JPH0477063B2 - - Google Patents
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- JPH0477063B2 JPH0477063B2 JP61154796A JP15479686A JPH0477063B2 JP H0477063 B2 JPH0477063 B2 JP H0477063B2 JP 61154796 A JP61154796 A JP 61154796A JP 15479686 A JP15479686 A JP 15479686A JP H0477063 B2 JPH0477063 B2 JP H0477063B2
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- alloy
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- heat roller
- extrudability
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/20—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat
- G03G15/2003—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat
- G03G15/2014—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat
- G03G15/2053—Structural details of heat elements, e.g. structure of roller or belt, eddy current, induction heating
- G03G15/2057—Structural details of heat elements, e.g. structure of roller or belt, eddy current, induction heating relating to the chemical composition of the heat element and layers thereof
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- General Physics & Mathematics (AREA)
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Description
産業上の利用分野
この発明は、複写機等においてトナーの定着に
用いられるヒートローラー、特に耐熱性に優れた
ヒートローラーに関する。
従来の技術
複写機等におけるヒートローラーはその使用条
件から、軽量、非磁性に加えて、高温状態で撓ま
ないように耐熱性に優れていることが要求され
る。そこでこのヒートローラーとして、従来はア
ルミニウム合金、特にJIS5052合金や5056合金か
らなるものが使用されていた。
発明が解決しようとする課題
ところで、前記のヒートローラーは一般に押出
によつて製作されるが、上記5052合金や5056合金
は押出性が概して良くないことから、ヒートロー
ラーの最終寸法を得るために押出後、引抜きと焼
鈍を繰り返し、外径、肉厚を徐々に小さくするこ
とが行われており、コスト高の要因となつてい
た。
この発明はかかる欠点を解決するためになされ
たものであつて、5052合金や5056合金と同等ない
しはそれ以上の耐熱性を有しかつ製作工程におけ
る押出性にも優れたヒートローラーの提供を目的
とするものである。
課題を解決するための手段
而してこの発明は、Ni:3〜8wt%を含有し、
さらにZr:0.05〜0.5wt%、Mn:0.05〜3wt%、
Cr:0.05〜0.5wt%のうち1種または2種以上を
含有し、あるいはさらにFe:0.05〜3wt%、Cu:
0.05〜1.5wt%、Mg:0.05〜1.5wt%のうち1種ま
たは2種以上及び/またはTi:0.005〜0.5wt%、
B:0.001〜0.1wt%のうちの1種または2種を含
有し、残部がアルミニウム及び不可避不純物から
なるアルミニウム合金の押出材をもつて形成され
ていることを特徴とする耐熱性に優れたヒートロ
ーラーを要旨とする。
本発明に係るヒートローラーは、軽量、非磁性
の性質からアルミニウム合金をもつて構成される
ものである。そこでこのアルミニウム合金の組成
と各元素の添加意義について説明すれば、Niは
合金の耐熱性向上に寄与するものである。すなわ
ち合金組織中に微細に形成されたAl3Ni粒子によ
る分散強化作用を通じて耐熱性向上に寄与するも
のである。しかし3wt%未満ではその効果に不十
分であり、逆に8wt%を超えて含有されると初晶
Niが多くなり押出性を低下させる欠点を派生す
る。好ましいNiの含有範囲は3〜5wt%である。
Zr,Mn,Crはいずれも再結晶抑制に有効なも
のでありひいては耐熱性の向上に寄与する元素で
ある。かかる作用の点でこれらは均等物であり少
なくとも1種が含有されれば良い。しかし、それ
ぞれ0.05wt%未満ではこの効果に乏しく、逆に
Zr,Crが0.5wt%を超えあるいはMnが3wt%を超
えて含有されると押出性を低下させる欠点を派生
する。
さらに任意成分としてFe:0.05〜3wt%、Cu:
0.05〜1.5wt%、Mg:0.05〜1.5wt%のうち1種ま
たは2種以上の含有が許容される。これらの元素
はヒートローラーの耐熱性の向上に有効なもので
ある。もつともFeが寄与する耐熱性向上効果は
大きくはないが、3wt%までは許容される。3wt
%を超えて含有されると押出性を低下させる。ま
たCu,Mgはその添加により押出性の低下を招来
するが、ヒートローラーの耐熱性を一層向上させ
るために上記範囲で含有せしめても良い。
さらに、任意的に少なくとも一方の含有が許容
されるTi,Bはアルミニウム合金の鋳造時の結
晶粒微細化に寄与するものであり、かかる効果の
点で両者は均等物である。しかし、Tiが0.005wt
%未満、Bが0.001wt%未満では上記効果に乏し
い。一方、Tiが0.5wt%を超え、Bが0.1wt%を
超えても微細化効果が飽和し無益である。
発明の効果
この発明に係るヒートローラーは、Ni量を特
定範囲に限定するとともに、Zr,Mn,Crの1種
または2種以上を所定範囲で含有したアルミニウ
ム合金からなるものであることにより、後述の実
