画像形成装置
【課題】現像装置内で発生した高帯電トナー等の劣化現像剤を確実に回収して廃棄する手段を提供する。
【解決手段】画像形成装置が、潜像担持体と、潜像担持体上の潜像を現像剤で現像する現像剤担持体と、現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤供給手段と、現像剤担持体上の現像剤を回収すると共に劣化現像剤を蓄積する現像剤回収手段と、潜像担持体上に残留した現像剤を潜像担持体から除去する潜像担持体クリーニング部材とを備え、画像形成動作を行わない非画像形成時に、現像剤回収手段に蓄積された劣化現像剤を現像剤担持体に移動させ、現像剤担持体に移動させた劣化現像剤を潜像担持体に付着させ、潜像担持体に付着させた劣化現像剤を、潜像担持体クリーニング部材によって除去する。
【解決手段】画像形成装置が、潜像担持体と、潜像担持体上の潜像を現像剤で現像する現像剤担持体と、現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤供給手段と、現像剤担持体上の現像剤を回収すると共に劣化現像剤を蓄積する現像剤回収手段と、潜像担持体上に残留した現像剤を潜像担持体から除去する潜像担持体クリーニング部材とを備え、画像形成動作を行わない非画像形成時に、現像剤回収手段に蓄積された劣化現像剤を現像剤担持体に移動させ、現像剤担持体に移動させた劣化現像剤を潜像担持体に付着させ、潜像担持体に付着させた劣化現像剤を、潜像担持体クリーニング部材によって除去する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式のプリンタ等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電子写真方式によるプリンタは、帯電ローラにより、回転する感光体ドラムの表面を一様均一に帯電させた後、帯電された感光体ドラムの表面に露光ヘッドから画像情報に従った光照射を行って静電潜像を形成し、現像装置により、所定の帯電量を与えられたトナーを静電気力を利用して静電潜像に付着させてトナー画像を形成し、そのトナー画像を転写ローラにより用紙へ転写した後に、定着装置により定着させて画像を用紙に印刷している。
また、用紙への転写後に、感光体ドラムに残留した少量の残留トナーは、感光体ドラムに摺接するように設けられたドラムクリーニングブレードにより感光体ドラムから掻き取られ、廃トナー搬送スパイラルにより回収される。
【０００３】
この画像形成時に現像装置においては、トナーカートリッジからトナー室に補給された未使用トナーは、供給ローラにより現像ローラに供給され、供給ローラと現像ローラとの間および層規制ブレードと現像ローラとの間での摩擦帯電により荷電され、層規制ブレードによって現像ローラ上に均一なトナー薄層として形成され、現像ローラ上に形成されたトナー薄層の中で、静電潜像の現像に用いられずに残った未現像トナーは、供給ローラによって掻き落されて一旦トナー室に回収され、再び未使用トナーと共に供給ローラから現像ローラに供給されようになっている。
【０００４】
このため、プリンタを長期に亘って使用すると、トナーが劣化し、その帯電量が著しく増加した高帯電トナーが発生する場合があり、高帯電トナーは、現像装置から感光体ドラム上の非露光領域に移動しやすいため、汚れ印刷の原因となり、印刷品質を低下させてしまうという問題が生ずる。
この印刷品質の低下を防止するため、電子写真方式のプリンタにおいて、画像形成を行わない非画像形成時に層規制ブレードに印加する電圧や、感光体ドラム、現像ローラおよび供給ローラに印加する電圧の組合わせを、画像形成時の電圧の組合わせから変更し、高帯電トナーを感光体ドラムに付着させて廃棄しているものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−９８６３１号公報（段落００３０−００３５、０１２３−０１２９、０１６７、第３図）
【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、上述した従来の技術においては、層規制ブレードにより現像ローラ上に形成されたトナー薄層の中で、現像に用いられずに残った未現像トナーは、供給ローラによってトナー室に回収しているため、トナー室内に回収された高帯電トナーの中で供給ローラの近傍を除くトナー室内に存在する高帯電トナーを確実に現像ローラを経由して感光体ドラムに付着させて廃棄することが難しく、近年のプリンタの高速化に伴って、汚れ印刷が発生してしまう場合があるという問題がある。
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、現像装置内で発生した高帯電トナー等の劣化現像剤を確実に回収して廃棄する手段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】
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するために、画像形成装置が、潜像担持体と、前記潜像担持体上の潜像を現像剤で現像する現像剤担持体と、前記現像剤担持体に前記現像剤を供給する現像剤供給手段と、前記現像剤担持体上の前記現像剤を回収すると共に劣化現像剤を蓄積する現像剤回収手段と、前記潜像担持体上に残留した前記現像剤を前記潜像担持体から除去する潜像担持体クリーニング部材とを備え、画像形成動作を行わない非画像形成時に、前記現像剤回収手段に蓄積された前記劣化現像剤を前記現像剤担持体に移動させ、前記現像剤担持体に移動させた前記劣化現像剤を前記潜像担持体に付着させ、前記潜像担持体に付着させた前記劣化現像剤を、前記潜像担持体クリーニング部材によって除去することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
これにより、本発明は、現像装置内で発生した劣化現像剤を現像剤回収手段で確実に回収して非画像形成時に自動的に廃棄することができ、高速印刷における汚れ印刷の発生を防止して、その印刷品質を向上させることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例１の画像形成部の概略構成の断面を示す説明図
【図２】実施例１の印刷機構の断面を示す説明図
【図３】実施例１の回収ローラの断面を示す説明図
【図４】実施例１のプリンタの制御システムを示すブロック図
【図５】実施例１の画像形成時および非画像形成時の各部の電圧を示す説明図
【図６】実施例１の制御動作のタイミングを示すタイムチャ−ト
【図７】実施例１の評価試験の評価結果を示す説明図
【図８】実施例２の画像形成時および非画像形成時の各部の電圧を示す説明図
【図９】実施例２の制御動作のタイミングを示すタイムチャ−ト
【図１０】実施例２の評価試験の評価結果を示す説明図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、図面を参照して本発明による画像形成装置の実施例について説明する。
【実施例１】
【００１１】
以下の説明においては、画像形成装置としてのプリンタは、非磁性１成分方式の電子写真方式のカラープリンタとして説明する。
図１において、１はプリンタの画像形成部であり、印刷用の媒体としての用紙２上に４色の現像剤としてのトナーによる現像剤画像としてのトナー画像を重ね合わせてカラー画像を形成し、そのカラー画像を用紙２上に転写して定着させ、用紙２に画像を形成する。
【００１２】
本実施例の画像形成部１には、ブラック（Ｋ）、イエロ−（Ｙ）、マゼンク（Ｍ）およびシアン（Ｃ）からなる各色の画像を形成する４つの印刷機構４ｋ、４ｙ、４ｍ、４ｃが設けられており、各印刷機構４はそれぞれ同一の構造であるため、以下に一つの印刷機構４について説明する。
【００１３】
印刷機構４は、図２に示すように、感光体ドラム５と、その周囲に配置された、帯電ローラ６、露光ヘッド７、現像装置８、転写ローラ９、ドラムクリーニングブレード１０、除電装置１１等を備えている。
また、現像装置８は、現像ローラ１３、供給ローラ１４、層規制ブレード１５、回収ローラ１６、トナーカートリッジ１７、トナー室１８等を備えている。
【００１４】
潜像担持体としての感光体ドラム５は、アルミニウム等のドラム形状の導電体の外周面に光導電層が形成された円筒状部材であって、その光導電層上に静電潜像およびそれをトナーで現像したトナー画像が形成される。
また、感光体ドラム５の一端には、駆動モータ５ａから回転駆動力を得るための図示しないギアが設けられており、図１に矢印Ａで示す用紙２の搬送方向（用紙搬送方向Ａという。）に用紙２を搬送する回転方向（図２において時計方向、搬送回転方向という。）に回転するように駆動される。
【００１５】
帯電手段としての帯電ローラ６は、感光体ドラム５に接触して感光体ドラム５と逆方向（図２において反時計方向）に回転し、帯電ローラ６の電圧印加手段である帯電電圧電源６ｂ（図４参照）から印加された帯電電圧Ｖｃｈによって感光体ドラム５の表面を一様均一に帯電する。
露光手段としての露光ヘッド７は、感光体ドラム５の上方に対向配置され、複数の発光素子としてのＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）を備えており、画像情報に基づいて感光体ドラム５の表面を露光して静電潜像を形成する。
【００１６】
現像剤担持体としての現像ローラ１３は、ステンレス等の導電体を軸とし、その軸の外周面にゴム硬度７０（アスカーＣ）のウレタンゴムの弾性体を被覆した円柱状部材であって、感光体ドラム５に接触して感光体ドラム５と逆方向（図２において反時計方向）に感光体ドラム５の周速度より速い周速度で回転し、現像ローラ１３の電圧印加手段である現像電圧電源１３ｂから印加された現像電圧Ｖｄｖによって感光体ドラム５の静電潜像にトナーを付着させてトナー画像を形成する。
【００１７】
現像剤供給手段としての供給ローラ１４は、ステンレス等の導電体を軸とし、その軸の外周面にゴム硬度５０（アスカーＦ）のシリコーンの発泡性の弾性体を被覆した円柱状部材であって、現像ローラ１３の表面に接触して現像ローラ１３と同方向（図２において反時計方向）に回転し、供給ローラ１４の電圧印加手段である供給電圧電源１４ｂから印加された供給電圧Ｖｓｐによって、現像剤収容器としてのトナーカートリッジ１７から現像剤室としてのトナー室１８に補給されたトナーを現像ローラ１３に供給する。
【００１８】
現像剤層規制部材としての層規制ブレード１５は、弾性を有する金属である厚さ０．１ｍｍのステンレス鋼からなる板状部材であって、図２に示すように、その一方の端部が現像装置８のフレームに固定され、他方の自由端を現像ローラ１３に接触させて、供給ローラ１４の、現像ローラ１３の回転方向の下流側で、感光体ドラム５との間に設置され、供給ローラ１４から現像ローラ１３に供給されたトナーを薄層化する機能を有しており、層規制ブレード１５の電圧印加手段である層規制電圧電源１５ｂから層規制電圧Ｖｂｌが印加される。
【００１９】
現像剤回収手段としての回収ローラ１６は、図３に示すように、ステンレス等の導電体を回収ローラ軸２０とし、その回収ローラ軸２０の外周面にシリコーンの発泡体からなる発泡体層２１を被覆し、この発泡体層２１の外周面に開き目１０μｍの網状部材を一巻して形成したメッシュ層２２を備えた円柱状部材であって、感光体ドラム５の、現像ローラ１３の回転方向の下流側で、供給ローラ１４との間のトナー室１８内に現像ローラ１３の表面に接触して配置され（図２参照）、駆動モータ１６ａにより回転駆動されて画像形成時は現像ローラ１３と同方向（図２に示す矢印Ｂ方向、正回転方向Ｂという。）に回収ローラ軸２０を回転中心として回転し、現像ローラ１３上に層規制ブレード１５により形成されたトナー薄層の中で、感光体ドラム５の静電潜像の現像に用いられずに残った未現像現像剤としての未現像トナーを掻き落してトナー室１８内に回収する。
