JP7761872B2 - Fixing device and image forming apparatus - Google Patents
Fixing device and image forming apparatusInfo
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Description
この発明は、トナー像を加熱してシートの表面に定着する定着装置と、それを備えた複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の画像形成装置と、に関するものである。 This invention relates to a fixing device that heats a toner image to fix it to the surface of a sheet, and to an image forming device equipped with the fixing device, such as a copier, printer, facsimile, or a combination machine thereof.
従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置における定着装置において、そのハウジングで、軸受を介して定着回転体(定着ローラ)の軸部を回転可能に保持する技術が広く知られている(例えば、特許文献1参照。)。 In the fixing device of an image forming apparatus such as a copier or printer, a widely known technique is to rotatably hold the shaft of the fixing rotor (fixing roller) in the housing via a bearing (see, for example, Patent Document 1).
詳しくは、定着装置は、定着ローラ(定着回転体)に、加圧ローラ(加圧回転体)が圧接していて、シート(用紙)が搬送されるニップ部(定着ニップ)が形成されている。定着ローラは、ヒータや電磁誘導コイルや抵抗発熱体などの加熱手段によって加熱される。そして、ニップ部に搬送されたシート上のトナー像が、定着ローラから受ける熱と、ニップ部の圧力と、によって、シート上に定着されることになる。
このような定着装置において、定着ローラは、その回転軸方向端部の軸部が、玉軸受、スベリ軸受などの軸受を介して、装置のハウジング(枠体)に回転可能に保持されている。
Specifically, in the fixing device, a pressure roller (pressure rotating member) is pressed against a fixing roller (fixing rotating member), forming a nip portion (fixing nip) through which a sheet (paper) is transported. The fixing roller is heated by a heating means such as a heater, an electromagnetic induction coil, or a resistance heating element. The toner image on the sheet transported to the nip portion is fixed onto the sheet by the heat received from the fixing roller and the pressure of the nip portion.
In such a fixing device, the fixing roller has a shaft portion at an end portion in the rotational axis direction thereof rotatably held in a housing (frame body) of the device via a bearing such as a ball bearing or a sliding bearing.
従来の定着装置は、定着回転体(定着ローラ)の軸部を保持する軸受が、異常音の発生源となっていた。 In conventional fixing devices, the bearing that holds the shaft of the fixing rotor (fixing roller) was the source of abnormal noise.
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、異常音が生じにくい、定着装置、及び、画像形成装置を提供することにある。 This invention was made to solve the above-mentioned problems, and aims to provide a fixing device and image forming apparatus that are less likely to produce abnormal noise.
この発明における定着装置は、加熱手段によって加熱されてトナー像を加熱してシートの表面に定着するとともに、回転軸方向の端部に軸部を具備した定着回転体と、前記定着回転体に圧接することでシートが搬送されるニップ部を形成する加圧回転体と、前記定着回転体の前記軸部が内径部に挿入されるとともに、前記軸部の駆動伝達部から駆動が伝達される被駆動伝達部が前記内径部に形成されて、前記定着回転体とともに回転する軸受部材と、前記軸受部材が回転可能に直接的に保持される保持部を具備したハウジングと、を備え、前記軸受部材は、周方向に切れ目のない略円筒状の部材であって、前記ハウジングの前記保持部は、前記軸受部材の外径部が直接的に挿入される円形穴部であるものである。 The fixing device of this invention comprises a fixing rotor that is heated by a heating means to heat and fix a toner image on the surface of a sheet, and that has a shaft portion at the end in the direction of the rotation axis; a pressure rotor that forms a nip portion through which the sheet is transported by being pressed against the fixing rotor; a bearing member into whose inner diameter portion the shaft portion of the fixing rotor is inserted, and in whose inner diameter portion a driven transmission portion to which drive is transmitted from the drive transmission portion of the shaft portion is formed, and that rotates together with the fixing rotor; and a housing that has a holding portion in which the bearing member is directly held so that it can rotate , wherein the bearing member is an approximately cylindrical member with no gaps in the circumferential direction, and the holding portion of the housing is a circular hole portion into which the outer diameter portion of the bearing member is directly inserted .
本発明によれば、異常音が生じにくい、定着装置、及び、画像形成装置を提供することができる。 The present invention provides a fixing device and image forming apparatus that are less likely to produce abnormal noise.
以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。 The following describes in detail the embodiments of the present invention with reference to the drawings. Note that in each drawing, identical or corresponding parts are designated by the same reference numerals, and redundant explanations will be appropriately simplified or omitted.
まず、図1にて、画像形成装置1における全体の構成・動作について説明する。
図1において、1は画像形成装置としてのタンデム型カラー複写機、2は入力画像情報に基づいたレーザ光を発する書込み部、3は原稿Dを原稿読込部4に搬送する原稿搬送部、4は原稿Dの画像情報を読み込む原稿読込部、を示す。
また、7は用紙等のシートPが収容される給紙部、9はシートPの搬送タイミングを調整するレジストローラ(タイミングローラ)、11Y、11M、11C、11BKは各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)のトナー像が形成される感光体ドラム、を示す。
First, the overall configuration and operation of an image forming apparatus 1 will be described with reference to FIG.
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a tandem color copier as an image forming apparatus, 2 denotes a writing unit that emits laser light based on input image information, 3 denotes a document transport unit that transports a document D to a document reading unit 4, and 4 denotes a document reading unit that reads the image information of the document D.
Also, 7 indicates a paper feed section in which sheets P such as paper are stored, 9 indicates a registration roller (timing roller) that adjusts the timing of conveying sheets P, and 11Y, 11M, 11C, and 11BK indicate photosensitive drums on which toner images of each color (yellow, magenta, cyan, and black) are formed.
また、12は各感光体ドラム11Y、11M、11C、11BKの表面を帯電する帯電部、13は各感光体ドラム11Y、11M、11C、11BKの表面に形成される静電潜像を現像する現像部、14は各感光体ドラム11Y、11M、11C、11BKの表面に形成されたトナー像をシートPの表面に重ねて転写する1次転写ローラ、15は各感光体ドラム11Y、11M、11C、11BKの表面に残留した未転写トナーを回収するクリーニング部、を示す。
また、16は中間転写ベルト17を清掃する中間転写ベルトクリーニング部、17は複数色のトナー像が重ねて転写される中間転写ベルト、18は中間転写ベルト17上のカラートナー像をシートP上に転写するための2次転写ローラ、20はシートP上のトナー像(未定着画像)を定着する定着装置、を示す。
Also, 12 denotes a charging section that charges the surface of each photosensitive drum 11Y, 11M, 11C, and 11BK, 13 denotes a developing section that develops the electrostatic latent image formed on the surface of each photosensitive drum 11Y, 11M, 11C, and 11BK, 14 denotes a primary transfer roller that transfers the toner image formed on the surface of each photosensitive drum 11Y, 11M, 11C, and 11BK onto the surface of sheet P, and 15 denotes a cleaning section that collects untransferred toner remaining on the surface of each photosensitive drum 11Y, 11M, 11C, and 11BK.
