JPH11352819A - クリーニングローラおよび画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 定着ベルト、中間転写ベルトなどの表面に付
着したトナーを含む付着物を確実に除去することのでき
るクリーニングローラ、およびそのクリーニングローラ
を備えた画像形成装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 表面に、加熱軟化により粘着性を発現す
る樹脂材料からなる粘着樹脂層３４を有し、粘着樹脂層
３４が樹脂材料のガラス転移点以上の温度に加熱された
状態で所定の被クリーニング部材に接触することにより
被クリーニング部材表面の付着物を粘着樹脂層３４に粘
着させて被クリーニング部材表面をクリーニングするク
リーニングローラ３０に、芯金３１と粘着樹脂層３４と
の間に、芯金３１表面に積層されたシリコーンゴム弾性
層３２、およびシリコーンゴム弾性層３２表面に積層さ
れシリコーンゴム弾性層３２と粘着樹脂層３４とを付着
させる付着層３３を備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式の画
像形成装置における定着ベルト、あるいは中間転写ベル
トなどに用いられるクリーニングローラ、およびそのク
リーニングローラを備えた画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、像担持体上に形成されたトナー像
を被転写材に転写しトナー像が転写された被転写材を定
着ベルトと重ね合わせて加熱ローラおよび加圧ローラに
より加熱するとともに加圧してトナー像を被転写材上に
定着するベルト方式の定着装置を備えた画像形成装置に
おいて、定着ベルトに付着した不純物を除去するクリー
ニングローラを備えた画像形成装置が知られている。図
１は、定着ベルト用のクリーニングローラを備えた画像
形成装置の概要構成図である。この画像形成装置１００
には、像担持体１上にトナー像を作成するトナー像形成
手段２と、転写位置Ｔに於いて被転写材Ｐを挟んでトナ
ー像形成手段２と対向して配置された転写ローラ４と、
表面にトナー像ｔが転写された被転写材Ｐ上のトナー像
ｔを定着する定着装置１０とが備えられている。

【０００３】定着装置１０には、矢印Ａ方向に循環移動
する無端状の定着ベルト１１と、定着ベルト１１を駆動
するための駆動ローラを兼ねる加熱ローラ１２と、定着
ベルト１１を張架するテンションローラ１４と、定着ベ
ルト１１を介して加熱ローラ１２と対向して配置された
加圧ローラ１３と、定着ベルト１１上に付着したトナー
を含む不純物を除去するクリーニングローラ１５とが備
えられている。トナー像形成手段２には、図示しない帯
電手段、露光手段、現像手段などが備えられており、像
担持体１上にトナー像を形成する。像担持体１上に形成
されたトナー像は、転写ローラ４から受ける押圧力およ
び静電気力により被転写材Ｐ上に転写される。表面にト
ナー像ｔが転写された被転写材Ｐは、定着装置１０の定
着位置Ｆに搬送される。定着位置Ｆには、加熱ローラ１
２、定着ベルト１１、および加圧ローラ１３によりニッ
プ部が形成されており、被転写材Ｐ上の未定着のトナー
像ｔはこのニップ部において定着ベルト１１と共に加熱
されるとともに加圧されて被転写材Ｐ上に定着される。

【０００４】定着後の定着ベルト１１上に残留した未定
着トナーを含む付着物は、定着ベルト１１のＡ方向への
循環移動によりクリーニング領域Ｃに搬送され、表面に
粘着層を有するクリーニングローラ１５に付着して定着
ベルト１１から除去される。一方、上記方式の画像形成
装置のほかに、像担持体上に形成されたトナー像を中間
転写ベルトに一次転写し中間転写ベルト上に転写された
トナー像を、所定の２次転写位置において被転写材と重
ね合わせて加熱ローラおよび加圧ローラにより加熱する
とともに加圧することにより、トナー像を被転写材上に
転写するとともに定着する方式の画像形成装置におい
て、中間転写ベルトに付着した不純物を除去するクリー
ニングローラを備えた画像形成装置も知られている。

【０００５】図２は、中間転写ベルト用のクリーニング
ローラを備えた画像形成装置の概要構成図である。この
画像形成装置２００には、シアン（Ｃ）、マゼンタ
（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の４色のトナ
ー像をそれぞれの像担持体２１上に形成するトナー像形
成手段２０と、矢印Ａ方向に循環移動しトナー像を担持
して搬送する無端ベルト状の中間転写ベルト２２と、中
間転写ベルト２２を介して像担持体２１と対向して配置
された、像担持体２１上に形成されたトナー像をそれぞ
れの一次転写位置Ｔ１において中間転写ベルト２２上に
転写する一次転写ローラ２３と、二次転写位置Ｔ２にお
いて中間転写ベルト２２上のトナー像を、二次転写位置
Ｔ２に供給されてきた被転写材Ｐと重ね合わせて加熱す
る加熱ローラ２４と、中間転写体２２を介して加熱ロー
ラ２４と対向配置された、トナー像と被転写材Ｐとを加
圧する加圧ローラ２５と、被転写材Ｐを中間転写ベルト
２２から剥離する剥離ローラ２６と、中間転写ベルト２
２を駆動する駆動ローラ２７と、中間転写ベルト２２を
張架するテンションローラ２８と、中間転写ベルト２２
上の不純物を取り除くための、表面に粘着層を有するク
リーニングローラ２９とが備えられている。

