(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属からなる円筒状の芯金の端縁から当該円筒状の芯金の長手方向に伸びるスリットを設け、前記円筒状の芯金に駆動力を伝達させる駆動伝達部材に設けられた凸部を前記スリットに嵌めることで、前記駆動伝達部材と前記芯金との回り止めとし、前記駆動伝達部材から伝達される駆動力により回転されて薄板状の媒体を搬送させる搬送用ローラにおいて、
前記スリットは、前記芯金の端縁から前記円筒状の芯金の長手方向に伸びる伸長部と、該伸長部の前記長手方向の端部と、を備え、
前記伸長部および前記端部は、円筒状の芯金の板厚方向へ伸びるリブ部をそれぞれ備え、前記伸長部のリブ部は前記端部のリブ部よりも前記板厚方向の幅が広いことを特徴とする搬送用ローラ。
【請求項２】
内部に加熱手段を有することを特徴とする請求項１に記載の搬送用ローラ。
【請求項３】
前記スリットは、平面視形状が鍵穴状の下穴の縁部を、円筒状の芯金の板厚方向に曲げ成形したものであることを特徴とする請求項１または２に記載の搬送用ローラ。
【請求項４】
金属からなる円筒状の芯金を作製する工程と、
前記芯金の端部に、平面視形状が鍵穴状の下穴を形成する工程と、
前記下穴の縁部を前記芯金の板厚方向に曲げてスリットを形成する工程と、
凸部を有する駆動伝達部材を前記芯金の端部に嵌めるとともに前記駆動伝達部材の凸部を前記スリットに嵌める工程と
を備えたことを特徴とする搬送用ローラの製造方法。
【請求項５】
画像を形成する画像形成部と、前記画像形成部にて画像が形成される記録シートを搬送させる搬送部とを備え、
前記画像がトナー画像である場合には、前記記録シートに形成された未定着のトナー画像を前記記録シートに定着させる定着部を有し、当該定着部には請求項１〜３のいずれかに記載の搬送用ローラを備え、
前記画像がインク画像である場合には、前記画像形成部に対して前記記録シートの搬送方向の上流側および下流側の少なくとも一方の搬送部に、請求項１〜３のいずれかに記載の搬送用ローラを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録シートを搬送するための搬送用ローラ及びその製造方法と、該搬送用ローラを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置において、用紙などの記録シートを搬送する搬送用ローラには、モータの駆動力を伝達するためのギヤが設けられる。従来の搬送用ローラは、金属からなる円筒状の芯金の一端部に軸方向に伸びるＵ字状のスリットを形成し、このスリットにギヤと一体成形されたキーを嵌めて回り止めとしたものである。
【０００３】
ここで、芯金に形成するスリットにはプレス成形が行われることにより、スリットの強度を確保するとともに、プラスチック製のキーとの接触面積を増やし、キーの摩耗を軽減するようにしていた。たとえば、特許文献１には、芯金にＵ字状の下穴を形成しておき、下穴の縁部の全体をプレス成形により板厚方向へ曲げ、これにより面積を確保した面でキーと接触させるようにした技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３８２１５０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、従来のような、芯金にＵ字状の下穴を形成しておき、下穴の縁部の全体をプレス成形により板厚方向へ曲げ、これにより面積を確保した面でキーと接触させるようにした技術と比べて、キーと接触する面積をより大きく確保しても曲げ加工の際に亀裂の発生を抑制することができる搬送用ローラ及びその製造方法並びに画像形成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に係る発明は、金属からなる円筒状の芯金の端縁から当該円筒状の芯金の長手方向に伸びるスリットを設け、前記円筒状の芯金に駆動力を伝達させる駆動伝達部材に設けられた凸部を前記スリットに嵌めることで、前記駆動伝達部材と前記芯金との回り止めとし、前記駆動伝達部材から伝達される駆動力により回転されて薄板状の媒体を搬送させる搬送用ローラにおいて、前記スリットは、前記芯金の端縁から前記円筒状の芯金の長手方向に伸びる伸長部と、該伸長部の前記長手方向の端部と、を備え、前記伸長部および前記端部は、円筒状の芯金の板厚方向へ伸びるリブ部をそれぞれ備え、前記伸長部のリブ部は前記端部のリブ部よりも前記板厚方向の幅が広い搬送用ローラであることを特徴とする。
