(57)【要約】【課題】寸法的な高精度を確保した上で騒音の発生を有効に抑えることが可能な成形プラスチック歯車を製造する。【解決手段】プリンタ１０に内装された各種機器における駆動モータ２１からの駆動力伝達用に使用される、基礎歯車の共振防止孔７０に、駆動モータ２１の駆動による振動との共振を防止するべく共振防止孔７０が設けられてなる成形プラスチック歯車３０の製造方法であって、共振防止孔７０が設けられていない状態のウェブ部６０の外観形状に対応したキャビティを有する金型内に加熱溶融した合成樹脂原料を射出注入することにより基礎歯車を成形する基礎歯車成形工程と、基礎歯車のウェブ部６０に共振防止孔７０を穿設する共振防止孔穿設工程とを経て成形プラスチック歯車３０を製造するようにしている。【選択図】図３
2007118228.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置に内装された各種機器における駆動源からの駆動力伝達用に使用される、環状のウェブ部を備えた基礎歯車の前記ウェブ部に、前記駆動源の駆動による振動との共振を防止するべく共振防止孔が設けられてなる成形プラスチック歯車の製造方法であって、
前記共振防止孔が設けられていない状態のウェブ部の外観形状に対応したキャビティを有する金型内に加熱溶融した合成樹脂原料を射出注入することにより基礎歯車を成形する基礎歯車成形工程と、
前記基礎歯車のウェブ部に共振防止孔を穿設する共振防止孔穿設工程とを経て成形プラスチック歯車を製造することを特徴とする成形プラスチック歯車の製造方法。
【請求項２】
前記共振防止孔は、成形プラスチック歯車の重心位置が前記基礎歯車の重心位置と位置ずれすることがないように形状設定されていることを特徴とする請求項１記載の成形プラスチック歯車の製造方法。
【請求項３】
前記共振防止孔は、３つ以上が穿設されることを特徴とする請求項１または２記載の成形プラスチック歯車の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、合成樹脂材料を原料とし、主に射出成形法によって製造される成形プラスチック歯車の製造方法に関するものであり、特に精密機器である複写機やファクシミリ装置、さらにはプリンタ等の画像形成装置への適用に適した成形プラスチック歯車の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１に記載されているような成形プラスチック歯車が知られている。この成形プラスチック歯車は、精度および剛性を高めることにより複写機やプリンタ等の画像形成装置の精密駆動系に好適に適用し得るように改良されたものであり、歯底位置から中心に向けて同心円状のリムを形成し、このリムの内側のウェブ部（リムより肉薄に形成された円形部分）に、樹脂を射出注入するための金型のゲート（射出用の孔）に対応した部分（以下ゲート部という）を位置させるとともに、リムの外側のウェブ部の厚みをリムの内側の厚みより厚く設定されている。
【０００３】
かかる成形プラスチック歯車にあっては、射出成形による歯車の製造時に、金型からゲートを介してリムの内側のウェブ部に注入された溶融状態の樹脂原料は、径方向の外方に向かって金型のキャビティ内の隙間寸法が薄い部分からリムより外側の隙間寸法が厚い部分に向かって広がっていく。従って、金型のキャビティ内に注入された溶融樹脂がキャビティ内で円滑かつ均一に流動することになる（特許文献１の段落〔００１９〕）ため、結果として得られた成形プラスチック歯車は、高い精度および高い剛性を有するものになり、プリンタや複写機のようなＯＡ機器の精密駆動系に好適に適用することができる（特許文献１の段落〔００３７〕）と述べられている。
【特許文献１】特開平１０−２７８１２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、画像形成装置のような精密機器の駆動系に適用される成形プラスチック歯車にあっては、高い精度が要求されることはもちろんであるが、これに加えて画像形成装置は静寂な執務環境で使用されるものであることから、騒音の生じないものであることが要求される。そして、特に色毎に異なる複数台の感光体ドラムが精密に同期回転するように並設されてなるタンデム方式のカラー複写機の場合など、互いに噛合した各感光体ドラムと同軸の各歯車は、回転伝達誤差を少なくするべく大径にすることが行われるが、歯車が大径になると、それに伴ってウェブ部の面積も大きくなり、駆動モータの駆動による振動がウェブ部で共振して大きな騒音が発生し易くなっている。
