(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体に担持された未定着像を熱及び圧力を付与することにより定着する定着回転体と、上記定着回転体を駆動する駆動手段とを有する定着装置において、
上記定着回転体の慣性力を増大させるフライホイールと、上記フライホイールを介して上記定着回転体と接続され上記定着回転体のトルク上昇に伴い上記定着回転体を強制停止させる停止手段と、上記フライホイールから上記停止手段への駆動入力を選択的に行う駆動入力手段とを有し、上記定着装置内にて記録媒体が滞留したとき上記定着回転体への駆動入力を断ち上記停止手段への駆動入力を行うことを特徴とする定着装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は定着装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の定着装置にあっては、画像形成装置の小型化が図られたことにより、記録媒体たる転写材が定着装置内に突入したときに、上記転写材がその衝撃で振動し、そのとき上記転写材の後端が転写帯電器を抜けていないために転写ズレが発生してしまうことがあった。これを防止するため、定着装置は特開平０８−２４１００８号に記載されているように、定着体たる定着ローラの周速を一定に保ち、画像品質を向上させるための手段として、フライホイール等の慣性力の大きい制御部材が使用されているものが知られており、実用に供されている。
【０００３】
かかる定着装置１１８は、図１０に示すように、回転軸１３２上にフライホイール１３３およびギヤＧ１０６が固定されており、定着ローラ１１８ａの回転をギヤＧ１０５、Ｇ１０６、軸１３２を介してフライホイール１３３に伝達するようになっている。
【０００４】
定着ローラ１１８ａは、コピー終了又は定着部（定着ローラ１１８ａと加圧ローラ１１８ｂとの圧接部）でのジャム（転写材Ｐが滞留すること）時には、定着クラッチ（図示せず）のＯＦＦにより、電動モータ（図示せず）の駆動伝達が解除され、定着ローラ１１８ａ自身の回転抵抗などにより自然に減速しながら停止するようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、かかる定着装置１１８にあっては、定着ローラ自身の回転抵抗などにより自然に減速しながら停止する構成になっているため、フライホイール１３３の慣性力が大きいとその分停止距離が長くなる。
【０００６】
これにより、例えば分離爪１４４の先端１４４ｂにて、転写材Ｐがジャムを起こした場合、定着ローラ１１８ａヘの駆動が解除されても慣性力で定着ローラ１１８ａが回転し続けようとするため、加圧ローラ１１８ｂの回転方向に転写材Ｐによって爪１４４が押し付けられることによる、ローラの破損等の問題が生じる虞があった。
【０００７】
また、定着装置１１８内でジャムをおこした転写材Ｐが、定着ローラ１１８ａの回転によって内側に巻き込まれて転写材のちぎれ等によって機械内部に入り込み、ジャム処理（滞留した転写材を取り除くこと）が不可能な状態になる虞があった。
【０００８】
近年、画像形成装置の小型化と、より安定した画質が求められるなか、定着ローラの周速を一定にするため、大型の制御部材の使用は避けられないため、定着装置内に転写材が滞留した際に上述のような問題がさらに大きくなる虞がある。
【０００９】
そこで、本発明は、安価かつ簡単な構造で、定着体の回転を強制的に停止することのできる定着装置の提供を目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本出願によれば、上記目的は、記録媒体に担持された未定着像を熱及び圧力を付与することにより定着する定着回転体と、上記定着回転体を駆動する駆動手段とを有する定着装置において、
上記定着回転体の慣性力を増大させるフライホイールと、上記フライホイールを介して上記定着回転体と接続され上記定着回転体のトルク上昇に伴い上記定着回転体を強制停止させる停止手段と、上記フライホイールから上記停止手段への駆動入力を選択的に行う駆動入力手段とを有し、上記定着装置内にて記録媒体が滞留したとき上記定着回転体への駆動入力を断ち上記停止手段への駆動入力を行うことによって達成される。
