(57)【要約】【課題】トナーとオイルに紙粉や埃などが混ぜ合わされ、繰り返し繰り加熱および加圧されて定着部材表面に付着した汚れをクリーニングすることができるクリーニング部材を備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】像担持体に担持されたトナー像が転写された記録媒体を、所定方向に移動する定着部材１６と加圧部材２４との間に挟んで加熱および加圧することにより記録媒体上に定着されたトナー像からなる画像を形成する画像形成装置において、定着部材１６に接触しながら所定方向に回転し定着部材１６をクリーニングするクリーニング部材１８を備え、クリーニング部材１８は、表面に、軸方向に延びる複数の凸部を有するものである。【選択図】　図１
2004109328.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体に担持されたトナー像が転写された記録媒体を、所定方向に移動する定着部材と加圧部材との間に挟んで加熱および加圧することにより該記録媒体上に定着されたトナー像からなる画像を形成する画像形成装置において、
前記定着部材に接触しながら所定方向に回転し該定着部材をクリーニングするクリーニング部材を備え、
前記クリーニング部材は、表面に、軸方向に延びる複数の凸部を有するものであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記クリーニング部材は、前記定着部材の移動速度とは異なる周速度で回転するものであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記クリーニング部材は、前記凸部を含む表面がシリコン樹脂又はポリエステルにより形成されたものであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記定着部材は、前記所定方向に回転する定着ロールであって、前記クリーニング部材は、該定着ロールよりも外径が小さいものであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記クリーニング部材は、前記定着部材に接触した部分が該定着部材と前記加圧部材とに挟まれた記録媒体から離れる方向に回転するものであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式の複写機やプリンタなどに用いられる画像形成装置、特にトナー像を記録媒体に定着させる定着部材をクリーニングするクリーニング部材を備えた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子写真方式の複写機やプリンタなどに用いられる画像形成装置では、用紙上に転写したトナー像を用紙に定着させるため、定着部材と加圧部材とによりニップ部を形成し、そのニップ部に、トナー像が転写された用紙を挟んでトナー像を熱溶融させ、溶融したトナー像を用紙の繊維に圧着することにより定着する方法が広く用いられている。
【０００３】
定着部材としては、内部に加熱源を有する金属製の基質ロールと、この基質ロールに被覆された弾性体層と、その弾性体層に被覆された耐摩耗性を有するフッ素ゴム等の弾性材料で形成された被覆層とにより構成された定着ロールが広く用いられている。この定着ロールは、弾性体層の弾性作用により、適度の圧力とニップ幅で用紙を圧接する一方、被覆層の離型性により、熱溶融したトナー像が定着ロール表面に付着し、用紙にオフセットされるのを防止している。
【０００４】
しかしながら、被覆層の離型性だけでは円滑に定着させることが困難であり、オイルが用いられるが、熱溶融したトナーとオイルが定着ロール表面に付着し、その付着したトナーとオイルが加圧ロールにも付着し、さらに紙粉や埃などがそれらに混ぜ合わされるため、ニップ部を通過する用紙を汚染する場合がある。また、定着ロール表面に付着したトナーやオイルなどに、ニップ部を通過する用紙がそのままくっついて離れないため、用紙をロールに巻き込んでジャムを発生させ、生産性の低下や、メンテナンス費用の増加をもたらす場合もある。
【０００５】
そこで、定着ロールに円筒状または平板状のクリーニングパッドを接触させて定着ロール表面をクリーニングするものがある（特許文献１参照）。
【０００６】
