JP2008145718A - 駆動装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】加熱ローラ22とこれに圧接してクリーニングをするウェブ33と、クリーニングを終えたウェブ33を巻き取る巻取ローラ35と、を有する定着装置の駆動装置において、回転方向切換可能なモータ41と、複数のギアからなりモータ41の駆動を加熱ローラ22に伝達する第1の駆動伝達手段と、複数のギアからなり巻取ローラ35にモータ41の駆動を伝達する第2の駆動伝達手段と、を備え、第2の駆動伝達手段は、モータ41が巻取ローラ35を停止させるための第1の方向に回転するときは巻取ローラ35に駆動を伝達せずモータが巻取ローラ35を動作させるための第2の方向に回転するときは巻取ローラ35に駆動を伝達するように規制する第1の回転規制部材44を備えた。
【選択図】図2
Description
定着装置は、内部に熱源を有した加熱ローラと、この加熱ローラに圧接している加圧ローラの2つのローラからなり、これらの両ローラのニップ部にトナー像を転写された転写紙を通過させる。この際、加熱ローラにより加熱を行ないつつ加圧することにより、トナー像を転写紙上に定着させる。
ここで、加熱ローラは未定着トナーと接触するためトナーの一部が付着し、また、転写紙面とも接触するので紙粉なども付着する。この加熱ローラに定着したトナーなどが次に送られてくる転写紙上に付着すると画像を汚すこととなり、トナー等が加熱ローラに付着したままでもオフセットなどの不具合が発生し易くなる。
そこで、加熱ローラをクリーニングすることが望ましい。このクリーニングの方法として、従来から耐熱性のあるウェブを用いて加熱ローラに付着した異物を除去する方法が取られている(例えば、特許文献1乃至5参照)。
なお、クリーニングを行う際、巻取ローラによって巻き取りながらクリーニングを行うタイプと、巻取ローラを静止させてクリーニングを行うタイプの2タイプがあるが、前者では無駄な送りが多くウェブの交換が早まってしまうといった理由から、現在、後者が主流となっている。
このようなウェブ送りの従来例として、特許文献1では、ウェブの巻き取り手段を加熱ローラや画像形成装置のメインモータ等他の駆動源とは連動させず、独立に駆動するようにし、その駆動を画像形成装置作動期間中の所定期間だけ行わせるようにしている。
また、特許文献3乃至5では、駆動源から定着手段に駆動を伝達する駆動機構を設けること、第2ワンウェイクラッチを設けること、及び定着手段が定着ベルトであることなどが開示されている。
そこで、本発明の目的は、上述した実情を考慮して、1つの駆動源でクリーニング機構と被クリーニング機構を駆動させ、駆動源の回転方向により被駆動体を変え、必要時にのみクリーニングを行うことが可能となり、これにより、駆動源削減によるコスト減とともに、消耗品の交換間隔の延長も可能となる定着装置の駆動装置及びこれを備える画像形成装置を提供することにある。
また、請求項2に記載の発明は、前記第1の駆動伝達手段は、前記駆動源が前記第1の方向に回転するときは前記加熱手段に駆動を伝達し、前記駆動源が前記第2の方向に回転するときは前記加熱手段に駆動を伝達しないように当該第1の駆動伝達手段を規制する第2の回転規制部材を備えた請求項1に記載の定着装置の駆動装置を特徴とする。
また、請求項4に記載の発明は、前記駆動源の前記第1の方向及び前記第2の方向への回転時に関わらず減速比を等しくし、前記加熱手段が前記駆動源の回転方向に関わらず同じ回転数で回転するようにした請求項3に記載の定着装置の駆動装置を特徴とする。
また、請求項5に記載の発明は、前記駆動源の前記第1の方向及び前記第2の方向への回転時における減速比を異ならせ、前記駆動源の回転方向によって前記加熱手段が異なる回転数で回転するようにした請求項3に記載の定着装置の駆動装置を特徴とする。
また、請求項6に記載の発明は、請求項1乃至5何れか一項に記載の駆動装置を備えていることを特徴とする画像形成装置を特徴とする。
また、請求項7に記載の発明は、前記駆動源が前記第2の方向に回転する時に通紙を行う請求項6に記載の画像形成装置を特徴とする。
また、請求項8に記載の発明は、前記駆動源の回転方向の逆転動作を、非通紙時に行うことを特徴とする請求項6又は7に記載の画像形成装置を特徴とする。
また、本発明によれば、感光体上にて静電潜像を形成し、トナーにより可視化した後に、転写紙上に可視化されたトナー像を転写し、このトナー像を転写紙上に定着する定着装置にこの駆動装置を備えることによって、低コスト化、省資源か、省エネルギ化が可能な画像形成装置を提供することが可能となる。