【０００６】トナー像形成手段２０により像担持体２１
上に形成されたトナー像ｔは、像担持体２１の回転によ
り一次転写位置Ｔ１に搬送され、一次転写位置Ｔ１にお
いて中間転写ベルト２２と共に、像担持体２１および一
次転写ローラ２３による加圧力と静電気力を受けて中間
転写ベルト２２上に転写される。中間転写ベルト２２上
に転写されたトナー像ｔは、中間転写ベルト２２の循環
移動により二次転写位置Ｔ２に搬送され、二次転写位置
Ｔ２において中間転写ベルト２２と加圧ローラ２５の間
に供給されてきた被転写材Ｐと共に加熱ローラ２４およ
び加圧ローラ２５により加熱加圧されて、被転写材Ｐ上
に転写されるとともに定着される。被転写材Ｐは、中間
転写ベルト２２の循環移動に伴い剥離ローラ２６の部位
に搬送され、剥離ローラ２６により中間転写ベルト２２
から剥離される。被転写材Ｐが剥離された後の中間転写
ベルト２２上に残留した未定着トナーを含む付着物は、
中間転写ベルト２２の循環移動によりクリーニング位置
Ｃに搬送され、表面に粘着層を有するクリーニングロー
ラ２９に付着して中間転写ベルト２２から除去される。

【０００７】このように構成された画像形成装置１００
および画像形成装置２００においては、トナー像を被転
写材に確実に転写させ良好な画像を得るために、定着ベ
ルトおよび中間転写ベルトの像担持面は、高いトナー離
型性を備えていることが必要である。また、このほか
に、耐熱性、可撓性、および弾性を備えている必要もあ
るため、定着ベルトおよび中間転写ベルトの像担持面に
はシリコーン系ゴムやフッ素系ゴムなどの耐熱性ゴムが
用いられるのが普通である。しかし、これらの材料で作
製したベルト表面は摩擦係数が非常に大きいため、従来
の樹脂ベルトを用いた時のように、ブレードによるクリ
ーニング方式を採用することができない。また、静電気
力などを利用した非接触型のクリーニング方式では、ト
ナーを含む不純物に大きな力をかけることができないた
めクリーニング能力に限界があり、採用することができ
ない。

【０００８】定着ベルトおよび中間転写ベルト上に残留
するトナーを含む付着物を除去するには、定着ベルトま
たは中間転写ベルトに接触しながらクリーニング部材に
付着物を付着させる方式が有効である。この方式のクリ
ーニング部材として、表面に、加熱軟化により粘着性を
発現する樹脂材料からなる粘着樹脂層を有し、その粘着
樹脂層が樹脂材料のガラス転移点以上の温度に加熱され
た状態で被クリーニング部材に接触させ、被クリーニン
グ部材表面の付着物を粘着樹脂層に付着させて被クリー
ニング部材表面をクリーニングするクリーニングローラ
が提案されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】このクリーニングロー
ラは、被クリーニング部材に押し当てられた状態で表面
の粘着樹脂層がトナーを含む不純物と密着することによ
りクリーニングが行われるが、その際に、不純物と被ク
リーニング部材との間の付着力よりも、不純物とクリー
ニングローラ表面の粘着樹脂層との間の付着力の方が大
きくなるように不純物と粘着樹脂層を十分に密着させる
必要がある。不純物と粘着樹脂層との密着が不十分な場
合は、粘着樹脂層は不純物に対して十分な付着力を発生
させることができず、クリーニング不良を起こす原因と
なる。そのため、クリーニングが行われる領域において
クリーニングローラ表面が弾性を有していることが必須
条件となる。従来、そのために粘着樹脂層とクリーニン
グローラの芯金の間に弾性層を設けることが行われてい
る。この弾性層は、弾性のほかに、耐熱性、耐歪性、低
硬度などの特性をも併せ持つことが必要であり、通常、
これらの条件を満たす材料としてシリコーンゴムが用い
られている。

【００１０】しかしながら、通常、シリコーンゴムは表
面の付着性が弱いため、シリコーンゴム表面に形成され
た粘着樹脂層がシリコーンゴム表面から剥離しやすい。
クリーニング動作中にこのような粘着樹脂層の剥離が発
生し、剥離した樹脂が定着ベルト上あるいは中間転写ベ
ルト上に移動するようなことが起きると、クリーニング
不良を起こすだけではなく、剥離した樹脂が定着ベルト
あるいは中間転写ベルト、さらには画像形成装置全体を
汚染してしまう恐れがある。本発明は、上記の事情に鑑
み、定着ベルト、中間転写ベルトなどの表面に付着した
トナーを含む付着物を確実に除去することのできるクリ
ーニングローラ、およびそのクリーニングローラを備え
た画像形成装置を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する本
発明のクリーニングローラは、表面に、加熱軟化により
粘着性を発現する樹脂材料からなる粘着樹脂層を有し、
その粘着樹脂層が樹脂材料のガラス転移点以上の温度に
加熱された状態で所定の被クリーニング部材に接触する
ことにより被クリーニング部材表面の付着物を上記粘着
樹脂層に粘着させて被クリーニング部材表面をクリーニ
ングするクリーニングローラにおいて、上記クリーニン
グローラが、芯金と上記粘着樹脂層との間に、芯金表面
に積層されたシリコーンゴム弾性層、およびシリコーン
ゴム弾性層表面に積層されシリコーンゴム弾性層と上記
粘着樹脂層とを付着させる付着層を備えたことを特徴と
する。

