(57)【要約】【課題】画像形成装置における印刷画像の画像品質を向上させる手段を提供する。【解決手段】像担持体と、像担持体に現像剤を付着させて現像剤像を形成する現像剤担持体と、現像剤担持体の表面に現像剤層を形成する現像剤規制部材と、現像剤担持体と現像剤規制部材との対向部と、現像剤担持体と像担持体との対向部との間で、現像剤担持体に対向配置され、現像剤担持体に発生した異常帯電現像剤を回収する回収部と、を備えた画像形成装置において、回収部に現像剤担持体から異常帯電現像剤を回収する第１の電圧と、回収部から現像剤担持体に異常帯電現像剤を移動させる第２の電圧とを印加する電源部を設ける。【選択図】        図３
2011013634.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、
前記像担持体に現像剤を付着させて現像剤像を形成する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体の表面に現像剤層を形成する現像剤規制部材と、
前記現像剤担持体と前記現像剤規制部材との対向部と、前記現像剤担持体と前記像担持体との対向部との間で、前記現像剤担持体に対向配置され、前記現像剤担持体に発生した異常帯電現像剤を回収する回収部と、を備えた画像形成装置において、
前記回収部に前記現像剤担持体から前記異常帯電現像剤を回収する第１の電圧と、前記回収部から前記現像剤担持体に前記異常帯電現像剤を移動させる第２の電圧とを印加する電源部を設けた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、
前記回収部は、回転軸と、前記回転軸の外周に形成された弾性体とを備え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において、
前記第１の電圧は、前記像担持体の表面電位と、ほぼ同じであ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のいずれか一項において、
前記第２の電圧は、前記現像剤担持体との間の電位差が、前記異常帯電現像剤の帯電極性と逆極性となるように印加することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項４において、
前記現像剤像の媒体への転写後に、前記像担持体に残留した現像剤を掻き取るクリーニング部材を設け、
前記異常帯電現像剤を、前記回収部から前記現像剤担持体を経由して前記像担持体へ移動させ、前記像担持体に移動させた前記異常帯電現像剤を、前記クリーニング部材で掻き取って廃棄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のいずれか一項において、
前記現像剤担持体から前記回収部に流れる電流値を検出する電流検出部を設け、
前記電流検出部で検出した電流値の極性およびその絶対値を基に、前記像担持体の表面電位および前記第１の電圧を、所定の設定値に変化させることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式のプリンタや複写機等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、複写機、プリンタ等の画像形成装置の現像装置は、感光体ドラム、現像ローラ、現像ブレード、および供給ローラ等を備えており、供給ローラから現像ローラ上に供給されたトナーを、現像ブレードで均一な薄層に整えた後、現像ローラと感光体ドラムとが接触または近接しながら回転することにより、トナーが現像ローラから感光体ドラムの静電潜像に付着し、トナー像が形成される。
【０００３】
このトナー像の現像のとき、供給ローラとトナー、現像ブレードとトナー、現像ブレードと現像ローラ、現像ローラとトナーとの間では、印刷中に、加圧および摩擦等が繰り返されるため、例えば、現像ブレードでトナーを帯電させた場合、帯電分布が生ずるため、正常帯電トナーとは逆極性に帯電した逆帯電トナーが一定の割合で必ず発生してしまう。
【０００４】
現像ブレードでの帯電により、逆帯電トナーが発生してしまうと、逆帯電トナーが現像ローラから感光体ドラムに付着し、本来白地となるべき印刷画像の背景部（白地部分）にトナーが転写されてしまう、いわゆるかぶり現象が発生してしまう。
【０００５】
このかぶり現象を防止するため、従来の画像形成装置は、現像ローラに近接して配置された供給ローラと、現像ローラに近接して設けられた現像ブレードと、現像ローラに接触または近接して配置された回収ローラと、回収ローラに接触または近接して配置されたクリーニング部とを備え、現像ブレードによって現像ローラ上に発生した逆帯電トナーを、回収ローラおよび現像ローラ間に電圧を印加することにより、回収ローラ上に静電的に付着させ、クリーニング部により回収ローラ上に付着した逆帯電トナーを除去して、用紙上への画像形成におけるかぶり現象の発生を防止している（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−２０１６９８号公報（段落００１２−００１８、第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した従来の技術においては、回収ローラ上に付着させた逆帯電トナーをクリーニング部で除去しているため、クリーニング部で掻き取って除去した際に飛散した逆帯電トナーが感光体ドラムや現像ローラに付着し、印刷画像の画質が乱れて画像品質が低下するという問題がある。
【０００８】
また、回収ローラ上の逆帯電トナーを除去するためのクリーニング部を必要とするため、クリーニング部を設けるためのスペースを確保しなければならず、現像装置が大型化し、これが制約となって画像形成装置が大型化し、製造コストが増大するという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するために、像担持体と、前記像担持体に現像剤を付着させて現像剤像を形成する現像剤担持体と、前記現像剤担持体の表面に現像剤層を形成する現像剤規制部材と、前記現像剤担持体と前記現像剤規制部材との対向部と、前記現像剤担持体と前記像担持体との対向部との間で、前記現像剤担持体に対向配置され、前記現像剤担持体に発生した異常帯電現像剤を回収する回収部と、を備えた画像形成装置において、前記回収部に前記現像剤担持体から前記異常帯電現像剤を回収する第１の電圧と、前記回収部から前記現像剤担持体に前記異常帯電現像剤を移動させる第２の電圧とを印加する電源部を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
これにより、本発明は、印刷処理時における異常帯電現像剤の像担持体への移動を抑制して、媒体への印刷におけるかぶり現象の発生を抑制することができると共に、回収部により回収した異常帯電現像剤を静電的に除去して廃棄することができ、飛散現像剤による画像品質の低下を防止して、印刷画像の画像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】
【００１１】
【図１】実施例１のプリンタを示すブロック図
【図２】実施例１のプリンタの構成を示す説明図
【図３】実施例１の現像装置を示す説明図
【図４】実施例１の逆帯電トナーの廃棄動作を示す説明図
【図５】実施例２のプリンタを示すブロック図
【図６】実施例２の現像装置を示す説明図
