JP5821753B2 - 軸受部材の取付構造、定着装置および画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、回転軸を軸支する軸受部材を枠体に取り付けるための取付構造、および当該軸受部材の取付構造を用いた定着装置、および画像形成装置に関する。

電子写真式の画像形成装置においては、感光体ドラムの周面に形成されたトナー像を記録シートに転写した後、定着装置における加熱ローラーと加圧ローラー間に形成された定着ニップを通過させて熱定着するように構成される。
通常、定着装置は、定着ニップで十分に記録シート上のトナー像を加熱して定着不良が発生しないように、加熱ローラーと加圧ローラー間のニップ圧（定着ニップにおける押圧力）が十分大きく取られており、定着動作を実行しないときには、各ローラーの塑性変形を防止するため、カム機構などを介して加圧ローラーと定着ローラーを離間させている。

特開２００３−７２３７３号公報 特開２００７−１５５８９１号公報

ところが、加圧ローラーと定着ローラー間のニップ圧がかなり大きいため、強い力で圧接・離間動作を実行させなければならず、特にローラー同士の圧接時や離間時に、各ローラーの回転軸やカムの駆動軸などに大きな衝撃が生ずる。この際、もし、いずれかの軸受部材とこれを装着している取付穴との間にガタがあれば、そのガタの部分で衝突が生じて衝突音が発生するという問題がある。

これを回避するため、例えば、カラーなどを介して軸受部材を取付穴に強い押圧力で押し込んで、軸受部材の全周において取付穴の内周面に圧入した状態で固定すれば、ガタの発生を防止することができる。
しかし、この場合には、カラーが全周に亘って強い力で圧縮され、径方向の密度が非常に高くなっているため、回転軸に加わった衝撃が、ほとんど減衰されないまま、支持枠に伝搬されることになる。その結果、支持枠が振動して異音を発生したり、その振動がさらに画像形成部における支持枠に伝搬して画像形成動作に悪影響を及ぼすおそれすらある。

このような回転体の機械的振動に伴って生ずる問題は、定着装置における圧接・離間動作時だけでなく、例えば、駆動力伝達手段としてギアを使用した場合のギア同士の噛合時の振動が軸受部材を介して支持枠に伝搬するような場合にも生じ得る。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、回転体の回転軸の軸受部材を、その支持枠にガタが生じない状態で位置決めして取り付けることを可能にしつつ、回転軸に生じた機械的振動を減衰させて支持枠に伝搬しにくくする軸受部材の取付構造および当該取付構造を利用した定着装置ならび画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の一つの態様は、回転軸の軸受部材を枠体の取付穴に取り付ける取付構造であって、前記軸受部材の外周面における、回転軸の軸心から放射状に伸びる３以上の複数の箇所に突部が形成され、当該突部を介して軸受部材が取付穴に圧入される構成であり、各突部をそれぞれ回転軸の軸心を中心に１８０°回転させた位置に、他の突部が存在しないように、各突部の周方向における形成位置が決定されており、前記軸受部材と前記取付穴の間には、樹脂製のカラーが介在すると共に、前記カラーの外周面であって、前記突部と同じ位相の位置にも突部が形成されていることを特徴とする。

上記構成によれば、軸心から放射状に伸びて周方向に位置の異なる３以上の箇所に形成された突部を介して軸受部材が支持枠の取付穴に圧入されることにより、当該複数の圧入箇所により軸受部材を取付穴に対して確実に位置決めし、ガタつきが生じないようにすることが可能となる。
また、各突部の１８０°反対側の位置には他の突部が存在していないので、その部分において取付穴の内周面と軸受部外周面間に隙間などが介在し、回転軸に加わった衝撃が吸収されやすい。これにより回転軸に加えられた機械的振動が支持枠へ伝搬されるにくくなる。

ここで、前記突部は、３以上の奇数箇所に設けられており、回転軸に平行な方向から見て、各突部の周方向における中心と回転軸の軸心を結ぶ線分を想定したとき、周方向に隣接する２つの線分のなす角度が、いずれも等しくなるように配置されているとしてもよい。
また、ここで、前記突部が形成される位置は３箇所であることが望ましい。

また、前記枠体は樹脂材料からなるととしてもよい。

また、前記突部は、前記軸受部材の外周面と前記取付穴の内周面における同位相の位置に向かい合うようにして設けられているとしてもよい。
また、前記突部は、少なくとも前記軸受部材の外周面に形成されており、前記カラーの外周は、装着前には円筒状の表面であって、当該カラーを前記軸受部材の外周に装着したときに、内周側から前記軸受部材の突部に押圧されて、その表面が***することによりカラーの外周に突部が形成される構成としてもよい。
また、前記カラーは、枠体よりも弾性率の低い樹脂材料により構成されていることとしてもよい。

