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JP5206401B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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JP5206401B2 - Image forming apparatus - Google Patents

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Description

本発明は、画像形成装置に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus.

一般に、複写機やプリンタ等の画像形成装置で用いられる画像形成方式として電子写真方式が知られている。これは、コロナ放電器や帯電ロール等の帯電器を用いて帯電された感光体に対して、レーザやLEDアレイを用いて光イメージを照射することで静電潜像を形成し、この形成された静電潜像に対し帯電されたトナーで現像することで可視像化するようにしたものである。そして、このように電子写真方式を利用した画像形成装置は、オンデマンド性に優れ、普通紙への画像形成が容易なことから、オフィスを中心に広く普及している。   In general, an electrophotographic system is known as an image forming system used in an image forming apparatus such as a copying machine or a printer. This is because an electrostatic latent image is formed by irradiating a photoconductor charged with a charger such as a corona discharger or a charging roll with a light image using a laser or LED array. The electrostatic latent image is developed with a charged toner to form a visible image. An image forming apparatus using the electrophotographic method as described above is widely used mainly in offices because it has excellent on-demand characteristics and allows easy image formation on plain paper.

一方、電子写真方式での環境影響への配慮などから、マトリクス状に電極を配列し、帯電器を使用しない方式の画像形成装置が提案されている(特許文献1〜5参照)。特許文献1や特許文献2には、薄膜トランジスタ(TFT)をマトリクス状に形成すると共に蓄積容量を夫々のTFTに設け、蓄積容量での電荷蓄積効果により安定した現像を行うようにした方式の画像形成装置が提案されている。また、特許文献3には、現像後の像保持体表面のトナー濃度を検出し、検出されたトナー濃度に基づいてスイッチング素子に印加する電圧を設定する方式が提案されている。更に、特許文献4には、マトリクス状に配列したスイッチング素子毎に二層分割された蓄積容量を持たせ、画像部/非画像部の電位を調整する構成が提案されている。そして、特許文献5では、マトリクス状に配列したスイッチング素子を使って画素毎の潜像を形成すると共に転写時にも画素電極を使用する方式が提案されている。   On the other hand, in consideration of environmental influences in the electrophotographic system, an image forming apparatus of a system in which electrodes are arranged in a matrix and no charger is used has been proposed (see Patent Documents 1 to 5). In Patent Document 1 and Patent Document 2, image formation is performed in such a manner that thin film transistors (TFTs) are formed in a matrix and storage capacitors are provided in the respective TFTs, and stable development is performed by the charge storage effect in the storage capacitors. A device has been proposed. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-228561 proposes a method of detecting the toner density on the surface of the image carrier after development and setting the voltage to be applied to the switching element based on the detected toner density. Further, Patent Document 4 proposes a configuration in which a storage capacitor divided into two layers is provided for each switching element arranged in a matrix and the potential of the image part / non-image part is adjusted. Patent Document 5 proposes a method of forming a latent image for each pixel using switching elements arranged in a matrix and using a pixel electrode at the time of transfer.

一方、像保持体上の残留トナーを清掃する清掃装置として、静電的に清掃する方式が知られている。特許文献6には、磁気ブラシを用いる方式が提案され、特許文献7には静電ブラシを用いる方式が提案されている。   On the other hand, an electrostatic cleaning system is known as a cleaning device that cleans residual toner on an image carrier. Patent Document 6 proposes a method using a magnetic brush, and Patent Document 7 proposes a method using an electrostatic brush.

特許第3233463号公報(実施例、図4)Japanese Patent No. 3233463 (Example, FIG. 4) 特開2005−331955号公報(発明を実施するための最良の形態、図4)Japanese Patent Laying-Open No. 2005-331955 (Best Mode for Carrying Out the Invention, FIG. 4) 特許第3826013号公報(実施の形態8、図9)Japanese Patent No. 3826013 (Embodiment 8, FIG. 9) 特開2003−32440号公報(発明の実施の形態、図1)Japanese Patent Laying-Open No. 2003-32440 (Embodiment of the Invention, FIG. 1) 特開2004−219635号公報(実施の形態1、図1)JP 2004-219635 A (Embodiment 1, FIG. 1) 特開昭58−59479号公報(第3頁、第3図)JP 58-59479 A (page 3, FIG. 3) 実開昭63−24570号公報(実施例、第1図)Japanese Utility Model Publication No. 63-24570 (Example, Fig. 1)

本発明の技術的課題は、画素単位で二次元状に配列された画素電極を有する像保持体を用いて画像形成を行うに際し、画素電極を用いない方式に比べ良好な画質を得ると共に、像保持体上の清浄化を図り更に向上した画質を得ることにある。   The technical problem of the present invention is that, when an image is formed using an image carrier having pixel electrodes arranged two-dimensionally in units of pixels, a good image quality is obtained as compared with a method using no pixel electrodes, and an image is obtained. It is to obtain a further improved image quality by purifying the holding body.

請求項1に係る発明は、表面が移動可能な支持体と、この支持体表面に支持され、支持体表面の移動方向及びこれに交差する交差方向に二次元状に配列され且つ画素毎に画像情報に応じたトナー像を形成するための潜像電圧が印加可能な複数の画素電極と、これらの画素電極を絶縁被覆する保護層と、を有する像保持体と、この像保持体に対向配置され且つ像保持体表面に接触して残留トナーを清掃する回転可能な導電性清掃部材と、この清掃部材と前記画素電極との間に極性が変化する清掃電界を形成するように、前記像保持体の移動方向に沿って配列された画素電極を複数の領域に分け且つ隣接する領域の画素電極と清掃部材との間に形成される清掃電界に対し互いに極性の異なる清掃電界となる清掃電圧を印加し、清掃部材と像保持体との間の接触領域内に少なくとも極性の異なる清掃電界が形成される領域を並存させる清掃電圧印加手段と、を有する清掃装置と、を備える画像形成装置である。   The invention according to claim 1 is a support having a movable surface, and is supported on the surface of the support, and is arranged two-dimensionally in the moving direction of the support surface and in the intersecting direction intersecting the support surface. An image carrier having a plurality of pixel electrodes to which a latent image voltage for forming a toner image according to information can be applied, and a protective layer that insulates and coats these pixel electrodes, and disposed opposite to the image carrier And a rotatable conductive cleaning member that comes into contact with the surface of the image carrier and cleans the residual toner, and the image holding unit so as to form a cleaning electric field whose polarity changes between the cleaning member and the pixel electrode. The pixel electrodes arranged along the body movement direction are divided into a plurality of regions, and cleaning voltages having different cleaning electric fields with respect to the cleaning electric field formed between the pixel electrodes in the adjacent regions and the cleaning member are applied. Apply, cleaning member and image carrier , A cleaning device having a cleaning voltage application means for coexist an area in which at least polarities different cleaning electric field is formed within the contact area between an image forming apparatus having a.

請求項2に係る発明は、請求項1に係る画像形成装置において、前記清掃電圧印加手段は、更に、前記像保持体の前記交差方向に沿って清掃部材と前記画素電極との間に極性が変化する清掃電界を形成するように、前記交差方向に沿って配列された画素電極を複数の領域に分け且つ隣接する領域の画素電極と清掃部材との間に形成される清掃電界に対し互いに極性の異なる清掃電界となる清掃電圧を印加するようにした画像形成装置である。
請求項3に係る発明は、請求項1又は2に係る画像形成装置において、前記清掃部材はブラシ部材である画像形成装置である。
請求項4に係る発明は、請求項3に係る画像形成装置において、前記清掃部材は、像保持体との対向部位にて像保持体の前記移動方向と同方向に回転する画像形成装置である。
請求項5に係る発明は、請求項4に係る画像形成装置において、前記清掃部材の回転速度は、像保持体の移動速度より大きく設定されている画像形成装置である。
請求項6に係る発明は、請求項1乃至5のいずれかに係る画像形成装置において、前記清掃装置は、像保持体と離間した位置にて前記清掃部材に対向配置されるトナー回収部材を有し、このトナー回収部材と前記清掃部材との間にトナー回収電界を作用させて清掃部材に付着したトナーをトナー回収部材にて回収するトナー回収手段を更に備える画像形成装置である。
請求項7に係る発明は、請求項6に係る画像形成装置のうち作用電界により抵抗が変化するトナーを使用する態様において、トナー回収手段は、清掃電界よりも大きなトナー回収電界を前記トナー回収部材と前記清掃部材との間に印加するものであり、トナー回収電界におけるトナー抵抗を清掃電界における抵抗よりも低抵抗に変化させるものである画像形成装置である。
According to a second aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect, the cleaning voltage applying unit further has a polarity between the cleaning member and the pixel electrode along the intersecting direction of the image carrier. The pixel electrodes arranged along the intersecting direction are divided into a plurality of regions so as to form a changing cleaning electric field, and are mutually polar with respect to the cleaning electric field formed between the pixel electrode in the adjacent region and the cleaning member. The image forming apparatus is configured to apply a cleaning voltage that provides a different cleaning electric field.
A third aspect of the present invention is the image forming apparatus according to the first or second aspect, wherein the cleaning member is a brush member.
According to a fourth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the third aspect, the cleaning member rotates in the same direction as the moving direction of the image carrier at a portion facing the image carrier. .
According to a fifth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the fourth aspect, the rotational speed of the cleaning member is set larger than the moving speed of the image carrier.
According to a sixth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to fifth aspects, the cleaning device includes a toner recovery member that is disposed to face the cleaning member at a position separated from the image carrier. The image forming apparatus further includes a toner collecting unit that causes a toner collecting electric field to act between the toner collecting member and the cleaning member to collect the toner adhering to the cleaning member by the toner collecting member.
According to a seventh aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the sixth aspect, in which the toner whose resistance is changed by an action electric field is used, the toner recovery means has a toner recovery electric field larger than a cleaning electric field. And an image forming apparatus that changes the toner resistance in the toner recovery electric field to be lower than the resistance in the cleaning electric field.

請求項1に係る発明によれば、画素単位で二次元状に配列された画素電極を有する像保持体を用いて画像形成を行うに際し、画素電極を用いない方式に比べ良好な画質を得ると共に、本構成を有しないものに比べ、像保持体上の清浄化を図り更に向上した画質を得ることができる。
請求項2に係る発明によれば、本構成を有しないものに比べ、清掃部材による良好な清掃がなされるようになる。清掃部材に付着したトナーの像保持体への再付着を抑えつつ、残留トナーの清掃をより効果的に行うことができる。
請求項3に係る発明によれば、本構成を有しないものに比べ、清掃部材に付着したトナーの像保持体への再付着を抑えつつ、残留トナーの清掃をより効果的に行うことができる。
請求項4に係る発明によれば、本構成を有しないものに比べ、像保持体に与える負荷を軽減し像保持体並びに清掃部材を長期に亘って使用することができるようになる。
請求項5に係る発明によれば、本構成を有しないものに比べ、像保持体上の残留トナーが接触領域に導かれると共に清掃性能を向上することができる。
請求項6に係る発明によれば、本構成を有しないものに比べ、清掃部材による清掃性能をより長期的に維持することができる。
請求項7に係る発明によれば、本構成を有しないものに比べ、清掃部材に付着したトナーがトナー回収部材側へより良好に回収されるようになる。
According to the first aspect of the present invention, when forming an image using an image carrier having pixel electrodes arranged two-dimensionally in units of pixels, it is possible to obtain better image quality than a method using no pixel electrodes. Compared with the case without this configuration, the image carrier can be cleaned and further improved image quality can be obtained.
According to the invention which concerns on Claim 2, compared with what does not have this structure, the favorable cleaning by a cleaning member comes to be made. The residual toner can be more effectively cleaned while suppressing the reattachment of the toner adhering to the cleaning member to the image carrier.
According to the third aspect of the present invention, it is possible to more effectively clean the residual toner while suppressing the reattachment of the toner adhering to the cleaning member to the image holding member, as compared with the case without this configuration. .
According to the fourth aspect of the present invention, the load applied to the image holding member can be reduced and the image holding member and the cleaning member can be used for a long period of time as compared with the case without this configuration.
According to the fifth aspect of the present invention, the residual toner on the image holding member is guided to the contact area and the cleaning performance can be improved as compared with the case without this configuration.
According to the invention which concerns on Claim 6, compared with what does not have this structure, the cleaning performance by a cleaning member can be maintained for a long term.
According to the seventh aspect of the present invention, the toner adhering to the cleaning member can be recovered to the toner recovery member side better than that having no structure.

先ず、本発明が適用される実施の形態モデルの概要を説明する。
◎実施の形態モデルの概要
図1は本発明を具現化する実施の形態モデルに係る画像形成装置の概要を示すものであり、(a)はその構成を示し、(b)は作用を示す。同図において、画像形成装置は、表面が移動可能な支持体2と、この支持体2表面に支持され、支持体2表面の移動方向及びこれに交差する交差方向に二次元状に配列され且つ画素毎に画像情報に応じたトナー像を形成するための潜像電圧が印加可能な複数の画素電極3と、これらの画素電極3を絶縁被覆する保護層4と、を有する像保持体1と、この像保持体1に対向配置され且つ像保持体1表面に接触して残留トナーTを清掃する回転可能な導電性清掃部材6と、この清掃部材6と画素電極3との間に極性が変化する清掃電界を形成するように、像保持体1の移動方向に沿って配列された画素電極3を複数の領域に分け且つ隣接する領域の画素電極3と清掃部材6との間に形成される清掃電界に対し互いに極性の異なる清掃電界となる清掃電圧を印加し、清掃部材6と像保持体1との間の接触領域m内に少なくとも極性の異なる清掃電界が形成される領域を並存させる清掃電圧印加手段7と、を有する清掃装置5と、を備えている。
First, an outline of an embodiment model to which the present invention is applied will be described.
Outline of Embodiment Model FIG. 1 shows an outline of an image forming apparatus according to an embodiment model embodying the present invention. FIG. 1A shows the configuration and FIG. 1B shows the operation. In the figure, the image forming apparatus is a support 2 whose surface is movable, supported on the surface of the support 2, arranged in a two-dimensional manner in the moving direction of the surface of the support 2 and the crossing direction intersecting with the moving direction. An image carrier 1 having a plurality of pixel electrodes 3 to which a latent image voltage for forming a toner image corresponding to image information for each pixel can be applied, and a protective layer 4 for insulatingly covering these pixel electrodes 3; A rotatable conductive cleaning member 6 disposed opposite to the image carrier 1 and contacting the surface of the image carrier 1 to clean the residual toner T, and a polarity between the cleaning member 6 and the pixel electrode 3. The pixel electrodes 3 arranged along the moving direction of the image carrier 1 are divided into a plurality of regions and formed between the adjacent pixel electrodes 3 and the cleaning member 6 so as to form a changing cleaning electric field. A cleaning electric field with different polarities from each other A cleaning device 5 having a cleaning voltage applying means 7 for applying a voltage to coexist a region where at least a cleaning electric field having a different polarity is formed in a contact region m between the cleaning member 6 and the image carrier 1; It has.

ここで、画像情報とは代表的には形成するトナー像に対応した画像信号を意味する。また、清掃部材6と像保持体1との間の接触領域m内に形成される極性が異なる清掃電界が形成される領域としては、二つ以上の領域が形成されるようになっていればよく、例えば一画素電極3毎に清掃電界の極性が異なるように清掃電圧が印加されるようになっていてもよいし、一以上の画素電極3毎に極性が異なるように清掃電圧が印加されるようになっていてもよい。このときの一以上の画素電極3とは固定された数量ではなく、像保持体1の表面移動方向に沿って画素電極3と清掃部材6との間に作用する清掃電界にて極性の異なる領域が交互に形成されるようになっていれば、各領域の画素電極数は幾つであっても差し支えない。   Here, the image information typically means an image signal corresponding to a toner image to be formed. In addition, as a region where a cleaning electric field having a different polarity formed in the contact region m between the cleaning member 6 and the image carrier 1 is formed, two or more regions are formed. For example, the cleaning voltage may be applied so that the polarity of the cleaning electric field is different for each pixel electrode 3, or the cleaning voltage is applied so that the polarity is different for each of the one or more pixel electrodes 3. It may come to be. At this time, the one or more pixel electrodes 3 are not fixed quantities but are regions having different polarities in the cleaning electric field acting between the pixel electrode 3 and the cleaning member 6 along the surface movement direction of the image carrier 1. Can be alternately formed, the number of pixel electrodes in each region can be any number.

次に、図1(b)を下に、清掃電圧印加手段7にて像保持体1と清掃部材6との接触領域m内で清掃部材6と画素電極3との間に作用する清掃電界の極性を変化させることによる両極性トナーの清掃作用について説明する。
ここでは、仮に、清掃部材6を接地し、接触領域m内には正電圧(V(+))が印加された画素電極3の領域(A領域)と、負電圧(V(−))が印加された画素電極3の領域(B領域)とがあるものとすると、像保持体1上の残留トナーTとして正極性のトナーT(+)と、負極性のトナーT(−)とが混在し、A領域では画素電極3から清掃部材6に向かう清掃電界E(+)が作用することで正極性トナーT(+)が清掃部材6に静電吸引され、B領域では清掃部材6から画素電極3に向かう清掃電界E(−)が作用することで負極性トナーT(−)が清掃部材6に静電吸引されるようになる。尚、ここでは極性の異なる清掃電界となる領域の数量は接触領域mに対し二つ以上の領域(例えばA領域及びB領域)であればよく、またA領域及びB領域の画素電極3の数量は特に限定されず、共に一以上の数量であれば同一数量であってもよいし、異なる数量であってもよい。
Next, referring to FIG. 1B, the cleaning electric field applied between the cleaning member 6 and the pixel electrode 3 in the contact area m between the image carrier 1 and the cleaning member 6 by the cleaning voltage applying means 7. The cleaning action of the bipolar toner by changing the polarity will be described.
Here, it is assumed that the cleaning member 6 is grounded, and a region (A region) of the pixel electrode 3 to which a positive voltage (V (+)) is applied and a negative voltage (V (−)) are applied in the contact region m. Assuming that there is a region (B region) of the applied pixel electrode 3, a positive toner T (+) and a negative toner T (−) are mixed as the residual toner T on the image carrier 1. In the area A, the positive electric toner T (+) is electrostatically attracted to the cleaning member 6 by the action of the cleaning electric field E (+) from the pixel electrode 3 toward the cleaning member 6. When the cleaning electric field E (−) toward the electrode 3 acts, the negative toner T (−) is electrostatically attracted to the cleaning member 6. In this case, the number of regions that become cleaning electric fields having different polarities may be two or more regions (for example, A region and B region) with respect to the contact region m, and the number of pixel electrodes 3 in the A region and B region. Are not particularly limited, and may be the same or different quantities as long as both are one or more quantities.

そして、このような清掃電界ではA領域にある負極性トナーT(−)は清掃部材6に静電吸引されないが、清掃部材6の回転作用によって近隣の領域に移動されるようになり、例えばB領域に移動することで移動した負極性トナーT(−)は清掃部材6に静電吸引されるようになる。また、B領域にある正極性トナーT(+)も同様にA領域で清掃部材6に静電吸引される。そのため、トナーTの極性によらず、清掃部材6に吸引されるようになる。尚、清掃部材6に静電吸引されたトナーは、清掃部材6のトナー保持力によって清掃部材6にそのまま残るが、仮に、清掃部材6から離脱しても同様の作用を繰り返すことで像保持体1上の残留トナーTの清掃がなされるようになる。   In such a cleaning electric field, the negative toner T (−) in the A region is not electrostatically attracted to the cleaning member 6 but is moved to a neighboring region by the rotating action of the cleaning member 6. The negative toner T (−) moved by moving to the region is electrostatically attracted to the cleaning member 6. Similarly, the positive toner T (+) in the B area is electrostatically attracted to the cleaning member 6 in the A area. Therefore, the cleaning member 6 is attracted regardless of the polarity of the toner T. The toner electrostatically attracted to the cleaning member 6 remains on the cleaning member 6 due to the toner holding force of the cleaning member 6. However, even if the toner is separated from the cleaning member 6, the same action is repeated to repeat the image holding member. The residual toner T on 1 is cleaned.

