JP2003036005A - 画像形成装置のためのウェブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ウェブ両側における部分的な伸びを抑制し、
均一な離型剤塗布あるいは汚れのふき取りを行うことが
できる安価なウェブ、及び、このウェブを使用したウェ
ブロール、ウェブユニットあるいは定着装置を提供する
ことを課題とする。 【解決手段】 画像形成装置のためのウェブ２４は、不
織布製であり、その幅方向における中央領域２４２とこ
の中央領域の両側の側部領域２４１とを備えており、側
部領域２４１における伸縮性が、中央領域２４２におけ
る伸縮性に比較してより小さくされている。

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、そ
の他の方式の画像形成装置、例えばプリンタ、ファクシ
ミリや複写機において使用するのに適した定着装置に関
係し、特に定着ローラ式あるいは定着ベルト式の定着装
置及びそのためのウェブ式の離型剤塗布装置に関する。
更に、本発明は、画像形成装置の、定着ベルト、定着ロ
ーラ、感光体ドラム、転写ドラム、転写ベルト等に付着
した汚れを拭き取るために使用されるウェブ式のクリー
ニング装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】複写機、プリンタ、ファクシミリ等の電
子写真方式の画像形成装置では、帯電した光導電性の材
料に画像に応じた光を照射することにより画像に応じた
潜像が形成される。この潜像にトナーを静電気的に吸着
させることにより現像が行われ、現像されたトナー画像
は、直接、あるいは、一旦中間転写体に転写された後、
記録シートに転写される。

【０００３】こうしてトナー画像が静電的に担持されて
いる記録シートは定着装置を通過するとき、熱と圧力が
通常加えられることによりトナー画像が記録シートに固
定される。モノクロの画像形成装置では単一色のトナー
が、また、カラー画像形成装置においては、カラー画像
を再現するための３原色（イエロー、シアン、マゼン
タ）あるいはそれ以上の色と黒色のトナーが重ね合わせ
るようにして使用される。これらの技術自体その原理は
周知のものであるので、説明を省略する。

【０００４】上記定着装置は、離型剤塗布装置を備えて
おり、この離型剤塗布装置は、定着装置において熱と圧
力が加えられるとき、記録シートに吸着されているトナ
ーが定着手段側に付着することを防止するためにこれに
離型剤を塗布するものである。

【０００５】また、離型剤塗布装置には、離型剤タンク
から離型剤を汲み上げる汲み上げ方式、離型剤を含浸し
た含浸ローラを使用する含浸ローラ方式、離型剤が含浸
されて心金に巻き付けられているウェブを定着装置側に
直接的にあるいは間接的に接触させながら巻き取るウェ
ブ方式が従来から実用化されている。本発明はウェブ方
式の離型剤塗布装置に関するものである。

【０００６】また、画像形成装置では、定着ベルト、定
着ローラ、感光体ドラム、転写ドラム、転写ベルト等に
汚れが付着し、付着した汚れが、出力画像に悪影響を及
ぼす。このため、この汚れを拭き取るために種々の形式
のクリーニング装置が使用される。本発明は、このうち
のウェブ方式のクリーニング装置に関するものである。

【０００７】このようなウェブ方式の離型剤塗布装置あ
るいはクリーニング装置では、予めウェブ供給リール
（芯金）に巻き付けられた不織布製のウェブが、バック
アップローラに掛け渡された後、ウェブ巻き取りリール
に巻き取られる。バックアップローラに掛かる部分を対
象物に接触させるとともに、徐々にウェブを巻き取りな
がら離型剤の塗布あるいは汚れのふき取りが行われる。

【０００８】バックアップローラには対象物との接触を
良好にするため適度な弾性体が使用されている。そし
て、ウェブ供給リールには、ウェブ供給リールの過回転
を防止するため適宜のブレーキトルクと、更にこれとは
別にウェブには適宜の張力が与えられる。図１は、ウェ
ブの幅方向中央の領域とその両側の領域との条件を比較
したときの力あるいは変形の様子を説明するための説明
図である。両側部と中央部では次のように条件が異な
る。

【０００９】バックアップローラ２５がウェブ２４と接
触する領域の更に外側の領域ａにおいてバックアップロ
ーラ２５（芯金２５１とその外側の弾性材層２５２から
なる。）もある程度変形する。バックアップローラ２５
にこの変形を行わせる力はウェブ２４から与えられてお
り、そのほとんどはウェブ２４の両側部から与えられ
る。換言すれば、ウェブ２４の両側部では、上記力ｆ２
とウェブが接触する真下の力ｆ１とを合計しただけの力
（ｆ１＋ｆ２）が掛かることになる。一方両側部から離
れたウェブの中央部では、このような現象は生じない。
つまり、ウェブの両側では中央部よりも大きな力が掛か
ることになり、このため両側部と中央部ではウェブの伸
び量が異なる。更にウェブ材質上、その復元力（一旦伸
びた後に元の長さに戻ろうとする力）が弱い。そのため
一旦伸びたウェブは伸びきったままとなるため、均一な
離型剤塗布あるいは汚れのふき取りが行われなくなる。

