JPH08137320A - 定着ロール用クリーニングシート、及びこれを用いたクリーニング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 多種類で多量のトナーが残留した定着ロール
であってもクリーニング性に優れ、しかも定着ロールを
著しく損傷せず、定着ロールが長期間使用できる定着ロ
ール用クリーニングシート、及びこれを用いたクリーニ
ング装置を提供すること。 【構成】 本発明の定着ロール用クリーニングシート
は、耐熱性繊維シート状物と耐熱性フィルムとが一体化
しており、少なくとも、耐熱性繊維シート状物がオイル
を含有したものである。また、本発明の定着ロール用ク
リーニング装置は、上記クリーニングシートの、耐熱性
繊維シート状物の面が定着ロールと接触するように巻き
出し、押圧手段により定着ロールに押圧して定着ロール
表面をクリーニングし、巻き取るクリーニング装置であ
り、この押圧手段による押圧力を０.１２〜０.２５kg/c
m²に設定できるものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は定着ロール用クリーニン
グシート、及びこれを用いたクリーニング装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】電子写真複写機などに含まれる定着装置
において、定着ロール表面に残留したトナーを除去する
クリーニングシートとして、例えば、特開昭５８−１９
９３７１号公報に記載されているように、芳香族ポリア
ミド樹脂とポリエチレンテレフタレート樹脂とからなる
不織布に、オイルを含浸したものが知られている。この
クリーニングシートは従来のモノクロ複写機の定着ロー
ルであれば、ある程度のクリーニング性を有するもので
あるが、近年開発されたカラー複写機のように、多種類
で多量のトナーが残留した定着ロールに対しては、十分
なクリーニング性を有するものではなかった。

【０００３】そのため、多種類で多量のトナーが残留し
た定着ロール用のクリーニングシートとして、ニッケル
メッキを施し、定着ロール表面との摩擦力を増加させる
ことにより、クリーニング性を向上させたクリーニング
シートが知られている（特開平２−２６６３８３号公
報）。しかしながら、このクリーニングシートは使用中
にニッケル金属が脱落して定着ロール表面を著しく損傷
するため、その損傷部分にオイルが溜まり、後の複写の
際にオイル筋を生じるなど、定着ロールが長期間使用で
きなくなるという問題があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の問題点
を解決するためになされたものであり、多種類で多量の
トナーが残留した定着ロールであってもクリーニング性
に優れ、しかも定着ロールを著しく損傷せず、定着ロー
ルが長期間使用できる定着ロール用クリーニングシー
ト、及びこれを用いたクリーニング装置を提供すること
にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の定着ロール用ク
リーニングシートは、耐熱性繊維シート状物と耐熱性補
強体とが一体化したものであり、耐熱性補強体が耐熱性
フィルムであると、バイアス方向に対する強度も優れ、
しかも強度むらが小さいので好適に使用でき、少なくと
も、耐熱性繊維シート状物がオイルを含有していると、
よりクリーニング性に優れ、しかも定着ロールを損傷し
にくい。

【０００６】本発明の定着ロール用クリーニング装置
は、上記のクリーニングシートの、耐熱性繊維シート状
物の面が定着ロールと接触するように巻き出し、押圧手
段により定着ロールに押圧して定着ロール表面をクリー
ニングし、巻き取るクリーニング装置であり、この押圧
手段による押圧力を０.１２〜０.２５kg/cm²に設定でき
る装置である。

【０００７】

【作用】本発明の定着ロール用クリーニングシートは、
耐熱性繊維シート状物と耐熱性補強体とを一体化したも
ので、変形しにくいため、クリーニングシートを定着ロ
ールに強く押圧して残留トナーを払拭でき、クリーニン
グ性に優れたものである。また、本発明のクリーニング
シートは、従来のように、ニッケルなどの金属が脱落す
ることもないので、定着ロール表面を著しく損傷するこ
となく、定着ロールが長期間使用できるものである。

