ローラおよびその製造方法
【課題】熱膨張による歪み、軸抜けなどを防止することができる、複写機などに使用されるローラを提供する。
【解決手段】アルミニウム製の中空シャフト１１と、軸本体部２１１の一端に設けた細径部２１２の先端に、中空シャフト１１の孔１１２よりも大径のツバ部を設けることによって周回する溝部２１４を設けると共に、細径部２１２に少なくとも一箇所以上の凹部２１５を設けた、中空シャフト１１よりも高耐熱性のステンレス製の軸部材２１とからなり、この軸部材２１と同一軸上に配置され、軸心を中心にして軸部材２１に対して相対的に回転している中空シャフト１１の端部１１１の孔１１２内へ軸部材２１のツバ部を圧入し、中空シャフト１１の一部を溶融させ、その溶融部分１１１ａで軸部材２１の溝部２１４および凹部２１５を埋めて、中空シャフト１１と軸部材２１とを一体化してローラを製造する。
【解決手段】アルミニウム製の中空シャフト１１と、軸本体部２１１の一端に設けた細径部２１２の先端に、中空シャフト１１の孔１１２よりも大径のツバ部を設けることによって周回する溝部２１４を設けると共に、細径部２１２に少なくとも一箇所以上の凹部２１５を設けた、中空シャフト１１よりも高耐熱性のステンレス製の軸部材２１とからなり、この軸部材２１と同一軸上に配置され、軸心を中心にして軸部材２１に対して相対的に回転している中空シャフト１１の端部１１１の孔１１２内へ軸部材２１のツバ部を圧入し、中空シャフト１１の一部を溶融させ、その溶融部分１１１ａで軸部材２１の溝部２１４および凹部２１５を埋めて、中空シャフト１１と軸部材２１とを一体化してローラを製造する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、複写機、ファクシミリ機、コンピュータのプリンタなどの紙送りローラに使用されるローラおよびその製造方法に関し、特に、熱膨張による歪み、軸抜けなどを防止することができるローラおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、大型若しくは小型の複写機、ファクシミリ機、コンピューターのプリンターなどの紙送りローラに使用されているローラは、シャフトの両端に軸部材が設けられている構造を有する。このローラは、一つの原材料、例えば、鋼管、ステンレスなどで製造されると、軽量化の要請に応えることができず、また、樹脂系材料で製造されると、剛性が劣るので寸法精度の要請に応えることができないなどの問題から、シャフトにアルミニウム系材料が採用され、軸部材にステンレス系材料が採用されて製造されることが多い。しかし、ローラへの適用に不向きな純アルミニウムとステンレス（ＳＵＳ３０４）とが溶接できるという例外を除き、アルミニウム系材料とステンレス系材料とが溶接できないという物性の問題があり、この問題を回避する製造方法が試行錯誤されている。
【０００３】
そこで、例えば、下記特許文献１にて示されたローラは、円筒状の芯金部と、この芯金部の外周を覆い芯金部の軸方向の両端から延出された樹脂層と、芯金部から延出された樹脂層内面に挿入され外周面が樹脂層の内面へ密着すると共に接着剤により樹脂層へ接着される軸端部材と、この軸端部材と一体に成形され芯金部から延出された樹脂層の軸方向の端面へ当接させた状態で樹脂層と超音波溶接により接合されるフランジと、軸端部材の軸方向の端部に軸端部材と同軸的に一体に成形され芯金部の軸方向の端部の内面へ挿入される小径部と、軸端部材の小径部とは逆方向に樹脂層と同軸的に突出されたシャフトと、を有することを特徴とする。このローラは、樹脂層と軸端部とを略一体構造とすることができ、特に、樹脂層と軸端部材とを接着剤によって接着するので、接合部分のシール性がよくなり、ローラ内部の密封性を向上させるなどの効果を有している。
【特許文献１】特開平８−１９０１８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に係るローラは、樹脂層と軸端部材とが接着剤によって接着されているので、稼働時の高熱環境などにより、接着剤が溶融してローラが歪む問題、すなわち、円筒状の芯金部の軸心と軸端部材に一体化されているシャフトの軸心とが一致しなくなる問題や、接着剤の溶融により、軸端部材が樹脂層から外れ、シャフトが芯金部から軸抜けするといった問題がある。
【０００５】
そこで、本発明は、上記実情に鑑み提案され、稼働時などの高熱環境においても、熱膨張による歪み、軸抜けなどを防止することができるローラおよびその製造方法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に、本発明に係るローラは、金属製の中空シャフトと、軸本体部の一端に設けた細径部の先端に前記中空シャフトの孔よりも大径のツバ部を設けることによって周回する溝部を設けると共に、前記細径部に少なくとも一箇所以上の凹部を設けた、前記中空シャフトよりも高耐熱性を有する金属製の軸部材とからなり、この軸部材と同一軸上に配置され、軸心を中心にして前記軸部材に対して相対的に回転している前記中空シャフトの端部の孔内へ前記軸部材のツバ部を圧入し、前記中空シャフトの一部を溶融させ、その溶融部分で前記溝部および前記凹部を埋めることにより、前記中空シャフトと前記軸部材とを一体化した、ことを特徴とする。
【０００７】
そして、上記ローラにおいて、前記ツバ部を、先端に向かって縮閉する円錐台形状にすることが好ましい。
【０００８】
また、本発明に係るローラは、金属製の中空シャフトと、軸本体部の一端に設けた細径部の先端に前記軸本体部の外径よりも小径のツバ部を設けることによって周回する溝部を設けると共に、前記細径部に少なくとも一箇所以上の凹部を設けた、前記中空シャフトよりも高耐熱性を有する金属製の軸部材とからなり、この軸部材と同一軸上に配置され、軸心を中心にして前記軸部材に対して相対的に回転している前記中空シャフトの端部の孔内へ前記軸部材のツバ部を挿入し、前記中空シャフトの一部を前記軸本体部の端部で溶融させ、その溶融部分で前記溝部および前記凹部を埋めることにより、前記中空シャフトと前記軸部材とを一体化した、ことを特徴とする。
【０００９】
そして、上記ローラのいずれにおいても、前記軸部材を、前記中空シャフトの回転方向と逆方向へ回転させることが好ましい。
【００１０】
また、本発明に係るローラの製造方法は、金属製の中空シャフトと、軸本体部の一端に設けた細径部の先端に前記中空シャフトの孔よりも大径のツバ部を設けることによって周回する溝部を設けると共に、前記細径部に少なくとも一箇所以上の凹部を設けた、前記中空シャフトよりも高耐熱性を有する金属製の軸部材とを同一軸上に配置し、前記中空シャフトを、軸心を中心にして前記軸部材に対して相対的に回転させ、前記軸部材のツバ部を前記中空シャフトの端部の孔内へ圧入して前記中空シャフトの一部を溶融させ、その溶融部分で前記溝部および前記凹部を埋めることにより、前記中空シャフトと前記軸部材とを一体化する、ことを特徴とする。
【００１１】
そして、上記ローラの製造方法において、前記ツバ部を、先端に向かって縮閉する円錐台形状にすることが好ましい。
【００１２】
また、本発明に係るローラの製造方法は、金属製の中空シャフトと、軸本体部の一端に設けた細径部の先端に前記軸本体部の外径よりも小径のツバ部を設けることによって周回する溝部を設けると共に、前記細径部に少なくとも一箇所以上の凹部を設けた、前記中空シャフトよりも高耐熱性を有する金属製の軸部材とを軸心を同一軸上に配置し、前記中空シャフトを、軸心を中心にして前記軸部材に対して相対的に回転させ、前記軸部材のツバ部を前記中空シャフトの端部の孔内へ挿入して前記中空シャフトの一部を前記軸本体部の端部で溶融させ、その溶融部分で前記溝部および前記凹部を埋めることにより、前記中空シャフトと前記軸部材とを一体化する、ことを特徴とする。
