(57)【要約】      （修正有）【課題】薄肉化された円筒状の芯金の定着ローラにおいて、たわみ、つぶれ等の塑性変形の起きない安定した品質の製造方法及び製造装置を提供する。【解決手段】定着ローラ２の内側に挿入されるマグネットローラ５と、該定着ローラ２の表面の離型剤塗布膜に押し当てられる磁性体で構成される成形用磁性体コロ１１と、を有する定着ローラの製造装置２０において、前記マグネットローラ５が、該マグネットローラ５と平行に設けられた芯棒３の芯軸４を支点にして摺動可能とした第一のアーム７の先端近傍に該マグネットローラ５の芯軸６によって回転可能に固定され、そして、前記成形用磁性体コロ１１が、前記マグネットローラ５と平行に移動する断面コの字の支持部１４の内側における一方の面と他方の面とに固定されたピン１５を支点にして摺動可能とした、第二のアーム１６の先端近傍に該成形用磁性体コロ１１の芯軸１２によって回転可能に固定する。【選択図】図２
2007052249.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
定着ローラの内側に挿入されるマグネットローラと、該定着ローラの表面の離型剤塗布膜に押し当てられる磁性体で構成される成形用磁性体コロと、を有する定着ローラの製造装置であって、
（イ）前記マグネットローラが、該マグネットローラと平行に設けられた芯棒の芯軸を支点にして摺動可能とした第一のアームの先端近傍に該マグネットローラの芯軸によって回転可能に固定され、そして、
（ロ）前記成形用磁性体コロが、前記マグネットローラと平行に移動する断面コの字の支持部の内側における一方の面と他方の面とに固定されたピンを支点にして摺動可能とした、第二のアームの先端近傍に該成形用磁性体コロの芯軸によって回転可能に固定されている
ことを特徴とする定着ローラの製造装置。
【請求項２】
（イ）前記第一のアームの根本部分に該第一のアームの軸方向に長穴が設けられていると共に、この長穴に前記芯棒の芯軸が挿入されており、そして、
（ロ）前記第二のアームの根本部分に該第二のアームの軸方向に長穴が設けられていると共に、この長穴に前記支持部に設けられたピンが挿入されている
ことを特徴とする請求項１に記載の定着ローラの製造装置。
【請求項３】
前記定着ローラの一方の端面が、前記定着ローラの製造装置における置駆動側に設けられた回転可能な主軸センターにセットされると共に、前記定着ローラの他方の端面が、前記定着ローラの製造装置における反置駆動側に設けられたスラストベアリングで固定されることを特徴とする請求項１又は２に記載の定着ローラの製造装置。
【請求項４】
前記マグネットローラが、電磁石で構成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の定着ローラの製造装置。
【請求項５】
純鉄製リングが、前記成形用磁性体コロに組み込まれていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の定着ローラの製造装置。
【請求項６】
薄肉化された円筒状の芯金を有する加熱溶融された定着ローラの表面の離型剤塗布膜に成形用磁性体コロを押し当てて該定着ローラの表面を平滑にする定着ローラの製造において、
前記該薄肉化された円筒状の芯金を有する定着ローラの内側に挿入されるマグネットローラと、前記定着ローラの表面の離型剤塗布膜に押し当てられる磁性体で構成される成形用磁性体コロと、の磁力による互いに引き合う性質を用いて、該定着ローラの表面に塗布された離型剤塗布膜を平滑化することを特徴とする定着ローラの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真複写機、レーザプリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置において用いられる定着ローラの製造方法及び製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真複写機、レーザプリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置においては、転写紙、ＯＨＰフィルム等の記録媒体に転写されたトナー像（未定着画像）を記録媒体に定着させる定着装置が用いられている。かかる定着装置は、内部にハロゲンヒータ等の加熱手段を有する定着ローラと、これに対向して設けられた加圧ローラと、によって構成されている。
【０００３】
定着ローラは、芯金、該芯金上に形成された弾性層、及び、該弾性層上に形成されたフッ素樹脂膜等の離型剤塗布膜で構成される離型層を有している。最近では、定着ローラの熱応答性の向上やウォームアップ時間の短縮を図るために、芯金の薄肉化が要求されるようになってきたので、肉厚０．４〜１．０ｍｍ程度の薄肉化された円筒状のアルミ合金パイプが用いられている。
