CN104950627B - 辊部件、辊支撑机构和成像设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及辊部件、辊支撑机构和成像设备。一种在成像设备中使用的辊部件，包括：金属轴，该金属轴具有由金属板构成的圆筒部；和从圆筒部的端面向外突出的突出部，其中金属板的两端部都包括直线部、凸部和凹部，一端部上的凸部与另一端部上的凹部啮合，一端部上的凹部与另一端部上的凸部啮合，两个端部上的直线部彼此对向，直线区域定位在圆筒部的端部，凹凸区域邻接直线区域设置，凸部相对直线部的突出量比凸部相对凹部的突出量小。

Description

辊部件、辊支撑机构和成像设备

技术领域

本发明涉及用于成像设备的辊部件、具有该辊部件的辊支撑机构以及成像设备。

成像设备是在记录媒介上形成图像的设备。电子照相成像设备的示例例如包括电子照相复印机、电子照相打印机(LED打印机、激光打印机)、传真机以及文字处理器。

背景技术

在现有技术中，电子照相成像设备(下文中称为成像设备)包括感光鼓(电子照相感光鼓)和配置成作用于该感光鼓的处理装置，该感光鼓是图像承载部件。处理装置的示例包括配置成向感光鼓施加电荷的电压施加装置、配置成将显影剂(下文中称为“调色剂”)供给到感光鼓的显影装置以及配置成清洁未被转印并残留在感光鼓表面上的调色剂的清洁装置。

电压施加装置中充电装置的示例包括使用导电辊的辊充电系统。在辊充电系统中，感光鼓表面的充电是通过使作为导电弹性辊的充电辊与感光鼓偏压接触并向其施加电压来实现的。大体上，充电辊的形式是弹性层覆盖了金属轴在纵向方向上除两端外的整个区域(日本专利特开第2013-109209号公报)。充电辊的金属轴的示例包括使用圆筒形金属轴的形式(日本专利特开第2010-230748号公报)。

在通过挤压金属板制造圆筒形金属轴的情况下，在金属轴上存在沿轴线方向延伸的配合部(金属板的一端部和另一端部彼此对向的对向区域)。这里，在这种结构中，为了增大金属轴的强度，设想了这样一种结构，其中，在配合部上交替地设置凹凸部，通过这些凹凸部使金属板的一端部和另一端部啮合。

在这种情况下，通过在配合部(对向区域)上设置凸部和凹部，可以在制造金属轴时降低在金属轴径向和纵向方向(轴线方向)的尺寸精度。

因此，在金属板的一端部和另一端部彼此对向的对向区域具有凹部和凸部的金属轴中，需要抑制金属轴尺寸精度的降低。

发明内容

本申请公开的典型结构是在成像设备中使用的辊部件，其包括金属轴，该金属轴包括：形成为使得金属板的一端部和另一端部彼此对向的圆筒部；和沿金属轴的轴线方向从圆筒部的端面向外突出的突出部，其中，一端部和另一端部都包括直线部、多个凸部和多个凹部；在一端部与另一端部对向的对向区域中，一端部上的凸部与另一端部上的凹部啮合，一端部上的凹部与另一端部上的凸部啮合，并且一端部上的直线部与另一端部上的直线部彼此对向；一端部的直线部和另一端部的直线部对向的直线区域位于圆筒部的端部，一端部上的凸部和另一端部上的凸部交替布置的凹凸区域邻接直线区域设置；布置成处于直线部和凹部之间的凸部相对于与其邻接的直线部突出的突出量比该凸部相对于与其邻接的凹部突出的突出量小。

