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JPH10228201A - Production of fixing roll - Google Patents

Production of fixing roll

Info

Publication number
JPH10228201A
JPH10228201A JP9042868A JP4286897A JPH10228201A JP H10228201 A JPH10228201 A JP H10228201A JP 9042868 A JP9042868 A JP 9042868A JP 4286897 A JP4286897 A JP 4286897A JP H10228201 A JPH10228201 A JP H10228201A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cylindrical body
roll
fixing roll
fixing
core metal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP9042868A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3473314B2 (en
Inventor
Mitsuhiro Matsumoto
充博 松本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Xerox Co Ltd filed Critical Fuji Xerox Co Ltd
Priority to JP04286897A priority Critical patent/JP3473314B2/en
Publication of JPH10228201A publication Critical patent/JPH10228201A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3473314B2 publication Critical patent/JP3473314B2/en
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  • Fixing For Electrophotography (AREA)
  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To decrease the time for warm-up in a fixing device by disposing a cylindrical core metal in a metal cylinder body and adding external force on the outer surface of the cylinder body for plastic processing to decrease the thickness of the cylinder body. SOLUTION: When a core bar of a fixing roll in a fixing device is produced, a cylindrical core metal 52 is disposed in a metal cylinder 51, and external force 53 is added on the outer surface of the cylinder 51 for plastic processing so as to decrease the thickness of the cylinder 51 and to make the cylinder thin. Namely, the metal cylinder 51 such as a raw tube having specified thickness is prepared, on which external force 53 is added by using a die to cause plastic deformation of the tube and to make the tube thin. Thereby, work hardening is induced in the tube by the plastic deformation, and as a result, the tensile strength of the material of the raw tube increases. Therefore, the elastic limit of the cylinder 51 increases, which prevents plastic deformation or changes in the shape in the succeeding production processes.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、薄肉の円筒体を定
着ロールの芯金として用いる定着装置,当該定着装置に
用いる円筒体,およびその製造方法に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fixing device using a thin cylinder as a core of a fixing roll, a cylinder used for the fixing device, and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】電子写真プロセスを利用した複写機にお
いては、記録シート上に形成された未定着トナー像を定
着して永久画像にする必要があり、その定着法として、
従来から、一般に加熱によってトナーを溶融させ、記録
シート上に融着させる加熱定着法が広く採用されてい
る。
2. Description of the Related Art In a copying machine using an electrophotographic process, it is necessary to fix an unfixed toner image formed on a recording sheet into a permanent image.
Conventionally, a heat fixing method of melting a toner by heating and fusing the toner on a recording sheet has been widely adopted.

【0003】図1は、加熱定着法による定着装置の概略
の構成を示す図である。図1に示すように、定着装置
は、円筒状芯金32の内部にヒータ31を備え、その外
周面に耐熱性樹脂被膜層あるいは耐熱性ゴム被膜層によ
る離型層33を形成した定着ローラ30と、この定着ロ
ーラ30に対し圧接して配置され、円筒状芯金41の外
周面に耐熱弾性体層42を形成した加圧ローラ40とで
構成される。未定着トナー像の定着処理は、これらの定
着ローラ30および加圧ローラ40の間に未定着トナー
像44の形成されたシート43を挿通させてトナー剤の
添加物の熱溶融による定着を行う。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a fixing device using a heat fixing method. As shown in FIG. 1, the fixing device includes a heater 31 inside a cylindrical cored bar 32, and a fixing roller 30 having a release layer 33 formed of a heat-resistant resin coating layer or a heat-resistant rubber coating layer on the outer peripheral surface thereof. And a pressure roller 40 that is disposed in pressure contact with the fixing roller 30 and has a heat-resistant elastic layer 42 formed on the outer peripheral surface of a cylindrical cored bar 41. In the fixing process of the unfixed toner image, the sheet 43 on which the unfixed toner image 44 is formed is inserted between the fixing roller 30 and the pressure roller 40 to fix the toner additive by thermal melting.

【0004】加熱ローラにより定着を行う熱定着ローラ
方式は、他の加熱定着法の熱風定着方式やオーブン定着
方式と較べて、熱効率が高いため、低電力性(省エネル
ギー性),高速性の点で優れ、しかも、紙詰まりによる
火炎の危険性も少ないことなどから現在最も広く利用さ
れている。
The heat fixing roller system, in which fixing is performed by a heating roller, has a higher thermal efficiency than the hot air fixing system and the oven fixing system of other heat fixing methods, and therefore has low power (energy saving) and high speed. It is currently most widely used because of its excellent properties and low risk of flames caused by paper jams.

【0005】熱定着ローラ方式の定着装置においては、
定着ロールの表面温度を室温から所定の設定温度まで上
昇させるのに必要な時間(以下ウォームアップタイムと
言う)を短くすることが望まれるが、通常は1〜10分
という長い時間を必要としていた。ウォームアップタイ
ムは単純にはロールの熱容量と投入電力関係で決定され
るので、ウォームタイムを短くする方法の一つとして、
ロール熱容量を削減することが試みられる。しかしなが
ら、ロール熱容量はロール剛性より、削減の限界が存在
する。
In a fixing device of a heat fixing roller type,
It is desired to shorten the time required for raising the surface temperature of the fixing roll from room temperature to a predetermined set temperature (hereinafter referred to as a warm-up time), but usually requires a long time of 1 to 10 minutes. . Since the warm-up time is simply determined by the relationship between the heat capacity of the roll and the input power, one of the methods to shorten the warm-up time is as follows.
An attempt is made to reduce the roll heat capacity. However, the roll heat capacity has a limit of reduction more than the roll rigidity.

【0006】また、規定の定着性能を得るため、加熱ロ
ーラおよび圧接ローラのロール対におけるニップ部内の
圧力は、一般的には、0.5〜5.0kg/cm 程度の圧力が
必要とされる。これ以下の圧力では用紙やロール表面の
凹凸の存在による隙間を埋めることができず、粉体トナ
ーに効率良く熱を伝達することができなくなる。このた
め、定着後のトナー表面がまだらになってしまい画質が
低下してしまう。
Further, in order to obtain a specified fixing performance, the pressure in the nip portion of the roll pair of the heating roller and the pressing roller is generally required to be about 0.5 to 5.0 kg / cm. . If the pressure is lower than this, the gap due to the presence of irregularities on the paper or roll surface cannot be filled, and heat cannot be efficiently transmitted to the powder toner. For this reason, the toner surface after fixing becomes mottled, and the image quality deteriorates.

【0007】定着に必要な圧力を得るための両ロール間
に与える総荷重は、20〜200kgに達するため、加熱
ローラとして用いるロール(円筒体)は、この荷重に耐
えられる加熱ロールのロール剛性が必要とされ、ロール
の小径化および薄肉化には、自ずと限界がある。
Since the total load applied between the two rolls to obtain the pressure required for fixing reaches 20 to 200 kg, the roll (cylindrical body) used as the heating roller has a roll stiffness enough to withstand this load. There is a natural limitation in reducing the roll diameter and making it thinner.

【0008】定着装置の定着ロールとして用いるロール
のロール外形を精度よく所定の外径に仕上げるために
は、通常の場合、金属製の素管を用い、その金属製の素
管に切削加工もしくはセンタレス研削を行う。量産性の
ある金属製の素管では、最初から薄肉状態とすると、素
管にへこみ、つぶれ、くぼみ等が発生するので、取扱い
が困難となる。このため、さほど薄肉とすることができ
ず、この結果、薄肉化のための切削加工もしくはセンタ
レス研削加工が必要となり、これらの加工において、取
りしろが大きくなるという事態が発生し不経済である。
In order to accurately finish the outer shape of a roll used as a fixing roll of a fixing device to a predetermined outer diameter, usually, a metal tube is used, and the metal tube is cut or centerless. Perform grinding. In the case of mass-produced metal pipes, if the pipes are made thin from the beginning, dents, crushes, dents, etc. occur in the pipes, which makes handling difficult. For this reason, it is not possible to reduce the thickness so much. As a result, cutting or centerless grinding for thinning is required.

