(57)【要約】      （修正有）【課題】定着装置からの異音発生を低減する。【解決手段】定着装置は、記録媒体上のトナー画像を、ローラ３５２により定着させる。ローラ３５２は、芯金３５６と、該芯金３５６の両端に嵌合され、該芯金３５６の軸方向に沿ってスリット３５８ａが形成された一対の断熱ブッシュ３５８と、を備えるとともに、一対の軸受けによって装置本体に対し回動可能に支持されている。回転体３５２の回転中に、断熱ブッシュ３５８と芯金３５６の当接面において滑りが発生することを抑制する抑制部材の一例としての押さえ板３５９を備えている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体上のトナー画像を、一対の回転体の間を通過させることにより定着させる定着装置であって、
少なくとも一方の回転体は、芯金と、該芯金の両端に嵌合され、該芯金の軸方向に沿ってスリットが形成された一対の断熱ブッシュと、を備えるとともに、一対の軸受けによって装置本体に対し回動可能に支持されており、
前記回転体の回転中に、前記断熱ブッシュと前記芯金の当接面において滑りが発生することを抑制する抑制部材を備えたことを特徴とする、定着装置。
【請求項２】
前記抑制部材は、前記芯金の両端に固定されかつ該両端面よりも大きな面積を有する一対の押さえ板である、請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記一対の断熱ブッシュは内側端面に前記軸受けと対面するフランジを有し、一対の軸受けの内側面間の距離は、前記フランジと前記軸受けの内側の面との間に隙間が空く距離に設定されていることを特徴とする、請求項２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記押さえ板は、前記断熱ブッシュの方向に付勢されている、請求項３に記載の定着装置。
【請求項５】
前記押さえ板の付勢力は調整可能に構成されている、請求項４に記載の定着装置。
【請求項６】
前記抑制部材は、
前記断熱ブッシュの内周面に形成された突起である係合部材と、
前記芯金の外周面に形成され、前記係合部材が填まり込む係合穴と、を含む、請求項１に記載の定着装置。
【請求項７】
前記断熱ブッシュは内側側面に前記軸受けに対面するフランジを有し、一対の軸受けの内側面間の距離は、前記フランジと前記軸受けの内側の面の間に隙間が空く距離に設定されていることを特徴とする、請求項６に記載の定着装置。
【請求項８】
前記少なくとも一方の回転体は外部ＩＨ定着方式により加熱される、請求項１〜７のいずれかに記載の定着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に搭載され、トナー画像を記録媒体上に定着させる定着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
定着装置は、大略的には、図９〜図１１に示すように、互いに対向配置された加熱ローラ１００と加圧ローラ２００とを備える。両ローラ１００，２００のニップには、トナー画像が担持された記録媒体（例えば用紙）が通紙される。通紙中、加熱ローラ１００は、記録媒体主面上のトナー画像に熱を与え、加圧ローラ２００は、その背面側から記録媒体に圧力を与える。これによりトナー画像が記録媒体上に定着する。
【０００３】
次に、定着装置の具体的な構成を説明する。加熱ローラ１００の芯金１０１の両端は、画像形成装置のフレーム（図示せず）に固定された２個の軸受け（例えばボールベアリング）１０２に挿通される。なお、図９〜図１１には、芯金１０１の一方端のみが示されている。加熱ローラ１００の両端には断熱ブッシュ１０３が設けられる。断熱ブッシュ１０３は、典型的には樹脂で形成され、略環状形状を有する。この断熱ブッシュ１０３は、芯金１０１に嵌合され、軸受け１０２に挿通される。この断熱ブッシュ１０３により、加熱ローラ１００から軸受け１０２への伝熱を防止し、さらには、金属からなる芯金１０１及び軸受け１０２同士の接触による異音発生を防止している。
