JP2008281135A

JP2008281135A - 歯車及び画像形成装置

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Publication number: JP2008281135A
Application number: JP2007126886A
Authority: JP
Inventors: Manabu Miura; 学三浦
Original assignee: Kyocera Mita Corp
Current assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Priority date: 2007-05-11
Filing date: 2007-05-11
Publication date: 2008-11-20
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Abstract

【課題】所要の精度及び強度を確保しかつ歩留まりを高くすること。
【解決手段】歯車は、支持円筒部２と、外周に複数の歯８が形成された歯形成円筒部４と、支持円筒部２の外周面２Ｂと歯形成円筒部４の内周面４Ａとを接続する円環状ウェブ６とを備えている。円環状ウェブ６の軸方向の肉厚ｔは、支持円筒部２の外周面２ｂから歯形成円筒部４の内周面４Ａに向かって徐々に薄くなるよう形成される。
【選択図】図２

Description

本発明は、歯車、及び該歯車を備えた、静電複写機、プリンタ、ファクシミリなどの画像形成装置に関する。

歯部が設けられた円筒形状の外周部と、円筒形状の回転支持部と、外周部と回転支持部との間に設けられた円環状リブと、回転支持部と円環状リブとをつなぐアーム（以下、「第一のアーム」と称する）と、円環状リブと外周部とをつなぐアーム（以下、「第二のアーム」と称する）と、回転支持部と円環状リブとをつなぐ第一の放射状リブと、円環状リブと外周部とをつなぐ第二の放射状リブとを備えた歯車は、特許文献１に開示されている。
特許第３６６６９７８号公報

特許文献１に開示された歯車において、第一及び第二のアームは、歯車の中心に直交する平板状で、軸方向の肉厚はそれぞれ一定であるが、第二のアームにおける軸方向の肉厚は、第一のアームにおける軸方向の肉厚よりも薄く形成されている。また、第一及び第二の放射状リブにおける周方向の肉厚はそれぞれ一定であるが、第二の放射状リブにおける周方向の肉厚は、第一の放射状リブにおける周方向の肉厚よりも薄く形成されている。このような構成において、円環状リブと円筒形状の外周部との間の半径方向間隔が小さい場合には、第二のアーム及び第二の放射状リブの半径方向長さが短くなるので、歯面精度（歯車精度）を確保しながら歯車の強度をアップすることは可能である。しかしながら、円環状リブと円筒形状の外周部との間の半径方向間隔が大きい場合には、第二のアーム及び第二の放射状リブの半径方向長さが長くなるので、歯部の支持強度、広義には歯車の強度が不足するおそれがある。また、歯車を合成樹脂により射出成形する際の充填性が悪化して成形不良が発生し、歩留まりが低下するおそれがある。回転部材を駆動するため、強度が不足した歯車を使用した画像形成装置においては、歯車間の噛み合い不良による振動や回転ムラが発生し、画像品質を損なうおそれがある。このような問題は、円環状リブ及び放射状リブが存在しない歯車においても存在する。

本発明の目的は、所要の歯面精度及び強度が確保されかつ歩留まりの高い、新規な歯車及び該歯車を備えた画像形成装置を提供することである。

本発明の一局面によれば、
支持円筒部と、支持円筒部の半径方向外方に同心に配置されかつ外周に複数の歯が形成された歯形成円筒部と、支持円筒部の外周面と歯形成円筒部の内周面とを接続するウェブとを備えた歯車において、
ウェブの軸方向の肉厚は、支持円筒部の外周面から歯形成円筒部の内周面に向かって徐々に薄くなるよう形成される、
ことを特徴とする歯車、
が提供される。
本発明の他の局面によれば、
支持円筒部と、支持円筒部の半径方向外方に同心に配置されかつ外周に複数の歯が形成された歯形成円筒部と、支持円筒部の外周面と歯形成円筒部の内周面とを接続するウェブとを備えた歯車において、
ウェブの軸方向の肉厚は、支持円筒部の外周面から歯形成円筒部の内周面に向かって半径方向中間位置まで一定に形成されかつ、該中間位置から歯形成円筒部の内周面に向かって徐々に薄くなるよう形成される、
ことを特徴とする歯車、
が提供される。
支持円筒部の外周面と歯形成円筒部の内周面とを接続する複数の放射状リブが周方向に間隔をおいて備えられ、放射状リブの各々における周方向の肉厚は、支持円筒部の外周面から歯形成円筒部の内周面に至るまで徐々に薄くなるよう形成される、ことが好ましい。
支持円筒部の外周面と歯形成円筒部の内周面とを接続する複数の放射状リブが周方向に間隔をおいて備えられ、放射状リブの各々における周方向の肉厚は、支持円筒部の外周面から歯形成円筒部の内周面に向かって半径方向中間位置まで一定に形成されかつ、該中間位置から歯形成円筒部の内周面に至るまで徐々に薄くなるよう形成される、ことが好ましい。
本発明の更に他の局面によれば、
支持円筒部と、支持円筒部の半径方向外方に同心に配置されかつ外周に複数の歯が形成された歯形成円筒部と、支持円筒部と歯形成円筒部との間に支持円筒部と同心に配置された中間円筒部と、支持円筒部の外周面と中間円筒部の内周面とを接続する第１ウェブと、中間円筒部の外周面と歯形成円筒部の内周面とを接続する第２ウェブとを備えた歯車において、
第２ウェブの軸方向の肉厚は、中間円筒部の外周面から歯形成円筒部の内周面に向かって徐々に薄くなるよう形成される、
ことを特徴とする歯車、
が提供される。
本発明の更に他の局面によれば、
支持円筒部と、支持円筒部の半径方向外方に同心に配置されかつ外周に複数の歯が形成された歯形成円筒部と、支持円筒部と歯形成円筒部との間に支持円筒部と同心に配置された中間円筒部と、支持円筒部の外周面と中間円筒部の内周面とを接続する第１ウェブと、中間円筒部の外周面と歯形成円筒部の内周面とを接続する第２ウェブとを備えた歯車において、
第２ウェブの軸方向の肉厚は、中間円筒部の外周面から歯形成円筒部の内周面に向かって半径方向中間位置まで一定に形成されかつ、該中間位置から歯形成円筒部の内周面に向かって徐々に薄くなるよう形成される、
ことを特徴とする歯車、
が提供される。
支持円筒部の外周面と中間円筒部の内周面とを接続する複数の第１放射状リブ及び中間円筒部の外周面と歯形成円筒部の内周面とを接続する複数の第２放射状リブが、それぞれ周方向に間隔をおいて備えられ、第２放射状リブの各々における周方向の肉厚は、中間円筒部の外周面から歯形成円筒部の内周面に至るまで徐々に薄くなるよう形成される、ことが好ましい。
支持円筒部の外周面と中間円筒部の内周面とを接続する複数の第１放射状リブ及び中間円筒部の外周面と歯形成円筒部の内周面とを接続する複数の第２放射状リブが、それぞれ周方向に間隔をおいて備えられ、第２放射状リブの各々における周方向の肉厚は、中間円筒部の外周面から歯形成円筒部の内周面に向かって半径方向中間位置まで一定に形成されかつ、該中間位置から歯形成円筒部の内周面に至るまで徐々に薄くなるよう形成される、ことが好ましい。
第２ウェブの軸方向の最大肉厚は、第１ウェブの軸方向の肉厚と同じである、ことが好ましい。
第２放射状リブの各々における周方向の最大肉厚は、第１放射状リブの各々における周方向の肉厚と同じである、ことが好ましい。
本発明の更に他の局面によれば、
駆動源に動力伝達機構を介して駆動連結された回転体を備えている画像形成装置において、
動力伝達機構は複数の歯車を備え、該歯車の少なくとも１個は、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の歯車から構成されることを特徴とする画像形成装置、
が提供される。

