(57)【要約】【課題】ギヤの定着ローラからの抜けを確実に防ぐとともに、定着ローラの軸方向移動を規制して該定着ローラの位置精度の向上と駆動トルクの安定化を図ることができる定着装置を提供すること。【解決手段】回転駆動される定着ローラ２とこれに当接して従動回転する加圧ローラを備え、前記定着ローラ２の軸方向一端外周にギヤ７を嵌着するとともに、該ギヤ７の内周面に突設された凸部７ａを前記定着ローラ２の軸方向一端外周に形成された凹溝２ａに嵌合して成る定着装置において、前記ギヤ７の凸部７ａと前記定着ローラ２の凹溝２ａの少なくとも駆動側の端面を定着ローラ２の軸方向に対して駆動方向に傾斜させる。【選択図】図３
2008310155.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転駆動される定着ローラとこれに当接して従動回転する加圧ローラを備え、前記定着ローラの軸方向一端外周にギヤを嵌着するとともに、該ギヤの内周面に突設された凸部を前記定着ローラの軸方向一端外周に形成された凹溝に嵌合して成る定着装置において、
前記ギヤの凸部と前記定着ローラの凹溝の少なくとも駆動側の端面を定着ローラの軸方向に対して傾斜させたことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記ギヤの凸部と前記定着ローラの凹溝の少なくとも駆動側の端面を定着ローラの軸方向に対して駆動方向に傾斜させたことを特徴とする請求項１記載の定着装置。
【請求項３】
前記ギヤの反定着ローラ側端面に抜け止め用リブを突設したことを特徴とする請求項１又は２記載の定着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸方向一端に結着されたギヤから駆動を受けて回転する定着ローラとこれに当接して従動回転する加圧ローラを備えた定着処理に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真プロセスを経て画像を形成する複写機やプリンタ等の画像形成装置には、感光ドラム等の像担持体から用紙に転写されたトナー像を定着させるための定着装置が備えられている。この定着装置としては、互いに当接して回転する定着ローラと加圧ローラを備えた２ローラ方式の他、加熱部材として無端状の定着ベルトを使用するベルト方式を採用したものが知られている。
【０００３】
例えば、２ローラ方式を採用する定着装置においては、定着ローラはその軸方向一端外周に結着されたギヤから駆動を受けて回転し、加圧ローラは定着ローラに押圧されて従動回転し、両ローラ間に形成される定着ニップ部を用紙が通過することによって、該用紙上に転写されたトナー像が加熱及び加圧されてトナー像が用紙上に永久画像として定着される。
【０００４】
斯かる定着装置においては、図８に示すように、定着ローラ１０２の一端外周部に凹溝（キー溝）１０２ａを形成し、ギヤ１０７の内周面には凸部(キー)１０７ａを形成し、ギヤ１０７の凸部１０７ａを定着ローラ１０２に形成された凹溝１０２ａに嵌合しつつ、ギヤ１０７を定着ローラ１０２の一端外周に嵌着することによって該ギヤ１０７が定着ローラ１０２に結着されている。
【０００５】
ところで、従来、定着ローラの外周に嵌着されたスナップリングによってギヤの定着ローラからの抜けを防いだり、定着ローラの軸方向両端側に設けられたスラスト軸受やリブ等のストッパ手段によって定着ローラの軸方向のガタを規制する構成が採用されている。
【０００６】
又、特許文献１には、定着ローラのギヤ嵌合部の破損を防ぐ目的で、定着ローラのギヤ嵌合部を部分的に補強する提案がなされている。
【０００７】
更に、特許文献２，３には、ギヤの定着ローラからの抜けを防ぐために、定着ローラの外周にＴ字状又はＬ字状の凹溝（係止溝）を形成する提案がなされている。
【特許文献１】特開平８−２４８７９８号公報
【特許文献２】特開平８−１６０７９３号公報
【特許文献３】特開平５−１８８８１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、定着ローラは内部にヒータ等の加熱源を備えているため、熱膨張を考慮して該定着ローラには大きな軸方向のガタを確保する必要があり、このために定着ローラの位置精度が低下するという問題があった。
【０００９】
定着ローラの軸方向両端側に設けられたスラスト軸受やリブ等のストッパ手段によって定着ローラの軸方向のガタを規制する従来の方法では、摺動性のないリブ等のストッパ手段とギヤの端面とが選択的に摺接するため、両者が摺接するときと摺接しないときとで駆動トルクが大きく変化するという問題があった。
【００１０】
又、図８に示す従来のギヤ結合構造では、ギヤ１０７は平歯車で構成され、ギヤ１０７側の凸部１０７ａと定着ローラ１０２側の凹溝１０２ａが定着ローラ１０２の軸方向に平行に形成されていたため、ギヤ１０７が定着ローラ１０２から抜ける可能性があるとともに、定着ローラ１０２の軸方向移動を規制することができないという問題があった。
