用于定影的辊、该辊的制造方法和定影装置制造方法
【专利摘要】一种用于图像定影的辊，所述辊包括：空心圆筒构件；被插入到圆筒构件的一个纵向端部中的轴构件；贯穿圆筒构件和轴构件的孔部分；在圆筒构件外侧中形成在孔部分的一个端部的周边处的第一埋头孔；在圆筒构件外侧中形成在孔部分的另一个端部的周边处的第二埋头孔；销，其插入在孔部分中，以便相对于彼此固定圆筒构件和轴构件，其中，销的一个端部部分和另一个端部部分变形，以便分别紧密接触第一和第二埋头孔。还涉及辊的制造方法和定影装置。
【专利说明】用于定影的辊、该辊的制造方法和定影装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种可用于将未定影的调色剂图像定影在片材上的定影辊、该定影辊的制造方法和包括所述定影辊的定影装置。
【背景技术】
[0002]在采用电子照相处理等的成像设备(诸如，复印机、打印机或复印打印复合机)中，用于将调色剂图像定影在记录材料(片材)上的定影装置的定影辊理想地是重量轻且成本低。从这一观点来看，空心管材(圆筒构件)日益广泛地用于定影辊。
[0003]日本特开专利申请Hei3_126970提出了一种空心管材的加热辊。加热辊包括空心管材的辊体和相对于辊体的内表面被夹持的空心轴构件(凸缘)。
[0004]然而，所述夹持不足以确保令人满意的连接强度。
[0005]因此，优选的是通过将销压配合到孔部分中而牢固地固定管材和空心轴构件，所述孔部分贯穿所述管材和所述轴构件。通过这样作，能够长期保持所述管材和所述轴构件之间的固定。
[0006]本发明提供了进一步的改进。
【发明内容】
[0007]根据本发明的方面，提供了一种用于图像定影的辊，所述辊包括:空心圆筒构件；轴构件，所述轴构件插入到所述圆筒构件的一个纵向端部中；孔部分，所述孔部分贯穿所述圆筒构件和所述轴构件；第一埋头孔，在所述圆筒构件的外部中，所述第一埋头孔形成在所述孔部分的一个端部的周边处；第二埋头孔，在所述圆筒构件的外部中，所述第二埋头孔形成在所述孔部分的另一个端部的周边处；和销，所述销被插入到所述孔部分中，以便相对于彼此固定所述圆筒构件和所述轴构件，其中，所述销的所述一个端部和所述另一个端部变形，以便分别紧密接触所述第一埋头孔部分和所述第二埋头孔部分。
[0008]根据本发明的另一个方面，提供了一种用于图像定影的辊的制造方法，所述方法包括以下步骤:将轴构件插入到空心圆筒构件的一个纵向端部中；形成贯穿所述圆筒构件和所述轴构件的孔部分；在所述圆筒构件的外部中在所述孔部分的一个端部的周边处形成第一埋头孔；在所述圆筒构件的外部中在所述孔部分的另一个端部的周边处形成第二埋头孔；将销插入到所述孔部分中；和使得所述销的相对的端部部分变形，以便分别紧密接触所述第一埋头孔和所述第二埋头孔。
[0009]根据本发明的其它实施例，提供了一种定影装置，所述定影装置包括辊，所述辊能够用于将未定影的调色剂图像定影在片材上，所述辊包括:空心圆筒构件；轴构件，所述轴构件被插入到所述圆筒构件的一个纵向端部中；孔部分，所述孔部分贯穿所述圆筒构件和所述轴构件；第一埋头孔，在所述圆筒构件的外部中，所述第一埋头孔形成在所述孔部分的一个端部的周边处；第二埋头孔，在所述圆筒构件的外部中，所述第二埋头孔形成在所述孔部分的另一个端部的周边处；和销，所述销被插入到所述孔部分中，以便相对于彼此固定所述圆筒构件和所述轴构件，其中，所述销的所述一个端部部分和所述另一个端部部分变形，以便分别紧密接触所述第一埋头孔部分和所述第二埋头孔部分。
[0010]参照附图从示例性实施例的以下描述中本发明的其它特征将变得显而易见。在结合附图考虑本发明的优选实施例的以下描述时本发明的这些和其它目的、特征和优势将变得更加显而易见。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1是根据本发明的实施例1的定影装置的主要部分的放大的右侧截面和控制系统的方块图；
[0012]图2是定影装置的主要部分的局部省略的大体正视图；
[0013]图3示出成像设备的整体布置；
