(57)【要約】  【課題】  効率的に供給と回収とが同時に実施可能な供給回収装置を提供する。  【解決手段】  感光体ドラム１９に帯電性の現像剤を供給するとともに、感光体ドラム１９から前記現像剤を回収する供給回収装置であって、感光体ドラム１９と近接する位置に配された支持部材の外周に、前記現像剤を付着して回動する環状のベルトが周設されており、前記回動体表面と前記第１電極及び第２電極との間隙を移動経路に含み、前記現像剤を搬送する現像剤搬送体と、搬送中の現像剤を前記回動体に供給するように、前記第１電極に交流電圧を印加する電圧印加部１７と、前記回動体から前記現像剤を回収するように、前記第２電極に交流電圧を印加する電圧印加部１８とを備える。  【選択図】  図１
2006106223.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
協働して現像処理又はその後処理を行う回動体に帯電性の現像剤を供給すると共に、前記回動体から現像剤を回収する供給回収装置であって、
前記回動体表面と近接する位置に配されている第１電極及び第２電極と、
前記回動体表面と前記第１電極及び第２電極との間隙を移動経路に含み、前記現像剤を搬送する現像剤搬送体と、
搬送中の現像剤を前記回動体に供給するように、前記第１電極に交流電圧を印加する第１電圧印加部と、
前記回動体から前記現像剤を回収するように、前記第２電極に交流電圧を印加する第２電圧印加部と
を備えることを特徴とする供給回収装置。
【請求項２】
前記第１電極は、前記現像剤搬送体の移動方向上流に、
前記第２電極は、下流にそれぞれ配置され、
前記第１電圧印加部は、直流電圧に交流電圧を重畳した電圧であって、その平均値が現像剤の帯電極性と同じ極性である電圧を前記第１電極に印加し、
前記第２電圧印加部は、直流電圧に交流電圧を重畳した電圧であって、その平均値が現像剤の帯電極性と異なる極性である電圧を前記第２電極に印加することを特徴とする請求項1に記載の供給回収装置。
【請求項３】
前記第１電圧印加部及び前記第２電圧印加部は、それぞれが出力する電圧の周波数同士が略一致し、かつ、その位相差が略０となるように設定されていることを特徴とする請求項２に記載の供給回収装置。
【請求項４】
前記回動体は、現像ローラであって、
前記現像剤搬送体は、無端ベルトであり、
前記ベルトは、前記現像ローラと接触しており、接触面同士の相対速度が大きくなる方向に回動することを特徴とする請求項2の供給回収装置。
【請求項５】
前記回動体は、感光体ドラムであって、
前記現像剤搬送体は、無端ベルトであり、
前記ベルトは、前記感光体ドラムと接触又は近接しており、接触又は近接する面同士の相対速度が大きくなる方向に回動することを特徴とする請求項2の供給回収装置。
【請求項６】
前記ベルトは、導電体層上に発泡弾性体層が形成されていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の供給回収装置。
【請求項７】
前記第１電極及び前記第２電極は、略円柱状の電極が、その中心軸を通る１の平面を境界面として２分割された構成となっており、
前記境界面が絶縁性の支持部材により覆われおり、
前記円柱の周面上に位置する２つの前記境界部分のうちの一方が、前記回動体に近接していることを特徴とする請求項１に記載の供給回収装置。
【請求項８】
請求項１から７までのいずれかに記載の供給回収装置と、像担持体と、像担持体上に静電荷像を形成するための静電荷像形成手段と、現像剤により像担持体上の静電荷像を現像するための現像器とを備える画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式や静電記録方式などを用いる画像形成装置に用いられる現像剤の供給回収装置及びその供給回収装置を用いた画像形成装置に関し、特に、現像剤を効率的に回収する供給回収装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式や静電記録方式などを用いる画像形成装置においては、転写後に幾分かのトナーが感光体ドラムの表面に残留する。
感光体ドラム表面に残留したトナー（以下、「残留トナー」という。）が付着したままになると、先に作像された画像パターンが同一紙面上又は次の紙面上に再び写るいわゆる画像メモリーが発生するため、残留トナーを感光体ドラム表面から速やかに除去する必要がある。
【０００３】
この残留トナーを除去する方式については、大きく２つに大別される。１つは、感光体ドラムの表面上から除去した残留トナーを再使用せずにそのまま廃棄するクリーニング方式であり、もう一つは、感光体ドラム表面から除去した残留トナーを再使用するクリーナレス方式である。近年、上記２方式のうち、資源の有効活用の観点からクリーナレス方式の採用が望まれている。
【０００４】
クリーナレス方式においては、トナーが回収される上述の感光体ドラム等の部材（以下、「回収元部材」という。）と、トナーを回収する部材（以下、「回収先部材」という。）との間で、トナーのやり取りを行い易い状態にした上で、前記残留トナーを回収先部材に移動させること、つまり、回収することが望ましい。
