JP2007286282A - Heating roller and manufacturing method therefor, recording medium heating device and image forming apparatus - Google Patents

Heating roller and manufacturing method therefor, recording medium heating device and image forming apparatus Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heating roller for forming a recorded image of high quality on a recording medium by reducing the heat capacity near each end of the roller and uniformizing the heat capacity as a whole, even when the thickness of the roller is large, to provide a manufacturing method for the heating roller, to provide a recording medium heating device equipped with the heating roller, and to provide an image forming apparatus. <P>SOLUTION: The heating roller includes a hollow cylindrical core bar barrel part 1 that heats the recording medium, while directly or indirectly coming into contact with the recording medium, a journal part 2 that is narrower than the outside diameter of the barrel part 1, a thickness part 3 formed at the end part of the barrel part 1 by a drawing processing of forming the journal part 2; an outer end face 4 formed outside the thickness part 3; and a groove 5, formed by cutting the outer end face 4 by a prescribed depth and the radial direction width toward the inward direction of a rotating shaft 7. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、被記録媒体を加熱する加熱ローラ、およびその加熱ローラの製造方法、その加熱ローラで被記録媒体を加熱して乾燥して皴の消去や形成画像の熱定着を行う被記録媒体加熱装置、並びに被記録媒体を加熱ローラで加熱して記録画像を形成する複写機、ファクシミリ装置、プリンタあるいはこれらの複合機等の電子写真式の画像形成装置に関する。   The present invention relates to a heating roller for heating a recording medium, a method for manufacturing the heating roller, and a heating method for the recording medium for heating the recording medium with the heating roller and drying to remove wrinkles and heat-fix the formed image. The present invention relates to an apparatus, and an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile machine, a printer, or a composite machine for forming a recorded image by heating a recording medium with a heating roller.

電子写真方式の複写機、レーザービームプリンター、ファクシミリ装置などにおいては、未定着トナーを被記録媒体に熱定着させるための被記録媒体加熱装置としての熱定着装置が装備され、熱定着装置内には定着ローラとしての加熱ローラを始め、コピー用紙を加熱ローラに押し付けるための加圧ローラ等が組み込まれている(特許文献3を参照)。
該熱定着装置を構成する加熱ローラとしては鉄系材料やアルミニウム合金等の金属製の芯金が多く用いられており、形状は大きく分けて胴部とジャーナル部が同一外径のストレートタイプと、ジャーナル部が胴部よりも細いジャーナルタイプに分類できる。
通常、20cpm程度までの低速機種にはストレートタイプが、それ以上の中速、高速機種にはジャーナルタイプが用いられることが多く、ジャーナルタイプの芯金は素管を金型で絞り加工した一体構造のものが普通である。
In electrophotographic copying machines, laser beam printers, facsimile machines, etc., there is a thermal fixing device as a recording medium heating device for thermally fixing unfixed toner to the recording medium. In addition to a heating roller as a fixing roller, a pressure roller and the like for pressing a copy sheet against the heating roller are incorporated (see Patent Document 3).
As the heating roller constituting the heat fixing device, a metal cored bar such as an iron-based material or an aluminum alloy is often used, and the shape is roughly divided into a straight type in which the body part and the journal part have the same outer diameter, and a journal It can be classified into a journal type whose part is thinner than the body part.
Normally, the straight type is often used for low-speed models up to about 20 cpm, and the journal type is often used for medium-speed and high-speed models, and the journal type cored bar has an integrated structure in which the base tube is drawn with a die. Things are normal.

定着ローラとしての加熱ローラは、金属製芯金の表面にPFAやPTFE等のフッ素樹脂を、あるいはプライマー層を下地としてその上にフッ素樹脂を離型層として形成している。熱定着装置内では、該離型層の表面温度を制御するための温度センサーが、離型層に接触もしくは非接触で配設されている。
加熱ローラ内部には、軸方向位置により偏光可能であるハロゲンヒーターを2本以上配設し、加熱ローラの表面温度を軸方向で極力均一になるようフィードバック制御を行っている。
中空円筒状の加熱ローラの一端が全周に亘って折り曲げられた折曲部を有するようにして、肉薄の加熱ローラを使用しても、加熱ローラが、その駆動手段との係合部において破損することがなく、加熱ローラのつぶれを防止して加熱ローラの安定した回転を行うことができる加熱装置及び定着装置も提案されている(特許文献1を参照)。
A heating roller as a fixing roller is formed by forming a fluororesin such as PFA or PTFE on the surface of a metal core, or forming a primer layer as a base and a fluororesin as a release layer thereon. In the thermal fixing device, a temperature sensor for controlling the surface temperature of the release layer is disposed in contact with or in non-contact with the release layer.
Two or more halogen heaters that can be polarized depending on the position in the axial direction are arranged inside the heating roller, and feedback control is performed so that the surface temperature of the heating roller is as uniform as possible in the axial direction.
Even if a thin heating roller is used so that one end of the hollow cylindrical heating roller has a bent portion that is bent over the entire circumference, the heating roller is broken at the engaging portion with the driving means. There has also been proposed a heating device and a fixing device that can prevent the heating roller from being crushed and perform stable rotation of the heating roller (see Patent Document 1).

電子写真装置に使用する他の構成の熱定着ユニットとして、加熱ローラとしての定着ローラとヒートローラとの間にベルトが設けられ、定着ローラと加圧ローラとの間に所定の加重がかけられており、ベルトと加圧ローラとの間にニップが形成されて、ヒートローラの内部にはヒータが設けられ、外面に温度センサーが配置されることも知られている(特許文献2を参照)。
更に熱定着ロールと、該熱定着ロールに押圧する加圧ロールと、該加圧ロールの外周に捲着され熱定着ロールとの間に挟持されて移動する耐熱ベルトと、該耐熱ベルトを張架するベルト張架部材とを備え、シート材に形成した未定着トナー像を定着する定着装置または画像形成装置であって、熱定着ロールは、表面に弾性体を被覆したロール基材に加熱源を内蔵し、通紙領域外の軸方向両端のロール基材の内周に加熱源からの熱線を遮断するリフレクタを設け、リフレクタにより熱定着ロールの端部が加熱されず温度が上昇するのを防ぎ、端部の温度上昇による画質の低下、生産性の低下を防ぐことも提案されている(特許文献4を参照)。
As a heat fixing unit of another configuration used in an electrophotographic apparatus, a belt is provided between a fixing roller as a heating roller and a heat roller, and a predetermined load is applied between the fixing roller and the pressure roller. It is also known that a nip is formed between the belt and the pressure roller, a heater is provided inside the heat roller, and a temperature sensor is disposed on the outer surface (see Patent Document 2).
Furthermore, a heat fixing roll, a pressure roll that presses against the heat fixing roll, a heat resistant belt that is attached to the outer periphery of the pressure roll and is sandwiched and moved between the heat fixing roll, and the heat resistant belt is stretched. A fixing device or an image forming apparatus for fixing an unfixed toner image formed on a sheet material, wherein the heat fixing roll has a heating source on a roll base material whose surface is covered with an elastic body. Built-in reflectors that block the heat rays from the heating source are provided on the inner periphery of the roll base at both ends in the axial direction outside the paper passing area, preventing the end of the heat fixing roll from being heated by the reflector and preventing the temperature from rising. It has also been proposed to prevent a decrease in image quality and a decrease in productivity due to a temperature rise at the end (see Patent Document 4).