【０００４】
このような薄肉化された円筒状のアルミ合金パイプを芯金に有する定着ローラの製造においては、加熱溶融された定着ローラの表面に塗布された離型剤塗布膜に金属コロを押し当てて離型剤塗布膜を平滑にするもの（特許文献１を参照。）が提案されているが、かかる定着ローラの表面に塗布された離型剤塗布膜を平滑にする定着ローラの製造方法においては、芯金を薄肉化すると、芯金の剛性が低くなってしまうので、金属コロを離型剤塗布膜に押し当てて平滑処理を施す時に、芯金にたわみ、つぶれ等の塑性変形が起きてしまう、という問題があった。
【特許文献１】特開２００３−９１１９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、かかる問題を解決することを目的としている。
【０００６】
即ち、本発明は、薄肉化された円筒状の芯金を有する加熱溶融された定着ロ−ラの表面の離型剤塗布膜に成形用磁性体コロを押し当てて該定着ローラの表面を平滑にしても、たわみ、つぶれ等の塑性変形の起きない安定した品質の定着ローラを製造することができる定着ローラの製造方法及び製造装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載された発明は、上記目的を達成するために、定着ローラの内側に挿入されるマグネットローラと、該定着ローラの表面の離型剤塗布膜に押し当てられる磁性体で構成される成形用磁性体コロと、を有する定着ローラの製造装置であって、
（イ）前記マグネットローラが、該マグネットローラと平行に設けられた芯棒の芯軸を支点にして摺動可能とした第一のアームの先端近傍に該マグネットローラの芯軸によって回転可能に固定され、そして、
（ロ）前記成形用磁性体コロが、前記マグネットローラと平行に移動する断面コの字の支持部の内側における一方の面と他方の面とに固定されたピンを支点にして摺動可能とした、第二のアームの先端近傍に該成形用磁性体コロの芯軸によって回転可能に固定されている
ことを特徴とする定着ローラの製造装置である。
【０００８】
請求項２に記載された発明は、請求項１に記載された発明において、
（イ）前記第一のアームの根本部分に該第一のアームの軸方向に長穴が設けられていると共に、この長穴に前記芯棒の芯軸が挿入されており、そして、
（ロ）前記第二のアームの根本部分に該第二のアームの軸方向に長穴が設けられていると共に、この長穴に前記支持部に設けられたピンが挿入されている
ことを特徴とするものである。
【０００９】
請求項３に記載された発明は、請求項１又は２に記載された発明において、前記定着ローラの一方の端面が、前記定着ローラの製造装置における置駆動側に設けられた回転可能な主軸センターにセットされると共に、前記定着ローラの他方の端面が、前記定着ローラの製造装置における反置駆動側に設けられたスラストベアリングで固定されることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項４に記載された発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載された発明において、前記マグネットローラが、電磁石で構成されていることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項５に記載された発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載された発明において、純鉄製リングが、前記成形用磁性体コロに組み込まれていることを特徴とするものである。
【００１２】
請求項６に記載された発明は、薄肉化された円筒状の芯金を有する加熱溶融された定着ロ−ラの表面の離型剤塗布膜に成形用磁性体コロを押し当てて該定着ローラの表面を平滑にする定着ローラの製造において、
前記該薄肉化された円筒状の芯金を有する定着ローラの内側に挿入されるマグネットローラと、前記定着ローラの表面の離型剤塗布膜に押し当てられる磁性体で構成される成形用磁性体コロと、の磁力による互いに引き合う性質を用いて、該定着ローラの表面に塗布された離型剤塗布膜を平滑化することを特徴とする定着ローラの製造方法である。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に記載された発明によれば、定着ローラの内側に挿入されるマグネットローラと、該定着ローラの表面の離型剤塗布膜に押し当てられる磁性体で構成される成形用磁性体コロと、を有する定着ローラの製造装置であって、（イ）前記マグネットローラが、該マグネットローラと平行に設けられた芯棒の芯軸を支点にして摺動可能とした第一のアームの先端近傍に該マグネットローラの芯軸によって回転可能に固定され、そして、（ロ）前記成形用磁性体コロが、前記マグネットローラと平行に移動する断面コの字の支持部の内側における一方の面と他方の面とに固定されたピンを支点にして摺動可能とした、第二のアームの先端近傍に該成形用磁性体コロの芯軸によって回転可能に固定されているので、定着ローラがその内側に挿入されたマグネットローラによって補強され、そのために、薄肉化された円筒状の芯金を有する加熱溶融された定着ロ−ラの表面の離型剤塗布膜に成形用磁性体コロを押し当てて該定着ローラの表面を平滑にしても、たわみ、つぶれ等の塑性変形の起きない安定した品質の定着ローラを製造することができる。
