(57)【要約】【課題】成形時の寸法精度の低下を防止できるギア、このギアを備えた現像装置、このギアを備えたドラムユニット、このギアを備えた読取装置、このギアを備えた自動原稿搬送装置、このギアを備えた画像形成装置、このギアを製造するときに用いる成形型及びギアの製造方法を提供する。【解決手段】ギア１０の歯２０の各部位における肉厚を略均一する空隙部２２が設けられているため、ギア１０を製造する際のギア１０の冷却時において、歯２０の各部位が略均一に収縮する。これにより、ギア１０の寸法精度が低下することを防止できる。この結果、ギア１０の軽量化と低コスト化を実現できるとともに、寸法精度も維持することができる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂で構成され外周に複数の歯が形成されたギアであって、
前記歯の各部位における肉厚を略均一にしたことを特徴とするギア。
【請求項２】
樹脂で構成され外周に複数の歯が形成されたギアであって、
前記歯の各部位における肉厚を略均一にする肉盗みを設けたことを特徴とするギア。
【請求項３】
前記肉盗みは、前記歯の内部に設けたことを特徴とする請求項２に記載のギア。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のギアを備えたことを特徴とする現像装置。
【請求項５】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のギアを備えたことを特徴とするドラムユニット。
【請求項６】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のギアを備えたことを特徴とする読取装置。
【請求項７】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のギアを備えたことを特徴とする自動原稿搬送装置。
【請求項８】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のギアを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のギアを製造するときに用いる成形型であって、
重ね合わせることにより内部に前記ギアの形状に沿った空間部が形成される一対の型部材で構成され、前記型部材の少なくとも一方には前記空間部に樹脂を注入する樹脂注入孔が形成され、前記型部材には前記ギアの前記歯の各部位における肉厚を略均一にする突出部が形成されていることを特徴とする成形型。
【請求項１０】
請求項９に記載の成形型を用いて請求項１乃至３のいずれか１項に記載のギアを製造するギアの製造方法であって、
前記型部材を重ね合わせ、前記樹脂注入孔から前記空間部に樹脂を注入する樹脂注入工程と、
加熱された前記樹脂を冷却する冷却工程と、
を有することを特徴とするギアの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂で構成されたギア、このギアを備えた現像装置、このギアを備えたドラムユニット、このギアを備えた読取装置、このギアを備えた自動原稿搬送装置、このギアを備えた画像形成装置、ギアを製造するときに用いる成形型及びギアの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の画像形成装置において、モータなどの駆動源から感光体ドラム、現像ローラ、供給ローラまでの駆動伝達系には多くのギアが用いられている。このギアには高い寸法精度が要求されているが、コストと軽量化の観点から樹脂製のギアが多用されている。
【特許文献１】特開平７−１０３３１４号公報
【特許文献２】特開２００３−１０３５６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、従来から用いられているギアでは、歯の先端部分と根元部分で肉厚が異なるため、ギア成形の際の樹脂冷却時に均一に収縮することがない。このため、ギアの寸法精度が低下する問題があった。
【０００４】
そこで、本発明は、上記事情を考慮し、成形時の寸法精度の低下を防止できるギア、このギアを備えた現像装置、このギアを備えたドラムユニット、このギアを備えた読取装置、このギアを備えた自動原稿搬送装置、このギアを備えた画像形成装置、このギアを製造するときに用いる成形型及びギアの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の発明は、樹脂で構成され外周に複数の歯が形成されたギアであって、前記歯の各部位における肉厚を略均一にしたことを特徴とする。
【０００６】
