JP7434764B2 - クリーニング装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、クリーニング装置及び画像形成装置に関する。

プリンター等の画像形成装置には、各種搬送ローラーや搬送ベルト等の搬送部材によってシートの搬送経路が形成されている。これら搬送部材によるシートの搬送中に、搬送部材の搬送面に紙粉が付着すると搬送不良が生じる恐れがある。このため、画像形成装置として、搬送部材である一対のレジストローラーの表面から紙粉を除去するクリーニング装置を備えたものが知られている（例えば、特許文献１－３参照）。これらのクリーニング装置は、ウェブロールから順次繰り出された帯状のウェブを、回転中の搬送部材の搬送面に押し付けることでクリーニングしている。

クリーニング装置には、ウェブロールを支持する繰り出しローラーと、ウェブロールから繰り出されたウェブを搬送部材に押し付ける押圧ローラーと、搬送部材を通過したウェブをロール状に巻き取る巻き取りローラーとが設けられている。繰り出しローラーによってウェブロールからウェブを送り出して、押圧ローラーによってウェブの未使用部分を搬送部材の搬送面に押し付けて、巻き取りローラーによってウェブの使用済み部分を回収している。搬送部材に対してウェブの未使用部分を送り出し続けることで、クリーニング装置の清掃能力が維持されている。

特開２００４－３４５８０５号公報 特開２００６－１１７４２０号公報 特許第４３７４４６２号公報

ところで、紙粉に限らず、シートのインクやトナーが搬送部材の搬送面に付着して、後続のシートの搬送時に画像汚れの不具合が発生する場合がある。搬送部材にウェブを押し付けただけでは、搬送部材の搬送面上に固着した汚れを落とし切ることが難しい。また、清掃が進むにつれて、繰り出しローラーに支持されたウェブロールのロール径が小さくなる一方で、巻き取りローラーにロール状に巻き取られたウェブのロール径が大きくなる。巻き取りローラーに巻き取られたウェブのロール径の変化によって、搬送部材の搬送面とウェブの接触面積が変化するため、クリーニング装置の清掃能力にバラツキが生じるという問題があった。

そこで、本発明は、巻き取りローラーにロール状に巻き取られたウェブのロール径の変化に関わらず、一定の清掃能力を維持しつつ、搬送部材を良好に清掃することを目的とする。

本発明の一態様のクリーニング装置は、シートを搬送する搬送部材の搬送面を清掃するクリーニング装置であって、帯状のウェブがロール状に巻かれたウェブロールを支持する繰り出しローラーと、前記ウェブロールから繰り出された前記ウェブを前記搬送面に押し付ける押圧ローラーと、前記搬送部材と前記押圧ローラーの間から抜け出す前記ウェブの脱出角度を固定する固定ローラーと、前記固定ローラーを通過した使用済みの前記ウェブをロール状に巻き取る巻き取りローラーと、を備えている。

前記固定ローラーは、前記搬送部材と前記押圧ローラーの間から前記ウェブが水平方向よりも下方に抜け出すように、前記ウェブの脱出角度を固定してもよい。

前記固定ローラーは、前記搬送部材と前記押圧ローラーの接線方向に沿って、前記搬送部材と前記押圧ローラーの間から前記ウェブが抜け出すように、前記ウェブの脱出角度を固定してもよい。

前記押圧ローラーの外周面が、前記搬送面との接触によって部分的に潰れる弾性材料によって形成されてもよい。

本発明の一態様の画像形成装置は、前記シートに対して画像を形成する画像形成部と、前記クリーニング装置とを備えている。

本発明によれば、巻き取りローラーに巻き取られたウェブのロール径が変化しても、搬送部材と押圧ローラーの間からから抜け出すウェブの脱出角度が固定ローラーによって固定される。よって、巻き取りローラーに巻き取られたウェブのロール径の変化によって、搬送部材の搬送面とウェブの接触面積が変化することがなく、搬送面とウェブの接触面積を維持したまま、搬送面を良好に清掃することができる。

本実施形態の画像形成装置の模式図である。 比較例のクリーニング装置の清掃動作の遷移図である。 比較例のクリーニング装置の清掃動作の遷移図である。 本実施形態のクリーニング装置及びレジストローラー装置の模式図である。 本実施形態のクリーニングユニットの斜視図である。 本実施形態のクリーニングユニットの斜視図である。 本実施形態のクリーニングユニット及びウェブ駆動機構の模式図である。 本実施形態のクリーニングユニットの移動動作の遷移図である。 本実施形態のクリーニングユニットの移動動作の遷移図である。 本実施形態のクリーニングユニットの移動動作の遷移図である。 本実施形態のクリーニング装置の清掃動作の遷移図である。 本実施形態のクリーニング装置の清掃動作の遷移図である。

以下、図面を参照しつつ、本実施形態のクリーニング装置を適用した画像形成装置について説明する。図１は、本実施形態の画像形成装置の模式図である。説明の便宜上、図１における紙面前側を画像形成装置の正面側（前側）とし、左右の向きは画像形成装置を正面から見た方向を基準として説明する。各図に適宜付される矢印Ｌ、Ｒ、Ｕ、Ｌｏ、Ｆｒ、Ｒｒは、それぞれ画像形成装置の左側、右側、上側、下側、前側、後側を示している。

図１に示すように、画像形成装置１は、インク滴を吐出してシートＳに画像を形成するインクジェット式のプリンターであり、シートＳに対して片面印刷及び両面印刷を実行可能に形成されている。画像形成装置１は、各種機器が収容された箱型形状のハウジング１０を備えている。ハウジング１０の下部にはシートＳがセットされる給紙カセット１５が収容され、ハウジング１０の右側面１１にはシートＳが手差しでセットされる手差しトレイ１６が設置されている。ハウジング１０の左側面１２の上側には、画像形成済みのシートＳが積載される排紙トレイ１７が設置されている。

