JP7427961B2 - 止め輪、回転体装置、定着装置、画像形成装置、及び、製造方法 - Google Patents
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Description
への変位を規制するための止め輪とを備えた回転体装置であって、
前記止め輪は、前記回転体の軸部材の軸方向に対して直交する方向から前記軸部材の被装着部を挿入するために前記止め輪本体の周方向の一部である挿入部が弾性変形により開口拡張可能であり、かつ、前記挿入部から挿入された前記被装着部を前記止め輪本体の弾性変形復元力により前記止め輪本体の対向する2つの内周部で挟持し、
前記止め輪は、前記2つの内周部は、非使用時において、前記被装着部の曲率半径と略一致する曲率半径をもち、かつ、お互いの曲率中心がそれぞれ相手側の内周部に近い位置をとり、
前記止め輪が装着される前記被装着部は、前記軸部材に形成された溝であり、
前記止め輪本体は、断面が略円形状を有する線状部材であり、
前記軸部材の軸方向における前記溝の2つの縁のうち、前記軸部材に対して前記軸方向
へ相対移動し得る被接触体が前記止め輪本体と接触する側とは反対側の縁の高さが、前記止め輪本体の半径以上であることを特徴とする。
図1は、本実施形態に係る画像形成装置の一例の概略構成図である。
本実施形態の画像形成装置1は、装置本体(プリンタ部)100と、その装置本体が載せられた記録材供給部である給紙テーブル200と、装置本体100上に取り付けられた画像読取装置としてのスキャナ300とを備える。更に、本実施形態の画像形成装置1は、スキャナ300の上に取り付けられた原稿自動搬送装置(ADF)400を備える。
なお、ここでは、K(黒)の画像形成部18Kについて説明するが、Y(イエロー)、M(マゼンタ)及びC(シアン)の各画像形成部18Y,18M,18Cも同様の構成をしている。
本実施形態の定着装置25は、駆動回転体である定着ローラ26Aと従動回転体である加熱ローラ26Bとに掛け渡された定着ベルト26に、加圧回転体である加圧ローラ27が押し当てられた構成となっている。定着ベルト26は、定着フレームに固定された加熱ローラ引張りばねによって一定のテンションで架け渡されている。定着ベルトを挟んで定着ローラ26Aに加圧ローラ27が圧接されて定着ニップ部が形成される。定着ニップ部の転写シートSの排出側には、定着分離部材、加圧分離部材を備えていてもよい。
本実施形態においては、定着装置25の定着ローラ26Aの軸部材に装着される止め輪を例に挙げて説明するが、定着装置25における他のローラ26B,27の軸部材に装着される止め輪にも同様に適用することができる。また、画像形成装置1の定着装置以外の回転体装置における回転体、例えば、感光体、中間転写ベルト10の支持ローラ14,15,16、二次転写ベルト24を支持するローラ231,232、給紙ローラ42,50、分離ローラ45,52、搬送ローラ47、レジストローラ49、排紙ローラ56、現像ローラなどの軸部材に装着される止め輪にも、また、給紙テーブル200、スキャナ300、ADF400における回転体の軸部材に装着される止め輪にも、適用することができる。また、画像形成装置以外の装置における回転体装置の回転体の軸部材に装着される止め輪にも、適用することができる。
本実施形態における定着ローラ26Aの軸部材である定着ローラ軸81の両端は、それぞれ、定着装置25の定着フレーム25aに取り付けられている軸受82によって支持されている。各軸受82は、定着フレーム25aの軸方向外側面に接触するフランジ部82aをそれぞれ有し、このフランジ部82aが接触するように定着フレーム25aに取り付けられることで、各軸受82が定着ローラ軸81の軸方向内側へ変位することが規制される。また、この軸受82に支持される定着ローラ軸81には、各軸受82の軸方向外側面に接触するように各止め輪80が定着ローラ軸81に装着される。これにより、定着ローラ軸81は、止め輪80及び軸受82のフランジ部82aを介して定着フレーム25aに対して軸方向への変位が規制された状態になる。
