(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持パネルと、
付随する部品を該支持パネルに取り付けるために用いる保持要素と、を含み、
該保持要素がボアを規定して、前記部品を前記支持パネルに取り付ける、付随するネジ山付き固定要素および該ボア内へその側壁から伸長する突出部を受容させる、支持部材であって、
前記突出部が前記ボアの長軸とほぼ平行で、ネジ山付き固定要素の先端との単一の接点を提供し、伸長方向先端側の外面と前記ボアの側壁とを接続する第１と第２の側面を含み、前記外面が凹形形状の１つのリブである支持部材。
【請求項２】
請求項１に記載の支持部材において、前記リブの外面は、前記ボアと同心である仮想円の弧を規定する面である支持部材。
【請求項３】
請求項１に記載の支持部材において、前記ボアが前記ボアの開口部を受容する固定要素に隣接して配置された第一の部分と、前記開口部から間隔を空けて配置された第二の部分とを含み、前記第二の部分の直径が前記第一の部分より小さい支持部材。
【請求項４】
請求項１に記載の支持部材において、保持要素が、支持パネルから伸長するボスを含む
支持部材。
【請求項５】
請求項１に記載の支持要素を含む画像形成装置であって、該支持部材が画像形成装置のシャーシを含む画像形成装置。
【請求項６】
一組の保持要素と固定要素であって、
ボアを規定する保持要素および該ボア内へ伸長する突出部と、
該ボアに受容されて、該ボア内に螺旋形の溝を形成することができるネジ山付き固定要素と、を備え、
該ネジ山付き固定要素が該溝とネジ止め式に噛み合うにつれて、該突出部が該固定要素のネジ山付き部分と噛み合い、前記突出部が前記ボアの長軸とほぼ平行で、ネジ山付き固定要素の先端との単一の接点を提供し、伸長方向先端側の外面と前記ボアの側壁とを接続する第１と第２の側面を含み、前記外面が凹形形状の１つのリブである一組の保持要素と固定要素。
【請求項７】
請求項６に記載の一組の保持要素と固定要素であって、前記リブの外面は、前記ボアと同心である仮想円の弧を規定する面である一組の保持要素と固定要素。
【請求項８】
請求項６に記載の一組の保持要素と固定要素を含む画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ネジを繰り返しネジ止めすることによる雌ネジの剥離を防ぐボスに関する。これは特に、プリンタシャーシへの部品の取り付けに関わる用途があり、特にこの点に言及しながら以下に述べる。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、複写機およびファックス等のオフィス機器は一般に、金属製のシャーシを含み、この上にファン、モーター、ドライブ装置その他の部品が別々に取り付けられる。シャーシにはボスが備えられていて、各種の部品を取り付けるためのネジを受け入れる、ほぼ平坦なフレームから突出している。
【０００３】
【特許文献１】米国特許第４，１０４，４４６号明細書
【特許文献２】米国特許第４，３７１，２８６号明細書
【特許文献３】米国特許第４，７４９，３１９号明細書
【特許文献４】米国特許第５，３８５，４３９号明細書
【特許文献５】米国特許第６，３０２，７２３号明細書
【特許文献６】米国特許第６，５６５，３０２号明細書
【特許文献７】米国特許第６，５８０，８８６号明細書
【特許文献８】米国特許第６，０７７，０１５号明細書
【特許文献９】米国特許第４，６３９，９９６号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
部品をシャーシに取り付けるために、初めて挿入される際にボス内にネジ山を切るセルフタッピングまたはネジ山形成ネジを用いる場合がある。部品を交換または修理する際に、ネジが取り外されて、新品または修理された部品と共に交換される。時として、交換されたネジがボス内で元のネジ山と噛み合わず、第二のネジ山を切る場合がある。これにより、ボス内で新たにネジ山を切るために利用できる材料が目減りする。材料が目減りした場合、荷重を支えることができずに剥離してしまい、ネジ山のない剥離ネジボスが生じる恐れがある。
【０００５】
