クリーニング装置及びこのクリーニング装置を備えた定着装置
【課題】定着装置のクリーニングブラシに付着した異物を十分に除去することのできるスクレーパを備えたクリーニング装置及びこのクリーニング装置を備えた画像形成装置を提供する。
【解決手段】複数の回転体からなる定着装置において、少なくとも一つの回転体から異物を除去するためのクリーニング装置であって、前記少なくとも一つの回転体に当接されたクリーニングブラシと、前記クリーニングブラシを摺擦して清掃するスクレーパとを備え、前記スクレーパは、前記摺擦方向に対して斜めに交差する第１のエッジと、前記第１のエッジより前記摺擦方向下流側において、前記摺擦方向に対して斜めに交差し、かつ前記第１のエッジと逆向きの傾斜を有する第２のエッジとを有する。
【解決手段】複数の回転体からなる定着装置において、少なくとも一つの回転体から異物を除去するためのクリーニング装置であって、前記少なくとも一つの回転体に当接されたクリーニングブラシと、前記クリーニングブラシを摺擦して清掃するスクレーパとを備え、前記スクレーパは、前記摺擦方向に対して斜めに交差する第１のエッジと、前記第１のエッジより前記摺擦方向下流側において、前記摺擦方向に対して斜めに交差し、かつ前記第１のエッジと逆向きの傾斜を有する第２のエッジとを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定着ローラ等のクリーニング装置及びこのクリーニング装置を備えた定着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置においては、トナー像を用紙に定着させるための定着装置が備えられている。定着装置には、加熱される定着ローラやベルト等の加熱回転体と、当該加熱回転体に圧接される加圧ローラが備えられ、加熱回転体と加圧ローラとの間で形成されるニップ部にトナー像が転写された用紙を通過させ、熱と圧力をかけることによりトナー像を用紙に溶融定着させる。加熱回転体には、溶融したトナー等の付着を防ぐため、その表面にフッ素樹脂層を形成し、シリコンオイルを塗布するなどして、離型性の向上が図られている。しかし、微量の紙粉、溶融トナー等の異物が加熱回転体の表面に付着することは避けがたく、この付着した異物が、加熱回転体表面の離型性を劣化させて画像オフセットを生じさせたり、用紙を汚して画像ノイズを発生させたりする。また、加熱回転体の表面に付着した微量の異物は、加熱回転体から加圧ローラに転移し、この加圧ローラに蓄積された異物は、用紙の裏側を汚したり、加熱回転体に再付着したりするなどの問題を生じる。
【０００３】
そこで、特許文献１に示されるように、加熱回転体に付着した異物を清掃するクリーニングブラシを備えた定着装置が知られている。しかし、写真画像やカラー画像等を連続して高速で定着すると、溶融トナー、紙粉等の異物が多量に発生し、クリーニングブラシに異物が蓄積してクリーニング性能が低下し、更には、クリーニングブラシから加熱回転体や加圧ローラへ異物が再転移するという問題が生じる場合がある。
【０００４】
そこで、特許文献２では、加熱回転体から異物を回収したクリーニングブラシを清掃するためのスクレーパを設け、クリーニングブラシのクリーニング性能を維持すると共に、回収した異物が加熱回転体や加圧ローラ表面に再付着することを防ぐという提案がされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−１１９６６１号公報
【特許文献２】特開平５−３２３８２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、加熱回転体や加圧ローラ表面から回収された異物は、溶融したトナーと紙粉、更にシリコンオイルなどが一体となったものであり、これがクリーニングブラシに絡みついている。このような粘着性を有する異物は振動を与えるだけでは除去することが難しく、特許文献２に示されるようにクリーニングブラシに１枚の板状スクレーパを当接させる構成では、クリーニングブラシの繊維のうち、スクレーパで摺擦されない部分に付着した異物を十分に除去することができない。クリーニングブラシの清掃が不十分な場合、上述したとおり、加熱回転体や加圧ローラに対するクリーニング性能を維持することができず、最悪の場合には、クリーニングブラシの異物が加熱回転体や加圧ローラに再付着するという問題が生じる。
【０００７】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、加熱回転体や加圧ローラの汚れを清掃するクリーニングブラシに付着した異物をスクレーパで十分に摺擦して除去することにより、クリーニングブラシから加熱回転体や加圧ローラに異物が再付着することを防止し、もって定着装置における画像オフセットや画像のノイズの発生を防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明に係るクリーニング装置は、複数の回転体からなる定着装置において、少なくとも一つの回転体から異物を除去するためのクリーニング装置であって、前記少なくとも一つの回転体に当接されたクリーニングブラシと、前記クリーニングブラシを摺擦して清掃するスクレーパとを備え、前記スクレーパは、前記摺擦方向に対して斜めに交差する第１のエッジと、前記第１のエッジより前記摺擦方向下流側において、前記摺擦方向に対して斜めに交差し、かつ前記第１のエッジと逆向きの傾斜を有する第２のエッジとを有することを特徴とする。
【０００９】
本発明のクリーニング装置によれば、スクレーパがクリーニングブラシを摺擦する際、方向の異なる二つの傾斜を有するエッジがクリーニングブラシに接触することとなるので、複数のエッジがクリーニングブラシの繊維に違う角度から接触し、クリーニングブラシの繊維に付着した異物を十分除去することができ、クリーニングブラシのクリーニング性能を維持することができる。
【００１０】
本発明に係るクリーニング装置のスクレーパは、前記摺擦方向に対して垂直に交差する第３のエッジを有していても良い。これにより、スクレーパのエッジとクリーニングブラシとの接点が更に増えるので、クリーニングブラシに付着した異物を十分除去することができクリーニングブラシのクリーニング性能を維持することができる。
【００１１】
更に本発明では、前記第３のエッジは、円弧状に形成されていても良い。このようにすれば、エッジとクリーニングブラシとの接点が更に増えるので、クリーニングブラシに付着した異物を十分除去することができクリーニングブラシのクリーニング性能を維持することができる。
【００１２】
更に本発明では、前記エッジは、耐熱離型剤樹脂により皮膜されていてもよい。これにより、スクレーパのエッジに汚れが付着しにくくなり、クリーニング性能が低下することを防ぐことができる。
【００１３】
また、本発明では、前記スクレーパは、複数の開口を有する１枚の板材からなり、前記エッジは前記板材の開口に設けられていても良い。一枚の板材とすることによりスクレーパを簡易な構成とすることができる。
【００１４】
前記クリーニング装置は、前記スクレーパを前記クリーニングブラシに離隔可能に移動させる駆動機構を備えていても良い。スクレーパをクリーニングブラシから離隔させることができ、汚れがクリーニングブラシとスクレーパとの間で固着することを防ぐことができる。
【００１５】
前記駆動機構は、前記スクレーパを前記クリーニングブラシに対し、前記クリーニングブラシの回転が開始する前に当接させ、前記クリーニングブラシの回転が停止した後に離隔させても良い。回転開始前にスクレーパをクリーニングブラシに当接させることにより、待機時にクリーニングブラシに固着した汚れが溶融する前に効率的に除去することができる。
【００１６】
本発明に係るクリーニング装置は、前記スクレーパに対し、前記クリーニングブラシに付着した異物と逆極性の電圧を印加する電圧印加手段を備えていても良い。逆極性の電圧で汚れを引き付けることによりクリーニングブラシからスクレーパに汚れが移動しやすくなり、スクレーパで保持しやすくすることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、クリーニングブラシから異物を除去するスクレーパに複数のエッジを設け、クリーニングブラシの繊維とスクレーパとの接点を増やすことにより、クリーニングブラシに付着した異物を十分に除去することができ、クリーニングブラシのクリーニング性能を維持すると共にクリーニングブラシから加熱回転体や加圧ローラに異物が再付着することを防止し、もって定着装置における画像オフセットや画像ノイズの発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施例１に係る定着装置及びクリーニング装置の断面図
