JP2001074173A - 金属製中空筒状体及びその製造方法 - Google Patents
金属製中空筒状体及びその製造方法Info
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- Discharging, Photosensitive Material Shape In Electrophotography (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電子写真方式の複写機やプリンタ等におい
て、感光体ドラムや定着器などの各円筒ロールの高さ方
向の設置スペースを小さくし、装置の小型化及び軽量化
を図ることができるようにし、また省エネルギー化を図
る。 【解決手段】 図１の（ａ），（ｂ）に示すような円筒
状の金属素管１，２を形成する。（ａ）に示すものは溶
接パイプ素管（溶接継手円筒体）、（ｂ）に示すものは
シームレスパイプ素管となっている。そして、図１の
（ｃ）に示すように、引抜き加工機の内型３を金属素管
１，２の内部に挿入し、外側に外型４を配置し、矢印Ａ
方向に引抜き加工して、図１の（ｄ）に示す厚さ略０．
０３〜０．１５mmの薄肉金属管５を形成する。
て、感光体ドラムや定着器などの各円筒ロールの高さ方
向の設置スペースを小さくし、装置の小型化及び軽量化
を図ることができるようにし、また省エネルギー化を図
る。 【解決手段】 図１の（ａ），（ｂ）に示すような円筒
状の金属素管１，２を形成する。（ａ）に示すものは溶
接パイプ素管（溶接継手円筒体）、（ｂ）に示すものは
シームレスパイプ素管となっている。そして、図１の
（ｃ）に示すように、引抜き加工機の内型３を金属素管
１，２の内部に挿入し、外側に外型４を配置し、矢印Ａ
方向に引抜き加工して、図１の（ｄ）に示す厚さ略０．
０３〜０．１５mmの薄肉金属管５を形成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、金属製のフレキシ
ブルな極薄ベルトやスリーブ、特に複写機やプリンタ等
の感光体ドラム、定着器などに用いて好適な金属製中空
筒状体及びその製造方法に関するものである。
ブルな極薄ベルトやスリーブ、特に複写機やプリンタ等
の感光体ドラム、定着器などに用いて好適な金属製中空
筒状体及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】電子写真方式の複写機やプリンタ等にお
いては、感光体ドラムを画像信号により露光し、現像機
にてトナー像を形成し、この感光体ドラムに形成された
トナー像を記録紙に転写し、更に定着器により熱定着し
て出力するようにしている。そして、このような画像形
成プロセスでは、上記の感光体ドラムや定着ローラ、加
圧ローラなど、様々なロール部材が使用されている。通
常、このロール部材は、円筒状あるいは円柱状に形成さ
れており、モータにより駆動されるようになっている。
いては、感光体ドラムを画像信号により露光し、現像機
にてトナー像を形成し、この感光体ドラムに形成された
トナー像を記録紙に転写し、更に定着器により熱定着し
て出力するようにしている。そして、このような画像形
成プロセスでは、上記の感光体ドラムや定着ローラ、加
圧ローラなど、様々なロール部材が使用されている。通
常、このロール部材は、円筒状あるいは円柱状に形成さ
れており、モータにより駆動されるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な従来のロール部材は円筒状若しくは円柱状であり、特
に高さ方向の設置スペースが大きく、このため装置の小
型化及び軽量化を図ることができないという問題点があ
った。
な従来のロール部材は円筒状若しくは円柱状であり、特
に高さ方向の設置スペースが大きく、このため装置の小
型化及び軽量化を図ることができないという問題点があ
った。
【０００４】本発明は、設置スペースが小さく、装置の
小型化及び軽量化を図ることができ、また省エネルギー
化を図ることが可能な金属製中空筒状体及びその製造方
法を提供することを目的としている。
