JP2004170740A - Roller unit - Google Patents

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JP2004170740A
JP2004170740A JP2002337451A JP2002337451A JP2004170740A JP 2004170740 A JP2004170740 A JP 2004170740A JP 2002337451 A JP2002337451 A JP 2002337451A JP 2002337451 A JP2002337451 A JP 2002337451A JP 2004170740 A JP2004170740 A JP 2004170740A
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JP
Japan
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roller
wire
coil spring
fixing roller
fixing
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2002337451A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshiaki Noji
敏彰 野地
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Canon Finetech Nisca Inc
Original Assignee
Canon Finetech Inc
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Publication date
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  • Fixing For Electrophotography (AREA)
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fixing roller 50 from which a coil spring 60 does not come off and where the winding pitch of the spring 60 does not fluctuate. <P>SOLUTION: Many projections 62 are formed at a part coming into contact with the inner circumferential surface 52a of a core bar 52 out of the outer circumferential surface of the coil spring 60 as shown in the figure. These projections 62 project in a direction where the spring 60 is prevented from shifting to one side when the core bar 52 is rotating (the fixing roller 50 rotates). That is, these projections 62 project in the same direction as the direction of the force in the longitudinal direction of the core bar 52 out of force acting on the spring 60 while the core bar 52 rotates. Therefore, these projections 62 are caught by the inner circumferential surface 52a of the core bar 52 when the spring 60 moves in the longitudinal direction of the core bar 52 during rotation of the roller 50. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、他のローラとで記録媒体などを挟持しながら搬送するローラユニットに関する。
【0002】
【従来の技術】
コンピュータやワークステーションの出力装置として、粉体の現像剤(トナー)を用いて記録媒体に画像を形成する電子写真方式の画像形成装置が知られている。このような画像形成装置では、例えば、画像情報を担持する光(例えばレーザ光)を感光ドラムなどの像担持体に照射して静電潜像を形成し、この静電潜像に現像ローラを用いてトナーを供給して現像像を形成し、転写ローラなどを使用してこの現像像を記録媒体に転写して転写像(現像像)を形成する。転写像が形成された記録媒体は定着装置に搬送され、定着装置では転写像が記録媒体に定着される。定着装置には、通常、ヒータを内蔵した定着ローラとこの定着ローラに圧接する加圧ローラとが備えられている。転写像を記録媒体に定着する際は、定着ローラと加圧ローラとで記録媒体を挟持して搬送しながら転写像を所定の定着温度で加熱すると同時に加圧する。この加熱と加圧で転写像が記録媒体に定着される。転写像が定着された記録媒体は排紙ローラなどに挟持されながら排出される。
【0003】
図5を参照して、定着装置について説明する。
【0004】
図5は、従来の定着装置の概略構成を示す模式図である。
【0005】
定着装置100は、記録紙などの記録媒体104にトナー(像)102を永久可視像化するためのものである。搬送部(図示せず)によって矢印A方向に搬送された記録媒体104は定着入口ガイド106に案内されて、定着ローラ120と加圧ローラ130の間のニップ部108に進入する。
【0006】
