JP2020008661A - 定着装置用の清掃部材、定着装置、および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】被清掃部と接触して清掃するための第１層と、第１層の一方の面と接着剤により接着された第２層とを有し、第１層が多孔質な材料からなる、定着装置用の清掃部材において、クリーニング性能と接着強度とを両立する、定着装置用の清掃部材、その清掃部材を備える定着装置および画像形成装置を提供する。【解決手段】被清掃部と接触して清掃するための第１層３５０と、第１層３５０の一方の面と接着剤により接着された第２層３６０とを有し、第１層３５０は、多孔質な材料からなり、第１層３５０と第２層３６０とが接着された状態における接着強度が、０．０２Ｎ／ｍｍ以上、０．０５Ｎ／ｍｍ以下の範囲である、定着装置用の清掃部材としてのクリーニングウェブ３１０である。【選択図】図３

Description

本発明は、定着装置用の清掃部材、定着装置、および画像形成装置に関する。

電子写真方式を用いた複写機、プリンタ等の画像形成装置では、記録紙等の記録媒体に形成された未定着トナー像を定着装置によって定着して画像形成を行っている。このような画像形成装置に用いられる定着装置としては、定着部材としての定着ロールと加圧部材としての加圧ロールとを備えるロール・ロール方式がある。また、画像形成装置の高速化等に対応させるために、加圧ロールと、この加圧ロールに接触して走行可能な定着ベルトとを備える、または、定着ロールと、この定着ロールに接触して走行可能な加圧ベルトとを備えるロール・ベルト方式の定着装置がある。

これらの定着装置では、未定着トナー像と接触する定着部材または加圧部材としてのロールやベルトに付着した汚れを清掃するために、例えば、クリーニングロールやクリーニングウェブ等の清掃部材が用いられる。

例えば、特許文献１には、トナーに含まれるワックスが溶融して定着部材に付着した汚れを清掃するために、清掃部材として、多孔質ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）に耐熱性の熱融着性不織布を加熱加圧処理により裏打ちして貼り合わせた二層構造を有するクリーニングウェブを採用することが記載されている。特許文献１に記載の清掃部材は、加熱した定着ロールに接触させ摺擦させた場合に、破断強度の弱い多孔質ＰＴＦＥが破断してしまうのを抑制するため、破断強度が強く耐熱性のある、例えばアラミド不織布等の耐熱性の熱融着性不織布を貼り合わせている。

一方、熱融着による貼り合わせ方法の他に、接着剤による貼り合わせ方法がある。

特開２０１３−２３１８９３号公報

しかし、接着剤による貼り合わせ方法を特許文献１に記載の清掃部材に適用すると、クリーニング性能と接着強度とを両立することが困難であった。

本発明は、被清掃部と接触して清掃するための第１層と、第１層の一方の面と接着剤により接着された第２層とを有し、第１層が多孔質な材料からなる、定着装置用の清掃部材において、クリーニング性能と接着強度とを両立する、定着装置用の清掃部材、その清掃部材を備える定着装置および画像形成装置を提供することを目的とする。

請求項１に係る発明は、被清掃部と接触して清掃するための第１層と、前記第１層の一方の面と接着剤により接着された第２層とを有し、前記第１層は、多孔質な材料からなり、前記第１層と前記第２層とが接着された状態における接着強度が、０．０２Ｎ／ｍｍ以上、０．０５Ｎ／ｍｍ以下の範囲である、定着装置用の清掃部材である。

請求項２に係る発明は、被清掃部と接触して清掃するためのシート状の第１層と、前記第１層の一方の面と接着剤により接着されたシート状の第２層とを有し、前記第１層は、多孔質な材料からなり、前記第１層と前記第２層とが接着された状態におけるガーレー秒数が、２．５秒以上、１０秒以下の範囲である、定着装置用の清掃部材である。

請求項３に係る発明は、前記第１層の孔径は、０．２μｍ以上、５μｍ以下の範囲である、請求項１または２に記載の、定着装置用の清掃部材である。

請求項４に係る発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の、定着装置用の清掃部材を備える定着装置である。

請求項５に係る発明は、像保持体と、前記像保持体の表面を帯電する帯電手段と、前記像保持体の表面に静電潜像を形成する潜像形成手段と、前記像保持体の表面に形成された静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像手段と、前記現像されたトナー像を被転写体に転写する転写手段と、前記被転写体に転写されたトナー像を定着する、請求項４に記載の定着装置と、を備える画像形成装置である。

請求項１に係る発明によると、前記第１層と前記第２層とが接着された状態における接着強度が０．０２Ｎ／ｍｍ以上、０．０５Ｎ／ｍｍ以下の範囲外の場合に比較して、クリーニング性能と接着強度とが両立される、定着装置用の清掃部材が提供される。

請求項２に係る発明によると、前記第１層と前記第２層とが接着された状態におけるガーレー秒数が２．５秒以上、１０秒以下の範囲外の場合に比較して、クリーニング性能と接着強度とが両立される、定着装置用の清掃部材が提供される。

請求項３に係る発明によると、第１層の孔径が０．２μｍ以上５μｍ以下の範囲外の場合に比較して、クリーニング性能がより向上する、定着装置用の清掃部材が提供される。

請求項４に係る発明によると、前記第１層と前記第２層とが接着された状態における接着強度が０．０２Ｎ／ｍｍ以上、０．０５Ｎ／ｍｍ以下の範囲外の場合に比較して、または、前記第１層と前記第２層とが接着された状態におけるガーレー秒数が２．５秒以上、１０秒以下の範囲外の場合に比較して、クリーニング性能と接着強度とが両立される、定着装置用の清掃部材を備える定着装置が提供される。

