JPH10177296A - 画像形成用ローラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 引き抜き及び回転に対して耐性の高い画像形
成用ローラの開示 【解決手段】 非磁性体からなる円筒状のスリーブ２４
の内部に、スリーブ２４の軸方向に延びると共に表面に
複数個の磁極を有するマグネットローラ２２を内蔵し、
スリーブ２４の両端部の円筒内面に、マグネットローラ
２２の軸方向に延びる回転軸２１を回転自在に保持する
軸受け部材を保持し、軸受け部材２５の外周面に凹部２
７を形成し、スリーブ２４の両端部に凹部２７に挿入す
る折り曲げ部２８を形成し、この折り曲げ部２８を凹部
２７に挿入してスリーブ２４を固定したことを特徴とす
る画像形成用ローラ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は，静電方式により
感光ドラムに静電潜像を形成し，感光ドラムにトナーを
分散してシートに定着させる画像形成装置において，感
光ドラム表面にトナーを分散させる現像ローラ等の画像
形成用ローラに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から，複写機，ファクシミリ装置，
或いはプリンターなどの画像形成装置には，静電潜像を
形成する感光ドラムの表面を帯電ローラにより帯電さ
せ，感光ドラムの表面に光を当てて静電潜像を形成し，
この静電潜像の上にトナーを散布し，帯電ドラム表面に
付着したトナーを紙シートに付着させた後，定着させる
ものが備えられている。

【０００３】そして、感光ドラムにトナーを付着させる
ための現像ローラには、非磁性体からなる円筒状のスリ
ーブを備えており、このスリーブの内部に，中心に回転
軸を有し表面に複数の磁極を有するマグネットローラが
配備されている。スリーブの両端部の内壁面には、軸受
け部材がそれぞれカシメられて固着されている。軸受け
部材は、スリーブの外側方向に向かってスリーブの軸方
向に平行に突出する「凸」字型の断面形状を有する。軸
受け部材の「凸」形状の突出部分は、現像ローラの回転
軸とされ、画像形成装置の筐体側に形成された軸受けに
保持される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の現像ロ
ーラでは，スリーブの開口結合部の内面が滑らかである
と，軸受け部材がカシメられて固定されても、カシメ力
により軸受け部材全体が変形する。このため，摩擦力が
増さず，回転時のトルクに対して強い耐性が得られない
問題がある。

【０００５】他方、カシメを行う道具側に凹凸を設けて
カシメ加工する場合、スリーブの開口結合部において軸
受け部材を変形させても摩擦力が増さず、強い耐性が得
られないという問題がある。

【０００６】さらに、スリーブ開口結合部と軸受け部材
結合部を接着剤により結合する方法によると、はみ出た
接着剤の清浄するための費用を要し，余分な接着剤の処
分が環境に影響する問題がある。

【０００７】また、軸受け部材とスリーブとの軸方向の
位置を固定するためにスリーブ内面端部に段削りを要す
るが、この段削りのため、スリーブの肉厚を厚くする必
要がある。スリーブ内面に段削りせず、フランジに設け
た段部をスリーブ端部に当てて位置決めすると、スリー
ブの変形により耐回転トルク、耐引き抜き力が得られな
い問題がある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は，このような課
題に着目してなされたものであり，画像形成用ローラに
おいて、スリーブと軸受け部材との回転方向の結合力を
向上させることを目的とする。

【０００９】本発明の請求項１の画像形成用ローラは，
非磁性体からなる円筒状のスリーブの内部に，前記スリ
ーブの軸方向に延びて表面に複数の磁極を有するマグネ
ットローラを内蔵し、このマグネットローラに同軸方向
に延びる回転軸を設けて回転可能に内蔵し、前記スリー
ブの両端部の円筒内面に、前記マグネットローラの回転
軸を回転自在に保持する軸受け部材を保持させた画像形
成用ローラにおいて，前記スリーブの両端の円筒部内面
に、前記軸受け部材に食い込む複数の凹凸部を形成し、
前記円筒部の凹凸部内面に前記軸受け部材を挿入し、前
記円筒部を前記軸受け部材の周面にカシメたことを特徴
とする。