しかしながら、クリーニングパッドにはクリーニング用のオイルをしみこませたウレタン材などを用いる場合に、しみこませるオイルの量が多いと、オイルが用紙の画像面に転移し、画像不良を引き起こし、不足するとクリーニング効果が発揮されないという問題がある。また、オイルをしみこませたクリーニング部材は寿命が短く、ある程度の枚数画像形成を行なうと交換する必要がある。さらに、トナーとオイルに紙粉や埃などが混ぜ合わされ、繰り返し繰り加圧された状態の汚れは、クリーニングパッドで除去することは困難である。
【０００７】
【特許文献１】
特開平２００１−２０１９７３号公報（段落番号００２７〜段落番号００４３、図１〜図３）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記事情に鑑み、トナーとオイルに紙粉や埃などが混ぜ合わされ、繰り返し繰り加熱および加圧されて付着した定着部材表面の汚れをクリーニングすることができるクリーニング部材を備えた画像形成装置を提供する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の画像形成装置は、像担持体に担持されたトナー像が転写された記録媒体を、所定方向に移動する定着部材と加圧部材との間に挟んで加熱および加圧することにより該記録媒体上に定着されたトナー像からなる画像を形成する画像形成装置において、
上記定着部材に接触しながら所定方向に回転し該定着部材をクリーニングするクリーニング部材を備え、
上記クリーニング部材は、表面に、軸方向に延びる複数の凸部を有するものであることを特徴とする。
【００１０】
このように、定着部材をクリーニングするクリーニング部材の表面全体に軸方向に延びる凸部が形成され、クリーニング部材が回転するとその凸部のエッジで定着部材表面の汚れを掻き落とすので、表面に固着した汚れであっても効果的にクリーニングすることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００１２】
図１は、本発明の画像形成装置の第１の実施形態を示すカラー複写機の概略構成図である。
【００１３】
図１に示すように、本実施形態のカラー複写機は、イエロー（Ｙ）色、マゼンダ（Ｍ）色、シアン（Ｃ）色、およびブラック（Ｋ）色それぞれのトナー像が形成される４つのユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋと、４つのユニットに接触するとともに循環移動し、トナー像が１次転写される中間転写ベルト２０と、４つのユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋそれぞれに形成された各色のトナー像を中間転写ベルト２０に１次転写する１次転写ロール５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋと、用紙Ｐを収納する用紙カセット１２および用紙カセット１２から用紙を抜き出すフィードロール１１と、用紙Ｐを手差しする手差部１３と、用紙カセット１２から抜き出した用紙Ｐあるいは手差部１３から挿入された用紙Ｐを搬送する搬送ロール１４と、中間転写ベルト２０を挟んで対向する従動ロール２２とニップ部を形成し、中間転写ベルト２０上に１次転写されたトナー像を搬送ロール１４により搬送された用紙Ｐに２次転写する２次転写ロール１５と、定着ベルト１６と加圧ロール２４とによりニップ部を形成し、ニップ部を通過する用紙Ｐ上のトナー像を内蔵する熱源により加熱するとともに加圧して用紙Ｐ上にトナー像を定着させるベルト定着器３０と、片面にトナー像を定着させた用紙Ｐを反転させて再び２次転写ロール１５の配置位置に搬送する、両面に画像を形成するときに用いる搬送ロール１７と、トナー像を定着させた用紙Ｐを排出する排出ロール２５と、排出された用紙を収容する排出トレイ３１とを備えている。
【００１４】
本実施形態のベルト定着器３０は、定着ベルト１６表面に接触して、付着したトナー、オイル、埃などが混ぜ合わさった汚れなどをクリーニングするクリーニング部材１８が備えられている。
【００１５】