請求項５に係る発明によると、前記第１層と前記第２層とが接着された状態における接着強度が０．０２Ｎ／ｍｍ以上、０．０５Ｎ／ｍｍ以下の範囲外の場合に比較して、または、前記第１層と前記第２層とが接着された状態におけるガーレー秒数が２．５秒以上、１０秒以下の範囲外の場合に比較して、クリーニング性能と接着強度とが両立される、定着装置用の清掃部材を備える画像形成装置が提供される。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の一例を示す概略構成図である。 本発明の実施形態に係る定着装置の一例を示す概略構成図である。 本発明の実施形態に係る清掃部材の層構成の一例を示す概略図である。

本発明の実施の形態について以下説明する。本実施形態は本発明を実施する一例であって、本発明は本実施形態に限定されるものではない。

＜画像形成装置＞
本発明の実施形態に係る画像形成装置は、後述する清掃部材を備える定着装置を備えるものであればよく、特に制限はない。画像形成装置は、例えば、像保持体と、像保持体の表面を帯電する帯電手段と、像保持体の表面に静電潜像を形成する潜像形成手段と、像保持体の表面に形成された静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像手段と、現像されたトナー像を被転写体に転写する転写手段と、被転写体に転写されたトナー像を定着する定着装置と、を備える。本実施形態に係る画像形成装置は、必要に応じて、転写後の像保持体の表面に残留した残留トナー等を除去して清掃する像保持体清掃手段等を備えていてもよい。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の一例の概略を図１に示し、その構成について説明するが、画像形成装置は下記実施形態の構成に限定されるものではない。

図１は、本実施形態に係る画像形成装置の構成の一例を示す概略構成図である。図１に示された画像形成装置３は、電子写真方式により各色成分のトナー像が形成される複数の画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋを備え、転写手段として、各画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋにより形成された各色成分トナー像を中間転写ベルト１５に順次転写（一次転写）させる一次転写部１０と、中間転写ベルト１５上に転写された重畳トナー像を記録媒体（例えば、記録紙）５６に一括転写（二次転写）させる二次転写部２０とを備え、二次転写された画像を記録媒体５６上に定着させる定着装置６０と、を備えている。また、各装置（各部）の動作を制御する制御部４０を有している。

本実施形態において、各画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋには、矢印Ａ方向に回転する像保持体としての感光体ドラム１１の周囲に、これらの感光体ドラム１１を帯電する帯電手段としての帯電器１２と、感光体ドラム１１上に静電潜像を書込む潜像形成手段としてのレーザ露光器１３（図１中、露光ビームを符号Ｂｍで示す）と、各色成分トナーが収容されて感光体ドラム１１上の静電潜像をトナーにより可視像化する現像手段としての現像器１４と、感光体ドラム１１上に形成された各色成分トナー像を一次転写部１０にて中間転写ベルト１５に転写する一次転写ロール１６と、感光体ドラム１１上の残留トナーが除去されるドラムクリーナ１７等の電子写真用デバイスが順次配設されている。これらの画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは、中間転写ベルト１５の上流側から、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の順に、略直線状に配置されている。

中間転写体である中間転写ベルト１５は、例えば、ポリイミドあるいはポリアミド等の樹脂にカーボンブラック等の帯電防止剤を適当量含有させたフィルム状の無端ベルト（エンドレスベルト）で構成されている。そして、中間転写ベルト１５の体積抵抗率は、例えば、１０^６Ωｃｍ以上１０^１４Ωｃｍ以下となるように形成されており、その厚さは、例えば、０．１ｍｍ程度に構成されている。中間転写ベルト１５は、各種ロールによって、図１に示すＢ方向に予め定めた速度で循環駆動（回転駆動）されている。本実施形態では、各種ロールとして、定速性に優れたモータ（図示せず）等により駆動されて中間転写ベルト１５を回転させる駆動ロール３１と、各感光体ドラム１１の配列方向に沿って延びる中間転写ベルト１５を支持する支持ロール３２と、中間転写ベルト１５に対して張力を与えると共に中間転写ベルト１５の蛇行等を防止する補正ロールとして機能するテンションロール３３と、二次転写部２０に設けられるバックアップロール２５と、中間転写ベルト１５上の残留トナーを掻き取るクリーニング部に設けられるクリーニングバックアップロール３４とを有している。

一次転写部１０は、中間転写ベルト１５を挟んで感光体ドラム１１に対向して配置される一次転写ロール１６により構成されている。一次転写ロール１６は、例えば、シャフト（不図示）と、シャフトの周囲に固着された弾性層としてのスポンジ層（不図示）とで構成されている。シャフトは、例えば、鉄、ＳＵＳ等の金属で構成された円柱棒である。スポンジ層は、例えば、カーボンブラック等の導電剤を配合したアクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）とスチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）とエチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）とのブレンドゴムで形成され、体積抵抗率が例えば１０^７Ωｃｍ以上１０^９Ωｃｍ以下のスポンジ状の円筒ロールである。そして、一次転写ロール１６は、中間転写ベルト１５を挟んで感光体ドラム１１に圧接して配置され、さらに一次転写ロール１６には、トナーの帯電極性（マイナス極性とする。以下同様。）と逆極性の電圧（一次転写バイアス）が印加されるようになっている。これにより、各々の感光体ドラム１１上のトナー像が中間転写ベルト１５に順次、静電吸引され、中間転写ベルト１５上において重畳されたトナー像が形成されるようになっている。

