JP6399784B2

JP6399784B2 - ローラ部材、ローラ支持機構、および、金属軸

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Inventors: 松崎　祐臣; 祐臣松崎; 山口　浩司; 浩司山口; 弘毅鎌田; 元美鈴木; 紅谷　喜之; 喜之紅谷; 之則永田; 山田　聡; 聡山田
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Description

本発明は、画像形成装置に用いられるローラ部材、ローラ部材を備えたローラ支持機構、ローラ部材に用いられる金属軸に関するものである。画像形成装置とは記録媒体に画像を形成するものである。

画像形成装置の例としては、例えば、電子写真画像形成プロセスを用いた電子写真複写機、電子写真プリンタ（ＬＥＤプリンタ、レーザビームプリンタ等）、ファクシミリ装置及びワードプロセッサ等が含まれる。

従来、電子写真画像形成装置（以下、画像形成装置と記す）は、感光体及び感光体に作用するプロセス手段を有する。プロセス手段として例えば感光体ドラムに電荷を付与する電圧印加装置や、感光体ドラムに現像剤（以下、「トナー」と称す）を供給する現像手段、転写されずに感光体ドラム表面に残ったトナーを清掃するクリーニング手段等がある。

電圧印加装置における帯電手段として、ローラ部材を用いたローラ帯電方式がある。ローラ帯電方式では、導電性の弾性ローラである帯電ローラを感光体ドラムに付勢当接させ、これに電圧を印加することによって感光体ドラム表面への帯電を行う。帯電ローラは金属軸に、両端以外の長手全域を弾性層で被覆した形体が一般的である（特許文献１）。
また帯電ローラの金属軸として、円筒形状の金属軸を用いた形態のものもある（特許文献２）。

特開２０１３−１０９２０９（第１１頁、図２）特開２０１０−２３０７４８（第１９頁、図４、図１７）

しかし、プレス加工等によって金属板を曲げて円筒形状の金属軸を製造した場合、金属軸には、その軸線方向に沿って延びる合わせ目（金属板の一端部と他端部の対向部）が存在する。このとき金属軸の強度を上げるため前記合わせ目に凹凸領域を設けて、金属板の一端部と他端部を凸部と凹部によって係合させる構成が考えられる。しかし、この場合凹凸領域において金属軸を軸受け部で回転可能に支持すると凹凸領域に軸受け部が引っかかり回転摺動抵抗が増加する可能性がある。

本発明は上記課題を解決することを目的とする。すなわち金属軸の強度を高めつつ、ローラ部材の回転に際して、金属軸と軸受け部の抵抗を小さくすることを目的とする。

上記の目的を達成するために本発明に係る代表的な構成は、
軸受け部を有する画像形成装置に用いられるローラ部材であって、
金属軸と、前記金属軸を被覆する被覆層と、を備え、
前記金属軸は、金属板の一端部と他端部が前記金属軸の周方向において対向する円筒形状であって、
前記一端部および前記他端部はそれぞれ、前記金属軸の軸線方向において前記金属軸の異なる位置に設けられた直線部と、凸部と、凹部と、を有し、
前記直線部は、前記軸線方向に沿って直線状に延び、
前記一端部および前記他端部の前記凸部はそれぞれ、前記周方向において、前記他端部側および前記一端部側に突出し、
前記一端部および前記他端部の前記凹部はそれぞれ、前記他端部および前記一端部の前記凸部と係合し、
前記金属軸の前記軸線方向の両端部に形成される前記一端部および前記他端部の前記直線部が対向する直線領域を第１の領域、前記金属軸の前記第１の領域を除いた領域を第２の領域、とすると、
前記軸線方向に関し前記第２の領域の中央部に前記凸部及び凹部が係合する係合領域が形成され、
前記被覆層は、前記軸線方向において、前記係合領域の全てを覆い且つ前記直線領域の少なくとも一部が露出した露出部が形成されるように前記金属軸に設けられ、
前記露出部が軸受け部に支持されるように構成されていることを特徴とすることを特徴とする。

本発明によれば、金属軸の強度を高めつつ、ローラ部材の回転に際して、金属軸と軸受け部の抵抗を小さくすることができる。

第１の実施例に係る帯電ローラの斜視図である。第１の実施例に係る電子写真画像形成装置の画像形成装置本体及びプロセスカートリッジの断面図である。第１の実施例に係るプロセスカートリッジの断面図である。第１の実施例に係る開閉扉を開いた画像形成装置本体、プロセスカートリッジの斜視図である。第１の実施例に係るプロセスカートリッジの構成を説明する斜視図である。第１の実施例に係るクリーニングユニットの構成を説明する斜視図である。第１の実施例に係るクリーニングユニットの構成を説明する図である。第１の実施例に係る帯電ローラの加工工程を説明する断面図である。第１の実施例に係る帯電ローラの軸部を説明する図である。帯電ローラを説明する図である。第１の実施例に係る帯電ローラを説明する図である。第２の実施例に係る帯電ローラを説明する図である。第２の実施例に係る帯電ローラを説明する図である。（ａ）金属板金の説明図である。（ｂ）金属板金の説明図である。