各ユニットは、トナー像が形成される感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋと、感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋを帯電する帯電器２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋと、帯電した感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋに、外部から入力された画像データを画像処理し、ＹＭＣＫ色に分解された画像信号に基づいて変調された露光光を照射して静電潜像を形成する露光部３と、静電潜像にＹＭＣＫ各色のトナーを付与して各色のトナー像を形成する、トナーとキャリヤとが混合された現像剤を攪拌することにより帯電したＹＭＣＫ各色のトナーを付与して静電潜像を現像する現像機４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋと、中間転写ベルト２０にトナー像を１次転写した後に感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ上に残留するトナーをクリーニングするクリーニング装置６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋとを備えている。なお、ＹＭＣＫ各色のトナーを収納するトナーボックス３９があり、各色のトナーは、所定のタイミングで現像機４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋに供給される。
【００１６】
また、中間転写ベルト２０は、ベルトを駆動する駆動ロール２１と、従動ロール２２と、ベルトに張力を加えるテンションロール２３とに張架されて循環移動し、Ｙ色トナー像が形成されるユニット１０Ｙの上流側にベルトクリーニング装置２６を備えている。
【００１７】
４つのユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋそれぞれに備える感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋに、外部から入力された画像データを画像処理してＹＭＣＫ色に分解された画像信号により変調された露光光が照射されると、各感光体ドラムに静電潜像が形成され、静電潜像は各現像機４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋで現像されて各色のトナー像が形成される。各色のトナー像は、各１次転写ロール５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋにより中間転写ベルト２０に重ね合わされて転写され、中間転写ベルト２０上のトナー像は、２次転写ロール１５により手差部１３又は用紙カセット１２から給紙された用紙Ｐに転写され、さらにベルト定着器３０により加熱および加圧されて用紙Ｐ上に定着する。
【００１８】
本実施形態の画像形成装置について、中間転写ベルト２０を用いるタンデム構成の画像形成装置に基いて説明したが、画像形成装置は、タンデム構成に限定する必要はなく、複数サイクル構成のものであってもよく、また中間転写ベルト２０に限定する必要はなく、中間転写体を用いるものであってもよい。さらに、中間転写方式に限定されず、用紙搬送ベルトに担持された記録媒体、あるいはロールで搬送される記録媒体に直接転写する方式の画像形成装置であっても適用される。
【００１９】
図２は、クリーニング部材を示す図である。
【００２０】
図２に示すクリーニング部材１８は、定着ベルト１６（図ではベルト自体が省略されている）を張架する一方のロール１６ａと図示しないベルトを挟んでニップ部を形成し、その一方のロール１６ａとクリーニング部材１８とは互いに反対方向Ａ，Ｂに回転している。そして、定着ベルト１６のベルト自体の移動速度と、クリーニング部材１８が回転する周速度とは異なった速度に設定されている。
【００２１】
クリーニング部材は、少なくとも表面層がシリコン樹脂により成形され、図中の円形Ｒ２で拡大して示すように、表面全体に軸方向にある程度規則的に延びる凸部１８ａが形成されており、この表面に形成された凸部１８ａ相互は、回転方向Ａの間隔が極めて小さくなっている。また、一方のロール１６ａとクリーニング部材１８とのニップ部付近におけるクリーニング部材１８の断面は、図中の円形Ｒ１で拡大して示すように、表面全体に凸部１８ａが形成されているので、クリーニング部材１８がＡ方向に回転すると、凸部１８ａのエッジが満遍なく定着ベルト１６のベルト表面に接触する。したがって、定着ベルト１６のベルト表面に付着したトナー、オイル、および埃などが混ぜ合わされた汚染物は、凸部１８ａのエッジで機械的に掻き落とされ、定着ベルト１６を効果的にクリーニングすることができる。
