体の駆動源が通電停止状態で所定時間経過するまで印字処理が可能な状態で備える待機モードの時に、前記廃トナー搬送手段の駆動源が通電状態となり、前記発熱部材が通電状態となるように制御することで、待機モードの状態の時に、前記廃トナー除去手段により回収された廃トナーを前記廃トナー除去手段から廃トナー収容部に搬送するようにしたので、印字処理開始時には回収された廃トナーを廃トナー搬送手段により効率よく搬送することができる。
【００６６】
請求項２２に記載した発明によれば、請求項１８に記載した発明で得られる効果に加えて、前記廃トナー回収装置の運転制御を、前記画像形成装置の運転モードのうち、前記静電潜像担持体の駆動源が通電停止状態で印字処理後に所定時間経過後に消費電力を少なくして次の印字処理に備える省エネモードの時に、前記廃トナー搬送手段の駆動源が通電状態となり、前記発熱部材が通電状態となるように制御することで、省エネモード状態の時に、前記廃トナー除去手段により回収された廃トナーを前記廃トナー除去手段から廃トナー収容部に搬送するようにしたので、印字処理開始時には回収された廃トナーを廃トナー搬送手段により効率よく搬送することができる。
【００６７】
請求項２３に記載した発明によれば、請求項１８に記載した発明で得られる効果に加えて、前記廃トナー回収装置の運転制御を、前記画像形成装置の運転モードのうち、前記静電潜像担持体の駆動源が通電停止状態で消費電力を少なくして節約する節電モードの時に、前記廃トナー搬送手段の駆動源が通電停止状態となり、前記発熱部材が通電停止状態となるように制御することで、印字処理が行われていない時は、残留トナーの搬送を停止するとともに、発熱部材の通電を停止することで、消費電力の削減を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６８】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。
図１は発明を実施する形態の一例であって、本発明の実施形態に係る画像形成装置の全体の構成を示す説明図、図２は前記画像形成装置の装置本体の構成を示す部分詳細図である。
【００６９】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。
図１は発明を実施する形態の一例であって、本発明の実施形態に係る画像形成装置の全体の構成を示す説明図、図２は前記画像形成装置の装置本体の構成を示す部分詳細図である。
【００７０】
本実施形態に係る画像形成装置１Ａは、図１、図２に示すように、スキャナ等に読み込まれた画像データや外部から伝達された画像データを電子写真方式によって、回転駆動される円筒状の感光体ドラム（静電潜像担持体）３上に静電潜像を形成して、この静電潜像を帯電性のトナーと磁性キャリアの２成分を混合して帯電された現像剤によってトナー像として可視像化した後、シート状の記録用紙（以下、用紙と称する。）に転写してモノクロ（単色）画像として出力する画像形成装置１Ａであって、感光体ドラム３を有する画像形成部１４と、感光体ドラム３上に形成されたトナー像を用紙に直接的または間接的に転写する転写機構１０と、用紙上に転写されたトナー像を用紙に定着させる定着ユニット（定着手段）６とを備え、さらに、印字処理工程において生じる残留トナーを除去する本発明に係る廃トナー回収装置５を備えたものである。
【００７１】
画像形成装置１Ａの構成として、用紙Ｐを複数枚積載可能な給紙トレイ８と、この給紙トレイ８から供給される用紙Ｐを画像形成部１４に搬送する用紙搬送部５９と、画像形成部１４で印字された用紙Ｐ上の未定着トナーを溶融させて定着させる定着ユニット６へ搬送する用紙搬送装置７とを備えており、予め設定された複数の排出処理モードに対応した用紙Ｐの搬送速度に基づいて、印字要求に応じて選択的に用紙Ｐの搬送速度を制御して給紙トレイ８から自動的に排紙トレイ９に用紙Ｐを供給可能としたものである。
【００７２】
まず、画像形成装置１Ａの全体構成について説明する。
画像形成装置１Ａは、図１に示すように、主に、露光ユニット１、現像装置２、トナー供給装置３０、感光体ドラム３、帯電器４、除電装置４１、感光体ドラムクリーニングユニット（廃トナー除去手段）１６０、定着ユニット６、用紙搬送装置７、用紙搬送路７ａ、給紙トレイ８、排紙トレイ９および転写機構１０等を備える装置本体１Ａ１と、自動原稿処理装置１Ａ２とにより構成されている。
【００７３】
装置本体１Ａ１の上面部には、原稿が載置される透明ガラスからなる原稿載置台２１が設けられ、この原稿載置台２１の上方には、自動原稿処理装置１Ａ２が上方に向かい揺動開放自在に設けられ、一方、この原稿載置台２１の下方には、原稿の画像情報を読み取る原稿読み取り部であるスキャナ部２２が配置されている。
【００７４】
そのスキャナ部２２の下方には、露光ユニット１、現像装置２、感光体ドラム３、帯電器４、除電装置４１、感光体ドラムクリーニングユニット１６０、定着ユニット６、用紙搬送装置７、用紙搬送路７ａ、排紙トレイ９、および転写機構１０が配設され、さらに、その下方には、用紙Ｐが収納された給紙トレイ８が配設されている。
【００７５】
露光ユニット１は、画像処理部（図示省略）から出力された画像データに応じて、レーザ光を帯電器４によって均一に帯電された感光体ドラム３の表面に照射して露光することにより感光体ドラム３の表面に画像データに応じた静電潜像を書込み形成する機能を有するものである。この露光ユニット１は、スキャナ部２２の直下で且つ感光体ドラム３上方に配置され、レーザ照射部１１，１１および反射ミラー１２を備えたレーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）１３ａ，１３ｂが採用されている。
【００７６】
本実施形態では、高速印字処理を行うために、複数のレーザ光を利用し、照射タイミングの高速化を低減する手法を用いた２ビーム手法を採用しているものとする。
なお、本実施形態では、露光ユニット１にレーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）１３ａ，１３ｂを用いているが、発光素子をアレイ状に並べたもの、例えば、ＥＬやＬＥＤ書込みヘッドを用いるものであっても良い。
【００７７】
感光体ドラム３は、略円筒形状を呈し、露光ユニット１の下方に配設され、図示しない駆動手段と制御手段により所定方向（図中の矢印Ａ方向）に回転するように制御されている。この感光体ドラム３の外周面に沿って、図２に示すように、画像転写終了後の位置を基準として感光体ドラム回転方向下流側に向かい、用紙剥離爪３１、感光体ドラムクリーニングユニット１６０、電界発生部としての帯電器４、現像装置２、除電装置４１の順に配置されている。
【００７８】
用紙剥離爪３１は、ソレノイド３２により感光体ドラム３の外周面に接離可能に配置されている。この用紙剥離爪３１は、感光体ドラム３の外周面に当接した状態で、感光体ドラム３上の未定着トナー像を用紙Ｐに転写する際にその感光体ドラム３の表面に張り付いた用紙Ｐを剥離するものである。
なお、用紙剥離爪３１の駆動手段として、ソレノイド３２の換わりに駆動用モータ等を採用しても良く、その他の駆動手段の選択も可能である。
【００７９】
現像装置２は、感光体ドラム３上に形成された静電潜像を黒トナーで顕像化するものであって、感光体ドラム回転方向（図中の矢印Ａ方向）で帯電器４より下流側で感光体ドラム３の側方で略水平（図中で右側）に配置されている。この現像装置２の下方には、記録媒体搬送方向上流側にレジストローラ１５が配置されている。なお、現像装置２の詳細については後述するものとする。
【００８０】
