JP3498938B2 - 加熱ローラ支持装置、定着装置、電子写真装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、加熱ローラ支持装
置、定着装置、電子写真装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】電子写真装置では、像担持体から転写用
紙に転写された転写画像を定着する定着装置が設けられ
ている。この定着装置には、ヒータ管が挿通された回転
自在の加熱ローラに加圧ローラを弾性的に接触させた構
造のものがある。 【０００３】このような方式の定着装置の加熱ローラ
は、例えば実開昭５９−１７６０５５号公報に記載され
ているように、内部に挿通したヒータ管の両端を電源部
に接続するため、両端が開口された円筒形状のものが多
用されている。 【０００４】同公報に記載された提案による加熱ローラ
は、その両端外周に嵌合された滑りスリーブをハウジン
グの相対向する側面に固定した軸受により回転自在に支
持され、軸方向の動きは、軸受の外側の端面に一体に形
成した内方向フランジを滑りスリーブの端面及び加熱ロ
ーラの端面に当接させることで阻止している。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】前述したような加熱ロ
ーラの支持構造は、加熱ローラの素管の肉厚が薄いの
で、仕上げ精度を高めないと内方向フランジが損傷し易
く、回転も不円滑になる。また、加熱ローラには駆動力
伝達ギヤを互いに回り止めした状態で嵌合する必要があ
るが、この提案を含む従来例として、加熱ローラと駆動
力伝達ギヤとを連結するために、加熱ローラにその端部
から軸方向に沿うキー溝を切り欠いて形成し、駆動力伝
達ギヤにはリブ状のキーを形成し、駆動力伝達ギヤのキ
ーと加熱ローラのキー溝との位置を合わせながら両者を
嵌合し、キー溝とキーとの係合により駆動力伝達ギヤの
回転を加熱ローラに伝達することが行われている。 【０００６】この場合、加熱ローラの端面は一端開口の
キー溝の形成により周囲が不連続となり、実開昭５９−
１７６０５５号公報に記載されているような内方向フラ
ンジ等の押え部材により加熱ローラの軸方向の動きを押
えると、押え部材の摩耗がひどく、且つ、回転性能が極
めて悪くなる問題がある。 【０００７】本発明はこのような点に鑑みなされたもの
で、加熱ローラを少ない部品で円滑に支持することを目
的とするものである。 【０００８】 【０００９】 【００１０】 【００１１】 【００１２】 【００１３】 【００１４】 請求項１記載のローラ支持装置は、相対
向する支持板に設けられた軸受に回転自在に支持された
両端開口で円筒形状の加熱ローラと、この加熱ローラの
端部の周面に軸方向に所定の長さをもって形成されたキ
ー溝と、このキー溝に対して軸方向には移動自在で回転
方向には回り止めされて挿入されたキーが突出形成され
た駆動力伝達ギヤと、前記支持板に一体に形成されて前
記駆動力伝達ギヤの軸心と直交する端面に当接されたス
トッパと、前記キー溝の内部の一部に配置されて前記加
熱ローラに一体に形成されて前記キーの端面に係合する
弾性係止片とを具備する。 【００１５】従って、加熱ローラと駆動力伝達ギヤとは
キー溝にキーを嵌合することによって一体に回転するよ
うに連結される。また、加熱ローラの端部から駆動力伝
達ギヤが抜ける方向の駆動力伝達ギヤの軸方向の動き
は、駆動力伝達ギヤとストッパとの当接により固定され
る。この場合、駆動力伝達ギヤの平坦な端面にストッパ
を当接させることが可能となるため、加熱ローラ及び駆
動力伝達ギヤの回転が円滑となる。また、駆動力伝達ギ
ヤから加熱ローラが抜ける方向の加熱ローラの軸方向の
動きは、キーの端面と弾性係止片との係合により他の部