また、前記カラーの外周部の、前記取付穴に嵌挿されない部位に、径方向に突出する少なくとも１個の突起が形成されており、この突起が、前記枠体の取付穴の開口部入口に設けられた係合溝に係合することにより、カラーの回転方向における位置決めがなされることとしてもよい。
また、本発明の別の態様は、定着回転体と加圧回転体が、接離機構によって接離可能なように構成された定着装置であって、当該定着回転体の回転軸、加圧回転体の回転軸、接離機構における回転軸の少なくとも一つの回転軸の軸受部材が、上述の軸受部材の取付構造によって、当該回転体の支持枠体に取り付けられていることを特徴とする。

また、本発明のさらに別の態様として、上記定着装置を備えることを特徴とする画像形成装置としてもよい。
また、さらに本発明の別の態様として、上述の軸受部材の取付構造により、一または複数の回転体の軸受部材が支持枠体に取り付けられていることを特徴とする画像形成装置としてもよい。

本発明の実施の形態に係る定着装置を有するプリンターの構成を示す図である。 上記定着装置の要部の構成を示す図である。 （ａ）は、上記定着装置の定着ローラーの駆動軸の軸受部の構造を示す断面図であり、（ｂ）は、（ａ）の軸受部を矢印Ｂ方向からみたときの正面図である。 （ａ）（ｂ）は、それぞれ焼結軸受と樹脂カラーの形状を示す正面図、側面図、背面図であり、（ｃ）は、上記樹脂カラーを焼結軸受に装着させる様子を示す図である。 焼結軸受に樹脂カラーを装着したときの正面図である。 樹脂カラーを装着した焼結軸受の軸穴に駆動軸を挿入したときの斜視図である。 （ａ）は、図６の状態の駆動軸を本体フレームの取付穴に挿入するときの様子を示す図であり、（ｂ）は、取付穴の開口部入口に形成された溝に、樹脂カラーの回転防止用突起が、嵌り込む際の様子を示す図である。 （ａ）（ｂ）は、本実施の形態に係る軸受部材の取付構造により、回転軸に加わった衝撃が効果的に減衰されることを模式的に示す図である。 （ａ）（ｂ）は、本実施の形態に係る軸受部材の取付構造により、衝撃力が、図８と異なる方向から加えられたときにおいて、効果的に減衰されることを模式的に示す図である。 （ａ）は本実施の形態に係る軸受部材の取付構造により衝撃力の緩和の程度を示す実験結果であり、（ｂ）は従来の取付構造の場合についての実験結果である。 樹脂カラーの外周面であって、各突部の１８０°回転した位置に、別の突部を形成した構成を本実施の形態に対する比較例として示す図である。 本発明に係る軸受部材の取付構造の第１の変形例の構成を示す図である。 本発明に係る軸受部材の取付構造の第２の変形例の構成を示す図である。 本発明に係る軸受部材の取付構造の第３の変形例の構成を示す図である。 （ａ）（ｂ）は、本発明に係る軸受部材の取付構造の第４の変形例の構成を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について図面に基づき説明する。
（１）プリンターの構成
図１は、本発明の実施の形態に係る定着装置を備える画像形成装置の一例として、タンデム型カラープリンター（以下、単に「プリンター」という。）の構成を示す図である。
同図に示すように、このプリンター１は、中間転写部２、画像プロセス部３、給紙部４、定着装置５などを備えている。

プリンター１は、ネットワーク（例えばＬＡＮ）に接続され、外部の端末装置（不図示）から印刷指示を受け付けると、その指示に基づいてイエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの各色のトナー像を形成し、これらを記録シートへ多重転写してフルカラーの画像を形成することにより、記録シートへの印刷処理を実行する。以下、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各再現色をＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋと表し、各再現色に関連する構成要素の番号にこのＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋを添字として付加する。

中間転写部２は、駆動ローラー２１、従動ローラー２２に中間転写ベルト２３を張架してなり、中間転写ベルト２３は、所定の速度で矢印Ａ方向に周回駆動される。
また、従動ローラー２２の近傍には、中間転写ベルト上に残留するトナーを除去するためのクリーナー２４が配置されている。
画像プロセス部３は、作像部３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ、露光部３０などを有している。作像部３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋの構成は、いずれも同様の構成であるため、以下、主として作像部３Ｙの構成について説明する。

