CN108062017B - 旋转装置和图像形成装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供旋转装置和图像形成装置。目的在于防止具备被施加压力的金属制的筒体和安装于所述筒体的端部的树脂部件的、旋转体中产生异常噪声。在所述筒体的端部的沿着径向方向对置的位置上形成一对切口。合成树脂制的轴套的支撑部可旋转地支撑所述筒体。在所述筒体的中心与所述轴套的旋转中心线一致、并且连接所述一对切口各自的周向的中心的第一径向方向以及连接所述轴套的一对卡合部各自的周向的中心的第二径向方向一致的状态下，所述一对卡合部和所述一对切口的边缘部的间隔，为所述支撑部的外周面和所述筒体的端部的内周面的间隔以上。

Description

旋转装置和图像形成装置

技术领域

本发明涉及旋转装置以及具备该旋转装置的图像形成装置。

背景技术

一般来说，电子照相方式的图像形成装置都具备定影装置。所述定影装置通过加热已形成于薄片体上的调色剂像，使所述调色剂像定影到所述薄片体上。所述定影装置具备加热器和由加热器加热的加热辊。

例如，所述定影装置有时还具备边夹入所述薄片体边旋转的定影辊和加压辊、以及环形定影带。这种情况下，所述定影带以张紧的状态架设在所述定影辊以及所述加压辊的一方和所述加热辊上。所述定影带对所述加热辊施加压力。

所述加热辊往往具备辊主体和安装于所述辊主体的端部的树脂部件。所述辊主体是形成为圆筒状的金属制筒体。所述树脂部件与所述辊主体一体地旋转。例如，所述树脂部件是将旋转力传递到所述辊主体的齿轮或者支撑所述辊主体的轴套等。

此外，所述定影装置是旋转装置的一个例子，具备金属制的所述筒体、安装于所述筒体的端部的所述树脂部件以及对所述筒体施加压力的部件。

所述树脂部件以及金属制的所述辊主体热膨胀系数有较大差异。因此，在具备所述加热器的所述定影装置中，由于所述树脂部件和所述辊主体晃动的原因，容易产生异常噪声。

例如，通过调整所述辊主体的外径与嵌入到所述辊主体的端部的合成树脂制的所述齿轮的内径的尺寸差、和所述齿轮的圆度，能够防止所述异常噪声的产生等，这已为公众所知。

但是，有时所述树脂部件具备插入到所述辊主体的端部的内侧的支撑部。所述支撑部支撑所述辊主体。此时，需要避免热膨胀系数大的所述支撑部高温时过度地压迫所述辊主体。因此，所述支撑部的外周面和所述辊主体的内周面之间需要比较大的间隙。

另一方面，如后面所述，所述支撑部的外周面和所述辊主体的内周面之间的间隙大时，所述辊主体旋转一周期间，所述辊主体与所述树脂部件的所述支撑部碰撞，会出现产生异常噪声的情况。

发明内容

本发明的目的在于提供能够防止具备被施加压力的金属制筒体和安装于所述筒体的端部的树脂部件的、旋转体产生异常噪声的、旋转装置以及具备该旋转装置的图像形成装置。

本发明提供旋转装置，其包括：金属制的筒体，形成为圆筒状，一对切口形成于沿着两端部各自的径向方向对置的位置；合成树脂制的两个轴套，被安装在所述筒体的两端部，并且具有彼此一体形成的支撑部和一对卡合部，分别被能够旋转地支撑；以及加压转动体，向垂直于所述轴套的旋转中心线的预定的加压方向，边对所述筒体施加压力，边对所述筒体施加旋转力，所述支撑部有间隙地插入到所述筒体的端部的内侧，能旋转地支撑所述筒体，所述一对卡合部分别有间隙地插入到所述一对切口的内侧，通过与旋转的所述筒体的所述一对切口的边缘部卡合，从所述筒体接受旋转力，在所述筒体的中心与所述轴套的旋转中心线一致、并且连接所述一对切口各自的周向的中心的第一径向方向以及连接所述一对卡合部各自的周向的中心的第二径向方向一致的状态下，周向上的所述一对卡合部和所述筒体上的所述一对切口的边缘部的间隔，为垂直于所述轴套的旋转中心线的方向上的、所述支撑部的外周面和所述筒体的端部的内周面的间隔以上。

