JPH0916010A - 電子写真装置用定着ロールおよびその製造方法 - Google Patents
電子写真装置用定着ロールおよびその製造方法Info
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- JPH0916010A JPH0916010A JP7184665A JP18466595A JPH0916010A JP H0916010 A JPH0916010 A JP H0916010A JP 7184665 A JP7184665 A JP 7184665A JP 18466595 A JP18466595 A JP 18466595A JP H0916010 A JPH0916010 A JP H0916010A
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- fixing roll
- tube
- core metal
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- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
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- F28D15/02—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 中空円筒状芯金の肉厚壁内に、該芯金の肉厚
壁内に軸と平行に複数のヒートパイプを埋設してなる定
着ロールにおいて、チューブが銅管よりなり、作動液と
して水を封入したヒートパイプを、芯金の円筒孔に挿入
し、加熱により作動液の水を蒸発させてその圧力でチュ
ーブを拡管し、芯金の円筒孔の内壁面に密着、一体化さ
せる。 【効果】 ヒートパイプが芯金の円筒孔の内壁面に強固
に密着しているので、表面温度分布が均一な優れた定着
ロールが提供される。ヒートパイプの挿着は拡管による
から、芯金に穿設するヒートパイプ挿入用の筒孔やヒー
トパイプの直径の寸法も厳密に規制する必要がない。
壁内に軸と平行に複数のヒートパイプを埋設してなる定
着ロールにおいて、チューブが銅管よりなり、作動液と
して水を封入したヒートパイプを、芯金の円筒孔に挿入
し、加熱により作動液の水を蒸発させてその圧力でチュ
ーブを拡管し、芯金の円筒孔の内壁面に密着、一体化さ
せる。 【効果】 ヒートパイプが芯金の円筒孔の内壁面に強固
に密着しているので、表面温度分布が均一な優れた定着
ロールが提供される。ヒートパイプの挿着は拡管による
から、芯金に穿設するヒートパイプ挿入用の筒孔やヒー
トパイプの直径の寸法も厳密に規制する必要がない。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電子写真装置用定着ロ
ール、詳しくは、芯金の肉厚壁内に複数のヒートパイプ
を埋設してなる電子写真装置用定着ロールの改良および
その製造方法に関するものである。
ール、詳しくは、芯金の肉厚壁内に複数のヒートパイプ
を埋設してなる電子写真装置用定着ロールの改良および
その製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】電子写真装置用の定着方式で一般的に採
用されている熱ロール定着方式においては、中空円筒状
芯金の中空部にハロゲンヒータを内蔵させ、ロール表面
にフッ素樹脂の離型層を設けた定着ロールが使用され、
未定着トナー粉像を担持した複写紙をこの定着ロールと
加圧ロールとの間に通し、熱と圧力によりトナーを複写
紙に溶融圧着し定着させている。
用されている熱ロール定着方式においては、中空円筒状
芯金の中空部にハロゲンヒータを内蔵させ、ロール表面
にフッ素樹脂の離型層を設けた定着ロールが使用され、
未定着トナー粉像を担持した複写紙をこの定着ロールと
加圧ロールとの間に通し、熱と圧力によりトナーを複写
紙に溶融圧着し定着させている。
【０００３】上記の熱ロール定着方式においては、ハロ
ゲンヒータの電源投入直後の定着ロールの表面温度の分
布の不均一化の防止および複写紙の通過によって生じる
熱損失による定着ロールの表面温度の分布の不均一化を
防止するために、芯金の肉厚壁内に軸と平行に複数のヒ
ートパイプを埋設したヒートパイプ式定着ロールが開発
されている。
ゲンヒータの電源投入直後の定着ロールの表面温度の分
布の不均一化の防止および複写紙の通過によって生じる
熱損失による定着ロールの表面温度の分布の不均一化を
防止するために、芯金の肉厚壁内に軸と平行に複数のヒ
ートパイプを埋設したヒートパイプ式定着ロールが開発
されている。
【０００４】発明者らは、先に、ヒートパイプ式定着ロ
