(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、該像担持体上に静電潜像を形成する露光手段と、該潜像を乾式現像剤を用いて顕像化する現像手段と、該像担持体の移動方向に関し該現像手段の下流近傍に配設され、飛散現像剤を回収する回収ローラを具備する現像剤回収手段と、を有する画像形成装置において、形成される画像比率に応じて、前記回収ローラに印加するバイアスを変える制御手段を有し、該制御手段は、前記回収ローラに印加するバイアスを、画像比率が５％未満では、交番電圧に現像剤の正規の帯電極性と同極性の直流電圧を重畳したバイアスとし、５〜１５％の場合は、交番バイアスのみとし、１５％を超える場合は、交番電圧に現像剤の正規の帯電極性とは逆極性の直流電圧を重畳したバイアスとすることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１において、前記現像剤回収手段は、回収ローラ上に付着する現像剤をかき取るかき取手段と、回収ローラにより回収された現像剤を収容する容器を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記像担持体表面の電位を検知する検知手段を有し、前記制御手段は、該検知手段の検知結果に基づき回収ローラに対するバイアスを決定することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、ＬＢＰ、ファクシミリ等の画像形成装置に関し、より詳しくは、現像手段の近傍に設けた飛散現像剤の回収手段を改良した画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の複写機、ＬＢＰ等の画像形成装置の一例は、像担持体である感光ドラム表面を一次帯電器により一様に帯電し、レーザビームで露光することにより電子写真感光体である感光ドラムに静電潜像を形成し、現像手段により乾式現像剤としてのトナーを用いて該潜像を現像してトナー像化し、転写手段によりトナー像を紙等の転写シートに転写し、定着手段においてトナー像を転写紙に加熱加圧により定着している。
【０００３】
近年、このような複写機、ＬＢＰ等の乾式現像剤を使用する画像形成装置では、高画質化を目指し、画像を形成する現像剤としてのトナーの粒径は、以前の１２μｍ程度から５〜６μｍへと小径化が進んでいる。
【０００４】
従来、このようなトナー即ち現像剤粉を使用する装置では、転写紙や転写紙搬送ガイド等の機内汚れの原因となるトナーの飛散対策として、現像手段の下流側（像担持体の移動方向に関し下流側）で、ａｉｒ吸引方法や感光体ドラム近傍に配置した飛散トナー回収用のバイアスローラ等が知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術において、ａｉｒ吸引方法では、ダクトが必要なためスペースの問題が生じたりＦＡＮによる騒音の可能性がある。一方、回収用バイアスローラ系ではａｉｒ吸引方法より現像剤の回収性能が比較的低い。
【０００６】
従来、回収用バイアスローラには決まった極性、即ち、正か負のどちらか一方の極性のバイアスを印加していた。しかしながら、トナー粒径の小径化に伴い、飛散トナーも両極性に帯電したものが多いことが分かった。
【０００７】
また、現像手段直下では、画像比率が高い場合には、現像されるトナー量が多いため正規に帯電したトナーの飛散量が増えるが、一般の文書のような場合には、非画像部が大勢を占めるため極性の逆転したトナーの飛散量が増加する。
【０００８】
本発明は、回収用バイアスローラ系での飛散トナー回収、特に現像手段下流側におけるトナー回収の改善を図るものであり、本発明の目的は、トナー粒径の小径化並びに画像比率の変化に対応してトナー回収を良好に行うようにした画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の代表的手段は、像担持体と、該像担持体上に静電潜像を形成する露光手段と、該潜像を乾式現像剤を用いて顕像化する現像手段と、該像担持体の移動方向に関し該現像手段の下流近傍に配設され、飛散現像剤を回収する回収ローラを具備する現像剤回収手段と、を有する画像形成装置において、形成される画像比率に応じて、前記回収ローラに印加するバイアスを変える制御手段を有し、該制御手段は、前記回収ローラに印加するバイアスを、画像比率が５％未満では、交番電圧に現像剤の正規の帯電極性と同極性の直流電圧を重畳したバイアスとし、５〜１５％の場合は、交番バイアスのみとし、１５％を超える場合は、交番電圧に現像剤の正規の帯電極性とは逆極性の直流電圧を重畳したバイアスとすることを特徴とする。
【００１０】
本発明は、斯かる構成により、形成される画像比率に応じて、回収ローラに印加するバイアスを変え、飛散現像剤を良好に回収する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
（参考例１）
本発明に係る画像形成装置の参考例１を、図５により説明する。図５において、１は像担持体としての感光体ドラム、２は該感光体ドラム表面を一様に帯電する一次帯電器、３は光学ユニットから放射される画像露光であり、該露光で感光体ドラム１を照射することにより、該ドラム表面に静電潜像を形成する。
【００１２】
４は現像手段で、乾式現像剤であるトナーを収容する現像剤容器４ａ、現像剤を感光体ドラムへ搬送する現像剤担持体としての現像スリーブ４ｂ、現像スリーブ上のトナー層厚を規制するドクターブレード４ｃを有する。現像スリーブにより担持搬送するトナーにより、感光体ドラム上の潜像を現像してトナー像化する。該トナー像は次の転写工程により紙等の転写シートに転写される。