本发明还提供一种图像形成装置，其包括：转印装置，将调色剂像转印到薄片体上；定影装置，使所述调色剂像定影到所述薄片体上，所述定影装置包含上述旋转装置，所述旋转装置具备边夹入已形成所述调色剂像的所述薄片体边旋转的加压辊以及定影辊，所述加压转动体是在张紧的状态下，架设在所述加压辊以及所述定影辊的一方和所述筒体上的环形定影带，所述加热器加热所述定影带以及所述筒体。

按照本发明，能够提供可以防止具备被施加压力的金属制的筒体和安装于所述筒体的端部的树脂部件的、旋转体发生异常噪声的旋转装置。

本说明书适当地参照附图，通过使对以下详细说明中记载的概念进行总结的内容简略化的方式来进行介绍。本说明书的意图并不是限定权利要求中记载的主题的重要特征和本质特征，此外，意图也不是限定权利要求中记载的主题的范围。此外，在权利要求中记载的对象，并不限定于解决本发明中任意部分中记载的一部分或全部缺点的实施方式。

附图说明

图1是实施方式的图像形成装置的结构图。

图2是实施方式的图像形成装置中的定影装置的结构图。

图3是实施方式的图像形成装置中的加热辊的立体图。

图4是实施方式的图像形成装置中的加热辊的套筒的端部的立体图。

图5是实施方式的图像形成装置中的加热辊的轴套的立体图。

图6是实施方式的图像形成装置中的第一状态的加热辊的端部的断面图。

图7是实施方式的图像形成装置中的第一状态的加热辊的端部的放大图。

图8是实施方式的图像形成装置中的第二状态的加热辊的端部的断面图。

图9是参考例的图像形成装置中的第一状态的加热辊的端部的断面图。

图10是参考例的图像形成装置中的第二状态的加热辊的端部的断面图。

具体实施方式

以下，边参照附图边对本发明的实施方式进行说明。此外，以下的实施方式只是将本发明具体化的一个例子，并不限定本发明的技术范围。

[图像形成装置10的结构]

实施方式的图像形成装置10是利用电子照相方式在薄片体上形成调色剂的图像的装置。所述薄片体是纸张或信封等薄片状图像形成介质。

图像形成装置10在主体部1内具备薄片体供给部2、送纸部3以及图像形成部4等。图像形成部4包括成像部4x、光扫描单元40、薄片体转印装置48以及定影装置49等。

图像形成部4是执行在所述薄片体上形成调色剂像的图像形成处理的装置。图1所示的图像形成装置10是串列式图像形成装置，为彩色打印机。因此，图像形成部4具备对应多种颜色调色剂的多个成像部4x、中间转印带46和带清洁装置47。

各成像部4x具备滚筒状的感光体41、带电装置42、显影装置43、带转印装置44以及鼓清洁装置45等。

薄片体供给部2是向薄片体输送通道30送出所述薄片体的装置。送纸部3是沿薄片体输送通道30输送所述薄片体的装置。

在各成像部4x中，滚筒状的感光体41旋转，带电装置42使感光体41的表面带电。并且，光扫描单元40通过激光的扫描对感光体41的表面写入静电潜影。

另外，显影装置43通过向感光体41供给所述调色剂，将所述静电潜影显影为所述调色剂像。并且，带转印部44将感光体41表面的所述调色剂像转印于中间转印带46。由此，在中间转印带46的表面形成重叠了多种颜色的所述调色剂像即彩色调色剂像。

中间转印带46是环形带。中间转印带46由靠近定影装置49的第一支承辊461和远离定影装置49的第二支承辊462可旋转地支撑。

辊清洁装置45从感光体41去除所述调色剂像被转印于中间转印带46后残留于感光体41表面的所述调色剂。

中间转印带46承载多种颜色的所述调色剂像并旋转。薄片体转印装置48将中间转印带46所承载的所述调色剂图像转印到所述薄片体上。定影装置49通过加热已转印到所述薄片体上的所述调色剂像，使所述调色剂像定影到所述薄片体上。此外，薄片体转印装置48是将所述调色剂像转印到所述薄片体上的转印装置的一个例子。

在本实施方式中，感光体41和中间转印带46分别是承载所述调色剂像并旋转的像载体的一个例子。

带清洁装置47去除所述调色剂像被转印于所述薄片体后残留在中间转印带46上的所述调色剂。在本实施方式中，带清洁装置47包括调色剂输送装置7。

[定影装置49的结构]

如图2所示，定影装置49具备加热器51、加热辊52、加压辊55、张力辊56、定影带57以及定影辊58等。加热器51、加热辊52、加压辊55、张力辊56、定影带57以及定影辊58构成旋转装置的一个例子。

