(57)【要約】      （修正有）【課題】製造の際に弾性体の収縮が生じていても端部の膨らみ現象を抑制できるように改善したＯＡローラを提供する。【解決手段】軸部となる棒状のシャフト２と、該シャフト２の軸方向における中央部側の所定範囲を被覆する弾性体３とを有するＯＡローラ１において、前記弾性体の端部領域で、端部側よりも中央部側のシャフト径が大きく形成してあり、更に、前記端部領域内で、シャフト径が最も細い部分での前記弾性体の厚み寸法Ｔが、前記弾性体の端縁３ＥＰからシャフト径が拡大変化する位置ＨＰまでの軸方向での長さ寸法Ｌよりも大きく設定してある。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸部となる棒状のシャフトと、該シャフトの軸方向における中央部側の所定範囲を被覆する弾性体とを有するＯＡローラにおいて、
前記弾性体の端部領域で、端部側よりも中央部側のシャフト径が大きく形成してあり、
更に、前記端部領域内で、シャフト径が最も細い部分での前記弾性体の厚み寸法Ｔが、前記弾性体の端縁からシャフト径が拡大変化する位置までの軸方向での長さ寸法Ｌよりも大きく設定してある、ことを特徴とするＯＡローラ。
【請求項２】
前記端部領域内で前記シャフトの形状が軸方向で中央部に向かうに従って漸増している、ことを特徴とする請求項１に記載のＯＡローラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンター、ＦＡＸ等のＯＡ装置の内部で使用されるＯＡローラに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＯＡローラは、複写機、プリンター、ＦＡＸ等のＯＡ装置内において種々の形態で使用されている。ＯＡローラとしては、例えば帯電ローラ、現像ローラ、転写ローラなどがよく知られている。上記のＯＡローラは、軸部となるシャフトの周りにウレタン系の樹脂材やゴム材などの弾性体を被覆した構造が一般的な構造となっている。
【０００３】
上記のようなＯＡローラは、ＯＡ装置内にセットされたときに、弾性体を一定圧で相手側となる被接触体に押圧された状態で使用されるのが一般的である。よって、被接触体に対してＯＡローラ上に設けた弾性体を、接触圧を均一にして接触させる技術が従来から種々検討されている。
例えば、特許文献１は、圧接面圧が一定に近付くように外周面中央部を凸状に構成したシャフト（軸部材）を備えるＯＡローラについて開示している。このようなＯＡローラは、中央部も端部も圧接面圧に大きな差が出ないようにすることができるので、端部への圧力の集中を緩和することで弾性体の端部劣化を防ぐことができると共に、ローラ自体も研磨などの工程を必要とせず安価に構成できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１４５９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１にあっては、ＯＡローラを製造する際に生じる問題については、全く配慮がされていない。この問題点を以下説明する。
シャフトの周りに弾性体を被覆してあるＯＡローラを製造する従来の製法には、金型にシャフトを予め戴置して、一端部を密閉状態とした上で他端部より材料を注入して金型で成型する方法や、弾性体材料の液相へシャフトを浸漬して引き上げる、いわゆるディッピング法でシャフトの外周に材料を付着させ、これを熱硬化もしくは紫外線硬化にて硬化する方法などがある。
例えば、後者の製造法を採用した場合、硬化後の弾性体の端部を所定位置で切断する工程がある。これによりシャフトの軸方向における中央部側の所定範囲に弾性体が形成された製品のＯＡローラとされる。ところが、上記の切断工程の後に、弾性体の端部が弾性体自身の収縮により軸方向中心方向へ引きずられる。その結果、端部が外側に膨らんだ形状となる現象（膨出現象）が発生する場合がある。この現象は、前者の金型でＯＡローラを成型した場合にも同様に弾性体で生じる場合がある。
【０００６】
前述したようにＯＡローラは被接触体（ＯＡローラが現像ローラなら感光体やトナー規制ブレード、帯電ローラなら感光体）と接触状態として使用されるため、端部が膨らんでいると圧接面圧が不均一となるので、ＯＡ装置の画像形成に不適格なＯＡローラであるというだけでなく、端部部分のローラ上の弾性体が剥れてしまったり、相手部材を傷付けてしまったりする虞がある。
ところで、上記のような弾性体の端部の膨らみに対処するためには、その端部の外径面を削って丸め加工することが考えられる。しかし、そのための切削工程が別途で必要となり、また切削時には削りカスが発生するので後処理が大変となる。よって、加工工程が複雑化して製造コストが上昇するという新たな問題を招来してしまう。
【０００７】
