JP5275616B2

JP5275616B2 - ベルト式定着装置

Info

Publication number: JP5275616B2
Application number: JP2007308937A
Authority: JP
Inventors: 誠江木
Original assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Current assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Priority date: 2007-11-29
Filing date: 2007-11-29
Publication date: 2013-08-28
Anticipated expiration: 2027-11-29
Also published as: JP2009133984A

Description

本発明は、加熱ローラの両端部の夫々に同芯状に外嵌される樹脂製外嵌部材に、ローラ軸芯方向に沿うスリットを全長に亘って形成してあり、前記外嵌部材には、ベアリングに同芯状に内嵌される断熱ブッシュ部と、加熱ローラに張架されたエンドレスベルトの蛇行を防止する鍔状のベルト寄り止め部とを同芯状に並べて一体成形してあって、前記ベルト寄り止め部を内側に配置して前記加熱ローラに外嵌されており、前記加熱ローラが前記断熱ブッシュ部を内嵌してあるベアリングにより回転自在に支持されている画像形成装置におけるベルト式定着装置に関する。

上記画像形成装置におけるベルト式定着装置は、ベルトを加熱する加熱ローラが高温になるので、ベアリングへの熱による悪影響を防止するために、加熱ローラに外嵌された断熱ブッシュ部をベアリングに内嵌してあり、この断熱ブッシュ部と鍔状のベルト寄り止め部とを一体成形してある外嵌部材に、ローラ軸芯方向に沿うスリットを全長に亘って形成してあるので、外嵌部材を拡径方向に弾性変形させながら、加熱ローラの端部に外嵌することにより、断熱ブッシュ部とベルト寄り止め部とを作業性良く加熱ローラに組み付けることができる。
また、外嵌部材に、ローラ軸芯方向に沿うスリットを全長に亘って形成してあるので、スリットの溝幅が拡がるように外嵌部材を変形させることにより、加熱ローラの温度上昇に伴う熱膨張による拡径に追従させて、外嵌部材を変形させることができる。
そして、加熱ローラの表面温度が上昇するに伴って、加熱ローラの外径も外嵌部材の外径も熱膨張で拡径するので、加熱ローラの表面温度が上昇する前の状態において、ベアリングに断熱ブッシュ部を固く内嵌してあると、加熱ローラの表面温度が上昇するに伴う断熱ブッシュ部の熱膨張による拡径をベアリングで規制することになり、ベアリングと外嵌部材及び加熱ローラに内部応力が発生し易いので、加熱ローラの表面温度が上昇する前の状態においては加熱ローラにローラ径方向のがたつきが生じ、加熱ローラの表面温度が上昇するに伴ってそのがたつきが無くなる程度に、断熱ブッシュ部をベアリングに内嵌してある。
従って、加熱ローラによるベルトの加熱を開始してから、加熱ローラのがたつきが無くなるまでの間は、外嵌部材における鍔状のベルト寄り止め部がベアリングに対して横倒れし易いが、従来、断熱ブッシュ部をローラ軸芯方向に沿う全長に亘って一定の外径で形成してある（例えば、特許文献１参照）。

特開２００７−７９１４９号公報（図２）

この為、加熱ローラによるベルトの加熱を開始してから、加熱ローラのがたつきが無くなるまでの間は、ベアリングに対して横倒れした外嵌部材における鍔状のベルト寄り止め部の一部とベアリングとの接触により、ベルト寄り止め部がその周方向に沿ってローラ軸芯方向に波打つように変形し易い。
つまり、横倒れしたベルト寄り止め部がベアリングに接触すると、そのベアリングがベルト寄り止め部の周方向の一部をベルト側に押圧することになるので、鍔状のベルト寄り止め部がその周方向に沿って波打つように変形し易い。
また、加熱ローラにがたつきが生じている間は、ベアリングの温度上昇もベルト寄り止め部に比べて少なく、ベルト寄り止め部に比べて低温のベアリングが横倒れしているベルト寄り止め部に接触すると、ベルト寄り止め部のうちのベアリングが接触した部位の温度が低下するので、ベルト寄り止め部の周方向に沿う温度分布が不均一になり、鍔状のベルト寄り止め部がその周方向に沿って波打つように変形し易い。
その結果、ベルト寄り止め部におけるスリットを挟んで対向している周方向端面どうしの相対位置がローラ軸芯方向にずれて、ベルト側に突出している周方向端面と、ベルト寄り止め部におけるベルト側に臨む側面との交差部位が、加熱ローラに対するベルトの巻き掛け開始位置に回動移動してくる都度、ベルトに当接或いは摺接し、ベルトが破損し易くなる欠点がある。
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、加熱ローラによるベルトの加熱を開始してから、加熱ローラのがたつきが無くなるまでの間における、鍔状のベルト寄り止め部の変形を防止することにより、ベルトの破損を長期に亘って防止できるようにすることを目的とする。

