(57)【要約】【目的】樹脂製あるいは金属製であって可撓性を有する円筒体１０を、その内径のばらつきの有無に拘わらず、容易に芯体１４と同軸に保持しうる円筒体の保持装置を提供する。【解決手段】保持されるべき円筒体１０の中に同軸的に配置される芯体１４と、この芯体１４と円筒体１０との間に嵌合状態で配設された内側コイルスプリング１１および外側コイルスプリング１２と、これらのコイルスプリング１１、１２を、芯体１４の軸方向に沿って圧縮する圧縮手段とを備えている。嵌合状態で配設されたコイルスプリング１１、１２は、芯体１４の軸方向に沿って圧縮されたとき、互いの接触面が押圧し合って外側コイルスプリング１２が径方向に迫り出すようにされている。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
保持されるべき円筒体の中に同軸状に配置される芯体と、
前記芯体と前記円筒体との間に嵌合状態で配設された内側コイルスプリングおよび外側コイルスプリングと、
前記内側コイルスプリングおよび外側コイルスプリングを、前記芯体の軸方向に沿って圧縮する圧縮手段とを備えたことを特徴とする円筒体の保持装置。
【請求項２】
前記内側コイルスプリングおよび外側コイルスプリングは、前記芯体の軸方向に沿って圧縮されたとき互いの接触面が押圧し合うように嵌合されていることを特徴とする請求項１に記載の円筒体の保持装置。
【請求項３】
前記芯体は、成形金型内の円柱形キャビティの軸心に沿って配置された芯軸であることを特徴とする請求項１に記載の円筒体の保持装置。
【請求項４】
前記圧縮手段は、円筒型の上下端部に、それぞれ挿入された上部栓体及び下部栓体を備えてなる成形金型の、前記上部栓体及び下部栓体であることを特徴とする請求項１に記載の円筒体の保持装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタのベルト定着部に使用する定着ベルトの製造工程等で用いられる円筒体の保持装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、定着ベルトを採用した複写機、プリンタが登場している。図３に示されるように、ここで使用されている定着ベルト３０は、基本的には、機械的強度を保持するための基体となる薄肉円筒体３１と、この上に設けられるトナー離型性を持つ表層材３２等の２層以上のコンポジットである。
【０００３】
薄肉円筒体３１は、ポリイミド等の耐熱性樹脂、あるいはステンレス鋼等の金属等からなり、予め特有の製造工程を経てシームレスに形成されるものである。また、表層材３２は、シリコーンゴム、フッ素ゴム等のトナー離型性材料からなるものである（例えば、特許文献１参照。）。
定着ベルト１０を製造する方法として、薄肉円筒体３１を、成形金型の円筒形キャビティ内に、軸心となる芯体を介して同軸に配置し、この上に表層材３２を射出成形により設ける方法がある。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−２１０８４６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
定着ベルト３０には、±５０μｍ以下の高精度の公差が求められている。
上記の製造方法を用いて定着ベルト３０を所定の精度に仕上げるためには、基体となる薄肉円筒体３１自体が精度よく仕上がっていなければならないだけでなく、製造過程において薄肉円筒体３１が表層材３２と可能な限り同軸にされている必要がある。
【０００６】
薄肉円筒体３１と表層材３２とを同軸にすれば、表層材３２の表面が平滑で、偏肉のない定着ベルト３０が得られるのであるが、特に問題となるのは、薄肉円筒体３１が剛性の高い金属製の場合である。すなわち、最終製品の外径のばらつきに対応するため、外径の異なる芯体を多数用意しておき、薄肉円筒体とのクリアランスを見ながら芯体を選択的に嵌合させる方法を採っているが、嵌合作業等が煩雑である。
【０００７】
