JP4103987B2 - Roller unit - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外部からの駆動力を伝達するギアを備えたローラユニットに関する。
【0002】
【従来の技術】
コンピュータやワークステーションの出力装置として、粉体の現像剤(トナー)を用いて記録媒体に画像を形成する電子写真方式の画像形成装置が知られている。このような画像形成装置では、例えば、画像情報を担持する光(例えばレーザ)を感光ドラムなどの像担持体に照射して静電潜像を形成し、この静電潜像に現像ローラを用いてトナーを供給して現像像を形成し、転写ローラなどを使用してこの現像像を記録媒体に転写して転写像(現像像)を形成する。転写像が形成された記録媒体は定着器に搬送され、定着器では転写像が記録媒体に定着される。定着器には、通常、ヒータを内蔵した定着ローラとこの定着ローラに圧接する加圧ローラとが備えられている。転写像を記録媒体に定着する際は、定着ローラと加圧ローラとで記録媒体を挟持して搬送しながら転写像を所定の定着温度で加熱すると同時に加圧する。この加熱と加圧で転写像が記録媒体に定着される。転写像が定着された記録媒体は排紙ローラなどに挟持されながら排出される。
【0003】
上記した定着ローラとしては、内部にヒータが配置された金属製の円筒の外周面にシリコーンゴムやフッ素ゴム等のゴム材料を被覆したものが多く使用されている。このような定着ローラには、省エネルギの観点から素早い立ち上がりが求められている。このため、画像形成装置本体が完全に冷え切った状態からメインスイッチを入れて最初のコピーが排出されるまでの時間(立上り時間)が30秒間以下の画像形成装置がある。この立上り時間は年々短くなっている。
【0004】
また、画像形成装置本体のメインスイッチが入っている待機状態において定着器を暖めておくための消費電力を極力少なくすることが求められている。このため、上記の待機状態では、定着器のヒータを完全に切っておく必要に迫られている。このように待機状態で定着器のヒータを完全に切っておく場合、ヒータをオンにするとほぼ同時に定着ローラを所定温度にするためには、定着ローラの肉厚を薄くしてその熱容量を小さくしておく必要がある。このために、熱伝導率の良いアルミニウム合金製の定着ローラが使用される。
【0005】
上記した立上り時間を短くするために、最近ではアルミニウム製の定着ローラの肉厚は0.8mm程度まで薄くなっている。定着ローラの肉厚をこれ以上薄くした場合、定着ローラと加圧ローラとの間(ニップ部)に記録媒体を挟持して現像像を熱と圧力で定着するときに、定着ローラが変形するおそれがある。定着ローラの長手方向中央部は、特に変形し易いので、この長手方向中央部においては充分な定着性能を確保できないおそれがある。
【0006】
そこで、定着ローラの内径よりも僅かに大きい外径をもつコイルばねを定着ローラの内壁面に圧接させることにより、定着ローラを補強する技術が提案されている(特許公報第2810355号参照)。この技術では、定着ローラの肉厚を0.35mm程度にまで薄くでき、強度を保ったまま定着ローラの熱容量を減らせる。
【0007】
図6から図8までを参照して、定着ローラをコイルばねで補強する技術を説明する。
【0008】
図6は、従来の定着ローラの一例を示す一部破断図である。図7は、図6の定着ローラに取り付けられるギアを示す斜視図である。図8は、図7のギアを取り付ける手順を示す斜視図である。
【0009】
定着ローラ100は、円筒状で薄肉の芯金ローラ102の内部空間にコイルばね104が差し込まれた構成になっている。コイルばね104は芯金ローラ102の内周面を外側に押圧して芯金ローラ102を補強している。芯金ローラ102の長手方向端部には、外部からの駆動力で芯金ローラ102を回転させるための駆動ギア106が固定されている。駆動ギア106を固定するために芯金ローラ102の長手方向端部には、2箇所のスリット(凹部)102aが形成されている。一方、駆動ギア106には、スリット102aに嵌まりこむリブ(凸部)106aが形成されている。芯金ローラ102のスリット102aに駆動ギア106のリブ106aを嵌め込み、さらに、半円形の抜け止め部材108で駆動ギア106を芯金ローラ102に固定する。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
上記した定着ローラ100では、芯金ローラ102にかかる負荷トルクが大きい場合、スリット102aが破壊されて駆動を伝達できないことがある。スリット102aが破壊されない程度の負荷トルクにするためには加圧ローラ(図示せず)の加圧力を大きく下げる必要がある。しかし、この加圧力を大きく下げた場合、定着性が不十分になって定着器として使用できない。また、駆動ギア106が芯金ローラ102から抜け出ることを防止する抜け止め部材108が必要であるので、その分、部品点数が多い。
【0011】
本発明は、上記事情に鑑み、薄肉のローラであってもその破壊を防止したローラユニットを提供することを第1の目的とする。また、部品点数の少ないローラユニットを提供することを第2の目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記第1の目的を達成するための本発明の第1のローラユニットは、
(1)中空の円筒状ローラと、
(2)該円筒状ローラの中空部で螺旋状に巻かれながら該円筒状ローラの長手方向に延びると共に該円筒状ローラの内周面に接触する、螺旋状の一端部が前記円筒状ローラの長手方向一端部に固定された線材と、