从下面参考附图对示例性实施例的描述，本发明的其他特征将变得明显。

附图说明

图1是示出了示例1的充电辊的透视图。

图2是示出了示例1的电子照相成像设备的成像设备本体和处理盒的剖视图。

图3是示出了示例1的处理盒的剖视图。

图4是示出了在开闭门被打开的状态下示例1的成像设备本体和处理盒的透视图。

图5是示出了示例1的处理盒的结构的说明性透视图。

图6是示出了示例1的清洁单元的结构的说明性透视图。

图7A和7B是示出了示例1的清洁单元的结构的说明图。

图8是示出了示例1的充电辊的加工过程的说明性剖视图。

图9A和9B是示出了示例1的充电辊的轴部的说明图。

图10是示出了充电辊的说明图。

图11A和11B是示出了示例1的充电辊的说明图。

图12A和12B是示出了示例2的充电辊的说明图。

图13A至13C是示出了示例3的充电辊的说明图。

图14是示出了示例1的金属板的展开布局图。

图15A和15B是示出了用于将金属板形成圆筒形的正交给送压加工的加工布局图。

图16是示出了示例1的充电辊轴部的端部的细节图。

图17是示出了示例1的另一种形式充电辊的轴部的端部的细节图。

图18A是示出了示例1的金属板的放大图。

图18B是示出了比较例的金属板的放大图。

具体实施方式

示例1

下面将参考附图详细地描述本发明的实施例。电子照相感光鼓的旋转轴线方向定义为纵向方向。

在纵向方向，电子照相感光鼓从成像设备本体接收驱动力的一侧定义为驱动侧(图6中的驱动力接收部63a侧)，与其相反的一侧定义为非驱动侧。

参考图2、图3和图4，描述总体结构和成像过程。

图2是示出了作为本发明的一个实施例的电子照相成像设备的成像设备本体(下文中称为设备本体A)和处理盒(下文中称为盒B)的剖视图。

图3是示出了盒B的剖视图。

这里，电子照相成像设备的设备本体A是从中去除了盒B的电子照相成像设备部分。

图4是示出了成像设备本体A和处理盒B的透视图。

电子照相成像设备的总体结构

在图2和图4中，电子照相成像设备是采用电子照相术的激光打印机，其中，盒B可拆卸地安装在设备本体A上。当将盒B安装在设备本体A上时，曝光单元3(激光扫描单元)布置在盒B的上侧。

此外，布置有片材托盘4，在片材托盘4中，作为成像目标(其上将要记录图像的媒介)的记录媒介(下文中称为片材P)存放在盒B的下侧。

此外，设备本体A包括沿片材P输送方向顺序布置的拾取辊5a、给送辊对5b、输送辊对5c、输送引导部6、转印辊7、输送引导部8、定影单元9、排出辊对10和排出托盘11。定影单元9包括加热辊9a和加压辊9b。

成像过程

随后，示意性地描述成像过程。根据打印开始信号，驱动电子照相感光鼓(下文中称为鼓62)沿箭头R指示的方向以预定周速(处理速度)旋转。

充电辊66上施加有偏置电压，充电辊66与鼓62的外周面接触，并且充电辊66使鼓62的外周面均匀一致地充电。充电辊66是导电辊部件(导电辊)。

曝光单元3根据图像信息输出激光束L。激光束L穿过盒B上表面的曝光窗部74，扫描并曝光鼓62的外周面。

因此，在鼓62的外周面上形成相应于图像信息的静电潜像。

相比地，如图3所示地，在作为显影装置的显影装置单元20中，调色剂室29中的调色剂T通过输送部件43的旋转而被搅拌输送，然后给送到调色剂供给室28。调色剂T通过磁辊34(固定磁铁)的磁力承载在显影辊32的表面上。调色剂T在通过显影刮刀42而摩擦充电的同时，由显影刮刀42控制显影辊32外周面上的层厚。

根据静电潜像将调色剂T转印到鼓62上，使其可视化为调色剂图像。鼓62是配置成在其表面上承载图像(调色剂图像、显影剂图像)的图像承载部件。显影辊32是配置成承载用于将形成在鼓62上的潜像显影为调色剂图像(显影剂图像)的显影剂(调色剂)的显影剂承载部件。

如图2所示，与激光束L的输出同时地，存放在设备本体A下部的片材P由拾取辊5a、给送辊对5b和输送辊对5c从片材托盘4给送。拾取辊5a、给送辊对5b和输送辊对5c是配置成输送记录媒介(片材P)的输送机构。

然后，片材P穿过输送引导部6，被给送到鼓62和转印辊7之间的转印位置。在该转印位置，各调色剂图像从鼓62按顺序被转印到片材P上。

转印有调色剂图像的片材P与鼓62分离，沿输送引导部8被输送到定影单元9。然后，片材P穿过构成定影单元9一部分的加热辊9a和加压辊9b之间的夹持部。

在夹持部，执行加压加热定影，使得调色剂图像被定影在片材P上。将经过调色剂图像定影的片材P输送到排出辊对10，排出到排出托盘11。

相比地，如图3所示，转印后鼓62外周面上的残留调色剂由清洁刮刀77去除，鼓62可再次被用于成像过程。从鼓62去除的调色剂存放在清洁单元60的废弃调色剂室71b。

在上面，充电辊66、显影辊32和清洁刮刀77都是配置成作用于鼓62上的处理装置。

盒的总体结构

随后，将参考图3和图5描述盒B的总体结构。

图5是示出了盒B的结构的说明性透视图。

盒B包括彼此组合在一起的清洁单元60和显影装置单元20。

清洁单元60包括清洁框架部件71、鼓62、充电辊66和清洁刮刀77。

相比地，显影装置单元20包括底部部件22、显影剂容器23、第一侧面部件26L、第二侧面部件26R、显影刮刀42、显影辊32、磁辊34、输送部件43、调色剂T和偏压部件46。