ールに埋設したヒートパイプの構造を改良して、表面の
温度分布をより均一化した定着ロールを提案した。（特
開平4-139481号公報) この定着ロールに使用するヒート
パイプは、弾性の金属線材を中央部から自由端にかけて
漸次相互間隔が増大するように折り曲げてなるヘアピン
状のウイックと作動液とを内部に封入した金属管体から
なり、この特殊形状のウイックが定着ロールの回転に伴
って作動液を軸と平行方向に還流移動させるよう機能
し、定着ロールの表面温度分布を格段に均一化すること
を特徴とする。
ールに埋設したヒートパイプの構造を改良して、表面の
温度分布をより均一化した定着ロールを提案した。（特
開平4-139481号公報) この定着ロールに使用するヒート
パイプは、弾性の金属線材を中央部から自由端にかけて
漸次相互間隔が増大するように折り曲げてなるヘアピン
状のウイックと作動液とを内部に封入した金属管体から
なり、この特殊形状のウイックが定着ロールの回転に伴
って作動液を軸と平行方向に還流移動させるよう機能
し、定着ロールの表面温度分布を格段に均一化すること
を特徴とする。
【０００５】発明者らは、ヒートパイプ式の定着ロール
について、ロールの昇温速度の向上と、定着ロールの使
用時における表面温度の分布の均一化の一層の改善を目
的として、さらに試験、検討を行っていく過程におい
て、定着ロールにヒートパイプを埋設する場合における
ヒートパイプの芯金の壁内への密着度が、定着ロールの
上記特性の改善に影響することを見出した。
について、ロールの昇温速度の向上と、定着ロールの使
用時における表面温度の分布の均一化の一層の改善を目
的として、さらに試験、検討を行っていく過程におい
て、定着ロールにヒートパイプを埋設する場合における
ヒートパイプの芯金の壁内への密着度が、定着ロールの
上記特性の改善に影響することを見出した。
【０００６】定着ロールに対するヒートパイプの埋設
は、例えば、ヒートパイプを埋設するために、芯金の軸
方向に穿設する筒孔をヒートパイプと密嵌できるような
寸法精度として、ヒートパイプを芯金の各筒孔の内壁部
と密嵌させたのち円筒孔の両端部をアルミニウムなどの
部材で封止する方法、芯金を加熱してヒートパイプを挿
入し、焼嵌める方法などにより行われているが、これら
の方式においては、強固な固着を得るために、円筒孔の
径とヒートパイプの直径との間の寸法精度をより厳密に
規制する必要がある。
は、例えば、ヒートパイプを埋設するために、芯金の軸
方向に穿設する筒孔をヒートパイプと密嵌できるような
寸法精度として、ヒートパイプを芯金の各筒孔の内壁部
と密嵌させたのち円筒孔の両端部をアルミニウムなどの
部材で封止する方法、芯金を加熱してヒートパイプを挿
入し、焼嵌める方法などにより行われているが、これら
の方式においては、強固な固着を得るために、円筒孔の
径とヒートパイプの直径との間の寸法精度をより厳密に
規制する必要がある。
【０００７】発明者らは検討の結果、ヒートパイプの作
動液として水を封入し、芯金に挿入したヒートパイプを
加熱して水を蒸発させ、その圧力でヒートパイプのチュ
ーブを拡管し塑性変形させて、ヒートパイプを挿入した
芯金の筒孔の内壁に密着一体化させることにより、上記
の方式に比べ、筒孔の径とヒートパイプの直径との間の
寸法精度を厳密に規制しなくても、ヒートパイプが筒孔
の内壁に強固に密着するため、定着ロールの性能をさら
に改良し得ることを知見した。
動液として水を封入し、芯金に挿入したヒートパイプを
加熱して水を蒸発させ、その圧力でヒートパイプのチュ
ーブを拡管し塑性変形させて、ヒートパイプを挿入した
芯金の筒孔の内壁に密着一体化させることにより、上記
の方式に比べ、筒孔の径とヒートパイプの直径との間の
寸法精度を厳密に規制しなくても、ヒートパイプが筒孔
の内壁に強固に密着するため、定着ロールの性能をさら
に改良し得ることを知見した。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の知見
に基づいてなされたものであり、その目的は、拡管方式
によりヒートパイプと芯金の筒孔の内壁との密着度を一
層高めることにより、定着ロールの使用時の表面温度分
布の均一性をさらに改善した電子写真装置用定着ロール
と、芯金に穿設するヒートパイプ装着用の筒孔とヒート
パイプの直径の寸法精度を厳しくしなくても密着度の優
れたヒートパイプの埋設が可能であり、ヒートパイプの
埋設作業も短時間で行うことができる電子写真用定着ロ
ールの製造方法を提供することにある。
に基づいてなされたものであり、その目的は、拡管方式
によりヒートパイプと芯金の筒孔の内壁との密着度を一
層高めることにより、定着ロールの使用時の表面温度分
布の均一性をさらに改善した電子写真装置用定着ロール
と、芯金に穿設するヒートパイプ装着用の筒孔とヒート
