JP6682228B2 - 樹脂製はすば歯車 - Google Patents

Description

この発明は、回転伝達に使用される樹脂製はすば歯車に関し、特に歯車軸のミスアライメントに対する回転伝達誤差のばらつきを減少させる樹脂製はすば歯車に関するものである。

例えば、複写機、プリンタ等の画像形成装置は、印刷時の騒音低減等を目的として、動力伝達機構に樹脂製はすば歯車が使用されている。そして、画像形成装置の動力伝達機構には、生産される画像形成装置間の印刷品質のばらつきを減少させるために、歯車軸のアライメント誤差に対する回転伝達誤差のばらつきを減少させる（ロバスト性を高める）ことが求められている。そこで、本願出願人は、動力伝達機構を構成する樹脂製はすば歯車の歯にクラウニングを施し、アライメント誤差に対する回転伝達誤差のばらつきを減少させる試みを行った（特許文献１、２参照）。

特開平８−１９７３３２号公報（特に、段落０００１〜０００６、図１７） 特開２０１４−８９４８３号公報（特に、図５〜６）

しかしながら、クラウニングを施した樹脂製はすば歯車は、歯車軸のアライメント誤差に対する回転伝達誤差のばらつきを減少させることができるものの、歯車軸のミスアライメントに起因する回転伝達誤差が歯形修整を施さない（無修整の）樹脂製はすば歯車の回転伝達誤差よりも大きくなる場合があった。

そこで、本発明は、歯車軸のアライメント誤差に対する回転伝達誤差のばらつきを減少させることができ、且つ、歯車軸のミスアライメントに起因する回転伝達誤差を減少させることができる樹脂製はすば歯車を提供する。

本発明は、インボリュート歯形形状の歯の歯面に三次元的歯面修整部分を有する樹脂製はすば歯車に関するものである。この発明において、前記歯面の三次元的歯面修整部分は、歯先と歯元の間の位置から歯先に向けて歯厚を漸減させる歯先修整面と、歯幅方向一端と歯幅方向他端の間の位置から前記歯幅方向両端に向けて歯厚を漸減させる円弧クラウニング面と、の合成面である。また、前記インボリュート歯形形状の歯の歯面は、前記歯先修整面の開始位置と前記円弧クラウニング面の頂点位置との交点から歯元まで延びる線として残る。また、前記歯先修整面と前記円弧クラウニング面は、前記交点から分岐して前記歯先側へ向かって斜めに延びる一対の境界線で仕切られるようになっている。

本発明に係る樹脂製はすば歯車は、歯形修整を施さない樹脂製はすば歯車と比較し、アライメント誤差に対する回転伝達誤差のばらつきを小さくでき（ロバスト性を高くすることができ）、安定した回転伝達を可能にすることができると共に、歯車軸のミスアライメントに起因する回転伝達誤差を減少させることができる。