【００２０】
また、回収ローラ１６は、画像形成時に、回収ローラ１６の電圧印加手段である回収電圧電源１６ｂから回収ローラ軸２０に印加された回収電圧Ｖｒｅによって、高帯電トナーや小粒径トナー等の劣化現像剤としての劣化トナーを発泡体層２１内に蓄積する機能を有している。この発泡体層２１への劣化トナーの蓄積作用については後述する。
更に、回収ローラ１６は、画像形成動作を行わない非画像形成時に正回転方向Ｂとは逆方向（逆回転方向Ｃという。）に現像ローラ１３と同じ周速度で回転して、回収ローラ１６内に蓄積した劣化トナーを現像ローラ１３へ移動させる機能を有している。
【００２１】
転写手段としての転写ローラ９は、図２に示すように、感光体ドラム５に接触して用紙２を搬送する搬送ベルト２３を挟んで感光体ドラム５に対向配置され、転写ローラ９の電圧印加手段である転写電圧電源９ｂから印加された転写電圧Ｖｔｒによって、搬送ベルト２３により搬送される用紙２上に感光体ドラム５上に形成されたトナー画像を転写する。
【００２２】
潜像担持体クリーニング部材としてのドラムクリーニングブレード１０は、その先端を感光体ドラム５の表面に摺接させて、転写ローラ９の、感光体ドラム５の搬送回転方向の下流側に配置されており、トナー画像の用紙２への転写後に感光体ドラム５の表面に残留したトナーを掻き取って除去する。
【００２３】
この感光体ドラム５上からドラムクリーニングブレード１０によって除去されたトナーは、これを搬送するための空間である廃トナー搬送路２４内に一旦収容され、廃トナー搬送スパイラル２５によって図示しない廃トナー収容室に収容される。
廃現像剤搬送手段としての廃トナー搬送スパイラル２５は、外周面に螺旋状の溝を形成した軸状部材であって、感光体ドラム５の図示しないギアの回転に同期して回転し、廃トナー搬送路２４内に一旦収容されたトナーを、螺旋溝の回転により図示しない廃トナー収容室へ搬送する。
【００２４】
除電手段としての除電装置１１は、ドラムクリーニングブレード１０の、感光体ドラム５の搬送回転方向の下流側で、帯電ローラ６との間に感光体ドラム５に対向配置されたＬＥＤを光源とする装置であって、感光体ドラム５の帯電電位を初期化する機能を有している。
【００２５】
媒体搬送手段としての搬送ベルト２３は、図１に示すように、駆動モータ２７ａにより回転駆動される駆動ローラ２７と従動ローラ２８との間に掛け渡された無端ベルトであって、搬送ベルト２３の回転方向の下流側の、従動ローラ２８の近傍には、搬送ベルト２３の表面に残留しているトナーを掻き取るための媒体搬送手段クリーニング部材としてのベルトクリーニングブレード２９が、搬送ベルト２３の表面に摺接するように配置されており、ベルトクリーニングブレード２９により除去されたトナーは廃トナータンク３０内に収容される。
【００２６】
３１は定着装置であり、搬送ベルト２３の用紙搬送方向Ａの下流側に配置され、駆動モータ３２ａにより回転駆動される加熱ローラ３２とそれに用紙２の搬送経路を挟んで対向配置された加圧ローラ３３等が設けられており、用紙２に転写されたトナー画像を加熱および加圧することにより溶融させてトナー画像を用紙２に定着させる。
【００２７】
本実施例で用いるトナーは、結着樹脂としてポリエステル、着色剤としてカーボンブラック、銅フタロシアニン顔料（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ１５）、キナクリドン系顔料（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ１２２）、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ１８５等を用いた負帯電性の粉砕トナーであり、その体積平均粒子径は５．５μｍ、流動性および帯電性を調整するため各帯電特性を持ったシリカ等の添加剤を外添して形成されている。なお、「Ｃ．Ｉ．」は、英国染料染色学会（ＳＤＣ）に登録された染料や顔料の名称であることを示す。
【００２８】
図４において、３５はプリンタの制御部であり、感光体ドラム５を駆動する駆動モータ５ａ、駆動ローラ２７を駆動する駆動モータ２７ａ、加熱ローラ３２を駆動する駆動モータ３２ａ、回収ローラ１６を駆動する駆動モータ１６ａ、帯電ローラ６に帯電電圧Ｖｃｈを印加する帯電電圧電源６ｂ、現像ローラ１３に現像電圧Ｖｄｖを印加する現像電圧電源１３ｂ、供給ローラ１４に供給電圧Ｖｓｐを印加する供給電圧電源１４ｂ、層規制ブレード１５に層規制電圧Ｖｂｌを印加する層規制電圧電源１５ｂ、回収ローラ軸２０に回収電圧Ｖｒｅを印加する回収電圧電源１６ｂ、転写ローラ９に転写電圧Ｖｔｒを印加する転写電圧電源９ｂ、および露光ヘッド７等を制御して、画像形成時における印刷処理、画像形成動作を行わない非画像形成時における劣化トナー廃棄処理等を実行する。
【００２９】
３６はプリンタの記憶部であり、制御部３５が実行する印刷処理や劣化トナー廃棄処理等を行う機能を有するプログラムやそれらの処理に用いる各種のデータ等を格納する読出し専用のＲＯＭや、制御部３５による処理結果等を格納するＲＡＭ等を備えている。
また、記憶部３６のＲＯＭ内には、印刷処理時の帯電電圧Ｖｃｈ０、現像電圧Ｖｄｖ０、供給電圧Ｖｓｐ０、層規制電圧Ｖｂｌ０、回収電圧Ｖｒｅ０、転写電圧Ｖｔｒ０を設定した印刷時電圧テーブル３７、および劣化トナー廃棄処理時の帯電電圧Ｖｃｈ１、現像電圧Ｖｄｖ１、供給電圧Ｖｓｐ１、層規制電圧Ｖｂｌ１、回収電圧Ｖｒｅ１、転写電圧Ｖｔｒ１を設定した劣化トナー廃棄時電圧テーブル３８が予め格納されている（各電圧の値については図５参照）。
【００３０】
以下に図５、図６を用いて本実施例のプリンタの印刷処理時（画像形成時）の各部の印刷動作について説明する。
図示しないパーソナルコンピュータ等の上位装置から印刷命令を受信すると、プリンタの制御部３５は、印刷命令に従って印刷工程を開始し（図６に示す時間ｔ１）、各駆動モータに対して駆動指令を送信して各部を回転させる。
【００３１】
すなわち、制御部３５は、駆動モータ５ａによって、感光体ドラム５、帯電ローラ６、現像ローラ１３、供給ローラ１４を図２に示す矢印方向へ、駆動モータ２７ａ、駆動モータ３２ａによって駆動ローラ２７、加熱ローラ３２を図１に示す矢印方向へ回転させると共に、駆動モータ１６ａによって回収ローラ１６を正回転方向Ｂ、つまり現像ローラ１３と同方向へ所定の周速度で回転させる。
【００３２】
これと同時に、制御部３５は、記憶部３６内に格納されている印刷時電圧テーブル３７から印刷時における各部への印加電圧を読取り、回転駆動開始に同期して、帯電電圧電源６ｂによって帯電ローラ６に帯電電圧Ｖｃｈ０を、現像電圧電源１３ｂによって現像ローラ１３に現像電圧Ｖｄｖ０を、供給電圧電源１４ｂによって供給ローラ１４に供給電圧Ｖｓｐ０を、層規制電圧電源１５ｂによって層規制ブレード１５に層規制電圧Ｖｂｌ０を、回収電圧電源１６ｂによって回収ローラ軸２０に回収電圧Ｖｒｅ０を印加し、転写電圧電源９ｂによって転写ローラ９に転写電圧Ｖｔｒ０を印加する。
【００３３】
本実施例の印刷動作時における、帯電電圧Ｖｃｈ０、感光体ドラム電位Ｖｄｒ０、現像電圧Ｖｄｖ０、供給電圧Ｖｓｐ０、層規制電圧Ｖｂｌ０、回収電圧Ｖｒｅ０の各極性は、トナーの帯電極性と同極性であり、帯電電圧Ｖｃｈ０は−１０００Ｖ、現像電圧Ｖｄｖ０は−２００Ｖ、供給電圧Ｖｓｐ０は−３００Ｖ、層規制電圧Ｖｂｌ０は−３００Ｖ、回収電圧Ｖｒｅ０は−１００Ｖ、転写電圧Ｖｔｒ０は＋３０００Ｖに設定されている（図５参照）。
【００３４】
上記した印刷時の帯電ローラ６への帯電電圧Ｖｃｈ０の印加によって、感光体ドラム５の表面は印刷時の感光体ドラム電位Ｖｄｒ０（−５００Ｖ）に一様均一に帯電される（図５参照）。
そして、制御部３５は、印刷命令に基づく画像情報（ペ−ジ信号、画像デ−タ等）に従って露光ヘッド７を発光させ、その光を感光体ドラム５に照射して、感光体ドラム５上の露光部分の表面電位を潜像電圧Ｖｄｒｅとした静電潜像を形成する。
【００３５】
このとき、現像装置８のトナー室１８内に収容されているトナーは、供給ローラ１４の現像ローラ１３と同方向への回転と、現像電圧Ｖｄｖ０と供給電圧Ｖｓｐ０により形成される電界による供給ローラ１４から現像ローラ１３へ向かう静電気力によって現像ローラ１３へ供給され、現像ローラ１３に供給されたトナーは、現像ローラ１３の、感光体ドラム５の搬送回転方向と反対方向の回転により搬送され、現像ローラ１３の回転方向下流側に接触して配置された層規制ブレード１５により、均一な厚さのトナー薄層が現像ローラ１３上に形成される。このトナー薄層の形成のときに、層規制電圧Ｖｂｌ０によりトナー薄層中のトナーの帯電量が所定の値となる。
【００３６】
層規制ブレード１５を通過したトナーは、更に現像ローラ１３の回転により感光体ドラム５の方向に搬送され、感光体ドラム５の潜像電圧Ｖｄｒｅと現像ローラ１３の現像電圧Ｖｄｖ０とによって発生させた電気力線の静電気力により現像ローラ１３上のトナーが感光体ドラム５上の画像デ−タに応じて形成された静電潜像に付着し、静電潜像を現像したトナー画像が形成される。
【００３７】
一方、用紙２が、搬送ベルト２３の駆動ローラ２７および従動ローラ２８の図１に示す矢印方向への回転により用紙搬送方向Ａへ搬送されて転写部へ達すると、感光体ドラム５に対向して設けられた転写ローラ９に印加されている転写電圧Ｖｔｒ０により、用紙２上に感光体ドラム５上に形成されたトナー画像が転写され、その後に用紙２はさらに搬送ベルト２３により定着装置３１の方向へ搬送され、定着装置３１において加熱ローラ３２および加圧ローラ３３によりトナーを溶融させてトナー画像を用紙２へ定着させ、トナー画像を定着させた用紙２はプリンタの外部へ排出される。
【００３８】
そして、受信した印刷命令のペ−ジ分の露光ヘッド７の発光動作が完了し、対応するトナー画像が感光体ドラム５上に形成され、感光体ドラム５上のトナー画像が用紙２に転写され、用紙２上のトナー画像が定着装置３１によって定着され、最後のページの用紙２がプリンタから排出された時点で印刷工程が終了し、その印刷工程時間はＬ０となる（図６参照）。
【００３９】
上記したトナー画像の用紙２への転写のときに、転写後の感光体ドラム５上には若干のトナーが残留する場合があるが、この残留したトナーは、感光体ドラム５の搬送回転方向下流側に配置されたドラムクリーニングブレード１０により除去され、除去されたトナーは廃トナー搬送スパイラル２５の回転によって、廃トナー搬送路２４中を図示しないトナー収容室へ向けて搬送され収容される。
【００４０】
また、ドラムクリーニングブレード１０を通過した感光体ドラム５の表面が感光体ドラム５の搬送回転方向の下流側に配置された除電装置１１を通過すると、除電装置１１からの光によって、感光体ドラム５上の未露光電荷等の残留電荷が除去され、感光体ドラム５の帯電電位が初期化される。こうして、感光体ドラム５は繰返し利用される。
また、搬送ベルト２３上に残留したトナーは、搬送ベルト２３の回転方向下流側に、搬送ベルト２３に摺接して配置されたベルトクリーニングブレード２９により除去され、除去されたトナーは廃トナータンク３０に収容される。こうして、搬送ベルト２３は繰返し利用される。
【００４１】
更に、現像ローラ１３上に形成されたトナー薄層で、感光体ドラム５の静電潜像の現像に用いられずに残った未現像トナーは、現像ローラ１３と感光体ドラム５の接触部よりも現像ローラ１３の回転方向の下流側に配置された回収ローラ１８の正回転方向Ｂへの回転、つまり現像ローラ１３と同方向への回転によって掻き取られ、トナー室１８内に回収される。
【００４２】
この未現像トナーの中には、供給ローラ１４と現像ローラ１３、層規制ブレード１５と現像ローラ１３、感光体ドラム５と現像ローラ１３との間での摺擦により劣化したトナーが含まれている場合がある。なお、ここにいう劣化とは、トナーが摺擦による摩耗のため小粒径化したり、摺擦による添加剤はがれのために正常トナーより高電位に帯電したりすることをいう。