加压辊55和定影辊58边夹入已形成有所述调色剂像的所述薄片体边旋转。定影辊58是形成为圆筒状的金属部件。加压辊55具有筒状的芯轴部55a和形成于芯轴部55a的外周的弹性部55b。弹性部55b例如由聚氨酯橡胶等弹性材料构成。

定影辊58由未图示的马达以及齿轮机构驱动，向预定的旋转方向旋转。

加热辊52具有金属制的辊主体53以及合成树脂制的轴套54。辊主体5是形成为圆筒状的筒体。轴套54安装在辊主体53的端部。加热辊52具有安装于辊主体53的两端部的两个轴套54。

例如，可以考虑辊主体53由不锈钢或者铁等金属材料构成。另外，可以考虑轴套54由聚醚醚酮、聚碳酸酯或者聚亚苯基硫醚等为主成分的树脂材料构成。轴套54比辊主体53热膨胀系数大。

定影带57是以张紧状态架设在加压辊55和辊主体53上的环形带。定影带57由例如聚氨酯橡胶等弹性材料构成。

在本实施方式中，定影带57以张紧的状态架设在加压辊55、加热辊52的辊主体53和张力辊56上。

定影带57的一部分被夹入加压辊55和定影辊58之间，形成夹缝部57a(参照图2)。并且，定影带57的其他部分紧贴着辊主体53的外周面53a的一部分。

张力辊56由未图示的弹簧施力，朝向将定影带57向外侧扩张的方向加力。即，所述弹簧经由张力辊56给予定影带57张力。

并且，定影带57向垂直于轴套54的旋转中心线Q0的预定的加压方向D0，边对辊主体53施加压力F0，边对辊主体53施加旋转力(参照图6、8)。此外，定影带57是加压转动体的一个例子。

通过定影辊58旋转，加压辊55以及定影带57从动旋转。并且，定影带57的旋转力被传递给辊主体53以及张力辊56，辊主体53以及张力辊56向既定旋转方向R0从动旋转。

如图4所示，在辊主体53的两端部，一对切口531形成于沿着径向方向对置的位置。即，从辊主体53的中心观察，一对切口531形成于相反方向的位置。

在以下的说明中，将一对切口531的两侧的边缘部之中、既定旋转方向R0的上游侧的边缘部称为上游侧边缘部531a，将既定旋转方向R0的下游侧的边缘部称为下游侧边缘部531b(参照图4、6、7)。

本实施方式中，一对切口531的一方的上游侧边缘部531a包含弯曲边缘部531x(参照图4、6)。弯曲边缘部531x从辊主体53的外边缘向内侧弯曲地形成。另外，一对切口531的另一方的下游侧边缘部531b也是弯曲边缘部531x(参照图4、6)。

如图5所示，轴套54具有一体形成的基部542、支撑部541以及一对卡合部543。

基部542是具有比辊主体53的端部的内径大的外径的部分。在基部542上形成有插入支承轴59的轴承孔542a和齿轮542b。在图5中，支承轴59由虚线(双点划线)表示。支承轴59由主体部1保持在一定的位置。轴套54由支承轴59可旋转地支撑。

基部542的齿轮542b与未图示的联动旋转体的齿轮啮合。由此，所述联动旋转体与旋转的基部542联动旋转。所述联动旋转体是检测加压辊55以及加热辊52的旋转状态的旋转检测机构的一部分。

如后面所述，基部542与加压辊55以及加热辊52的辊主体53联动地旋转。即，所述旋转检测机构是通过检测基部542的旋转状态来检测加压辊55以及辊主体53的旋转状态的机构。

例如，可以考虑所述旋转检测机构具备所述联动旋转体和光传感器。每当所述联动旋转体旋转预定的单位角度，所述光传感器就输出脉冲信号。此时，所述联动旋转体在圆周方向上形成有等间隔排列的沟或者孔。所述光传感器向所述沟或者所述孔通过的检测位置照射光，每当接收到通过所述检测位置的光或者在所述检测位置反射的光，就输出所述脉冲信号。

支撑部541有间隙地插入到辊主体53的端部的内侧，可旋转地支撑辊主体53。在本实施方式中，两个轴套54的支撑部541分别插入到辊主体53的两端部的内侧。

本实施方式中，支撑部541的外周面541a在圆周方向上通过多个第一凹部541b断续地形成。外周面541a是与辊主体53的内周面53b相对的面。另外，在周向的一对卡合部543各自的两侧形成有第二凹部541c。第二凹部541c比第一凹部541b向轴套54的旋转中心线Q0侧形成的深。

