JP2006215498A - Fixing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複写機、プリンタ、FAX等の画像形成装置に用いられる定着装置に関する技術分野に属する。 The present invention belongs to a technical field related to a fixing device used in an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a FAX.
従来より、この種の定着装置としては、加圧ローラと、該加圧ローラと径方向に対向し、該加圧ローラによって径方向に加圧される定着ローラと、この定着ローラを加熱する加熱手段とを備えた熱ローラ定着方式のものがよく知られており、このものは、記録媒体を上記加圧ローラと定着ローラとの間に挟持して搬送しながら、その記録媒体上に付着したトナーを該記録媒体と共に加熱することで記録媒体上にトナー像を定着するようにしている。 Conventionally, as this type of fixing device, a pressure roller, a fixing roller that faces the pressure roller in the radial direction and is pressed in the radial direction by the pressure roller, and heating that heats the fixing roller And a heat roller fixing method having a means is well known, and this is attached to the recording medium while the recording medium is nipped and conveyed between the pressure roller and the fixing roller. The toner image is fixed on the recording medium by heating the toner together with the recording medium.
上記のような熱ローラ定着方式の定着装置では、通常、定着ローラの熱容量が大きいことから、エネルギー効率が悪く、そのためにウォーミングアップ時間が長くなるという問題がある。 In the fixing device of the heat roller fixing system as described above, since the heat capacity of the fixing roller is usually large, there is a problem that the energy efficiency is low and the warm-up time becomes long.
そこで、例えば特許文献1に示されているように、定着ローラを、加圧ローラからの加圧力を弾性力で受け止める薄肉パイプ材(円筒状弾性体)で構成することが提案されており、このものでは、熱容量を非常に小さくしてウォーミングアップ時間を短縮することができるとともに、均一で幅広のニップ部を形成することができて、トナーの記録媒体上への定着を良好に行うことができるという利点を有している。
ところで、上記提案例のものでは、定着ローラの両端部は、定着ローラの外径よりも大きい内径を有する軸受部材で支持されており、この軸受部材は、定着ローラの端面と当接することで定着ローラの長さ方向の移動を制限する役割をも有している。この軸受部材は、定着ローラの端面が当接すると、定着ローラの回転に連れて軸受部材の中心軸回りに回転するようになっているため、定着ローラの端面が弾性変形しないと仮定すれば、定着ローラと軸受部材とが互いに摺動することはない。 By the way, in the above proposed example, both ends of the fixing roller are supported by bearing members having an inner diameter larger than the outer diameter of the fixing roller, and the bearing members are fixed by contacting the end surface of the fixing roller. It also has a role of limiting the movement of the roller in the length direction. This bearing member is designed to rotate around the central axis of the bearing member as the fixing roller rotates when the end surface of the fixing roller abuts, so assuming that the end surface of the fixing roller does not elastically deform, The fixing roller and the bearing member do not slide relative to each other.
しかしながら、定着ローラはその長さ方向中間部のみで加圧ローラによって径方向に加圧されるだけであるが、定着ローラの長さには限界があり、通常、定着ローラの端面も回転しながら弾性変形することとなり、定着ローラの端面(薄肉パイプ材の端面)が弾性変形により軸受部材と摺動してしまう。このため、定着ローラの端部は、弾性変形による繰り返し疲労破壊が生じ易い(定着ローラの長さ方向中間部も同様)ことに加えて、軸受部材との摺動により大きな機械的ストレスを受けることとなり、この結果、定着装置を長期間に亘って使用した場合には、定着ローラの端部が破壊してしまうという問題がある。 However, the fixing roller is only pressed in the radial direction by the pressure roller only at the intermediate portion in the length direction, but the length of the fixing roller is limited, and usually the end surface of the fixing roller is also rotating. The end face of the fixing roller (end face of the thin pipe material) slides with the bearing member due to elastic deformation. For this reason, the end of the fixing roller is subject to repeated mechanical failure due to elastic deformation (the same applies to the intermediate portion in the longitudinal direction of the fixing roller), and is also subjected to large mechanical stress due to sliding with the bearing member. As a result, when the fixing device is used for a long period of time, there is a problem that the end portion of the fixing roller is broken.
本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、上記のように定着ローラを薄肉パイプ材で構成し、その定着ローラの長さ方向の移動を制限する場合に、定着ローラの端部(薄肉パイプ材の端部)の破壊を出来る限り抑制して、定着ローラの長寿命化を図ろうとすることにある。 The present invention has been made in view of such points, and the object of the present invention is to configure the fixing roller with a thin pipe material as described above and limit the movement of the fixing roller in the length direction. In addition, it is intended to extend the life of the fixing roller by suppressing the breakage of the end of the fixing roller (the end of the thin pipe material) as much as possible.
上記の目的を達成するために、請求項1の発明では、加圧ローラと、該加圧ローラと径方向に対向し、該加圧ローラによって径方向に加圧されるとともに、該加圧力を弾性力で受け止める薄肉パイプ材で構成された定着ローラと、該定着ローラを加熱する加熱手段と、該定着ローラの長さ方向から見て定着ローラの外周面における上記加圧ローラと反対側の部分を覆うように略円弧状をなしかつ該反対側の部分を、定着ローラがそのローラ軸回りに回転自在となるように支持する支持部を有する定着ローラ支持部材と、上記定着ローラの端面と対向する環状の対向面を有し、該対向面に定着ローラの端面が当接することで定着ローラの長さ方向の移動を制限するとともに、該当接時に定着ローラの回転に連れて中心軸回りに回転するように支持された筒状の移動制限回転部材とを備えた定着装置を対象として、上記移動制限回転部材の対向面を、該対向面の径方向内側に向かって上記定着ローラの端面から離れる方向に傾斜するテーパ状に形成するようにした。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, the pressure roller and the pressure roller are opposed to the pressure roller in the radial direction, and are pressed in the radial direction by the pressure roller. A fixing roller made of a thin pipe material received by elastic force, a heating means for heating the fixing roller, and a portion of the outer peripheral surface of the fixing roller opposite to the pressure roller when viewed from the length direction of the fixing roller A fixing roller supporting member having a substantially arc shape so as to cover and supporting the opposite side portion so that the fixing roller is rotatable around the roller axis, and opposed to the end surface of the fixing roller. The end face of the fixing roller is in contact with the opposite face to limit the movement of the fixing roller in the length direction, and at the time of contact, rotates around the central axis as the fixing roller rotates. To support For the fixing device provided with the cylindrical movement-restricting rotating member, the opposed surface of the movement-restricting rotating member is inclined in the direction away from the end surface of the fixing roller toward the inside in the radial direction of the facing surface. It was made to form in a taper shape.
上記の構成により、定着ローラの端面において加圧ローラと定着ローラとの対向方向における加圧ローラ側の部分は、加圧ローラによる加圧により定着ローラの径方向内側に大きく弾性変形するが、この径方向内側に対応する移動制限回転部材の対向面は、テーパにより定着ローラの端面から離れるので、上記加圧ローラ側の部分は移動制限回転部材の対向面に当接しなくなる。これにより、定着ローラの端面は、弾性変形しても、該端面における加圧ローラとは反対側の部分で移動制限回転部材の対向面と摺動するだけとなる。この結果、定着ローラの端面と移動制限回転部材の対向面との間の摺動は低減される。したがって、定着ローラの端部の劣化を効果的に抑制することができるとともに、この摺動に伴う擦れ音が生じるのを抑制することができる。また、移動制限回転部材の対向面の削れをも抑制することができる。よって、定着ローラや移動制限回転部材の長寿命化を図ることができる。 With the above configuration, the portion on the pressure roller side in the facing direction of the pressure roller and the fixing roller on the end surface of the fixing roller is greatly elastically deformed radially inward by the pressure roller. Since the opposed surface of the movement limited rotation member corresponding to the radially inner side is separated from the end surface of the fixing roller by the taper, the pressure roller side portion does not contact the opposed surface of the movement limited rotation member. As a result, even if the end surface of the fixing roller is elastically deformed, the end surface of the fixing roller only slides on the opposite surface of the movement-restricting rotation member at a portion opposite to the pressure roller. As a result, the sliding between the end surface of the fixing roller and the opposing surface of the movement limiting rotation member is reduced. Therefore, it is possible to effectively suppress the deterioration of the end portion of the fixing roller, and it is possible to suppress the generation of a rubbing sound due to this sliding. In addition, it is possible to suppress the scraping of the facing surface of the movement limiting rotation member. Therefore, the life of the fixing roller and the movement restricting rotating member can be extended.
請求項2の発明では、加圧ローラと、該加圧ローラと径方向に対向し、該加圧ローラによって径方向に加圧されるとともに、該加圧力を弾性力で受け止める薄肉パイプ材で構成された定着ローラと、該定着ローラを加熱する加熱手段と、該定着ローラの長さ方向から見て定着ローラの外周面における上記加圧ローラと反対側の部分を覆うように略円弧状をなしかつ該反対側の部分を、定着ローラがそのローラ軸回りに回転自在となるように支持する支持部を有する定着ローラ支持部材と、上記定着ローラの端面と対向する環状の対向面を有し、該対向面に定着ローラの端面が当接することで定着ローラの長さ方向の移動を制限するとともに、該当接時に定着ローラの回転に連れて中心軸回りに回転するように支持された筒状の移動制限回転部材とを備えた定着装置を対象として、上記移動制限回転部材の中心軸は、定着ローラ支持部材の円弧状である支持部の円中心を通っており、上記移動制限回転部材の対向面は、上記定着ローラの長さ方向から見たときの該対向面の径方向内側縁の直径をD1とし、定着ローラの長さ方向から見たときの上記定着ローラ支持部材の支持部の半径の2倍をD2とし、定着ローラの薄肉パイプ材の厚みをtとしたとき、t≦D2−D1≦10tを満たすように形成されているものとする。
The invention according to
このことにより、D2とD1との差が大きいほど、定着ローラ端面の、移動制限回転部材の対向面に対する当接部分が増大することになるが、その差が10t以下であれば、定着ローラの端面において加圧ローラと定着ローラとの対向方向における加圧ローラ側の部分が、移動制限回転部材の対向面に殆ど当接しなくなり、定着ローラの端面と移動制限回転部材の対向面との間の摺動が低減される。そして、D2とD1との差が小さいほど、上記摺動は確実に低減されるが、その差がtよりも小さいと、定着ローラの端面が対向面から外れて、定着ローラの長さ方向の移動を制限することができなくなる可能性があるので、t以上としている。よって、請求項1の発明と同様の作用効果が得られる。
As a result, as the difference between D2 and D1 increases, the contact portion of the end surface of the fixing roller with the opposing surface of the movement-restricting rotation member increases. The portion on the pressure roller side in the facing direction of the pressure roller and the fixing roller at the end surface hardly comes into contact with the facing surface of the movement-restricting rotating member, and is between the end surface of the fixing roller and the facing surface of the movement-limiting rotating member. Sliding is reduced. As the difference between D2 and D1 is smaller, the sliding is surely reduced. However, when the difference is smaller than t, the end surface of the fixing roller is separated from the opposing surface, and the length of the fixing roller is increased. Since there is a possibility that the movement cannot be restricted, it is set to t or more. Therefore, the same effect as that of the invention of
請求項3の発明では、加圧ローラと、該加圧ローラと径方向に対向し、該加圧ローラによって径方向に加圧されるとともに、該加圧力を弾性力で受け止める薄肉パイプ材で構成された定着ローラと、該定着ローラを加熱する加熱手段と、該定着ローラの長さ方向から見て定着ローラの外周面における上記加圧ローラと反対側の部分を覆うように略円弧状をなしかつ該反対側の部分を、定着ローラがそのローラ軸回りに回転自在となるように支持する支持部を有する定着ローラ支持部材と、上記定着ローラの端面と対向する環状の対向面を有し、該対向面に定着ローラの端面が当接することで定着ローラの長さ方向の移動を制限するとともに、該当接時に定着ローラの回転に連れて中心軸回りに回転するように支持された筒状の移動制限回転部材とを備えた定着装置を対象として、上記移動制限回転部材は、上記定着ローラの端面において加圧ローラと定着ローラとの対向方向における加圧ローラと反対側の部分のみが、該移動制限回転部材の対向面に当接するように、該移動制限回転部材の中心軸が上記定着ローラのローラ軸に対して傾いた状態で支持されているものとする。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a pressure roller, and a thin pipe material that is opposed to the pressure roller in the radial direction, is pressurized in the radial direction by the pressure roller, and receives the applied pressure with an elastic force. The fixing roller, a heating means for heating the fixing roller, and a substantially arc shape so as to cover a portion of the outer peripheral surface of the fixing roller opposite to the pressure roller when viewed from the length direction of the fixing roller. And a fixing roller support member having a support portion for supporting the opposite side portion so that the fixing roller is rotatable about its roller axis, and an annular facing surface facing the end surface of the fixing roller, The end surface of the fixing roller abuts against the opposing surface to restrict the movement of the fixing roller in the length direction, and the cylindrical shape is supported so as to rotate around the central axis as the fixing roller rotates when the contact is made. Movement limit rotation part The movement-restricting rotating member is a movement-restricting rotating member only on a portion of the end surface of the fixing roller opposite to the pressure roller in the facing direction of the pressure roller and the fixing roller. It is assumed that the central axis of the movement-restricting rotating member is supported in an inclined state with respect to the roller axis of the fixing roller so as to abut against the opposite surface.
