JP2004239398A

JP2004239398A - Bearing device

Info

Publication number: JP2004239398A
Application number: JP2003031272A
Authority: JP
Inventors: Yoshifumi Kosagi; 祥史小鷺; Masaki Hara; 将記原; Kota Hagiwara; 浩太萩原
Original assignee: PIP KK; Minolta Co Ltd
Current assignee: PIP KK; Minolta Co Ltd
Priority date: 2003-02-07
Filing date: 2003-02-07
Publication date: 2004-08-26

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To support, by small bearings, a pair of rotating bodies pressed in a direction moved close to each other as in the fixing roller and pressing roller of a fixing device. SOLUTION: Bearing devices 22A and 22B comprise at least a pair of bearings 26A to 26D having outer peripheral surfaces allowed to abut on the outer peripheral surfaces of the rotating shafts 12a of the fixing roller 11A and the pressing roller 11B. The bearings 26A and 26D are crossed perpendicular to a line L1 connecting the axis of the fixing roller 11A to the axis of the pressing roller 11B, and disposed on the outside of an area held by mutually parallel lines L2 and L2 passing these axes. COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、互いに近接する方向に押圧される一対の回転体のうち、少なくとも一方を回転自在に支持する軸受装置に関する。特に、本発明は、画像形成装置の定着装置が備えるローラの支持に適した軸受装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子写真方式の画像形成装置の定着装置として、互いに圧接されて状態で回転する一対のローラを備え、これらのローラ間に形成されたニップ部に記録媒体を通すことで、記録媒体上の現像剤像を加熱及び加圧により定着させるものが広く知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
一般に、定着装置のローラは図１７及び図１８で示す機構によって回転自在に支持されている。これらの図において、１Ａは定着ローラ、１Ｂは加圧ローラであり、それぞれ円筒状の芯金２の外周面に弾性体層３を備えると共に、芯金２の内部にハロゲンヒータ等のヒータ４を備えている。また、芯金２の両端部には回転軸２ａが形成されている。定着ローラ１Ａの回転軸２ａは、定着装置のフレーム５の一部を構成する側板５ａに取り付けられた転がり軸受６Ａによって回転自在に支持されている。側板５ｂに対して支軸７回りに回転自在であって、かつばね８によって付勢された加圧レバー９が設けられ、この加圧レバー９に取り付けられた転がり軸受６Ｂによって加圧ローラ１Ｂが回転自在に支持されている。詳細には、各転がり軸受６Ａ，６Ｂのアウターレース６ａが側板５ａや加圧レバー９に固定され、インナーレース６ｂが定着ローラ１Ａや加圧ローラ１Ｂの回転軸２ａに固定されている。
【特許文献１】
特開平８−１２３２３５号公報（図１）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
定着ローラ１Ａや加圧ローラ１Ｂの回転軸２ａは軸径が２０〜３０ｍｍ程度の大径の軸であるので、それに対応して転がり軸受６Ａ，６Ｂも内径が２０〜３０ｍｍの比較的大型のものを使用する必要がある。内径が６〜８ｍｍ程度である比較的小型の転がり軸受と比較すると、内径が２０〜３０ｍｍ程度の転がり軸受は高価である。また、定着装置は高温となるので、転がり軸受６Ａ，６Ｂに耐熱グリスを充填する必要があり、大型の転がり軸受を使用すると多量の耐熱グリスが必要となる。さらに、定着ローラ１Ａや加圧ローラ１Ｂの回転軸２ａの軸径が異なれば、それに対応する内径の転がり軸受６Ａ，６Ｂを使用する必要があるので、転がり軸受の管理が煩雑である。これらの問題は、定着装置における定着ローラや加圧ローラに限らず、一対の回転体を備える種々の装置について共通している。
【０００５】
前記従来の問題に鑑み、本発明は、互いに近接される方向に押圧される一対の回転体を比較的小型の軸受で支持することを課題としている。また、本発明は、回転軸の軸径が異なる回転体間で軸受を共用可能とすることを課題としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の態様は、互いに近接する方向に押圧される一対の回転体のうち、少なくとも一方を回転自在に支持する軸受装置であって、前記回転体の回転軸の外周面に対してその外周面が当接する少なくとも２個の軸受を備え、かつ前記一対の回転体の軸線を結ぶ線に対して直交し、かつ前記一対の回転体の軸線を通る互いに平行な線により挟まれる領域よりも外側に、前記軸受が配置されていることを特徴とする、軸受装置を提供する。
【０００７】
前記軸受は、転がり軸受であってもすべり軸受であってもよい。また、前記一対の回転体は互いに圧接されていてもよいし、これらの間に例えば無端ベルトのような他の部材が介在していてもよい。
【０００８】
本発明の軸受装置は、回転体の回転軸の外周面に当接する軸受によって回転体を支持するので、回転軸の外径が大きい場合であっても、外径が比較的小さい軸受により回転体を支持することができる。
【０００９】
前記回転体の例としては、記録媒体に形成された現像剤を加熱及び加圧によって定着させる定着装置が備える一対のローラがある。この一対のローラは、互いに圧接されてニップ部を形成する定着ローラと加圧ローラであってもよく、定着ベルトを介して互いに近接される方向に押圧される定着ローラと加圧ローラであってもよい。この種のローラの回転軸は２０〜３０ｍｍ程度の大径の軸であるので、軸自体に軸受を取り付けて支持する場合、内径の大きい高価な軸受を使用する必要がある。また、定着装置は高温となるので、軸受として転がり軸受を使用する場合に耐熱グリスを充填する必要があり、大径の転がり軸受であれば、それに応じて多量の耐熱グリスを使用する必要がある。これに対して、本発明を適用することで、安価な小径の軸受を使用することができ、軸受として転がり軸受を使用する場合には、耐熱グリスの充填量を低減することができる。
【００１０】
前記回転体の回転軸の外周長は、前記軸受の外周長の非整数倍であることが好ましい。一般に回転体の回転軸や軸受の外周には微少な誤差があるので、それらの回転角度位置によって微少な変位（ふれ）がある。しかし、回転軸の外周長を軸受の外周長の非整数倍とすると、回転軸のふれ周期と軸受のふれ周期が同期しないので、回転体の回転むらを抑制することができる。特に、回転体が定着装置のローラである場合には、回転むらの抑制によって画像ノイズが低減される。
【００１１】
前記回転体の回転むらを抑制するには、回転軸を支持する軸受の外周長を互いに異ならせ、かつ各軸受を外周長を他の軸受の外周長の非整数倍とすることが好ましい。
【００１２】