【００１０】本発明の請求項２の画像形成用ローラは、
請求項１の画像形成用ローラにおいて，前記スリーブの
円筒部の凹凸部は，半径が０．３ｍｍ以下の略円形断面
からなる凹部を連ねて形成されていることを特徴とす
る。

【００１１】本発明の請求項３の画像形成用ローラは、
請求項１の画像形成用ローラにおいて，前記スリーブの
円筒部の凹凸部の円筒中心側に突出する先端部の断面の
角度θは６０°以下であることを特徴とする。

【００１２】本発明の請求項４の画像形成用ローラは、
請求項１の画像形成用ローラにおいて，前記スリーブの
円筒部の凹凸部は，前記スリーブの軸方向，円周方向，
軸方向と交差する方向の少なくともいずれかに向かって
伸びていることを特徴とする。

【００１３】本発明の請求項５の画像形成用ローラは、
非磁性体からなる円筒状のスリーブの内部に、前記スリ
ーブの軸方向に延びると共に表面に複数個の磁極を有す
るマグネットローラを内蔵し、前記スリーブの両端部の
円筒内面に、前記マグネットローラの軸方向に延びる回
転軸を回転自在に保持する軸受け部材を保持した画像形
成用ローラにおいて、前記軸受け部材の外周面に凹部を
形成し、前記スリーブの両端部に前記軸受け部材の凹部
に挿入する折り曲げ部を形成し、この折り曲げ部を前記
凹部に挿入して前記スリーブを固定したことを特徴とす
る。

【００１４】本発明の請求項６の画像形成用ローラは、
請求項５の画像形成用ローラにおいて、前記凹部は前記
軸受け部の軸周り方向に延びるように溝状に形成され、
前記スリーブの折り曲げ部は複数箇所形成され、各折り
曲げ部は前記凹部の壁面に圧着されて前記スリーブに前
記軸受け部が固定されていることを特徴とする。

【００１５】本発明の請求項７の画像形成用ローラは、
請求項５の画像形成用ローラにおいて、前記スリーブの
両端部には、前記凹部のスリーブ中央側の内側壁面に沿
って折り曲げられる前記折り曲げ部と、前記凹部のスリ
ーブ外側の外側壁面に突き当てられる突起部とが形成さ
れ、前記折り曲げ部が前記内側壁面に圧着され、前記突
起部が前記凹部の外側壁面に突き当てられることによ
り、前記スリーブに前記軸受け部が固定されていること
を特徴とする。

【００１６】本発明の請求項８の画像形成用ローラは、
請求項７の画像形成用ローラにおいて、前記軸受け部材
の前記凹部が前記スリーブの折り曲げ部の下方に覆われ
るように、前記スリーブを前記スリーブ内に挿入した後
に、前記折り曲げ部の上方から押圧して前記折り曲げ部
を前記凹部に圧着したことを特徴とする。

【００１７】請求項１〜請求項４の画像形成用ローラに
よれば，軸受け部材とスリーブとが食い込むので，スリ
ーブと軸受け部材との結合力が向上し，回転トルクに対
する耐性が向上する。

【００１８】特に、本発明の請求項５〜請求項８の画像
形成用ローラによれば、スリーブの折り曲げ部が軸受け
部の凹部に浸入するように折り曲げられるために、回転
方向の耐トルク性が向上するとと共に，軸方向の引き抜
きに対する耐性が向上する。

【００１９】

【発明の実施の形態】次に，本発明の好ましい実施形態
にかかる画像形成用ローラを図面に基づいて説明する。

【００２０】（第１の実施の形態）図１は，この発明の
第１の実施形態の画像形成用ローラとしての２成分現像
用の現像ローラの断面構造を示している。

【００２１】この現像ローラ１は，図示しない複写機の
感光ドラムの近傍のトナー収納室内に配設され，現像ロ
ーラ１の一部は感光ドラムの表面に対して面している。
感光ドラムは同じく図示しない帯電ローラにより負に帯
電された後，感光ドラムの表面に光が照射されて光照射
部分の負電位が消去され，静電潜像が形成される。現像
ローラ１は，この感光ドラムの表面の正電荷部分にトナ
ーを付着させ，感光ドラムの表面にトナーによるコピー
画像が形成される。このトナーの画像は紙シートに転移
された後定着される。