【００４３】
このような小粒径トナーが、正常な大粒径トナー間の隙間に入り込むと、トナー薄層の密度が大きくなる結果、トナー薄層の表面電位が高くなって汚れ印刷の原因となる。
また、高帯電トナーは、その電位が感光体ドラム電位Ｖｄｒ０よりも高くなってしまうことで非露光部に付着しやすくなり、小粒径トナーと同様に汚れ印刷の原因となる。
【００４４】
本実施例では、これら小粒径トナーや高帯電トナーといった劣化トナーは、回収ローラ１６によって未現像トナー中から選択的に回収して回収ローラ１６の発泡体層２１に蓄積することにより、未現像トナー中から劣化トナーを除去して、トナー室１８内に劣化トナーが混入しないようにしている。
【００４５】
すなわち、本実施例では、現像ローラ１３に現像電圧Ｖｄｖ０（本実施例では−２００Ｖ）が、回収ローラ１６の回収ローラ軸２０に回収電圧Ｖｒｅ０（本実施例では−１００Ｖ）が印加されているので、これらの電圧差により形成された電界により、現像ローラ１３上のトナーは回収ローラ１６側に向かう静電気力を受ける。
【００４６】
中でも小粒径トナーは、回収ローラ１６において、メッシュ層２２と現像ローラ１３の摺擦によりメッシュ層２２を通り抜け、発泡体層２１に蓄えられる。また、高帯電トナーは回収ローラ１６において、現像ローラ１３と回収ローラ軸２０との間に形成された電界により、現像ローラ１３から回収ローラ軸２０へ向かうメッシュ層２２を通り抜けることができるほど強い静電気力を受けるため、メッシュ層２２を通り抜けて発泡体層２１に蓄えられる。
【００４７】
このように、本実施例の回収ローラ１６には、メッシュ層２２と発泡体層２１が設けられているので、小粒径トナーと高帯電トナーを選択的に回収して回収ローラ１６内に蓄積することができる。
また、劣化トナーが除去された未現像トナーは、トナー室１８内へ戻され、供給ローラ１４の回転によって未使用トナーと共に現像ローラ１３へ供給され、静電潜像の現像に再び使用される。こうして、現像ローラ１３は繰返し利用される。
上記のようにして、本実施例のプリンタによる印刷処理が実行される。
次に、本実施例のプリンタの劣化トナー廃棄処理の廃棄動作について説明する。
【００４８】
以下に説明する劣化トナーを廃棄する劣化トナー廃棄工程は、上記した印刷動作（画像形成動作）以外の非印刷動作時（非画像形成時）に行われる。また、劣化トナーを廃棄するとは、少なくとも上記した劣化トナーを現像装置８から外部に排出することをいう。
【００４９】
本実施例の劣化トナー廃棄処理においては、感光体ドラム５、帯電ローラ６、現像ローラ１３、供給ローラ１４は、駆動モータ５ａによって図２に示す矢印方向へ、駆動ローラ２７は駆動モータ２７ａによって図１に示す矢印方向へ回転し、回収ローラ１６は駆動モータ１６ａによって逆回転方向Ｃ、つまり現像ローラ１３と逆方向へ同じ周速度で回転する。なお、定着装置３１は、待機状態へ移行する。
【００５０】
また、各部への印加電圧は、記憶部３６内に格納されている劣化トナー廃棄時電圧テーブル３８に記録された各印加電圧が用いられ、帯電ローラ６には帯電電圧電源６ｂによって帯電電圧Ｖｃｈ１が、現像ローラ１３には現像電圧電源１３ｂによって現像電圧Ｖｄｖ１が、供給ローラ１４には供給電圧電源１４ｂによって供給電圧Ｖｓｐ１が、層規制ブレード１５には層規制電圧電源１５ｂによって層規制電圧Ｖｂｌ１が、回収ローラ軸２０には回収電圧電源１６ｂによって回収電圧Ｖｒｅ１が印加され、転写ローラ９に転写電圧電源９ｂによって転写電圧Ｖｔｒ１が印加される。
【００５１】
本実施例の劣化トナー廃棄動作時における、帯電電圧Ｖｃｈ１、感光体ドラム電位Ｖｄｒ１、現像電圧Ｖｄｖ１、供給電圧Ｖｓｐ１、層規制電圧Ｖｂｌ１、回収電圧Ｖｒｅ１の各極性は、トナーの帯電極性と同極性であり、帯電電圧Ｖｃｈ１は０Ｖ、現像電圧Ｖｄｖ１は−２００Ｖ、供給電圧Ｖｓｐ１は−２００Ｖ、層規制電圧Ｖｂｌ１は−３００Ｖ、回収電圧Ｖｒｅ１は−１０００Ｖ、転写電圧Ｖｔｒ１は０Ｖに設定されている（図５参照）、上記した劣化トナー廃棄時の帯電ローラ６の帯電電圧Ｖｃｈ１＝０Ｖによって、感光体ドラム５の表面の電位Ｖｄｒ１＝０Ｖになる（図５参照）。
【００５２】
本実施例の劣化トナー廃棄時には、上記したように、供給電圧Ｖｓｐ１の絶対値を現像電圧Ｖｄｖ１の絶対値と同一に、回収電圧Ｖｒｅ１の絶対値を現像電圧Ｖｄｖ１の絶対値よりも大きくしてその電圧差を＋８００Ｖとしている。また、層規制電圧Ｖｂｌ１は印刷動作時と同じ−３００Ｖであり、転写電圧Ｖｔｒ１は印加せずに０Ｖになっている。
回収電圧Ｖｒｅ１の絶対値を現像電圧Ｖｄｖ１の絶対値よりも大きくするのは、回収ローラ１６内に蓄積された劣化トナーを現像ローラ１３側へ移動させるためである。
【００５３】
また、供給電圧Ｖｓｐ１の絶対値と現像電圧Ｖｄｖ１の絶対値を同一にするのは、トナー室１８内の未使用トナーや正常に帯電された未現像トナーといった正常トナーが供給電圧Ｖｓｐ１と現像電圧Ｖｄｖ１とが形成する電界から受ける静電気力によって、現像ローラ１３上のトナー薄層の形成に寄与しないようにするためである。また、現像ローラ１３の表面上には、後述のように既に劣化トナーが付着しているため、現像ローラ１３の回転と共に正常トナーが搬送される可能性が小さくなり、例え搬送できたとしても、その正常トナーは劣化トナー上に付着しているので、層規制ブレード１５により掻き落とされ、層規制ブレード１５を通過することはできない。
【００５４】
本実施例の劣化トナー廃棄処理において、制御部３５は上記した印刷処理で所定の枚数（本実施例では１０００枚、この枚数設定については後述する。）の印刷を終えると（図６に示す時間ｔ２）、記憶部３６内に格納されている劣化トナー廃棄時電圧テーブル３８から劣化トナー廃棄時における各部への印加電圧を読取り、帯電電圧電源６ｂによって帯電ローラ６に帯電電圧Ｖｃｈ１を、現像電圧電源１３ｂによって現像ローラ１３に現像電圧Ｖｄｖ１を、供給電圧電源１４ｂによって供給ローラ１４に供給電圧Ｖｓｐ１を、層規制電圧電源１５ｂによって層規制ブレード１５に層規制電圧Ｖｂｌ１を、回収電圧電源１６ｂによって回収ローラ軸２０に回収電圧Ｖｒｅ１を印加し、転写電圧電源９ｂによって転写ローラ９の転写電圧Ｖｔｒ１＝０Ｖ（電源ＯＦＦ）を印加する。
【００５５】
また、制御部３５は、時間ｔ２において、駆動モータ５ａ、２７ａの回転を継続した状態で、駆動モータ１６ａに流す電流の向きを逆向きにして逆方向回転Ｃ、つまり現像ローラ１３と逆方向の回転方向に切り替える。
【００５６】
これにより、感光体ドラム５、現像ローラ１３、供給ローラ１４は図２の矢印方向に、駆動ローラ２７は図１の矢印方向に、回収ローラ１６は逆方向回転Ｃに現像ローラ１３と回収ローラ１６との周速度が同一になるように回転し、回収ローラ１６の発泡体層２１に蓄積されている劣化トナーは、回収ローラ１６の回転に伴って、それらの接触部において回収ローラ軸２０と現像ローラ１３との電圧差によって、回収ローラ１６から現像ローラ１３へ向かう静電気力を受けて移動し、回収ローラ１６と現像ローラ１３とが摺擦せずに、劣化トナーが回収ローラ１６から現像ローラ１３へ移動する。
【００５７】
この回収ローラ１６の回転に伴って、その１周分の劣化トナーが現像ローラ１３へ移り終えた時間が時間ｔ３であり、この時間ｔ３において回収電圧Ｖｒｅは印刷時の回収電圧Ｖｒｅ０に切り替えられ、時間ｔ４において、制御部３５は露光ヘッド７の全ての発光素子を発光させて感光体ドラム５の露光を開始し、感光体ドラム５の全長に亘る表面上に静電潜像を形成し、時間ｔ５においてその露光を終える。
【００５８】
一方、現像ローラ１３へ移動した劣化トナーは、現像ローラ１３の回転に伴って、層規制ブレード１５を通過し、層規制ブレード１５を通過した劣化トナーは、更に現像ローラ１３の回転により搬送され、時間ｔ６において、回収ローラ１６の１周分の劣化トナーの先頭が現像ローラ１３と感光体ドラム５の接触部に到達すると、その接触部において感光体ドラム５の潜像電圧Ｖｄｒｅと現像ローラ１３の現像電圧Ｖｄｖ１とによって発生させた電気力線の静電気力によって、劣化トナーが現像ローラ１３から感光体ドラム５へ移動し、時間ｔ７において、回収ローラ１６の１周分の劣化トナーが感光体ドラム５に移動し終える。
【００５９】
感光体ドラム５上へ移動した劣化トナーは、感光体ドラム５の回転に伴って搬送され、ドラムクリーニングブレード１０によって感光体ドラム５から掻き取られ、時間ｔ８において、回収ローラ１６の１周分の劣化トナーの除去を終える。
上記した時間ｔ２から、回収ローラ１６の１周分の劣化トナーがドラムクリーニングブレード１０によって掻き取られるまでの時間が、本実施例の劣化トナー廃棄工程時間Ｌ１となる。
【００６０】
この感光体ドラム５からドラムクリーニングブレード１０によって除去された劣化トナーは、次回の印刷工程時間Ｌ０内に、廃トナー搬送スパイラル２５によって廃トナー搬送路２４を搬送され図示しないトナー収容部に収容される。
上記のようにして、本実施例のプリンタによる劣化トナー廃棄処理が実行される。
【００６１】
本実施例の廃トナー廃棄処理における効果を確認するために、以下に示す評価試験を実施した。
【００６２】
評価試験は、Ａ４サイズの用紙に、印刷速度４２ページ／分で０．３％ｄｕｔｙの連続印刷を行ったときに、何枚印刷する度に本実施例の劣化トナー廃棄工程を行えば汚れ印刷が発生しないかについて試験し、上記特許文献１のプリンタ（従来技術という。）と比較した。その評価結果を図７に示す。
なお、０．３％ｄｕｔｙとは、感光体ドラム５を露光ヘッド７で全面露光して用紙上の印刷可能面積の全てに印刷を行った場合を１００％ｄｕｔｙとしたときに、印刷可能面積の０．３％の面積に相当する感光体ドラム５を露光して印刷を行った状態をいう。
【００６３】
評価試験の印刷ｄｕｔｙを０．３％ｄｕｔｙしたのは、印刷部分において現像ローラ１３上にトナー薄層が正常に形成されたことを確認すると共に、現像ローラ１３上のトナー薄層の大部分を未現像トナーとして、劣化トナーの発生機会を増加させるためである。
図７に示すように、従来技術では、印刷速度を４２ページ／分にして印刷を行うと汚れ印刷が発生してしまうが、本実施例ではＡ４サイズ用紙１０００枚印刷毎に１回劣化トナー廃棄工程を行うことで、４２ページ／分の印刷速度においても汚れのない良好な印刷品質が得られた。
【００６４】
なお、上記評価試験において、印刷工程の終了毎に劣化トナー廃棄工程を行うと、必要以上にトナーの消費量が多くなってしまい、廃トナー搬送路２４がトナーで詰まってしまうことがあったため、本実施例では、トナー廃棄処理を実行する所定の枚数を、用紙１０００枚印刷毎に設定した。
【００６５】
上記のように、本実施例では、著しく帯電量が高くなった高帯電トナーや小粒径トナーといった劣化トナーを、印刷工程において回収ローラ１６内に一旦蓄積し、その蓄積した劣化トナーを、非画像形成時の劣化トナー廃棄工程において回収ローラ１６から現像ローラ１３を経由して感光体ドラム５上に移動させ、感光体ドラム５上に移動させた劣化トナーをドラムクリーニングブレード１０によって除去して廃棄するので、回収ローラ１６の劣化トナーの蓄積効率の低下を抑制することができ、その結果、汚れ印刷といった印刷不良の発生を防止して、常に良好な印刷品質の出力画像を得ることができる。
また、本実施例の劣化トナー廃棄工程においては、供給ローラ１４と現像ローラ１３に印加する電圧を同一に設定してあるので、正常トナーが供給ローラ１４から現像ローラ１３へ供給されることを防止することができる。
【００６６】
以上説明したように、本実施例では、プリンタの現像装置に、現像ローラ上の未現像トナーを回収すると共に劣化トナーを蓄積する回収ローラを設け、画像形成動作を行わない非画像形成時に、回収ローラに蓄積された劣化トナーを現像ローラに移動させ、現像ローラに移動させた劣化トナーを感光体ドラムに付着させ、感光体ドラムに付着させた劣化トナーを、ドラムクリーニングブレードによって除去するようにしたことによって、現像装置内で発生した劣化トナーを回収ローラで確実に回収して非画像形成時に自動的に廃棄することができ、高速印刷における汚れ印刷の発生を防止して、その印刷品質を向上させることができる。
