(57)【要約】【課題】  インクジェットプリンタの作動音の静粛化及び作動時の振動を低減することを目的とする。【解決手段】  モータ３の出力ギヤ５と、この出力ギヤ５に噛み合う第１アイドルギヤ６と、この第１アイドルギヤ６と一体に回動する第２アイドルギヤ７と、ローラ軸１３に一体回動できるように取り付けられて第２アイドルギヤ７に噛み合う被動ギヤ８と、を備えたインクジェットプリンタ１のギヤトレイン２である。そして、出力ギヤ５と第１アイドルギヤ６を樹脂製のやまば歯車とし、第２アイドルギヤ７と被動ギヤ８を平歯車としたことを特徴としている。【選択図】        図１ 
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ねじれが反対のはすば歯車を貼り合わせたような形状を呈し、
歯幅方向略中央部から歯幅方向一端側の第１歯車部分と歯幅方向略中央部から歯幅方向他端側の第２歯車部分とを一体成形してなることを特徴とする樹脂製やまば歯車。
【請求項２】
モータの出力ギヤと、この出力ギヤに噛み合う第１アイドルギヤと、この第１アイドルギヤと一体に回動する第２アイドルギヤと、ローラ軸に一体回動できるように取り付けられて前記第２アイドルギヤに噛み合う被動ギヤと、を備え、
前記出力ギヤと前記第１アイドルギヤを樹脂製やまば歯車とし、前記第２アイドルギヤと前記被動ギヤを平歯車としたことを特徴とするギヤトレイン。
【請求項３】
モータの出力ギヤと、この出力ギヤに噛み合う第１アイドルギヤと、この第１アイドルギヤと一体に回動する第２アイドルギヤと、ローラ軸に一体回動できるように取り付けられて前記第２アイドルギヤに噛み合う被動ギヤと、を備え、
前記出力ギヤと前記第１アイドルギヤを樹脂製やまば歯車とし、前記第２アイドルギヤと前記被動ギヤを平歯車としたことを特徴とするインクジェットプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、樹脂製やまば歯車、及びこれを使用したギヤトレインやインクジェットプリンタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットプリンタは、その多くがパソコンに接続されて使用され、パソコン操作用のデスク上又はそのデスク近傍に配置され、パソコン操作する者の近くで作動させられる。そのため、インクジェットプリンタは、特に作動音や作動時の振動を小さく抑えることが望まれている。
【０００３】
そこで、従来のインクジェットプリンタは、モータの出力ギヤ及びこの出力ギヤに噛み合うアイドルギヤをはすば歯車とし、出力ギヤとアイドルギヤとのかみ合い率を大きくすることにより、低騒音化を図っていた（例えば、非特許文献１参照）。そして、ローラ軸の被動ギヤとこれに噛み合うアイドルギヤは、平歯車を使用するようになっており、ローラ軸にスラスト力が作用しないように工夫されていた。なお、ローラ軸にスラスト力が作用すると、搬送ローラがローラ軸の軸線方向に沿ってずれ動きを生じることになる。そして、この搬送ローラによって搬送されるシート（コピー用紙やはがき等のシート状の記録材）がローラ軸の軸線方向にずれて搬送されることになり、印字開始位置等に狂いを生じ、印刷精度が低下することになる。
【０００４】
【非特許文献１】精密工学会成形プラスチック歯車研究専門委員会編，「成形プラスチック歯車ハンドブック」，シグマ出版，１９９５年４月２０日，４７７頁及び２０頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来技術のように、出力ギヤとこれに噛み合うアイドルギヤとがはすば歯車であると、両ギヤにスラスト力が作用することになり、両ギヤやこの両ギヤを回動可能に支持している回転軸の取付部のがたつきに起因する振動を生じる場合があった。