Also, 16 denotes an intermediate transfer belt cleaning section that cleans the intermediate transfer belt 17, 17 denotes the intermediate transfer belt onto which multiple color toner images are transferred in layers, 18 denotes a secondary transfer roller for transferring the color toner image on the intermediate transfer belt 17 onto the sheet P, and 20 denotes a fixing device that fixes the toner image (unfixed image) on the sheet P.
以下、画像形成装置における、通常のカラー画像形成時の動作(印刷動作)について説明する。
まず、原稿Dは、原稿搬送部3の搬送ローラによって、原稿台から搬送されて、原稿読込部4のコンタクトガラス5上に載置される。そして、原稿読込部4で、コンタクトガラス5上に載置された原稿Dの画像情報が光学的に読み取られる。
Hereinafter, the operation (printing operation) of the image forming apparatus during normal color image formation will be described.
First, the document D is transported from the document table by the transport rollers of the document transport unit 3 and placed on the contact glass 5 of the document reading unit 4. Then, the document reading unit 4 optically reads the image information of the document D placed on the contact glass 5.
詳しくは、原稿読込部4は、コンタクトガラス5上の原稿Dの画像に対して、照明ランプから発した光を照射しながら走査させる。そして、原稿Dにて反射した光を、ミラー群及びレンズを介して、カラーセンサに結像する。原稿Dのカラー画像情報は、カラーセンサにてRGB(レッド、グリーン、ブルー)の色分解光ごとに読み取られた後に、電気的な画像信号に変換される。さらに、RGBの色分解画像信号をもとにして画像処理部で色変換処理、色補正処理、空間周波数補正処理等の処理をおこない、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのカラー画像情報を得る。 More specifically, the document reading unit 4 scans the image of the document D on the contact glass 5 while irradiating it with light emitted from an illumination lamp. The light reflected from the document D is then focused on the color sensor via a group of mirrors and a lens. The color image information of the document D is read by the color sensor in RGB (red, green, blue) color separation light, and then converted into electrical image signals. Furthermore, the image processing unit performs color conversion processing, color correction processing, spatial frequency correction processing, etc. based on the RGB color separation image signals, obtaining color image information in yellow, magenta, cyan, and black.
そして、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像情報は、書込み部2に送信される。そして、書込み部2からは、各色の画像情報に基づいたレーザ光(露光光)が、それぞれ、対応する感光体ドラム11Y、11M、11C、11BKの表面に向けて発せられる。 The image information for each color (yellow, magenta, cyan, and black) is then sent to the writing unit 2. Then, the writing unit 2 emits laser light (exposure light) based on the image information for each color toward the surface of the corresponding photosensitive drum 11Y, 11M, 11C, and 11BK.
一方、4つの感光体ドラム11Y、11M、11C、11BKは、それぞれ、図1の反時計方向に回転している。そして、まず、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BKの表面は、帯電部12との対向部で、一様に帯電される(帯電工程である。)。こうして、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BKの表面には、帯電電位が形成される。
その後、帯電された感光体ドラム11Y、11M、11C、11BKの表面は、それぞれのレーザ光の照射位置に達する(露光工程である。)。詳しくは、書込み部2において、4つの光源から画像信号に対応したレーザ光が各色に対応してそれぞれ射出される。各レーザ光は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色成分ごとに別の光路を通過することになる。
Meanwhile, the four photoconductor drums 11Y, 11M, 11C, and 11BK each rotate counterclockwise in Fig. 1. First, the surfaces of the photoconductor drums 11Y, 11M, 11C, and 11BK are uniformly charged at the portions facing the charging unit 12 (charging process). In this way, a charging potential is formed on the surfaces of the photoconductor drums 11Y, 11M, 11C, and 11BK.
Thereafter, the surfaces of the charged photosensitive drums 11Y, 11M, 11C, and 11BK reach the irradiation positions of the respective laser beams (exposure process). More specifically, in the writing unit 2, four light sources emit laser beams corresponding to image signals, one for each color. Each laser beam passes through a separate optical path for each color component: yellow, magenta, cyan, and black.
イエロー成分に対応したレーザ光は、紙面左側から1番目の感光体ドラム11Yの表面に照射される。このとき、イエロー成分のレーザ光は、高速回転するポリゴンミラーにより、感光体ドラム11Yの回転軸方向(主走査方向、幅方向)に走査される。こうして、帯電部12にて帯電された後の感光体ドラム11Y上には、イエロー成分に対応した静電潜像が形成される。 The laser light corresponding to the yellow component is irradiated onto the surface of the first photosensitive drum 11Y from the left side of the paper. At this time, the laser light of the yellow component is scanned in the direction of the rotation axis of the photosensitive drum 11Y (main scanning direction, width direction) by the polygon mirror rotating at high speed. In this way, an electrostatic latent image corresponding to the yellow component is formed on the photosensitive drum 11Y after it has been charged by the charging unit 12.
同様に、マゼンタ成分に対応したレーザ光は、紙面左から2番目の感光体ドラム11Mの表面に照射されて、マゼンタ成分に対応した静電潜像が形成される。シアン成分のレーザ光は、紙面左から3番目の感光体ドラム11Cの表面に照射されて、シアン成分の静電潜像が形成される。ブラック成分のレーザ光は、紙面左から4番目の感光体ドラム11BKの表面に照射されて、ブラック成分の静電潜像が形成される。 Similarly, the laser light corresponding to the magenta component is irradiated onto the surface of the photosensitive drum 11M, the second from the left on the paper, and an electrostatic latent image corresponding to the magenta component is formed. The laser light for the cyan component is irradiated onto the surface of the photosensitive drum 11C, the third from the left on the paper, and an electrostatic latent image for the cyan component is formed. The laser light for the black component is irradiated onto the surface of the photosensitive drum 11BK, the fourth from the left on the paper, and an electrostatic latent image for the black component is formed.
その後、各色の静電潜像が形成された感光体ドラム11Y、11M、11C、11BKの表面は、それぞれ、現像部13との対向位置に達する。そして、各現像部13から感光体ドラム11Y、11M、11C、11BKの表面に各色のトナーが供給されて、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BKの表面に形成された潜像が現像される(現像工程である。)。
その後、現像工程後の感光体ドラム11Y、11M、11C、11BKの表面は、それぞれ、中間転写ベルト17との対向部に達する。ここで、それぞれの対向部には、中間転写ベルト17の内周面に当接するように1次転写ローラ14が設置されている。そして、1次転写ローラ14の位置で、中間転写ベルト17上に、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BKの表面に形成された各色のトナー像が、順次重ねて転写される(1次転写工程である。)。
Thereafter, the surfaces of the photosensitive drums 11Y, 11M, 11C, and 11BK on which the electrostatic latent images of each color have been formed reach positions facing the developing units 13. Then, toner of each color is supplied from each developing unit 13 to the surfaces of the photosensitive drums 11Y, 11M, 11C, and 11BK, and the latent images formed on the surfaces of the photosensitive drums 11Y, 11M, 11C, and 11BK are developed (the developing process).