小型化及び軽量化を図ることができ、また省エネルギー
化を図ることが可能な金属製中空筒状体及びその製造方
法を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明に係る金属製中空
筒状体及びその製造方法は、次のように構成したもので
ある。
筒状体及びその製造方法は、次のように構成したもので
ある。
【０００６】（１）金属製の中空筒状体であって、略
０．０３〜０．１５mmの厚さにその厚さ方向にフレキシ
ブルに形成した。
０．０３〜０．１５mmの厚さにその厚さ方向にフレキシ
ブルに形成した。
【０００７】（２）金属製の厚さ方向にフレキシブルな
中空筒状体の製造方法であって、円筒状の金属素管を形
成し、該金属素管を引抜き加工して略０．０３〜０．１
５mmの厚さに形成するようにした。
中空筒状体の製造方法であって、円筒状の金属素管を形
成し、該金属素管を引抜き加工して略０．０３〜０．１
５mmの厚さに形成するようにした。
【０００８】（３）金属製の厚さ方向にフレキシブルな
中空筒状体の製造方法であって、平板状の金属板をプレ
ス加工により深絞りしてカップ素管を形成し、該カップ
素管をしごき加工して略０．０３〜０．１５mmの厚さに
形成するようにした。
中空筒状体の製造方法であって、平板状の金属板をプレ
ス加工により深絞りしてカップ素管を形成し、該カップ
素管をしごき加工して略０．０３〜０．１５mmの厚さに
形成するようにした。
【０００９】（４）金属製の厚さ方向にフレキシブルな
中空筒状体の製造方法であって、円筒状の金属素管を形
成し、該金属素管を内部から液圧を加えて拡管処理し、
略０．０３〜０．１５mmの厚さに形成するようにした。
中空筒状体の製造方法であって、円筒状の金属素管を形
成し、該金属素管を内部から液圧を加えて拡管処理し、
略０．０３〜０．１５mmの厚さに形成するようにした。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面につ
いて説明する。
いて説明する。
【００１１】本発明に係る金属製中空筒状体は、複写機
等でベルトやスリーブとして使用されるものであり、塑
性加工により略０．０３〜０．１５mmの厚さにその厚さ
方向にフレキシブルに形成されている。
等でベルトやスリーブとして使用されるものであり、塑
性加工により略０．０３〜０．１５mmの厚さにその厚さ
方向にフレキシブルに形成されている。
【００１２】上記のベルトやスリーブとしての材質は、
ＳＵＳ（３０１，３０２，３０３，３０４，３０４Ｌ，
３０５，３１０，３１６，３１６Ｌ，６３１，４３０，
４２０，６３０，ＸＭ７）、Ｎｉ、Ｎｉ合金、Ｔｉ、Ｔ
ｉ合金、タンタル、モリブデン、ハステロイ、パーマロ
イ、マルエージング鋼、Ａｌ、Ａｌ合金、Ｃｕ、Ｃｕ合
金、Ｆｅ（ブリキ，ＳＴＫＭ）などが好ましいが、塑性
加工可能な金属材料であれば用いることができるが、こ
の中でも特にＳＵＳ（３０４，３１６Ｌ）、Ｔｉ合金、
Ａｌ合金、Ｃｕ合金、Ｆｅが望ましい。
ＳＵＳ（３０１，３０２，３０３，３０４，３０４Ｌ，
３０５，３１０，３１６，３１６Ｌ，６３１，４３０，
４２０，６３０，ＸＭ７）、Ｎｉ、Ｎｉ合金、Ｔｉ、Ｔ
ｉ合金、タンタル、モリブデン、ハステロイ、パーマロ
イ、マルエージング鋼、Ａｌ、Ａｌ合金、Ｃｕ、Ｃｕ合
金、Ｆｅ（ブリキ，ＳＴＫＭ）などが好ましいが、塑性
加工可能な金属材料であれば用いることができるが、こ
の中でも特にＳＵＳ（３０４，３１６Ｌ）、Ｔｉ合金、
Ａｌ合金、Ｃｕ合金、Ｆｅが望ましい。
【００１３】図１は本発明の第１の実施例を示す図であ
り、上記構成の金属製中空筒状体の製造過程を示してい
る。
り、上記構成の金属製中空筒状体の製造過程を示してい
る。
【００１４】まず、図１の（ａ），（ｂ）に示す円筒状
の金属素管１，２を形成する。（ａ）に示すものは溶接
パイプ素管（溶接継手円筒体）、（ｂ）に示すものはシ
ームレスパイプ素管となっている。そして、図１の
（ｃ）に示すように、引抜き加工機の内型３を金属素管
１，２の内部に挿入し、外側に外型４を配置し、矢印Ａ