止め輪80が装着される定着ローラ軸81は、図5に示すように、円柱状又は円筒状の部材であり、止め輪80が装着される被装着部が溝形状となっている。すなわち、本実施形態の止め輪80は、定着ローラ軸81の周面に形成された溝部81aに入り込むように装着される。
図7は、定着ローラ軸81に装着された装着時における止め輪80を示す正面図である。
図10(a)に示す構成だと、定着ローラ軸81の溝部81aに入り込んでいる止め輪80の半分の高さよりも下側の周面に縁81b1が当接することになる。この場合、止め輪80がスラスト荷重により軸受82から軸方向へ押される力fを受けたとき、止め輪80は、図10(a)に示すように、定着ローラ軸81の溝部81aの縁81b1から、径方向成分f1v’を含む力f1’を受けることになる。この径方向成分f1v’は、止め輪80が溝部81aから出る向きの力であることから、溝部81aに入り込んでいる止め輪本体の部分が縁81b1に乗り上げやすく、止め輪80が溝部81aから外れるおそれがある。
図10(b)に示す構成だと、縁81b1が、定着ローラ軸81の溝部81aに入り込んでいる止め輪80の半分の高さ以上の位置に位置することになる。この場合、図10(b)に示すように、定着ローラ軸81の溝部81aに入り込んでいる止め輪80は、溝部81aの内側壁面に当接することになる。その結果、止め輪80がスラスト荷重により軸受82から軸方向へ押される力fを受けたとき、止め輪80は、図10(b)に示すように、定着ローラ軸81の溝部81aの縁81b1からは力を受けず、溝部81aの内側壁面から径方向成分f1v’を含まない力f1を受けることになる。したがって、止め輪80は、溝部81aから出る向きの力f1v’を受けないことから、溝部81aに入り込んでいる止め輪本体の部分が縁81b1に乗り上げにくく、止め輪80が溝部81aから外れにくい。
止め輪80は、直径1mmの金属製ワイヤを曲げ加工したもので、図12(a)に示すように、非装着時において、2つの内周部80a1,80a2の曲率半径r1,r2がいずれも9.5mmであり、お互いの曲率中心O1,O2は、止め輪80の中心位置よりもそれぞれ1mmずつ相手側の内周部80a2,80a1に近い位置をとっている。また、開口部80bの大きさは、非装着時において、7mmである。また、各ガイド部80cは、非装着時において、平面視で、止め輪80の対称軸Dに対して45°の角度をもって止め輪本体の径方向外側に向かってお互いの間隔が広がるように延びている。また、突出部80dは、略矩形状となるように形成され、対称軸Dに対して直交する横方向の内側寸法が5mmである。
[第1態様]
第1態様は、回転体(例えば定着ローラ26A)の軸部材(例えば定着ローラ軸81)の軸方向に対して直交する方向(例えば径方向)から該軸部材の被装着部(例えば溝部81a)を挿入するために止め輪本体の周方向の一部である挿入部(例えば開口部80b)が弾性変形により開口拡張可能であり、かつ、前記挿入部から挿入された前記被装着部を該止め輪本体の弾性変形復元力により該止め輪本体の対向する2つの内周部80a1,80a2で挟持する止め輪80であって、前記2つの内周部は、非使用時(例えば非装着時)において、前記被装着部の曲率半径rと略一致する曲率半径r1,r2をもち、かつ、お互いの曲率中心O1,O2がそれぞれ相手側の内周部に近い位置をとることを特徴とするものである。
従来の止め輪は、非使用時において、軸部材の被装着部を挟持する2つの内周部が、被装着部の曲率半径よりも小さく、かつ、お互いの曲率中心が一致する形状となっている。このような形状では、止め輪が軸部材の被装着部に装着されたとき、止め輪本体の各内周部のそれぞれ2箇所が軸部材の被装着部に当接し、残りの箇所は被装着部から浮いた状態になる。このような装着状態では、止め輪が軸部材の被装着部に正常に装着されたときのセット感が不十分となり、作業者が止め輪を軸部材の被装着部に正常に装着しない事態が起きやすい。
