JP3310850B2 - 像保持体からの像形成物質除去装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、ファクシ
ミリ、プリンター、印刷機等の画像形成装置で画像を形
成した像保持体から該画像を構成する像形成物質を除去
する像保持体からの像形成物質除去装置に係り、詳しく
は像形成物質除去装置に用いる剥離部材のクリーニング
技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、資源の有効利用等の観点から、像
保持体を再利用するために像保持体から像形成物質を除
去する像形成物質除去方法及びその装置が各種提案され
ている（例えば、特開平１−１０１５７６号公報、特開
平２−５５１９５号公報、特開平４−６４４７２号公
報、特開平４−８２９８３号公報、特開平４−３００３
９５号公報参照）。特に、像保持体を比較的損傷するこ
となく、像形成物質のみを除去するために、本出願人
は、水、界面活性剤を含む水溶液、水溶性ポリマーを含
む水溶液、及び界面活性剤と水溶性ポリマーとを含む水
溶液よりなる群から選ばれた少なくとも１種の水あるい
は水溶液を像保持体に保持させ、該像保持体上の像形成
物質を溶融又は軟化させるように加熱し、該像形成物質
に、該像保持体と該像形成物質との付着力より大きい付
着力を発揮し得る剥離部材を接触させ、該剥離部材と該
像保持体とを分離させる際に該像形成物質を該像保持体
から剥離して除去するものを提案している（例えば、特
願平４−２５５９１６号、特願平５−２３９０７５号参
照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記特願平４−２５５
９１６号等で提案したような像保持体からの像形成物質
除去方法においては、上記剥離部材の剥離性能を維持す
るために像保持体から除去されて剥離部材上に付着した
像形成物質を除去してクリーニングするのが好ましい。
そこで、本出願人は、例えば特願平５−２０１１７２号
や特願平７−１８５５７号の明細書の中で、上記剥離部
材の表面をクリーニングするクリーニング装置として、
高速回転するクリーニング用回転体としてのブラシロー
ラを剥離部材、例えば複数の支持ローラに掛け回された
ベルト状の剥離部材であるトナーオフセット用ベルトの
表面に接触させ、該ベルト上の像形成物質を掻き落すも
のを開示している。図２２はこの従来例に係るクリーニ
ング装置の一構成例を示している。図２２において、支
持ローラ３０２等に掛け回されているトナーオフセット
ベルト３０１の表面に、支持ローラ３０２をバックアッ
プローラとして高速回転するブラシローラ３０８が接触
している。このブラシローラ３０８の表面部３０８ａに
は金属製のブラシ材が設けられている。また、ブラシロ
ーラ３０８と該ベルト３０１とのニップ部よりベルト移
動方向の下流側のベルト３０１表面には、該ベルト３０
１表面に残留しているトナーを掻き落すクリーニングブ
レード３０９を当接させている。

【０００４】このような従来のクリーニング装置におい
ては、剥離部材表面に強固な皮膜状に付着している像形
成物質であるトナーを完全に除去するために、電子写真
式画像形成装置で感光体ドラム上の残留トナーを除去す
る場合よりも強いクリーニングが要求される。従って、
上記ブラシローラのブラシ材としてステンレス繊維を織
り込んだループ状のものを芯金に巻き付けたものを用
い、このブラシローラを剥離部材表面に圧接しなければ
ならなかったので、ブラシローラで剥離部材が削られて
該剥離部材の寿命が損なわれるおそれがあった。

【０００５】本発明は以上の問題点に鑑みなされたもの
であり、その目的とするところは、剥離部材表面の損傷
を摩耗程度に抑え、ブラシローラを圧接させて高速回転
させるものに比して剥離部材の耐久性を向上させること
ができる剥離部材のクリーニング装置を備えた像保持体
からの像形成物質除去装置を提供するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、像保持体に付着している像形成
物質に対して、該像形成物質と該像保持体との付着力よ
りも大きな付着力を発揮し得るベルト状の剥離部材を、
該像保持体上の像形成物質に接触させた後、離間させる
ことにより、該像保持体から該像形成物質を剥離する剥
離装置と、該剥離部材上に付着した像形成物質を除去し
てクリーニングするクリーニング装置とを備えた像保持
体からの像形成物質除去装置において、該クリーニング
装置として、該剥離部材の表面に当接するスパイラル状
のエッジを外周部に有するローラ状のクリーニング部材
と、該クリーニング部材を回転駆動する駆動手段と、該
剥離部材を介して該クリーニング部材に圧接し弾性体で
構成された表面部を有するバックアップ部材とを設けた
ことを特徴とするものである。

【０００７】請求項２の発明は、請求項１の像保持体か
らの像形成物質除去装置において、上記剥離部材上の像
形成物質を上記クリーニング部材のエッジに少なくとも
１回接触させることを特徴とするものである。

【０００８】

【０００９】例えば、上記剥離部材の線速をＶ１、上記
クリーニング部材の外周面の線速をＶ２、該剥離部材表
面の移動方向における該クリーニング部材の該剥離部材
に対する有効当たり幅をＷｅ、該クリーニング部材の外
周面における上記エッジの間隔をＬとしたとき、Ｗｅ／
Ｖ１≧ｌ／Ｖ２を満足するように該剥離部材の線速等を
設定することにより、該剥離部材上の像形成物質を該ク
リーニング部材のエッジに少なくとも１回接触させるよ
うにすることができる。なお、上記クリーニング部材と
の間に上記剥離部材を挟持して該剥離部材を該クリーニ
ング部材側に押圧する押圧部材（バックアップ部材）を
設けた場合には、該クリーニング部材及び該押圧部材に
よる挟持幅Ｌｎが上記有効当たり幅Ｗｅに相当する。

【００１０】請求項３の発明は、請求項１の像保持体か
らの像形成物質除去装置において、上記クリーニング部
材との当接部を通過した剥離部材の表面に残留した像形
成物質を除去する補助クリーニング手段を設けたことを
特徴とするものである。請求項４の発明は、請求項３の
像保持体からの像形成物質除去装置において、上記補助
クリーニング手段が、上記クリーニング部材の当接部を
通過してきた上記剥離部材及びその表面に残留している
像形成物質を除電する除電機能を有することを特徴とす
るものである。

【００１１】請求項５の発明は、請求項１の像保持体か
らの像形成物質除去装置において、上記クリーニング部
材の外周面に沿って該クリーニング部材を覆うカバーを
設けたことを特徴とするものである。

【００１２】請求項６の発明は、上記剥離部材に接触さ
せる像保持体上の像形成物質を加熱して軟化させる軟化
手段を備えた請求項１の像保持体からの像形成物質除去
装置において、上記クリーニング部材で除去しようとす
る剥離部材上の像形成物質を冷却する冷却手段を設けた
ことを特徴とするものである。

【００１３】請求項１乃至６の像形成物質除去装置で
は、剥離部材の表面に当接するスパイラル状のエッジを
外周部に有するローラ状のクリーニング部材を、駆動手
段で回転駆動することにより、該クリーニング部材のエ
ッジを剥離部材上に強固に付着している像形成物質に連
続的に当接させて掻き取る。そして、弾性体で構成され
た表面部を有するバックアップ部材を、剥離部材を介し
てクリーニング部材に圧接させているため、クリーニン
グ部材のエッジが所定の当接力で剥離部材の表面に当接
する。

【００１４】特に、請求項２の像形成物質除去装置で
は、請求項１の像形成物質除去装置において、上記剥離
部材上の像形成物質を上記クリーニング部材のエッジに
少なくとも１回接触させることにより、剥離部材上に付
着している像形成物質の除去残しが発生しないようにす
る。例えば、上記Ｗｅ／Ｖ１≧ｌ／Ｖ２を満足するよう
に上記剥離部材の線速等を設定した場合には、線速Ｖ１
で該剥離部材が上記有効当たり幅Ｗｅの部分を通過する
時間Ｗｅ／Ｖ１内において、線速Ｖ２で上記クリーニン
グ部材がそのエッジの間隔Ｌ分だけ回転する時間を確保
し、上記剥離部材上の像形成物質を上記クリーニング部
材のエッジに少なくとも１回接触させる。

【００１５】また特に、請求項３の像形成物質除去装置
で、請求項１の像形成物質除去装置において、上記クリ
ーニング部材との当接部を通過した剥離部材の表面に残
留した像形成物質を補助クリーニング手段で除去する。

【００１６】また特に、請求項４の像形成物質除去装置
では、請求項３の像形成物質除去装置において、除電機
能を有する補助クリーニング手段で上記クリーニング部
材の当接部を通過した剥離部材及びその表面に残留して
いる像形成物質を除電することにより、剥離部材に残留
した像形成物質の静電的な付着力を弱めて該像形成物質
を除去しやすくしつつ、又は除去しやすくした後、該像
形成物質を除去する。

【００１７】また特に、請求項５の像形成物質除去装置
では、請求項１の像形成物質除去装置において、上記ク
リーニング部材のスパイラル状のエッジで掻き取られた
像形成物質を、該スパイラル状のエッジの側面と、クリ
ーニング部材の外周面に沿うように設けられたカバーの
内面とによって保持しながら、クリーニング部材の回転
軸方向の一方の端部に向かって搬送する。