ハウジング１０内の右側部には、給紙カセット１５からハウジング１０中央の画像形成部４１に向けてシートＳを搬送する第１の搬送経路２１が形成されている。第１の搬送経路２１の上流には給紙部１８が設けられ、第１の搬送経路２１の下流にはレジストローラー装置３０が設けられている。また、第１の搬送経路２１の下流は手差しトレイ１６の給紙経路２４に連なり、手差しトレイ１６の給紙経路２４には給紙部１９が設けられている。給紙部１８は給紙カセット１５のシート束からシートＳを取り出し可能に形成され、給紙部１９は手差しトレイ１６のシート束からシートＳを取り出し可能に形成されている。

レジストローラー装置３０は、上下に対向する一対のレジストローラー３２、３３を有している。一対のレジストローラー３２、３３の下流には画像形成部４１と搬送ベルト４５が設置されている。一対のレジストローラー３２、３３は、シートＳのスキューを矯正して、画像形成部４１によるインク滴の吐出動作に合わせて搬送ベルト４５にシートＳを送り出している。レジストローラー装置３０の下部には、レジストローラー３２、３３を定期的に清掃するクリーニング装置６０が設けられている。クリーニング装置６０は、両面印刷時に下側のレジストローラー３３の搬送面を帯状のウェブＷによって清掃する。

画像形成部４１には、インク滴を吐出する複数（本実施形態では４つ）のラインヘッド４２Ｂｋ、４２Ｃ、４２Ｍ、４２Ｙが搭載されている。ラインヘッド４２Ｂｋ、４２Ｃ、４２Ｍ、４２Ｙは、それぞれブラック、シアン、マゼンタ、イエローの４色のインク滴を吐出する。搬送ベルト４５は、画像形成部４１の下方に設置された複数の張架ローラー４６ａ－４６ｅに掛け渡されている。搬送ベルト４５には多数の貫通穴が形成されており、搬送ベルト４５の内側には画像形成部４１に対向する位置で搬送ベルト４５の貫通穴に負圧を生じさせる吸引部４７が設置されている。

搬送ベルト４５の貫通穴の負圧によって、レジストローラー３２、３３から送り出されたシートＳが搬送ベルト４５の貫通穴に吸着される。そして、各ラインヘッド４２Ｂｋ、４２Ｃ、４２Ｍ、４２Ｙから搬送ベルト４５に吸着されたシートＳに向けてインク滴が順次吐出されることで、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの４色によってシートＳにフルカラー画像が形成される。各ラインヘッド４２Ｂｋ、４２Ｃ、４２Ｍ、４２Ｙの下方をシートＳが通過すると、搬送ベルト４５によるシートＳの吸着が解除されて、画像形成済みのシートＳが排紙ガイド４９にガイドされつつデカール装置５１に送られる。

ハウジング１０内の左側部には、デカール装置５１から排紙トレイ１７に向けてシートＳを搬送する第２の搬送経路２２が形成されている。第２の搬送経路２２の中間には分岐部材２５が設けられており、第２の搬送経路２２の下流には排紙部５５が設けられている。デカール装置５１は、インクが乾燥してシートＳに生じたカールを、搬送ベルト５２と矯正ローラー５３によって矯正する。分岐部材２５は、シートＳの排出先を排紙トレイ１７と後述する第３の搬送経路２３に切り替える。排紙部５５は、ハウジング１０の左側面１２の排紙口５６から排紙トレイ１７に画像形成済みのシートＳを排出可能に形成されている。

ハウジング１０内の上部には、第２の搬送経路２２の途中の分岐部材２５から第１の搬送経路２１の下流のレジストローラー装置３０にシートＳを搬送する第３の搬送経路２３が形成されている。第３の搬送経路２３の途中には、シートＳを表裏反転させるシート反転部２６が設けられている。第３の搬送経路２３にシートＳが搬送されると、シート反転部２６によってシートＳがスイッチバックされることで、表裏反転されたシートＳがレジストローラー装置３０に向けて搬送される。これにより、シートＳの裏面を上に向けた状態で、レジストローラー３２、３３から画像形成部４１にシートＳが搬入される。

画像形成装置１による画像形成時には、給紙部１８、１９によって給紙カセット１５又は手差しトレイ１６からシートＳが取り出されてレジストローラー装置３０に送られる。画像形成動作にタイミングを合わせて、レジストローラー装置３０から搬送ベルト４５にシートＳが送られて、画像形成部４１によってシートＳの表面に画像が形成される。片面印刷時には、デカール装置５１によってシートＳに生じたカールが矯正された後、第２の搬送経路２２を通って排紙口５６にシートＳが搬送されて、排紙部５５によって片面に画像が形成されたシートＳが排紙トレイ１７に排出される。

両面印刷時には、デカール装置５１によってシートＳに生じたカールが矯正された後、第３の搬送経路２３によって表面印刷後のシートＳが表裏反転されて、レジストローラー装置３０に向けて再び搬送される。レジストローラー装置３０から搬送ベルト４５にシートＳが送られて、画像形成部４１によってシートＳの裏面に画像が形成される。そして、デカール装置５１によってシートＳに生じたカールが矯正された後、第２の搬送経路２２を通って排紙口５６にシートＳが搬送されて、排紙部５５によって両面に画像が形成されたシートＳが排紙トレイ１７に排出される。

