JPH1039665A - ローラ芯金およびその製造方法 - Google Patents
ローラ芯金およびその製造方法Info
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Abstract
径仕上げを行うことができ、また、定着ローラとして加
熱定着装置へ組み付けた後においても永久変形をほとん
ど起こすことのない、剛性の高いローラ芯金とその製造
方法を提供すること。 【解決手段】 加熱定着装置に用いられる定着ローラの
ためのローラ芯金1であって、中空円筒状になるローラ
芯金の内周面所定位置に、ローラ芯金の胴部を内側へ折
り曲げて重ね合わせたリング状の補強リブ2が形成さ
れ、このリング状の補強リブの外表面側の折り合わせ部
は溶接3によって溶着されており、この溶着されたロー
ラ芯金の外表面全体を切削加工によって所定の外径寸法
に仕上げたものである。
Description
機、プリンタ、ファクシミリなどで使用される加熱定着
装置で用いられる定着ローラのためのローラ芯金とその
製造方法に関する。
タ、ファクシミリなどでは、用紙に転写されたトナーを
定着するために、加熱定着装置が用いられている。図7
に、この加熱定着装置の概略構造を示す。図7におい
て、51は内空部にハロゲンランプなどの加熱装置を備
えた円筒状の定着ローラ、52は定着ローラ51を回転
自在に支持する軸受、53は定着ローラ51を図示しな
いモータによって定速度で回転駆動するためのローラ駆
動用ギヤ、54は軸受52や駆動用ギヤ53が定着ロー
ラ51から抜け落ちないように係止するための抜け防止
用ばね、55はシリコンゴムなどで構成された加圧ロー
ラ、56は加圧ローラ55の回転軸55Aを回転自在に
支持する軸受、57は加圧ローラ55を定着ローラ51
に所定の圧力で押し付けるための加圧用ばねである。な
お、前記定着ローラ51は、中空円筒状のローラ芯金5
8と、その外周面に成膜されたフッ素樹脂などの離型層
59から構成されている。
ランプなどで加熱された定着ローラ51を、駆動用ギヤ
53を介して図示しないモータにより定速度で回転させ
ながら、定着ローラ51と加圧ローラ55の間にトナー
を転写された用紙を挿通し、トナーを加熱溶融すること
により用紙に定着させるものである。
するローラ芯金58の構造を示す。(A)はローラ芯金
58の平面図、(B)は(A)中のB−B線断面図であ
る。ローラ芯金58は、アルミ合金などで形成された薄
肉円筒体からなり、このローラ芯金58の外表面にフッ
素樹脂などからなる薄い離型層59を成膜することによ
り、定着ローラ51として完成されるものである。ロー
ラ芯金58の一方の端部には、ローラ駆動用ギア53
(図7参照)を取り付けるためのU字状のギヤ取付け穴
60が形成され、さらに、左右の両端部にはばね装着用
長穴61が形成されており、図9に示すように、このば
ね装着用長穴61に、軸受52や駆動用ギヤ53が定着
ローラ51から抜け落ちないように係止するための抜け
防止用ばね54の先端が嵌め込まれている。
ーラ51の基体部を構成するローラ芯金58は、熱応答
性を良くするために可能な限り薄肉化されており、現在
では肉厚1.0〜0.3mm程度の薄肉円筒状のアルミ
合金パイプが用いられるようになってる。しかしなが
ら、一方において、ローラ芯金の肉厚を薄肉化すればす
るほど定着ローラとしての剛性が小さくなり、外力によ
るたわみや潰れに対して弱くなってしまうという問題が
生じる。
加圧ローラ55によって常時一方向に押されているた
め、長期間の間には、二点鎖線で示すようにローラ全体
が永久変形を起こしてしまい、定着ローラとしての所期
の性能を発揮できなくなってしまう。従来においては、
このような問題を解決するために、ローラ芯金58の内
空部に円盤状の補強板を溶接してローラの剛性を上げた
り、定着ローラ51を一定期間毎に定期的に取り替える
などの方法で対処していた。
と、ローラ芯金の製造に際しても、次のような問題が生
じる。すなわち、肉厚1.0mm以下の極めて薄い中空
円筒状のローラ芯金58を作ろうとすると、外径仕上げ
の加工精度を維持するために、切削加工のクランプ圧力
を極力小さくするとともに、切削回数を多くして1回当
たりの切削厚を薄くすることにより切削抵抗を極力小さ
くし、さらに、切削加工時の外圧に耐えるようにするた
めに、ローラ芯金の内部に耐圧用の補助具を内挿するな
どの種々の工夫が必要となる。
ば、φ20〜φ80)、しかも、その肉厚が0.7〜
0.3mm程度になると、ローラ芯金の外径仕上げを切
削加工で行うことは難しく、研磨加工によらざるを得な
い。しかしながら、外径仕上げを研磨加工で行う場合、
