JP2007212840A - クリーニング装置および定着装置 - Google Patents

Abstract

【課題】被クリーニング部材の表面に付着したトナーなどの付着物を効果的に除去する。
【解決手段】被クリーニング部材１０に沿って定着ニップＮよりも被クリーニング部材１０の移動方向下流で、かつクリーニング部材３０よりも移動方向上流の範囲に、残留トナーに電荷を与えるための電極６０を設け、前記クリーニング部材３０に対して、前記電極６０に与えられた電圧とは逆極性、すなわち残留トナーが付与された電荷と逆極性の電圧を印加する。これにより、粘着性を利用したトナーのクリーニングに加えて、静電的な引力によりトナーのクリーニングに行うことにより、効率的なクリーニングが可能になる。
【選択図】図６

Description

本発明は、電子写真方式などを用いた画像形成装置における構成部材に対するクリーニングを行うクリーニング装置、およびクリーニング装置を搭載する定着装置に係り、特に、付着したトナーを含む付着物を除去するためのクリーニング装置に関するものである。

従来、電子写真方式を利用した複写機，プリンタなどの画像形成装置が広く知られている。このような画像形成装置では、紙などの転写材上に静電的にトナー像を転写し、転写後に該転写材を加熱／加圧してトナー像の定着を行うようにしている。また、転写と同時に定着を行う、所謂、転写定着方式を利用した構成の画像形成装置も知られている。

このような画像形成装置において、加熱したトナー（トナー像）を担持する部材、または加熱したトナーに接触する部材が、トナーや紙紛などの付着物で汚染されることに対し、それらの部材（被クリーニング部材）にクリーニング手段を当接させて取り除く構成のクリーニング装置が通常設置されている。

特許文献１，２では、被クリーニング部材の表面にブレード状のクリーニング部材を当接させて、被クリーニング部材の表面からトナーを掻き取り回収する構成のクリーニング装置が記載されているが、ブレードを利用する場合、硬質のブレードにより被クリーニング部材の表面を傷つけ易く、またそれを回避するために軟質のブレードにするとクリーニング能力が低下したり、ブレード自体の磨耗などにより経時的にクリーニング品質が低下するなどの問題があった。

特許文献３，４では、被クリーニング部材に回転可能なローラ状のクリーニング部材を当接させることが記載されており、このようにローラ状にすることにより、硬質な部材を使用しても、前記ブレードのような固定部材に比べて被クリーニング部材に傷が付きにくく有利である反面、クリーニング部材との一度の接触で回収できる能力は低くなり、何回転もクリーニング部材を当接し続ける必要があり、クリーニングに時間がかかるなどの問題があった。

それに対して特許文献５などでは、クリーニング部材の表面に加熱により粘着性を持つ樹脂をコートすることにより、クリーニング能力を向上することなどが示されているが、動作立ち上がり時など、クリーニング部材が低温状態のときには粘着性が少なく、クリーニング能力を発揮できないという問題があった。
特許第３５１４１３４号公報 特開２００２−３０４０８０号公報 特開昭６３−１８９８７８号公報 特公平４−４５８２９号公報 特許第３６７５１５４号公報 特開２００５−９１６６７号公報 特許第３０６０１０５号公報

前記従来のクリーニング装置の問題を解決するため、特許文献６には、クリーニング部材にトナーと逆極性の電圧を印加することにより、クリーニング部材にトナーを引き寄せる力を与える構成が提案されている。

また、特許文献７には、定着ニップ部分に電圧を印加して静電的引力によってクリーニング部材へ突入するトナーの量を低減するものが提案されている。

しかしながら、特許文献６，７に記載の発明であっても、実際に実施するとクリーニング能力が不足したり、クリーニング部材へ突入するトナー量を低減することができないという問題があった。

本発明の目的は、前記従来技術の問題に鑑み、被クリーニング部材の表面に付着したトナーなどの付着物を効果的に除去することができるクリーニング装置、および、そのクリーニング装置を搭載する定着装置を提供することにある。

