(57)【要約】【課題】残留トナー粒子その他のデブリをフューザローラから十分に除去できるようにする。【解決手段】フューザ部材２１とプレッシャプレッシャローラ２２の接触により形成される融着ニップ３３とは別に、清掃システム３１の可撓材２０とフューザ部材２１の接触により清掃ニップ２３を形成する。サプライローラ２４からテイクアップローラ２５へと巻き取られる可撓材２０の高表面エネルギ面を清掃ニップ２３にて接触させることにより、フューザ部材２１上のトナー粒子やデブリを可撓材２０に捉えフューザ部材２１を清掃する。清掃ニップ２３はテンションローラ２９をフューザ部材２１に押しつけて形成してもよいし、可撓材２０をフューザ部材２１の表面に差し渡すことで形成してもよい。テイクアップローラ２５に巻き取った可撓材２０をフューザ部材２１に接触させることにより可撓材２０の両面を利用してもよい。【選択図】図１
2008112161.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
接触して融着ニップを形成するよう互いに平行に且つ何れも回転可能に実装されており、融着ニップ内を通る記録媒体上のトナー像をその記録媒体に永久固着させるフューザ部材及びプレッシャローラと、
何れもフューザ部材に対し平行に且つ回転可能に実装されており、高表面エネルギ面を有する可撓材をサプライローラからテイクアップローラへと巻き取るよう構成されたサプライローラ及びテイクアップローラと、
を備え、上記サプライローラ及びテイクアップローラが、接触により可撓材とフューザ部材の間に形成される清掃ニップにて可撓材の高表面エネルギ面をフューザ部材に接触させることによってそのフューザ部材を清掃する清掃システムとして機能するフューザ装置。
【請求項２】
接触して融着ニップを形成するよう互いに平行に且つ何れも回転可能に実装されており、融着ニップ内を通る記録媒体上のトナー像をその記録媒体に永久固着させるフューザ部材及びプレッシャローラと、
何れもフューザ部材に対し平行に且つ回転可能に実装されており、高表面エネルギ面を有する可撓材をサプライローラからテンションローラを介しテイクアップローラへと巻き取るよう構成されたサプライローラ、テンションローラ及びテイクアップローラと、
を備え、上記サプライローラ、テンションローラ及びテイクアップローラが、接触によりテンションローラとフューザ部材の間に形成される清掃ニップにて可撓材の高表面エネルギ面をフューザ部材に接触させることによってそのフューザ部材を清掃する清掃システムとして機能するフューザ装置。
【請求項３】
可撓材の高表面エネルギ面をフューザ部材に接触させることによりそのフューザ部材を清掃するフューザ装置清掃方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真印刷装置用フューザ装置を清掃する清掃システム、並びにその清掃システムを使用してそのフューザ装置を清掃する方法に関する。より具体的には、本発明は、高表面エネルギ面が表出している可撓材を有する清掃システム、並びにその高表面エネルギ面を電子写真画像形成装置内のフューザ装置に接触（或いは十分に接近；本願中同様）させそのフューザ装置を清掃するプロセスに関する。
【０００２】
なお、本願出願人が特許を受ける権利を保持している発明に係る米国特許出願のうち本願に関連する出願としては、（１）Ｐｉｎｏ  ｅｔ  ａｌ．を発明者とする２００５年９月３０日付米国特許出願第１１／２４０６０６号、並びに（２）Ｋｌｙｍａｃｈｙｏｖ  ｅｔ  ａｌ．を発明者とする２００６年６月１５日付米国特許出願第１１／４５３９４９号がある。
【０００３】
本願では、これらの出願に記載の部材及びプロセスを利用し本発明を実施した例について説明を行っている。この参照を以てこれらの出願の全内容を本願に繰り入れることとする。
【０００４】
また、後掲のリストにある先行技術文献のうち特許文献１（発明者：Ｆａｔｈｅｒｇｉｌｌ  ｅｔ  ａｌ．）に記載のスクレーパは、先端が尖った掻き取り用のブレードによりローラ表面を清掃し汚れを取る清掃装置であり、汚れになっている物質の摩擦係数よりもローラ表面の摩擦係数が小さい場合に使用することができる。このブレードの先端は、回転するローラの表面に所定の力が加わるようそのローラの表面に当接しており、また、当該当接点における当接角、即ちブレード先端がローラ接面に対してなす角度は、ある鋭角の上限角度を基準に設定されている。即ち、ローラが汚れていないときにはローラ接面に対する摩擦力ベクトルの角度が当該上限角度より大きくなり、ローラが汚れていて当該ベクトルの絶対値が大きいときには小さくなるように、ブレード先端の当接角の上限角度を定めてある。
【０００５】
