JP2001092294A

JP2001092294A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2001092294A
Application number: JP26375399A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Tomino; 俊彰冨野; Seiji Yamaguchi; 誠二山口
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1999-09-17
Filing date: 1999-09-17
Publication date: 2001-04-06

Abstract

(57)【要約】【課題】定着ローラを回転させる定着駆動装置を備え
た画像形成装置において、精度のよい駆動伝達と、駆動
側連結用歯車の耐久性の向上による高寿命化が達成す
る。また、歯車間の騒音発生の防止と、定着駆動装置の
メンテナンスフリーを実現可能にする。【解決手段】画像形成装置本体に装着される定着装置
７に回転可能に支持された定着ローラ７Ａを駆動回転さ
せる定着駆動装置７０を有する画像形成装置において、
定着ローラ７Ａの一方の軸端に固定された定着側連結用
歯車Ｇ１０に係脱可能に噛合し、画像形成装置本体側の
定着駆動装置７０の回転軸７７に支持された駆動側連結
用歯車Ｇ９は、回転軸７７と一体に回転するように固定
されるとともに、弾性部材７８により回転軸７７の軸方
向に付勢されている画像形成装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像形成装置本体
に対して移動可能に装着される定着装置に回転可能に支
持された定着ローラを駆動回転させる定着駆動装置を有
する画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、複写機、プリンタ、ファクシミ
リ、これらの複合機等の画像形成装置の画質及び耐久性
の向上、高速処理化に伴い、駆動装置の歯車列の精度向
上と、耐久性の向上が重要になる。

【０００３】図４は、従来の定着駆動装置の一例を示す
断面図である。

【０００４】駆動モータＭの駆動軸に嵌着された歯車ｇ
１は、歯車ｇ２〜ｇ５を経て歯車ｇ６を回転させる。歯
車ｇ１〜ｇ６は、減速歯車列を構成する駆動部材であ
る。

【０００５】歯車ｇ６と共通の回転中心を有して一体に
形成された駆動側連結用歯車ｇ７は、定着装置の定着ロ
ーラ７Ａの端部に固定された定着側連結用歯車Ｇ１０を
従動回転させる。

【０００６】歯車ｇ１〜ｇ７は、平行する３枚の基板、
即ち、第１パネル７１、第２パネル７２、第３パネル７
３との間に配列されている。

【０００７】歯車ｇ６と駆動側連結用歯車ｇ７とが一体
成型された２段歯車部材は、第２パネル７２に植設、固
定された支持軸ａに回転可能に支持されている。

【０００８】定着装置を画像形成装置本体に装着すると
き、定着側連結用歯車Ｇ１０が前進して、駆動側連結用
歯車ｇ７の端面に当接して、２段歯車部材をコイルバネ
ｂの付付勢力に抗して支持軸ａに沿って移動させる。

【０００９】駆動モータＭの駆動回転開始により、歯車
ｇ１〜ｇ６及び駆動側連結用歯車ｇ７が回転し、駆動側
連結用歯車ｇ７の歯形と定着側連結用歯車Ｇ１０の歯形
とが合致したとき、２段歯車部材はコイルバネｂにより
付勢されて初期位置に復帰して、歯車ｇ７、歯車Ｇ１０
の噛合状態となり、駆動側連結用歯車ｇ７から定着側連
結用歯車Ｇ１０に駆動が伝達される。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】（１）第１の課題このような従来の駆動装置では、歯車ｇ６と駆動側連結
用歯車ｇ７とから成る２段歯車部材は、第２パネル７２
に固定された支持軸ａに嵌合して回転するアイドラー歯
車である。

【００１１】この場合、２段歯車部材の回転により、支
持軸ａに摺動する２段歯車部材の内径部が摩耗しやす
く、回転ムラ発生の原因となる。また、２段歯車部材の
内径部に含油軸受部材等を設けても、定着駆動装置のよ
うな高温回転摺動部では、含油軸受部材が摩耗するとい
う問題点がある。