トナー供給装置３０は、トナーが充填されたトナー容器３００から排出されるトナーを一時的に中間ホッパ部３３に貯留してから現像装置２に供給するものであって、現像装置２に隣接するようにして配置されている。
【００８１】
レジストローラ１５は、給紙トレイ８から供給された用紙Ｐの先端と感光体ドラム３上のトナー像とを整合して感光体ドラム３と転写ベルト１０３との間に搬送するように、図示しない駆動手段および制御手段により動作制御されている。
【００８２】
帯電器４は、感光体ドラム３の表面を所定の電位に均一に帯電させるための帯電手段であって、感光体ドラム３の上方でその外周面に近接して配置されている。
なお、本実施形態では、チャージャー型の帯電器４を使用しているが、接触型のローラ方式によるものやブラシ方式によるものに代用しても良い。
【００８３】
除電装置４１は、感光体ドラム３の表面に形成されたトナー像を用紙Ｐに転写し易くするために、この感光体ドラム３の表面電位を低下させるための転写前除電手段であって、感光体ドラム回転方向で現像装置２より下流側で、かつ感光体ドラム３の下方でその外周面に近接して配置されている。
なお、本実施形態では、除電装置４１は、除電電極を用いて構成されているが、除電電極の替わりに除電ランプを使用したり、その他の方式により除電するようにしたものであっても良い。
【００８４】
感光体ドラムクリーニングユニット１６０は、現像・画像転写後における感光体ドラム３上の表面に残留したトナーを除去・回収するものであって、感光体ドラム３を挟んで現像装置２と略対向する位置で感光体ドラム３の側方で略水平（図中で左側）に配置されている。
【００８５】
上述したように、感光体ドラム３上で顕像化された静電像は、静電像が有する電荷の逆極性の電界が搬送される用紙Ｐ上に転写機構１０から印加されることで用紙Ｐ上に転写される。例えば、静電像が（−）極性の電荷を有している時は、転写機構１０の印加極性は（＋）極性となる。
【００８６】
転写機構１０は、駆動ローラ１０１、従動ローラ１０２、および他のローラで架橋されるとともに、所定の抵抗値（本実施形態では、１×１０９〜１×１０１３Ω・cmの範囲）を有する転写ベルト１０３が配置された転写ベルト式ユニットで構成され、感光体ドラム３の下方で、転写ベルト１０３の表面が感光体ドラム３の筒状の外周の一部と接触するように配置されている。この転写ベルト１０３により、用紙Ｐを感光体ドラム３に押圧しながら搬送するようになっている。
感光体ドラム３と転写ベルト１０３の接触部１０４には、駆動ローラ１０１および従動ローラ１０２とは異なる導電性で転写電界を印加可能な弾性導電性ローラ１０５が配置されている。
【００８７】
弾性導電性ローラ１０５は、弾性ゴム、発泡性樹脂等の軟質材料により構成されている。この弾性導電性ローラ１０５が弾性を有することで、感光体ドラム３と転写ベルト１０３とが線接触でなく転写ニップと呼ばれる所定の幅を有する面接触となるので、搬送される用紙Ｐへの転写効率の向上を図ることができる。
【００８８】
さらに、転写ベルト１０３の転写領域の用紙搬送方向下流側には、搬送される用紙Ｐが転写領域で印加された電界を除電し、次工程への搬送をスムーズに行う為の除電ローラ１０６が転写ベルト１０３の背面側に配置されている。
【００８９】
また、図２に示すように、転写機構１０には、転写ベルト１０３の残留トナーによる汚れを取る転写ベルトクリーニングユニット（廃トナー除去手段）２６０と、転写ベルト１０３の除電を行う複数の除電機構１０８が配置されている。この除電機構１０８に用いられる除電を行うための手法として、装置を介して接地する手法、若しくは積極的に転写電界の極性と逆極性を印加する手法がある。
【００９０】
転写機構１０で用紙Ｐ上に転写された静電像（未定着トナー）は、定着ユニット６に搬送されて加圧・加熱されることで未定着トナーが溶融されて用紙Ｐ上に定着される。
定着ユニット６は、図２に示すように、定着ローラを構成する加熱ローラ６ａ及び加圧ローラ６ｂを備え、この加熱ローラ６ａと加圧ローラ６ｂとによって、用紙Ｐを挟持した状態で加熱ローラ６ａを回転させ、加熱ローラ６ａと加圧ローラ６ｂとの間を通過させることにより、用紙Ｐ上に転写されたトナー像を溶融して定着させるものである。定着ユニット６の用紙搬送方向下流側には、用紙Ｐを搬送する搬送ローラ１６が設けられている。
この搬送ローラ１６の用紙搬送方向下流側には、用紙Ｐを排紙トレイ９に排紙するための排紙ローラ１７が設けられている。
【００９１】
加熱ローラ６ａは、その外周部には用紙剥離爪６１１、ローラ表面温度検出部材であるサーミスター６１２、加熱ローラ６ａの外周部をクリーニングする定着ローラクリーニングユニット（廃トナー除去手段）３６０が配置され、内周部には加熱ローラ表面を所定温度（定着設定温度：概ね１６０〜２００℃）とする熱源６１４が設けられている。
加圧ローラ６ｂは、ローラの両端部で加熱ローラ６ａに対し所定圧量で加圧ローラ６ｂが圧接することが可能な加圧部材６２１が配置され、さらに、加圧ローラ６ｂの外周には加熱ローラ６ａの外周と同様に用紙剥離爪６２２、ローラ表面クリーニング部材６２３が配置されている。
【００９２】
定着ユニット６は、図２に示すように、いわゆる定着ニップ部と呼ばれる加熱ローラ６ａと加圧ローラ６ｂとの圧接部６００において、搬送される用紙Ｐ上の未定着トナーを加熱ローラ６ａにより加熱して溶融し、加熱ローラ６ａと加圧ローラ６ｂとの圧接力による用紙Ｐ上への投鋲作用で、未定着トナーを用紙Ｐ上に定着するようになっている。
【００９３】
給紙トレイ８は、図１に示すように、画像情報が出力（印字）されるシート（用紙）を複数枚蓄積しておくためのものであり、露光ユニット１、現像装置２、感光体ドラム３、帯電器４、除電装置４１、感光体ドラムクリーニングユニット１６０、定着ユニット６等で構成される画像形成部１４の下側に構成されている。この給紙トレイ８の排紙側上部には、用紙ピックアップローラ８ａが配置されている。
【００９４】
この用紙ピックアップローラ８ａは、給紙トレイ８内に積載収容された用紙Ｐを最上層から１枚ずつピックアップし、下流側に向かって（便宜上の用紙Ｐの流れ出し側、換言するとカセット側を上流、排紙側を下流とする。）用紙搬送路７ａ上のレジストローラ（「アイドルローラ」とも称する。）１５側に搬送するようになっている。
【００９５】
本実施形態に係る画像形成装置１Ａでは、高速印字処理を行うことを目的とするため、画像形成部１４の下方に定型サイズの用紙Ｐを各々のトレイに５００〜１５００枚収納可能な複数の給紙トレイ８が配置され、一方、装置側面には複数の用紙種類を多量に収納可能な大容量給紙カセット８１が配置されるとともに、この大容量給紙カセット８１の上方に、主に不定型サイズの印字等に対応する手差しトレイ８２が設けられている。
【００９６】
排紙トレイ９は、手差しトレイ８２とは反対側の装置側面に配置されている。また、排紙トレイ９に変わって、排紙用紙のステープル、パンチ処理等を行う後処理装置や複数段排紙トレイ等をオプションとして配置することも可能な構成となっている。
【００９７】
用紙搬送装置７は、前述した感光体ドラム３と給紙トレイ８との間に構成され、用紙搬送装置７に備わる用紙搬送路７ａを経由させて、給紙トレイ８から供給される用紙Ｐを一枚ずつ転写機構１０に搬送し、転写機構１０において、感光体ドラム３からトナー像が転写された用紙を定着ユニット６に搬送し、定着ユニット６において、未定着トナー像を用紙に定着した後に、指定された排紙処理モードに応じて形成された用紙搬送路や分岐爪によって用紙を搬送するように構成されている。
【００９８】
