(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸体と、
前記軸体の外周面上に設けられた弾性層と、
を備え、
前記弾性層は、ローラ本体部と、前記ローラ本体部の軸線方向における少なくとも一方の端部に設けられた筒状の突出部と、を有し、
前記突出部は、最大内径部と、前記最大内径部より小さい内径を有する絞り部と、を有し、前記最大内径部が前記絞り部より前記ローラ本体部側に位置し、
前記最大内径部の厚さが、前記ローラ本体部の厚さの４０〜８０％であり、
前記絞り部の厚さが、前記ローラ本体部の厚さの５０〜９０％である、
弾性ローラ。
【請求項２】
請求項１に記載の弾性ローラを備える、画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弾性ローラ及びそれを備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、プリンター、複写機、ファクシミリ及びこれらの複合機等の画像形成装置において、現像ローラ、帯電ローラ、定着ローラ、加熱ローラ等の種々の弾性ローラが用いられている。これらの弾性ローラは、軸体上に弾性体を含む弾性層を形成したものが一般的である。
【０００３】
このような弾性ローラとして、特許文献１には、製造時の弾性体の収縮による端部の膨らみ現象を抑制することを目的として、弾性体の端部に、凹部状に切欠いた環状の中空部を設けたＯＡローラが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１９５６６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年の画像形成装置では、画像形成の高速化に伴って弾性ローラにかかる回転負荷が大きくなっている。また、弾性ローラには長期使用が可能であることが求められている。
【０００６】
特許文献１に記載のＯＡローラでは、製造時の端部の膨らみ現象は抑制できるものの、使用時には、中空部外側の薄肉部が回転負荷により径方向に変形してしまうおそれがある。
【０００７】
本発明は、弾性層の収縮による端部の膨らみ現象を抑制できるとともに、使用時の回転負荷による端部の変形も抑制することができる弾性ローラ、及びそれを備えた画像形成装置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】
【０００８】
本発明の一側面は、軸体と、軸体の外周面上に設けられた弾性層と、を備える弾性ローラに関する。一態様において、弾性層は、ローラ本体部と、ローラ本体部の軸線方向における少なくとも一方の端部に設けられた筒状の突出部と、を有している。突出部は、最大内径部と、最大内径部より小さい内径を有する絞り部と、を有しており、最大内径部は絞り部よりローラ本体部側に位置している。
【０００９】
本態様に係る弾性ローラは、ローラ本体部の端部に筒状の突出部が設けられており、突出部には最大内径部とそれより内径の小さい絞り部とが形成されている。本態様に係る弾性ローラでは、突出部によって弾性層の収縮による膨らみ現象が十分に抑制される。また、本態様に係る弾性ローラでは、最大内径部より外側に絞り部が設けられており、この絞り部が肉厚な筒状を成しているため、使用時の回転負荷による径方向への変形が抑制される。このため、本態様に係る弾性ローラは、長期間に亘って均一なローラ形状を維持することができる。
【００１０】
一態様において、最大内径部の厚さは、本体部の厚さの４０〜８０％であってよく、絞り部の厚さは、本体部の厚さの５０〜９０％であってよい。これにより上記の効果が一層顕著に奏される。
【００１１】
本発明の他の一側面は、上記の弾性ローラを備える、画像形成装置に関する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、弾性層の収縮による端部の膨らみ現象を抑制できるとともに、使用時の回転負荷による端部の変形も抑制することができる弾性ローラ、及びそれを備えた画像形成装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】一実施形態に係る弾性ローラの概略を示す正面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面を示す断面図である。
【図３】弾性ローラの変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照しつつ、本発明の好適な実施形態について説明する。なお、図面は理解を容易にするため一部を誇張して描いており、寸法比率等は図面に記載のものに限定されるものではない。
【００１５】
