定着装置
【課題】 たとえ定着ローラの薄肉化が進行しても、当該薄肉化に対応して回り止め状態で断熱部材を定着ローラに確実に装着する。
【解決手段】 加熱源である発熱体２４が内装された、軸心回りに回転可能な定着ローラ３０と、周面が定着ローラ３０の周面に圧接された状態で定着ローラ３０の軸心と同一方向に延びるローラ軸７１回りに回転可能な加圧ローラ７０との間に形成されたニップ部Ｎに用紙Ｐを供給することにより当該用紙Ｐ上のトナー像に加熱による定着処理を施す定着装置２０であって、定着ローラ３０に同心で外嵌される環状断熱部材４０には内周面から径方向に向かって突設された第１係止突起４４が設けられている一方、定着ローラ３０には第１係止突起４４が嵌入される係止孔３１が設けられている。
【解決手段】 加熱源である発熱体２４が内装された、軸心回りに回転可能な定着ローラ３０と、周面が定着ローラ３０の周面に圧接された状態で定着ローラ３０の軸心と同一方向に延びるローラ軸７１回りに回転可能な加圧ローラ７０との間に形成されたニップ部Ｎに用紙Ｐを供給することにより当該用紙Ｐ上のトナー像に加熱による定着処理を施す定着装置２０であって、定着ローラ３０に同心で外嵌される環状断熱部材４０には内周面から径方向に向かって突設された第１係止突起４４が設けられている一方、定着ローラ３０には第１係止突起４４が嵌入される係止孔３１が設けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機やファクシミリ装置等の画像形成装置に適用される、用紙等の記録媒体に転写されたトナー像に対して当該記録媒体への定着処理を施す定着装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１に記載されているような、画像形成装置に適用される定着装置が知られている。この定着装置は、感光体ドラムの周面に形成されたトナー像の転写された用紙上の当該トナー像を当該用紙に定着させるためのものであり、内部にヒータが内蔵された定着ローラと、この定着ローラに押圧される加圧ローラとを備えて構成され、これら同期回転している定着ローラと加圧ローラとのニップ部へ向けて用紙を供給することにより、定着ローラによる加熱で用紙上のトナー像に定着処理が施されるようになっている。
【０００３】
かかる定着装置における定着ローラには、両端に環状の断熱部材が外嵌されているとともに、各断熱部材にベアリングが外嵌され、これらのベアリングが所定のハウジングの互いに対向した側壁にそれぞれ支持されることにより、当該定着ローラが軸心回りに回転可能にハウジングに支持されるようになっている。
【０００４】
かかる定着ローラには、両端部の外周面に軸心と平行に形成されたカット部分（定着ローラ側キー面という）がそれぞれ設けられている一方、断熱部材の内周面には、前記定着ローラ側キー面に対応した平面部分（断熱部材側キー面という）が設けられ、断熱部材側キー面を定着ローラ側キー面に対応させた状態で断熱部材を定着ローラの端部に嵌め込むことにより、断熱部材が定着ローラに回り止め状態で外嵌されるようになっている。
【特許文献１】特開平１０−３２２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記のような定着ローラ側キー面と断熱部材側キー面とからなる定着ローラと断熱部材との間に形成された回り止め構造にあっては、定着ローラの端部に切削加工を施して定着ローラ側キー面を形成させなければならず、そのために定着ローラは、切削加工に耐え得る程度の厚み寸法を備えていなくてはならない。
【０００６】
ところで、近年、画像形成装置の電源を投入してから可能な限り短時間で画像形成処理を行い得るようにするために、定着ローラの加熱速度の迅速化を図るべく定着ローラの厚み寸法を可能な限り薄くすることが行われている。そして、定着ローラの厚み寸法が薄くなると、機械的強度が低下するためその端部に切削加工で定着ローラ側キー面を形成することが困難となり、これによって定着ローラの薄肉化が制限されるという不都合が生じる。
【０００７】
本発明は、かかる状況に鑑みなされたものであり、たとえ定着ローラの薄肉化が進行しても、当該薄肉化に対応して回り止め状態で断熱部材を定着ローラに装着することが可能な定着装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１記載の発明は、加熱源が内装された、軸心回りに回転可能な定着ローラの周面に記録媒体を供給することにより当該記録媒体上のトナー像に加熱による定着処理を施す定着装置であって、前記定着ローラには、同心で外嵌される環状断熱部材が設けられ、前記環状断熱部材には、内周面から径方向に向かって突設された第１係止突起が設けられている一方、前記定着ローラには、前記第１係止突起が嵌入される係止孔が設けられていることを特徴とするものである。
【０００９】
かかる構成によれば、記録媒体を軸心回りに回転している定着ローラの周面に供給することにより、当該記録媒体は、内部に熱源を備えた定着ローラからの熱を得てトナー像に対する定着処理が施されつつ搬送され、定着ローラから排出されることにより定着処理が完了する。
【００１０】
このような定着装置において、定着ローラは、同心で外嵌される環状断熱部材を有し、この環状断熱部材には内周面から径方向に向かって突設された第１係止突起が設けられている一方、定着ローラには第１係止突起が嵌入される係止孔が設けられているため、例えば環状断熱部材を弾性変形させながら（具体的には例えば拡径しながら）定着ローラに外嵌した上で、環状断熱部材の第１係止突起を定着ローラの係止孔に嵌め込むことにより、環状断熱部材が回り止め状態で定着ローラに装着される。
【００１１】
従って、たとえ定着ローラの厚み寸法が薄くて従来のような回り止め用のキー面の切削加工を定着ローラに施すことができなくても、環状断熱部材側に第１係止突起を設ける一方、定着ローラ側に第１係止突起に対応した係止孔を設けることで環状断熱部材を確実に回り止め状態で定着ローラに装着することが可能になる。
【００１２】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記環状断熱部材には、前記定着ローラを軸心回りに駆動回転させるべく環状ギヤが外嵌され、前記環状ギヤには、内周面から径方向に向かって突設された第２係止突起が設けられている一方、前記環状断熱部材には、前記第２係止突起が嵌め込まれる、軸心方向に延び、かつ、一端が開放端になった係止溝が設けられていることを特徴とするものである。
【００１３】
かかる構成によれば、環状ギヤの内周面に突設された第２係止突起を環状断熱部材に設けられている軸心方向に延びた係止溝へその開放端から嵌め込んでいくことにより、環状ギヤは、回り止め状態で環状断熱部材に装着される。そして、予め定着ローラに装着された状態の環状断熱部材に対し第２係止突起を係止溝に嵌め込むことで環状ギヤを定着ローラに装着することにより、当該環状ギヤは、環状断熱部材を介して定着ローラと共回り可能に一体化する。
【００１４】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の発明において、前記環状断熱部材は、周方向で複数の分割体に分割可能に構成されていることを特徴とするものである。
【００１５】
かかる構成によれば、定着ローラを囲んで各分割体を組み付けることにより環状断熱部材が定着ローラに装着された状態になるため、環状断熱部材の定着ローラに対する装着操作が容易になる。
【００１６】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明において、前記各分割体は、互いの対向面に互いに嵌合し合う嵌合構造が形成されていることを特徴とするものである。
【００１７】
かかる構成によれば、各分割体を組み付けて環状断熱部材を形成させた状態で、互いの当接面に設けられた嵌合し合う嵌合構造により各分割体の結合状態が安定化する。
【００１８】
請求項５記載の発明は、請求項３または４記載の発明において、前記各分割体は、前記定着ローラに装着された状態で対向面に隙間が形成されるように寸法設定されていることを特徴とするものである。
【００１９】
かかる構成によれば、各分割体は、定着ローラに装着された状態で対向面に隙間が形成されるように寸法設定されているため、各分割体を定着ローラ周りに組み付けた状態で隣接した分割体間で空間的な余裕（すなわち隙間）ができ、これによって製造時の寸法誤差等による装着状態の不具合（具体的には、分割体同士の対向面の当接によって分割体の内面が定着ローラの周面に密着しなくなるなどの不具合）が防止される。
【００２０】
請求項６記載の発明は、請求項３乃至５のいずれかに記載の発明において、前記各分割体は、曲率内径寸法が前記定着ローラの外径寸法より小さく寸法設定されていることを特徴とするものである。
【００２１】
かかる構成によれば、各分割体を定着ローラ周りに装着して環状断熱部材を形成させた状態で、当該環状断熱部材に環状ギヤを圧入することにより、各分割体は、曲率径寸法が大きくなるように弾性変形するため、この弾性力で定着ローラの周面に密着し、これによって各分割体（すなわち環状断熱部材）の定着ローラに対する装着状態が安定する。
【００２２】
請求項７記載の発明は、請求項３乃至６のいずれかに記載の発明において、前記各分割体は、互いの対向面の径方向外縁部に面取り処理が施されていることを特徴とするものである。
【００２３】
かかる構成によれば、各分割体を定着ローラ周りに組み付けた状態で、たとえ製造誤差によって隣接する分割体の外面間に段差が形成されるようなことがあっても、各分割体は、互いの対向面の径方向外縁部に面取り処理が施されているため、隣接した分割体の外面間の急峻な段差が緩和され、これによって環状ギヤが各分割体からなる環状断熱部材に嵌め易くなる。
【００２４】
請求項８記載の発明は、請求項３乃至７のいずれかに記載の発明において、前記各分割体は、互いの当接位置における外面側が扁平に形成されていることを特徴とするものである。
【００２５】
かかる構成によれば、環状断熱部材の構成要素である各分割体の当接位置の外面側において製作誤差等によりたとえ段差が存在しても、この部分は扁平に形成されているため、ギヤやベアリング等の他の部材を環状断熱部材に外嵌するに際し、当該段差の存在で嵌め込み難くなるような不都合が生じず、他の部材は環状断熱部材に円滑に外嵌される。
【００２６】
請求項９記載の発明は、請求項１乃至８のいずれかに記載の発明において、前記環状断熱部材の一方の端部には、外周面から外方へ軸心に向かって傾斜した環状テーパー部が形成されていることを特徴とするものである。
【００２７】
かかる構成によれば、環状ギヤを定着ローラに装着された環状断熱部材に嵌め込むに際し、環状ギヤは、環状断熱部材の一方の端部に形成された環状テーパー部に案内されるため、環状ギヤの環状断熱部材に対する装着作業の作業性が向上する。
【発明の効果】
【００２８】
請求項１記載の発明によれば、定着ローラに同心で外嵌される環状断熱部材には内周面から径方向に向かって突設された第１係止突起が設けられている一方、定着ローラには第１係止突起が嵌入される係止孔が設けられているため、環状断熱部材を弾性変形させながら定着ローラに外嵌した上で、環状断熱部材の第１係止突起を定着ローラの係止孔に嵌め込むことにより、環状断熱部材を回り止め状態で定着ローラに装着することができる。
【００２９】
従って、たとえ定着ローラの厚み寸法が薄くて従来のような回り止め用のキー面の切削加工を定着ローラに施すことができなくても、環状断熱部材側に第１係止突起を設ける一方、定着ローラ側に第１係止突起に対応した係止孔を設けることで環状断熱部材を確実に回り止め状態で定着ローラに装着することができ、これによって定着ローラの厚み寸法を可能な限り薄くすることが可能になるため、伝熱効率の向上で画像形成装置の電源投入後の迅速な立ち上げに貢献することができる。
【００３０】
