(57)【要約】【課題】接着剤の溜まり部を形成するための加工性に優れ、しかも接着する部品の空転防止性にも優れているシャフトを提供する。【解決手段】外周に接着剤を介してギア等の部品Ｇを嵌合し接着固定するシャフトＳであり、その接着部分には、螺旋状の溝１が形成されている。そして、その螺旋状の溝１が接着剤の溜まり部となっている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
それ自体の外周に、接着剤を介してギア等の部品を嵌合し接着固定するシャフトであって、上記接着部分に接着剤の溜まり部となる溝が螺旋状に形成されていることを特徴とするシャフト。
【請求項２】
上記溝の幅が０．３〜１．２ｍｍの範囲内、溝の深さが０．１〜０．２ｍｍの範囲内、隣り合う溝と溝との間のうち溝加工が施されていない部分の幅が０．３〜１．５ｍｍの範囲内に設定されている請求項１記載のシャフト。
【請求項３】
上記部品が空転したときに、上記溝に対する螺子の原理で、その部品がシャフトの軸中央方向に移動するように、上記溝の螺旋方向が形成されている請求項１または２記載のシャフト。
【請求項４】
シャフトが、電子写真装置に用いられる転写ロールや現像ロール等のロールの軸体である請求項１〜３のいずれか一項に記載のシャフト。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機，プリンター，ファクシミリのような電子写真装置等に用いられるロール等のシャフトに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、複写機のような電子写真装置には、転写ロールや現像ロール等のロールが用いられており、それらロールのシャフトの端部には、通常、駆動力伝達のためのギア等の部品が外嵌される。そのような場合における部品の外嵌方法としては、圧入，溶着，接着剤による接着等があげられるが、なかでも比較的容易に強固な接着力を得られる点で、接着剤による接着が賞用されている。この場合、シャフトの外周面または部品の内周面に、接着剤を保持する接着剤の溜まり部を形成する必要がある。
【０００３】
そこで、シャフトの外周面に上記溜まり部を形成するために、シャフトの外周面に、円周状の独立した溝を複数本並行に形成する溝加工や、ローレット加工（例えば、特許文献１参照）を施している。
【０００４】
【特許文献１】
特開平６−１２４０４１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記溝加工では、円周状の溝を並行に複数本形成する必要があるため、加工工数が多くなっている。また、接着剤とシャフトの間の接着が剥がれたり、接着強度が経時的に弱くなったりした場合、シャフトとギア等の部品との間で滑りが発生し、両者が相対的に空転する。一方、上記ローレット加工では、ローレット駒をシャフトに強く押し付けて加工する必要があるため、シャフトが変形し、シャフトの振れ精度を悪化されるおそれがある。また、加工時に金属粉が発生するため、その金属粉の存在によって上記部品との接着が不充分となり、その防止のために、加工後にその金属粉を取り除く必要がある。
【０００６】
このようなシャフトの問題は、上記転写ロール等のシャフトだけでなく、単にギアだけが接着されたシャフトやそれ以外の様々な装置に用いられているシャフトについても言えることである。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、接着剤の溜まり部を形成するための加工性に優れ、しかも接着する部品の空転防止性にも優れているシャフトの提供をその目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明のシャフトは、それ自体の外周に、接着剤を介してギア等の部品を嵌合し接着固定するシャフトであって、上記接着部分に接着剤の溜まり部となる溝が螺旋状に形成されているという構成をとる。
【０００９】
