JPH0739922A

JPH0739922A - 金属ローラー基体の製造方法

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Publication number: JPH0739922A
Application number: JP16839393A
Authority: JP
Inventors: Isamu Okubo; 勇大久保
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-06-16
Filing date: 1993-06-16
Publication date: 1995-02-10
Anticipated expiration: 2013-10-27
Also published as: JP2815109B2

Abstract

(57)【要約】【目的】肉厚の小さい本体部分と肉厚の大きい小径ス
リーブ部分とが一体の管材から形成されており、強度が
大きく、両部分の軸線が完全に一致した好適な金属ロー
ラー基体を容易に製造することができる方法を提供する
こと。【構成】外径Ｄ１の筒状の本体部分と、この本体部分
の少なくとも一端にテーパ部分を介して一体に連続して
形成された小径スリーブ部分とを有してなる金属ローラ
ー基体の製造方法において、ローラー基体材として、Ｄ
１よりも大きい外径Ｄと、Ｓ１以上の断面積Ｓとを有す
る金属製の管材を用い、この管材の一端部分に絞り加工
を施すことによりその肉厚を増加させながら外径を小さ
くさせて小径スリーブ部分を形成し、その後、当該管材
の前記一端部分以外の本体部分形成用部分に引抜き加工
を施すことによりその肉厚を減少させながら外径を小さ
くさせて本体部分を形成することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機、プリンター、
その他の種々の装置において使用されるローラーのため
の金属ローラー基体を製造する方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】現在において、複写機、プリンターなど
においては、各種の機能を備えたローラーが使用されて
いる。例えば、複写機の定着器は、トナー像を紙などの
支持体に熱定着させるために、通常、ヒートローラーと
圧接ローラーとによって構成されている。また、現像ス
リーブは、その内部に磁石が配置されたローラーによっ
て構成されている。

【０００３】一般に、このようなローラーを構成するた
めの金属ローラー基体は、基本的に、図７に示すよう
に、直管状の本体部分１０と、この本体部分１０の両端
における小径スリーブ部分２０とにより構成される。そ
して、この小径スリーブ部分２０により、当該ローラー
が機枠の回転軸受部材などによって回転支持されるため
の支軸が形成されると共に、本体部分１０においては、
必要に応じてその外周面上に表面被覆が施され、あるい
は用途に応じてその内部にヒーター、マグネットなどが
配置される。

【０００４】このような金属ローラー基体の本体部分１
０においては、その内部に配置されるヒーター、マグネ
ットなどの機能を有効に発揮させると共に、軽量化を図
るために、肉厚の小さいものであることが要求され、一
方、小径スリーブ部分２０においては、ローラーの回転
軸として十分な強度を得るために、比較的肉厚の大きい
ものであることが要求される。

【０００５】従来、以上のような小径スリーブ部分２０
を有する金属ローラー基体は、金属製の管材よりなる本
体用部材と、この本体用部材と同じ材質若しくは異なる
材質の小径スリーブ用部材とを別個に用意し、本体用部
材の両端に小径スリーブ用部材を適宜の方法により接合
する方法によって製造されている。

【０００６】具体的には、例えば、図８に示すように、
直管状の本体用部材１０Ａと、一端側に本体用部材１０
Ａの外径と同一の外径を有する筒状の大径部分Ｒを一体
に形成してなる小径スリーブ用部材２０Ａとを用意し、
本体用部材１０Ａの端面に小径スリーブ用部材２０Ａの
大径部分Ｒの端面を摩擦圧接して接合する方法、あるい
は図９に示すように、両端部の内周面にその内径より大
径の凹部Ｈが形成されてなる本体用部材１０Ａと、この
凹部Ｈの内径と適合する外径を有する嵌合部分Ｐを一体
に形成した小径スリーブ用部材２０Ａとを用いて、本体
部材１０Ａの凹部Ｈ内に小径スリーブ用部材２０Ａの嵌
合部分Ｐを圧入し、または接着する方法が知られてい
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
方法では、いずれも本体用部材１０Ａおよびこれと別個
に作製された小径スリーブ用部材２０Ａを連結するため
に、本体用部材１０Ａと小径スリーブ用部材２０Ａとの
間に連結部Ｃが不可避的に形成されるが、本体用部材１
０Ａとして肉厚の小さいものを用いる場合には、得られ
る金属ローラー基体はこの連結部Ｃにおける強度が必然
的に小さいものとなり、結局、全体としての強度が不十
分なものとなる、という問題がある。特に、摩擦圧接に
よる場合には、本体用部材１０Ａと小径スリーブ用部材
２０Ａとを接合すること自体が困難な場合も少なくな
い。