図１は、一実施形態に係る弾性ローラの概略を示す正面図である。図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面を示す断面図である。
【００１６】
図１及び図２に示す弾性ローラ１００は、軸体１０と、軸体１０の外周面上に設けられた弾性層２０と、を備えている。弾性層２０は、ローラ本体部２１と、軸体１０を囲う筒状の突出部２２と、を有している。突出部２２は、ローラ本体部２１の軸線方向４０の端部に設けられている。突出部２２は、内径が最大となる最大内径部２３と、最大内径部２３より小さい内径を有する絞り部２４と、を有しており、最大内径部２３は、絞り部２４よりローラ本体部２１側に位置している。
【００１７】
軸体１０は、公知の弾性ローラに用いられる軸体であってよい。軸体１０は、例えば、鉄、アルミニウム、ステンレス鋼、真鍮等の金属で構成されていてよい。このような軸体１０は芯金と言い換えることができる。また、軸体１０は、必ずしも金属製である必要はなく、例えば樹脂材料で構成されていてもよい。樹脂材料は、例えば、熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂であってよく、熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂に導電性付与剤を配合した導電性樹脂であってもよい。
【００１８】
軸体１０は一つの材質で構成されていてよく、２以上の材質から構成されていてもよい。軸体１０は、例えば、芯材と、芯材を覆う外覆層と、から構成されていてよい。具体的には、例えば、軸体１０は、金属製の内芯にメッキ処理が施されたものであってよい。
【００１９】
軸体１０の外周面には、弾性層２０との接着性を向上させるため、又は後述のプライマー処理の効果を向上させるため、粗面化処理が施されていてよい。粗面化処理の方法は特に限定されず、軸体１０の材質等に応じて公知の方法から適宜選択してよい。粗面化処理の方法の具体例としては、サンドブラスト等が挙げられる。
【００２０】
軸体１０の外周面には、弾性層２０との接着性を向上させるためのプライマー処理が施されていてよい。プライマー処理の方法は特に限定されず、軸体１０の材質及び弾性層２０の組成等に応じて、公知の方法から適宜選択してよい。プライマーとしては、例えば、エポキシシランカップリング剤の２％アルコール溶液等を好適に用いることができる。
【００２１】
軸体１０の外径は、画像形成装置の形態に応じて適宜変更してよい。軸体１０の外径は、例えば、３ｍｍ以上であっても４ｍｍ以上であってもよく、２０ｍｍ以下であっても１４ｍｍ以下であってもよい。軸体１０の長さは、画像形成装置の形態に応じて適宜変更してよい。軸体１０の長さは、例えば２００ｍｍ以上であっても２３０ｍｍ以上であってもよく、４００ｍｍ以下であってもよい。
【００２２】
弾性層２０は、軸体１０の外周面上に設けられた、弾性体を含む層である。弾性層２０は、例えば、シリコーンゴム、ウレタンゴム、エピクロロヒドリンゴム、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）及び熱可塑性エラストマーからなる群より選択される一種又は二種以上を含む層であってよい。
【００２３】
弾性層２０は、ローラ本体部２１と、ローラ本体部２１の軸線方向４０の端部に設けられた突出部２２とを有している。ローラ本体部２１は中心部に軸体１０が貫挿された筒状体であり、軸体１０の外周面上に軸線方向４０の所定の範囲に形成されている。
【００２４】
突出部２２は、軸体１０を囲う筒状体であり、ローラ本体部２１の軸線方向４０の両端にそれぞれ設けられている。突出部２２は、軸体１０から離間して、ローラ本体部２１の端部の外周側から延設されている。突出部２２の外周面は、ローラ本体部２１の外周面と連続しており、ローラ本体部２１の外周面と共に弾性ローラ１００の外周面を形成している。突出部２２の外径は、ローラ本体部２１の外径Ｄ３と略同一であってよい。
【００２５】
突出部２２の中で、内径が最大となる箇所が最大内径部２３である。最大内径部２３は、突出部２２のローラ本体部２１側に設けられている。また、突出部２２は、最大内径部２３より外側（ローラ本体部２１と反対側）に、最大内径部２３の内径Ｄ１より小さい内径Ｄ２を有する絞り部２４を有している。
【００２６】
最大内径部２３の内径Ｄ１は、例えば、ローラ本体部２１の外径Ｄ３に対して、５０％以上であってよく、６５％以上であってよい。また、最大内径部２３の内径Ｄ１は、例えば、ローラ本体部２１の外径Ｄ３に対して、８５％以下であってよく、８０％以下であってよい。
【００２７】
最大内径部２３の厚さは、例えば、ローラ本体部２１の厚さに対して、３５％以上であってよく、４０％以上であってよい。また、最大内径部２３の厚さは、例えば、ローラ本体部２１の厚さに対して、８５％以下であってよく、８０％以下であってよい。