二次転写部２０は、中間転写ベルト１５のトナー像保持面側に配置される二次転写ロール２２と、バックアップロール２５とによって構成される。バックアップロール２５は、表面が例えばカーボン等を分散したＥＰＤＭゴムとＮＢＲのブレンドゴムのチューブ、内部は例えばＥＰＤＭゴムで構成されている。そして、その表面抵抗率は、例えば、１０^７Ω／□以上１０^１０Ω／□以下となるように形成され、硬度は、例えば７０°（アスカーＣ：高分子計器社製、以下同様）に設定されている。このバックアップロール２５は、中間転写ベルト１５の裏面側に配置されて二次転写ロール２２の対向電極をなし、二次転写バイアスを印加する金属製等の給電ロール２６が接触配置されている。

一方、二次転写ロール２２は、例えば、シャフト（不図示）と、シャフトの周囲に固着された弾性層としてのスポンジ層（不図示）とで構成されている。シャフトは、例えば、鉄、ＳＵＳ等の金属等で構成された円柱状等の棒である。スポンジ層は、例えば、カーボンブラック等の導電剤を配合したＮＢＲとＳＢＲとＥＰＤＭとのブレンドゴム等で形成され、体積抵抗率が例えば１０^７Ωｃｍ以上１０^９Ωｃｍ以下のスポンジ状等の円筒状等のロールである。そして、二次転写ロール２２は、中間転写ベルト１５を挟んでバックアップロール２５に圧接して配置され、さらに二次転写ロール２２は接地されてバックアップロール２５との間に二次転写バイアスが形成され、二次転写部２０に搬送される記録媒体５６上にトナー像が二次転写される。

また、中間転写ベルト１５の二次転写部２０の下流側には、二次転写後の中間転写ベルト１５上の残留トナーや紙粉等を除去し、中間転写ベルト１５の表面をクリーニングする中間転写ベルトクリーナ３５が接離自在に設けられている。また、本実施形態では、イエローの画像形成ユニット１Ｙの上流側に、各画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋにおける画像形成タイミングをとるための基準信号を発生する基準センサ（ホームポジションセンサ）４２が配設されている。また、黒の画像形成ユニット１Ｋの下流側には、画質調整を行うための画像濃度センサ４３が配設されている。この基準センサ４２は、中間転写ベルト１５の裏側に設けられたマークを認識して基準信号を発生しており、この基準信号の認識に基づく制御部４０からの指示により、各画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは画像形成を開始するように構成されている。

さらに、本実施形態の画像形成装置３では、用紙搬送系として、例えば、記録媒体５６を収容する用紙トレイ５０と、この用紙トレイ５０に集積された記録媒体５６を取り出して搬送するピックアップロール５１と、ピックアップロール５１により繰り出された記録媒体５６を搬送する搬送ロール５２と、搬送ロール５２により搬送された記録媒体５６を二次転写部２０へと送り込む搬送シュート５３と、二次転写ロール２２により二次転写された後に搬送される記録媒体５６を定着装置６０へと搬送する搬送ベルト５５と、記録媒体５６を定着装置６０に導く定着入口ガイド５７とを備えている。

次に、本実施形態に係る画像形成装置３の基本的な作像プロセスについて説明する。図１に示すような画像形成装置３では、画像読取装置（ＩＩＴ）（図示せず）やパーソナルコンピュータ（ＰＣ）（図示せず）等から出力される画像データは、画像処理装置（ＩＰＳ）（図示せず）により画像処理が施された後、画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋによって作像作業が実行される。具体的には、ＩＰＳでは、入力された反射率データに対して、シェーディング補正、位置ズレ補正、明度／色空間変換、ガンマ補正、枠消しや色編集、移動編集等の各種画像編集等の所定の画像処理が施される。そして、画像処理が施された画像データは、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの４色の色材階調データに変換され、レーザ露光器１３に出力される。

レーザ露光器１３では、入力された色材階調データに応じて、例えば、半導体レーザから出射された露光ビームＢｍが、画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの各々の感光体ドラム１１に照射される。画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの各感光体ドラム１１では、帯電器１２によって表面が帯電された後、このレーザ露光器１３によって表面が走査露光され、静電潜像が形成される。形成された静電潜像は、各々の画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋによって、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色のトナー像として現像される。

画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの感光体ドラム１１上に形成されたトナー像は、各感光体ドラム１１と中間転写ベルト１５とが接触する一次転写部１０において、中間転写ベルト１５上に転写される。より具体的には、一次転写部１０において、一次転写ロール１６により、中間転写ベルト１５の基材に対し、例えば、トナーの帯電極性（マイナス極性）と逆極性の電圧（一次転写バイアス）が付加され、トナー像を中間転写ベルト１５の表面に順次重ね合わせて一次転写が行われる。

トナー像が中間転写ベルト１５の表面に順次一次転写された後、中間転写ベルト１５は移動してトナー像が二次転写部２０に搬送される。トナー像が二次転写部２０に搬送されると、用紙搬送系では、トナー像が二次転写部２０に搬送されるタイミングに合わせてピックアップロール５１が回転し、用紙トレイ５０から予め定めたサイズの用紙である記録媒体５６が供給される。ピックアップロール５１により供給された記録媒体５６は、搬送ロール５２により搬送され、搬送シュート５３を経て二次転写部２０に到達する。この二次転写部２０に到達する前に、記録媒体５６は一旦停止され、トナー像が保持された中間転写ベルト１５の移動タイミングに合わせてレジストロール（図示せず）が回転することで、記録媒体５６の位置とトナー像の位置との位置合わせがなされる。

