JP2008133888A - Hollow shaft for roller, roller, and image forming device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ローラ用中空シャフト、ローラ及び画像形成装置に関し、さらに詳しくは、高品質な画像を形成することに貢献する軽量なローラ用中空シャフト、このローラ用中空シャフトを備えたローラ、及び、このローラを備えた画像形成装置に関する。 The present invention relates to a hollow shaft for a roller, a roller, and an image forming apparatus, and more particularly, a lightweight hollow shaft for a roller that contributes to forming a high-quality image, a roller including the hollow shaft for a roller, and The present invention relates to an image forming apparatus provided with this roller.
従来、例えば、レーザープリンター及びビデオプリンター等のプリンター、複写機、ファクシミリ、これらの複合機等の画像形成装置には、シャフトの外周面に形成された弾性層を有する各種ローラが装着されている。各種ローラとしては、例えば、クリーニングローラ、帯電ローラ、現像ローラ、転写ローラ、加圧ローラ、紙送り搬送ローラ、定着ローラ等が挙げられる。 2. Description of the Related Art Conventionally, for example, printers such as laser printers and video printers, copiers, facsimiles, and composite machines of these types are equipped with various rollers having an elastic layer formed on the outer peripheral surface of a shaft. Examples of the various rollers include a cleaning roller, a charging roller, a developing roller, a transfer roller, a pressure roller, a paper feeding / conveying roller, and a fixing roller.
近年、画像形成装置は、カラー画像化されると共に、小型化、画像の高精細化及び印刷速度の高速化等の性能が急速に向上している。画像形成装置におけるこれらの性能を向上させるには、ローラを駆動させる駆動機構の小型化、ローラの回転トルク低減、ローラの回転安定性等を目的として、各種ローラを軽量化することが有効である。そして、ローラを軽量化するには、ローラの弾性層は所定の機能を達成するように設計されているから、これら機能を低下させずに弾性層を軽量化するよりも、金属等の比較的質量の重い材料で中実体に形成されることの多いシャフトを軽量化する方が好都合である。 In recent years, image forming apparatuses have been made into color images, and performances such as downsizing, higher image definition, and higher printing speed have been rapidly improved. In order to improve these performances in the image forming apparatus, it is effective to reduce the weight of various rollers for the purpose of downsizing the driving mechanism for driving the rollers, reducing the rotational torque of the rollers, and the rotational stability of the rollers. . In order to reduce the weight of the roller, the elastic layer of the roller is designed to achieve a predetermined function. Therefore, rather than reducing the weight of the elastic layer without degrading these functions, a relatively small amount of metal or the like is used. It is advantageous to reduce the weight of the shaft, which is often formed in a solid body with a heavy material.
シャフトが軽量化されたローラの一例として、例えば、中空体に形成されたシャフトを用いたローラが知られており、より具体的には、「鋼製のパイプ部の両端に鋼製の軸端部を気密に摩擦圧接した芯金と、該芯金の外周に設けたゴム弾性層とからなることを特徴とする現像ロール」が挙げられる(特許文献1参照。)。また、シャフトが軽量化されたローラの別の一例として、例えば、樹脂で中実体又は中空体に形成されたシャフトを用いたローラも知られている(例えば、特許文献2参照。)。 As an example of a roller whose shaft is lightened, for example, a roller using a shaft formed in a hollow body is known, and more specifically, “a steel shaft end at both ends of a steel pipe portion”. There is a developing roll characterized in that it comprises a core metal that is airtightly friction-welded at the portion and a rubber elastic layer provided on the outer periphery of the core metal (see Patent Document 1). Further, as another example of a roller whose shaft is lightened, for example, a roller using a shaft formed of a resin in a solid body or a hollow body is also known (see, for example, Patent Document 2).
ところで、画像形成装置において高品質の画像を形成するには、画像形成装置に装着されたローラが、所定の当接圧力で、長手方向に均等に被当接体に当接又は圧接する必要がある。しかし、シャフトが軽量化されたローラを画像形成装置に装着すると、ローラと被当接体との当接状態又は圧接状態をローラの周方向及び/又は長手方向に均一に調整することができず、形成される画像の品質が低下することがあった。特に、シャフトが軽量化されたローラを前記特性が向上した画像形成装置に装着すると、形成される画像の品質が大きく低下することがあった。 By the way, in order to form a high-quality image in the image forming apparatus, it is necessary that the roller mounted on the image forming apparatus abuts or presses the contacted body evenly in the longitudinal direction with a predetermined contact pressure. is there. However, if a roller with a lighter shaft is attached to the image forming apparatus, the contact state or pressure contact state between the roller and the contacted body cannot be adjusted uniformly in the circumferential direction and / or longitudinal direction of the roller. In some cases, the quality of the formed image deteriorates. In particular, when a roller having a lighter shaft is attached to an image forming apparatus with improved characteristics, the quality of the formed image may be greatly reduced.
この発明の課題は、高品質な画像を形成することに貢献する軽量なローラ用中空シャフトを提供すること、並びに、高品質な画像を形成することのできる、軽量なローラ及び画像形成装置を提供すること、にある。 An object of the present invention is to provide a lightweight roller hollow shaft that contributes to forming a high-quality image, and to provide a lightweight roller and an image forming apparatus capable of forming a high-quality image. To do.
前記課題を解決するための手段として、
請求項1は、筒状のシャフト本体と、前記シャフト本体の両端部に嵌入されるシャフト端部とを有するローラ用中空シャフトであって、前記シャフト本体の両端部と前記シャフト端部との軸線方向に沿う嵌入長さの合計長さLc及び前記シャフト本体の全長Lgの関係が下記式(1)を満たし、かつ、前記シャフト本体の全長Lg及び前記ローラ用中空シャフトの全長Lsの関係が下記式(2)を満たすことを特徴とするローラ用中空シャフトであり、
(1) 0.025<Lc/Lg<0.20
(2) 0.75<Lg/Ls≦1
請求項2は、前記シャフト端部は、前記シャフト端部と軸を共有する支持軸を有することを特徴とする請求項1に記載のローラ用中空シャフトであり、
請求項3は、前記シャフト本体と前記シャフト端部とは、同一材料で形成されて成ることを特徴とする請求項1又は2に記載のローラ用中空シャフトであり、
請求項4は、請求項1〜3のいずれか1項に記載のローラ用中空シャフトの外周面に弾性層を備えたことを特徴とするローラであり、
請求項5は、請求項4に記載のローラを備えたことを特徴とする画像形成装置である。
As means for solving the problems,
(1) 0.025 <Lc / Lg <0.20
(2) 0.75 <Lg / Ls ≦ 1
The roller shaft according to claim 1 or 2, wherein the shaft main body and the shaft end are formed of the same material.
A fifth aspect of the present invention is an image forming apparatus comprising the roller according to the fourth aspect.
この発明に係るローラ用中空シャフトは、筒状のシャフト本体における両端部に嵌入されるシャフト端部の嵌入長さ、及び、ローラ用中空シャフトの全長に対するシャフト本体の全長が適正な長さに調整されたことにより、その軽量化を犠牲にすることなく、かつシャフト本体の軸線とシャフト端部の軸線とが一致し、同時に、回転しても偏心することがないように、なっている。すなわち、この発明に係るローラ用中空シャフトは、シャフト端部の嵌入長さLcとシャフト本体の全長Lgとが、次の関係、Lc/Lgが0.025を超え0.20未満の範囲にあり、ローラ用中空シャフトの全長Lsとシャフト本体の全長Lgとが、次の関係、Lg/Lsが0.75を超え1以下の範囲にあるので、軽量化が図られていると共に、ローラ用中空シャフトの中心線から外周面までの距離が周方向に均一になって、回転しても大きく偏心することがなく、その結果、このローラ用中空シャフトに弾性層を形成したローラを画像形成装置に装着した場合に加えて、このローラを画像形成装置に装着して回転させた場合にも、このローラが所定の当接圧力で長手方向に均等に被当接体に当接又は圧接する状態を保持することができる。したがって、この発明によれば、高品質な画像を形成することに貢献する軽量なローラ用中空シャフト、並びに、高品質な画像を形成することのできる軽量なローラ及び高品質な画像を形成することのできる画像形成装置を提供することができる。 In the roller hollow shaft according to the present invention, the insertion length of the shaft end inserted into both ends of the cylindrical shaft body, and the total length of the shaft body with respect to the total length of the roller hollow shaft are adjusted to an appropriate length. As a result, the weight of the shaft main body and the axis of the shaft end coincide with each other without sacrificing the weight reduction, and at the same time, the shaft does not become eccentric even if rotated. That is, in the hollow shaft for a roller according to the present invention, the insertion length Lc of the shaft end and the total length Lg of the shaft main body are in the following relationship, Lc / Lg is more than 0.025 and less than 0.20. The total length Ls of the hollow shaft for the roller and the total length Lg of the shaft main body are in the following relationship: Lg / Ls is in the range of more than 0.75 and 1 or less. The distance from the center line of the shaft to the outer peripheral surface is uniform in the circumferential direction, and is not greatly decentered even when rotated. As a result, a roller having an elastic layer formed on the hollow shaft for the roller is used in the image forming apparatus. In addition to the case where the roller is mounted, when the roller is mounted on the image forming apparatus and rotated, the roller is in contact with or pressed against the contacted body evenly in the longitudinal direction with a predetermined contact pressure. Can hold That. Therefore, according to the present invention, a lightweight roller hollow shaft that contributes to forming a high-quality image, a lightweight roller capable of forming a high-quality image, and a high-quality image are formed. An image forming apparatus capable of performing the above can be provided.
図1及び図2は、この発明に係るローラ用中空シャフトの一実施例であるローラ用中空シャフト1A(シャフト1Aと称することがある。)を示す図であり、このシャフト1Aは、筒状のシャフト本体5Aと、前記シャフト本体5Aの両端部に嵌入される2つのシャフト端部10Aとを備えている。このローラ用中空シャフト1Aは、シャフト本体5Aの両端部とシャフト端部10Aとの軸線方向に沿う嵌入長さ(Lc1及びLc2、図2参照。)の合計長さLc及びシャフト本体5Aの全長Lgの関係、並びに、シャフト本体5Aの全長Lg及びローラ用中空シャフト1Aの全長Lsとの関係がそれぞれ下記式(1)及び(2’)を満たしている。 1 and 2 are views showing a roller hollow shaft 1A (sometimes referred to as a shaft 1A) which is an embodiment of a roller hollow shaft according to the present invention. The shaft 1A is a cylindrical shape. A shaft main body 5A and two shaft end portions 10A fitted into both end portions of the shaft main body 5A are provided. The roller hollow shaft 1A has a total length Lc of insertion lengths (Lc 1 and Lc 2 , see FIG. 2) along the axial direction between both ends of the shaft main body 5A and the shaft end 10A, and the shaft main body 5A. The relationship between the total length Lg and the total length Lg of the shaft body 5A and the total length Ls of the roller hollow shaft 1A satisfy the following expressions (1) and (2 ′), respectively.