設備が高価となり、また、加工部品の洗浄や加工液の処
理などが必要となるため、コストが高くなるとともに手
間がかかるという新たな問題を生じる。
になされたもので、肉厚を薄くした場合でも切削加工に
よって外径仕上げを行うことができ、また、定着ローラ
として加熱定着装置へ組み付けた後においても永久変形
をほとんど起こすことのない、剛性の高いローラ芯金と
その製造方法を提供することを目的とする。
に、本発明では次のような手段を採用した。すなわち、
請求項1記載の発明は、加熱定着装置に用いられる定着
ローラのためのローラ芯金であって、中空円筒状になる
ローラ芯金の内周面所定位置に、ローラ芯金の胴部を内
側へ折り曲げて重ね合わせたリング状の補強リブが形成
され、このリング状の補強リブの外表面側の折り合わせ
部は溶接によって溶着されており、この溶着されたロー
ラ芯金の外表面全体を切削加工によって所定の外径寸法
に仕上げたことを特徴とする。
内周面に形成されたリング状の補強リブ3が、外部から
作用する押し潰し力や折り曲げ力などに対して補強部材
として作用する。したがって、外部から押し潰し力や折
り曲げ力などが作用しても、これらの外力をリング状の
補強リブで支えることができる。
いられる定着ローラのためのローラ芯金であって、中空
円筒状になるローラ芯金の左右両端部に、その外周面を
一周する凹状のくぼみが形成されていることを特徴とす
る。
ぼみのために芯金両端部分の剛性が上がり、外径切削加
工時のクランプ圧力や外圧をこのくぼみで支えることが
できる。また、定着ローラとして加熱定着装置に組み付
けた場合においては、前記くぼみ部にCリングなどを取
り付けることにより、定着ローラの軸受や駆動用ギヤが
抜け落ちないように係止することができる。
いられる定着ローラのためのローラ芯金であって、中空
円筒状になるローラ芯金の内周面所定位置に、ローラ芯
金の胴部を内側へ折り曲げて重ね合わせたリング状の補
強リブが形成され、このリング状の補強リブの外表面側
の折り合わせ部は溶接によって溶着されており、この溶
着されたローラ芯金の外表面全体を切削加工によって所
定の外径寸法に仕上げるととともに、前記ローラ芯金の
左右両端部には、その外周面を一周する凹状のくぼみが
形成されていることを特徴とする。
記載のローラ芯金と請求項2記載のローラ芯金の両方の
作用を同時に実現することができ、ローラ芯金の剛性を
さらに高めることができる。
ーラ芯金の製造方法であって、塑性加工により中空素管
の胴部を全周にわたって所定深さだけ内側へ押し曲げ、
素管内面を一周する***を形成する第1工程と、前記隆
起を形成された中空素管を座屈加工して前記***を押し
潰して折り合わせて密着させ、中空素管の内周を一周す
るリング状の補強リブを形成する第2の工程と、前記座
屈加工によって形成されたリング状の補強リブの外表面
の折り合わせ部に溶接を施し、補強リブの折り合わせ部
が離れることのないように溶着する第3の工程と、前記
溶接された中空素管1の外周面全体を切削加工し、中空
素管の外径寸法が設定寸法となるように仕上げ加工を行
う第4の工程とからなることを特徴とする。
用して請求項1記載のローラ芯金を作ることができ、研
磨加工を利用した製造方法に比べてローラ芯金の製造コ
ストを低減することができる。
て、図面を参照して説明する。図1に、本発明に係るロ
ーラ芯金の第1の実施形態を示す。この第1の実施形態
は、ローラ芯金1の内周面の3個所に、ローラ芯金1の
胴部を内側へ折り曲げて重ね合わせたリング状の補強リ
ブ2を形成し、このリング状の補強リブ2の該表面側の
折り合わせ部を溶接3によって溶着した後、ローラ芯金
の外表面全体を切削加工によって所定の外径寸法に仕上
げたものである。なお、前記補強リブ2の形成数と設置
間隔は、定着ローラとして要求される仕様に応じて設定
すればよく、図示の3個に限定されるものではない。
ラ芯金1の内周面に形成されたリング状の補強リブ3
が、外部から作用する押し潰し力や折り曲げ力などに対
して補強部材として作用する。したがって、外部から押
し潰し力や折り曲げ力などが作用しても、これらの外力
をリング状の補強リブ3で支えることができる。このた
め、ローラ芯金としての剛性が格段に上がり、たわみや
潰れに対して極めて強くなる。
を、図2(A)〜(E)を参照して説明する。まず、
(A)に示すように、所望の肉厚からなるアルミ合金製
の中空素管4を用意する。この中空素管4は、完成品と
してのローラ芯金1よりも外径仕上げの切削加工分だけ
肉厚の厚いパイプであって、押し出し成形などで作られ
ている。
ローラ5を用い、塑性加工の一種たるビーデング加工に