【0009】また、ロールをあまり薄肉化すると、セン
タレス研削加工を行った時、ふれ等が大きくなるなどの
形状精度の劣化が見られ、このような薄肉化は加工もか
なり困難である。
If the thickness of the roll is too thin, the precision of the shape such as run-out is deteriorated when centerless grinding is performed, and such thinning is very difficult.

【0010】さらに、例えば白黒の複写機に用いられる
定着ロールでは、ロール外周面にオフセット防止層が静
電塗装される場合があるが、その場合、オフセット防止
層の定着ロールへの接着性を向上させるために、金属の
粒状物を表面に投射するブラスト処理が行われる。この
ようなブラスト処理の工程においても、薄肉状態のロー
ルであると、ロールの強度が不足するため、ロールにへ
こみ等が発生したり、ふれが発生したりして形状精度が
劣化する。そこで、形状精度を確保しようとした場合
は、ブラスト処理の圧力を下げるなどの処置が必要とな
り、ブラスト処理に長時間を要したり、粗面化が不十分
のため、オフセット防止層の剥離等の問題が発生する。
Further, for example, in a fixing roll used in a black-and-white copying machine, an offset prevention layer may be electrostatically coated on the outer peripheral surface of the roll. In this case, the adhesiveness of the offset prevention layer to the fixing roll is improved. In order to perform this, a blast process of projecting metal particles on the surface is performed. Even in such a blasting process, if the roll is in a thin state, the strength of the roll is insufficient, so that the roll is dent or the like, and the roll is deformed, thereby deteriorating the shape accuracy. Therefore, in order to ensure the shape accuracy, it is necessary to take measures such as lowering the pressure of the blasting process, and it takes a long time for the blasting process, or the roughening is insufficient, so that the offset prevention layer is peeled off. Problems occur.

【0011】これに対して、従来から、ロールに作用す
る応力を削減するために、種々のロール補強技術が開発
されている。また、ロールの許容応力を増大するための
技術も開発されている。次に、これらの作用応力の削減
技術もしくは許容応力の増大技術とそれらを定着装置に
適用した場合の問題点等について検討する。
On the other hand, conventionally, various roll reinforcing techniques have been developed in order to reduce the stress acting on the roll. In addition, techniques for increasing the allowable stress of the roll have been developed. Next, a technique for reducing the acting stress or a technique for increasing the allowable stress, and the problems when applying them to the fixing device will be discussed.

【0012】第1の方法として、例えば、実開昭59−
128665号公報、実公昭61−4926号公報,特
開昭61−59381号公報,特開平6−130845
号公報などで参照されるように、ロールの中にへこみを
防止するための補強部材を設け、ロールの自身の熱容量
を増加させずに、ロールの強度を増加させるものがあ
る。図2は、従来の定着ローラの構造の第1の例を説明
する断面図である。図2において、1はロールの支持部
材の内枠、2は内枠を支持する支持棒、3はロール(ス
リーブ)、4は熱絶縁体、5は加熱源のコイルヒータ、
6は離型層のオフセット防止層、7は支持軸である。
As a first method, for example, Japanese Utility Model Application Laid-open No.
No. 128665, Japanese Utility Model Publication No. 61-4926, Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-59381, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 6-130845.
In some rolls, a reinforcing member for preventing dents is provided in the roll to increase the strength of the roll without increasing the heat capacity of the roll itself, as described in Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. H10-163,086. FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a first example of the structure of a conventional fixing roller. In FIG. 2, 1 is an inner frame of a roll support member, 2 is a support rod supporting the inner frame, 3 is a roll (sleeve), 4 is a thermal insulator, 5 is a coil heater as a heating source,
Reference numeral 6 denotes an offset prevention layer as a release layer, and reference numeral 7 denotes a support shaft.

【0013】図2に示す構造の定着ローラでは、定着ロ
ーラを構成するロール3に対する補強部材の内枠1を支
える支持棒2を必要とし、非常に大がかりな内部補強構
造の部材が必要となる。このため、装置の大型化やコス
トアップが避けらない。その上、定着ロール内に大きな
部材を入れることにより、定着ロール全体としては、熱
容量の増加が見込まれるため、ウォームアップタイムの
削減の観点からは好ましくないものとなる。また、内枠
1とロール3との接触部分を樹脂などの熱絶縁体4で構
成しなければならないため、金属と比較した場合、熱膨
張率が小さい材料であると、実際には、定着ロール加熱
時に内枠1の脱落等が生じるという不具合が生じる虞れ
がある。
The fixing roller having the structure shown in FIG. 2 requires a support rod 2 for supporting an inner frame 1 of a reinforcing member for a roll 3 constituting the fixing roller, and requires a very large member having an internal reinforcing structure. For this reason, an increase in the size and cost of the apparatus is inevitable. In addition, when a large member is placed in the fixing roll, the heat capacity of the entire fixing roll is expected to increase, which is not preferable from the viewpoint of reducing the warm-up time. In addition, since the contact portion between the inner frame 1 and the roll 3 must be formed of a thermal insulator 4 such as a resin, a material having a smaller coefficient of thermal expansion as compared with metal is actually a fixing roll. There is a possibility that a problem that the inner frame 1 may fall off during heating may occur.

【0014】図3は、従来の定着ローラの構造の第2の
例を説明する断面図である。第2の方法として、図3に
示すように、ロール8の肉厚を軸方向で部分的に厚くし
て肉厚部分9を設けるものがある。また、この場合に、
その変形例として、軸方向で部分的に肉厚を厚くする肉
厚部分9に替えて、補強用のリブをつけるという構成も
ある。第2の方法の具体例は、例えば、実開昭56−7
949号公報,特開昭57−155571号公報,特開
昭58−1960660号公報などの記載が参照でき
る。
FIG. 3 is a sectional view for explaining a second example of the structure of the conventional fixing roller. As a second method, as shown in FIG. 3, there is a method in which the thickness of the roll 8 is partially increased in the axial direction to provide a thick portion 9. Also, in this case,
As a modified example, there is a configuration in which a rib for reinforcement is provided in place of the thick portion 9 which partially increases the thickness in the axial direction. A specific example of the second method is described in, for example, Jpn.
949, JP-A-57-155571, JP-A-58-1996060 and the like can be referred to.

【0015】第2の方法のような構造の定着用ローラで
は、円筒構造体の内部において、軸方向で偏肉厚加工を
必要とするが、偏肉厚部の肉厚は、さほど大きくするこ
とができず、およそ偏肉厚加工する前の肉厚とほぼ等し
くなる。つまり、通常の場合のロール製造の加工法で
は、偏肉厚加工で、偏肉厚部を大幅な肉厚部とすること
は非常に困難である。また、大きな偏肉厚とするために
は、肉厚の大きいロールに対して切削加工による偏肉厚
加工を施す必要があり、その後、所定の肉厚にするため
に大幅にロール外周面を削る必要があり、不経済であ
る。
In the fixing roller having the structure as in the second method, it is necessary to perform uneven thickness processing in the axial direction inside the cylindrical structure. However, the thickness of the uneven thickness portion is required to be so large. And the thickness becomes approximately equal to the thickness before the uneven thickness processing. In other words, it is very difficult to make the thickness-increased portion a large thickness portion by the thickness-deformation processing in the normal roll manufacturing method. In addition, in order to increase the thickness of the roll, it is necessary to apply the thickness of the roll having a large thickness to the roll by cutting. After that, the outer peripheral surface of the roll is sharply cut to obtain a predetermined thickness. It is necessary and uneconomical.