【００１８】また特に、請求項６の像形成物質除去装置
においては、請求項１の像形成物質除去装置において、
上記クリーニング部材で除去しようとする剥離部材上の
像形成物質を冷却手段で冷却することにより、上記軟化
手段による加熱で軟化している像形成物質を固化状態に
し、剥離部材上の像形成物質をクリーニング部材で除去
しやすくする。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明を転写型の電子写真
複写機によって画像が形成された像保持体としての転写
紙から、像形成物質としての熱溶融性トナー（以下、ト
ナーという）を除去するトナー除去装置に適用した実施
形態について説明する。 〔実施形態１〕図２は、本発明の第１の実施形態に係る
トナー除去装置の概略構成図である。まず、全体の概略
を説明すると、このトナー除去装置は、積載状態で収容
しているトナー像が形成された転写紙１を一枚づつ分離
給送する給紙ユニット１００と、給紙ユニット１００か
ら送られてきた転写紙１に不安定化液を付与する不安定
化液付与手段としての液付与ユニット２００と、該液付
与ユニット２００に後述する処理液２を供給する液供給
装置２０７と、不安定化液が供給された転写紙１からト
ナーを剥離して除去する剥離手段としてのトナー剥離ユ
ニット３００と、トナーが除去された転写紙１を乾燥さ
せる乾燥ユニット４００と、乾燥ユニット４００から排
出される転写紙１を受ける紙受けユニット５００とを備
えている。

【００２０】上記給紙ユニット１００は、底板１０１上
に積載された転写紙１を最上部のものから給紙ローラ１
０２で給紙し、フィードローラ１０３及びセパレートロ
ーラ１０４からなる分離機構で重送紙を分離して一枚の
転写紙１のみを送り出すものである。この給紙ユニット
１００で送り出された転写紙１は搬送ローラ対１０５で
搬送され、レジストローラ対１０６でタイミング調整及
びスキュー補正が行なわれて次の液付与ユニット２００
に送られる。なお、上記給紙ユニット１００などの具体
的な構成及び動作は電子写真複写機における給紙機構と
同様であるので、詳細な説明は省略する。

【００２１】上記液付与ユニット２００は、転写紙１と
トナーとの付着状態を不安定状態にする不安定化液とし
ての処理液２を所定量満した液容器と、該液容器中の液
中に部分的に没するように設けられた液塗布ローラとか
ら液塗布器２０１，２０２を、搬送方向に２段備えてい
る。それぞれの塗布器の液塗布ローラ上方には、所定の
間隔をおいて表面同士が対向するように紙規制ローラ２
０３，２０４が設けられている。そして、転写紙１の搬
送方向において、１段目の液塗布器２０１と２段目の塗
布器２０２との間、及び、２段目の塗布器２０１の下流
側には、転写紙を搬送する中継ローラ対２０５，２０６
が設けられている。そして、各液塗布器２０１，２０２
や中継ローラ対２０５，２０６などの下方には、液受け
タンク２１５が設けられている。

【００２２】上記処理液２としては、水、水溶性ポリマ
ーを含む水溶液、界面活性剤を含む水溶液、及び水溶性
ポリマーと界面活性剤とを含む水溶液よりなる群から選
ばれた少なくとも１種の水あるいは水溶液を用いること
ができる。

【００２３】上記液供給装置２０７は、装置下部に設け
られ、交換自在の補充液ボトル２０８、補充液ボトル２
０８から電磁ポンプ２０９で適宜処理液２が補給される
処理液タンク２１０、処理液タンク２１０に内蔵された
羽根ポンプ等の給液ポンプ２１１、給液ポンプ２１１を
回転駆動するポンプモータ２１２、給液ポンプ２１１か
らの処理液２を液容器２０１，２０２に送るための給液
パイプ２１３、液容器２０１ａ，２０２ａの下部に設け
られた液排出口から液受けタンク２１５に排出された処
理液２を処理液タンク２１０内に戻すための回収パイプ
２１４等で構成されている。ここで、給液ポンプ２１１
で送られた処理液２は、給液パイプ２１３内を通って液
塗布器２０１，２０２の液容器に供給される。そして、
該液容器から流出して上記液受けタンク２１５で受けら
れた処理液２は回収パイプ２１４を通って処理液タンク
２１０内に戻されて循環する。このような処理液２の定
常的な循環動作中、各液塗布器２０１，２０２におい
て、液塗布ローラが液容器内の処理液２中に所定量だけ
没するように、給液ポンプ２１１による給液量等が設定
されている。

【００２４】上記トナー剥離ユニット３００は、複数の
支持ローラ３０２（駆動ローラ），３０３等に掛け回さ
れたベルト状の剥離部材としてのトナーオフセット用ベ
ルト（以下、オフセットベルトという）３０１と、オフ
セットベルト３０１を挟んで互いに圧接し合うように設
けられた加熱ランプ内蔵の加熱ブロック３０４及び上加
熱ローラ３０５と、オフセットベルト３０１に所定の張
力を与えるテンションローラ３０６、３０７と、オフセ
ットベルト３０１の表面をクリーニングするクリーニン
グ装置とを備えている。このクリーニング装置について
は後で詳述する。

【００２５】ここで、上記加熱ブロック３０４及び上加
熱ローラ３０５は、転写紙１のトナー像面をオフセット
ベルト３０１に密着させるとともに転写紙１に固着して
いるトナーを軟化温度以上に加熱して軟化させるもので
ある。本実施形態で用いたトナーの軟化温度は約５０〜
６０°Ｃであるが、軟化温度はトナーの種類によって異
なる。

【００２６】また、上記オフセットベルト３０１の少な
くともトナーと接触する側の表面は、軟化したトナーに
対して、転写紙１の表面と該トナーとの付着力より大き
い付着力を発揮し得る材料で形成されている。本実施形
態では、厚さ１００μｍの酸化チタンを分散させたポリ
エチレンテレフタレート（ＰＥＴ）ベルトを用いたが、
この他に、例えば、アルミ系、銅系、ニッケル系など金
属材料、又はＰＥＴ以外のポリエーテルエーテルケトン
（ＰＥＥＫ）等の高分子系材料で形成されたものを用い
ても良い。

【００２７】また、上記加熱ブロック３０４の上加熱ロ
ーラ３０５との圧接部よりオフセットベルト３０１の移
動方向の下流側には、所定の曲率半径でオフセットベル
ト３０１の移動方向を略９０度変化させる屈曲部が形成
されており、この屈曲部の回りで、ベルトの移動方向を
急激に変化させて、オフセットベルト３０１からの転写
紙１の曲率分離を行うようになっている。

【００２８】上記乾燥ユニット４００は、例えば転写紙
１の液保持量が紙重量の１０％以下になるように転写紙
１を乾燥させるものであり、加熱ランプ内蔵の例えばア
ルミからなる加熱ドラム４０１と、複数の支持ローラに
掛け渡され、該加熱ドラム４０１の周面に一定角度巻き
ついた状態で無端移動する紙押圧用ベルト４０２とから
構成されている。上記紙押圧用ベルト４０２の材質とし
ては、耐熱性や通気性を備えた材質、例えばキャンバス
地、木綿地、テトロン地などの布を用いることができ
る。

【００２９】上記紙受けユニット５００は、乾燥ユニッ
ト４００からの転写紙１を搬送するためのの搬送ローラ
対５０１、分岐爪５０２、排出ローラ対５０３，５０
４、内蔵排紙トレイ５０５、外部排紙トレイ（不図示）
等により構成され、必要に応じて、内蔵排紙トレイ５０
５又は外部排紙トレイへの排出が選択できるようになっ
ている。ここで、上記内蔵排紙トレイ５０５は、装置手
前側に引き出すことができるようにスライド自在に構成
されている。

【００３０】以上の構成のトナー除去装置において、給
紙ユニット１００から送られた転写紙１は、液付与ユニ
ット２００でそのトナー像面（図中の下面）に処理液２
が付与され、トナー剥離ユニット３００に送られる。例
えば、Ａ４サイズの転写紙１で２ｇ以上の処理液２が付
与される。このトナー剥離ユニット３００で、転写紙１
に固着しているトナーが加熱ブロック３０４及び上加熱
ローラ３０５からの加熱で軟化し、オフセットベルト３
０１表面に付着する。そして、加熱ブロック３０４の屈
曲部の回りで転写紙１とオフセットベルト３０１から分
離する際に、オフセットベルト３０１表面に付着したト
ナーが転写紙１から剥離し、これにより、転写紙１から
トナーが除去される。トナーが除去された転写紙１は乾
燥ユニット４００で乾燥され、排紙ローラ対５０３で紙
受けユニット５００の内蔵排紙トレイ５０５上に排出さ
れる。以上のトナー除去処理により、トナーが付着した
転写紙１に液を供給して転写紙１のトナーとの界面部に
液を浸透させた状態でトナーを剥離させるので、紙繊維
を傷めることなく、トナーを除去できる。 （以下、余白）