パイプの直径の寸法精度を厳しくしなくても密着度の優
れたヒートパイプの埋設が可能であり、ヒートパイプの
埋設作業も短時間で行うことができる電子写真用定着ロ
ールの製造方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の電子写真装置用定着ロールは、中空円筒
状芯金の肉厚壁内に軸と平行に複数のヒートパイプを埋
設してなる定着ロールにおいて、ヒートパイプを構成す
るチューブが銅管よりなり、定着ロールの肉厚壁内に拡
管されて塑性変形し密着固定されているヒートパイプの
チューブのビッカース硬さが４０以上９０以下（試験荷
重０．５ｋｇｆ）であることを構成上の特徴とする。
めに、本発明の電子写真装置用定着ロールは、中空円筒
状芯金の肉厚壁内に軸と平行に複数のヒートパイプを埋
設してなる定着ロールにおいて、ヒートパイプを構成す
るチューブが銅管よりなり、定着ロールの肉厚壁内に拡
管されて塑性変形し密着固定されているヒートパイプの
チューブのビッカース硬さが４０以上９０以下（試験荷
重０．５ｋｇｆ）であることを構成上の特徴とする。
【００１０】本発明による電子写真装置用定着ロールの
製造方法は、中空円筒状芯金の肉厚壁内に軸と平行に複
数のヒートパイプを埋設してなる定着ロールを製造する
方法において、該芯金の肉厚壁内に軸と平行に形成され
た複数の筒孔に、水を作動液とするチューブが銅管より
なるヒートパイプを挿入し、加熱により作動液を蒸発さ
せてその圧力でヒートパイプのチューブを拡管し塑性変
形させて該芯金の筒孔の内壁に密着一体化することを第
１の特徴とする。
製造方法は、中空円筒状芯金の肉厚壁内に軸と平行に複
数のヒートパイプを埋設してなる定着ロールを製造する
方法において、該芯金の肉厚壁内に軸と平行に形成され
た複数の筒孔に、水を作動液とするチューブが銅管より
なるヒートパイプを挿入し、加熱により作動液を蒸発さ
せてその圧力でヒートパイプのチューブを拡管し塑性変
形させて該芯金の筒孔の内壁に密着一体化することを第
１の特徴とする。
【００１１】また、ヒートパイプに封入される作動液が
水であり、該作動液の量がヒートパイプの内容積の７〜
４０％であること、および銅管からなるヒートパイプの
チューブの拡管前の肉厚が０．２〜０．６ｍｍであるこ
とをそれぞれ第２および第３の特徴とする。
水であり、該作動液の量がヒートパイプの内容積の７〜
４０％であること、および銅管からなるヒートパイプの
チューブの拡管前の肉厚が０．２〜０．６ｍｍであるこ
とをそれぞれ第２および第３の特徴とする。
【００１２】本発明は、図１、図２に示すように、中空
円筒状芯金２の肉厚壁内に、芯金２の軸Ｘ−Ｙと平行に
形成された複数の筒孔、例えば円筒孔７を穿設し、円筒
孔７にヒートパイプ３を埋設してなる定着ロール１を前
提とするものであり、図３に示すように、ヒートパイプ
３を構成するチューブ４が銅管からなり、チューブ４が
拡管されて塑性変形し、芯金２の円筒孔７の内壁面８に
密着して、芯金２とヒートパイプ３とが密着一体化され
ていることを特徴とする。
円筒状芯金２の肉厚壁内に、芯金２の軸Ｘ−Ｙと平行に
形成された複数の筒孔、例えば円筒孔７を穿設し、円筒
孔７にヒートパイプ３を埋設してなる定着ロール１を前
提とするものであり、図３に示すように、ヒートパイプ
３を構成するチューブ４が銅管からなり、チューブ４が
拡管されて塑性変形し、芯金２の円筒孔７の内壁面８に
密着して、芯金２とヒートパイプ３とが密着一体化され
ていることを特徴とする。
【００１３】本発明における定着ロールの製造上の特徴
は、銅管からなり、水を作動液とするヒートパイプを、
芯金の肉厚壁内の筒孔、例えば円筒孔に挿入し、加熱に
より、銅管を軟質化させて拡管し易くするとともに、作
動液の水を蒸発させてその圧力でヒートパイプのチュー
ブを拡管し、円筒孔の内壁に密着させることにある。
は、銅管からなり、水を作動液とするヒートパイプを、
芯金の肉厚壁内の筒孔、例えば円筒孔に挿入し、加熱に
より、銅管を軟質化させて拡管し易くするとともに、作
動液の水を蒸発させてその圧力でヒートパイプのチュー
ブを拡管し、円筒孔の内壁に密着させることにある。
【００１４】ヒートパイプのチューブを構成する銅管と
しては、ＪＩＳ Ｈ ３３００のりん脱酸銅のＣ１２２
０Ｔの１／１６Ｈ調質材（加熱拡管後のビッカース硬さ
８５）、ＪＩＳ Ｈ ３３００のりん脱酸銅のＣ１２２
０ＴのＯ材（加熱拡管後のビッカース硬さ８５）、ＪＩ
Ｓ Ｈ ３３００の無酸素銅のＣ１０２０Ｔの１／１６
Ｈ調質材（加熱拡管後のビッカース硬さ８５）、ＪＩＳ
Ｈ ３３００の無酸素銅のＣ１０２０ＴのＯ材（加熱
拡管後のビッカース硬さ８５）が好適に使用される。銅
管の拡管前の直径としては６〜８ｍｍ、肉厚は０．３〜
