JP2005189584A - 定着装置用加圧ローラ - Google Patents

Abstract

【課題】 ローラ周辺の部品へのオイルの付着を防ぐことのできる定着装置用加圧ローラを提供する。
【解決手段】 転写紙の未定着画像を定着する定着装置に設置され、定着装置内の定着ローラ若しくは定着ベルトに圧接する定着装置用加圧ローラであって、定着ローラ若しくは定着ベルトに接触するローラ胴部１６の外周面のうち、定着ローラ若しくは定着ベルトの両端部より外側の位置に、周方向に沿って溝１７が設けられている。
【選択図】 図１

Description

本発明は加圧ローラに係り、特に、プリンタや複写機等の画像形成装置内の定着装置に搭載される定着装置用加圧ローラに関するものである。

プリンタや複写機等の画像形成装置には、転写紙上のトナー像（未定着画像）を定着する定着装置が設けられている。このような定着装置は、通常、定着ローラ若しくは定着ベルトと、定着ローラ若しくは定着ベルトに圧接する加圧ローラとを備えている。そして、定着ローラ若しくは定着ベルトとの間に転写紙を挟持して搬送し、熱と圧力でトナー像を転写紙上に定着させる。加圧ローラの内部には、熱源として例えばハロゲンランプが設けられている。そのため、省電力及び立ち上がり時間の短縮という観点から、最近は薄肉の熱容量の小さな加圧ローラが用いられつつある。

また、定着装置においては、搬送された転写紙が定着ローラ若しくは定着ベルトや加圧ローラに巻き付くのを防ぐため、定着ローラ若しくは定着ベルトにシリコーンオイル（以下、単にオイルという）を塗布するオイル塗布装置が設けられている。このオイル塗布装置は、転写紙の最大通紙幅に対応して、定着ローラ若しくは定着ベルトの表面にオイルを塗布する。そして、塗布されたオイルは、定着ローラ若しくは定着ベルトに圧接する加圧ローラのローラ胴部表面に付着していくこととなる（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−９１１９５号公報

しかしながら、上記従来の技術では、加圧ローラのローラ胴部両端よりオイルが漏れて、加圧ローラ周辺の部品をオイルで汚すという問題がある。すなわち、加圧ローラのローラ胴部両端にはジャーナルが設けられており、ローラ胴部表面に付着したオイルはジャーナルを伝って、加圧ローラを保持している玉軸受、玉軸受を保持しているフレーム、及びフレームを保持している下ケースといった部品に付着する。そして、オイルが付着すると、メンテナンスの際に手が汚れやすく、その手で他の部品を触れば、その部品もオイルで汚してしまうことになる。また、オイルが大量に付着している場合は、定着装置を持った際にオイルが床にこぼれることもある。さらに、定着装置の下ケースには大量のフェルトが使用されているが、このようなフェルトはオイル漏れが発生しなければ必要のないものである。

本発明の課題は、ローラ周辺の部品へのオイルの付着を防ぐことのできる定着装置用加圧ローラを提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、転写紙の未定着画像を定着する定着装置に設置され、該定着装置内の定着ローラ若しくは定着ベルトに圧接する定着装置用加圧ローラであって、前記定着ローラ若しくは定着ベルトに接触するローラ胴部の外周面のうち、前記定着ローラ若しくは定着ベルトの両端部より外側の位置に、周方向に沿って溝が設けられていることを特徴としている。

上記構成によれば、オイルがローラ胴部の両端の方に流れてきたとき、そのオイルは溝内に流れ込む。そして、溝内に流れ込んだオイルは溝内に溜まり、やがてオイルは自重で下方のオイルパン上に滴下する。これにより、オイルがローラ周辺の部品へ流れることはなく、他の部品へのオイルの付着を防ぐことができる。

請求項２に記載の発明は、転写紙の未定着画像を定着する定着装置に設置され、該定着装置内の定着ローラ若しくは定着ベルトに圧接する定着装置用加圧ローラであって、前記定着ローラ若しくは定着ベルトに接触するローラ胴部の両端面のジャーナルに、リング状の弾性部材が挿通され、さらに前記ジャーナルに、フランジを有するリング状のオイル漏れ防止部材が挿通されて、前記オイル漏れ防止部材と前記ローラ胴部の両端面との間に周方向に沿って溝が形成され、前記溝は、前記定着ローラ若しくは定着ベルトの両端部より外側の位置に配置されていることを特徴としている。