【００１２】また、上記の目的を達成する本発明の第１
の画像形成装置は、表面にトナー像が形成される像担持
体と、像担持体上に画像情報に基づくトナー像を形成す
るトナー像形成手段と、像担持体上のトナー像を被転写
材に転写する転写手段と、被転写材に転写されたトナー
像を加熱加圧することによりトナー像を被転写材上に定
着する定着手段とを有する画像形成装置において、上記
定着手段が、加熱ローラと、加熱ローラを含む複数のロ
ーラに張架されて循回的に移動する無端状の定着ベルト
と、上記加熱ローラとの間に上記定着ベルトを挟持し、
トナー像が転写された被転写材を定着ベルトとの間に挟
んでトナー像を被転写材上に定着する加圧ローラと、表
面に、加熱軟化により粘着性を発現する樹脂材料からな
る粘着樹脂層を有し、粘着樹脂層が樹脂材料のガラス転
移点以上の温度に加熱された状態で上記定着ベルトに接
触することにより定着ベルト表面に付着したトナーを上
記粘着樹脂層に粘着させて定着ベルト表面をクリーニン
グする、芯金と上記粘着樹脂層との間に、芯金表面に積
層されたシリコーンゴム弾性層、およびシリコーンゴム
弾性層表面に積層されシリコーンゴム弾性層と上記粘着
樹脂層とを付着させる付着層を備えたクリーニングロー
ラとを備えたことを特徴とする。

【００１３】また、上記の目的を達成する本発明の第２
の画像形成装置は、表面にトナー像が形成される像担持
体と、その像担持体上に画像情報に基づくトナー像を形
成するトナー像形成手段と、像担持体上のトナー像の転
写を受ける、所定の方向に循環移動する中間転写ベルト
と、上記像担持体上のトナー像を上記中間転写ベルトに
転写する転写手段と、中間転写ベルトに転写されたトナ
ー像を、所定の２次転写位置において、２次転写位置に
供給されてきた被転写材と重ね合わせて加熱加圧するこ
とにより、トナー像を被転写材上に転写するとともに定
着する転写定着手段と、転写定着手段により上記トナー
像が被転写材上に転写された後の上記中間転写ベルト上
に残留したトナーをクリーニングするクリーニング手段
とを有する画像形成装置において、上記クリーニング手
段が、表面に、加熱軟化により粘着性を発現する樹脂材
料からなる粘着樹脂層を有し、粘着樹脂層が樹脂材料の
ガラス転移点以上の温度に加熱された状態で上記中間転
写ベルトに接触することにより中間転写ベルト表面に付
着したトナーを上記粘着樹脂層に粘着させて中間転写ベ
ルト表面をクリーニングする、芯金と上記粘着樹脂層と
の間に、芯金表面に積層されたシリコーンゴム弾性層、
およびシリコーンゴム弾性層表面に積層されシリコーン
ゴム弾性層と上記粘着樹脂層とを付着させる付着層を備
えたクリーニングローラを備えたことを特徴とする。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。図３は、本発明のクリーニングローラの実施
形態を示す断面図である。図３に示すように、このクリ
ーニングローラ３０は、アルミニウムからなる芯金３１
と、その上に積層されたシリコーンゴム弾性層３２と、
さらにその上に積層されたフッ素ゴム層３３と、さらに
その上に積層された粘着樹脂層３４とからなる。

【００１５】本実施形態におけるフッ素ゴム層３３は、
本発明にいう付着層に相当するものである。付着層はフ
ッ素ゴムに限定されるものではなく、付着物が仲介役と
なってシリコーンゴム弾性層と粘着樹脂層とを付着させ
る機能を有するものであればよいが、シリコーンゴム弾
性層および粘着樹脂層３４の双方に対して高い付着性を
有しているフッ素ゴムを用いることが好ましい。。芯金
３１は、肉厚３ｍｍのアルミニウムの中空体であり、そ
の内部には、例えばハロゲンランプヒーターなどのよう
な加熱体（図示せず）が配置されており、クリーニング
ローラ３０表面の、加熱軟化により粘着性を発現する樹
脂材料からなる粘着樹脂層３４を、その樹脂材料のガラ
ス転移点以上の温度に加熱するように構成されている。
なお、芯金３１の材料は本実施形態のように金属を用い
てもよいが、ポリイミドやＰＰＳなどの耐熱性樹脂やガ
ラス、セラミックスなどを用いてもよい。