０．５ｍｍが好ましい。
しては、ＪＩＳ Ｈ ３３００のりん脱酸銅のＣ１２２
０Ｔの１／１６Ｈ調質材（加熱拡管後のビッカース硬さ
８５）、ＪＩＳ Ｈ ３３００のりん脱酸銅のＣ１２２
０ＴのＯ材（加熱拡管後のビッカース硬さ８５）、ＪＩ
Ｓ Ｈ ３３００の無酸素銅のＣ１０２０Ｔの１／１６
Ｈ調質材（加熱拡管後のビッカース硬さ８５）、ＪＩＳ
Ｈ ３３００の無酸素銅のＣ１０２０ＴのＯ材（加熱
拡管後のビッカース硬さ８５）が好適に使用される。銅
管の拡管前の直径としては６〜８ｍｍ、肉厚は０．３〜
０．５ｍｍが好ましい。
【００１５】加熱拡管後のヒートパイプのチューブを構
成する銅管の加熱拡管後のビッカース硬さは４０以上９
０以下の範囲が好ましく、ビッカース硬さ１３５のよう
に９０以上のものでは、ヒートパイプを加熱して作動液
の水を蒸発させ、その圧力で行う拡管に時間がかかり作
業能率が劣るうえに、芯金の円筒孔の内壁への密着性が
劣り、定着ロールとして使用すると温度分布が均一にな
らなかったり、使用中にヒートパイプが抜け落ちたりす
る不具合がある。また、ビッカース硬さ４０以下のもの
では、拡管の塑性変形時にヒートパイプが破損したり、
定着ロールとして使用するとヒートパイプのチューブ自
体の強度が無いため、使用中にヒートパイプが簡単に変
形しヒートパイプ挿入用の円筒孔との間に隙間が空いて
定着ロールの表面温度分布が均一にならなかったり、ひ
どい場合にはヒートパイプが抜け落ちたりする不具合が
ある。チューブを構成する銅管の肉厚は０．６ｍｍを越
えると拡管時間が長くなり、拡管が困難となる。また、
０．２ｍｍ以下では拡管時の圧力によりヒートパイプが
破損する恐れがある。ヒートパイプに封入される作動液
の水の量は、ヒートパイプの内容積の７〜４０％が好ま
しく、７％未満では加熱蒸発の際の蒸気圧が上がらず、
拡管量が少なくなってヒートパイプと芯金の円筒孔の内
壁への密着性が劣る。作動液量が４０％を越えると、凍
結時にヒートパイプのチューブが破裂し易くなる。
成する銅管の加熱拡管後のビッカース硬さは４０以上９
０以下の範囲が好ましく、ビッカース硬さ１３５のよう
に９０以上のものでは、ヒートパイプを加熱して作動液
の水を蒸発させ、その圧力で行う拡管に時間がかかり作
業能率が劣るうえに、芯金の円筒孔の内壁への密着性が
劣り、定着ロールとして使用すると温度分布が均一にな
らなかったり、使用中にヒートパイプが抜け落ちたりす
る不具合がある。また、ビッカース硬さ４０以下のもの
では、拡管の塑性変形時にヒートパイプが破損したり、
定着ロールとして使用するとヒートパイプのチューブ自
体の強度が無いため、使用中にヒートパイプが簡単に変
形しヒートパイプ挿入用の円筒孔との間に隙間が空いて
定着ロールの表面温度分布が均一にならなかったり、ひ
どい場合にはヒートパイプが抜け落ちたりする不具合が
ある。チューブを構成する銅管の肉厚は０．６ｍｍを越
えると拡管時間が長くなり、拡管が困難となる。また、
０．２ｍｍ以下では拡管時の圧力によりヒートパイプが
破損する恐れがある。ヒートパイプに封入される作動液
の水の量は、ヒートパイプの内容積の７〜４０％が好ま
しく、７％未満では加熱蒸発の際の蒸気圧が上がらず、
拡管量が少なくなってヒートパイプと芯金の円筒孔の内
壁への密着性が劣る。作動液量が４０％を越えると、凍
結時にヒートパイプのチューブが破裂し易くなる。
【００１６】定着ロールの肉厚壁内に直径６．３１ｍｍ
のヒートパイプ挿入用の円筒孔を穿設し、この円筒孔
に、直径６．０２ｍｍ、肉厚０．４ｍｍ、長さ４４８ｍ
ｍのりん脱酸銅管をチューブとし、作動液として水を封
入したヒートパイプを挿入し、３２０℃（蒸気圧：１１
４kgf/cm2)の温度で加熱した。芯金の円筒孔の内壁への
密着が３０分で完全だったヒートパイプのチューブのビ
ッカース硬さを測定したところ８２であった。また、３
０分で密着が不完全であったヒートパイプのチューブの
ビッカース硬さを測定したところ１１５であった。
のヒートパイプ挿入用の円筒孔を穿設し、この円筒孔
に、直径６．０２ｍｍ、肉厚０．４ｍｍ、長さ４４８ｍ
ｍのりん脱酸銅管をチューブとし、作動液として水を封
入したヒートパイプを挿入し、３２０℃（蒸気圧：１１
４kgf/cm2)の温度で加熱した。芯金の円筒孔の内壁への
密着が３０分で完全だったヒートパイプのチューブのビ
ッカース硬さを測定したところ８２であった。また、３
０分で密着が不完全であったヒートパイプのチューブの
ビッカース硬さを測定したところ１１５であった。
【００１７】本発明において装着されるヒートパイプと
しては、例えば、図３に示すように、チューブ４が内面
にらせん状の溝６を形成した銅管からなり、作動液とし
て水を封入して、チューブの両端部をＴＩＧ溶接したも
のが適用される。チューブ４を構成する銅管としては内