定着ローラ120はトナー102を加熱して溶融するためのものである。定着ローラ120の外周面(表面)にはサーミスタ140が接触しており、このサーミスタ140は定着ローラ120の外周面の温度を測定するように構成されている。また、定着ローラ120にはハロゲンヒータ122などの熱源(発熱体)が内蔵されている。サーミスタ140で測定された外周面温度に基づいて制御器(図示せず)がハロゲンヒータ122を制御し、これにより定着ローラ120の外周面温度が所定の定着温度に保持される。
【0007】
定着ローラ120としては、例えば鉄製やアルミニウム製のパイプ状部材からなる芯金124の外周面に、離型性の良いフッ素樹脂層126を被覆したものが一般的に用いられる。定着ローラ120は駆動源(図示せず)によって矢印B方向に回転する。
【0008】
加圧ローラ130は、定着ローラ120に記録媒体104を所定圧力で押し付けるためのものである。加圧ローラ130としては、例えば金属製の芯金132の外周面に、例えばシリコーンゴムやフッ素ゴム等の弾性体層134を所定の厚み被覆したものが一般的に用いられる。加圧ローラ130を定着ローラ120に所定圧力で押し付けて矢印C方向に回転させながら、記録媒体104にトナー102を定着させるための荷重を付与する。
【0009】
記録媒体104がニップ部108に進入すると、記録媒体104上のトナー102が上記の定着温度で溶融すると共にこの溶融しているトナー102が上記の荷重で記録媒体104に押さえ付けられてこの記録媒体104に定着される。トナー102が定着された記録媒体104は分離爪142によって定着ローラ120から分離されて排紙ローラ(図示せず)に到達し、この排紙ローラによって機外に排出される。
【0010】
上記した定着ローラ120には、待ち時間短縮の観点から素早い立ち上がりが求められている。このため、画像形成装置本体が完全に冷え切った状態からメインスイッチを入れて最初のコピーが排出されるまでの時間(立上り時間)が30秒間以下の画像形成装置がある。この立上り時間は年々短くなっている。
【0011】
また、省エネルギの観点から画像形成装置本体のメインスイッチが入っている待機状態において、定着装置を暖めておくための消費電力を極力少なくすることが求められている。このため、上記の待機状態では、定着装置のヒータを完全に切っておく必要に迫られている。このように待機状態で定着装置のヒータを完全に切っておく場合、ヒータをオンにするとほぼ同時に定着ローラの表面を所定温度にするためには、定着ローラの肉厚を薄くしてその熱容量を小さくしておく必要がある。このために、熱伝導率の良い薄肉のアルミニウム合金製の定着ローラが使用されることが多い。
【0012】
上記した立上り時間を短くするために、最近ではアルミニウム製の定着ローラ120の肉厚は0.8mm程度まで薄くなっている。定着ローラ120の肉厚をこれ以上薄くした場合、定着ローラ120と加圧ローラ130との間(ニップ部108)に記録媒体104を挟持して現像像を熱と圧力で定着するときに、定着ローラ120が変形するおそれがある。
【0013】
上記のような問題を解決するために、定着ローラ120の内部に螺旋状のコイルばねを差し込んで定着ローラ120を補強する技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
【0014】
この技術を、図6から図9までを参照して説明する。
【0015】
図6は、コイルばねが差し込まれた定着ローラを示す断面図である。図7は、芯金から抜け出たコイルばねを示す模式図である。図8は、ストッパが形成された芯金を示す断面図である。図9は、巻きピッチが変動したコイルばねを示す断面図である。これらの図では、図5に示された構成要素と同一の構成要素には同一の符号が付されている。
【0016】
芯金124の内部空間には、図6に示すように、螺旋状に巻かれたコイルばね150が差し込まれている。このコイルばね150は芯金124の長手方向に延びており、芯金124の内周面に接触してこの内周面を押圧している。芯金124は非常に薄いので定着ローラ120の外周面が受ける押圧力はコイルばね150にも影響が及ぶ。このため、定着ローラ120が回転し始めると共に加圧ローラ130が回転し始めることにより、押圧された定着ローラ120及びコイルばね150はその長手方向にもわずかに移動し始める。この場合、定着ローラ120の移動はローラストッパ(図示せず)によって抑えられるが、コイルばね150は定着ローラ120に差し込まれているだけなので、コイルばね150は矢印D方向に徐々に移動して芯金124から抜け出始める(図7参照)。定着ローラ120と加圧ローラ130が回転し続けた場合、コイルばね150は芯金124から抜け落ちてしまう。
【0017】
そこで、図8に示すように、芯金124の長手方向両端部にストッパ124aを形成しておき、コイルばね150が芯金124から抜け出ないようにする技術が提案されている。
【0018】
【特許文献1】
特開平10−116675号公報
【0019】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、図8に示す技術では、コイルばね150は芯金124から抜け出ないものの、図9に示すように、コイルばね150が芯金124の内部で移動してその巻きピッチが変動することがある。このようにコイルばね150の巻きピッチが変動した場合、芯金124を補強する強度が芯金124の長手方向において変動してニップ圧が変ってくるので、記録媒体が斜行するなどの不都合が生じる。
【0020】
本発明は、上記事情に鑑み、線材が抜け出ることがなく、その巻きピッチも変動しないローラユニットを提供することを目的とする。
【0021】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明のローラユニットは、
(1)中空の円筒状ローラと、
(2)該円筒状ローラの中空部で螺旋状に巻かれながら該円筒状ローラの長手方向に延びると共に該円筒状ローラの内周面に接触してこの内周面を外側に押圧する線材とを備え、
(3)該線材は、該線材の外周面のうち前記円筒状ローラの内周面に接触する部分に突起が形成されたものであることを特徴とするものである。
【0022】
ここで、