近年、加圧ローラは省電力及び立ち上がり時間の短縮という観点から薄肉芯金になっており、請求項１のようにローラ胴部に溝を設けるのが難しい場合もあるが、上記構成によれば、溝はローラ胴部ではなく、オイル漏れ防止部材とローラ胴部の両端面との間に形成されているので、加圧ローラが薄肉芯金になっても、容易に溝を設けることができる。また、オイル漏れ防止部材とローラ胴部の両端面とで溝を設けただけの構成では、オイル漏れ防止部材とジャーナルとの間の隙間からオイル漏れが発生してしまうので、上記構成においては、オイル漏れ防止部材とローラ胴部の端面との間に弾性部材を挿通して、オイル漏れを防止している。

請求項３に記載の発明は、請求項２において、前記弾性部材がシリコーンゴムであることを特徴としている。

定着装置は１５０度を超える高温となるが、シリコーンゴムは耐熱性に優れているため、脆くなりにくい。その結果、弾性部材はパッキンとしての役割を長期間果たすことができる。

請求項４に記載の発明は、転写紙の未定着画像を定着する定着装置に設置され、該定着装置内の定着ローラ若しくは定着ベルトに圧接する定着装置用加圧ローラであって、前記定着ローラ若しくは定着ベルトに接触するローラ胴部の両端部に、該ローラ胴部よりも直径が大きなフランジが形成され、前記フランジは、前記定着ローラ若しくは定着ベルトの両端部より外側の位置に配置されていることを特徴としている。

上記構成によれば、オイルがローラ胴部の端部の方に流れてきたとき、ローラ胴部の端部にローラ胴部よりも直径が大きなフランジが形成されているので、オイルはフランジにより塞き止められ、フランジ内側に溜まって行く。そして、オイルは自重によりフランジ内側から下方のオイルパン上に滴下する。これにより、オイルがローラ周辺の部品へ流れることはなく、他の部品へのオイルの付着を防ぐことができる。

請求項５に記載の発明は、転写紙の未定着画像を定着する定着装置に設置され、該定着装置内の定着ローラ若しくは定着ベルトに圧接する定着装置用加圧ローラであって、前記定着ローラ若しくは定着ベルトに接触するローラ胴部の両端面のジャーナルに、リング状の弾性部材が挿通され、さらに前記ジャーナルに、該ローラ胴部よりも直径が大きなリング状のオイル塞き止め部材が設けられ、前記オイル塞き止め部材は、前記定着ローラ若しくは定着ベルトの両端部より外側の位置に配置されていることを特徴としている。

請求項４においてはローラ胴部に直接フランジが形成されているため、直径の大きなフランジの場合、その分、芯金を大きい材料から切削する必要がある。これに対し、上記構成では、ローラ胴部とは別部材のオイル塞き止め部材であるから、芯金を必要最小限の大きさから作ることができ、材料の無駄がなくなる。また、ジャーナルにオイル塞き止め部材を挿通しただけの構成では、オイル塞き止め部材とジャーナルとの間の隙間からオイル漏れが発生してしまうので、上記構成においては、オイル塞き止め部材とローラ胴部の端面との間に弾性部材を設けて、オイル漏れを防止している。

請求項６に記載の発明は、請求項５において、前記弾性部材がシリコーンゴムであることを特徴としている。このように構成によれば、請求項３の場合と同様な作用効果を得ることができる。

請求項７に記載の発明は定着ローラの発明であり、請求項１〜６のいずれか一項に記載の定着装置用加圧ローラを搭載したことを特徴としている。

上記構成の定着装置においては、加圧ローラ周りのオイル漏れがないので、メンテナンス時にオイルで手を汚すことがなく、また他の部品を手で触った際にも、その部品がオイルで汚されるということはない。

請求項８に記載の発明は画像形成装置の発明であり、請求項７に記載の定着装置を搭載したことを特徴としている。

上記構成の画像形成装置においても、請求項７の場合と同様、加圧ローラ周りのオイル漏れがないので、メンテナンス時にオイルで手を汚すことがなく、また他の部品を手で触った際にも、その部品がオイルで汚されるということはない。

本発明によれば、ローラ胴部の両端に流れてきたオイルは下方のオイルパンに滴下するため、ローラ周辺の部品へのオイルの付着を未然に防ぐことができる。

以下、本発明の実施例を図面に従って説明する。

まず、定着装置の概略構成を図９及び図１０を用いて説明する。図９において、定着装置１は転写紙２上の未定着トナーを定着させるための装置で、転写紙２は定着ベルト３と加圧ローラ４に圧接された部分を通過する際に、圧力と熱を受けることによりトナーが定着される。この定着装置１は画像形成装置に搭載される。