しかしながら、上記のように、ジャーナル部を絞り加工する際に、素管の肉厚、あるいは素管の外径と絞った後のジャーナル径との比率、いわゆる塑性加工のリダクション率が、これらの数値によって絞り加工後の胴部、ジャーナル部の肉厚や形状が異なるのが一般的であり、特に素管が厚い場合などは、絞りの回数を増やし、その度ごとに軸方向に挫屈を繰り返し、胴部の端面はもともとの素管肉厚よりも厚くなる場合が多い。
さらに、胴部は芯金として外径精度を得るために切削加工を施す。相対的に胴部の肉厚は、塑性加工による変形を受けた胴部の端面の肉厚よりも遥かに薄くなる。100cpm程度以上の高速複写機の場合、定着ローラの設定肉厚は。例えば5mmから10mmくらいになるものもあり、そのための素管を絞り加工してできた胴部の端面の肉厚と、切削後の外径部の肉厚とでは、その差が10mm以上に達するものもある。
However, as described above, when drawing the journal part, the thickness of the raw tube, or the ratio between the outer diameter of the raw tube and the journal diameter after drawing, the so-called plastic working reduction rate, is a numerical value of these values. In general, the thickness and shape of the barrel and journal after drawing are different.In particular, when the tube is thick, increase the number of times of drawing and repeat the buckling in the axial direction each time. In many cases, the end face of the body is thicker than the original wall thickness.
Further, the body portion is cut to obtain an outer diameter accuracy as a cored bar. Relatively, the thickness of the barrel is much thinner than the thickness of the end face of the barrel that has undergone deformation by plastic working. In the case of a high-speed copying machine of about 100 cpm or more, what is the set thickness of the fixing roller? For example, there are some which are about 5 mm to 10 mm, and the difference between the thickness of the end face of the body portion obtained by drawing the raw tube and the thickness of the outer diameter portion after cutting reaches 10 mm or more. There are also things.

定着ローラは定着装置内で、その表面温度が一定になるようサーミスタ温度計などで制御しているが、前述したような胴部と胴部端面とで大きな肉厚差がある場合は、その温度設定や制御が難しくなり、場合によっては胴部の中央と、胴部の端面に近い胴部の両端で著しく温度差が生じることがある。
定着ローラの内部にハロゲンヒーターを2本以上配設していて、胴部中央と両端とで極力均一な温度になるように偏光制御が行われている。このような制御が行われているのだが、肉厚や肉厚差が余りにも大きい場合、胴部の中央と両端付近において熱容量に大きな差が発生し、適切な温度制御が行われなくなってしまう。
The fusing roller is controlled by a thermistor thermometer in the fusing device so that its surface temperature is constant. If there is a large difference in thickness between the barrel and the barrel end surface as described above, the temperature Setting and control become difficult, and in some cases, a temperature difference may occur significantly between the center of the body and both ends of the body close to the end face of the body.
Two or more halogen heaters are disposed inside the fixing roller, and polarization control is performed so that the temperature is as uniform as possible at the center and both ends of the body. Although such control is performed, if the wall thickness or the wall thickness difference is too large, a large difference occurs in the heat capacity near the center and both ends of the body, and appropriate temperature control cannot be performed. .

そうした場合、結果的に被記録媒体や被記録媒体に形成される画像の品質上において、加熱ローラ表面温度差に起因する被記録媒体や被記録媒体に形成される記録画像の定着性の品質の差が生じる。最悪状態になると記録画像の濃度むらや定着不良なども誘発し、複写機等の電子写真装置として重大な不具合を引き起こしていた。
従って、加熱ローラの素管の肉厚等が大きい場合には、加熱ローラの胴部の中央と両端付近において熱容量に大きな差が発生し、適切な温度制御が行われなくなって被記録媒体や被記録媒体に形成される記録画像の品質も低下すると言う不具合が生じている。
特開2000−137400公報 特開2002−40712公報 特開2003−29444公報 特開2005−156672公報
In such a case, in terms of the quality of the image formed on the recording medium and the recording medium as a result, the fixing quality of the recording medium formed on the recording medium and the recording medium due to the temperature difference of the heating roller surface There is a difference. In the worst state, density unevenness of the recorded image and fixing failure are induced, causing serious problems as an electrophotographic apparatus such as a copying machine.
Therefore, when the wall thickness of the heating roller tube is large, a large difference in heat capacity occurs between the center and both ends of the body portion of the heating roller, and appropriate temperature control is not performed, so that the recording medium There is a problem that the quality of the recorded image formed on the recording medium is also lowered.
JP 2000-137400 A JP 2002-40712 A JP 2003-29444 A JP 2005-156672 A

本発明は、このような問題点を解決するものである。即ち、肉厚等が大きい場合でも、両端近傍の熱容量を減少して、全体の熱容量を均一化して高品質の被記録媒体や被記録媒体に高品質の記録画像を形成する加熱ローラ、及びその加熱ローラの製造方法、その加熱ローラを備える被記録媒体加熱装置、並びに画像形成装置を提供することを目的とする。   The present invention solves such problems. That is, even when the wall thickness is large, the heating capacity for reducing the heat capacity near both ends and making the entire heat capacity uniform to form a high-quality recording medium or a high-quality recorded image on the recording medium, and its It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a heating roller, a recording medium heating apparatus including the heating roller, and an image forming apparatus.

上記目的を達成するために、請求項1に記載の本発明は、被記録媒体を加熱する加熱ローラにおいて、被記録媒体に直接または間接的に当接して加熱する中空円筒形状の芯金の胴部と、前記胴部の外径より細いジャーナル部と、前記ジャーナル部を形成する絞り加工で前記胴部の端部に形成される厚肉部と、前記厚肉部の外側に形成される外側端面と、前記外側端面を回動軸の内側方向に向かって所定の深さと半径方向の幅を削除して形成する溝を備える加熱ローラであることを特徴とする。
又は、請求項2に記載の本発明は、請求項1に記載の加熱ローラにおいて、前記胴部は、アルミニュウム合金または鉄系材料で6mm以上の肉厚を備えている加熱ローラであることを特徴とする。
又は、請求項3に記載の本発明は、請求項1または2に記載の加熱ローラにおいて、前記胴部は、外周面上に離型層を備える加熱ローラであることを特徴とする。
又は、請求項4に記載の本発明は、請求項3に記載の加熱ローラにおいて、前記離型層は、フッ素樹脂を備える加熱ローラであることを特徴とする。
To achieve the above object, the present invention according to claim 1 is a heating roller for heating a recording medium, and is a hollow cylindrical cored bar cylinder that is heated by directly or indirectly contacting the recording medium. Part, a journal part thinner than the outer diameter of the body part, a thick part formed at the end part of the body part by drawing processing to form the journal part, and an outer side formed outside the thick part The heating roller includes an end face and a groove formed by removing a predetermined depth and a radial width from the outer end face toward the inner side of the rotation shaft.
Alternatively, according to a second aspect of the present invention, in the heating roller according to the first aspect, the body is a heating roller made of an aluminum alloy or an iron-based material and having a thickness of 6 mm or more. And
Alternatively, according to a third aspect of the present invention, in the heating roller according to the first or second aspect, the body portion is a heating roller including a release layer on an outer peripheral surface.
Alternatively, according to a fourth aspect of the present invention, in the heating roller according to the third aspect, the release layer is a heating roller including a fluororesin.

又は、請求項5に記載の本発明は、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の加熱ローラにおいて、前記胴部は、表面温度を回動軸の方向で所定温度に均一化する1個または複数個のヒータを内部に配置して備える加熱ローラであることを特徴とする。
又は、請求項6に記載の本発明は、請求項1乃至5のいずれか一項に記載の加熱ローラにおいて、前記胴部は、外周面に接触または非接触して、表面温度を制御するための温度センサーを備える加熱ローラであることを特徴とする。
又は、請求項7に記載の本発明は、請求項1乃至6のいずれか一項に記載の加熱ローラにおいて、前記ジャーナル部およびジャーナル根元部は、肉厚を前記胴部の肉厚と同等に備える加熱ローラであることを特徴とする。
Alternatively, according to a fifth aspect of the present invention, in the heating roller according to any one of the first to fourth aspects, the body portion uniformizes the surface temperature to a predetermined temperature in the direction of the rotation axis. The heating roller includes one or a plurality of heaters arranged inside.
Alternatively, according to a sixth aspect of the present invention, in the heating roller according to any one of the first to fifth aspects, the body portion is in contact with or not in contact with the outer peripheral surface to control the surface temperature. It is a heating roller provided with the temperature sensor of this.
Alternatively, according to a seventh aspect of the present invention, in the heating roller according to any one of the first to sixth aspects, the thickness of the journal portion and the journal root portion is equal to the thickness of the barrel portion. It is a heating roller provided.

