(57)【要約】【課題】効率的に清浄を行い、かつ十分な清浄効果を有するローラ清浄機構を提供する。【解決手段】ローラ清浄機構は、被加圧ローラ１００との間に記録媒体を挟持し加圧する加圧ローラ２００と、加圧ローラ２００の表面に巻き付けられる保護シート２０４と、加圧ローラ２００に備えられた、保護シート２０４を加圧ローラ２００の表面から巻き取るローラ２０６と、保護シート２０４を加圧ローラ２００の表面に巻き出す巻き出しローラ２０２と、を有することを特徴とする。【選択図】図１
2016007808.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のローラとの間に記録媒体を挟持し加圧する第２のローラである加圧手段と、
前記加圧手段の表面に巻き付けられるシート状の保護手段と、
前記加圧手段に備えられた、前記保護手段を前記加圧手段の表面から巻き取ることによって回収する回収手段と、
前記加圧手段に備えられた、前記保護手段を前記加圧手段の表面に巻き出すことによって供給する供給手段と、
を有することを特徴とするローラ清浄機構。
【請求項２】
前記加圧手段に備えられた、前記保護手段を押さえ付けて固定するための固定手段をさらに有し、
前記固定手段は、前記供給手段が保護手段の供給を行う場合においては、固定を解除することを特徴とする請求項１記載のローラ清浄機構。
【請求項３】
前記加圧手段を駆動させるための駆動手段をさらに有し、
前記駆動手段は、クラッチによって前記回収手段と連結し、前記回収手段を駆動させることを特徴とする請求項１または２に記載のローラ清浄機構。
【請求項４】
前記加圧ローラと連結され固定された第１のギヤと、
前記回収手段と連結され固定された第２のギヤと、をさらに有し、
前記第２のギヤは、前記第１のギヤに固定され、前記第１のギヤが回転することによって前記第２のギヤは前記第１のギヤの周りを回転し、前記保護手段を巻き取ることを特徴とする請求項３記載のローラ清浄機構。
【請求項５】
前記第２のギヤは、前記第２のギヤを空転させ回転数を制限する回転数制限手段を有することを特徴とする請求項４記載のローラ清浄機構。
【請求項６】
前記供給手段は、前記加圧手段に対して前記保護手段を巻き出してたるみを発生させ、
前記回収手段は、前記供給手段によって発生した前記たるみを巻き取ることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のローラ清浄機構。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項に記載のローラ清浄機構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、ローラ清浄機構及び画像形成装置に関し、特に加圧ローラの清浄を効率良く行うことができるローラ清浄機構及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複写機、プリンタ、ファクシミリ、プロッタ、印刷機等の画像形成装置において、転写紙等の記録媒体上に転写された未定着画像を定着させる定着装置を備えたものが知られている。定着装置においては、被加圧ローラと加圧ローラとを圧接させ、両ローラ間に記録媒体を通過させて記録媒体上の未定着画像の定着を行う。
【０００３】
定着装置に備えられた加圧ローラの表面の汚れは、付着した汚れの種類によって清掃が困難な場合がある。例えば、インキは様々な材料に定着することができるため、加圧ローラ以外にも清掃部品への付着等が起き、清掃が困難である。
【０００４】
＜簡単な機構で清浄の必要性＞
高画質を要求される画像形成装置では、ローラ表面の汚れによるメディアの汚染は起きてはならない。汚れが付着した場合は、汚れを検知し速やかに清浄を行わなければならない。清浄は確実に行わなければならず、清浄の成功率を上げるために大掛かりな機構となってしまう。そのため、簡単な機構で確実な清浄の要望は多い。
【０００５】
＜清浄の従来技術＞