すなわち、本発明のシャフトは、溝が螺旋状に形成されているため、その溝は、１本の連続した溝になっている。このため、接着剤の溜まり部の形成が、１工程で加工形成できる。しかも、その加工は、通常、シャフトを回転させながらの切削加工となるため、シャフトが変形したり、金属粉が発生したりすることがない。さらに、本発明のシャフトでは、溝が上記のように螺旋状に形成されているため、その溝の始端（終端）においてシャフトの外周面との間でつくられる段差が形成されている。したがって、接着剤とシャフトの間の接着力が弱くなり、ギア等の部品が空転しようとしても、溝にくい込んでいる硬化状態の接着剤の端部が、上記段差部において段差に圧接し、溝にくい込んでいる硬化接着剤の移動を規制する。そのため、ギア等の部品の空転を長期間に渡って防止することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明の実施の形態を図面にもとづいて詳しく説明する。
【００１１】
図１は、本発明のシャフトの一実施の形態を示している。このシャフトＳは、外周に、接着剤を介してギア等の部品Ｇを嵌合し接着固定するシャフトＳであり、その接着部分には、溝１が螺旋状に形成されている。そして、その螺旋状の溝１が接着剤の溜まり部となっている。なお、部品Ｇの嵌合部の内周面は、平滑であり、螺旋状の溝１に噛合する螺旋状凸部は形成されていない。
【００１２】
より詳しく説明すると、上記溝１の形成は、旋盤を用い、シャフトＳを回転させながら、切削加工することにより行われる。このため、シャフトＳには、多大な荷重がかからず、シャフトＳが変形することがない。したがって、上記螺旋状の溝１の形成により、シャフトＳの振れ精度は悪化しない。また、上記溝１は、１本の連続した溝１であるため、上記切削加工は、１工程でできる。さらに、上記切削加工では、ばりが発生するものの、そのばりは１本につながっているため、金属粉が発生しない。
【００１３】
そして、上記溝１に接着剤を溜める際には、その溝１が連続しているため、その溝１のうちの１箇所から流動性の接着剤を供給すると、その溝１全体に広がるようになる。したがって、接着剤の供給を短時間かつ容易に行うことができるようになる。
【００１４】
さらに、上記接着剤の溜まり部にギア等の部品Ｇが接着された状態で、接着剤とシャフトＳの間の接着力が弱くなったとしても、螺旋状の溝１の端部の段差部１ａがストッパーとなり、溝１内にくい込んだ状態となっている硬化接着剤の移動を規制ないし止める。したがって、上記部品Ｇの空転を長期間に渡って防止することができる。
【００１５】
特に、上記シャフトＳが、その中央部の外周に、転写層等となる被覆層Ｃが形成され、端部の外周に上記ギア等の部品Ｇが接着される転写ロール等のシャフトＳである場合には、上記溝１の螺旋方向は、つぎのような方向であることが好ましい。すなわち、上記部品Ｇの空転が予想される方向に上記部品Ｇを空転させたときに、上記部品Ｇが、上記溝１に対する螺子の原理（溝１とその溝１にくい込んでいる硬化接着剤の関係が、雄螺子と雌螺子の関係）で、上記被覆層Ｃの方向（シャフトＳの中央方向）に移動するようになる方向である。このようにすると、上記部品Ｇが空転しようとしても、溝１にくい込んでいる硬化接着剤が螺旋状の溝１の端部の段差部１ａに当接し空転が阻止され、仮に硬化接着剤の一部がその段差部を乗り越えて空転が発生したとしても、螺旋状の溝１と残った硬化接着剤の関係が、雄螺子と雌螺子の関係になって、上記部品Ｇは、中央部の被覆層Ｃの方向に移動し、その被覆層Ｃに当たって止まり、空転がそこで阻止されるからである。螺旋方向が逆だと、上記部品ＧがシャフトＳの端部から外れるおそれがある。したがって、シャフトＳの両端部に上記部品Ｇを接着する場合には、両端の接着部分に形成される螺旋状の溝１の螺旋方向は、互いに逆螺子の関係であることが好ましい。このようにすると、両端部の部品Ｇがともに空転したとしても、両部品Ｇとも中央方向に移動し、外れるおそれがないからである。
【００１６】