(1) 0.025<Lc/Lg<0.20
(2’) 0.75<Lg/Ls<1
(1) 0.025 <Lc / Lg <0.20
(2 ′) 0.75 <Lg / Ls <1
図1及び図2に示されるように、前記シャフト本体5Aは、その両端部に開口(以下、両端開口部と称する。)を有し、かつ、後述するシャフト端部10Aと共に嵌合部6を形成するように、所定の位置から両端開口部までの領域における内径が拡径された円筒体を成し、その外表面の一部又は全部に後述する弾性層が形成される。シャフト本体5Aが、その両端部に、後述するシャフト端部10Aと共に嵌合部6を形成するように、所定の位置から両端開口部までの内径が拡径された領域(以下、内径拡径領域と称することがある。)を有していると、この内径拡径領域に後述するシャフト端部10Aが嵌入されて、強固に嵌合した嵌合部6が形成されると共に、シャフト端部10Aのシャフト本体5Aに対する潜り込みが防止され、ローラ用中空シャフト1Aの全長Lsの寸法安定性を保つことが可能になる。このシャフト本体5Aは、導電特性を有していても有していなくてもよく、ローラの用途等に応じて導電特性の有無が決定される。
As shown in FIGS. 1 and 2, the shaft body 5A has openings at both ends thereof (hereinafter referred to as both-end openings), and a
シャフト本体5Aは、その軸線方向にわたって均一な外径を有していればよく、ローラの用途等に応じて所望の厚さに調整される。シャフト本体5Aの外径は、通常、例えば、5〜60mm程度に調整され、好ましくは、10〜30mm程度に調整される。シャフト本体5Aが前記範囲の外径を有し、さらに、シャフト本体5Aの厚さを、例えば、0.5〜8mm程度、好ましくは、1〜5mm程度に調整することによって、シャフト1Aとしたときの強度を大きく低下させることがなく、その結果、シャフト1Aを用いて作製されたローラが所定の当接圧力で長手方向に均等に被当接体に当接又は圧接する状態を保持することができる。また、前記式(1)及び式(2)を満足し、かつ、前記のようにシャフト本体5Aの厚さを適正化することによって、ローラ用中空シャフト1Aの軽量化を大きく犠牲にすることがなく、かつシャフト本体5Aの軸線とシャフト端部10Aの軸線とを一致させ、同時に、ローラ用中空シャフト1Aを回転しても偏心することがないようにすることができる。 The shaft main body 5A only needs to have a uniform outer diameter over the axial direction, and is adjusted to a desired thickness according to the use of the roller. The outer diameter of the shaft body 5A is usually adjusted to, for example, about 5 to 60 mm, and preferably adjusted to about 10 to 30 mm. When the shaft main body 5A has an outer diameter within the above range, and the thickness of the shaft main body 5A is adjusted to, for example, about 0.5 to 8 mm, preferably about 1 to 5 mm. As a result, it is possible to maintain a state in which the roller manufactured using the shaft 1A is in contact with or pressed against the contacted body evenly in the longitudinal direction with a predetermined contact pressure. it can. Further, by satisfying the expressions (1) and (2) and optimizing the thickness of the shaft body 5A as described above, the weight reduction of the roller hollow shaft 1A can be greatly sacrificed. In addition, the axis of the shaft main body 5A and the axis of the shaft end portion 10A can be made to coincide with each other, and at the same time, the roller hollow shaft 1A can be prevented from being eccentric.
シャフト本体5Aは、その軸線方向にわたって均一な厚さを有しているが、図2に示されるように、前記内径拡径領域は、その内径が拡径され、その厚さが薄く形成されている。この内径拡径領域の厚さは、シャフト本体5Aの内径拡径領域にシャフト端部10Aが嵌入された状態を維持することのできる厚さであればよい。この内径拡径領域の内径は、前記厚さを有するように調整されればよいが、後述する嵌入部12Aの外径よりも小さ過ぎると、前記内径拡径領域に嵌入部12Aを嵌入するのが困難であり、また、前記内径拡径領域に嵌入部12Aを嵌入することができても、嵌入部12Aの嵌入によりシャフト本体5Aの端部近傍が拡径することがある。この点を考慮すると、内径拡径領域の内径は、好ましくは、前記厚さの範囲内であって、後述する嵌入部12Aの外径に対して所定の公差を有する内径に調整される。ここで、前記所定の公差は、嵌入部12Aの外径に対して、JIS B0401(1986)の「2.2 常用する軸基準はめあいにおける公差域の相互関係」に規定された「しばりばめ」の軸の公差域クラス「P6〜X7」に相当する公差、すなわち、寸法差約−10〜約−70μmである。内径拡径領域の内径が所定の公差を有する内径に調整されると、シャフト本体5Aに後述するシャフト端部10Aが嵌入されて強固な嵌合部6が形成され、ローラの駆動機構で生じる駆動力をシャフト本体5Aに確実に伝達することができる。内径拡径領域における軸線方向の長さは、図2に示されるように、シャフト端部10Aが嵌入する長さと同一であるのがよく、したがって、シャフト本体5Aでは、嵌入長さLc1及びLc2と同じ長さに調整されている。
The shaft main body 5A has a uniform thickness over its axial direction. As shown in FIG. 2, the inner diameter enlarged region is formed such that the inner diameter is increased and the thickness is reduced. Yes. The thickness of the inner diameter expanded region may be a thickness that can maintain the state where the shaft end portion 10A is fitted in the inner diameter expanded region of the shaft body 5A. The inner diameter of the inner diameter enlarged region may be adjusted so as to have the thickness. However, if the inner diameter is too smaller than the outer diameter of the
シャフト本体5Aは、後述する式(1)及び(2’)並びにローラの用途等に応じて、所定長さの弾性層が形成可能な長さを有していればよく、通常、A4用紙及びA3用紙を適用することのできる長さを有する弾性層を形成可能な長さに調整される。具体的には、例えば、シャフト本体5Aは、200〜400mm程度の長さLgに調整される。 The shaft body 5A only needs to have a length capable of forming an elastic layer having a predetermined length in accordance with formulas (1) and (2 ′) described later and the use of a roller. The length is adjusted so that an elastic layer having a length to which A3 paper can be applied can be formed. Specifically, for example, the shaft body 5A is adjusted to a length Lg of about 200 to 400 mm.
シャフト本体5Aは、所望の強度を有する材料で形成されればよく、このような材料としては、例えば、通常、鉄、アルミニウム、ステンレス鋼、真鍮若しくはこれらの合金等の金属、又は、熱可塑性樹脂若しくは熱硬化性樹脂等の樹脂等が挙げられる。これらの中でも、軽量化を図ることができると共に所望の強度と導電性とを有する点で、金属であるのが好ましく、アルミニウム又はステンレス鋼であるのが特に好ましい。 The shaft body 5A may be formed of a material having a desired strength. Examples of such a material are usually metals such as iron, aluminum, stainless steel, brass, and alloys thereof, or thermoplastic resins. Or resin, such as a thermosetting resin, etc. are mentioned. Among these, a metal is preferable, and aluminum or stainless steel is particularly preferable in that it can be reduced in weight and has desired strength and conductivity.
なお、シャフト本体5Aに導電性が要求される場合には、前記金属を用いればよく、又は、例えば、前記樹脂で形成した絶縁性芯体にメッキを施してもよく、また、前記樹脂に導電性付与剤としてカーボンブラック又は金属粉体等を配合した材料を用いてもよい。 When the shaft body 5A requires electrical conductivity, the metal may be used, or, for example, an insulating core formed of the resin may be plated, and the resin is electrically conductive. You may use the material which mix | blended carbon black or metal powder etc. as a property provision agent.
図1及び図2に示されるように、前記シャフト端部10Aは、シャフト本体5Aの両端部(両端開口部)、より具体的には、内径拡径領域に嵌入されることにより、シャフト本体5Aの両端部を閉塞する。シャフト端部10Aは、シャフト本体5Aを一体に支持すると共に、図示しないローラの駆動機構で生じる駆動力をシャフト本体5Aに伝達し、シャフト本体5Aを回転駆動させる。このシャフト端部10Aは、導電特性を有していても有していなくてもよく、ローラの用途等に応じて導電特性の有無が決定される。 As shown in FIGS. 1 and 2, the shaft end portion 10A is inserted into both end portions (both end opening portions) of the shaft main body 5A, more specifically, an inner diameter enlarged region, thereby the shaft main body 5A. Close both ends of the. The shaft end portion 10A integrally supports the shaft body 5A, transmits a driving force generated by a roller driving mechanism (not shown) to the shaft body 5A, and rotates the shaft body 5A. The shaft end portion 10A may or may not have conductive characteristics, and the presence or absence of the conductive characteristics is determined according to the use of the roller.
