JP4428328B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、レーザプリンタ等の、感光体ドラム上のトナー像を記録媒体に転写し、トナー像を記録媒体に定着させて、記録媒体に画像を形成する画像形成装置に関する。

従来より、レーザプリンタ等の静電写真式の画像形成装置においては、感光体ドラムを一様に帯電し、レーザダイオード等を含む発光部から射出される光ビームにより、感光体ドラム表面を露光して静電潜像を形成して、静電潜像をトナーにより可視化する。その後、このトナー像を転写ユニットの感光体ドラムと転写ローラとの間を通過する記録媒体に転写し、この記録媒体を定着ユニットの加熱ローラと加圧ローラとの間を通過させて、トナー像を記録媒体に定着している。

この定着ユニットには、特許文献１にあるように、加圧ローラに接触して、加圧ローラを清掃するクリーニングローラを用いた清掃部材が設けられている。定着する際に、トナーの一部が加熱ローラの表面上に残り、この残ったトナーが更に加圧ローラの表面に乗り移る場合がある。このトナーが記録媒体に付着して、記録媒体を汚染するのを防止するために、加圧ローラを清掃部材により清掃するようにしている。
特開２００４−２０２９８

しかしながら、こうした従来のものでは、清掃部材を交換する必要が生じた際、まず、定着ユニットを装置本体から取り外し、定着ユニットを裏返しにしてから、テーブル等の上に載置する。そして、定着ユニットから清掃部材を取り外し、あるいは、定着ユニットを分解して清掃部材を取り外す。次に、新たな清掃部材を取り付ける必要があり、交換作業が煩雑であるという問題があった。

本発明の課題は、清掃部材の交換が容易な画像形成装置を提供することにある。

かかる課題を達成すべく、本発明は課題を解決するため次の手段を取った。即ち、
加熱ローラと、該加熱ローラと対向して配置されて前記加熱ローラ側に付勢される加圧ローラと、を有する定着ユニットを、前記加熱ローラの軸方向と略直交方向から、装置本体に着脱可能に形成した画像形成装置において、
前記加熱ローラの軸方向に沿って並べられ前記加熱ローラの表面に接触し前記加熱ローラから記録媒体を剥離する複数の剥離部材を備えると共に、
複数の前記剥離部材に対応して複数設けられ、かつ、複数の前記剥離部材が前記加熱ローラに当接する領域に対向する前記加圧ローラの領域を清掃する清掃ローラと、前記清掃ローラを収容するケーシングとを有する清掃ユニットを備え、
前記清掃ユニットが、前記装置本体に着脱可能に設けられ、また、前記ケーシングに前記加圧ローラ側の端が閉塞されると共に反対側が開口された案内溝を前記加圧ローラの軸方向と直交して形成し、前記案内溝に前記清掃ローラの支持軸を回転可能に、かつ、摺動可能に挿入し、更に、前記ケーシングと前記清掃ローラとの間に前記清掃ローラを前記加圧ローラに向かって付勢する付勢部材を設け、
前記定着ユニットの装着により前記清掃ローラを前記加圧ローラに接触させ、前記清掃ローラの前記支持軸を前記付勢部材の付勢力に抗して、前記案内溝内を摺動させて、前記開口側から前記支持軸を取り外し可能としたことを特徴とする画像形成装置がそれである。

その際、前記付勢手段は、前記清掃ローラを回転可能に付勢する構成としてもよい。

また、前記清掃ローラは、前記定着ユニットの着脱方向に沿って前記装置本体の奥側に配置された構成としてもよい。

また、前記ケーシングに、記録媒体のガイドを設けた構成としてもよい。

本発明の画像形成装置は、清掃ローラが装置本体に着脱可能に設けられたので、定着ユニットを装置本体から取り外すと、清掃ローラが露出されるので、清掃ローラを装置本体から容易に取り外して、清掃ローラを交換することが容易であるという効果を奏する。

しかも、清掃ローラが、加熱ローラの表面に接触する複数の剥離部材に対応して複数設けられ、かつ、加熱ローラの表面に接触する複数の剥離部材が加熱ローラに当接する領域に対向する加圧ローラの領域を清掃するので、トナーが加圧ローラの外周に付着する領域を確実に清掃することができるという効果を奏する。

また、清掃ローラを加圧ローラに向かって付勢する付勢部材を設けたので、簡単な構成で清掃ローラを加圧ローラに確実に接触させることができ、定着ユニットの着脱の邪魔にもならない。清掃ローラとケーシングとにより清掃ユニットを構成し、清掃ユニットを装置本体に着脱可能に設けたので、交換作業を簡単に行える構成を取ることが容易になる。また、ケーシングに加圧ローラ側の端が閉塞されると共に反対側が開口された案内溝を加圧ローラの軸方向と直交して形成し、案内溝に清掃ローラの支持軸を回転可能に、かつ、摺動可能に挿入したので、清掃ローラの加圧ローラへの接触が安定し、かつ、清掃ローラの外周全面を清掃のために使用できるので、清掃ローラの寿命が長くなる。更に、定着ユニットを取り外した際に、清掃ローラが飛び出すことがなく、交換作業がしやすくなる。

その際、付勢手段が、清掃ローラを回転可能に付勢することにより、清掃ローラを加圧ローラに確実に接触させることができ、定着ユニットの着脱の邪魔にもならない。

清掃ローラを、定着ユニットの着脱方向に沿って装置本体の奥側に配置することにより、定着ユニットの着脱の際に、清掃ローラが邪魔になったり、加圧ローラと干渉するのを回避できる。