それぞれ前記軸受を先端側に備える一対のアームと、前記一対のアームの基端側を、回転角度位置を調節可能に互い連結する連結機構とを備えていてもよい。一対のアームのなす角度を変更して軸受の位置を調整することができるので、径が異なる種々の回転体の回転軸で軸受装置を共用することができる。
【００１３】
それぞれ前記軸受を先端側に備える一対のアームと、前記一対のアームの他端側を、互いに回転可能に支持する支持機構と、前記一対のアームを前記回転体の回転軸に向けて弾性的に付勢する弾性手段とを備えていてもよい。先端に軸受を備えるアームが弾性手段によって回転軸に向けて付勢されるので、回転体の回転軸の外周面に対して軸受の外周面が確実に当接する。
【００１４】
本発明の第２の態様は、互いに近接する方向に押圧された状態で回転する一対のローラ間に現像剤像が形成された記録媒体を通し、加圧及び加熱によって前記現像剤像を前記記録媒体に定着させる定着装置において、前記ローラの回転軸の外周面に対してその外周面が当接する少なくとも一対の軸受を備え、かつ前記一対のローラの軸線を結ぶ線に対して直交し、かつ前記一対のローラの軸線を通る互いに平行な線により挟まれる領域よりも外側に、前記軸受が配置されていることを特徴とする、定着装置を提供する。前記一対のローラは、例えば互いに圧接されてニップ部を形成する定着ローラと加圧ローラであってもよく、それらの間に定着ベルトが介在する定着ローラと加圧ローラであってもよい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
次に、図面に示す実施形態に基づいて本発明を詳細に説明する。
【００１６】
（第１実施形態）
図１から図３は、本発明の第１実施形態に係る軸受装置を備える定着装置を示している。定着装置は、定着ローラ１１Ａと加圧ローラ１１Ｂとを備えている。定着ローラ１１Ａ及び加圧ローラ１１Ｂは円筒状の芯金１２を備え、芯金１２の外周に弾性体層１３が設けられている。また、芯金１２内にはハロゲンヒータ等のヒータ１４がそれぞれ収容されている。芯金１２の両端部には回転軸１２ａが設けられている。この回転軸１２ａは芯金１２の弾性体層１３が設けられた部分よりも小径であり、外径が２０〜３０ｍｍ程度である。定着ローラ１１Ａの回転軸１２ａは定着装置のフレーム１５の一部を構成する側板１５ａに回転自在に支持され、加圧ローラ１１Ｂの回転軸１２ａは加圧レバー１７に回転自在に支持されている。
【００１７】
加圧レバー１７の一端は側板１５ｂから突出する支軸１８に一端が回転自在に支持されている。一方、加圧レバー１７の他端には係止孔１７ａが設けられ、この係止孔１７ａにばね１９の一端が係止されている。ばね１９の他端はフレーム１５に固定されたばね受け２０に係止されている。図１において矢印Ｆ１で示すように、ばね１９により加圧レバー１７に対して弾性的な付勢力が作用し、この付勢力により定着ローラ１１Ａと加圧ローラ１１Ｂが互いに圧接されてニップ部２１が形成されている。図示しない回転駆動機構によって定着ローラ１１Ａと加圧ローラ１１Ｂが回転している状態で、未定着の現像剤像１０１が形成された記録媒体１００がニップ部２１を通過すると、加圧及び加熱によって現像剤像１０１が記録媒体１００に定着する。
【００１８】
定着ローラ１１Ａの回転軸１２ａを支持する軸受装置２２Ａについて説明すると、側板１５ａにかしめ等により一対の支持軸２４Ａ，２４Ｂが固定され、これらの支軸軸２４Ａ，２４Ｂにそれぞれ転がり軸受２６Ａ，２６Ｂが取り付けられている。各転がり軸受２６Ａ，２６Ｂの外周面は定着ローラ１１Ａの回転軸１２ａの外周面に当接している。詳細には、各転がり軸受２６Ａ，２６Ｂはインナーレース２６ａが支持軸２４Ａ，２４Ｂに固定され、転動体２６ｃによりインナーレース２６ａに対して回転自在であるアウターレース２６ｂが回転軸１２ａの外周面に対して当接している。従って、定着ローラ１１Ａの回転軸１２ａは、その外周面が転がり軸受２６Ａ，２６Ｂにより転がり支持されている。
【００１９】
加圧ローラ１１Ｂの回転軸１２ａを支持する軸受装置２２Ｂは定着ローラ１１Ａの回転軸１２ａを支持する軸受装置２２Ａと同様の構成であり、加圧ローラ１１Ｂの回転軸１２ａはその外周面が転がり軸受２６Ｃ，２６Ｄにより転がり支持されている。詳細には、加圧レバー１７にかしめ等により一対の支軸２４Ｃ，２４Ｄが固定され、これらの支軸軸２４Ｃ，２４Ｄに転がり軸受２６Ｃ，２６Ｄのインナーレース２６ａが固定されている。転動体２６ｃによりインナーレース２６ａに対して回動自在のアウターレース２６ｂはその外周面が回転軸１２ａの外周面に対して当接している。
【００２０】
前述のように、定着ローラ１１Ａと加圧ローラ１１Ｂはばね１９の弾性的な付勢力により互いに圧接されているので、定着ローラ１１Ａを支持する転がり軸受２６Ａ，２６Ｂは、加圧ローラ１１Ｂから定着ローラ１１Ａに作用する付勢力を受け止めるように配置する必要がある。同様に、加圧ローラ１１Ｂを支持する転がり軸受２６Ｃ，２６Ｄは、反作用により定着ローラ１１Ａから加圧ローラ１１Ｂに作用する力を受け止めるように配置する必要がある。詳細には、定着ローラ１１Ａの軸線と加圧ローラ１１Ｂの軸線を結ぶ線Ｌ１に対して直交し、かつ定着ローラ１１Ａや加圧ローラ１１Ｂの軸線を通る互いに平行な２本の線Ｌ２，Ｌ３に挟まれる領域の外側に、各転がり軸受２６Ａ〜２６Ｄを配置する必要がある。
【００２１】
前述のように定着ローラ１１Ａ及び加圧ローラ１１Ｂの回転軸１２ａは軸径が２０〜３０ｍｍ程度で比較的大径であるが、転がり軸受２６Ａ〜２６Ｄはその外周面が回転軸１２ａの外周面に当接することで回転軸１２ａを支持するので、内径が６〜８ｍｍ程度の小径で安価な転がり軸受を使用することができる。また、各転がり軸受２６Ａ〜２６Ｄが小型であるので、耐熱グリスの充填量も低減することができる。
【００２２】
前記転がり軸受２６Ａ〜２６Ｃに代えてすべり軸受（ころ）を使用してもよい。すなわち、図４及び図５に示すように、支持軸２４Ａ〜２４Ｄに対しすべり軸受２８Ａ〜２８Ｄを挿入し、抜け止め用のリング部材２７を取り付けてもよい。この場合も、内径が６〜８ｍｍ程度の小型で安価なすべり軸受２８Ａ〜２８Ｄを使用することができる。すべり軸受２８Ａ〜２８Ｄの材質は特に限定されないが、例えば耐熱性及び耐磨耗性の良好な樹脂を使用することができる。転がり軸受に代えてすべり軸受を使用できる点は、以下の第２実施形態から第１０実施形態においても同様である。
【００２３】
（第２実施形態）
図６は本発明の第２実施形態を示している。定着ローラ１１Ａの軸受装置２２Ａが備える転がり軸受２６Ａ，２６Ｂの外径ｄ１，ｄ２は、定着ローラ１１Ａの回転軸１２ａの外周長が、転がり軸受２６Ａ，２６Ｂの外周長の非整数倍となるように設定されている。すなわち、定着ローラ１１Ａの回転軸１２ａの外径をＤとすると、π＊Ｄ≠ｎ＊π＊ｄ１（ｎは整数）、かつπ＊Ｄ≠ｎ＊π＊ｄ２なる関係を満すように、転がり軸受２６Ａ，２６Ｂの外径ｄ１，ｄ２を設定している。同様に、加圧ローラ１１Ｂの軸受装置２２Ｂが備える転がり軸受２６Ｃ，２６Ｄの外径ｄ３，ｄ４は、加圧ローラ１１Ｂの回転軸１２ａの外周長が転がり軸受２６Ｃ，２６Ｄの外周長の非整数倍となるように設定している。すなちわ、定着ローラ１１Ａと同じく加圧ローラ１１Ｂの回転軸１２ａの外径がＤであれば、π＊Ｄ≠ｎ＊π＊ｄ３（ｎは整数）、かつπ＊Ｄ≠ｎ＊π＊ｄ４なる関係を満たすように、転がり軸受２６Ｃ，２６Ｄの外径ｄ３，ｄ４を設定している。
【００２４】
一般に回転軸１２ａや転がり軸受２６Ａ〜２６Ｃの外周は完全な真円ではなく微少な誤差があるので、これらの回転角度位置によって外周には微少な変位（ふれ）がある。従って、例えば定着ローラ１１Ａの回転軸１２ａの外周長が転がり軸受２６Ａ〜２６Ｄの外周長の整数倍であると、両者の接触点における回転軸１２ａの外周のふれ周期と転がり軸受の外周のふれ周期が同期し、その結果、回転軸１２ａに対して径方向の周期的な負荷が作用して回転むらを引き起こす。しかし、回転軸１２ａの外周長が転がり軸受２６Ａ〜２６Ｄの外周長の非整数倍であれば、回転軸１２ａと転がり軸受２６Ａ〜２６Ｄの接触点における回転軸１２ａのふれ周期と転がり軸受２６Ａ〜２６Ｄのふれ周期が同期せず、その結果、回転軸１２ａに対して非周期的に径方向の負荷が作用する。従って、定着ローラ１１Ａや加圧ローラ１１Ｂの回転むらが抑制され、回転むらに起因する画像ノイズが低減される。
