(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
張架された帯状の清掃部材の清掃面をローラに摺擦させ前記ローラに付着しているトナーを除去するクリーニング装置であって、
前記清掃部材を収納する収納部と、
略水平方向において前記ローラと対向して配置され、前記ローラとの間に前記収納部から引き出された前記清掃部材を挟み込み前記清掃部材の清掃面を前記ローラに摺擦させる摺擦部と、
前記摺擦された前記清掃部材に張力を付与し前記清掃部材を張架するとともに、前記清掃部材を間欠搬送して回収する回収部と、
前記摺擦部と前記回収部の間で前記摺擦された前記清掃部材を張架するガイド部であって、前記摺擦部との間において前記清掃部材が略垂直になり、且つ前記回収部との間において前記清掃部材が略水平になるように配置されたガイド部と、
前記摺擦部と前記ガイド部との間であって前記摺擦部から所定の間隔を挟んだ位置の清掃面の濃度を測定する測定部と、
前記収納部の駆動を制御し、前記間欠搬送する方向と反対方向に前記清掃部材を搬送させる制御部と、を備え、
前記制御部は、前記間欠搬送した前記清掃部材の長さが前記所定の間隔以上となるときに、前記測定部に前記清掃面の濃度を測定させ前記濃度が所定の閾値以下のときは、前記ローラにおける前記清掃部材への当接面の移動方向が前記反対方向に一致するように前記ローラを回転させながら、前記反対方向に前記清掃部材を搬送させる巻き戻し動作を実行するクリーニング装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記巻き戻し動作を実行するときに、前記清掃部材を前記所定の間隔と等しい長さだけ搬送させる請求項１に記載のクリーニング装置。
【請求項３】
用紙にトナー像を転写処理する転写部と、
前記転写処理された用紙のトナー像を圧接する定着ローラと用紙を加圧する加圧ローラとからなるローラ対を有し、用紙にトナー像を定着させる定着処理を行う定着部と、
前記定着ローラに付着しているトナーを除去する請求項１または２に記載のクリーニング装置と、を備え、
前記制御部は、前記定着部における前記定着処理をさらに制御し、前記定着処理を行っていないときに前記巻き戻し動作を実行する画像形成装置。
【請求項４】
前記制御部は、所定枚数の用紙に前記定着処理を行なったときに、前記巻き戻し動作を実行する請求項３に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電子写真方式の画像形成を行なう画像形成装置に搭載された定着ユニットのクリーニング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電子写真方式の画像形成装置では、用紙表面に転写されたトナー像を定着させる熱ローラ方式の定着部が搭載されている。熱ローラ方式の定着部では、用紙に転写されたトナー像を圧接するローラにトナーが付着し、ローラに付着したトナーが他の用紙に転写され用紙の印刷面を汚してしまうという問題があった。
【０００３】
そこで、熱ローラ方式の定着部では、クリーニングウェブと呼ばれる繊維布にオイルを含浸したロール状の清掃部材を用いてローラに付着したトナーを除去するクリーニング装置を備えている。
【０００４】
このようなクリーニング装置の中には、清掃部材の汚れ具合を用紙のコピー枚数等から予測して清掃部材の巻取りを行ない、定着処理終了時に清掃部材に付着しているトナーがローラに転写されて用紙の印刷面が汚れるのを防止するものもある（特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平５−２０４２７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記特許文献１に示す画像形成装置では、定着処理終了時に清掃部材に付着しているトナーがローラに転写されるのを防止するため、清掃部材の巻き取り長さを長めに見込んでおく必要があった。このため、ローラに転写する程度にまでトナーが付着していない清掃部材や未使用の清掃部材も巻き取られてしまい清掃部材を効率良く使用することができないという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明では、清掃部材を効率良く使用することができるクリーニング装置、およびこれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、張架された帯状の清掃部材の清掃面をローラに摺擦させローラに付着しているトナーを除去するクリーニング装置であり、収納部と、摺擦部と、回収部と、ガイド部と、測定部と、制御部と、を備えている。収納部は、清掃部材を収納する。摺擦部は、略水平方向においてローラと対向して配置され、ローラとの間に収納部から引き出された清掃部材を挟み込み清掃部材の清掃面をローラに摺擦させる。