JP2008310155A - Fixing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、軸方向一端に結着されたギヤから駆動を受けて回転する定着ローラとこれに当接して従動回転する加圧ローラを備えた定着処理に関するものである。 The present invention relates to a fixing process including a fixing roller that rotates by receiving a drive from a gear attached to one end in an axial direction, and a pressure roller that rotates in contact with the fixing roller.
電子写真プロセスを経て画像を形成する複写機やプリンタ等の画像形成装置には、感光ドラム等の像担持体から用紙に転写されたトナー像を定着させるための定着装置が備えられている。この定着装置としては、互いに当接して回転する定着ローラと加圧ローラを備えた2ローラ方式の他、加熱部材として無端状の定着ベルトを使用するベルト方式を採用したものが知られている。 2. Description of the Related Art Image forming apparatuses such as copiers and printers that form an image through an electrophotographic process are provided with a fixing device for fixing a toner image transferred from an image carrier such as a photosensitive drum to a sheet. As this fixing device, a two-roller system including a fixing roller and a pressure roller rotating in contact with each other and a belt system using an endless fixing belt as a heating member are known.
例えば、2ローラ方式を採用する定着装置においては、定着ローラはその軸方向一端外周に結着されたギヤから駆動を受けて回転し、加圧ローラは定着ローラに押圧されて従動回転し、両ローラ間に形成される定着ニップ部を用紙が通過することによって、該用紙上に転写されたトナー像が加熱及び加圧されてトナー像が用紙上に永久画像として定着される。 For example, in a fixing device that employs a two-roller system, the fixing roller is rotated by receiving a drive from a gear attached to the outer periphery of one end in the axial direction, and the pressure roller is pressed by the fixing roller to be driven and rotated. As the paper passes through the fixing nip formed between the rollers, the toner image transferred onto the paper is heated and pressurized, and the toner image is fixed on the paper as a permanent image.
斯かる定着装置においては、図8に示すように、定着ローラ102の一端外周部に凹溝(キー溝)102aを形成し、ギヤ107の内周面には凸部(キー)107aを形成し、ギヤ107の凸部107aを定着ローラ102に形成された凹溝102aに嵌合しつつ、ギヤ107を定着ローラ102の一端外周に嵌着することによって該ギヤ107が定着ローラ102に結着されている。
In such a fixing device, as shown in FIG. 8, a concave groove (key groove) 102a is formed on the outer peripheral portion of one end of the
ところで、従来、定着ローラの外周に嵌着されたスナップリングによってギヤの定着ローラからの抜けを防いだり、定着ローラの軸方向両端側に設けられたスラスト軸受やリブ等のストッパ手段によって定着ローラの軸方向のガタを規制する構成が採用されている。 By the way, conventionally, the snap ring fitted on the outer periphery of the fixing roller prevents the gear from coming off from the fixing roller, and the fixing roller has a stopper means such as a thrust bearing or a rib provided at both axial ends of the fixing roller. A configuration that regulates axial backlash is employed.
又、特許文献1には、定着ローラのギヤ嵌合部の破損を防ぐ目的で、定着ローラのギヤ嵌合部を部分的に補強する提案がなされている。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-228867 proposes partially reinforcing the gear fitting portion of the fixing roller for the purpose of preventing damage to the gear fitting portion of the fixing roller.
更に、特許文献2,3には、ギヤの定着ローラからの抜けを防ぐために、定着ローラの外周にT字状又はL字状の凹溝(係止溝)を形成する提案がなされている。
ところで、定着ローラは内部にヒータ等の加熱源を備えているため、熱膨張を考慮して該定着ローラには大きな軸方向のガタを確保する必要があり、このために定着ローラの位置精度が低下するという問題があった。 By the way, since the fixing roller is provided with a heating source such as a heater, it is necessary to secure a large axial play in the fixing roller in consideration of thermal expansion. There was a problem of lowering.
定着ローラの軸方向両端側に設けられたスラスト軸受やリブ等のストッパ手段によって定着ローラの軸方向のガタを規制する従来の方法では、摺動性のないリブ等のストッパ手段とギヤの端面とが選択的に摺接するため、両者が摺接するときと摺接しないときとで駆動トルクが大きく変化するという問題があった。 In the conventional method of regulating the axial backlash of the fixing roller by means of stoppers such as thrust bearings and ribs provided at both ends in the axial direction of the fixing roller, the stopper means such as a non-sliding rib and the end face of the gear However, there is a problem in that the driving torque varies greatly depending on whether or not both are in sliding contact.
