(57)【要約】【課題】簡易な構成で軽量化を図ることができるローラ部材を提供する。【解決手段】ローラ部材１において、中空で外形形状が略円形である筒状の金属のパイプ部材１１と、パイプ部材１１を回転可能に軸支するための支持軸１３と、を備え、パイプ部材１１は端部に、支持軸１３の回転軸線がパイプ部材１１の中心軸線に略一致するように、パイプ部材１１の外形の中心軸線に向かって絞り加工され、支持軸１３の一端側が挿入されて固定された軸装着部１２を備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空で外形形状が略円形である筒状の金属の円筒部材と、
前記円筒部材を回転可能に軸支するための軸部材と、を備え、
前記円筒部材は端部に、前記軸部材の回転軸線が前記円筒部材の中心軸線に略一致するように、前記円筒部材の外形の中心軸線に向かって絞り加工され、前記軸部材の一端側が挿入されて固定された軸固定部を備えることを特徴とするローラ部材。
【請求項２】
前記軸部材の一端側が前記軸固定部に対して圧入されることで、前記軸部材は前記円筒部材に固定されることを特徴とする請求項１に記載のローラ部材。
【請求項３】
前記軸固定部は、絞り加工によって形成された複数の凹部を含み、前記凹部の前記円筒部材の中心軸線側の面は圧入される前記軸部材の一端側の形状に沿うように加工されていることを特徴とする請求項２に記載のローラ部材。
【請求項４】
前記軸部材の一端は、前記軸部材の回転軸線を略中心とする円形形状をなしており、前記凹部の前記円筒部材の前記中心軸線側の面は前記軸部材の一端側の外形形状に沿う曲面であることを特徴とする請求項３に記載のローラ部材。
【請求項５】
前記凹部は、前記円筒部材の中心軸線周りに等間隔に形成されていることを特徴とする請求項３又は４に記載のローラ部材。
【請求項６】
前記軸部材はネジ部を有し、前記軸固定部には前記軸部材側のネジ部に螺合するネジ部が形成されており、前記軸部材側のネジ部と前記円筒部材側のネジ部が螺合することで、前記軸部材は前記円筒部材に対して固定されることを特徴とする請求項１に記載のローラ部材。
【請求項７】
記録媒体に画像を形成する画像形成装置において、
画像を形成する画像形成部と、
請求項１乃至６のいずれか１項に記載のローラ部材であって、前記記録媒体を搬送するローラ部材と、
を有する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、画像形成装置に好適なローラ部材、及び、このローラ部材を備える電子写真複写機、電子写真プリンタ、インクジェットプリンタなどの画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成装置に用いられる給紙ローラ等のローラ部材に関しては、低トルク化や動作の安定性向上を目的として、中空の円筒部材を用いてローラ部材の軽量化を図る構成が提案されている。
【０００３】
例えば特許文献１では、図８、図９に示す様に、支持軸３３が加締められた円筒絞り部材３２が、パイプ部材３１の内周部に圧入されたローラ部材が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−６７８５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし特許文献１に記載の構成では、ローラ部材がパイプ部材３１、円筒絞り部材３２、支持軸３３の３つの部材から構成されるため、構成部品数が多くなる。
【０００６】
そこで本発明はこのような現状に鑑みてなされたものであり、簡易な構成で軽量化を図ることができるローラ部材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための本発明に係るローラ部材の代表的な構成は、中空で外形形状が略円形である筒状の金属の円筒部材と、前記円筒部材を回転可能に軸支するための軸部材と、を備え、前記円筒部材は端部に、前記軸部材の回転軸線が前記円筒部材の中心軸線に略一致するように、前記円筒部材の外形の中心軸線に向かって絞り加工され、前記軸部材の一端側が挿入されて固定された軸固定部を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、部品点数の増加を抑制したローラ部材を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】画像形成装置の断面概略図である。
