(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
定着ロール（７）の表面を仕上げる加工装置であって、
前記定着ロール（７）が設置された基台（２）と、
前記定着ロール（７）の前記表面上を回転可能に設けられた複数のローラ（１９，２３）と、
この基台（２）上に設けられ、前記ローラ（１９，２３）を内径部に内装し、前記ローラ（１９，２３）を介して前記定着ロール（７）の円周に沿って回転し、且つ前記定着ロール（７）と相対的に前記定着ロール（７）の軸線方向に移動する偏心体（１２）と、
前記ローラ（１９，２３）を自転させながら前記定着ロール（７）上を回転させるための回転装置（１１，１４，２１）と、
前記偏心体（１２）又は前記定着ロール（７）を相対的に前記定着ロール（７）の軸線方向に移動させる移動装置（４）とからなり、
前記ローラ（１９，２３）を前記定着ロール（７）上を回転させ、前記偏心体（１２）の回転と共に前記ローラ（１９，２３）を前記軸線方向に相対移動させながら、前記ローラ（１９，２３）を前記定着ロール（７）の前記表面に押圧することにより、前記定着ロール（７）の前記表面を加工する
ことを特徴とする定着ロールの加工装置。
【請求項２】
請求項１に記載の定着ロールの加工装置において、
前記回転装置（１１，１４，２１）は、前記基台（２）に支持された支持台（３）と、この支持台（３）に回転自在に支持された回転体（１１）と、前記基台（２）に設けられ前記回転体（１１）を回転駆動する回転駆動装置（１４）と、前記回転体（１１）に設けられ前記ローラ（１９，２３）を回転させる回転伝達部材（２１）とから構成されていることを特徴とする定着ロールの加工装置。
【請求項３】
請求項１に記載の定着ロールの加工装置において、
前記移動装置（４）は、前記基台（２）上に設けられたシリンダー装置（４）により、前記定着ロール（７）を前記軸線方向に移動させる装置であることを特徴とする定着ロールの加工装置。
【請求項４】
請求項１に記載の定着ロールの加工装置において、
前記偏心体（１２）は、偏心部が半径方向に相対して設けられた２つの偏心体（１２ａ，１２ｂ）であり、前記軸線方向に並列して設けられた構成になっていることを特徴とする定着ロールの加工装置。
【請求項５】
請求項２に記載の定着ロールの加工装置において、
前記ローラ（１９，２３）は保持部材（２０）に保持された構成になっていて、この保持部材（２０）が前記回転体（１１）の回転伝達を受けて回転する構成になっていることを特徴とする定着ロールの加工装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はプリンター等の電子写真複写装置等に使用される定着ロールの加工装置に関する。更に詳しくは、定着ロールの表面をローラによりバニッシングする加工装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から電子写真複写機等に使用される定着ロールは、複写される紙の剥がれ等を考慮して、ロール形態の改善されたものについては種々の提案がなされている。このような定着ロールは、例えば、次のように製造される。金属で構成される円筒体の表面には切削、研削加工が施される。この段階で、円筒体は両端部の外径が中央部よりやや大きく加工され、円筒体全長に亘ってやや凹み、いわゆる鼓形状をなす。使用段階においてこの凹みは解消され平坦になるようになっている。
【０００３】
加工段階でこの円筒体の表面にサンドブラスト、エッチング等の処理をして表面をやや粗くする。次にフッ素樹脂を主成分とするプライマーを塗布しプライマー層を形成する。続いてこのプライマー層にフッ素樹脂塗料を塗布する。このフッ素樹脂塗料を塗布するにあたり、例えば添加剤を加えるなり種々の処理の提案がなされている。これらは、定着ロールに接する転写紙を分離し易くするための処置である。
【０００４】
一方、円筒体の表面を出来るだけ平滑にすることも行われている。例えば、焼成後に剥離層の表面をロールで平滑にする加工も提案されている。最近は、定着温度までの立ち上がり時間を短縮し、低消費電力化を目的として、断熱層を介してポリテトラブルオロエチレン（商標登録名「テフロン」）層（以下、テフロン層と称す）を順次設けたものが提案されている。このテフロン層はトナーの剥離性もよく、又、テフロン層等でカバーされることにより電極部の剥がれを防止し耐熱性のよい特徴を有している。本発明の実施の形態においては、テフロンを被覆した定着ロールを対象とする。
【０００５】
一方、バニッシングについては、磁気ディスクの表面加工に多く適用されている。磁気ディスクと磁気ヘッドが接触してヘッドクラッシュを起こすのを防止するため、磁気ディスク表面に生じている突起を取り除くのにバニッシングを施している。この方法は、バニッシングヘッドを磁気ディスクの突起に対して衝突させ除去しているものであるが、バニッシングヘッドをバネで押し付けたり、加熱機構を設けたもの等様々な工夫もなされている。定着ロールにバニッシングを施す方法において効果的なものは提案されていない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