施例の参酌によつても明らかなように、従来の
5052合金や5056合金からなるものろ同等ないしは
それ以上の耐熱性を有するものでありながら製作
工程における押出性にも極めて優れたものとな
る。従つてヒートローラーとしての性質を十分に
満足するのみならず、該ヒートローラーの製造段
階においても、ヒートローラー用素管の中空押出
が可能となり、従来のように押出後引抜きと焼鈍
とを繰り返す煩雑さを回避でき、生産性を向上し
うるとともに大幅なコストダウンが可能となる。
また、Fe,Cu,Mgの1種または2種以上を所
定範囲でさらに含有した場合には、一層耐熱性を
向上させる効果がある。
また、Ti,Bの1種または2種を所定範囲で
含有した場合には、上記効果に加えて鋳造時の結
晶粒微細化効果を発揮しうる。
実施例
次にこの発明の実施例を比較例と対比して説明
する。
下記第1表に示すように、各種に組成を変えた
本発明に係るヒートローラーを形成するアルミニ
ウム合金(試料No.1,3,5〜13)を用意すると
ともに、比較合金としてAl−Ni合金(試料No.2,
4)、JIS3003合金(試料No.14)、5052合金(試料
No.15)及び5056合金(試料No.16)を用意した。
INDUSTRIAL APPLICATION FIELD This invention relates to a heat roller used for fixing toner in a copying machine or the like, and particularly to a heat roller with excellent heat resistance. BACKGROUND OF THE INVENTION Heat rollers used in copying machines and the like are required to be lightweight and non-magnetic, as well as to have excellent heat resistance so as not to warp in high-temperature conditions. Conventionally, heat rollers made of aluminum alloys, particularly JIS5052 alloys and 5056 alloys, have been used. Problems to be Solved by the Invention Incidentally, the heat roller described above is generally manufactured by extrusion, but since the extrudability of the 5052 alloy and 5056 alloy described above is generally poor, extrusion is used to obtain the final dimensions of the heat roller. After that, drawing and annealing are repeated to gradually reduce the outer diameter and wall thickness, which causes high costs. This invention was made in order to solve these drawbacks, and its purpose is to provide a heat roller that has heat resistance equal to or higher than that of 5052 alloy or 5056 alloy, and also has excellent extrudability in the manufacturing process. It is something to do. Means for Solving the Problems Therefore, this invention contains Ni: 3 to 8 wt%,
Furthermore, Zr: 0.05~0.5wt%, Mn: 0.05~3wt%,
Contains one or more of Cr: 0.05 to 0.5 wt%, or further Fe: 0.05 to 3 wt%, Cu:
0.05-1.5wt%, Mg: one or more of 0.05-1.5wt% and/or Ti: 0.005-0.5wt%,
B: A heat with excellent heat resistance characterized by being formed from an extruded aluminum alloy containing one or two of 0.001 to 0.1 wt%, with the remainder consisting of aluminum and unavoidable impurities. Roller is the gist. The heat roller according to the present invention is made of aluminum alloy because of its lightweight and non-magnetic properties. To explain the composition of this aluminum alloy and the significance of adding each element, Ni contributes to improving the heat resistance of the alloy. That is, it contributes to improving heat resistance through the dispersion strengthening effect of finely formed Al 3 Ni particles in the alloy structure. However, if the content is less than 3wt%, the effect is insufficient, and on the other hand, if the content exceeds 8wt%, primary crystallization will occur.
