(57)【要約】【課題】ピッチ円の真円度を向上させる歯車の製造方法を提供する。【解決手段】ピッチ円と同心でピッチ円より小径の円環形状のピンポイントゲート１８からキャビティに溶融材料を充填する。次に、キャビティに充填された溶融材料を固化させる。ピッチ円と同心でピッチ円より小径の円環形状のピンポイントゲート１８からキャビティに溶融材料を充填することにより、キャビティ内でピッチ円と同心の円周上における溶融材料の圧力を均一化することができる。したがって、歯車のピッチ円の真円度を向上させることができる。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピッチ円と同心で前記ピッチ円より小径の円環形状のゲートからキャビティに溶融材料を充填する工程と、
キャビティに充填された溶融材料を固化させる工程と、
を含むことを特徴とする歯車の製造方法。
【請求項２】
固定型に形成されスプルーに通じ前記ピッチ円と同心の円形の開口部と、前記開口部に挿入される絞り部との間隙によって前記ゲートを形成することを特徴とする請求項１に記載の歯車の製造方法。
【請求項３】
ピッチ円と同心の円弧形状であって周方向に互いに近接した複数のゲートからキャビティに溶融材料を充填する工程と、
キャビティに充填された溶融材料を固化させる工程と、
を含むことを特徴とする歯車の製造方法。
【請求項４】
固定型に形成されスプルーに通じ前記ピッチ円と同心の円形の開口部と、可動型に設けられ型閉じ時に前記開口部に嵌合する絞り部との間隙によって前記ゲートを形成することを特徴とする請求項３に記載の歯車の製造方法。
【請求項５】
感光体を回転させるための感光体駆動用歯車の製造方法であって、請求項１〜４のいずれか一項に記載の製造方法を用いることを特徴とする感光体駆動用歯車の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、歯車の製造方法及び感光体駆動用歯車の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
溶融材料をキャビティに充填して固化させる射出成形等によって成形される歯車においては、溶融材料のキャビティ内での圧力分布の偏りにより、図６に示すようにピッチ円が真円にならない問題があった。溶融材料の歯車の外縁部近傍での圧力は、ゲート９２から近い部分で高く、ゲート９２から遠い部分で低くなる。このため、ピッチ円の半径はゲート９２から近い部分で長く、ゲート９２から遠い部分で短くなる。
【０００３】
特開平８−１３２５４２号公報には、キャビティ内での溶融材料の圧力分布を均一化し歯車の真円度を向上させる方法が開示されている。この方法は、歯車の円盤部の肉厚を周方向で変化させることにより歯車の外縁部近傍での溶融材料の圧力を均一化するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本願の発明者は、レーザプリンタにおけるバンディングの原因を検証した結果、感光体を回転させる歯車のピッチ円の真円度とバンディングの相関性を発見した。ここでいうバンディングとは印刷された画像に表れる主走査方向軸に平行な濃淡のしま模様のことである。バンディングは、感光体を回転させる歯車のピッチ円の真円度を向上させることにより改善される。
【０００５】
本発明は、ピッチ円の真円度を向上させる歯車の製造方法を提供することを目的とする。
本発明の他の目的は、レーザプリンタのバンディングを改善する感光体駆動用歯車の製造方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る歯車の製造方法は、ピッチ円と同心で前記ピッチ円より小径の円環形状のゲートからキャビティに溶融材料を充填する工程と、キャビティに充填された溶融材料を固化させる工程と、を含むことを特徴とする。ピッチ円と同心でピッチ円より小径の円環形状のゲートからキャビティに溶融材料を充填することにより、キャビティ内でピッチ円と同心の円周上における溶融材料の圧力を均一化することができる。したがって、請求項１に係る製造方法によると、歯車のピッチ円の真円度を向上させることができる。
【０００７】
請求項２に係る歯車の製造方法は、固定型に形成されスプルーに通じ前記ピッチ円と同心の円形の開口部と、前記開口部に挿入される絞り部との間隙によって前記ゲートを形成することを特徴とする。
【０００８】
請求項３に係る歯車の製造方法は、ピッチ円と同心の円弧形状であって周方向に互いに近接した複数のゲートからキャビティに溶融材料を充填する工程と、キャビティに充填された溶融材料を固化させる工程と、を含むことを特徴とする。ピッチ円と同心の円弧形状であって周方向に互いに近接した複数のゲートからキャビティに溶融材料を充填することにより、キャビティ内で歯車の外縁部に相当する部分における溶融材料の圧力を均一化することができる。したがって、請求項３に係る製造方法によると、歯車のピッチ円の真円度を向上させることができる。
【０００９】