又、図8に示す従来のギヤ結合構造では、ギヤ107は平歯車で構成され、ギヤ107側の凸部107aと定着ローラ102側の凹溝102aが定着ローラ102の軸方向に平行に形成されていたため、ギヤ107が定着ローラ102から抜ける可能性があるとともに、定着ローラ102の軸方向移動を規制することができないという問題があった。
In the conventional gear coupling structure shown in FIG. 8, the
そこで、ギヤをはすば歯車で構成してスラスト方向の力を発生させ、このスラスト方向の力で定着ローラの軸方向移動を規制する方法が考えられるが、スラスト方向の力が過大である場合には、定着ローラに嵌着されたスナップリングが外れたり、駆動トルクが大幅にアップするという問題が発生する。 Therefore, a method is considered in which the gear is composed of a helical gear to generate a thrust force, and the axial movement of the fixing roller is regulated by this thrust force, but the thrust force is excessive. In such a case, there arises a problem that the snap ring fitted to the fixing roller is detached or the driving torque is significantly increased.
又、特許文献1において提案された構成では上記問題を解決することができず、特許文献2,3において提案された構成では、ギヤの抜け止めはなされるものの、定着ローラの軸方向移動を規制することはできないという問題がある。
Further, the configuration proposed in
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、ギヤの定着ローラからの抜けを確実に防ぐとともに、定着ローラの軸方向移動を規制して該定着ローラの位置精度の向上と駆動トルクの安定化を図ることができる定着装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and the object of the present invention is to reliably prevent the gear from coming off from the fixing roller and to restrict the axial movement of the fixing roller to thereby improve the positional accuracy of the fixing roller. An object of the present invention is to provide a fixing device capable of improving and stabilizing the driving torque.
上記目的を達成するため、請求項1記載の発明は、回転駆動される定着ローラとこれに当接して従動回転する加圧ローラを備え、前記定着ローラの軸方向一端外周にギヤを嵌着するとともに、該ギヤの内周面に突設された凸部を前記定着ローラの軸方向一端外周に形成された凹溝に嵌合して成る定着装置において、前記ギヤの凸部と前記定着ローラの凹溝の少なくとも駆動側の端面を定着ローラの軸方向に対して傾斜させたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the invention described in
請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記ギヤの凸部と前記定着ローラの凹溝の少なくとも駆動側の端面を定着ローラの軸方向に対して駆動方向に傾斜させたことを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, at least the driving side end surfaces of the convex portion of the gear and the concave groove of the fixing roller are inclined in the driving direction with respect to the axial direction of the fixing roller. It is characterized by.
請求項3記載の発明は、請求項1又は2記載の発明において、前記ギヤの反定着ローラ側端面に抜け止め用リブを突設したことを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, a retaining rib is projected from the end surface of the gear on the side opposite to the fixing roller.
請求項1記載の発明によれば、ギヤの凸部と定着ローラの凹溝の少なくとも駆動側の端面を定着ローラの軸方向に対して傾斜させたため、ギヤの定着ローラからの抜けが確実に防がれるとともに、定着ローラには駆動反力の分力が軸方向のスラスト力として作用するため、該定着ローラが軸方向一端側に寄せられて軸方向移動が規制され、その位置精度が高められる。 According to the first aspect of the present invention, since at least the driving side end surfaces of the gear convex portion and the concave groove of the fixing roller are inclined with respect to the axial direction of the fixing roller, the gear is reliably prevented from coming off from the fixing roller. In addition, the component force of the driving reaction force acts on the fixing roller as an axial thrust force, so that the fixing roller is moved toward one end in the axial direction to restrict axial movement, and its positional accuracy is improved. .
請求項2記載の発明によれば、ギヤの凸部と定着ローラの凹溝の少なくとも駆動側の端面を定着ローラの軸方向に対して駆動方向に傾斜させたため、定着ローラには反ギヤ方向のスラスト力が作用して該定着ローラが反ギヤ側に寄せられ、ギヤの端面が画像形成装置側のストッパ手段等に選択的に摺接することがなく、駆動トルクが低く抑えられ、トルク変動が抑えられて駆動トルクの安定化が図られる。 According to the second aspect of the present invention, since at least the driving side end surfaces of the gear convex portion and the concave groove of the fixing roller are inclined in the driving direction with respect to the axial direction of the fixing roller, the fixing roller has an anti-gear direction. The fixing roller is moved toward the non-gear side due to the thrust force, and the end face of the gear is not selectively slidably contacted with the stopper means on the image forming apparatus side, the driving torque is kept low, and the torque fluctuation is suppressed. This stabilizes the driving torque.