【図２】実施例１に係るスクレーパの平面図
【図３】実施例１に係る繊維とエッジとの関係を時系列に示した図
【図４】実施例１に係る繊維と汚れの関係を示した図
【図５】従来例に係る繊維と汚れの関係を示した図
【図６】電圧を印加した場合の実施例１に係る定着装置及びクリーニング装置の断面図
【図７】実施例２に係る定着装置及びクリーニング装置の断面図
【図８】実施例２に係るスクレーパの平面図
【図９】実施例２に係るその他のスクレーパの平面図
【図１０】実施例３に係るスクレーパをクリーニングブラシから離隔可能に移動させる駆動機構の断面図
【図１１】その他の実施例に係る定着装置及びクリーニング装置の断面図
【図１２】その他の実施例に係る定着装置及びクリーニング装置の断面図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明に係るクリーニング装置及びこのクリーニング装置を備えた定着装置の実施の形態を説明する。
【実施例１】
【００２０】
（１）定着装置
図１は本発明にかかる定着装置の断面図である。定着装置には、用紙を加熱するとともに搬送するための加熱ローラ２０と、加熱ローラ２０に圧接されてニップ部を形成し、このニップ部に用紙を挟持して搬送する加圧ローラ３０が備えられている。加熱ローラ２０及び加圧ローラ３０は、図示しない本体フレームに支持され、用紙の搬送方向と直交する方向（軸方向）に最大サイズの用紙より長く延在している。加熱ローラ２０は、ハロゲンランプのヒータ２１を内蔵するアルミニウム等で形成された円筒状芯金と円筒状芯金上に形成された耐熱性の高いシリコンゴムからなる弾性層と、弾性層上に形成されたフッ素樹脂からなる離型層とから構成されている。加圧ローラ３０は、アルミニウム等から形成された円筒状芯金と、円筒状芯金上に形成されたシリコンゴムからなる弾性層とから構成されている。加熱ローラ２０は、図示しない駆動モータにより回転駆動され、加圧ローラ３０は、加熱ローラ２０に従動回転する。
【００２１】
加熱ローラ２０の表面には、シリコンオイルを浸透させたスポンジを備えたオイル供給部材２３が圧接され、加熱ローラ２０にシリコンオイルを塗布して用紙の剥離性を高めている。加熱ローラ２０の軸方向中央部には、加熱ローラ２０の表面温度を検出するためのサーミスタからなる温度センサ２２が非接触状態で備えられ、加熱ローラ２０の表面温度を検出している。加熱ローラ２０は、温度センサ２２による検出温度に応じてヒータ２１がON／OFFされることによって、定着適正温度に保たれている。
【００２２】
上述した構成の定着装置において、トナー像が表面に担持された用紙が加熱ローラ２０と加圧ローラ３０との間のニップ部を通過し、熱と圧力が加えられると、用紙上に担持されたトナーが用紙に定着される。この時、用紙表面のトナーが微小に加熱ローラ２０に付着する。用紙がニップ部から排出された後、加熱ローラ２０が加圧ローラ３０と接触すると、加熱ローラ２０に付着したトナーが加圧ローラ３０に転移する。加熱ローラ２０は表面に離型層を有し、加圧ローラ３０より離型性が高いため、加熱ローラ２０に付着したトナーは加熱ローラ２０から離れて加圧ローラ３０へ転移しやすい。また、加圧ローラ３０の表面温度は、加熱ローラ２０の表面温度より低いため、転移したトナーが冷却されて加圧ローラ３０上で固化し、汚れとして保持されやすくなる。なお、この汚れには、トナーだけではなく、用紙の紙粉やオイルが混在している。このように紙粉やオイルが混在したトナー汚れを、本明細書において以下、単に「汚れ」と記す。
【００２３】
（２）クリーニング装置
上述した汚れを除去するために、本実施例の定着装置はクリーニング装置を備えている。ここで、本実施例に係るクリーニング装置について説明する。
【００２４】
クリーニングブラシ４０は、図示しない本体フレームに支持され、加圧ローラ３０の軸と平行に同じ長さで延在し、加圧ローラ３０に対し下側から食い込み量約0.5mmで圧接されている。クリーニングブラシ４０は、アルミニウム等から形成された円筒状芯金の表面にポリフェニレンサルファイド（PPS）からなる耐熱性樹脂の繊維４１を植毛したシートが巻きつけられたローラである。繊維４１は直径約40μｍ、長さ約2ｍｍで、240,000本／平方インチ程度の密度でシートに植毛されている。
【００２５】
スクレーパ５０は、クリーニングブラシ４０に対し、食い込み量約0.8mmで圧接されている。スクレーパ５０は、厚さ約0.3mmのステンレス等の金属からなる一枚の板材であり、クリーニングブラシ４０の軸方向に長さを有し、短手方向はクリーニングブラシ４０の周面に沿った円弧状に曲げられている。スクレーパ５０は、箱型の汚れ保持部材１０の上面開口部１０aに接着されている。汚れ保持部材１０は、クリーニングブラシ４０の軸と平行に同じ長さで延在した状態で図示しない本体フレームに固定されている。
【００２６】
このような構成のクリーニング装置において、クリーニングブラシ４０は、図示しない駆動モータにより加圧ローラ３０の回転方向（図中時計回り）と反対方向（図中反時計回り）に、加圧ローラ３０より高速で回転駆動される。クリーニングブラシ４０が回転駆動されると、加圧ローラ３０の表面の汚れは、クリーニングブラシ４０により摺擦されて掻き取られる。クリーニングブラシ４０に付着した汚れは、クリーニングブラシ４０が回転してスクレーパ５０の表面により摺擦されることにより掻き落とされる。そして、スクレーパ５０によりクリーニングブラシ４０から掻き落とされた汚れは、汚れ保持部材１０で受け止められる。
【００２７】
＜スクレーパの形状＞
次に、スクレーパ５０の形状について説明する。なお、本明細書において以下、クリーニングブラシ４０の軸に沿う方向を「スクレーパの長手方向」と呼び、スクレーパ５０の長手方向に直交する方向を「スクレーパの短手方向」と呼ぶものとする。クリーニングブラシ４０の回転に伴い、クリーニングブラシ４０の芯金の表面、すなわち、クリーニングブラシ４０の周面の移動方向は、スクレーパ５０の短手方向に平行となる。
【００２８】
図２(a)はスクレーパ５０の平面図である。スクレーパ５０の長手方向に整列した複数の開口がスクレーパ５０の短手方向に4段形成されている。
【００２９】
1段目の開口５１は、図２（ｂ）に示す通り、長さ2mmの直線エッジ５１aと、直線エッジ５１aに平行な長さ2mmの直線エッジ５１bと、これら直線エッジ５１a及び５１bの端部と端部を結ぶ直径約0.4mmの半円周の円弧状エッジ５１ｃと、直線エッジ５１a及び５１bの他方の端部と端部を結ぶ直径約0.4mmの半円周の円弧状エッジ５１dとからなる長孔である。開口５１は、クリーニングブラシ４０の周面の移動方向に対して、直線エッジ５１a、５１bが斜め４５°に傾き、直線エッジ５１aが直線エッジ５１ｂの下流側、円弧状エッジ５１cが円弧状エッジ５１dの下流側になるよう穿孔されている（図中右肩上がり）。スクレーパ５０の1段目には、複数の開口５１が0.7ｍｍピッチで長手方向に整列配置されている。
【００３０】
2段目の開口５２は、図２（ｃ）に示す通り、長さ2mmの直線エッジ５２aと、直線エッジ５２aに平行な長さ2mmの直線エッジ５２bと、これら直線エッジ５２a及び５２bの端部と端部を結ぶ直径約0.4mmの半円周の円弧状エッジ５２ｃと、直線エッジ５２a及び５２bの他方の端部と端部を結ぶ直径約0.4mmの半円周の円弧状エッジ５２dとからなる長孔である。直線エッジ５２a、５２bは、クリーニングブラシ４０の周面の移動方向に対して、斜め４５°に傾いているが、傾斜の方向は開口５１の直線エッジ５１a、５２ｂとは逆である。開口５２は、直線エッジ５２aが直線エッジ５２ｂの下流側、円弧状エッジ５２cが円弧状エッジ５２dの下流側になるよう穿孔されている（図中左肩上がり）。スクレーパ５０の２段目には、複数の開口５２が0.7ｍｍピッチで長手方向に整列配置されている。
【００３１】
3段目の開口５３は５１と同じ形状及び傾斜で同様に整列配置されており、4段目の開口５４は５２と同じ形状及び傾斜で同様に整列配置されている。すなわち、スクレーパ５０には、段ごとに直線エッジが互い違いの傾斜となるように開口５１乃至５４が配置されている。
【００３２】
＜スクレーパによるブラシの摺擦動作＞