【０００５】
従って、画像形成装置用のものとして特許文献１に記載の成形プラスチック歯車を評価した場合、高精度のものになっている点については問題ないが、騒音の発生については考慮されておらず、静寂な環境に据え付けられる画像形成装置用の歯車としては好適に使用し難いという問題点が存在する。
【０００６】
因みに、ウェブ部を備えた歯車の防音対策としては、ウェブ部の固有振動数を駆動モータの駆動による振動数と異ならせることが考えられる。こうすることによってウェブ部が駆動モータの駆動による振動に共振しなくなるため、ウェブ部からの騒音の発生を確実に抑えることができる。ウェブ部の固有振動数を駆動モータの駆動による振動数と異ならせる端的な方策としては、ウェブ部に周方向に向けて等ピッチで複数の共振防止孔を開口することを挙げることができる。ウェブ部に共振防止孔を設けることにより、ウェブ部の面積が小さくなるため、その分固有振動数が駆動モータの駆動による振動数より大きくなり、ウェブ部の共振が回避される。
【０００７】
しかしながら、一様な品質の固体材料を原料として切削加工のみで製造された歯車については切削により共振防止孔を形成しても品質の均一性について特に問題はないが、射出成形法によって製造される成形プラスチック歯車の場合、金型のキャビティ内に共振防止孔と対応した中子が設けられているため、この中子が邪魔になって金型内に溶融した合成樹脂原料を均等な圧力で行き渡らせることが困難になり、結果として得られた成形プラスチック歯車は、駆動モータとの共振を防止し得るが精密さに欠けるものになるという問題点を有していた。
【０００８】
本発明は、かかる問題点を解消するためになされたものであり、寸法的な高精度を確保した上で騒音の発生を有効に抑えることが可能な画像形成装置用の成形プラスチック歯車の製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１記載の発明は、画像形成装置に内装された各種機器における駆動源からの駆動力伝達用に使用される、環状のウェブ部を備えた基礎歯車の前記ウェブ部に、前記駆動源の駆動による振動との共振を防止するべく共振防止孔が設けられてなる成形プラスチック歯車の製造方法であって、前記共振防止孔が設けられていない状態のウェブ部の外観形状に対応したキャビティを有する金型内に加熱溶融した合成樹脂原料を射出注入することにより基礎歯車を成形する基礎歯車成形工程と、前記基礎歯車のウェブ部に共振防止孔を穿設する共振防止孔穿設工程とを経て成形プラスチック歯車を製造することを特徴とするものである。
【００１０】
かかる構成によれば、ウェブ部に設けられた共振防止孔は、成形処理後のウェブ部に対して穿設処理が施されることによって形成されているため、かかる穿設処理の結果得られた成形プラスチック歯車は、成形処理時に金型のキャビティ内に孔用の中子を形成して射出成形により歯車を製造した場合のような寸法精度や材料の均一性の面で切削加工品と比べて劣る製品になることはなく、高精度の品質を確保した上で共振防止孔の存在により騒音の発生が抑えられたものになる。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記共振防止孔は、成形プラスチック歯車の重心位置が前記基礎歯車の重心位置と位置ずれすることがないように形状設定されていることを特徴とするものである。
【００１２】
かかる構成によれば、成形プラスチック歯車は、重心位置が偏心しないように共振防止孔が形状設定されているため、高精度で動力を伝達し得なくなるような不都合の発生が回避される。
【００１３】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の発明において、前記共振防止孔は、３つ以上が穿設されることを特徴とするものである。
【００１４】
