(57)【要約】【課題】本発明は、従来と同様の駆動伝達制御の精度を維持するとともに製造コスト負担を低減することができる樹脂製歯車を提供することを目的とするものである。【解決手段】歯車１は、円板状の歯車本体２の中心部に回転軸を装着する取付孔３が形成されている。歯車本体２の外周には等間隔で複数の歯形４が形成されている。図２の歯形４に関する一部拡大斜視図に示すように、各歯形４の片面には、他の歯車と噛み合う駆動伝達用の歯面４ａが形成されており、歯面４ａは鏡面加工されて高い寸法精度に仕上げられている。一方、歯面４ａの反対側の面４ｂは、ラフに仕上げられている。【選択図】図１
2007309398.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周に複数の歯形が形成されるとともに一方向のみの回転動作により駆動伝達を行う樹脂製歯車であって、他の歯車と噛み合う際に他の歯車の歯形と当接する前記歯形の歯面のみが鏡面加工されていることを特徴とする樹脂製歯車。
【請求項２】
請求項１に記載の樹脂製歯車を備えている現像器。
【請求項３】
請求項１に記載の樹脂製歯車を備えている感光体ドラムユニット。
【請求項４】
請求項１に記載の樹脂製歯車を備えている画像形成装置。
【請求項５】
請求項１に記載の樹脂製歯車を備えている画像読取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、ファクシミリ装置、プリンタ等の駆動伝達機構に適用可能な樹脂製歯車、及びそれを備えた現像器、感光体ドラムユニット、画像形成装置又は画像読取装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、ファクシミリ装置、プリンタ等の駆動伝達機構をはじめとして様々な装置の駆動伝達機構では、歯車を用いてモータ等の駆動源からの駆動力を伝達している。こうした駆動伝達用の歯車は、金属材料から加工して製造されていたが、コスト及び軽量化の観点から樹脂製の歯車が用いられるようになっている。
【０００３】
こうした樹脂製歯車の製造では、噛み合う際の歯形の歯面の加工精度が重要となる。例えば、特許文献１では、プラスチック斜歯ギアを成形する際に、使用時に動力を伝達する動力伝達歯面と反対側の面側が成形用金型からの離型時の摺動面とする点が記載されている。また、特許文献２では、射出成形樹脂フェースギアの噛み合い基準部の歯の断面形状を略台形状に形成することで射出成形用金型の加工が容易になるようにした点が記載されている。
【特許文献１】特開２００２−３３１５４９号公報
【特許文献２】特開２００４−１９７７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の樹脂製歯車では、歯形の加工精度により駆動伝達機構の伝達制御の精度が左右されるため、歯形を高い寸法精度で仕上げるようにされている。しかしながら、複写機、ファクシミリ装置、プリンタ等の駆動伝達機構では、歯車を一方向のみの回転動作にしか使用しない場合が大半であるにもかかわらず多くの歯車の歯形全体を高い寸法精度で仕上げるようにしているため、歯車の製造コスト負担が大きくなっている。
【０００５】
そこで、本発明は、従来と同様の駆動伝達制御の精度を維持するとともに製造コスト負担を低減することができる樹脂製歯車、及びそれを備えた現像器、感光体ドラムユニット、画像形成装置又は画像読取装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る樹脂製歯車は、外周に複数の歯形が形成されるとともに一方向のみの回転動作により駆動伝達を行う樹脂製歯車であって、他の歯車と噛み合う際に他の歯車の歯形と当接する前記歯形の歯面のみが鏡面加工されていることを特徴とする。
【０００７】
本発明に係る現像器は、上記の樹脂製歯車を備えている。
【０００８】
本発明に係る感光体ドラムユニットは、上記の樹脂製歯車を備えている。
【０００９】
本発明に係る画像形成装置は、上記の樹脂製歯車を備えている。
【００１０】
本発明に係る画像読取装置は、上記の樹脂製歯車を備えている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る樹脂製歯車は、上記のような構成を有することで、他の歯車と噛み合う際に他の歯車の歯形と当接する歯形の歯面のみが鏡面加工されているので、駆動伝達する歯面については従来と同様に高い寸法精度を維持することができるとともに駆動伝達に影響しない歯形の他の面はラフに仕上げてもよく、その分製造コストを低減することができる。例えば、成形用金型を用いて成形加工を行う場合には、歯形の歯面に対応する金型の面を研磨して鏡面加工する領域が少なくて済みその分製造工程を簡略化することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明に係る実施形態について詳しく説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明を実施するにあたって好ましい具体例であるから、技術的に種々の限定がなされているが、本発明は、以下の説明において特に本発明を限定する旨明記されていない限り、これらの形態に限定されるものではない。