【００１０】さらに、ウェブロールとバックアップロー
ラとの間にあるウェブの長さが使用開始期と使用終了期
では異なるため上のような現象が助長される。図２は、
ウェブロールとバックアップローラの間のウェブの長さ
が使用開始期（図２（ａ））と使用終了期（図２
（ｂ））で異なることを説明するための比較図である。
ウェブロール２１に巻回されたウェブ２４はバックアッ
プローラ２５に掛け渡された後、ウェブ巻き取りリール
２３に巻き取られる。使用開始期においては、図２
（ａ）の長さＬ１で示されるように、短いが、使用終了
期においては、図２（ｂ）の長さＬ２で示されるように
長くなる。

【００１１】また、ウェブロール２１に加えられるブレ
ーキトルクは通常一定である。このため、ウェブ２４が
引き出されて実効半径ｒ１がｒ２へと小さくなるとウェ
ブ２４には大きな張力が掛かるようになる。

【００１２】バックアップローラ２５上で適正な張力が
与えられる必要があるが、上述のようにもともと両側で
は伸びが起こりやすい上に、その長さが長くなることと
張力が大きくなることによってトータルの伸び量が大き
くなるので、換言すれば、中央部ではウェブがピンと張
っているのに対し、両側部ではたるみがちになる。この
点からも均一な離型剤塗布あるいは汚れのふき取りが行
われなくなる。

【００１３】ウェブを伸縮性のない基材を含む２層構造
とするときには、上のような問題は生じないが、このよ
うな２層構造のものはどうしても高価格になる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題を
解決するためになされた発明であって、ウェブ両側にお
ける部分的な伸びを抑制し、均一な離型剤塗布あるいは
汚れのふき取りを行うことができる安価なウェブ、及
び、このウェブを使用したウェブロール、ウェブユニッ
トあるいは定着装置を提供することを課題とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記課題は、以下の手段
によって解決される。すなわち、第１番目の発明の解決
手段は、画像形成装置のためのウェブであって、不織布
製であり、その幅方向における中央領域とこの中央領域
の両側の側部領域とを備えており、上記側部領域におけ
る伸縮性が、上記中央領域における伸縮性に比較して、
より小さいウェブである。

【００１６】第２番目の発明の解決手段は、第１番目の
発明のウェブにおいて、上記側部領域の伸縮性が、ウェ
ブの長さ方向位置に応じて連続的にあるいは段階的に変
化しているウェブである。

【００１７】第３番目の発明の解決手段は、第１番目又
は第２番目の発明のウェブにおいて、上記側部領域に
は、熱硬化させることにより、上記中央領域よりも小さ
い伸縮性が与えられているウェブである。

【００１８】第４番目の発明の解決手段は、第１番目又
は第２番目の発明のウェブにおいて、上記側部領域に
は、密度を高くすることにより、上記中央領域よりも小
さい伸縮性が与えられているウェブである。

【００１９】第５番目の発明の解決手段は、第１番目又
は第２番目の発明のウェブにおいて、上記側部領域に
は、伸縮性の小さい部材が固定されることにより、上記
中央領域よりも小さい伸縮性が与えられているウェブで
ある。

【００２０】第６番目の発明の解決手段は、第５番目の
発明のウェブにおいて、上記伸縮性の小さい部材を、鋼
線又はアラミド繊維のいずれかとしたウェブである。

【００２１】第７番目の発明の解決手段は、第１番目か
ら第６番目までの発明のウェブに離型剤が含浸されてい
るウェブである。

【００２２】第８番目の発明の解決手段は、ウェブ供給
リールと、上記ウェブ供給リールに、第７番目の発明の
ウェブが巻回されており、上記ウェブの巻始めにおける
上記伸縮性が、このウェブの巻終わりに近づくにつれて
大きくなるようなウェブロールである。