【図７】実施例２の異常帯電トナー回収廃棄処理を示すフローチャート
【図８】実施例２の異常帯電トナー回収廃棄処理の電流値の閾値を示す説明図
【図９】実施例２の異常帯電トナー回収廃棄処理の帯電ローラと回収ローラの電圧設定値を示す説明図
【図１０】実施例２の異常帯電トナー回収廃棄処理の評価結果を示す説明図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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】
【００１３】
以下の説明においては、「かぶり現象」という用語は、正常に帯電したトナーＴ（正常帯電トナーＴｓという。）に対して、帯電量が少ないトナーＴ（低帯電量トナーという。）や逆極性に帯電したトナーＴ（逆帯電トナーＴｇという。）により、印刷画像の背景部、すなわち非画像部の全面に薄くトナーＴが付着する現象、例えば黒トナーの場合は、本来印刷されない白地の背景部が灰色になる現象をいう。
【００１４】
また、このかぶり現象の原因となる、異常帯電トナーとしての低帯電量トナーや逆帯電トナーＴｇを「かぶりトナー」という。
【００１５】
なお、以下の説明においては、正の電圧の場合は、その絶対値が大きいものを高い電圧と、絶対値が小さいものを低い電圧とし、負の電圧の場合は、正に近い側を高い電圧、その逆側を低い電圧、つまり、負の電圧においては、その絶対値が大きいものを低い電圧と、絶対値が小さいものを高い電圧として説明する。
【００１６】
図１において、１は画像形成装置としての電子写真方式のプリンタである。
【００１７】
２はプリンタ１の主制御部であり、インターフェース部３によって通信回線４を介してパーソナルコンピュータ等の上位装置５と接続しており、プリンタ１内の各部を制御して、印刷処理等のプリンタ１における印刷業務処理を実行する機能、上位装置５とのデータ通信を制御する機能等を有している。
【００１８】
６はプリンタ１の記憶部であり、主制御部２が実行するプログラムやそれに用いる各種のデータが記憶されているＲＯＭ６ａ、主制御部２による処理結果等を記憶するＲＡＭ６ｂ等を備えている。
【００１９】
７は電源制御部であり、主制御部２からの指令に基づいて、現像ローラ８に電圧を印加する現像ローラ電源部８ａ、供給ローラ９に電圧を印加する供給ローラ電源部９ａ、現像ブレード１０に電圧を印加する現像ブレード電源部１０ａ、帯電ローラ１１に電圧を印加する帯電ローラ電源部１１ａ、転写ローラ１２に電圧を印加する転写ローラ電源部１２ａ、回収ローラ１３に電圧を印加する回収ローラ電源部１３ａの電圧を設定および変更する機能を有している。
【００２０】
１５は感光体ドラムであり、主制御部２からの指令に基づいて、モータドライバ１６ａが主モータ１６を駆動することにより回転する。
【００２１】
１７は露光手段としての露光ヘッドであり、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）等の発光体を、印刷用の媒体としての用紙Ｐの搬送方向の直交方向に複数並べて構成されている。
【００２２】
１８は露光制御部であり、主制御部２から送信された印刷指令を基に印刷データを生成して、露光ヘッド１７を発光させ、感光体ドラム１５の表面をドット単位で露光してその表面上に静電潜像を形成する機能を有している。
【００２３】
図２において、２０は用紙搬送路であり、プリンタ１の装置筐体内に、概ねＳ字状に配設されており、その一端には、用紙Ｐを収容する給紙カセット２１が配置され、他端には、印刷を終えた用紙Ｐを集積するスタッカ２２上に用紙Ｐを廃棄する排出ローラ２３が設けられている。
【００２４】
用紙搬送路２０と給紙カセット２１との接続部には、給紙カセット２１から用紙Ｐを用紙搬送路２０へ１枚毎に繰出すホッピングローラ２４が設けられ、ホッピングローラ２４により繰出された用紙Ｐは、レジストローラ２５ａ、２５ｂ、２５ｃにより、搬送ローラ２６ａ、２６ｂに掛渡された搬送ベルト２６へ搬送され、搬送ベルト２６の一の側を挟んで対向配置された複数の現像ユニット２７と転写ローラ１２により用紙Ｐ上に現像剤像としてのトナー像が転写され、そのトナー像をヒートローラ２８ａとバックアップローラ２８ｂで構成された定着手段としての定着装置２８で圧力と熱により用紙Ｐ上に定着させた後に、用紙搬送路２０により排出ローラ２３へ搬送され、スタッカ２２上に廃棄される。
【００２５】
また、複数の現像ユニット２７は、搬送方向の上流側から、Ｋ色（ブラック）、Ｙ色（イエロー）、Ｍ色（マゼンダ）、Ｃ色（シアン）の現像剤としてのトナーＴをそれぞれ収容したトナーカートリッジを着脱可能に装着した現像ユニット２７ｋ、２７ｙ、２７ｍ、２７ｃが搬送方向に沿って順に配設されている。
【００２６】
図３において、２９はクリーニングブレードであり、ポリウレタンゴム等の弾性体で形成され、その先端を、感光体ドラム１５の回転方向に対向する方向に向けて感光体ドラム１５の外周面を所定の押圧力で押圧しながら外周面に摺接しており、トナー像の転写後に感光体ドラム１５の外周面に残留したトナーＴを、先端のエッジ部で掻き取って除去する機能を有している。
【００２７】
なお、クリーニングブレード２９により掻き取られたトナーＴは、図示しない廃棄トナー搬送スパイラル等の廃棄トナー搬送手段によって、図示しないトナーカートリッジの廃棄トナー室へ搬送され収容される。
【００２８】
本実施例の現像装置３０は、現像ユニット２７内に内蔵され、図３に示すように、感光体ドラム１５およびその周囲に配置された、帯電ローラ１１、現像ローラ８、現像ブレード１０、供給ローラ９、回収ローラ１３、クリーニングブレード２９等により構成され、現像ユニット２７がプリンタ１に装着されたときに、対応する各電源部と電気的に接続される。
【００２９】
像担持体としての感光体ドラム１５は、アルミニウム等の金属パイプからなる導電性支持体の表面に光導電層を形成した円筒状部材であって、その軸芯に、用紙Ｐの搬送方向の直交方向（感光体ドラム１５の長手方向）に回転軸が設けられており、その回転軸の一端に取付けられた図示しないギヤに、モータドライバ１６ａにより回転駆動される主モータ１６からの駆動力が伝達され、図３に示す矢印の方向に回転駆動される。
【００３０】
現像剤担持体としての現像ローラ８は、金属製の回転軸にポリウレタンゴム等の半導電性ゴム材料を被覆して形成され、感光体ドラム１５と接触または近接して対向配置されており、感光体ドラム１５の回転軸に設けられたギヤに噛合う図示しないギヤにより、感光体ドラム１５と逆方向に回転し（図３参照）、現像ローラ電源部８ａから印加された電圧によって、露光ヘッド１７により感光体ドラム１５上に形成された静電潜像にトナーＴを静電的に付着させてトナー像を形成する機能を有している。
【００３１】
現像剤供給手段としての供給ローラ９は、金属製の回転軸に発泡ウレタンゴム等の発泡ゴム材料を被覆して形成され、現像ローラ８と接触または近接して対向配置されており、現像ローラ８の回転軸に設けられたギヤに噛合う図示しないギヤ列により、現像ローラ８と同方向に回転し（図３参照）、供給ローラ電源部９ａから印加された電圧によってトナーＴを現像ローラ８に供給する機能を有している。
【００３２】