二次転写部２０では、中間転写ベルト１５を介して、二次転写ロール２２がバックアップロール２５に押圧される。このとき、タイミングを合わせて搬送された記録媒体５６は、中間転写ベルト１５と二次転写ロール２２との間に挟み込まれる。その際に、例えば、給電ロール２６からトナーの帯電極性（マイナス極性）と同極性の電圧（二次転写バイアス）が印加されると、二次転写ロール２２とバックアップロール２５との間に転写電界が形成される。そして、中間転写ベルト１５上に保持された未定着トナー像は、二次転写ロール２２およびバックアップロール２５によって押圧される二次転写部２０にて、記録媒体５６上に一括して静電転写される。

その後、トナー像が静電転写された記録媒体５６は、二次転写ロール２２によって中間転写ベルト１５から剥離された状態でそのまま搬送され、二次転写ロール２２の用紙搬送方向下流側に設けられた搬送ベルト５５へと搬送される。搬送ベルト５５では、定着装置６０における最適な搬送速度に合わせて、記録媒体５６が定着装置６０まで搬送される。

定着装置６０に搬送された記録媒体５６上の未定着トナー像は、例えば、定着装置６０によって熱および圧力で定着処理を受けることで記録媒体５６上に定着される。そして定着画像が形成された記録媒体５６は、画像形成装置の排出部に設けられた排紙載置部に搬送される。

一方、記録媒体５６への転写が終了した後、中間転写ベルト１５上に残った残留トナー等は、中間転写ベルト１５の回転に伴ってクリーニング部まで搬送され、クリーニングバックアップロール３４および中間転写ベルトクリーナ３５によって中間転写ベルト１５上から除去される。

図２は、定着装置６０の一例の構成を説明する概略断面構成図である。

図２に示すように、定着装置６０は、定着ベルト６１０を備えた定着ベルトモジュール６１と、定着ベルトモジュール６１に対して接離自在に配置された加圧ロール６２とが設けられている。さらに、定着ベルト６１０を外側から張架しながら定着ベルト６１０を加熱するとともに、クリーニングを行うクリーニングロール６３が設けられている。定着装置６０では、定着用部材として機能する定着ベルト６１０と、同じく定着用部材として機能する加圧ロール６２とで、トナー像が載った記録媒体５６を挟み、記録媒体５６へのトナー像の定着を行う。

定着ベルトモジュール６１には、周回移動する定着ベルト６１０と、定着ベルト６１０を内側から加熱する定着ロール６１１とが設けられている。定着ロール６１１は、定着ベルト６１０を張架しながら図２中の例えば反時計周り方向へ回転する。また、定着ロール６１１は、定着ベルトモジュール６１と加圧ロール６２とが圧接（互いに押圧しながら接触）する領域であるニップ部Ｎにて、定着ベルト６１０を内側から加熱する。

さらに、定着ベルトモジュール６１には、定着ベルト６１０を加熱する内部加熱ロール６１２が設けられている。また、ニップ部Ｎ内の下流側領域であって、定着ロール６１１の近くには、剥離パッド６４が設けられている。

ニップ部Ｎよりも下流側には、定着ベルト６１０を内側から張架する張架ロール６１５が設けられている。また、クリーニングロール６３の外周面に付着した付着物を除去する清掃手段としてクリーニング機構３００が設けられている。

定着ベルト６１０は、例えば、ベース層と、ベース層の表面側（外周面側）に積層された弾性体層と、さらに弾性体層の表面に被覆された離型層とで構成されている。また、定着ベルト６１０は、無端状に形成されている。離型層は、例えば、樹脂材料により構成されており、具体的には、例えばＰＦＡ（テトラフルオロエチレン−ペルフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂）により形成されている。また、離型層は、定着ベルト６１０の最も外側（最外層）に設けられている。

定着ロール６１１は、例えば円筒状のロールである。定着ロール６１１は、図示しない駆動モータから回転駆動力を受け図２中の矢印方向に回転する。また、定着ロール６１１の内部に配置されたハロゲンヒータ７１により、定着ロール６１１は、予め定められた温度に加熱される。

内部加熱ロール６１２は、例えば円筒状のロールである。そして、内部加熱ロール６１２の内部に配置されたハロゲンヒータ７２により、内部加熱ロール６１２は、予め定められた温度に加熱される。

クリーニングロール６３は、例えば円筒状のロールである。クリーニングロール６３としては、例えば、表面窒化処理を行ったＳＵＳ、表面アルマイト処理を行ったアルミニウム等が挙げられる。そして、クリーニングロール６３の内部に配置されたハロゲンヒータ７３により、クリーニングロール６３は、予め定められた温度に加熱される。

このように、定着装置６０では、定着ロール６１１と内部加熱ロール６１２とクリーニングロール６３とによって、定着ベルト６１０が加熱される構成を採用している。

剥離パッド６４は、断面が例えば略円弧形状のブロック部材である。そして、加圧ロール６２が定着ベルト６１０を介して定着ロール６１１に圧接される領域（以下、「ロールニップ部Ｎ１」）の下流側位置にて、定着ロール６１１の軸方向全域に亘って固定配置されている。