トナーが移動し易い状態にして２つの部材間でトナーのやり取りをする方法として、例えば、互いに近接して従動回転する感光体ドラム及び現像ローラを設け、現像ローラにおける前記近接が生じている範囲に電極を設け、この電極に交流電圧を印加し、感光体ドラム及び現像ローラに付着しているトナーの誘電分極の影響を緩和して、トナーが移動し易く、即ち、飛翔し易くする方法がある。（例えば、特許文献１）
また、トナーのやり取りをより効率よく実施する装置として、図７に示すように、ケーシング５１１内にアジテータ５１２、供給ローラ５１３及び現像ローラ５１６が収められており、このうち、現像ローラ５１６がケーシング５１１外に配設された感光体ドラム５１９と近接しており、さらに、この現像ローラ５１６内部に、電極６０１及び電極６０２が埋設されており、これら両電極が交流電圧電源装置５１７に接続されている画像形成装置５１０がある。（例えば、特許文献２）
電極６０１及び電極６０２に交流電圧が印加されることにより、感光体ドラム５１９に存在する残留トナーの誘電分極の影響を緩和して、当該残留トナーを現像ローラ５１６に誘引し、供給ローラ５１３に付着させて最終的にはケーシング５１１内に回収することができる。
【０００５】
ケーシング５１１内に回収された前記残留トナーは、アジテータ５１２によって他のトナーと共に攪拌され、その後再使用されることとなる。
この回収は、感光体ドラムへのトナーの供給（現像）と同時に実施することもでき、また、回収と供給の実施時期をシフトさせることもできるが、ユーザにとって時間的ロスが少なくて済むように、回収と供給とを同時に実施することが望ましい。
【特許文献１】特開平５−１２７５０１号公報
【特許文献２】特開平１１−３５２７７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献２に記載の画像形成装置において、上述のようにトナーの回収と供給とを同時に実施する場合、上記交流電圧条件をトナーの回収に最適な条件に設定すると、現像ローラ５１６から感光体ドラム５１９へとトナーを飛翔させて感光体ドラム５１９の潜像の部分にトナーを供給して現像にするための最適条件から逸れ、現像が十分に実施されないという問題がある。
【０００７】
本発明は、このような問題を解決しようとなされたものであって、トナーを供給しつつ回収する場合において、供給と回収とが同時に効率的に実施可能な供給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】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の供給回収装置は、協働して現像処理又はその後処理を行う回動体に帯電性の現像剤を供給すると共に、前記回動体から現像剤を回収する供給回収装置であって、前記回動体表面と近接する位置に配されている第１電極及び第２電極と、前記回動体表面と前記第１電極及び第２電極との間隙を移動経路に含み、前記現像剤を搬送する現像剤搬送体と、搬送中の現像剤を前記回動体に供給するように、前記第１電極に交流電圧を印加する第１電圧印加部と、前記回動体から前記現像剤を回収するように、前記第２電極に交流電圧を印加する第２電圧印加部とを備える。
【０００９】
また、上記目的を達成するために、本発明の画像形成装置は、上記供給回収装置と、像担持体と、像担持体上に静電荷像を形成するための静電荷像形成手段と、現像剤により像担持体上の静電荷像を現像するための現像器とを備える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の供給回収装置は、協働して現像処理又はその後処理を行う回動体に帯電性の現像剤を供給すると共に、前記回動体から現像剤を回収する供給回収装置であって、前記回動体表面と近接する位置に配されている第１電極及び第２電極と、前記回動体表面と前記第１電極及び第２電極との間隙を移動経路に含み、前記現像剤を搬送する現像剤搬送体と、搬送中の現像剤を前記回動体に供給するように、前記第１電極に交流電圧を印加する第１電圧印加部と、前記回動体から前記現像剤を回収するように、前記第２電極に交流電圧を印加する第２電圧印加部とを備える。
【００１１】
また、本発明の画像形成装置は、上記供給回収装置と、像担持体と、像担持体上に静電荷像を形成するための静電荷像形成手段と、現像剤により像担持体上の静電荷像を現像するための現像器とを備える。
これにより、現像剤を供給するための電圧を印加する第１電圧印加部と、現像剤を回収するための電圧を印加する第２電圧印加部とが別々にあるため、現像剤の供給に適した電圧設定及び現像剤の回収に適した電圧条件を共に満足する設定が可能となる。
【００１２】
これにより、現像剤の供給と回収を同時に実施した場合であっても、高効率な現像剤供給及び回収が実施される。