[0014]图4是加压辊的结构的图示；
[0015]图5是加压辊的芯部金属(管材)的结构的图示；
[0016]图6是凸缘的结构的图示；
[0017]图7是形成插入孔和埋头孔构造的图示；
[0018]图8是销插入到插入孔中和销的端部部分的塑性变形处理的图示。
【具体实施方式】
[0019]现在将描述本发明的实施例。本发明并不局限于将在下文描述的具体实施例。
[0020][实施例1]
[0021]⑴成像站
[0022]图3示出了成像设备I的示例的整体布置，所述成像设备I包括图像定影装置(定影装置)40，所述图像定影装置40使用本发明的用于加压辊202的定影辊。成像设备I是彩色打印机，所述彩色打印机使用电子照相技术能够在片材状记录材料(转印材料、片材)P上形成调色剂图像，所述调色剂图像对应于从主机设备50(图1)供应到控制器(控制电路部分)45的图像信息。在其上形成有调色剂图像的片材P是基重为60-105g/m2的普通纸、基重超过106g/m2的厚片材和树脂材料片材等。
[0023]成像站用附图标记2表示，所述成像站2包括用于在片材P上形成图像的四个成像站3Y、3M、3C、3K。片材P被送出片材给送盒19或20或者被送出手动插入托盘(多片片材给送托盘)21并且由包括对齐辊对22a的给送机构22进一步给送。
[0024]每个成像站均包括:作为图像承载构件的可旋转鼓类型的感光构件4 ;充电构件5 ;激光扫描器6 ;显影装置7 ;转印构件8和感光构件清洁器9。成像站3Y、3M、3C、3K分别形成黄色、洋红色、青色和黑色的调色剂图像。
[0025]成像站2包括中间转印单元10，所述中间转印单元10具有二次转印辊12，所述二次转印辊12将从成像站3Y、3M、3C、3K初次转印到中间转印带11上的各调色剂图像一起二次转印到片材P上。成像站2和彩色成像处理的操作众所周知，并且因此为了简化起见将省略其详细描述。
[0026]现在承载被二次转印的调色剂图像(未定影)的片材P被给送到定影装置40，在所述定影装置40处，将调色剂图像定影为定影图像。从定影装置40排出的片材P根据预设模式选择通过挡板13被给送到第一路径14或者第二路径15。将引导到第一路径14的片材P排放到设置在设备顶侧处的面向下的托盘16。将引导到第二路径15的片材排放到设置在设备侧部处的面朝上的托盘17。
[0027]在双面成像模式中，具有第一表面成像的片材P被暂时引入到第一路径14中，然后被转回到第三路径18中。而且所述片材P以背面朝上的状态由给送机构22再次给送到成像站2中。
[0028](2)定影装置:
[0029](2-1)定影装置的整体布置
[0030]图1是本实施例的定影装置40的主要部分的放大的右侧截面和控制系统的方块图。图2是定影装置的主要部分的局部省略的大体正视图。
[0031]在此，在本实施例的定影装置40和结构构件中，前侧是定影装置40的片材进入侦牝而后侧是片材退出侧(与进入侧相对)。并且当从前侧观察时左和右是左手侧(一个端部部分侧)和右手侧(另一个端部部分侧)。在本实施例的定影装置40中，右侧是驱动侦牝左侧是非驱动侧。
[0032]上游侧和下游侧基于片材的给送方向X。纵向方向(宽度方向)和片材的宽度方向是大体平行于与片材给送路径平面中的片材P的给送方向X垂直的方向的方向。短边方向是基本平行于片材给送路径平面中的片材P的给送方向X的方向。
[0033]本实施例的定影装置40是环膜(环带)加热类型的按需定影装置并且沿着平行于与片材给送路径平面内的片材P的给送方向X垂直的方向的方向是伸长的。定影装置40大体包括作为加热构件的膜单元201和作为加压构件的加压辊(第二可旋转构件)202。
[0034]膜单元201是定影膜203、加热器(加热元件)204、加热器保持件205、加压支架206、左端和右端构件(定影凸缘)207(L，R)等的组件。