以下、本発明に従って構成された歯車及び該歯車を備えた画像形成装置の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。

図１及び図２を参照して、適宜の合成樹脂から射出成形により一体に成形することができる歯車は、支持円筒部２と、歯形成円筒部４と、ウェブ６とを備えている。

一定の半径方向の肉厚を有する支持円筒部２は、円形内周面を有する支持穴２Ａと、支持穴２Ａと同心の円形外周面２Ｂと、支持穴２Ａの軸線Ｌ１に直交する、支持穴２Ａにおける軸方向の一端面２Ｃ及び他端面２Ｄとを備え、軸線Ｌ１に沿って一端面２Ｃ及び他端面２Ｄ間を直線状に延在する。支持円筒部２の支持穴２Ａは、図示しない回転軸に一体回転できるように嵌合される、又は、図示しない固定軸に回転自在に嵌合される。

一定の半径方向の肉厚を有する歯形成円筒部４は、円形内周面４Ａと、仮想外周面４Ｂと、支持穴２Ａの軸線Ｌ１に直交する軸方向の一端面４Ｃ及び他端面４Ｄとを備え、軸線Ｌ１に沿って一端面４Ｃ及び他端面４Ｄ間を直線状に延在すると共に、支持円筒部２の半径方向外方に支持円筒部２と同心に配置される。歯形成円筒部４の仮想外周面４Ｂには複数の歯８が形成されている。歯８の歯底円は、歯形成円筒部４の外周面４Ｂ上に存在する。歯形成円筒部４の軸方向長さ（一端面２Ｃ及び他端面２Ｄ間の長さ）は支持円筒部２の軸方向長さ（一端面４Ｃ及び他端面４Ｄ間の長さ）よりも短い。そして、支持円筒部２の軸方向の中心（一端面２Ｃ及び他端面２Ｄ間の中心）を通って半径方向に延在する中心線Ｌ２は、歯形成円筒部４の軸方向の中心（一端面４Ｃ及び他端面４Ｄ間の中心）を通って半径方向に延在する中心線Ｌ２と一致する。中心線Ｌ２は、軸線Ｌ１に直交するよう延在する。なお図１において符号Ｃは、支持円筒部２の中心を示す。

ウェブ６は後述する軸方向の肉厚ｔを有し、支持円筒部２の外周面２Ｂと歯形成円筒部４の内周面４Ａとを接続するよう配設される。実施形態において、ウェブ６は、円環状に延在しかつ支持円筒部２と同心に配置されている。図１に示すように、歯車を軸方向に見て、ウェブ６の仮想内周面は支持円筒部２の外周面２Ｂと一致し、ウェブ６の仮想外周面は歯形成円筒部４の内周面４Ａと一致する。

ウェブ６の軸方向の肉厚ｔは、支持円筒部２の外周面２Ｂから歯形成円筒部４の内周面４Ａに至るまで徐々に薄くなるよう形成される。歯車の縦断面（図２）において、ウェブ６の、軸方向の中心を通り半径方向に延在する中心線は、先に述べた中心線Ｌ２と一致する。中心線Ｌ２は歯車の幅方向（軸線方向）の中心線であり、軸線Ｌ１は歯車の軸線である。ウェブ６の軸方向の両面６Ａ及び６Ｂは、中心線Ｌ２に対し軸方向に対称形をなすと共に、支持円筒部２の外周面２Ｂから歯形成円筒部４の内周面４Ａに至るまで直線をなす。換言すると、歯車の縦断面において、ウェブ６の軸方向の両面６Ａ及び６Ｂは、支持円筒部２の外周面２Ｂから歯形成円筒部４の内周面４Ａに至るまで、中心線Ｌ２に対し徐々に接近するよう対称形に傾斜して直線状に延在する。

上記歯車は射出成形により形成される。射出成形においては、成形型に合成樹脂を流し込み、冷却して固化させるが、ウェブ６の肉厚ｔが一定で薄いと、樹脂が固化する際の収縮による影響受けにくく、所要の歯車精度を確保できる。しかしながら、ウェブ６の長さが長くなると、歯８の支持強度が低下し、歯車の強度が不足するおそれがある。また、歯車を合成樹脂により射出成形する際の充填性が悪化して成形不良が発生し、歩留まりが低下するおそれがある。上記歯車においては、ウェブ６の軸方向の肉厚ｔが、支持円筒部２の外周面２Ｂから歯形成円筒部４の内周面４Ａに至るまで徐々に薄くなるよう形成されているので、樹脂が固化する際の収縮による影響受けにくく、所要の歯面精度、すなわち歯車精度が確保されると共に、ウェブ６の長さが長くなっても、歯８の支持強度の低下を抑制して所要の強度が確保される。また、歯車を合成樹脂により射出成形する際の充填性も確保されるので良好な成形が遂行され、歩留まりが向上する。

