(57)【要約】【課題】軸芯の周面に形成された外皮を分離する分離作業性が良好なローラを提供する。【解決手段】ローラ軸芯１５１と、当該ローラ軸芯１５１における軸方向中央領域の全部または一部を被覆するローラ外皮１５２とを備えるローラであって、前記ローラ軸芯１５１の周面には、第１端部から第２端部にかけて中央領域を通って一条の溝部１２２が刻設され、前記溝部１２２は、第１端部及びこれに続く中央領域の全部または一部領域に存する溝幅が略一定の定幅部１２２ａと、前記定幅部の、第２端部寄り位置を起点とし、第１端部から遠ざかるにつれて溝幅が次第に広がってゆく幅変化部１２２ｂとを有する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ローラ軸芯と、当該ローラ軸芯における軸方向中央領域の全部または一部を被覆するローラ外皮とを備えるローラであって、
前記ローラ軸芯の周面には、第１端部から第２端部にかけて中央領域を通って一条の溝部が刻設され、
前記溝部は、
第１端部及びこれに続く中央領域の全部または一部領域に存する溝幅が略一定の定幅部と、
前記定幅部の、第２端部寄り位置を起点とし、第１端部から遠ざかるにつれて溝幅が次第に広がってゆく幅変化部とを有することを特徴とするローラ。
【請求項２】
前記溝部は、第２端部と前記幅変化部との間であって、前記ローラ外皮で被覆されていない領域に、幅が一定で、前記第1端部側に存する溝幅よりも大きな幅広部を有していることを特徴とする請求項１に記載のローラ。
【請求項３】
さらに、前記ローラ軸芯の第２端部に挿抜自在に挿嵌されている輪体を備え、
輪体の、ローラ軸芯の第２端部が挿入される孔内面には、前記幅広部に侵入し、嵌合する嵌合凸部が形状されていることを特徴とする請求項２に記載のローラ。
【請求項４】
前記輪体の一方の側面の、前記嵌合凸部相当位置には、法線方向に突出した突起が設けられ、当該突起は、前記幅変化部の溝形状と符合する形状に形成されていることを特徴とする請求項３に記載のローラ。
【請求項５】
前記突起が幅変化部に嵌合するところまで、輪体をローラ軸芯に挿入した状態において、ローラ外皮は、前記突起の全部または一部を被覆していることを特徴とする請求項４に記載のローラ。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載のローラを、シート搬送経路上のローラとして用いてい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、ローラおよび画像形成装置に関し、特に、ローラの軸芯の周面に設けられたゴムなどの外皮を剥離する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ゴムなどの外皮が軸芯の周面に設けられたローラは、様々な装置に用いられており、例えば、複写機やプリンタ等の画像形成装置では、定着ベルトを駆動する駆動ローラや、用紙を加熱しながら加圧してトナーを定着する定着ローラなどに用いられている。
これらのローラは、いずれもゴムなどの弾性部材がローラ外皮として軸芯の外周に圧入された構成である。
【０００３】
このローラ外皮は、経時的に劣化が進行するため、場合によっては、画像形成装置が耐用年数内であっても、ローラを幾度か交換する必要がある。
このようにローラが交換される際もしくは画像形成装置を廃棄する際には、不要となったローラは、リサイクルのために構成部材別に分離される。
より具体的には、この分離作業は、軸芯表面に設けられたローラ外皮に刃物を押し当てながら軸方向に切り裂き、皮を剥くように行われる。
【０００４】
従来のローラでは、この分離作業を安全に実施するため、図６に示すように、軸芯１１２１の表面に長手方向に延伸する溝部１１２２を設け、小刀などの刃先をローラ外皮１１２３へと案内するものがある（例えば、特許文献１）。
これにより、小刀に力を加えても刃先が軸芯から逸れず、安全にローラ外皮をカットすることができる。
【特許文献１】特開平０８−９１５９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記溝部の幅は、小刀の刃の厚みよりも僅かに大きいだけなので、上記溝部に刃先を入れる際に挿入し難く、迅速な分離作業を実施し難いという問題がある。
