JPH06161317A - 定着装置の駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 加圧ロールに駆動機構を接続し、加熱ロール
を連動駆動する形式の熱ロール方式の定着装置におい
て、両ロールの間のニップ圧力に影響を与えずに、回転
力のみを伝達させるようにする。 【構成】 加熱ロール２と加圧ロール５とを組み合わせ
て構成する定着装置１において、加圧ロール５の軸６
と、駆動装置の出力軸２５との間に、ユニバーサルジョ
イント状のジョイント装置２０を配置している。前記２
０は、軸部材２１の両端部にジョイント部２２、２３を
配置し、両軸が一直線状に設定されていない場合でも、
駆動力の伝達を行い得るように構成する。そして、前記
ジョイント装置または、任意のジョイント装置を使用す
ることにより、両ロールの間でのニップ圧力に影響を与
えることなしに、駆動力のみを伝達させるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、熱ロール方式の定着装
置において、加熱ロールに対する駆動装置に関し、特
に、定着ロールを駆動する際の駆動力により、２つのロ
ールの間のニップ状態に影響が生じないようにする定着
装置の駆動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子複写機やレーザプリンター等のよう
な画像形成装置では、電子写真方式を用いて感光体ドラ
ム等の画像担持体にトナー画像を形成する手段を設けて
いる。そして、前記感光体ドラムに形成されたトナー画
像を用紙に転写し、そのトナー画像を担持する用紙を定
着装置を通して定着し、コピーを得るようにしている。
前記定着装置としては、一般に熱ロール方式の定着装置
を用いており、該熱ロール方式の定着装置では、加熱源
を設けた加熱ロールと、加熱源を持たない加圧ロールと
を設けている。

【０００３】前記一般的な熱ロール方式の定着装置にお
いては、ハロゲンランプ等の加熱ロールを有する加熱ロ
ールを、定着装置のフレームに対して軸受を介して支持
するとともに、駆動機構を接続している。また、前記加
熱ロールに対向して配置される加圧ロールは、スプリン
グ等の付勢手段を介して支持され、加熱ロールとの間に
所定のニップ圧力を持たせるようにしている。そして、
前記加熱ロールを駆動することにより、加圧ロールが従
動回転するようにして、両ロールの間にニップされる用
紙に対して熱と圧力とを付与し、熱により溶融されたト
ナーを用紙に押圧してコピーを作成する。

【０００４】前述したように、加熱ロールを駆動する方
式の他に、特開昭６４−４４９６８号公報等に示される
ように、加圧ロールに対して、駆動機構を接続する場合
がある。前記従来例においては、固定位置に配置した軸
受に支持される加熱ロールに対して、揺動アーム部材に
支持される加圧ロールを配置し、前記加圧ロールに対し
て被駆動用のスプロケットを配置して、チェーン等によ
り駆動を行うように構成している。そして、前記チェー
ンの駆動側が、支持アーム部材の回転支点を通るように
設定することにより、加圧ロールに対する駆動力が、両
ロールのニップ圧力に影響を与えないようにしている。

【０００５】前記従来例に示される定着装置は、図７の
側面図および図８の正面図に示されるように、２つのロ
ール２、５を対向させて配置して定着装置１を構成する
もので、加熱源を有する加熱ロール２は、図示を省略し
たフレームに対して、軸受３、３ａを介して保持してい
る。また、前記加熱ロール２に対応して配置される加圧
ロール５は、ロール軸６を両側の軸受７、７ａを介して
ロール支持アーム１０、１０ａに支持している。図７に
示されるように、前記ロール支持アーム１０は、支軸１
１を介してフレームに揺動可能に支持し、該アームの中
央部付近に軸受７を配置し、他方の端部に設けた支持ピ
ン１２を介して、スプリング１３を配置している。そし
て、前記加圧ロール５を加熱ロール２に向けて押圧する
ことにより、両ロールの間にスプリング１３によるニッ
プ圧力を設定し、トナー画像を担持する用紙に対する定
着の作用を発揮させることができる。