【００３１】次に、オフセットベルト３０１の表面をク
リーニングするクリーニング装置について詳述する。こ
のクリーニング装置は、図１に示すように、オフセット
ベルト３０１の表面に当接するスパイラル状のエッジを
外周部に有するローラ状のクリーニング部材としてのス
パイラルローラ３１０と、スパイラルローラ３１０を回
転駆動する駆動手段としての駆動装置（不図示）とスパ
イラルローラ３１０との当接部を通過したオフセットベ
ルト３０１の表面に残留したトナーを除去する補助クリ
ーニング手段としてのブラシローラ３１１とを備えてい
る。

【００３２】上記スパイラルローラ３１０には、オフセ
ットベルト３０１を介してバックアップ部材としてのバ
ックアップローラ３１２を矢印Ａ方向に圧接させてい
る。このバックアップローラ３１２の表面部は弾性体で
構成され、スパイラルローラ３１０との圧接により、図
３に示すようなニップ幅（挾持幅）Ｌｎの圧接部を形成
している。このバックアップローラ３１２の圧接によ
り、スパイラルローラ３１０のエッジが所定の当接力で
オフセットベルト３０１のトナー付着面に当接し、該エ
ッジでトナーを確実に掻き取れるようにしている。

【００３３】また、上記加熱ブロック３０４等で加熱さ
れて軟化したトナーＴをそのまま掻き取ろうとすると取
り損ないが生じやすい（なお、従来のステンレス繊維を
用いたブラシローラでは更に該取り損ないが生じやす
い）。そこで、スパイラルローラ３１０で除去する前の
オフセットベルト３０１上のトナーを冷却する冷却手段
としての冷却装置３１３を設け、この冷却装置３１３で
オフセットベルト３０１上のトナーを軟化温度の５０°
Ｃ以下まで冷却した後、上記スパイラルローラ３１０で
掻き取っている。上記冷却装置３１３は冷却ファン３１
３ａ及び冷却ノズル３１３ｂ（図４の斜視図参照）等に
より構成されている。図４からわかるように、冷却装置
３１３は、オフセットベルト３１０のほ全幅にわたって
矢印Ｂ方向に空気を吹き出してオフセットベルト３０１
上のトナーＴを冷却する。

【００３４】また、上記スパイラルローラ３１０のスパ
イラル刃の形状としては、ＪＩＳ−Ｂ０１７２の付図７
２に示されている形状、ＪＩＳ−Ｂ０１７１のコアード
リルの形状、ＪＩＳ−０１７３の図５２に図示されてい
る形状、又は芯金に帯状部材を巻き付けた形状などのい
ずれの刃の形状でも適用できる。本実施形態のスパイラ
ルローラ３１０としては、図５（ａ）及び（ｂ）に示す
ような４条のスパイラル刃３１０ａを有するものを用い
ている。この４条のスパイラル刃３１０ａを有する場合
のスパイラル刃のねじれ角θａ（図５（ａ）及びＪＩＳ
−Ｂ０１７２の付図７６参照）の実用上の使用可能範囲
は５°〜６０°程度であり、より望ましくは１２°〜４
５°の範囲が良い。なお、上記スパイラルローラ３１０
のスパイラル刃３１０ａの数は１条及び２条以上でも良
い。そして、スパイラル刃３１０ａのねじれ角θａが大
きい場合はスパイラル刃は１条でも良いが、スパイラル
刃のねじれ角θａが小さい場合（θａ＝０°の場合を含
む）はスパイラル刃を多条にして、大きめの線速で回転
させることが好ましい。また、スパイラル刃３１０ａの
エッジ３１０ｂのトナーとの良好な接触性及び回転時の
騒音を抑えることを考慮すると、スパイラル刃３１０ａ
の数は４〜１２条程度が好ましく、より好ましくは６〜
１２条程度が良い。

【００３５】また、上記スパイラルローラ３１０のスパ
イラル刃３１０ａのエッジ部３１０ｂには、通常の機械
加工用の刃先と異なり、切り刃を付けていない。すなわ
ち、スパイラル刃３１０ａのエッジ部３１０ｂに、切り
刃用のすくい角θｂ及びスパイラル刃３１０ａの外周面
の逃げ角θｃ（図６参照）を積極的に設けていない。こ
れにより、スパイラルローラ３１０のエッジ３１０ｂで
オフセットベルト３０１を削ることなく、トナーをオフ
セットベルト３０１から擦りながら離脱させることがで
きるので、繰り返し使用するオフセットベルト３０１の
表面の損傷を摩耗程度にし、オフセットベルト３０１の
耐久性を向上させることができる。また、上記スパイラ
ル刃３１０ａの外周面の逃げ角θｃを積極的に設ける必
要がないので、スパイラル刃３１０ａの加工が容易であ
り、エッジ３１０ｂである刃先が破損した場合にスパイ
ラルローラ３１０の外形を維持したまま、すなわち外径
を細くすることなく、エッジである刃先の再加工が可能
となる。上記すくい角θｂの使用可能範囲は＋６０°〜
−１０°程度であり、より望ましくは０°〜＋４５°の
範囲が良い。本実施形態のスパイラルローラ３１０で
は、すくい角θｂ及びスパイラル刃３１０ａの外周面の
逃げ角θｃともにほぼ０°に設定している。

【００３６】また、上記スパイラルローラ３１０の材質
としては、樹脂より硬い表面硬度を有するものであれば
良く、例えばステンレスや通常の刃物材質（炭素工具鋼
／ＳＫ材、ＳＫＨ材等）を用いることができる。

【００３７】また、図７に示すように、上記スパイラル
ローラ３１０はローラ本体３１０ｃとその両端部に形成
された軸受け部３１０ｄとからなり、そのローラ本体３
１０ｃに、上記トナーを掻き落とすためのエッジ３１０
ｂを有するスパイラル刃３１０ａが形成されている。図
７の構成例では、ローラ本体３１０ｃの両端部にスパイ
ラル刃３１０ａが形成されている部分と外径がほぼ同じ
であるストレート部を有しているが、このストレート部
はなくても良い。また、上記軸受け部３１０ｄの端部に
は内面が円錐形状であるセンター穴３１０ｅが形成さ
れ、軸受け部３１０ｄの外周面には、複数のＥリング溝
３１０ｆ及びＤカット部３１０ｇが形成されている。な
お、スパイラルローラ３１０の両端の軸受け部３１０ｂ
の形状は同一形状にするのが好ましい。このように同一
形状にすることにより、スパイラルローラ３１０の軸受
け部３１０ｂを加工しやすくなり、クリーニング装置の
トナー除去装置本体における配置場所の自由度が大きく
なる。

【００３８】上記スパイラルローラ３１０を加工すると
きは、上記スパイラルローラ３１０の軸受け部３１０ｄ
の両端に形成されているセンター穴３１０ｅに加工用治
具を挿入して回転させながら、ローラ本体３１０ｃのス
パイラル刃３１０ａ及び軸受け部３１０ｄ等を同時に加
工する。このように加工することにより、芯振れや偏心
等がなく、加工時の精度を維持して、スパイラルローラ
３１０をトナー除去装置本体に装着することができ、ス
パイラルローラ３１０の芯振れや偏心等によるトナー除
去ムラを防止することができる。

【００３９】図８は、トナー除去装置のクリーニング装
置に装着したスパイラルローラ３１０の側面図である。
クリーニング装置の底基板３４０に側基板３４１が設置
されている。そして、その側基板３４１に軸受３４２の
外輪部が挿入され、上記スパイラルローラ３１０の軸受
け部３１０ｂに軸受３４２の内輪部が挿入されて組み立
てられる。このように組み立てることにより、上記加工
時の精度を維持して、スパイラルローラ３１０をトナー
除去装置本体に装着することができる。

【００４０】また、上記スパイラルローラ３１０の一方
の軸受け部３１０ｄには、回転従動部材３４３が挿入さ
れ、その回転従動部材３４３が抜け出ないようにＥリン
グ溝３１０ｆに取り付けたＥリング（不図示）で固定さ
れる。そして、駆動源３４４に連結された回転駆動部材
３４５及び上記回転従動部材３４３を介して、駆動源３
４４の回転駆動力がスパイラルローラ３１０に伝達され
ることにより、該スパイラルローラ３１０が所定速度で
回転する。なお、図８は上記回転従動部材３４３をスパ
イラルローラ３１０の右側に取り付けた構成例である
が、この回転従動部材３４３をスパイラルローラ３１０
の反対側の端部（図８中の左側）に取り付けるように構
成しても良い。

【００４１】このようにスパイラルローラ３１０の両端
部の軸受け部３１０ｂを軸受３４２で支持して回転駆動
することにより、オフセットベルト３０１との当接面の
精度を向上させ、均一な当接面の幅（ニップ幅Ｌｎ）が
得られ、ムラのないトナー剥離・除去ができる。

