JP3968213B2 - Processing method for thin cored bar, processing method for fixing roller cored bar for electrophotographic apparatus - Google Patents

Processing method for thin cored bar, processing method for fixing roller cored bar for electrophotographic apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP3968213B2
JP3968213B2 JP2000330410A JP2000330410A JP3968213B2 JP 3968213 B2 JP3968213 B2 JP 3968213B2 JP 2000330410 A JP2000330410 A JP 2000330410A JP 2000330410 A JP2000330410 A JP 2000330410A JP 3968213 B2 JP3968213 B2 JP 3968213B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cutting
rib
thin
cored bar
roller
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2000330410A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2002137101A (en
Inventor
誠 村田
敏男 小島
篤 石部
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP2000330410A priority Critical patent/JP3968213B2/en
Publication of JP2002137101A publication Critical patent/JP2002137101A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3968213B2 publication Critical patent/JP3968213B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Fixing For Electrophotography (AREA)
  • Turning (AREA)
  • Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真用感光体、定着ローラ、現像スリーブ等の薄肉芯金の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
図7に示すように、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の電子写真式の画像形成装置に使用される定着ローラ2は、そのローラ内にハロゲンヒータ2c等の熱発生装置を内装し、加圧ローラ3と圧接してニップ部Nを形成している。そして、このような定着ローラ2は、ニップ部Nの圧力と、上記熱発生装置からの輻射熱とにより、上記ニップ部Nに送り込まれた転写紙Pにトナーを溶融定着させるものである。
【0003】
従来から、定着ローラは、その芯金に熱伝導性及び剛性の確保のためアルミニウム合金が素材として用いられている。このような定着ローラの一般的な構成は、筒状で薄肉のローラ芯金を基体とし、その外周面にフッ素皮膜等を粉体塗装し焼成して離型層をコーティングしたものである。
【0004】
近年において、上記定着ローラのローラ芯金は、熱伝導性を向上させるために、さらなる薄肉化が要求されている。すなわち、ローラ芯金の薄肉化により定着可能な温度に達するまでの時間(定着ローラの立ち上がり時間)を短縮して複写機等の省電力化を進めることが望まれている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のように定着ローラは、その機能上、高剛性であることが必要であり、いたずらにローラ芯金の肉厚を落とすことはできない。
【0006】
即ち、ローラ芯金の薄肉化をした場合には、図8(A)に示すように、定着ローラ2が加圧ローラ3からの押圧力によりたわみ変形dしたり、図8(B)に示すように、加圧ローラ3からの押圧力により定着ローラ2の外径がH1からH2に縮小するつぶれ変形するという不具合を生じる虞があった。
【0007】
また、ダイヤモンドバイトによって肉厚を均一に薄くすることのできるプロセス限界点は、従来のローラ芯金では0.8mmが限界であり、この肉厚では、定着ローラの立ち上がり時間は、ほぼ30秒が限度となっている。この立ち上がり時間の高速化も望まれていた。そこで、高剛性化と薄肉化を同時に達成することが要望されていた。
【0008】
なお、アルミニウム合金材の代替素材として、鉄や、ステンレス系の素材を用いる試みもなされているが、その防錆対策、加工性の問題等から製造コストに見合わず、また、アルミニウム合金材に比べて熱伝導率が低く、温度分布の均一性も十分に得られていない。
【0009】
そこで、本発明の目的は、アルミ合金材を用いても、従来より薄肉で、かつ、高剛性を確保できる薄肉芯金の加工方法及び電子写真用定着ローラ芯金の加工方法を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項1の発明は、例えば図11に示す外径φDの中空円筒状の薄肉芯金の両端を支持しながら該薄肉芯金を回転させて、該薄肉芯金の表面に押し部材を押し当てることにより、薄肉芯金の内面にリブを形成する加工方法において、
前記薄肉芯金の外周面に前記押し部材により形成された凹部を切削加工によって除去加工する際に、切削抵抗が一定に近くなるように前記薄肉芯金と前記切削加工する切削手段との相対速度を調整することを特徴とする薄肉芯金の加工方法である。
【0011】
また、請求項2の発明は、請求項1に記載の薄肉芯金の加工方法において、前記相対速度の調整は、前記薄肉芯金に対する前記切削手段の軸方向の送り速度を、リブのない部分に対応する前記外周面部分よりリブのある部分に対応する外周面部分の方が速くなるように設定することを特徴としている。
【0012】
また、請求項3の発明は、請求項1に記載の薄肉芯金の加工方法において、前記相対速度の調整は、前記切削手段に対する薄肉芯金を保持する主軸の回転数を、前記押し部材がリブのない部分に対応する前記外周面部分よりリブのある部分に対応する前記外周面部分の方が低くなるように設定することを特徴としている。
【0013】
これら相対速度の定義として、前記切削手段の軸方向の送り速度FF及び前記薄肉芯金を保持する主軸の回転数Nについては、切削加工においては切削送り量FLで示され、その関係は次式(1)にて定義される。
FF[mm/min]=FL[mm/rev]×N[rpm]・・・(1)
また、同様に切削加工では前記主軸の回転数Nに対して、切削速度である回転速度をVとして、次式(2)によって回転速度で定義することが可能である。
V[mm/min]=(π×φD[mm]×N[rpm])/1000・・・(2)
上記の関係式、(1)式及び(2)式によって前述の相対速度は、それぞれ送り速度並びに回転速度での関係を示すが、切削加工においては上記の関係からそれぞれ切削送り量及び主軸の回転数で言い表すことがある。
【0014】
また、請求項4の発明は、外周面が鼓形状した薄肉芯金の加工方法であって、内面にリブを形成するために外表面に凹部が形成されている薄肉芯金の外表面をフラットに切削する電子写真装置用定着ローラ芯金の加工方法において、
前記凹部を切削加工によって除去加工する際に、切削抵抗が一定に近くなるように前記薄肉芯金と前記切削加工する切削手段との相対速度を調整することを特徴とする電子写真装置用定着ローラ芯金の加工方法である。
【0015】
【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て説明する。
図1は、本発明の第1実施形態に係わる芯金構造体の一例として、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の電子写真式の画像形成装置に備える定着ローラのローラ芯金の構成を示す一部断面図である。
【0016】
図1に示すように、ローラ芯金20は、通紙領域Lより広幅の本体部22と、その両端に一体に形成される本体部22より細径のジャーナル部27,28とを備えている。このローラ芯金20はアルミニウム合金から構成されている。
【0017】
前記本体部22は鼓形状に形成されている。この本体部22の鼓量は、例えば0.08mm程度に設定され、製品性能により適宜設定される。なお、鼓量とは、通紙領域Lの外側の外径D2と中央部の外径D1との差分D1−D2のことである。
【0018】
前記本体部22は、その内部に発熱装置を挿入可能な空間を有し、断面が円形に構成されている。さらに、この本体部22の内周面22bには、剛性を高めるためのリブ群が形成されている。
【0019】
このリブ群は、軸方向の中心領域に設けられている中央リブ群25と、中央リブ群25の軸方向の両外側にそれぞれ配置されている周辺リブ26とを備えている。
【0020】
中央リブ群25は、軸方向中心に位置する中心リブ25aと、中央リブ群25の軸方向両端部にそれぞれ位置する端部リブ25bとを備え、中心リブ25aと左右一対の端部リブ25bとはそれぞれ等間隔S2に配置されている。
【0021】
前記周辺リブ26は、中央リブ群25の端部リブ25bの軸方向中心から、中央リブ群25の幅S1と等距離離間してそれぞれ内周面22bに設けられている。
【0022】
図2は、リブ断面の拡大図であり、(A)は半円形状のリブを示し、(B)は滑らかに連続している半円形状のリブを示し、(C)は二等辺三角形状のリブを示し、(D)はU字形のリブを示し、(E)は台形状のリブを示している。なお、図2では代表として中心リブ25aの場合を示したが、他のリブも同様である。
【0023】
このようにローラ芯金の内周面にリブを形成して剛性を高めることにより、ローラ芯金を薄肉化することができる。特に、加圧ローラ等から圧力が加わるとたわみ変形しやすいローラ芯金の軸方向中央部分にリブの配設密度を高くしたので、少ないリブで高強度を得ることができる。本実施形態では、ローラ芯金のフラット面の肉厚が、0.3mmまで薄肉化しても、リブのない0.8mmの肉厚のローラ芯金と同程度の剛性を保持することができた。
【0024】
さらに、加圧ローラ等から圧力が加わるとたわみ変形しやすいローラ芯金の軸方向中央部分にリブの配設密度を高くしたので、ローラ芯金の体積も小さくすることができ、熱容量を小さくできるので、熱源による昇温を高速化することができ、省電力化を達成することができる。
【0025】
また、さらに、ローラ芯金の中央部分のリブ配設密度を高くしたので、通常中央部分の温度が高くなる温度分布の均一化を図ることもできる。
特に、図2(B)、(C)、(E)に示すように、リブと内周面22bのフラット面とを滑らかに連結することにより、昇温時の表面の温度ムラ変化を滑らかにすることができ、定着ムラをより小さくすることができる。
【0026】
また、ローラ芯金20の本体部22を鼓形状としたので、定着ローラの軸線方向に円周差を設けることができ、これにより回転による定着時の送り量(線速)に差分を設けることができる。このように送り量に差分を設けることができるので、転写紙の両幅方向に向けて張力を作用させることでき、これにより転写紙のヨリ、シワ等を防止することができる。
【0027】
図3はリブ断面のさらなる拡大図である。
図3に示すように、ローラ芯金20の本体部22の外周面にうねり形状を形成する微少凹部22cを形成することにより、定着ローラとして用いた場合に転写紙のヨリ、シワ等をさらに少なくすることができる。この微少凹部22cの深さとしては、例えば1〜10μm、好ましくは3μm以下に設定されている。
【0028】
図4は、図1のローラ芯金を有する定着ローラを備えた定着装置の縦断面図である。
図4に示すように、定着装置1は、図1に示したローラ芯金の外表面に表面層21を形成した定着ローラ2と、定着ローラに転写紙を加圧する加圧ローラ3と、ローラ芯金のジャーナル部を軸支する軸受2aと、定着ローラを駆動する駆動ギアと、定着ローラの内部に装着されるハロゲンヒータ2cを有する熱発生装置とを備えて構成されている。
【0029】
前記定着ローラは、ローラ芯金の外周面にフッ素樹脂層からなる離型層をコーティングして表面層21を形成したものである。この表面層21は、例えば、10〜30μmの膜厚に形成されている。
【0030】
図5は、本発明の第2実施形態に係わる定着ローラのローラ芯金を示す一部断面図である。
図5に示すように、このローラ芯金が図1のローラ芯金と異なる点は、中央リブ群25が、中心リブ25aと端部リブ25bとの間に中間リブ25cを設けた点と、周辺リブ26を外側周辺リブ26aと内側周辺リブ26bとから構成した点である。
【0031】
この場合には、中央リブ群25の幅S1と、端部リブ25bと内側周辺リブ26bとの幅S1と、内側周辺リブ26bと外側周辺リブ26aとの幅S1とが等しくなっている。
【0032】
このように中央リブ群25は、中心リブ25aと、端部リブ25bとを有していれば、中心リブ25aと端部リブ25bとの間に単数又は複数の中間リブ25cを形成するようにしてもよい。
【0033】
また、周辺リブ26は複数本から形成するようにしてもよい。この場合には、最も内側の周辺リブ26bとその次に外側の周辺リブ26aとの距離は幅S1に設定することが好ましい。
【0034】
図6は本発明の芯金構造体としてのローラ芯金を有する定着ローラを備えた画像形成装置の主要構成を示す説明図である。
図6に示すように、この画像形成装置は、静電潜像が形成される感光体ドラム4aと、この感光体ドラム4aに接触又は近接して帯電処理を行う帯電ローラ4bと、感光体ドラム4aの静電潜像にトナーを付着させる現像ローラ4eと、帯電ローラ4bに直流電圧を印加するための電源4hと、感光体ドラム4a上のトナー像を給紙部から搬送されてきた転写紙Pに転写処理する転写ローラ4fと、感光体ドラム4a表面の残留トナーの除去及び回収を行うクリーニング装置4gと、感光体ドラム4aの表面電位を測定する表面電位計4dと、定着ローラ2及び加圧ローラ3を有する定着装置1とを備えている。なお、符号4cはレーザ光又は原稿の反射光などの露光を示している。
【0035】
以上のように構成された画像形成装置における作像動作について説明する。先ず、この感光体ドラム4aに接触された帯電ローラ4bに対して直流電圧を電源4hから給電することによって,感光体ドラム4aの表面を一様に高電位に帯電する。
【0036】
その直後、感光体ドラム4a表面に露光4cされると露光された部分は電位が低下する。この露光4cでは、画像の濃度に応じた光量の分布を有するため、露光4cによって感光体ドラム4a面に記録画像に対する電位分布、すなわち静電潜像が形成される。
【0037】
次に、静電潜像が形成された部分が現像ローラ4eを通過すると、その電位の高低に応じてトナーが付着し、静電潜像を可視像化したトナー像が形成される。
次に、トナー像が形成された部分に所定のタイミングで転写紙Pが搬送され、上記トナー像に重なる。このトナー像が転写ローラ4fによって転写紙Pに転写された後、この転写紙Pは感光体ドラム4aから分離される。
【0038】
次に、分離された転写紙Pは搬送経路を通って搬送され、定着ローラ2及び加圧ローラ3により熱加圧定着された後、機外へ排出される。また、上記転写終了後、感光体ドラム4aの表面はクリーニング装置4gによりクリーニング処理され、さらに図示しない残留電荷消去手段により残留電荷が消去され、次の作像処理に備える。
【0039】
このとき、定着ローラとして、薄肉化したローラ芯金を有する定着ローラを用いているので、定着ローラの温度上昇率の向上が図れ、立ち上がり時間を大幅に短縮することができ、省電力化も達成することができる。即ち、ウォームアップ時間と、ハロゲンヒータの点灯時間を共に短縮することができる。
【0040】
以上のような薄肉芯金であるローラ芯金を用いた電子写真用定着ローラの製造方法を以下に示す。
図9は電子写真用定着ローラの製造方法を示す図であり、(A)は素管の端部(ジャーナル)の絞り加工工程であり、(B)は端面及び面取り加工工程であり、(C)はエンドミルによるカット工程であり、(D)は補強リブ形成工程、(E)は胴部切削工程、(F)はコーティング工程、(G)はテープ研磨工程である。また、図11は、図9(D)の補強リブ形成工程と図9(E)の胴部切削工程とを示す図である。
【0041】
また、図14は図9(E)の胴部切削工程の要部を拡大して示し、(A)は補強リブ形成前の状態を示す図、(B)はリブ形成後の状態を示す図、(C)はリブ形成後の切削状態を示す図である。
【0042】
図14中、T1は素管肉厚、FTはフラット面、hは押し込み深さ、LWはリブ幅、tは芯金肉厚、Hはリブ高さ、C1は切削手段である切削工具としての粗切削用バイト47による粗切削量、C2は仕上げ切削用バイト48による仕上げ切削量である。前記粗切削用バイト47による粗切削量C2を除去したところで、凹部26′がほぼ平坦化する。
【0043】
図9(A)に示すように、先ず、素管22′をコレットチャックccで保持し、スピニングローラ41を用いて素管22′の端部側から中央側に向けて絞り加工する。これにより、素管22′の両端部(図では片端部のみ示す)を所定径、本実施形態では30φに形成する。
【0044】
このとき、素管22′の端部側から中央側に向けて絞り加工するので、即ち、外側から内側に向けて塑性加工するので、端部27を増肉することができる。これにより、端部が厚肉化されるので、端部の強度向上と、後述する小判カット及びDカットとが可能となる。端部の厚肉化は、40φの素管22′を30φに前記絞り加工した場合で、元の肉厚1.2mmに対して1.5mm弱程度である。
【0045】
縮径する加工としては、従来スェージング加工が知られている。このスェージング加工では、ストレートパイプの端部を、ダイス(型)に径を縮めて押し込んで、縮径している。このスェージング加工では、成型油を使うので後加工で洗浄する必要があり、湿式加工となる。
このスェージング加工では、胴部をクランプしてダイスに押し込む加工となるので、同軸を出すのが難しく、縮径部分の同軸度が狂うという問題がある。
【0046】
これに対してスピニング加工では、胴部をチャッキングして回しながらローラを突き当てているので、必要な同軸度を出すことができる。さらに、洗浄油を使わない、即ち洗浄工程が不要の乾式で加工することができる。このため環境対策にもよいという利点がある。
【0047】
従来、縮径加工としては、スェージング加工と、スピニング加工とがあるが、スピニング加工では、へら絞り加工といって、ランプの傘の加工等の薄く延ばす加工が主であった。本発明者らはスピニング加工を増肉させる定着ローラに適用できないかと考えた。定着ローラの加工としてスピニングローラ加工は、試作的には行われていたが、加工時間がかかり、コスト的に合わなかった。今回、他の加工も同時にできるようにしたので、量産に適用することができた。さらに、上述したように環境対策にも優れている。定着ローラの芯金では、肉が薄いので、スェージングに比べてあまり多くの時間がかからなくて済んだ。スェージング加工ではプレスという専用機が必要になるが、スピニング加工では、切削用の機械で可能である(薄肉であるため可能となった)。
【0048】
次に、図9(B)に示すように、端面加工用バイト43により素管22′の端部(ジャーナル)の端面を加工する(長さを揃える)工程と、内径面取り加工用バイト42によりワークである素管22′を両端側から押さえるための内径面取り加工(センタ加工)する工程とを行う。
【0049】
次に、図9(C)に示すように、エンドミル44により素管22′の端部(ジャーナル)の一部を除去する。即ち、端部の直径上に対向する円弧状部分を中心軸と平行に除去する、所謂小判カットを行う。また、この小判カットの代わりに片側のみ除去する、所謂Dカットや、U字形状に切り欠く、所謂Uカットを行っても良い。これらの小判カット、Dカット、U字形状切欠は駆動ギアの回り止めのために形成されている。
【0050】
図11(A)に示すように、素管22′の端部には図9(A)〜(C)の工程でジャーナル部27′,28′が形成されている。なお、この素管22′のフラット面FTに対応する部分の肉厚を図14(A)に示すように素管肉厚T1 で示す。
次に、素管22′の内部に図示しない振動吸収用の中子を挿入する。
【0051】
次に、図9(D)、図11(B)に示すように、この補強リブ形成工程では、スピニングローラ45を用いたスピニング加工による補強リブを形成する工程を行う。この工程では、後述するように、中央のリブ25aを最後に形成する。各リブは、図14(B)に示すように、押し込み深さh及びリブ幅LWを有している。この押し込み深さhは、切削厚より小さく形成されている。また、定着ローラ芯金は通紙範囲部が鼓形状を有する場合には、その鼓形状の端部領域について、リブ形成時の押込み深さhは、切削厚より小さく設定されている。
【0052】
次に、図9(E)、図11(C)に示すように、最後に中央のリブ25aが形成された素管22′の胴部外表面を、先ず粗切削用バイト47で粗切削し、その後に仕上げ切削用バイト48で仕上げ切削する。この切削工程では、粗切削用バイト(粗切削用ダイヤモンドバイト)により胴部の粗切削加工をする工程を行い、次いで、仕上げバイト(仕上げ切削用ダイヤモンドバイト)により、ジャーナル部27,28と胴部とを仕上げ加工する仕上げ切削工程を行う。このリブ形成後の切削状態を図14(C)に示す。
【0053】
図11(D)に示すように、薄肉且つリブで補強された高強度のローラ芯金が完成する。
次に、図示しないサンドブラスト装置により、フッ素樹脂塗装範囲を粗面化するサンドブラスト処理を行う。
【0054】
次に、図9(F)に示すように、塗装ノズル49からフッ素樹脂50を塗装後に焼成によるフッ素樹脂層を成膜化するコーティング工程を行う。
次に、図9(G)に示すように、フッ素樹脂塗装面を研磨テープ51により研磨するテープ研磨工程を行い定着ローラが完成する。
【0055】
前記図9(D)の補強リブ形成工程について図10,12,13、15,16に基づいて以下に詳述する。
図10は、図9(D)の補強リブ形成工程及び図9(E)の胴部切削工程で用いるタレット旋盤の要部を示し、(A)は正面図、(B)は側面図である。なお、図10では、スピニング加工によるリブを形成している状態を示している。
【0056】
図10(A),(B)に示すように、補強リブ形成及び胴部切削装置はタレット旋盤からなり、中芯軸回りに回動可能に支持されているタレット刃物台52と、タレット刃物台52に放射状に取り付けられている、補強リブ形成用のスピニングローラ45と、内周面に形成される補強リブを有する薄肉芯金である素管22′の外周面を粗切削する粗切削用バイト47と、粗切削後に仕上げ切削する仕上げ切削用バイト48とを備えている。
【0057】
前記粗切削用バイト47は、バイトホルダ47dで保持され、このバイトホルダ47dによりタレット刃物台52に取り付けられている。タレット刃物台52に取り付けられた切削用粗バイト47bの近傍にはエアブロー用ノズル47cが配置されている。
【0058】
前記仕上げ切削用バイト48は、仕上げ切削用バイトホルダ48bを介してタレット刃物台52に取り付けられている。タレット刃物台52に取り付けられた仕上げ切削用バイト48の近傍にはエアブロー用ノズル48aが配置されている。
【0059】
図12は補強リブ形成工程の参考例を示す図である。
補強リブ形成時にローラ工具から素管22′に加わる加工力によって、薄肉芯金である素管22′はたわみ変形を起こすが、図12に示すように、一端部側から他端部側に向けて順次補強リブを形成していくと、蛇腹状に変形し易くなり、ふれ変形が増大していくという問題がある。
【0060】
図13は図10の補強リブ形成装置で用いるスピニングローラを示し、(A)は側面図、(B)は一部断面斜視図である。
前記スピニングローラ45は、図13に示すように、リブ幅に対応する押し込み幅OWを有し、スピニングローラホルダ45aを介してタレット刃物台52に取り付けられている。