清掃ユニットのケーシングに、記録媒体のガイドを設けることにより、画像形成装置を小型化できる。

以下本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
まず、参考例の画像形成装置について説明する。図１は、参考例の画像形成装置の一例としてのレーザプリンタ１の概略側断面図、図２はレーザプリンタ１の概略側断面図である。レーザプリンタ１は、上面となるトップカバー１８、及び正面側側面２ａや背面側側面２ｂ等の四つの側面(一部のみ図示する)を有する装置本体２を備えており、トップカバー１８が装置本体２の内方に凹んでシート排出トレイ５２が形成されている。装置本体２の下部には、記録紙等の記録媒体を複数枚収納可能な給紙カセット６が、装置本体２の正面側側面２ａから挿抜自在に設けられている。なお正面側側面２ａには、記録媒体を個別にセットする手差しトレイ部１１が設けられているとともに、開閉可能なフロントカバー１６が設けられている。

レーザプリンタ１は、トップカバー１８、フロントカバー１６、及び背面側側面２ｂに下端を回動可能に取り付けられたリアカバー６０等が備えられる装置本体２内に、記録媒体としての記録紙等(図中記録媒体搬送路が仮想線Pで表されている。)を給紙するための給紙部３や、給紙された記録媒体上に可視像であるトナー画像を形成する像形成部としてのプロセスカートリッジ４、記録媒体上に形成されたトナー画像を記録媒体上に定着させる定着ユニット１００、定着ユニット１００を通過した記録媒体を排紙する排紙部２００などを備えている。なお、定着ユニット１００に備えられる定着ローラ(後述)の回転軸に直交する方向前後の側面のうち、定着ユニット１００に近い側の側面(図１の左側側面)を背面側側面２ｂ、逆側を正面側側面２ａとする。

給紙部３は、給紙カセット６と、給紙カセット６内に積層された記録媒体のシート搬送方向先端側(正面側)端部の上方に設けられた給紙ローラ７，８及び給紙パット９とを含む。給紙部３には、給紙カセット６から給紙された記録媒体を反転させてプロセスカートリッジ４の下部へと搬送する記録媒体搬送路である給紙パス１０が形成されており、給紙部３には、給紙パス１０に臨むレジストローラ対１２を備えている。なお、給紙パス１０には、給紙カセット６内の記録媒体の他、手差しトレイ部１１に手差しにてセットされた記録媒体(記録紙等)も給紙されるが、いずれの場合も一旦レジストローラ対１２にて停止した後、プロセスカートリッジ４における画像形成タイミングに合わせてプロセスカートリッジ４へと供給される。

給紙カセット６は、プロセスカートリッジ４及び定着ユニット１００の下部に配され、装置本体２の正面側側面２ａから挿抜可能に装着されている。この給紙カセット６内には、用紙押圧板１３及びばね１４が設けられている。用紙押圧板１３は、記録媒体を積層状にスタック可能とされ、給紙ローラ７等から遠い方の端部において揺動可能に支持されることによって、近い方の端部が上下方向に移動可能とされている。また、ばね１４は、用紙押圧板１３における給紙ローラ７等に近い方の端部の裏面を、上方向に付勢するように設けられている。そのため、用紙押圧板１３は、記録媒体の積層量が増えるに従って、給紙ローラ７等に対して遠い方の端部を支点として、ばね１４の付勢力に抗して下向きに揺動される。

給紙ローラ８及び給紙パット９は、互いに対向して配設され、給紙パット９の裏側に設けられるばね１５によって、給紙パット９が給紙ローラ８に向かって押圧されている。用紙押圧板１３上に積層された中で最上位にある記録媒体は、用紙押圧板１３の裏側からばね１４によって給紙ローラ７に当接して押圧されており、最上位の記録媒体が給紙ローラ７により給紙され、給紙ローラ８と給紙パット９とで挟まれた後、給紙ローラ８が回転することにより、給紙ローラ８及び給紙パット９とで１枚毎に分離されながら、給紙パス１０に向かって給紙される。

給紙カセット６、あるいは手差しトレイ部１１から給紙された記録媒体は、給紙ローラ７等の上方部に配置されたレジストローラ対１２に送られる。レジストローラ対１２は、給紙された記録媒体をレジスト後に、プロセスカートリッジ４内の画像形成位置(感光体ドラム３７と転写ローラ３９との接触位置)へと搬送する。

プロセスカートリッジ４の上部に設けられる走査ユニット２６は、不図示のレーザ発光部、高速回転駆動されるポリゴンミラー２９、第１走査レンズ(fθレンズ)３０、第２走査レンズ(シリンドリカルレンズ)３１、折り返しミラー３２及び３３などを備えており、レーザ発光部から射出される画像情報に基づいて変調された光ビームを、二点鎖線で示すように、ポリゴンミラー２９、第１走査レンズ３０、折り返しミラー３２、第２走査レンズ３１、折り返しミラー３３の順に通過あるいは反射させて、プロセスカートリッジ４内の感光体ドラム３７の表面上を露光走査させている。

プロセスカートリッジ４は、ドラムカートリッジ３５及び現像カートリッジ３６を含んでいる。ドラムカートリッジ３５内には、感光体ドラム３７、帯電器３８及び転写ローラ３９などを備えている。現像カートリッジ３６は、ドラムカートリッジ３５に対して着脱自在に装着されており、現像ローラ４０、層厚規制ブレード４１、供給ローラ４２、トナーホッパー４３などを備えている。