作像部３Ｙは、感光体ドラム３１Ｙと、その周囲に配設された帯電器３２Ｙ、現像器３３Ｙ、一次転写ローラー３４Ｙ、および感光体ドラム３１Ｙを清掃するためのクリーナー３５Ｙなどを有しており、感光体ドラム３１Ｙ上にＹ色のトナー像を作像する。現像器３３Ｙは、感光体ドラム３１Ｙに対向し、感光体ドラム３１Ｙに帯電トナーを搬送する。
露光部３０は、レーザーダイオードなどの発光素子を備え、制御部（不図示）からの駆動信号によりＹ〜Ｋ色の画像形成のためのレーザー光Ｌを発し、上記作像部３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋの各感光体ドラムを露光走査する。この露光走査により、帯電器３２Ｙにより帯電された感光体ドラム３１Ｙ上に静電潜像が形成される。作像部３Ｍ、３Ｃ、３Ｋの各感光体ドラム上にも同様にして静電潜像が形成される。

各感光体ドラム上に形成された静電潜像は、作像部３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋの各現像器により現像されて各感光体ドラム上に対応する色のトナー像が形成される。形成されたトナー像は、作像部３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋの各一次転写ローラー（図１では、作像部３Ｙに対応する一次転写ローラーのみ符号３４Ｙを付し、他の一次転写ローラーについては、符号を省略している。）により、中間転写ベルト２３上の同じ位置で重ね合わされるように、中間転写ベルト２３上にタイミングをずらして順次一次転写されてカラーのトナー像が形成される。

給紙部４は、記録シートＳを収容する給紙カセット４１と、給紙カセット４１内の記録シートＳを搬送路４３上に１枚ずつ繰り出す繰り出しローラー４２と、繰り出された記録シートを二次転写位置４６に送り出すタイミングをとって記録シートを搬送するタイミングローラー４４などを備えている。
タイミングローラー４４は、中間転写ベルト２３上の同じ位置で重ね合わされるように中間転写ベルト２３上に一次転写されたトナー像が二次転写位置４６に搬送されるタイミングに合わせて、記録シートを二次転写位置４６に搬送する。そして、二次転写位置４６において、二次転写ローラー４５により中間転写ベルト２３上のカラートナー像が一括して記録シート上に二次転写される。

トナー像が二次転写された記録シートは、さらに定着装置５に搬送され、記録シート上のトナー像（未定着画像）が、定着装置５において加熱・加圧されて記録シートに熱定着された後、排出ローラー４７により排紙トレイ４８上に排出される。
不図示の制御部により中間転写部２、画像プロセス部３、給紙部４は、統一的に制御され、上記円滑なプリント動作が実行される。

（２）定着装置の構成
図２は、定着装置５の要部の構成を示す側面図である。
同図に示すように、定着装置５は、定着ローラー５１の周面に加圧ローラー５２の周面を当接させてなる。なお、本明細書において、定着ローラー５１の周面に加圧ローラー５２を「離間」させるとは、定着ローラー５１と加圧ローラー５２の周面を完全に離す場合だけではなく、そのニップ圧を各定着ローラー５１、５２の塑性変形させない程度に低減する場合も含むものとし、図２では後者の離間状態を示している。

定着ローラー５１は、駆動軸５１１を介して定着装置５の本体フレーム（図２では図示を省略。図３の符号「５８」参照）に軸支され、その内部に、ハロゲンヒーターが内蔵されている。
加圧ローラー５２は、回転軸５２１を介して支持フレーム５３に回転可能に軸支されている。加圧ローラー５２の外周部には、圧接時に十分な定着ニップ幅を得るため、シリコーンゴムなどの耐熱性の弾性材料からなる弾性層（不図示）が形成されている。

支持フレーム５３は、支軸５３１により本体フレームに対し矢印Ｃ方向に揺動可能に軸支されており、当該支持フレーム５３のバネ係止部５３２と、圧接レバー５４の上端部に取着されたバネ係止ピン５４２のそれぞれに引っ張りバネ５５の端部が係止され、支持フレーム５３が図の時計回りに付勢される。
圧接レバー５４は、支軸５４１により本体フレームに揺動可能に軸支されており、そのバネ係止ピン５４２が立設されている端部と反対側の端部には長穴５４３が形成され、当該長穴５４３の内周縁部には、カム板５６２に立設されたピン５６１が係合している。

カム板５６２は、カムギア５６と一体的に回動するようになっており、カムギア５６に噛合する駆動ギア５７を不図示の駆動源により反時計回りに回転駆動させることにより、カム板５６２が時計回りに回動し、長穴５４３の内周縁部に係合したピン５６１も同方向に回動して圧接レバー５４を時計回りに所定角度だけ揺動する。
これにより、引っ張りバネ５５を介して支持フレーム５３に時計回りに揺動させ加圧ローラー５２を定着ローラー５１に所定の圧接力で圧接させるように構成される。