［実施例１］
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
なお、電子写真感光体ドラムの回転軸線方向を長手方向とする。
また、長手方向において、画像形成装置本体から電子写真感光ドラムが駆動力を受ける側を駆動側（図６において駆動力受け部６３ａ側）とし、その反対側を非駆動側とする。

図２および図３、図４を用いて全体構成および画像形成プロセスについて説明する。
図２は、本発明の一実施の形態である電子写真画像形成装置の画像形成装置本体（以下、装置本体Ａと記載する）及びプロセスカートリッジ（以下、カートリッジＢと記載する）の断面図である。

図３は、カートリッジＢの断面図である。
ここで、電子写真画像形成装置の装置本体Ａとは、カートリッジＢを除いた電子写真画像形成装置部分である。

図４は、画像形成装置本体Ａ、プロセスカートリッジＢの斜視図である。

＜電子写真画像形成装置全体構成＞
図２、図４において、電子写真画像形成装置は、カートリッジＢを装置本体Ａに着脱自在とした電子写真技術を利用したレーザビームプリンタである。カートリッジＢが装置本体Ａに装着されたとき、カートリッジＢの上側に露光装置３（レーザスキャナユニット）が配置される。

また、カートリッジＢの下側に画像形成対象となる記録媒体（以下、シート材Ｐと記載する）を収容したシートトレイ４が配置されている。

更に、装置本体Ａには、シート材Ｐの搬送方向に沿って、ピックアップローラ５ａ、給送ローラ対５ｂ、搬送ローラ対５ｃ、転写ガイド６、転写ローラ７、搬送ガイド８、定着装置９、排出ローラ対１０、排出トレイ１１等が順次配置されている。なお、定着装置９は、加熱ローラ９ａ及び加圧ローラ９ｂにより構成されている。

＜画像形成プロセス＞
次に、画像形成プロセスの概略を説明する。プリントスタート信号に基づいて、電子写真感光体ドラム（以下、ドラム６２と記載する）は矢印Ｒ方向に所定の周速度（プロセススピード）をもって回転駆動される。

バイアス電圧が印加された帯電ローラ６６は、ドラム６２の外周面に接触し、ドラム６２の外周面を一様均一に帯電する。

露光装置３は、画像情報に応じたレーザ光Ｌを出力する。そのレーザ光ＬはカートリッジＢの上面の露光窓部７４を通り、ドラム６２の外周面を走査露光する。

これにより、ドラム６２の外周面には画像情報に対応した静電潜像が形成される。

一方、図３に示すように、現像装置としての現像装置ユニット２０において、トナー室２９内のトナーＴは、搬送部材４３の回転によって撹拌、搬送され、トナー供給室２８に送り出される。トナーＴは、マグネットローラ３４（固定磁石）の磁力により、現像ローラ３２の表面に担持される。トナーＴは、現像ブレード４２によって、摩擦帯電されつつ現像ローラ３２周面の層厚が規制される。

そのトナーＴは、静電潜像に応じてドラム６２へ転移され、トナー像として可視像化される。

なおドラム６２は、その表面に像（トナー像、現像剤像）を担持する像担持体である。現像ローラ３２はドラム６２に形成された潜像をトナー像（現像剤像）として現像するために、現像剤（トナー）を担持する現像剤担持体である。また、図２に示すように、レーザ光Ｌの出力タイミングとあわせて、ピックアップローラ５ａ、給送ローラ対５ｂ、搬送ローラ対５ｃによって、装置本体Ａの下部に収納されたシート材Ｐがシートトレイ４から給送される。

そして、そのシート材Ｐが転写ガイド６を経由して、ドラム６２と転写ローラ７との間の転写位置へ供給される。この転写位置において、トナー像はドラム６２からシート材Ｐに順次転写されていく。

トナー像が転写されたシート材Ｐは、ドラム６２から分離されて搬送ガイド８に沿って定着装置９に搬送される。そしてシート材Ｐは、定着装置９を構成する加熱ローラ９ａと加圧ローラ９ｂとのニップ部を通過する。

このニップ部で加圧・加熱定着処理が行われてトナー像はシート材Ｐに定着される。トナー像の定着処理を受けたシート材Ｐは、排出ローラ対１０まで搬送され、排出トレイ１１に排出される。

一方、図３に示すように、転写後のドラム６２は、クリーニングブレード７７により外周面上の残留トナーが除去されて、再び、画像形成プロセスに使用される。ドラム６２から除去されたトナーはクリーニングユニット６０の廃トナー室７１ｂに貯蔵される。