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであって、軸芯の周面に形成されたローラ外皮を分離する分離作業性が良好なローラ及び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】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明のローラは、ローラ軸芯と、当該ローラ軸芯における軸方向中央領域の全部または一部を被覆するローラ外皮とを備えるローラであって、前記ローラ軸芯の周面には、第１端部から第２端部にかけて中央領域を通って一条の溝部が刻設され、前記溝部は、第１端部及びこれに続く中央領域の全部または一部領域に存する溝幅が略一定の定幅部と、前記定幅部の、第２端部寄り位置を起点とし、第１端部から遠ざかるにつれて溝幅が次第に広がってゆく幅変化部とを有することを特徴とする。
【０００７】
また、上記目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、上記ローラをシート搬送経路上のローラとして用いていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
上記ローラ構成により、溝部の第２端部寄りに存する溝幅の広い幅変化部に刃先を落とし込み、第１端部側にスライドさせると、幅変化部の幅が次第に狭まって、自然に定幅部に侵入するため、ローラ外皮が安全かつ速やかに切断され、ローラ外皮の分離作業性が良好となる。
また、上記画像形成装置は、上記構成のローラを備えるため、上述したローラの効果と同様の効果を奏する。
【０００９】
また、前記溝部は、第２端部と前記幅変化部との間であって、前記ローラ外皮で被覆されていない領域に、幅が一定で、前記第1端部側に存する溝幅よりも大きな幅広部を有していることを特徴とする。
これにより、溝部において、前記ローラ外皮で被覆されていない領域に幅が広い幅広部が存在しているため、作業者はこの幅広部に刃先を容易に落とし込むことができ、迅速な分離作業を実施することができる。
【００１０】
さらに、前記ローラ軸芯の第２端部に挿抜自在に挿嵌されている輪体を備え、輪体の、ローラ軸芯の第２端部が挿入される孔内面には、前記幅広部に侵入し、嵌合する嵌合凸部が形状されていることを特徴とする。
ローラの分離作業を実施する際には、輪体をローラ軸芯から脱抜することで、幅広部が露出するため、容易に幅変化部に刃先を侵入させることができる。
【００１１】
また、輪体が軸芯に挿嵌されているときには、幅広部は、キー溝として、嵌合凸部がキーとして機能するため、輪体に駆動力が加わった場合に輪体とのローラ軸芯との間で生じる空転が防止されると共に、嵌合凸部が幅広部を塞いでいるため、幅広部への異物の侵入が抑止される。
また、前記輪体の一方の側面の、前記嵌合凸部相当位置には、法線方向に突出した突起が設けられ、当該突起は、前記幅変化部の溝形状と符合する形状に形成されていることを特徴とする。
【００１２】
輪体がローラ軸芯に挿嵌されているとき、突起が幅変化部に蓋をするため、幅変化部への異物の侵入がさらに抑止される。
また、前記突起が幅変化部に嵌合するところまで、輪体をローラ軸芯に挿入した状態において、ローラ外皮は、前記突起の全部または一部を被覆していることを特徴とする。
これにより、幅変化部が存する領域もローラ外皮で被覆することができるため、この部分もローラとして使用することが可能となり、軸方向に無駄な部分がなくなって、コンパクト化が図られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
１．実施の形態
（構成）
以下、本実施の形態のローラおよび画像形成装置について説明する。
図１は、本実施の形態におけるローラを用いる画像形成装置の一例としてのタンデム型カラーデジタルプリンタ（以下、単に「プリンタ」という。）の全体の構成を示す断面概略図である。
【００１４】
