JP5030555B2 - 画像形成装置用ローラシャフト及びそれを備える導電性ローラ - Google Patents

Description

本発明は、先端に面取り部によって取り囲まれた端面を有し、この端面をギア等の部材に形成した貫通孔に通して当該部材を固定すると共に、複写機、プリンタ等の画像形成装置内に回転可能に保持される画像形成装置用ローラシャフト及び、それを備える導電性ローラに関するものである。

画像形成装置には、給紙や印刷等を目的に、様々な種類のローラが内蔵されており、こうしたローラには、例えば、表面に被覆層を設けたローラ本体がローラシャフトを介して画像形成装置に回転可能に保持された現像ローラがある（特許文献１参照。）。
特開２０００−１９８３５号公報

こうしたローラに設けたローラシャフトには、モータ等からの動力を入力するため、又は、隣接するローラとの動きを同期させるため、その先端からギアを通して当該ギアを固定保持している。

このため、ギアを挿入し易くする目的で、ローラシャフトの先端の角部を面取りすると共に、ローラシャフトの先端から挿入したギアの空転を防止する目的で、ローラシャフトの先端からシャフト軸線方向に沿った一部を取り除いてＤカット部を形成している。

これに対し、図４(a),(b)はそれぞれ、ローラシャフト20の端面21とこの端面21を取り囲む面取り部22との稜線（先端エッジ）Ｌからシャフト20の軸線に沿ってＤカット部23を形成した状態を示す側面図及び斜視図である。

このようにＤカット部23がシャフト端面21と干渉する深さで形成されると、Ｄカット部23における先端エッジＥは、図４(a)に示すように端面21に対して直角をなす。こうした直角なエッジは、ギア孔にローラシャフトを挿入するに当たりギア孔を傷つけて歪みを生じさせる虞があり、特に、ギアが樹脂で形成されている場合には、こうした問題を生じやすい。

また、図４のように、Ｄカット部23をシャフト端面21と干渉する深さに形成する場合、その切削方向がシャフト端面21に対して直角となるため、Ｄカット部23における先端エッジＥにバリが発生することがある。

このため、シャフト端面21と干渉する深さにＤカット部23を形成する場合には、以下のような追加工が必要となる。

図５(a),(b)はそれぞれ、図４に示す先端エッジＥを面取り加工した状態を示す側面図及び斜視図である。

ここでは、先端エッジＥを面取り加工することにより、新たな面取り部24が形成されている。こうした面取り部24を形成すれば、ローラシャフト20は、ギア孔に挿入する際の当たりが小さく、バリの無いものとなる。

しかしながら、こうしたシャフト端面21と干渉する深さにＤカット部23を形成するローラシャフトは、上述のように、Ｄカット部23における先端エッジＥを取り除くための追加工をする必要があるため、製造工程及び加工コストの点で改善の余地がある。

本発明の解決しようとする課題は、ギア等の部材に傷や歪みが生じることなく組み付けることができ、製造が比較的容易で、しかも、加工コストの軽減が図られた画像形成装置用ローラシャフト及び、それを備える導電性ローラを提供することにある。

本発明は、先端に面取り部によって取り囲まれた端面を有し、この端面をギア等の部材に形成した貫通孔に通して当該部材を固定すると共に、画像形成装置内に回転可能に保持される画像形成装置用ローラシャフトであって、前記面取り部と前記端面との稜線よりも径方向外側の位置に、当該面取り部からシャフト軸線方向に沿って延在するＤカット部を備え、前記面取り部は、Ｄカット部を形成する前の外観形状が、前記端面と共に、球帯形状を形成してなるものであることを特徴とするものである。

更に詳細には、シャフトの先端角部を取り除いてなる前記面取り部が、シャフトの最外周部からシャフト軸線に向かって径方向内側に、加工量Ｃだけ面取りすることにより形成されるのに対し、前記Ｄカット部は、シャフトの最外周部からのカット量Ｘが加工量Ｃよりも小さく（Ｘ＜Ｃ）、即ち、前記Ｄカット部の深さは、シャフトの最外周部から前記面取り部と前記端面との稜線Ｌまでの深さよりも浅くする。