【００１６】芯金３１表面の、シリコーンゴム弾性層３
２が被覆される部分には、シリコーンゴムとの接着を良
好にするためにサンドブラスト処理を施してある。その
上に、一般的なシリコーンゴム用プライマーを塗布し、
その上にシリコーンゴム弾性層３２を積層する。シリコ
ーンゴム弾性層３２の硬度はＪＩＳ−Ａ硬度で６０度以
下、厚みは０．３ｍｍ〜５の範囲にあることが好まし
い。シリコーンゴム弾性層３２の役割は、クリーニング
ローラ表面を被クリーニング部材あるいは被クリーニン
グ部材上の不純物の凹凸に追従させることであり、その
際、シリコーンゴム弾性層３２の硬度は６０度以下で、
厚みは０．３ｍｍ以上でないと凹凸への追従性が不十分
となる。また、シリコーンゴム弾性層３２の厚みが５ｍ
ｍより厚い場合はシリコーンゴムの断熱効果により、芯
金の内側のヒータによりクリーニングローラを加熱した
場合に、ヒータで発生した熱が効率よくローラ表面に伝
わらなくなり、クリーニング性能を低下させてしまう。
従って、シリコーンゴム弾性層は、ＪＩＳ−Ａ硬度で６
０度以下の硬度を有するものであることが好ましい。ま
た、またシリコーンゴム弾性層の厚みは０．３ｍｍ〜５
ｍｍの範囲内であることが好ましい。なお、本実施形態
では、シリコーンゴム弾性層３２の硬度はＪＩＳ−Ａ硬
度で３０度、また、シリコーンゴム弾性層３２の厚みは
２ｍｍとしている。また、シリコーンゴム弾性層３２に
は、耐熱性を考慮してＨＴＶシリコーンゴムが用いられ
ている。

【００１７】シリコーンゴム弾性層３２の上に、シリコ
ーンゴム弾性層３２とフッ素ゴム層３３との接着を良好
にするために、一般的なフッ素ゴム用プライマーを塗布
してある。このフッ素ゴム用プライマー層の上にフッ素
ゴム層３３を積層する。フッ素ゴム層３３の積層は、フ
ッ素ゴム用プライマー層の上からフッ素ゴムをスプレー
コーティングし、オーブン中に放置することにより行わ
れる。フッ素ゴム層３３の役割は、粘着樹脂層３４とシ
リコーンゴム弾性層３２をつなぐことであるから、シリ
コーンゴムの弾性に影響を与えないように厚みは２００
μｍ以下にすることが望ましい。しかし、厚みがあまり
に薄すぎる場合はフッ素ゴム層３３自体の強度低下を招
いてしまうので、最小層厚は３μｍ程度とすることが好
ましい。なお、本実施形態におけるフッ素ゴム層３３の
厚みは３０μｍである。

【００１８】次に、フッ素ゴム層３３の上に粘着樹脂層
３４を積層する。本実施形態では粘着樹脂層３４とし
て、融点が１２０℃で、ガラス転移点が７０℃であるポ
リエステル樹脂を用いている。粘着樹脂層３４を積層す
るには、ディッピング法により、溶剤に溶かしたポリエ
ステル樹脂を、フッ素ゴム層３３で覆われたクリーニン
グローラ表面に塗布した後、室内環境にて３ｈｒ放置し
て乾燥させる。粘着樹脂層３４の厚みは５０μｍであ
る。次に、本発明のクリーニングローラの第２の実施形
態について説明する。このクリーニングローラの断面構
造は図３と同様であるので、図３を参照しながら説明す
る。芯金３１は、ステンレス（ＳＵＳ３０４）からな
る。ＳＵＳなどの鉄系の材料は強度が高いため、芯金３
１の肉厚を薄くすることができる。このため、クリーニ
ングローラ３０内部に配置された加熱体（図示せず）の
熱を効率よくクリーニングローラ３０表面に伝えること
ができ、クリーニングローラ３０の熱応答性を向上させ
ることができる。本実施形態における芯金３１の厚みは
０．７ｍｍである。

【００１９】芯金３１上にシリコーンゴム用プライマー
を塗布し、その上にＬＴＶシリコーンゴムからなるシリ
コーンゴム弾性層３２を積層する。シリコーンゴム弾性
層３２の厚みは３ｍｍ、硬度は２０度である。次に、シ
リコーンゴム弾性層３２の上にフッ素ゴム用プライマー
を塗布し、その上に、フッ素ゴム層３３と粘着樹脂層３
４を積層するという、第１の実施形態と同様な材料およ
び方法でクリーニングローラ３０を作製する。なお、フ
ッ素ゴム層３３の厚みは５０μｍ、粘着層の厚みは８０
μｍである。以上のように構成したクリーニングローラ
を、芯金、シリコーンゴム弾性層、付着層、粘着樹脂層
の順に積層した構成とすることにより、シリコーンゴム
弾性層が、クリーニングローラ表面に十分な弾性を与え
る弾性層として機能し粘着樹脂層と被クリーニング材と
の密着性が確保されるとともに、その外側に積層された
付着層が、粘着樹脂層およびシリコーンゴム弾性層の双
方に対して良好な付着性を示し粘着樹脂層がクリーニン
グローラから剥離するのを防止することができる。