請求項１に記載の発明によれば、ギアの歯の各部位における肉厚が略均一であるため、ギアを製造する際のギアの冷却時において、歯の各部位が略均一に収縮する。これにより、ギアの寸法精度が低下することを防止できる。この結果、ギアの軽量化と低コスト化を実現できるとともに、寸法精度も維持することができる。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、樹脂で構成され外周に複数の歯が形成されたギアであって、前記歯の各部位における肉厚を略均一にする肉盗みを設けたことを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明によれば、歯の各部位における肉厚を略均一する肉盗みが設けられているため、ギアを製造する際のギアの冷却時において、歯の各部位が略均一に収縮する。これにより、ギアの寸法精度が低下することを防止できる。この結果、ギアの軽量化と低コスト化を実現できるとともに、寸法精度も維持することができる。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のギアにおいて、前記肉盗みは、前記歯の内部に設けたことを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明によれば、肉盗みが歯の内部に設けられているため、肉盗みが歯の表面に露出することがない。これにより、歯の表面から歯に外力が作用した場合でも、歯に設けた肉盗みの部位で応力集中することがなく、歯の強度が低下することを防止できる。この結果、ギアの製品寿命が低下することがなく、強度が要求される環境にギアを幅広く用いることができる。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のギアを備えた現像装置であることを特徴とする。
【００１２】
請求項４に記載の発明によれば、現像装置の駆動伝達系には複数のギアが用いられるが、この現像装置に請求項１乃至３のいずれか１項に記載のギアを設けたことにより、現像装置に寸法精度の高いギアを用いることができる。これにより、現像装置の現像精度を向上させることができ、加えて現像装置の軽量化と低コスト化も実現することができる。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のギアを備えたドラムユニットであることを特徴とする。
【００１４】
請求項５に記載の発明によれば、ドラムユニットの駆動伝達系には複数のギアが用いられるが、このドラムユニットに請求項１乃至３のいずれか１項に記載のギアを設けたことにより、ドラムユニットに寸法精度の高いギアを用いることができる。これにより、ドラムユニットの露光精度などを向上させることができ、加えてドラムユニットの軽量化と低コスト化も実現することができる。
【００１５】
請求項６に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のギアを備えた読取装置であることを特徴とする。
【００１６】
請求項６に記載の発明によれば、読取装置の駆動伝達系には複数のギアが用いられるが、この読取装置に請求項１乃至３のいずれか１項に記載のギアを設けたことにより、読取装置に寸法精度の高いギアを用いることができる。これにより、読取装置の読取精度を向上させることができ、加えて読取装置の軽量化と低コスト化も実現することができる。
【００１７】
請求項７に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のギアを備えた自動原稿搬送装置であることを特徴とする。
【００１８】
請求項７に記載の発明によれば、自動原稿搬送装置の駆動伝達系には複数のギアが用いられるが、この自動原稿搬送装置に請求項１乃至３のいずれか１項に記載のギアを設けたことにより、自動原稿搬送装置に寸法精度の高いギアを用いることができる。これにより、自動原稿搬送装置の原稿搬送精度を向上させることができ、加えて自動原稿搬送装置の軽量化と低コスト化も実現することができる。
【００１９】
請求項８に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のギアを備えた画像形成装置であることを特徴とする。
【００２０】
請求項８に記載の発明によれば、画像形成装置の駆動伝達系には複数のギアが用いられるが、この画像形成装置に請求項１乃至３のいずれか１項に記載のギアを設けたことにより、画像形成装置に寸法精度の高いギアを用いることができる。これにより、画像形成装置の画像形成精度を向上させることができ、加えて画像形成装置の軽量化と低コスト化も実現することができる。
【００２１】
請求項９に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のギアを製造するときに用いる成形型であって、重ね合わせることにより内部に前記ギアの形状に沿った空間部が形成される一対の型部材で構成され、前記型部材の少なくとも一方には前記空間部に樹脂を注入する樹脂注入孔が形成され、前記型部材には前記ギアの前記歯の各部位における肉厚を略均一にする突出部が形成されていることを特徴とする。
【００２２】
請求項９に記載の発明によれば、一対の型部材を重ね合わせることにより内部にギアの形状に沿った空間部が形成される。この空間部に、樹脂注入孔から樹脂を注入し、加熱及び冷却させることにより、ギアを製造することができる。ここで、型部材には突出部が形成されているため、ギアの歯の各部位における肉厚を容易に略均一にすることができる。また、型部材に突出部を形成するだけで歯の各部位における肉厚が略均一のギアを形成することができるため、成形型の構造が複雑にならず、その製造コストが上昇することを防止できる。