より、中空素管4の胴部を全周にわたって所定深さだけ
内側へ押し曲げ、素管内面を一周する***(ビード)6
を形成する。図1の例の場合、このビーデング加工を中
空素管4の3個所に施したものである。
形成された中空素管4内にダイス・ガイド棒7を挿通
し、このダイス・ガイド棒7で案内しながら、左右のダ
イス8,8によって中空素管4を座屈加工し、前記ビー
デング加工によって形成された***6を押し潰して折り
合わせ、図示するような素管内面を一周するリング状の
補強リブ2を形成する。
によって形成されたリング状の補強リブ2の外表面の折
り合わせ部に溶接3を施し、補強リブ2の折り合わせ部
が離れることのないように溶着する。
の外周面全体を切削加工し、中空素管4の外径寸法が設
定寸法となるように仕上げ加工を行う。この外径仕上げ
加工が終了すると、図1に示した本発明のローラ芯金1
が完成する。
た定着ローラ9を用いた加熱定着装置を示す。なお、従
来の加熱定着装置(図7)と同一部分には同一の符号を
付し、その説明は省略する。この図3から明らかなよう
に、ローラ芯金1の内部に形成したリング状の補強リブ
2が外力を支えるので、定着ローラ9が加圧ローラ55
によって押されても定着ローラ9がたわんだり、潰れた
りすることがなくなり、従来の加熱定着装置(図7)の
ように、定着ローラが永久変形を起こすというようなこ
とがなくなる。
実施形態を示す。この第2の実施形態は、中空素管4の
両端部に位置して、従来のばね装着用長穴61(図8)
に代えて、ビーデング加工などにより中空素管の外周面
を一周する凹状のくぼみ10を形成したものである。こ
のように、従来のばね装着用長穴61に代えて、凹状の
くぼみ10を形成した場合、このくぼみ10のために芯
金両端部分の剛性が上がり、外径切削加工時のクランプ
圧力や外圧をこのくぼみ10で支えることができる。こ
のため、切削加工時の歪みを低減して加工精度を上げる
ことができる。
着用長穴61を形成した場合には、この長穴61にばね
先端を嵌入させるために特殊形状の抜け防止用ばね54
を用いる必要があるが、前記凹状のくぼみ10とした場
合には、図5(A)(B)に示すように、市販のCリング
11などで軸受52や駆動用ギヤ53が抜け落ちないよ
うに係止することができるとともに、ばね装着用長穴6
1を開けるためのプレス抜き加工機が不要となる。この
ため、コストを下げることができる。
実施形態を示す。この第3の実施形態は、前記第1の実
施形態の構造と、前記第2の実施形態の構造を組み合わ
せたもので、ローラ芯金1の中央部分にリング状の補強
リブ2を形成するとともに、左右両端部に凹状のくぼみ
10を形成したものである。このような構造とすると、
ローラ芯金の剛性をさらに高めることができる。
明によるときは、ローラ芯金の内周面に形成されたリン
グ状の補強リブが外部から作用する押し潰し力や折り曲
げ力などに対して補強部材として作用し、外部から押し
潰し力や折り曲げ力などが作用しても、これらの外力を
リング状の補強リブで支えることができる。このため、
ローラ芯金としての剛性が格段に上がり、たわみや潰れ
に対して極めて強くなり、製造時の切削加工の安定化
(ビビリ現象の回避)、外径寸法、真円度、触れなどの
加工精度を維持し、充分な加工品質を得ることができ
る。また、定着ローラとして加熱定着装置に組み付けら
れた後も、加圧ローラの押圧力による永久歪みなどの発
生を阻止することができる。
くぼみのためにローラ芯金の左右両端部分の剛性が上が
り、外径切削加工時のクランプ圧力や外圧をこのくぼみ
部で支えることができる。このため、切削加工時の歪み
を低減してローラ芯金製造時の加工精度を加工精度を維
持することができる。また、くぼみに市販のCリングな
どを取り付けることにより、定着ローラの軸受や駆動用
ギヤが抜け落ちないように係止することができるととも
に、従来の定着ローラのようにばね装着用長穴を開ける
ためのプレス抜き加工機が不要となるため、コストを下
げることができる。
芯金の剛性をさらに高め、前記請求項1記載の発明と請
求項2記載の発明の両方の効果を同時に実現することが
できる。
工を利用して請求項1記載のローラ芯金を作ることがで
き、研磨加工を利用した製造方法に比べてローラ芯金の
製造コストを低減することができる。
断面図である。
図である。
定着ローラを用いた加熱定着装置の縦断面図である。
断面図である。
分へのCリングの装着状態を示す図であり、(A)はく
ぼみ部分の縦断面図、(B)は(A)中のB−B線断面
図である。
面図である。
の構造を示す図であり、(A)は平面図、(B)は
(A)中のB−B線断面図である。