また、本発明は、前記部材として樹脂製のギアを備えるものであることが好ましい。

更に、本発明の導電性ローラは、上記の画像形成装置用ローラシャフトと、この画像形成装置用ローラシャフトを取り囲んで一体に固定されるローラ本体とを備えることを特徴とするものである。

本発明の画像形成装置用ローラシャフトは、先端に面取り部によって取り囲まれた端面を有し、前記面取り部と前記端面との稜線よりも径方向外側の位置に、当該面取り部からシャフト軸線方向に沿って延在するＤカット部を備えることにより、このＤカット部と面取り部とにより形成される先端エッジは、ギア等の部材への挿入時の当たりが強く、バリを生じさせ易い直角に立ったエッジではなく、直角よりも大きな鈍角をなすエッジとなる。

このため、本発明によれば、ギア等の部材に形成した貫通孔に挿入するに際し、Ｄカット部における先端エッジが、前記部材に傷を付けたり、その貫通孔を歪ませることがない。しかも、本発明によれば、上述したように、Ｄカット部を設けても、Ｄカット部における先端エッジは鈍角となるため、その加工時においてバリを生じさせ難い。このため、エッジを取り除くための後加工を行う必要もない。

従って、本発明によれば、ギア等の部材に傷や歪みが生じることなく組み付けることができ、製造が比較的容易で、しかも、加工コストの軽減が図られた画像形成装置用ローラシャフトを提供することができる。

また本発明において、前記面取り部は、前記端面と共に、球帯形状を形成してなるものであるため、Ｄカット部と前記面取り部との稜線は、先端に向かって凸となるＲ形状となるため、ローラシャフトをギア等の部材に通したときに、前記稜線に沿った両側部分での引っ掛かりも抑えられるため、組み付け時の作業性が向上し、更に容易な製造が実現される。

特に本発明は、前記部材として樹脂製のギアを備えるものであれば、当該ギアに傷や歪みが生じることなく、精度の高い組み付けが実現され、製造が比較的容易で、しかも、加工コストの軽減が図られたギア付きローラシャフトを提供することができる。

更に、本発明は、上述したローラシャフトと、このローラシャフトを取り囲んで一体に固定されるローラ本体とを備える導電性ローラであれば、当該ギアに傷や歪みが生じることなく、精度の高い組み付けが実現され、製造が比較的容易で、しかも、加工コストの軽減が図られた導電性ローラを提供することができる。

以下、図面を参照して、本発明に従うローラシャフトの一形態を詳細に説明する。

画像形成装置としては、例えば、像担持体として静電潜像を保持した感光ドラムを用い、この感光ドラムにトナーを供給して当該感光ドラム上の潜像をトナーの付着により可視化させる現像方法（加圧現像法）を利用した図１に示すような装置１が知られている。

図１において、符号２は、帯電させたトナーＴを供給するためのトナー供給ローラである。符号３は、トナー供給ローラ２からのトナーＴを感光ドラム５に送給する機能を有する現像ローラである。符号４は、現像ローラ１の外表面をなぞって、トナー搬送量を一定に調整する成層ブレードである。

符号５は、一様に帯電させたのち、レーザー等を用いて印刷部分を露光させて当該印刷部分にトナーＴを付着させる感光ドラムである。トナー供給ローラ２、現像ローラ３及び感光ドラム５はそれぞれ図中の矢印方向に回転する。

符号６は、感光ドラム５の表面に付着させたトナーＴを紙等の媒体に転写させる転写ローラ6aを備える転写部である。更に、符号７は、クリーニング部であり、そのクリーニングブレード7aが転写後に感光ドラム５に残留するトナーＴを除去する。