請求項２記載の発明によれば、環状ギヤの内周面に突設されている第２係止突起を環状断熱部材に設けられている軸心方向に延びた係止溝へその開放端から嵌め込んでいくことにより、環状ギヤは、回り止め状態で環状断熱部材に装着されるため、予め定着ローラに装着された状態の環状断熱部材に対し第２係止突起を係止溝に嵌め込むことにより環状ギヤを環状断熱部材を介して定着ローラと一体化させることができ、これによって所定の駆動手段の駆動力を環状ギヤを介して定着ローラに伝達することができる。
【００３１】
請求項３記載の発明によれば、環状断熱部材は、周方向で複数の分割体に分割可能に構成されているため、定着ローラを囲んで各分割体を組み付けることにより環状断熱部材が定着ローラに装着された状態になり、定着ローラに対し環状断熱部材を組み付ける作業の作業性を向上させることができる。
【００３２】
請求項４記載の発明によれば、各分割体は、互いの対向面に互いに嵌合し合う嵌合構造が形成されているため、各分割体を組み付けて環状断熱部材を形成させた状態で互いの当接面に設けられた嵌合構造により各分割体の結合状態を安定化させることができる。
【００３３】
請求項５記載の発明によれば、各分割体は、定着ローラに装着された状態で対向面に隙間が形成されるように寸法設定されているため、各分割体を定着ローラ周りに組み付けた状態で隣接した分割体間で空間的な余裕ができ、これによって製造時の寸法誤差等による装着状態の不具合を防止することが可能になり、環状断熱部材を定着ローラに確実に装着することができる。
【００３４】
請求項６記載の発明によれば、各分割体は、曲率内径寸法が前記定着ローラの外径寸法より小さく寸法設定されているため、各分割体を定着ローラ周りに装着して環状断熱部材を形成させた状態で、当該環状断熱部材に環状ギヤを圧入することにより、各分割体は、曲率径寸法が大きくなるように弾性変形してこの弾性力で定着ローラの周面に密着し、これによって各分割体の定着ローラに対する装着状態を安定させることができる。
【００３５】
請求項７記載の発明によれば、各分割体は、互いの対向面の径方向外縁部に面取り処理が施されているため、各分割体を定着ローラ周りに組み付けた状態で、たとえ製造誤差によって隣接する分割体の外面間に段差が形成されるようなことがあっても、隣接した分割体の外面間の急峻な段差が緩和されていることにより環状ギヤを各分割体からなる環状断熱部材に容易に嵌め込むことができ、組み付け作業の作業性を向上させることができる。
【００３６】
請求項８記載の発明によれば、環状断熱部材の構成要素である各分割体の当接位置の外面側において製作誤差等によりたとえ段差が存在しても、この部分は扁平に形成されているため、ギヤやベアリング等の他の部材を環状断熱部材に外嵌するに際し、当該段差の存在で嵌め込み難くなるような不都合が生じず、他の部材を環状断熱部材に円滑に外嵌することができる。
【００３７】
請求項９記載の発明によれば、環状断熱部材の一方の端部に外周面から外方へ軸心に向かって傾斜した環状テーパー部が形成されているため、環状ギヤを定着ローラに装着された環状断熱部材に嵌め込むに際し、環状ギヤは、環状断熱部材の一方の端部に形成された環状テーパー部に案内され、これによって環状ギヤの環状断熱部材に対する装着作業の作業性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
図１は、本発明に係る定着装置が適用された画像形成装置の一種であるプリンタ１０の一実施形態の内部構造の概要を示す正面断面視の説明図である。図１に示すように、プリンタ１０は、印刷処理に供する用紙（記録媒体）Ｐを貯留する用紙貯留部１２と、この用紙貯留部１２に貯留された用紙束Ｐ１から繰り出された１枚ずつの用紙Ｐに対して画像の転写処理を施す画像形成部１３と、この画像形成部１３で転写処理の施された用紙Ｐに対して定着処理を施す定着部１４とが装置本体１１に内装されると共に、定着部１４で定着処理の施された用紙Ｐが排紙される排紙部１５が装置本体１１の頂部に設けられることによって構成されている。前記排紙部１５は、装置本体１１の頂部が凹没されることによって形成され、この凹没した凹部の底部に排紙された用紙Ｐを受ける排紙トレイ１５１が設けられている。
【００３９】
前記用紙貯留部１２には、所定数（本実施形態では１つ）の用紙カセット１２１が装置本体１１に対して挿脱自在に設けられている。用紙カセット１２１の下流端（図１の左方）には、用紙束Ｐ１から１枚ずつの用紙Ｐを繰り出させるピックアップローラ１２２が設けられている。このピックアップローラ１２２の駆動によって用紙カセット１２１から繰り出された用紙Ｐは、給紙搬送路１２３およびこの給紙搬送路１２３の下流端に設けられたレジストローラ対１２４を介して画像形成部１３に給紙されるようになっている。
【００４０】
前記画像形成部１３は、コンピュータ等から電送された画像情報に基づき用紙Ｐに転写処理を施すものであり、前後方向（図１の紙面と直交する方向）に延びる軸心回りに回転可能に設けられた感光体ドラム１３１の周面に沿うように、当該感光体ドラム１３１の図１における右上位置から時計方向に向けて帯電器１３２、露光装置１３３、現像装置１３４、転写ローラ１３５およびクリーニング装置１３６が配設されることによって形成されている。
【００４１】
そして、感光体ドラム１３１と、帯電器１３２と、クリーニング装置１３６とが所定のハウジングに内装され感光体ユニット１３０としてユニット化されている。
【００４２】
前記感光体ドラム１３１は、周面に静電潜像およびこの静電潜像に沿ったトナー像を形成させるためのものであり、周面にアモルファスシリコン層が積層され、これによってこれらの像を形成させるのに適したものになっている。
【００４３】
前記帯電器１３２は、軸心回りに時計方向に回転している感光体ドラム１３１の周面に一様な電荷を形成させるものであり、コロナ放電によって感光体ドラム１３１の周面に電荷を付与するようになっている。なお、かかる帯電器１３２に代えて帯電ローラを採用してもよい。
【００４４】
前記露光装置１３３は、コンピュータ等の外部の機器から電送されてきた画像データに基づき強弱の付与されたレーザー光を回転している感光体ドラム１３１の周面に照射し、これによる感光体ドラム１３１周面のレーザー光が照査された部分の電荷の消去によって当該感光体ドラム１３１の周面に静電潜像を形成させるものである。
【００４５】
前記現像装置１３４は、感光体ドラム１３１の周面にトナーを供給することによって周面の静電潜像が形成された部分にトナーを付着させ、これによって感光体ドラム１３１の周面にトナー像を形成させるものである。
【００４６】
前記転写ローラ１３５は、感光体ドラム１３１の直左方位置に送り込まれた用紙Ｐに対して当該感光体ドラム１３１の周面に形成されているプラスに帯電したトナー像を用紙Ｐに転写させるものであり、トナー像の電荷と逆極性であるマイナスの電荷を用紙Ｐに付与するようになっている。
【００４７】
従って、感光体ドラム１３１の左下位置に到達した用紙Ｐは、転写ローラ１３５と感光体ドラム１３１とによって押圧挟持されつつ、プラスに帯電した感光体ドラム１３１周面のトナー像がマイナスに帯電した用紙Ｐの表面に向けて引き剥がされ、これによって用紙Ｐに対し転写処理が施されることになる。
【００４８】
前記クリーニング装置１３６は、転写処理後の感光体ドラム１３１の周面に残留しているトナーや、前記帯電器１３２で帯電ワイヤに付着した粉塵等の異物を清掃処理したときに飛散して感光体ドラム１３１の周面に付着したものなどを取り除いて清浄化するためのものである。このクリーニング装置１３６には、感光体ドラム１３１の周面に摺擦する摺擦ローラ１３６ａが設けられ、この摺擦ローラ１３６ａの回転で感光体ドラム１３１の周面に付着した残留トナーや異物が擦り落とされる（すなわち感光体ドラム１３１の周面が研磨される）ようになっている。このクリーニング装置１３６によって清浄化された感光体ドラム１３１の周面は、次の画像形成処理のために再び帯電器１３２へ向かうことになる。
【００４９】
前記定着部１４は、画像形成部１３によって転写処理の施された用紙Ｐのトナー像に加熱による定着処理を施すものであり、定着装置２０を備えて構成されている。この定着装置２０は、用紙Ｐに熱を加える定着ローラ３０と、この定着ローラ３０の左側に対向配置された加圧ローラ７０とを備えて構成されている。
【００５０】
そして、転写処理後の用紙Ｐは、定着ローラ３０と加圧ローラ７０との間に形成されたニップ部Ｎへ向けて送り込まれ、当該ニップ部Ｎを通過することによって、定着ローラ３０からの熱を得て定着処理が施されるようになっている。定着処理の施された用紙Ｐは、排紙搬送路１４１を通って排紙部１５へ排出されることになる。
【００５１】
そして、装置本体１１内の図１における右方位置上部に外気を取り入れるためのフィルタ１６１を備えた送風機１６と、この送風機１６によってフィルタ１６１を介して取り入れられた外気を感光体ユニット１３０へ向けて案内する送風ダクト１７とが設けられている。送風機１６の駆動で送風ダクト１７を介し感光体ユニット１３０へ向けて吹き付けられた外気は、感光体ユニット１３０内を貫通し、これによって感光体ドラム１３１内に設けられた図略のヒータによって感光体ユニット１３０内が過加熱されている場合に当該感光体ユニット１３０内を冷却するようになっている。
【００５２】
図２は、定着装置の一実施形態を示す背面側から見た斜視図である。従って、図２においては、図１に示す定着装置２０と左右の位置関係が逆転している（すなわち、図１では定着ローラ３０が右側に、加圧ローラ７０が左側に位置しているが、図２では定着ローラ３０が左側に、加圧ローラ７０が右側に位置している）。
【００５３】
図２に示すように、定着装置２０は、筐体２１内に定着ローラ３０と加圧ローラ７０とが左右に並設されることによって構成されている。前記筐体２１は、図２における手前側の背面板２１１と、同向こう側の前面板２１２と、これら背面板２１１および前面板２１２の各側縁部間に架設された一対の側板部材２１３とを備え、これら背面板２１１、前面板２１２および側板部材２１３に囲繞された空間に定着ローラ３０および加圧ローラ７０を装着するための装着空間Ｖが形成されている。
【００５４】
そして、この装着空間Ｖ内において、背面板２１１および前面板２１２間の図２における左方位置に定着ローラ３０が装着されているとともに、同右方位置に周面を定着ローラ３０の周面と当接させた状態で加圧ローラ７０が装着されている。
【００５５】
前記定着ローラ３０の各端部には、後述する環状断熱部材４０を介してベアリング６０がそれぞれ装着され、定着ローラ３０は、これらのベアリング６０が背面板２１１および前面板２１２にそれぞれ凹設された凹部に嵌め込まれることにより軸心回りに回転可能に筐体２１の装着空間Ｖに装着されるようになっている。なお、加圧ローラ７０は、装着空間Ｖ内の図２における定着ローラ３０の右側位置で背面板２１１および前面板２１２間に架設されたローラ軸７１に軸支され、定着ローラ３０の回転に従動してローラ軸７１回りに回転するようになっている。
【００５６】
また、定着ローラ３０の図２におけるベアリング６０より手前側の端部には後述する環状ギヤ５０が一体回転可能に外嵌されている一方、背面板２１１には、図略の駆動モータの駆動でギヤ軸２２１回りに回転する駆動ギヤ２２が設けられている。この駆動ギヤ２２は、前記環状ギヤ５０と噛合され、これによって駆動モータの駆動による駆動ギヤ２２の回転が環状ギヤ５０を介して定着ローラ３０に伝達されるようになっている。
【００５７】
また、前記背面板２１１には、定着ローラ３０の端部開口と対向するように端子台２３が設けられているとともに、この端子台２３から定着ローラ３０内の奥部に向けて延設されたハロゲンランプ等からなる発熱体（加熱源）２４が設けられている。この発熱体２４は、定着ローラ３０の内周面と接触し合わないように寸法設定されている。かかる発熱体２４に図略の電源からの電力がコネクタ２５および端子台２３を介して供給されることにより、当該発熱体２４が発熱し、これによって定着ローラ３０に加熱処理が施されるようになっている。
【００５８】
