(57)【要約】【課題】  クリーニングウェブに蓄積したワックスにより生ずるワックススジを抑制して高い品質の画像を形成する【解決手段】  クリーニングウェブとして繊維配向角度θが４５°以上の織布又は不織布を用いる。【選択図】        図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱部材、該加熱部材に圧接する加圧部材及び前記加熱部材をクリーニングするクリーニングウェブを有する定着装置において、
前記クリーニングウェブは繊維からなり、前記加熱部材の移動方向に対して４５°以上の繊維配向角度を有することを特徴とする定着装置。
【請求項２】
ワックス含有トナーからなるトナー像を定着することを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記クリーニングウェブは、前記加熱部材に接触して、前記加熱部材をクリーニングすることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記加熱部材に接触するクリーニングローラを有し、前記クリーニングウェブは、前記クリーニングローラに接触して前記加熱部材をクリーニングすることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の定着装置。
【請求項５】
前記クリーニングウェブの使用部分を未使用部分で更新する更新手段を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項６】
ワックス含有トナーを用いて記録材上にトナー像を形成する画像形成部及び請求項１〜５のいずれか１項に記載の定着装置を有することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式の画像形成装置及び該画像形成装置において用いられる定着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
かかる定着装置では一般に、加熱部材と該加熱部材に圧接する加圧部材とで記録材を挟持搬送し、加熱部材と加圧部材間に形成されるニップを記録材が通過するときに、トナー像を加熱し定着している。
【０００３】
加熱部材はトナー像を担持する記録材と接触するので、トナーや紙粉が加熱部材に付着するために、加熱部材をクリーニングすることが行われているが、このクリーニングに関して様々な改良が加えられてきた。
【０００４】
特許文献１では、クリーニング部材を被クリーニング面に押圧する力を被クリーニング面の移動方向に関して局部的に高めることにより、被クリーニング面にトナー等による汚れが堆積することを防止している。
【０００５】
また、特許文献２では、トナーに含まれるワックスが加熱部材上に堆積し、記録材に転写することにより、発生する光沢メモリを防止するために、加熱回転体とクリーニング回転体との接触部及びクリーニング回転体とクリーニング部材とが接触する接触部の温度をワックスの融点よりも高くすることが提案されている。
【特許文献１】特開２００２−１８９３７３号公報
【特許文献２】特開２００５−４３５３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
加熱部材をクリーニングする従来の技術では、クリーニングが十分ではなく長期間の使用により加熱部材上に汚れが蓄積するという問題が解決されていない。
【０００７】
特に、ワックス含有トナーからなるトナー像の定着を行う場合、クリーニングウェブが被クリーニング面に接触している部分にワックスが蓄積し、蓄積したワックスが記録材に転写してワックススジが画像に現れるという問題が解決されていない。このワックススジというのは、記録紙の搬送方向に筋状に光沢度の不均一ができる現象であり、画像の品質を低かさせるものである。
【０００８】
クリーニングウェブは周知のように、１枚の記録材の定着工程においては、ほとんど移動することなく静止しており、きわめてゆっくりした移動速度で、連続的又は間欠的に移動する。従って、前記に説明したワックスの蓄積がクリーニングウェブ上に起こって画質低下の原因となる。
【０００９】