【0016】また、第3の方法として、材料の許容応力
を増大させる方法としては、高周波焼き入れや浸炭焼き
入れなどの変態を伴う熱処理が知られている。このよう
な熱処理により、実際に強度は増加するが、材料の中で
変態を伴うために、ロールのそりや曲がりなどが発生
し、定着ロールとしては使用できない。
As a third method, as a method for increasing the allowable stress of a material, a heat treatment involving transformation such as induction hardening or carburizing is known. Such heat treatment actually increases the strength, but the material undergoes a transformation, which causes the roll to be warped or bent and cannot be used as a fixing roll.

【0017】[0017]

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述の第1の
方法および第2の方法で説明したような構造の変化を伴
って作用応力の低減を目的とする方法では、ロール軸方
向において断面形状が不連続となり、断面2次モーメン
トも不連続となるため、断面形状の不連続位置で応力集
中が生じる。そのため、被補強部よりも補強部近傍で破
壊が生じ、ロールの疲労強度は、それほど大きくならな
い。また、補強部材などの部品点数が増加するので、コ
ストアップも避けられず、組立て性も悪い。
However, in the method for reducing the acting stress accompanying the structural change as described in the first and second methods described above, the cross-sectional shape in the roll axis direction is reduced. Are discontinuous, and the second moment of area is also discontinuous, so that stress concentration occurs at discontinuous positions in the cross-sectional shape. Therefore, the fracture occurs closer to the reinforcing portion than to the reinforced portion, and the fatigue strength of the roll does not increase so much. Further, since the number of parts such as reinforcing members increases, cost increase is unavoidable and assemblability is poor.

【0018】第3の方法として説明したような変態を伴
う熱処理では、そりやまがりなどの形状劣化が発生し、
それを防止し得るためには熱処理前の素管の薄肉化自身
に限界があり、いわゆる所定の薄肉化される肉厚を得る
ために大幅にロール外周面を研削する必要があり、不経
済である。
In the heat treatment accompanied by the transformation described as the third method, shape deterioration such as warpage or warping occurs,
In order to prevent this, there is a limit in thinning the raw tube itself before heat treatment, and it is necessary to sharply grind the outer peripheral surface of the roll to obtain a so-called predetermined thinned wall thickness, which is uneconomical. is there.

【0019】本発明は、上記のような問題に鑑みてなさ
れたものであり、本発明の第1の目的は、定着装置にお
いてウォームアップタイムを大幅に短縮することが可能
となるような定着ロールの製造方法を提供することにあ
る。また、本発明の第2の目的は、定着ロールの製造性
を向上させてコスト削減が可能となる定着ロールの製造
方法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and a first object of the present invention is to provide a fixing device capable of greatly reducing a warm-up time in a fixing device. It is to provide a manufacturing method of. A second object of the present invention is to provide a method for manufacturing a fixing roll, which can improve the productivity of the fixing roll and reduce costs.

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】上記のような目的を達成
するため、本発明による定着ロールの製造方法において
は、第1の特徴として、定着ロールの芯金として用いる
円筒体の製造方法であって、金属製の円筒体の内部に円
筒状の芯金を配置し、前記円筒体の外周より外力を加え
る塑性加工により肉厚を縮小することを特徴とする。
Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, a method of manufacturing a fixing roll according to the present invention has, as a first feature, a method of manufacturing a cylindrical body used as a core metal of a fixing roll. Then, a cylindrical core is disposed inside a metal cylindrical body, and the thickness is reduced by plastic working in which an external force is applied from the outer periphery of the cylindrical body.

【0021】また、第2の特徴として、本発明による定
着ロールの製造方法は、定着ロールの芯金として用いる
円筒体の製造方法であって、金属製の円筒体の外部に円
筒状の芯金を配置し、前記円筒体の内周より外力を加え
る塑性加工により肉厚を縮小することを特徴とする。
Also, as a second feature, the method of manufacturing a fixing roll according to the present invention is a method of manufacturing a cylindrical body used as a core of a fixing roll, wherein a cylindrical core is provided outside a metal cylindrical body. Are arranged, and the thickness is reduced by plastic working in which an external force is applied from the inner periphery of the cylindrical body.

【0022】また、第3の特徴として、本発明による定
着ロールの製造方法は、定着ロールの芯金として用いる
円筒体の製造方法であって、金属製の円筒体の内部に円
筒状の芯金を配置し、前記円筒体の外周より外力を加え
る塑性加工により円筒体の肉厚を縮小し、しかる後に前
記円筒体の内径を広げる拡管工程を行って前記芯金より
離間させることを特徴とする。
As a third feature, the method of manufacturing a fixing roll according to the present invention is a method of manufacturing a cylindrical body used as a core of a fixing roll, wherein a cylindrical core is provided inside a metal cylindrical body. Is disposed, and the thickness of the cylindrical body is reduced by plastic working by applying an external force from the outer periphery of the cylindrical body, and thereafter, an expanding step of expanding the inner diameter of the cylindrical body is performed to separate the cylindrical body from the core metal. .

【0023】また、第4の特徴として、本発明による定
着ロールの製造方法は、定着ロールの芯金として用いる
円筒体の製造方法であって、金属製の円筒体の外部に円
筒状の芯金を配置し、前記円筒体の内周より外力を加え
る塑性加工により円筒体の肉厚を縮小し、その後に前記
円筒体の外径を狭める狭管工程を行い前記芯金より離間
させることを特徴とする。
As a fourth feature, the method of manufacturing a fixing roll according to the present invention is a method of manufacturing a cylindrical body used as a core of a fixing roll, wherein the cylindrical core is provided outside a metal cylindrical body. Is disposed, the thickness of the cylindrical body is reduced by plastic working to apply an external force from the inner periphery of the cylindrical body, and thereafter, a narrow tube step of narrowing the outer diameter of the cylindrical body is performed to separate from the core metal. And

【0024】また、第5の特徴として、本発明による定
着ロールの製造方法は、定着ロールの芯金として用いる
円筒体の製造方法であって、金属製の円筒体の内部に円
筒状の芯金を配置し、前記円筒体の外周より外力を加え
る塑性加工により円筒体の肉厚を縮小し、その後に前記
円筒体の内径を広げる拡管工程において前記円筒体の外
周を逆クラウン形状として前記芯金より離間させること
を特徴とする。
As a fifth feature, the method of manufacturing a fixing roll according to the present invention is a method of manufacturing a cylindrical body used as a core of a fixing roll, wherein a cylindrical core is provided inside a metal cylindrical body. Is disposed, the thickness of the cylindrical body is reduced by plastic working by applying an external force from the outer circumference of the cylindrical body, and then, in the expanding step of expanding the inner diameter of the cylindrical body, the outer circumference of the cylindrical body is formed into an inverted crown shape to form the core metal. It is characterized by being further apart.

【0025】また、第6の特徴として、本発明による定
着ロールの製造方法は、定着ロールの芯金として用いる
円筒体の製造方法であって、金属製の円筒体の外部に円
筒状の芯金を配置し、前記円筒体の外周より外力を加え
る塑性加工により円筒体の外周を逆クラウン形状として
円筒体の肉厚を縮小し、その後に前記円筒体の内径を狭
める狭管工程において前記芯金より離間させることを特
徴とする。
As a sixth characteristic, the method of manufacturing a fixing roll according to the present invention is a method of manufacturing a cylindrical body used as a core of a fixing roll, wherein a cylindrical core is provided outside a metal cylindrical body. In the narrow tube step of reducing the thickness of the cylindrical body by forming the outer circumference of the cylindrical body into an inverted crown shape by plastic working by applying an external force from the outer circumference of the cylindrical body, and then narrowing the inner diameter of the cylindrical body, It is characterized by being further apart.

