(57)【要約】【課題】清掃パッドの面上で清掃回転体が当接可能な面の複数個所を利用して、清掃手段の寿命を大幅に延長することができる像加熱装置を提供する。【解決手段】定着ローラ３１及び加圧ローラ３２のいずれか一方又は双方に、それぞれの表面を清掃するためのクリーニングユニット３４を備える。クリーニングユニット３４は、クリーニングローラ３５と、クリーニングローラ３５に圧接しているクリーニングパッド６３を有する。清掃パッド６３に当接するクリーニングローラ３５の当接位置Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈは位置変更手段で変えられる。【選択図】図２
2009271330.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
定着回転体と、該定着回転体と接してニップ部を形成する加圧回転体と、前記定着回転体及び前記加圧回転体の少なくとも何れか一方を加熱する加熱手段とを備え、前記ニップ部で記録媒体を挟持して搬送しつつ該記録媒体上の像を加熱する像加熱装置であって、
前記定着回転体及び前記加圧回転体の少なくとも何れか一方に圧接する清掃回転体、及び、前記清掃回転体に圧接する清掃パッドとを有する清掃手段と、
前記清掃パッドに当接する前記清掃回転体の当接位置を変更させるための位置変更手段とを備えることを特徴とする像加熱装置。
【請求項２】
前記清掃パッドには、前記清掃回転体が前記定着回転体又は前記加圧回転体に当接した状態で移動した場合に、前記清掃回転体が一定の進入量で前記清掃パッドに当接する円弧状の表面が形成されることを特徴とする請求項１に記載の像加熱装置。
【請求項３】
前記清掃パッドに当接する前記清掃回転体の当接位置が前記清掃パッドに複数で設定され、各々の当接位置で前記清掃手段が寿命に到達したか否かを判断する寿命到達判断手段を備え、
前記清掃パッドの全ての当接位置で前記清掃手段が寿命に到達したと前記寿命到達判断手段が判断すると、前記清掃手段の交換を要求するメッセージを表示し、前記清掃パッドの一部の当接位置のみで前記清掃手段が寿命に到達したと前記寿命到達判断手段が判断すると、前記清掃手段をリセットする手順を表示する表示部を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の像加熱装置。
【請求項４】
前記位置変更手段は、手動で前記清掃パッドに当接する前記清掃回転体の当接位置を段階的に変更することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の像加熱装置。
【請求項５】
前記位置変更手段は、前記清掃回転体を移動させて操作する操作部材を備え、
前記操作部材の操作に基づいて前記清掃回転体が前記定着回転体及び前記加圧回転体の少なくとも何れか一方の中心軸を中心として移動し、前記清掃回転体は、前記清掃パッドの清掃能力を有する別の当接位置で当接可能であることを特徴とする請求項４に記載の像加熱装置。
【請求項６】
前記清掃パッドに当接する前記清掃回転体の当接位置が前記清掃パッドに複数で設定され、全ての当接位置で前記清掃手段が寿命に到達したか否かを判断する寿命到達判断手段を備え、
前記清掃パッドの全ての当接位置で前記清掃手段が寿命に到達したと前記寿命到達判断手段が判断すると、前記清掃手段の交換を要求するメッセージを表示し、前記清掃パッドの一部の当接位置のみで前記清掃手段が寿命に到達したと前記寿命到達判断手段が判断すると、前記清掃パッドに当接する前記清掃回転体の当接位置の変更をメッセージとして表示する表示部を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の像加熱装置。
【請求項７】
前記清掃パッドに当接する前記清掃回転体の当接位置が前記清掃パッドに複数で設定され、全ての当接位置で前記清掃手段が寿命に到達したか否かを判断する寿命到達判断手段を備え、
前記清掃手段が所定の当接位置で寿命に到達したと前記寿命到達判断手段が判断すると、前記位置変更手段は、前記清掃パッドに当接する前記清掃回転体の当接位置を前記所定の当接位置から別の当接位置に変更することを特徴とする請求項１又は２に記載の像加熱装置。
【請求項８】
前記清掃パッドが寿命に到達したと前記寿命到達判断手段が判断すると、前記清掃回転体が前記定着回転体及び前記加圧回転体の少なくとも何れか一方の中心軸を中心として移動し、前記清掃回転体は、前記清掃パッドの清掃能力を有する別の当接位置で当接可能であることを特徴とする請求項７に記載の像加熱装置。
【請求項９】
前記寿命到達判断手段は、前記清掃回転体の回転速度を検知する回転速度検知手段と、該回転速度検知手段が検知する前記清掃回転体の回転速度が一定値未満に低下すると前記清掃パッドが一部の当接位置のみで寿命に到達したと判定する寿命判定手段とを備えることを特徴とする請求項３乃至８のいずれか１項に記載の像加熱装置。
【請求項１０】
未定着のトナー像を記録媒体に定着させる画像形成装置において、前記記録媒体に未定着のトナー像を形成する画像形成手段と、請求項１乃至９のいずれか１項に記載の像加熱装置とを備え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、定着回転体及び加圧回転体のニップ部で記録媒体を挟持して搬送しつつ記録媒体上の像を加熱する像加熱装置に関する。特に、定着回転体及び加圧回転体の少なくともいずれか一方に表面を清掃するための清掃手段を備えた像加熱装置に関する。また、斯かる像加熱装置を、未定着トナー像を記録材上に定着するための定着装置として備えた電子写真複写機、電子写真プリンタ等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複写機やレーザービームプリンタ等の電子写真方式の画像形成装置に搭載される『像加熱装置』である定着装置として、『定着回転体』である定着ローラ及び『加圧回転体』である加圧ローラとを備えるタイプのものがある。少なくとも定着ローラ内には、定着ローラを加熱する『加熱手段』であるヒータが配置される。加圧ローラは定着ローラと接触してニップ部を形成する。未定着トナー像を担持する『記録媒体』であるシートは定着装置のニップ部で挟持されながら搬送される。この状態でシート上の未定着トナー像はシートに加熱定着される。