図３（１）乃至（８）は、クリーニングブラシ４０がスクレーパ５０の表面を摺擦しながら回転し、クリーニングブラシ４０の複数の繊維のうち、任意の1本の繊維４１がスクレーパ５０の表面を移動する様子を時系列に示したものである。図３中、クリーニングブラシ４０の回転に伴うクリーニングブラシ４０の周面は、上から下へ移動するものとする。
【００３３】
まず、繊維４１はスクレーパ５０の１段目の開口５１の直線エッジ５１aに当接する（図３（１））。クリーニングブラシ４０の回転に伴うクリーニングブラシ４０の周面の移動方向は図中上から下にまっすぐであるが、繊維４１は直線エッジ５１aに導かれて斜め左下方向に移動する（図３（２））。更にクリーニングブラシ４０が回転すると、繊維４１は円弧状エッジ５１cに当接し（図３（３））、その後開口５１から抜けて揺動してもとの位置に戻る（図３（４））。
【００３４】
このようにして、繊維４１は、クリーニングブラシ４０の周面の移動方向に対して斜めに交差する直線エッジ５１a及び垂直に交差する円弧状エッジ５１cに摺擦され、図４（a）に示す通り、摺擦された箇所（図中右側と下側）の汚れを除去される。
【００３５】
図３に戻って、クリーニングブラシ４０の回転に伴い、繊維４１はスクレーパ５０の2段目の開口５２の直線エッジ５２aに当接する（図３（５））。クリーニングブラシ４０の周面の移動方向は図中上から下にまっすぐであるが、繊維４１は直線エッジ５２aに導かれて斜め右下方向に移動する（図３（６））。更に、クリーニングブラシ４０が回転すると、繊維４１は円弧状エッジ５２cに当接し（図３（７））、その後開口５１から抜けて揺動してもとの位置に戻る（図３（８））。
【００３６】
このようにして、繊維４１は、クリーニングブラシ４０の周面の移動方向に対して斜めに交差する直線エッジ５２a及び垂直に交差する円弧状エッジ５２cに摺擦され、図４（ｂ）に示す通り、繊維４１の周囲に残った汚れ（図中左側）も除去される。
【００３７】
一方、従来のクリーニングブラシに一枚の板状スクレーパのみを設置した構成では、繊維の周囲に絡みついた汚れが十分除去されない。図５（a）は、クリーニングブラシ４００の繊維４１０に従来の一枚の板状スクレーパ５００が当接されたところを示している。この構成では、繊維４１０は、クリーニングブラシ４００の周面の移動方向において垂直に交差するエッジに摺擦されるのみであり、図５（ｂ）に示すとおり、繊維４１０の側面に絡みついた汚れが除去されずに残ってしまう。
【００３８】
以上説明したように、本実施例にかかるスクレーパ５０は、クリーニングブラシ４０の摺擦方向（クリーニングブラシ４０の周面の移動方向）に対して斜めに交差する直線エッジ５１a及び直線エッジ５１aの下流側においてクリーニングブラシ４０の摺擦方向に対して斜めに交差し、かつ直線エッジ５１aと逆の傾斜を有する直線エッジ５２aを有しており、加えて、クリーニングブラシ４０の摺擦方向に対して垂直に交差する円弧状エッジ５１c、５２cも有している。このように、クリーニングブラシ４０の繊維４１に対し、スクレーパ５０のエッジが複数の接点をもって接することにより、繊維４１を多面的に摺擦することができ、汚れを十分に除去することができる。
【００３９】
同様に、クリーニングブラシ４０の回転に伴い、繊維４１は、開口５３、５４の直線エッジと円弧状エッジにもそれぞれ摺擦されるので、繊維４１の汚れは残存することなく除去され、クリーニングブラシ４０のクリーニング性能を維持することができる。
【００４０】
なお、スクレーパ５０は、各エッジを含め耐熱樹脂材で皮膜されていてもよい。スクレーパを耐熱樹脂材で皮膜すると、離型性が高められ、汚れがスクレーパに固着することを防ぐことができる。
【００４１】
また、スクレーパに電源を接続し、汚れと逆極性の電圧を印加するよう構成しても良い。図６は、スクレーパ５０にマイナス極性の電圧を印加したところを示している。本実施例では汚れがプラス極性に帯電しているため、スクレーパ５０にマイナス極性の電圧を印加することにより、汚れがスクレーパ５０に移動しやすくなり、スクレーパ５０に付着した汚れがクリーニングブラシ４０に戻らないようにすることができる。
【実施例２】
【００４２】
次に、本発明に係る別の実施例について説明する。
【００４３】
（１）定着装置
実施例２に係る定着装置は、クリーニング装置を除いて実施例１と同じであるため説明を省略する。
【００４４】
（２）クリーニング装置
実施例２に係るクリーニング装置は、実施例１とスクレーパの数及び形状が異なる。以下、特に説明のない部分は、実施例１と同じである。
【００４５】
図７は、実施例２に係る定着装置及びクリーニング装置の断面図である。実施例１と同じ部材には同じ記号を付している。
【００４６】
本実施例では、２枚のスクレーパ５６及び５７がクリーニングブラシ４０にそれぞれ圧接されている。スクレーパ５６及び５７は、いずれも厚さ約0.3mmのステンレス等の金属からなる板材であり、クリーニングブラシ４０の軸方向に長さを有し、それぞれ汚れ保持部材１０に接着されている。
【００４７】
スクレーパ５６は、汚れ保持部材１０の加圧ローラ３０に近い方の側面１０ｂに接着され、鉛直方向からクリーニングブラシ４０に圧接されている。スクレーパ５７は、汚れ保持部材１０の加圧ローラ３０から遠い方の側面１０ｄに接着されている。スクレーパ５７は、そのエッジが汚れ保持部材１０の内側にくるように曲げられてクリーニングブラシ４０に圧接されている。
【００４８】
次に、スクレーパ５６及び５７の形状について説明する。図８（a）はスクレーパ５６、５７の平面図である。
【００４９】
スクレーパ５６は、クリーニングブラシ４０に圧接されるエッジが波型に形成されている。スクレーパの短手方向に平行な長さ約2mmの直線エッジ５６aと、直線エッジ５６aに対し斜め４５°に傾いた直線エッジ５６ｂと、直線エッジ５６a及び５６bの端部と端部を結ぶ直径約0.4mmの半円周の円弧状エッジ５６ｃとで一つの波を作り（図８（ｂ））、直線エッジ５６aは隣の波の直線エッジ５６ｂと連結して波の頂点を作っている。
【００５０】
スクレーパ５７もまた同様の波型のエッジを有し、クリーニングブラシ４０の回転方向下流側でクリーニングブラシ４０に波型のエッジを当接している。スクレーパの短手方向に平行な長さ約2mmの直線エッジ５７aと、直線エッジ５７aに対し斜め４５°に傾いた直線エッジ５７ｂと、直線エッジ５７a及び５７bの端部と端部を結ぶ直径約0.4mmの半円周の円弧状エッジ５７ｃとで一つの波を作り（図８（ｃ））、直線エッジ５７aは隣の波の直線エッジ５７ｂと連結して波の頂点を作っている。スクレーパ５７は、スクレーパ５６に対し、直線エッジの傾斜が逆方向、すなわち、スクレーパ５６の斜めの直線エッジ５６ｂとスクレーパ５７の斜めの直線エッジ５７ｂが、互い違いの傾斜となるように配置されている。また、スクレーパ５６の短手方向に平行な直線エッジ５６aとスクレーパ５７の短手方向に平行な直線エッジ５７aは、クリーニングブラシ４０の周面の移動方向において一直線上に並ばないように、ずらして設置されている。
【００５１】
このように、本実施例にかかるスクレーパ５６及び５７は、クリーニングブラシ４０の摺擦方向（クリーニングブラシ４０の周面の移動方向）に対して斜めに交差する直線エッジ５６ｂ及び直線エッジ５６ｂの下流側においてクリーニングブラシ４０の摺擦方向に対して斜めに交差し、かつ直線エッジ５６ｂと逆の傾斜を有する直線エッジ５７ｂを有しており、加えて、クリーニングブラシ４０の摺擦方向に対して垂直に交差する円弧状エッジ５６ｃ及び５７ｃを有している。このため、クリーニングブラシ４０の繊維４１に対し、スクレーパのエッジが複数の接点をもって接触することとなり、繊維４１を多面的に摺擦することができ、汚れを十分に除去することができる。
【００５２】
なお、スクレーパの形状は、本実施例の形状に限られるものではなく、実施例１のスクレーパ５０を短手方向中央で2枚に分割したものを用いても良い。また、例えば図９に示すように、クリーニングブラシ４０の周面の移動方向に対して右斜め４５°傾いた直線エッジと、左斜め４５°傾いた直線エッジとの連続からなる鋸歯形状のスクレーパであっても良い。この場合、クリーニングブラシ４０の回転方向上流側のスクレーパ５８と下流側のスクレーパ５９は、その頂点がクリーニングブラシ４０の周面の移動方向において一直線上に並ばないよう、ずらして設置することが好ましい。これにより、スクレーパのエッジとクリーニングブラシ４０の繊維４１との接点をふやすことができるので、汚れを十分に除去することができる。
【００５３】
更に、スクレーパの枚数は２枚に限られず、２枚以上設置することにより一層クリーニング効果を上げることができることはいうまでもない。
