JP2002333781A - クリーニング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 よりクリーニング性能の向上が図られたクリ
ーニング装置を提供する。 【解決手段】 所定方向に移動しトナーが付着するベル
ト状部材１の表面に当接するクリーニング回転体３と、
当該ベルト状部材の裏面から当該クリーニング回転体を
押圧する押圧部材とを備えるクリーニング装置におい
て、当該押圧部材は、当該クリーニング回転体の第一の
位置Ｋ１を押圧する第一の押圧部材５と、当該第一の位
置よりも当該ベルト状部材の移動方向下流側の第二の位
置Ｋ２を押し圧する第二の押圧部材６とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、トナーが付着し得
るベルト状部材をクリーニングするクリーニング装置の
改良に係る。

【０００２】

【従来の技術】感光体上に形成されたトナー像を用紙に
転写し、用紙上のトナーを加熱及び加圧することにより
用紙上に定着する定着装置において、定着後に定着ベル
ト上に残留したトナーを除去するクリーニング技術が特
開H2-309378号公報に示されている。また、感光体上に
形成したトナー像をフィルム状の転写定着ベルトに転写
し、転写定着ベルト上のトナー画像を記録用紙に加圧お
よび加熱するにより転写、定着する装置において、転写
定着後に転写定着ベルト上に残留したトナーを除去する
クリーニング技術が特開S63-189878号公報、及び特公H4
-31394号公報、特公H4-45829号公報にそれぞれ示されて
いる。

【０００３】図１２は、それらに開示されたクリーニン
グ技術の基本構成の説明図である。このクリーニング装
置は、矢印R方向に移動する定着ベルトをクリーニング
ローラーと対向ローラーとで挟んで、定着ベルト上の残
留トナーを粘着力によりクリーニングローラーに付着さ
せて、定着ベルト上から除去する構成となっている。こ
の構成は、ベルト状部材が転写定着ベルトであっても同
様である。

【０００４】ここで、定着ベルトに必要な特性として、
トナー像が定着ベルトから離れるための離型性、更に、
定着による熱に耐えられる耐熱性が必要となる。また、
上記の転写定着ベルトには、定着ベルトに必要な特性に
加えて、感光体からの転写を行うための電気的な特性も
必要である。そのため、特開S59-50473号公報には、こ
のような要求を満足する転写定着ベルトの構成として、
電気抵抗率制御を行った耐熱性のあるポリイミド等の表
面に離型性を向上させるためのシリコーンゴムをコーテ
ィングすることが開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、定着ベルト及
び転写定着ベルト表面にコーティングされているシリコ
ーンゴムは、使用に伴って内部のオリゴマー成分が減少
し離型性が悪化する傾向にある。図１３に、表面にシリ
コーンゴムがコーティングされた転写定着ベルトを用い
た画像形成装置における、用紙走行枚数に対する転写定
着ベルトとトナーの付着力の変化を示す。また、図１４
に、図１３におけるベルトとトナーの付着力を測定する
方法を示す。図１３より、残留トナーの付着力は使用に
伴って大きくなることがわかる。そのため、図１２に示
すクリーニング装置では使用に伴い残留トナーを徐々に
除去できなくなり、十分な耐久性のある画像形成装置を
構成することが出来ないという問題がある。

【０００６】また、ベルトのトナーに対する離型性を向
上させる(付着力を低下させる)ためのコーティング材と
してシリコーンゴム以外の材料も考えられるが、図１５
に示すように、シリコーンゴム以外の材料は元々の付着
力がシリコーンゴムに比べて高く、図１２に示す従来の
クリーニング装置でさえ十分にクリーニング可能なレベ
ルを超えているため、コーティング材の選択によりトナ
ーに対する離型性を向上させるのは困難であるのが現状
である。

【０００７】また、上記構成のクリーニング装置の場
合、離型性が悪く、且つ、薄いベルト状のベルト状部材
をクリーニングする際に、ベルトとクリーニング回転体
とが粘着／剥離を断続的に繰り返すことによりベルトが
振動し、騒音を発生するという問題がある。

【０００８】また、クリーニング装置のクリーニング能
力は、クリーニング回転体表面の温度や、ベルト状部材
表面に存在する被クリーニングトナーの温度に大きく影
響される。即ち、温度が低すぎる場合は、クリーニング
回転体表面や被クリーニングトナーの粘着力が低いため
に被クリーニングトナーがクリーニング回転体表面に移
行せず、クリーニング不良となる。逆に、温度が高すぎ
ると、クリーニング回転体表面を覆っている樹脂の粘度
が低下し、樹脂の凝集力が小さくなる。ベルト状部材と
クリーニング回転体表面の樹脂の粘着力が、クリーニン
グ回転体表面の樹脂の凝集力より大きくなる場合は、ク
リーニング回転体表面の樹脂が破断して、ベルト状部材
表面に流れてしまう。クリーニング装置は広い温度範囲
で十分な性能を得られることが望ましい。そのため、ク
リーニング可能な上限温度を上げることは、画像形成装
置の製品化にとって重要な課題である。