【００２０】以上説明した第１および第２の実施形態の
クリーニングローラは、次に説明する、本発明の第１の
画像形成装置の定着ベルト用のクリーニングローラとし
て、また、本発明の第２の画像形成装置の中間転写ベル
ト用のクリーニングローラとして用いることができる。
第１の画像形成装置は、表面にトナー像が形成される像
担持体と、像担持体上に画像情報に基づくトナー像を形
成するトナー像形成手段と、像担持体上のトナー像を被
転写材に転写する転写手段と、被転写材に転写されたト
ナー像を加熱加圧することによりトナー像を被転写材上
に定着する定着手段とを有する画像形成装置であって、
上記定着手段が、加熱ローラと、加熱ローラを含む複数
のローラに張架されて循回的に移動する無端状の定着ベ
ルトと、上記加熱ローラとの間に上記定着ベルトを挟持
し、トナー像が転写された被転写材を定着ベルトとの間
に挟んでトナー像を被転写材上に定着する加圧ローラ
と、表面に、加熱軟化により粘着性を発現する樹脂材料
からなる粘着樹脂層を有し、粘着樹脂層が樹脂材料のガ
ラス転移点以上の温度に加熱された状態で上記定着ベル
トに接触することにより定着ベルト表面に付着したトナ
ーを上記粘着樹脂層に粘着させて定着ベルト表面をクリ
ーニングする、上記各実施形態に示したクリーニングロ
ーラとを備えた画像形成装置である。

【００２１】また、第２の画像形成装置は、表面にトナ
ー像が形成される像担持体と、その像担持体上に画像情
報に基づくトナー像を形成するトナー像形成手段と、像
担持体上のトナー像の転写を受ける所定の方向に循環移
動する中間転写ベルトと、上記像担持体上のトナー像を
上記中間転写ベルトに転写する転写手段と、中間転写ベ
ルトに転写されたトナー像を、所定の２次転写位置にお
いて、２次転写位置に供給されてきた被転写材と重ね合
わせて加熱加圧することにより、トナー像を被転写材上
に転写するとともに定着する転写定着手段と、転写定着
手段により上記トナー像が被転写材上に転写された後の
上記中間転写ベルト上に残留したトナーをクリーニング
するクリーニング手段とを有する画像形成装置であっ
て、上記クリーニング手段が、表面に、加熱軟化により
粘着性を発現する樹脂材料からなる粘着樹脂層を有し、
粘着樹脂層が樹脂材料のガラス転移点以上の温度に加熱
された状態で上記中間転写ベルトに接触することにより
中間転写ベルト表面に付着したトナーを上記粘着樹脂層
に粘着させて中間転写ベルト表面をクリーニングする、
上記各実施形態に示したクリーニングローラを備えた画
像形成装置である。

【００２２】次に、本発明の第１の画像形成装置の一実
施形態について説明する。図１には、定着ベルト用のク
リーニングローラを備えた画像形成装置の一般的な概要
構成図が示されている。本実施形態の画像形成装置に
は、図１に示した画像形成装置１００のクリーニングロ
ーラ１５として、図３に示したクリーニングローラ３０
と同じものが用いられている。以下に、本実施形態の画
像形成装置の諸元を示す。 定着ベルト ：厚み７５μｍのポリイミドベルト
基材表面に３０μｍのフッ素樹脂をコーティング。外径
は１６８ｍｍ。 加熱ローラ ：肉厚７ｍｍ中空のアルミニウム製
の芯金の上にゴム硬度５０度のＨＴＶシリコーンゴムを
厚み３ｍｍで被覆。直径は５０ｍｍ。 加圧ローラ ：肉厚７ｍｍ中空のアルミニウム製
の芯金の上にゴム硬度５０度のＨＴＶシリコーンゴムを
厚み１．５ｍｍで被覆。直径は５０ｍｍ。 テンションローラ ：直径４０ｍｍ。ステンレス製。

【００２３】以上のような諸元を持ち、図１に示す通り
の構成を有する画像形成装置１００により、被転写材Ｐ
として通常の記録用紙を用い、定着ベルト１１上に蓄積
されるトナーのクリーニング効果の維持性について実験
を行った。通常、長期間にわたり定着ベルト１１に未定
着トナー像をのせた記録用紙を供給し続けると、定着ベ
ルト１１の表面がトナーおよび紙粉で次第に汚染されて
いき、画質の光沢が低下するなどの変化が現れる。ここ
では、５０００枚の記録用紙を定着ベルト１１に供給し
続けた場合のクリーニングローラの維持性を、定着ベル
ト１１上に堆積した不純物の状態により評価した。試験
条件は以下の通りである。

【００２４】 画像出力スピード ：５０ｍｍ／ｓｅｃ。 クリーニングローラ温度：１１０℃。 定着ベルト表面温度：加熱ローラと加圧ローラのニップ部において１２０℃。 定着圧力 ：加熱ローラと加圧ローラのニップ部において５ｋｇ／ｃ ｍ² 。 クリーニング圧力 ：クリーニングローラとテンションローラのニップ部にお いて１ｋｇ／ｃｍ² 。 記録用紙 ：富士ゼロックス製Ｊ紙Ａ３サイズ：坪量８２ｇ／ｍ² 、 厚み９８μｍ。 トナー ：富士ゼロックス製Ａ−ｃｏｌｏｒ６３５用のトナー。 トナー面積率 ：２０％（実際のオフィスでの使用状況に準拠）。 画像パターン ：（１）文字チャート（Ｋ色トナー） （２）ハーフトーンチャート（Ｙ／Ｍ／Ｃ色トナーによ るプロセスブラック） 注：（１）と（２）を５０枚づつ交互に流す。

