JPH01215481A - ヒートローラ用筒状基体およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えばヒートローラとして用いられるローラ
を構成するためのローラ基体の製造方法に関するもので
ある。

〔技術的背景〕

例えば複写機の定着部においては、トナー像を紙などの
支持体に熱定着させるためにヒートローラと圧接ローラ
とよりなる定着器が設けられる。

ここにヒートローラは、第３図に示すように、金属製の
ローラ基体本体Ｒの外周面上に適宜の被覆層Ｆを形成し
でなる中央ローラ部分Ｈと、前記ローラ基体本体Ｒの両
端から外方に同軸的に突出するよう一体的に設けられた
スリーブＳ、Ｓ　とにより構成される。このスリーブＳ
は、当該ヒートローラを回転支持するために、複写機な
どに設けられる回転軸受部材によって軸承される軸体を
形成するものである。

然るに、前記ローラ基体本体Ｒは、その熱伝導性、加工
の容易性、その他の点から、通常アルミニウムまたはア
ルミニウム合金によって形成されるのが有利であるが、
スリーブＳは、これをアルミニウムまたはアルミニウム
合金製とした場合には、回転軸受部材の材質との関係か
らいわゆるカジリが生じて長期間にわたって円滑に作動
する軸受を構成することができないことから、通常、ス
テンレス鋼によって形成することが必要とされている。

〔従来の技術〕

このような要請を満足させるため、従来のローラ基体の
製造方法においては、第４図に示すように、接合側一端
部の端面５５にその内径より大径の凹部５６を形成して
なる例えばアルミニウム合金よりなるローラ基体材５０
を準備すると共に、回転軸受部材によって軸承される軸
体部６１と、この軸体部６１より接合側に位置される前
記ローラ基体材５０の外径と等しい外径を有する鍔部６
２と、この鍔部６２に続いて端部側に凹溝６３を区画す
る突条部６４とを設けてなる、ステンレス鋼よりなるス
リーブ材６０を準備し、 ローラ基体材５０を回転しないよう保持しておいて、当
該ローラ基体材５０の中心軸Ｘと一致する軸Ｙの周りに
スリーブ材６０を回転させながら当該スリーブ材６０を
ローラ基体材５０に接近する方向に移動させ、スリーブ
材６０の鍔部６２の外面をローラ基体材５０の端面５５
に対接させ、これによって当該ローラ基体材５０の端面
５５に続く部分を溶融させ、その結果として、第５図に
示すように、この溶融金属がスリーブ材６０の前記凹溝
６３内に進入して係止部Ｃが形成された状態となるよう
にすることにより、スリーブ材６０によるスリーブＳが
ローラ基体材５０によるローラ基体本体Ｒに一体的に接
合されてなるローラ基体を製造するようにしている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記のような方法においては、スリーブ
材６０がステンレス鋼よりなるものであるため、当該ス
リーブ材６０はローラ基体材５０に摩擦して対接された
ときにも溶融せず、従って形成されるローラ基体本体Ｒ
とスリーブＳは物体としてはなお別個のものであり、両
者間の接合はいわば凹溝６３を利用した機械的な連結に
過ぎず、その結果、ローラ基体全体としての機械的強度
が小さいという問題点がある。実際上、当該方法によっ
て製造したローラ基体を用いてヒートローラを製作し、
これを複写機に搭載した場合においては、当該スリーブ
がローラ基体本体から脱落する事故が発生することがあ
る。

また上記の方法においては、破線で示したようにローラ
基体材５０の端面５５の位置において溶融した金属Ｍが
半径方向外方に盛り上がるようなり、これを除去する必
要があるため、仕上げ作業が容易ではない。

本発明は、以上のような問題点を解決し、スリーブが十
分に大きな強度でローラ基体本体に接合されており、し
かも容易にそのようなローラ基体を製造することのでき
る方法を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、アルミニウムまたはアルミニウム合金よりな
る筒状のローラ基体本体の端部に、回転軸受部材によっ
て軸承される軸体を形成するスリーブが同軸的に外方に
突出するよう一体的に接合されてなるローラ基体の製造
方法であって、アルミニウムまたはアルミニウム合金よ
りなる基材の外周面上に、軸体の表面を形成するステン
レス鋼製の筒状の外環材が嵌着されてなるスリーブ材を
、回転しないよう保持されたアルミニウムまたはアルミ
ニウム合金よりなるローラ基体材の中心軸と一致する軸
の周りに回転させながら当該ローラ基体材と接近する方
向に相対的に移動させることにより、前記スリーブ材の
基材の接合側一端部の端面を前記ローラ基体材の接合側
一端部の端面に対接させて両端面に係るアルミニウムま
たはアルミニウム合金を摩擦熱によって溶融させ、これ
により、前記ローラ基体材にスリーブ材を接合すると共
に、前記外環材の一端縁部を前記ローラ基体材における
端面部分内に埋没させる工程を含むことを特徴とする。

