現像ローラ及びその製造方法
【課題】 フランジの軸ズレが抑制された現像ローラ及びその製造方法を提供する。
【解決手段】 本発明に係る現像ローラ１０においては、フランジ１６Ａ，１６Ｂが、スリーブ１２の端部開口１２ａ，１２ｂに圧入されている。このフランジ１６Ａ，１６Ｂの圧入に際しては、まず、スリーブ１２の端部開口１２ａ，１２ｂに小径部４０を収めて、小径部４０、縮径部４２及び大径部４４の順にスリーブ１２内に収容していく。このとき、フランジ１６Ａ，１６Ｂとスリーブ１２との間に軸ズレが生じている場合には、縮径部４２において、フランジ１６Ａ，１６Ｂの外径とスリーブ１２の端部の内径とが一致したときに、フランジ１６Ａ，１６Ｂとスリーブ１２との軸合わせがおこなわれて軸ズレが解消される。そして、軸合わせがおこなわれた状態で、スリーブ１２の端部開口１２ａ，１２ｂ内に大径部４４を円滑に収容し、フランジ１６Ａ，１６Ｂの圧入が完了する。
【解決手段】 本発明に係る現像ローラ１０においては、フランジ１６Ａ，１６Ｂが、スリーブ１２の端部開口１２ａ，１２ｂに圧入されている。このフランジ１６Ａ，１６Ｂの圧入に際しては、まず、スリーブ１２の端部開口１２ａ，１２ｂに小径部４０を収めて、小径部４０、縮径部４２及び大径部４４の順にスリーブ１２内に収容していく。このとき、フランジ１６Ａ，１６Ｂとスリーブ１２との間に軸ズレが生じている場合には、縮径部４２において、フランジ１６Ａ，１６Ｂの外径とスリーブ１２の端部の内径とが一致したときに、フランジ１６Ａ，１６Ｂとスリーブ１２との軸合わせがおこなわれて軸ズレが解消される。そして、軸合わせがおこなわれた状態で、スリーブ１２の端部開口１２ａ，１２ｂ内に大径部４４を円滑に収容し、フランジ１６Ａ，１６Ｂの圧入が完了する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機やファクシミリ、プリンタ等の電子写真方式の現像装置に利用される現像ローラ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の電子写真方式の現像装置などに用いられる現像ローラとして、複数の磁極がその表面に形成されたマグネットロールと、このマグネットロールが収容される円筒状のスリーブと、マグネットロールを収容したスリーブの両端部に結合される一対のフランジとで構成された現像ローラが、下記特許文献１等に開示されている。
【０００３】
このような現像ローラにおいては、マグネットロールの軸を固定した状態で外周のスリーブのみを回転させることで、スリーブの表面に吸着させた現像剤が現像領域まで搬送される。そして、現像領域まで搬送された現像剤は、感光ドラムに供給されて、感光ドラム表面に形成されている静電潜像を可視像化する。なお、感光ドラムに供給されずにスリーブ側に残留した現像剤は、スリーブの回転により現像剤剥離領域まで到達したところでスリーブから剥離される。
【特許文献１】実開平５−９０５１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
以上のようなスリーブの回転の精度は、フランジのスリーブへの結合の精度に大きく依存している。すなわち、フランジの中心軸線がスリーブの中心軸線からズレた状態でフランジとスリーブとが結合されると、スリーブの中心軸線とスリーブの中心軸線とが一致しなくなり、その結果、現像ローラによる現像の精度が劣化してしまう。そこで、発明者らは、鋭気研究の末に、フランジの軸ズレを有意に抑制することができる技術を新たに見出した。なお、軸ズレした状態とは、フランジの中心軸線とスリーブの中心軸線とが相対的に傾斜している状態、若しくは、フランジの中心軸線とスリーブの中心軸線とが平行にズレている状態である。
【０００５】
一方、前述した従来の現像ローラには、次のような課題が存在している。すなわち、上記特許文献１の図１等に明確に示されているように、スリーブの内径（図中のＤｆ）は、フランジの外径（図中のｄｆ）よりも大きくなっており、そのクリアランスにより、フランジをスリーブに嵌着してもフランジとスリーブとが軸ズレしやすい。たとえ、フランジを接着剤を用いてスリーブに固定する場合であっても、固定の際に、フランジの中心軸線とスリーブの中心軸線とがきちんと一致した状態にすることは困難であるため、軸ズレが生じている可能性が高いと考えられる。このような軸ズレが大きいと、現像ローラによる現像の精度が劣化してしまう。
【０００６】
つまり、本発明は、フランジの軸ズレが抑制された現像ローラ及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】
【０００７】
本発明に係る現像ローラは、マグネットロールを収容する円筒状スリーブと、スリーブの端部開口に、先端側から圧入されたフランジとを備え、フランジが、スリーブの端部の内径と略同一、若しくはその内径以上の外径を有する大径部と、大径部よりもフランジの先端側に位置し、スリーブの端部の内径よりも小さく且つ大径部の外径よりも小さい外径を有する小径部と、大径部と小径部との間に介在し、大径部から小径部に向かって外径が漸次縮径している縮径部とを有することを特徴とする。
【０００８】
この現像ローラにおいては、大径部、小径部及び縮径部を有するフランジが、スリーブの端部開口に圧入されている。このフランジの圧入に際しては、まず、スリーブの端部開口にフランジ先端側の小径部を収めて、小径部、縮径部及び大径部の順にスリーブ内に収容していく。このとき、フランジとスリーブとの間に軸ズレが生じている場合には、縮径部において、フランジの外径とスリーブの端部の内径とが一致したときに、フランジとスリーブとの軸合わせがおこなわれて軸ズレが解消される。そして、軸合わせがおこなわれた状態でさらにフランジを押圧してスリーブに収容していくと、開口縁部に接する縮径部の外径が次第に大径部の外径に近づいて、スリーブの端部開口内に大径部が円滑に収容され、フランジの圧入が完了する。すなわち、軸合わせがおこなわれた後は、フランジとスリーブとは、フランジのスリーブへの圧入が完了するまでその状態が保持されるので、フランジは実質的に軸ズレすることなくスリーブ内に圧入される。
【０００９】
また、縮径部の外周面が、フランジの軸線に対して３０゜以下の傾斜角で傾斜していることが好ましい。
【００１０】
また、小径部の外径と大径部の外径との差が、２０μｍ以上１００μｍ以下の範囲であることが好ましく、フランジの軸線方向に関する大径部の長さが、１．０ｍｍ以上であることが好ましく、さらに、フランジの軸線方向に関する小径部の長さが０．２ｍｍ以上であることが好ましい。
【００１１】
本発明に係る現像ローラの製造方法は、マグネットロールを収容する円筒状スリーブと、スリーブの端部開口に、先端側から圧入されたフランジとを備える現像ローラであって、フランジが、スリーブの端部の内径と略同一、若しくはその内径以上の外径を有する大径部と、大径部よりもフランジの先端側に位置し、スリーブの端部の内径よりも小さく且つ大径部の外径よりも小さい外径を有する小径部と、大径部と小径部との間に介在し、大径部から小径部に向かって外径が漸次縮径している縮径部とを有する現像ローラの作製に用いられ、スリーブの端部開口にフランジの小径部を収めて、フランジのスリーブに対する軸合わせをおこなうステップと、スリーブの延在方向に沿うようにフランジを押圧して、フランジの大径部がスリーブの端部開口に収まるように圧入するステップとを含むことを特徴とする。
【００１２】
