CN101074725A

CN101074725A - 树脂制齿轮

Info

Publication number: CN101074725A
Application number: CNA2007101049068A
Authority: CN
Inventors: 藤丸政广
Original assignee: Murata Machinery Ltd
Current assignee: Murata Machinery Ltd
Priority date: 2006-05-17
Filing date: 2007-05-17
Publication date: 2007-11-21
Anticipated expiration: 2027-05-17
Also published as: JP4367435B2; CN101074725B; JP2007309399A

Abstract

本发明提供一种在外周形成有多个齿形的树脂制齿轮，各齿形的单面形成为与另一个齿轮相啮合的齿面，并且从齿尖到齿根设定大致相同的齿厚，在各齿形的齿面的相反侧形成有加强肋。

Description

树脂制齿轮

技术领域

本发明涉及能够在复印机、传真装置、打印机等的驱动传递机构中使用的树脂制齿轮。此外，本发明涉及具备该树脂制齿轮的显影器、感光鼓单元、图像形成装置或图像读取装置。

背景技术

以复印机、传真装置、打印机等的驱动传递机构为代表，在各种装置的驱动传递机构中，使用齿轮传递来自马达等的驱动源的驱动力。这样的驱动传递用的齿轮以往由金属材料加工来制造，但从成本及轻量化的观点出发，成为逐渐使用树脂制的齿轮。

例如，在第1以往技术中，在齿轮的齿的齿宽方向的两端侧，朝向齿宽方向而以规定深度形成将齿的齿厚减薄的空洞部，考虑到注射成形后的收缩差，使形成空洞部的部分的齿厚比没有形成空洞部的部分大。此外，在第2以往技术中，在制造树脂制蜗轮的情况下，在将坯材通过金属模成形后，通过切削加工来精加工出齿形的形状。此外，在第3以往技术中，使用不增大齿宽尺寸而以简单的构造构成的树脂制的去除齿间隙的齿轮。

在以往的树脂制齿轮中，例如在平齿轮的情况下，如图5所示，与齿形T的齿尖的齿厚Ht相比，将齿根的齿厚Hb形成得较大。在进行树脂成形加工的情况下，如果树脂的壁厚不同，则冷却固化时壁厚较大者收缩率较大，因此有齿形整体不均匀地收缩、不能精加工出符合设计尺寸等问题。

此外，在第4以往技术中，将多个肋与形成为圆盘状的辐板一体地以放射状配置，为了确保刚性，而将多个肋配置在齿的基部上。此外，在第5以往技术中，在环状部的外周侧形成齿线扭转的齿，并将多个加强肋以放射状配置形成在环状部的内侧。此外，在第6以往技术中，具备形成在中心部的轮毂、沿外周方向与轮毂以同心圆状形成的齿圈、以及一体连结在轮毂与齿圈之间的薄壁状的辐板，在辐板上，在与所有各齿对应的位置上以放射状一体形成有肋。

在上述以往的树脂制齿轮中，虽然内部设有以放射状形成的多个加强肋，但在这样的树脂制齿轮中，如图10所示，将加强肋R’连结在与齿形T’的齿根对应的位置上而一体形成(由虚线的圆包围的部分)。在这样的形状中，由于从齿形T’到加强肋R’连续地形成了树脂的壁厚较厚的部分，所以在进行树脂成形加工的情况下，在将树脂冷却固化时，壁厚较厚者收缩率变大，齿轮整体不均匀地收缩，存在不能按照设计的尺寸被精加工的问题。

特别是在复印机、传真装置、打印机等的驱动传递机构中使用的齿轮，如果不使用尺寸精度较高的齿轮，则会在用纸输送动作及图像成形处理中产生误差，直接引起画质的劣化。

【IDS】日本特开2003-90412

【IDS】日本特开2002-349674

【IDS】日本特开2005-188573

【IDS】日本特开平10-196767

【IDS】日本特开平10-196766

【IDS】日本特开2003-139219

【IDS】日本特开2000-110919

【IDS】日本特开平10-122332

发明内容

根据本发明，能够提供可提高齿形的齿面的尺寸精度的树脂制齿轮、以及具备它的显影器、感光鼓单元、图像形成装置或图像读取装置。

有关本发明的树脂制齿轮，是在外周上形成有多个齿形的树脂制齿轮。各齿形的单面形成为与另一个齿轮啮合的齿面，并且从齿尖到齿根设定为大致相同的齿厚。并且，在各齿形的齿面的相反侧形成有加强肋。进而，上述加强肋优选地形成在齿宽方向的大致中央部，并且设定为与上述齿厚大致相同的厚度。