図1及び図2に示されるように、シャフト端部10Aは、シャフト本体5Aにおける前記内径拡径領域に嵌入可能な外径を有する中実円筒体を成す嵌入部12Aと、シャフト本体5Aに嵌入されない一方の面から同心状に突出して形成された、嵌入部12Aよりも小さな外径を有する円筒体を成す支持軸13とを備えている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the shaft end portion 10A is fitted into the shaft main body 5A and a
嵌入部12Aは、前記内径拡径領域に嵌入可能な外径を有していればよく、例えば、前記内径拡径領域の内径における所定の公差の範囲内において、前記内径拡径領域の内径よりもわずかに大きな外径を有しているのがよい。なお、製造上の観点から、嵌入部12Aの外径は適度な公差を有していてもよい。
The
嵌入部12Aは、シャフト本体5Aの前記内径拡径領域に嵌入して、前記内径拡径領域、すなわち、シャフト本体5Aと共に嵌合部6を形成する。したがって、嵌入部12Aは、シャフト本体5Aの全長Lgと嵌合部6における軸線方向の長さの合計長さLcとが後述する式(1)を満足する長さに、その軸線の長さが調整される。
The
嵌入部12Aは、中実に形成されている。嵌入部12Aが中実に形成されると、シャフト本体5Aの両端部に形成される後述する嵌合部6も中実に成り、シャフト1Aの強度を保持することができる。その結果、シャフト1Aを用いて作製されたローラを画像形成装置に装着すると、ローラを所定の当接圧力で長手方向に均等に被当接体に当接又は圧接させることができると共に、シャフト端部10Aとシャフト本体5Aとの嵌合状態が強固になり、シャフト1Aの振れを小さくすることができる。
The
図1及び図2に示されるように、前記支持軸13は、嵌入部12Aと同心を有し、すなわち、嵌入部12Aと軸を共有し、嵌入部12Aから突出する円筒体に形成されている。支持軸13は、図示しない画像形成装置等に設けられた軸受けに回転可能に支持され、図示しない駆動機構で生じる駆動力を嵌入部12Aを介して、シャフト本体5Aに伝達する。支持軸13の長さは、支持される軸受け等に応じて調整されるが、シャフト本体5Aの全長Lgとシャフト1Aの全長Lsとの関係が、後述する式(2’)を満たす長さに調整される。支持軸13の径は軸受け等に応じて任意に調整される。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
図1及び図2に示されるように、2つのシャフト端部10Aは、同一形状に形成されている。すなわち、2つのシャフト端部10Aにおける嵌入部12Aの長さが同じ長さに調整され、換言すると、図2に示されるように、シャフト1Aにおける2つの嵌合部6は、軸線方向に沿う嵌入長さLc1及びLc2が同じ長さに調整されている。シャフト端部10Aは、嵌入部12A及び支持軸13が一体に形成されても、それぞれを別個に形成した後、接着等により一体化してもよい。
As shown in FIGS. 1 and 2, the two shaft end portions 10A are formed in the same shape. That is, the lengths of the
シャフト端部10A、特に嵌入部12Aは、シャフト本体5Aに嵌入され、かつ、シャフト本体5Aの外周面に弾性層が形成されたローラを支持することのできる強度を有する材料で形成されればよく、このような材料としては、例えば、通常、鉄、アルミニウム、ステンレス鋼、真鍮若しくはこれらの合金等の金属、又は、熱可塑性樹脂若しくは熱硬化性樹脂等の樹脂等が挙げられる。これらの中でも、所望の強度と導電性とを十分に確保することができる点で、金属であるのが好ましく、アルミニウム又はステンレス鋼であるのが特に好ましい。支持軸13は、嵌入部12Aと同一の材料で形成されても、異なる材料で形成されてもよい。
The shaft end portion 10A, particularly the
シャフト端部10Aは、シャフト本体5Aと同一の材料で形成されても、異なる材料で形成されてもよい。シャフト本体5Aとシャフト端部10Aとが異なる材料で形成される場合は、例えば、軽量かつ強度の高いアルミニウムで形成されたシャフト本体5Aと、より強度の高いステンレス鋼で形成されたシャフト端部10Aが挙げられる。 The shaft end portion 10A may be formed of the same material as the shaft main body 5A or may be formed of a different material. When the shaft main body 5A and the shaft end portion 10A are formed of different materials, for example, the shaft main body 5A formed of aluminum with light weight and high strength and the shaft end portion 10A formed of stainless steel with higher strength are used. Is mentioned.
図1及び図2に示されるように、シャフト1Aは、シャフト本体5Aと、2つのシャフト端部10Aとで形成され、シャフト本体5Aの両端部にシャフト端部10Aが嵌入して成る嵌合部6、換言すると、シャフト本体5Aの内径拡径領域にシャフト端部10Aの嵌入部12Aが嵌入して成る嵌合部6を有している。このようにして形成されるシャフト1Aは、シャフト本体5Aの両端部とシャフト端部10Aとの軸線方向に沿う嵌入長さの合計長さLc及びシャフト本体5Aの全長Lgの関係が下記式(1)を満足する。
(1) 0.025<Lc/Lg<0.20
As shown in FIGS. 1 and 2, the shaft 1A is formed of a shaft main body 5A and two shaft end portions 10A, and the shaft end portions 10A are fitted into both end portions of the shaft main body 5A. 6. In other words, the shaft has a
(1) 0.025 <Lc / Lg <0.20
すなわち、図2に示されるように、シャフト本体5Aの端部にシャフト端部10Aが嵌入して成る嵌合部6は、シャフト端部10Aがシャフト本体5Aの端部に嵌入したとき、シャフト端部10Aの偏心が起こらないように適正な長さを有するものであって、次に述べる関係、シャフト本体5Aの全長Lgに対する、シャフト本体5Aの両端部とシャフト端部10Aとの軸線方向に沿う嵌入長さLc1及びLc2の合計長さLc(Lc/Lg)が、0.025を超え0.20未満の範囲にある。前記Lc/Lgが0.025以下であると、シャフト1Aにおける中心線から外周面までの距離が周方向に不均一になり、特にシャフト1Aを回転させたときに前記距離の不均一性が大きくなり、すなわち、シャフト1Aの振れが大きくなり、その結果、シャフト1Aを回転させると、大きく偏心することがある。一方、前記Lc/Lgが0.20以上であると、シャフト1Aの軽量化を十分に図ることができない。すなわち、シャフト1Aの前記Lc/Lgが前記範囲にあると、シャフト1Aに弾性層を形成したローラを画像形成装置に装着した場合に加えて、回転させた場合にも、ローラの駆動トルクを低減することができると共に、このローラが所定の当接圧力で周方向及び/又は長手方向に均等に被当接体に当接又は圧接する状態を保持することができ、その結果、シャフト1Aは、軽量であるにもかかわらず、高品質の画像を形成することに貢献することができる。シャフト1Aの軽量化と小さな振れとをより高い水準で両立することができる点で、前記Lc/Lgは、0.04以上0.18以下であるのが好ましく、0.08以上0.16以下であるのが特に好ましい。
That is, as shown in FIG. 2, when the shaft end portion 10A is inserted into the end portion of the shaft body 5A, the
ここで、シャフト1Aの振れは、シャフト1Aを軸線に垂直な任意の平面で切断したときの、シャフト1Aの中心点から平面上に位置するシャフト本体5Aの外周面までの距離の均一性を表す。シャフト1Aは0.05%以下の振れに調整される。シャフト1Aの振れを0.05%以下に調整すると、シャフト1Aに弾性層を形成したローラを画像形成装置に装着した場合に加えて、回転させた場合にも、ローラが所定の当接圧力で周方向長及び/又は長手方向に均等に被当接体に当接又は圧接して、高品質の画像を形成することができる。 Here, the deflection of the shaft 1A represents the uniformity of the distance from the center point of the shaft 1A to the outer peripheral surface of the shaft body 5A located on the plane when the shaft 1A is cut along an arbitrary plane perpendicular to the axis. . The shaft 1A is adjusted to a deflection of 0.05% or less. When the deflection of the shaft 1A is adjusted to 0.05% or less, not only when the roller having the elastic layer formed on the shaft 1A is mounted on the image forming apparatus, but also when the roller is rotated at a predetermined contact pressure. A high-quality image can be formed by contacting or pressing the contacted body evenly in the circumferential length and / or longitudinal direction.
シャフト1Aの振れは、例えば、シャフト1Aの中心点からこの中心点を含むシャフト1Aに垂直な前記平面上に位置するシャフト本体5Aの外周面までの最長距離(最大半径)L2と最短距離(最小半径)L1との差(L2−L1)(L2及びL1は図示せず)を、シャフト本体5Aの外径に対する百分率で示された値として、算出される。具体的には、シャフト1Aの振れは、シャフト本体5Aの外径(r)に対するシャフト本体5Aに垂直な平面上の測定点における、シャフト1Aの中心点からシャフト本体5Aの外周面までの最長距離L2と最短距離L1との差(L2−L1)を百分率で示した値であり、より具体的には、各測定点において、式[(L2−L1)/r]×100(%)で算出される。ここで、シャフト1Aの振れは、シャフト1Aを回転させながら、レーザー測長機により、各測定点における、シャフト1Aの中心点からシャフト本体5Aの外周面までの距離を測定し、測定された最長距離と最短距離とから、前記式により算出することができる。 Deflection of the shaft 1A, for example, the longest distance (maximum radius) L 2 and the shortest distance to the outer circumferential surface of the shaft body 5A located on perpendicular the plane shaft 1A including the center point from the center point of the shaft 1A ( minimum radius) the difference between L 1 and (L 2 -L 1) (L 2 and L 1 are not shown), as the value indicated by percentage with respect to the outer diameter of the shaft main body 5A, it is calculated. Specifically, the deflection of the shaft 1A is the longest distance from the center point of the shaft 1A to the outer peripheral surface of the shaft body 5A at a measurement point on a plane perpendicular to the shaft body 5A with respect to the outer diameter (r) of the shaft body 5A. It is a value indicating the difference (L 2 −L 1 ) between L 2 and the shortest distance L 1 as a percentage. More specifically, at each measurement point, the formula [(L 2 −L 1 ) / r] × Calculated as 100 (%). Here, the deflection of the shaft 1A is the longest measured by measuring the distance from the center point of the shaft 1A to the outer peripheral surface of the shaft body 5A at each measurement point with a laser length measuring machine while rotating the shaft 1A. From the distance and the shortest distance, it can be calculated by the above formula.
また、シャフト1Aは、シャフト本体5Aの全長Lg及びシャフト1Aの全長Lsの関係が下記式(2’)を満足する。
(2’) 0.75<Lg/Ls<1
In the shaft 1A, the relationship between the total length Lg of the shaft main body 5A and the total length Ls of the shaft 1A satisfies the following formula (2 ′).
(2 ′) 0.75 <Lg / Ls <1
すなわち、シャフト本体5Aは、シャフト1Aの全長Lsに対する全長Lgが、0.75を超え1未満の範囲にある。前記Lg/Lsが0.75以下であると、支持軸13の長さが長くなりすぎて、シャフト1Aにおける中心線からの距離が周方向に不均一になり、特にシャフト1Aを回転させたときに前記距離の不均一性は大きくなり、すなわち、シャフト1Aの振れが大きくなり、その結果、シャフト1Aを回転させると、大きく偏心することがある。なお、図1及び図2から明らかなように、シャフト1Aにおいて、前記Lg/Lsは1以上になることはない。すなわち、シャフト1Aの前記Lg/Lsが前記範囲にあると、シャフト1Aに弾性層を形成したローラを画像形成装置に装着した場合に加えて、回転させた場合にも、このローラが所定の当接圧力で長手方向に均等に被当接体に当接又は圧接する状態を保持することができ、その結果、シャフト1Aは高品質な画像を形成することに貢献することができる。シャフト1Aの振れをより小さく調整することができる点で、前記Lg/Lsは、0.78以上0.9以下であるのが好ましく、0.8以上0.9以下であるのが特に好ましい。
That is, in the shaft main body 5A, the total length Lg with respect to the total length Ls of the shaft 1A is in the range of more than 0.75 and less than 1. When the Lg / Ls is 0.75 or less, the length of the
シャフト1Aは、前記式(1)及び(2’)並びにローラの用途等に応じて、その全長Lsが調整され、具体的には、例えば、シャフト1Aの全長Lsは、200〜500mm程度に調整される。 The overall length Ls of the shaft 1A is adjusted according to the formulas (1) and (2 ′) and the usage of the roller. Specifically, for example, the overall length Ls of the shaft 1A is adjusted to about 200 to 500 mm. Is done.
シャフト1Aは、例えば、図9に示される画像形成装置等に配設された場合に、その一端を接地し、又は、バイアス電圧を印加することにより、例えば、像担持体の電圧、現像剤への電荷の注入、像担持体からの現像剤の搬送による潜像の現像等の機能を発揮する。 For example, when the shaft 1A is disposed in the image forming apparatus shown in FIG. 9 or the like, one end of the shaft 1A is grounded or a bias voltage is applied, for example, to the voltage of the image carrier or the developer. Functions such as the injection of the electric charge and the development of the latent image by conveying the developer from the image carrier.