【図２】ローラ部材の斜視図である。
【図３】ローラ部材の一方端部の分解斜視図である。
【図４】ローラ部材の側面図である。
【図５】ローラ部材の一方端部の断面図である。
【図６】ローラ部材の一方端部の分解斜視図である。
【図７】ローラ部材の一方端部の断面図である。
【図８】従来例に係るローラ部材の分解斜視図である。
【図９】従来例に係るローラ部材の断面図である。
【図１０】比較例に係るローラ部材の分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（第１実施形態）
＜画像形成装置＞
以下、まず本発明の第１実施形態に係るローラ部材を備える画像形成装置Ａの全体構成を画像形成時の動作とともに図面を参照しながら説明する。なお、記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００１１】
図１に示す様に、画像形成装置Ａは、シートにトナー像を転写して画像を形成する画像形成部と、画像形成部へシートを供給するシート給送部と、シートにトナー像を定着する定着部を備える。
【００１２】
画像形成に際しては、不図示の制御部がプリント信号を発すると、給紙ローラ５９及び搬送ローラ５８によってシート積載部６０に積載収納されたシートＳ（記録媒体）が画像形成部に送り出される。
【００１３】
一方、画像形成部においては、帯電ローラ５２にバイアスが印加されることで感光体ドラム５１の表面が帯電させられる。その後、レーザスキャナユニット５３が不図示の光源からレーザ光を出射し、画像情報に応じてレーザ光を感光体ドラム５１に照射する。これにより感光体ドラム５１の電位が部分的に低下して画像情報に応じた静電潜像が感光体ドラム５１の表面上に形成される。
【００１４】
その後、現像装置５４が備える現像スリーブ５６にバイアスが印加されることで現像スリーブ５６から感光体ドラム５１表面に形成された静電潜像にトナーを付着させてトナー像が形成される。
【００１５】
感光体ドラム５１表面に形成されたトナー像は、感光体ドラム５１と転写ローラ５５との間に形成された転写ニップ部に送り込まれる。トナー像が転写ニップ部に到着すると、転写ローラ５５にトナーの帯電極性と逆極性のバイアスが印加されてトナー像がシートＳに転写される。
【００１６】
その後、トナー像が転写されたシートＳは定着装置８８に送られ、定着装置８８によりトナー像が加熱・加圧されてシートＳに定着される。その後、シートＳは排出ローラ６２によって搬送されて排出部６３に排出される。
【００１７】
＜ローラ部材＞
次に、画像形成装置Ａに用いられるローラ部材１について説明する。本実施形態では、ローラ部材１の外周面にゴム等で形成された弾性層を有するローラが、上述したシートＳを搬送する給紙ローラ５９として用いられている。
【００１８】
図２はローラ部材１の全体構成を示す斜視図である。図２に示す様に、ローラ部材１は、中空で外形形状が略円形である薄肉金属製の円筒状のパイプ部材１１（円筒部材）と、パイプ部材１１を回転可能に軸支するために、パイプ部材１１の両端部に取り付けられた支持軸１３（軸部材）から構成されている。ローラ部材１は、支持軸１３を回転軸として回転する。
【００１９】
図３はローラ部材１の一方端部の構成を示す分解斜視図である。図４はローラ部材１の側面図である。なお、図３（ａ）はパイプ部材１１の端部に支持軸１３を取り付ける前の図であり、図３（ｂ）はパイプ部材１１の端部に支持軸１３を取り付けた後の図である。また図４はパイプ部材１１の端部に支持軸１３を取り付ける前の図である。
【００２０】