転写紙(図示せず)は給紙部5より搬送され、レジスト部6でタイミングを取った後、転写部7で先のトナー像を転写し、定着装置8で定着し、排紙部9により画像形成装置A外に放出される。
定着装置8は、後述するように、定着機構21とウェブ機構32とからなり、定着機構21内の加熱ローラ22にウェブ機構32が接しており、ウェブ33により定着機構21の加熱ローラ22がクリーニングされる。なお、定着機構21とウェブ機構32は同一駆動源であるモータ41により駆動される。
図2乃至図4を参照して、定着装置は、定着機構21とウェブ機構32とからなり、定着機構21には加熱ローラ(加熱手段)22と加圧ローラ(加圧手段)23が配置され、この加熱ローラ22と加圧ローラ23は連動して回転する。加熱ローラ22として定着ベルトを用いても、加圧ローラ23として加圧ベルトを用いても、本発明の駆動機構を用いることは可能である。
加熱ローラ22は表面がPFA、PTFE等の耐熱離型層でコーティングされている。また、加熱ローラ22の内部には、図示しないヒータが設けられており、このヒータにより加熱ローラ22はある一定温度に保たれている。
図示しない転写紙は、定着駆動伝達機構(第1の駆動伝達機構)24により駆動源(モータ)41の回転駆動が伝達される加熱ローラ22と、この加熱ローラ22と圧接しながら連動する加圧ローラ23との間を搬送され、加熱ローラ22と加圧ローラ23とのニップ部にて熱及び圧力を与えられることでトナーが定着する。
巻取ローラ35と送出ローラ36は連動して回転する。また、巻取ローラ35には巻き取られたウェブ33が引っ張り出されないように、図示しない第2の一方向回転防止部材が取り付けられている。
ウェブ33には離型材が含浸されており、押圧ローラ34により加熱ローラ22に押し当てられることで、この加熱ローラ22に付着した未定着のトナーや紙粉などをクリーニングするとともに加熱ローラ22に離型材を塗布する。
また、ウェブ33は必要な時にウェブ駆動伝達機構(第1の駆動伝達機構)37により回転が伝達される巻取ローラ35により巻き取られ、かつ送出ローラ36により供給されることで、新たなウェブ部を加熱ローラ22に接触させてクリーニングを行う。
また、ウェブ駆動伝達機構37内には、ワンウェイクラッチ44(第1の回転規制部材)が設けられたギア40が駆動伝達部材として使用されている。なお、ワンウェイクラッチ44は、ギア40の駆動を、モータ41の回転が正転時(第1の方向への回転とする)には遮断し、逆転時(第2の方向への回転とする)には伝達する。
従って、モータ41が正転時には、図3に示すようにウェブ駆動伝達機構37はワンウェイクラッチ44によりウェブ機構32への駆動を遮断し、ウェブ33は止まった状態で加熱ローラ22に押し付けられており、且つこの加熱ローラ22は矢印の方向に回転する。
この場合、加熱ローラ22はウェブ33へとローラ表面をこすり付けられることとなり、加熱ローラ22に付着した未定着トナーや紙粉等がクリーニングされ、かつ離型材が塗布される。
この場合、ウェブ33と加熱ローラ22は接触部にて同一方向に移動することとなり、摩擦力が低減し、モータ41への負荷が軽減される。なお、図2乃至図4において、符号25〜31は定着駆動伝達機構24を構成する回転体(ギア)、符号38及び39はウェブ駆動伝達機構37を構成するギア、そして符号42及び43はモータ41に関連する回転体を示している。
ワンウェイクラッチ44を用いることで、クラッチ等の伝達を切り離す駆動伝達切り換え機構と比較し、衝突によるギアの欠けがなくなる等の耐久性の向上や、安価な材質への変更が可能となり、衝突が無くなることで衝突音をなくすことができる。
駆動源(モータ)41の回転方向に関わらず、加熱ローラ22が同一方向に回転することで、加熱ローラ22のクリーニングを行ないながらのウェブ33の巻き取りを可能とする。その結果、加熱ローラ22と接触するウェブ33が随時新しい箇所となりながら加熱ローラ22のクリーニングが行われ、加熱ローラ22のクリーニング性を向上させることが可能となる。
加熱ローラ22がモータ41の回転方向に関わらず同一方向に回転するようにし定着駆動伝達機構を構成し、かつ正転時と逆転時の減速比を等しくすることで、ウェブ33を巻き取りながら定着装置に通紙を行い、未定着トナーを記録材に定着することが可能となる。
これにより、ウェブ33を巻き取るために加熱ローラ22に通紙を行なえないということがなくなり、一度に複数枚の通紙を行う場合など、定着装置に通紙が行なわれていない間にモータ41の正転、逆転の切り換えを行なうことで、途中、ウェブ33の巻き取りを、通紙を止めずに行なうことが可能となる。また、ウェブ33を巻き取るだけのために駆動を行なう必要がなくなり、省エネルギ化が可能となる。