回収部は、摺擦された清掃部材に張力を付与し清掃部材を張架させるとともに、清掃部材を間欠搬送して回収する。ガイド部は、摺擦部と回収部の間で摺擦された清掃部材を張架するガイド部であって、摺擦部との間において清掃部材が略垂直になり、且つ回収部との間において清掃部材が略水平になるように配置されている。測定部は、摺擦部とガイド部との間であって摺擦部から所定の間隔を挟んだ位置の清掃面の濃度を測定する。制御部は、収納部の駆動を制御し、間欠搬送する方向と反対方向に清掃部材を搬送させる。制御部は、間欠搬送した清掃部材の長さが所定の間隔以上となるときに、測定部に清掃面の濃度を測定させ濃度が所定の閾値以下のときは、前記ローラにおける前記清掃部材への当接面の移動方向が前記反対方向に一致するように前記ローラを回転させながら、反対方向に清掃部材を搬送させる巻き戻し動作を実行する。所定の閾値は、清掃面にトナーがローラと接触しても転写しない程度にしか付着していないときの濃度を基に設定される。
【０００８】
この構成では、間欠搬送した清掃部材の長さが所定の間隔以上となるときに、測定部に清掃面の濃度を測定させ、測定した濃度が所定の閾値以下のときは収納部側に清掃部材を搬送させる。このため、清掃面にトナーがローラと接触しても転写しない程度にしか付着していないときには、清掃部材を巻き戻して使用することができる。
【０００９】
この構成において、制御部は、巻き戻し動作を実行するときに、清掃部材を所定の間隔と等しい長さだけ搬送させるものとしても良い。これにより、測定した清掃面の濃度が所定の閾値以下である場合には、摺擦部に摺擦される位置まで清掃部材を巻き戻すことができる。
【発明の効果】
【００１１】
この発明によれば、清掃部材を効率良く使用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
この発明の一実施形態に係る画像形成装置１００について図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１３】
図１は、画像形成装置１００の全体構成を模式的に示す図である。なお、断面表記について適宜省略して示している。
【００１４】
画像形成装置１００は、主として、画像形成処理部１１０と、自動原稿読取部１２０と制御部３０、を備え、画像データに応じて用紙に多色及び単色の印刷処理を行なう。
【００１５】
自動原稿読取部１２０は、画像形成処理部１１０の上部に配置されており、原稿が載置される透明ガラスからなる原稿載置台９２を有し、原稿載置台９２上に原稿を自動搬送して原稿画像の読み取りを行う。
【００１６】
画像形成処理部１１０は、露光ユニット１、現像器２、感光体ドラム３、クリーナユニット４、帯電器５、中間転写ベルトユニット（転写部）６、定着ユニット（定着部）７、給紙カセット８１、排紙トレイ９１等を有している。画像形成処理部１１０は、用紙に印刷処理を行なう。
【００１７】
現像器２、感光体ドラム３、帯電器５、クリーナユニット４は、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色のカラー画像に応じた４つの画像ステーションにそれぞれ配置されている。各ステーションでは、各色に応じた４種類の潜像を形成する。
【００１８】
帯電器５は、感光体ドラム３の表面を所定の電位に均一に帯電させるチャージャ型の帯電器である。
【００１９】
露光ユニット１は、レーザ出射部及び反射ミラー等を備えたレーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）である。露光ユニット１は、帯電された感光体ドラム３を入力された画像データに応じて露光することにより、その表面に画像データに応じた静電潜像を形成する機能を有する。現像器２はそれぞれの感光体ドラム３上に形成された静電潜像を４色（ＹＭＣＫ）のトナーにより顕像化する。
【００２０】
中間転写ベルトユニット６は、感光体ドラム３の上方に配置され、中間転写ベルト６１、中間転写ベルト駆動ローラ６２、中間転写ベルト従動ローラ６３、中間転写ローラ６４、及び中間転写ベルトクリーニングユニット６５を有している。上記中間転写ローラ６４は、ＹＭＣＫ用の各色に対応して４本設けられている。
【００２１】
給紙カセット８１は、画像形成に使用する用紙が積層されており、画像形成処理部１１０の露光ユニット１の下側に設けられている。手差し給紙カセット８２にも画像形成に使用する用紙を置くことができる。画像形成処理部１１０の上方に設けられている排紙トレイ９１は、画像形成処理部１１０で画像形成処理を行なった用紙を集積するためのトレイである。
【００２２】