着状態を示す図であり、(A)はばね装着用長穴部分の
縦断面図、(B)は(A)中のB−B線断面図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 加熱定着装置に用いられる定着ローラの
ためのローラ芯金であって、中空円筒状になるローラ芯
金の内周面所定位置に、ローラ芯金の胴部を内側へ折り
曲げて重ね合わせたリング状の補強リブが形成され、こ
のリング状の補強リブの外表面側の折り合わせ部は溶接
によって溶着されており、この溶着されたローラ芯金の
外表面全体を切削加工によって所定の外径寸法に仕上げ
たことを特徴とするローラ芯金。 - 【請求項2】 加熱定着装置に用いられる定着ローラの
ためのローラ芯金であって、中空円筒状になるローラ芯
金の左右両端部に、その外周面を一周する凹状のくぼみ
が形成されていることを特徴とするローラ芯金。 - 【請求項3】 加熱定着装置に用いられる定着ローラの
ためのローラ芯金であって、中空円筒状になるローラ芯
金の内周面所定位置に、ローラ芯金の胴部を内側へ折り
曲げて重ね合わせたリング状の補強リブが形成され、こ
のリング状の補強リブの外表面側の折り合わせ部は溶接
によって溶着されており、この溶着されたローラ芯金の
外表面全体を切削加工によって所定の外径寸法に仕上げ
るととともに、前記ローラ芯金の左右両端部には、その
外周面を一周する凹状のくぼみが形成されていることを
特徴とするローラ芯金。 - 【請求項4】 請求項1記載のローラ芯金の製造方法で
あって、 塑性加工により中空素管の胴部を全周にわたって所定深
さだけ内側へ押し曲げ、素管内面を一周する***を形成
する第1工程と、 前記***を形成された中空素管を座屈加工して前記***
を押し潰して折り合わせて密着させ、中空素管の内周を
一周するリング状の補強リブを形成する第2の工程と、 前記座屈加工によって形成されたリング状の補強リブの
外表面の折り合わせ部に溶接を施し、補強リブの折り合
わせ部が離れることのないように溶着する第3の工程
と、 前記溶接された中空素管1の外周面全体を切削加工し、
中空素管の外径寸法が設定寸法となるように仕上げ加工
を行う第4の工程とからなることを特徴とするローラ芯
金の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19809096A JP3625243B2 (ja) | 1996-07-26 | 1996-07-26 | ローラ芯金およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19809096A JP3625243B2 (ja) | 1996-07-26 | 1996-07-26 | ローラ芯金およびその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1039665A true JPH1039665A (ja) | 1998-02-13 |
JP3625243B2 JP3625243B2 (ja) | 2005-03-02 |
Family
ID=16385340
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19809096A Expired - Fee Related JP3625243B2 (ja) | 1996-07-26 | 1996-07-26 | ローラ芯金およびその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3625243B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002082559A (ja) * | 2000-06-22 | 2002-03-22 | Ricoh Co Ltd | 加熱ローラ及び加熱ローラの製造方法及び加熱装置及び定着装置及び画像形成装置 |
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-
1996
- 1996-07-26 JP JP19809096A patent/JP3625243B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
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---|---|
JP3625243B2 (ja) | 2005-03-02 |
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