[0035]定影膜203是柔性圆筒体(圆筒状，环形)的可旋转加热构件(薄可旋转构件、环带或者膜)并且沿着左右方向较长，以便将热量供应到片材P。在这个实施例中，膜203包括:柔性的耐热聚酰胺-酰亚胺制的圆筒状基部，所述圆筒状基部的内径为30mm，厚度为50 μ m ;外周表面上的全氟烷氧基树脂涂层。全氟烷氧基树脂是四氟乙烯和全氟烷氧基乙烯基醚的共聚物树脂材料。膜203可以由金属制成。
[0036]加热器204、加热器保持件205和加压支架206在左右方向上是伸长的。膜203被略微松配合在保持加热器204的加热器保持件205、加压支架206以及左、右端部构件207的组件周围，即，膜203的内周长是组件的外周长的102 %。
[0037]在这个实施例中加热器204是陶瓷加热器。加热器204主要包括伸长的薄板状陶瓷衬底和衬底上的生成热量的电阻层，并且所述加热器204具有低热容量，由此温度响应于供应到产生热量的电阻层的电力供应而急剧升高。加热器204的纵向中央部分的背侧设置有作为加热器温度检测构件的热敏电阻器TH。
[0038]加热器保持件205是耐热树脂材料的模制产品并且设置有槽，所述槽在外表面的中央部分处沿着纵向方向延伸。加热器204装配在槽中，使得其由加热器保持件205支撑。加热器保持件205支撑加热器204并且起到膜203的旋转引导构件的作用，所述膜装配在加热器保持件205和加压支架206的周围。
[0039]加压支架206是刚性构件并且压靠在树脂材料的加热器保持件205的背侧上，以便提供加热器保持件205的纵向强度并且有效校正加热器保持件205。在这个实施例中，力口压支架206是金属模，所述金属模具有朝向下方开口的U形截面。
[0040]在包括加热器204、加热器保持件205、加压支架206和膜203的组件的左、右端部部分处，左、右端部构件207分别安装到加压支架206的左侧端部部分和右侧端部部分。端部构件207用于在膜203旋转期间管制膜203沿着加热器保持件的纵向方向的运动并且引导膜的端部部分的内表面，从而管制膜的周向形状。
[0041]对称的左、右端构件207中的每一个均是具有耐热树脂材料性能的模制产品并且设置有凸缘座部分207a(第一管制部分)，所述凸缘座部分用于使得膜端部边缘停止，以管制膜203沿着纵向方向的运动。另外，设置有内表面引导部分207b(第二管制部分)，用于引导旋转膜203的端部部分处的内表面。如将在下文所描述的那样，当作为驱动可旋转构件的加压辊202使得膜203旋转时，膜203的截面构造大体是椭圆形并且内表面引导部分207b引导膜端部部分的内表面，以便保持椭圆形构造。
[0042]作为可用于定影的辊的加压辊202是多层辊，所述多层辊包括:芯部金属(辊基部)202a,所述芯部金属202a是空心圆筒构件；弹性层(橡胶层)202b，所述弹性层202b同心覆盖芯部金属且与芯部金属形成为一体；和调色剂分离层(表面层)202c，所述调色剂分离层202c覆盖外周表面，并且多层辊的外径为30mm。芯部金属202a是具有环形截面的低碳钢管材。弹性材料层202b由硅橡胶制成。分离层202c由PFA制成。芯部金属202a的相对的端部部分中的每一个均设置有凸缘202d(L，R)，所述凸缘202d具有旋转中心轴部分202d2。将在下文描述凸缘202d相对于芯部金属202a的安装结构和辊202的制造方法。
[0043]加压辊202的凸缘202d的轴部分202d2 (左、右轴构件)由定影装置框架(框架)的左、右侧板41 (L，R)的支承构件可旋转地支撑。右侧(驱动侧)凸缘202dR的轴部分202d2同心且成一体地设置有驱动齿轮G。驱动力通过传动机构(未示出)从由控制器45控制的驱动装置(电动机)M传递到齿轮G。凭此，加压辊202沿着图1中的箭头R202示出的逆时针方向以预定外周速度旋转。
[0044]另一方面，膜单元201设置在加压辊202上方，其中，加热器保持件205的面向下方的加热器布置部分侧大体平行于加压辊202并且位于定影装置框架的左侧板和右侧板41之间。更加特别地，膜单元201的左、右端部构件207的竖向引导槽部分207d分别与设置在左、右侧板41”中的竖向引导狭缝41a的竖向边缘相接合。