有关本发明的显影器、感光鼓单元、图像形成装置、或图像读取装置具备上述的树脂制齿轮。

有关本发明的树脂制齿轮通过具有上述那样的结构，各齿形的单面形成为与另一个齿轮相啮合的齿面，并且从齿尖到齿根设定为大致相同的齿厚，所以齿形的齿厚为一定而能够抑制树脂成形时的收缩差的产生，能够提高形成在齿形的单面的齿面的尺寸精度。并且，由于在各齿形的齿面的相反侧形成有加强肋，所以能够抑制各齿形的强度降低。

一般在使用齿轮的情况下，使齿轮仅向一个旋转方向旋转而使用的情况较多，在这样的情况下，如有关本发明的树脂制齿轮那样，仅在齿形的单面上形成齿面即可。因此，在与齿面相反侧的面上不需要齿面，所以着眼于这一点，在本发明中能够容易地制造尺寸精度较高的齿形。并且，对因齿根的齿厚变得比以往薄而带来的强度降低，通过形成加强肋能够防止。

如果将加强肋设定为与齿厚大致相同的厚度，则能够抑制将加强肋一体成形时的收缩差的产生，能够抑制设置的加强肋对齿面的影响，并且，由于将加强肋形成在齿宽方向的大致中央部，所以对于施加在齿面上的压力，加强肋能够有效地发挥作用来抑制齿面的变形等。

此外，根据本发明，能够提供在形成了加强肋的情况下能够提高其尺寸精度的树脂制齿轮、以及具备它的显影器、感光鼓单元、图像形成装置或图像读取装置。

有关本发明的树脂制齿轮，具备：外周缘部，在外周面上等间隔地形成有多个齿形；安装孔，穿设在中心部；以及多个肋部，从安装孔的周缘部以放射状延伸设置，并连结在外周缘部的内周面上，并且所述树脂制齿轮由树脂材料一体形成，上述肋部在与齿形与齿形之间对应的位置上连结在上述外周缘部的内周面上。进而，上述肋部优选地设定为与上述齿形的齿根的厚度大致相同的厚度。

有关本发明的树脂制齿轮通过具有上述那样的结构，在与齿形与齿形之间对应的位置上，将肋部连结在外周缘部的内周面，所以不再形成肋部及齿形连续的厚壁部，能够抑制连结部分的树脂成形时的收缩差的产生，能够提高齿轮整体的尺寸精度。

此外，如果将肋部的厚度设定为与齿形的齿根的厚度大致相同的厚度，则肋部也能够以与齿形的树脂成形时的收缩率大致相同的收缩率收缩，能够抑制肋部的收缩带来的对齿形的尺寸精度的影响。

本发明的其他特点、要素、过程、步骤、特征及优点通过以下结合附图对优选的实施方式的说明就会变得更加清楚。

附图说明

图1是有关本发明的实施方式的树脂制齿轮的正视图。

图2是图1的A-A剖视图。

图3是齿形部分的部分放大立体图。

图4是表示树脂制齿轮彼此啮合的状态的说明图。

图5是以往的齿轮的齿形的部分放大立体图。

图6是具备本发明的实施方式的树脂制齿轮的图像形成装置整体的概略图。

图7是使用了树脂制齿轮的进纸辊的立体图。

图8是有关本发明的实施方式的树脂制齿轮的正视图。

图9是图8的A-A剖视图。

图10是以往的齿轮的正视图。

图11是具备有关本发明的实施方式的树脂制齿轮的图像形成装置整体的概略图。

图12是关于使用了树脂制齿轮的进纸辊的立体图。

具体实施方式

以下，对有关本发明的实施方式进行详细地说明。另外，以下说明的实施方式是在实施本发明时优选的具体例，所以在技术上进行了各种限定，但在以下说明中，只要没有特别明示限定本发明的信息，本发明就不限定于这些实施方式。