【００２２】
すなわち、本発明によると、正常動作時では、フライホイールを設けることで定着回転体の慣性力が増大されて該定着回転体の周速が一定に保たれるため画像乱れの発生が抑制されて高質画像が常に安定して得られ、一方、記録媒体の滞留発生時には、停止手段に掛かるトルクがフライホイールにより急峻に上昇するので定着回転体を短時間で停止させることができ、滞留記録媒体の除去のための対処が容易となる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明における実施の形態に関して、添付図面の図１乃至図９に基づき説明する。
【００３５】
（第１の実施形態）
先ず、本発明における第一の実施形態の画像形成装置の一例たる電子写真方式の複写機について図１乃至図３に基づき説明する。
【００３６】
図１は、本実施形態における画像形成装置の概略構成を示す断面図であり、図２は、図１の画像形成装置要部の概略構成を示す断面図であり、図３は、図１の画像形成装置に備えられた定着装置の概略構成を示す上視図である。
【００３７】
かかる複写機は、図１に示すように、外周面に静電潜像が形成されるドラム状の感光ドラム１と、感光ドラム１の外周面を規定電位に帯電するためのローラ状の一次帯電器２と、規定電位に帯電せしめられた上記外周面に露光により静電潜像を形成する光学系２０，２１，２２，２３，２４，２５，２６，５０と、上記静電潜像を現像剤により可視画像化する現像装置３と、上記外周面に形成された可視画像（顕像）をシート状の記録媒体たる転写材Ｐに転写するローラ状の転写帯電器４と、定着装置１８とを備えている。
【００３８】
かかる複写機は、複写機の本体１０内には潜像担持体である感光ドラム１が回転自在に支持されており、感光ドラム１の周囲には一次帯電器２、現像装置３、転写帯電器４、分離帯電器５、クリーナ６等のプロセス機器が配されている。
【００３９】
そして、現像装置３の上方には現像剤であるトナーを補給するためのトナーホッパー７が設置され、装置本体１０の一側（図３の右側）には、複数枚の転写材Ｐを積層収容してなる給紙カセット１１，１２，１３，１４が上下４段に亘って設けられている。
【００４０】
各給紙カセット１１，１２，１３，１４から供給される転写材Ｐは、装置本体１０内を図１に示す矢印方向に搬送されるが、その搬送経路にはレジストローラ１５、ベルト搬送装置１６、定着前ガイド１７、定着体たる定着ローラ１８ａと加圧ローラ１８ｂとを含んで構成されており、加圧ローラ１８ｂは、その表層部が弾性体によって構成されている。
【００４１】
他方、装置本体１０内の上部には、光学系を構成するランプ２０、反射ミラー２１〜２６、光学レンズ５０等が配されている。しかして、装置本体１０の上面に設けられた原稿載置台３０１上にセットされた原稿５１は光学系によって読み取られ、原稿に対応する光像が感光ドラム１上に露光されると、一次帯電器２によってその表面が帯電された感光ドラム１上には静電潜像が形成され、この静電潜像は現像装置３によって現像されてトナー像として顕画化される。
【００４２】
一方、例えば給紙カセット１１からは転写材Ｐが供給され、転写材Ｐは上記レジストローラ１５によってタイミングを合わされて感光ドラム１と転写帯電器４の間の転写部に送られ、感光ドラム１上に形成された上記トナー像の転写を重ね、その後、分離帯電器５の作用によって感光ドラム１から分離される。
【００４３】
そして、感光ドラム１から分離された転写材Ｐは、ベルト搬送装置１６によって定着装置１８に送られ、定着装置１８の定着ローラ１８ａと加圧ローラ１８ｂとによって挟持されてこれらを通過することによって熱及び圧力でトナー像の定着を受けた後、排出ローラ１９によって装置本体１０外へ排出される。
【００４４】
次に、定着装置１８の概略構成に関して、図２及び図３に基づいて説明する。
【００４５】
