(57)【要約】【課題】ギヤの軸を樹脂軸とし、その樹脂軸に、セルフタップを切りながら締結するネジで部品を締結する構成において、ネジ締め付けにおいてもギヤ摺動範囲の樹脂軸径を大きくすることなく、ギヤ摺動性の良い画像形成装置を提供することにある。【解決手段】樹脂部品に組み付けるギヤ１６の軸を樹脂軸１８とし、その樹脂軸１８に、セルフタップを切りながら締結するネジ２０で部品を締結する構成を有する画像形成装置において、前記樹脂軸１８の前記ネジ２０の入る穴１８ｂの穴径をギヤ摺動範囲では前記ネジ２０の外径より大きくし、前記ギヤ摺動範囲より奥側をネジ止め可能な穴１８ｂの穴径とした。【選択図】        図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂部品に組み付けるギヤの軸を樹脂軸とし、その樹脂軸に、セルフタップを切りながら締結するネジで部品を締結する構成を有する画像形成装置において、前記樹脂軸の前記ネジの入る穴の穴径をギヤ摺動範囲では前記ネジの外径より大きくし、前記ギヤ摺動範囲より奥側をネジ止め可能な穴の穴径としたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記樹脂軸の前記ギヤ摺動範囲の形状を凹凸形状部分とし、凸形状部分で前記ギヤを支持・摺動させることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記凹凸形状部分の前記凹形状部分にグリスを保持させることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子写真複写機、ファクシミリ、プリンタなどの画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
画像形成装置、例えば、その定着ユニットにおいて樹脂部品にギヤを組み付けることが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
画像形成装置において樹脂部品に組み付けるギヤの軸を金属シャフトとすると、アウトサートとなり、コストが高くなるばかりか、部品使用後のリサイクルができなくなり、環境上好ましくない。
図１２は画像形成装置における従来の樹脂部品に対するギヤの組み付け構造を説明する概略断面図である。この場合に、アイドラギヤ１６は、スラスト方向を規制する部品が必要である。そこで、定着カバー１９の一部でスラスト方向を規制する機能を兼ねさせる。定着カバー１９とは、画像形成装置において、未定着トナー像を保持する用紙を加熱しながら加圧して定着させる装置の一部を構成するカバーである。
そして、この定着カバー１９の取り付けのために、ギヤの樹脂軸１８にセルフタップ用の穴１８ａを設け、ネジ締めする。セルフタップ用の穴１８ａを設け、ネジ２０で部品を取り付けると、ネジ締め付けにより樹脂軸の外径を大きくするような力が働く。
この力によってギヤの中心孔に嵌合する樹脂軸１８の外径が大きくなるため、ギヤの摺動性が悪くなりトルクアップやギヤロックという不具合が発生する。外径変化量実測値は、ネジ締めにより＋０．０２ｍｍ〜＋０．１ｍｍであった。
また、ネジ２０を締めても外径が変わらないよう、樹脂軸の穴１８ａを包囲する部分の肉厚を厚くすると、樹脂軸表面にひけが発生し摺動性を損なう。
そこで、本発明の目的は、ギヤの軸を樹脂軸とし、その樹脂軸に、セルフタップを切りながら締結するネジで部品を締結する構成において、ネジ締め付けにおいてもギヤ摺動範囲の樹脂軸径を大きくすることなく、ギヤ摺動性の良い画像形成装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、樹脂部品に組み付けるギヤの軸を樹脂軸とし、その樹脂軸に、セルフタップを切りながら締結するネジで部品を締結する構成を有する画像形成装置において、前記ネジの入る穴の穴径をギヤ摺動範囲では前記ネジの外径より大きくし、前記ギヤ摺動範囲より奥側をネジ止め可能な穴の穴径とした画像形成装置を最も主要な特徴とする。
請求項２記載の発明は、前記樹脂軸の前記ギヤ摺動範囲の形状を凹凸形状部分とし、凸形状部分で前記ギヤを支持・摺動させる請求項１記載の画像形成装置を主要な特徴とする。