【0061】
図11(B)に示すように、この素管22′に端部側のリブ形成位置にスピニングローラ45を圧接して補強リブ26,25bを順次形成する。このとき補強リブ26に対応する素管22′の外周面には凹部であるリング状溝26′が形成され、同様に、補強リブ25bに対応する素管22′の外周面には凹部であるリング状溝25b′が形成される。この補強リブの形成順序は、図15に基づいて後述する。
【0062】
図15は図9(D)の補強リブ形成工程におけるリブの形成順を示す図であり、(A)は加工最初、(B)は加工途中、(C)は加工最後をそれぞれ示す。
図15に示すように、補強リブ25a,25b,26を長手方向に沿って複数形成するが、その加工順番としてたわみ変形の最大となる中央部のリブ25aを最後に加工する。これにより、たわみ変形の最大となる中央部を最後にすることで変形が長手方向に均一となり、変形が小さくなる。即ち、図12に示すような蛇腹状の変形が小さくなり、ふれ変形を小さくすることができる。
【0063】
また、リブの形成順として、図15(C)において、先ず、右側の26、次に左側の26、次に右側の25b、次に左側の25b、最後に中心の25aというように外側から左右交互に順次形成するようにしてもよい。これにより左右のたわみ変形を均等化することができる。
【0064】
また、リブの形成順として、図15(C)において、先ず、右側の26、次に右側の25b、次に左側の25b、次に左側の26、最後に中心の25aというように順次形成するようにしてもよい。
【0065】
上述した補強リブ形成工程では、アルミニウム合金から成る薄肉円筒管としての素管22′を所望の端面形状に前処理を施した後、加工機に両センター基準でチャッキングし回転させる。図13に示す成形装置としてのスピニングローラ45を用い、図11(B)のように回転中にスピニングローラ45を素管22′の外周面に当接しつつ所定の位置まで押し込んでいく。このスピニング絞り加工では、所定の位置まで押し込んだ後、スピニングローラ45を戻すことで素管22′の外周面にスピニングローラ22′の押込み部分の形状が転写される。また、素管22′の外周面に転写された凹部(軸線上に断面とした場合の形状を示す)であるリング状溝26′,25b′,25a′に肉厚方向で相対する部分の内周面に円周状の凸部である補強リブ26,25b,25aが形成される。この一連の加工を素管22′の軸線方向にスピニングローラ45を移動させることで、素管22′の回転中心軸方向に複数個の凹凸部を形成していくことができる。
【0066】
図16は図9(D)の補強リブ形成工程における変形例を示す図である。
図16に示すように図15の加工方法において、バックアップ工具としてのバックアップローラ53をスピニングローラ45に対向する位置に配置する。これにより、リブ加工時の加工力による素管22′のたわみ変形を防止することで、変形を抑制することができる。このバックアップローラ53は本実施形態では、2つの連れ回りローラ53a,53bを備えている。
【0067】
前記図9(E)の切削工程について図17〜23に基づいて以下に詳述する。図17は図9(D)の補強リブ形成工程及び図9(E)の胴部切削工程で用いるタレット旋盤を180度回転した状態で示し、(A)は正面図、(B)は側面図、(C)はバイトの拡大図である。なお、図17では、焼結ダイヤモンドバイトによる胴部切削加工の状態の内、荒切削用バイト47を用いた粗仕上げの状態を示している。
【0068】
図18は参考例の1回切削を示す図であり、(A)は理想状態を示し、(B)は実際の切削状態を示す。
図19(A)は本発明の切削方法に係る粗切削用バイトの切削状態を示し、(B)は図18(B)の参考例の1回切削と本発明による切削とのリブ周辺の切削抵抗を示す図である。
【0069】
前記凹凸部(環状溝26′、補強リブ26等)を形成した後、ダイヤモンドバイト等を用いて素管22′の外周面を、図19(A)に示すように、切削加工する。この加工を後述するように行うことによって、図14(C)に示すように外周面の凹部としての環状溝26′は除去されほぼ均一な表面が得られ、且つ内周面に環状の補強リブ26が残ることになる。この内周面に残る補強リブによって薄肉円筒管としての素管22′の剛性が向上することで所望の肉厚にすることが可能となる。よって前述のプロセス上の肉厚限界点(t=0.8mm)に対して、t=0.3mmまで薄肉化が可能となり、且つt=0.8mmと同程度の剛性を保持することが可能となる。
【0070】
次に加工時の逃げによる盛り上がりを防止できる切削方法を説明する。
先ず、図19(B)に示すように、リブの有るところと無いところとでは剛性が異なるため、曲線R2に示すように、リブの有るところと無いところとで切削抵抗が異なっている。
【0071】
そこで、この切削抵抗の変化に基づいて、素管22′と粗切削バイトとの相対速度、即ち主軸回転数と送り量とを調整することにより、剛性の弱い部分の逃げによる切削後の盛り上がりを防止する。
【0072】
図20は、本発明の加工方法の一実施形態に係わる主軸回転数を示す図である。なお、横軸は薄肉芯金の内面リブ形成部分における軸方向位置であり、縦軸は主軸回転数の比率[NL/N]である。但し、NL[rev]は内周面の凸部であるリブに対応する部分の主軸回転数であり、N[rev]は主軸回転数である。
【0073】
図20に示すように、芯金剛性と切削抵抗との関係から主軸回転数N[rev]に対して、内周面にある凸部であるリブと相対する部分で主軸回転数NL[rev]を低下させることで、切削抵抗を小さくし、剛性の弱い部分の逃げを小さくすることにより切削後の盛り上がりを防止することができる。
【0074】
図21は、本発明の加工方法の一実施形態に係わる切削送り量を示す図である。なお、横軸は薄肉芯金の内面リブ形成部分における軸方向位置であり、縦軸は送り量の比率[FL/F]である。但し、FL[mm/rev]は内周面の凸部であるリブに対応する部分の送り量であり、F[mm/rev]は内周面の平坦部分に対応する所定の切削送り量である。
【0075】
図21に示すように、切削送り量を所定の送り量F[mm/rev]に対して、内周面にある凸部であるリブと相対する部分での切削送り量FL[mm/rev]を増加させることで、切削抵抗を小さくし、剛性の弱い部分の逃げを小さくすることにより切削後の盛り上がりを防止することができる。
【0076】
図22は、本発明の加工方法で用いる加工装置の一例を示す概略図である。
図22に示すように、この加工装置は、粗バイトの切削抵抗を検出する切削抵抗検出手段62と、粗バイト47を送り方向に駆動するバイト駆動手段63と、素管22′を保持して回転する主軸を有するワーク回転手段64と、これらを次のように制御する制御手段61とを備えている。
【0077】
図23は、図22の加工装置の制御フローを示す図である。
図23に示すように、先ず、ステップS1では、素管22′を主軸回りに一定の回転速度で回転するとともに、粗バイトを送り方向に向けて一定の速度で送り、素管の外表面の粗切削を開始する。
【0078】
次に、ステップS2では、切削抵抗検出手段により切削抵抗を検出し、切削抵抗が変化したかどうかを判断し、切削抵抗が変化していない場合には、ステップS1に戻り、切削抵抗が変化した場合には、ステップS3に進む。
【0079】
次に、ステップS3では、切削抵抗が増加したかどうかを判断し、増加した場合には、ステップS4に進み、減少した場合には、ステップS5に進む。
次に、ステップS4では、切削抵抗の増加分を減少させるように、送り速度を増加させる。この送り速度を増加させる代わりに主軸回転速度を遅くしてもよい。また、送り速度を増加することと主軸回転速度を遅くすることとを組み合わせて切削抵抗の増加分を減少させるようにしてもよい。
【0080】
次に、ステップS5では、切削抵抗の減少分を増加させるように、送り速度を減少させる。この送り速度を減少させる代わりに主軸回転速度を速くしてもよい。また、送り速度を減少することと主軸回転数を速くすることとを組み合わせて切削抵抗の減少分を増加させるようにしてもよい。
次に、ステップS6では、切削が完了したかどうかを判断し、完了していない場合にはステップS1に戻り、完了した場合には、ワーク回転手段とバイト駆動手段とを停止する。
【0081】
また、上記切削抵抗検出手段を具備せず、条件設定活動によって上記主軸回転数及び送り量の比率を実験的に求め、加工プロセス(加工条件的に)制御することが可能である。即ち、NC旋盤などの一般的な加工設備では、ツーリングパス(NCプログラム)で十分に対応することが可能である。
【0082】
このような加工方法によれば、ワークとバイトとの相対速度として、送り速度や回転速度を調整することにより、粗バイトが1本の場合でも、容易に且つ安価に薄肉化が可能となる。よって薄肉円筒管としての素管であるローラ芯金の薄肉化により温度上昇率の向上が得られることから立上り時間を短縮することが可能となる。
【0083】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では中央リブ群を3本の場合と5本の場合とについて説明したが、奇数本であれば7本以上であってもよい。また、上記実施形態では周辺リブを各1本の場合と各2本の場合とについて説明したが、3本以上であってもよい。また、1本の粗切削用バイトにより複数回のストロークで粗切削加工する場合にも、上記制御を組み合わせることにより、素管外表面の更なるフラット化を達成することができる。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【0084】
【実施例】
加工対象である薄肉円筒管である素管22′は、A3000系からなるAL合金材製であり、その大きさはφ40×380L×t1.2である。補強リブ26,25b,25cの形成においては、加工機はCNC旋盤を用いて、主要加工条件は主軸回転数を600rpm、押込み量をφ1.0mmとして行った。
素管22′を加工機であるCNC旋盤の主軸チャックに固定されたセンタ部材と他端を芯押し軸に回転センタを介して両センタでチャックした。
【0085】
次に、主軸を前記条件で回転させた後、成形装置としての図13に示したスピニングローラ45を素管22′の外周面に当接させて補強リブを形成した。このときの送り量fは、0.1mm/revとした。
このとき使用したスピニングローラ45の主要寸法は外径φ100、先端部を幅1.0mmとした。
【0086】
その結果、形成された凹部26′,25b′,25c′は、深さ0.6〜0.8mm、幅1.0〜1.2mmであった。また、内面に形成される補強リブ26,25b,25cもまた深さ0.3〜0.5mm、幅0.8〜1.8mmで滑らかな稜線を示す断面形状に形成された。
【0087】
次いで、素管22′をチャッキングしたまま、主軸回転数を4500rpm、送り量を0.1mm/revでノーズR0.4のダイヤモンドバイトを使用して外径切削を行った。この結果、表面粗さRzは3〜4μm程度であった。
【0088】
しかし、前述したように内周面に形成された補強リブである凸部近傍に対応する外周面において、所望の肉厚t=0.4mmまで、図18(A)に示すように、1本の切削刃147でバイトの軌跡149に沿って一定の送り速度及び一定の回転速度で切削を行っていくと、図18(B)に示すように、凸部のない部分は薄肉による剛性の低下から切削時の抵抗によって内側に”逃げ”150が生じるために図18(B)のように盛り上がり148(逆に凸部近傍が断面方向で凹んだ)となってしまう。そのため定着ローラとしての仕様である均一な面を得ることができない。この仕様としては、一般的に、表面粗さRzで2μm以下、表面うねりWcmで3μm以下が一般的に要求される。
【0089】
そこで、図20,図21のように、ワークである素管を保持する主軸回転数と切削送り量とを調整することで均一な表面を得られる。なお、図19(B)中、曲線R1は図19(A)のワークとバイトとの相対速度を調整した場合の切削抵抗、曲線R2は図18(B)の場合の切削抵抗である。
【0090】
以上の本発明によるところの加工を施すことによって、容易に高精度な薄肉円筒管を得ることが可能となり、且つ、定着ローラとして必要な均一な表面を有する高強度薄肉円筒管の製造が可能となる。
【0091】
さらに定着ローラとしての後処理をサンドブラスト処理で平均粒径50μm(呼び粒度#180)のアルミナ材を吐出圧2.5〜4.0kgf/cm2で粗面化する。その結果、表面粗さRzは9〜12μmとなり、波形もランダムなものとなる。次いで、フッ素樹脂等から成るコーティング部材を静電粉体塗装した後、380℃で焼成して皮膜の形成を行った。焼成後に形成された表面層21は膜厚が20〜24μm程度であり、表面粗さRzが2.5〜3μmとなる。そこで、表面層21をテープ研磨することで所望の表面粗さRz≦2μmが得られる。また、必要によっては再度、焼成を行いフッ素皮膜表面の平滑化を行なう。
このようにして製造された定着ローラによれば、薄肉化と高剛性化とを両立できるので、立ち上がり時間の高速化及び省エネ化を達成することができる。
【0092】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明によれば、アルミ合金材を用いても、従来より薄肉で、かつ、高剛性を確保できる薄肉芯金の加工方法及び電子写真用定着ローラ芯金の加工方法を提供することができる。
さらに、この電子写真用定着ローラ芯金の加工方法によれば、定着ローラの立ち上がり時間を大幅に短縮することができ、省電力化も達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態に係わる芯金構造体の一例として、電子写真式の画像形成装置に備える定着ローラのローラ芯金の構成を示す一部断面図である。
【図2】リブ断面の拡大図であり、(A)は半円形状のリブを示し、(B)は滑らかに連続している半円形状のリブを示し、(C)は二等辺三角形状のリブを示し、(D)はU字形のリブを示し、(E)は台形状のリブを示している。
【図3】リブ断面のさらなる拡大図である。
【図4】図1のローラ芯金を有する定着ローラを備えた定着装置の縦断面図である。
【図5】本発明の第2実施形態に係わる定着ローラのローラ芯金を示す一部断面図である。
【図6】本発明の芯金構造体としてのローラ芯金を有する定着ローラを備えた画像形成装置の主要構成を示す説明図である。
【図7】電子写真式の画像形成装置に使用される定着ローラを示す図である。
【図8】薄肉定着ローラの技術的課題を示す図であり、(A)はたわみ変形の場合であり、(B)はつぶれ変形の場合である。
【図9】図9は電子写真用定着ローラの製造方法を示す図であり、(A)は素管の端部(ジャーナル)の絞り加工工程であり、(B)は端面及び面取り加工工程であり、(C)はエンドミルによるカット工程であり、(D)は補強リブ形成工程、(E)は胴部切削工程、(F)はコーティング工程、(G)はテープ研磨工程である。
【図10】図9(D)の補強リブ形成工程及び図9(E)の胴部切削工程で用いるタレット旋盤の要部を示し、(A)は正面図、(B)は側面図である。
【図11】図11は、図9(D)の補強リブ形成工程と図9(E)の胴部切削工程とを示す図である。
【図12】補強リブ形成工程の参考例を示す図である。
【図13】図10の補強リブ形成装置で用いるスピニングローラを示し、(A)は側面図、(B)は一部断面斜視図である。
【図14】図9(E)の胴部切削工程の要部を拡大して示し、(A)は補強リブ形成前の状態を示す図、(B)はリブ形成後の状態を示す図、(C)はリブ形成後の切削状態を示す図である。
【図15】図9(D)の補強リブ形成工程におけるリブの形成順を示す図であり、(A)は加工最初、(B)は加工途中、(C)は加工最後をそれぞれ示す。
【図16】図9(D)の補強リブ形成工程における変形例を示す図である。
【図17】図9(D)の補強リブ形成工程及び図9(E)の胴部切削工程で用いるタレット旋盤を示し、(A)は正面図、(B)は側面図である。
【図18】参考例の1回切削を示す図であり、(A)は理想状態を示し、(B)は実際の切削状態を示す。
【図19】(A)は本発明の切削方法に係る粗切削用バイトの切削状態を示し、(B)は図18(B)の参考例の1回切削と本発明による切削とのリブ周辺の切削抵抗を示す図である。
【図20】本発明の加工方法の一実施形態に係わる主軸回転数を示す図である。
【図21】本発明の加工方法の一実施形態に係わる切削送り量を示す図である。
【図22】本発明の加工方法で用いる加工装置の一例を示す概略図である。
【図23】図22の加工装置の制御フローを示す図である。
【符号の説明】
2 定着ローラ
20 ローラ芯金(芯金構造体)
22 本体部
22b 内周面
22c 微少凹部
25 中央リブ群
25a 中心リブ
25b 端部リブ
26 周辺リブ
S1 幅(ピッチ)
S2 幅(ピッチ)
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for producing a thin metal core such as an electrophotographic photoreceptor, a fixing roller, and a developing sleeve.
[0002]
[Prior art]
As shown in FIG. 7, a fixing roller 2 used in an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine, a printer, or a facsimile includes a heat generating device such as a halogen heater 2c in the roller, and a pressure roller. 3 is pressed to form a nip portion N. Such a fixing roller 2 melts and fixes the toner on the transfer paper P sent to the nip portion N by the pressure of the nip portion N and the radiant heat from the heat generating device.
[0003]
Conventionally, an aluminum alloy is used as a material for the fixing roller in order to ensure thermal conductivity and rigidity. The general structure of such a fixing roller is such that a cylindrical and thin roller metal core is used as a base, and a coating film is coated on the outer peripheral surface by powder coating with a fluorine film or the like, followed by baking.
[0004]
In recent years, the core metal of the fixing roller has been required to be further thinned in order to improve thermal conductivity. That is, it is desired to shorten the time required to reach a fixing temperature (the rise time of the fixing roller) by reducing the thickness of the roller metal core and to promote power saving in a copying machine or the like.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, as described above, the fixing roller is required to have high rigidity in terms of its function, and the thickness of the roller core cannot be reduced unnecessarily.
[0006]
That is, when the roller core is thinned, as shown in FIG. 8A, the fixing roller 2 is deformed by the pressing force from the pressure roller 3, or as shown in FIG. 8B. As described above, the pressing force from the pressure roller 3 may cause a problem that the outer diameter of the fixing roller 2 is deformed by being reduced from H1 to H2.
[0007]
Further, the process limit point at which the wall thickness can be uniformly reduced with a diamond tool is 0.8 mm with the conventional roller mandrel. With this wall thickness, the rise time of the fixing roller is approximately 30 seconds. There is a limit. It has also been desired to increase the rise time. Therefore, it has been desired to achieve both high rigidity and thinning at the same time.
[0008]
Attempts have also been made to use iron and stainless steel materials as alternatives to aluminum alloy materials, but they do not meet the manufacturing cost due to rust prevention measures, workability problems, etc. In comparison, the thermal conductivity is low, and the uniformity of temperature distribution is not sufficiently obtained.
[0009]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for processing a thin core metal bar and a method for processing an electrophotographic fixing roller core metal that can secure a high rigidity even if an aluminum alloy material is used. is there.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention of claim 1 is characterized in that, for example, by rotating the thin metal core while supporting both ends of a hollow cylindrical metal core having an outer diameter φD shown in FIG. In the processing method of forming the rib on the inner surface of the thin metal core by pressing the pressing member on the surface,