【００２３】第９番目の発明の解決手段は、枠体と、上
記枠体に回転可能に支持された第７番目の発明のウェブ
が巻回されたウェブロール又は第８番目の発明のウェブ
ロールであって上記枠体に回転可能に支持されたウェブ
ロールと、上記枠体に回転可能に支持され上記ウェブの
一端が固定されこのウェブを巻き取るためのウェブ巻き
取りリールと、上記枠体に回転可能に支持され上記ウェ
ブが上記ウェブロールから上記ウェブ巻き取りリールに
巻き取られる途中においてこのウェブが掛け渡され、弾
性材層を有するバックアップローラと、を備えたウェブ
ユニットである。

【００２４】第１０番目の発明の解決手段は、記録シー
トを間に挟んでこの記録シートに熱と圧力を加えるため
の一対の定着回転体と、上記定着回転体の内の少なくと
も一方を加熱するための加熱源と、上記定着回転体を互
いに向き合う方向に付勢するための加圧手段と、を備え
た定着装置において、第９番目の発明のウェブユニット
が装填可能であり、装填されたウェブユニットから、直
接的に、あるいは、ドナーローラを介して間接的に、上
記定着回転体の少なくとも一方に離型剤を塗布する定着
装置である。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、定着装置の実施形態を例と
して本発明を説明する。図３は、定着装置１の断面を示
す模式図である。この定着装置１は、定着装置本体ユニ
ット３とウェブユニット２からなる。定着装置本体ユニ
ット３は、第１ローラ３３、第２ローラ３４、第３ロー
ラ３５、不図示の駆動源、定着ベルト３７、ヒータ３
８、ドナーローラ３９、下ガイド４０Ｌ及び上ガイド４
０Ｕを備えている。

【００２６】第１ローラ３３と第２ローラ３４との間に
は定着ベルト３７が掛け渡されており、第３ローラ３５
は第１ローラ３３の方向への付勢力（付勢手段は不図
示）が与えられているため、定着ベルト３７がこれらの
間に挟まれた状態になっている。第１ローラ３３には不
図示の駆動源が接続されており、この駆動力により第１
ローラ３３が回転されると定着ベルト３７は矢印Ｃの方
向に循環運動をする。このとき、この例では、第２ロー
ラ３４及び第３ローラ３５も従動回転する。なお、第３
ローラ３５は能動的に駆動することもできる。

【００２７】第２ローラ３４の内部は空洞になってお
り、その空洞にヒータ３８が設けられている。ヒータ３
８の熱はその外側の第２ローラ３４へ、第２ローラ３４
から定着ベルト３７へと伝達され、更に、定着ベルト３
７の循環運動によって、第１ローラ３３と第３ローラ３
５の間にまで運ばれる。

【００２８】トナーが吸着された記録シートが下ガイド
４０Ｌまで搬送されると、定着ベルト３７と第３ローラ
３５の間（ニップ部）に導入され、ここで上述の定着ベ
ルト３７の熱と、第３ローラ３５からの圧力を受け、定
着が行われる。定着が行われた記録シートは上方に運ば
れ、上ガイド４０Ｕにガイドされながら、更に排紙トレ
ー（不図示）上へと、あるいは、裏面プリントのために
スイッチバック機構（不図示）へと運ばれる。

【００２９】上記定着ベルト３７には、ドナーローラ３
９が接触係合しており、接触部で見たとき定着ベルト３
７の運動と同方向に回転運動する。ドナーローラ３９は
離型剤を定着ベルト３７の表面に塗布するためのもので
ある。これについては後述する。

【００３０】定着装置１において熱と圧力が加えられた
時、それまで静電的に吸着されていたトナーが記録シー
トに強固に固定され、静電気が失われてもトナーが記録
シートから分離しないように処理されるが、トナーの一
部が定着ベルトの側へ付着することがある。これはトナ
ーオフセット現象と呼ばれる。付着したトナーが定着ベ
ルト３７の循環によって再びニップ部にもたらされるの
で、新しい記録シート又は同じ記録シートの別の場所に
付着し汚れ等の画像ノイズを発生させる原因となる。離
型剤は、このようなトナーオフセット現象を防止するた
め、定着ベルト３７に塗布されるものであって、例え
ば、シリコンオイルが離型剤としてよく使用される。

【００３１】ウェブユニット２は、ウェブロール２１、
ウェブ巻き取りリール２３、バックアップローラ２５を
備えている。ウェブロール２１は、例えばステンレス
（ＳＵＳ）製のウェブ供給リール２２の周りに離型剤
（例えばシリコーンオイル）を含浸させた不織布製のウ
ェブ２４を巻き付けたものであり、ウェブ巻き取りリー
ル２３はこのウェブ２４を巻き取るためのものである。
ウェブ２４はバックアップローラ２５に掛けられてから
ウェブ巻き取りリール２３に巻き取られる。バックアッ
プローラ２５は適度な弾性を与えるためシリコーンゴム
発泡スポンジの弾性材層２５２にステンレス（ＳＵＳ）
製の芯金２５１を挿入したローラである（図１参照）。