【実施例２】
【００６７】
以下に、図８ないし図１０を用いて本実施例のプリンタについて説明する。なお、上記実施例１と同様の部分は、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００６８】
本実施例の記憶部３６のＲＯＭ内には、上記実施例１と同様の各部の印刷処理時の印加電圧を設定した印刷時電圧テーブル３７、および劣化トナー廃棄処理時における帯電電圧Ｖｃｈ１、現像電圧Ｖｄｖ１、供給電圧Ｖｓｐ１、層規制電圧Ｖｂｌ１、回収電圧Ｖｒｅ１を上記実施例１と同様の印加電圧に設定し、劣化トナー廃棄処理時における転写電圧Ｖｔｒ１を＋３０００Ｖに設定した劣化トナー廃棄時電圧テーブル３８が予め格納されている（各電圧の値については図８参照）。
【００６９】
本実施例のプリンタの印刷処理時（画像形成時）における各部の印刷動作は、上記実施例１の場合と同様であるので、その説明を省略する。
以下に図８、図９を用いて本実施例のプリンタの劣化トナー廃棄処理の廃棄動作について説明する。本実施例の劣化トナー廃棄処理は、上記実施例１と同様に、印刷動作（画像形成動作）以外の非印刷動作時（非画像形成時）に行われる。
【００７０】
劣化トナー廃棄処理において、制御部３５は印刷処理で所定の枚数（本実施例では１０００枚）の印刷を終えると（図９に示す時間ｔ２）、記憶部３６内に格納されている劣化トナー廃棄時電圧テーブル３８から劣化トナー廃棄時における各部への印加電圧を読取り、帯電電圧電源６ｂによって帯電ローラ６に帯電電圧Ｖｃｈ１を、現像電圧電源１３ｂによって現像ローラ１３に現像電圧Ｖｄｖ１を、供給電圧電源１４ｂによって供給ローラ１４に供給電圧Ｖｓｐ１を、層規制電圧電源１５ｂによって層規制ブレード１５に層規制電圧Ｖｂｌ１を、回収電圧電源１６ｂによって回収ローラ軸２０に回収電圧Ｖｒｅ１を印加し、転写電圧電源９ｂによって転写ローラ９の転写電圧Ｖｔｒ１として＋３０００Ｖを印加する。
【００７１】
また、制御部３５は、時間ｔ２において、駆動モータ５ａの回転を継続した状態で、駆動モータ１６ａに流す電流の向きを逆向きにして逆方向回転Ｃ、つまり現像ローラ１３と逆方向の回転方向に切り替える。
その後の、時間ｔ７までの各部の動作および劣化トナーの動きは、上記実施例１と同様であるので、その説明を省略する。
【００７２】
感光体ドラム５上へ移動した劣化トナーは、感光体ドラム５の回転に伴って搬送され、感光体ドラム５と搬送ベルト２３の接触部に搬送されたトナーは、感光体ドラム５と転写ローラ９の電圧差によって感光体ドラム５から搬送ベルト２３上へ転写されて移動し、時間ｔ８ａにおいて、回収ローラ１６の１周分の劣化トナーが搬送ベルト２３上へ移動し終える。
上記した時間ｔ２から、回収ローラ１６の１周分の劣化トナーが搬送ベルト２３上へ移動し終えるまでの時間が、本実施例の劣化トナー廃棄工程時間Ｌ１ａとなる。
【００７３】
この感光体ドラム５から搬送ベルト２３上へ移動した劣化トナーは、次回の印刷工程時間Ｌ０内に、搬送ベルト２３の回転に伴ってベルトクリーニングブレード２９へ搬送され、ベルトクリーニングブレード２９によって掻き取られ、除去された劣化トナーは廃トナータンク３０内に収容される。
【００７４】
なお、搬送ベルト２９への転写後に、感光体ドラム５上に残留したトナーは、上記実施例１と同様に、ドラムクリーニングブレード１０により除去され、除去されたトナーは、次回の印刷工程時間Ｌ０内に廃トナー搬送スパイラル２５によって、廃トナー搬送路２４を搬送され図示しないトナー収容室に収容される。
このようにして、本実施例のプリンタによる劣化トナー廃棄処理が実行される。
【００７５】
上記のように、本実施例では、劣化トナー廃棄処理において転写ローラ９に転写電圧Ｖｔｒ１＝＋３０００Ｖを印加して、感光体ドラム５上へ移動させた劣化トナーを搬送ベルト２３上へ転写により移動させ、搬送ベルト２３上へ移動させた劣化トナーをベルトクリーニングブレード２９で除去して廃トナータンク３０内に収容するので、劣化トナーが廃トナー搬送路２４内で詰まることが防止される。
【００７６】
本実施例の廃トナー廃棄処理における効果を確認するために、以下に示す評価試験を実施した。
評価試験は、Ａ４サイズの用紙に、印刷速度４２ページ／分で０．３％ｄｕｔｙの連続印刷を行ったときに、何枚印刷する度に本実施例の劣化トナー廃棄工程を行えば廃トナー搬送路２４にトナー詰りが発生しないかについて試験し、上記実施例１のプリンタと比較した。その評価結果を図１０に示す。
【００７７】
図１０に示すように、実施例１のプリンタでは、印刷速度を４２ページ／分にしてＡ４サイズ用紙１０００枚未満毎に実施例１の劣化トナー廃棄工程を行うと廃トナー搬送路２４にトナー詰りが発生してしまうが、本実施例では４２ページ／分の印刷速度においてＡ４サイズ用紙１００枚印刷毎に１回、本実施例の劣化トナー廃棄工程を行っても、廃トナー搬送路２４にトナー詰りが発生しないことが判った。
【００７８】
なお、本実施例の劣化トナー廃棄工程を行った場合における汚れ印刷の発生についての評価試験の結果は、上記実施例１の場合と同様であった。
【００７９】
上記のように、本実施例では、著しく帯電量が高くなった高帯電トナーや小粒径トナーといった劣化トナーを、印刷工程において回収ローラ１６内に一旦蓄積し、その蓄積した劣化トナーを、非画像形成時の劣化トナー廃棄工程において回収ローラ１６から現像ローラ１３を経由して感光体ドラム５上に移動させ、感光体ドラム５上に移動させた劣化トナーを更に搬送ベルト２３上に移動させてベルトクリーニングブレード２９によって除去して廃棄するので、回収ローラ１６の劣化トナーの蓄積効率の低下を抑制することができ、その結果、汚れ印刷といった印刷不良の発生を防止して、常に良好な印刷品質の出力画像を得ることができる。
【００８０】
また、本実施例の劣化トナー廃棄工程においては、供給ローラ１４と現像ローラ１３に印加する電圧を同一に設定してあるので、正常トナーが供給ローラ１４から現像ローラ１３へ供給されることを防止することができる。
【００８１】
更に、上記実施例１の劣化トナー廃棄工程では、高温、高湿、例えば温度２８℃、湿度８０％で、８０％ｄｕｔｙでの連続印刷といったトナーの固まりやすい極端な環境下において、廃トナー搬送路２４でトナー詰りが発生することがあったが、本実施例の劣化トナー廃棄工程では、劣化トナーを搬送ベルト２３へ移動させてベルトクリーニングブレード２９で除去し廃トナータンク３０内に回収するので、前記のような極端な環境下であってもトナー詰りが発生することはない。
【００８２】
以上説明したように、本実施例では、プリンタの現像装置に、現像ローラ上の未現像トナーを回収すると共に劣化トナーを蓄積する回収ローラを設け、画像形成動作を行わない非画像形成時に、回収ローラに蓄積された劣化トナーを現像ローラに移動させ、現像ローラに移動させた劣化トナーを感光体ドラムに付着させ、感光体ドラムに付着させた劣化トナーを、転写ローラによって搬送ベルトに転写し、搬送ベルトに転写された劣化トナーを、ベルトクリーニングブレードで除去するようにしたことによって、現像装置内で発生した劣化トナーを回収ローラで確実に回収して非画像形成時に自動的に廃棄することができ、高速印刷における汚れ印刷の発生を防止して、その印刷品質を向上させることができると共に、廃トナー搬送路におけるトナー詰りの発生を防止することができる。
【００８３】
なお、上記各実施例においては、画像形成装置は、非磁性１成分方式の電子写真方式のカラープリンタあるとして説明したが、画像形成装置は前記に限らず、電子写真方式を用いた画像形成部を有するモノクロプリンタ、複写機等であってもよい。
【符号の説明】
【００８４】
１ 画像形成部
２ 用紙
４ 現像装置
５ 感光体ドラム
５ａ、１６ａ、２７ａ、３２ａ 駆動モータ
６ 帯電ローラ
６ｂ 帯電電圧電源
７ 露光ヘッド
８ 現像装置
９ 転写ローラ
９ｂ 転写電圧電源
１０ ドラムクリーニングブレード
１１ 除電装置
１３ 現像ローラ
１３ｂ 現像電圧電源
１４ 供給ローラ
１４ｂ 供給電圧電源
１５ 層規制ブレード
１５ｂ 層規制電圧電源
１６ 回収ローラ
１６ｂ 回収電圧電源
１７ トナーカートリッジ
１８ トナー室
２０ 回収ローラ軸
２１ 発泡体層
２２ メッシュ層
２３ 搬送ベルト
２４ 廃トナー搬送路
２５ 廃トナー搬送スパイラル
２７ 駆動ローラ
２８ 従動ローラ
２９ ベルトクリーニングブレード
３０ 廃トナータンク
３１ 定着装置
３２ 加熱ローラ
３３ 加圧ローラ
３５ 制御部
３６ 記憶部
３７ 印刷時電圧テーブル
３８ トナー廃棄時電圧テーブル
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式のプリンタ等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電子写真方式によるプリンタは、帯電ローラにより、回転する感光体ドラムの表面を一様均一に帯電させた後、帯電された感光体ドラムの表面に露光ヘッドから画像情報に従った光照射を行って静電潜像を形成し、現像装置により、所定の帯電量を与えられたトナーを静電気力を利用して静電潜像に付着させてトナー画像を形成し、そのトナー画像を転写ローラにより用紙へ転写した後に、定着装置により定着させて画像を用紙に印刷している。
また、用紙への転写後に、感光体ドラムに残留した少量の残留トナーは、感光体ドラムに摺接するように設けられたドラムクリーニングブレードにより感光体ドラムから掻き取られ、廃トナー搬送スパイラルにより回収される。
【０００３】
この画像形成時に現像装置においては、トナーカートリッジからトナー室に補給された未使用トナーは、供給ローラにより現像ローラに供給され、供給ローラと現像ローラとの間および層規制ブレードと現像ローラとの間での摩擦帯電により荷電され、層規制ブレードによって現像ローラ上に均一なトナー薄層として形成され、現像ローラ上に形成されたトナー薄層の中で、静電潜像の現像に用いられずに残った未現像トナーは、供給ローラによって掻き落されて一旦トナー室に回収され、再び未使用トナーと共に供給ローラから現像ローラに供給されようになっている。
【０００４】
このため、プリンタを長期に亘って使用すると、トナーが劣化し、その帯電量が著しく増加した高帯電トナーが発生する場合があり、高帯電トナーは、現像装置から感光体ドラム上の非露光領域に移動しやすいため、汚れ印刷の原因となり、印刷品質を低下させてしまうという問題が生ずる。
この印刷品質の低下を防止するため、電子写真方式のプリンタにおいて、画像形成を行わない非画像形成時に層規制ブレードに印加する電圧や、感光体ドラム、現像ローラおよび供給ローラに印加する電圧の組合わせを、画像形成時の電圧の組合わせから変更し、高帯電トナーを感光体ドラムに付着させて廃棄しているものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−９８６３１号公報（段落００３０−００３５、０１２３−０１２９、０１６７、第３図）
【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、上述した従来の技術においては、層規制ブレードにより現像ローラ上に形成されたトナー薄層の中で、現像に用いられずに残った未現像トナーは、供給ローラによってトナー室に回収しているため、トナー室内に回収された高帯電トナーの中で供給ローラの近傍を除くトナー室内に存在する高帯電トナーを確実に現像ローラを経由して感光体ドラムに付着させて廃棄することが難しく、近年のプリンタの高速化に伴って、汚れ印刷が発生してしまう場合があるという問題がある。