請求項４に係る歯車の製造方法は、固定型に形成されスプルーに通じ前記ピッチ円と同心の円形の開口部と、可動型に設けられ型閉じ時に前記開口部に嵌合する絞り部との間隙によって前記ゲートを形成することを特徴とする。可動型に設けられた絞り部が固定型に嵌合するため、型閉じ時には可動型と固定型の位置を正確に合わせることができる。したがって、請求項４に係る歯車の製造方法によると歯車の寸法精度を向上させることができる。
【００１０】
請求項５に係る発明は、感光体を回転させるための感光体駆動用歯車の製造方法であって、請求項１〜４のいずれか一項に記載の製造方法を用いることを特徴とする。請求項１〜４のいずれか一項に記載の製造方法を用いてピッチ円の真円度を向上させた歯車によって感光体を回転させることにより、レーザプリンタのバンディングを改善することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、複数の実施例に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
（第一実施例）
図２は本発明の第一実施例による歯車の製造方法に用いる射出成形装置の金型を示す断面図である。
【００１２】
可動型としての第一プレート１０と固定型としての第二プレート１２とでキャビティ２８が囲まれている。第一プレート１０にはエジェクタロッド３４が挿入されている。型開き時、エジェクタロッド３４の先端部で成形体を突くことにより成形体を第一プレート１０から離型させる。第一プレート１０には絞り部２０が固定されている。絞り部２０は、成形体としての歯車に軸孔４２（図１（Ｂ）参照）を形成する。絞り部２０は、基端部にフランジが形成され、先端部が円錐状に形成され、基端部及び先端部を除く部分が円柱状に形成されている。絞り部２０の基端部は第一プレート１０に係止され、先端部は型閉じ時に第二プレート１２に挿入される。
【００１３】
図１（Ａ）は第二プレート１２の部分平面図である。尚、図１では歯を形成する端面を一部簡略化して示している。絞り部２０の先端部は、第二プレート１２に形成された開口部４０に挿入されている。開口部４０は円形に形成され、その中心は絞り部２０の中心軸上に位置し、その直径は成形体としての歯車のピッチ円より小径である。開口部４０とピッチ円とは同心である。開口部４０には図２に示すランナー２２及びスプルー２４が通じている。型閉じ時、絞り部２０の先端部が第二プレート１２の開口部４０に挿入されると、開口部４０と絞り部２０との間隙に円環状のピンポイントゲート１８が形成される。開口部４０とピッチ円とは同心であるため、ピンポイントゲート１８とピッチ円とは同心になる。
【００１４】
第三プレート１４及び第四プレート１６にはスプルー２４を有するスプルー部材２６が固定されている。スプルー部材２６には図示しないシリンダが接続され、そのシリンダから溶融したプラスチックがスプルー２４に供給される。
【００１５】
ランナロックピン３０は、第四プレート１６に係止され、第三プレート１４及び第四プレート１６を貫通している。ランナロックピン３０の先端部３２はランナー２２に突出している。ランナロックピン３０の先端部３２は円錐台状に形成され、成形体にアンダーカットを形成することにより、型開き時に第二プレート１２から成形体を離型させる。
【００１６】
以上、第一実施例による歯車の製造方法に用いる射出成形装置の金型について説明した。以下、歯車の製造方法について説明する。
【００１７】
はじめに、型閉じした状態で図示しないシリンダから溶融材料をスプルー２４に供給する。スプルー２４に供給された溶融材料はスプルー２４及びランナー２２を通じてピンポイントゲート１８に到達し、ピンポイントゲート１８を通じてキャビティ２８に進入する。ピンポイントゲート１８からキャビティ２８に進入した溶融材料は、キャビティ２８内を絞り部２０の近傍から径方向外側に向かって広がる。シリンダから所定の圧力が加わった状態でキャビティ２８が溶融材料で充填されたとき、ピンポイントゲート１８が絞り部２０と同心の円環状に形成されているため、絞り部２０と同心の円周上ではキャビティ２８内の溶融材料の圧力がほぼ均一になる。
【００１８】
次に、キャビティ２８に充填された溶融材料を固化させる。
次に、型開きしてピンポイントゲート１８で成形体を破断させ、エジェクタロッド３４で成形体を突き出し、成形体としての歯車を離型させる。
【００１９】
図１（Ｂ）は、第一実施例による製造方法で製造した歯車４６を示す平面図である。
歯車４６は、ピッチ円と同心の軸孔４２を有し、軸孔４２に挿入される図示しない軸棒とともに回転する。軸孔４２は円筒状のボス部５２に形成されている。ボス部５２はピンポイントゲート１８における破断により形成された円環状の破断部４８を有する。ボス部５２の周囲には円盤状のディスク部４４が形成されている。ディスク部４４の周囲には外壁に歯形が形成された筒状の歯部５０が形成されている。
【００２０】