定着装置１には、加圧ローラ４に対向して定着ローラ５が、この定着ローラ５の横方には従動ローラ６がそれぞれ設けられ、定着ベルト３は定着ローラ５と従動ローラ６との間に張架されている。従動ローラ６は中空円筒形状をしており、その内部には定着ベルト３を温めるためのハロゲンランプ７が取り付けられている。

また、定着ベルト３の表面には、搬送される転写紙２が定着ベルト３や加圧ローラ４に巻き付かないようにするため、オイル（シリコーンオイル）が塗布される。このオイルを塗布する装置は、定着ベルト３に接触し且つ回転自在に設けられたオイル塗布ローラ８と、オイル塗布ローラ８に接触し且つ回転自在に設けられたオイル供給ローラ９と、オイル供給ローラ９に接触する塗布フェルト１０とを備えている。

そして、オイルは、塗布フェルト１０からオイル供給ローラ９に、さらにオイル供給ローラ９からオイル塗布ローラ８へと供給されて、このオイル塗布ローラ８によって定着ベルト３に塗布される。定着ベルト３に塗布されたオイルのうち、転写時に転写紙２に付着しなかった余剰のオイルは、加圧ローラ４のローラ胴部両端に付着する。

加圧ローラ４の下方にはオイルパン１１が設置されており、加圧ローラ４のローラ胴部両端に付着したオイルはオイルパン１１に滴下し回収される。なお、加圧ローラ４は、中空円筒形状の芯金４Ａと、芯金４Ａの外周面に形成されたシリコーンゴム層４Ｂとを備えている。

加圧ローラ４は、図１０に示すように、その両端のジャーナル１２（図１１参照）が玉軸受１３を介してフレーム１４に回転自在に支持されている。フレーム１４の下方には下ケース１５が設けられ、フレーム１４を含めて定着ローラ５、従動ローラ６、オイル塗布ローラ８、及びオイル供給ローラ９等は下ケース１５にはめ込まれている。また、オイル塗布ローラ８やオイル供給ローラ９の上方には、下ケース１５と対になる上ケース（図示省略）が設けられる。なお、図１０では、定着ベルト３と塗布フェルト１０は省略されている。

本実施例の加圧ローラ４では、図１に示すように、定着ベルト３に接触するローラ胴部１６の外周面のうち、定着ローラ３の両端部より外側の位置に、周方向に沿って溝１７が設けられている。

上記加圧ローラ４を図９及び図１０の定着装置に取り付けて通紙を行い、ローラ周辺の部品にオイルが付着しているか否かの実験を行った。加圧ローラ４としては、芯金４Ａの肉厚が３ｍｍで、シリコーンゴム層４Ｂの肉厚が３ｍｍのものを使用した。そして、ローラ胴部１６の端面１６Ａよりも内側に２ｍｍの所に深さ５ｍｍ、幅２ｍｍの溝１７を設けた。

実験の結果、溝１７を設けている所まではオイルは付着していたが、溝１７を越えて付着していることはなかった。そのため、他の部品へのオイル付着は発生しなかった。これは、溝１７内にオイルが溜まり、さらにオイルは自重で下方のオイルパン１１上に滴下したためである。

ここで、比較のために、図１１に示す従来の加圧ローラ４を図９及び図１０の定着装置に取り付けて通紙を行い、ローラ周辺の部品にオイルが付着しているか否かの実験を行った。その結果、ローラ周辺の部品にオイルが付着しているのが確認された。付着していたのは、加圧ローラ４両端のジャーナル１２、ジャーナル１２を支持する玉軸受１３、玉軸受１３を固定するフレーム１４、フレーム１４下方の下ケース１５であった。このようにローラ周辺の部品にオイルが付着する原因は、オイルの一部がローラ胴部１６の端面１６Ａを伝ってジャーナル１２にオイル漏れを起こしたためである。また、オイルの付着状況から見て、オイルは、加圧ローラ４のジャーナル１２を伝って玉軸受１３、フレーム１４、下ケース１５といった順で付着したものと推測する。

次に、実施例２について説明する。本実施例の加圧ローラ４には、図２に示すように、ローラ胴部１６の端面１６Ａ側に、弾性部材１８とオイル漏れ防止部材１９が設けられている。弾性部材１８はリング状をなし、シリコーンゴムで形成されている。オイル漏れ防止部材１９は、図４のようにリング状をなし、大径部１９Ａと小径部１９Ｂとからなっている。ここでは、大径部１９Ａがフランジを形成している。