[0045]凭此，左、右端部构件207分别相对于左、右侧板41沿着竖直方向可滑动地被支撑。S卩，膜单元201相对于左、右侧板41沿着竖直方向可滑动地被支撑。膜单元201的加热器保持件205的加热器与膜203的加压辊202相对。
[0046]分别用具有预定推动力的左、右侧加压机构43 (L，R)对左、右侧端部构件207的压力接收部分207c施压。即，以预定的推动力将膜单元201压到加压辊202。凭此，加热器保持件205的加热器和加压辊202被推压向彼此，从而将膜203夹持在中间。左、右加压机构43包括例如推压弹簧、加压凸轮等。
[0047]在这个实施例中，左、右侧加压机构43将157N(16kg)的负荷分别施加到左、右端部构件207，以便在314N(32kg)的总施压-接触力的条件下将膜单元201压到加压辊202。凭此，在膜203和加压辊202之间形成预定宽度(片材给送方向X)的压合部N。加热器204在对应于加热器保持件205的压合部N的位置处沿着加热器保持件的纵向方向延伸。
[0048]在这个实施例的定影装置40中，加热器204和加热器保持件205是压合部形成构件，所述压合部形成构件接触膜203的内表面。加压辊202与压合部形成构件204、205相配合，以形成膜203的压合部N。
[0049]理想的是，压合部N中的压力分布沿着纵向方向均匀一致。由于膜单元101的重量点和加压辊202的支撑点以及加压支架205的挠曲，因此压合部N的纵向中央部分中的压力趋于低于相对的端部部分中的压力。为了防止发生这种情况，加压辊202的中央部分的直径略微大于相对端部部分中的直径。即，加压弹性辊202的外径构造是隆起状的。
[0050]更加具体地，加压辊202在纵向中央部分的外径(30mm)比端部部分的外径大200微米。因此，加压辊202接收均匀的负荷分布和沿着使加压辊202围绕作为加压辊202的支撑点的支承部分42L、42R降低的方向的力矩。
[0051](2-2)定影操作
[0052]定影装置40的定影操作如下。控制器45在预定控制时刻致动驱动装置M。通过旋转传动系统(未示出)，旋转力从驱动装置M传递到加压辊202。凭此，加压辊202以预定速度沿着由箭头R202表示的逆时针方向旋转。
[0053]通过加压辊202的旋转，由于加压辊202和膜203之间的摩擦力，旋转转矩施加到压合部N中的膜203。凭此，膜203以基本对应于加压辊202的速度的速度沿着由箭头R203表不的顺时针方向围绕加热器保持件205和加压支架206旋转，同时所述膜的内表面与加热器204的表面紧密接触。半固体润滑剂施加到膜203的内表面，以便确保在压合部N中膜203的内表面和加热器204的外表面以及加热器保持件205之间的可滑动性。
[0054]以这种方式，加压辊202是驱动可旋转构件，所述驱动可旋转构件与膜203相配合，用于驱动膜203，以形成压合部N。
[0055]控制器45启动从电源部分(电压源部分)46至加热器204的电力供应。通过电连接件47(L，R)实现从电源部分46供应到加热器204的电力供应，所述电连接件安装到膜单元201的左侧部分和右侧部分。通过电力供应，在有效产生热量的区域宽度A中的加热器204的温度快速升高。由热敏电阻器TH检测温度升高，所述热敏电阻器TH设置在加热器204的背侧上(上表面)的沿着纵向方向的大体中央部分中。热敏电阻器TH连接到控制器45和A/D转换器48。
[0056]控制器45取样热敏电阻器TH的输出，并且由此获得的温度信息被用于实施温度控制。更加特别地，控制器45根据热敏电阻器TH的输出确定针对加热器204的温度控制内容，并且控制供应到加热器204的电力供应，使得加热器204的温度保持在目标温度条件下(设定温度)。
[0057]在这种控制条件下将承载有未定影图像的片材P从成像站2引入到定影装置40中，更尤其是引入到压合部N中。在片材P被夹持并且被给送到压合部N中的同时，从加热器204经由膜203供应热量。未定影的调色剂图像通过来自加热器204的热量和压合部N的压力被定影在片材P的表面上成为定影图像。使用减小的曲率使得从压合部N排放的片材P与膜203分离，然后从定影装置40排放所述片材P。