【０００６】
そこで、本発明は、パソコン操作する者等の近傍に配置されるインクジェットプリンタの作動音の静粛化及び作動時の振動を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の発明は、ねじれが反対のはすば歯車を貼り合わせたような形状を呈し、歯幅方向略中央部から歯幅方向一端側の第１歯車部分と歯幅方向略中央部から歯幅方向他端側の第２歯車部分とを一体成形してなることを特徴とする樹脂製やまば歯車である。
【０００８】
請求項２の発明は、モータの出力ギヤと、この出力ギヤに噛み合う第１アイドルギヤと、この第１アイドルギヤと一体に回動する第２アイドルギヤと、ローラ軸に一体回動できるように取り付けられて前記第２アイドルギヤに噛み合う被動ギヤと、を備えたインクジェットプリンタのギヤトレインに関するものである。そして、前記出力ギヤと前記第１アイドルギヤを樹脂製やまば歯車とし、前記第２アイドルギヤと前記被動ギヤを平歯車としたことを特徴としている。
【０００９】
請求項３の発明は、モータの出力ギヤと、この出力ギヤに噛み合う第１アイドルギヤと、この第１アイドルギヤと一体に回動する第２アイドルギヤと、ローラ軸に一体回動できるように取り付けられて前記第２アイドルギヤに噛み合う被動ギヤと、を備えたインクジェットプリンタに関するものである。そして、このインクジェットプリンタは、前記出力ギヤと前記第１アイドルギヤを樹脂製やまば歯車とし、前記第２アイドルギヤと前記被動ギヤを平歯車としたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
以上のように、本発明は、モータの出力ギヤとこれに噛み合う第１アイドルギヤを樹脂製のやまば歯車とし、動力伝達時にスラスト力が生じないようにして、スラスト力が作用することに起因する騒音及び振動を低減することができる。
【００１１】
また、本発明は、ローラ軸に動力を伝達する第２アイドルギヤと被動ギヤが平歯車であるため、第２アイドルギヤと被動ギヤとの動力伝達時にスラスト力が作用するようなことがなく、搬送ローラがローラ軸に沿ってずれ動くようなことがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳述する。
【００１３】
（インクジェットプリンタのギヤトレイン）
図１は、本発明の実施の形態に係るインクジェットプリンタ１のギヤトレイン２を示す模式的構成図である。この図に示すように、本実施の形態に係るインクジェットプリンタ１のギヤトレイン２は、モータ３の出力軸４に固定された出力ギヤ５と、この出力ギヤ５に噛み合う第１アイドルギヤ６と、この第１アイドルギヤ６と一体に回動する第２アイドルギヤ７と、この第２アイドルギヤ７と噛み合う被動ギヤ８と、を備えている。そして、少なくとも、出力ギヤ５と第１アイドルギヤ６は、ポリアセタール，ポリアミド，ポリカーボネート，ＡＢＳ樹脂等の各種プラスチック材料を高精度に射出成形した樹脂ギヤが使用される。
【００１４】
第１アイドルギヤ６及び第２アイドルギヤ７は、プリンタ本体１０のフレーム１１に回動可能に支持された軸１２に固定されており、軸１２と共に一体回動するようになっている。尚、第１アイドルギヤ６と第２アイドルギヤ７とを一体化し、第１アイドルギヤ６と第２アイドルギヤ７とをフレーム１１に固定した軸１２に対して回動できるように構成してもよい。
【００１５】
第２アイドルギヤ７と噛み合う被動ギヤ８は、ローラ軸１３に固定されており、第２アイドルギヤ７によって回転させられることにより、ローラ軸１３と一体に回動し、搬送ローラ１４によるシート給送を可能にする。
【００１６】