【００２５】
第２実施形態では、定着ローラ１１Ａの軸受装置２２Ａが備える２個の転がり軸受２６Ａ，２６Ｂの外径ｄ１，ｄ２を互いに異ならせている。また、外径が大きい方の転がり軸受２６Ｂの外周長が、外径が小さい方の転がり軸受２６Ａの外周長の非整数倍となるように、２個の転がり軸受２６Ａ，２６Ｂの外径ｄ１，ｄ２を設定している。すなわち、π＊ｄ２≠ｎ＊π＊ｄ１（ｎは整数）なる関係を満たすように、転がり軸受２６Ａ，２６Ｂの外径ｄ１，ｄ２を設定している。同様に、加圧ローラ１１Ｂの軸受装置２２Ｂが備える転がり軸受２６Ｃ，２６Ｄの外径ｄ３，ｄ４を異ならせ、外径ｄ大きい方の転がり軸受２６Ｄの外周長が、外径が小さい方の転がり軸受２６Ｃの外周長の非整数倍となるように、転がり軸受２６Ｃ，２６Ｄの外径ｄ３，ｄ４を設定している。
【００２６】
同一の回転軸１２ａを支持する転がり軸受２６Ａ，２６Ｂや転がり軸受２６Ｃ，２６Ｄの外径を異ならせ、かつ外径が大きい方の転がり軸受２６Ｂ，２６Ｄの外周長を外径が小さい方の転がり軸受２６Ａ，２６Ｃの外周長の非整数倍に設定することにより、転がり軸受２６Ａ〜２６Ｄのふれ周期の同期に起因する定着ローラ１１Ａや加圧ローラ１１Ｂの回転軸１２ａの回転むらを抑制し、この回転むらに起因する画像ノイズを低減することができる。
【００２７】
第２実施形態のその他の構成及び作用は第１実施形態と同様であるので、同一要素には同一符号を付して説明を省略する。
【００２８】
（第３実施形態）
図７は本発明の第３実施形態を示している。軸受装置２２Ａ，２２Ｂは、前記第１実施形態と同様に配置された転がり軸受２６Ａ〜２６Ｂに加え、３個目の転がり軸受２６Ｅ，２６Ｆをそれぞれ備えている。これらの転がり軸受２６Ｅ，２６Ｆはそれぞれ定着ローラ１１Ａの軸線と加圧ローラ１１Ｂの軸線とを結ぶ線Ｌ１上に配置されている。
【００２９】
定着ローラ１１Ａの軸受装置２２Ａが備える３個目の転がり軸受２６Ｅは、側板１５ａに対して定着ローラ１１Ａと加圧ローラ１１Ｂの圧接方向に移動可能な支持軸２４Ｅに取り付けられている。また、この支軸軸２４Ｅと側板１５ａに設けたばね受け３１Ａの間にばね３２Ａが圧縮状態で配置されている。転がり軸受２６Ｅはばね３２Ａによって回転軸１２ａに向けて弾性的に付勢され、それによって転がり軸受２６Ｅの外周面が回転軸１２ａの外周面に確実に当接する。
【００３０】
同様に、加圧ローラ１１Ｂの軸受装置２２Ｂが備える３個目の転がり軸受２６Ｆは、加圧レバー１７に対して定着ローラ１１Ａと加圧ローラ１１Ｂの圧接方向に移動可能な支持軸２４Ｆに取り付けられ、この支軸軸２４Ｆと加圧レバー１７に設けられたばね受け３１Ｂの間にばね３２Ｂが圧縮状態で配置されている。転がり軸受２６Ｆはばね３２Ｂの付勢力によりその外周面が回転軸１２ａの外周面に確実に当接する。
【００３１】
第３実施形態のその他の構成及び作用は第１実施形態と同様であるので、同一要素には同一符号を付して説明を省略する。
【００３２】
（第４実施形態）
図８は本発明の第４実施形態を示している。各軸受装置２２Ａ，２２Ｂの３番目の転がり軸受２６Ｅ，２６Ｆを支持する支持軸２４Ｅ，２４Ｆは、側板１５ａや加圧レバー１７に対して固定して設けられている。転がり軸受２６Ｅ，２６Ｆの外周面にゴム等の弾性材料からなる弾性体層３３を設け、それによって３番目の転がり軸受２６Ｅ，２６Ｆを他の転がり軸受２６Ａ〜２６Ｄと同様に回転軸１２ａの外周面に確実に当接させている。第４実施形態のその他の構成及び作用は第１実施形態と同様であるので、同一要素には同一符号を付して説明を省略する。
【００３３】
（第５実施形態）
図９は本発明の第５実施形態を示している。各軸受装置２２Ａ，２２Ｂはそれぞれ２個の転がり軸受２６Ａ〜２６Ｄを備え、これらの転がり軸受２６Ａ〜２６Ｄの外周面をポリアミドイミドのような耐熱樹脂で被覆して断熱層３４を設けている。定着ローラ１１Ａや加圧ローラ１１Ｂが内蔵するヒータ１４の発生する熱が、芯金１２から回転軸１２ａを経て金属製の転がり軸２６Ａ〜２６Ｄに伝わり、それによって熱が逃げる。転がり軸受２６Ａ〜２６Ｄの外周面に断熱層３４を設けることで、この熱の逃げを防止することができる。また、断熱層３４は耐熱樹脂製であるので、回転軸１２ａの外周面と転がり軸受２６Ａ〜２６Ｄの外周面の間の摩擦が高まり、これらの間の微細な滑りを防止することができる。
【００３４】
第５実施形態における転がり軸受２６Ａ〜２６Ｄに断熱層３４を設ける構成は、前記第１から第４実施形態にも適用することができる。第５実施形態のその他の構成及び作用は第１実施形態と同様であるので、同一要素には同一符号を付して説明を省略する。
【００３５】
（第６実施形態）
図１０は本発明の第６実施形態を示している。定着ローラ１１Ａ及び加圧ローラ１１Ｂの回転軸１２ａにそれぞれカラー３５を取り付けている。カラー３５の材質としては、例えばポリアミドイミド等の耐熱性樹脂を使用することができる。この場合、カラー３５は断熱性を有するので、ヒータ１４の発生した熱が回転軸１２ａから転がり軸受２６Ａ〜２６Ｄに伝わるのを抑制することができる。また、カラー３５は、浸炭窒化処理等の熱処理を施した金属製であってもよい。この場合、カラー３５は耐磨耗性を有するので、回転軸１２ａの外周面の磨耗を防止することができる。
【００３６】
第６実施形態における回転軸１２ａにカラー３５を取り付ける構成は、前記第１から第５実施形態にも適用することができる。第６実施形態のその他の構成及び作用は第１実施形態と同様であるので、同一要素には同一符号を付して説明を省略する。
【００３７】
（第７実施形態）
図１１は本発明の第７実施形態を示している。第１から第６実施形態では、定着ローラ１１Ａ及び加圧ローラ１１Ｂの芯金１２の両端を縮径して回転軸１２ａを形成している（例えば図２に参照）。これに対して第７実施形態では、芯金１２の両端を縮径せず単に弾性体層１３をなくすことで回転軸１２ａを形成している。すなわち、回転軸１２ａの外周面が芯金１２の外周面と同一面となっている。従って、回転軸１２ａの外径は芯金１２と同じ２０〜４０ｍｍ程度となり大径の軸となる。しかし、各軸受装置２２Ａ，２２Ｂは外周面に当接する転がり軸受２６Ａ〜２６Ｄで回転軸１２ａを支持するので、前記第１から第６実施形態と同様に外径が６〜８ｍｍ程度の小型の転がり軸受によって回転軸１２ａを支持することができる。
【００３８】
（第８実施形態）
図１２及び図１３は本発明の第８実施形態を示している。定着ローラ１１Ａの軸受装置２２Ａは、それぞれ転がり軸受２４Ａ，２４Ｂを先端側に備える一対のアーム３７Ａ，３７Ｂを備えている。各アーム３７Ａ，３７Ｂの先端には支軸軸３７ａ，３７ｂが設けられ、これらの支持軸３７ａ，３７ｂにそれぞれ転がり軸受２６Ａ，２６Ｂのインナーレース２６ａが固定されている。一方、アーム３７Ａ，３７Ｂの基端側は連結機構３８によって回転角度位置を調節調節可能に互いに連結されている。アーム３７Ａ，３７Ｃは、例えばＰＰＳのような耐熱性を有する樹脂からなる。図１３を参照して連結機構３８について説明すると、一方のアーム３７Ａの基端側に短円状部の軸部３７ｃが設けられ、他方のアーム３７Ｂの基端側にはこの軸部３７ｃが回転自在に挿入される軸孔３７ｄが設けられている。軸部３７ｃに設けられたねじ孔３７ｅには、固定用のねじ４１Ａが螺合している。このねじ４１Ａを緩めると軸部３７ｃを支点してアーム３７Ａ，３７Ｂの回転角度位置を調節することができ、ねじ４１Ａを締め付けることでアーム３７Ａ，３７Ｂの回転角度位置を固定することができる。また、各アーム３７Ａ，３７Ｂの先端側も、それぞれねじ４１Ｂ，４１Ｃによって側板１５ａに対して固定できるようなっている。
【００３９】
加圧ローラ１１Ｂの軸受装置２２Ｂは、定着ローラ１１Ａの軸受装置２２Ａと同様の構造であり、それぞれ転がり軸受２６Ｃ，２６Ｄを先端側に備える一対のアーム３７Ｃ，３７Ｄと、アーム３７Ｃ，３７Ｄの基端側を回転角度位置を調節可能に連結する連結機構３８とを備えている。