Thereafter, the surfaces of the photosensitive drums 11Y, 11M, 11C, and 11BK after the development process each reach a position facing the intermediate transfer belt 17. Here, a primary transfer roller 14 is installed at each facing position so as to abut against the inner circumferential surface of the intermediate transfer belt 17. Then, at the position of the primary transfer roller 14, the toner images of each color formed on the surfaces of the photosensitive drums 11Y, 11M, 11C, and 11BK are transferred onto the intermediate transfer belt 17 in order, superimposed on top of each other (this is the primary transfer process).
そして、転写工程後の感光体ドラム11Y、11M、11C、11BKの表面は、それぞれ、クリーニング部15との対向位置に達する。そして、クリーニング部15で、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BKの表面に残存する未転写トナーが回収される(クリーニング工程である。)。
その後、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BKの表面は、除電部を通過して、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BKにおける一連の作像プロセスが終了する。
After the transfer process, the surfaces of the photosensitive drums 11Y, 11M, 11C, and 11BK each reach a position facing the cleaning unit 15. The cleaning unit 15 then collects untransferred toner remaining on the surfaces of the photosensitive drums 11Y, 11M, 11C, and 11BK (this is the cleaning process).
Thereafter, the surfaces of the photosensitive drums 11Y, 11M, 11C, and 11BK pass through a charge removal section, and a series of image forming processes on the photosensitive drums 11Y, 11M, 11C, and 11BK are completed.
他方、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BKの表面の各色のトナーが重ねて転写(担持)された中間転写ベルト17は、図1の時計方向に走行して、2次転写ローラ18との対向位置に達する。そして、2次転写ローラ18との対向位置で、シートP上に中間転写ベルト17上に担持されたカラーのトナー像が転写される(2次転写工程である。)。
その後、中間転写ベルト17の表面は、中間転写ベルトクリーニング部16の位置に達する。そして、中間転写ベルト17上に付着した未転写トナーが中間転写ベルトクリーニング部16に回収されて、中間転写ベルト17における一連の転写プロセスが終了する。
Meanwhile, the intermediate transfer belt 17, onto which the toner of each color is transferred (carried) in layers on the surfaces of the photosensitive drums 11Y, 11M, 11C, and 11BK, travels clockwise in FIG. 1 and reaches a position facing the secondary transfer roller 18. Then, at the position facing the secondary transfer roller 18, the color toner images carried on the intermediate transfer belt 17 are transferred onto the sheet P (secondary transfer process).
Thereafter, the surface of the intermediate transfer belt 17 reaches the position of the intermediate transfer belt cleaning unit 16. Then, the untransferred toner adhering to the intermediate transfer belt 17 is collected by the intermediate transfer belt cleaning unit 16, and the series of transfer processes on the intermediate transfer belt 17 is completed.
ここで、中間転写ベルト17と2次転写ローラ18との間(2次転写ニップである。)に搬送されるシートPは、給紙部7からレジストローラ9等を経由して搬送されるものである。
詳しくは、シートPを収納する給紙部7から、給紙ローラ8により給送されたシートPが、搬送経路を通過した後に、レジストローラ9に導かれる。レジストローラ9に達したシートPは、タイミングを合わせて、2次転写ニップに向けて搬送される。
Here, the sheet P transported between the intermediate transfer belt 17 and the secondary transfer roller 18 (secondary transfer nip) is transported from the paper feed unit 7 via the registration rollers 9 and the like.
More specifically, the sheet P is fed by a paper feed roller 8 from a paper feed unit 7 that stores the sheet P, passes through a conveyance path, and is then guided to a registration roller 9. The sheet P that has reached the registration roller 9 is conveyed toward the secondary transfer nip in a timely manner.
そして、フルカラー画像が転写されたシートPは、搬送ベルトによって定着装置20に導かれる。定着装置20では、定着ローラと加圧ローラとのニップ部(定着ニップ)にて、カラー画像(トナー像)がシートPの表面に定着される(定着工程である。)。
そして、定着工程後のシートPは、排紙ローラによって、装置本体1の外部に出力画像として排出されて、一連の画像形成プロセス(印刷)が完了する。
Then, the sheet P onto which the full-color image has been transferred is guided by a conveyor belt to the fixing device 20. In the fixing device 20, the color image (toner image) is fixed to the surface of the sheet P at a nip portion (fixing nip) between a fixing roller and a pressure roller (fixing process).
After the fixing process, the sheet P is discharged as an output image to the outside of the apparatus main body 1 by a paper discharge roller, and a series of image forming processes (printing) is completed.
次に、図2等を用いて、画像形成装置本体1に設置される定着装置20の構成・動作について詳述する。
図2に示すように、定着装置20は、定着回転体としての定着ローラ21、加熱手段としてのヒータ25、加圧回転体としての加圧ローラ31、定着ローラ21の幅方向中央部の温度(表面温度)を検知する温度センサ45(温度検知手段)、等で構成されている。
Next, the configuration and operation of the fixing device 20 installed in the image forming apparatus main body 1 will be described in detail with reference to FIG. 2 and other figures.
As shown in FIG. 2, the fixing device 20 is composed of a fixing roller 21 as a fixing rotor, a heater 25 as a heating means, a pressure roller 31 as a pressure rotor, a temperature sensor 45 (temperature detection means) that detects the temperature (surface temperature) of the central portion of the width of the fixing roller 21, and the like.
ここで、定着回転体としての定着ローラ21(定着部材)は、ステンレス鋼などの金属材料からなる中空構造の芯金21a上に、被覆層21b(弾性層と離型層とが積層されたものである。)が形成された多層構造のローラ部材であって、加圧回転体としての加圧ローラ31に圧接してニップ部(定着ニップ)を形成している。定着ローラ21は、加熱手段としてのヒータ25によって加熱されてトナー像を加熱してシートPの表面に定着するものである。
定着ローラ21の被覆層21bにおける弾性層は、フッ素ゴム、シリコーンゴム、発泡性シリコーンゴム等の弾性材料で形成されている。定着ローラ21の被覆層21bにおける離型層は、PFA(4フッ化エチレンバーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂)等で形成されている。定着ローラ21の表層に離型層を設けることにより、トナーT(トナー像)に対する離型性(剥離性)が担保されることになる。定着ローラ21は、駆動モータ90によって図2の時計方向に回転駆動される。
Here, the fixing roller 21 (fixing member) as a fixing rotor is a roller member with a multi-layer structure in which a coating layer 21b (a laminate of an elastic layer and a release layer) is formed on a hollow core metal 21a made of a metal material such as stainless steel, and is in pressure contact with a pressure roller 31 as a pressure rotor to form a nip portion (fixing nip). The fixing roller 21 is heated by a heater 25 as a heating means to heat the toner image and fix it on the surface of the sheet P.
The elastic layer in the coating layer 21b of the fixing roller 21 is made of an elastic material such as fluororubber, silicone rubber, or foamed silicone rubber. The release layer in the coating layer 21b of the fixing roller 21 is made of PFA (tetrafluoroethylene perfluoroalkylvinylether copolymer resin) or the like. By providing the release layer on the surface layer of the fixing roller 21, the release properties (peelability) of the toner T (toner image) are ensured. The fixing roller 21 is rotated clockwise in FIG. 2 by a drive motor 90.
