(57)【要約】【課題】定着回転体（定着ローラー）や加圧回転体（加圧ローラー）の回転軸の外周面と軸受部材の内周面との間に介在された，スリットを有する断熱スリーブが、回転軸の熱膨張の影響により捻れないようにして異常音を発生しないようにした定着装置、及びそれを備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】加圧ローラーの回転軸の外周面と転がり軸受の内周面との間に円筒形の断熱スリーブ２２を介在する。断熱スリーブ２２は、円周方向の一箇所でスリット２５により分断され、分断された両端部は、円周方向及びスリーブ孔中心線に沿う方向に移動可能なように遊びをもって嵌合している。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を担持した記録媒体を定着回転体と加圧回転体との間を通過させることで上記トナー像を記録媒体に定着させる定着装置であって、
上記定着回転体及び加圧回転体の少なくとも一方は、回転軸の外周面と軸受部材の内周面との間に介在された円筒形の断熱スリーブを有し、
上記断熱スリーブは、円周方向の一箇所でスリットにより分断され、当該分断された両端部は、円周方向及びスリーブ孔中心線に沿う方向に移動可能なように遊びをもって嵌合している、定着装置。
【請求項２】
請求項１に記載の定着装置において、
上記断熱スリーブの分断された一端部は、他端部側に突出し先端側が根元よりもスリーブ孔中心線に沿う方向に幅広に形成された嵌入部を有し、
上記断熱スリーブの分断された他端部は、上記一端部側に開口し当該開口が奥側よりもスリーブ孔中心線に沿う方向に幅狭に形成された被嵌入部を有し、
上記分断された両端部は、上記嵌入部が上記被嵌入部に嵌入されて嵌合している、定着装置。
【請求項３】
請求項２に記載の定着装置において、
上記嵌入部は、台形状に突出形成され、上記被嵌入部は、上記嵌入部の外形よりも大きく台形状に切り欠き形成されている、定着装置。
【請求項４】
請求項２に記載の定着装置において、
上記嵌入部は、円形状に突出形成され、上記被嵌入部は、上記嵌入部の外形よりも大きく円形状に切り欠き形成されている、定着装置。
【請求項５】
請求項１に記載の定着装置において、
上記断熱スリーブの分断された両端部は共に、薄肉に形成されて径方向に互いに重ねられ、当該重合部の一方に径方向に突出する嵌入部が形成され、当該重合部の他方に上記嵌入部の外形よりも大きく嵌入部側に開口する被嵌入部が形成され、
上記分断された両端部は、上記嵌入部が上記被嵌入部に嵌入されて嵌合している、定着装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の定着装置を備えた、画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トナー像を担持した記録媒体を定着回転体と加圧回転体との間を通過させることでトナー像を記録媒体に定着させる定着装置、及びそれを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に開示されている定着装置では、定着ローラーの回転軸の外周面と転がり軸受の内周面との間に断熱スリーブを介在させ、定着ローラーの熱が転がり軸受に伝わるのを防止している。
【０００３】
図１２及び図１３は、特許文献１で用いたような従来例の断熱スリーブ１０１であり、この断熱スリーブ１０１は、円筒形のスリーブ本体１０２を備えている。スリーブ本体１０２は、円周方向の一箇所でスリーブ中心線に沿う方向に延びるスリット１０３により分断されていて、定着ローラーの回転軸の熱膨張に対してスリット１０３が広がることで定着ローラーの回転軸の熱膨張を吸収し、断熱スリーブ１０１の破損を防止することができる。
【０００４】
図１２及び図１３中、１０４は、スリーブ本体１０２の一側面に形成されたフランジであり、断熱スリーブ１０１を定着ローラーの回転軸の外周面と転がり軸受の内周面との間に介在させた状態で、フランジ１０４が転がり軸受の内輪に側方から当接する。１０５は、スリーブ本体１０２の外周面全体に円周方向に間隔をあけて形成された滑り止め用の複数の突起であり、断熱スリーブ１０１を定着ローラーの回転軸の外周面と転がり軸受の内周面との間に介在させた状態で、転がり軸受の内輪の内周面全体に円周方向に間隔をあけて形成された凹部に突起１０５が係合する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６-３３７６０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このような定着装置にあっては、定着ローラーの回転軸の熱膨張時、断熱スリーブ１０１のスリット１０３の広がりに伴って断熱スリーブ１０１に作用する力は、スリーブ孔内側から外径方向にだけでなく、スリーブ孔中心線に沿う方向にも作用する。このため、断熱スリーブ１０１のスリット１０３により分断された両端部が、スリーブ孔中心線に沿う方向に互いに逆向きに移動して捻れ、この捻れが開放される際に異常音が発生する。この現象は、定着ローラーだけでなく、加圧ローラーにも起こり得る。