図1及び図2に示されるように、シャフト1Aは、シャフト本体5Aにシャフト端部10Aが、シャフト本体5Aの前記内径拡径領域の端部と嵌入部12Aの端面とが当接するように、嵌入されて成る。このとき、嵌入部12Aは、前記内径拡径領域に嵌入可能な外径に調整され、好ましくは、内径拡径領域が嵌入部12Aの外径に対して所定の公差を有する内径に調整されているから、シャフト本体5Aの両端開口部が大きく拡径することなく、その全体が前記内径拡径領域に嵌入される。それ故、シャフト本体5Aとシャフト端部10Aとが強固に嵌合され、図示しない軸受けに支持された支持軸13及び嵌入部12Aを介して、図示しない駆動機構で生じる駆動力をシャフト本体5Aに伝達することができ、その結果、シャフト本体5Aを所望のように回転駆動させることができる。また、シャフト1Aは、図2に示されるように、シャフト本体5Aの中空部とその両端に中実の嵌合部6とを有するから、シャフト1Aを軽量化することができる。そして、シャフト1Aは、シャフト1Aの全長Ls、シャフト本体5Aの全長Lg及び前記嵌入長さの合計長さLcが前記式(1)及び(2’)を満たすから、シャフト1Aが軽量化されても、シャフト1Aの振れを小さくすることができ、その結果、シャフト1Aに弾性層を形成したローラを画像形成装置に装着した場合に加えて、回転させた場合にも、所定の当接圧力で長手方向に均等に被当接体に当接又は圧接するローラの当接状態を保持することができる。したがって、シャフト1Aによれば、軽量化しても高品質な画質を保持することができ、換言すると、軽量であっても高品質な画像を形成することに貢献することができる。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
図3は、この発明に係るローラ用中空シャフトの別の一実施例であるローラ用中空シャフト1B(シャフト1Bと称することがある。)を示す図であり、このシャフト1Bは、筒状のシャフト本体5Bと、前記シャフト本体5Bの両端部に嵌入される2つのシャフト端部10Aとを備え、シャフト本体5Bの両端部近傍の内径が拡径することなく、一端から他端にわたって均一な厚さを有している以外は、前記シャフト1Aと基本的に同様である。なお、シャフト1Bにおいて、図3に示された嵌合部6を形成する嵌入部12Aに接するシャフト本体5Bの内周面領域が、シャフト1Aの内径拡径領域に対応する。
FIG. 3 is a view showing a roller hollow shaft 1B (sometimes referred to as a shaft 1B) which is another embodiment of the roller hollow shaft according to the present invention. The shaft 1B is a cylindrical shaft. A main body 5B and two shaft end portions 10A fitted into both end portions of the shaft main body 5B are provided, and the inner diameter in the vicinity of both end portions of the shaft main body 5B is not increased, and the thickness is uniform from one end to the other end. Is basically the same as the shaft 1A, except that In the shaft 1B, the inner peripheral surface region of the shaft main body 5B in contact with the
したがって、シャフト1Bは、シャフト1Aと同様に、シャフト1Bの全長Ls、シャフト本体5Bの全長Lg及び前記嵌入長さの合計長さLcが前記式(1)及び(2’)を満たすから、シャフト1Bが軽量化されても、シャフト1Bの振れを小さくすることができ、その結果、シャフト1Bに弾性層を形成したローラを画像形成装置に装着した場合に加えて、回転させた場合にも、所定の当接圧力で周方向及び/又は長手方向に均等に被当接体に当接又は圧接するローラの当接状態を保持することができる。したがって、シャフト1Bによれば、軽量化しても高品質な画質を保持することができ、換言すると、軽量であっても高品質な画像を形成することに貢献することができる。 Therefore, the shaft 1B is similar to the shaft 1A because the total length Ls of the shaft 1B, the total length Lg of the shaft main body 5B, and the total length Lc of the insertion length satisfy the expressions (1) and (2 ′). Even if the weight of 1B is reduced, the shake of the shaft 1B can be reduced. As a result, in addition to the case where the roller having the elastic layer formed on the shaft 1B is attached to the image forming apparatus, It is possible to maintain the contact state of the roller that contacts or presses against the contacted body evenly in the circumferential direction and / or the longitudinal direction with a predetermined contact pressure. Therefore, the shaft 1B can maintain high quality image quality even when the weight is reduced, in other words, can contribute to forming a high quality image even when the weight is light.
図4及び図5は、この発明に係るローラ用中空シャフトのまた別の一実施例であるローラ用中空シャフト1C(シャフト1Cと称することがある。)を示す図であり、このシャフト1Cは、筒状のシャフト本体5Bと、前記シャフト本体5Bの両端部に嵌入される2つのシャフト端部10Bとを備え、シャフト本体5Bの両端部近傍の内径が拡径することなく、一端から他端にわたって均一な厚さを有し、かつ、シャフト端部10Bが嵌入部12Aと支持軸13との間にフランジ部11を有している以外は、前記シャフト1Aと基本的に同様である。
4 and 5 are diagrams showing a roller hollow shaft 1C (sometimes referred to as a shaft 1C) which is another embodiment of the roller hollow shaft according to the present invention. A cylindrical shaft main body 5B and two
シャフト本体5Bは、前記シャフト1Bのシャフト本体5Bと同様である。シャフト端部10Bは、図4及び図5に示されるように、シャフト本体5Bの外径と略同一の径を有する円盤体を成すフランジ部11と、フランジ部11の一方の面から同心状に突出して形成された、フランジ部11よりも小さな径を有する中実円筒体を成す嵌入部12Aと、フランジ部11の他方の面から同心状に突出して形成された、フランジ部11よりも小さな外径を有する円筒体を成す支持軸13とを備えている以外は、前記シャフト1Aのシャフト端部10Aと基本的に同様である。
The shaft body 5B is the same as the shaft body 5B of the shaft 1B. As shown in FIGS. 4 and 5, the
図4及び図5に示されるように、前記フランジ部11は、シャフト本体5Bの端部に当接し、シャフト本体5Bの両端部とシャフト端部10Bとの軸線方向に沿う嵌入長さ、すなわち、嵌入部12Aの嵌入量を規制する。前記嵌入部12Aは、図4及び図5に示されるように、フランジ部11の一方の面にフランジ部11と同心を有し、すなわち、フランジ部11と軸を共有し、フランジ部11の一方の面から突出する円筒体に形成されている。嵌入部12Aは、フランジ部11の径よりも小さく、かつ、シャフト1Bにおける内径拡径領域(図5に示された嵌合部6を形成する嵌入部12Aに接するシャフト本体5Bの内周面領域)に嵌入可能な外径に調整されている。また、嵌入部12Aは、嵌合部6を形成し、前記式(1)を満足する長さに、その軸線の長さが調整されるのも、前記シャフト1Aの嵌入部12Aと同様である。前記支持軸13は、図4及び図5に示されるように、シャフト本体5Bに嵌入される部分の反対側、換言すると、フランジ部11における嵌入部12Aが形成された面と反対側の面に、フランジ部11と同心を有し、すなわち、フランジ部11と軸を共有するように、形成されている。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
このシャフト1Cは、シャフト1Aと同様に、シャフト1Cの全長Ls、シャフト本体5Bの全長Lg及び前記嵌入長さの合計長さLcが前記式(1)及び(2’)を満たすから、シャフト1Cが軽量化されても、シャフト1Cの振れを小さくすることができ、その結果、シャフト1Cに弾性層を形成したローラを画像形成装置に装着した場合に加えて、回転させた場合にも、所定の当接圧力で周方向及び/又は長手方向に均等に被当接体に当接又は圧接するローラの当接状態を保持することができる。したがって、シャフト1Cによれば、軽量化しても高品質な画質を保持することができ、換言すると、軽量であっても高品質な画像を形成することに貢献することができる。 Since this shaft 1C is similar to the shaft 1A, the total length Ls of the shaft 1C, the total length Lg of the shaft body 5B, and the total length Lc of the insertion length satisfy the expressions (1) and (2 ′). Even if the weight of the shaft 1C is reduced, the shake of the shaft 1C can be reduced. As a result, in addition to the case where the roller having the elastic layer formed on the shaft 1C is attached to the image forming apparatus, the predetermined amount is also obtained when the roller is rotated. It is possible to maintain the contact state of the roller that is in contact with or pressed against the contacted body evenly in the circumferential direction and / or the longitudinal direction with this contact pressure. Therefore, according to the shaft 1C, high quality image quality can be maintained even if the weight is reduced. In other words, it is possible to contribute to forming a high quality image even if the weight is light.
図6は、この発明に係るローラ用中空シャフトのまた別の一実施例であるローラ用中空シャフト1D(シャフト1Dと称することがある。)を示す図であり、このシャフト1Dは、前記シャフト1Aにおける嵌合部6に固定手段15が設けられている以外は、前記シャフト1Aと基本的に同様である。 FIG. 6 is a view showing a roller hollow shaft 1D (sometimes referred to as a shaft 1D) which is another embodiment of the roller hollow shaft according to the present invention, and this shaft 1D is the shaft 1A. This is basically the same as the shaft 1A except that the fitting means 6 is provided with a fixing means 15.
したがって、シャフト1Dは、シャフト1Aと同様に、シャフト1Dの全長Ls、シャフト本体5Aの全長Lg及び前記嵌入長さの合計長さLcが前記式(1)及び(2’)を満たすから、シャフト1Dが軽量化されても、シャフト1Dの振れを小さくすることができ、その結果、シャフト1Dに弾性層を形成したローラを画像形成装置に装着した場合に加えて、回転させた場合にも、所定の当接圧力で周方向及び/又は長手方向に均等に被当接体に当接又は圧接するローラの当接状態を保持することができる。したがって、シャフト1Dによれば、軽量化しても高品質な画質を保持することができ、換言すると、軽量であっても高品質な画像を形成することに貢献することができる。 Therefore, the shaft 1D is similar to the shaft 1A because the total length Ls of the shaft 1D, the total length Lg of the shaft main body 5A, and the total length Lc of the insertion length satisfy the expressions (1) and (2 ′). Even if 1D is reduced in weight, the shake of the shaft 1D can be reduced. As a result, in addition to the case where a roller having an elastic layer formed on the shaft 1D is attached to the image forming apparatus, It is possible to maintain the contact state of the roller that contacts or presses against the contacted body evenly in the circumferential direction and / or the longitudinal direction with a predetermined contact pressure. Therefore, the shaft 1D can maintain high quality image quality even when the weight is reduced. In other words, the shaft 1D can contribute to forming a high quality image even when the weight is light.