また、上記溝１の大きさは、複写機等の電子写真装置の転写ロールや現像ロール等のロールに用いるシャフトについては、その幅Ｗが０．３〜１．２ｍｍの範囲内、溝１の深さが０．１〜０．２ｍｍの範囲内、隣り合う溝１と溝１との間のうち溝加工が施されていない部分の幅Ｌが０．３〜１．５ｍｍの範囲内に設定されていることが好ましい。上記範囲を外れると、接着剤の量が適量の範囲から外れ、接着強度が弱くなるからである。特に、隣り合う溝１と溝１との間のうち溝加工が施されていない部分の幅Ｌが０．３ｍｍを下回ると、部品Ｇとの接着面積が小さくなり、接着強度が弱くなる。
【００１７】
そして、以上のようなシャフトＳを、例えば、複写機，プリンター，ファクシミリのような電子写真装置に用いられる転写ロールや現像ロール等のロールの軸体に用いると、シャフトＳの振れ精度が良好であるため、画質を良好にすることができる。また、シャフトＳに接着されているギア等の部品Ｇが空転したり外れたりすることが防止されているため、電子写真装置の信頼性を向上させることができる。
【００１８】
なお、上記シャフトＳとしては、溝１が螺旋状に形成できれば、特に限定されるものではなく、中実のものでも中空（円筒状）のものでもよい。また、その形成材料も、金属でも合成樹脂でも他でもよい。
【００１９】
つぎに、実施例について比較例と併せて説明する。
【００２０】
【実施例１】
アルミニウム合金（Ａ５０５６）からなる、外径２０ｍｍ，長さ３００ｍｍの中実円柱状棒体を準備し、両端から中央方向に３０ｍｍを外径１８ｍｍ（交差：−０ｍｍ，−０．０２ｍｍ）に切削仕上げ加工した。そして、両端部において、それぞれ端から１０ｍｍ中央側に入ったところから３０ｍｍ入ったところまでの部分（ギア接着位置となる部分）の外周に溝を螺旋状に形成した。溝の幅は０．７ｍｍ、深さは０．１５ｍｍ、ピッチは１．５ｍｍ（隣り合う溝と溝との間のうち溝加工が施されていない部分の幅は０．８ｍｍ）とした。
【００２１】
【比較例１】
溝を円周状の独立した溝とした。溝の幅，深さ，ピッチは上記実施例１と同様とし、その溝を１３本並行に形成した。それ以外は、上記実施例１と同様とした。
【００２２】
【比較例２】
ギア接着位置に、深さ１．０ｍｍのあや目ローレット加工を施した。なお、ローレット加工時は、加工により仮想外径が大きくなるため、加工前の外径を小さくし、ローレット加工後の外径が１８ｍｍとなるようにした。それ以外は、上記実施例１と同様とした。
【００２３】
【比較例３】
ローレット加工をひら目ローレット加工とした。それ以外は、上記実施例３と同様とした。
【００２４】
【比較例４】
ギア接着位置に、何ら加工を施さなかった（切削仕上げ状態）。それ以外は、上記実施例１と同様とした。
【００２５】
このようにして得られた実施例１および比較例１〜４のシャフトＳについて、下記のようにして、シャフト単品の振れ精度，樹脂リングの振れ精度，接着強度，加工工数，金属粉発生の有無をそれぞれ調べた。そして、これらの結果を、下記の表１に併せて示した。
【００２６】
〔シャフト単品の振れ精度〕
図２に示すように、シャフトＳの両端部（外径１８ｍｍの部分）をそれぞれ２個のベアリング（幅５ｍｍ，外径２０ｍｍ）Ｂで保持し、外径２０ｍｍの部分の中央外周面の振れをダイヤルゲージＤで測定した。そして、その振れが０．０１５ｍｍ以下のものを○、それを超えるものを×として評価した。この結果からは、溝加工時やローレット加工時におけるシャフトＳの曲がりの程度がわかる。
【００２７】
〔樹脂リングの振れ精度〕
ギア接着位置に、接着剤を塗布し、ついで樹脂リングＲを嵌合させて接着し、上記と同様にしてシャフトＳを保持し、上記樹脂リングＲの外周面の振れをダイヤルゲージＤで測定した。そして、その振れが０．１ｍｍ以下のものを○、それを超えるものを×として評価した。この結果からは、溝加工時やローレット加工時におけるギア接着位置の軸ずれの程度がわかる。また、樹脂リングＲは、形成材料をポリアセタールとし、外径３０ｍｍ、内径１８ｍｍ（交差：−０．０５ｍｍ，−０．０８ｍｍ）、長さ２０ｍｍに仕上げた（シャフトＳとの嵌め合い代：０．０３〜０．０８ｍｍ）。また、接着剤として、セメダインハイスーパー５（セメダイン社製）を用いた。