【０００６】前記加圧ロール５の軸６には、スプロケッ
ト１７を設け、駆動用のモータ１５の側に配置したスプ
ロケット１８との間に、チェーン１９を巻き掛けてい
る。そして、前記スプロケット１８を介して、ロール軸
６に対して駆動力の伝達を、直接行わせるようにしてい
る。したがって、前記加圧ロール５に対する駆動によ
り、固定位置に支持する加熱ロール２を連動して回転さ
せ、用紙の搬送と、トナーの溶融と押圧の作用を行わせ
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
たような従来の定着装置では、加圧ロールに対してスプ
リングによる押圧力を設定するとともに、該加圧ロール
に対して駆動手段を接続しているために、加圧ロールに
対して作用する２つの力が、相互に悪影響を与えないよ
うにすることが困難であるという問題がある。そして、
例えば、チェーンによる駆動力がバランスを乱すと、図
７の仮想線で示すように、加圧ロール５が符号５ａで示
す位置にまで、揺動されるような現象が発生し、両ロー
ルの間でのニップ状態が変化するという問題が発生す
る。

【０００８】すなわち、ロール支持アームを付勢するス
プリングによる力に対して、チェーンの引っ張り側の張
力が若干でも狂うと、加圧ロールの一方で下向きの力が
生じて、スプロケットを設けた側のみが、加熱ロールか
ら離間する状態が発生する。また、前記チェーンによる
駆動力が支点よりも上部側に働いた場合には、加圧ロー
ルを加熱ロールに向けて押圧する作用が余分に付与され
るために、両ロールの間で一方の側のみに強いニップ圧
力が付与されることになる。そして、定着装置に対し
て、スプリングによりニップ圧力を設定した場合でも、
そのニップ状態を正確に維持できなくなり、定着作用に
支障が生じるという不都合が生じる。

【０００９】前述したような問題は、特に、大サイズの
用紙を用いる大型の画像形成装置においては、非常に大
きな問題となる。つまり、図面等のように、巾が１ｍも
あるような用紙を定着する場合に、定着装置でのニップ
圧力の不均衡により、用紙の巾方向の両側で搬送速度が
異なるために、用紙にしわを発生させたり、部分的な定
着不良を発生させたりする原因となる。さらに、定着装
置の両ロールの間でのニップ圧力が異なる場合には、定
着装置に対する駆動トルクにも影響が発生し、定着装置
の前後に配置する他の搬送装置等において、用紙の搬送
作用にも影響が発生する場合がある。

【００１０】

【発明の目的】本発明は、前述したように、加圧ロール
に対して駆動装置を接続してなる定着装置で、ニップ圧
力が駆動作用に影響される問題を解消するもので、ユニ
バーサルジョイント状の駆動力伝達部材を用いて、加圧
ロールと駆動モータの間を接続し、該駆動力伝達部材を
介して回転トルクのみを伝達させることにより、定着性
を良好に維持できるような定着装置を提供することを目
的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段および作用】本発明は、固
定位置に配置される軸受を介して支持される加熱ロール
に対して、押圧手段を介して支持され、前記加熱ロール
に向けて付勢される加圧ロールとを配置し、前記加圧ロ
ールに対して駆動機構を配置する定着装置に関する。本
発明の定着装置においては、前記加圧ロールの軸と、駆
動機構の軸との間に、回転トルクのみを伝達し、ラジア
ル方向の力を伝達しない駆動力伝達手段を配置してい
る。また、前記加圧ロールの軸と、駆動機構の軸との間
に配置する駆動力伝達機構は、フレキシブルな性質を有
し、回転方向には変形しない軸部材により構成すること
ができる。さらに、本発明の定着装置では、前記加圧ロ
ールの軸と、駆動機構の軸との間に、軸方向に自由度を
有し、回転方向には自由度を持たない接続手段を設ける
こと、または、前記加圧ロールの軸と、駆動機構の軸と
をユニバーサルジョイント手段を用いて接続することが
できる。