また、シャフト1Dは、固定手段によって、嵌合部6が強固に接合されているから、シャフト1Dに弾性層を形成したローラを画像形成装置に装着した場合に、駆動機構で生じる駆動力を軸受けから嵌入部12Aを介して、シャフト本体5Aに所望のように伝達することができる。前記固定手段としては、シャフト1Dでは、嵌合部6をシャフト本体6Aの外周面からシャフト本体5Aの中心を経由して反対側の外周面に貫通するピンが採用されているが、この手段に限定されず、例えば、シャフト本体6Aの外周面に設けられ、シャフト本体5Aの中心に向かって押圧するリング状固定具、シャフト本体5Aにおける両端部近傍の内周面に形成されたメス螺子と、嵌入部12Aの外周面に形成された、前記メス螺子に螺合するオス螺子との組合せ、又は、接着若しくは粘着等が挙げられる。なお、固定手段15は、シャフト本体5Aの外周面と面一とされるのがよい。
Further, since the
図7は、この発明に係るローラ用中空シャフトのさらに別の一実施例であるローラ用中空シャフト1E(シャフト1Eと称することがある。)を示す図であり、このシャフト1Eは、筒状のシャフト本体5Aと、前記シャフト本体5Aの両端部に嵌入される2つのシャフト端部10Cとを備え、シャフト端部10Cが支持軸13を有していない以外は、前記シャフト1Aと同様である。
FIG. 7 is a view showing a roller hollow shaft 1E (sometimes referred to as a shaft 1E), which is still another embodiment of the roller hollow shaft according to the present invention, and this shaft 1E has a cylindrical shape. The shaft main body 5A is the same as the shaft 1A except that it includes a shaft main body 5A and two
すなわち、図7に示されるように、シャフト端部10Cは、シャフト本体5Aにおける内径拡径領域に嵌入可能な外径を有する嵌入部12Aを成す中実円盤体とされている。この場合は、シャフト本体5Aの端部外周面に、画像形成装置に装備された駆動機構で生じる駆動力を伝達する伝達手段、例えば、歯(図示しない。)等を有している。
That is, as shown in FIG. 7, the
シャフト1Eは、シャフト1Aと同様に、シャフト本体5Aの全長Lg及び前記嵌入長さの合計長さLcが前記式(1)を満たし、また、シャフト1Eの全長Ls及びシャフト本体5Aの全長Lgが下記式(2”)を満たしている。
(2”) Lg/Ls=1
In the shaft 1E, as in the shaft 1A, the total length Lg of the shaft main body 5A and the total length Lc of the fitting length satisfy the formula (1), and the total length Ls of the shaft 1E and the total length Lg of the shaft main body 5A are The following formula (2 ″) is satisfied.
(2 ″) Lg / Ls = 1
したがって、シャフト1Eが前記式(1)を満たすから、前記したように、シャフト1Eの軽量化と小さな振れとを高い水準で両立することができ、かつ、シャフト1Eが前記式(2”)を満たすから、シャフト1Eの振れをより小さく調整することができる。故に、シャフト1Eに弾性層を形成したローラを画像形成装置に装着した場合に加えて、回転させた場合にも、所定の当接圧力で周方向及び/又は長手方向に均等に被当接体に当接又は圧接するローラの当接状態を保持することができる。したがって、シャフト1Eによれば、軽量化しても高品質な画質を保持することができ、換言すると、軽量であっても高品質な画像を形成することに貢献することができる。 Therefore, since the shaft 1E satisfies the formula (1), as described above, the weight reduction and the small run-out of the shaft 1E can be achieved at a high level, and the shaft 1E satisfies the formula (2 ″). Therefore, the deflection of the shaft 1E can be adjusted to be smaller, and therefore, when the roller having the elastic layer formed on the shaft 1E is mounted on the image forming apparatus, the predetermined contact also occurs when the roller is rotated. It is possible to maintain the contact state of the roller that is in contact with or pressed against the member to be contacted evenly in the circumferential direction and / or the longitudinal direction with pressure. In other words, it is possible to contribute to forming a high-quality image even if it is lightweight.
この発明に係るローラ用中空シャフト1A〜1E(以下、シャフト1と称することがある。)は、前記材料を用いて、シャフト本体5A及び5B(以下、シャフト本体5と称することがある。)、及び、シャフト端部10A〜10C(以下、シャフト端部10と称することがある。)を、常法により、作製することができる。例えば、前記材料を、切削、研削、切り出し、各種成形法等により、シャフト本体5及びシャフト端部10を所望の形状に形成することができる。
The roller
この発明に係るローラ用中空シャフトは、前記した実施例に限定されることはなく、本願発明の目的を達成することができる範囲において、種々の変更が可能である。 The roller hollow shaft according to the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within a range in which the object of the present invention can be achieved.
例えば、シャフト1はいずれも、2つのシャフト端部10が同一形状に形成されているが、この発明においては、2つのシャフト端部は同一形状に形成される必要はなく、異なる形状に形成されてもよい。
For example, in any of the
また、シャフト1は、シャフト本体5の各端部にシャフト端部10が嵌入して成る2つの嵌合部の長さが同じ長さに調整されているが、この発明においては、2つの嵌合部の長さは同じ長さに調整される必要はなく、異なる長さに形成されてもよい。
Further, in the
さらに、シャフト1は、シャフト本体5の両端部にシャフト端部10における嵌入部12A又は12Bの全体が嵌入されているが、この発明においては、シャフト本体5の両端部に嵌入される嵌入部はその一部であってもよい。
Furthermore, the
また、シャフト1は、シャフト本体5とシャフト端部10とにより、その中空部が気密状態に成っているが、この発明においては、シャフトの中空部がほぼ気密状態に成っている必要はなく、例えば、嵌入部の外周面が凹凸形状に形成され、シャフトの中空部が開放するように成っていてもよく、また、嵌入部に貫通孔が穿設され、シャフトの中空部が開放するように成っていてもよい。
Further, the
シャフト1は、円筒状のシャフト本体5に円筒状のシャフト端部10が嵌入して成るが、この発明においては、シャフト本体及びシャフト端部が円筒状を成している必要はなく、例えば、シャフト本体及び/又はシャフト端部が楕円柱であっても多角柱であってもよい。
The
図8に示されるように、この発明に係るローラの一実施例であるローラ20は、前記ローラ用中空シャフト1と、弾性層21とを備え、例えば、図9に示される画像形成装置等に配設される。
As shown in FIG. 8, a
前記弾性層21は、ローラ用中空シャフト1の外周面に後述するゴム組成物を硬化して成る。弾性層21は、ローラの用途等に応じて、その特性が決定され、例えば、気泡等を含有しない弾性層、気泡又は中空部を含有する発泡弾性層、導電性弾性層及び絶縁性弾性層等に形成される。弾性層21が導電性弾性層に形成される場合には、弾性層21は、101〜107Ωの電気抵抗値を有しているのが好ましい。弾性層21の電気抵抗値は、電気抵抗計(商品名:ULTRA HIGH RESISTANCE METER R8340A、株式会社アドバンテスト製)を用い、ローラ20を水平に置き、5mmの厚さ、30mmの幅、及び、ローラ20を載せることのできる長さを有する金メッキ製板を電極とし、500gの荷重をローラ用中空シャフト1の両端それぞれに支持させた状態にして、ローラ用中空シャフト1と電極との間にDC100Vを印加し、1秒後の電気抵抗計の値を読みとり、この値を電気抵抗値とする方法により、測定することができる。
The
弾性層21は、20〜70のJIS A硬度を有しているのが好ましい。弾性層21が20〜70のJIS A硬度を有していると、ローラ20と被当接体との接触面積を大きくすることができ、高品質の画像を形成することができる。
The
弾性層21は、被当接体との当接状態において、被当接体と弾性層21との均一なニップ幅を確保することができる点で、その厚さは、1mm以上であるのが好ましく、4mm以上であるのがより好ましい。一方、弾性層21の厚さの上限は、用途に応じて任意に調整され、例えば、30mm以下であるのが好ましく、20mm以下であるのがより好ましい。
The
弾性層21を形成するゴム組成物は、ゴムを含有し、所望により、各種添加剤、導電性付与剤及び発泡剤をさらに含有する。
The rubber composition forming the
前記ゴムは、特に限定されず、例えば、シリコーン若しくはシリコーン変性ゴム、ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム(エチレンプロピレンジエンゴムを含む。)、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、天然ゴム、アクリルゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、エピクロールヒドリンゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴム等の液状ゴムが挙げられるが、シリコーン若しくはシリコーン変性ゴムが、耐熱性及び帯電特性等に優れる点で、好ましい。これらのゴムは、液状タイプであっても、ミラブルタイプであってもよく、弾性層21の成形方法、弾性層21に要求される特性等に応じて、適宜選択することができる。
The rubber is not particularly limited. For example, silicone or silicone-modified rubber, nitrile rubber, ethylene propylene rubber (including ethylene propylene diene rubber), styrene butadiene rubber, butadiene rubber, isoprene rubber, natural rubber, acrylic rubber, chloroprene. Examples thereof include liquid rubbers such as rubber, butyl rubber, epichlorohydrin rubber, urethane rubber, and fluororubber. Silicone or silicone-modified rubber is preferable in terms of excellent heat resistance and charging characteristics. These rubbers may be a liquid type or a millable type, and can be appropriately selected according to a molding method of the
前記各種添加剤としては、例えば、鎖延長剤及び架橋剤等の助剤、触媒、分散剤、老化防止剤、酸化防止剤、充填材、顔料、着色剤、加工助剤、軟化剤、可塑剤、乳化剤、耐熱性向上剤、難燃性向上剤、受酸剤、熱伝導性向上剤、離型剤、溶剤等が挙げられる。これらの各種添加剤は、通常用いられる添加剤であってもよく、用途に応じて特別に用いられる添加剤であってもよい。 Examples of the various additives include auxiliary agents such as chain extenders and crosslinking agents, catalysts, dispersants, anti-aging agents, antioxidants, fillers, pigments, colorants, processing aids, softeners, and plasticizers. , Emulsifiers, heat resistance improvers, flame retardant improvers, acid acceptors, thermal conductivity improvers, mold release agents, solvents and the like. These various additives may be commonly used additives or may be specially used additives depending on applications.