【０００９】本発明は、このような技術的な課題に鑑み
てなされたものであり、その目的は、よりクリーニング
性能の向上が図られたクリーニング装置を提供すること
を目的とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、所定
方向に移動しトナーが付着し得るベルト状部材の表面に
当接するクリーニング回転体と、当該ベルト状部材の裏
面から当該クリーニング回転体を押圧する押圧部材とを
備えるクリーニング装置において、当該押圧部材は、当
該クリーニング回転体の（周長方向、回転方向）第一の
位置を押圧する第一の押圧部材と、当該第一の位置より
も当該ベルト状部材の移動方向下流側の第二の位置を押
し圧する第二の押圧部材とを有するものである。

【００１１】ここで、図１２に示した従来のクリーニン
グ装置では、定着ベルトあるいは転写定着ベルトなどの
ベルト状部材をクリーニングローラー（クリーニング回
転体）２と対向ローラー（押圧部材）５とで挟んで構成
であり、クリーニングローラー２とベルト状部材１の表
面は、クリーニングローラー２と対向ローラー５との比
較的短いNip部を通過している間のみ所定の圧力で接触
し、その後直ちにベルト状部材１はクリーニングローラ
ー２から離れてしまう。

【００１２】これに対し、本発明に係るクリーニング装
置では、前記第一の位置から第二の位置に至るまで、前
記クリーニング回転体の表面はベルト状部材に（実質的
に）密着されるため、クリーニング回転体とベルト状部
材との接触時間を長くすることが可能となる。それによ
り、クリーニング回転体表面（の樹脂）とベルト状部材
のトナーとの融和を促進させることができ、結果として
クリーニング性能を大幅に向上することができる。さら
に、ベルト状部材は、クリーニング回転体から離れた後
も第二の押圧部材と接触しているため、ベルト状部材の
振動は当該第二の押圧部材で抑制され、騒音の発生を防
止することができる。

【００１３】また本発明に係るクリーニング装置におい
て、前記第一の押圧部材によるクリーニング回転体への
押圧力をＰ１、前記第二の押圧部材によるクリーニング
回転体への押圧力をＰ２とすると、これらの押圧力の間
にはＰ２＜Ｐ１の関係が成り立つように構成することも
できる。すなわち、押圧力Ｐ１はクリーニング回転体表
面（の樹脂）とベルト状部材のトナーとを十分に接触さ
せる必要があるため、その押圧力は十分に大きいことが
望ましい。一方、押圧力Ｐ２は、ベルト状部材がクリー
ニング回転体表面から離れないようにすることが目的で
あり、押圧力Ｐ１ほど大きい必要はない。

【００１４】また本発明に係るクリーニング装置におい
て、前記クリーニング回転体がベルト状部材に与ええる
曲率をＣ、前記第二の押圧部材がベルト状部材に与える
曲率をＣ２とすると、これらの曲率の間にはＣ＜Ｃ２の
関係が成り立つように構成することもできる。言い換え
ると、前記クリーニング回転体がベルト状部材に与ええ
る曲率半径をＲ、前記第二の押圧部材がベルト状部材に
与える曲率半径をＲ２とすると、これらの曲率半径の間
にはＲ２＜Ｒの関係が成り立つように構成することもで
きる。

【００１５】ここでクリーニング回転体の構成として
は、ロール状や無端ベルト状の構成を採用すること
ができる。そして、クリーニング回転体がロール状の
場合には、クリーニング回転体がベルト状部材に与える
曲率Ｃは、そのクリーニングロール（クリーニング回転
体）の曲率に対応する一定値Ｃ（fixed）をとる。一
方、クリーニング回転体が無端ベルト状の場合、すな
わちクリーニング無端ベルト（クリーニング回転体）が
前記第一の押圧部材と対峙する第一の張架ロールと、前
記第二の押圧部材と対峙する第二の張架ロールとを少な
くとも含む複数の張架ロールにより張架される場合に
は、クリーニング無端ベルト（クリーニング回転体）が
ベルト状部材に与える曲率Ｃは、第二の張架ロールの曲
率に対応する曲率Ｃ（２）を意味する。

【００１６】また第二の押圧部材の構成としては、ロ
ール状やパッド状の構成を採用することができる。そ
して、第二の押圧部材がロール状の場合には、第二の
押圧部材がベルト状部材に与える曲率Ｃ２は、（押圧負
荷のかかっていない状態における）その押圧ロール（第
二の押圧部材）の曲率に対応する一定値Ｃ２（fixed）
をとる。一方、第二の押圧部材がパッド状の場合に
は、第二の押圧部材がベルト状部材に与える曲率Ｃ２
は、（押圧負荷のかかっていない状態における）その押
圧パッド（第二の押圧部材）のベルト状部材と当接する
部分の形状（曲率）により、Ｃ２（min）≦Ｃ２≦Ｃ２
（MAX）の値をとるが、ここでは曲率Ｃ２は、その最大
値を意味する。