複数のボスが使われていて、ネジが何度も挿入および取り外される場合、１個のボスに不具合が生じることで部品の再組立てが阻害される恐れが増す。プリンタが工場から出荷される前でさえ、１回以上ネジ止めし直される場合があるため、最初または二回目のサービス作業の間に、部品の取り付けに不具合が生じる恐れが大いにあり得る。手でネジ止めすることでボス内のネジ山剥離の生起を抑えられるものの、大部分の製造およびサービス環境において、通常はコスト面から効率的な選択肢ではない。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一実施形態において、支持部材は支持パネルと、付随する部品を支持パネルに取り付ける際に用いるべく支持パネルに担持された保持要素とを含む。保持要素は、部品を支持パネルに取り付ける、付随するネジ山付き固定要素を受け入れるボアを規定する。ボアの側壁からボア内部へ突出部が伸長している。
【０００７】
保持要素は、支持パネルから伸長するボスを含んでいてよい。ボスはプラスチックで形成されていてよい。ボアは、ボアの開口部を受け入れる固定要素に隣接して配置された第一の部分と、開口部から間隔を空けて配置されていて、第一の部分よりも直径が小さい第二の部分を含んでいてよい。突出部は、ボアの長軸とほぼ平行に伸長する１つのリブを含んでいてよい。突出部は、少なくともボアの第二の部分内へ伸長することができる。突出部は、ボアと同心である仮想円の弧を規定する外面を含んでいてよい。突出部は、突出部の外面をボアの側壁に接続させる第一および第二の側面を含んでいてよい。１個以上の外面、および第一および第二の側面は、ボアの開口部を受け入れる固定要素の反対側にあるボアの端へ向かう先細部を有していてよい。突出部はボアの長軸から、少なくとも１０°または３０°未満の範囲の角度であってよい。画像形成装置は支持要素を含んでいてよく、その中で支持部材が画像形成装置のシャーシを含んでいてよい。
【０００８】
別の実施形態において、一組の保持要素と固定要素（保持要素と固定要素の組合せ）は、ボアおよびボア内へ伸長する突出部を規定する保持要素を含む。ネジ山付き固定要素がボアに受け入れられて、ボア内に螺旋形の溝を形成することができる。突出部は、ネジ山付き固定要素がネジ止め式に溝に噛み合うにつれて、固定要素のネジ山付き部分と噛み合う。画像形成装置は、上記の一組の保持要素と固定要素（保持要素と固定要素の組合せ）を含んでいてよい。
【０００９】
別の実施形態において、部品を支持部材に締め付ける方法は、部品内の開口を通して、支持部材により規定されたボア内へ固定部材のネジ山付き部分を挿入するステップを含む。固定部材は、ボア内に螺旋形の溝を形成するようにボアに対して回転される。突出部は、ボアの側壁からボア内へ伸長して、固定部材が再び挿入された際にネジ山付き部分と噛み合う。突出部は、固定部材のネジ山付き部分をボアの長軸との並びからずらせるか、またはネジ山付き部分と噛み合うかの、少なくとも一つの動作を行なうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１を参照するに、プリンタ（一点鎖線で示す）等の画像形成装置１の例は、シャーシ等の支持部材１０を含んでいる。シャーシ１０は、ボス１２、１４、１６、１８等、これら以外にはほぼ平面である支持パネル２０から伸長する複数の保持要素を含む。支持パネル２０およびボス１２、１４、１６、１８は、例えば射出成形プロセス等により、一体成形されていてよいが、これとは別にボスをシャーシ１０に固定的に取り付ける方式も考慮できる。ボスおよびシャーシの他のオプション部分を形成する適切な材料として、プラスチックや金属等の比較的硬い材料が含まれる。典型的な材料に、硬質プラスチック、例えばＮｏｒｙｌ（登録商標）として市販されている、ポリスチレンとポリフェニレンオキシド（ＰＰＯ）のブレンドをガラス、鉱物または炭素繊維で補強したものがある。
【００１１】
