(57)【要約】【課題】感光体１上の未露光部分及び露光部分にある印刷に不要なトナーを転写前に回収し印刷汚れを防止すると共に、回収したトナーを再利用する。【解決手段】感光体１に隣接してトナー回収部を設け、当該トナー回収部に直流バイアス及び交流バイアスを印加するようにした。或いは回収部を回収ベルトと当該回収ベルトを搬送駆動する搬送ローラから構成し直流バイアス及び交流バイアスを印加してトナーを回収する構成とした。或いは低デューティの印刷が継続したときはトナー回収部に交流バイアスを印加し定期的にトナー排出動作を行うようにした。【選択図】      図１
2004302128.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成時に回転する感光体と、
前記感光体表面を帯電させる帯電手段と、
帯電された前記感光体の表面に静電潜像を形成する露光手段と、
前記露光手段により形成された静電潜像に現像剤を付着させて現像を行う現像手段と、
前記感光体表面に前記現像手段により付着した現像剤を転写材に転写させる転写手段で構成される画像形成装置において、
前記感光体の回転方向に前記現像手段よりも下流側で前記転写手段よりも上流側に配置され、交流電圧が印加される部材を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記感光体の表面電位に対応させて直流電圧を印加することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記部材に付着した現像剤を前記現像手段に搬送する搬送手段を設けたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記現像手段が、前記感光体に隣接する現像ローラと、当該現像ローラ上に付着する現像剤を所定量感光体側に転移させる手段からなることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記部材に印加される交流電圧が、前記感光体の表面電位を含んだ範囲であることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記部材に印加される交流電圧が、前記感光体に隣接する前記現像ローラに印加される電圧と、前記帯電手段に印加される電圧の範囲であることを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記部材に印加される交流電圧の周波数が略１ｋＨｚ以上であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光源により感光体上に静電潜像を生成し、これに付着するトナーを印刷媒体に転写して印刷を行う画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、画像形成装置、例えば電子写真装置は、図７に示したように、感光体１と、感光体１の表面をマイナス帯電させる帯電部２、と感光体１の表面を一部露光し静電潜像（電位０Ｖ）を形成する光源３と、形成した静電潜像にマイナス電位のトナー９を付着させる現像ローラ４と、トナー９をマイナス帯電させて現像ローラ４へと搬送するトナー供給ローラ５と、現像ローラ４上に均一なトナー層を形成させるための現像ブレード６と、感光体１上に現像したトナー像を印刷媒体１０に転写する転写部７と、転写されずに感光体１上に残留した残留トナーを回収するクリーニング部８で構成されていた。
【０００３】
そして、前記従来の電子写真装置では、前記トナー供給ローラ５、現像ローラ４等によりマイナス電位に帯電させたトナーを、感光体１上に形成した静電潜像に静電的に吸着させ、当該吸着させたトナーを転写部７により印刷媒体１０に転写し、図示しない定着部にて定着を行うことにより印刷を行っていた。このとき、前記トナー供給ローラ５、現像ローラ４等によりトナーを均一に一定のマイナス電位に帯電させることができれば、感光体１上の静電潜像が形成された部分以外、すなわち露光部以外の未露光部はマイナス帯電しているので、マイナス帯電したトナーは静電的に反発し、トナーが付着することはない。