JPS5838978A - 潜像担持体クリ−ニング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、潜像担持体クリーニング装置に関する。

潜像担持体の表面圧、正極性および負極性の表面電位分
布により静電潜像を形成し、互いに異なる色に着色され
、相互に逆極性に帯電された２種のトナーによって現像
し、得られる２色可視像を記録シート上へ転写する２色
記録方式が、２色複写装置や２色プリンター等に関連し
て提案されている。

潜像担持体には、光導電性のものと誘電性のものとがあ
る。

光導電性の潜像担持体は、導電性基体上に第１の光導電
層を設け、この光導電層上に直接もしくは中間層を介し
て第２の光導電層を設け、かつ。

特定の波長域の光に対しては、一方の光導電層が主とし
て導電体化するように調製される。この光導電性の潜像
担持体の２層の光導電層は、２回の帯電工程を含むプロ
セスによって、互いに逆向きに充電される。ついで、２
色画像情報により露光が行なわれると、正負両極性の表
面電位分布により静電潜像が形成される。

誘電性の潜像相持体は、多針電極等により、２色画像情
報に応じて、正負極性に位置選択的に帯電され、正電荷
分布と負電荷分布による正負両極性の表面電位分布によ
り静電潜像が形成される。

これら静電潜像は２種のトナーにより現像される。これ
ら２種のトナーは互いに異なる色、例えば赤色と黒色と
に着色されている。さらに、これら２種のトナーは相互
に逆極性に帯電されている。

互えば上記赤色トナーは負に、黒色トナーは正に帯電さ
れている。

すると、潜像担持体上の正極性の表面電位分布は赤色ト
ナーにより、また負極性の表面電位分布は黒色トナーに
より、それぞれ可視化される。。

このようにして得られる２色可視像は記録シート上へ転
ずされる。すなわち、２色可視像は一般に、コロナ放電
にさらされて、その帯電極性？揃えられ、ついで記録シ
ート上へ静電転写される。

かくして記録シート上へ転写された２色可視像は記録シ
ート上へ定着され、装置外へ排出される。

可視像の転写された後の潜像担持体は、除電され、さら
に、残留トナーをクリーニングによって除去される。潜
像担持体は繰返して使用されるものであるから、この除
電工程と、クリーニング工程とは是非とも必要である。

潜像担持体を、傷つけることなく、有効なりＩＪ　−ニ
ングを行ないつるクリーニング方法として、従来、クリ
ーニングブラシを用いる方法が知らねている。

し力１し、上記の如き２色記録のように、２種のトナー
が使用される場合には、クリーニングブラシのみによっ
て、各種トナーを１００％除去することが一般に極めて
困難であることが、実験的に確認された。

本発明の目的は、上記の如き２色記録方式において、２
種のトナー分、それぞれ１００％近いクリーニング効率
をもって安定にクリーニング除去しうる。潜像担持体ク
リーニング装置の提供にある。

以下、本発明？説明する。

本発明のクリーニング′装置は、クリーニングブラシと
、クリーニング部材と、このクリーニング部材に所定の
極性のバイアス電圧を印加する手段とを有する。

クリーニングブラシは潜像担持体に接触して回動する。

クリーニング部材はベルト状もしくはローラー状に形成
され、導電性であって、潜像相持体に転接し、所定の極
性のバイアス電圧を印加される。

また、クリーニングブラシの材質は、２種のトナーを正
極性に摩擦帯電しつる材質、あるいは、負極性ＶＣ摩擦
帯電しつる材質、もしくは、互いに逆極性に摩擦帯電し
つる材質、あるいは、これら材質の２種以上の混合体が
用いられる。

以下、図面を参照しながら、説明する。

第１図は、２色記録装置の１例としての２色複写装置を
示している。説明の具体性のために、白地に赤、黒２色
画像を有する２色原稿の２色複穿の場合を想定する。

第１図において、符号１は、潜像担持体としての、光導
電性の感光体、符号２，５はチャージャー、符号４，５
は現像装置、符号６はプレチャージャー、符号７は転写
チャージャー、符号８は定着装置、符号９は除電器、符
号１０はクリーニング装置を。

それぞれ示している。

感光体１は、アルミニウムドラムを導電性基体とし、そ
の周面に、第１および第２の光導電層を積層してなり、
これに赤色光を照射したとき、第２の光導電層のみが導
電体化するように調整されている。

この感光体１を矢印方向へ回動させつつ、まず赤色ラン
プ２１　Ｋより赤色光による均−照射下−で、チャージ
ャー２による正帯電、ついで、暗中における、チャージ
ャー５による負帯電を行って、第１、第２の光導電層？
互いに逆向きに充電し、原稿光像による露光を行なうと
、正負両極性の表面電位分布により２色画像に対応する
静電潜像が形成される。

このとき、黒色画像に対応する表面電位が負極性、赤色
画像に対応する表面電位−が正極性、白地部に対応する
表面電位が略０となるように、チャージャー２，５によ
る帯電量および画像露光条件を調整しであるものとする
。