This results in the disadvantage that the Ni content increases and the extrudability decreases. The preferred Ni content range is 3 to 5 wt%. Zr, Mn, and Cr are all elements that are effective in suppressing recrystallization and, in turn, contribute to improving heat resistance. These are equivalent in terms of such action, and it is sufficient if at least one type is contained. However, if each is less than 0.05wt%, this effect is poor;
If Zr or Cr is contained in excess of 0.5 wt% or Mn is contained in excess of 3 wt%, a disadvantage arises in that extrudability is reduced. Furthermore, as optional components, Fe: 0.05 to 3wt%, Cu:
The content of one or more of Mg: 0.05 to 1.5 wt% and Mg: 0.05 to 1.5 wt% is allowed. These elements are effective in improving the heat resistance of the heat roller. Although the heat resistance improvement effect contributed by Fe is not large, up to 3wt% is allowed. 3wt
If the content exceeds %, the extrudability will be reduced. Further, although the addition of Cu and Mg causes a decrease in extrudability, they may be contained within the above range in order to further improve the heat resistance of the heat roller. Further, Ti and B, which are optionally allowed to be included at least one of them, contribute to grain refinement during casting of the aluminum alloy, and both are equivalent in terms of this effect. However, Ti is 0.005wt
If B is less than 0.001wt%, the above effects will be poor. On the other hand, even if Ti exceeds 0.5 wt% and B exceeds 0.1 wt%, the refinement effect is saturated and it is useless. Effects of the Invention The heat roller according to the present invention limits the amount of Ni to a specific range, and is made of an aluminum alloy containing one or more of Zr, Mn, and Cr in a predetermined range. As is clear from consideration of the examples of
It has heat resistance equal to or higher than those made of 5052 alloy and 5056 alloy, and has extremely excellent extrudability during the manufacturing process. Therefore, it not only fully satisfies the properties as a heat roller, but also enables hollow extrusion of the raw tube for the heat roller at the manufacturing stage of the heat roller, which eliminates the trouble of repeating drawing and annealing after extrusion as in the past. This makes it possible to avoid problems, improve productivity, and significantly reduce costs. Furthermore, when one or more of Fe, Cu, and Mg are further contained within a predetermined range, there is an effect of further improving heat resistance. Furthermore, when one or both of Ti and B are contained within a predetermined range, in addition to the above-mentioned effects, the crystal grain refinement effect during casting can be exhibited. Examples Next, examples of the present invention will be described in comparison with comparative examples. As shown in Table 1 below, aluminum alloys (sample Nos. 1, 3, 5 to 13) forming the heat roller according to the present invention with various compositions were prepared, and an Al-Ni alloy was prepared as a comparison alloy. (Sample No. 2,
4), JIS3003 alloy (sample No. 14), 5052 alloy (sample
No. 15) and 5056 alloy (sample No. 16) were prepared.
【表】
そして各合金を直径3インチのビレツトに鋳造
した。その後該ビレツトを450℃にて厚さ5mm×
幅30mmの板状に押出して各材料の押出性を調べ
た。押出性は押出時の変形抵抗と押出速度を考慮
して総合的に評価し、JIS3003合金の押出性を100
としてこれと相対比較した。
その後上記各押出材を厚さ4mmまで冷間圧延し
た。そして得られた材料の耐熱性を調べた。耐熱
性はそれぞれの材料につき250℃×2時間及び400
℃×2時間の焼鈍をそれぞれ施したのちのビツカ
ース(Hv)硬さにて評価した。耐熱性、押出性
の調査結果を第2表に示す。[Table] Each alloy was then cast into billets 3 inches in diameter. After that, the billet was heated to 450℃ to a thickness of 5 mm
The extrudability of each material was examined by extruding it into a plate shape with a width of 30 mm. Extrudability is comprehensively evaluated taking into account deformation resistance and extrusion speed during extrusion, and the extrudability of JIS3003 alloy is 100%.
This is a relative comparison. Thereafter, each of the above extruded materials was cold rolled to a thickness of 4 mm. The heat resistance of the obtained material was then investigated. Heat resistance is 250℃ x 2 hours and 400℃ for each material.
After annealing for 2 hours at ℃, evaluation was made based on the Vickers (Hv) hardness. The results of the investigation on heat resistance and extrudability are shown in Table 2.
【表】【table】
【表】
上記第2表の結果から明らかなように、本発明
に係るヒートローラーを形成するアルミニウム合
金は従来の5052合金(試料No.15)、5056合金(試
料No.16)と同等ないしはそれ以上の耐熱性を有す
るものであるとともに、押出性にも極めて優れた
ものであることがわかる。また、試料No.1と2,
3と4の比較から、Zr,Mn,Crの1種または2
種以上を含有させることにより、良好な押出性を
維持しつつ耐熱性を各段に向上しうることがわか
る。
従つて本発明に係るヒートローラーは、従来と
同等以上の耐熱性を有し、かつ押出加工も容易で
あることを当然に予測しうるものであつた。[Table] As is clear from the results in Table 2 above, the aluminum alloy forming the heat roller according to the present invention is equivalent to or superior to the conventional 5052 alloy (sample No. 15) and 5056 alloy (sample No. 16). It can be seen that it not only has the above heat resistance but also extremely excellent extrudability. In addition, samples No. 1 and 2,
From the comparison of 3 and 4, one or two of Zr, Mn, Cr
It can be seen that by containing more than one species, heat resistance can be improved to various degrees while maintaining good extrudability. Therefore, it was naturally expected that the heat roller according to the present invention would have heat resistance equal to or higher than that of the conventional heat roller, and would be easily extruded.
