JP2018063051A - Roller, cartridge, image forming apparatus, and method for manufacturing cylindrical shaft - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像形成装置に備えられるローラに関する。 The present invention relates to a roller provided in an image forming apparatus.
複写機やプリンタなどの画像形成装置に備えられる各種ローラの軸の多くは、金属製である。金属軸は、中実構造のものが一般的に使用されるが、特許文献1には、重量や材料コストの低減を目的として、金属板を円筒状に曲げ加工して成形した中空構造の金属軸を用いる技術が記載されている。 Many of the shafts of various rollers provided in image forming apparatuses such as copying machines and printers are made of metal. A metal shaft having a solid structure is generally used. However, in Patent Document 1, a metal having a hollow structure formed by bending a metal plate into a cylindrical shape for the purpose of reducing weight and material cost. Techniques using axes are described.
ローラの軸には、軸を回転させるための被係合部や、回転を規制するための回転止め部などを端部などに設ける必要があり、それらを形成するための切削加工や絞り加工などの工程が必要となる。また、特許文献1に記載された円筒軸は、金属板の端部同士を突き合わせるように曲げて円筒状に成形するため、軸方向に沿って端部の間に隙間や段差が形成されやすい。このような隙間や段差は、なくすことが容易ではなく、円筒軸が他の部材と摺動する構成においては、例えば、隙間や段差を別部材で覆うなど、摺動性に影響を与えないような対策が必要となる。 The roller shaft must be provided with an engaged portion for rotating the shaft, a rotation stop portion for restricting rotation, etc. at the end portion, etc., cutting processing or drawing processing for forming them This process is required. Further, since the cylindrical shaft described in Patent Document 1 is bent and shaped into a cylindrical shape so that the end portions of the metal plates abut each other, a gap or a step is easily formed between the end portions along the axial direction. . Such gaps and steps are not easy to eliminate, and in a configuration in which the cylindrical shaft slides with other members, for example, the gaps or steps are covered with another member so as not to affect the slidability. Measures are required.
本発明の目的は、筒状軸を備えるローラの構成の簡素化を図ることができる技術を提供することである。 An object of the present invention is to provide a technique capable of simplifying the configuration of a roller having a cylindrical shaft.
上記目的を達成するため、本発明のローラは、
画像形成装置の装置本体または前記装置本体に着脱可能なカートリッジに備えられるローラであって、
前記装置本体または前記カートリッジに支持される筒状軸であって、周方向に対向または当接する一対の端部が軸方向に延在する分離部を周上の少なくとも1箇所に有する筒状軸と、
前記筒状軸の外周に装着される筒状回転体であって、周方向において、内周面が前記分離部を外した領域において前記筒状軸の外周面に圧接されながら前記筒状軸に対して回転可能に構成された筒状回転体と、
を備えることを特徴とする。
上記目的を達成するため、本発明のカートリッジは、
画像形成装置の装置本体に対して着脱可能なカートリッジであって、
上記ローラを備えることを特徴とする。
上記目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、
上記ローラを備えることを特徴とする。
上記目的を達成するため、本発明の筒状軸の製造方法は、
画像形成装置の装置本体または前記装置本体に着脱可能なカートリッジに備えられるローラを構成する筒状軸であって、
周方向に対向または当接する一対の端部が軸方向に延在する分離部を周上の少なくとも1箇所に有し、その外周に筒状回転体が回転可能に装着されるとともに、前記装置本体ま
たは前記カートリッジに設けられた回転止め部と係合する係合部を有する筒状軸の製造方法において、
枠部と、平板部と、前記枠部と前記平板部とつなぐつなぎ部と、を有する金属板材に対し、前記平板部を曲げ加工して筒状に成形する曲げ工程と、
筒状に成形された前記平板部の端部に前記つなぎ部の一部を前記係合部として残して、筒状に成形された前記平板部を前記枠部から切り離すカット工程と、
を含むことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the roller of the present invention comprises:
A roller provided in an apparatus main body of an image forming apparatus or a cartridge detachable from the apparatus main body,
A cylindrical shaft that is supported by the apparatus main body or the cartridge, and has a separation shaft that extends in the axial direction at a pair of ends that face or contact each other in the circumferential direction; ,
A cylindrical rotating body mounted on an outer periphery of the cylindrical shaft, wherein the inner peripheral surface is pressed against the outer peripheral surface of the cylindrical shaft in a region where the separation portion is removed in a circumferential direction. A cylindrical rotating body configured to be rotatable with respect to,
It is characterized by providing.
In order to achieve the above object, the cartridge of the present invention comprises:
A cartridge that can be attached to and detached from the main body of the image forming apparatus,
The above-mentioned roller is provided.
In order to achieve the above object, an image forming apparatus of the present invention includes:
The above-mentioned roller is provided.
In order to achieve the above object, a method for manufacturing a cylindrical shaft of the present invention includes:
A cylindrical shaft constituting a roller provided in an apparatus main body of the image forming apparatus or a cartridge detachable from the apparatus main body,
A pair of end portions facing or abutting in the circumferential direction has a separation portion extending in the axial direction in at least one place on the circumference, and a cylindrical rotating body is rotatably mounted on the outer circumference, and the apparatus main body Alternatively, in a method of manufacturing a cylindrical shaft having an engaging portion that engages with a rotation stopper provided in the cartridge,
A bending step of bending the flat plate portion into a tubular shape with respect to a metal plate material having a frame portion, a flat plate portion, and a connecting portion connecting the frame portion and the flat plate portion,
A cutting step of separating the flat plate portion formed into a cylindrical shape from the frame portion, leaving a part of the connecting portion as the engaging portion at an end portion of the flat plate portion formed into a cylindrical shape,
It is characterized by including.