面溝を形成しないものを使用することもでき、ウイック
５としては、金属線材のみでなく、金網状のもの、前記
内面溝をウイックとして機能させるものなど公知のもの
を適用できる。
しては、例えば、図３に示すように、チューブ４が内面
にらせん状の溝６を形成した銅管からなり、作動液とし
て水を封入して、チューブの両端部をＴＩＧ溶接したも
のが適用される。チューブ４を構成する銅管としては内
面溝を形成しないものを使用することもでき、ウイック
５としては、金属線材のみでなく、金網状のもの、前記
内面溝をウイックとして機能させるものなど公知のもの
を適用できる。
【００１８】本発明の定着ロールの具体的製造は、例え
ば、アルミニウムの３００４合金、６０６３合金など
を、所定寸法の中空円筒状に熱間で押出加工し、押出時
にヒートパイプ挿入用の複数の円筒孔も形成し、切削加
工により芯金寸法に仕上げた後、芯金の表面にフッ素樹
脂を塗布して、４００℃で１時間程度の加熱処理を行っ
てフッ素樹脂層を被覆し、ついで、円筒孔にヒートパイ
プを挿入して、例えば、３２０℃で３０分程度加熱して
ヒートパイプを拡管し円筒孔の内壁面に密着させること
により行われる。
ば、アルミニウムの３００４合金、６０６３合金など
を、所定寸法の中空円筒状に熱間で押出加工し、押出時
にヒートパイプ挿入用の複数の円筒孔も形成し、切削加
工により芯金寸法に仕上げた後、芯金の表面にフッ素樹
脂を塗布して、４００℃で１時間程度の加熱処理を行っ
てフッ素樹脂層を被覆し、ついで、円筒孔にヒートパイ
プを挿入して、例えば、３２０℃で３０分程度加熱して
ヒートパイプを拡管し円筒孔の内壁面に密着させること
により行われる。
【００１９】
【作用】本発明においては、中空円筒状芯金の肉厚壁内
に、該芯金の肉厚壁内に軸と平行に複数のヒートパイプ
を埋設してなる電子写真装置用定着ロールにおいて、芯
金の軸と平行に複数の筒孔を穿設し、これらの筒孔に、
チューブが銅管よりなり、作動液として水を封入したヒ
ートパイプを挿入して、加熱により、銅管を軟質化させ
て拡管し易くするとともに、作動液の水を蒸発させてそ
の圧力でヒートパイプのチューブを拡管し、芯金の円筒
孔の内壁面に密着、一体化させるようにしたから、筒孔
の径がヒートパイプの直径に対して厳密な寸法精度を有
しない場合にも十分な密着度が達成され、表面温度分布
が均一な優れた定着ロールを得ることができる。
に、該芯金の肉厚壁内に軸と平行に複数のヒートパイプ
を埋設してなる電子写真装置用定着ロールにおいて、芯
金の軸と平行に複数の筒孔を穿設し、これらの筒孔に、
チューブが銅管よりなり、作動液として水を封入したヒ
ートパイプを挿入して、加熱により、銅管を軟質化させ
て拡管し易くするとともに、作動液の水を蒸発させてそ
の圧力でヒートパイプのチューブを拡管し、芯金の円筒
孔の内壁面に密着、一体化させるようにしたから、筒孔
の径がヒートパイプの直径に対して厳密な寸法精度を有
しない場合にも十分な密着度が達成され、表面温度分布
が均一な優れた定着ロールを得ることができる。
【００２０】ヒートパイプのチューブとして加熱拡管後
のビッカース硬さが４０以上９０以下の銅管を適用し、
銅管を加熱し、作動液の水を蒸発させ、銅管を水の蒸気
圧で加圧拡管するようにしたから、加熱条件は低温、短
時間で足り、定着ロールの表面に設けられたフッ素樹脂
被覆層を劣化させることがない。また、拡管時の加圧
は、封入されている作動液を利用して行うから、加圧の
ための特別な手段、装置が不要となり、拡管作業はきわ
めて簡単且つ能率良く行うことができる。
のビッカース硬さが４０以上９０以下の銅管を適用し、
銅管を加熱し、作動液の水を蒸発させ、銅管を水の蒸気
圧で加圧拡管するようにしたから、加熱条件は低温、短
時間で足り、定着ロールの表面に設けられたフッ素樹脂
被覆層を劣化させることがない。また、拡管時の加圧
は、封入されている作動液を利用して行うから、加圧の
ための特別な手段、装置が不要となり、拡管作業はきわ
めて簡単且つ能率良く行うことができる。
【００２１】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。 実施例１ 直径６０ｍｍ、肉厚１８ｍｍの中空円筒の肉厚壁部の円
周方向に均等に３等分した位置に、中空部内面から孔の
中心までの距離を８ｍｍとする直径６．２５ｍｍの円筒
孔７を形成したアルミニウムの６０６３合金の押し出し
材を加工して、図１および図２に示す中空円筒状芯金を
成形した。
周方向に均等に３等分した位置に、中空部内面から孔の
中心までの距離を８ｍｍとする直径６．２５ｍｍの円筒
孔７を形成したアルミニウムの６０６３合金の押し出し
材を加工して、図１および図２に示す中空円筒状芯金を
成形した。
【００２２】芯金の表面にフッ素樹脂を被覆したのち、