剥離パッド６４は、定着ベルト６１０を介して加圧ロール６２を予め定められた幅領域に亘って予め定められた荷重で略均一に押圧するように設置され、ロールニップ部Ｎ１に連なる「剥離パッドニップ部Ｎ２」を形成する。

加圧ロール６２は、例えば円柱状のロールを基体として、基体側から順に、弾性層と、離型層とが積層されて構成されている。そして、加圧ロール６２は、定着ベルトモジュール６１の定着ロール６１１が矢印方向へ回転するのに伴い、定着ロール６１１に従動して矢印方向に回転する。

また、加圧ロール６２は、定着ベルト６１０の外周面に押し当てられ、定着ベルト６１０と加圧ロール６２との間に位置する記録媒体５６の加圧を行う。トナー像が載った記録媒体５６が定着ベルト６１０とこの加圧ロール６２とにより挟まれることで、記録媒体５６の加圧、加熱が行われ、記録媒体５６上のトナー像が記録媒体５６に定着される。ここで、定着ベルト６１０、加圧ロール６２等の部材によって、記録媒体５６へのトナー像の定着を行う定着手段が構成されている。

クリーニング機構３００には、被清掃部であるクリーニングロール６３の外周面と接触し、クリーニングロール６３の外周面に付着している付着物等の除去を行って清掃するための清掃部材として例えばシート状のクリーニングウェブ３１０が設けられている。

このクリーニングウェブ３１０は、例えば、図３に示すように、被清掃部であるクリーニングロール６３の外周面と接触して被清掃部の汚れを清掃するための第１層３５０と、第１層３５０の一方の面と接着剤により接着された第２層３６０とを有する。

クリーニング機構３００には、未使用のクリーニングウェブ３１０を巻き取る形で保持しておき、送り出す、保持部３２０、クリーニングウェブ３１０を巻き取り、保持部３２０からクリーニングロール６３の表面へクリーニングウェブ３１０を供給する供給部３３０が設けられている。さらに、クリーニングロール６３の表面にクリーニングウェブ３１０を押し付ける押し付け用部材（押し付け用ロール）３４０が設けられている。

定着装置６０の動作を説明する。画像形成装置３の二次転写領域においてトナー像（未定着トナー像）が静電転写された記録媒体５６は、搬送路に沿って定着装置６０のニップ部Ｎ（図２参照）へ搬送される。そして、ニップ部Ｎを通過する記録媒体５６の表面の未定着トナー像は、主としてロールニップ部Ｎ１に作用する圧力と熱とにより記録媒体５６に定着される。

ロールニップ部Ｎ１を通過した後、記録媒体５６は、剥離パッドニップ部Ｎ２に搬送される。剥離パッドニップ部Ｎ２は、加圧ロール６２に剥離パッド６４が押圧されて、定着ベルト６１０が加圧ロール６２に圧接するように構成されている。ロールニップ部Ｎ１は、定着ロール６１１の曲率によって例えば下に凸である湾曲した形状を有するのに対し、剥離パッドニップ部Ｎ２は、加圧ロール６２の曲率によって例えば上に凸である湾曲した形状を有している。

このため、ロールニップ部Ｎ１において定着ロール６１１の曲率のもとで加熱加圧された記録媒体５６は、剥離パッドニップ部Ｎ２において、加圧ロール６２により、相反する方向に向いた曲率に進行方向が変化させられる。その際に、記録媒体５６上のトナー像と定着ベルト６１０表面との間で微小なマイクロスリップが生じる。それによって、トナー像と定着ベルト６１０との付着力が弱められ、記録媒体５６が定着ベルト６１０から剥離され易い状態となる。

定着ベルト６１０の外周面に、紙粉、トナー、ワックス等の付着物が付着すると、この付着物は、クリーニングロール６３の外周面に転移する。そして、この付着物は、クリーニング機構３００によって、クリーニングロール６３の外周面上から除去される。これにより、定着ベルト６１０の外周面上の付着物が減るようになる。ここで、本実施形態では、クリーニング機構３００、クリーニングロール６３が設けられている箇所を、定着ベルト６１０のクリーニングを行う清掃部として捉えることもできる。

本実施形態に係る清掃部材は、被清掃部と接触して清掃するための第１層と、第１層の一方の面と接着剤により接着された第２層とを有する。清掃部材は、被清掃部と接触して清掃するための第１層と、第１層の一方の面と接着剤により接着された第２層とを有する、クリーニングウェブ３１０のようなシート状の部材であってもよいし、被清掃部と接触して清掃するための第１層と、第１層の一方の面と接着剤により接着された第２層とが、例えば、円筒状の基材の表面に被覆されたロール状の部材であってもよい。

ここで、第１層３５０は、多孔質な材料からなり、第１層３５０と第２層３６０とが接着された状態における接着強度が、０．０２Ｎ／ｍｍ以上、０．０５Ｎ／ｍｍ以下の範囲である。または、第１層３５０は、多孔質なシート状の材料からなり、第１層３５０と第２層３６０とが接着された状態におけるガーレー秒数が、２．５秒以上、１０秒以下の範囲である。