このように、接触領域mに対し清掃電界の極性が異なる領域を形成することで、回転する清掃部材6によってトナーTがいずれの方向に押しやられてもトナーTの極性に拘わらず清掃部材6側に静電吸引することができるようになる。そのため、清掃部材6による像保持体1への負荷を軽減するために、清掃部材6の回転方向を像保持体1との対向部位で互いに同じ移動方向となるように回転させる際、清掃部材6の回転速度を像保持体1より大きくすることも可能になり、像保持体1への負荷が一層軽減されると共に清掃効果も兼ね備えた清掃装置の実現も可能になる。   In this way, by forming a region in which the polarity of the cleaning electric field is different from the contact region m, the cleaning member 6 side regardless of the polarity of the toner T, regardless of the polarity of the toner T, regardless of the direction of the toner T. Can be electrostatically attracted. Therefore, in order to reduce the load on the image carrier 1 due to the cleaning member 6, the cleaning member 6 is rotated when the cleaning member 6 is rotated so that the rotation direction of the cleaning member 6 is the same movement direction at the portion facing the image carrier 1. The rotational speed of the image holding member 1 can be made larger than that of the image holding member 1, and the load on the image holding member 1 can be further reduced, and a cleaning device having a cleaning effect can be realized.

そして、支持体2としては、画素電極3等を支持でき且つ表面が移動可能なものであればその形状は特に限定されないが、装置を小型化する観点からすれば回転体の態様が好適である。更に、画素電極3は画素単位で像保持体1の移動方向及び交差方向に沿って二次元状に配列されていればよく、画素電極3の数量は特に限定されないが、通常の画像が形成できる解像度を実現できる程度になっていることが好ましい。更にまた、使用されるトナーTの極性はいずれであっても差し支えない。また、保護層4としては像保持体1表面を機械的に保護するものであり、画素電極3に印加される電圧に悪影響を及ぼさないように絶縁性の層が適用される。   The shape of the support 2 is not particularly limited as long as it can support the pixel electrode 3 and the like and the surface is movable. However, from the viewpoint of downsizing the apparatus, a rotating body is preferable. . Furthermore, the pixel electrodes 3 only need to be arranged two-dimensionally along the moving direction and crossing direction of the image carrier 1 in units of pixels, and the number of pixel electrodes 3 is not particularly limited, but a normal image can be formed. It is preferable that the resolution can be realized. Furthermore, the polarity of the toner T used may be any. Further, as the protective layer 4, the surface of the image carrier 1 is mechanically protected, and an insulating layer is applied so as not to adversely affect the voltage applied to the pixel electrode 3.

更に、清掃電圧印加手段7によって画素電極3に清掃電圧が印加される位置は、清掃部材6との対向領域にて清掃部材6との間に清掃電界が作用できるようになっていれば、何れの位置であっても差し支えないが、通常、清掃部材6との対向領域より像保持体1の移動方向上流側近傍位置が選択される。また、清掃電圧印加手段7にて画素電極3に電圧印加を行う手段は専用に設けるようにしてもよいが、画素電極3を有効に作用させるには、例えば画素電極3にて潜像を形成する手段を利用する方が好適である。   Further, the position where the cleaning voltage is applied to the pixel electrode 3 by the cleaning voltage applying means 7 can be any as long as a cleaning electric field can act between the cleaning member 6 and the region facing the cleaning member 6. However, the position near the upstream side in the moving direction of the image carrier 1 is usually selected from the area facing the cleaning member 6. Further, a means for applying a voltage to the pixel electrode 3 by the cleaning voltage applying means 7 may be provided exclusively. However, in order to make the pixel electrode 3 act effectively, for example, a latent image is formed on the pixel electrode 3. It is preferable to use a means to do this.

また、像保持体1の交差方向へのトナーTの広がりを抑える観点からすれば、清掃電圧印加手段7は、更に、像保持体1の前記交差方向に沿って清掃部材6と画素電極3との間に極性が変化する清掃電界を形成するように、前記交差方向に沿って配列された画素電極3を複数の領域に分け且つ隣接する領域の画素電極3と清掃部材6との間に形成される清掃電界に対し互いに極性の異なる清掃電界となる清掃電圧を印加することが好ましい。このように、交差方向への画素電極3に対しても清掃電界の極性が異なる領域を設けることで、交差方向へのトナーTの広がりが抑えられるようになり、清掃部材6へトナーTがより多く吸引されるようになる。このとき、極性の異なる領域としてトナーTの広がりをより効果的に抑える観点からすれば、一〜数個程度の画素電極3毎に極性を異ならせる方が好ましい。   Further, from the viewpoint of suppressing the spread of the toner T in the crossing direction of the image carrier 1, the cleaning voltage application unit 7 further includes the cleaning member 6, the pixel electrode 3, and the crossing direction of the image carrier 1. The pixel electrodes 3 arranged along the crossing direction are divided into a plurality of regions and formed between the adjacent pixel electrodes 3 and the cleaning member 6 so as to form a cleaning electric field whose polarity changes between them. It is preferable to apply a cleaning voltage that is a cleaning electric field having a different polarity with respect to the cleaning electric field. In this way, by providing regions with different polarities of the cleaning electric field for the pixel electrodes 3 in the intersecting direction, the spread of the toner T in the intersecting direction can be suppressed, and the toner T is more applied to the cleaning member 6. A lot will be sucked. At this time, from the viewpoint of more effectively suppressing the spread of the toner T as a region having a different polarity, it is preferable to make the polarity different for every one to several pixel electrodes 3.

このような清掃部材6の導電性とは、像保持体1との間で有効な清掃電界を作用させ且つトナーが静電吸引される程度の導電性を有するものであればよく、導電性、半導電性を含む趣旨である。また、清掃部材6としては、画素電極3との間に清掃電界を作用させ回転可能な構成のものであれば特に限定されず、例えば弾性ロール状のものでもよいし、ブラシ状のものであっても差し支えないが、像保持体1上の残留トナーTを効果的に清掃し、かつ、像保持体1への損傷も低減する観点からすれば、清掃部材6を回転可能なブラシ部材とすることが好ましい。ブラシ部材を用いることで、一旦吸引したトナーTをブラシ繊維に保持させることも容易になり、清掃効率が一層高まるようにもなる。尚、ブラシ部材の導電性の程度としてはブラシ繊維の体積抵抗率がおよそ1010Ω・cm以下であればよい。 The conductivity of the cleaning member 6 is not limited as long as it has a conductivity that allows an effective cleaning electric field to act on the image carrier 1 and electrostatically attracts toner. This is intended to include semiconductivity. The cleaning member 6 is not particularly limited as long as the cleaning member 6 can rotate by applying a cleaning electric field to the pixel electrode 3. For example, the cleaning member 6 may be an elastic roll or a brush. However, from the viewpoint of effectively cleaning the residual toner T on the image carrier 1 and reducing damage to the image carrier 1, the cleaning member 6 is a rotatable brush member. It is preferable. By using the brush member, the toner T once sucked can be easily held by the brush fiber, and the cleaning efficiency is further enhanced. The degree of conductivity of the brush member may be such that the volume resistivity of the brush fiber is about 10 10 Ω · cm or less.

また、清掃部材6としてブラシ部材を用いる場合、特に、像保持体1及び清掃部材6の劣化を低減する観点から、清掃部材6は、像保持体1との対向部位(接触領域mに相当)にて像保持体1の前記移動方向と同方向に回転することが好ましい。このように像保持体1と清掃部材6とを対向部位で互いに同方向に移動させることで清掃部材6と像保持体1との間の負荷が軽減されるようになる。
更に、清掃部材6の回転速度は像保持体1の移動速度より大きく設定されていることが好ましい。清掃部材6の回転速度を大きくすることで、清掃部材6による像保持体1上のトナーに対する摺擦力を維持することができ、像保持体1上で清掃部材6に吸引されずに残ったトナーを接触領域m内で移動させることができるようになり、清掃性が向上されるようになる。尚、このような清掃部材6の回転速度が像保持体1上の残留トナーを清掃できる程度の速度であることは言うまでもない。
Further, when a brush member is used as the cleaning member 6, particularly from the viewpoint of reducing deterioration of the image carrier 1 and the cleaning member 6, the cleaning member 6 is opposed to the image carrier 1 (corresponding to the contact region m). The image carrier 1 is preferably rotated in the same direction as the moving direction. In this way, the load between the cleaning member 6 and the image carrier 1 is reduced by moving the image carrier 1 and the cleaning member 6 in the same direction at the opposing portions.
Furthermore, the rotational speed of the cleaning member 6 is preferably set to be higher than the moving speed of the image carrier 1. By increasing the rotational speed of the cleaning member 6, the rubbing force of the cleaning member 6 against the toner on the image holding body 1 can be maintained, and the cleaning member 6 remains without being sucked by the cleaning member 6 on the image holding body 1. The toner can be moved in the contact area m, and the cleaning property is improved. Needless to say, the rotational speed of the cleaning member 6 is such that the residual toner on the image carrier 1 can be cleaned.

また、清掃部材6での清掃効率を維持する観点から、清掃装置5は、像保持体1と離間した位置にて清掃部材6に対向配置されるトナー回収部材9を有し、このトナー回収部材9と清掃部材6との間にトナー回収電界を作用させて清掃部材6に付着したトナーTをトナー回収部材9にて回収するトナー回収手段8を更に備えることが好ましい。
そして、このようなトナー回収手段8をより一層機能させる観点から、作用電界により抵抗が変化するトナーTを使用する態様において、トナー回収手段8は、清掃電界よりも大きなトナー回収電界をトナー回収部材9と清掃部材6との間に印加するものであり、トナー回収電界におけるトナー抵抗を清掃電界における抵抗よりも低抵抗に変化させるものとすることが好ましい。つまり、トナーTとして、清掃電界において高抵抗に変化し、かつ、清掃電界より大きい電界強度を有するトナー回収電界にて清掃電界における抵抗に比して低抵抗に変化する抵抗可変部を有するものを用いる方が好ましい。
Further, from the viewpoint of maintaining the cleaning efficiency of the cleaning member 6, the cleaning device 5 includes a toner recovery member 9 that is disposed to face the cleaning member 6 at a position separated from the image carrier 1, and this toner recovery member It is preferable to further include a toner collecting means 8 for collecting the toner T adhering to the cleaning member 6 by the toner collecting member 9 by applying a toner collecting electric field between 9 and the cleaning member 6.
From the viewpoint of further functioning the toner recovery means 8, in the embodiment using the toner T whose resistance is changed by the working electric field, the toner recovery means 8 has a toner recovery electric field larger than the cleaning electric field. 9 and the cleaning member 6, and the toner resistance in the toner recovery electric field is preferably changed to be lower than the resistance in the cleaning electric field. That is, the toner T has a resistance variable portion that changes to a high resistance in the cleaning electric field and changes to a low resistance compared to the resistance in the cleaning electric field in the toner recovery electric field having an electric field strength larger than the cleaning electric field. It is preferable to use it.

以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
◎実施の形態1
−画像形成装置の全体構成−
図2は、上述の実施の形態モデルが適用された画像形成装置の実施の形態1を示す。同図において、本実施の形態の画像形成装置は、所謂タンデム型のカラー画像形成装置であり、装置筐体15内に例えば電子写真方式にて各色成分(例えばイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)の各色トナー像が形成される像保持体20(20a〜20d)を略垂直方向に順次並べて配置すると共に、これらの像保持体20に対向して循環回転する中間転写ベルト50を略垂直方向に掛け渡し、この中間転写ベルト50上で像保持体20上の各色トナー像を多重化するようにしたものである。
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments shown in the accompanying drawings.
Embodiment 1
-Overall configuration of image forming apparatus-
FIG. 2 shows Embodiment 1 of an image forming apparatus to which the above-described embodiment model is applied. In the figure, the image forming apparatus of the present embodiment is a so-called tandem type color image forming apparatus, and each color component (for example, yellow, magenta, cyan, black) is contained in the apparatus housing 15 by, for example, electrophotography. Image holders 20 (20a to 20d) on which toner images of the respective colors are formed are arranged side by side in a substantially vertical direction, and an intermediate transfer belt 50 that circulates and rotates against these image carriers 20 is applied in a substantially vertical direction. Then, the color toner images on the image carrier 20 are multiplexed on the intermediate transfer belt 50.

像保持体20の周囲には、像保持体20上に形成された静電潜像をトナーにて現像して可視像化する現像装置41(100)や、像保持体20上の残留トナーを清掃する清掃装置42(200)が設けられ、また、像保持体20と中間転写ベルト50を挟んで対向する位置には、現像された像保持体20上のトナー像を中間転写ベルト50に転写する転写装置43が設けられている。   Around the image carrier 20, a developing device 41 (100) that develops the electrostatic latent image formed on the image carrier 20 with toner to make a visible image, and residual toner on the image carrier 20 A cleaning device 42 (200) for cleaning the toner image is provided, and the developed toner image on the image carrier 20 is placed on the intermediate transfer belt 50 at a position facing the image carrier 20 with the intermediate transfer belt 50 interposed therebetween. A transfer device 43 for transferring is provided.

一方、中間転写ベルト50は、複数の張架ロール51〜53(本例では三個)に張架され、例えば張架ロール51を駆動ロールとして循環回転するようになっており、また、中間転写ベルト50の表面側には、張架ロール53と中間転写ベルト50を挟んで対向する位置に二次転写装置60を設け、中間転写ベルト50上で多重化された多重トナー像を後述する記録材供給部70から供給された記録材に一括転写するようになっている。尚、このとき、二次転写装置60は張架ロール53を対向部材として、両者の間に所定の二次転写バイアスが印加されるようになっている。
そして、装置筐体15内の下方には記録材を供給する記録材供給部70が設けられ、例えば供給容器71内に収容された記録材が、供給ロール72及び捌き機構73にて一枚毎に下流側の記録材搬送路74に向かって供給されるようになっている。
On the other hand, the intermediate transfer belt 50 is stretched around a plurality of stretch rolls 51 to 53 (three in this example), and circulates and rotates, for example, using the stretch roll 51 as a drive roll. On the surface side of the belt 50, a secondary transfer device 60 is provided at a position facing the stretch roll 53 and the intermediate transfer belt 50, and a recording material, which will be described later, receives a multiplexed toner image multiplexed on the intermediate transfer belt 50. Batch transfer is performed on the recording material supplied from the supply unit 70. At this time, the secondary transfer device 60 is configured such that a predetermined secondary transfer bias is applied between the tension rolls 53 as opposed members.
A recording material supply unit 70 for supplying a recording material is provided below the apparatus housing 15. For example, the recording material accommodated in the supply container 71 is supplied one by one by the supply roll 72 and the separating mechanism 73. Further, it is supplied toward the recording material conveyance path 74 on the downstream side.

また、本実施の形態における記録材搬送系は次のようになっている。すなわち、記録材供給部70から記録材搬送路74に供給された記録材は記録材搬送路74に配置されたレジストロール75にて一旦位置決めされた後、所定のタイミングで下流側の二次転写装置60側に搬送される。その後、二次転写装置60と張架ロール53との対向部位である二次転写部位にて中間転写ベルト50上の多重トナー像が記録材に一括転写され、定着装置76にてトナー像が定着された後、排出ロール77から装置筐体15の一部で構成される記録材排出部16に排出されるようになる。尚、記録材搬送路74には、記録材を搬送するための搬送部材(例えば搬送ロールや案内部材等)が適宜設けられ記録材の良好な搬送がなされるようになっている。   Further, the recording material conveyance system in the present embodiment is as follows. That is, the recording material supplied from the recording material supply unit 70 to the recording material conveyance path 74 is once positioned by a resist roll 75 disposed in the recording material conveyance path 74, and then is subjected to downstream secondary transfer at a predetermined timing. It is conveyed to the device 60 side. Thereafter, the multiple toner images on the intermediate transfer belt 50 are collectively transferred onto the recording material at the secondary transfer portion that is the opposite portion between the secondary transfer device 60 and the stretching roll 53, and the toner image is fixed by the fixing device 76. Then, the paper is discharged from the discharge roll 77 to the recording material discharge portion 16 constituted by a part of the apparatus housing 15. The recording material conveyance path 74 is appropriately provided with a conveyance member (for example, a conveyance roll or a guide member) for conveying the recording material so that the recording material can be conveyed satisfactorily.

−像保持体の構成−
次に、本実施の形態の像保持体20について詳述する。本実施の形態における像保持体20は、図3に示すように、回転可能な支持体である剛体ドラム21上に、多数の画素が所謂マトリクス状に形成されたマトリクスパネル30を巻き付けて固定支持したものとなっている。マトリクスパネル30は、例えば耐熱性フィルムに対し、所謂IC製造プロセス等で用いられる薄膜技術を利用して作製されたもので、画素がマトリクス状に配列されたものとなっている。そして、このようにマトリクス状に配列された画素は、例えば剛体ドラム21の回転方向に沿った方向にデータラインが設けられ、回転軸方向に沿った方向に走査ラインが設けられている。そのため、マトリクスパネル30のデータライン及び走査ラインには、各画素に接続される複数のデータ用ドライバ31及び走査用ドライバ32が適宜数設けられ、これらのドライバ31,32への入力線は更にまとめられて本数を少なくした段階でマトリクスパネル30を通して、剛体ドラム21の内面側にまで配線されるようになっている。
-Configuration of image carrier-
Next, the image carrier 20 of the present embodiment will be described in detail. As shown in FIG. 3, the image carrier 20 in the present embodiment is fixedly supported by winding a matrix panel 30 in which a large number of pixels are formed in a so-called matrix shape on a rigid drum 21 that is a rotatable support. It has become. The matrix panel 30 is manufactured using, for example, a thin film technology used in a so-called IC manufacturing process or the like for a heat resistant film, and has pixels arranged in a matrix. In the pixels arranged in a matrix in this way, for example, data lines are provided in the direction along the rotation direction of the rigid drum 21, and scanning lines are provided in the direction along the rotation axis direction. Therefore, an appropriate number of data drivers 31 and scanning drivers 32 connected to each pixel are provided on the data lines and scanning lines of the matrix panel 30, and input lines to these drivers 31 and 32 are further summarized. When the number is reduced, wiring is made through the matrix panel 30 to the inner surface side of the rigid drum 21.

剛体ドラム21は、その外周面の一部に回転軸方向に沿った溝21aが設けられる一方、剛体ドラム21の軸中心部には、マトリクスパネル30と外部との電気的接続を行うための所謂スリップリング24が設けられ、剛体ドラム21は固定されたスリップリング24の周りを回転するようになっている。
そして、剛体ドラム21の内周面側には、図4(a)及び(b)に示すように、適宜数の端子22が剛体ドラム21の回転軸方向に沿うように設けられ、これらの端子22は夫々マトリクスパネル30のデータ用ドライバ31及び走査用ドライバ32へと接続されている。更に、これらの端子22には、回転軸中心方向で且つ夫々の端部が互いに離間する方向に延びるスライダ23が端子22に接続される形で設けられ、このスライダ23の凹部にスリップリング24の集電環24aが装着されるようになっている。尚、スリップリング24の集電環24a部位は、両側の絶縁環24bより径が小さくなっており、剛体ドラム21の回転によってもスライダ23がその対向する集電環24aに常時接触した状態を保つようになっている。尚、剛体ドラム21の溝21aは、例えばシールテープにて塞がれており、像保持体20が回転する際の気流の抵抗が低減されると共に、現像時のトナーの影響も防ぐようになっている。
The rigid drum 21 is provided with a groove 21a along the direction of the rotation axis in a part of its outer peripheral surface, while the rigid drum 21 is so-called for electrical connection between the matrix panel 30 and the outside at the center of the shaft. A slip ring 24 is provided, and the rigid drum 21 rotates around a fixed slip ring 24.
On the inner peripheral surface side of the rigid drum 21, as shown in FIGS. 4A and 4B, an appropriate number of terminals 22 are provided along the rotational axis direction of the rigid drum 21, and these terminals are provided. 22 are connected to the data driver 31 and the scanning driver 32 of the matrix panel 30, respectively. Further, these terminals 22 are provided with sliders 23 extending in the direction of the center of the rotation axis and in the directions in which the respective end portions are separated from each other, and are connected to the terminals 22. A current collecting ring 24a is attached. The current collecting ring 24a portion of the slip ring 24 is smaller in diameter than the insulating rings 24b on both sides, and the slider 23 is always kept in contact with the opposing current collecting ring 24a by the rotation of the rigid drum 21. It is like that. The groove 21a of the rigid drum 21 is closed with, for example, a seal tape, so that the resistance of the air current when the image carrier 20 rotates is reduced and the influence of toner during development is prevented. ing.