現状定着ロールについては、前述のとおり種々の方法が提案されているが、特に表面の材質、及びその構成に関わるものが多い。定着ロールの表面は加工過程で必ずしも平滑になってはいないので、最終的には平滑のものにしなければならない。平滑でないと、複写等の転写機能に悪影響を及ぼす。テフロンの塗布過程において、必ずしも均等に塗布される訳でないので、定着ロールの形状に沿って仕上げのための加工が必要である。
【０００７】
現状では能率のよい、確実に仕上げられる装置がないので、効率の良くない加工を余儀なくされている。このため、効果のある生産性の良い加工装置が要望されていた。本発明は、このような技術的背景のもとに開発されたものであり、本発明の目的は、定着ロールにバニッシングを施すようにして定着ロールの表面を滑らかに加工する装置を提供することにある。本発明の他の目的は、簡素な構成で低コストで加工する装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明１の定着ロールの加工装置は、
定着ロール（７）の表面を仕上げる加工装置であって、
前記定着ロール（７）が設置された基台（２）と、
前記定着ロール（７）の前記表面上を回転可能に設けられた複数のローラ（１９，２３）と、
この基台（２）上に設けられ、前記ローラ（１９，２３）を内径部に内装し、前記ローラ（１９，２３）を介して前記定着ロール（７）の円周に沿って回転し、且つ前記定着ロール（７）と相対的に前記定着ロール（７）の軸線方向に移動する偏心体（１２）と、
前記ローラ（１９，２３）を自転させながら前記定着ロール（７）上を回転させるための回転装置（１１，１４，２１）と、
前記偏心体（１２）又は前記定着ロール（７）を相対的に前記定着ロール（７）の軸線方向に移動させる移動装置（４）とからなり、
前記ローラ（１９，２３）を前記定着ロール（７）上を回転させ、前記偏心体（１２）の回転と共に前記ローラ（１９，２３）を前記軸線方向に相対移動させながら、前記ローラ（１９，２３）を前記定着ロール（７）の前記表面に押圧することにより、前記定着ロール（７）の前記表面を加工することを特徴とする。
【０００９】
本発明２の定着ロールの加工装置は、前記本発明１において、前記回転装置（１１，１４，２１）は、前記基台（２）に支持された支持台（３）と、この支持台（３）に回転自在に支持された回転体（１１）と、前記基台（２）に設けられ前記回転体（１１）を回転駆動する回転駆動装置（１４）と、前記回転体（１１）に設けられ前記ローラ（１９，２３）を回転させる回転伝達部材（２１）とから構成されていることを特徴とする。
前記回転体は、前記ローラに回転を伝えるもので回転伝達部材を介している。又、回転駆動装置は、無断変速機であってもよく、モーターからの回転を無段階に変速して、プーリ、Ｖベルトを介して回転体を駆動する。
【００１０】
本発明３の定着ロールの加工装置は、前記本発明１において、前記移動装置（４）は、前記基台（２）上に設けられたシリンダー装置（４）により、前記定着ロール（７）を前記軸線方向に移動させる装置であることを特徴とする。
前記移動装置（４）は、シリンダー装置のシリンダーロッドに支持体を介して定着ロールを軸線方向に移動させてもよい。又、この支持体を案内バーをガイドに移動させてもよい。
【００１１】
本発明４の定着ロールの加工装置は、前記本発明１において、前記偏心体（１２）は、偏心部が半径方向に相対して設けられた２つの偏心体（１２ａ，１２ｂ）であり、前記軸線方向に並列して設けられた構成になっていることを特徴とする。
【００１２】
本発明５の定着ロールの加工装置は、前記本発明２において、前記ローラ（１９，２３）は保持部材（２０）に保持された構成になっていて、この保持部材（２０）が前記回転体（１１）の回転伝達を受けて回転する構成になっていることを特徴とする。この保持部材は、複数の前記ローラを保持するもので、回転伝達部材の一部を構成している。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。図１は本発明の定着ロールの加工装置１の全体を示す正面図である。図２はその平面図である。加工装置のメイン部分は、基台２上の中央部に設けられている。基台２は、フレーム構造で、アングル材を溶接して構成されている。この基台２は鋳物等で構成されていてもよい。この基台２の中央部に支持台３が設けられ、後述する回転体を支持している。
【００１４】