請求項3記載の発明によれば、ギヤの反定着ローラ側端面に抜け止め用リブを突設したため、万一、ギヤが定着ローラに対して移動しても、これに形成された抜け止め用リブが本体フレーム等に当接して該ギヤの軸方向移動が規制されるため、ギヤの定着ローラからの抜けが防がれる。 According to the third aspect of the present invention, since the retaining rib is protruded on the end surface of the gear on the side opposite to the fixing roller, even if the gear moves relative to the fixing roller, it is formed on the end surface. Since the rib is in contact with the main body frame or the like and the axial movement of the gear is restricted, the gear is prevented from coming off from the fixing roller.
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
図1は本発明に係る定着装置の側断面図、図2は同定着装置の定着ローラの支持構造を示す正断面図、図3は結着前のギヤと定着ローラ端部の平面図、図4はギヤが結着された定着ローラ端部の平面図、図5は図4のA−A線断面図、図6は図4のB−B線断面図である。 1 is a side sectional view of a fixing device according to the present invention, FIG. 2 is a front sectional view showing a support structure of a fixing roller of an identification fixing device, and FIG. 3 is a plan view of a gear and a fixing roller end before binding. 4 is a plan view of an end portion of the fixing roller to which the gear is bound, FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 4, and FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG.
図1に示す定着装置1は、転写プロセスにおいて用紙上に転写されたトナー像を定着させるものであって、回転駆動される定着ローラ2とこれに当接して従動回転する加圧ローラ3を備え、これらの定着ローラ2と加圧ローラ3間に形成される定着ニップ部に用紙が通過する過程で、該用紙上に担持されたトナー像が加熱及び加圧されて用紙上に永久画像として定着される。そして、トナー像が定着された用紙は、定着装置1外へ排出され、不図示の搬送経路を通って機外に排出されて不図示の排紙トレイ上に積載される。
A
ここで、図2に示すように、定着ローラ2は円筒状部材で構成され、図1に示すように、その中心部にはハロゲンヒータ等の熱源10が配置されている。この定着ローラ2の軸方向一端(図2の左端)は、スラスト軸受4によってフレーム5に回転可能に支持され、他端(図2の右端)は軸受6によってフレーム5に回転可能に支持されている。そして、定着ローラ2の軸受6から外側方へ突出する端部外周にはギヤ7が結着されており、不図示のモータからギヤ7に駆動力が伝達されると、該ギヤ7と共に定着ローラ2が所定の速度で回転駆動され、この定着ローラ2に押圧された図1に示す加圧ローラ3が従動回転して所要の定着処理がなされる。
Here, as shown in FIG. 2, the
ところで、前記ギヤ7の定着ローラ2側の端面(図2の右端面)には抜け止め用リブ8が突設されており、通常の動作状態において、抜け止め用リブ8と本体フレームのリブ9との間には図示の軸方向隙間δが形成されている。
By the way, a
次に、前記ギヤ7の定着ローラ2への結合構造を図3〜図6に基づいて説明する。
Next, the coupling structure of the
図3に示すように、定着ローラ2の端部外周には、一定幅の凹溝2aが定着ローラ2の軸方向に対して駆動方向側に所定角度αだけ傾斜して形成されている。又、ギヤ7の内径部には一定幅の凸部7a(実際には、ギヤ7とは別体のキー)が定着ローラ2に形成された凹溝2aと同様に定着ローラ2の軸方向に対して駆動方向側に角度αだけ傾斜して設けられている。
As shown in FIG. 3, a
而して、図4〜図6に示すように、ギヤ7は、内径部に設けられた凸部7aを定着ローラ2の凹溝2aに嵌合させた状態で、その内径部を定着ローラ2の端部外周に嵌着することによって定着ローラ2に結着される。
Thus, as shown in FIGS. 4 to 6, the
上記状態において、ギヤ7が駆動を受けて回転すると、該ギヤ7の凸部7aと定着ローラ2の凹溝2aの駆動側の端面(当接面)には駆動力の反力Fがギヤ7に作用し、ギヤ7には反力Fの軸方向成分Fxが該ギヤ7の定着ローラ2からの抜けを防ぐ方向(ギヤ7を定着ローラ2側に押し付ける方向)に作用する。又、反力Fの軸方向成分Fxによって定着ローラ2が反ギヤ側(図2の左方向)に押し付けられ、該定着ローラ2の反ギヤ側端面はスラスト軸受4によって受けられる。
In the above state, when the
本実施の形態では、ギヤ7の凸部7aと定着ローラ2の凹溝2aを定着ローラ2の軸方向に対して駆動方向に傾斜させたため、ギヤ7の定着ローラ2からの抜けが確実に防がれるとともに、定着ローラ2には駆動反力Fの分力Fxが軸方向のスラスト力として作用するため、該定着ローラ2が反ギヤ側に寄せられて軸方向移動が規制され、その位置精度が高められる。又、定着ローラ2が反ギヤ側に寄せられて軸方向移動が規制されるため、ギヤ7の端面が本体フリームのリブ9に選択的に摺接することがなく、駆動トルクが低く抑えられ、トルク変動が抑えられて駆動トルクの安定化が図られる。