特許文献１には、ウェブ搬送ローラの表層を熱収縮部材で多重構造とし、表層が破損した場合被覆部材を順次露出させる方法が記載されている。特許文献２には、定着装置の定着ローラ対の表層更新に関し、表層のシートをねじで取り外し交換できる構成が示されている。特許文献３には、定着装置の加圧ローラに圧接されたクリーニングローラの表面の離型性を加圧ローラより悪くすることで、クリーニング性能を上げる方法が記載されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１記載の方法は、カッター等を用い手動で表層の更新をしなければならず、ダウンタイムが長くなる。また、表層を更新するたびに、直径の変化が起きてしまい、速度制御への影響がでてしまう。特許文献２記載の方法は、更新の際ねじの取り外し等で、ダウンタイムが長くなってしまう。特許文献３記載の方法は、クリーニング性能の向上はあるが根本的な清浄の効果が足りない。
【０００７】
以上より、従来技術においては、清浄効果を向上させると、メンテナンス等にかかるダウンタイムが長くなり、動作に悪影響が出るという問題がある。また、簡単な方法で清浄を効率化しようとしても、十分な清浄力を得ることはできなかった。
【０００８】
本発明は、効率的に清浄を行い、かつ十分な清浄効果を有するローラ清浄機構を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のローラ清浄機構は、第１のローラとの間に記録媒体を挟持し加圧する第２のローラである加圧手段と、前記加圧手段の表面に巻き付けられるシート状の保護手段と、前記加圧手段に備えられた、前記保護手段を前記加圧手段の表面から巻き取ることによって回収する回収手段と、前記加圧手段に備えられた、前記保護手段を前記加圧手段の表面に巻き出すことによって供給する供給手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、効率的に清浄を行い、かつ十分な清浄効果を有するローラ清浄機構を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明のローラ清浄機構の実施形態１の構成を示す図である。
【図２】本発明のローラ清浄機構の実施形態１の清浄を行う位置に移動した状態を示す図である。
【図３】本発明のローラ清浄機構の実施形態１の保護シートのロックを解除した状態を示す図である。
【図４】本発明のローラ清浄機構の実施形態１の保護シートを巻き出している状態を示す図である。
【図５】本発明のローラ清浄機構の実施形態１の保護シートの巻き出しが完了した状態を示す図である。
【図６】本発明のローラ清浄機構の実施形態１の保護シートを巻き取っている状態を示す図である。
【図７】本発明のローラ清浄機構の実施形態１の巻き取り機構の構成を示す図である。
【図８】本発明のローラ清浄機構の実施形態１の保護シートの巻き取りが完了した状態を示す図である。
【図９】本発明のローラ清浄機構を備えた画像形成装置の実施形態１の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
＜実施形態１の構成＞
本発明のローラ清浄機構の実施形態１の構成について、図１を参照しながら説明する。図１に示すように、加圧手段である加圧ローラ２００は被加圧ローラ１００と対を成し、用紙等の記録媒体を挟持し搬送しながら転写を行っている。用紙に直接触れるため、加圧ローラ２００上に汚れが付着していると用紙を汚染してしまうので、加圧ローラ２００の表面を清浄な状態にしておかなければならない。
【００１３】
被加圧ローラ１００のゴム１０１としては、シリコーンゴム、ニトリルゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴム、あるいはこれらにフッ素系のコーティングを行ったエラストマー等を用いることが可能である。被塗布媒体としては、全パーツが前記のゴム材料で形成されている必要は無く、例えばアルミニウム等金属から成る円筒上に上記のゴム材料が形成されたものであっても良い。
【００１４】