【００４０】
本実施形態の軸受装置２２Ａ，２２Ｂは、回転軸１２ａの軸径が異なる定着ローラ１１Ａや加圧ローラ１１Ｂ間で共用することができる。この点について説明すると、例えば図１２に示すように定着ローラ１１Ａや加圧ローラ１１Ｂの回転軸１２ａの軸径が比較的大きい場合には、それに対応して各軸受装置２２Ａ，２２Ｂのアーム３７Ａ，３７Ｃやアーム３７Ｃ，３７Ｄがなす角度θを大きく設定し、図１４に示すように定着ローラ１１Ａや加圧ローラ１１Ｂの回転軸１２ａの軸径が比較的小さい場合には、それに対応してアーム３７Ａ〜３７Ｄがなす角度θを小さく設定すればよい。
【００４１】
（第９実施形態）
図１５は本発明の第９実施形態を示している。定着ローラ１１Ａの軸受装置２２Ａは第８実施形態のものと同一である。加圧ローラ１１Ｂの軸受装置２２Ｂは、それぞれ先端に転がり軸受２６Ｃ，２６Ｄを取り付けたアーム３７Ｃ，３７Ｄを備え、これらのアーム３７Ｃ，３７Ｄの他端側は加圧レバー１７に対して固定された支軸４２に対して回転自在に支持されている。また、加圧レバー１７には各アーム３７Ｃ，３７Ｄに対応してばね受け４３Ａ，４３Ｂを設けており、各アーム３７Ｃ，３７Ｄとばね受け４３Ａ，４３Ｂとの間にはばね４４Ａ，４４Ｂが圧縮状態で配置されている。アーム３７Ａ，３７Ｂがばね４４Ａ，４４Ｂにより加圧ローラ１１Ｂに向けて付勢されるので、回転軸１２ａの外周面に対して転がり軸受２６Ａ，２６Ｂの外周面が確実に当接する。
【００４２】
（第１０実施形態）
図１６に示す第１０実施形態は、本発明を定着ベルト型の定着装置に適用した例である。図１６において、１１Ｃはヒータ１４を内蔵した加熱ローラであり、この加熱ローラ１１Ｃと定着ローラ１１Ａに定着ベルト５１が掛け渡されている。定着ローラ１１Ａに対して加圧ローラ１１Ｂが付勢され、両者は定着ベルト５１を介して互いに押圧されている。加圧ローラ１１Ｂは第１実施形態のものと同様の軸受装置２２Ｂにより支持されており、加圧レバー１７に取り付けられた２個の転がり軸受２６Ｃ，２６Ｄの外周面が加圧ローラ１１Ｂの回転軸１２ａの外周面に当接し、それによって加圧ローラ１１Ｂが回転自在に支持されている。
【００４３】
本発明は定着装置が備えるローラに限らず、互いに近接する方向に押圧される一対の回転体のうち、少なくとも一方を回転自在に支持する軸受装置に適用することができる。例えば、感光体ドラム、転写ドラム等に本発明の軸受装置を適用することができる。
【００４４】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の軸受装置では、互い近接する方向に押圧される回転体の少なくとも一方を、回転体の回転軸の外周面に対してその外周面が当接する少なくとも２個の軸受で支持するので、回転体の回転軸の外径が大きい場合であっても、外径が比較的小さい軸受により回転体を支持することができる。また、回転体の回転軸の外周長を軸受の外周長の非整数倍とすれば、回転軸のふれ周期と軸受のふれ周期が同期しないので、回転体の回転むらを抑制することができる。さらに、基端側が連結機構によって回転角度位置を調節可能に連結された一対のアームの先端側に軸受を設けることにより、径が異なる種々の回転体の回転軸間で軸受装置を共用することができる。さらにまた、基端側が支持機構によって回転可能に支持された一対のアームの先端に軸受を設け、これらのアームを弾性手段によって回転体に向けて弾性的に付勢することにより、回転体の回転軸の外周面に対して軸受の外周面を確実に当接させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の軸受装置を備える定着装置を示す正面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線での断面図である。
【図３】図１の部分拡大斜視図である。
【図４】軸受の他の例を示す断面図である。
【図５】軸受の他の例を示す部分分解斜視図である。
【図６】本発明の第２実施形態の軸受装置を備える定着装置を示す正面図である。
【図７】本発明の第３実施形態の軸受装置を備える定着装置を示す正面図である。
【図８】本発明の第４実施形態の軸受装置を備える定着装置を示す正面図である。
【図９】本発明の第５実施形態の軸受装置を備える定着装置を示す正面図である。
【図１０】本発明の第６実施形態の軸受装置を備える定着装置を示す正面図である。
【図１１】本発明の第７実施形態の軸受装置を備える定着装置を示す正面図である。
【図１２】本発明の第８実施形態の軸受装置を備える定着装置を示す正面図である。
【図１３】図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線での断面図である。
【図１４】図１２の軸受装置を他の定着装置に使用した例を示す正面図である。
【図１５】本発明の第９実施形態の軸受装置を備える定着装置を示す正面図である。
【図１６】本発明の第１０実施形態の軸受装置を備える定着装置を示す正面図である。
【図１７】従来の定着装置を示す正面図である。
【図１８】図１７のＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩ線での断面図である。
【符号の説明】
１１Ａ定着ローラ
１１Ｂ加圧ローラ
１１Ｃ加熱ローラ
１２芯金
１２ａ回転軸
１３弾性体層
１４ヒータ
１５フレーム
１５ａ，１５ｂ側板
１７加圧レバー
１７ａ係止孔
１８支軸
１９ばね
２０ばね受け
２１ニップ部
２２Ａ，２２Ｂ軸受装置
２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ，２４Ｄ支持軸
２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃ，２６Ｄ転がり軸受
２６ａインナーレース
２６ｂアウターレース
２６ｃ転動体
２８Ａ，２８Ｂ，２８Ｃ，２８Ｄすべり軸受
２９リング部材
３１Ａ，３１Ｂばね受け
３２Ａ，３２Ｂばね
３３弾性体層
３４断熱層
３５カラー
３７Ａ，３７Ｂ，３７Ｃ，３７Ｄアーム
３８連結機構
４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃねじ
４２支軸
４３Ａ，４３Ｂばね受け
４４Ａ，４４Ｂばね
５１定着ベルト[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a bearing device that rotatably supports at least one of a pair of rotating bodies pressed in directions approaching each other. In particular, the present invention relates to a bearing device suitable for supporting a roller provided in a fixing device of an image forming apparatus.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a fixing device of an electrophotographic image forming apparatus, a pair of rollers that are rotated while being pressed against each other are provided, and a recording medium is passed through a nip formed between these rollers, thereby forming a recording medium on the recording medium. A method of fixing a developer image by applying heat and pressure is widely known (for example, see Patent Document 1).