又は、請求項8に記載の本発明は、請求項1乃至7のいずれか一項に記載の加熱ローラにおいて、前記ジャーナル部は、回転駆動部材との空転止めを行う空転止形状部を備える加熱ローラであることを特徴とする。
又は、請求項9に記載の本発明は、請求項1乃至8のいずれか一項に記載の加熱ローラにおいて、前記厚肉部は、前記胴部と同等の肉厚を備える加熱ローラであることを特徴とする。
又は、請求項10に記載の本発明は、請求項1乃至9のいずれか一項に記載の加熱ローラにおいて、前記溝は、前記厚肉部の内側端面6に倣って形成する加熱ローラであることを特徴とする。
Alternatively, according to the present invention described in claim 8, in the heating roller according to any one of claims 1 to 7, the journal unit is provided with an idling shape portion that performs idling prevention with a rotation driving member. It is a roller.
Alternatively, according to a ninth aspect of the present invention, in the heating roller according to any one of the first to eighth aspects, the thick portion is a heating roller having a thickness equivalent to the barrel portion. It is characterized by.
Alternatively, according to a tenth aspect of the present invention, in the heating roller according to any one of the first to ninth aspects, the groove is a heating roller formed following the inner end surface 6 of the thick portion. It is characterized by that.

又は、請求項11に記載の本発明は、被記録媒体を加熱する加熱ローラの製造方法において、まず請求項1乃至10のいずれか一項に記載の前記加熱ローラの芯金となるアルミニュウム合金または鉄系材料からなる中空円筒形状の素管をスウエージング加工機にセットする素管セットと、前記素管の前記ジャーナル部を絞り、前記ジャーナル部の所定のジャーナル径になるまで絞り加工を繰り返すスウエージング加工と、前記スウエージング加工の絞りの終了後に前記胴部、前記ジャーナル部、前記外側端面を形成すために切削する切削加工と、前記切削加工で形成した前記外側端面を回動軸の内側方向に向かって所定の深さと半径方向の幅を削除して溝を形成する溝形成加工と、前記溝形成加工を終了した後の後処理をする後処理加工を備える加熱ローラの製造方法であることを特徴とする。   Alternatively, according to the present invention described in claim 11, in the method of manufacturing a heating roller for heating a recording medium, first, an aluminum alloy serving as a core metal of the heating roller according to any one of claims 1 to 10, or A tube set for setting a hollow cylindrical element tube made of an iron-based material on a swaging machine, and a squeezing unit that squeezes the journal part of the element tube and repeats the drawing process until a predetermined journal diameter of the journal part is reached. Aging process, cutting process for forming the body part, the journal part, and the outer end face after completion of the drawing of the swaging process, and the outer end face formed by the cutting process on the inner side of the rotation shaft A groove forming process for forming a groove by deleting a predetermined depth and a radial width toward the direction, and a post-processing process for performing a post-processing after finishing the groove forming process are provided. Characterized in that it is a manufacturing method of that heating roller.

又は、請求項12に記載の本発明は、請求項11に記載の加熱ローラの製造方法において、前記溝形成加工は、前記溝を切削加工で形成する加熱ローラの製造方法であることを特徴とする。
又は、請求項13に記載の本発明は、請求項11または12に記載の加熱ローラの製造方法において、前記溝形成加工は、切削加工で前記胴部の外径の仕上げ切削加工と同時チャックで、NC旋盤で切削加工する加熱ローラの製造方法であることを特徴とする。
Alternatively, the present invention described in claim 12 is the method of manufacturing a heating roller according to claim 11, wherein the groove forming process is a method of manufacturing a heating roller in which the groove is formed by cutting. To do.
Alternatively, according to a thirteenth aspect of the present invention, in the method for manufacturing a heating roller according to the eleventh or twelfth aspect, the groove forming process is performed by cutting and simultaneously chucking with a finish cutting process of the outer diameter of the body portion. And a heating roller manufacturing method for cutting with an NC lathe.

又は、請求項14に記載の本発明は、被記録媒体を加熱ローラで加熱する被記録媒体加熱装置において、回動可能に保持されて記録画像が形成される前記被記録媒体を加熱する上記請求項1乃至10のいずれか一項に記載の前記加熱ローラを備える被記録媒体加熱装置であることを特徴とする。
又は、請求項15に記載の本発明は、被記録媒体を加熱ローラで加熱して記録画像を形成する画像形成装置において、前記被記録媒体に記録画像を形成する画像形成ユニットと、上記請求項1乃至10のいずれか一項に記載の前記加熱ローラを備える画像形成装置であることを特徴とする。
又は、請求項16に記載の本発明は、請求項15に記載の画像形成装置において、前記画像形成ユニットは、電子写真方法のプロセスで前記被記録媒体上にトナーの記録画像を形成する画像形成装置であることを特徴とする。
Alternatively, in the present invention described in claim 14, in the recording medium heating apparatus that heats the recording medium with a heating roller, the recording medium on which the recording image is formed by being held rotatably is formed. Item 11. A recording medium heating device including the heating roller according to any one of Items 1 to 10.
Alternatively, the present invention described in claim 15 is an image forming apparatus that forms a recorded image by heating a recording medium with a heating roller, and an image forming unit that forms a recorded image on the recording medium. It is an image forming apparatus provided with the said heating roller as described in any one of 1 thru | or 10.
Alternatively, according to a sixteenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the fifteenth aspect, the image forming unit forms a recorded image of toner on the recording medium in a process of an electrophotographic method. It is a device.

本発明によれば、肉厚等が大きい場合でも、両端近傍の熱容量を減少して、全体の熱容量を均一化して高品質の被記録媒体や被記録媒体に高品質の記録画像を形成する加熱ローラ、及びその加熱ローラの製造方法、その加熱ローラを備える被記録媒体加熱装置、並びに画像形成装置を提供することが出来る。   According to the present invention, even when the wall thickness or the like is large, the heat capacity near the both ends is reduced, and the entire heat capacity is made uniform to form a high-quality recording medium or a high-quality recorded image on the recording medium. A roller, a method for manufacturing the heating roller, a recording medium heating apparatus including the heating roller, and an image forming apparatus can be provided.

以下に、本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。
図1は、本発明の実施の形態例にかかる加熱ローラ10と加熱ローラ10を備える被記録媒体加熱装置200の基本構成の正面図である。
図2は、本発明の実施の形態例にかかる加熱ローラ10と加熱ローラ10を備える被記録媒体加熱装置200の基本構成の側面図である。
図1と図2において、ジャーナル部2が胴部1よりも細いジャーナルタイプの加熱ローラ10とその加熱ローラ10を備える被記録媒体加熱装置200の基本構成を説明する。被記録媒体加熱装置200である熱定着装置315は、被記録媒体(P)としての記録用紙上に形成された未定着のトナーの記録画像を加熱して定着する。回動可能に保持されて記録画像が形成された被記録媒体と被記録媒体上の未定着のトナーの記録画像を加熱して加熱定着する加熱ローラ10である定着ローラ201や図示しない加熱ローラ10で加熱される加熱定着ベルト、被記録媒体上に形成されたトナーの記録画像を加圧定着する加圧ローラ202と、案内部材203、分離部材204等を備えている。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a front view of a basic configuration of a recording medium heating apparatus 200 including a heating roller 10 and the heating roller 10 according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a side view of the basic configuration of the heating roller 10 and the recording medium heating apparatus 200 including the heating roller 10 according to the embodiment of the present invention.
1 and 2, a basic configuration of a journal type heating roller 10 in which the journal unit 2 is thinner than the body unit 1 and a recording medium heating apparatus 200 including the heating roller 10 will be described. A thermal fixing device 315 that is a recording medium heating device 200 heats and fixes a recording image of unfixed toner formed on a recording sheet as a recording medium (P). A fixing roller 201 that is a heating roller 10 that heats and heats a recording medium on which a recording image is formed so as to be rotatable and a recording image of unfixed toner on the recording medium is heated, and a heating roller 10 (not shown). And a pressure roller 202 for pressure-fixing a toner recording image formed on the recording medium, a guide member 203, a separation member 204, and the like.