【００５４】
また、実施例１と同様、スクレーパはそれぞれ、各エッジを含め耐熱樹脂材で皮膜されていてもよく、電源に接続して汚れと逆極性の電圧を印加するように構成しても良い。
【実施例３】
【００５５】
次に、本発明に係る更に別の実施例について説明する。
【００５６】
（１）定着装置
実施例３に係る定着装置は、クリーニング装置を除いて実施例１と同じであるため説明を省略する。
【００５７】
（２）クリーニング装置
図１０は、スクレーパ５０をクリーニングブラシ４０から離隔可能に移動させる駆動機構の断面図である。実施例３に係るクリーニング装置の駆動機構は、スクレーパ５０が接着された汚れ保持部材１０を移動させることにより、スクレーパ５０をクリーニングブラシ４０から離隔可能にするものである。図中実施例１と同じ部材には同じ記号を付している。以下、実施例１と異なる部分のみ説明する。
【００５８】
汚れ保持部材１０のクリーニングブラシ４０に近い側の底面１０ｃ端部には、軸受け部１３が設置されており、汚れ保持部材１０は、軸１７を中心に揺動可能に支持されている。クリーニングブラシ４０から遠い側の底面１０ｃ端部には、傾心カム１５が当接され、傾心カム１５はモータ１６に連結されている。偏心カム１５の上部の側面１０ｂには、長手方向外側上部に、バネ受け部１４が設置されている。バネ受け部１４には、バネ１８が下向きに連結され、汚れ保持部材１０を偏心カム１５へ向けて付勢している。
【００５９】
かかる駆動機構において、モータ１６の駆動により傾心カム１５が回転すると、汚れ保持部材１０はバネ１８により下向きに引っ張られ、軸１７を中心として旋回する。これにより、汚れ保持部材１０の上面１０aに接着されたスクレーパ５０がクリーニングブラシ４０から離隔される。
【００６０】
スクレーパ５０をクリーニングブラシ４０に圧接する際には逆の動作となる。すなわち、モータ１６の駆動により傾心カム１５が回転すると、汚れ保持部材１０が押し上げられ、汚れ保持部材１０の上面１０aに接着されたスクレーパ５０がクリーニングブラシ４０に圧接される。
【００６１】
なお、スクレーパ５０をクリーニングブラシ４０から離隔するのは、定着動作が終了後、待機状態となったときであることが好ましい。待機時にスクレーパ５０をクリーニングブラシ４０に圧接したままの場合、クリーニングブラシ４０とスクレーパ５０の間で汚れが冷えて凝固し、凝固した汚れによりクリーニングブラシ４０とスクレーパ５０が固着し、次にクリーニングブラシ４０が回転を開始する際に回転不良を生じたり、繊維４１の脱落が生じたりするおそれがある。そこで、クリーニングブラシ４０の回転停止後、スクレーパ５０をクリーニングブラシ４０から離隔することにより、クリーニングブラシ４０とスクレーパ５０の間で汚れが冷えて凝固することを防ぐことができる。
【００６２】
また、定着装置の起動時、すなわち画像形成装置のウォームアップ時や待機状態からの復帰時には、クリーニングブラシ４０の回転が開始する前に、スクレーパ５０をクリーニングブラシ４０に圧接することが好ましい。クリーニングブラシ４０に残存した汚れは定着装置の停止中に冷えて凝固し、はがれやすくなっているので、スクレーパ５０をクリーニングブラシ４０の回転前に圧接させることにより、凝固した汚れが再度定着装置の起動により熱せられて溶融する前に、スクレーパで効率的に掻き取ることができるからである。
【００６３】
このように、本実施例では、スクレーパ５０をクリーニングブラシ４０から離隔可能に移動させるよう構成することにより、待機時にクリーニングブラシ４０とスクレーパ５０の間で汚れが固着することを防ぐことができ、起動時により効率的にクリーニングブラシ４０の汚れを除去することができる。
【００６４】
なお、本実施例のスクレーパ５０を実施例２のスクレーパ５６及び５７、又は５８及び５９と置き換えることで、実施例２のスクレーパも同様に、クリーニングブラシ４０から離隔可能に構成することができる。
【００６５】
以上、本発明に係るクリーニング装置について説明したが、本発明に係るクリーニング装置を備える定着装置は、実施例１乃至３の構成に限られないことはいうまでもない。例えば、熱ローラ式ではなくベルト式の定着装置でも良く、図１２のような電磁誘導方式による定着装置であっても良い。また、クリーニングブラシは加圧ローラの汚れを除去するものではなく、図１１のように加熱ローラ２０にクリーニングブラシ４０を当接させ、加熱ローラから直接汚れを回収するものであっても良く、図１２のように均熱ローラ３５を有する定着装置では、均熱ローラ３５から汚れを除去するものであっても構わない。
【符号の説明】
【００６６】
１０：汚れ保持部材
３０：加圧ローラ
４０：クリーニングブラシ
４１：クリーニングブラシの繊維
５０、５６、５７、５８、５９：スクレーパ
５１〜５４：開口
５１a〜d、５２a〜d、５６a〜c、５７a〜c：エッジ、
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定着ローラ等のクリーニング装置及びこのクリーニング装置を備えた定着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置においては、トナー像を用紙に定着させるための定着装置が備えられている。定着装置には、加熱される定着ローラやベルト等の加熱回転体と、当該加熱回転体に圧接される加圧ローラが備えられ、加熱回転体と加圧ローラとの間で形成されるニップ部にトナー像が転写された用紙を通過させ、熱と圧力をかけることによりトナー像を用紙に溶融定着させる。加熱回転体には、溶融したトナー等の付着を防ぐため、その表面にフッ素樹脂層を形成し、シリコンオイルを塗布するなどして、離型性の向上が図られている。しかし、微量の紙粉、溶融トナー等の異物が加熱回転体の表面に付着することは避けがたく、この付着した異物が、加熱回転体表面の離型性を劣化させて画像オフセットを生じさせたり、用紙を汚して画像ノイズを発生させたりする。また、加熱回転体の表面に付着した微量の異物は、加熱回転体から加圧ローラに転移し、この加圧ローラに蓄積された異物は、用紙の裏側を汚したり、加熱回転体に再付着したりするなどの問題を生じる。
【０００３】
そこで、特許文献１に示されるように、加熱回転体に付着した異物を清掃するクリーニングブラシを備えた定着装置が知られている。しかし、写真画像やカラー画像等を連続して高速で定着すると、溶融トナー、紙粉等の異物が多量に発生し、クリーニングブラシに異物が蓄積してクリーニング性能が低下し、更には、クリーニングブラシから加熱回転体や加圧ローラへ異物が再転移するという問題が生じる場合がある。
【０００４】
そこで、特許文献２では、加熱回転体から異物を回収したクリーニングブラシを清掃するためのスクレーパを設け、クリーニングブラシのクリーニング性能を維持すると共に、回収した異物が加熱回転体や加圧ローラ表面に再付着することを防ぐという提案がされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−１１９６６１号公報
【特許文献２】特開平５−３２３８２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、加熱回転体や加圧ローラ表面から回収された異物は、溶融したトナーと紙粉、更にシリコンオイルなどが一体となったものであり、これがクリーニングブラシに絡みついている。このような粘着性を有する異物は振動を与えるだけでは除去することが難しく、特許文献２に示されるようにクリーニングブラシに１枚の板状スクレーパを当接させる構成では、クリーニングブラシの繊維のうち、スクレーパで摺擦されない部分に付着した異物を十分に除去することができない。クリーニングブラシの清掃が不十分な場合、上述したとおり、加熱回転体や加圧ローラに対するクリーニング性能を維持することができず、最悪の場合には、クリーニングブラシの異物が加熱回転体や加圧ローラに再付着するという問題が生じる。
【０００７】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、加熱回転体や加圧ローラの汚れを清掃するクリーニングブラシに付着した異物をスクレーパで十分に摺擦して除去することにより、クリーニングブラシから加熱回転体や加圧ローラに異物が再付着することを防止し、もって定着装置における画像オフセットや画像のノイズの発生を防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明に係るクリーニング装置は、複数の回転体からなる定着装置において、少なくとも一つの回転体から異物を除去するためのクリーニング装置であって、前記少なくとも一つの回転体に当接されたクリーニングブラシと、前記クリーニングブラシを摺擦して清掃するスクレーパとを備え、前記スクレーパは、前記摺擦方向に対して斜めに交差する第１のエッジと、前記第１のエッジより前記摺擦方向下流側において、前記摺擦方向に対して斜めに交差し、かつ前記第１のエッジと逆向きの傾斜を有する第２のエッジとを有することを特徴とする。