【００２５】図４は、本発明の第１の画像形成装置にお
けるクリーニングローラの維持性試験結果を示すグラフ
である。ここで、グラフの横軸はクリーニングサイクル
のランニング回数、縦軸のクリーニンググレードはクリ
ーニング後の定着ベルト１１上の蓄積トナーの量を１０
００枚毎に測定し、次の５段階で評価したものである。 グレード０ ：２５倍ルーペで観察しても定着ベル
ト１１上にトナーの存在が認められない状態。 グレード：０．５：２５倍ルーペで観察して、定着ベル
ト１１上にトナーが僅かに存在するのが認められる状
態。 グレード：１．０：２５倍ルーペでは定着ベルト１１上
にトナーの存在が認められるが、目視では確認できない
状態。 グレード：１．５：目視観察により定着ベルト１１上に
トナーの存在が僅かに確認できる状態。なお、この状態
以下を許容範囲とした。 グレード：２．０：目視観察により、よく見ると定着ベ
ルト１１上にトナーの存在が認められる状態。 グレード：２．５以上：目視観察により、定着ベルト１
１上に、はっきりとトナーの存在が認められる状態。

【００２６】図４に示すように、本実施形態の画像形成
装置におけるクリーニングローラでは、５０００枚とい
う多量のランニング枚数に対し、クリーニンググレード
は許容範囲内に保たれており、本実施形態の画像形成装
置の構成が十分なクリーニング能力を有していることこ
とがわかる。また、この試験期間を通じて画質劣化は観
察されず、本実施形態の画像形成装置のクリーニングロ
ーラが定着ベルトのクリーニング手段として適切である
ことが確認された。さらに長期間にわたりクリーニング
を継続した場合、クリーニングローラ１５の表面にはト
ナーなどの不純物が大量に蓄積される。不純物の蓄積量
が増えてクリーニング性能が低下した場合は、クリーニ
ングローラ１５を新品に交換するか、もしくは、クリー
ニングローラ１５上に蓄積したトナーなどの不純物を除
去してクリーニングローラの再生を行う必要がある。

【００２７】次に、本発明の第２の画像形成装置の第１
の実施形態について説明する。図２には、中間転写ベル
ト用のクリーニングローラを備えた画像形成装置の一般
的な概要構成図が示されている。本実施形態の画像形成
装置は、図２に示した画像形成装置２００のクリーニン
グローラ２９として、図３に示したクリーニングローラ
３０と同じものが用いられている。以下に、本実施形態
の画像形成装置の諸元を示す。 中間転写ベルト ：厚み７５μｍ、体積抵抗率ρ＝１
０⁹ Ω・ｃｍのポリイミドベルトの表面に厚さｔ＝５０
μｍ、体積抵抗率ρｖ＝１０¹⁴Ω・ｃｍのシリコーンゴ
ムを塗布。外径は６２０ｍｍ。 加熱ローラ ：肉厚が７ｍｍのアルミニウム製の
芯金の上に、ゴム硬度５０度のＨＴＶシリコーンゴムを
厚み３ｍｍで被覆。直径は５０ｍｍ。 加圧ローラ ：肉厚が７ｍｍのアルミニウム製の
芯金の上に、ゴム硬度５０度のＨＴＶシリコーンゴムを
厚み１．５ｍｍで被覆。直径は５０ｍｍ。 テンションローラ ：直径５０ｍｍ。ステンレス製。

【００２８】以上のような諸元を持ち、図２に示す通り
の構成を有する画像形成装置２００により、中間転写ベ
ルト２２上に蓄積されるトナーのクリーニング効果の維
持性について実験を行った。通常、長期間にわたり中間
転写ベルト２２に記録用紙を供給し続けると、定着ベル
トの場合と同様、中間転写ベルト２２表面がトナーおよ
び紙粉で次第に汚染されていき、画質の光沢が低下する
などの変化が現れる。ここでは、５０００枚の記録用紙
を中間転写ベルト２２に供給し続けた場合のクリーニン
グローラ２９の維持性を、中間転写ベルト２２上に堆積
した不純物の状態により評価した。試験条件は以下の通
りである。

【００２９】 画像出力スピード ：１５０ｍｍ／ｓｅｃ。 クリーニングローラ温度：１１０℃。 中間転写ベルト表面温度：加熱ローラと加圧ローラのニップ部において１３０ ℃。 転写圧力 ：加熱ローラと加圧ローラのニップ部において２ｋｇ／ｃ ｍ² 。 クリーニング圧力 ：クリーニングローラとテンションローラのニップ部にお いて１ｋｇ／ｃｍ² 。 記録用紙 ：富士ゼロックス製Ｊ紙Ａ３サイズ：坪量８２ｇ／ｍ² 、 厚み９８μｍ。 トナー ：富士ゼロックス製Ａ−ｃｏｌｏｒ６３５用のトナー。 トナー面積率 ：２０％（実際のオフィスでの使用状況に準拠）。 画像パターン ：（１）文字チャート（Ｋ色トナー） （２）ハーフトーンチャート（Ｙ／Ｍ／Ｃ色トナーによ るプロセスブラック） 注：（１）と（２）を５０枚づつ交互に流す。

