JP3738650B2

JP3738650B2 - Fixing roller manufacturing method and image forming apparatus

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Publication number: JP3738650B2
Application number: JP2000082006A
Authority: JP
Inventors: 宏史夫馬; 州太 ▲浜▼田; 正泰小野寺
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2000-03-23
Filing date: 2000-03-23
Publication date: 2006-01-25
Anticipated expiration: 2020-03-23
Also published as: JP2001265148A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に用いることができる定着ローラの製造方法および画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本願出願人は、平成１０年特許願第２８９１７号により、瞬時の加熱が可能あるいは加熱時間の速い定着ローラを有する画像形成装置について提案してある。
【０００３】
ここでは、パイレックスガラス、サファイヤ（Ａｌ₂Ｏ₃）、ＣａＦ₂等のセラミック材や、ポリイミド、ポリアミド等の透光性樹脂を、定着ローラのローラ芯（基体）として使用するとともに、当該ローラ芯の内側に配設されるハロゲンランプやキセノンランプの如き熱線を効率的に吸収するように、前記ローラ芯の外側に、樹脂バインダにカーボンブラック、黒鉛、鉄黒（Ｆｅ₃Ｏ₂）や各種フェライト等の粉末を混入した熱線吸収層を焼き付け又は塗布等により形成し、更には、その外側にフッ素樹脂（ＰＦＡ）チューブを被覆したり、フッ素樹脂塗料を塗布してなる離型層を設けて定着ローラとする事が開示されている。
【０００４】
また、定着ローラの他の構成として、ローラ芯の外側に、フィラーとしてシリカ、アルミナ、酸化マグネシウム等の金属酸化物の粉末を混入したシリコンゴムからなる熱線透過性のゴム層を形成する態様、更に、カーボンブラック、黒鉛、鉄黒や各種フェライト及びその化合物、酸化銅、酸化コバルト、ベンガラ等の粉末を混入した熱線吸収部材と、バインダと離型剤とを兼ねたフッ素樹脂塗料を混入配合し、熱線吸収層と離型層とを一体とした一体型熱線吸収層を形成する態様も開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記構成の定着ローラは、極めて短時間の内に、その表面温度を定着可能温度に到達せしめることが出来る有用なものである。
【０００６】
しかしながら、ローラ芯の外側（周面上）に熱線吸収層等、ある種の層を形成する場合の装置構成については、従来、確たる提案はされていない。
【０００７】
一つの態様として、成形型（以下、単に、型という）の内部所定位置に芯金となるパイプ（ローラ芯）を保持し、この型に、例えば、ゴムを流し込み架橋固化させる方法がある。
【０００８】
本願出願人は、型内部の所定位置に前記ローラ芯を位置固定させるために、ローラ芯の両端開口部にフランジの一部を挿入して一体化し、当該フランジを介して、前記型内部に前記ローラ芯を設置する構成で実験を行った。
【０００９】
ところが、ローラ芯として、特に、円筒状のガラス（以下、ガラスパイプという場合がある）を用いた場合、ガラスパイプの両端部において破損を生じる問題のあることが解った。
【００１０】
具体的には、前記フランジは、取り扱い上、鉄等の金属で作ることが望ましいが、型成形の際、注入される高温の液体状ゴムにより加温されたとき、ガラスと金属との熱膨張率の違いにより、フランジがガラスパイプを押し広げる状態となり、結果として、前述のような不具合を生じてしまう。
【００１１】
かといって、両者間にガタを持たせると、ガラスパイプと型との中心を精度良く合わせることができなくなり、形成される層の厚みが場所によって異なってしまう不具合があった。
【００１２】
また、ガラスパイプをローラ芯とする定着ローラを、定着装置内の支持枠に通常のベアリングを介して軸受けしようとしても、精度が十分に得られないことなどにより無駄が生じていた。
【００１３】
換言すれば、精度が低くまたバラツキがあることを考慮して、内径の大きな適宜の軸受けにより支持することが考慮されるが、そうなるとガタが大きくなり、当該定着ローラと圧接しながら回転する圧着ローラとの平行度がだしにくくなり、結果として、定着不良を惹起するという問題が発生することが解った。
【００１４】
本発明は上記点に鑑みなされたもので、主たる目的は、簡単な構成により、ローラ芯を保持しうるローラ芯保持装置を提供することにある。
【００１５】
なお、本願明細書における「ゴム」は、合成により製造されるエラストマーを指す。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、以下の構成により達成することができる。
【００２０】
（１）円筒状であって、かつ、ガラスからなるローラ芯の両端部に、環状の弾性体を介してフランジを着脱可能に設ける工程と、
両フランジを軸で一体化させる工程と、
前記ローラ芯の両端部よりも突出せしめた部分を成形装置側に設けた支持部材の凹部に係合させる工程と、
前記成形装置の型の内周と前記ローラ芯の外径との間に、熱吸収性物質を含む液状の層形成材料を所定の圧力を以て注入する工程と、
前記層形成材料が固化した後に、前記ローラ芯を成形装置から取り出す工程と、
前記フランジおよび軸を前記ローラ芯から分離する工程と、
を含むことを特徴とする定着ローラの製造方法。
【００２１】
（２）円筒状であって、かつ、ガラスからなるローラ芯の両端部に、環状の弾性体を介してフランジを着脱可能に設ける工程と、
両フランジを軸で一体化させる工程と、
成形装置側に耐熱性のチューブを配する工程と、
前記チューブの中に前記ローラ芯を挿入するとともに、前記ローラ芯の両端部よりも突出せしめた部分を成形装置側に設けた支持部材の凹部に係合させる工程と、
前記チューブと前記ローラ芯の外径との間に、熱吸収性物質を含む液状の層形成材料を所定の圧力を以て注入する工程と、
前記層形成材料が固化した後に、前記ローラ芯を成形装置から取り出す工程と、
前記フランジおよび軸を前記ローラ芯から分離する工程と、
を含むことを特徴とする定着ローラの製造方法。
【００２２】
（３）前記（１）または前記（２）に記載の定着ローラの製造方法により得た定着ローラにハロゲンヒータを内蔵せしめるとともに、前記定着ローラの外径を軸受けで支持したことを特徴とする画像形成装置。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態の一例を図面に基づいて説明する。