前記導電性付与剤は、導電性を有していれば特に限定されず、例えば、導電性粉末、イオン導電性物質等が挙げられる。導電性粉末としては、より具体的には、例えば、ケッチェンブラック、アセチレンブラック等の導電性カーボンの他に、SAF、ISAF、HAF、FEF、GPF、SRF、FT、MT等のゴム用カーボン類、また、酸化チタン、酸化亜鉛、ニッケル、銅、銀、ゲルマニウム等の金属、さらには、金属酸化物、ポリアニリン、ポリピロール、ポリアセチレン等の導電性ポリマー等が挙げられ、イオン導電性物質としては、より具体的には、例えば、過塩素酸ナトリウム、過塩素酸リチウム、過塩素酸カルシウム、塩化リチウム等の無機イオン性導電物質等が挙げられる。導電性付与剤は、1種単独で、又は2種以上を組み合わせて、弾性層21としたときに所望の電気抵抗値を示すように、適宜の含有量で添加される。例えば、ゴム組成物における導電性付与剤の含有量は、前記ゴム100質量部に対して、2〜80質量部とすることができる。
The conductivity-imparting agent is not particularly limited as long as it has conductivity, and examples thereof include conductive powder and ion conductive material. More specifically, examples of the conductive powder include carbons for rubber such as SAF, ISAF, HAF, FEF, GPF, SRF, FT, and MT in addition to conductive carbon such as ketjen black and acetylene black. In addition, metals such as titanium oxide, zinc oxide, nickel, copper, silver, germanium, and conductive polymers such as metal oxides, polyaniline, polypyrrole, polyacetylene, etc. can be mentioned. Specific examples include inorganic ionic conductive materials such as sodium perchlorate, lithium perchlorate, calcium perchlorate, and lithium chloride. The conductivity-imparting agent is added in an appropriate content so as to exhibit a desired electric resistance value when the
前記発泡剤は、従来、発泡ゴムに用いられる発泡剤であればよく、例えば、無機系発泡剤として、重炭酸ソーダ、炭酸アンモニウム等が挙げられ、有機系発泡剤として、ジアゾアミノ誘導体、アゾニトリル誘導体、アゾジカルボン酸誘導体等の有機アゾ化合物等が挙げられる。通常、複数の気泡が連続してなる連続気泡を形成する場合には無機系発泡剤が用いられ、複数の気泡が互いに接触等することなく分散又は散在してなる独立気泡を形成する場合には有機系発泡剤が用いられる。発泡剤の含有量は、発泡剤の種類等に応じて、適宜調整される。 The foaming agent may be any foaming agent conventionally used for foamed rubber. Examples of the inorganic foaming agent include sodium bicarbonate and ammonium carbonate. Examples of the organic foaming agent include diazoamino derivatives, azonitrile derivatives, and azodicarboxylic acids. And organic azo compounds such as acid derivatives. Usually, an inorganic foaming agent is used when forming an open cell in which a plurality of bubbles are continuous, and when forming a closed cell in which a plurality of bubbles are dispersed or scattered without contacting each other. An organic foaming agent is used. The content of the foaming agent is appropriately adjusted according to the type of foaming agent.
ゴム組成物は、二本ローラ、三本ローラ、ロールミル、バンバリーミキサ、ドウミキサ(ニーダー)等のゴム混練り機等を用いて、前記ゴム、所望により各種添加剤、導電性付与剤及び発泡剤が均一に混合されるまで、例えば、数分から数時間、好ましくは5分〜1時間、常温又は加熱下で混練して、得られる。 The rubber composition is prepared by using a rubber kneader such as a two-roller, a three-roller, a roll mill, a Banbury mixer, a dough mixer (kneader), etc., and the rubber, if necessary, various additives, a conductivity-imparting agent and a foaming agent. It is obtained by kneading, for example, for several minutes to several hours, preferably 5 minutes to 1 hour, at room temperature or under heating until uniformly mixed.
ゴム組成物は、成形金型に容易にかつ均質に注入することができる等の取扱性に優れる点で、例えば、25℃において、5〜500Pa・sの粘度を有しているのがよく、5〜200Pa・sの粘度を有しているのが特によい。ゴム組成物の粘度は、通常、それらに含まれる各成分の種類及び/又は配合量によって、調整することができる。また、必要により、溶剤等により、粘度を調整することもできる。 The rubber composition should have a viscosity of, for example, 5 to 500 Pa · s at 25 ° C. in terms of excellent handling properties such as being able to be easily and uniformly injected into a mold. It is particularly good to have a viscosity of 5 to 200 Pa · s. The viscosity of the rubber composition can usually be adjusted by the type and / or blending amount of each component contained therein. If necessary, the viscosity can be adjusted with a solvent or the like.
好ましく使用されるゴム組成物として、例えば、ミラブル型導電性シリコーンゴム組成物及び付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物が挙げられる。 Examples of the rubber composition preferably used include a millable conductive silicone rubber composition and an addition-curable liquid conductive silicone rubber composition.
前記ミラブル型導電性シリコーンゴム組成物は、(A)下記平均組成式(1)で示されるオルガノポリシロキサン、(B)充填材、及び、(C)上記(B)成分に属するもの以外の導電性材料を含有する。 The millable conductive silicone rubber composition comprises (A) an organopolysiloxane represented by the following average composition formula (1), (B) a filler, and (C) a conductive material other than those belonging to the component (B). Contains functional materials.
RnSiO(4−n)/2 (1)
ここで、Rは、同一であっても異なっていてもよい、置換又は非置換の1価炭化水素基、好ましくは炭素原子数1〜12、より好ましくは炭素原子数1〜8の1価炭化水素基であり、nは1.95〜2.05の正数である。
R n SiO (4-n) / 2 (1)
Here, R may be the same or different and is a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group, preferably 1 to 12 carbon atoms, more preferably 1 to 8 carbon atoms. It is a hydrogen group, and n is a positive number of 1.95 to 2.05.
前記付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物は、(D)一分子中にケイ素原子と結合するアルケニル基を少なくとも2個含有するオルガノポリシロキサンと、(E)一分子中にケイ素原子と結合する水素原子を少なくとも2個含有するオルガノハイドロジェンポリシロキサンと、(F)平均粒径が1〜30μmで、嵩密度が0.1〜0.5g/cm3である無機質充填材と、(G)導電性付与剤と、(H)付加反応触媒とを含有する付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物が挙げられる。 The addition-curable liquid conductive silicone rubber composition comprises (D) an organopolysiloxane containing at least two alkenyl groups bonded to silicon atoms in one molecule, and (E) bonded to silicon atoms in one molecule. An organohydrogenpolysiloxane containing at least two hydrogen atoms; (F) an inorganic filler having an average particle size of 1 to 30 μm and a bulk density of 0.1 to 0.5 g / cm 3 ; and (G). An addition-curable liquid conductive silicone rubber composition containing a conductivity imparting agent and (H) an addition reaction catalyst can be mentioned.
ローラ20は、弾性層21の外周面に被覆層(図示しない。)を備えていてもよい。被覆層を形成する材料としては、特に制限するものではないが、図9に示される画像形成装置30等にローラ20が使用される場合には、ローラ20は被当接体に当接又は圧接されるから、永久変形しにくい材料であるのが好ましく、例えば、アルキッド樹脂、フェノール変性・シリコーン変性等のアルキッド樹脂変性物、オイルフリーアルキッド樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フッ素樹脂、フェノール樹脂、ポリアミド樹脂、ウレタン樹脂、ポリアミドイミド系樹脂及びこれらの混合物等が挙げられる。被覆層は、例えば、1〜100μmの厚さに形成される。
The
ローラ20は、常法により、製造することができ、例えば、シャフト1を作製した後、シャフト1の外周面に、内表面が鏡面構造とされた金型を用いてゴム組成物を加熱成形して、又は、シャフト1と共にゴム組成物を押出成形して、製造することができる。また、ローラ20は、シャフト本体5の外周面に金型を用いてゴム組成物を加熱成形して、又は、シャフト本体5と共にゴム組成物を押出成形して、弾性層21を形成し、次いで、シャフト本体5の両端部にシャフト端部10を嵌入して、製造することもできる。弾性層21の成形条件及び成形方法等は、ゴム組成物が硬化する条件であれば、特に限定されず、また、使用する金型も特に限定されない。
The
このローラ20は、シャフト1の外周面に弾性層21が形成されてなるから、軽量であって、しかも、長期間にわたって高品質な画像を形成することができる。
Since the
次に、この発明に係るローラを備えた画像形成装置(以下、この発明に係る画像形成装置と称することがある。)の一例を、図9を参照して、説明する。 Next, an example of an image forming apparatus including the roller according to the present invention (hereinafter sometimes referred to as an image forming apparatus according to the present invention) will be described with reference to FIG.
図9に示されるように、この発明に係る画像形成装置30は、静電潜像が形成される回転可能な像担持体31例えば感光体と、像担持体31に当接若しくは圧接して又は所定の間隔を置いて設けられ、像担持体31を帯電させる帯電手段32例えば帯電ローラと、像担持体31の上方に設けられ、像担持体31に静電潜像を形成する露光手段33と、像担持体31に当接若しくは圧接して又は所定の間隔を置いて設けられ、像担持体31に一定の層厚で現像剤42を供給し、静電潜像を現像する現像手段40と、像担持体31の下方に圧接するように設けられ、現像された静電潜像を像担持体31から記録紙36上に転写する転写手段34例えば転写ローラと、記録紙36の搬送方向の下流に設けられ、記録紙36に転写された現像剤42(静電潜像)を定着させる定着手段35例えば定着器と、記録紙36に転写されず像担持体31に残留した現像剤42及び/又は像担持体31に付着したゴミ等を除去するクリーニング手段37とを備えている。すなわち、像担持体31は、その回転方向において、上流側から順に、クリーニング手段37、帯電手段32、露光手段33、現像手段40及び転写手段34によって、各作用を受ける。画像形成装置30は、像担持体31の表面に残留している静電潜像を除去する除電手段(図示しない。)を、クリーニング手段37と帯電手段32との間又は転写手段34とクリーニング手段37との間に、備えていてもよい。
As shown in FIG. 9, the
前記現像手段40は、従来の画像形成装置に備えられた現像手段と基本的に同様に形成され、同様に配置されている。例えば、現像手段40は、図9に示されるように、像担持体31に対向する位置に開口部を有し、現像剤42を収納する現像剤収納部41と、現像剤収納部41内に設けられ、現像剤42を均一に攪拌する攪拌機43と、現像剤収納部41の開口部に、像担持体31に当接して又は所定の間隔を置いて設けられ、像担持体31に現像剤42を一定の層厚で現像剤42を供給する回転可能な現像剤担持体44と、現像剤担持体44の上方に設けられ、現像剤担持体44に当接して現像剤42の層厚を規制すると共に、摩擦帯電により現像剤42を帯電させる現像剤規制部材45とを備えている。
The developing means 40 is basically formed in the same manner as the developing means provided in the conventional image forming apparatus, and is arranged in the same manner. For example, as illustrated in FIG. 9, the developing
前記現像剤収納部41に収納される現像剤42、すなわち、この発明に係る画像形成装置30に使用される現像剤42としては、摩擦により帯電可能で、記録紙36に定着可能な一成分系の現像剤であれば、乾式現像剤であっても湿式現像剤であってもよく、また、非磁性現像剤であっても磁性現像剤であってもよい。
The developer 42 accommodated in the
現像手段40における前記現像剤担持体44は、現像剤規制部材45のブレード46と接触して、現像剤42を帯電させる。したがって、現像剤担持体44は、現像剤規制部材45のブレード46と接触して、現像剤42を帯電させることができるように構成されていればよく、例えば、導電性を有する弾性層を備えた現像ローラ等が挙げられる。例えば、このような現像剤担持体44、特に現像ローラとして、例えば、この発明に係るローラ20を使用することができる。
The developer carrier 44 in the developing
画像形成装置30は、帯電手段32の帯電ローラ、現像剤担持体44の現像ローラ、転写手段34の転写ローラ、定着手段35の定着ローラ、クリーニング手段のクリーニングローラ(図示しない。)、加圧ローラ(図示しない。)、紙送り搬送ローラ(図示しない。)等の各種ローラを備え、これら各種ローラのうち少なくとも1つのローラとしてこの発明に係るローラ20が使用されている。好ましくは、帯電ローラ、現像ローラ、転写ローラ及び定着ローラのうち少なくとも1つのローラとしてこの発明に係るローラ20が使用されている。
The
画像形成装置30は、次にように作用する。なお、現像剤規制部材45は、ブレード46が所定の圧力で現像剤担持体44の表面に当接するように、ブレード46が湾曲されて、現像手段40の開口部に、配置されている。まず、画像形成装置30において、像担持体31が、図9の矢印に示されるように、時計方向に回転しつつ、クリーニング手段37により、その表面の現像剤42及び/又はゴミ等が除去された後、帯電手段32により、一様に帯電される。次いで、露光手段33により画像が露光され、像担持体31の表面に静電潜像が形成される。
The
一方、現像手段40において、攪拌機43により均一に混合された現像剤42が、現像剤担持体44に供給され、現像剤担持体44が図9に示される矢印方向に回転することにより、現像剤担持体44の表面に付着した現像剤42が、現像剤担持体44と現像剤担持体44に当接した現像剤規制部材45のブレード46との間を通過する。このとき、現像剤42は、所望の層厚に規制されると共に、現像剤42を所望のように帯電させることができる。つまり、現像剤42が現像剤担持体44とブレード46との間を通過することによって、現像剤担持体44の表面上における現像剤42の層厚が規制されると共に、現像剤規制部材45のブレード46と現像剤担持体44及び/又は現像剤42との摩擦帯電等により、現像剤担持体44上の現像剤42が所望のように帯電される。 On the other hand, in the developing means 40, the developer 42 uniformly mixed by the stirrer 43 is supplied to the developer carrier 44, and the developer carrier 44 rotates in the direction of the arrow shown in FIG. The developer 42 attached to the surface of the carrier 44 passes between the developer carrier 44 and the blade 46 of the developer regulating member 45 in contact with the developer carrier 44. At this time, the developer 42 is regulated to a desired layer thickness, and the developer 42 can be charged as desired. That is, as the developer 42 passes between the developer carrier 44 and the blade 46, the layer thickness of the developer 42 on the surface of the developer carrier 44 is regulated, and the developer regulating member 45 The developer 42 on the developer carrier 44 is charged as desired by frictional charging between the blade 46 and the developer carrier 44 and / or the developer 42.