【0026】また、第7の特徴として、本発明による定
着装置は、両端が軸支された定着ロールと圧接する加圧
体で形成される加圧領域に未定着トナー像を担持した転
写材を通過させて加熱定着する定着装置において、定着
ロールとして、前記のような定着ロールの芯金を用い、
荷重印加時に前記定着ロールの軸方向の弾性変形が原因
で発生する加圧領域の不均一性を補正する機構が前記加
圧体に付加されていることを特徴とする。
According to a seventh feature, the fixing device according to the present invention is configured such that a transfer material carrying an unfixed toner image in a pressing area formed by a pressing member pressed against a fixing roll having both ends pivotally supported. In a fixing device that passes and heat-fixes, using a core metal of the fixing roll as described above as a fixing roll,
A mechanism for correcting non-uniformity of a pressurized region caused by elastic deformation of the fixing roll in the axial direction when a load is applied is added to the pressurizing body.

【0027】[0027]

【発明の実施の形態】以下、本発明を実施する場合の形
態について、具体的に図面を参照して説明する。図4
は、定着装置の定着ロールの芯金を製造する工程を説明
する図である。図4において、11は素管、12は外径
加工処理、13はブラスト処理、14はオフセット防止
層塗装処理である。また、図5は、本発明による定着ロ
ールの製造方法にかかるスウエージ加工法を説明する図
であり、図6は、本発明による定着ロールの製造方法に
かかるバルジ加工法を説明する図である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG.
FIG. 3 is a diagram illustrating a process of manufacturing a core metal of a fixing roll of a fixing device. 4, reference numeral 11 denotes a raw pipe, 12 denotes an outer diameter processing, 13 denotes a blast processing, and 14 denotes an offset prevention layer coating processing. FIG. 5 is a diagram illustrating a swaging method according to the method of manufacturing a fixing roll according to the present invention, and FIG. 6 is a diagram illustrating a bulging method according to the method of manufacturing a fixing roll according to the present invention.

【0028】定着装置に用いる定着ロールを製造する場
合に、例えば、鉄製の薄肉鋼管を定着ロールの芯金とし
て用い、その製造工程では、図4に示すように、素管1
1から始めて、外径加工12を行い、次に、ブラスト処
理13を行い、そして、オフセット防止層塗装処理14
を行うようにして、定着ロール製造の加工処理を進め
る。このような工程において、外径加工12およびブラ
スト処理13では、薄肉鋼管のロールに対して外側から
加工のために力を作用させるので、ロールが薄肉である
と、ロール強度不足のために形状劣化等の問題が発生す
る。
When a fixing roll used for a fixing device is manufactured, for example, a thin steel pipe made of iron is used as a core metal of the fixing roll, and in the manufacturing process, as shown in FIG.
1, outer diameter processing 12 is performed, then blast processing 13 is performed, and offset prevention layer coating processing 14 is performed.
Is performed, and the processing for manufacturing the fixing roll is advanced. In such a process, in the outer diameter processing 12 and the blasting 13, a force is applied to the roll of the thin steel pipe for processing from the outside. Therefore, if the roll is thin, the shape is deteriorated due to insufficient roll strength. And other problems occur.

【0029】このため、本発明においては、定着装置の
定着ロールの芯金を製造する場合、図5に示すように、
金属製の円筒体(51)の内部に円筒状の芯金(52)
を配置し、円筒体(51)の外周より外力(53)を加
える塑性加工によって肉厚を縮小し薄肉化する。すなわ
ち、金属製の円筒体(51)を例えば所定の肉厚の素管
とし、この肉厚の素管に対して、例えばダイス(53)
による外力を加え、これによる塑性変形により薄肉化す
る。これにより、塑性変形による加工硬化が素管で生
じ、その結果、素管での材料の引っ張り強度が増大す
る。
For this reason, in the present invention, when manufacturing the core metal of the fixing roll of the fixing device, as shown in FIG.
A cylindrical metal core (52) inside a metal cylindrical body (51)
Are arranged, and the thickness is reduced and thinned by plastic working in which an external force (53) is applied from the outer periphery of the cylindrical body (51). That is, the metal cylindrical body (51) is, for example, formed into a base tube having a predetermined thickness.
External force is applied, and plastic deformation causes thinning. As a result, work hardening occurs in the raw tube due to plastic deformation, and as a result, the tensile strength of the material in the raw tube increases.

【0030】この結果、円筒体(51)の弾性限度が大
きくなり、後続する製造工程においても、塑性変形およ
び形状変化を防止できる。このため、前述したような製
造工程の外径加工12およびブラスト処理13において
形状変化を防止することが可能となる。また、同時に定
着ロールとしての疲労限度も当然に高くなる。これによ
り、薄肉鋼管を定着ロールの芯金として用いることでき
るように薄肉化され、その剛性が高くなる。
As a result, the elastic limit of the cylindrical body (51) is increased, and plastic deformation and shape change can be prevented even in the subsequent manufacturing process. For this reason, it is possible to prevent a change in shape in the outer diameter processing 12 and the blast processing 13 in the manufacturing process as described above. At the same time, the fatigue limit of the fixing roll naturally increases. Thereby, the thin steel pipe is thinned so that it can be used as a core metal of the fixing roll, and its rigidity is increased.

【0031】具体例により説明すると、図5において、
51は薄肉化される金属製ロール、52はスウエージ加
工用内型、53はスウエージ加工用のダイスである。こ
のように、金属製の円筒体である薄肉化する金属製ロー
ル51の内部に、円筒状の芯金のスウエージ加工用内型
52を配置し、スウエージ加工用のダイス53によって
スウエージ加工を行う。これにより、金属製ロール51
は外周より外力を加えられて塑性変形し、肉厚が縮小し
て薄肉化される。
To explain with a specific example, FIG.
51 is a metal roll to be thinned, 52 is an inner die for swaging, and 53 is a dice for swaging. As described above, the swaging process is performed by the swaging die 53 by disposing the inner die 52 for swaging a cylindrical metal core inside the metal roll 51 which is a metal cylindrical body and is reduced in thickness. Thereby, the metal roll 51
Is plastically deformed by an external force applied from its outer periphery, and its thickness is reduced and its thickness is reduced.

【0032】図5に示すスウエージ加工では、金属製ロ
ール51の内部にスウエージ加工用内型52を配置する
ため、素管の金属製ロール51には、曲がり、そり、楕
円等の形状劣化が発生することがない。このため、素管
の外径を所定の寸法公差内の外径に加工することができ
て、素管が薄肉化される。このように、薄肉鋼管の素管
の外径を所定の寸法公差内の外径に加工できるので、製
造工程の外径加工12を省略することも可能である。
In the swaging shown in FIG. 5, since the inner die 52 for swaging is disposed inside the metal roll 51, the metal roll 51 of the raw tube is degraded in shape such as bending, warping, and ellipse. Never do. For this reason, the outer diameter of the raw pipe can be processed to an outer diameter within a predetermined dimensional tolerance, and the raw pipe is thinned. As described above, since the outer diameter of the thin-walled steel tube can be processed to an outer diameter within a predetermined dimensional tolerance, the outer diameter processing 12 in the manufacturing process can be omitted.

【0033】図5に示すようなスウエージ加工では、肉
厚の薄肉化の程度(加工度という)が、加工後の素管断
面積を加工前の素管断面積で割った比率で表現すること
ができるが、ここでの加工度が、例えば、40%程度で
あれば、加工前の素管の長さは、最終的に必要とされる
芯金のロール長の約70%程度でよく、切削加工や研削
加工のような除去による加工の場合より、材料費が大幅
に低滅できる。
In the swaging as shown in FIG. 5, the degree of thickness reduction (called the degree of processing) is expressed by a ratio obtained by dividing the cross-sectional area of the raw pipe after processing by the cross-sectional area of the raw pipe before processing. If the degree of processing here is, for example, about 40%, the length of the raw tube before processing may be about 70% of the finally required core metal roll length, Material cost can be significantly reduced as compared with the case of processing by removal such as cutting or grinding.