[0003]
Generally, the rollers of the fixing device are rotatably supported by a mechanism shown in FIGS. In these figures, reference numeral 1A denotes a fixing roller, and 1B denotes a pressing roller. Each of the fixing rollers includes an elastic layer 3 on the outer peripheral surface of a cylindrical metal core 2, and a heater 4 such as a halogen heater is provided inside the metal core 2. Have. In addition, rotating shafts 2 a are formed at both ends of the cored bar 2. The rotating shaft 2a of the fixing roller 1A is rotatably supported by a rolling bearing 6A attached to a side plate 5a constituting a part of the frame 5 of the fixing device. A pressure lever 9 rotatable around the support shaft 7 with respect to the side plate 5b and urged by a spring 8 is provided, and the pressure roller 1B is rotated by a rolling bearing 6B attached to the pressure lever 9. It is rotatably supported. Specifically, the outer race 6a of each of the rolling bearings 6A and 6B is fixed to the side plate 5a and the pressing lever 9, and the inner race 6b is fixed to the rotating shaft 2a of the fixing roller 1A and the pressing roller 1B.
[Patent Document 1]
JP-A-8-123235 (FIG. 1)
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
Since the rotating shaft 2a of the fixing roller 1A and the pressing roller 1B is a large-diameter shaft having a shaft diameter of about 20 to 30 mm, the rolling bearings 6A and 6B correspondingly have relatively large inner diameters of 20 to 30 mm. You need to use A rolling bearing having an inner diameter of about 20 to 30 mm is more expensive than a relatively small rolling bearing having an inner diameter of about 6 to 8 mm. Further, since the temperature of the fixing device is high, the rolling bearings 6A and 6B need to be filled with heat-resistant grease. If a large-sized rolling bearing is used, a large amount of heat-resistant grease is required. Further, if the diameters of the rotating shafts 2a of the fixing roller 1A and the pressure roller 1B are different, it is necessary to use the rolling bearings 6A and 6B having the corresponding inner diameters, so that the management of the rolling bearings is complicated. These problems are not limited to the fixing roller and the pressure roller in the fixing device, but are common to various devices including a pair of rotating bodies.
[0005]
In view of the above-mentioned conventional problems, an object of the present invention is to support a pair of rotating bodies pressed in directions approaching each other with a relatively small bearing. Another object of the present invention is to make it possible to share a bearing between rotating bodies having different rotating shaft diameters.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
A first aspect of the present invention is a bearing device that rotatably supports at least one of a pair of rotating bodies pressed in a direction approaching each other, wherein the bearing apparatus is configured to rotate relative to an outer peripheral surface of a rotating shaft of the rotating body. The outer peripheral surface is provided with at least two bearings that are in contact with each other, and is orthogonal to a line connecting the axes of the pair of rotating bodies, and is defined by a region sandwiched by parallel lines passing through the axes of the pair of rotating bodies. A bearing device, wherein the bearing is arranged on the outside.
[0007]
The bearing may be a rolling bearing or a sliding bearing. The pair of rotating bodies may be pressed against each other, or another member such as an endless belt may be interposed between them.
[0008]
In the bearing device of the present invention, the rotating body is supported by the bearing abutting on the outer peripheral surface of the rotating shaft of the rotating body. Therefore, even when the outer diameter of the rotating shaft is large, the rotating body is formed by the bearing having a relatively small outer diameter. Can be supported.
[0009]
As an example of the rotating body, there is a pair of rollers provided in a fixing device that fixes the developer formed on the recording medium by heating and pressing. The pair of rollers may be a fixing roller and a pressure roller that are pressed against each other to form a nip portion, and may be a fixing roller and a pressure roller that are pressed in directions approaching each other via a fixing belt. Is also good. Since the rotating shaft of this type of roller is a large-diameter shaft of about 20 to 30 mm, an expensive bearing having a large inner diameter needs to be used when a bearing is attached to and supported by the shaft itself. Further, since the fixing device is heated to a high temperature, it is necessary to fill heat-resistant grease when a rolling bearing is used as a bearing, and in the case of a large-diameter rolling bearing, it is necessary to use a correspondingly large amount of heat-resistant grease. . On the other hand, by applying the present invention, an inexpensive small-diameter bearing can be used, and when a rolling bearing is used as the bearing, the filling amount of heat-resistant grease can be reduced.
[0010]
Preferably, the outer peripheral length of the rotating shaft of the rotating body is a non-integer multiple of the outer peripheral length of the bearing. Generally, there is a slight error in the rotation axis of the rotating body and the outer periphery of the bearing. Therefore, there is a slight displacement (shake) depending on the rotational angle position. However, if the outer peripheral length of the rotary shaft is a non-integer multiple of the outer peripheral length of the bearing, the runout period of the rotary shaft and the runout period of the bearing are not synchronized, so that rotation unevenness of the rotating body can be suppressed. In particular, when the rotating body is a roller of a fixing device, image noise is reduced by suppressing rotation unevenness.
[0011]
In order to suppress the rotation unevenness of the rotating body, it is preferable that the outer peripheral lengths of the bearings supporting the rotating shaft are different from each other, and the outer peripheral length of each bearing is a non-integer multiple of the outer peripheral length of the other bearing.
[0012]
A pair of arms each having the bearing on the distal end side, and a connecting mechanism for connecting the base end sides of the pair of arms to each other so as to adjust the rotational angle position may be provided. Since the position of the bearing can be adjusted by changing the angle formed by the pair of arms, the bearing device can be shared by the rotating shafts of various rotating bodies having different diameters.
[0013]
A pair of arms each having the bearing at the distal end, a support mechanism for rotatably supporting the other end of the pair of arms, and a pair of arms elastically facing the rotation axis of the rotating body. And an elastic means for urging. Since the arm provided with the bearing at the tip is urged toward the rotating shaft by the elastic means, the outer peripheral surface of the bearing reliably contacts the outer peripheral surface of the rotating shaft of the rotating body.
[0014]
According to a second aspect of the present invention, a recording medium on which a developer image is formed is passed between a pair of rollers that rotate while being pressed in a direction close to each other, and the developer image is recorded by pressing and heating. In a fixing device for fixing to a medium, the fixing device includes at least a pair of bearings whose outer peripheral surfaces are in contact with an outer peripheral surface of a rotation shaft of the roller, and is orthogonal to a line connecting axes of the pair of rollers, and A fixing device is provided, wherein the bearing is disposed outside a region sandwiched between lines parallel to each other passing through the axis of a pair of rollers. The pair of rollers may be, for example, a fixing roller and a pressure roller that are pressed against each other to form a nip portion, or may be a fixing roller and a pressure roller with a fixing belt interposed therebetween.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, the present invention will be described in detail based on an embodiment shown in the drawings.
[0016]
(1st Embodiment)
1 to 3 show a fixing device including a bearing device according to a first embodiment of the present invention. The fixing device includes a fixing roller 11A and a pressure roller 11B. The fixing roller 11 A and the pressure roller 11 B include a cylindrical core 12, and an elastic layer 13 is provided on the outer periphery of the core 12. Heaters 14 such as halogen heaters are accommodated in the cored bar 12 respectively. Rotation shafts 12 a are provided at both ends of the cored bar 12. The rotating shaft 12a has a smaller diameter than the portion of the core 12 where the elastic layer 13 is provided, and has an outer diameter of about 20 to 30 mm. The rotation shaft 12a of the fixing roller 11A is rotatably supported by a side plate 15a constituting a part of the frame 15 of the fixing device, and the rotation shaft 12a of the pressure roller 11B is rotatably supported by the pressure lever 17.
