(57)【要約】【課題】キー寿命を延長し、ドライブカラー交換周期を長くし、印刷コストの低減を図る。【解決手段】互いに圧接した一対の定着ローラの圧接部にて記録媒体上に形成された未定着のトナー像を加熱加圧して、前記記録媒体上にトナー像を固着させる定着装置において、少なくとも一方の定着ロールの端部にその軸方向に沿って延びるキー溝を設け、駆動力伝達軸に前記キー溝に係合するキーを設けて、前記キー溝に前記キーとあて板を挿入して前記キーとあて板の接触により、前記駆動力伝達軸の駆動力を前記定着ロールに伝達する駆動力伝達機構を備え、キー取付部材の反転により前記キーの両面を使用可能とすることを特徴とする。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに圧接した一対の定着ローラの圧接部にて記録媒体上に形成された未定着のトナー像を加熱加圧して、前記記録媒体上にトナー像を固着させる定着装置において、
少なくとも一方の定着ロールの端部にその軸方向に沿って延びるキー溝を設け、駆動力伝達軸に前記キー溝に係合するキーを設けて、前記キー溝に前記キーとあて板を挿入して前記キーとあて板の接触により、前記駆動力伝達軸の駆動力を前記定着ロールに伝達する駆動力伝達機構を備え、キー取付部材の反転により前記キーの両面を使用可能とすることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記キーが前記キー取付け部材に左右対称の位置に取付けられていることを特徴とする請求項１記載の定着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式による画像形成装置の定着装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図８に示す電子写真方式を用いた画像形成装置Ｐでは、帯電器１によって感光体２の表面を一様に帯電する。帯電後の感光体２表面にレーザ等の光３が照射され、感光体２上に静電潜像を形成する。形成された静電潜像に現像機４内部で帯電した粉体トナーが電気力線に沿って感光体２の表面に付着され、トナー像が形成される。次いで転写器５により用紙６へトナーが電気的に吸着され、感光体２の表面に残ったトナーは清掃機７で除去回収される。
【０００３】
転写器５で転写された粉体トナー像が乗った用紙６は定着機８に搬送され、裏面より用紙６を温める熱板９により予熱され、次いで内部にヒータ１０が内包され、該ヒータ１０の発熱により熱せられた表面が離型性に優れた材料で覆われた熱ローラ１１と表面を弾性体で覆った加圧ローラ１２により挟持搬送することで、用紙６上の粉体トナーは用紙６へ固着する。この用紙６はプラー１２にて用紙折り畳み部１３へ送られ折り畳まれる。
【０００４】
図１及び図２は、定着装置における熱ローラ駆動部の概略構成図である。  
定着フレーム１４に固定されたモータ１５の軸にはギヤ１６ａが固定され、ギヤ１６ａはギヤ１６ｂへモータ１５の駆動力を伝達する。ギヤ１６ｂは、パイプ１７に固定されておりパイプ１７は軸受け１８を介し定着フレーム１４に固定されている。更に、パイプ１７にはドライブカラー１９が固定されている。ドライブカラー１９は加熱ロール１１を突き当てるための突き当て部とキー２０を固定する機能を有している。加熱ロール１１には、キー溝が形成され、更にあて板２２が取り付けられ、キー２０と嵌合する。
【０００５】
更に特許文献１に記載されているように、熱伝導率の高いアルミニウム芯金と表面をフッ素等の離型性の高い材料で覆われた定着ローラ間の滑りをよくするために、プラスチックカラー２１が装填されている。これら構成により、モータ１５から伝達した駆動力は定着ローラ１１へ伝達される。
【０００６】
図３を用いて定着ローラキー溝部の破壊プロセスを説明する。定着ローラ１１とドライブカラー１９及びプラスチックカラー２１間には保守性と熱膨張を考慮して適正な寸法公差を割り振っており、印刷時にも隙間δが生じる。加圧ローラ１２が一定方向へ荷重を与えるため、定着ローラ１１は遊星運動を繰返す（図中のＡ→Ｂ→Ｃ→Ｄの繰返し運動）。キー２０とあて板２２はその運動のため常に摺動する。キー２０は駆動力を定着ローラ１１へ伝えているため、ＰＶ値が高い状態で摺動する結果となる。このためキー２０に比べ比較的寿命の短い定着ローラ１１に付随のあて板２２を犠牲磨耗させ、装置全体の寿命のバランスを取っている。具体的には、定着ローラ１１の交換と同時にあて板２２も交換する。