また、前記第１電極は、前記現像剤搬送体の移動方向上流に、前記第２電極は、下流にそれぞれ配置され、前記第１電圧印加部は、直流電圧に交流電圧を重畳した電圧であって、その平均値が現像剤の帯電極性と同じ極性である電圧を前記第１電極に印加し、前記第２電圧印加部は、直流電圧に交流電圧を重畳した電圧であって、その平均値が現像剤の帯電極性と異なる極性である電圧を前記第２電極に印加することが好ましい。
【００１３】
これにより、第１電圧印加部及び第２電圧印加部が、それぞれ現像剤の供給と、現像剤の回収に適した条件範囲内で、電圧を出力するので、現像剤の供給と回収を同時に実施した場合であっても、高効率な現像剤供給及び回収が実施される。
また、前記第１電圧印加部及び前記第２電圧印加部は、それぞれが出力する電圧の周波数同士が略一致し、かつ、その位相差が略０となるように設定されているとしてもよい。
【００１４】
これによれば、出力する互いの電圧の位相差が略０となるように、第１電圧印加部及び第２電圧印加部が設定されているので、これらにそれぞれ接続されている第１電極及び第２電極の電位差が小さくなり、第１電極及び第２電極間の間隔が短い場合であっても、絶縁距離を確保し易い。
また、前記回動体は、現像ローラであって、前記現像剤搬送体は、無端ベルトであり、前記ベルトは、前記現像ローラと接触しており、接触面同士の相対速度が大きくなる方向に回動するとしてもよい。
【００１５】
これによれば、第１電極は、供給回収装置側から見るとベルト回動方向の上流であって、現像ローラ側からすると回転方向の下流に位置し、また、第２電極は、供給回収装置側から見るとベルト回動方向の下流であって、現像ローラ側からすると回転方向の上流に位置することとなる。
つまり、回収された現像剤が直ぐに供給されたり、供給された現像剤が直ぐに回収されたりしないように供給回収経路が設定されており、現像剤の供給及び回収効率の向上が図られる。
【００１６】
また、前記回動体は、感光体ドラムであって、前記現像剤搬送体は、無端ベルトであり、前記ベルトは、前記感光体ドラムと接触又は近接しており、接触又は近接する面同士の相対速度が大きくなる方向に回動するとしてよい。
これによれば、第１電極は、供給回収装置側から見るとベルト回動方向の上流であって、感光体ドラム側からすると回動方向の下流に位置し、また、第２電極は、供給回収装置側から見るとベルト回動方向の下流であって、感光体ドラム側からすると回動方向の上流に位置することとなる。
【００１７】
つまり、回収された現像剤が直ぐに現像されたり、現像された現像剤が直ぐに回収されたりしないように供給回収経路が設定されており、現像剤の供給及び回収効率の向上が図られる。
また、前記ベルトは、導電体層上に発泡弾性体層が形成されていることが好ましい。
これによれば、前記ベルトが前記回動体と接触した場合であっても、前記ベルトが柔軟な発泡弾性体層から構成されているため、前記回動体を疵付けることが避けられる。
【００１８】
また、前記第１電極及び前記第２電極は、略円柱状の電極が、その中心軸を通る１の平面を境界面として２分割された構成となっており、前記境界面が絶縁性の支持部材により覆われおり、前記円柱の周面上に位置する２つの前記境界部分のうちの一方が、前記回動体に近接しているとしてもよい。
これによれば、電極面積を大きくとることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
１．実施形態
＜構成＞
以下、本実施の形態における供給回収装置について説明する。
図１は、本発明の実施形態である回動体との間で現像剤の供給及び回収を同時に実施する供給回収装置を用いた画像形成装置の概略図である。
【００２０】
この画像形成装置１０は、（現像剤の一例としての）トナーをドラムに静電的に付着させ、出力素材に転写させる、いわゆる電子写真方式を採用した画像出力装置である。
画像形成装置１０は、開口部を有してトナーを内包するケーシング１１内において、前記開口部近傍に（回動体又は供給回収装置の一例としての）現像ローラ１６が配設され、この現像ローラ１６に接触するように（供給回収装置の一例としての）供給ローラ１３が配設され、この供給ローラ１３の近傍にアジテータ１２が配設され、前記開口部の外縁と現像ローラ１６との隙間を塞ぐように規制ブレード２０、除電部材２２が前記ケーシング１１の壁面から延出されている。
【００２１】
さらに、ケーシング１１の外側には、前記現像ローラ１６に近接するように（回動体の一例としての）感光体ドラム１９が配設され、当該感光体ドラム１９の外周上に、前記近接が生じている位置を基準として感光体ドラム１９の回転方向における上流側に遡るにつれて、順に、露光部２３、帯電ローラ２４が感光体ドラム１９の外周に配設され、また、下流側に進むにつれて、順に、転写ローラ２７、除電ローラ２５が感光体ドラム１９の外周に当接している。
【００２２】
上記転写ローラ２７と感光体ドラム１９の接線は、転写紙搬送経路上にあり、当該接線を基準として、転写紙搬送経路方向の上流側には、１対の搬送ローラ２６が配設され、また、転写紙搬送経路方向の下流側には、１対の定着ローラ２８が配設されている。
また、現像ローラ１６及び供給ローラ１３の内部には、それぞれ２つの電極が埋設されている。