定着ローラ１８は、回転自在な定着ローラ１８ａと、定着ローラ１８ａと圧接する加圧ローラ１８ｂと、定着ローラ１８ａに回転力を与え回転駆動させる駆動手段たる電動モータ２７と、定着ローラ１８ａの回転を阻止する停止手段たる回転力制限部材６２と、電動モータ２７から定着ローラ１８ａへの回転力を伝達又は遮断（ＯＮ／ＯＦＦ）する定着クラッチ３５と、定着クラッチ３５のＯＮ／ＯＦＦに応じて、回転力制限部材から定着ローラ１８ａへの定着ローラ１８ａの回転を阻止する力を伝達又は遮断（ＯＮ／ＯＦＦ）する連動手段たる回転力伝達装置６１とを有している。
【００４６】
定着装置１８に備えられた定着ローラ１８ａは、図２に示すように、電動モータ２７によって回転駆動され電動モータ２７の出力軸端に結着されたプーリ２８と回転軸２９の一端に結着されたプーリ３０との間には、無端状の駆動ベルト３１が巻装されている。
【００４７】
又、回転軸２９の他端には、ギヤＧ１が結着されており、定着ローラ１８ａの回転軸１８ａ−１の一端にはギヤＧ４が結着され、ギヤＧ１は回転軸３４上のギヤＧ２に噛合している。
【００４８】
定着クラッチ３５のＯＮによりギヤＧ２の駆動が、ギヤＧ３に伝達されギヤＧ３に噛合しているギヤＧ４を回転させる。
【００４９】
定着ローラ１８ａの回転軸１８ａ−１の他端には大径のギヤＧ５が結着されており、ギヤＧ５は、回転軸３２に結着された小径のギヤＧ６に噛合している。
【００５０】
そして、回転軸３２の自由端にはフライホイール３３及びギヤＧ７が結着され、回転軸６５の一端にはギヤＧ９が結着されており、同軸上に駆動入力手段として回転力伝達装置（以下、電磁クラッチという）６１及び他端にはギヤＧ１０が結着されている。
【００５１】
ギヤＧ１０は、回転軸６５の一端に結着されたギヤＧ１１に噛合している。ギヤＧ１１の回転により軸６５も回転して、支板６３に固定された回転力制限部材（以下、トルクリミッターという）６２のトルクが軸６５にかかる。
【００５２】
画像形成動作が開始されると、電動モータ２７が駆動され、電動モータ２７の回転はプーリ２８、駆動ベルト３１及びプーリ３０を経て回転軸２９に伝達される。
【００５３】
回転軸２９の回転は、ギヤＧ１、Ｇ２及び定着クラッチ３５がＯＮされることによりギヤＧ３に伝達され、さらにギヤＧ４を介して定着ローラ１８ａに伝達され定着ローラ１８ａが所定速度で回転駆動されて前述のトナー像の定着に供される。
【００５４】
定着ローラ１８ａの回転はギヤＧ５，Ｇ６によって増速されて回転軸３２に伝達され、さらにギヤＧ７、Ｇ８、Ｇ９に伝達されるが、電磁クラッチ６１はＯＦＦになっておりＧ１０以降には伝達されないようになっている。
【００５５】
回転軸３２及びこれに結着されたフライホイール３３が定着ローラ１８ａよりも速い速度で回転駆動することで、フライホイール３３による定着ローラ１８ａの慣性力が増大されて周速が一定に保たれるため、転写ズレに伴う画像乱れの発生が抑制され、高質画像が常に安定して得られる。
【００５６】
次に、像を定着された転写材Ｐは、通常ならば軸部４３ａ，４４ａを中心に回転自在な分離爪４３，４４によって定着ローラから分離され、ジャム検知センサーフラッグ４０を通過して排紙され、定着クラッチ３５がＯＦＦすることで定着ローラ１８ａおよびフライホイール３３は慣性で回転しながら減速し停止する。
【００５７】
しかし、定着部でのジャム等の異常をセンサー４１で検知した場合、定着クラッチ３５がＯＦＦになると同時に電磁クラッチ６１がＯＮになり、トルクリミッター６２の制動トルクがギヤＧ１１〜Ｇ７を介して、回転軸３２へ伝達される。よって、トルクリミッターに掛かるトルクがフライホイールにより急峻に上昇するので、定着ローラ１８ａおよびフライホイール３３の回転を強制的に短時間で停止することが可能となる。
【００５８】
これにより図４に示すように、分離爪４４の先端４４ｂにて転写材Ｐが爪ジャムをおこしても、加圧ローラ１８ｂの回転方向に転写材Ｐによって爪４４が押し付けられることによる、ローラヘの傷付けや破損を防止することが可能となる。また、ジャムをおこした転写材Ｐが、ローラの回転によって内側に巻き込まれて、ちぎれ等によるジャム処理不可能な状態になることが防止される。