このような本実施の形態に係るギヤトレイン２は、出力ギヤ５とこれに噛み合う第１アイドルギヤ６をやまば歯車とし、第２アイドルギヤ７とこれに噛み合う被動ギヤ８を平歯車としている。
【００１７】
このようなインクジェットプリンタ１のギヤトレイン２は、出力ギヤ５から第１アイドルギヤ６にモータ３の回転が伝達される際に、出力ギヤ５及び第１アイドルギヤ６にスラスト力が作用しない。したがって、本実施の形態によれば、スラスト力が作用することに起因するがたつき音（作動音）が静粛化し、振動が低減される。また、第２アイドルギヤ７と被動ギヤ８とが平歯車であるため、ローラ軸１３にスラスト力が作用することがなく、搬送ローラ１４が所定の位置で回動し続けことができ、正確なシート搬送が可能になる。その結果、本実施の形態のギヤトレイン２を使用するインクジェットプリンタ１は、画像形成精度（例えば、印字精度）が向上する。
【００１８】
（インクジェットプリンタ）
ここで、本実施の形態に係るギヤトレイン２を使用したインクジェットプリンタ１は、給紙カセットから給紙コロによって送り出されたシートをギヤトレイン２によって駆動される搬送ローラ１４によって画像形成部に送り込み、この画像形成部においてインクが吹き付けられて画像が形成され（印字され）、その後、排紙トレイ側へ排出されるようになっている。
【００１９】
（樹脂製やまば歯車）
図２は、本実施の形態に係るギヤトレイン２の一部を構成する第１アイドルギヤ６としての樹脂製やまば歯車２０を示すものである。この図２に示す樹脂製やまば歯車２０は、ウェブ２１の側面に第２アイドルギヤ７としての平歯車が一体形成されている。このように、平歯車（７）が一体に形成された樹脂製やまば歯車２０は、樹脂（ポリアセタールやポリカーボネート等）を使用して射出成形されたものであり、多数の歯２２が形成された外周側のリム２３と軸穴２４を備えた内周側のボス２５とを略円板状のウェブ２１で接続するようになっている。そして、この樹脂製やまば歯車２０のウェブ２１の一方の側面２６側に延出するボス２７の外周には歯２８が多数形成されており、この外周に多数の歯２８を備えたボス２７が第２アイドルギヤ７としての平歯車を構成する。なお、平歯車（７）を構成するボス２７には、軸穴２４と同心の筒状の肉抜き穴３０が平歯車（７）の歯幅寸法とほぼ同一寸法の深さまで形成されている。このように、肉抜き穴３０を形成することにより、平歯車（７）と他部との肉厚の均一化を図り、平歯車（７）と他部との射出成形後の冷却速度の均一化を図ることができ、平歯車（７）と他部との収縮率を均一化して、平歯車（７）の歯２８の精度を向上させることが可能となる。
【００２０】
樹脂製やまば歯車２０の歯２２の平面形状は、図２乃至図３に示すように、ねじれが反対のはすば歯車を貼り合わせたような形状を呈している。そして、この樹脂製やまば歯車２０は、歯幅方向略中央部の山形の頂部３１から歯幅方向一端側の第１歯車部分３２を形作る第１金型３３と、歯幅方向略中央部の山形の頂部３１から歯幅方向他端側の第２歯車部分３４及び平歯車（７）を形作る第２金型３５とを突き合わせ、これら第１金型３３と第２金型３５のキャビティ３６ａ，３６ｂ内に樹脂を射出して一体成形されるようになっている。
【００２１】
このようにして射出成形された樹脂製やまば歯車２０は、第１金型３３と第２金型３５の突き合わせ面３７がズレを生じると、図３に示すように、第１歯車部分３２と第２歯車部分３４の歯２２の接続部もズレを生じ、山形の歯２２の頂部３１及びその裏面部３８にズレに起因する段差δが生じる。しかし、本実施の形態においては、射出成形用金型（第１金型３３と第２金型３５）の構造等を工夫することにより、歯２２の段差δを極めて小さくすることができ、やまば歯車としての特性を損なうことがない（スラストを生じることがない）動力伝達を可能にしている。
【００２２】