【００３０】図５は、本発明の第２の画像形成装置にお
けるクリーニングローラの維持性試験結果を示すグラフ
である。ここで、グラフの横軸はクリーニングサイクル
のランニング回数、縦軸のクリーニンググレードはクリ
ーニング後の中間転写ベルト２２上の蓄積トナーの量を
１０００枚毎に測定し、次の５段階で評価したものであ
る。 グレード０ ：２５倍ルーペで観察しても中間転写
ベルト２２上にトナーの存在が認められない状態。 グレード：０．５：２５倍ルーペで観察して、中間転写
ベルト２２上にトナーが僅かに存在するのが認められる
状態。 グレード：１．０：２５倍ルーペでは中間転写ベルト２
２上にトナーの存在が認められるが、目視では確認でき
ない状態。 グレード：１．５：目視観察により中間転写ベルト２２
上にトナーの存在が僅かに確認できる状態。なお、この
状態以下を許容範囲とした。 グレード：２．０：目視観察により、よく見ると中間転
写ベルト２２上にトナーの存在が認められる状態。 グレード：２．５以上：目視観察により、中間転写ベル
ト２２上に、はっきりとトナーの存在が認められる状
態。

【００３１】図５に示すように、本実施形態の画像形成
装置におけるクリーニングローラでは、５０００枚とい
う多量のランニング枚数に対し、クリーニンググレード
は許容範囲内に保たれており、本実施形態の画像形成装
置の構成が十分なクリーニング能力を有していることこ
とがわかる。また、この試験期間を通じて画質劣化は観
察されず、本実施形態の画像形成装置のクリーニングロ
ーラが中間転写ベルトのクリーニング手段として適切で
あることが確認された。次に、本発明の第２の画像形成
装置の第２の実施形態について説明する。本実施形態で
は、上記の本発明の第２の画像形成装置の第１の実施形
態と同様、中間転写ベルト２２用のクリーニングローラ
２９を備えた画像形成装置２００（図２参照）が用いら
れている。

【００３２】中間転写ベルトを用いた画像形成装置の場
合、クリーニングの対象となるトナーは上記の、本発明
の第２の画像形成装置の第１の実施形態におけるような
通常の画像出力状態で中間転写ベルト２２上に残留する
ごく微量の不純物だけではなく、大量のトナーのクリー
ニングを行う必要が生じることも起こり得る。例えば、
連続的な画像出力の際に、記録用紙のジャムなどで画像
出力が強制的に停止された状態では、中間転写ベルト２
２上には、被転写材Ｐに転写されるべき多量のトナーが
残留することになる。従って、クリーニングローラ２９
はこのようなトナーもクリーニングする能力を備えてい
なければならない。このような場合を想定して、トナー
面積率を通常時より高めることにより、多量のトナーに
対するクリーニングローラのクリーニング能力を確認す
る試験を行った。図２に示す画像形成装置２００を用
い、中間転写ベルト２２上に作成したトナー画像をクリ
ーニングローラ２９で除去し、その後、中間転写ベルト
２２上に残留する不純物の状態を観察してクリーニング
ローラの維持性能を評価した。なお、この試験では、加
圧ローラ２５は中間転写ベルト２２から離間させてい
る。試験条件は以下の通りである。

【００３３】 画像出力スピード ：１５０ｍｍ／ｓｅｃ。 クリーニングローラ温度：１１０℃。 中間転写ベルト表面温度：加熱ローラの接触部において１３０℃。 クリーニング圧力 ：クリーニングローラとテンションローラのニップ部にお いて、１ｋｇ／ｃｍ² 。 トナー ：富士ゼロックス製Ａ−ｃｏｌｏｒ６３５用のトナー トナー面積率 ：４０％（実際のオフィスでの使用状況よりも高ストレス な条件とした。） 画像パターン ：（１）文字チャート（Ｋ色トナー） （２）ハーフトーンチャート（Ｙ／Ｍ／Ｃ色トナーによ るプロセスブラック） 注：（１）と（２）を１０枚づつ交互に流す。

【００３４】上記の条件で、計１００回のパターンのク
リーニング実験を行った結果を次ぎに示す。図６は、本
実施形態のクリーニングローラに大きな負荷をかけた場
合のクリーニング試験結果を示すグラフである。なお、
本実施形態における測定の頻度は２０枚毎とした。図６
に示すように、１００回のクリーニングに対してもクリ
ーニンググレード（Ｇ）は許容範囲内におさまってお
り、本実施形態の画像形成装置のクリーニングローラ
は、大きな負荷をかけた場合でも十分なクリーニング能
力を発揮できることがわかる。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のクリーニ
ングローラおよび画像形成装置によれば、定着ベルト、
中間転写ベルトなどの表面に残留したトナー、紙粉その
他の付着物を長期に渡り安定して除去することができ、
また、動作不良時に於ける大量のトナーの発生にも対応
することができ、長期に渡り高品質な画像を得ることの
できるクリーニングローラおよび画像形成装置を得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】定着ベルト用のクリーニングローラを備えた画
像形成装置の概要構成図である。