本発明の第１実施例に係る樹脂製はすば歯車を示す図であり、図１（ａ）が樹脂製はすば歯車の正面図、図１（ｂ）が図１（ａ）のＡ１−Ａ１線に沿って切断して示す樹脂製はすば歯車の断面図、図１（ｃ）が樹脂製はすば歯車の歯を歯先側から見て示す斜視図である。 図２（ａ）が本発明の第２実施例に係る樹脂製はすば歯車の歯を歯先側から見て示す斜視図、図２（ｂ）が本発明の第３実施例に係る樹脂製はすば歯車の歯を歯先側から見て示す斜視図、図２（ｃ）が本発明の第４実施例に係る樹脂製はすば歯車の歯を歯先側から見て示す斜視図である。 歯車軸にミスアライメントが生じた場合の歯の噛み合い状態と、歯車軸にミスアライメントが生じない場合の歯の噛み合い状態とを模式的に示す図である。 図３（ａ−２）、（ｂ−２）、（ｃ−２）に示した歯の噛み合い状態を設定し、負荷トルクが０．１５Ｎｍ作用する条件下において、本発明の第１実施例に係る樹脂製はすば歯車（本発明品１）の回転伝達誤差（かみ合い一次成分）を片歯面噛み合い試験で測定した結果と、無修整はすば歯車の回転伝達誤差（かみ合い一次成分）を片歯面噛み合い試験で測定した結果と、クラウニングを施した樹脂製はすば歯車（比較例）の回転伝達誤差（かみ合い一次成分）を片歯面かみ合い試験で測定した結果と、を対比して示す図である。 図３（ａ−２）、（ｂ−２）、（ｃ−２）に示した歯の噛み合い状態を設定し、負荷トルクが０．１５Ｎｍ作用する条件下において、本発明の第２実施例に係る樹脂製はすば歯車（本発明品２）の回転伝達誤差（かみ合い一次成分）を片歯面噛み合い試験で測定した結果と、無修整はすば歯車の回転伝達誤差（かみ合い一次成分）を片歯面噛み合い試験で測定した結果と、クラウニングを施した樹脂製はすば歯車（比較例）の回転伝達誤差（かみ合い一次成分）を片歯面かみ合い試験で測定した結果と、を対比して示す図である。 図３（ａ−２）、（ｂ−２）、（ｃ−２）に示した歯の噛み合い状態を設定し、負荷トルクが０．２５Ｎｍ作用する条件下において、本発明の第３実施例に係る樹脂製はすば歯車（本発明品３）の回転伝達誤差（かみ合い一次成分）を片歯面噛み合い試験で測定した結果と、無修整はすば歯車の回転伝達誤差（かみ合い一次成分）を片歯面噛み合い試験で測定した結果と、クラウニングを施した樹脂製はすば歯車（比較例）の回転伝達誤差（かみ合い一次成分）を片歯面かみ合い試験で測定した結果と、を対比して示す図である。 図３（ａ−２）、（ｂ−２）、（ｃ−２）に示した歯の噛み合い状態を設定し、負荷トルクが０．２５Ｎｍ作用する条件下において、本発明の第４実施例に係る樹脂製はすば歯車（本発明品４）の回転伝達誤差（かみ合い一次成分）を片歯面噛み合い試験で測定した結果と、無修整はすば歯車の回転伝達誤差（かみ合い一次成分）を片歯面噛み合い試験で測定した結果と、クラウニングを施した樹脂製はすば歯車（比較例）の回転伝達誤差（かみ合い一次成分）を片歯面かみ合い試験で測定した結果と、を対比して示す図である。 図８（ａ）は歯幅が同一のはすば歯車同士のかみ合い状態を示す図であり、図８（ｂ）は図８（ａ）のかみ合った歯同士を拡大して示す図である。 図９（ａ）は歯幅が異なるはすば歯車同士のかみ合い状態を示す図であり、図９（ｂ）は図９（ａ）のかみ合った歯同士を拡大して示す図である。 本発明の樹脂製はすば歯車を備えたトナーカートリッジの側面図である。

以下、本発明の実施例を図面に基づき詳述する。

（第１実施例）
図１は、本発明の第１実施例に係る樹脂製はすば歯車１（本発明品１）を示す図である。なお、図１（ａ）は、本発明の第１実施例に係る樹脂製はすば歯車１の正面図である。また、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ１−Ａ１線に沿って切断して示す樹脂製はすば歯車１の断面図である。また、図１（ｃ）は、本実施形態に係る樹脂製はすば歯車１の歯２を歯先１３側から見て示す斜視図である。