本実施形態に係る画像形成装置１Ａは、予め設定された排出処理モードとして、片面印字モードおよび両面印字モードが設定されている。片面印字モードにおいて、排出処理として印字面を上方に向けて排出されるフェースアップ排出、および、印字面を下方に向けて排出されるフェースダウン排出が設定されている。
【００９９】
次に、本実施形態に係る画像形成装置１Ａを構成する特徴的な廃トナー回収装置５について図面を参照して説明する。
本実施形態に係る画像形成装置１Ａでは、図２に示すように、廃トナー回収装置５として、印字処理工程における画像形成部１４、転写機構１０および定着ユニット６に、それぞれの箇所に対応した感光体ドラムクリーニングユニット（廃トナー除去手段）１６０を備えた感光体ドラムクリーニング装置（廃トナー回収装置）１５０、転写ベルトクリーニングユニット（廃トナー除去手段）２６０を備えた転写ベルトクリーニング装置（廃トナー回収装置）２５０、及び定着ローラクリーニングユニット（廃トナー除去手段）３６０を備えた定着ローラクリーニング装置（廃トナー回収装置）３５０を配置して、印字処理工程におけるそれぞれの箇所で生じる残留トナーを廃トナーとして除去するようにしている。
【０１００】
ここでは、廃トナー回収装置５の構成について、感光体ドラムクリーニング装置１５０を例に挙げて説明する。
図３は本実施形態に係る画像形成装置の画像形成部に採用された感光体ドラムクリーニング装置の構成を示す概略説明図、図４は前記感光体ドラムクリーニング装置を構成する感光体ドラムクリーニングユニットの構成を示す概略説明図、図５は前記感光体ドラムクリーニングユニットを構成するユニット内搬送スクリューの構成を示す断面詳細図である。
【０１０１】
感光体ドラムクリーニング装置１５０は、図３に示すように、主に、感光体ドラム３上に形成された静電潜像を可視像化するトナー像を形成するために用いられるトナーのうち用紙Ｐに転写されるトナー像に使用されるトナーを除き、印字処理工程において生じる残留トナーを廃トナーとして除去する感光体ドラムクリーニングユニット（廃トナー除去手段）１６０と、前記廃トナーを収容する廃トナーボックス（廃トナー収容部）１８０と、感光体ドラムクリーニングユニット１６０により除去された廃トナーを該感光体ドラムクリーニングユニット１６０から廃トナーボックス１８０に搬送する廃トナー搬送装置（廃トナー搬送手段）１７０と具備して構成されている。
【０１０２】
感光体ドラムクリーニングユニット１６０は、図４に示すように、感光体ドラム３の筒状の外周に沿ってドラム回転方向で転写ベルト１０３より下流側に配置され、感光体ドラム３上の表面に形成されたトナー像を転写ベルト１０３により搬送される用紙Ｐに転写した後に、該感光体ドラム３の表面に残留したトナーや紙粉、粉塵等を除去し回収するものである。
【０１０３】
感光体ドラムクリーニングユニット１６０は、図３に示すように、主に、外装部を構成するケース体１６１、クリーニングブレード１６２、廃トナー落下防止マイラー１６３及びユニット内搬送スクリュー１６４，１６５で構成され、クリーニングブレード１６２の先端を所定圧力で感光体ドラム３の表面に圧接するように設けられている。
【０１０４】
ケース体１６１には、感光体ドラム３と対向する部分に感光体ドラム３の軸線方向に沿って開口部１６１ａが開口形成され、その開口部１６１ａからクリーニングブレード１６２が所定の角度で感光体ドラム３と当接するように突出配置されている。また、ケース体１６１内部には、開口部１６１ａから連続して廃トナーを回収する空間部として廃トナー回収部１６１ｂが形成されている。
【０１０５】
クリーニングブレード１６２は、所定硬度のゴム状部材で長板状に形成され、感光体ドラム３の軸線に沿った方向にトナー像が形成される範囲を含み長く延設され、感光体ドラム３の筒状の外周に所定圧力で圧接されている関係と、感光体の回転でいわゆる「スティック・スリップ現象」と呼ばれるブレード先端が感光体ドラム３の回転工程中に感光体ドラム３表面から弾かれる現象を利用し、感光体ドラム３の表面に付着した残留トナー及び紙粉等を該感光体ドラム３から弾き飛ばすようにしている。
このクリーニングブレード１６２は、ブレード取付板金１６２ａを重ね合わせて、該ブレード取付板金１６２ａ側より取付ビス１６２ｂでケース体１６１内部に取付けられる。
【０１０６】
廃トナー落下防止マイラー１６３は、開口部１６１ａのクリーニングブレード１６２の下方で対向する位置に、該クリーニングブレード１６２の長手方向に沿って延設されている。この廃トナー落下防止マイラーは、クリーニングブレード１６２により弾き飛ばされた残留トナー等の一部が感光体ドラムクリーニングユニット１６０から装置内部に飛散することを防止する機能を有するとともに、感光体ドラムクリーニングユニット１６０内の機密性の確保する機能を有している。
【０１０７】
ユニット内搬送スクリュー１６４，１６５は、ケース体１６１内の廃トナー回収部１６１ｂの底部に該ケース体１６１の長手方向に渡り略平行に並設されている。
これらユニット内搬送スクリュー１６４，１６５は、廃トナーの搬送を行う複数の略円盤状のトナー搬送羽根１６６と、トナー搬送羽根１６６が連結される中空の回転軸１６７とを備えている。
【０１０８】
回転軸１６７は、それぞれ一端側１６７ａに駆動ギヤ１６８が設けられ、該駆動ギヤ１６８を介して駆動モータ１６９による回転力が伝達されるようになっている。一方、ユニット内搬送スクリュー１６４の回転軸１６７の他端側１６７ｂは、後述する廃トナー搬送装置１７０に連結されている。図中の符号１６８ａはアイドルギヤ、１６９ａはモータ側駆動ギヤである。
【０１０９】
また、回転軸１６７は、図５に示すように、その中空部にハロゲンヒータ（加熱部材）１９０が配置されている。このハロゲンヒータ１９０により回転軸１６７を加熱するとともにその熱影響によりトナー搬送羽根１６６を加熱するようになっている。
【０１１０】
廃トナー搬送装置１７０は、主に、筒状の廃トナー搬送路１７１と、該廃トナー搬送路内で廃トナーを搬送する廃トナー搬送スクリュー１７２とにより構成されている。
廃トナー搬送路１７１は、感光体ドラムクリーニングユニット１６０から廃トナーボックス１８０に渡り延設され、一端側１７１ａが感光体ドラムクリーニングユニット１６０のケース体１６１に連通し、他端側１７１ｂが廃トナーボックス１８０に連通している。
【０１１１】
廃トナー搬送スクリュー１７２は、廃トナー搬送路１７１内で感光体ドラムクリーニングユニット１６０から廃トナーボックス１８０に渡り配置され、廃トナー搬送路１７１内の廃トナーの搬送を行う複数の略円盤状のトナー搬送羽根１７３と、トナー搬送羽根１７３が連結される中空の回転軸１７４とを備えている。
【０１１２】
回転軸１７４は、耐熱性を有するとともに曲げ変形が可能なフレキシブルな部材により構成され、その中空の内部にはハロゲンヒータ１９０が設けられている。このハロゲンヒータ１９０により回転軸１７４を加熱するとともにその熱影響によりトナー搬送羽根１７３を加熱するようになっている。
【０１１３】
回転軸１７４の一端側１７４ａは、ユニット内搬送スクリュー１６４の回転軸１６７の他端側１６７ｂに連結されて、該ユニット内搬送スクリュー１６４の回転軸から駆動伝達されるように構成されている。
【０１１４】
廃トナーボックス１８０は、上部に廃トナー搬送装置１７０の端部が連結される連結口１８１が形成され、該廃トナー搬送装置１７０から搬送された廃トナーを内部の空間に搬入するようになっている。
【０１１５】
ここで、ユニット内搬送スクリュー１６４，１６５の回転軸１６７と廃トナー搬送スクリュー１７２の回転軸１７４に配置されるハロゲンヒータ１９０について図面を参照して詳細に説明する。