【００１７】これらの曲率の間にはＣ＜Ｃ２の関係が成
り立つように構成することで（曲率半径の間にはＲ２＜
Ｒの関係が成り立つように構成することで）、ベルト状
部材とクリーニング回転体の剥離時において、剥離速度
を大きくすることができる。クリーニング時(加熱溶融
時)のクリーニング回転体表面樹脂のような粘弾性体
は、引き剥がし速度が大きいほど破断しにくいので、本
発明の構成により、クリーニング回転体表面樹脂の破断
を抑制し、クリーニング可能な上限温度を上げることが
できる。

【００１８】また本発明に係るクリーニング装置におい
て、第二の押圧部材の前記ベルト状部材と接触する領域
（表面）が、アスカーC硬度：40度以下の材料で構成さ
れてもよい。このように構成することにより、第二の押
圧部材が適度に「逃げる」（しなる）構成となり、第一
の押圧部材による押圧力Ｐ１を第二の押圧部材による押
圧力Ｐ２より大きくする構成を設計する際に、クリーニ
ング回転体、第一の押圧部材、第二の押圧部材の相対的
な位置決め精度を厳密に行う必要ななくなる。加えて、
第二の押圧部材表面がやわらかくなることにより、振動
防止の効果も大きくなり、結果としてベルトの振動によ
る騒音の発生を効果的に防止できる。

【００１９】また本発明に係るクリーニング装置におい
て、前記クリーニング回転体の少なくとも表面には樹脂
層を有し、当該樹脂層を構成する樹脂と、前記トナーを
構成する樹脂とが同一系統の樹脂とすることもできる。
このような構成により、一層クリーニング効果を向上さ
せることができる。

【００２０】また本発明に係るクリーニング装置におい
て、前記ベルト状部材表面に付着するトナーが前記クリ
ーニング回転体に当接されている際の粘度が１０³〔Ｐ
ａ・ｓｅｃ〕以上、１０⁵〔Ｐａ・ｓｅｃ〕以下となる
ように当該トナーを加熱する加熱手段を備えるように構
成することもできる。このような構成により、一層クリ
ーニング効果を向上させることができる。

【００２１】ここで、加熱手段は第一の押圧部材が備
えるものでも、クリーニング回転体が備えるもので
も、第一の押圧部材とクリーニング回転体との両方が
備えるものでもよい。すなわち、第一の押圧部材が備
えるものとしては、第一の押圧部材が中空ロールで構成
され、当該中空ロール（第一の押圧部材）の中空内部に
加熱手段（例えば、ハロゲンランプヒータなど）を備え
ることができる。

【００２２】また、クリーニング回転体が備える場合
としては、クリーニング回転体が中空ロールで構成さ
れ、当該中空ロール（クリーニング回転体）の中空内部
に加熱手段を備えるものや、クリーニング回転体がクリ
ーニング無端ベルトで構成され、当該クリーニング無端
ベルト（クリーニング回転体）が前記第一の押圧部材と
対峙する第一の張架ロールと、前記第二の押圧部材と対
峙する第二の張架ロールとを少なくとも含む複数の張架
ロールにより張架され、クリーニング無端ベルトの回転
方向の第一の張架ロール（第一の位置）よりも上流側か
つ第二の張架ロール（第二の位置）よりも下流側にクリ
ーニング無端ベルト（の裏側）を加熱する加熱手段を備
えるものや、同じくクリーニング回転体がクリーニング
無端ベルトで構成され、当該クリーニング無端ベルト
（クリーニング回転体）が前記第一の押圧部材と対峙す
る第一の中空張架ロールと、前記第二の押圧部材と対峙
する第二の中空張架ロールとを少なくとも含む複数の中
空張架ロールにより張架され、これら第一の中空張架ロ
ール、第二の中空張架ロール、（クリーニング無端ベル
トの回転方向の第一の張架ロール（第一の位置）よりも
上流側かつ第二の張架ロール（第二の位置）よりも下流
側に他の中空張架ロールが存在する場合には）他の中空
張架ロールのうち、少なくとも一つの中空張架ロールの
中空部分に加熱手段を備えるものなどが挙げられる。

【００２３】また本発明に係るクリーニング装置におい
て、前記ベルト状部材表面に付着するトナーを前記第二
の位置（の周辺）で冷却する冷却手段を備えるように構
成することもできる。このような構成により、ベルト状
部材とクリーニング回転体との剥離持におけるクリーニ
ング回転体表面の樹脂層及びトナーの粘度を下げ、クリ
ーニング回転体表面樹脂の破断を抑制し、クリーニング
可能な上限温度を上げることができる。