材に依存することなく固定することが可能となる。この
場合、弾性係止片はキー溝をプレス等によって加工する
ときに同時に加工することが可能となる。 【００１６】 【００１７】 【発明の実施の形態】本発明の電子写真装置の実施の一
形態を図１５に基づいて説明する。図中、１は装置本体
である。この装置本体１の上部には原稿の画像を読み取
る画像読取装置２が装着され、内部にはプロセスカート
リッジ３が設けられている。このプロセスカートリッジ
３の下方には転写用紙を案内する用紙搬送路４が形成さ
れている。 【００１８】前記画像読取装置２は、原稿画像を読み取
る読取部５と、この読取部５に供給する原稿を載置する
原稿トレイ６とを有し、この原稿トレイ６は、支点軸７
を中心に水平位置から仮想線Ｂで示す位置まで上方に回
動し得るように支持されている。なお、原稿トレイ６は
図示しないストッパにより水平位置と仮想線Ｂで示す位
置とで安定するように構成されている。 【００１９】前記プロセスカートリッジ３は、ケース状
に形成されたユニット本体８に、像担持体９を回転自在
に設けるとともに、帯電ブラシローラ１０と現像部１１
と転写部１２とを像担持体９の周囲に配置して取り付け
ることにより形成されている。現像部１１は、前記ユニ
ット本体８に一体に形成された現像剤容器１３と、この
現像剤容器１３の内部に収納された現像剤を撹拌する回
転自在の撹拌器１４と、像担持体９に接触する現像ロー
ラ１５と、この現像ローラ１５に現像剤を供給する供給
ローラ１６と、現像ローラ１５に接触されたブレード１
７とを有する。さらに、プロセスカートリッジ３の上部
には、画像信号に基づいて変調されたレーザ光を像担持
体９の帯電部分に走査することにより静電潜像を形成す
る潜像形成部１８が設けられている。 【００２０】また、前記装置本体１の一側には、前記画
像読取装置２により読み取られた原稿を支持するととも
に、転写用紙Ｓを斜めに載置状態で支えるトレイ１９が
設けられ、このトレイ１９の下方には、回転駆動される
給紙ローラ２０と、一方向に付勢されてトレイ１９上の
転写用紙Ｓを給紙ローラ２０に圧接する押圧板２１と、
それぞれ給紙ローラ２０に弾性的に接触することにより
転写用紙Ｓの重送を阻止する分離パッド２２及び分離ロ
ーラ２３とが設けられている。 【００２１】給紙ローラ２０、分離パッド２２、分離ロ
ーラ２３は前記用紙搬送路４の入口側に配置されてい
る。この用紙搬送路４には、給紙ローラ２０よりも下流
側に位置するボトムパス２４が連通されている。さら
に、用紙搬送路４の下流側には、転写用紙Ｓ上に転写さ
れた画像を定着する定着部２５が配置されている。 【００２２】さらに、前記装置本体１には、定着装置２
５の上方と前記原稿トレイ６との間に配置された用紙ス
タッカ２６が形成されている。この用紙スタッカ２６
は、原稿トレイ６を仮想線Ｂ上に回動させたときに、そ
の原稿トレイ６の延長面上に位置して転写用紙Ｓを支え
る受け板２７を有している。さらに、トレイ１９とは反
対側の装置本体１の側面付近には、定着装置２５から排
紙された転写用紙Ｓを水平方向に排紙する排紙口２８
と、定着装置２５から排紙された転写用紙Ｓを反転させ
て用紙スタッカ２６に導く反転排紙路２９とが形成され
ている。この反転排紙路２９の上部と下部とには、それ
ぞれ対をなす排紙ローラ３０が配置され、また、反転排
紙路２９と排紙口２８との分岐点には、転写用紙Ｓの排
出方向を切り替える切替爪３１が回動自在に設けられて
いる。 【００２３】定着装置２５の構造については後述する
が、ハウジング３２の両側に回転自在に支持された加熱
ローラ３３と、この加熱ローラ３３に弾性的に接触する
ように支持された加圧ローラ３４とを有している。 【００２４】次に、画像読取動作と印刷動作について説
明する。原稿の画像を読み取る場合には、図１５に実線