特許文献２に記載の清掃装置は、本願出願人が特許を受ける権利を保持している発明に係り、フューザローラを清掃しその表面から感熱性トナー粒子を除去するのに使用される清掃装置であり、金属円筒を有するトナー除去部材と、フューザローラに接触するようトナー除去部材を位置決めする位置決め手段とを備えている。トナー除去部材の金属円筒は熱伝導率が高い金属から形成されているので、フューザローラ上のトナー粒子からトナー除去部材へと高速で熱エネルギを逃がすことができる。また、金属円筒を形成している金属はその表面エネルギが十分に、即ちフューザローラの表面エネルギより高い物質であるので、トナー除去部材をフューザローラに接触させると、トナー除去部材からトナー粒子に作用する吸引力がフューザローラからトナー粒子に作用する吸引力に打ち克ち、フューザローラ上のトナー粒子がトナー除去部材側に転写されることとなる。
【０００６】
特許文献３に記載の方法は、その表面の各部位が画像固着ゾーン内に順繰りに入ってくる循環型画像固着部材例えばローラやベルトの表面から、熱軟化済トナーの残留物、紙質塵埃等を除去する方法である。画像固着ゾーンでは、互いに同様又は類似の構成を有する２個の循環型画像固着部材の表面（固着部材表面）同士を押し合わせており、トナー像を担持しているシート状媒体がこのゾーンに進入すると、固着部材表面による押圧等によりそのトナー像が（熱軟化して）そのシート状媒体に固着する。本方法では、固着部材表面の移送経路沿い、画像固着ゾーンよりも下流にある位置に、固着部材表面と循環型清掃面とが接触する接触清掃ゾーンを設ける。循環型清掃面は固着部材表面との接触により駆動される面であり、その上にはトナーや紙質塵埃を吸引する性向が固着部材表面よりも強いトナー層がある。接触清掃ゾーンでは、循環型清掃面を固着部材表面に押圧接触させることで、固着部材表面上の残留トナーや紙質塵埃を循環型清掃面上のトナー層に吸着させ収集する。更に、循環型清掃面には間隔をおいて複数個の開口が形成されている。従って、接触清掃ゾーン内に固着部材表面及び循環型清掃面を繰り返し通し、それによってトナー層上の付着物即ちトナーや塵埃をトナー層ごと薄く潰してはみ出させると、その付着物は循環型清掃面の開口から排出されることとなる。
【０００７】
特許文献４（発明者：ＤｅＢｏｌｔ  ｅｔ  ａｌ．）に記載のフューザ装置は、本願出願人が特許を受ける権利を保持している発明に係り、印刷媒体上にトナー像を熱融着させるのに使用される装置であり、その間に融着ニップが形成されるフューザローラ及びプレッシャローラの他に、ウェブサプライローラ及びウェブテイクアップローラを含む液体剥離剤被着手段、それらのローラが支持されるハウジング、当該ローラの位置関係を反転させる位置関係反転手段、並びに液体剥離剤をしみ込ませたピンチローラを備えている。ハウジングは、ウェブサプライローラ及びウェブテイクアップローラのうち一方がフューザローラの片側に位置し、他方が逆の側に位置することとなるよう、それらのローラを支持している。液体剥離剤被着手段は、それらのローラの間に可動架設されたウェブをその長軸と平行な経路沿いにフューザローラに接触させる。位置関係反転手段は、ウェブの表裏両面のうちそれまでフューザローラに接していなかった側の面がフューザローラに接することになるよう、ハウジングにより支持されているウェブサプライローラ及びウェブテイクアップローラのハウジング内における位置関係を反転させる。そして、ピンチローラはオープンセルフォームにより形成された部分を有しており、そのオープンセルフォームには液体剥離剤がしみ込んでいる。ピンチローラは、フューザローラにウェブを押しつけることにより、ウェブに液体剥離剤をしみ込ませ、更にその液体剥離剤をウェブからフューザローラに被着させる。
【０００８】
特許文献５（発明者：Ｆａｒｒｅｌｌ  ｅｔ  ａｌ．）に記載の方法は、本願出願人が特許を受ける権利を保持している発明に係る優れた方法であり、コピー機内フューザを清掃し画像形成材を除去するのに使用される。この方法では、画像形成材をコピーシートに融着させている最中にコピー機の動作が不意に止まったとき、即ちその画像形成材によりフューザが汚されている可能性があるとき、そのコピー機に設けられている両面コピー用シート移送路を利用してフューザ清掃パージサイクルを実行する。即ち、本方法では、コピー機の動作が不意に停止したらフューザ内にコピーシートが停止しているか否かを調べ、停止していることが検知されたらフューザ清掃パージサイクルを自動的に開始する。フューザ清掃パージサイクルにおいては、まず、予め確保しておいた汚れていないコピーシートをある所定の枚数だけ自動的且つ連続的にそのコピー機のフューザに送り込む。フューザを通るこれらのコピーシートは、それぞれ、画像形成材による汚れをフューザから除去するフューザ清掃シートとして機能する。フューザを通過したフューザ清掃シートは、そのコピー機の両面コピー用シート移送路を使用し且つその表裏を反転させた上で、同じフューザに再び送り込む。こうして各フューザ清掃シートをフューザに２回通したら、それらのフューザ清掃シートを廃棄してフューザ清掃パージサイクルを終了する。