上記において、帯電ローラ６６、現像ローラ３２、クリーニングブレード７７がドラム６２に作用するプロセス手段である。

＜カートリッジ全体の構成＞
次にカートリッジＢの全体構成について図３、図５を用いて説明する。

図５は、カートリッジＢの構成を説明する斜視図である。
カートリッジＢはクリーニングユニット６０と現像装置ユニット２０を合体して構成される。

クリーニングユニット６０は、クリーニング枠体７１、ドラム６２、帯電ローラ６６およびクリーニングブレード７７等からなる。

一方、現像装置ユニット２０は、底部材２２、現像容器２３、第１サイド部材２６Ｌ、第２サイド部材２６Ｒ、現像ブレード４２、現像ローラ３２、マグネットローラ３４、搬送部材４３、トナーＴ、付勢部材４６等からなる。

これらクリーニングユニット６０と現像装置ユニット２０を、結合部材７５によって互いに回動可能に結合することによってカートリッジＢを構成する。

具体的には、現像装置ユニット２０の長手方向（現像ローラ３２の軸線方向）両端部にある第１サイド部材２６Ｌ及び第２サイド部材２６Ｒに形成したアーム部２６ａＬ、２６ａＲの先端に、現像ローラ３２と平行な回動穴２６ｂＬ、２６ｂＲが設けられている。
また、クリーニング枠体７１の長手両端部には、結合部材７５を嵌入するための嵌入穴７１ａが形成されている。

そして、アーム部２６ａＬ、２６ａＲをクリーニング枠体７１の所定の位置に合わせて、結合部材７５を回動穴２６ｂＬ、２６ｂＲと嵌入穴７１ａに挿入する。このことで、クリーニングユニット６０と現像装置ユニット２０が結合部材７５を中心に回動可能に結合される。

このとき、アーム部２６ａＬ、２６ａＲの根元に取り付けられた付勢部材４６がクリーニング枠体７１に当たり、結合部材７５を回動中心として現像装置ユニット２０をクリーニングユニット６０へ付勢している。

これにより、現像ローラ３２はドラム６２の方向へ確実に押し付けられる。
そして、現像ローラ３２の両端部に取り付けられた間隔保持部材（不図示）によって、現像ローラ３２はドラム６２から所定の間隔をもって保持される。

＜クリーニングユニットの構成＞
次にクリーニングユニット６０の構成について図６、図７、図８を用いて説明する。
図６は、クリーニングユニット６０の構成を説明する斜視図である。

図７（ａ）は、クリーニングユニット６０の構成を説明する正面図である。図７（ｂ）は、帯電ローラ６６の支持部のＨ矢視図である。図８は軸部６６ａが板金から円筒状へ加工されていく過程の断面図である。

クリーニングブレード７７は、板金からなる支持部材７７ａとウレタンゴム等の弾性材料からなる弾性部材７７ｂからなり、支持部材７７ａの両端をビス９１で固定することで、クリーニング枠体７１に対して所定の位置に配置される。

弾性部材７７ｂがドラム６２と当接し、ドラム６２の外周面上から残留トナーを除去する。
除去されたトナーはクリーニングユニット６０の廃トナー室７１ｂ（図３）に貯蔵される。

第１シール部材８２、第２シール部材８３、第３シール部材８４及び、第４シール部材８５は、クリーニング枠体７１の所定の位置に両面テープ等で固定されている。
第１シール部材８２は、長手方向に渡って設けられ、クリーニングブレード７７の支持部材７７ａの裏側から廃トナーが漏出するのを防ぐ。

第２シール部材８３は、クリーニングブレード７７の弾性部材７７ｂ長手両端から廃トナーが漏出するのを防ぐ。

第３シール部材８４は、クリーニングブレード７７の弾性部材７７ｂ長手両端からの廃トナーが漏出するのを防止しつつ、ドラム６２上のトナー等の付着物を拭き取る。
第４シール部材８５は、長手方向に渡ってドラム６２に接して設けられ、クリーニングブレード７７に対してドラム６２回転方向上流側から廃トナーが漏出するのを防ぐ。

電極板８１、付勢部材６８、帯電ローラ軸受（軸受け部）６７Ｌ、６７Ｒは、クリーニング枠体７１に取り付けられる。
帯電ローラ６６の金属軸（以下軸部６６ａとする）は、帯電ローラ軸受６７Ｌ、６７Ｒにはめ込まれる。帯電ローラ６６は付勢部材６８によって、ドラム６２に対して付勢されるとともに、帯電ローラ軸受６７Ｌ、６７Ｒによって回転可能に支持される。そして、ドラム６２の回転に伴って従動回転を行う。つまり、帯電ローラ６６は、帯電ローラ軸受６７（６７Ｌ、６７Ｒ）を介してクリーニングユニット６０に支持される。クリーニングユニット６０は帯電ローラ６０を支持するローラ支持機構である。