かくして得られた静電潜像は現像装＠４，５により順次
現像される。現像装置４では負極性の赤色トナー、現像
装置５では正極性の黒色トナーが、それぞれ、静電潜像
に供給される。

現像によって、感光体１上に形成された２色可視像は、
プレチャージャー６ＶＣよるコロナ放電にさらされて、
その帯電極性を、例えば正極性に揃えられ、転写チャー
ジャー７により、記録シートＳ上へ静電転写される。

可視像を転写された記録シートＳは、ついで定着装置８
において可視像を定着され、その後、２色複写として、
複写装置外へ排出される。

一方、可視像転写後の感光体１は除電器９により除電さ
れ、ついでクリーニング装置１０により残留トナーを除
去される。

さて、本発明者らは、実際に、第１図の如き複写装置を
試作した。静電潜像は、黒色画像対応部が一６００ｖ、
赤色画像対応部が＋４００ｖ、白地部対応部位が略Ｏｖ
となるように、潜像形成条件？定めた。

また、黒色トナーとしては、ｇあたりの帯電量が＋１０
μＣのものを用い、赤色トナーとしては、帯電量−１５
μＣ／Ｉのもの？用いた。

まず、潜像担持体クリーニング装置としンて、テフロン
を材質とするクリーニングブラシを単独で用いて、クリ
ーニングを行ってみた。このとき、ブラシの回転数や、
感光体への圧接力を調整して。

最良のクリーニング効果が得られるようにしたところ、
黒色トナーに対して９９％、赤色トナーに対して７２％
のクリーニング効率を得た。

クリーニングブラシの材料であるテフロンは、これら２
種のトナーに、蛤する摩擦帯電系列上負極性である。す
なわち、クリーニングブラシは、上記２種のトナーと摩
擦するとき、これらトナーを正極性に帯電させ、自らは
負極性に摩擦帯電する。

クリーニングブラシにより摺さつされると、残留トナー
の４０〜５０％は、摺擦による物理的な力によって感光
体１０表面からかきとられ、他の一部は、摩擦帯電によ
る電気力によってクリーニングブラシにとらえられるこ
とにより、感光体表面より除去される。

クリーニングブラシによるクリーニング効果が黒色トナ
ーと赤色トナーとで異なるのは、これらの帯電極性の差
異によるものと考えられる。すなわち、感光体１上に残
留しているトナーは、プレチャージ、転写チャージ、交
流除電の後であるにもかかわらず、黒色トナーの大部分
は正極性、赤色トナーの大部分は負極性に、すなわち現
像当初におけると同極性に帯電しているらしい。

そこ！、次に、クリーニング装置として、本発明による
ものを第２図の如く装備した。図中、符号１は、上に説
明した、テフロンを素材とするクリーニングブラシであ
る。

符号１２はクリーニング部材を示す。クリーニング部材
１２は無端ベルト状罠形成された本体＋２Ａと、プし、
−ド１２Ｂ１回収部材１２０とによって構成されている
。

本体＋２Ａは２個の金属プーリーと金属ベルト（実験で
はニッケル制のもの分用いた。）とからなり、電Ｉ！９
．１５ｂら、直流のバイアス電圧を印加しつるようにな
っている。

上述したごとく、クリーニングブラシ１１によって黒色
トナーに対し、９９％のクリーニング効１１！が得られ
ること、および、黒色トナーは、その大部分が、正極性
に帯電していることを考えると、クリーニングブラシＮ
Ｋよるクリーニング以後、感光体１上に残留しているト
ナーの大部分は、負極性に帯電していることが想像され
る。

そこで、クリーニング部材１２０本体を感光体１に従動
転接させつつ、電源１５からのバイアス電圧分、＋２０
０Ｖないし＋＋ＫＶの範囲内で変化させ、クリーニング
効率を調べたところ、＋５００Ｖ近傍のバイアス電圧に
よって、赤、黒トナーとも１００％の効率をもってクリ
ーニングしうることか確認された。

次に、再び、テフロンによるクリーニングブラシのみを
用いてクリーニングと行ない、連続して複写プロセスを
実行したところ１．複写枚数５００枚程度で、感光体上
に赤色トナーの残留が目視で認められるようになり、２
色複写画像の品質の低下が認められるようになった。

これに対し、第２図の如きクリーニング装置で、クリー
ニング部材へのバイアス電圧印加ｉ　＋５００Ｖとして
同様の実験を行った結果、５０００枚以上の連続複写に
対しても、残留トナーによる画像品質の低下は全くなく
、本発明のクリーニング装置のクリーニング効率の安定
性が確かめられた。

次に、クリーニングブラシの材質を、テフロンから、レ
ーヨンにかえてみた。レーヨンは、上記２種のトナーを
、負極性に摩擦帯電させつるものである。

まず、クリーニングブラシ単独で、クリーニングを行っ
てみたところ、クリーニング効率は、黒色トナーに対し
て６５％、赤色トナーに対して９７％であった。２色複
写プロセスを繰返したところ、複写５００枚程度で、両
トナーの残留が、感光体上に目視で認められるようにな
り、主として黒色残留トナーによって画像品質の低下が
あられれた。