盒B是通过用联接部件75将清洁单元60和显影装置单元20可彼此转动地联接起来而形成。

具体地，在臂部26aL和26aR的远端部形成平行于显影辊32延伸的旋转孔26bL和26bR，该臂部26aL和26aR形成在设置于显影装置单元20在纵向方向(显影辊32的轴线方向)的两端部的第一侧面部件26L和第二侧面部件26R上。

用于配合联接部件75的配合孔71a形成在清洁框架部件71在纵向方向的两端部。

臂部26aL和26aR与清洁框架部件71的预定位置对齐，以将联接部件75插入到旋转孔26bL和26bR以及配合孔71a中。因此，清洁单元60和显影装置单元20联接起来，从而可围绕联接部件75为中心旋转。

此时，安装在臂部26aL和26aR的根部处的偏压部件46抵接清洁框架部件71，从而以联接部件75为旋转中心朝清洁单元60偏压显影装置单元20。

因此，朝鼓62的方向可靠地挤压显影辊32。

利用安装在显影辊32的两端部的距离保持部件(未被示出)，显影辊32与鼓62保持预定距离。

清洁单元的结构

随后，将参考图6、图7A和7B以及图8描述清洁单元60的结构。

图6是示出了清洁单元60的结构的说明性透视图。

图7A是示出了清洁单元60的结构的说明性正视图。图7B是示出了沿箭头H指示的方向来看充电辊66的支撑部的视图。图8是示出了轴部66a从平板形成圆筒形状的过程的剖视图。

清洁刮刀77包括由平板构成的支撑部件77a和由弹性材料如聚氨酯橡胶构成的弹性部件77b，并通过用螺钉91固定支撑部件77a的两端而布置在清洁框架部件71中的预定位置。

弹性部件77b抵接鼓62，并从鼓62的外周面去除残留调色剂。去除的调色剂存放在清洁单元60的废弃调色剂室71b(图3)中。

第一密封部件82、第二密封部件83、第三密封部件84和第四密封部件85通过双面胶带等固定在清洁框架部件71的预定位置。

第一密封部件82设置成横跨纵向方向，防止废弃调色剂从清洁刮刀77的支撑部件77a的背面泄漏。

第二密封部件83防止废弃调色剂从清洁刮刀77的弹性部件77b在纵向方向的两端泄漏。

第三密封部件84擦除鼓62上的附着物质如调色剂，同时防止废弃调色剂从清洁刮刀77的弹性部件77b在纵向方向的两端泄漏。

第四密封部件85设置成横跨纵向方向与鼓62接触，防止废弃调色剂从鼓62相对于清洁刮刀77在旋转方向的上游侧泄漏。

电极板81、偏压部件68和充电辊轴承67L和67R安装在清洁框架部件71上。

充电辊66的金属轴(下文中称为轴部66a)配合在充电辊轴承67L和67R中。

充电辊66被偏压部件68相对于鼓62偏压，并由充电辊轴承(轴承部)67L和67R可旋转地支撑。充电辊66随着鼓62的旋转而从动旋转。换句话说，充电辊66借助充电辊轴承67(67L和67R)由清洁单元60支撑。清洁单元60是配置成支撑充电辊60的辊支撑机构。

充电辊66配置成用导电弹性层(覆盖层、覆盖部件)66b覆盖中空轴部66a在纵向方向除两端部之外的全部区域。轴部66a是圆筒形(辊形)的圆筒部。轴部66a是金属构成且具有导电性的金属轴。

弹性层66b和轴部66a通过粘合剂结合。轴部66a是通过压加工将导电金属板如不锈钢板或镀锌钢板成形为圆筒形而形成的部件。

这里，使用压加工形成的中空轴部66a是为了通过减轻轴部66a的重量来实现充电辊66d、具有该充电辊66的盒以及成像设备的重量减轻。如果能够通过加工金属板形成轴部66a，则可以实现轴部66a的成本减少。