本発明によれば、筒状軸を備えるローラの構成の簡素化を図ることができる。 According to the present invention, it is possible to simplify the configuration of a roller having a cylindrical shaft.
以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。すなわち、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be exemplarily described in detail with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, and relative arrangements of the components described in this embodiment should be appropriately changed according to the configuration of the apparatus to which the invention is applied and various conditions. That is, it is not intended to limit the scope of the present invention to the following embodiments.
(実施例1)
[電子写真画像形成装置の一般的な説明]
図1〜図7を参照して、本発明の実施例1について説明する。以下の本発明の実施例では、電子写真画像形成装置(以下、画像形成装置)として、4個のプロセスカートリッジが着脱可能なフルカラー画像形成装置を例示する。なお、画像形成装置に装着するプロセスカートリッジの個数はこれに限定されるものではない。必要に応じて適宜設定されるものである。例えば、モノクロの画像を形成する画像形成装置の場合には、画像形成装置に装着されるプロセスカートリッジの個数は1個である。また、以下の説明では、画像形成装置の一態様としてプリンタを例示する。しかしながら、画像形成装置の態様はこれに限定されるものではない。例えば複写機、ファクシミリ装置等の他の画像形成装置や、或いはこれらの機能を組み合わせた複合機等の他の画像形成装置にも適用することができる。
Example 1
[General description of electrophotographic image forming apparatus]
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the following embodiments of the present invention, a full-color image forming apparatus in which four process cartridges can be attached and detached is illustrated as an electrophotographic image forming apparatus (hereinafter referred to as an image forming apparatus). Note that the number of process cartridges attached to the image forming apparatus is not limited to this. It is appropriately set as necessary. For example, in the case of an image forming apparatus that forms a monochrome image, the number of process cartridges attached to the image forming apparatus is one. In the following description, a printer is exemplified as one aspect of the image forming apparatus. However, the mode of the image forming apparatus is not limited to this. For example, the present invention can also be applied to other image forming apparatuses such as a copying machine and a facsimile machine, or other image forming apparatuses such as a multi-function machine combining these functions.
《画像形成装置の概略構成》
図2に、本実施例に係る画像形成装置の断面概略図を示す。この画像形成装置1は、電子写真プロセスを用いた4色フルカラーレーザプリンタであり、記録紙(記録材、記録媒体)Sにカラー画像形成を行う。この画像形成装置1は、プロセスカートリッジ方式であり、プロセスカートリッジP(PY・PM・PC・PK)(以下、カートリッジ)を装置本体2に取り外し可能に装着して、記録紙Sにカラー画像を形成するものである。
<< Schematic Configuration of Image Forming Apparatus >>
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the image forming apparatus according to the present embodiment. The image forming apparatus 1 is a four-color full-color laser printer using an electrophotographic process, and forms a color image on a recording paper (recording material, recording medium) S. The image forming apparatus 1 is a process cartridge type, and a process cartridge P (PY / PM / PC / PK) (hereinafter referred to as a cartridge) is detachably attached to the apparatus body 2 to form a color image on the recording paper S. To do.
ここで、画像形成装置1に関して、装置開閉ドア3を設けた側を正面(前面)、正面と反対側の面を背面(後面)とする。また、画像形成装置1を正面から見て右側を駆動側、
左側を非駆動側と称す。図2は、画像形成装置1を非駆動側から見た断面図であり、紙面手前側が画像形成装置1の非駆動側、紙面右側が画像形成装置1の正面、紙面奥側が画像形成装置1の駆動側となる。
Here, regarding the image forming apparatus 1, the side on which the apparatus opening / closing door 3 is provided is defined as a front surface (front surface), and the surface opposite to the front surface is defined as a back surface (rear surface). The right side of the image forming apparatus 1 when viewed from the front is the drive side,
The left side is called the non-driving side. 2 is a cross-sectional view of the image forming apparatus 1 as viewed from the non-driving side. The front side of the sheet is the non-driving side of the image forming apparatus 1, the right side of the sheet is the front of the image forming apparatus 1, and the back side of the sheet is the image forming apparatus 1. Drive side.
装置本体2には第1のカートリッジPY、第2のカートリッジPM、第3のカートリッジPC、第4のカートリッジPKの4つのカートリッジP(PY・PM・PC・PK)が水平方向に配置されている。第1〜第4の各カートリッジP(PY・PM・PC・PK)は、それぞれ同様の電子写真プロセス機構を有しており、トナー(現像剤)の色が各々異なるものである。第1〜第4のカートリッジP(PY・PM・PC・PK)には装置本体2の駆動出力部(不図示)から回転駆動力が伝達される。また、第1〜第4の各カートリッジP(PY・PM・PC・PK)には装置本体2からバイアス電圧(帯電バイアス、現像バイアス等)が供給される(不図示)。 In the apparatus main body 2, four cartridges P (PY, PM, PC, PK) of the first cartridge PY, the second cartridge PM, the third cartridge PC, and the fourth cartridge PK are arranged in the horizontal direction. . Each of the first to fourth cartridges P (PY, PM, PC, PK) has the same electrophotographic process mechanism, and the color of the toner (developer) is different. A rotational driving force is transmitted to the first to fourth cartridges P (PY, PM, PC, PK) from a drive output unit (not shown) of the apparatus main body 2. A bias voltage (charging bias, developing bias, etc.) is supplied from the apparatus main body 2 to each of the first to fourth cartridges P (PY, PM, PC, PK) (not shown).