（３）定着ローラーの駆動軸の軸受構造
図３（ａ）は、軸受構造体６０の定着ローラー５１の駆動軸５１１の軸心における縦断面であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）をＢ方向から見たときの図である。
駆動軸５１１は、焼結軸受６１により回転可能に保持されている。
焼結軸受６１は、金属粉末を圧縮成型し焼結して製造されるものであって、無数の気孔があり、この気孔に潤滑油を含浸させて自己潤滑性を持たせている。

そのため、無給油で長時間の運転ができると共に軸受けが多孔質のために比較的に騒音が少なく、さらには製法が大量生産に適しているので、製造コストを低減できるという利点を有する。
当該焼結軸受６１は、樹脂カラー６２を介して本体フレーム５８の取付穴５８１に圧入されて取り付けられている。

樹脂カラー６２や本体フレーム５８は、いずれも加工性を重視して樹脂を射出成形して形成されている。本体フレーム５８の材料として耐熱性、剛性、寸法精度に優れた樹脂が望ましく、本実施の形態では、ＧＦ−ＰＥＴ（ガラス繊維強化ポリエチレンテレフタレート）を使用している。
また、樹脂カラー６２は、取付穴５８１への圧入時の変形を吸収すると共に、後述するように加圧ローラー５２圧接時の衝撃を緩和するため、本体フレーム５８よりも柔らかい（弾性率が低い）樹脂で、かつ、耐熱性、耐衝撃性に優れ樹脂が望ましく、本実施の形態ではＰＯＭ（ポリアセタール）を使用している。

因みに、焼結合金、ＧＦ−ＰＥＴ、ＰＯＭのヤング率（縦弾性係数：単位ＧＰａ）は、それぞれ２００、１２．１、０．２５であって、樹脂カラー６２の材料であるＰＯＭが一番柔らかい。
図４（ａ）、（ｂ）は、それぞれ組立て前の焼結軸受６１、樹脂カラー６２の形状を示す図であって、左から順に正面図、側面図、背面図を示す。

図４（ａ）に示すように、焼結軸受６１は、基部６１ａと嵌合部６１ｂとからなる。基部６１ａは円筒状であると共に、嵌合部６１ｂは、その断面の輪郭が正３角形の頂点部分に丸み（Ｒ）を形成した頂部６１２を３箇所有する形状となっている。
頂部６１２の曲率半径は、円筒状の基部６１ａの半径と等しく、基部６１ａの外周面と丸み６１２の外周面が連なって形成されており、両者が同一半径の円筒の表面に含まれるような形状になっている。後述するように、本実施の形態では、この頂部６１２が、圧入箇所を形成するための「突部」として位置づけられる。

一方、円筒状の樹脂カラー６２の外周面には、径方向外側に突出する一対の回転防止用突起６２４が形成されており、樹脂カラー６２の内側には、焼結軸受６１の基部６１ａが嵌挿される第１嵌合穴６２ａおよび嵌合部６１ｂが嵌挿される第２嵌合穴６２ｂが同軸上に隣接して設けられている。
そして、樹脂カラー６２の第１嵌合穴６２ａ側から焼結軸受６１を図４（ｃ）の矢印方向に嵌挿して軸受構造体６０を形成する。

ここで、図４（ａ）において焼結軸受６１の嵌合部６１ｂにおける頂部６１２の最高点から、これに対向する直線部６１１までの距離をｈ１し、樹脂カラー６２における第２嵌合穴６２ｂの上記頂部６１２に対応する部分６２２から、対向する直線部６２１までの最長部の距離をｈ２としたとき、ｈ２＜ｈ１の関係となっており、焼結軸受６１を樹脂カラー６２内に嵌め込んだ状態では、図５の正面図に示すように樹脂カラー６２の周面における焼結軸受６１の各頂部６１２に対応する部分が、当該頂部６１２に押し出されるようにして***し、突部６２２ａ〜６２２ｃが形成されるようになっている。

この突出量は、約１５μｍ〜１００μｍの範囲になるように、ｈ１とｈ２の差が決定されている。
図６は、この軸受構造体６０の焼結軸受６１の軸穴に駆動軸５１１を挿入して組立てたときの斜視図を示している。
このように組立てた状態で、図７（ａ）に示すように本体フレーム５８の内側から駆動軸５１１の先端部５１１ｂを先にして取付穴５８１に差し込んでいく。なお、同図における符号「６３」は、Ｅリングであり、駆動軸５１１の円周溝５１１ａ（図３（ａ）参照）に嵌め込んで、軸受構造体６０が、挿入する方向と反対方向に移動しないように規制している。