【００２３】
供給ローラ内に存在する上記２つの電極は、それぞれ電圧を印加する電圧印加部１４及び電圧印加部１５に接続されている。
同様に、現像ローラ１６内に存在する上記２つの電極は、それぞれ電圧を印加する電圧印加部１７及び電圧印加部１８に接続されている。
上述したこれら部材により、画像形成装置１０が構成される。
【００２４】
なお、本実施の形態におけるケーシング１１内に充填されるトナーは、摩擦により容易に負に帯電する摩擦帯電性を有している。
以下、各部材について詳細に説明する。
アジテータ１２は、板状の部材であって、回転することにより、ケーシング１１内に収容されたトナーを攪拌すると共に、当該トナーを供給ローラ１３の近傍へと移動させる機能を有する。
【００２５】
また、攪拌されたトナーは、上述したように摩擦によって負に帯電する。
供給ローラ１３は、図２に示すように、軸部材１１０の外周に回転部材１１１が周設され、当該回転部材１１１の外周には、（第１電極の一例としての）供給電極１１３及び（第２電極の一例としての）回収電極１１４が埋設された絶縁材からなる略三日月状の支持部材１１２が配設され、支持部材１１２と回転部材１１１とを合わせた輪郭の部分に（現像剤搬送体の一例としての）環状のベルト１１５が周設されてなる。
【００２６】
軸部材１１０と支持部材１１２との相対的位置は、固定されており、回転部材１１１が軸部材１１０を中心に、図１における反時計方向に回転することにより、ベルト１１５が前記輪郭に沿って回動する。
支持部材１１２は、非導電性であって、かつ耐磨耗性に優れる材料からなり、その一例としては、ポリアセタールやセラミックなどが挙げられる。
【００２７】
ベルト１１５は、ポリサルフオン樹脂フィルムにケッチェンブラックを分散した厚さ50μmの導電性シームレスベルトである。
この他、ベルト１１５は、ポリエステルの樹脂フィルム上に厚さ2〜3mmのシリコン発泡体やウレタン発泡体からなる発泡弾性体を形成してもよく、また、これらフィルムの材質を、PET、PTFE、PS、PIなどに代替してもよい。
【００２８】
なお、これら発泡体は、さらに、カーボンその他イオン導電性材料が添加されていてもよい。
ベルト１１５は、前記輪郭における支持部材１１２の略中央近傍において、現像ローラ１６に配された後述するベルト１２５と接触している。
この接触する位置と前記供給電極１１３と回収電極１１４との境界位置が略一致する関係にある。
【００２９】
ベルト１１５の回動方向は、ベルト１２５と接触する箇所において、互いに対向する方向、つまり、接触面同士の相対速度が増大する方向である。
供給電極１１３と回収電極１１４は、帯状又は柱状であって、長手方向が軸部材１１０の中心軸と略平行の関係にある。
供給ローラ１３が、ケーシング１１の下方に位置するため、重力によりトナーの粉圧を受けるので、トナーをベルト１１５上に付着させることができる。
【００３０】
ベルト１１５の回動方向の上流側に位置する供給電極１１３は、交流電圧が印加されており、その印加電圧の平均値が負極性側にあるため、この供給電極１１３近傍に運ばれたベルト１１５に付着している負極性のトナーは、電界による反力を受けてベルト１１５から乖離し、後述のベルト１２５に付着する。
一方、ベルト１１５の回動方向の下流側に位置する回収電極１１４は、交流電圧が印加されており、その印加電圧の平均値が正極性側にあるため、後述のベルト１２５上に存在する負極性のトナーは、異極性同士の電界による引力を受けてベルト１１５へと誘引されるため、現像ローラ１６からトナーの回収が良好に行われる。
【００３１】
現像ローラ１６は、供給ローラ１３と同様の構成であり、サイズ的には、供給ローラ１３よりも大きな部材であって、その詳細は、図３に示すように、導電性の軸部材１２０の外周に導電性の回転部材１２１が周設され、当該回転部材１２１の外周には、（第１電極の一例としての）供給電極１２３及び（第２電極の一例としての）回収電極１２４が埋設された絶縁材からなる略三日月状の支持部材１２２が配設され、支持部材１２２と回転部材１２１とを合わせた輪郭の部分に環状のベルト１２５が周設されており、上記軸部材１２０は接地されている。
【００３２】
軸部材１２０と支持部材１２２との相対的位置は、固定されており、回転部材１２１が軸部材１２０を中心に、図１における反時計方向に回転することにより、ベルト１２５が前記輪郭に沿って回動する。
このベルト１２５は、ポリサルフオン樹脂フィルムにケッチェンブラックを分散した厚さ50μmの導電性シームレスベルトであり、材料については、ベルト１１５と同内容の代替が可能である。
【００３３】
前記輪郭における支持部材１２２の略中央近傍において、ベルト１２５と感光体ドラム１９とが近接している。
この近接する位置と前記供給電極１２３と回収電極１２４との境界位置が略一致する関係にある。
ベルト１２５の回動方向は、感光体ドラム１９と近接している面同士の相対速度が増大する方向である。
【００３４】
供給電極１２３と回収電極１２４は、帯状又は柱状であって、長手方向が軸部材１２０の中心軸と略平行の関係にある。