【０００７】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、定着回転体（定着ローラー）や加圧回転体（加圧ローラー）の回転軸の外周面と軸受部材の内周面との間に介在された，スリットを有する断熱スリーブが、回転軸の熱膨張の影響により捻れないようにして異常音を発生しないようにした定着装置、及びそれを備えた画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る定着装置は、トナー像を担持した記録媒体を定着回転体と加圧回転体との間を通過させることで上記トナー像を記録媒体に定着させる定着装置であって、上記定着回転体及び加圧回転体の少なくとも一方は、回転軸の外周面と軸受部材の内周面との間に介在された円筒形の断熱スリーブを有し、上記断熱スリーブは、円周方向の一箇所でスリットにより分断され、当該分断された両端部は、円周方向及びスリーブ孔中心線に沿う方向に移動可能なように遊びをもって嵌合している。
【０００９】
これによれば、回転軸の熱膨張がスリットの広がりにより吸収され、断熱スリーブは破損しない。この際、断熱スリーブに作用する力がスリーブ孔中心線に沿う方向に作用しても、断熱スリーブのスリットにより分断された両端部は、スリーブ孔中心線に沿う方向への逆向き移動が遊びをもった嵌合により規制されて捻れず、捻れの開放に起因して発生する異常音を防止することができる。
【００１０】
この場合、上記断熱スリーブの分断された一端部は、他端部側に突出し先端側が根元よりもスリーブ孔中心線に沿う方向に幅広に形成された嵌入部を有し、上記断熱スリーブの分断された他端部は、上記一端部側に開口し当該開口が奥側よりもスリーブ孔中心線に沿う方向に幅狭に形成された被嵌入部を有し、上記分断された両端部は、上記嵌入部が上記被嵌入部に嵌入されて嵌合していることが望ましい。
【００１１】
これによれば、回転軸が熱膨張しても、断熱スリーブのスリットにより分断された両端部は必要以上に離れず、断熱スリーブの過剰な変形が防止される。
【００１２】
上記嵌入部は、台形状に突出形成され、上記被嵌入部は、上記嵌入部の外形よりも大きく台形状に切り欠き形成されていることが好ましい。
【００１３】
これによれば、嵌入部の側面と被嵌入部の側面とが互いに直線状に傾斜しているため、回転軸の熱膨張時に、両側面が接触するタイミングを容易に設定することができる。
【００１４】
なお、上記嵌入部は、円形状に突出形成され、上記被嵌入部は、上記嵌入部の外形よりも大きく円形状に切り欠き形成されていてもよい。
【００１５】
また、上記断熱スリーブの分断された両端部は共に、薄肉に形成されて径方向に互いに重ねられ、当該重合部の一方に径方向に突出する嵌入部が形成され、当該重合部の他方に上記嵌入部の外形よりも大きく嵌入部側に開口する被嵌入部が形成され、上記分断された両端部は、上記嵌入部が上記被嵌入部に嵌入されて嵌合している構成も可能である。
【００１６】
これによっても、回転軸が熱膨張しても、断熱スリーブのスリットにより分断された両端部は必要以上に離れず、断熱スリーブの過剰な変形が防止される。
【００１７】
本発明に係る画像形成装置は、上記定着装置を備えている。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、回転軸の熱膨張を吸収するスリットを確保した状態で、断熱スリーブのスリーブ孔中心線に沿う方向への逆向き移動を規制して、スリーブ孔中心線に沿う方向への捻れの開放に起因して発生する異常音を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、画像形成装置の内部構造を示す概略図である。
【図２】図２は、定着装置の外観斜視図である。
【図３】図３は、加圧ローラーの軸受部分周辺の外観斜視図である。
【図４】図４は、加圧ローラー及び軸受部分を切断して示す斜視図である。
【図５】図５は、断熱スリーブの斜視図である。
【図６】図６は、断熱スリーブのスリット箇所を拡大して示す平面図である。