図３には、ウェブ６の軸方向の肉厚ｔが、支持円筒部２の外周面２Ｂから歯形成円筒部４の内周面４Ａに至るまで徐々に薄くなるよう形成されかつ、歯車の縦断面において、ウェブ６の軸方向の両面６Ａ及び６Ｂが、中心線Ｌ２に対し軸方向に対称形をなすと共に、支持円筒部２の外周面２Ｂから歯形成円筒部４の内周面４Ａに至るまで曲線をなす、他の実施形態が部分的に図示されている。歯車の縦断面において、ウェブ６の軸方向の両面６Ａ及び６Ｂは、支持円筒部２の外周面２Ｂから歯形成円筒部４の内周面４Ａに至るまで、中心線Ｌ２に対し徐々に接近するよう対称形に緩やかな曲線を描きながら延在する。その他の構成は、図１及び図２を参照して説明した先の実施形態と実質的に同じであるので、実質的に同一部分には同一符号を付し、説明は省略する。この実施形態においても、ウェブ６の軸方向の肉厚ｔが、支持円筒部２の外周面２Ｂから歯形成円筒部４の内周面４Ａに至るまで徐々に薄くなるよう形成されているので、図１及び図２を参照して説明した先の実施形態におけるのと実質的に同じ作用効果を奏することができる。

図４には、ウェブ６の軸方向の肉厚ｔが、支持円筒部２の外周面２Ｂから歯形成円筒部４の内周面４Ａに向かって半径方向中間位置ｍまで一定に形成されかつ、中間位置ｍから歯形成円筒部４の内周面４Ａに至るまで徐々に薄くなるよう形成される、更に他の実施形態が部分的に図示されている。中間位置ｍは、支持円筒部２の外周面２Ｂと歯形成円筒部４の内周面４Ａとの半径方向における真中、真中よりも支持円筒部２の外周面２Ｂ寄りの位置、真中よりも歯形成円筒部４の内周面４Ａ寄りの位置のいずれかに設定される。図示の実施形態において、中間位置ｍは、真中よりも支持円筒部２の外周面２Ｂ寄りの位置に設定されている。

歯車の縦断面において、ウェブ６の軸方向の両面６Ａ及び６Ｂは、中心線Ｌ２に対し軸方向に対称形をなすと共に、中間位置ｍから歯形成円筒部４の内周面４Ａに至るまで直線をなしている。換言すれば、歯車の縦断面において、ウェブ６の軸方向の両面６Ａ及び６Ｂは、中間位置ｍから歯形成円筒部４の内周面４Ａに至るまで、中心線Ｌ２に対し徐々に接近するよう対称形に傾斜して直線状に延在する。その他の構成は、図１及び図２を参照して説明した先の実施形態と実質的に同じであるので、実質的に同一部分には同一符号を付し、説明は省略する。この実施形態においても、ウェブ６の軸方向の肉厚ｔが、中間位置ｍから歯形成円筒部４の内周面４Ａに至るまで徐々に薄くなるよう形成されているので、図１及び図２を参照して説明した先の実施形態におけるのと実質的に同じ作用効果を奏することができる。

図５には、歯車の縦断面において、ウェブ６の軸方向の両面６Ａ及び６Ｂが、中心線Ｌ２に対し軸方向に対称形をなすと共に、中間位置ｍから歯形成円筒部４の内周面４Ａに至るまで曲線をなす、更に他の実施形態が部分的に図示されている。歯車の縦断面において、ウェブ６の軸方向の両面６Ａ及び６Ｂは、中間位置ｍから歯形成円筒部４の内周面４Ａに至るまで、中心線Ｌ２に対し徐々に接近するよう対称形に緩やかな曲線を描きながら延在する。その他の構成は、図４を参照して説明した先の実施形態と実質的に同じであるので、実質的に同一部分には同一符号を付し、説明は省略する。この実施形態においても、ウェブ６の軸方向の肉厚ｔが、中間位置ｍから歯形成円筒部４の内周面４Ａに至るまで徐々に薄くなるよう形成されているので、図１及び図２を参照して説明した先の実施形態におけるのと実質的に同じ作用効果を奏することができる。

図６には、本発明による歯車の更に他の実施形態が示されている。図６に示す歯車が図１及び図２に示す歯車と相違する構成は、相互に実質的に同じ形状及び大きさを有するウェブ６が周方向に等間隔をおいて複数個、実施形態においては４個配設されていることだけである。その他の構成は、図１及び図２を参照して説明した先の実施形態と実質的に同じであるので、実質的に同一部分には同一符号を付し、説明は省略する。この実施形態においても、ウェブ６の各々における軸方向の肉厚ｔが、支持円筒部２の外周面２Ｂから歯形成円筒部４の内周面４Ａに至るまで徐々に薄くなるよう形成されているので、図１及び図２を参照して説明した先の実施形態に対し、強度が低下する以外は、実質的に同じ作用効果を奏することができる。

図７には、本発明による歯車の更に他の実施形態が示されている。図７に示す歯車が図１及び図２に示す歯車と相違する構成は、歯形成円筒部４の内周面４Ａとウェブ６の外周縁との間に複数の貫通穴５が形成されていることだけである。相互に実質的に同じ形状及び大きさを有する貫通穴５の各々は、歯形成円筒部４の内周面４Ａの一部をなす半径方向外側の円弧面と、該半径方向外側の円弧面に対応してウェブ６の外周縁に形成された半径方向内側の円弧面とにより形成されている。その他の構成は、図１及び図２を参照して説明した先の実施形態と実質的に同じであるので、実質的に同一部分には同一符号を付し、説明は省略する。この実施形態においては、ウェブ６の軸方向の肉厚ｔが、支持円筒部２の外周面２Ｂから歯形成円筒部４の内周面４Ａに向かって徐々に薄くなるよう形成されているので、図１及び図２を参照して説明した先の実施形態に対し、若干強度が低下する以外は、実質的に同じ作用効果を奏することができる。