【００３２】ウェブユニット２が定着装置本体ユニット
３に装填されたとき、バックアップローラ２５に掛けら
れたウェブ２４が丁度ドナーローラ３９に接触するよう
になっており、また、ウェブユニット２が装填された状
態で、ウェブ巻き取りリール２３にウェブ駆動モータ
（不図示）から動力が供給されるようになっている。

【００３３】なお、ウェブロール２１には軽くブレーキ
が掛けられており、掛け渡されるウェブ２４に適宜の張
力を与えて、ウェブロール２１がはずみで過回転するこ
とあるいはウェブ２４の噛み込みの原因となるたるみを
防止している。

【００３４】ウェブ２４の巻き取り速度は非常に緩やか
であって、含浸された離型剤がウェブ２４と接触するド
ナーローラ３９に少しづつ塗布される。また、この例で
は、ウェブロール２１からウェブ２４が繰り出される方
向及びウェブ巻き取りリール２３がウェブ２４を巻き取
る方向は半時計方向とされている。

【００３５】ウェブユニット２は、交換式であって、ウ
ェブユニット２内のウェブ２４が全て使い切られたと
き、すなわち、全てのウェブ２４がウェブ巻き取りリー
ル２３に巻かれたときに新しいウェブユニット２に交換
される。

【００３６】すでに図１で説明したように、ウェブ２４
の両側部と中央部ではその伸びが異なり、両側部は中央
部に比べて伸びやすい。このため、本発明では、両側部
の伸びを防止するための構成が採用されている。図４
は、本発明のウェブ２４とウェブロール２１を示す斜視
図である。

【００３７】ウェブ２４は不織布製であり、その幅方向
における中央領域２４２とこの中央領域の両側の側部領
域２４１を備えている。側部領域２４１における伸縮性
は、中央領域２４２における伸縮性と比較してより小さ
い値に、つまり伸びにくく、されている。

【００３８】側部領域２４１の伸縮性を小さくする手段
として、イ、側部領域２４１に熱処理を施して熱硬化さ
せる。ロ、側部領域２４１の密度を高くする。といった
手段を採ることができる。更に、ハ、図５に示されるよ
うに側部領域２４１に、伸縮性の小さい部材２４３、例
えば鋼線あるいはアラミド繊維を固定することによっ
て、側部領域２４１の伸縮性を小さくすることができ
る。

【００３９】先に説明したように、ウェブロール２１に
は一定のブレーキトルクがかけられているため、ウェブ
２４を使用するにつれてその径が変化し、ウェブ２４に
掛かる張力が増大する。したがって、ウェブ２４の使用
量の影響をほとんど受けることなく伸び量を実質的に一
定とするため、側部領域における伸縮性をウェブの長さ
位置に応じて図６に示されるように連続的にあるいは図
７に示されるように段階的に変化させるようにすること
ができる。つまりウェブロール２１の内側に巻かれる部
分では外側に巻かれる部分よりもウェブ２４の伸縮性を
小さくすることができる。

【００４０】なお、バックアップローラ２５の幅を、最
大通紙幅よりも広く、２つの側部領域２４１の間隔（中
央領域２４２の幅）よりも狭く設定し、また、ウェブ巻
き取りリール２３の幅はウェブ２４の幅よりも大きくす
ることが好ましい。

【００４１】以上の説明では、定着装置１において定着
ベルト３７が定着回転体として使用されているが、この
ようなベルトを使用しないで、いわゆる定着ローラを定
着回転体として使用するタイプの定着装置においても、
上記ウェブ、ウェブロール、ウェブユニットは使用でき
ることは明らかである。

【００４２】また、これまで、ウェブは離型剤塗布装置
のためのウェブとして説明したが、離型剤を含浸させる
ことなく、もっぱら画像形成装置内において汚れふき取
りのために使用するクリーニングウェブとして使用する
ことは当然に可能である。

【００４３】

【発明の効果】本発明によればウェブ両側における部分
的な伸びが抑制され、均一な離型剤塗布あるいは汚れの
ふき取りを行うことができる安価なウェブ、ウェブロー
ル、ウェブユニットあるいは定着装置を提供することが
できるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】ウェブの幅方向中央の領域とその両側の領域と
の条件を比較したときの力あるいは変形の様子を説明す
るための説明図である。