（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−２７５６７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、一般に、画像形成装置では、プラス帯電したトナーやマイナス帯電の弱いトナーやマイナス電位に過剰に帯電したトナーが存在し、これらのトナーが、前記現像ローラ４から前記感光体１の未露光部へ付着し、転写工程前にこれを回収することができないので、印刷媒体へと転写され、汚れの原因となるばかりか、これら印刷に不要なトナーを回収して再利用することもできなかった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前述の課題を解決するため以下の構成を採用する。すなわち、第１の発明の画像形成装置では、画像形成時に回転する感光体と、感光体表面を帯電させる帯電手段と、帯電された感光体の表面に静電潜像を形成する露光手段と、
露光手段により形成された静電潜像に現像剤を付着させて現像を行う現像手段と、感光体表面に現像手段により付着した現像剤を転写材に転写させる転写手段で構成される画像形成装置において、感光体の回転方向に現像手段よりも下流側で転写手段よりも上流側に配置され交流電圧が印加される部材を備えた。
【０００７】
第２の発明の画像形成装置では、第１の発明の画像形成装置において、感光体の表面電位に対応させて直流電圧を印加するようにした。
【０００８】
第３の発明の画像形成装置では、第１の発明の画像形成装置において、前記部材に付着した現像剤を現像手段に搬送する搬送手段を設けた。
【０００９】
第４の発明の画像形成装置では、第１の発明の画像形成装置において、現像手段が、感光体に隣接する現像ローラと、当該現像ローラ上に付着する現像剤を所定量感光体側に転移させる手段から構成した。
【００１０】
第５の発明の画像形成装置では、第２の発明の画像形成装置において、前記部材に印加される交流電圧を、感光体の表面電位を含んだ範囲とした。
【００１１】
第６の発明の画像形成装置では、第５の発明の画像形成装置において、前記部材に印加される交流電圧を、感光体に隣接する現像ローラに印加される電圧と、帯電手段に印加される電圧の範囲とした。
【００１２】
第７の発明の画像形成装置では、第１の発明の画像形成装置において、前記部材に印加される交流電圧の周波数を略１ｋＨｚ以上とした。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る実施形態例を、図面を用いて説明する。なお図面に共通する要素には同一の符号を付す。
【００１４】
《第１の実施形態例》
第１の実施形態例の画像形成装置は、トナー回収ローラを設け、当該トナー回収ローラに直流バイアス及び交流バイアスを印加し、感光体１表面上に付着した印刷に不要なトナーを回収するようにしたものである。
【００１５】
（構成）
第１の実施形態例の画像形成装置は図１に示したように、ドラム表面に静電潜像が形成される感光体１、感光体１の表面を所定の電位にするための帯電部２、感光体１に静電潜像を形成させる光源３、トナー９を感光体１上に形成された静電潜像に転移させ現像を行う現像ローラ４、図示しないトナーカートリッジから適宜供給されるトナー９を現像ローラ４に転移させるトナー供給ローラ５、現像ローラ４上に所定の厚さのトナー層を形成させるトナーブレード６、感光体１に形成された静電潜像上に付着したトナーを印刷媒体１０に転写するための転写部７、感光体１の表面に残留した転写後のトナーを除去するためのクリーニング部８、トナーを回収する回収ローラ１１から構成され、同図のように配置されている。
【００１６】
前記回収ローラ１１には、直流電圧設定部２７ａにより設定される直流バイアスと、交流電圧設定部２７ｂにより交流電圧の振幅が設定される交流バイアスが直列に接続され、これらのバイアスが後述の制御部２４の命令に従い回収ローラ電圧設定部２７により制御される構成となっている。そして、前記回収ローラ１１の下部には、回収されるトナーをトナー供給ローラ５に送るための通路が確保されている。
【００１７】