画像形成処理部１１０には、給紙カセット８１または手差し給紙カセット８２の用紙を転写ローラ（転写部）１０や定着ユニット７を経由して排紙トレイ９１に送る用紙搬送路Ｌが設けられている。用紙搬送路Ｌは、給紙カセット８１乃至手差し給紙カセット８２から排紙トレイ９１に至る搬送路である。用紙搬送路Ｌは、ピックアップローラ１１Ａ、１１Ｂ、搬送ローラ対１２Ａ、レジストローラ対１３、転写ローラ１０、定着ユニット７，搬送ローラ対１２Ｂが上流側から下流側に向かってこの順に配置されている。
【００２３】
ピックアップローラ１１Ａは、給紙カセット８１の端部近傍に備えられ、給紙カセット８１から用紙を１枚ずつピックアップして用紙搬送路Ｌに供給する。ピックアップローラ１１Ｂは、手差し給紙カセット８２の端部近傍に備えられ、手差し給紙カセット８２から用紙を１枚ずつピックアップして用紙搬送路Ｌに供給する。
【００２４】
レジストローラ対１３は、用紙搬送路Ｌに沿って搬送されている用紙を一旦保持するものである。そして、感光体ドラム３上のトナー像の先端と用紙の先端を合わせるタイミングで用紙を上流側の中間転写ベルト駆動ローラ６２および転写ローラ１０から成るローラ対へ搬送する。
【００２５】
中間転写ベルト駆動ローラ６２および転写ローラ１０から成るローラ対は、用紙を狭持搬送して中間転写ベルト駆動ローラ６２上に担持されているトナー像を用紙の印刷面に転写するローラ対である。
【００２６】
定着ユニット７は、転写ローラ１０の直上方に配置されており、ヒートローラ（定着ローラ）７１および加圧ローラ７２から成るローラ対を有し、トナー像が転写された用紙を加熱及び加圧して用紙表面にトナー像を定着させる。
【００２７】
定着ユニット７は、ヒートローラ７１の近傍にヒートローラ７１の外周面に付着した残留トナーを除去するクリーニングユニット４０を有している。搬送ローラ対１２Ｂは、定着ユニット７を通過した用紙を排紙トレイ９１へ搬送する。
【００２８】
制御部３０は、自動原稿読取部１２０の下方に配置されており、画像形成処理部１１０、自動原稿読取部１２０を制御する。制御部３０は、後段にて詳述するクリーニングユニット４０の巻き戻し動作を制御する。
【００２９】
図２は、クリーニングユニット４０、および、ヒートローラ７１、加圧ローラ７２周辺の構成を示す概略図である。なお、切断面の一部の断面表記について適宜省略して示している。
【００３０】
ヒートローラ７１、加圧ローラ７２は、それぞれ回転方向Ｌ１、Ｌ２に回転して、上流側から搬送されてくる用紙を下流側へ狭持搬送する。ヒートローラ７１は、金属性の軸心の周りに弾性層が設けられている。
【００３１】
クリーニングユニット４０は、ヒートローラ７１近傍において加圧ローラ７２と離間する位置に配置されており、ヒートローラ７１が回転方向Ｌ１に回転するときにヒートローラ７１の周面に付着しているトナーを除去する。クリーニングユニット４０は、クリーニングウェブ（清掃部材）４１、巻取りローラ（回収部）４２、送り出しローラ（収納部）４３、濃度測定部４４、圧接ローラ（摺擦部）４５、ガイドローラ４６を備えている。
【００３２】
クリーニングウェブ４１は、シリコーンオイルが含浸された耐熱性を有する不織布により帯状に形成されており、ヒートローラ７１の周面に付着しているトナーを除去する。
【００３３】
圧接ローラ４５は、回転自在に支持されるとともに、その周面が加圧ローラ７２と離間する側のヒートローラ７１の周面と対向する位置に配置されている。
【００３４】
送り出しローラ４３は、加圧ローラ７２と離間するヒートローラ７１近傍の上側に配置されており、クリーニングウェブ４１を軸周りに巻回して収納している。送り出しローラ４３は、クリーニングウェブ４１を搬送方向Ｂに沿って搬送する。
【００３５】
なお、本実施形態では、クリーニングウェブ４１は送り出しローラ４３の軸周りに巻回して収納されている例を挙げて説明している。しかし、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、送り出しローラ４３の代わりに、クリーニングウェブ４１を折り畳んで格納する収納部を用いても良い。
【００３６】
巻取りローラ４２は、送り出しローラ４３の下方のガイドローラ４６よりもヒートローラ７１と離間した位置に配置されている。巻取りローラ４２は、クリーニングウェブ４１を軸周りに巻回して巻き取る。巻取りローラ４２は、クリーニングウェブ４１を搬送方向Ａに沿って間欠搬送するととともに、クリーニングウェブ４１を所定の張力を付与した状態で保持する。
【００３７】
なお、本実実施形態では、クリーニングウェブ４１は巻取りローラ４２の軸周りに巻回して巻き取る例を挙げて説明している。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、巻取りローラ４２の代わりに、クリーニングウェブ４１を折り畳んで回収する回収部を用いても良い。
【００３８】