本態様においては、非使用時において、2つの内周部が、被装着部の曲率半径と略一致する曲率半径をもち、かつ、お互いの曲率中心がそれぞれ相手側の内周部に近い位置をとる。このような形状であれば、止め輪が軸部材の被装着部に装着されたとき、止め輪本体の各内周部の曲面が軸部材の被装着部の曲面に沿って当接するので、被装着部からの浮きを少ない状態とすることができる。その結果、止め輪が軸部材の被装着部に正常に装着されたときの十分なセット感が得られ、作業者が止め輪を軸部材の被装着部に正常に装着しない事態が起きにくくなる。
第2態様は、第1態様において、前記止め輪本体には、前記2つの内周部における前記挿入部側の各端部から該止め輪本体の径方向外側に向かってお互いの間隔が広がる方向へ延びるガイド部80c,80cが設けられ、前記ガイド部は、前記挿入の方向に対して傾斜する方向に延びていることを特徴とするものである。
本態様によれば、止め輪の装着部に軸部材の被装着部が挿入される際、軸部材の被装着部に対して止め輪の挿入部が軸方向にズレている状態で挿入されても、止め輪の押し込みによりガイド部が被装着部と接触して当該ズレが是正されるようにガイドされ、挿入部に軸部材の被装着部が挿入されるようになる。そのため、止め輪の装着作業が容易になる。
第3態様は、回転体(例えば定着ローラ26A)の軸部材(例えば定着ローラ軸81)の軸方向に対して直交する方向(例えば径方向)から該軸部材の被装着部(例えば溝部81a)を挿入するために止め輪本体の周方向の一部である挿入部(例えば開口部80b)が弾性変形により開口拡張可能であり、かつ、前記挿入部から挿入された前記被装着部を該止め輪本体の弾性変形復元力により該止め輪本体の対向する2つの内周部80a1,80a2で挟持する止め輪80であって、前記止め輪本体には、前記2つの内周部における前記挿入部側の各端部から該止め輪本体の径方向外側に向かってお互いの間隔が広がる方向へ延びるガイド部80c,80cが設けられ、前記ガイド部は、前記挿入の方向に対して傾斜する方向に延びていることを特徴とするものである。
本態様によれば、止め輪の装着部に軸部材の被装着部が挿入される際、軸部材の被装着部に対して止め輪の挿入部が軸方向にズレている状態で挿入されても、止め輪の押し込みによりガイド部が被装着部と接触して当該ズレが是正されるようにガイドされ、挿入部に軸部材の被装着部が挿入されるようになる。そのため、止め輪の装着作業が容易になる。
第4態様は、第2又は第3態様において、前記ガイド部は、前記被装着部への装着時に前記軸部材に接触する部分が曲面形状であることを特徴とするものである。
本態様によれば、よりスムーズに止め輪を軸部材の被装着部へと装着することができる。また、当該部分がエッジ等の角部になっていると、装着時あるいは取り外し時において、軸部材を傷つけやすいという不具合が発生するおそれがある。当該部分が曲面形状である本態様によれば、着脱を繰り返したとしても、軸部材が傷つきにくく、傷による不具合が発生しにくい。
第5態様は、第1乃至第4態様のいずれかにおいて、前記挿入部とは略反対側に位置する止め輪本体の部分には、取扱部(突出部80d)が設けられ、前記取扱部は、前記2つの内周部を含む仮想面に対して傾斜する方向に延びていることを特徴とするものである。
本態様によれば、止め輪が軸部材に装着されたとき、取扱部が被接触部から逃げる方向へ突出することができ、取扱部と被接触部との間に隙間ができる。これにより、止め輪の挿脱時に、作業者が指やラジオペンチなどの一般的な工具で取扱部を押し込んだり把持して引き抜いたりする取り扱いが容易になる。
第6態様は、回転体(例えば定着ローラ26A)の軸部材(例えば定着ローラ軸81)の軸方向に対して直交する方向(例えば径方向)から該軸部材の被装着部(例えば溝部81a)を挿入するために止め輪本体の周方向の一部である挿入部(例えば開口部80b)が弾性変形により開口拡張可能であり、かつ、前記挿入部から挿入された前記被装着部を該止め輪本体の弾性変形復元力により該止め輪本体の対向する2つの内周部80a1,80a2で挟持する止め輪80であって、前記挿入部とは略反対側に位置する止め輪本体の部分には、取扱部(突出部80d)が設けられ、前記取扱部は、前記2つの内周部を含む仮想面に対して傾斜する方向に延びていることを特徴とするものである。