〔作用および効果〕

このような製造方法によれば、スリーブ材がアルミニウ
ムまたはアルミニウム合金製であってこれが回転されな
がらローラ基体−材の端面に対接されるため、両者が溶
融した上で接合されて物体として一体のものとなり、従
って非常に大きな接合強度が得られると共に、スリーブ
材に嵌着したステンレス鋼よりなる外環材によって軸体
の表面が形成されるため、回転軸受部材によって良好な
軸受が構成されて長い使用寿命を得ることができ、しか
も方法それ自体が容易で必要とされる仕上げ作業も簡単
である。

〔実施例〕

以下本発明を具体的に説明する。

第１図は本発明の一実施例に係る方法に用いられるロー
ラ基体材１０とスリーブ材２０とを示す説明用断面図で
あり、ローラ基体材１０は、例えばアルミニウム合金よ
りなる内径ＤＩの筒状体であり、主部１１に続く接合側
一端部１２は主部１１の外径Ｄ２より若干小径の外径Ｄ
３を有する。

スリーブ材２０は、前記ローラ基体材１０と同一のアル
ミニウム合金よりなる筒状の基材２１と、この基材２１
の外周面上に嵌着して設けられたステンレス鋼製の筒状
の外環材２２とにより構成され、基材２１の接合側一端
部２３は、外環材２２の接合側の一端縁部２４を超えて
僅かに外方に突出した状態とされている。また前記基材
２１の内径ｄ１はローラ基体本体１０の内径Ｄ１と同一
とされており、外環材２２の外径ｄ２はローラ基体材Ｉ
Ｏの接合側一端部Ｉ２の外径Ｄ３より小さいものとされ
ている。２６は基材２１の伝動機構装着部である。

そして次のようにしてローラ基体材ｌθとスリーブ材２
０との接合を行う。すなわち、ローラ基体材１０を固定
して保持すると共に、スリーブ材２０を、前記ローラ基
体材１０の中心軸Ｘに一致する軸Ｙ上に位置させて当該
軸Ｙの周りに回転させながら、当該スリーブ材２０をロ
ーラ基体材１０に接近する方向（図の右方）　に移動さ
せる。これにより、スリーブ材２０の接合側一端部２３
の端面２５がローラ基体材ｌＯの接合側一端部１２の端
面１３に対接され、その結果、摩擦熱によって両端面部
の温度が上昇して遂に溶融する。スリーブ材２０には、
このときにもなおローラ基体材１０に接近する方向に移
動するよう抑制する力が作用されているため、スリーブ
材２０は更に僅かながら移動する。

このようにして、第２図に示すようにローラ基体材ｌＯ
の接合側一端部１２の端面１３に続く部分と、スリーブ
材２０の接合側一端部２３の端面２５に続く部分との摩
擦熱による溶接を達成させると共に、スリーブ材２０に
設けられた外環材２２の接合側の一端縁部２４を、同様
にローラ基体材１０の接合側一端部１２の端面１３と摩
擦させることにより、当該端面１３に続く部分を溶融さ
せて進入させて当該外環材２２の一端縁部２４が前記ロ
ーラ基体材１０の端面部内に埋没された状態とし、これ
により、外環材２２によってその外周面が覆われた状態
のスリーブＳが一体的にローラ基体本体Ｒに接合された
ローラ基体を製造する。

以上の方法によれば、アルミニウム合金製のローラ基体
材ＩＯに摩擦熱によりて接合されるスリーブ材２０の基
材２１が当該ローラ基体材ｌＯと同一のアルミニウム合
金よりなるものであるため、ローラ基体材ｌＯの接合側
一端部１２の端面部分が溶融するときには同時に当該ス
リーブ材２０の接合側一端部２３の端面部分も溶融し、
従って両者が組織的にも一体的に溶接されるため、スリ
ーブＳとローラ基体本体とが非常に大きい強度で接合さ
れた状態が達成され、その結果、きわめて大きい機械的
強度を有し、使用寿命の長いローラ基体を製造すること
ができる。