电极板81、偏压部件68、充电辊轴承67L以及轴部66a具有导电性。电极板81与设备本体A的给电部(未示出)接触。利用这些用作给电路径的部件，向充电辊66供电。

鼓62与法兰64和法兰63一体地联接以成为电子照相感光鼓单元(下文中称为鼓单元61)。该联接方法可使用填缝、粘合、焊接等等。

接地点等(未示出)联接到法兰64。法兰63包括配置成从设备本体A接收驱动力的驱动力接收部63a和配置成将驱动力传递给显影辊32的法兰齿轮部63b。

轴承部件76通过螺钉90而一体地固定在清洁框架部件71的驱动侧，鼓轴78通过压配合而固定在清洁框架部件71的非驱动侧。

轴承部件76配合法兰63，鼓轴78配合法兰64的孔64a。

因此，鼓单元61由清洁框架部件71可旋转地支撑。

保护部件79由清洁框架部件71可旋转地支撑，使得可以保护(遮光)鼓62和露出鼓62。

偏压部件80安装在保护部件79的驱动侧的轴部79aR上，并朝着保护鼓62的方向偏压保护部件79。

保护部件79的非驱动侧的轴部79aL和驱动侧的轴部79aR与清洁框架部件71的轴承部71cL和71cR配合。

充电辊的结构

将参考图1、图8、图9A和9B、图10、图11A和11B、图14、图15A和15B、图16、图17以及图18A和18B描述充电辊66的结构。

图1是示出了充电辊66和充电辊轴承67L的透视图。图9A是示出了轴部66a的透视图。图9B是示出了充电辊66的轴部66a的端部66d的细节图。

图10是示出了作为本示例的比较例的充电辊66和充电辊轴承67L的透视图。图11A和11B是示出了充电辊66的轴部66a的端部66d的细节图。图14是示出了轴部66a的展开布局图。

图15A是示出了用于将金属板形成圆筒形状的正交给送压加工的过程布局的透视图。图15B是示出了用于将金属板形成圆筒形状的正交给送压加工的过程布局的俯视图。

图16是示出了示例1的充电辊66的轴部66a的端部的细节图。图17是示出了示例1的另一种形式的充电辊的轴部66a的端部的细节图。图18A是示出了金属板的局部放大图。

如图8所示的充电辊66的轴部66a是通过挤压导电金属板66a1使外径成形为圆筒形状而形成的部件，其包括在轴部66a的轴线方向C的金属板配合部66c。金属板66a1被弯曲使得一端部(第一端部)的长边66y1和另一端部(第二端部)的长边66y2彼此对向，从而形成圆筒形状(辊形)。一端部的长边66y1与另一端部的长边66y2对向的区域(对向区域)相应于轴部66a中的配合部66c。后面将给出详细的描述。

这里，在本示例中，轴部66a的外径为轴线方向C的全长为252.5mm。可以根据需要选择功能所需的外径和全长。

通过在配合部66c上设置包括多个凹凸部的凹凸区域66c1，可以在轴部66a上提供期望的强度。优选的是，凹凸部的数量越多，轴部的强度越大。然而，可以根据需要选择产品功能所需的强度。

这里，如图9A和9B所示，配合部66c具有凹凸区域66c1和直线区域66c3。直线区域66c3设置在轴部66a沿轴线方向C的两侧(两端侧)，凹凸区域66c1设置在两个直线部66c3之间。

如图9B所示，在相对于轴部66a的轴线方向C的垂直方向D，配合部66c的凹凸区域66c1的突出量(＝凹入量)E和直线区域66c3的突出量F之间的关系为E>F。

在本实例中，轴部的值E为2mm，值F为值E的一半即1mm(F＝E/2)。然而，值E可以是在1至3mm的范围内选择的期望值，值F可以根据值E进行选择。

这里，如图1所示，凹凸区域66c1的角部(凹部的凹进角部处的部分、凸部的突出角部处的部分)66c2布置成全部由弹性层(覆盖部件)66b覆盖。利用这种布置，角部66c2不会露出到轴部66a的未被弹性层66b覆盖的端部66d。因此，充电辊轴承部67L和67R的滑动部67a和角部66c2彼此不会重叠。

如果角部66c2接触充电辊轴承67(67L和67R)，则角部66c2会被充电辊66卡住，这会导致充电辊轴承67磨损或妨碍充电辊66的顺畅旋转。因此，在本示例的结构中，不露出角部66c2。

金属板66a1的描述

图14是示出了作为轴部66a的基材的金属板66a1的俯视图。为了制造轴部66a，如图14所示，使用宽度比在轴线方向C的全长更大的金属板66a1如厚度约为0.6mm的冷轧钢板、镀锌钢板或不锈钢板作为原材料。金属板被加压(冲压)形成以下各部分。

换句话说，(1)沿金属板输送方向延伸的框架部66X1，(2)沿与输送方向交叉的方向延伸的带状平板(形成为圆筒形的部分、圆筒形部)66a2，以及(3)配置成连接框架部66X1和圆筒形部66a2的连接部66a3。框架部66X1和连接部66a3结合的区域具体地被称为横梁66a4。

在本实施例中，圆筒形部66a2具有大体上矩形。形成充电辊轴部端面的短边66X3大体上平行于金属板66a1的输送方向延伸。相比地，圆筒形部66a2的长边66y大体上垂直于输送方向。长边66y包括分别具有凸部和凹部的两个侧边(66y1和66y2)，从而通过冲压金属板66a1形成轴部66a的凹凸区域66c1。