【００２４】ここで、冷却手段は、ベルト状部材の移動
方向において第二の位置の上流側近傍にベルト状部材の
裏面に当接するヒートシンクとして構成することや、ベ
ルト状部材の第二の位置に気流を生じさせるファンとし
て構成することや、第二の押し圧部材を中空パイプで構
成するとともに、当該中空パイプ（第二の押圧部材）の
中空部分に気流を生じさせるファンとして構成すること
などができる。

【００２５】ところで、本発明に係るクリーニング装置
は、転写後の残留トナーをクリーニングする場合や、
定着後の残留トナーをクリーニングする場合や、転
写定着後の残留トナーをクリーニングする場合などにそ
れぞれ適用することができる。

【００２６】すなわち、転写後の残留トナーをクリー
ニングする場合として、トナー像がその表面に担持され
る無端ベルト状の像担持体（例えば、転写定着ベルト）
と、当該像担持体状のトナー像を記録媒体に（静電又は
熱）転写させる転写手段とを備える画像形成装置におい
て、転写後の像担持体表面を本発明に係るクリーニング
装置でクリーニングさせることもできる。

【００２７】また、定着後の残留トナーをクリーニン
グする場合として、少なくとも一方が無端ベルト状であ
る定着回転体を備える定着装置において、定着後の無端
ベルト状の定着回転体（定着ベルト）表面を本発明に係
るクリーニング装置でクリーニングさせることもでき
る。

【００２８】さらに、転写定着後の残留トナーをクリ
ーニングする場合として、トナー像がその表面に担持さ
れる無端ベルト状の像担持体（例えば、転写定着ベル
ト）と、当該像担持体状のトナー像を記録媒体に転写定
着させる転写定着手段とを備える画像形成装置におい
て、転写定着後の像担持体表面を本発明に係るクリーニ
ング装置でクリーニングさせることもできる。

【００２９】なお、これら無端ベルト状の像担持体の表
面や、無端ベルト状である定着回転体の表面にシリコー
ンゴム層を備えることができる。

【００３０】

【発明の実施による形態】実施形態 図１は、本発明のクリーニング装置の基本的な実施形態
を示す図である。

【００３１】図中矢印R方向に移動する定着ベルト（ベ
ルト状部材）1がクリーニングローラー（クリーニング
回転体）3と対向ローラー（第一の押圧部材）5とで挟ま
れ、定着ベルトの表面１Ａの第一の位置Ｋ１が対向ロー
ラ５により所定の圧力Ｐ１で押圧されている。また、第
一の位置Ｋ１から定着ベルト２０の移動方向下流側に
は、定着ベルト２０がクリーニングローラー3と第二の
押圧部材6で挟まれ、定着ベルト表面１Ａの第二の位置
Ｋ２が第二の押圧部材６により所定の圧力Ｐ２で押圧さ
れている。そのため、第一の位置Ｋ１から第二の位置Ｋ
２に至るまで、図中Ｃで示すクリーニングローラー３の
表面は定着ベルト２０に密着される。

【００３２】定着ベルト表面１Ａには、樹脂を主成分と
するトナー18が一旦溶融して付着しており、クリーニン
グローラー3は金属製の基材３０とその表面に塗布され
る粘着層３１とを備え、粘着層３１はトナー18の主成分
である樹脂と同じ樹脂からなる。ベルト上の残留トナー
18のクリーニングに際しては、クリーニングローラー3
の表面は、そのトナー18との融和に最適な粘度となるよ
うな温度に調整されている。また、定着ベルト２０に関
しても、クリーニングローラー3と接触する直前でその
定着ベルト２０上のトナー18がクリーニングローラー3
表面の樹脂と融和するのに最適な粘度となるように温度
が調整されている。この基本的な構成は、ベルト状部材
が転写定着ベルトであっても変わらない。

【００３３】以下、より具体的な本発明の実施による形
態を各実施例及び変形例に基づいて説明する。

【００３４】◎実施例１ 図２は、実施例１に係るクリーニング装置を転写定着ベ
ルトに適用した画像形成装置の断面概略図である。

【００３５】この画像形成装置には、サイアン(C)、マゼ
ンタ(M)、イエロー(Y)、ブラック(K)の4色のトナー像18を
形成するトナー像形成手段7と、矢印R方向に循環移動す
る無端ベルト状の転写定着ベルト（ベルト状部材）１０
と、転写定着ベルト１０を介してトナー像形成手段7と
対向して配置された一次転写ローラー8と、加熱ローラ
ー11と、転写定着ベルト１０を介して加熱ローラー11と
対向配置された加圧ローラー12と、用紙16を転写定着ベ
ルト１０上から剥離させる剥離ローラー14と、転写定着
ベルト１０を循環移動させる動力を伝達するベルト駆動
ローラー9と、転写定着ベルト１０上の不純物を取り除
くためのクリーニングローラー（クリーニング回転体）
３が備えられている。