ここで、回収ローラ１１は半導電性ゴムを加熱して金属製のシャフトの外周にロール状に成形を行ったものであり、ゴムの母材にはシリコンゴム、ウレタンゴム等を用い、混練時にカーボンブラック等の導電剤を添加し成形し、また弾性層の表面にはコート層を形成したものである。コート層としては、フッ素系樹脂等の離型性が良い材料を用いるのが望ましい。なお、掻き取りブレード１２は、磨耗する部分であるので弾性ゴムで構成し、ゴム母材には耐久性のよいウレタンゴムを用いるのがよい。
【００１８】
また、本発明に直接関係ないので詳細な説明を省略するが、同図に示したように現像ローラ４、トナー供給ローラ５、帯電部２にはそれぞれ図示しない電圧設定部によりＶｇ、Ｖｓ、Ｖｅの負のバイアス電圧が印加され、転写部７には図示しない電圧設定部により正のバイアス電圧Ｖｔが印加されている。勿論、前記正負の極性を入れ替えた構成としてもよい。
【００１９】
次に、第１の実施形態例の画像形成装置の制御系の構成図を図２に示す。同図に示したように第１の実施形態例の画像形成装置２１の制御系は、上位装置２２からの印刷データを受信するインタフェイス部２３と、図示しない印刷媒体検出センサの出力結果に基づき印刷制御や印刷媒体搬送用モータの駆動制御を行う制御部２４、制御部２４の制御のもとに図示しないモータを回転駆動して印刷媒体１０の搬送や各ローラや感光体１を回転駆動させるモータ駆動回路２５、上位装置２２からの印刷データである画像、文字等を感光体１に静電潜像させる光源３、回収ローラ１１のバイアス電圧を設定する前記回収ローラ電圧設定部２７から構成され、同図のように接続されている。
【００２０】
（動作）
以上の構成により、第１の実施形態例の画像形成装置では、以下のように印刷動作が行われる。その動作を図１の画像形成装置の構成図、図２の制御系の構成図及び図３の各部バイアス電圧とトナー電位の関係図を用いて説明する。なお、図３（ａ）は印刷に関する各部バイアス電圧とトナー電位の関係を説明する図であり、図３（ｂ）は、以下詳細に説明する転写前のトナー回収に関する各部バイアス電圧とトナー電位の関係を説明するための図である。
【００２１】
（現像工程）
まず、帯電部２の帯電ローラに、例えばＶｅ＝−１１５０Ｖの電圧を印加すると、帯電ローラと感光体１間のギャップにより電位降下が発生し、感光体１の表面はほぼ−７００Ｖに帯電される。そして、光源３により、印刷する画像、文字等に相当する感光体１表面の露光部分の電荷を消失させ電位を０Ｖとし、感光体１表面に静電潜像を形成する。
【００２２】
一方、図示しないトナーカートリッジ等より随時供給されるトナー９をトナー供給ローラ５と現像ローラ４間で擦ることにより、トナー９をマイナス電位に帯電させる。ここで、トナー供給ローラ５には、バイアス電圧Ｖｓが印加され、現像ローラ４には、バイアス電圧Ｖｇ＝−３００Ｖが印加される。
【００２３】
そして、現像ローラ４表面に搬送された前記トナー９をトナーブレード６により均一なトナー層として形成させる。そして、マイナス電位に帯電された現像ローラ４上のトナーは、感光体１の表面電位が０Ｖとなっている前記露光部に引き付けられ、また露光部以外の部分は−７００Ｖとなっているのでトナーが反発することにより、感光体１の静電潜像にトナー像が形成される。このとき、図３（ａ）に示したようにプラス電位に帯電したトナー９ａやマイナス帯電の弱いトナー９ｂ、マイナス電位に過剰帯電したトナー９ｃが、未露光部分へと引き付けられる付着する。
【００２４】
（トナー回収工程）
一方、図１、図３（ｂ）に示したように、回収ローラ１１には、回収ローラ電源設定部２７の直流電圧設定部２７ａにより−７００Ｖの直流バイアスを発生させ、交流電圧設定部２７ｂにより振幅６００Ｖ、周波数１ｋＨｚ程度の交流バイアスを前記直流バイアスに重畳したバイアス電位Ｖｋを印加する。
【００２５】
以上のように、回収ローラ１１に直流バイアス及び交流バイアスを印加することにより、未露光部分に付着した前記のプラス帯電したトナー９ａやマイナス帯電の弱いトナー９ｂや過剰にマイナス帯電したトナー９ｃのいずれも回収することができる。すなわち、回収ローラ１１に印加される直流バイアスにより一定にバイアスされ、しかも振動する電場が発生するので、未露光部分に付着したプラス帯電したトナー９ａは、回収ローラ１１のバイアス電位Ｖｋが、よりマイナス電位に振られたとき（図中−１０００Ｖ時）に回収ローラ１１に引き付けられ、マイナス帯電の弱いトナー９ｂ及び過剰にマイナス帯電したトナー９ｃは、よりプラス電位に振られたとき（図中−４００Ｖ時）に回収ローラ１１に引き付けられるので回収ローラ１１上に付着させることができる。