被清掃部と接触して清掃するための第１層と、第１層の一方の面と設けられる第２層とを有し、第１層が多孔質な材料からなる、定着装置用の清掃部材において、接着剤によって第１層と第２層とを貼り合わる方法を適用する場合、一般的に接着強度を上げるためには用いる接着剤の量をより多くすればよいが、接着剤による接着は接着する材料のアンカー効果を利用することから、接着剤が第１層の孔を塞いでしまい、孔の中にワックス等の付着物を保持する量が低下してクリーニング性能が低下してしまい、接着剤の量を少なくすれば接着強度が低下してしまうことがわかった。本発明者らは、第１層３５０と第２層３６０とが接着された状態における接着強度またはガーレー秒数を予め定めた範囲にすることにより、被清掃部と接触して清掃するための第１層と、第１層の一方の面と接着剤により接着された第２層とを有し、第１層が多孔質な材料からなる、定着装置用の清掃部材において、クリーニング性能と接着強度とが両立することを見出した。

第１層３５０と第２層３６０とが接着された状態における接着強度は、０．０２Ｎ／ｍｍ以上、０．０５Ｎ／ｍｍ以下の範囲であり、０．０３Ｎ／ｍｍ以上、０．０４Ｎ／ｍｍ以下の範囲であることが好ましい。この接着強度が０．０２Ｎ／ｍｍ未満であると、第１層３５０と第２層３６０とが剥がれやすくなり、０．０５Ｎ／ｍｍを超えると、接着剤の量が多すぎて、クリーニング性能が低下する。

シート状の第１層３５０とシート状の第２層３６０とが接着された状態におけるガーレー秒数は、２．５秒以上、１０秒以下の範囲であり、３秒以上、７秒以下の範囲であることが好ましい。ガーレー秒数は、「ＪＩＳ Ｐ８１１７」に規定され、６．４５ｃｍ^２の面積あたり１．２７ｋＰａの圧力下で１００ｃｃの空気を通過させるのに要する時間（単位：秒）である。このガーレー秒数が２．５秒未満であると、第１層３５０と第２層３６０とが剥がれやすくなり、１０秒を超えると、接着剤の量が多すぎて、クリーニング性能が低下する。

第１層３５０は、主に被清掃部と接触して清掃するための層であり、例えば、多孔質ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリイミド、ポリウレタン等の多孔質の樹脂、セルロースファイバ、カーボンファイバ等により形成されており、耐熱性が良好であり、クリーニングに適する繊維径および孔径を有する等の点から、多孔質ポリテトラフルオロエチレンが好ましい。

第１層３５０の厚みは、例えば、５０μｍ以上、２００μｍ以下の範囲とすればよい。

第２層３６０は、主に第１層３５０の強度向上および熱収縮抑制等のために設けられる層であり、例えば、アラミド樹脂（芳香族ポリアミド樹脂）、ポリフェニレンスルファイド等の耐熱性の樹脂、ナイロン、セルロースにより構成された織物、編物、不織布等により形成されており、耐熱性や熱収縮性等の点から、不織布が好ましく、アラミド樹脂を含んで構成された不織布がより好ましい。

第２層３６０の厚みは、例えば、５０μｍ以上、１００μｍ以下の範囲とすればよい。

本実施形態に係る清掃部材において、第１層３５０は多孔質な材料からなるが、「多孔質性」は、毛細管現象によってワックスを吸収する性質を有することを指す。例えば、表面に細かい孔が空いた構造となっているものや、スポンジ状のものが挙げられる。

より多孔質である第１層３５０の孔径は、ワックス等の付着物の保持量や接着剤のアンカー効果を維持するため、０．２μｍ以上５μｍ以下の範囲であることが好ましく、０．５μｍ以上２μｍ以下の範囲であることがより好ましい。第１層３５０の孔径が０．２μｍ未満であると、ワックス等の付着物の保持量や接着剤のアンカー効果が十分ではなく、接着性およびクリーニング性が低下する場合があり、５μｍを超えると、クリーニング性が低下する場合がある。

第１層３５０と第２層３６０とは、接着剤により接着して貼り合わされる。接着剤により貼り合わせることにより、熱融着による貼り合わせ方法に比べて、接着強度が十分に確保され、熱融着のための加熱の際の貼り合わせる各材料の熱収縮率の違いによって生じる湾曲が抑制される。

第１層３５０と第２層３６０とを接着して貼り合わせる接着剤としては、例えば、熱硬化性の接着剤等が挙げられ、シリコーン系接着剤、エポキシ系接着剤、アクリル系接着剤等が挙げられ、耐熱性が良好である等の点から、シリコーン系接着剤が好ましい。

接着剤による第１層３５０と第２層３６０との接着の方法としては、スクリーン印刷による方法、刷毛やローラにより塗布する方法等が挙げられ、接着強度と接着剤の第１層３５０への充填量を満足させるため、スクリーン印刷による方法が好ましい。

第１層３５０、第２層３６０、接着剤等は、耐熱性を有することが好ましい。ここで「耐熱性」という場合の耐熱温度としては、用いられる定着装置の定着温度以上であればよく、用いられる定着装置の定着温度の２３０℃以上であることが好ましい。耐熱温度の上限は、高ければ高い方がよく、特に制限はないが、例えば、２５０℃である。

清掃部材をロール状の部材とする場合の基材としては、例えば、シリコーンゴム等の円筒状等の弾性発泡体等が挙げられる。

なお、本実施形態に係る定着装置６０では、定着部材として定着ベルトおよび定着ロールと、加圧部材として加圧ロールとを適用した、いわゆるロール・ベルト方式の定着装置について説明したが、これに限られず、定着部材として定着ロールと、加圧部材として加圧ロールとを適用した、いわゆるロール・ロール方式の定着装置であってもよい。