トナーホッパー４３内のトナーは、回転軸４４により支持されるアジテータ４５の矢印方向への回転により攪拌され、トナーホッパー４３の後部に開口されたトナー供給口４６から放出される。トナー供給口４６の後方位置に供給ローラ４２が回転可能に配設されており、また、この供給ローラ４２に対向して、現像ローラ４０が回転可能に配されている。なお、供給ローラ４２と現像ローラ４０とは、そのそれぞれがある程度圧縮するような状態で互いに当接されている。

現像ローラ４０は、金属製のローラ軸に、導電性のゴム材料からなるローラが被覆されており、矢印方向(反時計方向)に回転駆動される。なお、現像ローラ４０には、現像バイアスが印加されるように構成されている。また、現像ローラ４０の近傍には、層厚規制ブレード４１が配されている。この層厚規制ブレード４１は、金属の板ばね材からなるブレード本体の先端部に、絶縁性のシリコーンゴムからなる断面半円形状の押圧部を備えており、現像ローラ４０の近くにおいて現像カートリッジ３６に支持されて、押圧部がブレード本体の弾性力によって現像ローラ４０上に圧接されるように構成されている。

トナー供給口４６から放出されるトナーは、供給ローラ４２の回転により、現像ローラ４０に供給され、この時、供給ローラ４２と現像ローラ４０との間で正に摩擦帯電され、さらに、現像ローラ４０上に供給されたトナーは、現像ローラ４０の回転に伴って、層厚規制ブレード４１の押圧部と現像ローラ４０との間に進入し、一定厚さの薄層として現像ローラ４０上に担持される。

感光体ドラム３７は、現像ローラ４０の後方位置において、その現像ローラ４０と対向するような状態で、ドラムカートリッジ３５において、矢印方向(時計方向)に回転可能に支持されている。この感光体ドラム３７は、ドラム本体が接地され、その表面がポリカーボネートなどから構成される正帯電性の感光層により形成されている。

帯電器３８は、感光体ドラム３７の後側斜め方向上方に、所定間隔を隔てて対向配置されている。この帯電器３８は、タングステンなどの帯電用ワイヤからコロナ放電を発生させる正帯電用のスコロトロン型の帯電器であり、感光体ドラム３７の表面を一様に正極性に帯電させるように構成されている。

転写ローラ３９は、感光体ドラム３７の下方において、感光体ドラム３７に対向配置され、ドラムカートリッジ３５に矢印方向（反時計方向）に回転可能に支持されている。この転写ローラ３９は、金属製のローラ軸に、導電性のゴム材料からなるローラが被覆されており、転写時には、転写バイアスが印加されるように構成されている。

感光体ドラム３７の表面は、感光体ドラム３７の回転に伴ない、まず、帯電器３８によって一様に正極性に帯電される。次いで、走査ユニット２６からのレーザビームにより露光されて静電潜像が形成される。その後、現像ローラ４０と対向し、現像ローラ４０上に担持されかつ正帯電されているトナーが感光体ドラム３７に対向して接触する時に、現像ローラ４０に印加される現像バイアスにより、感光体ドラム３７の表面上に形成される静電潜像、すなわち、一様に正帯電されている感光体ドラム３７の表面のうち、レーザビームによって露光され電位が下がっている露光部分に供給され、選択的に担持されることによってトナー画像が形成される(反転現像)。

その後、感光体ドラム３７の表面上に担持されたトナー画像は、記録媒体が感光体ドラム３７と転写ローラ３９との間を通る間に、転写ローラ３９に印加される転写バイアスによって、記録媒体に転写される。定着ユニット１００は、給紙カセット６の上部、プロセスカートリッジ４の後方であって、プロセスカートリッジ４よりも記録媒体搬送方向下流側に配設される。

定着ユニット１００は、定着ローラとして、内部にヒータを備える加熱ローラ１１０、加熱ローラ１１０と対向して設けられ加熱ローラ１１０を押圧するように付勢された加圧ローラ１２０を備えている。加圧ローラ１２０に対向して清掃ユニット１７０が配置されており、清掃ユニット１７０は加圧ローラ１２０に接触して加圧ローラ１２０を清掃する清掃ローラ１７２を備えている。

定着ユニット１００においては、プロセスカートリッジ４において記録媒体上に転写された可視像であるトナー画像を、当該記録媒体が加熱ローラ１１０と加圧ローラ１２０との間を通過する間に熱定着させ、その後、記録媒体を排紙部２００に形成される記録媒体搬送路である排紙パス５０へと送出するようにしている。

排紙部２００は、排紙パス５０を構成する内側ガイド部材５１、装置本体２に下端を回動可能に取り付けられた外側ガイド部材６２、記録媒体をトップカバー１８に設けられたシート排出トレイ５２上へと排出する排出口に設けられる排紙ローラ対のうち、下側の排紙ローラ５３、上側の排紙ローラ５５を含んでいる。

シート排出トレイ５２は、平面視略矩形板状をなし、背面側端部が装置本体２内部へと凹んで凹部が形成されるとともに、背面側端部から正面側へ向けて徐々に上方に傾斜する構成となっている。

定着ユニット１００を通過し、排紙パス５０へと送られた記録媒体は、内側ガイド部材５１及び外側ガイド部材６２により用紙進行方向が上方逆向きに反転されて、排紙ローラ対５３，５５へと送られ、排紙ローラ対５３，５５を介して、シート排出トレイ５２上に正面側に向かって排紙される。

次に、定着ユニット１００の構成について図３によって説明する。図３は、定着ユニット１００を上下を逆にした状態を示す拡大斜視図である。
定着ユニット１００は、加熱ローラ１１０と、加熱ローラ１１０に対向して設けられ、加熱ローラ１１０表面を押圧する加圧ローラ１２０とを備えている。加熱ローラ１１０は金属筒状をなし、その両端は開口され、例えばハロゲンランプからなる図示しないヒータを内装しており、そのヒータによって加熱されるように構成されている。