【０００８】本発明の耐熱性繊維シート状物は定着ロー
ル表面の残留トナーを払拭し、クリーニングするため、
定着ロールの表面温度付近で溶融又は分解しない繊維か
らなる。一般に定着ロールの表面温度は１７０〜２００
℃程度であるため、例えば、メタ型又はパラ型の芳香族
ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリテトラフルオロエ
チレン、芳香族ポリエーテルアミド、ポリベンツイミダ
ゾール、ポリフェニレンサルファイド、ポリエステル、
ポリアミドなどの樹脂成分からなる繊維を単独で、或い
は混合して使用する。

【０００９】これらの中でも、メタ型又はパラ型の芳香
族ポリアミド繊維は剛性が高く、残留トナーの払拭性に
優れているため好適に使用でき、メタ型芳香族ポリアミ
ド繊維は定着ロールをより損傷しにくいため、より好適
に使用できる。また、ポリフェニレンサルファイド、ポ
リエステル、ポリアミドなどの樹脂成分からなる延伸又
は未延伸繊維は、耐熱性繊維シート状物自体及び／又は
耐熱性繊維シート状物と耐熱性補強体とを接着固定でき
るので好適な繊維であり、ポリエステルの樹脂成分から
なる延伸又は未延伸繊維は、耐熱性及びメタ型又はパラ
型の芳香族ポリアミド繊維とのなじみが良いので、より
好適に使用できる。

【００１０】このように、メタ型又はパラ型の芳香族ポ
リアミド繊維と、ポリフェニレンサルファイド、ポリエ
ステル、ポリアミドなどの樹脂成分からなる延伸又は未
延伸繊維とを混合して、耐熱性繊維シート状物を形成す
るのが好ましく、メタ型又はパラ型の芳香族ポリアミド
繊維の含有量は２０〜８０重量％とするのが好ましい。
これは２０重量％よりも少ないとクリーニング性が悪く
なり、８０重量％よりも多くなると定着ロールを損傷し
やすくなるためで、より好ましくは３０〜７０重量％で
ある。なお、耐熱性繊維シート状物が２層以上からなる
場合、この繊維量は定着ロールに接触する層における量
をいう。

【００１１】なお、この耐熱性繊維シート状物を構成す
る繊維の断面は、例えば、円形状や、略三角形状、略四
角形、略五角形、略六角形などの略多角形状や、略Ｃ形
状、略Ｅ形状、略Ｆ形状、略Ｈ形状、略Ｉ形状、略Ｊ形
状、略Ｋ形状、略Ｌ形状、略Ｍ形状、略Ｎ形状、略Ｓ形
状、略Ｔ形状、略Ｕ形状、略Ｖ形状、略Ｗ形状、略Ｘ形
状、略Ｙ形状などの略アルファベット形状や、略楕円形
状、略長円形状であれば良い。これらの中でも、断面が
略アルファベット形状であると、クリーニング性及び払
拭したトナーの保持性に優れているため好適に使用で
き、略Ｙ形状であると、クリーニングシート製造時或い
は使用時の外圧に対する形状保持性に優れ、より払拭性
に優れているため最も好適に使用できる。特に、剛性が
高くて払拭性に優れるメタ型又はパラ型の芳香族ポリア
ミド繊維の断面形状が、略アルファベット状であるのが
好ましく、略Ｙ形状であるのが最も好ましい。

【００１２】以上のような耐熱性繊維シート状物の構成
繊維は、繊度０.１〜１０デニールのものを使用するの
が好ましい。繊度が０.１デニール未満では、剛性が低
くなって、クリーニング性が悪くなり、１０デニールを
越えると、払拭性が低下するためである。より好ましい
繊度は０.５〜５デニールである。

【００１３】以上のような繊維を使用して、織物、編
物、不織布、植毛布などの耐熱性繊維シート状物を形成
するが、これらの中でも、不織布は三次元的な空間を有
し、払拭したトナーの保持性に優れているため、好適に
使用できる。以下、不織布について説明する。

【００１４】不織布の製造方法としては、例えば、カー
ド法、エアレイ法などの乾式法、湿式法、或いはこれら
を組み合わせた繊維ウエブを、熱可塑性を有する繊維に
より部分的に又は全面的に熱固定する方法や、ニードル
や水流で絡合する方法や、耐熱性の接着剤で接着する方
法などを、単独で或いは組み合わせる方法がある。これ
らの中でも熱可塑性の繊維で部分的に又は全面的に熱固
定する方法は、耐熱性補強体との一体化を同時に行うこ
とができるので、好適な方法であり、全面的に熱固定す
る方法であれば、厚みの制御を同時に行えるため、最も
好適な方法である。