(3)前記円筒状ローラの前記長手方向一端部とは反対側の長手方向他端部に取り付けられると共に、前記線材の前記一端部とは反対側の他端部が固定されたギアとを備え、
(4)前記線材の巻径が広がる方向に前記ギアが回転することにより前記円筒状ローラも回転することを特徴とするものである。
【0013】
ここで、
(5)前記線材の前記螺旋状の一端部は、前記円筒状ローラの長手方向一端部に形成された孔に差し込まれて着脱自在に係合することにより固定されたものであってもよい。
【0014】
さらに、
(6)前記ギアは、該ギアの駆動力を前記円筒状ローラの前記長手方向他端部に直接に伝達するものであり、
(7)この直接に伝達された駆動力は、前記ギアから前記線材の前記他端部に直接に伝達された駆動力よりも弱いものであってもよい。
【0015】
さらにまた、
(8)前記円筒状ローラは、その前記長手方向他端部に凹部が形成されたものであり、
(9)前記ギアは、前記凹部に嵌め込まれる凸部が形成されたものであってもよい。
【0016】
さらにまた、
(10)線材は、前記ギアを前記円筒状ローラの前記長手方向一端部に向けて引き寄せるものであってもよい。
【0017】
上記第2の目的を達成するための本発明の第2のローラユニットは、
(11)中空の円筒状ローラと、
(12)該円筒状ローラの中空部で螺旋状に巻かれながら該円筒状ローラの長手方向に延びると共に該円筒状ローラの内周面に接触してこの内周面を外側に押圧する線材と、
(13)前記円筒状ローラの長手方向一端部に向けて引き寄せられるように、該長手方向一端部とは反対側の長手方向他端部で前記線材の端部に固定されたギアとを備えたことを特徴とするものである。
【0018】
ここで、
(14)前記円筒状ローラは、その前記長手方向他端部に凹部が形成されたものであり、
(15)前記ギアは、前記凹部に嵌め込まれる凸部、及び前記線材の端部が差し込まれた孔が形成されたものであり、
(16)前記線材は、その端部を前記ギアの前記孔に差し込んで固定することにより前記ギアを前記円筒状ローラの長手方向一端部に向けて引き寄せるものであってもよい。
【0019】
【発明の実施の形態】
図1を参照して本発明のローラユニットの一実施形態が組み込まれた画像形成装置の概略構造を説明する。
【0020】
図1は、本発明のローラユニットの一実施形態が組み込まれた画像形成装置の一例であるデジタル複写機を示す模式図である。
【0021】
複写機10の頂面には開閉自在な直方体状の原稿圧着板12が配置されている。原稿圧着板12の下には、原稿に記録された画像を読み取る画像読取装置14が配置されている。画像読取装置14の上面(上壁)は、原稿が載置される原稿台ガラス(図示せず)である。
【0022】
原稿圧着板12よりも手前側(正面側)には、複写枚数などが入力される操作パネル(図示せず)が配置されている。また複写機10の下部には、複数枚のカット紙が収容されるカセット16が複写機10に出し入れ自在に備えられている。また、複写機10の左側部分には空間が形成されており、排出された記録紙が積載される排紙トレイ18が形成されている。
【0023】
複写機10で画像を形成する手順等を説明する。
【0024】
原稿に記録された画像を記録媒体に形成するためには、原稿圧着板12を開き、原稿台ガラス(図示せず)の上面に、画像面が下になるように原稿を載置し、この原稿を原稿圧着板12で押さえて固定する。次に、所定の操作ボタン等を押すことにより、原稿に記録された画像は、画像読取装置14で読み取られる。読み取られた画像はデジタル信号に変換され、このデジタル信号は、レーザスキャナ20に送信される。
【0025】
レーザスキャナ20に送信された信号はレーザ光に変換されて、このレーザ光は、高速で回転するスキャナミラー20a、折り返しミラー20bを経由して感光ドラム22に照射される。感光ドラム22は帯電器24によって一様に帯電されており、レーザ光が照射された感光ドラム22には静電潜像が形成される。この静電潜像は現像ローラ26から供給された現像剤で現像されて現像像が形成される。
【0026】
一方、カセット16からは記録紙などの記録媒体が給紙ローラ28によって矢印A方向(給紙方向)に給紙され、搬送ローラ30とレジストローラ32によって転写ローラ34に搬送される。転写ローラ34は感光ドラム22と共に記録媒体を挟持しながら、この記録媒体に感光ドラム22の現像像を転写する。現像像が転写された記録媒体は搬送ガイド36によって定着器40に案内される。定着器40には定着ローラ50と加圧ローラ70が配置されており、これら2つのローラ50,70に記録媒体が挟持されながら搬送されて、現像像が記録媒体に定着される。このようにして現像像が定着された記録媒体は排紙ローラ80によって排出されて排紙トレイ18に積載される。
【0027】
図2から図4までを参照して、定着ローラ50について説明する。
【0028】
図2は、本発明のローラユニットを採用した定着ローラの一例を模式的に示す断面図である。図3は、図2の定着ローラの長手方向一端部を示す斜視図である。図4は、図2の定着ローラの長手方向他端部を示す斜視図である。
【0029】
定着ローラ50は、肉厚が0.3〜0.5mm程度のアルミウム製でパイプ状(円筒状)のローラ本体52(本発明にいう円筒状ローラの一例である)を備えている。ローラ本体52の外周面には離型層54が形成されている。この離型層54は、高い離型性を有するフッ素樹脂、オイル含浸シリコーンゴム、又はシリコーンゴム層の表面にフッ素樹脂層が形成されたものである。
【0030】