【０００４】
このような断熱ブッシュの一例としては、下記の特許文献１に記載されたものがある。特許文献１には、ベアリング内径部と接触するテーパー上の断熱ブッシュを加熱ローラの外側から付勢する技術が記載されている。これにより、加熱ローラ軸と軸受けとの間のガタツキを防止することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２２４３３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、断熱ブッシュ１０３には、熱膨張を吸収するために、図９，図１０に示すように、芯金１０１の軸方向（矢印Ａで示す）に沿ってスリット１０３ａが形成されている。しかしながら、図１０に示すように、加熱ローラ１００の回転により、両ローラ１００，２００の回転軸同士を結ぶ線上にスリット１０３ａが到達すると、加熱ローラ１００の回転軸方向への圧力によりスリット１０３ａが開いてしまう。これにより、断熱ブッシュ１０３の芯金１０１への嵌合が緩くなり、芯金１０１と断熱ブッシュ１０３との間で滑りが発生しやすくなる。
【０００７】
また、図１１に示すように、断熱ブッシュ１０３の一端にはフランジ１０３ｂが設けられ、これにより加熱ローラ１００と軸受１０２とが接触することを防止している。上記のように断熱ブッシュ１０３の芯金１０１への嵌合が緩むと、断熱ブッシュ１０３は加熱ローラ１００に対し軸方向へ移動し易くなるので、フランジ１０３ｂが軸受け１０２の側面に接触する場合がある。この接触により、断熱ブッシュ１０３は、軸受け１０２からの回転抵抗を受けるため、芯金１０１と断熱ブッシュ１０３との間で滑りがさらに発生しやすくなる。
【０００８】
このような芯金１０１と断熱ブッシュ１０３の滑りにより、加熱ローラ１００からはスティックスリップ音のような異音が発生してしまうという問題点があった。
【０００９】
それゆえに、本発明の目的は、異音発生を低減可能な定着装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の一態様は、記録媒体上のトナー画像を、一対の回転体の間を通過させることにより定着させる定着装置であって、少なくとも一方の回転体は、芯金と、該芯金の両端に嵌合され、該芯金の軸方向に沿ってスリットが形成された一対の断熱ブッシュと、を備えるとともに、一対の軸受けによって装置本体に対し回動可能に支持されており、前記回転体の回転中に、前記断熱ブッシュと前記芯金の当接面において滑りが発生することを抑制する抑制部材を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
上記発明の一態様により、前記回転体が回転中に、断熱ブッシュが芯金に対し滑ることを抑制できるので、定着装置からの異音発生を低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の各実施形態に係る定着装置を備える画像形成装置を示す模式図である。
【図２】図１の定着装置の外観斜視図である。
【図３】外部ＩＨ定着方式を示す模式図である。
【図４】第１の実施形態に係る定着装置に備わる加熱ローラの端部の分解斜視図である。
【図５】図４の加熱ローラの端部の断面図である。
【図６】（ａ）は、定着装置の要部の寸法関係と示す模式図であり、（ｂ）は、定着装置の作用効果の説明に用いられる模式図である。
【図７】第２の実施形態に係る定着装置に備わる加熱ローラの端部の断面図である。
【図８】第３の実施形態に係る定着装置に備わる加熱ローラの端部の断面図である。
【図９】従来の定着装置の加熱ローラ及び加圧ローラの端部を示す斜視図である。
【図１０】図９の加熱ローラ及び加圧ローラの端部を示す正面図である。
【図１１】図９の加熱ローラの端部を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（画像形成装置の概略構成）
