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技術 棒状体の端部支持用フランジ及びこれを用いたマグネットローラー

出願人 株式会社カネカ栃木カネカ株式会社
発明者 岩井雅治
出願日 1996年6月18日 (24年6ヶ月経過) 出願番号 1996-157063
公開日 1998年1月6日 (22年11ヶ月経過) 公開番号 1998-002323
状態 拒絶査定
技術分野 電子写真における磁気ブラシ現像 電子写真における乾式現像 ロール及びその他の回転体
主要キーワード 空回り防止用 棒状回転体 当たり止め 金型製作費用 摩擦圧接接合 端部支持 切削仕上げ 柱状磁石
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この項目の情報は公開日時点(1998年1月6日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (8)

課題

加工費用の削減及び加工時間の短縮を行うことができ、しかも金型メンテナンスが不要であり、加えて材料選択の幅も広がる端部支持フランジと、この端部支持用フランジを用いたマグネットローラーを提案せんとする。

解決手段

棒状体又はマグネットローラーの端部を支持するフランジの作製を、別々に作製した支持基体軸体とを摩擦圧接接合法により圧着することで行った。

概要

背景

電子写真方式複写機ファクシミリレーザープリンタに組み込まれる現像装置クリーニング装置には、マグネットローラーが使用されている。このマグネットローラーは図5に示す如く、シャフト1を貫設した柱状磁石Mを、両端をフランジ部材2,3で閉止した円筒状のスリーブS内に相対回転可能な状態で内装して構成している。

一方のフランジ部材3には柱状磁石Mのシャフト1を貫通させて外部に露出させる軸孔31が形成され、他方のフランジ部材2には軸体21が突出形成されており、シャフト1と軸体21を、一方を他方に対して回転可能に支持することで柱状磁石MとスリーブSの相対回転を可能にしている。シャフト1及び軸体21のいずれを固定側及び回転側とするかは装置設計によって異なる。

フランジ部材2は全体が一体形成されており、その構成は、スリーブSに内嵌される支持基体22から軸体21を突出形成するとともに支持基体22の外周面に嵌合時にスリーブS端部への当たり止めとなる鍔22aを形成した構成である。支持基体22の内部には転がり軸受けや滑り軸受け等の軸受け23が組み込まれており、柱状磁石Mのシャフト1を回転可能に支持できるようになっている。また駆動力の伝達を確実化するために軸体21の一部に切欠き21aを形成している。

従来、このようなフランジ部材2の作製は、図6(イ)に示すようにステンレスアルミニウム丸棒材30から削り出したうえ細部の形状を整えるか、あるいは鍛造型を用いて図7(イ)に示すようなおおよその形状の鍛造品40を作り、その後切削加工を行うことにより細部の形状を整えることにより得ていた。

概要

加工費用の削減及び加工時間の短縮を行うことができ、しかも金型メンテナンスが不要であり、加えて材料選択の幅も広がる端部支持フランジと、この端部支持用フランジを用いたマグネットローラーを提案せんとする。

棒状体又はマグネットローラーの端部を支持するフランジの作製を、別々に作製した支持基体と軸体とを摩擦圧接接合法により圧着することで行った。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

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請求項1

回転又は非回転の棒状体の端部を支持する端部支持フランジであって、その構成が棒状体の端部に嵌合又は当接する円板又は有底円筒状の支持基体と、この支持基体に圧接接合により圧着された軸体とよりなる端部支持用フランジ。

請求項2

円筒状スリーブ内に柱状磁石相対回転可能に内装してなるマグネットローラーにおいて、前記スリーブの端部を支持するフランジ部材を、スリーブ端部に嵌合又は当接する円板又は有底円筒状の支持基体と、この支持基体に圧接接合により圧着された軸体とより構成したことを特徴とするマグネットローラー。

請求項3

支持基体と軸体が同種金属である請求項2記載のマグネットローラー。

請求項4

支持基体と軸体が異種金属又は一方が金属で他方が合成樹脂である請求項2記載のマグネットローラー。

技術分野

0001

本発明は棒状回転体回転支持フランジに関し、そのなかでも特に複写機ファクシミリ、更にはレーザープリンタ等に組み込まれるマグネットローラーに関する。

背景技術

0002

電子写真方式の複写機、ファクシミリやレーザープリンタに組み込まれる現像装置クリーニング装置には、マグネットローラーが使用されている。このマグネットローラーは図5に示す如く、シャフト1を貫設した柱状磁石Mを、両端をフランジ部材2,3で閉止した円筒状のスリーブS内に相対回転可能な状態で内装して構成している。