【０００７】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、内部に加熱手段を有することを特徴とする。
【０００８】
請求項３に係る発明は、請求項１または２に係る発明において、前記スリットは、平面視形状が鍵穴状の下穴の縁部を、円筒状の芯金の板厚方向に曲げ成形したものであることを特徴とする。
【０００９】
請求項４に係る発明は、金属からなる円筒状の芯金を作製する工程と、前記芯金の端部に、平面視形状が鍵穴状の下穴を形成する工程と、前記下穴の縁部を前記芯金の板厚方向に曲げてスリットを形成する工程と、凸部を有する駆動伝達部材を前記芯金の端部に嵌めるとともに前記駆動伝達部材の凸部を前記スリットに嵌める工程とを備えた搬送用ローラの製造方法であることを特徴とする。
【００１０】
請求項５に係る発明は、画像を形成する画像形成部と、前記画像形成部にて画像が形成される記録シートを搬送させる搬送部とを備え、前記画像がトナー画像である場合には、前記記録シートに形成された未定着のトナー画像を前記記録シートに定着させる定着部を有し、当該定着部には請求項１〜３のいずれかに記載の搬送用ローラを備え、前記画像がインク画像である場合には、前記画像形成部に対して前記記録シートの搬送方向の上流側および下流側の少なくとも一方の搬送部に、請求項１〜３のいずれかに記載の搬送用ローラを備えた画像形成装置であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に係る発明によれば、従来のような、芯金にＵ字状の下穴を形成しておき、下穴の縁部の全体をプレス成形により板厚方向へ曲げ、これにより面積を確保した面でキーと接触させるようにした技術と比べて、キーと接触する面積をより大きく確保しても曲げ加工の際に亀裂の発生を抑制することができる。
【００１２】
請求項２に係る発明によれば、芯金の板厚を薄くして加熱手段が発生する熱により芯金が昇温し易くすることができる。
【００１３】
請求項３に係る発明によれば、下穴成形と曲げ加工というプレス成形で容易にスリットを形成することができる。
【００１４】
請求項４に係る発明によれば、プレス成形で容易にスリットを形成することができ、搬送用ローラの製造工程が簡略化される。
【００１５】
請求項５に係る発明によれば、キーの摩耗を軽減することができるとともに、スリットの環状部の曲げ加工の際に亀裂の発生を抑制することができる画像形成装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態のプリンタを示す斜視図である。
【図２】本発明の実施形態のプリンタを示す断面図である。
【図３】本発明の実施形態のプリンタのカバーを開けた状態を示す斜視図である。
【図４】本発明の実施形態のプリンタのカバーを開けた状態を示す断面図である。
【図５】本発明の実施形態の加熱ローラを示すもので、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は（Ａ）の矢印Ｂ方向矢視、（Ｃ）は側面図である。
【図６】本発明の実施形態における芯金を示すもので、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は（Ａ）の矢印Ｂ方向矢視、（Ｃ）は側面図である。
【図７】本発明の実施形態における芯金の要部を示すもので、（Ａ）はプレス成形前の平面図、（Ｂ）はプレス成形後の平面図、（Ｃ）はプレス成形後の断面図、（Ｄ）はプレス成形後の斜視図である。
【図８】本発明の実施形態におけるギヤを示すもので、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。
（１）プリンタの基本的な構成および動作
まず、一実施形態に係るプリンタ（画像形成装置）の基本的な構成および動作を説明する。
【００１８】
図１は一実施形態に係るプリンタ１の外観を示しており、図２はプリンタ１の内部構成を示している。これら図で符号１０は筐体１１を有する装置本体である。装置本体１１は、図３および図４に示すように、上部から前部（図１〜４でＦ方向が前側）にわたる領域が開口しており、この開口は、前部カバー１２と上部カバー１３によって開閉される。前部カバー１２は、装置本体１１の前部および上部前側を覆う断面逆Ｌ字状に形成されたもので、図２に示すように、下端が左右方向（図２の図面表裏方向）に延びるヒンジ軸１２Ａを介して装置本体１０にヒンジ結合され、前後に傾倒するように開閉される。また、上部カバー１３は、下端がヒンジ軸１２Ａと平行なヒンジ軸１３Ａを介して装置本体１０にヒンジ結合され、上下方向に回動して開閉される。