現像剤層規制部材としての現像ブレード１０は、長手方向の長さが、現像ローラ８の長手方向の長さと同等になるように形成されたステンレス鋼板等の弾性を有する弾性材の先端を曲折して形成されたＬ字状断面形状の薄板であって、先端側の曲折部の背側の面を現像ローラ８に対向させて、現像ローラ８の表面に接触または近接させて配置されており、現像ローラ８の表面上のトナー厚を所定の厚さに薄層化すると共に、トナーＴを所定の電荷に帯電させる機能を有している。
【００３３】
像担持体帯電手段としての帯電ローラ１１は、金属製の回転軸２０ａに半導電性ゴム層を被覆して形成され、感光体ドラム１５の回転に伴って感光体ドラム１５と接触しながら従動回転し、帯電ローラ電源部１１ａからトナーＴと同極性の電圧が印加され、感光体ドラム１５を均一に帯電させる機能を有している。
【００３４】
現像剤像転写手段としての転写ローラ１２は、用紙搬送路２０を搬送される用紙Ｐを挟んで感光体ドラム１５の下方に対向配置されており、図示しない駆動源により感光体ドラム１５とは独立に回転駆動され、転写ローラ電源部１２ａから印加される電圧による電界によって、感光体ドラム１５の表面に形成されたトナー像を用紙Ｐ上に転写する機能を有している。
【００３５】
回収部としての回収ローラ１３は、ステンレス鋼等で形成された回転軸と、その外周に形成されたポリウレタンゴム等からなる導電性を有する弾性層とで構成され、現像ローラ８と現像ブレード１０との対向部と、その対向部の現像ローラ８の回転方向（図３参照）の下流側で、現像ローラ８と感光体ドラム１５との対向部との間に配置されており、現像ローラ８の回転軸に設けられたギヤに噛合う図示しないギヤにより、現像ローラ８に近接して現像ローラ８と逆方向に回転し（図３参照）、現像ブレード１０によって現像ローラ８上に発生した逆帯電トナーＴｇを、回収ローラ電源部１３ａから印加された電圧により現像ローラ８との間に形成された電位差によって、表面上に付着させて回収する機能を有している。
【００３６】
なお、回収ローラ１３に設ける回転軸としては、良好な導電性を有する限り特に制限はなく、例えば、鉄、ステンレススチール、アルミニウム等の金属製の中実軸や、内部が中空になった金属製のパイプ等を用いることができる。
【００３７】
また、回転軸としては、導電剤を含有した樹脂製のパイプを用いることもでき、この場合は、樹脂製パイプの両端に軸部を取付けて用いるのが好ましい。樹脂製パイプに用いる樹脂としては、特に制限はなく、汎用樹脂、エンジニアリングプラスチック、スーパーエンジニアリングプラスチック等の中から適宜選定して用いることができる。具体的には、ポリアセタール、ポリアミド（例えば、ポリアミド６、ポリアミド６・６、ポリアミド１２、ポリアミド４・６、ポリアミド６・１０、ポリアミド６・１２、ポリアミド１１、ポリアミドＭＸＤ６等）、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンオキサイド、ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルスルホン、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエチレンテレフタレート、ポリアリレート、液晶ポリマー、ポリテトラフルオロエチレン、ポリプロピレン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）樹脂、ポリスチレン、ポリエチレン、メラミン樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂等が挙げられる。これら樹脂は、１種単独で用いてもよいし、２種以上を組合せて用いてもよい。
【００３８】
一方、上記樹脂製パイプに含有される導電剤としては、樹脂中に均一に分散できる限り特に制限はなく、カーボンブラック粉末、グラファイト粉末、カーボンファイバ、アルミニウム、銅、ニッケル等の金属粉末、酸化スズ、酸化チタン、酸化亜鉛等の金属酸化物粉末、導電性ガラス粉末等の粉末状導電剤を好適に用いることができる。これら導電剤は、１種単独で用いてもよいし、２種以上を組合せて用いてもよい。この導電剤の含有量は、回転軸の目的とする抵抗値に応じて適宜調整され、通常、樹脂製パイプ中５〜４０質量％の範囲が好ましく、５〜２０質量％の範囲が更に好ましい。
【００３９】
上記の収ローラ１３の弾性層は、エラストマーと導電剤とを含み、必要に応じて充填剤等の他の成分を含む。この弾性層に用いるエラストマーとしては、シリコーンゴム、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、天然ゴム、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブチルゴム、クロロプレンゴム、アクリルゴム、エピクロロヒドリンゴム（ＥＣＯ）、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、ポリウレタンおよびこれらの混合物等が挙げられ、これらの中でも、シリコーンゴム、ＥＰＤＭ、ＥＣＯおよびポリウレタンが好ましい。また弾性層には、上記エラストマーを発泡剤を用いて化学的に発泡させたり、ポリウレタンフォームのように空気を機械的に巻き込んで発泡させる等して、上記エラストマーを発泡体として用いてもよい。
【００４０】
なお、上記した回転軸と弾性層とは、反応射出成形法（ＲＩＭ成形法）を用いて一体化してもよい。すなわち、弾性層の原料成分を構成する２種のモノマー成分を筒状型内に混合射出し、重合反応させて、回転軸と弾性層とを一体化することができる。これにより原料の注入から脱型までの所要時間を短縮し、生産コストを大幅に削減することができる。
【００４１】
上記の弾性層に用いる導電剤としては、電子導電剤、イオン導電剤等が挙げられる。電子導電剤としては、ケッチェンブラック、アセチレンブラック等の導電性カーボン、ＳＡＦ、ＩＳＡＦ、ＨＡＦ、ＦＥＦ、ＧＰＦ、ＳＲＦ、ＦＴ、ＭＴ等のゴム用カーボンブラック、酸化処理等を施したカラー用カーボンブラック、熱分解カーボンブラック、天然グラファイト、人造グラファイト、アンチモンドープ酸化スズ、ＩＴＯ、酸化スズ、酸化チタン、酸化亜鉛等の金属酸化物、ニッケル、銅、銀、ゲルマニウム等の金属、ポリアニリン、ポリピロール、ポリアセチレン等の導電性ポリマー、カーボンウィスカ、黒鉛ウィスカ、炭化チタンウィスカ、導電性チタン酸カリウムウィスカ、導電性チタン酸バリウムウィスカ、導電性酸化チタンウィスカ、導電性酸化亜鉛ウィスカ等の導電性ウィスカ等が挙げられる。上記電子導電剤の配合量は、上記エラストマー１００質量部に対して１〜５０質量部の範囲が好ましく、５〜４０質量部の範囲が更に好ましい。
【００４２】
また、上記イオン導電剤としては、テトラエチルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム、ドデシルトリメチルアンモニウム、ヘキサデシルトリメチルアンモニウム、ベンジルトリメチルアンモニウム、変性脂肪酸ジメチルエチルアンモニウム等の過塩素酸塩、塩素酸塩、塩酸塩、臭素酸塩、ヨウ素酸塩、ホウフッ化水素酸塩、硫酸塩、エチル硫酸塩、カルボン酸塩、スルホン酸塩等のアンモニウム塩、リチウム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム等のアルカリ金属、アルカリ土類金属の過塩素酸塩、塩素酸塩、塩酸塩、臭素酸塩、ヨウ素酸塩、ホウフッ化水素酸塩、硫酸塩、トリフルオロメチル硫酸塩、スルホン酸塩等が挙げられる。このイオン導電剤の配合量は、上記エラストマー１００質量部に対して０．０１〜１０質量部の範囲が好ましく、０．０５〜５質量部の範囲が更に好ましい。これらの導電剤は、１種単独で用いてもよいし、２種以上を組合せて用いてもよく、電子導電剤とイオン導電剤とを組合せてもよい。