【００５９】
よって、本実施形態によれば、トルクリミッター６２が、定着ローラ１８ａの回転を強制的に停止させるようになっているので、定着装置１８内に転写材Ｐが滞留した際に、定着ローラ１８ａへの転写材Ｐの巻き込みや定着ローラ１８ａの破損等を防止することができる。
【００６０】
（第二の実施形態）
次に、本発明の第二の実施形態に関して、図５に基づいて説明する。尚、図５は、本実施形態にかかる画像形成装置に備えられた定着装置の概略構成を示す上視図であり、第一の実施形態と同様の構成に関しては、同符号を付してその説明を省略する。
【００６１】
本実施形態は、軸３２上に電磁クラッチ６１およびトルクリミッター６２を配したものであって、この場合も定着部でのジャム等の異常をセンサー４１で検知したとき、同時に電磁クラッチ６１がＯＮになり、出力回転軸７０に結着されているトルクリミッター６２のトルクによって、定着ローラ１８ａおよびフライホイール３３の回転を強制的に短時間で停止することを、より簡単な構成にて可能としている。
【００６２】
よって、本実施形態によれば、トルクリミッター６２が、定着ローラ１８ａの回転を強制的に停止させるようになっているので、定着装置１８内に転写材Ｐが滞留した際に、定着ローラ１８ａへの転写材Ｐの巻き込みや定着ローラ１８ａの破損等を防止することができる。
【００６３】
（第三の実施形態）
次に、本発明の第三の実施形態に関して、図６に基づいて説明する。尚、図６は、本実施形態にかかる画像形成装置に備えられた定着装置の概略構成を示す上視図であり、第一の実施形態と同様の構成に関しては、同符号を付してその説明を省略する。
【００６４】
本実施形態は、図２のギヤＧ９以降の構成をギヤＧ４に噛合させたものである。構成上定着部の手前にスペース的に制約がある場合、駆動側に取り付けることが可能であることを示している。この場合も定着部でのジャム等の異常をセンサーで検知したとき、同時に電磁クラッチ６１がＯＮになり、トルクリミッター６２のトルクによって、定着ローラ１８ａおよびフライホイール３３の回転を強制的に短時間で停止することを可能としている。
【００６５】
よって、本実施形態によれば、トルクリミッター６２が、定着ローラ１８ａの回転を強制的に停止させるようになっているので、定着装置１８内に転写材Ｐが滞留した際に、定着ローラ１８ａへの転写材Ｐの巻き込みや定着ローラ１８ａの破損等を防止することができる。
【００６６】
（第四の実施形態）
次に、本発明の第四の実施形態に関して、図７に基づいて説明する。尚、図７は、本実施形態にかかる画像形成装置に備えられた定着装置の概略構成を示す上視図であり、第一の実施形態と同様に構成に関しては、同符号を付してその説明を省略する。
【００６７】
本実施形態は、フライホイール８０の外周がギヤ形状になっており、この場合も定着部でのジャム等の異常をセンサーで検知したとき、同時に電磁クラッチ６１がＯＮになり、トルクリミッター６２のトルクによって、フライホイール３３の外周に負荷をかけ、これにより定着ローラ１８ａの回転を強制的に短時間で停止することを可能としている。
【００６８】
よって、本実施形態によれば、トルクリミッター６２が、定着ローラ１８ａの回転を強制的に停止させるようになっているので、定着装置１８内に転写材Ｐが滞留した際に、定着ローラ１８ａへの転写材Ｐの巻き込みや定着ローラ１８ａの破損等を防止することができる。
【００６９】
（第五の実施形態）
次に、本発明の第五の実施形態に関して、図８に基づいて説明する。尚、図８は、本実施形態にかかる画像形成装置に備えられた定着装置の概略構成を示す上視図であり、第一の実施形態と同様のＰ構成に関しては、同符号を付してその説明を省略する。
【００７０】
本実施形態は、軸３２上に第１の摩擦部材たる摩擦板９０が固定されており、吸引装置９７の動作により軸９５を中心に回転自在なアーム９３が回動して、軸９２上に固定された第２の摩擦板９１を第１の摩擦板９０に押し付けることにより軸３２にトルクをかけ、これにより定着ローラ１８ａの回転を強制的に短時間で停止することを可能としている。