【００２５】
図１は、カラープリンタからなる画像形成装置の構成を示す概略図である。
図において、１０は像形成体である感光体ドラム（以下、単にドラムという）、１１は各色毎の帯電手段であるスコロトロン帯電器、１２は各色毎の画像書込手段である露光光学系、１３は各色毎の現像手段である現像器、１４は転写ベルトである。
【００２６】
前記ドラム１０は、例えば、光学ガラスや透明アクリル樹脂等の透明部材によって形成される円筒状の基体の外周に、透明の導電層、ａ−Ｓｉ層あるいは有機感光層（ＯＰＣ）等の感光層（光導電層ともいう）を形成したものであり、導電層を接地した状態で図１の矢印で示す時計方向に回転される。
【００２７】
各色毎の帯電手段であるスコロトロン帯電器１１、各色毎の画像書込手段である露光光学系１２及び各色毎の現像手段である現像器１３は、これらを１組として、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）および黒色（Ｋ）の各色の画像形成プロセス用として４組設けられ、図１の矢印にて示す感光体ドラム１０の回転方向に対して、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの順に配置してある。
【００２８】
各色毎の帯電手段であるスコロトロン帯電器１１は、それぞれ所定の電位に保持された制御グリッドと、例えば、鋸歯状電極からなる放電電極１１ａとを有し、前記ドラム１０の感光層と対峙して取付けられ、トナーと同極性のコロナ放電によって帯電作用（本実施形態においてはマイナス帯電）を行い、感光体ドラム１０に対し一様な電位を与える。
【００２９】
放電電極１１ａとしては、その他ワイヤ電極や針状電極を用いることも可能である。
【００３０】
各色毎の画像書込手段である露光光学系１２は、前記ドラム１０上での露光位置が、前述した各色毎のスコロトロン帯電器１１に対して感光体ドラム１０の回転方向下流側に位置するようにしてドラム１０の内部に配置される。
【００３１】
それぞれの露光光学系１２は、ドラム軸と平行に主走査方向に配列された像露光光の発光素子としてのＬＥＤ（発光ダイオード）を複数個アレイ状に並べた線状の露光素子１２ａと、結像素子としての光集束性光伝送体（商品名：セルフォックレンズアレイ）１２ｂと、不図示のレンズホルダとで構成される露光用ユニットであり、保持部材１２０に取付けてある。
【００３２】
前記保持部材１２０には各色毎の露光光学系１２の他に、転写同時露光器１２ｄおよび一様露光器１２ｅが取付けられ、一体となって前記ドラム１０の基体内部に収容される。
【００３３】
各色毎の露光光学系１２は、別体の画像読み取り装置によって読み取られメモリに記憶された各色の画像データに従って前記ドラム１０の感光層を裏面から像露光し、当該ドラム１０上に静電潜像を形成する。
【００３４】
露光素子１２ａとしては、ＬＥＤの他、ＦＬ（蛍光体発光），ＥＬ（エレクトロルミネッセンス），ＰＬ（プラズマ放電）等の複数の発光素子をアレイ状に並べたものを用いることも可能である。
【００３５】
前記露光素子の発光波長は、通常Ｙ、Ｍ、Ｃのトナーに対して透過性の高い７８０〜９００ｎｍの範囲のものが用いられるが、本実施形態においては裏面から像露光を行う方式であるため、カラートナーに対して透過性を十分に有しないこれより短い４００〜７８０ｎｍの波長でもよい。
【００３６】
各色毎の現像手段である現像器１３は、前記ドラム１０の周面に対し所定の間隙を保ち、当該ドラム１０の回転方向と順方向に回転する円筒状の非磁性のステンレスあるいはアルミ材で形成された現像スリーブ１３１と、現像ケーシング１３８とを有し、現像ケーシング１３８の内部には、各々イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）および黒色（Ｋ）の一成分或いは二成分現像剤を収容している。
【００３７】
それぞれの現像器１３は前記ドラム１０と所定の間隙をあけて非接触に保たれており、現像スリーブ１３１に対して直流電圧と交流電圧を重畳した現像バイアスを印加することにより、非接触の反転現像を行い、ドラム１０上に重ね合わせのトナー像を形成する。
【００３８】
１４ａおよび１４ｂは前記転写ベルト１４を張架するローラであり、１４ａが図示しない駆動源から動力を受け、前記転写ベルトを矢印方向に回転させるように構成してある。
【００３９】
１５および１６は、前記転写ベルト１４を挟んで前記ドラム１０と対向配置させた第１及び第２の転写手段である転写器および除電器、１７は転写工程終了後の前記ドラム１０を除電するためのＡＣ除電器、１８は除電後の前記ドラム表面を清掃するクリーニング装置で、クリーニングブレード１８０を有する。
【００４０】
２０は、前記ドラム１０上に形成されるトナー像が転写される用紙Ｐを収納してなるカセット、２５は給紙ローラである。
【００４１】
用紙Ｐの移動路上には、搬送ローラ対Ｒ１乃至Ｒ５、前記転写ベルト１４および熱ローラ型定着装置（以下、単に定着装置という）３０等が付設してある。
【００４２】
４４は前記ローラ１４ａと前記転写ベルト１４を介して対向配置せしめた用紙分離用のＡＣ除電器を示す。
【００４３】
前記定着装置３０は、ハロゲンヒータ（ハロゲンランプ）３００を内蔵し、当該ハロゲンヒータの周囲を回転しうる第１ローラ（第１定着ローラ）３０５と、前記第１ローラ３０５と圧接しながら回転しうる第２ローラ（第２定着ローラ）３１５とを有する。Ｔはニップ部を示す。
【００４４】
前記第１ローラ３０５のローラ芯は透光性基体からなり、実施の形態においては、外径２８ｍｍ、肉厚１．５ｍｍのガラスで構成した。
【００４５】
なお、前記ローラ芯の外側には、透明なシリコンゴム層を形成してあり、更に、その外側にカーボンブラックなどを混入させて光吸収率を高くしたＰＦＡ（パーフルオロアルコキシ）からなる耐熱性のチューブを被せてある。
【００４６】
前記第２ローラ３１５は適宜のローラ芯上に設けたシリコンゴム表面を有し、ハロゲンランプあるいはキセノンランプ等からなる適宜のヒータ３１０を内蔵している。
【００４７】
なお、図において４６は、前記転写ベルト１４と一体的に送られる転写後の用紙Ｐを確実に分離せしめるための分離爪で、前記ローラ１４ａ上の転写ベルト１４表面に対して先端を近接して位置づけてある。
【００４８】
以上のような構成を有する画像形成装置における、画像形成プロセスは次の通りである。
【００４９】
画像形成のスタートにより不図示のドラム駆動モータが始動し、ドラム１０が図１の矢印で示す時計方向へ回転され、同時にイエロー（Ｙ）のスコロトロン帯電器１１が作動して前記ドラム１０に所定の電位を付与する。
【００５０】
引き続き、Ｙの露光光学系１２を介して第１の色信号すなわちＹの画像データに対応する電気信号による画像書込が開始され、前記ドラム１０の表面に原稿画像のＹの画像に対応する静電潜像が形成される。