両面印刷動作では、画像が形成されたシートＳの表面を下向きにした状態で、第３の搬送経路２３からレジストローラー装置３０にシートＳが搬送される。このとき、シートＳの表面のインクの顔料が下側のレジストローラー３３に付着すると、下側のレジストローラー３３から上側のレジストローラー３２に顔料が転写されて、一対のレジストローラー３２、３３によって後続のシートＳが顔料で汚される場合がある。また、レジストローラー３２、３３とシートＳの摩擦によって紙粉が生じ、紙粉がレジストローラー３２、３３に付着することでシートＳの搬送不良が生じる場合がある。

このため、レジストローラー装置３０は、下側のレジストローラー３３の搬送面に付着したインクの顔料や紙粉等の異物がクリーニング装置６０によって除去されている。クリーニング装置６０の帯状のウェブＷが下側のレジストローラー３３の搬送面に押し付けられることで、ウェブＷによってレジストローラー３３の搬送面から異物が掻き取られる。また、クリーニング装置６０は、帯状のウェブＷが間欠的に送り出されるように形成されており、ウェブＷの使用済み部分が回収されると同時に、ウェブＷの未使用部分がレジストローラー３３の搬送面に接触される。

ところで、図２Ａの比較例に示すように、一般的なクリーニング装置１２１には、繰り出しローラー１２２、押圧ローラー１２３、巻き取りローラー１２４の３つのローラーが設けられている。繰り出しローラー１２２にはウェブロールＷＲが支持され、ウェブロールＷＲから繰り出されたウェブＷが押圧ローラー１２３によってレジストローラー１２７に押し付けられる。レジストローラー１２７通過後のウェブＷは巻き取りローラー１２４によってロール状に巻き取られ、レジストローラー１２７の清掃が進むにつれて巻き取りローラー１２４に巻き取られたウェブＷのロール径が増加する。

押圧ローラー１２３の外周面はスポンジ等のヤング率が小さな弾性材料で形成されており、レジストローラー１２７の清掃中には押圧ローラー１２３が部分的に潰れている。このとき、押圧ローラー１２３の外周面は、レジストローラー１２７の搬送面１２８だけではなく、押圧ローラー１２３から巻き取りローラー１２４に向かうウェブＷの張力によって潰されている。より詳細には、押圧ローラー１２３にウェブＷが巻きかけられた箇所には、張力の分力Ｔｒが押圧ローラー１２３の径方向にも作用している。このため、張力の分力Ｔｒによって押圧ローラー１２３の外周面が変形して搬送面１２８とウェブＷの接触面積が変化する。

ウェブロールＷＲの使い始めは、繰り出しローラー１２２に支持されたウェブロールＷＲに多くのウェブＷが残っており、巻き取りローラー１２４には殆どウェブＷが巻かれていない。レジストローラー１２７と押圧ローラー１２３の接線方向ｔａに対して、レジストローラー１２７と押圧ローラー１２３の間から抜け出すウェブＷの脱出角度θが大きくなる。このため、押圧ローラー１２３の外周面の巻き取り側（ウェブＷの送り方向の下流側）が、押圧ローラー１２３に巻き掛けられたウェブＷの張力の分力Ｔｒによって押し潰されて、レジストローラー１２７の搬送面１２８とウェブＷの接触面積が狭くなる。

図２Ｂの比較例に示すように、ウェブロールＷＲを使用し続けると、繰り出しローラー１２２に支持されたウェブロールＷＲの残りが少なくなり、巻き取りローラー１２４にロール状に巻かれたウェブＷのロール径が大きくなる。レジストローラー１２７と押圧ローラー１２３の接線方向ｔａに対して、レジストローラー１２７と押圧ローラー１２３の間から抜け出すウェブＷの脱出角度θが小さくなる。このため、押圧ローラー１２３の外周面の巻き取り側が、押圧ローラー１２３に巻き掛けられたウェブＷの張力の分力Ｔｒによって押し潰され難くなり、レジストローラー１２７の搬送面１２８とウェブＷの接触面積が広くなる。

このように、巻き取りローラー１２４にロール状に巻き取られたウェブＷのロール径が大きくなることで、レジストローラー１２７の搬送面１２８とウェブＷの接触面積が広くなってクリーニング装置１２１の清掃能力が向上する。裏を返せば、巻き取りローラー１２４の巻き取り開始時は、巻き取りローラー１２４の巻き取り終了時ほどの清掃能力が得られない。このため、ウェブロールＷＲの交換直後には、クリーニング装置１２１の清掃能力が低く、レジストローラー１２７の搬送面１２８に付着したインクや紙粉等の異物を良好に落とし切ることができない場合がある。

そこで、本実施形態のクリーニング装置６０には、繰り出しローラー６６、押圧ローラー６７、巻き取りローラー６８の他に、固定ローラー６９が設けられている（図３参照）。押圧ローラー６７から固定ローラー６９を介して巻き取りローラー６８にウェブＷが送られるため、巻き取りローラー６８に巻き取られるウェブＷのロール径が変化しても、レジストローラー３３の搬送面３４とウェブＷの接触面積が変化することがない。よって、巻き取りローラー６８によるウェブＷの巻き始めから巻き終わりまで、クリーニング装置６０が十分な清掃能力を維持し続けることができる。

以下、クリーニング装置について説明する。図３は、本実施形態のクリーニング装置及びレジストローラー装置の模式図である。図４及び図５は、本実施形態のクリーニングユニットの斜視図である。図６は、本実施形態のクリーニングユニット及びウェブ駆動機構の模式図である。

図３に示すように、レジストローラー装置３０は、シートＳの搬送経路が形成されたレジストハウジング３１を有している。レジストハウジング３１の側壁には上下一対のレジストローラー３２、３３が回転可能に支持されている。一対のレジストローラー３２、３３には動力伝達機構（不図示）を介してレジスト用モーター３５が接続されている。一対のレジストローラー３２、３３のニップＮにシートＳが挟み込まれて、レジスト用モーター３５の駆動力によって一対のレジストローラー３２、３３が回転されることでシートＳが画像形成部４１（図１参照）に向けて搬送される。