【００１２】（２）第２の課題画像形成手段により形成されたトナー画像を担持した用
紙は、定着装置７の定着ローラ７Ａと圧着ローラ７Ｂと
により圧接、加熱されて定着処理された後、排出され
る。

【００１３】定着装置７における静電気の発生は、用
紙面から定着ローラ７Ａの表面に転写される静電気、
定着ローラと圧着ローラとの摩擦帯電等がある。定着ロ
ーラの芯金は導電性であるから、芯金にたまった静電気
のみが接地される。しかし、定着ローラの表面は絶縁性
であり接地されていないから、定着ローラの表面に静電
気が滞留する。

【００１４】定着ローラ７Ａの表面に滞留する静電気
は、定着ローラ７Ａの近傍に配置された制御基板にノイ
ズを発生させる。複数の制御基板同士間の通信にノイズ
が発生すると、画像形成装置に誤動作が発生する。

【００１５】定着ローラ７Ａ上の静電気を除去するた
め、接地が必要である。

【００１６】従来の定着装置７において、定着ローラ７
Ａのアースを定着側連結用歯車Ｇ１０から接地しようと
する場合、定着ローラ７Ａに固定された定着側連結用歯
車Ｇ１０を導電性の金属材料で形成する。

【００１７】金属材料で形成された定着側連結用歯車Ｇ
１０に噛合する駆動側連結用歯車ｇ７を樹脂材料で形成
すると、駆動側連結用歯車ｇ７の耐久性が低下する。

【００１８】一般に、駆動側連結用歯車ｇ７を含む定着
駆動装置は、耐用年数が長期である。これに対して、定
着装置７は、画像処理の所定枚数経過後、メンテナンス
時に交換されるもので、耐用期間が比較的短期である。
従って、駆動側連結用歯車ｇ７を樹脂材料で形成するこ
とは不適当である。

【００１９】金属材料で形成された定着側連結用歯車Ｇ
１０に噛合する駆動側連結用歯車ｇ７を金属材料で形成
すると、摩耗防止、騒音低下のため、両歯車にグリース
等の潤滑剤を適時塗布する場合が多いが、この場合、メ
ンテナンスに時間を要す。また、グリースが定着ローラ
７Ａの高温により固化し、回転ムラ発生の要因となる。

【００２０】本発明は上記の各課題を解消して、精度の
よい駆動伝達、騒音発生の防止、耐久性の向上を達成
し、高画質、高速処理を可能にする画像形成装置を提供
することを目的とするものである。

【００２１】

【課題を解決するための手段】（１）上記第１の課題を
解決する本発明の画像形成装置は、画像形成装置本体に
装着される定着装置に回転可能に支持された定着ローラ
を駆動回転させる定着駆動装置を有する画像形成装置に
おいて、前記定着ローラの一方の軸端に固定された定着
側連結用歯車に係脱可能に噛合し、前記画像形成装置本
体側の定着駆動装置の回転軸に支持された駆動側連結用
歯車は、前記回転軸と一体に回転するように固定される
とともに、弾性部材により前記回転軸の軸方向に付勢さ
れていることを特徴とするものである（請求項１）。

【００２２】（２）上記第２の課題を解決する本発明の
画像形成装置は、画像形成装置本体に装着される定着装
置に回転可能に支持された定着ローラを駆動回転させる
定着駆動装置を有する画像形成装置において、前記定着
ローラの一方の軸端に固定された定着側連結用歯車は、
前記画像形成装置本体側の駆動装置の駆動側連結用歯車
に係脱可能に噛合する耐熱性樹脂材から成る第１歯車
と、該第１歯車と共通の回転中心を有して一体に回転
し、前記画像形成装置本体の他の駆動系に駆動力を伝達
する導電性材料から成る第２歯車とから構成したことを
特徴とするものである（請求項５）。

【００２３】さらに、本発明の画像形成装置は、上記
（１）に記載の駆動側連結用歯車、及び上記（２）に記
載の定着側連結用歯車を有することを特徴とするもので
ある（請求項８）。