同図に示すように、このプリンタ１は、画像プロセス部３、給送部４、定着部５および制御部６を備えており、ネットワーク（例えばＬＡＮ）に接続されて、外部の端末装置（不図示）からの印刷（プリント）ジョブの実行指示を受け付けると、その指示に基づいてイエロー、マゼンタ、シアンおよびブラック色からなるカラーの画像形成を実行する。以下、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各再現色をＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋと表し、各再現色に関連する構成部分の番号にこのＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋを添字として付加する。
【００１５】
画像プロセス部３は、Ｙ〜Ｋ色のそれぞれに対応する作像部３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ、光学部１０、中間転写ベルト１１などを備えている。
作像部３Ｙは、感光体ドラム３１Ｙ、その周囲に配設された帯電器３２Ｙ、現像器３３Ｙ、一次転写ローラ３４Ｙ、感光体ドラム３１Ｙを清掃するためのクリーナ３５Ｙなどを備えており、感光体ドラム３１Ｙ上にＹ色のトナー像を作像する。他の作像部３Ｍ〜３Ｋについても、作像部３Ｙと同様の構成になっており、同図では、符号を省略している。
【００１６】
光学部１０は、レーザダイオードなどの発光素子を備え、感光体ドラム３１Ｙ〜３１Ｋを露光するためのレーザ光Ｌを出射する。
中間転写ベルト１１は、無端状のベルトであり、駆動ローラ１２と従動ローラ１３に張架されて矢印Ａ方向に回転駆動される。
給送部４は、記録シートとしての用紙Ｓを収容する給紙カセット４１と、給紙カセット４１内の用紙Ｓを搬送路４３上に１枚ずつ繰り出す繰り出しローラ４２と、繰り出された用紙Ｓを二次転写位置４６に送り出すタイミングをとるためのタイミングローラ対４４と、二次転写ローラ４５などを備えている。
【００１７】
定着部５は、磁束発生部１７０と、当該磁束発生部１７０の近傍に回転自在に配された筒状の定着ローラ１５０と、バネなどを用いた不図示の加圧機構によって定着ローラ１５０を押圧しながらモータ（不図示）などにより回転駆動する加圧ローラ１６０と、ジャムを防止のために定着ローラ１５０の周面に当接または近接配置された分離爪１８０を有する。
【００１８】
主に従動する定着ローラ１５０が変形することで圧接ニップ部、即ち、定着ニップが形成され、この圧接ニップ部を用紙Ｓが通過することにより用紙Ｓ上に形成されたトナー像Ｔなどが加熱溶融されると共に加圧されて定着される。
磁束発生部１７０は、定着ローラ１５０に向けて周期的に変動する磁界を発生させて誘導加熱する。
【００１９】
定着ローラ１５０は、弾性を有する層及び誘導電流を発生させる磁性材料からなる層が順次軸芯に積層されたローラである。
加圧ローラ１６０は、回転駆動される円筒状の軸芯に弾性を有する層と離型性を有する層が順次積層されたローラである。
制御部６は、外部の端末装置からの画像信号をＹ〜Ｋ色用のデジタル信号に変換し、光学部１０の発光素子を駆動させるための駆動信号を生成する。
【００２０】
光学部１０は、制御部６からの駆動信号によりＹ〜Ｋ色の画像形成のためのレーザ光Ｌを発し、感光体ドラム３１Ｙ〜３１Ｋを露光走査させる。この露光走査により、帯電器３２Ｙ〜３２Ｋにより帯電された感光体ドラム３１Ｙ〜３１Ｋ上に静電潜像が形成される。各静電潜像は、現像器３３Ｙ〜３３Ｋにより現像されて感光体ドラム３１Ｙ〜３１Ｋ上にＹ〜Ｋ色のトナー像が形成される。各色のトナー像は、一次転写ローラ３４Ｙ〜３４Ｋに作用する静電力により中間転写ベルト１１上に順次転写される。この際、各色の作像動作は、そのトナー像が中間転写ベルト１１上の同じ位置に重ね合わせて一次転写されるようにタイミングをずらして実行される。中間転写ベルト１１上に重ね合わされた各色トナー像は、中間転写ベルト１１の回転により二次転写位置４６に移動する。
【００２１】
一方、中間転写ベルト１１の移動タイミングに合わせて、給送部４からは、用紙Ｓの基準位置を把握するタイミングローラ対４４を介して用紙Ｓが給送されて来ており、その用紙Ｓは、回転する中間転写ベルト１１と二次転写ローラ４５の間に挟まれて搬送され、二次転写ローラ４５に作用する静電力により中間転写ベルト１１上のトナー像が一括して用紙Ｓ上に二次転写される。
【００２２】
二次転写位置４６を通過した用紙Ｓは、定着部５に搬送され、用紙Ｓ上のトナー像（未定着画像）が定着部５における加熱・加圧により用紙Ｓに定着された後、排出ローラ対７１を介して排出トレイ７２上に排出される。