【００３６】転写定着ベルト１０はベルト駆動ローラー
9により駆動され、Tの領域で転写定着ベルト１０上に各
感光体上で形成されたトナー画像を転写される。加熱プ
レート10で予備加熱を行った後、画像に同期して搬送し
た用紙16と共に加熱ローラー11と加圧ローラー12により
加熱、加圧され転写定着ベルト１０上のトナーは用紙16
に定着される。ここで、加熱ローラー11と加圧ローラー
12には、各ローラー表面が所定の温度になるように、そ
れぞれ内部にヒーター13が備えられている。更に、剥離
ローラー14の部分で、用紙16は転写定着ベルト１０から
トナー画像を転写、定着された後に剥離され、プリント
として排出される。

【００３７】記録用紙16が剥離した後の転写定着ベルト
１０には残留するトナーが皆無であることが理想である
が、実際には若干の残留トナーが存在する。そこで、剥
離後に残留したトナーは転写定着ベルト１０の循環移動
により剥離ローラー14より下流部に位置するクリーニン
グ位置に搬送され、クリーニングローラー3により転写
定着ベルト１０から除去される。

【００３８】転写定着ベルト１０は、基材層１００と表
面層１０１との2層で構成されている。表面層１０１に
は、トナー離型性と弾性を得るためにシリコーンゴム
が、基材層には機械的強度と耐熱性及び適度な電気抵抗
率を得るためにポリイミドが用いられている。クリーニ
ングローラー3は、図示しないリトラクト機構により、
装置が停止、および、待機中はクリーニングローラー3
の表面のトナーが圧力により変形することを防ぐため、
転写定着ベルト１０と接触しない位置に回避しており、
装置がプリント動作を開始し、転写定着ベルト１０が回
転を始めた後に接触する。

【００３９】図３は、図２に示す画像形成装置に備えら
れた本実施例に係るクリーニング装置の拡大図である。

【００４０】クリーニングローラー3及び対向ローラー
（第一の押圧部材）５のいずれにもヒーター（加熱手
段）13が備えられており、転写定着ベルト１０は対向ロ
ーラー５と接触することにより、転写定着ベルト１０上
の残留トナーが所定の好ましい温度(粘度)になるまで加
熱される。その後、転写定着ベルト１０はクリーニング
ローラー3と対向ローラーに挟まれた第一の位置Ｋ１
（図１参照）に達し、その第一の位置Ｋ１では転写定着
ベルト１０をクリーニングローラー3が所定の好ましい
圧力Ｐ１で押圧する。

【００４１】次いで、転写定着ベルト１０はクリーニン
グローラー3と接触したまま移動し、第二の位置Ｋ２
（図１参照）に達し、転写定着ベルト１０をクリーニン
グローラー3が所定の好ましい圧力Ｐ２で押圧する。こ
のとき、第一の圧力Ｐ１が第二の圧力Ｐ２よりも大きく
なるよう、クリーニングローラー３、対向ローラ５、ア
ルミシャフト（第二の押圧部材）６０の相対的な位置が
調整されている。なお、本実施例では、第二の押圧部材
としてはアルミシャフト６０が用いられており、直径は
クリーニングローラー3の約１／２である。

【００４２】ここで、クリーニングローラー3の表面
は、そこに付着するトナー（転写定着残留トナー）１８
の原料である樹脂と同一の樹脂を含む材料で覆われてお
り、その表面樹脂層３１は、クリーニングローラー3内
部に備えられたヒーター13により、ある好ましい温度
(粘度：実験例として後述する)に調整されている。

【００４３】なお、クリーニングローラー３と接触して
いる転写定着ベルト１０の好ましい温度としては７０〜
１２０〔℃〕が挙げられ、さらに好ましくは９０〜１１
０〔℃〕とすることができる。またクリーニングローラ
ー３の表面樹脂層３１の好ましい温度としては８０〜１
２０〔℃〕が挙げられ、さらに好ましくは１００〜１１
０〔℃〕とすることができる。クリーニングローラー３
が転写定着ベルト１０と接触している好ましい時間とし
ては、０．０２〜０.２〔ｓｅｃ〕が挙げられ、より好
ましくは０.０４〜０.１〔ｓｅｃ〕とすることができ
る。さらに、第一の圧力（押圧力）Ｐ１の好ましい値と
しては、０.１〜０.６〔ＭＰａ〕が挙げられ、より好ま
しくは０.２〜０.４〔ＭＰａ〕とすることができる。