【０００７】
前記キー２０は焼入れ性が良い高価な材料で構成されており、焼き入れにより硬くなったキー２０ではあるが、磨耗は進行する。図４に示す如く、あて板２２は犠牲磨耗する対象のため寿命が短いがキー２０はあて板２２よりも値段も高いため、長期にわたりキー２０を使用する。結果として、キー２０に磨耗によるえぐれ２５が発生し、あて板２２とキー２０は相対的に隙間δ分、平行移動しているため、えぐれ２５によりあて板２２が曲がって折れる現象が発生する。
【０００８】
そのため新しいあて板２２に交換しても、キー２０が磨耗によりえぐれ２５が発生している状態では、あて板２２に曲げ力が発生し、熱ローラ１１もしくはあて板２２が変形して破損することがあり、キー２０のえぐれ２５が激しい場合にはキー２０が固定されているドライブカラー１９の交換が必要となる。しかしながら、キー２０のえぐれ２５の発生はあて板２２と接する部分のみでの発生である。
【０００９】
【特許文献１】特公平６−９３１５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
近年、画像形成装置の処理速度向上に伴い、加熱ローラへ与えられる機械的な負荷も増大している。加熱ローラに要求される機械的な負荷の増大に伴い、あて板の破損により加熱ロールの寿命が所望する寿命値を保てないケースが発生している。要因としては、キーの摩耗により、あて板とキーの摺動がスムーズに行われなくなる為である。キーが磨耗した場合、磨耗したキーのみを交換することも考えられるが、キーへ加わる負荷を考慮し、キーはドライブカラーに圧入固定していることや、加熱ロールに設けられたキー溝との位置関係を合わせることが困難である為、キーを取り付けているドライブカラーごとの交換が必要となる。
【００１１】
本発明の目的は、キー寿命を延長し、ドライブカラー交換周期を長くし、印刷コストの低減が図れ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】
【００１２】
上記目的は、互いに圧接した一対の定着ローラの圧接部にて記録媒体上に形成された未定着のトナー像を加熱加圧して、前記記録媒体上にトナー像を固着させる定着装置において、少なくとも一方の定着ロールの端部にその軸方向に沿って延びるキー溝を設け、駆動力伝達軸に前記キー溝に係合するキーを設けて、前記キー溝に前記キーとあて板を挿入して前記キーとあて板の接触により、前記駆動力伝達軸の駆動力を前記定着ロールに伝達する駆動力伝達機構を備え、キー取付部材の反転により前記キーの両面を使用可能とすることにより達成される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明により、キーの寿命を延長することが可能となり、ドライブカラーの交換周期を長くすることができ、印刷コストを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１及び図２を用いて熱ローラ駆動部の基本構成を説明する。定着フレーム１４に固定されたモータ１５の軸にはギヤ１６ａが固定され、ギヤ１６ａはギヤ１６ｂへモータ１５の駆動力を伝達する。ギヤ１６ｂはパイプ１７に固定されており、パイプ１７は軸受け１８を介し定着フレーム１４に固定されている。更に、パイプ１７にはドライブカラー１９が固定され、ドライブカラー１９にはキー２０が固定されている。更には、定着ローラキー溝が形成され、あて板２２にてキー２０と嵌合する。また、特公平６−９３１５４号公報に記載されている様に熱伝導率の高いアルミニウム芯金と表面をフッ素等の離型性の高い材料で覆われた定着ローラ間の滑りをよくするために、プラスチックカラー２１が装填されている。これら構成により、モータ１５からの駆動力は定着ローラ１１へ伝達される。
【００１５】
ドライブカラー１９の外径と定着ローラ１１の内径、プラスチックカラー２１の間には隙間δがあり、この隙間δのために、加圧ローラ１２と定着ローラ１１がニップし回転する時にあて板２２とキー２０は、半径方向にて摺動し、やがてキー２０のあて板２２と接する面が磨耗し、えぐれ２５が発生してしまう。