このことで、定着ローラの端面において加圧ローラと定着ローラとの対向方向における加圧ローラ側の部分が、移動制限回転部材の対向面に当接しなくなり、定着ローラの端面と移動制限回転部材の対向面との間の摺動が低減される。よって、請求項1の発明と同様の作用効果が得られる。
As a result, the pressure roller side portion in the facing direction of the pressure roller and the fixing roller on the end surface of the fixing roller does not come into contact with the facing surface of the movement limiting rotation member, and the end surface of the fixing roller and the movement limiting rotation member Sliding between the opposing surfaces is reduced. Therefore, the same effect as that of the invention of
請求項4の発明では、請求項1又は3の発明において、定着ローラの端面は、移動制限回転部材の対向面への当接時に該対向面に略沿うテーパ状に形成されているものとする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the first or third aspect of the present invention, the end surface of the fixing roller is formed in a taper shape substantially along the facing surface when the movement-restricting rotating member comes into contact with the facing surface. .
こうすることで、定着ローラの端面が移動制限回転部材の対向面に倣うため、定着ローラの端部の劣化及び移動制限回転部材の対向面の削れをより一層効果的に抑制することができる。 By doing so, since the end surface of the fixing roller follows the opposing surface of the movement-restricting rotating member, deterioration of the end portion of the fixing roller and scraping of the opposing surface of the movement-limiting rotating member can be further effectively suppressed.
請求項5の発明では、請求項1〜3のいずれか1つの発明において、定着ローラの端面は、摺動部材で構成されているものとする。 According to a fifth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the end surface of the fixing roller is formed of a sliding member.
この発明により、摺動部材を、移動制限回転部材との摩擦係数が小さい材料にして、移動制限回転部材の対向面と摺動させるようにすることができ、定着ローラや移動制限回転部材の更なる長寿命化を図ることができる。 According to the present invention, the sliding member can be made of a material having a small coefficient of friction with the movement-restricted rotating member and slid with the opposing surface of the movement-restricting rotating member. It is possible to achieve a long life.
請求項6の発明では、請求項5の発明において、摺動部材は、定着ローラの端面に一体成形されたものであるとする。 According to a sixth aspect of the invention, in the fifth aspect of the invention, the sliding member is formed integrally with the end surface of the fixing roller.
このことで、定着ローラの端面に摺動部材を容易に設けることができるとともに、摺動部材を移動制限回転部材の対向面と確実に摺動させるようにすることができる。 As a result, the sliding member can be easily provided on the end surface of the fixing roller, and the sliding member can be reliably slid with the opposing surface of the movement limiting rotation member.
請求項7の発明では、請求項1〜3のいずれか1つの発明において、定着ローラ支持部材の支持部は、弾性部材を介して定着ローラを支持しているものとする。 According to a seventh aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects of the present invention, the support portion of the fixing roller support member supports the fixing roller via an elastic member.
このことにより、定着ローラを均一に加圧することができ、定着ローラのより一層の長寿命化を図ることができる。 As a result, the fixing roller can be uniformly pressed, and the life of the fixing roller can be further extended.
請求項8の発明では、請求項7の発明において、定着ローラ支持部材は、定着ローラの外周面全周を覆う筒状のものからなっていて、その内周面に支持部が形成されたものであり、弾性部材は、外径が上記定着ローラ支持部材の内径よりも小さくかつ内径が定着ローラの外径よりも大きい環状のものであり、上記弾性部材の外周面において加圧ローラと定着ローラとの対向方向における加圧ローラ側の部分が上記定着ローラ支持部材の内周面から離隔されているものとする。 According to an eighth aspect of the present invention, in the seventh aspect of the invention, the fixing roller support member is a cylindrical member that covers the entire outer periphery of the fixing roller, and a support portion is formed on the inner peripheral surface thereof. And the elastic member has an annular shape whose outer diameter is smaller than the inner diameter of the fixing roller support member and whose inner diameter is larger than the outer diameter of the fixing roller, and the pressure roller and the fixing roller on the outer peripheral surface of the elastic member It is assumed that a portion on the pressure roller side in a direction opposite to is spaced from the inner peripheral surface of the fixing roller support member.
こうすることで、定着ローラの熱が定着ローラ支持部材を介して外部へ逃げるのを抑制することができ、断熱効果を高めることができる。 By doing so, it is possible to suppress the heat of the fixing roller from escaping to the outside via the fixing roller support member, and the heat insulation effect can be enhanced.
請求項9の発明では、請求項1〜3のいずれか1つの発明において、移動制限回転部材は、加圧ローラと定着ローラとの対向方向に延びる軸回りに回動自在に構成されているものとする。 According to a ninth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the movement limiting rotation member is configured to be rotatable about an axis extending in a facing direction between the pressure roller and the fixing roller. And
すなわち、定着ローラのローラ軸は、加圧ローラと定着ローラとの対向方向から見て、加圧ローラのローラ軸に対して斜めに傾き易く、このように定着ローラが傾くと、定着ローラ支持部材に対しても傾く関係で、定着ローラをその長さ方向に移動させるスラスト力が生じるが、移動制限回転部材が加圧ローラと定着ローラとの対向方向に延びる軸回りに回動しない場合には、上記傾きにより、定着ローラの端面が移動制限回転部材の対向面に対して記録媒体の移動方向において均一に当接しなくなるため、そのようなスラスト力を、移動制限回転部材の対向面で記録媒体の移動方向において均一に受け止めることができなくなる。しかし、この発明では、上記傾き状態で定着ローラの端面が当接した移動制限回転部材が、その傾きに倣って加圧ローラと定着ローラとの対向方向に延びる軸回りに回動することで、定着ローラの端面が移動制限回転部材の対向面に対して記録媒体の移動方向において均一に当接するようになる。この結果、定着ローラに生じるスラスト力を、移動制限回転部材の対向面で記録媒体の移動方向において均一に受け止めることができる。よって、定着ローラの端部の劣化及び移動制限回転部材の対向面の削れをより一層有効に抑制することができる。 In other words, the roller shaft of the fixing roller is easily inclined obliquely with respect to the roller shaft of the pressure roller when viewed from the facing direction of the pressure roller and the fixing roller, and when the fixing roller is inclined in this way, the fixing roller support member A thrust force is generated to move the fixing roller in the length direction of the fixing roller, but when the movement restricting rotating member does not rotate about the axis extending in the opposing direction of the pressure roller and the fixing roller, Because of the inclination, the end surface of the fixing roller does not uniformly abut on the facing surface of the movement-restricting rotating member in the moving direction of the recording medium. Cannot be received uniformly in the moving direction. However, in the present invention, the movement restricting rotating member with which the end surface of the fixing roller contacts in the inclined state rotates around the axis extending in the opposing direction of the pressure roller and the fixing roller following the inclination, The end surface of the fixing roller comes into contact with the opposing surface of the movement-restricting rotating member uniformly in the moving direction of the recording medium. As a result, the thrust force generated in the fixing roller can be uniformly received in the moving direction of the recording medium on the opposing surface of the movement limiting rotation member. Therefore, it is possible to more effectively suppress the deterioration of the end portion of the fixing roller and the scraping of the facing surface of the movement limiting rotation member.
請求項10の発明では、請求項1又は2の発明において、定着ローラ支持部材は、定着ローラの外周面全周を覆う筒状のものからなりかつその内周面に支持部が形成されたものであって、移動制限回転部材に一体形成されているものとする。
In the invention of claim 10, in the invention of
このことにより、定着ローラ支持部材及び移動制限回転部材の低コスト化を図ることができるとともに、定着装置全体を小型化することができる。 As a result, the cost of the fixing roller support member and the movement limiting rotation member can be reduced, and the entire fixing device can be downsized.
請求項11の発明では、請求項10の発明において、定着ローラ支持部材の支持部は、移動制限回転部材の対向面から所定距離以上離れた位置に形成されているものとする。 According to an eleventh aspect of the present invention, in the tenth aspect of the present invention, the support portion of the fixing roller support member is formed at a position separated by a predetermined distance or more from the facing surface of the movement limiting rotation member.
このことで、定着ローラの端面における該定着ローラの端面に近接する部分が、定着ローラ支持部材の支持部から径方向の力を受けることがなく、定着ローラの端部の破損をより一層有効に抑制することができ、定着ローラの更なる長寿命化を図ることができる。 As a result, the portion of the end surface of the fixing roller adjacent to the end surface of the fixing roller does not receive a radial force from the support portion of the fixing roller support member, and the damage to the end portion of the fixing roller is made even more effective. Therefore, the life of the fixing roller can be further extended.
請求項12の発明では、請求項10の発明において、定着ローラ支持部材が一体形成された移動制限回転部材は、定着ローラの長さ方向両側にそれぞれ配設されており、少なくとも一方の上記移動制限回転部材は、加圧ローラと定着ローラとの対向方向に延びる軸回りに回動自在に構成されているとともに、定着ローラの長さ方向中央側へ押圧されているものとする。 According to a twelfth aspect of the present invention, in the tenth aspect of the present invention, the movement restricting rotation members integrally formed with the fixing roller support member are respectively disposed on both sides in the length direction of the fixing roller, and at least one of the movement restrictions is provided. The rotating member is configured to be rotatable about an axis extending in the opposing direction of the pressure roller and the fixing roller, and is pressed toward the center in the length direction of the fixing roller.
このことにより、請求項9の発明と同様に、定着ローラに生じるスラスト力を、移動制限回転部材の対向面で記録媒体の移動方向において均一に受け止めることができ、しかも、定着ローラのローラ軸が、加圧ローラと定着ローラとの対向方向から見て、加圧ローラのローラ軸に対して斜めに傾くのが抑制され、これにより、定着ローラに生じるスラスト力を低減することができる。よって、定着ローラの端部の劣化及び移動制限回転部材の対向面の削れを更に効果的に抑制することができる。 Thus, as in the ninth aspect of the invention, the thrust force generated in the fixing roller can be received uniformly in the moving direction of the recording medium on the opposed surface of the movement limiting rotation member, and the roller shaft of the fixing roller is Inclination with respect to the roller axis of the pressure roller when viewed from the direction in which the pressure roller and the fixing roller are opposed to each other is suppressed, thereby reducing the thrust force generated in the fixing roller. Therefore, it is possible to more effectively suppress the deterioration of the end portion of the fixing roller and the scraping of the facing surface of the movement limiting rotation member.
請求項13の発明では、請求項1〜3のいずれか1つの発明において、定着ローラ支持部材は、加圧ローラと定着ローラとの対向方向に延びる軸回りに回動自在に構成されているものとする。 According to a thirteenth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the fixing roller support member is configured to be rotatable about an axis extending in the opposing direction of the pressure roller and the fixing roller. And
すなわち、定着ローラのローラ軸と定着ローラ支持部材の中心軸が互いに平行になる状態が最も安定した状態であるので、定着ローラのローラ軸が、加圧ローラと定着ローラとの対向方向から見て、加圧ローラのローラ軸に対して斜めに傾いた場合には、定着ローラ支持部材が加圧ローラと定着ローラとの対向方向に延びる軸回りに回動して、定着ローラのローラ軸と定着ローラ支持部材の中心軸とが互いに平行になる。これにより、定着ローラに生じるスラスト力が低減して定着ローラが安定する。よって、定着ローラの端部の劣化及び移動制限回転部材の対向面の削れを更に効果的に抑制することができる。 That is, the state in which the roller axis of the fixing roller and the central axis of the fixing roller support member are parallel to each other is the most stable state, so that the roller axis of the fixing roller is viewed from the opposing direction of the pressure roller and the fixing roller. In the case where the fixing roller support member is inclined with respect to the roller shaft of the pressure roller, the fixing roller support member rotates about an axis extending in the opposing direction of the pressure roller and the fixing roller, and the fixing roller roller shaft and the fixing roller are fixed. The central axes of the roller support members are parallel to each other. Thereby, the thrust force generated in the fixing roller is reduced and the fixing roller is stabilized. Therefore, it is possible to more effectively suppress the deterioration of the end portion of the fixing roller and the scraping of the facing surface of the movement limiting rotation member.
請求項14の発明では、請求項13の発明において、定着ローラが該定着ローラの長さ方向に移動したときにその移動方向を検出する移動方向検出手段と、定着ローラ支持部材を、加圧ローラと定着ローラとの対向方向に延びる軸回りに所定角度範囲内で正逆に回動させる回動手段とを備え、上記回動手段は、上記移動方向検出手段により検出された移動方向に応じて、上記定着ローラ支持部材を正方向又は逆方向に回動させるように構成されているものとする。 According to a fourteenth aspect of the present invention, in the thirteenth aspect of the present invention, the fixing roller supporting member includes a moving direction detecting means for detecting a moving direction of the fixing roller when the fixing roller moves in the length direction of the fixing roller, and a pressure roller. And a rotating means for rotating in the forward and reverse directions within a predetermined angle range about an axis extending in a direction opposite to the fixing roller, the rotating means depending on the moving direction detected by the moving direction detecting means. The fixing roller support member is configured to be rotated in the forward direction or the reverse direction.
すなわち、定着ローラのローラ軸が、加圧ローラと定着ローラとの対向方向から見て、加圧ローラのローラ軸に対して斜めに傾いて、定着ローラの長さ方向の移動が生じたときに、定着ローラ支持部材を加圧ローラと定着ローラとの対向方向に延びる軸回りに回動させると、その回動方向によっては定着ローラの傾きを強制的に変更して、定着ローラの移動方向を逆向きにすることができる。したがって、定着ローラの移動方向に応じて定着ローラ支持部材の回動方向を選択することにより、定着ローラをその移動方向とは反対方向に移動させるようにすることができ、これにより、定着ローラの長さ方向の移動自体を極小化することが可能になり、よって、定着ローラや移動制限回転部材の更なる長寿命化を図ることができる。 That is, when the roller axis of the fixing roller is inclined with respect to the roller axis of the pressure roller when viewed from the direction in which the pressure roller and the fixing roller face each other, the fixing roller moves in the length direction. When the fixing roller support member is rotated about an axis extending in the opposing direction of the pressure roller and the fixing roller, the inclination of the fixing roller is forcibly changed depending on the rotation direction, and the moving direction of the fixing roller is changed. It can be reversed. Therefore, by selecting the rotation direction of the fixing roller support member according to the moving direction of the fixing roller, the fixing roller can be moved in the direction opposite to the moving direction. It is possible to minimize the movement in the length direction itself, so that the life of the fixing roller and the movement-restricting rotating member can be further extended.