【０００９】
特許文献６（発明者：Ｒａｓｃｈ  ｅｔ  ａｌ．）に記載の装置は、本願出願人が特許を受ける権利を保持している発明に係り、フューザローラに転写防止液を被着させるのに使用される装置であり、その重量の約５〜４０％をサブデニール繊維が占める非織物質油含浸ウェブ状部材と、このウェブ状部材をフューザローラに接触させることにより剥離剤をフューザローラに被着させる手段とを備えている。また、そのウェブ状部材はポリアラミド繊維及びポリエステル繊維バインダを含んでおり、そのうちポリエステル繊維バインダは約１．５デニールの太さの繊維から形成されており且つウェブ状部材の重量の約７０％を占めている。
【００１０】
特許文献７（発明者：Ａｇａｒｗａｌ  ｅｔ  ａｌ．）に記載の装置は、本願出願人が特許を受ける権利を保持している発明に係り、その長軸を中心に回転可能な円筒状部材を清掃するのに使用され装置であり、吸収シートと、吸収シートの内面に取り付けられた吸収阻害層と、吸収シートの外面を清掃対象たる円筒状部材により支持させる手段と、を備えている。吸収シートは１本の継ぎ目ができるようその長辺同士を接合し、長手方向に走る中心軸に沿ってその端部を全体的に折り曲げた構成を有している。
【００１１】
特許文献８（発明者：Ｊｉａ  ｅｔ  ａｌ．）に記載の方法は、本願出願人が特許を受ける権利を保持している発明に係り、粘着性清掃用部材を用いてトランスフューズ部材乃至フューザ部材を清掃する電子写真プリンタにて、その清掃用部材の粘着面を再生するのに使用される。本方法では、（ｉ）印刷動作に先立ち使用済廃棄トナー素材で清掃用部材を被覆しておき、（ｉｉ）清掃用部材の粘着面から汚れを取り去る。
【００１２】
そして、特許文献９（発明者：Ｐｉｒｗｉｔｚ  ｅｔ  ａｌ．）に記載のフューザ装置は、本願出願人が特許を受ける権利を保持している発明に係る優れた装置であり、まずフューザローラ及びプレッシャローラを備えている。これらのローラは何れも回転可能に且つ互いに接触して第１ニップを形成するよう実装されている。第１ニップは、通過していく記録媒体にその上のトナー像を固着させるためのニップである。本装置には、このフューザローラを清掃するための清掃システムとして、サプライローラ、テンションローラ及びテイクアップローラ並びにそれらに架けられたウェブからなるウェブ式清掃システムを備えている。サプライローラ、テンションローラ及びテイクアップローラは何れも回転可能に実装されており、またテンションローラはフューザローラとの間で第２ニップを形成するように実装されている。第２ニップはウェブが通されるニップであり、このニップにウェブを通すことでフューザローラが清掃される。また、ウェブのうちフューザローラの清掃に使用した部分は、テイクアップローラによって回収される。本装置は、更に、テンションローラの両端に突き出ているシャフトのうち少なくとも一端に実装されたトーションスプリングを備えている。トーションスプリングは、実装先のシャフトを十分な摩擦力で把持してそのシャフト上で捩り抵抗力を発生させる。この捩り抵抗力は、少なくとも、フューザ装置内でのジャミングを解消すべく第１ニップから記録媒体を引き抜く際に実装先のシャフトの回転を妨げ、それによってサプライローラからの不意なウェブ送り出しを妨げることができる程度には強くする。また、この捩り抵抗力は、最強でも、フューザ装置を通常通り動作させているときにテイクアップローラの回転力で１回転毎に克服され、それによってウェブがサプライローラからテイクアップローラ上へとステッピングされる程度の強さにとどめる。
【００１３】
本願では、以上及び後述の各文献に記載の部材及びプロセスを利用して本発明を実施した例について、説明を行っている。そこで、この参照を以てそれらの文献の内容を全て、本願に繰り入れることとする。
【背景技術】
【００１４】
電子写真画像記録方式は文書を印刷又は複製する方式として周知でありまた広く用いられている。通常、この方式においては、ほぼ均一に帯電させたフォトレセプタを原稿の光像に対し露出させ部位選択的に放電させることにより、フォトレセプタの表面にその原稿の静電潜像を形成する。次いで、その潜像の上にトナー粒子を堆積させることにより現像してトナー像を形成し、形成したトナー像をフォトレセプタから記録媒体例えばシート状の紙の上に転写する。この転写はフォトレセプタから記録媒体へと直に行ってもよいし、何段階かの中間転写工程を経る形態で行ってもよい。記録媒体上に転写したトナー像は加熱、加圧又はその組合せによりその記録媒体に固着乃至融着させる。そして、フォトレセプタの表面を清掃して残留現像剤を除去し、次の像の形成に先立ち同面を再帯電させる。