そのため、マトリクスパネル30と外部との信号の伝達は、スリップリング24の集電環24aに対応してスリップリング24内に配線されたリード線25から、集電環24a及びスライダ23を介してマトリクスパネル30との間で行われるようになり、剛体ドラム21が回転しても、マトリクスパネル30との信号の伝達が適切に行えるようになっている。尚、剛体ドラム21の回転方法は、特に限定されず、例えば剛体ドラム21の外周面端部側を回転ロールに圧接させて回転させるようにしてもよいし、スリップリング24の挿入側とは異なる側で剛体ドラム21自体を回転させる回転軸を備えるようにしても差し支えない。   Therefore, signal transmission between the matrix panel 30 and the outside is performed from the lead wire 25 wired in the slip ring 24 corresponding to the current collection ring 24 a of the slip ring 24 via the current collection ring 24 a and the slider 23. It is performed between the panel 30 and the signal transmission with the matrix panel 30 can be appropriately performed even when the rigid drum 21 rotates. The rotation method of the rigid drum 21 is not particularly limited. For example, the outer peripheral surface end portion side of the rigid drum 21 may be pressed against the rotating roll to rotate, or may be different from the insertion side of the slip ring 24. A rotating shaft for rotating the rigid drum 21 itself may be provided on the side.

−マトリクスパネルの構成−
次に、マトリクスパネル30の構成について説明する。
本実施の形態のマトリクスパネル30は、図5(a)に示すように、二次元状に画素が配列されており、各画素は、(b)に示すように、所謂アクティブマトリクス方式で構成され、スイッチング素子として例えばTFT(Thin Film Transistor)33を用い、その他画素電極34、蓄積容量35及び配線(ソース線、ゲート線等)が夫々形成されている。各画素及び画素間の結線は、像保持体20の回転方向に沿って各TFT33のソースが結線されるソース線(データライン)、像保持体20の回転軸方向に沿って各TFT33のゲートが結線されるゲート線(走査ライン)としてまとめられている。また、TFT33のドレインには画素電極34と蓄積容量35が並列に接続され、蓄積容量35の一方は走査ライン毎にまとめられ(図示せず)、結果的に(c)のような等価回路を呈するように構成されている。そして、マトリクスパネル30の表面には、TFT33、画素電極34、蓄積容量35を覆うように全面に保護層36(図示せず)が設けられている。
-Matrix panel configuration-
Next, the configuration of the matrix panel 30 will be described.
As shown in FIG. 5A, the matrix panel 30 of the present embodiment has a two-dimensional array of pixels, and each pixel is configured by a so-called active matrix system as shown in FIG. 5B. For example, a TFT (Thin Film Transistor) 33 is used as a switching element, and a pixel electrode 34, a storage capacitor 35, and wiring (source line, gate line, etc.) are formed. Each pixel and the connection between the pixels are a source line (data line) in which the source of each TFT 33 is connected along the rotation direction of the image carrier 20, and a gate of each TFT 33 along the rotation axis direction of the image carrier 20. They are collected as gate lines (scan lines) to be connected. Further, the pixel electrode 34 and the storage capacitor 35 are connected in parallel to the drain of the TFT 33, and one of the storage capacitors 35 is grouped for each scanning line (not shown). As a result, an equivalent circuit as shown in FIG. It is configured to present. A protective layer 36 (not shown) is provided on the entire surface of the matrix panel 30 so as to cover the TFT 33, the pixel electrode 34, and the storage capacitor 35.

マトリクスパネル30は、このように各画素を多数並べた構成のため、そのドライブ方式は次のように行われる。
つまり、マトリクスパネル30は、図6に示すように、データライン及び走査ライン毎に所定数の画素がまとめられ、TFT33のソース側がデータライン毎に夫々データ用ドライバ31へ接続される一方、TFT33のゲート側が走査ライン毎に夫々走査用ドライバ32に接続されており、データ用ドライバ31及び走査用ドライバ32は、画像形成装置内に設けられた画素電極駆動装置80によって駆動されるようになっている。そのため、これらのデータ用ドライバ31及び走査用ドライバ32を駆動することで、所定の画素に所定の電圧が印加できるようになる。データ用ドライバ31としては、例えばサンプルホールド付きのシフトレジスタ、ラッチ、バッファ等で構成され、走査用ドライバ32としては、例えばカウンタ、ラッチ、バッファ等で構成される。尚、図6では、画素電極34は省略しているが、TFT33と蓄積容量35との間に接続された画素電極34が設けられていることは云うまでもない。
Since the matrix panel 30 has a configuration in which a large number of pixels are arranged in this way, the drive method is performed as follows.
That is, in the matrix panel 30, as shown in FIG. 6, a predetermined number of pixels are grouped for each data line and scanning line, and the source side of the TFT 33 is connected to the data driver 31 for each data line. The gate side is connected to the scanning driver 32 for each scanning line, and the data driver 31 and the scanning driver 32 are driven by a pixel electrode driving device 80 provided in the image forming apparatus. . Therefore, by driving the data driver 31 and the scanning driver 32, a predetermined voltage can be applied to a predetermined pixel. The data driver 31 is composed of, for example, a shift register with a sample and hold, a latch, and a buffer, and the scanning driver 32 is composed of, for example, a counter, latch, and buffer. In FIG. 6, the pixel electrode 34 is omitted, but it goes without saying that the pixel electrode 34 connected between the TFT 33 and the storage capacitor 35 is provided.

−画素電極駆動方式−
画素電極駆動装置80は、図7に示すように、画像信号に基づく電圧信号や制御信号からマトリクスパネル30のデータ用ドライバ31及び走査用ドライバ32を駆動するようになっている。画素電極駆動装置80内には、画素電極34による潜像パターンを形成するためのデータ用ドライバ31に印加する潜像電圧を形成する潜像電圧形成部81、画素電極34上の残留トナーを清掃装置42で清掃する際の画素電極34側に印加する清掃電圧を形成する清掃電圧形成部85、画像信号を一旦記憶するメモリ部88、潜像電圧形成部81及び清掃電圧形成部85にて形成された潜像電圧及び清掃電圧のうち、データ用ドライバ31に伝達する電圧を切り替える切替部89、例えば像保持体20の回転位置等の制御信号等との同期を図るため各種タイミング制御を行うタイミング制御部90等が設けられている。つまり、本例では潜像形成と清掃電圧とをマトリクスパネル30の異なるデータラインに時分割して印加することで、共通の画素電極34を潜像パターンの形成並びに清掃パターンの形成に適用するようにしている。
-Pixel electrode drive system-
As shown in FIG. 7, the pixel electrode driving device 80 drives the data driver 31 and the scanning driver 32 of the matrix panel 30 from voltage signals and control signals based on image signals. In the pixel electrode driving device 80, a latent image voltage forming unit 81 for forming a latent image voltage applied to the data driver 31 for forming a latent image pattern by the pixel electrode 34, and residual toner on the pixel electrode 34 are cleaned. Formed by a cleaning voltage forming unit 85 that forms a cleaning voltage to be applied to the pixel electrode 34 when cleaning is performed by the device 42, a memory unit 88 that temporarily stores an image signal, a latent image voltage forming unit 81, and a cleaning voltage forming unit 85. Among the obtained latent image voltage and cleaning voltage, timing for performing various timing controls in order to synchronize with a switching unit 89 that switches a voltage to be transmitted to the data driver 31, for example, a control signal such as the rotational position of the image carrier 20. A control unit 90 and the like are provided. That is, in this example, the common image electrode 34 is applied to the formation of the latent image pattern and the cleaning pattern by applying the latent image formation and the cleaning voltage to the different data lines of the matrix panel 30 in a time-sharing manner. I have to.

そして、潜像電圧形成部81は、潜像パターンとして画像信号から各画素電極34に対応する画像濃度を複数段階に選定するために階調変換を行う階調変換部82と、階調変換部82にて変換された値に応じて画素電極34に印加する潜像電圧を設定する潜像電圧設定部83と、この潜像電圧設定部83にて各種潜像電圧を選択するための潜像電圧用電源84等で構成されている。また、清掃電圧形成部85は、一画素電極34毎に清掃電界(後述する清掃装置内の清掃部材との間に作用する電界)の極性が反転するように画素電極34に印加する清掃電圧を設定する清掃電圧設定部86と、この清掃電圧設定部86にて各種清掃電圧を選択するための清掃電圧用電源87等で構成されている。つまり、本実施の形態では、清掃電圧形成手段や清掃電圧印加手段は、後述する清掃装置42内に専用に設けるのではなく、潜像形成用のものと共用するようにしている。   The latent image voltage forming unit 81 includes a gradation conversion unit 82 that performs gradation conversion in order to select an image density corresponding to each pixel electrode 34 from the image signal as a latent image pattern, and a gradation conversion unit. A latent image voltage setting unit 83 that sets a latent image voltage to be applied to the pixel electrode 34 in accordance with the value converted at 82, and a latent image for selecting various latent image voltages by the latent image voltage setting unit 83. A voltage power supply 84 and the like are included. Further, the cleaning voltage forming unit 85 applies a cleaning voltage to be applied to the pixel electrode 34 so that the polarity of the cleaning electric field (electric field acting between a cleaning member in a cleaning device described later) is reversed for each pixel electrode 34. A cleaning voltage setting unit 86 to be set, and a cleaning voltage power source 87 for selecting various cleaning voltages by the cleaning voltage setting unit 86 are configured. That is, in this embodiment, the cleaning voltage forming means and the cleaning voltage applying means are not provided exclusively in the cleaning device 42 described later, but are shared with those for forming a latent image.

画素電極駆動装置80で形成された潜像電圧あるいは清掃電圧は、データ用ドライバ31に供給される一方、データ用ドライバ31に供給した電圧の供給タイミングに合わせて、対応する走査ラインを起動するように走査用ドライバ32にも信号が供給される。尚、ここでは、潜像電圧と清掃電圧とをデータ用ドライバ31に切り替えて供給する方式を示したが、例えば清掃時には潜像電圧を形成しないようにして、走査ラインを連続して選択しながら清掃電圧を印加することも可能である。   The latent image voltage or the cleaning voltage formed by the pixel electrode driving device 80 is supplied to the data driver 31, while the corresponding scanning line is activated in accordance with the supply timing of the voltage supplied to the data driver 31. A signal is also supplied to the scanning driver 32. Here, the method of switching and supplying the latent image voltage and the cleaning voltage to the data driver 31 is shown, but for example, the scanning line is continuously selected so that the latent image voltage is not formed during cleaning. It is also possible to apply a cleaning voltage.

ここで、本実施の形態における画素電極34夫々の駆動方式について図5(c)を用いて説明する。つまり、画素電極34を動作させるには、TFT33の走査ライン側に接続されたゲートにON電圧を印加すると、TFT33のソース−ドレイン間が導通状態となり、ソース電圧と等価になるまで蓄積容量35が充電される。この充電により画素電極34に作用する電圧は、その状態でゲートにOFF電圧が印加され、ソース−ドレイン間が遮断されても蓄積容量35によってそのまま保持されるため、以降にソース電圧が変化してもゲートにON電圧が印加されない限り画素電極34の電圧はそのまま保持されるようになる。   Here, a driving method of each pixel electrode 34 in the present embodiment will be described with reference to FIG. That is, in order to operate the pixel electrode 34, when an ON voltage is applied to the gate connected to the scanning line side of the TFT 33, the source-drain of the TFT 33 becomes conductive, and the storage capacitor 35 is made to be equivalent to the source voltage. Charged. The voltage applied to the pixel electrode 34 by this charging is maintained as it is by the storage capacitor 35 even if the OFF voltage is applied to the gate in that state, and the source-drain is cut off. As long as the ON voltage is not applied to the gate, the voltage of the pixel electrode 34 is maintained as it is.

そのため、各画素のTFT33のソース側へ潜像電圧あるいは清掃電圧を印加すると共に、ゲート側へON電圧を印加することにより、走査ライン1ライン分の潜像パターンあるいは清掃パターンが形成されるようになる。そして、ON電圧を印加するゲートを像保持体20の回転方向と逆方向に順次移動させ(選択する走査ラインを移動)、データラインに新たな信号電圧を印加することにより、二次元の潜像パターンや清掃パターンが形成されるようになる。   Therefore, by applying a latent image voltage or cleaning voltage to the source side of the TFT 33 of each pixel and applying an ON voltage to the gate side, a latent image pattern or cleaning pattern for one scanning line is formed. Become. Then, the two-dimensional latent image is obtained by sequentially moving the gate to which the ON voltage is applied in the direction opposite to the rotation direction of the image carrier 20 (moving the scanning line to be selected) and applying a new signal voltage to the data line. Patterns and cleaning patterns are formed.

−現像装置−
本実施の形態の現像装置41(100)は、図8に示すように、トナーとして導電性トナーを用い、導電性トナーに電荷注入を行うタイプのものとなっている。
同図において、現像装置100は、導電性トナー(以降適宜トナーと称す)が収容される現像容器101を有し、この現像容器101には像保持体20に対向して現像用開口102を開設すると共に、この現像用開口102に面して像保持体20と離間配置し且つ対向部位で互いに異なる方向に回転する現像ロール103を配設している。
-Developer-
As shown in FIG. 8, the developing device 41 (100) of the present embodiment is of a type that uses conductive toner as toner and injects charge into the conductive toner.
In FIG. 1, a developing device 100 has a developing container 101 that contains conductive toner (hereinafter referred to as toner as appropriate). A developing opening 102 is opened in the developing container 101 so as to face the image carrier 20. At the same time, a developing roll 103 that faces the developing opening 102 and is spaced apart from the image carrier 20 and rotates in different directions at opposite positions is provided.

そして、現像ロール103の像保持体20と異なる側には、現像ロール103に対向して、帯電されたトナーを保持して搬送する中間ロール104が設けられている。中間ロール104は、現像ロール103との対向部位にて互いに異なる方向に移動するように回転し、その周速が現像ロール103の周速の1.2〜2倍の大きさになるように設定されている。また、中間ロール104と現像ロール103との間にバイアス電源112によって所定の移動バイアスを印加することで、中間ロール104と現像ロール103とが対向する領域に移動電界を作用させ、中間ロール104上のトナーが現像ロール103に移動し易くなるようにしている。   On the side of the developing roll 103 that is different from the image carrier 20, an intermediate roll 104 that holds and conveys charged toner is provided facing the developing roll 103. The intermediate roll 104 is rotated so as to move in different directions at a portion facing the developing roll 103, and the peripheral speed is set to be 1.2 to 2 times the peripheral speed of the developing roll 103. Has been. In addition, by applying a predetermined moving bias between the intermediate roll 104 and the developing roll 103 by the bias power source 112, a moving electric field is applied to a region where the intermediate roll 104 and the developing roll 103 face each other. The toner is easily moved to the developing roll 103.

更に、中間ロール104の略上方位置には未帯電のトナーに電荷を注入する電荷注入ロール105が対向配置されている。電荷注入ロール105は、例えばアルミニウム合金製のロール部材にて構成され、中間ロール104との間にバイアス電源113によって所定の電荷注入バイアスを印加することで、電荷注入ロール105と中間ロール104とが対向する領域に電荷注入電界を作用させるようになっている。また、電荷注入ロール105は中間ロール104との対向部位で互いに同方向に回転するようになっており、その周速は中間ロール104の周速の1.5〜2.5倍となっている。   Further, a charge injection roll 105 for injecting electric charge into uncharged toner is disposed substantially opposite the upper position of the intermediate roll 104. The charge injection roll 105 is composed of, for example, a roll member made of an aluminum alloy, and a predetermined charge injection bias is applied between the charge injection roll 105 and the intermediate roll 104 by a bias power supply 113, whereby the charge injection roll 105 and the intermediate roll 104 are separated. A charge injection electric field is applied to the opposing regions. Further, the charge injection roll 105 rotates in the same direction at a portion facing the intermediate roll 104, and its peripheral speed is 1.5 to 2.5 times the peripheral speed of the intermediate roll 104. .

更に、本実施の形態の現像装置100には、中間ロール104に導電性トナーを供給するために、例えばポリウレタン樹脂等からなる導電性フォームロール構成のトナー供給ロール106が電荷注入ロール105より中間ロール104の回転方向上流側位置にて中間ロール104に対向配置され、中間ロール104との対向部位で互いに異なる方向に回転するようになっている。また、トナー供給ロール106は中間ロール104の周速の0.3〜1.0倍の周速で回転するように設定されている。そして、このトナー供給ロール106と中間ロール104とは電気的に短絡されているため、電荷注入ロール105と中間ロール104との間で中間ロール104表面が帯電されてもトナー供給ロール106と中間ロール104の電位を均一にする作用が働き、中間ロール104表面の帯電を抑える効果、すなわち、除電効果が作用するようになると共に、中間ロール104上に付着した導電性トナーを清掃することができるようになり、結果的にトナー供給ロール106が中間ロール104のリフレッシュ機能を果たすようになっている。   Further, in the developing device 100 of this embodiment, in order to supply conductive toner to the intermediate roll 104, a toner supply roll 106 having a conductive foam roll configuration made of, for example, polyurethane resin or the like has an intermediate roll than the charge injection roll 105. It is arranged opposite to the intermediate roll 104 at a position upstream of the rotation direction 104, and rotates in different directions at a position facing the intermediate roll 104. Further, the toner supply roll 106 is set to rotate at a peripheral speed that is 0.3 to 1.0 times the peripheral speed of the intermediate roll 104. Since the toner supply roll 106 and the intermediate roll 104 are electrically short-circuited, even if the surface of the intermediate roll 104 is charged between the charge injection roll 105 and the intermediate roll 104, the toner supply roll 106 and the intermediate roll 104 are charged. The action of making the potential of the sheet 104 uniform works, and the effect of suppressing the charging of the surface of the intermediate roll 104, that is, the effect of neutralization, and the conductive toner adhering to the intermediate roll 104 can be cleaned. As a result, the toner supply roll 106 fulfills the refresh function of the intermediate roll 104.

また、トナー供給ロール106の後方には、トナー供給ロール106へトナーを撹拌供給するアジテータ111が設けられ、この部位に収容されているトナーをトナー供給ロール106側へ供給できるようになっている。   Further, an agitator 111 for stirring and supplying the toner to the toner supply roll 106 is provided behind the toner supply roll 106 so that the toner accommodated in this portion can be supplied to the toner supply roll 106 side.