【０００３】
こうした定着装置では、トナー像がシートに加熱定着される定着プロセスにおいて、シート上のトナー像は全てシートに固着されることが望ましい。実際には、シート自体の特性、定着時の温度要因又は静電的な要因に基づいて、一部のトナーがシートに固着されずに定着ローラ（又は加圧ローラ）の外周面（表面）に転移してしまうことがある。また、『シートの面全域に対する画像形成』である縁無しプリント等を行う場合には、シートにトナー像を転移させる際にシートの端面（裁断面）にトナーが回り込むことがある。この場合にも、このシートの端面のトナーが定着ローラ（又は加圧ローラ）の表面に転移してしまうことがある。定着ローラ（又は加圧ローラ）の表面にトナーが転移した場合には、そのトナーはオフセットトナーとして再びシートに付着して、シート画像面又はシート裏面を汚してしまうことになる。
【０００４】
こうしたオフセットを防止するために、特許文献１および２に記載の発明が提案される。特許文献１に記載の発明では、定着ローラの表面に『清掃手段』としてのクリーニングローラが圧接される。このクリーニングローラは定着ローラの表面に付着したトナーを回収することができる。特許文献２に記載の発明では、定着ローラの表面に『清掃手段』としてのクリーニングローラがすべり接触する。このクリーニングローラは定着ローラの表面に付着したトナーを回収することができる。圧接に比べてすべり接触の場合には、クリーニングローラは過度に定着ローラに押し付けられないことから、定着ローラの寿命は延ばされる。
【０００５】
さらに、これらの特許文献１および２に記載の発明以外の発明として、回収したトナーを蓄積する『トナー蓄積手段』としてのパッドやローラ等を、クリーニングローラに当接させる構成が想定される。こうしたトナーを蓄積する『トナー蓄積手段』を設けると、クリーニングローラの表面に付着したトナーは、クリーニングローラが１回転する間にトナー蓄積手段に回収される。したがって、オフセットトナーはクリーニングローラの表面に堆積し続けることなく、クリーニング性能の寿命は延びる。
【０００６】
【特許文献１】特開平５−２２４５５５号公報
【特許文献２】特開平７−２９５４２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１及び２に記載の発明では、定着ローラに転移したトナーをクリーニングローラで回収する場合に、クリーニングローラの表面にオフセットトナーを付着させて回収するに過ぎない。そのために、一定量以上のオフセットトナーがクリーニングローラの表面に堆積すると、トナーが融解して定着ローラ側に再付着するという不具合があった。
【０００８】
また、前述のクリーニングローラのトナー蓄積手段を設ける構成では、クリーニングローラで回収したトナーがトナー蓄積手段に擦り付けられて回収される。こうしてトナー蓄積手段にトナーが堆積していくと、徐々にトナー蓄積手段とクリーニングローラとの摺動抵抗は上昇する。クリーニングローラには駆動手段がなく、クリーニングローラは定着ローラの回転に従動する。クリーニングローラおよびトナー蓄積手段の間の摩擦力が、クリーニングローラおよび定着ローラの間の摩擦力を上回ると、クリーニングローラは定着ローラに従動しなくなる。そうなると、クリーニングローラが定着ローラ上のオフセットトナーを回収しないことから、１回転したオフセットトナーがシートに定着されてしまう。こうした構成では、クリーニングローラおよびトナー蓄積手段の位置が固定されていることから、トナー蓄積手段にトナーが蓄積されるとクリーニングローラの寿命が来てしまう。クリーニング性能が低下するまでのクリーニングの寿命は定着装置の寿命に比べて一般的に短く、ユーザはクリーニングローラおよびトナー蓄積手段を頻繁に交換する必要があった。
【０００９】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたもので、清掃パッドにおける清掃回転体が当接可能な面の複数個所を利用して、清掃手段の寿命を大幅に延長することができる像加熱装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明によれば、定着回転体と、該定着回転体と接してニップ部を形成する加圧回転体と、前記定着回転体及び前記加圧回転体の少なくとも何れか一方を加熱する加熱手段とを備え、前記ニップ部で記録媒体を挟持して搬送しつつ該記録媒体上の像を加熱する像加熱装置であって、前記定着回転体及び前記加圧回転体の少なくとも何れか一方に圧接する清掃回転体、及び、前記清掃回転体に圧接する清掃パッドとを有する清掃手段と、前記清掃パッドに当接する前記清掃回転体の当接位置を変更させるための位置変更手段とを備えることを特徴とする像加熱装置が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、清掃パッドに当接する清掃回転体の当接位置は変更される。したがって、清掃回転体が既に当接している清掃パッドの当接位置にトナーが蓄積している場合であっても、清掃回転体が未だ当接していない清掃パッドの当接位置にトナーが蓄積することができる。その結果、清掃パッドにおける清掃回転体が当接可能な面の複数個所を利用して、清掃手段の寿命を大幅に延長することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明に係る像加熱装置及び画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。