かかる構成によれば、共振防止孔は、３つ以上が穿設されることにより、周方向に均等に分散されることになり、偏心が容易に防止される。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１記載の発明によれば、ウェブ部に設けられた共振防止孔は、成形処理後のウェブ部に対して穿設処理が施されることによって形成されているため、かかる穿設処理の結果得られた成形プラスチック歯車は、成形処理時に金型のキャビティ内に孔用の中子を形成して射出成形により歯車を製造した場合のような寸法精度や材料の均一性の面で劣る製品になることはなく、高精度の品質を確保した上で共振防止孔の存在により騒音の発生が抑えることができる。
【００１６】
請求項２記載の発明によれば、共振防止孔は、ウェブ部の重心位置がずれないように形状設定されているため、重心位置が偏心していることにより成形プラスチック歯車が偏心回転し、これによって成形プラスチック歯車が高精度で動力を伝達し得なくなるような不都合の発生を回避することができる。
【００１７】
請求項３記載の発明によれば、共振防止孔は３つ以上が穿設されることによって周方向に均等に効率的に分散させることが可能になり、歯車の偏心を容易に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
まず、本発明方法によって製造された成形プラスチック歯車が適用されるプリンタ１０について図１および図２を基に説明する。図１は、本発明に係る成形プラスチック歯車が適用されるプリンタの概要を説明するための正面断面視の説明図であり、図２は、プリンタ１０内の各種の機器に動力を伝達するドライブユニット２０の一実施形態を示す斜視図である。
【００１９】
まず図１に示すように、プリンタ１０は、箱形を呈した筐体１１内にコンピュータ等から電送されてきた画像情報に基づき画像を形成する画像形成部１２と、この画像形成部１２によって形成され、用紙に転写された画像に定着処理を施す定着部１３と、転写用の用紙を貯留する用紙貯留部１４とが内装されることによって構成されている。
【００２０】
前記画像形成部１２は、用紙貯留部１４から給紙された用紙にトナー画像を形成させるものであり、本実施形態では、上流側（図１の紙面の左側）から下流側へ向けて順次配設されたマゼンタ用ユニット１２Ｍと、シアン用ユニット１２Ｃと、イエロー用ユニット１２Ｙと、ブラック用ユニット１２Ｋとが備えられている。
【００２１】
各ユニット１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙ，１２Ｋには、感光体ドラム１２１および現像装置１２２がそれぞれ備えられている。各感光体ドラム１２１は、図１において反時計方向へ向けて回転しつつ対応した現像装置１２２からトナーの供給を受けるようになっている。各現像装置１２２には、それぞれの上部に配設されたトナーカートリッジ１２２ａからトナーが補給されるようになっている。
【００２２】
各感光体ドラム１２１の直上位置には帯電器１２３がそれぞれ設けられているとともに、帯電器１２３と現像装置１２２との間には露光装置１２４が設けられている。そして、各感光体ドラム１２１は、前記帯電器１２３によって周面が一様に帯電され、図略のコンピュータから電送された画像データに基づく各色に対応したレーザー光が前記各露光装置１２４から帯電後の感光体ドラム１２１の周面に照射されることにより、各感光体ドラム１２１の周面に静電潜像が形成されるようになっている。かかる静電潜像に現像装置１２２からトナーが供給されることにより、感光体ドラム１２１の周面にトナー像が形成される。
【００２３】
各感光体ドラム１２１の下方位置には、当該各感光体ドラム１２１に当接するように駆動ローラ１２５ａおよび一対の従動ローラ１２５ｂ間に張設された転写ベルト１２５が設けられている。この転写ベルト１２５は、各感光体ドラム１２１に対応して設けられた転写ローラ１２６によって感光体ドラム１２１の周面に押し付けられた状態で各感光体ドラム１２１と同期しながら駆動ローラ１２５ａと一対の従動ローラ１２５ｂとの間を周回するようになっている。
【００２４】
従って、転写ベルト１２５が周回することによりその表面に対しマゼンタ用ユニット１２Ｍの感光体ドラム１２１によるマゼンタのトナー像の転写が行なわれ、ついで転写ベルト１２５の同一位置にシアン用ユニット１２Ｃの感光体ドラム１２１によるシアンのトナー像の転写が重ね塗り状態で行なわれ、ついで転写ベルト１２５の同一位置にイエロー用ユニット１２Ｙの感光体ドラム１２１によるイエローのトナー像の転写が重ね塗り状態で行なわれ、最後のブラック用ユニット１２Ｋの感光体ドラム１２１によるブラックのトナー像の転写が重ね塗り状態で行なわれ、これによって転写ベルト１２５の表面にカラーのトナー像が形成される。この転写ベルト１２５の表面に形成されたカラーのトナー像が用紙貯留部１４から搬送されてきた用紙Ｐに転写されることになる。