【００１４】
請求項２に記載された発明によれば、（イ）前記第一のアームの根本部分に該第一のアームの軸方向に長穴が設けられていると共に、この長穴に前記芯棒の芯軸が挿入されており、そして、（ロ）前記第二のアームの根本部分に該第二のアームの軸方向に長穴が設けられていると共に、この長穴に前記支持部に設けられたピンが挿入されているので、マグネットローラ及び成形用磁性体コロが、それぞれ、該第一のアームの軸方向及び該第二のアームの軸方向に移動可能となって、定着ローラがその内側に挿入されたマグネットローラによって補強され、しかも、定着ローラ、成形用磁性体コロ、及び、マグネットローラが、常に同一線上において一定の圧力で接触し、それらのために、薄肉化された円筒状の芯金を有する加熱溶融された定着ロ−ラの表面の離型剤塗布膜に成形用磁性体コロを押し当てて該定着ローラの表面を平滑にしても、たわみ、つぶれ等の塑性変形の起きないさらに安定した品質の定着ローラを製造することができる。また、定着ローラを主軸にセットする際には、マグネットローラ及び成形用磁性体コロが自重で下がって、マグネットローラと成形用磁性体コロとの間のクリアランスを大きくすることができるので、定着ローラを定着ローラの製造装置にセットしやすくなる。
【００１５】
請求項３に記載された発明によれば、前記定着ローラの一方の端面が、前記定着ローラの製造装置における置駆動側に設けられた回転可能な主軸センターにセットされると共に、前記定着ローラの他方の端面が、前記定着ローラの製造装置における反置駆動側に設けられたスラストベアリングで固定されるので、定着ローラ自体に多少の振れがあっても振れを解消しながら、定着ローラの表面を平滑にすることができ、そのために、さらに安定した品質の定着ローラを製造することができる。
【００１６】
請求項４に記載された発明によれば、前記マグネットローラが電磁石で構成されているので、該マグネットローラの磁力を可変することができ、そのために、定着ローラの表面の粗さを任意に設定することができる。
【００１７】
請求項５に記載された発明によれば、純鉄製リングが前記成形用磁性体コロに組み込まれているので、より強い磁力が得られ、そのために、さらに安定した品質の定着ローラを製造することができる。
【００１８】
請求項６に記載された発明によれば、薄肉化された円筒状の芯金を有する加熱溶融された定着ロ−ラの表面の離型剤塗布膜に成形用磁性体コロを押し当てて該定着ローラの表面を平滑にする定着ローラの製造において、前記該薄肉化された円筒状の芯金を有する定着ローラの内側に挿入されるマグネットローラと、前記定着ローラの表面の離型剤塗布膜に押し当てられる磁性体で構成される成形用磁性体コロと、の磁力による互いに引き合う性質を用いて、該定着ローラの表面に塗布された離型剤塗布膜を平滑化するので、たわみ、つぶれ等の塑性変形の起きない安定した品質の定着ローラを製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
次に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施の形態を示す定着ローラの製造装置の一部断面平面図である。図２は、本発明の一実施の形態を示す定着ローラの製造装置の側面図である。図３は、マグネットローラが第一のアームによって芯棒に固定されることを示す説明図であって、（ａ）は、側面の説明図であり、そして、（ｂ）は、（ａ）におけるＡ−Ａ線断面図である。図４は、成形用磁性体コロが第二のアームによって支持部に固定されることを示す説明図であって、（ａ）は、側面の説明図であり、そして、（ｂ）は、（ａ）におけるＢ−Ｂ線一部断面説明図である。
【００２０】
図１，２において、２０は、定着ローラの製造装置である。定着ローラの製造装置２０は、定着ローラ２の内側に挿入されるマグネットローラ５と、該定着ローラ２の表面の離型剤塗布膜に押し当てられる磁性体で構成される成形用磁性体コロ１１と、を有している。この定着ローラの製造装置２０においては、前記マグネットローラ５が、該マグネットローラ５と平行に設けられた芯棒３の芯軸４を支点にして摺動可能とした第一のアーム７の先端近傍に該マグネットローラ５の芯軸６によって回転可能に固定され、そして、前記成形用磁性体コロ１１が、前記マグネットローラ５と平行に移動する断面コの字の支持部１４の内側における一方の面と他方の面とに固定されたピン１５を支点にして摺動可能とした、第二のアーム１６の先端近傍に該成形用磁性体コロ１１の芯軸によって回転可能に固定されている。
