(57)【要約】【課題】歯車の歯面に好適に微小凹部を形成することができる歯車加工装置を提供する。【解決手段】被加工歯車２を加工用歯車３と噛合した状態で回転させることで被加工歯車２の歯面２ａを加工する歯車加工装置１において、薄膜形状の一方の表面４ａに微細粒子５を付着して構成される加工フィルム４を備える。この加工フィルム４は、被加工歯車２の回転に伴って被加工歯車２と加工用歯車３とが噛み合う歯面の間に、微細粒子５を付着させた一方の表面４ａが被加工歯車２の歯面２ａと当接して挿入されることで、被加工歯車２の歯面２ａに微細粒子５と対応する微小凹部７を形成する。また、加工フィルム４と被加工歯車２との間の摩擦係数が、加工フィルム４と加工用歯車３との間の摩擦係数より大きい。【選択図】図１
2012218126.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工歯車を加工工具と噛合した状態で回転させることで前記被加工歯車の歯面を加工する歯車加工装置において、
薄膜形状の一方の表面に微細粒子を付着して構成され、前記被加工歯車の回転に伴って前記被加工歯車と前記加工工具とが噛み合う歯面の間に、前記微細粒子を付着させた前記一方の表面が前記被加工歯車の歯面と当接して挿入されることで、前記被加工歯車の歯面に前記微細粒子と対応する微小凹部を形成する歯面加工手段を備え、
前記歯面加工手段と前記被加工歯車との間の摩擦係数が、前記歯面加工手段と前記加工工具との間の摩擦係数より大きいことを特徴とする歯車加工装置。
【請求項２】
前記微細粒子を前記歯面加工手段の前記表面に付着させる粒子付着手段を備えることを特徴とする、請求項１に記載の歯車加工装置。
【請求項３】
前記粒子付着手段は、
前記歯面加工手段の前記表面上に接着剤を塗布する接着剤塗布手段と、
前記歯面加工手段の前記表面上に前記微細粒子を供給する微細粒子供給手段と、
を有することを特徴とする、請求項２に記載の歯車加工装置。
【請求項４】
前記接着剤塗布手段は、前記被加工歯車の位相情報に基づき、前記歯面加工手段の前記表面上に前記接着剤を塗布するパターンを制御することを特徴とする、請求項３に記載の歯車加工装置。
【請求項５】
前記粒子付着手段は、
帯電ローラと、
前記帯電ローラの周面の少なくとも一部を除電して除電領域を形成する除電手段と、
前記帯電ローラに帯電させた前記微細粒子を供給する微細粒子供給手段と、
前記帯電ローラの前記除電領域に付着された前記微細粒子を前記歯面加工手段の表面に転写する転写手段と、
を有することを特徴とする、請求項２に記載の歯車加工装置。
【請求項６】
前記除電手段は、前記被加工歯車の位相情報に基づき、前記帯電ローラの前記周面を除電するパターンを制御することを特徴とする、請求項５に記載の歯車加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歯車加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特許文献１に開示されるように、被加工歯車を加工工具と噛合回転させることで、被加工歯車の歯面を加工し、歯面の潤滑性能を向上させる技術が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２０５３７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、歯車の歯面同士が噛合する際には、歯面間に滑り摩擦が発生し、この滑り摩擦により動力損失が引き起こされる。このような動力損失を低減するためには、歯車の歯面に微小な凹部を複数形成して、これら微小凹部をオイル溜まりとして作用させ、歯車の噛み合い時に十分な厚さの油膜が形成できるよう構成することが望ましい。
【０００５】
しかしながら、特許文献１などの噛合回転により被加工歯車の歯面を加工する従来技術は、噛合時に歯面間に滑りが生じることを積極的に利用して、被加工歯車の歯面全体を研削加工することに主眼を置いたものであるので、歯車の歯面に局所的に微小凹部を形成させることが困難であった。
【０００６】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、歯車の歯面に好適に微小凹部を形成することができる歯車加工装置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】