【００１３】
（第１実施形態）
(1)画像形成装置の全体構成
先ず、本発明に係る画像形成装置の一実施形態の全体構成について説明する。
【００１４】
図１は、本発明の第１実施形態に係る像加熱装置を搭載した画像形成装置を示す概略構成図である。図１に示されるように、『画像形成装置』である電子写真式のフルカラーレーザープリンタ（以下、単に「プリンタ」という。）１００は、プリンタ１００の筐体を構成する『画像形成装置本体』であるプリンタ本体１００Ａを備える。プリンタ本体１００Ａの内部の下部側にはシート給送装置２０が配置される。
【００１５】
シート給送装置２０のシート給送カセット２１にはシートＳが収納される。シートＳには『記録媒体』である記録シート等が含まれる。ピックアップローラ２２が反時計方向へ回転すると、シートＳはシート給送カセットから１枚づつ分離給送される。分離されたシートＳは、給送ローラ２３及びリタードローラ２４を通じてレジストローラ対２５に搬送される。シートＳはレジストローラ対２５により所定のタイミングで２次転写部１７に搬送される。レジストローラ対２５の直後には、シートＳの先端を検知するレジストセンサ２６が設置される。
【００１６】
また、プリンタ本体１００Ａの内部には、シート給送装置２０の上部に『画像形成手段』である画像形成部８が配置される。画像形成部８は『複数』すなわち４つの画像形成部８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄを備える。この４つの画像形成部８ａ〜８ｄは、イエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの各色に対応する。画像形成部８は、『像担持体』であるドラム型の電子写真感光体（以下、「感光体ドラム」という。）１を備える。感光体ドラム１は『複数』すなわち４つの感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄを備える。以下、画像形成部を総称するときは符号「８」を使用し、感光体ドラムを総称するときは符号「１」を使用する。感光体ドラム１は、不図示の駆動手段によって図中の時計回りに回転する。
【００１７】
感光体ドラム１の周囲には、感光体ドラム１の回転方向に順に、帯電装置２（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ）と、『露光装置』であるスキャナユニット３（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ）とが配置される。以下、帯電装置を総称するときは符号「２」を使用し、スキャナユニットを総称するときは符号「３」を使用する。さらに、感光体ドラム１の周囲には、現像装置４（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ）と、クリーニング装置６（６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ）が配置される。以下、現像装置を総称するときは符号「４」を使用し、クリーニング装置を総称するときは符号「６」を使用する。
【００１８】
帯電装置２は、感光体ドラム１の『外周面』である表面を均一に帯電する。この感光体ドラム１の表面の帯電面にスキャナユニット３により各色の画像情報に基づいてレーザービームを照射することによって感光体ドラム１の帯電面に静電潜像を形成する。そして、現像装置４によりイエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの各色のトナー（現像剤）を感光体ドラム１の静電潜像に付着させて静電潜像をトナー像（現像像）として現像する。
【００１９】
ここで、感光体ドラム１、帯電装置２、現像装置４、及びクリーニング装置６は、一体的にカートリッジ化され、プロセスカートリッジ７（７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ）を形成している。以下、プロセスカートリッジを総称するときは符号「７」を使用する。このプロセスカートリッジ７は、プリンタ本体１００Ａに取り外し可能に装着されている。
【００２０】
画像形成部８に対向して中間転写装置１０が配置されている。中間転写装置１０は、『中間転写体』としての中間転写ベルト１１を備えている。中間転写装置１０は、感光体ドラム１の対向部においてそれぞれの感光体ドラム１が中間転写ベルト１１に接するように構成される。中間転写ベルト１１は、所定の体積固有抵抗を持たせた、薄肉のフィルム状部材で形成してある。この中間転写ベルト１１は、駆動ローラ１２と、従動ローラ１３、１４、の３本のローラに掛け渡されて、図の反時計回りに回転する。
【００２１】
中間転写ベルト１１の内側には、４個の感光体ドラム１にそれぞれ対向して中間転写ベルト１１の内面に当接する１次転写ローラ１５（１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ）が並設される。以下、１次転写ローラを総称するときは符号「１５」を使用する。この１次転写ローラ１５は、中間転写ベルト１１の内面と当接している１次転写部において、イエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの各色のトナー像を感光体ドラム１の表面から中間転写ベルト１１の表面に転写する。トナー像が転写された感光体ドラム１の表面は、クリーニング装置６により転写残トナーの除去を受けて清浄面化され、繰り返して次の画像形成に供される。
【００２２】