弾性部材１８とオイル漏れ防止部材１９は、図３のように配置され、加圧ローラ４のジャーナル１２に挿通される。すなわち、ジャーナル１２に対して、まず弾性部材１８が挿通され、次にオイル漏れ防止部材１９が小径部１９Ｂを先にして挿通される。さらに、Ｃ型止め２０がジャーナル１２に挿通され、Ｃ型止め２０によってオイル漏れ防止部材１９がジャーナル１２に固定される。ここで、オイル漏れ防止部材１９をジャーナル１２に固定したとき、オイル漏れ防止部材１９の大径部１９Ａ（フランジ）及び小径部１９Ｂとローラ胴部１６の端面１６Ａとにより溝２２が形成される。また、ジャーナル１２には玉軸受１３が挿通され、この玉軸受１３はジャーナル１２に挿通されたＣ型止め２１によって固定される。

本実施例の加圧ローラ４を図９及び図１０の定着装置に取り付けて通紙を行い、ローラ周辺の部品にオイルが付着しているか否かの実験を行った。オイル漏れ防止部材１９の小径部１９Ｂの長さＬ（図４参照）は２ｍｍに、ローラ胴部１６表面からの深さＤ（図３参照）は５ｍｍにそれぞれ設定した。また加圧ローラ４としては、芯金４Ａの肉厚が１ｍｍで、シリコーンゴム層４Ｂの肉厚が３ｍｍのものを使用した。また、オイル漏れ防止部材１９の直径はローラ胴部１６の直径と同じかそれ以上とした。

実験の結果、溝２２が形成された所まではオイルは付着していたが、溝２２を越えて付着していることはなかった。また、加圧ローラ４のジャーナル１２とオイル漏れ防止部材１９との間を弾性部材１８で密封していたために、オイル漏れが発生していないことも確認できた。その結果、他の部品へのオイル付着は発生しなかった。これは、溝２２内にオイルが溜まり、さらにオイルが自重で下方のオイルパン１１上に滴下したためである。

また、本実施例では、加圧ローラ４の芯金４Ａが実施例１と比べると薄いので、定着装置の立ち上がり時間が早いというメリットもあった。

次に、実施例３について説明する。本実施例の加圧ローラには、図５に示すように、ローラ胴部１６の両端にフランジ２３が設けられている。フランジ２３は円形をなし、ローラ胴部１６よりも直径が大きい。

本実施例の加圧ローラ４を図９及び図１０の定着装置に取り付けて通紙を行い、ローラ周辺の部品にオイルが付着しているか否かの実験を行った。ここでは、フランジ２３の直径がローラ胴部１６の直径よりも６ｍｍ大きなものを用いた。

実験の結果は、フランジ２３の外側にオイルが付着するということはなかった。その結果、他の部品へのオイル付着は発生しなかった。これは、オイルが流れてきてもフランジ２３でオイルが塞き止められフランジ２３の内側に溜まり、やがてオイルが自重で下方のオイルパン１１上に滴下したためである。

次に、実施例４について説明する。本実施例の加圧ローラには、図６に示すように、ローラ胴部１６の端面１６Ａ側に、弾性部材２４とオイル塞き止め部材２５が設けられている。弾性部材２４はリング状をなし、シリコーンゴムで形成されている。オイル塞き止め部材２５は、図８のようにリング状をなしている。

弾性部材２４とオイル塞き止め部材２５は、図７のように配置され、加圧ローラ４のジャーナル１２に挿通される。すなわち、ジャーナル１２に対して、まず弾性部材２４が挿通され、次にオイル塞き止め部材２５が挿通される。さらに、Ｃ型止め２６がジャーナル１２に挿通され、Ｃ型止め２６によってオイル塞き止め部材２５がジャーナル１２に固定される。ここで、オイル塞き止め部材２５をジャーナル１２に固定したとき、オイル塞き止め部材２５はローラ胴部１６に設けられたフランジとして機能する。また、ジャーナル１２には玉軸受１３が挿通され、この玉軸受１３はジャーナル１２に挿通されたＣ型止め２７によって固定される。

本実施例の加圧ローラ４を図９及び図１０の定着装置に取り付けて通紙を行い、ローラ周辺の部品にオイルが付着しているか否かの実験を行った。ここでは、オイル塞き止め部材２５として、その直径がローラ胴部１６の直径よりも６ｍｍ大きなものを用いた。