この現像ローラの製造方法においては、フランジのスリーブへの圧入に際しては、まず、スリーブの端部開口にフランジ先端側の小径部を収めて、小径部、縮径部及び大径部の順にスリーブ内に収容していく。このとき、フランジとスリーブとの間に軸ズレが生じている場合には、縮径部において、フランジの外径とスリーブの端部の内径とが一致したときに、フランジとスリーブとの軸合わせがおこなわれて軸ズレが解消される。そして、軸合わせがおこなわれた状態でさらにフランジを押圧してスリーブに収容していくと、開口縁部に接する縮径部の外径が次第に大径部の外径に近づいて、スリーブの端部開口内に大径部が円滑に収容され、フランジの圧入が完了する。すなわち、軸合わせがおこなわれた後は、フランジとスリーブとは、フランジのスリーブへの圧入が完了するまでその状態が保持されるので、フランジは実質的に軸ズレすることなくスリーブ内に圧入される。
【００１３】
また、フランジの軸合わせをおこなうステップと、フランジの圧入をおこなうステップとを、連続する一つの動作でおこなうことが好ましい。この場合、フランジをスリーブへ圧入する作業の工程が簡略化されると共に、作業時間が短縮される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、フランジの軸ズレが抑制された現像ローラ及びその製造方法が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、添付図面を参照して本発明に係る現像ローラ及びその製造方法の実施の形態について詳細に説明する。なお、同一又は同等の要素については同一の符号を付し、説明が重複する場合にはその説明を省略する。また、本発明は下記実施形態のみに限定されるものではなく、あくまでも一実施形態である。
【００１６】
図１は、本発明の実施形態に係る現像ローラ１０の概略斜視図であり、図２及び図３はそれぞれ、図１に示した現像ローラ１０のＩＩ−ＩＩ線断面図及びＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【００１７】
図１〜図３に示すように、長尺円筒状の金属製スリーブ１２と、このスリーブ１２の内部に配置されたマグネットロール１４と、スリーブ１２の端部開口１２ａ，１２ｂそれぞれに嵌着固定された一対のフランジ１６Ａ，１６Ｂとで、現像ローラ１０は構成されている。
【００１８】
さらに、マグネットロール１４は、略丸棒状のシャフト１８と、このシャフト１８の外周面１８ａに固定された５つの長尺状のマグネットブロック２０（２０Ａ〜２０Ｅ）とによって構成されている。
【００１９】
シャフト１８は、金属などの高強度材料により構成されており、その長さはマグネットブロック２０よりも長くなっている。このシャフト１８の両端１８ｂ，１８ｃは、マグネットブロック２０が固定されておらず、露出されている。
【００２０】
各マグネットブロック２０は、磁性粉体（フェライト系やＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系等）と樹脂（ゴム系やプラスチック系等）とで構成されたプラスチックマグネット、若しくはゴムマグネットである。また、各マグネットブロック２０の断面形状は、図３に示すように、シャフト１８の外周面１８ａの曲率と略同じ曲率を有する第１の弧Ａ１と、第１の弧Ａ１と同一の曲率中心及び開き角を有し第１の弧Ａ１よりも曲率半径が大きい第２の弧Ａ２と、第１の弧Ａ１及び第２の弧Ａ２の対応する端点同士を真っ直ぐに結ぶ２本の線分Ｌ１，Ｌ２とによって形成された形状となっている。そして、第１の弧Ａ１がマグネットブロック２０の長手方向に延びた曲面がマグネットブロック２０の内周曲面２０ａとなっており、同じく第２の弧Ａ２がマグネットブロック２０の長手方向に延びた曲面がマグネットブロック２０の外周曲面２０ｂとなっており、また、２本の線分Ｌ１，Ｌ２がマグネットブロック２０の長手方向に延びた一対の平面がマグネットブロック２０の両側平面２０ｃ，２０ｄとなっている。
【００２１】
そして、各マグネットブロック２０は、その内周曲面２０ａにおいてシャフト１８の外周面１８ａに図示しない接着剤によって固定されている。各マグネットブロックは、少なくとも両側平面２０ｃ，２０ｄの一方の平面で隣り合うマグネットブロック２０と接しているため、各マグネットブロック２０はシャフト１８に強固に取り付けられている。なお、シャフト１８は、マグネットブロック２０によってその全周を完全には囲まれておらず、シャフト１８の周りにはマグネットブロック２０の存在しないブロック欠落部２２が形成されており、このブロック欠落部２２においてはシャフト１８の外周面１８ａが露出している。
【００２２】
また、各マグネットブロック２０Ａ〜２０Ｅの外周曲面２０ｂにおける極性は、図３において符号Ｎと符号Ｓとで示しているように、Ｎ極とＳ極とが交互になるように配置されている。そして、マグネットブロック２０の外周曲面２０ｂによって形成されたマグネットロール１４の外周面１４ａと、スリーブ１２の内周面１２ｃとの間には、所定間隔ｄの空隙が形成されている。
【００２３】
以上で説明したマグネットロール１４は、スリーブ１２の延在方向と同一方向に延在するようにスリーブ１２内に配置され、スリーブ１２の両端に位置する１対のフランジ１６Ａ，１６Ｂによって回転自在に支持されている。ここで、フランジ１６Ａ及びフランジ１６Ｂは、その外形形状が略厚肉円板状となっており、その中心軸線Ｉ２に沿ってそれぞれ孔２４Ａ，２４Ｂが形成されている。そして、この孔２４Ａ，２４Ｂのそれぞれの内側には、シャフト１８を回転支持するベアリング２６Ａ，２６Ｂ（例えば、焼結含油軸受）が取り付けられている。
【００２４】
なお、フランジ１６Ａには、その外側表面からシャフト１８の軸線Ｉ１と同軸状に突出する円筒状の軸部３０Ａが形成されており、フランジ１６Ａ側のシャフト１８の一端部１８ｂは、フランジ１６Ａの孔２４Ａ及び軸部３０Ａを貫通し、スリーブ１２と一対のフランジ１６Ａ，１６Ｂとで構成されるケース２８の外側まで突出している。一方、通常、フランジ１６Ｂ側のシャフト１８の他端部１８ｃは、フランジ１６Ｂの有底の孔２４Ｂ内に位置している。このフランジ１６Ｂには、その外側表面からシャフト１８の軸線Ｉ１と同軸状に突出する丸棒状の軸部３０Ｂが形成されている。
【００２５】
つまり、シャフト１８と、ケース２８（つまり、スリーブ１２と一対のフランジ１６Ａ，１６Ｂ）とは、シャフト１８の軸線Ｉ１に関して同軸的に配置されていると共に、シャフト１８の軸線Ｉ１を回転中心としてベアリング２６Ａ，２６Ｂを介して相対的に回転自在となっている。
【００２６】
そして、現像ローラ１０を現像装置に設置する際には、図２に示すように、現像ローラ１０の一端部であるケース２８から突出するシャフト１８の端部１８ｂは、現像装置の一方の側壁３２Ａに固定される。また、現像ローラ１０の他端部であるフランジ１６Ｂの軸部３０Ｂは、現像装置の他方の側壁３２Ｂにベアリング３４を介して回転自在に軸支される。
【００２７】
つまり、現像ローラ１０を現像装置に設置すると、マグネットロール１４は回転しないように保持され、マグネットロール１４を覆うケース２８だけがシャフト１８周りに回転自在に保持される。この状態で、フランジ１６Ｂの軸部３０Ｂにギア等を取り付けて、モータ等により軸部３０Ｂを回転駆動させることで、現像ローラ１０のケース２８の回転制御がおこなわれる。
【００２８】
現像装置に設置された現像ローラ１０のケース２８が回転すると、ケース２８の外周面２８ａ（すなわち、スリーブの外周面１２ｄ）に担持された現像剤が感光体ドラム（図示せず）に対向する位置まで搬送されると共に、現像剤に含まれるトナーが感光体ドラムの静電潜像に付着して、静電潜像が可視像化される。現像ローラ１０に用いる現像剤としては、トナーのみの一成分系現像剤及びトナーとキャリアとが混合された二成分系現像剤のどちらも用いることができる。
【００２９】