【００４２】また、上記スパイラルローラ３０１の回転
軸方向の両端部でのオフセットベルト３０１の波打ち等
による該ベルトの異常な削れ、破損を防止するために、
上記スパイラルローラ３１０のスパイラル刃形成部の回
転軸方向の長さＬｅ（図７参照）を、オフセットベルト
３０１の有効剥離幅と同等か短めに設定するのが好まし
い。例えば、上記スパイラルローラ３１０のスパイラル
刃形成部の回転軸方向の長さＬｅを、オフセットベルト
３０１の繰り返し使用時の該ベルト３０１の幅方向のず
れを考慮したα分だけ、オフセットベルト３０１の幅よ
りも短めに設定するのが好ましい。

【００４３】更に、上記転写紙１（処理対象原稿）が搬
送方向と直交する方向にずれた場合においても、トナー
除去のためのオフセットベルト３０１の再生幅を確保で
きるように、上記スパイラル刃３１０ａのエッジ形成部
の回転軸方向の長さＬｅを、転写紙１の最大幅以上に設
定するのが好ましい。例えば、上記スパイラルローラ３
１０のスパイラル刃形成部の回転軸方向の長さＬｅを、
トナー剥離処理時の転写紙１の幅方向のずれを考慮した
α分だけ、転写紙１の最大幅よりも長めに設定するのが
好ましい。

【００４４】また、本実施形態では、オフセットベルト
３０１上のトナーＴがスパイラルローラ３１０のスパイ
ラル刃のエッジに少なくとも一回接触するように、オフ
セットベルト３０１の線速よりも大きな線速でスパイラ
ルローラ３１０を回転駆動しており、これにより、該エ
ッジでオフセットベルト３０１上のトナーＴを確実に掻
き取ることができる。より具体的には、オフセットベル
ト３０１の線速の３〜５０倍の線速でスパイラルローラ
３１０を回転駆動することにより、オフセットベルト３
０１上のトナーＴの除去が可能であるが、この回転駆動
の最適条件は、スパイラルローラ３１０のスパイラル刃
の数、ニップ幅Ｌｎ、刃先の形状、トナーＴの付着状態
等で変わる。例えば、本実施形態のスパイラルローラ３
１０の外径及び回転数がそれぞれ２４ｍｍφ及び３００
ｒｐｍ、ニップ幅Ｌｎが１．５ｍｍ前後、オフセットベ
ルト３０１（厚さ１００μｍの酸化チタン入りのＰＥＴ
フィルム）の線速が２４ｍｍ／ｓｅｃである条件下で、
オフセットベルト３０１上のトナーＴを完全に除去する
ことができた。すなわち、この具体例の場合は、スパイ
ラルローラ３１０の線速がオフセットベルト３０１の線
速の１５倍程度のところに最適条件がある。なお、スパ
イラルローラ３１０の回転方向は、本実施形態のように
オフセットベルト３０１の移動方向に対して逆方向でも
いいが、上記線速の条件を満足すれば順方向であっても
よい。

【００４５】また、本実施形態では、上記スパイラルロ
ーラ３１０で除去しきれずに、静電気でオフセットベル
ト３０１上にトナーが残留する場合があるので、本実施
形態では、図９（ａ）等に示すようにスパイラルローラ
３１０との当接部を通過したオフセットベルト３０１の
表面に残留したトナーＴを除去する補助クリーニング手
段として、オフセットベルト３０１の移動方向に対して
逆方向に回転させた補助ブラシローラ３１１を設けてい
る。このように補助ブラシローラ３１１をオフセットベ
ルト３０１の移動方向に対して逆方向に回転させること
により、オフセットベルト３０１上の残留トナーを除去
してユニットケース３１５内に回収するとともに、トナ
ー飛散をユニットケース３１５内に納めることができ
る。このユニットケース３１５の上部の開口はオフセッ
トベルト３０１で密閉され、上記スパイラルローラ３１
０及び補助ブラシローラ３１１の回転軸方向端部には図
示しないシール部材が取り付けられている。

【００４６】上記補助ブラシローラ３１１のブラシ材と
しては、ポリエステル２５０／２４（密度３００ループ
／インチ）、ＰＰ１７０／２０（密度６００００本／イ
ンチ）等を用いることができるが、これらの材料に限定
されることなく、オフセットベルト３０１に損傷を与え
ないものであればよい。ここで、補助ブラシローラ３１
１のブラシ材が除電機能を有するもの、例えばカーボン
繊維で構成されたブラシ材を用いた場合は、オフセット
ベルト３０１及びその上に残留しているトナーを除電し
ながら、該トナーを除去することができるので、クリー
ニング性能を向上させることができる。また、上記補助
ブラシローラ３１１のブラシ材として、従来使用してい
たステンレス繊維、例えばＳＵＳ３１６（１２μｍ×１
００Ｆ、密度４５０ループ／インチ）を使用することも
可能である。この場合はオフセットベルト３０１にソフ
トに接触させるだけでよいので、従来の強い圧接力でオ
フセットベルト３０１に接触させる場合のように、駆動
負荷が大きくなって駆動モータの大型化及び騒音の原因
となるおそれがない。

【００４７】また、図示していないが、上記補助クリー
ニングブラシ３１１に付着したトナーをたたき落とす装
置を設けており、これにより、補助クリーニングブラシ
３１１の繰り返し性能を向上させることができる。

【００４８】また、本実施形態では、上記スパイラルロ
ーラ３１０の外周面に沿うように該ローラ３１０を覆う
カバー３１６を設けている。このカバー３１６は、円筒
部材３１６ａとフランジ部材３１６ｂとにより構成さ
れ、これらの部材の材料としては例えばＳＵＳ３０４を
用いることができる。このカバー３１６の円筒部材３１
６ａの上方には回転軸方向に幅Ｗの開口３１６ｃを有
し、この開口３１６ｃからスパイラルローラ３１０の一
部が露出するようになっている。スパイラルローラ３１
０のスパイラル刃で除去されたトナーＴは、スパイラル
刃の側面及び円筒部材３１６ａの内面によって保持され
ながら、スパイラルローラ３１６の回転により回転軸の
一方の端部に向けて搬送される。また、上記円筒部材１
６ａの内面とスパイラルローラ３１０の外周面との間の
ギャップＣはトナーＴを搬送するという点で狭い方が好
ましく、本実施形態の場合０．２ｍｍ程度で良好な結果
が得られた。

【００４９】また、上記円筒部材３１６ａの下部には、
回転軸方向に沿ってトナー排出用の開口３１６ｄが形成
されており、円筒部材３１６ａ内を一定の方向に搬送さ
れているトナーが該開口３１６ｄから排出され、ユニッ
トケース３１５内に落ちて蓄積する。この開口３１６ｄ
の形状は任意の形状で良く、例えば丸穴や長穴を回転軸
方向に沿って複数形成してもいいし、回転軸方向に沿っ
て長細いスリット状の開口を形成しても良い。また、ユ
ニットケース３１５の内側に紙パックが装着されてお
り、これにより、ユニットカバー３１５内のトナーが満
杯になったときに該紙パックを捨てるだけでよく、トナ
ーの廃棄が容易になる。なお、上記開口３１６ｄを設け
ずに、上記円筒部材３１６ａの端部をトナー搬送方向に
延在させ、その延在部を着脱可能にしてトナーが所定量
蓄積した後、該延在部を取り外してトナーを廃棄するよ
うに構成しても良い。また、上記延在部を着脱可能に構
成する代わりに、トナー排出用の開口を該延在部に設
け、該延在部の開口からユニットケース３１５の外に設
置した回収タンクに収容するように構成してもよい。

【００５０】上記構成のクリーニング装置においては、
上記トナーの剥離処理でオフセットベルト３０１に強固
に付着したトナーを冷却装置３１３で軟化温度以下まで
冷却した後、同じくオフセットベルト３０１上に付着し
ている紙粉、紙繊維などとともに、オフセットベルト３
０１よりも大きな線速で回転しているスパイラルローラ
３１０のスパイラル刃のエッジで掻き取る。オフセット
ベルト３１０上に残留しているトナーＴは、補助ブラシ
ローラ３１１で除去してユニットケース３１５内に収容
する。上記スパイラル刃で除去されたトナーは、スパイ
ラルローラ３１０の回転によりスパイラル刃の側面及び
カバー３１６の内面でガイドしながら、回転軸方向の一
方の端部側に搬送する。このように搬送されるトナー
は、カバー３１６の下部に形成されている開口からユニ
ットケース３１５内に排出する。ユニットケース３１５
内のトナーは、その内面に装着されている紙パックとと
もに廃棄する。

【００５１】以上、本実施形態によれば、オフセットベ
ルト３０１上に強固に付着しているトナー、紙粉、紙繊
維等をスパイラルローラ３１０のエッジで掻き取るの
で、オフセットベルト３０１表面の損傷を摩耗程度に抑
え、ブラシローラを圧接させて高速回転させるものに比
してオフセットベルト３１０の耐久性を向上させること
ができる。また、スパイラルローラ３１０との当接部を
通過したオフセットベルト３１０の表面に残留したトナ
ーを補助クリーニングローラ３１１で除去するので、オ
フセットベルト３０１に付着したトナーを確実に除去
し、オフセットベルト３０１の繰り返し使用時の剥離性
能を維持できる。