中空構造の定着ローラ21(芯金21a)の内部には、加熱手段としてのヒータ25が固設されている。
ヒータ25は、棒状に形成されたハロゲンヒータであって、その両端部が定着装置20の側板(ハウジング40の一部である。)に固定されている。そして、画像形成装置本体1のメインスイッチがオン(電源オン)された状態で、電源部(不図示)からヒータ25に電力が供給される。そして、制御部により出力制御(PID制御)されたヒータ25からの輻射熱によって定着ローラ21が加熱されて、さらに加熱された定着ローラ21の表面からシートP上のトナー像Tに熱が加えられる。
ヒータ25の出力制御は、幅方向(図2の紙面垂直方向であって、回転軸方向である。)の中央部において定着ローラ21の表面に非接触で対向する温度センサ45(例えば、サーモパイルや非接触サーミスタなどである。)によるローラ表面温度の検知結果に基づいておこなわれる。すなわち、温度センサ45の検知結果に基づいて、加熱手段としてのヒータ25が制御される。詳しくは、温度センサ45の検知結果に基づいて定められる通電時間だけ、電源部(不図示)からヒータ25に交流電圧が印加される。このようなヒータ25の出力制御によって、定着ローラ21の温度(定着温度)を所望の温度(目標制御温度)に調整制御することができる。
A heater 25 serving as a heating means is fixed inside the hollow fixing roller 21 (core metal 21a).
The heater 25 is a rod-shaped halogen heater, and both ends thereof are fixed to the side plates (part of the housing 40) of the fixing device 20. When the main switch of the image forming apparatus main body 1 is turned on (power on), power is supplied to the heater 25 from a power supply unit (not shown). The fixing roller 21 is heated by radiant heat from the heater 25, whose output is controlled (PID controlled) by a control unit, and further heat is applied to the toner image T on the sheet P from the surface of the heated fixing roller 21.
The output of the heater 25 is controlled based on the detection result of the roller surface temperature by a temperature sensor 45 (e.g., a thermopile or a non-contact thermistor) that faces the surface of the fixing roller 21 without contacting it at the center of the width direction (the direction perpendicular to the plane of FIG. 2 , which is the direction of the rotation axis). That is, the heater 25 as a heating means is controlled based on the detection result of the temperature sensor 45. More specifically, an AC voltage is applied to the heater 25 from a power supply unit (not shown) for a power-on time determined based on the detection result of the temperature sensor 45. By controlling the output of the heater 25 in this way, the temperature of the fixing roller 21 (fixing temperature) can be adjusted and controlled to a desired temperature (target control temperature).
また、加圧回転体としての加圧ローラ31(加圧部材)は、主として、芯金32と、芯金32の外周面を覆う被覆層としての弾性層33と、からなるローラ部材である。
加圧ローラ31の弾性層33(被覆層)は、シリコーンゴム、発泡性シリコーンゴム、等の材料で形成されている。なお、弾性層33の表層にPFA等からなる薄肉の離型層を設けて、弾性層33と離型層とで被覆層を構成することもできる。
そして、加圧ローラ31は、不図示の加圧機構によって定着ローラ21に圧接する。こうして、加圧ローラ31と定着ローラ21との間に、所望のニップ部が形成される。なお、加圧機構としては、例えば、加圧ローラ31の両端部の軸部に接触する回動可能なレバー、レバーを上方(定着ローラ21に近づく方向である。)に付勢するスプリング(付勢部材)、などで構成することができる。
加圧ローラ31は、定着ローラ21の回転にともない、図2の反時計方向に従動回転する。
The pressure roller 31 (pressure member) as a pressure rotating body is a roller member mainly composed of a core metal 32 and an elastic layer 33 as a coating layer that covers the outer circumferential surface of the core metal 32 .
The elastic layer 33 (covering layer) of the pressure roller 31 is made of a material such as silicone rubber, foamed silicone rubber, etc. It is also possible to provide a thin release layer made of PFA or the like on the surface of the elastic layer 33, and to configure the covering layer with the elastic layer 33 and the release layer.
The pressure roller 31 is then pressed against the fixing roller 21 by a pressure mechanism (not shown). In this way, a desired nip is formed between the pressure roller 31 and the fixing roller 21. The pressure mechanism can be configured, for example, with a rotatable lever that contacts shafts at both ends of the pressure roller 31, and a spring (biasing member) that biases the lever upward (toward the fixing roller 21).
The pressure roller 31 is rotated counterclockwise in FIG. 2 in accordance with the rotation of the fixing roller 21 .
上述のように構成された定着装置20は、次のように動作する。
装置本体1のメインスイッチが投入されると、不図示の電源部からヒータ25に交流電圧が印加(給電)される。
そして、印刷指令(プリント要求)が入力されると、駆動モータ90(駆動機構)の駆動力が定着ギア55(図3)に伝達されて、定着ローラ21の時計方向の回転駆動が開始される。同時に、加圧ローラ31の反時計方向の従動回転が開始される。その後、給紙部7からシートPが給送されて、2次転写ローラ18の位置で、中間転写ベルト17上のトナー像がシートP上に未定着画像として担持される。未定着画像T(トナー像)が担持されたシートPは、図2の矢印方向に搬送されて、圧接状態にある定着ローラ21及び加圧ローラ31のニップ部に送入される。そして、定着ローラ21による加熱と、定着ローラ21及び加圧ローラ31の押圧力とによって、シートPの表面にトナー像Tが定着される。そして、定着工程後のシートPは、回転する定着ローラ21及び加圧ローラ31によって、ニップ部から矢印方向に送出される。
The fixing device 20 configured as described above operates as follows.
When the main switch of the apparatus main body 1 is turned on, an AC voltage is applied (power is supplied) to the heater 25 from a power supply unit (not shown).
When a print command (print request) is input, the driving force of the drive motor 90 (drive mechanism) is transmitted to the fixing gear 55 (FIG. 3), causing the fixing roller 21 to start rotating clockwise. At the same time, the pressure roller 31 starts rotating counterclockwise. A sheet P is then fed from the paper feed unit 7, and at the position of the secondary transfer roller 18, the toner image on the intermediate transfer belt 17 is transferred as an unfixed image onto the sheet P. The sheet P bearing the unfixed image T (toner image) is transported in the direction of the arrow in FIG. 2 and fed into the nip between the fixing roller 21 and the pressure roller 31, which are in a pressure-contact state. The toner image T is then fixed onto the surface of the sheet P by the heat of the fixing roller 21 and the pressure force of the fixing roller 21 and the pressure roller 31. After the fixing process, the sheet P is sent out of the nip in the direction of the arrow by the rotating fixing roller 21 and the pressure roller 31.