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するために、被加工歯車を加工工具と噛合した状態で回転させることで前記被加工歯車の歯面を加工する歯車加工装置において、薄膜形状の一方の表面に微細粒子を付着して構成され、前記被加工歯車の回転に伴って前記被加工歯車と前記加工工具とが噛み合う歯面の間に、前記微細粒子を付着させた前記一方の表面が前記被加工歯車の歯面と当接して挿入されることで、前記被加工歯車の歯面に前記微細粒子と対応する微小凹部を形成する歯面加工手段を備え、前記歯面加工手段と前記被加工歯車との間の摩擦係数が、前記歯面加工手段と前記加工工具との間の摩擦係数より大きいことを特徴とする。
【０００８】
また、上記の歯車加工装置は、前記微細粒子を前記歯面加工手段の前記表面に付着させる粒子付着手段を備えることが好ましい。
【０００９】
また、上記の歯車加工装置において、前記粒子付着手段は、前記歯面加工手段の前記表面上に接着剤を塗布する接着剤塗布手段と、前記歯面加工手段の前記表面上に前記微細粒子を供給する微細粒子供給手段と、を有することが好ましい。
【００１０】
また、上記の歯車加工装置において、前記接着剤塗布手段は、前記被加工歯車の位相情報に基づき、前記歯面加工手段の前記表面上に前記接着剤を塗布するパターンを制御することが好ましい。
【００１１】
また、上記の歯車加工装置において、前記粒子付着手段は、帯電ローラと、前記帯電ローラの周面の少なくとも一部を除電して除電領域を形成する除電手段と、前記帯電ローラに帯電させた前記微細粒子を供給する微細粒子供給手段と、前記帯電ローラの前記除電領域に付着された前記微細粒子を前記歯面加工手段の表面に転写する転写手段と、を有することが好ましい。
【００１２】
また、上記の歯車加工装置において、前記除電手段は、前記被加工歯車の位相情報に基づき、前記帯電ローラの前記周面を除電するパターンを制御することが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る歯車加工装置によれば、歯面加工手段と被加工歯車との間の摩擦係数が、歯面加工手段と加工工具との間の摩擦係数より大きいため、薄膜形状の歯面加工手段が被加工歯車と加工工具とが噛み合う歯面の間に挿入されたときに、歯面加工手段と被加工歯車の歯面とのすべりを抑制することができ、歯面加工手段の表面に付着された微細粒子と歯面との間の相対速度（すべり速度、摺動速度）を小さく抑制することができる。これにより、微細粒子が被加工歯車の歯面上を移動して歯面を研削することを防止して、噛み合いにより加工工具の歯面から受ける力の大半を、被加工歯車の歯面に向けた押圧力として微細粒子に付加させることが可能となる。この結果、本実施形態に係る歯車加工装置は、被加工歯車の歯面に好適に微小凹部を形成することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態に係る歯車加工装置の構成を示す概略図である。
【図２】図２は、図１に示す被加工歯車と加工用歯車との噛み合い部を拡大視した図である。
【図３】図３は、図２に示す噛み合い部をさらに拡大視した図である。
【図４】図４は、本発明の第２実施形態に係る歯車加工装置の構成を示す概略図である。
【図５】図５は、図４に示す接着剤塗布部及び微細粒子供給部により処理が施される加工フィルムの表面を示す模式図である。
【図６】図６は、本実施形態の歯車加工装置により被加工歯車の歯面に形成される微小凹部の配置パターンの例を示す図である。
【図７】図７は、本発明の第３実施形態に係る歯車加工装置の構成を示す概略図である。
【図８】図８は、本発明の第４実施形態に係る歯車加工装置の構成を示す概略図である。
【図９】図９は、本実施形態の歯車加工装置により被加工歯車の歯面に形成される微小凹部の配置パターンの例を示す図である。
【図１０】図１０は、本発明の第５実施形態に係る歯車加工装置の構成を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、本発明に係る歯車加工装置の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の図面において、同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰り返さない。