濃度測定部４４は、ヒートローラ７１の直下方に配置されており、ヒートローラ７１の清掃面、すなわちクリーニングウェブ４１のヒートローラ７１と接する面と対向する位置に配置されており、上記清掃面の濃度を測定する。濃度測定部４４は、上記清掃面における濃度測定位置と、圧接ローラ４５がクリーニングウェブを圧接する圧接位置と、の間隔が距離Ｐとなるように配置されている。
【００３９】
ガイドローラ４６は、濃度測定部４４の直下方であって、巻取りローラ４２よりもヒートローラ７１に近い位置に配置されている。
【００４０】
クリーニングウェブ４１は、送り出しローラ４３から、圧接ローラ４５、ヒートローラ７１、ガイドローラ４６を経て巻取りローラ４２に至るように所定の張力が付与された状態で張架されている。具体的には、送り出しローラ４３から送り出されたクリーニングウェブ４１は、下方に位置する圧接ローラ４５およびヒートローラ７１に挟み込まれ、クリーニングウェブ４１の清掃面がヒートローラ７１に圧接される。ヒートローラ７１に圧接されたクリーニングウェブ４１は、ガイドローラ４６を起点に略水平に巻取りローラ４２側へ折り曲げられている。
【００４１】
図３は、制御部３０による主な制御処理の流れを示すブロック図である。
【００４２】
制御部３０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、記憶部とを備えている。記憶部は、各種制御プログラムや必要な関数を記憶しており、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）を有している。ＣＰＵによって各種制御プログラムが記憶部から読み出され実行処理されることで、各制御処理が実行される。
【００４３】
巻取りローラ駆動部４２Ｄおよび送り出しローラ駆動部４３Ｄは、それぞれ巻取りローラ４２および送り出しローラ４３を回転駆動する駆動モータである。ヒートローラ駆動部７１Ｄおよび加圧ローラ駆動部７２Ｄは、それぞれヒートローラ７１および加圧ローラ７２を回転駆動する駆動モータである。各駆動部４２Ｄ、４３Ｄ、７１Ｄ、７２Ｄは、それぞれドライバを介して制御部３０から送信される制御信号により制御される。
【００４４】
制御部３０は、ヒートローラ７１および加圧ローラ７２を回転駆動しているときに、クリーニングウェブ４１を搬送方向Ａへ所定の送り長さで間欠搬送させる。これにより、ヒートローラ７１の周面に付着しているトナーをクリーニングウェブによって順に除去することができる。
【００４５】
温度検出器７１Ｃは、ヒートローラ７１近傍に設けられておりヒートローラ７１の表面温度を検出する非接触式サーミスタからなる温度検出器である。メインヒータ７１Ａ、サブヒータ７１Ｂは、ヒートローラ７１に内蔵されており、ヒートローラ７１を加熱する。
【００４６】
制御部３０は、温度検出器７１Ｃの測定結果を基にして、メインヒータ７１Ａおよびサブヒータ７１Ｂの加熱温度を制御し、ヒートローラ７１の表面温度を１６０〜２００℃の範囲となるように制御する。
【００４７】
本実施形態では、制御部３０は、画像形成処理部１１０、自動原稿読取部１２０の動作を制御している。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、制御部３０の代わりに、クリーニングユニット４０の制御処理だけを行なう制御部をクリーニングユニット４０に備えさせても良い。また、制御部３０の代わりに、クリーニングユニット４０および定着ユニット７の制御処理を行なう制御部を備えても良い。これらの場合には、画像形成処理部１１０の動作を制御する制御部と通信を行いつつ制御するようにしても良い。
【００４８】
図４は、制御部３０におけるクリーニングウェブ４１の巻き戻し動作の制御処理の流れを示すフローチャートである。
【００４９】
制御部３０は、印刷処理の終了を検知し（Ｓ１、Ｓ２）、クリーニングウェブ４１が搬送方向Ａに距離Ｐ以上間欠搬送されているか否かを判定する（Ｓ３）。
【００５０】
制御部３０は、クリーニングウェブ４１が搬送方向Ａに距離Ｐ以上搬送されている場合には、濃度測定部４４にクリーニングウェブ４１の濃度を測定させ濃度が所定の閾値以下であるか否かを判定する（Ｓ４）。制御部３０は、測定された濃度が所定の閾値以下である場合には、クリーニングウェブ４１を搬送方向Ｂに距離Ｐだけ搬送させる（Ｓ５）。
【００５１】
ここで、所定の閾値は、清掃面にトナーがローラと接触しても転写しない程度にしか付着していないときの濃度を基に設定される。これにより、クリーニングウェブ４１の清掃面にトナーがヒートローラ７１に転写しない程度にしか付着していない場合には、クリーニングウェブ４１を巻き戻して再度使用することができる。また、ヒートローラ７１が回転方向Ｌ１に回転しているときに、巻き戻し動作を実行してクリーニングユニット４０を効率良く使用することができる。
【００５２】