【００１３】
そして、上記ローラの製造方法のいずれにおいても、前記軸部材を、前記中空シャフトの回転方向と逆方向へ回転させることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係るローラは、金属製の軸部材と同一軸上に配置され、軸心を中心にして軸部材に対して相対的に回転している、軸部材よりも高耐熱性を有する金属製の中空シャフトの端部の孔内へ軸部材のツバ部を圧入し、中空シャフトの一部を溶融させ、その溶融部分で溝部および凹部を埋めることにより、中空シャフトと軸部材とを一体化したので、軸部材に引き抜きへの対抗力をツバ部（溝部）で備えさせ、回転に対する強度を凹部で備えさせることができ、軸部材が中空シャフトから外れるのを防止することができると共に、軸部材に対して中空シャフトが空回りするのを防止することができる。特に、中空シャフトと軸部材との一体化に接着剤を用いていないので、高熱環境において接着剤が溶融する問題を解決し、これにより中空シャフトの軸心と軸部材の軸心とが不一致となることがなくなって、ローラが歪んだり、軸部材が中空シャフトから外れて軸抜けすることを防止することができる。また、軸心を中心にして軸部材に対して相対的に回転する金属製の中空シャフトの端部の孔内へ、金属製の軸部材のツバ部を中空シャフトと同一軸上に配置して圧入したので、中空シャフトの軸心と軸部材の軸心とを一致させて一体化させることができ、ローラが歪むのを防止することができる。
【００１５】
そして、上記ローラに関し、ツバ部を先端に向かって縮閉する円錐台形状にしたので、中空シャフトの端部と軸部材のツバ部との摩擦面積が広くなって、中空シャフトの一部を効率よく溶融させることができるので、作業効率を向上させることができる。
【００１６】
また、本発明に係るローラは、金属製の軸部材と同一軸上に配置され、軸心を中心にして軸部材に対して相対的に回転している、軸部材よりも高耐熱性を有する金属製の中空シャフトの端部の孔内へ軸部材のツバ部を挿入し、中空シャフトの一部を軸本体部の端部で溶融させ、その溶融部分で溝部および凹部を埋めることにより、中空シャフトと前記軸部材とを一体化したので、軸部材に引き抜きへの対抗力をツバ部（溝部）で備えさせ、回転に対する強度を凹部で備えさせることができ、軸部材が中空シャフトから外れるのを防止することができると共に、軸部材に対して中空シャフトが空回りするのを防止することができる。特に、中空シャフトと軸部材との一体化に接着剤を用いていないので、高熱環境において接着剤が溶融する問題を解決し、これにより中空シャフトの軸心と軸部材の軸心とが不一致となることがなくなって、ローラが歪んだり、軸部材が中空シャフトから外れて軸抜けすることを防止することができる。また、軸心を中心にして軸部材に対して相対的に回転する金属製の中空シャフトの端部の孔内へ、金属製の軸部材のツバ部を中空シャフトと同一軸上に配置して挿入したので、中空シャフトの軸心と軸部材の軸心とを一致させて一体化させることができ、ローラが歪むのを防止することができる。
【００１７】
そして、上記ローラに関し、軸部材を中空シャフトの回転方向と逆方向へ回転させたので、中空シャフトのみを回転させる場合よりも低い（少ない）回転数にて、中空シャフトと軸部材とを一体化させることができ、ローラを安全に製造することができる。
【００１８】
また、本発明に係るローラの製造方法は、金属製の中空シャフトと、この中空シャフトよりも高耐熱性を有する金属製の軸部材とを同一軸上に配置し、中空シャフトを、軸心を中心にして軸部材に対して相対的に回転させ、軸部材のツバ部を中空シャフトの端部の孔内へ圧入して中空シャフトの一部を溶融させ、その溶融部分で溝部および凹部を埋めることにより、中空シャフトと軸部材とを一体化させてローラを製造したので、軸部材に引き抜きへの対抗力をツバ部（溝部）で備えさせ、回転に対する強度を凹部で備えさせて、軸部材が中空シャフトから外れるのを防止することができると共に、軸部材に対して中空シャフトが空回りするのを防止することができるローラを製造することができる。特に、中空シャフトと軸部材との一体化に接着剤を用いていないので、高熱環境において接着剤が溶融する問題を解決し、これにより中空シャフトの軸心と軸部材の軸心とが不一致となることがなくなって、ローラが歪んだり、軸部材が中空シャフトから外れて軸抜けすることを防止することができるローラを製造することができる。また、軸心を中心にして軸部材に対して相対的に回転する金属製の中空シャフトの端部の孔内へ、金属製の軸部材のツバ部を中空シャフトと同一軸上に配置して圧入したので、中空シャフトの軸心と軸部材の軸心とを一致させて一体化させることができ、歪むのを防止することができるローラを製造することができる。
【００１９】
そして、上記ローラの製造方法に関し、ツバ部を先端に向かって縮閉する円錐台形状にした軸部材を用いてローラを製造したので、中空シャフトの端部と軸部材のツバ部との摩擦面積が広くなって、中空シャフトの一部を効率よく溶融させることができるので、作業効率を向上させることができる。
【００２０】
また、本発明に係るローラの製造方法は、金属製の中空シャフトと、この中空シャフトよりも高耐熱性を有する金属製の軸部材とを同一軸上に配置し、中空シャフトを、軸心を中心にして軸部材に対して相対的に回転させ、軸部材のツバ部を中空シャフトの端部の孔内へ挿入して中空シャフトの一部を軸本体部の端部で溶融させ、その溶融部分で溝部および凹部を埋めることにより、中空シャフトと軸部材とを一体化させてローラを製造したので、軸部材に引き抜きへの対抗力をツバ部（溝部）で備えさせ、回転に対する強度を凹部で備えさせて、軸部材が中空シャフトから外れるのを防止することができると共に、軸部材に対して中空シャフトが空回りするのを防止することができるローラを製造することができる。特に、中空シャフトと軸部材との一体化に接着剤を用いていないので、高熱環境において接着剤が溶融する問題を解決し、これにより中空シャフトの軸心と軸部材の軸心とが不一致となることがなくなって、ローラが歪んだり、軸部材が中空シャフトから外れて軸抜けすることを防止することができるローラを製造することができる。また、軸心を中心にして軸部材に対して相対的に回転する金属製の中空シャフトの端部の孔内へ、金属製の軸部材のツバ部を中空シャフトと同一軸上に配置して挿入したので、中空シャフトの軸心と軸部材の軸心とを一致させて一体化させることができ、歪むのを防止することができるローラを製造することができる。
【００２１】
そして、上記ローラの製造方法に関し、軸部材を中空シャフトの回転方向と逆方向へ回転させてローラを製造したので、中空シャフトのみを回転させる場合よりも低い（少ない）回転数にて、中空シャフトと軸部材とを一体化させてローラを製造することができ、安全にローラを製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明を図面に示す実施形態に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るローラの構成部品である中空シャフトおよび軸部材のそれぞれ一部を示す斜視図、図２は、本発明の一実施形態に係るローラにおける中空シャフトおよび軸部材を一体化する前の状態を示す部分断面図、図３は、本発明の一実施形態に係るローラにおける中空シャフトおよび軸部材を一体化した後の状態を示す部分断面図、図４は、本発明の他の実施形態に係るローラにおける中空シャフトおよび軸部材を一体化する前の状態を示す部分断面図、図５は、本発明の他の実施形態に係るローラにおける中空シャフトおよび軸部材を一体化した後の状態を示す部分断面図である。