第1〜第4の各カートリッジP(PY・PM・PC・PK)は、感光ドラム4と、この感光ドラム4に作用するプロセス手段としての帯電手段及びクリーニング手段を備えたクリーニングユニット8を有する。また、第1〜第4の各カートリッジP(PY・PM・PC・PK)は、感光ドラム4上の静電潜像を現像する現像手段を備えた現像装置9を有する。クリーニングユニット8と現像装置9は互いに結合されている。また、帯電手段としては帯電ローラ5、クリーニング手段としてはクリーニングブレード7、現像手段としては現像ローラ(現像担持体)6を用いている。カートリッジのより具体的な構成については後述する。
Each of the first to fourth cartridges P (PY, PM, PC, PK) includes a photosensitive drum 4 and a cleaning unit 8 including a charging unit and a cleaning unit as process units that act on the photosensitive drum 4. Each of the first to fourth cartridges P (PY, PM, PC, PK) includes a developing device 9 including a developing unit that develops the electrostatic latent image on the photosensitive drum 4. The cleaning unit 8 and the developing device 9 are coupled to each other. Further, a
第1のカートリッジPYは、現像枠体29内にイエロー(Y)のトナーを収容しており、感光ドラム4の表面にイエロー色のトナー像を形成する。第2のカートリッジPMは、現像枠体29内にマゼンタ(M)のトナーを収容してあり、感光ドラム4の表面にマゼンタ色のトナー像を形成する。第3のカートリッジPCは、現像枠体29内にシアン(C)のトナーを収容してあり、感光ドラム4の表面にシアン色のトナー像を形成する。第4のカートリッジPKは、現像枠体29内にブラック(K)のトナーを収容しており、感光ドラム4の表面にブラック色のトナー像を形成する。
The first cartridge PY contains yellow (Y) toner in the developing
第1〜第4のカートリッジP(PY・PM・PC・PK)の上方には、露光手段としてのレーザスキャナユニットLBが設けられている。このレーザスキャナユニットLBは、画像情報に対応してレーザ光Zを出力する。そして、レーザ光Zは、カートリッジPの露光窓部10を通過して感光ドラム4の表面を走査露光する。
Above the first to fourth cartridges P (PY, PM, PC, PK), a laser scanner unit LB as an exposure unit is provided. The laser scanner unit LB outputs a laser beam Z corresponding to the image information. The laser beam Z passes through the
第1〜第4のカートリッジP(PY・PM・PC・PK)の下方には、転写部材としての中間転写ベルトユニット11を設けている。この中間転写ベルトユニット11は、駆動ローラ13・テンションローラ14・アシストローラ15を有し、可撓性を有する転写ベルト12を掛け渡している。駆動ローラ13は、転写ベルト12を回転駆動させるためのローラであり、テンションローラ14は、転写ベルト12に張力をかけるためのローラである。第1〜第4の各カートリッジP(PY・PM・PC・PK)の感光ドラム4は、その下面が転写ベルト12の上面に接している。その接触部が1次転写部である。この1次転写部において、感光ドラム4に現像されたトナーは転写ベルト12に1次転写される。転写ベルト12の内側には、感光ドラム4に対向させて1次転写ローラ16を設けている。1次転写ローラ16は、1次転写部を形成するように転写ベルト12に接触している。テンションローラ14には転写ベルト12を介して2次転写ローラ17を当接させている。転写ベルト12と2次転写ローラ17の接触部が2次転写部である。
Below the first to fourth cartridges P (PY, PM, PC, PK), an intermediate
中間転写ベルトユニット11の下方には、給送ユニット18を設けている。この給送ユニット18は、記録紙Sを積載して収容した給紙トレイ19、給紙ローラ20を有する。
図2における装置本体2内の左上方には、定着ユニット21と、排出ユニット22を設けている。装置本体2の上面は排出トレイ23としている。記録紙Sは定着ユニット21に設けられた定着手段によりトナー像が定着され、排出トレイ23へ排出される。
A
A fixing unit 21 and a
なお、本実施例の画像形成装置1は、感光ドラム4と帯電手段及びクリーニング手段を備えたクリーニングユニット8を有する着脱可能なカートリッジPで画像を形成する構成であるが、それ以外の構成でもよい。例えば、画像形成装置1は、少なくとも、1つ以上の感光ドラム4及び帯電手段を装置本体2に備え、クリーニング手段を備えたクリーニングユニットを有する着脱可能なカートリッジPで画像を形成する構成でも良い。 The image forming apparatus 1 according to the present exemplary embodiment is configured to form an image with the detachable cartridge P including the photosensitive drum 4 and the cleaning unit 8 including the charging unit and the cleaning unit. However, other configurations may be used. . For example, the image forming apparatus 1 may have a configuration in which at least one photosensitive drum 4 and a charging unit are provided in the apparatus main body 2 and an image is formed by a detachable cartridge P having a cleaning unit having a cleaning unit.