Claims (1)
0.5wt%、Mn:0.05〜3wt%、Cr:0.05〜0.5wt%
のうちの1種または2種以上を含有し、残部がア
ルミニウム及び不可避不純物からなるアルミニウ
ム合金の押出材をもつて形成されていることを特
徴とする耐熱性に優れたヒートローラー。 2 Ni:3〜8wt%を含有し、さらにZr:0.05〜
0.5wt%、Mn:0.05〜3wt%、Cr:0.05〜0.5wt%
のうちの1種または2種以上及びFe:0.05〜3wt
%、Cu:0.05〜1.5wt%、Mg:0.05〜1.5wt%の
うちの1種または2種以上を含有し、残部がアル
ミニウム及び不可避不純物からなるアルミニウム
合金の押出材をもつて形成されていることを特徴
とする耐熱性に優れたヒートローラー。 3 Ni:3〜8wt%を含有し、さらにZr:0.05〜
0.5wt%、Mn:0.05〜3wt%、Cr:0.05〜0.5wt%
のうちの1種または2種以上及びTi:0.005〜
0.5wt%、B:0.001〜0.1wt%のうちの1種また
は2種を含有し、残部がアルミニウム及び不可避
不純物からなるアルミニウム合金の押出材をもつ
て形成されていることを特徴とする耐熱性に優れ
たヒートローラー。 4 Ni:3〜8wt%を含有し、さらにZr:0.05〜
0.5wt%、Mn:0.05〜3wt%、Cr:0.05〜0.5wt%
のうちの1種または2種以上及びFe:0.05〜3wt
%、Cu:0.05〜1.5wt%、Mg:0.05〜1.5wt%の
うち1種または2種以上及びTi:0.005〜0.5wt
%、B:0.001〜0.1wt%のうちの1種または2種
を含有し、残部がアルミニウム及び不可避不純物
からなるアルミニウム合金の押出材をもつて形成
されていることを特徴とする耐熱性に優れたヒー
トローラー。[Claims] 1 Contains Ni: 3 to 8 wt%, and further Zr: 0.05 to 8 wt%.
0.5wt%, Mn: 0.05~3wt%, Cr: 0.05~0.5wt%
A heat roller having excellent heat resistance, characterized in that it is formed from an extruded material of an aluminum alloy containing one or more of the above, the remainder being aluminum and unavoidable impurities. 2 Contains Ni: 3~8wt%, and further contains Zr: 0.05~
0.5wt%, Mn: 0.05~3wt%, Cr: 0.05~0.5wt%
One or more of the following and Fe: 0.05 to 3wt
%, Cu: 0.05 to 1.5 wt%, Mg: 0.05 to 1.5 wt%, and the remainder is aluminum and inevitable impurities. A heat roller with excellent heat resistance. 3 Contains Ni: 3~8wt%, and further contains Zr: 0.05~
0.5wt%, Mn: 0.05~3wt%, Cr: 0.05~0.5wt%
One or more of the following and Ti: 0.005~
0.5 wt%, B: 0.001 to 0.1 wt%, and the remainder is aluminum and inevitable impurities. Excellent heat roller. 4 Contains Ni: 3~8wt%, and further contains Zr: 0.05~
0.5wt%, Mn: 0.05~3wt%, Cr: 0.05~0.5wt%
One or more of the following and Fe: 0.05 to 3wt
%, Cu: 0.05~1.5wt%, Mg: 0.05~1.5wt%, one or more types, and Ti: 0.005~0.5wt
%, B: 0.001 to 0.1 wt%, and the remainder is aluminum and inevitable impurities. heated roller.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15479686A JPS6311640A (en) | 1986-06-30 | 1986-06-30 | Aluminum alloy for heat roller |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15479686A JPS6311640A (en) | 1986-06-30 | 1986-06-30 | Aluminum alloy for heat roller |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6311640A JPS6311640A (en) | 1988-01-19 |
| JPH0477063B2 true JPH0477063B2 (en) | 1992-12-07 |
Family
ID=15592078
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15479686A Granted JPS6311640A (en) | 1986-06-30 | 1986-06-30 | Aluminum alloy for heat roller |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6311640A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63157831A (en) * | 1986-12-18 | 1988-06-30 | Toyo Alum Kk | Heat-resisting aluminum alloy |
| JP2854911B2 (en) * | 1990-02-06 | 1999-02-10 | 沖電気工業株式会社 | Image forming cartridge and electrophotographic printing apparatus using this cartridge |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6032702B2 (en) * | 1979-02-21 | 1985-07-30 | 住友アルミニウム製錬株式会社 | Aluminum alloy for impact extrusion with excellent ductility |
-
1986
- 1986-06-30 JP JP15479686A patent/JPS6311640A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6311640A (en) | 1988-01-19 |
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