Relative speed between the thin cored bar and the cutting means for cutting so that the cutting resistance becomes close to a constant when the recess formed by the pressing member is removed by cutting on the outer peripheral surface of the thin cored bar. Is a method for processing a thin metal core.
[0011]
According to a second aspect of the present invention, in the thin cored bar processing method according to the first aspect of the present invention, the adjustment of the relative speed is performed by changing an axial feed speed of the cutting means relative to the thin cored bar to a portion without a rib. The outer peripheral surface portion corresponding to the portion having the rib is set so as to be faster than the outer peripheral surface portion corresponding to.
[0012]
According to a third aspect of the present invention, in the thin cored bar processing method according to the first aspect, the relative speed is adjusted by adjusting the rotational speed of the main shaft holding the thin cored bar with respect to the cutting means, and the pressing member The outer peripheral surface portion corresponding to the portion with the rib is set to be lower than the outer peripheral surface portion corresponding to the portion without the rib.
[0013]
As the definition of these relative speeds, the feed speed FF in the axial direction of the cutting means and the rotational speed N of the main shaft holding the thin metal core are indicated by a cutting feed amount FL in the cutting process, and the relationship is expressed by the following equation: Defined in (1).
FF [mm / min] = FL [mm / rev] × N [rpm] (1)
Similarly, in the cutting process, the rotational speed, which is the cutting speed, can be defined with respect to the rotational speed N of the main shaft as V, and the rotational speed can be defined by the following equation (2).
V [mm / min] = (π × φD [mm] × N [rpm]) / 1000 (2)
The above-mentioned relational expressions, (1), and (2) show the above-mentioned relative speeds in terms of feed speed and rotational speed, respectively. Sometimes expressed in numbers.
[0014]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a method for processing a thin cored bar whose outer peripheral surface is a drum shape, wherein the outer surface of the thin cored bar having a recess formed on the outer surface in order to form a rib on the inner surface is flattened. In the processing method of the fixing roller core bar for the electrophotographic apparatus to be cut into
A fixing roller for an electrophotographic apparatus, wherein, when the recess is removed by cutting, a relative speed between the thin cored bar and the cutting means for cutting is adjusted so that a cutting resistance becomes almost constant. This is a method of processing a cored bar.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a part of the configuration of a roller core of a fixing roller provided in an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile, or a printer as an example of a core metal structure according to the first embodiment of the present invention. It is sectional drawing.
[0016]
As shown in FIG. 1, the roller metal core 20 includes a main body portion 22 wider than the sheet passing region L, and journal portions 27 and 28 having a smaller diameter than the main body portion 22 formed integrally at both ends thereof. . The roller core 20 is made of an aluminum alloy.
[0017]
The main body 22 is formed in a drum shape. The drum amount of the main body 22 is set to about 0.08 mm, for example, and is appropriately set depending on the product performance. The drum volume is a difference D1-D2 between the outer diameter D2 outside the paper passing area L and the outer diameter D1 at the center.
[0018]
The main body 22 has a space in which a heat generating device can be inserted, and has a circular cross section. Further, a rib group for increasing rigidity is formed on the inner peripheral surface 22b of the main body portion 22.
[0019]
The rib group includes a central rib group 25 provided in a central region in the axial direction and peripheral ribs 26 disposed on both outer sides in the axial direction of the central rib group 25.
[0020]
The central rib group 25 includes a central rib 25a positioned at the center in the axial direction and end ribs 25b positioned at both axial ends of the central rib group 25. The central rib 25a and a pair of left and right end ribs 25b Are arranged at equal intervals S2.
[0021]
The peripheral ribs 26 are provided on the inner peripheral surface 22b at an equal distance from the center S in the axial direction of the end ribs 25b of the central rib group 25 and spaced apart from the width S1 of the central rib group 25, respectively.
[0022]
2A and 2B are enlarged views of a rib cross section, where FIG. 2A shows a semicircular rib, FIG. 2B shows a smoothly continuous semicircular rib, and FIG. 2C is an isosceles triangle. (D) shows a U-shaped rib, and (E) shows a trapezoidal rib. In addition, although the case of the center rib 25a is shown as a representative in FIG. 2, the other ribs are the same.
[0023]
Thus, by forming a rib on the inner peripheral surface of the roller metal core and increasing the rigidity, the roller metal core can be thinned. In particular, since the arrangement density of the ribs is increased in the central portion in the axial direction of the roller metal core which is easily deformed when pressure is applied from a pressure roller or the like, high strength can be obtained with a small number of ribs. In this embodiment, even if the thickness of the flat surface of the roller cored bar is reduced to 0.3 mm, the rigidity comparable to that of the 0.8 mm thick roller cored bar without ribs could be maintained. .
[0024]
Furthermore, since the arrangement density of the ribs is increased in the central portion in the axial direction of the roller metal core that is easily deformed when pressure is applied from a pressure roller or the like, the volume of the roller metal core can be reduced, and the heat capacity can be reduced. Therefore, the temperature rise by the heat source can be speeded up, and power saving can be achieved.
[0025]
In addition, since the rib arrangement density in the central portion of the roller core is increased, it is possible to achieve a uniform temperature distribution that normally increases the temperature in the central portion.
In particular, as shown in FIGS. 2 (B), (C), and (E), by smoothly connecting the rib and the flat surface of the inner peripheral surface 22b, it is possible to smoothly change the temperature unevenness of the surface at the time of temperature increase. And fixing unevenness can be further reduced.
[0026]
Further, since the main body portion 22 of the roller metal core 20 has a drum shape, it is possible to provide a circumferential difference in the axial direction of the fixing roller, thereby providing a difference in the feed amount (linear speed) during fixing by rotation. Can do. Since a difference can be provided in the feed amount in this way, tension can be applied in both width directions of the transfer paper, thereby preventing twisting and wrinkling of the transfer paper.
[0027]
FIG. 3 is a further enlarged view of the rib cross section.
As shown in FIG. 3, by forming a minute concave portion 22c that forms a wavy shape on the outer peripheral surface of the main body portion 22 of the roller core metal 20, when used as a fixing roller, the transfer paper is reduced in wrinkles, wrinkles, and the like. can do. The depth of the minute recess 22c is set to 1 to 10 μm, preferably 3 μm or less, for example.
[0028]
FIG. 4 is a longitudinal sectional view of a fixing device including a fixing roller having the roller cored bar of FIG.
As shown in FIG. 4, the fixing device 1 includes a fixing roller 2 in which a surface layer 21 is formed on the outer surface of the roller core shown in FIG. 1, a pressure roller 3 that presses the transfer paper to the fixing roller, a roller A bearing 2a that pivotally supports the journal portion of the core metal, a drive gear that drives the fixing roller, and a heat generation device that includes a halogen heater 2c mounted inside the fixing roller are configured.
[0029]
The fixing roller has a surface layer 21 formed by coating a release layer made of a fluororesin layer on the outer peripheral surface of a roller core. The surface layer 21 is formed with a film thickness of 10 to 30 μm, for example.
[0030]
FIG. 5 is a partial cross-sectional view showing a roller metal core of a fixing roller according to the second embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 5, the roller cored bar is different from the roller cored bar of FIG. 1 in that the central rib group 25 is provided with an intermediate rib 25c between the central rib 25a and the end rib 25b. The peripheral rib 26 is composed of an outer peripheral rib 26a and an inner peripheral rib 26b.
[0031]
In this case, the width S1 of the central rib group 25, the width S1 of the end rib 25b and the inner peripheral rib 26b, and the width S1 of the inner peripheral rib 26b and the outer peripheral rib 26a are equal.
[0032]
As described above, if the central rib group 25 includes the center rib 25a and the end rib 25b, one or more intermediate ribs 25c are formed between the center rib 25a and the end rib 25b. May be.
[0033]
Moreover, you may make it form the peripheral rib 26 from multiple pieces. In this case, the distance between the innermost peripheral rib 26b and the next outer peripheral rib 26a is preferably set to the width S1.
[0034]
FIG. 6 is an explanatory view showing a main configuration of an image forming apparatus including a fixing roller having a roller core as a core metal structure of the present invention.
As shown in FIG. 6, the image forming apparatus includes a photosensitive drum 4a on which an electrostatic latent image is formed, a charging roller 4b that performs charging processing in contact with or in proximity to the photosensitive drum 4a, and a photosensitive drum. A developing roller 4e for attaching toner to the electrostatic latent image 4a, a power source 4h for applying a DC voltage to the charging roller 4b, and a transfer paper on which the toner image on the photosensitive drum 4a has been conveyed from the paper feeding unit. A transfer roller 4f for transferring to P, a cleaning device 4g for removing and collecting residual toner on the surface of the photosensitive drum 4a, a surface potential meter 4d for measuring the surface potential of the photosensitive drum 4a, a fixing roller 2 and an additional roller. And a fixing device 1 having a pressure roller 3. Reference numeral 4c indicates exposure of laser light or reflected light of the original.