帯電ローラ６６は中空の軸部６６ａに、両端以外の長手全域を導電性の弾性層６６ｂを被覆し、構成されている。軸部６６ａは円筒形状の金属軸である。

弾性層６６ｂと軸部６６ａは接着剤により接合されている。軸部６６ａはステンレス鋼板や亜鉛メッキ鋼板など導電性を有する金属板金（金属板）をプレス加工により円筒形状に成形したものである。ここで中空のプレス加工の軸部６６ａを用いるのは軸部６６ａを軽量化することで、帯電ローラ６６や、これを備えたカートリッジ、画像形成装置の軽量化を図るためである。また金属板金の加工により軸部６６ａを形成することができれば、軸部６６ａの低コスト化を図ることもできる。

なお、電極板８１、付勢部材６８、帯電ローラ軸受６７Ｌ、軸部６６ａは導電性を有する。電極板８１は、装置本体Ａの給電部（不図示）に接触している。これらを給電経路として帯電ローラ６６に給電する。

ドラム６２はフランジ６４、フランジ６３と一体的に結合され、電子写真感光体ドラムユニット（以下、ドラムユニット６１と記載する）となる。この結合方法は、カシメ、接着、溶着等を用いる。

フランジ６４には、アース接点等（不図示）が結合されている。また、フランジ６３には、装置本体Ａから駆動力を受ける駆動力受け部６３ａと現像ローラ３２に駆動を伝えるフランジギア部６３ｂを有している。

軸受部材７６がビス９０によりクリーニング枠体７１の駆動側に一体的に固定され、ドラム軸７８がクリーニング枠体７１の非駆動側に圧入固定される。
そして、軸受部材７６は、フランジ６３と嵌合し、ドラム軸７８は、フランジ６４の穴６４ａと嵌合する。

これにより、ドラムユニット６１はクリーニング枠体７１に回転可能に支持される。
保護部材７９は、ドラム６２の保護（遮光）及び露出が可能となるように、クリーニング枠体７１に回動可能に支持される。

付勢部材８０は、保護部材７９の駆動側の軸部７９ａＲに取り付けられ、保護部材７９をドラム６２を保護する向きに付勢する。

保護部材７９の非駆動側の軸部７９ａＬと駆動側の軸部７９ａＲは、クリーニング枠体７１の軸受部７１ｃＬ、７１ｃＲに嵌合される。

＜帯電ローラの構成＞
次に帯電ローラの構成６６の構成について図１および図８、図９、図１０、図１１、図１４（ａ）を用いて説明する。

図１は帯電ローラ６６と帯電ローラ軸受６７Ｌの斜視図である。図９（ａ）は軸部６６ａの斜視図である。図９（ｂ）は帯電ローラ６６の軸部６６ａの端部６６ｄの端部詳細図である。図１０は本発明を実施していない帯電ローラ６６と帯電ローラ軸受６７Ｌの斜視図である。図１１は帯電ローラ６６の軸部６６ａの端部６６ｄの端部詳細図である。図１４（ａ）は金属板金の説明図である。

図８で示すように帯電ローラ６６の軸部６６ａは導電性を有する金属板金６６ａ１をプレス加工により、外径が円筒形状になるように成形したものである。軸部６６ａの軸線方向Ｃに沿って延びる金属板金の合わせ目（金属板金の端部同士の対向領域）６６ｃができる。
ここで本実施例では軸部６６の外径をφ６ｍｍ、軸線方向Ｃの全長２５２．５ｍｍである。ただし機能上必要な外径、全長を適宜選定すればよい。
ここで合わせ目６６ｃに複数の凹凸部６６ｃ１をつけることにより軸部６６ａに所望の強度をもたせている。凹凸の個数は多いほど軸部の強度が向上して好ましいが、製造上、製品機能上で必要な強度を適宜選定すれば良い。

図１４（ａ）にプレス加工前の金属板金６６ｋを示す。金属板金６６ｋの一端部（第１端部）６６ｋ１に直線部６６ｋ１１、６６ｋ１２と、複数の凸部６６ｋ１３と複数の凹部６６ｋ１４を有している。また他端部（第２端部）６６ｋ２には、直線部６６ｋ２１、６６ｋ２２、複数の凸部６６ｋ２３、複数の凹部６６ｋ２４を有する。プレス加工によって、一端部６６ｋ１と他端部６６ｋ２が対向するように金属板金６６ｋが曲げられると、円筒形状の軸部６６ａが形成される。

ここで合わせ目６６ｃは図９（ａ）および図９（ｂ）で示すように複数の凹凸部からなる凹凸領域６６ｃ１と２つの直線領域６６ｃ３を有している。直線領域６６ｃ３は軸線方向Ｃの両端側に設けられ、凹凸領域６６ｃ１は２つの直線部６６ｃ３の間に設けられている。２つの直線領域６６ｃ３はそれぞれ、凹凸領域６６ｃ１よりも金属軸６６ａの軸線方向において外側に位置する。