更に、中間ロール104のトナー供給ロール106と電荷注入ロール105との間には、中間ロール104へトナー供給ロール106から供給されたトナーを規制して層状にする層形成ブレード107が設けられている。この層形成ブレード107は例えば0.05〜0.2mm厚のステンレスやりん青銅等の板状ばね部材からなるもので、現像容器101にその一端側が固定された支持部材107aの自由端側に固定支持されるようになっている。そして、特に、層形成ブレード107は自由端側の面が中間ロール104側に所定の押圧力で圧接するように設けられており、中間ロール104上のトナーを余分に掻き落とすことなく、層状に並べる効果がより一層発揮できるようになっている。尚、層形成ブレード107としては、トナーを層状にできるものであれば特に限定されず、板状ばね部材表面に弾性体を設けるようにしても差し支えない。   Further, a layer forming blade 107 that regulates the toner supplied from the toner supply roll 106 to the intermediate roll 104 and forms a layer is provided between the toner supply roll 106 and the charge injection roll 105 of the intermediate roll 104. . The layer forming blade 107 is made of a plate spring member such as stainless steel or phosphor bronze having a thickness of 0.05 to 0.2 mm, for example, and is fixed to the free end side of the support member 107a whose one end is fixed to the developing container 101. It has come to be supported. In particular, the layer forming blade 107 is provided such that the surface on the free end side is pressed against the intermediate roll 104 with a predetermined pressing force, and the layer forming blade 107 is layered without excessively scraping off the toner on the intermediate roll 104. The effect of arranging can be further demonstrated. The layer forming blade 107 is not particularly limited as long as the toner can be layered, and an elastic body may be provided on the surface of the plate spring member.

一方、現像ロール103の現像領域より下流側で中間ロール104との間にて現像ロール103に対向する位置には、現像ロール103に接触するように例えばアルミニウム合金製の金属ロールからなるリフレッシュロール108が設けられ、このリフレッシュロール108を接地することで、現像ロール103上の残留トナーを静電的に除去すると共に、現像ロール103表面の除電機能を果たすようになっている。また、このリフレッシュロール108には図示外の金属製ブレードが設けられ、リフレッシュロール108に付着したトナーを回収するようになっている。尚、リフレッシュロール108としては金属ロールに限られず、例えば導電性繊維を用いたブラシ部材を用いるようにしてもよい。   On the other hand, a refresh roll 108 made of a metal roll made of, for example, an aluminum alloy so as to come into contact with the development roll 103 at a position facing the development roll 103 between the development roll 103 and the intermediate roll 104 on the downstream side of the development area. Is provided, and by grounding the refresh roll 108, residual toner on the developing roll 103 is electrostatically removed and the surface of the developing roll 103 is neutralized. Further, the refresh roll 108 is provided with a metal blade (not shown) so as to collect the toner adhering to the refresh roll 108. The refresh roll 108 is not limited to a metal roll, and for example, a brush member using conductive fibers may be used.

そして、現像ロール103には、像保持体20(具体的には画素電極34)との間でバイアスが印加できるようにバイアス電源114が接続され、画素電極34の潜像電位に付加した現像電界が適宜供給できるようになっている。   A bias power source 114 is connected to the developing roll 103 so that a bias can be applied to the image carrier 20 (specifically, the pixel electrode 34), and a developing electric field added to the latent image potential of the pixel electrode 34. Can be supplied as appropriate.

−使用トナー−
このような現像装置100に用いられるトナー(導電性トナー)は、例えば図9(a)に示すように、導電性を有する材料からなる導電性トナー基体(導電性コア)130を有し、この導電性コア130の周囲を絶縁性被覆層(例えば絶縁性樹脂層)140で被覆すると共に、導電性コア130の一部が表面に露出するように絶縁性被覆層140に適宜数の凹部150を設けたものが用いられる。導電性トナーは、重合法や各種公知のカプセル化技術で作製することができ、導電性コア130としては、ポリエステル系樹脂やスチレン−アクリル系樹脂に導電性カーボンやITO等の透明導電粉などの導電剤を分散させたり、ポリエステル系樹脂やスチレン−アクリル系樹脂からなる粒子表面を前記導電剤により被覆することによって作製される。
-Toner used-
The toner (conductive toner) used in such a developing device 100 has a conductive toner base (conductive core) 130 made of a conductive material, as shown in FIG. 9A, for example. The periphery of the conductive core 130 is covered with an insulating coating layer (for example, an insulating resin layer) 140, and an appropriate number of recesses 150 are formed in the insulating coating layer 140 so that a part of the conductive core 130 is exposed on the surface. The provided one is used. The conductive toner can be prepared by a polymerization method or various known encapsulation techniques. As the conductive core 130, a polyester resin, a styrene-acrylic resin, a conductive carbon, a transparent conductive powder such as ITO, or the like can be used. It is produced by dispersing a conductive agent or coating the surface of particles made of polyester resin or styrene-acrylic resin with the conductive agent.

このような導電性トナーに対し高電界を作用させると、高抵抗であったものが低抵抗化する傾向を示す。このように低抵抗化する電界の大きさについては、導電性トナーの主として凹部150の占有割合、あるいは、絶縁性被覆層140の厚さなどに依存する。このようなメカニズムは、導電性コア130が絶縁性被覆層140にて被覆されているため、導電性コア130自体がコア同士接触することや電界を作用させる電極部材等に直接接触することがなく、絶縁性被覆層140を介して一定の微小間隙を保つことになり、この結果、例えば高電界が印加された時、トンネル効果等により導通することによるものと推測される。   When a high electric field is applied to such a conductive toner, a toner having a high resistance tends to decrease in resistance. The magnitude of the electric field that lowers the resistance in this way depends mainly on the occupation ratio of the concave portions 150 of the conductive toner or the thickness of the insulating coating layer 140. In such a mechanism, since the conductive core 130 is covered with the insulating coating layer 140, the conductive core 130 itself does not come into contact with each other and does not come into direct contact with the electrode member that acts on the electric field. Thus, a certain minute gap is maintained through the insulating coating layer 140. As a result, it is assumed that, for example, when a high electric field is applied, conduction is caused by a tunnel effect or the like.

また、導電性トナーの他の態様としては、例えば図9(b)に示すように、導電性コア130を絶縁性若しくは半導電性の被覆層160にて被覆し、被覆層160の厚さhを適宜調整することにより、導電性トナーの抵抗を調整可能としたものが挙げられる。このとき、半導電性の被覆層160については、それ自体半導電性の材料を用いるようにしてもよいし、例えば絶縁性樹脂に、酸化チタンや酸化すず等の金属酸化物や導電性カーボン等の導電剤を微量含有させた半導電性樹脂を用いるようにしてもよい。そして、導電性コア130としては、例えば通常の絶縁性トナーからなる絶縁性トナー基体(絶縁性コア)の外表面近傍に導電性微粒子を付着させる態様や、絶縁性コアの内部に導電性微粒子を混入させるものなど適宜選定して差し支えない。   As another embodiment of the conductive toner, for example, as shown in FIG. 9B, the conductive core 130 is covered with an insulating or semiconductive coating layer 160, and the thickness h of the coating layer 160 is set. As a result, the resistance of the conductive toner can be adjusted. At this time, the semiconductive coating layer 160 may be made of a semiconductive material itself, for example, an insulating resin, a metal oxide such as titanium oxide or tin oxide, conductive carbon, or the like. A semiconductive resin containing a small amount of the conductive agent may be used. As the conductive core 130, for example, a mode in which conductive fine particles are attached to the vicinity of the outer surface of an insulating toner base (insulating core) made of a normal insulating toner, or conductive fine particles are provided inside the insulating core. You can select the one to be mixed as appropriate.

−転写装置−
本実施の形態の転写装置43は、図2に示すように、例えば転写ロールが中間転写ベルト50を挟んだ状態で像保持体20に対向配置させ、この転写ロールと像保持体20との間に像保持体20上のトナー像が中間転写ベルト50上に転写される方向の転写電界が作用するように転写バイアスが印加されるようになっている。また、このような転写装置43としてコロナ帯電器を使用することも可能であるが、放電生成物の生成を抑える意味からすれば、コロナ帯電器より転写ロールの方が好適である。更には、転写装置43として転写部位にある画素電極34に対し、例えば画像信号に応じた電圧を印加し、画素電極34上に付着したトナー量に合った転写電界を作用させるようにしても差し支えない。
-Transfer device-
As shown in FIG. 2, the transfer device 43 of the present embodiment is disposed, for example, so as to face the image carrier 20 with the transfer roll sandwiching the intermediate transfer belt 50, and between the transfer roll and the image carrier 20. In addition, a transfer bias is applied so that a transfer electric field in a direction in which the toner image on the image carrier 20 is transferred onto the intermediate transfer belt 50 acts. In addition, a corona charger can be used as such a transfer device 43, but a transfer roll is more preferable than a corona charger in terms of suppressing the generation of discharge products. Further, for example, a voltage corresponding to an image signal may be applied to the pixel electrode 34 at the transfer site as the transfer device 43 so that a transfer electric field corresponding to the amount of toner attached on the pixel electrode 34 is applied. Absent.

−清掃装置−
本実施の形態の清掃装置42(200)は、図10に示すように、清掃容器201内に像保持体20に対向配置される清掃部材としての静電ブラシ202を有し、更に、この静電ブラシ202に付着したトナーを回収するためのトナー回収部材として一つの回収ロール204が静電ブラシ202に接触するように設けられたものとなっている。また、本実施の形態では、回収ロール204によって回収されたトナーを回収ロール204から掻き落とすブレード206が設けられると共に、ブレード206によって掻き落とされた廃トナーを清掃容器201外に搬送する撹拌搬送部材207が設けられている。尚、図中符号30aはマトリクスパネル30の基材であるフィルムを示し、符号36は保護層を示している。
-Cleaning device-
As shown in FIG. 10, the cleaning device 42 (200) of the present embodiment has an electrostatic brush 202 as a cleaning member disposed in the cleaning container 201 so as to face the image carrier 20. As a toner collecting member for collecting the toner adhering to the electric brush 202, one collecting roll 204 is provided so as to come into contact with the electrostatic brush 202. Further, in the present embodiment, a blade 206 that scrapes off the toner collected by the collecting roll 204 from the collecting roll 204 is provided, and a stirring and conveying member that conveys the waste toner scraped off by the blade 206 to the outside of the cleaning container 201. 207 is provided. In the figure, reference numeral 30a indicates a film which is a base material of the matrix panel 30, and reference numeral 36 indicates a protective layer.

そして、像保持体20と静電ブラシ202とが接触する接触領域mに対して、例えば四つの画素電極34が配置されるようになっており、これらの画素電極34と静電ブラシ202との間の清掃電界が隣接する画素電極34間で極性の異なるものとなるようになっている。図11は、清掃装置200における清掃電圧の印加状態を示す模式図であり、ここでは、分かり易くするため、図10の清掃装置200の像保持体20を下方にし、静電ブラシ202と画素電極34との関係を示すようにしている。
同図において、静電ブラシ202にはバイアス電源203からVCの電圧が印加される一方、像保持体20と静電ブラシ202との接触領域mに位置する画素電極34(具体的にはP〜P位置にある画素電極)には、清掃電圧形成部85(図7参照)によって形成された清掃電圧によって、P位置及びP位置にVA、P位置及びP位置にVBが印加されるようになっている。本実施の形態では、例えばVA=50V、VB=0V、VC=25Vとし、(VA+VB)/2=VCとなるように設定されている。また、画素電極34に印加される電圧は、像保持体20と静電ブラシ202との接触領域mに至る前に該当する画素電極34にVA若しくはVBの電圧が印加されるようになっている。
本実施の形態では、一つの画素電極34毎に極性を変化させる態様を示したが、これに限定されず、一つの領域が複数の画素電極34によって構成されるようにしても差し支えない。また、接触領域mにて四つの画素電極34を備える態様を示したが、これに限られず、接触領域mにて極性の異なる清掃電界の領域が複数設けられるようになっていればよい。
For example, four pixel electrodes 34 are arranged in a contact area m where the image carrier 20 and the electrostatic brush 202 are in contact with each other. The cleaning electric field between them has different polarities between adjacent pixel electrodes 34. FIG. 11 is a schematic diagram illustrating a state in which the cleaning voltage is applied in the cleaning device 200. Here, for easy understanding, the image holding body 20 of the cleaning device 200 in FIG. 34 is shown.
In the figure, a voltage VC is applied to the electrostatic brush 202 from the bias power source 203, while the pixel electrode 34 (specifically P 1) located in the contact area m between the image carrier 20 and the electrostatic brush 202 is applied. the pixel electrode) in a to P 4 position, by the cleaning voltage formed by the cleaning voltage forming unit 85 (see FIG. 7), VA to P 1 position and P 3 position, the VB to P 2 position and P 4 positions It is to be applied. In this embodiment, for example, VA = 50V, VB = 0V, VC = 25V, and (VA + VB) / 2 = VC are set. The voltage applied to the pixel electrode 34 is such that the voltage VA or VB is applied to the corresponding pixel electrode 34 before reaching the contact area m between the image carrier 20 and the electrostatic brush 202. .
In the present embodiment, the mode in which the polarity is changed for each pixel electrode 34 has been described. However, the present invention is not limited to this, and one region may be configured by a plurality of pixel electrodes 34. Moreover, although the aspect provided with the four pixel electrodes 34 in the contact area m was shown, it is not restricted to this, The area | region of the cleaning electric field from which polarity differs in the contact area m should just be provided.

静電ブラシ202は、例えばアルミニウム合金製のシャフトへ布を巻き付け起毛させたもので、外径20〜60mm、パイル高さ3〜20mm、レーヨン、アクリル、ナイロン樹脂等に導電性カーボンブラックを分散させ、体積抵抗率を10〜1010Ω・cmに調整したもので、密度を2万〜10万本/in、繊維径を3〜10デニール(約12〜20μm)のものとした。また、静電ブラシ202の回転方向は像保持体20への負荷をより軽減するために像保持体20との対向部位で同方向に回転し、その周速(回転速度)vが像保持体20の移動速度(回転速度)vの1.5〜3倍になるように設定されている。尚、ここでは静電ブラシ202の回転方向を像保持体20との対向部位で互いに同一方向に回転するようにしたが、静電ブラシ202の回転方向は像保持体20との対向部位で互いに異なる方向に回転するようになっていても差し支えない。 The electrostatic brush 202 is formed by winding a cloth around a shaft made of an aluminum alloy, for example, and raising the outer diameter 20-60 mm, pile height 3-20 mm, dispersing conductive carbon black in rayon, acrylic, nylon resin or the like. The volume resistivity was adjusted to 10 6 to 10 10 Ω · cm, the density was 20,000 to 100,000 / in 2 , and the fiber diameter was 3 to 10 denier (about 12 to 20 μm). The rotational direction of the electrostatic brush 202 is rotated in the same direction in the opposing portion between the image carrier 20 in order to further reduce the load on the image carrier 20, its peripheral speed (rotational speed) v 2 is the image holding It is set to be 1.5 to 3 times the moving speed (rotational speed) v 1 of the body 20. Here, the rotation direction of the electrostatic brush 202 is rotated in the same direction at the portion facing the image carrier 20, but the rotation direction of the electrostatic brush 202 is mutually opposite at the portion facing the image carrier 20. It does not matter if it is designed to rotate in different directions.

また、回収ロール204は、例えばアルミニウム合金製のシャフトの表面に、シリコーンゴム、EPDM、SBR、ウレタン系エラストマー等の樹脂に導電化剤を練り込んだ弾性層を注型成形した後に硬化処理を施し、更に、この弾性層表面に、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂等に導電化剤を加えて抵抗調整を行った塗布液を塗布し、硬化処理を施すようにして高抵抗層を積層形成するようにしたものとなっている。尚、導電化剤としては、カーボンブラック、グラファイト、イオン導電剤等が挙げられる。   Further, the recovery roll 204 is subjected to a curing process after cast molding an elastic layer in which a conductive agent is kneaded into a resin such as silicone rubber, EPDM, SBR, or urethane elastomer on the surface of an aluminum alloy shaft, for example. Further, a coating solution prepared by adding a conductive agent to urethane resin, acrylic resin, polyamide resin or the like and applying resistance adjustment is applied to the surface of the elastic layer, and a high resistance layer is formed so as to be cured. It has become like this. Examples of the conductive agent include carbon black, graphite, and ionic conductive agent.

そして、回収ロール204は静電ブラシ202との対向部位で例えば互いに異なる方向に回転し、回収ロール204には静電ブラシ202との間にトナー回収電界が作用するようにバイアス電源205が接続され、例えば+250Vが回収ロール204に印加されるようになっている。   The collection roll 204 rotates, for example, in different directions at a portion facing the electrostatic brush 202, and a bias power supply 205 is connected to the collection roll 204 so that a toner collection electric field acts between the collection roll 204 and the electrostatic brush 202. For example, + 250V is applied to the collection roll 204.

このような構成における回収ロール204に要求される機能としては、低電位性、自己放電性、非電荷注入性等が挙げられる。低電位性とは、十分なトナー回収電界を得るためには、回収ロール204での電気容量的な電圧損失を小さくすることが必要であることに基づく。そのために、回収ロール204の高抵抗層は薄層ほど良いが、作製時のピンホールの発生を防ぐこと等を考慮して数十μm程度の厚さに設定される。また、自己放電性とは、回収ロール204に電荷が蓄積しないように抵抗を設定することで、回収ロール204が一回転する時間である数100ms以下の放電時定数が得られるようにすることに基づき、体積抵抗率が1011Ω・cm以下に設定される。更に、非電荷注入性とは、回収ロール204から回収されたトナーに対し逆電荷が注入されると、静電ブラシ202側にトナーが逆戻りすることから、これを抑えるために必要となるものである。つまり、トナー回収電界でトナーに余分な電荷注入をさせないようにするには、トナー回収電界が作用している時間内で電荷移動や減衰が起こらないようにすることが必要で、時定数で約0.1秒以上であることが好ましく、そのため、体積抵抗率が1011Ω・cm以上であることが理想的である。 Functions required for the recovery roll 204 in such a configuration include low potential, self-discharge, non-charge injection, and the like. The low potential is based on the fact that it is necessary to reduce the electric voltage loss in the collecting roll 204 in order to obtain a sufficient toner collecting electric field. Therefore, the high resistance layer of the collection roll 204 is preferably as thin as possible, but is set to a thickness of about several tens of μm in consideration of preventing the generation of pinholes during production. The self-discharge property means that a discharge time constant of several hundreds ms or less, which is a time for one rotation of the collection roll 204, is obtained by setting a resistance so that electric charges are not accumulated in the collection roll 204. Based on this, the volume resistivity is set to 10 11 Ω · cm or less. Further, the non-charge injection property is necessary to suppress the toner that returns to the electrostatic brush 202 side when the reverse charge is injected into the toner collected from the collection roll 204. is there. In other words, in order to prevent the toner recovery electric field from injecting extra charge into the toner, it is necessary to prevent charge transfer or attenuation within the time during which the toner recovery electric field is applied. It is preferably 0.1 seconds or more, and therefore, the volume resistivity is ideally 10 11 Ω · cm or more.

しかしながら、現実的には一部に電荷注入が発生して回収ロール204のトナーが静電ブラシ202側に戻っても清掃装置200としての実使用は可能であり、体積抵抗率が10Ω・cmであっても実用上の問題はない。このことに加え、更に自己放電性も考慮することで、回収ロール204の体積抵抗率としては10〜1011Ω・cmの範囲内に調整される。 However, actually, even if charge injection occurs in part and the toner on the collection roll 204 returns to the electrostatic brush 202 side, it can be actually used as the cleaning device 200 and has a volume resistivity of 10 9 Ω · Even if it is cm, there is no practical problem. In addition to this, the volume resistivity of the recovery roll 204 is adjusted within the range of 10 9 to 10 11 Ω · cm by considering self-discharge characteristics.

