JPH06318009A - 画像形成装置の駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 定着装置に用紙が突入し、定着が開始される
際に、ローラの回転速度が変動することを防止して、同
一の駆動源に接続される他の装置に対する影響が生じる
ことを防止できるようにする。 【構成】 定着装置の熱ローラ１１に対して、駆動装置
の伝導ギヤ装置３８の入力ギヤ３９により、ローラギヤ
４０に対する駆動を行うようにする。前記熱ローラ１１
と同軸にフライホイール５０を配置し、熱ローラの回転
モーメントを大きく設定する。そして、前記熱ローラ１
１と対向して加圧ローラを配置した定着装置に対して、
ローラのニップ部に用紙が突入して、ローラの角速度が
変動するような影響が生じても、前記フライホイール５
０の回転慣性により、用紙の搬送速度が変動することを
防止できるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、熱ローラ方式の定着装
置に対する駆動力伝達装置に関し、特に、未定着トナー
画像を担持する用紙が、定着装置のローラ装置によりニ
ップされる際に、ローラの速度の変動が発生して、同一
の駆動源により駆動される感光体ドラム等に対して、速
度の変動の影響が生じないように、定速駆動手段を設け
た画像形成装置の駆動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真複写機やプリンタ等の画像形成
装置においては、感光体ドラムに形成したトナー画像を
用紙に転写し、その未定着トナー画像を担持する用紙
を、定着装置を通して定着し、コピーを作成する機構を
構成している。前記定着装置においては、一般に熱ロー
ラ方式の装置が多く用いられており、ランプ等の加熱源
を設けた熱ローラと、加圧ローラとの間に用紙を通す際
に、熱と圧力とを付与し、熱により溶融されたトナーを
用紙に押圧して定着し、コピーを作成するようにしてい
る。前述したような画像形成装置は、例えば、特開平２
−２３１３４２号公報等に示されるように構成される。

【０００３】前記従来例に示される画像形成装置は、図
５に示されるような構成を有するもので、複写機１の上
部に配置する装置本体には、感光体ドラム５に対して書
き込み装置３を配置して、画像情報処理装置２からの画
像情報により、レーザ光を用いて書き込む機構を配置し
ている。また、感光体ドラム５の周囲には、電子写真方
式を用いた一般の電子写真複写機の場合と同様に、現像
装置６、転写コロトロン７、クリーニング装置８等を配
置して、トナー画像の形成と、用紙に転写する作用等を
行わせるようにする。そして、感光体ドラムに形成した
トナー画像を、転写コロトロン７の放電により用紙に転
写した後で、その用紙を搬送装置９を用いて定着装置に
案内し、熱ローラ方式の定着装置１０により定着して、
排出ローラ装置１２を介して排出トレイ１３に排出させ
るようにしている。

【０００４】また、前記画像転写部に向けて用紙を送り
出すために、装置の下部に複数の給紙トレイ１４、１４
ａを配置し、それ等の給紙トレイに対して配置する給紙
ユニット１５、１５ａを介して、用紙搬送路１８に向け
て用紙を送り出す。前記給紙ユニットにおいては、用紙
を送り出すピックアップローラと、用紙さばき装置とか
らなる給紙装置１６と、用紙搬送路１８に対応して配置
する搬送ローラ装置１７とを用いている。そして、用紙
搬送路１８内を搬送される用紙は、画像転写部の直前部
に配置した用紙整合装置１９で整合作用が付与されて、
感光体ドラムに形成したトナー画像にタイミングを合わ
せる状態で、画像転写部に向けて送りだされる。さら
に、前記複写機１は、両面コピー等に対応させて、片面
コピー用紙を中間トレイ（図示を省略）に向けて戻す機
構を構成しており、定着装置１０の下流部に配置した切
換えゲートを介して、戻し路２５に向けて送ることもで
きるようにされる。