で示すように、原稿トレイ６を水平状態に維持して原稿
を読取部５に供給する。供給された原稿は読取部５によ
り画像が読み取られ、トレイ１９の上部に立てかけ状態
で支持される。このようにして読み取った画像は、外部
に送信（ファクシミリの送信モードとしての使用形態）
し、或いは、トレイ１９から転写用紙Ｓを給紙してこの
転写用紙Ｓに読取画像を印刷（複写機としての使用形
態）することができる。或いは、外部から送信された画
像を転写用紙Ｓに印刷（ファクシミリの受信モードとし
ての使用形態）することができる。 【００２５】印刷の場合は、図１５において、像担持体
９を時計方向に回転させる過程でその表面を帯電ブラシ
ローラ１０により帯電し、原稿の読取画像又は外部から
受信した画像に基づいて潜像形成部１８によって像担持
体９の帯電部分に静電潜像が形成される。この静電潜像
は現像部１１により現像される。この現像画像は、給紙
ローラ２０によりトレイ１９から給紙された転写用紙Ｓ
に転写される。画像が転写された転写用紙Ｓは定着装置
２５を通過するときに定着され、切替爪３１の向きによ
って排紙口２８又は用紙スタッカ２６に排紙される。 【００２６】 次に、前記電子写真装置に用いられた加
熱ローラ支持装置の構造について説明する。まず、加熱
ローラ支持装置３５の構造の一例を図１及び図２に基づ
いて説明する。図１に示すように、前述した定着装置２
５のハウジング３２は相対向する支持板３６，３７を有
し、これらの支持板３６，３７に設けられた軸受３８，
３９に加熱ローラ３３が回転自在に支持されている。一
方の軸受３８はその外周に形成されたフランジ４０を支
持板３６に形成された溝４１に嵌合することにより軸方
向及び周方向の動きが固定されている。他方の軸受３９
は螺子４２により支持板３７に固定され、この軸受３９
には加熱ローラ３３の端面に当接する内方フランジ４３
が形成されている。加熱ローラ３３は内部に挿通したヒ
ータ管４４の両端を電源部に接続するため、両端が開口
された円筒形状の素管を用いて形成され、その端部外周
にはモータ（図示せず）の駆動力を伝達するための駆動
力伝達ギヤ４５が嵌合されている。 【００２７】図２に示すように、加熱ローラ３３の一端
にはその端面から軸方向に所定の長さをもつキー溝４６
が形成され、このキー溝４６に対して軸方向には移動自
在で回転方向には回り止めされるキー４７が駆動力伝達
ギヤ４５の内周面に一体に形成されている。さらに、図
１に示すように、一方の支持板３６には駆動力伝達ギヤ
４５の軸心と直交する端面４８に当接されたストッパ４
９が一体に形成されている。 【００２８】このような構成において、加熱ローラ３３
と駆動力伝達ギヤ４５とはキー溝４６にキー４７を嵌合
することによって一体に回転するように連結される。ま
た、加熱ローラ３３の端部（図１において左端）から駆
動力伝達ギヤ４５が抜ける方向の駆動力伝達ギヤ４５の
軸方向の動きは、駆動力伝達ギヤ４５とストッパ４９と
の当接により固定される。この場合、加熱ローラ３３の
駆動力伝達ギヤ４５側の一端はキー溝４６の一端が開口
されているため周囲が不連続となるが、駆動力伝達ギヤ
４５の平坦な端面４８にストッパ４９を当接させること
が可能となるため、加熱ローラ３３及び駆動力伝達ギヤ
４５の回転が円滑となる。 【００２９】この場合、加熱ローラ３３の左端が駆動力
伝達ギヤ４５の端面と一致又はそれより突出すると、ス
トッパ４９が加熱ローラ３３のキー溝４６の切欠き部に
擦られて摩耗したり回転が不円滑になることがある。そ
こで、加熱ローラ３３と駆動力伝達ギヤ４５との寸法関
係を、駆動力伝達ギヤ４５の端面４８が加熱ローラ３３
の端面よりも外側に突出させるように定めておくことに
より、加熱ローラ３３のキー溝４６が形成された一端が
ストッパ４９に干渉することが回避される。これは請求