【００１６】
［第１実施形態］
まず、図１〜３を参照して、本発明の第１実施形態について説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る歯車加工装置１の構成を示す概略図であり、図２は、図１に示す被加工歯車２と加工用歯車３との噛み合い部を拡大視した図であり、図３は、図２に示す噛み合い部をさらに拡大視した図である。
【００１７】
まず本実施形態に係る歯車加工装置１の構成について説明する。
【００１８】
図１に示すように、歯車加工装置１は、被加工歯車２を加工用歯車（加工工具）３と噛合した状態で回転させることで、被加工歯車２の歯面を加工するものである。被加工歯車２は、例えば自動車等の車両の動力伝達装置などに用いられる平歯車やはすば歯車である。加工用歯車３は、被加工歯車２と噛合可能な歯車であり、その歯面３ａの硬度が被加工歯車の歯面２ａのものより硬いことが好ましい。
【００１９】
特に本実施形態では、歯車加工装置１は、被加工歯車２の回転に伴って被加工歯車２と加工用歯車３とが噛み合う歯面２ａ，３ａの間に挿入される薄膜形状の加工フィルム（歯面加工手段）４を備えている。加工フィルム４は、供給ローラ６によって長尺の薄膜形状の長手方向に沿って巻回されており、この供給ローラ６から引き出されて、被加工歯車２と加工用歯車３との噛み合い部に挿入されるよう構成されている。
【００２０】
また、本実施形態では、加工フィルム４と被加工歯車２との間の摩擦係数が、加工フィルム４と加工用歯車３との間の摩擦係数より大きくなるよう構成されている。摩擦係数の差異をつくるため、加工フィルム４の加工用歯車３側の表面４ｂの摩擦係数を下げるべくこの表面４ｂにフッ素化合物等でコーティングを施してもよい。
【００２１】
図１，２に示すように、この加工フィルム４の一方の表面４ａ、より詳細には、被加工歯車２と加工用歯車３との噛み合い部に挿入された際に被加工歯車２の歯面２ａと当接する表面４ａには、微細粒子５が付着されている。なお、ここで用いる「付着」なる表現は、強固に固定されず一時的に保持された状態を意味するものである。加工フィルム４の表面４ａに付着された微細粒子５は、少なくとも歯面２ａ，３ａの噛合が開始されるまでは位置が固定され、被加工歯車２の歯面２ａと加工用歯車３の歯面３ａが噛み合い滑り摩擦などの外力が加わると容易に移動可能である。
【００２２】
なお、微細粒子５は、被加工歯車２の硬度より硬いことが好ましく、加工用歯車３の硬度より柔らかいか、または同等であることが好ましい。
【００２３】
次に、本実施形態に係る歯車加工装置１の動作について説明する。
【００２４】
図１に示すように、加工用歯車３が被加工歯車２と噛合した状態で、図示しない駆動源により加工用歯車３の軸に駆動力が与えられると、加工用歯車３と被加工歯車２とが連動して回転する。このように連動回転している被加工歯車２及び加工用歯車３の噛み合い部に、一方の表面４ａに微細粒子５が付着された加工フィルム４が挿入され、微細粒子５を付着させた表面４ａが被加工歯車２の歯面２ａと当接された状態で被加工歯車２の歯面２ａと加工用歯車３の歯面３ａとの間に噛み込まれる。
【００２５】
被加工歯車２と加工用歯車３との噛合が進行すると、図３に示すように、被加工歯車２の歯面２ａには、加工フィルム４の表面４ａを介して加工用歯車３の歯面３ａからの押圧力が付加される。また、被加工歯車２の噛み合う歯面２ａと加工用歯車３の噛み合う歯面３ａとの間にはすべり（相対速度、すべり速度、摺動速度）が発生する。このとき、本実施形態では、加工フィルム４と被加工歯車２との間に微細粒子５が介在し、この微細粒子５が加工フィルム４と被加工歯車２に食い込むため、加工フィルム４と被加工歯車２との間の摩擦係数は実質的に高く、一方、加工フィルム４と加工用歯車３との間は微細粒子５が無く平滑であるため、加工フィルム４と加工用歯車３との間の摩擦係数は相対的に低い。つまり、加工フィルム４と被加工歯車２との間の摩擦係数が、加工フィルム４と加工用歯車３との間の摩擦係数より大きいため、図２に示すように、加工フィルム４の表面４ｂと加工用歯車３の歯面３ａとの間にすべりが発生し、一方、加工フィルム４の表面４ａと被加工歯車２の歯面２ａとの間ではすべりの発生は抑制される。
【００２６】