請求項15の発明では、請求項1〜3のいずれか1つの発明において、定着ローラ支持部材は、定着ローラの外周面全周を覆う筒状のものからなりかつその内周面に支持部が形成されたものであって、定着ローラの両端部にそれぞれ対応して配設されているとともに、該定着ローラ支持部材の中心軸回りに回転自在に支持されており、少なくとも一方の上記定着ローラ支持部材をその中心軸回りに回転させることで、該定着ローラ支持部材の支持部と上記定着ローラの外周面との間の摩擦力により該定着ローラをローラ軸回りに回転駆動させる駆動手段を備えているものとする。 According to a fifteenth aspect of the invention, in any one of the first to third aspects of the invention, the fixing roller support member is a cylindrical member that covers the entire outer periphery of the fixing roller, and a support portion is provided on the inner peripheral surface thereof. At least one of the above-mentioned fixing roller supports, which is formed corresponding to both ends of the fixing roller and is rotatably supported around the central axis of the fixing roller support member. Drive means for rotating the fixing roller around the roller axis by a frictional force between the support portion of the fixing roller supporting member and the outer peripheral surface of the fixing roller by rotating the member around its central axis is provided. It shall be.
この発明により、安定した記録媒体の送りが得られる。すなわち、加圧ローラを駆動する場合には、加圧ローラは温度変化し易く、このために加圧ローラの外径が変化して記録媒体の送り速度が変化する可能性があるが、一定温度に支持された定着ローラを駆動する場合には、定着ローラの外径が殆ど変化しないので、記録媒体を確実に一定速度で送ることが可能になる。 According to the present invention, stable recording medium feeding can be obtained. That is, when driving the pressure roller, the temperature of the pressure roller is likely to change. For this reason, there is a possibility that the outer diameter of the pressure roller changes and the feed speed of the recording medium changes. When the fixing roller supported by the roller is driven, the outer diameter of the fixing roller hardly changes, so that the recording medium can be reliably fed at a constant speed.
請求項16の発明では、請求項15の発明において、駆動手段は、一方の定着ローラ支持部材をその中心軸回りに回転させることで、定着ローラをそのローラ軸回りに回転駆動させるように構成されており、上記一方の定着ローラ支持部材の支持部と上記定着ローラの外周面との間の摩擦力に対して、他方の定着ローラ支持部材の支持部と定着ローラの外周面との間の摩擦力が小さいものとする。 According to a sixteenth aspect of the invention, in the fifteenth aspect of the invention, the drive means is configured to rotate the fixing roller around the roller axis by rotating one fixing roller supporting member around the central axis. Friction between the support portion of the one fixing roller support member and the outer peripheral surface of the fixing roller, and the friction between the support portion of the other fixing roller support member and the outer peripheral surface of the fixing roller. Assume that the force is small.
このことにより、駆動手段により回転される一方の定着ローラ支持部材の支持部と定着ローラの外周面との間の摩擦力が大きいため、その間に滑りが生じずに定着ローラが確実に回転駆動される一方、他方の定着ローラ支持部材の支持部と定着ローラの外周面との間の摩擦力が小さいため、その間に滑りが生じ易く、この結果、定着ローラのローラ軸が、加圧ローラと定着ローラとの対向方向から見て、加圧ローラのローラ軸に対して斜めに傾いても、定着ローラに生じるスラスト力が小さくて、定着ローラの長さ方向の移動が生じ難くなる。 As a result, since the frictional force between the support portion of the one fixing roller support member rotated by the driving means and the outer peripheral surface of the fixing roller is large, the fixing roller is reliably driven to rotate without slipping between them. On the other hand, since the frictional force between the support portion of the other fixing roller support member and the outer peripheral surface of the fixing roller is small, slipping easily occurs between them, and as a result, the roller shaft of the fixing roller is fixed to the pressure roller and the fixing roller. Even when tilted obliquely with respect to the roller axis of the pressure roller when viewed from the direction facing the roller, the thrust force generated in the fixing roller is small, and the fixing roller is less likely to move in the length direction.
請求項17の発明では、請求項15の発明において、駆動手段は、両定着ローラ支持部材をその中心軸回りに回転させることで、定着ローラをそのローラ軸回りに回転駆動させるように構成されているものとする。 According to a seventeenth aspect of the invention, in the fifteenth aspect of the invention, the driving means is configured to rotate the fixing roller around the roller axis by rotating both the fixing roller support members around the central axis. It shall be.
このことで、定着ローラのローラ軸が、加圧ローラと定着ローラとの対向方向から見て、加圧ローラのローラ軸に対して斜めに傾き難くなり、この結果、定着ローラの長さ方向の移動が生じ難くなる。よって、定着ローラや移動制限回転部材のより一層の長寿命化を図ることができる。 This makes it difficult for the roller shaft of the fixing roller to tilt obliquely with respect to the roller shaft of the pressure roller when viewed from the direction in which the pressure roller and the fixing roller face each other. Movement is less likely to occur. Therefore, the life of the fixing roller and the movement restricting rotating member can be further extended.
請求項18の発明では、請求項15の発明において、駆動手段により定着ローラ支持部材に加えられる力の方向が、定着ローラの長さ方向から見て、加圧ローラと定着ローラとの対向方向において定着ローラを加圧ローラに押し付ける方向又は該方向に対して30°以内の傾き方向であるものとする。 According to an eighteenth aspect of the present invention, in the fifteenth aspect of the present invention, the direction of the force applied to the fixing roller support member by the driving means is the opposite direction of the pressure roller and the fixing roller when viewed from the length direction of the fixing roller. It is assumed that the fixing roller is pressed against the pressure roller or inclined within 30 ° with respect to the direction.
こうすることで、定着ローラ支持部材の中心軸と定着ローラのローラ軸との平行度が安定に維持され、定着ローラの長さ方向の移動が生じ難くなる。 By doing so, the parallelism between the central axis of the fixing roller support member and the roller axis of the fixing roller is stably maintained, and it is difficult for the fixing roller to move in the length direction.
請求項19の発明では、請求項15の発明において、駆動手段は、駆動プーリと、該駆動プーリと定着ローラ支持部材の外周面との間に掛け渡されたベルトとを有していて、該駆動プーリ及びベルトにより定着ローラ支持部材をその中心軸回りに回転させるように構成されているものとする。 According to a nineteenth aspect of the present invention, in the fifteenth aspect of the present invention, the driving means includes a driving pulley and a belt stretched between the driving pulley and the outer peripheral surface of the fixing roller support member. It is assumed that the fixing roller support member is rotated about its central axis by the driving pulley and the belt.
このことにより、ギヤにより定着ローラ支持部材を回転させる場合に比べて負荷変動が小さく、定着ローラ支持部材の支持部と定着ローラの外周面との間に滑りが生じ難くなる。また、ギヤの場合には、負荷変動により定着ローラ支持部材が振動し易くなり、この振動により、加圧ローラによる加圧力が変動して、定着ローラに過剰の加圧力が作用し、このために定着ローラの寿命が短くなる可能性があるが、ベルトの場合には、負荷変動が小さいので、定着ローラに過剰の加圧力が作用するようなことがなく、よって、定着ローラの長寿命化を図ることができる。 As a result, the load fluctuation is smaller than when the fixing roller support member is rotated by the gear, and slippage hardly occurs between the support portion of the fixing roller support member and the outer peripheral surface of the fixing roller. Further, in the case of gears, the fixing roller support member easily vibrates due to load fluctuations, and this vibration fluctuates the pressure applied by the pressure roller, causing excessive pressure to act on the fixing roller. There is a possibility that the life of the fixing roller may be shortened. However, in the case of a belt, since the load fluctuation is small, no excessive pressure is applied to the fixing roller, so that the life of the fixing roller can be extended. Can be planned.
請求項20の発明では、請求項1〜3のいずれか1つの発明において、定着ローラ支持部材は、定着ローラの両端部にそれぞれ対応して配設されており、上記定着ローラの薄肉パイプ材は、金属からなり、上記薄肉パイプ材の少なくとも両端部の外周面及び内周面に、ショットピーニング処理が施されているものとする。 According to a twentieth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects of the present invention, the fixing roller supporting member is disposed corresponding to both ends of the fixing roller, and the thin pipe material of the fixing roller is It is assumed that the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of at least both ends of the thin pipe material are made of metal and subjected to shot peening treatment.
このことで、ショットピーニング処理により、破壊し易い定着ローラ両端部に残留圧縮応力を付与して、伸縮に対する繰り返し疲労強度を向上させることができ、よって、定着ローラの長寿命化を図ることができる。ここで、薄肉パイプ材の内周面へのショットピーニング処理については、長さ方向中央部を処理するためには、特殊な装置が必要になるが、端部を処理するためには、そのような特殊な装置は必要なく、外周面の処理と同様の通常の装置で行うことができるので、薄肉パイプ材の両端部の外周面及び内周面のみにショットピーニング処理を行うようにすれば、容易でかつ低コストである。一方、処理が両端部のみであっても、特に破壊し易いのは両端部であるので、問題はない。 Thus, the shot peening process can apply residual compressive stress to both ends of the fixing roller which is easily broken, thereby improving the repeated fatigue strength against expansion and contraction, and thus the life of the fixing roller can be extended. . Here, for the shot peening process on the inner peripheral surface of the thin pipe material, a special device is required to process the central part in the length direction, but to process the end part, No special equipment is required, and it can be performed with a normal device similar to the processing of the outer peripheral surface, so if the shot peening process is performed only on the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of both ends of the thin pipe material, Easy and low cost. On the other hand, even if the treatment is performed only at both ends, there is no problem because it is particularly easy to destroy both ends.
請求項21の発明では、請求項1〜3のいずれか1つの発明において、定着ローラ支持部材は、定着ローラの両端部にそれぞれ対応して配設されており、上記定着ローラの薄肉パイプ材における両端部を除く外周面全周に、ゴム層が形成されているものとする。 According to a twenty-first aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to third aspects, the fixing roller support members are respectively disposed corresponding to both ends of the fixing roller, and in the thin pipe material of the fixing roller, It is assumed that a rubber layer is formed on the entire outer peripheral surface excluding both ends.
こうすることで、安定した定着と記録媒体の送りを実現することができるようになるとともに、定着ローラ支持部材の支持部と対応する両端部には、ゴム層を形成しないようにして、定着ローラの外周面と定着ローラ支持部材の支持部との安定した接触を維持することができる。 By doing so, it is possible to realize stable fixing and feeding of the recording medium, and at the both ends corresponding to the support portion of the fixing roller support member, no rubber layer is formed, so that the fixing roller It is possible to maintain a stable contact between the outer peripheral surface of the fixing roller and the support portion of the fixing roller support member.
請求項22の発明では、請求項1〜3のいずれか1つの発明において、加圧ローラは、定着ローラに対する加圧力の反力を弾性力で受け止める薄肉パイプ材で構成されているものとする。 According to a twenty-second aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to third aspects, the pressure roller is formed of a thin pipe material that receives a reaction force of a pressure applied to the fixing roller with an elastic force.
この発明により、定着ローラと加圧ローラとの接触部であるニップ部が略フラット状となり、種々の記録媒体を皺が生じないように搬送することができるようになる。 According to the present invention, the nip portion that is the contact portion between the fixing roller and the pressure roller has a substantially flat shape, and various recording media can be conveyed without wrinkles.
請求項23の発明では、請求項1〜3のいずれか1つの発明において、定着ローラの回転を検知する回転検知手段を備え、上記回転検知手段は、定着ローラの周方向の一部分のみを1回転毎に検出することで、該定着ローラの回転を検知するように構成されているものとする。 According to a twenty-third aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects of the present invention, a rotation detection unit that detects rotation of the fixing roller is provided, and the rotation detection unit rotates only a part of the circumferential direction of the fixing roller once. It is assumed that the rotation of the fixing roller is detected by detecting each time.
このことにより、定着ローラの回転速度を制御して定着ローラを一定の回転速度で回転させるようにすることができるとともに、定着ローラの回転を低コストで検知することができる。一方、このように定着ローラの周方向の一部分のみを1回転毎に検出するようにしても、通常の記録媒体搬送速度であれば、十分に定着ローラの回転速度を制御することができる。 As a result, the rotation speed of the fixing roller can be controlled to rotate the fixing roller at a constant rotation speed, and the rotation of the fixing roller can be detected at low cost. On the other hand, even if only a part of the fixing roller in the circumferential direction is detected every rotation, the rotation speed of the fixing roller can be sufficiently controlled as long as it is a normal recording medium conveyance speed.
請求項24の発明では、請求項1〜3のいずれか1つの発明において、加圧ローラは、押付け部材により定着ローラに押し付けられることで該定着ローラを径方向に加圧するように構成され、上記押付け部材による加圧ローラの定着ローラへの押付け量を制限する制限部材を備えているものとする。 According to a twenty-fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the pressure roller is configured to press the fixing roller in a radial direction by being pressed against the fixing roller by a pressing member. It is assumed that a limiting member that limits the pressing amount of the pressing roller to the fixing roller by the pressing member is provided.