すなわち、図４（ａ），（ｃ）に示すように、極めて小さな段差δの出っ張り部分（斜線部）４０は、動力伝達時において、噛み合う相手の樹脂製やまば歯車（出力ギヤ５）の歯４１と局所的に接触することになり、伝達すべき荷重が極めて小さな接触面積部分に集中して作用することになるため、弾性変形又は塑性変形してつぶれ、その変形に伴う余肉が歯先面側のスペースや歯底面側のスペース又は相手歯車の歯面との間に生じるスペース内に逃げることになる。その結果、噛み合う両歯車（５，２０）の第１歯車部分４２，３２と第２歯車部分４３、３４の歯４１，２２同士が接触した状態で（二面接触状態で）回転伝達を行うことができ、動力伝達時にスラストを生じることがない。
【００２３】
なお、図４（ａ）は、段差の無い樹脂製やまば歯車（出力ギヤ５）の歯４１と段差の有る樹脂製やまば歯車２０（第１アイドルギヤ６）の歯２２の噛み合い状態を示す平面図である。この図４（ａ）に示す状態においては、極めて小さな段差の出っ張り部分４０が伝達荷重でつぶされ、その変形した余肉が歯先面側又は歯底面側のスペースに逃げることになる。
【００２４】
また、図４（ｂ）は、噛み合う両樹脂製やまば歯車（出力ギヤ５と第１アイドルギヤ６）の歯４１，２２が同一の形状（図３に示す段差δが同一に形成された形状）の場合の噛み合い状態を示す歯４１，２２の平面図である。この図４（ｂ）に示す状態においては、噛み合う歯面の一方の段差の凹み部分４４と他方の段差の出っ張り部分４０とがはまり合うため、段差δ（図３参照）の出っ張り部分４０がつぶされることなく、噛み合う両歯車（５，２０）の第１歯車部分４２，３２と第２歯車部分４３，３４の歯４１，２２同士が接触することになる。
【００２５】
また、図４（ｃ）は、噛み合う相手樹脂製やまば歯車（出力ギヤ５）のズレ（段差）が樹脂製やまば歯車２０（第１アイドルギヤ６）のズレ（段差）と逆の形状に形成された場合の噛み合い状態を示す歯４１，２２の平面図である。この図４（ｃ）に示す状態においては、第１アイドルギヤ６側の極めて小さな段差の出っ張り部分４０が伝達荷重でつぶされて、その変形の余肉が歯先面側のスペース，歯底面側のスペース又は出力ギヤ５側の段差の凹み部分４４に逃げることになる。
【００２６】
このような構成の樹脂製やまば歯車２０によれば、スラストを生じることなく、静粛に且つ大きなトルクを伝達することが可能になる。
【００２７】
また、本実施の形態の樹脂製やまば歯車２０は、第２アイドルギヤ７としての平歯車が一体に形成されているため、歯車の点数を削減でき、ギヤトレイン２の組立工数を削減できると共に、ギヤトレイン２の価格の低廉化を図ることができる。
【００２８】
また、本実施の形態の樹脂製やまば歯車２０を金属製のやまば歯車に代えて使用するようにすれば、ギヤトレイン２の軽量化を図ることができる。
【００２９】
また、本実施の形態の樹脂製やまば歯車は、スラストを生じないため、その分だけ樹脂製はすば歯車に比較してウェブの肉厚を薄くすることができ、放射状リブを省略することも可能になる。
【００３０】
なお、本実施の形態の樹脂製やまば歯車２０は、図７に示すように、平歯車（第２アイドルギヤ７）との複合歯車とせずに、第１アイドルギヤ６のみを形成したものでもよい。このように形成した樹脂製やまば歯車２０は、噛み合う出力ギヤ５及び第１アイドルギヤ６として使用することができる。
【００３１】
また、本実施の形態の樹脂製やまば歯車２０は、図２に示したように、大径部分を第１アイドルギヤ６とし、小径部分を第２アイドルギヤ７としたが、これに限られず、ギヤトレイン２の回転伝達比等に応じて、適宜外径寸法等を変えることができる。
【実施例１】
【００３２】