ボス１２、１４、１６および１８は、ファン、モーター、印字ヘッド等の部品またはモジュール２２、２４の並びを正確に合わせてシャーシ１０に固定する支持パネル２０に間隔を空けて配置されている。各部品２２、２４は、いくつかのボスに関係付けられて、関係付けられたボスのうち対応するものに配置された対応する突起部材２６、２８、３０、３２を含んでもよい。画像形成装置を組立てる間、ネジ等のネジ山付き固定部材３４が各突起部材２６、２８、３０、３２内の対応する穴４２を通して各々挿入されて、部品を支持パネルに固定する。特に、ネジ山切りまたはネジ山形成ネジ３４は、初めて挿入される際に対応するボス１２、１４、１６、１８内にネジ山を切るものであり、この目的に適している。ネジ３４は全て同様に形成されていてよく、従って、１種類のネジ３４を参照するものの、その記述は他の種類のネジにもあてはまることを理解されたい。
【００１２】
図２〜７を参照するに、各ボスは、中心に回転軸Ｘを有する軸方向の内部ボア５２を規定するほぼ円筒状の側壁５０を含む。内部ボア５２は、図１に示すボス１６、１８ように貫通ボアであっても、あるいはボス１２、１４のようなブラインド（閉鎖された）ボアであってもよい。参照しやくするため、ボス１６について詳述するが、他のボスも同様に形成できる点を理解されたい。ボア５２は、上下のボア部５４、５６を含み、これらは図３に示すように角度を付けられた面取り部またはシェルフ５８により間隔を空けて配置されている。「上部」で「下部」等の用語は、図１、２に示すようにボスの向きを指す。実際には、ボスは他の方向を向いていてもよい。
【００１３】
図４を参照するに、上部ボア部またはカウンタボア５４は、ボアの上部開口部６０から、面取り部５８まで伸長する。下部ボア部５６は面取り部５８からボアの下端６２まで伸長して、図４で開口部６３を規定する。側壁５０の内壁面６４は上部ボア部５４を規定するほぼ円筒状の上部６６と、下部ボア部５６を規定するほぼ円筒状下部６８とを含む。上部ボア部５４は、面取り部５８に隣接する内径Ｄ１を有し、これはボア５２の下部５６の最大内径Ｄ２より大きい。図４に示す実施形態において、壁面の下部６８は角度αで先細になっているため、ボアの下端６２へ向かうにつれ下部ボア部５６の直径が小さくなる。ボアの最小内径Ｄ３は、下端６２に配置されているか、これに隣接している。テーパーαは、約０．２〜１．０°、一実施形態では０．５°のように比較的浅くてもよく、従ってＤ２とＤ３の差は比較的小さい。
【００１４】
カウンタボア５４およびシェルフ５８はネジ３４の位置決めに有用であるが、代替的にカウンタボアおよびシェルフをなくすることができる。ボア５２は、代替的に、ボスの形状では伸長しない支持パネル２０の一部に形成することができる。すなわちボアの上端が支持パネルの上面７０と同じ高さまたは僅かに上にあってよい。ネジの代わりにボルト等の別の固定部材を用いることができる。しかし、参照しやくするために、ボアがボス内で形成されていて、固定部材がネジであるとして記述する。
【００１５】
リブ等の突出部８０は、側壁５０からボア５２内へ放射状かつ内向きに突き出ているため、リブの領域内でボアの内径が小さくなる。リブ８０はネジ山剥離防止機能を提供し、これについて以下に更に詳述する。図４に示す実施形態において、リブはボア５２全体に沿って、軸Ｘとほぼ平行に伸長して、上下のボア部５４、５６の両方においてボア内へ突き出る。本実施形態において、リブ８０の上面８２は、側壁５０の上面８４と同一平面上にある。同様に、リブの底面８６は、支持パネルの下面８８と同一平面上にある。リブの長さは従って、ボアの長さと同じ長さである。しかし、リブ８０がボアの下部５６または上部５４内、あるいは選択された部分または複数の部分内だけで伸長可能である点も考慮されている。例えば図８の実施形態において、リブは下部内だけで伸長する。
【００１６】
図２のリブ８０は、ネジ３４（図６）のネジ山付き部分９２と噛み合うボアに対向する外面９０を含む。リブ８０はこのように鍵の役割を果たし、以下に詳しく述べるようにネジのネジ山付き部分９２をネジ止めする正しい位置まで動かす。リブ８０の側面９４、９６は、外面９０をボアの内壁面６４に接続する。製造を容易にすべく、側面９４、９６は図７に示すように先細になっていてよい。外面９０は、壁面の下部６８の上端９８から放射状かつ内向きに幅Ｗの、また上部の壁部分からＷ＋（Ｄ１−Ｄ２）に等しい幅の間隔を空けて配置されている。図２に示す実施形態において、外面９０は、Ｘ軸に中心がある仮想円１００の弧を規定する。本実施形態において、リブ８０の幅Ｗは、このように断面が均一である。一実施形態において、仮想円の直径Ｄ４は、下部ボア部（すなわちシェルフ５８に隣接する）の最大直径Ｄ２の７５〜９０％である。ある特定の実施形態において、仮想円の直径Ｄ４は、直径Ｄ２の約８０％である。