図１４（ａ）と図９（ａ）を対照させればわかるように、金属板金６６ｋが曲げられた結果、一端部６６ｋ１と他端部６６ｋ２が対向する対向領域が、金属軸６６ａの合わせ目６６ｃである。

特に金属板金６６ｋの一端部６６ｋ１に設けられた直線部６６ｋ１１と、他端部６６ｋ２に設けられた直線部６６ｋ２１が対向する対向領域が、合わせ目６６ｃの直線領域６６ｃ３である。

同様に、金属板金６６ｋの一端部６６ｋ１に設けられた直線部６６ｋ１２と、他端部６６ｋ２に設けられた直線部６６ｋ２２が対向する領域も、合わせ目６６ｃの直線領域６６ｃ３となる。

また、金属板金６６ｋの一端部６６ｋ１に設けられた凸部６６ｋ１３は、それぞれ他端部６６ｋ２に設けられた凹部６６ｋ２４と係合する。同様に、他端部６６ｋ２に設けられた凸部６６ｋ２３は、それぞれ一端部６６ｋ１に設けられた凹部６６ｋ１４と係合する。

金属板金６６ｋに設けられたこれらの凸部６６ｋ１３、凹部６６ｋ２４、凸部６６ｋ２３、凹部６６ｋ１４らが、金属軸６６ａの合わせ目６６ｃにおいて凹凸領域６６ｃ１の凹凸を形成する。より詳細に言うと、合わせ目６６ｃに設けられた凹凸領域６６ｃ１とは、金属板金６６ｋの一端部６６ｋ１に設けられた凸部６６ｋ１３と、他端部６６ｋ２に設けられた凸部６６ｋ２３とが交互に複数並んで形成される領域である。

図９（ｂ）で示すようにここで軸部６６ａの軸線方向Ｃと垂直な方向Ｄにおいて、合わせ目６６ｃの凹凸部６６ｃ１の凸量（＝凹量）Ｅと直線部６６ｃ３の凸量Ｆとの関係は
Ｅ＞Ｆ
としている。

本実施例では軸部のＥを２ｍｍ、ＦをＥの半分の１ｍｍとしているが、Ｅを１〜３ｍｍの範囲で所望の値を選定すればよい。

次に軸部６６ａと弾性層６６ｂとの配置関係について述べる。凹凸部６６ｃ１を弾性層（被覆層）６６ｂで覆うことで、凹凸領域６６ｃ１の角隅部６６ｃ２（凹部の隅となる部分や、凸部の角となる部分、また、これら隅や角が係合している部分のこと）は図１に示すようにすべて弾性層６６ｂに覆われるように配置している。このように配置することで弾性層６６ｂに覆われていない軸部６６ａの端部（露出部）６６ｄには角隅部６６ｃ２が露出しない。このため軸部６６ａと摺擦（接触）する軸受け６７Ｌ、６７Ｒの摺動部６７ａと角隅部６６ｃ２が重なる事が無い。

一方、直線領域６６ｃ３は少なくとも一部が弾性層６６ｂから露出している。つまり、軸受６７Ｌ、６７Ｒと接触する軸部６６ａの接触部において、合わせ目６６ｃはすべて直線領域６６ｃ３からなる。帯電ローラ軸受６７Ｌ、６７Ｒと接触する軸部６６ａの接触部に凹凸領域６６ｃ１はない。

直線領域６６ｃ３は、帯電ローラの回転時に帯電ローラ軸受６７Ｌ，６７Ｒに引っかかりにくく、帯電ローラと帯電ローラ軸受６７Ｌ，６７Ｒの摺動抵抗は小さくなる。
一方本発明を実施していない例として図１０に凹凸領域６６ｃ１の角隅部６６ｃ２が端部６６ｄに露出して軸受け６７Ｌの摺動部６７ａ（６６ａ側の被摺動部は６６ｅ）と角隅部６６ｃ２が重なる場合を示す。この時に軸受け６７Ｌは角隅部６６ｃ２の微小な隙間や段差による摺動抵抗を受ける。この摺動抵抗が帯電ローラの回転を阻害し画像不良の一因となる。

以上より軸受けの摺動部６７ａに角隅部６６ｃ２が重なる事が無いようにする事により画像不良の発生を抑える事が出来る効果がある。

なお図１では軸部６６ａの端部６６ｄにおいて、合わせ目６６ｃ（すなわち直線領域６６ｃ３）は軸部６６ａの軸線方向Ｃと平行な方向に延びている。しかし図１１で示す合わせ目６６ｄのように、軸部６６ａの軸線方向Ｃとは平行でない直線領域となっていても良い。