中間転写装置１０の駆動ローラ１２と対向する位置には２次転写ローラ１６が配設され、中間転写ベルト１１の表面に所定の圧力で圧接されて２次転写部１７を形成している。この２次転写ローラ１６は、２次転写部１７においてイエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの各色のトナー像を中間転写ベルト１１の表面からシートＳの面に転写する。２次転写部１７において未定着トナー像の転写を受けたシートＳは、搬送ガイド１８を通って『像加熱装置』としての定着装置３０へ搬送されて導入され、トナー像の加熱・加圧定着処理を受ける。定着装置３０を通ったシートＳは、搬送ローラ対１９によりシート排出トレイ１０１上に排出される。
【００２３】
(２)定着装置
図２は、定着装置３０の一実施形態の概略構成図である。図２に示すように、定着装置３０は、『定着回転体』としての定着ローラ３１と、定着ローラ３１と接してニップ部Ｎを形成する『加圧回転体』としての加圧ローラ３２とを有する。定着ローラ３１は、定着ローラ３１を加熱する『加熱手段』としてのハロゲンヒータ３３を備えている。必要に応じて、加圧ローラ３２内にも、加圧ローラ３２を加熱する『加熱手段』としてのハロゲンヒータ（図示せず）を備えても良い。または、定着ローラ３１及び加圧ローラ３２の両方に、『加熱手段』としてのハロゲンヒータを備えても良い。このようにハロゲンヒータ３３は、定着ローラ３１及び加圧ローラ３２の少なくとも何れか一方に備えられることができる。こうした定着装置３０では、定着ローラ３１及び加圧ローラ３２のニップ部でシートＳは挟持して搬送されつつシートＳ上の像は加熱される。
【００２４】
本実施形態によれば、定着装置３０は、更に、加圧ローラ３２の表面を清掃する『清掃手段』としてのクリーニングユニット３４を有する。クリーニングユニット３４は、加圧ローラ３２の表面を清掃するために、『第１清掃部材』である『清掃回転体』としてのクリーニングローラ３５と、『第２清掃部材』である『清掃パッド』としてのクリーニングパッド６３とを備える。また、クリーニングユニット３４は、クリーニングパッド６３を定着装置３０内に支持する板金ステー６４を備えている。このうち、クリーニングパッド６３及び板金ステー６４を含んで『パッドユニット６２』が構成される。クリーニングユニット３４はユニット化され、交換自在である。また、パッドユニット６２はユニット化され、単独で交換自在である。
【００２５】
クリーニングパッド６３には円弧状の表面６３ａが形成される。この円弧状の表面６３ａは加圧ローラ３２の中心軸から等距離に形成される。また、クリーニングローラ３５は定着ローラ３１に圧接して設けられている。クリーニングパッド６３は、クリーニングローラ３５に圧接して設けられている。このために、クリーニングローラ３５は常に一定の圧力又は進入量でクリーニングパッド６３に当接する。クリーニングローラ３５の表面のトナーはクリーニングパッド６３に擦り付けられることとなる。クリーニングローラ３５は、加圧ローラ３２の『外周面』である『表面』すなわち離型層３２ｃに付着したオフセットトナーなどを清掃及び回収する機能を有する。また、クリーニングパッド６３の円弧状の表面６３ａには、クリーニングパッド６３に当接するクリーニングローラ３５の複数の当接位置Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈが設定される。クリーニングローラ３５は、円弧状の表面６３ａの当接位置Ｅ、当接位置Ｆ、当接位置Ｇ、当接位置Ｈと順に当接しつつ移動できるようになっている（図２、図３参照）。
【００２６】
一般に、トナーは、表面離型性の高い方から低い方へと転移する。本実施形態では定着ローラ３１が発熱源を持っているため、定着ローラ３１の方が加圧ローラ３２よりも温度が高い。そのために、定着ローラ３１の表面に付着したトナーは温度の低い加圧ローラ３２に移動することから、加圧ローラ３２側にクリーニングローラ３５が当接している。また、クリーニングローラ３５の表面材質は、離型層３１ｃより離型性が劣ることがその条件の一つとなる。
【００２７】
クリーニングローラ３５は加圧ローラ３２の軸を中心に回転可能となるように、その両端を加圧ローラ３２と嵌合した図示しない『ローラ支持部材』（後述の図４のスウィングアーム４０参照）が設けられる。こうして、クリーニングローラ３５は常に加圧ローラ３２に一定の圧力がかかるようにばねで付勢されている。
【００２８】
本実施形態では、クリーニングユニット３４は加圧ローラ３２のみに設けられるが、これに限定されない。必要に応じて、クリーニングユニット３４は定着ローラ３１のみに設けられても良い。場合によっては、クリーニングユニット３４は加圧ローラ３２及び定着ローラ３１の両方に設けられても良い。このようにクリーニングユニット３４は定着ローラ３１及び加圧ローラ３２の少なくとも何れか一方に設けられて良い。
【００２９】
定着装置３０は『温度検知手段』としてのサーミスタ３７を備える。サーミスタ３７は、定着ローラ３１の表面温度を検出するために定着ローラ３１の表面から一定の距離を置いて配置されている。サーミスタ３７からの検出信号に基づき制御手段２００によりハロゲンヒータ３３はオン、オフされ、定着ローラ３１は所定の温度に制御される。勿論、加圧ローラ３２にハロゲンヒータ(図示せず)が設けられた場合には、加圧ローラ３２に対してもサーミスタ３７を設置し、同様の制御が行われる。
【００３０】
上記定着ローラ３１と、加圧ローラ３２と、ハロゲンヒータ３３と、クリーニングローラ３５は、それぞれシートＳの搬送方向と直交する方向に細長い部材である。定着ローラ３１は、内側から順に、金属製のパイプ状の芯金３１ａ、耐熱性のシリコンゴムからなる弾性層３１ｂを備え、その表面にＰＦＡ等のフッ素系樹脂からなる離型層３１ｃを備えている。加圧ローラ３２も定着ローラ３１と同様に、内側から順に、金属製のパイプ状の芯金３２ａ、耐熱性のシリコンゴムからなる弾性層３２ｂを備え、その表面にＰＦＡ等のフッ素系樹脂からなる離型層３２ｃを備えている。
【００３１】
(３)寿命検知手段および寿命判定手段