ローラ本体52の中空部(定着ローラ50の内部)には、螺旋状に巻かれたコイルばね60(本発明にいう線材の一例である)が配置されている。コイルばね60は、ローラ本体52の中空部分を囲む内壁面(本発明にいう内周面の一例である)52aに接触してこの内壁面52aを外側に押している(押圧している)。ここでは、ローラ本体52を補強する補強部材としてコイルばね60を用いたが、熱容量が小さくて補強効果の高いものであれば、どのようなものでも良い。
【0031】
上記した定着ローラ50を製造する際は、ローラ本体52の内径よりも1〜2%大きい外径をもつコイルばね60を準備し、このコイルばね60の長手方向両端部を縮径方向(巻きがきつくなる方向、外径が小さくなる方向)に捻った状態で、離型層54が外周面に形成されたローラ本体52の中空部分に挿入する。挿入し終わった後、コイルばね60の捻りを解放する。これにより、コイルばね60の外周面が内壁面52aに接触してこの内壁面52aを外側に押す。
【0032】
ローラ本体52の長手方向一端部には、円筒の開口を塞ぐような円形の鍔53が形成されている。この鍔53には、図3に示すように、楕円形状の孔53aが形成されている。上記したコイルばね60は、ローラ本体52の中空部を螺旋状に巻かれながらローラ本体52の長手方向に延びており、コイルばね60の一端部60aは、孔53aに引っ掛けられている。このようにコイルばね60の一端部60aを孔53aに引っ掛けることにより、コイルばね60の一端部60aをローラ本体52の長手方向一端部に固定している。なお、鍔53の中央部には、円形の孔53bが形成されている。
【0033】
ローラ本体52の長手方向一端部とは反対側の長手方向他端部には、図2に示すように、駆動ギア90(本発明にいうギアの一例である)が取り付けられている。この駆動ギア90は、ローラ本体52を回転させる駆動力をローラ本体52に伝達するためのものである。駆動ギア90のギア部92(ギアが形成された部分)はローラ本体52の外側に位置している。一方、駆動ギア90の嵌合部94(ギア部92以外の部分)は、ローラ本体52の内部に嵌め込まれている。
【0034】
駆動ギア90の嵌合部94には、図4に示すように、鍵型の孔94aが形成されている。コイルばねの一端部60aとは反対側の他端部60bが孔94aの奧に押し込まれている。これにより、コイルばね60の他端部60bが駆動ギア90に固定されている。また、駆動ギア90は、コイルばね60によってローラ本体52の長手方向一端部(鍔53の形成された部分)に向けて引き寄せられている。従って、駆動ギア90がローラ本体52から抜け出ることをコイルばね60が防止していることとなり、駆動ギア90の抜け止めを防止する他の部材は不要である。
【0035】
駆動ギア90は、図4に示す矢印B方向に回転する。この矢印B方向は、コイルばね60の巻径が広がる(外径が大きくなる)方向でもある。このように駆動ギア90を矢印B方向に回転させることによりコイルばね60の巻径が広がろうとし、コイルばね60の全体がローラ本体52の内壁面52aに接触してこの内壁面52aを外側に押圧する。このため、駆動ギア90からコイルばね60に伝わった駆動力は、ローラ本体52の全体に分散されてローラ本体52が回転する。このように、駆動ギア90の駆動力がローラ本体52の一部に集中せずに全体に分散するので、ローラ本体52が薄肉のものであっても、このローラ本体52は破壊されずに回転する。しかも、コイルばね60がローラ本体52の内壁面52aを外側に押すので、ローラ本体52はコイルばね60によって補強されることとなってその強度は高まる。
【0036】
図5を参照して、他の実施形態を説明する。
【0037】
図5は、他の実施形態のローラ本体の長手方向他端部と駆動ギアを示す斜視図である。この図では、図4に示された構成要素と同一の構成要素には同一の符号が付されている。また、ローラ本体152の長手方向一端部は、図2に示すローラ本体52と同じ構造である。
【0038】
ローラ本体152(本発明にいう円筒状ローラの一例である)の長手方向他端部には、駆動ギア190(本発明にいうギアの一例である)が取り付けられている。この駆動ギア190は、ローラ本体152を回転させる駆動力をローラ本体152に伝達するためのものである。駆動ギア190のギア部192(ギアが形成された部分)はローラ本体152の外側に位置している。一方、駆動ギア190の嵌合部194(ギア部192以外の部分)は、ローラ本体152の内部に嵌め込まれている。
【0039】
駆動ギア190の嵌合部194の円筒部分には、複数の孔194aが形成されている。これらの孔194aのいずれかにコイルばね60の他端部60bが差し込まれて引っ掛けられる。これにより、コイルばね60の他端部60bが駆動ギア190に固定されると共に、駆動ギア190が、ローラ本体152の長手方向一端部(鍔53の形成された部分)に向けて引き寄せられている。従って、駆動ギア190がローラ本体152から抜け出ることをコイルばね60が防止していることとなり、駆動ギア90の抜け止めを防止する他の部材は不要である。
【0040】
上記のように駆動ギア190には複数の孔194aが形成されているので、コイルばね60の製造上のばらつきに起因して端部60bの位置がばらついたとしても、端部60bをいずれかの孔194aに確実に差し込める。
【0041】
また、ローラ本体152の長手方向他端部には、矢印C方向に延びるスリット152aが形成されている。このスリット152aは、向き合う位置(円周方向に180°ずれた位置)に一つずつ形成されている。また、駆動ギア190の嵌合部194の円筒部分には、2つのスリット152aに嵌合するリブ194b(図5には1つだけ示されている)が形成されている。