(4)前記線材の前記突起は、前記円筒状ローラが回転している際に前記線材が片寄ることを阻止する方向に突出しているものである。
【0023】
また、
(5)前記線材の前記突起は、前記円筒状ローラが回転中に前記線材に作用する力のうち前記円筒状ローラの長手方向の力の向きと同一の方向に突出しているものである。
【0024】
【発明の実施の形態】
図1を参照して本発明のローラユニットの一実施形態が組み込まれた画像形成装置の概略構造を説明する。
【0025】
図1は、本発明のローラユニットの一実施形態が組み込まれた画像形成装置の一例であるデジタル複写機を示す模式図である。
【0026】
複写機10の頂面には開閉自在な直方体状の原稿圧着板12が配置されている。原稿圧着板12の下には、原稿に記録された画像を読み取る画像読取装置14が配置されている。画像読取装置14の上面(上壁)は、原稿が載置される原稿台ガラス(図示せず)である。
【0027】
原稿圧着板12よりも手前側(正面側)には、複写枚数などが入力される操作パネル(図示せず)が配置されている。また複写機10の下部には、複数枚のカット紙が収容されるカセット16が複写機10に出し入れ自在に備えられている。また、複写機10の左側部分には空間が形成されており、排出された記録紙が積載される排紙トレイ18が形成されている。
【0028】
複写機10で画像を形成する手順等を説明する。
【0029】
原稿に記録された画像を記録媒体に形成するためには、原稿圧着板12を開き、原稿台ガラス(図示せず)の上面に、画像面が下になるように原稿を載置し、この原稿を原稿圧着板12で押さえて固定する。次に、所定の操作ボタン等を押すことにより、原稿に記録された画像は、画像読取装置14で読み取られる。読み取られた画像はデジタル信号に変換され、このデジタル信号は、レーザスキャナ20に送信される。
【0030】
レーザスキャナ20に送信された信号はレーザ光に変換されて、このレーザ光は、高速で回転するスキャナミラー20a、折り返しミラー20bを経由して感光ドラム22に照射される。感光ドラム22は帯電器24によって一様に帯電されており、レーザ光が照射された感光ドラム22には静電潜像が形成される。この静電潜像は現像ローラ26から供給された現像剤で現像されて現像像が形成される。
【0031】
一方、カセット16からは記録紙などの記録媒体が給紙ローラ28によって矢印E方向(給紙方向)に給紙され、搬送ローラ30とレジストローラ32によって転写ローラ34に搬送される。転写ローラ34は感光ドラム22と共に記録媒体を挟持しながら、この記録媒体に感光ドラム22の現像像を転写する。現像像が転写された記録媒体は搬送ガイド36によって定着装置40に案内される。定着装置40には定着ローラ50(本発明にいうローラユニットの一例である)と加圧ローラ70が配置されている。加圧ローラ70は加圧ばね72(図2参照)によって定着ローラ50に押し付けられている。記録媒体は2つのローラ50,70に挟持されながら搬送されて、現像像が記録媒体に定着される。このようにして現像像が定着された記録媒体は排紙ローラ80によって排出されて排紙トレイ18に積載される。
【0032】
上記した定着装置40の基本的な構成は、図5に示した従来の定着装置100の構成と同様である。定着装置40が定着装置100と異なる点は定着ローラ50にある。定着ローラの構造を、図2から図4までを参照して説明する。
【0033】
図2は、定着装置をその長手方向に切断して示す模式図である。図3は、図2の定着ローラの内部を示す拡大図である。図4は、図2の定着ローラの内部を示す斜視図である。
【0034】
定着ローラ50は、アルミニウムとマグネシウムの合金からなるパイプ状(中空円筒状)の芯金52(本発明にいう円筒状ローラの一例である)を備えている。芯金52の長手方向中央部の外径は長手方向両端部の外径よりも、小さい。このため、芯金52は逆クラウン形状になっている。このように芯金52が逆クラウン形状になっているので、定着ローラ50と加圧ローラ70とで形成されるニップ部のうち定着ローラ50の長手方向両端部の挟持力(記録媒体を圧接する力)が長手方向中央部よりも大きい。従って、定着ローラ50と加圧ローラ70に挟持されながら搬送される記録媒体にヨレや皺が発生しない。なお、芯金52の長手方向両端部の外径は長手方向中央部よりも0.07mm〜0.13mm程度大きい。
【0035】
また、芯金52は、その肉厚が全域に渡って0.3〜0.4mm前後になるように切削加工されている。芯金52の外周面には離型層54が形成されている。この離型層54は、高い離型性を有するフッ素樹脂、オイル含浸シリコーンゴム、又はシリコーンゴム層の表面にフッ素樹脂層が形成されたものである。
【0036】
芯金52の中空部(定着ローラ50の内部)には、螺旋状に巻かれたコイルばね60(本発明にいう線材の一例である)が配置されている。コイルばね60の外径は、芯金52の内径よりも0.1mm〜0.5mmほど大きい。このため、コイルばね60は、芯金52の中空部分を囲む内壁面(本発明にいう内周面の一例である)52aに接触してこの内壁面52aを外側に押している(押圧している)。このため、コイルばね60は芯金52と共に回転する。また、芯金52の長手方向両端部には、コイルばね60の長手方向両端部を固定してコイルばね60が芯金52から抜け出ないようにするストッパ52bが形成されている。なお、このストッパ52bを形成しなくてもよい。
【0037】
コイルばね60の外周面のうち芯金52の内周面52aに接触する部分には、図4に示すように、多数の突起62が形成されている。各突起62の先端はやや尖っている。これら多数の突起62は、芯金52が回転している(定着ローラ50が回転している)際にコイルばね60が片寄ることを阻止する方向に突出している。即ち、これら多数の突起62は、芯金52が回転中にコイルばね60に作用する力のうち芯金52の長手方向の力の向きと同一の方向に突出している。従って、定着ローラ50の回転中にコイルばね60が芯金52の長手方向に移動しようとした場合、多数の突起62が芯金52の内周面52aに引っ掛かる。このため、コイルばね60は芯金52の長手方向には移動できない。この結果、芯金52の内部でコイルばね60が片寄ったり芯金52からコイルばね60が飛び出したりしないので、定着ローラ50の剛性を長手方向に渡って均一に保てる。なお、芯金52の内部にコイルばね60を挿入する(差し込む)際は、多数の突起62が突出している方向とは反対の方向からコイルばね60を芯金52に挿入する。