【０００９】
本発明のクリーニング装置によれば、スクレーパがクリーニングブラシを摺擦する際、方向の異なる二つの傾斜を有するエッジがクリーニングブラシに接触することとなるので、複数のエッジがクリーニングブラシの繊維に違う角度から接触し、クリーニングブラシの繊維に付着した異物を十分除去することができ、クリーニングブラシのクリーニング性能を維持することができる。
【００１０】
本発明に係るクリーニング装置のスクレーパは、前記摺擦方向に対して垂直に交差する第３のエッジを有していても良い。これにより、スクレーパのエッジとクリーニングブラシとの接点が更に増えるので、クリーニングブラシに付着した異物を十分除去することができクリーニングブラシのクリーニング性能を維持することができる。
【００１１】
更に本発明では、前記第３のエッジは、円弧状に形成されていても良い。このようにすれば、エッジとクリーニングブラシとの接点が更に増えるので、クリーニングブラシに付着した異物を十分除去することができクリーニングブラシのクリーニング性能を維持することができる。
【００１２】
更に本発明では、前記エッジは、耐熱離型剤樹脂により皮膜されていてもよい。これにより、スクレーパのエッジに汚れが付着しにくくなり、クリーニング性能が低下することを防ぐことができる。
【００１３】
また、本発明では、前記スクレーパは、複数の開口を有する１枚の板材からなり、前記エッジは前記板材の開口に設けられていても良い。一枚の板材とすることによりスクレーパを簡易な構成とすることができる。
【００１４】
前記クリーニング装置は、前記スクレーパを前記クリーニングブラシに離隔可能に移動させる駆動機構を備えていても良い。スクレーパをクリーニングブラシから離隔させることができ、汚れがクリーニングブラシとスクレーパとの間で固着することを防ぐことができる。
【００１５】
前記駆動機構は、前記スクレーパを前記クリーニングブラシに対し、前記クリーニングブラシの回転が開始する前に当接させ、前記クリーニングブラシの回転が停止した後に離隔させても良い。回転開始前にスクレーパをクリーニングブラシに当接させることにより、待機時にクリーニングブラシに固着した汚れが溶融する前に効率的に除去することができる。
【００１６】
本発明に係るクリーニング装置は、前記スクレーパに対し、前記クリーニングブラシに付着した異物と逆極性の電圧を印加する電圧印加手段を備えていても良い。逆極性の電圧で汚れを引き付けることによりクリーニングブラシからスクレーパに汚れが移動しやすくなり、スクレーパで保持しやすくすることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、クリーニングブラシから異物を除去するスクレーパに複数のエッジを設け、クリーニングブラシの繊維とスクレーパとの接点を増やすことにより、クリーニングブラシに付着した異物を十分に除去することができ、クリーニングブラシのクリーニング性能を維持すると共にクリーニングブラシから加熱回転体や加圧ローラに異物が再付着することを防止し、もって定着装置における画像オフセットや画像ノイズの発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施例１に係る定着装置及びクリーニング装置の断面図
【図２】実施例１に係るスクレーパの平面図
【図３】実施例１に係る繊維とエッジとの関係を時系列に示した図
【図４】実施例１に係る繊維と汚れの関係を示した図
【図５】従来例に係る繊維と汚れの関係を示した図
【図６】電圧を印加した場合の実施例１に係る定着装置及びクリーニング装置の断面図
【図７】実施例２に係る定着装置及びクリーニング装置の断面図
【図８】実施例２に係るスクレーパの平面図
【図９】実施例２に係るその他のスクレーパの平面図
【図１０】実施例３に係るスクレーパをクリーニングブラシから離隔可能に移動させる駆動機構の断面図
【図１１】その他の実施例に係る定着装置及びクリーニング装置の断面図
【図１２】その他の実施例に係る定着装置及びクリーニング装置の断面図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明に係るクリーニング装置及びこのクリーニング装置を備えた定着装置の実施の形態を説明する。
【実施例１】
【００２０】
（１）定着装置
図１は本発明にかかる定着装置の断面図である。定着装置には、用紙を加熱するとともに搬送するための加熱ローラ２０と、加熱ローラ２０に圧接されてニップ部を形成し、このニップ部に用紙を挟持して搬送する加圧ローラ３０が備えられている。加熱ローラ２０及び加圧ローラ３０は、図示しない本体フレームに支持され、用紙の搬送方向と直交する方向（軸方向）に最大サイズの用紙より長く延在している。加熱ローラ２０は、ハロゲンランプのヒータ２１を内蔵するアルミニウム等で形成された円筒状芯金と円筒状芯金上に形成された耐熱性の高いシリコンゴムからなる弾性層と、弾性層上に形成されたフッ素樹脂からなる離型層とから構成されている。加圧ローラ３０は、アルミニウム等から形成された円筒状芯金と、円筒状芯金上に形成されたシリコンゴムからなる弾性層とから構成されている。加熱ローラ２０は、図示しない駆動モータにより回転駆動され、加圧ローラ３０は、加熱ローラ２０に従動回転する。
【００２１】
加熱ローラ２０の表面には、シリコンオイルを浸透させたスポンジを備えたオイル供給部材２３が圧接され、加熱ローラ２０にシリコンオイルを塗布して用紙の剥離性を高めている。加熱ローラ２０の軸方向中央部には、加熱ローラ２０の表面温度を検出するためのサーミスタからなる温度センサ２２が非接触状態で備えられ、加熱ローラ２０の表面温度を検出している。加熱ローラ２０は、温度センサ２２による検出温度に応じてヒータ２１がON／OFFされることによって、定着適正温度に保たれている。
【００２２】
上述した構成の定着装置において、トナー像が表面に担持された用紙が加熱ローラ２０と加圧ローラ３０との間のニップ部を通過し、熱と圧力が加えられると、用紙上に担持されたトナーが用紙に定着される。この時、用紙表面のトナーが微小に加熱ローラ２０に付着する。用紙がニップ部から排出された後、加熱ローラ２０が加圧ローラ３０と接触すると、加熱ローラ２０に付着したトナーが加圧ローラ３０に転移する。加熱ローラ２０は表面に離型層を有し、加圧ローラ３０より離型性が高いため、加熱ローラ２０に付着したトナーは加熱ローラ２０から離れて加圧ローラ３０へ転移しやすい。また、加圧ローラ３０の表面温度は、加熱ローラ２０の表面温度より低いため、転移したトナーが冷却されて加圧ローラ３０上で固化し、汚れとして保持されやすくなる。なお、この汚れには、トナーだけではなく、用紙の紙粉やオイルが混在している。このように紙粉やオイルが混在したトナー汚れを、本明細書において以下、単に「汚れ」と記す。
【００２３】
（２）クリーニング装置
上述した汚れを除去するために、本実施例の定着装置はクリーニング装置を備えている。ここで、本実施例に係るクリーニング装置について説明する。
【００２４】
クリーニングブラシ４０は、図示しない本体フレームに支持され、加圧ローラ３０の軸と平行に同じ長さで延在し、加圧ローラ３０に対し下側から食い込み量約0.5mmで圧接されている。クリーニングブラシ４０は、アルミニウム等から形成された円筒状芯金の表面にポリフェニレンサルファイド（PPS）からなる耐熱性樹脂の繊維４１を植毛したシートが巻きつけられたローラである。繊維４１は直径約40μｍ、長さ約2ｍｍで、240,000本／平方インチ程度の密度でシートに植毛されている。
【００２５】
スクレーパ５０は、クリーニングブラシ４０に対し、食い込み量約0.8mmで圧接されている。スクレーパ５０は、厚さ約0.3mmのステンレス等の金属からなる一枚の板材であり、クリーニングブラシ４０の軸方向に長さを有し、短手方向はクリーニングブラシ４０の周面に沿った円弧状に曲げられている。スクレーパ５０は、箱型の汚れ保持部材１０の上面開口部１０aに接着されている。汚れ保持部材１０は、クリーニングブラシ４０の軸と平行に同じ長さで延在した状態で図示しない本体フレームに固定されている。