【００２４】

【発明の実施の形態】次に、本発明の定着駆動装置を備
えた画像形成装置を図面に基づいて説明する。

【００２５】図１は自動原稿送り装置ＡＤＦを備えた画
像形成装置の全体構成図である。

【００２６】図示の画像形成装置本体Ａは、画像読み取
り手段１、画像処理手段２、画像書き込み手段３、画像
形成手段４、給紙手段５、搬送手段６、定着装置７、排
紙手段８、再搬送手段（自動両面コピー搬送部ＡＤＵ）
９等を備えている。

【００２７】画像形成手段４は、像担持体（感光体ドラ
ム）４０、帯電手段４１、現像手段４２、トナー補給手
段４３、転写手段４４、分離手段４５、クリーニング手
段４６等から成る。

【００２８】像担持体４０、現像手段４２、クリーニン
グ手段４６から成るプロセスユニットは、駆動源から離
脱させ、操作者側に引き出し可能である。

【００２９】給紙手段５は、引き出し可能な給紙カセッ
ト５１、給紙部５２、手差し給紙部５３、レジストロー
ラ５４から成る。排紙手段８は、搬送路切り替え板８
１、排紙ローラ８２等を備えている。

【００３０】画像形成装置本体Ａの上部には、自動原稿
送り装置ＡＤＦが搭載されている。自動原稿送り装置Ａ
ＤＦの原稿台上に載置された原稿ｄは矢印方向に搬送さ
れ画像読み取り手段１の光学系により原稿の片面又は両
面の画像が読みとられ、ＣＣＤイメージセンサに読み込
まれる。

【００３１】ＣＣＤイメージセンサにより光電変換され
たアナログ信号は、画像処理手段２において、アナログ
処理、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、画像圧縮処理
等を行った後、画像書き込み手段３に信号を送る。

【００３２】画像書き込み手段３においては、半導体レ
ーザからの出力光が画像形成手段４の像担持体４０に照
射され、潜像を形成する。画像形成手段４においては、
帯電、露光、現像、転写、分離、クリーニング等の処理
が行われる。給紙手段５から送り出された用紙Ｐは、転
写手段４４において画像が転写される。

【００３３】画像を担持した用紙Ｐは、分離手段４５に
より像担持体４０から分離され、搬送手段６により搬送
される。定着装置７に搬送された用紙Ｐは、駆動回転す
る定着ローラ７Ａと、従動回転する圧着ローラ７Ｂとに
圧接、挟持されて搬送され、両ローラの加熱、押圧によ
り定着される。画像を定着した用紙Ｐは、排紙ローラ８
２から機外に排出、又は図示しない後処理装置に送り込
まれる。或いは搬送路切り替え板８１により再搬送手段
９に送り込まれた片面画像処理済みの用紙Ｐは再び画像
形成手段４において、両面画像処理後、排紙ローラ８２
から機外に排出される。

【００３４】以下、本発明を定着装置７の定着駆動装置
７０により説明する。

【００３５】図２は、定着装置７の定着駆動装置７０を
示す平面図、図３は定着駆動装置７０のＡ−Ｂ−Ｃ−Ｄ
−Ｅ断面図である。

【００３６】駆動モータＭの駆動軸に嵌着された歯車Ｇ
１は、歯車Ｇ２〜Ｇ８を経て駆動側連結用歯車Ｇ９を回
転させる。歯車Ｇ１〜Ｇ８は、減速歯車列を構成する駆
動部材である。

【００３７】駆動側連結用歯車Ｇ９は定着装置７の定着
ローラ７Ａの端部に固定された定着側連結用歯車Ｇ１０
を回転させる。

【００３８】歯車Ｇ１〜Ｇ８は、平行する２枚のパネ
ル、即ち、第１パネル７１と第２パネル７２との間に配
列されている。第１パネル７１と第２パネル７２は、３
本の支持軸７４，７５，７６により、平行に保持され
る。