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、現像装置内で発生した高帯電トナー等の劣化現像剤を確実に回収して廃棄する手段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】
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するために、画像形成装置が、潜像担持体と、前記潜像担持体上の潜像を現像剤で現像する現像剤担持体と、前記現像剤担持体に前記現像剤を供給する現像剤供給手段と、前記現像剤担持体上の前記現像剤を回収すると共に劣化現像剤を蓄積する現像剤回収手段と、前記潜像担持体上に残留した前記現像剤を前記潜像担持体から除去する潜像担持体クリーニング部材とを備え、画像形成動作を行わない非画像形成時に、前記現像剤回収手段に蓄積された前記劣化現像剤を前記現像剤担持体に移動させ、前記現像剤担持体に移動させた前記劣化現像剤を前記潜像担持体に付着させ、前記潜像担持体に付着させた前記劣化現像剤を、前記潜像担持体クリーニング部材によって除去することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
これにより、本発明は、現像装置内で発生した劣化現像剤を現像剤回収手段で確実に回収して非画像形成時に自動的に廃棄することができ、高速印刷における汚れ印刷の発生を防止して、その印刷品質を向上させることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例１の画像形成部の概略構成の断面を示す説明図
【図２】実施例１の印刷機構の断面を示す説明図
【図３】実施例１の回収ローラの断面を示す説明図
【図４】実施例１のプリンタの制御システムを示すブロック図
【図５】実施例１の画像形成時および非画像形成時の各部の電圧を示す説明図
【図６】実施例１の制御動作のタイミングを示すタイムチャ−ト
【図７】実施例１の評価試験の評価結果を示す説明図
【図８】実施例２の画像形成時および非画像形成時の各部の電圧を示す説明図
【図９】実施例２の制御動作のタイミングを示すタイムチャ−ト
【図１０】実施例２の評価試験の評価結果を示す説明図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、図面を参照して本発明による画像形成装置の実施例について説明する。
【実施例１】
【００１１】
以下の説明においては、画像形成装置としてのプリンタは、非磁性１成分方式の電子写真方式のカラープリンタとして説明する。
図１において、１はプリンタの画像形成部であり、印刷用の媒体としての用紙２上に４色の現像剤としてのトナーによる現像剤画像としてのトナー画像を重ね合わせてカラー画像を形成し、そのカラー画像を用紙２上に転写して定着させ、用紙２に画像を形成する。
【００１２】
本実施例の画像形成部１には、ブラック（Ｋ）、イエロ−（Ｙ）、マゼンク（Ｍ）およびシアン（Ｃ）からなる各色の画像を形成する４つの印刷機構４ｋ、４ｙ、４ｍ、４ｃが設けられており、各印刷機構４はそれぞれ同一の構造であるため、以下に一つの印刷機構４について説明する。
【００１３】
印刷機構４は、図２に示すように、感光体ドラム５と、その周囲に配置された、帯電ローラ６、露光ヘッド７、現像装置８、転写ローラ９、ドラムクリーニングブレード１０、除電装置１１等を備えている。
また、現像装置８は、現像ローラ１３、供給ローラ１４、層規制ブレード１５、回収ローラ１６、トナーカートリッジ１７、トナー室１８等を備えている。
【００１４】
潜像担持体としての感光体ドラム５は、アルミニウム等のドラム形状の導電体の外周面に光導電層が形成された円筒状部材であって、その光導電層上に静電潜像およびそれをトナーで現像したトナー画像が形成される。
また、感光体ドラム５の一端には、駆動モータ５ａから回転駆動力を得るための図示しないギアが設けられており、図１に矢印Ａで示す用紙２の搬送方向（用紙搬送方向Ａという。）に用紙２を搬送する回転方向（図２において時計方向、搬送回転方向という。）に回転するように駆動される。
【００１５】
帯電手段としての帯電ローラ６は、感光体ドラム５に接触して感光体ドラム５と逆方向（図２において反時計方向）に回転し、帯電ローラ６の電圧印加手段である帯電電圧電源６ｂ（図４参照）から印加された帯電電圧Ｖｃｈによって感光体ドラム５の表面を一様均一に帯電する。
露光手段としての露光ヘッド７は、感光体ドラム５の上方に対向配置され、複数の発光素子としてのＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）を備えており、画像情報に基づいて感光体ドラム５の表面を露光して静電潜像を形成する。
【００１６】
現像剤担持体としての現像ローラ１３は、ステンレス等の導電体を軸とし、その軸の外周面にゴム硬度７０（アスカーＣ）のウレタンゴムの弾性体を被覆した円柱状部材であって、感光体ドラム５に接触して感光体ドラム５と逆方向（図２において反時計方向）に感光体ドラム５の周速度より速い周速度で回転し、現像ローラ１３の電圧印加手段である現像電圧電源１３ｂから印加された現像電圧Ｖｄｖによって感光体ドラム５の静電潜像にトナーを付着させてトナー画像を形成する。
【００１７】
現像剤供給手段としての供給ローラ１４は、ステンレス等の導電体を軸とし、その軸の外周面にゴム硬度５０（アスカーＦ）のシリコーンの発泡性の弾性体を被覆した円柱状部材であって、現像ローラ１３の表面に接触して現像ローラ１３と同方向（図２において反時計方向）に回転し、供給ローラ１４の電圧印加手段である供給電圧電源１４ｂから印加された供給電圧Ｖｓｐによって、現像剤収容器としてのトナーカートリッジ１７から現像剤室としてのトナー室１８に補給されたトナーを現像ローラ１３に供給する。
【００１８】
現像剤層規制部材としての層規制ブレード１５は、弾性を有する金属である厚さ０．１ｍｍのステンレス鋼からなる板状部材であって、図２に示すように、その一方の端部が現像装置８のフレームに固定され、他方の自由端を現像ローラ１３に接触させて、供給ローラ１４の、現像ローラ１３の回転方向の下流側で、感光体ドラム５との間に設置され、供給ローラ１４から現像ローラ１３に供給されたトナーを薄層化する機能を有しており、層規制ブレード１５の電圧印加手段である層規制電圧電源１５ｂから層規制電圧Ｖｂｌが印加される。
【００１９】
現像剤回収手段としての回収ローラ１６は、図３に示すように、ステンレス等の導電体を回収ローラ軸２０とし、その回収ローラ軸２０の外周面にシリコーンの発泡体からなる発泡体層２１を被覆し、この発泡体層２１の外周面に開き目１０μｍの網状部材を一巻して形成したメッシュ層２２を備えた円柱状部材であって、感光体ドラム５の、現像ローラ１３の回転方向の下流側で、供給ローラ１４との間のトナー室１８内に現像ローラ１３の表面に接触して配置され（図２参照）、駆動モータ１６ａにより回転駆動されて画像形成時は現像ローラ１３と同方向（図２に示す矢印Ｂ方向、正回転方向Ｂという。）に回収ローラ軸２０を回転中心として回転し、現像ローラ１３上に層規制ブレード１５により形成されたトナー薄層の中で、感光体ドラム５の静電潜像の現像に用いられずに残った未現像現像剤としての未現像トナーを掻き落してトナー室１８内に回収する。
【００２０】
また、回収ローラ１６は、画像形成時に、回収ローラ１６の電圧印加手段である回収電圧電源１６ｂから回収ローラ軸２０に印加された回収電圧Ｖｒｅによって、高帯電トナーや小粒径トナー等の劣化現像剤としての劣化トナーを発泡体層２１内に蓄積する機能を有している。この発泡体層２１への劣化トナーの蓄積作用については後述する。
更に、回収ローラ１６は、画像形成動作を行わない非画像形成時に正回転方向Ｂとは逆方向（逆回転方向Ｃという。）に現像ローラ１３と同じ周速度で回転して、回収ローラ１６内に蓄積した劣化トナーを現像ローラ１３へ移動させる機能を有している。
【００２１】
転写手段としての転写ローラ９は、図２に示すように、感光体ドラム５に接触して用紙２を搬送する搬送ベルト２３を挟んで感光体ドラム５に対向配置され、転写ローラ９の電圧印加手段である転写電圧電源９ｂから印加された転写電圧Ｖｔｒによって、搬送ベルト２３により搬送される用紙２上に感光体ドラム５上に形成されたトナー画像を転写する。
【００２２】
潜像担持体クリーニング部材としてのドラムクリーニングブレード１０は、その先端を感光体ドラム５の表面に摺接させて、転写ローラ９の、感光体ドラム５の搬送回転方向の下流側に配置されており、トナー画像の用紙２への転写後に感光体ドラム５の表面に残留したトナーを掻き取って除去する。
【００２３】
この感光体ドラム５上からドラムクリーニングブレード１０によって除去されたトナーは、これを搬送するための空間である廃トナー搬送路２４内に一旦収容され、廃トナー搬送スパイラル２５によって図示しない廃トナー収容室に収容される。
廃現像剤搬送手段としての廃トナー搬送スパイラル２５は、外周面に螺旋状の溝を形成した軸状部材であって、感光体ドラム５の図示しないギアの回転に同期して回転し、廃トナー搬送路２４内に一旦収容されたトナーを、螺旋溝の回転により図示しない廃トナー収容室へ搬送する。
【００２４】
除電手段としての除電装置１１は、ドラムクリーニングブレード１０の、感光体ドラム５の搬送回転方向の下流側で、帯電ローラ６との間に感光体ドラム５に対向配置されたＬＥＤを光源とする装置であって、感光体ドラム５の帯電電位を初期化する機能を有している。
【００２５】
媒体搬送手段としての搬送ベルト２３は、図１に示すように、駆動モータ２７ａにより回転駆動される駆動ローラ２７と従動ローラ２８との間に掛け渡された無端ベルトであって、搬送ベルト２３の回転方向の下流側の、従動ローラ２８の近傍には、搬送ベルト２３の表面に残留しているトナーを掻き取るための媒体搬送手段クリーニング部材としてのベルトクリーニングブレード２９が、搬送ベルト２３の表面に摺接するように配置されており、ベルトクリーニングブレード２９により除去されたトナーは廃トナータンク３０内に収容される。
【００２６】
３１は定着装置であり、搬送ベルト２３の用紙搬送方向Ａの下流側に配置され、駆動モータ３２ａにより回転駆動される加熱ローラ３２とそれに用紙２の搬送経路を挟んで対向配置された加圧ローラ３３等が設けられており、用紙２に転写されたトナー画像を加熱および加圧することにより溶融させてトナー画像を用紙２に定着させる。
【００２７】
本実施例で用いるトナーは、結着樹脂としてポリエステル、着色剤としてカーボンブラック、銅フタロシアニン顔料（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ１５）、キナクリドン系顔料（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ１２２）、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ１８５等を用いた負帯電性の粉砕トナーであり、その体積平均粒子径は５．５μｍ、流動性および帯電性を調整するため各帯電特性を持ったシリカ等の添加剤を外添して形成されている。なお、「Ｃ．Ｉ．」は、英国染料染色学会（ＳＤＣ）に登録された染料や顔料の名称であることを示す。
【００２８】
図４において、３５はプリンタの制御部であり、感光体ドラム５を駆動する駆動モータ５ａ、駆動ローラ２７を駆動する駆動モータ２７ａ、加熱ローラ３２を駆動する駆動モータ３２ａ、回収ローラ１６を駆動する駆動モータ１６ａ、帯電ローラ６に帯電電圧Ｖｃｈを印加する帯電電圧電源６ｂ、現像ローラ１３に現像電圧Ｖｄｖを印加する現像電圧電源１３ｂ、供給ローラ１４に供給電圧Ｖｓｐを印加する供給電圧電源１４ｂ、層規制ブレード１５に層規制電圧Ｖｂｌを印加する層規制電圧電源１５ｂ、回収ローラ軸２０に回収電圧Ｖｒｅを印加する回収電圧電源１６ｂ、転写ローラ９に転写電圧Ｖｔｒを印加する転写電圧電源９ｂ、および露光ヘッド７等を制御して、画像形成時における印刷処理、画像形成動作を行わない非画像形成時における劣化トナー廃棄処理等を実行する。