【０００８】また、本体部分１０と小径スリーブ部分２
０とが互いに別個の部材を連結させることによって形成
されるため、本体部分１０の軸線と小径スリーブ部分２
０の軸線とを完全に一致させることが困難であり、この
点で好適なローラー基体を製造することができない、と
いう問題がある。

【０００９】このような問題を解決するために、本体部
分１０と小径スリーブ部分２０とを一つのローラー基体
材から例えば削りだしによって形成する方法も考えられ
る。しかし、この方法では作業が非常に煩雑でコストが
高いものとなる。そして、それ以外には、肉厚の小さい
本体部分１０と肉厚の大きい小径スリーブ部分２０とが
一体の状態の金属ローラー基体を容易に製造する方法
は、現在まで知られていない。

【００１０】本発明は以上のような事情に基づいてなさ
れたものであって、その目的は、肉厚の小さい本体部分
と肉厚の大きい小径スリーブ部分とが一体の管材から形
成されており、強度が大きく、両部分の軸線が完全に一
致した好適な金属ローラー基体を容易に製造することが
できる方法を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の金属ローラー基
体の製造方法は、外径Ｄ１の筒状の本体部分と、この本
体部分の少なくとも一端にテーパ部分を介して一体に連
続して形成された小径スリーブ部分とを有してなる金属
ローラー基体の製造方法において、ローラー基体材とし
て、Ｄ１よりも大きい外径Ｄと、Ｓ１以上の断面積Ｓと
を有する直管状の金属製の管材を用い、この管材の一端
部分に絞り加工を施すことによりその肉厚を増加させな
がら外径を小さくさせて小径スリーブ部分を形成し、そ
の後、当該管材の前記一端部分以外の本体部分形成用部
分に引抜き加工を施すことによりその肉厚を減少させな
がら外径を小さくさせて本体部分を形成することを特徴
とする。

【００１２】

【作用】以上のような方法においては、用いられる管材
は、その断面積Ｓが目的とする金属ローラー基体の小径
スリーブ部分の断面積Ｓ１以上であるので、絞り加工を
施すことにより肉厚の大きい小径スリーブ部分を容易に
形成することができると共に、前記管材の外径Ｄが、目
的とする金属ローラー基体の本体部分の外径Ｄ１よりも
大きいので、引抜加工を施すことにより肉厚の小さい本
体部分を容易に形成することができ、しかも、本体部分
と小径スリーブ部分とが一体で両者の軸線の一致性が崩
れることもない。

【００１３】

【実施例】以下、図面によって本発明の実施例について
説明する。図１は本発明の製造プロセスの一例を工程順
に示す説明図であり、図１（イ）は本発明に用いられる
ローラー基体材１を示す縦断面図、図１（ロ）は、絞り
加工によって小径スリーブ部分２０およびテーパ部分３
０が形成された状態を示す縦断面図、図１（ハ）は、引
抜加工によって本体部分１０が形成されて完成された状
態を示す縦断面図である。

【００１４】本発明においては、図１（イ）に示すよう
に、金属製の管材よりなるローラー基体材１として、そ
の外径Ｄが目的とする金属ローラー基体の本体部分１０
の外径Ｄ１よりも大きく、かつ、その断面積Ｓが目的と
する金属ローラー基体の小径スリーブ部分２０の断面積
Ｓ１以上のものが用いられる。具体的には、その外径Ｄ
がＤ１より２ｍｍ以上大きく、かつ、その断面積Ｓが断
面積Ｓ１の１．３３倍以上のローラー基体材１が好まし
く用いられる。

【００１５】ローラー基体材１を形成する金属材料とし
ては、アルミニウム、アルミニウム合金、鉄鋼などが挙
げられる。このようなローラー基体材１としては、一般
に入手される押し出し管、引抜き管などを用いることが
できる。