なお、上述した現像装置への現像ローラ１０の設置態様とは異なる以下のような設置態様であってもよい。すなわち、フランジ１６Ｂの軸部３０Ｂを現像装置の側壁３２Ｂに回転しないように固定し、ケース２８から突出するシャフト１８の端部１８ｂを現像装置の側壁３２Ａに回転自在に軸支して、ケース２８が回転せずにマグネットロール１４だけがケース２８内部でシャフト１８周りに回転するように、現像ローラ１０を現像装置に設置してもよい。また、マグネットロール１４及びケース２８の両方を回転自在に現像装置の側壁３２Ａ，３２Ｂに軸支させて、互いに独立して回転するように現像ローラ１０を設置してもよい。
【００３０】
次に、スリーブ１２とフランジ１６Ｂとの嵌着状態について、図４を参照しつつ詳しく説明する。
【００３１】
図４に示すように、フランジ１６Ｂには、先端側から順に、小径部４０、縮径部４２、大径部４４及びキャップ部４８が形成されている。
【００３２】
小径部４０は、フランジ１６Ｂの最先端に位置しており、フランジ１６Ｂの軸線Ｉ２方向（図４のＸ方向）に関する長さは０．２ｍｍ以上（例えば、０．５ｍｍ）となっている。また、小径部４０の外径Ｄ１（例えば、１８．９７ｍｍ）は、スリーブ１２の内径ＤＡ（１９．００ｍｍ）より小さくなっている。小径部４０の先端側の縁部は、フランジ１６Ｂをスリーブ１２に収容しやすいように面取りされている。
【００３３】
大径部４４のフランジ１６Ｂの軸線Ｉ２方向に関する長さは１．０ｍｍ以上（例えば、２．０ｍｍ）であり、１．５ｍｍ〜１０ｍｍの範囲内であることがより好ましい。ここで、フランジ１６Ｂの長さが１．０ｍｍ未満では、大径部４４の外周面４４ａとスリーブ１２の内周面１２ｃとの接触面積が十分に確保できずに圧入した際の固着強度が不十分となり、一方、所定長さのマグネットブロック２０をスリーブ１２内に収める点で、フランジ１６Ｂの長さが１０ｍｍを超えた場合にはスリーブ１２の伸長化が必至となり、現像ローラ１０の小型化が困難となってしまう。
【００３４】
大径部４４の外径Ｄ２（例えば、１９．０２ｍｍ）は、スリーブ１２の内径ＤＡよりも大きくなっている。ここで、フランジ１６Ｂがスリーブ１２の端部開口１２ｂに圧入可能であれば、大径部４４の外径Ｄ２は、スリーブの内径ＤＡと略同一、若しくはその内径ＤＡ以上の所望の大きさを適宜選択できる。なお、大径部４４の外径Ｄ２は、スリーブ１２の端部開口１２ｂの内径ＤＡに比べて、１００μｍ以下の範囲で大きいことが好ましい。なぜならば、大径部４４の外径Ｄ２が、スリーブ１２の端部開口１２ｂの内径ＤＡに比べて小さい場合には、強度の高い圧入が難しく、一方、スリーブ１２の端部開口１２ｂの内径ＤＡより１００μｍを超えて大きい場合には、圧入時に求められる圧力が高くなりスリーブ１２やフランジ１６Ｂの変形を招いてしまう。
【００３５】
つまり、小径部４０の外径Ｄ１は、この大径部４４の外径Ｄ２より０．０５ｍｍだけ小さく、この差は２０μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましい。ここで、小径部４０の外径Ｄ１と大径部４４の外径Ｄ２との差が２０μｍ未満だと、小径部４０のスリーブ１２への挿入しやすさが損なわれることがあり、挿入作業に時間と手間がかかってしまう。うまく挿入できないと、場合により、圧入の際にフランジ１６Ｂが曲がってしまい製品不良が生じる。小径部４０の外径Ｄ１と大径部４４の外径Ｄ２との差が１００μｍ以下では、軸ズレの修正を容易におこなうことができる。
【００３６】
なお、上述したように、大径部４４の外径Ｄ２は、スリーブの内径ＤＡよりも大きくなっているため、現像ローラ１０においては、フランジ１６Ｂの大径部４４の外周面４４ａは、スリーブ１２の内周面１２ｃに接着剤を介すことなく直接接している。すなわち、大径部４４の外周面４４ａとスリーブ１２の内周面１２ｃとの間に実質的に空隙がない状態であるため、フランジ１６Ｂをスリーブ１２に圧入した後においてもフランジ１６Ｂとスリーブ１２との軸ズレが抑止される。なお、適宜、接着剤を用いた圧入をおこなってもよく、この場合には接着剤がフランジ１６Ｂとスリーブ１２との固着強度を補強する。この場合には、小径部４０及び縮径部４２において、フランジ１６Ｂを、スリーブ１２の内周面１２ｃに接着剤で固定するようにしてもよい。
【００３７】
縮径部４２は、小径部４０と大径部４４との間に介在しており、その外径は、大径部４４から小径部４０に向かって傾斜角θで漸次縮径している。この傾斜角θは、０°＜θ≦３０゜の範囲であることが好ましく、０゜＜θ≦１５゜の範囲であることがより好ましい。ここで、傾斜角θが３０゜を越えると、圧入時に高い圧力が必要となり、後述する実施例に示したとおり、スリーブ１２の端部開口１２ｂの縁部１２ｅ（図５参照）が縮径部４２に食い込み、軸ズレの要因となりやすくなる。
【００３８】
キャップ部４８は、フランジ１６Ｂの圧入深さを規定すると共に、フランジ１６Ｂによってスリーブ１２を確実に密閉するために設けられており、その外径は、スリーブ１２の外径ＤＢ（例えば、２０．００ｍｍ）と同一以下となっている。
【００３９】
続いて、スリーブ１２にフランジ１６Ｂを嵌着する手順について、図５を参照しつつ説明する。
【００４０】
まず始めに、図５（ａ）に示すように、スリーブ１２の端部開口１２ｂにフランジ１６Ｂを先端側から近づけて、小径部４０を端部開口１２ｂに入れる。このとき、小径部４０は、図４に示したとおり、その外径Ｄ１がスリーブ１２の内径ＤＡよりも小さくなっているため、端部開口１２ｂに容易に収めることができる。特に、端部開口１２ｂの縁部１２ｅに小径部４０を当てた状態で、フランジ１６Ｂをスリーブ１２側にスライドさせると、フランジ１６Ｂを簡単にスリーブ１２に挿し入れることができる。加えて、小径部４０の先端側の縁部は、面取りされているので、フランジ１６Ｂをスリーブ１２内により挿入しやすくなっている。
【００４１】
このとき、小径部４０の長さが０．２ｍｍ以上であれば、小径部４０を端部開口１２ｂの縁部１２ｅに当てやすく、且つスライドさせやすくなる。なお、この小径部４０の長さは、０．３ｍｍ〜１０ｍｍの範囲であることが好ましく、０．３ｍｍ〜５ｍｍの範囲であることがより好ましい。ここで、小径部４０の長さが０．２ｍｍ未満だと、上述したような挿入しやすさが損なわれることがあり、挿入作業に時間と手間がかかってしまう。うまく挿入できないと、場合により、圧入の際にフランジ１６Ｂが曲がってしまい製品不良が生じる。一方、小径部４０の長さが０．２ｍｍ以上だと、スリーブ１２にフランジ１６Ｂを容易に挿入することができる。ただし、小径部４０の長さが１０ｍｍを超えると、無駄に長くなり、所定長さのマグネットブロック２０をスリーブ１２内に収める点で、小径部４０の長さを長くし過ぎた場合にはスリーブ１２の伸長化が必至となり、現像ローラ１０の小型化が困難となってしまう。
【００４２】
そして、スリーブの端部開口１２ｂに小径部４０全体を収めた後、縮径部４２及び大径部４４が順次にスリーブ１２内に収容されるようにフランジ１６Ｂをスリーブ１２の延在方向（すなわち、軸線方向）に押圧する。この押圧の際、ある時点では、図５（ｂ）に示したように、スリーブ１２の端部の内径と縮径部４２の外径とが一致する。すなわち、縮径部４２には、端部開口１２ｂの縁部の径（すなわち、スリーブ内周面１２ｃの径ＤＡ）と適合する部分があり、その部分において縮径部４２が端部開口１２ｂにぴたりと嵌る。このとき、縮径部４２は、その外径全周にわたって、スリーブ１２の内周面１２ｃと均等な圧力で接し、共に真円形断面を呈しているフランジ１６Ｂとスリーブ１２との軸線Ｉ１，Ｉ２同士が高い精度で一致する軸合わせが実現される。そして、軸線Ｉ１，Ｉ２が一致するように軸合わせをおこなった後、連続した一連の動作としてさらにフランジ１６Ｂを押圧して、図５（ｃ）に示すように大径部４４が端部開口１２ｂに収まるように圧入する。
【００４３】