【００２３】
請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の成形型を用いて請求項１乃至３のいずれか１項に記載のギアを製造するギアの製造方法であって、前記型部材を重ね合わせ、前記樹脂注入孔から前記空間部に樹脂を注入する樹脂注入工程と、加熱された前記樹脂を冷却する冷却工程と、を有することを特徴とする。
【００２４】
請求項１０に記載の発明によれば、樹脂注入工程において、一対の型部材をそれぞれ重ね合わせて、樹脂注入孔から空間部に樹脂が注入される。冷却工程において加熱された樹脂が冷却される。この樹脂が型部材から取り出されてギアが製造される。このように、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のギアを容易に製造することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、成形時の寸法精度の低下を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
次に、本発明の一実施形態に係るギアについて、図面を参照して説明する。
【００２７】
図１に示すように、ギア１０は、全ての部位を樹脂で構成された樹脂製ギアである。特に、ギア１０の摺動性を向上させる観点から、ポリアセタールを用いることが好ましい。
【００２８】
また、ギア１０は、円板状のベース部１２を備えている。このベース部１２の中央には、貫通孔１４が形成されている。この貫通孔１４の周縁にはベース部１２の一方側（表面側）及び他方側（裏面側）に突出した内径円筒部１６が形成されている。
【００２９】
ベース部１２の外周部には、ベース部１２の一方側（表面側）及び他方側（裏面側）に突出した外径円筒部１８が形成されている。この外径円筒部１８の外周には、所定の間隔に配置された複数の歯２０が形成されている。
【００３０】
ここで、外径円筒部１８から歯２０にかけて空隙部（肉盗み）２２が形成されている。この空隙部２２は各歯２０の内部に、詳しくは空隙部２２の広く開口した部分が内径円筒部１６を臨むように形成されており、歯２０の表面には空隙部２２が露出しないようになっている。具体的には、空隙部２２の幅方向に沿った中心が歯２０の幅方向に沿った中心と一致しており、空隙部２２はその中心に関して幅方向に対称となるように形成されている。このため、歯２０の表面（外形）は、従来から用いられているギアの歯の表面（外形）と同様である。
【００３１】
詳細には、図２に示すように、歯２０の先端部の幅寸法Ｗと、空隙部２２の先端部から歯２０の先端部までの寸法Ｘと、空隙部２２から歯２０の両側面までの寸法Ｙと、外径円筒部１８の肉厚Ｌと、はそれぞれ略同一の寸法となるように設定されている。
【００３２】
次に、ギア１０を製造するための成形型について説明する。
【００３３】
図３乃至図５に示すように、成形型は、相互に重ね合わせが可能な上型（型部材）３６と下型（型部材）２４とで構成されている。
【００３４】
図３及び図５に示すように、下型（型部材）２４には、ギア１０のベース部１２を形成するベース部形成領域２６が形成されている。また、ベース部形成領域２６の略中央には、内径円筒部１６を形成するための円柱状の内径円筒部形成領域２８が形成されている。また、ベース部形成領域２６の径方向外側には、外径円筒部１８を形成するための円溝状の外径円筒部形成領域３０が形成されている。また、外径円筒部形成領域３０の外周面には、歯２０を形成するための歯形成領域３２が径方向外側に突出するように複数形成されている。さらに、ベース部形成領域２６の外周面には、歯２０の空隙部２２を形成するための下側空隙部形成領域（突出部）３４が形成されている。
【００３５】
図４及び図５に示すように、上型（型部材）３６には、上型３６と下型２４の重ね合わせ時に下型２４の内径円筒部形成領域２８を覆う円孔状の凹部領域３８が形成されている。また、凹部領域３８の径方向外側には、上型３６と下型２４の重ね合わせ時に下型２４のベース部形成領域２６と対向しかつベース部１２の肉厚寸法だけ離間する平面領域４０が形成されている。また、平面領域４０の外周面には、上型３６と下型２４の重ね合わせ時に下型２４の歯形成領域３２の内側に挿入されるとともに歯２０の空隙部２２を形成するための上側空隙部形成領域（突出部）４２が形成されている。さらに、上型３６にはその表面と平面領域４０とを貫通して形成され樹脂が注入される樹脂注入孔４４が形成されている。
【００３６】
上記成形型によれば、上型３６及び下型２４には上側空隙部形成領域４２及び下側空隙部形成領域３４が形成されているため、ギア１０の歯２０の各部位における肉厚を容易に略均一にすることができる。また、上型３６と下型２４に上側空隙部形成領域４２及び下側空隙部形成領域３４をそれぞれ形成するだけで歯２０の各部位における肉厚が略均一のギア１０を形成することができるため、成形型の構造が複雑にならず、その製造コストが上昇することを防止できる。