【００１３】
７は転写シートをガイドする転写シート搬送ガイド、８は感光ドラム上のトナー像を転写シートに転写する転写手段、９は転写シートを感光ドラムから分離する分離手段である。トナー像が転写された転写シートは、定着手段へ搬送され、加熱定着が行われ、排紙トレイに排出される。
【００１４】
参考例１では、現像手段の下流（下流とは、本明細書において、感光体ドラムの移動方向でみた位置関係をいう）近傍に飛散現像剤回収手段が配設される。回収手段５は、現像剤回収用の回収ローラ５ａ、回収された現像剤を収容する現像剤回収容器５ｂ、回収ローラ上の現像剤をかき取るブレード５ｃを有し、現像手段４近傍に飛散する現像剤を回収ローラに吸着回収する。
【００１５】
６は回収ローラに対する電圧制御手段で、ＣＰＵを有する制御部６ａ、回収ローラや現像スリーブに対するバイアス電圧シーケンス等を記憶するＲＯＭ等の記憶手段６ｂを有し、制御手段６によりバイアス電源５ｄを制御することにより、回収ローラに所定の電圧が印加される。
【００１６】
上記画像形成装置において、画像形成前の感光体ドラム１の前回転中、画像形成（コピー）中、後回転中におけるバイアスの参考例１を図１に示す。
【００１７】
参考例１では、現像手段４に印加するバイアスのＤＣ成分は、それぞれ前回転中：Ｖｄｃ＝＋６００Ｖ、画像形成中：Ｖｄｃ＝＋２００Ｖ、後回転中：Ｖｄｃ＝＋６００Ｖである。
【００１８】
通常、画像比率６％程度の原稿が多く使われ、この原稿を使用した時の現像バイアスに対する現像剤の飛散量を示したものが図２である。
【００１９】
正規現像方式を行なっていて、感光体の明部電位はＶｌ  ＝＋７０Ｖとした。現像バイアスが＋２００Ｖ以下では正規に帯電（マイナス）した現像剤が多く、＋２００Ｖを超えると極性が反転し、プラスに帯電した現像剤の飛散が多くなる。
【００２０】
そこで、現像手段直下にある飛散現像剤の回収ローラに印加するバイアス（ＤＣ成分）は、
感光体前回転中：Ｖｄｃ＝−１０００Ｖ
画像形成中：Ｖｄｃ＝＋１０００Ｖ
感光体後回転中：Ｖｄｃ＝−１０００Ｖ
とした。
【００２１】
上記の結果に基づき、飛散現像剤の帯電電圧の極性を変化させる現像手段のバイアス、例えば２００Ｖ以下に対して、＋１０００Ｖ以上のバイアス電圧を回収ローラ５ａに印加することにより、現像手段４の下流近傍に飛散する現像剤は、回収ローラに良好に吸着、回収することができた。
【００２２】
（参考例２）
上記参考例１では画像形成中には、＋１０００Ｖのバイアスを回収ローラに印加した。しかし、現像バイアス印加電圧＋２００Ｖの時の飛散現像剤には、正規（マイナス）に帯電したものの他に逆極性（プラス）に帯電したものも多く含まれることもある。その場合、回収ローラへの印加電圧は、直流ＤＣ成分とせず、交流ＡＣ成分を印加すると良い。
【００２３】
参考例２では、例えば、交番矩形波、又は正弦波Ｖｐｐ＝２０００Ｖのバイアス電圧を画像形成中に印加した。これにより、逆極性（プラス）に帯電した現像剤を、交番バイアス電圧がマイナスのときに、回収ローラにより回収することができた。
【００２４】
（実施形態１）
上記参考例２では正弦波を回収ローラに印加した。ところが、原稿の画像比率が多くなるにつれて、飛散した現像剤は正規（マイナス）に帯電したものが多くなる。従って、画像比率に応じて回収ローラに印加するバイアスを制御することにより回収効率を良くすることが可能である。
【００２５】
画像比率が５〜１５％の場合は飛散現像剤は両極性に帯電しているため、回収ローラには交流成分Ｖｐｐ＝２０００Ｖのみとし、直流成分は印加しない。画像比率が５％未満では、極性が反転（プラス）した現像剤の飛散が増えるため、Ｖｐｐ＝１０００Ｖの交流に直流Ｖｄｃ＝−５００Ｖを重量させる。
【００２６】
画像比率が１５％を超える場合は、正規に帯電したものが多く飛散するためＶｐｐ＝１０００Ｖの交流にＶｄｃ＝＋５００Ｖの直流成分を重量させた例である。
【００２７】
上記画像比率は、感光体ドラムの電位を電位センサ１０により検出し、制御部６ａにより演算決定される。この画像比率に応じて、制御手段６によりバイアス電源を制御して、回収ローラに所定のバイアス電圧を印加する。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、現像手段の近傍に配設した飛散現像剤の回収ローラに印加するバイアスを、画像形成時に画像比率の大きさに応じて変えることにより、飛散現像剤の回収の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像形成装置におけるバイアス電圧の参考例１の説明図。
【図２】現像手段に印加する電圧と飛散した現像剤の量を説明する図。
【図３】画像比率に応じた現像剤の飛散量を説明する図。
【図４】本発明に係る画像形成装置におけるバイアス電圧の実施形態１の説明図。
【図５】本発明に係る画像形成装置の参考例１の全体概略図。
【符号の説明】
１…感光体ドラム
２…帯電手段
３…画像露光
４…現像手段
５…現像剤回収手段
５ａ…回収ローラ
５ｂ…現像剤回収容器
５ｃ…ブレード
５ｄ…電源
６…電圧制御手段
６ａ…制御部
６ｂ…記憶手段
７…転写シート搬送ガイド
８…転写分離手段
９…分離手段
１０…電位センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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