0003

一方のフランジ部材3には柱状磁石Mのシャフト1を貫通させて外部に露出させる軸孔31が形成され、他方のフランジ部材2には軸体21が突出形成されており、シャフト1と軸体21を、一方を他方に対して回転可能に支持することで柱状磁石MとスリーブSの相対回転を可能にしている。シャフト1及び軸体21のいずれを固定側及び回転側とするかは装置設計によって異なる。

0004

フランジ部材2は全体が一体形成されており、その構成は、スリーブSに内嵌される支持基体22から軸体21を突出形成するとともに支持基体22の外周面に嵌合時にスリーブS端部への当たり止めとなる鍔22aを形成した構成である。支持基体22の内部には転がり軸受けや滑り軸受け等の軸受け23が組み込まれており、柱状磁石Mのシャフト1を回転可能に支持できるようになっている。また駆動力の伝達を確実化するために軸体21の一部に切欠き21aを形成している。

0005

従来、このようなフランジ部材2の作製は、図6(イ)に示すようにステンレスアルミニウム丸棒材30から削り出したうえ細部の形状を整えるか、あるいは鍛造型を用いて図7(イ)に示すようなおおよその形状の鍛造品40を作り、その後切削加工を行うことにより細部の形状を整えることにより得ていた。

発明が解決しようとする課題

0006

しかしながら丸棒材30からの削り出しは、図6(ロ)に示すように斜線で示した部分の材料を廃棄するため無駄が多く、また加工にも時間を要するという問題がある。一方、鍛造後切削仕上げを行う方法では、図7(ロ)に示すように材料の無駄は比較的少ないが、その一方で鍛造型の作製費用や鍛造型のメンテナンスが必要となるため、トータルコストは低くならないという問題がある。更にこれら作製方法はフランジ部材全体を最初から一体のものとして作るために、フランジ部材2の材料を支持基体22に要求される特質と軸体21に要求される特質の両方を兼ね備えたものから選択せねばならず、材料選択の幅が著しく制限されるという問題もある。

0007

以上述べたものはマグネットローラーに関するものであったが、同種の問題は、マグネットローラーに限定されず、棒状体の端部をフランジで回転あるいは非回転可能に支持する部品においても共通する問題である。本発明はこのような現況に鑑み、加工費用の削減及び加工時間の短縮を行うことができ、しかも鍛造型等を用いないため金型のメンテナンスも不要で、しかも材料選択の幅も広がる端部支持用フランジを提案せんとするものであり、更にこの端部支持用フランジを用いたマグネットローラーを提案せんとするものである。

課題を解決するための手段

0008

上記課題を解決した請求項1記載の発明は、回転又は非回転の棒状体の端部を支持する端部支持用フランジであって、その構成が棒状体の端部に嵌合又は当接する円板又は有底円筒状の支持基体と、この支持基体に圧接接合により圧着された軸体とよりなることを特徴としている。

0009

また請求項2は円筒状スリーブ内に柱状磁石を相対回転可能に内装してなるマグネットローラーにおいて、前記スリーブの端部を支持するフランジ部材を、スリーブ端部に嵌合又は当接する円板又は有底円筒状の支持基体と、この支持基体に圧接接合により圧着された軸体とより構成したことを特徴としている。

0010

支持基体と軸体とは同種金属である場合と、異種金属である場合とがあり、また支持基体と軸体の一方が金属で他方が合成樹脂である場合とがある。

発明を実施するための最良の形態

0011

次に本発明の詳細を図示した実施例に基づき説明する。図1は本発明のマグネットローラーに用いるフランジ部材4を示している。フランジ部材4は円筒状スリーブの端部に嵌合又は当接する支持基体42とこの支持基体42から突出した軸体41とを有している。また支持基体42の外周面にはスリーブSに嵌合したときにスリーブS端部への当たり止めとなる鍔42aが形成され、他方、支持基体42の内側には転がり軸受けや滑り軸受け等の軸受け(図示せず)が内蔵されている。また軸体41には空回り防止用の切欠き41aが形成されている。支持基体や軸体としては、より単純な形のものを使用することも可能で、例えば図2に示すように円板状の支持基体52と切欠きを有しない軸体51とよりフランジ部材5を構成してもよい。