【００１２】前述したように、加圧ロールと駆動装置と
の間に、ユニバーサルジョイント状の駆動力伝達機構を
配置することにより、加圧ロールに対して回転力のみを
伝達し、ニップ状態に影響を与えるような駆動力は全く
伝達しない駆動機構を構成することができる。また、前
記駆動力伝達機構は、従来のチェーンを用いてロール軸
を直接駆動する装置に比較して、その機構を簡素化する
ことが可能である。そして、モータの駆動軸とロール軸
の間に、ジョイント装置を配置する場合には、駆動装置
の占めるスペースを小さくすることができるので、定着
装置に対して、容易に組み込むことができる。さらに、
熱ロール方式の定着装置において、２つのロールの間の
ニップ圧力が変化しないことにより、大サイズの用紙に
対する定着作用を、スプリング等により設定された条件
に応じて行うことができ、余分な調整作業を行ったりす
ることがなくなる。

【００１３】

【実施例】図示される例にしたがって、本発明の定着装
置の駆動装置を説明する。図１に示される定着装置１
は、従来の熱ロール方式の定着装置の場合と同様に、ハ
ロゲンランプ等のような加熱源を設けた加熱ロール２
を、軸受３を介して図示を省略した定着装置のフレーム
に支持させている。また、前記加熱ロール２に対向させ
て配置する加圧ロール５は、前記図７に示されたものと
同様に、ロール支持アーム１０、１０ａに対して設けた
軸受７、７ａを介して支持し、該ロール支持アームに設
けたスプリング１３、１３ａにより、両ロールの間に所
定の値のニップ圧力を設定できるようにしている。

【００１４】本発明においては、前記加圧ロールの軸６
と駆動機構との間にジョイント装置２０を配置し、該加
圧ロール５に対する駆動を行うように構成している。前
記駆動機構は、モータ１５の駆動軸に設けたスプロケッ
ト１６と、スプロケット２７とに対してチェーン１８を
配置し、固定位置に支持される駆動軸２５に対する駆動
を行うようにする。また、前記駆動軸２５は、ブラケッ
ト２８に設けた軸受２６、２６ａにより支持されてい
る。そして、前記駆動軸２５とロール軸６との間に、ユ
ニバーサルジョイント状のジョイント装置２０を配置し
て、両部材の間での駆動力の伝達を行い得るように構成
している。

【００１５】前記駆動力伝達機構を構成するジョイント
装置２０は、軸部材２１の両側にジョイント部２２、２
３を配置して、両側の軸部材６、２５との接続を行って
おり、該ジョイント部としては、一般に用いられている
ユニバーサルジョイントと同様な機構を用いることがで
きる。なお、前記ジョイント部２２、２３は、従来より
一般に用いられているようなジョイント部材を用いるこ
とができる。そして、前記ジョイント装置２０を介し
て、駆動部と、加圧ロールの被駆動部とを接続すること
により、加圧ロール５に対して回転力は伝達するが、ニ
ップ圧力を変化させるような余分な力を伝達しない機構
を構成することができる。また、前記ユニバーサルジョ
イント状の駆動力伝達機構を用いることにより、ニップ
圧力を変化させるために、加圧ロールを上下に移動させ
た場合でも、駆動力の伝達作用を良好な状態で行うこと
ができる。