また合わせ目６６ｃの凹凸領域６６ｃ１において凹部と凸部の噛み合いは隙間が無いものが強度の点で好ましい。しかし凹部と凸部のかみ合いの一部に隙間が発生しても構わない。

なお、上記の説明においては本実施例を採用するローラ部材として帯電ローラ６６を例示した。しかしながら画像形成装置において本実施例の構成を採用するローラ部材は帯電ローラに限るものではなく、例えば現像ローラ３２であってもよい。

また帯電ローラ６６や、現像ローラは導電性ローラ（電気抵抗が１０^８Ω以下）であって画像形成時に電圧が印加されるものであるが、ローラ部材がこのようなものに限られるものでもない。画像形成時に電圧が印加されないローラ部材であってもよいし、金属軸６６ａの外周に絶縁性の弾性部材が被覆されたローラ部材であってもよい。

［実施例２］
実施例２に係る構成について、図１２をもとに説明する。

図１２（ａ）は軸部６６ａの説明図である。図１２（ｂ）は帯電ローラ６６の端部の詳細図である。実施例２は帯電ローラ６６の軸線方向Ｃにおける合わせ目の凹凸部６６ｃ１の配置や幅６６ｇの寸法関係以外は実施例１と同じである。

ここで帯電ローラ６６の軸線方向Ｃにおける合わせ目の凹凸領域６６ｃ１のそれぞれひとつの凹凸部６６ｃ４の幅６６ｆ（軸線方向における幅のこと）を同じにして、凹凸部６６ｃ４を等間隔で配置している。つまり図１４（ｂ）に示した金属板金６６ｋのように、一端部の凸部６６ｋ１３と他端部の凸部６６ｋ２３それぞれにおいて、軸線方向における幅がすべて等しい。

このように幅６６ｆを揃えることにより軸部６６ａを矢印Ｊのどちらの方向にねじっても同じ強度となる。これにより軸の軸線方向Ｃの向きを選ぶことなく使用できるので組立時に軸の向きを選別する工程を削減できコスト低減できる。

また合わせ目の凹凸の噛み合いは隙間が無いものが強度の点で好ましいが一部に隙間が発生しても構わない。

［実施例３］
実施例３に係る構成について、図１３をもとに説明する。図１３（ａ）は軸部６６ａの説明図である。図１３（ｂ）は凹凸部６６ｃ１の説明図である。図１３（ｃ）は帯電ローラ６６の端部の詳細図である。

実施例３は帯電ローラ６６の軸線方向Ｃにおける合わせ目の凹凸部６６ｃ１の幅６６ｇと端部の合わせ目の幅６６ｈの寸法関係以外は実施例１と同じである。

＜帯電ローラの構成＞
帯電ローラ６６の軸線方向Ｃにおいて合わせ目の直線領域６６ｃ３の幅６６ｈはひとつの凹凸部６６ｃ４の幅６６ｇより長くしている。

本実施例では直線領域６６ｃ３の幅６６ｈを１６ｍｍ、ひとつの凹凸部６６ｃ４の幅６６ｇを１０．５ｍｍとしている。

なお直線領域６６ｃ３の幅６６ｈを４〜３０ｍｍ、ひとつの凹凸部６６ｃ４の幅６６ｇを直線部６６ｃ３幅６６ｈより小さくして所望のものを選定すれば良い。また図１３（ｃ）で示す端部６６ｄの幅６６ｊは、製造上この部分を使う場合や、製品機能上軸受け６７Ｌ，６７Ｒとの摺動幅を確保するため少なくても４ｍｍ程度あることが好ましい。よって直線領域６６ｃ３の幅６６ｈも４ｍｍ以上が好ましい。
また軸部６６ａの軸線方向Ｃと垂直な方向Ｄに対して合わせ目の凹凸領域６６ｃ１において、凹部と凸部のかみ合い部分に角度Ｆをもたせている。すなわち、凹凸領域６６ｃ１を構成する凹部は、Ｄ方向に対して角度Ｆ傾く方向に窪んでいて、凹部の底側の幅（Ｃ方向の長さ）が凹部の開口側の幅より狭くなっている。同様に、凹凸領域６６ｃ１を構成する凸部は、Ｄ方向に対して角度Ｆ傾く方向に突出している。

これは角度Ｆ（＞０°）があった方が、製造上凹部と凸部を合わせ易いためである。本実施例ではＦを３°としている。ただしＦを０度より大きく、かつ１０度以下で所望の角度を選定してもよい（０°＜Ｆ≦１０°）。

軸部６６ａの外径はφ６ｍｍ、内径はφ４．８ｍｍとしているが外径を３〜１５ｍｍ、内径を外径から金属板６６ａ１の厚み（０．３〜２ｍｍ）を差し引いた所望のものを選定すれば良い。なお軸部６６ａの内径は製品機能上や製造上で必要無ければ円形でなくてもかまわない。