この図１に示すように、樹脂製はすば歯車１は、軸に嵌合される軸穴３が形成された円筒状のボス４と、このボス４の外周面４ａから径方向外方へ延びる円板状のウェブ５と、このウェブ５の外周端に形成された円筒状のリム６と、リム６の外周側に複数形成された歯２と、を有している。また、この樹脂製はすば歯車１は、ボス４の外周面４ａとリム６の内周面６ａとを接続するウェブ５がボス４の中心軸７に沿った中央部に位置している。また、この樹脂製はすば歯車１は、中心軸７に直交する第１の仮想平面８上に、ボス４の一方の側面４ｂ（図１（ｂ）における左側面）、リム６の一方の側面６ｂ（図１（ｂ）における左側面）、及び歯２の歯幅方向の一端面２ａ（図１（ｂ）における左側端面）が位置するように形成されている。また、この樹脂製はすば歯車１は、中心軸７に直交し且つ第１の仮想平面８と平行の第２の仮想平面１０上に、ボス４の他方の側面４ｃ（図１（ｂ）における右側面）、リム６の他方の側面６ｃ（図１（ｂ）における右側面）、及び歯２の歯幅方向の他端面２ｂ（図１（ｂ）における右側端面）が位置するように形成されている。そして、このような樹脂製はすば歯車１は、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリアミド（ＰＡ）等のプラスチックを使用して形作られている。

図１（ｃ）に示す樹脂製はすば歯車１の歯２は、インボリュート歯形形状（標準歯形形状）の歯２の歯面１１に三次元的歯面修整を施すことによって形成されている。すなわち、本実施形態の樹脂製はすば歯車１において、歯面１１の三次元的歯面修整部分１２は、歯先１３と歯元１４の間の歯面１１上の位置（基準ピッチ円１５上の点Ｐ０を通る歯幅方向の線分）Ｌ０から歯先１３に向けて歯厚を漸減させる歯先修整面１６と、歯幅方向一端と歯幅方向他端の間の歯面１１上の位置（歯幅方向中央に位置し且つ歯先１３から歯元１４に向かう歯面１１上の線分１７）から前記歯幅方向両端に向けて歯厚を漸減させる円弧クラウニング面１８と、の合成面になっている。そして、インボリュート歯形形状の歯２の歯面１１は、歯先修整面１６の開始位置と円弧クラウニング面１８の頂点位置との交点Ｐ０（基準ピッチ円１５上の点で且つ歯幅方向中央の点）から歯元１４の歯幅方向中央（Ｐ１）まで延びる線Ｌ１として残っている。また、この樹脂製はすば歯車１の歯２は、歯先修整面１６の歯先１３における歯形修整量がΔ１＝２０μｍであり、円弧クラウニング面１８の歯幅方向両端における歯形修整量がΔ２＝２０μｍであり、歯先１３で且つ歯幅方向両端における歯形修整量がΔ３＝２０μｍになっている。その結果、本実施例に係る樹脂製はすば歯車１の歯２は、歯先修整面１６と円弧クラウニング面１８が交点Ｐ０から分岐して歯先１３の歯幅方向一端と歯幅方向他端に向かって斜めに延びる一対の境界線Ｌ２ａ，Ｌ２ｂで仕切られている。そして、歯先修整面１６は、一対の境界線Ｌ２ａ，Ｌ２ｂと歯先１３の端縁とで三角形状に形作られている。なお、この図１（ｃ）に示す歯２は、噛み合い接触線の進行方向１９が歯先１３の歯幅方向一端側から歯元１４の歯幅方向他端側へ向かうようになっている。また、本実施例に係る樹脂製はすば歯車１は、歯２の両歯面１１，１１に三次元的歯面修整部分１２を形成してもよい。

（第２実施例）
図２（ａ）は、本発明の第２実施例に係る樹脂製はすば歯車１（本発明品２）の歯２を歯先１３側から見て示す斜視図であり、図１（ｃ）に対応する図である。なお、本実施例に係る樹脂製はすば歯車１は、歯面１１の三次元的歯面修整部分１２の形状が異なるものの、他の構成が第１実施例に係る樹脂製はすば歯車１と同様であり、図１（ｃ）と共通する構成部分に同一符号を付し、重複する説明を省略する。