【００１５】
このプロセスは、白黒画像の形成にもカラー画像の形成にも使用できる。カラー画像を得るには、カラー画像の形成に使用する各色毎に１回ずつ上述のプロセスを実行するようにすればよい。例えば、まずフォトレセプタの表面（光導電面）を第１の色例えばシアン成分による光像に露出させることによってシアン成分静電潜像を形成し、その静電潜像をシアン色トナー粒子で現像することによりシアン色トナー像を形成し、形成したトナー像を中間転写部材を介し或いは直接に記録媒体に転写する。これと同様のプロセスを、第２の色例えばマゼンタや、第３の色例えばイエローや、第４の色例えばブラックについても実行し、各色トナー像を形成する。トナー像をフォトレセプタから記録媒体へと直に転写するシステム構成を採る場合は、記録媒体上における相互の位置関係が揃い正確に重なることとなるよう、フォトレセプタから記録媒体へと各色トナー像を転写し、それによって目的とする合成トナー像を形成する。また、中間転写部材を使用するシステム構成を採る場合は、中間転写部材上における相互の位置関係が揃い正確に重なるようフォトレセプタから中間転写部材へと各色トナー像を転写して合成トナー像を形成し、それを中間転写部材から記録媒体へと転写し、そして記録媒体に融着させる、という手順を使用してもよいし、或いは、フォトレセプタから中間転写部材へと各色トナー像を別々に転写し、中間転写部材から記録媒体への転写の際に記録媒体上で各色トナー像を正確に重ね合わせて合成トナー像を形成し、そしてそれを融着させる、という手順を使用してもよい。
【００１６】
また、通常、フォトレセプタに送り込むのはトナー粒子を一成分とする現像剤である。そうした現像剤のなかで最も一般的なものとしては、ドライパウダトナーが知られている。ドライパウダトナーは、摩擦電気によりトナー粒子をキャリア細粒に付着させた乾式の現像剤であり、これをフォトレセプタに送り込むとトナー粒子がキャリア細粒から離れ静電潜像に吸着する。また、これに代わる現像剤としては、キャリア液中にトナー粒子を分散させた液体の現像剤、即ち液体インクがある。液体現像剤をフォトレセプタの表面に被着させると、トナー粒子だけでなくキャリア液も静電潜像に接触するが、キャリア液は例えば吸い取り処理や気化処理によって取り除くことができる。即ち、フォトレセプタの表面にトナー粒子だけを残すことができる。
【００１７】
記録媒体にトナー像を転写したらその次は融着である。また、いわゆるトランスフューズプロセスでは転写と融着が同時に行われる。何れにせよ、融着に当たってはまず記録媒体を融着ニップ内に送り込む。融着ニップにおいては、一組のフューザ部材例えばトランスフューズ用乃至融着用のベルト乃至ローラによって、記録媒体及びその上のトナー像に熱や圧力が加えられ、それによってそのトナー像をその記録媒体に固着乃至融着させる。ただ、トナー像を形成していたトナー粒子や記録媒体の断片（デブリ）が融着プロセス中にフューザ部材に付着し、汚れとなることがある。こうした汚れ例えばトナー粒子がそのフューザ部材から次の記録媒体に再付着すると欠陥のある印刷物になってしまうし、フューザ部材上でトナー粒子が集積すると（いわゆるトナー粒子ビルドアップが生じると）そのフューザ部材の稼働寿命が短くなる。従って、フューザ部材を清掃して粒状デブリ、例えば付着したトナー粒子、埃、繊維等を除去し、得られる印刷物の質を高めるのが望ましい。
【００１８】
そのため、新手の融着システムには、フューザローラを自動的に清掃する機能、フューザローラに潤滑剤や剥離剤を自動供給する機能、或いはその双方が組み込まれている。フューザローラの表面の清掃、潤滑化或いはその双方を実施する手段としては、例えば、フューザローラ及びプレッシャローラにより形成される融着ニップから大きく離れた場所で、フューザローラの表面にウェブを押しつける、という手段がある。例えば、その表面に“目”が浮き出ているウェブやその表面が粘着性のウェブを用い、フューザローラに付着しているトナー粒子を取り除く手法は、従来システムでも採用されている。また、潤滑剤或いは剥離剤をある決まった量だけフューザローラに被着させるのにも、ウェブを使用することができる。その剥離剤の役割は、周知の通り、融着ニップを通る際に記録媒体例えばシート状の紙がフューザローラの表面に貼り付きジャミングを引き起こすことを防ぐことにある。それだけでなく、剥離剤は、記録媒体例えば紙の上に定着しないでフューザローラに付着するトナーの量を抑えるのにも、役立っている。