又、基台２の両端部２ａ，２ｂには、シリンダー４が取り付けられている。更に、基台２上には２つの案内バー５が平行に設けられている。この案内バー５は、基台２の両端部２ａ，２ｂに固定されている。この２つの案内バー５に跨って２つの支持体６が案内される。この２つの支持体６に定着ロール７が挟持され、支持軸８を介して支持されている。定着ロール７は複数個が支持軸８に連なって取り付けられている。従って、複数の定着ロール７を同時に加工することができる。
【００１５】
支持体６にはシリンダー４のピストンロッド９の端部が取り付けられていて、シリンダー４の進退動作で定着ロール７は案内バー５に沿って軸線方向に往復移動するようになっている。シリンダー４は基台２端部２ａ，２ｂに２つ取り付けられていて、一方のシリンダー４ａが他方のシリンダー４ｂより押しつけ力が弱くなるように設定されている。戻り工程の場合には、他方のシリンダーに圧油を供給しなければよい。
【００１６】
本発明のメイン装置部分は基台２の中央部に固定されていて、２つの支持体６に挟持された定着ロールを支持台３に貫通させた状態で構成されている。この部分の詳細を示したのが図３である。図４は図３のＡ−Ａ断面図である。基台２に固定された支持台３にボール軸受１０に回転可能に支持された回転体１１が設けられている。この回転体１１は２つの回転体１１ａ，１１ｂから構成されていて、２つの回転体１１ａ，１１ｂは偏心体１２を内蔵してボルト１３により一体化されている。
【００１７】
一方の回転体１１ａにはＶ溝１１ｃが設けられプーリとなっていてＶベルト１４が掛けられている。基台２の下部には、無断変速機１５が取り付けられていて、この無断変速機１５の回転軸１６に設けられたプーリ１７にＶベルト１４が掛けられ、無断変速機１５の回転がこのＶベルト１４を介して回転体１１に伝えられる。無断変速機の詳細は図示していないが、公知のもので相対するプーリの幅を変えて回転数を変更出来る装置である。回転体１１は、この回転体１１に貫通して設けられた定着ロール７とは若干の隙間を有して定着ロール７と相対的に回転可能である。定着ロール７がシリンダーの動作で軸線方向に移動するので、回転体１１は定着ロール７とは軸線方向も相対的に移動可能である。
【００１８】
次に定着ロール７をバニッシングする方法について説明する。回転体１１に内蔵されたプレート状の偏心体１２は、定着ロール７の中心軸線に対して半径方向にプレートの一部が偏心して設けられたもので、２つの偏心体１２ａ、１２ｂから構成されている。この２つの偏心体１２ａ，１２ｂは図４に示すように定着ロール７の軸線を中心に対称的な配置に取り付けられている。この２つの偏心体１２ａ，１２ｂは相互にピン体１８で規制され、若干相互にずれることが可能な状態となっている。
【００１９】
この偏心体１２と定着ロール７との間に複数のニードル状のローラ１９がはまり込み、偏心体１２と定着ロール７とは相互にローラ１９を介して回転可能である。ローラ１９は保持部材２０に保持されていて、ローラ１９そのものは偏心体１２の内径部及び定着ロール７の表面に直接接触する。一方、回転体１１の定着ロール７に近い位置に係合部材２１が設けられていて、この係合部材２１は保持部材２０に係合している。
【００２０】
従って、ローラ１９は係合部材２１を介して回転体１１の回転が保持部材２０に伝達され、保持部材２０が回転することでローラ１９は保持部材２０に保持されながら回転すると同時に、自らも偏心体１２及び定着ロール７に接触し回転する。図５は２つの偏心体１２ａ，１２ｂのズレの状態を模式的に表した図である。偏心体１２、ローラ１９、定着ロール７との相互間は若干隙間があるので、偏心体１２が回転すると、遠心力で偏心部分は半径方向外方に寄せられる。
【００２１】
一方の偏心体１２ａが図の矢印のように外方へずれると、他方の偏心体１２ｂは図に示すように反対方向にずれる。このためローラ１９はやや傾斜し、偏心体１２及び定着ロール７に対してはローラ１９の端部１９ａで点接触の状態になり、ローラ１９は自転し且つ公転する。このような状態でローラ１９の一部は図のＸ部で示す定着ロール７部位を擦るように回転する。
【００２２】
ローラ１９は高硬度の部材であり、定着ロール７の表面は柔らかいテフロンでコーテイングされているものである。このため、ローラ１９は回転に伴いテフロン層を押圧して表面の凸部を押しつぶし平滑にする。即ちバニッシング加工を行うのである。バニッシングは、端的にいうと、強く擦って表面を滑らかにしたり艶を出す加工をいう。自身は回転しないが、この相対的回転状態にある定着ロール７を軸線方向に移動させることにより、定着ロール７の長手に沿って均等にバニッシング加工を施すことができる。
【００２３】
定着ロール７の表面には、偏心体１２の偏心に伴う遠心力が負荷するのみで、強制的な外部の力は加わらない。従って定着ロール７の表面に傷を付け損傷させることはない。このようにして、定着ロール７全長が鼓状になっている定着ロール７の表面形状に沿って倣いながらバニッシング加工が施される。このようなバニッシング加工を施すことにより、定着ロール７の歪みの修正、凸部の均し等が行われ、定着ロール７は仕上げられる。