【0034】また、ここではスウエージ加工の後、薄肉
素管の内径を広げるバルジ加工を行い、スウエージ加工
の内型から薄肉素管を抜き取るが、この場合に、前述し
たスウエージ加工用内型(52;図5)を、スウエージ
加工後、薄肉素管の内径を広げるためのバルジ加工用の
内型とすることで、スウエージ加工後内型から薄肉素管
を抜き取るときの形状劣化を防止することができる。
In this case, after the swaging, bulging is performed to increase the inner diameter of the thin-walled tube, and the thin-walled tube is extracted from the inner die for swaging. In this case, the inner die for swaging described above (52) 5) is used as an inner mold for bulging after swaging to increase the inner diameter of the thin-walled tube, thereby preventing shape deterioration when the thin-walled tube is removed from the inner mold after swaging. it can.

【0035】図6は、本発明による定着ロールの製造方
法のバルジ加工法を説明する図である。図6に示すよう
に、スウエージ加工により薄肉化された薄肉全属ロール
61は、更に、バルジ加工用内型62およびバルジ加工
用外型64の間に装着され液圧が加えられ、更に内径が
広げられて薄肉化される。
FIG. 6 is a view for explaining a bulging method in the method of manufacturing a fixing roll according to the present invention. As shown in FIG. 6, the thin-walled general-purpose roll 61 thinned by swaging is further mounted between an inner mold 62 for bulging and an outer mold 64 for bulging, and a hydraulic pressure is applied thereto. It is spread and thinned.

【0036】また、図7は、本発明による定着ロールの
製造方法の別のバルジ加工法を説明する図である。加熱
ロール式の定着装置では、定着時の紙しわを防止するた
め、定着ロールの芯金は、逆クラウン状のテーパを外周
面につけた構造とする。このような外周面を逆クラウン
のテーパ形状とする加工は、通常、センタレス研削によ
り行うが、薄肉化した金属製ロールの場合、薄肉化する
場合のセンタレス研削と同様の形状劣化の問題が発生す
る。
FIG. 7 is a diagram for explaining another bulging method in the method of manufacturing a fixing roll according to the present invention. In the fixing device of the heating roll type, in order to prevent paper wrinkles at the time of fixing, the core metal of the fixing roll has a structure in which an inverted crown-shaped taper is provided on the outer peripheral surface. Such a process of forming the outer peripheral surface into a tapered shape of an inverted crown is usually performed by centerless grinding. However, in the case of a thin metal roll, there is a problem of shape deterioration similar to that of centerless grinding in the case of thinning. .

【0037】その上、通常、素管の内径は一定であるた
め、外周面に段差がつけることとなり、ロール中央部が
端部と比較して更に薄肉となる。そのため、定着ロール
として使用した場合、中央部の強度が小さくなるので、
この結果、中央部の強度により定着ロール寿命が決定さ
れることになる。このため、中央部の薄肉部が強度上の
制約となり、薄肉化が困難であった。
In addition, since the inner diameter of the base tube is usually constant, a step is formed on the outer peripheral surface, and the center portion of the roll becomes thinner than the end portion. Therefore, when used as a fixing roll, the strength at the center is reduced.
As a result, the life of the fixing roll is determined by the strength of the central portion. For this reason, the thin part in the center part restricts the strength, and it is difficult to reduce the thickness.

【0038】これに対しては、図7に示すように、バル
ジ加工用外型75の内周面を逆クラウン状のテーパを有
するような形状とし、このバルジ加工用外型75によ
り、スウエージ加工後の薄肉素管の内径を広げるための
バルジ加工用内型72と組み合わせて用いることによ
り、スウエージ加工後に素管取り出しと同時に外周面の
テーパをつけることができる。このような加工を行う
と、中央部には薄肉部分がなくなるため、ロール全体と
しての強度は、ロール中央部が端部よりも薄肉になって
いるものよりも大幅に上昇する。
On the other hand, as shown in FIG. 7, the inner peripheral surface of the outer mold 75 for bulging is formed to have an inverted crown-shaped taper, and the outer mold 75 for bulging is used for swaging. By using in combination with the inner mold 72 for bulge processing for expanding the inner diameter of the thin-walled tube later, the taper of the outer peripheral surface can be given simultaneously with taking out the tube after swaging. When such a process is performed, the central portion has no thin portion, so that the strength of the entire roll is significantly increased as compared with the roll in which the central portion is thinner than the end portion.

【0039】すなわち、この場合のバルジ加工では、図
7に示すように、スウエージ加工により薄肉化された薄
肉素管の薄肉金属ロール71を、バルジ加工用内型72
とテーパ付きバルジ加工用外型75により形成される型
枠の中に入れ、所定の液圧を加えて、内径を広げる加工
と同時に薄肉金属ロール71に対して外周面を逆クラウ
ンのテーパ形状とする加工を行う。
That is, in the bulging process in this case, as shown in FIG. 7, the thin metal roll 71 of the thin-walled tube thinned by the swaging process is attached to the inner mold 72 for the bulging process.
And into the mold formed by the tapered outer mold 75 for bulge processing, applying a predetermined liquid pressure, and expanding the inner diameter, and at the same time, the outer peripheral surface of the thin metal roll 71 is formed into a tapered shape of an inverted crown. The processing to do.

【0040】図8は、本発明による定着ロールの製造方
法の別の実施例にかかる押し出し加工法を説明する図で
あり、図9は、本発明による定着ロールの製造方法の更
に別の実施例にかかるしごき加工法を説明する図であ
る。本発明による定着ロールの芯金の塑性変形は、図8
に示すように、素管の内径側から外力を加えて塑性変形
を行う押し出し加工によっても行うことができる。図8
において、81は薄肉金属ロール、82は押し出し加工
用ダイス、86は押し出し加工用外型である。
FIG. 8 is a view for explaining an extrusion method according to another embodiment of the method for manufacturing a fixing roll according to the present invention, and FIG. 9 is a diagram showing still another embodiment of the method for manufacturing a fixing roll according to the present invention. FIG. 4 is a view for explaining an ironing method according to the first embodiment. The plastic deformation of the core metal of the fixing roll according to the present invention is shown in FIG.
As shown in (1), it can also be performed by an extrusion process in which an external force is applied from the inner diameter side of the raw tube to perform plastic deformation. FIG.
In the figure, 81 is a thin metal roll, 82 is a die for extrusion, and 86 is an outer die for extrusion.

【0041】また、良好な定着性能を得るため、定着ロ
ールとする芯金の外周面を逆クラウンのテーパ形状とす
る加工は、図9に示すように、しごき加工法によって
も、薄肉化された素管の外周面にテーパをつけることが
できる。図9において、91は薄肉金属ロール、96は
テーパ付きしごき用外型、97は回転型内径しごき用ダ
イスである。このしごき加工法では、回転型内径しごき
用ダイス97の回転によって、薄肉金属ロール91をそ
の内周面からテーパ付きしごき用外型96に押し付ける
ようにしごいて、薄肉金属ロール91にテーパをつけ
る。また、前述したように、図9におけるテーパ付きし
ごき用外型96は、そのままバルジ加工用型とすること
で、薄肉化したロールを外型より離型することが容易に
できることはいうまでもない。
In order to obtain good fixing performance, the process of forming the outer peripheral surface of the core metal used as the fixing roll into a tapered shape of an inverted crown, as shown in FIG. The outer peripheral surface of the raw tube can be tapered. In FIG. 9, reference numeral 91 denotes a thin metal roll; 96, an outer die for ironing with a taper; and 97, a die for ironing with a rotary inner diameter. In this ironing method, the thin metal roll 91 is tapered by pressing the thin metal roll 91 from its inner peripheral surface to the outer die 96 for ironing by rotating the rotary inner diameter die 97. Further, as described above, it is needless to say that the tapered ironing outer die 96 in FIG. 9 can be easily released from the outer die by using the bulge-forming die as it is, as it is. .