加熱ローラ１１０はユニットケース１３０に回転可能に支持されており、図示しない駆動モータ等からの駆動力が伝達される構成となっている。加圧ローラ１２０は、加熱ローラ１１０を押圧した状態で、加熱ローラ１１０に従動して回転される。そして、加熱ローラ１１０の上部がポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の樹脂を成型したユニットケース１３０により覆われているとともに、加圧ローラ１２０側はユニットケース１３０に覆われることなく開放された構成となっている。

ユニットケース１３０には、複数の爪状の剥離部材１３１〜１３５が設けられており、複数の剥離部材１３１〜１３５は、図３に示すように、加熱ローラ１１０から記録媒体を剥離できるように、剥離部材１３１〜１３５の先端が加熱ローラ１１０の表面に接触するように、加熱ローラ１１０の軸方向に所定間隔で並べられて配置されている。

加圧ローラ１２０は、シリコーンゴム等の弾性体表面にＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）フィルムが巻着されたものであり、加圧ローラ１２０の長手方向両端が、一対の加圧ローラ支持体１５０，１５１に回転可能に支持されている。

一対の加圧ローラ支持体１５０，１５１の一端はユニットケース１３０の長手方向両端側に回転可能に支持されている。加圧ローラ支持体１５０，１５１を回動した際、加圧ローラ１２０を加熱ローラ１１０に接触させると共に、加圧ローラ１２０を加熱ローラ１１０から離間させることができるように構成されている。

加圧ローラ支持体１５０，１５１には、加圧ローラ１２０を間にして、ユニットケース１３０に回転可能に支持された反対側に、一端がユニットケース１３０に係止した弾性体としてのばね１６０，１６１が係止されている。加圧ローラ１２０は、ばね１６０，１６１の復元力により加熱ローラ１１０側へ付勢されている。

加圧ローラ支持体１５０，１５１は、加熱ローラ１１０と逆側で、加圧ローラ１２０の外周よりも外側に突き出されており、加圧ローラ支持体１５０，１５１の側を下に向けて定着ユニット１００を平面上に載置した場合、一対の加圧ローラ支持体１５０，１５１が載置された平面と接することにより、加圧ローラ１２０の表面が平面に触れないように構成されている。

定着ユニット１００は、図２に示すように、加熱ローラ１１０の軸方向と略直交する方向から、装置本体２に着脱可能に形成されている。装置本体２からリアカバー６０を回動させてから、外側ガイド部材６２を回動させる。次に、定着ユニット１００を装置本体２から取り外すと、背面側側面２ｂに大きな開口部１１１が形成される。

加圧ローラ１２０はＰＴＦＥチューブに棒状のシリコーンゴム等の弾性体が挿入されて構成されており、加圧ローラ１２０の表面に傷がつくと、傷部分において定着強度が異なり、定着ムラの原因となる。加圧ローラ１２０の下方をカバーで覆わないようにすることで、定着ユニット１００の小型化を図っているが、保守の際などには、定着ユニット１００を取り外して作業台等に載置する必要がある。この際、上記のような構成で加圧ローラ１２０の表面に傷がつくことを防止するようにしたものである。なお、ユニットケース１３０から支持部材を延出させて設けることによっても加圧ローラ１２０表面が平面に触れることを防止することができる。

次に、参考例の清掃ユニット１７０について詳細に説明する。参考例では後述する清掃ローラ１７２が加圧ローラ１２０の軸方向長さにほぼ等しく形成されており、後述する本実施形態の複数の清掃ローラ２４１〜２４５に対し、軸方向長さを異にする参考として説明する。図４は参考例の清掃ユニット１７０を上下を逆にした状態を示す拡大斜視図である。図５は参考例の清掃ユニット１７０の拡大正面図、図６は参考例の清掃ユニット１７０の拡大平面図、図７は参考例の清掃ユニット１７０の拡大底面図、図８は参考例の清掃ユニット１７０の拡大背面図である。図９は図５のＡ矢視拡大図、図１０は図８のＢＢ拡大断面図である。

この清掃ユニット１７０は、清掃ローラ１７２と、清掃ローラ１７２を収容するケーシング１７４とを備えている。参考例では、清掃ローラ１７２はその外周がセラミック製の管により形成されており、外周表面は適度な粗さを有し、トナーが付着しやすいように形成されている。清掃ローラ１７２の軸方向長さは、加圧ローラ１２０の軸方向長さにほぼ等しく形成されている。

ケーシング１７４は清掃ローラ１７２の軸方向に沿って清掃ローラ１７２よりも少し長く形成されたガイド壁１７６と取付壁１７８とを備え、ガイド壁１７６と取付壁１７８とが略Ｌ字状に連結されて、清掃ローラ１７２の軸方向と直交する断面が略Ｌ字状に形成されている。

ガイド壁１７６は、ほぼ記録媒体搬送路Ｐに沿って形成されており、ガイド壁１７６の記録媒体搬送路Ｐに面した側には、搬送方向に沿った複数のガイド突起１８０が形成されている（図６参照）。ガイド壁１７６は加熱ローラ１１０と加圧ローラ１２０との間の定着ニップ部に記録媒体をガイドするように、定着ニップ部の方向に向かって形成されている。