この結果、加工フィルム４の表面４ａに付着されている個々の微細粒子５は、被加工歯車２の歯面２ａに沿った移動が抑制され、歯面２ａを研削することなく、加工用歯車３の歯面３ａから受けた押圧力によって、加工用歯車３の歯面３ａ及び微細粒子５より硬度の低い被加工歯車２の歯面２ａに押し付けられ、その一部分または全体を被加工歯車２の歯面２ａ上から内部へ埋没される。
【００２７】
その後、被加工歯車２の歯面２ａと加工用歯車３の歯面３ａとの噛合が終了し、加工フィルム４が開放されると、微細粒子５が被加工歯車２の歯面２ａから除去され、微細粒子５が埋没していた歯面２ａ上の跡が微小凹部７となる。このようにして、被加工歯車２の歯面２ａ上に、微細粒子５と対応する微小凹部７が形成される。
【００２８】
なお、微小凹部７の大きさは微細粒子５の大きさにより画定される。微細粒子５の大きさは、形成したい微小凹部７の大きさと同等としてもよいし、または弾性変形分を考慮し、形成したい微小凹部７より大きくしてもよい。
【００２９】
次に、本実施形態に係る歯車加工装置１の効果について説明する。
【００３０】
本実施形態に係る歯車加工装置１によれば、加工フィルム４が、薄膜形状の一方の表面４ａに微細粒子５を付着して構成され、また、被加工歯車２の回転に伴って被加工歯車２と加工用歯車３とが噛み合う歯面２ａ，３ａの間に、微細粒子５を付着させた一方の表面４ａが被加工歯車２の歯面２ａと当接して挿入される。また、加工フィルム４と被加工歯車２との間の摩擦係数は、加工フィルム４と加工用歯車３との間の摩擦係数より大きく設定される。この構成により、薄膜形状の加工フィルム４が被加工歯車２と加工用歯車３とが噛み合う歯面２ａ，３ａの間に挿入されたときに、加工フィルム４と被加工歯車２の歯面２ａとのすべりを抑制することができ、加工フィルム４の表面４ａに付着された微細粒子５と歯面２ａとの間の相対速度（すべり速度、摺動速度）を小さく抑制することができる。
【００３１】
これにより、微細粒子５が被加工歯車２の歯面２ａ上を移動して歯面２ａを研削することを防止して、噛み合いにより加工用歯車３の歯面３ａから受ける力の大半を、被加工歯車２の歯面２ａに向けた押圧力として微細粒子５に付加させることが可能となる。また、図２に示すように、被加工歯車２と加工用歯車３との噛合時には、加工フィルム４の表面４ａは、被加工歯車２の歯面２ａの歯先から歯元までの全体にわたって当接されるので、加工フィルム４の表面４ａ上の微細粒子５を被加工歯車２の歯面２ａ全体に配置させることが可能となり、被加工歯車２の歯面２ａ全体に微小凹部７を均等に形成することができる。この結果、本実施形態に係る歯車加工装置１は、被加工歯車２の歯面２ａに好適に微小凹部７を形成することができる。
【００３２】
また、本実施形態に係る歯車加工装置１では、加工用歯車３の歯面３ａと微細粒子５との間に加工フィルム４が配置されるので、加工用歯車３の歯面３ａが微細粒子５と直接接触し押圧加工や研削を受けることを防止することができ、加工用歯車３の磨耗を抑制することができる。被加工歯車２の歯面２ａの加工に用いる加工フィルム４は長尺の薄膜形状なので、被加工歯車２との噛合回転を連続すれば被加工歯車２の歯面２ａの連続加工が可能であり、加工能率を向上させることができる。
【００３３】
さらに、本実施形態に係る歯車加工装置１によれば、被加工歯車２の歯面２ａを研削せずに歯面２ａを押圧加工できるので、被加工歯車２の歯面２ａを塑性変形させ、残留圧縮応力を付与することができ、表面硬度の向上や応力範囲の拡大、疲労寿命の改善を図ることができる。
【００３４】
［第２実施形態］
次に、図４〜６を参照して、本発明の第２実施形態について説明する。図４は、本発明の第２実施形態に係る歯車加工装置１０の構成を示す概略図であり、図５は、図４に示す接着剤塗布部１１及び微細粒子供給部１２により処理が施される加工フィルム４の表面４ａを示す模式図であり、図６は、本実施形態の歯車加工装置１０により被加工歯車２の歯面２ａに形成される微小凹部７の配置パターンの例を示す図である。
【００３５】
図４に示すように、本実施形態は、被加工歯車２と加工用歯車３との噛み合い部と、供給ローラ６との間に、接着剤塗布部（接着剤塗布手段）１１及び微細粒子供給部（微細粒子供給手段）１２を備える点において、上述の第１実施形態と異なるものである。
【００３６】
接着剤塗布部１１及び微細粒子供給部１２は、微細粒子５を加工フィルム４の一方の表面４ａに付着させる粒子付着手段として機能する。