【００１５】なお、カード法により繊維ウエブを形成す
る場合には、少なくとも定着ロールと接触する層の繊維
ウエブを、耐熱性繊維シート状物の長さ方向に対して、
クロスレーヤーなどにより繊維配向を交差させた交差繊
維ウエブとすると、定着ロールに対して、耐熱性繊維シ
ート状物の構成繊維を線的に作用させることができ、よ
り払拭性に優れているので好ましい。

【００１６】このような耐熱性繊維シート状物と耐熱性
補強体とを一体化して、本発明のクリーニングシートを
形成する。本発明はこの耐熱性補強体により、耐熱性繊
維シート状物の強度を補い、クリーニングシートを定着
ロールに強く押圧しても、破断したり、変形しないよう
にした。この耐熱性補強体の態様としては、例えば、樹
脂溶融固化物、繊維、或いは糸状のもの、ネット状物、
フィルム、織物、不織布などで耐熱性のあるものを単独
で、或いは複合して使用できる。これらの中でも耐熱性
フィルムは強度的なバラツキがなく、バイアス方向にも
一定の強度があり、強度のバラツキによる折れ筋が発生
しないため、好適に使用できる。

【００１７】この耐熱性補強体が耐熱性フィルムの場合
について説明すれば、この耐熱性フィルムは定着ロール
に直接接触はしないものの、定着ロールの表面温度と同
等の熱にさらされるため、一般な定着ロールの表面温度
である１７０〜２００℃程度で溶融又は分解しない樹脂
成分からなる耐熱性フィルムを使用する。この樹脂成分
としては、ポリアミドイミド、ポリイミド、ポリテトラ
フルオロエチレン、芳香族ポリエーテルアミド、ポリベ
ンツイミダゾール、ポリフェニレンサルファイド、ポリ
エステル、ポリアミド、ポリカーボネイト、ポリスチレ
ンなどを例示できる。なお、耐熱性繊維シート状物の構
成繊維としてポリエステル繊維を含む場合には、耐熱性
繊維シート状物との接着性に優れるポリエステルフィル
ムを使用するのが好ましい。

【００１８】この耐熱性フィルムの厚さは５〜１００μ
mであるのが好ましく、５μm未満であると、耐熱性フィ
ルムを使用しているにもかかわらず、クリーニングシー
トの強度が向上せず、１００μmを越えると、クリーニ
ングシートの巻き長さが短くなる結果、クリーニングシ
ートの使用寿命が短くなるためである。より好ましくは
１０〜７０μmである。

【００１９】以上のような耐熱性繊維シート状物と耐熱
性補強体とを一体化する方法としては、例えば、室温硫
化型シリコーンゴムのような耐熱性に優れた接着剤によ
り一体化する方法がある。なお、前述のように、耐熱性
繊維シート状物がポリエステル繊維のような熱可塑性繊
維を含む不織布からなる場合、繊維ウエブの段階で耐熱
性補強体と積層し、熱可塑性繊維及び／又は耐熱性補強
体で部分的に又は全面的に熱固定して、不織布化と同時
に一体化することができ、製造上好適である。

【００２０】以上のようにして得られるクリーニングシ
ートにおける、耐熱性繊維シート状物の厚さ（耐熱性補
強体と複合している部分は含まない）は、２０〜１１５
μmであるのが好ましい。これは２０μm未満であると、
トナーを保持する空隙が少なくなり、１１５μmを越え
ると、トナーの保持に関与しない空隙が多くなるため
で、より好ましくは、３０〜９０μmである。

【００２１】本発明のクリーニングシートの２００℃に
おける引張強度は、８kg/5cm幅以上であるのが好まし
く、より好ましくは１０kg/5cm幅以上である。この引張
強度は、測定雰囲気温度２００℃において、幅５cm、測
定長さ１５cmのクリーニングシートを、インストロン型
引張試験機により、引張速度１０cm/分で測定して得ら
れる値をいう。