【００５１】
前記静電潜像はＹの現像器１３により非接触の状態で反転現像され、前記ドラム１０上にイエロー（Ｙ）のトナー像が形成される。
【００５２】
次いで、前記ドラム１０に対して、Ｙのトナー像の上からマゼンタ（Ｍ）のスコロトロン帯電器１１の帯電作用により電位が付与され、Ｍの露光光学系１２によって第２の色信号すなわちＭの画像データに対応する電気信号による画像書込により、Ｍの画像に対応する静電潜像が形成され、Ｍの現像器１３による非接触の反転現像によって前記イエロー（Ｙ）のトナー像の上にマゼンタ（Ｍ）のトナー像が重ね合わせて形成される。
【００５３】
同様のプロセスにより、シアン（Ｃ）のスコロトロン帯電器１１、Ｃの露光光学系１２およびＣの現像器１３によって、第３の色信号に対応するシアン（Ｃ）のトナー像が重ね合わせて形成され、更にその上に黒色（Ｋ）のスコロトロン帯電器１１、Ｋの露光光学系１２およびＫの現像器１３によって第４の色信号に対応する黒色（Ｋ）のトナー像が順次重ね合わせて形成され、感光体ドラム１０の一回転以内にその周面上にイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）および黒色（Ｋ）の４色の重ね合わせカラートナー像が形成される。
【００５４】
これらＹ、Ｍ、ＣおよびＫの露光光学系１２による前記ドラム１０の感光層に対する画像書込は、当該ドラム１０の内部より、前述した透光性の基体を通して行われる。
【００５５】
従って第２、第３および第４の色信号に対応する画像の書込は何れも先に形成されたトナー像の影響を全く受けることなく行われ、第１の色信号に対応する画像と同等の静電潜像を形成することが可能となる。
【００５６】
上記の画像形成プロセスによって像形成体であるドラム１０上に形成された重ね合わせカラートナー像は、転写域において前記転写器１５によって、用紙Ｐ上に一括して転写される。
【００５７】
この際、良好な転写がなされるように、前記ドラム１０の内部に設けた転写同時露光器１２ｄを付勢させ一様露光を行う。
【００５８】
転写工程終了後の前記ドラム１０の周面上に残ったトナーは前記ＡＣ除電器１７により除電作用を受けた後、クリーニング装置１８によりクリーニングされ、これにより、前記ドラム表面は、次の画像形成に備えられる。
【００５９】
実施の形態においては、クリーニング後であって、次の帯電前に、例えば発光ダイオードを用いた一様露光器１２ｅを作用させ、前記ドラム表面の先の画像形成における履歴を解消させる。
【００６０】
カラートナー像が形成された用紙Ｐは、ＡＣ除電器４４による除電作用と、分離爪４６とにより、転写ベルト１４から分離され、定着装置３０へと搬送され、当該定着装置において、前記トナー像は前記用紙Ｐ上に定着される。
【００６１】
両面画像記録がなされた記録紙Ｐは表裏を反転されて送られ、搬送ローラＲ３、Ｒ４、Ｒ５を介して装置上部のトレイへ排出される。
【００６２】
また、本発明に係わる定着ローラ（前述した第１定着ローラ或いは第１ローラ）を含む定着装置が用いられる画像形成装置の実施形態としてカラー画像形成装置にて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、モノクロの画像形成装置にも適用されるものである。
【００６３】
図２は熱ローラ型定着装置３０の主要素である第１ローラ３０５および第２ローラ３１５の構成を説明するための模式的側断面図である。
【００６４】
図中、前記した部材と同一部材については同じ参照記号を付してある。
図において、本発明に係わる第１ローラ３０５は、用紙Ｐ上の未定着トナー像と接触する側に設けてある。
【００６５】
第１ローラ３０５および第２ローラ３１５は所定の圧力を以て圧接（密着）され、作動時には圧接状態を保ちながら、接触部（ニップ部Ｔ）において同方向に回転し、加熱・押圧により未定着トナーを溶融し、定着させる。
【００６６】
前記第１ローラ３０５は、円筒状のガラスからなるローラ芯３０７と、当該ローラ芯３０７の外側（外周面）に設けた透明シリコンゴム層３０８と、更に、その外側に設けたカーボンブラックなどを混入させたＰＦＡチューブからなる離型層３０９とを有している。
【００６７】
前記第２ローラ３１５は、例えば、アルミ材を用いた円筒状の金属パイプ３１６と、当該金属パイプ３１６の外周面に、例えば、シリコンゴム層３１７を被覆したことからなり、前記金属パイプ３１６の内部にヒータ３１０を配したソフトローラとして構成される。
【００６８】
前記第１ローラ３０５を構成する透光性基体３０７としては、結晶を析出することなく、熔融体が冷却固化された無機物であると定義されるガラスの他に、ハロゲンヒータ３００（ハロゲンランプ）等の照射部材よりの光を透過するパイレックスガラス、サファイヤ（Ａｌ₂Ｏ₃）、ＣａＦ₂等のセラミック材や、ポリイミド、ポリアミド等を使用した透光性樹脂等が使用でき、当該ローラ芯の内側に配設されるハロゲンランプやキセノンランプの如き熱線を効率的に吸収するように、前記透明シリコンゴム層の外側に、カーボンブラック、黒鉛、鉄黒（Ｆｅ₃Ｏ₂）や各種フェライト等の粉末を混入したフッ素樹脂（ＰＦＡ）チューブを設け、熱線吸収層とすることができる。
【００６９】
また、定着ローラの他の構成として、前記の如きローラ芯の外側に、フィラーとしてシリカ、アルミナ、酸化マグネシウム等の金属酸化物の粉末を混入したシリコンゴムからなる熱線透過性のゴム層を形成するとともに、カーボンブラック、黒鉛、鉄黒や各種フェライト及びその化合物、酸化銅、酸化コバルト、ベンガラ等の粉末を混入した熱線吸収層と、バインダと離型剤とを兼ねたフッ素樹脂塗料を混入配合した離型層とを一体とした形の一体型熱線吸収層を形成してもよい等、定着ローラの構成に係わる設計の自由度は広い。
【００７０】
図３は、本発明に係わるローラ芯保持装置の第１の実施の形態および成形型による定着ローラ（第１ローラ）の製造方法を説明するための模式図である。
【００７１】
図においては、後述する成型用材料の注入口を除いて左右の構造が基本的に同じであるので、成形型は右側のみを示すこととする。
【００７２】
図中、３０７はローラ芯、３０８は既に成形した状態で示してあるが、熱線吸収層（ゴム層）である。
【００７３】
４００はフランジで、円筒状の前記ローラ芯３０７を、後述する成形型の所定位置に位置づける際にローラ芯保持部材（保持装置）として機能する。
【００７４】
前記フランジ４００は、前記ローラ芯の両端開口部からそれぞれ挿入（圧入）してあり、その円周上には互いに適宜の間隔をもって形成した複数の環状の溝４０３を有している。
【００７５】
４０５はシリコンゴムまたはフッ素ゴムで形成した環状の弾性体（Ｏリング）で、その一部は前記溝４０３中に埋没し、一部は当該フランジの外周よりも突出して、前記ローラ芯３０７の内面壁と適度な圧力を以て接触し、ローラ芯３０７とフランジとの一体化を達成している。