【００２８】
絞り部２４の内径Ｄ２は、例えば、ローラ本体部２１の外径Ｄ３に対して、４５％以上であってよく、５０％以上であってよく、５５％以上であってよい。また、絞り部２４の内径Ｄ２は、例えば、ローラ本体部２１の外径Ｄ３に対して、８５％以下であってよく、８０％以下であってよく、７５％以下であってよい。
【００２９】
絞り部２４の厚さは、例えば、ローラ本体部２１の厚さに対して、４５％以上であってよく、４８％以上であってよく、５０％以上であってよい。また、絞り部２４の厚さは、例えばローラ本体部２１の厚さに対して、９０％以下であってよく、８５％以下であってよい。
【００３０】
突出部２２の軸線方向４０の長さは、例えば、ローラ本体部２１の軸線方向４０の端部より０．５ｍｍ以上であってよく、１ｍｍ以上であってよい。また、突出部２２の軸線方向４０の長さは、例えば、ローラ本体部２１の軸線方向４０の端部より１０ｍｍ以下であってよく、９ｍｍ以下であってよい。
【００３１】
弾性ローラ１００の製造方法は特に限定されない。例えば、弾性ローラ１００は、ローラ本体部２１及び突出部２２の形状と嵌合する金型によって、弾性体を金型成型して得ることができる。また、軸体１０の外周面上に弾性層を形成し、当該弾性層の軸線方向の端面を加工することによって、突出部２２の形状を成形してもよい。端面加工後、収縮塗料を塗布しても良い。
【００３２】
弾性ローラ１００によれば、ローラ本体部２１から延設された突出部２２によって、弾性層２０の収縮による端部の膨らみ現象が十分に抑制される。また、弾性ローラ１００では、突出部２２において、最大内径部２３より外側（ローラ本体部２１とは反対側）に、最大内径部２３より肉厚な絞り部２４が形成されている。このため、弾性ローラ１００では、最大内径部２３によって収縮による端部の膨らみを十分に抑制しつつ、絞り部２４によって使用時の回転負荷による径方向への変形を十分に抑制することができる。すなわち、弾性ローラ１００では、弾性層２０の収縮による変形及び使用時の回転負荷による変形がいずれも顕著に抑制されるため、長期間に亘って均一なローラ形状が維持される。
【００３３】
以上、本発明の好適な一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
【００３４】
図３は、突出部の変形例を示す図である。図３（ａ）に示す変形例では、突出部２２のローラ本体部２１と接する箇所が最大内径部２３であり、最大内径部２３から外側に向かって内径が漸減して、絞り部２４が形成されている。図３（ｂ）に示す変形例では、突出部２２の内径は、ローラ本体部２１との接する箇所でローラ本体部２１の内径と等しく、徐々に内径が拡大して最大内径部２３を形成している。最大内径部２３の外側では、徐々に内径が縮小して絞り部２４が形成されている。図３（ｃ）に示す変形例では、突出部２２のローラ本体部２１と接する箇所が最大内径部２３であり、最大内径部２３から外側に向かって内径が漸減して、絞り部２４が形成されている。図３（ｄ）に示す変形例では、突出部２２のローラ本体部２１から、所定の内径の最大内径部２３が所定の長さで延設されており、最大内径部２３の外側に所定の内径の絞り部２４が所定の長さで形成されている。図３（ｅ）に示す変形例では、突出部２２の内径は、ローラ本体部と接する箇所でローラ本体部の内径と等しく、徐々に内径が拡大して最大内径部２３を形成している。最大内径部２３の外側では、所定の内径の絞り部２４が所定の長さで形成されている。
【００３５】
また、一態様において、弾性ローラ１００は、弾性層２０の外周面上に被覆層を有していてもよい。被覆層は、例えば、ウレタン系塗料、アクリル系塗料、フッ素系塗料、イソシアネート系表面処理剤等から形成された層（例えば、これらの塗料又は表面処理剤の塗膜を含む層）であってよい。
【００３６】
また、本発明の一側面は、上記弾性ローラを備える画像形成装置に関するものであってよい。画像形成装置における弾性ローラ以外の構成要素は、公知の画像形成装置と同様であってよい。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明によれば、弾性層の収縮による変形及び使用時の回転負荷による変形が抑制され、長期間に亘って均一なローラ形状を維持することが可能な弾性ローラ、並びにそれを備える画像形成装置が提供される。
【符号の説明】
【００３８】
１００…弾性ローラ、１０…軸体、２０…弾性層、２１…ローラ本体部、２２…突出部、２３…最大内径部、２４…絞り部。
【図１】
0006531039.tif 000002
【図２】
0006531039.tif 000003
【図３】
0006531039.tif 000004