【００２２】このクリーニングシートはそのまま使用し
ても良いが、よりクリーニング性に優れ、しかも定着ロ
ールをより損傷しにくいように、少なくとも、耐熱性繊
維シート状物にポリシロキサン系などのオイルを含有さ
せるのがより好ましい。このオイルの含有量は耐熱性繊
維シート状物の厚さなどによって異なるが、１０〜４０
g/m²程度で良い。また、オイルの粘度は１００〜５０,
０００センチストークス程度で良い。

【００２３】本発明のクリーニング装置は上記のクリー
ニングシートを、定着ロールとの接触部に使用したもの
で、一般的にブレード方式、ロール方式、ウエブ方式と
いわれる、いずれのクリーニング装置であっても良い
が、クリーニング性に優れるウエブ方式のクリーニング
装置であるのが好ましい。以下、ウエブ方式について説
明する。

【００２４】このウエブ方式の場合、クリーニングシー
トの引張強度が向上しており、クリーニングシートを巻
き取る際のトルクを強くしても、破断又は伸張すること
なく巻き取れるため、クリーニングシートの定着ロール
への押圧力を強くでき、多種類で多量のトナーが残留し
た定着ロールであっても、十分にクリーニングすること
ができる。なお、ウエブ方式の場合、クリーニングシー
トの少なくとも長さ方向に耐熱性補強体が延びていれ
ば、本発明の目的を達成することができる。

【００２５】より具体的には、クリーニングシートの耐
熱性繊維シート状物の面が、定着ロールと接触するよう
に巻き出し、押圧手段により定着ロールに押圧して定着
ロール表面をクリーニングし、巻き取るクリーニング装
置である。このクリーニング装置においては、優れた引
張強度を有するクリーニングシートを使用しているた
め、従来のクリーニングシートでは破断又は伸びが生じ
てしまい不可能であった、押圧手段の押圧力を０.１２
〜０.２５kg/cm²に設定することができるので、クリー
ニング性が格段に優れたものとなった。この押圧手段の
押圧力が０.１２kg/cm²未満であると、クリーニング性
が悪く、０.２５kg/cm²を越えると、クリーニングシー
トが破断又は伸びが生じ、巻き取ることが困難となるた
めで、より好ましくは、押圧力を０.１７〜０.２４kg/c
m²に設定する。

【００２６】このように、押圧手段の押圧力を向上させ
るためには、押圧手段の硬度を硬くするのが好ましい。
例えば、押圧手段の硬度をアスカーＣ型１５〜４０゜Ｈ
_S-Ｃとするのが好ましく、１５゜Ｈ_S-Ｃよりも柔らかい
と、いくら外力を大きくしても、押圧手段が変形して、
定着ロールとクリーニングシートとの接触面積が広くな
るため、押圧力が小さくなって、クリーニング性が悪く
なり、４０゜Ｈ_S-Ｃを越えると、定着ロールとクリーニ
ングシートとの接触面積が極端に狭くなり、トナーの抜
けが生じ、クリーニング性が悪くなるためである。より
好ましい硬度はアスカーＣ型２０〜３０゜Ｈ_S-Ｃであ
る。このような硬度を有する押圧手段による、定着ロー
ルとクリーニングシートとの接触幅は、トナーの払拭性
に優れるように、２〜８mmに設定するのが好ましく、よ
り好ましくは３〜６mmに設定する。

【００２７】なお、押圧手段としては、例えば、円柱
状、四角柱状や六角柱状などの多角柱状などのものを使
用できるが、円柱状であると、均一な押圧力とすること
ができるので好適である。なお、この押圧手段は定着ロ
ールの熱に耐えることができる材料、例えば、発泡又は
無発泡のシリコーンゴムなどを好適に使用できる。