【００２２】
本実施形態では、定着ベルト１６の一方のロール１６ａとクリーニング部材１８とが互いに反対方向Ａ，Ｂに回転しているが、同一方向に回転させてもよい。次に、第２の実施形態について説明する。
【００２３】
第２の実施形態の画像形成装置は、第１の実施形態の画像形成装置に較べて、ベルト定着器に代えて定着ロールを備える点が相違する。
【００２４】
図３は、第２の実施形態の画像形成装置を示す概略図である。
【００２５】
図３に示す画像形成装置は、第１の実施形態の画像形成装置と同様に、循環移動する中間転写ベルト２０が、４つのユニット１０から各色トナー像を順次重ね合わされて１次転写され、中間転写ベルト２０上の各色トナー像が記録媒体に２次転写される構成を有するが、ここでは、中間転写ベルト２０および４つのユニット１０がカバーに覆われていて図に現れていない。したがって、このカバーに覆われている部分の重複する説明は、省略する。
【００２６】
図３に示すように、本実施形態の画像形成装置は、用紙を手差しする手差部１３と、２つの用紙カセット１２と、用紙カセット１２から用紙Ｐを抜き出して搬送する搬送ロール１４と、中間転写ベルト２０に張架される従動ロール２２と、従動ロール２２との間に、図に現れない中間転写ベルト２０を挟んでニップ部を形成し、中間転写ベルト２０上に転写された各色トナー像を用紙Ｐに転写する２次転写ロール１５と、定着ロール１９と加圧ロール２４とによりニップ部を形成し、ニップ部を通過する用紙Ｐ上のトナー像を内蔵する熱源により加熱するとともに加圧して用紙Ｐ上にトナー像を定着させる定着器３２と、定着器３２の定着ロール１９に付着した汚れをクリーニングするクリーニング部材１８と、トナー像が定着し画像が形成された用紙Ｐを排出させる排出ロール２５と、画像が形成された用紙Ｐを収容する排出トレイ３１とを備えている。
【００２７】
２つの用紙トレイ１２のうちの何れか一方に収納され、フィードロール１１によって抜き出された用紙Ｐ、又は手差部１３から手差しされた用紙Ｐは、搬送ロール１４により２次転写位置に搬送され、２次転写ロール１５と従動ロール２２とにより形成されたニップ部で、中間転写ベルト２０上に転写された各色トナー像が、用紙Ｐに２次転写される。用紙Ｐ上に２次転写された各色トナー像は、定着器３２の定着ロール１９および加圧ロールで加熱および加圧され、用紙Ｐに定着し画像が形成される。画像が形成された用紙Ｐは、排出ロール２５により排出トレイ３１に排出される。
【００２８】
定着器３２の定着ロール表面には、トナー、オイル、埃などが混ぜ合わさった汚れなどが付着することがあり、それらの汚れは、このクリーニング部材１８で満遍なく効果的にクリーニングされる。
【００２９】
本実施形態の画像形成装置について、中間転写ベルト２０を用いるタンデム構成の画像形成装置に基いて説明したが、画像形成装置は、タンデム構成に限定する必要はなく、複数サイクル構成のものであってもよく、また中間転写ベルト２０に限定する必要はなく、中間転写体を用いるものであってもよい。さらに、中間転写方式に限定されず、用紙搬送ベルトに担持された記録媒体、あるいはロールで搬送される記録媒体に直接転写する方式の画像形成装置であっても適用される。
【００３０】
図４は、クリーニング部材を示す図である。
【００３１】
図４において、定着ロール１９と加圧ロール２４とによりニップ部を形成し、ニップ部を通過する用紙Ｐ上のトナー像を内蔵する熱源により加熱するとともに加圧して用紙Ｐ上にトナー像を定着させる定着器３２があり、その定着器３２は、定着ロール１９に接触してニップ部を形成し、定着ロール１９に付着した汚れをクリーニングするクリーニング部材１８が備えられている。
【００３２】
定着ロール１９とクリーニング部材１８とは互いに反対方向Ａ，Ｂに回転している。
【００３３】
クリーニング部材１８の外径は、定着ロール１９の外径よりも小径であり、定着ロール１９が回転する周速度と、クリーニング部材１８が回転する周速度とは異なった速度に設定されている。
【００３４】