クリーニングユニット３４は、光学センサ５Ｂを備える。光学センサ５Ｂは、クリーニングパッド６３の寿命を検知するための『寿命検知手段』であり、同時に、クリーニングローラ３５の『回転速度』例えば、回転数（ｒｐｍ）をモニターする『回転速度検知手段』としての『回転数検知手段』でもある。
【００３２】
図４は、クリーニングローラ３５の斜視図である。図４を参照して、クリーニングローラ３５の回転及び停止の検出及び給電制御を以下に説明する。本実施形態にて、円柱状のクリーニングローラ３５の一端部側の外周面には、図４に示すように、周方向に、他とは異なる色で等間隔に配列して回転検知用の検知マークＣが設けられる。光学センサ５Ｂは、このクリーニングローラ３５の検知マークＣに対応位置させて配設してある。
【００３３】
光学センサ５Ｂは、発光素子５３及び受光素子５４を備えており、発光素子５３より発せられた光がクリーニングローラ３５で反射され、これを受光素子５４により検出する。クリーニングローラ３５上に設けられた検知マークＣは、白色３ｍｍ角の大きさで、等間隔（約３ｍｍ）に配置されている。それによって、クリーニングローラ３５の回転により反射光の強度は周期的に変化し、光学センサ５Ｂはこれを電気信号にして制御手段２００（図２参照）に出力する。また、制御手段２００は、寿命判定手段２００ａを備える。寿命判定手段２００ａは、光学センサ５Ｂが検知するクリーニングローラ３５の『回転速度』例えば回転数が一定値未満に低下すると、クリーニングパッド６３が一部の当接位置Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈのみで寿命に到達したと判定する。こうした光学センサ５Ｂ及び寿命判定手段２００ａを含んで、クリーニングユニット３４が寿命に到達したか否かを判断する寿命到達判断手段は構成される。
【００３４】
光学センサ５Ｂは、図５に示すスウィングアーム４０に取り付けられており(取り付け形状は図示せず)、クリーニングローラユニット５０が一体となって移動するため、クリーニングローラ３５と光学センサ５Ｂは常に同じ位置関係となる。また、図２に示すように、光学センサ５Ｂはクリーニングローラ３５の表面に対向して配置される。
【００３５】
(４)クリーニングローラ及びクリーニングパッドの動作説明
次に、図５及び図６を参照して、本実施形態の定着装置３０における、クリーニングユニット３４を構成するクリーニングローラ３５の動作機構に関して説明する。
【００３６】
図５は定着装置３０の概略図である。以下、定着装置３０の内部に配置されるクリーニングローラ３５の位置変更手段に関して説明する。クリーニングローラ３５には、クリーニングパッド６３に当接するクリーニングローラ３５の位置を変更させるための『位置変更手段』を備える。『位置変更手段』の働きで、クリーニングローラ３５の当接位置Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈは手動で段階的に変更される。
【００３７】
加圧ローラ３２の軸の両端には加圧ローラ軸受４６が設けられる。この加圧ローラ軸受４６の外周面には、コの字状の板金で作成されるスウィングアーム４０（図７参照）が回転自在に固定される。スウィングアーム４０のアーム部４０ｄにはスリット状のスリット穴４０ｂ（図６参照）が形成される。スリット穴４０ｂには、クリーニングローラ３５の軸受を保持するクリーニングローラ軸受４１がスライド自在に保持される。クリーニングローラ３５は、クリーニングローラ３５を加圧ローラ３２に押し付ける圧縮バネ４２の付勢力で位置決めされる。
【００３８】
本実施形態では、クリーニングローラ３５としてアルミ製のローラを用いている。通常、直径(ｄ)が８〜１５ｍｍ、厚さ（ｔ）が１〜２.５ｍｍのスリーブ状のローラとされ、本実施形態では、直径（ｄ）が１０ｍｍ、厚さ（ｔ）が２ｍｍのスリーブローラとされた。また、軸線方向長さは、定着ローラ３１と同じか、或いは、それより長くされた。本実施形態では、定着ローラ３１の長さが３３５ｍｍとされたので、クリーニングローラ３５の長さは３３６ｍｍとされた。
【００３９】
また、クリーニングローラ３５は、圧縮バネ４２により、片側３ｋｇｆずつ、合計６ｋｇｆで加圧ローラ３２に圧接された。クリーニングローラ３５はクリーニングパッド６３に一定の進入量で当接するように管理され、クリーニングローラ３５が軌跡上のどの位置に配置された場合でも、クリーニングローラ３５はクリーニングパッド６３に対して約１ｍｍ進入した位置で固定されている。クリーニングローラ３５の従動性やクリーニングパッド６３の耐久性は、クリーニングローラ３５やクリーニングパッド６３の材質や表面性に依存するため、上記の圧力はそれらを考慮して設定される。
【００４０】
このようにクリーニングローラ３５に圧接しているクリーニングパッド６３は、クリーニングローラ３５に付着したトナーをパッド自身に転移させて蓄積する機能を有し、且つ高温での優れた耐久性、機械的及び電気的特性を兼ね備えた部材にて作製される。本実施形態では、クリーニングパッド６３は、アラミド繊維を使用して作製されたものである。更に説明すれば、通常アラミド繊維を使用して作製された織物、或いは、不織布で、厚さ（ｔ）が２〜４ｍｍ、幅（ｗ）が１０〜４０ｍｍ、クリーニングローラ３５の軸線方向全幅にわたって延在しており、長さが２５０〜３３０ｍｍのものとされる。本実施形態では、厚さ（ｔ）が３ｍｍ、幅（ｗ）が３０ｍｍ、長さが３１０ｍｍのクリーニングパッド６３を使用している。クリーニングパッド６３は、接着剤で『パッド支持部材』としての板金ステー６４に貼り付けられる。
【００４１】