以下、本実施の形態における定着装置20(画像形成装置1)において、特徴的な構成・動作について詳しく説明する。
図3を参照して、本実施の形態において、定着回転体としての定着ローラ21は、回転軸方向(図2、図4の垂直方向、図3の左右方向である。)の端部に、軸部21xが設けられている。この軸部21xは、被覆層21b(図2参照)が設けられておらず、シートPに接触しない部分(定着工程に寄与しない部分)である。
なお、軸部21xは、中空状の芯金21a(図2参照)と一体的に形成することができる(芯金21aを延在させて被覆層21bが設けられていない部分とすることができる。)。
The following describes in detail the characteristic configuration and operation of the fixing device 20 (image forming apparatus 1) in this embodiment.
3, in this embodiment, the fixing roller 21 serving as a fixing rotor has a shaft portion 21x at the end in the rotation axis direction (the vertical direction in FIGS. 2 and 4, the left-right direction in FIG. 3). The shaft portion 21x is not provided with the coating layer 21b (see FIG. 2) and is a portion that does not come into contact with the sheet P (a portion that does not contribute to the fixing process).
The shaft portion 21x can be formed integrally with the hollow core metal 21a (see FIG. 2) (the core metal 21a can be extended to form a portion where the coating layer 21b is not provided).
この軸部21xは、図3に示す駆動側の端部(一端側)とは別に、その反対側の非駆動側の端部(他端側)にも設けられている。すなわち、定着ローラ21の回転軸方向両端部にそれぞれ軸部21xが形成されている。
なお、図3に示すように、駆動側の端部(一端側)に設けられた軸部21xには、駆動モータ90(図2参照)からの駆動力が入力される定着ギア55のD穴(不図示)を嵌合させるためのDカット部21x10が形成されている。また、軸部21xに設置された定着ギア55の脱落を防止するための止め輪61が、軸部21xに設置されている。このような構成により、駆動モータ90によって定着ローラ21が回転駆動されることになる。
3, the shaft portion 21x is provided at the end portion (one end) on the driving side, and also at the end portion (the other end) on the non-driving side on the opposite side. That is, the shaft portion 21x is formed at each end portion of the fixing roller 21 in the rotation axis direction.
3, the shaft 21x provided at the end (one end) on the drive side has a D-shaped cut portion 21x10 for fitting into a D-shaped hole (not shown) of the fixing gear 55 to which the driving force from the drive motor 90 (see FIG. 2) is input. Also, a stop ring 61 is attached to the shaft 21x to prevent the fixing gear 55 attached to the shaft 21x from falling off. With this configuration, the fixing roller 21 is rotated by the drive motor 90.
ここで、図3、図4に示すように、本実施の形態における定着装置20には、定着ローラ21(定着回転体)の軸部21xを受ける軸受部材50が設けられ、その軸受部材50を保持する保持部としての円形穴部40aがハウジング40に形成されている。 As shown in Figures 3 and 4, the fixing device 20 in this embodiment is provided with a bearing member 50 that receives the shaft portion 21x of the fixing roller 21 (fixing rotor), and a circular hole 40a is formed in the housing 40 as a holding portion that holds the bearing member 50.
軸受部材50は、耐熱性樹脂材料で形成された略円筒状の部材であって、その内径部50bに定着ローラ21(定着回転体)の軸部21xが挿入される。また、軸受部材50の内径部50bは、軸部21xの駆動伝達部としての溝部21x1から駆動が伝達される被駆動伝達部としての凸部50b1が形成されている。これにより、軸受部材50は、定着ローラ21(定着回転体)とともに回転することになる。
図4を参照して、溝部21x1は、径方向(回転中心の側に向かう方向である。)に凹むように形成されていて、軸部21xの駆動伝達部として機能する。
これに対して、凸部50b1は、溝部21x1に嵌合可能に径方向(回転中心の側に向かう方向である。)に突出するように形成されていて、軸受部材50の被駆動伝達部として機能する。
なお、本実施の形態では、図4に示すように、回転軸方向に直交する断面でみたときに、駆動伝達部として機能する溝部21x1と、被駆動伝達部として機能する凸部50b1と、が駆動伝達時に互いに接触して駆動が伝達される壁面(図4の上下方向に延びる壁面である。)の反対側に平行する壁面を形成したが、この平行する壁面は駆動伝達に供するものではない。そのため、溝部21x1及び凸部50b1の形状は、これに限定されず、例えば、駆動が伝達される壁面の反対側の壁面のない略三角状のものなど、駆動伝達が可能なものであれば種々のものとすることができる。
The bearing member 50 is a substantially cylindrical member made of a heat-resistant resin material, and the shaft portion 21x of the fixing roller 21 (fixing rotor) is inserted into the inner diameter portion 50b thereof. The inner diameter portion 50b of the bearing member 50 is also formed with a convex portion 50b1 serving as a driven portion to which drive is transmitted from the groove portion 21x1 serving as a drive transmitting portion of the shaft portion 21x. This allows the bearing member 50 to rotate together with the fixing roller 21 (fixing rotor).
Referring to FIG. 4, the groove 21x1 is formed to be recessed in the radial direction (toward the rotation center), and functions as a drive transmission portion of the shaft portion 21x.
In contrast, the convex portion 50b1 is formed to protrude in the radial direction (toward the rotation center) so as to be able to fit into the groove portion 21x1, and functions as the driven portion of the bearing member 50.
In this embodiment, as shown in Fig. 4, when viewed in a cross section perpendicular to the rotation axis direction, the groove 21x1 functioning as a drive transmitting portion and the protrusion 50b1 functioning as a drive receiving portion come into contact with each other during drive transmission, and a parallel wall surface is formed on the opposite side of the wall surface (the wall surface extending in the vertical direction in Fig. 4) to which the drive is transmitted. However, this parallel wall surface is not used for drive transmission. Therefore, the shapes of the groove 21x1 and the protrusion 50b1 are not limited to these and can be various as long as drive transmission is possible, such as a substantially triangular shape with no wall surface opposite the wall surface to which the drive is transmitted.
なお、本実施の形態において、軸部21xと、軸受部材50の内径部50bと、の間に僅かな隙間を形成することもできる。
軸受部材50は、溝部21x1から凸部50b1への回転駆動力の伝達によって、軸部21x(定着ローラ21)とともに回転するものである。そのため、軸受部材50は、軸受部材50の内径部50bに対して、圧入されている必要はなく、ルーズに挿入されていても、充分に軸部21xとともに回転可能である。
そして、そのように軸部21xと軸受部材50(内径部50b)との嵌合をルーズに設定することで、互いの部材の寸法精度を緩められるため、部品コスト(歩留まり)を低くすることが可能になる。
In this embodiment, a small gap can be formed between the shaft portion 21 x and the inner diameter portion 50 b of the bearing member 50 .
The bearing member 50 rotates together with the shaft portion 21x (the fixing roller 21) by transmitting a rotational driving force from the groove portion 21x1 to the protrusion portion 50b1. Therefore, the bearing member 50 does not need to be press-fitted into the inner diameter portion 50b of the bearing member 50, and even if it is inserted loosely, it can sufficiently rotate together with the shaft portion 21x.
Furthermore, by loosely fitting the shaft portion 21x and the bearing member 50 (inner diameter portion 50b) in this manner, the dimensional precision of each member can be relaxed, making it possible to reduce component costs (yield).