【００２６】
このような構成のクリーニング装置において、クリーニングブラシ４０は、図示しない駆動モータにより加圧ローラ３０の回転方向（図中時計回り）と反対方向（図中反時計回り）に、加圧ローラ３０より高速で回転駆動される。クリーニングブラシ４０が回転駆動されると、加圧ローラ３０の表面の汚れは、クリーニングブラシ４０により摺擦されて掻き取られる。クリーニングブラシ４０に付着した汚れは、クリーニングブラシ４０が回転してスクレーパ５０の表面により摺擦されることにより掻き落とされる。そして、スクレーパ５０によりクリーニングブラシ４０から掻き落とされた汚れは、汚れ保持部材１０で受け止められる。
【００２７】
＜スクレーパの形状＞
次に、スクレーパ５０の形状について説明する。なお、本明細書において以下、クリーニングブラシ４０の軸に沿う方向を「スクレーパの長手方向」と呼び、スクレーパ５０の長手方向に直交する方向を「スクレーパの短手方向」と呼ぶものとする。クリーニングブラシ４０の回転に伴い、クリーニングブラシ４０の芯金の表面、すなわち、クリーニングブラシ４０の周面の移動方向は、スクレーパ５０の短手方向に平行となる。
【００２８】
図２(a)はスクレーパ５０の平面図である。スクレーパ５０の長手方向に整列した複数の開口がスクレーパ５０の短手方向に4段形成されている。
【００２９】
1段目の開口５１は、図２（ｂ）に示す通り、長さ2mmの直線エッジ５１aと、直線エッジ５１aに平行な長さ2mmの直線エッジ５１bと、これら直線エッジ５１a及び５１bの端部と端部を結ぶ直径約0.4mmの半円周の円弧状エッジ５１ｃと、直線エッジ５１a及び５１bの他方の端部と端部を結ぶ直径約0.4mmの半円周の円弧状エッジ５１dとからなる長孔である。開口５１は、クリーニングブラシ４０の周面の移動方向に対して、直線エッジ５１a、５１bが斜め４５°に傾き、直線エッジ５１aが直線エッジ５１ｂの下流側、円弧状エッジ５１cが円弧状エッジ５１dの下流側になるよう穿孔されている（図中右肩上がり）。スクレーパ５０の1段目には、複数の開口５１が0.7ｍｍピッチで長手方向に整列配置されている。
【００３０】
2段目の開口５２は、図２（ｃ）に示す通り、長さ2mmの直線エッジ５２aと、直線エッジ５２aに平行な長さ2mmの直線エッジ５２bと、これら直線エッジ５２a及び５２bの端部と端部を結ぶ直径約0.4mmの半円周の円弧状エッジ５２ｃと、直線エッジ５２a及び５２bの他方の端部と端部を結ぶ直径約0.4mmの半円周の円弧状エッジ５２dとからなる長孔である。直線エッジ５２a、５２bは、クリーニングブラシ４０の周面の移動方向に対して、斜め４５°に傾いているが、傾斜の方向は開口５１の直線エッジ５１a、５２ｂとは逆である。開口５２は、直線エッジ５２aが直線エッジ５２ｂの下流側、円弧状エッジ５２cが円弧状エッジ５２dの下流側になるよう穿孔されている（図中左肩上がり）。スクレーパ５０の２段目には、複数の開口５２が0.7ｍｍピッチで長手方向に整列配置されている。
【００３１】
3段目の開口５３は５１と同じ形状及び傾斜で同様に整列配置されており、4段目の開口５４は５２と同じ形状及び傾斜で同様に整列配置されている。すなわち、スクレーパ５０には、段ごとに直線エッジが互い違いの傾斜となるように開口５１乃至５４が配置されている。
【００３２】
＜スクレーパによるブラシの摺擦動作＞
図３（１）乃至（８）は、クリーニングブラシ４０がスクレーパ５０の表面を摺擦しながら回転し、クリーニングブラシ４０の複数の繊維のうち、任意の1本の繊維４１がスクレーパ５０の表面を移動する様子を時系列に示したものである。図３中、クリーニングブラシ４０の回転に伴うクリーニングブラシ４０の周面は、上から下へ移動するものとする。
【００３３】
まず、繊維４１はスクレーパ５０の１段目の開口５１の直線エッジ５１aに当接する（図３（１））。クリーニングブラシ４０の回転に伴うクリーニングブラシ４０の周面の移動方向は図中上から下にまっすぐであるが、繊維４１は直線エッジ５１aに導かれて斜め左下方向に移動する（図３（２））。更にクリーニングブラシ４０が回転すると、繊維４１は円弧状エッジ５１cに当接し（図３（３））、その後開口５１から抜けて揺動してもとの位置に戻る（図３（４））。
【００３４】
このようにして、繊維４１は、クリーニングブラシ４０の周面の移動方向に対して斜めに交差する直線エッジ５１a及び垂直に交差する円弧状エッジ５１cに摺擦され、図４（a）に示す通り、摺擦された箇所（図中右側と下側）の汚れを除去される。
【００３５】
図３に戻って、クリーニングブラシ４０の回転に伴い、繊維４１はスクレーパ５０の2段目の開口５２の直線エッジ５２aに当接する（図３（５））。クリーニングブラシ４０の周面の移動方向は図中上から下にまっすぐであるが、繊維４１は直線エッジ５２aに導かれて斜め右下方向に移動する（図３（６））。更に、クリーニングブラシ４０が回転すると、繊維４１は円弧状エッジ５２cに当接し（図３（７））、その後開口５１から抜けて揺動してもとの位置に戻る（図３（８））。
【００３６】
このようにして、繊維４１は、クリーニングブラシ４０の周面の移動方向に対して斜めに交差する直線エッジ５２a及び垂直に交差する円弧状エッジ５２cに摺擦され、図４（ｂ）に示す通り、繊維４１の周囲に残った汚れ（図中左側）も除去される。
【００３７】
一方、従来のクリーニングブラシに一枚の板状スクレーパのみを設置した構成では、繊維の周囲に絡みついた汚れが十分除去されない。図５（a）は、クリーニングブラシ４００の繊維４１０に従来の一枚の板状スクレーパ５００が当接されたところを示している。この構成では、繊維４１０は、クリーニングブラシ４００の周面の移動方向において垂直に交差するエッジに摺擦されるのみであり、図５（ｂ）に示すとおり、繊維４１０の側面に絡みついた汚れが除去されずに残ってしまう。
【００３８】
以上説明したように、本実施例にかかるスクレーパ５０は、クリーニングブラシ４０の摺擦方向（クリーニングブラシ４０の周面の移動方向）に対して斜めに交差する直線エッジ５１a及び直線エッジ５１aの下流側においてクリーニングブラシ４０の摺擦方向に対して斜めに交差し、かつ直線エッジ５１aと逆の傾斜を有する直線エッジ５２aを有しており、加えて、クリーニングブラシ４０の摺擦方向に対して垂直に交差する円弧状エッジ５１c、５２cも有している。このように、クリーニングブラシ４０の繊維４１に対し、スクレーパ５０のエッジが複数の接点をもって接することにより、繊維４１を多面的に摺擦することができ、汚れを十分に除去することができる。
【００３９】
同様に、クリーニングブラシ４０の回転に伴い、繊維４１は、開口５３、５４の直線エッジと円弧状エッジにもそれぞれ摺擦されるので、繊維４１の汚れは残存することなく除去され、クリーニングブラシ４０のクリーニング性能を維持することができる。
【００４０】
なお、スクレーパ５０は、各エッジを含め耐熱樹脂材で皮膜されていてもよい。スクレーパを耐熱樹脂材で皮膜すると、離型性が高められ、汚れがスクレーパに固着することを防ぐことができる。
【００４１】
また、スクレーパに電源を接続し、汚れと逆極性の電圧を印加するよう構成しても良い。図６は、スクレーパ５０にマイナス極性の電圧を印加したところを示している。本実施例では汚れがプラス極性に帯電しているため、スクレーパ５０にマイナス極性の電圧を印加することにより、汚れがスクレーパ５０に移動しやすくなり、スクレーパ５０に付着した汚れがクリーニングブラシ４０に戻らないようにすることができる。
【実施例２】
【００４２】
次に、本発明に係る別の実施例について説明する。
【００４３】
（１）定着装置
実施例２に係る定着装置は、クリーニング装置を除いて実施例１と同じであるため説明を省略する。
【００４４】
（２）クリーニング装置
実施例２に係るクリーニング装置は、実施例１とスクレーパの数及び形状が異なる。以下、特に説明のない部分は、実施例１と同じである。
【００４５】
図７は、実施例２に係る定着装置及びクリーニング装置の断面図である。実施例１と同じ部材には同じ記号を付している。
【００４６】
本実施例では、２枚のスクレーパ５６及び５７がクリーニングブラシ４０にそれぞれ圧接されている。スクレーパ５６及び５７は、いずれも厚さ約0.3mmのステンレス等の金属からなる板材であり、クリーニングブラシ４０の軸方向に長さを有し、それぞれ汚れ保持部材１０に接着されている。
【００４７】