図３、４に示す様に、パイプ部材１１の両端部には、一部の外径が小さくなるように、パイプ部材１１の中心軸線周りに略等間隔で設けられた３つの凹部２（複数の凹部）が形成されている。３つの凹部２は、パイプ部材１１の外周面から中心に向けて略等間隔で３方向から施された絞り加工によって形成されている。なお、ここでいうパイプ部材１１の中心軸線とは、パイプ部材１１の円断面の中心を通る仮想線である。また３つの凹部２の内周面は、支持軸１３が圧入されて固定される円筒状の軸装着部１２（軸固定部）となっている。
【００２１】
つまりパイプ部材１１は端部に、支持軸１３の回転軸線がパイプ部材１１の中心軸線に略一致するように、パイプ部材１１の外形の中心軸線に向かって絞り加工が施される。このとき、支持軸１３の回転軸線とパイプ部材１１の中心軸線とのずれが５００μｍ以下になるように絞り加工が施される。これにより支持軸１３の一端側が挿入されて固定される軸装着部１２が形成される。なお、ここでいう支持軸１３の回転軸線とは、支持軸１３の回転中心を結ぶ仮想線である。
【００２２】
また絞り加工によって形成された凹部２の内周面は、圧入される支持軸１３の一端側の形状に沿うように加工される。具体的には、支持軸１３の一端は、支持軸１３の回転軸線を略中心とする円形形状をなしており、凹部２の内周面は、支持軸１３の挿入側の外形形状に沿う曲面となっている。なお、ここでいう凹部２の内周面は、パイプ部材１１における中心軸線側の面に相当する。
【００２３】
なお、上述した通り、本実施形態では、ローラ部材１は外周面に弾性層が設けられた状態で、シートＳを搬送する給紙ローラ５９として用いられる。ここで弾性層は、ローラ部材１の長手方向において絞り加工が施されていない中央部分に設けられる。
【００２４】
次に、軸装着部１２に支持軸１３を圧入した際のローラ部材１の径の変化について説明する。
【００２５】
図５は、ローラ部材１の一方端部の断面図である。図５に示す様に、パイプ部材１１の外径をＲ２、軸装着部１２の外径をＲ１、軸装着部１２の内径をｒ１とする。また支持軸１３において、軸装着部１２に圧入される部分の外径をｒ２とする。
【００２６】
ここで支持軸１３は、ｒ２＞ｒ１の関係で、軸装着部１２に圧入されて固定される。このとき軸装着部１２の外径Ｒ１は変化するものの、変化するのは凹部２の径だけであり、ローラ部材１の外径Ｒ２の寸法に対して影響を及ぼさない。このため、ローラ部材１の外径が維持される。
【００２７】
また本実施形態の構成では、軸装着部１２を絞り加工で形成しており、パイプ部材１１と支持軸１３の２つの部材からローラ部材１が構成される。従って、従来の構成と比較して構成部品点数を少なくすることができる。さらに構成部品数が少ないことから、寸法公差や幾何公差の影響により支持軸１３の位置ずれや偏心が生じることを抑制することができる。
【００２８】
またローラ部材１は、中空状のパイプ部材１１を用いて形成されるため、中実状の部材を用いる構成と比較して軽量化を図ることができる。従って、上記構成によれば、ローラ部材１において、簡易な構成で軽量化を図ることができる。
【００２９】
なお、図１０に示す様に、ローラ部材において、内管と外管との間に等間隔に配置された３つのリブを有する三ツ矢管のパイプ部材４１を素管とし、その両端部に支持軸４２を取り付ける構成（以下、「比較例の構成」という）が従来から知られている。
【００３０】
しかしながら、比較例の構成では、三ツ矢管のパイプ部材４１が長手方向で同一断面であるため、パイプ部材４１の長手方向の長さや三ツ矢部分の容積によっては質量が大きくなってしまう。従って、比較例に係るローラ部材におけるパイプ部材４１の形状や長さによっては、本実施形態に係るローラ部材１の方が軽量化することができる。
【００３１】
（第２実施形態）
次に、本発明に係るローラ部材の第２実施形態について図を用いて説明する。上記第１実施形態と説明の重複する部分については、同一の図面、同一の符号を付して説明を省略する。
【００３２】
図６は、本実施形態に係るローラ部材１の一方端部の構成を示す分解斜視図である。図６に示す様に、ローラ部材１は、中空で外形形状が略円形である薄肉金属製の円筒状のパイプ部材１１（円筒部材）と、パイプ部材１１を回転可能に軸支するために、パイプ部材１１の両端部に取り付けられた支持軸１３（軸部材）から構成されている。ローラ部材１は、支持軸１３を回転軸として回転する。