【0042】
駆動ギア190が回転した場合、この回転の駆動力は、コイルばね60に伝達されると共にリブ194bとスリット152aを介してローラ本体152に直接に伝達される。この場合、リブ194bとスリット152aを介してローラ本体152に直接に伝達される駆動力は、駆動ギア190からコイルばね60に伝達される駆動力よりも弱い。即ち、コイルばね60に伝達される駆動力の方が、リブ194b等を介した駆動力よりも強い。このため、リブ194bとスリット152aは、駆動ギア190の駆動力をローラ本体152に伝達する補助的な役割を果している。また、コイルばね60に伝達された駆動力は、駆動ギア90からコイルばね60に伝達された場合と同様に、分散されてローラ本体152に伝達される。従って、駆動ギア190の駆動力はいっそう分散されてローラ本体152に伝達されることとなる。
【0043】
コイルばね60の端部60bをいずれかの孔194aに差し込む際の手順を説明する。
【0044】
ローラ本体152のスリット152aからコイルばね60の端部60bまでの円周上の距離(第1の距離)よりも、コイルばね60の端部60bを差し込む孔194aから駆動ギア190のリブ194bまでの円周上の距離(第2の距離)が長くなるように、端部60bを差し込む孔194aを選択する。この選択の後、矢印C方向に端部60bを引っ張り出して、選択した孔194aに端部60bを差し込む。このように第2の距離が第1の距離よりも長くなるように設定することにより、コイルばね60がローラ本体152の内壁面152aを外側に押圧する。この逆に、第2の距離が第1の距離よりも短い場合は、コイルばね60がローラ本体152の内壁面152aに接触できない。このため、駆動ギア190からの駆動力がコイルばね60に分散せず、スリット152aに駆動力が集中してスリット152aが破壊されることとなる。
【0045】
上記した例では、本発明のローラユニットを定着ローラに適用した場合を挙げたが、感光ドラムや現像スリーブなど円筒状の薄肉ローラに本発明のローラユニットを適用できる。
【0046】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の第1のローラユニットでは、線材の巻径が広がる方向にギアが回転するときの駆動力は、線材の他端部がギアに固定されているので、線材に伝わる。また、線材の一端部は円筒状ローラの長手方向一端部に固定されており、線材に伝わった駆動力は線材の全体に分散してその巻径を広げようとし、線材が円筒状ローラの内周面を外側に押す。このため、線材に伝わった駆動力は、円筒状ローラの全体に分散されて円筒状ローラが回転する。このように、ギアの駆動力が円筒状ローラの一部に集中せずに全体に分散するので、円筒状ローラが薄肉のものであっても、この円筒状ローラは破壊されずに回転する。しかも、線材が円筒状ローラの内周面を外側に押すので、円筒状ローラは線材により補強されることとなってその強度は高まる。
【0047】
ここで、前記線材の前記螺旋状の一端部は、前記円筒状ローラの長手方向一端部に形成された孔に差し込まれて着脱自在に係合することにより固定されたものである場合は、円筒状ローラに線材を挿入して容易に固定できる。また、線材の交換も容易である。
【0048】
さらに、前記ギアは、該ギアの駆動力を前記円筒状ローラの前記長手方向他端部に直接に伝達するものであり、この直接に伝達された駆動力は、前記ギアから前記線材の前記他端部に直接に伝達された駆動力よりも弱いものである場合は、ギアの駆動力が円筒状ローラの長手方向他端部にも直接に伝達されるので、ギアの駆動力がいっそう分散されて円筒状ローラに伝達される。
【0049】
さらにまた、前記円筒状ローラは、その前記長手方向他端部に凹部が形成されたものであり、前記ギアは、前記凹部に嵌め込まれる凸部が形成されたものである場合は、ギアの駆動力を円筒状ローラの長手方向他端部に容易に直接に伝達できる。
【0050】
さらにまた、線材は、前記ギアを前記円筒状ローラの前記長手方向一端部に向けて引き寄せるものである場合は、ギアが円筒状ローラから抜け出ることも防止できる。
【0051】
また、本発明の第2のローラユニットでは、線材がギアを円筒状ローラの長手方向他端部に引き寄せるので、ギアが円筒状ローラから抜け出ることを防止できる。しかも、線材が円筒状ローラの内周面を外側に押圧するので、円筒状ローラは線材により補強されることとなってその強度は高まる。
【0052】
ここで、前記円筒状ローラは、その前記長手方向他端部に凹部が形成されたものであり、前記ギアは、前記凹部に嵌め込まれる凸部、及び前記線材の端部が差し込まれた孔が形成されたものであり、前記線材は、その端部を前記ギアの前記孔に差し込んで固定することにより前記ギアを前記円筒状ローラの長手方向一端部に向けて引き寄せるものである場合は、ギアが円筒状ローラから抜け出ることを防止する構成を簡易にできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のローラユニットの一実施形態が組み込まれた画像形成装置の一例であるデジタル複写機を示す模式図である。
【図2】本発明のローラユニットを採用した定着ローラの一例を模式的に示す断面図である。
【図3】図2の定着ローラの長手方向一端部を示す斜視図である。
【図4】図2の定着ローラの長手方向他端部を示す斜視図である。