【０００５】前述したような構成を有する複写機１にお
いては、用紙搬送装置に対応する駆動装置２０と、装置
本体の上部に配置する装置を駆動するための駆動装置３
０とを設けており、前記駆動装置３０を配置した１個の
モータにより感光体ドラムや定着装置等を駆動する機構
を用いている。前記駆動装置３０は、図６に示されるよ
うな駆動伝達機構を構成している。前記図６に示される
駆動装置３０は、モータ３１の軸３２に設けたモータギ
ヤ３３に対して、その両側に伝導ギヤ部材３４、３８を
配置し、伝導ギヤ部材３４を介して感光体ドラム５のド
ラムギヤ３５を駆動する。また、前記モータギヤ３３の
他の側に配置する伝導ギヤ部材３８は、熱ローラ１１の
ローラギヤ４０に対して駆動力の伝達を行うとともに、
前記ローラギヤ４０の駆動力伝達方向の下流部に、伝導
ギヤ部材４１を配置して、排出ローラ装置１２の駆動ギ
ヤ４３に対する駆動を行うような機構を構成している。
そして、前記図６に示されるような駆動伝達機構を構成
することにより、１つの駆動モータを用いて、感光体ド
ラムと定着装置、排出ローラ装置等のプロセス機構を駆
動することができるものとされる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記図６に
示されるような駆動機構を構成する場合に、用紙が感光
体ドラムの画像転写部と定着装置とにまたがるような状
態で搬送される場合がある。例えば、複写機を小型に構
成しようとする場合に、感光体ドラムと定着装置との間
隔を大きく設定することができずに、小サイズの用紙の
先端部が定着装置のローラ間のニップ位置に突入し、ロ
ーラ装置により搬送される際に、用紙の後端部は感光体
ドラムからの画像転写領域を通過しているような状態が
発生する。ところが、熱ローラ方式の定着装置において
は、用紙がローラのニップ部に突入し、搬送作用（定着
作用）が行われる際に、そのローラの負荷変動に応じた
速度変動が発生するという問題がある。

【０００７】前述したように、用紙が定着装置に突入し
た際に速度変動が発生すると、前記図６に示されたよう
な駆動系を構成する装置では、感光体ドラムの回転に対
しては、駆動系の途中のギヤで、速度変動が緩衝される
ために、速度変動の影響が発生しない。したがって、一
定の速度で感光体ドラムにより搬送作用が付与される用
紙に対して、定着装置での速度変動の影響が付与され
て、両搬送装置の速度差により、用紙に転写されるトナ
ー画像がにじむ等の問題が発生する。特に、用紙が厚紙
の場合には、定着装置での速度変動が大きくなるため
に、転写されるトナー画像の画質が低下する度合いが大
きくなるという欠点がある。

【０００８】前述したような問題を解消するためには、
定着装置と感光体ドラムの間隔を大きく離間させる手段
を用いることが必要となるが、大サイズの用紙に対して
も同様な問題が発生することから、実際には、両部材の
間隔を大きく設定することができない。そこで、定着装
置が用紙をニップした際に、速度変動が発生しないよう
に、駆動機構を構成することが得策ではあるが、そのた
めには、ローラ部材の質量を大きなものとして構成し、
用紙による抵抗によっても、速度変動が生じないように
することも１つの方法として考えることができる。しか
しながら、例えば、熱ローラの重量を大きく形成するこ
とは、ローラコアの厚さを増大させることが必要とな
り、熱容量の大きなローラを加熱するためには、ランプ
の熱容量を大きくすることの他に、駆動系のギヤ部材等
も強度の大きなものを使用することが要求されるため
に、装置の構成部材を大型化しなければならない等の問
題がある。

【０００９】

【発明の目的】本発明は、前述したような従来の複写機
において、用紙がニップされた際の定着装置の速度変動
の問題を解消するもので、定着装置のローラの軸に対し
て、または、ローラギヤに対する駆動系のギヤに対して
フライホイールを配置し、ローラ部材の回転の慣性力を
増大させる手段を設けることにより、定着装置での速度
変動を少なくでき、コピーに対する速度変動の影響が生
じないようにする画像形成装置の駆動装置を提供するこ
とを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段および作用】本発明は、対
向させて配置するローラ部材の少なくとも一方に加熱手
段を配置し、前記ローラ装置の間に未定着トナー画像を
担持する用紙を通して熱と圧力を付与し、定着を行う定
着装置に対する駆動機構に関する。本発明においては、
前記定着装置の被駆動手段としてのローラギヤを設けた
ローラ部材に対して、前記ローラギヤと一体に回転する
フライホイールを配置している。また、本発明において
は、前記定着装置のローラギヤを設けたローラ部材に対
して、伝導ギヤ部材を配置して伝導機構を構成し、前記
ローラギヤの駆動伝達側の上流部のギヤのうち、少なく
とも２つ以内のギヤの軸にフライホイールを配置し、ロ
ーラ部材の回転の変動を防止する手段を構成することが
できる。さらに、本発明においては、前記ローラギヤに
対する駆動機構を構成する上流部の伝導ギヤ部材のう
ち、任意のギヤの軸にフライホイールを配置し、定着装
置のローラ部材での速度変動を防止する機構を構成する
ことができる。