【００３３】
またパイプ部材１１の両端部には、一部の外径が小さくなるように、パイプ部材１１の中心軸線周りに略等間隔で設けられた３つの凹部２が形成されている。３つの凹部２は、パイプ部材１１の外周面から中心に向けて略等間隔で３方向から施された絞り加工によって形成されている。また３つの凹部２の内周面は、支持軸１３が固定される円筒状の軸装着部１２（軸固定部）となっている。
【００３４】
つまりパイプ部材１１は端部に、支持軸１３の回転軸線がパイプ部材１１の中心軸線に略一致するように、パイプ部材１１の外形の中心軸線に向かって絞り加工が施される。このとき、支持軸１３の回転軸線とパイプ部材１１の中心軸線とのずれが５００μｍ以下になるように絞り加工が施される。これにより支持軸１３の一端側が挿入されて固定される軸装着部１２が形成される。
【００３５】
図７は、ローラ部材１の一方端部の断面図である。図７に示す様に、軸装着部１２は、第一嵌合部１２ａと、ネジ穴が形成された第一ネジ締結部１２ｂ（円筒部材側のネジ部）を備える。また支持軸１３は、第二嵌合部１３ａと、ネジ山が形成された第二ネジ締結部１３ｂ（軸部材側のネジ部）を備える。
【００３６】
軸装着部１２に対して支持軸１３を取り付ける際は、まず軸装着部１２の第一嵌合部１２ａに対して、支持軸１３の第二嵌合部１３ａを嵌合させる。これによりパイプ部材１１に対する支持軸１３の位置決めが行われる。その後、支持軸１３の第二ネジ締結部１３ｂに形成されたネジ山を、軸装着部１２の第一ネジ締結部１２ｂに形成されたネジ穴に螺合させる。これにより軸装着部１２に対して支持軸１３が固定される。
【００３７】
このようにパイプ部材１１の外径が小さくなるように施された絞り加工で形成された軸装着部１２に対して、ネジの締結により支持軸１３を取り付ける。これによりローラ部材１の外径を維持することができる。またローラ部材１の分解性を高めることができる。
【００３８】
また本実施形態の構成では、軸装着部１２を絞り加工で形成しており、パイプ部材１１と支持軸１３の２つの部材からローラ部材１が構成される。従って、従来の構成と比較して構成部品点数を少なくすることができる。さらに構成部品数が少ないことから、寸法公差や幾何公差の影響により支持軸１３の位置ずれや偏心が生じることを抑制することができる。
【００３９】
またローラ部材１は、中空状のパイプ部材１１を用いて形成されるため、中実状の部材を用いる構成と比較して軽量化を図ることができる。従って、上記構成によれば、ローラ部材１において、簡易な構成で軽量化を図ることができる。
【００４０】
なお、上記第１実施形態、第２実施形態では、パイプ部材１１の端部において凹部２を３つ設ける構成について説明したものの、本発明はこれに限られるものではない。すなわち、凹部２の数は適宜変更可能であり、パイプ部材１１の周方向に略等間隔で複数設ける構成にすればよい。また複数の凹部２のそれぞれの間隔は完全に同一である必要はなく、端部の外径を保ったままローラ部材１として使用できる間隔であればよい。
【００４１】
また上記第１実施形態、第２実施形態では、給紙ローラ５９にローラ部材１を用いたものの、本発明はこれに限られるものではない。すなわち、例えば転写ローラ５５や搬送ローラ５８など、画像形成装置Ａに搭載される他の各種ローラとして用いることができる。またそれ以外の機器のローラとしても用いることができる。
【符号の説明】
【００４２】
１…ローラ部材
２…凹部
１１…パイプ部材（円筒部材）
１２…軸装着部（軸固定部）
１２ｂ…第一ネジ締結部（円筒部材側のネジ部）
１３…支持軸（軸部材）
１３ｂ…第二ネジ締結部（軸部材側のネジ部）
Ａ…画像形成装置
【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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【図９】
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【図１０】
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