加圧ローラ２００はゴム２０１、巻き出しローラ２０２、巻き出し搬送ローラ２０３、保護シート２０４、巻き取り搬送ローラ２０５、巻き取りローラ２０６、ストッパ２０７から構成される。ゴム２０１は、シリコーンゴム、ニトリルゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴム、あるいはこれらにフッ素系のコーティング、ＰＥＴフィルムを巻きつけたもの等を用いることが可能である。
【００１５】
巻き出しローラ２０２は、保護シート２０４を巻き出して加圧ローラ２００の表面に供給する供給手段である。巻き出しローラ２０２は、保護シート２０４を巻きつけた物で、衝撃、振動により空転しない様にトルクリミッター等のブレーキをつけても良い。巻き出し搬送ローラ２０３、巻き取り搬送ローラ２０５は、ステンレスやアルミ等の無垢の金属ローラやパイプを接合したローラでも良い。
【００１６】
保護シート２０４は、水分や溶剤の浸透力に優れる印刷用紙や腐食布、表面エネルギーの高いフィルム等汚れが付着しやすいシート状の部材であり、加圧ローラ２００の表面に巻き付けて使用する。固定手段であるストッパ２０７は、保護シート２０４が回転時に回転方向にずれて、たるみが起きないように押さえ付けて固定する。
【００１７】
巻き取りローラ２０６は、保護シート２０４を加圧ローラ２００の表面から巻き取って回収する回収手段である。巻き取りローラ２０６は、巻き取りの駆動をかけるが、巻き取った保護シート２０４の厚みにより直径が変化し巻き取り速度が安定しないため、トルクリミッター等を用いて駆動し続けても空転する様にしておく必要がある。
【００１８】
＜実施形態１の動作＞
図２から図８を参照しながら、実施形態１の動作について説明する。清浄動作を行う時は、図１のホームポジションから、図２の清浄用のポジションまで回転させる。回転ポジションの検知は、モータの回転量から算出し制御しても良いし、加圧ローラ軸に取り付けられたエンコーダ信号で線制御しても良い。
【００１９】
図３は、保護シート２０４の巻き出しを行う場合に、ストッパ２０７を有するロック機構を解除し、保護シート２０４の供給を行うため、固定が解除された状態である。矢印はロック機構の解除を行う力２０８の作用方向を示す。ロック機構は、ソレノイドやボールねじの機構を用いても良い。図４は、被加圧ローラ１００を回転させ、被加圧ローラ１００と巻き出し搬送ローラ２０３が保護シート２０４を挟持することで搬送した状態である。
【００２０】
図５は、被加圧ローラ１００が１回転し元に戻った状態である。本実施形態では１回転だが被加圧ローラ１００と加圧ローラ２００のサイズによって何回転でも良い。このとき、ロック機構の解除をはずしロック状態にする。図６は、加圧ローラ２００の保護シート２０４が被加圧ローラ１００によって搬送され、たるんだ状態である。
【００２１】
図７を参照しながら、保護シート２０４のたるみを巻き取る駆動系３００について説明する。駆動系３００は固定側板３０１、側板に固定された固定軸３０２、駆動側板３０３、モータである駆動源３０５、巻き取りローラ２０６に取り付けられた巻き取りギヤ３０６、電磁クラッチ３０７、電磁クラッチに付属する加圧ローラ連結ギヤ３０８で構成されている。駆動系３００は、加圧ローラ及び巻き取りローラ２０６の両方の駆動手段として機能する。
【００２２】
巻き取り開始の信号によって、電磁クラッチ３０７の加圧ローラ連結ギヤ３０８が加圧ローラ２００の固定軸３０２に連結され固定される。この状態で加圧ローラ２００を駆動することで、巻き取り軸に取り付けられた巻き取りギヤ３０６が、固定された電磁クラッチ３０７の加圧ローラ連結ギヤ３０８の周りを回転し巻き取りを開始する。
【００２３】
巻き取りローラ２０６の巻き取り速度は巻き取りローラ２０６の直径の状態により異なるため、巻き取りギヤ３０６の内部には回転数制限手段としてトルクリミッターを設置するようにしても良い。これにより、加圧ローラ２００の回転が多くても空転しギヤの破損を防ぐことができる。
【００２４】
また、保護シート２０４のたるみが起きない様にワンウェイクラッチを駆動系３００に設置しておいても良い。図８は巻き取り完了後の状態である。加圧ローラ２００を数回転することで巻き取りは完了する。