図３に示されるように直径６ｍｍ、肉厚０．４ｍｍの内
面にらせん溝６を形成したＪＩＳ Ｈ ３３００のりん
脱酸銅のＣ１２２０Ｔの１／１６Ｈ調質材（加熱拡管後
のビッカース硬さ８５）の銅管をチューブとし、りん青
銅の線材を折り曲げてヘアピン状とし、ひねりを加えて
なるウイック５を挿着するとともに作動液として内容積
の２０％の水を封入したヒートパイプを芯金の円筒孔７
に挿入した。
図３に示されるように直径６ｍｍ、肉厚０．４ｍｍの内
面にらせん溝６を形成したＪＩＳ Ｈ ３３００のりん
脱酸銅のＣ１２２０Ｔの１／１６Ｈ調質材（加熱拡管後
のビッカース硬さ８５）の銅管をチューブとし、りん青
銅の線材を折り曲げてヘアピン状とし、ひねりを加えて
なるウイック５を挿着するとともに作動液として内容積
の２０％の水を封入したヒートパイプを芯金の円筒孔７
に挿入した。
【００２３】ついで、芯金を３２０℃の温度で３０分間
加熱したところ、ヒートパイプ中の作動液の水が蒸発し
て、ヒートパイプのチューブを構成する銅管を内部から
加圧し、ヒートパイプが拡管して円筒孔の内壁面に密着
し、一体化された。芯金の表面に被覆されたフッ素樹脂
層は拡管による３２０℃の３０分間の加熱ではまったく
劣化を生じていないことが確認された。
加熱したところ、ヒートパイプ中の作動液の水が蒸発し
て、ヒートパイプのチューブを構成する銅管を内部から
加圧し、ヒートパイプが拡管して円筒孔の内壁面に密着
し、一体化された。芯金の表面に被覆されたフッ素樹脂
層は拡管による３２０℃の３０分間の加熱ではまったく
劣化を生じていないことが確認された。
【００２４】作製された定着ロールと直径５０ｍｍのス
テンレス芯金にシリコーンゴムを５ｍｍの厚さに被覆し
た加圧ロールを複写機に組み込み、出力１１６０Ｗのハ
ロゲンヒータに通電して、定着ロールの表面温度を２０
０℃に安定させてから、Ａ４の複写紙を連続１００枚通
紙したのち、２０秒休止するサイクルで通紙部と非通紙
部で表面温度の差がでるかを試験したところ、１０分後
の通紙部と非通紙部の表面温度の差は１℃未満であり、
定着ロールの通紙部と非通紙部の表面温度の差はほとん
ど認められなかった。
テンレス芯金にシリコーンゴムを５ｍｍの厚さに被覆し
た加圧ロールを複写機に組み込み、出力１１６０Ｗのハ
ロゲンヒータに通電して、定着ロールの表面温度を２０
０℃に安定させてから、Ａ４の複写紙を連続１００枚通
紙したのち、２０秒休止するサイクルで通紙部と非通紙
部で表面温度の差がでるかを試験したところ、１０分後
の通紙部と非通紙部の表面温度の差は１℃未満であり、
定着ロールの通紙部と非通紙部の表面温度の差はほとん
ど認められなかった。
【００２５】
【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば、ロール
の肉厚壁部に埋設されるヒートパイプが円筒孔の内壁面
に強固に密着、一体化された、表面温度分布が均一な優
れた定着ロールが提供される。ヒートパイプの密着は、
作動液の水の蒸発による蒸気圧で銅管からなるヒートパ
イプのチューブを拡管することにより行われるから、低
温且つ短時間で済み、芯金に穿設するヒートパイプ挿入
用の筒孔やヒートパイプの直径の寸法も厳密に規制する
必要がない。
の肉厚壁部に埋設されるヒートパイプが円筒孔の内壁面
に強固に密着、一体化された、表面温度分布が均一な優
れた定着ロールが提供される。ヒートパイプの密着は、
作動液の水の蒸発による蒸気圧で銅管からなるヒートパ
イプのチューブを拡管することにより行われるから、低
温且つ短時間で済み、芯金に穿設するヒートパイプ挿入
用の筒孔やヒートパイプの直径の寸法も厳密に規制する
必要がない。
【図１】本発明の定着ロールの縦断面図である。
【図２】図１のヒートパイプを外した状態を示すＡ−Ａ
断面図である。
断面図である。
【図３】本発明に使用するヒートパイプの一部を切り欠
いた側面図である。
いた側面図である。
１ 定着ロール ２ 芯金 ３ ヒートパイプ ４ ヒートパイプのチューブ ５ ウイック ６ 内面溝 ７ 筒孔 ８ 内壁面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 知念 武廣 東京都港区新橋５丁目11番３号 住友軽金 属工業株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】 中空円筒状芯金の肉厚壁内に軸と平行に
複数のヒートパイプを埋設してなる定着ロールにおい
て、ヒートパイプを構成するチューブが銅管よりなり、
定着ロールの肉厚壁内に拡管されて塑性変形し密着固定
されているヒートパイプのチューブのビッカース硬さが
４０以上９０以下であることを特徴とする電子写真装置
用定着ロール。 - 【請求項２】 中空円筒状芯金の肉厚壁内に軸と平行に