【００４４】このように、本実施例に係るクリーニング
装置では、クリーニングローラー3表面の温度、転写定
着ベルト１０上のトナーの温度、及び、転写定着ベルト
１０へのクリーニングローラー3の押付力などの従来の
パラメーター調整だけでは十分な性能を得られないクリ
ーニング装置に対し、アルミシャフト６０により第二の
圧力Ｐ２を付与し、更に転写定着ベルト１０とクリーニ
ングローラー３の引き離し速度を大きくする構成とする
ことにより、クリーニング装置の性能を大幅に向上させ
ている。

【００４５】○変形例１ 図４は、変形例１に係るクリーニング装置の構成図であ
る。このクリーニング装置に備えられる第二の押圧部材
は中空のローラー６１であり、アルミニウムの基材６１
０とその表面に形成される表面層６１１とを備えてい
る。この表面層６１１はアスカーCで40度のシリコーン
スポンジゴムで構成されている。ローラー６１の表面材
料６１１として、シリコーンスポンジゴムの他、ポリウ
レタンなどの他種ゴムや、各種スポンジゴム、或いは、
耐摩耗性を考慮して表面にポリイミドやその他の樹脂の
フィルムを貼り付けたゴムを使用してもよい。

【００４６】○変形例２ 図５は、変形例２に係るクリーニング装置の構成図であ
る。このクリーニング装置に備えられる第二の押圧部材
は中空のローラー６２であり、内部に空気を強制的に流
す為の、ファン（冷却手段）６３を備えている。これに
より、ローラー６２の表面温度を下げ、剥離時における
クリーニングローラー３表面の樹脂３１及びトナー１８
の粘度を下げることができるので、クリーニングローラ
ー３表面の樹脂３１の破断を抑制し、クリーニング可能
な上限温度を上げることができる。

【００４７】また、冷却手段の他に、ローラー６２の軸
方向(長手方向)温度分布を均一にするために、ローラー
６２内部の中空部分にヒートパイプなどを設けても良
い。これにより、ローラー６２に接触する転写定着ベル
ト１０の温度分布も均一になり、クリーニングにおける
温度制御を容易にすることができる。

【００４８】○変形例３ 図６は、変形例３に係るクリーニング装置の構成図であ
る。ここには、2本のクリーニングベルト保持ローラー
１５ａ、ｂに張架されたクリーニングベルト（クリーニ
ング回転体）4が示されている。このクリーニングベル
ト4は、基材４０とその基材４０の表面に形成される樹
脂層４１とを備えている。この樹脂層４１は、トナー１
８の原料となる樹脂と同一の樹脂を主原料としており、
この樹脂層４１は、2本のクリーニングベルト保持ロー
ラー１５ａ、ｂのそれぞれに備えられたヒーター13によ
り加熱されて、所定の粘度に保たれている。

【００４９】転写定着ベルト（ベルト状部材）１０はR
方向に移動ながら対向ローラー（第一の押圧部材）５に
より加熱され、転写定着ベルト１０上のトナーは所定の
粘度に調整される。その後、クリーニングベルト4と共
に、第一の位置Ｋ１で（図１参照）クリーニングベルト
保持ローラー15ａと対向ローラー5とに挟まれてクリー
ニングベルト4と転写定着ベルト１０とが所定の第一の
圧力Ｐ１で接触し、その後、クリーニングベルト4と転
写定着ベルト１０は接触したまま第二の位置Ｋ２（図１
参照）へ移動する。第二の位置Ｋ２で、アルミシャフト
（第二の押圧部材）６０により第一の圧力Ｐ１よりも弱
い第二の圧力Ｐ２を受けた後、クリーニングベルト4と
転写定着ベルト１０とは剥離されるが、転写定着ベルト
１０はクリーニングベルト4から離れた後にもアルミシ
ャフト６０との接触を保つよう、構成されている。この
ように、本発明のクリーニング装置は、クリーニング回
転体がベルト状であっても良い。

【００５０】◎実施例２ 図７は、実施例１に係るクリーニング装置を定着ベルト
に適用した画像形成装置の断面概略図である。

【００５１】ここに示す画像形成装置には矢印R方向に
移動する無端ベルト状の定着ベルト（ベルト状部材）２
０と、駆動ローラーを兼ねる加熱ローラー11と、定着ベル
ト２０を介して加熱ローラー11と対向して配置された加
圧ローラー12と、定着ベルト２０上に蓄積したトナーを
含む不純物を除去するクリーニングローラー（クリーニ
ング回転体）3と、定着ベルト２０を挟んでクリーニング
ローラー3と対向する対向ローラー（第一の押圧部材）5
と、単色もしくはカラーのトナー画像を作成するトナー
像形成手段7と、一次転写領域において用紙16を挟んでト
ナー像形成手段7と対向して配置される一次転写ローラ
ー8と、が備えられている。

【００５２】トナー像形成手段7により用紙16上に形成
された未定着トナー像18は、定着領域Fに搬送され、ここ
で、定着ベルト２０と加圧ローラー12の間に供給され、そ
こで定着ベルト２０と共に加熱ローラー11と加圧ローラ
ー12により加熱加圧されて、用紙16上に定着される。 定
着後に残留した未定着トナーを含む残留物は定着ベルト
２０の循環移動によりクリーニング領域Cに搬送され、
クリーニングローラー3により定着ベルト２０から除去
される。