长边66y(66y1和66y2)上的凹部和凸部的数量满足以下关系。换句话说，设置在长边(圆筒形部66a2的一端部)66y1上的凸部的数量和设置在长边(圆筒形部66a2的另一端部)66y2上的凸部的数量相等(相同数量)。

因此，长边66y1的与长边66y2的凸部啮合的凹部的数量以及长边66y2的与长边66y1的凸部啮合的凹部的数量也相等。

在图14中，设置在长边66y1上的凸部的数量是15，设置在长边66y2上的凸部的数量是15。(换句话说，设置在长边66y1和长边66y2上的凹部的数量分别是15)。

邻近连接部66a3并形成直线区域66c3(参见图9A和9B)的直线部具有与长边66y1和长边66y2相同的形状和尺寸。

通过这种方式，在本示例中，圆筒形部66a2和连接部66a3被冲压成相对于中心线CL接近对称的形状，该中心线穿过圆筒形部66a2的中心。

更加具体地，连接部66a3定位在中心线CL上，圆筒形部66a2在中心线CL两侧的体积大体上相同(大体上相等)。

这里，使用连接部66a3作为在弯曲加工中的基准位置来将圆筒形部66a2形成圆筒形。换句话说，圆筒形部66a2被弯曲使得设置在圆筒形部66a2的两端的一对连接部66a3处于弯曲的中间位置。

框架部66X1具有位于中心线CL上的定位孔66X2。定位孔66X2用于在输送金属板66a1时定位金属板66a1。

图15A和15B是示出了利用压加工按顺序将金属板66a1弯曲成圆筒形并形成为充电辊66的轴部66a的过程的金属板66a1的视图。在图15A和15B的基础上，使用作为压加工一般方法的正交给送处理的示例描述轴部66a的制造方法。

通过反复地对由横梁66a4输送的金属板66a1加压，冲压出圆筒形部66a2，随后使其一步一步地顺序形成为圆筒形。

如上所述地，当加压并弯曲圆筒形部66a2的中央部时，使用连接部66a3作为弯曲的基准位置。

设置在长边66y1上的凸部的数量和设置在长边66y2上的凸部的数量相同。更加具体地，设置在长边66y1上的凹部的数量、设置在长边66y1上的凸部的数量、设置在长边66y2上的凹部的数量、设置在长边66y2上的凸部的数量全都相同。

由于凸部(凹部)的数量在长边66y1和66y2上一致(数量相同)，因此可以连接部66a3为基准在左侧和右侧(左右对称)均匀地弯曲圆筒形部66a2。

由于以连接部66a3为基准在左侧和右侧均匀地执行弯曲，因此大体上平行于圆筒形部66a2的中心线CL形成轴部66a。因此，当弯曲圆筒形部66a2时，防止了圆筒形部66a2的容易倾斜和旋转。圆筒形部66a2可高精度地弯曲，并形成为圆筒形。

在本示例中，配合部66c的直线区域66c3平行于轴部66a的轴线延伸(参见图1)。然而，作为图11A和11B所示的结构，直线区域66c3可以相对于轴线倾斜布置。然而，直线区域66c3优选如图1所示地平行布置，以便提高圆筒形部66a2的对称性(参见图14)和提高轴部66a的精确度。

随后，将参考图18A详细地描述轴部66a上的直线区域66c3(参见图9A和9B)的布局。图18A和18B是示出了在被弯曲前金属板66a1的局部放大图(相应于轴部端部的区域的放大图)。

金属板66a1包括在一端部的长边66y1和在另一端部的长边66y2。金属板66a1被弯曲使得如上所述地长边66y1和长边66y2彼此对向并形成圆筒形状。图8所示的配合部66c是由彼此对向的长边66y1和长边66y2形成的对向区域。

长边66y1包括位于两端部的直线部66y11、多个凸部66y13和多个凹部66y14。

通过相同的方式，长边66y2包括位于两端部的直线部66y21、多个凸部66y23和多个凹部66y24。

分别设置在长边66y1和长边66y2上的凸部66y13、凹部66y24、凸部66y23和凹部66y14相应于轴部66a的凹凸区域66c1(参见图9A和9B)。换句话说，凹凸区域66c1是长边66y1的多个凸部66y13和长边66y2的多个凸部66y23交替布置的区域。

通过相同的方式，设置在长边66y1上的直线部66y11和设置在长边66y2上的直线部66y21彼此对向的区域相应于轴部66a的直线区域66c3(参见图9A和9B)。

相应于直线区域66c3(参见图9A和9B)的直线部66y11、66y12、66y21和66y22平行于圆筒形部66a2的中心线C1设置。

直线部66y11和直线部66y12的位置配置成相对于穿过圆筒形部66a2的中心的中心线C1(满足关系D2＝D2'、D3＝D3'的直线)大体上对称地延伸，如下所述。