図３は、定着ローラ３０の第１実施形態を説明するための図であり、（イ）は、環状断熱部材４０、環状ギヤ５０およびベアリング６０が定着ローラ３０から外された状態を示す斜視図、（ロ）は、環状断熱部材４０の第１実施形態を示す拡大斜視図である。また、図４は、環状断熱部材４０，環状ギヤ５０およびベアリング６０が定着ローラ３０に装着された状態を示す斜視図であり、図５は、図４のＡ−Ａ線断面図である。これらの図に示すように、定着ローラ３０には、環状断熱部材４０、環状ギヤ５０およびベアリング６０が装着されるようになっている。
【００５９】
まず、図３の（イ）に示すように、定着ローラ３０は、薄肉の金属製の筒体であり、本実施形態においては外径寸法が直径で３１．４ｍｍに設定されているとともに、厚み寸法が０．３５ｍｍに設定され、これによって発熱体２４による定着ローラ３０に対する加熱処理が迅速に行われ、プリンタ１０の電源スイッチを投入したときの定着装置２０の立ち上がりが迅速に行われるようになっている。かかる定着ローラ３０には、両端部の適所にそれぞれ係止孔３１が穿設されている。これらの係止孔３１は、定着ローラ３０に外嵌された後述する環状断熱部材４０を回り止め状態で係止するためのものである。
【００６０】
このような定着ローラ３０の図３における手前側には、環状断熱部材４０と、環状ギヤ５０と、ベアリング６０とが外嵌される一方、同向こう側には、環状断熱部材４０と、ベアリング６０とが外嵌されるようになっている（図５参照）。定着ローラ３０の図３における手前側においては、環状断熱部材４０が定着ローラ３０に外嵌された後に予め定着ローラ３０に遊嵌されている環状ギヤ５０およびベアリング６０がこの環状断熱部材４０に外嵌されるようになっている。これに対し定着ローラ３０の図３における向こう側においては、環状断熱部材４０が定着ローラ３０に外嵌された後に予め定着ローラ３０に遊嵌されているベアリング６０のみがこの環状断熱部材４０に外嵌されるようになっている。
【００６１】
前記環状断熱部材４０は、図３の（ロ）に示すように、内径寸法が定着ローラ３０の外形寸法より僅かに小さい円筒状を呈する断熱部材本体４１と、この断熱部材本体４１の一方の端部に同心で形成されたフランジ４２とを備えた基本構成を有している。そして、本実施形態においては、環状断熱部材４０の一部に筒心方向の全長に亘って切り込まれることによって形成したスリット４３が設けられているとともに、このスリット４３の途中に当該スリット４３を介して二つ割れ状態で断熱部材本体４１の内周面から径方向の内側に向けて突設された第１係止突起４４が設けられている。
【００６２】
この第１係止突起４４は、前記定着ローラ３０の係止孔３１に対応して設置位置が設定されている。そして、環状断熱部材４０をスリット４３を介して若干開いた状態で定着ローラ３０に嵌め込んでこの二つ割れの第１係止突起４４を係止孔３１に嵌入することにより、環状断熱部材４０が回り止め状態で定着ローラ３０に装着されるようになっている。
【００６３】
また、断熱部材本体４１の周面には、フランジ４２と反対側の端縁から筒心方向と平行にフランジ４２へ略到達するまで凹設されることによって形成され、一端が開放端となった係止溝４５が設けられている。この係止溝４５は、断熱部材本体４１に外嵌された環状ギヤ５０を回り止めするためのものである。
【００６４】
さらに、フランジ４２が設けられている側と反対側の断熱部材本体４１の端縁には、外周面から外方へ軸心に向かって傾斜した環状テーパー部４１１（図３の（ロ））が形成され、環状ギヤ５０およびベアリング６０は、この環状テーパー部４１１に案内されることによって断熱部材本体４１へ容易に嵌め込むことができるようになっている。
【００６５】
前記環状ギヤ５０は、内径寸法が断熱部材本体４１の外径寸法より僅かに大きく寸法設定され、これによって摺接状態で断熱部材本体４１に外嵌し得るようになっている。かかる環状ギヤ５０の内周面には、図３の（イ）に示すように、前記環状断熱部材４０の係止溝４５に対応した第２係止突起５１が中心方向に向けて突設されている。この第２係止突起５１を環状断熱部材４０の係止溝４５に対応させた状態で環状ギヤ５０をフランジ４２へ向けて断熱部材本体４１に押し込んでいくことにより、環状ギヤ５０が、図４に示すように、回り止め状態で定着ローラ３０に外嵌された環状断熱部材４０に装着されることになる。
【００６６】
前記ベアリング６０は、環状断熱部材４０を介して定着ローラ３０を筒心回りに回転可能に軸支した状態で、前記筐体２１（図２）の背面板２１１および前面板２１２に支持されるものである。かかるベアリング６０は、内径寸法が断熱部材本体４１の外形寸法と略同一に設定され、環状ギヤ５０が環状断熱部材４０を介して定着ローラ３０に外嵌された状態で環状断熱部材４０に圧入されるようになっている。
【００６７】
前記環状断熱部材４０およびベアリング６０は、定着ローラ３０の図２における手前側および向こう側の双方の端部にそれぞれ外嵌されるのに対し、環状ギヤ５０は、定着ローラ３０の手前側の端部にのみ外嵌され、向こう側の端部には外嵌されない。
【００６８】
そして、定着ローラ３０の図３における手前側に環状断熱部材４０、この環状断熱部材４０を介して環状ギヤ５０およびベアリング６０が外嵌された状態では、図４に示すように、環状断熱部材４０の第１係止突起４４が定着ローラ３０の係止孔３１に嵌入しているとともに、環状ギヤ５０の第２係止突起５１が環状断熱部材４０の係止溝４５に嵌り込んでいるため、結局、定着ローラ３０と環状ギヤ５０とは環状断熱部材４０を介して互いに回り止め状態で結合された状態になっている。従って、当該定着ローラ３０が筐体２１に装着された状態で、図略の駆動モータの駆動で駆動ギヤ２２が駆動回転すると、これに噛合している環状ギヤ５０も回転し、これによって定着ローラ３０も回転することになる。
【００６９】
第１実施形態の定着ローラ３０ならびにこの定着ローラ３０に装着される環状断熱部材４０および環状ギヤ５０によれば、環状断熱部材４０に定着ローラ３０の係止孔３１に対応した第１係止突起４４を設けるとともに、環状ギヤ５０の第２係止突起５１に対応した係止溝４５を設けることにより、定着ローラ３０が薄肉製のものであり、これによって当該定着ローラ３０に回り止めのための各種の加工を施すことが困難であっても、環状ギヤ５０を環状断熱部材４０を介して回り止め状態で定着ローラ３０に装着することが可能になる。
【００７０】
図６は、定着ローラ３０ａ、環状断熱部材４０ａおよび環状ギヤ５０ａの第２実施形態を示す分解斜視図である。この実施形態においては、定着ローラ３０ａの端部の対向位置に一対で係止孔３１が穿設されているとともに、環状断熱部材４０ａは、一対の分割体４６を合体させることにより形成されるようになっている。また、環状ギヤ５０ａは、一対の分割体４６に対応するように、内周面における対向位置にそれぞれ突設された一対の第２係止突起５１を有している。
【００７１】
前記各分割体４６は、半円状の分割体本体４１ａと、この分割体本体４１ａの一方の端縁部に形成された半円状フランジ４２ａとを備えて構成されている。分割体本体４１ａの内面側の曲率周方向の中央部には、定着ローラ３０ａの係止孔３１に対応した第１係止突起４４が突設されているとともに、外面側の曲率周方向の中央部には、環状ギヤ５０ａの第２係止突起５１が嵌め込まれる係止溝４５が凹設されている。
【００７２】
また、各分割体４６の互いの対向面の径方向外縁部には、面取り処理が施されることによって形成した筒心方向に延びる面取り縁４１１ｂが設けられ、これによって一対の分割体４６が合体されることによって形成した環状断熱部材４０ａにおいて、両者の対向部分に急峻な段差が形成されないようにしている。
【００７３】
また、半円状フランジ４２ａと反対側の断熱部材本体４１の端縁部には、第１実施形態の環状テーパー部４１１に相当する円弧状テーパー部４１１ａが設けられ、これによって各分割体４６が定着ローラ３０ａに装着されることにより形成した環状断熱部材４０ａに環状ギヤ５０ａおよびベアリング６０を嵌め込み易くしている。
【００７４】
さらに、各分割体４６の曲率内径寸法は、定着ローラ３０ａの外径寸法より僅かに小さめに寸法設定されている。こうすることにより一対の分割体４６をそれぞれ定着ローラ３０ａに被せて環状断熱部材４０ａを形成した状態で各分割体本体４１ａに環状ギヤ５０ａおよびベアリング６０を外嵌することにより、各分割体本体４１ａが弾性変形して拡径し、これによって各分割体本体４１ａの内面が定着ローラ３０ａの周面に押圧密着した状態になるため、環状断熱部材４０ａを介した環状ギヤ５０ａおよびベアリング６０の定着ローラ３０ａへの装着状態が安定する。
【００７５】
加えて、各分割体本体４１ａは、曲率中心角が１８０°より僅かに小さめに角度設定され、これによって一対の分割体４６が定着ローラ３０ａに装着された状態で、これらの対向縁面間に僅かな隙間が形成されるようにしている。こうすることによって分割体４６の製造時の寸法誤差等による装着状態の不具合、具体的には分割体４６同士の対向面の当接によって分割体４６の内面が定着ローラ３０ａの周面に密着しなくなるなどの不具合の発生を防止することができる。
【００７６】
このように構成された第２実施形態の定着ローラ３０ａ、環状断熱部材４０ａおよび環状ギヤ５０ａによれば、各分割体４６を合わせるようにして定着ローラ３０ａに装着することができるため、環状断熱部材４０ａの定着ローラ３０ａに対する装着操作が容易になる。
【００７７】
図７は、環状断熱部材４０ｂの第３実施形態を示す分解斜視図である。なお、第３実施形態の環状断熱部材４０ｂが適用される定着ローラ３０ａおよび環状ギヤ５０ａについては第２実施形態のものと同様である。
【００７８】
図７に示すように、第３実施形態の環状断熱部材４０ｂは、一対の分割体４６ａが合体されることによって形成されるものであることについては、一対の分割体４６が合体されることにより環状断熱部材４０ａが形成される第２実施形態と同様であるが、各分割体４６ａには、当該一対の分割体４６ａを合わせたときに筒心方向に延びる各縁部において対向縁部同士が互いに嵌合し合う嵌合構造４７が設けられている点が第２実施形態のものと相違している。
【００７９】
すなわち、前記嵌合構造４７は、分割体４６ａにおける筒心方向に延びた一方の端縁面から周方向の外方に向けて突設された矩形状の嵌合突起４７１と、同他方の端縁面から周方向の内方に向けて凹設された前記嵌合突起４７１に対応する嵌合凹部４７２とを備えて構成されている。前記嵌合凹部４７２は、嵌合突起４７１より若干大きめに形状設定され、これによって一方の分割体４６ａの嵌合凹部４７２に他の分割体４６ａの嵌合突起４７１が余裕をもって嵌め込まれるようになっている。その他の分割体４６ａの構成は第２実施形態の分割体４６と同様である。
【００８０】
このように構成された第３実施形態の環状断熱部材４０ｂによれば、一対の分割体４６ａが定着ローラ３０ａに装着され、これによって環状断熱部材４０ｂが形成された状態で、一方の分割体４６ａの嵌合突起４７１が他方の分割体４６ａの嵌合凹部４７２に嵌り込んでいるため、各分割体４６ａの筒心方向に向かった位置ずれが確実に防止され、これによって定着ローラ３０ａと環状ギヤ５０ａとの間に介設された環状断熱部材４０ｂの定着ローラ３０ａに対する装着状態が安定する。
【００８１】
以上詳述したように、本発明に係る定着装置２０は、加熱源である発熱体２４が内装された、軸心回りに回転可能な定着ローラ３０，３０ａと、周面が定着ローラ３０，３０ａの周面に圧接された状態で定着ローラ３０，３０ａの軸心と同一方向に延びるローラ軸７１回りに回転可能な加圧ローラ７０との間に形成されたニップ部Ｎに用紙Ｐを供給することにより当該用紙Ｐ上のトナー像に加熱による定着処理を施すものを対象とするものであるため、用紙Ｐを互いに逆方向に回転している定着ローラ３０，３０ａと加圧ローラ７０との間に形成されたニップ部Ｎに供給することにより、当該用紙Ｐは、内部に熱源を備えた定着ローラ３０，３０ａからの熱を得てトナー像に対する定着処理が施されつつ搬送され、ニップ部Ｎから排出されることにより定着処理が完了する。
【００８２】