上記説明から明らかなように、図１〜図６に示す実施形態において、ウェブ６の軸方向の肉厚ｔは、支持円筒部２の外周面２Ｂから歯形成円筒部４の内周面４Ａに至るまで徐々に薄くなるよう形成されている。しかしながら、図７に示す実施形態における肉厚ｔは、貫通穴５が形成されていない領域においては、支持円筒部２の外周面２Ｂから歯形成円筒部４の内周面４Ａに至るまで徐々に薄くなるよう形成されているが、貫通穴５が形成されている領域においては、支持円筒部２の外周面２Ｂからウェブ６の外周縁に形成された半径方向内側の円弧面に至るまで徐々に薄くなるよう形成されている。以上のことから、「ウェブ６の軸方向の肉厚ｔが、支持円筒部２の外周面２Ｂから歯形成円筒部４の内周面４Ａに向かって徐々に薄くなるよう形成されている」とは、図１〜図６に示す実施形態と図７に示す実施形態の両方を含むものである。このことは、後述する他の実施形態においても同じである。

図８及び図９には、本発明による歯車の更に他の実施形態が示されている。図８及び図９に示す歯車が図１及び図２に示す歯車と相違する構成は、複数の（実施形態において８個の）放射状リブ１０が配設されたことだけである。具体的に説明すると、図８及び図９に示す歯車には、支持円筒部２の外周面２Ｂと歯形成円筒部４の内周面４Ａとを接続する複数の（実施形態において８個の）放射状リブ１０が周方向に間隔をおいて配設されている。実質的に同じ形状及び大きさを有する放射状リブ１０の各々は、歯型形成円筒部４の一端面４Ｃから他端面４Ｄまでウェブ６を挟んで軸線Ｌ１方向に直線状に延在する。放射状リブ１０の各々における周方向の肉厚Ｔは、支持円筒部２の外周面２Ｂから歯形成円筒部４の内周面４Ａに至るまで徐々に薄くなるよう形成される。

歯車を軸線方向に見て（図８）、放射状リブ１０の各々の、周方向の中心を通り半径方向に延在する中心線Ｌ３は、支持円筒部２の軸心Ｃを通るよう位置付けられる。また、放射状リブ１０の各々における周方向の両面１０Ａ及び１０Ｂは、中心線Ｌ３に対し周方向に対称形をなすと共に、支持円筒部２の外周面２Ｂから歯形成円筒部４の内周面４Ａに至るまで直線をなしている。換言すれば、歯車を軸線方向に見て、放射状リブ１０の各々における周方向の両面１０Ａ及び１０Ｂは、中心線Ｌ３に対し支持円筒部２の外周面２Ｂから歯形成円筒部４の内周面４Ａに至るまで、中心線Ｌ３に対し徐々に接近するよう対称形に傾斜して直線状に延在する。その他の構成は、図１及び図２を参照して説明した先の実施形態と実質的に同じであるので、実質的に同一部分には同一符号を付し、説明は省略する。この実施形態においては、ウェブ６の軸方向の肉厚ｔが、支持円筒部２の外周面２Ｂから歯形成円筒部４の内周面４Ａに至るまで徐々に薄くなるよう形成されることに加えて更に、放射状リブ１０の各々における周方向の肉厚Ｔが、支持円筒部２の外周面２Ｂから歯形成円筒部４の内周面４Ａに至るまで徐々に薄くなるよう形成されているので、図１及び図２を参照して説明した先の実施形態におけるのと実質的に同じ作用効果を奏することができると共に、歯車の強度が更にアップされる。

図１０には、歯車を軸線方向に見て、放射状リブ１０の各々における周方向の両面１０Ａ及び１０Ｂが、中心線Ｌ３に対し周方向に対称形をなすと共に、支持円筒部２の外周面２Ｂから歯形成円筒部４の内周面４Ａに至るまで曲線をなしている、更に他の実施形態が部分的に図示されている。歯車を軸線方向に見て、放射状リブ１０の各々における周方向の両面１０Ａ及び１０Ｂは、支持円筒部２の外周面２Ｂから歯形成円筒部４の内周面４Ａに至るまで中心線Ｌ３に対し徐々に接近するよう対称形に緩やかな曲線を描きながら延在する。その他の構成は、図８及び図９を参照して説明した先の実施形態と実質的に同じであるので、実質的に同一部分には同一符号を付し、説明は省略する。この実施形態においても、ウェブ６の軸方向の肉厚ｔが、支持円筒部２の外周面２Ｂから歯形成円筒部４の内周面４Ａに至るまで徐々に薄くなるよう形成されることに加えて更に、放射状リブ１０の各々における周方向の肉厚Ｔが、支持円筒部２の外周面２Ｂから歯形成円筒部４の内周面４Ａに至るまで徐々に薄くなるよう形成されているので、図１及び図２を参照して説明した先の実施形態におけるのと実質的に同じ作用効果を奏することができると共に、歯車の強度が更にアップされる。

図１１には、放射状リブ１０の各々における周方向の肉厚Ｔが、支持円筒部２の外周面２Ｂから歯形成円筒部４の内周面２Ａに向かって半径方向中間位置Ｍまで一定に形成されかつ、中間位置Ｍから歯形成円筒部４の内周面４Ａに至るまで徐々に薄くなるよう形成されている、更に他の実施形態が部分的に図示されている。中間位置Ｍは、支持円筒部２の外周面２Ｂと歯形成円筒部４の内周面４Ａとの半径方向における真中、真中よりも支持円筒部２の外周面２Ｂ寄りの位置、真中よりも歯形成円筒部４の内周面４Ａ寄りの位置のいずれかに設定される。図示の実施形態において、中間位置Ｍは、真中よりも支持円筒部２の外周面２Ｂ寄りの位置に設定されている。