複数のヒートパイプを埋設してなる定着ロールを製造す
る方法において、該芯金の肉厚壁内に軸と平行に形成さ
れた複数の筒孔に、水を作動液とするチューブが銅管よ
りなるヒートパイプを挿入し、加熱により作動液を蒸発
させてその圧力でヒートパイプのチューブを拡管し塑性
変形させて該芯金の筒孔の内壁に密着一体化することを
特徴とする電子写真装置用定着ロールの製造方法。 - 【請求項３】 ヒートパイプに封入される作動液が水で
あり、該作動液の量がヒートパイプの内容積の７〜４０
％であることを特徴とする請求項２記載の電子写真装置
用定着ロールの製造方法。 - 【請求項４】 銅管からなるヒートパイプのチューブの
拡管前の肉厚が０．２〜０．６ｍｍであることを特徴と
する請求項２〜３記載の電子写真装置用定着ロールの製
造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7184665A JP2793978B2 (ja) | 1995-06-27 | 1995-06-27 | 電子写真装置用定着ロールおよびその製造方法 |
| US08/670,805 US6293014B1 (en) | 1995-06-27 | 1996-06-25 | Method for making a fixation roller |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7184665A JP2793978B2 (ja) | 1995-06-27 | 1995-06-27 | 電子写真装置用定着ロールおよびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0916010A true JPH0916010A (ja) | 1997-01-17 |
| JP2793978B2 JP2793978B2 (ja) | 1998-09-03 |
Family
ID=16157219
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7184665A Expired - Fee Related JP2793978B2 (ja) | 1995-06-27 | 1995-06-27 | 電子写真装置用定着ロールおよびその製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6293014B1 (ja) |
| JP (1) | JP2793978B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007154221A (ja) * | 2005-11-30 | 2007-06-21 | Kobelco & Materials Copper Tube Inc | 耐孔食性銅又は銅合金管 |
| US7480480B2 (en) * | 2005-09-13 | 2009-01-20 | Canon Kabushiki Kaisha | Image heating apparatus with heat pipe for decreasing unevenness in temperature distribution |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20050145368A1 (en) * | 2003-12-31 | 2005-07-07 | Hsu Hul C. | Heat pipe structure |
| US20060222423A1 (en) * | 2005-03-31 | 2006-10-05 | Xerox Corporation | Heat-pipe fuser roll with internal coating |
| US7327978B2 (en) * | 2005-06-29 | 2008-02-05 | Xerox Corporation | Heat pipe fusing member |
| JP2008040442A (ja) | 2006-07-12 | 2008-02-21 | Ricoh Co Ltd | 定着装置 |
| US20080124150A1 (en) * | 2006-07-26 | 2008-05-29 | Zinda Marketing, Inc. Doing Business As Image Products Of California | Fuser roller |