そして、このような定着装置２０において、定着ローラ３０，３０ａに同心で外嵌される環状断熱部材４０，４０ａ，４０ｂには内周面から径方向に向かって突設された第１係止突起４４が設けられている一方、定着ローラ３０，３０ａには第１係止突起４４が嵌入される係止孔３１が設けられているため、環状断熱部材４０，４０ａ，４０ｂを定着ローラ３０，３０ａに外嵌した上で、環状断熱部材４０，４０ａ，４０ｂの第１係止突起４４を定着ローラ３０，３０ａの係止孔３１に嵌め込むことにより、環状断熱部材４０，４０ａ，４０ｂを回り止め状態で定着ローラ３０，３０ａに装着することができる。
【００８３】
従って、たとえ定着ローラ３０，３０ａの厚み寸法が薄くて従来のような回り止め用のキー面の切削加工を定着ローラ３０，３０ａに施すことができなくても、環状断熱部材４０，４０ａ，４０ｂ側に第１係止突起４４を設ける一方、定着ローラ３０，３０ａ側に第１係止突起４４に対応した係止孔３１を設けることで環状断熱部材４０，４０ａ，４０ｂを確実に回り止め状態で定着ローラ３０，３０ａに装着することができ、これによって定着ローラ３０，３０ａの厚み寸法を可能な限り薄くすることが可能になるため、伝熱効率の向上で画像形成装置の電源投入後の迅速な立ち上げに貢献することができる。
【００８４】
また、環状断熱部材４０，４０ａ，４０ｂには、定着ローラ３０，３０ａを軸心回りに駆動回転させるべく環状ギヤ５０，５０ａが外嵌され、この環状ギヤ５０，５０ａには、内周面から径方向に向かって突設された第２係止突起５１が設けられている一方、環状断熱部材４０，４０ａ，４０ｂには、第２係止突起５１が嵌め込まれる、軸心方向に延び、かつ、一端が開放端になった係止溝４５が設けられているため、環状ギヤ５０，５０ａの内周面に突設されている第２係止突起５１を環状断熱部材４０，４０ａ，４０ｂに設けられている軸心方向に延びた係止溝４５へその開放端から嵌め込んでいくことにより、環状ギヤ５０，５０ａは、回り止め状態で環状断熱部材４０，４０ａ，４０ｂに装着される。このように予め定着ローラ３０，３０ａに装着された状態の環状断熱部材４０，４０ａ，４０ｂに対し第２係止突起５１を係止溝４５に嵌め込むことにより環状ギヤ５０，５０ａを環状断熱部材４０，４０ａ，４０ｂを介して定着ローラ３０，３０ａと一体化させることができ、これによって所定の駆動手段の駆動力を環状ギヤ５０，５０ａを介して定着ローラ３０，３０ａに伝達することができる。
【００８５】
また、特に上記第２および第３実施形態においては、環状断熱部材４０ａ，４０ｂは、周方向で複数の分割体４６，４６ａに分割可能に構成されているため、定着ローラ３０ａを囲んで各分割体４６，４６ａを組み付けることにより環状断熱部材４０ａ，４０ｂが定着ローラ３０ａに装着された状態になり、定着ローラ３０ａに対し環状断熱部材４０，４０ａ，４０ｂを組み付ける作業の作業性を向上させることができる。
【００８６】
そして、各分割体４６ａは、一方の分割体４６ａと他方の分割体４６ａの対向面に、互いに嵌合し合う嵌合構造４７が形成されているため、各分割体４６ａの結合状態を安定化させることができる。
【００８７】
また、各分割体４６ａは、定着ローラ３０ａに装着された状態で対向面に隙間が形成されるように寸法設定されているため、各分割体４６ａを定着ローラ３０ａ周りに組み付けた状態で隣接した分割体４６ａ間で空間的な余裕ができ、これによって製造時の寸法誤差等による装着状態の不具合を防止することが可能になり、環状断熱部材４０ａ，４０ｂを定着ローラ３０ａに確実に装着することができる。
【００８８】
また、各分割体４６ａは、曲率内径寸法が定着ローラ３０ａの外径寸法より小さく寸法設定されているため、各分割体４６ａを定着ローラ３０ａ周りに装着して環状断熱部材４０ａ，４０ｂを形成させた状態で、当該環状断熱部材４０，４０ａ，４０ｂに環状ギヤ５０，５０ａを圧入することにより、各分割体４６ａは、曲率径寸法が大きくなるように弾性変形してこの弾性力で定着ローラ３０ａの周面に密着し、これによって各分割体４６ａの定着ローラ３０ａに対する装着状態を安定させることができる。
【００８９】
また、各分割体４６ａは、互いの対向面の径方向外縁部に面取り縁４１１ｂが形成されているため、各分割体４６ａを定着ローラ３０ａ周りに組み付けた状態で、たとえ製造誤差によって隣接する分割体４６ａの外面間に段差が形成されるようなことがあっても、隣接した分割体４６ａの外面間の急峻な段差が面取り縁４１１ｂによって緩和されていることになり、環状ギヤ５０，５０ａを各分割体４６ａからなる環状断熱部材４０ａ，４０ｂに容易に嵌め込むことができ、組み付け作業の作業性を向上させることができる。
【００９０】
これらに加えて、環状断熱部材４０，４０ａ，４０ｂの一方の端部（環状ギヤ５０，５０ａが嵌め込まれる側の端部）には、外周面から外方へ軸心に向かって傾斜した環状テーパー部４１１，４１１ａが形成されているため、環状ギヤ５０，５０ａを定着ローラ３０ａに装着された環状断熱部材４０，４０ａ，４０ｂに嵌め込むに際し、環状ギヤ５０，５０ａは、環状断熱部材４０，４０ａ，４０ｂの一方の端部に形成された環状テーパー部４１１に案内され、これによって環状ギヤ５０，５０ａの環状断熱部材４０，４０ａ，４０ｂに対する装着作業の作業性を向上させることができる。
【００９１】
本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、以下の内容をも包含するものである。
【００９２】
（１）上記の実施形態においては、定着装置２０が適用される画像形成装置としてプリンタ１０を例に挙げて説明したが、本発明は、画像形成装置がプリンタ１０であることに限定されるものではなく、複写機やファクシミリ装置であってもよい。
【００９３】
（２）上記の第１実施形態においては、環状断熱部材４０の内周面にスリット４３を挟んで分割状態で第１係止突起４４が設けられているが、本発明は、第１係止突起４４をスリット４３を挟んで分割状態で設けることに限定されるものではなく、スリット４３から離れた位置に分割されない状態で設けてもよい。
【００９４】
（３）上記の第３実施形態においては、嵌合構造４７の嵌合突起４７１および嵌合凹部４７２の形状が矩形状に設定されているが、本発明は、嵌合突起４７１および嵌合凹部４７２が矩形状であることに限定されるものではなく、三角形状や半円形状等のその他の形状であってもよい。
【００９５】
（４）上記の第２および第３実施形態においては、環状断熱部材４０ａ，４０ｂは２つの分割体４６，４６ａに２分割可能になされているが、本発明は、環状断熱部材４０ａ，４０ｂが２つの分割体４６，４６ａに２分割可能であることに限定されるものではなく、３つ以上に分割し得るようにしてもよい。
【００９６】
（５）図８は、第３実施形態の環状断熱部材４０ｂ（図７）の変形例を示す斜視図である。この変形例は、各分割体４６ａ，４６ａの互いの当接位置（具体的には、一方の分割体４６ａの嵌合突起４７１と他方の分割体４６ａの嵌合凹部４７２とが互いに嵌り合う位置）における外面側に扁平に形成された扁平部４８が設けられている。
【００９７】
かかる扁平部４８を設けることにより、環状断熱部材４０ｂの構成要素である各分割体４６ａ，４６ａの当接位置の外面側において製作誤差等によりたとえ段差が存在しても、この部分は扁平になっているため、環状ギヤ５０およびベアリング６０を環状断熱部材４０ｂに外嵌するに際し、当該段差の存在で嵌め込み難くなるような不都合が生じず、環状ギヤ５０ａおよびベアリング６０を環状断熱部材４０ｂに円滑に外嵌することができ、延いては定着装置２０の組み付け作業の作業性の向上に貢献することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】本発明に係る定着装置が適用された画像形成装置の一種であるプリンタの一実施形態の内部構造の概要を示す正面断面視の説明図である。
【図２】定着装置の一実施形態を示す背面側から見た斜視図である。
【図３】定着ローラの第１実施形態を説明するための図であり、（イ）は、ベアリング、環状ギヤおよび環状断熱部材が定着ローラから外された状態を示す斜視図、（ロ）は、環状断熱部材の第１実施形態を示す拡大斜視図である。
【図４】定着ローラの組み立て斜視図である。
【図５】図４のＡ−Ａ線断面図である。
【図６】定着ローラ、環状断熱部材および環状ギヤの第２実施形態を示す分解斜視図である。
【図７】環状断熱部材の第３実施形態を示す分解斜視図である。
【図８】第３実施形態の環状断熱部材の変形例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００９９】
１０ プリンタ １１ 装置本体
１２ 用紙貯留部 １２１ 用紙カセット
１２２ ピックアップローラ １２３ 給紙搬送路
１２４ レジストローラ対 １３ 画像形成部
１３０ 感光体ユニット １３１ 感光体ドラム
１３２ 帯電器 １３３ 露光装置
１３４ 現像装置 １３５ 転写ローラ
１３６ クリーニング装置 １３６ａ 摺擦ローラ
１４ 定着部 １４１ 排紙搬送路
１５ 排紙部 １５１ 排紙トレイ
１６ 送風機 １６１ フィルタ
１７ 送風ダクト ２０ 定着装置
２１ 筐体 ２１１ 背面板
２１２ 前面板 ２１３ 側板部材
２２ 駆動ギヤ ２２１ ギヤ軸
２３ 端子台 ２４ 発熱体（加熱源）
２５ コネクタ ３０，３０ａ 定着ローラ
３１ 係止孔
４０ 環状断熱部材 ４０ａ，４０ｂ 環状断熱部材
４１ 断熱部材本体 ４１ａ 分割体本体
４１１ 環状テーパー部 ４１１ａ 円弧状テーパー部
４１１ｂ 面取り縁 ４２ フランジ
４２ａ 半円状フランジ ４３ スリット
４４ 係止突起 ４５ 係止溝
４６，４６ａ 分割体 ４７ 嵌合構造
４７１ 嵌合突起 ４７２ 嵌合凹部
４８ 扁平部 ５０ 環状ギヤ
５０ａ 環状ギヤ ５１ 係止突起
６０ ベアリング ７０ 加圧ローラ
７１ ローラ軸 Ｎ ニップ部
Ｐ 用紙（記録媒体） Ｐ１ 用紙束
Ｖ 装着空間
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機やファクシミリ装置等の画像形成装置に適用される、用紙等の記録媒体に転写されたトナー像に対して当該記録媒体への定着処理を施す定着装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１に記載されているような、画像形成装置に適用される定着装置が知られている。この定着装置は、感光体ドラムの周面に形成されたトナー像の転写された用紙上の当該トナー像を当該用紙に定着させるためのものであり、内部にヒータが内蔵された定着ローラと、この定着ローラに押圧される加圧ローラとを備えて構成され、これら同期回転している定着ローラと加圧ローラとのニップ部へ向けて用紙を供給することにより、定着ローラによる加熱で用紙上のトナー像に定着処理が施されるようになっている。
【０００３】
かかる定着装置における定着ローラには、両端に環状の断熱部材が外嵌されているとともに、各断熱部材にベアリングが外嵌され、これらのベアリングが所定のハウジングの互いに対向した側壁にそれぞれ支持されることにより、当該定着ローラが軸心回りに回転可能にハウジングに支持されるようになっている。
【０００４】
かかる定着ローラには、両端部の外周面に軸心と平行に形成されたカット部分（定着ローラ側キー面という）がそれぞれ設けられている一方、断熱部材の内周面には、前記定着ローラ側キー面に対応した平面部分（断熱部材側キー面という）が設けられ、断熱部材側キー面を定着ローラ側キー面に対応させた状態で断熱部材を定着ローラの端部に嵌め込むことにより、断熱部材が定着ローラに回り止め状態で外嵌されるようになっている。
【特許文献１】特開平１０−３２２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記のような定着ローラ側キー面と断熱部材側キー面とからなる定着ローラと断熱部材との間に形成された回り止め構造にあっては、定着ローラの端部に切削加工を施して定着ローラ側キー面を形成させなければならず、そのために定着ローラは、切削加工に耐え得る程度の厚み寸法を備えていなくてはならない。