【００３９】支持軸７５の一方の軸端部は、第１パネル
７１に穿設された孔に嵌合し、カシメ加工等により固定
されている。支持軸７４は第１パネル７１に垂直に植設
される。

【００４０】歯車Ｇ２、歯車Ｇ３は、同一の回転中心を
有する２段歯車部材に樹脂成形されている。この２段歯
車部材の両端部には、焼結合金から成る２個の軸受部材
７４Ａが圧入され一体化されている。支持軸７４に軸受
部材７４Ａの内径部を嵌合させ、歯車Ｇ２、歯車Ｇ３を
回転可能に支持させる。

【００４１】支持軸７４の他方の軸端部は、第２パネル
７２の所定位置に穿設された孔に嵌合し、ネジ７４Ｂに
より固定される。

【００４２】同様にして、支持軸７５の一方の軸端部
は、第１パネル７１に穿設された孔に嵌合し、カシメ加
工等により固定されている。支持軸７５は第１パネル７
１に垂直に植設される。

【００４３】歯車Ｇ４、歯車Ｇ５は、同一の回転中心を
有する２段歯車部材に樹脂成形され、両端部には焼結合
金から成る２個の軸受部材７５Ａが圧入され一体化され
ている。支持軸７５に軸受部材７５Ａの内径部を嵌合さ
せ、歯車Ｇ４、歯車Ｇ５を回転可能に支持する。

【００４４】支持軸７５の他方の軸端部は、第２パネル
７２の所定位置に穿設された基準孔に嵌合し、ネジ７５
Ｂにより固定される。

【００４５】また、支持軸７６の一方の軸端部は、第１
パネル７１に穿設された孔に嵌合し、カシメ加工等によ
り固定されている。支持軸７６は第１パネル７１に垂直
に植設される。

【００４６】歯車Ｇ６、歯車Ｇ７は、同一の回転中心を
有する２段歯車部材に樹脂成形され、両端部には焼結合
金から成る２個の軸受部材７６Ａが圧入され一体化され
ている。支持軸７６に軸受部材７６Ａの内径部を嵌合さ
せ、歯車Ｇ６、歯車Ｇ７を回転可能に支持する。

【００４７】支持軸７６の他方の軸端部は、第２パネル
７２の所定位置に穿設された長孔に嵌合し、ネジ７６Ｂ
により固定される。

【００４８】第２パネル７２に嵌入された軸受部材７２
Ａと、第３パネル７３に嵌入された軸受部材７３Ａとに
回転可能に支持された回転軸７７の一方の軸端には、歯
車Ｇ８が固定されている。

【００４９】回転軸７７の他方の軸端には、回転軸７７
に植設されたピン７７Ａにより回転される駆動側連結用
歯車Ｇ９が嵌合されている。回転軸７７の外周に巻回さ
れたコイルバネより成る弾性部材７８は、駆動側連結用
歯車Ｇ９を回転軸７７方向に押圧するように付勢する。

【００５０】画像形成装置本体Ａに固設された定着駆動
装置７０に対して、定着装置７を装着すると、定着ロー
ラ７Ａの端部に固定された定着側連結用歯車Ｇ１０は、
駆動モータＭにより駆動回転する駆動側連結用歯車Ｇ９
に係合して、回転が伝達される。

【００５１】駆動側連結用歯車Ｇ９は、歯車部を有する
歯車部材Ｇ９Ａと、回転軸７７に嵌合する内筒部材Ｇ９
Ｂとから成る二重構造をなす。歯車部材Ｇ９Ａは強度の
大きい鉄系焼結合金により形成される。内筒部材Ｇ９Ｂ
は潤滑性の銅系焼結合金により形成され、歯車部材Ｇ９
Ａ内に圧入されて一体となる。

【００５２】回転軸７７に打ち込まれたピン７７Ａの突
出した先端部は、内筒部材Ｇ９Ｂに穿設された溝部に係
合し、駆動側連結用歯車Ｇ９は回転軸７７と一体で回転
するように固定される。