【0042】図10は、本発明による定着ロールの製造
方法の更に別のバルジ加工法を説明する図である。薄肉
金属ロールにバルジ加工を行う場合、前述した図7に示
すバルジ加工法では、薄肉金属ロールの内周面から液圧
による力を加えて加工するようにしているが、逆に、薄
肉金属ロールの外周面から液圧による力を加えて加工す
るようにしてもよい。
FIG. 10 is a view for explaining still another bulging method in the method of manufacturing a fixing roll according to the present invention. When performing bulging on a thin metal roll, in the bulging method shown in FIG. 7 described above, processing is performed by applying a hydraulic force from the inner peripheral surface of the thin metal roll. Alternatively, the workpiece may be processed by applying a hydraulic force from the outer peripheral surface thereof.

【0043】すなわち、図10に示すように、薄肉金属
ロール101の内部側に、テーパ付きバルジ加工用内型
108を配置し、薄肉金属ロール101をバルジ加工用
外型109により形成される型枠の中に入れ、薄肉金属
ロール101の外部側(外周面)からの外周面から液圧
による力を加えて加工する。
That is, as shown in FIG. 10, a tapered bulging inner die 108 is disposed inside the thin metal roll 101, and the thin metal roll 101 is formed by an outer die 109 for forming a bulge. And processing is performed by applying a force due to liquid pressure from the outer peripheral surface from the outer side (outer peripheral surface) of the thin metal roll 101.

【0044】このような本発明による定着ロールの製造
方法により作成した薄肉の素管を、定着ロールの芯金と
して用いた場合、材料許容応力は増大しているが、弾性
係数に変化がないため、この芯金による定着ロールを定
着装置に組み込み、荷重を印加すると、定着ロールには
軸方向のたわみ変形も生じる場合がある。このたわみ量
が大幅に増加すると、定着ロールと加圧ロールの接触領
域(ニップ)が不均一となり、末定着用紙を通紙すると
用紙に紙しわが発生したり、用紙中央部での定着強度が
弱くオフセットが発生し、次のコピーを汚したり、画像
が欠落したりしてしまうという問題が発生する。これに
対しては、このような定着ロールを用いる定着装置にお
いて、定着ロールの軸方向の弾性変形を補正する機構
(図11)を付加し、このような問題が発生しないよう
にする。
When a thin tube made by the method of manufacturing a fixing roll according to the present invention is used as a core of the fixing roll, the allowable stress of the material is increased, but the elastic coefficient does not change. When the fixing roll formed of the cored bar is incorporated in a fixing device and a load is applied, the fixing roll may be deformed in the axial direction. If the amount of deflection is greatly increased, the contact area (nip) between the fixing roll and the pressure roll becomes non-uniform, and when the final fixing paper is passed, paper wrinkles occur and the fixing strength at the center of the paper is reduced. The offset is weakly generated, causing a problem that the next copy is stained or an image is lost. To cope with this, in a fixing device using such a fixing roll, a mechanism (FIG. 11) for correcting the elastic deformation of the fixing roll in the axial direction is added to prevent such a problem from occurring.

【0045】次に、前述した本発明による定着ロールの
製造方法により定着ロールを製作し、定着装置の定着ロ
ールとして組み込み、その疲労試験を行った実験例につ
いて説明する。ここでの比較例とする定着ロールの構造
を図11に示している。図11は、従来の製造方法によ
り作成された定着ロールの構造を示している。ここでの
ロールコア111は直径35mm、肉厚0.4mm、長
さ380mmの鉄製ロールである。その表面に離型層1
13として、PFA(パーフロロアルキルビニールエー
テル共重合樹脂)が25μm成形されている。ロールコ
ア111は肉厚0.7mm、長さ380mmのSTKM
11A素管より、センタレス研削を経て、製造したもの
である。
Next, a description will be given of an experimental example in which a fixing roll is manufactured by the above-described method of manufacturing a fixing roll according to the present invention, incorporated as a fixing roll of a fixing device, and subjected to a fatigue test. FIG. 11 shows the structure of a fixing roll as a comparative example here. FIG. 11 shows the structure of a fixing roll made by a conventional manufacturing method. The roll core 111 is an iron roll having a diameter of 35 mm, a thickness of 0.4 mm, and a length of 380 mm. Release layer 1 on the surface
As No. 13, PFA (perfluoroalkyl vinyl ether copolymer resin) is formed in a thickness of 25 μm. The roll core 111 is a STKM having a thickness of 0.7 mm and a length of 380 mm.
It is manufactured from 11A raw tube through centerless grinding.

【0046】このように製造した定着ロール(図11)
を定着装置に組み込み、実モード疲労試験として、非通
紙の空回転を実施した。試験時の定着装置の条件として
は、設定温度180℃、トータル荷重50kgf、プロ
セススピード300mmsecとした。この試験の結
果、およそ40時間後にロール中央部でわれが発生し、
定着ロールとして使用できなくなった。
The fixing roll thus manufactured (FIG. 11)
Was assembled in a fixing device, and as a real mode fatigue test, idle rotation of non-sheet passing was performed. The conditions of the fixing device during the test were a set temperature of 180 ° C., a total load of 50 kgf, and a process speed of 300 mmsec. As a result of this test, after about 40 hours, we found that a roll was formed at the center of the roll,
It can no longer be used as a fixing roll.

【0047】また、別の条件での実験例として、ロール
コア111をセンタレス研磨により肉厚0.3mmまで
薄肉としたところ、ロールコア中央部での全ふれが20
0μmとなり、離型層のコーティングが不良となった。
As an experimental example under another condition, when the roll core 111 was thinned to a thickness of 0.3 mm by centerless polishing, the total runout at the center of the roll core was reduced to 20 mm.
0 μm, and the coating of the release layer was defective.

【0048】続いて、本発明による定着ロールの製造方
法により製造した場合の実験例を説明する。図5および
図6に示す製造方法によりロールコアを作成し、ロール
コアの構造は、図11に示した定着ロールの構造と同様
なものとなるようにした。つまり、ロールは直径35m
m、肉厚0.4mm、長さ380mmの鉄製ロールと
し、その表面に離型層として、PFA(パーフロロアル
キルビニールエーテル共重合樹脂)が25μm成形され
ているものとした。なお、この場合、薄肉素管のロール
コアは、その加工度が高いので、肉厚0.8mm、長さ
260mmのSTKM11A素管を用い、スウエージ加
工およびバルジ加工により、図11に示す定着ロールの
形状となるように加工した。
Next, an experimental example in which the fixing roll is manufactured by the method of manufacturing a fixing roll according to the present invention will be described. A roll core was prepared by the manufacturing method shown in FIGS. 5 and 6, and the structure of the roll core was made similar to the structure of the fixing roll shown in FIG. In other words, the roll is 35m in diameter
m, an iron roll having a thickness of 0.4 mm and a length of 380 mm, and PFA (perfluoroalkyl vinyl ether copolymer resin) having a thickness of 25 μm was formed on the surface of the roll as a release layer. In this case, the roll core of the thin-walled tube has a high degree of processing. Therefore, a 0.8 mm-thick and 260 mm-long STKM11A tube is used, and the shape of the fixing roll shown in FIG. It was processed to become.

【0049】このようにして製造した定着ロールを定着
装置に組み込み、実モード疲労試験として、非通紙の空
回転を実施した。試験時の定着装置の条件としては、設
定温度180℃、トータル荷重70kgf、プロセスス
ピード300mm/secとした。
The fixing roll manufactured as described above was assembled in a fixing device, and idle rotation without paper passing was performed as a real mode fatigue test. The conditions of the fixing device during the test were a set temperature of 180 ° C., a total load of 70 kgf, and a process speed of 300 mm / sec.