【００２１】
このように、前記マグネットローラ５が、該マグネットローラ５と平行に設けられた芯棒３の芯軸４を支点にして摺動可能とした第一のアーム７の先端近傍に回転可能に固定され、そして、前記成形用磁性体コロ１１が、前記マグネットローラ５と平行に移動する断面コの字の支持部１４の内側における一方の面と他方の面とに固定されたピン１５を支点にして摺動可能とした、第二のアーム１６の先端近傍に回転可能に固定されていると、定着ローラ２がその内側に挿入されたマグネットローラ５によって補強され、そのために、薄肉化された円筒状の芯金を有する加熱溶融された定着ロ−ラ２の表面の離型剤塗布膜、例えば、フッ素樹脂塗布膜に成形用磁性体コロ１１を押し当てて該定着ローラ２の表面を平滑にしても、たわみ、つぶれ等の塑性変形の起きない安定した品質の定着ローラ２を製造することができる。
【００２２】
前記フッ素樹脂は、四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）、四フッ化エチレン・パーフロロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂（ＰＦＡ）、四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体樹脂（ＦＥＰ）等フッ素系樹脂、又は、これらの樹脂の混合物、耐熱性樹脂にこれらフッ素系樹脂を分散させたものであるが、好ましくは、四フッ化エチレン・パーフロロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂（ＰＦＡ）である。
【００２３】
本発明の定着ローラの製造装置２０においては、前記第一のアーム７の根本部分に該第一のアーム７の軸方向に長穴８が設けられていると共に、この長穴８に前記芯棒３の芯軸４が挿入されており、そして、前記第二のアーム１６の根本部分に該第二のアーム１６の軸方向に長穴１７が設けられていると共に、この長穴１７に前記支持部１４に設けられたピン１５が挿入されている。
【００２４】
また、図３，４に示されているように、前記第一のアーム７の根本部分に該第一のアーム７の軸方向に長穴８が設けられていると共に、この長穴８に前記芯棒３の芯軸４が挿入されており、そして、前記第二のアーム１６の根本部分に該第二のアーム１６の軸方向に長穴１７が設けられていると共に、この長穴１７に前記支持部１４に設けられたピン１５が挿入されていると、マグネットローラ５及び成形用磁性体コロ１１が、それぞれ、該第一のアーム７の軸方向及び該第二のアーム１６の軸方向に移動可能となって、定着ローラ２がその内側に挿入されたマグネットローラ５によって補強され、そのために、薄肉化された円筒状の芯金を有する加熱溶融された定着ロ−ラ２の表面の離型剤塗布膜、例えば、フッ素樹脂塗布膜に成形用磁性体コロ１１を押し当てて該定着ローラ２の表面を平滑にしても、たわみ、つぶれ等の塑性変形の起きないさらに安定した品質の定着ローラ２を製造することができる。
【００２５】
かかる定着ローラの製造装置２０を用いて定着ローラ２を製造するには、まず、主軸側センター１に定着ローラ２をセットした後、マグネットローラ５を芯棒３と共に定着ローラ２の内部に挿入する。この時、図２における波線で示す位置に、マグネットローラ５が自重で下がると共に、成形用磁性体コロ１１も自重で下がるので、マグネットローラ５と成形用磁性体コロ１１との間のクリアランス９を大きくすることができ、そのために、定着ローラ２を定着ローラの製造装置２０にセットしやすくなる。
【００２６】
定着ローラ２の端面は、スラストベアリング１８で保持される。このような状態で主軸側センター１を矢印で示すように回転させて、成形用磁性体コロ１１を定着ローラ２に近づけていくと、成形用磁性体コロ１１と定着ローラ２の内部のマグネットローラ５とが互いに磁力で引き合うので、定着ローラ２、成形用磁性体コロ１１、及び、マグネットローラ５は、常に同一線上において一定の圧力で接触することができ、そのために、薄肉化された円筒状の芯金を有する加熱溶融された定着ロ−ラ２の表面の離型剤塗布膜、例えば、フッ素樹脂塗布膜に成形用磁性体コロ１１を押し当てて該定着ローラ２の表面の離型剤塗布膜を平滑にしても、たわみ、つぶれ等の塑性変形の起きないさらに安定した品質の定着ローラを製造することができる。
【００２７】