ハウジング40は、定着ローラ21や加圧ローラ31を回転可能に保持するとともに、定着装置20の主たる構成部材を覆うように形成された、金属材料(又は樹脂材料)からなる枠体である。なお、このハウジング40を覆う耐熱樹脂材料からなるカバー部材を設けることもできる。
そして、このハウジング40には、軸受部材50を回転可能に保持する保持部としての円形穴部40aが形成されている。この円形穴部40aは、軸受部材50の外径部50aが嵌め込まれるように挿入されて、ハウジング40の保持部として機能する。本実施の形態において、円形穴部40aは、図3に示すように、回転軸方向内側への軸受部材50の移動を規制する段部(小径穴部)が設けられている。
The housing 40 is a frame made of a metal material (or a resin material) that rotatably holds the fixing roller 21 and the pressure roller 31 and covers the main components of the fixing device 20. A cover member made of a heat-resistant resin material that covers the housing 40 can also be provided.
The housing 40 is formed with a circular hole 40a as a holding portion that rotatably holds the bearing member 50. The outer diameter portion 50a of the bearing member 50 is fitted into the circular hole 40a, and functions as a holding portion for the housing 40. In this embodiment, as shown in Fig. 3, the circular hole 40a is provided with a step (small diameter hole portion) that restricts movement of the bearing member 50 inward in the rotation axis direction.
このように構成された円形穴部40a(保持部)は、定着ローラ21(軸部21x)とともに回転する軸受部材50を、回転可能に支持する軸受のように機能するとも言える。
そのため、円形穴部40aと軸受部材50(外径部50a)との摺動抵抗を減ずるため、円形穴部40aと軸受部材50(外径部50a)とのうち少なくとも一方を低摩擦材料で形成することが好ましい。具体例として、円形穴部40aや、軸受部材50の外径部50aに、フッ素コーティングを施すことが好ましい。
The circular hole 40a (holding portion) configured in this manner can be said to function as a bearing that rotatably supports the bearing member 50 that rotates together with the fixing roller 21 (shaft portion 21x).
Therefore, in order to reduce the sliding resistance between the circular hole portion 40a and the bearing member 50 (outer diameter portion 50a), it is preferable to form at least one of the circular hole portion 40a and the bearing member 50 (outer diameter portion 50a) from a low-friction material. As a specific example, it is preferable to apply a fluorine coating to the circular hole portion 40a and the outer diameter portion 50a of the bearing member 50.
ここで、本実施の形態では、円形穴部40aにセットされた軸受部材50の脱落(図3の左方への脱落である。)を防止するために、軸部21xに止め輪62が設置されている。
なお、本実施の形態では、止め輪62と、先に説明した円形穴部40aの段部と、によって軸受部材50の回転軸方向の位置決めをしたが、軸受部材50の回転軸方向の位置決め方法はこれに限定されることなく、例えば、ハウジング40にリブを形成して軸受部材50の回転軸方向の位置決めをおこなうこともできる。
また、本実施の形態では、図3において定着装置20の駆動側(一端側)の端部を図示したが、定着装置20の非駆動側(他端側)の端部も、定着ギア55が設置されていない点と、左右対称である点と、を除き、ほぼ同様に構成されている。
In this embodiment, a retaining ring 62 is provided on the shaft portion 21x to prevent the bearing member 50 set in the circular hole portion 40a from falling off (falling off to the left in Figure 3).
In this embodiment, the bearing member 50 is positioned in the direction of the rotational axis by the retaining ring 62 and the step portion of the circular hole portion 40a described above, but the method for positioning the bearing member 50 in the direction of the rotational axis is not limited to this, and for example, the bearing member 50 can also be positioned in the direction of the rotational axis by forming a rib on the housing 40.
In addition, in this embodiment, the drive side (one end) of the fixing device 20 is illustrated in Figure 3, but the non-drive side (the other end) of the fixing device 20 is also configured in almost the same way, except that it does not have a fixing gear 55 and is symmetrical on the left and right.
以下、図3を参照しながら、ハウジング40への定着ローラ21や軸受部材50の組付け手順について簡単に説明する。
まず、部品単体の状態(軸受部材50が設置されていない状態である。)の定着ローラ21を、ハウジング40にセットする。
そして、ハウジング40にセットされた定着ローラ21の軸部21xに、軸受部材50を装着する。このとき、定着ローラ21のローラ部(被覆層21bが設けられている部分である。)の端面を、ハウジング40の内壁面(図3の右側の端面である。)の側に移動させて、溝部21x1がハウジング40の外側(図3の左側である。)に位置するようにすると、軸部21xへの軸受部材50の装着が容易になる。そして、軸受部材50は、Dカット部21x10の側(図3の左側)からDカット部21x10(溝部21x1に繋がっている。)を経由して、凸部50b1が溝部21x1に嵌合するように溝部21x1の位置にスライド移動されて装着される。
そして、定着ローラ21がスライド移動されて、軸部21x(溝部21x1)に嵌合された軸受部材50が、ハウジング40の円形穴部40aに挿入される(図3の状態である)。そして、図3に示すように、止め輪62が軸部21xに設置された後に、定着ギア55がDカット部21x10の位置にセットされて、止め輪61が軸部21xに設置される。こうして、ハウジング40への定着ローラ21や軸受部材50の組付けが完了する。
Hereinafter, the procedure for assembling the fixing roller 21 and the bearing member 50 into the housing 40 will be briefly described with reference to FIG.
First, the fixing roller 21 as a single component (without the bearing member 50 installed) is set in the housing 40 .
Then, the bearing member 50 is attached to the shaft portion 21x of the fuser roller 21 set in the housing 40. At this time, the end face of the roller portion (the portion where the coating layer 21b is provided) of the fuser roller 21 is moved toward the inner wall surface (the end face on the right side in FIG. 3 ) of the housing 40 so that the groove portion 21x1 is positioned outside the housing 40 (the left side in FIG. 3 ), which makes it easier to attach the bearing member 50 to the shaft portion 21x. Then, the bearing member 50 is slid and attached from the side of the D-cut portion 21x10 (the left side in FIG. 3 ) via the D-cut portion 21x10 (connected to the groove portion 21x1) to the position of the groove portion 21x1 so that the convex portion 50b1 fits into the groove portion 21x1.
Then, the fuser roller 21 is slid, and the bearing member 50 fitted in the shaft portion 21x (groove portion 21x1) is inserted into the circular hole 40a of the housing 40 (as shown in FIG. 3). Then, as shown in FIG. 3, after the retaining ring 62 is installed on the shaft portion 21x, the fuser gear 55 is set to the position of the D-cut portion 21x10, and the retaining ring 61 is installed on the shaft portion 21x. In this way, the assembly of the fuser roller 21 and the bearing member 50 into the housing 40 is completed.