【００１７】
ボア５２の実際の直径Ｄ２、Ｄ４および先細部はある程度、ボス１２、１４、１６、１８に用いるネジ３４の種類および直径に依存する。リブは例外だが、ボアを形成する際に、ボスの整形に関する製造業者向けガイドラインに従ってもよい。
【００１８】
リブ８０の外面９０は、図に示す凹形以外の他の形状をなしていてもよい。例えば、外面は凸形、放物線形、楕円形、あるいは直線形であってもよく、その目的でＷはリブの最大幅であるように考慮されている。図９のリブ１０２において、リブ１０２の外面１０４は、内壁面６４の方を向いている。リブは、ネジのネジ山と同様の螺旋形をなす。リブ１０２の最大幅Ｗは、リブの片側面１０８に隣接して配置されている。本実施形態において、リブ１０２の幅は、断面の端から端へ向かって狭くなっている。
【００１９】
再び図４を参照するに、リブ８０、１０２の幅Ｗは、ボア５２の下部５６の軸長に沿って整合している。従って、ボア５２が先細になっている場合、リブが内接する円１００の直径はボアの下端へ向かって最小値Ｄ５まで小さくなる。あるいは、リブの幅Ｗは、ボア５２の軸長に沿って変動する。例えば、幅Ｗは、リブが内接する円１００の直径が一定に保たれるように、先細部に整合して狭まってよい。
【００２０】
図７を参照するに、リブ８０は、ボア５２により規定された円と同軸である仮想円１００の中心Ｃに対して角度βをなす。一実施形態において、リブの上面８２において、βは約１０°〜約３０°の範囲にある。ある特定の実施形態において、βは約２０°である。上述のように、リブ８０の正面９０および側面９４、９６は、ボアの下端６２の方へ外向きに先細になっていてよい。例えば、側面および前面の先細部は、約０．２〜約１°の範囲にあってよい。ある特定の実施形態において、先細部は約０．５°である。このように、リブは、ボアの下端６２の方へ、リブが占める角度βを広げることができる。リブの外面９０の先細部βがボアの先細部αと同じである場合、リブの幅Ｗが一定に保たれる点を理解されたい。
【００２１】
ボアには、円弧状に間隔を空けた２個以上のリブを備えていてよい。本実施形態において、リブは一般に、１８０度未満、一実施形態において１２０°未満の角度を張る仮想円１００の弧の内部に配置されていてよい。
【００２２】
図６を参照するに、ネジ３４のネジ山付き部分９２は、ネジ頭部１１２から伸長する上部のネジ山付き部分１１０と、ネジ先端１１６に隣接する下部ネジ山付き部分１１４とを含む。ネジ山付き部分９２は、上部ネジ山付き部分１１８において最大直径ＤＭＡＸを有する。最大直径ＤＭＡＸは、螺旋形のネジ山１１８の幅とネジの軸方向シャフト１２０の幅の両方を含む。ネジ山１１８および／またはシャフトの幅は、先端１１６の方へ、すなわち下部ネジ山付き部分１１４へ向かって狭まっていてよい。一実施形態において、下部ネジ山付き部分１１４は、ネジ山の１乃至２回の回転を占める。ネジの最小直径ＤＭＩＮは軸１２０の直径であり、一般にネジ３４の長さと整合している。しかし、ネジ先端に隣接する１個以上の鈍くなった面を見せるような、別の形状の軸も考慮されている。ネジは、１条、２条、またはより多くのネジ山を備えていてよい。
【００２３】
リブ８０、１０２の長さは、ネジ３４のピッチｐの少なくとも２倍の長さｌであってよい。リブの長さは、ネジの下部ネジ山付き部分１１４の長さよりも長くてよい。
【００２４】