图1是有关本发明的实施方式的树脂制齿轮的正视图，图2是图1的A-A剖视图。齿轮1在圆板状的齿轮主体2的中心部具有安装旋转轴的安装孔3。在齿轮主体2的外周上，以等间隔形成有多个齿形4。在各齿形4的单面上，形成有与其他齿轮啮合的齿面401，沿着齿面401从齿尖到齿根设定为相同的齿厚。在与齿形4的齿面401相反侧的面上，形成有加强肋5。

在齿轮主体2的外周缘上，在两侧遍及整周而形成有突缘201，并设定为，使包括突缘201的齿轮主体2的外周宽度与齿形4的齿厚相同。在安装孔3的外周上也在两侧形成有突缘301。

并且，如图1所示，在设齿形4的齿厚为d的情况下，加强肋5的厚度、齿轮主体2的厚度、以及突缘201的厚度也设定为d，使齿轮1的各部位的壁厚大致为一定。

在通过树脂成形加工制造齿轮1的情况下，如果使两个金属模贴紧，并使加热熔融的树脂流入到金属模内部中进行冷却后，使流入的树脂固化、成形，则在固化时树脂会一定程度地收缩，但在齿轮1的情况下，由于树脂的壁厚在各部位大致为一定，所以整体均匀地收缩，容易精加工出符合设计的尺寸精度。

图3是关于齿形4部分的部分放大立体图。齿形4在齿轮1的旋转轴方向上具有规定的齿宽，如上所述，从齿尖到齿根设定为相同的齿厚。并且，在齿形4的单面侧形成有齿面401，在相反侧的面上形成有加强肋5。加强肋5一体形成在齿形4的齿宽方向的大致中央部，以使其与齿宽方向正交。因此，如果与以往的齿轮的齿形相比较，则在加强肋5的两侧形成减薄部，相应地与以往相比能够节约在成形中使用的树脂材料的量。

加强肋5的形状只要具备在齿轮啮合时可充分承受施加在齿面401上的压力的强度，是怎样的形状都可以。在此情况下，加强肋5的厚度也可以较厚，也可以排列多个而形成。此外，也可以将其位置相对于施加在齿面401上的压力而设在齿宽方向的中央部以外。

总之，通过将齿形4的齿厚从齿尖到齿根设定为相同的厚度，能够使成形时的收缩差变得均匀，能够提高齿面401的尺寸精度。

图4是表示齿轮1与相同的齿轮1000啮合的状态的说明图。通过齿轮1绕逆时针旋转，在齿形4的齿面401抵接在齿形4000的齿面上而啮合的状态下，齿轮1000绕顺时针从动旋转。由于齿轮1总是仅绕逆时针旋转，所以成为：仅通过齿面401啮合来进行驱动传递动作。因此，与齿面401相反侧的面不在驱动传递动作中使用，所以即使形成加强肋5也不会给驱动传递动作带来障碍。

图6是具备有关本发明的实施方式的树脂制齿轮的图像形成装置整体的概略图。在图像形成装置的上部配置有输送原稿并读取原稿的原稿读取部100，在其下部配设有记录图像的记录部200、输送记录图像的用纸的用纸输送部300及供纸部400。

原稿读取部100由在内部中具备原稿输送装置(ADF)的盖部10和具备扫描器11的读取主体部12构成。在读取主体部12的上表面，在读取输送来的原稿的部分上配置有压板玻璃13，用于载置原稿或书等而在读取部分上配置有由透明的玻璃材料构成的载置台14。在读取输送原稿的情况下，使扫描器11静止在对置于压板玻璃13的位置而进行读取，在读取载置在载置台14上的原稿等的情况下，通过扫描器11对原稿等的读取面扫描来进行读取动作。

在盖部10的对置于载置台14的面上65安装有原稿压紧部15，并且，在其上部设有载置多张原稿的原稿托盘16。载置在原稿托盘16上的原稿由拾取辊17及分离辊18搬入到ADF内，由进纸辊19输送到对置于压板玻璃13的读取位置，由扫描器11读取，并由排出辊20排出到原稿排出托盘21上。