次に、クリーニングローラユニット５０の動作機構について図５、図６を用いて説明する。スウィングアーム４０は加圧ローラ３２の軸を中心に回転自在に保持され、スウィングアーム４０の動きに従ってクリーニングローラ３５も回転移動する。スウィングアーム４０にはラッチ４３の『ツメが引っ掛かる形状』すなわち歯４０ａが形成される。スウィングアーム４０には歯４０ａが４つ形成される。スウィングアーム４０はラッチ４３によって位置決めされる。ラッチ４３は、回転軸４５を中心に回転自在に保持され、ネジリコイルバネ４４によって図５に示す時計回り方向に付勢されている。ネジリコイルバネ４４の固定端は定着器側板の曲げ起し部分に当たって固定される。ラッチ４３のツメは鋭角の形状をしており、加圧ローラ３２が時計回り方向に回転する時には外れず、反時計周りには容易に外れる構造になっている。加圧ローラ３２が反時計回りに回転するときに、歯４０ａの数は４つであることから歯４０ａとラッチ４３は４段階で噛み合う。クリーニングローラ３５は４段階の配置で位置決めされる。
【００４２】
図６は、カバー４７が取り付いた状態での定着装置３０の斜視図である。図７は、ハンドルピン４８の部分を拡大した定着装置３０の一部拡大斜視図である。図６及び図７に示すように、スウィングアーム４０の中央部分には長方形のスリット穴４０ｃが形成される。このスリット穴４０ｃには、『操作部材』である『ハンドル部』としてのハンドルピン４８がスライド可能に保持されている。
【００４３】
このハンドルピン４８は、クリーニングローラ３５がクリーニングパッド６３に圧接された状態で位置決めする部材である。このハンドルピン４８が加圧ローラ３２の中心軸回りに回転されると、クリーニングローラ３５は加圧ローラ３２の中心軸を中心として移動させられる。クリーニングローラ３５はクリーニングパッド６３の清掃能力を有する別の当接位置に移動可能である。クリーニングローラ３５の回転数が一定値未満に減少する場合に、ユーザは手動でハンドルピン４８を移動すれば、クリーニングローラ３５がクリーニングパッド６３に圧接する当接位置を変えることができる。また、クリーニングローラ３５の回転数が一定値未満に減少しない場合であっても、ユーザが手動でクリーニングパッド６３に対するクリーニングローラ３５の当接位置を適宜変えることもできる。
【００４４】
定着装置３０は、保熱や安全のためのカバー４７を備える。カバー４７には階段状のスリット４７ａが形成される。ハンドルピン４８の先端は階段状のスリット４７ａを通ってカバー４７から突出していることから、ユーザはハンドルピン４８を操作することができるようになっている。スリット４７ａの横方向の切れ込みによってハンドルピン４８が加圧ローラ３２の回転方向へ外れることは防止される。スリット４７ａの縦方向の切れ込みによってハンドルピン４８が加圧ローラ３２の回転方向への移動は可能となる。階段状のスリット４７ａの各段の左側には「１」から「４」までの数字が刻印されている。クリーニングパッド６３が寿命に達すると、ユーザはオペレーションパネルの表示に従ってハンドルピン４８を操作し、数字を一つずつ進めることができる。こうしてハンドルピン４８は段階的に位置決めすなわち４段階に位置決めされる。この際ユーザが勢い余って一気に２段以上進めることを防止するために、階段状のスリット穴４０ｃによって確実な操作を可能にしている。
【００４５】
次に寿命検知したときの具体的な操作方法について説明する。ユーザは、プリンタ本体１００Ａの外装ドア１０２（図１参照）を開けることで、定着装置３０が外部にさらされる。ユーザは、定着装置３０に設けられたハンドルピン４８を図６で示す矢印の方向にスライドさせ、それ以上移動しなくなったところで、上方へカチッと音がするまで引き上げる。ユーザは、音を確認したら外装ドア１０２を閉じて印刷スタートボタンを押す。
【００４６】
図８はパッドユニット６２の交換指示の制御工程を示すフローチャートである。
【００４７】
寿命判定手段２００ａは、加圧ローラ３２が駆動しているか否かを判断する（Ｓ１０１）。ＹＥＳであれば、光学センサ５Ｂによってクリーニングローラ３５の回転数が検知される（Ｓ１０２）。ＮＯであれば、再び加圧ローラ３２の駆動状況を判断する（Ｓ１０１）。
【００４８】
クリーニングローラ３５の回転数の検知（Ｓ１０２）に基づいて、寿命判定手段２００ａは、クリーニングローラ３５が通常時の９０％以上の回転数で回転したか否かを判断する（Ｓ１０３）。ＹＥＳであれは、クリーニングローラ３５の回転数の検知（Ｓ１０２）に戻る。ＮＯであれば、印刷の持続によってクリーニングパッド６３にはトナーが蓄積され、徐々にクリーニングローラ３５が加圧ローラ３２に従動しなくなっている。クリーニングローラ３５の回転数が通常時の９０％未満にまで落ち込むと、清掃能力の低下から充分なオフセットトナーの回収はできなくなる。そのために、クリーニングパッド６３が寿命に到達したと、光学センサ５Ｂからの信号を受信した寿命判定手段２００ａは判断する。そして、ハンドルピン４８の移動回数が４回目に到達しているか否かが判断される（Ｓ１０４）。ＹＥＳであれば、クリーニングパッド６３の全ての当接位置Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈでクリーニングパッド６３が寿命に到達したと寿命判定手段２００ａが判断すると、オペレーションパネルにパッドユニット６２の交換を要求するメッセージを表示する（Ｓ１０５）。ＮＯであれは、クリーニングパッド６３の一部の当接位置Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈのみでクリーニングパッド６３が寿命に到達したと寿命判定手段２００ａが判断する。そして、プリンタ１００の『表示部』としてのオペレーションパネルにパッドユニット６２のリセットする手順をメッセージとして表示する（Ｓ１０６）。同時に、パッドユニット６２をリセットする手順が表示されてもよい。
【００４９】
その後に、制御手段２００は、外装ドア１０２が開けられたか否かを判断する（Ｓ１０７）。ＹＥＳであれば、パッドユニット６２がリセットされたことを前提として、制御手段２００は、外装ドア１０２が閉じられたか否かを判断し、（Ｓ１０８）、ＹＥＳであれば、再び加圧ローラ３２が駆動しているか否かを判断する（Ｓ１０１）。ＮＯであれば、オペレーションパネルに外装ドア１０２を閉じる旨を表示する（Ｓ１０９）。
【００５０】