本発明の第１特徴構成は、加熱ローラの両端部の夫々に同芯状に外嵌される樹脂製外嵌部材に、ローラ軸芯方向に沿うスリットを全長に亘って形成してあり、前記外嵌部材には、ベアリングに同芯状に内嵌される断熱ブッシュ部と、加熱ローラに張架されたエンドレスベルトの蛇行を防止する鍔状のベルト寄り止め部とを同芯状に並べて一体成形してあって、前記ベルト寄り止め部を内側に配置して前記加熱ローラに外嵌されており、前記加熱ローラが前記断熱ブッシュ部を内嵌してあるベアリングにより回転自在に支持されている画像形成装置におけるベルト式定着装置であって、前記ベルト寄り止め部と前記断熱ブッシュ部を内嵌してあるベアリングとの間に略一定幅の隙間を形成する複数のスペーサが、前記断熱ブッシュ部の周方向に間隔を隔てて当該断熱ブッシュ部に一体形成されている点にある。

〔作用及び効果〕
ベルト寄り止め部と断熱ブッシュ部を内嵌してあるベアリングとの間に略一定幅の隙間を形成するスペーサが断熱ブッシュ部に一体形成されているので、加熱ローラでベルトの加熱を開始してから、加熱ローラや外嵌部材の外径が熱膨張で拡径して、加熱ローラのがたつきが無くなるまでの間、鍔状のベルト寄り止め部がベアリングに対して横倒れしていても、そのベルト寄り止め部がベアリングに接触し難くなり、その結果、ベルト寄り止め部の周方向の一部がベアリングで押圧されるおそれも、ベルト寄り止め部の温度が部分的に低下するおそれも少なくなるので、鍔状のベルト寄り止め部がその周方向に沿って波打つような変形が少ない。
従って、ベルト寄り止め部におけるスリットを挟んで対向している周方向端面のうちのベルト側に突出している周方向端面と、ベルト寄り止め部におけるベルト側に臨む側面との交差部位がベルトに当接或いは摺接するおそれが少なくなり、ベルトの破損を長期に亘って防止できる。

また、スペーサが、断熱ブッシュ部の周方向に間隔を隔てて一体形成されているので、周方向に沿って一連のスペーサを設けてある場合に比べて、外嵌部材の軽量化を図りながら広い放熱面積を確保し易い。

以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、複写機以外のプリンタやファックスなどの電子写真式画像形成装置の要部と、その画像形成装置におけるベルト式定着装置Ａを示している。

前記画像形成装置は、タンデム式のカラー画像形成装置であって、エンドレスの中間転写ベルト１を備え、中間転写ベルト１の下方には、図において２つの現像装置２，３しか示されていないが、実際には、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック用の合計４つの現像装置が配設されている。

そして、これら４つの現像装置によって、中間転写ベルト１上に順次異なるカラートナー像が色重ね転写され、二次転写ローラ４への逆バイアスの印加によって、その中間転写ベルト１上のトナー像が転写用紙Ｐに転写され、その後、ベルト式定着装置Ａによりトナー像が転写用紙Ｐに定着されて排紙部５に排出されるように構成してある。

前記ベルト式定着装置Ａは、ハロゲンヒータなどの加熱手段Ｈ１を内蔵した加圧ローラ７と、その加圧ローラ７に圧接される定着ローラ６を備え、さらに、外部加熱手段８も備えている。

前記外部加熱手段８は、ハロゲンヒータなどの加熱手段Ｈ２を内蔵した加熱ローラ９と、その加熱ローラ９と定着ローラ６とに亘って張架されるエンドレスベルト１１などを備えていて、加熱ローラ９でエンドレスベルト１１を所定温度に加熱できるように構成されている。