以下に、本実施の形態における画像形成装置での作用について説明する。
−潜像形成−
図7に示したように、画素電極34に印加する潜像電圧としては、画像信号の信号波形を階調変換部82にて階調変換し、階調変換されたデータに応じた潜像電圧が画素電極34に印加されるようになる。
つまり、図12に示すように、画像信号に対し、予め決められた閾値α、β、γを設け、この閾値によって階調変換し、例えばα以下の部分に対してV0、αを超えβ以下の部分に対してV1、βを超えγ以下の部分に対してV2、γを超える部分に対してV3の潜像電圧を印加設定することで、四階調の変換がなされるようになる。そのため、この階調変換に応じて潜像電圧が印加されることで、画素電極34夫々には四階調に応じた電位ポテンシャルが形成されるようになる。
The operation of the image forming apparatus according to the present embodiment will be described below.
-Latent image formation-
As shown in FIG. 7, as the latent image voltage applied to the pixel electrode 34, the signal waveform of the image signal is subjected to gradation conversion by the gradation conversion unit 82, and the latent image voltage corresponding to the gradation-converted data. Is applied to the pixel electrode 34.
That is, as shown in FIG. 12, predetermined threshold values α, β, and γ are provided for the image signal, and gradation conversion is performed based on these threshold values. By applying and setting a latent image voltage of V3 to a portion exceeding V1, β2 to a portion exceeding γ, and V3 to a portion exceeding γ, conversion of four gradations is performed. Therefore, by applying a latent image voltage according to this gradation conversion, a potential potential corresponding to four gradations is formed on each pixel electrode 34.

−現像のメカニズム−
図8に示すように、アジテータ111により撹拌されたトナー(導電性トナー)がトナー供給ロール106側に供給された後、トナー供給ロール106の回転によって中間ロール104との対向部位に運ばれ、対向部位で異なる方向に回転する中間ロール104に供給される。中間ロール104上に供給されたトナーは層形成ブレード107によってその層厚が規制され、中間ロール104上に略均一なトナー層が形成される。この均一に形成された中間ロール104上のトナー層は、中間ロール104と電荷注入ロール105との対向部位にて、両者間に挟持され摺擦されながら、バイアス電源113によりもたらされる電荷注入電界によって電荷注入される。
-Development mechanism-
As shown in FIG. 8, after the toner (conductive toner) stirred by the agitator 111 is supplied to the toner supply roll 106 side, the toner supply roll 106 is rotated and conveyed to a position facing the intermediate roll 104, so It is supplied to an intermediate roll 104 that rotates in different directions at the site. The layer thickness of the toner supplied onto the intermediate roll 104 is regulated by the layer forming blade 107, and a substantially uniform toner layer is formed on the intermediate roll 104. The uniformly formed toner layer on the intermediate roll 104 is sandwiched and rubbed between the intermediate roll 104 and the charge injection roll 105 by the charge injection electric field provided by the bias power supply 113 while facing the intermediate roll 104 and the charge injection roll 105. Charge is injected.

このような状態において、両者間に挟持されたトナー層は単層以下に揃えられることから、トナーと電荷注入ロール105との接触確率が高められ、しかも、トナーの接触抵抗を小さくすることが可能になり、その分、トナーの見かけ上の抵抗が小さくなり、トナーは低抵抗な状態で電荷注入されるようになる。そのため、電荷注入電界としては比較的低電界であってもトナーには効率的に電荷注入が行われるようになる。特に、本実施の形態では電荷注入ロール105がトナーへの電荷注入機能を専用に行うことができるため、電荷注入作用を安定して行うことができるという特長がある。   In such a state, since the toner layer sandwiched between the two layers is made equal to or less than a single layer, the contact probability between the toner and the charge injection roll 105 is increased, and the contact resistance of the toner can be reduced. As a result, the apparent resistance of the toner is reduced, and the toner is injected with a low resistance. For this reason, even if the electric charge injection field is relatively low, the electric charge can be efficiently injected into the toner. In particular, the present embodiment has a feature that the charge injection function can be stably performed because the charge injection roll 105 can perform a charge injection function to the toner exclusively.

このように、単層以下になったトナー層に対して電荷注入を行うことで、トナーに対する電荷注入が効果的になされ、逆極性トナーの発生を抑えることができるようになる。また、中間ロール104と電荷注入ロール105との間にトナーが挟持され、摺擦されながら電荷注入がなされることから、トナー層間にせん断力が与えられるため、トナーが分極状態で重なることを防止でき、電荷注入電界が仮に高電界の場合であっても逆極性トナーの発生が防止されるようになる。そして、電荷注入ロール105との対向部位を経た中間ロール104上には、略均一な電荷注入がなされた単層以下のトナー層が形成され、中間ロール104に保持されてそのまま搬送されるようになる。   In this way, by performing charge injection on the toner layer having a single layer or less, charge injection into the toner is effectively performed, and generation of reverse polarity toner can be suppressed. In addition, since the toner is sandwiched between the intermediate roll 104 and the charge injection roll 105 and the charge is injected while being rubbed, a shear force is applied between the toner layers, so that the toner is prevented from overlapping in the polarization state. Therefore, even if the electric charge injection field is a high electric field, the generation of the reverse polarity toner is prevented. Then, on the intermediate roll 104 that has passed through the portion facing the charge injection roll 105, a toner layer of a single layer or less in which substantially uniform charge injection is performed is formed, and is held by the intermediate roll 104 and conveyed as it is. Become.

次に、電荷注入によって帯電されたトナーは中間ロール104と現像ロール103との対向部位に搬送される。ここでは、中間ロール104と現像ロール103とを互いに異なる方向に回転させ、バイアス電源112により移動電界を作用させるようにしているので、トナーは中間ロール104と現像ロール103とのニップを通過することなく、静電的に現像ロール103へ移動するようになり、トナー帯電量の変化が抑えられるようになる。更に、現像ロール103の周速に対し中間ロール104の周速を1.2〜2倍に増加させているため、中間ロール104から現像ロール103へ移動するトナー量をより多くすることができ、結果的に現像ロール103上のトナー量密度を中間ロール104上のトナー量密度の略1.2〜2倍にすることができるようになり、現像ロール103上のトナー量密度を上昇させることができるようになる。尚、このとき、中間ロール104と現像ロール103とは、必ずしも対向部位で異なる方向に回転する必要はなく、対向部位で同じ方向に回転させるようにしてもよい。このことは、移動電界が電荷注入電界に比べ小さく設定されているため、この移動時にトナーの帯電状態が変化する虞が少ないことによる。   Next, the toner charged by the charge injection is conveyed to a portion where the intermediate roll 104 and the developing roll 103 are opposed to each other. Here, since the intermediate roll 104 and the developing roll 103 are rotated in different directions and a moving electric field is applied by the bias power source 112, the toner passes through the nip between the intermediate roll 104 and the developing roll 103. Therefore, the toner moves to the developing roll 103 electrostatically, and the change in the toner charge amount can be suppressed. Furthermore, since the peripheral speed of the intermediate roll 104 is increased to 1.2 to 2 times the peripheral speed of the developing roll 103, the amount of toner moving from the intermediate roll 104 to the developing roll 103 can be increased. As a result, the toner amount density on the developing roll 103 can be approximately 1.2 to 2 times the toner amount density on the intermediate roll 104, and the toner amount density on the developing roll 103 can be increased. become able to. At this time, the intermediate roll 104 and the developing roll 103 do not necessarily have to be rotated in different directions at the facing portion, and may be rotated in the same direction at the facing portion. This is because the moving electric field is set to be smaller than the charge injection electric field, so that there is less possibility that the charged state of the toner changes during the movement.

そして、現像ロール103上に移動したトナーは、そのまま現像ロール103上を搬送されて現像ロール103と像保持体20との対向部位に進み、像保持体20上の画素電極34(図示せず)の潜像電位による潜像パターンに対応して現像がなされるようになる。このとき、現像ロール103上のトナー量密度が高くなっていることから、潜像に合わせた画像濃度をより精細に実現できるようになる。また、現像ロール103の周速を徒に速める必要もないことから、細線再現性や粒状性等の画質劣化も抑えられ、十分な画像濃度を得ることができるようになる。つまり、図13(a)に示すように、潜像電圧形成部81(図7参照)にて形成された潜像電圧V0〜V3が印加された画素電極34に対しては、潜像電圧に応じたトナー付着がより忠実な形でなされるようになる。尚、バイアス電源114を接地するようにしても差し支えない。   Then, the toner that has moved onto the developing roll 103 is conveyed on the developing roll 103 as it is and proceeds to a position where the developing roll 103 and the image holding body 20 face each other, and a pixel electrode 34 (not shown) on the image holding body 20. Development is performed corresponding to the latent image pattern by the latent image potential. At this time, since the toner amount density on the developing roll 103 is high, it is possible to realize a finer image density according to the latent image. Further, since it is not necessary to increase the peripheral speed of the developing roll 103, deterioration of image quality such as fine line reproducibility and graininess can be suppressed, and a sufficient image density can be obtained. That is, as shown in FIG. 13A, the latent image voltage is applied to the pixel electrode 34 to which the latent image voltages V0 to V3 formed by the latent image voltage forming unit 81 (see FIG. 7) are applied. The corresponding toner adhesion is made in a more faithful form. The bias power supply 114 may be grounded.

更に、マトリクスパネル30の保護層36として、光導電層を用い、現像部位に対応して光照射を行うようにすれば、図13(b)のように保護層36の誘電厚さが小さくなり、その分、現像時の保護層36による電圧降下を少なく抑えることができ、潜像電位が小さい場合でも十分大きな電位ポテンシャルが得られ、画素電極34に(a)と同様の潜像電圧を印加した場合には、より多くのトナーを付着させることができるようになり、その分、潜像電圧自体を小さくすることも可能になる。   Further, if a photoconductive layer is used as the protective layer 36 of the matrix panel 30 and light irradiation is performed corresponding to the development site, the dielectric thickness of the protective layer 36 is reduced as shown in FIG. Accordingly, the voltage drop due to the protective layer 36 during development can be suppressed to a low level, and a sufficiently large potential potential can be obtained even when the latent image potential is small, and the same latent image voltage as in FIG. In this case, more toner can be attached, and the latent image voltage itself can be reduced accordingly.

−転写−
図14(a)に示すように、転写時には、像保持体20の剛体ドラム21と転写装置43との間に像保持体20上のトナーを中間転写ベルト50側に転写させるために、例えばバイアス電源43aにて転写電圧VTを印加することで転写電界を作用させるようにしている。このような転写電界によって、画素電極34上に付着したトナーは画素電極34毎に略同量の転写がなされることから、転写像のより忠実な再現性を図るには画素電極34毎に付着したトナー量に応じた電界強度を有する転写電界を作用させる方がよい。本実施の形態では、画素電極34を使用していることから、図14(b)に示すように、例えば画素電極駆動装置80(図7参照)内に転写電圧形成部43cを設け、この転写電圧形成部43cにて形成された画像信号に応じた転写電圧(例えば−V1’、−V2’ −V3’)を画素電極34に印加するようにすれば、付着トナー量に応じた転写電界を画素電極34毎に変化させることも可能になり、付着トナー量の略全量を中間転写ベルト50に転写させることで転写像の再現性を向上させることも可能になる。尚、このとき、転写装置43はバイアス電源43bから例えばVT’の電圧が供給されるようになっていればよく、VT’の値としては適宜選定すればよい。
-Transcription-
As shown in FIG. 14A, during transfer, in order to transfer the toner on the image carrier 20 to the intermediate transfer belt 50 side between the rigid drum 21 of the image carrier 20 and the transfer device 43, for example, a bias A transfer electric field is applied by applying a transfer voltage VT from a power source 43a. Since the toner attached on the pixel electrode 34 is transferred by substantially the same amount for each pixel electrode 34 by such a transfer electric field, the toner is attached to each pixel electrode 34 for more faithful reproducibility of the transferred image. It is better to apply a transfer electric field having an electric field strength corresponding to the toner amount. In this embodiment, since the pixel electrode 34 is used, as shown in FIG. 14B, for example, a transfer voltage forming unit 43c is provided in the pixel electrode driving device 80 (see FIG. 7), and this transfer is performed. If a transfer voltage (for example, −V1 ′, −V2′−V3 ′) corresponding to the image signal formed by the voltage forming unit 43c is applied to the pixel electrode 34, a transfer electric field corresponding to the amount of attached toner is generated. It is also possible to change the pixel electrode 34 for each pixel electrode, and it is possible to improve the reproducibility of the transferred image by transferring substantially the entire amount of the adhering toner to the intermediate transfer belt 50. At this time, it is sufficient that the transfer device 43 is supplied with a voltage of VT ′, for example, from the bias power supply 43b, and the value of VT ′ may be appropriately selected.

−両極性トナーの清掃メカニズム−
次に、本実施の形態における像保持体20上の残留トナーを清掃する清掃メカニズムについて説明する。
一般的に突発的な故障を防止し、像保持体20の摩耗や損傷を防止するためには、静電力を利用した清掃方式が好適である。このような静電力を利用した清掃方式としては、像保持体として感光体を用い、この感光体に対して静電ブラシや磁気ブラシを用いる方式が知られている。そして、このような静電力を利用する際の清掃電界は、清掃部材である静電ブラシあるいは磁気ブラシと感光体との間の電位関係によって一義的に決定される。これに対し、本実施の形態では、図11に示すように、静電ブラシ202及び画素電極34へ所望の電圧を印加することにより、像保持体20と静電ブラシ202との接触領域m内に極性の異なる清掃電界の領域を形成することで、両極性トナーを一つの静電ブラシ202にて清掃しようとするものである。
-Cleaning mechanism for bipolar toner-
Next, a cleaning mechanism for cleaning residual toner on the image carrier 20 in the present embodiment will be described.
In general, in order to prevent a sudden failure and to prevent the image carrier 20 from being worn or damaged, a cleaning method using an electrostatic force is suitable. As a cleaning method using such an electrostatic force, a method using a photosensitive member as an image holding member and using an electrostatic brush or a magnetic brush for the photosensitive member is known. The cleaning electric field when using such an electrostatic force is uniquely determined by the potential relationship between the electrostatic brush or magnetic brush as a cleaning member and the photosensitive member. In contrast, in the present embodiment, as shown in FIG. 11, by applying a desired voltage to the electrostatic brush 202 and the pixel electrode 34, the contact area m between the image carrier 20 and the electrostatic brush 202 is within the contact area m. By forming a region of a cleaning electric field having a different polarity, a single electrostatic brush 202 is used to clean the bipolar toner.

本実施の形態では、像保持体20と静電ブラシ202とが対向部位にて互いに同一方向に移動するように回転させ、更に、静電ブラシ202の回転速度vを像保持体20の回転速度vより大きくしていることから、静電ブラシ202に吸引されなかったトナーは前方に移動されるようになる。
図15はこのことを分かり易く説明したもので、今、(a)のように、静電ブラシ202と像保持体20との対向部位(接触領域m)にて画素電極34の一部(P位置及びP位置)に対しVAの電圧(画素電極34側が正となる方向の清掃電界E(+)が作用する領域)、残り(P位置及びP位置)に対しVBの電圧(画素電極34側が負となる方向の清掃電界E(−)が作用する領域)が作用するように、清掃電圧形成部85(図7参照)にて形成された電圧が印加されるようになっており、静電ブラシ202にはバイアス電源203によってVCの電圧が接続されている。そのため、清掃電界E(+)の電界強度は(VA−VC)に比例し、清掃電界E(−)の電界強度は(VC−VB)に比例する。
In the present embodiment, the image carrier 20 and the electrostatic brush 202 are rotated so as to move in the same direction at the opposing portion, and the rotation speed v 2 of the electrostatic brush 202 is further rotated. since it is larger than the speed v 1, the toner which has not been sucked to the electrostatic brush 202 is to be moved forward.
FIG. 15 explains this in an easy-to-understand manner. Now, as shown in FIG. 15A, a part (P) of the pixel electrode 34 is formed at a portion (contact area m) between the electrostatic brush 202 and the image carrier 20. 1 position and the area P 3 position) with respect to the voltage of VA (pixel electrode 34 side positive and becomes direction of the cleaning electric field E (+) is applied), the voltage of VB for the remaining (P 2 position and P 4 position) ( The voltage formed by the cleaning voltage forming unit 85 (see FIG. 7) is applied so that the cleaning electric field E (−) acts in a direction in which the pixel electrode 34 is negative. The electrostatic brush 202 is connected to a VC voltage by a bias power source 203. Therefore, the electric field strength of the cleaning electric field E (+) is proportional to (VA−VC), and the electric field strength of the cleaning electric field E (−) is proportional to (VC−VB).

ここで、例えば画素電極34のP位置に正極性及び負極性のトナーがある場合、このP位置では画素電極34と静電ブラシ202との間に画素電極34側が負となる方向の清掃電界E(−)が作用することで、静電ブラシ202側に像保持体20上の負極性トナーが吸引される。このとき、像保持体20上の正極性トナーは静電ブラシ202に吸引されることなく、静電ブラシ202の摺擦力によってその回転方向に沿って移動するようになる。このとき、画素電極34のP位置では(b)に示すように、画素電極34と静電ブラシ202との間に画素電極34側が正となる方向の清掃電界E(+)が作用することから、移動した正極性トナーがP位置で静電ブラシ202側に吸引されるようになる。また、静電ブラシ202に先に吸引された負極性トナーは静電ブラシ202のトナー保持力によってP位置での清掃電界E(+)が作用するようになっても像保持体20側へ戻ることは殆どない。一部が像保持体20に再付着したとしても、上述の作用を繰り返すことで像保持体20上の残留トナーが清掃されるようになる。 Here, for example, if the P 2 position of the pixel electrode 34 is of positive polarity and negative polarity toner, the direction cleaning the pixel electrode 34 side is negative between the pixel electrode 34 and the electrostatic brush 202 with the P 2 position When the electric field E (−) acts, the negative toner on the image carrier 20 is attracted to the electrostatic brush 202 side. At this time, the positive toner on the image carrier 20 moves along the rotational direction by the rubbing force of the electrostatic brush 202 without being attracted to the electrostatic brush 202. At this time, as shown in the (b) at P 3 position of the pixel electrode 34, acting direction of the cleaning electric field E pixel electrode 34 side is positive (+) is between the pixel electrode 34 and the electrostatic brush 202 from the positive polarity toner moved is to be sucked to the electrostatic brush 202 side P 3 position. The negative polarity toner is attracted to the previously electrostatic brush 202 to the cleaning electric field E (+) is the image carrier 20 side so as to act at P 3 position by toner holding force of the electrostatic brush 202 There is almost no return. Even if a part of the toner adheres again to the image carrier 20, the residual toner on the image carrier 20 is cleaned by repeating the above-described operation.

また、図16(a)及び(b)は図15(a)(b)の要部拡大図であり、静電ブラシ202として具体的なブラシ繊維を示したものである。つまり、P位置での清掃電界E(−)によって負極性トナーは静電ブラシ202(ブラシ繊維)に吸引され、P位置での清掃電界E(+)によって正極性トナーが静電ブラシ202に吸引されるようになる。
このように、像保持体20に対し静電ブラシ202を同一方向に回転させ、更にその速度を速くしていることで、静電ブラシ202による像保持体20への損傷も小さく抑えられるようになり、像保持体20の長寿命化を推進することも可能になる。また、像保持体20と静電ブラシ202との接触領域の上流側にトナーを飛散させることも少なくなり、トナークラウドの発生も抑えられるようになる。
ここでは、像保持体20の回転方向に沿った画素電極34に対し一画素ずつ清掃電界の極性を変える態様を示したが、像保持体20と静電ブラシ202との接触領域mにおいて異なる清掃電界を有する領域が設けられるようにすればよい。
FIGS. 16A and 16B are enlarged views of main parts of FIGS. 15A and 15B, and show specific brush fibers as the electrostatic brush 202. That is, the negative polarity toner is attracted to the electrostatic brush 202 (brush fiber) by the cleaning electric field E (−) at the P 2 position, and the positive polarity toner is attracted to the electrostatic brush 202 by the cleaning electric field E (+) at the P 3 position. To become sucked.
As described above, the electrostatic brush 202 is rotated in the same direction with respect to the image holding body 20 and the speed thereof is further increased, so that damage to the image holding body 20 by the electrostatic brush 202 can be suppressed to be small. Accordingly, it is possible to promote the long life of the image carrier 20. In addition, the toner is less likely to be scattered upstream of the contact area between the image carrier 20 and the electrostatic brush 202, and the occurrence of toner cloud can be suppressed.
Here, the mode in which the polarity of the cleaning electric field is changed pixel by pixel with respect to the pixel electrode 34 along the rotation direction of the image carrier 20 is shown, but different cleaning is performed in the contact area m between the image carrier 20 and the electrostatic brush 202. A region having an electric field may be provided.