本実施例において、樹脂製はすば歯車１の歯２は、歯先修整面１６の歯先１３における歯形修整量がΔ１＝１０μｍであり、円弧クラウニング面１８の歯幅方向両端における歯形修整量がΔ２＝２０μｍであり、歯先１３で且つ歯幅方向両端における歯形修整量がΔ３＝２０μｍになっている。その結果、本実施例に係る樹脂製はすば歯車１の歯２は、歯先修整面１６と円弧クラウニング面１８が交点Ｐ０から分岐して歯先１３側に向かって斜めに延びる一対の境界線Ｌ２ａ，Ｌ２ｂで仕切られている。この一対の境界線Ｌ２ａ，Ｌ２ｂの一方は、交点Ｐ０から歯先１３側へ向かうにしたがって一対の境界線Ｌ２ａ，Ｌ２ｂの他方から離れるように形作られている。そして、これら一対の境界線Ｌ２ａ，Ｌ２ｂは、歯先１３の歯幅方向一端と歯幅方向他端との間に接続される。その結果、歯先修整面１６は、一対の境界線Ｌ２ａ，Ｌ２ｂと歯先１３の端縁とで三角形状に形作られている。

（第３実施例）
図２（ｂ）は、本発明の第３実施例に係る樹脂製はすば歯車１（本発明品３）の歯２を歯先１３側から見て示す斜視図であり、図１（ｃ）に対応する図である。なお、本実施例に係る樹脂製はすば歯車１は、歯面１１の三次元的歯面修整部分１２の形状が異なるものの、他の構成が第１実施例に係る樹脂製はすば歯車１と同様であり、図１（ｃ）と共通する構成部分に同一符号を付し、重複する説明を省略する。

本実施例において、樹脂製はすば歯車１の歯２は、歯先修整面１６の歯先１３における歯形修整量がΔ１＝２０μｍであり、円弧クラウニング面１８の歯幅方向両端における歯形修整量がΔ２＝１０μｍであり、歯先１３で且つ歯幅方向両端における歯形修整量がΔ３＝２０μｍになっている。その結果、本実施例に係る樹脂製はすば歯車１の歯２は、歯先修整面１６と円弧クラウニング面１８が交点Ｐ０から分岐して歯先１３側に向かって斜めに延びる一対の境界線Ｌ２ａ，Ｌ２ｂで仕切られている。この一対の境界線Ｌ２ａ，Ｌ２ｂの一方は、交点Ｐ０から歯先１３側へ向かうにしたがって一対の境界線Ｌ２ａ，Ｌ２ｂの他方から離れるように形作られている。そして、これら一対の境界線Ｌ２ａ，Ｌ２ｂは、先端が基準ピッチ円１５上の点Ｐ０を通る歯幅方向の線分Ｌ０と歯先１３との間に位置するように、歯幅方向の一端面２ａ側と歯幅方向の他端面２ｂ側に接続されている。その結果、歯先修整面１６は、一対の境界線Ｌ２ａ，Ｌ２ｂと、歯２の歯幅方向両端縁と、歯先１３の端縁とで五角形状に形作られている。

（第４実施例）
図２（ｃ）は、本発明の第４実施例に係る樹脂製はすば歯車１（本発明品４）の歯２を歯先１３側から見て示す斜視図であり、図１（ｃ）に対応する図である。なお、本実施例に係る樹脂製はすば歯車１は、歯面１１の三次元的歯面修整部分１２の形状が異なるものの、他の構成が第１実施例に係る樹脂製はすば歯車１と同様である。

