(57)【要約】【課題】本発明は、定着ローラの接地の信頼性及び耐久性を改善可能な定着ローラ機構等を提供する。【解決手段】定着ローラ機構１は、定着ローラ２と、定着ローラ２の両端の保持及び接地を行うフレーム３と、定着ローラ２の両端で定着ローラ２とフレーム３との間に設けられた、定着ローラ２をフレーム３に対して回転させる軸受け４と、定着ローラ２の両端で定着ローラ２と軸受け４との間に設けられ、軸受け４に固定接続された、定着ローラ２とフレーム３との間の熱伝導を防止するための熱隔離部材５とを備える。定着ローラ機構１は、さらに、熱隔離部材５を定着ローラ２に固定する固定部材６を備え、フレーム３は、軸受け４及び固定部材６を介して、定着ローラ２に電気接続されている。このため、定着ローラ２の接地の信頼性及び安定性が向上し、装置の小型化が可能となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
定着ローラと、
該定着ローラの両端を保持し接地するためのフレームと、
前記定着ローラの両端で該定着ローラと前記フレームとの間に設けられた、前記定着ローラを前記フレームに対して回転させる軸受けと、
前記定着ローラの両端で該定着ローラと前記軸受けとの間に設けられ、前記軸受けに固定接続された、前記定着ローラと前記フレームとの間の熱伝導を防止するための熱隔離部材と
前記熱隔離部材を前記定着ローラに固定する固定部材と
を備え、
前記フレームが、前記軸受け及び前記固定部材を介して、前記定着ローラに電気接続されていることを特徴とする定着ローラ機構。
【請求項２】
前記熱隔離部材の周面に１つ以上の第１の貫通孔が設けられ、前記定着ローラの前記熱隔離部材に対応する部位に、それぞれ前記１つ以上の第１の貫通孔と対向する１つ以上の第２の貫通孔が設けられ、前記固定部材が前記軸受けと当接し、かつ前記１つ以上の第１の貫通孔及び前記１つ以上の第２の貫通孔を介して、前記熱隔離部材を前記定着ローラに固定することを特徴とする請求項１に記載の定着ローラ機構。
【請求項３】
前記固定部材が、前記熱隔離部材の周面上に設けられたＣ形状のリングであり、それぞれ前記１つ以上の第１の貫通孔から前記１つ以上の第２の貫通孔に挿入される１つ以上の湾曲部を有することを特徴とする請求項２に記載の定着ローラ機構。
【請求項４】
前記熱隔離部材の周面上に環状溝が設けられ、前記Ｃ形状リングが前記環状溝に設けられ、前記固定部材の両端部と前記軸受けとが当接されることを特徴とする請求項３に記載の定着ローラ機構。
【請求項５】
前記熱隔離部材が、前記軸受けの内径よりも大きい直径をもつ弾性部材であり、前記熱隔離部材の周面が、その軸方向に割れ目を有することを特徴とする請求項４に記載の定着ローラ機構。
【請求項６】
前記定着ローラ機構は、さらに、
動力伝達機構により動力伝達する、熱隔離材からなる歯車を有し、該歯車は、前記定着ローラの一端の前記熱隔離部材と一体に形成されることを特徴とする請求項５に記載の定着ローラ機構。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の定着ローラ機構を有する定着装置。
【請求項８】
請求項７に記載の定着装置を有する画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定着ローラ機構、該定着ローラ機構を有する定着装置、及び該定着装置を有する複写機、プリンタ、ファクシミリや複合機等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式による画像形成装置は、よく知られている技術である。例えば、像担持体の感光体ドラムの表面に静電潜像を形成し、現像剤等を用いて感光体ドラム上の静電潜像を現像して可視化した後、転写装置により、現像後の画像を記録紙上に転写し、その後、加熱加圧方式の定着装置により、記録紙上の現像剤画像を定着し、排紙路を介して定着後の記録紙を装置外に排紙している。
【０００３】
定着装置においては、通常、定着用の定着ローラと、加圧用の加圧ローラと、加熱用の加熱手段が設けられている。定着ローラは、蓄熱の必要があり、その両端は、熱隔離部材によりフレームに固定されているため、定着ローラとフレームとは電気的に絶縁されている。通紙があり、定着ローラが帯電されている場合、除電を行わないと、リークや異常画像発生の恐れがある。従来技術においては、定着ローラは、通常、除電ブラシ、除電フェルト、または板ばね等を用いて定着ローラと当接させ、ワイヤにより本体の接地ボードと接続させることにより、接地されている。定着ローラの固定においては、径方向の固定は、樹脂軸受けや軸受け（軸受けと定着ローラとの間に熱隔離部材が存在する場合もある。）により行われ、軸方向の固定は、樹脂軸受けや軸受けの外端部に設けられるＣ形状リングにより行われている。樹脂軸受けや軸受けは、定着装置の金属や樹脂フレームに固定されている。