そして、エンドレスベルト１１の定着ローラ６への巻き掛け部分と加圧ローラ７との間に転写用紙Ｐを挟み込んで、画像形成装置の運転開始時には、転写用紙Ｐに転写されているトナー像を、エンドレスベルト１１による加熱のみならず、加圧ローラ７自身の補助加熱によっても定着させ、エンドレスベルト１１の温度が所定温度で安定すると、そのエンドレスベルト１１の熱のみで定着させるように構成されている。

図２に示すように、加熱手段Ｈ２を内蔵していてエンドレスベルト１１が張架される加熱ローラ９のローラ軸心Ｘ方向の両端部の夫々には、内径が一定の樹脂製外嵌部材１２が同芯状に外嵌され、その外嵌部材１２の一端部には、加熱ローラ９の端部との接当でその嵌合深さを略一定に規制する鍔１３を形成してある。

前記外嵌部材１２には、図３にも示すように、略円環形状のベアリング１４に同芯状に内嵌される外周面が円筒状の断熱ブッシュ部１５と、加熱ローラ９に張架されたエンドレスベルト１１の蛇行を防止するベルト寄り止め部１６とを同芯状に並べて、例えば、耐熱性が高く、かつ、機械的強度や剛性にも優れたＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）樹脂で一体成形してあり、ベルト寄り止め部１６を内側に配置して加熱ローラ９に外嵌してある。

また、外嵌部材１２には、ローラ軸心Ｘ方向に沿うスリット１７を全長に亘って形成してあり、このスリット１７は、ベルト寄り止め部１６側ほど幅広に形成してある。

前記ベルト寄り止め部１６は、断熱ブッシュ部１５の外径よりも大径の略円形の鍔状に形成され、断熱ブッシュ部１５を内嵌してあるベアリング１４により加熱ローラ９が回転自在に支持されている。

図３（ｂ），図４に示すように、ベルト寄り止め部１６におけるエンドレスベルト１１側に臨む側面のうちの、スリット１７を挟む各側面部分１８の夫々を、残りの側面部分１９よりも断熱ブッシュ部１５側に入り込むように形成して、エンドレスベルト１１のスリット１７側への移動を防止してある。

また、スリット１７を挟む各側面部分１８と残りの側面部分１９は、その段部にエンドレスベルト１１が引っ掛からないように、傾斜面２０で連続させてあり、更に、スリット１７を挟む各側面部分１８とスリット１７を挟んで対向している周方向端面２１との交差部にも、エンドレスベルト１１が引っ掛からないように面取り２２を設けてある。

前記ベルト寄り止め部１６と断熱ブッシュ部１５を内嵌してあるベアリング１４との間に略一定幅の隙間２３を形成する複数のスペーサ２４が、周方向に略等間隔を隔て断熱ブッシュ部１５に一体形成されている。

〔その他の実施形態〕
本発明による画像形成装置におけるベルト式定着装置は、ベルト寄り止め部とベアリングとの間に略一定幅の隙間を形成するために、周方向に沿って一連のスペーサが、断熱ブッシュ部に一体形成されていても良い。

画像形成装置の要部を示す概略図ベルト式定着装置の要部縦断面図ベルト式定着装置の要部斜視図ベルト式定着装置の要部断面図

９加熱ローラ
１１エンドレスベルト
１２外嵌部材
１４ベアリング
１５断熱ブッシュ部
１６ベルト寄り止め部
１７スリット
２３隙間
２４スペーサ
Ｘローラ軸芯

Claims

加熱ローラの両端部の夫々に同芯状に外嵌される樹脂製外嵌部材に、ローラ軸芯方向に沿うスリットを全長に亘って形成してあり、
前記外嵌部材には、ベアリングに同芯状に内嵌される断熱ブッシュ部と、加熱ローラに張架されたエンドレスベルトの蛇行を防止する鍔状のベルト寄り止め部とを同芯状に並べて一体成形してあって、前記ベルト寄り止め部を内側に配置して前記加熱ローラに外嵌されており、
前記加熱ローラが前記断熱ブッシュ部を内嵌してあるベアリングにより回転自在に支持されている画像形成装置におけるベルト式定着装置であって、
前記ベルト寄り止め部と前記断熱ブッシュ部を内嵌してあるベアリングとの間に略一定幅の隙間を形成する複数のスペーサが、前記断熱ブッシュ部の周方向に間隔を隔てて当該断熱ブッシュ部に一体形成されている画像形成装置におけるベルト式定着装置。