【００４３】
更に、上記弾性層は、必要に応じて上記エラストマーをゴム状物質とするために、有機過酸化物等の架橋剤、硫黄等の加硫剤を含有してもよく、更に加硫助剤、加硫促進剤、加硫促進助剤、加硫遅延剤等を含有してもよい。また、上記弾性層は、更に、充填剤、しゃく解剤、発泡剤、可塑剤、軟化剤、粘着付与剤、粘着防止剤、分離剤、離型剤、増量剤、着色剤等のゴム用配合剤を含有してもよい。
【００４４】
更に、上記回収ローラ１３は、弾性層の外周面に更に樹脂被覆層を備えることが好ましい。この樹脂被覆層に用いる樹脂としては、特に限定されるものではないが、ナイロン、ポリエステル、ウレタン変性アクリル樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、尿素樹脂、フッ素樹脂等を用いることができる。また、上記弾性層用の導電剤として例示した導電剤を含ませることができる。また樹脂被覆層の形成方法は、特に限定されるものではなく、樹脂被覆層を形成する各成分を含む塗料を調製し、該塗料をディッピング法やスプレー法により塗布する方法が好ましく用いられる。
【００４５】
上記のプリンタ１の記憶部６のＲＯＭ６ａには、上位装置５から通信回線４を介してインターフェース部３で受信した印刷指示を基に、その印刷指示の画像データを、現像ユニット２７の感光体ドラム１５や各ローラの回転動作、および各ローラに各電源部から印加する電圧の電圧値やその極性の設定を制御しながら用紙Ｐ上に印刷して排出する通常の印刷処理プログラムに、以下に説明する、逆帯電トナーＴｇの回収動作および廃棄動作を行う異常帯電トナー回収廃棄処理を実行する機能を有するアプリケーションプログラム等が追加された印刷業務処理プログラムが予め格納されており、主制御部２が実行する印刷業務処理プログラムのステップにより本実施例のプリンタ１の各機能手段が形成される。
【００４６】
以下に、図３、図４を用いて、本実施例の異常帯電トナー回収廃棄処理について説明する。
【００４７】
なお、本実施例の感光体ドラム１５の表面電位は、帯電ローラ１１に−１０００Ｖの電圧を印加したときに、−５００Ｖになるように設定されている。
【００４８】
まず、図３を用いて、本実施例の印刷処理の実行中における、逆帯電トナーＴｇの回収ローラ１３による回収動作について説明する。
【００４９】
プリンタ１の主制御部２は、モータドライバ１６ａよって主モータ１６を回転させ、現像装置３０の感光体ドラム１５および各ローラを図３に示す矢印の方向に回転させると共に、電源制御部７によって帯電ローラ電源部１１ａから−１０００Ｖの電圧を帯電ローラ１１へ印加し、帯電させた帯電ローラ１１によって感光体ドラム１５の表面を−５００Ｖに帯電させた後、露光制御部１８によって露光ヘッド１７から照射した光で感光体ドラム１５の表面上に静電潜像を形成する。
【００５０】
また、主制御部２は、電源制御部７によって、供給ローラ電源部９ａから−４５０Ｖの電圧を供給ローラ９へ、現像ローラ電源部８ａから−３５０Ｖの電圧を現像ローラ８へ、現像ブレード電源部１０ａから−２５０Ｖの電圧を現像ブレード１０へ印加する。
【００５１】
このとき、供給ローラ９と現像ローラ８と感光体ドラム１５とは図３に示す矢印の方向に回転しており、供給ローラ９上のトナーＴは現像ローラ８へ送られ、供給ローラ９から送られてきた現像ローラ８上のトナーＴは、電圧が印加された現像ブレード１０により、均一な薄層に整えられると共に−２５μＣ／ｇの電荷を持つように帯電される。
【００５２】
この場合に、トナーＴの全てを前記の電荷に帯電させることは通常不可能であり、逆極性に帯電した逆帯電トナーＴｇが一部発生してしまう。この逆帯電トナーＴｇは、正常帯電トナーＴｓと極性が逆であり、本実施例のように、正常帯電トナーＴｓが負に帯電している場合は、逆帯電トナーＴｇは正に帯電している。
【００５３】
この現像ローラ８上で正に帯電している逆帯電トナーＴｇを回収するために、主制御部２は、電源制御部７によって回収ローラ電源部１３ａから回収ローラ１３へ、感光体ドラム１５の表面電位と同等の−５００Ｖの電圧（第１の電圧）を印加して、回収ローラ１３の印加電圧を、現像ローラ８に印加している−３５０Ｖの電圧より低い電圧にし、現像ローラ８の電位を回収ローラ１３の電位よりも高く、つまり現像ローラ８との間の電位差を、逆帯電トナーＴｇの帯電極性（本実施例では、正）と同極性の電位差（正の電位差）にして、現像ローラ８上の正に帯電している逆帯電トナーＴｇのみを選択的に、回収ローラ１３上に静電的に付着させる。
【００５４】
そして、主制御部２は、回収ローラ１３によって表面上の逆帯電トナーＴｇを回収した現像ローラ８を更に回転させ、感光体ドラム１５との対向部で正常帯電トナーＴｓのみを現像ローラ８から感光体ドラム１５の静電潜像に付着させて、感光体ドラム１５の表面上にトナー像を形成し、静電潜像に付着させた正常帯電トナーＴｓのみからなるトナー像を、転写ローラ１２で用紙Ｐ上に転写し、転写後に感光体ドラム１５上に残留する正常帯電トナーＴｓは、感光体ドラム１５に摺接しているクリーニングブレード２９により掻き取って除去し、図示しない廃棄トナー搬送手段によってトナーカートリッジの廃棄トナー室へ搬送して収容する。
【００５５】
このようにして、本実施例の印刷処理の実行中の、逆帯電トナーＴｇの回収ローラ１３による回収動作が行われる。本実施例の回収動作においては、現像ローラ８と現像ブレード１０との対向部と、その対向部の現像ローラ８の回転方向の下流側で、現像ローラ８と感光体ドラム１５との対向部との間に回収ローラ１３を配置し、回収ローラ１３の印加電圧を、感光体ドラム１５の表面電位と同等の電圧として現像ローラ８よりも低い電圧とし、現像ローラ８の電位を回収ローラ１３よりも高くして、正常帯電トナーＴｓ（負）と逆極性（正）の電位差となるようにし、正常帯電トナーＴｓと逆極性に帯電した逆帯電トナーＴｇを、感光体ドラム１５の上流側で回収ローラ１３に選択的に付着させて回収するので、逆帯電トナーＴｇの感光体ドラム１５への移動を抑制して、用紙Ｐへの印刷におけるかぶり現象の発生を防止することができる。
【００５６】
なお、プリンタ１における正常帯電トナーＴｓが正に帯電している場合は、逆帯電トナーＴｇは負に帯電することになり、逆帯電トナーＴｇが負に帯電している場合は、現像ローラ８の電位を回収ローラ１３の電位よりも低く、つまり負の電位差にすることで、負に帯電している逆帯電トナーＴｇを回収ローラ１３上に静電的に付着させるようにする。
【００５７】
上記のようにして、印刷動作中に回収ローラ１３により回収された逆帯電トナーＴｇは、電源投入時や、所定枚数の印刷の終了後、トナーＴの補充時、ウォーミングアップ時等の印刷処理が実行されていないときに、回収ローラ１３から除去して廃棄される。
【００５８】
以下に、図４を用いて、本実施例の印刷処理の非実行時における、逆帯電トナーＴｇの回収ローラ１３からの廃棄動作について説明する。
【００５９】
印刷処理の非実行時、例えば所定枚数の印刷の終了後に、主制御部２は、モータドライバ１６ａよって主モータ１６を回転させ、現像装置３０の感光体ドラム１５および各ローラを図４に示す矢印の方向（図３と同方向）に回転させ、電源制御部７によって帯電ローラ電源部１１ａから−１０００Ｖの電位を帯電ローラ１１へ印加して感光体ドラム１５の表面電位を−５００Ｖにすると共に、現像ローラ電源部８ａから−３５０Ｖの電圧を現像ローラ８へ印加する。