【０００４】
前述の定着ローラの接地方法としては、固定された除電ブラシ、除電フェルト、板ばね等を回転する定着ローラと当接させているため、摩擦音が発生しやすくなる。また、除電ブラシや除電フェルト等の振動により、当接が不安定となるため、干渉信号が発生しやくなる。なお、耐久性においては、除電ブラシや除電フェルト等に現像剤が付着するため、接地性が悪化してしまう。さらに、付着した現像剤が剥がれ落ちてしまうため、現像剤落ちや、スキュー等の異常画像現象が生じしやすくなる。
【０００５】
なお、前記定着ローラの固定において、Ｃ形状リングは、軸受けや熱隔離部材の外端部に設けられているため、定着ローラが長くなり、機器の幅も大きくなるだけでなく、材料の使用量が多くなり、コストアップにつながってしまう。材料節約等の環境保護の観点からも、好ましくない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、前述の問題に鑑みてなされており、定着ローラの接地の信頼性及び耐久性を改善可能な定着ローラ機構、該定着ローラ機構が設けられた定着装置、及び該定着装置が設けられた画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、定着ローラと、該定着ローラの両端を保持し接地するためのフレームと、前記定着ローラの両端で該定着ローラと前記フレームとの間に設けられた、前記定着ローラを前記フレームに対して回転させる軸受けと、前記定着ローラの両端で該定着ローラと該軸受けとの間に設けられ、前記軸受けに固定接続された、前記定着ローラと前記フレームとの間の熱伝導を防止するための熱隔離部材と、前記熱隔離部材を前記定着ローラに固定するための固定部材とを備え、前記フレームが、前記軸受け及び前記固定部材を介して、前記定着ローラに電気接続されていることを特徴とする定着ローラ機構が提供される。
【０００８】
本発明の実施形態における定着ローラ機構によると、除電ブラシ、除電フェルト、または金属板ばね等の除電機構が不要となり、定着ローラの両端は、固定部材と、軸受けと、フレームとにより接地されるため、安定した接地信頼性が得られる。また、除電機構と定着ローラとの摩擦接触がないため、騒音も発生しなくなる。さらに、現像剤等の異物が軸受けや、熱隔離部材や、固定部材に入りにくくなり、関連する導電機構の現像剤による汚れも発生しなくなるため、定着ローラの接地の信頼性及び耐久性を向上することができる。しかも、導電機構に付着した現像剤の脱落による、現像剤落ちや、スキュー等の異常画像現象もなくなる。
【０００９】
本発明の実施形態によると、定着ローラ機構の固定部材は、熱隔離部材及び軸受けの外径方向において該両者の間に設けられ、定着ローラの軸方向の固定を行っている。このような構成により、定着ローラの長さを短くすることができ、機器の幅もコンパクト化でき、コスト削減を実現することができる。
【００１０】
本発明の他の態様によれば、上記実施形態に係る定着ローラ機構が設けられた定着装置が提供される。
【００１１】
本発明の更なる他の態様によれば、前記定着装置が設けられた画像形成装置が提供される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の実施形態によれば、定着ローラの接地の信頼性及び耐久性を改善可能な定着ローラ機構、該定着ローラ機構が設けられた定着装置、及び該定着装置が設けられた画像形成装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施例における定着ローラ機構の側方向構造の略図である。
【図２】本発明の実施例における定着ローラ機構の一端の立体分解図である。
【図３】本発明の実施例における定着ローラ機構の一端の立体組み立て図である。
【図４】本発明の実施例における定着ローラ機構の熱隔離部材の立体略図である。
【図５】本発明の実施例における定着ローラ機構の定着ローラの端部立体略図である。
【図６】本発明の実施例における定着ローラ機構の軸方向断面図である。
【図７】本発明の実施例における定着ローラ機構の固定部材の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下の図面を参照しながら、本発明の技術案を詳細に説明する。