項２記載の発明に対応する効果である。 【００３０】図１において、ギヤ４５の右方向への動き
は、キー溝４６の奥側の端部とキー４７との当接、或い
は、支持板３６又は軸受３８と駆動力伝達ギヤ４５の内
側の端面との当接により制限することができる。また、
支持板３６とストッパ４９とにより左右軸方向の動きが
阻止されたギヤ４５に対する加熱ローラ３３の軸方向右
側への動きは、この例では軸受３９の内方フランジ４３
により阻止される。 【００３１】なお、組立に際しては、右方の支持板３７
に軸受軸受３９を取り付ける前の状態で、駆動力伝達ギ
ヤ４５を左方の支持板３６とストッパ４９との間に位置
させ、右側の支持板３７側から加熱ローラ３３を挿入
し、キー溝４６とキー４７との回転方向の位置を合わせ
ながら加熱ローラ３３と駆動力伝達ギヤ４５とを嵌合し
た後に、右側の支持板３７に軸受３９を取り付ける。 【００３２】 次に、加熱ローラ支持装置５０の構造の
他の例を図３ないし図５に基づいて説明する。以下の説
明において、図１、図２で説明した構造と同一部分につ
いては同一符号を用い説明も省略する。 【００３３】図４に示すように、加熱ローラ３３の左端
部には、キー溝４６の途中の両側縁において周方向に沿
って切欠部５１と、これらの切欠部５１に隣接する舌片
５２とが形成されている。切欠部５１は組立時に舌片５
２を外側に曲げ易くするために形成されている。また、
駆動力伝達ギヤ４５には、キー４７の端縁の近傍に位置
する係止凹部５３と、半円形の断面形状を有して端面か
ら突出する環状リブ５４とが形成されている。 【００３４】このような構成において、キー溝４６とキ
ー４７とを位置合わせしながら加熱ローラ３３と駆動力
伝達ギヤ４５とを嵌合すると、舌片５２はキー４７の端
部に位置する係止凹部５３に対向するので、舌片５２を
半径外側方向に折曲して折曲片５５を形成すると、これ
らの折曲片５５が係止凹部５３に係合する。 【００３５】この状態では、前述したように、加熱ロー
ラ３３の端部から駆動力伝達ギヤ４５が抜ける方向の駆
動力伝達ギヤ４５の軸方向左側への動きは、駆動力伝達
ギヤ４５とストッパ４９との当接により固定される。ま
た、駆動力伝達ギヤ４５から加熱ローラ３３が抜ける方
向の加熱ローラ３３の軸方向右側への動きは、折曲させ
た折曲片５５と係止凹部５３との係合により固定するこ
とが可能となる。従って、図１で示した軸受３９の内方
フランジ４３のような他の部材に依存することなく、加
熱ローラ３３の右方への動きを阻止することができる。
これにより、軸受３９の構造が簡略化され、場合によっ
ては支持板３７に軸受の部分を一体に形成することも可
能となる。 【００３６】さらに、駆動力伝達ギヤ４５のストッパ４
９と当接する部分には半円形の断面形状を有する環状リ
ブ５４が形成されているため、その当接面での摩擦を小
さくし、回転性能をさらに高めることができる。 【００３７】 次に、本発明の基礎となる加熱ローラ支
持装置５６の構造の一例を図６ないし図８に基づいて説
明する。加熱ローラ３３の端部には、自らの弾性によっ
て半径方向に変形可能な弾性係止片５７と、この弾性係
止片５７の周囲三方を囲繞する溝孔５８とが形成されて
いる。溝孔５８は弾性係止片５７を変形し易くするため
に形成されている。この弾性片５７はキー溝４６が形成
された位置とは反対側に配置されている。また、駆動力
伝達ギヤ４５の内周面には、凹部５９ａと、この凹部５
９ａの奥に位置して弾性係止片５７と係合する突起状の
係止部５９（図６参照）とが形成されている。 【００３８】このような構成において、加熱ローラ３３
の端部から駆動力伝達ギヤ４５が抜ける左方向の駆動力
伝達ギヤ４５の軸方向の動きは、駆動力伝達ギヤ４５と
ストッパ４９との当接により固定される。また、駆動力