本態様によれば、止め輪が軸部材に装着されたとき、取扱部が被接触部から逃げる方向へ突出することができ、取扱部と被接触部との間に隙間ができる。これにより、止め輪の挿脱時に、作業者が指やラジオペンチなどの一般的な工具で取扱部を押し込んだり把持して引き抜いたりする取り扱いが容易になる。
第7態様は、第1乃至第6態様のいずれかにおいて、前記止め輪本体は、略同一の断面形状を有する金属製の線状部材(例えばワイヤ)で構成されていることを特徴とするものである。
本態様によれば、軸部材の径方向から押し込むようにして装着でき、かつ、装着時には2つの内周部によって十分な挟持力が得られるような弾性変形復元力を実現できる止め輪を提供できる。
第8態様は、回転体(例えば定着ローラ26A)と、前記回転体の軸部材(例えば定着ローラ軸81)の軸方向への変位を規制するための止め輪80とを備えた回転体装置であって、前記止め輪として、第1乃至第7態様のいずれかの止め輪を用いることを特徴とするものである。
本態様によれば、軸部材の被装着部に対する止め輪の装着作業が改善された回転体装置を実現することができる。
第9態様は、第8態様において、前記止め輪が装着される被装着部は、前記軸部材に形成された溝(例えば溝部81a)であることを特徴とするものである。
本態様によれば、止め輪の挟持力が比較的弱くても、止め輪によってスラスト荷重に対する軸方向への変位を規制する十分な強度を実現できる。
第10態様は、第9態様において、前記止め輪本体は、断面が略円形状を有する線状部材(例えばワイヤ)であり、前記軸部材の軸方向における前記溝の2つの縁81b1,81b2のうち、前記軸部材に対して該軸方向へ相対移動し得る被接触体(例えば軸受82)が前記止め輪本体と接触する側とは反対側の縁81b1の高さHが、該止め輪本体の半径R以上であることを特徴とするものである。
本態様によれば、上述したとおり、止め輪がスラスト荷重により被接触体から軸方向へ押される力を受けても、軸部材の溝に入り込んでいる止め輪本体の部分が当該縁に乗り上げにくく、止め輪が溝から外れにくい。
第11態様は、第8乃至第10態様のいずれかにおいて、前記軸部材に対して該軸方向へ相対移動し得る被接触体は、転がり軸受(例えば玉軸受)であり、前記止め輪として、第5又は第6態様の止め輪を用いることを特徴とするものである。
これによれば、止め輪が軸部材に装着されたときに、止め輪の取扱部と転がり軸受の外輪との間に隙間ができ、両者が接触しないようにすることができる。これにより、回転体の回転駆動時に止め輪の取扱部と軸受の外輪とが摺動することがなく、異音の発生、回転負荷の増大、止め輪や転がり軸受の損傷などの不具合を解決することができる。
第12態様は、2つの回転体により形成される定着ニップで画像を記録材上に定着させる定着装置25であって、前記回転体を備える回転体装置として、第8乃至第11態様のいずれかの回転体装置を用いることを特徴とするものである。
本態様によれば、軸部材の被装着部に対する止め輪の装着作業が改善された定着装置を実現することができる。
第13態様は、回転体を備え、記録材上に画像を形成する画像形成装置1であって、前記回転体を備える回転体装置として、第8乃至第11態様のいずれかの回転体装置を用いることを特徴とするものである。
本態様によれば、軸部材の被装着部に対する止め輪の装着作業が改善された画像形成装置を実現することができる。