【００１６】前記図１に示されたように、ユニバーサル
ジョイント状のジョイント装置を用いる場合に、そのジ
ョイント部の構成を簡素化するために、図２に示される
ように、簡易ジョイント装置３０を用いることもでき
る。前記図２に示される簡易ジョイント装置３０では、
軸部材３１の両端部にアーム３５を平行に突出させて配
置し、軸６、２５の双方に設けたそれぞれのピン３６、
３６を、相互に直行する状態に配置し、前記アームに回
転可能に係止して、ジョイント部３２、３３を構成して
いる。そして、前記簡便なジョイント部を用いる場合に
も、その簡易ジョイント装置３０の軸が一直線上にない
状態でも、駆動力の伝達の作用を良好な状態で行うこと
ができ、回転力以外の力を伝達することがない。なお、
前記ジョイントを構成する場合には、前記ピンが軸部材
の端部に設けたアームに対して、アームの軸方向に遊び
を持った状態に支持されることも必要な条件となる。

【００１７】前記図１および図２に示された実施例で
は、モータからの駆動力をチェーンを介して伝達する場
合で説明しているが、本発明においては、図３以降に示
されるように、モータの駆動軸とロール軸との間に、ジ
ョイント装置を配置して、定着装置を直接駆動する方式
を用いることもできる。図３に示される例では、モータ
４５の駆動軸４６と、ロール軸６との間に、コイル状ジ
ョイント４０を配置しており、該コイル状ジョイント４
０では、コイルスプリング状のコイル部材４１の両側
に、軸部材と接続する接続部４２、４３を配置してい
る。

【００１８】そして、前記ユニバーサルジョイントの場
合と同様に、コイル部材４１は撓み作用を発揮するが、
回転力以外の力を伝達しにくい性質を持つことにより、
加圧ロール５に対して、ニップ圧力を変化させるような
作用が生じることを防止する。また、前記コイルスプリ
ング状の駆動力伝達機構は、一般の駆動力伝達機構にも
用いられているものであり、両側に接続される軸部材が
一直線上にない場合でも、該コイル部材の撓み作用によ
って、回転力の伝達の作用のみを良好な状態で発揮させ
ることができる。

【００１９】図４に示される実施例では、加圧ロールの
軸６とモータ４５の駆動軸４６との間を、ベローズ状ジ
ョイント装置５０により接続する場合を示している。前
記ベローズ状ジョイント装置５０としては、薄肉リン青
銅板等で構成したベローズ部材を用いることができるも
ので、コイルスプリングの場合と同様に、撓み性を有
し、回転力のみを伝達する性質を用いることができる。
そして、前記ベローズ状ジョイント装置を用いる場合に
も、図３のコイル状ジョイントと同様に、加圧ロールに
設定したニップ圧力を変化させることがない。

【００２０】また、本発明の定着装置においては、前述
したように、中間軸部材の両端部に、ジョイント部を配
置する機構を用いる他に、図５に示されるように、簡易
接続装置５５を設けることもできる。前記簡易接続装置
５５は、モータ４５の軸４６に設けた係合部材５６と、
ロール軸６に設けたピン５８とを組み合わせて構成する
もので、前記係合部材５６に対して、ピン５８が軸方向
に移動できるような接続手段を用いている。前記係合部
材５５では、図６に示されるように、円筒を切り欠いて
スリット５７を設けた係合部材５６に対して、軸６の先
端部を挿入し、該軸６に受けたピン５８を、前記スリッ
ト５７に対して係合させるようにしている。

【００２１】したがって、前記図５および図６に示され
るように、簡易接続装置を構成することにより、駆動力
の伝達の作用を良好な状態で行わせることができる。そ
して、前述したようにして、係合部材５６とピン５８と
の係合関係を用いることにより、両部材の軸が一直線上
にない場合でも、駆動力の伝達に支障が生じたりするこ
とがない。また、例えば、加圧ロールを加熱ロールに対
して相対的に移動させ、ニップ圧力を調整した場合に、
前記駆動ロールの軸６が、モータの軸に対して変位した
場合でも、前記スリットに対して、ピンの係合位置が変
化するのみで、駆動力伝達の作用に支障が生じたりする
ことを防止できる。