伝達ギヤ４５から加熱ローラ３３が抜ける右方向の加熱
ローラ３３の軸方向の動きは、加熱ローラ３３と駆動力
伝達ギヤ４５とを嵌合したときに弾性係止片５７が係止
部５９に係合するため固定することが可能となる。この
場合においても、図１で示した軸受３９の内方フランジ
４３のような他の部材に依存することなく、加熱ローラ
３３の右方への動きを阻止することができる。 【００３９】 次に、本発明の基礎となる加熱ローラ支
持装置６０の構造の他の例を図９及び図１０に基づいて
説明する。加熱ローラ３３の端部には半径方向に突出す
る突起６１が一体に形成されている。この突起６１はキ
ー溝４６が形成された位置とは反対側に配置されてい
る。駆動力伝達ギヤ４５には突起６１に係止されて加熱
ローラ３３に対する軸方向の動きを相対的に規制し合う
弾性変形自在の係止部６２が一体に形成されている。な
お、駆動力伝達ギヤ４５は弾性を有する合成樹脂により
形成されている。 【００４０】従って、加熱ローラ３３の端部から駆動力
伝達ギヤ４５が抜ける方向の駆動力伝達ギヤ４５の軸方
向左側への動きは、駆動力伝達ギヤ４５とストッパ４９
との当接により固定される。また、駆動力伝達ギヤ４５
から加熱ローラ３３が抜ける方向の加熱ローラ３３の軸
方向右側への動きは、加熱ローラ３３と駆動力伝達ギヤ
４５とを嵌合したときに突起６１に係止部６２が弾性的
に係合するため固定することが可能となる。この場合に
おいても、図１で示した軸受３９の内方フランジ４３の
ような他の部材に依存することなく、加熱ローラ３３の
右方への動きを阻止することができる。 【００４１】ここで、図８で示した弾性係止片５７は、
弾性的な動きをさせるために周囲に溝孔５８を形成して
剪断加工しなければならないので、溝孔５８に対向する
パンチに対向するダイは、必然的にパンチよりも大きく
なるため、ダイを小径の加熱ローラ３３の素管に挿入す
ることが困難である。 【００４２】しかし、本実施の形態においては、駆動力
伝達ギヤ４５の係止部６２に係合するために半径方向に
突出する突起６１はプレスにより形成するが、突起６１
は剪断加工する必要がないので小さいプレス金型を用い
ることができる。これにより、小径の加熱ローラ３３を
用いる上で、図８のように弾性係止片５７を加工する場
合に比較して有利である。 【００４３】 さらに、請求項１記載の発明の実施の一
形態における加熱ローラ支持装置６３の構造を図１１な
いし図１４に基づいて説明する。加熱ローラの左方の端
部外周には、駆動力伝達ギヤ４５のキー４７が挿入され
るキー溝６４と、このキー溝６４の一端から連続する弾
性係止片６５とが形成されている。 【００４４】従って、加熱ローラ３３の左端と駆動力伝
達ギヤ４５とを嵌合するときに、弾性係止片６５はキー
４７に押圧されるため内方に変形するが、キー４７がキ
ー溝６４の奥に移動すると自らの弾性により復帰してキ
ー４７の端部に係合する。この状態では、図１１に示す
ように、加熱ローラ３３の端部から駆動力伝達ギヤ４５
が抜ける方向の駆動力伝達ギヤ４５の軸方向の動きは、
駆動力伝達ギヤ４５とストッパ４９との当接により固定
される。また、駆動力伝達ギヤ４５から加熱ローラ３３
が抜ける方向の加熱ローラ３３の軸方向右側への動き
は、キー４７の端面と弾性係止片６５との係合により固
定することが可能となる。この場合においても、図１で
示した軸受３９の内方フランジ４３のような他の部材に
依存することなく、加熱ローラ３３の右方への動きを阻
止することができる。さらに、弾性係止片６５はキー溝
６４をプレス等によって加工するときに同時に加工する
ことが可能となる。 【００４５】 【００４６】 【００４７】 【００４８】 【００４９】 【００５０】 請求項１記載のローラ支持装置は、相対
向する支持板に設けられた軸受に支持された両端開口で