前記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、被クリーニング部材上の付着物を自体に付着させて取り除くクリーニング部材を備えたクリーニング装置において、前記被クリーニング部材上の付着物に電荷を与える電極を備え、前記電極に印加する電圧とは逆極性の電圧を前記クリーニング部材に印加したことを特徴とし、この構成によって、被クリーニング部材上に残留した付着物を一度帯電させ、その後、逆極性の電圧を印加したクリーニング部材に接触させるため、クリーニング部材に対する付着物の静電的な付着力が向上する。

請求項２に記載の発明は、請求項１記載のクリーニング装置において、電極を被クリーニング部材上のトナー温度がトナー軟化点以下の温度になる位置に設置したことを特徴とし、この構成によって、トナーの帯電能力がより高い領域で帯電を行うことができ、より静電的な付着力が高められ、クリーニング部材によるトナーを含む付着物の除去が効果的に行われる。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２記載のクリーニング装置において、被クリーニング部材がトナー像が形成される転写材に対して定着あるいは転写定着を行う部材であって、電極を、ニップよりも移動方向下流に設置し、かつクリーニング部材が被クリーニング部材に当接する位置よりも移動方向上流の位置に設置したことを特徴とし、この構成によって、前記効果的な付着物の除去が各部の本来の作用に干渉を与えずに行われる。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３いずれか１項記載のクリーニング装置において、電極を、トナー像が形成された転写材に対して定着あるいは転写定着を行うためニップを形成する部材の一部としたことを特徴とし、この構成によって、部品点数を増加することなく前記効果的な付着物の除去が行われる。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜３いずれか１項記載のクリーニング装置において、電極を、被クリーニング部材から転写材を分離するための分離板としたことを特徴とし、この構成によって、分離板が電極を兼ねるため、前記と同様に、部品点数を増加することなく前記効果的な付着物の除去が行われる。

請求項６に記載の発明は、請求項１〜５いずれか１項記載のクリーニング装置において、クリーニング部材の移動方向下流に被クリーニング部材を除電するための除電部材を設けたことを特徴とし、この構成によって、被クリーニング部材に不必要な帯電が発生した場合においても、その帯電を排除できる。

請求項７に記載の発明は、加熱手段を有する定着部材と、前記定着部材に当接する加圧部材とを備え、前記定着部材と前記加圧部材のニップにて転写材に対してトナー像の定着あるいは転写定着を行い、さらに前記定着部材あるいは前記加圧部材に残留するトナーを含む付着物を電圧が印加された状態で自体に付着させることによって取り除くクリーニング装置を備えた定着装置において、前記クリーニング装置として請求項１〜６いずれか１項記載のクリーニング装置を搭載したことを特徴とし、この構成によって、本発明に係るクリーニング装置を搭載したことにより、常に良好な状態で定着，転写定着が行われる。

請求項８に記載の発明は、トナー像が形成された像担持体と、加熱手段を有する定着部材と、前記定着部材に当接する加圧部材とを備え、前記像担持体のトナー像を前記定着部材と前記加圧部材のニップにて転写材に対して定着あるいは転写定着を行い、さらに前記像担持体あるいは前記定着部材あるいは前記加圧部材に残留するトナーを含む付着物を電圧が印加された状態で自体に付着させることによって取り除くクリーニング装置を備えた定着装置において、前記クリーニング装置として請求項１〜６いずれか１項記載のクリーニング装置を搭載したことを特徴とし、この構成によって、本発明に係るクリーニング装置を搭載したことにより、常に良好な状態で定着，転写定着が行われる。

本発明に係るクリーニング装置によれば、クリーニング前の被クリーニング部材上の付着物に電荷を与えるための電極に印加する電圧と逆極性の電圧をクリーニング部材に印加し、被クリーニング部材上の付着物を一度帯電させ、その後、逆極性の電圧を印加したクリーニング部材に接触させることにより、クリーニング部材に対する付着物の静電的な付着力を向上することができる。さらに、トナーの帯電能力がより高い領域で帯電を行うことによって、より静電的な付着力を高めることができるため、クリーニング部材によるトナーを含む付着物を効果的に除去することができる。