図３は、レーザプリンタの感光体の駆動機構を示す模式図である。図示しないモータの回転軸に固定されたピニオンギア６０は第一歯車６２に噛み合う。第一歯車６２と同軸に固定された第二歯車６８は第三歯車６４に噛み合う。第三歯車６４と同軸に固定された第四歯車７０は図示しない感光体の回転軸と同軸に固定された第五歯車６６に噛み合う。モータが回転すると、ピニオンギア６０、第一歯車６２、第二歯車６８、第三歯車６４、第四歯車７０及び第五歯車６６で構成された歯車列により感光体が駆動され、所定の速比で感光体が回転する。
【００２１】
第一実施例の歯車の製造方法によると、円環状のピンポイントゲート１８から溶融材料がキャビティ２８に充填されるため、キャビティ２８内ではピンポイントゲート１８と同心の円周上において溶融材料の圧力がほぼ均一になる。したがって、ピンポイントゲート１８の中心をピッチ円の中心と一致させることにより、歯車４６のピッチ円の真円度を向上させることができる。したがって、第一実施例による方法で製造した歯車４６で図４に示す歯車列を構成することにより、レーザプリンタのバンディングを改善することができる。
【００２２】
（第二実施例）
本発明の第二実施例による歯車の製造方法は、第一実施例の製造方法で用いた金型の絞り部２０の形状を変更したものである。図４（Ａ）は第二実施例による歯車の製造方法で用いる金型の第二プレート１２の部分平面図である。第一実施例と実質的に同一の部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【００２３】
絞り部７６の外壁には、周方向に等間隔に設けられた突部７２が形成されている。型閉じ時、突部７２が第二プレート１２の開口部４０に当接することにより、絞り部７６は第二プレート１２の開口部４０に嵌合する。このため、型閉じ時には第一プレート１０と第二プレート１２の位置を正確に合わせることができる。尚、突部７２の数は、４つに限らず、２つでもよいし、３つでもよいし、５つ以上でもよい。
【００２４】
型閉じ時、絞り部２０の先端部が第二プレート１２の開口部４０に挿入されると、開口部４０と絞り部２０との間隙に４つの円弧状のピンポイントゲート７４が形成される。各ゲート間の周方向の間隔は、溶融材料の圧力や第二プレート１２との圧接により突部７２が変形しない程度に小さく設定することが望ましい。各ゲート間の周方向の間隔を小さく設定することにより、実質的に１つの円環状のゲートから溶融材料をキャビティ２８に充填する場合と同様の効果を得られる。すなわち、各ゲート間の周方向の間隔を小さく設定することにより、キャビティ２８内ではピンポイントゲート７４の円弧と同心の円周上において溶融材料の圧力がほぼ均一になる。
【００２５】
図４（Ｂ）は、第二実施例による製造方法で製造した歯車７８を示す平面図である。ボス部５２にはピンポイントゲート７４における破断により形成された円弧状の破断部８０が複数形成される。
【００２６】
（第三実施例）
本発明の第三実施例による歯車の製造方法は、第一実施例の製造方法で用いた金型の絞り部２０の構成を変更したものである。図５は第三実施例による歯車の製造方法に用いる射出成形装置の金型を示す断面図である。第一実施例と実質的に同一の部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【００２７】
入れ子型８６は、第二プレート１２に固定されている。入れ子型８６は、キャビティ２８を形成する端面を有する本体８２と、丸棒状の絞り部８４とを有する。本体８２には円形の開口部に通じる供給通路８８が形成されている。供給通路８８を形成している本体８２の内周面と絞り部８４との間隙に円環状のピンポイントゲート９０が形成される。
【００２８】
以上説明した本発明の実施例では、感光体を駆動する歯車について説明したが、本発明の製造方法は、感光体駆動用歯車に限らず、ピッチ円に高い真円度が求められる種々の歯車の製造方法として好適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）は本発明の第一実施例に係る第二プレートの部分平面図であり、（Ｂ）は第一実施例による製造方法で製造した歯車を示す平面図である。
【図２】本発明の第一実施例による歯車の製造方法に用いる射出成形装置の金型を示す断面図である。
【図３】レーザプリンタの感光体の駆動機構を示す模式図である。
【図４】（Ａ）は第二実施例による歯車の製造方法で用いる金型の第二プレートの部分平面図であり、（Ｂ）は、第二実施例による製造方法で製造した歯車を示す平面図である。
【図５】本発明の第三実施例による歯車の製造方法に用いる射出成形装置の金型を示す断面図である。
【図６】従来の方法で製造した歯車を示す平面図である。
【符号の説明】
１０　　第一プレート（可動型）
１２　　第二プレート（固定型）
１８、７４、９０　　ピンポイントゲート（ゲート）
２４　　スプルー
２８　　キャビティ
４０　　開口部
４６、７８　　歯車
【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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