【００２５】
＜実施形態１の画像形成装置＞
図９は実施形態１の清浄機構を備えた画像形成装置である。塗布装置４００は、被加圧ローラ１００に、記録媒体の離型性を高めるため微量のオイル等の塗布剤４０３を、塗布ムラが少なく薄い膜厚で塗布する装置である。塗布装置４００は塗布ローラ４０１、塗布範囲制御部材４０２、塗布剤４０３、塗布量規制部材４０４、グラビアローラ４０５、図示しないローラ回転の駆動形から構成される。
【００２６】
また、被加圧ローラ１００の表面は、塗布ローラ４０１よりも後退接触角が小さいことが望まれる。一般的に濡れ性というと、静的接触角や表面張力等基材と液の親和性をみるが、動的接触角のうち後退接触角によれば親和性の他に液の粘性による影響が加わった値が測定される。
【００２７】
本発明の画像形成装置においては、後退接触角が大きい部材からは塗布剤が良く離型され、後退接触角が小さい部材へは塗布剤がより吸着する事が確認されている。被加圧ローラ１００の表面に塗布ローラ４０１よりも後退接触角の小さい材質を準備することにより塗布ローラ４０１に付着した塗布剤４０３を効率的に転移させることが可能となる。
【００２８】
このことと同様に、塗布ローラ４０１と塗布範囲制御部材４０２の後退接触角は、塗布範囲制御部材４０２の方が低く、効率よく塗布範囲制御部材４０２が除去できる構成になっている。
【００２９】
塗布量規制部材４０４は、塗布装置４００内のグラビアローラ４０５の外周面から塗布剤４０３の余剰分を掻き落とす手段としてのスキージ部材である。この塗布量規制部材４０４は、その先端部がグラビアローラ４０５に接するように配設され、該先端部はグラビアローラ４０５の周面を押す方向に付勢されている。
【００３０】
当該付勢力は塗布量規制部材４０４自体の弾性変形によるものであっても良いし、図示しないバネその他の付勢部材を用いて外部から付与するものでもよい。塗布剤４０３に浸漬させた塗布量規制部材４０４を回転させながら、塗布量規制部材４０４で塗布剤４０３の余剰液を掻き落とすことにより、溝内に保持された塗布剤４０３のみが塗布量規制部材４０４を抜けてくる。
【００３１】
グラビアローラ４０５は、その表面にピラミッド型や格子型、角錐台型等に彫られた精密なセルが所定の密度で多数形成された塗布用ローラであり、被加圧ローラ１００の被塗布面の幅寸法と同等以上の長さを有する。
【００３２】
グラビアローラ４０５表面上におけるセルの配列形態は特に限定されないが、回転方向に対して直交しない斜め方向の線に沿ってセルが並ぶ形態が好ましい。セルの形状、深さ、セル容積、密度等は、塗布すべき液量、即ち塗布後の液膜の厚さに応じて適宜選択される。なお、グラビアローラ４０５は、別名アニロックスローラ、プレシジョンローラとも呼ばれる。
【００３３】
塗布量規制部材４０４とグラビアローラ４０５の間に溜めた塗布剤４０３を、グラビアローラ４０５表面に付着させ、塗布ローラ４０１に転移させる。この移動した塗布剤４０３が被加圧ローラ１００に接触し、被加圧ローラ１００に転移し塗布される。
【００３４】
塗布範囲制御部材４０２は、被加圧ローラ１００に転移し塗布される前に、不要な部分の塗布剤４０３を掻き取り、被加圧ローラ１００に転移しないようにしている。被加圧ローラ１００は、塗布ローラ４０１と塗布範囲制御部材４０２の両方もしくは塗布装置４００と接触と離間をすることで回転方向の塗布範囲を任意に設定できる。
【００３５】
被加圧ローラ１００に塗布剤４０３を塗布した後は、インクジェットのヘッドＢｋ５０１、ヘッドＣ５０２、ヘッドＭ５０３、ヘッドＹ５０４でインクを塗布し作像を行う。インクジェットのヘッド５００が液体を吐出する方法としては、圧電素子による圧力印加、加熱手段による液の沸騰、電圧印加手段による静電引力等があるが、いずれの方法であっても良い。
【００３６】
塗布装置４００の下側に配置された加圧ローラ２００と被加圧ローラ１００で紙６００を狭持し搬送をする。その時増粘もしくは凝集したインクが紙６００に転写される。転写後の残留物をクリーナユニット１０２で除去し、リセットを行う。リセットは常時行っても良いし、制御により特定のタイミングで行っても良い。その後、塗布装置４００で再び塗布剤４０３を塗布し、次ページの作像が行われる。