【００７６】
前記弾性体４０５は、前記溝４０３に対して脱着可能である。
４０７は前記ローラ芯３０７と対向する縁部であり、一体化が完了した状態において、弾性体４０８を介して前記ローラ芯３０７の端部と係合している。
【００７７】
４２０は前記フランジ４００の外側端部に設けた貫通孔で、成形後に前記フランジ４００を前記ローラ芯３０７から分離させるとき分離部材（図示せず）を差し込むためのものである。
【００７８】
Ｊは軸で、前記ローラ芯３０７の両端部に設けたフランジを一体化している。
４０９は、前記軸Ｊ上に設けたスペーサで適宜の間隔を以て配してある。
【００７９】
５００は長手方向に同一の内径を有する成形のための型であり、５５０は成形装置側に設けた支持部材で、前記フランジ４００の外側に突出した部分を介して前記ローラ芯３０７を所定の位置に位置づける機能を果たす。
【００８０】
５７０は前記成形材料（層形成材料）を注入するための注入口を示す。
第１定着ローラ３０５の製造、具体的には前記ローラ芯３０７上にゴム層を形成する工程は次の通りに行われる。
【００８１】
まず、ローラ芯３０７の両端開口部を介してフランジ４００をそれぞれ圧入するとともに、軸Ｊで両側のフランジをも一体化させて構体となした後、型５００内に入れ、フランジ４００の端部と支持部材５５０の凹部を係合させることにより、ローラ芯を成形型内部の所定位置に設置する。
【００８２】
前記ローラ芯３０７とフランジ４００との一体化において、両者間のガタ分は弾性体４０５が吸収し、また、軸Ｊ１により両者の軸中心が相互に傾く事が防止され、ローラ芯の内周とフランジの外周が同心になる。
【００８３】
また、上記のような構体を前記型５００に取付けたとき、当該型の内周と前記ローラ芯の内周も同心となる。
【００８４】
次に、注入口５７０から液状の層形成材料を所定圧力を以て注入する。
次いで、層形成材料（ゴム）が、前記ローラ芯３０７の外径と型５００の内面壁との隙間に充填したことを適宜の検知方法で検知して注入作業を停止し、層形成材料の熱架橋による固化を促す。
【００８５】
しかる後、型５００内からローラ芯３０７を取り出せば、その外側にはローラ芯の中心に対して同一径である外径を有するゴム層が形成された第１定着ローラが現れる。
【００８６】
この後、前記貫通孔４２０に棒状の分離部材を挿入し、前記フランジ４００を分離して、定着ローラを得る。
【００８７】
斯様にして得た第１定着ローラ３０５を定着装置の支持枠上に配した軸受けで受けることができ、簡単に第１定着ローラの組み込みができる。
【００８８】
その際、前記ゴム層を有する両端部を軸受け（ベアリング）で受けるようにすれば、当該第１定着ローラ３０５と圧接する第２定着ローラ３１５との間に安定した圧接状態を形成できる。
【００８９】
なお、軸受けを置かず、第２定着ローラとの接触部を含め、三点支持を構成するように、第１定着ローラ上の他の２カ所に可回転な押圧コロを設けた支持することも可能である。
【００９０】
図４は前記第１ローラ（第１定着ローラ）３０５をベアリングで支持した構成を示す部分的な模式図である。
【００９１】
図中、Ｗは支持枠、Ｂは前記支持枠上に設けたベアリング（軸受け）を示す。なお、前記構成における前記ローラ芯３０７に圧入されるフランジ４００の長さ、溝４０３の数、溝間隔等は適宜決定でき、又、弾性体４０５としては、市販品の０リングが使用でき、着脱操作も容易であるが、これに限定されるものではなく、断面が矩形の帯状でも、他の形状でもよく、環状でなくともよい。
【００９２】
更に、溝の幅、深さは同じでも異なっていてもよく、弾性体の厚さも同一である必要はない。
【００９３】
要は、ローラ芯３０７に対するフランジの圧入がやりやすく、安定した一体化ができればよい。
【００９４】
図５は、ローラ芯保持装置の第２の実施の形態を示す部分的模式図である。
前記第１の実施の形態に係わる芯ローラ芯保持装置（ローラ芯保持部材）と異なるところは、ローラ芯３０７の外側から、弾性体４０５を介してフランジ４００を圧入し、一体化するように構成したところである。
【００９５】
なお、割愛したが、左側端におけるフランジとローラ芯との構成は、層形成材料の注入口５７０を除いて、図示した右側の端部におけるそれと同じである。
【００９６】
また、図中、前述の部材と同じ部材については同一の参照記号を付してあり、ローラ芯３０７の外側にゴム層を成形により形成するステップも第１の実施の形態と同じであるので説明は省略する。
【００９７】
本実施の形態における、前記ローラ芯に対するフランジの圧入部分の長さ、溝４０３の数や深さと幅、弾性体の形状等についても、前記第１の実施の形態と同様の事がいえる。
【００９８】
なお、実施の形態において、ガラスあるいは樹脂等の透光性材料からなる円筒状の基体をローラ芯としたが、例えば、当該ローラ芯が金属等、他の材料からなる場合でも、本発明に係わる芯保持装置が適用できることは言うまでもない。
【００９９】
また、前記実施の形態において、型の内周にＰＦＡチューブを設置しておき、当該チューブ内にローラ芯を挿入した状態で、チューブとローラ芯の外周との間隙に層形成材料を流し込み、熱架橋・固化させれば、前記チューブと前記ローラ芯とを層形成材料を介して一度に一体化できる。
【０１００】
【発明の効果】
極めて簡単な構成でローラ芯を一体化保持できるとともに、当該ローラ芯の外側周のゴム層を高精度で成形することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】カラープリンタからなる画像形成装置の構成を示す概略図である。
【図２】熱ローラ型定着装置の主要素である第１ローラおよび第２ローラの構成を説明するための模式的側断面図である。
【図３】本発明に係わるローラ芯保持装置の第１の実施の形態および成形型による定着ローラ（第１ローラ）の製造方法を説明するための模式図である。
【図４】第１ローラ（第１定着ローラ）をベアリングで支持した構成を示す部分的な模式図である。
【図５】ローラ芯保持装置の第２の実施の形態を示す部分的模式図である。
【符号の説明】
３０熱ローラ型定着装置
３００ハロゲンヒータ
３０５第１ローラ（第１定着ローラ）
３０７ローラ芯
３１０ヒータ
３１５第２ローラ（第２定着ローラ）
４００フランジ
４０３溝
４０５弾性体
４０９スペーサ
５００型
５５０支持部材
５７０注入口[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is a copying machine, a printer, a manufacturing method and an image forming apparatus fixing row La which can be used in the image forming apparatus such as a facsimile.