[0017]
One end of the pressure lever 17 is rotatably supported on a support shaft 18 protruding from the side plate 15b. On the other hand, a locking hole 17a is provided in the other end of the pressure lever 17, and one end of the spring 19 is locked in the locking hole 17a. The other end of the spring 19 is locked by a spring receiver 20 fixed to the frame 15. As shown by an arrow F1 in FIG. 1, an elastic urging force acts on the pressing lever 17 by the spring 19, and the fixing roller 11A and the pressing roller 11B are pressed against each other by this urging force, and the nip portion 21 is pressed. Is formed. When the recording medium 100 on which the unfixed developer image 101 is formed passes through the nip portion 21 in a state where the fixing roller 11A and the pressure roller 11B are rotated by a rotation driving mechanism (not shown), the developing is performed by pressing and heating. The agent image 101 is fixed on the recording medium 100.
[0018]
The bearing device 22A that supports the rotation shaft 12a of the fixing roller 11A will be described. A pair of support shafts 24A and 24B are fixed to the side plate 15a by caulking or the like, and rolling bearings 26A and 26B are respectively mounted on these support shafts 24A and 24B. Installed. The outer peripheral surfaces of the rolling bearings 26A and 26B are in contact with the outer peripheral surface of the rotating shaft 12a of the fixing roller 11A. More specifically, each of the rolling bearings 26A and 26B has an inner race 26a fixed to the support shafts 24A and 24B, and an outer race 26b rotatable with respect to the inner race 26a by a rolling element 26c with respect to the outer peripheral surface of the rotary shaft 12a. In contact. Therefore, the outer peripheral surface of the rotating shaft 12a of the fixing roller 11A is rollingly supported by the rolling bearings 26A and 26B.
[0019]
The bearing device 22B that supports the rotating shaft 12a of the pressure roller 11B has the same configuration as the bearing device 22A that supports the rotating shaft 12a of the fixing roller 11A, and the outer peripheral surface of the rotating shaft 12a of the pressing roller 11B is a rolling bearing. Rolling is supported by 26C and 26D. Specifically, a pair of support shafts 24C and 24D are fixed to the pressure lever 17 by caulking or the like, and the inner race 26a of the rolling bearings 26C and 26D is fixed to the support shafts 24C and 24D. The outer race 26b, which is rotatable with respect to the inner race 26a by the rolling elements 26c, has its outer peripheral surface in contact with the outer peripheral surface of the rotating shaft 12a.
[0020]
As described above, since the fixing roller 11A and the pressure roller 11B are pressed against each other by the elastic urging force of the spring 19, the rolling bearings 26A and 26B supporting the fixing roller 11A are separated from the pressure roller 11B by the fixing roller. It is necessary to arrange so as to receive the urging force acting on 11A. Similarly, the rolling bearings 26C and 26D supporting the pressing roller 11B need to be arranged so as to receive the force acting on the pressing roller 11B from the fixing roller 11A due to the reaction. Specifically, two lines L2 and L3, which are orthogonal to the line L1 connecting the axis of the fixing roller 11A and the axis of the pressure roller 11B, and which are parallel to each other and pass through the axes of the fixing roller 11A and the pressure roller 11B. Each of the rolling bearings 26A to 26D needs to be arranged outside the region to be sandwiched.
[0021]
As described above, the rotating shaft 12a of the fixing roller 11A and the pressing roller 11B has a relatively large diameter of about 20 to 30 mm, but the rolling bearings 26A to 26D have their outer peripheral surfaces on the outer peripheral surface of the rotating shaft 12a. Since the rotary shaft 12a is supported by the contact, a small-diameter and inexpensive rolling bearing having an inner diameter of about 6 to 8 mm can be used. Further, since each of the rolling bearings 26A to 26D is small, the filling amount of heat-resistant grease can be reduced.
[0022]
A sliding bearing (roller) may be used instead of the rolling bearings 26A to 26C. That is, as shown in FIGS. 4 and 5, the slide bearings 28A to 28D may be inserted into the support shafts 24A to 24D, and the ring member 27 for retaining may be attached. Also in this case, small and inexpensive slide bearings 28A to 28D having an inner diameter of about 6 to 8 mm can be used. Although the material of the sliding bearings 28A to 28D is not particularly limited, for example, a resin having good heat resistance and abrasion resistance can be used. The fact that a sliding bearing can be used instead of a rolling bearing is the same in the following second to tenth embodiments.
[0023]
(2nd Embodiment)
FIG. 6 shows a second embodiment of the present invention. The outer diameters d1 and d2 of the rolling bearings 26A and 26B included in the bearing device 22A of the fixing roller 11A are such that the outer peripheral length of the rotating shaft 12a of the fixing roller 11A is a non-integer multiple of the outer peripheral length of the rolling bearings 26A and 26B. Is set. That is, assuming that the outer diameter of the rotating shaft 12a of the fixing roller 11A is D, the relations of π * D ≠ n * π * d1 (n is an integer) and π * D ≠ n * π * d2 are satisfied. The outer diameters d1 and d2 of the rolling bearings 26A and 26B are set. Similarly, the outer diameters d3 and d4 of the rolling bearings 26C and 26D included in the bearing device 22B of the pressing roller 11B are determined by the fact that the outer peripheral length of the rotating shaft 12a of the pressing roller 11B is a non-integer multiple of the outer peripheral length of the rolling bearings 26C and 26D. It is set to be. That is, if the outer diameter of the rotating shaft 12a of the pressure roller 11B is D as in the case of the fixing roller 11A, π * D ≠ n * π * d3 (n is an integer) and π * D ≠ n * π The outer diameters d3 and d4 of the rolling bearings 26C and 26D are set so as to satisfy the relationship of * d4.
[0024]
In general, the outer circumferences of the rotating shaft 12a and the rolling bearings 26A to 26C are not perfect circles but have small errors. Therefore, there is a slight displacement (runout) on the outer circumference depending on the rotational angle position. Therefore, for example, when the outer peripheral length of the rotary shaft 12a of the fixing roller 11A is an integral multiple of the outer peripheral length of the rolling bearings 26A to 26D, the runout period of the outer circumference of the rotary shaft 12a and the runout period of the outer circumference of the rolling bearing at the contact point between the two. Are synchronized with each other, and as a result, a periodic load in the radial direction acts on the rotating shaft 12a to cause uneven rotation. However, if the outer peripheral length of the rotating shaft 12a is a non-integer multiple of the outer peripheral length of the rolling bearings 26A to 26D, the rolling period of the rotating shaft 12a at the contact point between the rotating shaft 12a and the rolling bearings 26A to 26D and the rolling bearings 26A to 26D. As a result, a radial load acts on the rotating shaft 12a non-periodically. Therefore, uneven rotation of the fixing roller 11A and the pressure roller 11B is suppressed, and image noise caused by uneven rotation is reduced.
[0025]
In the second embodiment, the outer diameters d1 and d2 of the two rolling bearings 26A and 26B included in the bearing device 22A of the fixing roller 11A are different from each other. The outer diameters d1 and d1 of the two rolling bearings 26A and 26B are set so that the outer peripheral length of the rolling bearing 26B having the larger outer diameter is a non-integer multiple of the outer peripheral length of the rolling bearing 26A having the smaller outer diameter. d2 is set. That is, the outer diameters d1 and d2 of the rolling bearings 26A and 26B are set so as to satisfy a relationship of π * d2 ≠ n * π * d1 (n is an integer). Similarly, the outer diameters d3 and d4 of the rolling bearings 26C and 26D included in the bearing device 22B of the pressure roller 11B are different, and the outer peripheral length of the rolling bearing 26D having the larger outer diameter d is smaller than the outer diameter of the rolling bearing 26D. The outer diameters d3 and d4 of the rolling bearings 26C and 26D are set to be a non-integer multiple of the outer peripheral length of 26C.
[0026]
The outer diameters of the rolling bearings 26A and 26B and the rolling bearings 26C and 26D that support the same rotating shaft 12a are made different, and the outer peripheral length of the rolling bearing 26B and 26D having a larger outer diameter is reduced by the outer diameter of the rolling bearing having a smaller outer diameter. By setting it to a non-integer multiple of the outer peripheral lengths of 26A and 26C, uneven rotation of the rotating shaft 12a of the fixing roller 11A and the pressing roller 11B due to the synchronization of the run-out period of the rolling bearings 26A to 26D is suppressed. Image noise caused by unevenness can be reduced.