【００１３】
図１は、本発明に係る実施形態である樹脂製歯車に関する正面図である。歯車１は、円板状の歯車本体２の中心部に回転軸を装着する取付孔３が形成されている。歯車本体２の外周には等間隔で複数の歯形４が形成されている。図２の歯形４に関する一部拡大斜視図に示すように、各歯形４の片面には、他の歯車と噛み合う駆動伝達用の歯面４ａが形成されており、歯面４ａは鏡面加工されて高い寸法精度に仕上げられている。一方、歯面４ａの反対側の面４ｂは、ラフに仕上げられている。
【００１４】
歯車本体２の外周縁には、両側に全周にわたって突縁２ａが形成されており、突縁２ａを含む歯車本体２の外周幅と歯形４の歯厚とがほぼ同一となるように設定されている。取付孔３の外周にも両側に突縁３ａが形成されている。
【００１５】
歯車１を成形加工する場合には、２つの成形用金型を用いて成形することができる。図３は、成形用金型の下型５０に関する平面図である。歯車本体２に対応する領域に円筒状凹部５１を形成し、その中心部に取付孔３に対応する円筒状凸部５２を形成する。そして、円筒状凹部５１の外周に突縁２ａに対応する凹溝５４が形成され、円筒状凸部５２の外周に突縁３ａに対応する凹溝５３が形成されている。凹溝５４の外周には、歯形４に対応する複数の凹部５５が等間隔で形成されており、凹部５５の歯面４ａに対応する面５５ａのみが研磨されて高い寸法精度に仕上げられている。
【００１６】
図４は、成形用金型の上型６０に関する平面図である。歯車本体２に対応する円筒状の凸部６１の中心部に取付孔３に対応する円筒状凹部６３が形成されており、円筒状凹部６３の内周壁に突縁３ａに対応する段差部６２が形成されている。
【００１７】
図５は、下型５０に上型６０を重ね合せる場合の断面図を示している。上型６０の円筒状凹部６３を下型５０の円筒状凸部５２に嵌合させて周囲を密着させることで、歯車１を成形するための空隙が形成されるようになる。そして、上型６０に穿設された注入口６４より溶融した樹脂を空隙内に流し込み、流し込んだ樹脂を冷却固化することで歯車１を成形することができる。そして、研磨された面５５ａに対応する歯面は鏡面加工されて高い寸法精度に仕上げられる。
【００１８】
図６は、歯車１が同じ歯車１’と噛み合った状態を示す説明図である。歯車１が時計回りに回転することで、歯形４の歯面４ａが歯形４’の歯面４ａ’に当接して噛み合った状態で歯車１’が反時計回りに従動回転するようになる。歯車１は、常時反時計回りのみ回転するため、駆動伝達動作は歯面４ａのみが噛み合って行われるようになる。したがって、高い寸法精度に仕上げられた歯面４ａにより駆動伝達が行われるため、精度の高い伝達制御を行うことができる。
【００１９】
図７は、本発明に係る実施形態である樹脂製歯車を備えた画像形成装置全体の概略図を示している。画像形成装置の上部には原稿を搬送して原稿を読み取る原稿読取部１００が配置され、その下部に画像を記録する記録部２００、画像を記録する用紙を搬送する用紙搬送部３００及び給紙部４００が配されている。
【００２０】
原稿読取部１００は、原稿搬送装置（ＡＤＦ）を内部に備えたカバー部１０と、スキャナ１１を備えた読取本体部１２からなる。読取本体部１２の上面には、搬送される原稿を読み取る部分にプラテンガラス１３が配置され、原稿や本等を載置して読み取る部分に透明なガラス材からなる載置ベッド１４が配置されている。搬送原稿を読み取る場合にはスキャナ１１をプラテンガラス１３に対向する位置に静止させて読取動作を行い、載置ベッド１４に載置された原稿等を読み取る場合にはスキャナ１１で原稿等の読取面に対して走査して読取動作を行うようにする。
【００２１】
カバー部１０の載置ベッド１４に対向する面には原稿押え１５が取り付けられており、また、その上部には複数枚の原稿を載置しておく原稿トレイ１６が設けられている。原稿トレイ１６に載置された原稿は、ピックアップローラ１７及びセパレートローラ１８によりＡＤＦ内に搬入されてフィードローラ１９によりプラテンガラス１３に対向する読取位置に搬送されてスキャン１１により読み取られ排出ローラ２０により原稿排出トレイ２１に排出される。
【００２２】
記録部２００では、用紙搬送部３００により搬送された用紙に記録するために、現像器２２、帯電ブラシ２３、感光体ドラム２４、転写ローラ２５、露光ヘッド２６、メモリ除去ブラシ２７及び定着ローラ２８が備えられている。まず、感光体ドラム２４の表面を帯電ブラシ２３により一様に帯電させ、帯電された感光体ドラム２４の表面に露光ヘッド２６で画像記録信号に応じて露光することで静電潜像を形成する。次に、現像器２２内のトナーを供給ローラ及び現像ローラによって感光体ドラム２４に形成された静電潜像に転移させて可視像化し、転写ローラ２５により感光体ドラム２４表面に形成されたトナー像を用紙に転写する。そして、転写されたトナー像は、定着ローラ２８によって加熱・プレスして用紙に定着される。