《画像形成動作》
フルカラー画像を形成するための動作は次のとおりである。第1〜第4の各カートリッジP(PY・PM・PC・PK)の感光ドラム4が所定の速度で回転駆動される(図2において反時計回り)。転写ベルト12も感光ドラムの回転に順方向(図2矢印C方向)に感光ドラム4の速度に対応した速度で回転駆動される。
<Image forming operation>
The operation for forming a full-color image is as follows. The photosensitive drums 4 of the first to fourth cartridges P (PY, PM, PC, PK) are rotationally driven at a predetermined speed (counterclockwise in FIG. 2). The
レーザスキャナユニットLBも駆動される。レーザスキャナユニットLBの駆動に同期して、各カートリッジにおいて帯電ローラ5が感光ドラム4の表面を所定の極性・電位に一様に帯電する。レーザスキャナユニットLBは各感光ドラム4の表面を各色の画像信号に応じてレーザ光Zで走査露光する。これにより、各感光ドラム4の表面に対応色の画像信号に応じた静電潜像が形成される。形成された静電潜像は、所定の速度で回転駆動(図2において時計回り)される現像ローラ6により現像される。
The laser scanner unit LB is also driven. In synchronization with the drive of the laser scanner unit LB, the charging
前記のような電子写真画像形成プロセス動作により、第1のカートリッジPYの感光ドラム4にはフルカラー画像のイエロー成分に対応するイエロー色のトナー像が形成される。そして、そのトナー像が転写ベルト12上に1次転写される。同様に第2のカートリッジPMの感光ドラム4にはフルカラー画像のマゼンタ成分に対応するマゼンタ色のトナー像が形成される。そして、そのトナー像が、転写ベルト12上にすでに転写されているイエロー色のトナー像に重畳されて1次転写される。同様に第3のカートリッジPCの感光ドラム4にはフルカラー画像のシアン成分に対応するシアン色のトナー像が形成される。そして、そのトナー像が、転写ベルト12上にすでに転写されているイエロー色、マゼンタ色のトナー像に重畳されて1次転写される。同様に第4のカートリッジPKの感光ドラム4にはフルカラー画像のブラック成分に対応するブラック色のトナー像が形成される。そして、そのトナー像が、転写ベルト12上にすでに転写されているイエロー色、マゼンタ色、シアン色のトナー像に重畳されて1次転写される。
By the electrophotographic image forming process operation as described above, a yellow toner image corresponding to the yellow component of the full color image is formed on the photosensitive drum 4 of the first cartridge PY. Then, the toner image is primarily transferred onto the
このようにして、転写ベルト12上にイエロー色、マゼンタ色、シアン色、ブラック色の4色フルカラーの未定着トナー像が形成される。
In this manner, a full-color unfixed toner image of four colors of yellow, magenta, cyan, and black is formed on the
一方、所定の制御タイミングで記録紙Sが給紙ローラ20により1枚ずつ分離されて給紙トレイ19から搬送経路下流へ向けて給送される。その記録紙Sは、搬送ローラ60、搬送コロ70により、所定の制御タイミングで2次転写ローラ17と転写ベルト12との当接部である2次転写部に導入される。記録紙Sは、2次転写部を搬送されていく過程で、転写ベルト12上の4色重畳のトナー像が記録紙Sの面に一括転写される。
On the other hand, the recording paper S is separated one by one by the
(搬送ローラ対構成)
図1は、図2の搬送ローラ60と搬送コロ70について詳細な構成を示す図である。図1(a)は、搬送ローラ60、搬送コロ70及びその周辺の構成をローラ軸の軸方向に見た図であり、図1(b)は、図1(a)のAA断面図であり、搬送ローラ60、搬送コロ70の一方の端部側周辺の構成のみを示している。なお、他方の端部側は、一方の端部側
の構成と左右対称に同様に構成されており、説明は省略する。
(Conveying roller pair configuration)
FIG. 1 is a diagram showing a detailed configuration of the
本発明の他の部材としての搬送ローラ60は、金属軸61と、金属軸61の外周を覆うように形成されるゴム部62と、で構成されている。金属軸61は、その両端が画像形成装置の装置本体に回転自在に支持されており、駆動源(不図示)によって矢印90方向に回転駆動される。
The
本発明のローラとしての搬送コロ70は、筒状回転体としての円筒部71と、筒状軸としての円筒軸50と、を備える。円筒軸50は、つなぎ目部46を周上の少なくとも1箇所に有する筒状の軸部材である。つなぎ目部46は、円筒軸50の周方向における一対の端部が僅かに隙間を有して互いに対向あるいは互いに当接した分離部であり、円筒軸50の軸方向に延在している。円筒部71は、円筒軸50の外周に、円筒軸50に対して回転可能に装着される円筒状部材である。
The
円筒軸50は、装置本体に設けられた軸受72によって両端が支持されている。軸受72は、搬送コロ70が搬送ローラ60に対して押圧されるように、装置本体に設けられた付勢部材としてのバネ73によって付勢されている。具体的には、円筒軸50を搬送ローラ60と搬送コロ70の円筒部71との接触部(当接部)74に近づけるように作用する付勢力が、バネ73から軸受72に対して軸に垂直な方向に作用している。円筒軸50の外径は円筒部71の内径よりも小さく、上記付勢力により、円筒軸50と円筒部71は互いに偏心した状態となり、円筒軸50の外周面と円筒部71の内周面が局所的に接触する状態となる。
Both ends of the
円筒軸50の端部には係合部としてのタブ部45が設けられている。このタブ部45が軸受72に設けられた回転止め部75と係合することで、円筒軸50は装置本体に対して回転することが規制される。円筒軸50は、円筒軸50が円筒部71に対して押圧される側とは反対側につなぎ目部46が位置するような位相で、装置本体に対して回転が規制されている。これにより、円筒部71は、その内周面が円筒軸50のつなぎ目部46を外した領域において円筒軸50の外周面に圧接されながら円筒軸50に対して回転するように構成されている。このように円筒軸50の回転が規制されることで、円筒軸50のつなぎ目部46が搬送コロ70の円筒部71と摺動することが抑制されるため、円筒軸50と円筒部71との間に良好な摺動性を確保することができる。