【００１９】
図２に示すように、装置本体１０の下部には、多数の用紙Ｐを積層して収納する用紙収納部１４が設けられている。印字される用紙Ｐは、用紙収納部１４から、装置本体１０内の前側に形成された用紙搬送路２０を上昇し、上部カバー１３の上部に形成された排紙トレー１５に排出される。
【００２０】
プリンタ１はタンデム型のフルカラープリンタであって、図２に示すように、装置本体１０内には、回転自在、かつ前下がり（図２で左下がり）に傾斜して張架された矢印Ａ方向に回転する転写ベルト３１と、この転写ベルト３１の下方に並列された４色の画像形成ユニット４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋと、二次転写部２３と、定着部２４等が組み込まれている。画像形成ユニット４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋは、転写ベルト３１の傾斜方向と平行に配列されている。
【００２１】
４つの画像形成ユニット４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋは、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂ）のトナー画像を形成するものであって基本構成は同じであり、感光体ドラム４１を主体とする感光体ユニット（画像形成カートリッジ）４０と、現像器５とを具備している。感光体ユニット４０は装置本体１０に対して上方から着脱自在にセットされ、現像器５は装置本体１０側に固定されている。なお、感光体ユニット４０は本実施形態の特徴であり、後に詳細に説明する。
【００２２】
画像形成ユニット４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋの下部には、画像形成ユニット４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋに共通の画像露光装置６が配設されている。この画像露光装置６は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色の画像データに応じて変調されたレーザビームを射出する図示せぬ半導体レーザを４つ備えている。
【００２３】
プリンタ１には、パーソナルコンピュータ等からカラー画像情報が入力され、カラー画像情報が入力されると、画像露光装置６の半導体レーザから各色に対応した４本のレーザビームが射出される。それらレーザビームは、ポリゴンミラーによって偏向されてからレンズやミラー（いずれも図示せず）を介して画像形成ユニット４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋの回転している帯電された感光体ドラム４１の表面を走査する。これにより各感光体ドラム４１の表面には各色の静電潜像が形成される。
【００２４】
感光体ドラム４１に形成された静電潜像は、現像器５によって各色のトナーを含む現像剤で現像され、現像されたトナー像（色画像）は、回転している転写ベルト３１の外周面に対し一次転写ローラ３２によって一次転写される。このような感光体ドラム４１から転写ベルト３１への現像の一次転写動作が各画像形成ユニット４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋにおいて所定タイミングで順に行われ、最も下流側のブラックの画像形成ユニット４Ｋを通過する時に、転写ベルト３１の外周面にはフルカラートナー像が形成される。
【００２５】
転写ベルト３１は、図３および図４に示すように上部カバー１３側に設けられており、上部カバー１３を閉じることにより、図２に示すように各画像形成ユニット４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋに対向し、かつ一次転写ローラ３２が感光体ドラム４１との間に転写ベルト３１を挟んでニップを形成する位置に配される。転写ベルト３１は駆動ローラ３３、テンションローラ３４および従動ローラ３５に巻回されており、駆動ローラ３３が回転することにより矢印Ａ方向に回転する。