すなわち、定着ローラの端部に亀裂等が生じた場合には、通常、加圧ローラの定着ローラへの押付け量が増大し、このため、その亀裂が進行して直ぐに破壊に至る。しかし、この発明では、制限部材により押付け量が制限されるので、定着ローラ端部の破壊への進行を抑制して、大きなトラブルが生じるのを未然に防止することができる。 That is, when a crack or the like occurs at the end of the fixing roller, the pressing amount of the pressure roller to the fixing roller usually increases, and the crack progresses and breaks immediately. However, in this invention, since the pressing amount is limited by the limiting member, it is possible to prevent the occurrence of a major trouble by suppressing the progress of the fixing roller end portion to breakage.
請求項25の発明では、請求項1〜3のいずれか1つの発明において、加圧ローラは、押付け部材により定着ローラに押し付けられることで該定着ローラを径方向に加圧するように構成され、上記押付け部材による加圧ローラの定着ローラへの押付け量を検出する押付け量検出手段を備え、上記押付け量検出手段により検出された押付け量に基づいて、上記定着ローラの劣化を検知するように構成されているものとする。 According to a twenty-fifth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the pressure roller is configured to press the fixing roller in a radial direction by being pressed against the fixing roller by a pressing member. A pressing amount detecting means for detecting the pressing amount of the pressing roller to the fixing roller by the pressing member is provided, and configured to detect the deterioration of the fixing roller based on the pressing amount detected by the pressing amount detecting means. It shall be.
こうすることで、定着ローラ(薄肉パイプ材)の端部に亀裂等が生じた場合、加圧ローラの定着ローラへの押付け量が増大し、この押付け量の増大が押付け量検出手段により検出され、この検出により定着ローラの劣化を検知することができる。そして、定着ローラの劣化を検知したときには、加圧ローラの定着ローラへの押付けを解除したり、画像形成装置の作動を停止したりするようにして、大きなトラブルが生じるのを未然に防止することができるとともに、ユーザに定着装置が故障したことを知らせることができる。 In this way, when a crack or the like occurs at the end of the fixing roller (thin pipe material), the pressing amount of the pressure roller against the fixing roller increases, and this increase in pressing amount is detected by the pressing amount detecting means. By this detection, the deterioration of the fixing roller can be detected. When the deterioration of the fixing roller is detected, the pressing of the pressure roller to the fixing roller is released, or the operation of the image forming apparatus is stopped to prevent a major trouble from occurring. It is possible to notify the user that the fixing device has failed.
以上説明したように、本発明の定着装置によると、定着ローラの端面と移動制限回転部材の対向面との間の摺動を低減するような構成にしたことにより、定着ローラの端部の劣化を効果的に抑制することができるとともに、移動制限回転部材の対向面の削れを抑制することができ、よって、定着ローラの長寿命化を図ることができる。 As described above, according to the fixing device of the present invention, since the sliding between the end surface of the fixing roller and the facing surface of the movement limiting rotation member is reduced, the end of the fixing roller is deteriorated. Can be effectively suppressed, and the facing surface of the movement-restricting rotating member can be prevented from being scraped, so that the life of the fixing roller can be extended.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(実施形態1)
図1は、本発明の実施形態1に係る定着装置を示し、この定着装置は、複写機、プリンタ、FAX等の画像形成装置に用いられて、記録紙等の記録媒体上に付着したトナーを該記録媒体と共に加熱することで記録媒体上にトナー像を定着する熱ローラ定着方式のものである。
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows a fixing device according to
上記定着装置は、加圧ローラ1と、該加圧ローラ1と径方向(本実施形態では、上下方向)に対向する定着ローラ11とを備えている。この加圧ローラ1は、例えば、直径20mmのアルミニウム製の円柱状基材2と、この基材2の外周面全周をその長さ方向略全体に亘って密着状態で覆う厚み7mmのシリコーンスポンジゴム3と、このシリコーンスポンジゴム3の外周面全周をその長さ方向略全体に亘って密着状態で覆う厚み30μmのテフロンチューブ(図示は省略している)とで構成されている。
The fixing device includes a
上記加圧ローラ1は、図2に示すように、略水平方向に延びる押付け部材5により定着ローラ11に押し付けられるようになっている。すなわち、基材2の小径にされた両端部2aが、該両端部2aにそれぞれ対応して設けた押付け部材5の長さ方向中間部に形成した嵌合孔5aにそれぞれ回転自在に嵌合されており、この各押付け部材5の一端部は回転軸5b回りに回転自在に支持され、他端部は、引張コイルスプリング6により、定着ローラ11側(上側)に付勢されている。したがって、各押付け部材5は、回転軸5b回りに図2で反時計回り方向に回動しようとするため、加圧ローラ1が上側に移動しようとして定着ローラ11に押し付けられることになる。この押付けにより、加圧ローラ1が定着ローラ11を径方向に所定の加圧力で加圧することになる。本実施形態では、この加圧力は約9.3N/cmである。
As shown in FIG. 2, the
また、加圧ローラ1は、基材2の両端部2aが両押付け部材5の嵌合孔5aにそれぞれ回転自在に嵌合していることから、上記押付け状態で、該加圧ローラ1のローラ軸X1(基材2の中心軸)回りに回転可能になっている。そして、基材2の一端部2a(図1の左側端部)には、連結軸7aを介して不図示のモータ等によって回転駆動される駆動ギヤ7と噛み合う従動ギヤ8が結合されており、これら駆動ギヤ7及び従動ギヤ8により加圧ローラ1がそのローラ軸X1回りに回転駆動されるようになっている。
Further, the
上記定着ローラ11は、上記加圧ローラ1による加圧力を弾性力で受け止める薄肉パイプ材12で構成されている。すなわち、この薄肉パイプ材12は、ステンレス鋼やリン青銅等のバネ性を有する金属からなり、上記加圧力により弾性変形してその断面が円形状から、加圧ローラ1と定着ローラ11との対向方向(上下方向)が短軸でかつ水平方向が長軸である略楕円形状となる。本実施形態では、薄肉パイプ材12は、外径34mm、肉厚0.2mmのステンレス鋼(SUS304)を用いている。この薄肉パイプ材12の両端部(後述の定着ローラ支持部材21により支持される部分を含む)の外周面及び内周面には、ショットピーニング処理が施されている。尚、ショットピーニング処理は、薄肉パイプ材12の両端部の外周面及び内周面だけでなく、これに加えて薄肉パイプ材12の長さ方向(定着ローラ11の長さ方向)中間部の外周面及び内周面に施すようにしてもよい。但し、薄肉パイプ材12の長さ方向中間部の内周面にショットピーニング処理を施す場合には、特殊な装置が必要になるので、両端部の外周面及び内周面のみにショットピーニング処理を行うようにする方が容易でかつ低コストである。一方、処理が両端部のみであっても、特に破壊し易いのは両端部であるので、問題はない。
The fixing
上記薄肉パイプ材12における両端部を除く外周面全周には、ゴム層13が形成されている。このゴム層13は、本実施形態では、厚み200μmのシリコーンゴムからなり、このゴム層13の外周面を、その長さ方向略全体に亘って厚み30μmのテフロンチューブ14が密着状態で覆っている(これらゴム層13及びテフロンチューブ14は、厚みが非常に小さいので、定着ローラ11を記載した図面のうち図1以外の図面では記載を省略している)。そして、上記加圧ローラ1は、この定着ローラ11のゴム層12が形成された部分に対して加圧するようになっており、加圧ローラ1の回転駆動によって、その定着ローラ11のゴム層12が形成された部分と加圧ローラ1との間(ニップ部)に記録媒体を挟持して搬送するようになっている。尚、加圧ローラ1が回転駆動されると、定着ローラ11は加圧ローラ1又はニップ部の記録媒体を介して定着ローラ11のローラ軸X2(弾性変形した薄肉パイプ材12の中心軸)回りに従動回転することになる。
A
上記薄肉パイプ材12の内部には、記録媒体上のトナーを記録媒体と共に加熱するために定着ローラ11を加熱する加熱手段としてのハロゲンランプ17が配設されており、このハロゲンランプ17により定着ローラ11が約170℃に加熱されるようになっている。尚、このような加熱手段は、ハロゲンランプ17に限らず、他のランプであってもよく、電磁誘導を用いるものであってもよい。また、ランプを用いる場合においては、そのランプを薄肉パイプ材12の外側に設けるようにしてもよい。
Inside the
上記定着ローラ11の両端部に対応する位置には、定着ローラ支持部材21がそれぞれ配設されている。この各定着ローラ支持部材21は、定着ローラ11の長さ方向から見て定着ローラ11の外周面(つまり薄肉パイプ材12の外周面)における上記加圧ローラ1と反対側の部分(上側部分)を覆うように略円弧状をなしかつ該反対側の部分(上側部分)を、定着ローラ11がそのローラ軸X2回りに回転自在となるように支持する支持部21aを有している。この支持部21aの半径は、弾性変形前の薄肉パイプ材12の半径よりも大きくされている。そして、定着ローラ11が加圧ローラ1により下側から上方に加圧されると、定着ローラ11の外周面の上記支持部21aと対向する部分が該支持部21aに当接支持された状態で、薄肉パイプ材12が弾性変形し、このときに、図2に示すように、薄肉パイプ材12の上側部分が支持部21aに略沿うようになる。尚、上記各定着ローラ支持部材21は、定着ローラ11の端部における該定着ローラ11端面から所定距離以上離れた部分に設けられており、該定着ローラ11端面に近接する部分が、定着ローラ支持部材21の支持部21aから径方向の力を受けないようになされている。
Fixing
上記各定着ローラ支持部材21は、定着ローラ11の外周面全周を覆う円筒状のものからなっていて、その内周面に支持部21aが形成されたものである。この各定着ローラ支持部材21aの中心軸は、定着ローラ11のローラ軸X2と平行である。そして、各定着ローラ支持部材21は、ベアリング22によりその中心軸回りに回転可能に支持されていて、定着ローラ11の回転に連れて定着ローラ支持部材21の中心軸回りに回転するようになっている。このように定着ローラ支持部材21が回転しても、支持部21aは常に定着ローラ支持部材21の上側部分にある。したがって、定着ローラ支持部材21の内周面は、どの回転位置においても支持部21aとなり得るように、定着ローラ11の長さ方向から見て円形状になっている。
Each of the fixing
上記定着ローラ支持部材21は必ずしもその中心軸回りに回転可能に支持する必要はなく、固定したものであってもよい。この場合、定着ローラ支持部材21は、定着ローラ11の長さ方向から見て上半分だけの半円状のもの(図24に示す後述の加圧ローラ支持部材4を上下逆にしたようなもの)としてもよい。但し、定着ローラ支持部材21を回転可能に支持した方が、定着ローラ11との間で摺動が殆ど生じないので好ましい。
The fixing
また、本実施形態では、定着ローラ11の外周面における定着ローラ支持部材21に対応する部分には、ゴム層13が形成されておらず、薄肉パイプ材12が支持部21aに直接当接するようにしたが、定着ローラ支持部材21がその中心軸回りに回転可能に支持されていれば、定着ローラ支持部材21に対応する部分にもゴム層13を形成するようにしてもよい。但し、ゴム層13がない方が、ゴムの劣化等を考慮する必要がなく、定着ローラ11の外周面と定着ローラ支持部材21の支持部21aとの安定した接触が維持される。
In the present embodiment, the
本実施形態では、定着ローラ支持部材21は、内径が43mm、幅(定着ローラ11の長さ方向に沿った長さ)が8mmである樹脂製のものからなっている。この定着ローラ支持部材21の材料としては、耐熱性が良好なベークライトやPPS(ポリフェニレンサルファイド)が好ましい。
In this embodiment, the fixing
上記定着ローラ11の長さ方向両側には、円筒状の移動制限回転部材25がそれぞれ配設されている。この各移動制限回転部材25は、定着ローラ11のローラ軸X2と垂直な方向に延びる定着ローラ11端面(つまり薄肉パイプ材12端面)と対向する円環状の対向面25aを有していて、該対向面25aに定着ローラ11の端面が当接することで定着ローラ11の長さ方向の移動を制限するようになっている。この各移動制限回転部材25の中心軸は、定着ローラ11のローラ軸X2と平行であって、上記定着ローラ支持部材21の中心軸と一致している(定着ローラ支持部材21の円弧状である支持部21aの円中心を通る)。また、各移動制限回転部材25は、上記定着ローラ11端面の当接時に該定着ローラ11の回転に連れて該移動制限回転部材25の中心軸回りに回転するようにベアリング26により支持されている。尚、2つの移動制限回転部材25の間の間隔は、加熱により長くなった状態の定着ローラ11の長さよりも僅かに大きくされており、定着ローラ11の長さ方向の移動は、その2つの移動制限回転部材25の間に制限されることになる。
On both sides of the fixing
上記各移動制限回転部材25の対向面25aは、図3にも示すように、該対向面25aの径方向内側に向かって上記定着ローラの端面から離れる方向に傾斜するテーパ状に形成されている。この対向面25aの、移動制限回転部材25の中心軸と垂直な面に対する傾斜角θ(θ=(180°−テーパ角)/2)は、2°〜15°が好ましく、より好ましいのは、5°〜9°である。本実施形態では、7°に設定されている。この各移動制限回転部材25の材料としては、上記定着ローラ支持部材21と同様に、耐熱性が良好なベークライトやPPS(ポリフェニレンサルファイド)が好ましい。
As shown in FIG. 3, the opposing