ボアの下部に螺旋形のネジ山を形成するために、最大ネジ直径ＤＭＡＸは、ボアのネジ山形成領域１３０における下部ボア部の直径Ｄ５より若干大きい。使用するネジの最大直径ＤＭＡＸおよびボアの先細部αの大きさに応じて、ボアのネジ山形成領域１３０は図６に示すようにシェルフ５８に隣接していても、あるいはシェルフから僅かに間隔を空けて、シェルフとボアの下端６２との間に配置されていてもよい。図に示す実施形態において、下部ボア部５６の直径Ｄ５は、ネジ山形成領域１３０内で、ネジの最小直径ＤＭＩＮより大きい。これにより、シャフトによるボアのネジ山形成領域１３０の剥離が最小限に抑えられる。一実施形態において、ネジ山形成領域１３０（すなわち、ネジが初めて挿入される際に噛み始める場所）の上端１３４でリブ８０が内接する仮想円の直径Ｄ６は、ネジ３４の最大直径ＤＭＡＸ未満である。ある特定の実施形態において、ネジ山形成領域の上端の仮想円の直径Ｄ６は、ネジの最小直径ＤＭＩＮにほぼ等しい。しかしリブ８０は、最小直径ＤＭＩＮより大きいまたはより小さい円の直径に内接することができる。直径Ｄ６がＤＭＩＮより小さい場合、リブ８０の一部は、図５に示すように、最初にネジ３４のネジ山を切る間、摩滅する傾向がある。一般に、リブが小さいほど（すなわち、ネジ３４の最小直径ＤＭＩＮに等しいかまたは最小直径より僅かに大きい直径Ｄ６の円１００に内接するもの）、大きいリブよりも効果的に機能することが分かっている。
【００２５】
ボス１６を初めて用いる前は、図３に示すように、ボア５２は比較的滑らかである。ネジ３４は、例えば手動ドライバーまたは自動ドライバーを用いて、軸方向に圧力を加えながらネジ止めする方向にネジを回転させることにより、ボア５２にネジ止めされる。ネジのネジ山１１８は、内壁に螺旋形のネジ山または溝１４０を形成し、これはボアの下端６２（図５）まで伸長する。リブ８０の部分は初めてネジ山を形成する際に摩滅する傾向があるが、後続するネジ止め動作においてネジの位置決めを行なう器具として機能するに十分な程度、無傷の部分がリブに残っている。
【００２６】
例えば部品２２、２４の修理や交換のために、ネジ３４をボス１２、１４、１６、１８から取り外す場合、ネジ切り方向とは逆方向にネジを回転させることにより、ネジはボアから取り外され、螺旋形の溝１４０は実質的に無傷なまま残る。修理または交換部品が各々のボスの上に配置されたならば、ネジ３４は対応するボア５２に再度ネジ止めされる。再度ネジ止めされるネジは同じネジでもよいが、多数のネジが再度ネジ止めされる場合、ネジは異なる角度で再度ネジ止めされる点に注意されたい。あるいは、同一または若干異なる形状の新たなネジが用いられる場合がある。例えば、新たなネジは、ピッチは同じだが、螺旋角が僅かに大きいか僅かに小さい場合がある。
【００２７】
リブ８０のネジ山剥離防止機能は完全には理解されていないが、リブ（または残りの部分）が、ネジ３４を内壁面の円筒状下部６８の直径方向に対向する側へ押してＸ軸との軸方向の並びから僅かにずらし、ネジのネジ山１１８がボアの螺旋形の溝１４０と噛み合うように機能できることが示唆される。特に、ネジがボアにあてがわれて、ドライバーにより回転されるにつれて、ボス内のリブがネジ先端１１６を捕えて、単一の接点を提供することにより、ネジが螺旋形の溝１４０の最初の開始場所を見つけられるようにする。これにより、ネジ３４は新たに溝を作らずに既存の溝１４０の中へ進入することができる。このように、ネジがボス１２、１４、１６、１８内に第二のネジ山を切る可能性が減少する。その結果、ボスのネジ山が剥離して、十分にネジを掴めなくなる恐れが少なくなる。また、リブは、ネジ山の回転の一つを強制的にリブの上部または最初の挿入の後に残った部分に載せることにより、ネジの位置を垂直に合わせて、ネジが回転により同じネジ山の開始場所に入りやすくするように考慮されている。ネジ山の巻きの先端はネジ山の残りの部分よりも僅かに狭いためリブを逃すが、後続するネジ山の巻きはリブを捕捉する。リブの効果はこのように、ネジが既存のネジ山に「はまる」まで反時計回りに回転させる行為と非常に似ている。この手順は手で操作する場合は信頼できるが、電動または空気式ドライバーで用いるには時間がかかって一般に貢献しない。リブ付きネジでは反時計回りの回転を必要とせずに同様の結果が得られる。
【００２８】