【００５３】ここで、クリーニングローラー3に粘着性
を発生させるため、クリーニングローラー3の内部には
加熱ヒーター13を設け、クリーニングローラー3の表面
の温度制御を行う事により、粘着性を発生させる。ま
た、この実施例の場合、加熱ローラー11により定着ベル
ト２０は十分に加熱されるため、対向ローラー5はヒー
ターなどの加熱源は必要ない。

【００５４】クリーニングローラー3は、装置が停止、
および、待機中はクリーニングローラー3の表面のトナ
ーが圧力により変形することを防ぐため、転写定着ベル
ト１０と接触しない位置に回避しており、装置がプリン
ト動作を開始し、転写定着ベルト１０が回転を始めた後
に接触する。

【００５５】図８は、図７に示す画像形成装置に備えら
れたクリーニング装置の拡大図である。

【００５６】この実施例では、第二の押圧部材としてパ
ッド部材６４を備えている。このパッド部材６４は、パ
ッド本体６４０と、そのパッド本体６４０を支持する支
持部材６４１とを備えている。パッド本体６４０の材質
はシリコーンゴムにより構成され、その形状は定着ベル
ト２０に対峙する方向に凸部を有する半円状である。そ
の半径状のパッド本体６４０の表面の曲率半径はクリー
ニングローラー３の曲率半径の1／３である。パッド本
体６４０の材質として、シリコーンゴムの他、ポリウレ
タンなどの他種ゴムや、各種スポンジゴム、或いは、耐
摩耗性を考慮して表面にポリイミドやその他の樹脂のフ
ィルムを備えたゴムを使用してもよい。

【００５７】なお、ここで示したクリーニング装置を実
施例1の画像形成装置に適用してもよく、また、実施例1
及び変形例１〜３に示した各クリーニング装置を、本実
施例の画像形成装置に適用してもよい。

【００５８】◎実験例 本発明者らは本発明を完成されるために様々な実験を行
ったが、ここではその一部を説明する。

【００５９】図９は、本発明の効果を説明するものであ
る。図９に示すチャートは、転写定着ベルト１０とトナ
ーの付着力と、クリーニング時の転写定着ベルト１０上
のトナー温度(粘度)とをパラメーターとしたときの、十
分なクリーニング性能が得られる領域を示したチャート
である。

【００６０】ここで、領域(a)は、図１２に示す構成の
クリーニング装置（従来例）、即ち転写定着ベルト１０
をクリーニングローラー3で押圧した後の接触部が存在
しない構成のクリーニング装置を示しており、領域(b)
は図１０に示すクリーニング装置（従来例）、即ち図３
に示すクリーニング装置から第二の押圧部材6を取り去
った構成のクリーニング装置、領域(c)は図３に示すク
リーニング装置（実施例１）である。

【００６１】図９より、本発明の構成とすることでクリ
ーニング性能が大幅に向上すること、特に、第二の押圧
部材6を加えることにより、クリーニング可能な上限温
度が高くなっていることがわかる。また、付着力が高
く、且つ、薄い転写定着ベルト１０を用いた場合でも、
転写定着ベルト１０の振動による騒音の発生は起こらな
かった。

【００６２】図１１は、ここで用いたトナーの温度と粘
度の関係を示した図である。横軸は温度、縦軸は粘度で
あり、温度の上昇に従って粘度が低下することがわか
る。ここで、クリーニングローラー3表面の樹脂の粘度
が10³[Pa・sec]以上10⁵[Pa・sec]以下になるように調整
し、且つ、転写定着ベルト１０上のトナー粘度が10³[Pa
・sec]以上、5×10⁵[Pa・sec]以下となるように温度を調
整すると、良好なクリーニング性能が得られる。ここに
示した範囲を超えた高粘度(低温度)になると、転写定着
ベルト１０上の残留トナーがクリーニングローラー3に
移らないという現象が生じ、反対に、低粘度(高温度)に
なると、クリーニングローラー3表面の樹脂層が柔らか
くなりすぎて破断し、転写定着ベルト１０上に大量に移
動するという現象が発生した。

【００６３】なお、樹脂層やトナーの粘度は、島津製作
所株式会社製フローテスターＣＦＴ５００Ｃを用い、開
始温度８０［℃］、最高温度１７０［℃］、昇温測度３
〔℃／分〕、予熱時間３００〔ｓｅｃ〕、シリンダー圧
力１０〔ｋｇｆ／ｃｍ²〕、ダイ寸法１．０×１．０
〔ｍｍ〕の条件で測定した値である。