上側のレジストローラー３２は、金属製ローラーによって形成されている。下側のレジストローラー３３は、ゴム製ローラーの外周面にＰＦＡ（四フッ化エチレン・パーフルオロアルコキシエチレン共重合樹脂）チューブが嵌め込まれて形成されている。上側のレジストローラー３２の回転中心と下側のレジストローラー３３の回転中心を結ぶ直線Ｌは、鉛直方向に対して鋭角（例えば１０度）に傾斜している。すなわち、上側のレジストローラー３２に対して下側のレジストローラー３３が、シートＳの搬送方向の上流側（右側）に僅かに外れた位置に設置されている。

レジストローラー装置３０の下方にはクリーニング装置６０が設置されている。クリーニング装置６０は、ハウジング１０に対して着脱可能に設置されたクリーニングユニット６１と、ハウジング１０に固定的に設置されたユニット移動機構６２及びウェブ駆動機構６３（図６参照）とを備えている。クリーニングユニット６１がハウジング１０に装着されることで、クリーニングユニット６１にユニット移動機構６２及びウェブ駆動機構６３が連結される。ユニット移動機構６２によってクリーニングユニット６１が上下方向に移動され、ウェブ駆動機構６３からクリーニングユニット６１にウェブ駆動用の動力が伝達される。

クリーニングユニット６１は、下側のレジストローラー３３の搬送面３４を帯状のウェブＷによって清掃するように形成されている。クリーニングユニット６１には、繰り出しローラー６６、押圧ローラー６７、固定ローラー６９、巻き取りローラー６８が設けられている。繰り出しローラー６６は、ウェブＷがロール状に巻かれたウェブロールＷＲを支持している。押圧ローラー６７は、ウェブロールＷＲから繰り出されたウェブＷを搬送面３４に押し付けている。固定ローラー６９は、レジストローラー３３と押圧ローラー６７の間から抜け出すウェブＷの脱出角度を固定している。巻き取りローラー６８は、固定ローラー６９を通過したウェブＷをロール状に巻き取っている。

繰り出しローラー６６のウェブロールＷＲから繰り出されたウェブＷの先端が、押圧ローラー６７及び固定ローラー６９の外周面に掛けられた後に巻き取りローラー６８の外周面に固定されている。巻き取りローラー６８によってウェブＷが巻き取られることで、繰り出しローラー６６から押圧ローラー６７及び固定ローラー６９を介して巻き取りローラー６８にウェブＷが送り出される。押圧ローラー６７から固定ローラー６９を介して巻き取りローラー６８にウェブＷが送られるため、巻き取りローラー６８に巻き取られたウェブＷのロール径の変化によらず、レジストローラー３３と押圧ローラー６７の間から固定ローラー６９に向かうウェブＷの送り方向が固定されている。

ウェブＷは、不織布等の帯状の布材料によって形成されており、押圧ローラー６７によって下側のレジストローラー３３の搬送面３４に押圧されている。押圧ローラー６７の外周面はスポンジ等の弾性材料によって形成されており、押圧ローラー６７がレジストローラー３３に押し付けられることで、押圧ローラー６７の外周面が部分的に潰れてウェブＷとレジストローラー３３の搬送面３４が面接触される。レジストローラー３３が回転した状態で、押圧ローラー６７の外周のウェブＷに接触することで、ウェブＷによってレジストローラー３３の搬送面３４が清掃される。

繰り出しローラー６６からウェブＷが間欠的に繰り出されることで、巻き取りローラー６８によってウェブＷの使用済み部分が回収され、押圧ローラー６７によってウェブＷの未使用部分がレジストローラー３３に押し付けられる。レジストローラー３３と押圧ローラー６７の接触部６５にウェブＷの未使用部分が間欠的に送られることで、レジストローラー３３に対するクリーニングユニット６１の清掃能力が維持される。また、ウェブＷの巻き取り方向は一方向であり、ウェブＷの逆巻きや弛みを防止するために、繰り出しローラー６６に制動機構（不図示）、巻き取りローラー６８にワンウェイクラッチ（不図示）が設けられている。

図４及び図５に示すように、クリーニングユニット６１は、下側のレジストローラー３３（図３参照）に沿った長尺状に形成されており、繰り出しローラー６６、押圧ローラー６７、固定ローラー６９、巻き取りローラー６８を両持ちで支持するクリーニングフレーム７１を有している。クリーニングフレーム７１は、前後方向に対向する一対の支持フレーム７２、７３と、一対の支持フレーム７２、７３の下部を連結する下部フレーム７４と、一対の支持フレーム７２、７３の右側部を連結する側部フレーム７５とによって形成されている。このため、クリーニングフレーム７１の上面が開放されて、押圧ローラー６７及び固定ローラー６９に折り返されたウェブＷが露出されている。

一対の支持フレーム７２、７３の上部には押圧ローラー６７が回転可能に支持されている。押圧ローラー６７の左側には固定ローラー６９が回転可能に支持されている。押圧ローラー６７の下方において、一対の支持フレーム７２、７３の右側部には繰り出しローラー６６が回転可能に支持されている。また、押圧ローラー６７の下方において、一対の支持フレーム７２、７３の左側部には巻き取りローラー６８が回転可能に支持されている。これら４つのローラー６６、６７、６８、６９が一対の支持フレーム７２、７３に支持されると共に、下部フレーム７４及び側部フレーム７５によって一対の支持フレーム７２、７３が連結されることで、クリーニングフレーム７１の剛性が確保されている。