[0002]
[Prior art]
The applicant of this application has proposed an image forming apparatus having a fixing roller capable of instantaneous heating or having a fast heating time according to Japanese Patent Application No. 28917.
[0003]
Here, ceramic materials such as Pyrex glass, sapphire (Al ₂ O ₃ ), CaF ₂ , and translucent resins such as polyimide and polyamide are used as a roller core (base) of the fixing roller, and the roller core the such heat ray halogen lamp and a xenon lamp which is disposed inside so as to efficiently absorb the outside of the roller core, carbon black resin binder, graphite, iron black (Fe ₃ O _2), various ferrites A heat-absorbing layer mixed with the above powder is formed by baking or coating, and further, a release layer is formed by coating a fluororesin (PFA) tube on the outside or by coating a fluororesin paint. It is disclosed that.
[0004]
As another configuration of the fixing roller, a mode in which a heat ray permeable rubber layer made of silicon rubber mixed with powder of metal oxide such as silica, alumina, magnesium oxide as a filler is formed outside the roller core, , Carbon black, graphite, iron black and various ferrites and their compounds, copper oxide, cobalt oxide, bengara etc. mixed heat powder absorbing material and fluorine resin paint that combines binder and release agent, An embodiment in which an integrated heat ray absorbing layer in which a heat ray absorbing layer and a release layer are integrated is also disclosed.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The fixing roller having the above-described configuration is useful in that the surface temperature of the fixing roller can reach the fixing possible temperature within an extremely short time.
[0006]
However, no reliable proposal has been made for the apparatus configuration in the case of forming a certain layer such as a heat ray absorbing layer on the outer side (on the peripheral surface) of the roller core.
[0007]
As one embodiment, there is a method in which a pipe (roller core) serving as a core metal is held at a predetermined position inside a molding die (hereinafter simply referred to as a die), and rubber is poured into the die to crosslink and solidify.
[0008]
In order to fix the position of the roller core at a predetermined position inside the mold, the applicant of the present application inserts a part of the flange into both ends of the roller core and integrates it, and through the flange, the inside of the mold Experiments were performed with a roller core installed.
[0009]
However, it has been found that when a cylindrical glass (hereinafter sometimes referred to as a glass pipe) is used as the roller core, there is a problem that breakage occurs at both ends of the glass pipe.
[0010]
Specifically, the flange is preferably made of a metal such as iron for handling, but when it is heated by a high-temperature liquid rubber to be injected at the time of molding, the thermal expansion between the glass and the metal. Due to the difference in the rate, the flange is in a state of expanding the glass pipe, and as a result, the above-described problems occur.
[0011]
However, if there is backlash between the two, the center of the glass pipe and the mold cannot be accurately aligned, and the thickness of the formed layer varies depending on the location.
[0012]
Further, even if a fixing roller having a glass pipe as a roller core is to be supported by a support frame in the fixing device via a normal bearing, there has been a waste due to insufficient accuracy.
[0013]
In other words, considering that the accuracy is low and there is variation, it is considered that the bearing is supported by an appropriate bearing having a large inner diameter. However, if this happens, the backlash increases and the pressure roller that rotates while being pressed against the fixing roller. As a result, it has been found that there is a problem that fixing failure occurs.
[0014]
The present invention has been made in view of the above points, and a main object is to provide a roller core holding device capable of holding a roller core with a simple configuration.
[0015]
In the present specification, “rubber” refers to an elastomer produced by synthesis.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
The object of the present invention can be achieved by the following configurations.
[0020]
( 1 ) A step of providing a flange detachably via an annular elastic body at both ends of a cylindrical roller core made of glass;
Integrating both flanges with a shaft;
Engaging the recesses of the support member provided on the molding apparatus side with the portions protruding from both ends of the roller core; and
Injecting a liquid layer forming material containing a heat-absorbing substance with a predetermined pressure between the inner periphery of the mold of the molding apparatus and the outer diameter of the roller core;
Removing the roller core from the molding device after the layer forming material has solidified;
Separating the flange and shaft from the roller core;
A method for producing a fixing roller, comprising:
[0021]
( 2 ) a step of providing a flange detachably via an annular elastic body at both ends of a roller core made of glass and made of glass;
Integrating both flanges with a shaft;
A process of arranging a heat-resistant tube on the molding device side;
Inserting the roller core into the tube, and engaging a portion protruding from both ends of the roller core with a concave portion of a support member provided on the molding device side;
Injecting a liquid layer forming material containing a heat-absorbing substance with a predetermined pressure between the tube and the outer diameter of the roller core;
Removing the roller core from the molding device after the layer forming material has solidified;
Separating the flange and shaft from the roller core;
A method for producing a fixing roller, comprising:
[0022]
(3) (1) or the with allowed to built a halogen heater to the fixing roller obtained by the method for producing a fixing roller according to (2), you characterized in that the outer diameter of the fixing roller is supported by a bearing images forming device.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0025]
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating the configuration of an image forming apparatus including a color printer.
In the figure, 10 is a photosensitive drum (hereinafter simply referred to as a drum) as an image forming body, 11 is a scorotron charger as charging means for each color, 12 is an exposure optical system as image writing means for each color, 13 Is a developing device as developing means for each color, and 14 is a transfer belt.
[0026]
The drum 10 has, for example, a photosensitive layer (such as a transparent conductive layer, an a-Si layer, or an organic photosensitive layer (OPC)) on the outer periphery of a cylindrical substrate formed of a transparent member such as optical glass or transparent acrylic resin. 1), and is rotated clockwise as indicated by an arrow in FIG. 1 with the conductive layer grounded.
[0027]
A scorotron charger 11 that is a charging unit for each color, an exposure optical system 12 that is an image writing unit for each color, and a developing unit 13 that is a developing unit for each color are yellow, yellow, and magenta. Four sets are provided for the image forming process of each color of (M), cyan (C), and black (K), and the rotation directions of the photosensitive drum 10 indicated by arrows in FIG. Arranged in the order of K.
[0028]
A scorotron charger 11 serving as a charging means for each color has a control grid held at a predetermined potential and a discharge electrode 11a made of, for example, a sawtooth electrode, and is opposed to the photosensitive layer of the drum 10. The toner is attached and charged by a corona discharge having the same polarity as that of the toner (negative charging in this embodiment) to give a uniform potential to the photosensitive drum 10.
[0029]
As the discharge electrode 11a, other wire electrodes or needle electrodes can be used.