【００６０】
そして、主制御部２は、現像ローラ８に印加している−３５０Ｖの電圧より高い−２５０Ｖの電圧（第２の電圧）を、回収ローラ電源部１３ａから回収ローラ１３へ印加して、現像ローラ８の電位を回収ローラ１３の電位よりも低く、つまり現像ローラ８との間の電位差を、逆帯電トナーＴｇの帯電極性（正）と逆極性の電位差（負の電位差）にして、正に帯電している逆帯電トナーＴｇを、回収ローラ１３から現像ローラ８へ移動させ、表面上に逆帯電トナーＴｇを付着させた現像ローラ８を更に回転させ、感光体ドラム１５との対向部で逆帯電トナーＴｇを現像ローラ８から感光体ドラム１５に移動させ、図４に示すように、感光体ドラム１５の表面上に付着した逆帯電トナーＴｇを感光体ドラム１５に摺接しているクリーニングブレード２９により掻き取って除去し、図示しない廃棄トナー搬送手段によってトナーカートリッジの廃棄トナー室へ搬送して収容する。
【００６１】
この場合に、供給ローラ９には回収動作の場合と同じ−４５０Ｖの電圧が印加され、現像ブレードには−２５０Ｖの電圧が印加されている。
【００６２】
このようにして、本実施例の印刷処理の非実行時に、印刷処理の実行中に回収ローラ１３により回収された逆帯電トナーＴｇの廃棄動作が行われる。本実施例の廃棄動作においては、回収ローラ１３に現像ローラ８よりも高い電圧を印加して、現像ローラ８の電位を、回収ローラ１３よりも低くして、逆帯電トナーＴｇ（正）と逆極性（負）の電位差となるようにすると共に、感光体ドラム１５の表面電位を、回収動作における回収ローラ１３の電位と同等にし、回収ローラ１３により回収された逆帯電トナーＴｇを、回収ローラ１３から現像ローラ８を経由して感光体ドラム１５へ移動させ、感光体ドラム１５の表面上の逆帯電トナーＴｇをクリーニングブレード２９により掻き取って廃棄するので、回収ローラ１３により回収した逆帯電トナーＴｇを、特別な廃棄機構を設けることなく、廃棄することができ、プリンタ１の小型化、低コスト化を図ることができる他、回収ローラ１３に付着させた逆帯電トナーＴｇを静電的に除去して廃棄するので、飛散トナーによる画像品質の低下を抑制して、印刷画像の画像品質を向上させることができると共に、回収ローラ１３上への過剰な逆帯電トナーＴｇの滞留を防止することができる。
【００６３】
また、回収動作における回収ローラ１３の電位を、感光体ドラム１５の表面電位と同等にしたので、本来感光体ドラム１５上に付着させるべき正常帯電トナーＴｓに影響を与えることなく、実際の印刷時にかぶり現象の原因となる逆帯電トナーＴｓのみを感光体ドラム１５の上流側で、選択的に回収ローラ１３上に付着させることができる。
【００６４】
この場合に、回収動作における回収ローラ１３への印加電圧は、感光体ドラム１５の表面電位の±１０Ｖの範囲内であればよい。
【００６５】
つまり、電位差は逆帯電トナーＴｇを引き付ける力であるので、回収ローラ１３への印加電圧が、感光体ドラム１５の表面電位より１０Ｖを超えて低くなると、電位が、現像ローラ８＞回収ローラ１３＞感光体ドラム１５の順になり、感光体ドラム１５の方が回収ローラ１３に較べて逆帯電トナーＴｇの引付力が強くなり、回収ローラ１３で回収しきれなかった逆帯電トナーＴｇが感光体ドラム１５へ付着してしまう恐れがあり、逆に回収ローラ１３への印加電圧が、感光体ドラム１５の表面電位より１０Ｖを超えて高くなると、電位が、現像ローラ８＞感光体ドラム１５＞回収ローラ１３の順になり、回収ローラ１３の方が感光体ドラム１５に較べて逆帯電トナーＴｇの引付力が強くなり、かぶり現象の防止には効果的であるが、引付力が必要以上に強くなると、現像ローラ８上の正常帯電トナーＴｓのトナー層を乱す恐れがあるからである。
【００６６】
なお、本実施例では、逆帯電トナーＴｓが発生した場合を例に、その回収、廃棄動作について説明したが、低帯電トナーが発生した場合は、低帯電トナーの帯電極性は、正常帯電トナーＴｓと同極性（本実施例では、負）であるので、回収ローラ１３に静電的に付着させることは困難であるが、現像ローラ８への付着力が弱いため、力学的な付着力やファンデルワールス力によって感光体ドラム１５の上流に配置されている回収ローラ１３に先に付着し、上記逆帯電トナーＴｓの場合と同様の効果を得ることができる。
【００６７】
以上説明したように、本実施例では、現像ローラに対向する現像ブレードと、感光体ドラムとの間で、現像ローラの回転方向の上流側に回収ローラを配置し、印刷処理の実行中に、回収ローラの印加電圧を、感光体ドラムの表面電位と同等の電圧として現像ローラよりも低い電圧とし、現像ローラとの間の電位差を、逆帯電トナーＴｇの帯電極性と同極性となるようにして、逆帯電トナーＴｇを感光体ドラムの上流側で回収ローラに選択的に付着させて回収し、印刷処理の非実行中に、回収ローラに、現像ローラとの間の電位差が、逆帯電トナーＴｇ帯電極性と逆極性となるように電圧を印加すると共に、感光体ドラムの表面電位を、回収動作における回収ローラの電位と同等にし、回収ローラにより回収された逆帯電トナーＴｇを、回収ローラから現像ローラを経由して感光体ドラム１５へ移動させ、感光体ドラムの表面上の逆帯電トナーＴｇをクリーニングブレードにより掻き取って廃棄するので、印刷処理時における逆帯電トナーＴｇの感光体ドラムへの移動を抑制して、用紙Ｐへの印刷におけるかぶり現象の発生を抑制することができると共に、回収ローラにより回収した逆帯電トナーＴｇを静電的に除去して廃棄することができ、飛散トナーによる画像品質の低下を防止して、印刷画像の画像品質を向上させることができる。
【実施例２】
【００６８】
以下に、図５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。
【００６９】
以下の説明においては、「汚れ現象」という用語は、正常帯電トナーＴｓに対して帯電量が高く、感光体ドラム１５の表面電位を乗越えるほど高い電荷をもったトナーＴ（過剰帯電トナーＴｏという。）により、印刷画像の背景部、すなわち非画像部の一部に濃くトナーＴが付着する現象、例えば黒トナーの場合は、本来印刷されない白地の背景部に黒い縦帯が発生する現象をいう。また、この汚れ現象の原因となる異常帯電トナーとしての過帯電トナーＴｏを「汚れトナー」という。
【００７０】
このような、過帯電トナーＴｏは、正常帯電トナーＴｓと同極性ではあるが、環境変動や部材の劣化等で発生し、この過帯電トナーＴｏが著しく大きな帯電量を持つと、感光体ドラム１５の非露光部との電位差が、正常帯電トナーＴｓと露光部（静電潜像）との電位差より大きくなって、その非露光部の表面電位を乗越えて過帯電トナーＴｏが感光体ドラム１５へ移動し、それが本来印刷すべきでない白地部分へ転写され、汚れ現象が発生してしまうことになる。
【００７１】
なお、「かぶり現象」「かぶりトナー」は、上記実施例１の場合と同様である。
【００７２】
図５、図６において、３５は電流検出部であり、現像ローラ８と回収ローラ１３との電源端子間を流れる電流値Ｉｋを測定する電流計であって、回収ローラ１３に移動したトナーＴの極性およびトナー量によって変化する電流の極性およびその電流値Ｉｋを検出する機能を有している。
【００７３】
図６に示す電流検出部３５において、現像ローラ８と回収ローラ１３の間の電流値Ｉｋは、トナー粒子の帯電量をｑ［μＣ／ｇ］、単位時間当たりのトナー移動量をＭ［ｇ／ｓｅｃ］とすると、