0012

本発明はこのフランジ部材4を従来のように、丸棒から削り出したり、鍛造型を用いて作製したりするのではなく、軸体と支持基体とを別々に作製した後、軸体を支持基体に摩擦圧接接合させることにより両者を一体化する方法をとる。

0013

ここで摩擦圧接接合というのは、結合させようとする2部材を摺動加圧しながら圧接面で発生する摩擦熱により材料を溶融軟化させ、これにより接合面で対面する材料を相互に混じり合わせて強固な接合を実現するという接合手法である。この手法によれば接合後は両材料の明確な境界というものは存在せず、接合部周辺では両材料の含有率が段階的に変化した傾斜材料の状態が実現され、両部材の完全一体化がなされる。具体的には、図1のフランジ部材4を作製する場合であれば図3に示すように、固定した支持基体42の表面に対し、軸体41を回転させながら強く押しつけ、これにより、支持基体42と軸体41の接合面で両部材を摩擦熱で溶融軟化させて混じり合わせるという手法をとる。支持基体42における鍔42aの形成及び軸体41への切欠き41aの形成は切削加工によって行うが、この加工は支持基体42に軸体41を接合する前であっても後であってもよい。また図2の単純形状のフランジ部材5を作製する場合は、図4に示すように、円板状の支持基体52の表面に対し、軸体51を回転させながら強く押しつけて接合を行う。

0014

支持基体と軸体に使用する材料は同種のものであっても、あるいは異種のものであってもよい。支持基体の材料としては、ステンレス、アルミニウム、銅、合成樹脂が使用でき、他方、軸体の材料としてはステンレス、アルミニウムや銅が使用できる。具体的な組み合わせとしては、ステンレス製の軸体とステンレス製の支持基体の組み合わせ、ステンレス製の支持基体とアルミニウム製の軸体の組み合わせ、アルミニウム製の支持基体とアルミニウム製の軸体の組み合わせ、合成樹脂製の支持基体とステンレス製の軸体の組み合わせ、合成樹脂製の支持基体とアルミニウム製の軸体の組み合わせ、等が考えられる。尚、ここでは耐磨耗性加工精度の観点から軸体には金属を用いているが、耐磨耗性と加工精度が満足できるものであれば合成樹脂を用いることもできる。以上述べたものはマグネットローラーに関するものであったが、ここで説明したフランジ部材に関する技術は、他の棒状体の端部支持用フランジの構成に応用することができる。

発明の効果

0015

本発明は、棒状体又はマグネットローラーの端部を支持するフランジを、別々に作製した支持基体と軸体とを摩擦圧接接合法により圧着することで行ったので、従来の丸棒材からフランジ全体を削りだす場合や鍛造型を用いフランジ全体の概略形状を作製したうえ、切削加工により細部調整する場合に比べて材料の無駄を著しく少なくでき、しかも加工時間も短くできる。また金型を用いないため金型製作費用の発生や金型のメンテナンスの必要性もなく製造コストの低減もはかれる。

0016

また摩擦圧接接合は同種材料は勿論のこと異種材料の結合もできるから、支持基体に要求される材料特性と軸体に要求される材料特性を、それぞれ独立評価して材料選択を行うことができるので材料選択の幅が著しく広がる。

図面の簡単な説明

0017

図1本発明のマグネットローラーのフランジの1例を示す正面図
図2同フランジの他の例を示す正面図フランジ部材の断面図
図3軸体を支持基体に摩擦圧接接合する様子を示す説明図
図4軸体を支持基体に摩擦圧接接合する様子を示す説明図
図5マグネットローラーの概要を示す断面図
図6(イ)は丸棒材からフランジを削り出すことを示す説明図、(ロ)はフランジを削り出す際に無駄となる丸棒材の部分を示す説明図
図7(イ)は鍛造型を用いて作製した概略形状の鍛造品からフランジを削り出すことを示す説明図、(ロ)はフランジを削り出す際に無駄となる鍛造品の部分を示す説明図

--

0018

M柱状磁石Sスリーブ
1シャフト2フランジ部材
21軸体21a切欠き
22支持基体
22a 鍔 23軸受け
3 フランジ部材 4 フランジ部材
5 フランジ部材
30丸棒材
31軸孔
4a フランジ部材本体
40鍛造品
41 軸体
42 支持基体
41a 切欠き
5フランジ
51 軸体
52 支持基体

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