【００３７】
図９の画像形成装置は、フルライン型のインクジェットヘッドの構成を示しているが、必ずしもこれに限られるわけでは無く、シリアルスキャン型のインクジェットヘッドを用いた構成を取ることも可能である。
【００３８】
＜実施形態１の効果＞
本発明の実施形態１によれば、保護シート２０４の供給及び回収のための手段が加圧ローラ２００の内部に備えられ、保護シート２０４の交換による清浄が清浄機構の中で完結している。このため、外部からの交換作業等を行う必要がなく、メンテナンスによるダウンタイムが発生しない。
【００３９】
また、清浄が行われると、保護シート２０４が未使用状態となるため、清浄力が不足することはない。以上より、本発明の実施形態１は、従来技術と比較して効率的な清浄を行うことができ、十分な清浄効果を持っているといえる。
【００４０】
また、ストッパ２０７を備えることにより、保護シート２０４がずれることがなく、加圧ローラ２００の表面が露出したり、保護シート２０４にしわが発生したりすることがなく、画像定着品質の向上という効果が生じる。
【００４１】
また、加圧ローラ２００を回転させるための駆動系３００を利用して巻き取りローラ２０６の駆動を行っているため、従来の装置に対して新たな駆動系を設ける必要がない。さらに、トルクリミッターによるギヤ破損防止効果があるので、安定して清浄を行うことが可能である。
【００４２】
また、巻き出しローラ２０２でたるみを発生させ、そのたるみを巻き取りローラ２０６で巻き取るという方法をとっているため、保護シート２０４に過剰な負荷がかかることがなく、保護シート２０４の破損が防止される。
【００４３】
なお、上記の実施形態は、本発明の好適な実施形態であり、上記実施形態のみに本発明を限定するものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更を施した形態での実施が可能である。
【００４４】
清浄の実行タイミングは、一定の枚数の印刷が行われた時、または一定の稼働時間が経過した時に自動的に行われるようにしても良い。また、ユーザ等が汚れに気付いた時に、外部からの操作によって手動で実行するようにしても良い。
【符号の説明】
【００４５】
１００    被加圧ローラ
１０１    ゴム
１０２    クリーナユニット
２００    加圧ローラ
２０１    ゴム
２０２    巻き出しローラ
２０３    巻き出し搬送ローラ
２０４    保護シート
２０５    巻き取り搬送ローラ
２０６    巻き取りローラ
２０７    ストッパ
３００    駆動系
３０１    固定側板
３０２    固定軸
３０３    駆動側板
３０４    駆動源連結ギヤ
３０５    駆動源
３０６    巻き取りギヤ
３０７    電磁クラッチ
３０８    加圧ローラ連結ギヤ
４００    塗布装置
４０１    塗布ローラ
４０２    塗布範囲制御部材
４０３    塗布剤
４０４    塗布量規制部材
４０５    グラビアローラ
５００    ヘッド
５０１    ヘッドＢｋ
５０２    ヘッドＣ
５０３    ヘッドＭ
５０４    ヘッドＹ
６００    紙
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４６】
【特許文献１】特開平６−１４４６６７号公報
【特許文献２】特開２００６−１８４４０３号公報
【特許文献３】特開平８−９５４１２号公報
【図１】
2016007808.tif 000003
【図２】
2016007808.tif 000004
【図３】
2016007808.tif 000005
【図４】
2016007808.tif 000006
【図５】
2016007808.tif 000007
【図６】
2016007808.tif 000008
【図７】
2016007808.tif 000009
【図８】
2016007808.tif 000010
【図９】
2016007808.tif 000011