【００１５】
以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施例について説明する。また、図面において、同一または対応する部分は同一の参照符号を付され、本明細書において、その部分に関する記載は簡略化または省略されることがある。
【００１６】
図１は、本発明の実施例における定着ローラ機構の側方断面図であり、図２は、本発明の実施例における定着ローラ機構の一端の立体分解図であり、図３は、本発明の実施例における定着ローラ機構の一端の立体組み立て図である。
【００１７】
図１、２及び３に示されているように、定着ローラ機構１は、定着ローラ２と、フレーム３と、軸受け４と、熱隔離部材５と、固定部材６とを有する。フレーム３は、定着ローラ２の両端を保持し、かつ接地する。軸受け４は、定着ローラ２の両端で定着ローラ２とフレーム３と間に設けられ、定着ローラ２をフレーム３に対して回転可能にする。熱隔離部材５は、定着ローラ２の両端で定着ローラ２と軸受け４との間に設けられ、軸受け４に固定接続され、定着ローラ２とフレーム３と間の熱伝導が防止されている。固定部材６は、熱隔離部材５を定着ローラ２に固定する。フレーム３は、軸受け４及び固定部材６を介して定着ローラ２と電気接続されている。
【００１８】
定着ローラ２は、好ましくは、アルミニウムや鉄等の金属材料からなる金属ローラが用いられ、現像剤の離型性を考慮して、その表面は、フッ素、ＰＦＡ等の塗布層（例えば、Ｐ１０１四フッ化エチレン）を有する表面とされる。接地の信頼性を確保するために、定着ローラ２と固定部材６との接続部には、塗布を施さない。
【００１９】
フレーム３は、好ましくは、金属等の導電材からなり、本体の金属側板（未図示）と当接し接地される。軸受け４は、好ましくは、導電性の金属軸受けであり、より好ましくは、転がり軸受けであるが、滑り軸受けでもよい。軸受け４は、フレームに固定されている。
【００２０】
熱隔離部材５は、好ましくは、定着ローラにより発生する高温に耐えられる材料（例えば、ＰＰＳ  Ｋ５３２Ｐ１）からなる。熱隔離部材５は、より好ましくは、一定の厚さの円環状部材からなり、その幅は軸受け４の幅と略等しい。熱隔離部材５は、軸受け４に固定接続されている。
【００２１】
固定部材６は、好ましくは、ＳＵＳ３０４等の導電材からなる。固定部材６は、より好ましくは、図７に示されている固定部材を用いて熱隔離部材５を定着ローラに固定するが、ボルト等の他の方式を用いてもよい。固定部材６は、熱隔離部材５及び軸受け４の外径方向において該両者の間に設置され、定着ローラ２の軸方向の固定を行うとともに、定着ローラ２と電気接続されている。
【００２２】
本発明の実施例における定着ローラ機構１は、除電ブラシ、除電フェルト、または金属板ばね等の除電機構が不要で、定着ローラ２の両端は、固定部材６と、軸受け４と、フレーム３とにより接地されるため、安定した接地信頼性が得られる。また、除電機構と定着ローラの摩擦接触がないため、騒音も発生しなくなる。さらに、現像剤等の異物が軸受け４、熱隔離部材５、及び固定部材６に入りにくくなり、関連する導電機構の現像剤による汚れも発生しなくなるため、定着ローラ２の接地の信頼性と耐久性を向上することができる。しかも、導電機構に付着した現像剤の脱落による、現像剤落ちや、スキュー等の異常画像現象も生じない。
【００２３】
本発明の実施例によると、定着ローラ機構１の固定部材６は、熱隔離部材５及び軸受け４の外径方向において該両者の間に設けられ、定着ローラ２の軸方向の固定を行っている。このような構成により、定着ローラ２の長さを短くすることができ、機器の幅もコンパクト化することができ、コスト削減を実現することができる。
【００２４】
図４は、本発明の実施例における定着ローラ機構の熱隔離部材の立体略図であり、図５は、本発明の実施例における定着ローラ機構の定着ローラの端部立体略図である。図４及び図５に示されているように、熱隔離部材５の周面には、２つの第１の貫通孔８が設けられているが、１つまたは複数の第１の貫通孔８が設けられていてもよい。定着ローラ２の熱隔離部材５が設置されている部位には、２つの第１の貫通孔８とそれぞれ対向する２つの第２の貫通孔９が設けられており、該第２の貫通孔９も、１つまたは複数であってもよい。
【００２５】