【００２２】現像ローラ１は，内部に円筒形状のマグネ
ットローラ２が配設されている。マグネットローラ２の
中心には軸方向に延びる回転軸３が挿通されており，回
転軸３にマグネットローラ２が固定されている。マグネ
ットローラ２は，表面に異極の磁場がほぼ均一に分布す
るように，着磁されている。回転軸３の左右両端部には
ベアリング４Ａ，４Ｂが取り付けられており，片方のベ
アリング４Ａには樹脂フランジとも言われる軸受け部材
５が取り付けられている。軸受け部材５はフランジ６の
中央部外側に軸部７が突設され，フランジ６の中央部内
側にベアリング４Ａを介して回転軸３が取り付けられて
いる。

【００２３】回転軸３の他方の端部にあるベアリング４
Ｂには軸受け部材８が固定される。軸受け部材８の中央
部には回転軸３が貫通しており，軸受け部材８と回転軸
３とは回転自在になっている。

【００２４】軸受け部材５と軸受け部材８の外周面の外
側角部は面取りされており，この面取り部分５Ａ，８Ａ
を包み込むように，アルミニウム合金などの非磁性体か
らなる円筒状のスリーブ９がカシメにより固定されてい
る。

【００２５】スリーブ９は，マグネットローラ２とは接
触しないようになっており，軸受け部材５の軸部７に固
定される図示しないプーリにより軸受け部材５が回転す
ると，スリーブ９とマグネットローラ２とが相対的に回
転し，これにより，スリーブ９の表面にトナーが均一に
分布するようになっている。

【００２６】スリーブ９の結合部９Ａ内面には，図３に
示すような歯列状の凹凸部１０が形成されている。この
凹凸部１０は，図４の示すように，スリーブ９の軸方向
に延びており，凹凸部１０のスリーブ９の内部中心側に
突出する先端部断面は、頂点の断面の角度が６０°以下
になるように設定されている。スリーブ９の結合部９Ａ
と軸受け部材５，８とは，図２の状態から図５のように
カシメ絞りで結合されている。このカシメ絞りにより，
凹凸部１０が樹脂製の軸受け部５，８Ａに食い込むよう
になっており，感光ドラム２にトナーを分散させるよう
に隣接して回転するときに、スリーブ９に歪みができな
いようになっている。

【００２７】スリーブ９の内壁面には軸受け部５，８の
軸方向の位置決めを行う段部５Ｂ，８Ｂが段設され、軸
受け部５，８の相対する面には段部５Ｂ、８Ｂが填め込
まれる環状の凸部５Ｃ、８Ｃが形成されている。

【００２８】スリーブ９の左右端部は，絞りカシメによ
りフランジ５，８の面取り部分５Ａ，８Ａを包んでお
り，スリーブ９の軸方向への耐引き抜き力が向上してい
る。

【００２９】なお，スリーブ９の耐回転トルク向上のた
めに，図６に示すように，半径Ｒが０．３ｍｍ以下の円
形凹部１１を連ねて形成しても良く，また，図７に示す
ように楕円型断面の凹部１２を連ねて凹凸部１０を形成
しても良い。この場合，スリーブの結合部内面から突出
する凹凸部１０の先端部の断面の角度は６０度以内であ
ると，鋭利になるので軸受け部材５，８に食い込みやす
い。

【００３０】さらに，図８，図９に示すように，スリー
ブ９の軸受け部材５，８が嵌合する結合部に，スリーブ
９の周方向に伸びるビード１３や，スリーブ９の周方向
に対して傾斜し，互いに直交する格子状のビード１４を
形成しても良い。