取付壁１７８は装置本体２に設けられた支持壁１８２と対向するように形成されており（図１及び図１０参照）、取付壁１７８の両端には、平坦面１８４，１８６（図５参照）が形成されている。この平坦面１８４，１８６は、図１０に示すように、支持壁１８２に形成された平坦面１８８（一方のみ図示する）に密着するように形成されている。

取付壁１７８の平坦面１８４，１８６にはそれぞれ取付孔１９０，１９２が形成されており、取付孔１９０，１９２に挿入されたビス１９４，１９６が支持壁１８２に螺入されて、ケーシング１７４が装置本体２に着脱可能に取り付けられている。尚、参考例では、一方の取付孔１９２は長穴として形成されている。

取付に際しては、取付壁１７８と支持壁１８２とにそれぞれ対向する段部１９８，１９９を形成して、段部１９８，１９９を密着させることにより、清掃ユニット１７０の位置決めを図るように構成するとよい。支持壁１８２は、定着ユニット１００の着脱方向に沿って、定着ユニット１００よりも装置本体２の奥側に設けられ、また、加圧ローラ１２０と対向するように設けられている。

装置本体２の支持壁１８２は、装置本体２と一体的に形成されたものでもよく、あるいは、定着ユニット１００のユニットケース１３０を除く、装置本体２に取り付けられるカバー、ケース等の他の部材に形成されていてもよい。

ケーシング１７４の長手方向の両端には案内部としての支柱２０１，２０２が取付壁１７８から加圧ローラ１２０に向かって突き出すように立設されている。両支柱２０１，２０２には長方形状の長孔に形成された案内孔２０４，２０６が加圧ローラ１２０の軸方向と直交する方向に形成されている。案内孔２０４，２０６には摺動台２０８，２１０の矩形凸部２０８ａ（図９に一方のみ図示する）が摺動可能に挿入されて、摺動台２０８，２１０が案内孔２０４，２０６に沿って摺動できるように構成されている。摺動台２０８，２１０には、清掃ローラ１７２の両端が回転可能に装着されている。

また、両支柱２０１，２０２には、取付壁１７８側の端に切欠２１２，２１４が形成されて、清掃ローラ１７２の両端に摺動台２０８，２１０を装着した状態で、摺動台２０８，２１０の矩形凸部２０８ａを清掃ローラ１７２の径方向に、切欠２１２，２１４を通過させることにより、清掃ローラ１７２がケーシング１７４に着脱可能に取り付けられている。

参考例では、前述したように、ケーシング１７４が装置本体２にビス１９４，１９６により着脱可能に取り付けられると共に、清掃ローラ１７２がケーシング１７４に着脱可能に取り付けられているが、どちらか一方の構成で実施可能である。即ち、どちらか一方の構成で清掃ローラ１７２が装置本体２に着脱可能に取り付けられていればよい。

摺動台２０８，２１０の矩形凸部２０８ａと、ケーシング１７４の取付壁１７８との間には、コイルスプリングを用いた付勢部材２１６，２１８が配置されて、摺動台２０８，２１０を介して清掃ローラ１７２を加圧ローラ１２０に向かって付勢している。摺動台２０８，２１０を介して付勢することにより、清掃ローラ１７２が回転可能に付勢される。

図１に示すように、定着ユニット１００を装置本体２に装着した際には、加圧ローラ１２０が清掃ローラ１７２に接触し、付勢部材２１６，２１８が弾性変形して、付勢部材２１６，２１８の付勢力により、清掃ローラ１７２を加圧ローラ１２０に押圧するように構成されている。尚、参考例では、回転可能な清掃ローラ１７２を用いたが、回転可能なものに限らず、ケーシング１７４に角棒状のフェルト等を固定して、ケーシング１７４を装置本体２にビス１９４，１９６により着脱可能に取り付けた構成としても実施可能である。

次に、参考例の清掃ユニット１７０を用いたレーザプリンタ１の作動について説明する。
まず、給紙カセット６の最上位の記録媒体が給紙ローラ７により給紙され、給紙ローラ８と給紙パット９とで挟まれた後、記録媒体は、給紙パス１０に向かって給紙される。記録媒体は給紙パス１０を通り、一旦レジストローラ対１２にて停止した後、画像形成タイミングに合わせてプロセスカートリッジ４の画像形成部に供給される。

感光体ドラム３７の表面は、帯電器３８により一様に正極性に帯電され、走査ユニット２６からのレーザビームにより露光されて静電潜像が形成される。その後、トナーが感光体ドラム３７の表面に接触することによりトナー画像が形成され、記録媒体が感光体ドラム３７と転写ローラ３９との間を通る間に、記録媒体に転写され、記録媒体が定着ユニット１００の加熱ローラ１１０と加圧ローラ１２０との間を通過する間に熱定着される。その後、記録媒体は、排紙パス５０を通り、シート排出トレイ５２上へと排出される。

定着ユニット１００では、加熱ローラ１１０が加熱されて、加圧ローラ１２０は加圧ローラ支持体１５０，１５１を介してばね１６０，１６１の付勢力により、加熱ローラ１１０に圧着される。記録媒体が加熱ローラ１１０と加圧ローラ１２０との間を通過する間に熱定着される。

定着する際に、記録媒体上のトナーの一部が加熱ローラ１１０の表面に付着し、記録媒体が通過した後、加熱ローラ１１０に付着したトナーが加圧ローラ１２０の表面に付着する場合がある。

加圧ローラ１２０の表面には、清掃ローラ１７２が接触しており、また、付勢部材２１６，２１８の付勢力により、清掃ローラ１７２は加圧ローラ１２０の表面に押圧されている。よって、清掃ローラ１７２は加圧ローラ１２０の回転と共に、加圧ローラ１２０の表面に接触しながら回転する。