【００２５】
そして、各感光体ドラム１２１の図１における右方位置には当該感光体ドラム１２１の周面の残留トナーを除去して清浄化するクリーニング装置１２７が設けられている。クリーニング装置１２７によって清浄化処理された感光体ドラム１２１の周面は、新たな帯電処理のために帯電器１２３へ向かうことになる。
【００２６】
クリーニング装置１２７で感光体ドラム１２１の周面から取り除かれた廃トナーは、所定の経路を通って図略のトナー回収ボトルに回収され、貯留されるようになっている。
【００２７】
画像形成部１２の下方位置には、図１における右方から左方へ向けて延びる用紙搬送路１１１が設けられている。この用紙搬送路１１１の左右方向の略中央位置にはレジストローラ対１１２が設けられ、用紙貯留部１４からの用紙がこのレジストローラ対１１２の駆動で駆動ローラ１２５ａに掛け回されている転写ベルト１２５へ向けて搬送されるようになっている。かかる用紙搬送路１１１には、駆動ローラ１２５ａと対向した位置に転写ベルト１２５の表面と当接した第２転写ローラ１１３が設けられ、用紙搬送路１１１を搬送されつつある用紙Ｐが転写ベルト１２５と第２転写ローラ１１３とに押圧挟持されることにより転写ベルト１２５上のトナー像が当該用紙Ｐに転写されるようになっている。
【００２８】
前記定着部１３は、画像形成部１２で転写された用紙上のトナー像に対し定着処理を施すものであり、内部に加熱源である通電発熱体を備えた加熱ローラ１３１と、この加熱ローラ１３１に対向配置された加圧部材１３２とを備えて構成されている。前記加熱ローラ１３１には発熱体としてのハロゲンランプが内装されている。
【００２９】
前記加圧部材１３２は、一対の加圧ローラ１３３と、表面が加熱ローラ１３１の周面に圧接した状態でこれら一対の加圧ローラ１３３に調節された加圧ベルト１３４とを備えている。そして、第２転写ローラ１１３と転写ベルト１２５との間を通過した転写処理後の用紙Ｐは、これら回転している加熱ローラ１３１と周回している加圧ベルト１３４との間を通過する間に加熱ローラ１３１からの熱を得て定着処理が施されるようになっている。
【００３０】
定着処理の完了したカラー画像付の用紙Ｐは、定着部１３の左方から延設された排紙搬送路１１４を通って筐体１１の頂部に設けられた排紙トレイ１１５へ向けて排出されることになる。
【００３１】
前記用紙貯留部１４は、筐体１１内における用紙搬送路１１１の下方位置に挿脱自在に装着された用紙トレイ１４１を有している。用紙トレイ１４１には用紙束が貯留されるようになっている。そして、用紙トレイ１４１に貯留された用紙束からピックアップローラ１４２の駆動で用紙Ｐが１枚ずつ繰り出され、用紙搬送路１１１を通って画像形成部１２へ送り込まれるようになっている。
【００３２】
図２は、画像形成部１２を対象としたドライブユニット２０の一実施形態を示す斜視図である。因みに、図２でドライブユニット２０を示したのは、このドライブユニット２０に大径歯車３３が４連で設けられており、これら４連の大径歯車３３によって各感光体ドラム１２１が互いに精密に同期回転されるようになされている。そして、プリンタ１０は、これら大径歯車３３によって騒音を発生し易い状況になっていることを説明するためである。そして、４連の大径歯車３３に本発明に係る成形プラスチック歯車３０を採用すれば騒音が少なくなるのであり、これによって本発明に係る成形プラスチック歯車３０をプリンタ１０に適用することに格別の意義があることを理解することができる。
【００３３】
かかるドライブユニット２０は、横方向に長尺の板状を呈するドライブユニット用フレーム１５に、多数の成形プラスチック歯車３０と、駆動モータ２１とが装着されることによって構成されている。駆動モータ２１は、ドライブユニット用フレーム１５の一方の端部（図２に示す例では右方の端部の裏側）に横置きで固定され、その駆動軸２１１をドライブユニット用フレーム１５に貫通させている。
【００３４】