A
(潤滑材注入による効果)
図3は、搬送コロ70の拡大図であり、搬送コロ70を軸方向の一方側から見た図である。円筒軸50の中空部51には、潤滑剤52が注入されている。潤滑剤52は、円筒軸50のつなぎ目部46から、毛細管力によって、円筒軸50の外側に染み出し、円筒軸50と円筒部71隙間に入り込む。円筒部71は、搬送ローラ60の回転によって矢印91方向に回転する。この円筒部71の回転により、潤滑剤52は、円筒軸50と円筒部71との摺動部76に継続的に供給されることになり、円筒部71と円筒軸50との間の摺動性が向上し、搬送コロ70の耐久性が向上する。
(Effects of lubricant injection)
FIG. 3 is an enlarged view of the
(円筒軸の作成方法)
図4〜図7を参照して、円筒軸50の製造方法について詳細に説明する。円筒軸50は、概略、金属板材に曲げ加工を施して円筒形状に成形することにより製作される。
(Cylinder axis creation method)
With reference to FIGS. 4-7, the manufacturing method of the
図4は、円筒軸50の製造装置の装置構成を示す模式図である。円筒軸50の製造装置は、金属板40を搬送する搬送機構150と、金属板40を抜き加工する抜き加工ステーション100と、曲げ加工する曲げ加工ステーション110、120、130と、部品を切り離すカットを行うカットステーション140と、を備える。
FIG. 4 is a schematic diagram showing a device configuration of a manufacturing apparatus for the
コイル状に巻かれた板厚0.4〜1.2mm程度の金属板40は、搬送機構150によって巻き戻されて抜き加工ステーション100へ送られる。抜き加工ステーション100は、抜き加工するための雄型と雌型を備える。抜き加工ステーション100では、雄型と雌型によって金属板40をプレスすることにより、金属板40から不要部分を切断、除去し、金属板40を曲げ加工前の所定の形状に成形する。
The
図5は、抜き加工ステーショ100通過後の金属板40の形状を示す模式図である。金属板40は、I字状あるいは横向きのH字状の孔であるカット形状49を等間隔に複数箇所で切り取られる。この抜き加工により、金属板40は、円筒軸50の軸(筒状部)となる複数の平板部42がつなぎ部41を介して枠部につながった形状に加工される。金属板40の搬送方向(X方向)における平板部42の両端部であるエッジ部43、44は、平板部42がこの後の曲げ加工によって円筒部に成形されるときに、円筒部のつなぎ目部となる部分である。また、つなぎ部41は、平板部42が円筒部に曲げ加工されて枠部から切り離される際に切断される部分であり、切断後に平板部42側に残される部分は、最終製品形態においてタブ部45となる部分である。金属板40は、抜き加工ステーション100により連続的に抜き加工が施されることで、上記形状が搬送方向に複数、等間隔に形成される。
FIG. 5 is a schematic diagram showing the shape of the
図6を参照して、曲げ加工について説明する。図6は、曲げ加工工程を説明する模式図である。図4に示した曲げ加工ステーション110〜130は、金属板40の搬送方向(X方向)に並んで設けられている。
The bending process will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a schematic diagram illustrating the bending process. The bending
図6(a)は、抜き加工された金属板40の平板部42の一つをY方向から見た断面図である。この平板部42に対して、曲げ加工ステーション110〜130によって3回の曲げ加工が段階的に行われる。
FIG. 6A is a sectional view of one of the
図6(b)は、1番目の曲げ加工を示す模式図である。1番目の曲げ加工は、曲げ加工ステーション110で行われる。曲げ加工ステーション110は、雌型111と雄型112を備えている。平板部42は、雌型111と雄型112によって挟まれることにより、エッジ部43、44の端面が下を向くように両側部分が中央部分に対して曲げられる。
FIG. 6B is a schematic diagram showing the first bending process. The first bending process is performed at the bending
図6(c)は、2番目の曲げ加工を示す模式図である。2番目の曲げ加工は、曲げ加工ステーション120で行われる。曲げ加工ステーション120は、雌型121と雄型122を備えている。1番目の工程で曲げ加工された平板部42の中央部分を、雌型121と雄型122によって湾曲させる曲げ加工が行われる。
FIG. 6C is a schematic diagram showing the second bending process. The second bending process is performed at the bending
図6(d)は、3番目の曲げ加工を示す模式図である。3番目の曲げ加工は、曲げ加工ステーション130で行われる。曲げ加工ステーション130は、雌型131と雄型132を備えている。2番目の工程で曲げ加工された平板部42は、雌型131と雄型132によって、全体が略円筒形状となるように曲げられるとともに、エッジ部43とエッジ部44とがつなぎ合わせられるように加工される。エッジ部43、44が互いに近接して形成されるつなぎ目部46により、曲げ加工された平板部42は略円筒状につながった形状となる。つなぎ目部46の態様としては、エッジ部43、44が互いに当接する態様だけでなく、エッジ部43、44が隙間を有して周方向に対向するような態様、すなわち完全には円筒部をつないでいないような態様も含まれる。以上の曲げ加工工程の終了後には、金属板40は、複数の円筒軸50がつなぎ部41によって枠部につなぎあわされている状態となる。
FIG. 6D is a schematic diagram showing the third bending process. The third bending process is performed at the bending
図7を参照して、円筒軸50を金属板40の枠部から切り離すカット工程について説明