【００２３】
本発明の一実施形態に係るローラ１は、図１に示す通り、金属製、例えば、アルミニウム製（Ａ５０５２）の中空シャフト１１と、この中空シャフト１１の外径（例えば、３０ｍｍ）よりも小径（例えば、２２ｍｍ）の軸本体部２１１の一端に設けた細径部２１２の先端に、中空シャフト１１の孔１１２の径（例えば、１６ｍｍ）よりも大径（例えば、２２ｍｍ）のツバ部２１３を設けることによって周回する、例えば、３ｍｍの幅を有する溝部２１４を設けると共に、細径部２１２に四箇所、例えば、周方向に等間隔に四箇所の凹部２１５を設けた、中空シャフト１１よりも高耐熱性を有する金属製、例えば、ステンレス製（ＳＵＳ４２０）の軸部材２１と、からなる。なお、軸部材２１のツバ部２１３は、例えば、２ｍｍの幅（厚さ）を有し、先端（軸本体部２１１から離れる方向）に向かって縮閉する円錐台形状をしている。そして、軸部材２１は、丸棒材に旋盤加工を施すことにより、細径部２１２、ツバ部２１３および溝部２１４を設けることができる。
【００２４】
本発明の一実施形態に係るローラ１の製造方法を説明すると、図２に示す通り、軸心を中心に、例えば、１５００ｒｐｍで回転する中空シャフト１１の端部１１１の孔１１２内へ、中空シャフト１１と同一軸上に配置した軸部材２１のツバ部２１３を、中空シャフト１１の回転方向と逆方向へ軸心を中心に、例えば、１５００ｒｐｍで回転させながら圧入する。このようにツバ部２１３を孔１１２内へ圧入すると、圧入したツバ部２１３と中空シャフト１１との摩擦により、中空シャフト１１の一部（端部１１１および孔１１２の外側）が溶融し、その溶融部分１１１ａが軸部材２１に設けた周回する溝部２１４および凹部２１５を埋めることにより、中空シャフト１１と軸部材２１とが一体化し、図３に示すような、本発明に係るローラ１を製造することができる。
【００２５】
本発明の一実施形態に係るローラ１は、中空シャフト１１の一部（端部１１１および孔１１２の外側）が溶融し、その溶融部分１１１ａが軸部材２１に設けた周回する溝部２１４および凹部２１５を埋め、これにより中空シャフト１１と軸部材２１とが一体化されるので、軸部材２１に引き抜きへの対抗力をツバ部２１３（溝部２１４）で備えさせ、回転に対する強度を凹部２１５で備えさせることができるため、軸部材２１が中空シャフト１１から外れるのを防止することができると共に、軸部材２１に対して中空シャフト１１が空回りするのを防止することができる。特に、中空シャフト１１と軸部材２１との一体化に接着剤を用いていないので、高熱環境において接着剤が溶融する問題を解決し、これにより中空シャフト１１の軸心と軸部材２１の軸心とが不一致となることがなく、ローラ１が歪んだり、軸部材２１が中空１１シャフトから外れて軸抜けすることを防止することができる。また、軸心を中心に回転する中空シャフト１１の端部１１１の孔１１２内へ、軸部材２１のツバ部２１３を中空シャフト１１と同一軸上に配置して圧入したので、中空シャフト１１の軸心と軸部材２１の軸心を一致させて一体化させることができ、ローラ１が歪むのを防止することができる。
【００２６】
なお、軸部材２１の細径部２１２に設ける凹部２１５は、軸部材２１が中空シャフト１１から外れて軸抜けするのを防止することができるのであれば、一箇所以上、適宜設けることが可能な複数箇所以下あればよい。そして、この溝部２１４および凹部２１５の形状、大きさ、深さなどは、製造しようとするローラ１によって、適宜調整することが望ましい。さらに、中空シャフト１１のみ、または、軸部材２１のみを、軸心を中心に、例えば３０００ｒｐｍで回転させても、本発明に係るローラ１を製造することができる。また、軸部材２１を中空シャフト１１に近づけてツバ部２１３を孔１１２内へ圧入しても、中空シャフト１１を軸部材２１に近づけてツバ部２１３を孔１１２内へ圧入しても、本発明に係るローラ１を同様に製造することができる。
【００２７】
また、本発明の他の実施形態に係るローラ１０は、図４に示す通り、金属製、例えば、アルミニウム製（Ａ５０５２）の中空シャフト３１と、この中空シャフト３１の外径（例えば、３０ｍｍ）よりも大径（例えば、４０ｍｍ）の軸本体部４１１の一端に設けた細径部４１２の先端に、軸本体部４１１の外径よりも小径であって中空シャフト３１の外径（例えば、１６ｍｍ）よりも小径（例えば、１４ｍｍ）のツバ部４１３を設けることによって周回する溝部４１４を設けると共に、細径部４１２に四箇所、例えば、周方向に等間隔に四箇所の凹部４１５を設けた、中空シャフト３１よりも高耐熱性を有する金属製、例えば、ステンレス製（ＳＵＳ４２０）の軸部材４１と、からなる。なお、この実施形態においても、軸部材４１のツバ部４１３は、例えば、２ｍｍの幅（厚さ）を有し、先端（軸本体部４１１から離れる方向）に向かって縮閉する円錐台形状をしている。そして、軸部材４１は、丸棒材に旋盤加工を施すことにより、細径部４１２、ツバ部４１３および溝部４１４を設けることができる。
【００２８】
本発明の他の実施形態に係るローラ１０の製造方法は、軸心を中心に、例えば１５００ｒｐｍで回転する中空シャフト３１の端部３１１の孔３１２内へ、中空シャフト３１と同一軸上に配置した軸部材４１のツバ部４１３を、中空シャフト３１の回転方向と逆方向へ軸心を中心に、例えば、１５００ｒｐｍで回転させながら挿入する。このようにツバ部４１３を孔３１２内へ挿入すると、軸本体部４１１の端部４１１１と中空シャフト３１の端部３１１との摩擦により、中空シャフト３１の端部３１１の一部が溶融し、その溶融部分３１１ａが軸部材４１に設けた周回する溝部４１４および凹部４１５を埋めることにより、中空シャフト３１と軸部材４１とが一体化し、図５に示すような、本発明の他の実施形態に係るローラ１０を製造することができる。
【００２９】
本発明の他の実施形態に係るローラ１０は、中空シャフト３１の端部３１１の一部が溶融し、その溶融部分３１１ａが軸部材４１に設けた周回する溝部４１４および凹部４１５を埋め、これにより中空シャフト３１と軸部材４１とが一体化されるので、軸部材４１に引き抜きへの対抗力をツバ部４１３（溝部４１４）で備えさせ、回転に対する強度を凹部４１５で備えさせることができるため、軸部材４１が中空シャフト３１から外れるのを防止することができると共に、軸部材４１に対して中空シャフト３１が空回りするのを防止することができる。特に、中空シャフト３１と軸部材４１との一体化に接着剤を用いていないので、高熱環境において接着剤が溶融する問題を解決し、これにより中空シャフト３１の軸心と軸部材４１の軸心とが不一致となることがなく、ローラ１０が歪んだり、軸部材４１が中空３１シャフトから外れて軸抜けすることを防止することができる。また、軸心を中心に回転する中空シャフト３１の端部３１１の孔３１２内へ、軸部材４１のツバ部４１３を中空シャフト３１と同一軸上に配置して挿入したので、中空シャフト３１の軸心と軸部材４１の軸心を一致させて一体化させることができ、ローラ１０が歪むのを防止することができる。
【００３０】