まず、本発明の一実施形態に係る定着装置を適用可能な画像形成装置について説明する。図１において、画像形成装置は、例えば、タンデム方式の電子写真法を用いたカラープリンタであり、大略的に、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色のトナー画像を形成するためのプロセスユニット１０（１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ）と、中間転写ユニット２０と、記録媒体の典型例としての用紙を収容した給紙ユニット３０と、定着装置３５と、を本体４０に備えている。
【００１４】
各プロセスユニット１０は、感光体ドラム１１、帯電チャージャ１２、露光装置１３、現像器１４、感光体ドラム１１のクリーニング装置１５などを含む。各プロセスユニット１０において、露光装置１３からの照射光により各感光体ドラム１１上に静電潜像が描画され、この静電潜像を現像器１４で現像することで、各色のトナー画像が形成される。
【００１５】
中間転写ユニット２０は、矢印Ａの方向に無端状に回転駆動される中間転写ベルト２１を備え、各感光体ドラム１１と対向する１次転写ローラ２２から付与される電界にて、各感光体ドラム１１上に形成されたトナー画像を中間転写ベルト２１上に１次転写して合成する。なお、このような電子写真法による画像形成プロセスは周知であり、詳細な説明は省略する。
【００１６】
本体４０の下部に設けられる給紙ユニット３０は、給紙カセット５０に積載された用紙を１枚ずつ取り出す。取り出された各用紙は、給紙ユニット３０に備わる給紙ローラ３１と捌きローラ３２とのニップ部から、タイミングローラ対３３を介して、前述の中間転写ベルト２１と２次転写ローラ２５とのニップ部に搬送され、ここでトナー画像（合成カラー画像）が２次転写される。用紙上のトナー画像は、定着装置３５において加熱定着される。その後、用紙は、矢印Ｂで示すように、排紙ローラ対３８から装置本体の上面に配置されたトレイ部５に排出される。
【００１７】
（第１の実施形態）
次に、図２〜図６を参照して、第１の実施形態に係る定着装置について説明する。まず、図２において、定着装置３５は、大略的には、ケーシング３５１内に、２個一対の回転体の例示として、互いに対向配置された加熱ローラ３５２及び加圧ローラ３５３を備える。定着装置３５には、図３に例示するように外部ＩＨ定着方式が採用される。外部ＩＨ定着方式では、加熱ローラ３５２の周囲には、金属層を有する定着ベルト３５４が設けられる。また、定着ベルト３５４から離れた位置にメインコイル３５５が設けられる。メインコイル３５５は、高周波電流が印加されると磁界を発生する。この磁界により、定着ベルト３５４内の金属層には渦電流が発生する。この渦電流により、金属層さらには定着ベルト３５４が発熱する。
【００１８】
以上の両ローラ３５２，３５３のニップには、トナー画像が転写された用紙Ｐが通紙される。通紙中、加熱ローラ３５２の定着ベルト３５４からは、用紙上のトナー画像に熱が与えられ、加圧ローラ３５３は、その背面側から用紙に圧力を与える。これによりトナー画像が用紙上に定着する。
【００１９】
また、図４、図５に示すように、加熱ローラ３５２において、芯金３５６の両端には断熱ブッシュ３５８が設けられる。断熱ブッシュ３５８は、典型的には樹脂で形成され、略環状形状を有している。各断熱ブッシュ３５８は、芯金３５６の外周面と断熱ブッシュ３５８の内周面とが密着するよう、芯金３５６に嵌合される。また、この時、芯金３５６の軸方向端面と、断熱ブッシュ３５８の外側の軸方向端面とが概ね同一平面となるように、断熱ブッシュ３５８の長さが設定されている。具体的には、断熱ブッシュ３５８の軸方向の長さは、加熱ローラ３５２とともに回転する止め部材３６０ａの外側端部から芯金３５６の軸方向端面までの長さと一致している。なお、図５において、軸方向は矢印Ｃで示されている。また、この断熱ブッシュ３５８は、画像形成装置のフレーム（図示せず）に固定される軸受け（例えばボールベアリング）３５７に挿通される。なお、図４、図５には、便宜上、芯金３５６の一方端のみが示されているが、他方端側にも上記と同様の構成が備わる。また、各断熱ブッシュ３５８には、外側端面から内側端面にわたって、芯金３５６の軸方向に沿うスリット３５８ａが形成される。また、各断熱ブッシュ３５８の内側端面にはフランジ３５８ｂが設けられる。