本実施例において、樹脂製はすば歯車１の歯２は、歯先修整面１６の開始位置が歯先１３と歯元１４の間の歯面１１上の位置で且つ基準ピッチ円１５上の点を通る歯幅方向の線分Ｌ０よりも歯元１４寄りの位置になっている。すなわち、本実施例に係る樹脂製はすば歯車１の歯２は、図１（ｃ）に示す歯２よりも歯元１４寄りの位置から歯先修整面１６が開始するようになっている。そして、本実施例に係る樹脂製はすば歯車１の歯２は、歯先修整面１６の歯先１３における歯形修整量がΔ１＝２０μｍであり、円弧クラウニング面１８の歯幅方向両端における歯形修整量がΔ２＝２０μｍであり、歯先１３で且つ歯幅方向両端における歯形修整量がΔ３＝２０μｍになっている。その結果、本実施例に係る樹脂製はすば歯車１の歯２は、歯先修整面１６と円弧クラウニング面１８が交点Ｐ０から分岐して歯先１３の歯幅方向一端と歯幅方向他端に向かって斜めに延びる一対の境界線Ｌ２ａ，Ｌ２ｂで仕切られている。そして、歯先修整面１６は、一対の境界線Ｌ２ａ，Ｌ２ｂと歯先１３の端縁とで三角形状に形作られ、図１（ｃ）に示す歯先修整面１６よりも面積が広くなっている。

（歯車軸のミスアライメント）
図３は、歯車軸２０，２１にミスアライメントが生じた場合の歯２２，２３の噛み合い状態と、歯車軸２０，２１にミスアライメントが生じない場合の歯２２，２３の噛み合い状態とを模式的に示す図である。なお、図３（ａ−１）は、駆動側はすば歯車２４の歯車軸２０が被動側はすば歯車２５の歯車軸２１に対して−θだけずれて組み付けられた状態を示している。そして、図３（ａ−２）は、図３（ａ−１）における駆動側はすば歯車２４の歯２２と被動側はすば歯車２５の歯２３の噛み合い状態を示している。また、図３（ｂ−１）は、駆動側はすば歯車２４の歯車軸２０が被動側はすば歯車２５の歯車軸２１にずれを生じることなく（ミスアライメントを生じることなく）組み付けられた状態を示している。そして、図３（ｂ−２）は、図３（ｂ−１）における駆動側はすば歯車２４の歯２２と被動側はすば歯車２５の歯２３の噛み合い状態を示している。また、図３（ｃ−１）は、駆動側はすば歯車２４の歯車軸２０が被動側はすば歯車２５の歯車軸２１に対して＋θだけずれて組み付けられた状態を示している。そして、図３（ｃ−２）は、図３（ｃ−１）における駆動側はすば歯車２４の歯２２と被動側はすば歯車２５の歯２３の噛み合い状態を示している。また、図３（ａ−１）、図３（ｂ−１）及び図３（ｃ−１）に示す駆動側はすば２４と被動側はすば歯車２５は、両者の違いを明確にするため、便宜的に駆動側はすば歯車２４の歯幅を被動側はすば歯車２５の歯幅よりも小さくしてある。

図４は、図３（ａ−２）、（ｂ−２）、（ｃ−２）に示した歯２２，２３の噛み合い状態を設定し、負荷トルクが０．１５Ｎｍ作用する条件下において、本発明の第１実施例に係る樹脂製はすば歯車１（本発明品１と略称する）の回転伝達誤差としてのかみ合い一次成分を片歯面噛み合い試験で測定した結果と、一般的に使用される歯面修整を施さない樹脂製はすば歯車（無修整はすば歯車）の回転伝達誤差としてのかみ合い一次成分を片歯面噛み合い試験で測定した結果と、クラウニング（クラウニング量２０μｍ）を施した樹脂製はすば歯車（比較例）の回転伝達誤差（かみ合い一次成分）を片歯面かみ合い試験で測定した結果と、を対比して示す図である。なお、図４において、横軸が後述する駆動側はすば歯車のねじれ角βを表し、縦軸が回転伝達誤差のうちのかみ合い一次成分（ｓｅｃ）を表している。また、以下の説明において、回転伝達誤差としてのかみ合い一次成分を回転伝達誤差と適宜略称する。