【図5】他の実施形態のローラ本体の長手方向他端部と駆動ギアを示す斜視図である。
【図6】従来の定着ローラの一例を示す一部破断図である。
【図7】図6の定着ローラに取り付けられるギアを示す斜視図である。
【図8】図7のギアを取り付ける手順を示す斜視図である。
【符号の説明】
50 定着ローラ
52,152 ローラ本体
52a 内壁面
53b 孔
60 コイルばね
60a コイルばねの一端部
90,190 駆動ギア[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a roller unit including a gear that transmits a driving force from the outside.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art As an output device for a computer or workstation, an electrophotographic image forming apparatus that forms an image on a recording medium using a powder developer (toner) is known. In such an image forming apparatus, for example, an image bearing member such as a photosensitive drum is irradiated with light carrying image information (for example, a laser) to form an electrostatic latent image, and a developing roller is used for the electrostatic latent image. Then, toner is supplied to form a developed image, and this developed image is transferred to a recording medium using a transfer roller or the like to form a transferred image (developed image). The recording medium on which the transfer image is formed is conveyed to a fixing device, and the transfer image is fixed on the recording medium by the fixing device. The fixing device is usually provided with a fixing roller having a built-in heater and a pressure roller in pressure contact with the fixing roller. When the transfer image is fixed on the recording medium, the transfer image is heated and pressed at a predetermined fixing temperature while the recording medium is nipped and conveyed by the fixing roller and the pressure roller. The transfer image is fixed on the recording medium by this heating and pressurization. The recording medium on which the transferred image is fixed is discharged while being sandwiched between discharge rollers or the like.
[0003]
As the above-mentioned fixing roller, a roller in which a rubber material such as silicone rubber or fluorine rubber is coated on the outer peripheral surface of a metal cylinder in which a heater is disposed is used. Such a fixing roller is required to rise quickly from the viewpoint of energy saving. For this reason, there is an image forming apparatus in which the time (rise time) from when the image forming apparatus main body is completely cooled to when the main switch is turned on and when the first copy is discharged is 30 seconds or less. This rise time is getting shorter year by year.