本発明は、上記の課題を解消するためになされたもので、樹脂製あるいは金属製であって可撓性を有する円筒体を、内径にばらつきがあっても容易に芯体と同軸に保持しうる円筒体の保持装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は以上の点を解決するため次の構成を採用する。
〈構成１〉
保持されるべき円筒体の中に同軸状に配置される芯体と、上記芯体と上記円筒体との間に嵌合状態で配設された内側コイルスプリングおよび外側コイルスプリングと、上記内側コイルスプリングおよび外側コイルスプリングを、上記芯体の軸方向に沿って圧縮する圧縮手段とを備えたことを特徴とする円筒体の保持装置。
【０００９】
前記円筒体は、最終的には定着ベルトのような製品の構成部品となるものであるが、製品となる前の段階では、薄肉で可撓性を有するため横断面形状が容易に変形し易いものである。
このため、前記円筒体の製品化の過程で、横断面が真円の形状を保った状態に維持する必要がある場合に、本発明の装置が用いられる。
前記芯体は、前記円筒体を真円の形状を保った状態に維持するときの軸心となるもので、横断面形状が真円をなしていることが望ましい。前記内側コイルスプリングおよび外側コイルスプリングは、前記圧縮手段の所定の作動によって、前記芯体と前記円筒体との間隔を適宜調整しつつ、前記円筒体を真円の形状に保つものである。
【００１０】
〈構成２〉
上記内側コイルスプリングおよび外側コイルスプリングは、上記芯体の軸方向に沿って圧縮されたとき互いの接触面が押圧し合うように嵌合されていることを特徴とする構成１に記載の円筒体の保持装置。
【００１１】
前記内側コイルスプリングおよび外側コイルスプリングは、両側から軸方向に押圧されるとそれぞれ圧縮し、このとき、外側コイルスプリングの素線が径方向に迫り出されて径方向に膨らみ、前記円筒体を径方向に広げて前記芯体と同軸になるように付勢する。
【００１２】
〈構成３〉
上記芯体は、成形金型内の円柱形キャビティの軸心に沿って配置された芯軸であることを特徴とする構成１に記載の円筒体の保持装置。
【００１３】
例えば前記円筒体を定着ベルトの基体として製品化する場合に、成形金型のキャビティに配置される芯軸を、前記芯体と兼用して使用するものである。
【００１４】
〈構成４〉
上記圧縮手段は、円筒型の上下端部に、それぞれ挿入された上部栓体及び下部栓体を備えてなる成形金型の、上記上部栓体及び下部栓体であることを特徴とする構成１に記載の円筒体の保持装置。
【００１５】
この場合も、前記円筒体を定着ベルトの基体として製品化する場合に、成形金型を構成する上部栓体及び下部栓体を前記圧縮手段として使用するものである。前記上部栓体及び下部栓体は前記円筒型内を軸方向に摺動しうるものであり、この摺動により、前記内側コイルスプリングおよび外側コイルスプリングを両側から圧縮するものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明の保持装置の一実施例を示す断面図である。
図１において、本発明の装置は、保持されるべき薄肉の円筒体１０の中に同軸状に配置される芯体１４と、この芯体１４と円筒体１０との間に配設された内側コイルスプリング１１および外側コイルスプリング１２と、内側コイルスプリング１１および外側コイルスプリング１２を、芯体１４の軸方向に沿って矢印１５方向に押圧する圧縮手段とを備えている。
【００１７】
保持されるべき円筒体１０は、予め、ポリイミド等の耐熱性樹脂、あるいはステンレス鋼等の金属等により、別異の製造工程を経てシームレスに形成されているものである。
また、円筒体１０は、薄肉で可撓性を有しており、このため、横断面形状が円形から楕円形に容易に変形し易いものである。
【００１８】
芯体１４は、何らかの目的で保持されるべき円筒体１０を、横断面真円の形状を保った状態に維持するときの軸心となるもので、横断面形状が真円の円柱体である。
内側コイルスプリング１１および外側コイルスプリング１２は、芯体１４の軸方向に沿って圧縮されたとき、互いの接触面が押圧し合うように嵌合されている。
【００１９】