[0027]
Other configurations and operations of the second embodiment are the same as those of the first embodiment, and therefore, the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.
[0028]
(Third embodiment)
FIG. 7 shows a third embodiment of the present invention. The bearing devices 22A and 22B include third rolling bearings 26E and 26F in addition to the rolling bearings 26A to 26B arranged in the same manner as in the first embodiment. These rolling bearings 26E and 26F are arranged on a line L1 connecting the axis of the fixing roller 11A and the axis of the pressure roller 11B.
[0029]
The third rolling bearing 26E provided in the bearing device 22A of the fixing roller 11A is attached to a support shaft 24E that can move in the pressure contact direction between the fixing roller 11A and the pressure roller 11B with respect to the side plate 15a. A spring 32A is arranged in a compressed state between the support shaft 24E and a spring receiver 31A provided on the side plate 15a. The rolling bearing 26E is elastically urged toward the rotating shaft 12a by the spring 32A, whereby the outer peripheral surface of the rolling bearing 26E reliably contacts the outer peripheral surface of the rotating shaft 12a.
[0030]
Similarly, a third rolling bearing 26F provided in the bearing device 22B of the pressure roller 11B is attached to a support shaft 24F that is movable with respect to the pressure lever 17 in the pressure contact direction between the fixing roller 11A and the pressure roller 11B. A spring 32B is arranged in a compressed state between the support shaft 24F and a spring receiver 31B provided on the pressure lever 17. The outer peripheral surface of the rolling bearing 26F is reliably brought into contact with the outer peripheral surface of the rotating shaft 12a by the urging force of the spring 32B.
[0031]
Other configurations and operations of the third embodiment are the same as those of the first embodiment, and therefore, the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.
[0032]
(Fourth embodiment)
FIG. 8 shows a fourth embodiment of the present invention. The support shafts 24E and 24F that support the third rolling bearings 26E and 26F of the bearing devices 22A and 22B are provided fixed to the side plate 15a and the pressure lever 17. An elastic layer 33 made of an elastic material such as rubber is provided on the outer peripheral surfaces of the rolling bearings 26E and 26F, so that the third rolling bearings 26E and 26F can be used in the same manner as the other rolling bearings 26A to 26D. To make sure that it abuts. Other configurations and operations of the fourth embodiment are the same as those of the first embodiment, and therefore, the same elements are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.
[0033]
(Fifth embodiment)
FIG. 9 shows a fifth embodiment of the present invention. Each of the bearing devices 22A and 22B includes two rolling bearings 26A to 26D, and the heat insulating resin 34 is provided by covering the outer peripheral surfaces of the rolling bearings 26A to 26D with a heat-resistant resin such as polyamideimide. Heat generated by the heater 14 incorporated in the fixing roller 11A and the pressure roller 11B is transmitted from the metal core 12 to the metal rolling shafts 26A to 26D via the rotating shaft 12a, thereby releasing the heat. By providing the heat insulating layer 34 on the outer peripheral surfaces of the rolling bearings 26A to 26D, it is possible to prevent the heat from escaping. Further, since the heat insulating layer 34 is made of a heat-resistant resin, the friction between the outer peripheral surface of the rotating shaft 12a and the outer peripheral surfaces of the rolling bearings 26A to 26D increases, and fine sliding between them can be prevented.
[0034]
The configuration in which the heat insulating layer 34 is provided on the rolling bearings 26A to 26D in the fifth embodiment can be applied to the first to fourth embodiments. Other configurations and operations of the fifth embodiment are the same as those of the first embodiment, and therefore, the same elements will be denoted by the same reference characters and description thereof will be omitted.
[0035]
(Sixth embodiment)
FIG. 10 shows a sixth embodiment of the present invention. A collar 35 is attached to each of the rotation shafts 12a of the fixing roller 11A and the pressure roller 11B. As a material of the collar 35, for example, a heat-resistant resin such as polyamideimide can be used. In this case, since the collar 35 has a heat insulating property, it is possible to suppress the heat generated by the heater 14 from being transmitted from the rotating shaft 12a to the rolling bearings 26A to 26D. Further, the collar 35 may be made of a metal subjected to a heat treatment such as a carbonitriding treatment. In this case, since the collar 35 has wear resistance, it is possible to prevent the outer peripheral surface of the rotating shaft 12a from being worn.
[0036]
The configuration in which the collar 35 is attached to the rotating shaft 12a in the sixth embodiment can be applied to the first to fifth embodiments. Other configurations and operations of the sixth embodiment are the same as those of the first embodiment, and therefore, the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.
[0037]
(Seventh embodiment)
FIG. 11 shows a seventh embodiment of the present invention. In the first to sixth embodiments, both ends of the cored bar 12 of the fixing roller 11A and the pressing roller 11B are reduced in diameter to form the rotating shaft 12a (for example, see FIG. 2). On the other hand, in the seventh embodiment, the rotating shaft 12a is formed by simply eliminating the elastic layer 13 without reducing the diameter of both ends of the cored bar 12. That is, the outer peripheral surface of the rotating shaft 12a is flush with the outer peripheral surface of the cored bar 12. Accordingly, the outer diameter of the rotary shaft 12a is about 20 to 40 mm, which is the same as that of the cored bar 12, and is a large diameter shaft. However, since each of the bearing devices 22A and 22B supports the rotating shaft 12a by the rolling bearings 26A to 26D that abut on the outer peripheral surface, as in the first to sixth embodiments, small-sized rolling having an outer diameter of about 6 to 8 mm. The rotating shaft 12a can be supported by the bearing.
[0038]
(Eighth embodiment)
FIG. 12 and FIG. 13 show an eighth embodiment of the present invention. The bearing device 22A of the fixing roller 11A includes a pair of arms 37A, 37B having rolling bearings 24A, 24B on the tip side, respectively. Support shafts 37a, 37b are provided at the ends of the arms 37A, 37B, and the inner race 26a of the rolling bearings 26A, 26B is fixed to the support shafts 37a, 37b, respectively. On the other hand, the base ends of the arms 37A and 37B are connected to each other by a connecting mechanism 38 so that the rotational angle position can be adjusted and adjusted. The arms 37A and 37C are made of a heat-resistant resin such as PPS. The coupling mechanism 38 will be described with reference to FIG. 13. One shaft 37c is provided on the base end of one arm 37A, and the shaft 37c is rotated on the base end of the other arm 37B. A shaft hole 37d to be freely inserted is provided. A screw 41A for fixing is screwed into a screw hole 37e provided in the shaft portion 37c. When the screw 41A is loosened, the rotation angle position of the arms 37A and 37B can be adjusted by supporting the shaft portion 37c, and the rotation angle position of the arms 37A and 37B can be fixed by tightening the screw 41A. The distal ends of the arms 37A, 37B can also be fixed to the side plate 15a by screws 41B, 41C, respectively.
[0039]
The bearing device 22B of the pressure roller 11B has the same structure as the bearing device 22A of the fixing roller 11A, and includes a pair of arms 37C and 37D provided with rolling bearings 26C and 26D on the distal end side, respectively, and base ends of the arms 37C and 37D. And a connection mechanism 38 for connecting the sides so as to adjust the rotation angle position.
[0040]
The bearing devices 22A and 22B of the present embodiment can be shared between the fixing roller 11A and the pressure roller 11B having different rotating shaft 12a shaft diameters. To explain this point, for example, as shown in FIG. 12, when the shaft diameter of the rotating shaft 12a of the fixing roller 11A or the pressing roller 11B is relatively large, the arms 37A, 22B of the bearing devices 22A, 22B correspondingly correspond. The angle .theta. Formed between the fixing roller 37C and the arms 37C and 37D is set to be large. When the diameter of the rotating shaft 12a of the fixing roller 11A or the pressing roller 11B is relatively small as shown in FIG. 37D may be set small.