[0035]
An image forming operation in the image forming apparatus configured as described above will be described. First, the surface of the photosensitive drum 4a is uniformly charged at a high potential by supplying a DC voltage from the power source 4h to the charging roller 4b in contact with the photosensitive drum 4a.
[0036]
Immediately after that, when the surface of the photosensitive drum 4a is exposed 4c, the potential of the exposed portion decreases. Since the exposure 4c has a light amount distribution corresponding to the density of the image, a potential distribution with respect to the recorded image, that is, an electrostatic latent image is formed on the surface of the photosensitive drum 4a by the exposure 4c.
[0037]
Next, when the portion where the electrostatic latent image is formed passes through the developing roller 4e, the toner adheres according to the level of the potential, and a toner image that visualizes the electrostatic latent image is formed.
Next, the transfer paper P is conveyed at a predetermined timing to the portion where the toner image is formed, and overlaps the toner image. After the toner image is transferred to the transfer paper P by the transfer roller 4f, the transfer paper P is separated from the photosensitive drum 4a.
[0038]
Next, the separated transfer paper P is transported through a transport path, fixed by heat and pressure by the fixing roller 2 and the pressure roller 3, and then discharged outside the apparatus. After the transfer, the surface of the photosensitive drum 4a is cleaned by the cleaning device 4g, and the residual charge is erased by a residual charge erasing unit (not shown) to prepare for the next image forming process.
[0039]
At this time, a fixing roller having a thin roller core is used as the fixing roller, so that the temperature increase rate of the fixing roller can be improved, the rise time can be greatly shortened, and power saving can also be achieved. can do. That is, both the warm-up time and the lighting time of the halogen heater can be shortened.
[0040]
A method for manufacturing an electrophotographic fixing roller using the roller cored bar as described above will be described below.
9A and 9B are diagrams showing a method for manufacturing an electrophotographic fixing roller, in which FIG. 9A is a drawing process of an end portion (journal) of a raw tube, FIG. 9B is an end face and chamfering process, ) Is a cutting process by an end mill, (D) is a reinforcing rib forming process, (E) is a body cutting process, (F) is a coating process, and (G) is a tape polishing process. Moreover, FIG. 11 is a figure which shows the reinforcement rib formation process of FIG.9 (D), and the trunk | drum cutting process of FIG.9 (E).
[0041]
FIG. 14 is an enlarged view of the main part of the body cutting process of FIG. 9 (E), (A) is a diagram showing a state before the formation of a reinforcing rib, and (B) is a diagram showing a state after the rib is formed. (C) is a figure which shows the cutting state after rib formation.
[0042]
In FIG. 14, T1 is a tube thickness, FT is a flat surface, h is an indentation depth, LW is a rib width, t is a core metal thickness, H is a rib height, and C1 is a cutting tool as a cutting means. A rough cutting amount by the rough cutting tool 47, C2 is a finishing cutting amount by the finishing cutting tool 48. When the rough cutting amount C2 by the rough cutting tool 47 is removed, the concave portion 26 'is almost flattened.
[0043]
As shown in FIG. 9A, first, the raw tube 22 ′ is held by a collet chuck cc, and drawn by using a spinning roller 41 from the end side of the raw tube 22 ′ toward the center. As a result, both end portions (only one end portion is shown in the figure) of the raw tube 22 'are formed to have a predetermined diameter, in this embodiment, 30φ.
[0044]
At this time, since drawing is performed from the end side to the center side of the raw tube 22 ', that is, plastic processing is performed from the outside to the inside, the end 27 can be increased in thickness. Thereby, since an edge part is thickened, the strength improvement of an edge part and the oval cut and D cut mentioned later are attained. The thickness of the end portion is about 1.5 mm less than the original thickness of 1.2 mm when the 40 φ raw tube 22 ′ is drawn to 30 φ.
[0045]
Conventionally, swaging is known as a process for reducing the diameter. In this swaging process, the end of the straight pipe is reduced in diameter by pressing it into a die (die). In this swaging process, since molding oil is used, it is necessary to clean it by post-processing, which is a wet process.
In this swaging process, since the body part is clamped and pushed into the die, there is a problem that it is difficult to put out the same axis, and the coaxiality of the reduced diameter part is out of order.
[0046]
On the other hand, in the spinning process, the roller is abutted while chucking and rotating the body portion, so that the necessary coaxiality can be obtained. Furthermore, it can be processed in a dry process that does not use cleaning oil, that is, does not require a cleaning process. For this reason, there is an advantage that it is good for environmental measures.
[0047]
Conventionally, as diameter reduction processing, there are swaging processing and spinning processing, but in the spinning processing, a spatula drawing processing is mainly performed, such as a processing of a lamp umbrella and the like, and a thin extension processing. The inventors of the present invention have considered whether it can be applied to a fixing roller that increases the thickness of spinning. Spinning roller processing as a fixing roller processing was carried out on a trial basis, but it took processing time and was not cost effective. This time, other processing can be done at the same time, so it could be applied to mass production. Furthermore, as described above, it is excellent in environmental measures. Since the core of the fixing roller is thin, it does not take much time compared to swaging. The swaging process requires a special machine called a press, but the spinning process is possible with a cutting machine (because it is thin).
[0048]
Next, as shown in FIG. 9B, the end face (journal) end face of the raw tube 22 ′ is processed (equalized in length) by the end face processing tool 43, and the inner diameter chamfering tool 42 is used. A process of chamfering the inner diameter (centering) for pressing the raw tube 22 'as a workpiece from both ends is performed.
[0049]
Next, as shown in FIG. 9C, the end mill 44 removes a part of the end portion (journal) of the raw tube 22 ′. That is, a so-called oval cut is performed in which arc-shaped portions opposed on the diameter of the end portion are removed in parallel with the central axis. Further, instead of the oval cut, a so-called D-cut that removes only one side or a so-called U-cut that is cut into a U shape may be performed. These oval cuts, D cuts, and U-shaped cutouts are formed to prevent the drive gear from rotating.
[0050]
As shown in FIG. 11A, journal portions 27 'and 28' are formed at the end of the raw tube 22 'by the steps of FIGS. 9A to 9C. The thickness of the portion corresponding to the flat surface FT of the tube 22 'is indicated by the tube thickness T1 as shown in FIG.
Next, a vibration absorbing core (not shown) is inserted into the raw tube 22 '.
[0051]
Next, as shown in FIGS. 9D and 11B, in this reinforcing rib forming step, a step of forming reinforcing ribs by spinning using the spinning roller 45 is performed. In this step, as will be described later, the central rib 25a is formed last. Each rib has an indentation depth h and a rib width LW, as shown in FIG. This indentation depth h is smaller than the cutting thickness. Further, when the sheet passing area of the fixing roller core has a drum shape, the pushing depth h at the time of rib formation is set smaller than the cutting thickness for the end region of the drum shape.
[0052]
Next, as shown in FIGS. 9 (E) and 11 (C), the outer surface of the body portion of the raw tube 22 ′, in which the central rib 25a is finally formed, is first roughly cut with a rough cutting tool 47. Thereafter, finish cutting is performed with a finish cutting tool 48. In this cutting step, a rough cutting process is performed on the barrel portion with a rough cutting bit (rough cutting diamond bit), and then the journal portions 27 and 28 and the barrel portion are processed with a finishing bit (finish cutting diamond bit). A finish cutting process is performed to finish the process. The cutting state after this rib formation is shown in FIG.
[0053]
As shown in FIG. 11D, a high strength roller core bar reinforced with thin walls and ribs is completed.
Next, a sand blasting process for roughening the fluororesin coating area is performed by a sand blasting apparatus (not shown).
[0054]
Next, as shown in FIG. 9F, a coating process is performed in which a fluororesin layer is formed by baking after coating the fluororesin 50 from the coating nozzle 49.
Next, as shown in FIG. 9G, a tape polishing process for polishing the fluororesin-coated surface with the polishing tape 51 is performed to complete the fixing roller.
[0055]
The reinforcing rib forming step in FIG. 9D will be described in detail below based on FIGS. 10, 12, 13, 15, and 16.
10A and 10B show the main part of the turret lathe used in the reinforcing rib forming step in FIG. 9D and the trunk cutting step in FIG. 9E, where FIG. 10A is a front view and FIG. 10B is a side view. . In addition, in FIG. 10, the state which forms the rib by spinning process is shown.
[0056]
As shown in FIGS. 10 (A) and 10 (B), the reinforcing rib forming and body cutting device is composed of a turret lathe, and is supported so as to be rotatable around the center axis, and a turret tool post. A roughing cutting tool for roughly cutting the outer peripheral surface of the base tube 22 ', which is a thin cored bar having a reinforcing rib formed on the inner peripheral surface and a spinning roller 45 for reinforcing rib formation, which is radially attached to 52 47 and a finish cutting tool 48 for finish cutting after rough cutting.
[0057]
The rough cutting tool 47 is held by a tool holder 47d, and is attached to the turret tool post 52 by the tool holder 47d. An air blow nozzle 47c is disposed in the vicinity of the cutting coarse cutting tool 47b attached to the turret tool post 52.
[0058]
The finish cutting tool 48 is attached to the turret tool post 52 via a finish cutting tool holder 48b. An air blow nozzle 48 a is disposed in the vicinity of the finishing cutting tool 48 attached to the turret tool post 52.