方向に引抜き加工して、図１の（ｄ）に示す厚さ略０．
０３〜０．１５mmの薄肉金属管５を形成する。このと
き、金属素管１，２の肉厚は薄肉化され、溶接ビードの
凹凸も解消され、均一化される。
の金属素管１，２を形成する。（ａ）に示すものは溶接
パイプ素管（溶接継手円筒体）、（ｂ）に示すものはシ
ームレスパイプ素管となっている。そして、図１の
（ｃ）に示すように、引抜き加工機の内型３を金属素管
１，２の内部に挿入し、外側に外型４を配置し、矢印Ａ
方向に引抜き加工して、図１の（ｄ）に示す厚さ略０．
０３〜０．１５mmの薄肉金属管５を形成する。このと
き、金属素管１，２の肉厚は薄肉化され、溶接ビードの
凹凸も解消され、均一化される。
【００１５】このようにして形成された薄肉金属管５
は、厚さ方向にフレキシブルで、形状が均一であり、疲
れ強さが大で、回転方向にフレキシブルな円筒となる。
したがって、これを複写機やプリンタの感光体ドラムや
定着器に用いた場合、ベルト状にして使用できるので、
設置スペースを小さくすることができ、高さ方向のダウ
ンサイジングが可能となり、装置の小型化及び軽量化を
図ることができる。
は、厚さ方向にフレキシブルで、形状が均一であり、疲
れ強さが大で、回転方向にフレキシブルな円筒となる。
したがって、これを複写機やプリンタの感光体ドラムや
定着器に用いた場合、ベルト状にして使用できるので、
設置スペースを小さくすることができ、高さ方向のダウ
ンサイジングが可能となり、装置の小型化及び軽量化を
図ることができる。
【００１６】更に、定着器の熱定着ローラにあっては、
金属ベルトの薄肉化によりウォームアップタイムの短縮
が可能で、省エネルギー化及び高速化を図ることができ
る。また、熱定着部分（ニップ領域）を広げることがで
きるので、画質も安定する。
金属ベルトの薄肉化によりウォームアップタイムの短縮
が可能で、省エネルギー化及び高速化を図ることができ
る。また、熱定着部分（ニップ領域）を広げることがで
きるので、画質も安定する。
【００１７】図２は本発明の第２の実施例を示す図であ
り、図１と同様上述の筒状体の製造過程を示している。
り、図１と同様上述の筒状体の製造過程を示している。
【００１８】まず、図２の（ａ）に示すように、平板状
の金属板１１を深絞り機の内型１２と外型１３でプレス
加工して深絞りを行い、図２の（ｂ）に示すカップ素管
１４を形成する。そして、図２の（ｃ）に示すように、
しごき加工機の内型１５をカップ素管１４の内部に嵌め
込み、外型１６を外部に配置し、矢印Ｂ方法にしごき加
工して図２の（ｄ）に示す薄肉金属管１７を形成する。
その際、１段階ないし２段階で深絞りしたカップ素管１
４を２〜３段でしごき加工することにより、薄肉化を図
ることができる。
の金属板１１を深絞り機の内型１２と外型１３でプレス
加工して深絞りを行い、図２の（ｂ）に示すカップ素管
１４を形成する。そして、図２の（ｃ）に示すように、
しごき加工機の内型１５をカップ素管１４の内部に嵌め
込み、外型１６を外部に配置し、矢印Ｂ方法にしごき加
工して図２の（ｄ）に示す薄肉金属管１７を形成する。
その際、１段階ないし２段階で深絞りしたカップ素管１
４を２〜３段でしごき加工することにより、薄肉化を図
ることができる。
【００１９】このようにして形成された薄肉金属管１７
も、上記第１の実施例で得られたものと同様、フレキシ
ブルなベルト及びスリーブとして使用することができ、
同様の機能を果たすことができる。
も、上記第１の実施例で得られたものと同様、フレキシ
ブルなベルト及びスリーブとして使用することができ、
同様の機能を果たすことができる。
【００２０】なお、本実施例において、深絞りした上記
の底付きのカップ素管１４若しくは底なしのカップ素管
を所謂へら絞り加工して薄肉金属管１７を形成するよう
にしても良い。この場合、回転する内型と回転するへら
部材によりカップ素管の薄肉化を図ることになる。
の底付きのカップ素管１４若しくは底なしのカップ素管
を所謂へら絞り加工して薄肉金属管１７を形成するよう
にしても良い。この場合、回転する内型と回転するへら
部材によりカップ素管の薄肉化を図ることになる。