【００１９】
一般に、ウェブは交換可能なサプライローラ上に巻かれている。サプライローラ上のウェブは、通常、テイクアップローラの回転により引き出され、移動を続けながらフューザローラの表面に小面積で接触し、そしてテイクアップローラに巻き取られていく。ウェブの送り速度は、フューザローラとウェブとの間に摩擦が生じるよう、またそれによって清掃等の効果が生じるよう、フューザローラ表面の移動速度に比べてかなり低く設定しておく。また、ウェブの送り速度を十分に低くすることで、きれいなウェブを長期間に亘りフューザローラに供給し続けることができる。具体的には、６０ページ毎分の速度で印刷するプリンタでは、フューザローラ外周面の面移動速度が約３００ｍｍ毎秒になる。この場合、ウェブの速度は例えば２〜３ｍｍ毎分にするとよい。
【００２０】
【特許文献１】米国特許第３９８６２７７号明細書
【特許文献２】米国特許第３６４９９９２号明細書
【特許文献３】米国特許第４６０７９４７号明細書
【特許文献４】米国特許第５０４５８９０号明細書
【特許文献５】米国特許第５１４２３４０号明細書
【特許文献６】米国特許第５３２７２０３号明細書
【特許文献７】米国特許第５３５３１０６号明細書
【特許文献８】米国特許第６４８７３８９号明細書（Ｂ２）
【特許文献９】米国特許第６８７６８３２号明細書（Ｂ２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
しかしながら、こうした従来のシステム、装置及び方法では、電子写真画像形成システムを構成しているフューザローラから、残留トナー粒子その他のデブリを十分に除去できないことがある。本発明の目的はこうした問題点の解消乃至緩和にある。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
このような目的を達成するため、本発明においては、電子写真画像形成装置用フューザ装置として、記録媒体を通すとその上のトナー像がその記録媒体に融着するニップ即ち融着ニップを形成するフューザ部材及びプレッシャローラに加え、高表面エネルギ面（電気陰性度が高い面）を有する可撓性の部材を使用してフューザ部材を清掃する清掃システムを設けたフューザ装置を提供する。
【００２３】
まず、本発明は、接触して融着ニップを形成するよう互いに平行に且つ何れも回転可能に実装されており、融着ニップ内を通る記録媒体上のトナー像をその記録媒体に永久固着させるフューザ部材及びプレッシャローラと、何れもフューザ部材に対し平行に且つ回転可能に実装されており、高表面エネルギ面を有する可撓材をサプライローラからテイクアップローラへと巻き取るよう構成されたサプライローラ及びテイクアップローラと、を備えるフューザ装置として実施できる。本実施形態では、サプライローラ及びテイクアップローラが清掃システムとして機能する。即ち、接触により可撓材とフューザ部材の間に形成される清掃ニップにて、可撓材の高表面エネルギ面をフューザ部材に接触させることによって、そのフューザ部材を清掃する清掃システムとして機能する。
【００２４】
また、本発明は、接触して融着ニップを形成するよう互いに平行に且つ何れも回転可能に実装されており、融着ニップ内を通る記録媒体上のトナー像をその記録媒体に永久固着させるフューザ部材及びプレッシャローラと、何れもフューザ部材に対し平行に且つ回転可能に実装されており、高表面エネルギ面を有する可撓材をサプライローラからテンションローラを介しテイクアップローラへと巻き取るよう構成されたサプライローラ、テンションローラ及びテイクアップローラと、を備えるフューザ装置として実施できる。本実施形態では、サプライローラ、テンションローラ及びテイクアップローラが清掃システムとして機能する。即ち、接触によりテンションローラとフューザ部材の間に形成される清掃ニップにて、可撓材の高表面エネルギ面をフューザ部材に接触させることによって、そのフューザ部材を清掃する清掃システムとして機能する。
【００２５】
そして、本発明は、可撓材の高表面エネルギ面をフューザ部材に接触させることによりそのフューザ部材を清掃するフューザ装置清掃方法として実施することができる。本方法は、例えば上掲の実施形態に係るフューザ装置にて実施することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態に係る装置、方法、システム及びその構成要素若しくは素材について説明する。この説明を参照することにより、上述のものもそれ以外のものも含め、本発明の構成及び効果についてより好適に理解することができよう。
【００２７】