歯車を軸線方向に見て、放射状リブ１０の各々における周方向の両面１０Ａ及び１０Ｂは、中心線Ｌ３に対し周方向に対称形をなすと共に、中間位置Ｍから歯形成円筒部４の内周面４Ａに至るまで直線をなしている。換言すれば、歯車を軸線方向に見て、放射状リブ１０の各々における周方向の両面１０Ａ及び１０Ｂは、中間位置Ｍから歯形成円筒部４の内周面４Ａに至るまで、中心線Ｌ３に対し徐々に接近するよう対称形に傾斜して直線状に延在する。その他の構成は、図８及び図９を参照して説明した先の実施形態と実質的に同じであるので、実質的に同一部分には同一符号を付し、説明は省略する。この実施形態においても、ウェブ６の軸方向の肉厚ｔが、支持円筒部２の外周面２Ｂから歯形成円筒部４の内周面４Ａに至るまで徐々に薄くなるよう形成されることに加えて更に、放射状リブ１０の各々における周方向の肉厚Ｔが、支持円筒部２の外周面２Ｂから歯形成円筒部４の内周面２Ａに向かって半径方向中間位置Ｍまで一定に形成されかつ、中間位置Ｍから歯形成円筒部４の内周面４Ａに至るまで徐々に薄くなるよう形成されているので、図１及び図２を参照して説明した先の実施形態におけるのと実質的に同じ作用効果を奏することができると共に、歯車の強度が更にアップされる。

図１２には、歯車を軸線方向に見て、放射状リブ１０の各々における周方向の両面１０Ａ及び１０Ｂが、中心線Ｌ３に対し周方向に対称形をなすと共に、中間位置Ｍから歯形成円筒部４の内周面４Ａに至るまで曲線をなしている、更に他の実施形態が部分的に図示されている。歯車を軸線方向に見て、放射状リブ１０の各々における周方向の両面１０Ａ及び１０Ｂは、中間位置Ｍから歯形成円筒部４の内周面４Ａに至るまで中心線Ｌ３に対し徐々に接近するよう対称形に緩やかな曲線を描きながら延在する。その他の構成は、図８及び図９を参照して説明した先の実施形態と実質的に同じであるので、実質的に同一部分には同一符号を付し、説明は省略する。この実施形態においても、ウェブ６の軸方向の肉厚ｔが、支持円筒部２の外周面２Ｂから歯形成円筒部４の内周面４Ａに至るまで徐々に薄くなるよう形成されることに加えて更に、放射状リブ１０の各々における周方向の肉厚Ｔが、支持円筒部２の外周面２Ｂから歯形成円筒部４の内周面２Ａに向かって半径方向中間位置Ｍまで一定に形成されかつ、中間位置Ｍから歯形成円筒部４の内周面４Ａに至るまで徐々に薄くなるよう形成されているので、図１及び図２を参照して説明した先の実施形態におけるのと実質的に同じ作用効果を奏することができると共に、歯車の強度が更にアップされる。

図８〜図１２に示す実施形態において、ウェブ６の構成は、図１及び図２を参照して説明した歯車におけるウェブ６の構成と実質的に同じであるが、図３〜図５に示すウェブ６の構成のいずれかと実質的に同じである、他の実施形態もある。これらの実施形態においても、図１及び図２を参照して説明した先の実施形態におけるのと実質的に同じ作用効果を奏することができると共に、歯車の強度が更にアップされる。

図１３及び図１４には、本発明による歯車の更に他の実施形態が示されている。図１３及び図１４に示す歯車は、上記支持円筒部２と、上記歯形成円筒部４と、中間円筒部１２と、第１ウェブ１４と、第２ウェブ１６とを備えている。上記支持円筒部２と、上記歯形成円筒部４とは、図１及び図２を参照して説明した先の実施形態におけるのと実質的に同じであるので、実質的に同一部分は同一符号で示し、更なる説明は省略する。

一定の半径方向の肉厚を有する中間円筒部１２は、円形内周面１２Ａと、円形外周面１２Ｂと、支持円筒部２の支持穴２Ａの軸線Ｌ１に直交する軸方向の一端面１２Ｃ及び他端面１２Ｄとを備え、軸線Ｌ１に沿って一端面１２Ｃ及び他端面１２Ｄ間を直線状に延在すると共に、支持円筒部２と歯形成円筒部４との半径方向中間に支持円筒部２と同心に配置されている。中間円筒部１２の軸方向長さ（一端面１２Ｃ及び他端面１２Ｄ間の長さ）は、歯形成円筒部４の軸方向長さ（一端面４Ｃ及び他端面４Ｄ間の長さ）と同じに形成されているが、支持円筒部２の軸方向長さ（一端面２Ｃ及び他端面２Ｄ間の長さ）より短く形成されている。そして、支持円筒部２の軸方向の中心（一端面２Ｃ及び他端面２Ｄ間の中心）を通って半径方向に延在する中心線Ｌ２は、歯形成円筒部４の軸方向の中心（一端面４Ｃ及び他端面４Ｄ間の中心）及び中間円筒部１２の軸方向の中心（一端面１２Ｃ及び他端面１２Ｄ間の中心）を通って半径方向に延在する中心線Ｌ２と一致する。中心線Ｌ２は、軸線Ｌ１に直交するよう延在する。なお図１３において符号Ｃは、支持円筒部２の中心を示す。

第１ウェブ１４は、支持円筒部２の外周面２Ｂと中間円筒部１２の内周面１２Ａとを接続するよう配設され、後述する軸方向の肉厚ｔ１をもって円環状に延在すると共に、支持円筒部２と同心に配置されている。図１３に示すように、歯車を軸方向に見て、第１ウェブ１４の仮想内周面は支持円筒部２の外周面２Ｂと一致し、第１ウェブ１４の仮想外周面は中間円筒部１２の内周面１２Ａと一致する。

図１４に示されているように、第１ウェブ１４の軸方向の肉厚ｔ１は、支持円筒部２の外周面２Ｂから中間円筒部１２の内周面１２Ａに至るまで一定である。歯車の縦断面（図１４）において、第１ウェブ１４の、軸方向の中心を通り半径方向に延在する中心線は、先に述べた中心線Ｌ２と一致する。中心線Ｌ２は歯車の幅方向（軸線方向）の中心線であり、軸線Ｌ１は歯車の軸線である。