図６（ａ）は本実施形態に係る感光体クリーニング装置に用いられるハロゲンヒータにおけるユニット内搬送スクリュー内部の発熱部の構成を示す概略図、（ｂ）は前記ハロゲンヒータにおける廃トナー搬送スクリュー内部の発熱部の構成を示す概略図、図７は前記ハロゲンヒータの配線を示す概略図である。
【０１１６】
ハロゲンヒータ１９０は、図６（ａ），（ｂ）に示すように、ユニット内搬送スクリュー１６４，１６５の回転軸１６７内にその軸線に沿った長手方向に渡り発熱部１９１が形成され、廃トナー搬送スクリュー１７２の回転軸１７４内にその軸線に沿った長手方向に渡り発熱部１９２が形成されている。
【０１１７】
ハロゲンヒータ１９０は、配置される部位の加熱条件（被加熱体を何度まで上昇させるか）に対する被加熱体の機械的性質（熱伝導率や比熱など）に応じて、発熱部１９１，１９２の発熱量（長さ当たりの発熱量）が異なるように形成されている。
【０１１８】
このように構成されたハロゲンヒータ１９０は、図７に示すように、電源１９０ａに発熱部１９１，１９２が直列に接続され、それぞれの抵抗値に応じた発熱量を発生するようになっている。
【０１１９】
本実施形態では、ハロゲンヒータ１９０は、ユニット内搬送スクリュー１６４，１６５内に配置される発熱部１９１の発熱量よりも、廃トナー搬送スクリュー１７２内に配置される発熱部１９２の発熱量が大きくなるように形成されている。
【０１２０】
具体的には、発熱部１９１，１９２をそれぞれ構成する発熱コイルの巻数を異ならせることでの発熱量を変えている。すなわち、図６（ａ），（ｂ）に示すように、発熱量の多い発熱部１９２よりも発熱量の少ない発熱部１９１の方がコイルの巻数が少なく形成されている。
【０１２１】
また、本実施形態に係るハロゲンヒータ１９０は、ユニット内搬送スクリュー１６４，１６５内に配置される発熱部１９１の発熱量を、該発熱部１９１により加熱される該ユニット内搬送スクリュー１６４，１６５の表面温度がトナーの軟化温度より低くなる発熱量とし、廃トナー搬送スクリュー１７２内に配置される発熱部１９２の発熱量を、該発熱部１９２により加熱される廃トナー搬送スクリュー１７２の表面温度がトナーの溶融温度より高くなる発熱量としている。
【０１２２】
感光体ドラムクリーニングユニット１６０内では、ハロゲンヒータ１９０の発熱量を大きくすると感光体ドラム３の表面から回収した廃トナーが溶融して該感光体ドラムクリーニングユニット１６０内の発熱を招来し、これにより感光体ドラム３の表面の温度特性が上昇して感光体ドラム３の感度特性の低下を招来して、印字コントラストの低下から印字品位の低下を招く虞がある。また、感光体ドラム３の表面温度が上昇すると、感光体ドラム３上の廃トナーが感光体表面に吸着して、クリーニングブレード１６２の「スティック・スリップ現象」で清掃されるのではなく、感光体ドラムクリーニングユニット１６０と感光体ドラム３で感光体ドラム３上に擦り付けられ感光体ドラム表面への「廃トナーフィルミング現象」を発生する虞がある。
【０１２３】
従って、このような弊害を回避するため、感光体ドラムクリーニングユニット１６０内に配置されるユニット内搬送スクリュー１６４の回転軸１６７内のハロゲンヒータ１９０の消費電力は、ユニット内搬送スクリュー１６４の表面温度が装置で使用されるトナーの軟化温度以下に設定することが好ましい。
【０１２４】
ハロゲンヒータ１９０により加熱されて昇温するユニット内搬送スクリュー１６４，１６５と廃トナー搬送スクリュー１７２の表面温度の制御は、例えば、図示しない被加熱部の温度を検出する温度センサ等により検出された温度に対応してハロゲンヒータ１９０への通電状態を制御しても良い。
【０１２５】
尚、それぞれのユニット内搬送スクリュー１６４，１６５及び廃トナー搬送スクリュー１７２にハロゲンヒータをそれぞれ個別に配置して、それぞれのハロゲンヒータを個別に温度制御するようにしても良い。
【０１２６】
ここで、本実施形態に係るハロゲンヒータ１９０の特性について図面を参照して説明する。図８は本実施形態に係る感光体ドラムクリーニング装置に採用されたハロゲンヒータの設置位置とハロゲンヒータによって加熱される搬送スクリューの表面温度の関係を示す説明図、図９は前記ハロゲンヒータの設置位置と消費電力の関係を示す説明図である。
【０１２７】
ハロゲンヒータ１９０は、図８に示すような発熱特性を有する。すなわち、ハロゲンヒータ１９０は、発熱部１９２が配置された廃トナー搬送スクリュー１７２において、廃トナーボックス１８０付近の廃トナー搬送スクリュー１７２の表面温度がトナー溶融温度（約１５０°Ｃ）より高くなるように発熱部１９２の発熱量が設定され、発熱部１９１が配置されたユニット内搬送スクリュー１６４，１６５が収容された感光体ドラムクリーニングユニット１６０内において、ユニット内搬送スクリュー１６４，１６５の表面温度がトナー軟化温度（約６０°Ｃ）より低くなるように発熱部１９１の発熱量が設定されている。
【０１２８】
具体的には、ハロゲンヒータ１９０の発熱部１９２は、図８に示すように、廃トナー搬送スクリュー１７２において、廃トナーボックス１８０との取付位置Ｘ１から所定位置Ｘ２に到る範囲でトナー溶融温度よりも高くなるように設定され、所定位置Ｘ２から感光体ドラムクリーニングユニット１６０との取付位置Ｘ３に到る範囲でコイルの巻き線密度（コイルの長さ当たりの巻数）を変化させて漸次に温度を低くしてトナー軟化温度よりも低い温度になるように設定されている。
【０１２９】
一方、ハロゲンヒータ１９０の発熱部１９１は、感光体ドラムクリーニングユニット１６０内において、取付位置Ｘ３からユニット内搬送スクリュー１６４，１６５の端部が配置される位置Ｘ４に到る範囲でトナー軟化温度より低くなるように設定されている。
【０１３０】
上述したように構成したので、ハロゲンヒータ１９０は、図９に示すような電力勾配の電力消費特性を有する。すなわち、ハロゲンヒータ１９０は、発熱部１９２が配置された廃トナー搬送スクリュー１７２における消費電力が、発熱部１９１が配置されたユニット内搬送スクリュー１６４，１６５における消費電力よりも遥かに大きくなっている。
【０１３１】
すなわち、ハロゲンヒータ１９０は、発熱部１９１，１９２が上述したような発熱特性を有するように構成されているので、ハロゲンヒータ１９０における消費電力は、図９に示すように、図８に示す発熱部１９１，１９２における発熱量に見合った消費電力となって、図８に示す温度勾配と略同様な電力勾配となる。
【０１３２】
次に、本実施形態に係る画像形成装置１Ａにおける感光体ドラムクリーニング装置１５０の運転制御について説明する。
本実施形態においては、感光体ドラムクリーニング装置１５０は、画像形成装置１Ａに電源が投入されて通電状態の時、感光体ドラムクリーニングユニット１６０の駆動源である駆動モータ１６９及びハロゲンヒータ１９０の電源１９０ａが通電可能な状態となるように運転制御されている。
【０１３３】
感光体ドラムクリーニング装置１５０は、感光体ドラム３の駆動源（図示省略）が通電状態の時、すなわち印字処理工程が実行されている時に、廃トナー搬送スクリュー１７２の駆動モータ１６９が通電状態となり、ハロゲンヒータ１９０が通電状態となるように運転制御されている。
このように制御することで、連続的に印字処理が行われても常に感光体ドラム３がクリーニングされて、残留トナーは回収処理される。
【０１３４】
また、感光体ドラムクリーニング装置１５０は、感光体ドラム３の駆動源が通電停止状態の時、すなわち印字処理工程が実行されていない時に、廃トナー搬送スクリュー１７２の駆動モータ１６９が通電状態となり、ハロゲンヒータ１９０が通電状態となるように運転制御されている。つまり、画像形成装置１Ａにおいて、印字処理工程が終了して装置本体の動作が停止した状態の時、例えば、次の出力指示待ち状態の時に、感光体ドラムクリーニング装置１５０は駆動して、回収された廃トナーを加熱しながら搬送するように運転制御されている。