なお、本発明に係る他の実施形態では、軸部材４１のツバ部４１３が中空シャフト３１の孔３１２の径よりも小径である場合、ツバ部４１３は、先端に向かって縮閉する円錐台形状を有しているか否かに限定されない。ただし、軸部材４１のツバ部４１３が中空シャフト３１の孔３１２よりも大径である場合、ツバ部４１３によっても中空シャフト３１の端部３１１の一部および孔３１２の外側を溶融させることができるので、先端に向かって縮閉する円錐台形状であることが望ましく、これによりローラ１０の製造効率を向上させることができる。
【００３１】
また、軸部材４１の細径部４１２に設ける凹部４１５は、一箇所以上、適宜設けることが可能な複数箇所以下であればよく、軸部材４１の溝部４１４および凹部４１５の形状、大きさ、深さなども製造するローラ１０によって適宜調整することができる。さらに、中空シャフト３１のみ、または、軸部材４１のみを、軸心を中心に、例えば３０００ｒｐｍで回転させても、本発明に係るローラ１０を製造することができる。また、軸部材４１を中空シャフト３１に近づけてツバ部４１３を孔３１２内へ挿入しても、中空シャフト３１を軸部材４１に近づけてツバ部４１３を孔３１２内へ挿入しても、本発明に係るローラ１０を同様に製造することができる。
【００３２】
以上、本発明の実施形態を詳述したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明は、特許請求の範囲に記載された事項を逸脱することがなければ、種々の設計変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態において、中空シャフトの孔は、中空シャフトを貫通しているものとして説明したが、軸部材のツバ部および溝部を圧入または挿入することができる深さを備えていればよく、貫通しているか否かに限定されない。
また、上記実施形態では、中空シャフトにアルミニウム（Ａ５０５２）を、軸部材にステンレス（ＳＵＳ４２０）をそれぞれ用いた例について説明したが、通常圧接、溶接できないアルミニウム（例えば、Ａ５０５６およびＡ６０６３）とステンレス（例えば、Ｓ４３０およびＳＵＳ４１６）とのいずれを組み合わせる例であっても、本発明に係るローラを製造することができる。さらに、通常圧接、溶接できない金属同士によって中空シャフトと軸部材とを組み合わせる例であっても、本発明の特許請求の範囲に記載された事項を逸脱することがない限り、ローラとその製造方法を適用させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明に係るローラとその製造方法は、複写機、ファクシミリ機、コンピュータのプリンタなどの紙送りローラに使用されるものとして説明したが、感光材料の現像処理装置などへの応用として、感光材料を挟持し搬送するためのローラとその製造方法にも適用することができる。そして、この場合にも、現像処理装置の稼働時などの高熱環境においても、熱膨張による歪み、軸抜けなどを防止することができるローラとその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の一実施形態に係るローラの構成部品である中空シャフトおよび軸部材のそれぞれ一部を示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るローラにおける中空シャフトおよび軸部材を一体化する前の状態を示す部分断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るローラにおける中空シャフトおよび軸部材を一体化した後の状態を示す部分断面図である。
【図４】本発明の他の実施形態に係るローラにおける中空シャフトおよび軸部材を一体化する前の状態を示す部分断面図である。
【図５】本発明の他の実施形態に係るローラにおける中空シャフトおよび軸部材を一体化した後の状態を示す部分断面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１ ローラ
１０ ローラ
１１ 中空シャフト
１１１ 中空シャフトの端部
１１１ａ 溶融部分
１１２ 孔
２１ 軸部材
２１１ 軸本体部
２１２ 細径部
２１３ ツバ部
２１４ 溝部
２１５ 凹部
３１ 中空シャフト
３１１ 端部
３１１ａ 溶融部分
３１２ 孔
４１ 軸部材
４１１ 軸本体部
４１１１ 軸本体部の端部
４１２ 細径部
４１３ ツバ部
４１４ 溝部
４１５ 凹部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、複写機、ファクシミリ機、コンピュータのプリンタなどの紙送りローラに使用されるローラおよびその製造方法に関し、特に、熱膨張による歪み、軸抜けなどを防止することができるローラおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、大型若しくは小型の複写機、ファクシミリ機、コンピューターのプリンターなどの紙送りローラに使用されているローラは、シャフトの両端に軸部材が設けられている構造を有する。このローラは、一つの原材料、例えば、鋼管、ステンレスなどで製造されると、軽量化の要請に応えることができず、また、樹脂系材料で製造されると、剛性が劣るので寸法精度の要請に応えることができないなどの問題から、シャフトにアルミニウム系材料が採用され、軸部材にステンレス系材料が採用されて製造されることが多い。しかし、ローラへの適用に不向きな純アルミニウムとステンレス（ＳＵＳ３０４）とが溶接できるという例外を除き、アルミニウム系材料とステンレス系材料とが溶接できないという物性の問題があり、この問題を回避する製造方法が試行錯誤されている。
【０００３】
そこで、例えば、下記特許文献１にて示されたローラは、円筒状の芯金部と、この芯金部の外周を覆い芯金部の軸方向の両端から延出された樹脂層と、芯金部から延出された樹脂層内面に挿入され外周面が樹脂層の内面へ密着すると共に接着剤により樹脂層へ接着される軸端部材と、この軸端部材と一体に成形され芯金部から延出された樹脂層の軸方向の端面へ当接させた状態で樹脂層と超音波溶接により接合されるフランジと、軸端部材の軸方向の端部に軸端部材と同軸的に一体に成形され芯金部の軸方向の端部の内面へ挿入される小径部と、軸端部材の小径部とは逆方向に樹脂層と同軸的に突出されたシャフトと、を有することを特徴とする。このローラは、樹脂層と軸端部とを略一体構造とすることができ、特に、樹脂層と軸端部材とを接着剤によって接着するので、接合部分のシール性がよくなり、ローラ内部の密封性を向上させるなどの効果を有している。
【特許文献１】特開平８−１９０１８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に係るローラは、樹脂層と軸端部材とが接着剤によって接着されているので、稼働時の高熱環境などにより、接着剤が溶融してローラが歪む問題、すなわち、円筒状の芯金部の軸心と軸端部材に一体化されているシャフトの軸心とが一致しなくなる問題や、接着剤の溶融により、軸端部材が樹脂層から外れ、シャフトが芯金部から軸抜けするといった問題がある。
【０００５】
そこで、本発明は、上記実情に鑑み提案され、稼働時などの高熱環境においても、熱膨張による歪み、軸抜けなどを防止することができるローラおよびその製造方法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に、本発明に係るローラは、金属製の中空シャフトと、軸本体部の一端に設けた細径部の先端に前記中空シャフトの孔よりも大径のツバ部を設けることによって周回する溝部を設けると共に、前記細径部に少なくとも一箇所以上の凹部を設けた、前記中空シャフトよりも高耐熱性を有する金属製の軸部材とからなり、この軸部材と同一軸上に配置され、軸心を中心にして前記軸部材に対して相対的に回転している前記中空シャフトの端部の孔内へ前記軸部材のツバ部を圧入し、前記中空シャフトの一部を溶融させ、その溶融部分で前記溝部および前記凹部を埋めることにより、前記中空シャフトと前記軸部材とを一体化した、ことを特徴とする。