[0004]
In addition, it is required to minimize power consumption for warming the fixing device in a standby state in which the main switch of the image forming apparatus main body is turned on. For this reason, in the above standby state, it is necessary to completely turn off the heater of the fixing device. In this way, when the heater of the fixing device is completely turned off in the standby state, in order to bring the fixing roller to a predetermined temperature almost at the same time when the heater is turned on, the thickness of the fixing roller is reduced to reduce its heat capacity. It is necessary to keep. For this purpose, a fixing roller made of an aluminum alloy having a good thermal conductivity is used.
[0005]
In order to shorten the rise time described above, the thickness of an aluminum fixing roller has recently been reduced to about 0.8 mm. If the thickness of the fixing roller is further reduced, the fixing roller may be deformed when the recording medium is sandwiched between the fixing roller and the pressure roller (nip portion) and the developed image is fixed with heat and pressure. There is. Since the central portion in the longitudinal direction of the fixing roller is particularly easily deformed, there is a possibility that sufficient fixing performance cannot be ensured in the central portion in the longitudinal direction.
[0006]
Therefore, a technique for reinforcing the fixing roller by pressing a coil spring having an outer diameter slightly larger than the inner diameter of the fixing roller against the inner wall surface of the fixing roller has been proposed (see Japanese Patent Publication No. 2810355). In this technique, the thickness of the fixing roller can be reduced to about 0.35 mm, and the heat capacity of the fixing roller can be reduced while maintaining the strength.
[0007]
A technique for reinforcing the fixing roller with a coil spring will be described with reference to FIGS.
[0008]
FIG. 6 is a partially broken view showing an example of a conventional fixing roller. FIG. 7 is a perspective view showing a gear attached to the fixing roller of FIG. FIG. 8 is a perspective view showing a procedure for attaching the gear of FIG.
[0009]
The
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
In the
[0011]
In view of the above circumstances, a first object of the present invention is to provide a roller unit that prevents the thin roller from being broken. A second object is to provide a roller unit with a small number of parts.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the first object, the first roller unit of the present invention comprises:
(1) a hollow cylindrical roller;
(2) One end of the spiral that extends in the longitudinal direction of the cylindrical roller while being spirally wound in the hollow portion of the cylindrical roller and contacts the inner peripheral surface of the cylindrical roller is the cylindrical roller. A wire fixed to one longitudinal end;
(3) It is attached to the other end in the longitudinal direction opposite to the one end in the longitudinal direction of the cylindrical roller, and includes a gear to which the other end opposite to the one end is fixed. ,
(4) The cylindrical roller also rotates when the gear rotates in a direction in which the winding diameter of the wire expands.
[0013]
here,
(5) The spiral one end of the wire rod may be fixed by being inserted into a hole formed at one end in the longitudinal direction of the cylindrical roller and detachably engaged.
[0014]
further,
(6) The gear directly transmits the driving force of the gear to the other longitudinal end of the cylindrical roller.
(7) The directly transmitted driving force may be weaker than the driving force directly transmitted from the gear to the other end of the wire.
[0015]
Furthermore,
(8) The cylindrical roller has a recess formed at the other end in the longitudinal direction.
(9) The gear may be formed with a convex portion to be fitted into the concave portion.
[0016]
Furthermore,
(10) The wire may draw the gear toward the one end in the longitudinal direction of the cylindrical roller.
[0017]
In order to achieve the second object, the second roller unit of the present invention comprises:
(11) a hollow cylindrical roller;
(12) A wire rod that extends in the longitudinal direction of the cylindrical roller while being spirally wound in the hollow portion of the cylindrical roller, and that contacts the inner peripheral surface of the cylindrical roller and presses the inner peripheral surface outward. ,
(13) A gear fixed to the end of the wire at the other end in the longitudinal direction opposite to the one end in the longitudinal direction so as to be drawn toward the one end in the longitudinal direction of the cylindrical roller. It is characterized by this.
[0018]
here,
(14) The cylindrical roller has a recess formed at the other end in the longitudinal direction,
(15) The gear is formed with a protrusion into which the recess is fitted, and a hole into which an end of the wire is inserted,
(16) The wire may be drawn toward the longitudinal end of the cylindrical roller by inserting and fixing the end of the wire into the hole of the gear.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A schematic structure of an image forming apparatus incorporating an embodiment of a roller unit of the present invention will be described with reference to FIG.
[0020]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a digital copying machine as an example of an image forming apparatus in which an embodiment of a roller unit of the present invention is incorporated.
[0021]
On the top surface of the copying
[0022]
An operation panel (not shown) for inputting the number of copies and the like is arranged on the front side (front side) of the
[0023]
A procedure for forming an image with the copying
[0024]
In order to form an image recorded on an original on a recording medium, the
[0025]
The signal transmitted to the
[0026]
On the other hand, a recording medium such as recording paper is fed from the
[0027]
The fixing
[0028]
FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing an example of a fixing roller employing the roller unit of the present invention. FIG. 3 is a perspective view showing one end portion of the fixing roller in FIG. 2 in the longitudinal direction. 4 is a perspective view showing the other end in the longitudinal direction of the fixing roller of FIG.