本体フレーム５８の取付穴５８１の内側の開口部入口には、当該取付穴５８１を挟んで一対の溝５８２が縦方向に形成されており、その溝幅が、樹脂カラー６２の周面に形成された一対の回転防止用突起６２４が丁度嵌り込む幅に設定されている。
図７（ｂ）は、図７（ａ）における上側の溝５８２を当該溝の伸びる方向と直交する平面で切断して、上方から見たときの図であり、同図に示すように示すように溝５８２の開口側の幅が溝幅よりも広くなるテーパー部５８２ａを有している。

したがって、軸受構造体６０を本体フレーム５８の取付穴５８１に圧入して取り付ける際に、溝５８２の位置と回転防止用突起６２４の位置を、正確に合わせなくても、溝５８２の入口のテーパー部５８２ａにより回転防止用突起６２４が案内されて、溝５８２に入り込んで位置決めされた状態で、軸受構造体６０が取付穴５８１に圧入されるので、取付作業が大変容易になり生産性が向上する。

なお、溝５８２のテーパー部５８２ａによる回転防止用突起６２４の案内をより円滑にするため、当該回転防止用突起６２４の、駆動軸５１１の先端部５１１ｂ側の端部を先細り形状になるように加工してもよい。
取付穴５８１の半径は、軸受構造体６０の中心から各突部までの距離よりも若干小さくなるように設計されており、軸受構造体６０を取付穴５８１に押し込むと、当該突部６２２ａ〜６２２ｃ（図５）を介して軸受構造体６０が圧入された形になる。

（４）衝撃緩和効果の原理
図８（ａ）（ｂ）および図９（ａ）（ｂ）は、本実施の形態における軸受構造体６０の取付構造により、衝撃が緩和される原理を示す模式図である。
各図において、破線の楕円で囲んだ部分は、樹脂カラー６２の周囲に形成された突部６２２ａ〜６２２ｃ（図５）を介して圧入状態となっている箇所（以下、「圧入箇所」という。）を示すものである。

各図において、圧入により突部６２２ａ〜６２２ｃが潰れ、樹脂カラー６２の嵌合部分における外周が全て取付穴５８１の内周に接触しているように見えるが、実際には、駆動軸５１１の中心を挟んで各圧入箇所と反対側の部分では、樹脂カラー６２の外周面と取付穴５８１の内周面との間に極めて微小な隙間が介在する。
圧入された状態で当該隙間の大きさが、５μｍ〜１００μｍ程度となるように上記取付穴５８１の半径と、軸受構造体６０の中心から各突部までの距離が設計や試作の段階で決定されている。

各圧入箇所において、樹脂カラー６２は、内側から焼結軸受６１の頂部６１２により突き上げられ、外側からは取付穴５８１の内周面で押圧されているので、二重に圧入されたような状態（以下、「二重圧入」という。）となっており、この箇所での密度が大きくなり弾性率が高くなっている。本実施の形態では、この弾性率が高くなった３つの二重圧入の箇所で、取付穴５８１の内周面にしっかりと係合しているためガタつきが発生しにくくなっている。

しかも、樹脂カラー６２の圧入箇所と、回転軸の軸心を挟んで対向する位置（回転軸の軸心を中心にして１８０°回転した部分。以下、単に「対向位置」という場合もある。）には、取付穴５８１の内周面との間に隙間が介在し、その密度は取付穴５８１に圧入する前とほぼ同じであって、弾性率が低い状態（衝撃を吸収しやすい状態。以下、この部分を「低弾性率部」という。）が維持されている。

このような取付構造において、まず、図８（ａ）のように、駆動軸５１１に下方に向けて衝撃力Ｆ１が作用すると、当該衝撃力Ｆが加えられる方向には、上述のように微小な隙間が存在するので、直接本体フレーム５８には伝わらず、衝撃力Ｆ１の一部はこの隙間部と駆動軸５１１間に存在する樹脂カラー６２の低弾性率部により吸収されて減衰すると共に、衝撃力Ｆ１の残余の部分は、他の圧入箇所へ向かうＦ１１、Ｆ１２に分力されて本体フレーム５８に伝わる。