加圧ローラ１２０の回転により、加圧ローラ１２０の表面に付着したトナーは、加圧ローラ１２０の表面から清掃ローラ１７２の表面に移動して、加圧ローラ１２０が清掃される。付勢部材２１６，２１８により清掃ローラ１７２を加圧ローラ１２０に向かって付勢することにより、簡単な構成で清掃ローラ１７２を加圧ローラ１２０に確実に接触させることができ、また、定着ユニット１００の着脱の邪魔にもならない。更に、清掃ローラ１７２が回転することにより、清掃ローラ１７２の加圧ローラ１２０への接触が安定し、しかも、清掃ローラ１７２の外周全周を清掃のために使用できるので、清掃ローラ１７２の寿命が長くなる。

この清掃ローラ１７２の表面に付着したトナーにより、清掃ローラ１７２を交換する必要が生じた場合には、まず、レーザプリンタ１の運転を停止する。そして、図２に示すように、装置本体２に対してリアカバー６０を外側に回動してから、外側ガイド部材６２も回動させる。次に、定着ユニット１００を加熱ローラ１１０の軸方向と直交する方向に引き出して装置本体２から取り外すと、背面側側面２ｂに大きな開口部１１１が形成される。尚、取り外した定着ユニット１００は一対の加圧ローラ支持体１５０，１５１を下側にして、平坦なテーブル面上に載置しても、加圧ローラ１２０の表面がテーブル面に触れない。

この開口部１１１から図示しないドライバを挿入して、ドライバによりビス１９４，１９６を回転して、ビス１９４，１９６を取り外す。そして、清掃ユニット１７０を装置本体２から取り外し、開口部１１１から外部に取り出す。定着ユニット１００を装置本体２から取り外しても、摺動台２０８，２１０の矩形凸部２０８ａが案内孔２０４，２０６の端に突き当たって移動を規制されるので、清掃ローラ１７２がケーシング１７４から飛び出すことはない。また、清掃ユニット１７０を、定着ユニット１００の着脱方向に沿って装置本体２の奥側に配置したので、定着ユニット１００の着脱の際に、清掃ユニット１７０が邪魔になったり、加圧ローラ１２０と干渉するのを回避できる。

次に、新たな清掃ユニット１７０をビス１９４，１９６により装置本体２に取り付ける。あるいは、取り外した清掃ユニット１７０から、清掃ローラ１７２を取り外して、あらなた清掃ローラ１７２を取り付けてから、再び清掃ユニット１７０をビス１９４，１９６により装置本体２に取り付ける。その際、清掃ローラ１７２の両端に摺動台２０８，２１０を装着した状態で、摺動台２０８，２１０の矩形凸部２０８ａが切欠２１２，２１４を通過することにより、清掃ローラ１７２を容易に着脱できる。尚、取り外した清掃ユニット１７０の清掃ローラ１７２を清掃して付着したトナーを取り除いてから、再生した清掃ユニット１７０をビス１９４，１９６により装置本体２に取り付けるようにしてもよい。

このように、定着ユニット１００を装置本体２から取り外すと、開口部１１１を通して清掃ユニット１７０が露出されるので、清掃ユニット１７０を装置本体２から容易に取り外して、清掃ユニット１７０を交換することが容易である。清掃ローラ１７２とケーシング１７４とを備えた清掃ユニット１７０を構成したので、交換作業がより簡単に行える。

一方、ビス１９４，１９６を取り外すことなく、清掃ローラ１７２を着脱することもできる。即ち、清掃ローラ１７２の両端に摺動台２０８，２１０を装着した状態で、摺動台２０８，２１０の矩形凸部２０８ａが切欠２１２，２１４を通過することにより、清掃ローラ１７２を着脱できる。取り外した清掃ローラ１７２を新たな清掃ローラ１７２に交換することもできる。

次に、前述した参考例と異なる、本発明に対応した実施形態の清掃ユニット２４０について、図１１〜図１６によって説明する。図１１は本実施形態の清掃ユニット２４０を上下を逆にした状態を示す拡大斜視図である。図１２は本実施形態の清掃ユニット２４０の拡大正面図、図１３は本実施形態の清掃ユニット２４０の拡大平面図、図１４は本実施形態の清掃ユニット２４０の拡大底面図、図１５は本実施形態の清掃ユニット２４０の拡大背面図、図１６は図１５のＣＣ拡大断面図である。

本実施形態の清掃ユニット２４０は、前述した参考例の清掃ユニット１７０に代えてレーザプリンタ１に取り付けられる。本実施形態の清掃ユニット２４０は、複数の清掃ローラ２４１〜２４５と、ケーシング２４６とを備えており、複数の清掃ローラ２４１〜２４５は、複数の剥離部材１３１〜１３５に対応して設けられている。

複数の清掃ローラ２４１〜２４５は同軸上に並べて配置されると共に、複数の清掃ローラ２４１〜２４５は加熱ローラ１１０の軸方向に沿って並べられた剥離部材１３１〜１３５と同じ位置に、即ち、剥離部材１３１〜１３５が加熱ローラ１１０に当接する領域に対向する加圧ローラ１２０の領域を清掃するように複数の清掃ローラ２４１〜２４５が加圧ローラ１２０に接触されている。

ケーシング２４６はガイド壁２４８を備え、ガイド壁２４８はほぼ記録媒体搬送路Ｐに沿って形成されており、加熱ローラ１１０と加圧ローラ１２０との間に定着ニップ部に記録媒体をガイドするように、定着ニップ部の方向に向かって形成されている。