【0050】この場合の試験結果として、試験の開始の
後、300時間経過したが、ロール破壊には至らなかっ
た。ここでの圧縮引っ張りの繰り返し応力のサイクル数
は、2.9×106(定着ロール一回転を1サイクルと
した場合)である。金属材料の疲労限度は、通常の場
合、106〜107サイクルで現れるために、この試験
結果として、本発明の製造方法によるロールコアは、定
着ロールの芯金として用いる場合に十分に機能してお
り、定着ロールのコアとしての疲労強度は十分確保でき
ていると評価できる。
As a result of the test in this case, 300 hours passed after the start of the test, but the roll was not broken. Here, the number of cycles of the repetitive stress of the compression / tension is 2.9 × 106 (when one rotation of the fixing roll is one cycle). Since the fatigue limit of the metal material usually appears in 106 to 107 cycles, as a result of this test, the roll core according to the production method of the present invention is sufficiently functioning when used as a core metal of a fixing roll. It can be evaluated that the fatigue strength as the core of the fixing roll is sufficiently secured.

【0051】また、このような定着ロールを用いた場合
に、更に定着性能を高めるため、定着ロールの軸方向の
弾性変形を補正する機構を併用する。すなわち、例え
ば、図1に示す定着装置において、定着ロールの軸方向
の弾性変形を補正する機構として、加圧ローラ40に
は、図12に示すように、中央で支持される構造の加圧
ロール120を用いる。これにより、弾性変形が補正さ
れ、定着ロールの軸方向の加圧量が均一化されて、更に
好適に定着性能を得ることができる。
When such a fixing roll is used, a mechanism for correcting elastic deformation in the axial direction of the fixing roll is used together to further improve the fixing performance. That is, for example, in the fixing device shown in FIG. 1, as a mechanism for correcting the elastic deformation of the fixing roll in the axial direction, the pressing roller 40 has a structure supported at the center as shown in FIG. 120 is used. As a result, the elastic deformation is corrected, the amount of pressure applied to the fixing roll in the axial direction is made uniform, and the fixing performance can be more suitably obtained.

【0052】具体的に実験例で説明すると、定着ローラ
30としては、前述の実施例の定着ロールを用い、加圧
ローラ40としては、4mmのシリコンゴムが被服され
中央部で支持された加圧ロール120を用い、両端の軸
受部より総荷重80kgを印加して定着性能を試験し
た。この状態では、定着ロールの中央部でのたわみは、
0.5mmに達したが、中央で支持する加圧ロール12
0により、このたわみが補正され、定着ロールと加圧ロ
ールで形成されるニップを測定したところ、ロール端部
ニップ7.0mm、ロールセンター部ニップ6.4mm
となった。このような構成により、ニップ形状指数(セ
ンター部ニップ量/端部ニップ量)0.9を得ることが
でき、この条件で、富士ゼロックス(株)製の「Viv
ace550」で絵出しされた未定着トナー像を定着し
た場合、十分な定着性が得られるとともに、紙しわの発
生は一切なかった。
More specifically, an experimental example will be described. As the fixing roller 30, the fixing roller of the above-described embodiment is used, and as the pressure roller 40, a pressure rubber covered with 4 mm silicon rubber and supported at the center is used. Using the roll 120, a fixing load was tested by applying a total load of 80 kg from the bearings at both ends. In this state, the deflection at the center of the fixing roll is
0.5 mm, but the pressure roll 12 supported at the center
0, the deflection was corrected, and the nip formed by the fixing roll and the pressure roll was measured. As a result, the roll end nip was 7.0 mm, and the roll center nip was 6.4 mm.
It became. With such a configuration, a nip shape index (center nip amount / edge nip amount) of 0.9 can be obtained. Under these conditions, “Viv” manufactured by Fuji Xerox Co., Ltd.
ace550 ", sufficient fixability was obtained and no paper wrinkles were generated.

【0053】[0053]

【発明の効果】本発明の定着装置によれば、定着ロール
の芯金として薄肉の金属製ロールを用いており、従来と
比較して、格段にウォームアップタイムが短いものとな
っている。また、薄肉の金属製ロールを使用するについ
て、薄肉金属ロールの強度不足が原因で発生する製造上
の問題を解消しており、同時に、材料コストをも大幅に
削減することが可能となっている。また、定着ロールの
強度改善にもつながるため、高い荷重を用いる高速複写
機やカラー複写機においても、寿命の長い定着ロールコ
アを提供できる。
According to the fixing device of the present invention, a thin metal roll is used as the core metal of the fixing roll, and the warm-up time is much shorter than in the past. In addition, regarding the use of a thin metal roll, it has solved the manufacturing problem caused by the insufficient strength of the thin metal roll, and at the same time, it has become possible to significantly reduce the material cost. . Further, since this also leads to an improvement in the strength of the fixing roll, a long-life fixing roll core can be provided even in a high-speed copying machine or a color copying machine using a high load.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 図1は加熱定着法による定着装置の概略の構
成を示す図、
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a fixing device using a heat fixing method;

【図2】 図2は従来の定着ローラの構造の第1の例を
説明する断面図、
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a first example of the structure of a conventional fixing roller.

【図3】 図3は従来の定着ローラの構造の第2の例を
説明する断面図、
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a second example of the structure of a conventional fixing roller.

【図4】 図4は図4は定着装置の定着ロールの芯金を
製造する工程を説明する図、
FIG. 4 is a diagram illustrating a process of manufacturing a core metal of a fixing roll of a fixing device;

【図5】 図5は本発明による定着ロールの製造方法に
かかるスウエージ加工法を説明する図、
FIG. 5 is a view for explaining a swaging method according to the method of manufacturing a fixing roll according to the present invention;

【図6】 図6は本発明による定着ロールの製造方法に
かかるバルジ加工法を説明する図、
FIG. 6 is a diagram illustrating a bulging method according to a method of manufacturing a fixing roll according to the present invention;

【図7】 図7は本発明による定着ロールの製造方法の
別のバルジ加工法を説明する図、
FIG. 7 is a view for explaining another bulging method of the fixing roll manufacturing method according to the present invention;

【図8】 図8は本発明による定着ロールの製造方法の
別の実施例にかかる押し出し加工法を説明する図、
FIG. 8 is a diagram illustrating an extrusion method according to another embodiment of the method of manufacturing a fixing roll according to the present invention;

【図9】 図9は本発明による定着ロールの製造方法の
更に別の実施例にかかるしごき加工法を説明する図、
FIG. 9 is a diagram illustrating an ironing method according to still another embodiment of the method of manufacturing a fixing roll according to the present invention;

【図10】 図10は本発明による定着ロールの製造方
法の更に別のバルジ加工法を説明する図、
FIG. 10 is a view for explaining still another bulging method of the method of manufacturing a fixing roll according to the present invention;

【図11】 図11は実験例の従来の定着ロールの構成
を示す図、
FIG. 11 is a diagram showing a configuration of a conventional fixing roll of an experimental example;