【００２４】
図６は、偏心体が１つの構成の場合におけるローラ１９と定着ロール７の接触状態を模式的に示した図である。この場合、偏心体２２は遠心力で半径方向の一方側に矢印のように寄せられるので、ローラ１９は図のように定着ロール７側にローラ１９の一部が押圧された状態となる。この場合ローラ１９は線当たりで接触する。この場合も前述同様に、ローラ１９の回転に伴い定着ロール７の突起を取り除いたり、歪みを修正するバニッシング加工が施される。この実施例の場合はローラ１９の幅は狭い方が効果的である。
【００２５】
図７は、図３の変形例で、ローラ２３を各偏心体２４ａ，２４ｂ毎に独立して設けられた場合の例である。２つの回転体１１ａ，１１ｂに各々係合部材２１を設け、この係合部材２１により各々の偏心体２４ａ，２４ｂに設けられたローラ２３の保持部材に回転体の伝達力を伝える。この場合も前述同様に各ローラ２３は偏心に伴う遠心力で矢印のように偏心方向にずれる。この場合のローラ２３の接触形態は２つとも線接触になる。このローラ２３又は定着ロール７を軸線方向に移動させることにより、二重の修正加工が行われる。この場合、平滑度を大きくすることが期待される。
【００２６】
図８から図１０は、加工装置構成の他の実施例である。この実施例は支持台２５に案内バー５のガイドを設け、案内バー５側に定着ロール７を保持して、案内バー５の方を移動させる構成の例である。図１０に示すように、回転体１１を挟持して基台２６に固定された支持台２５に案内バー５を通過させるための案内部２７を設ける。この案内部２７は、支持台２５に案内バー５を直接受けるブッシュ形式にした構成のもので、このブッシュは案内をスムースにさせるオイルレスタイプの案内体である。
【００２７】
この案内部２７で案内バー５を軸線方向移動可能に支持する。案内バー５は前述同様に両端部に支持体６が設けられていて、案内バー５に固定されている。この支持体６は、シリンダー４のピストンロッド９に結合していて、案内バー５はピストンロッド９と一体的に軸線方向に移動可能である。回転体の駆動形態は前述同様である。この構成は、１つのシリンダーで案内バー５を移動させて定着ロール７を移動させる構成にしたので、基台２６構成が簡略化され、基台２６は小さくなりシリンダー支持部と支持台部分の範囲の大きさになる。加工装置の占有面積を小さくすることができる。
【００２８】
以上本発明の実施例について説明してきたが、本発明の具体的構成はこの実施例に限定されないことはいうまでもない。本実施例において、基台はフレーム構成としたが、鋳物構成でもよい。又、案内装置は案内バーに替わって基台に案内部を設けてもよく、市販の案内レールを購入し取り付ける構成にしてもよい。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、偏心体の遠心力を利用し定着ロールの表面を修正加工するようにしたことで、構成が簡素化され低コストの加工装置となった。ローラのバニッシングを回転と軸線方向の繰り返し動作で行うので、確実で均等な平滑処理ができるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の定着ロールの加工装置の全体を示す正面図である。
【図２】図２は、本発明の定着ロールの加工装置の全体を示す平面図である。
【図３】図３は、定着ロールの加工部分を示す部分断面図である。
【図４】図４は、図３のＡ−Ａ断面図である。
【図５】図５は、ローラによって押圧される定着ロールの状態を模式的に示す説明図である。
【図６】図６は、偏心体が１つの構成の場合のローラと定着ロールの関係を模式的に示す説明図である。
【図７】図７は、定着ロールを２つのローラで押圧する場合の関係を模式的に示す説明図である。
【図８】図８は、他の実施例を示す加工装置の全体正面図である。
【図９】図９は、他の実施例を示す加工装置の全体平面図である。
【図１０】図１０は、他の実施例の案内部を示す部分図である。
【符号の説明】
１…加工装置
２…基台
３…支持台
４…シリンダー
５…案内バー
７…定着ロール
９…ピストンロッド
１１…回転体
１２…偏心体
１９…ローラ
【図１】
0003866613.tif 000002
【図２】
0003866613.tif 000003
【図３】
0003866613.tif 000004
【図４】
0003866613.tif 000005
【図５】
0003866613.tif 000006
【図６】
0003866613.tif 000007
【図７】
0003866613.tif 000008
【図８】
0003866613.tif 000009
【図９】
0003866613.tif 000010
【図１０】
0003866613.tif 000011