第２ウェブ１６は、中間円筒部１２の外周面１２Ｂと歯形成円筒部４の内周面４Ａとを接続するよう配設され、後述する軸方向の肉厚ｔ２をもって円環状に延在すると共に、支持円筒部２と同心に配置されている。図１３に示すように、歯車を軸方向に見て、第２ウェブ１６の仮想内周面は中間円筒部１２の外周面１２Ｂと一致し、第２ウェブ１６の仮想外周面は歯形成円筒部４の内周面４Ａと一致する。

図１４に示されているように、第２ウェブ１６の軸方向の肉厚ｔ２は、中間円筒部１２の外周面１２Ｂから歯形成円筒部４の内周面４Ａに至るまで徐々に薄くなるよう形成されている。歯車の縦断面（図１４）において、第２ウェブ１６の、軸方向の中心を通り半径方向に延在する中心線は、先に述べた中心線Ｌ２と一致する。第２ウェブ１６の軸方向の両面１６Ａ及び１６Ｂは、中心線Ｌ２に対し軸方向に対称形をなすと共に、中間円筒部１２の外周面１２Ｂから歯形成円筒部４の内周面４Ａに至るまで直線をなす。換言すると、歯車の縦断面において、第２ウェブ１６の軸方向の両面１６Ａ及び１６Ｂは、中間円筒部１２の外周面１２Ｂから歯形成円筒部４の内周面４Ａに至るまで、中心線Ｌ２に対し徐々に接近するよう対称形に傾斜して直線状に延在する。

この実施形態において、第２ウェブ１６の軸方向の肉厚ｔ２が、中間円筒部１２の外周面１２Ｂから歯形成円筒部４の内周面４Ａに至るまで徐々に薄くなるよう形成されているので、図１及び図２を参照して説明した先の実施形態におけるのと実質的に同じ作用効果を奏することができると共に、中間円筒部１２、第１ウェブ１４及び第２ウェブ１６の存在により、歯車の強度が更にアップされる。

図１３及び図１４に示す実施形態において、第２ウェブ１６の構成を、図３〜図５に示すウェブ６の構成のいずれかと実質的に同じとする、他の実施形態もある。これらの実施形態においても、図１及び図２を参照して説明した先の実施形態におけるのと実質的に同じ作用効果を奏することができると共に、中間円筒部１２の存在により歯車の強度が更にアップされる。また第１ウェブ１４及び／又は第２ウェブ１６の構成を、図６又は図７に示すウェブ６の構成と実質的に同じとする、他の実施形態もある。

図１５及び図１６には、本発明による歯車の更に他の実施形態が示されている。図１５及び図１６に示す歯車が図１３及び図１４に示す歯車と相違する構成は、複数の第１放射状リブ１８及び複数の２放射状リブ２０が配設されたことだけである。具体的に説明すると、図１５及び図１６に示す歯車には、支持円筒部２の外周面２Ｂと中間円筒部１２の内周面１２Ａとを接続する複数の（実施形態においては８個の）第１放射状リブ１８と、中間円筒部１２の外周面１２Ｂと歯形成円筒部４の内周面４Ａとを接続する複数の（実施形態においては８個の）２放射状リブ２０が、それぞれ周方向に等間隔をおいて配設されている。実質的に同じ形状及び大きさを有する第１放射状リブ１８の各々は、中間円筒部１２の一端面１２Ｃから他端面１２Ｄまで第１ウェブ１４を挟んで軸線Ｌ１方向に直線状に延在する。第１放射状リブ１８の各々における周方向の肉厚Ｔ１は、支持円筒部２の外周面２Ｂから歯形成円筒部４の内周面４Ａに至るまで一定である。実質的に同じ形状及び大きさを有する第２放射状リブ２０の各々は、中間円筒部１２の一端面１２Ｃ及び歯形成円筒部４の一端面４Ｃから中間円筒部１２の他端面１２Ｄ及び歯形成円筒部４の他端面４Ｄまで第２ウェブ１６を挟んで軸線Ｌ１方向に直線状に延在する。

第２放射状リブ２０の各々は、それぞれ第１放射状リブ１８の各々の半径方向外方への延長上に存在する。第１放射状リブ１８の各々における周方向の肉厚Ｔ１は、支持円筒部２の外周面２Ｂから歯形成円筒部４の内周面４Ａに至るまで一定である。また、第２放射状リブ２０の各々における周方向の肉厚Ｔ２は、中間円筒部１２の外周面１２Ｂから歯形成円筒部４の内周面４Ａに至るまで徐々に薄くなるよう形成されている。

歯車を軸線方向に見て（図１５）、第１放射状リブ１８及び第２放射状リブ２０の各々の、周方向の中心を通り半径方向に延在する中心線Ｌ３は、支持円筒部２の軸心Ｃを通るよう位置付けられる。第２放射状リブ２０の各々における周方向の両面２０Ａ及び２０Ｂは、中心線Ｌ３に対し周方向に対称形をなすと共に、中間円筒部１２の外周面１２Ｂから歯形成円筒部４の内周面４Ａに至るまで直線をなしている。換言すれば、歯車を軸線方向に見て、第２放射状リブ２０の各々における周方向の両面２０Ａ及び２０Ｂは、中心線Ｌ３に対し中間円筒部１２の外周面１２Ｂから歯形成円筒部４の内周面４Ａに至るまで、中心線Ｌ３に対し徐々に接近するよう対称形に傾斜して直線状に延在する。その他の構成は、図１３及び図１４を参照して説明した先の実施形態と実質的に同じであるので、実質的に同一部分には同一符号を付し、説明は省略する。この実施形態においては、第２ウェブ１６の軸方向の肉厚ｔ２が、中間円筒部１２の外周面１２Ｂから歯形成円筒部４の内周面４Ａに至るまで徐々に薄くなるよう形成されることに加えて更に、第２放射状リブ２０の各々における周方向の肉厚Ｔ２が、中間円筒部１２の外周面１２Ｂから歯形成円筒部４の内周面４Ａに至るまで徐々に薄くなるよう形成されているので、図１及び図２を参照して説明した先の実施形態におけるのと実質的に同じ作用効果を奏することができると共に、歯車の強度が更にアップされる。