【００５２】また、従来のブラシローラを用いたクリー
ニング装置の場合、ブラシ材にトナー及びトナーと一緒
に転写された紙粉等が蓄積され、ブラシ材自身の耐久性
を損なうおそれがある。また、上記従来のブラシローラ
のブラシ材は、芯金にステンレス繊維を巻き付け接着し
て形成するため、加工精度があまり良くなく、剥離部材
に不均一な接触となってクリーニングムラが発生するお
それもある。また、上記ブラシローラを剥離部材に強い
圧接力で接触させるため、駆動負荷が大きくなり、駆動
モータの及び騒音の原因となるおそれもあった。一方、
本実施形態によれば、上記ブラシローラの場合の不具合
を伴うおそれなく、オフセットベルト３０１からトナ
ー、紙粉、紙繊維等を除去することができる。

【００５３】なお、上記実施形態のクリーニング装置で
は補助クリーニング手段として補助ブラシローラ３１１
を用いているが、この補助ブラシローラ３１１に代え
て、図１０に示すようにブレード３１７、及びブレード
３１７の上流側でオフセットベルト３０１及びその上の
トナーを除電するための除電ローラ３１８を用いても良
い。このようなブレード３１７を用いた場合はブラシロ
ーラ３１１を用いた場合に比して簡便であり、コスト低
減を図ることができる。なお、上記除電ローラ３１８に
付着したトナー、紙粉などは、ブレード３１９で除去し
ている。

【００５４】また、上記実施形態のクリーニング装置で
はバックアップ部材としてバックアップローラ３１２を
用いているが、このバックアップローラ３１２に代え
て、図１１（ａ）に示すような剛体のバックアップ部材
３２０を用いてもよい。このバックアップ部材は、オフ
セットベルト３０１の厚さｄよりも若干狭い間隙を保っ
てスパイラルローラ３１０に対向するように配置されて
いる。このようにバックアップ部材３２０を配置するこ
とにより、オフセットベルト３０１上のトナー等の付着
物のみを離脱・除去するとともに、オフセットベルト３
０１自体の摩耗の進行を抑えることができる。この構成
の場合においても、スパイラルローラ３１０で除去でき
ずにオフセットベルト３０１上に残留したトナー等は補
助クリーニング手段で除去する。また、上記バックアッ
プ手段として、図１１（ｂ）に示すようにオフセットベ
ルト３０１の可撓性を利用し、２つのローラ３２１ａ，
ｂによりオフセットベルト３０１を２カ所でスパイラル
ローラ３１０に押圧してもよい。この構成の場合には、
上記１個のバックアップローラを用いた場合に比して、
スパイラルローラ３１０のオフセットベルト３０１に対
する圧接幅を広くとることができるので、トナーの除去
効率を向上させることができ、またスパイラルローラ３
１０の回転速度を相対的に小さくすることもできる。 （以下、余白）

【００５５】〔実施形態２〕図１２は、他の実施形態に
係るトナー剥離ユニットの概略構成を示す正面図であ
る。本実施形態に係るトナー剥離ユニットにおいては、
複数の支持ローラ３２２ａ〜３２２ｄに掛け回されたオ
フセットベルト３０１がヒータ内蔵の大径の巻付ローラ
３２３の外周面のほぼ半分にわたって接するように配置
され、ヒータ内蔵の３つの加圧ローラ３２４ａ〜３２４
ｃがオフセットベルト３０１を介して巻付ローラ３２３
に圧接されている。転写紙１はトナー付着面を下にして
支持ローラ３２２ｄに接しているオフセットベルト３０
１と巻付ローラ３２３との間に供給され、転写紙１上の
トナーを加熱して軟化させながらオフセットベルト３０
１に圧接させた後、支持ローラ３２２ａによる曲率分離
で転写紙１をオフセットベルト３０１から分離すること
により、転写紙１上のトナーを剥離して除去する。転写
紙１から転写されたトナーＴは、冷却装置３１３で冷却
して固化させた後、スパイラルローラ３１０及び補助ブ
ラシローラ３１１で除去される。トナーが除去されたオ
フセットベルト３０１は再びトナー剥離処理に用いられ
る。

【００５６】〔実施形態３〕図１３は、更に他の実施形
態に係るトナー剥離ユニットの概略構成を示す正面図で
ある。本実施形態に係るトナー剥離ユニットにおいて
は、複数の支持ローラ３２６ａ〜３２６ｄに掛け回され
たオフセットベルト３０８と、複数の支持ローラ３２９
ａ〜３２９ｄに掛け回された対向ベルト３３１とが転写
紙搬送路で接するように配置されている。この転写紙搬
送路では、オフセットベルト３２８側のヒータ内蔵の加
熱支持ローラ３２５ａ，３２５ｃ，３２５ｅ，３２５ｇ
及び対向ベルト３３１側のヒータ内蔵の加熱支持ローラ
３２５ｂ，３２５ｄ，３２５ｆが互いに多少食い込むよ
うに、且つオフセットベルト３２８及び対向ベルト３３
１を間に挟むように配置され、この転写紙搬送路におい
て転写紙１がジグザグ状に搬送される。また、オフセッ
トベルト３２８及び対向ベルト３３１はそれぞれ、テン
ションローラ３２７ａ，ｂ及び３３０ａ，ｂによってテ
ンションが与えられている。転写紙１はトナー付着面を
下にして支持ローラ３２６ａ及び３２９ａが対向してい
る転写紙搬送路の入口に供給され、加熱支持ローラ３２
５ａ〜３２５ｇの間をジグザグ状に搬送されているとき
に、転写紙１上のトナーＴが、多段階的に加熱及びオフ
セットベルト３２８への圧接が繰り返された後、支持ロ
ーラ３２ｄａによる曲率分離で転写紙１をオフセットベ
ルト３０１から分離することにより、転写紙１上のトナ
ーを剥離して除去する。転写紙１から転写されたトナー
Ｔは、図示しない冷却装置で冷却して固化させた後、ス
パイラルローラ３１０及び補助ブラシローラ３１１で除
去される。トナーが除去されたオフセットベルト３２８
は再びトナー剥離処理に用いられる。なお、本構成例の
場合には上記対向ベルト３１についてもオフセットベル
トを用い、転写紙１の両面からトナーを除去できるよう
に構成することもできる。

【００５７】〔実施形態４〕図１４は、更に他の実施形
態に係るトナー剥離ユニットの概略構成を示す正面図で
ある。本実施形態に係るトナー剥離ユニットにおいて
は、上記オフセットベルト３０１に代えて円筒状の剥離
ローラ３３２を用いており、転写紙１を剥離ローラ３３
２に加圧する加圧ローラ３３３と、剥離ローラ表面移動
方向の加圧ローラ３３との圧接部より若干上流側で剥離
ローラ３３２内側からその表面部を加熱する加熱手段と
しての加熱ランプ３３５及び反射板３３６とを備えてい
る。上記スパイラルローラ３１０及び補助ブラシローラ
３１１は、剥離ローラ３３２の表面に直接接触させてい
る。転写紙は１トナー付着面を下にして剥離ローラ３３
２と加圧ローラ３３３との間の圧接部に供給され、転写
紙１上のトナーを加熱して軟化させながら剥離ローラ３
３２に圧接させた後、図示しない分離爪等で転写紙１を
オフセットベルト３０１から分離することにより、転写
紙１上のトナーを剥離して除去する。転写紙１から転写
されたトナーＴは、冷却装置３１３で冷却して固化させ
た後、スパイラルローラ３１０及び補助ブラシローラ３
１１で除去される。トナーが除去されたオフセットベル
ト３０１は再びトナー剥離処理に用いられる。

【００５８】〔実施形態５〕図１５（ａ）は、更に他の
実施形態に係るトナー除去装置の概略構成を示す正面
図、図１５（ｂ）及び（ｃ）は同トナー除去装置に用い
たスパイラルローラ及びバックアップローラの拡大正面
図及び拡大斜視図である。ここで、上記実施形態１のト
ナー除去装置（図１及び図２）と同様な部分には同一の
符号を付して示してあり、それらの機能も同様であるの
で、クリーニング装置以外の部分についての説明は省略
する。ただし、本実施形態のトナー除去装置のトナー剥
離ユニット３００では、上記加熱ブロック３０４に代え
て、加圧加熱ローラ３６０及び小径の分離ローラ３６１
を用いている。

【００５９】なお、図１５（ｂ）中のアルファベット記
号はそれぞれ次のように定義される。Ｌｎはスパイラル
ローラ３１０及びバックアップローラ３１２によるニッ
プ幅（挟持幅）（ｍｍ）であり、Ｖ１はオフセットベル
トの線速（ｍｍ／ｓｅｃ）であり、Ｖ２＝π・Ｄ・（Ｒ
／６０）はスパイラルローラ３１０の外周面の線速（ｍ
ｍ／ｓｅｃ）であり、Ｌ＝（π・Ｄ）／Ｈはスパイラル
ローラ３１０の外周面における回転方向のエッジ間隔
（ｍｍ）であり、Ｄはスパイラルローラ３１０の外径
（ｍｍ）であり、Ｒはスパイラルローラ３１０の回転数
（ｒｐｍ）であり、Ｈはスパイラルローラのスパイラル
刃の数である。