In this embodiment, since the
又、本実施の形態では、ギヤ7の反定着ローラ側端面に抜け止め用リブ8を突設したため、万一、ギヤ7が定着ローラ2に対して移動しても、これに形成された抜け止め用リブ8が本体フレームのリブ9に当接して該ギヤ7の軸方向移動が規制されるため、ギヤ7の定着ローラ2からの抜けが確実に防がれる。
In this embodiment, since the retaining
尚、以上の効果を得るためには、ギヤ7の凸部7aと定着ローラ2の凹溝2aの少なくとも駆動側の端面が定着ローラ2の軸方向に対して傾斜していれば良く、従って、図7に示すように、定着ローラ2の凹溝2aの駆動側端面2a―1のみを定着ローラ2の軸方向に対して傾斜させ、反駆動側端面2a−2は従来通り定着ローラ2の軸方向に対して平行な面としても前記と同様の効果が得られる。又、駆動側の端面の傾斜角αと同じくして、ギヤ7aの幅を定着ローラ2に設けられる溝2aの入口幅より狭くすることで、ギヤ7と凸部7aを一体成形することも可能となる。
In order to obtain the above effect, at least the driving side end surfaces of the
1 定着装置
2 定着ローラ
2a 定着ローラの凹溝
2a−1 凹溝の駆動側端面
2a−2 凹溝の反駆動側端面
3 加圧ローラ
4 スラスト軸受
5 フレーム
6 軸受
7 ギヤ
7a ギヤの凸部
8 抜け止め用リブ
9 本体フレームのリブ
10 熱源
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記ギヤの凸部と前記定着ローラの凹溝の少なくとも駆動側の端面を定着ローラの軸方向に対して傾斜させたことを特徴とする定着装置。 A fixing roller that is driven to rotate, and a pressure roller that rotates in contact with the fixing roller. A gear is fitted to the outer periphery of one end in the axial direction of the fixing roller, and a convex portion that protrudes from the inner peripheral surface of the gear. In a fixing device formed by fitting in a groove formed on the outer periphery of one end in the axial direction of the fixing roller,
The fixing device according to claim 1, wherein at least a driving side end surface of the convex portion of the gear and the concave groove of the fixing roller is inclined with respect to the axial direction of the fixing roller.
The fixing device according to claim 1, wherein a retaining rib protrudes from an end surface of the gear on the side opposite to the fixing roller.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007159092A JP2008310155A (en) | 2007-06-15 | 2007-06-15 | Fixing device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2007159092A JP2008310155A (en) | 2007-06-15 | 2007-06-15 | Fixing device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008310155A true JP2008310155A (en) | 2008-12-25 |
Family
ID=40237792
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007159092A Pending JP2008310155A (en) | 2007-06-15 | 2007-06-15 | Fixing device |
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JP (1) | JP2008310155A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014186222A (en) * | 2013-03-25 | 2014-10-02 | Kyocera Document Solutions Inc | Fixing device and image forming apparatus |
-
2007
- 2007-06-15 JP JP2007159092A patent/JP2008310155A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2014186222A (en) * | 2013-03-25 | 2014-10-02 | Kyocera Document Solutions Inc | Fixing device and image forming apparatus |
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