【００３７】
接着剤塗布部１１は、供給ローラ６と微細粒子供給部１２との間に配置され、加工フィルム４の一方の表面４ａ上に接着剤１３を塗布し、表面４ａに接着剤塗布領域１４を形成する。
【００３８】
接着剤塗布領域１４は、加工フィルム４の表面４ａ上に任意の位置及び形状で形成することができ、例えば図５に示すように、加工フィルム４の進行方向に略均一な幅をもつ帯形状を所定間隔で形成した一様なパターンとすることで、連続的な溝をもつ形状が形成可能である。この場合、１つの帯形状の幅は微細粒子５が一列程度配置可能であれば、形状設定の自由度が高まり、好ましい。また、帯形状の方向は、加工フィルム４の進行方向に対して直交させてもよいし、加工フィルム４の進行方向に対して左側または右側に傾斜させた斜め方向としてもよい。また、略円形状に微細粒子５を集合させ、それをランダム又は規則的なパターンとして配置させてもよい。
【００３９】
微細粒子供給部１２は、接着剤塗布部１１と、被加工歯車２及び加工用歯車３の噛み合い部との間に配置され、加工フィルム４の一方の表面４ａ上に微細粒子５を供給する。より詳細には、微細粒子供給部１２は、図５に示すように、接着剤塗布部１１により接着剤１３を塗布されて加工フィルム４の一方の表面４ａ上に形成された一様なパターンの接着剤塗布領域１４に向けて微細粒子５を射出して、接着剤塗布領域１４に微細粒子５を付着させる。
【００４０】
なお、歯車加工装置１０は、被加工歯車２及び加工用歯車３の噛み合い後（歯面２ａの加工終了後）に、接着剤塗布領域１４の接着剤１３を溶剤等で溶かし、微細粒子５を除去回収するよう構成してもよい。
【００４１】
次に、本実施形態に係る歯車加工装置１０の動作について説明する。
【００４２】
本実施形態に係る歯車加工装置１０では、加工フィルム４が供給ローラ６から引き出されると、まず、接着剤塗布部１１が加工フィルム４の一方の表面４ａ上に接着剤１３を塗布して、表面４ａに所定の一様なパターンの接着剤塗布領域１４を形成する。次いで、微細粒子供給部１２が、加工フィルム４の一方の表面４ａ上に微細粒子５を供給し、微細粒子５を加工フィルム４の一方の表面４ａの接着剤塗布領域１４に付着させる。
【００４３】
このように一方の表面４ａに微細粒子５を付着された加工フィルム４が、この表面４ａが被加工歯車２の歯面２ａと当接するように被加工歯車２と加工用歯車３とが噛み合う歯面２ａ，３ａの間に挿入されると、微細粒子５が被加工歯車２の歯面２ａに押し込まれ、加工フィルム４の表面４ａの接着剤塗布領域１４に付着された微細粒子５の配置パターンと対応する微小凹部７が、被加工歯車２の歯面２ａに形成される。
【００４４】
このように形成される微小凹部７の配置パターンの例を図６に示す。図６に示す例は、上述した接着剤塗布領域１４のパターン例に対応した微小凹部７の配置パターンである。接着剤塗布領域１４を加工フィルム４の進行方向に対して直交する帯形状のパターンとした場合、微小凹部７の配置パターンは、図６（ａ）に示すように、歯面２ａの歯幅方向に沿った直線状となる。また、接着剤塗布領域１４のパターンを加工フィルム４の進行方向に対して左側または右側に傾斜させた斜め方向の帯形状とした場合には、図６（ｂ）、（ｃ）に示すように、微小凹部７の配置パターンも歯面２ａの歯面３ａとの噛合方向（図中の矢印）に対して左斜め方向または右斜め方向に沿った直線状となる。
【００４５】
次に、本実施形態に係る歯車加工装置１０の効果について説明する。
【００４６】
このような接着剤塗布部１１及び微細粒子供給部１２を備えることで、本実施形態に係る歯車加工装置１０は、接着剤塗布領域１４のパターンを制御すれば、加工フィルム４の一方の表面４ａ上へ付着させる微細粒子５の配置パターンを任意の位置や形状に制御することが可能となり、この結果、微細粒子５の配置パターンに応じて被加工歯車２の歯面２ａに形成される微小凹部７の配置パターンを任意の位置や形状で制御することが可能となる。
【００４７】
また、本実施形態に係る歯車加工装置１０では、接着剤塗布部１１及び微細粒子供給部１２が、歯面加工処理を実施する度に（加工フィルム４が供給ローラ６から引き出される毎に）、微細粒子５を加工フィルム４の一方の表面４ａに付着させるよう構成されるので、微細粒子５や加工フィルム４を再利用することが可能となり、歯車加工処理のコスト低減や作業効率向上を図ることができる。