【図７】図７は、断熱スリーブの分断された両端部が互いに離れる方向に移動した図６対応図である。
【図８】図８は、断熱スリーブの分断された両端部が互いにスリーブ孔中心線方向に逆向きに移動しようとした図６対応図である。
【図９】図９は、変形例１の図６相当図である。
【図１０】図１０は、変形例２の図５相当図である。
【図１１】図１１は、変形例２の断熱スリーブのスリット箇所を拡大して示す側面図である。
【図１２】図１２は、従来例の断熱スリーブの斜視図である。
【図１３】図１３は、従来例の断熱スリーブのスリット箇所を拡大して示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。
【００２１】
図１は、レーザープリンターからなる画像形成装置１である。この画像形成装置１は、筐体２内に給紙部３、画像形成部４及び定着装置５が用紙搬送経路Ｌに沿って上流側から下流側に順に収容されている。用紙搬送経路Ｌの下流端は、筐体２上面部に設けられた排紙部６に達している。用紙搬送経路Ｌには、用紙（記録媒体）Ｐを挟持して搬送する複数の搬送ローラー７が配置されている。
【００２２】
給紙部３は、用紙Ｐが収容される給紙カセット８と、給紙カセット８内の用紙Ｐを取り出して用紙搬送経路Ｌに送り出すためのピックアップローラー９とを有している。給紙カセット８より送り出された用紙Ｐは、搬送ローラー７により画像形成部４に供給される。      
【００２３】
画像形成部４では、給紙部３より供給された用紙Ｐに対して所定の画像データ（例えば、外部端末より受信した原稿画像の画像データ）に基づくトナー像を転写するとともに、転写後の用紙Ｐを定着装置５に供給する。
【００２４】
図１中、１０は感光体ドラム、１１は、感光体ドラム１０周面を均一に帯電させる帯電器、１２は、感光体ドラム１０周面にレーザー光を照射することで、所定の画像データに応じた静電潜像を形成する露光装置、１３は、感光体ドラム１０周面の静電潜像にトナーを供給してトナー像として顕像化する現像器、１４は、転写ローラー１４ａに転写バイアスを印加することで、感光体ドラム１０周面に形成されたトナー像を用紙Ｐに転写させる転写器、１５は、転写後の感光体ドラム１０周面に付着残存したトナーを清掃するクリーニング装置、１６は、感光体ドラム１０周面の残留電荷を除去する除電器であり、これらにより画像形成部４が構成されている。
【００２５】
定着装置５は、定着回転体が定着ベルト１７であるベルト定着方式であり、定着ベルト１７及び加圧ローラー（加圧回転体）１８をハウジング１９内に備えている。図２は、定着装置５の外観斜視図であり、２０は排紙口である。図３及び図４は、ハウジング１９の内部を示し、図３は、加圧ローラー１８の軸受部分周辺の外観斜視図であり、図４は、加圧ローラー１８及び軸受部分を切断して示す斜視図である。加圧ローラー１８は定着ベルト１７に圧接し、トナー像Ｔを担持した用紙Ｐを定着ベルト１７との間に挟持して用紙Ｐ上にトナー像を溶融定着するニップ部を形成する。
【００２６】
定着装置５にてトナー像が定着された用紙Ｐは、定着ベルト１７と加圧ローラー１８との間を通過させることで排紙口２０から用紙搬送経路Ｌの下流側へと送り出され、搬送ローラー７により排紙部６に排出される。  
【００２７】
加圧ローラー１８は、図３及び図４に示すように、両端から突出する回転軸１８ａの外周面と、ハウジング１９内の固定側に設けられた転がり軸受（軸受部材）２１の内周面との間に介在された円筒形の断熱スリーブ２２を有し、断熱スリーブ２２を介して転がり軸受２１に回転自在に支持されている。この断熱スリーブ２２により加圧ローラー１８の熱が転がり軸受２１に伝わるのを防止している。図３及び図４中、２３は、加圧ローラー１８に駆動モーター（図示せず）の回転力を伝達するための駆動軸である。
【００２８】
断熱スリーブ２２は、断熱性に優れた樹脂、例えば、ポリフェニレンスファイド（ＰＰＳ）等によって一体に形成されている。
【００２９】
この断熱スリーブ２２は、図５に示すように、円筒形のスリーブ本体２４を備えている。スリーブ本体２４は、円周方向の一箇所でスリーブ中心線に沿う方向に延びるスリット２５により分断されていて、加圧ローラー１８の回転軸１８ａの熱膨張に対してスリット２５が広がることで加圧ローラー１８の回転軸１８ａの熱膨張を吸収し、断熱スリーブ２２の破損を防止することができる。
【００３０】
つまり、断熱スリーブ２２の熱膨張係数と回転軸１８ａの熱膨張係数の関係は、断熱スリーブ２２＜回転軸１８ａである。
【００３１】
この際、スリーブ本体２４のスリット２５の隙間をΔＬ１としたとき、回転軸１８ａの熱膨張による円周の変化量ΔＬ２がΔＬ１≧ΔＬ２である。