[0029]
The fixing
[0030]
A spiral spring 60 (which is an example of a wire according to the present invention) is disposed in a hollow portion of the roller body 52 (inside the fixing roller 50). The
[0031]
When manufacturing the fixing
[0032]
At one end in the longitudinal direction of the
[0033]
A driving gear 90 (which is an example of a gear according to the present invention) is attached to the other longitudinal end of the
[0034]
As shown in FIG. 4, a key-shaped
[0035]
The
[0036]
Another embodiment will be described with reference to FIG.
[0037]
FIG. 5 is a perspective view showing the other end in the longitudinal direction of the roller body and the drive gear according to another embodiment. In this figure, the same components as those shown in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals. One end portion in the longitudinal direction of the
[0038]
A driving gear 190 (which is an example of a gear according to the present invention) is attached to the other longitudinal end portion of the roller body 152 (which is an example of a cylindrical roller according to the present invention). The
[0039]
A plurality of
[0040]
As described above, since the
[0041]
A
[0042]
When the
[0043]
A procedure for inserting the end 60b of the
[0044]
Rather than the circumferential distance (first distance) from the
[0045]
In the above example, the case where the roller unit of the present invention is applied to the fixing roller has been described. However, the roller unit of the present invention can be applied to a cylindrical thin roller such as a photosensitive drum or a developing sleeve.
[0046]
【The invention's effect】
As described above, in the first roller unit of the present invention, the driving force when the gear rotates in the direction in which the winding diameter of the wire expands is transmitted to the wire since the other end of the wire is fixed to the gear. . In addition, one end of the wire is fixed to one end in the longitudinal direction of the cylindrical roller, and the driving force transmitted to the wire is dispersed throughout the wire to increase its winding diameter. Push the circumference outward. For this reason, the driving force transmitted to the wire is dispersed throughout the cylindrical roller, and the cylindrical roller rotates. Thus, since the driving force of the gear is not concentrated on a part of the cylindrical roller but dispersed throughout the cylindrical roller, even if the cylindrical roller is thin, the cylindrical roller rotates without being broken. Moreover, since the wire rod pushes the inner peripheral surface of the cylindrical roller outward, the cylindrical roller is reinforced by the wire rod, and its strength is increased.
[0047]
Here, when the one end of the spiral of the wire is fixed by being inserted into a hole formed in one end of the cylindrical roller in the longitudinal direction and detachably engaged, Can be easily fixed by inserting a wire rod into the roller. Moreover, the exchange of the wire is easy.
[0048]
Further, the gear transmits the driving force of the gear directly to the other longitudinal end of the cylindrical roller, and the directly transmitted driving force is transmitted from the gear to the other of the wire. If it is weaker than the driving force transmitted directly to the end, the gear driving force is transmitted directly to the other longitudinal end of the cylindrical roller, so that the gear driving force is further dispersed. Transmitted to the cylindrical roller.
[0049]
Furthermore, the cylindrical roller has a concave portion formed at the other end in the longitudinal direction, and the gear has a convex portion that is fitted into the concave portion. The force can be easily and directly transmitted to the other longitudinal end of the cylindrical roller.
[0050]
Furthermore, when the wire attracts the gear toward the one end in the longitudinal direction of the cylindrical roller, it is possible to prevent the gear from coming out of the cylindrical roller.
[0051]
Moreover, in the 2nd roller unit of this invention, since a wire pulls a gear toward the longitudinal direction other end part of a cylindrical roller, it can prevent that a gear slips out from a cylindrical roller. In addition, since the wire presses the inner peripheral surface of the cylindrical roller outward, the cylindrical roller is reinforced by the wire and the strength thereof is increased.
[0052]
Here, the cylindrical roller has a concave portion formed at the other end in the longitudinal direction, and the gear has a convex portion fitted into the concave portion and a hole into which an end portion of the wire is inserted. In the case where the wire rod is formed, and the end portion of the wire rod is inserted into and fixed to the hole of the gear, the gear is pulled toward one end portion in the longitudinal direction of the cylindrical roller. It is possible to simplify the configuration that prevents the toner from slipping out of the cylindrical roller.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a digital copying machine as an example of an image forming apparatus in which an embodiment of a roller unit of the present invention is incorporated.
FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing an example of a fixing roller employing the roller unit of the present invention.
3 is a perspective view showing one end portion in the longitudinal direction of the fixing roller of FIG. 2. FIG.
4 is a perspective view showing the other end portion in the longitudinal direction of the fixing roller in FIG. 2; FIG.
FIG. 5 is a perspective view showing the other end in the longitudinal direction of a roller body and a drive gear according to another embodiment.