内側コイルスプリング１１および外側コイルスプリング１２は、適宜圧縮手段により、それぞれ両側から矢印１５方向に押圧されると、外側コイルスプリング１２の素線が径方向に迫り出されて径方向に膨らむ状態となり、円筒体１０を径方向に広げて芯体１４と同軸に保持する。
【００２０】
各コイルスプリング１１、１２を圧縮する圧縮手段及び芯体１４としては、本発明を図２に示す成形金型に適用することによって、成形金型の構成部品を兼用することができるが、本発明ではこれに限定されるものではなく、他の周知の手段を用いてもよい。
【００２１】
次に、図２により、図１に示した本発明の装置を、定着ベルト用成形金型に適用した具体例につき説明する。
図２において、成形金型は、円筒型１８と、この円筒型１８の上下端部にそれぞれ挿設された上部栓体１６及び下部栓体１７とを備えたものである。
【００２２】
円筒型１８と、上部栓体１６及び下部栓体１７とにより、円柱形のキャビティ２３が形成されている。キャビティ２３内の中心に、外径４２．２、長さ３２０ｍｍの芯軸１４が配設されている。芯軸１４の両端にはジャーナル部が設けられており、各ジャーナル部がそれぞれ上部栓体１６及び下部栓体１７に設けられた盲孔に差し込まれている。
上部栓体１６にエア抜き孔２０が設けられ、また下部栓体１７にシリコーンゴム等を注入するための注入孔２１が設けられている。
【００２３】
このように構成された成形金型のキャビティ２３内に、外径５０ｍｍ、長さ３２０ｍｍ、肉厚５０μｍのステンレス製の薄肉円筒体１０（エンドレスベルト）を、その外周面に接着剤を塗布した後に、芯軸１４の外方に配置した。
【００２４】
次に、芯軸１４と薄肉円筒体１０との間に、素線径２ｍｍ、内径４２ｍｍ、長さ３２０ｍｍの内側コイルスプリング１１と、素線径２ｍｍ、内径５０ｍｍ、長さ３２０ｍｍの外側コイルスプリング１２とを、図示のとおり配置した。
【００２５】
ここで、上部栓体１６及び下部栓体１７を、円筒型１８内で、互いに接近する矢印２５の方向に摺動させて、当接する内側コイルスプリング１１および外側コイルスプリング１２を圧縮した。
この圧縮により、外側コイルスプリング１２の素線が径方向にせり出され、薄肉円筒体１０の内周面を径方向に一律に押し広げる。この結果、芯軸１４の軸方向に沿って薄肉円筒体１０の同軸度が確保された。
【００２６】
この後、薄肉円筒体１０の外周上に、肉厚０．５ｍｍ、硬度４０°（ＪＩＡ−Ａ）のシリコーンゴム層を形成するために、エア抜き孔２０からエア抜きしながら、下部栓体１７の注入孔２１からシリコーンゴム（信越化学工業株式会社製ＫＥ１１３３）を注入した。
このシリコーンゴムを硬化させることで、シリコーンゴム被覆の外径５０．９５ｍｍの定着ベルトを得た。離型後、２００℃環境で４時間放置した後、製品となった。
得られた定着ベルトは、表面が平滑で、ゴム厚が０．４５ｍｍ〜０．５０ｍｍの範囲にあり、画像に影響するような定着むらが発生しなかった。
【００２７】
このように、薄肉円筒体は、最終的には定着ベルトのような製品の構成部品となるものである。薄肉円筒体は、製品となる前の段階では、薄肉で可撓性を有するため横断面形状が容易に変形し易いものである。このため、本発明を用いることにより、円筒体の製品化の過程で、横断面が真円の形状を保った状態に維持することができる。
【００２８】
なお、本発明においては、円筒体１０は実施例で示したような定着ベルトの製品となるものや薄肉円筒体に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の薄肉円筒体の保持装置の一実施例を示す断面図である。
【図２】同実施例を定着ベルトの製造に適用した状態を示す縦断面図である。
【図３】定着ベルトの説明図である。
【符号の説明】
１０  円筒体
１１  内側コイルスプリング
１２  外側コイルスプリング
１４  芯体
１６  上部栓体
１７  下部栓体
１８  円筒型
３０  定着ベルト
３１  薄肉円筒体
３２  表層材
【図１】
2004160918.tif 000003
【図２】
2004160918.tif 000004
【図３】
2004160918.tif 000005