另外，形成于轴套54的一对卡合部543分别有间隙地插入到辊主体53的一对切口531的内侧(参照图3、6、7)。

当辊主体53向既定旋转方向R0旋转时，一对卡合部543与辊主体53的一对切口531的上游侧边缘部531a卡合。由此，一对卡合部543从辊主体53接受向既定旋转方向R0的旋转力，轴套54与辊主体53一起向既定旋转方向R0旋转。

弯曲边缘部531x相对于一对卡合部543的一方，以比较宽的面积接触。由此，从弯曲边缘部531x施加到一对卡合部543的一方的应力被分散。其结果，能够防止卡合部543因从上游侧边缘部531a受到的应力集中而损伤。

一对切口531形成于沿着辊主体53的径向方向对置的位置，一对卡合部543形成于对应轴套54上的一对切口531的位置。由此，与辊主体53的长边方向上的朝向无关，能够将轴套54正确地安装到辊主体53的端部。

加热器51加热定影带57，并且，通过定影带57加热辊主体53。被被加热的定影带57在夹缝部57a加热所述薄片体上的所述调色剂像。加热器51是例如卤素加热器等。另外，也可以考虑加热器51是通过电磁感应使辊主体53发热的感应加热型加热器。此时，可以考虑辊主体53是铁等磁性材料部件。

但是，树脂部件的轴套54具备插入到辊主体53的端部的内侧的支撑部541。支撑部541支撑辊主体53。此时，需要避免热膨胀系数大的支撑部541高温时过度地压迫辊主体53。因此，支撑部541的外周面541a和辊主体53的内周面53b之间需要比较大的间隙。

另一方面，如后面所述，当支撑部541的外周面541a和辊主体53的内周面53b之间的间隙大时，辊主体53旋转一周期间，辊主体53与轴套54的支撑部541碰撞。由此，会产生出现异常噪声的情况。

以下，对防止定影装置49的加热辊52发生异常噪声的构造进行说明。

在以下的说明中，将辊主体53的中心与轴套54的旋转中心线Q0一致的状态称为中心一致状态。图6表示所述中心一致状态的加热辊52。

在定影装置49中，辊主体53总是从定影带57受到向加压方向D0的压力F0。并且，在支撑部541的外周面541a和辊主体53的内周面53b之间形成间隙。

因此，如图8所示，在加热辊52安装到定影装置49中的状态下，辊主体53的中心与轴套54的旋转中心线Q0不一致。所述中心一致状态是与安装到定影装置49中的加热辊52的通常的状态不同的假定的状态。

在图6中，第一径向方向D1和第二径向方向D2用单点划线表示。第一径向方向D1是连接一对切口531各自的周向上的中心的方向。第二径向方向D2是连接一对卡合部543各自的周向上的中心的方向。

图7是表示加热辊52处于所述中心一致状态，并且，第一径向方向D1以及第二径向方向D2一致的状态。在图7所示的状态下，第一间隔G1是周向上的一对卡合部543和辊主体53上的一对切口531的边缘部531a、531b的间隔。

另外，第二间隔G2是垂直于轴套54的旋转中心线Q0的方向上的、支撑部541的外周面541a和辊主体53的端部的内周面53b的间隔。此外，垂直于轴套54的旋转中心线Q0的方向是轴套54的径向方向。

在辊主体53以及轴套54处于所述中心一致状态下，并且，第一径向方向D1以及第二径向方向D2一致的状态下，第一间隔G1为第二间隔G2以上。例如，可以考虑第一间隔G1比第二间隔G2大。由此，能够避免因辊主体53与轴套54的支撑部541碰撞导致发生异常噪声。

图9、10是与加热辊52不同的参考例的加热辊52X的端部的断面图。加热辊52X与加热辊52比较，第一间隔G1和第二间隔G2的大小关系不同。

在加热辊52X中，在辊主体53以及轴套54处于所述中心一致状态，并且，第一径向方向D1以及第二径向方向D2一致的状态下，第一间隔G1小于第二间隔G2。

图9表示第一径向方向D1相对于加压方向D0大致垂直时的加热辊52X。在该状态下的加热辊52X中，辊主体53的一对切口531的边缘部531a、531b抵接到一对卡合部543上。因此，辊主体53的内周面53b在加压方向D0的上游侧的第一位置P1，以与支撑部541的外周面541a之间隔开间隙的状态支撑。