前記成形プラスチック歯車３０としては、駆動軸２１１に同心で一体回転可能に外嵌された駆動歯車３１と、この駆動歯車３１の下部でアイドル軸２２回りに回転自在に軸支されて駆動歯車３１と噛合するアイドル歯車３２と、このアイドル歯車３２と噛合し、かつ、ドライブユニット２０に支持されたドラム軸１２１ａと一体回転する大径歯車３３と、この大径歯車３３の図２における左方位置に突設された第１軸２３回りに回転する小径歯車３４と、この小径歯車３４と噛合して第２軸２４回りに回転する第１中径歯車３５と、この第１中径歯車３５と噛合して第３軸２５回りに回転する第２中径歯車３６とが採用されている。
【００３５】
前記大径歯車３３は、ドライブユニット用フレーム１５に横方向へ向けて４つが並設され、それぞれがドラム軸１２１ａ回りに一体回転可能に軸支されている。そして、図２における右から２番目以降の大径歯車３３には、順次前記同様の小径歯車３４が噛合しているとともに、この小径歯車３４に前記同様の第１中径歯車３５が噛合し、この第１中径歯車３５に第２中径歯車３６が噛合している。すなわち、大径歯車３３、小径歯車３４、第１中径歯車３５および第２中径歯車３６からなる歯車の組み合わせの歯車群が４群形成されている。各大径歯車３３を一体的に軸支する各ドラム軸１２１ａにはそれぞれ感光体ドラム１２１が同心で一体回転可能に結合されている。
【００３６】
かかるドライブユニット２０によれば、駆動モータ２１の駆動回転は、駆動軸２１１、駆動歯車３１およびアイドル歯車３２を介して図２における右端の大径歯車３３に伝達され、以後、この右端の大径歯車３３の回転は、小径歯車３４、第１中径歯車３５および第２中径歯車３６を介して右から２番目の大径歯車３３へ伝達され、以後同様に右から３番目以降の大径歯車３３へ伝達され、これによって４つの感光体ドラム１２１が同一方向に向けて同一の回転速度で同期回転することになる。
【００３７】
従って、駆動モータ２１の振動は、各歯車を介して４つの大径歯車３３へ伝達されることになるため、特にこれらの４つの大径歯車３３がスピーカのような役割を果たし、駆動モータ２１の振動に共鳴して大きな騒音が生じることになる。本発明は、かかる騒音の発生を防止することを目的としている。
【００３８】
図３は、本発明に係る成形プラスチック歯車３０の一実施形態を示す図であり、（イ）は、斜視図、（ロ）は、（イ）のＡ−Ａ線断面図である。本発明に係る成形プラスチック歯車３０は、軟化温度にまで加熱された所定の硬質の熱可塑性の合成樹脂原料（例えばＰＯＭ（ポリアセタール）等）を所定の金型のキャビティ内に射出注入する、いわゆる射出成形法によって一旦原料歯車が製造され、この原料歯車のウェブ部６０に穿孔処理を施すことによって製造される。
【００３９】
本実施形態においては、成形プラスチック歯車３０の原料としてＰＯＭ（ｐｏｌｙｏｘｙｍｅｔｈｙｌｅｎｅ、別名ｐｏｌｙａｃｅｔａｌ）が採用されている。その理由は、ＰＯＭは、機械的特性が高温においても低温においても非常に優れて安定しており、応力と歪みとの関係が金属に近く、弾性回復も良好であって金属製のものと同様に使用することができるばかりか、耐クリープ性、耐疲労性は他の合成樹脂より優れており、加えて自己潤滑性があるため無潤滑状態で使用することができるなど、歯車の材料として優れた性質を備えているからである。
【００４０】
因みに、ＰＯＭは、射出成形時の収縮率が１．８％〜２．５％であって、ＰＥ（ポリエチレン）等の一般の合成樹脂材料より低いが、さらに収縮率が低い材料としては、ＡＢＳ（アクリルニトリルブタジエンスチレン供重合体：収縮率０．２％〜０．９％）、ＰＣ（ポリカーボネート：収縮率０．５％〜０．７％）、ＰＳ（ポリスチレン：収縮率０．２％〜０．７％）等を挙げることができ、これらの材料を用いることによって成形プラスチック歯車３０は、さらに高精度のものになる。
【００４１】
かかる成形プラスチック歯車３０は、図３に示すように、外周面に複数の歯４１が周方向に向けて等ピッチで形成されてなる環状の歯部４０と、この歯部４０の中心位置に同心で形成された軸部５０と、この軸部５０と前記歯部４０との間に架設されたウェブ部６０と、このウェブ部６０に穿設された複数の共振防止孔７０とを備えた基本構成を有している。前記軸部５０の中心位置には軸心方向に延びた貫通孔である軸孔５１が穿設され、この軸孔５１に所定の駆動モータの駆動軸等が回り止め状態で嵌入されたり、所定の支持軸回りに相対回転可能に軸支されたりするようになっている。
【００４２】