また、本発明は本願記載の実施形態以外の形態でも実施することができる。即ち、本件技術分野における習熟者（いわゆる当業者）であれば、下記実施形態の構成要素やプロセスを、本願による明示的若しくは暗示的記載に基づき適宜変形、置換等することができる。また、実施形態の説明に現れる用語はあくまで説明のための用語であり、区々たる用語を根拠に本発明を限定解釈すべきではない。
【００２８】
更に、本願明細書及び特許請求の範囲にはその部材の個数が単数か複数かを明示していない箇所がある。そうした場合、文脈から見て複数個と解釈すべきでない限り、単数でも複数でも本発明の技術的範囲に包含されるものとする。この他、本願明細書及び特許請求の範囲で使用する用語については、次の定義に従って解釈されたい。
【００２９】
まず、「付随的」「必須でない」「オプション（的）」等の用語は、本願では、その用語によって修飾される用語が表している事象／物体が、生起／存在する場合もあるし生起／存在しない場合もある、という意味で用いられている。従って、当該事象／物体が生起／存在してもしなくても、その構成は本発明の技術的範囲に包含されるものとする。
【００３０】
次に、「少なくとも１」「１又は複数」等の用語は、その用語によって修飾される用語が表している事象／物体が１回／１個しかない場合もあるし、複数回／複数個ある場合もある、という意味で用いられている。同様に、「少なくとも２」「２以上」等の用語は、その用語によって修飾される用語が表している事象／物体が２回／２個しかない場合もあるし、３回／３個以上ある場合もある、という意味で用いられている。
【００３１】
図１に、本発明の一実施形態に係るフューザ装置を示す。このフューザ装置はフューザ部材２１、プレッシャローラ２２、ドナーローラ２７、メータローラ２８及び清掃システム３１から構成されており、その清掃システム３１には高表面エネルギ面を有する可撓材２０が内装されている。ドナーローラ２７及びメータローラ２８については前掲の各文献乃至出願に記載乃至示唆があるのでここでは説明を省略する。
【００３２】
本装置中、フューザ部材２１は加熱され或いは発熱する部材であり、この図ではコアの回りを薄いエラストマ層で被覆した構造のフューザローラとして示されているが、フューザベルト等の形態でも実現することができる。フューザローラのコアは例えば鉄、アルミニウム、ニッケル、ステンレス鋼の金属や、合成樹脂等、様々な素材によって好適に形成することができる。また、コアを中空にしてその中に加熱／発熱素子を組み込み、その素子を作動させることによりフューザローラを昇温させて融着動作を行わせるようにするとよい。但し、このようにフューザ部材２１をその内部から加熱する構造は一例構造に過ぎず、外部からの加熱でも、或いは内部加熱と外部加熱との組合せでも、本発明を実施することができる。また、フューザローラを内部加熱するのに適した素子は多々あるが、なかでもタングステン製の発熱抵抗素子を水晶エンベロープ内に組み込んだ構造の水晶ヒータが、とりわけ適しているといえよう。但し、そうした加熱／発熱素子も一例手段に過ぎず、記録媒体にトナーを融着させうる熱を発生させるものである限り、本件技術分野において周知のどのような加熱／発熱手段でも使用することができる。そして、フューザローラのコアを取り巻くエラストマ層は、例えばＶＩＴＯＮ（登録商標）エラストマやシリコーンエラストマ等、それに適する素材である限りどのような素材によって形成してもよい。
【００３３】
また、本装置中のプレッシャローラ２２は、例えば金属製のコアを耐熱素材層により被覆した構造とする。プレッシャローラ２２のコアに適した金属素材も、またそれを被覆する耐熱素材層に適した素材も、数多くある。また、このプレッシャローラ２２及びフューザ部材２１は何れも回転可能に実装されており、互いに押しつけられている。その結果として生じる接触部の間隙は、融着ニップ３３として使用される。即ち、装置稼働時にはフューザ部材２１とプレッシャローラ２２の間の融着ニップ３３に記録媒体が通され、フューザ部材２１及びプレッシャローラ２２による加圧、フューザ部材２１による加熱或いはその併用によって、その記録媒体上のトナー像が融着ニップ３３内でその記録媒体上に融着される。従って、フューザ部材２１及びプレッシャローラ２２は、その接触面が所定形状になるよう配置、構成しておくとよい。例えば、融着ニップ３３を通るシート状記録媒体に作用する力（ニップ力）がほぼ一定になるようその全長に亘りほぼ均等に融着ニップ３３を形成し、またその融着ニップ３３を通る媒体に対する速度プロファイルをほぼ均等にするとよい。
【００３４】