【００２６】
また、同時に、露光部分に付着したプラス帯電したトナー９ｆにも同様にクーロン力が働くために、回収ローラ１１が、マイナス電位（図中−４００Ｖないし−１０００Ｖ時）のときに回収ローラ１１に引き付けられるので回収ローラ１１に付着させることができる。また、印刷すべき感光体１露光部に付着したマイナス帯電したトナー９ｇは、回収ローラ１１のバイアス電位Ｖｋがマイナス電位であるので反発し、回収されることはない。
【００２７】
なお、交流電圧の振幅は、バイアス電圧Ｖｋの下限を中間調濃度に影響を及ぼさないように現像ローラ４に印加される電圧−３００Ｖとし、上限を前記帯電部２に印加される電圧−１１５０Ｖとすればよいが、前記上限、下限値にマージンを持って設定するのがよい。例えば、下限として１００Ｖのマージンを持たせ−４００Ｖとし、上限として１５０Ｖのマージンを持たせ６００Ｖとする。勿論、前記マージンは、画像形成装置の各部形状、材質や使用環境等に応じ上記以外の値に設定してもよい。
【００２８】
また、実験によれば、回収ローラ１１に印加する交流バイアスの周波数を一定以下に設定すると回収ローラ１１に印加される交流電圧により感光体１表面上に現像されたトナーへの影響が顕著となり、印刷ムラが発生する場合があるので、交流電圧の周波数は、一定以上、例えば約１ｋＨｚ以上とするのがよい。
【００２９】
以上のように、バイアス電圧Ｖｋを印加された回収ローラ１１により回収されたトナーは、掻き取りブレード１２により掻き取られ、トナー供給ローラ５下部へ押し込まれ、そしてトナー供給ローラ５上部に搬送され、再利用可能なトナーとなる。
【００３０】
（転写工程）
一方、感光体１の露光部上のトナーは、Ｖｔ＝＋２０００Ｖのバイアスが転写部７に印加されるので、印刷媒体１０に転写され、図示しない定着部にてトナーを定着することにより印刷が行われる。図３（ａ）において、プラス帯電したトナー９ａは、プラス電位にバイアスされた転写部７と反発し、転写されることはなく、マイナス帯電の弱いトナー９ｂ、過剰にマイナス帯電したトナー９ｃはほとんど回収ローラ１１にて回収されるが、回収されなかったトナーは、プラス電位にバイアスされた転写部７に引き付けられ転写される。同様に感光体１露光部に付着したプラス帯電したトナー９ｄも前述のように回収ローラ１１にてほとんど回収されるが、回収されないトナーがあってもプラス電位にバイアスされた転写部７と反発し、転写されることはない。また、印刷すべき感光体１露光部に付着したマイナス帯電したトナー９ｅは、プラス電位にバイアスされた転写部７に引き付けられ転写される。そして、印刷媒体に転写されなかった感光体１上のトナーは、クリーニング部８により掻き取られる。
【００３１】
（第１の実施形態例の効果）
以上詳細に述べたように、第１の実施形態例の画像形成装置によれば、トナー回収ローラを設け、当該トナー回収ローラに直流電圧及び交流電圧を印加するようにしたので未露光部分に付着したマイナス帯電が弱いトナーやプラス帯電したトナー等、印刷に不要なトナーを転写前に回収することができるので、汚れの少ない高品位な印刷を行うことが出来ると共に、効率よくトナーを回収し、再利用することができる。
【００３２】
《第２の実施形態例》
第２の実施形態例の画像形成装置は、回収ベルトにより回収したトナーを搬送する構成としたものである。
【００３３】
（構成）
第２の実施形態例の画像形成装置の構成を図４に示す。なお、簡略化のために、第１の実施例の画像形成装置の構成と同様の部分については、その説明を省略する。すなわち、感光体１、帯電部２、光源３、現像ローラ４、トナー供給ローラ５、トナーブレード６、転写部７、クリーニング部８は、第１の実施形態例の画像形成装置と同様の構成であり、その詳細な説明は省略する。
【００３４】