因みに、成形プラスチック歯車３０が回り止め状態で駆動軸等に外嵌されるような用い方をされるときには、例えば軸孔５１の内周面に平らなキー部が形成される一方、駆動軸等の外周面に前記キー部に対応したＤカット面等が形成され、このＤカット面と前記キー部との互いの当接によって駆動軸等と成形プラスチック歯車３０とが一体回転可能とされるが、これに限らず両者がねじ止めされたり、両者に凹設されたキー溝にキーが差し込まれたりされたりする場合もある。
【００４３】
また、歯部４０の幅寸法Ｗ１は、本実施形態においては、軸部５０の幅寸法Ｗ２と同一に設定されている。
【００４４】
前記ウェブ部６０は、図３の（ロ）に示すように、成形プラスチック歯車３０の軸心方向の中央部において歯部４０と軸部５０との間に形成され、厚み寸法ｄ１が歯部４０の幅寸法Ｗ１の略１／３に設定されている。但し、ウェブ部６０の厚み寸法ｄ１が歯部４０の幅寸法Ｗ１の略１／３であることに限定されるものではなく、用途や状況に応じて歯部４０の幅寸法Ｗ１の１／３より薄くてもよいし、逆に厚くてもよい。かかるウェブ部６０は、歯部４０より薄くすることで合成樹脂原料の使用量を節約する、いわゆる肉盗みのためと、成形精度を向上させるためである。
【００４５】
前記共振防止孔７０は、ウェブ部６０の面積を小さくすることによってウェブ部６０の固有振動数を大きくし、これによってウェブ部６０が駆動モータ２１の駆動回転による振動と共振しなくなるようにするためのものである。因みに、本実施形態においては、駆動モータ２１の回転数は６９９ｒｐｍであり、駆動軸２１１に同心で設けられた駆動歯車３１の歯数は１２である。これによって駆動モータ２１が駆動することにより生じる振動の周波数は１３８．９Ｈｚ（６９９回転／ｍｉｎ×１２枚÷６０ｓｅｃ／ｍｉｎ）ということになる。従って、ウェブ部６０にはその固有振動数が１３８．９Ｈｚより大きくなるように共振防止孔７０が穿設されている。
【００４６】
かかる共振防止孔７０は、本実施形態においては、成形プラスチック歯車３０の軸心位置（重心位置）を曲率中心とした同一平面寸法の扇形状のものが周方向に等ピッチに６つ設けられ、これによって共振防止孔７０が設けられていない状態の重心位置に対し位置ずれが生じないようになされている。
【００４７】
そして、本発明においては、かかる成形プラスチック歯車３０は、共振防止孔７０が設けられていない状態の成形プラスチック歯車３０の外観形状に対応したキャビティを有する金型内に加熱溶融した合成樹脂原料を射出注入することにより基礎歯車を成形する基礎歯車成形工程と、この基礎歯車のウェブ部６０に共振防止孔７０を穿設する共振防止孔穿設工程とを経るという製造方法によって製造されるようにしている。
【００４８】
このような製造方法が採用されるのは、以下の理由による。すなわち、キャビティ内に共振防止孔７０に対応した中子を有する金型を用いて射出成形処理を施すことにより当初から共振防止孔７０を備えた成形プラスチック歯車を製造すると、中子の存在でキャビティ内での原料溶融樹脂の良好な流通が阻害され、これによってたとえキャビティ内の全ての場所に原料溶融樹脂が行き渡ったとしても、密度や各所の緊張状態の分布が不均一になっているため、冷却後にキャビティ内から取り出された成形プラスチック歯車は、冷却時の収縮の状態が各所で異なることになり、寸法精度が悪化したものになっている。
【００４９】
これに対し、本発明の製造方法は、基礎歯車成形工程において共振防止孔７０が設けられていない状態の成形プラスチック歯車３０の外観形状に対応したキャビティを有する金型内に加熱溶融した合成樹脂原料を射出注入することにより基礎歯車が成形される。従って、基礎歯車成形工程においてウェブ部６０に内部応力の局所的なバラツキが生じることがなく、従って、金型から取り出された基礎歯車は、冷却されることで変形するような不都合の発生は確実に防止され、寸法精度の高いものになる。
【００５０】
そして、引き続き共振防止孔穿設工程において基礎歯車のウェブ部６０に共振防止孔７０を穿設する２段階の製造方法が採用され、寸法精度の高い基礎歯車に対して所定の方法で共振防止孔７０が穿設されるため、得られた成形プラスチック歯車３０は、極めて寸法精度が良好なものになっているとともに、穿設された共振防止孔７０によって固有振動数が駆動モータ２１の駆動に起因した振動数より相当高くなっているため、共振防止孔７０の駆動モータ２１による共振を確実に防止することができる。