【００２２】前述したように構成される本発明の駆動装
置は、図面用等に用いられる大型の定着装置に対して適
用する場合には、特に、２つのロールの両側の部分での
ニップ圧力を、一定の値に維持させることができ、加圧
ロールに対して作用するスプリングの力に影響を与える
ことがない。そして、ロール支持アームに支持される加
圧ロールに対して、用紙の巾方向でのニップ圧力を変化
させることがなく、定着の作用を良好な状態で行わせる
ことができる。なお、前記本発明の駆動力伝達機構で
は、図１のように、ジョイント装置２０を用いることに
代えて、図３のようなコイル状ジョイントを用いること
ができるものであり、また、図３のコイル状ジョイント
に代えて、図１または図２のようなジョイント装置を適
用することも可能である。

【００２３】

【発明の効果】本発明の加圧ロールの駆動装置は、前述
したように構成するものであるから、従来のチェーンを
用いて駆動ロールの軸を直接駆動する機構の装置に比較
して、その機構を簡素化することが可能である。そし
て、モータの駆動軸とロール軸との間にジョイント装置
等を配置して、駆動力伝達機構を構成する場合には、駆
動装置の占めるスペースを小さくすることができるの
で、定着装置に対して、容易に組み込むことができる。
また、本発明の装置は、加圧ロールと駆動装置との間
に、ユニバーサルジョイント状の駆動力伝達機構を配置
することにより、加圧ロールに対して回転力のみを伝達
し、両ロールの間に設定するニップ状態に対して影響を
与えるような駆動力は、全く伝達しない駆動機構を構成
することができる。さらに、熱ロール方式の定着装置に
おいて、２つのロールの間のニップ圧力が変化しないこ
とにより、大サイズの用紙に対する定着作用を、スプリ
ング等により設定された条件に応じて行うことができ、
余分な調整作業を行ったりすることがなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の定着装置と駆動力伝達機構の構成を
示す正面図である。

【図２】 駆動力伝達機構の別の例を示す説明図であ
る。

【図３】 モータ直結形式の駆動力伝達機構の構成を示
す説明図である。

【図４】 コイル状ジョイントを用いる場合の説明図で
ある。

【図５】 簡易接続装置を用いる場合の説明図である。

【図６】 簡易接続装置の構成を示す断面図である。

【図７】 従来の定着装置の側面図である。

【図８】 図７に示される装置の正面図である。

【符号の説明】

１ 定着装置、 ２ 加熱ロール、 ５ 加圧ロ
ール、 ７ 軸受、１０ ロール支持アーム、 １
３ スプリング、 １５ モータ、２０ ジョイ
ント装置、２１ 軸部材、 ２２・２３ ジョイン
ト部、３０ 簡易ジョイント装置、４０ コイル状
ジョイント、４１ コイル部材、 ５０ ベローズ
状ジョイント装置、５５ 簡易接続装置。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定位置に配置される軸受を介して支持
   される加熱ロールと、押圧手段を介して支持され加熱ロ
   ールに向けて付勢される加圧ロールとを配置し、前記加
   圧ロールに対して駆動機構を配置する定着装置におい
   て、 前記加圧ロールの軸と、駆動機構の軸との間に、回転ト
   ルクのみを伝達し、ラジアル方向の力を伝達しない駆動
   力伝達手段を配置することを特徴とする定着装置の駆動
   装置。
2. 【請求項２】 前記加圧ロールの軸と、駆動機構の軸と
   の間に配置する駆動力伝達機構は、フレキシブルな性質
   を有し、回転方向には変形しない軸部材により構成する
   ことを特徴とする請求項１に記載の定着装置の駆動装
   置。
3. 【請求項３】 前記加圧ロールの軸と、駆動機構の軸と
   の間に、軸方向に自由度を有し、回転方向には自由度を
   持たない接続手段を設けることを特徴とする請求項１に
   記載の定着装置の駆動装置。
4. 【請求項４】 前記加圧ロールの軸と、駆動機構の軸と
   をユニバーサルジョイント手段を用いて接続することを
   特徴とする請求項１に記載の定着装置の駆動装置。