更に、本装置中の清掃システム３１は、電気陰性度が高い物質乃至膜で被覆乃至形成した可撓材２０、即ち高表面エネルギ面を有する部材を使用して、フューザ部材２１を清掃する。即ち、フューザ部材２１例えばフューザローラの表面にはトナー粒子が残存、付着しているかもしれないし、またそのフューザローラの表面から発生する各種のデブリが付着しているかもしれない。清掃システム３１は、フューザローラ表面のうち融着ニップ３３を経て清掃システム３１の面前に到来した部位に、可撓材２０の高表面エネルギ面を接触させることで、その部位に存するトナー粒子及びデブリを吸引、捕獲し、フューザローラ表面から除去する。高表面エネルギ膜は、フューザ部材２１やその上のトナー粒子、デブリ等より電気陰性度が高い物質から形成されており、その表面は周囲の物質を強く吸引する性質（高い表面エネルギ）を有している。その面を高表面エネルギ面と呼ぶ。高表面エネルギ膜は可撓材２０の少なくとも片側に表出しているので、そちら側の面即ち高表面エネルギ面をフューザローラの表面に接触させると、フューザローラ表面から可撓材２０へとトナー粒子やデブリが吸引され吸着する。また、この高表面エネルギ膜は、電気陰性度が高い高純度の素材による無酸素被覆として実現することができる。例えばその膜の純度が約９５％程もあれば、清掃に使用可能な高表面エネルギ面を形成できよう。但し、この数値は固定的なものではなく、例えばある種の不純物をその膜に添加することで、フューザローラ表面から高表面エネルギ面へのトナー粒子やデブリの吸着、除去効果を高めることもできる。例えば、高表面エネルギ膜にアルミニウム、クロム、ニッケル、タンタル、それらの混合物又はそれらの合金を含有させるとよい。
【００３５】
高表面エネルギ膜に十分な機械的強度があれば、基板状の支持部材で補強することなしにそれ単体で、可撓材２０として使用することができる。即ち、高表面エネルギ膜そのものを可撓材２０とする膜自立構造を採りうる。また、別の形態としては、可撓材２０の基材となる可撓性物体の片面を可撓性の高表面エネルギ膜で被覆する、という形態を採りうる。可撓材２０の表面に高表面エネルギ膜を形成するには、例えばスパッタリング、蒸着等の既知技術や今後開発される技術等、高純度の膜を成長等させることが可能な手法を使用すればよい。また、可撓材２０は既知の又は今後開発される様々な素材により形成することができる。例えば、天然繊維、合成繊維、合成膜等の素材を使用すればよい。好ましくは、耐熱性の繊維や耐熱性のプラスチックフィルムを使用する。
【００３６】
本実施形態では、可撓材２０の片面を高表面エネルギ膜により被覆し、更にそれを捲回したものをサプライローラ２４に装着して使用している。これは、サプライローラ２４の外周に高表面エネルギ膜付の可撓材２０を捲回することによって実現してもよいし、当該可撓材２０が捲回されているリールをサプライローラ２４上に或いはサプライローラ２４として装着することによって実現してもよい。サプライローラ２４は回転可能に実装されており、また清掃システム３１内の他のローラ例えばテンションローラ２９及びテイクアップローラ２５も回転可能に実装されている。テンションローラ２９はフューザ部材２１と接触しており、それらの間には清掃用の間隙たる清掃ニップ２３が形成されている。高表面エネルギ膜付の可撓材２０は、サプライローラ２４から引き出され清掃ニップ２３を通りテイクアップローラ２５上に巻き取られる。清掃ニップ２３を通る際、可撓材２０はフューザ部材２１と接触する。可撓材２０はこの接触の際にその高表面エネルギ面がフューザ部材２１側を向くようにサプライローラ２４に装着されている。従って、フューザ部材２１に可撓材２０の高表面エネルギ面が接触し、フューザ部材２１例えばフューザローラの表面上のトナー粒子、デブリその他の汚染物質が、高表面エネルギ面の表面エネルギによって可撓材２０に捕捉されることとなる。なお、本実施形態（及び後に図２を参照して説明する実施形態）ではテンションローラ２９を使用しているが、後に図３を参照して説明する通りテンションローラ２９なしでも本発明を実施できる。本実施形態のようにテンションローラ２９を設ける場合、そのテンションローラ２９をフューザ部材２１と接触させる必要が生じるが、反面で、サプライローラ２４及び２５をより自由に配置することができる。また、テイクアップローラ２５もサプライローラ２４と同様リール等として実現できる。
【００３７】
図３に、本発明の他の実施形態としてフューザ部材２１に接するテンションローラ２９がない実施形態を示す。本実施形態においては、可撓材２０の表面がフューザ部材２１に接触することとなるように、サプライローラ２４及びテイクアップローラ２５又はそれに代わる中間のローラを配置してある。即ち、本実施形態では、フューザ部材２１上への可撓材２０の差し渡し乃至小部分ラッピングにより可撓材２０とフューザ部材２１を接触させ、その接触により清掃ニップ２３を形成している。また、本実施形態でも、可撓材２０は、その高表面エネルギ面即ち高表面エネルギ膜が表出している面がフューザ部材２１に接触することとなるよう、実装されている。従って、フューザ部材２１例えばフューザローラの表面に付着しているトナー粒子、デブリその他の汚染物質は、可撓材２０の高表面エネルギ面とフューザ部材２１との接触により捕捉され、フューザ部材２１から除去されることとなる。