【０００６】
ところで、近年、画像形成装置の電源を投入してから可能な限り短時間で画像形成処理を行い得るようにするために、定着ローラの加熱速度の迅速化を図るべく定着ローラの厚み寸法を可能な限り薄くすることが行われている。そして、定着ローラの厚み寸法が薄くなると、機械的強度が低下するためその端部に切削加工で定着ローラ側キー面を形成することが困難となり、これによって定着ローラの薄肉化が制限されるという不都合が生じる。
【０００７】
本発明は、かかる状況に鑑みなされたものであり、たとえ定着ローラの薄肉化が進行しても、当該薄肉化に対応して回り止め状態で断熱部材を定着ローラに装着することが可能な定着装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１記載の発明は、加熱源が内装された、軸心回りに回転可能な定着ローラの周面に記録媒体を供給することにより当該記録媒体上のトナー像に加熱による定着処理を施す定着装置であって、前記定着ローラには、同心で外嵌される環状断熱部材が設けられ、前記環状断熱部材には、内周面から径方向に向かって突設された第１係止突起が設けられている一方、前記定着ローラには、前記第１係止突起が嵌入される係止孔が設けられていることを特徴とするものである。
【０００９】
かかる構成によれば、記録媒体を軸心回りに回転している定着ローラの周面に供給することにより、当該記録媒体は、内部に熱源を備えた定着ローラからの熱を得てトナー像に対する定着処理が施されつつ搬送され、定着ローラから排出されることにより定着処理が完了する。
【００１０】
このような定着装置において、定着ローラは、同心で外嵌される環状断熱部材を有し、この環状断熱部材には内周面から径方向に向かって突設された第１係止突起が設けられている一方、定着ローラには第１係止突起が嵌入される係止孔が設けられているため、例えば環状断熱部材を弾性変形させながら（具体的には例えば拡径しながら）定着ローラに外嵌した上で、環状断熱部材の第１係止突起を定着ローラの係止孔に嵌め込むことにより、環状断熱部材が回り止め状態で定着ローラに装着される。
【００１１】
従って、たとえ定着ローラの厚み寸法が薄くて従来のような回り止め用のキー面の切削加工を定着ローラに施すことができなくても、環状断熱部材側に第１係止突起を設ける一方、定着ローラ側に第１係止突起に対応した係止孔を設けることで環状断熱部材を確実に回り止め状態で定着ローラに装着することが可能になる。
【００１２】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記環状断熱部材には、前記定着ローラを軸心回りに駆動回転させるべく環状ギヤが外嵌され、前記環状ギヤには、内周面から径方向に向かって突設された第２係止突起が設けられている一方、前記環状断熱部材には、前記第２係止突起が嵌め込まれる、軸心方向に延び、かつ、一端が開放端になった係止溝が設けられていることを特徴とするものである。
【００１３】
かかる構成によれば、環状ギヤの内周面に突設された第２係止突起を環状断熱部材に設けられている軸心方向に延びた係止溝へその開放端から嵌め込んでいくことにより、環状ギヤは、回り止め状態で環状断熱部材に装着される。そして、予め定着ローラに装着された状態の環状断熱部材に対し第２係止突起を係止溝に嵌め込むことで環状ギヤを定着ローラに装着することにより、当該環状ギヤは、環状断熱部材を介して定着ローラと共回り可能に一体化する。
【００１４】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の発明において、前記環状断熱部材は、周方向で複数の分割体に分割可能に構成されていることを特徴とするものである。
【００１５】
かかる構成によれば、定着ローラを囲んで各分割体を組み付けることにより環状断熱部材が定着ローラに装着された状態になるため、環状断熱部材の定着ローラに対する装着操作が容易になる。
【００１６】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明において、前記各分割体は、互いの対向面に互いに嵌合し合う嵌合構造が形成されていることを特徴とするものである。
【００１７】
かかる構成によれば、各分割体を組み付けて環状断熱部材を形成させた状態で、互いの当接面に設けられた嵌合し合う嵌合構造により各分割体の結合状態が安定化する。
【００１８】
請求項５記載の発明は、請求項３または４記載の発明において、前記各分割体は、前記定着ローラに装着された状態で対向面に隙間が形成されるように寸法設定されていることを特徴とするものである。
【００１９】
かかる構成によれば、各分割体は、定着ローラに装着された状態で対向面に隙間が形成されるように寸法設定されているため、各分割体を定着ローラ周りに組み付けた状態で隣接した分割体間で空間的な余裕（すなわち隙間）ができ、これによって製造時の寸法誤差等による装着状態の不具合（具体的には、分割体同士の対向面の当接によって分割体の内面が定着ローラの周面に密着しなくなるなどの不具合）が防止される。
【００２０】
請求項６記載の発明は、請求項３乃至５のいずれかに記載の発明において、前記各分割体は、曲率内径寸法が前記定着ローラの外径寸法より小さく寸法設定されていることを特徴とするものである。
【００２１】
かかる構成によれば、各分割体を定着ローラ周りに装着して環状断熱部材を形成させた状態で、当該環状断熱部材に環状ギヤを圧入することにより、各分割体は、曲率径寸法が大きくなるように弾性変形するため、この弾性力で定着ローラの周面に密着し、これによって各分割体（すなわち環状断熱部材）の定着ローラに対する装着状態が安定する。
【００２２】
請求項７記載の発明は、請求項３乃至６のいずれかに記載の発明において、前記各分割体は、互いの対向面の径方向外縁部に面取り処理が施されていることを特徴とするものである。
【００２３】
かかる構成によれば、各分割体を定着ローラ周りに組み付けた状態で、たとえ製造誤差によって隣接する分割体の外面間に段差が形成されるようなことがあっても、各分割体は、互いの対向面の径方向外縁部に面取り処理が施されているため、隣接した分割体の外面間の急峻な段差が緩和され、これによって環状ギヤが各分割体からなる環状断熱部材に嵌め易くなる。
【００２４】
請求項８記載の発明は、請求項３乃至７のいずれかに記載の発明において、前記各分割体は、互いの当接位置における外面側が扁平に形成されていることを特徴とするものである。
【００２５】
かかる構成によれば、環状断熱部材の構成要素である各分割体の当接位置の外面側において製作誤差等によりたとえ段差が存在しても、この部分は扁平に形成されているため、ギヤやベアリング等の他の部材を環状断熱部材に外嵌するに際し、当該段差の存在で嵌め込み難くなるような不都合が生じず、他の部材は環状断熱部材に円滑に外嵌される。
【００２６】
請求項９記載の発明は、請求項１乃至８のいずれかに記載の発明において、前記環状断熱部材の一方の端部には、外周面から外方へ軸心に向かって傾斜した環状テーパー部が形成されていることを特徴とするものである。
【００２７】
かかる構成によれば、環状ギヤを定着ローラに装着された環状断熱部材に嵌め込むに際し、環状ギヤは、環状断熱部材の一方の端部に形成された環状テーパー部に案内されるため、環状ギヤの環状断熱部材に対する装着作業の作業性が向上する。
【発明の効果】
【００２８】
請求項１記載の発明によれば、定着ローラに同心で外嵌される環状断熱部材には内周面から径方向に向かって突設された第１係止突起が設けられている一方、定着ローラには第１係止突起が嵌入される係止孔が設けられているため、環状断熱部材を弾性変形させながら定着ローラに外嵌した上で、環状断熱部材の第１係止突起を定着ローラの係止孔に嵌め込むことにより、環状断熱部材を回り止め状態で定着ローラに装着することができる。
【００２９】
従って、たとえ定着ローラの厚み寸法が薄くて従来のような回り止め用のキー面の切削加工を定着ローラに施すことができなくても、環状断熱部材側に第１係止突起を設ける一方、定着ローラ側に第１係止突起に対応した係止孔を設けることで環状断熱部材を確実に回り止め状態で定着ローラに装着することができ、これによって定着ローラの厚み寸法を可能な限り薄くすることが可能になるため、伝熱効率の向上で画像形成装置の電源投入後の迅速な立ち上げに貢献することができる。
【００３０】
請求項２記載の発明によれば、環状ギヤの内周面に突設されている第２係止突起を環状断熱部材に設けられている軸心方向に延びた係止溝へその開放端から嵌め込んでいくことにより、環状ギヤは、回り止め状態で環状断熱部材に装着されるため、予め定着ローラに装着された状態の環状断熱部材に対し第２係止突起を係止溝に嵌め込むことにより環状ギヤを環状断熱部材を介して定着ローラと一体化させることができ、これによって所定の駆動手段の駆動力を環状ギヤを介して定着ローラに伝達することができる。
【００３１】
請求項３記載の発明によれば、環状断熱部材は、周方向で複数の分割体に分割可能に構成されているため、定着ローラを囲んで各分割体を組み付けることにより環状断熱部材が定着ローラに装着された状態になり、定着ローラに対し環状断熱部材を組み付ける作業の作業性を向上させることができる。
【００３２】
請求項４記載の発明によれば、各分割体は、互いの対向面に互いに嵌合し合う嵌合構造が形成されているため、各分割体を組み付けて環状断熱部材を形成させた状態で互いの当接面に設けられた嵌合構造により各分割体の結合状態を安定化させることができる。
【００３３】
請求項５記載の発明によれば、各分割体は、定着ローラに装着された状態で対向面に隙間が形成されるように寸法設定されているため、各分割体を定着ローラ周りに組み付けた状態で隣接した分割体間で空間的な余裕ができ、これによって製造時の寸法誤差等による装着状態の不具合を防止することが可能になり、環状断熱部材を定着ローラに確実に装着することができる。
【００３４】
請求項６記載の発明によれば、各分割体は、曲率内径寸法が前記定着ローラの外径寸法より小さく寸法設定されているため、各分割体を定着ローラ周りに装着して環状断熱部材を形成させた状態で、当該環状断熱部材に環状ギヤを圧入することにより、各分割体は、曲率径寸法が大きくなるように弾性変形してこの弾性力で定着ローラの周面に密着し、これによって各分割体の定着ローラに対する装着状態を安定させることができる。
【００３５】
請求項７記載の発明によれば、各分割体は、互いの対向面の径方向外縁部に面取り処理が施されているため、各分割体を定着ローラ周りに組み付けた状態で、たとえ製造誤差によって隣接する分割体の外面間に段差が形成されるようなことがあっても、隣接した分割体の外面間の急峻な段差が緩和されていることにより環状ギヤを各分割体からなる環状断熱部材に容易に嵌め込むことができ、組み付け作業の作業性を向上させることができる。
【００３６】
請求項８記載の発明によれば、環状断熱部材の構成要素である各分割体の当接位置の外面側において製作誤差等によりたとえ段差が存在しても、この部分は扁平に形成されているため、ギヤやベアリング等の他の部材を環状断熱部材に外嵌するに際し、当該段差の存在で嵌め込み難くなるような不都合が生じず、他の部材を環状断熱部材に円滑に外嵌することができる。
【００３７】
請求項９記載の発明によれば、環状断熱部材の一方の端部に外周面から外方へ軸心に向かって傾斜した環状テーパー部が形成されているため、環状ギヤを定着ローラに装着された環状断熱部材に嵌め込むに際し、環状ギヤは、環状断熱部材の一方の端部に形成された環状テーパー部に案内され、これによって環状ギヤの環状断熱部材に対する装着作業の作業性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