ケーシング２４６には、前述した取付孔１９０，１９２と同様の取付孔２５０，２５２が平坦面２７０，２７２に形成されており（図１２参照）、図示しないビスを取付孔２５０，２５２に挿入すると共に、装置本体２に螺入して、清掃ユニット２４０を装置本体２に着脱可能に取り付けることができるように構成されている。

次に、複数の清掃ローラ２４１〜２４５をケーシング２４６に着脱可能に配置した構成について、中央の清掃ローラ２４３により図１６によって説明する。他の清掃ローラ２４１，２４２，２４４，２４５についても同様の構成であるので詳細な説明を省略する。

ケーシング２４６には清掃ローラ２４３を収納する収納溝２５４が形成されており、収納溝２５４の側壁には、案内部としてのＵ字状の案内突部２５６が形成されている。Ｕ字状の案内突部２５６に囲まれて、案内溝２５８が形成され、案内溝２５８は加圧ローラ１２０の軸方向と直交すると共に、案内溝２５８の延長上に加圧ローラ１２０の中心が位置するように形成されている。この案内溝２５８は、加圧ローラ１２０側の端がＵ字状の案内突部２５６の壁により閉塞されると共に、反対側は開口されている。

案内溝２５８には清掃ローラ２４３の支持軸２６０が回転可能に、かつ、摺動可能に挿入されている。収納溝２５４内には、ねじりコイルばねを用いた付勢部材２６２が挿入されており、付勢部材２６２は支持軸２６０を介して清掃ローラ２４３を加圧ローラ１２０に向けて付勢している。付勢部材２６２は支持軸２６０と収納溝２５４の底壁との間に配置され、支持軸２６０に付勢部材２６２のアーム部２６２ａが接触して、清掃ローラ２４３を回転可能に付勢している。

定着ユニット１００が取り付けられた状態では、加圧ローラ１２０に清掃ローラ２４３が付勢部材２６２に付勢されて接触し、定着ユニット１００を取り外した際には、清掃ローラ２４３は付勢部材２６２の付勢力により、支持軸２６０が案内溝２５８内を摺動し、支持軸２６０が案内突部２５６の壁に突き当たって、摺動が規制される。

次に、本実施形態の清掃ユニット２４０を用いたレーザプリンタ１の作動について説明する。
前述した参考例と同様に、感光体ドラム３７の表面を露光して静電潜像を形成して、静電潜像をトナーにより可視化する。その後、このトナー像を感光体ドラム３７と転写ローラ３９との間を通過する記録媒体に転写し、この記録媒体を定着ユニット１００の加熱ローラ１１０と加圧ローラ１２０との間を通過させて、トナー像を記録媒体に定着させる。

その際、同様に、記録媒体上のトナーの一部が加熱ローラ１１０の表面に付着する。そして、加熱ローラ１１０の表面に付着したトナーが、加熱ローラ１１０の回転と共に加熱ローラ１１０の表面に接触している剥離部材１３１〜１３５の先端に掻き取られ、掻き取られたトナーが剥離部材１３１〜１３５の先端に蓄積される。蓄積されたトナーがある程度の大きさになり、加熱ローラ１１０との接触抵抗の増加等により、剥離部材１３１〜１３５の先端からトナーの固まりとなって離れ、加熱ローラ１１０の表面に再度付着する。

加熱ローラ１１０と加圧ローラ１２０の回転によって、加熱ローラ１１０に付着したトナーの固まりが加熱ローラ１１０から加圧ローラ１２０の表面に移る。トナーの固まりが移った加圧ローラ１２０の領域は、剥離部材１３１〜１３５に対応した領域であり、その領域の加圧ローラ１２０の表面には、清掃ローラ２４１〜２４５が加圧ローラ１２０の表面に接触しながら回転している。

加圧ローラ１２０の回転により、加圧ローラ１２０に付着したトナーは、加圧ローラ１２０の表面から清掃ローラ２４１〜２４５の表面に移動して、加圧ローラ１２０が清掃される。多くの記録媒体にトナー像が定着されると、清掃ローラ２４１〜２４５の汚染が進行し、清掃ローラ２４１〜２４５を交換する必要が生じる。

その際には、前述した参考例と同様に、装置本体２からリアカバー６０を回動させてから、外側ガイド部材６２を回動させる。次に、定着ユニット１００を装置本体２から取り外すと、背面側側面２ｂに大きな開口部１１１が形成される。

この開口部１１１から図示しないドライバによりビスを取り外し、清掃ユニット２４０を装置本体２から取り外し、開口部１１１から外部に取り出す。そして、新たな清掃ユニット２４０をビスにより装置本体２に取り付ける。

あるいは、取り外した清掃ユニット２４０から、清掃ローラ２４１〜２４５を取り外して、あらたな清掃ローラ２４１〜２４５を取り付けてから、再び清掃ユニット２４０をビスにより装置本体２に取り付ける。その際、清掃ローラ２４１〜２４５の支持軸２６０を付勢部材２６２の付勢力に抗して、案内溝２５８内を摺動させて、開口側から支持軸２６０を取り外し、再び、新たな清掃ローラ２４１〜２４５の支持軸２６０を案内溝２５８内に挿入することにより、容易に交換できる。

また、取り外した清掃ユニット２４０の清掃ローラ２４１〜２４５を清掃して付着したトナーを取り除いてから、再びこの再生した清掃ユニット２４０を装置本体２に取り付けるようにしてもよい。あるいは、汚染された一部の清掃ローラ２４１〜２４５のみを交換し、汚染の少ない清掃ローラ２４１〜２４５は交換しなくてもよい。