【００２６】
図２により説明を続けると、転写ベルト３１に形成されたフルカラートナー像は、用紙収納部１４から給紙部２１により引き出されて適正なタイミングで用紙搬送路２０を上昇する用紙Ｐに対し、二次転写部２３において転写される。給紙部２１は、給紙ローラ２１ａと用紙分離ローラ２１ｂとを備えており、用紙Ｐは、この給紙部２１により１枚ずつ分離されて用紙収納部１４からレジストローラ対２２まで一旦搬送され、停止される。そして、所定のタイミングで回転駆動されるレジストローラ対２２によって、用紙Ｐは二次転写部２３へ送り出される。二次転写部２３は、転写ベルト３１を張架する上記駆動ローラ３３と、この駆動ローラ３３とニップを形成する二次転写ローラ２３ａとを備えており、これらローラ３３，２３ａ間を通過することにより、転写ベルト３１のフルカラートナー像が用紙Ｐに転写される。
【００２７】
フルカラートナー像が転写された用紙Ｐは定着部２４を通過し、この定着部２４でカラートナー像が用紙Ｐに定着される、定着部２４は、ヒータ（加熱手段）２４ａを内蔵した加熱ローラ５０と、この加熱ローラ５０とニップを形成する加圧ローラ２４ｂを備えており、これらローラ５０，２４ｂ間を用紙Ｐが通過することにより、フルカラートナー像が用紙Ｐに対し圧着と加熱の作用で定着される。そして、定着部２４を通過した用紙Ｐは排紙ローラ対２５によって排紙トレー１５に排出される。用紙搬送路２０は、給紙部２１から、レジストローラ対２２、二次転写部２３、定着部４４を経て排紙ローラ対２５に至る経路で構成される。なお、加熱ローラ５０は本実施形態の特徴であり、後に詳細に説明する。
【００２８】
なお、用紙搬送路２０の前側には、用紙Ｐの表裏を反転させる用紙反転機構２６が備えられている。図４に示すように、用紙反転機構２６は前部カバー１２側に設けられている。また、同図に示すように、用紙搬送路２０を形成する二次転写部２３の二次転写ローラ２３ａ、定着部２４および排紙ローラ対２５は、前部カバー１２側に支持され、前部カバー１２と一体的に傾倒する。
【００２９】
（２）加熱ローラの構成
次に、図５〜図８を参照して実施形態の加熱ローラ（搬送用ローラ）５０について説明する。図において符号５１は芯金であり、芯金５１は、アルミニウムなどの金属で円筒状に形成されている。芯金５１には、その両端部を除いてフッ素系の樹脂とシリコーンゴムとが被覆され、用紙Ｐに対する離型性が確保されている。
【００３０】
芯金５１の両端部にはリング状をなす受け金５３が取り付けられている。受け金５３は、定着部２４に設けた軸受（図示略）に回転自在に支持されている。芯金５１の一端部には、外周に歯を有するギヤ（駆動伝達部材）５４が取り付けられ、ギヤ５４は、芯金５１に取り付けたスナップリング５５によって芯金５１から抜けないようになっている。なお、芯金５１の他端部にもスナップリング５５が取り付けられ、受け金５３が抜けないようにしている。
【００３１】
図６および図７は芯金５１を示す図である。芯金５１の両端部には、２つのスリット５６が対象位置に形成されている。スリット５６は、図７（Ｂ）に示すように、半円形の環状部５６ａと、環状部５６ａに円滑につながる直線部５６ｂとからなるＵ字状をなすものである。このようなスリット５６は、以下のようにして成形される。
【００３２】
先ず、図７（Ａ）に示すように、筒状の芯金５１に、円形の環状下穴部５７ａと、環状下穴部５７ａの直径よりも狭い幅を有する直線下穴部５７ｂとからなる鍵穴状の下穴５７を形成しておく。次いで、下穴５７の縁部を、環状下穴部５７ａの直径よりも大きな環状部５６ａと、環状部５６ａの直径と同じ幅の直線部５６ｂとからなるＵ字溝に曲げ成形する。
【００３３】
ここで、本発明者等の検討によれば、芯金５１の厚さが０．３７５ｍｍの場合に、環状部５７ａの曲げ代Ａが１．５ｍｍを超えると、環状部５７ａに亀裂が生じることが判明している。このことから、環状部５７ａの曲げ代Ａは、芯金の厚さの４倍以下が望ましい。
【００３４】
上記のようにして形成されたスリット５６には、環状リブ部５６ｃと、環状リブ部５６ｃから直線状に伸びる直線リブ部５６ｄとが形成され、直線リブ部５６ｄの幅は、環状リブ部５６ｃの幅よりも広く形成されている。なお、図６において符号５８はスナップリング５５の一部が嵌る孔である。
【００３５】