図１は、本発明に係る定着装置が適用された画像形成装置の一種であるプリンタ１０の一実施形態の内部構造の概要を示す正面断面視の説明図である。図１に示すように、プリンタ１０は、印刷処理に供する用紙（記録媒体）Ｐを貯留する用紙貯留部１２と、この用紙貯留部１２に貯留された用紙束Ｐ１から繰り出された１枚ずつの用紙Ｐに対して画像の転写処理を施す画像形成部１３と、この画像形成部１３で転写処理の施された用紙Ｐに対して定着処理を施す定着部１４とが装置本体１１に内装されると共に、定着部１４で定着処理の施された用紙Ｐが排紙される排紙部１５が装置本体１１の頂部に設けられることによって構成されている。前記排紙部１５は、装置本体１１の頂部が凹没されることによって形成され、この凹没した凹部の底部に排紙された用紙Ｐを受ける排紙トレイ１５１が設けられている。
【００３９】
前記用紙貯留部１２には、所定数（本実施形態では１つ）の用紙カセット１２１が装置本体１１に対して挿脱自在に設けられている。用紙カセット１２１の下流端（図１の左方）には、用紙束Ｐ１から１枚ずつの用紙Ｐを繰り出させるピックアップローラ１２２が設けられている。このピックアップローラ１２２の駆動によって用紙カセット１２１から繰り出された用紙Ｐは、給紙搬送路１２３およびこの給紙搬送路１２３の下流端に設けられたレジストローラ対１２４を介して画像形成部１３に給紙されるようになっている。
【００４０】
前記画像形成部１３は、コンピュータ等から電送された画像情報に基づき用紙Ｐに転写処理を施すものであり、前後方向（図１の紙面と直交する方向）に延びる軸心回りに回転可能に設けられた感光体ドラム１３１の周面に沿うように、当該感光体ドラム１３１の図１における右上位置から時計方向に向けて帯電器１３２、露光装置１３３、現像装置１３４、転写ローラ１３５およびクリーニング装置１３６が配設されることによって形成されている。
【００４１】
そして、感光体ドラム１３１と、帯電器１３２と、クリーニング装置１３６とが所定のハウジングに内装され感光体ユニット１３０としてユニット化されている。
【００４２】
前記感光体ドラム１３１は、周面に静電潜像およびこの静電潜像に沿ったトナー像を形成させるためのものであり、周面にアモルファスシリコン層が積層され、これによってこれらの像を形成させるのに適したものになっている。
【００４３】
前記帯電器１３２は、軸心回りに時計方向に回転している感光体ドラム１３１の周面に一様な電荷を形成させるものであり、コロナ放電によって感光体ドラム１３１の周面に電荷を付与するようになっている。なお、かかる帯電器１３２に代えて帯電ローラを採用してもよい。
【００４４】
前記露光装置１３３は、コンピュータ等の外部の機器から電送されてきた画像データに基づき強弱の付与されたレーザー光を回転している感光体ドラム１３１の周面に照射し、これによる感光体ドラム１３１周面のレーザー光が照査された部分の電荷の消去によって当該感光体ドラム１３１の周面に静電潜像を形成させるものである。
【００４５】
前記現像装置１３４は、感光体ドラム１３１の周面にトナーを供給することによって周面の静電潜像が形成された部分にトナーを付着させ、これによって感光体ドラム１３１の周面にトナー像を形成させるものである。
【００４６】
前記転写ローラ１３５は、感光体ドラム１３１の直左方位置に送り込まれた用紙Ｐに対して当該感光体ドラム１３１の周面に形成されているプラスに帯電したトナー像を用紙Ｐに転写させるものであり、トナー像の電荷と逆極性であるマイナスの電荷を用紙Ｐに付与するようになっている。
【００４７】
従って、感光体ドラム１３１の左下位置に到達した用紙Ｐは、転写ローラ１３５と感光体ドラム１３１とによって押圧挟持されつつ、プラスに帯電した感光体ドラム１３１周面のトナー像がマイナスに帯電した用紙Ｐの表面に向けて引き剥がされ、これによって用紙Ｐに対し転写処理が施されることになる。
【００４８】
前記クリーニング装置１３６は、転写処理後の感光体ドラム１３１の周面に残留しているトナーや、前記帯電器１３２で帯電ワイヤに付着した粉塵等の異物を清掃処理したときに飛散して感光体ドラム１３１の周面に付着したものなどを取り除いて清浄化するためのものである。このクリーニング装置１３６には、感光体ドラム１３１の周面に摺擦する摺擦ローラ１３６ａが設けられ、この摺擦ローラ１３６ａの回転で感光体ドラム１３１の周面に付着した残留トナーや異物が擦り落とされる（すなわち感光体ドラム１３１の周面が研磨される）ようになっている。このクリーニング装置１３６によって清浄化された感光体ドラム１３１の周面は、次の画像形成処理のために再び帯電器１３２へ向かうことになる。
【００４９】
前記定着部１４は、画像形成部１３によって転写処理の施された用紙Ｐのトナー像に加熱による定着処理を施すものであり、定着装置２０を備えて構成されている。この定着装置２０は、用紙Ｐに熱を加える定着ローラ３０と、この定着ローラ３０の左側に対向配置された加圧ローラ７０とを備えて構成されている。
【００５０】
そして、転写処理後の用紙Ｐは、定着ローラ３０と加圧ローラ７０との間に形成されたニップ部Ｎへ向けて送り込まれ、当該ニップ部Ｎを通過することによって、定着ローラ３０からの熱を得て定着処理が施されるようになっている。定着処理の施された用紙Ｐは、排紙搬送路１４１を通って排紙部１５へ排出されることになる。
【００５１】
そして、装置本体１１内の図１における右方位置上部に外気を取り入れるためのフィルタ１６１を備えた送風機１６と、この送風機１６によってフィルタ１６１を介して取り入れられた外気を感光体ユニット１３０へ向けて案内する送風ダクト１７とが設けられている。送風機１６の駆動で送風ダクト１７を介し感光体ユニット１３０へ向けて吹き付けられた外気は、感光体ユニット１３０内を貫通し、これによって感光体ドラム１３１内に設けられた図略のヒータによって感光体ユニット１３０内が過加熱されている場合に当該感光体ユニット１３０内を冷却するようになっている。
【００５２】
図２は、定着装置の一実施形態を示す背面側から見た斜視図である。従って、図２においては、図１に示す定着装置２０と左右の位置関係が逆転している（すなわち、図１では定着ローラ３０が右側に、加圧ローラ７０が左側に位置しているが、図２では定着ローラ３０が左側に、加圧ローラ７０が右側に位置している）。
【００５３】
図２に示すように、定着装置２０は、筐体２１内に定着ローラ３０と加圧ローラ７０とが左右に並設されることによって構成されている。前記筐体２１は、図２における手前側の背面板２１１と、同向こう側の前面板２１２と、これら背面板２１１および前面板２１２の各側縁部間に架設された一対の側板部材２１３とを備え、これら背面板２１１、前面板２１２および側板部材２１３に囲繞された空間に定着ローラ３０および加圧ローラ７０を装着するための装着空間Ｖが形成されている。
【００５４】
そして、この装着空間Ｖ内において、背面板２１１および前面板２１２間の図２における左方位置に定着ローラ３０が装着されているとともに、同右方位置に周面を定着ローラ３０の周面と当接させた状態で加圧ローラ７０が装着されている。
【００５５】
前記定着ローラ３０の各端部には、後述する環状断熱部材４０を介してベアリング６０がそれぞれ装着され、定着ローラ３０は、これらのベアリング６０が背面板２１１および前面板２１２にそれぞれ凹設された凹部に嵌め込まれることにより軸心回りに回転可能に筐体２１の装着空間Ｖに装着されるようになっている。なお、加圧ローラ７０は、装着空間Ｖ内の図２における定着ローラ３０の右側位置で背面板２１１および前面板２１２間に架設されたローラ軸７１に軸支され、定着ローラ３０の回転に従動してローラ軸７１回りに回転するようになっている。
【００５６】
また、定着ローラ３０の図２におけるベアリング６０より手前側の端部には後述する環状ギヤ５０が一体回転可能に外嵌されている一方、背面板２１１には、図略の駆動モータの駆動でギヤ軸２２１回りに回転する駆動ギヤ２２が設けられている。この駆動ギヤ２２は、前記環状ギヤ５０と噛合され、これによって駆動モータの駆動による駆動ギヤ２２の回転が環状ギヤ５０を介して定着ローラ３０に伝達されるようになっている。
【００５７】
また、前記背面板２１１には、定着ローラ３０の端部開口と対向するように端子台２３が設けられているとともに、この端子台２３から定着ローラ３０内の奥部に向けて延設されたハロゲンランプ等からなる発熱体（加熱源）２４が設けられている。この発熱体２４は、定着ローラ３０の内周面と接触し合わないように寸法設定されている。かかる発熱体２４に図略の電源からの電力がコネクタ２５および端子台２３を介して供給されることにより、当該発熱体２４が発熱し、これによって定着ローラ３０に加熱処理が施されるようになっている。
【００５８】
図３は、定着ローラ３０の第１実施形態を説明するための図であり、（イ）は、環状断熱部材４０、環状ギヤ５０およびベアリング６０が定着ローラ３０から外された状態を示す斜視図、（ロ）は、環状断熱部材４０の第１実施形態を示す拡大斜視図である。また、図４は、環状断熱部材４０，環状ギヤ５０およびベアリング６０が定着ローラ３０に装着された状態を示す斜視図であり、図５は、図４のＡ−Ａ線断面図である。これらの図に示すように、定着ローラ３０には、環状断熱部材４０、環状ギヤ５０およびベアリング６０が装着されるようになっている。
【００５９】
まず、図３の（イ）に示すように、定着ローラ３０は、薄肉の金属製の筒体であり、本実施形態においては外径寸法が直径で３１．４ｍｍに設定されているとともに、厚み寸法が０．３５ｍｍに設定され、これによって発熱体２４による定着ローラ３０に対する加熱処理が迅速に行われ、プリンタ１０の電源スイッチを投入したときの定着装置２０の立ち上がりが迅速に行われるようになっている。かかる定着ローラ３０には、両端部の適所にそれぞれ係止孔３１が穿設されている。これらの係止孔３１は、定着ローラ３０に外嵌された後述する環状断熱部材４０を回り止め状態で係止するためのものである。
【００６０】
このような定着ローラ３０の図３における手前側には、環状断熱部材４０と、環状ギヤ５０と、ベアリング６０とが外嵌される一方、同向こう側には、環状断熱部材４０と、ベアリング６０とが外嵌されるようになっている（図５参照）。定着ローラ３０の図３における手前側においては、環状断熱部材４０が定着ローラ３０に外嵌された後に予め定着ローラ３０に遊嵌されている環状ギヤ５０およびベアリング６０がこの環状断熱部材４０に外嵌されるようになっている。これに対し定着ローラ３０の図３における向こう側においては、環状断熱部材４０が定着ローラ３０に外嵌された後に予め定着ローラ３０に遊嵌されているベアリング６０のみがこの環状断熱部材４０に外嵌されるようになっている。
【００６１】
前記環状断熱部材４０は、図３の（ロ）に示すように、内径寸法が定着ローラ３０の外形寸法より僅かに小さい円筒状を呈する断熱部材本体４１と、この断熱部材本体４１の一方の端部に同心で形成されたフランジ４２とを備えた基本構成を有している。そして、本実施形態においては、環状断熱部材４０の一部に筒心方向の全長に亘って切り込まれることによって形成したスリット４３が設けられているとともに、このスリット４３の途中に当該スリット４３を介して二つ割れ状態で断熱部材本体４１の内周面から径方向の内側に向けて突設された第１係止突起４４が設けられている。
【００６２】
この第１係止突起４４は、前記定着ローラ３０の係止孔３１に対応して設置位置が設定されている。そして、環状断熱部材４０をスリット４３を介して若干開いた状態で定着ローラ３０に嵌め込んでこの二つ割れの第１係止突起４４を係止孔３１に嵌入することにより、環状断熱部材４０が回り止め状態で定着ローラ３０に装着されるようになっている。
【００６３】
また、断熱部材本体４１の周面には、フランジ４２と反対側の端縁から筒心方向と平行にフランジ４２へ略到達するまで凹設されることによって形成され、一端が開放端となった係止溝４５が設けられている。この係止溝４５は、断熱部材本体４１に外嵌された環状ギヤ５０を回り止めするためのものである。
【００６４】
さらに、フランジ４２が設けられている側と反対側の断熱部材本体４１の端縁には、外周面から外方へ軸心に向かって傾斜した環状テーパー部４１１（図３の（ロ））が形成され、環状ギヤ５０およびベアリング６０は、この環状テーパー部４１１に案内されることによって断熱部材本体４１へ容易に嵌め込むことができるようになっている。