本発明は、クリーニングウェブのクリーニング性能を向上するこよにより、クリーニング不良、特に、ワックススジの発生を防止して、高画質の画像を形成する画像形成装置及びかかる画像形成装置において用いられる定着装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的は下記の発明により達成される。
１．
加熱部材、該加熱部材に圧接する加圧部材及び前記加熱部材をクリーニングするクリーニングウェブを有する定着装置において、
前記クリーニングウェブは繊維からなり、前記加熱部材の移動方向に対して４５°以上の繊維配向角度を有することを特徴とする定着装置。
２．
ワックス含有トナーからなるトナー像を定着することを特徴とする前記１に記載の定着装置。
３．
前記クリーニングウェブは、前記加熱部材に接触して、前記加熱部材をクリーニングすることを特徴とする前記１又は前記２に記載の定着装置。
４．
前記加熱部材に接触するクリーニングローラを有し、前記クリーニングウェブは、前記クリーニングローラに接触して前記加熱部材をクリーニングすることを特徴とする前記１又は前記２に記載の定着装置。
５．
前記クリーニングウェブの使用部分を未使用部分で更新する更新手段を有することを特徴とする前記１〜４のいずれか１項に記載の定着装置。
６．
ワックス含有トナーを用いて記録材上にトナー像を形成する画像形成部及び前記１〜５のいずれか１項に記載の定着装置を有することを特徴とする画像形成装置。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１〜６のいずれかの発明により、クリーニングウェブに付着蓄積したワックスが原因で発生するワックススジが良好に抑制された高い品質の画像が形成される。
【００１２】
請求項４の発明により、加熱ローラを直接摺擦してクリーニングすることがないので、加熱ローラ表面が傷つくことが防止されて加熱ローラの耐久性が増す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下本発明の実施の形態により本発明の説明するが、本発明は該実施の形態に限られない。
＜画像形成装置＞
図１は本発明の実施の形態に係る画像形成装置の概略を示す。
【００１４】
画像形成装置は、原稿自動搬送装置Ａ、画像読取部Ｂ及び画像形成部Ｃからなる。画像形成部Ｃにおいて、１は感光体であり、感光体としては有機光導電体を樹脂に分散した感光層を有する有機感光体が環境性及びコストの観点から好ましいが、これに限られることなく、任意の公知の感光体を用いることができる。
【００１５】
なお、感光体１としては図示のドラム状の感光体に限られず、ベルト状の感光体であってもよい。２は感光体１を帯電し、感光体１上に一様な電位を形成する帯電装置である。帯電装置２としては、制御グリッドと放電電極を有するスコロトロン帯電器や電圧を印加したローラを用いた接触帯電方式の帯電器が好ましい。
【００１６】
３は感光体１を露光する露光装置である。露光装置としては、レーザダイオードを光源とし、ポリゴンミラー、レンズ及びミラーで構成される走査光学系を有する走査露光装置や発光ダイオードアレイ及び結像性光学繊維を有する走査光学装置が好ましいがこれに限られることなく、任意の公知の露光装置を用いることができる。露光装置３は画像データに従って、感光体１をドット露光する。
【００１７】
４は現像装置であり、二成分現像剤又は一成分現像剤を収容し、感光体１上の静電潜像を現像し、感光体１上にトナー像を形成する。トナーとしては、ワックスを含有する重合トナーが好ましく用いられる。５は、コロナ帯電器からなる転写装置である。転写装置５は記録材Ｐに対して、感光体１上のトナーと逆極性の帯電を行い、トナー像を記録材Ｐに転移させる。６は、コロナ帯電器からなる分離装置であり、記録材Ｐに対して交流コロナ帯電を行って、記録材Ｐを除電し、感光体１から分離する。
【００１８】
７は定着装置であり、加熱部材としての加熱ローラ７１、加圧部材としての加圧ローラ７３及びヒータ７３を有する。８はクリーニング装置である。転写後の感光体１上には、未転写トナーや転写残トナーが付着しており、次の像形成を行うためには、感光体１をクリーニングする必要がある。クリーニング装置８は、ウレタンゴム等の弾性ブレードからなるクリーニングブレードを有する。
【００１９】