【００１１】前述したように、熱ローラに対してフライ
ホイールを配置することにより、定着装置に用紙がニッ
プされた際に、定着装置における速度の変動を抑制する
ことができる。そして、用紙先端部が定着装置にニップ
される際に、画像転写部でトナー画像の転写の作用を受
けている状態でも、定着装置の駆動機構の速度変動が、
転写される画像に影響を与えないので、コピーの画質が
劣化する等の問題が解消される。さらに、本発明の画像
形成装置の駆動装置は、定着装置の熱ローラと同軸に、
または、駆動系の直前のギヤに対してフライホイールを
配置するものであるから、駆動系の側部に形成される任
意の空間に対応させて、フライホイールを配置すること
が可能になり、定着装置での速度変動を防止する機構を
容易に組み込むことができる。

【００１２】

【実施例】図示される例にしたがって、本発明の画像形
成装置の駆動装置を説明する。図１に示される例は、定
着装置の熱ローラ１１に対して直接フライホイール５０
を配置する場合を示しており、前記熱ローラ１１と同軸
に設けたローラギヤ４０に対して、伝導ギヤ部材３８の
入力ギヤ３９を噛み合わせて、駆動の伝達を行うように
している。また、前記熱ローラ１１は、従来の定着装置
に用いる熱ローラと同様に、内部に加熱源としてのラン
プ４７を収容し、熱ローラに対する加熱作用を行うもの
とされる。前記熱ローラに対する駆動系は、図６に示さ
れるような駆動装置を配置し、１つのモータにより感光
体ドラムと定着装置、および排出ローラ装置に対する駆
動を行う機構に適用することができる。

【００１３】前記図１の熱ローラ１１に対する駆動系に
おいては、定着装置のフレーム４５に支持される熱ロー
ラ１１は、ローラギヤ４０の外側に、取り付け部材５１
を介してフライホイール５０をねじ５２等により固定し
て配置し、両部材を一体に回転させる機構を構成してい
る。前記フライホイール５０は、任意のサイズのものと
して構成することができるもので、定着装置の側部に形
成できる余裕空間の大きさに応じて、フライホイールの
厚さと直径とを設定することができる。なお、前述した
ように、熱ローラ１１に対してフライホイールを配置す
る場合には、ローラギヤの側にフライホイールを取り付
ける手段を用いることの他に、駆動ギヤを設けない側に
フライホイールを配置することも可能であり、そのフラ
イホイールを熱ローラに対して設ける位置は、定着装置
の側部の余裕空間に応じて設定することができる。そし
て、熱ローラに対してフライホイール５０を一体に設け
ることにより、熱ローラの回転に際しての慣性モーメン
トを大きく設定することができ、定着装置のローラのニ
ップ位置に用紙が突入した場合にも、ローラの回転速度
が変動することを防止できる。

【００１４】前記図１に示される装置とは別に、本発明
においては、熱ローラの側部に余裕空間がない場合に
は、図２に示されるように、伝導ギヤ部材３８の入力ギ
ヤ３９の軸に対してフライホイールを設けることもでき
る。前記図２に示される装置では、熱ローラ１１のロー
ラギヤ４０に噛み合う入力ギヤ３９に対して、その軸５
５にフライホイール５０を配置し、前記軸５５の両端部
をフレーム４５、５８にそれぞれ設けた軸受け５６、５
７を介して支持させる。そして、前記軸５５に対する支
持構造を設けることによって、重量の大きなフライホイ
ール５０を支持するとともに、フライホイールの大きな
回転モーメントに対応させることができるようにする。
したがって、定着装置の側部に余裕空間がない場合で
も、ローラギヤの直前部の入力ギヤ３９に対してフライ
ホイールを配置する機構を設けることによって、熱ロー
ラに回転速度の変動が発生することを防止でき、駆動装
置により駆動される他の装置に対して、速度変動の影響
が生じることを防止できる。