【００６５】
前記環状ギヤ５０は、内径寸法が断熱部材本体４１の外径寸法より僅かに大きく寸法設定され、これによって摺接状態で断熱部材本体４１に外嵌し得るようになっている。かかる環状ギヤ５０の内周面には、図３の（イ）に示すように、前記環状断熱部材４０の係止溝４５に対応した第２係止突起５１が中心方向に向けて突設されている。この第２係止突起５１を環状断熱部材４０の係止溝４５に対応させた状態で環状ギヤ５０をフランジ４２へ向けて断熱部材本体４１に押し込んでいくことにより、環状ギヤ５０が、図４に示すように、回り止め状態で定着ローラ３０に外嵌された環状断熱部材４０に装着されることになる。
【００６６】
前記ベアリング６０は、環状断熱部材４０を介して定着ローラ３０を筒心回りに回転可能に軸支した状態で、前記筐体２１（図２）の背面板２１１および前面板２１２に支持されるものである。かかるベアリング６０は、内径寸法が断熱部材本体４１の外形寸法と略同一に設定され、環状ギヤ５０が環状断熱部材４０を介して定着ローラ３０に外嵌された状態で環状断熱部材４０に圧入されるようになっている。
【００６７】
前記環状断熱部材４０およびベアリング６０は、定着ローラ３０の図２における手前側および向こう側の双方の端部にそれぞれ外嵌されるのに対し、環状ギヤ５０は、定着ローラ３０の手前側の端部にのみ外嵌され、向こう側の端部には外嵌されない。
【００６８】
そして、定着ローラ３０の図３における手前側に環状断熱部材４０、この環状断熱部材４０を介して環状ギヤ５０およびベアリング６０が外嵌された状態では、図４に示すように、環状断熱部材４０の第１係止突起４４が定着ローラ３０の係止孔３１に嵌入しているとともに、環状ギヤ５０の第２係止突起５１が環状断熱部材４０の係止溝４５に嵌り込んでいるため、結局、定着ローラ３０と環状ギヤ５０とは環状断熱部材４０を介して互いに回り止め状態で結合された状態になっている。従って、当該定着ローラ３０が筐体２１に装着された状態で、図略の駆動モータの駆動で駆動ギヤ２２が駆動回転すると、これに噛合している環状ギヤ５０も回転し、これによって定着ローラ３０も回転することになる。
【００６９】
第１実施形態の定着ローラ３０ならびにこの定着ローラ３０に装着される環状断熱部材４０および環状ギヤ５０によれば、環状断熱部材４０に定着ローラ３０の係止孔３１に対応した第１係止突起４４を設けるとともに、環状ギヤ５０の第２係止突起５１に対応した係止溝４５を設けることにより、定着ローラ３０が薄肉製のものであり、これによって当該定着ローラ３０に回り止めのための各種の加工を施すことが困難であっても、環状ギヤ５０を環状断熱部材４０を介して回り止め状態で定着ローラ３０に装着することが可能になる。
【００７０】
図６は、定着ローラ３０ａ、環状断熱部材４０ａおよび環状ギヤ５０ａの第２実施形態を示す分解斜視図である。この実施形態においては、定着ローラ３０ａの端部の対向位置に一対で係止孔３１が穿設されているとともに、環状断熱部材４０ａは、一対の分割体４６を合体させることにより形成されるようになっている。また、環状ギヤ５０ａは、一対の分割体４６に対応するように、内周面における対向位置にそれぞれ突設された一対の第２係止突起５１を有している。
【００７１】
前記各分割体４６は、半円状の分割体本体４１ａと、この分割体本体４１ａの一方の端縁部に形成された半円状フランジ４２ａとを備えて構成されている。分割体本体４１ａの内面側の曲率周方向の中央部には、定着ローラ３０ａの係止孔３１に対応した第１係止突起４４が突設されているとともに、外面側の曲率周方向の中央部には、環状ギヤ５０ａの第２係止突起５１が嵌め込まれる係止溝４５が凹設されている。
【００７２】
また、各分割体４６の互いの対向面の径方向外縁部には、面取り処理が施されることによって形成した筒心方向に延びる面取り縁４１１ｂが設けられ、これによって一対の分割体４６が合体されることによって形成した環状断熱部材４０ａにおいて、両者の対向部分に急峻な段差が形成されないようにしている。
【００７３】
また、半円状フランジ４２ａと反対側の断熱部材本体４１の端縁部には、第１実施形態の環状テーパー部４１１に相当する円弧状テーパー部４１１ａが設けられ、これによって各分割体４６が定着ローラ３０ａに装着されることにより形成した環状断熱部材４０ａに環状ギヤ５０ａおよびベアリング６０を嵌め込み易くしている。
【００７４】
さらに、各分割体４６の曲率内径寸法は、定着ローラ３０ａの外径寸法より僅かに小さめに寸法設定されている。こうすることにより一対の分割体４６をそれぞれ定着ローラ３０ａに被せて環状断熱部材４０ａを形成した状態で各分割体本体４１ａに環状ギヤ５０ａおよびベアリング６０を外嵌することにより、各分割体本体４１ａが弾性変形して拡径し、これによって各分割体本体４１ａの内面が定着ローラ３０ａの周面に押圧密着した状態になるため、環状断熱部材４０ａを介した環状ギヤ５０ａおよびベアリング６０の定着ローラ３０ａへの装着状態が安定する。
【００７５】
加えて、各分割体本体４１ａは、曲率中心角が１８０°より僅かに小さめに角度設定され、これによって一対の分割体４６が定着ローラ３０ａに装着された状態で、これらの対向縁面間に僅かな隙間が形成されるようにしている。こうすることによって分割体４６の製造時の寸法誤差等による装着状態の不具合、具体的には分割体４６同士の対向面の当接によって分割体４６の内面が定着ローラ３０ａの周面に密着しなくなるなどの不具合の発生を防止することができる。
【００７６】
このように構成された第２実施形態の定着ローラ３０ａ、環状断熱部材４０ａおよび環状ギヤ５０ａによれば、各分割体４６を合わせるようにして定着ローラ３０ａに装着することができるため、環状断熱部材４０ａの定着ローラ３０ａに対する装着操作が容易になる。
【００７７】
図７は、環状断熱部材４０ｂの第３実施形態を示す分解斜視図である。なお、第３実施形態の環状断熱部材４０ｂが適用される定着ローラ３０ａおよび環状ギヤ５０ａについては第２実施形態のものと同様である。
【００７８】
図７に示すように、第３実施形態の環状断熱部材４０ｂは、一対の分割体４６ａが合体されることによって形成されるものであることについては、一対の分割体４６が合体されることにより環状断熱部材４０ａが形成される第２実施形態と同様であるが、各分割体４６ａには、当該一対の分割体４６ａを合わせたときに筒心方向に延びる各縁部において対向縁部同士が互いに嵌合し合う嵌合構造４７が設けられている点が第２実施形態のものと相違している。
【００７９】
すなわち、前記嵌合構造４７は、分割体４６ａにおける筒心方向に延びた一方の端縁面から周方向の外方に向けて突設された矩形状の嵌合突起４７１と、同他方の端縁面から周方向の内方に向けて凹設された前記嵌合突起４７１に対応する嵌合凹部４７２とを備えて構成されている。前記嵌合凹部４７２は、嵌合突起４７１より若干大きめに形状設定され、これによって一方の分割体４６ａの嵌合凹部４７２に他の分割体４６ａの嵌合突起４７１が余裕をもって嵌め込まれるようになっている。その他の分割体４６ａの構成は第２実施形態の分割体４６と同様である。
【００８０】
このように構成された第３実施形態の環状断熱部材４０ｂによれば、一対の分割体４６ａが定着ローラ３０ａに装着され、これによって環状断熱部材４０ｂが形成された状態で、一方の分割体４６ａの嵌合突起４７１が他方の分割体４６ａの嵌合凹部４７２に嵌り込んでいるため、各分割体４６ａの筒心方向に向かった位置ずれが確実に防止され、これによって定着ローラ３０ａと環状ギヤ５０ａとの間に介設された環状断熱部材４０ｂの定着ローラ３０ａに対する装着状態が安定する。
【００８１】
以上詳述したように、本発明に係る定着装置２０は、加熱源である発熱体２４が内装された、軸心回りに回転可能な定着ローラ３０，３０ａと、周面が定着ローラ３０，３０ａの周面に圧接された状態で定着ローラ３０，３０ａの軸心と同一方向に延びるローラ軸７１回りに回転可能な加圧ローラ７０との間に形成されたニップ部Ｎに用紙Ｐを供給することにより当該用紙Ｐ上のトナー像に加熱による定着処理を施すものを対象とするものであるため、用紙Ｐを互いに逆方向に回転している定着ローラ３０，３０ａと加圧ローラ７０との間に形成されたニップ部Ｎに供給することにより、当該用紙Ｐは、内部に熱源を備えた定着ローラ３０，３０ａからの熱を得てトナー像に対する定着処理が施されつつ搬送され、ニップ部Ｎから排出されることにより定着処理が完了する。
【００８２】
そして、このような定着装置２０において、定着ローラ３０，３０ａに同心で外嵌される環状断熱部材４０，４０ａ，４０ｂには内周面から径方向に向かって突設された第１係止突起４４が設けられている一方、定着ローラ３０，３０ａには第１係止突起４４が嵌入される係止孔３１が設けられているため、環状断熱部材４０，４０ａ，４０ｂを定着ローラ３０，３０ａに外嵌した上で、環状断熱部材４０，４０ａ，４０ｂの第１係止突起４４を定着ローラ３０，３０ａの係止孔３１に嵌め込むことにより、環状断熱部材４０，４０ａ，４０ｂを回り止め状態で定着ローラ３０，３０ａに装着することができる。
【００８３】
従って、たとえ定着ローラ３０，３０ａの厚み寸法が薄くて従来のような回り止め用のキー面の切削加工を定着ローラ３０，３０ａに施すことができなくても、環状断熱部材４０，４０ａ，４０ｂ側に第１係止突起４４を設ける一方、定着ローラ３０，３０ａ側に第１係止突起４４に対応した係止孔３１を設けることで環状断熱部材４０，４０ａ，４０ｂを確実に回り止め状態で定着ローラ３０，３０ａに装着することができ、これによって定着ローラ３０，３０ａの厚み寸法を可能な限り薄くすることが可能になるため、伝熱効率の向上で画像形成装置の電源投入後の迅速な立ち上げに貢献することができる。
【００８４】
また、環状断熱部材４０，４０ａ，４０ｂには、定着ローラ３０，３０ａを軸心回りに駆動回転させるべく環状ギヤ５０，５０ａが外嵌され、この環状ギヤ５０，５０ａには、内周面から径方向に向かって突設された第２係止突起５１が設けられている一方、環状断熱部材４０，４０ａ，４０ｂには、第２係止突起５１が嵌め込まれる、軸心方向に延び、かつ、一端が開放端になった係止溝４５が設けられているため、環状ギヤ５０，５０ａの内周面に突設されている第２係止突起５１を環状断熱部材４０，４０ａ，４０ｂに設けられている軸心方向に延びた係止溝４５へその開放端から嵌め込んでいくことにより、環状ギヤ５０，５０ａは、回り止め状態で環状断熱部材４０，４０ａ，４０ｂに装着される。このように予め定着ローラ３０，３０ａに装着された状態の環状断熱部材４０，４０ａ，４０ｂに対し第２係止突起５１を係止溝４５に嵌め込むことにより環状ギヤ５０，５０ａを環状断熱部材４０，４０ａ，４０ｂを介して定着ローラ３０，３０ａと一体化させることができ、これによって所定の駆動手段の駆動力を環状ギヤ５０，５０ａを介して定着ローラ３０，３０ａに伝達することができる。
【００８５】
また、特に上記第２および第３実施形態においては、環状断熱部材４０ａ，４０ｂは、周方向で複数の分割体４６，４６ａに分割可能に構成されているため、定着ローラ３０ａを囲んで各分割体４６，４６ａを組み付けることにより環状断熱部材４０ａ，４０ｂが定着ローラ３０ａに装着された状態になり、定着ローラ３０ａに対し環状断熱部材４０，４０ａ，４０ｂを組み付ける作業の作業性を向上させることができる。
【００８６】
そして、各分割体４６ａは、一方の分割体４６ａと他方の分割体４６ａの対向面に、互いに嵌合し合う嵌合構造４７が形成されているため、各分割体４６ａの結合状態を安定化させることができる。
【００８７】
また、各分割体４６ａは、定着ローラ３０ａに装着された状態で対向面に隙間が形成されるように寸法設定されているため、各分割体４６ａを定着ローラ３０ａ周りに組み付けた状態で隣接した分割体４６ａ間で空間的な余裕ができ、これによって製造時の寸法誤差等による装着状態の不具合を防止することが可能になり、環状断熱部材４０ａ，４０ｂを定着ローラ３０ａに確実に装着することができる。
【００８８】