押圧ローラー６７のシャフトには、トルクリミッター７６が設けられている。一対のレジストローラー３２、３３（図３参照）にシートＳが挟持された状態でシートＳのＪＡＭが発生すると、一対のレジストローラー３２、３３からシートＳを引き抜く必要がある。この際、下側のレジストローラー３３から押圧ローラー６７に回転力が伝達される。このため、レジストローラー３３から押圧ローラー６７に過度な回転力が伝わると、トルクリミッター７６によって押圧ローラー６７がロックされて、繰り出しローラー６６のウェブロールＷＲからウェブＷが繰り出されることが防止されている。

一対の支持フレーム７２、７３の左下部には、ユニット移動機構６２（図３参照）に連結する支持ピン７７が一対の支持フレーム７２、７３の外面に突設されている。一対の支持フレーム７２、７３の右上部には、ハウジング１０（図３参照）に対するクリーニングユニット６１の移動をガイドするガイドコロ７８が一対の支持フレーム７２、７３の外面に突設されている。前側の支持フレーム７２の右下部には、ウェブ駆動機構６３（図６参照）に連結する入力ギヤ７９が支持されている。入力ギヤ７９は、クリーニングフレーム７１内に設置された動力伝達機構（不図示）を介して巻き取りローラー６８に連結されている。

下部フレーム７４は、クリーニングフレーム７１の底面を形成しており、ウェブＷ等から落下した異物Ｄ（図８Ａ参照）の受け皿になっている。側部フレーム７５は、クリーニングフレーム７１の右側面の上半部を覆っており、クリーニングフレーム７１の右側面の下半部を開放している。この右側面の開口からウェブロールＷＲを視認することで、ウェブロールＷＲの残量の少ないクリーニングユニット６１がハウジング１０に誤装着されることが防止される。また、下部フレーム７４には、クリーニングフレーム７１の左側面を覆って、搬送ベルト４５（図１参照）側への異物Ｄの飛散を防止するシート部材８０が取り付けられている。

図３に示すように、ユニット移動機構６２は、清掃位置Ｐ１と、清掃位置Ｐ１の下方の離間位置Ｐ２（図７Ｂ参照）と、離間位置Ｐ２の下方の着脱位置Ｐ３（図７Ａ参照）との間でクリーニングユニット６１を移動するように形成されている。清掃位置Ｐ１はクリーニングユニット６１がレジストローラー３３の搬送面３４に接する位置であり、離間位置Ｐ２は清掃位置Ｐ１から離間した位置であり、着脱位置Ｐ３はハウジング１０にクリーニングユニット６１が着脱可能な位置である。清掃位置Ｐ１ではクリーニングユニット６１とウェブ駆動機構６３（図６参照）が連結され、離間位置Ｐ２ではクリーニングユニット６１とウェブ駆動機構６３の連結が解除される。

ユニット移動機構６２は、ハウジング１０に回転可能に支持された支持シャフト９１と、支持シャフト９１に固定された前後一対（後側のみ図示）の揺動アーム９２と、支持シャフト９１に動力伝達機構を介して連結されたクリーニング用モーター９４とを有している。揺動アーム９２の基端側は支持シャフト９１に固定されており、揺動アーム９２の先端側にはクリーニングユニット６１の支持ピン７７を係止するフック９３が形成されている。フック９３は揺動アーム９２の側縁が長孔状に切り欠かれて形成され、フック９３の切り欠きにクリーニングユニット６１の支持ピン７７が入り込むことで、一対の揺動アーム９２によってクリーニングユニット６１が相対回転可能に支持される。

クリーニング用モーター９４から一対の支持シャフト９１に駆動力が伝達され、揺動アーム９２が支持シャフト９１を中心にして上下に揺動されて、クリーニングユニット６１が清掃位置Ｐ１、離間位置Ｐ２、着脱位置Ｐ３に位置付けられる。また、ユニット移動機構６２には、クリーニングユニット６１の位置を検出するための第１、第２のセンサー９５、９６が設けられている。第１のセンサー９５は、クリーニング用モーター９４の出力軸に固定されたパルス板９７からクリーニング用モーター９４の回転量を検出する。第２のセンサー９６は、クリーニングユニット６１が清掃位置Ｐ１に位置付けられたことを検出する。

第１のセンサー９５は、パルス板９７の回転に応じたパルス信号を制御装置１２０に出力している。制御装置１２０では、第１のセンサー９５からのパルス信号に基づいてクリーニング用モーター９４の回転量が検出される。クリーニングユニット６１の着脱位置Ｐ３を基準として、クリーニング用モーター９４の回転量からクリーニングユニット６１の位置が検出される。第２のセンサー９６は、清掃位置Ｐ１に位置付けられたクリーニングユニット６１の検出信号を制御装置１２０に出力している。制御装置１２０では、第２のセンサー９６からの検出信号に基づいて清掃位置Ｐ１のクリーニングユニット６１が検出される。

クリーニング用モーター９４には制御装置１２０が接続されており、制御装置１２０からクリーニング用モーター９４に回転量がフィードバックされている。これにより、クリーニング用モーター９４がサーボ制御されながら、クリーニングユニット６１の移動量が調整される。なお、第１のセンサー９５は、クリーニング用モーター９４の回転量を検出可能であればよく、第２のセンサー９６は、清掃位置Ｐ１のクリーニングユニット６１を検出可能であればよい。よって、第１、第２のセンサー９５、９６は、それぞれフォトインタラプタ又はフォトリフレクタによって構成されてもよい。また、ユニット移動機構６２の動作については後述する。