【0038】
上記の実施形態では、定着ローラを例に挙げたが、感光ドラムや現像スリーブなど円筒状の薄肉ローラに本発明を適用できる。
【0039】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のローラユニットでは、線材が円筒状ローラの長手方向に移動しようとした場合、この線材の突起が円筒状ローラの内周面に引っ掛かるので、線材は円筒状ローラの長手方向には移動できない。従って、円筒状ローラの内部で線材が片寄ったり円筒状ローラから線材が飛び出したりしないので、円筒状ローラの剛性を長手方向に渡って均一に保てる。
【0040】
ここで、前記線材の前記突起は、前記円筒状ローラが回転している際に前記線材が片寄ることを阻止する方向に突出しているものである場合は、円筒状ローラの内部で線材が片寄ったり円筒状ローラから線材が飛び出したりすることをいっそう確実に防止できる。
【0041】
また、前記線材の前記突起は、前記円筒状ローラが回転中に前記線材に作用する力のうち前記円筒状ローラの長手方向の力の向きと同一の方向に突出しているものである場合は、円筒状ローラの内部で線材が片寄ったり円筒状ローラから線材が飛び出したりすることをいっそう確実に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のローラユニットの一実施形態が組み込まれた画像形成装置の一例であるデジタル複写機を示す模式図である。
【図2】定着装置をその長手方向に切断して示す模式図である。
【図3】図2の定着ローラの内部を示す拡大図である。
【図4】図2の定着ローラの内部を示す斜視図である。
【図5】従来の定着装置の概略構成を示す模式図である。
【図6】コイルばねが差し込まれた定着ローラを示す断面図である。
【図7】芯金から抜け出たコイルばねを示す模式図である。
【図8】ストッパが形成された芯金を示す断面図である。
【図9】巻きピッチが変動したコイルばねを示す断面図である。
【符号の説明】
50 定着ローラ
52 芯金
52a 芯金の内周面
60 コイルばね
62 突起
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a roller unit that conveys a recording medium or the like while nipping it with another roller.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art As an output device of a computer or a workstation, an electrophotographic image forming apparatus that forms an image on a recording medium using a powder developer (toner) is known. In such an image forming apparatus, for example, an image carrier such as a photosensitive drum is irradiated with light (for example, laser light) carrying image information to form an electrostatic latent image, and a developing roller is applied to the electrostatic latent image. Is used to form a developed image, and the developed image is transferred to a recording medium using a transfer roller or the like to form a transferred image (developed image). The recording medium on which the transfer image has been formed is transported to a fixing device, where the transfer image is fixed on the recording medium. The fixing device is usually provided with a fixing roller having a built-in heater and a pressure roller which is in pressure contact with the fixing roller. When fixing the transferred image on the recording medium, the transferred image is heated at a predetermined fixing temperature while being conveyed while nipping and transporting the recording medium between a fixing roller and a pressure roller, and at the same time, pressure is applied. The transferred image is fixed on the recording medium by the heating and the pressing. The recording medium on which the transfer image is fixed is discharged while being nipped by a discharge roller or the like.