このフランジ１６Ｂの圧入の際には、縮径部４２において端部開口１２ｂの縁部１２ｅに接していたフランジ１６Ｂは、大径部４４において端部開口１２ｂの縁部１２ｅに接する状態に遷移する。ここで、縮径部４２の外径は大径部４４の外径Ｄ２に近づくように傾斜しているため、縮径部４２が端部開口１２ｂの縁部１２ｅに接している状態から、大径部４４が端部開口１２ｂ内に収まる状態になるまで滑らかに遷移する。すなわち、このフランジ１６Ｂをスリーブ１２に圧入したときには、端部開口１２ｂ内に大径部４４まで円滑に収まる。このような円滑な圧入がおこなわれるため、スリーブ１２とフランジ１６Ｂとの軸合わせは阻害されにくくなっており、大径部４４が圧入される際も軸合わせされた状態が保持される。その結果、フランジ１６Ｂは実質的に軸ズレすることなくスリーブ１２内に圧入される。
【００４４】
また、以上で説明したように、フランジ１６Ｂとスリーブ１２との軸合わせをおこなうステップと、フランジ１６Ｂの圧入をおこなうステップとを、連続する一つの動作でおこなうことで、これらのステップを別々におこなう場合に比べて、フランジ１６Ｂをスリーブ１２へ圧入する作業の工程が簡略化されると共に、作業時間が短縮される。
【００４５】
以上では、現像ローラ１０の一対のフランジ１６Ａ，１６Ｂのうち、一方のフランジ（駆動側フランジ）１６Ｂについてのみ説明したが、もう一方のフランジ（従動側フランジ）１６Ａの先端にも、フランジ１６Ｂと同様の小径部４０、縮径部４２、大径部４４及びキャップ部４８が形成されている。そのため、フランジ１６Ａについても実質的に軸ズレすることのない圧入が可能となっている。なお、現像ローラ１０の一対のフランジ１６Ａ，１６Ｂのうち、どちらか一方のみが上述した小径部４０、縮径部４２、大径部４４と同様又は同等の小径部、縮径部、大径部を有する場合であってもよく、そのフランジにおいては実質的に軸ズレすることのない圧入が可能となる。
【００４６】
それにより、軸ブレ精度が向上した現像ローラ１０を得ることができる。またこの現像ローラ１０を用いた複写機等の応用製品では画質ムラの発生が抑制されることが期待できる。また、上述した現像ローラ１０の製造方法によれば、フランジ１６Ａ，１６Ｂのスリーブ１２に対する軸ズレが抑制された現像ローラ１０を歩留まり良く製造することが可能となる。
【００４７】
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。例えば、フランジには、必ずしもキャップ部を設ける必要はない。また、先端側から順に小径部、縮径部及び大径部が形成されたフランジについてのみ説明したが、大径部の後に適宜、縮径部や小径部を形成したフランジであってもよい。さらに、２段構成のフランジについてのみ説明したが、適宜、３段以上の多段構成のフランジに変更可能である。
【実施例１】
【００４８】
以下、フランジの縮径部の傾斜角の好適な範囲を明らかなものとするため、実施例及び比較例を用いて説明する。
【００４９】
まず、上述したフランジ１６Ｂと同様のフランジであって、縮径部の傾斜角のみが異なる複数種のフランジを準備した。すなわち、傾斜角が５゜のサンプルＡ、傾斜角が１４゜のサンプルＢ、傾斜角が４５゜のサンプルＣをそれぞれ１００個ずつ準備した。なお、これらのサンプルにおいて、フランジをスリーブへ圧入する際は、まずフランジの小径部を手作業によってスリーブ内に収容し、その後、縦型のフランジ圧入機を用いて０．５ＭＰａの圧力でフランジをスリーブに圧入した。そして、各サンプルを、上述したスリーブ１２と同様のスリーブに圧入して、軸ズレの大きさを測定した。なお、本実施例に用いたスリーブの長さは３１０ｍｍ、外径は２０ｍｍである。
【００５０】
具体的な測定方法は、以下に示すとおりである。つまり、図２に示すように、フランジ１６Ａの軸部３０Ａの所定の支持点及びフランジ１６Ｂの軸部３０Ｂの所定の支持点において、現像ローラの両側を支持点間距離３２０ｍｍで支持してスリーブを回転させ、スリーブ中央位置、スリーブの両端位置（端面から２０ｍｍの位置）の振れ量を計測した。なお、計測には、レーザー振れ測定機を用いた。そして、各サンプルにおいて、上記３つの位置のいずれかが１５μｍを超えたサンプルを軸ズレが大きいものとし、その割合（すなわち、製品不良割合）を調べた。
【００５１】
その結果、サンプルＡにおいては製品不良割合０％、サンプルＢにおいては製品不良割合２％、サンプルＣにおいては製品不良割合１１％であった。この結果から明らかなように、縮径部の傾斜角が３０゜以下であるサンプルＡ及びサンプルＢにおいては、ほとんど軸ズレが確認されず、一方、縮径部の傾斜角が３０゜より大きなサンプルＣにおいては、多くのサンプルにおいて軸ズレが確認された。すなわち、フランジの縮径部の傾斜角θを３０゜以下にすることで、軸ズレの発生が有意に抑制されることが本実施例によって確認された。なお、縮径部の傾斜角θが３０゜以下であるフランジにおいて、以上のように軸ズレの発生が抑制される要因は、縮径部の傾斜をなだらかにすることで、スリーブの開口縁部がフランジの縮径部に食い込む事態が抑制されるためであると考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の実施形態に係る現像ローラの概略斜視図である。
【図２】図１に示した現像ローラのＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】図１に示した現像ローラのＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】図２に示した断面図の要部拡大図である。
【図５】スリーブにフランジを嵌着する手順を示した図である。
【符号の説明】
【００５３】
１０…現像ローラ、１４，１４Ａ…マグネットロール、１６Ａ，１６Ｂ…フランジ、１８…シャフト、２０，２０Ａ〜２０Ｉ…マグネットブロック、２０ａ…内周曲面、２０ｂ…外周曲面、２０ｃ，２０ｄ…両側平面、４０…小径部、４２…縮径部、４４…大径部、ＤＡ，ＤＢ，Ｄ１，Ｄ２…径。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機やファクシミリ、プリンタ等の電子写真方式の現像装置に利用される現像ローラ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の電子写真方式の現像装置などに用いられる現像ローラとして、複数の磁極がその表面に形成されたマグネットロールと、このマグネットロールが収容される円筒状のスリーブと、マグネットロールを収容したスリーブの両端部に結合される一対のフランジとで構成された現像ローラが、下記特許文献１等に開示されている。
【０００３】
このような現像ローラにおいては、マグネットロールの軸を固定した状態で外周のスリーブのみを回転させることで、スリーブの表面に吸着させた現像剤が現像領域まで搬送される。そして、現像領域まで搬送された現像剤は、感光ドラムに供給されて、感光ドラム表面に形成されている静電潜像を可視像化する。なお、感光ドラムに供給されずにスリーブ側に残留した現像剤は、スリーブの回転により現像剤剥離領域まで到達したところでスリーブから剥離される。
【特許文献１】実開平５−９０５１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
以上のようなスリーブの回転の精度は、フランジのスリーブへの結合の精度に大きく依存している。すなわち、フランジの中心軸線がスリーブの中心軸線からズレた状態でフランジとスリーブとが結合されると、スリーブの中心軸線とスリーブの中心軸線とが一致しなくなり、その結果、現像ローラによる現像の精度が劣化してしまう。そこで、発明者らは、鋭気研究の末に、フランジの軸ズレを有意に抑制することができる技術を新たに見出した。なお、軸ズレした状態とは、フランジの中心軸線とスリーブの中心軸線とが相対的に傾斜している状態、若しくは、フランジの中心軸線とスリーブの中心軸線とが平行にズレている状態である。
【０００５】