また、前述のとおり、前記定着ローラ２の一方の端面が、前記定着ローラの製造装置２０における置駆動側に設けられた回転可能な主軸センター１にセットされると共に、前記定着ローラ２の他方の端面が、前記定着ローラの製造装置２０における反置駆動側に設けられたスラストベアリング１８で固定されると、定着ローラ２自体に多少の振れがあっても振れを解消しながら、定着ローラ２の表面の離型剤塗布膜、例えば、フッ素樹脂塗布膜に成形用磁性体コロ１１を押し当てて該定着ローラ２の表面を平滑にすることができ、そのために、さらに安定した品質の定着ローラ２を製造することができる。
【００２８】
前記マグネットローラ５は、好ましくは、電磁石で構成されている。このように、前記マグネットローラが電磁石で構成されていると、該マグネットローラ５の磁力を可変することができ、そのために、定着ローラ２の表面の離型剤塗布膜、例えば、フッ素樹脂塗布膜の粗さを任意に設定することができる。
【００２９】
また、本発明の定着ローラの製造装置２０においては、好ましくは、純鉄製リング１３が前記成形用磁性体コロ１１に組み込まれている。このように、純鉄製リング１３が前記成形用磁性体コロ１１に組み込まれていると、より強い磁力が得られ、そのために、さらに安定した品質の定着ローラ２を製造することができる。
【００３０】
次に、本発明の定着ローラの製造方法を図１，２を用いて説明する。本発明の定着ローラの製造方法においては、薄肉化された円筒状の芯金を有する加熱溶融された定着ロ−ラ２の表面の離型剤塗布膜に成形用磁性体コロ１１を押し当てて該定着ローラ２の表面を平滑にする。そして、本発明の定着ローラの製造においては、前記該薄肉化された円筒状の芯金を有する定着ローラ２の内側に挿入されるマグネットローラ５と、前記定着ローラ２の表面の離型剤塗布膜に押し当てられる磁性体で構成される成形用磁性体コロ１１と、の磁力による互いに引き合う性質を用いて、該定着ローラ２の表面に塗布された離型剤塗布膜を平滑化する。このように、前記該薄肉化された円筒状の芯金を有する定着ローラ２の内側に挿入されるマグネットローラ５と、前記定着ローラ２の表面の離型剤塗布膜に押し当てられる磁性体で構成される成形用磁性体コロ１１と、の磁力による互いに引き合う性質を用いて、該定着ローラ２の表面の離型剤塗布膜、例えば、フッ素樹脂塗布膜に成形用磁性体コロ１１を押し当てて該定着ローラ２の表面の離型剤塗布膜を平滑にすると、たわみ、つぶれ等の塑性変形の起きない安定した品質の定着ローラ２を製造することができる。
【００３１】
前記定着ローラ２は、例えば、芯金、前記芯金上に設けた耐熱性ゴムで構成される弾性層、及び、前記弾性層上に塗布されたフッ素樹脂塗布膜等の離型剤塗布膜を有したものである。前記フッ素樹脂は、四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）、四フッ化エチレン・パーフロロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂（ＰＦＡ）、四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体樹脂（ＦＥＰ）等フッ素系樹脂、又は、これらの樹脂の混合物、耐熱性樹脂にこれらフッ素系樹脂を分散させたものであるが、好ましくは、四フッ化エチレン・パーフロロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂（ＰＦＡ）である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施の形態を示す定着ローラの製造装置の一部断面平面図である。
【図２】本発明の一実施の形態を示す定着ローラの製造装置の側面図である。
【図３】マグネットローラが第一のアームによって芯棒に固定されることを示す説明図であって、（ａ）は、側面の説明図であり、そして、（ｂ）は、（ａ）におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図４】成形用磁性体コロが第二のアームによって支持部に固定されることを示す説明図であって、（ａ）は、側面の説明図であり、そして、（ｂ）は、（ａ）におけるＢ−Ｂ線一部断面説明図である。
【符号の説明】
【００３３】
１  主軸センター
２  定着ローラ
３  芯棒
４  （芯棒の）芯軸
５  マグネットローラ
６  （マグネットローラの）芯軸
７  第一のアーム
８  （第一のアームの）長穴
９  クリアランス
１１  成形用磁性体コロ
１２  （成形用磁性体コロの）芯軸
１３  純鉄製リング
１４  支持部
１５  ピン
１６  第二のアーム
１７  （第二のアームの）長穴
１８  スラストベアリング
２０  定着ローラの製造装置
【図１】
2007052249.tif 000003
【図２】
2007052249.tif 000004
【図３】
2007052249.tif 000005
【図４】
2007052249.tif 000006