本実施形態に係る定着装置用の清掃部材の清掃対象となる被清掃部としては、図１の画像形成装置３、図２の定着装置６０では、クリーニングロール６３を例として説明したが、定着装置が備える部材であればよく、特に制限はない。被清掃部としては、定着装置が備える、例えば、定着ロール、定着ベルト、加圧ベルト、加圧ロール、加熱ロール等が挙げられる。

本実施形態に係る清掃部材は、トナーとして、離型剤としてワックスを含むトナーを用いる画像形成装置、定着装置に好適に適用される。トナーに含まれるワックスが溶融して定着装置が備える部材に付着しても、本実施形態に係る清掃部材を適用することにより、付着した汚れのクリーニング性に優れる。

離型剤としては、特に制限はなく、例えば、カルナバワックス、木蝋、米糠蝋等の植物性ワックス；蜜ワックス、昆虫ワックス、鯨ワックス、羊毛ワックスなどの動物性ワックス；モンタンワックス、オゾケライトなどの鉱物性ワックス、エステルを側鎖に有するフィッシャートロプシュワックス（ＦＴワックス）、特殊脂肪酸エステル、多価アルコールエステル等の合成脂肪酸固体エステルワックス；パラフィンワックス、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、ポリテトラフルオロエチレンワックス、ポリアミドワックス、およびシリコーン化合物等の合成ワックス；等が挙げられる。離型剤は１種単独で含まれていてもよいし、２種以上が併用されて含まれていてもよい。これらのうち、定着工程において溶融しやすいパラフィン系ワックスをトナーが含む場合に、本実施形態に係る清掃部材は好適に適用される。

トナー中の離型剤の含有量は、例えばトナー粒子全体に対して０．１質量％以上１０質量％以下の範囲である。トナーが離型剤を多く含む場合、例えば、トナー中の離型剤の含有量がトナー粒子全体に対して６質量％以上９質量％以下の範囲の場合に、本実施形態に係る清掃部材は好適に適用される。

本実施形態に係る定着装置、画像形成装置で用いられる記録媒体としては、記録紙の他に、樹脂製フィルム、樹脂コート用紙、樹脂コートメタリック用紙等が挙げられる。本実施形態に係る清掃部材は、記録媒体として、樹脂製フィルム等のワックス等が浸透しにくい媒体を用いる画像形成装置、定着装置に好適に適用される。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定的に解釈されるものではなく、種々の変形、変更、改良が可能であり、本発明の要件を満足する範囲内で実現可能であることは言うまでもない。

以下、実施例および比較例を挙げ、本発明をより具体的に詳細に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。

＜実施例１，２、比較例１〜４＞
図１に示す画像形成装置（富士ゼロックス社製、Ｃｏｌｏｒ１０００ＰＲＥＳＳ）を用い、パラフィン系ワックスを８質量％含有するトナーを用いて画像を形成し、下記の評価条件でクリーニングウェブによるクリーニングロールのクリーニングを行った。接着強度を、接着剤の量を変えて調整した。接着強度が０．０２Ｎ／ｍｍ以上、０．０５Ｎ／ｍｍ以下となる範囲としては、例えば、接着剤を１４〜１８ｇ／ｍｍ^２の量とした。なお、清掃性（クリーニング性）は、画像濃度３４０％のベタ画像が形成された厚さ１８０μｍ、Ａ３サイズの透明ＰＥＴフィルムを定着装置６０に連続して通紙し、１枚目の透明ＰＥＴフィルム上に定着された画像と１００枚目の透明ＰＥＴフィルム上に定着された画像との間の差異によって評価した。清掃性が悪い場合は、定着ベルト６１０から加圧ロール６２上に転移したワックスが透明ＰＥＴフィルムの裏面に付着し、画像が白濁したような画像となる傾向にある。

［評価条件］
クリーニングロール：表面窒化処理を行ったＳＵＳ３０４
クリーニングウェブ：基材層（第２層、素材はアラミド繊維、厚さ７０μｍ）
クリーニング層（第１層、素材：多孔質ＰＴＦＥ、厚さ１００μｍ、孔径１μｍ）
クリーニング圧力（クリーニングロールの押し付け用部材（押し付け用ロール）への押し付け圧力）：０．０１３Ｎ／ｍｍ
クリーニングウェブ送り量：１枚のＡ４サイズの用紙をヨコ向き（用紙の長手方向が搬送方向と直交する向き）に搬送するとき、０．０１５ｍｍ進むようにウェブを送る
接着剤：耐熱性のシリコーン系接着剤（信越化学製、ＫＥ−１８２５）

接着強度は、以下の方法により測定した。クリーニングウェブのうち、アラミド繊維基材層の一端を固定用のチャック部材で固定するとともに、ＰＴＦＥ層の一端を固定用のチャック部材で引張り、引張り強度をロードセルで測定した。測定される引張り強度が最も小さくなるよう、ＰＴＦＥ層を引張る方向は固定されたアラミド繊維基材層を延長した方向に沿った方向とした。アラミド繊維基材層からＰＴＦＥ層が剥がれる際の引張り強度（Ｎ）を、貼りつけられた奥行き方向の寸法（１０ｍｍ）で割ることにより、接着強度を算出した。ＰＴＦＥ層を剥がす方向の長さは、引張強度がある値を超えると、長さによらずＰＴＦＥ層が剥がれていくため、特に規定しなくてもよい。