クリーニング部材１８は、少なくとも表面層がポリエステルで構成され、クリーニング部材は、少なくとも表面層がシリコン樹脂により成形され、図中の円形Ｒ２で拡大して示すように、表面全体に軸方向に延びる凸部１８ａが形成され、回転方向Ａの凸部１８ａ相互の間隔は極めて小さい上、隣接する凸部１８ａは、不規則な位置でクロスしている。また、定着１９とクリーニング部材１８とのニップ部付近におけるクリーニング部材１８の断面は、図中の円形Ｒ１で拡大して示すように、表面全体に凸部１８ａが形成されるとともに、その凸部１８ａは不規則な間隔で配置されているので、クリーニング部材１８がＡ方向に回転すると、凸部１８ａのエッジが満遍なく定着ベルト１６のベルト表面に接触する。さらに、クリーニング部材１８の外径は、定着ロール１９の外径よりも小さくなっているので、凸部１８ａのエッジが立っており、定着ロール表面に付着したトナー、オイル、および埃などが混ぜ合わされた汚染物を、凸部１８ａのエッジで満遍なく確実に掻き落とすので、定着器３２の汚れを効果的にクリーニングすることができる。
【００３５】
本実施形態では、定着ロール１９とクリーニング部材１８とが互いに反対方向Ａ，Ｂに回転しているが、同一方向に回転させてもよい。
【００３６】
図５から図７は、クリーニング部材の回転方向を示す図である。
【００３７】
図５から図７に示すように、矢印Ｂ方向に回転する定着ロール１９と加圧ロール２４との間でニップ部が形成されるとともに、定着ロール１９と矢印Ａ方向に回転するクリーニング部材１８との間にもニップ部が形成されている。そして、矢印Ｄ方向に搬送されてきたトナー像が転写された用紙Ｐは、定着ロール１９と加圧ロール２４との間で形成されたニップ部で加熱および加圧されている。
【００３８】
図５においては、クリーニング部材１８が用紙Ｐの搬送方向Ｄの下流側に配置されているので、クリーニング部材１８の回転方向Ａは、定着ロール１９の回転方向Ｂと同じ方向にする。
【００３９】
図６においては、クリーニング部材１８が、定着ロール１９を介して用紙Ｐの反対側に配置されているので、クリーニング部材１８の回転方向Ａは、定着ロール１９の回転方向Ｂと同じ方向にしても、反対方向にしてもよい。
【００４０】
図７においては、クリーニング部材１８が用紙Ｐの搬送方向Ｄの上流側に配置されているので、クリーニング部材１８の回転方向Ａは、定着ロール１９の回転方向Ｂと反対方向にする。
【００４１】
図５から図７に示すように、定着ロール１９の回転方向Ｂに対して、クリーニング部材１８が定着ロール１９に接触した部分がニップ部に挟まれた用紙Ｐから離れる方向に回転させることにより、定着ロールから掻き落とされた汚染物は、ニップ部に挟まれた用紙Ｐと反対方向に掻き出されるので、用紙Ｐがその汚染物により汚されることがない。
【００４２】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明の画像形成装置によれば、トナー像が転写された用紙上に、そのトナー像を定着させる定着部材の汚れをクリーニングするクリーニング部材表面全体に、軸方向に延びる凸部が形成されるとともに、回転方向における凸部相互の間隔が狭いので、定着部材表面の汚れは満遍なく凸部のエッジで効果的にクリーニングされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像形成装置の第１の実施形態を示すカラー複写機の概略構成図である。
【図２】クリーニング部材を示す図である。
【図３】第２の実施形態の画像形成装置を示す概略図である。
【図４】クリーニング部材を示す図である。
【図５】クリーニング部材の回転方向を示す図である。
【図６】クリーニング部材の回転方向を示す図である。
【図７】クリーニング部材の回転方向を示す図である。
【符号の説明】
１　　感光体ドラム
２　　帯電器
３　　露光部
４　　現像機
５　　１次転写ロール
６　　クリーニング装置
１０　ユニット
１１　フィードロール
１２　用紙カセット
１３　手差部
１４，１７　搬送ロール
１５　２次転写ロール
１６　定着ベルト
１６ａ　一方のロール
１８　クリーニング部材
１８ａ　凸部
１９　定着ロール
２０　中間転写ベルト
２１　駆動ロール
２２　従動ロール
２３　テンションロール
２４　加圧ロール
２５　排出ロール
２６　ベルトクリーニング装置
３０　ベルト定着器
３１　排出トレイ
３２　定着器
【図１】
2004109328.tif 000003
【図２】
2004109328.tif 000004
【図３】
2004109328.tif 000005
【図４】
2004109328.tif 000006
【図５】
2004109328.tif 000007
【図６】
2004109328.tif 000008
【図７】
2004109328.tif 000009