[0003]
The fixing device will be described with reference to FIG.
[0004]
FIG. 5 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a conventional fixing device.
[0005]
The fixing device 100 is for permanently visualizing the toner (image) 102 on a recording medium 104 such as recording paper. The recording medium 104 conveyed in the direction of arrow A by the conveyance unit (not shown) is guided by the fixing entrance guide 106 and enters the nip 108 between the fixing roller 120 and the pressure roller 130.
[0006]
The fixing roller 120 is for heating and melting the toner 102. The thermistor 140 is in contact with the outer peripheral surface (front surface) of the fixing roller 120, and the thermistor 140 is configured to measure the temperature of the outer peripheral surface of the fixing roller 120. The fixing roller 120 has a built-in heat source (heating element) such as a halogen heater 122. A controller (not shown) controls the halogen heater 122 based on the outer peripheral surface temperature measured by the thermistor 140, whereby the outer peripheral surface temperature of the fixing roller 120 is maintained at a predetermined fixing temperature.
[0007]
As the fixing roller 120, a roller in which a fluororesin layer 126 having good releasability is coated on the outer peripheral surface of a cored bar 124 made of, for example, a pipe member made of iron or aluminum is used. The fixing roller 120 is rotated in the direction of arrow B by a driving source (not shown).
[0008]
The pressure roller 130 is for pressing the recording medium 104 against the fixing roller 120 at a predetermined pressure. As the pressure roller 130, a roller in which an outer peripheral surface of, for example, a metal core bar 132 is coated with an elastic layer 134 of, for example, silicone rubber or fluorine rubber to a predetermined thickness is used. While pressing the pressure roller 130 against the fixing roller 120 with a predetermined pressure and rotating in the direction of arrow C, a load for fixing the toner 102 to the recording medium 104 is applied.
[0009]
When the recording medium 104 enters the nip 108, the toner 102 on the recording medium 104 melts at the above-mentioned fixing temperature, and the melted toner 102 is pressed against the recording medium 104 with the above-mentioned load, and 104. The recording medium 104 on which the toner 102 has been fixed is separated from the fixing roller 120 by the separation claw 142, reaches a discharge roller (not shown), and is discharged outside the apparatus by the discharge roller.
[0010]
The fixing roller 120 is required to have a quick rise from the viewpoint of shortening the waiting time. For this reason, there is an image forming apparatus in which the time (rise time) from when the image forming apparatus body is completely cooled down to when the main switch is turned on and the first copy is discharged is 30 seconds or less. This rise time is getting shorter every year.
[0011]
Further, from the viewpoint of energy saving, it is required to reduce power consumption for keeping the fixing device warm in a standby state in which a main switch of the image forming apparatus main body is turned on. For this reason, in the standby state, it is necessary to completely turn off the heater of the fixing device. When the heater of the fixing device is completely turned off in the standby state as described above, in order to bring the surface of the fixing roller to a predetermined temperature almost simultaneously with turning on the heater, the thickness of the fixing roller is reduced and the heat capacity is reduced. You need to keep it small. For this reason, a fixing roller made of a thin aluminum alloy having good thermal conductivity is often used.
[0012]
In order to shorten the rise time, the thickness of the aluminum fixing roller 120 has recently been reduced to about 0.8 mm. When the thickness of the fixing roller 120 is further reduced, when the recording medium 104 is sandwiched between the fixing roller 120 and the pressure roller 130 (nip portion 108) and the developed image is fixed by heat and pressure, the fixing The roller 120 may be deformed.
[0013]
In order to solve the above-described problem, a technique has been proposed in which a helical coil spring is inserted inside the fixing roller 120 to reinforce the fixing roller 120 (for example, see Patent Document 1).