上記定着ローラ11(薄肉パイプ材12)の一端部(図1では右側端部)の外周面における定着ローラ11端面から所定距離以内の部分(定着ローラ11端面に近接する部分)には、図4に示すように、周方向の一部分の濃度が薄くかつ他の部分の濃度が濃い第1濃度パターン11aが形成されている。この第1濃度パターン11aの濃度の薄い部分が定着ローラ11の1回転毎に第1フォトセンサ30により検出されるようになっている。すなわち、この第1フォトセンサ30は、投光した光の反射光量を検出する反射型の光センサで構成されていて、上記第1濃度パターン11aに対し投光した光の反射光量を検出することで、濃度の薄い部分(反射光量が増大する)を検出するようになっている。このことで、第1フォトセンサ30は、定着ローラの周方向の一部分のみを1回転毎に検出することで、該定着ローラ11の回転を検知する回転検知手段を構成する。このように定着ローラ11の回転を検知することで、上記加圧ローラ1を回転駆動するモータ等の制御を行って、定着ローラ11の回転速度を一定速度となるように制御する。本実施形態では、記録媒体搬送速度が約100mm/sとなるように定着ローラ11の回転速度を約0.94回転/sに制御する。このような回転速度であれば、定着ローラ11の周方向の一部分のみを1回転毎に検出するようにしても、十分に定着ローラ11の回転速度を制御することができる。尚、上記第1濃度パターン11aの位置は、定着ローラ11の長さ方向のどの位置であってもよい。
A portion within a predetermined distance from the end surface of the fixing roller 11 (a portion close to the end surface of the fixing roller 11) on the outer peripheral surface of one end portion (right end portion in FIG. 1) of the fixing roller 11 (thin pipe member 12) is shown in FIG. As shown in FIG. 4, the
上記構成の定着装置においては、定着ローラ11がその長さ方向に移動すると、該定着ローラ11の端面(薄肉パイプ材12の端面)が移動制限回転部材25の対向面25aに当接し、このことで、定着ローラ11の長さ方向の移動が制限される。そして、定着ローラ11の端面が当接した移動制限回転部材25は、定着ローラ11のローラ軸X2回りの回転に連れて該移動制限回転部材25の中心軸回りに回転するが、定着ローラ11の端面が回転しながら弾性変形するため、定着ローラ11の端面と移動制限回転部材25の対向面25aとの間で摺動が生じる。しかし、上記のように移動制限回転部材25の対向面25aがテーパ状に形成されているので、そのような摺動を低減することができる。すなわち、定着ローラ11の端面において加圧ローラ1と定着ローラ11との対向方向における加圧ローラ1側の部分(下側部分)は、加圧ローラ1による加圧により定着ローラ11の径方向内側(上側)に大きく弾性変形するが、この径方向内側に対応する移動制限回転部材25の対向面25aは、テーパにより定着ローラ11の端面から離れるので、上記加圧ローラ1側の部分(下側部分)は移動制限回転部材の対向面に当接しなくなる(図2の定着ローラ11と二点鎖線で示す移動制限回転部材25との関係を参照)。これにより、定着ローラ11の端面は、弾性変形しても、該端面における加圧ローラ1と反対側の部分(上側部分)で移動制限回転部材25の対向面25aと摺動するだけとなる。この結果、定着ローラ11の端面と移動制限回転部材25の対向面25aとの間の摺動は低減される。したがって、定着ローラ11の端部の劣化を効果的に抑制することができるとともに、この摺動に伴う擦れ音が生じるのを抑制することができる。また、移動制限回転部材25の対向面25aの削れをも抑制することができる。よって、定着ローラ11や移動制限回転部材25の長寿命化を図ることができる。
In the fixing device having the above-described configuration, when the fixing
尚、本実施形態では、加圧ローラ1を回転駆動するようにしたが、これに代えて、後述の実施形態12のように、定着ローラ支持部材21をその中心軸回りに回転させることで、該定着ローラ支持部材21の支持部21aと定着ローラ11の外周面との間の摩擦力により該定着ローラ11をそのローラ軸X2回りに回転駆動させるようにしてもよい。
In the present embodiment, the
(実施形態2)
図5は、本発明の実施形態2を示し、移動制限回転部材25の対向面25aの形状を、上記実施形態1とは異ならせ、その他の構成を上記実施形態1と同様としたものである。尚、上記実施形態1と同様の構成については、説明を省略する。
(Embodiment 2)
FIG. 5 shows a second embodiment of the present invention, in which the shape of the facing
具体的には、移動制限回転部材25の対向面25aは、上記実施形態1のようなテーパ状に形成されてはおらず、移動制限回転部材25の中心軸(又は定着ローラ11のローラ軸X2)と垂直な方向に延びている。そして、移動制限回転部材25の対向面25aは、定着ローラ11の長さ方向から見たときの該対向面25aの径方向内側縁の直径をD1とし、定着ローラ11の長さ方向から見たときの上記定着ローラ支持部材21の支持部21aの半径の2倍(定着ローラ支持部材21の内径)をD2とし、定着ローラ11の薄肉パイプ材12の厚みをtとしたとき、
t≦D2−D1≦10t
を満たすように形成されている。
Specifically, the facing
t ≦ D2-D1 ≦ 10t
It is formed to satisfy.
すなわち、D2とD1との差が大きいほど、定着ローラ11端面の、移動制限回転部材25の対向面25aに対する当接部分が増大することになるが、その差が10t以下であれば、定着ローラ11の端面において加圧ローラ1と定着ローラ11との対向方向における加圧ローラ1側の部分(下側部分)が、移動制限回転部材25の対向面25aに殆ど当接しなくなり、定着ローラ11の端面と移動制限回転部材25の対向面25aとの間の摺動が低減される。そして、D2とD1との差が小さいほど、上記摺動は確実に低減されるが、その差がtよりも小さいと、定着ローラ11の端面が対向面25aから外れて、定着ローラ11の長さ方向の移動を制限することができなくなる可能性があるので、t以上としている。
That is, as the difference between D2 and D1 increases, the contact portion of the end surface of the fixing
したがって、本実施形態2においても、上記実施形態1と同様に、定着ローラ11の端面と移動制限回転部材25の対向面25aとの間の摺動は低減され、この結果、定着ローラ25や移動制限回転部材25aの長寿命化を図ることができる。
Accordingly, also in the second embodiment, similarly to the first embodiment, the sliding between the end surface of the fixing
(実施形態3)
図6は、本発明の実施形態3を示し、移動制限回転部材25の中心軸(図6に示すX3)を定着ローラ11のローラ軸X2に対して傾けるようにしたものである。
(Embodiment 3)
FIG. 6 shows
すなわち、本実施形態では、移動制限回転部材25の対向面25aは、上記実施形態1のようなテーパ状に形成されてはおらず、移動制限回転部材25の中心軸X3と垂直な方向に延びている。但し、移動制限回転部材25の中心軸X3が、定着ローラ11のローラ軸X2に対して、対向面25aの上側部分が定着ローラ11の端面に近づくように傾いており、これにより、対向面25aをテーパ状にしたのと同様の状態にしている。つまり、移動制限回転部材25は、定着ローラ11の端面において加圧ローラ1と定着ローラ11との対向方向における加圧ローラ1と反対側の部分(上側部分)のみが、該移動制限回転部材25の対向面25aに当接するように、該移動制限回転部材25の中心軸X3が定着ローラ11のローラ軸X3に対して傾いた状態で支持されることになる。
That is, in the present embodiment, the
したがって、本実施形態3においても、上記実施形態1と同様に、定着ローラ11の端面の下側部分が、移動制限回転部材25の対向面25aに当接しなくなり、定着ローラ11の端面と移動制限回転部材25の対向面25aとの間の摺動が低減され、よって、定着ローラ25や移動制限回転部材25aの長寿命化を図ることができる。
Accordingly, also in the third embodiment, similarly to the first embodiment, the lower part of the end surface of the fixing
(実施形態4)
図7は、本発明の実施形態4を示し、上記実施形態1において定着ローラ11の端面の形状を変更したものである。
(Embodiment 4)
FIG. 7 shows a fourth embodiment of the present invention, in which the shape of the end surface of the fixing
すなわち、本実施形態4では、定着ローラ11の端面は、移動制限回転部材25の対向面25aへの当接時に該対向面25aに略沿うテーパ状に形成されている。これにより、定着ローラ11の端面が移動制限回転部材25の対向面25aに倣うため、定着ローラ11の端部の劣化及び移動制限回転部材25の対向面25aの削れをより一層効果的に抑制することができる。
That is, in the fourth embodiment, the end surface of the fixing
尚、本実施形態4では、移動制限回転部材25を実施形態1のものとしたが、実施形態3のように移動制限回転部材25の中心軸X3を定着ローラ11のローラ軸X2に対して傾ける場合にも、本実施形態4の構成を適用することができる。
In the fourth embodiment, the movement limiting
(実施形態5)
図8は、本発明の実施形態5を示し、定着ローラ11の端面を摺動部材15で構成し、その他の構成を上記実施形態1と同様にしたものである。
(Embodiment 5)
FIG. 8 shows a fifth embodiment of the present invention, in which the end surface of the fixing
上記摺動部材15は、中心部に薄肉パイプ材12の内径と略同径の貫通孔が開けられた円形の基部15aと、この基部15aの外周縁部に設けられた筒状の側部15bとからなるキャップ状に形成されていて、定着ローラ11の端面に被せられている。上記側部15bの内径は、弾性変形前の薄肉パイプ材12の外径と略同じであってもよく、僅かに大きくしてもよい。また、摺動部材15は、定着ローラ11の端面に固定するようにしてもよく、固定しないようにしてもよい。固定しない場合には、摺動部材15の定着ローラ11側の面を摩擦係数が高くなるようにゴム層等を形成し、摺動部材15と定着ローラ11とが摺動しないようにする。或いは、図9に示すように、摺動部材15を、金型を用いて、定着ローラ11の端面に一体成形するようにしてもよい。この場合、成形後に仕上げ加工をするようにしてもよい。
The sliding
上記摺動部材15の材料としては、PPS等が好ましい。このような摺動部材15により、定着ローラ11の端面と移動制限回転部材25の対向面25aとの間の摩擦係数を出来る限り小さくすることができ、定着ローラ11や移動制限回転部材25の更なる長寿命化を図ることができる。
As a material of the sliding
尚、第1濃度パターン11aは、上記実施形態1と同じ箇所に設けることができないので、別の箇所に設ければよい。また、摺動部材15を定着ローラ11の端面に固定する場合には、摺動部材15の側部15bに設けるようにしてもよい。
Since the
さらに、移動制限回転部材25は、上記実施形態1のものに限らず、上記実施形態2又は3のものを用いてもよい。
Furthermore, the movement restricting
(実施形態6)
図10は、本発明の実施形態6を示し、定着ローラ支持部材21の支持部21aが、弾性部材23を介して定着ローラ11を支持するようにしたものである。
(Embodiment 6)
FIG. 10 shows
すなわち、本実施形態6では、定着ローラ支持部材21の内周面に、該定着ローラ支持部材21と略同じ幅の円環状の弾性部材23が嵌め込まれている。この弾性部材23の厚みは、0.5mm〜3mmであることが好ましく、本実施形態では、1.5mmとしている。この弾性部材23の材料としては、ポリウレタンゴムやクロロプレンゴム等が挙げられる。
That is, in the sixth embodiment, an annular
このような弾性部材23を、定着ローラ11(薄肉パイプ材12)の外周面と定着ローラ支持部材21の支持部21aとの間に介在させることにより、定着ローラ11を均一に加圧することができ、定着ローラ11のより一層の長寿命化を図ることができる。
By interposing such an
尚、本実施形態6では、弾性部材23の外径が定着ローラ支持部材21の内径と略同じであり、弾性部材23の外周面が全周に亘って定着ローラ支持部材21の内周面と接触しているが、図11に示すように、弾性部材23の外径を定着ローラ支持部材21の内径よりも小さくしかつ弾性部材23の内径を定着ローラ11の外径よりも大きくして、弾性部材23の外周面において加圧ローラ1と定着ローラ11との対向方向における加圧ローラ1側の部分(下側部分)が定着ローラ支持部材21の内周面から離隔されるようにしてもよい。こうすれば、定着ローラ11の熱が定着ローラ支持部材21を介して外部へ逃げるのを抑制することができ、断熱効果を高めることができる。
In the sixth embodiment, the outer diameter of the
また、移動制限回転部材25やその他の構成は、上記実施形態1〜5のいずれの構成をも採用することができる。
Moreover, any structure of the said Embodiment 1-5 can be employ | adopted for the movement
(実施形態7)
図12は、本発明の実施形態7を示し、移動制限回転部材25を、加圧ローラ1と定着ローラ11との対向方向に延びる軸25b回りに回動自在に構成し、その他の構成を上記実施形態1と同様にしたものである。この軸25bの軸心は、移動制限回転部材25の中心軸と交わるようにするのが好ましい。
(Embodiment 7)
FIG. 12 shows a seventh embodiment of the present invention, in which the movement restricting
このような構成にするのは、以下のような理由からである。すなわち、定着ローラ11のローラ軸X2は、図12に示すように、加圧ローラ1と定着ローラ11との対向方向から見て、加圧ローラ1のローラ軸X1に対して斜めに傾き易く、このように定着ローラ11が傾くと、定着ローラ支持部材21に対しても傾く関係で、定着ローラ11をその長さ方向に移動させるスラスト力が生じるが、移動制限回転部材25が上記軸25b回りに回動しない場合には、上記傾きにより、定着ローラ11の端面が移動制限回転部材25の対向面25aに対して記録媒体の移動方向において均一に当接しなくなるため、そのようなスラスト力を、移動制限回転部材25の対向面25aで記録媒体の移動方向において均一に受け止めることができなくなる。そこで、移動制限回転部材25を上記軸25b回りに回動自在に構成することにより、上記傾き状態で定着ローラ11の端面が当接した移動制限回転部材25が、その傾きに倣って上記軸25b回りに回動することで、定着ローラ11の端面が移動制限回転部材25の対向面25aに対して記録媒体の移動方向において均一に当接するようになる。この結果、定着ローラ11に生じるスラスト力を、移動制限回転部材25の対向面25aで記録媒体の移動方向において均一に受け止めることができる。よって、定着ローラ11の端部の劣化及び移動制限回転部材25の対向面25aの削れをより一層有効に抑制することができる。
The reason for this configuration is as follows. That is, as shown in FIG. 12, the roller axis X2 of the fixing
尚、本実施形態7では、移動制限回転部材25を上記実施形態1のものとしたが、上記実施形態2や3のものにも適用することができる。上記実施形態3のものに適用する場合であっても、移動制限回転部材25を、加圧ローラ1と定着ローラ11との対向方向に延びる軸回りに回動自在に構成すればよい。
In the seventh embodiment, the movement restricting
(実施形態8)
図13は、本発明の実施形態8を示し、定着ローラ支持部材21を移動制限回転部材25に一体形成し、その他の構成を上記実施形態1と同様にしたものである。
(Embodiment 8)
FIG. 13 shows an eighth embodiment of the present invention, in which the fixing
すなわち、本実施形態では、定着ローラ支持部材21が、上記実施形態1のように円筒状であり、その移動制限回転部材25側の面が、移動制限回転部材25の対向面25aの径方向外側部分に接続されている。これにより、定着ローラ支持部材21を支持するベアリング22はなく、ベアリング26により、定着ローラ支持部材21及び移動制限回転部材25が、移動制限回転部材25の中心軸(定着ローラ支持部材21の中心軸でもある)回りに一体回転するように支持されている。