【００１５】また、前記図２に示される例とは別に、本
発明においては、図３に示すように、ローラギヤ４０を
駆動する伝導ギヤ部材３８の入力ギヤ３９の上流側のギ
ヤ３９ａの軸に対して、フライホイール５０を配置する
こともできる。前記図３に示される例においては、入力
ギヤ３９ａの軸５５ａは、両側のフレーム４５、５８に
対して軸受５６、５７を介して支持され、フレーム４５
の内側にフライホイール５０を設けている。したがっ
て、定着装置の側部の外側に余裕空間がなく、フレーム
の内側に余裕空間を得ることができる場合には、図３の
ように、フライホイールをフレーム４５の内側に配置し
て、熱ローラの回転モーメントを大きくする手段を構成
することができる。

【００１６】前記図２または図３に示されるように、定
着装置のローラギヤに対して、２つ以内の上流側のギヤ
に対してフライホイールを配置することの他に、本発明
の定着装置に対する駆動系では、図６のモータギヤとロ
ーラギヤとの間の任意のギヤに対して、フライホイール
を設けることもできる。例えば、前記モータギヤとロー
ラギヤとの間に多数の中間ギヤを配置して、駆動力の伝
達を行う際に、定着装置での用紙搬送作用に影響を大き
く与える中間ギヤに対して、フライホイールを配置する
と、定着装置での用紙搬送速度の変動を少なくすること
ができるものとなる。また、前記駆動系の任意のギヤの
部分に余裕部がある場合には、そのギヤに対してフライ
ホイールを配置しても、定着装置のローラの間に用紙が
突入した際の速度変動を抑制することができる。

【００１７】前記図１〜３にそれぞれ示されるように、
熱ローラに対してフライホイールを配置する場合には、
図４のグラフに示されるように、熱ローラの回転の角速
度の変動を抑制する効果を発揮することが可能である。
例えば、従来の定着装置のように、フライホイールを配
置しない機構を用いた場合には、曲線Ａに示されるよう
に、用紙が定着装置のニップ位置に突入した時点Ｔで、
熱ローラの角速度が大きく変動し、その後では、速度の
変動が次第に減衰して、定速で駆動される状態となる。
これに対して、本発明のフライホイールを配置した例で
は、曲線Ｂに示されるように、用紙がニップ位置に突入
した時点で、熱ローラの角速度が若干変動するが、その
変動値は非常に大きなものとはならない。また、前記熱
ローラの角速度の変動に対して、感光体ドラムの回転の
角速度の変化は、前記熱ローラの回転に大きな影響を受
けずに、曲線Ｃに示されるような状態に維持される。し
たがって、本発明のように、熱ローラに対してフライホ
イールを設ける場合には、用紙がローラ装置のニップ位
置に突入した状態で、熱ローラの角速度が大きく変動す
ることを防止でき、用紙の搬送速度の変化が感光体ドラ
ムから転写されるトナー画像を乱すような問題が生じな
いようにすることができる。

【００１８】なお、前記図１〜３に示される例におい
て、熱ローラに対して直接フライホイールを配置する場
合は、駆動装置のギヤ部材に対する負荷の影響は生じな
いが、図２、３に示されるように、上流部の入力ギヤに
対してフライホイールを配置する場合には、軸とギヤ部
材に対して、フライホイールの回転の影響が発生する。
そこで、本発明においては、図示されるように、入力ギ
ヤの軸を、両側に配置する軸受けにより支持し、大きな
重量のフライホイールに対する支持を行うことができる
ようにされる。また、前記入力ギヤの軸に対する支持を
行うためには、フレーム４５と側部のフレーム５８とを
強度の大きなものとし、フライホイールの回転に対応さ
せるようにする。