９は記録材Ｐを収納する記録材収納部であり、トレイ又はカセットからなり、画像形成装置から引き出して記録材Ｐを補給することができる。
＜定着装置＞
図２は本発明の実施の形態にかかる定着装置の例の断面図である。
【００２０】
７１は加熱部材としての加熱ローラであり、記録材Ｐ上の未定着トナーに接触してトナー像を加熱溶融して定着する。加熱ローラ７１は、内側から芯金７１Ａ、シリコンゴム等の耐熱性弾性材料からなる弾性層７１Ｂ及び、ＰＦＡ、ＰＰＦＥ等の離型性材料からなる表面層７１Ｃを有する。加熱部材としては、耐熱弾性層を有するいわゆるソフトローラの他に、耐熱弾性層を有せず、芯金の上に表面層が形成されたいわゆるハードローラを用いることが出来る。更に、ローラに代えてベルトを用いることもできる。
【００２１】
７２は加熱ローラ７１に圧接する加圧部材としての加圧ローラであり、内側から芯金７２Ａ、シリコンゴム等の耐熱性弾性材料からなる弾性層７２Ｂ、ＰＦＡ、ＰＰＦＥ等の離型性材料からなる表面層７２Ｃを有する。加熱部材としては、表面層を有せず、芯金の上に耐熱弾性層を設けたローラあるいはベルトを用いることができる。
【００２２】
７３は定着ローラ７１内に配置されたヒータであり、ハロゲンランプからなる。ヒータとしては、抵抗発熱体、誘電加熱手段を用いることができる。
【００２３】
加熱ローラ７１、加圧ローラ７２は矢印のように回転して、記録材Ｐを挟持搬送し、両者間のニップにおいて、記録材Ｐ上のトナー像Ｔが加熱され定着される。
【００２４】
７４は加熱ロ−ラ７１に接触し、接触位置において、その表面が加熱ローラ表面と同方向に移動するように回転するクリーニングローラであり、金属又は耐熱性樹脂からなる。
【００２５】
７５はクリーニングローラ７４に接触してこれををクリーニングするクリーニングウェブであり、アラミド繊維等の耐熱性繊維の織布又は不織布からなる。
【００２６】
クリーニングウェブ７５は更新手段としての元巻きロール７６及び更新手段である巻き取りローラ７７により更新される。即ち、クリーニングウェブ７５はきわめてゆっくりした速度で連続的又は間欠的に繰り出されて、元巻きロール７６から巻き取りロール７７に巻き取られる。７８はクリーニングウェブ７５をクリーニングローラ７４に接触させる押圧部材である。定着装置の具体的な材料、構成の例は次のとおりである。
定着ローラ７１・・・・・外径：５０ｍｍ
芯金７１Ａ・・・・・・・厚さ７ｍｍの鉄パイプ
弾性層７１Ｂ・・・・・・厚さ２ｍｍのシリコンゴム
表面層７１Ｃ・・・・・・厚さ３０μｍのＰＦＡ
定着ローラ７２・・・・・外径：５０ｍｍ
芯金７１Ａ・・・・・・・厚さ７ｍｍの鉄パイプ
弾性層７１Ｂ・・・・・・厚さ１ｍｍのシリコンゴム
表面層７１Ｃ・・・・・・厚さ３０μｍのＰＦＡ
熱源７３・・・・・・・・ハロゲンランプ
クリーニングローラ７４・ＳＵＳパイプ
クリーニングウェブ７５・アラミド繊維の織布
なお、図示の実施の形態では、クリーニングローラ７４により加熱部材７１の表面をクリーニングし、更に、クリーニングローラ７４の表面をクリーニングウェブ７５でクリーニングしている。クリーニングローラ７４はその表面が加熱部材７１の表面と同方向に移動する。このよな構成は、加熱部材７１の表面をクリーニング部材で直接摺擦しないので、加熱部材の表面がクリーニング部材により傷つくことが防止される点で、表面が損傷を受けやすいソフトローラを加熱ローラとして用いた場合に好ましい。
【００２７】
しかしながら、加熱ローラ７１にクリーニングウェブ７５を接触させ、加熱ローラ７１の表面を直接クリーニングする構成でもよい。
＜クリーニングウェブ＞
クリーニングウェブ７５は前記に説明したように、定着動作においてほぼ静止状態でクリーニングローラ７４に接触している。従って、クリーニングウェブ７５のクリーニングローラ７４との接触部にトナー像の一部や紙粉が付着し蓄積する。
【００２８】
本実施の形態においては、オフセット防止及び記録材の巻き付き防止を目的として、ワックス含有トナーを用いて画像を形成し定着している。
【００２９】
ワックスとしては、パラフィン系ワックス、ポリオレフィン系ワックス、これらの変成物（酸化物やグラフト処理物）、高級脂肪酸、高級脂肪酸の金属塩、アミドワックス、エステル系ワックス等従来周知のものを用いることができる。
【００３０】