実験の結果は、オイル塞き止め部材２５の外側にオイルが付着するということはなかった。また、ジャーナル１２とオイル塞き止め部材２５との間を弾性部材２４で密封していたために、オイル漏れが発生していないことも確認できた。その結果、他の部品へのオイル付着は発生しなかった。これは、オイルが流れてきてもオイル塞き止め部材２５でオイルが塞き止められオイル塞き止め部材２５の内側に溜まり、やがてオイルが自重で下方のオイルパン１１上に滴下したためである。

上記実施例１〜４では加圧ローラ４が圧接する相手は定着ベルト３であったが、本発明は、加圧ローラ４が定着ローラに直接圧接するタイプの定着装置にも適用できる。

実施例１による加圧ローラの正面図である。 実施例２による加圧ローラの正面図である。 図２の加圧ローラのジャーナルに挿通される部品類を示した図である。 オイル漏れ防止部材を示しており、(ａ)はその側面図、（ｂ）は正面図である。 実施例３による加圧ローラの正面図である。 実施例４による加圧ローラの正面図である。 図６の加圧ローラのジャーナルに挿通される部品類を示した図である。 オイル塞き止め部材を示しており、(ａ)はその側面図、（ｂ）は正面図である。 定着装置の概略構成図である。 定着装置の要部斜視図である。 従来技術による加圧ローラの正面図である。

符号の説明

１ 定着装置
２ 転写紙
３ 定着ベルト
４ 加圧ローラ
５ 定着ローラ
８ オイル塗布ローラ
９ オイル供給ローラ
１０ 塗布フェルト
１１ オイルパン
１２ ジャーナル
１３ 玉軸受
１４ フレーム
１５ 下ケース
１６ ローラ胴部
１７ 溝
１８ 弾性部材
１９ オイル漏れ防止部材
２２ 溝
２３ フランジ
２４ 弾性部材
２５ オイル塞き止め部材

Claims (8)

1. 転写紙の未定着画像を定着する定着装置に設置され、該定着装置内の定着ローラ若しくは定着ベルトに圧接する定着装置用加圧ローラであって、
   前記定着ローラ若しくは定着ベルトに接触するローラ胴部の外周面のうち、前記定着ローラ若しくは定着ベルトの両端部より外側の位置に、周方向に沿って溝が設けられていることを特徴とする定着装置用加圧ローラ。
2. 転写紙の未定着画像を定着する定着装置に設置され、該定着装置内の定着ローラ若しくは定着ベルトに圧接する定着装置用加圧ローラであって、
   前記定着ローラ若しくは定着ベルトに接触するローラ胴部の両端面のジャーナルに、リング状の弾性部材が挿通され、
   さらに前記ジャーナルに、フランジを有するリング状のオイル漏れ防止部材が挿通されて、前記オイル漏れ防止部材と前記ローラ胴部の両端面との間に周方向に沿って溝が形成され、
   前記溝は、前記定着ローラ若しくは定着ベルトの両端部より外側の位置に配置されていることを特徴とする定着装置用加圧ローラ。
3. 請求項２に記載の定着装置用加圧ローラにおいて、
   前記弾性部材はシリコーンゴムであることを特徴とする定着装置用加圧ローラ。
4. 転写紙の未定着画像を定着する定着装置に設置され、該定着装置内の定着ローラ若しくは定着ベルトに圧接する定着装置用加圧ローラであって、
   前記定着ローラ若しくは定着ベルトに接触するローラ胴部の両端部に、該ローラ胴部よりも直径が大きなフランジが形成され、
   前記フランジは、前記定着ローラ若しくは定着ベルトの両端部より外側の位置に配置されていることを特徴とする定着装置用加圧ローラ。
5. 転写紙の未定着画像を定着する定着装置に設置され、該定着装置内の定着ローラ若しくは定着ベルトに圧接する定着装置用加圧ローラであって、
   前記定着ローラ若しくは定着ベルトに接触するローラ胴部の両端面のジャーナルに、リング状の弾性部材が挿通され、
   さらに前記ジャーナルに、該ローラ胴部よりも直径が大きなリング状のオイル塞き止め部材が設けられ、
   前記オイル塞き止め部材は、前記定着ローラ若しくは定着ベルトの両端部より外側の位置に配置されていることを特徴とする定着装置用加圧ローラ。
6. 請求項５に記載の定着装置用加圧ローラにおいて、
   前記弾性部材はシリコーンゴムであることを特徴とする定着装置用加圧ローラ。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の定着装置用加圧ローラを搭載したことを特徴とする定着装置。
8. 請求項７に記載の定着装置を搭載したことを特徴とする画像形成装置。
   
   

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