このように、本実施の形態における定着装置20は、定着ローラ21とともに回転する軸受部材50を、回転可能に保持する円形穴部40a(保持部)をハウジング40に設けている。これにより、軸受部材50を発生源とする異常音が生じにくくなる。
従来の定着装置において、定着ローラは、その回転軸方向端部の軸部が、玉軸受、スベリ軸受などの軸受を介して、装置のハウジング(枠体)に回転可能に保持されていた。このように構成された定着装置において、軸受は、定着ローラとともに回転することなく、ハウジングに嵌め込まれていた。しかし、軸受と定着ローラの軸部とは互いに異なる材料で形成されていて、熱変形(熱膨張や熱収縮)の度合いが異なる。そのため、装置の稼働状況(熱環境)などによって双方の部材の嵌合の度合いも変化して、摺動抵抗によって軸受が不規則に連れ回りして不規則な振動が生じてしまったり、固定された位置で軸受が振動を繰り返したり、双方の部材のいずれかの部材の削れによってスティックスリップが生じたりすることで、異常音が生じてしまっていた。
これに対して、本実施の形態では、定着ローラ21(軸部21x)とともに軸受部材50が強制的に回転するように構成しているため、上述したような軸受部材50の振動などの不具合が減ぜられて、軸受部材50を発生源とする異常音が生じにくくなる。
In this manner, the fixing device 20 of the present embodiment has the circular hole 40a (holding portion) in the housing 40 that rotatably holds the bearing member 50 that rotates together with the fixing roller 21. This makes it less likely that abnormal noise originating from the bearing member 50 will occur.
In conventional fixing devices, the shaft of the fixing roller at the end in the rotational axis direction is rotatably supported in the housing (frame) of the device via a bearing such as a ball bearing or a sliding bearing. In fixing devices configured in this way, the bearing is fitted into the housing without rotating with the fixing roller. However, the bearing and the shaft of the fixing roller are made of different materials and have different degrees of thermal deformation (thermal expansion and thermal contraction). As a result, the degree of fit between the two components changes depending on the operating conditions (thermal environment) of the device, causing the bearing to rotate irregularly due to sliding resistance, resulting in irregular vibrations, or the bearing vibrating repeatedly at a fixed position. Wear on one of the two components can cause stick-slip, resulting in abnormal noise.
In contrast, in the present embodiment, the bearing member 50 is configured to be forcibly rotated together with the fixing roller 21 (shaft portion 21x), thereby reducing problems such as vibration of the bearing member 50 as described above, and making it less likely that abnormal noise will be generated by the bearing member 50.
ここで、本実施の形態では、軸受部材50と円形穴部40aとの熱変形の有無に関わらず、軸受部材50の外径部50aの外径が、円形穴部40aの穴径に対して、同等以上にならないように構成されている。
すなわち、軸受部材50(外径部50a)と円形穴部40aとの隙間が、熱膨張や熱膨張によってゼロになって、軸受部材50の良好な回転が妨げられる不具合が生じないようにしている。具体的に、このような不具合が生じないように、軸受部材50やハウジング40の材料がそれぞれ設定されている。特に、軸受部材50とハウジング40とが同じ材料で形成されている場合には、外径部50aと円形穴部40aとの隙間がゼロ以上になるように設定され(微小な隙間が好ましい。)、軸受部材50とハウジング40とが異なる材料で形成されている場合には、外径部50aと円形穴部40aとの隙間がゼロにならないように、材料の熱膨張係数が材料選定のポイントとなる。
Here, in this embodiment, regardless of whether or not thermal deformation occurs between the bearing member 50 and the circular hole portion 40a, the outer diameter of the outer diameter portion 50a of the bearing member 50 is configured so as not to be equal to or greater than the hole diameter of the circular hole portion 40a.
That is, the gap between the bearing member 50 (outer diameter portion 50a) and the circular hole portion 40a is prevented from becoming zero due to thermal expansion, thereby preventing smooth rotation of the bearing member 50. Specifically, the materials of the bearing member 50 and the housing 40 are each set to prevent such a problem from occurring. In particular, when the bearing member 50 and the housing 40 are made of the same material, the gap between the outer diameter portion 50a and the circular hole portion 40a is set to be zero or more (a very small gap is preferable), and when the bearing member 50 and the housing 40 are made of different materials, the thermal expansion coefficient of the material is an important factor in selecting the material so that the gap between the outer diameter portion 50a and the circular hole portion 40a does not become zero.
なお、本実施の形態では、定着ローラ21とともに回転する軸受部材50を回転軸方向両端部にそれぞれ設置したが、定着ローラ21とともに回転する軸受部材50を回転軸方向一端側にのみ設置して、定着ローラ21とともに回転しない通常の軸受(玉軸受やスベリ軸受などである。)を回転方向他端側に設置することもできる。
その場合、定着ローラ21とともに回転する軸受部材50を設置する回転軸方向一端側を、駆動側(駆動モータ90の駆動力が入力される側であって、定着ギア55が設置された側である。)とすることが好ましい。これは、駆動側は、非駆動側に比べて、振動が大きいとともに、発熱量が大きくなる傾向があり、異常音が生じやすいためである。そのため、駆動側にのみ積極的に回転する軸受部材50を設置することで、効率的に異常音の発生を減ずることができる。
In this embodiment, the bearing members 50 that rotate with the fixing roller 21 are installed at both ends in the direction of the rotation axis, but it is also possible to install the bearing member 50 that rotates with the fixing roller 21 only at one end in the direction of the rotation axis, and install a normal bearing (such as a ball bearing or a sliding bearing) that does not rotate with the fixing roller 21 at the other end in the direction of the rotation.
In this case, it is preferable that one end in the rotational axis direction where the bearing member 50 that rotates together with the fixing roller 21 is installed is the drive side (the side to which the driving force of the drive motor 90 is input and where the fixing gear 55 is installed). This is because the drive side tends to vibrate more and generate more heat than the non-drive side, making it more susceptible to abnormal noise. Therefore, by installing the bearing member 50 that actively rotates only on the drive side, it is possible to efficiently reduce the occurrence of abnormal noise.
<変形例>
変形例として、図5(A)に示す定着装置20は、軸受部材50の凸部50b1と、軸部21xの溝部21x1と、が周方向の離れた位置に、複数組設けられている(図5(A)の例では、2組設けられている。)。
また、図5(B)に示す定着装置20は、軸部21xに、径方向(回転中心から離れる側に向かう方向である。)に突出するように、駆動伝達部としての凸部21x2が形成されている。これに対して、軸受部材50に、凸部21x2に嵌合可能に径方向(回転中心から離れる側に向かう方向である。)に凹むように、被駆動伝達部としての溝部50b2が形成されている。
これらのように構成した場合にも、定着ローラ21とともに軸受部材50が積極的に回転するため、軸受部材50を発生源とする異常音が生じにくくなる。
<Modification>
As a modified example, the fixing device 20 shown in FIG. 5A has multiple pairs of convex portions 50b1 of the bearing member 50 and groove portions 21x1 of the shaft portion 21x, which are provided at positions spaced apart in the circumferential direction (two pairs are provided in the example of FIG. 5A).
5B, the fixing device 20 has a convex portion 21x2 as a drive transmitting portion formed on the shaft portion 21x so as to protrude in the radial direction (the direction away from the rotation center). In contrast, a groove portion 50b2 as a drive receiving portion is formed on the bearing member 50 so as to be recessed in the radial direction (the direction away from the rotation center) so as to be able to fit into the convex portion 21x2.
