JP3796607B2

JP3796607B2 - 定着装置

Info

Publication number: JP3796607B2
Application number: JP2003372188A
Authority: JP
Inventors: 靖木内
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2003-10-31
Filing date: 2003-10-31
Publication date: 2006-07-12
Anticipated expiration: 2015-07-17
Also published as: JP2004110064A

Description

本発明は、複写装置，プリンタ装置，ファクシミリ装置等に適用され、記録紙に画像を定着させるための定着装置に関する。

複写機等においては、記録紙にトナー像を定着させるために、トナー像が形成された記録紙に対して加熱，加圧する定着装置が備えられている。

この種の定着装置としては、特許文献１記載のものがある。この公報の記載によれば、加熱ローラと加圧ローラの軸受を半割構造としたことによって、軸受をローラの後に組み込むことが可能となり、組立工数の短縮、自動化組立の簡略化を図ることができるといった技術が開示されている。

図８は従来の定着装置の要部の断面を示す正面図、図９は図８の定着装置の側断面を示す側面図であり、１は発熱ローラ、２は発熱ローラ１に当接する加圧ローラ、３は発熱ローラ１を支持する半割構造の軸受、４は軸受３の支持部材、５は発熱ローラ１の駆動手段を示す。加圧ローラ２は図示しない付勢手段によって発熱ローラ１側に付勢されており、その結果発熱ローラ１と加圧ローラ２との間にニップ部が形成されている。

そして、組み付け時には、まず図示しないフレームに加圧ローラ２を組み付け、次に発熱ローラ１を組み付け、さらに発熱ローラ１上に軸受３を載置した後に支持部材４を組み付けることによって、定着装置の主要部分が構成される。
実開平２−１２６１５９号公報実願平２−７２６２号（実開平３−９８３１８号）のマイクロフィルム

しかしながら、図８に示す構成では、製造時においては組立工数の短縮、自動化組立の簡略化を図ることができるが、メンテナンス時においては軸受３が不安定な状態にあるため、特に手作業による軸受３に支持部材４を組み付ける作業が大変困難なものになる。

また、軸受３は耐熱性に優れた比較的高価な部材であるため、半割構造にすることにより材料費の削減にも寄与することになる。しかし、半割構造にすることにより、熱の影響で変形しやすくなり、特に軸受３の両端部が発熱ローラ１に対し必要以上の圧力をかけることにより、その結果発熱ローラ１の回転が妨げられ、線速が変化し、画像の乱れやジャムが発生することもあり得る。

本発明は、このような問題点を解決し、組立工数の短縮、自動化組立の簡略化を図るとともに、メンテナンスの作業性を向上させることを実現した定着装置を提供することをその課題とする。

前記課題を解決達成するために、本発明は、駆動源から駆動力を得て回転する発熱ローラと、一部に欠落部を有する半リング状であって、前記発熱ローラの外周を包むように支持する軸受とを備え、前記発熱ローラが記録材を加熱することによって記録材に転写されたトナー画像を前記記録材上に定着させる定着装置において、前記軸受が前記発熱ローラの外周における180°以上の部分を支持し、前記軸受の欠落部の最短隙間は前記発熱ローラの直径よりも小さく、前記軸受における前記欠落部側の端部の少なくとも一方は、前記軸受に組み付けられた状態の前記発熱ローラと対向する面に段部または凹部を有し、この段部または凹部から前記発熱ローラの中心軸までの距離は前記発熱ローラの半径より長いことを特徴とする。

また、前記軸受は、弾性変形により前記欠落部の最短隙間の長さを前記発熱ローラの外径と同じ長さまで広げることが可能であることを特徴とする。

また、前記軸受の欠落部の最短隙間部またはその近傍の角を削除し、円弧状の面あるいは平面状の面を形成したことを特徴とする。

本発明によれば、先に支持部材に軸受を組み付けてから軸受に発熱ローラを取り付けることができるので、従来のように発熱ローラに組み付いた軸受に対して支持部材を組み付けるという困難な作業がなくなるため、組み付け作業を容易にするとともに、メンテナンス時における作業性を向上させることができる。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図８または図９に示した従来の技術にかかる部材と同一の部材については、同一の符号を付しておき、それらの詳細な説明は敢えて省略した。