片歯面噛み合い試験は、株式会社小笠原プレシジョンラボラトリー製の片歯面噛み合い試験機（ＭＥＡＴＡ−４）を使用して行った。この片歯面噛み合い試験に使用される駆動側はすば歯車２４及び被動側はすば歯車２５の歯車諸元は、歯数（Ｚ）３６、モジュール（ｍ）０．７、圧力角（α）２０°、ねじれ角（β）２０°、歯幅７ｍｍ、並歯となっている。また、歯車軸２０，２１のアライメント誤差（図３（ａ−１）及び図３（ｃ−１）に示すθ）は、本実施形態に係る樹脂製はすば歯車１が使用される条件を考慮して０．２５°と０．５°とした。また、片歯面噛み合い試験は、本実施形態に係る樹脂製はすば歯車１が使用される条件（主に、０．１５〜０．２５Ｎｍの負荷トルクが作用した状態で使用される）を考慮して、０．１５Ｎｍ、又は０．２５Ｎｍの負荷トルクを付与して行った。そして、標準歯形（インボリュート歯形）を有する駆動側はすば歯車２４は、樹脂（ＰＯＭ（Ｍ２５相当））製のはすば歯車（無修整はすば歯車）が使用された。また、被動側はすば歯車２５は、回転伝達誤差の良否判断の基準となる樹脂（ＰＯＭ（Ｍ２５相当））製の無修整はすば歯車（図示せず）、クラウニング（クラウニング量２０μｍ）を施した樹脂（ＰＯＭ（Ｍ２５相当））製はすば歯車（比較例）、本発明品１乃至４に係る樹脂（ＰＯＭ（Ｍ２５相当））製はすば歯車１のいずれかが使用される。なお、片歯面噛み合い試験機は、歯車軸２０，２１のアライメント誤差を付与できないため（駆動側はすば歯車２４の歯車軸２０を被動側はすば歯車２５の歯車軸２１に対して傾けた状態で取り付けることができない構造であるため）、基準の駆動側はすば歯車２４（β＝２０°）を歯２２のねじれ角（β）が１９．５°（θ＝０．５°）と１９．７５°（θ＝０．２５°）の駆動側はすば歯車２４に代えることにより、図３（ａ−２）に示す噛み合い状態を構成し、また、基準の駆動側はすば歯車２４（β＝２０°）を歯２２のねじれ角（β）が２０．２５°（θ＝０．２５°）と２０．５°（θ＝０．５°）の駆動側はすば歯車２４に代えることにより、図３（ｃ−２）に示す噛み合い状態を構成するようになっている。また、片歯面噛み合い試験機は、駆動側はすば歯車２４の歯車軸２０と被動側はすば歯車２５の歯車軸２１の試験時の軸間距離が、理論軸間距離にバックラッシ確保のための０．２５ｍｍを加えた距離になっている。ここで、ＰＯＭ（Ｍ２５）は、ポリプラスチックス株式会社製の商品名「ジュラコン」（登録商標）のグレードＭ２５を示している。

図４に示す片歯面噛み合い試験の結果によれば、本発明品１は、アライメント誤差がある状態（駆動側はすば歯車２４のねじれ角βが１９．５°、１９．７５°、２０．２５°、２０．５°の状態）において、回転伝達誤差が無修整はすば歯車及び比較例よりも小さくなっている。また、本発明品１は、無修整はすば歯車と比較して、アライメント誤差に対する回転伝達誤差のばらつきが小さくなっている（ロバスト性が高くなっている）。比較例は、無修整はすば歯車と比較し、アライメント誤差に対する回転伝達誤差のばらつきを小さくできる（ロバスト性を高くすることができる）ものの、回転伝達誤差が本発明品１よりも大きい。