スクレーパ５６は、汚れ保持部材１０の加圧ローラ３０に近い方の側面１０ｂに接着され、鉛直方向からクリーニングブラシ４０に圧接されている。スクレーパ５７は、汚れ保持部材１０の加圧ローラ３０から遠い方の側面１０ｄに接着されている。スクレーパ５７は、そのエッジが汚れ保持部材１０の内側にくるように曲げられてクリーニングブラシ４０に圧接されている。
【００４８】
次に、スクレーパ５６及び５７の形状について説明する。図８（a）はスクレーパ５６、５７の平面図である。
【００４９】
スクレーパ５６は、クリーニングブラシ４０に圧接されるエッジが波型に形成されている。スクレーパの短手方向に平行な長さ約2mmの直線エッジ５６aと、直線エッジ５６aに対し斜め４５°に傾いた直線エッジ５６ｂと、直線エッジ５６a及び５６bの端部と端部を結ぶ直径約0.4mmの半円周の円弧状エッジ５６ｃとで一つの波を作り（図８（ｂ））、直線エッジ５６aは隣の波の直線エッジ５６ｂと連結して波の頂点を作っている。
【００５０】
スクレーパ５７もまた同様の波型のエッジを有し、クリーニングブラシ４０の回転方向下流側でクリーニングブラシ４０に波型のエッジを当接している。スクレーパの短手方向に平行な長さ約2mmの直線エッジ５７aと、直線エッジ５７aに対し斜め４５°に傾いた直線エッジ５７ｂと、直線エッジ５７a及び５７bの端部と端部を結ぶ直径約0.4mmの半円周の円弧状エッジ５７ｃとで一つの波を作り（図８（ｃ））、直線エッジ５７aは隣の波の直線エッジ５７ｂと連結して波の頂点を作っている。スクレーパ５７は、スクレーパ５６に対し、直線エッジの傾斜が逆方向、すなわち、スクレーパ５６の斜めの直線エッジ５６ｂとスクレーパ５７の斜めの直線エッジ５７ｂが、互い違いの傾斜となるように配置されている。また、スクレーパ５６の短手方向に平行な直線エッジ５６aとスクレーパ５７の短手方向に平行な直線エッジ５７aは、クリーニングブラシ４０の周面の移動方向において一直線上に並ばないように、ずらして設置されている。
【００５１】
このように、本実施例にかかるスクレーパ５６及び５７は、クリーニングブラシ４０の摺擦方向（クリーニングブラシ４０の周面の移動方向）に対して斜めに交差する直線エッジ５６ｂ及び直線エッジ５６ｂの下流側においてクリーニングブラシ４０の摺擦方向に対して斜めに交差し、かつ直線エッジ５６ｂと逆の傾斜を有する直線エッジ５７ｂを有しており、加えて、クリーニングブラシ４０の摺擦方向に対して垂直に交差する円弧状エッジ５６ｃ及び５７ｃを有している。このため、クリーニングブラシ４０の繊維４１に対し、スクレーパのエッジが複数の接点をもって接触することとなり、繊維４１を多面的に摺擦することができ、汚れを十分に除去することができる。
【００５２】
なお、スクレーパの形状は、本実施例の形状に限られるものではなく、実施例１のスクレーパ５０を短手方向中央で2枚に分割したものを用いても良い。また、例えば図９に示すように、クリーニングブラシ４０の周面の移動方向に対して右斜め４５°傾いた直線エッジと、左斜め４５°傾いた直線エッジとの連続からなる鋸歯形状のスクレーパであっても良い。この場合、クリーニングブラシ４０の回転方向上流側のスクレーパ５８と下流側のスクレーパ５９は、その頂点がクリーニングブラシ４０の周面の移動方向において一直線上に並ばないよう、ずらして設置することが好ましい。これにより、スクレーパのエッジとクリーニングブラシ４０の繊維４１との接点をふやすことができるので、汚れを十分に除去することができる。
【００５３】
更に、スクレーパの枚数は２枚に限られず、２枚以上設置することにより一層クリーニング効果を上げることができることはいうまでもない。
【００５４】
また、実施例１と同様、スクレーパはそれぞれ、各エッジを含め耐熱樹脂材で皮膜されていてもよく、電源に接続して汚れと逆極性の電圧を印加するように構成しても良い。
【実施例３】
【００５５】
次に、本発明に係る更に別の実施例について説明する。
【００５６】
（１）定着装置
実施例３に係る定着装置は、クリーニング装置を除いて実施例１と同じであるため説明を省略する。
【００５７】
（２）クリーニング装置
図１０は、スクレーパ５０をクリーニングブラシ４０から離隔可能に移動させる駆動機構の断面図である。実施例３に係るクリーニング装置の駆動機構は、スクレーパ５０が接着された汚れ保持部材１０を移動させることにより、スクレーパ５０をクリーニングブラシ４０から離隔可能にするものである。図中実施例１と同じ部材には同じ記号を付している。以下、実施例１と異なる部分のみ説明する。
【００５８】
汚れ保持部材１０のクリーニングブラシ４０に近い側の底面１０ｃ端部には、軸受け部１３が設置されており、汚れ保持部材１０は、軸１７を中心に揺動可能に支持されている。クリーニングブラシ４０から遠い側の底面１０ｃ端部には、傾心カム１５が当接され、傾心カム１５はモータ１６に連結されている。偏心カム１５の上部の側面１０ｂには、長手方向外側上部に、バネ受け部１４が設置されている。バネ受け部１４には、バネ１８が下向きに連結され、汚れ保持部材１０を偏心カム１５へ向けて付勢している。
【００５９】
かかる駆動機構において、モータ１６の駆動により傾心カム１５が回転すると、汚れ保持部材１０はバネ１８により下向きに引っ張られ、軸１７を中心として旋回する。これにより、汚れ保持部材１０の上面１０aに接着されたスクレーパ５０がクリーニングブラシ４０から離隔される。
【００６０】
スクレーパ５０をクリーニングブラシ４０に圧接する際には逆の動作となる。すなわち、モータ１６の駆動により傾心カム１５が回転すると、汚れ保持部材１０が押し上げられ、汚れ保持部材１０の上面１０aに接着されたスクレーパ５０がクリーニングブラシ４０に圧接される。
【００６１】
なお、スクレーパ５０をクリーニングブラシ４０から離隔するのは、定着動作が終了後、待機状態となったときであることが好ましい。待機時にスクレーパ５０をクリーニングブラシ４０に圧接したままの場合、クリーニングブラシ４０とスクレーパ５０の間で汚れが冷えて凝固し、凝固した汚れによりクリーニングブラシ４０とスクレーパ５０が固着し、次にクリーニングブラシ４０が回転を開始する際に回転不良を生じたり、繊維４１の脱落が生じたりするおそれがある。そこで、クリーニングブラシ４０の回転停止後、スクレーパ５０をクリーニングブラシ４０から離隔することにより、クリーニングブラシ４０とスクレーパ５０の間で汚れが冷えて凝固することを防ぐことができる。
【００６２】
また、定着装置の起動時、すなわち画像形成装置のウォームアップ時や待機状態からの復帰時には、クリーニングブラシ４０の回転が開始する前に、スクレーパ５０をクリーニングブラシ４０に圧接することが好ましい。クリーニングブラシ４０に残存した汚れは定着装置の停止中に冷えて凝固し、はがれやすくなっているので、スクレーパ５０をクリーニングブラシ４０の回転前に圧接させることにより、凝固した汚れが再度定着装置の起動により熱せられて溶融する前に、スクレーパで効率的に掻き取ることができるからである。
【００６３】
このように、本実施例では、スクレーパ５０をクリーニングブラシ４０から離隔可能に移動させるよう構成することにより、待機時にクリーニングブラシ４０とスクレーパ５０の間で汚れが固着することを防ぐことができ、起動時により効率的にクリーニングブラシ４０の汚れを除去することができる。
【００６４】
なお、本実施例のスクレーパ５０を実施例２のスクレーパ５６及び５７、又は５８及び５９と置き換えることで、実施例２のスクレーパも同様に、クリーニングブラシ４０から離隔可能に構成することができる。
【００６５】
以上、本発明に係るクリーニング装置について説明したが、本発明に係るクリーニング装置を備える定着装置は、実施例１乃至３の構成に限られないことはいうまでもない。例えば、熱ローラ式ではなくベルト式の定着装置でも良く、図１２のような電磁誘導方式による定着装置であっても良い。また、クリーニングブラシは加圧ローラの汚れを除去するものではなく、図１１のように加熱ローラ２０にクリーニングブラシ４０を当接させ、加熱ローラから直接汚れを回収するものであっても良く、図１２のように均熱ローラ３５を有する定着装置では、均熱ローラ３５から汚れを除去するものであっても構わない。
【符号の説明】
【００６６】
１０：汚れ保持部材
３０：加圧ローラ
４０：クリーニングブラシ
４１：クリーニングブラシの繊維
５０、５６、５７、５８、５９：スクレーパ
５１〜５４：開口
５１a〜d、５２a〜d、５６a〜c、５７a〜c：エッジ、