That is, in the present embodiment, the fixing
このように定着ローラ支持部材21を移動制限回転部材25に一体形成することで、定着ローラ支持部材21及び移動制限回転部材25の低コスト化を図ることができるとともに、定着装置全体を小型化することができる。
Thus, by integrally forming the fixing
尚、本実施形態8では、移動制限回転部材25の対向面25aは、上記実施形態1のようにテーパ状に形成しているが、上記実施形態2のようにしてもよい。
In the eighth embodiment, the facing
また、本実施形態8では、定着ローラ支持部材21の支持部21aが、移動制限回転部材25の対向面25aに接しているが、図14に示すように、支持部21aを、移動制限回転部材25の対向面25aから所定距離以上離れた位置(つまり上記実施形態1の定着ローラ支持部材21と同様の位置)に形成するようにしてもよい。こうすれば、定着ローラ11の端部における定着ローラ11の端面に近接する部分が、定着ローラ支持部材21の支持部21aから径方向の力を受けることがなく、定着ローラ11の端部の破損をより一層有効に抑制することができる。
In the eighth embodiment, the
さらに、本実施形態8では、加圧ローラ1を回転駆動するようにしたが、これに代えて、後述の実施形態12のように、定着ローラ支持部材21をその中心軸回りに回転させることで、該定着ローラ支持部材21の支持部21aと定着ローラ11の外周面との間の摩擦力により該定着ローラ11をそのローラ軸X2回りに回転駆動させるようにしてもよい。
Further, in the eighth embodiment, the
(実施形態9)
図15は、本発明の実施形態9を示し、上記実施形態8における、定着ローラ支持部材21が一体形成された移動制限回転部材25を、定着ローラ11の長さ方向中央側へ押圧するようにしたものである。
(Embodiment 9)
FIG. 15 shows a ninth embodiment of the present invention, in which the movement restricting rotating
すなわち、本実施形態9では、一方の移動制限回転部材25を、加圧ローラ1と定着ローラ11との対向方向に延びる軸25b回りに回動自在に支持する支持部材41が設けられており、この支持部材41は、移動制限回転部材25の径方向外側において加圧ローラ1と定着ローラ11との対向方向に延びる軸41a回りに回動自在に軸支されている。上記軸25bの軸心は、上記実施形態7と同様に、移動制限回転部材25の中心軸と交わるようにするのが好ましい。
That is, in the ninth embodiment, a
そして、上記支持部材41の先端部は、引張コイルスプリング42により、定着ローラ11の長さ方向中央側へ付勢されている。これにより、支持部材41は、上記軸41a回りに図15で反時計回り方向に回動しようとし、この結果、移動制限回転部材25が定着ローラ11の長さ方向中央側へ押圧されることになる。尚、移動制限回転部材25を定着ローラ11の長さ方向中央側へ押圧する構成はどのようなものであってもよい。
The tip of the
このような構成により、定着ローラ11は、その両端面が同時に両移動制限回転部材25の対向面25aにそれぞれ当接した状態で安定する。このとき、上記実施形態7と同様に、定着ローラ11の両端面がそれぞれ両移動制限回転部材25の対向面25aに対して記録媒体の移動方向で均一に当接する。しかも、定着ローラ11のローラ軸X2が、加圧ローラ1と定着ローラ11との対向方向から見て、加圧ローラ1のローラ軸X1に対して斜めに傾くのが抑制され、これにより、定着ローラ11に生じるスラスト力を低減することができる。よって、定着ローラ11の端部の劣化及び移動制限回転部材25の対向面25aの削れを更に効果的に抑制することができる。
With such a configuration, the fixing
尚、本実施形態9では、一方の移動制限回転部材25のみを、定着ローラ11の長さ方向中央側へ押圧するようにしたが、両方の移動制限回転部材25を定着ローラ11の長さ方向中央側へ押圧するようにしてもよい。
In the ninth embodiment, only one movement limiting
(実施形態10)
図16は、本発明の実施形態10を示し、定着ローラ支持部材21を、加圧ローラ1と定着ローラ11との対向方向に延びる軸45a回りに回動自在に構成したものである。尚、本実施形態では、上記実施形態8及び9のように定着ローラ支持部材21を移動制限回転部材25に一体形成したものを用いるため、定着ローラ支持部材21を、移動制限回転部材25を介して軸45a回りに回動自在となるようにしている。
(Embodiment 10)
FIG. 16 shows Embodiment 10 of the present invention, in which the fixing
すなわち、本実施形態では、一方の移動制限回転部材25が、支持部材45により支持固定されており(支持部材45に対しては回動しない)、この支持部材45が、移動制限回転部材25の径方向外側において加圧ローラ1と定着ローラ11との対向方向に延びる軸45a回りに回動自在に軸支されている。このため、定着ローラ支持部材21が移動制限回転部材25と共に上記軸45a回りに回動可能になっている。尚、支持部材45は、上記実施形態9の如くスプリングにより付勢されてはいない。
That is, in this embodiment, one movement restricting
このように構成することで、定着ローラ11のローラ軸X2が、加圧ローラ1と定着ローラ11との対向方向から見て、加圧ローラ1のローラ軸X1に対して斜めに傾いた場合には、定着ローラ支持部材21が上記軸45a回りに回動して、定着ローラ11のローラ軸X2と定着ローラ支持部材21の中心軸とが互いに平行になる。つまり、定着ローラ11のローラ軸X2と定着ローラ支持部材21の中心軸とが互いに平行になる状態が最も安定した状態であるので、自動的にそのような状態となる。これにより、定着ローラ11に生じるスラスト力が低減して定着ローラ11が安定する。よって、定着ローラ11の端部の劣化及び移動制限回転部材25の対向面25aの削れを更に効果的に抑制することができる。
With this configuration, when the roller axis X2 of the fixing
尚、本実施形態10では、一方の定着ローラ支持部材21(及び移動制限回転部材25)のみを回動自在に構成したが、両方の定着ローラ支持部材21を回動自在に構成してもよい。
In the tenth embodiment, only one fixing roller support member 21 (and the movement restricting rotation member 25) is configured to be rotatable. However, both the fixing
また、定着ローラ支持部材21は、上記実施形態1等のように移動制限回転部材25と別体のものとしてもよく、この場合には、定着ローラ支持部材21を、加圧ローラ1と定着ローラ11との対向方向に延びる軸回りに回動自在となるように構成すればよい。そして、定着ローラ支持部材21と移動制限回転部材25とが別体であれば、移動制限回転部材25は、上記実施形態1〜3のいずれのものであってもよい。
In addition, the fixing
さらに、支持部材45の回動軸45aは、どのような位置にあってもよく、定着ローラ11のローラ軸X2が加圧ローラ1のローラ軸X1に対してどの程度傾くかによって適宜に設定すればよい。例えば図17に示すように、軸45aを、その軸心が移動制限回転部材25の中心軸と交わる位置に設けてもよい。
Further, the
(実施形態11)
図18は、本発明の実施形態11を示し、定着ローラ11の移動方向を検出して、定着ローラ11を、その移動方向とは反対方向に移動させるようにしたものである。
(Embodiment 11)
FIG. 18
すなわち、本実施形態11では、上記実施形態10の変形例(図17)と同様の支持部材45(図16と同様の支持部材45であってもよい)が設けられており、この支持部材45を、軸45a回りに所定角度範囲内で回動させるシリンダ46と引張コイルスプリング47とが設けられている。すなわち、支持部材45は、シリンダ46のロッド46aが伸長すると、引張コイルスプリング47の付勢力に抗して軸45a回りに図18で時計回り方向に回動する一方、該ロッド46aが収縮すると、引張コイルスプリング47によって軸45a回りに図18で反時計回り方向に回動するようになっている。
That is, in the eleventh embodiment, a
上記支持部材45の回動により、定着ローラ支持部材21が移動制限回転部材25を介して上記軸45a回りに所定角度範囲内で正逆に回動することになる。このことから、シリンダ46及び引張コイルスプリング47は、定着ローラ支持部材21を、加圧ローラ1と定着ローラ11との対向方向に延びる軸45a回りに所定角度範囲内で正逆に回動させる回動手段を構成することになる。そして、定着ローラ11のローラ軸X2が、加圧ローラ1と定着ローラ11との対向方向から見て、加圧ローラ1のローラ軸X1に対して斜めに傾いて、定着ローラ11の長さ方向の移動が生じたときに、定着ローラ支持部材21を上記軸45a回りに適切な方向に回動させると、定着ローラ11の傾きを強制的に変更して、定着ローラ11の移動方向を逆向きにすることができる。
By the rotation of the
上記定着ローラ11の外周面には、上記実施形態1で説明した第1濃度パターン11aに加えて、第2濃度パターン11bが形成されている(尚、図18では、第2濃度パターン11bしか記載していない)。この第2濃度パターン11bは、定着ローラ11の長さ方向に向かって濃度が変化するようになっており、この濃度変化を、第1フォトセンサ30と同様の第2フォトセンサ31により検出することで、定着ローラ11の移動方向が検出されるようになっている。このことで、第2フォトセンサ31は、定着ローラ11の移動方向を検出する移動方向検出手段を構成することになる。
In addition to the
上記シリンダ46は、第2フォトセンサ31により検出された移動方向に応じて、該シリンダ46のロッド46aを伸長させたり収縮させたりする。すなわち、定着ローラ11のローラ軸X2が、加圧ローラ1と定着ローラ11との対向方向から見て、加圧ローラ1のローラ軸X1に対して斜めに傾くことで、定着ローラ11がその長さ方向に移動したときに、シリンダ46のロッド46aを伸長又は収縮させて定着ローラ支持部材21をその傾きが修正されるように正方向又は逆方向に回動させる。このことにより、定着ローラ11をその移動方向とは反対方向に移動させるようにすることができる。この結果、定着ローラの長さ方向の移動自体を極小化することが可能になり、定着ローラや移動制限回転部材の更なる長寿命化を図ることができる。
The
尚、本実施形態11においても、一方の定着ローラ支持部材21(及び移動制限回転部材25)のみを回動させるようにしたが、両方の定着ローラ支持部材21を回動させるようにしてもよい。
In the eleventh embodiment, only one fixing roller support member 21 (and the movement limiting rotation member 25) is rotated. However, both the fixing
また、定着ローラ支持部材21は、移動制限回転部材25と別体のものとしてもよく、この場合には、定着ローラ支持部材21を、加圧ローラ1と定着ローラ11との対向方向に延びる軸回りに回動させるようにすればよい。そして、定着ローラ支持部材21と移動制限回転部材25とが別体であれば、移動制限回転部材25は、上記実施形態1〜3のいずれのものであってもよい。
Further, the fixing
さらに、支持部材45の回動軸45aは、どのような位置にあってもよく、定着ローラ11のローラ軸X2が加圧ローラ1のローラ軸X1に対してどの程度傾くかによって適宜に設定すればよい。
Further, the
(実施形態12)
図19は、本発明の実施形態12を示し、定着ローラ11の外周面全周を覆う筒状のものからなりかつその内周面に支持部21aが形成された定着ローラ支持部材21をその中心軸回りに回転させることで、該定着ローラ支持部材21の支持部21aと定着ローラ11の外周面との間の摩擦力により該定着ローラ11をそのローラ軸X2回りに回転駆動させるようにしたものである。尚、本実施形態では、上記実施形態8及び9のように定着ローラ支持部材21を移動制限回転部材25に一体形成したものを用いるため、移動制限回転部材25も駆動回転されることになる。
FIG. 19 shows a twelfth embodiment of the present invention, in which a fixing
すなわち、本実施形態では、一方の定着ローラ支持部材21の外周面にギヤ部21bが形成されており、このギヤ部21bと、連結軸7aを介して不図示のモータ等によって回転駆動される駆動ギヤ7とが噛み合っている。この駆動ギヤ7が回転すると、定着ローラ支持部材21がその中心軸回りに回転し、このとき、定着ローラ支持部材21の支持部21aと定着ローラ11の外周面との間の摩擦力により定着ローラ11がそのローラ軸X2回りに回転することになる。このように、駆動ギヤ7は、定着ローラ支持部材21をその中心軸回りに回転させることで、定着ローラ11をそのローラ軸X2回りに回転駆動させる駆動手段を構成する。
In other words, in the present embodiment, a
上記実施形態1等のように加圧ローラ1を駆動する場合には、加圧ローラ1が温度変化し易いために、その温度変化に伴って加圧ローラ1の外径が変化して記録媒体の送り速度が変化する可能性がある。しかし、本実施形態のように定着ローラ11を駆動するようにすれば、定着ローラ11は、通常、一定温度に支持されるので、定着ローラ11の外径が殆ど変化せず、記録媒体を確実に一定速度で送ることが可能になる。
When the
尚、上記のように一方の定着ローラ支持部材21をその中心軸回りに回転させることで、定着ローラ11をローラ軸X2回りに回転駆動させる場合には、その一方の定着ローラ支持部材21の支持部21aと定着ローラ11の外周面との間の摩擦力に対して、他方の定着ローラ支持部材21の支持部21aと定着ローラ11の外周面との間の摩擦力が小さいことが好ましい。具体的には、図20に示すように、他方の定着ローラ支持部材21の支持部21aにフッ素樹脂等の摺動部材28を設けたり、他方の定着ローラ支持部材21の支持部21aの面粗さを小さくしたりして、定着ローラ11の外周面との間の摩擦力を小さくするようにすればよい。このようにすると、一方の定着ローラ支持部材21の支持部21aと定着ローラ11の外周面との間では、滑りが生じずに定着ローラ11を確実に回転駆動することができる一方、他方の定着ローラ支持部材21の支持部21aと定着ローラ11の外周面との間では、滑りが生じ易く、この結果、定着ローラ11のローラ軸X2が、加圧ローラ1と定着ローラ11との対向方向から見て、加圧ローラ1のローラ軸X1に対して斜めに傾いても、定着ローラ11に生じるスラスト力が小さくて、定着ローラ11の長さ方向の移動が生じ難くなる。
When the fixing
また、図21に示すように、両方の定着ローラ支持部材21をその中心軸回りに回転させることで、定着ローラ11をローラ軸X2回りに回転駆動させるようにしてもよい。すなわち、両方の定着ローラ支持部材21にそれぞれギヤ部21bを形成するとともに、連結軸7aに、該両ギヤ部21bとそれぞれ噛み合う2つの駆動ギヤ7を取付固定して、該2つの駆動ギヤ7により両方の定着ローラ支持部材21を同時に回転させるようにする。このようにすることで、定着ローラ11のローラ軸X2が、加圧ローラ1と定着ローラ11との対向方向から見て、加圧ローラ1のローラ軸X1に対して斜めに傾き難くなり、この結果、定着ローラ11の長さ方向の移動が生じ難くなる。
Further, as shown in FIG. 21, the fixing
さらに、駆動ギヤ7により定着ローラ支持部材21に加えられる力の方向は、定着ローラ11の長さ方向から見て、加圧ローラ1と定着ローラ11との対向方向において定着ローラ11を加圧ローラ1に押し付ける方向(図22の矢印A方向)又は該方向(矢印A方向)に対して30°以内の傾き方向(図22の矢印B又はC方向(θ1≦30°,θ2≦30°))であることが好ましい。このような方向になるように、駆動ギヤ7のギヤ部21bに対する噛み合い位置(周方向位置)や駆動ギヤ7及びギヤ部21bの圧力角を設定すればよい。こうすれば、定着ローラ支持部材21の中心軸と定着ローラ11のローラ軸X2との平行度が安定に維持され、定着ローラ11の長さ方向の移動が生じ難くなる。
Further, the direction of the force applied to the fixing
