電子写真用ロールの芯金及びその製造方法

【課題】コストアップを招くことなくギヤへの挿入性を確保する。
【解決手段】芯金１の直径をＤ、面取部２によって芯金１の端面に形成される円形部分４の直径をｄ、平面部３の芯金径方向での最大深さをｘとした場合、Ｄ−２ｘ＞ｄの関係となるように面取部２及び平面部３を形成することで、芯金１の端面と平面部３との間に、面取部２の一部となる案内部２ａを周方向へ分断することなく残すようにした。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真複写機やプリンタ等の電子写真装置に使用される帯電ロールや現像ロール等の電子写真用ロールの芯金と、その芯金の製造方法とに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真用ロールとしては、例えば電子写真複写機に用いられる帯電ロールのように、アルミニウムやステンレス等の金属製の芯金の外周に、ベースゴム層と、抵抗調整層及び表層とからなるロール部を形成したものがよく知られている。このような電子写真用ロールには、芯金の端部にギヤが外嵌されてトルク伝達が行われるものがある。
この場合、ギヤから芯金へのトルク伝達を確実に行うために、図７（Ａ）に示すように、芯金１０の端部側面には、Ｄカットと称される軸線と平行な平面部１１が形成されて、ギヤの中心に形成された同形状の嵌合孔に差し込み嵌合される（Ｄカットの例として特許文献１参照）。また、芯金１０の当該端部側の端面には、ギヤの嵌合孔への差し込みの際にギヤの嵌合孔と干渉しないように、Ｃ面加工と称される面取部１２が形成される。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−３３８２４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記芯金１０においては、先にＣ面加工を行って面取部１２を形成してからフライス加工で平面部１１を形成することになるため、Ａ部分にバリが生じ、ギヤへの組み付け時に嵌合孔と引っ掛かって組み付けできない場合がある。そこで、同図（Ｂ）に示すように、Ａ部分に新たに面取部１３を形成してバリを除去すれば挿入性に係る不具合は解消されるが、加工工程が増えることでコストアップを招くことになる。
【０００５】
そこで、本発明は、コストアップを招くことなくギヤへの挿入性が容易に確保可能となる電子写真用ロールの芯金とその製造方法とを提供することを目的としたものである。
【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、請求項１に記載の発明は、電子写真用ロールの芯金であって、芯金の直径をＤ、面取部によって芯金の端面に形成される円形部分の直径をｄ、平面部の芯金径方向での最大深さをｘとした場合、Ｄ−２ｘ＞ｄの関係となるように面取部及び平面部が形成されて、芯金の端面と平面部との間に、面取部の一部が周方向へ分断されることなく残っていることを特徴とするものである。
請求項２に記載の発明は、請求項１の目的に加えて、製造工程において芯金の端部を把持するチャック部と干渉しない面取部を確保するために、芯金の端面と平面部との間の面取部は、芯金軸方向で０．５ｍｍ以上残るようにしたものである。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２の目的に加えて、残る面取部の一部を大きく確保するために、面取部は、芯金の軸線に対して４５°未満の角度で形成される構成としたものである。
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項４に記載の発明は、電子写真用ロールの芯金の製造方法であって、芯金の直径をＤ、面取部によって芯金の端面に形成される円形部分の直径をｄ、平面部の芯金径方向での最大深さをｘとした場合、Ｄ−２ｘ＞ｄの関係となるように面取部及び平面部を形成することで、芯金の端面と平面部との間に、面取部の一部を周方向へ分断することなく残すようにしたことを特徴とするものである。
請求項５に記載の発明は、請求項４の目的に加えて、製造工程において芯金の端部を把持するチャック部と干渉しない面取部を確保するために、芯金の端面と平面部との間の面取部は、芯金軸方向で０．５ｍｍ以上残すようにしたものである。
請求項６に記載の発明は、請求項４又は５の目的に加えて、残る面取部の一部を大きく確保するために、面取部は、芯金の軸線に対して４５°未満の角度となるように形成する構成としたものである。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１及び４に記載の発明によれば、平面部を形成しても面取部の一部が残るようにしたことで、平面部における面取部側の端縁にバリが生じない。よって、平面部の形成後に新たな面取加工を行う必要がなく、コストアップを招くことがない。また、残った面取部の一部によってギヤの嵌合孔への挿入性も確保可能となる。
請求項２及び５に記載の発明によれば、残す面取部を０．５ｍｍ以上としたことで、製造工程において芯金の端部を把持するチャック部との干渉を防止でき、面取部に反り返りが生じることが無くなる。
請求項３及び６に記載の発明によれば、面取部の角度を４５°未満としたことで、残る面取部の一部を大きく確保できる。よって、より良好な挿入性が得られると共に、チャック部との干渉もより効果的に防止可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、電子写真用ロールに用いられる芯金の一例を示す説明図で、左が端部側から見た正面、右が側面の一部を示している。この芯金１はアルミニウム等の金属製で、端面には、Ｃ面加工によって面取部２が形成され、当該端面を含む端部側面には、芯金１の軸線と平行な平面部３が形成されている。ここでも加工手順としては、面取部２が形成された後に平面部３が形成されることになるが、ここでは、面取部２と平面部３との間に、面取部２の一部である案内部２ａが、芯金１の軸方向への長さＫだけ残るようになっている。
【００１０】
これは、芯金１の直径をＤ、面取部２によって芯金１の端面に残る円形部分４の直径をｄ、平面部３の芯金径方向での最大深さをｘとした場合、Ｄ−２ｘ＞ｄの関係となるように面取部２と平面部３とを形成することで、面取部２の後に平面部３を形成しても、その間で面取部２が図７（Ａ）のように周方向へ分断されてなくなることがないようにしたものである。
【００１１】
従って、以上の如く構成された芯金１及びその製造方法によれば、上記式の関係となるように面取部２及び平面部３を形成して、芯金１の端面と平面部３との間に案内部２ａを残すようにしたことで、平面部３における面取部２側の端縁にバリが生じない。よって、平面部３の形成後に新たな面取加工を行う必要がなく、コストアップを招くことがない。また、案内部２ａによってギヤの嵌合孔への挿入性も確保可能となる。
以下、本発明の実施例を列挙する。
【実施例１】
【００１２】
図１に示すように、アルミニウム製で直径φ８ｍｍの芯金１の端面に、挿入角度（芯金１の軸線に対する角度）θが４５°で芯金軸方向の長さＬ１が２ｍｍとなる面取部２を形成した後、端部上面にフライス加工で芯金軸方向の長さＬ２が１０ｍｍの平面部３を形成して、平面部３と円形部分４との間に、芯金軸方向長さＫが１ｍｍとなる案内部２ａが残るようにした。この場合、円形部分４はφ４ｍｍとなる。
【実施例２】
【００１３】
図２に示すように、アルミニウム製で直径φ８ｍｍの芯金１ａの端面に、挿入角度θが４５°で芯金軸方向の長さＬ１が１．５ｍｍとなる面取部２を形成した後、端部上面にフライス加工で芯金軸方向の長さＬ２が１０ｍｍの平面部３を形成して、平面部３と円形部分４との間に、芯金軸方向長さＫが０．５ｍｍとなる案内部２ａが残るようにした。この場合、円形部分４はφ５ｍｍとなり、実施例１よりも面積が大きくなるため、芯金１の端面から給電する場合に必要な導電面積を十分確保可能となる。
【実施例３】
【００１４】
図３に示すように、アルミニウム製で直径φ８ｍｍの芯金１ｂの端面に、挿入角度θが１４．０３６°で芯金軸方向の長さＬ１が６ｍｍとなる面取部２を形成した後、端部上面にフライス加工で芯金軸方向の長さＬ２が１０ｍｍの平面部３を形成して、平面部３と円形部分４との間に、芯金軸方向長さＫが２ｍｍとなる案内部２ａが残るようにした。この場合も円形部分４はφ５ｍｍとなる。
本実施例３以下では、挿入角度を小さくして軸方向長さＫの寸法を大きく確保しているので、製造工程内で芯金の端部を把持するチャック部のＶ溝内面と干渉して反り返りを起こすおそれがなくなる。
【実施例４】
【００１５】
図４に示すように、アルミニウム製で直径φ８ｍｍの芯金１ｃの端面に、挿入角度θが１６．６９９°で芯金軸方向の長さＬ１が５ｍｍとなる面取部２を形成した後、端部上面にフライス加工で芯金軸方向の長さＬ２が１０ｍｍの平面部３を形成して、平面部３と円形部分４との間に、芯金軸方向長さＫが１．６６７ｍｍとなる案内部２ａが残るようにした。この場合も円形部分４はφ５ｍｍとなる。
【実施例５】
【００１６】
図５に示すように、アルミニウム製で直径φ８ｍｍの芯金１ｄの端面に、挿入角度θが２０．５５６°で芯金軸方向の長さＬ１が４ｍｍとなる面取部２を形成した後、端部上面にフライス加工で芯金軸方向の長さＬ２が１０ｍｍの平面部３を形成して、平面部３と円形部分４との間に、芯金軸方向長さＫが１．３３３ｍｍとなる案内部２ａが残るようにした。この場合も円形部分４はφ５ｍｍとなる。
【実施例６】
【００１７】
図６に示すように、アルミニウム製で直径φ８ｍｍの芯金１ｅの端面に、挿入角度θが５°で芯金軸方向の長さＬ１が１７．１４５ｍｍとなる面取部２を形成した後、端部上面にフライス加工で芯金軸方向の長さＬ２が１０ｍｍの平面部３を形成して、平面部３と円形部分４との間に、芯金軸方向長さＫが６ｍｍとなる案内部２ａが残るようにした。この場合も円形部分４はφ５ｍｍとなる。
【００１８】
表１は、各実施例１〜６及び、比較例１（図７（Ａ）で説明した従来の芯金）、比較例２（同図（Ｂ）で説明した従来の芯金）を、夫々ギヤへの挿入性、コスト、端面から給電する場合に必要な円形部分の径、チャック部との接触回避の各項目について比較したもので、各項目ごとに芯金に要求される要求値を満たすものを○、満たさないものを×、要求値を満たすが他の例よりは性能としては劣るものを△として評価している。なお、チャック部との接触回避の評価は、ｎ数１００を、実際に製造工程に投入し、チャック部との干渉がなく案内部に反り返りが生じないものを○、干渉があって反り返りが３本以上発生したものを×、反り返りが２本以下のものを△としている。
【００１９】
ここでは、挿入角度の要求値は上限を８５°としているが、挿入性やチャック部との干渉を考慮すると、案内部を大きく確保できる４５°未満で設定するのがより好ましい。また、挿入角度の下限は、小さすぎると平面部の面積が小さくなり、トルク伝達において不利が生じるおそれがあるため、５°を要求値としている。
一方、円形部分の径は、端面からの給電を考慮して、少なくとも導電面積として必要と考えられるφ４を要求値としている。
そして、接触回避では、長さＫが０．５ｍｍを下回ると反り返りが３本以上発生してしまうため、０．５ｍｍ以上を要求値としている。
【００２０】
【表１】

【００２１】
このように、実施例１〜６は、何れも追加工なく形成される案内部を有しており、挿入性やコストにおいて比較例１，２に比べて有利であることは明らかである。
【００２２】
なお、芯金の材質や寸法、面取部や平面部の寸法等は上記実施例に限定するものではなく、本発明が提示する関係式によって、平面部を形成しても面取部の一部が残る構成であれば、適宜変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】実施例１の芯金の説明図である。
【図２】実施例２の芯金の説明図である。
【図３】実施例３の芯金の説明図である。
【図４】実施例４の芯金の説明図である。
【図５】実施例５の芯金の説明図である。
【図６】実施例６の芯金の説明図である。
【図７】（Ａ）（Ｂ）共に従来の芯金の説明図である。
【符号の説明】
【００２４】
１・・芯金、２・・面取部、２ａ・・案内部、３・・平面部、４・・円形部分。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
横断面円形の軸体の端面外周に面取部が、当該端面を含む端部側面に軸線と平行な平面部が夫々形成されてなる電子写真用ロールの芯金であって、
前記芯金の直径をＤ、前記面取部によって前記芯金の端面に形成される円形部分の直径をｄ、前記平面部の前記芯金径方向での最大深さをｘとした場合、
Ｄ−２ｘ＞ｄ
の関係となるように前記面取部及び平面部が形成されて、前記芯金の端面と平面部との間に、前記面取部の一部が周方向へ分断されることなく残っていることを特徴とする電子写真用ロールの芯金。
【請求項２】
芯金の端面と平面部との間の面取部は、前記芯金軸方向で０．５ｍｍ以上残るようにした請求項１に記載の電子写真用ロールの芯金。
【請求項３】
面取部は、芯金の軸線に対して４５°未満の角度で形成される請求項１又は２に記載の電子写真用ロールの芯金。
【請求項４】
横断面円形の軸体の端部外周に面取部を形成した後、当該端面を含む端部側面に軸線と平行な平面部を形成する電子写真用ロールの芯金の製造方法であって、
前記芯金の直径をＤ、前記面取部によって前記芯金の端面に形成される円形部分の直径をｄ、前記平面部の前記芯金径方向での最大深さをｘとした場合、
Ｄ−２ｘ＞ｄ
の関係となるように前記面取部及び平面部を形成することで、前記芯金の端面と平面部との間に、前記面取部の一部を周方向へ分断することなく残すようにしたことを特徴とする電子写真用ロールの芯金の製造方法。
【請求項５】
芯金の端面と平面部との間の面取部は、前記芯金軸方向で０．５ｍｍ以上残すようにした請求項４に記載の電子写真用ロールの芯金の製造方法。
【請求項６】
面取部は、芯金の軸線に対して４５°未満の角度となるように形成する請求項４又は５に記載の電子写真用ロールの芯金の製造方法。

【図１】