[0058]当片材P进入到压合部N时，膜203因在加热器203上滑动而遭遇滑动阻力。加压辊202抵抗滑动阻力而给送片材P。在这个实施例中，加压辊轴部分处的负荷转矩是80Ncm。在完成打印操作时，响应于定影操作的完成，控制器40关闭从电压供应部分46供应至加热器204的电力供应并且停止驱动装置M。
[0059]在图2中，用B表示能够与装置40 —起使用的片材P的最大给送宽度并且所述最大给送宽度与加热器204的有效产生热量的区域的宽度A相同或者略微小于该宽度A。压合部N的总长大于加热器204的有效产生热量的区域宽度A。
[0060](2-3)加压辊的结构
[0061]图4中的部分(a)是作为用于图像定影的辊的加压辊202的局部省略的示意性纵向正视图，部分(b)至(C)是在部分(a)中示出的辊202的左手端部部分和右手端部部分的放大视图。
[0062]加压辊202包括管材202a，所述管材202a具有作为辊基部(芯部金属)的环形截面，所述辊基部是空心圆筒构件；和凸缘202d(L，R)，所述凸缘202d是分别与管材202a的左端部分和右端部分相接触的左侧轴构件和右侧轴构件。另外，在管材的开口处设置有埋头孔202f(C形截面的埋头孔或者按照JIS B 0701的C形截面切角)；用于销的孔202e和孔202e，所述孔贯穿管材202a和凸缘202d。还设置有销202g，所述销202g穿过孔202e并且具有通过塑性变形部(202g2)紧密接触C形埋头孔202f的端部部分202gl。截面中的切角线可以是直线(圆锥埋头孔)或者可以是曲线(凹形埋头孔)，但是90度扩孔较为不可取。如图7所示，埋头孔具有其中X = Y的截面。
[0063]利用这种结构，左、右凸缘202d安装到管材202a的左、右端部部分。在这个实施例中，四色图像定影辊是弹性加压辊202，因此，作为另一个构件的弹性层(橡胶)202b装配在管材202a的外周表面周围，凸缘202d分别安装到所述管材202a的左端部分和右端部分。另外，调色剂分离层202c覆置在弹性层的外周表面上。弹性层202b隆起至预定程度。
[0064]在此，管材202a的外径可以通过机械加工隆起。或者，根据定影装置的类型，管材202a和弹性材料层202b 二者都可隆起。
[0065]左、右凸缘202d安装到管材202a的左、右端部分的安装结构彼此相似。在下文中，将针对左侧凸缘202dL安装到管材202a的左侧部分进行描述。
[0066]图5中的部分(a)是管材202a的局部省略的示意性纵向正视图，部分(b)是部分
(a)中示出的管材202a的左手端部部分的放大视图。管材202a由STKM(用于机器结构的碳钢管)制成并且总长LI为377mm,内径dl为20mm,外径Dl为25.5mm。在相对的端部部分中的每一个处，内径d2从管材的端部至21.8mm的深度L2扩大至20.65mm。
[0067]图6中的部分(a)是管材202a的左侧凸缘202dL和左手端部部分的外观透视图，
(b)是示意性纵向正视图，其中，左侧凸缘202dL连接到管材202a的左手端部部分。凸缘202dL由S45C(用于机器结构的碳钢)制成并且包括:压配到管材202a的端部部分的内周(L2)的圆柱插入部分202dl ;和辊202的旋转中心轴部分202d2。在这个实施例中，管材202a和凸缘202d的材料不同。然而，它们可以是相同的。
[0068]插入部分202dl的外径略微大于管材202a的圆周内部的端部部分的内径，使得凸缘202dL的插入部分202dl压配到管材202a的圆周内部的端部部分。
[0069]如图6中的部分(b)所示，凸缘202dL的插入部分202dl压配到管材202a中，以便将其连接到管材202a的端部部分。类似地，右侧凸缘202dR连接到管材202a的右侧端部部分。右侧凸缘202dR具有与凸缘202dL类似的插入部分202dl，尽管旋转中心轴部分202d2比左侧凸缘202dL长预定长度。与左侧凸缘202dL类似，右侧凸缘压配到管材202a的右侧端部部分中。以这种方式，凸缘202d连接到管材202a的相应端部部分。