【００２９】
３６はプリンタの記憶部であり、制御部３５が実行する印刷処理や劣化トナー廃棄処理等を行う機能を有するプログラムやそれらの処理に用いる各種のデータ等を格納する読出し専用のＲＯＭや、制御部３５による処理結果等を格納するＲＡＭ等を備えている。
また、記憶部３６のＲＯＭ内には、印刷処理時の帯電電圧Ｖｃｈ０、現像電圧Ｖｄｖ０、供給電圧Ｖｓｐ０、層規制電圧Ｖｂｌ０、回収電圧Ｖｒｅ０、転写電圧Ｖｔｒ０を設定した印刷時電圧テーブル３７、および劣化トナー廃棄処理時の帯電電圧Ｖｃｈ１、現像電圧Ｖｄｖ１、供給電圧Ｖｓｐ１、層規制電圧Ｖｂｌ１、回収電圧Ｖｒｅ１、転写電圧Ｖｔｒ１を設定した劣化トナー廃棄時電圧テーブル３８が予め格納されている（各電圧の値については図５参照）。
【００３０】
以下に図５、図６を用いて本実施例のプリンタの印刷処理時（画像形成時）の各部の印刷動作について説明する。
図示しないパーソナルコンピュータ等の上位装置から印刷命令を受信すると、プリンタの制御部３５は、印刷命令に従って印刷工程を開始し（図６に示す時間ｔ１）、各駆動モータに対して駆動指令を送信して各部を回転させる。
【００３１】
すなわち、制御部３５は、駆動モータ５ａによって、感光体ドラム５、帯電ローラ６、現像ローラ１３、供給ローラ１４を図２に示す矢印方向へ、駆動モータ２７ａ、駆動モータ３２ａによって駆動ローラ２７、加熱ローラ３２を図１に示す矢印方向へ回転させると共に、駆動モータ１６ａによって回収ローラ１６を正回転方向Ｂ、つまり現像ローラ１３と同方向へ所定の周速度で回転させる。
【００３２】
これと同時に、制御部３５は、記憶部３６内に格納されている印刷時電圧テーブル３７から印刷時における各部への印加電圧を読取り、回転駆動開始に同期して、帯電電圧電源６ｂによって帯電ローラ６に帯電電圧Ｖｃｈ０を、現像電圧電源１３ｂによって現像ローラ１３に現像電圧Ｖｄｖ０を、供給電圧電源１４ｂによって供給ローラ１４に供給電圧Ｖｓｐ０を、層規制電圧電源１５ｂによって層規制ブレード１５に層規制電圧Ｖｂｌ０を、回収電圧電源１６ｂによって回収ローラ軸２０に回収電圧Ｖｒｅ０を印加し、転写電圧電源９ｂによって転写ローラ９に転写電圧Ｖｔｒ０を印加する。
【００３３】
本実施例の印刷動作時における、帯電電圧Ｖｃｈ０、感光体ドラム電位Ｖｄｒ０、現像電圧Ｖｄｖ０、供給電圧Ｖｓｐ０、層規制電圧Ｖｂｌ０、回収電圧Ｖｒｅ０の各極性は、トナーの帯電極性と同極性であり、帯電電圧Ｖｃｈ０は−１０００Ｖ、現像電圧Ｖｄｖ０は−２００Ｖ、供給電圧Ｖｓｐ０は−３００Ｖ、層規制電圧Ｖｂｌ０は−３００Ｖ、回収電圧Ｖｒｅ０は−１００Ｖ、転写電圧Ｖｔｒ０は＋３０００Ｖに設定されている（図５参照）。
【００３４】
上記した印刷時の帯電ローラ６への帯電電圧Ｖｃｈ０の印加によって、感光体ドラム５の表面は印刷時の感光体ドラム電位Ｖｄｒ０（−５００Ｖ）に一様均一に帯電される（図５参照）。
そして、制御部３５は、印刷命令に基づく画像情報（ペ−ジ信号、画像デ−タ等）に従って露光ヘッド７を発光させ、その光を感光体ドラム５に照射して、感光体ドラム５上の露光部分の表面電位を潜像電圧Ｖｄｒｅとした静電潜像を形成する。
【００３５】
このとき、現像装置８のトナー室１８内に収容されているトナーは、供給ローラ１４の現像ローラ１３と同方向への回転と、現像電圧Ｖｄｖ０と供給電圧Ｖｓｐ０により形成される電界による供給ローラ１４から現像ローラ１３へ向かう静電気力によって現像ローラ１３へ供給され、現像ローラ１３に供給されたトナーは、現像ローラ１３の、感光体ドラム５の搬送回転方向と反対方向の回転により搬送され、現像ローラ１３の回転方向下流側に接触して配置された層規制ブレード１５により、均一な厚さのトナー薄層が現像ローラ１３上に形成される。このトナー薄層の形成のときに、層規制電圧Ｖｂｌ０によりトナー薄層中のトナーの帯電量が所定の値となる。
【００３６】
層規制ブレード１５を通過したトナーは、更に現像ローラ１３の回転により感光体ドラム５の方向に搬送され、感光体ドラム５の潜像電圧Ｖｄｒｅと現像ローラ１３の現像電圧Ｖｄｖ０とによって発生させた電気力線の静電気力により現像ローラ１３上のトナーが感光体ドラム５上の画像デ−タに応じて形成された静電潜像に付着し、静電潜像を現像したトナー画像が形成される。
【００３７】
一方、用紙２が、搬送ベルト２３の駆動ローラ２７および従動ローラ２８の図１に示す矢印方向への回転により用紙搬送方向Ａへ搬送されて転写部へ達すると、感光体ドラム５に対向して設けられた転写ローラ９に印加されている転写電圧Ｖｔｒ０により、用紙２上に感光体ドラム５上に形成されたトナー画像が転写され、その後に用紙２はさらに搬送ベルト２３により定着装置３１の方向へ搬送され、定着装置３１において加熱ローラ３２および加圧ローラ３３によりトナーを溶融させてトナー画像を用紙２へ定着させ、トナー画像を定着させた用紙２はプリンタの外部へ排出される。
【００３８】
そして、受信した印刷命令のペ−ジ分の露光ヘッド７の発光動作が完了し、対応するトナー画像が感光体ドラム５上に形成され、感光体ドラム５上のトナー画像が用紙２に転写され、用紙２上のトナー画像が定着装置３１によって定着され、最後のページの用紙２がプリンタから排出された時点で印刷工程が終了し、その印刷工程時間はＬ０となる（図６参照）。
【００３９】
上記したトナー画像の用紙２への転写のときに、転写後の感光体ドラム５上には若干のトナーが残留する場合があるが、この残留したトナーは、感光体ドラム５の搬送回転方向下流側に配置されたドラムクリーニングブレード１０により除去され、除去されたトナーは廃トナー搬送スパイラル２５の回転によって、廃トナー搬送路２４中を図示しないトナー収容室へ向けて搬送され収容される。
【００４０】
また、ドラムクリーニングブレード１０を通過した感光体ドラム５の表面が感光体ドラム５の搬送回転方向の下流側に配置された除電装置１１を通過すると、除電装置１１からの光によって、感光体ドラム５上の未露光電荷等の残留電荷が除去され、感光体ドラム５の帯電電位が初期化される。こうして、感光体ドラム５は繰返し利用される。
また、搬送ベルト２３上に残留したトナーは、搬送ベルト２３の回転方向下流側に、搬送ベルト２３に摺接して配置されたベルトクリーニングブレード２９により除去され、除去されたトナーは廃トナータンク３０に収容される。こうして、搬送ベルト２３は繰返し利用される。
【００４１】
更に、現像ローラ１３上に形成されたトナー薄層で、感光体ドラム５の静電潜像の現像に用いられずに残った未現像トナーは、現像ローラ１３と感光体ドラム５の接触部よりも現像ローラ１３の回転方向の下流側に配置された回収ローラ１８の正回転方向Ｂへの回転、つまり現像ローラ１３と同方向への回転によって掻き取られ、トナー室１８内に回収される。
【００４２】
この未現像トナーの中には、供給ローラ１４と現像ローラ１３、層規制ブレード１５と現像ローラ１３、感光体ドラム５と現像ローラ１３との間での摺擦により劣化したトナーが含まれている場合がある。なお、ここにいう劣化とは、トナーが摺擦による摩耗のため小粒径化したり、摺擦による添加剤はがれのために正常トナーより高電位に帯電したりすることをいう。
【００４３】
このような小粒径トナーが、正常な大粒径トナー間の隙間に入り込むと、トナー薄層の密度が大きくなる結果、トナー薄層の表面電位が高くなって汚れ印刷の原因となる。
また、高帯電トナーは、その電位が感光体ドラム電位Ｖｄｒ０よりも高くなってしまうことで非露光部に付着しやすくなり、小粒径トナーと同様に汚れ印刷の原因となる。
【００４４】
本実施例では、これら小粒径トナーや高帯電トナーといった劣化トナーは、回収ローラ１６によって未現像トナー中から選択的に回収して回収ローラ１６の発泡体層２１に蓄積することにより、未現像トナー中から劣化トナーを除去して、トナー室１８内に劣化トナーが混入しないようにしている。
【００４５】
すなわち、本実施例では、現像ローラ１３に現像電圧Ｖｄｖ０（本実施例では−２００Ｖ）が、回収ローラ１６の回収ローラ軸２０に回収電圧Ｖｒｅ０（本実施例では−１００Ｖ）が印加されているので、これらの電圧差により形成された電界により、現像ローラ１３上のトナーは回収ローラ１６側に向かう静電気力を受ける。
【００４６】
中でも小粒径トナーは、回収ローラ１６において、メッシュ層２２と現像ローラ１３の摺擦によりメッシュ層２２を通り抜け、発泡体層２１に蓄えられる。また、高帯電トナーは回収ローラ１６において、現像ローラ１３と回収ローラ軸２０との間に形成された電界により、現像ローラ１３から回収ローラ軸２０へ向かうメッシュ層２２を通り抜けることができるほど強い静電気力を受けるため、メッシュ層２２を通り抜けて発泡体層２１に蓄えられる。
【００４７】
このように、本実施例の回収ローラ１６には、メッシュ層２２と発泡体層２１が設けられているので、小粒径トナーと高帯電トナーを選択的に回収して回収ローラ１６内に蓄積することができる。
また、劣化トナーが除去された未現像トナーは、トナー室１８内へ戻され、供給ローラ１４の回転によって未使用トナーと共に現像ローラ１３へ供給され、静電潜像の現像に再び使用される。こうして、現像ローラ１３は繰返し利用される。
上記のようにして、本実施例のプリンタによる印刷処理が実行される。
次に、本実施例のプリンタの劣化トナー廃棄処理の廃棄動作について説明する。
【００４８】
以下に説明する劣化トナーを廃棄する劣化トナー廃棄工程は、上記した印刷動作（画像形成動作）以外の非印刷動作時（非画像形成時）に行われる。また、劣化トナーを廃棄するとは、少なくとも上記した劣化トナーを現像装置８から外部に排出することをいう。
【００４９】
本実施例の劣化トナー廃棄処理においては、感光体ドラム５、帯電ローラ６、現像ローラ１３、供給ローラ１４は、駆動モータ５ａによって図２に示す矢印方向へ、駆動ローラ２７は駆動モータ２７ａによって図１に示す矢印方向へ回転し、回収ローラ１６は駆動モータ１６ａによって逆回転方向Ｃ、つまり現像ローラ１３と逆方向へ同じ周速度で回転する。なお、定着装置３１は、待機状態へ移行する。
【００５０】
また、各部への印加電圧は、記憶部３６内に格納されている劣化トナー廃棄時電圧テーブル３８に記録された各印加電圧が用いられ、帯電ローラ６には帯電電圧電源６ｂによって帯電電圧Ｖｃｈ１が、現像ローラ１３には現像電圧電源１３ｂによって現像電圧Ｖｄｖ１が、供給ローラ１４には供給電圧電源１４ｂによって供給電圧Ｖｓｐ１が、層規制ブレード１５には層規制電圧電源１５ｂによって層規制電圧Ｖｂｌ１が、回収ローラ軸２０には回収電圧電源１６ｂによって回収電圧Ｖｒｅ１が印加され、転写ローラ９に転写電圧電源９ｂによって転写電圧Ｖｔｒ１が印加される。
【００５１】
本実施例の劣化トナー廃棄動作時における、帯電電圧Ｖｃｈ１、感光体ドラム電位Ｖｄｒ１、現像電圧Ｖｄｖ１、供給電圧Ｖｓｐ１、層規制電圧Ｖｂｌ１、回収電圧Ｖｒｅ１の各極性は、トナーの帯電極性と同極性であり、帯電電圧Ｖｃｈ１は０Ｖ、現像電圧Ｖｄｖ１は−２００Ｖ、供給電圧Ｖｓｐ１は−２００Ｖ、層規制電圧Ｖｂｌ１は−３００Ｖ、回収電圧Ｖｒｅ１は−１０００Ｖ、転写電圧Ｖｔｒ１は０Ｖに設定されている（図５参照）、上記した劣化トナー廃棄時の帯電ローラ６の帯電電圧Ｖｃｈ１＝０Ｖによって、感光体ドラム５の表面の電位Ｖｄｒ１＝０Ｖになる（図５参照）。
【００５２】
本実施例の劣化トナー廃棄時には、上記したように、供給電圧Ｖｓｐ１の絶対値を現像電圧Ｖｄｖ１の絶対値と同一に、回収電圧Ｖｒｅ１の絶対値を現像電圧Ｖｄｖ１の絶対値よりも大きくしてその電圧差を＋８００Ｖとしている。また、層規制電圧Ｖｂｌ１は印刷動作時と同じ−３００Ｖであり、転写電圧Ｖｔｒ１は印加せずに０Ｖになっている。