Even in such a configuration, the bearing member 50 actively rotates together with the fixing roller 21, so that abnormal noise originating from the bearing member 50 is less likely to occur.
以上説明したように、本実施の形態における定着装置20は、ヒータ25(加熱手段)によって加熱されてトナー像Tを加熱してシートPの表面に定着するとともに、回転軸方向の端部に軸部21xを具備した定着ローラ21(定着回転体)と、定着ローラ21に圧接することでシートPが搬送されるニップ部を形成する加圧ローラ31(加圧回転体)と、が設けられている。また、定着ローラ21の軸部21xが内径部50bに挿入されるとともに、軸部21xの溝部21x1(駆動伝達部)から駆動が伝達される凸部50b1(被駆動伝達部)が内径部50bに形成されて、定着ローラ21とともに回転する軸受部材50が設けられている。さらに、軸受部材50が回転可能に保持される円形穴部40a(保持部)を具備したハウジング40が設けられている。
これにより、異常音を生じにくくすることができる。
As described above, the fixing device 20 in this embodiment includes a fixing roller 21 (fixing rotor) that is heated by the heater 25 (heating means) to heat the toner image T and fix it on the surface of the sheet P, and that includes a shaft portion 21x at an end in the rotational axis direction, and a pressure roller 31 (pressure rotor) that presses against the fixing roller 21 to form a nip portion through which the sheet P is conveyed. The shaft portion 21x of the fixing roller 21 is inserted into the inner diameter portion 50b, and a convex portion 50b1 (drive-receiving portion) to which drive is transmitted from a groove portion 21x1 (drive transmitting portion) of the shaft portion 21x is formed in the inner diameter portion 50b, thereby providing a bearing member 50 that rotates together with the fixing roller 21. The housing 40 also includes a circular hole 40a (retaining portion) in which the bearing member 50 is rotatably held.
This makes it possible to make abnormal noise less likely to occur.
なお、本実施の形態では、定着回転体として定着ローラ21を用いて、加圧回転体として加圧ローラ31を用いたが、定着回転体や加圧回転体はこれらに限定されることなく、例えば、定着回転体として定着ベルトを用いることもできるし、加圧回転体として加圧ベルトを用いることもできる。
また、本実施の形態では、定着回転体(定着ローラ21)を加熱する加熱手段として熱ヒータ方式のものを用いたが、加熱手段はこれに限定されることなく、例えば、電磁誘導方式(IH方式)のものや、抵抗発熱体方式のものを用いることもできる。
そして、それらのような場合にも、本実施の形態のものと同様の効果を得ることができる。
In this embodiment, a fixing roller 21 is used as the fixing rotor and a pressure roller 31 is used as the pressure rotor, but the fixing rotor and the pressure rotor are not limited to these, and for example, a fixing belt can be used as the fixing rotor, and a pressure belt can be used as the pressure rotor.
In addition, in this embodiment, a thermal heater type heating means is used as the heating means for heating the fixing rotor (fixing roller 21), but the heating means is not limited to this, and for example, an electromagnetic induction type (IH type) or a resistance heating element type can also be used.
In such cases, the same effect as that of this embodiment can be obtained.
なお、本発明が本実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、本実施の形態の中で示唆した以外にも、本実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。 It should be noted that the present invention is not limited to this embodiment, and it is clear that within the scope of the technical concept of the present invention, this embodiment may be modified as appropriate in ways other than those suggested in this embodiment. Furthermore, the number, position, shape, etc. of the components are not limited to this embodiment, and may be any number, position, shape, etc. that is suitable for implementing the present invention.
なお、本願明細書等において、「シート」とは、紙(用紙)の他に、コート紙、ラベル紙、OHPシート、フィルムシート等のシート状の記録媒体のすべてを含むものと定義する。 In this specification, "sheet" is defined to include not only paper (sheet of paper), but also all sheet-like recording media such as coated paper, label paper, OHP sheets, and film sheets.
1 画像形成装置(画像形成装置本体)、
20 定着装置、
21 定着ローラ(定着回転体)、
21x 軸部、
21x1 溝部(駆動伝達部)、
25 ヒータ(加熱手段)、
31 加圧ローラ(加圧回転体)、
40 ハウジング(枠体)、
40a 円形穴部(保持部)、
50 軸受部材、
50a 外径部、
50b 内径部、
50b1 凸部(被駆動伝達部)、
P シート(用紙)。
1. Image forming apparatus (image forming apparatus main body),
20 Fixing device,
21 Fixing roller (fixing rotor),
21x shaft part,
21x1 groove (drive transmission part),
25 heater (heating means),
31 pressure roller (pressure rotating body),
40 Housing (frame),
40a circular hole portion (retaining portion),
50 bearing member,
50a outer diameter part,
50b inner diameter part,
50b1 convex portion (drive-receiving portion),
P sheet (paper).
Claims (8)
前記定着回転体に圧接することでシートが搬送されるニップ部を形成する加圧回転体と、
前記定着回転体の前記軸部が内径部に挿入されるとともに、前記軸部の駆動伝達部から駆動が伝達される被駆動伝達部が前記内径部に形成されて、前記定着回転体とともに回転する軸受部材と、
前記軸受部材が回転可能に直接的に保持される保持部を具備したハウジングと、
を備え、
前記軸受部材は、周方向に切れ目のない略円筒状の部材であって、
前記ハウジングの前記保持部は、前記軸受部材の外径部が直接的に挿入される円形穴部であることを特徴とする定着装置。 a fixing rotor that is heated by a heating means to heat and fix a toner image on a surface of a sheet, and that has a shaft portion at an end in the direction of the rotation axis;
a pressure rotating body that forms a nip portion through which a sheet is conveyed by being pressed against the fixing rotating body;
a bearing member into which the shaft portion of the fixing rotor is inserted and a driven transmission portion to which drive is transmitted from a drive transmission portion of the shaft portion is formed in the inner diameter portion, the bearing member rotating together with the fixing rotor;
a housing having a holding portion on which the bearing member is directly held so as to be rotatable;
Equipped with
The bearing member is a substantially cylindrical member with no gaps in the circumferential direction,
The fixing device is characterized in that the holding portion of the housing is a circular hole into which the outer diameter portion of the bearing member is directly inserted.
前記軸受部材の前記被駆動伝達部は、前記溝部に嵌合可能に前記径方向に突出する凸部であることを特徴とする請求項1に記載の定着装置。 The drive transmission portion of the shaft portion is a groove portion recessed in a radial direction,
2. The fixing device according to claim 1, wherein the drive-receiving portion of the bearing member is a convex portion that protrudes in the radial direction and is capable of being fitted into the groove.
前記軸受部材の前記被駆動伝達部は、前記凸部に嵌合可能に前記径方向に凹む溝部であることを特徴とする請求項1に記載の定着装置。 The drive transmission portion of the shaft portion is a convex portion that protrudes in a radial direction,
2. The fixing device according to claim 1, wherein the drive-transmitted portion of the bearing member is a groove recessed in the radial direction so as to be able to fit into the protrusion.
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