[0059]
FIG. 12 is a view showing a reference example of the reinforcing rib forming step.
The processing force applied to the tube 22 'from the roller tool when the reinforcing rib is formed causes the thin tube 22' to bend and deform, but as shown in FIG. 12, from one end side to the other end side. If the reinforcing ribs are sequentially formed, it becomes easy to deform into a bellows shape, and there is a problem that the deformation of the contact increases.
[0060]
FIG. 13 shows a spinning roller used in the reinforcing rib forming apparatus of FIG. 10, wherein (A) is a side view and (B) is a partially sectional perspective view.
As shown in FIG. 13, the spinning roller 45 has a pushing width OW corresponding to the rib width, and is attached to the turret tool post 52 via a spinning roller holder 45a.
[0061]
As shown in FIG. 11B, the reinforcing ribs 26 and 25b are sequentially formed by pressing the spinning roller 45 at the rib forming position on the end side of the raw tube 22 '. At this time, a ring-shaped groove 26 'which is a recess is formed on the outer peripheral surface of the raw tube 22' corresponding to the reinforcing rib 26, and similarly, a concave portion is formed on the outer peripheral surface of the raw tube 22 'corresponding to the reinforcing rib 25b. A ring-shaped groove 25b 'is formed. The order of forming the reinforcing ribs will be described later with reference to FIG.
[0062]
FIGS. 15A and 15B are diagrams showing the order of rib formation in the reinforcing rib forming step of FIG. 9D, wherein FIG. 15A shows the first processing, FIG. 15B shows the middle of processing, and FIG. 15C shows the last processing.
As shown in FIG. 15, a plurality of reinforcing ribs 25a, 25b, and 26 are formed along the longitudinal direction. As the processing order, the rib 25a at the central portion that is the largest in deformation is processed last. Thereby, the deformation becomes uniform in the longitudinal direction by making the central portion where the bending deformation becomes maximum last, and the deformation becomes small. That is, the bellows-like deformation as shown in FIG. 12 is reduced, and the deflection deformation can be reduced.
[0063]
In addition, as shown in FIG. 15C, the ribs are formed on the right side, the left side 26, the right side 25b, the left side 25b, and finally the center 25a. You may make it form alternately one after another. Thereby, the left and right deflection deformation can be equalized.
[0064]
In addition, as shown in FIG. 15C, the ribs are formed in the order of 26 on the right side, then 25b on the right side, then 25b on the left side, then 26 on the left side, and finally 25a on the center. You may do it.
[0065]
In the above-described reinforcing rib forming step, the raw tube 22 'as a thin cylindrical tube made of an aluminum alloy is pretreated to a desired end face shape, and then chucked and rotated by the processing machine with reference to both centers. Using the spinning roller 45 as the molding apparatus shown in FIG. 13, the spinning roller 45 is pushed into a predetermined position while being in contact with the outer peripheral surface of the raw tube 22 ′ during rotation as shown in FIG. 11B. In this spinning drawing, the shape of the pushing portion of the spinning roller 22 'is transferred to the outer peripheral surface of the raw tube 22' by returning the spinning roller 45 after pushing to a predetermined position. Of the portions facing the ring-shaped grooves 26 ′, 25 b ′, 25 a ′, which are concave portions transferred to the outer peripheral surface of the raw tube 22 ′ (showing the shape of the cross section on the axis) in the thickness direction. Reinforcing ribs 26, 25b and 25a, which are circumferential convex portions, are formed on the peripheral surface. By moving the spinning roller 45 in the axial direction of the raw tube 22 ′ in this series of processing, a plurality of concave and convex portions can be formed in the direction of the rotation center axis of the raw tube 22 ′.
[0066]
FIG. 16 is a view showing a modification in the reinforcing rib forming step of FIG.
As shown in FIG. 16, in the processing method of FIG. 15, a backup roller 53 as a backup tool is disposed at a position facing the spinning roller 45. Thereby, a deformation | transformation can be suppressed by preventing the bending deformation | transformation of element | tube 22 'by the processing force at the time of rib processing. In this embodiment, the backup roller 53 includes two follower rollers 53a and 53b.
[0067]
The cutting process of FIG. 9 (E) will be described in detail below with reference to FIGS. FIG. 17 shows the turret lathe used in the reinforcing rib forming step of FIG. 9D and the barrel cutting step of FIG. 9E in a state rotated 180 degrees, (A) is a front view, and (B) is a side view. , (C) is an enlarged view of bytes. Note that FIG. 17 shows a state of rough finishing using a rough cutting bit 47 in a state of cutting a body portion with a sintered diamond bit.
[0068]
18A and 18B are diagrams showing one-time cutting of a reference example, where FIG. 18A shows an ideal state and FIG. 18B shows an actual cutting state.
FIG. 19A shows the cutting state of the cutting tool for rough cutting according to the cutting method of the present invention, and FIG. 19B shows the cutting around the rib between the single cutting of the reference example of FIG. 18B and the cutting according to the present invention. It is a figure which shows resistance.
[0069]
After forming the uneven portions (annular grooves 26 ', reinforcing ribs 26, etc.), the outer peripheral surface of the raw tube 22' is cut using a diamond tool or the like as shown in FIG. By performing this processing as described later, as shown in FIG. 14C, the annular groove 26 'as a concave portion on the outer peripheral surface is removed to obtain a substantially uniform surface, and an annular reinforcing rib is formed on the inner peripheral surface. 26 will remain. The reinforcing ribs remaining on the inner peripheral surface improve the rigidity of the raw tube 22 'as a thin cylindrical tube, thereby making it possible to obtain a desired thickness. Therefore, it is possible to reduce the thickness to t = 0.3mm with respect to the above-mentioned process thickness limit point (t = 0.8mm), and it is possible to maintain the same rigidity as t = 0.8mm. It becomes.
[0070]
Next, a cutting method capable of preventing swell due to escape during processing will be described.
First, as shown in FIG. 19B, since the rigidity is different between the place where the rib is present and the place where the rib is not present, the cutting resistance is different between the place where the rib is present and the place where the rib is not present as shown by the curve R2.
[0071]
Therefore, by adjusting the relative speed between the raw tube 22 'and the rough cutting tool, that is, the spindle rotational speed and the feed amount, based on the change in the cutting resistance, the swell after cutting due to the relief of the less rigid portion can be increased. To prevent.
[0072]
FIG. 20 is a diagram showing the spindle speed according to an embodiment of the processing method of the present invention. The horizontal axis is the axial position in the inner rib forming portion of the thin metal core, and the vertical axis is the ratio of the main shaft rotation speed [NL / N]. However, NL [rev] is the main shaft rotational speed of the portion corresponding to the rib that is the convex portion of the inner peripheral surface, and N [rev] is the main shaft rotational speed.
[0073]
As shown in FIG. 20, the main shaft rotation speed NL [rev] at a portion facing the rib that is the convex portion on the inner peripheral surface with respect to the main shaft rotation speed N [rev] from the relationship between the core metal rigidity and the cutting resistance. By reducing the cutting force, it is possible to reduce the cutting resistance and to prevent the bulge after cutting by reducing the relief of the portion having weak rigidity.
[0074]
FIG. 21 is a diagram showing a cutting feed amount according to an embodiment of the processing method of the present invention. The horizontal axis represents the position in the axial direction of the inner rib forming portion of the thin metal core, and the vertical axis represents the feed rate ratio [FL / F]. However, FL [mm / rev] is a feed amount of a portion corresponding to a rib which is a convex portion of the inner peripheral surface, and F [mm / rev] is a predetermined cutting feed amount corresponding to a flat portion of the inner peripheral surface. is there.
[0075]
As shown in FIG. 21, the cutting feed amount is a predetermined feed amount F [mm / rev], and the cutting feed amount FL [mm / rev] at a portion facing the rib that is a convex portion on the inner peripheral surface. By increasing the cutting force, it is possible to reduce the cutting resistance and to prevent the bulge after cutting by reducing the relief of the portion having weak rigidity.
[0076]
FIG. 22 is a schematic view showing an example of a processing apparatus used in the processing method of the present invention.
As shown in FIG. 22, this processing apparatus holds a cutting force detecting means 62 for detecting the cutting force of the rough bite, a bite driving means 63 for driving the rough bite 47 in the feed direction, and a blank tube 22 '. A work rotating means 64 having a rotating main shaft and a control means 61 for controlling them as follows are provided.
[0077]
FIG. 23 is a diagram showing a control flow of the processing apparatus of FIG.
As shown in FIG. 23, first, in step S1, the raw tube 22 'is rotated around the main shaft at a constant rotational speed, and the coarse bite is fed at a constant speed in the feed direction, so that the outer surface of the raw tube is Start rough cutting.
[0078]
Next, in step S2, the cutting force is detected by the cutting force detection means to determine whether or not the cutting force has changed. If the cutting force has not changed, the process returns to step S1 and the cutting force has changed. If so, the process proceeds to step S3.
[0079]
Next, in step S3, it is determined whether or not the cutting resistance has increased. If it has increased, the process proceeds to step S4, and if it has decreased, the process proceeds to step S5.
Next, in step S4, the feed rate is increased so as to decrease the increase in cutting resistance. Instead of increasing the feed speed, the spindle rotational speed may be decreased. Further, the increase in the cutting resistance may be reduced by combining the increase in the feed speed and the decrease in the spindle rotational speed.