【００２１】図３は本発明の第３の実施例を示す図であ
り、図１，図２と同様上述の筒状体の製造過程を示して
いる。
り、図１，図２と同様上述の筒状体の製造過程を示して
いる。
【００２２】まず、図１の（ａ），（ｂ）に示すものと
同様の円筒状の金属素管２１を形成し、これを図３の
（ａ）に示すように、バルジ拡管加工機の成形型２２の
内部に挿入し、金属素管２１の内部に液体２３を入れ
る。そして、図３の（ｂ）に示すように、液体２３を矢
印Ｃ−Ｃ’方向から圧縮し、金属素管２１の内部から液
圧を加えて拡管処理を行い、図３の（ｃ）に示す薄肉金
属管２４を形成する。
同様の円筒状の金属素管２１を形成し、これを図３の
（ａ）に示すように、バルジ拡管加工機の成形型２２の
内部に挿入し、金属素管２１の内部に液体２３を入れ
る。そして、図３の（ｂ）に示すように、液体２３を矢
印Ｃ−Ｃ’方向から圧縮し、金属素管２１の内部から液
圧を加えて拡管処理を行い、図３の（ｃ）に示す薄肉金
属管２４を形成する。
【００２３】このようにして形成された薄肉金属管２４
も、上記第１の実施例及び第２の実施例で得られたもの
と同様、フレキシブルなベルトやスリーブとして使用で
き、同様の作用効果を得ることができる。
も、上記第１の実施例及び第２の実施例で得られたもの
と同様、フレキシブルなベルトやスリーブとして使用で
き、同様の作用効果を得ることができる。
【００２４】図４は、上述の各実施例で形成された薄肉
金属管の使用例を示す図である。図示のように、従来で
は厚肉の円筒管として使用していたものを、薄肉の材質
で高さ方向の寸法を小さくして使用することができ、薄
型化、省スペース化を図ることができる。
金属管の使用例を示す図である。図示のように、従来で
は厚肉の円筒管として使用していたものを、薄肉の材質
で高さ方向の寸法を小さくして使用することができ、薄
型化、省スペース化を図ることができる。
【００２５】また、薄肉化により例えば複写機の定着器
に用いた場合など、ウォームアップ時間も短くなり、省
エネルギー化及びコストダウンを図ることができる。
に用いた場合など、ウォームアップ時間も短くなり、省
エネルギー化及びコストダウンを図ることができる。
【００２６】以上、本発明の各実施例について述べた
が、本発明の中空筒状体は例えばベルトとして不可欠な
次のような要素を満たすものである。
が、本発明の中空筒状体は例えばベルトとして不可欠な
次のような要素を満たすものである。
【００２７】ベルトが回転する際に、ローラや摺動ガ
イド等に巻き付くことにより発生する繰り返し曲げ応力
（σｂ）に耐える特性を維持している。
イド等に巻き付くことにより発生する繰り返し曲げ応力
（σｂ）に耐える特性を維持している。
【００２８】ベルトにテンションを与えた際に発生す
る引張りの応力（σｔ）に耐える特性を維持している。
る引張りの応力（σｔ）に耐える特性を維持している。
【００２９】ベルト蛇行走行防止のためのクラウンプ
ーリ（太鼓型プーリ）に巻き付く際に発生する、ベルト
幅方向に曲げられる応力（σｕ）に耐える特性を維持し
ている。
ーリ（太鼓型プーリ）に巻き付く際に発生する、ベルト
幅方向に曲げられる応力（σｕ）に耐える特性を維持し
ている。
【００３０】また、ベルト方式としての有効な設計のポ
イントは、ベルトにかかる各応力を、そのベルト材質が
持つ疲労強度以内に抑えることであり、以下の式で表さ
れる。
イントは、ベルトにかかる各応力を、そのベルト材質が
持つ疲労強度以内に抑えることであり、以下の式で表さ
れる。
【００３１】σｍａｘ（総合応力）＝σｂ（曲げ応力）
＋σｔ（引張応力）＋σｕ（付加応力） σｆ（疲労強度）＞σｍａｘ（総合応力） 上記中空筒状体の引張強度、硬さ及び疲れ強さは各製造
方法における引抜加工率、しごき加工率、拡管加工率に
左右され、３０％の加工率をとると、例えばＳＵＳ３０
４の場合、素材強度は３５０ＨＶ程度、引張強度は１０
５０Ｎ／mm2 程度となり、総合応力Ｓが６０Ｋｇｆ／mm
2 の条件下において繰り返し数１０7 回転程度の必要強
度が維持できる。
＋σｔ（引張応力）＋σｕ（付加応力） σｆ（疲労強度）＞σｍａｘ（総合応力） 上記中空筒状体の引張強度、硬さ及び疲れ強さは各製造