トナー供給ローラ２の回転によりその表面に付着したトナーＴは、現像ローラ３に供給され、現像ローラ３の最外層である被覆層3aに担持されたのち、成層ブレード４により均一な薄い層に整えられる。現像ローラ３の表面上に均一に整えられたトナーＴは、感光ドラム５の潜像に付着して当該潜像を可視化させたのち、転写部６にて、紙等の媒体にトナー画像を転写させる。これにより、紙等の媒体上に文字等が印刷される。

図２(a),(b)はそれぞれ、現像ローラ３と、現像ローラ３に固定される樹脂製のギア８とを分解した状態で示す斜視図及びその断面図である。

現像ローラ３は、トナーＴを担持するための被覆層3aが形成された弾性層3bを有し、この弾性層3bが、ローラシャフト10を介して画像形成装置に回転可能に保持されている。なお、本形態では、ローラ本体が被覆層3a及び弾性層3bからなる二層のものであるが、ローラ本体の構造は、単層・多層を問わない。

ローラシャフト10は、良導電性の金属材料からなり、樹脂製のギア８を備える。ギア８の中心には、ローラシャフト10の空転を防止するための合せ面8aを有し、ローラシャフト10を、その先端から通す貫通孔ｈが形成されている。

ここで、図３(a),(b)はそれぞれ、本発明に従うローラシャフト10の先端部分を示す側面図及び斜視図である。

ローラシャフト10は、その先端に円柱形のシャフトの角部を面取りして形成された端面11を有し、前記角部を面取りして形成した面取り部12は、端面11と共に、球帯形状を形成してなる。

更に詳細には、面取り部12は、図３(a)に示すように、シャフト10の先端の角部をシャフト10の最外周部からシャフト軸線Ｏに向かって径方向内側に、加工量（Ｃ面取り深さ寸法）Ｃだけ面取りすることにより形成されている。

面取り部12には更に、シャフト軸線Ｏ方向に沿って延在するＤカット部13が形成されている。このＤカット部13は、シャフト10の最外周部からのカット量（Ｄカット深さ寸法）Ｘが加工量Ｃよりも小さい（Ｘ＜Ｃ）。即ち、Ｄカット部13の深さは、シャフト10の最外周部から端面11と面取り部12との稜線Ｌにまでの深さよりも浅くなっている。

即ち、ローラシャフト10に形成されたＤカット部13は、面取り部12と端面11との稜線Ｌよりもシャフト径方向外側の位置にあって、当該面取り部12からシャフト軸線Ｏ方向に沿って延在している。

更にＤカット部13は、平坦な合せ面f1を有し、この合せ面f1がローラシャフト10をギア８に挿入するにあたり、ギア８に形成した合せ面8aと合さる。これにより、ローラシャフト10は、ギア８に、回転不能に挿入することができ、その挿入量は、合せ面f1から起立する突き当て面f2にギア８が接触することにより規制される。

また、面取り部12とＤカット部13とにより形成される先端エッジＥは、図３(a)に示すように、その成す角度θが、ギア８への挿入時の当たりが強く、バリを生じさせ易い直角に立ったエッジではなく、直角よりも大きな鈍角（９０°＜θ）をなすエッジとなる。

このため、ギア８に形成した貫通孔ｈに挿入するに際し、Ｄカット部13における先端エッジＥは、ギア８に傷を付けたり、貫通孔ｈを歪ませることがない。しかも、この場合、Ｄカット部13を設けても、上述したように、Ｄカット部13において面取り部12との間に形成される先端エッジＥは鈍角となるため、その加工時においてバリを生じさせ難い。このため、エッジＥを取り除くための後加工を行う必要もない。

従って、本発明に従うローラシャフト10によれば、ギア８に傷や歪みが生じることなく組み付けることができ、製造が比較的容易で、しかも、加工コストの軽減が図られた画像形成装置用ローラシャフトを提供することができる。