[0080]
Next, in step S5, the feed rate is decreased so as to increase the decrease in cutting resistance. Instead of decreasing the feed speed, the spindle rotational speed may be increased. Further, the reduction of the cutting force may be increased by combining the reduction of the feed speed and the increase of the spindle rotational speed.
Next, in step S6, it is determined whether or not the cutting is completed. If not completed, the process returns to step S1, and if completed, the work rotating means and the tool driving means are stopped.
[0081]
Further, without providing the cutting force detecting means, it is possible to experimentally obtain the ratio of the spindle rotational speed and the feed amount by the condition setting activity and control the machining process (in terms of machining conditions). In other words, a general machining facility such as an NC lathe can sufficiently cope with a tooling path (NC program).
[0082]
According to such a processing method, by adjusting the feed speed and the rotation speed as the relative speed between the workpiece and the cutting tool, even if there is only one rough cutting tool, the thickness can be easily reduced at a low cost. Therefore, since the temperature rise rate can be improved by thinning the roller metal core, which is a raw tube as a thin cylindrical tube, it is possible to shorten the rise time.
[0083]
The present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the above-described embodiment, the case where there are three central rib groups and the case where there are five central rib groups has been described. Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where there were one peripheral rib each and two each, it may be 3 or more. Further, even when rough cutting is performed with a plurality of strokes with a single rough cutting tool, further flattening of the outer surface of the raw tube can be achieved by combining the above controls. That is, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
[0084]
【Example】
The raw tube 22 ′, which is a thin cylindrical tube to be processed, is made of an AL alloy material made of A3000 series, and its size is φ40 × 380 L × t1.2. In forming the reinforcing ribs 26, 25b, and 25c, a CNC lathe was used as a processing machine, and main processing conditions were a spindle rotation speed of 600 rpm and an indentation amount of φ1.0 mm.
The base tube 22 'was chucked at both centers via a rotation center with a center member fixed to the spindle chuck of the CNC lathe as a processing machine and the other end of the core tube 22'.
[0085]
Next, after rotating the main shaft under the above-mentioned conditions, the spinning roller 45 shown in FIG. 13 as a molding device was brought into contact with the outer peripheral surface of the raw tube 22 ′ to form a reinforcing rib. The feed amount f at this time was set to 0.1 mm / rev.
The main dimensions of the spinning roller 45 used at this time were an outer diameter of φ100 and the tip portion having a width of 1.0 mm.
[0086]
As a result, the formed recesses 26 ', 25b' and 25c 'had a depth of 0.6 to 0.8 mm and a width of 1.0 to 1.2 mm. The reinforcing ribs 26, 25b and 25c formed on the inner surface were also formed in a cross-sectional shape having a depth of 0.3 to 0.5 mm and a width of 0.8 to 1.8 mm and showing a smooth ridgeline.
[0087]
Next, with the base tube 22 'being chucked, outer diameter cutting was performed using a diamond bit with a nose radius of 0.4 at a spindle speed of 4500 rpm and a feed rate of 0.1 mm / rev. As a result, the surface roughness Rz was about 3 to 4 μm.
[0088]
However, as described above, on the outer peripheral surface corresponding to the vicinity of the convex portion, which is the reinforcing rib formed on the inner peripheral surface, up to a desired thickness t = 0.4 mm, as shown in FIG. When cutting is performed at a constant feed speed and a constant rotation speed along the tool trajectory 149 with the cutting blade 147 of FIG. 18, as shown in FIG. Since the “relief” 150 is generated on the inner side due to the resistance at the time of cutting, a rise 148 (reversely, the vicinity of the convex portion is recessed in the cross-sectional direction) as shown in FIG. For this reason, it is not possible to obtain a uniform surface as a specification for the fixing roller. As this specification, generally, a surface roughness Rz of 2 μm or less and a surface waviness Wcm of 3 μm or less are generally required.
[0089]
Therefore, as shown in FIGS. 20 and 21, a uniform surface can be obtained by adjusting the rotation speed of the main shaft and the cutting feed amount for holding the raw pipe as a workpiece. In FIG. 19B, the curve R1 is the cutting resistance when the relative speed between the workpiece and the cutting tool in FIG. 19A is adjusted, and the curve R2 is the cutting resistance in the case of FIG.
[0090]
By performing the processing according to the present invention as described above, it is possible to easily obtain a high-precision thin-walled cylindrical tube and to manufacture a high-strength thin-walled cylindrical tube having a uniform surface necessary as a fixing roller. Become.
[0091]
Further, post-treatment as a fixing roller is sandblasted to roughen an alumina material having an average particle size of 50 μm (nominal particle size # 180) at a discharge pressure of 2.5 to 4.0 kgf / cm 2. As a result, the surface roughness Rz is 9 to 12 μm, and the waveform is also random. Next, a coating member made of a fluororesin or the like was coated with electrostatic powder, and then baked at 380 ° C. to form a film. The surface layer 21 formed after firing has a film thickness of about 20 to 24 μm and a surface roughness Rz of 2.5 to 3 μm. Therefore, desired surface roughness Rz ≦ 2 μm can be obtained by tape polishing the surface layer 21. If necessary, firing is performed again to smooth the surface of the fluorine film.
According to the fixing roller manufactured in this way, it is possible to achieve both thinning and high rigidity, so that the rise time can be increased and energy saving can be achieved.
[0092]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, even when an aluminum alloy material is used, a method for processing a thin core metal and a method for processing an electrophotographic fixing roller core metal that are thinner and can ensure high rigidity than before. Can be provided.
Furthermore, according to this method of processing the fixing roller core for electrophotography, the rise time of the fixing roller can be greatly shortened, and power saving can also be achieved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial cross-sectional view illustrating a configuration of a roller core of a fixing roller provided in an electrophotographic image forming apparatus as an example of a core metal structure according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged view of a rib cross-section, where (A) shows a semicircular rib, (B) shows a smoothly continuous semicircular rib, and (C) is an isosceles triangle. (D) shows a U-shaped rib, and (E) shows a trapezoidal rib.
FIG. 3 is a further enlarged view of a rib cross section.
4 is a longitudinal sectional view of a fixing device including a fixing roller having the roller cored bar of FIG. 1. FIG.
FIG. 5 is a partial cross-sectional view showing a roller metal core of a fixing roller according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a main configuration of an image forming apparatus including a fixing roller having a roller core as a core metal structure according to the present invention.
FIG. 7 is a diagram illustrating a fixing roller used in an electrophotographic image forming apparatus.
FIGS. 8A and 8B are diagrams showing a technical problem of a thin fixing roller, in which FIG. 8A shows a case of bending deformation and FIG. 8B shows a case of crushing deformation.
FIGS. 9A and 9B are diagrams showing a method for manufacturing an electrophotographic fixing roller, in which FIG. 9A is a drawing process of an end (journal) of a blank tube, and FIG. 9B is an end face and chamfering process. Yes, (C) is a cutting process by an end mill, (D) is a reinforcing rib forming process, (E) is a trunk cutting process, (F) is a coating process, and (G) is a tape polishing process.
10A and 10B show a main part of a turret lathe used in the reinforcing rib forming step of FIG. 9D and the trunk cutting step of FIG. 9E, FIG. 10A is a front view, and FIG. .
11 is a diagram showing a reinforcing rib forming step in FIG. 9D and a trunk cutting step in FIG. 9E.
FIG. 12 is a view showing a reference example of a reinforcing rib forming step.
13 shows a spinning roller used in the reinforcing rib forming apparatus of FIG. 10, wherein (A) is a side view and (B) is a partially sectional perspective view.
14 is an enlarged view of the main part of the body cutting process of FIG. 9E, (A) is a diagram showing a state before the formation of the reinforcing rib, (B) is a diagram showing a state after the rib formation, (C) is a figure which shows the cutting state after rib formation.
FIGS. 15A and 15B are diagrams illustrating the order of forming ribs in the reinforcing rib forming step of FIG. 9D, wherein FIG. 15A shows the first processing, FIG. 9B shows the middle of processing, and FIG.
16 is a view showing a modification in the reinforcing rib forming step of FIG. 9D. FIG.
17 shows a turret lathe used in the reinforcing rib forming step of FIG. 9D and the trunk cutting step of FIG. 9E, where FIG. 17A is a front view and FIG.
18A and 18B are diagrams showing one-time cutting in a reference example, where FIG. 18A shows an ideal state and FIG. 18B shows an actual cutting state.
19A shows the cutting state of the rough cutting tool according to the cutting method of the present invention, and FIG. 19B shows the periphery of the rib between the one-time cutting of the reference example of FIG. 18B and the cutting according to the present invention. It is a figure which shows cutting resistance.
FIG. 20 is a diagram showing the spindle speed according to an embodiment of the processing method of the present invention.
FIG. 21 is a diagram showing a cutting feed amount according to an embodiment of the processing method of the present invention.
FIG. 22 is a schematic view showing an example of a processing apparatus used in the processing method of the present invention.
23 is a diagram showing a control flow of the processing apparatus of FIG.
[Explanation of symbols]
2 Fixing roller
20 Roller core (core metal structure)
22 Body
22b Inner peripheral surface
22c Micro recess
25 Central rib group
25a Center rib
25b End rib
26 Ribs
S1 width (pitch)
S2 width (pitch)