また、各分割体４６ａは、曲率内径寸法が定着ローラ３０ａの外径寸法より小さく寸法設定されているため、各分割体４６ａを定着ローラ３０ａ周りに装着して環状断熱部材４０ａ，４０ｂを形成させた状態で、当該環状断熱部材４０，４０ａ，４０ｂに環状ギヤ５０，５０ａを圧入することにより、各分割体４６ａは、曲率径寸法が大きくなるように弾性変形してこの弾性力で定着ローラ３０ａの周面に密着し、これによって各分割体４６ａの定着ローラ３０ａに対する装着状態を安定させることができる。
【００８９】
また、各分割体４６ａは、互いの対向面の径方向外縁部に面取り縁４１１ｂが形成されているため、各分割体４６ａを定着ローラ３０ａ周りに組み付けた状態で、たとえ製造誤差によって隣接する分割体４６ａの外面間に段差が形成されるようなことがあっても、隣接した分割体４６ａの外面間の急峻な段差が面取り縁４１１ｂによって緩和されていることになり、環状ギヤ５０，５０ａを各分割体４６ａからなる環状断熱部材４０ａ，４０ｂに容易に嵌め込むことができ、組み付け作業の作業性を向上させることができる。
【００９０】
これらに加えて、環状断熱部材４０，４０ａ，４０ｂの一方の端部（環状ギヤ５０，５０ａが嵌め込まれる側の端部）には、外周面から外方へ軸心に向かって傾斜した環状テーパー部４１１，４１１ａが形成されているため、環状ギヤ５０，５０ａを定着ローラ３０ａに装着された環状断熱部材４０，４０ａ，４０ｂに嵌め込むに際し、環状ギヤ５０，５０ａは、環状断熱部材４０，４０ａ，４０ｂの一方の端部に形成された環状テーパー部４１１に案内され、これによって環状ギヤ５０，５０ａの環状断熱部材４０，４０ａ，４０ｂに対する装着作業の作業性を向上させることができる。
【００９１】
本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、以下の内容をも包含するものである。
【００９２】
（１）上記の実施形態においては、定着装置２０が適用される画像形成装置としてプリンタ１０を例に挙げて説明したが、本発明は、画像形成装置がプリンタ１０であることに限定されるものではなく、複写機やファクシミリ装置であってもよい。
【００９３】
（２）上記の第１実施形態においては、環状断熱部材４０の内周面にスリット４３を挟んで分割状態で第１係止突起４４が設けられているが、本発明は、第１係止突起４４をスリット４３を挟んで分割状態で設けることに限定されるものではなく、スリット４３から離れた位置に分割されない状態で設けてもよい。
【００９４】
（３）上記の第３実施形態においては、嵌合構造４７の嵌合突起４７１および嵌合凹部４７２の形状が矩形状に設定されているが、本発明は、嵌合突起４７１および嵌合凹部４７２が矩形状であることに限定されるものではなく、三角形状や半円形状等のその他の形状であってもよい。
【００９５】
（４）上記の第２および第３実施形態においては、環状断熱部材４０ａ，４０ｂは２つの分割体４６，４６ａに２分割可能になされているが、本発明は、環状断熱部材４０ａ，４０ｂが２つの分割体４６，４６ａに２分割可能であることに限定されるものではなく、３つ以上に分割し得るようにしてもよい。
【００９６】
（５）図８は、第３実施形態の環状断熱部材４０ｂ（図７）の変形例を示す斜視図である。この変形例は、各分割体４６ａ，４６ａの互いの当接位置（具体的には、一方の分割体４６ａの嵌合突起４７１と他方の分割体４６ａの嵌合凹部４７２とが互いに嵌り合う位置）における外面側に扁平に形成された扁平部４８が設けられている。
【００９７】
かかる扁平部４８を設けることにより、環状断熱部材４０ｂの構成要素である各分割体４６ａ，４６ａの当接位置の外面側において製作誤差等によりたとえ段差が存在しても、この部分は扁平になっているため、環状ギヤ５０およびベアリング６０を環状断熱部材４０ｂに外嵌するに際し、当該段差の存在で嵌め込み難くなるような不都合が生じず、環状ギヤ５０ａおよびベアリング６０を環状断熱部材４０ｂに円滑に外嵌することができ、延いては定着装置２０の組み付け作業の作業性の向上に貢献することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】本発明に係る定着装置が適用された画像形成装置の一種であるプリンタの一実施形態の内部構造の概要を示す正面断面視の説明図である。
【図２】定着装置の一実施形態を示す背面側から見た斜視図である。
【図３】定着ローラの第１実施形態を説明するための図であり、（イ）は、ベアリング、環状ギヤおよび環状断熱部材が定着ローラから外された状態を示す斜視図、（ロ）は、環状断熱部材の第１実施形態を示す拡大斜視図である。
【図４】定着ローラの組み立て斜視図である。
【図５】図４のＡ−Ａ線断面図である。
【図６】定着ローラ、環状断熱部材および環状ギヤの第２実施形態を示す分解斜視図である。
【図７】環状断熱部材の第３実施形態を示す分解斜視図である。
【図８】第３実施形態の環状断熱部材の変形例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００９９】
１０ プリンタ １１ 装置本体
１２ 用紙貯留部 １２１ 用紙カセット
１２２ ピックアップローラ １２３ 給紙搬送路
１２４ レジストローラ対 １３ 画像形成部
１３０ 感光体ユニット １３１ 感光体ドラム
１３２ 帯電器 １３３ 露光装置
１３４ 現像装置 １３５ 転写ローラ
１３６ クリーニング装置 １３６ａ 摺擦ローラ
１４ 定着部 １４１ 排紙搬送路
１５ 排紙部 １５１ 排紙トレイ
１６ 送風機 １６１ フィルタ
１７ 送風ダクト ２０ 定着装置
２１ 筐体 ２１１ 背面板
２１２ 前面板 ２１３ 側板部材
２２ 駆動ギヤ ２２１ ギヤ軸
２３ 端子台 ２４ 発熱体（加熱源）
２５ コネクタ ３０，３０ａ 定着ローラ
３１ 係止孔
４０ 環状断熱部材 ４０ａ，４０ｂ 環状断熱部材
４１ 断熱部材本体 ４１ａ 分割体本体
４１１ 環状テーパー部 ４１１ａ 円弧状テーパー部
４１１ｂ 面取り縁 ４２ フランジ
４２ａ 半円状フランジ ４３ スリット
４４ 係止突起 ４５ 係止溝
４６，４６ａ 分割体 ４７ 嵌合構造
４７１ 嵌合突起 ４７２ 嵌合凹部
４８ 扁平部 ５０ 環状ギヤ
５０ａ 環状ギヤ ５１ 係止突起
６０ ベアリング ７０ 加圧ローラ
７１ ローラ軸 Ｎ ニップ部
Ｐ 用紙（記録媒体） Ｐ１ 用紙束
Ｖ 装着空間
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱源が内装された、軸心回りに回転可能な定着ローラの周面に記録媒体を供給することにより当該記録媒体上のトナー像に加熱による定着処理を施す定着装置であって、
前記定着ローラには、同心で外嵌される環状断熱部材が設けられ、
前記環状断熱部材には、内周面から径方向に向かって突設された第１係止突起が設けられている一方、前記定着ローラには、前記第１係止突起が嵌入される係止孔が設けられていることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記環状断熱部材には、前記定着ローラを軸心回りに駆動回転させるべく環状ギヤが外嵌され、
前記環状ギヤには、内周面から径方向に向かって突設された第２係止突起が設けられている一方、前記環状断熱部材には、前記第２係止突起が嵌め込まれる、軸心方向に延び、かつ、一端が開放端になった係止溝が設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。
【請求項３】
前記環状断熱部材は、周方向で複数の分割体に分割可能に構成されていることを特徴とする請求項１または２記載の定着装置。
【請求項４】
前記各分割体は、互いの対向面に互いに嵌合し合う嵌合構造が形成されていることを特徴とする請求項３記載の定着装置。
【請求項５】
前記各分割体は、前記定着ローラに装着された状態で対向面に隙間が形成されるように寸法設定されていることを特徴とする請求項３または４記載の定着装置。
【請求項６】
前記各分割体は、曲率内径寸法が前記定着ローラの外径寸法より小さく寸法設定されていることを特徴とする請求項３乃至５のいずれかに記載の定着装置。
【請求項７】
前記各分割体は、互いの対向面の径方向外縁部に面取り処理が施されていることを特徴とする請求項３乃至６のいずれかに記載の定着装置。
【請求項８】
前記各分割体は、互いの当接位置における外面側が扁平に形成されていることを特徴とする請求項３乃至７のいずれかに記載の定着装置。
【請求項９】
前記環状断熱部材の一方の端部には、外周面から外方へ軸心に向かって傾斜した環状テーパー部が形成されていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の定着装置。
【請求項１】
加熱源が内装された、軸心回りに回転可能な定着ローラの周面に記録媒体を供給することにより当該記録媒体上のトナー像に加熱による定着処理を施す定着装置であって、
前記定着ローラには、同心で外嵌される環状断熱部材が設けられ、
前記環状断熱部材には、内周面から径方向に向かって突設された第１係止突起が設けられている一方、前記定着ローラには、前記第１係止突起が嵌入される係止孔が設けられていることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記環状断熱部材には、前記定着ローラを軸心回りに駆動回転させるべく環状ギヤが外嵌され、
前記環状ギヤには、内周面から径方向に向かって突設された第２係止突起が設けられている一方、前記環状断熱部材には、前記第２係止突起が嵌め込まれる、軸心方向に延び、かつ、一端が開放端になった係止溝が設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。
【請求項３】
前記環状断熱部材は、周方向で複数の分割体に分割可能に構成されていることを特徴とする請求項１または２記載の定着装置。
【請求項４】
前記各分割体は、互いの対向面に互いに嵌合し合う嵌合構造が形成されていることを特徴とする請求項３記載の定着装置。
【請求項５】
前記各分割体は、前記定着ローラに装着された状態で対向面に隙間が形成されるように寸法設定されていることを特徴とする請求項３または４記載の定着装置。
【請求項６】
前記各分割体は、曲率内径寸法が前記定着ローラの外径寸法より小さく寸法設定されていることを特徴とする請求項３乃至５のいずれかに記載の定着装置。
【請求項７】
前記各分割体は、互いの対向面の径方向外縁部に面取り処理が施されていることを特徴とする請求項３乃至６のいずれかに記載の定着装置。
【請求項８】
前記各分割体は、互いの当接位置における外面側が扁平に形成されていることを特徴とする請求項３乃至７のいずれかに記載の定着装置。
【請求項９】
前記環状断熱部材の一方の端部には、外周面から外方へ軸心に向かって傾斜した環状テーパー部が形成されていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の定着装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００７−５７６４３（Ｐ２００７−５７６４３Ａ）
【公開日】平成１９年３月８日（２００７．３．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２４０７４１（Ｐ２００５−２４０７４１）
【出願日】平成１７年８月２３日（２００５．８．２３）
【出願人】（０００００６１５０）京セラミタ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年３月８日（２００７．３．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年８月２３日（２００５．８．２３）
【出願人】（０００００６１５０）京セラミタ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
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