[0014]
This technique will be described with reference to FIGS.
[0015]
FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating the fixing roller into which the coil spring is inserted. FIG. 7 is a schematic view showing a coil spring coming out of the cored bar. FIG. 8 is a cross-sectional view showing a core metal provided with a stopper. FIG. 9 is a cross-sectional view showing the coil spring in which the winding pitch has changed. In these drawings, the same components as those shown in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals.
[0016]
As shown in FIG. 6, a spirally wound coil spring 150 is inserted into the inner space of the cored bar 124. The coil spring 150 extends in the longitudinal direction of the cored bar 124 and contacts the inner peripheral surface of the cored bar 124 to press the inner peripheral surface. Since the metal core 124 is very thin, the pressing force applied to the outer peripheral surface of the fixing roller 120 also affects the coil spring 150. Therefore, when the fixing roller 120 starts to rotate and the pressing roller 130 starts to rotate, the pressed fixing roller 120 and the coil spring 150 start to slightly move in the longitudinal direction. In this case, the movement of the fixing roller 120 is suppressed by a roller stopper (not shown), but since the coil spring 150 is merely inserted into the fixing roller 120, the coil spring 150 gradually moves in the direction of arrow D to It starts to get out of the gold 124 (see FIG. 7). When the fixing roller 120 and the pressure roller 130 continue to rotate, the coil spring 150 falls off from the metal core 124.
[0017]
Therefore, as shown in FIG. 8, a technique has been proposed in which stoppers 124a are formed at both ends in the longitudinal direction of the cored bar 124 so that the coil spring 150 does not fall out of the cored bar 124.
[0018]
[Patent Document 1]
JP 10-116675 A
[Problems to be solved by the invention]
However, in the technique shown in FIG. 8, although the coil spring 150 does not fall out of the cored bar 124, as shown in FIG. 9, the coil spring 150 may move inside the cored bar 124 and the winding pitch may fluctuate. . When the winding pitch of the coil spring 150 fluctuates in this manner, the strength for reinforcing the metal core 124 fluctuates in the longitudinal direction of the metal core 124 and the nip pressure changes. Occurs.
[0020]
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a roller unit in which a wire does not come off and a winding pitch does not change.
[0021]
[Means for Solving the Problems]
The roller unit of the present invention for achieving the above object,
(1) a hollow cylindrical roller;
(2) a wire that extends in the longitudinal direction of the cylindrical roller while being spirally wound around the hollow portion of the cylindrical roller and that contacts the inner peripheral surface of the cylindrical roller and presses the inner peripheral surface outward; With
(3) The wire is characterized in that a projection is formed on a portion of the outer circumferential surface of the wire that contacts the inner circumferential surface of the cylindrical roller.
[0022]
here,
(4) The projection of the wire protrudes in a direction that prevents the wire from shifting when the cylindrical roller is rotating.
[0023]
Also,
(5) The projection of the wire protrudes in the same direction as the longitudinal force of the cylindrical roller among the forces acting on the wire while the cylindrical roller is rotating.
[0024]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The schematic structure of an image forming apparatus in which one embodiment of the roller unit of the present invention is incorporated will be described with reference to FIG.
[0025]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a digital copying machine as an example of an image forming apparatus in which an embodiment of the roller unit of the present invention is incorporated.
[0026]
On the top surface of the copying machine 10, a document pressing plate 12 having a rectangular parallelepiped shape which can be opened and closed is arranged. An image reading device 14 that reads an image recorded on a document is arranged below the document pressing plate 12. The upper surface (upper wall) of the image reading device 14 is a platen glass (not shown) on which a document is placed.
[0027]
An operation panel (not shown) for inputting the number of copies and the like is arranged on the front side (front side) of the original cover 12. At the lower part of the copying machine 10, a cassette 16 for accommodating a plurality of cut sheets is provided so as to be able to be taken in and out of the copying machine 10. A space is formed on the left side of the copying machine 10, and a discharge tray 18 on which discharged recording paper is stacked is formed.
[0028]
A procedure for forming an image in the copying machine 10 will be described.
[0029]
In order to form an image recorded on a document on a recording medium, the document pressure plate 12 is opened, and the document is placed on the upper surface of a platen glass (not shown) so that the image surface faces down. The original is pressed and fixed by the original cover 12. Next, by pressing a predetermined operation button or the like, the image recorded on the document is read by the image reading device 14. The read image is converted into a digital signal, and this digital signal is transmitted to the laser scanner 20.
