JP2011197338A

JP2011197338A - 定着装置

Info

Publication number: JP2011197338A
Application number: JP2010063395A
Authority: JP
Inventors: Tatsuyuki Sasaki; 龍之佐々木
Original assignee: Konica Minolta Business Technologies Inc
Current assignee: Konica Minolta Business Technologies Inc
Priority date: 2010-03-19
Filing date: 2010-03-19
Publication date: 2011-10-06
Also published as: CN102193454A; CN102193454B; US20110229223A1; US8600275B2

Abstract

【課題】軸受部材が一つで済み、容易に組み立てることができ、かつ、小型化に寄与する定着装置を得る。
【解決手段】所定の速度で回転駆動される加熱ローラを備えたトナーの定着装置。加熱ローラの一端をラジアル方向に回転自在に及びスラスト方向に規制して支持する半円形状のすべり軸受１５と、すべり軸受１５を保持する穴部３２を有するブラケット３１とを備えている。すべり軸受１５は、ブラケット３１の穴部３２に装着されたときに該穴部３２の縁部に当接する脱落防止用の第１の壁部１５ａと、加熱ローラの一端部が当接するスラスト方向規制用の第２の壁部１５ｂを有している。
【選択図】図２

Description

本発明は、定着装置、特に、電子写真方式による複写機、プリンタなどの画像形成装置に、トナーの加熱定着手段として搭載される定着装置に関する。

一般に、この種の定着装置は、加熱ローラと加圧ローラとを所定の圧接力で並置し、両者の間を転写されたトナー像を担持した記録紙を通過させ、トナーの定着を図っている。加熱ローラは所定の速度で回転駆動するために、ラジアル方向に回転自在に及びスラスト方向に位置規制する軸受部材にて保持されている。従来では、通常、ラジアルベアリングとスラスト方向の位置規制を行うすべり軸受あるいはＣリングとを組み合わせて用いていた。

しかし、２以上の部材を組み合わせて軸受部材とすることは、部品点数の増加や組立て工数の増加になり、好ましいものではない。また、従来の軸受部材に加熱ローラの端部を装着する場合、加熱ローラをスラスト方向に移動させる必要があるが、煩雑である。また、ラジアルベアリングはその材料や構造上、温度変化で膨張／収縮することがほとんどない。一方、加熱ローラはアルミ製であって熱膨張／収縮が比較的大きい。つまり、軸受部材と加熱ローラとの熱膨張係数の差が大きいと、温度変化で予期しないガタつきや食い込みが発生する。また、スラスト方向の規制部材としてのＣリングは、組立て性が悪く、加熱ローラを傷つけるおそれがあり、加熱ローラの軸部に取付け用のスリットを形成する必要から、加熱ローラが長くなって小型化を損なうという問題点を有している。

特許文献１には、加熱ローラ用すべり軸受として、四フッ化エチレン樹脂を主成分とする筒状のすべり軸受を軸回りに分割して軸方向の断面形状が反円弧形の焼成体を２個合体させて筒状のすべり軸受を構成することが記載されている。このすべり軸受は、低回転トルクの好ましいものであるが、構造的に複雑であり、スラスト方向には別途規制部材を必要とし、かつ、加熱ローラを軸方向に移動させて装着する必要があり、前述した問題点を解決したものではない。

特開２００７−１７１３８７号公報

そこで、本発明の目的は、軸受部材が一つで済み、容易に組み立てることができ、かつ、小型化に寄与する定着装置を提供することにある。

本発明の一形態である定着装置は、
所定の速度で回転駆動される加熱ローラを備えたトナーの定着装置において、
前記加熱ローラの一端部をラジアル方向に回転自在に及びスラスト方向に規制して支持する半円形状のすべり軸受と、
前記すべり軸受を保持する穴部を有するブラケットと、
を備え、
前記すべり軸受は、前記ブラケットの穴部に装着されたときに該穴部の縁部に当接する脱落防止用の第１の壁部と、前記加熱ローラの一端部が当接するスラスト方向規制用の第２の壁部を有すること、
を特徴とする。

前記定着装置において、すべり軸受は加熱ローラの一端部をラジアル方向に回転自在に支持する機能、及び、スラスト方向に規制する機能を有し、一つの部材で二つの機能を備えている。この二つの機能は、すべり軸受が、ブラケットの穴部に装着されたときに該穴部の縁部に当接する脱落防止用の第１の壁部と、加熱ローラの一端部が当接するスラスト方向規制用の第２の壁部を有することによって発揮される。