（駆動ローラ１２の構成）
図２は、駆動ローラ１２の斜視図である。
【００２３】
駆動ローラ１２は、円筒状のゴム製のローラ外皮１５２が略円柱状のローラ軸芯１５１に圧入され、さらに、ローラ軸芯１５１の一方の端に輪体の一例としてのギヤ１５３が挿嵌されている。
図３は、駆動ローラ１２の分解斜視図である。
ローラ軸芯１５１は、例えば、円柱状のアルミニウムなどからなり、その表面に、軸方向に沿って溝部１２２が刻設されている。
【００２４】
この溝部１２２は、ローラ軸芯１５１の端Ｂから端Ｃに達する少し手前までの範囲に形成された一定幅の定幅部１２２ａと、この定幅部１２２ａの途切れた位置から端Ｃに近づくにつれて、幅と深さが次第に大きくなっている幅変化部１２２ｂと、この幅変化部１２２ｂと端Ｃとの間に形成された、一定幅で定幅部１２２ａよりも幅が広い幅広部１２２ｃとを有している。
【００２５】
定幅部１２２ａの幅は、小刀の刃の幅よりも０．３ｍｍ程大きくなっており、その具体的な数値範囲としては、０．５ｍｍ以上、１．０ｍｍ以下の範囲にし、また、深さは、０．２ｍｍ以上、１．０ｍｍ以下の範囲に設定するのが望ましい。
このように定幅部１２２ａの幅の上限を制限するのは、ローラ外皮１５２が押圧された際、溝部１２２が有る領域と無い領域とで、押圧の際に生じる反力にばらつきが生じないようにするためである。
【００２６】
そして、定幅部１２２ａの深さの下限を制限するのは、溝部１２２から小刀の刃が外れないようにするためであり、さらに、上限を制限するのは、外径が４ｍｍから１２ｍｍまでの範囲が主流となっているローラ軸芯において、強度を著しく損なわないようにするためである。
また、幅広部１２２ｃの幅は、２．０ｍｍ以上、６．０ｍｍ以下の範囲にし、また、深さは、１．０ｍｍ以上、３．０ｍｍ以下の範囲に設定することが望ましい。
【００２７】
これは、幅広部１２２ｃにおいて、幅がローラ軸芯の外径の１／２程度であって、かつ、当該外径の１／４程度であれば、キー溝として十分使用することができるからである。
幅変化部１２２ｂは、定幅部１２２ａと幅広部１２２ｃとが滑らかに繋がるように、幅と深さとが連続的に変化している。
ギヤ１５３は、例えば、ポリオキシメチレン（ＰＯＭ）からなる一体成形品であり、中央に軸孔１５３ｂが形成されている。
【００２８】
上記軸孔１５３ｂには、ローラ軸芯１５１の幅広部１２２ｃの全てが侵入するまで挿嵌される。
図４（ａ）は、駆動ローラ１２の通常使用時の状態を示し、図４（ｂ）は、分離作業の予備段階、即ち、ローラ軸芯１５１からギヤ１５３を脱抜した状態を示す。
軸孔１５３ｂの内面には、軸孔１５３ｂに挿嵌されるローラ軸芯１５１の幅広部１２２ｃに侵入して嵌合する嵌合凸部１５３ｄが形成されており、この嵌合凸部１５３ｄがキーの役割を果たすため、ギヤ１５３に加えられた駆動力が確実にローラ軸芯１５１に伝達される。
【００２９】
そして、この嵌合凸部１５３ｄのＸ方向側の境界部から、Ｘ方向に向かって突出する突起１５３ｃが形成されている。
駆動ローラ１２を通常使用する際には、突起１５３ｃは、幅変化部１２２ｂ及び幅広部１２２ｃに侵入して嵌合している状態となっており、蓋をしているので、異物の侵入が防止されている。
【００３０】
また、突起１５３ｃは、上述の嵌合状態における露出面が、ローラ軸芯１５１の周面の一部を形成するように成形されており、突起１５３ｃ上にもローラ外皮１５２を圧入することができるので、この部分もローラとして使用することが可能となり、軸方向の無駄な部分がなくなり、コンパクト化が図られる。
ギヤ１５３をローラ軸芯１５１から脱抜した状態では、幅広部１２２ｃが露出することとなる。
【００３１】
この幅広部１２２ｃは、定幅部１２２ａよりも幅が広いため、小刀を侵入させ易く、また、図４（ｃ）に示すように、幅広部１２２ｃの深さｄ２が、定幅部１２２ａの深さｄ１よりも深いので、小刀の刃の先端が幅広部１２２ｃから逸脱しにくい。
このため、小刀の刃を幅変化部１２２ｂへと確実に案内することができる。
さらに、幅変化部１２２ｂは、定幅部１２２ａに近づくにつれ、幅及び深さが次第に小さくなって行くため、小刀の刃を滑らかに定幅部１２２ａへと案内することができる。
【００３２】
このように分離作業者は、ローラ軸芯１５１の幅広部１２２ｃに小刀の刃を侵入させ、反対側の端部に向けて小刀の刃をスライドさせることにより、自然に小刀の刃が定幅部１２２ａに導かれ、ローラ外皮１５２を安全かつ簡単に切断して剥離することができる。