【００５１】
図４は、共振防止孔を有する成形プラスチック歯車の寸法精度の一例を示す円形グラフであり、（イ）は、本発明に係る成形プラスチック歯車の製造方法（基礎歯車を成形処理によって製造した後に共振防止孔７０に穿設処理を施す２段階方式）によって製造された成形プラスチック歯車３０の径寸法の測定結果（実施例）、（ロ）は、共振防止孔用の中子を備えた金型を用いて１段階で製造された成形プラスチック歯車の径寸法の測定結果（比較例）をそれぞれ示している。
【００５２】
なお、図４の円形グラフにおいては、中心から径方向に同一寸法ずつ離間した８本の同心円が目盛られ、中心から４つ目の円を寸法誤差「０」とし、これより径方向の外方に向かって各同心円に「０．０５００％」、「０．１０００％」、「０．１５００％」および「０．２０００％」の目盛りを順次設定するとともに、４つ目の円より内方に向かって各同心円に「−０．０５００％」、「−０．１０００％」、「−０．１５００％」および「−０．２０００％（中心位置）」の目盛りを順次設定している。
【００５３】
まず、成形処理が完了してから共振防止孔７０を穿設した実施例においては、図４の（イ）に示すように、成形プラスチック歯車３０の径寸法の誤差は、「０．００００％」の同心円を基準として正負に略均等に僅かにばらついた状態になっており、これによって本発明方法によって製造された成形プラスチック歯車３０は、極めて寸法精度が良好なものであることを確認することができた。
【００５４】
これに対し、中子を有する金型を用いて１段階で成形プラスチック歯車を製造した比較例においては、成形プラスチック歯車の径寸法の誤差は、「０．００００％」の同心円を基準として正負に大きくばらついた状態になっており、寸法精度が必ずしも良好にはなっていないことを確認することができた。しかも、成形プラスチック歯車において、共振防止孔が設けられた部分が冷却時に径方向の中心に向かって大きく収縮することによって径寸法の誤差がマイナス側に大きく片寄っている一方、その反動で共振防止孔が設けられていない部分の誤差がプラス側に大きく片寄っていることが判る。
【００５５】
以上詳述したように、本発明に係る成形プラスチック歯車３０の製造方法は、共振防止孔７０が設けられていない状態のウェブ部６０の外観形状に対応したキャビティを有する金型内に加熱溶融した合成樹脂原料を射出注入することにより基礎歯車を成形する基礎歯車成形工程と、基礎歯車のウェブ部６０に共振防止孔７０を穿設する共振防止孔穿設工程とを経て成形プラスチック歯車を製造するものである。
【００５６】
かかる成形プラスチック歯車３０の製造方法によれば、ウェブ部６０に設けられた共振防止孔７０は、成形処理後のウェブ部６０に対して穿設処理が施されることによって形成されているため、かかる穿設処理の結果得られた成形プラスチック歯車３０は、成形処理時に金型のキャビティ内に孔用の中子を形成して射出成形により歯車を製造した場合のような寸法精度や材料の均一性の面で劣る製品になることはなく、高精度の品質を確保した上で共振防止孔７０の存在により騒音の発生が抑えることができる。
【００５７】
また、共振防止孔７０は、成形プラスチック歯車３０の重心位置が基礎歯車の重心位置と位置ずれすることがないように形状設定されているため、重心位置が偏心していることにより成形プラスチック歯車３０が偏心回転し、これによって成形プラスチック歯車３０が高精度で動力を伝達し得なくなるような不都合の発生を回避することができる。
【００５８】
また、共振防止孔７０は、３つ以上が穿設されるため、各共振防止孔７０を周方向に均等に効率的に分散させることが可能になり、共振防止孔７０を設けたことによる歯車の偏心を容易かつ確実に防止することができる。
【００５９】
本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、以下の内容をも包含するものである。
【００６０】
（１）上記の実施形態においては、本発明に係る製造方法によって製造された成形プラスチック歯車３０が適用される画像形成装置としてプリンタ１０を例に挙げて説明したが、本発明は、成形プラスチック歯車３０がプリンタ１０に適用されることに限定されるものではなく、複写機やファクシミリ装置等のその他の画像形成装置に適用してもよい。
【００６１】