[0030]
The exposure optical system 12, which is an image writing unit for each color, is such that the exposure position on the drum 10 is positioned downstream of the above-described scorotron charger 11 for each color in the rotation direction of the photosensitive drum 10. In the interior of the drum 10.
[0031]
Each exposure optical system 12 is connected to a linear exposure element 12a in which a plurality of LEDs (light emitting diodes) as light emitting elements for image exposure light arranged in parallel to the drum axis in the main scanning direction are arranged in an array. An exposure unit composed of a light converging optical transmission body (trade name: Selfoc lens array) 12b as an image element and a lens holder (not shown), which is attached to a holding member 120.
[0032]
In addition to the exposure optical system 12 for each color, a transfer simultaneous exposure device 12d and a uniform exposure device 12e are attached to the holding member 120, and are integrally accommodated in the base of the drum 10.
[0033]
The exposure optical system 12 for each color exposes the photosensitive layer of the drum 10 from the back according to the image data of each color read by a separate image reading device and stored in the memory, and an electrostatic latent image is formed on the drum 10. Form.
[0034]
As the exposure element 12a, a plurality of light emitting elements such as FL (phosphor light emission), EL (electroluminescence), and PL (plasma discharge) arranged in an array can be used in addition to the LED.
[0035]
The light emission wavelength of the exposure element is usually in the range of 780 to 900 nm, which is highly transmissive to Y, M, and C toners, but in this embodiment, image exposure is performed from the back side. The wavelength of 400 to 780 nm, which is not sufficiently transparent to the color toner, may be used.
[0036]
The developing device 13 which is a developing means for each color is formed of a cylindrical nonmagnetic stainless steel or aluminum material that maintains a predetermined gap with respect to the circumferential surface of the drum 10 and rotates in the forward direction and the rotational direction of the drum 10. The developing sleeve 131 and the developing casing 138 are provided. Inside the developing casing 138, one-component or two-component development of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K), respectively. Contains the drug.
[0037]
Each developing device 13 is kept in non-contact with the drum 10 with a predetermined gap. By applying a developing bias in which a DC voltage and an AC voltage are superimposed on the developing sleeve 131, non-contact inversion is performed. Development is performed to form a superimposed toner image on the drum 10.
[0038]
14a and 14b are rollers for stretching the transfer belt 14, and 14a receives power from a drive source (not shown) so as to rotate the transfer belt in the direction of the arrow.
[0039]
Reference numerals 15 and 16 denote transfer devices and charge eliminators, which are first and second transfer means arranged opposite to the drum 10 with the transfer belt 14 interposed therebetween. Reference numeral 17 denotes a charge remover for the drum 10 after completion of the transfer process. The AC neutralizer 18 is a cleaning device that cleans the surface of the drum after neutralization, and has a cleaning blade 180.
[0040]
Reference numeral 20 denotes a cassette containing paper P on which a toner image formed on the drum 10 is transferred, and 25 denotes a paper feed roller.
[0041]
On the moving path of the paper P, conveyance roller pairs R1 to R5, the transfer belt 14, a heat roller type fixing device (hereinafter simply referred to as a fixing device) 30, and the like are attached.
[0042]
Reference numeral 44 denotes an AC static eliminator for paper separation which is disposed so as to face the roller 14a with the transfer belt 14 therebetween.
[0043]
The fixing device 30 includes a halogen heater (halogen lamp) 300, and can rotate while being in pressure contact with the first roller (first fixing roller) 305 that can rotate around the halogen heater. And a second roller (second fixing roller) 315. T indicates a nip portion.
[0044]
The roller core of the first roller 305 is made of a translucent substrate, and in the embodiment, it is made of glass having an outer diameter of 28 mm and a wall thickness of 1.5 mm.
[0045]
In addition, a transparent silicon rubber layer is formed on the outer side of the roller core, and a heat-resistant material made of PFA (perfluoroalkoxy) having a high light absorption rate by mixing carbon black or the like on the outer side. It is covered with a tube.
[0046]
The second roller 315 has a silicon rubber surface provided on an appropriate roller core and incorporates an appropriate heater 310 made of a halogen lamp or a xenon lamp.
[0047]
In the figure, reference numeral 46 denotes a separation claw for reliably separating the transferred paper P that is fed integrally with the transfer belt 14, and having its tip close to the surface of the transfer belt 14 on the roller 14a. It is positioned.
[0048]
The image forming process in the image forming apparatus having the above-described configuration is as follows.
[0049]
When the image formation is started, a drum drive motor (not shown) is started, and the drum 10 is rotated clockwise as indicated by an arrow in FIG. 1, and at the same time, the yellow (Y) scorotron charger 11 is operated to cause the drum 10 to have a predetermined value. Apply potential.
[0050]
Subsequently, image writing by an electric signal corresponding to the first color signal, that is, the Y image data is started via the Y exposure optical system 12, and the static image corresponding to the Y image of the original image is formed on the surface of the drum 10. An electrostatic latent image is formed.
[0051]
The electrostatic latent image is reversely developed in a non-contact state by a Y developing unit 13 to form a yellow (Y) toner image on the drum 10.
[0052]
Next, a potential is applied to the drum 10 from above the Y toner image by the charging action of the magenta (M) scorotron charger 11, and the second exposure signal 12, that is, the M image by the M exposure optical system 12. An electrostatic latent image corresponding to the M image is formed by image writing using an electrical signal corresponding to the data, and magenta is formed on the yellow (Y) toner image by non-contact reversal development by the M developing unit 13. The toner image (M) is formed in an overlapping manner.
[0053]
By a similar process, a cyan (C) toner image corresponding to the third color signal is formed by superimposing the cyan (C) scorotron charger 11, the C exposure optical system 12 and the C developing unit 13 together. Further, a black (K) toner image corresponding to the fourth color signal is successively superimposed on the black (K) scorotron charger 11, the K exposure optical system 12, and the K developing device 13. Then, within one rotation of the photosensitive drum 10, a superimposed color toner image of four colors of yellow (Y), magenta (M), cyan (C) and black (K) is formed on the peripheral surface.
[0054]
Image writing on the photosensitive layer of the drum 10 by the Y, M, C, and K exposure optical systems 12 is performed from the inside of the drum 10 through the above-described translucent substrate.
[0055]
Therefore, writing of images corresponding to the second, third, and fourth color signals is performed without any influence from the previously formed toner image, and is equivalent to the image corresponding to the first color signal. It is possible to form an electrostatic latent image.
[0056]
The superimposed color toner images formed on the drum 10 which is an image forming body by the above image forming process are collectively transferred onto the paper P by the transfer unit 15 in the transfer area.
[0057]
At this time, the uniform exposure is performed by energizing the simultaneous transfer exposure device 12d provided in the drum 10 so as to achieve good transfer.