【００６０】図１５（ａ）及び（ｂ）において、剥離部
材としてのオフセットローラ３０１と連れ回転するバッ
クアップローラ３１２と、独自に回転機構を持っている
スパイラル刃３１０ａを持つクリーニング部材としての
スパイラルローラ３１０との間にオフセットベルト３０
１が挟持され、オフセットベルト３０１に転写されたト
ナーを回転するスパイラルローラ３１０のスパイラル刃
３１０ａにより掻き落とすものである。このようにスパ
イラルローラ３１０のスパイラル刃３１０ａでトナーを
掻き落とす場合では、スパイラル刃３１０ａ以外の逃げ
部ところにトナーがたまり目詰まりすることがなく、た
まったトナーはスパイラルローラ３１０の回転とともに
スパイラル刃３１０ａの外に落下する。

【００６１】ここで、連続的なクリーニング機能を持つ
ブラシローラ（例えば、特開平３−１１６０８３号公報
参照）に対し、本実施形態で使用するスパイラルローラ
３１０は、スパイラル刃３１０ａのエッジが通過する場
合のみがクリーニング機能を発揮し、それ以外はクリー
ニングに機能してない。従って、スパイラルローラ３１
０の回転数を無制限に大きくしていった場合は確実にク
リーングできるが、この回転体としてのスパイラルロー
ラ３１０の機械騒音はその回転数の上昇とともに増大
し、周波数も耳障りな高周波成分の比率が高くなる。さ
らに、スパイラルローラ３１０のエッジによりオフセッ
トベルト３０１が切削され、オフセットベルト３０１の
耐久性が著しく低下する。逆に、上記スパイラルローラ
３１０の回転数の上昇の弊害を回避するために、スパイ
ラルローラ３１０の回転数を低下させた場合では、図１
６に示すようなストライプ状のクリーニング残りがオフ
セットベルト３０１上に発生してしまう。図１６中のハ
ッチングを施した部分がトナーＴが残っている領域であ
り、矢印はオフセットベルト３０１の移動方向を示して
いる。

【００６２】そこで、本実施形態では、上記回転数の上
昇の弊害なく、且つ上記スプライト状のクリーニング残
りが発生しないように、各種条件を設定している。図１
５（ｂ）において、ニップ幅（挟持幅）Ｌｎ（ｍｍ）を
線速Ｖ１（ｍｍ／ｓｅｃ）でオフセットベルト３０１が
通過しする時間は、Ｌｎ／Ｖ１（ｓｅｃ）で表される。
一方、円周方向のエッジ間隔Ｌ（ｍｍ）のスパイラルロ
ーラ３１０が線速Ｖ２（ｍｍ／ｓｅｃ）で回転したとす
ると、このスパイラルローラ３１０の外周面が上記エッ
ジ間隔Ｌの距離だけ移動する時間はＬ／Ｖ２（ｓｅｃ）
となる。この移動時間Ｌ／Ｖ２（ｓｅｃ）のうち、クリ
ーニング機能を発揮する時間はＬｎ／Ｖ２（ｓｅｃ）で
表わされる。図１７は、このクリーニング機能を発揮す
る時間Ｌｎ／Ｖ２の部分を上に凸になるように模式的に
表現し、上記Ｌｎ／Ｖ１、Ｌ／Ｖ２、Ｌｎ／Ｖ２相互の
関係を示したタイムチャートである。この図１７で明ら
かなように、少なくともＬｎ／Ｖ１≧Ｌ／Ｖ２の関係が
成り立たないと、オフセットベルト３０１の表面を連続
してクリーニングできないことがわかる。ここで、上記
Ｌｎ／Ｖ１≧Ｌ／Ｖ２は、ＬｎとＲの関係が良く分かる
ようにＬｎ／Ｖ１≧Ｌ／（π・Ｄ・（Ｒ／６０））と表
現することもできる。式中のＬ及びＤは、スパイラルロ
ーラ３１０の設計で決められ、Ｌｎは、スパイラルロー
ラとバックアップローラとの間に加えられる圧接方向の
荷重、バックアップローラで用いるゴムの厚さ及び硬
度、並びに各ローラの直径で決まり、Ｒはプロセスの設
定値である。

【００６３】上記ニップ幅（挟持幅）Ｌｎは実際にクリ
ーニングに機能する有効当たり幅Ｗｅに相当し、次のよ
うな測定方法Ｉ又は測定方法IIで測定することができ
る。例えば、測定方法Ｉでは、黒べタトナー画像をオフ
セットベルト３０１に転写し、クリーニング装置におい
てオフセットローラ３０１を静止させた状態でスパイラ
ルローラ３１０を回転させることによって除去された部
分のローラ回転方向の幅を測定し、その値を上記ニップ
幅（挟持幅）Ｌｎとする。また例えば、測定方向IIで
は、黒べタトナー画像をオフセットベルト３０１に転写
し、クリーニング装置においてスパイラルローラ３０１
を静止させた状態でオフセットベルト３１０を移動させ
ることによって除去された部分のベルト移動方向と直交
する方向の幅を測定し、その測定値をｔａｎθａ（θａ
はねじれ角）で割って上記ニップ幅（挟持幅）Ｌｎとす
る。

【００６４】以下、本実施形態５のより具体的な実施例
について説明する。本実施形態５の第１の実施例では、
上記バックアッブローラ３１２としてゴムローラ（外
径：φ２０ｍｍ、ゴム硬度：２１度、ゴム厚：４ｍｍ）
を使い、スパイラルローラ（外径：φ２４ｍｍ、スパイ
ラル刃の数：４条、ねじれ角θａ：３５度、すくい角θ
ｂ：０°、ランド幅Ｗｌ：３ｍｍ）３１０に１５０ｍｍ
幅あたり荷重８ｋｇｆ（両軸端の合計）で、オフセット
ベルト３０１を介して押し当てたところ、上記測定方法
IIで上記有効当たり幅Ｗｅに相当するニップ幅（挟持
幅）Ｌｎを測定したところ、平均２．１３ｍｍであっ
た。オフセットベルト３０１の線速が２５ｍｍ／ｓｅｃ
のとき、スパイラルローラ３１０の回転数が１００ｒｐ
ｍではストライプ状のクリーニング残りが発生したが、
２００ｒｐｍ以上では１００％クリーニング可能であっ
た。このとき、スパイラルローラ３１０の回転数が１０
０ｒｐｍでは、上記Ｌｎ／Ｖ１＝８５ｍｓｅｃ、Ｌ／Ｖ
２＝１５０ｍｓｅｃとなり、Ｌｎ／Ｖ１＜Ｌ／Ｖ２であ
るが、スパイラルローラ３１０の回転数が２００ｒｐｍ
ではＬｎ／Ｖ１は変わらず、Ｌ／Ｖ２＝７５ｍｓｅｃと
なるため、Ｌｎ／Ｖ１≧Ｌ／Ｖ２が成立し、Ｌｎ／Ｖ１
の時間間隔のなかで、オフセットベルト３０１上のトナ
ーに対して一度はスパイラルローラ３１０のスパイラル
刃のエッジがあたるので、１００％クリーニングが可能
となる。

【００６５】本実施形態５の第２の実施例では、バック
アッブローラ３１２としてゴムローラ（外径：φ２０ｍ
ｍ、ゴム硬度２０度、ゴム厚４ｍｍ）を使い、スパイラ
ルローラ（外径：φ２４ｍｍ、スパイラル刃の数：４
条、ねじれ角θａ：３５°、すくい角θｂ：０°、ラン
ド幅Ｗｌ：１．５ｍｍ）３１０に１５０ｍｍ幅あたり荷
重８ｋｇｆ（両軸端の合計）で、オフセットベルト３０
１を介して押し当て、オフセットベルト３０１上のトナ
ーをクリーニングをした。そして、オフセットベルト３
０１の線速が２５ｍｍ／ｓｅｃ（Ａ４横送り６ｃｐｍ相
当）のとき、スパイラルローラ３１０の回転数を変化さ
せて騒音を測定したところ、表１の結果を得た。

【００６６】

【表１】

【００６７】この表１の結果から、スパイラルローラ３
１０の回転数の上昇とともに騒音レベルが上昇する傾向
にあることがわかる。使用環境からすると装置騒音が小
さい方が良いことは明らかであるが、クリーニング機能
の安定性、また、それに関わるコストとのバランスをと
ることが重要となる。スパイラルローラ３１０の外径を
大きくすることはスペース拡大が許されれば可能だが、
φ２４ｍｍが実用的な外径である。オフィスの機器の騒
音として６６ｄＢ以下であれば、オフィス環境が保持さ
れると考えられている（例えば、ドイツの規格：Ｂｌｕ
ｅ Ａｎｇｅｌによる騒音規制（１９９５．７）参
照）。