図６は、本発明の実施例における定着ローラ機構の軸方向断面図である。該断面図においては、定着ローラ２と固定部材６との間の接続関係をより明確に示すために、熱隔離部材５は省略している。図６に示されているように、固定部材６は軸受け４の内面と表面当接し、第１の貫通孔８及び第２の貫通孔９を介して、熱隔離部材５を定着ローラ２に固定し、固定部材６と定着ローラ２とを電気接続させている。図面には図示されていないが、固定部材６は、ボルト等の部材により、第１の貫通孔８及び第２の貫通孔９を介して、熱隔離部材５を定着ローラ２に固定し、定着ローラ２に安定的に電気接続させるとともに、定着ローラ２の軸方向の固定を行うようにしてもよい。
【００２６】
本発明の前記実施例によると、簡単な方法で固定部材６により、熱隔離部材５を定着ローラ２に取り付けるとともに、固定部材６により、定着ローラ２と軸受け４との間の電気接続と、定着ローラ２の軸方向の固定とを実現することができる。
【００２７】
図７は、本発明の実施例における定着ローラ機構の固定部材の正面図である。図７に示されているように、固定部材６は、熱隔離部材５の周面上に設けられた弾性力のあるＣ形状のリングであり、それぞれ第１の貫通孔８から第２の貫通孔９に挿入される２つの湾曲部１０を有し、第１の貫通孔８及び第２の貫通孔９と同様に、湾曲部１０も１つまたは複数であってよい。湾曲部１０は、好ましくは、底角６０°のＶ形湾曲部であり、第１の貫通孔８及び第２の貫通孔９は、該Ｖ形湾曲部にマッチングする開口を有し、固定部材６は軸受け４の内面と表面接触し、湾曲部１０は、第１の貫通孔８及び第２の貫通孔９を介して、熱隔離部材５を定着ローラ２に固定し、湾曲部１０の末端は、定着ローラ２に電気接続するとともに、定着ローラ２の軸方向の固定を行っている。
【００２８】
本発明の前記実施例によると、簡単な方法で固定部材６により、熱隔離部材５を定着ローラ２に取り付けるとともに、固定部材６により、定着ローラ２と軸受け４との間の電気接続と、定着ローラ２の軸方向の固定とを実現することができる。
【００２９】
図４に示されているように、熱隔離部材５の周面上には、環状溝１１が設けられ、固定部材６が該環状溝１１に設けられていてもよい。図７に示された固定部材６としてのＣ形状リングについては、Ｃ形状リングの端部が概ね外向きに湾曲しているため、Ｃ形状リングの端部以外の部分が熱隔離部材５の環状溝に設けられ、端部が軸受け４と当接されている。
【００３０】
本発明の前記実施例によると、固定部材６を熱隔離部材５の周面上の環状溝１１に設け、熱隔離部材５及び軸受け４の嵌合をより緊密することで、現像剤等の不純物の熱隔離部材５及び軸受け４への入り込みによる軸受け及びと固定部材６等の導電部材の汚れを防止し、定着ローラ２の信頼性及び安定性をより確保することができる。
【００３１】
図４に示されているように、熱隔離部材５は、軸受け４の内径よりも大きい直径をもつ弾性部材であり、熱隔離部材５の周面が、その軸方向に割れ目１２を有し、熱隔離部材５及び軸受け４は、余裕をもたせた嵌合により固定接続されている。本発明の前記実施例によると、熱隔離部材５の軸受け４への取り付けを容易に行うことができる。
【００３２】
図１に示されているように、定着ローラ機構１は、さらに、動力伝達機構により動力伝達する、熱隔離材からなる歯車７を有し、定着ローラ１の一端の熱隔離部材５と一体に形成されている。本発明の前記実施例によると、定着ローラ機構の構成及び組み立てをより簡略化することができ、定着ローラ２の熱隔離効果をより向上させることができる。
【００３３】
本発明の実施例における定着ローラ機構は、定着装置に用いることができ、前記定着装置は、画像形成装置に用いることができる。
【００３４】
以上のように、本発明を具体的な実施例を用いて説明してきたが、このような説明は、本発明の概念をより明確にするためであり、本発明の技術的範囲をこれに限定するものではない。当業者は、前述の範囲内で本発明に対して変更または修正を行うことができ、また、本発明の技術的範囲に属する他の実施例を想到可能である。
【符号の説明】
【００３５】
１    定着ローラ機構
２    定着ローラ
３    フレーム
４    軸受け
５    熱隔離部材
６    固定部材
７    歯車
８    第１の貫通孔
９    第２の貫通孔
１０  湾曲部
１１  環状溝
１２  割れ目
【図１】
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【図２】
2011197673.tif 000004
【図３】
2011197673.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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