図６に示すように、ウェブ駆動機構６３は、クリーニングユニット６１に駆動力を入力してレジストローラー３３（図３参照）の搬送面３４に向けて未使用のウェブＷを送り出させるように形成されている。上記したように、ウェブ駆動機構６３は、クリーニングユニット６１が清掃位置Ｐ１に位置付けられることで、クリーニングユニット６１に対して動力伝達可能に連結される。ウェブ駆動機構６３には駆動源としてウェブ用ソレノイド１０１が設けられており、ウェブ用ソレノイド１０１の駆動によってクリーニングユニット６１の巻き取りローラー６８が回転されて間欠的にウェブＷが送られる。

ウェブ用ソレノイド１０１の上部からは伸縮ロッド１０２が突出しており、制御装置１２０からの駆動指令をウェブ用ソレノイド１０１が受けることで伸縮ロッド１０２が伸縮される。ウェブ用ソレノイド１０１の左隣りには伸縮ロッド１０２の伸縮動作を回転動作に変換する揺動レバー１０３が設けられている。揺動レバー１０３は、支持シャフト１０４を介してハウジング１０に揺動可能に支持されており、支持シャフト１０４から側方に延びる側方レバー１０５と、支持シャフト１０４から下方に延びる下方レバー１０６とによって逆Ｌ字状に形成されている。側方レバー１０５の側端には伸縮ロッド１０２の先端が連結され、下方レバー１０６の下端には検出片１０７が設けられている。

支持シャフト１０４の後端には支持シャフト１０４と一体に揺動する出力ギヤ１０８が設けられている。支持シャフト１０４にはワンウェイクラッチを介して揺動レバー１０３が連結されており、揺動レバー１０３が一方向に揺動したときのみ支持シャフト１０４と出力ギヤ１０８が回転される。本実施形態では、揺動レバー１０３が時計回りに回転したとき、すなわちウェブ用ソレノイド１０１の伸縮ロッド１０２が収縮したときに出力ギヤ１０８が回転される。ウェブ駆動機構６３の出力ギヤ１０８には、複数の伝達ギヤ１１１、１１２を介してクリーニングユニット６１の入力ギヤ７９が連結されている。

また、下方レバー１０６の下方には、検出片１０７を検出する第３のセンサー１０９が設けられている。第３のセンサー１０９は、下方レバー１０６の下端の検出片１０７を検出する度に制御装置１２０に検出信号を出力する。制御装置１２０は、第３のセンサー１０９から出力される検出片１０７の検出回数に応じてウェブロールＷＲの繰り出し量を算出している。検出回数が所定回数になった場合には、制御装置１２０によってクリーニングユニット６１の交換メッセージが操作パネル（不図示）に表示される。なお、第３のセンサー１０９は、検出片１０７を検出可能であればよく、例えばフォトインタラプタ又はフォトリフレクタによって構成されてもよい。

ウェブ駆動機構６３のウェブＷの送り出し動作では、制御装置１２０からの駆動指令に応じてウェブ用ソレノイド１０１の伸縮ロッド１０２が伸縮される。伸縮ロッド１０２の伸長時には揺動レバー１０３が反時計回りに揺動され、ワンウェイクラッチによって支持シャフト１０４に対して揺動レバー１０３が空転される。一方で、伸縮ロッド１０２の収縮持には揺動レバー１０３が時計回りに揺動され、ワンウェイクラッチを介して揺動レバー１０３と支持シャフト１０４が一体に回転される。これにより、支持シャフト１０４の後端の出力ギヤ１０８から伝達ギヤ１１１、１１２を介してクリーニングユニット６１の入力ギヤ７９に駆動力が伝達される。

そして、クリーニングユニット６１において、入力ギヤ７９から動力伝達機構（不図示）を介して巻き取りローラー６８に駆動力が伝達され、巻き取りローラー６８によって繰り出しローラー６６のウェブロールＷＲからウェブＷが巻き取られる。このように、ウェブ駆動機構６３は、ウェブ用ソレノイド１０１の伸縮ロッド１０２の僅かなストロークを利用して、ウェブロールＷＲからウェブＷを送り出している。なお、ウェブ駆動機構６３では、揺動レバー１０３が揺動する度に、第３のセンサー１０９によって検出片１０７が検出されて、ウェブロールＷＲからのウェブＷの繰り出し量が検出される。

また、クリーニング装置６０の制御装置１２０は、プロセッサを用いてソフトウェアによって実現されてもよいし、集積回路等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現されてもよい。プロセッサを用いる場合には、プロセッサがメモリに記憶されているプログラムを読み出して実行することで各種処理が実施される。プロセッサとしては、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）が使用される。メモリは、用途に応じてＲＯＭ(Read Only Memory)、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の一つ又は複数の記憶媒体によって構成されている。

クリーニング装置の移動動作について簡単に説明する。図７Ａ－図７Ｃは、本実施形態のクリーニングユニットの移動動作の遷移図である。

図７Ａに示すように、ユニット移動機構６２は、クリーニングユニット６１を着脱位置Ｐ３から清掃位置Ｐ１（図７Ｃ参照）までガイドする前後一対（後側のみ図示）のガイド部１１５を有している。各ガイド部１１５には、クリーニングユニット６１のガイドコロ７８に接するガイド面１１６が形成されている。クリーニングユニット６１が着脱位置Ｐ３に位置付けられた状態では、揺動アーム９２のフック９３が下方に向けられており、このフック９３によってクリーニングユニット６１の支持ピン７７が支持されている。また、クリーニングユニット６１のガイドコロ７８がガイド部１１５のガイド面１１６から離間している。

制御装置１２０からの駆動指令によってクリーニング用モーター９４が駆動されると、支持シャフト９１に固定された揺動アーム９２が上方に揺動される。揺動アーム９２のフック９３によってクリーニングユニット６１の支持ピン７７が押し上げられ、クリーニングユニット６１のガイドコロ７８がガイド部１１５のガイド面１１６上を転がることで、クリーニングユニット６１が着脱位置Ｐ３から上方に移動する。このとき、揺動アーム９２のフック９３にクリーニングユニット６１の支持ピン７７が相対回転可能に支持されているため、揺動アーム９２の揺動に応じてクリーニングユニット６１がスムーズに持ち上げられる。