本実施形態ではクリーニングローラ３５は４回移動できる構成なので、ユーザは上記操作を４回行うことになる。クリーニングパッド６３の４回目の寿命が検知した場合は、オペレーションパネルに、パッドユニット６２（クリーニングパッド６３と板金ステー６４）の交換を促すメッセージが表示される。
【００５１】
本実施形態では、『交換対象部品』はクリーニングパッド６３及び板金ステー６４であり、定着装置３０から容易に着脱可能となっている。パッドユニット６２は、カートリッジなどと同様に消耗品としても販売され、必要に応じてユーザが購入して、交換することができる。
【００５２】
クリーニングパッド６３に当接するクリーニングローラ３５の当接位置Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈは変更される。したがって、クリーニングローラ３５が既に当接しているクリーニングパッド６３の当接位置Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈにトナーが蓄積している場合に、クリーニングローラ３５が未だ当接していないクリーニングパッド６３の当接位置Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈにトナーが蓄積できる。すなわち、図２のように、クリーニングローラ３５がクリーニングパッド６３の所定の当接位置Ｅに当接していてトナーが蓄積する。そうすると、クリーニングローラ３５はクリーニングパッド６３の当接位置Ｆに移動され、この当接位置Ｆでトナーが蓄積する。そうすると、クリーニングローラ３５はクリーニングパッド６３の当接位置Ｇに移動され、この当接位置Ｇでトナーが蓄積する。最後に、図３に示すように、クリーニングローラ３５はクリーニングパッド６３の当接位置Ｈに移動され、この当接位置Ｈでトナーが蓄積する。
【００５３】
その結果、クリーニングパッド６３におけるクリーニングローラ３５が当接可能な面の複数個所を利用して、パッドユニット６２の寿命を大幅に延長することができる。
【００５４】
また、クリーニングパッド６３に円弧状の表面６３ａが形成されると、クリーニングローラ３５はクリーニングパッド６３の如何なる部分に当接した場合であっても、クリーニングローラ３５は常に同程度の清掃効果を得ることができる。
【００５５】
さらに、クリーニングローラ３５の回転数が一定値未満に減少すると、ユーザがハンドルピン４８を移動する。そうすると、クリーニングローラ３５がクリーニングパッド６３に対する位置を移動することから、クリーニングパッド６３の清掃能力は常に一定レベル以上に維持される。
【００５６】
また、クリーニングパッド６３の交換を要求するメッセージやクリーニングパッド６３をリセットする手順がプリンタ１００の表示部に表示されることから、ユーザはクリーニングパッド６３の交換又はリセットの時期を正確に知ることができる。
【００５７】
（第２実施形態）
図９は、本発明の第２実施形態に係る定着装置６０を示す概略図である。図１０は、本発明の第２実施形態に係るパッドユニット６２の交換指示の制御工程を示すフローチャートである。第１実施形態の定着装置３０では手動でクリーニングローラ３５がクリーニングパッド６３に対して移動するが、第２実施形態の定着装置６０では自動でクリーニングローラ３５がクリーニングパッド６３に対して移動する点で異なる。なお、定着装置６０の構成は定着装置３０と機構上はほぼ同じ構成であることから、同一の構成及び機能を成す部材には定着装置３０と同一の符号を付して説明を援用する。
【００５８】
次に、本実施形態における定着装置６０の特徴部分を説明する。図９に示すように、加圧ローラ３２の軸の端部には耐熱性のワンウェイクラッチ５２が回転自在に保持される。実際には加圧ローラ３２の軸の両端にワンウェイクラッチ５２が取り付けられる。図示しない軸の一方の端部には加圧ローラギアが取り付けられている。加圧ローラがプリンタ１００から駆動力を受けると定着ローラ３１は加圧ローラ３２に従動するといった例が示される。ただし、定着ローラ３１がプリンタ１００から駆動力を受ける構成でも、第２実施形態の定着装置３０と同様に自動でクリーニングローラ３５をクリーニングパッド６３に対して移動することができる。
【００５９】
加圧ローラ３２がシートＳの搬送方向に回転する場合には、ワンウェイクラッチ５２は空回転となる。また、加圧ローラ３２がシートＳの搬送方向と逆方向に回転する場合には、ワンウェイクラッチ５２は定着ローラ３１に連動して回転する。また、ワンウェイクラッチ５２はスウィングプレート５１に圧入されており、ワンウェイクラッチ５２及びスウィングプレート５１は一体となって動作する。なお、スウィングプレート５１の位置を決めるラッチ４３は第１実施形態と同一の構成および動作を行うことから説明を省略する。
【００６０】
次に、クリーニングローラ３５の自動移動手段について説明する。図１０に示すように、クリーニングローラ３５の回転数を検知する光学センサ５Ｂは、スウィングプレート５１に第１実施形態の場合と同様に取り付けられる。寿命判定手段２００ａは、加圧ローラ３２が駆動しているか否かを判断する（Ｓ２０１）。ＹＥＳであれば、寿命判定手段２００ａはクリーニングローラ３５の回転数を検知するように指令する（Ｓ２０２）。ＮＯであれば、寿命判定手段２００ａは再び加圧ローラ３２が駆動しているか否かを判断する（Ｓ２０１）。寿命判定手段２００ａはクリーニングローラ３５が通常時の９０％以上の回転数で回転しているか否かを判断する（Ｓ２０３）。ＹＥＳであれば、再びクリーニングローラ３５の回転数が検知される（Ｓ２０２）。ＮＯであれば、印刷動作において、光学センサ５Ｂの検知に基づいて、クリーニングローラ３５の回転数が通常時の９０％未満に低下したと寿命判定手段２００ａが判定して、ハンドルピン４８の移動回数が４回目に到達しているか否かが判断される（Ｓ２０４）。