Ｉｋ＝ｑ×Ｍ    ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（１）
で表され、現像ローラ８から回収ローラ１３へ向かう方向を正方向として、電荷を持ったトナーＴの流れを表す。
【００７４】
感光体ドラム１５の表面電位を−５００Ｖ、現像ローラ８に印加する電圧を−４５０Ｖ、回収ローラ１３に印加する電圧を感光体ドラム１５の表面電位と同じ−５００Ｖとすると、汚れ現象を引き起こす、正常帯電トナーＴｓと同極性の負（ｑが負の値）に過剰に帯電した過帯電トナーＴｏが多く発生した場合、感光体ドラム１５の表面電位を乗越えて過帯電トナーＴｏが付着するのと同様に、その上流側で回収ローラ１３の電位を乗越えて過帯電トナーＴｏが回収ローラ１３付着することとなる。
【００７５】
この負に帯電した過帯電トナーＴｏが回収ローラ１３へ移動することにより電流値Ｉｋは負の値となり、電流値Ｉｋの絶対値が大きいほど、汚れトナー、つまり過帯電トナーＴｏが多く発生しているということになる。
【００７６】
また、かぶり現象を引き起こす、正常帯電トナーＴｓと逆極性の正（ｑが正の値）に帯電した逆帯電トナーＴｇが多く発生した場合は、上記実施例１同様に、逆極性に帯電した逆帯電トナーＴｇが回収ローラ１３に付着することとなる。
【００７７】
この正に帯電した逆帯電トナーＴｇが回収ローラ１３へ移動することにより電流値Ｉｋは正の値となり、電流値Ｉｋの絶対値が大きいほど、かぶりトナーの中の逆帯電トナーＴｇが多く発生しているということになる。
【００７８】
このように、本実施例では現像ローラ８と回収ローラ１３との間の電流値Ｉｋの極性と絶対値の大きさによって汚れ現象とかぶり現象の区別と、その過帯電トナーＴｏと逆帯電トナーＴｇの多寡を判定することができ、この電流値Ｉｋの極性および絶対値を基に、電源制御部７によって帯電ローラ電源部１１ａから帯電ローラ１１へ印加する電圧、および回収ローラ電源部１３ａから回収ローラ１３へ印加する電圧を変更し、汚れ現象とかぶり現象とを区別してそれらの抑制を行うことが可能になる。
【００７９】
上記のプリンタ１の記憶部６のＲＯＭ６ａには、上記実施例１と同様の印刷処理プログラムに、逆帯電トナーＴｇおよび過帯電トナーＴｏの図７を用いて説明する回収動作および廃棄動作を行う異常帯電トナー回収廃棄処理を実行する機能を有するアプリケーションプログラム等が追加された印刷業務処理プログラムが予め格納されており、主制御部２が実行する印刷業務処理プログラムのステップにより本実施例のプリンタ１の各機能手段が形成される。
【００８０】
また、記憶部６のＲＯＭ６ａには、本実施例の異常帯電トナー回収廃棄処理において電流検出部３５で検出された電流値Ｉｋの極性およびその絶対値に応じて、帯電ローラ１１および回収ローラ１３へ印加する電圧を複数に区分して決定するための電流値からなる複数の閾値Ｘ、およびその閾値Ｘにより区分された範囲の電流値Ｉｋに対して帯電ローラ１１および回収ローラ１３へ印加する電圧が予め設定されて格納されている。
【００８１】
本実施例では、図８に示すように、電流値の高い順に、Ｘ＋２、Ｘ＋１、Ｘ−１、Ｘ−２の４つの閾値Ｘによって、帯電ローラ１１へ印加する電圧を５つに区分して決定し、図９に示すように、Ｉｋ＞Ｘ＋２の場合に用いる、帯電ローラ１１の印加電圧を−８００Ｖと、それによる感光体ドラム１５の表面電位−４００Ｖと同等の回収ローラ１３の印加電圧−４００Ｖとからなる設定値Ｖ＋２が、Ｘ＋２≧Ｉｋ＞Ｘ＋１の場合に用いる帯電ローラ１１と回収ローラ１３の印加電圧からなる設定値Ｖ＋１が、Ｘ＋１≧Ｉｋ≧Ｘ−１の場合に用いる帯電ローラ１１と回収ローラ１３の印加電圧からなる設定値Ｖ０が、Ｘ−１＞Ｉｋ≧Ｘ−２の場合に用いる帯電ローラ１１と回収ローラ１３の印加電圧からなる設定値Ｖ−１が、Ｉｋ＜Ｘ−２の場合に用いる帯電ローラ１１と回収ローラ１３の印加電圧からなる設定値Ｖ−２が、設定されている。
【００８２】
以下に、図６、図７を用いて、本実施例の異常帯電トナー回収廃棄処理おける回収動作について説明する。
【００８３】
なお、本実施例の感光体ドラム１５の印刷処理における基準状態の設定値は、設定値Ｖ０であり、そのときの帯電ローラ１１の印加電圧は−１０００Ｖ、それによる感光体ドラム１５の表面電位は−５００Ｖ、回収ローラ１３の印加電圧は、感光体ドラム１５の表面電位と同等の−５００Ｖとなるように設定されている。
【００８４】
プリンタ１の主制御部２は、上記実施例１の回収動作と同様にして、現像装置３０の感光体ドラム１５および各ローラを図６に示す矢印の方向（図３と同方向）に回転させると共に、帯電ローラ１１へ−１０００Ｖの電圧を印加して、感光体ドラム１５の表面を−５００Ｖに帯電させた後、露光ヘッド１７から照射した光によって感光体ドラム１５の表面上に静電潜像を形成する。
【００８５】
また、回収ローラ１３へ、感光体ドラム１５の表面電位と同じ−５００Ｖの電圧（第１の電圧）を印加すると共に、供給ローラ９へ−４５０Ｖの電圧を、現像ローラ８へ−３５０Ｖの電圧を現像ブレード１０へ−２５０Ｖの電圧を印加して、現像ブレード１０により現像ローラ８上のトナーＴを均一な薄層に整え、−２５μＣ／ｇの電荷に帯電させ、現像ローラ８上のトナー層のトナーＴを静電潜像に付着させて、感光体ドラム１５上にトナー像を形成する。
【００８６】
以下に、図７に示すフローチャートを用い、Ｓで示すステップに従って本実施例の印刷処理の実行中における、過帯電トナーＴｏおよび逆帯電トナーＴｓの回収ローラ１３による回収動作について説明する。
【００８７】
上記の印刷処理の実行中に、主制御部２は、電流検出部３５によって現像ローラ８と回収ローラ１３の間の電流値Ｉｋを検出し（Ｓ１）、その極性が正であるか負であるかを判定し（Ｓ２）、検出した電流値Ｉｋの極性とその絶対値を基に、回収ローラ１３に印加する電圧（第１の電圧）および帯電ローラ１１に印加する電圧を制御する。上記したように、電流値Ｉｋの極性が負であれば汚れ現象、正であればかぶり現象を表す。
【００８８】
ステップＳ２において、電流値Ｉｋの極性を「負」と判定した場合、主制御部２は汚れ現象発生の可能性を判定し、ステップＳ３において、記憶部６に格納されている閾値Ｘ−１と検出した電流値Ｉｋとを比較し、電流値Ｉｋが閾値Ｘ−１以上と判定した場合は、帯電ローラ１１および回収ローラ１３に印加する電圧を設定値Ｖ０（図９参照）とする（Ｓ４）。
【００８９】
閾値Ｘ−１は、負電流であるが汚れ現象が発生しない程度の電流値であり、設定値Ｖ０は制御をしない場合の基準状態の各印加電圧である。つまり電流検出部３５によって閾値Ｘ−１以上の負電流が検出された場合は、汚れ現象は発生していないと判定する。
【００９０】
ステップＳ３において、電流値Ｉｋが閾値Ｘ−１未満と判定した場合は、汚れ現象が発生したと判定して、帯電ローラ１１および回収ローラ１３へ印加する電圧を制御する。
【００９１】
本実施例では、電流値Ｉｋの絶対値の大小によって発生した過帯電トナーＴｏの多寡を判定することができるので、ステップＳ５において、記憶部６に格納されている閾値Ｘ−２用いて、その閾値Ｘ−２と検出した電流値Ｉｋとを比較し、電流値Ｉｋが閾値Ｘ−２以上のとき、つまりＸ−１＞Ｉｋ≧Ｘ−２のときは、程度の低い汚れ現象が発生していると判定して帯電ローラ１１および回収ローラ１３に印加する電圧を設定値Ｖ−１（図９参照）とする（Ｓ６）。
【００９２】