【００３８】
図２に、本発明の更に他の実施形態として可撓材２０の表裏両面を使用して清掃する実施形態を示す。可撓材２０の両面を清掃に使用するには、例えば可撓材２０の片面を（前掲の実施形態と同様）高表面エネルギ膜により被覆し、他面をヤスリ状の“目”を有する面にした構造を採ってもよいし、或いは表裏両面が共に前掲の如き高表面エネルギ面になる構造（両面被覆構造若しくは膜自立構造）を採ってもよい。前者即ち片面が高表面エネルギ面で他面がヤスリ面の構造を採る場合、テイクアップローラ２５は、巻き取った可撓材２０のヤスリ面がフューザ部材２１に接触し第２清掃ニップ３０が形成されるように配置する。フューザ部材２１の表面はフューザ部材２１の回転に伴い融着ニップ３３から第２清掃ニップ３０へ更に第１清掃ニップ２３へと動いていくので、第２清掃ニップ３０にて可撓材２０のヤスリ面をフューザ部材２１に接触させることにより、フューザ部材２１の各部位が順次清掃ニップ２３に入るのに先立ちその部位をヤスリ面に触れさせ下清掃をしておくことができ、しかもフューザ部材２１の回転でテイクアップローラ２５を駆動し可撓材２０をテイクアップローラ２５に巻き取ることができる。また、後者即ち表裏とも高表面エネルギ面の構造を採る場合、テイクアップローラ２５は、巻き取った可撓材２０の片面即ち第１清掃清掃ニップ２３でテイクアップローラ２５に接触しなかった側にある高表面エネルギ面が第２清掃ニップ３０にてフューザ部材２１に接触するように配置する。この接触により、フューザ部材２１の各部位を同様に下清掃することができ且つフューザ部材２１の回転でテイクアップローラ２５に可撓材２０を巻き取ることができる。
【００３９】
そして、上掲の各実施形態においては、可撓材２０の高表面エネルギ面が保護膜３２によって被覆されている。これは、高表面エネルギ面がフューザ部材２１例えばフューザローラとの接触以前に汚濁してしまうことを防ぐためである。この保護膜３２は可撓材２０がサプライローラ２４から引き出されるにつれて高表面エネルギ面から除去され、テイクアップストレージローラ２６に巻き取られる。
【００４０】
また、これは必須ではないが、清掃システム３１にて剥離剤を併用することもできる。例えば、可撓材２０、その高表面エネルギ膜、テンションローラ２９等の部材に剥離剤をしみ込ませておき、清掃ニップ２３、３０又はその双方でフューザ部材２１に被着させるようにする。剥離剤としては、液体剥離剤やゼラチン質剥離剤等、既知の或いは今後開発される様々な剥離剤を使用できる。特に適したものとしては官能油及び非官能油を併含するシリコーンオイル等があるが、システムの他の部分との親和性、適合性がよいものであれば、どのようなものでも使用できる。
【００４１】
更に、上掲の各実施形態では、清掃システム３１を約２５〜２００℃の範囲内で使用する。
【００４２】
このように、本発明によれば、フューザ部材（例えばフューザローラ）や各種ローラの汚濁・汚染、例えばトナー粒子等の粒状物や各種のデブリ性物体による汚濁・汚染を防止でき、それらの寿命特にフューザ部材の寿命を延長することができる。また、以上の説明では電子写真プロセス用フューザ装置を例としたが、本発明の思想は、ローラを使用する分野、特にそのローラが粒状物等による汚濁・汚染にさらされる分野であれば、使用温度が高温になる分野も含め、どのようなローラの表面を清掃対象とする清掃システムにも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の一実施形態に係るフューザ装置を示す模式図である。
【図２】本発明の他の実施形態に係るフューザ装置を示す模式図である。
【図３】本発明の他の実施形態に係るフューザ装置を示す模式図である。
【符号の説明】
【００４４】
２０  可撓材、２１  フューザ部材、２２  プレッシャローラ、２３，３０  清掃ニップ、２４  サプライローラ、２５  テイクアップローラ、２９  テンションローラ、３１  清掃システム、３３  融着ニップ。
【図１】
2008112161.tif 000003
【図２】
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【図３】
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