ベルト１２５の回動方向の上流側に位置する供給電極１２３は、交流電圧が印加されており、その印加電圧の平均値が負極性側であるため、この供給電極１２３近傍に運ばれたベルト１２５に付着している負極性のトナーが、電界による反力を受けてベルト１２５から乖離して飛翔し、感光体ドラム１９の静電潜像に誘引されることにより現像される。
【００３５】
一方、ベルト１２５の回動方向の下流側に位置する回収電極１２４は、交流電圧が印加されており、その印加電圧の平均値が正極性側にあるため、感光体ドラム１９表面上に存在する負極性のトナーは、電界による引力を受けて飛翔し、ベルト１２５へと誘引される。
このとき、飛翔しているトナーは、電圧の交流成分による影響により、感光体ドラム１９及び現像ローラ１６の間隙を往復すると共に、感光体ドラム１９表面に衝突して、感光体ドラム１９表面に付着しているトナーを剥離させるので、感光体ドラム１９からトナーの回収が良好に行われる。
【００３６】
感光体ドラム１９は、外径が30mmのアルミニウム基体表面にアルマイト処理を施した後、その表面にUCL（Under Coat Layer）、CGL（Carrier Generation Layer）、及びCTL（Carrier Transport Layer）が順次形成されてなる。
UCLは、ポリアミド樹脂に金属酸化物（酸化チタン）を分散させた厚さ0．5μmの膜体である。
【００３７】
CGLは、ポリプチラール樹脂にチタニルフタロシアニンを分散した溶液を塗布して形成された厚さ0．3μmの膜体である。
CTLは、ポリカーボネート樹脂に、ホール輸送剤としてのジアミノ系化合物並びに酸化防止剤としてのヒンダードアミンを溶解した塗液を塗布して形成された厚さ2５μmの膜体である。
【００３８】
なお、UCL、CGL及びCTLの材質及び膜厚は、上記内容に限るものではなく、同等の機能を有する他の材料への代替や他の膜厚を採用してもよい。
帯電ローラ２４は、感光体ドラム１９の表面に当接されており、未図示の電源部により所定の帯電電圧が印加されており、感光体ドラム１９の表面は負極性の電位に帯電される。
【００３９】
露光部２３は、レーザ出力装置であって、負極性の電位に帯電された感光体ドラム１９の表面に、露光部２３により静電潜像を形成する。
除電ローラ２５は、感光体ドラム１９の表面に当接されており、その表面が、トナーよりも帯電系列上同極側に偏った導電性材料からなり、感光体ドラム１９の表面上に残っている電位を、全面に渡って消去して基準電位にする機能を有する。
【００４０】
搬送ローラ２６は、基材となる軸部材の表面に弾性体層が形成されており、この弾性体層を構成する素材としては、柔軟性やコスト等の観点からポリウレタンフォームが用いられる。
転写ローラ２７は、芯金の外周に導電性弾性体層が形成されており、感光体ドラム１９の表面に当接されており、負極性のトナーを誘引するように未図示の電源部から正極性の帯電電圧が印加されている。
【００４１】
１対の定着ローラ２８は、内部にヒーターを内蔵した加熱用のローラとこのローラ側に押圧されたローラからなり、１対の定着ローラ間を通過することにより転写紙表面に担持されてトナー像が定着される。
電圧印加部１４及び電圧印加部１５は、それぞれ供給ローラ１３内に配設された供給電極１１３及び回収電極１１４に独立して電圧を印加する機能を有する。
【００４２】
図４は、電圧印加部１４及び電圧印加部１５の各電圧印加パターンの一例を示す図である。
電圧印加部14は、直流電圧に交流電圧を重畳した電圧であって、その平均値がトナーを引き付けるような電圧、典型的にはトナーの帯電極性と逆極性（ここでは正極性）である電圧を下流側電極に印加すればよい。
【００４３】
より具体的には、本例のような負帯電性トナーの場合、現像ローラの電位を基準として、50（v）〜500（v）の範囲の直流電圧に、ピーク間電圧値が800（v）〜2000（v）の範囲の交流電圧を重畳した電圧を印加すればよい。
ベルト１１５が導電体層と発泡弾性体層との積層体である場合、直流電圧をVdc（v）、これに重畳する交流電圧のピーク間電圧をVp-p（v）、ベルトと現像ローラとの対向部における導電体層と現像ローラとの距離をt μｍとすると、電圧印加部１４は、現像ローラの電位を基準として、0.35 <（Vp-p/2+Vdc）/ t < 0.50の関係を満たす電圧を下流側電極に印加してもよい。
【００４４】
また、電圧印加部１５も直流電圧に交流電圧を重畳した電圧であって、その平均値がトナーを遠ざけるような電圧、典型的にはトナーの帯電極性と同極性（ここでは負極性）である電圧を上流側電極に印加すればよい。
具体的には、現像ローラの電位を基準として、直流電圧が−50（v）〜−500（v）程度、交流電圧のピーク間電圧が800（v）〜2000（v）程度の電圧を印加すればよい。
【００４５】
電圧印加部１４及び電圧印加部１５は、原則として、独立して電圧を印加するが、印加する電圧の交流成分の周波数が同じである場合、以下のように同期させて出力してもよい。
即ち、図４に示すように、電圧印加部１４及び電圧印加部１５において出力する電圧同士の位相差が０となるように設定する。