また、電流値Ｉｋが閾値Ｘ−２未満のとき、つまりＩｋ＜Ｘ−２のとき、程度の大きい汚れ現象が発生していると判定して帯電ローラ１１および回収ローラ１３に印加する電圧を設定値Ｖ−２（図９参照）とする（Ｓ７）。
【００９３】
このように、過帯電トナーＴｏが発生している場合は、負の電流値Ｉｋの高低によって、汚れ現象の程度を判定し、帯電ローラ１１および回収ローラ１３へ印加する電圧を制御する。
【００９４】
この場合に、印加電圧を設定値Ｖ０＞Ｖ−１＞Ｖ−２の順にしているのは、帯電ローラ１１へ印加する負の電圧の絶対値が大きくなるほど、感光体ドラム１５の表面電荷は負の方向に大きくなり、現像ローラ８の回転方向の上流側に配置された回収ローラ１３で回収しきれなかった過帯電トナーＴｏがあったとしても、過帯電トナーＴｏが感光体ドラム１５へ付着し難くなるからである。
【００９５】
一方、ステップＳ２において、電流値Ｉｋに極性を「正」と判定した場合、主制御部２はかぶり現象発生の可能性を判定し、ステップＳ８において、記憶部６に格納されている閾値Ｘ＋１と検出した電流値Ｉｋとを比較し、電流値Ｉｋが閾値Ｘ＋１以下と判定した場合は、帯電ローラ１１および回収ローラ１３に印加する電圧を設定値Ｖ０（図９参照）とする（Ｓ４）。
【００９６】
閾値Ｘ＋１は、正電流であるがかぶり現象が発生しない程度の電流値であり、電流検出部３５によって閾値Ｘ＋１以下の正電流が検出された場合は、かぶり現象は発生していないと判定し。基準状態の各印加電圧の設定値である設定値Ｖ０に設定する。
【００９７】
このように、本実施例では、電流値Ｉｋが閾値Ｘ−１以上、閾値Ｘ＋１以下、つまりＸ−１≦Ｉｋ≦Ｘ＋１のときに、基準状態の帯電ローラ１１および回収ローラ１３の印加電圧の設定値である設定値Ｖ０に設定する。
【００９８】
ステップＳ８において、電流値Ｉｋが閾値Ｘ＋１を超えている、つまり閾値Ｘ＋１超と判定した場合は、かぶり現象が発生したと判定して、帯電ローラ１１および回収ローラ１３へ印加する電圧を制御する。
【００９９】
本実施例では、電流値Ｉｋの絶対値の大小によって発生した逆帯電トナーＴｇの多寡を判定することができるので、ステップＳ９において、記憶部６に格納されている閾値Ｘ＋２用いて、その閾値Ｘ＋２と検出した電流値Ｉｋとを比較し、電流値Ｉｋが閾値Ｘ＋２以下のとき、つまりＸ＋１＜Ｉｋ≦Ｘ＋２のときは、程度の低いかぶり現象が発生していると判定して帯電ローラ１１および回収ローラ１３に印加する電圧を設定値Ｖ＋１（図９参照）とする（Ｓ１０）。
【０１００】
また、電流値Ｉｋが閾値Ｘ＋２超のとき、つまりＩｋ＞Ｘ＋２のとき、程度の大きいかぶり現象が発生していると判定して帯電ローラ１１および回収ローラ１３に印加する電圧を設定値Ｖ＋２（図９参照）とする（Ｓ１１）。
【０１０１】
このように、逆帯電トナーＴｇが発生している場合は、正の電流値Ｉｋの高低によって、かぶり現象の程度を判定し、帯電ローラ１１および回収ローラ１３へ印加する電圧を制御する。
【０１０２】
この場合に、印加電圧を設定値Ｖ０＜Ｖ＋１＜Ｖ＋２の順にしているのは、帯電ローラ１１へ印加する負の電圧の絶対値が小さくなるほど、感光体ドラム１５の表面電荷は負の方向に小さくなり、現像ローラ８の回転方向の上流側に配置された回収ローラ１３で回収しきれなかった逆帯電トナーＴｇがあったとしても、逆帯電トナーＴｇが感光体ドラム１５へ付着し難くなるからである。
【０１０３】
なお、上記した回収動作における帯電ローラ１１や回収ローラ１３の印加電圧を制御している場合に、供給ローラ９および現像ブレード１０へは、上記した基準状態と同じ、−４５０Ｖ、−２５０Ｖの電圧が印加される。
【０１０４】
このようにして、本実施例の印刷処理の実行中の、過帯電トナーＴｏおよび逆帯電トナーＴｇの回収ローラ１３による回収動作が行われる。本実施例の回収動作においては、現像ローラ８と現像ブレード１０との対向部と、その対向部の現像ローラ８の回転方向の下流側で、現像ローラ８と感光体ドラム１５との対向部との間に回収ローラ１３を配置し、
電通検出部３５で検出した現像ローラ８から回収ローラ１３へ流れる電流値Ｉｋの極性とその絶対値を基に、複数の閾値Ｘで区分した範囲に応じて、帯電ローラ１１と回収ローラ１３との印加電圧を所定の設定値に変化させると共に、その設定値によって、回収ローラ１３の印加電圧を、感光体ドラム１５の表面電位と同等の電圧として、現像ローラ８よりも低い電圧とし、現像ローラ８と感光体ドラム１５との間、および現像ローラ８と回収ローラ１３との電位差を、正常帯電トナーＴｓ（負）と逆極性（正）で同程度の電位差となるようにし、正常帯電トナーＴｓと同極性で、感光体ドラム１５の表面電位を乗越えるほど高い電荷に帯電した過帯電トナーＴｏおよび正常帯電トナーＴｓと逆極性に帯電した逆帯電トナーＴｇを、感光体ドラム１５の上流側で回収ローラ１３に選択的に付着させて回収するので、過帯電トナーＴｏや逆帯電トナーＴｇの感光体ドラム１５への移動を抑制して、用紙Ｐへの印刷における汚れ現象やかぶり現象の発生を防止することができる。
【０１０５】
なお、本実施例では、回収動作を印刷処理の実行中に行うとして説明したが、装置の電源投入時、所定枚数の印刷の終了時、トナーＴの補充時、ウォーミングアップ時等の印刷処理の非実行中に行うことも可能である。要はプリンタ１へ電源が投入されている間であれば、いつでも行うことができる。
【０１０６】
上記のようにして、印刷動作中に回収ローラ１３により回収された過帯電トナーＴｏおよび逆帯電トナーＴｇは、印刷処理の非実行時に、回収ローラ１３から除去して廃棄される。
【０１０７】
以下に、本実施例の印刷処理の非実行時における、過帯電トナーＴｏおよび逆帯電トナーＴｇの回収ローラ１３からの廃棄動作について説明する。
【０１０８】
印刷処理の非実行時、例えば所定枚数の印刷の終了後に、主制御部２は、モータドライバ１６ａよって主モータ１６を回転させ、現像装置３０の感光体ドラム１５および各ローラを図６に示す矢印の方向（図３と同方向）に回転させ、電源制御部７によって帯電ローラ電源部１１ａから−１０００Ｖの電位を帯電ローラ１１へ印加して感光体ドラム１５の表面電位を−５００Ｖにすると共に、回収ローラ電源部１３ａから感光体ドラム１５の表面電位と同等の−５００Ｖの電圧を回収ローラ１３へ、現像ローラ電源部８ａから−３５０Ｖの電圧を現像ローラ８へ印加する。
【０１０９】
そして、主制御部２は、電流検出部３５によって現像ローラ８と回収ローラ１３の間の電流値Ｉｋを検出して、その極性が正であるか負であるかを判定し、電流値Ｉｋの極性が「負」の場合、主制御部２は過帯電トナーＴｏが回収ローラ１３上に回収されていると判定し、電源制御部７によって、現像ローラ８に印加している−３５０Ｖの電圧より低く、かつ感光体ドラム１５の表面電位より更に低い−７００Ｖの電圧（第２の電圧）を、回収ローラ電源部１３ａから回収ローラ１３へ印加して、現像ローラ８との間の電位差を、過帯電トナーＴｏの帯電極性（負）と逆極性の電位差（正の電位差）、つまり検出した電流値Ｉｋの極性（負）と逆極性（正）の電位差にして、負に過剰帯電している過帯電トナーＴｏを、回収ローラ１３から現像ローラ８へ移動させ、表面上に過帯電トナーＴｏを付着させた現像ローラ８を更に回転させ、感光体ドラム１５との対向部で過帯電トナーＴｏを現像ローラ８から表面電位―５００Ｖを乗越えさせて感光体ドラム１５に移動させ、感光体ドラム１５の表面上に付着した過帯電トナーＴｏを感光体ドラム１５に摺接しているクリーニングブレード２９により掻き取って除去し、図示しない廃棄トナー搬送手段によってトナーカートリッジの廃棄トナー室へ搬送して収容する。