請求項３記載の発明は、前記凹凸形状部分の前記凹形状部分にグリスを保持させる請求項２記載の画像形成装置を主要な特徴とする。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。図１は本発明の画像形成装置について、プリンタを例に説明する概略全体構成図である。図１のプリンタ１において、給紙カセット８から搬送された記録紙は  レジストローラ９によってタイミングをとられてベルト状感光体２からなる潜像担持体へ搬送される。
感光体２は時計方向に回転駆動され、そのさい帯電ローラ３によって表面を帯電され、レーザ光学系４からのレーザ光を照射されて感光体２上に静電潜像が形成される。
この潜像は、現像装置５を通るときトナーによって可視像化され、転写ローラ６により感光体２に搬送された記録紙に転写され、感光体２に密着した記録紙は曲率により分離される。その後、記録紙は、定着装置１０に搬送され、画像が定着され排紙部１１に排出される。
図２は図１のプリンタに使用する定着ユニットを示す概略斜視図である。図３は図２の定着ユニットの排紙ギヤとアイドラギヤの部分を拡大して示す概略図である。定着ユニットＡには、定着ローラを駆動する定着ギヤ１３と、排紙ローラを駆動する排紙ギヤ１４と、２個のアイドラギヤ１５、１６で構成される。
【０００６】
図４は定着ユニットＡに使用する加圧フレームを示す概略斜視図である。定着ギヤ１３は定着ローラに、排紙ギヤ１４は排紙ローラに組み付けられている。アイドラギヤ１５、１６は、加圧フレーム１２に組み付けられている。
加圧フレーム１２は、耐熱性樹脂（ガラス等の補強材入り：例えばＰＥＴ−ＧＦ，ＰＢＴ−ＧＦ）で成形されており、その加圧フレーム１２にアイドラギヤ用の樹脂軸１７、１８を設けている。
樹脂部品に組み付けるギヤの軸を金属シャフトとすると、アウトサートとなり、コストが高くなるばかりか、部品使用後のリサイクルができなくなり、環境上好ましくないので樹脂軸としている。
さて、アイドラギヤ１５は、排紙ギヤ１４を鍔付きギヤとし、そのギヤでスラスト方向を規制し、加圧フレーム１２から外れないようにしている（図３参照）。一方、アイドラギヤ１６は、スラスト方向を規制する部品が必要である。そこで、定着カバー１９の一部でスラスト方向を規制する機能を兼ねさせる。
図５は画像形成装置における樹脂部品に対するギヤの組み付け構造を説明する概略断面図である。そこで、図５のように、ネジ２０の入る穴径をギヤ摺動範囲（ギヤ幅）１８ｂはネジ外径より大きくし、その奥側をネジ止め可能な小さい穴径１８ａとする。
具体例としては、アイドラギヤ１６の幅が６ｍｍ、使用するネジ２０をＭ３モールド用セルフタップネジで、長さを１４ｍｍ、樹脂軸外径をφ８ｍｍ、先端６ｍｍ〜７ｍｍの範囲の穴径１８ｂをφ３〜φ３．５、その奥側８ｍｍ以上の範囲の穴径１８ａは、セルフタップ取り付け（ネジ侵入）用の穴１８ａの穴径をφ２．５（＋０．０５，０）になるように構成する。
ギヤ摺動範囲においては、ネジ外径より、穴径１８ｂの方が大きく、樹脂軸１８に力がかからないので、ネジ締め付けにおいてもギヤ摺動範囲の樹脂軸径を大きくすることなく、ギヤ摺動性の良い画像形成装置を提供できる。
次に、樹脂軸１８の外径をφ１０ｍｍとすると、ネジ２０を締めても肉厚が厚いため外径は変わらなくできるが、肉厚が３．７５ｍｍと厚くなり、成形時に軸表面にひけが発生し軸の円形状が変形するため摺動性を損なう。
図６は図５の組み付けの第１の変形例を説明する概略断面図である。図７は図６において使用する樹脂軸の端面図である。図８は図６において使用する樹脂軸の端部斜視図である。
そこで、図７および図８のように、樹脂軸１８を凹凸形状部分１８ｃ、１８ｄとし、凸形状部分１８ｃの外径をφ１０、凹形状部分１８ｄの外径を６．５〜７．５ｍｍ、穴径は、セルフタップ取り付け（ネジ侵入）用の穴径１８ａをφ２．５（＋０．０５，０）になるようにする。
【０００７】
図７は、凸形状部分１８ｃを６箇所としたが、実施の形態の外径においては凸形状部分１８ｃの肉厚１．５ｍｍ±０．５ｍｍ、個数６〜８箇所が好ましい。また、アイドラギヤ１６の幅を６ｍｍ、使用するネジをＭ３モールド用セルフタップネジで、長さを８ｍｍ〜１０ｍｍとした。