【００４６】
このようにすることにより、供給電極１１３と回収電極１１４の電位差は極力小さくなり、供給電極１１３と回収電極１１４とを近接させて配置した場合であっても、絶縁距離を十分確保できる。
なお、波形４０１及び波形４０２における、振動電圧は矩形波で無くても良く正弦波や三角波などでも良い。
【００４７】
電圧印加部１７及び電圧印加部１８については、トナーの移動が感光体ドラムと現像ローラ間の電位の関係によって決まるものの、基本的にはそれぞれ先の電圧印加部１４と電圧印加部１５に準じて電圧を印加してやればよい。即ち、電圧印加部１７は、直流電圧に交流電停を重畳した電圧であって、その平均値がトナーを引き付けるような電圧を、電圧印加部１８は直流電圧に交流電圧を重畳した電圧であって、その平均値がトナーを遠ざけるような電圧をそれぞれ印加する。特に、電圧印加部１７は、直流電圧に交流電圧を重畳した電圧であって、直流電圧をVdc（v）、これに重畳する交流電圧のピーク間電圧をVp-p（v）、ベルトと感光体ドラムとの対向部におけるベルトの導電体層と感光体ドラムとの距離をd μｍとしたとき、3.5 < (Vp-p/2+Vdc)/d < 5.0となる電圧を下流側電極に印加するとよい。
【００４８】
規制ブレード２０は、金属、ゴム及びそれらの複合からなる板状弾性体からなり、一方の端が、ケーシング１１に固定され、他端は自由端となっており、当該自由端側が現像ローラ１６に当接している。
規制ブレード２０は、現像ローラ１６の上方にあって、トナーの層厚を所定厚さに規制すると共に、トナーとの摩擦によって、当該トナーの帯電量を増加させる機能を有する。
【００４９】
また、除電部材２２は、金属板の表面をトナーよりも帯電系列上同極性側上位にある材料で被覆されてなり、ベルト１２５に付着しているトナーと擦れ合うことにより、トナーの帯電量を低下させ、静電的な付着力を弱めて、剥離し易くする機能を有する。
２．評価試験
以下に示す４種の試験品を搭載した画像形成装置を用意し、それぞれについて回収能力についての評価試験を実施した。
【００５０】
なお、実施例品・比較例品のいずれにおいても、供給ローラは現像ローラの対向部において両者の相対速度が大きくなる方向（カウンタ方向）に、現像ローラは感光体ドラムとの対向部において両者の相対速度が大きくなる方向(カウンタ方向）に回転させた。
＜試験品の仕様＞
各試験品の構成は、下記の相違点を除き同一である。
【００５１】
【表１】
2006106223.tif 000003
【００５２】
ここで、電極が無い供給ローラとは、上述した従来供給ローラのことであり、図７に示す供給ローラ５１３の構成をいい、電極がある供給ローラとは、実施の形態において、図２に示した供給ローラ１３の構成をいう。
また、電極がある現像ローラとは、本実施の形態において、図３に示した現像ローラ１６の構成をいい、電極が無い現像ローラとは、上述した従来現像ローラのことであり、現像ローラ１６の構成から、支持部材１１２及び供給電極１１３及び回収電極１１４を除外した構成をいう。
＜その他について＞
試験品は、いずれもカラーレーザープリンター（コニカミノルタホールディングス株式会社製：magicolor2300DL）をベースに作製されたものであり、上記以外の構成は、当該プリンターの構成と同じである。
【００５３】
但し、このカラーレーザープリンターには、本来感光体ドラム表面に当接して、トナー転写後に感光体ドラム表面に残留する残留トナーを除去するためのクリーニングブレードが配設されているが、残留トナーの量を高めて残留トナーの回収効果を確認し易いように、実施例品２及び比較例品２では、クリーニングブレードを取り外している。また、実施例品１及び比較例品１では、現像ローラ上のむら評価を行うためにクリーニングブレードを残したまま、除電部材を取り外している。
【００５４】
つまり、本試験は、上記試験品は、通常の使用状態より過酷な条件下において駆動されている。
また、中間転写ベルト裏面ローラヘの転写電圧供給の有無とあるのは、上記カラーレーザープリンターが中間転写ベルト方式であって、感光体ドラムと転写紙との間に介在する中間転写ベルト及びその裏面に配設される裏面ローラがあり、前記裏面のローラヘの転写電圧の供給を無くすことで、中間転写ベルトへのトナーの転写を抑制して、さらに残留トナーを生じ易くしている。
１）供給ローラ改良効果確認試験の内容
実施例品１及び比較例品１を試験品とし、実施例品１については供給ローラに配設された回収電極１１４の電圧の波形を以下のように複数パターン設定し、A4サイズの紙の前半に幅48mm四方の黒パターンを横一列に形成した後、網点画像を紙の最後まで形成する印刷パターンで動作させて、それぞれの画像メモリの発生度合いを確認した。
【００５５】
なお、トナーは、上記カラーレーザープリンター用トナーのシアンを用い、上流側電極への電圧印加条件は、Vdcの値が、−300（v）であって、重畳する交流電圧についてはピーク間電圧Vp-pの値が1200（v）、周波数が2（kHz）の矩形波となるように設定した。また、ベルト１１５として導電性シームレスベルト上に厚さ３（mm）の発泡弾性体層を設けたものを用い、発泡体弾性体層の押さえ込み量が１（mm）となるように現像ローラに接触させた。