する。図7は、上述した曲げ加工工程を終えた金属板40を、搬送方向に見た模式図であり、金属板40の搬送方向に直交する方向における一方の端部周辺、特に、つなぎ部41まわりを拡大して示す図である。他方の端部側の構成は、一方の端部側の構成と同様の構成であり説明は省略する。また、本工程は、円筒軸50を金属板40の枠部からカットする工程であると同時に、円筒軸50の端部にタブ部45を形成して円筒軸50を製品最終形態に成形する工程である。
With reference to FIG. 7, the cutting process which cut | disconnects the
図7(a)は、つなぎ部41をカットする直前の様子を示す図である。カット工程は、カットステーション140で行われる。カットステーション140は、金型141、142、143を備える。金属板40は、円筒軸50の下側が金型143で支持され、つなぎ部41の下側が金型142で支持される。
FIG. 7A is a diagram illustrating a state immediately before the connecting
図7(b)は、つなぎ部41をカットしたときの様子を示す図である。金型142、143によって支持された金属板40に対し、先端に刃を有する金型141を下降させることにより、つなぎ部41を切断する。金型141が降下し、金型142と近接することより、つなぎ部41が切断され、金属板40とつながるエッジ部46とタブ部45とが形成される。その後、さらに、金型141を降下させることで、タブ部45が円筒軸50軸中心方向へ曲げ加工される。すなわち、一対の工具としての金型141、142を相対移動させてつなぎ部41を切断する際に、つなぎ部41の一部をタブ部45として円筒軸50に残すとともに、つなぎ部41の切断後も金型141をさらに移動させる。これにより、タブ部45が円筒軸50に対して所定の角度に曲げられる。
FIG. 7B is a diagram showing a state when the connecting
以上説明したように、本実施例によれば、互いに相対回転する円筒軸50と円筒部71が、つなぎ目部46以外の領域で互いに圧接、摺動するように、円筒軸50が装置本体に対して回転規制される構成とすることにより、良好な摺動性を得ることができる。また、金属板40から円筒軸50を加工する際に形成されるタブ部45を円筒軸50の回転止めとして利用することにより、円筒軸50の製造工程を簡素化することができ、製造コストの低減を図ることができる。また、円筒軸50の内部に潤滑剤を注入することで、つなぎ目部46を介して円筒軸50と円筒部71との摺動部に潤滑剤が継続的に供給されるため、良好な摺動性を継続的に得ることが可能となる。
As described above, according to the present embodiment, the
(実施例2)
図2、図8を参照して、本発明の実施例2について説明する。なお、実施例2における画像形成装置の構成、円筒軸の製造方法は、実施例1と同様であり、説明は省略する。また、ここで特に説明しない事項については実施例1と同様である。図8は、本実施例に係るローラを説明するための模式図であり、図8(a)は、本実施例に係るローラとしてのテンションローラ14周辺の構成を示す模式図、図8(b)は、図8(a)のDD断面図である。
(Example 2)
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Note that the configuration of the image forming apparatus and the method of manufacturing the cylindrical shaft in the second embodiment are the same as those in the first embodiment, and a description thereof will be omitted. Further, matters not specifically described here are the same as those in the first embodiment. FIG. 8 is a schematic diagram for explaining the roller according to the present embodiment. FIG. 8A is a schematic diagram illustrating a configuration around the
図2に示すように、中間転写ベルトユニット11は、トナーを重ね合わせるための転写ベル12が、駆動ローラ13、テンションローラ14、アシストローラ15、1次転写ローラ16によって張架されている。
As shown in FIG. 2, in the intermediate
図8に示すように、本発明のローラとしてのテンションローラ14は、円筒部材210と、筒状回転体としての軸受220と、筒状軸としての円筒軸250と、を備える。軸受220は、円筒軸250の軸方向両端部に設けられており、円筒部材210を円筒軸250に対して支持している。軸受220は、中心に穴部221を有し、穴部221に円筒軸250の端部が挿通され、円筒軸250に対して回転可能に支持されている。円筒部材210は、軸受220を介して円筒軸250に対して両端部が支持されるとともに、その外周面が他の部材(ベルト部材)としての転写ベルト12と所定のテンションで互いに圧接
されている。円筒軸250は、軸方向端部の軸受220の外側が、装置本体に設けられたテンション軸受260によって支持されている。テンション軸受260は、テンションバネ270の付勢力を受けており、円筒部材210、軸受220が転写ベルト12に対して押圧されるように、円筒軸250を押圧するように構成されている。
As shown in FIG. 8, the
円筒軸250は、係合部としてのタブ部245が軸方向端部から外側に突出して設けられている。このタブ部245がテンション軸受260に設けられた回転止め部261と係合することにより、円筒軸250は、装置本体に対する回転が規制される。したがって、テンションローラ14の回転時は、円筒部材210、軸受220が円筒軸250に対して回転する。また、円筒軸250はテンションバネ270によって軸受220の穴部221の内周面に対して所定の方向に押し付けられた状態となっており、円筒軸250の外周面と穴部221の内周面との間において圧接の度合いが局所的に高くなる領域が形成される。円筒軸250は、つなぎ目部246の位置が、円筒軸250と軸受220との圧接の度合いが高くなる領域を避けた位置となるように、装置本体に対して回転が規制されている。したがって、円筒軸250のつなぎ目部246が軸受220の穴部221と摺動することが抑制される。
The
本実施例によれば、つなぎ目部246が軸受220と摺動することがないため、円筒軸250と軸受220との間に良好な摺動性を得ることができ、テンションローラ14の耐久性を高めることができる。また、金属板から円筒軸250を加工する際に形成されるタブ部245を円筒軸250の回転止めとして利用することにより、円筒軸250の製造工程を簡素化することができ、製造コストの低減を図ることができる。また、実施例1と同様に、円筒軸250の内部に潤滑剤を注入し、つなぎ目部246を介して円筒軸250と軸受220との摺動部に潤滑剤が継続的に供給されるように構成してもよい。