[0030]
The signal transmitted to the laser scanner 20 is converted into a laser beam, and this laser beam is applied to the photosensitive drum 22 via a scanner mirror 20a rotating at a high speed and a folding mirror 20b. The photosensitive drum 22 is uniformly charged by the charger 24, and an electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum 22 irradiated with the laser beam. This electrostatic latent image is developed with the developer supplied from the developing roller 26 to form a developed image.
[0031]
On the other hand, a recording medium such as recording paper is fed from the cassette 16 in the direction of arrow E (feeding direction) by the feed roller 28 and is transported to the transfer roller 34 by the transport roller 30 and the registration roller 32. The transfer roller 34 transfers the developed image of the photosensitive drum 22 to the recording medium while holding the recording medium together with the photosensitive drum 22. The recording medium on which the developed image has been transferred is guided to the fixing device 40 by the transport guide 36. The fixing device 40 includes a fixing roller 50 (an example of a roller unit according to the present invention) and a pressure roller 70. The pressure roller 70 is pressed against the fixing roller 50 by a pressure spring 72 (see FIG. 2). The recording medium is conveyed while being nipped by the two rollers 50 and 70, and the developed image is fixed on the recording medium. The recording medium on which the developed image has been fixed in this manner is discharged by the discharge roller 80 and stacked on the discharge tray 18.
[0032]
The basic configuration of the fixing device 40 described above is the same as the configuration of the conventional fixing device 100 shown in FIG. The fixing device 40 differs from the fixing device 100 in a fixing roller 50. The structure of the fixing roller will be described with reference to FIGS.
[0033]
FIG. 2 is a schematic diagram showing the fixing device cut in the longitudinal direction. FIG. 3 is an enlarged view showing the inside of the fixing roller of FIG. FIG. 4 is a perspective view showing the inside of the fixing roller of FIG.
[0034]
The fixing roller 50 includes a pipe-shaped (hollow cylindrical) cored bar 52 (an example of a cylindrical roller according to the present invention) made of an alloy of aluminum and magnesium. The outer diameter of the central portion of the core bar 52 in the longitudinal direction is smaller than the outer diameter of both ends in the longitudinal direction. For this reason, the cored bar 52 has an inverted crown shape. Since the cored bar 52 has an inverted crown shape in this manner, the pinching force of both ends in the longitudinal direction of the fixing roller 50 in the nip formed by the fixing roller 50 and the pressure roller 70 (pressing the recording medium against the recording medium) Force) is greater than the longitudinal center. Therefore, the recording medium conveyed while being nipped between the fixing roller 50 and the pressure roller 70 does not have a warp or a wrinkle. The outer diameter of both ends in the longitudinal direction of the cored bar 52 is larger by about 0.07 mm to 0.13 mm than the central part in the longitudinal direction.
[0035]
The core 52 is cut so that its thickness is about 0.3 to 0.4 mm over the entire area. A release layer 54 is formed on the outer peripheral surface of the cored bar 52. The release layer 54 is formed by forming a fluororesin layer on the surface of a fluororesin, an oil-impregnated silicone rubber, or a silicone rubber layer having a high release property.
[0036]
A helically wound coil spring 60 (an example of a wire according to the present invention) is disposed in a hollow portion of the cored bar 52 (inside the fixing roller 50). The outer diameter of the coil spring 60 is about 0.1 mm to 0.5 mm larger than the inner diameter of the cored bar 52. For this reason, the coil spring 60 is in contact with the inner wall surface (which is an example of the inner peripheral surface in the present invention) 52a surrounding the hollow portion of the cored bar 52 and presses (presses) the inner wall surface 52a outward. ). Therefore, the coil spring 60 rotates together with the metal core 52. At both ends in the longitudinal direction of the core bar 52, stoppers 52b are formed to fix both ends in the longitudinal direction of the coil spring 60 so that the coil spring 60 does not come off from the core bar 52. Note that the stopper 52b need not be formed.