（供給ローラ改良試験の評価結果）
【００５６】
【表２】
2006106223.tif 000004
【００５７】
ここで、Vp-p（v）及びVdc（v）は、供給ローラ１３に配設された回収電極１１４に印加された電圧の波高値及び直流成分の電圧値である。
網点画像中に前半の黒パターンが画像メモリとなって確認できるものを×とし、確認できないものを○とした。
これによれば、従来の構成を採用する比較例品１では、画像メモリが確認されたのに対し、実施例品1では、供給ローラ１３に配設された回収電極１１４に印加する電圧におけるVp-p（v）及びVdc（v）の値を表２に示すように組み合わせを変えて実験を行ったがいずれも、画像メモリが生じないことがわかった。
【００５８】
なお、実施例品１において、感光体ドラムの現像状況を目視確認したところ、トナーの供給状態は、実施例品2の全ての電圧パターンにおいて良好であり、問題は認められ無かった。
また、比較例品１においても、感光体ドラムの現像状態を目視確認したところ、トナーの供給状態は、実施例品2の全ての電圧パターンにおいて良好であり、問題は認められ無かった。
２）現像ローラ改良効果確認試験の内容
実施例品2及び比較例品2を試験品とし、実施例品2については現像ローラ１６に配設された回収電極１２４の電圧の波形を以下のように複数パターン設定し、A4（T）サイズの紙の前半に横一列の文字パターンを3行印刷させるような印刷パターンで動作させて、それぞれの画像メモリの発生度合いを確認した。
【００５９】
評価は、感光体ドラム上に現像された文字パターンが1回転して再び現像装置を通過した時点でプリンターの動作を停止させ、感光体上の文字パターンを目視確認し、残留トナーの発生度合いを評価した。
なお、トナーは、上記カラーレーザープリンター用トナーのシアンを用い、上流側電極への電圧印加条件は、Vdcの値が、＋300（v）であって、重畳する交流電圧についてはピーク間電圧Vp-pの値が1200（v）、周波数が２（kHz）の矩形波となるように設定した。また、現像ローラとしては最表面に導電性シームレスベルトが配設されたものを用い、この導電性シームレスベルトと感光体ドラムとの距離が150（μｍ）となるように現像ローラを配置した。
【００６０】
【表３】
2006106223.tif 000005
【００６１】
ここで、Vp-p及びVdcは、現像ローラ１６に配設された回収電極１２４に印加された電圧の波高値及び直流成分の電圧値である。
残留トナーが発生していないものがランク3、残留トナーの発生が明らかに確認できるものをランク1とし、その中間をランク2とした。
これによれば、従来の構成を採用する比較例品２では、残留トナーが明らかに発生しているのに対し、実施例品２では、現像ローラ１６に配設された回収電極１２４に印加する電圧におけるVp-p及びVdcの値を表３に示すように組み合わせを変えて実験を行ったがいずれも画像メモリが生じないことがわかった。
【００６２】
なお、実施例品2において、感光体ドラムの現像状況を目視確認したところ、トナーの供給状態は、実施例品2の全ての電圧パターンにおいて良好であり、問題は認められ無かった。
また、比較例品2においても、感光体ドラムの現像状態を目視確認したところ、トナーの供給状態は、実施例品2の全ての電圧パターンにおいて良好であり、問題は認められ無かった。
【００６３】
以上のように本実施の形態における、回動体に対してトナーを供給するための供給電極と、回動体から残量トナー回収する回収電極とを、供給ローラ及び現像ローラ内に配設し、これら電極に個別の電圧波形を印加することにより、残留トナーを効率良く回収することができ、かつ、トナーの供給を行うのに適した電圧条件が、残留トナーの回収条件とは独立して決定されるため、高効率なトナーの供給及び回収を両立して同時に実施可能である。
（変形例）
本実施の形態では、上記供給電極及び回収電極とが配設される現像ローラ及び供給ローラでは、これら電極が回転部材の外側に配設されていたが、このような構成に限るものではない。供給ローラを例えば、図５に示すように、供給電極２１３及び回収電極２１４が軸部材２１０に埋設されており、厚みが薄い誘電性を有する回転部材２１１が、軸部材２１０の外周に周設され、軸部材２１０の表面にウレタンなどの弾性誘電性層２１５が形成されている供給ローラ２０６としてもよい。
【００６４】
このようにすることで、わざわざ別の部材として帯状のベルトを配設することなく、回転部材２１１の表面にウレタンなどの材料をコーティングするだけで形成することができ、形状もシンプルとなってより省スペース化が図られる。
また、図５に示す供給ローラ２０６では、供給電極２１３及び回収電極２１４が、本実施の形態における供給電極１１３、回収電極１１４、供給電極１２３及び回収電極１２４と同様に円筒の一部を切り出した形状をしていたが、電極の形状はこのような形状に限るものではなく、例えば、図６に示すように、図５の軸部材２１０に相当する部分における上部の殆どを半円形の供給電極３１３で占め、軸部材２１０に相当する部分における下部の殆どを、半円形の回収電極３１４で占めるものであってもよい。