【００２０】
また、各芯金３５６の軸方向端面には、抑制部材の一例として押さえ板３５９が固定手段（例えばネジ）３６０ｂにより固定されている。各押さえ板３５９は、例えば鉄製で、各芯金３５６の端面よりも大きな面積を有する。本実施形態では、例示的に、各押さえ板３５９は、断熱ブッシュ３５８の外径とほぼ同じ大きさの径を有しており、断熱ブッシュ３５８の外径で囲まれる領域とほぼ同じ面積を有している。
【００２１】
次に、図６（ａ）を参照して、定着装置３５の要部の寸法関係について説明する。この寸法関係は、例えば定着装置３５の初期状態での値とする。両軸受け３５７は画像形成装置に固定されるため、両軸受け３５７の内側面間の距離は固定値Ｌである。また、上述の通り、断熱ブッシュ３５８が両軸受け３５７に挿通される。この時、各軸受け３５７の内側面と、断熱ブッシュ３５８のフランジ３５８ｂとの間には所定量Δの隙間が設けられる。このように、本実施形態では、固定値Ｌは、フランジ３５８ｂと、軸受け３５７の内側面との間に、所定量Δの隙間が空くよう設計されている。また、芯金３５６の端面と押さえ板３５９の間の隙間は、所定量Δの公差最小時の値よりも小さく設定される。
【００２２】
定着装置３５によりトナー画像の定着が繰り返されると、図６（ｂ）の矢印Ｄで示すように、加熱ローラ３５２が軸方向にずれ、フランジ３５８ｂが軸受け３５７の内側面に接触する場合がある（点線の楕円内を参照）。従来の定着装置では、図１１を参照して説明したように、断熱ブッシュ１０３のフランジ１０３ｂが軸受け１０２からの回転抵抗を受けるため、芯金１０１と断熱ブッシュ１０３との間で滑りが発生しやすくなり、異音が発生していた。それに対し、本定着装置３５によれば、加熱ローラ３５２が軸方向にずれ、フランジ３５８ｂが軸受け３５７の内側面に接触すると、芯金３５６に固定された押さえ板３５９が断熱ブッシュ３５８の外側の軸方向端面に接触する。それゆえ、断熱ブッシュ３５８は押さえ板３５９からの回転抵抗も受ける。その結果、仮に断熱ブッシュ３５８が軸受け３５７から回転抵抗を受けていたとしても、押さえ板３５９からの回転抵抗により、芯金３５６と断熱ブッシュ３５８の接触面で滑りが発生しにくくなる。換言すると、断熱ブッシュ３５８は芯金３５６と同期して回転しやすくなる。このように、本定着装置３５によれば、芯金３５６と断熱ブッシュ３５８の間で滑りの発生を抑えることが可能となるため、従来よりも異音の発生を抑えることが可能となる。
【００２３】
また、図６（ｂ）に示すように、加熱ローラ３５２が、紙面に向かって右方向にずれた場合、右側のフランジ３５８ｂが右側の軸受け３５７の内側面に接触しうる。この場合、左側の断熱ブッシュ３５８が軸方向にずれても、該断熱ブッシュ３５８のフランジ３５８ｂは左側の軸受け３５７の内側面には接触しないので、加熱ローラ３５２の左側からは、本件特許出願で課題視されているような異音は発生しない。
【００２４】
（第２の実施形態）
次に、図７を参照して、第２の実施形態に係る定着装置について説明する。図７の定着装置３５０は、前述の定着装置３５と比較すると、断熱ブッシュ３５８及び押さえ板３５９に代えて、断熱ブッシュ３６１及び押さえ板３６２を備える点で相違する。それ以外に両定着装置３５，３５０の間に相違点は無い。それゆえ、定着装置３５０において、定着装置３５の構成に相当するものには同一の参照符号を付け、それぞれの説明を省略する。
【００２５】
各断熱ブッシュ３６１は、芯金３５６の端面に対し断熱ブッシュ３６１の外側端面が予め定められた量だけ突出するように芯金３５６に嵌合される。
【００２６】