【００５３】定着側連結用歯車Ｇ１０は、耐熱性樹脂材
から成る第１歯車Ｇ１０Ａと、導電性材から成る第２歯
車Ｇ１０Ｂとから構成される。

【００５４】第１歯車Ｇ１０Ａは、画像形成装置本体Ａ
側の定着駆動装置７０の駆動側連結用歯車Ｇ９の歯車部
材Ｇ９Ａに係脱可能に噛合する。第１歯車Ｇ１０Ａは、
耐熱性樹脂材により成形される。

【００５５】耐熱性樹脂材により成形される第１歯車Ｇ
１０Ａと、耐久性の高い鉄系焼結合金により形成される
歯車部材Ｇ９Ａとは、給油の必要なくして、円滑に噛合
して回転し、騒音の発生もない。

【００５６】第２歯車Ｇ１０Ｂは、第１歯車Ｇ１０Ａと
共通の回転中心を有して一体に回転し、画像形成装置本
体Ａの他の駆動系に駆動力を伝達する。第２歯車Ｇ１０
Ｂは、鉄系焼結合金により形成され、導電性を有する。

【００５７】第１歯車Ｇ１０Ａと第２歯車Ｇ１０Ｂと
は、定着ローラ７Ａの一方の端部に嵌入され、キー７Ｃ
により固定されて一体化される。

【００５８】定着ローラ７Ａの端部は、断熱部材７Ｄ、
ボールベアリング７Ｅを介して導電性架台７Ｆに回転可
能に支持されている。導電性架台７Ｆはアース線７Ｇを
介して接地されている。

【００５９】導電性架台７Ｆには、歯車Ｇ１１を回転可
能に支持する支持軸７Ｈ、歯車Ｇ１２を回転可能に支持
する支持軸７Ｊが植設されている。歯車Ｇ１１，Ｇ１２
は、第２歯車Ｇ１０Ｂに噛合する。

【００６０】歯車Ｇ１１は再搬送手段９の駆動系に接続
する。歯車Ｇ１２は搬送手段６の駆動系に接続する。歯
車Ｇ１１，Ｇ１２の少なくとも一方の歯車は、導電性の
鉄系焼結合金により形成される。支持軸７Ｈ、支持軸７
Ｊは導電性材料により形成される。

【００６１】定着ローラ７Ａに発生した静電気は、定着
ローラ７Ａの一方の端部に固定された導電性の第２歯車
Ｇ１０Ｂから、歯車Ｇ１１、支持軸７Ｈ、導電性架台７
Ｆ、アース線７Ｇを経て接地されて除去される。

【００６２】又は、第２歯車Ｇ１０Ｂから、歯車Ｇ１
２、支持軸７Ｊ、導電性架台７Ｆ、アース線７Ｇを経て
接地されて除去される。

【００６３】定着ローラ７Ａの芯金に発生する静電気を
接地、除去することにより、定着ローラ７Ａの近傍に配
置された制御基板へのノイズ発生が解消される。また、
複数の制御基板同士間の通信時のノイズ発生も防止さ
れ、画像形成装置の誤動作発生が解消される。

【００６４】本発明の定着駆動装置は、複写機、プリン
タ、ファクシミリ、これらの複合機等の画像形成装置に
接続される。

【００６５】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の定着駆動装
置を備えた画像形成装置は、以下の効果を奏する。

【００６６】（１）画像形成装置本体の駆動側連結用歯
車は回転軸と一体になって回転するから、駆動側連結用
歯車内周部と回転軸との摩擦がなく、精度のよい駆動伝
達と、駆動側連結用歯車の耐久性の向上による高寿命化
が達成される。

【００６７】また、駆動側連結用歯車を回転軸方向に移
動可能にする場合においても、駆動側連結用歯車の回転
軸方向の移動による摺動は、駆動側連結用歯車を定着側
連結用歯車に連結する時のスラスト滑りに限定されるた
め、摩耗が大幅に減少し、駆動側連結用歯車の高寿命化
を達成する定着駆動装置を提供することが出来る（請求
項１〜４）。