図４右下側に示したように第２の実施形態例の画像形成装置では、トナーを回収し再利用するためのトナー回収部を感光体１、トナー供給ローラ５に接触して配置するようにしている。ここでトナー回収部は、回収したトナーを搬送する回収ベルト３１ａと、回収ベルト３１ａを搬送駆動する回収ベルトローラ３１ｂ、回収ベルト３１ａを回転支持する回収ベルト支持ローラ３１ｃ、搬送ベルト３１ａ上を搬送してきたトナーを掻き取る掻き取りブレード３２から構成されるものである。そして、回収したトナーをトナー供給ローラ５側にスムーズに送るために回収ベルト３１ａの下部に通路を確保した構成となっている。
【００３５】
また、図示していないが、トナーがトナー回収部の下側に漏れることを防止するために、感光体１との間隙などにトナー漏れ防止のシールを適宜配置するのがよい。
【００３６】
前記回収ベルト３１ａは、後述の制御部によって制御されるモータ駆動回路３５にて反時計方向に回転駆動する回収ベルトローラ３１ｂにより搬送駆動される。そして、回収ベルト３１ａはシリコン樹脂で成形されたものであり、回収ベルトローラ３１ｂは、半導電性ゴムを加熱し金属製のシャフトの外周にロール状に成形されたものである。また、半導電性ゴムの母材にはシリコンゴム、ウレタンゴム等を用い、半導電性を持たせるために成形前に行う混練時にカーボンブラック等の導電剤を添加する。回収ベルト支持ローラ３１ｃは金属成型で中が空洞になっている。掻き取りブレード３２は磨耗する部分であるので弾性ゴムで構成されゴムの母材には耐久性の良いウレタンゴムを用いるのがよい。
【００３７】
また、第１の実施形態例の画像形成装置と同様に、回収ベルトローラ３１ｂには、直流電圧設定部３７ａにより設定される直流バイアスと、交流電圧設定部３７ｂにより交流電圧の振幅が設定される交流バイアスが直列に接続され、これらの電圧が回収部電圧設定部３７により制御される構成となっている。
【００３８】
また、本発明に直接関係ないので詳細な説明を省略するが、現像ローラ４、トナー供給ローラ５、帯電部２にはそれぞれ図示しない電圧設定部によりＶｇ、Ｖｓ、Ｖｅの負のバイアス電圧が印加され、転写部７には図示しない電圧設定部により正のバイアス電圧Ｖｔが印加されている。勿論、前記正負の極性を入れ替えた構成としてもよい。
【００３９】
次に、第２の実施形態例の画像形成装置の制御系の構成図を図５に示す。同図に示したように第２の実施形態例の画像形成装置４１の制御系は、第１の実施形態例の画像形成装置と同様、インタフェイス部２３と、制御部２４、光源３から構成され、また、制御部２４の制御のもとに図示しないモータを回転駆動して印刷媒体１０の搬送や各ローラ、感光体１、回収ベルトローラ３１ｂを回転駆動させるモータ駆動回路３５、回収ベルトローラ３１ｂのバイアス電圧Ｖｋを設定する回収部電圧設定部３７から構成され、同図のように接続されている。
【００４０】
（動作）
以上の構成により、第２の実施形態例の画像形成装置では、第１の実施形態例の画像形成装置の動作と同様、トナー回収部により感光体１表面の未露光部分或いは露光部分の印刷に不要なトナーを回収し、回収したトナーを回収ベルト３１ａによりトナー回収部の下側の通路を用いて搬送し、掻き取りブレード３２により掻き取り、トナー供給ローラ５により再利用する。
【００４１】
感光体１上のトナーがトナー回収部により回収される動作（各部バイアス電圧とトナー電位の関係）は、図３を用いて説明した第１の実施形態例の画像形成装置と同様であるので、簡略化のためにその説明を省略する。
【００４２】
なお、本実施の形態の説明では、回収ベルトローラ３１ａにより駆動し、回収ベルト支持ローラ３１ｃ回転支持し、回収ベルト３１ａを搬送する例を示したが、回収ベルト３１ａを搬送できる構成であればよく、例えば、回収ベルトの垂れ防止等のために回収ベルトローラ３１ａ、回収ベルト支持ローラ３１ｃ間にさらに支持ローラを設けた構成としてもよい。また、回収のための直流バイアス及び交流バイアスを回収ベルトローラ３１ａに印加する例を示したが、回収ベルト３１ａや回収部の他の部分に印加する構成としてもよい。
【００４３】
（第２の実施形態例の効果）
以上詳細に述べたように、第２の実施形態例の画像形成装置によれば、第１の実施形態例の画像形成装置の効果に加え、トナー回収部により回収したトナーを回収ベルトにより搬送する構成としたので、トナー供給ローラ５の下側にトナーが凝縮することにより回収したトナーの通路が詰まるということがなく、スムーズに回収したトナーを搬送でき、再利用することができる。