ＹＥＳであれば、クリーニングパッド６３の全ての当接位置Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈでクリーニングパッド６３が寿命に到達したと寿命判定手段し、オペレーションパネルにパッドユニット６２の交換を要求するメッセージを表示する（Ｓ２０５）。ＮＯであれば、クリーニングパッド６３の一部の当接位置Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈのみでクリーニングパッド６３が寿命に到達したと寿命判定手段２００ａが判断する。そして、制御手段２００は印刷を一旦停止させる。そうすると、加圧ローラ３２は逆回転する。加圧ローラ３２の両端部にはワンウェイクラッチ５２が備えられる。加圧ローラ３２が逆回転すると、スウィングプレート５１に保持されたクリーニングローラ３５は１２度の回転をする。クリーニングローラ３５が１０度の回転をすると、ラッチ４３は一段階進んで１２度の回転をする。加圧ローラ３２が再び搬送方向へ回転を開始しても、クリーニングローラ３５は２度以上戻ることはない。クリーニングローラ３５が１０度の回転をすると、クリーニングローラ３５はクリーニングパッド６３に対して約５ｍｍ移動した場所に移動する（Ｓ２０６）。この場所で、クリーニングローラ３５の清掃動作は開始される。クリーニングパッド６３のクリーニング性能は新品時と同様になる。そして、再びクリーニングローラ３５及びクリーニングパッド６３の当接部にトナーが堆積すると、クリーニングローラ３５はクリーニングパッド６３に対して同様の動作を繰り返し行う。
【００６１】
以上のように、クリーニングパッド６３の当接位置にトナーが堆積したことを検知すると、プリンタ１００は、自動で加圧ローラ３２を逆回転し、クリーニングローラ３５をクリーニングパッド６３の綺麗な部分すなわち次の当接位置へ当接する動作を行う。そのために、ユーザにとってはパッドユニット６２の交換頻度は著しく少なくなる。
【００６２】
なお、定着装置３０、６０において、１つの当接位置しか確保しないクリーニングパッド６３の寿命はＫ日であるとすると、４つの当接位置を確保するクリーニングパッド６３の寿命は４Ｋ日まで延長される。この場合に、定着装置３０の寿命が平均１０Ｋ日である。従来の構成では、一台の定着装置３０、６０が寿命に達するまでの間に、パッドユニット６２を１０回交換する必要があったが、パッドユニット６２を２．５回交換すれば足りるようになる。また、クリーニングパッド６３の幅を広げて、ラッチ４３の歯数を増加することで、さらに、パッドユニット６２の寿命は延長される。
【００６３】
第１実施形態及び第２実施形態では、クリーニングユニット３４は加圧ローラ３２にのみ設けられたが、これに限定されない。クリーニングユニット３４は定着ローラ３１にのみ設けることもできる。また、クリーニングユニット３４は定着ローラ３１及び加圧ローラ３２の両方に設けることができる。クリーニングユニット３４が定着ローラ３１側に設けられた場合も、前述のクリーニングユニット３４が加圧ローラ３２側に設けられた場合と同様に考えられる。
【００６４】
なお、仮に、定着ローラ３１及び加圧ローラ３２の両方にハロゲンヒータ３３を設ける場合に定着ローラ３１の温度が加圧ローラ３２の温度よりも大きく設定しても良い。この場合には、トナーは定着ローラ３１、加圧ローラ３２、クリーニングローラ３５、クリーニングパッド６３の順に移動する。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る像加熱装置を搭載した画像形成装置を示す概略構成図である。
【図２】定着装置の一実施形態の概略構成図である。
【図３】定着装置の一実施形態の概略構成図である。
【図４】クリーニングローラの斜視図である。
【図５】定着装置の概略図である。
【図６】カバーが取り付いた状態での定着装置の斜視図である。
【図７】ハンドルピンの部分を拡大した定着装置の一部拡大斜視図である。
【図８】パッドユニットの交換指示の制御工程を示すフローチャートである。
【図９】本発明の第２実施形態に係る定着装置を示す概略図である。
【図１０】パッドユニットの交換指示の制御工程を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６６】
５Ｂ          光学センサ（回転数検知手段）（回転速度検知手段）（寿命到達判断手段）
８            画像形成部（画像形成手段）
３０、６０    定着装置（像加熱装置）
３１          定着ローラ（定着回転体）
３２          加圧ローラ（加圧回転体）
３３          ハロゲンヒータ（加熱手段）
３４          クリーニングユニット（清掃手段）
３５          クリーニングローラ（清掃回転体）（第１清掃部材）
４８          ハンドルピン（操作部材）
６２          パッドユニット
６３          クリーニングパッド（清掃パッド）（第２清掃部材）
６３ａ        円弧状の表面
１００        プリンタ（画像形成装置）
２００        制御手段
２００ａ      寿命判定手段（寿命到達判断手段）
Ｓ            シート（記録媒体）
【図１】
2009271330.tif 000003
【図２】
2009271330.tif 000004
【図３】
2009271330.tif 000005
【図４】
2009271330.tif 000006
【図５】
2009271330.tif 000007
【図６】
2009271330.tif 000008
【図７】
2009271330.tif 000009
【図８】
2009271330.tif 000010
【図９】
2009271330.tif 000011
【図１０】
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