【００４８】
［第３実施形態］
次に、図７を参照して、本発明の第３実施形態について説明する。図７は、本発明の第３実施形態に係る歯車加工装置２０の構成を示す概略図である。
【００４９】
図７に示すように、本実施形態は、被加工歯車２と加工用歯車３との噛み合い部と、供給ローラ６との間に、帯電ローラ２１、レーザ照射部（除電手段）２２、微細粒子供給部（微細粒子供給手段）２３、吸着ローラ（転写手段）２４を備える点において、上述の第１実施形態と異なるものである。
【００５０】
帯電ローラ２１、レーザ照射部２２、微細粒子供給部２３、吸着ローラ２４は、微細粒子５を加工フィルム４の一方の表面４ａに付着させる粒子付着手段として機能する。
【００５１】
帯電ローラ２１は、その周面２１ａを吸着ローラ２４の周面２４ａと対向させ、供給ローラ６から被加工歯車２と加工用歯車３との噛み合い部へと移動する加工フィルム４が、この帯電ローラ２１と吸着ローラ２４との間を通過できるよう配置されている。帯電ローラ２１は、その周面２１ａに−電荷（負電荷）が帯電されている。帯電ローラ２１は、自らの回転によって周面２１ａが順次、加工フィルム４の一方の表面４ａ（被加工歯車２の歯面２ａと当接する表面）と当接することができる。
【００５２】
レーザ照射部２２は、帯電ローラ２１の−電荷が帯電された周面２１ａの少なくとも一部にレーザ２６を照射して照射位置を除電することで、帯電ローラ２１の周面２１ａの少なくとも一部に除電領域２５を形成する。
【００５３】
除電領域２５は、帯電ローラ２１の周面２１ａ上に任意の位置及び形状で形成することができ、例えば、帯電ローラ２１の進行方向に略均一な幅をもつ帯形状を所定間隔で形成することが好ましい。この場合、１つの帯形状の幅は微細粒子５が一列程度配置可能であることが好ましい。また、帯形状の方向は、帯電ローラ２１の進行方向に対して直交させてもよいし、帯電ローラ２１の進行方向に対して左側または右側に傾斜させた斜め方向としてもよい。
【００５４】
なお、レーザ照射部２２は、帯電ローラ２１の−電荷が帯電された周面２１ａを除電することができればよく、レーザ照射以外の除電手法を用いた要素と置き換えてもよい。
【００５５】
微細粒子供給部２３は、−電荷を帯電させた微細粒子５を帯電ローラ２１に供給する。より詳細には、微細粒子供給部２３は、帯電ローラ２１の回転方向において、レーザ照射部２２の位置より下流側、かつ、帯電ローラ２１の周面２１ａが吸着ローラ２４の周面２４ａと対向する（加工フィルム４と当接する）位置より上流側に配置される。そして、レーザ照射部２２によって帯電ローラ２１の周面２１ａ上に形成された除電領域２５に向けて、−電荷を帯電させた微細粒子５を射出して、除電領域２５に微細粒子５を付着させる。
【００５６】
吸着ローラ２４は、帯電ローラ２１の除電領域２５に付着された微細粒子５を加工フィルム４の表面４ａに転写する。吸着ローラ２４は、その周面２４ａを帯電ローラ２１の周面２１ａと対向させ、供給ローラ６から被加工歯車２と加工用歯車３との噛み合い部へと移動する加工フィルム４が、この帯電ローラ２１と吸着ローラ２４との間を通過できるよう配置されている。吸着ローラ２４は、自らの回転によって周面２４ａが順次、加工フィルム４の表面４ｂ（加工用歯車３の歯面３ａと当接する表面）と当接することができる。この吸着ローラ２４は、その周面２１ａに＋電荷（正電荷）が帯電されている。
【００５７】
なお、歯車加工装置２０は、被加工歯車２及び加工用歯車３の噛み合い後（歯面２ａの加工終了後）に、＋電荷を帯電させた回収体２７をさらに備え、この回収体２７により、−電荷を帯電する微細粒子５を加工フィルム４から除去回収するよう構成してもよい。
【００５８】
次に、本実施形態に係る歯車加工装置２０の動作について説明する。
【００５９】
本実施形態に係る歯車加工装置２０では、帯電ローラ２１及び吸着ローラ２４が、その間に加工フィルム４を挟んで、加工フィルム４の進行方向と同方向に回転している状態において、まず、レーザ照射部２２が、帯電ローラ２１の−電荷を帯電した周面２１ａの少なくとも一部にレーザ２６を照射して除電し、帯電ローラ２１の周面２１ａ上に、所定の一様パターンの除電領域２５を形成する。次に、微細粒子供給部２３が、−電荷を帯電させた微細粒子５を帯電ローラ２１の周面２１ａに供給して、レーザ照射部２２により形成された除電領域２５にこの帯電した微細粒子５を付着させる。つまり、微細粒子５は、除電領域２５の形状に応じた所定の一様パターンで、帯電ローラ２１の周面２１ａ上に配置される。