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| CN103419005B (zh) * | 2013-07-17 | 2015-08-12 | 特能传热科技（中山）有限公司 | 一种小热管制作工艺 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5822891A (ja) * | 1981-08-01 | 1983-02-10 | Hisateru Akachi | ヒ−トパイプの插着方法 |
| JPH04139481A (ja) * | 1990-10-01 | 1992-05-13 | Nitto Kogyo Co Ltd | 電子写真装置用定着ロール及び定着装置 |
| JPH04335691A (ja) * | 1991-05-13 | 1992-11-24 | Ricoh Co Ltd | 画像形成装置の定着装置 |
| JPH08248797A (ja) * | 1995-03-13 | 1996-09-27 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 定着装置用加熱ロール及びその製造方法 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3537514A (en) * | 1969-03-12 | 1970-11-03 | Teledyne Inc | Heat pipe for low thermal conductivity working fluids |
| US4440215A (en) * | 1971-02-08 | 1984-04-03 | Q-Dot Corporation | Heat pipe |
| US4116266A (en) * | 1974-08-02 | 1978-09-26 | Agency Of Industrial Science & Technology | Apparatus for heat transfer |
| US4064933A (en) * | 1975-09-29 | 1977-12-27 | Dietzgen Corporation | Developing roller apparatus for reproduction machines |
| US5300996A (en) * | 1991-06-07 | 1994-04-05 | Ricoh Company, Ltd. | Fixing apparatus |
-
1995
- 1995-06-27 JP JP7184665A patent/JP2793978B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1996
- 1996-06-25 US US08/670,805 patent/US6293014B1/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5822891A (ja) * | 1981-08-01 | 1983-02-10 | Hisateru Akachi | ヒ−トパイプの插着方法 |
| JPH04139481A (ja) * | 1990-10-01 | 1992-05-13 | Nitto Kogyo Co Ltd | 電子写真装置用定着ロール及び定着装置 |
| JPH04335691A (ja) * | 1991-05-13 | 1992-11-24 | Ricoh Co Ltd | 画像形成装置の定着装置 |
| JPH08248797A (ja) * | 1995-03-13 | 1996-09-27 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 定着装置用加熱ロール及びその製造方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7480480B2 (en) * | 2005-09-13 | 2009-01-20 | Canon Kabushiki Kaisha | Image heating apparatus with heat pipe for decreasing unevenness in temperature distribution |
| JP2007154221A (ja) * | 2005-11-30 | 2007-06-21 | Kobelco & Materials Copper Tube Inc | 耐孔食性銅又は銅合金管 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6293014B1 (en) | 2001-09-25 |
| JP2793978B2 (ja) | 1998-09-03 |
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