一方、前述した従来の現像ローラには、次のような課題が存在している。すなわち、上記特許文献１の図１等に明確に示されているように、スリーブの内径（図中のＤｆ）は、フランジの外径（図中のｄｆ）よりも大きくなっており、そのクリアランスにより、フランジをスリーブに嵌着してもフランジとスリーブとが軸ズレしやすい。たとえ、フランジを接着剤を用いてスリーブに固定する場合であっても、固定の際に、フランジの中心軸線とスリーブの中心軸線とがきちんと一致した状態にすることは困難であるため、軸ズレが生じている可能性が高いと考えられる。このような軸ズレが大きいと、現像ローラによる現像の精度が劣化してしまう。
【０００６】
つまり、本発明は、フランジの軸ズレが抑制された現像ローラ及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】
【０００７】
本発明に係る現像ローラは、マグネットロールを収容する円筒状スリーブと、スリーブの端部開口に、先端側から圧入されたフランジとを備え、フランジが、スリーブの端部の内径と略同一、若しくはその内径以上の外径を有する大径部と、大径部よりもフランジの先端側に位置し、スリーブの端部の内径よりも小さく且つ大径部の外径よりも小さい外径を有する小径部と、大径部と小径部との間に介在し、大径部から小径部に向かって外径が漸次縮径している縮径部とを有することを特徴とする。
【０００８】
この現像ローラにおいては、大径部、小径部及び縮径部を有するフランジが、スリーブの端部開口に圧入されている。このフランジの圧入に際しては、まず、スリーブの端部開口にフランジ先端側の小径部を収めて、小径部、縮径部及び大径部の順にスリーブ内に収容していく。このとき、フランジとスリーブとの間に軸ズレが生じている場合には、縮径部において、フランジの外径とスリーブの端部の内径とが一致したときに、フランジとスリーブとの軸合わせがおこなわれて軸ズレが解消される。そして、軸合わせがおこなわれた状態でさらにフランジを押圧してスリーブに収容していくと、開口縁部に接する縮径部の外径が次第に大径部の外径に近づいて、スリーブの端部開口内に大径部が円滑に収容され、フランジの圧入が完了する。すなわち、軸合わせがおこなわれた後は、フランジとスリーブとは、フランジのスリーブへの圧入が完了するまでその状態が保持されるので、フランジは実質的に軸ズレすることなくスリーブ内に圧入される。
【０００９】
また、縮径部の外周面が、フランジの軸線に対して３０゜以下の傾斜角で傾斜していることが好ましい。
【００１０】
また、小径部の外径と大径部の外径との差が、２０μｍ以上１００μｍ以下の範囲であることが好ましく、フランジの軸線方向に関する大径部の長さが、１．０ｍｍ以上であることが好ましく、さらに、フランジの軸線方向に関する小径部の長さが０．２ｍｍ以上であることが好ましい。
【００１１】
本発明に係る現像ローラの製造方法は、マグネットロールを収容する円筒状スリーブと、スリーブの端部開口に、先端側から圧入されたフランジとを備える現像ローラであって、フランジが、スリーブの端部の内径と略同一、若しくはその内径以上の外径を有する大径部と、大径部よりもフランジの先端側に位置し、スリーブの端部の内径よりも小さく且つ大径部の外径よりも小さい外径を有する小径部と、大径部と小径部との間に介在し、大径部から小径部に向かって外径が漸次縮径している縮径部とを有する現像ローラの作製に用いられ、スリーブの端部開口にフランジの小径部を収めて、フランジのスリーブに対する軸合わせをおこなうステップと、スリーブの延在方向に沿うようにフランジを押圧して、フランジの大径部がスリーブの端部開口に収まるように圧入するステップとを含むことを特徴とする。
【００１２】
この現像ローラの製造方法においては、フランジのスリーブへの圧入に際しては、まず、スリーブの端部開口にフランジ先端側の小径部を収めて、小径部、縮径部及び大径部の順にスリーブ内に収容していく。このとき、フランジとスリーブとの間に軸ズレが生じている場合には、縮径部において、フランジの外径とスリーブの端部の内径とが一致したときに、フランジとスリーブとの軸合わせがおこなわれて軸ズレが解消される。そして、軸合わせがおこなわれた状態でさらにフランジを押圧してスリーブに収容していくと、開口縁部に接する縮径部の外径が次第に大径部の外径に近づいて、スリーブの端部開口内に大径部が円滑に収容され、フランジの圧入が完了する。すなわち、軸合わせがおこなわれた後は、フランジとスリーブとは、フランジのスリーブへの圧入が完了するまでその状態が保持されるので、フランジは実質的に軸ズレすることなくスリーブ内に圧入される。
【００１３】
また、フランジの軸合わせをおこなうステップと、フランジの圧入をおこなうステップとを、連続する一つの動作でおこなうことが好ましい。この場合、フランジをスリーブへ圧入する作業の工程が簡略化されると共に、作業時間が短縮される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、フランジの軸ズレが抑制された現像ローラ及びその製造方法が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、添付図面を参照して本発明に係る現像ローラ及びその製造方法の実施の形態について詳細に説明する。なお、同一又は同等の要素については同一の符号を付し、説明が重複する場合にはその説明を省略する。また、本発明は下記実施形態のみに限定されるものではなく、あくまでも一実施形態である。
【００１６】
図１は、本発明の実施形態に係る現像ローラ１０の概略斜視図であり、図２及び図３はそれぞれ、図１に示した現像ローラ１０のＩＩ−ＩＩ線断面図及びＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【００１７】
図１〜図３に示すように、長尺円筒状の金属製スリーブ１２と、このスリーブ１２の内部に配置されたマグネットロール１４と、スリーブ１２の端部開口１２ａ，１２ｂそれぞれに嵌着固定された一対のフランジ１６Ａ，１６Ｂとで、現像ローラ１０は構成されている。
【００１８】
さらに、マグネットロール１４は、略丸棒状のシャフト１８と、このシャフト１８の外周面１８ａに固定された５つの長尺状のマグネットブロック２０（２０Ａ〜２０Ｅ）とによって構成されている。
【００１９】
シャフト１８は、金属などの高強度材料により構成されており、その長さはマグネットブロック２０よりも長くなっている。このシャフト１８の両端１８ｂ，１８ｃは、マグネットブロック２０が固定されておらず、露出されている。
【００２０】
各マグネットブロック２０は、磁性粉体（フェライト系やＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系等）と樹脂（ゴム系やプラスチック系等）とで構成されたプラスチックマグネット、若しくはゴムマグネットである。また、各マグネットブロック２０の断面形状は、図３に示すように、シャフト１８の外周面１８ａの曲率と略同じ曲率を有する第１の弧Ａ１と、第１の弧Ａ１と同一の曲率中心及び開き角を有し第１の弧Ａ１よりも曲率半径が大きい第２の弧Ａ２と、第１の弧Ａ１及び第２の弧Ａ２の対応する端点同士を真っ直ぐに結ぶ２本の線分Ｌ１，Ｌ２とによって形成された形状となっている。そして、第１の弧Ａ１がマグネットブロック２０の長手方向に延びた曲面がマグネットブロック２０の内周曲面２０ａとなっており、同じく第２の弧Ａ２がマグネットブロック２０の長手方向に延びた曲面がマグネットブロック２０の外周曲面２０ｂとなっており、また、２本の線分Ｌ１，Ｌ２がマグネットブロック２０の長手方向に延びた一対の平面がマグネットブロック２０の両側平面２０ｃ，２０ｄとなっている。
【００２１】