【００３１】また，スリーブ９の左右両端部のカシメ絞
りは，図１０，図１１に示すように軸受け部材１５が嵌
合されるスリーブ９の結合部９Ｂを押圧によりカシメて
包むタイプと，スリーブ９の中間部９Ｃに軸受け部材１
６を内装してカシメるタイプも考え得る。

【００３２】なお，この実施形態は画像形成装置のうち
の複写機の現像ローラに適用した事例について説明した
が，感光ドラムや帯電ローラに適用しても良いと共に，
複写機に限らず，ファクシミリ，ページプリンタなどに
適用しても良い。また，管と棒の結合，中空物品の端部
形成等や，プレスによる一体結合等，スリーブ内に軸受
け部材を嵌合させて回転力を伝達する機構にも応用でき
る。

【００３３】（第２の実施の形態）図１２は本発明の第
２の実施の形態にかかる画像形成用ローラを示してい
る。

【００３４】この図１２において、画像形成用ローラと
しての現像ローラ２０のマグネットローラ２２，マグネ
ットローラ２２の回転軸２１、回転軸２１の両端部に取
り付けられるベアリング２３の構成は、第１の実施の形
態のものと同様であるので、それらの説明を援用する。

【００３５】ベアリング２３に固着される軸受け部材２
５は、この第２の実施の形態では図の右側部分の軸受け
部材２５のみが図示されている。軸受け部材２５は樹脂
製のものであり、スリーブ２４の端部にある円筒状の内
壁面に挿入される。スリーブ２４は、第１の実施の形態
のスリーブ９と異なり、第１実施の形態のスリーブ９の
中間部の肉厚が両端部より厚肉になっているのに比べ
て、肉厚が一定に形成されている。軸受け部材２５のス
リーブ２４の端部円筒内に挿入される部位は、小径部２
６とされており、小径部２６とスリーブ２４の端部円筒
外側に位置する部位との境に、溝状の凹部２７がスリー
ブ２４の軸方向に環状に形成されている。軸受け部材２
５のスリーブ２４の左側に設けられる図示しない軸受け
部材においても、同様に小径部と環状溝の凹部が凹部２
７と対称に形成されている。軸受け部材２５のスリーブ
２４の外側に位置する部位には、画像形成用ローラ２０
を回転させるための回転軸３０が突出している。

【００３６】スリーブ２４の端部には、凹部２７の内側
壁面２７ａに密着するように折り曲げられる折り曲げ部
２８と、凹部２７の外側壁面２７ｂに突き当てられる突
起部２９とが形成されている。折り曲げ部２８は、図１
４に示すように、転造するためのローラ３１のテーパー
部３１ａにより、図１２，図１３に示すように折り曲げ
られてカシメられている。

【００３７】スリーブ２４の折り曲げ部２８が凹部２７
の内側壁面２７ａに密着し、突起部２９が外側壁面２７
ｂに突き当てられていることにより、スリーブ２４と軸
受け部材２５とが軸方向への引き抜き力に耐性を持つよ
うになり、又、スリーブ２４の回転方向への捻りに対し
て耐性を持つようになっている。更に、折り曲げ部２８
と軸受け部材２５とが強固に結合し、小径部２６が大径
部より、スリーブ２４の肉厚相当分小さく設定され、ス
リーブ２４の表面と軸受け部材２５の大径部の表面とに
段差ができないように形成されている。

【００３８】これにより、スリーブ２４に、第１の実施
の形態のスリーブ９の中間部のように厚肉部を形成する
必要がなくなり、スリーブ２４や軸受け部材２５に段部
を形成するような手間がなくなり、製造が容易になる。

【００３９】なお、図１５〜図１７に示すように、折り
曲げ部３２，３４，３６並びに突起部３３，３５，３７
の大きさや配列、並びに個数を適宜に選択しても良い。

【００４０】図１５に示すものでは、スリーブ２４の折
り曲げ部３２及び突起部３３が４カ所形成され、突起部
３３が円筒の一部を形成するように突出している。この
図１５に示すものでは、折り曲げ部３２が小さいので折
り曲げが容易であり、転造用のローラを用いなくとも良
い。