第14態様は、回転体の軸部材の軸方向に対して直交する方向から該軸部材の被装着部を挿入するために止め輪本体の周方向の一部である挿入部が弾性変形により開口拡張可能であり、かつ、前記挿入部から挿入された前記被装着部を該止め輪本体の弾性変形復元力により該止め輪本体の対向する2つの内周部で挟持する止め輪を、線状部材を加工することによって製造する製造方法であって、前記2つの内周部が、非使用時において、前記被装着部の曲率半径と略一致する曲率半径をもち、かつ、お互いの曲率中心がそれぞれ相手側の内周部に近い位置をとるように、前記線状部材を加工することを特徴とするものである。
本態様によれば、作業者が止め輪を軸部材の被装着部に正常に装着しない事態が起きにくい止め輪を簡易に作製することができる。
第15態様は、回転体の軸部材の軸方向に対して直交する方向から該軸部材の被装着部を挿入するために止め輪本体の周方向の一部である挿入部が弾性変形により開口拡張可能であり、かつ、前記挿入部から挿入された前記被装着部を該止め輪本体の弾性変形復元力により該止め輪本体の対向する2つの内周部で挟持する止め輪を、線状部材を加工することによって製造する製造方法であって、前記線状部材の加工の際に、前記止め輪本体に、前記2つの内周部における前記挿入部側の各端部から該止め輪本体の径方向外側に向かってお互いの間隔が広がる方向へ延び、かつ、前記挿入の方向に対して傾斜する方向に延びるガイド部を形成することを特徴とするものである。
本態様によれば、作業者が止め輪を軸部材の被装着部に装着する装着作業が容易な止め輪を簡易に作製することができる。
第16態様は、回転体の軸部材の軸方向に対して直交する方向から該軸部材の被装着部を挿入するために止め輪本体の周方向の一部である挿入部が弾性変形により開口拡張可能であり、かつ、前記挿入部から挿入された前記被装着部を該止め輪本体の弾性変形復元力により該止め輪本体の対向する2つの内周部で挟持する止め輪を、線状部材を加工することによって製造する製造方法であって、前記線状部材の加工の際に、前記挿入部とは略反対側に位置する止め輪本体の部分に、前記2つの内周部を含む仮想面に対して傾斜する方向に延びる取扱部を形成することを特徴とするものである。
本態様によれば、止め輪の挿脱時に、作業者が指やラジオペンチなどの一般的な工具で取扱部を押し込んだり把持して引き抜いたりする取り扱いが容易な止め輪を簡易に作製することができる。
10 :中間転写ベルト
18 :画像形成部
20 :タンデム画像形成部
21 :露光装置
22 :二次転写装置
24 :二次転写ベルト
25 :定着装置
25a :定着フレーム
26 :定着ベルト
26A :定着ローラ
26B :加熱ローラ
27 :加圧ローラ
40 :感光体
60 :帯電装置
61 :現像装置
62 :一次転写装置
80,80’:止め輪
80a1,80a1’,80a2,80a2’:内周部
80b :開口部
80c :ガイド部
80d :突出部
81 :定着ローラ軸
81a :溝部
81b1,81b2:縁
82 :軸受
82a :フランジ部
83 :ハス歯ギヤ
100 :装置本体
300 :スキャナ
400 :原稿自動搬送装置(ADF)
Claims (10)
- 回転体と、
前記回転体の軸部材の軸方向への変位を規制するための止め輪とを備えた回転体装置で
あって、
前記止め輪は、前記回転体の軸部材の軸方向に対して直交する方向から前記軸部材の被装着部を挿入するために前記止め輪本体の周方向の一部である挿入部が弾性変形により開口拡張可能であり、かつ、前記挿入部から挿入された前記被装着部を前記止め輪本体の弾性変形復元力により前記止め輪本体の対向する2つの内周部で挟持し、
前記止め輪は、前記2つの内周部は、非使用時において、前記被装着部の曲率半径と略一致する曲率半径をもち、かつ、お互いの曲率中心がそれぞれ相手側の内周部に近い位置をとり、
前記止め輪が装着される前記被装着部は、前記軸部材に形成された溝であり、
前記止め輪本体は、断面が略円形状を有する線状部材であり、
前記軸部材の軸方向における前記溝の2つの縁のうち、前記軸部材に対して前記軸方向
へ相対移動し得る被接触体が前記止め輪本体と接触する側とは反対側の縁の高さが、前記止め輪本体の半径以上であることを特徴とする回転体装置。 - 請求項1に記載の回転体装置であって、