また、すべり軸受は半円形状をなしているため、スラスト方向とは直交する方向から加熱ローラをすべり軸受に装着することができ、装着時に加熱ローラをスラスト方向に移動させる必要はなく、組立てが容易になる。また、Ｃリングを用いることはないので、組立て性が悪くなったり、加熱ローラを傷つけるおそれがなく、しかも、加熱ローラの長尺化を来すことがない。

本発明によれば、軸受部材が一つの部品で済み、容易に組み立てることができ、かつ、小型化に寄与する。

本発明の一実施例である定着装置の要部を示す分解斜視図である。前記定着装置のすべり軸受とブラケットを示す分解斜視図である。前記すべり軸受を前記ブラケットに装着した状態を示す斜視図である。加熱ローラの軸受構造を示す断面図である。すべり軸受の変形例を示す断面図である。

以下、本発明に係る定着装置の実施例について添付図面を参照して説明する。なお、各図において、共通する部品、部分は同じ符号を付し、重複する説明は省略する。

本発明の一実施例である定着装置は、図１に示すように、加熱ローラ１０と加圧ローラ２０とを所定の圧接力で並置したもので、両者はフレーム３０に以下に説明する構造で取り付けられており、かつ、図示しないカバー部材に収容されている。

加熱ローラ１０は、アルミ製の筒状部材の表面にゴム膜をコーティングし、さらに離型層としてフッ素系材料をコーティングしたものであり、両端部分は保持のためにコーティングは省略されている。加圧ローラ２０は、アルミ製の筒状部材の表面にシリコンゴム膜をコーティングし、さらに離型層としてフッ素系材料のチューブで被覆したものである。また、加熱ローラ１０の内部には図示しないヒータが挿入されている。

加熱ローラ１０の一端部はすべり軸受１５を介してブラケット３１に保持され、他端部はすべり軸受１７を介してブラケット３５に保持される。すべり軸受１５は、図２に示すように、半円形状をなし、ブラケット３１の穴部３２に矢印Ａ方向に嵌合される。すべり軸受１５は、外方に突出する第１の壁部１５ａと、内方に突出する第２の壁部１５ｂを有している。第１の壁部１５ａは、すべり軸受１５が穴部３２に装着されたときに穴部３２の縁部に矢印Ａ方向から当接し、すべり軸受１５自体の脱落防止機能を奏する。第２の壁部１５ｂは、図４に示すように、加熱ローラ１０の一端部がすべり軸受１５に嵌め合わされたときに、加熱ローラ１０を矢印Ａ方向（スラスト方向）に規制する機能を奏する。

さらに、図２に示すように、すべり軸受１５は凸部１５ｃを有し、ブラケット３１の穴部３２には該凸部１５ｃが係合する凹部３２ａが形成されている。凸部１５ｃが凹部３２ａに係合することによってすべり軸受１５の周方向位置が規制されることになる。

加熱ローラ１０はその一端部を、図３に示す矢印Ｂ方向（スラスト方向に直交する方向）からすべり軸受１５に装着され、その後、矢印Ｂ方向から加圧ローラ２０にて押圧されることで、所定位置に保持される。すべり軸受１５は加熱ローラ１０の一端部をラジアル方向に回転自在に支持するとともに、第２の壁部１５ｂでスラスト方向に規制する。

加熱ローラ１０の他端部は、図１に示すように、半円形状をなす断面Ｌ形状のすべり軸受１７にてラジアル方向に回転自在に支持される。このすべり軸受１７はブラケット３５の穴部３６に、図４に示すように嵌合され、前述した加熱ローラ１０の一端部と同様に、矢印Ｂ方向から加熱ローラ１０の他端部が取り付けられる。その後、矢印Ｂ方向から加圧ローラ２０にて押圧される。

加熱ローラ１０の他端部には、図４に示すように、回転力伝達用の歯車４１が取り付けられている。加熱ローラ１０は凹部１１が歯車４１の内周面に突設したピン４２に嵌合することで歯車４１と一体的に回転する。さらに、歯車４１にはいま一つの歯車４５が噛み合っており、この歯車４５の外周部に設けたフランジ４６が歯車４１の端面に当接することにより、加熱ローラ１０の矢印Ａとは反対側への移動を規制している。