【００６８】（２）定着側連結用歯車を、耐熱性樹脂材
から成る第１歯車と、導電性材料から成る第２歯車の２
段歯車構成になし、回転する定着ローラのアースを導電
性の第２歯車から接地可能にすることにより、接地構造
が簡単になり、かつ接地が確実になる。また、第１歯車
に連結する駆動側連結用歯車の寿命を大幅に増大させ、
かつ歯車間の騒音発生の防止と、グリース潤滑等の給油
を不要にすることにより、定着駆動装置のメンテナンス
フリーが実現可能になる（請求項５〜７）。

【００６９】（３）本発明の定着駆動装置を備えた画像
形成装置により、高画質、高速処理を可能にする画像形
成装置が提供される（請求項８）。

【図面の簡単な説明】

【図１】自動原稿送り装置を備えた画像形成装置の全体
構成図。

【図２】定着装置の駆動手段を示す平面図。

【図３】駆動手段のＡ−Ｂ−Ｃ−Ｄ−Ｅ断面図。

【図４】従来の定着駆動装置の一例を示す断面図。

【符号の説明】

４画像形成手段４０像担持体（感光体ドラム）７定着装置７Ａ定着ローラ７Ｃキー７Ｄ断熱部材７Ｅボールベアリング７Ｆ導電性架台７Ｇアース線７０定着駆動装置７１第１パネル７２第２パネル７３第３パネル７４，７５，７６支持軸７２Ａ，７３Ａ，７４Ａ，７５Ａ，７６Ａ軸受部材７４Ｂ，７５Ｂ，７６Ｂネジ７７回転軸７７Ａピン７８弾性部材Ａ画像形成装置本体Ｇ９駆動側連結用歯車Ｇ９Ａ歯車部材Ｇ９Ｂ内筒部材Ｇ１０定着側連結用歯車Ｇ１０Ａ第１歯車Ｇ１０Ｂ第２歯車Ｍ駆動モータ（駆動源）Ｐ用紙ａ支持軸ｂコイルバネ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像形成装置本体に装着される定着装置
に回転可能に支持された定着ローラを駆動回転させる定
着駆動装置を有する画像形成装置において、前記定着ロ
ーラの一方の軸端に固定された定着側連結用歯車に係脱
可能に噛合し、前記画像形成装置本体側の定着駆動装置
の回転軸に支持された駆動側連結用歯車は、前記回転軸
と一体に回転するように固定されるとともに、弾性部材
により前記回転軸の軸方向に付勢されていることを特徴
とする画像形成装置。
【請求項２】前記駆動側連結用歯車は、歯形を有する
歯車部材と、該歯車部材の内方に固定される内筒部材と
から成ることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装
置。
【請求項３】前記歯車部材は鉄系焼結合金により形成
され、前記内筒部材は銅系焼結合金により形成されてい
ることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装
置。
【請求項４】前記駆動側連結用歯車を支持する前記回
転軸の両軸端は、前記駆動装置のパネルに固定された軸
受部材により回転可能に支持されていることを特徴とす
る請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項５】画像形成装置本体に装着される定着装置
に回転可能に支持された定着ローラを駆動回転させる定
着駆動装置を有する画像形成装置において、前記定着ロ
ーラの一方の軸端に固定された定着側連結用歯車は、前
記画像形成装置本体側の駆動装置の駆動側連結用歯車に
係脱可能に噛合する耐熱性樹脂材から成る第１歯車と、
該第１歯車と共通の回転中心を有して一体に回転し、前
記画像形成装置本体の他の駆動系に駆動力を伝達する導
電性材料から成る第２歯車とから構成したことを特徴と
する画像形成装置。
【請求項６】前記定着ローラは、前記第２歯車を介し
て接地されていることを特徴とする請求項５に記載の画
像形成装置。
【請求項７】前記第２歯車は焼結合金材から成ること
を特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】請求項１〜４に記載の駆動側連結用歯
車、及び請求項５〜７に記載の定着側連結用歯車を有す
ることを特徴とする画像形成装置。