Claims (4)

中空円筒状の薄肉芯金の両端を支持しながら該薄肉芯金を回転させて、該薄肉芯金の表面に押し部材を押し当てることにより、薄肉芯金の内面にリブを形成する加工方法において、
前記薄肉芯金の外周面に前記押し部材により形成された凹部を切削加工によって除去加工する際に、切削抵抗が一定に近くなるように前記薄肉芯金と前記切削加工する切削手段との相対速度を調整することを特徴とする薄肉芯金の加工方法。
In a processing method of forming ribs on the inner surface of a thin core metal by rotating the thin core metal while supporting both ends of a hollow cylindrical thin core metal and pressing a pressing member against the surface of the thin core metal ,
Relative speed between the thin cored bar and the cutting means for cutting so that the cutting resistance becomes close to a constant when the recess formed by the pressing member is removed by cutting on the outer peripheral surface of the thin cored bar. A method for processing a thin cored bar characterized by adjusting the thickness.
前記相対速度の調整は、前記薄肉芯金に対する前記切削手段の軸方向の送り速度を、リブのない部分に対応する前記外周面部分よりリブのある部分に対応する外周面部分の方が速くなるように設定することを特徴とする請求項1に記載の薄肉芯金の加工方法。In the adjustment of the relative speed, the feeding speed in the axial direction of the cutting means with respect to the thin metal core is higher in the outer peripheral surface portion corresponding to the portion with the rib than in the outer peripheral surface portion corresponding to the portion without the rib. The method for processing a thin cored bar according to claim 1, wherein the setting is made as follows. 前記相対速度の調整は、前記切削手段に対する薄肉芯金を保持する主軸の回転数を、前記押し部材がリブのない部分に対応する前記外周面部分よりリブのある部分に対応する前記外周面部分の方が低くなるように設定することを特徴とする請求項1に記載の薄肉芯金の加工方法。The adjustment of the relative speed is performed by changing the rotational speed of the main shaft that holds the thin metal core with respect to the cutting means, the outer peripheral surface portion corresponding to a portion having the rib rather than the outer peripheral surface portion corresponding to the portion where the pressing member does not have the rib. 2. The method for processing a thin cored bar according to claim 1, wherein the thickness is set to be lower. 外周面が鼓形状した薄肉芯金の加工方法であって、内面にリブを形成するために外表面に凹部が形成されている薄肉芯金の外表面をフラットに切削する電子写真装置用定着ローラ芯金の加工方法において、
前記凹部を切削加工によって除去加工する際に、切削抵抗が一定に近くなるように前記薄肉芯金と前記切削加工する切削手段との相対速度を調整することを特徴とする電子写真装置用定着ローラ芯金の加工方法。
A method for processing a thin cored bar whose outer peripheral surface has a drum shape, wherein the outer surface of the thin cored bar is formed with a recess formed on the outer surface in order to form a rib on the inner surface. In the method of processing the core metal,
A fixing roller for an electrophotographic apparatus, wherein, when the recess is removed by cutting, a relative speed between the thin cored bar and the cutting means for cutting is adjusted so that a cutting resistance becomes almost constant. Processing method for cored bar.
JP2000330410A 2000-10-30 2000-10-30 Processing method for thin cored bar, processing method for fixing roller cored bar for electrophotographic apparatus Expired - Fee Related JP3968213B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000330410A JP3968213B2 (en) 2000-10-30 2000-10-30 Processing method for thin cored bar, processing method for fixing roller cored bar for electrophotographic apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000330410A JP3968213B2 (en) 2000-10-30 2000-10-30 Processing method for thin cored bar, processing method for fixing roller cored bar for electrophotographic apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002137101A JP2002137101A (en) 2002-05-14
JP3968213B2 true JP3968213B2 (en) 2007-08-29