FIG. 6 is a partially cutaway view showing an example of a conventional fixing roller.
7 is a perspective view showing a gear attached to the fixing roller of FIG. 6. FIG.
8 is a perspective view showing a procedure for attaching the gear of FIG. 7; FIG.
[Explanation of symbols]
50 Fixing
Claims (7)
該円筒状ローラの中空部で螺旋状に巻かれながら該円筒状ローラの長手方向に延びると共に該円筒状ローラの内周面に接触する、その一端部が前記円筒状ローラの長手方向一端部に固定された線材と、
前記円筒状ローラの前記長手方向一端部とは反対側の長手方向他端部に取り付けられると共に、前記線材の前記一端部とは反対側の他端部が固定されたギアとを備え、
該ギアの回転によって前記線材の巻径が広がり、前記円筒状ローラの内周面を外側に押圧することを特徴とするローラユニット。A hollow cylindrical roller;
One end of the cylindrical roller extends in the longitudinal direction of the cylindrical roller while being spirally wound in the hollow portion of the cylindrical roller and contacts the inner peripheral surface of the cylindrical roller. A fixed wire,
The cylindrical roller is attached to the other end in the longitudinal direction opposite to the one end in the longitudinal direction, and has a gear to which the other end opposite to the one end is fixed.
The roller unit is characterized in that the winding diameter of the wire is increased by the rotation of the gear, and the inner peripheral surface of the cylindrical roller is pressed outward .
前記円筒状ローラの長手方向一端部に形成された孔に差し込まれて着脱自在に係合することにより固定されたものであることを特徴とする請求項1に記載のローラユニット。The one end of the wire is
The roller unit according to claim 1, wherein the roller unit is fixed by being inserted into a hole formed at one longitudinal end of the cylindrical roller and detachably engaged.
該ギアの駆動力を前記円筒状ローラの前記長手方向他端部に直接に伝達するものであり、
この直接に伝達された駆動力は、前記ギアから前記線材の前記他端部に直接に伝達された駆動力よりも弱いものであることを特徴とする請求項1又は2に記載のローラユニット。The gear is
Transmitting the driving force of the gear directly to the other longitudinal end of the cylindrical roller;
The roller unit according to claim 1 or 2, wherein the directly transmitted driving force is weaker than the directly transmitted driving force from the gear to the other end of the wire.
前記ギアは、前記凹部に嵌め込まれる凸部が形成されたものであることを特徴とする請求項3に記載のローラユニット。The cylindrical roller has a recess formed at the other end in the longitudinal direction,
The roller unit according to claim 3, wherein the gear is formed with a convex portion that is fitted into the concave portion.
前記ギアを前記円筒状ローラの前記長手方向一端部に向けて引き寄せるものであることを特徴とする請求項1から4までのうちのいずれか一項に記載のローラユニット。The wire is
The roller unit according to any one of claims 1 to 4, wherein the gear is pulled toward the one end in the longitudinal direction of the cylindrical roller.
該円筒状ローラの中空部で螺旋状に巻かれながら該円筒状ローラの長手方向に延びると共に該円筒状ローラの内周面に接触してこの内周面を外側に押圧する線材と、
前記円筒状ローラの長手方向一端部に向けて引き寄せられるように、該長手方向一端部とは反対側の長手方向他端部で前記線材の端部に固定されたギアとを備え、
該ギアの回転によって前記線材の巻径が広がり、前記円筒状ローラの内周面を外側に押圧することを特徴とするローラユニット。A hollow cylindrical roller;
A wire rod that extends in the longitudinal direction of the cylindrical roller while being spirally wound in the hollow portion of the cylindrical roller and contacts the inner peripheral surface of the cylindrical roller and presses the inner peripheral surface outward;
A gear fixed to the end of the wire at the other end in the longitudinal direction opposite to the one end in the longitudinal direction so as to be drawn toward the one end in the longitudinal direction of the cylindrical roller;
The roller unit is characterized in that the winding diameter of the wire is increased by the rotation of the gear, and the inner peripheral surface of the cylindrical roller is pressed outward .
前記ギアは、前記凹部に嵌め込まれる凸部、及び前記線材の端部が差し込まれた孔が形成されたものであり、
前記線材は、その端部を前記ギアの前記孔に差し込んで固定することにより前記ギアを前記円筒状ローラの長手方向一端部に向けて引き寄せるものであることを特徴とする請求項6に記載のローラユニット。The cylindrical roller has a recess formed at the other end in the longitudinal direction,
The gear is formed with a protrusion into which the recess is fitted and a hole into which an end of the wire is inserted,
7. The wire according to claim 6, wherein an end portion of the wire rod is inserted into and fixed to the hole of the gear to draw the gear toward one end portion in the longitudinal direction of the cylindrical roller. Roller unit.
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