また、正転時と逆転時の減速比を変えることにより、モータ(駆動源)41の回転方向よって加熱ローラ22が異なる回転数で回転する。加熱ローラ22がモータ41の回転方向に関わらず、同一方向に回転し、正転時と逆転時にて減速比を変えることで、ウェブ33の巻き取りを行なう間に定着装置を所望の回転数だけ回転させることが可能となる。また、逆転時の加熱ローラ22の回転数を上げることで、ウェブ33に対する加熱ローラ22の相対速度比を上げることが可能となる。これらのことから、加熱ローラ22のクリーニング性を向上させることが可能となる。
図5乃至図8を参照して、定着機構21とウェブ機構32との同一の駆動源であるモータ41は、正転と逆転が可能であり、定着駆動伝達機構24及びウェブ駆動伝達機構37に駆動を伝達している。
また、ウェブ駆動伝達機構37内には、第1の回転規制部材としてのワンウェイクラッチ53が設けられたギア52が駆動伝達部材として使用されている。なお、ワンウェイクラッチ53は、ギア52との駆動をモータ41の回転が正転時には遮断し、逆転時には伝達する。
この場合、加熱ローラ22はウェブ33へとローラ表面をこすり付けられることとなり、加熱ローラ22に付着した未定着トナーや紙粉等がクリーニングされ、かつ離型材が塗布される。
また、モータ41が逆転時には、図8に示すようにウェブ駆動伝達機構37は駆動をウェブ機構32に伝達し、ウェブ33は巻取ローラ35に巻き取られていき、かつ加熱ローラ22は矢印の方向に回転する。
この場合、ウェブ33と加熱ローラ22は接触部にて同一方向に移動することとなり、摩擦力が低減し、モータ41への負荷が軽減される。なお、図5乃至図8において、符号45〜51は定着駆動伝達機構24を構成する回転体、符号54〜57はウェブ駆動伝達機構37を構成する回転体を示している。
図9乃至図11を参照して、定着機構21とウェブ機構32との同一の駆動源であるモータ41は、正転と逆転が可能であり、定着駆動伝達機構24及びウェブ駆動伝達機構37に駆動を伝達している。
また、定着駆動伝達機構24及びウェブ駆動伝達機構37内には、ワンウェイクラッチ58(第2の回転規制部材)、66、68(第1の回転規制部材)が、それぞれギア59、66、69に設けられており、駆動伝達部材として使用されている。
なお、ワンウェイクラッチ58は、ギア59との駆動をモータ41の回転が正転時(図10)には伝達し、逆転時(図11)には遮断する。ワンウェイクラッチ68は、ギア69との駆動をモータ41の回転が正転時には遮断し、逆転時には伝達する。ワンウェイクラッチ66は、ギア61との駆動をモータ41の回転が正転時には遮断し、逆転時には伝達する。
この場合、加熱ローラ22はウェブ33へとローラ表面をこすり付けられることとなり、加熱ローラ22に付着した未定着トナーや紙粉等がクリーニングされ、かつ離型材が塗布される。
また、モータ41が逆転時には、図11に示すように、ウェブ駆動伝達機構37は駆動をウェブ機構32に伝達し、ウェブ33は巻取ローラ35に巻き取られていく。そして加熱ローラ22はワンウェイクラッチ58からの駆動は遮断されるが、ワンウェイクラッチ66からの駆動がギア61へと伝達され、矢印の方向に回転する。
この場合、加熱ローラ22はモータ41が正転時と同一方向に回転しており、逆方向に回転することで起こっていた、加熱ローラ22に付着した未定着のトナーや紙粉などを加圧ローラ23へと付着させることを防ぐことができる。
なお、図9乃至図11において、符号60、62〜65、67は定着駆動伝達機構24を構成する回転体、符号70、71はウェブ駆動伝達機構37を構成する回転体、そして符号72、73はモータ41に関連する回転体を示している。
図12乃至図14を参照して、定着機構21とウェブ機構32との同一の駆動源であるモータ41は、正転と逆転が可能であり、定着駆動伝達機構24及びウェブ駆動伝達機構37に駆動を伝達している。
また、定着駆動伝達機構24内には、第2の回転規制部材としてのワンウェイクラッチ74が設けられたギア75が、ウェブ駆動伝達機構37内には、第1の回転規制部材としてのワンウェイクラッチ82が設けられたギア83がそれぞれ駆動伝達部材として使用されている。