画像形成装置300の画像形成ユニット301内で図示の矢印(A)方向から搬送されて案内部材203に案内されて来る被記録媒体(P)は、図示の矢印(B)方向に回動する加熱ローラ10である定着ローラ201、又は、図示しない加熱定着ベルト、図示の矢印(C)方向に回動する加圧ローラ202によって形成されるニップ部(N)で加熱、加圧されて、被記録媒体(P)上に電子写真方法のプロセスで高速、高品質で形成される未定着のトナーの記録画像を熱定着させるようになっている。
この時、加熱ローラ10である定着ローラ201は、内部に配置する1個または複数個のヒータ12で加熱されて表面温度を回動軸7の方向で所定温度に均一化される。又、その時には、ヒータ12は、定着ローラ201または加圧ローラ202とは別に存在する構成にすることも出来る。外周面に接触または非接触の温度センサー13によって、加熱ローラ10である定着ローラ201の温度検知が行われて、その表面温度の制御を行って、適正な所定の加熱温度が保持されるようになっている。
The recording medium (P) conveyed from the illustrated arrow (A) direction and guided by the guide member 203 in the image forming unit 301 of the image forming apparatus 300 is heated to rotate in the illustrated arrow (B) direction. Recording is performed by heating and pressing at a nip portion (N) formed by a fixing roller 201, which is a roller 10, or a heating fixing belt (not shown), and a pressure roller 202 rotating in the direction of an arrow (C) shown in the drawing. A recording image of unfixed toner formed on the medium (P) with high speed and high quality by the process of the electrophotographic method is thermally fixed.
At this time, the fixing roller 201 as the heating roller 10 is heated by one or a plurality of heaters 12 disposed therein, and the surface temperature is made uniform in the direction of the rotation shaft 7 to a predetermined temperature. At that time, the heater 12 may be configured to exist separately from the fixing roller 201 or the pressure roller 202. The temperature sensor 13 that is in contact with or not in contact with the outer peripheral surface detects the temperature of the fixing roller 201, which is the heating roller 10, and controls the surface temperature so that an appropriate predetermined heating temperature is maintained. It has become.

定着ローラ201と加圧ローラ202が接し、加圧スプリング205によって与えられた加圧力が加わるニップ部(N)を抜けた被記録媒体(P)は、分離部材204で定着ローラ201と加圧ローラ202への巻きつきを防止して図示の矢印(D)方向の搬送方向に案内されて搬送される。
定着ローラ201は、さらに回動して、表面に付着したトナー塊などをクリーニング手段206によって除去して、次の被記録媒体(P)上に形成される未定着のトナーの記録画像の熱定着に備える。
被記録媒体(P)を加熱する加熱ローラ10は、被記録媒体に直接または間接的に当接して加熱する中空円筒形状の芯金の胴部1と、胴部1の外径より細いジャーナル部2と、ジャーナル部2を形成する絞り加工で胴部1の端部に形成される厚肉部3と、厚肉部3の外側に形成される外側端面4と、外側端面4を回動軸7の図示の矢印(E)方向の内側方向に向かって所定の深さと半径方向の幅を削除して形成する溝5を備えている。
The recording medium (P) that has contacted the fixing roller 201 and the pressure roller 202 and has passed through the nip (N) to which the pressure applied by the pressure spring 205 is applied is separated by the separation member 204 between the fixing roller 201 and the pressure roller. It is guided and conveyed in the conveyance direction shown by the arrow (D) in the figure while preventing winding around 202.
The fixing roller 201 is further rotated to remove a toner lump and the like adhering to the surface by the cleaning unit 206, and heat-fixing a recording image of unfixed toner formed on the next recording medium (P). Prepare for.
A heating roller 10 that heats the recording medium (P) includes a hollow cylindrical cored bar body 1 that directly or indirectly contacts and heats the recording medium, and a journal section that is thinner than the outer diameter of the body section 1. 2, the thick part 3 formed at the end of the body part 1 by drawing to form the journal part 2, the outer end face 4 formed outside the thick part 3, and the outer end face 4 as a rotation axis 7 is provided with a groove 5 formed by deleting a predetermined depth and a width in the radial direction toward the inner side of the illustrated arrow (E) direction.

加熱ローラ10は、胴部1の芯金の外周面上にプライマーを塗布した後、その上にPFAやPTFEといったにフッ素樹脂からなる離型層11を備え、アルミニュウム合金または鉄系材料で6mm以上の肉厚もあり、離型性にも優れて、100cpmの高速複写機にも搭載されるものである。
従って、加熱ローラ10は、両端面に溝5を形成して胴部1の端面の肉厚を削除することによって、胴部1の両端近傍の熱容量を低減し、胴部1の全体の熱容量を均一化することができる。
さらに加熱ローラ10は、溝50を厚肉部3の内側端面6に倣って形成して、ジャーナル部2、ジャーナル根元部20および厚肉部3の肉厚は胴部1の肉厚と同等であるから、胴部1とその端面の肉厚を均一化することができ、その結果ジャーナル根元部20から胴部1にかけて均一な剛性が得られ、応力集中に対して信頼性も高くなっている。
The heating roller 10 is provided with a release layer 11 made of a fluororesin such as PFA or PTFE after a primer is applied on the outer peripheral surface of the cored bar of the body portion 1, and is made of aluminum alloy or iron-based material 6 mm or more. Therefore, it is excellent in releasability and can be mounted on a high speed copying machine of 100 cpm.
Therefore, the heating roller 10 reduces the heat capacity in the vicinity of both ends of the body portion 1 by forming the grooves 5 on both end surfaces and deletes the thickness of the end surface of the body portion 1, thereby reducing the overall heat capacity of the body portion 1. It can be made uniform.
Further, the heating roller 10 forms the groove 50 following the inner end face 6 of the thick portion 3, and the thickness of the journal portion 2, the journal root portion 20 and the thick portion 3 is equal to the thickness of the barrel portion 1. Therefore, the wall thickness of the barrel portion 1 and its end face can be made uniform, and as a result, uniform rigidity is obtained from the journal root portion 20 to the barrel portion 1 and the reliability against stress concentration is also high. .

ジャーナル部2には、空転止形状部21の小判カット部が形成されて回転駆動部材207の駆動歯車との空転止めを行って確実に回転駆動されるようになっている。
従って、加熱ローラ10を熱定着装置315に組み込んで搭載することで、素管肉厚の厚い高速タイプの加熱ローラ10でも胴部1の回動軸7方向において、熱容量に起因する定着性にばらつきのない、良好な被記録媒体(P)や良好な画像品質を有する低コストの被記録媒体加熱装置200である熱定着装置315を提供することが出来る。
The journal portion 2 is formed with an oval cut portion of the idling stop shape portion 21 so as to be idly locked with the drive gear of the rotation driving member 207 and reliably driven to rotate.
Therefore, by incorporating the heating roller 10 in the thermal fixing device 315 and mounting it, the fixing property due to the heat capacity varies even in the direction of the rotation axis 7 of the barrel 1 even in the high-speed type heating roller 10 having a large raw tube thickness. It is possible to provide a thermal recording apparatus 315 that is a low-cost recording medium heating apparatus 200 having a good recording medium (P) and a good image quality.