【０００７】
そして、上記ローラにおいて、前記ツバ部を、先端に向かって縮閉する円錐台形状にすることが好ましい。
【０００８】
また、本発明に係るローラは、金属製の中空シャフトと、軸本体部の一端に設けた細径部の先端に前記軸本体部の外径よりも小径のツバ部を設けることによって周回する溝部を設けると共に、前記細径部に少なくとも一箇所以上の凹部を設けた、前記中空シャフトよりも高耐熱性を有する金属製の軸部材とからなり、この軸部材と同一軸上に配置され、軸心を中心にして前記軸部材に対して相対的に回転している前記中空シャフトの端部の孔内へ前記軸部材のツバ部を挿入し、前記中空シャフトの一部を前記軸本体部の端部で溶融させ、その溶融部分で前記溝部および前記凹部を埋めることにより、前記中空シャフトと前記軸部材とを一体化した、ことを特徴とする。
【０００９】
そして、上記ローラのいずれにおいても、前記軸部材を、前記中空シャフトの回転方向と逆方向へ回転させることが好ましい。
【００１０】
また、本発明に係るローラの製造方法は、金属製の中空シャフトと、軸本体部の一端に設けた細径部の先端に前記中空シャフトの孔よりも大径のツバ部を設けることによって周回する溝部を設けると共に、前記細径部に少なくとも一箇所以上の凹部を設けた、前記中空シャフトよりも高耐熱性を有する金属製の軸部材とを同一軸上に配置し、前記中空シャフトを、軸心を中心にして前記軸部材に対して相対的に回転させ、前記軸部材のツバ部を前記中空シャフトの端部の孔内へ圧入して前記中空シャフトの一部を溶融させ、その溶融部分で前記溝部および前記凹部を埋めることにより、前記中空シャフトと前記軸部材とを一体化する、ことを特徴とする。
【００１１】
そして、上記ローラの製造方法において、前記ツバ部を、先端に向かって縮閉する円錐台形状にすることが好ましい。
【００１２】
また、本発明に係るローラの製造方法は、金属製の中空シャフトと、軸本体部の一端に設けた細径部の先端に前記軸本体部の外径よりも小径のツバ部を設けることによって周回する溝部を設けると共に、前記細径部に少なくとも一箇所以上の凹部を設けた、前記中空シャフトよりも高耐熱性を有する金属製の軸部材とを軸心を同一軸上に配置し、前記中空シャフトを、軸心を中心にして前記軸部材に対して相対的に回転させ、前記軸部材のツバ部を前記中空シャフトの端部の孔内へ挿入して前記中空シャフトの一部を前記軸本体部の端部で溶融させ、その溶融部分で前記溝部および前記凹部を埋めることにより、前記中空シャフトと前記軸部材とを一体化する、ことを特徴とする。
【００１３】
そして、上記ローラの製造方法のいずれにおいても、前記軸部材を、前記中空シャフトの回転方向と逆方向へ回転させることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係るローラは、金属製の軸部材と同一軸上に配置され、軸心を中心にして軸部材に対して相対的に回転している、軸部材よりも高耐熱性を有する金属製の中空シャフトの端部の孔内へ軸部材のツバ部を圧入し、中空シャフトの一部を溶融させ、その溶融部分で溝部および凹部を埋めることにより、中空シャフトと軸部材とを一体化したので、軸部材に引き抜きへの対抗力をツバ部（溝部）で備えさせ、回転に対する強度を凹部で備えさせることができ、軸部材が中空シャフトから外れるのを防止することができると共に、軸部材に対して中空シャフトが空回りするのを防止することができる。特に、中空シャフトと軸部材との一体化に接着剤を用いていないので、高熱環境において接着剤が溶融する問題を解決し、これにより中空シャフトの軸心と軸部材の軸心とが不一致となることがなくなって、ローラが歪んだり、軸部材が中空シャフトから外れて軸抜けすることを防止することができる。また、軸心を中心にして軸部材に対して相対的に回転する金属製の中空シャフトの端部の孔内へ、金属製の軸部材のツバ部を中空シャフトと同一軸上に配置して圧入したので、中空シャフトの軸心と軸部材の軸心とを一致させて一体化させることができ、ローラが歪むのを防止することができる。
【００１５】
そして、上記ローラに関し、ツバ部を先端に向かって縮閉する円錐台形状にしたので、中空シャフトの端部と軸部材のツバ部との摩擦面積が広くなって、中空シャフトの一部を効率よく溶融させることができるので、作業効率を向上させることができる。
【００１６】
また、本発明に係るローラは、金属製の軸部材と同一軸上に配置され、軸心を中心にして軸部材に対して相対的に回転している、軸部材よりも高耐熱性を有する金属製の中空シャフトの端部の孔内へ軸部材のツバ部を挿入し、中空シャフトの一部を軸本体部の端部で溶融させ、その溶融部分で溝部および凹部を埋めることにより、中空シャフトと前記軸部材とを一体化したので、軸部材に引き抜きへの対抗力をツバ部（溝部）で備えさせ、回転に対する強度を凹部で備えさせることができ、軸部材が中空シャフトから外れるのを防止することができると共に、軸部材に対して中空シャフトが空回りするのを防止することができる。特に、中空シャフトと軸部材との一体化に接着剤を用いていないので、高熱環境において接着剤が溶融する問題を解決し、これにより中空シャフトの軸心と軸部材の軸心とが不一致となることがなくなって、ローラが歪んだり、軸部材が中空シャフトから外れて軸抜けすることを防止することができる。また、軸心を中心にして軸部材に対して相対的に回転する金属製の中空シャフトの端部の孔内へ、金属製の軸部材のツバ部を中空シャフトと同一軸上に配置して挿入したので、中空シャフトの軸心と軸部材の軸心とを一致させて一体化させることができ、ローラが歪むのを防止することができる。
【００１７】
そして、上記ローラに関し、軸部材を中空シャフトの回転方向と逆方向へ回転させたので、中空シャフトのみを回転させる場合よりも低い（少ない）回転数にて、中空シャフトと軸部材とを一体化させることができ、ローラを安全に製造することができる。
【００１８】
また、本発明に係るローラの製造方法は、金属製の中空シャフトと、この中空シャフトよりも高耐熱性を有する金属製の軸部材とを同一軸上に配置し、中空シャフトを、軸心を中心にして軸部材に対して相対的に回転させ、軸部材のツバ部を中空シャフトの端部の孔内へ圧入して中空シャフトの一部を溶融させ、その溶融部分で溝部および凹部を埋めることにより、中空シャフトと軸部材とを一体化させてローラを製造したので、軸部材に引き抜きへの対抗力をツバ部（溝部）で備えさせ、回転に対する強度を凹部で備えさせて、軸部材が中空シャフトから外れるのを防止することができると共に、軸部材に対して中空シャフトが空回りするのを防止することができるローラを製造することができる。特に、中空シャフトと軸部材との一体化に接着剤を用いていないので、高熱環境において接着剤が溶融する問題を解決し、これにより中空シャフトの軸心と軸部材の軸心とが不一致となることがなくなって、ローラが歪んだり、軸部材が中空シャフトから外れて軸抜けすることを防止することができるローラを製造することができる。また、軸心を中心にして軸部材に対して相対的に回転する金属製の中空シャフトの端部の孔内へ、金属製の軸部材のツバ部を中空シャフトと同一軸上に配置して圧入したので、中空シャフトの軸心と軸部材の軸心とを一致させて一体化させることができ、歪むのを防止することができるローラを製造することができる。