【００６８】そこで、上記表１に基づいて、スパイラル
ローラ３１０の回転数を３２０ｒｐｍ以下とすることに
より、上記オフィスの機器の騒音規制６６ｄＢ以下にす
ることができる。さらに、この条件のとき、オフセット
ベルト３０１（ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン
樹脂）材、１００μｍ厚）の耐久性は処理紙換算で１９
００００枚となり、その他の機械部品より長寿命が確保
できる。

【００６９】なお、上記実施形態５のトナー除去装置に
おいて、上記ニップ幅（挟持幅）Ｌｎを大きく取るか、
又は上記スパイラルローラ３１０のエッジ３１０ｂの間
隔Ｌを短くすれば、同じようなクリーニング性能を得る
ことができるスパイラルローラ３１０の回転数を小さく
できる。ただし、その場合は、スパイラルローラ３１０
とバックアップローラ３１２との間の挟持部に与える圧
力をー定にしようとすると大きな荷重を加える必要が生
ずる。

【００７０】そこで、上記荷重を大きくする必要がない
ように、クリーニング装置を複数のスパイラルローラで
構成しても良い。この場合には、スパイラルローラ回転
時にスパイラルローラ相互の回転タイミングを制御する
ことにより、オフセットベルト３０１上の転写トナーの
１００％クリーニングを達成する。例えば、３つのスパ
イラルローラをベルト移動面に対する各スパイラル刃の
相対的な位置が同じになるように取り付け、各ローラ間
の距離を考慮して、図１８に示すように各スパイラルロ
ーラの回転開始タイミングをずらすように制御すること
により、最初のスパイラルローラによるトナー掻き落と
しで発生したクリーニング残りの部分を、次の２つ目及
び３つ目のスパイラルローラで掻き落とすようにする。
このように複数のスパイラルローラで分担してオフセッ
トベルト３０１上のトナーを除去することにより、スパ
イラルローラの回転数を上げたり、上記ニップ幅（挟持
幅）を広くするために上記荷重を大きくしたりすること
なく、オフセットベルト３０１上の転写トナーの１００
％クリーニングを達成できる。なお、上記具体例では各
スパイラルローラの回転開始のタイミングをずらすよう
に制御しているが、各スパイラルローラの回転は同時に
開始させ、オフセットベルト３０１上のトナーを分担し
て除去するように、各ローラのスパイラル刃のベルト移
動面に対する相対的な位置を合わせて、各ローラを取り
付けても良い。

【００７１】また、上記実施形態５のトナー除去装置に
おいて、バックアップローラ３１２の軸方向端部に損傷
が発生するおそれがあった。例えば、バツクアップロー
ラ３１２にゴムローラ（外径：φ３６ｍｍ、ゴム硬度：
ＪＩＳＡ８０度、ゴム厚：１ｍｍ）を使い、スパイラル
ローラ（外径：φ６０ｍｍ、スパイラル刃の数：１２
条、ねじれ角θａ：３０°、すくい角θｂ：５°、ラン
ド幅Ｗｌ：１ｍｍ）に１５０ｍｍ幅あたり荷重８ｋｇｆ
（両軸端の合計）で、オフセットベルト３０１を介して
押し当てたところ、上記ゴムローラのオフセットベルト
に接しない部分でゴムローラの削れが発生した。この削
れを防止するために、上記ゴムローラのオフセットベル
ト３０１に接しない部分に対向するスパイラルローラ３
１０の外周面を、スパイラル刃を形成しない鏡面（未加
工）状態にしたところ、こんどはスパイラルローラ３１
０の駆動トルクが上昇し、大トルク（４８ｋｇｆ・ｃ
ｍ）の駆動源（モーター）を用いてもアラームを発して
駆動停止してしまった。この駆動トルクの上昇は、互い
に線速の異なるバックアッブローラ３１２の表面とスパ
イラルローラ３１０のスパイラル刃が接触しているため
であると思われる。

【００７２】そこで、上記バックアップローラ３１２の
削れ及び上記駆動トルクの上昇を防止するために、オフ
セットベルト３０１を介していない場合のスパイラルロ
ーラ３１０のバックアップローラ３１２への食い込み量
を、オフセットベルト３０１の厚さ以下に設定するのが
好ましい。例えば、バックアッブローラ３１２にゴムロ
ーラ（外径：φ３６ｍｍ、ゴム硬度：ＪＩＳＡ８０度、
ゴム厚：１ｍｍ）を使い、スパイラルローラ（外径：φ
６０ｍｍ、スパイラル刃の数：１２条、ねじれ角θａ：
３０°、すくい角θｂ：５°、ランド幅Ｗｌ：１ｍｍ）
に１５０ｍｍ幅あたり荷重４ｋｇｆ（両軸端の合計）
で、オフセットベルト３０１を介して押し当てたたとこ
ろ、上記測定方法Ｉでニップ幅（挟持幅）Ｌｎは平均
１．９ｍｍであった。このときスパイラルローラ３１０
の回転数をＬｎ／Ｖ１≧Ｌ／Ｖ２を満足する条件に設定
してクリーニング動作を行ったところ、バックアップロ
ーラ（ゴムローラ）３１２の削れ、および駆動トルクの
上昇も発生しなかった。このとき、上記オフセットベル
ト３０１を介していない場合のスパイラルローラ３１０
のバックアップローラ（ゴムローラ）３１２への食い込
み量は２５μｍであり、このとき使用したオフセットベ
ルト３０１の膜厚が１００μｍであるため、図１９に示
すように、オフセットベルト３０１を介しているときの
バックアップローラ（ゴムローラ）３１２とスパイラル
ローラ３１０とのギャップｇ＝１００−２５＝７５μｍ
となり、両ローラの接触が生じていない。なお、図１９
中のＬｅはスパイラルローラの外周面におけるスパイラ
ル刃形成部の幅である。また、上記食い込み量ｌは次の
数１で示す式で求めた。数１中のｒはバックアップロー
ラ（ゴムローラ）３１２の半径であり、Ｌｎはニップ幅
（挟持幅）である。

【数１】

【００７３】また、上記バックアップローラ３１２の削
れ及び上記駆動トルクの上昇を防止するために、上記食
い込み量を所定以下に設定した構成に代えて又は加え
て、スパイラルローラ３１０とバックアップローラ３１
２との間の挟持部の回転軸方向の長さをスパイラルロー
ラ３１０のスパイラル刃形成部の幅Ｌｅ以下にしても良
い。例えば、図２０（ａ）に示すように、バックアッブ
ローラ３１２のゴム巻き付け部の回転軸方向の長さＬｇ
をオフセットベルト３０１の幅より短く、さらに、スパ
イラルローラ３１０のスパイラル刃によるクリーニング
に必要な部分のみとした。このとき、オフセットベルト
３０１を介して押し当てた部分のニップ幅（挟持幅）Ｌ
ｎの測定値は、上記測定方法Ｉで平均４．２ｍｍであっ
た。また、スパイラルローラ３１０のバックアップロー
ラ（ゴムローラ）３１２への食い込み量は１２５μｍで
あった。

【００７４】また、上記バックアップローラ（ゴムロー
ラ）３１２のクリーニングに必要な部分以外をなくす代
わりに、図２０（ｂ）に示すようにスパイラルローラ３
１０のクリーニングに必要な部分以外を削り込んでも同
じ効果を得られる。どちらの場合も、スパイラルローラ
３１０の削り込み量は上記食い込み量以上であれば安定
したクリーニングが得られる。 （以下、余白）

【００７５】〔実施形態６〕図２１（ａ）は、更に他の
実施形態に係るトナー除去装置の概略構成を示す正面
図、図２１（ｂ）は同トナー除去装置に用いたスパイラ
ルローラ及びバックアップローラの拡大正面図である。
ここで、上記実施形態１及び５のトナー除去装置（図
１、図２、図１５）と同様な部分には同一の符号を付し
て示してあり、それらの機能も同様であるので、クリー
ニング装置以外の部分についての説明は省略する。

【００７６】本実施形態６に係るクリーニング装置は、
オフセットベルト３０１と連れ回転する２本のバックア
ップローラ３５０，３５１にバックアップベルト３５２
を介して、独自に回転機構を持っているスパイラルロー
ラ３１０との間にオフセットベルト３０１が挟持され、
オフセットベルト３０１に転写されたトナーを回転する
スパイラル刃により掻き落とすものである。

【００７７】本実施形態６の一実施例として、外径φ２
０ｍｍのバックアップローラ２本にバックアップベルト
３５２を介し、２本のローラ軸に上からの荷重Ｆ１又は
１本のローラを固定して、もう１本のローラにＦ２のテ
ンション荷重を与える。このとき、ニップ幅（挟持幅）
Ｌｎの面積全体に加わる単位面積当たりの荷重を平均
１．５ｋｇｆ／ｃｍ²程度（１．０〜３．０ｋｇｆ／ｃ
ｍ²の範囲）とする。ここで、ニップ幅（挟持幅）Ｌｎ
＝２５ｍｍ、上記Ｖ１＝２５ｍｍ／ｓｅｃとし、スパイ
ラルローラ３１０として、外径がφ６０ｍｍ、スパイラ
ル刃の数が２４条、ねじれ角θａが３０°、すくい角θ
ｂが０°、ランド幅Ｗｌが１ｍｍのものを用い、スパイ
ラルローラ３１０の回転数６ｒｐｍでクリーニングする
と、Ｌｎ／Ｖ１＝１ｓｅｃ、Ｌ／Ｖ２＝４１７ｍｓｅｃ
であり、Ｌｎ／Ｖ１≧Ｌ／Ｖ２が成立し、１００％クリ
ーニングが可能となる。このとき、Ｖ２＝１９ｍｍ／ｓ
ｅｃとなり、必ずしもＶ１≪Ｖ２でなくともクリーニン
グ可能である。