円筒形状の加熱ローラと、この加熱ローラに駆動力を伝
達する駆動力伝達ギヤとを設け、加熱ローラの端部の周
面に軸方向に所定の長さをもつキー溝とこのキー溝の内
部の一部に配置された弾性係止片とを形成し、キー溝に
対して軸方向には移動自在で回転方向には回り止めされ
て挿入されるとともに端面が弾性係止片に弾性的に係合
するキーを駆動力伝達ギヤに一体に形成したので、キー
溝にキーを嵌合することによって加熱ローラと駆動力伝
達ギヤとを一体に回転するように連結することができ
る。また、加熱ローラの端部から駆動力伝達ギヤが抜け
る方向の駆動力伝達ギヤの軸方向の動きを、駆動力伝達
ギヤとストッパとの当接により固定することができる。
この場合、駆動力伝達ギヤの平坦な端面にストッパを当
接させることが可能となるため、加熱ローラ及び駆動力
伝達ギヤの回転が円滑となる。また、駆動力伝達ギヤか
ら加熱ローラが抜ける方向の加熱ローラの軸方向の動き
を、キーの端面と弾性係止片との係合により他の部材に
依存することなく固定することができる。この場合、プ
レス等によってキー溝を加工するときに弾性係止片を同
時に加工することができる。 【００５１】

【図面の簡単な説明】 【図１】加熱ローラ支持装置３５の構造の一例を示す縦
断側面図である。 【図２】加熱ローラと駆動力伝達ギヤとの関係を示す斜
視図である。 【図３】加熱ローラ支持装置の他の例を示す縦断側面図
である。 【図４】加熱ローラと駆動力伝達ギヤとの関係を示す斜
視図である。 【図５】加熱ローラと駆動力伝達ギヤとの連結構造を軸
方向の一端から見た端面図である。 【図６】本発明の基礎となる構成の一例としての加熱ロ
ーラ支持装置の一部を示す縦断側面図である。 【図７】加熱ローラと駆動力伝達ギヤとの関係を示す斜
視図である。 【図８】加熱ローラの一部を示す側面図である。 【図９】本発明の基礎となる構成の他の例としての加熱
ローラ支持装置の一部を示す縦断側面図である。 【図１０】加熱ローラと駆動力伝達ギヤとの連結構造を
拡大して示す一部の縦断側面図である。 【図１１】請求項１記載の発明の実施の一形態における
加熱ローラ支持装置の一部を示す縦断側面図である。 【図１２】加熱ローラと駆動力伝達ギヤとの関係を示す
斜視図である。 【図１３】加熱ローラの一部を示す側面図である。 【図１４】加熱ローラと駆動力伝達ギヤとの連結構造を
示す縦断側面図である。 【図１５】電子写真装置の内部構造を示す縦断正面図で
ある。 【符号の説明】 ９ 像担持体 １１ 現像部 １２ 転写部 １８ 潜像形成部 ２５ 定着装置 ３３ 加熱ローラ ３４ 加圧ローラ ３５ 加熱ローラ支持装置 ３６，３７ 支持板 ３８，３９ 軸受 ４５ 駆動力伝達ギヤ ４６ キー溝 ４７ キー ４８ 駆動力伝達ギヤの端面 ４９ ストッパ ５０ 加熱ローラ支持装置 ５３ 係止凹部 ５５ 折曲片 ５６ 加熱ローラ支持装置 ５７ 弾性係止片 ５９ 係止部 ６０ 加熱ローラ支持装置 ６１ 突起 ６２ 係止部 ６３ 加熱ローラ支持装置 ６５ キー溝

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 相対向する支持板に設けられた軸受に回
   転自在に支持された両端開口で円筒形状の加熱ローラ
   と、この加熱ローラの端部の周面に軸方向に所定の長さ
   をもって形成されたキー溝と、このキー溝に対して軸方
   向には移動自在で回転方向には回り止めされて挿入され
   たキーが突出形成された駆動力伝達ギヤと、前記支持板
   に一体に形成されて前記駆動力伝達ギヤの軸心と直交す
   る端面に当接されたストッパと、前記キー溝の内部の一
   部に配置されて前記加熱ローラに一体に形成されて前記
   キーの端面に係合する弾性係止片とを具備することを特
   徴とする加熱ローラ支持装置。