本発明に係る定着装置によれば、常に良好な状態による定着，転写定着が可能になる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。

図１（ａ）〜（ｃ）は本発明に係るクリーニング装置が適用される電子写真式の画像形成装置における定着装置の概略構成を示す断面図である。

図１（ａ）に示す定着装置は、内部もしくは外部にトナーを溶融するための加熱部材３を有する定着部材１と、定着部材１に当接して加圧する加圧部材２と、定着部材１と加圧部材２とによりトナー像Ｔが定着された転写材Ｐを定着部材１から分離する分離板４とを備え、転写材Ｐが、図の左側から搬送手段（図示せず）により当該定着装置に搬送され、定着された後に排出手段（図示せず）により右側へ排出される構成のものである。

図１（ｂ）は、所謂、転写定着装置（ここでは転写定着装置を含めて定着装置という）の一例を示すものであり、図１（ａ）に示す定着装置と同様に、加熱部材３を有する定着部材１と、定着部材１に当接して加圧する加圧部材２と、トナー像Ｔが定着された転写材Ｐを定着部材１から分離する分離板４とを備えると共に、感光体や中間転写体などの像担持体５を備え、像担持体５上のトナー像Ｔを、定着部材１および加圧部材２により形成したニップ部分にて転写材Ｐに対して転写し、同時に定着を行う構成のものである。

図１（ｃ）に示す転写定着装置は、図１（ｂ）に示す構成とは、感光体や中間転写体などの像担持体５がローラ体６にて定着部材１の外周に接することが異なっており、像担持体５上のトナー像Ｔを、定着部材１に一旦転写定着した後、定着部材１と加圧部材２により形成したニップ部分にて、転写材Ｐに再度定着する構成のものである。

これら定着装置に用いられる定着部材１として、例えば、図２（ａ）の一部を示す断面図に示すように、基層１１および弾性層１２を備えた構成のものがある。基層１１としては、ローラ状の鉄材もしくはアルミニウムなどの芯金や、ベルト状の金属もしくはポリイミドなどの樹脂が利用される。また、弾性層１２としては、シリコンゴムなどのゴム部材が一般的に用いられる。

あるいは、図２（ｂ）に示すように、トナーとの離型性を高めることを目的とし、表層１３としてフッ素含有樹脂などを被覆した構成のものも用いられる。これら層構成は、画像形成装置の仕様などから定着装置に対する要求に応じて、材料，厚み，硬度，加圧力などが最適化されたものが採用される。

なお、前記加圧部材２についても、通常、定着部材１と同様または類似した構成のものが用いられる。

また、トナーＴに直接接触する定着部材１は、内部または外部にトナー像Ｔを加熱する熱源となる加熱部材３を備えている。図１（ａ）〜（ｃ）では加熱部材３である熱源を定着部材１の内部および外部に破線にて示したが、通常はいずれかに設ける。この加熱部材３としては、ハロゲンランプや誘導加熱（ＩＨ）などが用いられる。また、図示していないが、加圧部材２にも定着部材１と同様に、内部あるいは外部、またはその両方に加熱部材３を設ける場合もある。

このような定着装置において、定着動作中に転写材Ｐがジャムしたり、装置が止まったりした場合には、定着部材１あるいは加圧部材２にトナーや紙紛などが付着する場合がある。また、そのような状況以外に、定着部材１と加圧部材２とのニップにて転写材Ｐに定着されるはずのトナーの一部が定着部材１に残留してしまう、所謂、オフセットと呼ばれる現象が発生する場合がある。

そのため、一般的に、図１（ａ）における定着部材１あるいは加圧部材２、または図１（ｂ），（ｃ）においては像担持体５と加圧部材２のいずれか、もしくは全てにトナーなどの付着物を除去するクリーニング装置が設けられる。