よって、本願発明の目的は、製造の際に弾性体の収縮が生じていても端部の膨らみ現象を抑制できるように改善したＯＡローラを提案することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的は、軸部となる棒状のシャフトと、該シャフトの軸方向における中央部側の所定範囲を被覆する弾性体とを有するＯＡローラにおいて、
前記弾性体の端部領域で、端部側よりも中央部側のシャフト径が大きく形成してあり、
更に、前記端部領域内で、シャフト径が最も細い部分での前記弾性体の厚み寸法Ｔが、前記弾性体の端縁からシャフト径が拡大変化する位置までの軸方向での長さ寸法Ｌよりも大きく設定してある、ことを特徴とするＯＡローラによって達成される。
【０００９】
また、前記端部領域内で前記シャフトの形状が軸方向で中央部に向かうに従って漸増している形状とするのが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本願発明によると、収縮により膨らみを発生させる弾性体の端部領域にあるシャフトの径を細くすること、特に前記端部領域内でシャフト径が最も細い部分での前記弾性体の厚みの寸法Ｔが、前記弾性体の端縁からシャフト径が拡大変化する位置までの軸方向での長さ寸法Ｌより大きいという条件で、軸方向の弾性体の収縮力よりも厚み方向（半径方向）の収縮力が確実に勝るようにして端部の膨らみの発生を抑制してＯＡローラを形成できる。その結果、適正な形状であり、ＯＡ装置に適したＯＡローラを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明にかかるＯＡローラの外観を示した斜視図である。
【図２】図２（ａ）は図１で示すＯＡローラについて、弾性体で被覆されたシャフトの一部を拡大して示した図である。図２（ｂ）は図２（ａ）で示している弾性体の端部領域周辺についてＯＡローラの直径変化量を測定した結果を示した図である。
【図３】比較例のＯＡローラについて、図２と同様に示した図である。
【図４】シャフトの形状が軸方向で中央部に向かうに従って漸増して拡大変化する領域を１箇所有する形状であるＯＡローラの変形例について、図２と同様に示した図である。
【図５】シャフトの形状が１箇所で段状に拡大変化する形状であるＯＡローラの変形例について、図２と同様に示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施形態を、図を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明にかかるＯＡローラ１の外観を示した斜視図である。このＯＡローラ１は、軸部となる棒状のシャフト２上の、軸方向ＬＤにおける中央部側の所定範囲ＣＰに弾性体３を被覆して形成してある。図１では弾性体３を一層設けた最もシンプルな構造例を示しているが、弾性体は複数層としてもよい。また、必要に応じてシャフト２と弾性体３との間に、中間層などを介在させた構造としてもよい。
そして、上記シャフト２は製品となるＯＡローラ側の要求により適宜に選択すればよいが、金属材料あるいは樹脂材料による棒状であればよく、中実、中空のいずれであってもよい。
【００１３】
本発明にかかるＯＡローラ１は、製造工程中において先に指摘したような弾性体３の収縮が発生しても、弾性体の端部が外側へ膨らんだ形状とならないように、シャフト２の形状に工夫が施されている。この点を、以下更に図を参照して説明する。
【００１４】
図２（ａ）は、図１で示すＯＡローラ１について、弾性体３で被覆されたシャフト２の一部を拡大して示した図である。なお、図１から明らかであるが、弾性体３はシャフト２の両端部ＭＬを除いて、シャフトの軸方向における中央部側の所定範囲ＣＰを被覆するように設けてある。シャフトの両端部ＭＬは、採用されるＯＡ装置などで軸支される部分であり、ＯＡ装置側の要求などに応じて適宜の長さに設定される。
図２（ａ）は、所定範囲ＣＰにおける一方の端部、すなわち弾性体の一方側（図１では左側）の端部領域ＡＲについて、この端部領域ＡＲ周辺のシャフト形状の様子を拡大して示したものである。図２（ａ）は、図１において破線円ＣＲで示した部分の内部構成を拡大した図となる。
【００１５】
図２（ａ）に示す前記端部領域ＡＲ内では、端部側よりもシャフト中央部側のシャフト径ＳＤが大きく形成してあり、更には、シャフト径が最も細い部分（ＳＤ−１）での前記弾性体の厚み寸法Ｔが、前記弾性体の端縁からシャフト径ＳＤが軸方向ＬＤで拡大変化する位置ＨＰまでの軸方向での長さ寸法Ｌよりも大きく設定してある。このような条件を満たすようにシャフトを形成して、弾性体３の端部厚みを大きくすることで、軸方向ＬＤの弾性体の収縮力よりも厚み方向の収縮力が確実に勝るようにできる。これにより、軸方向に引っ張る力の影響を低減できるので、端部の膨らみの発生を確実に抑制できる。
なお、図２（ａ）で示す数値は、端部領域ＡＲについての、弾性体３の左側の端縁３ＥＰからの寸法（ｍｍ）である。