このように制御することで、装置本体が稼働していない間に回収された廃トナーを廃トナーボックスに搬送して、感光体ドラムクリーニングユニット１６０の廃トナー回収スペースを確保することができる。
【０１３５】
さらに、感光体ドラムクリーニング装置１５０は、感光体ドラム３の駆動源が通電停止状態の時、すなわち印字処理工程が実行されていない時に、廃トナー搬送スクリュー１７２の駆動モータ１６９が通電停止状態となり、ハロゲンヒータ１９０が通電停止状態となるように運転制御されている。つまり、印字処理工程が終了して装置本体の動作が停止した状態の時、例えば、暫く出力指示がされない状態の時は、感光体ドラムクリーニング装置１５０は運転を停止するように制御されている。
このように制御することで、消費電力の削減を図ることができる。
【０１３６】
次に、画像形成装置１Ａにおける装置の運転制御を行う運転モードとして、印字処理モード、ウォームアップモード、待機モード、省エネモード、節電モードが予め設定されている場合の感光体ドラムクリーニング装置１５０の運転制御について説明する。
【０１３７】
まず、画像形成装置１Ａにおける各運転モードの一例を以下に示す。
印字処理モードは、感光体ドラム３を駆動して画像出力を行うモードである。
ウォームアップモードは、感光体ドラム３の駆動源が通電状態となり各部を駆動して装置の運転準備を行うモードである。
待機モードは、印字処理後に感光体ドラム３の駆動源が通電停止状態で所定時間経過するまで印字処理が可能な状態で運転準備状態で備えるモードである。
省エネモードは、感光体ドラム３の駆動源が通電停止状態で所定時間経過後に消費電力を少なくして次の印字処理に備えるモードである。
節電モードは、感光体ドラム３の駆動源が通電停止状態で消費電力を少なくして節約するモードである。
【０１３８】
上述したように複数の運転モードが予め設定された画像形成装置１Ａにおいて、感光体ドラムクリーニング装置１５０は、それぞれの運転モードに応じて廃トナー搬送スクリュー１７２の駆動モータ１６９及びハロゲンヒータ１９０への通電状態を変更可能なように制御されている。このように運転制御することで、それぞれの運転モードに応じて最適な廃トナーの回収及び搬送を行うことができる。
【０１３９】
具体的には、印字処理モードの時は、感光体ドラムクリーニング装置１５０は、感光体ドラム３が駆動して画像出力を行う廃トナー搬送スクリュー１７２の駆動モータ１６９が通電状態となり、ハロゲンヒータ１９０が通電状態となるように制御されている。
このように運転制御することで、印字処理が行われている時は、廃トナー搬送スクリュー１７２を駆動するとともにハロゲンヒータ１９０により廃トナー搬送スクリュー１７２を加熱するようにしたので、印字処理工程時に生じる残留トナーを回収するとともに、回収された残留トナーを常に搬送し易い状態で搬送することができる。
【０１４０】
ウォームアップモードの時は、感光体ドラムクリーニング装置１５０は、廃トナー搬送スクリュー１７２の駆動モータ１６９が通電状態となり、ハロゲンヒータ１９０が通電状態となるように制御されている。
このように運転制御することで、ウォームアップモード中に以前に感光体ドラムクリーニングユニット１６０により回収された廃トナーを該感光体ドラムクリーニングユニット１６０から廃トナーボックス１８０に搬送するようにしたので、感光体ドラムクリーニングユニット１６０内に回収されて貯留した廃トナーを少なくできるため、運転開始時には回収された廃トナーを廃トナー搬送スクリュー１７２により効率よく搬送することができる。
【０１４１】
待機モードの時は、感光体ドラムクリーニング装置１５０は、廃トナー搬送スクリュー１７２の駆動モータ１６９が通電状態となり、ハロゲンヒータ１９０が通電状態となるように制御されている。
このように運転制御することで、待機モード中に感光体ドラムクリーニングユニット１６０により回収された廃トナーを該感光体ドラムクリーニングユニット１６０から廃トナーボックス１８０に搬送するようにしたので、感光体ドラムクリーニングユニット１６０内に回収されて貯留した廃トナーを少なくできるため、印字処理開始時には回収された廃トナーを廃トナー搬送スクリュー１７２により効率よく搬送することができる。
【０１４２】
省エネモードの時は、感光体ドラムクリーニング装置１５０は、廃トナー搬送スクリュー１７２の駆動モータ１６９が通電状態となり、ハロゲンヒータ１９０が通電状態となるように制御されている。
このように運転制御することで、省エネモード中に感光体ドラムクリーニングユニット１６０により回収された廃トナーを該感光体ドラムクリーニングユニット１６０から廃トナーボックス１８０に搬送するようにしたので、感光体ドラムクリーニングユニット１６０内に回収されて貯留した廃トナーを少なくできるため、印字処理開始時には回収された廃トナーを廃トナー搬送スクリュー１７２により効率よく搬送することができる。
【０１４３】
節電モードの時は、感光体ドラムクリーニング装置１５０は、廃トナー搬送スクリュー１７２の駆動モータ１６９が通電停止状態となり、ハロゲンヒータ１９０が通電停止状態となるように制御されている。
このように運転制御することで、印字処理が行われていない時は、廃トナー搬送スクリュー１７２の駆動を停止して残留トナーの搬送を停止するとともに、ハロゲンヒータ１９０への通電を停止することで消費電力の削減を図ることができる。
【０１４４】
次に、本実施形態に係る感光体ドラムクリーニング装置１５０による感光体ドラム３のクリーニングについて説明する。
画像形成装置１Ａにおいて、印字処理工程が終了して感光体ドラム３上に残留したトナーや紙粉等は、図４に示すように、感光体ドラムクリーニングユニット１６０により回収される。
【０１４５】
感光体ドラムクリーニングユニット１６０により回収された廃トナー（残留トナーや紙粉等を含む）は、感光体ドラムクリーニングユニット１６０内部に一時的に貯留され、ユニット内搬送スクリュー１６４，１６５によって廃トナー搬送装置１７０に搬送され、廃トナー搬送装置１７０における廃トナー搬送スクリュー１７２により廃トナーボックス１８０へ搬送される。
【０１４６】
感光体ドラムクリーニングユニット１６０においては、ユニット内搬送スクリュー１６４，１６５がそれらの回転軸１６７内に配置されたハロゲンヒータ１９０（発熱部１９１）により加熱されて昇温するため、搬送される廃トナーも暖められて軟化して搬送し易くなる。
【０１４７】
廃トナー搬送装置１７０においては、廃トナー搬送スクリュー１７２がその回転軸１７４内に配置されたハロゲンヒータ１９０（発熱部１９２）により加熱されてトナー軟化温度以上に昇温するため、搬送される廃トナーはさらに搬送し易くなる。更に、廃トナー搬送スクリュー１７２の表面温度が廃トナーボックス１８０付近ではトナー溶融温度以上になっているので、廃トナーは溶融状態となり廃トナーボックス１８０に搬送される。
【０１４８】
廃トナーボックス１８０に搬送・回収された廃トナーは、溶融状態で集積されるので、従来の粉体で回収された廃トナーと比較して見掛け嵩比重ではなく、真比重の状態で回収容器に回収されるため、一定の回収容器の内容量では多量の廃トナーが収納可能となる。そして、廃トナーボックス１８０に集積された廃トナーは、ある程度の量が集積された時、または廃トナー回収操作を所定時間行った時、あるいは定期的なメンテナンス時に廃棄される。