[0070]管材202a和凸缘202dL之间的连接如下(⑴-⑷)。
[0071](I)如图7中的部分(a)和(b)所示，用于销的直孔202e穿过管材202a和凸缘202dL钻制。在这个实施例中，沿着管材的纵向方向在相互不同的位置处钻两个孔202e，使得孔沿着正交方向(图7的部分(a)中的α方向和β方向)延伸。孔径为4mm。类似地，在管材202a和右侧凸缘202dR之间的连接部分处，钻制类似的孔202e。以这种方式，销插入孔202e穿过管材202a和凸缘202d钻制。
[0072](2)然后，如图7中的部分(C)所示，在管材的孔202e的外侧端部中的每一个处，C形埋头孔202f形成在管材的孔202e的边缘周围。C形埋头孔形成在两个孔202e的四个位置处。
[0073]通过钻孔机械加工出C形埋头孔，所述C形埋头孔的尺寸是如在(JIS B 0701)中所陈述的Cl。更加特别地，在图7中，X = Y = 1mm。相同的内容应用于管202a的右手端部部分中的孔202e，即，埋头孔202f形成在每个位置处。以这种方式，埋头孔202f形成在孔202e的开口边缘处。
[0074](3)然后，如图8中的部分(a)和(b)所示，具有预定长度的销202g通过轻轻压配而插入通过孔202e。销202g的材料是A6063(铝合金)并且外径为4mm。销的长度长到足以能够占据埋头孔部分202f的空间的体积。类似地，销202g穿过管202a的右手端部部分处的孔202e中的每一个。以这种方式，销202g穿过相应孔202e。
[0075](4)然后，如图8中的部分(b)和(C)所示，使用工具如图8的部分(C)中的箭头所示挤压(永久变形)每个销202g的相对的端部部分202gl，使得被挤压的部分紧密接触埋头孔的表面以与管材202a的外周表面齐平。类似地，相对于管202a的右手端部部分中的每个销202g，端部部分被挤压成与埋头孔紧密接触并且与管材202a的外周表面齐平。以这种方式，销202g的端部部分永久变形，以便填充由埋头孔提供的空间。在挤压销端部部分之后，销202g不会相对于辊运动。
[0076]如前文所述，每个销202g在端部部分受到挤压而形成埋头孔202f的形状并且与管材202a的外周表面齐平。因此，销202g的材料硬度理想地低于管材202a和凸缘202d的材料硬度。
[0077]在销202g的端部部分塑性变形处理之后，如果必要可以在管材202a的外周表面上设置另外的构件。在这个实施例中，为了形成图4中示出的弹性加压辊，在管材202a的外周表面上设置了弹性层(橡胶层)202b和作为另外的材料的表面层(分离层)202c。在这个实施例中，弹性层202b是隆起的。
[0078]由于存在如图8中的部分(b)和(C)所示的销202g的端部部分202gl的塑性变形步骤，因此能够避免橡胶在销的端部部分突出超出管材的外周的情况下覆盖管材，并能避免销的插入被疏忽地忽略。
[0079]通过提供穿过管材202a和凸缘202d的通孔202e而设置的销202g，能够抵抗当加压辊202使得膜203旋转时产生的力保持加压辊202的构造。另外，能够抵抗沿着在纵向方向上从管材202a中拉出凸缘202d的方向施加的力保持加压辊202的构造，以便使得压合部N中的压力沿着纵向方向均匀。因此，能够抵抗这两种力保持加压辊202的构造。
[0080](2)-(4)有关用于图像定影的辊的其它内容
[0081]在管材用于定影装置中的辊的情况中，因为材料是空心的，所以必须在相对的端部部分处设置轴部分。如果没有使用轴部分并且管材的外周由支承部支撑，则在定影装置中包括支承部的辊所需的部分的尺寸相对较大，结果使得定影装置大型化。为了避免发生这种情况，凸缘插入并且固定到管材的相对的端部部分中的每一个中，并且凸缘由支承部支撑。
[0082]定影装置中的管材和凸缘材料可以鉴于功能差异而有所不同。对于管材而言，考虑处理性能和热性能。
[0083]1、处理性能:
[0084]在例如加压辊压接触环形定影膜的定影装置的情况中，由定影膜和加压辊提供的定影压合部的压力分布理想地沿着其纵向方向是均匀的。为此，加压辊的管材的外周表面隆起。因此，具有良好机械加工性能的材料是理想的。
[0085]2、热性能:
[0086]最近，从节能的角度而言，缩短成像设备可开启之前的等待时间是理想的。为了实现此目的，优选的是减小辊自身的热容量，使得定影装置的温度达到用于成像操作的目标温度之前所需的时间减小。从这个观点来看，需要减小辊的厚度。另外，高传热性能材料是理想的。
[0087]另一方面，因与支承部相接合，因此凸缘所需的性能是高硬度和高耐磨损性能。
[0088]然而，在管材和凸缘之间的连接中，优选地考虑以下内容:
[0089]A:因为管材是空心的，所以连接区域不充足，因此压配合强度不够。
[0090]B:因为管材的厚度本身较小，并且因此压配合强度的上限较低而且不能确保足够的压配强度。
[0091]C:定影装置中的操作温度高达不低于160摄氏度，因此，当不同种类的材料相互连接时，由于热膨胀系数不同因此连接强度不高。
[0092]为了增强管材和凸缘之间的连接强度，使用贯穿管材和凸缘二者的销。藉此，能够沿着旋转运动方向和纵向方向这二者增强强度。
[0093]如果贯穿管材和凸缘的销插入孔是笔直的，则可以便捷地从销插入孔移除所述销。或者，其可以安装成偏离预定位置。
[0094]当用作四色图像定影的辊时，在管材的外周上设置诸如橡胶的另一种材料。如果橡胶覆盖管材而没有插入销或者具有突出的销，则不会发现基于销的问题。如果辊以这种状态组装到定影装置中，并且处理记录材料，则销可能撕裂橡胶，以致损坏另外的部分。
[0095]在这个实施例中，为了避免发生这样的问题，针对销插入孔在管材的外周表面处设置埋头孔。当工具使得销端部部分变形时，销端部部分变形成基本符合埋头孔的形状。以这种方式，在完成加压辊芯部金属制造之后，销防止凸缘相对于管材运动。
[0096]以这种方式，当薄空心管材和凸缘组合用于成像设备的定影装置中的辊时，销插入通过管和凸缘这两者，凭借此，在旋转运动方向和拉动方向上的连接强度增强。因此，能够分别地选择需要耐磨损性能的凸缘部分的材料和需要高热响应性和高机械加工性能的管部分的材料。
[0097]通过这样作，能够使用支承部座圈小于管材外径的支承部，使得能够减小定影装置的尺寸，并且能够使加压辊芯部金属制造中的加工量减至最小。
[0098]因此，能够提供重量轻、成本低且热响应性高的加压辊。在橡胶等设置在管材的外周上的情况中，由于上述孔的埋头孔和销的塑性变形，因此不会产生销位置偏移的问题。
[0099][其它]
[0100]I)根据本发明的辊的使用并不局限于上述弹性加压辊202。在通过由第一可旋转构件和第二可旋转构件之间形成的压合部压合并给送记录材料而将图像定影在记录材料上的定影装置中，本发明的辊能够用于第一可旋转构件或第二可旋转构件、或者用于第一可旋转构件和第二可旋转构件二者。
[0101]更加具体地，第一可旋转构件和第二可旋转构件中的一个是加热辊定影装置中的加热辊，而另一个是加压辊。加热辊被诸如卤素加热器、红外辐射、灯、电磁感应线圈、供电发热元件的热源从内部或者外部加热。可以加热加压辊。在压力定影装置中，第一可旋转构件和第二可旋转构件是成对的压力定影辊。
[0102]2)本发明中的定影装置包括通过加热和/或加压将未定影的调色剂图像(可视化图像、显影剂图像)定影或暂时定影为定影图像的装置以及通过再次加热定影的调色剂图像改变其光泽度等表面性能的装置。
[0103]3)成像设备的成像站并不局限于电子照相型。成像站可以是静电记录型、磁记录系统等。另外，成像站并不局限于转印类型，其可以是直接转印类型，其中，调色剂图像被直接转印到记录材料上。
[0104]4)定影装置40可以用于除了上述电子照相打印机之外的成像设备，S卩，例如，可以用于彩色复印机、传真机、彩色打印机或者其复合机器等。定影装置和电子照相打印机并不局限上述示例，而是可以用替代物进行部分修改。
[0105]尽管已经参照在此公开的结构描述了本发明，但是其并不局限于陈述的细节并且本申请旨在涵盖处于改进目的或者所附权利要求范围内的修改方案或者变形方案。