次に、本実施の形態と異なる比較の形態として、像保持体20と静電ブラシ202との接触領域mに極性の異なる清掃電界を有する領域がない場合について説明する。図17は、像保持体20と静電ブラシ202とが対向する接触領域mに対し、極性の異なる清掃電界の領域を持たない画像形成装置での両極性トナーの清掃作用を示すものである。ここで、(a)は像保持体20と静電ブラシ202とが対向部位で同一方向に回転するものであり、(b)は像保持体20と静電ブラシ202とが対向部位で異なる方向に回転するものとなっている。また、ここでは、実施の形態と同様の駆動系を用いて画素電極34及び静電ブラシ202に清掃電圧形成部85’で形成された清掃電圧を印加するものとしている。そして、像保持体20と静電ブラシ202との接触領域mの画素電極34(P位置からP位置まで)は画素電極側が正となる方向の清掃電界E(+)が作用するA領域となっており、像保持体20の回転方向上流側にA領域と極性の異なる清掃電界を有するB領域があるものとして表している。尚、(b)については後述する。 Next, as a comparative example different from the present embodiment, a case where there is no region having a cleaning electric field having a different polarity in the contact region m between the image carrier 20 and the electrostatic brush 202 will be described. FIG. 17 shows the cleaning action of the bipolar toner in an image forming apparatus that does not have a cleaning electric field region having a different polarity with respect to the contact region m where the image carrier 20 and the electrostatic brush 202 face each other. Here, (a) shows that the image holding body 20 and the electrostatic brush 202 rotate in the same direction at the facing portion, and (b) shows directions in which the image holding body 20 and the electrostatic brush 202 are different at the facing portion. It is supposed to rotate. Here, the cleaning voltage formed by the cleaning voltage forming unit 85 ′ is applied to the pixel electrode 34 and the electrostatic brush 202 using the same drive system as in the embodiment. Then, (from P 1 position to the P 4 position) the pixel electrode 34 of the contact area m of the image carrier 20 and the electrostatic brush 202 A region in which the direction of the cleaning electric field E pixel electrode side is positive (+) is applied It is shown that there is a B region having a cleaning electric field having a polarity different from that of the A region on the upstream side in the rotation direction of the image carrier 20. Note that (b) will be described later.

図17(a)のように、像保持体20と静電ブラシ202とが対向部位で互いに同一方向に回転する場合、A領域の両極性トナーのうち、正極性トナーは清掃電界E(+)によって静電ブラシ202に吸引されるが、負極性トナーは清掃電界E(+)によって像保持体20上に留まり易く、結果的に静電ブラシ202との接触領域mを抜けてそのまま下流側に送られるか、あるいは、静電ブラシ202の摺擦力によって下流側に押しやられるようになる。そのため、静電ブラシ202によって本例では正極性トナーの清掃はなされるものの、負極性トナーの清掃は良好になされず像保持体20上に残留トナーとして残るようになり、清掃効果が低下する虞がある。したがって、接触領域mに極性の異なる清掃電界の領域を設けることでの清掃効果が如何に大きいかが理解される。   As shown in FIG. 17A, when the image carrier 20 and the electrostatic brush 202 rotate in the same direction at the opposing portion, the positive polarity toner among the bipolar toners in the area A is the cleaning electric field E (+). However, the negative toner tends to stay on the image carrier 20 due to the cleaning electric field E (+), and as a result, the toner passes through the contact area m with the electrostatic brush 202 and goes downstream as it is. It is sent or pushed downstream by the rubbing force of the electrostatic brush 202. Therefore, although the positive polarity toner is cleaned by the electrostatic brush 202 in this example, the negative polarity toner is not cleaned well and remains as residual toner on the image carrier 20, which may reduce the cleaning effect. is there. Therefore, it can be understood how large the cleaning effect is obtained by providing the cleaning area with different polarities in the contact area m.

次に、本実施の形態の変形の形態として像保持体20と静電ブラシ202とが対向部位で互いに異なる方向に回転する場合について説明する。
図18(a)に示すように、像保持体20と静電ブラシ202とが対向部位で互いに異なる方向に回転する場合、P位置にある両極性トナーのうち、P位置では静電ブラシ202に正極性トナーが吸引され、吸引されなかった負極性トナーは静電ブラシ202の摺擦力によって塞き止められる。この塞き止められた負極性トナーは、(b)に示すように、P位置の後の画素電極34の極性によって静電ブラシ202に吸引されるようになる。また、P位置で静電ブラシ202に吸引されなかった負極性トナーがP位置に塞き止められず、P位置の画素電極34に吸着されたまま移動しても、接触領域m内で静電ブラシ202の摺擦力によって前後の画素電極34側に移動し、その画素電極34の極性の異なる清掃電界E(−)によって静電ブラシ202に吸引されるようになる。そのため、このような回転方向では、通常、静電ブラシ202による像保持体20の摺擦力が対向部位で同方向に回転するものに比べ大きくなり、像保持体20に対する損傷を招き易い虞はあるが、清掃効果自体は良好になる。
Next, a case where the image holding body 20 and the electrostatic brush 202 rotate in different directions at the opposing portion will be described as a modification of the present embodiment.
As shown in FIG. 18 (a), if the electrostatic brush 202 the image carrier 20 rotates in different directions in the opposing site of bipolar toner in the P 1 position, an electrostatic brush at P 1 position The positive toner is sucked into 202 and the negative toner that has not been sucked is blocked by the sliding force of the electrostatic brush 202. The negative toner dammed, as (b), the so sucked to the electrostatic brush 202 by the polarity of the pixel electrode 34 after the P 1 position. The negative polarity toner not attracted to the electrostatic brush 202 with P 1 position can not be blocked in the P 1 position, be moved while being adsorbed to the pixel electrode 34 of the P 1 position, the contact area m Thus, the electrostatic brush 202 moves toward the front and rear pixel electrodes 34 due to the rubbing force, and is attracted to the electrostatic brush 202 by the cleaning electric field E (−) having a different polarity of the pixel electrode 34. For this reason, in such a rotation direction, the sliding force of the image carrier 20 by the electrostatic brush 202 is usually larger than that in the opposite portion rotating in the same direction, and there is a possibility that the image carrier 20 is likely to be damaged. However, the cleaning effect itself is good.

ここで、比較の形態として像保持体20と静電ブラシ202とが対向部位で互いに異なる方向に回転し、接触領域mで極性の異なる清掃電界の領域がない場合を想定すると、前出の図17(b)に示すように、接触領域mにあるA領域(P位置からP位置までの画素電極34に相当)の正極性トナーは静電ブラシ202に吸引されるが、負極性トナーは像保持体20上に留まり易くなる。しかしながら、静電ブラシ202の摺擦力によって像保持体20の回転方向上流側に押しやられ易く、静電ブラシ202との接触領域mの上流側端部から図中矢印で示す上流側方向に飛散され易くなる。また、飛散しない場合には、接触領域mの上流側端部に塞き止められるようになり、次のB領域が接触領域mに達することで静電ブラシ202に吸引されるようになる。しかしながら、塞き止め量が増加すると、この部位でのトナー単体に作用する清掃電界が見かけ上小さくなり、静電ブラシ202への十分な静電吸引作用を来さなくなり、良好に清掃されないばかりか、続く残留トナーが接触領域m内に侵入することも妨げるようにもなり、十分な清掃効果を発揮し難くなる虞がある。また、塞き止め量の増加によってここから飛散されるトナーも増えるようになり、トナークラウドの問題を生じる虞もある。
したがって、このように像保持体20と静電ブラシ202とが対向部位で互いに異なる方向に回転する場合にも、接触領域mに対して極性の異なる清掃電界の領域を備えることがよいことが理解される。
Here, as a comparative form, assuming that the image carrier 20 and the electrostatic brush 202 rotate in opposite directions at the opposite portion and there is no cleaning electric field region having a different polarity in the contact region m, the above-described figure. 17 (b), the positive polarity toner a region in the contact area m (corresponding to the pixel electrode 34 from the P 1 position to the P 4 position) is sucked to the electrostatic brush 202, the negative polarity toner Tends to stay on the image carrier 20. However, it is easily pushed to the upstream side in the rotation direction of the image carrier 20 by the rubbing force of the electrostatic brush 202, and scatters in the upstream direction indicated by the arrow in the figure from the upstream end of the contact area m with the electrostatic brush 202. It becomes easy to be done. Further, when it does not scatter, it is blocked by the upstream end of the contact area m, and the next B area reaches the contact area m and is attracted to the electrostatic brush 202. However, when the blocking amount increases, the cleaning electric field acting on the toner alone at this portion is apparently reduced, and sufficient electrostatic attraction to the electrostatic brush 202 does not occur, so that the cleaning is not performed well. The subsequent residual toner may also be prevented from entering the contact area m, and it may be difficult to achieve a sufficient cleaning effect. Further, an increase in the blocking amount causes an increase in the amount of toner scattered from there, which may cause a toner cloud problem.
Therefore, even when the image carrier 20 and the electrostatic brush 202 rotate in different directions from each other at the opposite portions as described above, it is understood that a cleaning electric field region having a different polarity with respect to the contact region m may be provided. Is done.

そして、このように像保持体20と静電ブラシ202とが対向部位で互いに異なる方向に回転する場合での作用は、像保持体20と静電ブラシ202とが対向部位で同じ方向に回転し、静電ブラシ202の回転速度vが像保持体20の回転速度vより小さい場合にも同様になされるようになる(図17(a)参照)。つまり、静電ブラシ202の回転速度vが像保持体20の回転速度vより小さい場合には、ブラシ繊維が像保持体20に対し見かけ上逆回転する方向になり、像保持体20上のトナーを塞き止める方向に作用するようになることによる。
また、静電ブラシ202の回転速度vが像保持体20の回転速度vに等しい場合には、静電ブラシ202による摺擦力が低減するが、静電ブラシ202のブラシ繊維の先端は像保持体20との接触によって多少摺動することから、ある程度の摺擦力が得られるようになり、像保持体20上のトナーを移動させることができる。そのため、静電ブラシ202による清掃効果が発揮されるようになる。
In this way, when the image carrier 20 and the electrostatic brush 202 rotate in different directions at the opposite part, the image carrier 20 and the electrostatic brush 202 rotate in the same direction at the opposite part. , the rotational speed v 2 of the electrostatic brush 202 is to be performed in the same manner when the rotational speed v 1 is less than the image carrier 20 (see FIG. 17 (a)). That is, when the rotation speed v 2 of the electrostatic brush 202 is smaller than the rotation speed v 1 of the image holding body 20, the brush fibers are apparently rotated in the reverse direction with respect to the image holding body 20. This is because it acts in the direction of blocking the toner.
Further, when the rotational speed v 2 of the electrostatic brush 202 is equal to the rotational speed v 1 of the image carrier 20 is reduced is rubbing force by the electrostatic brush 202, the tip of the brush fibers of the electrostatic brush 202 Since it slides somewhat by contact with the image carrier 20, a certain level of rubbing force can be obtained, and the toner on the image carrier 20 can be moved. Therefore, the cleaning effect by the electrostatic brush 202 is exhibited.

そして、本実施の形態では像保持体20の回転方向に対してこのような清掃電界を作用させる際、像保持体20の回転軸方向の画素電極34に対しては同じ清掃電界が作用する向きに清掃電圧を印加するようにすればよいが、静電ブラシ202による摺擦方向は回転方向に交差する方向にも幾分向かうことから、トナーが像保持体20の回転軸方向に移動する虞も高く、それを抑えるように、像保持体20の回転軸方向にも極性の異なる清掃電界の領域を隣接させるべく画素電極34に印加する清掃電圧を設定する方がよい。
図19(a)(b)は、像保持体20の回転軸方向に沿っても画素電極34と静電ブラシ202との間の清掃電界の極性を変化させるようにした一例を示すもので、(a)は画素電極34毎の清掃電界の方向を像保持体20表面側から見た図であり、(b)は(a)の一つの走査ライン(ここでは例えばP位置)を横方向から見たもので、像保持体20及び静電ブラシ202はいずれも紙面の奥側に向かって移動するようになっている。
ここで、像保持体20の回転方向に沿った方向にはP位置からP位置までに一つの画素電極34毎に清掃電界の極性を変化させ、更に、像保持体20の回転軸方向のH位置からH位置までは二つの画素電極34毎に清掃電界の極性を変化させるようにしたものを表している。尚、A領域及びB領域は極性の異なる清掃電界の領域を示し、A領域は画素電極34側が正となる方向の清掃電界E(+)の領域、B領域は画素電極34側が負となる方向の清掃電界E(−)の領域を表している。
In this embodiment, when such a cleaning electric field is applied to the rotation direction of the image carrier 20, the same cleaning electric field is applied to the pixel electrode 34 in the rotation axis direction of the image carrier 20. However, since the rubbing direction by the electrostatic brush 202 is somewhat directed in the direction intersecting the rotation direction, the toner may move in the rotation axis direction of the image carrier 20. In order to suppress this, it is better to set the cleaning voltage to be applied to the pixel electrode 34 so that the regions of the cleaning electric field having different polarities are adjacent to each other in the rotation axis direction of the image carrier 20.
FIGS. 19A and 19B show an example in which the polarity of the cleaning electric field between the pixel electrode 34 and the electrostatic brush 202 is changed along the rotation axis direction of the image carrier 20. (a) is a view of the direction of the cleaning electric field for each pixel electrode 34 from the image carrier 20 surface, (b) the lateral one scan line (here, for example, P 2 position) of (a) The image carrier 20 and the electrostatic brush 202 both move toward the back side of the sheet.
Here, in the direction along the rotation direction of the image carrier 20 to change the polarity of the cleaning electric field for each one of the pixel electrodes 34 in the P 1 position to the P 4 position, further rotation axis direction of the image carrier 20 from of an H 1 position to H 6 position represents that so as to vary the polarity of the cleaning electric field for each two pixel electrodes 34. The A region and the B region indicate cleaning electric field regions having different polarities, the A region is a cleaning electric field E (+) region in which the pixel electrode 34 is positive, and the B region is negative in the pixel electrode 34 side. Represents the region of the cleaning electric field E (−).

今、静電ブラシ202の一つのブラシ繊維に着目すると、画素電極34のH位置にある正極性トナーは清掃電界E(+)によって静電ブラシ202に吸引されるようになるが、負極性トナーは静電ブラシ202によって移動される。このとき、静電ブラシ202の回転によって負極性トナーが像保持体20の回転軸方向に移動されることが生じ、例えばH位置にある負極性トナーがH位置側に押しやられるようにもなる。しかしながら、図のように、H位置の画素電極34にはH位置と極性の異なる清掃電界E(−)が作用するようになっているため、負極性トナーは図中Fで示す斥力を受け、H位置側への移動が抑えられ、静電ブラシ202の回転方向下流側に移動され易くなる。その結果、下流側に移動された負極性トナーは例えばP位置にある画素電極34の作用によって静電ブラシ202側に吸引されるようになる。
このように、像保持体20の回転軸方向に対しても画素電極34と静電ブラシ202との間に極性の異なる清掃電界を作用させることで、より像保持体20上のトナーの清掃が良好になされるようになる。尚、像保持体20の回転軸方向の画素電極34に対してトナーの飛散を抑えることからすれば、一〜数個程度の画素電極34毎に対応して極性を切り替える方が好適である。
Now, paying attention to one of the brush fibers of the electrostatic brush 202, the positive polarity toner in H 5 position of the pixel electrode 34 is made to be attracted to the electrostatic brush 202 by the cleaning electric field E (+), negative polarity The toner is moved by the electrostatic brush 202. At this time, cause a negative polarity toner is moved in the rotation axis direction of the image carrier 20 by the rotation of the electrostatic brush 202, for example, also so that the negative polarity toner in H 5 position is pushed H 4 position side Become. However, as shown in the figure, the pixel electrode 34 of the H 4 position H 5 positions and polarities different cleaning electric field E (-) because is adapted to act, a negative polarity toner repulsion shown in the figure F receiving, moving to H 4 position side is suppressed, is easy to be moved downstream in the rotation direction of the electrostatic brush 202. As a result, the negative polarity toner that has been moved to the downstream side will be attracted to the electrostatic brush 202 side by the action of the pixel electrode 34 in the example P 3 position.
As described above, the cleaning of the toner on the image carrier 20 can be further performed by applying the cleaning electric fields having different polarities between the pixel electrode 34 and the electrostatic brush 202 in the rotation axis direction of the image carrier 20. It will be done well. From the viewpoint of suppressing toner scattering with respect to the pixel electrode 34 in the rotation axis direction of the image carrier 20, it is preferable to switch the polarity corresponding to about one to several pixel electrodes 34.

また、本実施の形態では、例えば図11に示すように、清掃時に静電ブラシ202にバイアス電源203よりVCを印加していることから、清掃時の画素電極34に対する清掃電圧として、極性の異なる清掃電界の領域を形成するためにVA及びVBを印加し、VC=(VA+VB)/2となるようにしている。そのため、例えばVBを接地するようにしても、VAとVCの二つの電源を必要とする。しかしながら、例えば静電ブラシ202を接地するようにすれば、画素電極34に対して例えばVA及びVB(=−VA)を印加するようにすればよく、この場合、いずれかの電源を一方からインバータを介して供給することもできるようになり、電源の数量が低減されたり、制御が容易になるなどの利点がある。   In the present embodiment, for example, as shown in FIG. 11, VC is applied from the bias power source 203 to the electrostatic brush 202 at the time of cleaning, so that the polarity differs as the cleaning voltage for the pixel electrode 34 at the time of cleaning. In order to form the region of the cleaning electric field, VA and VB are applied so that VC = (VA + VB) / 2. Therefore, for example, even if VB is grounded, two power sources VA and VC are required. However, for example, if the electrostatic brush 202 is grounded, for example, VA and VB (= −VA) may be applied to the pixel electrode 34. In this case, one of the power supplies is connected to the inverter from one side. It is also possible to supply the power via the power supply, and there is an advantage that the number of power supplies is reduced and control becomes easy.