【００２８】以下、本発明の実施例を記載するが、本発
明は以下の実施例に限定されるものではない。

【００２９】

【実施例】

（実施例１）断面円形のメタ型芳香族ポリアミド繊維
（繊度１.５デニール、繊維長３８mm、商品名：ノーメ
ックス、デュポン製）６０重量％と、断面円形の未延伸
ポリエステル繊維（繊度５デニール、繊維長３８mm）４
０重量％とを混綿し、カード機により開繊した一方向性
の繊維ウエブ上に、クロスレイヤーにより交差させた交
差繊維ウエブを重量比で１：１で積層し、目付２５g/m²
の積層繊維ウエブを形成した。次いで、この積層繊維ウ
エブの一方向性繊維ウエブ上に、目付２１g/m²、厚さ１
５μmのポリエステルフィルムを重ねた後、温度２００
℃のスチールロールとコットンロール間（線圧５０kg/c
m）を通して、繊維ウエブとポリエステルフィルムとを
一体化し、目付４６g/m²、厚さ７５μm（耐熱性繊維シ
ート状物の厚さ６０μm）、２００℃における引張強度
１２.０kg/5cm幅のクリーニングシートを得た。その
後、粘度３００CSのポリシロキサン系オイルを１５g/m²
含浸した。

【００３０】（実施例２）断面が略Ｙ形状のメタ型芳香
族ポリアミド繊維（繊度２デニール、繊維長５１mm、商
品名：コーネックス、帝人（株）製）５０重量％と、断
面円形の未延伸ポリエステル繊維（繊度５デニール、繊
維長３８mm）５０重量％とを混綿し、カード機により開
繊し、クロスレイヤーにより繊維配向を交差させた交差
繊維ウエブと、断面円形のメタ型芳香族ポリアミド繊維
（繊度１.５デニール、繊維長３８mm、商品名：ノーメ
ックス、デュポン（株）製）５０重量％と、断面円形の
未延伸ポリエステル繊維（繊度５デニール、繊維長３８
mm）５０重量％とを混綿し、カード機により開繊した、
繊維配向が一方向性の繊維ウエブとを、１：２の重量比
で積層した、目付２５g/m²の積層繊維ウエブを使用した
以外は、実施例１と全く同様にして、目付４６g/m²、厚
さ７５μm（耐熱性繊維シート状物の厚さ６０μm）、２
００℃における引張強度１３.０kg/5cm幅のクリーニン
グシートを得た。その後、粘度３００CSのポリシロキサ
ン系オイルを１５g/m²含浸した。

【００３１】（比較例１）実施例１と同様にして得た目
付４６g/m²の積層繊維ウエブを、温度２１０℃のスチー
ルロールとコットンロール間（線圧４０kg/cm）を通し
て、目付４６g/m²、厚さ９０μm、２００℃における引
張強度６.３kg/5cm幅のクリーニングシートを得た。そ
の後、粘度３００CSのポリシロキサン系オイルを１５g/
m²含浸した。

【００３２】（比較例２）実施例１と同様にして得た目
付２５g/m²の積層繊維ウエブを、温度２００℃のスチー
ルロールとコットンロール間（線圧５０kg/cm）を通し
て、目付２５g/m²、厚さ６０μmの不織布を得た。次い
で、この不織布を常法の無電解メッキ法により、４.０g
/m²量のニッケルをメッキし、目付２９g/m²、厚さ７５
μm、２００℃における引張強度６.０kg/5cm幅のクリー
ニングシートを得た。その後、粘度３００CSのポリシロ
キサン系オイルを１５g/m²含浸した。

【００３３】（クリーニング性試験−１）複写速度が
（Ａ４の横で３０枚）／分、表面温度１９０℃の定着装
置（キヤノン（株）製、ＮＰ−３０５０）に、クリーニ
ング装置を設けない状態で、全面黒色コピーを連続して
１００枚行った後、実施例１〜２及び比較例１〜２のク
リーニングシートの不織布面が定着ロールと接触するよ
うに、０.１mm／Ａ４の速度で巻き出し、円柱状でアス
カーＣ型２０゜Ｈ_S-Ｃの発泡シリコーンゴム（直径２０
mm）からなる押圧ロールにより、１、１.５、２kgの外
力を加え、クリーニングシートと定着ロールとの接触幅
を夫々３、４、５mm（夫々、押圧力０.１１、０.１３、
０.１３kg/cm²）とした状態で、５枚の全面白色コピー
を行い、そのコピー紙のオフセットによる汚れを観察す
ることにより、クリーニングシートのクリーニング性を
評価した。この評価は表１に示すとおりであった。