【权利要求】
1.一种用于图像定影的辊，所述辊包括: 空心圆筒构件； 轴构件，所述轴构件插入到所述圆筒构件的一个纵向端部中； 孔部分，所述孔部分贯穿所述圆筒构件和所述轴构件； 第一埋头孔，在所述圆筒构件的外部中，所述第一埋头孔形成在所述孔部分的一个端部的周边处； 第二埋头孔，在所述圆筒构件的外部中，所述第二埋头孔形成在所述孔部分的另一个端部的周边处；和 销，所述销被插入到所述孔部分中，以便相对于彼此固定所述圆筒构件和所述轴构件，其中，所述销的所述一个端部和所述另一个端部变形，以便分别紧密接触所述第一埋头孔和所述第二埋头孔。
2.根据权利要求1所述的辊，其中，所述第一埋头孔和所述第二埋头孔形成为圆锥状。
3.根据权利要求1所述的辊，其中，所述销的硬度低于所述圆筒构件的硬度和所述轴构件的硬度。
4.根据权利要求1所述的辊，其中，所述轴构件提供了所述辊的轴部分。
5.根据权利要求1所述的辊，所述辊还包括位于所述圆筒构件的外周表面上的弹性层和所述弹性层上的调色剂分离层。
6.根据权利要求1所述的辊，其中，所述辊能够接触片材的与承载有未定影的调色剂图像的一侧相反的一侧。
7.一种用于图像定影的辊的制造方法，所述方法包括以下步骤: 将轴构件插入到空心圆筒构件的一个纵向端部中； 形成贯穿所述圆筒构件和所述轴构件的孔部分； 在所述圆筒构件的外部中在所述孔部分的一个端部的周边处形成第一埋头孔； 在所述圆筒构件的外部中在所述孔部分的另一个端部的周边处形成第二埋头孔； 将销插入到所述孔部分中；和 使得所述销的相对的两端部部分变形，以便分别紧密接触所述第一埋头孔和所述第二埋头孔。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述第一埋头孔和所述第二埋头孔形成为圆锥状。
9.根据权利要求7所述的方法，其中，所述方法在所述变形步骤之后还包括设置橡胶层的步骤，所述橡胶层设置在所述圆筒构件的外周表面上。
10.根据权利要求7所述的方法，其中，所述方法在所述变形步骤之后还包括在所述圆筒构件的外周表面上设置弹性层的步骤。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述方法在所述变形步骤之后还包括在所述弹性层上设置调色剂分离层。
12.—种定影装置，所述定影装置包括: 辊，所述辊能够用于将未定影的调色剂图像定影在片材上，所述辊包括: 空心圆筒构件； 轴构件，所述轴构件被插入到所述圆筒构件的一个纵向端部中； 孔部分，所述孔部分贯穿所述圆筒构件和所述轴构件； 第一埋头孔，在所述圆筒构件的外部中，所述第一埋头孔形成在所述孔部分的一个端部的周边处； 第二埋头孔，在所述圆筒构件的外部中，所述第二埋头孔形成在所述孔部分的另一个端部的周边处；和 销，所述销被插入到所述孔部分中，以便相对于彼此固定所述圆筒构件和所述轴构件，其中，所述销的所述一个端部部分和所述另一个端部部分变形，以便分别紧密接触所述第一埋头孔和所述第二埋头孔。
13.根据权利要求12所述的装置，其中，所述第一埋头孔和所述第二埋头孔形成为圆锥状。
14.根据权利要求12所述的装置，其中，所述销的硬度低于所述圆筒构件的硬度和所述轴构件的硬度。
15.根据权利要求12所述的装置，其中，所述轴构件提供了所述辊的轴部分。
16.根据权利要求12所述的装置，其中，所述辊还包括位于所述圆筒构件的外周表面上的弹性层和所述弹性层上的调色剂分离层。
17.根据权利要求12所述的装置，其中，所述辊能够接触片材的与承载有未定影的调色剂图像的一侧相反的一侧。
18.根据权利要求12所述的装置，其中，所述装置还包括可旋转构件，所述可旋转构件被构造成与片材的承载有未定影的调色剂图像的一侧相接触。
【文档编号】G03G15/20GK104281034SQ201410331102
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年7月11日 优先权日:2013年7月12日
【发明者】远藤道昭 申请人:佳能株式会社