図８はギヤ５４の詳細を示す図である。ギヤ５４はプラスチックで形成されたリング状のもので、その中心孔５４ｂの内周面にはキー（凸部）５４ａが一体的に形成されている。ギヤ５４は、そのキー５４ａをスリット５６に嵌めて芯金５１の一端部に取り付けられている。そして、その状態で、キー５４ａはスリット５６の直線リブ部５６ｄと接触し、ギヤ５４に伝達される回転力はキー５４ａが直線リブ部５６ｄを押すことで加熱ローラ５０に伝達される。
【００３６】
（３）加熱ローラの作用・効果
上記構成の加熱ローラ５０によれば、スリット５６に環状リブ部５６ｃと直線リブ部５６ｄを形成しているので、加熱ローラ５０（芯金５１）の剛性が高められている。特に、直線リブ部５６ｄの幅が広いので、充分な剛性が付与されている。したがって、スリット５６の変形に起因するキー５４ａへの圧力増加と、それに伴うキー５４の変形や傷の発生を防止することができる。また、スリット５６の直線リブ部５６ｄによって大きな面積でキー５４ａと接触するから、キー５４ａの摩耗を軽減することができるとともに、スリット５６とキー５４ａとの擦過に起因する異音の発生を防止することができる。
【００３７】
また、直線リブ部５６ｄの幅が狭いと、材料を曲げた後のスプリングバックにより直角に曲げ成形することが困難であり、直線リブ部５６ｄどうしが若干開いたような形状となる。このため、直線リブ部５６ｄの縁部のエッジがキー５４ａに当たり、キー５４ａを摩滅させる原因となる。この点、本実施形態では直線リブ部５６ｄの幅が広いので、直線リブ部５６ｄを直角に曲げ成形してエッジがキー５４ａに当たらないようにすることができる。また、環状リブ部５６ｃを曲げ成形する際には、曲げ代Ａが少ないので、環状下穴部５７ａの縁部に無理な変形が生じず、加工の際の亀裂の発生を抑制することができる。さらに、直線リブ部５６ｄとキー５４ａとの充分な接触面積が確保されるので、スリット５６の長さを短くして加熱ローラ５０の長さを短くすることができ、製造コストの低減とプリンタ１の小型化を図ることができる。
【００３８】
以上のように、本実施形態の加熱ローラ５０によれば、従来のような、芯金にＵ字状の下穴を形成しておき、下穴の縁部の全体をプレス成形により板厚方向へ曲げ、これにより面積を確保した面でキーと接触させるようにした技術と比べて、キー５４ａと接触する面積をより大きく確保しても曲げ加工の際に亀裂の発生を抑制することができる。
【００３９】
上記実施形態では、上記のようなスリット５６の構成により加熱ローラ５０の剛性が高められるから、芯金５１の厚さを薄くすることができる。そして、定着部４４の加熱ローラ５０に本発明を適用しているため、ヒータ２４ａから発せられる熱により芯金が昇温し易く、プリンタ１のウオーミングアップ時間を短縮することができる。また、スリット５６は、芯金５１に対して下穴５７の形成と曲げ成形という単純な工程で成形することができる。
【００４０】
（４）変形例
本発明は上記実施形態のような加熱ローラ５０に限定されるものではなく、種々の搬送用ローラに適用することができる。たとえば、業務用に使用される大判のインクジェットプリンタなどでは、インクを早く乾かすために搬送用ローラによって用紙を温めることが行われる。そのようなプリンタの加熱ローラに本発明を適用することができる。また、加熱手段を有しない搬送用ローラに本発明を適用できることは勿論である。
【００４１】
環状下穴部５７ａおよび環状リブ部５６ｃは円形である必要はなく、楕円や歪んだ円形など環状であれば形状は任意である。また、芯金５１の材質はアルミニウムに限定されず、鋼板などを用いて厚さをさらに薄くすることができる。また、スリット５６の環状部５６ａの直径を直線部５６ｂの幅よりも大きくして鍵穴状にすることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、およびこれらの複合機等の画像形成装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００４３】
５０  加熱ローラ（搬送用ローラ）
５１  芯金
５４  ギヤ（駆動伝達部材）
５４ａ  キー（凸部）
５４ｂ  中心孔
５６  スリット
５６ａ  環状部
５６ｂ  直線部
５６ｃ  環状リブ部
５６ｄ  直線リブ部
５７  下穴
５７ａ  環状下穴部
５７ｂ  直線下穴部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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