【００３４】

【表１】

【００３５】（クリーニング性試験−２）円柱状でアス
カーＣ型２５及び３０゜Ｈ_S-Ｃの発泡シリコーンゴム
（直径２０mm）からなる押圧ロールにより、夫々１.
５、２kgの外力を加え、定着ロールとの接触幅をいずれ
も３mm（夫々、押圧力０.１７、０.２２kg/cm²）とした
こと以外は、（クリーニング性試験−１）と同様にし
て、クリーニングシートのクリーニング性を評価した。
この評価は表１に示すとおりであった。

【００３６】（損傷性試験−１）表面温度１９０℃の定
着ロール（キヤノン（株）製、ＮＰ−３０５０）を、速
度、（Ａ４の横で３０枚）／分で回転させると同時に、
実施例１〜２及び比較例１〜２のクリーニングシートの
不織布面が定着ロールと接触するように、０.１mm／Ａ
４の速度で巻き出し、円柱状でアスカーＣ型２０゜Ｈ_S-
Ｃの発泡シリコーンゴム（直径２０mm）からなる押圧ロ
ールにより、１、１.５、２kgの外力を加え、クリーニ
ングシートと定着ロールとの接触幅を、夫々３、４、５
mm（夫々、押圧力０.１１、０.１３、０.１３kg/cm²）
とした状態で４０時間放置した後、定着ロール表面にト
ナー粉体を擦り込み、定着ロール表面の損傷性を評価し
た。この結果も表１に示す。

【００３７】（損傷性試験−２）円柱状でアスカーＣ型
２５及び３０゜Ｈ_S-Ｃの発泡シリコーンゴム（直径２０
mm）からなる押圧ロールにより、夫々１.５、２kgの外
力を加え、定着ロールとの接触幅をいずれも３mm（夫
々、押圧力０.１７、０.２２kg/cm²）としたこと以外
は、（損傷性試験−１）と同様にして、定着ロール表面
の損傷性を評価した。この結果も表１に示す。

【００３８】

【発明の効果】本発明の定着ロール用クリーニングシー
トは、耐熱性繊維シート状物と耐熱性補強体とが一体化
したもので、クリーニングシートの定着ロールへの押圧
力を強くできるため、十分にクリーニングすることがで
きる。なお、耐熱性補強体が耐熱性フィルムであると、
バイアス方向に対する強度も優れ、しかも強度むらが小
さいので好適に使用でき、少なくとも、耐熱性繊維シー
ト状物がオイルを含有していると、よりクリーニング性
に優れ、しかも定着ロールを損傷しにくい。

【００３９】本発明の定着ロール用クリーニング装置
は、上記のクリーニングシートの、耐熱性繊維シート状
物の面が定着ロールと接触するように巻き出し、押圧手
段により定着ロールに押圧して定着ロール表面をクリー
ニングし、巻き取るクリーニング装置であり、この押圧
手段の押圧力を０.１２〜０.２５kg/cm²に設定できるた
め、クリーニング性に優れている。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 耐熱性繊維シート状物と耐熱性補強体と
   が一体化していることを特徴とする定着ロール用クリー
   ニングシート。
2. 【請求項２】 耐熱性補強体が耐熱性フィルムであるこ
   とを特徴とする請求項１記載の定着ロール用クリーニン
   グシート。
3. 【請求項３】 少なくとも、耐熱性繊維シート状物がオ
   イルを含有していることを特徴とする請求項１又は請求
   項２記載の定着ロール用クリーニングシート。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかに記載のクリー
   ニングシートの、耐熱性繊維シート状物の面が定着ロー
   ルと接触するように巻き出し、押圧手段により定着ロー
   ルに押圧して定着ロール表面をクリーニングし、巻き取
   るクリーニング装置であり、該押圧手段による押圧力を
   ０.１２〜０.２５kg/cm²に設定できることを特徴とする
   定着ロール用クリーニング装置。