例えば金属板金６６ｋを曲げる過程で、軸部６６ａの内側（内周側）に凹凸が生じてしまってもよい。あるいは軸部６６ａの内部に空間ができていなくてもよい。例えば、金属板金６６ｋの厚さに対して、軸部６６ａの径を小さくしようとした場合、金属板金６６ｋを曲げて軸部６６ａを形成すると軸部６６ａの内部空間が実質的になくなってしまうこともありうる。あるいは軸部６６ａの強度を向上するために軸部６６ａの内部に補強部材を充填するなどして、軸部６６ａの内部空間を埋めたりすることも考えられる。

すなわち、本願において軸部６６ａが円筒形状をしているといった場合、それは必ずしも軸部６６ａの内部に空間が形成されたり、軸部６６ａの内部空間の断面が円形をしていたりすることを意味したものではない。

なお凹凸部６６ｃ１の凸量（＝凹量）Ｅと直線部６６ｃ３の凸量Ｆの寸法関係は同じでありＥは２ｍｍ、Ｆは１ｍｍ（不図示）である。

また角隅部６６ｃ２に角Ｒ、隅Ｒを適宜設けてもよい（凸部の角となる部分や、凹部の隅となる部分が曲面であってもよい）。また合わせ目６６ｃ（凹凸領域６６ｃ１）の凹凸の噛み合いは隙間が無いものが強度の点で好ましいが一部に隙間が発生しても構わない。

このように直線領域６６ｃ３の幅６６ｈをひとつの凹凸部６６ｃ４の幅６６ｇより長くすることで端部６６ｄを長くできて軸受けとの摺動部を広く（軸線方向Ｃに長く）確保することができる。

上記実施例１〜３では本発明の帯電ローラをプロセスカートリッジに組み込んだ例を示したが、これに限るわけではなく、カートリッジ方式を採用しない画像形成装置本体に組み込んでもよい。また、帯電ローラのみの最小単位でプロセスカートリッジまたは画像形成性装置本体に着脱可能に構成されていてもよい。

６０クリーニングユニット
６２ドラム（電子写真感光体ドラム）
６６帯電ローラ
６６ａ軸部
６６ｂ弾性層
６６ｃ合わせ目
６６ｃ１凹凸領域
６６ｃ３直線領域
６６ｄ端部
６７（６７Ｌ，６７Ｒ）帯電ローラ軸受
Ａ画像形成装置本体（装置本体）
Ｂプロセスカートリッジ（カートリッジ）