【００３２】
また、ΔＬ(１及び２) =Ｌ×α×ΔＴの関係にある。
【００３３】
Ｌ：回転軸外周（mm）及びスリーブ内周(mm) (隙間除く)
α：熱膨張係数
ΔＴ：使用時温度(℃)−使用前温度(℃)
スリーブ本体２４の一側面には、フランジ２６が一体に形成され、断熱スリーブ２２を加圧ローラー１８の回転軸１８ａの外周面と転がり軸受２１の内周面との間に介在させた状態で、フランジ２６が転がり軸受２１の内輪に側方から当接するようになっている。
【００３４】
スリーブ本体２４の外周面全体には、滑り止め用の複数の突起２７が円周方向に間隔をあけて形成され、断熱スリーブ２２を加圧ローラー１８の回転軸１８ａの外周面と転がり軸受２１の内周面との間に介在させた状態で、転がり軸受２１の内輪の内周面全体に円周方向に間隔をあけて形成された凹部（図示せず）に突起２７が係合するようになっている。
【００３５】
図６に拡大して示すように、断熱スリーブ２２の分断された一端部（図６で下側の端部）は、他端部（図６で上側の端部）側に突出し、先端側が根元よりもスリーブ孔中心線に沿う方向に幅広に台形状に突出形成された嵌入部２８を有する。
【００３６】
断熱スリーブ２２の分断された他端部（図６で上側の端部）は、一端部（図６で下側の端部）側に開口し、当該開口が奥側よりもスリーブ孔中心線に沿う方向に幅狭に台形状に切り欠き形成された被嵌入部２９を有する。被嵌入部２９の切り欠き形状は、嵌入部２８の外形よりも大きく、したがって、分断された両端部は、嵌入部２８が被嵌入部２９に嵌入されて円周方向及びスリーブ孔中心線に沿う方向に移動可能なように遊びをもって嵌合している。
【００３７】
ところで、図１２及び図１３に示すように、単にスリット１０３が設けられただけの従来の断熱スリーブ１０１では、定着ローラーや加圧ローラーの回転軸の熱膨張時、スリット１０３の広がりに伴って断熱スリーブ１０１に作用する力は、スリーブ孔内側から外径方向にだけでなく、スリーブ孔中心線に沿う方向にも作用する。このため、断熱スリーブ１０１のスリット１０３により分断された両端部が、スリーブ孔中心線に沿う方向に互いに逆向きに移動して捻れ、この捻れが開放される際に異常音が発生する。
【００３８】
しかし、本実施形態では、上述の如く断熱スリーブ２２は、円周方向の一箇所でスリット２５により分断され、当該分断された両端部は、円周方向及びスリーブ孔中心線に沿う方向に移動可能なように遊びをもって嵌合している。
【００３９】
したがって、加圧ローラー１８の回転軸１８ａが熱膨張しても、この熱膨張をスリット２５が広がることで吸収し、断熱スリーブ２２の破損を防止することができるばかりか、この際、断熱スリーブ２２に作用する力がスリーブ孔中心線に沿う方向に作用しても、断熱スリーブ２２のスリット２５により分断された両端部は、スリーブ孔中心線に沿う方向への逆向き移動が遊びをもった嵌合により規制されて捻れず、捻れの開放に起因する異常音の発生を防止することができる。
【００４０】
また、断熱スリーブ２２の分断された一端部（図６で下側の端部）の嵌入部２８を、先端側が根元よりもスリーブ孔中心線に沿う方向に幅広に形成し、断熱スリーブ２２の分断された他端部（図６で上側の端部）の被嵌入部２９を、一端部側に開口し当該開口が奥側よりもスリーブ孔中心線に沿う方向に幅狭に形成し、嵌入部２８を被嵌入部２９に嵌入して、分断された両端部を嵌合させているので、加圧ローラー１８の回転軸１８ａが熱膨張しても、断熱スリーブ２２のスリット２５により分断された両端部を必要以上に離れないようにでき、断熱スリーブ２２の過剰な変形を防止することができる。
【００４１】
また、嵌入部２８を台形状に突出形成し、被嵌入部２９を嵌入部２８の外形よりも大きく台形状に切り欠き形成して、嵌入部２８の側面と被嵌入部２９の側面とを互いに直線状に傾斜させているので、加圧ローラー１８の回転軸１８ａの熱膨張時に、両側面が接触するタイミングの設定を容易に行うことができる。
【００４２】
（変形例１）
図９は、変形例１の図６相当図である。上記実施形態と同じ箇所には同じ符号を付してその説明を省略する。
【００４３】
この変形例１では、嵌入部２８は、円形状に突出形成され、被嵌入部２９は、嵌入部２８の外形よりも大きく円形状に切り欠き形成されている。したがって、断熱スリーブ２２の分断された両端部は、嵌入部２８が被嵌入部２９に嵌入されて円周方向及びスリーブ孔中心線に沿う方向に移動可能なように遊びをもって嵌合している。
【００４４】
この変形例１でも、上記実施形態と同様に、加圧ローラー１８の回転軸１８ａが熱膨張しても、この熱膨張をスリット２５が広がることで吸収し、断熱スリーブ２２の破損を防止することができる。