【００７１】
よって、本実施形態によれば、摩擦板９０が、定着ローラ１８ａの回転を強制的に停止させるようになっているので、定着装置１８内に転写材Ｐが滞留した際に、定着ローラ１８ａへの転写材Ｐの巻き込みや定着ローラ１８ａの破損等を防止することができる。
【００７２】
（第六の実施形態）
次に、本発明の第六の実施形態に関して、図９に基づいて説明する。尚、図９は、本実施形態にかかる画像形成装置に備えられた定着装置の概略構成を示す上視図であり、第一の実施形態と同様の構成に関しては、同符号を付してその説明を省略する。
【００７３】
本実施形態は、第一の実施形態で示したトルクリミッター６２に代えて磁石によって構成される磁性部材２０１を、軸６５上に配したものであって、この場合も定着部でのジャム等の異常をセンサー４１で検知したとき、同時に電磁クラッチ６１がＯＮになり、部材２０１の磁力が軸６５に働くことで回転抵抗になり、それによって発生したトルクが、ギヤＧ５〜Ｇ１１を介して、回転軸３２伝達される。よって、定着ローラ１８ａおよびフライホイール３３の回転を強制的に短時間で停止することが可能となる。
【００７４】
よって、本実施形態によれば、磁性部材２０１が、定着ローラ１８ａの回転を強制的に停止させるようになっているので、定着装置１８内に転写材Ｐが滞留した際に、定着ローラ１８ａへの転写材Ｐの巻き込みや定着ローラ１８ａの破損等を防止することができる。
【００７５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、正常動作時では、フライホイールを設けることで定着回転体の慣性力が増大されて該定着回転体の周速が一定に保たれるため画像乱れの発生が抑制されて高質画像が常に安定して得られ、一方、記録媒体の滞留発生時には、停止手段に掛かるトルクがフライホイールにより急峻に上昇するので定着回転体を短時間で停止させることができ、定着装置内に記録媒体が滞留した際に、定着回転体への記録媒体の巻き込みや定着回転体の破損等を防止することができ、滞留記録媒体の除去のための対処が容易となる、という効果を得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における第一の実施形態の画像形成装置の概略構成を示す模式的断面図である。
【図２】図１の画像形成装置要部の概略構成を示す模式的断面図である。
【図３】図１の画像形成装置に備えられた定着装置の概略構成を示す模式的上面図である。
【図４】第一の実施形態にかかる画像形成装置要部におけるジャム発生時の状態を説明する模式図である。
【図５】本発明における第二の実施形態の定着装置の概略構成を示す模式的上面図である。
【図６】本発明における第三の実施形態の定着装置の概略構成を示す模式的上面図である。
【図７】本発明における第四の実施形態の定着装置の概略構成を示す模式的上面図である。
【図８】本発明における第五の実施形態の定着装置の概略構成を示す模式的上面図である。
【図９】本発明における第六の実施形態の定着装置の概略構成を示す模式的上面図である。
【図１０】従来の画像形成装置要部の概略構成を示す模式的断面図である。
【符号の説明】
１８ａ  定着ローラ（定着回転体）
１８  定着装置
２７  モータ（駆動手段）
３３  フライホイール
６１  回転力伝達装置（駆動入力手段）
６２  トルクリミッター（停止手段）
Ｐ  転写材（記録媒体）
【図１】
0003673642.tif 000002
【図２】
0003673642.tif 000003
【図３】
0003673642.tif 000004
【図４】
0003673642.tif 000005
【図５】
0003673642.tif 000006
【図６】
0003673642.tif 000007
【図７】
0003673642.tif 000008
【図８】
0003673642.tif 000009
【図９】
0003673642.tif 000010
【図１０】
0003673642.tif 000011