【００１９】さらに、入力ギヤ３９、３９ａ等のギヤ部
材は、機械構造用炭素鋼を使用して歯の強度を大きくす
るとともに、ギヤを支持する軸に対する支持を良好な状
態で行い得るようにする。前記構成に加えて、本発明に
おいては、伝導ギヤ部材におけるギヤの噛み合いに、バ
ックラッシュが生じないように調整することにより、熱
ローラの駆動に際して、バックラッシュによるフライホ
イールの効果の時間的な遅れが生じないようにする手段
を構成している。そして、前述したように、伝導ギヤ部
材における駆動力の伝達手段を構成することにより、熱
ローラに対してフライホイールを配置する場合でも、駆
動力の伝達を良好な状態で行い得るとともに、定着装置
に用紙が突入した場合に、速度の変動が発生することを
防止することができる。

【００２０】

【発明の効果】本発明の画像形成装置の駆動装置は、前
述したように構成したものであるから、熱ローラの駆動
ギヤに対してフライホイールを配置することにより、定
着装置に用紙がニップされた際に、定着装置における速
度の変動を抑制することができる。そして、用紙先端部
が定着装置のローラ間にニップされる際に、画像転写部
でトナー画像の転写の作用を受けている状態でも、定着
装置の駆動機構の速度変動が、転写される画像に影響を
与えないので、コピーの画質が劣化する等の問題が解消
される。さらに、本発明の画像形成装置の駆動装置は、
定着装置の熱ローラと同軸に、または、駆動系の直前の
ギヤに対してフライホイールを配置するものであるか
ら、任意の空間に対応させてフライホイールを配置する
ことができ、定着装置での速度変動を防止する機構を容
易に組み込むことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の定着装置の駆動装置の構成を示す説
明図である。

【図２】 本発明の定着装置の駆動装置の第２の実施例
の構成を示す説明図である。

【図３】 本発明の定着装置の駆動装置の第３の実施例
の構成を示す説明図である。

【図４】 本発明のフライホイールによる効果を示すグ
ラフである。

【図５】 一般的な複写機の構成を示す説明図である。

【図６】 図５に用いる駆動装置の構成を示す説明図で
ある。

【符号の説明】

１ 複写機、 ５ 感光体ドラム、 １０ 定着
装置、１１ 熱ローラ、 １２ 排出ローラ装置、
１４ 給紙トレイ、３０ 駆動装置、 ３１
モータ、 ３３ モータギヤ、３４・３８・４１
伝導ギヤ部材、 ３５ ドラムギヤ、３９ 入力ギ
ヤ、 ４０ ローラギヤ、 ４３ ローラギヤ、５
０ フライホイール、 ５５ 軸、 ５６・５７
軸受け、５８ フレーム。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対向させて配置するローラ部材の少なく
   とも一方に加熱手段を配置し、前記ローラ装置の間に未
   定着トナー画像を担持する用紙を通して熱と圧力を付与
   し、定着を行う定着装置において、 前記定着装置の被駆動手段としてのローラギヤを設けた
   ローラ部材に対して、前記ローラギヤと一体に回転する
   フライホイールを配置することを特徴とする画像形成装
   置の駆動装置。
2. 【請求項２】 対向させて配置するローラ部材の少なく
   とも一方に加熱手段を配置し、前記ローラ装置の間に未
   定着トナー画像を担持する用紙を通して熱と圧力を付与
   し、定着を行う定着装置において、 前記定着装置の被駆動手段としてのローラギヤを設けた
   ローラ部材に対して、伝導ギヤ部材を配置して伝導機構
   を構成し、 前記ローラギヤの駆動伝達側の上流部の伝導ギヤ部材の
   うち、少なくとも２つ以内のギヤの軸にフライホイール
   を配置し、 定着装置のローラ部材の回転の変動を防止する手段を構
   成することを特徴とする画像形成装置の駆動装置。
3. 【請求項３】 前記定着装置の被駆動手段としてのロー
   ラギヤを設けたローラ部材に対して、伝導ギヤ部材を配
   置して伝導機構を構成し、 前記ローラギヤに対する駆動機構を構成する上流部の伝
   導ギヤ部材のうち、任意のギヤの軸にフライホイールを
   配置し、 定着装置のローラ部材の回転の変動を防止する手段を構
   成することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置
   の駆動装置。