【００６０】
帯電ローラ２１は、その周面２１ａに形成された所定の一様パターンの除電領域２５に、−電荷を帯電した微細粒子５を付着させた状態でさらに回転し、吸着ローラ２４との対向位置にて、その周面２１ａを、吸着ローラ２４との間に挿入され進行している加工フィルム４の一方の表面４ａと当接する。このとき、吸着ローラ２４は、その周面２４ａを、加工フィルム４の他方の表面４ｂと当接しており、加工フィルム４を介して帯電ローラ２１の周面２１ａと吸着ローラ２４の周面２４ａとが対向した状態となる。この状態において、吸着ローラ２４は、周面２４ａに帯電させている＋電荷によって、−電荷を帯電させた微細粒子５を帯電ローラ２１の除電領域２５から引き離す。
【００６１】
帯電ローラ２１から引き離された微細粒子５は、吸着ローラ２４の周面２４ａへ向けて引き寄せられ、その途中で加工フィルム４の表面４ａに突き当たると、所定の一様パターンの配置のまま表面４ａ上に転写される。加工フィルム４の表面４ａに転写された微細粒子５は、自身に帯電する−電荷（静電気）により加工フィルム４に付着する。
【００６２】
このように一方の表面４ａに微細粒子５を付着された加工フィルム４が、この表面４ａが被加工歯車２の歯面２ａと当接するように被加工歯車２と加工用歯車３とが噛み合う歯面２ａ，３ａの間に挿入されると、上記の第２実施形態と同様に、加工フィルム４上に所定の一様パターンで配置された微細粒子５と対応した微小凹部７が、被加工歯車２の歯面２ａに形成される。このように形成される微小凹部７の配置パターンは、図６を参照して説明した第２実施形態の場合と同様のものを形成することができる。
【００６３】
次に、本実施形態に係る歯車加工装置２０の効果について説明する。
【００６４】
このような帯電ローラ２１、レーザ照射部２２、微細粒子供給部２３、吸着ローラ２４を備えることで、本実施形態に係る歯車加工装置２０は、除電領域２５のパターンを制御すれば、加工フィルム４の一方の表面４ａ上へ付着させる微細粒子５の配置パターンを任意の位置や形状に制御することが可能となり、この結果、微細粒子５の配置パターンに応じて被加工歯車２の歯面２ａに形成される微小凹部７の配置パターンを任意の位置や形状で制御することが可能となる。
【００６５】
また、本実施形態に係る歯車加工装置２０では、帯電ローラ２１、レーザ照射部２２、微細粒子供給部２３、吸着ローラ２４が、歯面加工処理を実施する度に（加工フィルム４が供給ローラ６から引き出される毎に）、微細粒子５を加工フィルム４の一方の表面４ａに付着させるよう構成されるので、微細粒子５や加工フィルム４を再利用することが可能となり、歯車加工処理のコスト低減や作業効率向上を図ることができる。
【００６６】
また、微細粒子５は加工フィルム４上に静電気により付着されるため、加工処理後に簡易に加工フィルム４から除去することが可能であり、微細粒子５や加工フィルム４の再利用の容易性を高め、より一層歯車加工処理のコスト低減や作業効率向上を図ることができる。
【００６７】
［第４実施形態］
次に、図８，９を参照して、本発明の第４実施形態について説明する。図８は、本発明の第４実施形態に係る歯車加工装置３０の構成を示す概略図であり、図９は、本実施形態の歯車加工装置３０により被加工歯車２の歯面２ａに形成される微小凹部７の配置パターンの例を示す図である。
【００６８】
図８に示すように、本実施形態は、接着剤塗布部３１が、被加工歯車２の位相情報に基づき、加工フィルム４の表面４ａ上に接着剤１３を塗布するパターンを制御するよう構成される点において、上述の第２実施形態と異なるものである。
【００６９】
ここで、被加工歯車２の位相情報とは、例えば被加工歯車２と加工用歯車３との噛み合い位置における、現在の被加工歯車２の位相角度を含む情報である。
【００７０】
接着剤塗布部３１は、被加工歯車２の位相情報を取得すると、この位相情報と、例えば、接着剤塗布部３１の設置位置と噛み合い位置との距離、被加工歯車２の円周長、被加工歯車２の位相角度と歯先や歯元の位置との対応関係などの情報とを用いて、現在接着剤塗布部３１が対向している加工フィルム４の表面４ａが、被加工歯車２の歯面２ａのどの部分と噛合するかを示す歯面位置情報を導出することができる。また、接着剤塗布部３１は、１つの歯面２ａを区分した複数の領域ごとに、接着剤塗布領域１４の配置パターンを個別に設定可能に構成されており、導出した歯面位置情報に応じて接着剤塗布領域１４の配置パターンを選択して、この選択された配置パターンに従って加工フィルム４の表面４ａに接着剤塗布領域１４を形成することができる。