ボスの不具合の各種の潜在要因を解析により、ボア５２にネジをあてがうことがボスの不具合における重要な要因であることが分かった。従来のボスにおいて、再挿入する度に向け方が異なる。その結果、第二のネジ山が切られて、最終的にはネジ山の剥離に至る。ネジ山の剥離は、電動または空気式ドライバー等の動力ドライバーを用いる場合に、特に頻繁にあることがわかっている。ボス内に２個（以上の）のネジ山が存在する場合、ボスの荷重搭載能力は減少し、ネジ止めする間、ネジに加えられる通常の着座トルクがプラスチックを削り取る傾向があり、剥離されたボスができてしまう。リブを有するボスの場合、リブは、ネジのネジ山１１８がボス内で作られた螺旋形の溝１４０と確実に並びを合わせるやすくする。特に、ネジはボスのネジ山の開始場所に入る。
【００２９】
側壁幅ｄ等の別の要因もまた、ボスの不具合に関与することがわかっている。ボスの不具合に壁の幅が及ぼす影響を最小限に抑えることができる。例えば、側壁のひび割れによるボスの不具合は、側壁の幅を必ず指定範囲内に収めることで大幅に減らすことができる。
【００３０】
一実施形態において、リブ８０では、６回ネジ止めしたボスで９９％以上の平均成功率（すなわち、ネジが６回挿入されて、６度目のネジ止めでも依然として十分にボスを締め付ける）が得られる。ある特定の実施形態において、リブ付きボスを６回連続的にネジ止めおよび取り外し操作をした後で動作不能にならない平均成功率が９９．５％以上である。これは、６回のネジ止めを受けている８個のボスについて、どの一つのボスに不具合が生じる確率が約５％（未満）に相当する。
【００３１】
各種のネジを用いてもよいが、ＰＰＯ樹脂等の高充填硬質プラスチックで用いるのに適したネジの例は、螺旋角が約１０°、ピッチρが約１．５ｍｍである。
【００３２】
シャーシは射出成形プロセスで作ることができ、その際に射出成型装置のコアピンが各々のボスのボアを形成する。コアピンは各々リブを規定する溝を有する。
【００３３】
ここで図８を参照するに、ボス１５０の別の実施形態を示す。当該ボスは注記を除き、ボス１２、１４、１６、１８と設計および機能面で類似している。ボス１５０は、上部ボア部１５４および下部ボア部１５６を備えた軸方向のボア１５２を規定する。上部ボア部１５４は、ボス１６の側壁５０に似た形状を有する仮想シリンダの円弧部分を規定する側壁伸長部１６０、１６２により部分的に規定される。カットアウト部分１６４、１６６は、上部ボア部１５４の直径方向に対向する領域に形成される。
【００３４】
リブ１７０は、下部ボア部１５６内でのみ伸長する。図に示す実施形態において、リブは２個の側壁拡張部１６０、１６２の１個の下に直接配置されているが、リブは側壁拡張１６０、１６２の一つに隣接する上部ボア部内へ伸長できる点も考慮されている。リブ１７０は、リブ８０について述べたのと同様の方法で、螺旋形の溝１４０内のネジ３４の位置を特定すべく機能する。
【００３５】
特にプリンタに言及しながら実施形態を記述してきたが、上述の剥離防止装置には、ファックス、複写機、スキャナ等、他の画像形成装置を含むがこれらには限定されない他の用途、並びにコンピュータ、研究装置、および他の電気／電子機器等のベース構造への部品取り付け等、他の用途もある点を理解されたい。
【００３６】
以下の例は、ボスの不具合を減少させるリブの効果を示す。
【実施例１】
【００３７】
プリンタのシャーシが、ガラス充填ＰＰＯ樹脂（Ｎｏｒｙｌ（商標）ＨＭ４０２５）で形成されており、図４、８に示す種類の一体成形ボスを備えている。異なるタイプのシャーシのボスをテスト用に選択した。３通りの異なる形状の各々のリブを有する１０個のボスを用いてリブを評価した。これらは各々、ａ）図９に示すように螺旋形の突出部を有するボス、ｂ）ボアの上部だけで伸長するリブを有するボス、およびｃ）図２〜７に示すように上下のボア部の両方で伸長するリブを有するボスである。リブなしで形成されるプリンタシャーシ上の１０個のボスをコントロールとして用いた。同一の名目厚さを有するシムを用いて、部品の締め付けをシミュレーションした。
【００３８】