Claims

軸受け部を有する画像形成装置に用いられるローラ部材であって、
金属軸と、前記金属軸を被覆する被覆層と、を備え、
前記金属軸は、金属板の一端部と他端部が前記金属軸の周方向において対向する円筒形状であって、
前記一端部および前記他端部はそれぞれ、前記金属軸の軸線方向において前記金属軸の異なる位置に設けられた直線部と、凸部と、凹部と、を有し、
前記直線部は、前記軸線方向に沿って直線状に延び、
前記一端部および前記他端部の前記凸部はそれぞれ、前記周方向において、前記他端部側および前記一端部側に突出し、
前記一端部および前記他端部の前記凹部はそれぞれ、前記他端部および前記一端部の前記凸部と係合し、
前記金属軸の前記軸線方向の両端部に形成される前記一端部および前記他端部の前記直線部が対向する直線領域を第１の領域、前記金属軸の前記第１の領域を除いた領域を第２の領域、とすると、
前記軸線方向に関し前記第２の領域の中央部に前記凸部及び前記凹部が係合する係合領域が形成され、
前記被覆層は、前記軸線方向において、前記係合領域の全てを覆い且つ前記直線領域の少なくとも一部が露出した露出部が形成されるように前記金属軸に設けられ、
前記露出部が軸受け部に支持されるように構成されていることを特徴とするローラ部材。
前記一端部は前記凸部および前記凹部を複数有し、
前記他端部は前記凸部および前記凹部を複数有し、
前記係合領域において、前記一端部の凸部と前記他端部の凸部が交互に並ぶことを特徴とする請求項１に記載のローラ部材。
前記一端部および前記他端部に設けられた複数の前記凸部は、前記軸線方向に測った幅がすべて等しいことを特徴とする請求項２に記載のローラ部材。
前記軸線方向において、前記直線部の幅は、前記一端部の前記凸部の幅、および前記他端部の前記凸部の幅よりも大きいことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のローラ部材。
前記一端部の前記凹部および前記他端部の前記凹部は、前記軸線方向と垂直な方向に対して傾いて窪んでおり、前記軸線方向において前記凹部の開口側の幅よりも底側の幅が狭いことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のローラ部材。
前記直線領域は、前記係合領域の両端側にそれぞれ設けられることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のローラ部材。
前記ローラ部材は、像を担持する像担持体を帯電する帯電ローラであることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のローラ部材。
前記ローラ部材は、像担持体に形成された潜像を現像するために現像剤を担持する現像ローラであることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のローラ部材。
画像形成装置に用いられるローラ支持機構において、
請求項１乃至８のいずれか１項に記載のローラ部材と、
前記被覆層から露出している前記金属軸の露出部を支持する前記軸受け部と、
を備えることを特徴とするローラ支持機構。
画像形成装置に用いられるローラ支持機構において、
金属軸と、前記金属軸を被覆する被覆層と、を有するローラ部材と、
前記ローラ部材を支持する軸受け部と、を有し、
前記金属軸は、金属板の一端部と他端部が前記金属軸の周方向において対向する円筒形状であって、
前記一端部および前記他端部はそれぞれ、前記金属軸の軸線方向において前記金属軸の異なる位置に設けられた直線部と、凸部と、凹部と、を有し、
前記直線部は、前記軸線方向に沿って直線状に延び、
前記一端部および前記他端部の前記凸部はそれぞれ、前記周方向において、前記他端部側および前記一端部側に突出し、
前記一端部および前記他端部の前記凹部はそれぞれ、前記他端部および前記一端部の前記凸部と係合し、
前記金属軸の前記軸線方向の両端部に形成される前記一端部および前記他端部の前記直線部が対向する直線領域を第１の領域、前記金属軸の前記第１の領域を除いた領域を第２の領域、とすると、
前記軸線方向に関し前記第２の領域の中央部に前記凸部及び前記凹部が係合する係合領域が形成され、
前記被覆層は、前記軸線方向において、前記係合領域の全てを覆い且つ前記直線領域の少なくとも一部が露出した露出部が形成されるように前記金属軸に設けられ、
前記軸受け部は、前記露出部を支持することを特徴とするローラ支持機構。
前記一端部は前記凸部および前記凹部を複数有し、
前記他端部は前記凸部および前記凹部を複数有し、
前記係合領域は、前記一端部の凸部と前記他端部の凸部が交互に並ぶことを特徴とする請求項１０に記載のローラ支持機構。
前記一端部および前記他端部に設けられた複数の前記凸部は、前記軸線方向に測った幅がすべて等しいことを特徴とする請求項１０または１１に記載のローラ支持機構。
前記直線領域は、前記係合領域の両端側にそれぞれ設けられることを特徴とする請求項１０乃至１２のいずれか１項に記載のローラ支持機構。
前記軸線方向において、前記直線部の幅は、前記一端部の前記凸部の幅、および前記他端部の前記凸部の幅よりも大きいことを特徴とする請求項１０乃至１３のいずれか１項に記載のローラ支持機構。
前記一端部の前記凹部および前記他端部の前記凹部は、前記軸線方向と垂直な方向に対して傾いて窪んでおり、前記軸線方向において前記凹部の開口側の幅よりも底側の幅が狭いことを特徴とする請求項１０乃至１４のいずれか１項に記載のローラ支持機構。
前記ローラ部材は、像を担持する像担持体を帯電する帯電ローラであることを特徴とする請求項１０乃至１５のいずれか１項に記載のローラ支持機構。
前記ローラ部材は、像担持体に形成された潜像を現像するために現像剤を担持する現像ローラであることを特徴とする請求項１０乃至１６のいずれか１項に記載のローラ支持機構。
前記ローラ支持機構は、カートリッジの一部として前記画像形成装置の装置本体に対して着脱可能なことを特徴とする請求項９乃至１７のいずれか１項に記載のローラ支持機構。
前記カートリッジは、像が形成される像担持体を有することを特徴とする請求項１８のいずれか１項に記載のローラ支持機構。
軸受け部を有する画像形成装置に用いられるローラ部材の金属軸であって、
前記金属軸は、金属板の一端部と他端部が前記金属軸の周方向において対向する円筒形状であって、
前記一端部および前記他端部はそれぞれ、前記金属軸の軸線方向において前記金属軸の異なる位置に設けられた直線部と、凸部と、凹部と、を有し、
前記直線部は、前記軸線方向に沿って直線状に延び、
前記一端部および前記他端部の前記凸部はそれぞれ、前記周方向において、前記他端部側および前記一端部側に突出し、
前記一端部および前記他端部の前記凹部はそれぞれ、前記他端部および前記一端部の前記凸部と係合し、
前記金属軸の前記軸線方向の両端部に形成される前記一端部および前記他端部の前記直線部が対向する直線領域を第１の領域、前記金属軸の前記第１の領域を除いた領域を第２の領域、とすると、
前記軸線方向に関し前記第２の領域の中央部に前記凸部及び前記凹部が係合する係合領域が形成され、
前記一端部および前記他端部に設けられた複数の前記凸部は、全て前記金属軸の軸線方向における幅が同じであり、
前記直線領域が軸受け部に支持されるように構成されていることを特徴とする金属軸。