図８（ｂ）は、衝撃力Ｆ１の上記分力Ｆ１１、Ｆ１２により本体フレーム５８の取付穴５８１の内周面から受ける反作用として生ずる反力Ｆ１３、Ｆ１４を示す図である。
各反力Ｆ１３、Ｆ１４は、分力Ｆ１１、Ｆ１２の反作用として同じ圧入箇所から各分力Ｆ１１、Ｆ１２と逆方向に加えられるが、その対向位置においては、樹脂カラー６２と取付穴５８１との間にやはり隙間が介在するので、この隙間と低弾性率部で各反力が吸収・減衰されると共に、各反力の残余の部分はさらに、当該隙間部を挟んで存する圧入箇所に分かたれて加えられ、上記と同じような減衰動作を繰り返すことになり、衝撃力の減衰が早い。

もっとも、突部の大きさなどの条件によっては、必ずしも対向位置に隙間が発生しないこともあり得るが、低弾性率部が介在するだけでも衝撃吸収の効果は大きいと考えられる。
また、図９（ａ）に示すように圧入箇所に、駆動軸５１１に衝撃力Ｆ２が加えられた場合には、その部分では樹脂カラー６２が既に圧縮されているため、１次的な衝撃の吸収力が、上記の図８（ａ）ほど大きくないが、図９（ｂ）に示すように、取付穴５８１からの反力Ｆ２１は、その対向部における隙間部および低弾性率部とで吸収されると共に、残余の反力がＦ２２、Ｆ２３に分力されて、以降は図８（ａ）（ｂ）と同じ減衰動作を繰り返すため、やはり衝撃が素早く減衰される。

駆動軸５１１に図８や図９以外の方向に衝撃力が加えられても、各圧入箇所における分力の大きさと方向が若干異なるだけで、基本的には上記と同様な減衰動作を繰り返すため、圧接・離間の動作の際において駆動軸５１１に衝撃が加わっても、直ぐに減衰し、騒音の発生を大幅に低減することができる。
図１０（ａ）（ｂ）は、それぞれ、実際に振動センサーで、定着ローラー５１と加圧ローラー５２の圧接時に発生する振動の大きさを測定したものであり、図１０（ａ）は本実施の形態に係る軸受構造を採用した場合を、図１０（ｂ）が従来の樹脂カラーの外周面の全周で、取付穴の内周に圧入されている場合の測定結果を示している。同図において横軸は時間（秒）、縦軸は上記センサーの出力電圧（Ｖ）をそれぞれ示している。

両図を見ても分かるように、本実施の形態に係る軸受構造では、従来の半分程度に振動の振幅が低減されており、振動吸収効率ひいては騒音の低減に優れた効果があることは明白である。
なお、本発明者は、比較品として、図１１に示すように樹脂カラー６２の外周面の、各突部６２２ａ〜６２２ｃの、駆動軸５１１の軸心Ｏを挟んで対向する位置に、リブ状の突部６２３ａ〜６２３ｃを形成して、図１０（ａ）（ｂ）と同じ実験を行ったところ、従来の図１０（ｂ）に近い結果しか得られなかった。

これは、突部の対向位置も圧入箇所となっているので、本実施の形態のように各突部の対向位置に隙間部や低弾性率部が形成されず、衝撃を十分吸収することができないと共に、衝撃の加わった方向と異なる方向に分力して分散する作用が生じなかったからである。
上記実施の形態では、図２における定着装置５の定着ローラー５１の駆動軸５１１の軸受部材の取付構造のみについて説明したが、他の加圧ローラー５２の回転軸５２１、カムギア５６の駆動軸５６３、駆動ギア５７の駆動軸５７１などの各軸の各取付構造も同様に構成してもよいし、少なくともこれらのうち一つの回転体の軸受部材の取付構造として適用すれば、３個の圧入個所において取付穴の内周面に係合することにより、軸受部材の位置決めをガタつきなく正確にできると共に当該回転軸の振動をすばやく吸収・減衰させて従来よりも騒音の大きさを低減することができるものである。

（５）変形例
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明の内容が、上記実施の形態に限定されないことは勿論であり、以下のような変形例を考えることができる。
（５−１）上記実施の形態では、図４（ａ）（ｂ）に示すように樹脂カラー６２の第２嵌合穴６２ｂにおける焼結軸受６１の頂部６１２の高さｈ１に相当する部分の寸法ｈ２をｈ１よりも小さくして、図５に示すように樹脂カラー６２の、焼結軸受６１の３つの頂部６１２に相当する周面を強制的に***させることにより、樹脂カラー６２の周面に突部を形成させた。これにより樹脂カラー６２に二重圧入部を容易に形成できるという利点がある。

本変形例では、上記の強制的な***による突部の形成に代えて、樹脂カラー６２周面の焼結軸受６１の頂部と同じ位相の位置に、図１２に示すような突部６２４ａ〜６２４ｃを設けている。これらの突部を介して取付穴５８１に圧入するようにしても同様な効果を得ることができる。なお、本変形例による突部と、実施の形態における強制的***による突部の双方を、位相（回転軸の軸心から見たときにおける方向）を合わせて形成すれば、より二重圧入の効果がある。