図3は、本発明の実施の形態例にかかる加熱ローラ10の加工手順を示すフローチャートである。
図4は、本発明の実施の形態例にかかる加熱ローラ10の素管セット101での正面図である。
図5は、本発明の実施の形態例にかかる加熱ローラ10の肉厚が比較的薄い場合のスウエージング加工102終了後の部分断面図である。
図6は、本発明の実施の形態例にかかる加熱ローラ10の肉厚が比較的厚い場合のスウエージング加工102終了後の部分断面図である。
図7は、本発明の実施の形態例にかかる加熱ローラ10の切削加工103終了後の溝形成加工104での部分断面図である。
図8は、本発明の実施の形態例にかかる加熱ローラ10の切削加工103終了後の溝5を厚肉部3の内側端面6に倣って形成する溝形成加工104での部分断面図である。
図9は、本発明の実施の形態例にかかる加熱ローラ10の後処理加工105での正面図である。
FIG. 3 is a flowchart showing a processing procedure of the heating roller 10 according to the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a front view of the heating roller 10 according to the embodiment of the present invention in the raw tube set 101.
FIG. 5 is a partial cross-sectional view after completion of the swaging process 102 when the thickness of the heating roller 10 according to the embodiment of the present invention is relatively thin.
FIG. 6 is a partial cross-sectional view after completion of the swaging process 102 when the thickness of the heating roller 10 according to the embodiment of the present invention is relatively large.
FIG. 7 is a partial cross-sectional view of the groove forming process 104 after the cutting process 103 of the heating roller 10 according to the embodiment of the present invention is completed.
FIG. 8 is a partial cross-sectional view of the groove forming process 104 in which the groove 5 after the cutting process 103 of the heating roller 10 according to the embodiment of the present invention is completed following the inner end surface 6 of the thick part 3. .
FIG. 9 is a front view of the post-processing 105 of the heating roller 10 according to the embodiment of the present invention.

図3において、被記録媒体を加熱する加熱ローラ10の製造方法は、スタートで、まず請求項1乃至10のいずれか一項に記載の加熱ローラ10の芯金となるアルミニュウム合金または鉄系材料からなる中空円筒形状の素管100をスウエージング加工機にセットする素管セット101を行い(図4を参照)、素管100のジャーナル部2を絞り、ジャーナル部2の所定のジャーナル径になるまで絞り加工を繰り返すスウエージング加工102をして(図5、図6を参照)、スウエージング加工102の絞りの終了後に胴部1、ジャーナル部2、外側端面4を形成ために所定の切削ライン110まで切削する切削加工103をして(図6を参照)、切削加工103で形成した外側端面4を回動軸7の内側方向に向かって所定の深さと半径方向の幅を削除して溝5を形成する溝形成加工104をして(図7、図8を参照)と、溝形成加工104を終了した後に胴部1の外周面上に離型層11を形成する等の後処理加工105をして(図9を参照)、エンドで加熱ローラ10が完成する。
従って、素管100の肉厚等が大きい場合でも、胴部1の両端近傍の熱容量を減少して、胴部1の全体の熱容量を均一化して高品質の被記録媒体や被記録媒体上に高品質の記録画像を形成する加熱ローラ10を製造することが出来る。
図4と図5において、加熱ローラ10に通常多用されるアルミ製の芯金は、ジャーナル部2をスウェージング加工102等で絞るため、その断面形状は素管セット101でセットされる素管100の肉厚などにより様々である。
In FIG. 3, the manufacturing method of the heating roller 10 for heating the recording medium starts with an aluminum alloy or iron-based material serving as a core metal of the heating roller 10 according to any one of claims 1 to 10. The hollow tube-shaped blank 100 is set in a swaging machine (see FIG. 4), and the journal portion 2 of the blank 100 is squeezed until the predetermined journal diameter of the journal 2 is reached. A swaging process 102 that repeats the drawing process is performed (see FIGS. 5 and 6), and after the drawing of the swaging process 102 is completed, a predetermined cutting line 110 is formed to form the body 1, the journal 2, and the outer end face 4. (See FIG. 6), the outer end surface 4 formed by the cutting process 103 is directed to the inner side of the rotary shaft 7 with a predetermined depth and radial direction. After the groove forming process 104 (see FIGS. 7 and 8) is performed to delete the width and form the groove 5 (see FIGS. 7 and 8), the release layer 11 is formed on the outer peripheral surface of the body 1 after the groove forming process 104 is finished. The post-processing process 105 is performed (see FIG. 9), and the heating roller 10 is completed at the end.
Therefore, even when the thickness of the tube 100 is large, the heat capacity in the vicinity of both ends of the body part 1 is reduced, and the entire heat capacity of the body part 1 is made uniform, so that a high-quality recording medium or recording medium can be obtained. The heating roller 10 that forms a high-quality recorded image can be manufactured.
4 and 5, the aluminum cored bar that is normally used for the heating roller 10 is to squeeze the journal portion 2 by the swaging process 102 or the like, and the cross-sectional shape thereof is the raw tube 100 set by the raw tube set 101. It varies depending on the wall thickness.

加熱ローラ10のスウェージング加工102で肉厚が比較的薄い場合の絞り加工後の部分断面図を図5に示す。
素管100の肉厚が2mm〜5mm程度と比較的薄い場合や、素管100の外径と絞り加工後のジャーナル部2の径の差が小さい場合、要するに塑性加工のリダクション率が小さい場合は、もともとの素管100の肉厚と、胴部1の端面の肉厚およびジャーナル部2の肉厚がおおむね均一に加工できる。すなわち、図5に示したような形状を有する。
FIG. 5 shows a partial cross-sectional view after drawing when the thickness is relatively thin in the swaging process 102 of the heating roller 10.
When the thickness of the raw tube 100 is relatively thin, about 2 mm to 5 mm, or when the difference between the outer diameter of the raw tube 100 and the diameter of the journal part 2 after drawing is small, in short, when the reduction rate of plastic processing is small The thickness of the original tube 100, the thickness of the end face of the body portion 1, and the thickness of the journal portion 2 can be processed substantially uniformly. That is, it has a shape as shown in FIG.

図6において、一方、肉厚が8mmや10mm以上といった厚い素管100を絞った場合、当然素管100の剛性が高いため変形が容易ではなく、所望のジャーナル部2の径を得るまでに、絞り回数を多くしなくてはならない。これは、リダクション率が大きい場合も同じことが言える。
絞り回数を多くしていくと、その加工条件にもよるが、回動軸7の方向における素管100の坐屈を繰り返すため、その部分の回動軸7の方向の厚さ、すなわち胴部1の端面の厚肉部3が増量していく。しかも、胴部1の外径とジャーナル部2の外径は所望の寸法に仕上げるため、切削ライン110まで切削するために、ますます胴部1の端面の厚肉部3は周囲近傍の肉厚よりも相対的に厚くなっていく。
In FIG. 6, on the other hand, when the thick tube 100 having a wall thickness of 8 mm or 10 mm or more is narrowed, naturally, the deformation of the tube 100 is not easy due to the high rigidity of the tube 100, and until the desired diameter of the journal part 2 is obtained, The number of apertures must be increased. The same can be said when the reduction rate is large.
If the number of times of drawing is increased, depending on the processing conditions, since the buckling of the raw tube 100 in the direction of the rotating shaft 7 is repeated, the thickness of the portion in the direction of the rotating shaft 7, that is, the trunk portion The thick part 3 of the end face of 1 increases. In addition, the outer diameter of the barrel 1 and the outer diameter of the journal 2 are finished to the desired dimensions, so that the thick portion 3 on the end face of the barrel 1 is increasingly thicker in the vicinity of the periphery in order to cut to the cutting line 110. It becomes relatively thicker.

このように、胴部1の端面の厚肉部3の肉厚が周囲よりも大きいと、前述したように回動軸7の方向の位置により、熱容量差が生じ、熱的に不均一な加熱ローラ10となる。そのため、加熱ローラ10の表面温度を均一に保てない場合は、被記録媒体や被記録媒体上に熱定着して形成する画像品質を低下させる不具合を引き起こすことになる。
以下に、これらの問題を解決するための手段を述べる。
As described above, when the thickness of the thick portion 3 of the end surface of the body portion 1 is larger than the surroundings, a difference in heat capacity is generated depending on the position in the direction of the rotating shaft 7 as described above, and the heat is unevenly heated. The roller 10 is obtained. For this reason, when the surface temperature of the heating roller 10 cannot be kept uniform, there is a problem that the quality of an image formed by heat fixing on the recording medium or the recording medium is deteriorated.
The means for solving these problems are described below.