【００１６】このようなローラー基体材１の一端部分２
に絞り加工を施すことにより、図１（ロ）に示すよう
に、その肉厚を増加させながらその外径を縮小させて、
目的とする小径スリーブ部分２０およびテーパ部分３０
を形成する。この工程においては、絞り加工作業は複数
回に分けて行うこともできる。そして、ローラー基体材
１の一端部分における小径スリーブ部分２０およびテー
パ部分３０の形成と同時に、またはその後に、ローラー
基体材１の他端部分にも同様にして小径スリーブ部分お
よびテーパ部分を形成する。

【００１７】このように両端部分に小径スリーブ部分２
０が形成されたローラー基体材１の本体部分形成用部分
である中央部分３に対し、引抜加工を施すことにより、
その肉厚を減少させながらその外径Ｄを縮小させて、目
的とする外径Ｄ１を有する本体部分１０を形成する。こ
の工程においては、引抜加工作業は複数回に分けて行う
こともできる。

【００１８】以上において、絞り加工を施すことによ
り、ローラー基体材１の断面積Ｓを大きくすることはで
きないが、用いられるローラー基体材１の断面積Ｓが、
目的とする金属ローラー基体の小径スリーブ部分２０の
断面積Ｓ１以上であるので、一端部分２に絞り加工を施
すことにより肉厚を増加させながら外径を縮小させるこ
とによって、テーパ部分３０を介して目的とする肉厚ｔ
２を有する小径スリーブ部分２０を形成することができ
る。

【００１９】また、ローラー基体材１の外径Ｄが、目的
とする金属ローラー基体の本体部分１０の外径Ｄ１より
も大きいので、肉厚ｔの大きいローラー基体材１を用い
た場合にも、本体部分形成用部分である中央部分３に引
抜加工を施すことにより肉厚を減少させながら外径を縮
小させることによって、目的とする肉厚ｔ１を有する本
体部分１０を形成することができる。

【００２０】また、ローラー基体材１として、肉厚が大
きくて全長が短いものが用いられるので、肉厚の小さい
管材に絞り加工を施す場合に生じ易い竦み（管材の非ク
ランプ部分において外径が膨らむよう変形すること）や
座屈（全体が波状に変形すること）などの不都合を回避
した状態で、小径スリーブ部分２０を形成することがで
きる。

【００２１】本発明において、得られる金属ローラー基
体は、小径スリーブ部分２０を形成するための絞り加工
工程は、ローラー基体材１の中央部分を保持固定するこ
とによって行われ、本体部分１０を形成するための引抜
加工工程は、小径スリーブ部分２０が形成されたローラ
ー基体材１の一端部分を保持固定することによって行わ
れる。従って、本体部分１０と小径スリーブ部分２０と
は完全に一体のままであって、本体部分１０の軸線と小
径スリーブ部分２０の軸線とが完全に一致したものであ
り、本体部分１０と小径スリーブ部分２０とが一体であ
って間に連結部がなく、従って、金属ローラー基体全体
としての強度が非常に大きいものである。

【００２２】また、本体部分１０の肉厚ｔ１が小さいの
で、本体部分１０の内部に配置されるヒーター、マグネ
ットなどの機能が十分に発揮され、一方、小径スリーブ
部分２０の肉厚ｔ２が大きいので、当該金属ローラー基
体を支持するために十分な強度を有するものである。

【００２３】本発明の具体的な一例において、目的とす
る金属ローラー基体の寸法は、図６に示すように、本体
部分１０においては、軸方向の長さＬ１が２３８ｍｍ、
外径Ｄ１が２０ｍｍ、内径ｄ１が１９ｍｍ（肉厚ｔ１＝
０．５ｍｍ）であり、小径スリーブ部分２０において
は、軸方向の長さＬ２が２２ｍｍ、外径Ｄ２が１２ｍ
ｍ、内径ｄ２が９ｍｍ（断面積Ｓ１＝４９．４８ｍ
ｍ²，肉厚ｔ２＝１．５ｍｍ）である。また、テーパ部
分３０における軸方向に対する外周面の角度αは４５度
である。

【００２４】以上の形状の金属ローラー基体を製造する
ため、図２に示すように、全長Ｌが１６０ｍｍ、外径Ｄ
が２２ｍｍ、内径ｄが２０ｍｍ（断面積Ｓ＝６５．９７
ｍｍ²，肉厚ｔ＝１．０ｍｍ）のアルミニウム製の管材
よりなるローラー基体材１を用意し、このローラー基体
材１の一端部分２に１回目の絞り加工を施すことによっ
て、図３に示すように、軸方向に対する外周面の角度α
が１５度であるテーパ部分３１と、外径Ｄ２が１６ｍ
ｍ、内径ｄ２が１３．６ｍｍである小径部分２１とを形
成した。