そこで、次に、第２図の如き装置構成として、クリーニ
ング部材２の本体に負のバイアス電圧を印加し、そのｆ
ａを一２００ｖ乃至＝＋ＫＶの範囲で変化させたところ
、−６００Ｖ近傍のバイアス電圧印加により、赤黒両ト
ナーとも略１００％のクリーニング効率を得た。この条
件で２色複写プロセスを繰返してみたが、５Ｄ００回以
上プロセスを繰返してもクリーニング効率の低下は詔、
められす、画像品質の良好な２色ｍ寥を常に得ることが
できた。

次に、テフロンとレーヨンを材質とし、テフロン対レー
ヨンの毛の密度比が２：１であるような混毛ブラシを作
製し、これをクリーニングブラシとした。

このクリーニングブラシ単独によるクリーニング効率は
、黒色トナーに対し１００％、赤色トナーに対して９７
％以上であり、両トナーに対して極めて良好なりリーニ
ング効率を示した。しかし、２色複写プロセスを繰返し
てみると、繰返し数１６００回程度Ｔ１感光体上に赤色
トナーの残留が微量ながら認められるようになった。複
写プロセスの繰返しとともに、原因は不明であるが、赤
色トナーに対するクリーニング効率が次第に低下するら
しいＯ そこで、第２図の装置構成とし、上記混毛のクリーニン
グブラシとともに使用するクリーニング部材への印加バ
イアス電圧を＋４００ｖ近傍としたところ、複写プロセ
スの繰返しにもかかわらず、常に、略１００％のクリー
ニング効率を良トナーに対して維持することができ％　
５０００回以上の繰返しに対しても、常に良好な画質の
２色複写を得ることができた。

最後に、テフロンによる毛とポリエステルの毛との密度
比が１：１であるような混毛ブラシを、クリーニングブ
ラシとして用いて、上記と同様な実験を行った。このク
リーニングブラシ単独のクリーニング効果は、黒色トナ
ーに対して１００％、赤色トナーに対して９８％以上で
あるが、２色複写プロセスを繰返すと、赤色トナーに対
するクリーニング効率が次第に低下し、繰返し回数２０
００回程度回程、赤色残留トナーによる画像汚れが生じ
るようになった。このクリーニングブラシと、クリーニ
ング部材とを第２図の如く組合せ、クリーニング部材に
対する印加バイアス電圧を＋４００ｖ近傍の値としたと
ころ、両トナーに対するクリーニング効率を、プロセス
繰返し回数にかかわらず、常に略１００％に維持でき、
５０００回以上の繰返しに対しても、画質の低下は認め
られなかった。

なお、クリーニング部材をローラー状に形成しても良い
ことはいうまでもない。

上記説明においては、潜像担持体のクリーニン　　　源
。

グを、まずクリーニングブラシにておこない、しかるの
ち、クリーニング部材によるクリーニングを行なう場合
を例にとった。このクリーニングの順序を逆にし、まず
クリーニング部材′にょる潜像担持体のクリーニングを
行ない、ついでクリーニングブラシによるクリーニング
を行なうようにするとどうなるか。このよう圧した場合
、クリーニング効率は、上記説明例に示したほどには向
上しｒい。しかし、それでも、クリーニングブラシ単項
の場合に比べると、クリーニング効率の向上は顕著であ
り、このように本発明のクリーニング装置を構成しても
、十分にクリーニング装置トシテ、起用に供しうる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、２色複写装置の１例を要部のみ略示ｒる正面
図、第２図は、本発明の１実施例を要部りみ略示する正
面図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　潜像担持体の表面に、正極性および負極性の表面電
   位分布により静電潜像を形成し、互いに異なる色に着色
   され、相互に逆極性に帯電された２種のトナーにより上
   記静電潜像を現像し、得られる２色可視像を記録シート
   上へ転写する、２色記録方式において、可視像転写後の
   潜像担持体をクリーニングする装置で−あって、潜像担
   持体に接触して回動するクリーニングブラシと、 ローラー状もしくはベルト状に形成され、潜像担持体に
   転接する導電性のクリーニング部材と、 このクリーニング部材に所定の極性のバイアス電圧を印
   加する手段とを有し、 上記クリーニングブラシを構成゛する材質を。 上記２種のトナーとの摩擦により、上記２種のトナーを
   正もしくは負または互いに逆極性に摩擦帯電させうる材
   質、あるいはこれら材質の２種以上の混合体としたこと
   を特徴とする、潜像相持体クリーニング装置。 ２、特許請求の範囲第１項において、 クリーニングブラシが、潜像相持体を先にクリーニング
   し、しかるのちに、クリーニング部材によるクリーニン
   グがなされるように、上記クリーニングブラシ、クリー
   ニング部材の配置を定めたことを特徴とする、潜像担持
   体クリーニング装置。