JP2004110064A - Fixing device - Google Patents
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Abstract
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。 The present invention relates to a fixing device applied to a copying machine, a printer, a facsimile machine, and the like, for fixing an image on recording paper.
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。 (2) In order to fix a toner image on a recording sheet, a copying machine or the like is provided with a fixing device for heating and pressing the recording sheet on which the toner image is formed.
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。 定 着 As a fixing device of this type, there is a fixing device described in Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. HEI 10-163191. According to the description in this publication, the bearings of the heating roller and the pressure roller are formed in half, so that the bearing can be incorporated after the roller, thereby reducing the number of assembling steps and simplifying automated assembly. There is disclosed a technology that can do so.
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。
8 is a front view showing a cross section of a main part of the conventional fixing device, and FIG. 9 is a side view showing a side cross section of the fixing device of FIG. The
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。
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。
However, the configuration shown in FIG. 8 can reduce the number of assembling steps and simplify the automated assembling at the time of manufacturing, but the
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。
Because the
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。 The object of the present invention is to provide a fixing device which solves such problems, reduces the number of assembling steps, simplifies automated assembling, and improves the workability of maintenance.
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略半割構造であって、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、前記軸受の少なくとも一方の端部は、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。 In order to achieve the above object, the present invention provides a heating roller that rotates by obtaining a driving force from a driving source, and a substantially half structure having a missing portion in a part thereof, so as to wrap the outer periphery of the heating roller. A fixing device for fixing the toner image transferred to the recording material on the recording material by heating the recording material with the heating roller, wherein the bearing is 180 ° or more on the outer periphery of the heating roller. The shortest gap of the missing part of the bearing is smaller than the diameter of the heat generating roller, and at least one end of the bearing is provided on a surface opposed to the heat generating roller in a state assembled to the bearing. The heating roller has a step or a recess, and a distance from the step or the recess to a central axis of the heat roller is longer than a radius of the heat roller.
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。 軸 受 Further, the bearing is characterized in that the length of the shortest gap of the missing portion can be increased to the same length as the outer diameter of the heat roller by elastic deformation.
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。 Further, the shortest gap portion of the missing portion of the bearing or a corner in the vicinity thereof is deleted to form an arc-shaped surface or a planar surface.
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。 According to the present invention, since the heat generating roller can be mounted on the bearing after the bearing is first mounted on the support member, it is difficult to mount the support member on the bearing mounted on the heat generating roller as in the related art. Therefore, assembling work can be facilitated and workability at the time of maintenance can be improved.
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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The same members as those of the related art shown in FIG. 8 or 9 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
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。 First, prior to the description of the embodiment of the present invention, Reference Examples 1 and 2 will be described.
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。
FIG. 1 is a plan view showing a cross section of a main part of Reference Example 1, FIG. 2 is a side view showing a cross section of a main part of Reference Example 1, 6 shows a bearing, and 7 shows a support member. In this reference example 1, a
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。
The
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。
The
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。
When the apparatus is constructed, a
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。
FIG. 3 is a plan view showing a cross section of a main part of Reference Example 2, and 8 indicates a bearing. In the second embodiment, a bearing 8 shown in FIG. 3 is provided instead of the
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。
The bearing 8 includes a C-shaped semi-ring-shaped portion 8a having a cylindrical ring-shaped member remaining at least 180 ° from the center, and a stop portion 8b extending from the center of the outer peripheral surface of the half-ring-shaped portion 8a. It consists of: Further, in an environment of normal temperature (20 ° C. to 25 ° C.), the shortest gap X of the missing portion 8c of the half ring-shaped portion 8a is configured to be shorter than the diameter D of the
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。
発 熱 By configuring the bearing 8 in this manner, the
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。
FIG. 4 is a plan view showing a cross section of a main part of one embodiment of the present invention, and
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。
5 is a front view showing the configuration of the bearing according to the present embodiment, and FIG. 6 is an enlarged view of a portion A in FIG. The
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。
The step 10c has a boundary near positions A and B on a straight line including the diameter of the half ring-
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。
With this configuration, when the
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。
In the present embodiment, the degree of the inclination of the both ends of the
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。
Further, in the present embodiment, a certain length is required for both ends of the bearing in order to grip the
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。 The present invention can be applied to an electrophotographic apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile machine, etc., so that workability during maintenance of the fixing device can be improved.
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
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