【００７８】

【００７９】

【発明の効果】請求項１乃至６の発明によれば、剥離部
材の表面に当接するスパイラル状のエッジを外周部に有
するローラ状のクリーニング部材を、駆動手段で回転駆
動することにより、該クリーニング部材のエッジを剥離
部材上に強固に付着している該像形成物質に当接させて
掻き取るので、ブラシローラを強く圧接させて高速回転
させるものに比してより低い回転速度で該クリーニング
部材を回転させても該像形成物質を掻き取って除去で
き、且つ、剥離部材表面の損傷を摩耗程度に抑えて剥離
部材の耐久性を向上させることができるという効果があ
る。また、ブラシローラを用いた場合のように剥離部材
から除去した像形成物質がブラシに付着して目詰まりが
生じることもないので、クリーニング性能を安定して維
持することができるという効果がある。更に、弾性体で
構成された表面部を有するバックアップ部材を、剥離部
材を介してクリーニング部材に圧接させているため、ク
リーニング部材のエッジが所定の当接力で剥離部材の表
面に当接するので、該エッジで像形成物質を確実に掻き
取ることができるという効果がある。

【００８０】特に、請求項２の発明によれば、上記剥離
部材上の像形成物質を上記クリーニング部材のエッジに
少なくとも１回接触させることにより、剥離部材上に付
着している像形成物質の除去残しが発生しないようにす
るので、剥離部材に付着した像形成物質をより確実に除
去し、剥離部材の繰り返し使用時の剥離性能を維持でき
るという効果がある。

【００８１】また特に、請求項３の発明によれば、上記
クリーニング部材との当接部を通過した剥離部材の表面
に残留した像形成物質を補助クリーニング手段で除去す
るので、剥離部材に付着した像形成物質をより確実に除
去し、剥離部材の繰り返し使用時の剥離性能を維持でき
るという効果がある。

【００８２】また特に、請求項４の発明によれば、除電
機能を有する補助クリーニング手段で上記クリーニング
部材の当接部を通過した剥離部材及びその表面に残留し
ている像形成物質を除電することにより、剥離部材に残
留した像形成物質の静電的な付着力を弱めて該像形成物
質を除去しやすくしつつ、又は除去しやすくした後、上
記補助クリーニング手段で該像形成物質を除去できるの
で、剥離部材に付着した像形成物質をより確実に除去で
きるという効果がある。

【００８３】また特に、請求項５の発明によれば、上記
クリーニング部材のスパイラル状のエッジで掻き取られ
た像形成物質を、該スパイラル状のエッジの側面と、ク
リーニング部材の外周面に沿うように設けられたカバー
の内面とによって保持しながら、クリーニング部材の回
転軸方向の一方の端部に向かって搬送するので、クリー
ニング部材で除去した像形成物質を該端部に集めて排出
できるようになるという効果がある。

【００８４】また特に、請求項６の発明によれば、上記
クリーニング部材で除去しようとする剥離部材上の像形
成物質を冷却手段で冷却することにより、上記軟化手段
による加熱で軟化している像形成物質を固化状態にし、
剥離部材上の像形成物質をクリーニング部材で除去しや
すくするので、剥離部材に付着した像形成物質をより確
実に除去できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態に係るトナー除去装置のトナー剥離
ユニットの概略構成を示す正面図。

【図２】同トナー除去装置の全体構成を示す正面図。

【図３】同トナー除去装置のクリーニング装置に用いた
スパイラルローラとバックアップローラとの間のニップ
部の説明図。

【図４】同クリーニング装置の冷却装置の冷却ノズルの
斜視図。

【図５】（ａ）は同スパイラルローラの部分側面図。
（ｂ）は同スパイラルローラの断面図。

【図６】同スパイラルローラのすくい角θｂ及び外周面
の逃げ角θｃの説明図。

【図７】同スパイラルローラの側面図。

【図８】同スパイラルローラの装置本体への取付けの説
明図。

【図９】（ａ）は変形例に係るクリーニング装置の概略
構成を示す正面図。（ｂ）は同クリーニング装置のスパ
イラルローラ及びカバーの円筒部材の断面図。

【図１０】他の変形例に係るクリーニング装置の概略構
成を示す正面図。

【図１１】（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ更に他の変形例
に係るバックアップ部材の概略構成を示す正面図。

【図１２】他の実施形態に係るトナー除去装置に用いた
クリーニング装置の概略構成を示す正面図。

【図１３】更に他の実施形態に係るトナー除去装置に用
いたトナー剥離ユニットの概略構成を示す正面図。

【図１４】更に他の実施形態に係るトナー除去装置に用
いたトナー剥離ユニットを示す正面図。

【図１５】（ａ）は更に他の実施形態に係るトナー除去
装置に用いたトナー剥離ユニットを示す正面図。（ｂ）
及び（ｃ）は同トナー除去装置に用いたスパイラルロー
ラ及びバックアップローラの拡大正面図及び拡大斜視
図。

【図１６】オフセットベルト上のスプライト状クリーニ
ング残りの説明図。

【図１７】スパイラルローラによるクリーニング動作を
説明するためのタイムチャート。

【図１８】複数のスパイラルローラによるクリーニング
動作を説明するためのタイムチャート。

【図１９】変形例に係るスパイラルローラ及びバックア
ップローラの側面図。

【図２０】（ａ）及び（ｂ）は他の変形例に係るスパイ
ラルローラ及びバックアップローラの側面図。

【図２１】（ａ）は更に他の実施形態に係るトナー除去
装置に用いたトナー剥離ユニットを示す正面図。 （ｂ）は同トナー除去装置に用いたスパイラルローラ及
びバックアップローラの拡大正面図。

【図２２】従来例に係るクリーニング装置の概略構成を
示す正面図。

【符号の説明】

１ 転写紙 ３００ トナー剥離ユニット ３０１ オフセットベルト ３０２，３０２，３０３ 支持ローラ ３０６，３０７ テンションローラ ３１０ スパイラルローラ ３１１ 補助ブラシローラ ３１２ バックアップローラ ３１６ カバー ３１８ 除電ローラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−36331（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−259794（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−98470（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−165967（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 21/00

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】像保持体に付着している像形成物質に対し
   て、該像形成物質と該像保持体との付着力よりも大きな
   付着力を発揮し得るベルト状の剥離部材を、該像保持体
   上の像形成物質に接触させた後、離間させることによ
   り、該像保持体から該像形成物質を剥離する剥離装置
   と、該剥離部材上に付着した像形成物質を除去してクリ
   ーニングするクリーニング装置とを備えた像保持体から
   の像形成物質除去装置において、 該クリーニング装置として、該剥離部材の表面に当接す
   るスパイラル状のエッジを外周部に有するローラ状のク
   リーニング部材と、該クリーニング部材を回転駆動する
   駆動手段と、該剥離部材を介して該クリーニング部材に
   圧接し弾性体で構成された表面部を有するバックアップ
   部材とを設けたことを特徴とする像保持体からの像形成
   物質除去装置。
2. 【請求項２】請求項１の像保持体からの像形成物質除去
   装置において、上記剥離部材上の像形成物質を上記クリ
   ーニング部材のエッジに少なくとも１回接触させること
   を特徴とする像保持体からの像形成物質除去装置。
3. 【請求項３】請求項１の像保持体からの像形成物質除去
   装置において、上記クリーニング部材との当接部を通過
   した剥離部材の表面に残留した像形成物質を除去する補
   助クリーニング手段を設けたことを特徴とする像保持体
   からの像形成物質除去装置。
4. 【請求項４】請求項３の像保持体からの像形成物質除去
   装置において、上記補助クリーニング手段が、上記クリ
   ーニング部材の当接部を通過してきた上記剥離部材及び
   その表面に残留している像形成物質を除電する除電機能
   を有することを特徴とする像保持体からの像形成物質除
   去装置。
5. 【請求項５】請求項１の像保持体からの像形成物質除去
   装置において、上記クリーニング部材の外周面に沿って
   該クリーニング部材を覆うカバーを設けたことを特徴と
   する像保持体からの像形成物質除去装置。
6. 【請求項６】上記剥離部材に接触させる像保持体上の像
   形成物質を加熱して軟化させる軟化手段を備えた請求項
   １の像保持体からの像形成物質除去装置において、 上記クリーニング部材で除去しようとする剥離部材上の
   像形成物質を冷却する冷却手段を設けたことを特徴とす
   る像保持体からの像形成物質除去装置。