（その他の事項）
なお、本実施の形態では、駆動ローラ１２を例に挙げ、ローラ外皮の分離作業性向上のための構成について説明を行ったが、これはあくまで一例であって、駆動ローラ１２のように軸芯にギヤが挿嵌されている必要はなく、ギヤの代わりにプーリやピッチリングなどがローラ軸芯に挿嵌されていてもよく、要するに、ローラ軸芯の端部に取着される輪体でありさえすればよい。
【００３３】
ここで、上記ピッチリングとは、ローラ軸芯に圧入された円筒状のローラ外皮が軸方向にずれるのを防止するために、軸芯の両端部に挿嵌される円盤状の部材のことである。
このような観点から、本実施の形態のローラの適用範囲は広く、例えば、画像形成装置では、帯電器３２Ｙ（帯電ローラ）、定着ローラ１５０、加圧ローラ１６０、排出ローラ対７１、二次転写ローラ４５、タイミングローラ対４４、繰り出しローラ４２、一次転写ローラ３４Ｙ〜３４Ｋ、従動ローラ１３に適用することができる。
【００３４】
なお、従動ローラの場合は、通常、ギヤ及びプーリなどの輪体は取着されていないが、このような輪体を有しないローラであっても、ローラ軸芯に溝部１２２と同様の溝さえ刻設されていれば、幅広部に小刀の刃を侵入させ、反対側の端部に向けて小刀の刃をスライドさせることにより、ローラ外皮を安全かつ簡単に切断して剥離することができる。
その場合、輪体の空転を防止するキー溝として機能していた幅広部１２２ｃは、不要となるため、溝部が定幅部１２２ａ及び幅変化部１２２ｂのみで構成されているとしても構わない。
【００３５】
また、本実施の形態では、ローラ外皮は、ローラ軸芯１５１に圧入されているとしたが、接着等で固定されているとしても構わず、その場合、切断されたローラ外皮を手で容易に剥離することができる程度に、接着強度を調整することが望ましい。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明は、ローラを用いる装置に広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本実施の形態の画像形成装置の構成を示す断面概略図である。
【図２】本実施の形態の駆動ローラの構成例を示す部分斜視図である。
【図３】本実施の形態の駆動ローラの分解斜視図である。
【図４】（ａ）は、本実施の形態の軸芯の正面図及び断面図であり、（ｂ）は、本実施の形態のギヤの正面図及び断面図であり、（ｃ）及び（ｄ）は、本実施の形態のギヤと軸芯との嵌合について説明する図である。
【図５】本実施の形態の駆動ローラのローラ外皮の分離作業の実施状況を示す図である。
【図６】従来のローラの構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１    プリンタ
３    画像プロセス部
３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ    作像部
４    給送部
５    定着部
６    制御部
１０    光学部
１１    中間転写ベルト
１２    駆動ローラ
１３    従動ローラ
３１    感光体ドラム
３２    帯電器
３３    現像器
３４    一次転写ローラ
３５    クリーナ
４１    給紙カセット
４２    ローラ
４３    搬送路
４４    タイミングローラ対
４５    二次転写ローラ
４６    二次転写位置
７１    排出ローラ対
７２    排出トレイ
１２２    溝部
１２２ａ  定幅部
１２２ｂ  幅変化部
１２２ｃ  幅広部
１２３    ローラ外皮
１５３    ギヤ
１５３ａ  ギヤ
１５３ｂ  軸孔
１５３ｃ  突起
１５０    定着ローラ
１５１    軸芯
１５２    弾性層
１５３    ギヤ
１６０    加圧ローラ
１７０    磁束発生部
１８０    分離爪
【図１】
2009115852.tif 000003
【図２】
2009115852.tif 000004
【図３】
2009115852.tif 000005
【図４】
2009115852.tif 000006
【図５】
2009115852.tif 000007
【図６】
2009115852.tif 000008