【００４５】
また、この際、断熱スリーブ２２に作用する力がスリーブ孔中心線に沿う方向に作用しても、断熱スリーブ２２のスリット２５により分断された両端部は、スリーブ孔中心線に沿う方向への逆向き移動が遊びをもった嵌合により規制されて捻れず、捻れの開放に起因する異常音の発生を防止することができる。
【００４６】
さらに、加圧ローラー１８の回転軸１８ａが熱膨張しても、断熱スリーブ２２のスリット２５により分断された両端部を必要以上に離れないようにでき、断熱スリーブ２２の過剰な変形を防止することができる。
【００４７】
（変形例２）
図１０は、変形例２の図５相当図である。図１１は、変形例２の断熱スリーブ２２のスリット２５箇所を拡大して示す側面図である。上記実施形態と同じ箇所には同じ符号を付してその説明を省略する。
【００４８】
この変形例２では、断熱スリーブ２２の分断された両端部は共に、薄肉に形成されて径方向に互いに重ねられ、当該重合部の一方（図１１で下側の重合部）に径方向内側に突出する嵌入部２８が形成され、当該重合部の他方（図１１で上側の重合部）に嵌入部２８の外形よりも大きく嵌入部２８側に開口する貫通孔からなる被嵌入部２９が形成されている。なお、被嵌入部２９は有底の凹部であっても差し支えない。したがって、断熱スリーブ２２の分断された両端部は、嵌入部２８が被嵌入部２９に嵌入されて円周方向及びスリーブ孔中心線に沿う方向に移動可能なように遊びをもって嵌合している。
【００４９】
この変形例２でも、上記実施形態と同様に、加圧ローラー１８の回転軸１８ａが熱膨張しても、この熱膨張をスリット２５が広がることで吸収し、断熱スリーブ２２の破損を防止することができる。
【００５０】
また、この際、断熱スリーブ２２に作用する力がスリーブ孔中心線に沿う方向に作用しても、断熱スリーブ２２のスリット２５により分断された両端部は、スリーブ孔中心線に沿う方向への逆向き移動が遊びをもった嵌合により規制されて捻れず、捻れの開放に起因する異常音の発生を防止することができる。
【００５１】
さらに、加圧ローラー１８の回転軸１８ａが熱膨張しても、断熱スリーブ２２のスリット２５により分断された両端部を必要以上に離れないようにでき、断熱スリーブ２２の過剰な変形を防止することができる。
【００５２】
なお、上記実施形態及び変形例１では、嵌入部２８が台形状や円形状である場合を例示したが、これに限らず、長方形状や楕円形状等であってもよく、被嵌入部２９は嵌入部２８の外形よりも一回り大きく切り欠き形成すればよい。
【００５３】
さらに、上記実施形態では、定着装置５は、定着回転体が定着ベルト１７であるベルト定着方式を例示したが、定着回転体が定着ローラーであるローラー定着方式であってもかまわない。この場合、定着ローラーにも、加圧ローラー１８と同様に、回転軸の外周面と転がり軸受２１の内周面との間に断熱スリーブ２２を介在させてもよく、あるいは定着ローラー及び加圧ローラー１８の一方だけに断熱スリーブ２２を介在させてもよい。
【００５４】
また、上記実施形態では、画像形成装置１がプリンターである例について説明したが、これに限ったものではなく、画像形成装置１は、例えば、複写機、ファクシミリ、又は複合機等であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
以上説明したように、本発明は、トナー像を担持した記録媒体を定着回転体と加圧回転体との間を通過させることでトナー像を記録媒体に定着させる定着装置、及びそれを備えた画像形成装置について有用である。
【符号の説明】
【００５６】
１      画像形成装置
５      定着装置
１７    定着ベルト（定着回転体）
１８    加圧ローラー（加圧回転体）
１８ａ  回転軸
２１    転がり軸受（軸受部材）
２２    断熱スリーブ
２５    スリット
２８    嵌入部
２９    被嵌入部
Ｐ      用紙（記録媒体）
【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】
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【図１０】
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【図１１】
2017156645.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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