一方、清掃ユニット２４０を取り外すことなく、清掃ローラ２４１〜２４５を着脱することもできる。即ち、前述したと同様に、清掃ローラ２４１〜２４５の支持軸２６０を付勢部材２６２の付勢力に抗して、案内溝２５８内を摺動させて、開口側から支持軸２６０を取り外し、再び、新たな清掃ローラ２４１〜２４５の支持軸２６０を案内溝２５８内に挿入することにより、容易に交換できる。

加圧ローラ１２０に付着するトナーは、剥離部材１３１〜１３５で掻き取られたトナーの固まりが脱落するものが大半であり、このトナーを清掃すれば、加圧ローラ１２０の表面のトナーの清掃は十分である場合が多い。そこで、本実施形態のように、複数の清掃ローラ２４１〜２４５を剥離部材１３１〜１３５に対応して設けることにより、前述した参考例の清掃ローラ１７２よりも、清掃ローラ２４１〜２４５の総全長を短くすることができ、材料を低減できる。

また、本実施形態の場合でも、前述した参考例と同様に、清掃ユニット２４０を装置本体２から容易に取り外して、清掃ローラ２４１〜２４５を交換することが容易であり、前述した参考例と同様の効果を有する。

尚、前述した参考例及び実施形態では、清掃ユニット１７０，２４０のケーシング１７４，２４６をビス１９４，１９６により装置本体２に着脱可能に設けたが、これに限らず、ビス１９４，１９６に代えて、弾性変形する樹脂製等のファスナを用いてもよく、あるいは、ビス１９４，１９６やファスナを用いることなく、装置本体２に設けた弾性係合爪にケーシング１７４，２４０を引っ掛けて、ケーシング１７４，２４６を装置本体２に着脱可能に設けた構成としても実施可能である。

参考例の画像形成装置の一例としてのレーザプリンタ１の概略側断面図である。 参考例のレーザプリンタ１の概略側断面図である。 参考例の定着ユニットを上下を逆にした状態を示す拡大斜視図である。 参考例の清掃ユニットを上下を逆にした状態を示す拡大斜視図である。 参考例の清掃ユニットの拡大正面図である。 参考例の清掃ユニットの拡大平面図である。 参考例の清掃ユニットの拡大底面図である。 参考例の清掃ユニットの拡大背面図である。 図５のＡ矢視拡大図である。 図８のＢＢ拡大断面図である。 本実施形態の清掃ユニットを上下を逆にした状態を示す拡大斜視図である。 本実施形態の清掃ユニットの拡大正面図である。 本実施形態の清掃ユニットの拡大平面図である。 本実施形態の清掃ユニットの拡大底面図である。 本実施形態の清掃ユニットの拡大背面図である。 図１５のＣＣ拡大断面図である。

１…レーザプリンタ ２…装置本体
４…プロセスカートリッジ ２６…走査ユニット
３５…ドラムカートリッジ ３６…現像カートリッジ
３７…感光体ドラム ３９…転写ローラ
４０…現像ローラ ６０…リアカバー
６２…外側ガイド部材 １００…定着ユニット
１１０…加熱ローラ １１１…開口部
１２０…加圧ローラ １３０…ユニットケース
１３１〜１３５…剥離部材 １５０，１５１…加圧ローラ支持体
１７０，２４０…清掃ユニット
１７２，２４１〜２４５…清掃ローラ
１７４，２４６…ケーシング
１７６，２４８…ガイド壁 １７８…取付壁
１８２…支持壁 １８４，１８６…平坦面
１９０，１９２，２５０，２５２…取付孔
１９４，１９６…ビス ２００…排紙部
２０１，２０２…支柱 ２０４，２０６…案内孔
２０８，２１０…摺動台 ２１６，２１８，２６２…付勢部材
２５４…収納溝 ２５６…案内突部
２５８…案内溝 ２６０…支持軸

Claims (4)

1. 加熱ローラと、該加熱ローラと対向して配置されて前記加熱ローラ側に付勢される加圧ローラと、を有する定着ユニットを、前記加熱ローラの軸方向と略直交方向から、装置本体に着脱可能に形成した画像形成装置において、
   前記加熱ローラの軸方向に沿って並べられ前記加熱ローラの表面に接触し前記加熱ローラから記録媒体を剥離する複数の剥離部材を備えると共に、
   複数の前記剥離部材に対応して複数設けられ、かつ、複数の前記剥離部材が前記加熱ローラに当接する領域に対向する前記加圧ローラの領域を清掃する清掃ローラと、前記清掃ローラを収容するケーシングとを有する清掃ユニットを備え、
   前記清掃ユニットが、前記装置本体に着脱可能に設けられ、また、前記ケーシングに前記加圧ローラ側の端が閉塞されると共に反対側が開口された案内溝を前記加圧ローラの軸方向と直交して形成し、前記案内溝に前記清掃ローラの支持軸を回転可能に、かつ、摺動可能に挿入し、更に、前記ケーシングと前記清掃ローラとの間に前記清掃ローラを前記加圧ローラに向かって付勢する付勢部材を設け、
   前記定着ユニットの装着により前記清掃ローラを前記加圧ローラに接触させ、前記清掃ローラの前記支持軸を前記付勢部材の付勢力に抗して、前記案内溝内を摺動させて、前記開口側から前記支持軸を取り外し可能としたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記付勢手段は、前記清掃ローラを回転可能に付勢することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記清掃ローラは、前記定着ユニットの着脱方向に沿って前記装置本体の奥側に配置されることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の画像形成装置。
4. 前記ケーシングに、記録媒体のガイドを設けたことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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