【００１９】
そして、上記ローラの製造方法に関し、ツバ部を先端に向かって縮閉する円錐台形状にした軸部材を用いてローラを製造したので、中空シャフトの端部と軸部材のツバ部との摩擦面積が広くなって、中空シャフトの一部を効率よく溶融させることができるので、作業効率を向上させることができる。
【００２０】
また、本発明に係るローラの製造方法は、金属製の中空シャフトと、この中空シャフトよりも高耐熱性を有する金属製の軸部材とを同一軸上に配置し、中空シャフトを、軸心を中心にして軸部材に対して相対的に回転させ、軸部材のツバ部を中空シャフトの端部の孔内へ挿入して中空シャフトの一部を軸本体部の端部で溶融させ、その溶融部分で溝部および凹部を埋めることにより、中空シャフトと軸部材とを一体化させてローラを製造したので、軸部材に引き抜きへの対抗力をツバ部（溝部）で備えさせ、回転に対する強度を凹部で備えさせて、軸部材が中空シャフトから外れるのを防止することができると共に、軸部材に対して中空シャフトが空回りするのを防止することができるローラを製造することができる。特に、中空シャフトと軸部材との一体化に接着剤を用いていないので、高熱環境において接着剤が溶融する問題を解決し、これにより中空シャフトの軸心と軸部材の軸心とが不一致となることがなくなって、ローラが歪んだり、軸部材が中空シャフトから外れて軸抜けすることを防止することができるローラを製造することができる。また、軸心を中心にして軸部材に対して相対的に回転する金属製の中空シャフトの端部の孔内へ、金属製の軸部材のツバ部を中空シャフトと同一軸上に配置して挿入したので、中空シャフトの軸心と軸部材の軸心とを一致させて一体化させることができ、歪むのを防止することができるローラを製造することができる。
【００２１】
そして、上記ローラの製造方法に関し、軸部材を中空シャフトの回転方向と逆方向へ回転させてローラを製造したので、中空シャフトのみを回転させる場合よりも低い（少ない）回転数にて、中空シャフトと軸部材とを一体化させてローラを製造することができ、安全にローラを製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明を図面に示す実施形態に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るローラの構成部品である中空シャフトおよび軸部材のそれぞれ一部を示す斜視図、図２は、本発明の一実施形態に係るローラにおける中空シャフトおよび軸部材を一体化する前の状態を示す部分断面図、図３は、本発明の一実施形態に係るローラにおける中空シャフトおよび軸部材を一体化した後の状態を示す部分断面図、図４は、本発明の他の実施形態に係るローラにおける中空シャフトおよび軸部材を一体化する前の状態を示す部分断面図、図５は、本発明の他の実施形態に係るローラにおける中空シャフトおよび軸部材を一体化した後の状態を示す部分断面図である。
【００２３】
本発明の一実施形態に係るローラ１は、図１に示す通り、金属製、例えば、アルミニウム製（Ａ５０５２）の中空シャフト１１と、この中空シャフト１１の外径（例えば、３０ｍｍ）よりも小径（例えば、２２ｍｍ）の軸本体部２１１の一端に設けた細径部２１２の先端に、中空シャフト１１の孔１１２の径（例えば、１６ｍｍ）よりも大径（例えば、２２ｍｍ）のツバ部２１３を設けることによって周回する、例えば、３ｍｍの幅を有する溝部２１４を設けると共に、細径部２１２に四箇所、例えば、周方向に等間隔に四箇所の凹部２１５を設けた、中空シャフト１１よりも高耐熱性を有する金属製、例えば、ステンレス製（ＳＵＳ４２０）の軸部材２１と、からなる。なお、軸部材２１のツバ部２１３は、例えば、２ｍｍの幅（厚さ）を有し、先端（軸本体部２１１から離れる方向）に向かって縮閉する円錐台形状をしている。そして、軸部材２１は、丸棒材に旋盤加工を施すことにより、細径部２１２、ツバ部２１３および溝部２１４を設けることができる。
【００２４】
本発明の一実施形態に係るローラ１の製造方法を説明すると、図２に示す通り、軸心を中心に、例えば、１５００ｒｐｍで回転する中空シャフト１１の端部１１１の孔１１２内へ、中空シャフト１１と同一軸上に配置した軸部材２１のツバ部２１３を、中空シャフト１１の回転方向と逆方向へ軸心を中心に、例えば、１５００ｒｐｍで回転させながら圧入する。このようにツバ部２１３を孔１１２内へ圧入すると、圧入したツバ部２１３と中空シャフト１１との摩擦により、中空シャフト１１の一部（端部１１１および孔１１２の外側）が溶融し、その溶融部分１１１ａが軸部材２１に設けた周回する溝部２１４および凹部２１５を埋めることにより、中空シャフト１１と軸部材２１とが一体化し、図３に示すような、本発明に係るローラ１を製造することができる。
【００２５】
本発明の一実施形態に係るローラ１は、中空シャフト１１の一部（端部１１１および孔１１２の外側）が溶融し、その溶融部分１１１ａが軸部材２１に設けた周回する溝部２１４および凹部２１５を埋め、これにより中空シャフト１１と軸部材２１とが一体化されるので、軸部材２１に引き抜きへの対抗力をツバ部２１３（溝部２１４）で備えさせ、回転に対する強度を凹部２１５で備えさせることができるため、軸部材２１が中空シャフト１１から外れるのを防止することができると共に、軸部材２１に対して中空シャフト１１が空回りするのを防止することができる。特に、中空シャフト１１と軸部材２１との一体化に接着剤を用いていないので、高熱環境において接着剤が溶融する問題を解決し、これにより中空シャフト１１の軸心と軸部材２１の軸心とが不一致となることがなく、ローラ１が歪んだり、軸部材２１が中空１１シャフトから外れて軸抜けすることを防止することができる。また、軸心を中心に回転する中空シャフト１１の端部１１１の孔１１２内へ、軸部材２１のツバ部２１３を中空シャフト１１と同一軸上に配置して圧入したので、中空シャフト１１の軸心と軸部材２１の軸心を一致させて一体化させることができ、ローラ１が歪むのを防止することができる。
【００２６】
なお、軸部材２１の細径部２１２に設ける凹部２１５は、軸部材２１が中空シャフト１１から外れて軸抜けするのを防止することができるのであれば、一箇所以上、適宜設けることが可能な複数箇所以下あればよい。そして、この溝部２１４および凹部２１５の形状、大きさ、深さなどは、製造しようとするローラ１によって、適宜調整することが望ましい。さらに、中空シャフト１１のみ、または、軸部材２１のみを、軸心を中心に、例えば３０００ｒｐｍで回転させても、本発明に係るローラ１を製造することができる。また、軸部材２１を中空シャフト１１に近づけてツバ部２１３を孔１１２内へ圧入しても、中空シャフト１１を軸部材２１に近づけてツバ部２１３を孔１１２内へ圧入しても、本発明に係るローラ１を同様に製造することができる。
【００２７】
また、本発明の他の実施形態に係るローラ１０は、図４に示す通り、金属製、例えば、アルミニウム製（Ａ５０５２）の中空シャフト３１と、この中空シャフト３１の外径（例えば、３０ｍｍ）よりも大径（例えば、４０ｍｍ）の軸本体部４１１の一端に設けた細径部４１２の先端に、軸本体部４１１の外径よりも小径であって中空シャフト３１の外径（例えば、１６ｍｍ）よりも小径（例えば、１４ｍｍ）のツバ部４１３を設けることによって周回する溝部４１４を設けると共に、細径部４１２に四箇所、例えば、周方向に等間隔に四箇所の凹部４１５を設けた、中空シャフト３１よりも高耐熱性を有する金属製、例えば、ステンレス製（ＳＵＳ４２０）の軸部材４１と、からなる。なお、この実施形態においても、軸部材４１のツバ部４１３は、例えば、２ｍｍの幅（厚さ）を有し、先端（軸本体部４１１から離れる方向）に向かって縮閉する円錐台形状をしている。そして、軸部材４１は、丸棒材に旋盤加工を施すことにより、細径部４１２、ツバ部４１３および溝部４１４を設けることができる。