凸部66y13相对于与其邻接的长边66y1突出的突出量F比凸部66y13相对于与其邻接的凹部66y14突出的突出量E小(F<E)。通过相同的方式，凹部66y24相对于与其邻接的直线部66y12凹进的凹进量F比凹部66y24相对于与其邻接的凸部66y23凹进的凹进量E小。

在该结构中，从中心线C1到直线部66y11的距离D1和从中心线C1到直线部66y21的距离D1'变成接近的值(大体上相同的值)。换句话说，直线部66y11和66y21的布置相对于中心线C1对称，因此在弯曲圆筒形部66a2时使加工的精度稳定化。

换句话说，如果试图在圆筒形部66a2不对称时用模具弯曲圆筒形部66a2，在圆筒形部66a2相对于中心线C1的一侧和另一侧与模具接触的定时会彼此不同。如果圆筒形部66a2在这种情况下与模具接触，则圆筒形部66a2会相对于模具移动。

相比地，如果圆筒形部66a2相对于中心线C1近似对称，则可以实现相对于中心线C1的左右一致(左右对称)弯曲。

作为比较，图18B示出了一种结构(比较例)，其中，在金属板中直线部的布置与本实施例不同。图10示出了图18B所示的金属板制造的充电辊66的结构。

在作为比较例的图18B所示的结构中，直线部66y15相对于凹部66y14突出的突出量为E。直线部66y25相对于凸部66y23凹进的凹进量为E。结果，从中心线C1到直线部66y25的距离D5比从中心线C1到直线部66y15的距离D4小(D4>D5)。

满足D4-D5＝E。

结果，在图18B的比较例中，圆筒形部66a2不具有对称性，因此在加工时不易保持平衡。换句话说，当弯曲金属板66a1时施加力时，加工精度由于圆筒形部66a2的倾斜而降低。

因此，代替比较例(图18B)中描述的结构，优选的是通过如本示例(图18A)中所描述地在接近对称的位置布置直线部66y11和直线部66y12，从而在加工时保持应力平衡。

在图10所示的比较例中，在轴部66a的两端部处凹部和凸部之间的表面积比不同。然而，为了提高加工精度，优选的是使凹部和凸部之间的表面积比尽可能一致。

因此，在本示例的结构中，如图14所示地，在圆筒形部66a2中，设置在长边66y1上的凸部66y13的表面积总和与设置在长边66y2上的凸部66y23的表面积总和大体上相等。“大体上相等”意味着凸部66y23的表面积总和落入凸部66y13的表面积总和的±4％的范围内。

凸部66y13的表面积S是通过用凸部66y13的宽度G1(参见图18A)乘以凸部66y13的突出量E得到的值(S＝G1×E)。凸部66y13的表面积的总和是各个凸部66y13的表面积的总和。

以相同的方式得到凸部66y23的表面积的总和。

通过这种方式，如果相对于中心线C1对称地来形成圆筒形部66a2，在加工圆筒形部66a2时可使金属板66a1的姿势稳定化，并提高加工精度。轴部66a在径向和纵向方向的尺寸精度被稳定化。通过使用如上所述的具有高尺寸精度的轴部66a作为充电辊，可以得到具有期望的充电功能(充电性)的充电辊。

换句话说，如果提高了金属轴的加工精度，则充电辊的截面可更加接近精确圆。利用以这种方式得到的充电辊，感光部件可在旋转时被均匀地充电。

就圆筒形部66a2的形状而言最优选的是凸部的突出量E对于凸部66y13和凸部66y23来说大体上相等，此外，值F为值E的大体上一半。

“凸部的突出量E大体上相等”意味着在计算凸部(66y13和66y23)的突出量的平均值时，各个凸部的突出量相对于平均值而言落在轴部66a直径的±4％的变化范围内。

假定轴部66a的直径为6.00mm，则其4％为0.24mm。如果凸部(66y13和66y23)的突出量的平均值为2.00mm，则各个凸部66y13和66y23的突出量可落入2.00±0.24mm的范围内。

“值F为值E的大体上一半”意味着实际的F尺寸相对于通过F＝E/2得到的值F而言落入轴部66a直径的±4％的变化范围内。

假定轴部66a的直径为6.00mm，则其4％为0.24mm。如果与直线部66y13邻接的凸部66y13的突出量为2.00mm，则直线部66y11相对于凸部66y13的凹进量F可落入1.00±0.24mm的范围内。

在圆筒形部66a2已在金属板66a1内变成圆筒形并完成成形之后，通过在金属板中切断连接部66a3而使圆筒形部66a2从横梁66a4分开，得出单个轴部66a。

在这种情况下，如图1所示，连接部66a3仍然处于轴部66a的两端面上，变成从充电辊的轴部(圆筒形部)66a的两端面沿轴线方向向外突出的突出部(凸出部)66k。

如图8所示，当观看以这种方式制造的轴部66a的横截面(垂直于轴线的横截面)时，作为连接部66a3的残存部的突出部66k的根部相对于轴部66a的中心(轴部的中心线)CL处于配合部66c的直线区域66c3的对向侧。