（５−２）上記実施の形態では、突部を３個所として、これを周方向に等間隔に配したが、突部の個数は３個に限らず、４個以上あっても、それらが回転軸の軸心から放射状に伸びる位置に突部が形成され、かつ、それらと対称な位置（１８０°回転した位置）に他の突部による圧入領域さえなければ、上記実施の形態と同様な効果を得ることができる。
もっとも、軸受構造体６０を安定して取付穴５８１内に保持すると共に、全方向からの衝撃をできるだけ等しく分散して緩和するという観点からは、各圧入個所において均等な力で取付穴５８１内周面へ圧入されるのが望ましく、そのためには各突部の相互になす角度（回転中心と各突部の周方向における中心を結んだ線分のうち、周方向に隣接する線分同士のなす角度）は、全て等しいのが望ましい。

換言すれば、回転中心と同じ中心の正多角形を想定した場合、当該正多角形の頂部と同位相の位置に、突部が配されるのが望ましい。この場合において突部の個数が偶数であると、回転軸の軸心に対称な位置に他の突部が位置してしまうので、突部の数は奇数個であるのが望ましい。
図１３は、焼結軸受１６１の形状を正５角形状にし、その頂部１６１ａにより樹脂カラー１６２の周面に５個の***突部を放射状に形成して、取付穴５８１に圧入した例を示すものである。このような場合でも、上記実施の形態と同様、ガタつきの防止と衝撃音の緩和という効果が得られる。

もっとも、突部の個数が奇数個であっても、その数が多すぎると結局は、円筒に近くなって、突部の対向位置において隙間や低弾性率部の領域を十分とることができず、衝撃吸収の効果が低くなってしまうので、多くても７個程度であることが好ましい。
その意味では、上記の実施の形態のように突部が３個であることが一番望ましいといえる。等間隔に配された３個の突部により、位置決めが確実にできると共に、突部との対向部の隙間の周方向の範囲も最大限に取れ、かつ低弾性率部の径方向の厚みも十分取れるからである。

（５−３）なお、焼結軸受６１を上記実施の形態のように嵌合部を三角形状にするのではなく、図１４のようにほぼ円筒状の焼結軸受２６１を形成して、その周面に軸方向に延びるリブ状の突部６１５ａ〜６１５ｃを設け、樹脂カラー２６２の方にも焼結軸受２６１の突部と同じ位相の位置に同じく軸方向に延びるリブ状の突部６２５ａ〜６２５ｃを設けるようにしてもよい。

この場合でも、周方向に等間隔に３個の二重圧入個所が形成され、その対向位置には隙間と低弾性率部が形成されるので、実施の形態と同じような効果が得られる。
また、樹脂カラー２６２の外周面に突部６２５ａ〜６２５ｃを設ける代わりに、図１５（ａ）に示すように、本体フレーム５８の取付穴５８１内周面の、上記突部６２５ａ〜６２５ｃと対応する位置に同じくリブ状の突部５８３ａ〜５８３ｃを設け、図１５（ｂ）に示すように樹脂カラー３６２の装着された焼結軸受３６１を取付穴５８１に圧入することによっても二重圧入部が生じ、図１４と同様の効果が得られる。

要するに、軸受構造体６０の外周面と取付穴５８１の内周面の少なくとも一方の周面の回転軸の軸心から放射状に伸びる３以上の複数の位置に突部が形成され、これにより複数の圧入箇所が周方向に散在して生じ、各圧入箇所の対向位置に他の突部による圧入領域がなければ、本発明の効果が得られるものである。
（５−４）上記実施の形態では、焼結軸受６１と取付穴５８１との間に樹脂カラー６２を介在させて、二重圧入部を形成し、対向位置に隙間を設けることにより、位置決めと衝撃の吸収を達成していた。

しかし、位置決めの効果は、樹脂カラー６２の介在がなくても、焼結軸受６１を、周方向に異なる複数の位置に圧入個所が生じるような状態で、直接取付穴５８１に嵌挿するような場合でも達成可能であり、また、それぞれの圧入個所の対向位置に隙間が介在すれば、衝撃力は多少なりとも緩和されるので、従来技術よりは改善されるものと解される。
（５−５）なお、上記実施の形態では、定着装置５の回転軸の軸受部材の取付構造について説明したが、このような取付構造による効果は、画像形成装置の他の回転体（感光体ドラム、中間転写ベルトを張架する駆動ローラー、従動ローラー、現像装置における現像ローラー）など、軸心の位置決め精度が要求され、かつ、振動が望ましくない箇所における回転体の軸受部にも適用可能である。これらは、ギアなどを介して駆動されて、何らかの機械的振動が回転軸に伝達され、その振動が騒音のみならず画像の劣化にもつながる可能性があるからである。