トナーのワックス含有率は７〜２３質量％程度が好ましい。
【００３１】
ワックスは記録材の表面に光沢を付与する性質を有するが、記録材の表面に存在するワックス量の分布が不均一であると、記録材の表面の光沢度にむらが生じて、画像の品質を低下させる。
【００３２】
しかるに、前記に説明したようにクリーニングウェブ７５にワックスが蓄積すると、その一部がクリーニングローラ７５及び加熱ローラ７１を介して記録材表面に移動して付着して、記録材表面のワックス量分布が不均一になって、画像の品質を低下させることが判明した。
【００３３】
即ち、記録材表面にその搬送方向に筋状の光沢むらが発生することが判明した。
【００３４】
このような筋状の光沢むら（以下ワックススジと称する）を防止するために検討した結果、クリーニングウェブ７５として繊維からなるウェブを用い、クリーニングウェブ７５が接触する相手であるクリーニングローラ７４の移動方向に直交する方向に配向している繊維が多い織布又は不織布をクリーニングウェブ７５として用いることにより、ワックススジを防止することに成功した。
【００３５】
このように、繊維配向からなるを有するクリーニングウェブを図３に模式的に示す。
【００３６】
図３では、Ｘ方向に配向している繊維の本数Ｎｘ（単位長さ当たりの本数）がＹ方向に配向している繊維の本数Ｎｙ（単位長さ当たり本数）より多い。実際の織布又は不織布では、図３のように規則正しく繊維が配向しているのではなく、不規則に配向しているが、Ｙ方向の断面で観察される繊維の本数（Ｎｘ）とＸ方向の断面で観察される繊維の本数（Ｎｙ）との比較により繊維配向性を示すことができる。
【００３７】
本発明においては、配向繊維の本数が最も多い方向、即ち、観察される繊維の本数が最も多い断面に直角な方向である繊維の配向方向Ｚとクリーニングウェブ７５が接触するクリーニングローラ７４の移動方向（又は加熱ローラの移動方向）Ｙとが挟む鋭角である繊維配向角度θを４５°以上とすることにより、ワックススジを防止することができた。
【００３８】
図４における繊維配向角度θが４５°以上であるか否かは、クリーニングウェブ７５のＸ方向（クリーニングローラ７４の移動方向に直交する方向）の引っ張り強度と、Ｙ方向（クリーニングローラの移動方向）の引っ張り強度とを比較することにより判別することができる。即ち、Ｘ方向の引っ張り強度ＦｘがＹ方向の引っ張り強度Ｆｙ以上であれば、繊維配向角度θが４５°以上であるということができる。
【００３９】
引っ張り強度の試験方法としては、例えば、１５０ｍｍ（Ｘ方向）×１５０ｍｍ（Ｙ方向）のサイズにウェブを裁断し、引っ張り試験を行い、破断した時の加重、又は、破断
せず、伸びる場合には、２０％以上伸びたときの加重をＸ方向とＹ方向とで比較する。
【００４０】
繊維配向角度θが４５°未満の場合、ワックシスジが発生しやすくなる。
【実施例】
【００４１】
ワックスとしてパラフィン系ワックスを１４質量％含有する重合トナーを用いてトナー像を形成し、定着を行った。
【００４２】
クリーニングとして２デニールのアラミド繊維からなる織布を用いた。
【００４３】
表１はワックススジの発生状況を示す。
【００４４】
【表１】
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【００４５】
表から明らかなように、繊維配向角度とクリーニングローラの移動方向とのなす鋭角が４５°以上であることにより、引っ張り強度Ｆｘが引っ張り強度Ｆｙ以上であるときに、ワックススジが発生しなかった。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の概略を示す図である。
【図２】図２は本発明の実施の形態にかかる定着装置の例の断面図である。
【図３】配向性を持った織布又は不織布を模式的に示す図である。
【図４】繊維配向角度を示す図である。
【符号の説明】
【００４７】
７１  加熱ローラ
７２  加圧ローラ
７３  ヒータ
７４  クリーニングローラ
７５  クリーニングウェブ
θ  繊維配向角度
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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