【００６５】
なお、この場合、供給電極３１３、と回収電極３１４及び両者の間に位置する板状の絶縁部材とによって軸部材３１０が構成される。軸部材３１０の外周部分には、供給ローラ２０６と同様に、回転部材２１１が周設される。
また、本実施の形態では、前記輪郭における支持部材１１２の略中央近傍において、ベルト１１５と現像ローラ１６に配された後述するベルト１２５と接触しているとしたが、これに限るものではなく、近接していてもよい。
【００６６】
なお、本実施の形態においては、供給ローラ及び現像ローラ内に２つの電極が配設されている例を示したが、電極の数を２つに限るものではなく、３つ以上であってもよい。
例えば、回収電極と複数の現像用電極を備える形態、現像用電極と複数の回収電極を備える形態、複数の現像用電極と複数の回収電極を備える形態としてもよい。
現像用電極を設ける場合、上流側の電極により大きな電圧が印加されるようにしてもよい。回収電極を複数設ける場合、下流側の電極により大きな電圧が印加されるようにしても良い。
【００６７】
また、本実施の形態では、供給回収装置を供給ローラ１３及び現像ローラ１６の両方に適用しているが、どちらか一方に適用してもよい。
その場合、適用していない供給ローラ１３又は現像ローラ１６は、公知技術により作製された従来の供給ローラ(以下、「従来供給ローラ」という。)又は従来の現像ローラ(以下、「従来現像ローラ」という。)の構造を採用すればよい。
【００６８】
例えば、従来現像ローラの構成としては、アルミニウム等の金属で構成された円筒状の芯体表面に弾性を有する導電性材料からなるベース層を形成し、その上に、ウレタン樹脂又はポリアミド樹脂などの含窒素樹脂のフィルムからなる表層を形成する。
また、従来の供給ローラの構成としては、金属などの導電性材料からなる円筒状の芯体表面ににウレタン発泡体からなる発泡弾性体を形成する。
【００６９】
より具体的には、前記発泡体の厚みは3mm程度であり、現像ローラに対して約1mm押し込まれた状態で、現像ローラとは独立して回転し、その回転速度比が約1．5に設定されている供給ローラである。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明に係る供給回収装置は、ドラムに現像剤を静電的に付着させて現像する電子写真方式の画像形成装置に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本実施形態における供給回収装置を用いた画像形成装置の概略図である。
【図２】本実施形態における供給ローラの概略断面図である。
【図３】本実施形態における現像ローラの概略断面図である。
【図４】本実施形態における電圧印加部及び電圧印加部の電圧印加パターンの一例を示す図である。
【図５】本実施形態における、供給電極及び回収電極の形状に関する変形例を説明する図である。
【図６】本実施形態における、供給電極及び回収電極の形状に関する変形例を説明する図である。
【図７】従来の画像形成装置の概略図である。
【符号の説明】
【００７２】
１０    画像形成装置
１１    ケーシング
１２    アジテータ
１３    供給ローラ
１４    電圧印加部
１５    電圧印加部
１６    現像ローラ
１７    電圧印加部
１８    電圧印加部
１９    感光体ドラム
２０    規制ブレード
２２    除電部材
２３    露光部
２４    帯電ローラ
２５    除電ローラ
２６    搬送ローラ
２７    転写ローラ
２８    定着ローラ
１１０    軸部材
１１１    回転部材
１１２    支持部材
１１３    供給電極
１１４    回収電極
１１５    ベルト
１２０    軸部材
１２１    回転部材
１２２    支持部材
１２３    供給電極
１２４    回収電極
１２５    ベルト
２１０    軸部材
２１１    回転部材
２１３    供給電極
２１４    回収電極
２１５    弾性誘電性層
３１０    軸部材
３１３    供給電極
３１４    回収電極
４０１    波形
４０２    波形
５１０    画像形成装置
５１１    ケーシング
５１２    アジテータ
５１３    供給ローラ
５１６    現像ローラ
５１７    交流電圧電源装置
５１９    感光体ドラム
６０１    電極
６０２    電極
【図１】
2006106223.tif 000006
【図２】
2006106223.tif 000007
【図３】
2006106223.tif 000008
【図４】
2006106223.tif 000009
【図５】
2006106223.tif 000010
【図６】
2006106223.tif 000011
【図７】
2006106223.tif 000012