まず、本発明の実施形態の説明に先立ち、参考例１，２を述べることにする。

図１は参考例１の要部の断面を示す平面図であり、図２は参考例１の要部の断面を示す側面図であり、６は軸受、７は支持部材を示す。この参考例１は、図８，図９に示した従来の技術における軸受３，支持部材４の代わりに、図１，図２に示す軸受６、支持部材７を設けたものである。

軸受６は、円筒形のリング状部材を略半分に分割にした形状の半リング状部６aと、半リング状部６aの外周面の中央部より延出した止め部６bとにより構成されている。この止め部６bを含む仮想直線上には、軸受６を構成する半リング状部６aの中心が含まれる。また、この止め部６bの中央部には前記仮想直線に沿ってスリット６cが形成されており、このスリット６cによって止め部６bは２つの板状の弾性部に分割されている。さらに止め部６bの先端部はテーパ状に形成されており、このテーパの起点となる部分は鉤部６dとなっている。すなわち止め部６bは矢印型に形成されている。

また、支持部材７は、軸受６を位置決めかつ支持する位置に軸受６の外周形状に対応した半円形の凹部７aを有し、さらにこの凹部７aの中央部に貫通孔７bを備えている。そしてこの貫通孔７bに止め部６bを挿入し、支持部材７の外面に鉤部６dを引っかけることによって、支持部材７に軸受６が固定される。

そして、装置を構成する際、加圧ローラ２，発熱ローラ１と組み付けたものに、予め軸受６を組み付けておいた支持部材７を組み付けることにより、軸受６によって発熱ローラ１が支持されるようになる。なお、このとき前記仮想直線は、加圧ローラ２の中心と発熱ローラ１の中心とを結ぶ仮想直線に略一致する。これにより、軸受６は支持部材７に止め部６bよって固定されているので外れることがなくなり、従来のように先に組み付いた軸受３(図８参照)に支持部材４(図８参照)を組み付けるという大変な作業をなくすことができる。

図３は参考例２の要部の断面を示す平面図であり、８は軸受を示す。この参考例２は、図１，図２に示した参考例１における軸受６の代わりに、図３に示す軸受８を設けたものである。なお、図１または図２に示した参考例１にかかる部材と同一の部材については、同一の符号を付しておき、それらの詳細な説明は敢えて省略した。

軸受８は、円筒形のリング状部材を中心から180°以上の部分を残したＣ字状の半リング状部８aと、半リング状部８aの外周面の中央部より延出した止め部８bとにより構成されている。さらに、常温(20℃〜25℃)の環境下において、半リング状部８aの欠落部８cの最短隙間Ｘが発熱ローラ１の直径Ｄよりも短く構成されている。なお、止め部８bの形状は参考例１における止め部６b(図１参照)の形状に等しいため説明は省略する。

このように軸受８を構成したことにより、軸受８によって発熱ローラ１が把持されるようになる。したがって、支持部材７に軸受８を取付け、さらに軸受８に発熱ローラ１を組み付けることにより、一体となったユニット体として支持部材７を加圧ローラ２側のユニット体に組み付けることができる。これにより、メンテナンス時において、支持されていない状態の発熱ローラ１に対して軸受３(図８参照)を組み付けるという困難な作業が解消できる。

図４は本発明の一実施形態の要部の断面を示す平面図であり、10は軸受を示す。本実施形態は、図１，図２に示した参考例１における軸受６の代わりに、図４に示す軸受10を設けたものである。なお、図１または図２に示した参考例１にかかる部材と同一の部材については、同一の符号を付しておき、それらの詳細な説明は敢えて省略した。

図５は本実施形態における軸受の構成を示す正面図、図６は図５のＡ部の拡大図である。軸受10は、円筒形のリング状部材を中心から180°以上の部分を残したＣ字状の半リング状部10aと、半リング状部10aの外周面の中央部より延出した止め部10bとにより構成されている。半リング状部10aは参考例２の半リング状部８aの内周面端部に段差10cを付け、さらに段差10cの端部に円弧状の曲面10eを形成し、いわゆる面取りを施した構成である。なお、止め部10bの形状は参考例１における止め部６b(図１参照)の形状に等しいため説明は省略する。また、段差10cの端部をテーパ状の面に形成しても良い。

この段差10cは、半リング状部10a内周面における、止め部10bが延出する方向に対して直角方向の半リング状部10aの直径を含む直線上に位置Ａ，Ｂ付近を境界としている。また、半リング状部10aの欠落部10dの最短隙間Ｘ´が、常温(20℃〜25℃)の環境下において、発熱ローラ１の直径Ｄよりも短く構成されている。