[0037]
As shown in FIG. 4, a large number of projections 62 are formed on a portion of the outer peripheral surface of the coil spring 60 which contacts the inner peripheral surface 52a of the cored bar 52. The tip of each projection 62 is slightly pointed. These many projections 62 protrude in a direction that prevents the coil spring 60 from being biased when the cored bar 52 is rotating (the fixing roller 50 is rotating). That is, the large number of projections 62 protrude in the same direction as the direction of the force in the longitudinal direction of the core 52 among the forces acting on the coil spring 60 while the core 52 rotates. Therefore, when the coil spring 60 attempts to move in the longitudinal direction of the metal core 52 while the fixing roller 50 is rotating, a large number of protrusions 62 are caught on the inner peripheral surface 52 a of the metal core 52. For this reason, the coil spring 60 cannot move in the longitudinal direction of the cored bar 52. As a result, since the coil spring 60 does not shift or jump out of the core bar 52 inside the core bar 52, the rigidity of the fixing roller 50 can be kept uniform in the longitudinal direction. When inserting (inserting) the coil spring 60 into the metal core 52, the coil spring 60 is inserted into the metal core 52 from a direction opposite to the direction in which the numerous protrusions 62 protrude.
[0038]
In the above embodiment, the fixing roller is described as an example, but the present invention can be applied to a cylindrical thin roller such as a photosensitive drum or a developing sleeve.
[0039]
【The invention's effect】
As described above, in the roller unit of the present invention, when the wire attempts to move in the longitudinal direction of the cylindrical roller, the projection of the wire is caught on the inner peripheral surface of the cylindrical roller, and thus the wire is formed in the longitudinal direction of the cylindrical roller. Cannot move in the direction. Therefore, since the wire does not shift or jump out of the cylindrical roller inside the cylindrical roller, the rigidity of the cylindrical roller can be kept uniform in the longitudinal direction.
[0040]
Here, when the projection of the wire is protruding in a direction that prevents the wire from shifting when the cylindrical roller is rotating, the wire may shift inside the cylindrical roller. It is possible to more reliably prevent the wire from jumping out of the cylindrical roller.
[0041]
Further, when the protrusion of the wire rod is one that projects in the same direction as the longitudinal force direction of the cylindrical roller among the forces acting on the wire rod during rotation of the cylindrical roller, It is possible to more reliably prevent the wire rod from leaning or jumping out of the cylindrical roller inside the cylindrical roller.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a digital copying machine as an example of an image forming apparatus in which an embodiment of a roller unit of the present invention is incorporated.
FIG. 2 is a schematic diagram showing a fixing device cut in a longitudinal direction thereof.
FIG. 3 is an enlarged view showing the inside of the fixing roller of FIG. 2;
FIG. 4 is a perspective view showing the inside of the fixing roller of FIG. 2;
FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of a conventional fixing device.
FIG. 6 is a sectional view showing a fixing roller into which a coil spring is inserted.
FIG. 7 is a schematic view showing a coil spring coming out of a cored bar.
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a core metal on which a stopper is formed.
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a coil spring in which a winding pitch is changed.
[Explanation of symbols]
50 fixing roller 52 core metal 52a inner peripheral surface of core metal 60 coil spring 62 protrusion

Claims (3)

中空の円筒状ローラと、
該円筒状ローラの中空部で螺旋状に巻かれながら該円筒状ローラの長手方向に延びると共に該円筒状ローラの内周面に接触してこの内周面を外側に押圧する線材とを備え、
該線材は、
該線材の外周面のうち前記円筒状ローラの内周面に接触する部分に突起が形成されたものであることを特徴とするローラユニット。
A hollow cylindrical roller,
A wire that extends in the longitudinal direction of the cylindrical roller while being spirally wound around the hollow portion of the cylindrical roller and contacts the inner peripheral surface of the cylindrical roller to press the inner peripheral surface outward,
The wire is
A roller unit, wherein a projection is formed on a portion of the outer peripheral surface of the wire that contacts the inner peripheral surface of the cylindrical roller.
前記線材の前記突起は、
前記円筒状ローラが回転している際に前記線材が片寄ることを阻止する方向に突出しているものであることを特徴とする請求項1に記載のローラユニット。
The protrusion of the wire is
2. The roller unit according to claim 1, wherein the wire protrudes in a direction that prevents the wire from shifting when the cylindrical roller is rotating. 3.
前記線材の前記突起は、
前記円筒状ローラが回転中に前記線材に作用する力のうち前記円筒状ローラの長手方向の力の向きと同一の方向に突出しているものであることを特徴とする請求項1に記載のローラユニット。
The protrusion of the wire is
The roller according to claim 1, wherein the cylindrical roller protrudes in the same direction as the longitudinal direction of the cylindrical roller among the forces acting on the wire during rotation. unit.
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