そして、各マグネットブロック２０は、その内周曲面２０ａにおいてシャフト１８の外周面１８ａに図示しない接着剤によって固定されている。各マグネットブロックは、少なくとも両側平面２０ｃ，２０ｄの一方の平面で隣り合うマグネットブロック２０と接しているため、各マグネットブロック２０はシャフト１８に強固に取り付けられている。なお、シャフト１８は、マグネットブロック２０によってその全周を完全には囲まれておらず、シャフト１８の周りにはマグネットブロック２０の存在しないブロック欠落部２２が形成されており、このブロック欠落部２２においてはシャフト１８の外周面１８ａが露出している。
【００２２】
また、各マグネットブロック２０Ａ〜２０Ｅの外周曲面２０ｂにおける極性は、図３において符号Ｎと符号Ｓとで示しているように、Ｎ極とＳ極とが交互になるように配置されている。そして、マグネットブロック２０の外周曲面２０ｂによって形成されたマグネットロール１４の外周面１４ａと、スリーブ１２の内周面１２ｃとの間には、所定間隔ｄの空隙が形成されている。
【００２３】
以上で説明したマグネットロール１４は、スリーブ１２の延在方向と同一方向に延在するようにスリーブ１２内に配置され、スリーブ１２の両端に位置する１対のフランジ１６Ａ，１６Ｂによって回転自在に支持されている。ここで、フランジ１６Ａ及びフランジ１６Ｂは、その外形形状が略厚肉円板状となっており、その中心軸線Ｉ２に沿ってそれぞれ孔２４Ａ，２４Ｂが形成されている。そして、この孔２４Ａ，２４Ｂのそれぞれの内側には、シャフト１８を回転支持するベアリング２６Ａ，２６Ｂ（例えば、焼結含油軸受）が取り付けられている。
【００２４】
なお、フランジ１６Ａには、その外側表面からシャフト１８の軸線Ｉ１と同軸状に突出する円筒状の軸部３０Ａが形成されており、フランジ１６Ａ側のシャフト１８の一端部１８ｂは、フランジ１６Ａの孔２４Ａ及び軸部３０Ａを貫通し、スリーブ１２と一対のフランジ１６Ａ，１６Ｂとで構成されるケース２８の外側まで突出している。一方、通常、フランジ１６Ｂ側のシャフト１８の他端部１８ｃは、フランジ１６Ｂの有底の孔２４Ｂ内に位置している。このフランジ１６Ｂには、その外側表面からシャフト１８の軸線Ｉ１と同軸状に突出する丸棒状の軸部３０Ｂが形成されている。
【００２５】
つまり、シャフト１８と、ケース２８（つまり、スリーブ１２と一対のフランジ１６Ａ，１６Ｂ）とは、シャフト１８の軸線Ｉ１に関して同軸的に配置されていると共に、シャフト１８の軸線Ｉ１を回転中心としてベアリング２６Ａ，２６Ｂを介して相対的に回転自在となっている。
【００２６】
そして、現像ローラ１０を現像装置に設置する際には、図２に示すように、現像ローラ１０の一端部であるケース２８から突出するシャフト１８の端部１８ｂは、現像装置の一方の側壁３２Ａに固定される。また、現像ローラ１０の他端部であるフランジ１６Ｂの軸部３０Ｂは、現像装置の他方の側壁３２Ｂにベアリング３４を介して回転自在に軸支される。
【００２７】
つまり、現像ローラ１０を現像装置に設置すると、マグネットロール１４は回転しないように保持され、マグネットロール１４を覆うケース２８だけがシャフト１８周りに回転自在に保持される。この状態で、フランジ１６Ｂの軸部３０Ｂにギア等を取り付けて、モータ等により軸部３０Ｂを回転駆動させることで、現像ローラ１０のケース２８の回転制御がおこなわれる。
【００２８】
現像装置に設置された現像ローラ１０のケース２８が回転すると、ケース２８の外周面２８ａ（すなわち、スリーブの外周面１２ｄ）に担持された現像剤が感光体ドラム（図示せず）に対向する位置まで搬送されると共に、現像剤に含まれるトナーが感光体ドラムの静電潜像に付着して、静電潜像が可視像化される。現像ローラ１０に用いる現像剤としては、トナーのみの一成分系現像剤及びトナーとキャリアとが混合された二成分系現像剤のどちらも用いることができる。
【００２９】
なお、上述した現像装置への現像ローラ１０の設置態様とは異なる以下のような設置態様であってもよい。すなわち、フランジ１６Ｂの軸部３０Ｂを現像装置の側壁３２Ｂに回転しないように固定し、ケース２８から突出するシャフト１８の端部１８ｂを現像装置の側壁３２Ａに回転自在に軸支して、ケース２８が回転せずにマグネットロール１４だけがケース２８内部でシャフト１８周りに回転するように、現像ローラ１０を現像装置に設置してもよい。また、マグネットロール１４及びケース２８の両方を回転自在に現像装置の側壁３２Ａ，３２Ｂに軸支させて、互いに独立して回転するように現像ローラ１０を設置してもよい。
【００３０】
次に、スリーブ１２とフランジ１６Ｂとの嵌着状態について、図４を参照しつつ詳しく説明する。
【００３１】
図４に示すように、フランジ１６Ｂには、先端側から順に、小径部４０、縮径部４２、大径部４４及びキャップ部４８が形成されている。
【００３２】
小径部４０は、フランジ１６Ｂの最先端に位置しており、フランジ１６Ｂの軸線Ｉ２方向（図４のＸ方向）に関する長さは０．２ｍｍ以上（例えば、０．５ｍｍ）となっている。また、小径部４０の外径Ｄ１（例えば、１８．９７ｍｍ）は、スリーブ１２の内径ＤＡ（１９．００ｍｍ）より小さくなっている。小径部４０の先端側の縁部は、フランジ１６Ｂをスリーブ１２に収容しやすいように面取りされている。
【００３３】
大径部４４のフランジ１６Ｂの軸線Ｉ２方向に関する長さは１．０ｍｍ以上（例えば、２．０ｍｍ）であり、１．５ｍｍ〜１０ｍｍの範囲内であることがより好ましい。ここで、フランジ１６Ｂの長さが１．０ｍｍ未満では、大径部４４の外周面４４ａとスリーブ１２の内周面１２ｃとの接触面積が十分に確保できずに圧入した際の固着強度が不十分となり、一方、所定長さのマグネットブロック２０をスリーブ１２内に収める点で、フランジ１６Ｂの長さが１０ｍｍを超えた場合にはスリーブ１２の伸長化が必至となり、現像ローラ１０の小型化が困難となってしまう。
【００３４】
大径部４４の外径Ｄ２（例えば、１９．０２ｍｍ）は、スリーブ１２の内径ＤＡよりも大きくなっている。ここで、フランジ１６Ｂがスリーブ１２の端部開口１２ｂに圧入可能であれば、大径部４４の外径Ｄ２は、スリーブの内径ＤＡと略同一、若しくはその内径ＤＡ以上の所望の大きさを適宜選択できる。なお、大径部４４の外径Ｄ２は、スリーブ１２の端部開口１２ｂの内径ＤＡに比べて、１００μｍ以下の範囲で大きいことが好ましい。なぜならば、大径部４４の外径Ｄ２が、スリーブ１２の端部開口１２ｂの内径ＤＡに比べて小さい場合には、強度の高い圧入が難しく、一方、スリーブ１２の端部開口１２ｂの内径ＤＡより１００μｍを超えて大きい場合には、圧入時に求められる圧力が高くなりスリーブ１２やフランジ１６Ｂの変形を招いてしまう。
【００３５】
つまり、小径部４０の外径Ｄ１は、この大径部４４の外径Ｄ２より０．０５ｍｍだけ小さく、この差は２０μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましい。ここで、小径部４０の外径Ｄ１と大径部４４の外径Ｄ２との差が２０μｍ未満だと、小径部４０のスリーブ１２への挿入しやすさが損なわれることがあり、挿入作業に時間と手間がかかってしまう。うまく挿入できないと、場合により、圧入の際にフランジ１６Ｂが曲がってしまい製品不良が生じる。小径部４０の外径Ｄ１と大径部４４の外径Ｄ２との差が１００μｍ以下では、軸ズレの修正を容易におこなうことができる。
【００３６】
なお、上述したように、大径部４４の外径Ｄ２は、スリーブの内径ＤＡよりも大きくなっているため、現像ローラ１０においては、フランジ１６Ｂの大径部４４の外周面４４ａは、スリーブ１２の内周面１２ｃに接着剤を介すことなく直接接している。すなわち、大径部４４の外周面４４ａとスリーブ１２の内周面１２ｃとの間に実質的に空隙がない状態であるため、フランジ１６Ｂをスリーブ１２に圧入した後においてもフランジ１６Ｂとスリーブ１２との軸ズレが抑止される。なお、適宜、接着剤を用いた圧入をおこなってもよく、この場合には接着剤がフランジ１６Ｂとスリーブ１２との固着強度を補強する。この場合には、小径部４０及び縮径部４２において、フランジ１６Ｂを、スリーブ１２の内周面１２ｃに接着剤で固定するようにしてもよい。
【００３７】
縮径部４２は、小径部４０と大径部４４との間に介在しており、その外径は、大径部４４から小径部４０に向かって傾斜角θで漸次縮径している。この傾斜角θは、０°＜θ≦３０゜の範囲であることが好ましく、０゜＜θ≦１５゜の範囲であることがより好ましい。ここで、傾斜角θが３０゜を越えると、圧入時に高い圧力が必要となり、後述する実施例に示したとおり、スリーブ１２の端部開口１２ｂの縁部１２ｅ（図５参照）が縮径部４２に食い込み、軸ズレの要因となりやすくなる。
【００３８】
キャップ部４８は、フランジ１６Ｂの圧入深さを規定すると共に、フランジ１６Ｂによってスリーブ１２を確実に密閉するために設けられており、その外径は、スリーブ１２の外径ＤＢ（例えば、２０．００ｍｍ）と同一以下となっている。
【００３９】
続いて、スリーブ１２にフランジ１６Ｂを嵌着する手順について、図５を参照しつつ説明する。
【００４０】
まず始めに、図５（ａ）に示すように、スリーブ１２の端部開口１２ｂにフランジ１６Ｂを先端側から近づけて、小径部４０を端部開口１２ｂに入れる。このとき、小径部４０は、図４に示したとおり、その外径Ｄ１がスリーブ１２の内径ＤＡよりも小さくなっているため、端部開口１２ｂに容易に収めることができる。特に、端部開口１２ｂの縁部１２ｅに小径部４０を当てた状態で、フランジ１６Ｂをスリーブ１２側にスライドさせると、フランジ１６Ｂを簡単にスリーブ１２に挿し入れることができる。加えて、小径部４０の先端側の縁部は、面取りされているので、フランジ１６Ｂをスリーブ１２内により挿入しやすくなっている。
【００４１】
このとき、小径部４０の長さが０．２ｍｍ以上であれば、小径部４０を端部開口１２ｂの縁部１２ｅに当てやすく、且つスライドさせやすくなる。なお、この小径部４０の長さは、０．３ｍｍ〜１０ｍｍの範囲であることが好ましく、０．３ｍｍ〜５ｍｍの範囲であることがより好ましい。ここで、小径部４０の長さが０．２ｍｍ未満だと、上述したような挿入しやすさが損なわれることがあり、挿入作業に時間と手間がかかってしまう。うまく挿入できないと、場合により、圧入の際にフランジ１６Ｂが曲がってしまい製品不良が生じる。一方、小径部４０の長さが０．２ｍｍ以上だと、スリーブ１２にフランジ１６Ｂを容易に挿入することができる。ただし、小径部４０の長さが１０ｍｍを超えると、無駄に長くなり、所定長さのマグネットブロック２０をスリーブ１２内に収める点で、小径部４０の長さを長くし過ぎた場合にはスリーブ１２の伸長化が必至となり、現像ローラ１０の小型化が困難となってしまう。
【００４２】
そして、スリーブの端部開口１２ｂに小径部４０全体を収めた後、縮径部４２及び大径部４４が順次にスリーブ１２内に収容されるようにフランジ１６Ｂをスリーブ１２の延在方向（すなわち、軸線方向）に押圧する。この押圧の際、ある時点では、図５（ｂ）に示したように、スリーブ１２の端部の内径と縮径部４２の外径とが一致する。すなわち、縮径部４２には、端部開口１２ｂの縁部の径（すなわち、スリーブ内周面１２ｃの径ＤＡ）と適合する部分があり、その部分において縮径部４２が端部開口１２ｂにぴたりと嵌る。このとき、縮径部４２は、その外径全周にわたって、スリーブ１２の内周面１２ｃと均等な圧力で接し、共に真円形断面を呈しているフランジ１６Ｂとスリーブ１２との軸線Ｉ１，Ｉ２同士が高い精度で一致する軸合わせが実現される。そして、軸線Ｉ１，Ｉ２が一致するように軸合わせをおこなった後、連続した一連の動作としてさらにフランジ１６Ｂを押圧して、図５（ｃ）に示すように大径部４４が端部開口１２ｂに収まるように圧入する。
【００４３】
このフランジ１６Ｂの圧入の際には、縮径部４２において端部開口１２ｂの縁部１２ｅに接していたフランジ１６Ｂは、大径部４４において端部開口１２ｂの縁部１２ｅに接する状態に遷移する。ここで、縮径部４２の外径は大径部４４の外径Ｄ２に近づくように傾斜しているため、縮径部４２が端部開口１２ｂの縁部１２ｅに接している状態から、大径部４４が端部開口１２ｂ内に収まる状態になるまで滑らかに遷移する。すなわち、このフランジ１６Ｂをスリーブ１２に圧入したときには、端部開口１２ｂ内に大径部４４まで円滑に収まる。このような円滑な圧入がおこなわれるため、スリーブ１２とフランジ１６Ｂとの軸合わせは阻害されにくくなっており、大径部４４が圧入される際も軸合わせされた状態が保持される。その結果、フランジ１６Ｂは実質的に軸ズレすることなくスリーブ１２内に圧入される。
【００４４】
また、以上で説明したように、フランジ１６Ｂとスリーブ１２との軸合わせをおこなうステップと、フランジ１６Ｂの圧入をおこなうステップとを、連続する一つの動作でおこなうことで、これらのステップを別々におこなう場合に比べて、フランジ１６Ｂをスリーブ１２へ圧入する作業の工程が簡略化されると共に、作業時間が短縮される。
【００４５】
以上では、現像ローラ１０の一対のフランジ１６Ａ，１６Ｂのうち、一方のフランジ（駆動側フランジ）１６Ｂについてのみ説明したが、もう一方のフランジ（従動側フランジ）１６Ａの先端にも、フランジ１６Ｂと同様の小径部４０、縮径部４２、大径部４４及びキャップ部４８が形成されている。そのため、フランジ１６Ａについても実質的に軸ズレすることのない圧入が可能となっている。なお、現像ローラ１０の一対のフランジ１６Ａ，１６Ｂのうち、どちらか一方のみが上述した小径部４０、縮径部４２、大径部４４と同様又は同等の小径部、縮径部、大径部を有する場合であってもよく、そのフランジにおいては実質的に軸ズレすることのない圧入が可能となる。
【００４６】
それにより、軸ブレ精度が向上した現像ローラ１０を得ることができる。またこの現像ローラ１０を用いた複写機等の応用製品では画質ムラの発生が抑制されることが期待できる。また、上述した現像ローラ１０の製造方法によれば、フランジ１６Ａ，１６Ｂのスリーブ１２に対する軸ズレが抑制された現像ローラ１０を歩留まり良く製造することが可能となる。
【００４７】
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。例えば、フランジには、必ずしもキャップ部を設ける必要はない。また、先端側から順に小径部、縮径部及び大径部が形成されたフランジについてのみ説明したが、大径部の後に適宜、縮径部や小径部を形成したフランジであってもよい。さらに、２段構成のフランジについてのみ説明したが、適宜、３段以上の多段構成のフランジに変更可能である。
【実施例１】
【００４８】
以下、フランジの縮径部の傾斜角の好適な範囲を明らかなものとするため、実施例及び比較例を用いて説明する。
【００４９】
まず、上述したフランジ１６Ｂと同様のフランジであって、縮径部の傾斜角のみが異なる複数種のフランジを準備した。すなわち、傾斜角が５゜のサンプルＡ、傾斜角が１４゜のサンプルＢ、傾斜角が４５゜のサンプルＣをそれぞれ１００個ずつ準備した。なお、これらのサンプルにおいて、フランジをスリーブへ圧入する際は、まずフランジの小径部を手作業によってスリーブ内に収容し、その後、縦型のフランジ圧入機を用いて０．５ＭＰａの圧力でフランジをスリーブに圧入した。そして、各サンプルを、上述したスリーブ１２と同様のスリーブに圧入して、軸ズレの大きさを測定した。なお、本実施例に用いたスリーブの長さは３１０ｍｍ、外径は２０ｍｍである。
【００５０】
具体的な測定方法は、以下に示すとおりである。つまり、図２に示すように、フランジ１６Ａの軸部３０Ａの所定の支持点及びフランジ１６Ｂの軸部３０Ｂの所定の支持点において、現像ローラの両側を支持点間距離３２０ｍｍで支持してスリーブを回転させ、スリーブ中央位置、スリーブの両端位置（端面から２０ｍｍの位置）の振れ量を計測した。なお、計測には、レーザー振れ測定機を用いた。そして、各サンプルにおいて、上記３つの位置のいずれかが１５μｍを超えたサンプルを軸ズレが大きいものとし、その割合（すなわち、製品不良割合）を調べた。