【００１６】
また、図２（ｂ）は、図２（ａ）で示している弾性体３の端部領域ＡＲ周辺について、ＯＡローラの直径Ｄａの変化量を測定した結果を示した図（プロファイル）である。図２（ｂ）は弾性体３の左側の端縁３ＥＰを起点に、弾性体３の厚み変化を反映する直径Ｄａの変化を示している。ここでは、端縁３ＥＰから７ｍｍ程度が端部領域ＡＲとなるが、弾性体３の厚み変化が殆どないことを確認できる。すなわち、端部領域ＡＲ内で、弾性体３に収縮が発生していたとしても、これに基づく膨らみ現象を抑制できていることが確認できる。
【００１７】
図２で示す例では、端部領域ＡＲ内でシャフト２の径ＳＤが、シャフト端側から最も細い径ＳＤ−１（２ｍｍ）となっており、この径ＳＤ−１からドーム状となり急激に拡大変化する領域（１ｍｍ）での径ＳＤ−２を介して、径の拡大変化が緩やかな領域（４ｍｍ）での径ＳＤ−３に形成してある。そして、最後にシャフト２の径ＳＤは一定の径ＳＤ−４となっている。このように、シャフト２の形状を軸方向ＬＤで中央部に向かうに従って（図２（ａ）では右に向かうに従って）漸増する形状にし、更に径ＳＤ−２の部分においてシャフト形状を流線型に近くすることにより、成型時の弾性体の流れがスムースになり残留歪みが抑制され端部膨らみをより確実に改善できる。
【００１８】
図３は比較例について示した図である。図３（ａ）は、従来において一般的である全長に亘り径を一定してあるシャフト１２上に弾性体１３を設けたＯＡローラ１０を示していている。図３（ｂ）は、図３（ａ）で示している弾性体１３の端部領域周辺について、ＯＡローラの直径Ｄａの変化量を測定した結果を示した図である。端部領域内で、弾性体１３に収縮が発生して、膨らみ現象が発生していることが確認される。
【００１９】
以下、更に、本願発明の好適な他の形態を、更に図を参照して例示する。
図４、図５は、上掲の図２と同様に示しており、図２で示した部位と対応する部位には同じ符号を付してある。
図４は、シャフトの形状が軸方向で中央部に向かうに従って漸増して拡大変化する領域を１箇所有する形状であるＯＡローラの変形例について示した図である。そして、図５は、シャフトの形状が１箇所で段状に一気に拡大変化する形状であるＯＡローラの変形例について示した図である。いずれの場合も、前記端部領域ＡＲ内で、端部側よりも中央部側のシャフト径が大きく形成してあり、図３の場合と比較して、端部領域ＡＲ内で弾性体３に収縮が発生しても、膨らみ現象を抑制できていることが確認できる。
【００２０】
なお、前述した弾性体３の端部領域ＡＲは、少なくとも弾性体３自体の収縮により膨らみを発生させる領域を含むように適宜に定めればよいが、例えば軸方向ＬＤでの弾性体３の相対長さ１００に対して、両端縁から相対長さ１０、すなわち、弾性体３の両端それぞれに１０％の範囲で設定すれば前述した膨らみ現象の抑制効果を期待できる。
【００２１】
以上で説明したように、本願発明によるＯＡローラは、収縮により膨らみを発生させる弾性体の端部領域部分のシャフトの径を細くすること、特にシャフト径が最も細い部分での前記弾性体の厚みの寸法Ｔが、前記弾性体の端縁からシャフト径が軸方向での中央部に向かって大きくなり始める部分までの軸方向での長さ寸法Ｌより大きく形成してある、という条件を規定して弾性体の端部厚みを大きくすることで、軸方向の弾性体の収縮力よりも厚み方向の収縮力が確実に勝るようにしたので、軸方向に引っ張られることなく端部の膨らみを抑制できる。その結果、適正な形状であり、ＯＡ装置に適したＯＡローラを提供できる。よって、本願発明によるＯＡローラは弾性体が剥れてしまったり、相手部材を傷付けてしまったりすることもない。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
以上の説明から明らかなように、この発明によれば弾性体の収縮による影響を抑制したＯＡローラを提供でき、このＯＡローラは複写機、プリンター、ＦＡＸ等のＯＡ装置に好適に利用することができる。
【符号の説明】
【００２３】
１                ＯＡローラ
２                シャフト
３                弾性体
ＬＤ              軸方向
３ＥＰ            弾性体の端縁
ＣＰ              シャフトの中央部側の所定範囲
ＨＰ              シャフト径が拡大変化する位置
ＡＲ              端部領域
ＳＤ              シャフト径
Ｔ                弾性体の厚み寸法
Ｌ                弾性体の端縁からシャフト径が拡大変化する位置でまの長さ寸法
【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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