さらにまた、上記駆動手段として、図23に示すように、駆動ギヤ7に代えて、連結軸9aを介してモータ等によって回転駆動される駆動プーリ9と、この駆動プーリ9と定着ローラ支持部材21の外周面との間に掛け渡された駆動ベルト55とを用いることもできる。このような駆動プーリ9及び駆動ベルト55により、定着ローラ支持部材21をその中心軸回りに回転させることができる。このように駆動ベルト55を用いると、駆動ギヤ7を用いる場合に比べて負荷変動が小さくなって、定着ローラ支持部材21の支持部21aと定着ローラ11の外周面との間に滑りが生じ難くなる。また、駆動ギヤ7を用いる場合に比べて負荷変動に伴う振動が生じ難く、振動により定着ローラ11に過剰の加圧力が作用するようなことがない。このような駆動ベルト55を用いる場合にも、定着ローラ支持部材21に加えられる力の方向は、定着ローラ11の長さ方向から見て、加圧ローラ1と定着ローラ11との対向方向において定着ローラ11を加圧ローラ1に押し付ける方向又は該方向に対して30°以内の傾き方向であることが好ましい。
Furthermore, as the driving means, as shown in FIG. 23, instead of the
また、定着ローラ支持部材21は、上記実施形態1等のように移動制限回転部材25と別体のものとしてもよく、この場合には、移動制限回転部材25は、上記実施形態1〜3のいずれのものであってもよい。
In addition, the fixing
(実施形態13)
図24は、本発明の実施形態13を示し、加圧ローラ1も、定着ローラ11と同様の薄肉パイプ材で構成したものである。
(Embodiment 13)
FIG. 24 shows a thirteenth embodiment of the present invention, and the
すなわち、本実施形態では、加圧ローラ1の薄肉パイプ材が、ステンレス鋼やリン青銅等のバネ性を有する金属からなり、定着ローラ11に対する加圧力の反力を弾性力で受け止める。これにより、加圧ローラ1の薄肉パイプ材が、定着ローラ11と同様に略楕円形状に弾性変形する。尚、本実施形態では、加圧ローラ1の薄肉パイプ材は、定着ローラ11と同じく、外径34mm、肉厚0.2mmのステンレス鋼(SUS304)を用いている。
That is, in the present embodiment, the thin pipe material of the
また、上記加圧ローラ1の下側には、該加圧ローラ1をそのローラ軸(弾性変形した薄肉パイプ材の中心軸)回りに回転可能に支持する加圧ローラ支持部材4が、不図示の固定部材に固定されている。この加圧ローラ支持部材4の定着ローラ11に対する上下方向の位置によって、加圧ローラ1及び定着ローラ11の弾性変形量が決まり、その位置は、所定の加圧力が得られる位置に設定される。加圧ローラ支持部材4は、加圧ローラ1の長さ方向から見て下半分だけの半円状のものであり、その半径は弾性変形前の加圧ローラ1の薄肉パイプ材の半径よりも大きくされており、弾性変形時には、その薄肉パイプ材の下側部分が加圧ローラ支持部材4に略沿うようになる。この加圧ローラ支持部材4の材料としては、ベークライトやPPSが好ましい。
A pressure
このように加圧ローラ1も、定着ローラ11と同様の薄肉パイプ材で構成することにより、加圧ローラ1と定着ローラ11との接触部であるニップ部を略フラット状にすることができ、これにより、種々の記録媒体(特に二重になった封筒等)を皺が生じないように搬送することができるようになる。
In this way, the
尚、本実施形態では、加圧ローラ1を加圧ローラ支持部材4で回転可能に支持するようにしたが、例えば図25に示すように、加圧ローラ1の内部において該加圧ローラ1のローラ軸と平行に延びかつそれぞれ中心軸回りに回転可能に支持された2つの支持ローラ52によって回転可能に支持するようにしてもよい。この場合、この2つの支持ローラ52の間隔及び定着ローラ11に対する上下方向の位置を適切に設定して、所定の加圧力が得られるようにすることができる。
In the present embodiment, the
また、加圧ローラ1を薄肉パイプ材で構成する場合には、この加圧ローラ1の内部にもハロゲンランプ17等の加熱手段を設けるようにしてもよい。このようにしても、加圧ローラ1の熱容量が小さいため、ウォーミングアップ時間を短縮することができる。
When the
(実施形態14)
図26は、本発明の実施形態14を示し、定着ローラ11の劣化を検知するようにしたものである。
(Embodiment 14)
FIG. 26 shows a fourteenth embodiment of the present invention in which deterioration of the fixing
すなわち、本実施形態では、押付け部材5における引張コイルスプリング6側の端部の上側近傍に、押付け部材5による加圧ローラ1の定着ローラ11への押付け量を検出する押付け量検出手段としての検出センサ51が設けられており、この検出センサ51の本体から下側に突出している接触子51aが、押付け部材5により本体側(上側)に押圧されて移動するときの移動量から上記押付け量が分かるようになっている。尚、上記押付け量の検出は、どのような方法で行ってもよい。
That is, in the present embodiment, detection as a pressing amount detection means for detecting the pressing amount of the
ここで、定着ローラ11(薄肉パイプ材12)に亀裂等が生じていない場合には、上記押付け量は所定範囲内にあるが、亀裂等が生じると、押付け量がその所定範囲から外れて増大する。したがって、押付け量が所定値以上になったときに、定着ローラ11の劣化を検知することができる。このように定着ローラ11の劣化を検知したときには、画像形成装置の作動を停止する。尚、押付け部材5による加圧ローラ1の定着ローラ11への押付けを解除する機構を設けて、定着ローラ11の劣化を検知したときに、その押付けの解除を行うようにしてもよい。
Here, when there is no crack or the like in the fixing roller 11 (thin pipe material 12), the pressing amount is within a predetermined range. However, when a crack or the like is generated, the pressing amount increases outside the predetermined range. To do. Therefore, it is possible to detect the deterioration of the fixing
このように検出センサ51により検出された押付け量に基づいて、定着ローラ11の劣化を検知するようにしたので、定着ローラ11の端部に亀裂等が生じたときに、直ぐに画像形成装置の作動を停止する等して、大きなトラブルが生じるのを未然に防止することができるとともに、ユーザに定着装置が故障したことを知らせることができる。
As described above, since the deterioration of the fixing
尚、定着ローラ11の劣化を検知する代わりに、押付け部材5による加圧ローラ1の定着ローラ11への押付け量を制限する制限部材を設けるようにしてもよい。つまり、この制限部材を、上記検出センサ51と同様な位置に設けて、押付け部材5の回転軸5b回りの回転を制限するようにする。このようにすれば、定着ローラ11の端部に亀裂等が生じた場合に、押付け部材5が上記制限部材に当接して定着ローラ11側へ回動できなくなるため、上記押付け量が制限されて、定着ローラ11端部の破壊への進行を抑制することができ、大きなトラブルが生じるのを未然に防止することができる。
Instead of detecting the deterioration of the fixing
本発明は、複写機、プリンタ、FAX等の画像形成装置に用いられる定着装置において、定着ローラを薄肉パイプ材で構成し、その定着ローラの長さ方向の移動を制限する場合に有用である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is useful when a fixing roller used in an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, or a fax machine is formed of a thin pipe material and movement of the fixing roller in the length direction is limited.
1 加圧ローラ
7 駆動ギヤ(駆動手段)
9 駆動プーリ(駆動手段)
11 定着ローラ
12 薄肉パイプ材
13 ゴム層
15 摺動部材
17 ハロゲンランプ(加熱手段)
21 定着ローラ支持部材
21a 支持部
23 弾性部材
25 移動制限回転部材
25a 対向面
30 第1フォトセンサ(回転検知手段)
31 第2フォトセンサ(移動方向検出手段)
46 シリンダ(回動手段)
47 引張コイルスプリング(回動手段)
51 検出センサ(押付け量検出手段)
55 駆動ベルト(駆動手段)
1
9 Drive pulley (drive means)
11
21 Fixing
31 Second photosensor (moving direction detecting means)
46 Cylinder (turning means)
47 Tension coil spring (turning means)
51 Detection sensor (Pressing amount detection means)
55 Drive belt (drive means)
Claims (25)
上記移動制限回転部材の対向面は、該対向面の径方向内側に向かって上記定着ローラの端面から離れる方向に傾斜するテーパ状に形成されていることを特徴とする定着装置。 A pressure roller, a fixing roller that is opposed to the pressure roller in the radial direction, is pressed in the radial direction by the pressure roller, and is formed of a thin-walled pipe material that receives the applied pressure with an elastic force; and A heating means for heating the fixing roller, and a substantially arcuate shape so as to cover a portion of the outer peripheral surface of the fixing roller opposite to the pressure roller when viewed from the length direction of the fixing roller, and a portion on the opposite side A fixing roller support member having a support portion for supporting the fixing roller so as to be rotatable about its roller axis, and an annular facing surface facing the end surface of the fixing roller, and the fixing roller on the facing surface. A cylindrical movement-restricting rotating member that is supported so as to limit the movement of the fixing roller in the length direction by contacting the end surface and to rotate about the central axis as the fixing roller rotates when the contact surface comes into contact. Fixing device There,
The fixing device according to claim 1, wherein the facing surface of the movement-restricting rotating member is formed in a tapered shape that is inclined in a direction away from the end surface of the fixing roller toward a radially inner side of the facing surface.
上記移動制限回転部材の中心軸は、定着ローラ支持部材の円弧状である支持部の円中心を通っており、
上記移動制限回転部材の対向面は、上記定着ローラの長さ方向から見たときの該対向面の径方向内側縁の直径をD1とし、定着ローラの長さ方向から見たときの上記定着ローラ支持部材の支持部の半径の2倍をD2とし、定着ローラの薄肉パイプ材の厚みをtとしたとき、
t≦D2−D1≦10t
を満たすように形成されていることを特徴とする定着装置。 A pressure roller, a fixing roller that is opposed to the pressure roller in the radial direction, is pressed in the radial direction by the pressure roller, and is formed of a thin-walled pipe material that receives the applied pressure with an elastic force; and A heating means for heating the fixing roller, and a substantially arcuate shape so as to cover a portion of the outer peripheral surface of the fixing roller opposite to the pressure roller when viewed from the length direction of the fixing roller, and a portion on the opposite side A fixing roller support member having a support portion for supporting the fixing roller so as to be rotatable about its roller axis, and an annular facing surface facing the end surface of the fixing roller, and the fixing roller on the facing surface. A cylindrical movement-restricting rotating member that is supported so as to limit the movement of the fixing roller in the length direction by contacting the end surface and to rotate about the central axis as the fixing roller rotates when the contact surface comes into contact. Fixing device There,
The central axis of the movement limiting rotation member passes through the center of the circle of the arcuate support roller support member,
The opposing surface of the movement-restricting rotation member has a diameter of a radially inner edge of the opposing surface when viewed from the length direction of the fixing roller as D1, and the fixing roller when viewed from the length direction of the fixing roller. When D2 is twice the radius of the support portion of the support member, and t is the thickness of the thin pipe material of the fixing roller,
t ≦ D2-D1 ≦ 10t
A fixing device characterized by being formed so as to satisfy the above.