【００３７】
次に、上記成形型を用いたギア１０の製造方法について説明する。
【００３８】
図５に示すように、ギア１０の製造時には、上型３６と下型２４とが重ね合わされる。上型３６と下型２４とが重ね合わされると、上型３６と下型２４の内部に、ギア１０の形状に沿った空間部が形成される。そして、上型３６に形成された樹脂注入孔４４から内部の空間部に樹脂が注入される（樹脂注入工程）。樹脂の冷却の後、上型３６と下型２４との重ね合わせが解除され、内部のギア１０が取り出される。これにより、ギア１０を容易に製造することができる。
【００３９】
次に、本実施形態のギア１０の作用について説明する。
【００４０】
図１及び図２に示すように、ギア１０の歯２０の各部位における肉厚を略均一する空隙部２２が設けられているため、ギア１０を製造する際のギア１０の冷却時において、歯２０の各部位が略均一に収縮する。これにより、ギア１０の寸法精度が低下することを防止できる。この結果、ギア１０の軽量化と低コスト化を実現できるとともに、寸法精度も維持することができる。
【００４１】
特に、空隙部２２が歯２０の内部に設けられているため、空隙部２２が歯２０の表面に露出することがない。これにより、歯２０の表面から歯２０に外力が作用した場合でも、歯２０に設けた空隙部２２の部位で応力集中することがなく、歯２０の強度が低下することを防止できる。この結果、ギア１０の製品寿命が低下することがなく、強度が要求される環境にギア１０を幅広く用いることができる。
【００４２】
また、本実施形態のギアは、駆動伝達系を有する装置について幅広く適用することができるが、特に画像形成装置などの通信装置に用いることが好ましい。
例えば、現像装置の駆動伝達系には複数のギアが用いられるが、この現像装置に本実施形態のギア１０を設けたことにより、現像装置に寸法精度の高いギアを用いることができる。これにより、現像装置の現像精度を向上させることができ、加えて現像装置の軽量化と低コスト化も実現することができる。
【００４３】
また、ドラムユニットの駆動伝達系には複数のギアが用いられるが、このドラムユニットに本実施形態のギア１０を設けたことにより、ドラムユニットに寸法精度の高いギア１０を用いることができる。これにより、ドラムユニットの露光精度などを向上させることができ、加えてドラムユニットの軽量化と低コスト化も実現することができる。
【００４４】
また、読取装置の駆動伝達系には複数のギアが用いられるが、この読取装置に本実施形態のギア１０を設けたことにより、読取装置に寸法精度の高いギア１０を用いることができる。これにより、読取装置の読取精度を向上させることができ、加えて読取装置の軽量化と低コスト化も実現することができる。
【００４５】
また、自動原稿搬送装置の駆動伝達系には複数のギアが用いられるが、この自動原稿搬送装置に本実施形態のギア１０を設けたことにより、自動原稿搬送装置に寸法精度の高いギア１０を用いることができる。これにより、自動原稿搬送装置の原稿搬送精度を向上させることができ、加えて自動原稿搬送装置の軽量化と低コスト化も実現することができる。
【００４６】
また、画像形成装置の駆動伝達系には複数のギアが用いられるが、この画像形成装置に本実施形態のギア１０を設けたことにより、画像形成装置に寸法精度の高いギア１０を用いることができる。これにより、画像形成装置の画像形成精度を向上させることができ、加えて画像形成装置の軽量化と低コスト化も実現することができる。
【００４７】
なお、本実施形態のギア１０は、上述した各装置以外の駆動伝達系部位にも幅広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の一実施形態に係るギアの斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るギアの歯の拡大図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るギアを製造するための成形型（下型）の平面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るギアを製造するための成形型（上型）の平面図である。
【図５】成形型（上型）と成形型（下型）とが重ね合わされるときを示した断面図である。
【符号の説明】
【００４９】
１０    ギア
２０    歯
２２    空隙部（肉盗み）
２４    下型（型部材、成形型）
３４    下側空隙部形成領域（突出部）
３６    上型（型部材、成形型）
４２    上側空隙部形成領域（突出部）
４４    樹脂注入孔
【図１】
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【図２】
2007016829.tif 000004
【図３】
2007016829.tif 000005
【図４】
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【図５】
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