このように構成することにより、軸受10に発熱ローラ１を組み付けた時、段差10cが形成された領域において発熱ローラ１と軸受10の内周面との間に隙間Ｙが生ずるようになる。そのため、発熱ローラ１を加熱した際の熱影響で軸受10の両端が倒れてきたときに、隙間が小さくなるに留まり、軸受10が発熱ローラ１を把持することによる発熱ローラ１にかかる圧力が低減する。その結果、発熱ローラ１に対する回転負荷の増加による線速変化、画像乱れ、ジャム等を防ぐことができる。また、軸受10の端部に面取りを施したことにより、軸受10の角によって発熱ローラ１を傷めることなく、スムーズに軸受10を発熱ローラ１に組み付けることができる。

なお、本実施形態においては、軸受10の形状，材質，厚さ等の要因により、熱影響による軸受10の両端の倒れ具合が異なるため、隙間Ｙの大きさについては各種の条件に応じて適宜設定すると良い。また、軸受10に対して段差10cを形成する範囲についても、発熱ローラ１をガタのないように支持するという軸受10の本来の目的から逸脱しない程度に適宜設定することが可能である。また、本実施形態においては、軸受10の両端部に段差10cを形成したが、いずれか一方の端部にのみ段差10cを形成しても良く、さらに段差10cについても、図６に示すように、軸受10の内外周面に対して同心円上に形成する必要はなく、図７に示すように、凹状に形成して弾性を高めるような構造としても良い。すなわち、軸受10の端部における発熱ローラ１との対向面との任意位置から前記発熱ローラの中心軸までの距離が前記発熱ローラの半径よりも長くなるように、前記対向面に段差や凹部を設ければ良い。

さらに、本実施形態においては、発熱ローラ１を把持するために軸受の両端部に対してある程度の長さが必要となるが、発熱ローラ１における180°以上の外周を支持するため、軸受の端部をあまり長くすると横から軸受に発熱ローラを通すように組み付けなくてはならない場合がある。そのため、軸受の欠落部の最短隙間部をその弾性変形領域内で前記発熱ローラの外径と同じ長さまで広げることが可能なように、軸受の両端に弾性を持たせるか、あるいは軸受の両端の長さを設定することにより、さらに組立性を向上させることができる。

本発明は、複写装置，プリンタ装置，ファクシミリ装置等の電子写真装置に適用することにより、定着装置のメンテナンス時における作業性を向上させることができる。

参考例１の要部の断面を示す平面図参考例１の要部の断面を示す側面図参考例２の要部の断面を示す平面図本発明の一実施形態の要部の断面を示す平面図本実施形態における軸受の構成を示す正面図図５のＡ部の拡大図本実施形態における軸受の他の構成を示す要部を拡大した正面図従来の定着装置の要部の断面を示す正面図図８の定着装置の側断面を示す側面図

符号の説明

１発熱ローラ
２加圧ローラ
３，６，８，10 軸受
４，７支持部材
５駆動手段
６a，８a，10a 半リング状部
６b，８b，10b 止め部
６c スリット
６d 鉤部
７a 凹部
７b 貫通孔
８c，10d 欠落部
10c 段差
10e 曲面

Claims

駆動源から駆動力を得て回転する発熱ローラと、一部に欠落部を有する半リング状であって、前記発熱ローラの外周を包むように支持する軸受とを備え、前記発熱ローラが記録材を加熱することによって記録材に転写されたトナー画像を前記記録材上に定着させる定着装置において、前記軸受が前記発熱ローラの外周における180°以上の部分を支持し、前記軸受の欠落部の最短隙間は前記発熱ローラの直径よりも小さく、前記軸受における前記欠落部側の端部の少なくとも一方は、前記軸受に組み付けられた状態の前記発熱ローラと対向する面に段部または凹部を有し、この段部または凹部から前記発熱ローラの中心軸までの距離は前記発熱ローラの半径より長いことを特徴とする定着装置。
前記軸受は、弾性変形により前記欠落部の最短隙間の長さを前記発熱ローラの外径と同じ長さまで広げることが可能であることを特徴とする請求項１記載の定着装置。
前記軸受の欠落部の最短隙間部またはその近傍の角を削除し、円弧状の面あるいは平面状の面を形成したことを特徴とする請求項２記載の定着装置。