樹脂軸１８の凹形状部分１８ｄの肉厚は２〜２．５ｍｍで、凸形状部分１８ｃは、肉厚を１．５ｍｍ前後としているので、ひけは発生せず、ギヤを支持する凸形状部分１８ｃの外径の形状はきれいな円形状となる。
また、セルフタップネジを締め付けても、凹形状部分１８ｄで若干の変形が見られるが、そこで抑えられ、凸形状部分１８ｃの外径を大きくすることは無い。
ところで、加圧フレーム１２（図４参照）は、構造上強度が必要なため、ガラス繊維や、ガラスビーズなどの補強材料が３０％〜４５％入っている。そのため、樹脂軸１８の摺動性は、補強材料の入っていないものに比べると劣る。
アイドラギヤ１５、１６を、ポリアセタールのような摺動性の良いものを使用してもギヤは削れてしまう。そこで、軸にグリスを塗るが、ある量以上塗布してもはみ出してしまうので、長期間、保持続けるのは難しい。
そこで、樹脂軸１８のギヤ摺動範囲の形状を図７のような凹凸形状とし、凹形状部分１８ｄにグリスを保持させる。従来におけるより多いグリス量を保持しているだけでなく、樹脂摩耗粉をその凹形状部分１８ｄに取り込めるので、摩耗粉によるギヤ磨耗を加速することも無く、長期間摺動性を良くできる。この変形例は樹脂軸１７（図３参照）についても同じく適用可能である。
図９は図５と図６に示した画像形成装置における樹脂部品に組み付けを組み合わせて示す第２の変形例を示す概略断面図である。図１０は図９において使用する樹脂軸の端面図である。図１１は図９において使用する樹脂軸の端部斜視図である。
さらに図９に示すように、図５と図６に関連して前述された発明内容、すなわち、樹脂軸径の大小、ネジ受容穴の穴径等を組み合わせると、長期間にわたりギヤ摺動性確保に効果がある。
【０００８】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１によれば、ネジの入る穴径をギヤ摺動範囲（ギヤ幅）はネジの外径より大きくし、その奥側をネジ止め可能な穴径としているので、ネジ締め付けにおいてもギヤ摺動範囲の樹脂軸径を大きくすることなく、ギヤ摺動性の良い画像形成装置を提供できる。
請求項２によれば、樹脂軸のギヤ摺動範囲の形状を凹凸形状としているので、成形時ひけを発生させず、また、ネジ締め付けにおいても凹形状部分で外径変形を抑え、ギヤ摺動部である凸形状部分の外径を大きくすることなく、ギヤ摺動性の良い画像形成装置を提供できる。
請求項３によれば、樹脂軸のギヤ摺動範囲の形状を凹凸形状とし、凹形状部分にグリスを保持させることにより、樹脂軸の材料にガラス繊維など、摺動性の劣る材料であっても、長期間にわたり摺動性を確保した画像形成装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像形成装置について、プリンタを例に説明する概略全体構成図である。
【図２】図１のプリンタに使用する定着ユニットを示す概略斜視図である。
【図３】図２の定着ユニットの排紙ギヤとアイドラギヤの部分を拡大して示す概略図である。
【図４】定着ユニットＡに使用する加圧フレームを示す概略斜視図である。
【図５】画像形成装置における樹脂部品に組み付けを説明する概略断面図である。
【図６】図５の組み付けの第１の変形例を説明する概略断面図である。
【図７】図６において使用する樹脂軸の端面図である。
【図８】図６において使用する樹脂軸の端部斜視図である。
【図９】図５と図６に示した画像形成装置における樹脂部品に組み付けを組み合わせて示す第２の変形例を示す概略断面図である。
【図１０】図９において使用する樹脂軸の端面図である。
【図１１】図９において使用する樹脂軸の端部斜視図である。
【図１２】画像形成装置における従来の樹脂部品に組み付けを説明する概略断面図である。
【符号の説明】
１    画像形成装置
１６    ギヤ（アイドルギヤ）
１８    樹脂軸
１８ａ  ネジ止め穴
１８ｂ  ネジの入る穴（ネジ侵入穴）
１８ｃ  凸形状部分
１８ｄ  凹形状部分
２０    ネジ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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