在加热辊52X中，当辊主体53从图9所示的状态进一步向既定旋转方向R0旋转时，辊主体53由于定影带57的压力F0，沿第一径向方向D1急剧地滑移。

若辊主体53相对于支撑部541从隔开间隙的状态急剧地滑移，在第二位置P2，辊主体53的内周面53b碰撞到支撑部541的外周面541a。由于该碰撞产生异常噪声。第二位置P2是比第一位置P1更靠近既定旋转方向R0的上游侧的位置。

另一方面，如图8所示，对于加热辊52，即使在第一径向方向D1相对于加压方向D0大致垂直以及其他情况下，辊主体53的内周面53b也在第一位置P1与支撑部541的外周面541a接触。即，对于加热辊52，辊主体53的内周面53b总是在第一位置P1与支撑部541的外周面541a接触。因此，不会由于辊主体53相对于支撑部541急剧地滑移导致产生异常噪声。

[应用例]

在以上所示的定影装置49中，也可以考虑定影辊58以及加压辊55的位置关系是相反的。此时，定影带57架设在定影辊58、加热辊52的辊主体53和张力辊56上。

另外，在定影装置49中，也可以考虑省略张力辊56。此时，定影带57利用其自身的弹性对辊主体53施加压力F0。

另外，也可以考虑将定影装置49中的定影带57以及加热辊52的结构应用于例如中间转印带46以及第一支承辊461。此时，中间转印带46、第一支承辊461以及第二支承辊462是旋转装置的一个例子。

此外，本发明的旋转装置以及图像形成装置，也可以通过在各权利要求所记载的发明的范围内、自由地组合如上所述的实施方式以及应用例、或者适当地改变实施方式以及应用例、或者省略一部分来构成。

本发明的范围并不限于上述内容，而是由权利要求的记载来定义，所以可以认为本说明书记载的实施方式只是举例说明，而并非进行限定。因此，所有不脱离权利要求的范围、界限的更改，以及等同于权利要求的范围、界限的内容都包含在权利要求的范围内。

Claims (5)

1.一种旋转装置，其特征在于，包括：

金属制的筒体，形成为圆筒状，一对切口形成于沿着两端部各自的径向方向对置的位置；

合成树脂制的两个轴套，被安装在所述筒体的两端部，并且具有彼此一体形成的支撑部和一对卡合部，分别被能够旋转地支撑；以及

加压转动体，向垂直于所述轴套的旋转中心线的预定的加压方向，边对所述筒体施加压力，边对所述筒体施加旋转力，

所述支撑部有间隙地插入到所述筒体的端部的内侧，能旋转地支撑所述筒体，

所述一对卡合部分别有间隙地插入到所述一对切口的内侧，通过与旋转的所述筒体的所述一对切口的边缘部卡合，从所述筒体接受旋转力，

在所述筒体的中心与所述轴套的旋转中心线一致、并且连接所述一对切口各自的周向的中心的第一径向方向以及连接所述一对卡合部各自的周向的中心的第二径向方向一致的状态下，周向上的所述一对卡合部和所述筒体上的所述一对切口的边缘部的间隔，为垂直于所述轴套的旋转中心线的方向上的、所述支撑部的外周面和所述筒体的端部的内周面的间隔以上。

2.根据权利要求1所述的旋转装置，其特征在于，所述一对切口的至少一方的、所述筒体的旋转方向的上游侧的边缘部包括从所述筒体的外边缘向内侧弯曲地形成的弯曲边缘部，

所述轴套分别具有在所述一对卡合部各自的附近收纳所述弯曲边缘部，形成得比所述弯曲边缘部的前端的位置更深的凹部，

所述凹部的周向的宽度比所述一对卡合部每一个与所述一对切口每一个的边缘之间在周向的间隔大。

3.根据权利要求1或2所述的旋转装置，其特征在于，还包括加热所述筒体的加热器。

4.根据权利要求3所述的旋转装置，其特征在于，

还具备边夹入已形成调色剂像的薄片体边旋转的加压辊以及定影辊，

所述加压转动体是在张紧的状态下，架设在所述加压辊以及所述定影辊的一方和所述筒体上的环形定影带，

所述加热器加热所述定影带以及所述筒体。

5.一种图像形成装置，其特征在于，包括：

转印装置，将调色剂像转印到薄片体上；和

定影装置，使所述调色剂像定影到所述薄片体上，

所述定影装置包含权利要求4所述的旋转装置。

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