[0058]
The toner remaining on the peripheral surface of the drum 10 after completion of the transfer process is subjected to a static elimination action by the AC static eliminator 17, and then cleaned by a cleaning device 18, whereby the drum surface is used for the next image formation. Provided.
[0059]
In the embodiment, after the cleaning and before the next charging, for example, the uniform exposure device 12e using a light emitting diode is operated to eliminate the history in the previous image formation on the drum surface.
[0060]
The sheet P on which the color toner image is formed is separated from the transfer belt 14 by the charge eliminating action by the AC charge remover 44 and the separation claw 46, and conveyed to the fixing device 30. In the fixing device, the toner image is It is fixed on the paper P.
[0061]
The recording paper P on which double-sided image recording has been performed is sent with its front and back reversed, and is discharged to a tray at the top of the apparatus via transport rollers R3, R4, and R5.
[0062]
The color image forming apparatus has been described as the embodiment of the image forming apparatus in which the fixing device including the fixing roller (the first fixing roller or the first roller described above) according to the present invention is used. However, the present invention is not limited to this. However, the present invention is also applied to a monochrome image forming apparatus.
[0063]
FIG. 2 is a schematic sectional side view for explaining the configuration of the first roller 305 and the second roller 315 which are the main elements of the heat roller type fixing device 30.
[0064]
In the figure, the same reference numerals are assigned to the same members as those described above.
In the figure, the first roller 305 according to the present invention is provided on the side in contact with the unfixed toner image on the paper P.
[0065]
The first roller 305 and the second roller 315 are brought into pressure contact (contact) with a predetermined pressure, rotate in the same direction at the contact portion (nip portion T) while maintaining the pressure contact state during operation, and unfixed toner is removed by heating and pressing. Melt and fix.
[0066]
The first roller 305 includes a roller core 307 made of cylindrical glass, a transparent silicon rubber layer 308 provided on the outer side (outer peripheral surface) of the roller core 307, and carbon black provided on the outer side. And a release layer 309 made of a PFA tube.
[0067]
The second roller 315 includes, for example, a cylindrical metal pipe 316 made of aluminum, and an outer peripheral surface of the metal pipe 316 covered with, for example, a silicon rubber layer 317. It is configured as a soft roller provided with a heater 310.
[0068]
The translucent substrate 307 constituting the first roller 305 includes a halogen heater 300 (halogen lamp), etc., in addition to glass that is defined as an inorganic substance in which a melt is cooled and solidified without precipitating crystals. Pyrex glass, sapphire (Al ₂ O ₃ ), ceramic materials such as CaF ₂ , translucent resin using polyimide, polyamide, etc. can be used, and the inner side of the roller core Powders such as carbon black, graphite, iron black (Fe ₃ O ₂ ), and various ferrites are placed on the outside of the transparent silicon rubber layer so as to efficiently absorb heat rays such as halogen lamps and xenon lamps. A mixed fluororesin (PFA) tube can be provided to form a heat ray absorbing layer.
[0069]
As another constitution of the fixing roller, a heat ray permeable rubber layer made of silicon rubber mixed with powder of metal oxide such as silica, alumina, magnesium oxide or the like as a filler is formed outside the roller core as described above. In addition, carbon black, graphite, iron black, various ferrites and their compounds, copper oxide, cobalt oxide, bengara etc. mixed heat powder absorbing layer and fluorine resin paint that serves as binder and mold release agent are mixed There is a wide range of design freedom related to the configuration of the fixing roller, such as the formation of an integrated heat ray absorbing layer that is integrated with the release layer.
[0070]
FIG. 3 is a schematic diagram for explaining a first embodiment of a roller core holding device according to the present invention and a method of manufacturing a fixing roller (first roller) using a molding die.
[0071]
In the figure, since the left and right structures are basically the same except for the injection port for the molding material described later, the mold is shown only on the right side.
[0072]
In the figure, 307 is a roller core, and 308 is already molded, but is a heat ray absorbing layer (rubber layer).
[0073]
Reference numeral 400 denotes a flange that functions as a roller core holding member (holding device) when the cylindrical roller core 307 is positioned at a predetermined position of a molding die to be described later.
[0074]
The flange 400 is inserted (press-fitted) from both end openings of the roller core, and has a plurality of annular grooves 403 formed at appropriate intervals on the circumference thereof.
[0075]
Reference numeral 405 denotes an annular elastic body (O-ring) formed of silicon rubber or fluororubber, part of which is buried in the groove 403 and part of which protrudes from the outer periphery of the flange. The roller wall 307 and the flange are integrated by contacting the face wall with an appropriate pressure.
[0076]
The elastic body 405 can be attached to and detached from the groove 403.
Reference numeral 407 denotes an edge portion facing the roller core 307, which is engaged with an end portion of the roller core 307 via an elastic body 408 in a state where the integration is completed.
[0077]
Reference numeral 420 denotes a through-hole provided at the outer end of the flange 400 for inserting a separation member (not shown) when the flange 400 is separated from the roller core 307 after molding.
[0078]
J is a shaft, and flanges provided at both ends of the roller core 307 are integrated.
Reference numeral 409 denotes a spacer provided on the axis J, which is arranged at an appropriate interval.
[0079]
Reference numeral 500 denotes a mold for molding having the same inner diameter in the longitudinal direction. Reference numeral 550 denotes a support member provided on the molding apparatus side. The roller core 307 is placed at a predetermined position through a portion protruding to the outside of the flange 400. It fulfills the function of positioning.
[0080]
Reference numeral 570 denotes an injection port for injecting the molding material (layer forming material).
The manufacturing of the first fixing roller 305, specifically, the step of forming a rubber layer on the roller core 307 is performed as follows.
[0081]
First, the flanges 400 are respectively press-fitted through the openings on both ends of the roller core 307, and the flanges on both sides are integrated with the shaft J to form a structure. By engaging the concave portion of the support member 550, the roller core is installed at a predetermined position inside the mold.
[0082]
In the integration of the roller core 307 and the flange 400, the backlash between the two is absorbed by the elastic body 405, and the axis J1 is prevented from being inclined with respect to each other by the axis J1, and the inner circumference of the roller core The outer periphery of the flange is concentric.
[0083]
When the structure as described above is attached to the mold 500, the inner periphery of the mold and the inner periphery of the roller core are also concentric.
[0084]
Next, a liquid layer forming material is injected from the injection port 570 with a predetermined pressure.
Next, the injection of the layer forming material (rubber) is stopped by detecting the filling of the gap between the outer diameter of the roller core 307 and the inner wall of the mold 500 with an appropriate detection method, and the heat of the layer forming material. Promotes solidification by crosslinking.
[0085]
Thereafter, when the roller core 307 is taken out from the mold 500, a first fixing roller having a rubber layer having the same outer diameter with respect to the center of the roller core appears on the outer side.