次いで、このようにして現像手段40から所望の層厚及び帯電量を有する現像剤42が像担持体31に供給され、像担持体31に形成された静電潜像が現像されて、この静電潜像が現像剤像として可視化される。このようにして、現像手段40は、像担持体31に所望の層厚及び帯電量を有する現像剤42を供給し、静電潜像を現像することができる。次いで、像担持体31上に現像された現像剤像は、図示しない搬送手段により、像担持体31と転写手段34との間に搬送される記録紙36上に、像担持体31及び/又は転写手段34によって転写される。次いで、現像剤像が転写された記録紙36は、図示しない搬送手段により定着手段35に搬送され、定着手段35により加熱及び/又は加圧されて、転写された現像剤像が永久画像として記録紙36に定着される。このようにして、記録紙36に画像を形成することができる。
Next, the developer 42 having a desired layer thickness and charge amount is supplied from the developing means 40 to the image carrier 31 in this way, and the electrostatic latent image formed on the image carrier 31 is developed. The electrostatic latent image is visualized as a developer image. In this way, the developing
この発明に係る画像形成装置30は、帯電ローラ、現像ローラ、転写ローラ、定着ローラ、クリーニングローラ(図示しない。)、加圧ローラ(図示しない。)、紙送り搬送ローラ(図示しない。)等の各種ローラのうち少なくとも1つのローラとしてこの発明に係るローラ20が使用されている。したがって、この発明に係るシャフト1Aを用いて作製したローラ20は、軽量であって、しかも、被当接体に対してその長手方向に渡って均一に作用することができ、高品質の画像を形成することができる。
The
画像形成装置30は、電子写真方式の画像形成装置とされているが、この発明において、画像形成装置は、電子写真方式には限定されず、例えば、静電方式の画像形成装置であってもよい。また、画像形成装置30は、現像手段40に単色の現像剤42のみを収容するモノクロ画像形成装置とされているが、この発明において、画像形成装置は、モノクロ画像形成装置に限定されず、カラー画像形成装置であってもよい。カラー画像形成装置としては、例えば、像担持体上に担持された現像剤像を中間転写体に順次一次転写を繰り返す4サイクル型カラー画像形成装置、各色毎の現像手段を備えた複数の像担持体を中間転写体や転写搬送ベルト上に直列に配置したタンデム型カラー画像形成装置等が挙げられる。画像形成装置30は、例えば、複写機、ファクシミリ、プリンター等の画像形成装置とされる。
The
(実施例1)
外径9.7±0.005mm、軸線方向の長さ12mmの嵌入部12Aと、外径7.5mm、軸線方向の長さ23mmの支持軸13とを有するシャフト端部10Aをステンレス鋼(SUS 304)で作製した。また、外径12mm、厚さ1.3mm、軸線方向の長さ(Lg)235mmの円筒状を成し、内径9.7mm(公差:嵌入部12Aの外径に対して、JIS B0401(1986)における「しばりばめ」の軸の公差域クラス「P6」)の内径拡径領域(軸線方向の長さ12mm)を両端部に形成したシャフト本体5Aをアルミニウムで作製した。次いで、シャフト本体5Aの両端部それぞれにシャフト端部10Aの嵌入部12Aを嵌入して、シャフトIを作製した。
(Example 1)
A shaft end portion 10A having a
このようにして作製したシャフトIは、その全長Lsが281mm、各嵌合部の長さ、すなわち、シャフト本体5Aの両端部とシャフト端部10Aとの軸線方向に沿う嵌入長さLc1及びLc2がいずれも12mmであり、その合計長さLcは24mmであった。すなわち、このシャフトIにおけるLc/Lgは0.102であり、Lg/Lsは0.83であり、前記式(1)及び(2’)を満たしていた。また、前記方法により測定したシャフトIの振れ(測定点は、シャフトIの略中央部と、シャフトIの両端部から5mmの両端部近傍との合計3点)は0.03%であり、全質量は45gであった。 The shaft I produced in this way has an overall length Ls of 281 mm, the length of each fitting portion, that is, the insertion lengths Lc 1 and Lc along the axial direction of both end portions of the shaft body 5A and the shaft end portion 10A. 2 was 12 mm, and the total length Lc was 24 mm. That is, Lc / Lg in the shaft I was 0.102, and Lg / Ls was 0.83, which satisfied the expressions (1) and (2 ′). Moreover, the run-out of the shaft I measured by the above-mentioned method (measurement points are a total of three points including a substantially central portion of the shaft I and the vicinity of both end portions of 5 mm from both end portions of the shaft I) is 0.03%, The mass was 45 g.
(実施例2)
前記嵌入部12Aの軸線方向の長さ及び内径拡径領域の軸線方向の長さをいずれも3mmに変更した以外は、実施例1と同様にして、シャフトIIを作製した。このシャフトIIのLc/Lgは0.026であり、Lg/Lsは0.83であり、実施例1と同様にして測定したシャフトIIの振れは0.05%であり、全質量は34gであった。
(実施例3)
前記嵌入部12Aの軸線方向の長さ及び内径拡径領域の軸線方向の長さをいずれも22mmに変更した以外は、実施例1と同様にして、シャフトIIIを作製した。このシャフトIIIのLc/Lgは0.187であり、Lg/Lsは0.83であり、実施例1と同様にして測定したシャフトIIIの振れは0.03%であり、全質量は59gであった。
(Example 2)
A shaft II was produced in the same manner as in Example 1 except that both the length in the axial direction of the
(Example 3)
A shaft III was produced in the same manner as in Example 1 except that both the length in the axial direction of the
(実施例4)
前記支持軸13の軸線方向の長さを36mmに変更した以外は、実施例1と同様にして、シャフトIVを作製した。このシャフトIVのLc/Lgは0.102であり、Lg/Lsは0.76であり、実施例1と同様にして測定したシャフトIVの振れは0.04%であり、全質量は62gであった。
(実施例5)
前記支持軸13の軸線方向の長さを8mmに変更した以外は、実施例1と同様にして、シャフトVを作製した。このシャフトVのLc/Lgは0.102であり、Lg/Lsは0.93であり、実施例1と同様にして測定したシャフトVの振れは0.03%であり、全質量は36gであった。
Example 4
A shaft IV was produced in the same manner as in Example 1 except that the length of the
(Example 5)
A shaft V was produced in the same manner as in Example 1 except that the length of the
(実施例6)
シャフト本体をステンレス鋼(SUS 304)で作製した以外は、実施例1と同様にして、シャフトVIを作製した。実施例1と同様にして測定したシャフトVIの振れは0.03%であり、全質量は58gであった。
(Example 6)
A shaft VI was produced in the same manner as in Example 1 except that the shaft body was made of stainless steel (SUS 304). The deflection of the shaft VI measured in the same manner as in Example 1 was 0.03%, and the total mass was 58 g.
(比較例1)
前記シャフト本体5Aを中実の円筒状に形成した以外は、実施例1と同様にして、シャフトVIIを作製した。このシャフトVIIの場合、中実のシャフト本体5Aの全長を、Lc、すなわち、シャフト本体5Aの両端部とシャフト端部10Aとの軸線方向に沿う嵌入長さの合計長さとみなした。したがって、このシャフトVIIのLc/Lgは1であった。実施例1と同様にして測定したシャフトVIIの振れは0.02%であり、全質量は154gであった。
(Comparative Example 1)
A shaft VII was produced in the same manner as in Example 1 except that the shaft body 5A was formed in a solid cylindrical shape. In the case of this shaft VII, the total length of the solid shaft main body 5A was regarded as Lc, that is, the total length of the fitting lengths along the axial direction of the both ends of the shaft main body 5A and the shaft end 10A. Therefore, Lc / Lg of this shaft VII was 1. The runout of the shaft VII measured in the same manner as in Example 1 was 0.02%, and the total mass was 154 g.