According to the present embodiment, since the
(実施例3)
図9を参照して、本発明の実施例3について説明する。なお、実施例3における画像形成装置の構成、円筒軸の製造方法は、実施例1と同様であり、説明は省略する。また、ここで特に説明しない事項については実施例1と同様である。図9は、本実施例に係るローラを説明するための模式図であり、図9(a)は、本実施例に係るローラとしてのアシストローラ15周辺の構成を示す模式図、図9(b)は、図9(a)のEE断面図である。
(Example 3)
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Note that the configuration of the image forming apparatus and the manufacturing method of the cylindrical shaft in the third embodiment are the same as those in the first embodiment, and the description thereof is omitted. Further, matters not specifically described here are the same as those in the first embodiment. FIG. 9 is a schematic diagram for explaining the roller according to the present embodiment, and FIG. 9A is a schematic diagram illustrating a configuration around the
図9に示すように、本発明のローラとしてのアシストーラー15は、円筒部材310と、筒状回転体としての軸受320と、筒状軸としての円筒軸350と、を備える。軸受320は、円筒軸350の軸方向両端部に設けられており、円筒部材310を円筒軸350に対して支持している。軸受320は、中心に穴部321を有し、穴部321に円筒軸350の端部が挿通され、円筒軸350に対して回転可能に支持されている。円筒部材310は、軸受320を介して円筒軸350に対して両端部で支持されるとともに、その外周面が他方の部材(ベルト部材)としての転写ベルト12と所定のテンションで互いに圧接されている。このテンションは、テンションローラ14によって付与されている。すなわち、テンションローラ14が上述したように転写ベルト12を引っ張ることにより、アシストローラ15に対し転写ベルト12から矢印390方向に押圧力が作用する。
As shown in FIG. 9, the
円筒軸350は、軸方向端部の軸受320の外側が、装置本体に設けられたアシストローラ軸受360によって支持されている。円筒軸350は、係合部としてのタブ部345が軸方向端部から外側に突出して設けられている。このタブ部345がアシストローラ軸受360に設けられた回転止め部361と係合することにより、円筒軸350は、装置本体に対する回転が規制される。したがって、アシストローラ15の回転時は、円筒部材310、軸受320が円筒軸350に対して回転する。また、円筒軸350はテンションローラが転写ベルト12に付与するテンションによって軸受320の穴部321の内周面に
対して矢印390の方向に押し付けられた状態となっている。したがって、円筒軸350の外周面と穴部321の内周面との間において圧接の度合いが局所的に高くなる領域が形成される。円筒軸350は、つなぎ目部346の位置が、円筒軸350と軸受320との圧接の度合いが高くなる領域を避けた位置となるように、装置本体に対して回転が規制されている。したがって、円筒軸350のつなぎ目部346が軸受320の穴部321と摺動することが抑制される。
The
本実施例によれば、つなぎ目部346が軸受320と摺動することがないため、円筒軸350と軸受320との間に良好な摺動性を得ることができ、アシストローラ15の耐久性を高めることができる。また、金属板から円筒軸350を加工する際に形成されるタブ部345を円筒軸350の回転止めとして利用することにより、円筒軸350の製造工程を簡素化、アシストローラ15の軽量化を図ることが可能となり、製造コストの低減を図ることができる。
According to the present embodiment, since the
(その他)
筒状回転体の材料としては、例えば、樹脂材などが例示されるが、ローラの用途、金属軸との摺動性などに応じて適宜選択されるものであり、特に限定されない。また、筒状回転体の内径は、筒状軸の外径よりも大きく設定されるが、具体的な寸法差は、ローラの仕様等に応じて適宜設定され、特に限定されるものではない。すなわち、筒状軸と筒状回転体との間に一定方向の負荷が加わった状態において偏心状態が形成され、つなぎ目部が接触しない状態が形成されるものであればよい。
(Other)
Examples of the material of the cylindrical rotating body include a resin material, and the material is appropriately selected according to the use of the roller, the slidability with the metal shaft, and the like, and is not particularly limited. Moreover, although the internal diameter of a cylindrical rotary body is set larger than the outer diameter of a cylindrical axis | shaft, the concrete dimensional difference is suitably set according to the specification etc. of a roller, and is not specifically limited. That is, it is only necessary that an eccentric state is formed in a state where a load in a certain direction is applied between the cylindrical shaft and the cylindrical rotating body and a state where the joint portion is not in contact is formed.