方法における引抜加工率、しごき加工率、拡管加工率に
左右され、３０％の加工率をとると、例えばＳＵＳ３０
４の場合、素材強度は３５０ＨＶ程度、引張強度は１０
５０Ｎ／mm2 程度となり、総合応力Ｓが６０Ｋｇｆ／mm
2 の条件下において繰り返し数１０7 回転程度の必要強
度が維持できる。
【００３２】図５及び図６は上記の加工率による疲労試
験データを示す図であり、図５の（ａ）は圧延率とＨＶ
硬度の関係、同図の（ｂ）は圧延率と引張強度の関係を
示し、また図６は加工の繰り返し数Ｎと総合応力Ｓの関
係を示すＳ−Ｎ曲線となっている。
験データを示す図であり、図５の（ａ）は圧延率とＨＶ
硬度の関係、同図の（ｂ）は圧延率と引張強度の関係を
示し、また図６は加工の繰り返し数Ｎと総合応力Ｓの関
係を示すＳ−Ｎ曲線となっている。
【００３３】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、円筒ロ
ールをベルトやスリーブとして使用でき、設置スペース
が小さくなり、装置の小型化及び軽量化を図ることがで
きるという効果がある。
ールをベルトやスリーブとして使用でき、設置スペース
が小さくなり、装置の小型化及び軽量化を図ることがで
きるという効果がある。
【００３４】また、薄肉化によりウォームアップ時間が
短くなり、省エネルギー化及びコストダウンを図ること
ができる。
短くなり、省エネルギー化及びコストダウンを図ること
ができる。
【図１】 本発明の第１の実施例を示す図
【図２】 本発明の第２の実施例を示す図
【図３】 本発明の第３の実施例を示す図
【図４】 薄肉金属管の使用例を示す説明図
【図５】 加工率による疲労試験データを示す図
【図６】 加工率による疲労試験データを示す図
【符号の説明】 １ 金属素管 ２ 金属素管 ３ 内型 ４ 外型 ５ 薄肉金属管 １１ 金属板 １４ カップ素管 １５ 内型 １６ 外型 １７ 薄肉金属管 ２１ 金属素管 ２２ 成形型 ２３ 液体 ２４ 薄肉金属管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０３Ｇ 15/20 １０３ Ｇ０３Ｇ 15/20 １０３ 21/00 ３５０ 21/00 ３５０ // Ｂ２１Ｄ 39/08 Ｂ２１Ｄ 39/08 Ａ Ｆターム(参考） 2H033 AA21 AA31 BB13 BB26 2H035 CB02 2H068 AA52 AA54 AA55 CA29 CA32 CA43 CA48 DA72 EA07 3H111 AA03 BA02 BA03 BA04 BA05 BA34 CB02 CB14 CB29 DB19 EA09 EA10 EA13 4E096 EA02 EA03 EA04 EA05 EA06 EA07 FA21 GA02 GA03 GA13 HA16 HA17 KA01 KA10
Claims (4)
- 【請求項１】 金属製の中空筒状体であって、略０．０
３〜０．１５mmの厚さにその厚さ方向にフレキシブルに
形成したことを特徴とする金属製中空筒状体。 - 【請求項２】 金属製の厚さ方向にフレキシブルな中空
筒状体の製造方法であって、円筒状の金属素管を形成
し、該金属素管を引抜き加工して略０．０３〜０．１５
mmの厚さに形成するようにしたことを特徴とする金属製
中空筒状体の製造方法。 - 【請求項３】 金属製の厚さ方向にフレキシブルな中空
筒状体の製造方法であって、平板状の金属板をプレス加
工により深絞りしてカップ素管を形成し、該カップ素管
をしごき加工して略０．０３〜０．１５mmの厚さに形成
するようにしたことを特徴とする金属製中空筒状体の製
造方法。 - 【請求項４】 金属製の厚さ方向にフレキシブルな中空
筒状体の製造方法であって、円筒状の金属素管を形成
し、該金属素管を内部から液圧を加えて拡管処理し、略
０．０３〜０．１５mmの厚さに形成するようにしたこと