【００４４】
《第３の実施形態例》
第３の実施形態例の画像形成装置は、トナーの劣化等を防止するために適宜行うトナー排出動作において、トナー回収部に交流バイアスを印加し、トナーを回収するようにしたものである。
【００４５】
（構成）
第３の実施形態例の画像形成装置の構成及び制御系の構成は、第１、第２の実施の形態と同様であるので、その詳細な説明は省略する。
【００４６】
（動作）
第３の実施形態例の画像形成装置の動作を、以下に説明する。第３の実施形態例の画像形成装置の動作のうち、通常の印刷工程である現像工程、回収工程、定着工程は、第１、第２の実施形態例の画像形成装置の動作と同様であるので、簡略化のためにその説明を省略する。
【００４７】
さて、一般に、低デューティ印刷が連続して行われると、現像ローラ４上のトナーは、何回も擦られ、トナーが劣化し、摩擦熱の蓄積により現像ローラ４及び現像ブレード６上のフィルミングが発生しやすくなることが分かっている。
【００４８】
このため、第３の実施の形態では、上記トナーの劣化やフィルミング等を防止するために定期的に現像ローラ４上のトナーを排出する動作（以下「トナー排出動作」という）を以下のように行う。
【００４９】
すなわち、図６の各部バイアス電圧のタイムチャートに示したように、まず、印刷動作が開始され（Ｔａ）、印刷する部分が少ない低デューティ印刷が連続して行われたと判断すると、制御部２４は、印刷動作を終了させ、トナー排出動作を開始させる（Ｔｂ）。なお、印刷動作時は、第１の実施の形態にて図３を用いて説明したように、感光体１表面を−７００Ｖとし、現像ローラ４のバイアス電圧Ｖｇを−３００Ｖに設定し、トナー回収部のバイアス電圧Ｖｋを、直流バイアス−７００Ｖ、振幅６００Ｖの交流バイアスとする。
【００５０】
トナー排出動作を開始すると、まず感光体１の表面電位が０Ｖとなるように全面露光させ、現像ローラ４に電圧を印加しないよう（すなわち０Ｖ）にし、また、トナー回収部には、０Ｖを直流バイアスとし、振幅６００Ｖ、周波数１ｋＨｚ程度の交流バイアスを印加するようにする。
【００５１】
すると、感光体１の表面電位、現像ローラ４の印加バイアス共に０Ｖであるので、力学的な力のみで０Ｖ電位のトナーが感光体１に移送される。そして、トナー回収部に印加されたこの交流バイアスによりプラス、マイナス交互の電場が生成され、電位０Ｖのトナーにクーロン力が働くので、このクーロン力により前記トナーをトナー回収部に付着させ、回収することができる。
【００５２】
そして、一定時間、このトナー排出動作を行った後、再び印刷動作に切替え（Ｔｃ）、印刷動作を行う。
【００５３】
ここで、排出するトナー量が多い場合、すなわち、現像ローラ４上に付着するトナー量の内、感光体１に転移するトナー量（以下、「現像効率」という）が多い場合（現像効率３０％以上）では、トナー回収部にて回収しきれないことが実験的に分かっているが、前述のように力学的な力のみでトナーを感光体１に移送する場合は、現像効率が１０〜２５％程度となるので、ほぼ全てのトナーを回収し、再利用することができる。
【００５４】
以上のようにしてトナー回収部にて回収されたトナーは、トナー供給ローラ５へと搬送され再利用されことになる。
【００５５】
なお、以上の説明では、トナー排出動作において感光体１、現像ローラ４の直流バイアスを０Ｖ、トナー回収部に直流バイアス０Ｖ、振幅６００Ｖの交流バイアスを印加する例を示したが、同動作において感光体１及び現像ローラ４の直流バイアスを０Ｖ以外の電圧に設定し、トナー回収部の直流バイアスもこれらのバイアス電圧と同じ電圧に設定するようにしてもトナーを回収することができ、またトナー回収部に印加する交流バイアスの振幅も６００Ｖではなく任意に設定してもよい。
【００５６】
（第３の実施形態例の効果）
以上詳細に述べたように、第３の実施形態例の画像形成装置によれば、低デューティの印刷が継続した場合にトナー回収部に交流バイアスを印加しトナー排出動作を行うようにしたので、トナーの劣化やフィルミング等を防止することができると共に、トナーを回収し再利用することができる。
【００５７】
《その他の変形例》