Family

ID=18806936

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000330410A Expired - Fee Related JP3968213B2 (en) 2000-10-30 2000-10-30 Processing method for thin cored bar, processing method for fixing roller cored bar for electrophotographic apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3968213B2 (en)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102909393B (en) * 2012-08-27 2014-09-17 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 Turning method for diamond roller carrier female die
CN103212723B (en) * 2013-05-02 2015-03-04 鞍山红拖机械制造股份有限公司 Clamping die walking processing method for large-sized metal thin-wall pipe fitting
CN103551592B (en) * 2013-05-23 2016-03-23 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 A kind of diamond roller cavity surface processing method
JP5819014B1 (en) * 2015-01-29 2015-11-18 ミツマ技研株式会社 Heat roll fixing device and heat roller
JP6581882B2 (en) * 2015-11-02 2019-09-25 古河電気工業株式会社 Wall penetrating member mounting structure, wall penetrating member lifting prevention method, and locking member idling prevention method
CN105458871A (en) * 2015-11-13 2016-04-06 西安航空动力股份有限公司 Engine rotor integral blade disk and blade tip processing method
CN106112012B (en) * 2016-07-06 2018-02-09 西北工业大学 In-situ authigenic type TiB2 particle enhanced aluminum-based composite material method for turning

Also Published As

Publication number Publication date
JP2002137101A (en) 2002-05-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4139061B2 (en) Roller core metal processing method and electrophotographic fixing roller core metal processing method
JP3968213B2 (en) Processing method for thin cored bar, processing method for fixing roller cored bar for electrophotographic apparatus
US10265754B2 (en) Fixing sleeve and manufacturing method thereof
US8351835B2 (en) Tube and method for manufacturing the same
JP3604911B2 (en) Thin roller and method of manufacturing the thin roller
KR0164013B1 (en) Photosensitive body drum, method for driving thereof and photosensitive drum unit
JP4025500B2 (en) Core metal processing method and fixing roller core metal processing method for electrophotographic apparatus
JP5134863B2 (en) Manufacturing method of conductive roller
JPH01130822A (en) Method for working surface of metallic pipe
JP2000122310A (en) Production of mirror surface pipe for photorecertive drum of copying machine or the like
JP2007015044A (en) Grinding method of rubber covered roll and rubber covered roll
JP3821503B2 (en) Fixing roller and manufacturing method thereof
JP2007047321A (en) Roller core bar, manufacturing method thereof, fixing roller, fixing apparatus, and image forming apparatus equipped with the same
JPH11149226A (en) Fixing device
WO2007132838A1 (en) Base pipe for photosensitive drum
JP2009169158A (en) Method of manufacturing electrophotographic photoreceptor, and electrophotographic photoreceptor
JPH08185054A (en) Developing sleeve having uniform and fine ruggednesses on its surface and production thereof
JP2008040358A (en) Fixing roller and fixing device into which the same is incorporated
JP2004154789A (en) Method for manufacturing thin cylindrical body
EP3136183A1 (en) Fixing device using stainless steel material
KR100946294B1 (en) Roller for fusing unit and manufacturing method the same
JP2012217992A (en) Method of manufacturing thin wall core metal with rib
KR101057722B1 (en) Tube for printing roll
JP2008213047A (en) Manufacturing method of rubber roll and rubber roll for use in electrophotographic device
JP2006154591A (en) Fixing roller, its manufacturing method, and fixing device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20041025

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20070208

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20070515

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20070604

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110608

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110608

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120608

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130608

Year of fee payment: 6

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees