JP5445769B2 - Conveying roller, method for manufacturing the same, and image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、記録シートを搬送するための搬送用ローラ及びその製造方法と、該搬送用ローラを備えた画像形成装置に関する。 The present invention relates to a conveyance roller for conveying a recording sheet, a method for manufacturing the same, and an image forming apparatus including the conveyance roller.
画像形成装置において、用紙などの記録シートを搬送する搬送用ローラには、モータの駆動力を伝達するためのギヤが設けられる。従来の搬送用ローラは、金属からなる円筒状の芯金の一端部に軸方向に伸びるU字状のスリットを形成し、このスリットにギヤと一体成形されたキーを嵌めて回り止めとしたものである。 In the image forming apparatus, a conveyance roller that conveys a recording sheet such as paper is provided with a gear for transmitting a driving force of a motor. A conventional transport roller is formed by forming a U-shaped slit extending in the axial direction at one end of a cylindrical metal core made of metal, and a key integrally formed with a gear is fitted into this slit to prevent rotation. It is.
ここで、芯金に形成するスリットにはプレス成形が行われることにより、スリットの強度を確保するとともに、プラスチック製のキーとの接触面積を増やし、キーの摩耗を軽減するようにしていた。たとえば、特許文献1には、芯金にU字状の下穴を形成しておき、下穴の縁部の全体をプレス成形により板厚方向へ曲げ、これにより面積を確保した面でキーと接触させるようにした技術が開示されている。 Here, press forming is performed on the slit formed in the metal core, thereby ensuring the strength of the slit, increasing the contact area with the plastic key, and reducing the wear of the key. For example, in Patent Document 1, a U-shaped pilot hole is formed in a cored bar, and the entire edge of the pilot hole is bent in the plate thickness direction by press molding. A technique for making contact is disclosed.
本発明は、従来のような、芯金にU字状の下穴を形成しておき、下穴の縁部の全体をプレス成形により板厚方向へ曲げ、これにより面積を確保した面でキーと接触させるようにした技術と比べて、キーと接触する面積をより大きく確保しても曲げ加工の際に亀裂の発生を抑制することができる搬送用ローラ及びその製造方法並びに画像形成装置を提供することを目的としている。 In the present invention, a U-shaped prepared hole is formed in a cored bar as in the prior art, and the entire edge of the prepared hole is bent in the plate thickness direction by press molding, thereby securing the area. Compared with the technology that makes it come into contact with a key, a roller for transport, a method for manufacturing the same, and an image forming apparatus that can suppress the occurrence of cracks during bending even when a larger area in contact with the key is secured are provided. The purpose is to do.
請求項1に係る発明は、金属からなる円筒状の芯金の端縁から当該円筒状の芯金の長手方向に伸びるスリットを設け、前記円筒状の芯金に駆動力を伝達させる駆動伝達部材に設けられた凸部を前記スリットに嵌めることで、前記駆動伝達部材と前記芯金との回り止めとし、前記駆動伝達部材から伝達される駆動力により回転されて薄板状の媒体を搬送させる搬送用ローラにおいて、前記スリットは、前記芯金の端縁から前記円筒状の芯金の長手方向に伸びる伸長部と、該伸長部の前記長手方向の端部と、を備え、前記伸長部および前記端部は、円筒状の芯金の板厚方向へ伸びるリブ部をそれぞれ備え、前記伸長部のリブ部は前記端部のリブ部よりも前記板厚方向の幅が広い搬送用ローラであることを特徴とする。 The invention according to claim 1 is provided with a slit that extends in the longitudinal direction of the cylindrical cored bar from the end of the cylindrical cored bar made of metal, and transmits a driving force to the cylindrical cored bar. By fitting the convex portion provided on the slit into the slit, the sheet is prevented from rotating between the drive transmission member and the cored bar, and the sheet is rotated by the driving force transmitted from the drive transmission member to convey the thin plate-like medium. In the roller for use, the slit includes an extending portion extending from the edge of the core metal in the longitudinal direction of the cylindrical core metal, and an end portion of the extending portion in the longitudinal direction. Each of the end portions includes a rib portion extending in a plate thickness direction of the cylindrical metal core, and the rib portion of the extension portion is a conveying roller having a width in the plate thickness direction wider than the rib portion of the end portion. It is characterized by.
請求項2に係る発明は、請求項1に係る発明において、内部に加熱手段を有することを特徴とする。 The invention according to claim 2 is characterized in that, in the invention according to claim 1, it has a heating means inside.
請求項3に係る発明は、請求項1または2に係る発明において、前記スリットは、平面視形状が鍵穴状の下穴の縁部を、円筒状の芯金の板厚方向に曲げ成形したものであることを特徴とする。 The invention according to claim 3 is the invention according to claim 1 or 2, wherein the slit is formed by bending the edge portion of the pilot hole having a key hole shape in plan view in the thickness direction of the cylindrical cored bar. It is characterized by being.
請求項4に係る発明は、金属からなる円筒状の芯金を作製する工程と、前記芯金の端部に、平面視形状が鍵穴状の下穴を形成する工程と、前記下穴の縁部を前記芯金の板厚方向に曲げてスリットを形成する工程と、凸部を有する駆動伝達部材を前記芯金の端部に嵌めるとともに前記駆動伝達部材の凸部を前記スリットに嵌める工程とを備えた搬送用ローラの製造方法であることを特徴とする。
The invention according to
請求項5に係る発明は、画像を形成する画像形成部と、前記画像形成部にて画像が形成される記録シートを搬送させる搬送部とを備え、前記画像がトナー画像である場合には、前記記録シートに形成された未定着のトナー画像を前記記録シートに定着させる定着部を有し、当該定着部には請求項1〜3のいずれかに記載の搬送用ローラを備え、前記画像がインク画像である場合には、前記画像形成部に対して前記記録シートの搬送方向の上流側および下流側の少なくとも一方の搬送部に、請求項1〜3のいずれかに記載の搬送用ローラを備えた画像形成装置であることを特徴とする。
The invention according to
請求項1に係る発明によれば、従来のような、芯金にU字状の下穴を形成しておき、下穴の縁部の全体をプレス成形により板厚方向へ曲げ、これにより面積を確保した面でキーと接触させるようにした技術と比べて、キーと接触する面積をより大きく確保しても曲げ加工の際に亀裂の発生を抑制することができる。 According to the first aspect of the present invention, a U-shaped prepared hole is formed in the cored bar as in the prior art, and the entire edge of the prepared hole is bent in the plate thickness direction by press molding, whereby the area is increased. Compared with the technique in which the surface is in contact with the key on the surface secured, the occurrence of cracks during bending can be suppressed even if a larger area in contact with the key is secured.
請求項2に係る発明によれば、芯金の板厚を薄くして加熱手段が発生する熱により芯金が昇温し易くすることができる。 According to the second aspect of the present invention, the core metal can be easily heated by the heat generated by the heating means by reducing the thickness of the core metal.
請求項3に係る発明によれば、下穴成形と曲げ加工というプレス成形で容易にスリットを形成することができる。 According to the invention which concerns on Claim 3, a slit can be easily formed by press molding called pilot hole shaping | molding and a bending process.
請求項4に係る発明によれば、プレス成形で容易にスリットを形成することができ、搬送用ローラの製造工程が簡略化される。
According to the invention which concerns on
請求項5に係る発明によれば、キーの摩耗を軽減することができるとともに、スリットの環状部の曲げ加工の際に亀裂の発生を抑制することができる画像形成装置が提供される。 According to the fifth aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus capable of reducing the wear of the key and suppressing the occurrence of cracks when bending the annular portion of the slit.
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。
(1)プリンタの基本的な構成および動作
まず、一実施形態に係るプリンタ(画像形成装置)の基本的な構成および動作を説明する。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
(1) Basic Configuration and Operation of Printer First, the basic configuration and operation of a printer (image forming apparatus) according to an embodiment will be described.
図1は一実施形態に係るプリンタ1の外観を示しており、図2はプリンタ1の内部構成を示している。これら図で符号10は筐体11を有する装置本体である。装置本体11は、図3および図4に示すように、上部から前部(図1〜4でF方向が前側)にわたる領域が開口しており、この開口は、前部カバー12と上部カバー13によって開閉される。前部カバー12は、装置本体11の前部および上部前側を覆う断面逆L字状に形成されたもので、図2に示すように、下端が左右方向(図2の図面表裏方向)に延びるヒンジ軸12Aを介して装置本体10にヒンジ結合され、前後に傾倒するように開閉される。また、上部カバー13は、下端がヒンジ軸12Aと平行なヒンジ軸13Aを介して装置本体10にヒンジ結合され、上下方向に回動して開閉される。
FIG. 1 shows the external appearance of a printer 1 according to an embodiment, and FIG. 2 shows the internal configuration of the printer 1. In these drawings,
図2に示すように、装置本体10の下部には、多数の用紙Pを積層して収納する用紙収納部14が設けられている。印字される用紙Pは、用紙収納部14から、装置本体10内の前側に形成された用紙搬送路20を上昇し、上部カバー13の上部に形成された排紙トレー15に排出される。
As shown in FIG. 2, a
プリンタ1はタンデム型のフルカラープリンタであって、図2に示すように、装置本体10内には、回転自在、かつ前下がり(図2で左下がり)に傾斜して張架された矢印A方向に回転する転写ベルト31と、この転写ベルト31の下方に並列された4色の画像形成ユニット4Y,4M,4C,4Kと、二次転写部23と、定着部24等が組み込まれている。画像形成ユニット4Y,4M,4C,4Kは、転写ベルト31の傾斜方向と平行に配列されている。
The printer 1 is a tandem type full-color printer, and as shown in FIG. 2, in the apparatus
4つの画像形成ユニット4Y,4M,4C,4Kは、それぞれイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(B)のトナー画像を形成するものであって基本構成は同じであり、感光体ドラム41を主体とする感光体ユニット(画像形成カートリッジ)40と、現像器5とを具備している。感光体ユニット40は装置本体10に対して上方から着脱自在にセットされ、現像器5は装置本体10側に固定されている。なお、感光体ユニット40は本実施形態の特徴であり、後に詳細に説明する。
The four
画像形成ユニット4Y,4M,4C,4Kの下部には、画像形成ユニット4Y,4M,4C,4Kに共通の画像露光装置6が配設されている。この画像露光装置6は、Y,M,C,Kの各色の画像データに応じて変調されたレーザビームを射出する図示せぬ半導体レーザを4つ備えている。
Below the
プリンタ1には、パーソナルコンピュータ等からカラー画像情報が入力され、カラー画像情報が入力されると、画像露光装置6の半導体レーザから各色に対応した4本のレーザビームが射出される。それらレーザビームは、ポリゴンミラーによって偏向されてからレンズやミラー(いずれも図示せず)を介して画像形成ユニット4Y,4M,4C,4Kの回転している帯電された感光体ドラム41の表面を走査する。これにより各感光体ドラム41の表面には各色の静電潜像が形成される。
When the color image information is input from the personal computer or the like to the printer 1, four laser beams corresponding to each color are emitted from the semiconductor laser of the image exposure apparatus 6. These laser beams are deflected by a polygon mirror and then are rotated on the surface of the charged
感光体ドラム41に形成された静電潜像は、現像器5によって各色のトナーを含む現像剤で現像され、現像されたトナー像(色画像)は、回転している転写ベルト31の外周面に対し一次転写ローラ32によって一次転写される。このような感光体ドラム41から転写ベルト31への現像の一次転写動作が各画像形成ユニット4Y,4M,4C,4Kにおいて所定タイミングで順に行われ、最も下流側のブラックの画像形成ユニット4Kを通過する時に、転写ベルト31の外周面にはフルカラートナー像が形成される。
The electrostatic latent image formed on the
転写ベルト31は、図3および図4に示すように上部カバー13側に設けられており、上部カバー13を閉じることにより、図2に示すように各画像形成ユニット4Y,4M,4C,4Kに対向し、かつ一次転写ローラ32が感光体ドラム41との間に転写ベルト31を挟んでニップを形成する位置に配される。転写ベルト31は駆動ローラ33、テンションローラ34および従動ローラ35に巻回されており、駆動ローラ33が回転することにより矢印A方向に回転する。
The
図2により説明を続けると、転写ベルト31に形成されたフルカラートナー像は、用紙収納部14から給紙部21により引き出されて適正なタイミングで用紙搬送路20を上昇する用紙Pに対し、二次転写部23において転写される。給紙部21は、給紙ローラ21aと用紙分離ローラ21bとを備えており、用紙Pは、この給紙部21により1枚ずつ分離されて用紙収納部14からレジストローラ対22まで一旦搬送され、停止される。そして、所定のタイミングで回転駆動されるレジストローラ対22によって、用紙Pは二次転写部23へ送り出される。二次転写部23は、転写ベルト31を張架する上記駆動ローラ33と、この駆動ローラ33とニップを形成する二次転写ローラ23aとを備えており、これらローラ33,23a間を通過することにより、転写ベルト31のフルカラートナー像が用紙Pに転写される。
Continuing with FIG. 2, the full-color toner image formed on the
フルカラートナー像が転写された用紙Pは定着部24を通過し、この定着部24でカラートナー像が用紙Pに定着される、定着部24は、ヒータ(加熱手段)24aを内蔵した加熱ローラ50と、この加熱ローラ50とニップを形成する加圧ローラ24bを備えており、これらローラ50,24b間を用紙Pが通過することにより、フルカラートナー像が用紙Pに対し圧着と加熱の作用で定着される。そして、定着部24を通過した用紙Pは排紙ローラ対25によって排紙トレー15に排出される。用紙搬送路20は、給紙部21から、レジストローラ対22、二次転写部23、定着部44を経て排紙ローラ対25に至る経路で構成される。なお、加熱ローラ50は本実施形態の特徴であり、後に詳細に説明する。
The sheet P on which the full color toner image has been transferred passes through the fixing
なお、用紙搬送路20の前側には、用紙Pの表裏を反転させる用紙反転機構26が備えられている。図4に示すように、用紙反転機構26は前部カバー12側に設けられている。また、同図に示すように、用紙搬送路20を形成する二次転写部23の二次転写ローラ23a、定着部24および排紙ローラ対25は、前部カバー12側に支持され、前部カバー12と一体的に傾倒する。
A
(2)加熱ローラの構成
次に、図5〜図8を参照して実施形態の加熱ローラ(搬送用ローラ)50について説明する。図において符号51は芯金であり、芯金51は、アルミニウムなどの金属で円筒状に形成されている。芯金51には、その両端部を除いてフッ素系の樹脂とシリコーンゴムとが被覆され、用紙Pに対する離型性が確保されている。
(2) Configuration of Heating Roller Next, the heating roller (conveying roller) 50 according to the embodiment will be described with reference to FIGS. In the figure,
芯金51の両端部にはリング状をなす受け金53が取り付けられている。受け金53は、定着部24に設けた軸受(図示略)に回転自在に支持されている。芯金51の一端部には、外周に歯を有するギヤ(駆動伝達部材)54が取り付けられ、ギヤ54は、芯金51に取り付けたスナップリング55によって芯金51から抜けないようになっている。なお、芯金51の他端部にもスナップリング55が取り付けられ、受け金53が抜けないようにしている。
A ring-shaped receiving
図6および図7は芯金51を示す図である。芯金51の両端部には、2つのスリット56が対象位置に形成されている。スリット56は、図7(B)に示すように、半円形の環状部56aと、環状部56aに円滑につながる直線部56bとからなるU字状をなすものである。このようなスリット56は、以下のようにして成形される。
6 and 7 are views showing the cored
先ず、図7(A)に示すように、筒状の芯金51に、円形の環状下穴部57aと、環状下穴部57aの直径よりも狭い幅を有する直線下穴部57bとからなる鍵穴状の下穴57を形成しておく。次いで、下穴57の縁部を、環状下穴部57aの直径よりも大きな環状部56aと、環状部56aの直径と同じ幅の直線部56bとからなるU字溝に曲げ成形する。
First, as shown in FIG. 7A, a cylindrical cored
ここで、本発明者等の検討によれば、芯金51の厚さが0.375mmの場合に、環状部57aの曲げ代Aが1.5mmを超えると、環状部57aに亀裂が生じることが判明している。このことから、環状部57aの曲げ代Aは、芯金の厚さの4倍以下が望ましい。
Here, according to the study by the present inventors, when the thickness of the
上記のようにして形成されたスリット56には、環状リブ部56cと、環状リブ部56cから直線状に伸びる直線リブ部56dとが形成され、直線リブ部56dの幅は、環状リブ部56cの幅よりも広く形成されている。なお、図6において符号58はスナップリング55の一部が嵌る孔である。
In the
図8はギヤ54の詳細を示す図である。ギヤ54はプラスチックで形成されたリング状のもので、その中心孔54bの内周面にはキー(凸部)54aが一体的に形成されている。ギヤ54は、そのキー54aをスリット56に嵌めて芯金51の一端部に取り付けられている。そして、その状態で、キー54aはスリット56の直線リブ部56dと接触し、ギヤ54に伝達される回転力はキー54aが直線リブ部56dを押すことで加熱ローラ50に伝達される。
FIG. 8 is a diagram showing details of the
(3)加熱ローラの作用・効果
上記構成の加熱ローラ50によれば、スリット56に環状リブ部56cと直線リブ部56dを形成しているので、加熱ローラ50(芯金51)の剛性が高められている。特に、直線リブ部56dの幅が広いので、充分な剛性が付与されている。したがって、スリット56の変形に起因するキー54aへの圧力増加と、それに伴うキー54の変形や傷の発生を防止することができる。また、スリット56の直線リブ部56dによって大きな面積でキー54aと接触するから、キー54aの摩耗を軽減することができるとともに、スリット56とキー54aとの擦過に起因する異音の発生を防止することができる。
(3) Action and effect of heating roller According to the
また、直線リブ部56dの幅が狭いと、材料を曲げた後のスプリングバックにより直角に曲げ成形することが困難であり、直線リブ部56dどうしが若干開いたような形状となる。このため、直線リブ部56dの縁部のエッジがキー54aに当たり、キー54aを摩滅させる原因となる。この点、本実施形態では直線リブ部56dの幅が広いので、直線リブ部56dを直角に曲げ成形してエッジがキー54aに当たらないようにすることができる。また、環状リブ部56cを曲げ成形する際には、曲げ代Aが少ないので、環状下穴部57aの縁部に無理な変形が生じず、加工の際の亀裂の発生を抑制することができる。さらに、直線リブ部56dとキー54aとの充分な接触面積が確保されるので、スリット56の長さを短くして加熱ローラ50の長さを短くすることができ、製造コストの低減とプリンタ1の小型化を図ることができる。
Further, when the width of the
以上のように、本実施形態の加熱ローラ50によれば、従来のような、芯金にU字状の下穴を形成しておき、下穴の縁部の全体をプレス成形により板厚方向へ曲げ、これにより面積を確保した面でキーと接触させるようにした技術と比べて、キー54aと接触する面積をより大きく確保しても曲げ加工の際に亀裂の発生を抑制することができる。
As described above, according to the
上記実施形態では、上記のようなスリット56の構成により加熱ローラ50の剛性が高められるから、芯金51の厚さを薄くすることができる。そして、定着部44の加熱ローラ50に本発明を適用しているため、ヒータ24aから発せられる熱により芯金が昇温し易く、プリンタ1のウオーミングアップ時間を短縮することができる。また、スリット56は、芯金51に対して下穴57の形成と曲げ成形という単純な工程で成形することができる。
In the above embodiment, the rigidity of the
(4)変形例
本発明は上記実施形態のような加熱ローラ50に限定されるものではなく、種々の搬送用ローラに適用することができる。たとえば、業務用に使用される大判のインクジェットプリンタなどでは、インクを早く乾かすために搬送用ローラによって用紙を温めることが行われる。そのようなプリンタの加熱ローラに本発明を適用することができる。また、加熱手段を有しない搬送用ローラに本発明を適用できることは勿論である。
(4) Modifications The present invention is not limited to the
環状下穴部57aおよび環状リブ部56cは円形である必要はなく、楕円や歪んだ円形など環状であれば形状は任意である。また、芯金51の材質はアルミニウムに限定されず、鋼板などを用いて厚さをさらに薄くすることができる。また、スリット56の環状部56aの直径を直線部56bの幅よりも大きくして鍵穴状にすることもできる。
The annular
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、およびこれらの複合機等の画像形成装置に利用することができる。 The present invention can be used for an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile machine, and a multifunction machine of these.
50 加熱ローラ(搬送用ローラ)
51 芯金
54 ギヤ(駆動伝達部材)
54a キー(凸部)
54b 中心孔
56 スリット
56a 環状部
56b 直線部
56c 環状リブ部
56d 直線リブ部
57 下穴
57a 環状下穴部
57b 直線下穴部
50 Heating roller (conveying roller)
51 cored
54a Key (convex part)
Claims (5)
前記スリットは、前記芯金の端縁から前記円筒状の芯金の長手方向に伸びる伸長部と、該伸長部の前記長手方向の端部と、を備え、
前記伸長部および前記端部は、円筒状の芯金の板厚方向へ伸びるリブ部をそれぞれ備え、前記伸長部のリブ部は前記端部のリブ部よりも前記板厚方向の幅が広いことを特徴とする搬送用ローラ。 A slit extending in the longitudinal direction of the cylindrical cored bar is provided from the edge of the cylindrical cored bar made of metal, and the convex portion provided on the drive transmission member for transmitting a driving force to the cylindrical cored bar In the conveyance roller that rotates the drive force transmitted from the drive transmission member and conveys the thin plate-like medium by preventing the rotation of the drive transmission member and the cored bar by fitting in the slit,
The slit includes an elongated portion extending in the longitudinal direction of the cylindrical cored bar from an edge of the cored bar, and an end in the longitudinal direction of the elongated part,
The extension part and the end part each include a rib part extending in a plate thickness direction of a cylindrical core metal, and the rib part of the extension part has a width in the plate thickness direction wider than the rib part of the end part. A conveying roller characterized by the above.
前記芯金の端部に、平面視形状が鍵穴状の下穴を形成する工程と、
前記下穴の縁部を前記芯金の板厚方向に曲げてスリットを形成する工程と、
凸部を有する駆動伝達部材を前記芯金の端部に嵌めるとともに前記駆動伝達部材の凸部を前記スリットに嵌める工程と
を備えたことを特徴とする搬送用ローラの製造方法。 Producing a cylindrical cored bar made of metal;
A step of forming a keyhole-shaped prepared hole in a plan view shape at an end of the core; and
Bending the edge of the pilot hole in the thickness direction of the core metal to form a slit;
A method of manufacturing a conveying roller, comprising: fitting a drive transmission member having a convex portion into an end portion of the core metal and fitting the convex portion of the drive transmission member into the slit.
前記画像がトナー画像である場合には、前記記録シートに形成された未定着のトナー画像を前記記録シートに定着させる定着部を有し、当該定着部には請求項1〜3のいずれかに記載の搬送用ローラを備え、
前記画像がインク画像である場合には、前記画像形成部に対して前記記録シートの搬送方向の上流側および下流側の少なくとも一方の搬送部に、請求項1〜3のいずれかに記載の搬送用ローラを備えたことを特徴とする画像形成装置。 An image forming unit that forms an image; and a transport unit that transports a recording sheet on which an image is formed in the image forming unit,
When the image is a toner image, a fixing unit that fixes an unfixed toner image formed on the recording sheet to the recording sheet is provided, and the fixing unit includes any one of claims 1 to 3. It is provided with the conveyance roller as described,
The conveyance according to any one of claims 1 to 3, wherein when the image is an ink image, at least one conveyance unit on the upstream side and the downstream side in the conveyance direction of the recording sheet with respect to the image forming unit. An image forming apparatus comprising a roller for use.
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