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の回転体からなる定着装置において、少なくとも一つの回転体から異物を除去するためのクリーニング装置であって、
前記少なくとも一つの回転体に当接されたクリーニングブラシと、
前記クリーニングブラシを摺擦して清掃するスクレーパとを備え、
前記スクレーパは、前記摺擦方向に対して斜めに交差する第１のエッジと、前記第１のエッジより前記摺擦方向下流側において、前記摺擦方向に対して斜めに交差し、かつ前記第１のエッジと逆向きの傾斜を有する第２のエッジとを有することを特徴とするクリーニング装置。
【請求項２】
前記スクレーパは、前記摺擦方向に対して垂直に交差する第３のエッジを有することを特徴とする請求項１に記載のクリーニング装置。
【請求項３】
前記第３のエッジは、円弧状に形成されていることを特徴とする請求項２に記載のクリーニング装置。
【請求項４】
前記エッジは、耐熱離型剤樹脂により皮膜されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のクリーニング装置。
【請求項５】
前記スクレーパは、複数の開口を有する１枚の板材からなり、前記エッジは前記板材の開口に設けられていることを特徴とする請求項1乃至４のいずれかに記載のクリーニング装置。
【請求項６】
前記スクレーパは、前記摺擦方向上流側と下流側において少なくとも２つの部材に分割され、上流側スクレーパは少なくとも前記第１のエッジを有し、下流側スクレーパは少なくとも前記第２のエッジを有することを特徴とする請求項1乃至４のいずれかに記載のクリーニング装置。
【請求項７】
複数の回転体からなる定着装置において、少なくとも一つの回転体から異物を除去するためのクリーニング装置であって、
前記少なくとも一つの回転体に当接されたクリーニングブラシと、
前記クリーニングブラシを摺擦して清掃する１枚のスクレーパとを備え、
前記スクレーパは、前記摺擦方向に対して斜めに交差する長軸を有する第１の長孔と、 前記第１の長孔より前記摺擦方向下流側において、前記摺擦方向に対して斜めに交差し、かつその長軸が第１の長孔と逆向きの傾斜を有する第２の長孔とを有することを特徴とするクリーニング装置。
【請求項８】
複数の回転体からなる定着装置において、少なくとも一つの回転体から異物を除去するためのクリーニング装置であって、
前記少なくとも一つの回転体に当接されたクリーニングブラシと、
前記クリーニングブラシを摺擦して清掃する複数のスクレーパとを備え、
前記スクレーパは、波型のエッジで前記クリーニングブラシを摺擦するよう、前記摺擦方向上流側と下流側に少なくとも２つ設置され、下流側のスクレーパは上流側のスクレーパに対し、前記摺擦方向において波型の斜面エッジが互い違いの方向となるように設置されたことを特徴とするクリーニング装置。
【請求項９】
前記クリーニング装置は、前記スクレーパを前記クリーニングブラシに離隔可能に移動させる駆動機構を備えることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載のクリーニング装置。
【請求項１０】
前記駆動機構は、前記スクレーパを前記クリーニングブラシに対し、前記クリーニングブラシの回転が開始する前に当接させ、前記クリーニングブラシの回転が停止した後に離隔させることを特徴とする請求項９に記載のクリーニング装置。
【請求項１１】
前記クリーニング装置は、前記スクレーパに対し、前記クリーニングブラシに付着した異物と逆極性の電圧を印加する電圧印加手段を備えることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載のクリーニング装置。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれかに記載のクリーニング装置を備える画像形成装置。
【請求項１】
複数の回転体からなる定着装置において、少なくとも一つの回転体から異物を除去するためのクリーニング装置であって、
前記少なくとも一つの回転体に当接されたクリーニングブラシと、
前記クリーニングブラシを摺擦して清掃するスクレーパとを備え、
前記スクレーパは、前記摺擦方向に対して斜めに交差する第１のエッジと、前記第１のエッジより前記摺擦方向下流側において、前記摺擦方向に対して斜めに交差し、かつ前記第１のエッジと逆向きの傾斜を有する第２のエッジとを有することを特徴とするクリーニング装置。
【請求項２】
前記スクレーパは、前記摺擦方向に対して垂直に交差する第３のエッジを有することを特徴とする請求項１に記載のクリーニング装置。
【請求項３】
前記第３のエッジは、円弧状に形成されていることを特徴とする請求項２に記載のクリーニング装置。
【請求項４】
前記エッジは、耐熱離型剤樹脂により皮膜されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のクリーニング装置。
【請求項５】
前記スクレーパは、複数の開口を有する１枚の板材からなり、前記エッジは前記板材の開口に設けられていることを特徴とする請求項1乃至４のいずれかに記載のクリーニング装置。
【請求項６】
前記スクレーパは、前記摺擦方向上流側と下流側において少なくとも２つの部材に分割され、上流側スクレーパは少なくとも前記第１のエッジを有し、下流側スクレーパは少なくとも前記第２のエッジを有することを特徴とする請求項1乃至４のいずれかに記載のクリーニング装置。
【請求項７】
複数の回転体からなる定着装置において、少なくとも一つの回転体から異物を除去するためのクリーニング装置であって、
前記少なくとも一つの回転体に当接されたクリーニングブラシと、
前記クリーニングブラシを摺擦して清掃する１枚のスクレーパとを備え、
前記スクレーパは、前記摺擦方向に対して斜めに交差する長軸を有する第１の長孔と、 前記第１の長孔より前記摺擦方向下流側において、前記摺擦方向に対して斜めに交差し、かつその長軸が第１の長孔と逆向きの傾斜を有する第２の長孔とを有することを特徴とするクリーニング装置。
【請求項８】
複数の回転体からなる定着装置において、少なくとも一つの回転体から異物を除去するためのクリーニング装置であって、
前記少なくとも一つの回転体に当接されたクリーニングブラシと、
前記クリーニングブラシを摺擦して清掃する複数のスクレーパとを備え、
前記スクレーパは、波型のエッジで前記クリーニングブラシを摺擦するよう、前記摺擦方向上流側と下流側に少なくとも２つ設置され、下流側のスクレーパは上流側のスクレーパに対し、前記摺擦方向において波型の斜面エッジが互い違いの方向となるように設置されたことを特徴とするクリーニング装置。
【請求項９】
前記クリーニング装置は、前記スクレーパを前記クリーニングブラシに離隔可能に移動させる駆動機構を備えることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載のクリーニング装置。
【請求項１０】
前記駆動機構は、前記スクレーパを前記クリーニングブラシに対し、前記クリーニングブラシの回転が開始する前に当接させ、前記クリーニングブラシの回転が停止した後に離隔させることを特徴とする請求項９に記載のクリーニング装置。
【請求項１１】
前記クリーニング装置は、前記スクレーパに対し、前記クリーニングブラシに付着した異物と逆極性の電圧を印加する電圧印加手段を備えることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載のクリーニング装置。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれかに記載のクリーニング装置を備える画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１１−２０９３６５（Ｐ２０１１−２０９３６５Ａ）
【公開日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−７４４３１（Ｐ２０１０−７４４３１）
【出願日】平成２２年３月２９日（２０１０．３．２９）
【出願人】（３０３０００３７２）コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月２９日（２０１０．３．２９）
【出願人】（３０３０００３７２）コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【Ｆターム（参考）】
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