一方、加圧ローラ２０は、図１に示すように、両端に設けた支軸２１が、コイルばね２５によって弾性的に付勢された部材２６によって回転自在に支持される。部材２６はブラケット３１，３５の凹部３３，３７に嵌合して位置決めされた状態で定位置に保持される。

本実施例において、加熱ローラ１０の一端部はすべり軸受１５によってラジアル方向に回転自在に支持され、及び、スラスト方向（矢印Ａ方向）に規制される。即ち、すべり軸受１５は一つの部材で二つの機能を備えている。また、すべり軸受１５は半円形状をなしているため、スラスト方向とは直交する方向（矢印Ｂ方向）から加熱ローラ１０をすべり軸受１５に装着することができ、装着時に加熱ローラ１０をスラスト方向に移動させる必要はなく、組立てが容易になる。また、Ｃリングを用いることはないので、組立て性が悪くなったり、加熱ローラ１０を傷つけるおそれがなく、しかも、加熱ローラ１０の長尺化を来すことがない。

ところで、前記すべり軸受１５，１７は、耐摩耗性及び耐熱性を有する樹脂材を用いることが好ましい。例えば、ＰＰＳ樹脂（ポリフェニレンサルファイド樹脂）を好適に用いることができる。この種の樹脂材は、加熱ローラ１０の材料であるアルミやブラケットの材料である金属材又は樹脂材と、略同程度の熱膨張率を有し、これらの部材と略同程度に熱膨張／収縮する。従って、定着装置の稼働時に、加熱ローラ１０が熱膨張したとしても、これらの部材の間で予期しないガタつきや食い込みが発生するおそれはない。

図５に、すべり軸受の変形例を示す。このすべり軸受１５’は、外周部に小突起１５ｄを周方向に所定の間隔で複数個（２箇所が好ましい）形成したもので、他の構成は前記すべり軸受１５と同じである。小突起１５ｄが２箇所でブラケット３１の穴部３２の内周面に当接することにより、すべり軸受１５の外形と穴部３２の内形との誤差を吸収することができる。即ち、すべり軸受１５の外周部と穴部３２の内周部とが面で接すると、真円度のばらつきによって予期しない場所が部分的に摩耗し、軸受としての精度が劣化する。複数の小突起１５ｄを当接させると、小突起１５ｄのみが摩耗することになり、軸受としての精度劣化を抑制することができる。

（他の実施例）
なお、本発明に係る定着装置は前記実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更することができる。

例えば、加熱ローラの他端部を支持するすべり軸受は任意であり、該他端部をスラスト方向に規制する構成（前記実施例では、歯車４５のフランジ４６による規制）も任意である。また、加圧ローラは種々の構造によって定位置で加熱ローラの回転に対して従動回転可能に配置される。

以上のように、本発明は、トナーの定着装置に有用であり、特に、軸受部材が一つで済み、容易に組み立てることができ、小型化に寄与する点で優れている。

１０…加熱ローラ
１５…すべり軸受
１５ａ…第１の壁部
１５ｂ…第２の壁部
１５ｃ…凸部
１５ｄ…小突起
２０…加圧ローラ
３１…ブラケット
３２…穴部
３２ａ…凹部

Claims

所定の速度で回転駆動される加熱ローラを備えたトナーの定着装置において、
前記加熱ローラの一端をラジアル方向に回転自在に及びスラスト方向に規制して支持する半円形状のすべり軸受と、
前記すべり軸受を保持する穴部を有するブラケットと、
を備え、
前記すべり軸受は、前記ブラケットの穴部に装着されたときに該穴部の縁部に当接する脱落防止用の第１の壁部と、前記加熱ローラの一端部が当接するスラスト方向規制用の第２の壁部を有すること、
を特徴とする定着装置。
前記すべり軸受は、耐熱性及び耐摩耗性を有する樹脂材にて形成されていること、を特徴とする請求項１に記載の定着装置。
前記すべり軸受と前記ブラケットには、すべり軸受の回転を防止する凹凸部が形成されていること、を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の定着装置。
前記すべり軸受には、前記ブラケットの穴部の内周面に当接する複数の小突起が形成されていること、を特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の定着装置。