回収電圧Ｖｒｅ１の絶対値を現像電圧Ｖｄｖ１の絶対値よりも大きくするのは、回収ローラ１６内に蓄積された劣化トナーを現像ローラ１３側へ移動させるためである。
【００５３】
また、供給電圧Ｖｓｐ１の絶対値と現像電圧Ｖｄｖ１の絶対値を同一にするのは、トナー室１８内の未使用トナーや正常に帯電された未現像トナーといった正常トナーが供給電圧Ｖｓｐ１と現像電圧Ｖｄｖ１とが形成する電界から受ける静電気力によって、現像ローラ１３上のトナー薄層の形成に寄与しないようにするためである。また、現像ローラ１３の表面上には、後述のように既に劣化トナーが付着しているため、現像ローラ１３の回転と共に正常トナーが搬送される可能性が小さくなり、例え搬送できたとしても、その正常トナーは劣化トナー上に付着しているので、層規制ブレード１５により掻き落とされ、層規制ブレード１５を通過することはできない。
【００５４】
本実施例の劣化トナー廃棄処理において、制御部３５は上記した印刷処理で所定の枚数（本実施例では１０００枚、この枚数設定については後述する。）の印刷を終えると（図６に示す時間ｔ２）、記憶部３６内に格納されている劣化トナー廃棄時電圧テーブル３８から劣化トナー廃棄時における各部への印加電圧を読取り、帯電電圧電源６ｂによって帯電ローラ６に帯電電圧Ｖｃｈ１を、現像電圧電源１３ｂによって現像ローラ１３に現像電圧Ｖｄｖ１を、供給電圧電源１４ｂによって供給ローラ１４に供給電圧Ｖｓｐ１を、層規制電圧電源１５ｂによって層規制ブレード１５に層規制電圧Ｖｂｌ１を、回収電圧電源１６ｂによって回収ローラ軸２０に回収電圧Ｖｒｅ１を印加し、転写電圧電源９ｂによって転写ローラ９の転写電圧Ｖｔｒ１＝０Ｖ（電源ＯＦＦ）を印加する。
【００５５】
また、制御部３５は、時間ｔ２において、駆動モータ５ａ、２７ａの回転を継続した状態で、駆動モータ１６ａに流す電流の向きを逆向きにして逆方向回転Ｃ、つまり現像ローラ１３と逆方向の回転方向に切り替える。
【００５６】
これにより、感光体ドラム５、現像ローラ１３、供給ローラ１４は図２の矢印方向に、駆動ローラ２７は図１の矢印方向に、回収ローラ１６は逆方向回転Ｃに現像ローラ１３と回収ローラ１６との周速度が同一になるように回転し、回収ローラ１６の発泡体層２１に蓄積されている劣化トナーは、回収ローラ１６の回転に伴って、それらの接触部において回収ローラ軸２０と現像ローラ１３との電圧差によって、回収ローラ１６から現像ローラ１３へ向かう静電気力を受けて移動し、回収ローラ１６と現像ローラ１３とが摺擦せずに、劣化トナーが回収ローラ１６から現像ローラ１３へ移動する。
【００５７】
この回収ローラ１６の回転に伴って、その１周分の劣化トナーが現像ローラ１３へ移り終えた時間が時間ｔ３であり、この時間ｔ３において回収電圧Ｖｒｅは印刷時の回収電圧Ｖｒｅ０に切り替えられ、時間ｔ４において、制御部３５は露光ヘッド７の全ての発光素子を発光させて感光体ドラム５の露光を開始し、感光体ドラム５の全長に亘る表面上に静電潜像を形成し、時間ｔ５においてその露光を終える。
【００５８】
一方、現像ローラ１３へ移動した劣化トナーは、現像ローラ１３の回転に伴って、層規制ブレード１５を通過し、層規制ブレード１５を通過した劣化トナーは、更に現像ローラ１３の回転により搬送され、時間ｔ６において、回収ローラ１６の１周分の劣化トナーの先頭が現像ローラ１３と感光体ドラム５の接触部に到達すると、その接触部において感光体ドラム５の潜像電圧Ｖｄｒｅと現像ローラ１３の現像電圧Ｖｄｖ１とによって発生させた電気力線の静電気力によって、劣化トナーが現像ローラ１３から感光体ドラム５へ移動し、時間ｔ７において、回収ローラ１６の１周分の劣化トナーが感光体ドラム５に移動し終える。
【００５９】
感光体ドラム５上へ移動した劣化トナーは、感光体ドラム５の回転に伴って搬送され、ドラムクリーニングブレード１０によって感光体ドラム５から掻き取られ、時間ｔ８において、回収ローラ１６の１周分の劣化トナーの除去を終える。
上記した時間ｔ２から、回収ローラ１６の１周分の劣化トナーがドラムクリーニングブレード１０によって掻き取られるまでの時間が、本実施例の劣化トナー廃棄工程時間Ｌ１となる。
【００６０】
この感光体ドラム５からドラムクリーニングブレード１０によって除去された劣化トナーは、次回の印刷工程時間Ｌ０内に、廃トナー搬送スパイラル２５によって廃トナー搬送路２４を搬送され図示しないトナー収容部に収容される。
上記のようにして、本実施例のプリンタによる劣化トナー廃棄処理が実行される。
【００６１】
本実施例の廃トナー廃棄処理における効果を確認するために、以下に示す評価試験を実施した。
【００６２】
評価試験は、Ａ４サイズの用紙に、印刷速度４２ページ／分で０．３％ｄｕｔｙの連続印刷を行ったときに、何枚印刷する度に本実施例の劣化トナー廃棄工程を行えば汚れ印刷が発生しないかについて試験し、上記特許文献１のプリンタ（従来技術という。）と比較した。その評価結果を図７に示す。
なお、０．３％ｄｕｔｙとは、感光体ドラム５を露光ヘッド７で全面露光して用紙上の印刷可能面積の全てに印刷を行った場合を１００％ｄｕｔｙとしたときに、印刷可能面積の０．３％の面積に相当する感光体ドラム５を露光して印刷を行った状態をいう。
【００６３】
評価試験の印刷ｄｕｔｙを０．３％ｄｕｔｙしたのは、印刷部分において現像ローラ１３上にトナー薄層が正常に形成されたことを確認すると共に、現像ローラ１３上のトナー薄層の大部分を未現像トナーとして、劣化トナーの発生機会を増加させるためである。
図７に示すように、従来技術では、印刷速度を４２ページ／分にして印刷を行うと汚れ印刷が発生してしまうが、本実施例ではＡ４サイズ用紙１０００枚印刷毎に１回劣化トナー廃棄工程を行うことで、４２ページ／分の印刷速度においても汚れのない良好な印刷品質が得られた。
【００６４】
なお、上記評価試験において、印刷工程の終了毎に劣化トナー廃棄工程を行うと、必要以上にトナーの消費量が多くなってしまい、廃トナー搬送路２４がトナーで詰まってしまうことがあったため、本実施例では、トナー廃棄処理を実行する所定の枚数を、用紙１０００枚印刷毎に設定した。
【００６５】
上記のように、本実施例では、著しく帯電量が高くなった高帯電トナーや小粒径トナーといった劣化トナーを、印刷工程において回収ローラ１６内に一旦蓄積し、その蓄積した劣化トナーを、非画像形成時の劣化トナー廃棄工程において回収ローラ１６から現像ローラ１３を経由して感光体ドラム５上に移動させ、感光体ドラム５上に移動させた劣化トナーをドラムクリーニングブレード１０によって除去して廃棄するので、回収ローラ１６の劣化トナーの蓄積効率の低下を抑制することができ、その結果、汚れ印刷といった印刷不良の発生を防止して、常に良好な印刷品質の出力画像を得ることができる。
また、本実施例の劣化トナー廃棄工程においては、供給ローラ１４と現像ローラ１３に印加する電圧を同一に設定してあるので、正常トナーが供給ローラ１４から現像ローラ１３へ供給されることを防止することができる。
【００６６】
以上説明したように、本実施例では、プリンタの現像装置に、現像ローラ上の未現像トナーを回収すると共に劣化トナーを蓄積する回収ローラを設け、画像形成動作を行わない非画像形成時に、回収ローラに蓄積された劣化トナーを現像ローラに移動させ、現像ローラに移動させた劣化トナーを感光体ドラムに付着させ、感光体ドラムに付着させた劣化トナーを、ドラムクリーニングブレードによって除去するようにしたことによって、現像装置内で発生した劣化トナーを回収ローラで確実に回収して非画像形成時に自動的に廃棄することができ、高速印刷における汚れ印刷の発生を防止して、その印刷品質を向上させることができる。
【実施例２】
【００６７】
以下に、図８ないし図１０を用いて本実施例のプリンタについて説明する。なお、上記実施例１と同様の部分は、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００６８】
本実施例の記憶部３６のＲＯＭ内には、上記実施例１と同様の各部の印刷処理時の印加電圧を設定した印刷時電圧テーブル３７、および劣化トナー廃棄処理時における帯電電圧Ｖｃｈ１、現像電圧Ｖｄｖ１、供給電圧Ｖｓｐ１、層規制電圧Ｖｂｌ１、回収電圧Ｖｒｅ１を上記実施例１と同様の印加電圧に設定し、劣化トナー廃棄処理時における転写電圧Ｖｔｒ１を＋３０００Ｖに設定した劣化トナー廃棄時電圧テーブル３８が予め格納されている（各電圧の値については図８参照）。
【００６９】
本実施例のプリンタの印刷処理時（画像形成時）における各部の印刷動作は、上記実施例１の場合と同様であるので、その説明を省略する。
以下に図８、図９を用いて本実施例のプリンタの劣化トナー廃棄処理の廃棄動作について説明する。本実施例の劣化トナー廃棄処理は、上記実施例１と同様に、印刷動作（画像形成動作）以外の非印刷動作時（非画像形成時）に行われる。
【００７０】
劣化トナー廃棄処理において、制御部３５は印刷処理で所定の枚数（本実施例では１０００枚）の印刷を終えると（図９に示す時間ｔ２）、記憶部３６内に格納されている劣化トナー廃棄時電圧テーブル３８から劣化トナー廃棄時における各部への印加電圧を読取り、帯電電圧電源６ｂによって帯電ローラ６に帯電電圧Ｖｃｈ１を、現像電圧電源１３ｂによって現像ローラ１３に現像電圧Ｖｄｖ１を、供給電圧電源１４ｂによって供給ローラ１４に供給電圧Ｖｓｐ１を、層規制電圧電源１５ｂによって層規制ブレード１５に層規制電圧Ｖｂｌ１を、回収電圧電源１６ｂによって回収ローラ軸２０に回収電圧Ｖｒｅ１を印加し、転写電圧電源９ｂによって転写ローラ９の転写電圧Ｖｔｒ１として＋３０００Ｖを印加する。
【００７１】
また、制御部３５は、時間ｔ２において、駆動モータ５ａの回転を継続した状態で、駆動モータ１６ａに流す電流の向きを逆向きにして逆方向回転Ｃ、つまり現像ローラ１３と逆方向の回転方向に切り替える。
その後の、時間ｔ７までの各部の動作および劣化トナーの動きは、上記実施例１と同様であるので、その説明を省略する。
【００７２】
感光体ドラム５上へ移動した劣化トナーは、感光体ドラム５の回転に伴って搬送され、感光体ドラム５と搬送ベルト２３の接触部に搬送されたトナーは、感光体ドラム５と転写ローラ９の電圧差によって感光体ドラム５から搬送ベルト２３上へ転写されて移動し、時間ｔ８ａにおいて、回収ローラ１６の１周分の劣化トナーが搬送ベルト２３上へ移動し終える。
上記した時間ｔ２から、回収ローラ１６の１周分の劣化トナーが搬送ベルト２３上へ移動し終えるまでの時間が、本実施例の劣化トナー廃棄工程時間Ｌ１ａとなる。
【００７３】
この感光体ドラム５から搬送ベルト２３上へ移動した劣化トナーは、次回の印刷工程時間Ｌ０内に、搬送ベルト２３の回転に伴ってベルトクリーニングブレード２９へ搬送され、ベルトクリーニングブレード２９によって掻き取られ、除去された劣化トナーは廃トナータンク３０内に収容される。
【００７４】
なお、搬送ベルト２９への転写後に、感光体ドラム５上に残留したトナーは、上記実施例１と同様に、ドラムクリーニングブレード１０により除去され、除去されたトナーは、次回の印刷工程時間Ｌ０内に廃トナー搬送スパイラル２５によって、廃トナー搬送路２４を搬送され図示しないトナー収容室に収容される。
このようにして、本実施例のプリンタによる劣化トナー廃棄処理が実行される。
【００７５】
上記のように、本実施例では、劣化トナー廃棄処理において転写ローラ９に転写電圧Ｖｔｒ１＝＋３０００Ｖを印加して、感光体ドラム５上へ移動させた劣化トナーを搬送ベルト２３上へ転写により移動させ、搬送ベルト２３上へ移動させた劣化トナーをベルトクリーニングブレード２９で除去して廃トナータンク３０内に収容するので、劣化トナーが廃トナー搬送路２４内で詰まることが防止される。
【００７６】
本実施例の廃トナー廃棄処理における効果を確認するために、以下に示す評価試験を実施した。