を特徴とする金属製中空筒状体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24869899A JP2001074173A (ja) | 1999-09-02 | 1999-09-02 | 金属製中空筒状体及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24869899A JP2001074173A (ja) | 1999-09-02 | 1999-09-02 | 金属製中空筒状体及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001074173A true JP2001074173A (ja) | 2001-03-23 |
Family
ID=17182012
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24869899A Pending JP2001074173A (ja) | 1999-09-02 | 1999-09-02 | 金属製中空筒状体及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001074173A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003045615A (ja) * | 2001-07-26 | 2003-02-14 | Canon Inc | 加熱用金属製スリーブおよび加熱定着装置 |
| WO2003102700A1 (fr) * | 2002-06-03 | 2003-12-11 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Rouleau chauffant et son procede de fabrication |
| JP2012037879A (ja) * | 2010-07-16 | 2012-02-23 | Canon Inc | ステンレス製のシームレスベルトおよびその製造方法、定着ベルト及び熱定着装置 |
| JP2012088741A (ja) * | 2012-01-23 | 2012-05-10 | Canon Inc | 加熱定着装置およびこの装置のスリーブに使用される金属製の基材 |
-
1999
- 1999-09-02 JP JP24869899A patent/JP2001074173A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003045615A (ja) * | 2001-07-26 | 2003-02-14 | Canon Inc | 加熱用金属製スリーブおよび加熱定着装置 |
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| US9377723B2 (en) | 2010-07-16 | 2016-06-28 | Canon Kabushiki Kaisha | Stainless-steel seamless belt and manufacturing method therefor, fixing belt and heat fixing apparatus |
| JP2012088741A (ja) * | 2012-01-23 | 2012-05-10 | Canon Inc | 加熱定着装置およびこの装置のスリーブに使用される金属製の基材 |
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Legal Events
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| A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20040227 |
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| A912 | Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912 Effective date: 20041008 |