（５−６）上記実施の形態では、本発明に係る軸受部材の取付構造がタンデム型のカラープリンターの定着装置に適用される例について説明したが、画像形成装置としては、モノクロプリンタや、複写機や、ファクシミリ装置、さらには、複写機やスキャナーやファックスといった複数の機能を有する複合機などであってもよい。

本発明は、特に、定着ローラーと加圧ローラーをカム機構により圧接・離間する機構を有する定着装置における各ローラーやカム駆動軸の軸受部材の取付構造として好適である。

１ プリンター
２ 中間転写部
３ 画像プロセス部
４ 給紙部
５ 定着装置
５１ 定着ローラー
５２ 加圧ローラー
５３ 支持フレーム
５４ 圧接レバー
５５ 引っ張りバネ
５６ カムギア
５７ 駆動ギア
５８ 本体フレーム
６０ 軸受構造体
６１、１６１、２６１、３６１ 焼結軸受
６２、１６２、２６２、３６２ 樹脂カラー
５１１ 駆動軸
５１２ 頂部（突部）
５１３ 直線部
５８１ 取付穴
５８３ａ〜５８３ｃ 突部
６１５ａ〜６１５ｃ 突部
６２２ａ〜６２２ｃ 突部
６２４ 回転防止用突起
６２５ａ〜６２５ｃ 突部

Claims (11)

1. 回転軸の軸受部材を枠体の取付穴に取り付ける取付構造であって、
   前記軸受部材の外周面における、回転軸の軸心から放射状に伸びる３以上の複数の箇所に突部が形成され、当該突部を介して軸受部材が取付穴に圧入される構成であり、
   各突部をそれぞれ回転軸の軸心を中心に１８０°回転させた位置に、他の突部が存在しないように、各突部の周方向における形成位置が決定されており、
   前記軸受部材と前記取付穴の間には、樹脂製のカラーが介在すると共に、
   前記カラーの外周面であって、前記突部と同じ位相の位置にも突部が形成されている
   ことを特徴とする軸受部材の取付構造。
2. 前記突部は、３以上の奇数箇所に設けられており、回転軸に平行な方向から見て、各突部の周方向における中心と回転軸の軸心を結ぶ線分を想定したとき、周方向に隣接する２つの線分のなす角度が、いずれも等しくなるように配置されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の軸受部材の取付構造。
3. 前記突部が形成される位置は３箇所である
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の軸受部材の取付構造。
4. 前記枠体は樹脂材料からなる
   ことを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項に記載の軸受部材の取付構造。
5. 前記突部は、前記軸受部材の外周面と前記取付穴の内周面における同位相の位置に向かい合うようにして設けられている
   ことを特徴とする請求項１から４までのいずれか１項に記載の軸受部材の取付構造。
6. 前記カラーの外周は、装着前には円筒状の表面であって、当該カラーを前記軸受部材の外周に装着したときに、内周側から前記軸受部材の突部に押圧されて、その表面が***することによりカラーの外周に突部が形成される構成である
   ことを特徴とする請求項１から４までのいずれか１項に記載の軸受部材の取付構造。
7. 前記カラーは、枠体よりも弾性率の低い樹脂材料により構成されている
   ことを特徴とする請求項１から６までのいずれか１項に記載の軸受部材の取付構造。
8. 前記カラーの外周部の、前記取付穴に嵌挿されない部位に、径方向に突出する少なくとも１個の突起が形成されており、この突起が、前記枠体の取付穴の開口部入口に設けられた係合溝に係合することにより、カラーの回転方向における位置決めがなされる
   ことを特徴とする請求項１から７までのいずれか１項に記載の軸受部材の取付構造。
9. 定着回転体と加圧回転体が、接離機構によって接離可能なように構成された定着装置であって、
   当該定着回転体の回転軸、加圧回転体の回転軸、接離機構における回転軸の少なくとも一つの回転軸の軸受部材が、請求項１から８までのいずれか１項に記載の軸受部材の取付構造によって、当該回転体の支持枠体に取り付けられている
   ことを特徴とする定着装置。
10. 請求項９の定着装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
11. 請求項１から８までのいずれか１項に記載の軸受部材の取付構造により、一または複数の回転体の軸受部材が支持枠体に取り付けられている
    ことを特徴とする画像形成装置。

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