クリーニング層の孔径は、無作為に選択した少なくとも１０個の孔の面積の平均値を電子顕微鏡や光学顕微鏡を用いて測定し、平均面積値から投影面積円相当径を算出することで求めた。

清掃性は、目視で下記の基準で評価した。また、画像形成終了後のクリーニングウェブの基材層（第２層）とクリーニング層（第１層）との剥がれの有無を目視にて確認した。結果を表１に示す。
◎：画像にほとんど変化が見られず、良好な結果
〇：画像にわずかな変化は見られるが、許容範囲
△：画像に多少の変化は見られるが、許容範囲
×：画像が許容できない程度に変化しており、不可

このように、接着強度が０．０２Ｎ／ｍｍ以上、０．０５Ｎ／ｍｍ以下の範囲である場合に、０．０２Ｎ／ｍｍ以上、０．０５Ｎ／ｍｍ以下の範囲外の場合に比較して、クリーニング性能と接着強度とが両立された。

＜実施例３〜５、比較例５〜８＞
実施例１と同様にして、図１に示す画像形成装置を用いて画像を形成し、クリーニングウェブによるクリーニングロールのクリーニングを行った。ガーレー秒数を、接着剤の量を変えて調整した。結果を表２に示す。

ガーレー秒数は、「ＪＩＳ Ｐ８１１７」に基づき、ガーレー式の方法により測定した。

このように、ガーレー秒数が２．５秒以上、１０秒以下の範囲である場合に、２．５秒以上、１０秒以下の範囲外の場合に比較して、クリーニング性能と接着強度とが両立された。

＜実施例６〜９＞
実施例１と同様にして、図１に示す画像形成装置を用いて画像を形成し、クリーニングウェブによるクリーニングロールのクリーニングを行った。クリーニングウェブのクリーニング層（第１層）の孔径を表３に示すように変えて、接着剤の量は一定量（約１６ｇ／ｍｍ^２）で（接着強度：０．０３Ｎ／ｍｍ、ガーレー秒数：３秒に相当）評価した。結果を表３に示す。

このように、クリーニング層（第１層）の孔径が０．２μｍ以上５μｍ以下の範囲である場合に、０．２μｍ以上５μｍ以下の範囲外の場合に比較して、クリーニング性能が向上した。

以上のように、実施例では比較例に比べて、被清掃部と接触して清掃するための第１層と、第１層の一方の面と接着剤により接着された第２層とを有し、第１層が多孔質な材料からなる、定着装置用の清掃部材において、クリーニング性能と接着強度とが両立された。

１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ 画像形成ユニット、３ 画像形成装置、１０ 一次転写部、１１ 感光体ドラム、１２ 帯電器、１３ レーザ露光器、１４ 現像器、１５ 中間転写ベルト、１６ 一次転写ロール、１７ ドラムクリーナ、２０ 二次転写部、２２ 二次転写ロール、２５ バックアップロール、２６ 給電ロール、３１ 駆動ロール、３２ 支持ロール、３３ テンションロール、３４ クリーニングバックアップロール、３５ 中間転写ベルトクリーナ、４０ 制御部、４２ 基準センサ、４３ 画像濃度センサ、５０ 用紙トレイ、５１ ピックアップロール、５２ 搬送ロール、５３ 搬送シュート、５５ 搬送ベルト、５６ 記録媒体、５７ 定着入口ガイド、６０ 定着装置、６１ 定着ベルトモジュール、６２ 加圧ロール、６３ クリーニングロール、６４ 剥離パッド、７１，７２，７３ ハロゲンヒータ、３００ クリーニング機構、３１０ クリーニングウェブ、３２０ 保持部、３３０ 供給部、３４０ 押し付け用部材（押し付け用ロール）、３５０ 第１層、３６０ 第２層、６１０ 定着ベルト、６１１ 定着ロール、６１２ 内部加熱ロール、６１３，６１５ 張架ロール、Ｂｍ 露光ビーム、Ｎ ニップ部、Ｎ１ ロールニップ部、Ｎ２ 剥離パッドニップ部。

Claims (5)

1. 被清掃部と接触して清掃するための第１層と、前記第１層の一方の面と接着剤により接着された第２層とを有し、
   前記第１層は、多孔質な材料からなり、
   前記第１層と前記第２層とが接着された状態における接着強度が、０．０２Ｎ／ｍｍ以上、０．０５Ｎ／ｍｍ以下の範囲であることを特徴とする、定着装置用の清掃部材。
2. 被清掃部と接触して清掃するためのシート状の第１層と、前記第１層の一方の面と接着剤により接着されたシート状の第２層とを有し、
   前記第１層は、多孔質な材料からなり、
   前記第１層と前記第２層とが接着された状態におけるガーレー秒数が、２．５秒以上、１０秒以下の範囲であることを特徴とする、定着装置用の清掃部材。
3. 前記第１層の孔径は、０．２μｍ以上、５μｍ以下の範囲であることを特徴とする、請求項１または２に記載の、定着装置用の清掃部材。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の、定着装置用の清掃部材を備えることを特徴とする定着装置。
5. 像保持体と、
   前記像保持体の表面を帯電する帯電手段と、
   前記像保持体の表面に静電潜像を形成する潜像形成手段と、
   前記像保持体の表面に形成された静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像手段と、
   前記現像されたトナー像を被転写体に転写する転写手段と、
   前記被転写体に転写されたトナー像を定着する、請求項４に記載の定着装置と、
   を備えることを特徴とする画像形成装置。