【図12】 図12は定着ロールの軸方向の弾性変形を
補正する機構の一例を示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing an example of a mechanism for correcting elastic deformation in the axial direction of the fixing roll.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…ロールの支持部材の内枠、2…内枠を支持する支持
棒、3…ロール(スリーブ)、4…熱絶縁体、5…加熱
源のコイルヒータ、6…離型層のオフセット防止層、7
…支持軸、8…ローラ、9…肉厚部分、11…素管、1
2…外径加工処理、13…ブラスト処理、14…オフセ
ット防止層塗装処理、30…定着ローラ、31…ヒー
タ、32…円筒状芯金、33…離型層、40…加圧ロー
ラ、41…円筒状芯金、42…耐熱弾性体層、43…シ
ート、44…定着トナー像、51…薄肉化される金属製
ロール、52…スウエージ加工用内型、53…スウエー
ジ加工用のダイス、61…薄肉全属ロール、62…バル
ジ加工用内型、64…バルジ加工用外型、71…薄肉金
属ロール、72…バルジ加工用内型、75…テーパ付き
バルジ加工用外型、81…薄肉金属ロール、82…押し
出し加工用ダイス、86…押し出し加工用外型、91…
薄肉金属ロール、96…テーパ付きしごき用外型、97
…回転型内径しごき用ダイス、101…薄肉金属ロー
ル、108…テーパ付きバルジ加工用内型、109…バ
ルジ加工用外型、111…ロールコア、113…離型
層、120…加圧ロール。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Inner frame of the support member of a roll, 2 ... Support rod which supports an inner frame, 3 ... Roll (sleeve), 4 ... Heat insulator, 5 ... Coil heater of a heating source, 6 ... Offset prevention layer of a release layer , 7
... Support shaft, 8 ... Roller, 9 ... Thick part, 11 ... Base tube, 1
2 ... outer diameter processing, 13 ... blasting, 14 ... offset prevention layer coating, 30 ... fixing roller, 31 ... heater, 32 ... cylindrical core, 33 ... release layer, 40 ... pressure roller, 41 ... Cylindrical cored bar, 42: heat-resistant elastic layer, 43: sheet, 44: fixed toner image, 51: metal roll to be reduced in thickness, 52: inner die for swaging, 53: die for swaging, 61: Thin-walled general-purpose roll, 62: Inner die for bulging, 64 ... Outer die for bulging, 71 ... Thin-walled metal roll, 72 ... Inner die for bulging, 75 ... Outer die for tapered bulging, 81 ... Thin-walled metal roll , 82: Extrusion die, 86: Extrusion outer die, 91 ...
Thin metal roll, 96 ... Outer die for ironing with taper, 97
... Rotating inner diameter die for ironing, 101 ... Thin metal roll, 108 ... Inner die for tapered bulging, 109 ... Outer die for bulging, 111 ... Roll core, 113 ... Release layer, 120 ... Pressing roll.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 定着ロールの芯金として用いる円筒体の
製造方法であって、 金属製の円筒体の内部に円筒状の芯金を配置し、 前記円筒体の外周より外力を加える塑性加工により肉厚
を縮小することを特徴とする定着ロールの製造方法。
1. A method of manufacturing a cylindrical body used as a core metal of a fixing roll, comprising: placing a cylindrical core metal inside a metal cylindrical body; and performing plastic working by applying an external force from an outer periphery of the cylindrical body. A method for manufacturing a fixing roll, characterized in that the thickness is reduced.
【請求項2】 定着ロールの芯金として用いる円筒体の
製造方法であって、 金属製の円筒体の外部に円筒状の芯金を配置し、 前記円筒体の内周より外力を加える塑性加工により肉厚
を縮小することを特徴とする定着ロールの製造方法。
2. A method for producing a cylindrical body used as a core metal of a fixing roll, comprising: placing a cylindrical core metal outside a metal cylindrical body; and applying an external force from an inner periphery of the cylindrical body. A method for producing a fixing roll, characterized in that the thickness of the fixing roll is reduced.
【請求項3】 定着ロールの芯金として用いる円筒体の
製造方法であって、 金属製の円筒体の内部に円筒状の芯金を配置し、 前記円筒体の外周より外力を加える塑性加工により円筒
体の肉厚を縮小し、 しかる後に前記円筒体の内径を広げる拡管工程を行って
前記芯金より離間させることを特徴とする定着ロールの
製造方法。
3. A method for producing a cylindrical body used as a core metal of a fixing roll, comprising: placing a cylindrical core metal inside a metal cylindrical body; and performing plastic working by applying an external force from an outer periphery of the cylindrical body. A method of manufacturing a fixing roll, comprising reducing a thickness of a cylindrical body, and thereafter performing a tube expanding step of expanding an inner diameter of the cylindrical body to separate the cylindrical body from the core metal.
【請求項4】 定着ロールの芯金として用いる円筒体の
製造方法であって、 金属製の円筒体の外部に円筒状の芯金を配置し、 前記円筒体の内周より外力を加える塑性加工により円筒
体の肉厚を縮小し、 その後に前記円筒体の外径を狭める狭管工程を行い前記
芯金より離間させることを特徴とする定着ロールの製造
方法。
4. A method for producing a cylindrical body used as a core metal of a fixing roll, comprising: forming a cylindrical core metal outside a metal cylindrical body, and applying an external force from an inner periphery of the cylindrical body. A method of manufacturing a fixing roll, comprising: reducing a wall thickness of a cylindrical body, and thereafter performing a narrowing step of narrowing an outer diameter of the cylindrical body to separate the cylindrical body from the core metal.
【請求項5】 定着ロールの芯金として用いる円筒体の
製造方法であって、 金属製の円筒体の内部に円筒状の芯金を配置し、 前記円筒体の外周より外力を加える塑性加工により円筒
体の肉厚を縮小し、 その後に前記円筒体の内径を広げる拡管工程において前
記円筒体の外周を逆クラウン形状として前記芯金より離
間させることを特徴とすることを定着ロールの製造方
法。
5. A method of manufacturing a cylindrical body used as a core metal of a fixing roll, comprising: placing a cylindrical core metal inside a metal cylindrical body; and performing plastic working by applying an external force from an outer periphery of the cylindrical body. A method of manufacturing a fixing roll, comprising: reducing the thickness of a cylindrical body, and then expanding an inner diameter of the cylindrical body, and forming an outer periphery of the cylindrical body in an inverted crown shape and separating the cylindrical body from the core metal.
【請求項6】 定着ロールの芯金として用いる円筒体の
製造方法であって、 金属製の円筒体の外部に円筒状の芯金を配置し、 前記円筒体の外周より外力を加える塑性加工により円筒
体の外周を逆クラウン形状として円筒体の肉厚を縮小
し、 その後に前記円筒体の内径を狭める狭管工程において前
記芯金より離間させることを特徴とする定着ロールの製
造方法。
6. A method for manufacturing a cylindrical body used as a core metal of a fixing roll, comprising: placing a cylindrical core metal outside a metal cylindrical body; and performing plastic working by applying an external force from an outer periphery of the cylindrical body. A method for manufacturing a fixing roll, wherein the outer periphery of a cylindrical body is formed into an inverted crown shape to reduce the thickness of the cylindrical body, and thereafter, the cylindrical body is separated from the cored bar in a narrow tube step of reducing the inner diameter of the cylindrical body.
【請求項7】 両端が軸支された定着ロールと圧接する
加圧体で形成される加圧領域に未定着トナー像を担持し
た転写材を通過させて加熱定着する定着装置において、 前記定着ロールの芯金が請求項1ないしは請求項6に記
載の芯金であり、荷重印加時に前記定着ロールの軸方向
の弾性変形が原因で発生する加圧領域の不均一性を補正
する機構が前記加圧体に付加されていることを特徴とす
る定着装置。
7. A fixing device for performing heat fixing by passing a transfer material carrying an unfixed toner image through a pressurized region formed by a pressurizing member which presses against a fixing roll having both ends pivotally supported. 7. The core metal according to claim 1 or 6, wherein a mechanism for correcting non-uniformity of a pressurized area caused by elastic deformation of the fixing roll in an axial direction when a load is applied is provided. A fixing device, which is added to a pressure body.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2002082559A (en) * 2000-06-22 2002-03-22 Ricoh Co Ltd Heating roller, its manufacturing method, heating device, fixing device and image forming device
WO2003102700A1 (en) * 2002-06-03 2003-12-11 Fuji Xerox Co., Ltd. Heat roller and heat roller manufacturing method

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002082559A (en) * 2000-06-22 2002-03-22 Ricoh Co Ltd Heating roller, its manufacturing method, heating device, fixing device and image forming device
US6636718B2 (en) 2000-06-22 2003-10-21 Ricoh Company, Ltd. Heating roller, method of producing the heating roller, and heating device, fixing device and image forming apparatus using the heating roller
US7107681B2 (en) * 2000-06-22 2006-09-19 Ricoh Company, Ltd. Heating roller, method of producing the heating roller, and heating device, fixing device and image forming apparatus using the heating roller
WO2003102700A1 (en) * 2002-06-03 2003-12-11 Fuji Xerox Co., Ltd. Heat roller and heat roller manufacturing method
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