（２）上記の実施形態においては、ウェブ部６０に扇形状の共振防止孔７０が６つ設けられているが、本発明は、共振防止孔７０が扇形状であることに限定されるものではなく、円形、楕円形、三角形、多角形あるいはその他の各種の異形であってもよい。但し、成形プラスチック歯車３０の重心位置がずれないような状態で複数の共振防止孔７０を設ける必要がある。また、共振防止孔７０の個数については６つであることに限定されるものではなく、状況に応じて適宜の個数を設定すればよい。
【００６２】
（３）上記の本実施形態においては、歯部４０の幅寸法Ｗ１は、軸部５０の幅寸法Ｗ２と同一に設定されているが、これらの幅寸法が同一であることに限定されるものではなく、用途や状況に応じて軸部５０の幅寸法Ｗ２を歯部４０の幅寸法Ｗ１より小さくしたり、その逆にしたりしてもよい。
【００６３】
（４）上記の実施形態において、ウェブ部６０に同心で１または複数のリムを設け、リムと歯部４０との間およびリムと軸部５０との間のウェブ部６０にそれぞれ共振防止孔７０を設けるようにしてもよい。リムが複数の場合には、リムとリムとの間のウェブ部６０にも共振防止孔７０を設けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明に係る成形プラスチック歯車が適用されるプリンタの概要を説明するための正面断面視の説明図である。
【図２】プリンタ内の各種の機器に動力を伝達するドライブユニットの一実施形態を示す斜視図である。
【図３】本発明に係る成形プラスチック歯車の一実施形態を示す図であり、（イ）は、斜視図、（ロ）は、（イ）のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】共振防止孔を有する成形プラスチック歯車の寸法精度の一例を示す円形グラフであり、（イ）は、本発明に係る成形プラスチック歯車の製造方法（基礎歯車を成形処理によって製造した後に共振防止孔に穿設処理を施す２段階方式）によって製造された成形プラスチック歯車の径寸法の測定結果（実施例）、（ロ）は、共振防止孔用の中子を備えた金型を用いて１段階で製造された成形プラスチック歯車の径寸法の測定結果（比較例）をそれぞれ示している。
【符号の説明】
【００６５】
１０  プリンタ              １１  筐体
１１１  用紙搬送路          １１２  レジストローラ対
１１３  転写ローラ          １１４  排紙搬送路
１１５  排紙トレイ          １２  画像形成部
１２Ｃ  シアン用ユニット    １２Ｋ  ブラック用ユニット
１２Ｍ  マゼンタ用ユニット  １２Ｙ  イエロー用ユニット
１２１  感光体ドラム        １２１ａ  ドラム軸
１２２  現像装置            １２２ａ  トナーカートリッジ
１２３  帯電器              １２４  露光装置
１２５  転写ベルト          １２５ａ  駆動ローラ
１２５ｂ  従動ローラ        １２６  転写ローラ
１２７  クリーニング装置    １３  定着部
１３１  加熱ローラ          １３２  加圧部材
１３３  加圧ローラ          １３４  加圧ベルト
１４  用紙貯留部            １４１  用紙トレイ
１４２  ピックアップローラ  １５  ドライブユニット用フレーム
２０  ドライブユニット      ２１  駆動モータ
２１１  駆動軸              ２２  アイドル軸
２３  第１軸                ２４  第２軸
２５  第３軸                ３０  成形プラスチック歯車
３１  駆動歯車              ３２  アイドル歯車
３３  大径歯車              ３４  小径歯車
３５  中径歯車              ３６  中径歯車
４０  歯部                  ４１  歯
５０  軸部                  ５１  軸孔
６０  ウェブ部              ７０  共振防止孔
Ｐ  用紙
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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