【００１１】
そこで、ギヤをはすば歯車で構成してスラスト方向の力を発生させ、このスラスト方向の力で定着ローラの軸方向移動を規制する方法が考えられるが、スラスト方向の力が過大である場合には、定着ローラに嵌着されたスナップリングが外れたり、駆動トルクが大幅にアップするという問題が発生する。
【００１２】
又、特許文献１において提案された構成では上記問題を解決することができず、特許文献２，３において提案された構成では、ギヤの抜け止めはなされるものの、定着ローラの軸方向移動を規制することはできないという問題がある。
【００１３】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、ギヤの定着ローラからの抜けを確実に防ぐとともに、定着ローラの軸方向移動を規制して該定着ローラの位置精度の向上と駆動トルクの安定化を図ることができる定着装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、回転駆動される定着ローラとこれに当接して従動回転する加圧ローラを備え、前記定着ローラの軸方向一端外周にギヤを嵌着するとともに、該ギヤの内周面に突設された凸部を前記定着ローラの軸方向一端外周に形成された凹溝に嵌合して成る定着装置において、前記ギヤの凸部と前記定着ローラの凹溝の少なくとも駆動側の端面を定着ローラの軸方向に対して傾斜させたことを特徴とする。
【００１５】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記ギヤの凸部と前記定着ローラの凹溝の少なくとも駆動側の端面を定着ローラの軸方向に対して駆動方向に傾斜させたことを特徴とする。
【００１６】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記ギヤの反定着ローラ側端面に抜け止め用リブを突設したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１記載の発明によれば、ギヤの凸部と定着ローラの凹溝の少なくとも駆動側の端面を定着ローラの軸方向に対して傾斜させたため、ギヤの定着ローラからの抜けが確実に防がれるとともに、定着ローラには駆動反力の分力が軸方向のスラスト力として作用するため、該定着ローラが軸方向一端側に寄せられて軸方向移動が規制され、その位置精度が高められる。
【００１８】
請求項２記載の発明によれば、ギヤの凸部と定着ローラの凹溝の少なくとも駆動側の端面を定着ローラの軸方向に対して駆動方向に傾斜させたため、定着ローラには反ギヤ方向のスラスト力が作用して該定着ローラが反ギヤ側に寄せられ、ギヤの端面が画像形成装置側のストッパ手段等に選択的に摺接することがなく、駆動トルクが低く抑えられ、トルク変動が抑えられて駆動トルクの安定化が図られる。
【００１９】
請求項３記載の発明によれば、ギヤの反定着ローラ側端面に抜け止め用リブを突設したため、万一、ギヤが定着ローラに対して移動しても、これに形成された抜け止め用リブが本体フレーム等に当接して該ギヤの軸方向移動が規制されるため、ギヤの定着ローラからの抜けが防がれる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００２１】
図１は本発明に係る定着装置の側断面図、図２は同定着装置の定着ローラの支持構造を示す正断面図、図３は結着前のギヤと定着ローラ端部の平面図、図４はギヤが結着された定着ローラ端部の平面図、図５は図４のＡ−Ａ線断面図、図６は図４のＢ−Ｂ線断面図である。
【００２２】
図１に示す定着装置１は、転写プロセスにおいて用紙上に転写されたトナー像を定着させるものであって、回転駆動される定着ローラ２とこれに当接して従動回転する加圧ローラ３を備え、これらの定着ローラ２と加圧ローラ３間に形成される定着ニップ部に用紙が通過する過程で、該用紙上に担持されたトナー像が加熱及び加圧されて用紙上に永久画像として定着される。そして、トナー像が定着された用紙は、定着装置１外へ排出され、不図示の搬送経路を通って機外に排出されて不図示の排紙トレイ上に積載される。
【００２３】
ここで、図２に示すように、定着ローラ２は円筒状部材で構成され、図１に示すように、その中心部にはハロゲンヒータ等の熱源１０が配置されている。この定着ローラ２の軸方向一端（図２の左端）は、スラスト軸受４によってフレーム５に回転可能に支持され、他端（図２の右端）は軸受６によってフレーム５に回転可能に支持されている。そして、定着ローラ２の軸受６から外側方へ突出する端部外周にはギヤ７が結着されており、不図示のモータからギヤ７に駆動力が伝達されると、該ギヤ７と共に定着ローラ２が所定の速度で回転駆動され、この定着ローラ２に押圧された図１に示す加圧ローラ３が従動回転して所要の定着処理がなされる。