【００４１】又、図１６に示すものでは、折り曲げ部３
４及び突起部３５は３カ所頭角度で配列形成され、折り
曲げ部３４が大きいので、転造用のローラを要するが、
凹部２７の内側壁面を把持する力が強力となる。

【００４２】さらに、図１７に示すものでは、図１６の
ものと同様に、３カ所の折り曲げ部３６，及び突起部３
７が形成されている。折り曲げ部３６が小さいが、突起
部３７が大きいので、凹部２７の内側壁面２７ａと外側
壁面２７ｂを押し広げるように力が作用する。このた
め、スリーブ２４と軸受け部材２５との結合力が強固に
なものとなる。

【００４３】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の請求項１〜
請求項４の画像形成用ローラによれば，軸受け部材とス
リーブとが食い込むので，スリーブと軸受け部材との結
合力が向上し，回転トルクに対する耐性が向上する。

【００４４】特に、請求項１〜請求項３の画像形成用ロ
ーラによれば，スリーブの結合部の内面に突出する歯先
端が軸受け部材結合部外面へ食い込むと共に，食い込み
により発生する余肉が凹部へ入り込むので，軸受け部材
全体の変形を防止でき，スリーブと軸受け部材との回転
方向のずれを防止して，耐回転トルクを向上させること
ができる。

【００４５】又、請求項２の画像形成用ローラによれ
ば，歯先端が鋭利になっているので，軸受け部材結合部
外面に容易に食い込むことができる。

【００４６】さらに，請求項３の画像形成用ローラによ
れば，刃先角度が鋭角になっているので，軸受け部材結
合部外面の円周方向へ加わるカシメ力が大きく，軸受け
部材結合部内側方向へ加わるカシメ力が小さくなり，軸
受け部材結合部外面に容易に食い込むことができる。軸
受け部材結合部内側の変形を防止することができる。

【００４７】また，請求項４の画像形成用ローラによれ
ば，耐回転トルク及び耐引き抜き力を高めることができ
る。

【００４８】さらに、本発明の請求項５〜請求項８の画
像形成用ローラによれば、スリーブの折り曲げ部が軸受
け部の凹部に浸入するように折り曲げられるために、回
転方向の耐トルク性が向上するとと共に，軸方向の引き
抜きに対する耐性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態の画像形成用ローラの断面構
成を示す断面図

【図２】図１のスリーブの結合部と軸受け部材との拡大
図

【図３】スリーブの結合部内面の歯状の凹凸部の形状を
示す図

【図４】スリーブの歯状凹凸部の側面形状を示す断面図

【図５】軸受け部材とスリーブとをカシメた状態の断面
図

【図６】スリーブの歯状凹凸部を円形凹部で形成した場
合のスリーブ端面の図

【図７】スリーブの歯状凹凸部を楕円形凹部で形成した
場合のスリーブ端面の図

【図８】スリーブ内に周方向に伸びるビードを形成した
状態の断面図

【図９】スリーブ内に格子状のビードを形成した状態の
部分図

【図１０】スリーブの端部の結合部を平らに形成して軸
受け部材をカシメ絞りした図

【図１１】スリーブの中間部に軸受け部材を挿入してカ
シメ絞りした図

【図１２】第２の実施の形態のスリーブの右側部分と軸
受け部材とをカシメた状態の断面図

【図１３】スリーブの折り曲げ部を軸受け部材の凹部の
内側壁面に密着させた状態を軸受け部材の軸方向から見
た状態の断面図

【図１４】第２の実施の形態のスリーブの右側部分と軸
受け部材とを転造用のローラでカシメる状態の断面図

【図１５】４つの折り曲げ部を小さく、４つの突起部を
大きく形成して軸受け部材の凹部の内側壁面に密着させ
た状態の断面図

【図１６】３つの折り曲げ部を大きく、３つの突起部を
小さく形成して軸受け部材の凹部の内側壁面に密着させ
た状態の断面図

【図１７】３つの折り曲げ部を小さく、３つの突起部を
大きく形成して軸受け部材の凹部の内側壁面に密着させ
た状態の断面図

【符号の説明】

１ 現像ローラ（画像形成用ローラ） ２ マグネットローラ ３ 回転軸 ５ 軸受け部材 ７ 軸 ８ 軸受け部材 ９ スリーブ ２０ 画像形成用ローラ ２１ 回転軸 ２２ マグネットローラ ２３ ベアリング ２４ スリーブ ２５ 軸受け部材 ２６ 小径部 ２７ 凹部 ２８ 折り曲げ部 ２９ 突起部 ３０ 回転軸