また本発明に従うローラシャフト10において、面取り部12は、Ｄカット部13を形成する前の外観形状が、端面11と共に、球帯形状を形成してなるから、Ｄカット部13と面取り部12との稜線Roは、図３(b)に示すように、ローラシャフト10の先端に向かって凸となるＲ形状となるため、ローラシャフト10をギア８に通したときに、稜線Roに沿った両側部分での引っ掛かりも抑えられるため、組み付け時の作業性が向上し、更に容易な製造が実現される。

またローラシャフト10は、樹脂製のギア８を備えるものであるから、当該ギア８に傷や歪みが生じることなく、精度の高い組み付けが実現され、製造が比較的容易で、しかも、加工コストの軽減が図られたギア付きローラシャフトとなる。

更に、この場合、ローラシャフト10は、このローラシャフト10を取り囲んで一体に固定される被覆層3a及び弾性層3bからなるローラ本体を一体に備え、本発明に従う現像ローラ３となる。これにより、本発明に従う現像ローラ３は、ギア８に傷や歪みが生じることなく、精度の高い組み付けが実現され、製造が比較的容易で、しかも、加工コストの軽減が図られた導電性ローラとなる。

上述したところは本発明の好適な形態を説明したものであるが、請求の範囲内で種々の変更を加えることができる。例えば、本発明であるローラシャフトは、現像ローラに採用されるものに限らず、トナー供給ローラ、感光ドラム５、転写ローラ6a等、画像形成装置に回転可能に保持されるシャフトであり、ギア等の部材に通して当該部材を固定するものであればよい。また、本発明であるローラシャフトは、その用途に応じて樹脂材料からなるものとしてもよく、その材質は問わない。更に、本発明であるローラシャフトを通して固定される部材も、樹脂製ギア以外に、金属製ギアは勿論、ローラシャフトに通して一体に固定させる部材であれば、その材質や種類は問わない。

画像形成装置の一例を示す模式断面図である。 (a),(b)はそれぞれ、同装置に採用される本発明の一形態である現像ローラと、この現像ローラに固定される樹脂製のギアとを分解した状態で示す斜視図及びその断面図である。 (a),(b)はそれぞれ、本発明の一形態であるローラシャフトの先端部分を示す側面図及び斜視図である。 (a),(b)はそれぞれ、ローラシャフトの端面とこの端面を取り囲む面取り部との稜線（先端エッジ）Ｌからシャフトの軸線に沿ってＤカット部を形成した状態を示す側面図及び斜視図である。 (a),(b)はそれぞれ、図４に示す先端エッジＥを面取り加工した状態を示す側面図及び斜視図である。

符号の説明

１ 画像形成装置
２ トナー供給ローラ
３ 現像ローラ
４ 成層ブレード
５ 感光ドラム
６ 転写部
７ クリーニング部
7a クリーニングブレード
10 ローラシャフト
11 端面
12 面取り部
13 Ｄカット部
Ｅ エッジ
f1 平坦面
f2 突き当て面

Claims (3)

1. 先端に面取り部によって取り囲まれた端面を有し、この端面をギア等の部材に形成した貫通孔に通して当該部材を固定すると共に、画像形成装置内に回転可能に保持される画像形成装置用ローラシャフトであって、
   前記面取り部と前記端面との稜線よりも径方向外側の位置に、当該面取り部からシャフト軸線方向に沿って延在するＤカット部を備え、前記面取り部は、Ｄカット部を形成する前の外観形状が、前記端面と共に、球帯形状を形成してなるものであることを特徴とする画像形成装置用ローラシャフト。
2. 前記部材として樹脂製のギアを備える、請求項１に記載の画像形成装置用ローラシャフト。
3. 請求項１、２のいずれか一項に記載の画像形成装置用ローラシャフトと、この画像形成装置用ローラシャフトを取り囲んで一体に固定されるローラ本体とを備えることを特徴とする導電性ローラ。