以上述べた実施形態例の他、以下の変形例の実施形態としても本発明の同様の作用、効果が得られる。すなわち、
【００５８】
（１）実施形態例の画像形成装置の説明では、それぞれ１つの光源、感光ドラム、現像ローラ等からなる印刷機構により１色の画像形成を行う画像形成装置について説明したが、例えばタンデム型等のカラー電子写真装置のように複数の印刷機構を用い多色の印刷を行う画像形成装置において各色の印刷機構にそれぞれ適宜、本発明を適用することができる。
【００５９】
（２）また、実施形態例の画像形成装置の説明では、感光体１から直接、印刷媒体にトナー画像の転写を行う例にて説明したが、これに限らず、例えば、中間転写方式のカラー電子写真印刷装置のように、感光体１から中間転写ドラム或は中間転写ベルトにトナー画像を転写するような画像形成装置にも適用することができる。
【００６０】
（３）なお、第１の実施形態例の画像形成装置の説明では、回収ローラを回転形状として説明したが、回転形状とするのではなくトナー回収が可能な形状であれば、どのような形状でもよい。また、第２の実施形態例の画像形成装置においても、回収部とは別に、直流電圧及び交流電圧を印加可能な回収片を設けるようにしてもよい。
【００６１】
（４）また、実施形態例の画像形成装置の説明では、トナー回収部に印加する交流バイアスの周波数を１ｋＨｚ程度と説明したが、１ｋＨｚ程度より高い周波数を多数設定し、これを選択し繰り返す、或は周波数範囲を決め、この範囲の周波数を増減させるようにしてもよい。また、交流バイアスは、正弦波である必要はなく、矩形波や三角波であってもよいし、さらに直流バイアスと交流バイアスを別々に制御するのではなく、例えば矩形波を生成する際に、直流バイアスを含めて生成するようにするようにしてもよい。
【００６２】
（５）また、実施形態例の画像形成装置の説明では、回収ローラ或いは回収部に印加する交流バイアスの周波数を、感光体１の回転速度とは関係なく設定する例を示したが、例えば媒体搬送速度や感光体１の回転速度に応じて、交流バイアスの周波数を増減させるようにしてもよい。例えば、感光体１の回転速度が低い場合は、交流バイアスの周波数を低くし、感光体１上のトナーへの影響が少ない範囲で、より確実にトナーを回収するようにしてもよい。
【００６３】
（６）また、実施形態例の画像形成装置では、トナー回収部に印加する交流バイアスの振幅を、単に一定の値に設定する例を示したが、例えば未露光部部分が多い場合は、回収効率を上げるために交流バイアスの振幅を大きくし、未露光部分が少ない場合は交流バイアスの振幅を小さくするように制御してもよい。また、第３の実施形態例の画像形成装置においても、現像効率に応じて交流バイアスの振幅を増減させるようにして回収効率を向上させるようにしてもよい。
【００６４】
【発明の効果】
以上詳細に述べたように、本発明の画像形成装置によれば、トナー回収部を設け、トナー回収部に交流バイアスを印加するようにしたので、印刷に不要な感光体上のトナーを効率よく回収することができ、汚れの少ない高品位な印刷を行うことが出来ると共に、トナーを効率よく回収し再利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態例の画像形成装置の構成図である。
【図２】第１の実施形態例の制御系の構成図である。
【図３】各部バイアス電圧とトナー電位の関係図である。
【図４】第２の実施形態例の画像形成装置の構成図である。
【図５】第３の実施形態例の制御系の構成図である。
【図６】第３の実施形態例の各部バイアス電圧のタイムチャートである。
【図７】従来の画像形成装置の構成図である。
【符号の説明】
１        感光体
２        帯電部
３        光源
４        現像ローラ
５        トナー供給ローラ
７        トナーブレード
８        クリーニング部
９        トナー
１１      回収ローラ
２７      回収ローラ電圧設定部
３７      回収部電圧設定部
【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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