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】非磁性体からなる円筒状のスリーブの内部
   に，前記スリーブの軸方向に延びて表面に複数の磁極を
   有するマグネットローラを内蔵し、このマグネットロー
   ラに同軸方向に延びる回転軸を設けて回転可能に内蔵
   し、前記スリーブの両端部の円筒内面に、前記マグネッ
   トローラの回転軸を回転自在に保持する軸受け部材を保
   持させた画像形成用ローラにおいて，前記スリーブの両
   端の円筒部内面に、前記軸受け部材に食い込む複数の凹
   凸部を形成し、前記円筒部の凹凸部内面に前記軸受け部
   材を挿入し、前記円筒部を前記軸受け部材の周面にカシ
   メたことを特徴とする画像形成用ローラ。
2. 【請求項２】請求項１の画像形成用ローラにおいて，前
   記スリーブの円筒部の凹凸部は，半径が０．３ｍｍ以下
   の略円形断面からなる凹部を連ねて形成されていること
   を特徴とする画像形成用ローラ。
3. 【請求項３】請求項１の画像形成用ローラにおいて，前
   記スリーブの円筒部の凹凸部の円筒中心側に突出する先
   端部の断面の角度θは６０°以下であることを特徴とす
   る画像形成用ローラ。
4. 【請求項４】請求項１の画像形成用ローラにおいて，前
   記スリーブの円筒部の凹凸部は，前記スリーブの軸方
   向，円周方向，軸方向と交差する方向の少なくともいず
   れかに向かって伸びていることを特徴とする画像形成用
   ローラ。
5. 【請求項５】非磁性体からなる円筒状のスリーブの内部
   に、前記スリーブの軸方向に延びると共に表面に複数個
   の磁極を有するマグネットローラを内蔵し、前記スリー
   ブの両端部の円筒内面に、前記マグネットローラの軸方
   向に延びる回転軸を回転自在に保持する軸受け部材を保
   持した画像形成用ローラにおいて、 前記軸受け部材の外周面に凹部を形成し、前記スリーブ
   の両端部に前記軸受け部材の凹部に挿入する折り曲げ部
   を形成し、この折り曲げ部を前記凹部に挿入して前記ス
   リーブを固定したことを特徴とする画像形成用ローラ。
6. 【請求項６】請求項５の画像形成用ローラにおいて、 前記凹部は前記軸受け部の軸周り方向に延びるように溝
   状に形成され、前記スリーブの折り曲げ部は複数箇所形
   成され、各折り曲げ部は前記凹部の壁面に圧着されて前
   記スリーブに前記軸受け部が固定されていることを特徴
   とする画像形成用ローラ。
7. 【請求項７】請求項５の画像形成用ローラにおいて、 前記スリーブの両端部には、前記凹部のスリーブ中央側
   の内側壁面に沿って折り曲げられる前記折り曲げ部と、
   前記凹部のスリーブ外側の外側壁面に突き当てられる突
   起部とが形成され、前記折り曲げ部が前記内側壁面に圧
   着され、前記突起部が前記凹部の外側壁面に突き当てら
   れることにより、前記スリーブに前記軸受け部が固定さ
   れていることを特徴とする画像形成用ローラ。
8. 【請求項８】請求項７の画像形成用ローラにおいて、 前記軸受け部材の前記凹部が前記スリーブの折り曲げ部
   の下方に覆われるように、前記スリーブを前記スリーブ
   内に挿入した後に、前記折り曲げ部の上方から押圧して
   前記折り曲げ部を前記凹部に圧着したことを特徴とする
   画像形成用ローラ。