上記移動制限回転部材は、上記定着ローラの端面において加圧ローラと定着ローラとの対向方向における加圧ローラと反対側の部分のみが、該移動制限回転部材の対向面に当接するように、該移動制限回転部材の中心軸が上記定着ローラのローラ軸に対して傾いた状態で支持されていることを特徴とする定着装置。 A pressure roller, a fixing roller that is opposed to the pressure roller in the radial direction, is pressed in the radial direction by the pressure roller, and is formed of a thin-walled pipe material that receives the applied pressure with an elastic force; and A heating means for heating the fixing roller, and a substantially arcuate shape so as to cover a portion of the outer peripheral surface of the fixing roller opposite to the pressure roller when viewed from the length direction of the fixing roller, and a portion on the opposite side A fixing roller support member having a support portion for supporting the fixing roller so as to be rotatable about its roller axis, and an annular facing surface facing the end surface of the fixing roller, and the fixing roller on the facing surface. A cylindrical movement-restricting rotating member that is supported so as to limit the movement of the fixing roller in the length direction by contacting the end surface and to rotate about the central axis as the fixing roller rotates when the contact surface comes into contact. Fixing device There,
The movement-restricting rotating member is arranged so that only a portion of the end surface of the fixing roller opposite to the pressure roller in the facing direction of the pressure roller and the fixing roller is in contact with the facing surface of the movement-restricting rotating member. A fixing device, wherein the central axis of the movement-restricting rotating member is supported in an inclined state with respect to the roller axis of the fixing roller.
定着ローラの端面は、移動制限回転部材の対向面への当接時に該対向面に略沿うテーパ状に形成されていることを特徴とする定着装置。 The fixing device according to claim 1 or 3,
An end surface of the fixing roller is formed in a taper shape substantially along the facing surface when the movement-restricting rotating member contacts the facing surface.
定着ローラの端面は、摺動部材で構成されていることを特徴とする定着装置。 The fixing device according to any one of claims 1 to 3,
The fixing device is characterized in that the end surface of the fixing roller is constituted by a sliding member.
摺動部材は、定着ローラの端面に一体成形されたものであることを特徴とする定着装置。 The fixing device according to claim 5.
A fixing device, wherein the sliding member is integrally formed on an end surface of the fixing roller.
定着ローラ支持部材の支持部は、弾性部材を介して定着ローラを支持していることを特徴とする定着装置。 The fixing device according to any one of claims 1 to 3,
The fixing device is characterized in that the support portion of the fixing roller support member supports the fixing roller via an elastic member.
定着ローラ支持部材は、定着ローラの外周面全周を覆う筒状のものからなっていて、その内周面に支持部が形成されたものであり、
弾性部材は、外径が上記定着ローラ支持部材の内径よりも小さくかつ内径が定着ローラの外径よりも大きい環状のものであり、
上記弾性部材の外周面において加圧ローラと定着ローラとの対向方向における加圧ローラ側の部分が上記定着ローラ支持部材の内周面から離隔されていることを特徴とする定着装置。 The fixing device according to claim 7.
The fixing roller support member is made of a cylindrical member that covers the entire outer periphery of the fixing roller, and a support portion is formed on the inner peripheral surface thereof.
The elastic member is an annular member whose outer diameter is smaller than the inner diameter of the fixing roller support member and whose inner diameter is larger than the outer diameter of the fixing roller,
A fixing device, wherein a portion on the pressure roller side in a facing direction of the pressure roller and the fixing roller on the outer peripheral surface of the elastic member is separated from the inner peripheral surface of the fixing roller support member.
移動制限回転部材は、加圧ローラと定着ローラとの対向方向に延びる軸回りに回動自在に構成されていることを特徴とする定着装置。 The fixing device according to any one of claims 1 to 3,
The movement restricting rotation member is configured to be rotatable about an axis extending in a facing direction between the pressure roller and the fixing roller.
定着ローラ支持部材は、定着ローラの外周面全周を覆う筒状のものからなりかつその内周面に支持部が形成されたものであって、移動制限回転部材に一体形成されていることを特徴とする定着装置。 The fixing device according to claim 1 or 2,
The fixing roller support member is a cylindrical member that covers the entire outer periphery of the fixing roller, and has a support portion formed on the inner peripheral surface thereof, and is integrally formed with the movement limiting rotation member. A fixing device characterized.
定着ローラ支持部材の支持部は、移動制限回転部材の対向面から所定距離以上離れた位置に形成されていることを特徴とする定着装置。 The fixing device according to claim 10.
The fixing device is characterized in that the support portion of the fixing roller support member is formed at a position separated by a predetermined distance or more from the facing surface of the movement limiting rotation member.
定着ローラ支持部材が一体形成された移動制限回転部材は、定着ローラの長さ方向両側にそれぞれ配設されており、
少なくとも一方の上記移動制限回転部材は、加圧ローラと定着ローラとの対向方向に延びる軸回りに回動自在に構成されているとともに、定着ローラの長さ方向中央側へ押圧されていることを特徴とする定着装置。 The fixing device according to claim 10.
The movement limiting rotation members integrally formed with the fixing roller support member are respectively disposed on both sides in the length direction of the fixing roller.
At least one of the movement limiting rotation members is configured to be rotatable about an axis extending in the opposing direction of the pressure roller and the fixing roller, and is pressed toward the center in the length direction of the fixing roller. A fixing device characterized.
定着ローラ支持部材は、加圧ローラと定着ローラとの対向方向に延びる軸回りに回動自在に構成されていることを特徴とする定着装置。 The fixing device according to any one of claims 1 to 3,
The fixing device is characterized in that the fixing roller support member is configured to be rotatable about an axis extending in a facing direction between the pressure roller and the fixing roller.
定着ローラが該定着ローラの長さ方向に移動したときにその移動方向を検出する移動方向検出手段と、
定着ローラ支持部材を、加圧ローラと定着ローラとの対向方向に延びる軸回りに所定角度範囲内で正逆に回動させる回動手段とを備え、
上記回動手段は、上記移動方向検出手段により検出された移動方向に応じて、上記定着ローラ支持部材を正方向又は逆方向に回動させるように構成されていることを特徴とする定着装置。 The fixing device according to claim 13.
A moving direction detecting means for detecting a moving direction when the fixing roller moves in the length direction of the fixing roller;
A rotation means for rotating the fixing roller support member forward and backward within a predetermined angle range around an axis extending in the opposing direction of the pressure roller and the fixing roller;
The fixing device is characterized in that the rotating means is configured to rotate the fixing roller support member in the forward direction or the reverse direction in accordance with the moving direction detected by the moving direction detecting means.
定着ローラ支持部材は、定着ローラの外周面全周を覆う筒状のものからなりかつその内周面に支持部が形成されたものであって、定着ローラの両端部にそれぞれ対応して配設されているとともに、該定着ローラ支持部材の中心軸回りに回転自在に支持されており、
少なくとも一方の上記定着ローラ支持部材をその中心軸回りに回転させることで、該定着ローラ支持部材の支持部と上記定着ローラの外周面との間の摩擦力により該定着ローラをローラ軸回りに回転駆動させる駆動手段を備えていることを特徴とする定着装置。 The fixing device according to any one of claims 1 to 3,
The fixing roller support member is a cylindrical member that covers the entire outer peripheral surface of the fixing roller, and has a support portion formed on the inner peripheral surface thereof, and is disposed corresponding to both ends of the fixing roller. And is rotatably supported around the central axis of the fixing roller support member,
By rotating at least one of the fixing roller support member around its central axis, the fixing roller is rotated around the roller axis by the frictional force between the support portion of the fixing roller support member and the outer peripheral surface of the fixing roller. A fixing device comprising drive means for driving.
駆動手段は、一方の定着ローラ支持部材をその中心軸回りに回転させることで、定着ローラをそのローラ軸回りに回転駆動させるように構成されており、
上記一方の定着ローラ支持部材の支持部と上記定着ローラの外周面との間の摩擦力に対して、他方の定着ローラ支持部材の支持部と定着ローラの外周面との間の摩擦力が小さいことを特徴とする定着装置。 The fixing device according to claim 15.
The driving means is configured to rotate the fixing roller about its roller axis by rotating one fixing roller support member about its central axis,
The frictional force between the support portion of the one fixing roller support member and the outer peripheral surface of the fixing roller is smaller than the friction force between the support portion of the other fixing roller support member and the outer peripheral surface of the fixing roller. A fixing device.
駆動手段は、両定着ローラ支持部材をその中心軸回りに回転させることで、定着ローラをそのローラ軸回りに回転駆動させるように構成されていることを特徴とする定着装置。 The fixing device according to claim 15.
The driving unit is configured to rotate the fixing roller support member about its roller axis by rotating both fixing roller support members about its central axis.
駆動手段により定着ローラ支持部材に加えられる力の方向が、定着ローラの長さ方向から見て、加圧ローラと定着ローラとの対向方向において定着ローラを加圧ローラに押し付ける方向又は該方向に対して30°以内の傾き方向であることを特徴とする定着装置。 The fixing device according to claim 15.
The direction of the force applied to the fixing roller support member by the driving means is the direction in which the fixing roller is pressed against the pressure roller in the opposing direction of the pressure roller and the fixing roller as viewed from the length direction of the fixing roller, or the direction. A fixing device having an inclination direction within 30 °.
駆動手段は、駆動プーリと、該駆動プーリと定着ローラ支持部材の外周面との間に掛け渡されたベルトとを有していて、該駆動プーリ及びベルトにより定着ローラ支持部材をその中心軸回りに回転させるように構成されていることを特徴とする定着装置。 The fixing device according to claim 15.
The driving means has a driving pulley and a belt stretched between the driving pulley and the outer peripheral surface of the fixing roller supporting member. The driving pulley and the belt rotate the fixing roller supporting member around its central axis. A fixing device characterized in that the fixing device is configured to rotate.
定着ローラ支持部材は、定着ローラの両端部にそれぞれ対応して配設されており、
上記定着ローラの薄肉パイプ材は、金属からなり、
上記薄肉パイプ材の少なくとも両端部の外周面及び内周面に、ショットピーニング処理が施されていることを特徴とする定着装置。 The fixing device according to any one of claims 1 to 3,
The fixing roller support members are disposed corresponding to both ends of the fixing roller,
The thin pipe material of the fixing roller is made of metal,
A fixing device in which shot peening treatment is performed on at least an outer peripheral surface and an inner peripheral surface of both ends of the thin-walled pipe material.
定着ローラ支持部材は、定着ローラの両端部にそれぞれ対応して配設されており、
上記定着ローラの薄肉パイプ材における両端部を除く外周面全周に、ゴム層が形成されていることを特徴とする定着装置。 The fixing device according to any one of claims 1 to 3,
The fixing roller support members are disposed corresponding to both ends of the fixing roller,
A fixing device characterized in that a rubber layer is formed on the entire outer peripheral surface excluding both ends of the thin pipe material of the fixing roller.
加圧ローラは、定着ローラに対する加圧力の反力を弾性力で受け止める薄肉パイプ材で構成されていることを特徴とする定着装置。 The fixing device according to any one of claims 1 to 3,
The fixing device is characterized in that the pressure roller is formed of a thin-walled pipe material that receives the reaction force of the pressure applied to the fixing roller with an elastic force.
定着ローラの回転を検知する回転検知手段を備え、
上記回転検知手段は、定着ローラの周方向の一部分のみを1回転毎に検出することで、該定着ローラの回転を検知するように構成されていることを特徴とする定着装置。 The fixing device according to any one of claims 1 to 3,
A rotation detecting means for detecting the rotation of the fixing roller;
The fixing device is configured to detect rotation of the fixing roller by detecting only a part of the fixing roller in the circumferential direction for each rotation.
加圧ローラは、押付け部材により定着ローラに押し付けられることで該定着ローラを径方向に加圧するように構成され、
上記押付け部材による加圧ローラの定着ローラへの押付け量を制限する制限部材を備えていることを特徴とする定着装置。 The fixing device according to any one of claims 1 to 3,
The pressure roller is configured to press the fixing roller in a radial direction by being pressed against the fixing roller by a pressing member,
A fixing device comprising: a restricting member for restricting a pressing amount of the pressing roller to the fixing roller by the pressing member.
加圧ローラは、押付け部材により定着ローラに押し付けられることで該定着ローラを径方向に加圧するように構成され、
上記押付け部材による加圧ローラの定着ローラへの押付け量を検出する押付け量検出手段を備え、
上記押付け量検出手段により検出された押付け量に基づいて、上記定着ローラの劣化を検知するように構成されていることを特徴とする定着装置。 The fixing device according to any one of claims 1 to 3,
The pressure roller is configured to press the fixing roller in a radial direction by being pressed against the fixing roller by a pressing member,
A pressing amount detecting means for detecting the pressing amount of the pressing roller to the fixing roller by the pressing member;
A fixing device configured to detect deterioration of the fixing roller based on a pressing amount detected by the pressing amount detecting means.
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2005
- 2005-02-07 JP JP2005030990A patent/JP2006215498A/en not_active Withdrawn
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Legal Events
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A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20071121 |
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A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20090316 |