【００２４】
ところで、前記ギヤ７の定着ローラ２側の端面（図２の右端面）には抜け止め用リブ８が突設されており、通常の動作状態において、抜け止め用リブ８と本体フレームのリブ９との間には図示の軸方向隙間δが形成されている。
【００２５】
次に、前記ギヤ７の定着ローラ２への結合構造を図３〜図６に基づいて説明する。
【００２６】
図３に示すように、定着ローラ２の端部外周には、一定幅の凹溝２ａが定着ローラ２の軸方向に対して駆動方向側に所定角度αだけ傾斜して形成されている。又、ギヤ７の内径部には一定幅の凸部７ａ（実際には、ギヤ７とは別体のキー）が定着ローラ２に形成された凹溝２ａと同様に定着ローラ２の軸方向に対して駆動方向側に角度αだけ傾斜して設けられている。
【００２７】
而して、図４〜図６に示すように、ギヤ７は、内径部に設けられた凸部７ａを定着ローラ２の凹溝２ａに嵌合させた状態で、その内径部を定着ローラ２の端部外周に嵌着することによって定着ローラ２に結着される。
【００２８】
上記状態において、ギヤ７が駆動を受けて回転すると、該ギヤ７の凸部７ａと定着ローラ２の凹溝２ａの駆動側の端面（当接面）には駆動力の反力Ｆがギヤ７に作用し、ギヤ７には反力Ｆの軸方向成分Ｆｘが該ギヤ７の定着ローラ２からの抜けを防ぐ方向（ギヤ７を定着ローラ２側に押し付ける方向）に作用する。又、反力Ｆの軸方向成分Ｆｘによって定着ローラ２が反ギヤ側（図２の左方向）に押し付けられ、該定着ローラ２の反ギヤ側端面はスラスト軸受４によって受けられる。
【００２９】
本実施の形態では、ギヤ７の凸部７ａと定着ローラ２の凹溝２ａを定着ローラ２の軸方向に対して駆動方向に傾斜させたため、ギヤ７の定着ローラ２からの抜けが確実に防がれるとともに、定着ローラ２には駆動反力Ｆの分力Ｆｘが軸方向のスラスト力として作用するため、該定着ローラ２が反ギヤ側に寄せられて軸方向移動が規制され、その位置精度が高められる。又、定着ローラ２が反ギヤ側に寄せられて軸方向移動が規制されるため、ギヤ７の端面が本体フリームのリブ９に選択的に摺接することがなく、駆動トルクが低く抑えられ、トルク変動が抑えられて駆動トルクの安定化が図られる。
【００３０】
又、本実施の形態では、ギヤ７の反定着ローラ側端面に抜け止め用リブ８を突設したため、万一、ギヤ７が定着ローラ２に対して移動しても、これに形成された抜け止め用リブ８が本体フレームのリブ９に当接して該ギヤ７の軸方向移動が規制されるため、ギヤ７の定着ローラ２からの抜けが確実に防がれる。
【００３１】
尚、以上の効果を得るためには、ギヤ７の凸部７ａと定着ローラ２の凹溝２ａの少なくとも駆動側の端面が定着ローラ２の軸方向に対して傾斜していれば良く、従って、図７に示すように、定着ローラ２の凹溝２ａの駆動側端面２ａ―１のみを定着ローラ２の軸方向に対して傾斜させ、反駆動側端面２ａ−２は従来通り定着ローラ２の軸方向に対して平行な面としても前記と同様の効果が得られる。又、駆動側の端面の傾斜角αと同じくして、ギヤ７ａの幅を定着ローラ２に設けられる溝２ａの入口幅より狭くすることで、ギヤ７と凸部７ａを一体成形することも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明に係る定着装置の側断面図である。
【図２】本発明に係る定着装置の定着ローラの支持構造を示す正断面図である。
【図３】本発明に係る定着装置の結着前のギヤと定着ローラ端部の平面図である。
【図４】本発明に係る定着装置のギヤが結着された定着ローラ端部の平面図である。
【図５】図４のＡ−Ａ線断面図である。
【図６】図４のＢ−Ｂ線断面図である。
【図７】本発明の変形例を示す定着ローラ端部の平面図である。
【図８】従来の定着装置の結着前のギヤと定着ローラ端部の平面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１        定着装置
２        定着ローラ
２ａ      定着ローラの凹溝
２ａ−１  凹溝の駆動側端面
２ａ−２  凹溝の反駆動側端面
３        加圧ローラ
４        スラスト軸受
５        フレーム
６        軸受
７        ギヤ
７ａ      ギヤの凸部
８        抜け止め用リブ
９        本体フレームのリブ
１０      熱源
【図１】
2008310155.tif 000003
【図２】
2008310155.tif 000004
【図３】
2008310155.tif 000005
【図４】
2008310155.tif 000006
【図５】
2008310155.tif 000007
【図６】
2008310155.tif 000008
【図７】
2008310155.tif 000009
【図８】
2008310155.tif 000010