図１５及び図１６に示す実施形態において、第２ウェブ１６の構成を、図３〜図５に示すウェブ６の構成のいずれかと実質的に同じとする、他の実施形態もある。また、第２放射状リブ２０の構成を、図１０〜図１２に示す放射状リブ１０の構成のいずれかと実質的に同じとする、他の実施形態もある。これらの実施形態においても、図１及び図２を参照して説明した先の実施形態におけるのと実質的に同じ作用効果を奏することができると共に、中間円筒部１２の存在により歯車の強度が更にアップされる。図１５及び図１６に示す実施形態においてはまた、第２放射状リブ２０は、第１放射状リブ１８と周方向位置が同じである（換言すれば、第１放射状リブ１８と周方向における位相が同じである、あるいは、第１放射状リブ１８の半径方向外方への延長上にある）が、第１放射状リブ１８に対し周方向位置をずらした位置に設ける、他の実施形態もある。

図１３〜図１６に示す実施形態において、第２環状ウェブ１６の軸方向の最大肉厚ｔ２は、第１環状ウェブ１４の軸方向の肉厚ｔ１と同じに形成されている。また、図１５及び図１６に示す実施形態において、第２放射状リブ２０の各々における周方向の最大肉厚Ｔ２は、第１放射状リブ１８の各々における周方向の肉厚Ｔ１と同じに形成されている。これらの構成は、図１及び図２を参照して説明した先の実施形態における作用効果の向上に寄与する。

次に図１７及び図１８を参照して、本発明による上記歯車のいずれかが適用される画像形成装置であるプリンタについて説明する。

先ず図１７を参照して、画像形成装置であるプリンタ１００は、ほぼ直方体形状の画像形成装置本体であるプリンタ本体１０４を備えている。プリンタ本体１０４の一側面１０４ａ（図１７において左側面）には、排紙トレイ１０６が折り畳み可能に装着されている。プリンタ本体１０４内のほぼ中央領域には像担持体である感光体ドラム１０８が図１７において時計方向に回転駆動されるよう配設されている。感光体ドラム１０８の周囲には、主帯電器１１０、ＬＥＤプリントヘッド１１２、現像装置１１３、転写ローラ１１４、クリーニング装置１１６、図示しない除電器などが備えられている。

プリンタ本体１０４内における上下方向のほぼ中央部には用紙Ｐを搬送するための搬送路１１８が配設され、下端部には給紙カセット１２０が装着されている。搬送路１１８は、感光体ドラム１０８と転写ローラ１１４との間を通ってそれらの接線方向にほぼ水平に延在している。搬送路１１８の上流端領域は、下方に反転して上記給紙カセット１２０に接続されている。搬送路１１８における、感光体ドラム１０８の上流側には、分離ローラ対１２２、搬送ローラ対１２４、１２６及びレジストローラ対１２８が搬送路１１８に沿ってかつ、上流から下流に向ってその順に配設されている。給紙カセット１２０内には、一端が軸１３０まわりに回動自在に支持された用紙載置板である底板１３２と、底板１３２の他端を上方に押し上げる圧縮コイルばね１３３などが配設されている。底板１３２上に積層・収容された用紙Ｐの先端部における上面は、プリンタ本体１０４内に配設されたピックアップローラ１３４に圧接される。

搬送路１１８における、感光体ドラム１０８の下流側には、定着装置１４０が配設されている。定着装置１４０は、定着ローラ（熱ローラ）１４０Ａと、定着ローラ１４０Ａに下方から圧接された圧ローラ１４０Ｂとを備えている。搬送路１１８における、定着装置１４０の下流側には、搬送ローラ対１４２及び排出ローラ対１４４が、この順に下流に向かって配設されている。排出ローラ対１４４の下流側における、プリンタ本体１０４の一側面１０４ａには、用紙Ｐの排出口１４６が配設されている。

上記プリンタ１００に、図示しないパソコンからプリント信号が送信されると、主帯電器１１０により一様に帯電された感光体ドラム１０８の表面がＬＥＤプリントヘッド１１２により露光されることにより静電潜像が形成され、この静電潜像は現像装置１１２により現像されてトナー像となる。このトナー像は、転写ローラ１１４によって、給紙カセット１２０から所定のタイミングで搬送された用紙Ｐの片面に転写される。トナー像が転写された用紙Ｐは、搬送路１１８に沿って定着装置１４０に搬送され、定着装置１４０を通過する間に熱定着される。トナー像が定着された用紙Ｐは、搬送ローラ対１４２及び排出ローラ対１４４により、排出口１４６から排紙トレイ１０６に排出される。

プリンタ１００は、駆動源に動力伝達機構を介して駆動連結された回転体を備えている。動力伝達機構は複数の歯車を備え、該歯車の少なくとも１個は、先に述べた歯車のいずれかから構成される。図１８を参照して更に具体的に説明すると、回転体である感光体ドラム１０８の一端には被駆動歯車１５０が一体回転可能に配設されている。駆動源である電動モータＭの駆動軸１５２には駆動歯車１５４が一体回転可能に配設されている。電動モータＭの駆動歯車１５４と感光体ドラム１０８の被駆動歯車１５０は中間歯車１５６を介して駆動連結されている。被駆動歯車１５０、中間歯車１５６及び駆動歯車１５４は動力伝達機構を構成する。以上の構成により、感光体ドラム１０８は電動モータＭにより回転駆動される。この実施形態においては、先に述べた本発明による上記歯車のいずれかを、感光体ドラム１０８の被駆動歯車１５０に適用する。その結果、被駆動歯車１５０における所要の強度が確保されるので、歯車の噛み合い振動による回転ムラの発生が防止され、画像品質が損なわれることもない。