【０１４９】
以上のように構成したので、本実施形態によれば、感光体ドラム３上に残留したトナーを回収する感光体ドラムクリーニングユニット１６０における廃トナーを搬送するユニット内搬送スクリュー１６４，１６５と、回収された廃トナーを廃トナーボックス１８０に搬送する廃トナー搬送装置１７０における廃トナー搬送スクリュー１７２に、それぞれの搬送スクリューを加熱するハロゲンヒータ１９０をそれぞれの回転軸１６７，１７４に設けたことで、廃トナーを加熱することで軟化させて廃トナーと紙粉が凝集しないようにしてブロッキング現象を生じさせることなく、容易に廃トナーを搬送することができる。これにより、ユニット内搬送スクリュー１６４，１６５や廃トナー搬送スクリュー１７２の駆動負荷を増大させずに効率よく廃トナーボックス１８０に搬送することができる。
【０１５０】
また、本実施形態によれば、ハロゲンヒータ１９０により廃トナー搬送スクリュー１７２の表面温度を、画像形成装置１Ａに用いられるトナーの溶融温度以上に設定して、廃トナー搬送装置１７０により搬送される廃トナーを溶融状態としたので、廃トナーが廃トナー搬送スクリュー１７２の回転により生じる摩擦帯電電位を消去して紙粉と凝集することを回避し易くできる。これにより、溶融した廃トナーは固体または粉体の廃トナーに比較して流動性が向上するため、狭い廃トナー搬送路１７１内における「詰り現象」を抑制することができる。
【０１５１】
尚、本実施形態では、発熱部材としてハロゲンヒータ１９０を搬送スクリューの回転軸の内部に設けているが、本発明は、発熱部材をハロゲンヒータに限定されるものではなく、また、発熱部材を搬送スクリューの外周部に配置して加熱するようにしたものであってもよい。
【０１５２】
また、本実施形態では、本発明に係る廃トナー回収装置５として感光体ドラム３上に残留したトナーを回収する感光体ドラムクリーニング装置１５０を例に挙げて説明したが、本発明は、印字処理工程において生じる残留トナーや紙粉等を回収する部位は感光体ドラム３に限定されるものではなく、その他の印字処理工程において生じる残留トナーを回収するものであっても良い。
【０１５３】
例えば、転写工程における転写機構１０を構成する転写ベルト１０３に付着した残留トナーを回収する転写ベルトクリーニングユニット（廃トナー除去手段）２６０を備えた転写ベルトクリーニング装置（廃トナー回収装置）２５０、また、用紙Ｐにトナー像を定着させる定着工程における定着ローラに付着した残留トナーを回収する定着ローラクリーニングユニット３６０を備えた定着ローラクリーニング装置３５０の構成として、前述した感光体ドラムクリーニング装置１５０を構成するユニット内搬送スクリュー１６４，１６５、廃トナー搬送スクリュー１７２、およびハロゲンヒータ１９０に相当する構成を応用して展開することも可能である。
【０１５４】
また、上述した実施形態では、モノクロ用の画像形成装置１Ａに本発明が適用されているが、感光体ドラムを有する現像装置を複数設置するカラー用の画像形成装置に本発明を適用することも可能である。
【０１５５】
例えば、複数の感光体ドラムに形成されたトナー像を中間転写媒体たる中間転写ベルトに一時的に転写して、該中間転写ベルトに重ねて転写されたトナー像を記録用紙に転写する画像処理工程において、前記中間転写ベルトに付着した残留トナーを回収する廃トナー回収装置として展開することも可能である。
【０１５６】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述した例に限定されないことは言うまでもなく、当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【図面の簡単な説明】
【０１５７】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の全体の構成を示す説明図である。
【図２】前記画像形成装置の装置本体の構成を示す部分詳細図である。
【図３】前記画像形成装置の画像形成部に採用された感光体ドラムクリーニング装置の構成を示す概略説明図である。
【図４】前記感光体ドラムクリーニング装置を構成する感光体ドラムクリーニングユニットの構成を示す概略説明図である。
【図５】前記感光体ドラムクリーニングユニットを構成するユニット内搬送スクリューの構成を示す断面詳細図である。
【図６】（ａ）は前記感光体クリーニング装置に用いられるハロゲンヒータにおけるユニット内搬送スクリュー内部の発熱部の構成を示す概略図、（ｂ）は前記ハロゲンヒータにおける廃トナー搬送スクリュー内部の発熱部の構成を示す概略図である。
【図７】前記ハロゲンヒータの配線を示す概略図である。
【図８】前記ハロゲンヒータの設置位置とハロゲンヒータによって加熱される搬送スクリューの表面温度の関係を示す説明図である。
【図９】前記ハロゲンヒータの設置位置と消費電力の関係を示す説明図である。
【符号の説明】
【０１５８】
１Ａ 画像形成装置
１Ａ１ 装置本体
１Ａ２ 自動原稿処理装置
２ 現像装置
３ 感光体ドラム
５ 廃トナー回収装置
６ 定着ユニット
１０ 転写機構
１４ 画像形成部
１０３ 転写ベルト
１５０ 感光体ドラムクリーニング装置（廃トナー回収装置）
１６０ 感光体ドラムクリーニングユニット（廃トナー除去手段）
１６１ ケース体
１６１ａ 開口部
１６１ｂ 廃トナー回収部
１６２ クリーニングブレード
１６３ 廃トナー落下防止マイラー
１６４，１６５ ユニット内搬送スクリュー
１６６ トナー搬送羽根
１６７，１７４ 回転軸
１６９ 駆動モータ
１７０ 廃トナー搬送装置（廃トナー搬送手段）
１７１ 廃トナー搬送路
１７２ 廃トナー搬送スクリュー（廃トナー搬送手段）
１７３ トナー搬送羽根
１７４ 回転軸
１８０ 廃トナーボックス（廃トナー収容部）
１９０ ハロゲンヒータ（発熱部材）
１９０ａ 電源
１９１，１９２ 発熱部
２５０ 転写ベルトクリーニング装置（廃トナー回収装置）
２６０ 転写ベルトクリーニングユニット（廃トナー除去手段）
３５０ 定着ローラクリーニング装置（廃トナー回収装置）
３６０ 定着ローラクリーニングユニット（廃トナー除去手段）
Ｐ 用紙
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像担持体上に形成された静電潜像を可視像化するトナー像を形成するために用いられるトナーのうち、記録媒体に転写されるトナー像に使用されるトナーを除き、印字処理工程において生じる残留トナーを廃トナーとして除去する廃トナー除去手段と、前記廃トナーを収容する廃トナー収容部と、前記廃トナー除去手段により除去された廃トナーを前記廃トナー除去手段から前記廃トナー収容部に搬送する廃トナー搬送手段と、を備えた廃トナー回収装置において、
前記廃トナー搬送手段に該廃トナー搬送手段を加熱する発熱部材を設けたことを特徴とする廃トナー回収装置。
【請求項２】
前記廃トナー搬送手段は、前記廃トナー除去手段により除去された廃トナーの搬送を行うトナー搬送羽根と前記トナー搬送羽根が連結される中空の回転軸とを備え、前記回転軸の内部に前記発熱部材を配置したことを特徴とする請求項１に記載の廃トナー回収装置。
【請求項３】
前記廃トナー除去手段は、前記静電潜像担持体に隣接して配置され、該静電潜像担持体上に残留したトナーを除去することを特徴とする請求項１または２に記載の廃トナー回収装置。
【請求項４】
前記印字処理工程は、静電潜像担持体上に形成されたトナー像を転写機構により記録媒体に転写する転写工程を含み、
前記廃トナー除去手段は、前記転写機構に隣接して配置されて該転写機構上に残留したトナーを除去することを特徴とする請求項１乃至３のうちの何れか一項に記載の廃トナー回収装置。