クリーニング装置としては、例えば図３（ａ）〜（ｃ）に示すようなものが知られている。

図３（ａ）に示すクリーニング装置は、金属や樹脂、あるいはゴムなどのブレード状の部材３５を被クリーニング部材１０に当接させることにより、被クリーニング部材１０上の付着物を掻き取ることにより除去する構成のものである。

図３（ｂ）に示すクリーニング装置は、金属などのローラからなるクリーニング部材３０を被クリーニング部材１０に当接させることにより、被クリーニング部材１０上の付着物を絡め取ることにより除去する構成のものである。一般的には、被クリーニング部材１０上のトナーに対して、ある程度の熱を加えることで粘性を持たせ、その粘性を利用してクリーニング部材３０に絡め取らせるものである。クリーニング部材３０のトナーに対する粘着力を高めるために、クリーニング部材３０の表面に凹部を持たせたり、加熱されることで粘性を発する樹脂などをコートしたものが知られている。さらに、クリーニング部材３０上に溜まったトナーを掻き取るためのブレード部材３１を備えた構成のものもある。

図３（ｃ）に示すクリーニング装置は、ウェブ方式と呼ばれるものであり、被クリーニング部材１０に対して、ガラス繊維，布などの繊維質の帯状部材３６を当接させることにより、トナーなどを絡め取って除去する構成のものである。

ところが、本発明者の実験によると、大量のトナーをこのような従来のクリーニング装置に突入させた場合に、クリーニングしきれない不具合が発生し、特に、図１（ｂ），（ｃ）に示したような転写定着装置において不具合の発生が多いことが判明した。原因は、図１（ａ）のような通常定着の場合は、たとえ定着中の転写材Ｐがジャムを起こしても、定着部材１と加圧部材２とのニップ中のトナーが定着部材１上に残留するだけなのに対し、図１（ｂ），（ｃ）のような転写定着装置の場合には、定着部材１あるいは像担持体５上に形成された大量のトナーが残留する場合があったからである。

このため特許文献６，７に記載された発明のクリーニング装置を適用することによって、クリーニング性の向上を図ろうとしたが、これらを適用しても効果が不十分な結果となった。

そこで、本発明者は特許文献６，７に記載された発明にて効果が不十分だった原因を究明した。その結果、トナーの帯電電荷は、トナーに加熱を行った際、トナーの軟化温度付近から急激に低下し、転写材Ｐへの定着が可能となる定着温度領域で十分に加熱された場合には、ほぼ電荷が消失してしまうことが判明した（図４参照）。そのため、トナーがクリーニング部材に接触しても、トナーの帯電が少ないか、あるいは消失しているために、特許文献６に記載された発明のように、クリーニング部材に電圧を印加してもトナーを引っ張ることができず、また、特許文献７に記載された発明のように、定着ニップにて電圧を印加しても、被クリーニング部材にトナーが転移しないように保持することが困難な状態に至っていることが分った。

なお、図４に示す帯電電荷量とトナー温度との関係図は、以下のようにして計測した。すなわち、トナーを加熱した際の電荷そのものを測定することは非常に困難なため、代用特性として、トナー層の表面電位を計測した。手順としては、まず、室温の状態でトナー層に電荷を与えて表面電位を計測し、次に、トナー層を所定温度まで加熱し、トナー層を室温まで冷却してトナー層の表面電位を計測した。これらの計測値から図４に示す特性図が得られた。

さらに、本発明者は、前記課題を解決するために実験，検討を重ねた結果、以下に説明するような構成が効果的であるとの結論に至った。

すなわち、本発明の基本的技術思想は、定着時に熱せられて電荷を消失したトナーに対し、定着ニップ通過後の定着温度よりもトナー温度が低下した段階（定着ニップ中よりもトナーの帯電能力が復帰）で再度電荷を与え、その後、トナーに与えられた電荷の極性と逆極性の電圧をクリーニング部材に印加すれば、クリーニング効率を向上させることができるというものである。