図6に記したような、素管100の肉厚が8mm前後ある厚肉芯金の場合、切削ライン110まで切削した後の完成品の加熱ローラ10は、胴部1の肉厚がおおむね6mm〜7mm前後、ジャーナル部2の肉厚が4mm〜5mm程度であるのに対して、胴部1の端面の厚肉部3においては、15mm以上にもなってしまう場合がある。その分、胴部1の端面部は多くの熱容量を有することになるのであるから、相当分の熱容量を除去すべく、図7に図示する該当部分の肉を削ぎ落として溝5を形成すれば良い。
胴部1の端面の内側端面6は現実的に除去加工することは困難であるから、具体的には端面の外側を相当量除去加工してやればよい。
In the case of a thick cored bar having a wall thickness of about 8 mm as shown in FIG. 6, the heat roller 10 of the finished product after cutting to the cutting line 110 has a thickness of the trunk portion 1 of about 6 mm. While the thickness of the journal portion 2 is about 4 mm to 5 mm around ˜7 mm, the thick portion 3 on the end face of the body portion 1 may be 15 mm or more. Accordingly, the end surface portion of the body portion 1 has a large heat capacity. Therefore, in order to remove a corresponding heat capacity, if the groove 5 is formed by scraping off the corresponding portion of the meat shown in FIG. good.
Since it is difficult to practically remove the inner end face 6 of the end face of the body 1, specifically, a considerable amount of the outer side of the end face may be removed.

除去加工の方法としては、加熱ローラ10の芯金を製作する際、絞り加工のスウェージング加工102後に胴部1とジャーナル部2と外側端面4を形成するために、どのみち切削ライン110まで切削する切削加工103を入れるので、切削加工103の終了後に溝形成加工104の切削で行うのが最も簡易であり、効率的でもある。
もちろん、普通旋盤でも可能ではあるが、溝5の幅や深さなどの断面形状を任意に設定、変更でき、胴部1の外径の仕上げ切削と同時チャックで切削加工できるため、NC旋盤による加工が最も理想的である。
As a removal processing method, when the core of the heating roller 10 is manufactured, in order to form the body 1, the journal 2, and the outer end face 4 after the drawing swaging 102, cutting is performed up to any cutting line 110. Since the cutting process 103 to be performed is inserted, it is simplest and efficient to perform the groove forming process 104 after the cutting process 103 is finished.
Of course, although it is possible with a normal lathe, the cross-sectional shape such as the width and depth of the groove 5 can be set and changed arbitrarily, and the outer diameter of the body part 1 can be cut with a chuck simultaneously with the finishing cutting. Processing is most ideal.

図7において、次に、具体的な形状について説明する。
例えば、加熱ローラ10の胴部1の外径が80mmで、ジャーナル部2の外径が30mmである場合、胴部1の外側端面4は25mmの平坦な幅を有する。その部分に、半径方向の幅が12mm〜15mm程度、深さが6mm程度の、加熱ローラ10の回動軸7と同心円状の溝切削ライン111まで切削して溝5を形成する。
加熱ローラ10がアルミニウム芯金の場合、この程度の形状の溝5でも芯金としては70g前後も軽量化される。しかも、肉厚が大きかった胴部1の端面近傍でこれだけの質量を削除してしまうわけで、胴部1の中央付近と両端部での熱容量差を解消することに貢献できる。
Next, a specific shape will be described with reference to FIG.
For example, when the outer diameter of the barrel portion 1 of the heating roller 10 is 80 mm and the outer diameter of the journal portion 2 is 30 mm, the outer end surface 4 of the barrel portion 1 has a flat width of 25 mm. A groove 5 is formed in the portion by cutting to a groove cutting line 111 concentric with the rotating shaft 7 of the heating roller 10 having a radial width of about 12 mm to 15 mm and a depth of about 6 mm.
When the heating roller 10 is an aluminum core, even the groove 5 having such a shape can be reduced in weight by about 70 g. In addition, such a mass is deleted in the vicinity of the end face of the body 1 where the wall thickness is large, which can contribute to eliminating the heat capacity difference between the vicinity of the center of the body 1 and both ends.

図8において、さらに、加熱ローラ10の溝5の形状は、NC旋盤であれば自由に設定できるので、以下のような形状を有する溝50の形成も可能になる。
胴部1の内側端面6は、絞り加工を行った後の形状を任意に制御できないことが多い。そのため、溝50の形成は、その内側端面6の断面形状の曲線に合わせて、厚肉部3の肉厚を胴部1と同等で端面近傍が略均一な肉厚になる溝切削ライン111となるように、NC制御のプログラムを設定して行う。内側端面6の断面形状は、芯金を切断して観察、数値化すればよい。
In FIG. 8, the shape of the groove 5 of the heating roller 10 can be freely set as long as it is an NC lathe, so that the groove 50 having the following shape can be formed.
In many cases, the inner end face 6 of the body portion 1 cannot arbitrarily control the shape after the drawing process. For this reason, the groove 50 is formed in accordance with the curve of the cross-sectional shape of the inner end face 6, and the groove cutting line 111 in which the thickness of the thick part 3 is the same as that of the body part 1 and the thickness near the end face is substantially uniform. This is done by setting an NC control program. The cross-sectional shape of the inner end face 6 may be observed and digitized by cutting the cored bar.

普通、図1、2に図示する被記録媒体加熱装置200である熱定着装置315内においては、加熱ローラ10である定着ローラ201に対向した位置に、平行に加圧ローラ202が配設される。高速タイプの熱定着装置315では、該加圧ローラ202の加圧力は500N以上もあり、場合によっては1000N以上のものもある。
この場合、加熱ローラ10である定着ローラ201は、ベアリング208を介して加圧力を受け、その加重はジャーナル部2のジャーナル根元部20の部分に最も応力が集中する。このため、ジャーナル根元部20は必要最低限の肉厚を要求される。
おおむねジャーナル部2の肉厚は、胴部1よりも薄い。したがって、例えば、ジャーナル根元部20の最小肉厚部分をジャーナル部2の肉厚と同一とし、ジャーナル根元部20から胴部1の両端部にかけて、上述したような手段で端面肉厚を胴部1の肉厚と略同一にすれば、脆弱な部分がなく、かつ一定以上の強度を有する耐久性にも優れ低コストの加熱ローラ10である定着ローラ201を製作することができる。
In general, in the heat fixing device 315 that is the recording medium heating device 200 shown in FIGS. 1 and 2, a pressure roller 202 is arranged in parallel at a position facing the fixing roller 201 that is the heating roller 10. . In the high-speed type thermal fixing device 315, the pressure applied by the pressure roller 202 is 500 N or more, and in some cases, 1000 N or more.
In this case, the fixing roller 201, which is the heating roller 10, receives a pressing force via the bearing 208, and the stress is most concentrated on the portion of the journal root portion 20 of the journal portion 2. For this reason, the journal root portion 20 is required to have a minimum necessary thickness.
Generally, the thickness of the journal part 2 is thinner than that of the body part 1. Therefore, for example, the minimum thickness portion of the journal root portion 20 is made the same as the thickness of the journal portion 2, and the end face thickness is set to the barrel portion 1 by the above-described means from the journal root portion 20 to both ends of the barrel portion 1. If the thickness of the fixing roller 201 is substantially the same, the fixing roller 201, which is a low-cost heating roller 10 that has no fragile portion and is excellent in durability having a certain level of strength or higher, can be manufactured.

図9において、加熱ローラ10は、溝形成加工104を終了した後に胴部1の外周面上に離型層11を形成する等の後処理加工105を行い完成する。
以上のように、NC旋削により、厚肉の素管100から製作する加熱ローラ10である定着ローラ201の胴部1の端面に肉厚除去用の溝5、50を形成することで、胴部1の端部近傍の熱容量を低減し、かつ胴部1の全体的に均一化を図ることができ、被記録媒体加熱装置200である熱定着装置315等に搭載したときに、定着性等のむらのない画像品質の良い加熱ローラ10である定着ローラ201を簡易に生産し、耐久性にも優れ低コストで供給することが可能となる。
In FIG. 9, the heating roller 10 is completed by performing a post-processing process 105 such as forming the release layer 11 on the outer peripheral surface of the body 1 after finishing the groove forming process 104.
As described above, by forming the thickness removing grooves 5 and 50 on the end surface of the body portion 1 of the fixing roller 201 which is the heating roller 10 manufactured from the thick wall tube 100 by NC turning, the body portion is formed. 1 can reduce the heat capacity in the vicinity of the end of 1 and make the entire body 1 uniform, and when it is mounted on the thermal fixing device 315 or the like, which is the recording medium heating device 200, the unevenness of the fixing property or the like. It is possible to easily produce the fixing roller 201, which is the heating roller 10 having no image quality and excellent in durability, and can be supplied at low cost.