【請求項５】
前記印字処理工程は、静電潜像担持体上に形成されたトナー像を中間転写媒体に転写する中間転写工程を含み、
前記廃トナー除去手段は、前記中間転写媒体に隣接して配置されて該中間転写ベルト上に残留したトナーを除去することを特徴とする請求項１乃至３のうちの何れか一項に記載の廃トナー回収装置。
【請求項６】
前記印字処理工程は、記録媒体に転写されたトナー像を定着手段により該記録媒体に定着させる定着工程を含み、
前記廃トナー除去手段は、前記定着手段に隣接して配置されて該定着手段に残留したトナーを除去することを特徴とする請求項１乃至５のうちの何れか一項に記載の廃トナー回収装置。
【請求項７】
前記発熱部材は、前記廃トナー搬送手段に設けられる場所に応じて発熱量が異なるように形成されていることを特徴とする請求項１乃至６のうちの何れか一項に記載の廃トナー回収装置。
【請求項８】
前記発熱部材は、前記廃トナー除去手段内に配置される前記廃トナー搬送手段に設けられる発熱部材の発熱量よりも、前記廃トナー除去手段と前記廃トナー収容部との間に配置される前記廃トナー搬送手段に設けられる発熱部材の発熱量が大きくなるように形成されていることを特徴とする請求項７に記載の廃トナー回収装置。
【請求項９】
前記廃トナー除去手段内に配置される前記廃トナー搬送手段に設けられる発熱部材の発熱量は、前記発熱部材が発熱することで温度上昇する前記廃トナー搬送手段の表面温度がトナーの軟化温度より低くなる発熱量とすることを特徴とする請求項８に記載の廃トナー回収装置。
【請求項１０】
前記廃トナー除去手段と前記廃トナー収容部との間に配置される前記廃トナー搬送手段に設けられる発熱部材の発熱量は、前記発熱部材が発熱することで温度上昇する前記廃トナー搬送手段の表面温度がトナーの溶融温度より高くなる発熱量とすることを特徴とする請求項８または９に記載の廃トナー回収装置。
【請求項１１】
前記発熱部材により溶融された廃トナーは、溶融状態で前記廃トナー収容部に搬送されて収容されることを特徴とする請求項１０に記載の廃トナー回収装置。
【請求項１２】
前記発熱部材として、ハロゲンヒータを用いることを特徴とする請求項１乃至１１のうちの何れか一項に記載の廃トナー回収装置。
【請求項１３】
トナー像が形成される静電潜像担持体を有する画像形成部と、前記静電潜像担持体上に形成されたトナー像を記録媒体に直接的または間接的に転写する転写機構と、前記記録媒体上に転写されたトナー像を該記録媒体に定着させる定着手段とを備えて、電子写真方式により前記静電潜像担持体の表面に形成されたトナー像を記録媒体上に転写することで画像を出力する画像形成装置であって、さらに、前記静電潜像担持体上に形成された静電潜像を可視像化するトナー像を形成するために用いられるトナーのうちの印字処理工程中に生じる残留トナーを除去する廃トナー除去手段と、前記廃トナーを収容する廃トナー収容部と、前記廃トナー除去手段により除去された廃トナーを前記廃トナー除去手段から前記廃トナー収容部に搬送する廃トナー搬送手段とを具備する廃トナー回収装置を備えた画像形成装置において、
前記廃トナー回収装置として、請求項１乃至１２のうちの何れか一項に記載のトナー回収装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１４】
前記廃トナー回収装置の運転制御は、前記画像形成装置が通電状態の時、前記廃トナー搬送手段の駆動源及び該廃トナー搬送手段に設けられた発熱部材が通電可能状態となることを特徴とする請求項１３に記載の画像形成装置。
【請求項１５】
前記廃トナー回収装置の運転制御は、前記静電潜像担持体の駆動源が通電状態の時、前記廃トナー搬送手段の駆動源が通電状態となり、前記発熱部材が通電状態となることを特徴とする請求項１３に記載の画像形成装置。
【請求項１６】
前記廃トナー回収装置の運転制御は、前記静電潜像担持体の駆動源が通電停止状態の時、前記廃トナー搬送手段の駆動源が通電状態となり、前記発熱部材が通電状態となることを特徴とする請求項１３に記載の画像形成装置。
【請求項１７】
前記廃トナー回収装置の運転制御は、前記静電潜像担持体の駆動源が通電停止状態の時、前記廃トナー搬送手段の駆動源が通電停止状態となり、前記発熱部材が通電停止状態となることを特徴とする請求項１３に記載の画像形成装置。
【請求項１８】
前記画像形成装置は、予め設定された複数の運転モードに応じて運転制御されるものであって、
前記廃トナー回収装置の運転制御は、前記画像形成装置の運転モードに応じて、前記トナー搬送手段の駆動源及び前記発熱部材の作動状態を変更可能にしたことを特徴とする請求項１３に記載の画像形成装置。
【請求項１９】
前記廃トナー回収装置の運転制御は、前記画像形成装置の運転モードのうち、前記静電潜像担持体が駆動して画像出力を行う印字処理モードの時に、前記廃トナー搬送手段の駆動源が通電状態となり、前記発熱部材が通電状態となることを特徴とする請求項１８に記載の画像形成装置。
【請求項２０】
前記廃トナー回収装置の運転制御は、前記画像形成装置の運転モードのうち、前記静電潜像担持体の駆動源が通電状態で運転準備を行うウォームアップモードの時に、前記廃トナー搬送手段の駆動源が通電状態となり、前記発熱部材が通電状態となることを特徴とする請求項１８に記載の画像形成装置。
【請求項２１】
前記廃トナー回収装置の運転制御は、前記画像形成装置の運転モードのうち、印字処理後に前記静電潜像担持体の駆動源が通電停止状態で所定時間経過するまで印字処理が可能な状態で備える待機モードの時に、前記廃トナー搬送手段の駆動源が通電状態となり、前記発熱部材が通電状態となることを特徴とする請求項１８に記載の画像形成装置。
【請求項２２】
前記廃トナー回収装置の運転制御は、前記画像形成装置の運転モードのうち、前記静電潜像担持体の駆動源が通電停止状態で印字処理後に所定時間経過後に消費電力を少なくして次の印字処理に備える省エネモードの時に、前記廃トナー搬送手段の駆動源が通電状態となり、前記発熱部材が通電状態となることを特徴とする請求項１８に記載の画像形成装置。
【請求項２３】
前記廃トナー回収装置の運転制御は、前記画像形成装置の運転モードのうち、前記静電潜像担持体の駆動源が通電停止状態で消費電力を少なくして節約する節電モードの時に、前記廃トナー搬送手段の駆動源が通電停止状態となり、前記発熱部材が通電停止状態となることを特徴とする請求項１８に記載の画像形成装置。
【請求項１】
静電潜像担持体上に形成された静電潜像を可視像化するトナー像を形成するために用いられるトナーのうち、記録媒体に転写されるトナー像に使用されるトナーを除き、印字処理工程において生じる残留トナーを廃トナーとして除去する廃トナー除去手段と、前記廃トナーを収容する廃トナー収容部と、前記廃トナー除去手段により除去された廃トナーを前記廃トナー除去手段から前記廃トナー収容部に搬送する廃トナー搬送手段と、を備えた廃トナー回収装置において、
前記廃トナー搬送手段に該廃トナー搬送手段を加熱する発熱部材を設けたことを特徴とする廃トナー回収装置。
【請求項２】
前記廃トナー搬送手段は、前記廃トナー除去手段により除去された廃トナーの搬送を行うトナー搬送羽根と前記トナー搬送羽根が連結される中空の回転軸とを備え、前記回転軸の内部に前記発熱部材を配置したことを特徴とする請求項１に記載の廃トナー回収装置。
【請求項３】
前記廃トナー除去手段は、前記静電潜像担持体に隣接して配置され、該静電潜像担持体上に残留したトナーを除去することを特徴とする請求項１または２に記載の廃トナー回収装置。
【請求項４】