係合部は、回り止め機能を発揮できる態様であれば、上記実施例で示した構成に限定されるものではない。係合部が筒状軸の端部から軸方向外側に突出する構成としては、例えば、傾斜せずに軸方向に真っ直ぐ突出してもよいし、径方向外向きに傾斜してもよい。ただし、筒状軸の軸受への装着性や筒状回転体の回転への影響を考慮して、径方向内向きに傾斜していることが好ましい。また、径方向内向きに筒状軸の中心軸に向かって突出させることで、回転を止める際に筒状軸に力が加わるポイントが軸中心に近くなることで、動作時の姿勢が安定される。 The engagement portion is not limited to the configuration shown in the above embodiment as long as the engagement portion can exhibit the anti-rotation function. As a configuration in which the engaging portion protrudes outward in the axial direction from the end portion of the cylindrical shaft, for example, the engaging portion may protrude straight in the axial direction without being inclined, or may be inclined outward in the radial direction. However, in consideration of the mounting ability of the cylindrical shaft to the bearing and the influence on the rotation of the cylindrical rotating body, it is preferable to incline radially inward. In addition, by projecting radially inward toward the central axis of the cylindrical shaft, the point at which force is applied to the cylindrical shaft when stopping rotation is close to the axial center, so that the posture during operation is stabilized. The
つなぎ目部の構成についても、上記各実施例で示した、軸方向に円筒部の端から端まで真っ直ぐに延びる構成に限られない。例えば、筒状軸の周方向の所定の範囲でらせん状に延びたり、延びる方向が途中で変化する構成であっても、本発明は適用可能である。また、例えば、竹割形状の湾曲部材を複数つなぎ合わせて円筒状に構成することにより、つなぎ目部が複数形成されるような構成であっても、本発明は適用可能である。 Also about the structure of a joint part, it is not restricted to the structure extended straightly from the end to the end of the cylindrical part to the axial direction shown in each said Example. For example, the present invention can be applied to a configuration that extends in a spiral shape within a predetermined range in the circumferential direction of the cylindrical shaft or a configuration in which the extending direction changes midway. In addition, for example, the present invention can be applied to a configuration in which a plurality of joint portions are formed by connecting a plurality of bamboo-shaped curved members into a cylindrical shape.
上記各実施例では、装置本体に取り付けられるローラに本発明を適用した場合について説明したが、装置本体に着脱可能なカートリッジに設けられるローラに本発明を適用することも可能である。 In each of the above embodiments, the case where the present invention is applied to the roller attached to the apparatus main body has been described. However, the present invention can also be applied to a roller provided in a cartridge that is detachable from the apparatus main body.
70…ローラ、50…筒状軸、71…筒状回転体、46…つなぎ目部(分離部) 70 ... roller, 50 ... cylindrical shaft, 71 ... cylindrical rotating body, 46 ... joint part (separating part)
Claims (20)
前記装置本体または前記カートリッジに支持される筒状軸であって、周方向に対向または当接する一対の端部が軸方向に延在する分離部を周上の少なくとも1箇所に有する筒状軸と、
前記筒状軸の外周に装着される筒状回転体であって、周方向において、内周面が前記分離部を外した領域において前記筒状軸の外周面に圧接されながら前記筒状軸に対して回転可能に構成された筒状回転体と、
を備えることを特徴とするローラ。 A roller provided in an apparatus main body of an image forming apparatus or a cartridge detachable from the apparatus main body,
A cylindrical shaft that is supported by the apparatus main body or the cartridge, and has a separation shaft that extends in the axial direction at a pair of ends that face or contact each other in the circumferential direction; ,
A cylindrical rotating body mounted on an outer periphery of the cylindrical shaft, wherein the inner peripheral surface is pressed against the outer peripheral surface of the cylindrical shaft in a region where the separation portion is removed in a circumferential direction. A cylindrical rotating body configured to be rotatable with respect to,
A roller characterized by comprising.
前記筒状軸は、前記装置本体または前記カートリッジに設けられた付勢部材によって、前記筒状回転体と前記他の部材との当接部に向かう方向に付勢されることを特徴とする請求項1または2に記載のローラ。 The cylindrical rotating body comes into contact with an outer peripheral surface of the apparatus main body or another member supported by the cartridge,
The cylindrical shaft is biased in a direction toward a contact portion between the cylindrical rotating body and the other member by a biasing member provided in the apparatus main body or the cartridge. Item 3. The roller according to Item 1 or 2.
請求項1〜14のいずれか1項に記載のローラを備えることを特徴とするカートリッジ。 A cartridge that can be attached to and detached from the main body of the image forming apparatus,
A cartridge comprising the roller according to claim 1.
周方向に対向または当接する一対の端部が軸方向に延在する分離部を周上の少なくとも1箇所に有し、その外周に筒状回転体が回転可能に装着されるとともに、前記装置本体または前記カートリッジに設けられた回転止め部と係合する係合部を有する筒状軸の製造方法において、
枠部と、平板部と、前記枠部と前記平板部とつなぐつなぎ部と、を有する金属板材に対し、前記平板部を曲げ加工して筒状に成形する曲げ工程と、
筒状に成形された前記平板部の端部に前記つなぎ部の一部を前記係合部として残して、筒状に成形された前記平板部を前記枠部から切り離すカット工程と、
を含むことを特徴とする筒状軸の製造方法。 A cylindrical shaft constituting a roller provided in an apparatus main body of the image forming apparatus or a cartridge detachable from the apparatus main body,
A pair of end portions facing or abutting in the circumferential direction has a separation portion extending in the axial direction in at least one place on the circumference, and a cylindrical rotating body is rotatably mounted on the outer circumference, and the apparatus main body Alternatively, in a method of manufacturing a cylindrical shaft having an engaging portion that engages with a rotation stopper provided in the cartridge,
A bending step of bending the flat plate portion into a tubular shape with respect to a metal plate material having a frame portion, a flat plate portion, and a connecting portion connecting the frame portion and the flat plate portion,
A cutting step of separating the flat plate portion formed into a cylindrical shape from the frame portion, leaving a part of the connecting portion as the engaging portion at an end portion of the flat plate portion formed into a cylindrical shape,
The manufacturing method of the cylindrical axis | shaft characterized by including.
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