また、押さえ板３６２は、抑制部材の他の一例であり、例えばステンレス製で、約０．３ｍｍ程度の板厚を有する。この押さえ板３６２は、固定手段（例えばネジ）３６０ｂにより撓ませた状態で芯金３５６の端面に固定される。この押さえ板３６２の撓みにより、押さえ板３６２は加熱ローラ３５２の方向に付勢され、断熱ブッシュ３６１は加熱ローラ３５２とともに回転する止め部材３６０ａに対し付勢されることになる。
【００２７】
以上のような構成により、加熱ローラ３５２が軸方向にずれた場合、押さえ板３６２が加熱ローラ３５２に付勢されているため、押さえ板３６２は第１の実施形態と比較して、断熱ブッシュ３６１により密着するので、断熱ブッシュ３６１は、より大きな回転抵抗を押さえ板３６２から受けることとなる。従って、芯金３５６と断熱ブッシュ３６１の接触面の間での滑りがさらに発生しにくくなる。このように、本定着装置３５０によれば、第１の実施形態と比較すると、異音の発生をより抑えることが可能となる。
【００２８】
なお、以上の実施形態においては、押さえ板３６２と芯金３５６の間に、芯金３５６と断熱ブッシュ３６１の間での滑りの量を調整するために、図７に示すようにスペーサー３６３を介在させても構わない。
【００２９】
（第３の実施形態）
次に、図８を参照して、第３の実施形態に係る定着装置について説明する。図８の定着装置３５１は、前述の定着装置３５と比較すると、押さえ板３５９と固定部材３６０に代えて、抑制部材の他の一例としての係合部３６４と係合穴３６５とを備える点で相違する。
【００３０】
係合部３６４は、断熱ブッシュ３５８の内周面上に形成された突起である。この係合部３６４は、成形性の良さを重視する場合、断熱ブッシュ３５８においてスリット３５８ａと対向する位置に形成される。また、係合部３６４は、組み立て性を重視する場合、スリット３５８ａの近傍に形成される。また、係合穴３６５は、係合部３６４が填まり込む穴であり、芯金３５６の外周面に形成される。
【００３１】
以上のような構成により、加熱ローラ３５２が軸方向にずれた場合、係合部３６４が係合穴３６５に填まり込んでいるので、芯金３５６と断熱ブッシュ３５８の接触面の間での滑りがさらに発生しにくくなる。それゆえ、本定着装置３５０によれば、第１の実施形態と同様に、異音の発生を抑えることが可能となる。
【００３２】
（付記）
なお、各実施形態では、外部ＩＨ定着方式を採用した定着装置３５について説明した。外部ＩＨ定着方式では、加熱ローラ３５２は、外部からの磁界により非接触で加熱される。そのため、加熱のために芯金３５６の端面に孔を形成する必要がない。したがって、外部ＩＨ定着方式では、押さえ板３５９を固定するためのネジ穴を形成しやすい。しかし、押さえ板３５９のネジ穴を形成可能であれば、外部ＩＨ定着方式に限らず、ハロゲンヒータ等で加熱ローラを加熱する定着装置に、押さえ板３５９等を採用しても構わない。
【００３３】
また、各実施形態では、加圧ローラ３５３を備える定着装置３５について説明した。しかし、これに限らず、定着装置には、定着ベルトの裏側に配された固定の加圧パッドを、回転可能な定着ベルトを介して加熱ローラに押圧する構成が採用されても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明に係る定着装置は、加熱ローラからの異音発生を低減可能であり、タンデム方式の電子写真プリンタ以外に、複写機、ファクシミリ、これらの複合機等に適用可能である。
【符号の説明】
【００３５】
３５，３５０，３５１  定着装置
３５２  加熱ローラ（回転体）
３５３  加圧ローラ（回転体）
３５６  芯金
３５７  軸受け
３５８，３６１  断熱ブッシュ
３５８ａ  スリット
３５８ｂ  フランジ
３５９，３６２  押さえ板（抑制部材）
３６４  係合部（抑制部材）
３６５  係合穴（抑制部材）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2013097080.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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