【０１１０】
一方、電流検出部３５で検出した電流値Ｉｋの極性が「正」の場合、主制御部２は逆帯電トナーＴｇが回収ローラ１３上に回収されていると判定し、上記実施例１の逆帯電トナーＴｇの廃棄動作と同様にして、回収ローラ１３へ、現像ローラ８に印加している−３５０Ｖの電圧より高い−２５０Ｖの電圧を印加して、現像ローラ８との間の電位差を、逆帯電トナーＴｇの帯電極性（正）と逆極性の電位差（負の電位差）、つまり検出した電流値Ｉｋの極性（正）と逆極性（負）の電位差にして、正に帯電している逆帯電トナーＴｇを、回収ローラ１３から現像ローラ８を経由して感光体ドラム１５に移動させ、感光体ドラム１５の表面上に付着した逆帯電トナーＴｇを感光体ドラム１５に摺接しているクリーニングブレード２９により掻き取って除去し、図示しない廃棄トナー搬送手段によってトナーカートリッジの廃棄トナー室へ搬送して収容する。
【０１１１】
このようにして、本実施例の印刷処理の非実行時に、回収ローラ１３により回収された過帯電トナーＴｏおよび逆帯電トナーＴｇの廃棄動作が行われる。本実施例の廃棄動作においては、電流検出部３５で検出した電流値Ｉｋの極性を基づいて、回収ローラ１３に、現像ローラ８との電位差が、回転ローラ１３に回収された異常帯電トナーの帯電極性と逆極性の電位差、つまり、過帯電トナーＴｏの場合はその帯電極性（負）と逆極性の正の電位差、逆帯電トナーＴｇの場合はその帯電極性（正）と逆極性の負の電位差となるようにすると共に、感光体ドラム１５の表面電位を、回収動作における基準状態の電位と同等にし、回収ローラ１３により回収された過帯電トナーＴｏまたは逆帯電トナーＴｇを、回収ローラ１３から現像ローラ８を経由して感光体ドラム１５へ移動させ、感光体ドラム１５の表面上の異常帯電トナーをクリーニングブレード２９により掻き取って廃棄するので、回収ローラ１３により回収した異常帯電トナーを、特別な廃棄機構を設けることなく、廃棄することができ、プリンタ１の小型化、低コスト化を図ることができると共に、回収ローラ１３に付着させた異常帯電トナーを静電的に除去して廃棄するので、飛散トナーによる画像品質の低下を抑制して、印刷画像の画像品質を向上させることができると共に、回収ローラ１３上への過剰な異常帯電トナーの滞留を防止することができる。
【０１１２】
上記した本実施例の異常帯電トナー回収廃棄処理による汚れ現象とかぶり現象の抑制効果の評価結果を図１０に示す。
【０１１３】
なお、帯電ローラ１１および回収ローラ１３の印加電圧の制御は、図８に示した閾値Ｘおよび図９に示した設定値Ｖを用いて行い、他の供給ローラ９等の印加電圧は上記した印加電圧と同様であり、感光体ドラム１５への静電潜像の形成は行っていない。
【０１１４】
また、汚れとかぶりの程度を感光体ドラム１５上のトナー量として数値化するために、印刷時の感光体ドラム１５上のトナーＴを透明の住友スリーエム社製のスコッチテープ（登録商標）で採取し、白紙との色差を分光測色計（コニカミノルタ社製ＣＭ−２６００ｄ）を用いて検出した。感光体ドラム１５上のトナー量は、値が負の方向に大きいほど色差が離れており汚れ現象とかぶり現象の程度が大きいことを示している。
【０１１５】
図１０から明らかなように、電流値Ｉｋの極性およびその絶対値を基に、帯電ローラ１１および回収ローラ１３ヘ印加する電圧を制御することによって、汚れ現象およびかぶり現象が両方とも大幅に改善されていることがわかる。
【０１１６】
なお、本実施例では、かぶりトナーを逆帯電トナーＴｓとして、その回収、廃棄動作について説明したが、低帯電トナーが発生した場合は、低帯電トナーの帯電極性は、正常帯電トナーＴｓと同極性（本実施例では、負）であるので、回収ローラ１３に静電的に付着させることは困難であるが、現像ローラ８への付着力が弱いため、力学的な付着力やファンデルワールス力によって感光体ドラム１５の上流に配置されている回収ローラ１３に先に付着し、上記逆帯電トナーＴｓの場合と同様として扱えば、逆帯電トナーＴｓの場合と同様の効果を得ることができる。
【０１１７】
また、本実施例では、回収動作の各設定値Ｖにおける回収ローラ１３の電位を、感光体ドラム１５の表面電位と同等であるとして説明したが、回収ローラ１３への印加電圧は、感光体ドラム１５の表面電位の±１０Ｖの範囲内であればよい。その理由は、上記実施例１の場合と同様であるので、説明を省略する。
【０１１８】
以上説明したように、本実施例では、上記実施例１と同様の効果に加えて、電流検出部で検出した電流値Ｉｋの極性およびその絶対値を基に、回収動作における感光体ドラムの表面電位と、回収ローラの印加電圧とを、所定の設定値に変化させるようにしたので、印刷処理時における逆帯電トナーＴｇの感光体ドラムへの移動を更に抑制できると共に、過帯電トナーＴｏの感光体ドラムへの移動を抑制することができ、用紙Ｐへの印刷におけるかぶり現象の発生のみならず、汚れ現象の発生をも抑制することができる。
【０１１９】
また、廃棄動作における異常帯電トナー（過帯電トナーＴｏと逆帯電トナーＴｇ）の廃棄時に、電流検出部で検出した電流値Ｉｋの極性を基に、回収ローラに、現像ローラ８との電位差が、異常帯電トナーの帯電極性と逆極性の電位差となるような電圧を印加するので、回収ローラにより回収した異常帯電トナーを静電的に除去して廃棄することができ、飛散トナーによる画像品質の低下を防止して、印刷画像の画像品質を向上させることができる。
【０１２０】
なお、上記各実施例においては、印加電圧等のパラメータは、理解を容易にするために具体的な数値を用いて説明したが、本発明は上記各実施例で示した数値等に何ら限定されるものではない。
【０１２１】
また、上記各実施例においては、回収ローラは現像ローラに近接させて配置するとして説明したが、現像ローラに接触させて従動回転させるようにしてもよい。
【０１２２】
更に、上記各実施例においては、画像形成装置はプリンタであるとして説明したが、画像形成装置は前記に限らず、ＭＦＰ（Ｍｕｌｔｉ−Ｆｕｎｃｔｉｏｎ  Ｐｒｉｎｔｅｒ）や複写機、ファクシミリ装置等であってもよい。
【符号の説明】
【０１２３】
１    プリンタ
２    主制御部
３    インターフェース部
４    通信回線
５    上位装置
６    記憶部
６ａ  ＲＯＭ
６ｂ  ＲＡＭ
７    電源制御部
８    現像ローラ
８ａ  現像ローラ電源部
９    供給ローラ
９ａ  供給ローラ電源部
１０  現像ブレード
１０ａ  現像ブレード電源部
１１  帯電ローラ
１１ａ  帯電ローラ電源部
１２  転写ローラ
１２ａ  転写ローラ電源部
１３  回収ローラ
１３ａ  回収ローラ電源部
１５  感光体ドラム
１６  主モータ
１６ａ  モータドライバ
１７  露光ヘッド
１８  露光制御部
２０  用紙搬送路
２１    給紙カセット
２２  スタッカ
２３  排出ローラ
２４  ホッピングローラ
２５ａ、２５ｂ、２５ｃ  レジストローラ
２６  搬送ベルト
２６ａ、２６ｂ  搬送ローラ
２７、２７ｋ、２７ｙ、２７ｍ、２７ｃ  現像ユニット
２８  定着装置
２８ａ  ヒートローラ
２８ｂ  バックアップローラ
２９  クリーニングブレード
３０  現像装置
３５  電流検出部
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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