【００２８】
〔接着強度〕
図３に示すように、ギア接着位置に、接着剤を塗布し、ついで樹脂リングＲを嵌合させて接着し、その樹脂リングＲの外周側面中央に穴を開け、その穴にピンＰを挿嵌させた。ピンＰとシャフトＳとは垂直になるようにした。ピンＰは、外径５ｍｍ、長さ５５ｍｍとし、穴に挿嵌させた深さを５ｍｍとした。そして、シャフトＳが回転しないように固定した後、引張り試験機を用いて、ピンＰの先端から１０ｍｍの位置に荷重を円周方向にかけ、樹脂リングＲの接着がはがれたときのトルクを測定した。そして、そのトルクが２０Ｎ・ｍ以上のものを○、それを下回るものを×として評価した。
【００２９】
〔加工工数〕
溝加工またはローレット加工にかかった加工時間と加工時の手間（設備段取り設定等）等を調べた。そして、加工工数がないものを◎、加工工数が少ないものを○、加工工数が多いものを×として評価した。
【００３０】
〔金属粉発生の有無〕
溝加工またはローレット加工後に、その加工部分をウエスで１回拭き取り、そのウエスに金属粉が付着していなかったものを○、付着していたものを×として評価した。
【００３１】
【表１】
2004286121.tif 000003
【００３２】
表１の結果から、実施例１のシャフトＳは、溝加工の工数が少なく、溝加工を行っても、金属粉が発生しないことがわかる。また、振れが小さいことから、溝加工によるシャフトＳへの負荷も少ないことがわかる。さらに、樹脂リングＲとの接着強度が強くなることがわかる。
【００３３】
【発明の効果】
以上のように、本発明のシャフトによれば、溝が螺旋状に形成されているため、その溝は、１本の連続した溝になっている。このため、接着剤の溜まり部の形成が、１工程で加工形成できる。しかも、その加工は、通常、シャフトを回転させながらの切削加工となるため、シャフトが変形したり、金属粉が発生したりすることがない。さらに、本発明のシャフトでは、溝が螺旋状に形成されているため、その溝の始端（終端）においてシャフトの外周面との間でつくられる段差が形成されている。したがって、接着剤とシャフトの間の接着力が弱くなり、ギア等の部品が空転しようとしても、溝にくい込んでいる硬化状態の接着剤の端部が、上記段差部において段差に圧接し、溝にくい込んでいる硬化接着剤の移動を規制する。そのため、ギア等の部品の空転を長期間に渡って防止することができる。
【００３４】
特に、上記溝の幅が０．３〜１．２ｍｍの範囲内、溝の深さが０．１〜０．２ｍｍの範囲内、隣り合う溝と溝との間のうち溝加工が施されていない部分の幅が０．３〜１．５ｍｍの範囲内に設定されている場合には、接着剤の量が適量であり、シャフトとギア等の部品との接着強度が強くなる。
【００３５】
また、上記部品が空転したときに、上記溝に対する螺子の原理で、その部品がシャフトの軸中央方向に移動するように、上記溝の螺旋方向が形成されている場合には、上記部品が空転したとしても、シャフトの端部から外れるおそれがない。
【００３６】
さらに、本発明のシャフトが、電子写真装置に用いられる転写ロールや現像ロール等のロールの軸体である場合には、シャフトの振れ精度が良好であるため、画質を良好にすることができる。また、シャフトに接着されているギア等の部品が空転したり外れたりすることが防止されているため、電子写真装置の信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のシャフトの一実施の形態を示す要部拡大図である。
【図２】上記シャフトの振れ精度の測定方法を示す説明図である。
【図３】上記シャフトに対する部品の接着強度の測定方法を示す説明図である。
【符号の説明】
Ｇ  部品
Ｓ  シャフト
１  溝
【図１】
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【図２】
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【図３】
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