−両極性トナーの回収メカニズム−
次に、回収ロール204による静電ブラシ202からの両極性トナーの回収メカニズムについて図20の模式図を参照しながら説明する。
本実施の形態では、トナーとして導電性トナーを用い、導電性トナーが自身に作用する電界の大きさによって電気抵抗を大きく変化させる(スイッチング)機能を有することから、静電ブラシ202からトナーを回収する際にトナーに高い電界を作用させて低抵抗へスイッチングさせ、所望の電荷注入を容易にさせることで、静電ブラシ202に吸引された両極性トナーの帯電極性を揃えるようにして回収する方式が採られている。つまり、像保持体20(具体的には画素電極34に印加される清掃電圧によって決まる)と静電ブラシ202との間の清掃電界によって像保持体20上の両極性トナーは静電ブラシ202に吸引され、更に、静電ブラシ202に保持されるようになる。静電ブラシ202に保持された両極性トナーに対しては、静電ブラシ202と回収ロール204との対向部位にて清掃電界より大きなトナー回収電界を作用させることで、両極性トナーのうち、例えば正極性トナーがトナー回収電界によって電荷注入されて負極性化する。これにより、両極性トナーが一つの回収ロール204に回収されるようになる。尚、清掃時には、トナーが低抵抗であると清掃されたトナーに電荷が注入され、電荷注入されたトナーが像保持体20に再付着するようになるため、静電ブラシ202側に清掃時に作用させる清掃電界をトナー回収電界より低電界で行うことで清掃時にはトナーは高抵抗に保たれ、効率的な清掃がなされるようになる。
-Bipolar toner recovery mechanism-
Next, the collecting mechanism of the bipolar toner from the electrostatic brush 202 by the collecting roll 204 will be described with reference to the schematic diagram of FIG.
In this embodiment, conductive toner is used as the toner, and the toner is collected from the electrostatic brush 202 because the conductive toner has a function (switching) that greatly changes electric resistance depending on the magnitude of an electric field acting on itself. In this case, a high electric field is applied to the toner to switch it to a low resistance, and desired charge injection is facilitated so that the charged polarity of the bipolar toner attracted to the electrostatic brush 202 is made uniform. Has been adopted. That is, the bipolar toner on the image carrier 20 is applied to the electrostatic brush 202 by the cleaning electric field between the image carrier 20 (specifically, determined by the cleaning voltage applied to the pixel electrode 34) and the electrostatic brush 202. It is sucked and further held by the electrostatic brush 202. For the bipolar toner held by the electrostatic brush 202, a toner recovery electric field larger than the cleaning electric field is applied to a portion where the electrostatic brush 202 and the recovery roll 204 face each other. The positive polarity toner is injected with electric charge by the toner recovery electric field and becomes negative polarity. As a result, the bipolar toner is collected on one collection roll 204. When cleaning, if the toner has a low resistance, electric charge is injected into the cleaned toner, and the injected toner comes to reattach to the image holding body 20. By performing the cleaning electric field to be lower than the toner recovery electric field, the toner is kept at a high resistance during cleaning, and efficient cleaning is performed.

すなわち、本実施の形態では、トナーに作用する電界強度が予め決められた値(規定値)より大きくなれば抵抗が大きく低下する導電性トナーを使用し、像保持体20上の残留トナーを静電ブラシ202に吸引する清掃時の清掃電界の電界強度を前記規定値より小さくする一方、静電ブラシ202から回収ロール204にトナーを吸引する回収時のトナー回収電界の電界強度を前記規定値より大きくすることで、像保持体20から清掃されて静電ブラシ202に付着したトナーに電荷注入が行われて、トナーの極性が揃えられ、静電ブラシ202に付着した両極性トナーの回収ロール204への回収が容易になされるようになる。   In other words, in the present embodiment, the conductive toner whose resistance is greatly reduced when the electric field strength acting on the toner is larger than a predetermined value (specified value) is used, and the residual toner on the image carrier 20 is statically removed. The electric field strength of the cleaning electric field at the time of cleaning sucked to the electric brush 202 is made smaller than the specified value, while the electric field strength of the toner collecting electric field at the time of collecting sucking the toner from the electrostatic brush 202 to the collecting roll 204 is less than the specified value. By increasing the size, charge is injected into the toner that has been cleaned from the image carrier 20 and adhered to the electrostatic brush 202, the polarity of the toner is aligned, and the collecting roller 204 for the bipolar toner that has adhered to the electrostatic brush 202. It is easy to recover the product.

尚、静電ブラシ202に付着したトナーを回収するため、回収ロール204を用いる代わりに、例えばフリッカバーを用い静電ブラシ202から機械的に掻き落とすようにしてもよいし、エアー吸引によって静電ブラシ202に付着したトナーを除去するようにしてもよいが、前者では静電ブラシ202の繊維に絡まったトナーの除去性が低く、除去効果が低下する虞があり、後者では装置自体が大型化し易いことに配慮する必要がある。   In order to collect the toner adhering to the electrostatic brush 202, instead of using the collecting roll 204, for example, a flicker may be used to mechanically scrape off the electrostatic brush 202, or electrostatic suction may be performed by air suction. The toner adhering to the brush 202 may be removed. However, in the former, the removability of the toner entangled with the fibers of the electrostatic brush 202 is low, and the removal effect may be reduced. It is necessary to consider that it is easy.

そして、本実施の形態では、現像装置100として図8に示す構成のものを用いたが、変形の形態として図21に示す現像装置100を用いるようにしてもよく、導電性トナーへの電界注入が有効になされるようになる。この現像装置100は、図8の現像装置100と略同様に構成されるが、電荷注入ロール105が独立に設けられるものではなく、中間ロール104とトナー供給ロール106との間に設けられる一方、層形成ブレード107が電荷注入ロール105上のトナーを規制するように設けられている点が図8の現像装置100と異なる。そのため、トナーはトナー供給ロール106から電荷注入ロール105に供給され、電荷注入ロール105から中間ロール104を経て現像ロール103に搬送されるようになる。尚、符号109は、中間ロール104上の残留トナーを静電的に除去すると共にその表面の除電機能を果たすリフレッシュロールである。   In the present embodiment, the developing device 100 having the configuration shown in FIG. 8 is used. However, as a modification, the developing device 100 shown in FIG. 21 may be used, and electric field injection into the conductive toner is possible. Will be made effective. The developing device 100 is configured in substantially the same manner as the developing device 100 of FIG. 8, but the charge injection roll 105 is not provided independently, but is provided between the intermediate roll 104 and the toner supply roll 106, 8 differs from the developing device 100 of FIG. 8 in that the layer forming blade 107 is provided so as to regulate the toner on the charge injection roll 105. Therefore, the toner is supplied from the toner supply roll 106 to the charge injection roll 105 and is conveyed from the charge injection roll 105 to the developing roll 103 via the intermediate roll 104. Reference numeral 109 denotes a refresh roll that electrostatically removes residual toner on the intermediate roll 104 and performs a charge eliminating function on the surface thereof.

このような構成の現像装置100での作用について説明する。アジテータ111によって撹拌されたトナーは、トナー供給ロール106側に供給される。トナー供給ロール106に供給されたトナーは電荷注入ロール105との対向部位で電荷注入ロール105側へ供給され、電荷注入ロール105上で層形成ブレード107によって層厚規制され、所定のトナー層が形成される。   The operation of the developing device 100 having such a configuration will be described. The toner stirred by the agitator 111 is supplied to the toner supply roll 106 side. The toner supplied to the toner supply roll 106 is supplied to the charge injection roll 105 at a portion facing the charge injection roll 105, and the layer thickness is regulated by the layer forming blade 107 on the charge injection roll 105 to form a predetermined toner layer. Is done.

層形成ブレード107によって形成されたトナー層は、電荷注入ロール105と中間ロール104との対向部位にて、この間に作用する電荷注入電界により電荷が注入されて帯電される。このとき、トナーは電荷注入ロール105と中間ロール104との間に挟持され、かつ、両者間の周速差によって摺擦されながら単層以下の層になって電荷注入されることになり、トナーと電荷注入ロール105との接触確率が高められ、しかも、トナーの接触抵抗を小さくすることが可能になり、その分、トナーの見かけ上の抵抗が小さくなり、トナーは低抵抗な状態で電荷注入される。   The toner layer formed by the layer forming blade 107 is charged by injecting electric charge by a charge injection electric field acting between the charge injection roll 105 and the intermediate roll 104 at an opposite portion. At this time, the toner is sandwiched between the charge injection roll 105 and the intermediate roll 104, and is charged into a single layer or less while being rubbed by the difference in peripheral speed between the two. The contact probability between the toner and the charge injection roll 105 is increased, and furthermore, the contact resistance of the toner can be reduced, and the apparent resistance of the toner is reduced accordingly, and the toner is injected in a low resistance state. Is done.

電荷が注入され帯電されたトナーは、中間ロール104上に単層以下のトナー層として保持されてそのまま搬送されるようになり、中間ロール104と現像ロール103との対向部位に達する。ここでは、両者間にトナーの移動を容易にする方向の移動電界を作用させると共に、更に、互いに異なる方向に回転し、中間ロール104の周速が現像ロール103の周速より速くなっているため、現像ロール103上には中間ロール104上のトナー量密度より高いトナー量密度のトナー層が形成され、現像ロール103上に保持されて搬送される。現像ロール103によって搬送されたトナーは、像保持体20との対向部位である現像領域にて像保持体20上の潜像パターンを可視像化する。   The charged and charged toner is held on the intermediate roll 104 as a toner layer of a single layer or less and is conveyed as it is, and reaches the opposite portion between the intermediate roll 104 and the developing roll 103. Here, a moving electric field in a direction that facilitates the movement of the toner acts between them, and further, they rotate in different directions so that the peripheral speed of the intermediate roll 104 is faster than the peripheral speed of the developing roll 103. On the developing roll 103, a toner layer having a toner amount density higher than the toner amount density on the intermediate roll 104 is formed, held on the developing roll 103, and conveyed. The toner conveyed by the developing roller 103 visualizes the latent image pattern on the image carrier 20 in a development area that is a portion facing the image carrier 20.

以上のように、本実施の形態における現像装置100としては中間ロール104を用いる態様を示したが、例えば中間ロール104を用いずに現像ロール103に電荷注入ロール105を直接対向配置させ、現像ロール103と電荷注入ロール105との間でトナーに電荷注入を行うようにしても差し支えない。   As described above, an embodiment in which the intermediate roll 104 is used as the developing device 100 in the present embodiment has been described. For example, the charge injection roll 105 is disposed directly opposite to the developing roll 103 without using the intermediate roll 104, and the developing roll is used. There is no problem even if charge is injected into the toner between 103 and the charge injection roll 105.

◎実施の形態2
本実施の形態の画像形成装置は実施の形態1の画像形成装置(例えば図2参照)と略同様に構成されるが、使用するトナーとして例えば電子写真方式の画像形成装置に通常使用されるトナーを用いており、現像装置41及び清掃装置42が実施の形態1と異なるものとなっている。以下にそれらの概要を説明する。尚、実施の形態1と同様の構成要素には同様の符号を付し、ここではその詳細な説明を省略する。
Embodiment 2
The image forming apparatus according to the present embodiment is configured in substantially the same manner as the image forming apparatus according to the first embodiment (see, for example, FIG. 2), but the toner that is usually used in, for example, an electrophotographic image forming apparatus is used. The developing device 41 and the cleaning device 42 are different from those of the first embodiment. The outline of them will be described below. Components similar to those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted here.

−現像装置−
本実施の形態の現像装置41は、潜像パターンが形成された画素電極34に対して通常のトナーによる現像を行うようにしたもので、像保持体20に対向配置される現像ロールに対して所定のトナー量が供給され、像保持体20と現像ロールとの対向部位である現像部位にて現像ロールと画素電極34との間の電界作用により、現像ロール上のトナーが像保持体20側に飛散するようになる。尚、このような現像装置41としては、公知の一成分現像方式あるいは二成分現像方式のいずれを用いても差し支えない。
-Developer-
The developing device 41 according to the present embodiment is configured to perform development with normal toner on the pixel electrode 34 on which the latent image pattern is formed, and with respect to the developing roll disposed opposite to the image carrier 20. A predetermined amount of toner is supplied, and the toner on the developing roller is moved to the image holding member 20 side by the electric field action between the developing roller and the pixel electrode 34 at the developing portion which is the opposite portion between the image holding member 20 and the developing roller. Will be scattered. As the developing device 41, either a known one-component developing method or two-component developing method may be used.

−清掃装置−
本実施の形態の清掃装置42(200)は、図22に示すように、清掃容器201内に像保持体20に対向配置される静電ブラシ202を有し、静電ブラシ202に付着した両極性トナーを静電ブラシ202から回収するために二つの回収ロール208,210が設けられている。これらの回収ロール208,210は静電ブラシ202と例えば対向部位で異なる方向に回転し、一方の回収ロール208には静電ブラシ202との間に例えば回収ロール208側が正となるトナー回収電界が作用するようにバイアス電源209が接続され、もう一方の回収ロール210には静電ブラシ202との間に例えば回収ロール210側が負となるトナー回収電界が作用するようにバイアス電源211が接続されている。また、夫々の回収ロール208,210には、回収ロール208,210からトナーを掻き落とすブレード212,213が設けられている。
-Cleaning device-
As shown in FIG. 22, the cleaning device 42 (200) of the present embodiment has an electrostatic brush 202 disposed opposite to the image carrier 20 in a cleaning container 201, and both electrodes attached to the electrostatic brush 202. Two recovery rolls 208 and 210 are provided for recovering the toner from the electrostatic brush 202. These collection rolls 208 and 210 rotate in a different direction, for example, at a position facing the electrostatic brush 202, and one collection roll 208 has a toner collection electric field between which the collection roll 208 is positive, for example, the collection roll 208 side is positive. A bias power source 209 is connected so as to operate, and a bias power source 211 is connected to the other recovery roll 210 so that a toner recovery electric field that becomes negative on the recovery roll 210 side, for example, is connected to the electrostatic brush 202. Yes. Further, blades 212 and 213 for scraping off toner from the collection rolls 208 and 210 are provided on the respective collection rolls 208 and 210.

静電ブラシ202や回収ロール208,210は実施の形態1と同様の構成であり、静電ブラシ202にはバイアス電源203によって例えばVCが印加される一方、回収ロール208にはバイアス電源209によって例えばVDが印加され、回収ロール210にはバイアス電源によってVEが印加されるようになっている。   The electrostatic brush 202 and the collection rolls 208 and 210 have the same configuration as in the first embodiment. For example, VC is applied to the electrostatic brush 202 by a bias power source 203, while the collection roll 208 is configured by a bias power source 209, for example. VD is applied, and VE is applied to the collection roll 210 by a bias power source.

−両極性トナーの回収メカニズム−
このような清掃装置200での静電ブラシ202による像保持体20上の両極性トナーの清掃メカニズムは実施の形態1と同様のため、ここでは、回収ロール208,210による両極性トナーの回収メカニズムについて説明する。
本実施の形態で用いられるトナーは通常のトナーであることから、実施の形態1のようにトナーに電荷注入を行うことをせず、トナーの極性毎に夫々一方の回収ロール208又は210にて回収するようになっている。つまり、静電ブラシ202に保持されたトナーのうち、負極性トナーは回収ロール208によるトナー回収電界によって回収ロール208に回収される一方、正極性トナーは回収ロール210によるトナー回収電界によって回収ロール210に回収される。そのため、静電ブラシ202に付着したトナーの極性がいずれであっても良好な回収がなされ、静電ブラシ202によるその後の清掃効果の維持がなされるようになる。
-Bipolar toner recovery mechanism-
Since the cleaning mechanism of the bipolar toner on the image carrier 20 by the electrostatic brush 202 in the cleaning device 200 is the same as that of the first embodiment, the bipolar toner recovery mechanism by the recovery rolls 208 and 210 is used here. Will be described.
Since the toner used in the present embodiment is a normal toner, the charge is not injected into the toner as in the first embodiment, and one of the collecting rolls 208 or 210 is used for each toner polarity. It comes to collect. That is, of the toner held on the electrostatic brush 202, the negative polarity toner is collected by the collection roll 208 by the toner collection electric field by the collection roll 208, while the positive polarity toner is collected by the toner collection electric field by the collection roll 210. To be recovered. Therefore, good recovery is performed regardless of the polarity of the toner adhered to the electrostatic brush 202, and the subsequent cleaning effect by the electrostatic brush 202 is maintained.

上述した実施の形態1及び実施の形態2では、画像形成装置として像保持体20を複数備えるカラー用画像形成装置の態様を示したが、一つの像保持体20を用いるモノクロ用画像形成装置であっても差し支えない。   In the first embodiment and the second embodiment described above, the color image forming apparatus including a plurality of image holding bodies 20 as the image forming apparatus has been described. However, in the monochrome image forming apparatus using one image holding body 20. There is no problem.

◎実施の形態3
図23は、実施の形態3の画像形成装置の概略を示すものであり、本実施の形態の画像形成装置は実施の形態1の画像形成装置(図2参照)と異なり、一つの像保持体20の周りに複数(本例では四つ)の現像装置410を設けたものとなっている。
Embodiment 3
FIG. 23 shows an outline of the image forming apparatus according to the third embodiment. Unlike the image forming apparatus according to the first embodiment (see FIG. 2), the image forming apparatus according to the present embodiment is a single image carrier. A plurality of (four in this example) developing devices 410 are provided around 20.

本実施の形態の像保持体20は、実施の形態1と略同様に構成され、マトリクス状に構成された画素電極が設けられている。この像保持体20の周囲には、例えばイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に対応した現像装置410(410a〜410d)が配置され、像保持体20に形成された潜像パターンを各現像装置410で現像してトナー像を形成するようになっている。また、像保持体20の周囲には、現像装置410dと現像装置410aとの間に像保持体20上に形成されたトナー像を記録材上に転写する転写装置430が設けられ、更に、この転写装置430と現像装置410aとの間には清掃装置200が設けられている。   The image carrier 20 according to the present embodiment is configured in substantially the same manner as in the first embodiment, and is provided with pixel electrodes configured in a matrix. Around the image carrier 20, for example, developing devices 410 (410a to 410d) corresponding to colors of yellow, magenta, cyan, and black are arranged, and the latent image pattern formed on the image carrier 20 is transferred to each developing device. Development is performed at 410 to form a toner image. A transfer device 430 for transferring a toner image formed on the image holding member 20 onto the recording material is provided between the developing device 410d and the developing device 410a around the image holding member 20. A cleaning device 200 is provided between the transfer device 430 and the developing device 410a.

本実施の形態における現像装置410としては、実施の形態1のように導電性トナーを用いるタイプの現像装置100(例えば図8参照)を用いてもよいし、通常のトナーを使用する場合の現像装置(実施の形態2参照)を用いるようにしてもよく、また、清掃装置200としては、導電性トナーを用いた場合には実施の形態1で用いたような清掃装置200(図10参照)を使用したり、実施の形態2で用いたような清掃装置200(図22参照)を使用するようにしてもよい。   As the developing device 410 in the present embodiment, a developing device 100 of a type using conductive toner (see, for example, FIG. 8) as in the first embodiment may be used, or development in the case of using normal toner. An apparatus (see Embodiment 2) may be used, and as the cleaning apparatus 200, when a conductive toner is used, the cleaning apparatus 200 used in Embodiment 1 (see FIG. 10). Or a cleaning device 200 (see FIG. 22) as used in the second embodiment may be used.

本実施の形態の画像形成装置では、先ず、所定の画素位置(走査ライン)が現像装置410aの現像領域に達するまでの間に、像保持体20のこの画素位置に対して例えばイエローの画像信号に応じた潜像電圧をデータラインに供給することで潜像が形成され、以降の走査ライン上の画素電極(図示せず)に順次イエローの画像信号に応じた潜像が形成される。像保持体20上のこれらの潜像を現像装置410aにて現像しながら、所定の画素位置が次の現像装置410bの現像領域に達するまでの間に、この所定の画素位置に対してマゼンタの画像信号に対応した潜像が形成され、以降の走査ライン上の画素電極に順次マゼンタの画像信号に応じた潜像が形成されて、現像装置410bにて現像される。同様にして、シアン及びブラックの潜像が形成されて現像され、結果的に、現像装置410dを通過した像保持体20上には、各色トナー像が多重化されたトナー像が形成されるようになる。つまり、時分割駆動により夫々の現像装置410に対応する潜像を順次形成することで、像保持体20上に各色トナー像が順次多重化されるようになる。   In the image forming apparatus according to the present embodiment, first, for example, a yellow image signal is output from the pixel position of the image carrier 20 until a predetermined pixel position (scanning line) reaches the developing area of the developing device 410a. A latent image is formed by supplying a latent image voltage corresponding to the data line to a data line, and a latent image corresponding to a yellow image signal is sequentially formed on pixel electrodes (not shown) on the subsequent scanning lines. While developing these latent images on the image holding body 20 with the developing device 410a, the magenta image of the predetermined pixel position is reached until the predetermined pixel position reaches the developing area of the next developing device 410b. A latent image corresponding to the image signal is formed, and a latent image corresponding to the magenta image signal is sequentially formed on the pixel electrodes on the subsequent scanning lines, and developed by the developing device 410b. Similarly, cyan and black latent images are formed and developed, and as a result, a toner image in which each color toner image is multiplexed is formed on the image carrier 20 that has passed through the developing device 410d. become. That is, by sequentially forming latent images corresponding to the respective developing devices 410 by time-division driving, the color toner images are sequentially multiplexed on the image carrier 20.