【００２５】そして、この小径部分２１に２回目の絞り
加工を施すことによって、図４に示すように、外径Ｄ２
が１２ｍｍ、内径ｄ２が９ｍｍである小径部分２２を形
成し、更に、テーパ部分３１に３回目の絞り加工を施す
ことによって、図５に示すように、軸方向に対する外周
面の角度αが４５度であるテーパ部分３０と、軸方向の
長さＬ２が２２ｍｍ、外径Ｄ２が１２ｍｍ、内径ｄ２が
９ｍｍである小径スリーブ部分２０を形成した。そし
て、ローラー基体材の他端部分にも、一端部分２と全く
同様にして、３回の絞り加工を施すことによって、テー
パ部分および小径スリーブ部分を形成した。

【００２６】その後、このローラー基体材の中央部分３
に引抜加工を施すことによって、中央部分３の外径を縮
小することにより外径Ｄ１が２０ｍｍ、内径ｄ２が１９
ｍｍである本体部分を形成し、目的に合致した金属ロー
ラー基体を得た。

【００２７】この金属ローラー基体は、複写機、プリン
ター、ファクシミリ等における定着器用ヒートローラ
ー、現像スリーブ用マグネットローラーのローラー基体
として好適なものである。

【００２８】以上、本発明の実施例について説明した
が、本発明においては、管材の一端部分のみにテーパ部
分および小径スリーブ部分を形成した後、この一端部分
以外の本体部分形成用部分に本体部分を形成してもよ
い。この場合には、適宜の公知の方法によって、他端に
小径スリーブ部分を形成することができる。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
用いられるローラー基体材は、その断面積Ｓが目的とす
る金属ローラー基体の小径スリーブ部分の断面積Ｓ１以
上であるので、絞り加工を施すことにより肉厚の大きい
小径スリーブ部分を容易に形成することができると共
に、前記ローラー基体材の外径Ｄが、目的とする金属ロ
ーラー基体の本体部分の外径Ｄ１よりも大きいので、引
抜加工を施すことにより肉厚の小さい本体部分を容易に
形成することができる。従って、肉厚の小さい本体部分
と肉厚の大きい小径スリーブ部分とが一体の管材から形
成されており、強度が大きく、両部分の軸線が完全に一
致した好適な金属ローラー基体を容易に製造することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の製造プロセスを工程順に示す説明図で
ある。

【図２】本発明に用いられるローラー基体材の一例を示
す説明用縦断面図である。

【図３】１回目の絞り加工を施すことによってテーパ部
分および小径部分を形成した状態を示す説明用縦断面図
である。

【図４】２回目の絞り加工を施すことによって小径部分
を更に縮小した状態を示す説明用縦断面図である。

【図５】３回目の絞り加工を施すことによって目的とす
るテーパ部分および小径スリーブ部分を形成した状態を
示す説明用縦断面図である。

【図６】本発明により得られる金属ローラー基体を示す
説明用縦断面図である。

【図７】従来の金属ローラー基体を示す説明図である。

【図８】従来の金属ローラー基体の製造方法の一例を示
す説明図である。

【図９】従来の金属ローラー基体の製造方法の他の一例
を示す説明図である。

【符号の説明】

１ローラー基体材２ローラー
基体材の一端部分３ローラー基体材の中央部分１０本体部分１０Ａ本体用
部材２０小径スリーブ部分２０Ａ小径ス
リーブ用部材３０テーパ部分

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】外径Ｄ１の筒状の本体部分と、この本体
部分の少なくとも一端にテーパ部分を介して一体に連続
して形成された小径スリーブ部分とを有してなる金属ロ
ーラー基体の製造方法において、ローラー基体材として、Ｄ１よりも大きい外径Ｄと、Ｓ
１以上の断面積Ｓとを有する直管状の金属製の管材を用
い、この管材の一端部分に絞り加工を施すことによりその肉
厚を増加させながら外径を小さくさせて小径スリーブ部
分を形成し、その後、当該管材の前記一端部分以外の本体部分形成用
部分に引抜き加工を施すことによりその肉厚を減少させ
ながら外径を小さくさせて本体部分を形成することを特
徴とする金属ローラー基体の製造方法。