【００５１】
その結果、サンプルＡにおいては製品不良割合０％、サンプルＢにおいては製品不良割合２％、サンプルＣにおいては製品不良割合１１％であった。この結果から明らかなように、縮径部の傾斜角が３０゜以下であるサンプルＡ及びサンプルＢにおいては、ほとんど軸ズレが確認されず、一方、縮径部の傾斜角が３０゜より大きなサンプルＣにおいては、多くのサンプルにおいて軸ズレが確認された。すなわち、フランジの縮径部の傾斜角θを３０゜以下にすることで、軸ズレの発生が有意に抑制されることが本実施例によって確認された。なお、縮径部の傾斜角θが３０゜以下であるフランジにおいて、以上のように軸ズレの発生が抑制される要因は、縮径部の傾斜をなだらかにすることで、スリーブの開口縁部がフランジの縮径部に食い込む事態が抑制されるためであると考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の実施形態に係る現像ローラの概略斜視図である。
【図２】図１に示した現像ローラのＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】図１に示した現像ローラのＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】図２に示した断面図の要部拡大図である。
【図５】スリーブにフランジを嵌着する手順を示した図である。
【符号の説明】
【００５３】
１０…現像ローラ、１４，１４Ａ…マグネットロール、１６Ａ，１６Ｂ…フランジ、１８…シャフト、２０，２０Ａ〜２０Ｉ…マグネットブロック、２０ａ…内周曲面、２０ｂ…外周曲面、２０ｃ，２０ｄ…両側平面、４０…小径部、４２…縮径部、４４…大径部、ＤＡ，ＤＢ，Ｄ１，Ｄ２…径。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マグネットロールを収容する円筒状スリーブと、
前記スリーブの端部開口に、先端側から圧入されたフランジとを備え、
前記フランジが、
前記スリーブの端部の内径と略同一、若しくはその内径以上の外径を有する大径部と、
前記大径部よりも前記フランジの先端側に位置し、前記スリーブの端部の内径よりも小さく且つ前記大径部の外径よりも小さい外径を有する小径部と、
前記大径部と前記小径部との間に介在し、前記大径部から前記小径部に向かって外径が漸次縮径している縮径部とを有する、現像ローラ。
【請求項２】
前記縮径部の外周面が、前記フランジの軸線に対して３０゜以下の傾斜角で傾斜している、請求項１に記載の現像ローラ。
【請求項３】
前記小径部の外径と前記大径部の外径との差が、２０μｍ以上１００μｍ以下の範囲である、請求項１又は２に記載の現像ローラ。
【請求項４】
前記フランジの軸線方向に関する前記大径部の長さが、１．０ｍｍ以上である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の現像ローラ。
【請求項５】
前記フランジの軸線方向に関する前記小径部の長さが０．２ｍｍ以上である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の現像ローラ。
【請求項６】
マグネットロールを収容する円筒状スリーブと、前記スリーブの端部開口に、先端側から圧入されたフランジとを備える現像ローラであって、
前記フランジが、前記スリーブの端部の内径と略同一、若しくはその内径以上の外径を有する大径部と、前記大径部よりも前記フランジの先端側に位置し、前記スリーブの端部の内径よりも小さく且つ前記大径部の外径よりも小さい外径を有する小径部と、前記大径部と前記小径部との間に介在し、前記大径部から前記小径部に向かって外径が漸次縮径している縮径部とを有する現像ローラの作製に用いられ、
前記スリーブの端部開口に前記フランジの前記小径部を収めて、前記フランジの前記スリーブに対する軸合わせをおこなうステップと、
前記スリーブの延在方向に沿うように前記フランジを押圧して、前記フランジの前記大径部が前記スリーブの端部開口に収まるように圧入するステップとを含む、現像ローラの製造方法。
【請求項７】
前記フランジの軸合わせをおこなうステップと、前記フランジの圧入をおこなうステップとを、連続する一つの動作でおこなう、請求項６に記載の現像ローラの製造方法。
【請求項１】
マグネットロールを収容する円筒状スリーブと、
前記スリーブの端部開口に、先端側から圧入されたフランジとを備え、
前記フランジが、
前記スリーブの端部の内径と略同一、若しくはその内径以上の外径を有する大径部と、
前記大径部よりも前記フランジの先端側に位置し、前記スリーブの端部の内径よりも小さく且つ前記大径部の外径よりも小さい外径を有する小径部と、
前記大径部と前記小径部との間に介在し、前記大径部から前記小径部に向かって外径が漸次縮径している縮径部とを有する、現像ローラ。
【請求項２】
前記縮径部の外周面が、前記フランジの軸線に対して３０゜以下の傾斜角で傾斜している、請求項１に記載の現像ローラ。
【請求項３】
前記小径部の外径と前記大径部の外径との差が、２０μｍ以上１００μｍ以下の範囲である、請求項１又は２に記載の現像ローラ。
【請求項４】
前記フランジの軸線方向に関する前記大径部の長さが、１．０ｍｍ以上である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の現像ローラ。
【請求項５】
前記フランジの軸線方向に関する前記小径部の長さが０．２ｍｍ以上である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の現像ローラ。
【請求項６】
マグネットロールを収容する円筒状スリーブと、前記スリーブの端部開口に、先端側から圧入されたフランジとを備える現像ローラであって、
前記フランジが、前記スリーブの端部の内径と略同一、若しくはその内径以上の外径を有する大径部と、前記大径部よりも前記フランジの先端側に位置し、前記スリーブの端部の内径よりも小さく且つ前記大径部の外径よりも小さい外径を有する小径部と、前記大径部と前記小径部との間に介在し、前記大径部から前記小径部に向かって外径が漸次縮径している縮径部とを有する現像ローラの作製に用いられ、
前記スリーブの端部開口に前記フランジの前記小径部を収めて、前記フランジの前記スリーブに対する軸合わせをおこなうステップと、
前記スリーブの延在方向に沿うように前記フランジを押圧して、前記フランジの前記大径部が前記スリーブの端部開口に収まるように圧入するステップとを含む、現像ローラの製造方法。
【請求項７】
前記フランジの軸合わせをおこなうステップと、前記フランジの圧入をおこなうステップとを、連続する一つの動作でおこなう、請求項６に記載の現像ローラの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００６−２６７４６２（Ｐ２００６−２６７４６２Ａ）
【公開日】平成１８年１０月５日（２００６．１０．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−８４６３２（Ｐ２００５−８４６３２）
【出願日】平成１７年３月２３日（２００５．３．２３）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１０月５日（２００６．１０．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年３月２３日（２００５．３．２３）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【Ｆターム（参考）】
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