以下、そのための本発明に係るクリーニング装置の実施形態１〜３を図５〜図７に示す概略構成図にて説明する。なお、図５〜図７に示す装置は、図１（ａ）〜（ｃ）に示す各定着装置の構成を簡略化し、被クリーニング部材１０，対向部材２０，クリーニング部材（本例では図３（ｂ）のクリーニング装置を用いた）３０，転写材Ｐ，定着ニップＮを示したものであり、図１（ａ）〜（ｃ）の加熱部材３は省略してある。

ここで被クリーニング部材１０とは、図１（ａ）にて示す定着部材１あるいは加圧部材２のことであり、また、図１（ｂ）にて示す像担持体５あるいは加圧部材２のことであり、さらに図１（ｃ）にて示す定着部材１，加圧部材２，像担持体５のことである。

すなわち、被クリーニング部材１０は、溶融トナーを担持したり、または溶融トナーに接触したりする部材であって、クリーニング部材３０を有する部材のことである。また、対向部材２０は、被クリーニング部材１０と対向して、定着ニップＮを形成する部材のことである。

図５に示す実施形態１では、被クリーニング部材１０と対向部材２０との定着ニップＮ通過後の残留トナーに電荷を与える手段として、対向部材２０に電圧を印加する電圧印加手段４０を設置した。

ここで、定着ニップＮで定着されたトナーの一部が被クリーニング部材１０に残留する状況を考える。被クリーニング部材１０の温度は、定着ニップＮの手前で最高温度になり、定着ニップＮで転写材Ｐが通過することにより、熱の一部が奪われて定着ニップＮの出口では定着温度よりも冷却された状態にある。そのため、定着ニップＮの出口では被クリーニング部材１０に残留したトナーも、被クリーニング部材１０と同様に定着温度よりも冷却された状態にある。

一方、対向部材２０に所定の電圧を印加することにより、定着ニップＮおよびその前後において被クリーニング部材１０と転写材Ｐと対向部材２０とが微小なギャップを形成する領域で放電が発生する。すると、特に定着ニップＮの出口側（残留トナー温度が低下している）で放電による電荷注入が行われることになる。電荷を付与された残留トナーは、被クリーニング部材１０の回転移動と共にクリーニング部材３０まで運ばれる。

クリーニング部材３０には、電圧印加手段５０により、対向部材２０に与えた電圧と逆極性、すなわち残留トナーが付与された電荷と逆極性の電圧を印加することにより、通常の粘着性を利用したクリーニングに静電的な引力を加えることで、より効率的なクリーニングを行うことが可能となる。

また、図４の実験結果において、トナーの温度が低い状態の方がより電荷を保持しやすいことから、さらにクリーニング性を向上させるための構成として、図６に示す本発明の実施形態２の構成が考えられる。

実施形態２は、被クリーニング部材１０に沿って定着ニップＮよりも、被クリーニング部材１０の移動方向（回転方向）下流で、かつクリーニング部材３０よりも移動方向上流の範囲の任意の位置に、残留トナーに電荷を与えるための電極６０を設けたものである。このようにすれば、既述した図５に示す実施形態１に比べて、より被クリーニング部材１０および残留トナーが定着ニップＮから遠ざかり、冷却された状態にて電荷付与を行うことができるため、より強い電荷を載せることができ、クリーニング部材３０に対する静電的な引力を強くすることができる。

図７は本発明の実施形態３の概略構成図であり、実施形態３では、残留トナーに電荷を与えるための電極機能を分離板４に具備させたものである。

実施形態３において、残留トナーに対する電荷付与機能は、実施形態１，２と同様であるが、分離板４に印加する電圧の極性を転写材Ｐの帯電極性と逆にすることにより、分離後の転写材Ｐの搬送性を安定化することができるという効果も期待できる。

なお、電圧印加手段４０，５０による電荷付与は、残留トナーだけでなく被クリーニング部材１０に対しても行われる。被クリーニング部材１０の電気抵抗が電荷を保持する領域の場合、被クリーニング部材１０が帯電して、その帯電が転写や定着に影響する場合がある。そのような場合は、除電部材７０を、被クリーニング部材１０に沿ってクリーニング部材３０の下流位置に設けることによって、帯電電荷を消失させるとよい。