前記止め輪本体には、前記2つの内周部における前記挿入部側の各端部から前記止め輪
本体の径方向外側に向かってお互いの間隔が広がる方向へ延びるガイド部が設けられ、
前記ガイド部は、前記挿入の方向に対して傾斜する方向に延びていることを特徴とする
回転体装置。 - 回転体と、
前記回転体の軸部材の軸方向への変位を規制するための止め輪とを備えた回転体装置で
あって、
前記止め輪は、前記回転体の軸部材の軸方向に対して直交する方向から前記軸部材の被装着部を挿入するために前記止め輪本体の周方向の一部である挿入部が弾性変形により開口拡張可能であり、かつ、前記挿入部から挿入された前記被装着部を前記止め輪本体の弾性変形復元力により前記止め輪本体の対向する2つの内周部で挟持し、
前記止め輪本体には、前記2つの内周部における前記挿入部側の各端部から前記止め輪
本体の径方向外側に向かってお互いの間隔が広がる方向へ延びるガイド部が設けられ、
前記ガイド部は、前記挿入の方向に対して傾斜する方向に延びており、
前記止め輪が装着される前記被装着部は、前記軸部材に形成された溝であり、
前記止め輪本体は、断面が略円形状を有する線状部材であり、
前記軸部材の軸方向における前記溝の2つの縁のうち、前記軸部材に対して前記軸方向
へ相対移動し得る被接触体が前記止め輪本体と接触する側とは反対側の縁の高さが、前記止め輪本体の半径以上であることを特徴とする回転体装置。 - 請求項2又は3に記載の回転体装置において、
前記ガイド部は、前記被装着部への装着時に前記軸部材に接触する部分が曲面形状であ
ることを特徴とする回転体装置。 - 請求項1乃至4のいずれか1項に記載の回転体装置であって、
前記挿入部とは略反対側に位置する止め輪本体の部分には、取扱部が設けられ、
前記取扱部は、前記2つの内周部を含む仮想面に対して傾斜する方向に延びていること
を特徴とする回転体装置。 - 回転体と、
前記回転体の軸部材の軸方向への変位を規制するための止め輪とを備えた回転体装置で
あって、
前記止め輪は、前記回転体の軸部材の軸方向に対して直交する方向から前記軸部材の被装着部を挿入するために止め輪本体の周方向の一部である挿入部が弾性変形により開口拡張可能であり、かつ、前記挿入部から挿入された前記被装着部を前記止め輪本体の弾性変形復元力により前記止め輪本体の対向する2つの内周部で挟持し、
前記止め輪は、前記挿入部とは略反対側に位置する前記止め輪本体の部分には、取扱部が設けられ、前記取扱部は、前記2つの内周部を含む仮想面に対して傾斜する方向に延びており、
前記止め輪が装着される前記被装着部は、前記軸部材に形成された溝であり、
前記止め輪本体は、断面が略円形状を有する線状部材であり、
前記軸部材の軸方向における前記溝の2つの縁のうち、前記軸部材に対して前記軸方向
へ相対移動し得る被接触体が前記止め輪本体と接触する側とは反対側の縁の高さが、前記止め輪本体の半径以上であることを特徴とする回転体装置。 - 請求項1乃至6のいずれか1項に記載の回転体装置において、
前記止め輪本体は、略同一の断面形状を有する金属製の線状部材で構成されていること
を特徴とする回転体装置。 - 請求項5又は6に記載の回転体装置において、
前記軸部材に対して前記軸方向へ相対移動し得る前記被接触体は、転がり軸受であることを特徴とする回転体装置。 - 2つの回転体により形成される定着ニップで画像を記録材上に定着させる定着装置であ
って、
前記回転体を備える回転体装置として、請求項1乃至8のいずれか1項に記載の回転
体装置を用いることを特徴とする定着装置。 - 回転体を備え、記録材上に画像を形成する画像形成装置であって、
前記回転体を備える回転体装置として、請求項1乃至8のいずれか1項に記載の回転
体装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
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