図10は、本発明の実施の形態例にかかる加熱ローラ10を備える画像形成装置300の基本構成図である。
図10において、画像形成装置300は、画像を形成する画像形成ユニット301と、画像形成ユニット301の上部に原稿画像読み取りユニット302が載置されている。画像形成ユニット301は被記録媒体給送ユニット303上に保持されている。
画像形成ユニット301は、電子写真方式の作像プロセスで利便性や汎用性に優れ高速で高品質のトナーの記録画像を被記録媒体上に形成するようになっている。
原稿画像読み取りユニット302の原稿台320に載置される原稿(O)は、光源321が図示の矢印(F)方向の右方向に移動し、このとき、原稿画像面が光源321により照明され、原稿画像が読み取り光学系322で読み取られる。
FIG. 10 is a basic configuration diagram of an image forming apparatus 300 including the heating roller 10 according to the embodiment of the present invention.
In FIG. 10, an image forming apparatus 300 includes an image forming unit 301 that forms an image, and a document image reading unit 302 placed on the image forming unit 301. The image forming unit 301 is held on a recording medium feeding unit 303.
The image forming unit 301 is configured to form a high-quality and high-quality toner recording image on a recording medium with excellent convenience and versatility in an electrophotographic image forming process.
The original (O) placed on the original table 320 of the original image reading unit 302 moves the light source 321 to the right in the direction of the arrow (F) shown in the figure. At this time, the original image surface is illuminated by the light source 321. A document image is read by the reading optical system 322.

読み取り光学系322で読み取られる原稿画像は、画像形成ユニット301の書き込みユニット312によってドラム形状の感光体ドラム310上に書き込まれる。
感光体ドラム310は、図示の矢印(G)方向の時計方向に回転し、この時帯電器311によって表面を一様に帯電され、その帯電面に書き込みユニット312により原稿画像が書き込まれる。これによって感光体ドラム310上に静電潜像が形成され、この潜像は現像ユニット313によってトナーの記録画像として可視像化される。
A document image read by the reading optical system 322 is written on the drum-shaped photosensitive drum 310 by the writing unit 312 of the image forming unit 301.
The photosensitive drum 310 rotates clockwise in the direction of the arrow (G) shown in the figure. At this time, the surface of the photosensitive drum 310 is uniformly charged by the charger 311, and a document image is written on the charged surface by the writing unit 312. As a result, an electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum 310, and this latent image is visualized as a toner recording image by the developing unit 313.

一方、被記録媒体給送ユニット303から被記録媒体が感光体ドラム310に向けて給送され、転写器314によって感光体ドラム310上のトナーの記録画像が被記録媒体上に転写される。
この被記録媒体上に転写される未定着のトナーの記録画像は、熱定着装置315の加熱ローラ10である定着ローラ201と加圧ローラ202よって与えられる加熱と加圧力が加わるニップ部(N)を抜け、熱容量に起因する定着性にばらつきのない、被記録媒体に皺なども無く、良好なトナーの記録画像が形成される。
ついで良好なトナーの記録画像が形成された被記録媒体は、装置の外に排出されて排出トレイ316に収納される。
On the other hand, the recording medium is fed from the recording medium feeding unit 303 toward the photosensitive drum 310, and the recorded image of the toner on the photosensitive drum 310 is transferred onto the recording medium by the transfer unit 314.
A recorded image of unfixed toner transferred onto the recording medium is a nip portion (N) to which heating and pressure applied by the fixing roller 201 and the pressure roller 202 as the heating roller 10 of the heat fixing device 315 are applied. As a result, there is no variation in fixability due to the heat capacity, and there is no wrinkle on the recording medium, and a good toner recording image is formed.
Next, the recording medium on which a good toner recording image is formed is discharged out of the apparatus and stored in the discharge tray 316.

感光体ドラム310上に残留するトナーは、クリーニングユニット317によって除去されて次工程に備えられる。
従って、肉厚等が大きい場合でも、両端近傍の熱容量を減少して、全体の熱容量を均一化して高品質の被記録媒体や被記録媒体上に高品質の記録画像を形成する加熱ローラ10を備える画像形成装置300を提供することが出来る。
The toner remaining on the photosensitive drum 310 is removed by the cleaning unit 317 and prepared for the next process.
Therefore, even when the wall thickness is large, the heating roller 10 that reduces the heat capacity near both ends and equalizes the entire heat capacity to form a high-quality recording medium or a high-quality recorded image on the recording medium. An image forming apparatus 300 can be provided.

本発明の実施の形態例にかかる加熱ローラと加熱ローラを備える被記録媒体加熱装置の基本構成の正面図である。1 is a front view of a basic configuration of a recording medium heating apparatus including a heating roller and a heating roller according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態例にかかる加熱ローラと加熱ローラを備える被記録媒体加熱装置の基本構成の側面図である。1 is a side view of a basic configuration of a recording medium heating apparatus including a heating roller and a heating roller according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態例にかかる加熱ローラの加工手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process sequence of the heating roller concerning the embodiment of this invention. 本発明の実施の形態例にかかる加熱ローラの素管セットでの正面図である。It is a front view in an element tube set of a heating roller concerning an example of an embodiment of the invention. 本発明の実施の形態例にかかる加熱ローラの素管の肉厚が比較的薄い場合のスウエージング加工後の拡大部分断面図である。It is an expanded partial sectional view after the swaging process in the case where the thickness of the raw tube of the heating roller according to the embodiment of the present invention is relatively thin. 本発明の実施の形態例にかかる加熱ローラの素管の肉厚が比較的厚い場合のスウエージング加工終了後の拡大部分断面図である。It is an expanded partial sectional view after the end of the swaging process when the thickness of the raw tube of the heating roller according to the embodiment of the present invention is relatively thick. 本発明の実施の形態例にかかる加熱ローラの切削加工終了後の溝形成加工での拡大部分断面図である。It is an expanded partial sectional view in the groove formation process after the end of the cutting process of the heating roller according to the embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態例にかかる加熱ローラの切削加工終了後の溝を厚肉部の内側端面に倣って形成する溝形成加工での拡大部分断面図である。It is an expanded partial sectional view in the groove formation process which forms the groove | channel after completion | finish of the cutting process of the heating roller concerning the embodiment of this invention according to the inner side end surface of a thick part. 本発明の実施の形態例にかかる加熱ローラの後処理加工での正面図である。It is a front view in the post-processing process of the heating roller concerning the embodiment of this invention. 本発明の実施の形態例にかかる加熱ローラを備える画像形成装置の基本構成図である。1 is a basic configuration diagram of an image forming apparatus including a heating roller according to an embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 胴部
2 ジャーナル部
3 厚肉部
4 外側端面
5 溝
6 内側端面
7 回動軸
10 加熱ローラ
11 離型層
12 ヒータ
13 温度センサー
20 ジャーナル根元部
21 空転止形状部
50 溝
100 素管
101 素管セット
102 スウエージング加工
103 切削加工
104 溝形成加工
105 後処理加工
110 切削ライン
111 溝切削ライン
200 被記録媒体加熱装置
201 定着ローラ
202 加圧ローラ
203 案内部材
204 分離部材
205 加圧スプリング
206 クリーニング手段
207 回転駆動部材
208 ベアリング
300 画像形成装置
301 画像形成ユニット
302 原稿画像読み取りユニット
303 被記録媒体給送ユニット
310 感光体ドラム
311 帯電器
312 書き込みユニット
313 現像ユニット
314 転写器
315 熱定着装置
316 排出トレイ
317 クリーニングユニット
320 原稿台
321 光源
322 読み取り光学系


DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Body part 2 Journal part 3 Thick part 4 Outer end face 5 Groove 6 Inner end face 7 Rotating shaft 10 Heating roller 11 Release layer 12 Heater 13 Temperature sensor 20 Journal base part 21 Non-rotating shape part 50 Groove 100 Elementary pipe 101 Element Tube set 102 Swaging process 103 Cutting process 104 Groove forming process 105 Post-processing process 110 Cutting line 111 Groove cutting line 200 Recording medium heating device 201 Fixing roller 202 Pressure roller 203 Guide member 204 Separating member 205 Pressure spring 206 Cleaning means 207 Rotation drive member 208 Bearing 300 Image forming apparatus 301 Image forming unit 302 Document image reading unit 303 Recording medium feeding unit 310 Photosensitive drum 311 Charger 312 Writing unit 313 Developing unit 31 Transfer 315 thermal fixing device 316 discharge tray 317 cleaning unit 320 platen 321 light source 322 reading optical system


Claims (16)

被記録媒体を加熱する加熱ローラにおいて、被記録媒体に直接または間接的に当接して加熱する中空円筒形状の芯金の胴部と、前記胴部の外径より細いジャーナル部と、前記ジャーナル部を形成する絞り加工で前記胴部の端部に形成される厚肉部と、前記厚肉部の外側に形成される外側端面と、前記外側端面を回動軸の内側方向に向かって所定の深さと半径方向の幅を削除して形成する溝と、を備えることを特徴とする加熱ローラ。   In a heating roller that heats a recording medium, a hollow cylindrical cored bar that heats by directly or indirectly contacting the recording medium, a journal that is thinner than the outer diameter of the barrel, and the journal A thick part formed at the end of the body part by drawing processing, an outer end face formed outside the thick part, and the outer end face toward the inner side of the rotation shaft. A heating roller comprising: a groove formed by deleting a depth and a width in a radial direction. 請求項1に記載の加熱ローラにおいて、前記胴部は、アルミニュウム合金または鉄系材料で6mm以上の肉厚を備えていることを特徴とする加熱ローラ。   The heating roller according to claim 1, wherein the body portion is made of an aluminum alloy or an iron-based material and has a thickness of 6 mm or more. 請求項1または2に記載の加熱ローラにおいて、前記胴部は、外周面上に離型層を備えていることを特徴とする加熱ローラ。   3. The heating roller according to claim 1, wherein the body portion includes a release layer on an outer peripheral surface. 4. 請求項3に記載の加熱ローラにおいて、前記離型層は、フッ素樹脂を備えることを特徴とする加熱ローラ。   The heating roller according to claim 3, wherein the release layer includes a fluororesin. 請求項1乃至4のいずれか一項に記載の加熱ローラにおいて、前記胴部は、表面温度を回動軸の方向で所定温度に均一化する1個または複数個のヒータを内部に配置して備えることを特徴とする加熱ローラ。   5. The heating roller according to claim 1, wherein the body portion includes one or a plurality of heaters that uniformize the surface temperature to a predetermined temperature in the direction of the rotation shaft. A heating roller comprising: 請求項1乃至5のいずれか一項に記載の加熱ローラにおいて、前記胴部は、外周面に接触または非接触して、表面温度を制御するための温度センサーを備えることを特徴とする加熱ローラ。   6. The heating roller according to claim 1, wherein the body portion is provided with a temperature sensor for controlling the surface temperature by contacting or non-contacting the outer peripheral surface. 7. . 請求項1乃至6のいずれか一項に記載の加熱ローラにおいて、前記ジャーナル部およびジャーナル根元部の肉厚は、前記胴部の肉厚と同等であることを特徴とする加熱ローラ。   The heating roller according to any one of claims 1 to 6, wherein the thickness of the journal portion and the journal base portion is equal to the thickness of the barrel portion. 請求項1乃至7のいずれか一項に記載の加熱ローラにおいて、前記ジャーナル部は、回転駆動部材との空転止めを行う空転止形状部を備えることを特徴とする加熱ローラ。   8. The heating roller according to claim 1, wherein the journal portion includes an idling shape portion that performs idling prevention with a rotation driving member. 9. 請求項1乃至8のいずれか一項に記載の加熱ローラにおいて、前記厚肉部は、前記胴部と同等の肉厚を備えることを特徴とする加熱ローラ。   The heating roller according to any one of claims 1 to 8, wherein the thick portion has a thickness equivalent to that of the body portion. 請求項1乃至9のいずれか一項に記載の加熱ローラにおいて、前記溝は、前記厚肉部の内側端面に倣って形成することを特徴とする加熱ローラ。   10. The heating roller according to claim 1, wherein the groove is formed following the inner end surface of the thick portion. 被記録媒体を加熱する加熱ローラの製造方法において、請求項1乃至10のいずれか一項に記載の前記加熱ローラの芯金となるアルミニュウム合金または鉄系材料からなる中空円筒形状の素管をスウエージング加工機にセットする素管セット工程と、前記素管の前記ジャーナル部を絞り、前記ジャーナル部の所定のジャーナル径になるまで絞り加工を繰り返すスウエージング加工工程と、前記スウエージング加工の絞りの終了後に前記胴部、前記ジャーナル部、前記外側端面を形成すために切削する切削加工工程と、前記切削加工で形成した前記外側端面を回動軸の内側方向に向かって所定の深さと半径方向の幅を削除して溝を形成する溝形成加工工程と、前記溝形成加工を終了した後の後処理をする後処理加工工程と、を備えることを特徴とする加熱ローラの製造方法。   11. A method of manufacturing a heating roller for heating a recording medium, wherein a hollow cylindrical element tube made of an aluminum alloy or an iron-based material serving as a core metal of the heating roller according to claim 1 is swollen. A raw tube setting step for setting in an aging machine, a swaging step for reducing the journal portion of the raw tube, and repeating the drawing processing until a predetermined journal diameter of the journal portion, and a drawing step for the swaging processing A cutting process for cutting to form the body part, the journal part, and the outer end face after completion, and a predetermined depth and radial direction of the outer end face formed by the cutting process toward the inner side of the rotating shaft. A groove forming step for forming a groove by deleting the width of the groove, and a post-processing step for post-processing after finishing the groove forming step. Method for producing a heating roller to be. 請求項11に記載の加熱ローラの製造方法において、前記溝形成加工工程では、前記溝を切削加工で形成することを特徴とする加熱ローラの製造方法。   12. The method of manufacturing a heating roller according to claim 11, wherein in the groove forming process, the groove is formed by cutting. 請求項11または12に記載の加熱ローラの製造方法において、前記溝形成加工工程では、切削加工で前記胴部の外径の仕上げ切削加工と同時チャックで、NC旋盤で切削加工することを特徴とする加熱ローラの製造方法。   The heating roller manufacturing method according to claim 11 or 12, characterized in that, in the groove forming step, cutting is performed with an NC lathe at the same time as a finish cutting of the outer diameter of the body portion by cutting. A method for manufacturing a heating roller. 被記録媒体を加熱ローラで加熱する被記録媒体加熱装置において、回動可能に保持されて記録画像が形成される前記被記録媒体を加熱する上記請求項1乃至10のいずれか一項に記載の前記加熱ローラを備えることを特徴とする被記録媒体加熱装置。   The recording medium heating apparatus for heating a recording medium by a heating roller heats the recording medium on which a recording image is formed by being rotatably held. A recording medium heating apparatus comprising the heating roller. 被記録媒体を加熱ローラで加熱して記録画像を形成する画像形成装置において、前記被記録媒体に記録画像を形成する画像形成ユニットと、上記請求項1乃至10のいずれか一項に記載の前記加熱ローラを備えることを特徴とする画像形成装置。   11. An image forming apparatus that forms a recorded image by heating a recording medium with a heating roller, and an image forming unit that forms a recorded image on the recording medium, and the apparatus according to any one of claims 1 to 10. An image forming apparatus comprising a heating roller. 請求項15に記載の画像形成装置において、前記画像形成ユニットは、電子写真方法のプロセスで前記被記録媒体上にトナーの記録画像を形成することを特徴とする画像形成装置。



16. The image forming apparatus according to claim 15, wherein the image forming unit forms a toner recording image on the recording medium by an electrophotographic process.



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