[0041]
(Ninth embodiment)
FIG. 15 shows a ninth embodiment of the present invention. The bearing device 22A of the fixing roller 11A is the same as that of the eighth embodiment. The bearing device 22B of the pressure roller 11B includes arms 37C and 37D with rolling bearings 26C and 26D attached to the ends, respectively. The other ends of the arms 37C and 37D are fixed to the pressure lever 17 at the other ends. It is rotatably supported on a shaft 42. The pressure lever 17 is provided with spring receivers 43A and 43B corresponding to the respective arms 37C and 37D, and springs 44A and 44B are compressed between the arms 37C and 37D and the spring receivers 43A and 43B. It is arranged in. Since the arms 37A and 37B are urged toward the pressure roller 11B by the springs 44A and 44B, the outer peripheral surfaces of the rolling bearings 26A and 26B reliably contact the outer peripheral surface of the rotating shaft 12a.
[0042]
(Tenth embodiment)
The tenth embodiment shown in FIG. 16 is an example in which the present invention is applied to a fixing belt type fixing device. In FIG. 16, reference numeral 11C denotes a heating roller having a built-in heater 14, and a fixing belt 51 is stretched between the heating roller 11C and the fixing roller 11A. The pressure roller 11B is urged against the fixing roller 11A, and both are pressed via the fixing belt 51. The pressure roller 11B is supported by the same bearing device 22B as that of the first embodiment, and the outer peripheral surfaces of the two rolling bearings 26C and 26D attached to the pressure lever 17 are the rotation shafts of the pressure roller 11B. The pressure roller 11B is rotatably supported by the outer peripheral surface of the pressure roller 12B.
[0043]
The present invention is not limited to the rollers provided in the fixing device, and can be applied to a bearing device that rotatably supports at least one of a pair of rotating bodies pressed in a direction approaching each other. For example, the bearing device of the present invention can be applied to a photosensitive drum, a transfer drum, and the like.
[0044]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, in the bearing device of the present invention, at least one of the rotating bodies pressed in the direction approaching each other is at least two of which the outer circumferential surface abuts against the outer circumferential surface of the rotating shaft of the rotating body. Since the bearing is supported by the individual bearings, even when the rotating shaft of the rotating body has a large outer diameter, the rotating body can be supported by the bearing having a relatively small outer diameter. Further, if the outer peripheral length of the rotating shaft of the rotating body is set to a non-integer multiple of the outer peripheral length of the bearing, the runout period of the rotary shaft and the runout period of the bearing are not synchronized, so that the rotation unevenness of the rotary body can be suppressed. Furthermore, by providing a bearing at the distal end side of a pair of arms whose base end sides are connected so that the rotation angle position can be adjusted by a connecting mechanism, a bearing device can be shared between the rotating shafts of various rotating bodies having different diameters. it can. Furthermore, a bearing is provided at the distal end of a pair of arms whose base ends are rotatably supported by a support mechanism, and these arms are elastically urged toward the rotating body by elastic means, thereby rotating the rotating body. The outer peripheral surface of the bearing can be reliably brought into contact with the outer peripheral surface of the shaft.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view illustrating a fixing device including a bearing device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II in FIG.
FIG. 3 is a partially enlarged perspective view of FIG. 1;
FIG. 4 is a sectional view showing another example of the bearing.
FIG. 5 is a partially exploded perspective view showing another example of the bearing.
FIG. 6 is a front view illustrating a fixing device including a bearing device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a front view illustrating a fixing device including a bearing device according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a front view illustrating a fixing device including a bearing device according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a front view illustrating a fixing device including a bearing device according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a front view illustrating a fixing device including a bearing device according to a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a front view illustrating a fixing device including a bearing device according to a seventh embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a front view illustrating a fixing device including a bearing device according to an eighth embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a sectional view taken along line XIII-XIII in FIG. 12;
FIG. 14 is a front view showing an example in which the bearing device of FIG. 12 is used in another fixing device.
FIG. 15 is a front view illustrating a fixing device including a bearing device according to a ninth embodiment of the present invention.
FIG. 16 is a front view illustrating a fixing device including a bearing device according to a tenth embodiment of the present invention.
FIG. 17 is a front view showing a conventional fixing device.
FIG. 18 is a sectional view taken along line XVIII-XVIII in FIG. 17;
[Explanation of symbols]
11A fixing roller
11B pressure roller
11C heating roller
12 core metal
12a Rotary axis
13 Elastic layer
14 heater
15 frames
15a, 15b Side plate
17 Pressure lever
17a Lock hole
18 spindle
19 Spring
20 Spring support
21 Nip section
22A, 22B Bearing device
24A, 24B, 24C, 24D Support shaft
26A, 26B, 26C, 26D Rolling bearing
26a Inner race
26b Outer race
26c rolling element
28A, 28B, 28C, 28D sliding bearing
29 Ring member
31A, 31B Spring support
32A, 32B spring
33 elastic layer
34 Insulation layer
35 colors
37A, 37B, 37C, 37D Arm
38 Connecting mechanism
41A, 41B, 41C Screw
42 spindle
43A, 43B Spring support
44A, 44B spring
51 Fixing belt

Claims

互いに近接する方向に押圧される一対の回転体のうち、少なくとも一方を回転自在に支持する軸受装置であって、
前記回転体の回転軸の外周面に対してその外周面が当接する少なくとも２個の軸受を備え、かつ
前記一対の回転体の軸線を結ぶ線に対して直交し、かつ前記一対の回転体の軸線を通る互いに平行な線により挟まれる領域よりも外側に、前記軸受が配置されていることを特徴とする、軸受装置。A bearing device rotatably supporting at least one of a pair of rotating bodies pressed in directions approaching each other,
The rotating body includes at least two bearings whose outer circumferential surfaces are in contact with the outer circumferential surface of the rotating shaft, and is orthogonal to a line connecting axes of the pair of rotating bodies, and A bearing device, wherein the bearing is arranged outside a region sandwiched between mutually parallel lines passing through an axis.

前記回転体の回転軸の外周長は、前記軸受の外周長の非整数倍であることを特徴とする、請求項１に記載の軸受装置。The bearing device according to claim 1, wherein an outer peripheral length of a rotating shaft of the rotating body is a non-integer multiple of an outer peripheral length of the bearing.

それぞれ前記軸受を先端側に備える一対のアームと、
前記一対のアームの基端側を、回転角度位置を調節可能に互い連結する連結機構と
を備えることを特徴とする、請求項１に記載の軸受装置。A pair of arms each having the bearing on the tip side,
2. The bearing device according to claim 1, further comprising: a connecting mechanism that connects the base ends of the pair of arms to each other so as to adjust a rotation angle position. 3.

それぞれ前記軸受を先端側に備える一対のアームと、
前記一対のアームの他端側を、互いに回転可能に支持する支持機構と、
前記一対のアームを前記回転体の回転軸に向けて弾性的に付勢する弾性手段と
を備えることを特徴とする、請求項１に記載の軸受装置。A pair of arms each having the bearing on the tip side,
A support mechanism that rotatably supports the other ends of the pair of arms,
The bearing device according to claim 1, further comprising: an elastic unit configured to elastically bias the pair of arms toward a rotation axis of the rotating body.

互いに近接する方向に押圧された状態で回転する一対のローラ間に現像剤像が形成された記録媒体を通し、加圧及び加熱によって前記現像剤像を前記記録媒体に定着させる定着装置において、
前記ローラの回転軸の外周面に対してその外周面が当接する少なくとも一対の軸受を備え、かつ
前記一対のローラの軸線を結ぶ線に対して直交し、かつ前記一対のローラの軸線を通る互いに平行な線により挟まれる領域よりも外側に、前記軸受が配置されていることを特徴とする、定着装置。In a fixing device that passes a recording medium on which a developer image is formed between a pair of rollers that rotate while being pressed in a direction approaching each other, and fixes the developer image on the recording medium by pressing and heating,
At least one pair of bearings whose outer peripheral surfaces are in contact with the outer peripheral surface of the rotating shaft of the rollers, and are orthogonal to a line connecting the axes of the pair of rollers, and pass through the axes of the pair of rollers. A fixing device, wherein the bearing is arranged outside a region sandwiched by parallel lines.