なお、ワンウェイクラッチ74は、ギア75との駆動をモータ41の回転が正転時(図13)には伝達し、逆転時(図14)には遮断する。ワンウェイクラッチ82は、ギア83との駆動をモータ41の回転の正転時には遮断し、逆転時には伝達する。従って、モータ41が正転時には、図13に示すように、ウェブ駆動伝達機構37はワンウェイクラッチ82によりウェブ機構32への駆動を遮断し、ウェブ33は止まった状態で加熱ローラ22に押し付けられており、かつ加熱ローラ22は矢印の方向に回転する。
この場合、加熱ローラ22はウェブ33へとローラ表面をこすり付けられることとなり、加熱ローラ22に付着した未定着トナーや紙粉等がクリーニングされ、かつ離型材が塗布される。
加熱ローラ22はモータ41が正転する時に回転し、モータ41が逆転する時に停止している。このように、ウェブ33の巻き取り時には加熱ローラ22に駆動を伝達させないことで、モータ41の必要トルクを低減させることが可能となる。
加熱ローラ22と連なる定着駆動伝達機構に、第2の回転規制部材としてワンウェイクラッチ74を備えることにより、加熱ローラ22が逆転するのを防ぎ、加熱ローラ22に付着した未定着トナーや紙粉などが、加圧ローラ23へと移動するのを防ぐことが可能となる。
感光体1(図1)上にて静電潜像を形成し、トナーにより可視化した後に、転写紙上に可視化されたトナー像を転写する画像形成装置に上記の作用効果を有する本発明の駆動装置を備えることによって、低コスト化、省資源か、省エネルギ化が可能な画像形成装置を提供することが可能となる。
ウェブを巻き取りながら通紙を行なうことで、ウェブを巻き取るために加熱ローラ22に通紙を行えないということがなくなり、連続して複数枚の定着を行なう際にも、通紙されていないタイミングで逆転動作を行い、途中、ウェブの巻き取りを、通紙を止めずに行なうことが可能となる。
また、ウェブを巻き取るだけのために駆動を行なう必要がなくなり、省エネルギ化が可能となる。さらに、非通紙時に逆転を行なうことで、通紙前に加熱ローラ22と接触するウェブを新しい箇所へと交換することが可能となる。
Claims (8)
- 転写紙に形成された画像を加熱して定着を行う加熱手段と、該加熱手段に圧接してクリーニングをするシート上のクリーニング部材と、クリーニングを終えた前記クリーニング部材を巻き取る巻取手段と、を有する定着装置を駆動する駆動装置において、
回転方向を切換可能な駆動源と、複数のギアから構成されて該駆動源の駆動を前記加熱手段に伝達する第1の駆動伝達手段と、複数のギアから構成されて前記巻取手段に前記駆動源の駆動を伝達する第2の駆動伝達手段と、を備え、
前記第2の駆動伝達手段は、前記駆動源が前記巻取手段を停止させるための第1の方向に回転するときは前記巻取手段に駆動を伝達せず、前記駆動源が前記巻取手段を動作させるための第2の方向に回転するときは前記巻取ローラに駆動を伝達するように当該第2の駆動伝達手段を規制する第1の回転規制部材を備えたことを特徴とする駆動装置。 - 前記第1の駆動伝達手段は、前記駆動源が前記第1の方向に回転するときは前記加熱手段に駆動を伝達し、前記駆動源が前記第2の方向に回転するときは前記加熱手段に駆動を伝達しないように当該第1の駆動伝達手段を規制する第2の回転規制部材を備えたことを特徴とする請求項1に記載の駆動装置。
- 前記第1の駆動伝達手段は、前記加熱手段が前記駆動源の回転方向に関わらず同一方向に回転するように構成されたことを特徴とする請求項1に記載の駆動装置。
- 前記駆動源の前記第1の方向及び前記第2の方向への回転時に関わらず減速比を等しくし、前記加熱手段が前記駆動源の回転方向に関わらず同じ回転数で回転するようにしたことを特徴とする請求項3に記載の駆動装置。
- 前記駆動源の前記第1の方向及び前記第2の方向への回転時における減速比を異ならせ、前記駆動源の回転方向によって前記加熱手段が異なる回転数で回転するようにしたことを特徴とする請求項3に記載の駆動装置。
- 請求項1乃至5の何れか一項に記載の駆動装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。
- 前記駆動源が前記第2の方向に回転する時に通紙を行うことを特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。
- 前記駆動源の回転方向の逆転動作を、非通紙時に行うことを特徴とする請求項6又は7に記載の画像形成装置。
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CN103415401A (zh) * | 2011-03-07 | 2013-11-27 | 株式会社捷太格特 | 车轮滚动支承装置的轴构件 |
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