評価試験は、Ａ４サイズの用紙に、印刷速度４２ページ／分で０．３％ｄｕｔｙの連続印刷を行ったときに、何枚印刷する度に本実施例の劣化トナー廃棄工程を行えば廃トナー搬送路２４にトナー詰りが発生しないかについて試験し、上記実施例１のプリンタと比較した。その評価結果を図１０に示す。
【００７７】
図１０に示すように、実施例１のプリンタでは、印刷速度を４２ページ／分にしてＡ４サイズ用紙１０００枚未満毎に実施例１の劣化トナー廃棄工程を行うと廃トナー搬送路２４にトナー詰りが発生してしまうが、本実施例では４２ページ／分の印刷速度においてＡ４サイズ用紙１００枚印刷毎に１回、本実施例の劣化トナー廃棄工程を行っても、廃トナー搬送路２４にトナー詰りが発生しないことが判った。
【００７８】
なお、本実施例の劣化トナー廃棄工程を行った場合における汚れ印刷の発生についての評価試験の結果は、上記実施例１の場合と同様であった。
【００７９】
上記のように、本実施例では、著しく帯電量が高くなった高帯電トナーや小粒径トナーといった劣化トナーを、印刷工程において回収ローラ１６内に一旦蓄積し、その蓄積した劣化トナーを、非画像形成時の劣化トナー廃棄工程において回収ローラ１６から現像ローラ１３を経由して感光体ドラム５上に移動させ、感光体ドラム５上に移動させた劣化トナーを更に搬送ベルト２３上に移動させてベルトクリーニングブレード２９によって除去して廃棄するので、回収ローラ１６の劣化トナーの蓄積効率の低下を抑制することができ、その結果、汚れ印刷といった印刷不良の発生を防止して、常に良好な印刷品質の出力画像を得ることができる。
【００８０】
また、本実施例の劣化トナー廃棄工程においては、供給ローラ１４と現像ローラ１３に印加する電圧を同一に設定してあるので、正常トナーが供給ローラ１４から現像ローラ１３へ供給されることを防止することができる。
【００８１】
更に、上記実施例１の劣化トナー廃棄工程では、高温、高湿、例えば温度２８℃、湿度８０％で、８０％ｄｕｔｙでの連続印刷といったトナーの固まりやすい極端な環境下において、廃トナー搬送路２４でトナー詰りが発生することがあったが、本実施例の劣化トナー廃棄工程では、劣化トナーを搬送ベルト２３へ移動させてベルトクリーニングブレード２９で除去し廃トナータンク３０内に回収するので、前記のような極端な環境下であってもトナー詰りが発生することはない。
【００８２】
以上説明したように、本実施例では、プリンタの現像装置に、現像ローラ上の未現像トナーを回収すると共に劣化トナーを蓄積する回収ローラを設け、画像形成動作を行わない非画像形成時に、回収ローラに蓄積された劣化トナーを現像ローラに移動させ、現像ローラに移動させた劣化トナーを感光体ドラムに付着させ、感光体ドラムに付着させた劣化トナーを、転写ローラによって搬送ベルトに転写し、搬送ベルトに転写された劣化トナーを、ベルトクリーニングブレードで除去するようにしたことによって、現像装置内で発生した劣化トナーを回収ローラで確実に回収して非画像形成時に自動的に廃棄することができ、高速印刷における汚れ印刷の発生を防止して、その印刷品質を向上させることができると共に、廃トナー搬送路におけるトナー詰りの発生を防止することができる。
【００８３】
なお、上記各実施例においては、画像形成装置は、非磁性１成分方式の電子写真方式のカラープリンタあるとして説明したが、画像形成装置は前記に限らず、電子写真方式を用いた画像形成部を有するモノクロプリンタ、複写機等であってもよい。
【符号の説明】
【００８４】
１ 画像形成部
２ 用紙
４ 現像装置
５ 感光体ドラム
５ａ、１６ａ、２７ａ、３２ａ 駆動モータ
６ 帯電ローラ
６ｂ 帯電電圧電源
７ 露光ヘッド
８ 現像装置
９ 転写ローラ
９ｂ 転写電圧電源
１０ ドラムクリーニングブレード
１１ 除電装置
１３ 現像ローラ
１３ｂ 現像電圧電源
１４ 供給ローラ
１４ｂ 供給電圧電源
１５ 層規制ブレード
１５ｂ 層規制電圧電源
１６ 回収ローラ
１６ｂ 回収電圧電源
１７ トナーカートリッジ
１８ トナー室
２０ 回収ローラ軸
２１ 発泡体層
２２ メッシュ層
２３ 搬送ベルト
２４ 廃トナー搬送路
２５ 廃トナー搬送スパイラル
２７ 駆動ローラ
２８ 従動ローラ
２９ ベルトクリーニングブレード
３０ 廃トナータンク
３１ 定着装置
３２ 加熱ローラ
３３ 加圧ローラ
３５ 制御部
３６ 記憶部
３７ 印刷時電圧テーブル
３８ トナー廃棄時電圧テーブル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
潜像担持体と、
前記潜像担持体上の潜像を現像剤で現像する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に前記現像剤を供給する現像剤供給手段と、
前記現像剤担持体上の前記現像剤を回収すると共に劣化現像剤を蓄積する現像剤回収手段と、
前記潜像担持体上に残留した前記現像剤を前記潜像担持体から除去する潜像担持体クリーニング部材とを備え、
画像形成動作を行わない非画像形成時に、前記現像剤回収手段に蓄積された前記劣化現像剤を前記現像剤担持体に移動させ、
前記現像剤担持体に移動させた前記劣化現像剤を前記潜像担持体に付着させ、
前記潜像担持体に付着させた前記劣化現像剤を、前記潜像担持体クリーニング部材によって除去することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
潜像担持体と、
前記潜像担持体上の潜像を現像剤で現像する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に前記現像剤を供給する現像剤供給手段と、
前記現像剤担持体上の前記現像剤を回収すると共に劣化現像剤を蓄積する現像剤回収手段と、
前記潜像担持体上の現像された潜像を媒体上に転写する転写手段と、
前記潜像担持体と接触し、前記媒体を搬送する媒体搬送手段と、
前記媒体搬送手段上に残留した前記現像剤を前記媒体搬送手段から除去する媒体搬送手段クリーニング部材とを備え、
画像形成動作を行わない非画像形成時に、前記現像剤回収手段に蓄積された前記劣化現像剤を前記現像剤担持体に移動させ、
前記現像剤担持体に移動させた前記劣化現像剤を前記潜像担持体に付着させ、
前記潜像担持体に付着させた前記劣化現像剤を、前記転写手段によって前記媒体搬送手段に転写し、
前記媒体搬送手段に転写された前記劣化現像剤を、前記媒体搬送手段クリーニング部材で除去することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の画像形成装置において、
前記現像剤回収手段は、前記非画像形成時に前記現像剤担持体の回転方向の逆方向に回転することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記現像剤回収手段は、前記現像剤の中から小粒径の現像剤を選択的に蓄積することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項４に記載の画像形成装置において、
前記現像剤回収手段は、回転中心となる軸と、前記軸の外周面に被覆され前記劣化現像剤を蓄積する発泡体層と、前記発泡体層の外周面に設けられたメッシュ層とを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記現像剤担持体および前記現像剤回収手段に電圧を印加する電圧印加手段を備え、
前記電圧印加手段は、前記非画像形成時に、前記現像剤担持体および前記現像剤回収手段の電圧の極性を前記現像剤の帯電極性と同じ極性とし、かつ前記現像剤担持体の電圧の絶対値を、前記現像剤回収手段の電圧の絶対値未満として印加することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
潜像担持体と、
前記潜像担持体上の潜像を現像剤で現像する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に前記現像剤を供給する現像剤供給手段と、
前記現像剤担持体上の前記現像剤を回収すると共に劣化現像剤を蓄積する現像剤回収手段と、
前記潜像担持体上に残留した前記現像剤を前記潜像担持体から除去する潜像担持体クリーニング部材とを備え、
画像形成動作を行わない非画像形成時に、前記現像剤回収手段に蓄積された前記劣化現像剤を前記現像剤担持体に移動させ、
前記現像剤担持体に移動させた前記劣化現像剤を前記潜像担持体に付着させ、
前記潜像担持体に付着させた前記劣化現像剤を、前記潜像担持体クリーニング部材によって除去することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
潜像担持体と、
前記潜像担持体上の潜像を現像剤で現像する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に前記現像剤を供給する現像剤供給手段と、
前記現像剤担持体上の前記現像剤を回収すると共に劣化現像剤を蓄積する現像剤回収手段と、
前記潜像担持体上の現像された潜像を媒体上に転写する転写手段と、
前記潜像担持体と接触し、前記媒体を搬送する媒体搬送手段と、
前記媒体搬送手段上に残留した前記現像剤を前記媒体搬送手段から除去する媒体搬送手段クリーニング部材とを備え、
画像形成動作を行わない非画像形成時に、前記現像剤回収手段に蓄積された前記劣化現像剤を前記現像剤担持体に移動させ、
前記現像剤担持体に移動させた前記劣化現像剤を前記潜像担持体に付着させ、
前記潜像担持体に付着させた前記劣化現像剤を、前記転写手段によって前記媒体搬送手段に転写し、
前記媒体搬送手段に転写された前記劣化現像剤を、前記媒体搬送手段クリーニング部材で除去することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の画像形成装置において、
前記現像剤回収手段は、前記非画像形成時に前記現像剤担持体の回転方向の逆方向に回転することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記現像剤回収手段は、前記現像剤の中から小粒径の現像剤を選択的に蓄積することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項４に記載の画像形成装置において、
前記現像剤回収手段は、回転中心となる軸と、前記軸の外周面に被覆され前記劣化現像剤を蓄積する発泡体層と、前記発泡体層の外周面に設けられたメッシュ層とを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記現像剤担持体および前記現像剤回収手段に電圧を印加する電圧印加手段を備え、
前記電圧印加手段は、前記非画像形成時に、前記現像剤担持体および前記現像剤回収手段の電圧の極性を前記現像剤の帯電極性と同じ極性とし、かつ前記現像剤担持体の電圧の絶対値を、前記現像剤回収手段の電圧の絶対値未満として印加することを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−１４１４４４（Ｐ２０１２−１４１４４４Ａ）
【公開日】平成２４年７月２６日（２０１２．７．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２９４０１８（Ｐ２０１０−２９４０１８）
【出願日】平成２２年１２月２８日（２０１０．１２．２８）
【出願人】（５９１０４４１６４）株式会社沖データ (2,444)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月２６日（２０１２．７．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２８日（２０１０．１２．２８）
【出願人】（５９１０４４１６４）株式会社沖データ (2,444)
【Ｆターム（参考）】
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