【図２】ウェブロールとバックアップローラの間のウェ
ブの長さが使用開始期（ａ）と使用終了期（ｂ）で異な
ることを説明するための比較図である。

【図３】定着装置１の断面を示す模式図である。

【図４】本発明のウェブ２４とウェブロール２１を示す
斜視図である。

【図５】側部領域２４１に伸縮性の小さい部材２４３を
固定することによって、側部領域２４１の伸縮性を小さ
くしたウェブの斜視図である。

【図６】側部領域における伸縮性をウェブの長さ位置に
応じて連続的に変化させたウェブの斜視図である。

【図７】側部領域における伸縮性をウェブの長さ位置に
応じて段階的に変化させたウェブの斜視図である。

【符号の説明】

１ 定着装置 ２ ウェブユニット ３ 定着装置本体ユニット ２１ ウェブロール ２２ ウェブ供給リール ２３ ウェブ巻き取りリール ２４ ウェブ ２５ バックアップローラ ３３ 第１ローラ ３４ 第２ローラ ３５ 第３ローラ ３７ 定着ベルト ３８ ヒータ ３９ ドナーローラ ２４１ 側部領域 ２４２ 中央領域 ２４３ 伸縮性の小さい部材 ２５１ 芯金 ２５２ 弾性材層 ４０Ｌ 下ガイド ４０Ｕ 上ガイド

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像形成装置のためのウェブであって、 このウェブは、不織布製であり、その幅方向における中
   央領域とこの中央領域の両側の側部領域とを備えてお
   り、 上記側部領域における伸縮性は、上記中央領域における
   伸縮性に比較して、より小さいことを特徴とするウェ
   ブ。
2. 【請求項２】 請求項１に記載されたウェブにおいて、 上記側部領域の伸縮性は、ウェブの長さ方向位置に応じ
   て連続的にあるいは段階的に変化していることを特徴と
   するウェブ。
3. 【請求項３】 請求項１又は請求項２に記載されたウェ
   ブにおいて、 上記側部領域には、熱硬化させることにより、上記中央
   領域よりも小さい伸縮性が与えられていることを特徴と
   するウェブ。
4. 【請求項４】 請求項１又は請求項２に記載されたウェ
   ブにおいて、 上記側部領域には、密度を高くすることにより、上記中
   央領域よりも小さい伸縮性が与えられていることを特徴
   とするウェブ。
5. 【請求項５】 請求項１又は請求項２に記載されたウェ
   ブにおいて、 上記側部領域には、伸縮性の小さい部材が固定されるこ
   とにより、上記中央領域よりも小さい伸縮性が与えられ
   ていることを特徴とするウェブ。
6. 【請求項６】 請求項５に記載された画像形成装置のた
   めのウェブにおいて、 上記伸縮性の小さい部材は、鋼線又はアラミド繊維のい
   ずれかであること、を特徴とするウェブ。
7. 【請求項７】 請求項１から請求項６間でのいずれかに
   記載されたウェブにおいて、 このウェブは、離型剤が含浸されていることを特徴とす
   るウェブ。
8. 【請求項８】 ウェブ供給リールと、 上記ウェブ供給リールに、請求項７に記載されたウェブ
   が巻回されており、 上記ウェブの巻始めにおける上記伸縮性は、このウェブ
   の巻終わりに近づくにつれて大きくなることを特徴とす
   るウェブロール。
9. 【請求項９】 枠体と、 上記枠体に回転可能に支持された請求項７に記載された
   ウェブが巻回されたウェブロール又は請求項８に記載さ
   れたウェブロールであって、上記枠体に回転可能に支持
   されたウェブロールと、 上記枠体に回転可能に支持され、上記ウェブの一端が固
   定され、このウェブを巻き取るためのウェブ巻き取りリ
   ールと、 上記枠体に回転可能に支持され、上記ウェブが上記ウェ
   ブロールから上記ウェブ巻き取りリールに巻き取られる
   途中においてこのウェブが掛け渡され、弾性材層を有す
   るバックアップローラと、 を備えていることを特徴とするウェブユニット。
10. 【請求項１０】 記録シートを間に挟んでこの記録シー
    トに熱と圧力を加えるための一対の定着回転体と、 上記定着回転体の内の少なくとも一方を加熱するための
    加熱源と、 上記定着回転体を互いに向き合う方向に付勢するための
    加圧手段と、を備えた定着装置において、 この定着装置には、請求項９に記載されたウェブユニッ
    トが装填可能であり、装填されたウェブユニットから、
    直接的に、あるいは、ドナーローラを介して間接的に、
    上記定着回転体の少なくとも一方に離型剤を塗布するこ
    とを特徴とする定着装置。