図７Ｂに示すように、揺動アーム９２がさらに揺動すると、クリーニングユニット６１が離間位置Ｐ２に位置付けられる。レジストローラー３３の非清掃時には、クリーニングユニット６１が離間位置Ｐ２に待機される。図７Ｃに示すように、制御装置１２０からの清掃指令がクリーニング用モーター９４に入力されると、揺動アーム９２がさらに揺動して、クリーニングユニット６１が清掃位置Ｐ１に位置付けられる。このとき、レジストローラー３３に対して押圧ローラー６７が下方から押し付けられ、一対のレジストローラー３２、３３、押圧ローラー６７が各ローラーの中心を通る直線Ｌ上に並べられる。

また、クリーニングユニット６１とウェブ駆動機構６３（図６参照）が連結される。そして、クリーニングユニット６１の押圧ローラー６７によってウェブＷがレジストローラー３３の搬送面３４に押し付けられた状態で、レジストローラー３３が回転することで、ウェブＷによってレジストローラー３３の搬送面３４が清掃される。なお、クリーニングユニット６１によるレジストローラー３３の清掃中に、制御装置１２０からクリーニング用モーター９４に励磁電流が供給され続けることで、揺動アーム９２の下方への揺動が抑えられてクリーニングユニット６１が清掃位置Ｐ１に保持される。

続いて、クリーニング装置の清掃動作について説明する。図８Ａ及び図８Ｂは、本実施形態のクリーニング装置の清掃動作の遷移図である。なお、図８Ａは巻き取りローラーによるウェブの巻き始めの清掃動作を示し、図８Ｂは巻き取りローラーによるウェブの巻き終わりの清掃動作を示している。

図８Ａに示すように、清掃時にはユニット移動機構６２（図３参照）によってクリーニングユニット６１が清掃位置Ｐ１に位置付けられる。押圧ローラー６７によってウェブＷがレジストローラー３３に押し付けられ、押圧ローラー６７の外周面が僅かに潰されて、押圧ローラー６７とレジストローラー３３の間に凹面状の接触部６５が形成されている。そして、レジストローラー３３が反時計回りに回転されて、レジストローラー３３の搬送面３４が清掃される。ウェブロールＷＲの使い始めは、繰り出しローラー６６に支持されたウェブロールＷＲのロール径が大きく、巻き取りローラー６８にロール状に巻き取られたウェブＷのロール径が小さい。

巻き取りローラー６８には、押圧ローラー６７から固定ローラー６９を介してウェブＷが送られるため、レジストローラー３３と押圧ローラー６７の間から抜け出すウェブＷの接線方向ｔａに対する脱出角度θが、巻き取りローラー６８におけるウェブＷのロール径に依存することがない。このとき、固定ローラー６９は、レジストローラー３３と押圧ローラー６７の接線方向ｔａに沿って、レジストローラー３３と押圧ローラー６７の間からウェブＷが抜け出すようにウェブＷの脱出角度θを固定している。したがって、接線方向ｔａに対するウェブＷの脱出角度θは０°であり、押圧ローラー６７から固定ローラー６９に向かうウェブＷの脱出角度θが小さく設定されている。

押圧ローラー６７から固定ローラー６９にウェブＷが接線方向ｔａに延びているため、押圧ローラー６７の外周面の巻き取り側（ウェブＷの送り方向の下流側）には、ウェブＷの張力の半径方向の分力Ｔｒが強く作用することがない。よって、押圧ローラー６７の外周面の巻き取り側が張力の分力Ｔｒによって大きく潰されることがなく、レジストローラー３３の搬送面３４とウェブＷの接触面積が広く確保されている。なお、接線方向ｔａとは、レジストローラー３３と押圧ローラー６７が点接触していると見做したときの接線方向である。すなわち、接線方向ｔａとはレジストローラー３３と押圧ローラー６７の中心同士を結ぶ直線Ｌに直交する方向である。

また、固定ローラー６９は、レジストローラー３３と押圧ローラー６７の間からウェブＷが水平方向Ｈよりも下方に抜け出すようにウェブＷの脱出角度θを固定している。押圧ローラー６７から固定ローラー６９に向かってウェブＷが下方に傾斜するように延在している。これにより、ウェブＷから異物Ｄが脱離した場合には、異物ＤがウェブＷの傾斜に沿って固定ローラー６９側に落ちるため、異物Ｄが押圧ローラー６７側に落ちて堆積することが防止される。なお、ウェブＷの固定ローラー６９側から異物Ｄが落ちた場合には、シート部材８０によってクリーニングユニット６１外への異物Ｄの飛散が防止されている。

図８Ｂに示すように、レジストローラー３３の清掃が継続されると、ウェブ駆動機構６３（図６参照）によって巻き取りローラー６８が駆動されて、ウェブロールＷＲからウェブＷが間欠的に繰り出される。このため、ウェブロールＷＲの消費が進むと、繰り出しローラー６６に支持されたウェブロールＷＲのロール径が小さくなり、巻き取りローラー６８にロール状に巻き取られたウェブＷのロール径が大きくなる。このため、繰り出しローラー６６から押圧ローラー６７及び固定ローラー６９を介して巻き取りローラー６８に向かうウェブＷの送り経路が二点鎖線に示す状態から実線に示す状態に変化する。