[0086]
Thereafter, a rod-shaped separating member is inserted into the through-hole 420, and the flange 400 is separated to obtain a fixing roller.
[0087]
The first fixing roller 305 thus obtained can be received by a bearing disposed on the support frame of the fixing device, and the first fixing roller can be easily assembled.
[0088]
At this time, if both end portions having the rubber layer are received by bearings (bearings), a stable pressure contact state can be formed between the first fixing roller 305 and the second fixing roller 315 in pressure contact.
[0089]
In addition, it is also possible to provide support with a rotatable pressing roller at two other locations on the first fixing roller so as to constitute a three-point support including a contact portion with the second fixing roller without placing a bearing. Is possible.
[0090]
FIG. 4 is a partial schematic view showing a configuration in which the first roller (first fixing roller) 305 is supported by a bearing.
[0091]
In the figure, W indicates a support frame, and B indicates a bearing (bearing) provided on the support frame. Note that the length of the flange 400, the number of grooves 403, the groove interval, and the like that are press-fitted into the roller core 307 in the above configuration can be determined as appropriate, and a commercially available 0-ring can be used as the elastic body 405. The operation is also easy, but it is not limited to this, and the cross section may be a rectangular belt shape, other shapes, or not annular.
[0092]
Furthermore, the width and depth of the groove may be the same or different, and the thickness of the elastic body need not be the same.
[0093]
In short, it is only necessary that the flange can be easily press-fitted into the roller core 307 and can be stably integrated.
[0094]
FIG. 5 is a partial schematic view showing the second embodiment of the roller core holding device.
The difference from the core roller core holding device (roller core holding member) according to the first embodiment is that the flange 400 is press-fitted from the outside of the roller core 307 via the elastic body 405 and integrated. I have just done it.
[0095]
Although omitted, the configuration of the flange and the roller core at the left end is the same as that at the right end shown in the drawing, except for the inlet 570 for the layer forming material.
[0096]
In the figure, the same members as those described above are denoted by the same reference symbols, and the step of forming a rubber layer by molding on the outer side of the roller core 307 is the same as in the first embodiment. Is omitted.
[0097]
In this embodiment, the length of the press-fitting portion of the flange with respect to the roller core, the number and depth and width of the grooves 403, the shape of the elastic body, and the like can be said to be the same as those in the first embodiment.
[0098]
In the embodiment, a cylindrical base made of a light-transmitting material such as glass or resin is used as a roller core. For example, even when the roller core is made of another material such as a metal, the present invention relates to the present invention. Needless to say, the lead holding device can be applied.
[0099]
In the embodiment, a PFA tube is installed on the inner periphery of the mold, and with the roller core inserted into the tube, the layer forming material is poured into the gap between the tube and the outer periphery of the roller core. By crosslinking and solidifying, the tube and the roller core can be integrated at once through a layer forming material.
[0100]
【The invention's effect】
The roller core can be integrally held with an extremely simple configuration, and the rubber layer on the outer periphery of the roller core can be molded with high accuracy.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration of an image forming apparatus including a color printer.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional side view for explaining the configuration of a first roller and a second roller that are main elements of a heat roller type fixing device.
FIG. 3 is a schematic diagram for explaining a first embodiment of a roller core holding device according to the present invention and a method of manufacturing a fixing roller (first roller) using a molding die.
FIG. 4 is a partial schematic diagram illustrating a configuration in which a first roller (first fixing roller) is supported by a bearing.
FIG. 5 is a partial schematic view showing a second embodiment of a roller core holding device.
[Explanation of symbols]
30 Heat roller type fixing device 300 Halogen heater 305 First roller (first fixing roller)
307 Roller core 310 Heater 315 Second roller (second fixing roller)
400 Flange 403 Groove 405 Elastic body 409 Spacer 500 Mold 550 Support member 570 Inlet

Claims

円筒状であって、かつ、ガラスからなるローラ芯の両端部に、環状の弾性体を介してフランジを着脱可能に設ける工程と、
両フランジを軸で一体化させる工程と、
前記ローラ芯の両端部よりも突出せしめた部分を成形装置側に設けた支持部材の凹部に係合させる工程と、
前記成形装置の型の内周と前記ローラ芯の外径との間に、熱吸収性物質を含む液状の層形成材料を所定の圧力を以て注入する工程と、
前記層形成材料が固化した後に、前記ローラ芯を成形装置から取り出す工程と、
前記フランジおよび軸を前記ローラ芯から分離する工程と、
を含むことを特徴とする定着ローラの製造方法。 A step of providing a flange detachably through an annular elastic body at both ends of a cylindrical roller core made of glass, and
Integrating both flanges with a shaft;
Engaging the recesses of the support member provided on the molding apparatus side with the portions protruding from both ends of the roller core; and
Injecting a liquid layer forming material containing a heat-absorbing substance with a predetermined pressure between the inner periphery of the mold of the molding apparatus and the outer diameter of the roller core ;
Removing the roller core from the molding device after the layer forming material has solidified;
Separating the flange and shaft from the roller core;
A method for producing a fixing roller, comprising:

円筒状であって、かつ、ガラスからなるローラ芯の両端部に、環状の弾性体を介してフランジを着脱可能に設ける工程と、A step of providing a flange detachably via an annular elastic body at both ends of a cylindrical roller core made of glass; and
両フランジを軸で一体化させる工程と、Integrating both flanges with a shaft;
成形装置側に耐熱性のチューブを配する工程と、Arranging a heat-resistant tube on the molding device side;
前記チューブの中に前記ローラ芯を挿入するとともに、前記ローラ芯の両端部よりも突出せしめた部分を成形装置側に設けた支持部材の凹部に係合させる工程と、Inserting the roller core into the tube, and engaging a portion protruding from both ends of the roller core with a recess of a support member provided on the molding device side;
前記チューブと前記ローラ芯の外径との間に、熱吸収性物質を含む液状の層形成材料を所定の圧力を以て注入する工程と、Injecting a liquid layer forming material containing a heat-absorbing substance with a predetermined pressure between the tube and the outer diameter of the roller core;
前記層形成材料が固化した後に、前記ローラ芯を成形装置から取り出す工程と、Removing the roller core from the molding device after the layer forming material has solidified;
前記フランジおよび軸を前記ローラ芯から分離する工程と、Separating the flange and shaft from the roller core;
を含むことを特徴とする定着ローラの製造方法。A method for producing a fixing roller, comprising:

請求項１または請求項２に記載の定着ローラの製造方法により得た定着ローラにハロゲンヒータを内蔵せしめるとともに、前記定着ローラの外径を軸受けで支持したことを特徴とする画像形成装置。3. An image forming apparatus, wherein a halogen heater is incorporated in a fixing roller obtained by the method for manufacturing a fixing roller according to claim 1 and an outer diameter of the fixing roller is supported by a bearing.