被クリーニング部材１０としては、例えば被クリーニング部材１０が定着部材１あるいは加圧部材２に該当する場合は、図２（ａ）に示すように、基材１１に弾性層１２を設けたもの、図２（ｂ）に示すように、基材１１に弾性層１２を設け、さらに表層１３を設けたものを使用することができる。

基層１１としては、金属，ポリイミドなどの熱硬化性樹脂などを用いることができ、弾性層１２としては、シリコンゴムなどの弾性体を用い、また、表層１３としては、ＰＴＦＥやＰＦＡなどのフッ素系樹脂を使用して、これらの層をローラ状あるいはベルト状に構成したものを用いることができる。

また、被クリーニング部材１０が像担持体５である場合であって、像担持体５が感光体の場合には、金属あるいは樹脂などの基材上に感光体層を形成したものを用い、また、像担持体５が中間転写体の場合には、ポリイミド，ポリアミドイミド，ＰＶＤＦ，ＰＣなどからなる樹脂製の単層構造のものを用い、さらに表層としてフッ素系樹脂をコートした多層構造のものなどを用いることができる。

また、クリーニング部材３０としては、アルミニウム，銅などの金属ローラ、あるいは金属ローラ表面に加熱することにより粘着性を発する樹脂などをコートしたものを用いることができ、また、図３（ｃ）に示したウェブ方式の構成のものでも、帯状部材（ウエブ）３６を介して被クリーニング部材１０に対向するローラ３７を導電性のものにすることによって、同様な効果を奏することを見出した。

除電部材７０としては、金属ローラ，金属ブラシ，金属針，導電性の樹脂ローラ，導電性の樹脂ブラシ，あるいはコロトロン，スコロトロンなどのチャージャなどを使用することができ、要するに、導電性の部材であれば、被クリーニング部材１０に近づけ、あるいは接触させることによって、除電部材７０として利用することができ、さらに、放電電極として利用できるものであれば、除電電圧を印加することにより除電部材７０として利用することができる。

次に、本発明に係るより具体的な条件について実施例にて説明する。

図５に示す実施形態１に対応する実施例１を、図２（ｂ）を参照して説明すると、被クリーニング部材１０として、５０〜２００μｍのポリイミド樹脂や金属シートなどからなる基層１１、１００〜５００μｍのシリコンゴムからなる弾性層１２、５〜１０μｍのＰＴＦＥ樹脂，ＰＦＡ樹脂からなる表層１３から構成されるベルト状部材を使用した。

対向部材２０として、鉄などの金属芯金を基層１１とし、その上にシリコンゴムからなる１００〜５００μｍの弾性層１２、５〜１０μｍのＰＴＦＥ樹脂あるいはＰＦＡ樹脂からなる表層１３のローラ状部材を用いた。

クリーニング部材３０として、アルミローラ芯金の表面に２０μｍの樹脂層をコーティングしたものなどを用いた。さらに、電圧印加手段４０および電圧印加手段５０としては、−１０ｋＶ〜１０ｋＶの電圧を印加することができる直流高圧電源を利用した。

また、被クリーニング部材１０と対向部材２０を、１ｋｇ／ｃｍ^２〜７ｋｇ／ｃｍ^２の加圧にて当接させ、被クリーニング部材１０とクリーニング部材３０を、０．５ｋｇ／ｃｍ^２〜２ｋｇ／ｃｍ^２の加圧にて当接させた。

前記のように構成した実施例１において、電圧印加手段４０および電圧印加手段５０に印加したバイアスと、そのときのクリーニング性評価の結果を図８（ａ）に示す。なお、図８（ａ）中の記号はクリーニング性評価結果を示しているものであって、良好にクリーニングされ転写材Ｐが汚れないものを□、一部クリーニング不良が残り転写材Ｐを一部汚してしまうものを△、クリーニング能力が明らかに不足し転写材Ｐを大量に汚してしまうものを×とした。