像保持体20上で多重化されたトナー像は、像保持体20と転写装置430とが対向する転写部位にて記録材上に転写される。このように転写された後の像保持体20上の残留トナーには、逆極性トナーも含まれるため、清掃装置100との対向部位にある画素電極に予め決められた清掃電界が作用するように清掃電圧を印加することで、像保持体20上の残留トナーは良好に清掃されるようになる。尚、清掃電圧を印加するタイミングは、潜像形成時に時分割数を増やして行うようにすればよいが、例えば像保持体20上の多重化されたトナー像が転写された後に、潜像形成を中断して例えば像保持体20の一回転分に対して清掃電圧のみを印加するようにしても差し支えない。   The toner images multiplexed on the image carrier 20 are transferred onto the recording material at a transfer portion where the image carrier 20 and the transfer device 430 face each other. Since the toner remaining on the image carrier 20 after the transfer includes reverse polarity toner, a predetermined cleaning electric field acts on the pixel electrode at the portion facing the cleaning device 100. By applying the cleaning voltage, the residual toner on the image carrier 20 can be cleaned well. The cleaning voltage may be applied by increasing the number of time divisions when forming the latent image. For example, after the multiplexed toner image on the image carrier 20 is transferred, the latent image is formed. For example, only the cleaning voltage may be applied to one rotation of the image carrier 20 by interrupting the operation.

このように、像保持体20上で形成した各色トナー像をそのまま像保持体20上で多重化する方式は、複数の像保持体20上で各色トナー像を形成し、夫々の像保持体20から転写されたトナー像を多重化する方式のものに比べ、構成部品を少なくすることができると共に小型化や低コスト化にとっても有利なものとなる。   As described above, the method of multiplexing the color toner images formed on the image holding body 20 as they are on the image holding body 20 forms each color toner image on the plurality of image holding bodies 20 and each image holding body 20. Compared to the method of multiplexing the toner images transferred from the toner, the number of components can be reduced, and it is advantageous for miniaturization and cost reduction.

◎参考の形態
次に、画素電極に対して清掃電圧を印加する場合の効果を確認するため、画素電極を用いない場合の像保持体(ここでは感光体)上の両極性トナーの清掃作用について説明する。
図24は、参考の形態として画素電極を用いない場合の静電ブラシ方式の清掃装置600の概要を示すもので、像保持体としての感光体500上の両極性残留トナーを二つの静電ブラシ602,603で清掃しようとしたものである。この清掃装置600は、清掃容器601内に感光体500の移動方向との対向部位で同方向に回転する二つの静電ブラシ602,603を設け、夫々バイアス電源604,605により感光体500との間に互いに異なる電界が作用するようにして感光体500上の両極性トナーを夫々の静電ブラシ602,603で吸引しようとするものである。
更に、静電ブラシ602,603には夫々の付着トナーを回収する回収ロール606,607が静電ブラシ602,603と互いに異なる方向に回転するように設けられ、夫々バイアス電源608,609によって回収時の電界が作用するようになっている。尚、符号610,611は、回収ロール606,607上の回収トナーを掻き落とすブレードであり、また、符号612,613は掻き落とされたトナーを清掃容器601外に搬送する撹拌搬送部材となっている。
Reference form Next, in order to confirm the effect of applying the cleaning voltage to the pixel electrode, the cleaning action of the bipolar toner on the image carrier (here, the photosensitive member) when the pixel electrode is not used. explain.
FIG. 24 shows an outline of an electrostatic brush type cleaning device 600 in the case where no pixel electrode is used as a reference form, and the bipolar residual toner on the photosensitive member 500 as an image holding member is separated into two electrostatic brushes. At 602, 603, an attempt was made to clean. This cleaning device 600 is provided with two electrostatic brushes 602 and 603 that rotate in the same direction at a position opposite to the moving direction of the photosensitive member 500 in a cleaning container 601, and is connected to the photosensitive member 500 by bias power sources 604 and 605, respectively. The bipolar toners on the photoreceptor 500 are to be attracted by the electrostatic brushes 602 and 603 so that different electric fields act on each other.
Further, the electrostatic brushes 602 and 603 are provided with recovery rolls 606 and 607 for recovering the respective adhered toners so as to rotate in different directions from the electrostatic brushes 602 and 603, respectively. The electric field is activated. Reference numerals 610 and 611 denote blades for scraping the collected toner on the collecting rolls 606 and 607, and reference numerals 612 and 613 denote stirring and conveying members for conveying the scraped toner to the outside of the cleaning container 601. Yes.

このような構成において、感光体500上の残留トナーのうち、負極性トナーは静電ブラシ602に吸引されて静電ブラシ602に付着する。更に、バイアス電源608をバイアス電源604より大きくしていることから、回収ロール606と静電ブラシ602との間の電界作用によって静電ブラシ602に付着した負極性トナーは回収ロール606側に回収されるようになる。同様に、正極性トナーは静電ブラシ605を経由して回収ロール607に回収されるようになる。
このような清掃装置600を用いることによっても両極性トナーの清掃がなされるが、静電ブラシ602,603を二つ要することから、装置構成が大型化し易く、また複雑にもなり易いものとなっている。
In such a configuration, of the residual toner on the photoreceptor 500, the negative toner is attracted to the electrostatic brush 602 and adheres to the electrostatic brush 602. Further, since the bias power source 608 is made larger than the bias power source 604, the negative polarity toner attached to the electrostatic brush 602 due to the electric field action between the recovery roll 606 and the electrostatic brush 602 is recovered to the recovery roll 606 side. Become so. Similarly, the positive polarity toner is recovered by the recovery roll 607 via the electrostatic brush 605.
Bipolar toner is also cleaned by using such a cleaning device 600. However, since two electrostatic brushes 602 and 603 are required, the configuration of the device is likely to increase in size and complexity. ing.

本実施例は、実施の形態1で用いた清掃装置(図10参照)でのトナー回収の有効性を確認するため、導電性トナーの抵抗変化について評価確認したものである。
導電性トナーは、次のように作製した。一般的なカラートナー用の絶縁性トナー(平均粒径6.5μm)に、例えばITO粒子(住友金属鉱山社製)を15wt%加え、サンプルミル(SK−M10型:協立理工社製)により混合し、絶縁性トナー表面にITO粒子を付着させた。このときの抵抗測定結果は10Ω・cmであり、十分な導電化が可能であることが判明した。
そして、このITO粒子を付着させた絶縁性トナーに、更に、ポリエステル樹脂やスチレンアクリル樹脂などからなる絶縁性微粒子を加え、混合することにより、表面に絶縁層を形成した。この絶縁層の表面被覆率を調整することで所定の電気抵抗を得ることができることが判明した。尚、表面被覆率の調整は、例えば混合時間などを調整することで行われる。
In this example, in order to confirm the effectiveness of toner collection by the cleaning device (see FIG. 10) used in the first embodiment, the resistance change of the conductive toner was evaluated and confirmed.
The conductive toner was prepared as follows. For example, 15 wt% of ITO particles (manufactured by Sumitomo Metal Mining Co., Ltd.) are added to insulating toner (average particle diameter 6.5 μm) for general color toners, and sample mill (SK-M10 type: manufactured by Kyoritsu Riko Co.) After mixing, ITO particles were adhered to the surface of the insulating toner. The resistance measurement result at this time was 10 4 Ω · cm, and it was found that sufficient electrical conductivity was possible.
Then, an insulating layer was formed on the surface by adding insulating fine particles made of polyester resin or styrene acrylic resin to the insulating toner to which the ITO particles were adhered, and mixing them. It has been found that a predetermined electrical resistance can be obtained by adjusting the surface coverage of the insulating layer. The surface coverage is adjusted by adjusting the mixing time, for example.

このようにして作製した導電性トナーの体積抵抗率と印加電界との関係を測定すると、図25に示す結果が得られた。印加電界が1×10V/cm付近に体積抵抗率が急変する領域が確認され、その前後では、印加電界が約5×10V/cmで体積抵抗率は1×1013Ω・cmであるのに対し、印加電界が約2×10V/cmでは1×10Ω・cmを下回る値が得られた。
このことから、静電ブラシが不定形であるため、実際に導電性トナーに印加されている電界を特定することは難しいが、清掃電界が3×10V/cm付近、トナー回収電界が1〜3×10V/cm付近であれば、良好なトナー回収がなされ、像保持体の清掃性が維持されるものと予想される。尚、実用的には、像保持体上、静電ブラシ上、回収ロール上の導電性トナーの帯電量の変化を測定し、電荷注入の有無を測定することによって導電性トナーの電気抵抗が有効にスイッチングを行っていることが確認できた。
When the relationship between the volume resistivity of the conductive toner thus produced and the applied electric field was measured, the result shown in FIG. 25 was obtained. A region where the volume resistivity suddenly changes is confirmed around the applied electric field of 1 × 10 5 V / cm. Before and after that, the applied electric field is about 5 × 10 4 V / cm and the volume resistivity is 1 × 10 13 Ω · cm. On the other hand, when the applied electric field was about 2 × 10 5 V / cm, a value lower than 1 × 10 9 Ω · cm was obtained.
For this reason, since the electrostatic brush is indefinite, it is difficult to specify the electric field actually applied to the conductive toner, but the cleaning electric field is around 3 × 10 4 V / cm and the toner recovery electric field is 1 If it is about ˜3 × 10 5 V / cm, good toner recovery is expected, and the cleanability of the image carrier is expected to be maintained. Practically, the electrical resistance of the conductive toner is effective by measuring the change in the charge amount of the conductive toner on the image carrier, electrostatic brush, and collection roll, and measuring the presence or absence of charge injection. It was confirmed that switching was performed.

(a)は本発明を具現化する実施の形態モデルに係る画像形成装置の概要を示し、(b)は清掃時の作用を示す説明図である。(A) shows the outline | summary of the image forming apparatus which concerns on embodiment model which embodies this invention, (b) is explanatory drawing which shows the effect | action at the time of cleaning. 実施の形態1に係る画像形成装置の概要を示す説明図である。1 is an explanatory diagram showing an overview of an image forming apparatus according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態1の像保持体を示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing an image holding body according to the first embodiment. (a)(b)は実施の形態1の像保持体の内部構造を示す説明図である。(A) and (b) are explanatory drawings showing the internal structure of the image carrier of the first embodiment. 実施の形態1の画素構造を示す説明図であり、(a)は画素群、(b)は一つの画素、(c)は画素間の接続の様子を示す。FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating a pixel structure of Embodiment 1, where (a) shows a pixel group, (b) shows one pixel, and (c) shows a state of connection between pixels. 実施の形態1の像保持体のマトリクスパネルの構成を示す説明図である。3 is an explanatory diagram illustrating a configuration of a matrix panel of the image carrier according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態1の画素電極駆動装置を示すブロック図である。1 is a block diagram illustrating a pixel electrode driving device according to a first embodiment. 実施の形態1の現像装置の概要を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating an outline of a developing device according to the first embodiment. (a)及び(b)は実施の形態1で用いられる導電性トナーの概要を示す説明図である。(A) And (b) is explanatory drawing which shows the outline | summary of the electroconductive toner used in Embodiment 1. FIG. 実施の形態1の清掃装置の概要を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the outline | summary of the cleaning apparatus of Embodiment 1. FIG. 清掃装置の清掃電圧の印加状況を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the application condition of the cleaning voltage of a cleaning apparatus. 潜像電圧の階調変換を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the gradation conversion of a latent image voltage. (a)は実施の形態1の現像時の作用を示す説明図であり、(b)は実施の形態1の変形の形態として保護層に光導電層を用いて光照射を行った場合の現像時の作用を示す説明図である。(A) is explanatory drawing which shows the effect | action at the time of image development of Embodiment 1, (b) is the development at the time of light irradiation using a photoconductive layer for a protective layer as a modification of Embodiment 1. It is explanatory drawing which shows the effect | action of time. (a)は実施の形態1の転写時の作用を示す説明図であり、(b)は実施の形態1の変形の形態として転写時に画素電極を利用した場合の作用を示す説明図である。(A) is explanatory drawing which shows the effect | action at the time of transfer of Embodiment 1, (b) is explanatory drawing which shows the effect | action at the time of utilizing a pixel electrode at the time of transfer as a deformation | transformation form of Embodiment 1. FIG. (a)(b)は本実施の形態における清掃装置での両極性トナーの清掃作用を示す説明図である。(A) (b) is explanatory drawing which shows the cleaning effect | action of the bipolar toner in the cleaning apparatus in this Embodiment. (a)(b)は図15の要部拡大図である。(A) and (b) are the principal part enlarged views of FIG. (a)(b)は実施の形態1の比較の形態として接触領域に極性の異なる清掃電界の領域を持たない場合の作用を示す説明図である。(A) (b) is explanatory drawing which shows an effect | action when not having the area | region of the cleaning electric field from which polarity differs in a contact area as a comparison form of Embodiment 1. FIG. (a)(b)は実施の形態1の変形の形態として静電ブラシの回転方向を変えた場合の両極性トナーの清掃作用を示す説明図である。(A) and (b) are explanatory views showing the cleaning action of the bipolar toner when the rotation direction of the electrostatic brush is changed as a modification of the first embodiment. (a)(b)は像保持体の回転軸方向に対しても極性の異なる清掃電界を作用させたときのトナーの清掃作用を示す説明図である。(A) (b) is explanatory drawing which shows the cleaning effect | action of a toner when the cleaning electric field from which polarity differs also acts with respect to the rotating shaft direction of an image holding body. 実施の形態1での両極性トナーの回収作用を示す説明図である。6 is an explanatory diagram illustrating a collecting operation of bipolar toner in Embodiment 1. FIG. 実施の形態1の現像装置の変形の形態を示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating a modification of the developing device according to the first embodiment. 実施の形態2に係る清掃装置の概要を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the outline | summary of the cleaning apparatus which concerns on Embodiment 2. FIG. 実施の形態3に係る画像形成装置の概要を示す説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating an overview of an image forming apparatus according to a third embodiment. 参考の形態の清掃装置の概要を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the outline | summary of the cleaning apparatus of a reference form. 実施例の結果を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the result of an Example.

符号の説明Explanation of symbols

1…像保持体,2…支持体,3…画素電極,4…保護層,5…清掃装置,6…清掃部材,7…清掃電圧印加手段,8…トナー回収手段,9…トナー回収部材,T…トナー,m…接触領域   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Image holding body, 2 ... Support body, 3 ... Pixel electrode, 4 ... Protective layer, 5 ... Cleaning device, 6 ... Cleaning member, 7 ... Cleaning voltage application means, 8 ... Toner collection means, 9 ... Toner collection member, T ... toner, m ... contact area

Claims (7)

表面が移動可能な支持体と、
この支持体表面に支持され、支持体表面の移動方向及びこれに交差する交差方向に二次元状に配列され且つ画素毎に画像情報に応じたトナー像を形成するための潜像電圧が印加可能な複数の画素電極と、
これらの画素電極を絶縁被覆する保護層と、を有する像保持体と、
この像保持体に対向配置され且つ像保持体表面に接触して残留トナーを清掃する回転可能な導電性清掃部材と、
この清掃部材と前記画素電極との間に極性が変化する清掃電界を形成するように、前記像保持体の移動方向に沿って配列された画素電極を複数の領域に分け且つ隣接する領域の画素電極と清掃部材との間に形成される清掃電界に対し互いに極性の異なる清掃電界となる清掃電圧を印加し、清掃部材と像保持体との間の接触領域内に少なくとも極性の異なる清掃電界が形成される領域を並存させる清掃電圧印加手段と、を有する清掃装置と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
A support whose surface is movable;
Supported on the surface of the support, arranged in a two-dimensional manner in the direction of movement of the support and the direction intersecting the support, and a latent image voltage can be applied to form a toner image corresponding to image information for each pixel. A plurality of pixel electrodes,
An image carrier having a protective layer for insulatingly covering these pixel electrodes;
A rotatable conductive cleaning member disposed opposite to the image carrier and cleaning residual toner in contact with the surface of the image carrier;
The pixel electrodes arranged along the moving direction of the image carrier are divided into a plurality of regions and pixels in adjacent regions so as to form a cleaning electric field whose polarity changes between the cleaning member and the pixel electrodes. A cleaning voltage that is a cleaning electric field having a different polarity is applied to a cleaning electric field formed between the electrode and the cleaning member, and at least a cleaning electric field having a different polarity is present in the contact area between the cleaning member and the image carrier. A cleaning voltage applying means for coexisting the region to be formed, and a cleaning device,
An image forming apparatus comprising:
請求項1記載の画像形成装置において、
前記清掃電圧印加手段は、更に、前記像保持体の前記交差方向に沿って清掃部材と前記画素電極との間に極性が変化する清掃電界を形成するように、前記交差方向に沿って配列された画素電極を複数の領域に分け且つ隣接する領域の画素電極と清掃部材との間に形成される清掃電界に対し互いに極性の異なる清掃電界となる清掃電圧を印加するようにしたことを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1.
The cleaning voltage applying means is further arranged along the intersecting direction so as to form a cleaning electric field whose polarity changes between the cleaning member and the pixel electrode along the intersecting direction of the image carrier. The pixel electrode is divided into a plurality of regions, and a cleaning voltage is applied to generate a cleaning electric field having a different polarity with respect to a cleaning electric field formed between the pixel electrode in the adjacent region and the cleaning member. Image forming apparatus.
請求項1又は2に記載の画像形成装置において、
前記清掃部材はブラシ部材であることを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1, wherein
The image forming apparatus, wherein the cleaning member is a brush member.
請求項3記載の画像形成装置において、
前記清掃部材は、像保持体との対向部位にて像保持体の前記移動方向と同方向に回転するものであることを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 3.
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the cleaning member rotates in the same direction as the moving direction of the image holding member at a portion facing the image holding member.
請求項4記載の画像形成装置において、
前記清掃部材の回転速度は、像保持体の移動速度より大きく設定されていることを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 4.
The rotation speed of the cleaning member is set to be larger than the moving speed of the image carrier.
請求項1乃至5のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記清掃装置は、像保持体と離間した位置にて前記清掃部材に対向配置されるトナー回収部材を有し、このトナー回収部材と前記清掃部材との間にトナー回収電界を作用させて清掃部材に付着したトナーをトナー回収部材にて回収するトナー回収手段を更に備えることを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1,
The cleaning device includes a toner recovery member that is disposed opposite to the cleaning member at a position separated from the image holding member, and a cleaning member by applying a toner recovery electric field between the toner recovery member and the cleaning member. An image forming apparatus, further comprising: a toner collecting unit that collects toner adhering to the toner using a toner collecting member.
請求項6記載の画像形成装置のうち作用電界により抵抗が変化するトナーを使用する態様において、
トナー回収手段は、清掃電界よりも大きなトナー回収電界を前記トナー回収部材と前記清掃部材との間に印加するものであり、トナー回収電界におけるトナー抵抗を清掃電界における抵抗よりも低抵抗に変化させるものであることを特徴とする画像形成装置。
The aspect of using the toner whose resistance is changed by an applied electric field in the image forming apparatus according to claim 6.
The toner collecting means applies a toner collecting electric field larger than the cleaning electric field between the toner collecting member and the cleaning member, and changes the toner resistance in the toner collecting electric field to be lower than the resistance in the cleaning electric field. What is claimed is: 1. An image forming apparatus comprising:
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