図５は、上述の実施の形態の第１変形例を示す図であり、噛み合う相手の樹脂製やまば歯車（出力ギヤ５）の歯４１のねじれ角を樹脂製やまば歯車２０（第１アイドルギヤ６）の歯２２のねじれ角よりも大きくしてある。すなわち、噛み合う相手の樹脂製やまば歯車（出力ギヤ５）のねじれ角は、第１アイドルギヤ６側の段差に出力ギヤ５の歯面４５ａ，４５ｂが接触せずに、出力ギヤ５側の第１歯車部分４２と第２歯車部分４３の歯面４５ａ，４５ｂの歯幅方向両側端部側が第１アイドルギヤ６の第１歯車部分３２と第２歯車部分３４に接触するように、その大きさを決定している。
【００３３】
なお、図５（ａ）は、段差δ（図３参照）を生じた樹脂製やまば歯車２０（第１アイドルギヤ６）に対し、噛み合う相手の樹脂製やまば歯車（出力ギヤ５）が段差を生じない場合の噛み合い状態を示す歯４１，２２の平面図である。また、図５（ｂ）は、噛み合う両歯車（５，２０）が同一形状の段差を生じた場合の噛み合い状態を示す歯４１，２２の平面図である。また、図５（ｃ）は、噛み合う相手樹脂製やまば歯車（出力ギヤ５）のズレ（段差）が樹脂製やまば歯車２０（第１アイドルギヤ６）のズレ（段差）と逆の形状に形成された場合の噛み合い状態を示す歯４１，２２の平面図である。このような、いずれの状態においても、本実施例によれば、両歯車（５，２０）の第１歯車部分４２，３２と第２歯車部分４３，３４同士が接触し、スラストを生じることなく動力伝達することが可能になる。
【実施例２】
【００３４】
図６は、実施例１の変形例（上述の実施の形態の第２変形例）を示す図であり、出力ギヤ５の第１歯車部分４２と第２歯車部分４３を第１アイドルギヤ６側に向けて凸形状になるように湾曲させてある。このように、噛み合う相手の樹脂製やまば歯車（出力ギヤ５）の歯４１を形成することにより、出力ギヤ５の第１歯車部分４２と第２歯車部分４３の歯４１の中央部分を第１アイドルギヤ６の歯２２に接触させることができ、スラストを生じることなく動力伝達することが可能になる。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
この発明の樹脂製やまば歯車は、上述したインクジェットプリンタの他に、複写機，ファクシミリ装置，レーザープリンタ等の各種ＯＡ機器、ワイパー駆動装置，パワーウインド駆動装置，オートスライドドア駆動装置等の各種自動車部品、各種電子機器、精密機械等に広く使用される。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施の形態に係るインクジェットプリンタのギヤトレインを示す模式的構成図である。
【００３７】
【図２】本発明の実施の形態に係る樹脂製やまば歯車であって、上側半分を断面して示す樹脂製やまば歯車を示す図である。
【００３８】
【図３】図２の樹脂製やまば歯車の歯の平面図である。
【００３９】
【図４】本発明の実施の形態に係る出力ギヤと第１アイドルギヤとの噛み合い状態を示す歯の平面図である。
【００４０】
【図５】本発明の実施例１に係る出力ギヤと第１アイドルギヤとの噛み合い状態を示す歯の平面図である。
【００４１】
【図６】本発明の実施例２に係る出力ギヤと第１アイドルギヤとの噛み合い状態を示す歯の平面図である。
【００４２】
【図７】本発明の実施の形態に係る樹脂製やまば歯車の変形例を示す図であり、上半分を断面して示す図である。
【符号の説明】
【００４３】
１……インクジェットプリンタ、２……ギヤトレイン、３……モータ、５……出力ギヤ、６……第１アイドルギヤ、７……第２アイドルギヤ、８……被動ギヤ、１３……ローラ軸、２０……樹脂製やまば歯車、３２……第１歯車部分、３４……第２歯車部分
【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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