本実験結果から、電圧印加手段４０と電圧印加手段５０に印加する電圧の極性を逆極性にすることにより、クリーニング効果が向上することが分る。また、残留トナーが電圧印加手段４０により十分に電荷を付与されている場合には、電圧印加手段５０に印加する電圧が０ｋＶ（アース）でも少ないながら効果を見出すことができた。もちろん、より効果を出すためには、電圧が大きいほうがよく、実施例１においては、電圧印加手段４０と電圧印加手段５０に２ｋＶ以上の逆電圧を印加することで、より望ましい結果を得ることができた。

電圧印加手段４０と電圧印加手段５０に印加する電圧は、大きいほど得られる効果も大きい傾向が見られたが、実施例１の条件においては、５ｋＶ以上印加した場合に、被クリーニング部材が絶縁破壊を起こすなどの不具合が見られた。部材の耐圧性能は、層構成，材料構成，層厚みなどで条件が異なるが、絶縁破壊が発生すると部材表面に穴などが形成され、クリーニング性に対し悪影響を及ぼすため、当然ながら、構成した条件にて絶縁破壊しない程度の電圧を印加することがより望ましい。

次に、図６に示す実施形態２の実施例２として、被クリーニング部材１０，対向部材２０，クリーニング部材３０を前記実施例１と同様な構成にし、かつ電極６０としてコロトロンを使用した。コロトロンには交流電圧と直流電圧を重畳したものを印加し、交流電圧として電圧印加幅１．０ｋＶ〜３．０ｋＶの交流電圧を５００Ｈｚ〜２ｋＨｚの周波数にて印加した。

本条件の場合にも、クリーニング性の傾向は実施例１と同じ傾向が見られたが、電圧印加手段５０の電圧がゼロの場合のクリーニング性がより向上する結果となった（図８（ｂ）のクリーニング性評価参照）。これはコロトロンに交流電圧を印加した際の電荷付与効果がより高いためである。よって、残留トナーへの電荷付与をより強力に行いクリーニング能力をより高めたい場合には、交流電圧を印加することがより望ましい。

また、実施例２と同構成にて、電極６０をトナーの軟化点よりも低い温度となる地点に設置した場合のクリーニング性評価の結果を図８（ｃ）に示す。

図８（ｃ）に示すクリーニング性評価の結果から、電極６０の設置位置をトナー軟化点よりも低い温度となる地点に設置した方が、よりクリーニング効果が高いことが分る。これは、図４に示したように、トナーの帯電能力がトナー軟化点付近を境に急激に変化するためであり、電圧印加手段４０と電圧印加手段５０により、同じバイアスを印加した場合でも電荷付与効率が高くなるためである。

よって、クリーニング能力を高めたいときは、電極６０の設置位置をトナー軟化点以下の温度になる位置に設けることがより望ましい。

さらに、図７に示す実施形態３の実施例３として、既述したと同様な条件にて実験を行った。その結果は前記クリーニング性評価とほぼ同等であった。

ところで、これらの実施例で示した構成において、クリーニング動作後の被クリーニング部材１０の表面帯電電位を計測したところ、除電部材７０を設置しない場合、最大で＋２ｋＶ〜−２ｋＶに帯電していることがあったが、除電部材７０として金属ブラシ，導電樹脂ブラシを当接させたところ、数十Ｖ〜数百Ｖ程度まで除電することができた。

被クリーニング部材１０が帯電している状況で、再度、前記のようなバイアスを印加しても、トナーに対する電荷付与効率が変化してしまう。よって、被クリーニング部材１０が帯電するような構成を用いた場合には、除電部材７０を併設することがより望ましい。

以上の説明において、電圧印加手段４０と電圧印加手段５０は、図５〜図７には直流電源の例を示しているが、交流電源や交流電源に直流電源を重畳したものでも効果が得られることは実施例に示した通りである。