【図２】中間転写ベルト用のクリーニングローラを備え
た画像形成装置の概要構成図である。

【図３】本発明のクリーニングローラの実施形態を示す
断面図である。

【図４】本発明の第１の画像形成装置におけるクリーニ
ングローラの維持性試験結果を示すグラフである。

【図５】本発明の第２の画像形成装置におけるクリーニ
ングローラの維持性試験結果を示すグラフである。

【図６】本実施形態のクリーニングローラに大きな負荷
をかけた場合のクリーニング試験結果を示すグラフであ
る。

【符号の説明】

１ 像担持体 ２ トナー像形成手段 ４ 転写ローラ １０ 定着装置 １１ 定着ベルト １２ 加熱ローラ １３ 加圧ローラ １４ テンションローラ １５ クリーニングローラ ２０ トナー像形成手段 ２１ 像担持体 ２２ 中間転写ベルト ２３ 一次転写ローラ ２４ 加熱ローラ ２５ 加圧ローラ ２６ 剥離ローラ ２７ 駆動ローラ ２８ テンションローラ ２９ クリーニングローラ ３０ クリーニングローラ ３１ 芯金 ３２ シリコーンゴム弾性層 ３３ フッ素ゴム層 ３４ 粘着樹脂層 １００，２００ 画像形成装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 勝田 修弘 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

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面に、加熱軟化により粘着性を発現す
   る樹脂材料からなる粘着樹脂層を有し、該粘着樹脂層が
   該樹脂材料のガラス転移点以上の温度に加熱された状態
   で所定の被クリーニング部材に接触することにより該被
   クリーニング部材表面の付着物を前記粘着樹脂層に粘着
   させて該被クリーニング部材表面をクリーニングするク
   リーニングローラにおいて、 該クリーニングローラが、芯金と前記粘着樹脂層との間
   に、該芯金表面に積層されたシリコーンゴム弾性層、お
   よび該シリコーンゴム弾性層表面に積層され該シリコー
   ンゴム弾性層と前記粘着樹脂層とを付着させる付着層を
   備えたことを特徴とするクリーニングローラ。
2. 【請求項２】 前記付着層が、フッ素ゴムからなること
   を特徴とする請求項１記載のクリーニングローラ。
3. 【請求項３】 前記付着層が、３μｍ〜２００μｍの厚
   さに形成されたものであることを特徴とする請求項２記
   載のクリーニングローラ。
4. 【請求項４】 前記シリコーンゴム弾性層が、ＪＩＳ−
   Ａ硬度６０度以下の硬度を有するものであることを特徴
   とする請求項１記載のクリーニングローラ。
5. 【請求項５】 前記シリコーンゴム弾性層が、０．３ｍ
   ｍ〜５ｍｍの厚さに形成されたものであることを特徴と
   する請求項１記載のクリーニングローラ。
6. 【請求項６】 表面にトナー像が形成される像担持体
   と、該像担持体上に画像情報に基づくトナー像を形成す
   るトナー像形成手段と、該像担持体上のトナー像を被転
   写材に転写する転写手段と、該被転写材に転写されたト
   ナー像を加熱加圧することにより該トナー像を該被転写
   材上に定着する定着手段とを有する画像形成装置におい
   て、 前記定着手段が、加熱ローラと、該加熱ローラを含む複
   数のローラに張架されて循回的に移動する無端状の定着
   ベルトと、前記加熱ローラとの間に前記定着ベルトを挟
   持し、トナー像が転写された被転写材を該定着ベルトと
   の間に挟んで該トナー像を該被転写材上に定着する加圧
   ローラと、表面に、加熱軟化により粘着性を発現する樹
   脂材料からなる粘着樹脂層を有し、該粘着樹脂層が該樹
   脂材料のガラス転移点以上の温度に加熱された状態で前
   記定着ベルトに接触することにより該定着ベルト表面に
   付着したトナーを前記粘着樹脂層に粘着させて該定着ベ
   ルト表面をクリーニングする、芯金と前記粘着樹脂層と
   の間に、該芯金表面に積層されたシリコーンゴム弾性
   層、および該シリコーンゴム弾性層表面に積層され該シ
   リコーンゴム弾性層と前記粘着樹脂層とを付着させる付
   着層を備えたクリーニングローラとを備えたことを特徴
   とする画像形成装置。
7. 【請求項７】 表面にトナー像が形成される像担持体
   と、該像担持体上に画像情報に基づくトナー像を形成す
   るトナー像形成手段と、該像担持体上のトナー像の転写
   を受ける、所定の方向に循環移動する中間転写ベルト
   と、前記像担持体上のトナー像を前記中間転写ベルトに
   転写する転写手段と、該中間転写ベルトに転写されたト
   ナー像を、所定の２次転写位置において、該２次転写位
   置に供給されてきた被転写材と重ね合わせて加熱加圧す
   ることにより、該トナー像を該被転写材上に転写すると
   ともに定着する転写定着手段と、該転写定着手段により
   前記トナー像が被転写材上に転写された後の前記中間転
   写ベルト上に残留したトナーをクリーニングするクリー
   ニング手段とを有する画像形成装置において、 前記クリーニング手段が、表面に、加熱軟化により粘着
   性を発現する樹脂材料からなる粘着樹脂層を有し、該粘
   着樹脂層が該樹脂材料のガラス転移点以上の温度に加熱
   された状態で前記中間転写ベルトに接触することにより
   該中間転写ベルト表面に付着したトナーを前記粘着樹脂
   層に粘着させて該中間転写ベルト表面をクリーニングす
   る、芯金と前記粘着樹脂層との間に、該芯金表面に積層
   されたシリコーンゴム弾性層、および該シリコーンゴム
   弾性層表面に積層され該シリコーンゴム弾性層と前記粘
   着樹脂層とを付着させる付着層を備えたクリーニングロ
   ーラを備えたことを特徴とする画像形成装置。