さらに、制御部３０は、巻き戻し動作の繰り返し回数が３回以下か否かを判定する（Ｓ６）。これにより、巻き戻し動作を繰り替えし実行してクリーニングウェブ４１を効率良く使用することができる。
【００５３】
制御部３０は、繰り返し回数が３回以下の場合には、Ｓ３の処理へ戻る。また、繰り返し回数が４回以上の場合には、一連の処理を終了する。なお、本実施形態では、Ｓ６において繰り返し回数が３回である例を挙げて説明している。しかし、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、ヒートローラ７１に付着するトナーが少ない場合には、繰り返し回数は３回以上に設定しても良い。また、ヒートローラ７１に付着するトナーが多い場合には、繰り返し回数は３回以下に設定しても良い。この場合にも上記実施形態に係る画像形成装置１００と同様の効果を得ることができる。
【００５４】
このように、印刷処理の終了後に、巻き戻し動作を実行することで印刷処理が行なわれていない空き時間を有効に使用することができる。
【００５５】
上記実施形態では、印刷処理終了後に、巻き戻し動作を実行する例を挙げて説明した。しかし、本発明は、これに限定されるものではない。大量の用紙に印刷処理を実行するような場合には、所定枚数の用紙、例えば１００枚の用紙に印刷処理を実行する毎に巻き戻し動作を実行するようにしても良い。この場合にも、上記実施形態に係る画像形成装置１００と同様の効果を得ることができる。
【００５６】
上記実施形態では、Ｓ２において、制御部３０は印刷処理の終了を検知する例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、Ｓ２において、制御部３０は定着ユニット７における用紙への転写処理の終了を検知するものとしても良い。この場合にも、上記実施形態に係る画像形成装置１００と同様の効果を得ることができる。
【００５７】
上記実施形態では、Ｓ５においてヒートローラ７１が回転方向Ｌ１に回転しているときに巻き戻し動作を実行する例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。ヒートローラ７１とクリーニングウェブ４１との間に作用する摩擦力が小さい場合には、制御部３０はヒートローラ７１を停止させた状態で巻き戻し動作を実行するようにしても良い。
【００５８】
また、制御部３０ヒートローラ７１を回転方向Ｌ１と反対方向に回転させながら巻き戻し動作を実行するようにしても良い。この場合には、クリーニングウェブ４１とヒートローラ７１との間の摩擦抵抗を低減しつつクリーニングウェブ４１の巻き戻し動作を実行することができる。
【００５９】
上記実施形態では、Ｓ５において、制御部３０は搬送方向Ｂにクリーニングウェブ４１を距離Ｐだけ搬送する例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、上記搬送距離は閾値を低めに設定している場合には、距離Ｐよりも短く設定しても良い。
【００６０】
上記実施形態では、ヒートローラ７１側にクリーニングユニット４０が備えられている例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、加圧ローラ７２側にクリーニングユニット４０をさらに備えるようにしても良い。加圧ローラ７２の表面に付着しているトナーも除去することができる。
【００６１】
上記実施形態では、用紙に画像形成処理を行なう画像形成装置１００にクリーニングユニット４０が備えられている例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、用紙以外の記録媒体に画像形成処理を行なう画像形成装置にクリーニングユニット４０を備えていても良い。
【００６２】
なお、上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図されている。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】この発明の一実施形態に係る画像形成装置の全体の構成を示す図である。
【図２】クリーニングユニット周辺の構成を示す概略図である。
【図３】制御部の主な制御処理の流れを示すブロック図である。
【図４】制御部における巻き戻し動作の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６４】
３０  制御部
４０  クリーニングユニット（クリーニング装置）
４１  クリーニングウェブ（清掃部材）
４２  巻取りローラ（回収部）
４３  送り出しローラ（収納部）
４４  濃度測定部
４５  圧接ローラ（摺擦部）
【図１】
0005049801.tif 000002
【図２】
0005049801.tif 000003
【図３】
0005049801.tif 000004
【図４】
0005049801.tif 000005