また、電極６０としては、被クリーニング部材上１０に対して接触させる電極でも非接触の電極でも、それぞれに適したバイアスを印加することで同様な効果が発揮できる。

また、被クリーニング部材１０あるいは対向部材２０は、ローラ形状のものでもベルト形状のものでも同様な効果を得ることができる。

本発明は、電子写真方式などを用いた画像形成装置におけるトナーを含む異物が付着しやすい部材に対するクリーニングを行うクリーニング装置、あるいはトナーの定着、または転写定着が可能で、クリーニング装置を搭載する定着装置に適用され、特に、クリーニング部材によるトナーを含む付着物の除去が行われるクリーニング装置として有効である。

（ａ）〜（ｃ）は本発明に係るクリーニング装置が適用される電子写真式の画像形成装置における定着装置の概略構成を示す断面図 本実施形態における定着部材，加圧部材の一部を示す断面図 （ａ）〜（ｃ）は本実施形態のクリーニング装置における基本構成の説明図 本実施形態に係るクリーニング装置における帯電電荷量とトナー温度との関係図 本発明に係るクリーニング装置の実施形態の概略構成図 本発明に係るクリーニング装置の他の実施形態の概略構成図 本発明に係るクリーニング装置の他の実施形態の概略構成図 （ａ）〜（ｃ）は本発明の実施例に対するクリーニング性評価の結果を示す図

符号の説明

１ 定着部材
２ 加圧部材
３ 加熱部材
４ 分離板
５ 像担持体
１０ 被クリーニング部材
２０ 対向部材
３０ クリーニング部材
４０ 電圧印加手段
５０ 電圧印加手段
６０ 電極
７０ 除電部材
Ｎ ニップ

Claims (8)

1. 被クリーニング部材上の付着物を自体に付着させて取り除くクリーニング部材を備えたクリーニング装置において、前記被クリーニング部材上の付着物に電荷を与える電極を備え、前記電極に印加する電圧とは逆極性の電圧を前記クリーニング部材に印加したことを特徴とするクリーニング装置。
2. 前記電極を前記被クリーニング部材上のトナー温度がトナー軟化点以下の温度になる位置に設置したことを特徴とする請求項１記載のクリーニング装置。
3. 前記被クリーニング部材がトナー像が形成された転写材に対して定着あるいは転写定着を行う部材であって、前記電極を、前記定着あるいは転写定着を行う部位よりも移動方向下流に設置し、かつ前記クリーニング部材が前記被クリーニング部材に当接する位置よりも移動方向上流の位置に設置したことを特徴とする請求項１または２記載のクリーニング装置。
4. 前記電極を、トナー像が形成された転写材に対して定着あるいは転写定着を行うためニップを形成する部材の一部としたことを特徴とする請求項１〜３いずれか１項記載のクリーニング装置。
5. 前記電極を、前記被クリーニング部材から前記転写材を分離するための分離板としたことを特徴とする請求項１〜３いずれか１項記載のクリーニング装置。
6. 前記クリーニング部材の移動方向下流に前記被クリーニング部材を除電するための除電部材を設けたことを特徴とする請求項１〜５いずれか１項記載のクリーニング装置。
7. 加熱手段を有する定着部材と、前記定着部材に当接する加圧部材とを備え、前記定着部材と前記加圧部材とのニップにて転写材に対してトナー像の定着あるいは転写定着を行い、さらに前記定着部材あるいは前記加圧部材に残留するトナーを含む付着物を電圧が印加された状態で自体に付着させることによって取り除くクリーニング装置を備えた定着装置において、前記クリーニング装置として請求項１〜６いずれか１項記載のクリーニング装置を搭載したことを特徴とする定着装置。
8. トナー像が形成された像担持体と、加熱手段を有する定着部材と、前記定着部材に当接する加圧部材とを備え、前記像担持体のトナー像を前記定着部材と前記加圧部材とのニップにて転写材に対して定着あるいは転写定着を行い、さらに前記像担持体あるいは前記定着部材あるいは前記加圧部材に残留するトナーを含む付着物を電圧が印加された状態で自体に付着させることによって取り除くクリーニング装置を備えた定着装置において、前記クリーニング装置として請求項１〜６いずれか１項記載のクリーニング装置を搭載したことを特徴とする定着装置。

Images