図６に示す種類のネジが、空気式（組立てライン）ドライバーを用いて各々の選択されたボスにネジ止めされて各々のボスのボア内にネジ山を形成した。次いでネジは取り外され、ボスの過熱、およびその結果ボスの潜在的不具合が生じるのを回避すべく、逐次的に再度ネジ止めされる。取り外しおよび再度のネジ止め動作のために、最大トルク約１．３６ニュートンメートルに調整された電動ドライバーが用いられた。再度のネジ止め毎に、ボアにネジをあてがう仕方が先のネジ止めと同じにならないようにネジを約四分の一回転回す。ネジ止めおよび取り外しはボスに不具合が生じるまで繰り返される。不具合に対するネジ止めの回数が記録される。ボアのネジ山が剥離して、ネジがもはやボスを締め付けることができなくなれば、不具合が生じたものと考えられる。
【００３９】
データは、ワイブル分布法により解析される。本方法は例えば、Ｄ．Ｇ．ラジェハ（Ｒａｈｅｊａ）による「製品保証技術：原理と実践（Ｐｒｏｄｕｃｔ  Ａｓｓｕｒａｎｃｅ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ：Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ  ａｎｄ  Ｐｒａｃｔｉｃｅｓ）」、３０〜３３ページ（出版社：Ｄｅｓｉｎｇ  Ｆｏｒ  Ｃｏｍｐｅｔｉｔｉｖｅｎｅｓｓ社、Ｍｔ．Ｐｅｌｉｅｒ、Ｅｘｅｃｔｉｖｅ  Ｃｔｒ．９８１１Ｍａｌｌａｒｄ  Ｄｒ．、Ｓｕｉｔｅ  ２１３、Ｌａｕｒｅｌ、ＭＤ  ２０７０８、１９９９）に記述されている。ワイブル解析は、疲労試験からの寿命試験データに適用できる。
【００４０】
不具合発生までのネジ止めの回数の値を、最低から最高へ昇順に並べている。各々の不具合には連続的に順序番号が割り当てられる。次いでメジアンのランク値が各々の順序番号に割り当てられる。値は、メジアンのランク値および不具合発生までの時間に従いプロットされている。このケースでは、不具合発生までのネジ止めの回数が対数スケールを用いてｘ軸にプロットされている。ｙ軸には失敗率％（ｙ軸左側に）または生存率％（ｙ軸右側に）をこれまた対数スケールで示す。
【００４１】
例えば、最小二乗法で得られた最適フィット線が、点群の間を貫通して描画されている。次式から信頼性を決定することができる。
【００４２】
［数１］
Ｒ（ｎ）＝１−Ｆ（ｎ）
ここに、Ｒ（ｎ）は不具合発生までのネジ止め回数ｎの関数としての信頼性、およびＦは不具合の発生率である。
【００４３】
図１０に、リブなしで形成されるボスの場合の結果のワイブルプロットを示す。各データ点を＋で表わす。信頼度９５％で（上側の破線曲線で示す）、１回のネジ止め動作の信頼性が９８％であることが分かる。信頼度９５％において、５回ネジ挿入した場合の信頼性は９５％しかない。
【００４４】
図１１に、リブ付きボスの場合の比較可能な結果（３種類のボス全部の結果を含む）を示す。信頼性レベルは、リブ無しボスの場合よりも高い。例えば、５回挿入した後での９５％の信頼区間における信頼性は、リブ無しボスの信頼性が９５％なのに対し、約９８％である。約１２回挿入した場合でさえ、信頼性は約９５％であり、リブ無しボスで５回挿入した後に比べてほぼ同等である。
【００４５】
信頼性の差は、特に多数のボスを用いる場合に、シャーシの全般的信頼性の大幅な向上につながる。例えば、シャーシはそのようなボスを２０〜４０個含んでいる場合があり、１個のボスの不具合がシャーシ全体の不具合の要因となり得る。例えば、４３個のボスを有するシャーシの場合、リブ付きボスを有するシャーシは、６回挿入した際の総信頼性が８４．２％であった。同数のリブ無しボスの場合、総信頼性は６４．９％に過ぎない。
【００４６】
無論、シャーシ上の全ての部品が定期的に交換されることは一般に期待されていない。例えば、ギアボックス、プリンタドライブ、および回路基板等、一部の部品のみが５回（２７個のボス）交換されたならば、これらの部品の信頼性は、リブ付きボスの場合に約８９．７％、リブ無しボスの場合７６．２％である。例えば８個のボスのみが５回ネジ止めされる場合、回路基板およびプリンタドライブ用のボス、これも依然として起こりそうにないが、９５％信頼区間における信頼性はリブ無しボスの場合に９５％を超える。
【実施例２】
【００４７】
シャーシは、実施例１で述べた３０個のリブ付きボスで形成されている。各ボスの名目直径は、最上部で３．５４ｍｍであった。各ボスの実際の直径が計測されている。図１２に示すように、この直径が不具合の生じた挿入の数に影響を及ぼすことが分かった。指定された範囲（図示のように）の外側に名目最上部直径を有するボスについての結果は、正規化ワイブルプロット線では無視した。例えば、図１３にリブ付きボスの正規化されたプロット図を示す。
【００４８】
表１に６回挿入した後の平均信頼性、信頼区間９５％における不具合発生までの平均挿入回数、信頼限界９５％および９９％における信頼性の各々に関して得られたデータを要約する。内部最上部直径に関する仕様に沿っていないボスを考慮すべくデータを調整する前後の両方で、リブ無しボスをリブ付きボスと比較した。単一リブを有するクーポンについても試験された。
【００４９】
【表１】
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【００５０】
このように得られた「正規化された」結果は、リブ付きボス用の場合、１個のボスにつき６回挿入した後の信頼性９９．４％、また１個のボスにつき２８回挿入した時点での信頼性９５％を示した。この結果は、ボスの寸法に対する許容度をより細かく指定することにより、ボスの信頼性が更に向上できることがわかる。リブ無しボスの場合の対応する結果は、１個のボスにつき６回挿入した後の信頼性は９９％未満、１個のボスにつき１１回挿入した時点での信頼性は９５％未満であった。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】実施形態の一例によるボスを備えたシャーシの模式的側面図である。
【図２】第一の実施形態によるボスの拡大平面図である。
【図３】図２のボスの拡大斜視図である。
【図４】図２のボスを部分的に切断した側面図である。
【図５】螺旋形のネジ山を形成した後での、図２のボスの上端の斜視図である。
【図６】図２のＡ−Ａに沿って切断した、図５のボスの断面図である。
【図７】図２のボスの下側の開口端の斜視図である。
【図８】第二の実施形態によるボスの平面図である。
【図９】第三の実施形態によるボスを有する支持面の斜視図である。
【図１０】リブなしで形成されたボスの不具合発生と不具合発生までの挿入回数の比率を百分率で示すプロット図である。
【図１１】リブ付きで形成されたボスの不具合発生と不具合発生までの挿入回数の比率を百分率で示すプロット図である。
【図１２】リブ付きで形成されたボスの不具合発生までの平均挿入回数対、ボスの最上部における外径を対比した棒グラフである。
【図１３】仕様外のボスについて調整した後の、リブ付きで形成されたボスの不具合発生と不具合発生までの挿入回数の比率を百分率で示すプロット図である。
【符号の説明】
【００５２】
１  画像形成装置、１０  支持部材、１２〜１８  ボス、２０  支持パネル、２２，２４  部品、２６〜３２  突起部材、３４  ネジ、４２  穴、５０  側壁、５２  内部ボア、５４  上部ボア部、５６  下部ボア部、５８  面取り部、６０  上部開口部、６２  ボアの下端、６３  開口部、６４  内壁面、６６  円筒状の上部、６８  壁面の下部、７０  支持パネルの上面、８０  リブ、８２  リブの上面、８４  側壁の上面、８６  リブの底面、８８  支持パネルの下面、９０  リブの外面、９２  ネジ山付き部分、９４，９６  リブの側面、９８  壁面の下部の上端、１００  仮想円、１０２  リブ、１０４  リブの外面、１０８  リブの片側面、１１０  上部ネジ山付き部分、１１２  ネジ頭部、１１４  下部ネジ山付き部分、１１６  ネジ先端、１１８  上部ネジ山付き部分、１２０  軸方向シャフト、１３０  ネジ山形成領域、１３４  ネジ山形成領域の上端、１４０  溝、１５０  ボス、１５２  軸方向のボア、１５４  上部ボア部、１５６  下部ボア部、１６０，１６２  側壁伸長部、１６４，１６６  カットアウト部分、１７０  リブ。
【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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【図１３】
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