在记录部200中，为了记录到由用纸输送部300输送的用纸上，具备显影器22、带电刷23、感光鼓24、转印辊25、曝光头26、记忆除去刷27及定影辊28。首先，通过带电刷23使感光鼓24的表面均匀带电，通过由曝光头26根据图像记录信号对带电的感光鼓24的表面进行曝光而形成静电潜像。接着，通过供给辊及显影辊使显影器22内的调色剂转移到形成在感光鼓24上的静电潜像上而实现可视图像化，通过转印辊25将形成在感光鼓24表面上的调色剂图像转印到用纸上。并且，转印后的调色剂图像由定影辊28加热、加压而定影到用纸上。

这样，进行向感光体的带电、曝光、显影、向用纸的转印及定影的一系列的过程，在用纸上进行图像形成。在转印后，残留在感光鼓24的表面上的调色剂由记忆除去刷(ERS刷)27减弱附着力，分散到感光鼓10的表面上。接着，通过显影器22的显影辊回收残留调色剂。

在供纸部400中，在给纸盒5中积载设置有多张用纸，由给纸辊29一张张地给纸到用纸输送部300中。被供给的用纸由进纸辊30输送而被进纸辊31及32夹持。接着，通过进纸辊31将用纸输送到记录部200进行图像形成，图像形成处理后的用纸被夹持在定影辊28及加压辊33之间，进行定影处理后被后排纸辊34送出到排纸托盘35上。

显影器22的显影辊及供给辊的辊轴受显影器22的框架轴支撑，通过固定在辊轴的端部上的齿轮，传递来自未图示的驱动马达的驱动力而旋转。显影辊及供给辊总是向一个方向旋转，所以在这样的辊轴的旋转驱动中使用上述的树脂制齿轮。通过使用有关本发明的树脂制齿轮，能够进行正确的旋转控制，并且能够有利于显影器的轻量化。

感光鼓24、曝光头26、记忆除去刷27被单元化而作为感光鼓单元成为一体。并且成为，感光鼓24将筒轴轴支撑在单元的框架上，通过固定在筒轴的端部上的齿轮传递来自未图示的驱动马达的驱动力而旋转。由于感光鼓24总是向一个方向旋转，所以在它们的旋转驱动中可使用上述的树脂制齿轮。通过使用有关本发明的树脂制齿轮，能够进行正确的旋转控制，并且能够有利于感光鼓单元的轻量化。

此外，进行用纸输送动作的进纸辊30及31以及排纸辊34将辊轴轴支撑在装置主体的框架上，通过固定在各辊轴的端部上的齿轮传递来自未图示的驱动马达的驱动力而旋转。由于这些辊总是向一个方向旋转，所以在它们的旋转驱动中可使用上述的树脂制齿轮。通过使用有关本发明的树脂制齿轮，能够进行正确的旋转控制，并且能够有利于图像形成装置的轻量化。

图7是表示在进纸辊30中使用了有关本发明的树脂制齿轮1的例子的立体图。进纸辊30在辊轴3001上固接有多个辊部3002，辊轴3001的两端部经由轴支撑部件40安装在框架上。树脂制齿轮1的安装孔3嵌合固定在辊轴3001的一个端部上。

此外，在原稿读取部100中，ADF的进纸辊19将辊轴轴支撑在原稿读取部100的框架上，通过固定在辊轴的端部上的齿轮传递来自未图示的驱动马达的驱动力而旋转。由于进纸辊19总是向一个方向旋转，所以在它们的旋转驱动中使用上述的树脂制齿轮。通过使用有关本发明的树脂制齿轮，能够进行正确的旋转控制，并且能够有利于原稿读取部的轻量化。

图8是有关本发明的实施方式的树脂制齿轮的正视图，图9是图8的A-A剖视图。齿轮1’在中心部形成有安装旋转轴的安装孔3’，并具备与安装孔3’以同心圆状形成的外周缘部2’。在外周缘部2’的外周面上等间隔地形成有多个齿形4’。

在安装孔3’的周缘部形成有突缘301’，从突缘301’的外周面以放射状延伸设置的多个肋部5’连结在外周缘部2’的内周面上而一体形成。肋部5’的向外周缘部2’的连结部分设定在与齿形4’之间相对应的位置上，以使得从齿形4’到肋部5’不连续地形成厚壁部。此外，在肋部5’之间形成有形成为薄壁的减薄部6’，实现了轻量化。并且，通过形成放射状的多个肋部5’，能够在轻量化的同时确保齿轮1’整体的刚性。