本発明に従って構成された歯車の実施形態を示す正面概略図である。図１に示す歯車の縦断面図である。本発明に従って構成された歯車の他の実施形態を示す要部縦断面図である。本発明に従って構成された歯車の更に他の実施形態を示す要部縦断面図である。本発明に従って構成された歯車の更に他の実施形態を示す要部縦断面図である。本発明に従って構成された歯車の更に他の実施形態を示す正面概略図である。本発明に従って構成された歯車の更に他の実施形態を示す正面概略図である。本発明に従って構成された歯車の更に他の実施形態を示す正面概略図である。図８に示す歯車の縦断面図である。本発明に従って構成された歯車の更に他の実施形態を示す要部正面概略図である。本発明に従って構成された歯車の更に他の実施形態を示す要部正面概略図である。本発明に従って構成された歯車の更に他の実施形態を示す要部正面概略図である。本発明に従って構成された歯車の更に他の実施形態を示す正面概略図である。図１３に示す歯車の縦断面図である。本発明に従って構成された歯車の更に他の実施形態を示す正面概略図である。図１５に示す歯車の縦断面図である。本発明に従って構成された歯車を備えたプリンタの実施形態を示す構成概略図である。図１７に示すプリンタに備えられた駆動源、動力伝達機構及び回転体の実施形態を示す構成概略図である。

符号の説明

２：支持円筒部
２Ｂ：支持円筒部の外周面
４：歯形成円筒部
４Ａ：歯形成円筒部の内周面
６：ウェブ
ｔ：ウェブの軸方向の肉厚
１０：放射状リブ
Ｔ：放射状リブの周方向の肉厚
１００：プリンタ
１０４：プリンタ本体
１０８：感光体ドラム
１５０：被駆動歯車
１５４：駆動歯車
１５６：中間歯車
Ｍ：電動モータ

Claims

支持円筒部と、支持円筒部の半径方向外方に同心に配置されかつ外周に複数の歯が形成された歯形成円筒部と、支持円筒部の外周面と歯形成円筒部の内周面とを接続するウェブとを備えた歯車において、
ウェブの軸方向の肉厚は、支持円筒部の外周面から歯形成円筒部の内周面に向かって徐々に薄くなるよう形成される、
ことを特徴とする歯車。
支持円筒部と、支持円筒部の半径方向外方に同心に配置されかつ外周に複数の歯が形成された歯形成円筒部と、支持円筒部の外周面と歯形成円筒部の内周面とを接続するウェブとを備えた歯車において、
ウェブの軸方向の肉厚は、支持円筒部の外周面から歯形成円筒部の内周面に向かって半径方向中間位置まで一定に形成されかつ、該中間位置から歯形成円筒部の内周面に向かって徐々に薄くなるよう形成される、
ことを特徴とする歯車。
支持円筒部の外周面と歯形成円筒部の内周面とを接続する複数の放射状リブが周方向に間隔をおいて備えられ、放射状リブの各々における周方向の肉厚は、支持円筒部の外周面から歯形成円筒部の内周面に至るまで徐々に薄くなるよう形成される、請求項１又は請求項２に記載の歯車。
支持円筒部の外周面と歯形成円筒部の内周面とを接続する複数の放射状リブが周方向に間隔をおいて備えられ、放射状リブの各々における周方向の肉厚は、支持円筒部の外周面から歯形成円筒部の内周面に向かって半径方向中間位置まで一定に形成されかつ、該中間位置から歯形成円筒部の内周面に至るまで徐々に薄くなるよう形成される、請求項１又は請求項２に記載の歯車。
支持円筒部と、支持円筒部の半径方向外方に同心に配置されかつ外周に複数の歯が形成された歯形成円筒部と、支持円筒部と歯形成円筒部との間に支持円筒部と同心に配置された中間円筒部と、支持円筒部の外周面と中間円筒部の内周面とを接続する第１ウェブと、中間円筒部の外周面と歯形成円筒部の内周面とを接続する第２ウェブとを備えた歯車において、
第２ウェブの軸方向の肉厚は、中間円筒部の外周面から歯形成円筒部の内周面に向かって徐々に薄くなるよう形成される、
ことを特徴とする歯車。
支持円筒部と、支持円筒部の半径方向外方に同心に配置されかつ外周に複数の歯が形成された歯形成円筒部と、支持円筒部と歯形成円筒部との間に支持円筒部と同心に配置された中間円筒部と、支持円筒部の外周面と中間円筒部の内周面とを接続する第１ウェブと、中間円筒部の外周面と歯形成円筒部の内周面とを接続する第２ウェブとを備えた歯車において、
第２ウェブの軸方向の肉厚は、中間円筒部の外周面から歯形成円筒部の内周面に向かって半径方向中間位置まで一定に形成されかつ、該中間位置から歯形成円筒部の内周面に向かって徐々に薄くなるよう形成される、
ことを特徴とする歯車。
支持円筒部の外周面と中間円筒部の内周面とを接続する複数の第１放射状リブ及び中間円筒部の外周面と歯形成円筒部の内周面とを接続する複数の第２放射状リブが、それぞれ周方向に間隔をおいて備えられ、第２放射状リブの各々における周方向の肉厚は、中間円筒部の外周面から歯形成円筒部の内周面に至るまで徐々に薄くなるよう形成される、請求項５又は請求項６に記載の歯車。
支持円筒部の外周面と中間円筒部の内周面とを接続する複数の第１放射状リブ及び中間円筒部の外周面と歯形成円筒部の内周面とを接続する複数の第２放射状リブが、それぞれ周方向に間隔をおいて備えられ、第２放射状リブの各々における周方向の肉厚は、中間円筒部の外周面から歯形成円筒部の内周面に向かって半径方向中間位置まで一定に形成されかつ、該中間位置から歯形成円筒部の内周面に至るまで徐々に薄くなるよう形成される、請求項５又は請求項６に記載の歯車。
第２ウェブの軸方向の最大肉厚は、第１ウェブの軸方向の肉厚と同じである、請求項５〜８のいずれか１項に記載の歯車。
第２放射状リブの各々における周方向の最大肉厚は、第１放射状リブの各々における周方向の肉厚と同じである、請求項７又は請求項８に記載の歯車。
駆動源に動力伝達機構を介して駆動連結された回転体を備えている画像形成装置において、
動力伝達機構は複数の歯車を備え、該歯車の少なくとも１個は、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の歯車から構成されることを特徴とする画像形成装置。