【００１６】
図４及び図５に示すようにドライブカラー１９のキー２０のえぐれ２５は、あて板２２と接触している側のみに発生し、あて板２２と接していない面は磨耗していない。キー２０の磨耗していない面を使用することが出来ればドライブカラー１９の寿命を延ばすことが可能ではあるが、キー２０はそれに加わる負荷及び定着ローラ１１との位置関係を考慮して、ドライブカラー１９に圧入固定されており、キー２０のみの交換は出来ない。また、ドライブカラー１９はフランジ形状の為、ドライブカラーを反転し、キー２０の磨耗していない面へ交換するということも不可能であるため、キー２０の磨耗によりドライブカラー１９全体の交換が必要となってしまう。
【００１７】
図６を用いて本発明のドライブカラー１９の構成について説明する、ドライブカラー１９はフランジ形状をしており、加熱ロール１１の位置決めのための突き当てとキー２０の固定の機能を有している。本発明に於いては、従来は一体化されていたドライブカラー１９を突き当て部１９ａとキー２０の固定部材１９ｂとに分割しており、それぞれをネジ２４により固定し一体化している。
【００１８】
キー２０のあて板２２と接触する面が磨耗し、えぐれ２５が発生した場合には、ドライブカラー１９とパイプ１７を固定しているネジ２３を取り外し、次にドライブカラー１９よりネジ２４を取り外し、突き当て部１９ａと固定部材１９ｂとを分解し、固定部材１９ｂを反転させ再度取り付けることにより、あて板２２と接触する面は、えぐれ２５の無い平面な状態になる。
【００１９】
また、突き当て部１９ａと固定部材１９ｂとの固定は、位置合わせが容易になるように印籠結合しており、図７に示すようにキー２０は定着ローラ１１との位置関係が固定部材１９ｂを反転してもキー２０の長手方向での位置が変わらないように、固定部材１９ｂに左右対称の位置に取付けられている。本構成によりキー２０の両面を使用することが可能となり、ドライブカラー１９の使用量は従来に比べ２倍使用することができるようになる。また、突き当て部１９ａは固定部材１９ｂとは異なり、磨耗などによる損傷を受けない為、キー２０の両面が磨耗してしまった場合には固定部材１９ｂのみの交換が可能となり、従来に比べドライブカラー１９の交換コストを大幅に削減することが可能となる。
【００２０】
本構成においては、ドライブカラー１９は突き当て部１９ａと固定部材１９ｂはネジ２４により結合し、パイプ１７へネジ２３で固定しているが、本方式を実施する他の方法としては突き当て部１９ａをパイプ１７に溶接にて固定し、取り外しは固定部材１９ｂのみをパイプ１７より取り外す構成も考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】定着装置の定着熱ローラ駆動部を示す断面図である。
【図２】定着装置の定着熱ローラ駆動部を示す分解斜視図である。
【図３】定着ローラキー溝部の破壊プロセスを説明するための図である。
【図４】従来技術における定着装置の定着熱ローラ駆動部を示す一部拡大断面図である。
【図５】従来のドライブカラーの斜視図である。
【図６】本発明の実施例に係るドライブカラーの斜視図である。
【図７】本発明の実施例でのドライブカラーに対するキーの取り付け状態を示す一部拡大平面図である。
【図８】電子写真方式を用いた画像形成装置の概略構成図である。
【符号の説明】
【００２２】
Ｐは印写装置、１は帯電器、２は感光体、３はレーザ光、４は現像機、５は転写器、６は用紙、７は清掃機、８は定着機、９は予熱板、１０はヒータ、１１は定着ローラもしくは熱ローラ、１２は加圧ローラ、１３は用紙折り畳み部、１４は定着フレーム、１５はモータ、１６ａ，１６ｂはギヤ、１７はパイプ、１８は軸受け、１９はドライブカラー、１９ａは突き当て部、１９ｂは固定部材、２０はキー、２１はプラスチックカラー、２２はあて板、２３はネジ、２４はネジ、２５はえぐれである。
【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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