繰り出しローラー６６から押圧ローラー６７までのウェブＷの送り経路と固定ローラー６９から巻き取りローラー６８までのウェブＷの送り経路は変化しているが、押圧ローラー６７から固定ローラー６９までのウェブＷの送り経路は変化していない。レジストローラー３３と押圧ローラー６７の間から抜け出すウェブＷの脱出角度θは変化しないため、レジストローラー３３と押圧ローラー６７の間から接線方向ｔａに沿ってウェブＷが抜け出している。よって、押圧ローラー６７の外周面の巻き取り側（ウェブＷの送り方向の下流側）には、ウェブＷの張力の半径方向の分力Ｔｒが強く作用することがなく、レジストローラー３３の搬送面３４とウェブＷの接触面積が広く確保されている。

以上、本実施形態によれば、巻き取りローラー６８にロール状に巻き取られたウェブＷのロール径が変化しても、レジストローラー３３と押圧ローラー６７の間から抜け出すウェブＷの脱出角度θが固定ローラー６９によって固定される。よって、巻き取りローラー６８に巻き取られたウェブＷのロール径の変化によって、レジストローラー３３の搬送面３４とウェブＷの接触面積が変化することがなく、搬送面３４とウェブＷの接触面積を維持したまま、搬送面３４を良好に清掃することができる。

また、画像形成装置１に上記のクリーニング装置６０が備えられているため、レジストローラー３３を良好に清掃して、シートＳの搬送不良や画像汚れを防止することができる。

なお、本実施形態では、レジストローラーと押圧ローラーの接線方向に沿って、レジストローラーと押圧ローラーの間からウェブが水平よりも下方に抜け出すように、固定ローラーがウェブの脱出角度を固定する構成にしたが、この構成に限定されない。固定ローラーは、少なくともレジストローラーと押圧ローラーの間から抜け出すウェブの脱出角度を固定するように形成されていればよい。

また、本実施形態では、ウェブ駆動機構によって巻き取りローラーが回転される構成にしたが、この構成に限定されない。クリーニングユニットにモーター等の駆動源が設けられて、クリーニングユニットの駆動源によって巻き取りローラーが回転されてもよい。

また、本実施形態では、ユニット移動機構によってクリーニングユニットが清掃位置、離間位置、脱着位置に移動される構成にしたが、この構成に限定されない。ユニット移動機構は、クリーニングユニットを清掃位置及び離間位置に移動させる構成であればよい。

また、本実施形態では、異物として紙粉及びインクの顔料を例示したが、異物は紙粉及びインクの顔料に限定されない。例えば、異物にはハウジング内で発生した塵埃が含まれてもよい。

また、本実施形態では、搬送部材としてのレジストローラーの搬送面をクリーニング装置によって清掃する構成について説明したが、この構成に限定されない。本実施形態のクリーニング装置によって他の搬送ローラーを清掃してもよい。また、搬送部材は搬送ローラーに限らず、搬送ベルトであってもよい。例えば、搬送部材は、デカール装置の搬送ベルトでもよい。

また、本実施形態では、画像形成装置として、インクジェット式のプリンターを例示したが、この構成に限定されない。画像形成装置は、電子写真式のプリンターでもよいし、コピー機及びファクシミリの他、プリント機能、コピー機能及びファックス機能等を複合的に備えた複合機でもよい。

また、本実施形態において、シートＳは、画像の形成対象となるシート状のものであればよく、例えば、普通紙、コート紙、トレーシングペーパー、ＯＨＰ（Over Head Projector）シートでもよい。

なお、本実施形態を説明したが、他の実施形態として、上記実施形態及び変形例を全体的又は部分的に組み合わせたものでもよい。

また、本発明の技術は上記の実施形態に限定されるものではなく、技術的思想の趣旨を逸脱しない範囲において様々に変更、置換、変形されてもよい。さらには、技術の進歩又は派生する別技術によって、技術的思想を別の仕方によって実現することができれば、その方法を用いて実施されてもよい。したがって、特許請求の範囲は、技術的思想の範囲内に含まれ得る全ての実施態様をカバーしている。

１ ：画像形成装置
３３：レジストローラー（搬送部材）
３４：搬送面
４１：画像形成部
６０：クリーニング装置
６１：クリーニングユニット
６６：繰り出しローラー
６７：押圧ローラー
６８：巻き取りローラー
６９：固定ローラー
Ｈ ：水平方向
Ｓ ：シート
Ｗ ：ウェブ
ＷＲ：ウェブロール
ｔａ：接線方向

Claims (4)

1. シートを搬送する搬送部材の搬送面を清掃するクリーニング装置であって、
   帯状のウェブがロール状に巻かれたウェブロールを支持する繰り出しローラーと、
   前記ウェブロールから繰り出された前記ウェブを前記搬送面に押し付ける押圧ローラーと、
   前記搬送部材と前記押圧ローラーの間から抜け出す前記ウェブの脱出角度を固定する固定ローラーと、
   前記固定ローラーを通過した使用済みの前記ウェブをロール状に巻き取る巻き取りローラーと、を備え、
   前記繰り出しローラーから前記押圧ローラーに直接前記ウェブが送られ、
   前記固定ローラーは、前記搬送部材と前記押圧ローラーの接線方向に沿って、前記搬送部材と前記押圧ローラーの間から前記ウェブが抜け出すように、前記ウェブの脱出角度を固定することを特徴とするクリーニング装置。
2. 前記固定ローラーは、前記搬送部材と前記押圧ローラーの間から前記ウェブが水平方向よりも下方に抜け出すように、前記ウェブの脱出角度を固定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。
3. 前記押圧ローラーの外周面が、前記搬送面との接触によって部分的に潰れる弾性材料によって形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のクリーニング装置。
4. 前記シートに対して画像を形成する画像形成部と、
   請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のクリーニング装置とを備えていることを特徴とする画像形成装置。

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