换句话说，当从轴部66a的轴线方向来看轴部66a时，连接直线区域66c3和中心(轴部的轴线)CL的连线H穿过突出部66k。

突出部66k的特征

这里，在本示例中，如图16所示，连接充电辊轴部的端面66a5和突出面(突出部66k的端面)66k1的连接表面66k2形成为斜面。

因此，即使在充电辊66旋转时连接表面66k2接触充电辊轴承(轴承部)67，也可以减小充电辊轴承67的磨损。这里，在本示例中，轴部66a的外径为轴线方向C的全长为252.5mm。然而，可以根据需要选择功能所需的外径和全长。

突出面从圆筒端面突出的高度66L为0.2mm，突出面的宽度66M为1.5至2.5mm，斜面的角度66N为45度。

然而，这些值可以根据需要在不会导致制造问题的最小尺寸范围内选择。

如图17所示地，配置成连续地连接充电辊轴部的端面66a5和从充电辊轴部的端面突出的突出面66k1的连接面66k2可以是斜面和圆化面的组合。

在这种情况下，斜面的角度66N设定为45度，圆化面的尺寸66R为R0.2mm。

然而，这些值可以根据需要在不会导致制造问题的尺寸范围内选择。

66M、66N、66R的尺寸是在金属板66a1被弯曲成圆筒形之前切断金属板时的尺寸，并且在弯曲成圆筒形时可以在某种程度上改变。取决于制造方法，突出部66k可以仅设置在轴线方向C的一端。

当在压加工时增加加工负载平衡时以及当在制造时选择方向时增加生产率时，斜面优选地设置在两侧。然而，也可以是充电辊旋转方向前侧的仅仅一侧。

示例2

现在参考图12A和12B，描述示例2的结构。图12A是示出了轴部66a的说明图。图12B是示出了充电辊66的端部的细节图。

除了在充电辊66的轴线方向C上配合部的凹凸区域66c1的布置以及宽度66g的尺寸关系之外，示例2与示例1相同。

这里，在充电辊66的轴线方向C上配合部的凹凸区域66c1的每个凹凸部(形成凹凸区域的凹部或凸部)66c4的宽度66f设定为相同，凹凸部66c4等间隔地布置。

通过这种方式，通过使宽度66f相同，实现了相同的强度，而不论轴部66a在箭头J指示方向的扭转方向如何。因此，不需要选择使用轴的轴线方向C的方向，消除了装配时选择轴方向的工序，从而减小了成本。

示例3

现在参考图13A至13C，描述示例3的结构。图13A是示出了轴部66a的说明图。图13B示出了凹凸区域66c1的说明图。图13C是示出了充电辊66的端部的细节图。

除了在充电辊66的轴线方向C上配合部的凹凸区域66c1的宽度66g以及端部配合部的宽度66h之间的尺寸关系之外，示例3与示例2相同。

充电辊的结构

当定义沿充电辊66的轴线方向C的长度和宽度时，使配合部的直线区域66c3的宽度66h比凹凸区域66c1的一个凸部(凹部)的宽度66g大。

在该示例中，直线区域66c3的宽度66h设定为16mm，凹凸区域66c1的一个凸部(凹部)的宽度66g设定为10.5mm。

直线区域66c3的宽度66h可以设定为4至30mm，凹凸区域66c4的一个凹部(凸部)的宽度66g可以设定为期望的值，其比直线区域66c3的宽度66h小。

图13C所示的端部66d的宽度66j优选地至少是约4mm，以便在该部分用于制造的情况下或者在产品功能上确保相对于轴承67L和67R的滑动移动的宽度。因此，直线区域66c3的宽度66h优选地至少也是4mm。

配合部的凹凸区域66c1相对于与轴部66a轴线方向C垂直的方向D以角度F倾斜。这是因为在制造方面凹凸区域能够容易地配合。在本示例中，值F设定为3度。然而，可以在0和10度的范围中选择期望角度。

轴部66a的外径为内径为然而，外径可以根据需要设定在3至15mm之间，内径可以根据需要设定在从外径减去金属板66a1的厚度(0.3至2mm)而得到的范围中。如果在产品功能和制造上没有要求，内径不必为圆形。