【００７１】
なお、微細粒子供給部３２も、接着剤塗布部３１と同様に、被加工歯車２の位相情報に基づき、加工フィルム４の表面４ａ上に微細粒子５を噴射するパターンを制御するよう構成してもよい。
【００７２】
このような接着剤塗布部３１を備えることで、本実施形態に係る歯車加工装置３０は、加工フィルム４の表面４ａが当接する被加工歯車２の１つの歯面２ａ上の複数の領域ごとに微細粒子５の配置パターンを変更することが可能となる。この結果、被加工歯車２の１つの歯面２ａ上に、複数の微小凹部７の配置パターンを形成することができる。例えば図９に示す例では、歯面２ａの歯先部３３において、歯筋左側へ傾斜する斜め方向に沿った直線状のパターン、中央部３４において、歯幅方向に沿った直線状のパターン、歯元部３５において、歯筋右側へ傾斜する斜め方向に沿った直線状のパターンが形成されている。
【００７３】
このように、本実施形態に係る歯車加工装置３０では、接着剤塗布部３１が被加工歯車２の位相情報に基づき、加工フィルム４の表面４ａ上に接着剤１３を塗布するパターンを制御することができるので、被加工歯車２の１つの歯面２ａ上に、複数の微小凹部７の配置パターンを形成することができるなど、より高精度に被加工歯車２の歯面２ａを加工することができる。
【００７４】
［第５実施形態］
次に、図１０を参照して、本発明の第５実施形態について説明する。図１０は、本発明の第５実施形態に係る歯車加工装置４０の構成を示す概略図である。
【００７５】
図１０に示すように、本実施形態は、レーザ照射部４１が、被加工歯車２の位相情報に基づき、帯電ローラ２１の周面２１ａを除電するパターンを制御するよう構成される点において、上述の第３実施形態と異なるものである。
【００７６】
なお、レーザ照射部４１による被加工歯車２の位相情報に基づくパターンの生成手法については、上記の第４実施形態における接着剤塗布部３１と同様である。
【００７７】
また、微細粒子供給部４２も、レーザ照射部４１と同様に、被加工歯車２の位相情報に基づき、帯電ローラ２１の周面２１ａ上に微細粒子５を噴射するパターンを制御するよう構成してもよい。
【００７８】
このように、本実施形態に係る歯車加工装置４０では、被加工歯車２の位相情報に基づき、帯電ローラ２１の周面２１ａを除電するパターンを制御することができるので、加工フィルム４の表面４ａが当接する被加工歯車２の歯面２ａの複数の領域ごとに微細粒子５の配置パターンを変更することが可能となる。この結果、歯車加工装置４０も、上記第４実施形態にて図９を例示したのと同様に、被加工歯車２の１つの歯面２ａ上に、複数の微小凹部７の配置パターンを形成することが可能となるなど、より高精度に被加工歯車２の歯面２ａを加工することができる。
【００７９】
以上、本発明について好適な実施形態を示して説明したが、本発明はこれらの実施形態により限定されるものではない。例えば、上記実施形態における加工用歯車（加工工具）３は、被加工歯車２と噛合する歯面３ａを有するものであればよく、例えばラックなど、平歯車やはすば歯車以外の形状でもよい。
【符号の説明】
【００８０】
１，１０，２０，３０，４０  歯車加工装置
２  被加工歯車
２ａ  被加工歯車の歯面
３  加工用歯車（加工工具）
３ａ  加工用歯車の歯面
４  加工フィルム（歯面加工手段）
４ａ    加工フィルムの一方の表面（歯面加工手段の一方の表面）
５  微細粒子
７  微小凹部
１１，３１  接着剤塗布部（接着剤塗布手段）
１２，３２  微細粒子供給部（微細粒子供給手段）
１３  接着剤
１４  接着剤塗布領域
２１  帯電ローラ
２１ａ    帯電ローラの周面
２２，４１  レーザ照射部（除電手段）
２３，４２  微細粒子供給部（微細粒子供給手段）
２４  吸着ローラ（転写手段）
２５  除電領域
【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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