【００６４】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、よりクリーニング性能の向上が図られたクリーニ
ング装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、実施態様に係るクリーニング装置を説
明するものである。

【図２】図２は、実施例１に係るクリーニング装置を転
写定着ベルトのクリーニング装置として適用した画像形
成装置を説明するものである。

【図３】図３は、実施例１に係るクリーニング装置を説
明するものである。

【図４】図４は、変形例１に係るクリーニング装置を説
明するものである。

【図５】図５は、変形例２に係るクリーニング装置を説
明するものである。

【図６】図６は、変形例３に係るクリーニング装置を説
明するものである。

【図７】図７は、実施例２に係るクリーニング装置を転
写定着ベルトのクリーニング装置として適用した画像形
成装置を説明するものである。

【図８】図８は、実施例２に係るクリーニング装置を説
明するものである。

【図９】図９は、本発明の効果を説明するチャートであ
る。

【図１０】図１０は、比較例に係るクリーニング装置を
説明するものである。

【図１１】図１１は、好ましい粘度と温度との関係を説
明するものである。

【図１２】図１２は、従来のクリーニング装置を説明す
るものである。

【図１３】図１３は、転写定着ベルトとトナーとの付着
力の経時的変化を説明するものである。

【図１４】図１４は、付着力の測定方法を説明するもの
である。

【図１５】図１５は、ベルトの表面層の材質とトナーの
付着力との関係を説明するものである。

【符号の説明】

１０…転写定着ベルト（ベルト状部材）、１８…トナ
ー、３…クリーニングローラー（クリーニング回転
体）、５…対向ローラー（第一の押圧部材）、６…第二
の押圧部材、６０…アルミシャフト（第二の押圧部
材）、１３…ヒーター（加熱手段）、６１…ローラー
（変形例１）、６２…ローラー（変形例２）、６３…フ
ァン（冷却手段）、４…クリーニングベルト（クリーニ
ング回転体）、２０…定着ベルト（ベルト状部材）、６
４…パッド（第二の押圧部材）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川幡 泰 神奈川県足柄上郡中井町境430グリーンテ クなかい、富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者 中山 由香 神奈川県足柄上郡中井町境430グリーンテ クなかい、富士ゼロックス株式会社内 Ｆターム(参考） 2H033 AA08 AA09 BA11 BA29 BA49 BA54 BA55 BA56 BE09 2H134 GA01 GA06 GA07 GA10 GB02 HA01 HA07 KD02 KD16 KF02 KF03 KG04 KG06 KG07 KH01 2H200 GB22 GB23 GB26 GB40 JC03 JC07 JC12 JC13 LB09 LB15 LB19 LB21 LB33

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定方向に移動しトナーが付着するベル
   ト状部材の表面に当接するクリーニング回転体と、当該
   ベルト状部材の裏面から当該クリーニング回転体を押圧
   する押圧部材とを備えるクリーニング装置において、 当該押圧部材は、当該クリーニング回転体の第一の位置
   を押圧する第一の押圧部材と、 当該第一の位置よりも当該ベルト状部材の移動方向下流
   側の第二の位置を押し圧する第二の押圧部材とを有する
   ことを特徴とするクリーニング装置。
2. 【請求項２】 前記第一の位置から第二の位置に至るま
   で、前記クリーニング回転体の表面はベルト状部材に密
   着される請求項１に記載のクリーニング装置。
3. 【請求項３】 前記第一の押圧部材によるクリーニング
   回転体への押圧力をＰ１、前記第二の押圧部材によるク
   リーニング回転体への押圧力をＰ２とすると、これらの
   押圧力の間にはＰ２＜Ｐ１の関係が成り立つ請求項１又
   は請求項２に記載のクリーニング装置。
4. 【請求項４】 前記クリーニング回転体がベルト状部材
   に与ええる曲率をＣ、前記第二の押圧部材がベルト状部
   材に与える曲率をＣ２とすると、これらの曲率の間には
   Ｃ２＞Ｃの関係が成り立つ請求項１〜３のいずれかに記
   載のクリーニング装置。
5. 【請求項５】 前記クリーニング回転体の少なくとも表
   面には樹脂層を有し、当該樹脂層を構成する樹脂と、前
   記トナーを構成する樹脂とが同一系統の樹脂である請求
   項１〜４のいずれかに記載のクリーニング装置。
6. 【請求項６】 前記ベルト状部材表面に付着するトナー
   が前記クリーニング回転体に当接されている際の粘度が
   １０³〔Ｐａ・ｓｅｃ〕以上、１０⁵〔Ｐａ・ｓｅｃ〕以
   下となるように当該トナーを加熱する加熱手段を備える
   請求項１〜５のいずれかに記載のクリーニング装置。
7. 【請求項７】 前記ベルト状部材表面に付着するトナー
   を前記第二の位置で冷却する冷却手段を備える請求項１
   〜６のいずれかに記載のクリーニング装置。