(比較例2)
前記嵌入部12Aの軸線方向の長さ及び内径拡径領域の軸線方向の長さをいずれも2mmに変更した以外は、実施例1と同様にして、シャフトVIIIを作製した。このシャフトVIIIのLc/Lgは0.017であり、Lg/Lsは0.83であり、実施例1と同様にして測定したシャフトVIIIの振れは0.10%であり、全質量は30gであった。
(比較例3)
前記嵌入部12Aの軸線方向の長さ及び内径拡径領域の軸線方向の長さをいずれも25mmに変更した以外は、実施例1と同様にして、シャフトIXを作製した。このシャフトIXのLc/Lgは0.213であり、Lg/Lsは0.83であり、実施例1と同様にして測定したシャフトIXの振れは0.03%であり、全質量は66gであった。
(Comparative Example 2)
A shaft VIII was manufactured in the same manner as in Example 1 except that both the length in the axial direction of the
(Comparative Example 3)
A shaft IX was manufactured in the same manner as in Example 1 except that both the length in the axial direction of the
(比較例4)
前記支持軸13の軸線方向の長さを40mmに変更した以外は、実施例1と同様にして、シャフトXを作製した。このシャフトXのLc/Lgは0.102であり、Lg/Lsは0.746であり、実施例1と同様にして測定したシャフトXの振れは0.07%であり、全質量は71gであった。
(Comparative Example 4)
A shaft X was produced in the same manner as in Example 1 except that the length of the
これらのシャフトI〜Xをトルエンで洗浄し、その表面にシリコーン系プライマー(商品名「プライマーNo.16」、信越化学工業株式会社製)を塗布した。プライマー処理したシャフトI〜Xを、ギヤオーブンを用いて、150℃の温度にて10分焼成処理した後、常温にて30分以上冷却し、シャフトI〜Xの表面にプライマー層を形成した。 These shafts I to X were washed with toluene, and a silicone primer (trade name “Primer No. 16”, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) was applied to the surface. The primer-treated shafts I to X were fired at a temperature of 150 ° C. for 10 minutes using a gear oven, and then cooled at room temperature for 30 minutes or more to form a primer layer on the surfaces of the shafts I to X.
一方、メチルビニルシリコーン生ゴム(商品名「KE−78VBS」、信越化学工業株式会社製)100質量部と、ジメチルシリコーン生ゴム(商品名「KE−76VBS」、信越化学工業株式会社製)20質量部と、カーボンブラック(商品名「アサヒサーマル」、旭カーボン株式会社製)10質量部と、煙霧質シリカ系充填材(商品名「AEROSIL200」、平均一次粒径12μm、嵩密度50g/L、日本アエロジル株式会社製)15質量部と、白金触媒(商品名「C−19A」、信越化学工業株式会社製)0.5質量部と、ハイドロジェンポリシロキサン(商品名「C−19B」、信越化学工業株式会社製)2質量部とを混合し、加圧ニーダーで混練して、導電性ゴム組成物を調製した。
On the other hand, 100 parts by weight of methyl vinyl silicone raw rubber (trade name “KE-78VBS”, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) and 20 parts by weight of dimethyl silicone raw rubber (trade name “KE-76VBS”, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) , 10 parts by mass of carbon black (trade name “Asahi Thermal”, manufactured by Asahi Carbon Co., Ltd.) and fumed silica-based filler (trade name “AEROSIL200”, average
次いで、プライマー層を形成したシャフトI〜Xと導電性ゴム組成物とを、クロスヘッド型押出成形機にて一体分出し、ギヤオーブンを用いて、250℃、30分間加熱した。その後、さらに、ギヤオーブンを用いて、200℃で4時間にわたって、二次加熱し、常温にて24時間放置した。次いで、円筒研削盤にて、形成した弾性層の直径が20mmとなるように、弾性層の表面を研磨した。 Next, the shafts I to X on which the primer layer was formed and the conductive rubber composition were integrally extracted with a crosshead type extruder and heated at 250 ° C. for 30 minutes using a gear oven. Thereafter, using a gear oven, secondary heating was performed at 200 ° C. for 4 hours, and the mixture was allowed to stand at room temperature for 24 hours. Next, the surface of the elastic layer was polished by a cylindrical grinder so that the formed elastic layer had a diameter of 20 mm.
このようにして形成した弾性層の電気抵抗値及びJIS A硬度を前記方法により、測定したところ、電気抵抗値は2×104Ω・cmであり、JIS A硬度は40であった。 The electric resistance value and JIS A hardness of the elastic layer thus formed were measured by the above method. The electric resistance value was 2 × 10 4 Ω · cm, and the JIS A hardness was 40.
次いで、弾性層の表面に、シリコーン系プライマー(商品名「プライマーNo.19」、信越化学工業株式会社製)を塗布した。プライマーが塗布された弾性層の表面に、ウレタン系塗料(商品名「ニッポラン5196」、日本ポリウレタン株式会社製)100質量部と、煙霧質シリカ系充填材(商品名「AEROSIL 200」、日本エアロジル株式会社製)25質量部と、カーボンブラック(商品名「アサヒサーマル」、旭カーボン株式会社製)15質量部と、イソシアネート系架橋剤14質量部とを含有する樹脂組成物の塗布液を、スプレーコーティング法によって、一回塗布し、150℃で30分間加熱し、プライマーとウレタン系塗料とを架橋及び/又は硬化させて、層厚10μmのコート層を形成した。このようにして、ローラI〜Xを作製した。 Next, a silicone primer (trade name “Primer No. 19”, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) was applied to the surface of the elastic layer. On the surface of the elastic layer coated with the primer, 100 parts by mass of urethane-based paint (trade name “Nipporan 5196”, manufactured by Nippon Polyurethane Co., Ltd.) and fumed silica-based filler (trade name “AEROSIL 200”, Nippon Aerosil Co., Ltd.) Spray coating a coating solution of a resin composition containing 25 parts by mass of a company), 15 parts by mass of carbon black (trade name “Asahi Thermal” manufactured by Asahi Carbon Co., Ltd.) and 14 parts by mass of an isocyanate-based crosslinking agent. According to the method, it was applied once and heated at 150 ° C. for 30 minutes to crosslink and / or cure the primer and the urethane-based paint to form a coat layer having a layer thickness of 10 μm. In this way, rollers I to X were produced.
このようにして作製したローラI〜Xをそれぞれ準備し、図9に示される電子写真式プリンター(ブラザー工業株式会社製、商品名「HL−1850」)における現像剤担持体(現像ローラ)として装着した。なお、現像剤及び現像剤規制部材は、電子写真式プリンターに付属の現像剤及びブレードを用いた。この電子写真式プリンターを、温度20℃、相対湿度50%の環境下で、10,000枚の印字を行い、1,000枚ごとに1枚ずつ記録紙を抜き出し、印刷された画像の品質を確認した。その結果、シャフトI〜VII及びIXを用いたローラI〜VII及びIXは、いずれの記録紙においても、「かすれ」及び「白抜け」等が生じることなく、高品質の画像が形成されていたのに対して、シャフトVIII及びXを用いたローラVIII及びXは、記録紙に、「かすれ」又は「白抜け」等が生じることがあった。その理由として、ローラI〜VII及びIXは、振れが小さく、これらのローラI〜VII及びIXと像担持体(感光体)との距離がローラI〜VII及びIXの軸線方向において一定となり、その結果、ローラI〜VII及びIX上に担持された現像剤が前記軸線方向において均一に像担持体に移行したのに対して、ローラVIII及びXは、振れが大きく、これらのローラVIII及びXと像担持体(感光体)との距離がローラVIII及びXの軸線方向において一定とならないから、ローラVIII及びX上に担持された現像剤が前記軸線方向において像担持体に均一に移行しにくく、その結果、形成された画像に「かすれ」又は「白抜け」等が生じたと推定される。
Each of the rollers I to X thus prepared was prepared and mounted as a developer carrier (developing roller) in the electrophotographic printer (trade name “HL-1850” manufactured by Brother Industries, Ltd.) shown in FIG. did. The developer and the developer regulating member used were a developer and a blade attached to the electrophotographic printer. This electrophotographic printer performs printing on 10,000 sheets in an environment of
また、シャフトVII及びIXは、その質量が大きく、画像形成装置における小型化、画像の高精細化及び印刷速度の高速化等の性能に十分に貢献し得ないことが予想された。 Further, the shafts VII and IX have a large mass, and it is expected that the shafts VII and IX cannot sufficiently contribute to performance such as downsizing of the image forming apparatus, high definition of the image, and high speed of the printing speed.
1、1A、1B、1C、1D、1E ローラ用中空シャフト
5、5A、5B シャフト本体
6 嵌合部
10A、10B、10C シャフト端部
11 フランジ部
12A、12B 嵌入部
13 支持軸
15 固定手段
20 ローラ
21 弾性層
30 画像形成装置
31 像担持体
32 帯電手段
33 露光手段
34 転写手段
35 定着手段
36 記録紙
37 クリーニング手段
40 現像手段
41 現像剤収納部
42 現像剤
43 攪拌機
44 現像剤担持体
45 現像剤規制部材
46 ブレード
1, 1A, 1B, 1C, 1D, 1E Roller
Claims (5)
前記シャフト本体の両端部と前記シャフト端部との軸線方向に沿う嵌入長さの合計長さLc及び前記シャフト本体の全長Lgの関係が下記式(1)を満たし、かつ、前記シャフト本体の全長Lg及び前記ローラ用中空シャフトの全長Lsの関係が下記式(2)を満たすことを特徴とするローラ用中空シャフト。
(1) 0.025<Lc/Lg<0.20
(2) 0.75<Lg/Ls≦1 A hollow shaft for a roller having a cylindrical shaft body and shaft ends fitted into both ends of the shaft body,
The relationship between the total length Lc of the fitting length along the axial direction between the both ends of the shaft main body and the shaft end and the total length Lg of the shaft main body satisfies the following formula (1), and the total length of the shaft main body: A roller hollow shaft, wherein the relationship between Lg and the total length Ls of the roller hollow shaft satisfies the following formula (2).
(1) 0.025 <Lc / Lg <0.20
(2) 0.75 <Lg / Ls ≦ 1
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05232805A (en) * | 1992-02-25 | 1993-09-10 | Tokai Rubber Ind Ltd | Conductive roll |
JP2000275956A (en) * | 1999-03-26 | 2000-10-06 | Tokai Rubber Ind Ltd | Developing roll |
JP2004177571A (en) * | 2002-11-26 | 2004-06-24 | Samtec Kk | Fixing roller manufacturing method |
JP2004278590A (en) * | 2003-03-13 | 2004-10-07 | Tokai Rubber Ind Ltd | Shaft body for roll |
-
2006
- 2006-11-28 JP JP2006320040A patent/JP2008133888A/en active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05232805A (en) * | 1992-02-25 | 1993-09-10 | Tokai Rubber Ind Ltd | Conductive roll |
JP2000275956A (en) * | 1999-03-26 | 2000-10-06 | Tokai Rubber Ind Ltd | Developing roll |
JP2004177571A (en) * | 2002-11-26 | 2004-06-24 | Samtec Kk | Fixing roller manufacturing method |
JP2004278590A (en) * | 2003-03-13 | 2004-10-07 | Tokai Rubber Ind Ltd | Shaft body for roll |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018159723A (en) * | 2017-03-22 | 2018-10-11 | 株式会社ブリヂストン | Developing roller |
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