また、スリーブＳの外表面には、スリーブ材２０の外周
面に嵌着されたステンレス鋼製の外環材２２が位置され
るため、この外環材２２０部分を軸体として回転軸受に
よって支承させることにより、何ら支障を生ずることは
なく十分に円滑に作動する軸受を構成させることができ
る。しかもこの外環材２２は、最終的には単に基材２１
の外周面に嵌着されるのみでなく、その一端縁部２４が
、ローラ基体本体におけるローラ基体材１０の端面部分
内に進入した状態に固定されるため、軸体としても十分
に大きい強度が得られる。

更に前記外環材２２は、ローラ基体材１０とスリーブ材
２０との互いに溶融されて接合される端面部分の外周位
置に配置されるため、当該溶融した金属が当該外環材２
２の内部に止まることとなり、従って外面上に金属が盛
り上がるようなことがなく、従って仕上げ作業がきわめ
て簡単となる。

本発明において、ローラ基体材とスリーブ材の基材とが
同一のアルミニウム合金よりなることは必須のことでは
なく、両者がアルミニウムであってもよいし、一方がア
ルミニウムで他方がアルミニウム合金であってもよい。

本発明によって製造されるローラ基体は、ヒートローラ
として有用であるが、その用途がヒートローラに限定さ
れるものではなく、他の用途に供される各種のローラを
製作するためのローラ基体として使用することができる
。

以上のように、本発明の方法によれば、きわめて簡単な
方法であって、スリーブ材がアルミニウムまたはアルミ
ニウム合金製であってこれが回転されながらアルミニウ
ムまたはアルミニウム合金製のローラ基体材に対接され
るため、両者が溶融した上で接合されて物体として一体
のものとなり、従って非常に大きな接合強度が得られる
と共に、スリーブ材に嵌着したステンレス鋼よりなる外
環材によって軸体部が形成されるため、回転軸受部材に
より良好な軸受が構成されて長い使用寿命を得ることが
でき、しかも方法それ自体が容易で必要とされる仕上げ
作業も簡単である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のローラ基体の製造方法の一実施例に用
いられるローラ基体材とスリーブ材とを示す説明用断面
図、第２図は第１図の方法によって製造されるローラ基
体の説明用断面図、第３図はヒートローラの説明図、第
４図は従来のローラ基体の製造方法についての説明用断
面図、第５図は第４図の方法によって製造されるローラ
基体の説明用断面図である。 １０・・・ローラ基体材　　　１１・・・主部１２・・
・接合側一端部　　　１３・・・端面２０・・・スリー
ブ材　　　　２１・・・基材２２・・・外環材　　　　
　　２３・・・接合側一端部２４・・・一端縁部　　　
　　２６・・・伝動機構装着部で２５・・・端面　　　
　　　　Ｓ・・・スリーブＲ・・・ローラ基体本体　　
Ｆ・・・被覆層Ｈ・・・中央ローラ部分　　５５・・・
端面５６・・・凹部　　　　　　　５０・・・ローラ基
体材６１・・・軸体部　　　　　　６２・・・鍔部６３
・・・凹溝　　　　　　　６４・・・突条部６０・・・
スリーブ材　　　　Ｃ・・・係止部＋１図 ＋２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）アルミニウムまたはアルミニウム合金よりなる筒状
   のローラ基体本体の端部に、回転軸受部材によって軸承
   される軸体を形成するスリーブが同軸的に外方に突出す
   るよう一体的に接合されてなるローラ基体の製造方法に
   おいて、 アルミニウムまたはアルミニウム合金よりなる基材の外
   周面上に、軸体の表面を形成するステンレス鋼製の筒状
   の外環材が嵌着されてなるスリーブ材を、回転しないよ
   う保持されたアルミニウムまたはアルミニウム合金より
   なるローラ基体材の中心軸と一致する軸の周りに回転さ
   せながら当該ローラ基体材と接近する方向に相対的に移
   動させることにより、前記スリーブ材の基材の接合側一
   端部の端面を前記ローラ基体材の接合側一端部の端面に
   対接させて両端面に係るアルミニウムまたはアルミニウ
   ム合金を摩擦熱によって溶融させ、これにより、前記ロ
   ーラ基体材にスリーブ材を接合すると共に、前記外環材
   の一端縁部を前記ローラ基体材における端面部分内に埋
   没させる工程を含むことを特徴とするローラ基体の製造
   方法。