【００２３】
こうして、感光体への帯電、露光、現像、用紙への転写及び定着といった一連のプロセスが行われて、用紙に画像形成がなされる。転写後に感光体ドラム２４の表面に残留したトナーは、メモリ除去ブラシ（ＥＲＳブラシ）２７により付着力が弱められ、感光体ドラム１０の表面上に分散させられる。そして、残留トナーは、現像器２２の現像ローラに回収される。
【００２４】
給紙部４００には、給紙カセット５に複数枚の用紙が積載してセットされており、給紙ローラ２９により一枚ずつ用紙搬送部３００に給紙される。給紙された用紙は、フィードローラ３０により搬送されてフィードローラ３１及び３２に挟持される。そして、フィードローラ３１により記録部２００に用紙が搬送されて画像形成され、画像形成処理された用紙は定着ローラ２８及びプレスローラ３３の間に挟持されて定着処理を行った後排紙ローラ３４により排紙トレイ３５に搬出される。
【００２５】
現像器２２の現像ローラ及び供給ローラは、ローラ軸が現像器２２のフレームに軸支されており、ローラ軸の端部に固定された歯車により図示せぬ駆動モータからの駆動力が伝達されて回転するようになる。現像ローラ及び供給ローラは常時一方方向に回転するので、こうしたローラ軸の回転駆動に上述の樹脂製歯車が用いられる。本発明に係る樹脂製歯車を用いることで、正確な回転制御を行うことができるとともに現像器の軽量化にも貢献することが可能となる。
【００２６】
感光体ドラム２４、露光ヘッド２６、メモリ除去ブラシ２７はユニット化されて感光体ドラムユニットとして一体となっている。そして、感光体ドラム２４はユニットのフレームにドラム軸が軸支されており、ドラム軸の端部に固定された歯車により図示せぬ駆動モータからの駆動力が伝達されて回転するようになる。感光体ドラム２４は常時一方方向に回転するので、これらの回転駆動に上述の樹脂製歯車が用いられる。本発明に係る樹脂製歯車を用いることで、正確な回転制御を行うことができるとともに感光体ドラムユニットの軽量化にも貢献することが可能となる。
【００２７】
また、用紙搬送動作を行うフィードローラ３０及び３１並びに排紙ローラ３４は、装置本体のフレームにローラ軸が軸支されており、各ローラ軸の端部に固定された歯車により図示せぬ駆動モータからの駆動力が伝達されて回転するようになる。これらのローラは常時一方方向に回転するので、これらの回転駆動に上述の樹脂製歯車が用いられる。本発明に係る樹脂製歯車を用いることで、正確な回転制御を行うことができるとともに画像形成装置の軽量化にも貢献することが可能となる。
【００２８】
図８は、フィードローラ３０に本発明に係る樹脂製歯車を適用した例を示す斜視図である。フィードローラ３０は、ローラ軸３０ａに複数のローラ部３０ｂが固着されており、ローラ軸３０ａの両端部は軸支部材４０を介してフレームに取り付けられている。樹脂製歯車１は、その取付孔３をローラ軸３０ａの一方の端部に嵌合して固定されている。
【００２９】
また、原稿読取部１００においてＡＤＦのフィードローラ１９は、原稿読取部１００のフレームにローラ軸が軸支されており、ローラ軸の端部に固定された歯車により図示せぬ駆動モータからの駆動力が伝達されて回転するようになる。フィードローラ１９は常時一方方向に回転するので、これらの回転駆動に上述の樹脂製歯車が用いられる。本発明に係る樹脂製歯車を用いることで、正確な回転制御を行うことができるとともに原稿読取部の軽量化にも貢献することが可能となる。
【００３０】
なお、以上説明した例では、平歯車を例に説明したが、平歯車以外の樹脂製歯車においても本発明は適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明に係る実施形態である樹脂製歯車に関する正面図である。
【図２】図１の歯形に関する一部拡大斜視図である。
【図３】歯車の成形加工に用いる下型に関する平面図である。
【図４】歯車の成形加工に用いる上型に関する平面図である。
【図５】上型及び下型を重ね合わせる場合の断面図である。
【図６】樹脂製歯車同士が噛み合った状態を示す説明図である。
【図７】本発明に係る実施形態である樹脂製歯車を備えた画像形成装置全体の概略図である。
【図８】樹脂製歯車を適用したフィードローラに関する斜視図である。
【符号の説明】
【００３２】
１    樹脂製歯車
２    歯車本体
３    取付孔
４    歯形
100   原稿読取部
200   記録部
300   用紙搬送部
400   給紙部
【図１】
2007309398.tif 000003
【図２】
2007309398.tif 000004
【図３】
2007309398.tif 000005
【図４】
2007309398.tif 000006
【図５】
2007309398.tif 000007
【図６】
2007309398.tif 000008
【図７】
2007309398.tif 000009
【図８】
2007309398.tif 000010