前記印字処理工程は、静電潜像担持体上に形成されたトナー像を転写機構により記録媒体に転写する転写工程を含み、
前記廃トナー除去手段は、前記転写機構に隣接して配置されて該転写機構上に残留したトナーを除去することを特徴とする請求項１乃至３のうちの何れか一項に記載の廃トナー回収装置。
【請求項５】
前記印字処理工程は、静電潜像担持体上に形成されたトナー像を中間転写媒体に転写する中間転写工程を含み、
前記廃トナー除去手段は、前記中間転写媒体に隣接して配置されて該中間転写ベルト上に残留したトナーを除去することを特徴とする請求項１乃至３のうちの何れか一項に記載の廃トナー回収装置。
【請求項６】
前記印字処理工程は、記録媒体に転写されたトナー像を定着手段により該記録媒体に定着させる定着工程を含み、
前記廃トナー除去手段は、前記定着手段に隣接して配置されて該定着手段に残留したトナーを除去することを特徴とする請求項１乃至５のうちの何れか一項に記載の廃トナー回収装置。
【請求項７】
前記発熱部材は、前記廃トナー搬送手段に設けられる場所に応じて発熱量が異なるように形成されていることを特徴とする請求項１乃至６のうちの何れか一項に記載の廃トナー回収装置。
【請求項８】
前記発熱部材は、前記廃トナー除去手段内に配置される前記廃トナー搬送手段に設けられる発熱部材の発熱量よりも、前記廃トナー除去手段と前記廃トナー収容部との間に配置される前記廃トナー搬送手段に設けられる発熱部材の発熱量が大きくなるように形成されていることを特徴とする請求項７に記載の廃トナー回収装置。
【請求項９】
前記廃トナー除去手段内に配置される前記廃トナー搬送手段に設けられる発熱部材の発熱量は、前記発熱部材が発熱することで温度上昇する前記廃トナー搬送手段の表面温度がトナーの軟化温度より低くなる発熱量とすることを特徴とする請求項８に記載の廃トナー回収装置。
【請求項１０】
前記廃トナー除去手段と前記廃トナー収容部との間に配置される前記廃トナー搬送手段に設けられる発熱部材の発熱量は、前記発熱部材が発熱することで温度上昇する前記廃トナー搬送手段の表面温度がトナーの溶融温度より高くなる発熱量とすることを特徴とする請求項８または９に記載の廃トナー回収装置。
【請求項１１】
前記発熱部材により溶融された廃トナーは、溶融状態で前記廃トナー収容部に搬送されて収容されることを特徴とする請求項１０に記載の廃トナー回収装置。
【請求項１２】
前記発熱部材として、ハロゲンヒータを用いることを特徴とする請求項１乃至１１のうちの何れか一項に記載の廃トナー回収装置。
【請求項１３】
トナー像が形成される静電潜像担持体を有する画像形成部と、前記静電潜像担持体上に形成されたトナー像を記録媒体に直接的または間接的に転写する転写機構と、前記記録媒体上に転写されたトナー像を該記録媒体に定着させる定着手段とを備えて、電子写真方式により前記静電潜像担持体の表面に形成されたトナー像を記録媒体上に転写することで画像を出力する画像形成装置であって、さらに、前記静電潜像担持体上に形成された静電潜像を可視像化するトナー像を形成するために用いられるトナーのうちの印字処理工程中に生じる残留トナーを除去する廃トナー除去手段と、前記廃トナーを収容する廃トナー収容部と、前記廃トナー除去手段により除去された廃トナーを前記廃トナー除去手段から前記廃トナー収容部に搬送する廃トナー搬送手段とを具備する廃トナー回収装置を備えた画像形成装置において、
前記廃トナー回収装置として、請求項１乃至１２のうちの何れか一項に記載のトナー回収装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１４】
前記廃トナー回収装置の運転制御は、前記画像形成装置が通電状態の時、前記廃トナー搬送手段の駆動源及び該廃トナー搬送手段に設けられた発熱部材が通電可能状態となることを特徴とする請求項１３に記載の画像形成装置。
【請求項１５】
前記廃トナー回収装置の運転制御は、前記静電潜像担持体の駆動源が通電状態の時、前記廃トナー搬送手段の駆動源が通電状態となり、前記発熱部材が通電状態となることを特徴とする請求項１３に記載の画像形成装置。
【請求項１６】
前記廃トナー回収装置の運転制御は、前記静電潜像担持体の駆動源が通電停止状態の時、前記廃トナー搬送手段の駆動源が通電状態となり、前記発熱部材が通電状態となることを特徴とする請求項１３に記載の画像形成装置。
【請求項１７】
前記廃トナー回収装置の運転制御は、前記静電潜像担持体の駆動源が通電停止状態の時、前記廃トナー搬送手段の駆動源が通電停止状態となり、前記発熱部材が通電停止状態となることを特徴とする請求項１３に記載の画像形成装置。
【請求項１８】
前記画像形成装置は、予め設定された複数の運転モードに応じて運転制御されるものであって、
前記廃トナー回収装置の運転制御は、前記画像形成装置の運転モードに応じて、前記トナー搬送手段の駆動源及び前記発熱部材の作動状態を変更可能にしたことを特徴とする請求項１３に記載の画像形成装置。
【請求項１９】
前記廃トナー回収装置の運転制御は、前記画像形成装置の運転モードのうち、前記静電潜像担持体が駆動して画像出力を行う印字処理モードの時に、前記廃トナー搬送手段の駆動源が通電状態となり、前記発熱部材が通電状態となることを特徴とする請求項１８に記載の画像形成装置。
【請求項２０】
前記廃トナー回収装置の運転制御は、前記画像形成装置の運転モードのうち、前記静電潜像担持体の駆動源が通電状態で運転準備を行うウォームアップモードの時に、前記廃トナー搬送手段の駆動源が通電状態となり、前記発熱部材が通電状態となることを特徴とする請求項１８に記載の画像形成装置。
【請求項２１】
前記廃トナー回収装置の運転制御は、前記画像形成装置の運転モードのうち、印字処理後に前記静電潜像担持体の駆動源が通電停止状態で所定時間経過するまで印字処理が可能な状態で備える待機モードの時に、前記廃トナー搬送手段の駆動源が通電状態となり、前記発熱部材が通電状態となることを特徴とする請求項１８に記載の画像形成装置。
【請求項２２】
前記廃トナー回収装置の運転制御は、前記画像形成装置の運転モードのうち、前記静電潜像担持体の駆動源が通電停止状態で印字処理後に所定時間経過後に消費電力を少なくして次の印字処理に備える省エネモードの時に、前記廃トナー搬送手段の駆動源が通電状態となり、前記発熱部材が通電状態となることを特徴とする請求項１８に記載の画像形成装置。
【請求項２３】
前記廃トナー回収装置の運転制御は、前記画像形成装置の運転モードのうち、前記静電潜像担持体の駆動源が通電停止状態で消費電力を少なくして節約する節電モードの時に、前記廃トナー搬送手段の駆動源が通電停止状態となり、前記発熱部材が通電停止状態となることを特徴とする請求項１８に記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００８−１５２００２（Ｐ２００８−１５２００２Ａ）
【公開日】平成２０年７月３日（２００８．７．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３３９７４２（Ｐ２００６−３３９７４２）
【出願日】平成１８年１２月１８日（２００６．１２．１８）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年７月３日（２００８．７．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１２月１８日（２００６．１２．１８）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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