凹凸区域66c1的突出量(凹进量)E和直线区域66c3的突出量F在尺寸关系方面是相同的，值E为2mm，值F为1mm(未示出)。

突出角部R和凹进角部R可以根据需要设置在角部66c2处。尽管在配合部处凹部和凸部啮合时没有间隙的结构在强度方面是优选的，但可以部分地产生间隙。

通过以这种方式将直线区域66c3的宽度66h设定为大于一个凹凸部66c4的宽度66g，可以增大端部66d的长度，使得可以确保相对于轴承的宽滑动部(在轴线方向C上长)。

在上面描述的示例1至3中，已经描述了将本发明的充电辊装配到处理盒上的示例。然而，本发明不限于此，充电辊可以被装配到不采用盒系统的成像设备本体上。仅包括充电辊的最小单元安装到处理盒或成像设备本体上和从其上拆下的结构也适用。

在各个示例中，已经举出充电辊66作为辊部件的例子。然而，本发明不限于此。例如，采用各示例的辊部件可以是显影辊32。

充电辊66和显影辊32是导电辊(具有约10⁸Ω以下的电阻)，其在成像时被施加电压。然而，具有各示例的轴部66a的辊部件不限于此。在成像时不被施加电压的辊部件也适用，以及在轴部66a的外周用绝缘弹性部件覆盖的辊部件也适用。

在充电辊66中，轴部66a被弹性部件(覆盖部件)覆盖。然而，这种覆盖部件不是必需的。换句话说，在本发明中简单的术语“辊部件”可以包括表示轴部66a本身的情况。

轴部66a本身用作成像设备中的辊部件的情况也是可以的，以及在外周上安装有覆盖部件如弹性部件的轴部66a用作辊部件的情况也是可以的。

总之，下面将描述到目前为止所描述的各示例的共同优点的概要。因此，根据本申请公开的各个示例的结构，在金属板一端部和另一端部彼此对向的对向区域中具有凹凸的金属轴上，实现了抑制金属轴尺寸精度降低。

尽管已经参考示例性实施例描述了本发明，但是应该理解，本发明不限于所公开的示例性实施例。随附权利要求的范围应给予最宽泛的解释，以涵盖所有变例以及等同的结构和功能。

Claims (11)

1.一种在成像设备中使用的辊部件，包括：金属轴，

该金属轴包括：

使得金属板的一端部和另一端部彼此对向而形成的圆筒部；和

沿金属轴的轴线方向从圆筒部的端面向外突出的突出部，该突出部为金属板本身的一部分，该突出部沿着周向方向形成在圆筒部的端面的仅一部分上，

其中，一端部和另一端部都包括直线部、多个凸部和多个凹部，在一端部与另一端部对向的对向区域中，一端部上的凸部与另一端部上的凹部啮合，一端部上的凹部与另一端部上的凸部啮合，并且一端部上的直线部与另一端部上的直线部彼此对向，

中心线是穿过突出部的中心并且平行于所述一端部的直线部和所述另一端部的直线部的直线，沿着金属板的从该中心线到所述一端部的直线部的垂线的长度等于沿着金属板的从该中心线到所述另一端部的直线部的垂线的长度，

一端部的直线部和另一端部的直线部对向的直线区域位于圆筒部的端部，

一端部上的凸部和另一端部上的凸部交替布置的凹凸区域邻接直线区域设置，

布置成处于直线部和凹部之间的凸部相对于与其邻接的直线部突出的突出量比该凸部相对于与其邻接的凹部突出的突出量小。

2.根据权利要求1的辊部件，其中，布置成处于直线部和凹部之间的凸部相对于与其邻接的直线部突出的突出量是该凸部相对于与其邻接的凹部突出的突出量的大体上一半。

3.根据权利要求1的辊部件，其中，设置在一端部上的凸部的数量和设置在另一端部上的凸部的数量相同。

4.根据权利要求1的辊部件，其中，设置在一端部上的多个凸部的突出量和设置在另一端部上的多个凸部的突出量大体上相同。

5.根据权利要求1的辊部件，其中，设置在一端部上的多个凸部在轴线方向上的宽度和设置在另一端部的多个凸部在轴线方向上的宽度大体上相同。

6.根据权利要求1的辊部件，其中，一端部上的凸部表面积的总和与另一端部上的凸部表面积的总和大体上相同。

7.根据权利要求1的辊部件，其中，辊部件是充电辊，配置成使承载图像的图像承载部件充电。

8.根据权利要求1的辊部件，其中，辊部件是显影辊，配置成使形成在图像承载部件上的潜像显影。

9.一种辊支撑机构，包括：

根据权利要求1至8中任一项的辊部件；和

轴承部，其配置成可旋转地支撑辊部件。

10.根据权利要求9的辊支撑机构，其中，辊支撑机构作为盒的一部分安装在成像设备的设备本体上和从成像设备的设备本体上拆下。

11.一种成像设备，配置成在记录媒介上形成图像，包括：

根据权利要求9的辊支撑机构；和

配置成输送记录媒介的输送机构。