【００２８】
本発明の他の実施形態に係るローラ１０の製造方法は、軸心を中心に、例えば１５００ｒｐｍで回転する中空シャフト３１の端部３１１の孔３１２内へ、中空シャフト３１と同一軸上に配置した軸部材４１のツバ部４１３を、中空シャフト３１の回転方向と逆方向へ軸心を中心に、例えば、１５００ｒｐｍで回転させながら挿入する。このようにツバ部４１３を孔３１２内へ挿入すると、軸本体部４１１の端部４１１１と中空シャフト３１の端部３１１との摩擦により、中空シャフト３１の端部３１１の一部が溶融し、その溶融部分３１１ａが軸部材４１に設けた周回する溝部４１４および凹部４１５を埋めることにより、中空シャフト３１と軸部材４１とが一体化し、図５に示すような、本発明の他の実施形態に係るローラ１０を製造することができる。
【００２９】
本発明の他の実施形態に係るローラ１０は、中空シャフト３１の端部３１１の一部が溶融し、その溶融部分３１１ａが軸部材４１に設けた周回する溝部４１４および凹部４１５を埋め、これにより中空シャフト３１と軸部材４１とが一体化されるので、軸部材４１に引き抜きへの対抗力をツバ部４１３（溝部４１４）で備えさせ、回転に対する強度を凹部４１５で備えさせることができるため、軸部材４１が中空シャフト３１から外れるのを防止することができると共に、軸部材４１に対して中空シャフト３１が空回りするのを防止することができる。特に、中空シャフト３１と軸部材４１との一体化に接着剤を用いていないので、高熱環境において接着剤が溶融する問題を解決し、これにより中空シャフト３１の軸心と軸部材４１の軸心とが不一致となることがなく、ローラ１０が歪んだり、軸部材４１が中空３１シャフトから外れて軸抜けすることを防止することができる。また、軸心を中心に回転する中空シャフト３１の端部３１１の孔３１２内へ、軸部材４１のツバ部４１３を中空シャフト３１と同一軸上に配置して挿入したので、中空シャフト３１の軸心と軸部材４１の軸心を一致させて一体化させることができ、ローラ１０が歪むのを防止することができる。
【００３０】
なお、本発明に係る他の実施形態では、軸部材４１のツバ部４１３が中空シャフト３１の孔３１２の径よりも小径である場合、ツバ部４１３は、先端に向かって縮閉する円錐台形状を有しているか否かに限定されない。ただし、軸部材４１のツバ部４１３が中空シャフト３１の孔３１２よりも大径である場合、ツバ部４１３によっても中空シャフト３１の端部３１１の一部および孔３１２の外側を溶融させることができるので、先端に向かって縮閉する円錐台形状であることが望ましく、これによりローラ１０の製造効率を向上させることができる。
【００３１】
また、軸部材４１の細径部４１２に設ける凹部４１５は、一箇所以上、適宜設けることが可能な複数箇所以下であればよく、軸部材４１の溝部４１４および凹部４１５の形状、大きさ、深さなども製造するローラ１０によって適宜調整することができる。さらに、中空シャフト３１のみ、または、軸部材４１のみを、軸心を中心に、例えば３０００ｒｐｍで回転させても、本発明に係るローラ１０を製造することができる。また、軸部材４１を中空シャフト３１に近づけてツバ部４１３を孔３１２内へ挿入しても、中空シャフト３１を軸部材４１に近づけてツバ部４１３を孔３１２内へ挿入しても、本発明に係るローラ１０を同様に製造することができる。
【００３２】
以上、本発明の実施形態を詳述したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明は、特許請求の範囲に記載された事項を逸脱することがなければ、種々の設計変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態において、中空シャフトの孔は、中空シャフトを貫通しているものとして説明したが、軸部材のツバ部および溝部を圧入または挿入することができる深さを備えていればよく、貫通しているか否かに限定されない。
また、上記実施形態では、中空シャフトにアルミニウム（Ａ５０５２）を、軸部材にステンレス（ＳＵＳ４２０）をそれぞれ用いた例について説明したが、通常圧接、溶接できないアルミニウム（例えば、Ａ５０５６およびＡ６０６３）とステンレス（例えば、Ｓ４３０およびＳＵＳ４１６）とのいずれを組み合わせる例であっても、本発明に係るローラを製造することができる。さらに、通常圧接、溶接できない金属同士によって中空シャフトと軸部材とを組み合わせる例であっても、本発明の特許請求の範囲に記載された事項を逸脱することがない限り、ローラとその製造方法を適用させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明に係るローラとその製造方法は、複写機、ファクシミリ機、コンピュータのプリンタなどの紙送りローラに使用されるものとして説明したが、感光材料の現像処理装置などへの応用として、感光材料を挟持し搬送するためのローラとその製造方法にも適用することができる。そして、この場合にも、現像処理装置の稼働時などの高熱環境においても、熱膨張による歪み、軸抜けなどを防止することができるローラとその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の一実施形態に係るローラの構成部品である中空シャフトおよび軸部材のそれぞれ一部を示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るローラにおける中空シャフトおよび軸部材を一体化する前の状態を示す部分断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るローラにおける中空シャフトおよび軸部材を一体化した後の状態を示す部分断面図である。
【図４】本発明の他の実施形態に係るローラにおける中空シャフトおよび軸部材を一体化する前の状態を示す部分断面図である。
【図５】本発明の他の実施形態に係るローラにおける中空シャフトおよび軸部材を一体化した後の状態を示す部分断面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１ ローラ
１０ ローラ
１１ 中空シャフト
１１１ 中空シャフトの端部
１１１ａ 溶融部分
１１２ 孔
２１ 軸部材
２１１ 軸本体部
２１２ 細径部
２１３ ツバ部
２１４ 溝部
２１５ 凹部
３１ 中空シャフト
３１１ 端部
３１１ａ 溶融部分
３１２ 孔
４１ 軸部材
４１１ 軸本体部
４１１１ 軸本体部の端部
４１２ 細径部
４１３ ツバ部
４１４ 溝部
４１５ 凹部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製の中空シャフトと、
軸本体部の一端に設けた細径部の先端に前記中空シャフトの孔よりも大径のツバ部を設けることによって周回する溝部を設けると共に、前記細径部に少なくとも一箇所以上の凹部を設けた、前記中空シャフトよりも高耐熱性を有する金属製の軸部材とからなり、
この軸部材と同一軸上に配置され、軸心を中心にして前記軸部材に対して相対的に回転している前記中空シャフトの端部の孔内へ前記軸部材のツバ部を圧入し、前記中空シャフトの一部を溶融させ、その溶融部分で前記溝部および前記凹部を埋めることにより、前記中空シャフトと前記軸部材とを一体化した、