外周缘部2’的外周宽度d’设定为与齿形4’的齿根的齿厚d’相同，同样，对于肋部5’的宽度d’及突缘301’的宽度d’设定为与齿形4’的齿根的齿厚d’相同。此外，通过将减薄部6’的厚度也设定为与齿厚d’相同的厚度，使齿轮1’整体的各部位的树脂的壁厚一致，从而能够抑制树脂成形时的齿轮整体的收缩差，并能够进一步提高齿轮整体的尺寸精度。

在通过树脂成形加工制造齿轮1’的情况下，如果使两个金属模贴紧而使加热熔融的树脂流入到金属模内部中进行冷却后，使树脂固化成形，则在固化时虽然树脂存在一定程度的收缩，但在齿轮1’的情况下，因为树脂的壁厚在各部位大致一定，所以整体可均匀地收缩，容易精加工出符合设计的尺寸精度。

图11表示具备有关本发明的实施方式的树脂制齿轮1’的图像形成装置整体的概略图，但其结构与前面说明的图6的结构大部分一致，所以省略详细的说明。

图12是在进纸辊30’中使用有关本发明的树脂制齿轮1’的例子的立体图，但其结构与前面说明的图7的结构大部分一致，所以省略详细的说明。

另外，在以上说明的例子中，以平齿轮为例进行了说明，但对于平齿轮以外的树脂制齿轮也能够适用于本发明。

以上根据优选的实施方式说明了本发明，但对于本领域的技术人员来说显然在上述被公开的说明以外可以对本发明进行各种变更。总之，只能由附带的权利要求书涵盖在本发明的主旨和范围内的所有本发明的变更。

Claims

1、一种树脂制齿轮，在外周上形成有多个齿形，其特征在于，

各齿形的单面形成为与另一个齿轮相啮合的齿面，并且从齿尖到齿根设定为大致相同的齿厚，在各齿形的齿面的相反侧形成有加强肋。

2、如权利要求1所述的树脂制齿轮，其特征在于，上述加强肋形成在齿宽方向的大致中央部，并且设定为与上述齿厚大致相同的厚度。

3、一种显影器，其特征在于，具备权利要求1所述的树脂制齿轮。

4、一种显影器，其特征在于，具备权利要求2所述的树脂制齿轮。

5、一种感光鼓单元，其特征在于，具备权利要求1所述的树脂制齿轮。

6、一种感光鼓单元，其特征在于，具备权利要求2所述的树脂制齿轮。

7、一种图像形成装置，其特征在于，具备权利要求1所述的树脂制齿轮。

8、一种图像形成装置，其特征在于，具备权利要求2所述的树脂制齿轮。

9、一种图像读取装置，其特征在于，具备权利要求1所述的树脂制齿轮。

10、一种图像读取装置，其特征在于，具备权利要求2所述的树脂制齿轮。

11、一种树脂制齿轮，具有：

外周缘部，在外周面上等间隔地形成有多个齿形；

安装孔，穿设在中心部；以及

多个肋部，从安装孔的周缘部以放射状延伸设置，并连结在外周缘部的内周面上，

并且该树脂制齿轮由树脂材料一体形成；

其特征在于，

上述肋部在与齿形和齿形之间对应的位置上连结在上述外周缘部的内周面上。

12、如权利要求11所述的树脂制齿轮，其特征在于，上述肋部设定为与上述齿形的齿根的厚度大致相同的厚度。

13、一种显影器，其特征在于，具备权利要求11所述的树脂制齿轮。

14、一种显影器，其特征在于，具备权利要求12所述的树脂制齿轮。

15、一种感光鼓单元，其特征在于，具备权利要求11所述的树脂制齿轮。

16、一种感光鼓单元，其特征在于，具备权利要求12所述的树脂制齿轮。

17、一种图像形成装置，其特征在于，具备权利要求11所述的树脂制齿轮。

18、一种图像形成装置，其特征在于，具备权利要求12所述的树脂制齿轮。

19、一种图像读取装置，其特征在于，具备权利要求11所述的树脂制齿轮。

20、一种图像读取装置，其特征在于，具备权利要求12所述的树脂制齿轮。