ことを特徴とするローラ。
【請求項２】
請求項１に記載のローラにおいて、
前記ツバ部を、先端に向かって縮閉する円錐台形状にした、
ことを特徴とするローラ。
【請求項３】
金属製の中空シャフトと、
軸本体部の一端に設けた細径部の先端に前記軸本体部の外径よりも小径のツバ部を設けることによって周回する溝部を設けると共に、前記細径部に少なくとも一箇所以上の凹部を設けた、前記中空シャフトよりも高耐熱性を有する金属製の軸部材とからなり、
この軸部材と同一軸上に配置され、軸心を中心にして前記軸部材に対して相対的に回転している前記中空シャフトの端部の孔内へ前記軸部材のツバ部を挿入し、前記中空シャフトの一部を前記軸本体部の端部で溶融させ、その溶融部分で前記溝部および前記凹部を埋めることにより、前記中空シャフトと前記軸部材とを一体化した、
ことを特徴とするローラ。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のローラにおいて、
前記軸部材を、前記中空シャフトの回転方向と逆方向へ回転させた、
ことを特徴とするローラ。
【請求項５】
金属製の中空シャフトと、軸本体部の一端に設けた細径部の先端に前記中空シャフトの孔よりも大径のツバ部を設けることによって周回する溝部を設けると共に、前記細径部に少なくとも一箇所以上の凹部を設けた、前記中空シャフトよりも高耐熱性を有する金属製の軸部材とを同一軸上に配置し、
前記中空シャフトを、軸心を中心にして前記軸部材に対して相対的に回転させ、
前記軸部材のツバ部を前記中空シャフトの端部の孔内へ圧入して前記中空シャフトの一部を溶融させ、その溶融部分で前記溝部および前記凹部を埋めることにより、前記中空シャフトと前記軸部材とを一体化する、
ことを特徴とするローラの製造方法。
【請求項６】
請求項５に記載のローラの製造方法において、
前記ツバ部を、先端に向かって縮閉する円錐台形状にした、
ことを特徴とするローラの製造方法。
【請求項７】
金属製の中空シャフトと、軸本体部の一端に設けた細径部の先端に前記軸本体部の外径よりも小径のツバ部を設けることによって周回する溝部を設けると共に、前記細径部に少なくとも一箇所以上の凹部を設けた、前記中空シャフトよりも高耐熱性を有する金属製の軸部材とを軸心を同一軸上に配置し、
前記中空シャフトを、軸心を中心にして前記軸部材に対して相対的に回転させ、
前記軸部材のツバ部を前記中空シャフトの端部の孔内へ挿入して前記中空シャフトの一部を前記軸本体部の端部で溶融させ、その溶融部分で前記溝部および前記凹部を埋めることにより、前記中空シャフトと前記軸部材とを一体化する、
ことを特徴とするローラの製造方法。
【請求項８】
請求項５から請求項７のいずれか１項に記載のローラの製造方法において、
前記軸部材を、前記中空シャフトの回転方向と逆方向へ回転させる、
ことを特徴とするローラの製造方法。
【請求項１】
金属製の中空シャフトと、
軸本体部の一端に設けた細径部の先端に前記中空シャフトの孔よりも大径のツバ部を設けることによって周回する溝部を設けると共に、前記細径部に少なくとも一箇所以上の凹部を設けた、前記中空シャフトよりも高耐熱性を有する金属製の軸部材とからなり、
この軸部材と同一軸上に配置され、軸心を中心にして前記軸部材に対して相対的に回転している前記中空シャフトの端部の孔内へ前記軸部材のツバ部を圧入し、前記中空シャフトの一部を溶融させ、その溶融部分で前記溝部および前記凹部を埋めることにより、前記中空シャフトと前記軸部材とを一体化した、
ことを特徴とするローラ。
【請求項２】
請求項１に記載のローラにおいて、
前記ツバ部を、先端に向かって縮閉する円錐台形状にした、
ことを特徴とするローラ。
【請求項３】
金属製の中空シャフトと、
軸本体部の一端に設けた細径部の先端に前記軸本体部の外径よりも小径のツバ部を設けることによって周回する溝部を設けると共に、前記細径部に少なくとも一箇所以上の凹部を設けた、前記中空シャフトよりも高耐熱性を有する金属製の軸部材とからなり、
この軸部材と同一軸上に配置され、軸心を中心にして前記軸部材に対して相対的に回転している前記中空シャフトの端部の孔内へ前記軸部材のツバ部を挿入し、前記中空シャフトの一部を前記軸本体部の端部で溶融させ、その溶融部分で前記溝部および前記凹部を埋めることにより、前記中空シャフトと前記軸部材とを一体化した、
ことを特徴とするローラ。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のローラにおいて、
前記軸部材を、前記中空シャフトの回転方向と逆方向へ回転させた、
ことを特徴とするローラ。
【請求項５】
金属製の中空シャフトと、軸本体部の一端に設けた細径部の先端に前記中空シャフトの孔よりも大径のツバ部を設けることによって周回する溝部を設けると共に、前記細径部に少なくとも一箇所以上の凹部を設けた、前記中空シャフトよりも高耐熱性を有する金属製の軸部材とを同一軸上に配置し、
前記中空シャフトを、軸心を中心にして前記軸部材に対して相対的に回転させ、
前記軸部材のツバ部を前記中空シャフトの端部の孔内へ圧入して前記中空シャフトの一部を溶融させ、その溶融部分で前記溝部および前記凹部を埋めることにより、前記中空シャフトと前記軸部材とを一体化する、
ことを特徴とするローラの製造方法。
【請求項６】
請求項５に記載のローラの製造方法において、
前記ツバ部を、先端に向かって縮閉する円錐台形状にした、
ことを特徴とするローラの製造方法。
【請求項７】
金属製の中空シャフトと、軸本体部の一端に設けた細径部の先端に前記軸本体部の外径よりも小径のツバ部を設けることによって周回する溝部を設けると共に、前記細径部に少なくとも一箇所以上の凹部を設けた、前記中空シャフトよりも高耐熱性を有する金属製の軸部材とを軸心を同一軸上に配置し、
前記中空シャフトを、軸心を中心にして前記軸部材に対して相対的に回転させ、
前記軸部材のツバ部を前記中空シャフトの端部の孔内へ挿入して前記中空シャフトの一部を前記軸本体部の端部で溶融させ、その溶融部分で前記溝部および前記凹部を埋めることにより、前記中空シャフトと前記軸部材とを一体化する、
ことを特徴とするローラの製造方法。
【請求項８】
請求項５から請求項７のいずれか１項に記載のローラの製造方法において、
前記軸部材を、前記中空シャフトの回転方向と逆方向へ回転させる、
ことを特徴とするローラの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００８−２９０７９４（Ｐ２００８−２９０７９４Ａ）
【公開日】平成２０年１２月４日（２００８．１２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１３５２４１（Ｐ２００７−１３５２４１）
【出願日】平成１９年５月２２日（２００７．５．２２）
【出願人】（５９９０３６９７８）有限会社戸田製作所 (1)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１２月４日（２００８．１２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年５月２２日（２００７．５．２２）
【出願人】（５９９０３６９７８）有限会社戸田製作所 (1)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]