図５は、図３（ａ−２）、（ｂ−２）、（ｃ−２）に示した歯２２，２３の噛み合い状態を設定し、負荷トルクが０．１５Ｎｍ作用する条件下において、本発明品２の回転伝達誤差としてのかみ合い一次成分を片歯面噛み合い試験で測定した結果と、一般的に使用される歯面修整を施さない樹脂製はすば歯車（無修整はすば歯車）の回転伝達誤差としてのかみ合い一次成分を片歯面噛み合い試験で測定した結果と、クラウニング（クラウニング量２０μｍ）を施した樹脂製はすば歯車（比較例）の回転伝達誤差（かみ合い一次成分）を片歯面かみ合い試験で測定した結果と、を対比して示す図である。なお、図５において、横軸が駆動側はすば歯車のねじれ角βを表し、縦軸が回転伝達誤差のうちのかみ合い一次成分（ｓｅｃ）を表している。

図５に示す片歯面噛み合い試験の結果によれば、本発明品２は、アライメント誤差がある状態（駆動側はすば歯車２４のねじれ角βが１９．５°、１９．７５°、２０．２５°、２０．５°の状態）において、回転伝達誤差が無修整はすば歯車及び比較例と同等又は小さくなっている。また、本発明品２は、無修整はすば歯車と比較して、アライメント誤差に対する回転伝達誤差のばらつきが小さくなっている（ロバスト性が高くなっている）。比較例は、無修整はすば歯車と比較し、アライメント誤差に対する回転伝達誤差のばらつきを小さくできる（ロバスト性を高くすることができる）ものの、回転伝達誤差が本発明品２よりも大きい。

図６は、図３（ａ−２）、（ｂ−２）、（ｃ−２）に示した歯２２，２３の噛み合い状態を設定し、負荷トルクが０．２５Ｎｍ作用する条件下において、本発明品３の回転伝達誤差としてのかみ合い一次成分を片歯面噛み合い試験で測定した結果と、一般的に使用される歯面修整を施さない樹脂製はすば歯車（無修整はすば歯車）の回転伝達誤差としてのかみ合い一次成分を片歯面噛み合い試験で測定した結果と、クラウニング（クラウニング量２０μｍ）を施した樹脂製はすば歯車（比較例）の回転伝達誤差（かみ合い一次成分）を片歯面かみ合い試験で測定した結果と、を対比して示す図である。なお、図６において、横軸が駆動側はすば歯車のねじれ角βを表し、縦軸が回転伝達誤差のうちのかみ合い一次成分（ｓｅｃ）を表している。

図６に示す片歯面噛み合い試験の結果によれば、本発明品３は、アライメント誤差がある状態（駆動側はすば歯車２４のねじれ角βが１９．５°、１９．７５°、２０．２５°、２０．５°の状態）において、回転伝達誤差が無修整はすば歯車及び比較例よりも小さくなっている。また、本発明品３は、無修整はすば歯車と比較して、アライメント誤差に対する回転伝達誤差のばらつきが小さくなっている（ロバスト性が高くなっている）。比較例は、無修整はすば歯車と比較し、アライメント誤差に対する回転伝達誤差のばらつきを小さくできる（ロバスト性を高くすることができる）ものの、回転伝達誤差が本発明品３よりも大きい。

図７は、図３（ａ−２）、（ｂ−２）、（ｃ−２）に示した歯２２，２３の噛み合い状態を設定し、負荷トルクが０．２５Ｎｍ作用する条件下において、本発明品４の回転伝達誤差としてのかみ合い一次成分を片歯面噛み合い試験で測定した結果と、一般的に使用される歯面修整を施さない樹脂製はすば歯車（無修整はすば歯車）の回転伝達誤差としてのかみ合い一次成分を片歯面噛み合い試験で測定した結果と、クラウニング（クラウニング量２０μｍ）を施した樹脂製はすば歯車（比較例）の回転伝達誤差（かみ合い一次成分）を片歯面かみ合い試験で測定した結果と、を対比して示す図である。なお、図７において、横軸が駆動側はすば歯車のねじれ角βを表し、縦軸が回転伝達誤差のうちのかみ合い一次成分（ｓｅｃ）を表している。

図７に示す片歯面噛み合い試験の結果によれば、本発明品４は、アライメント誤差がある状態（駆動側はすば歯車２４のねじれ角βが１９．５°、１９．７５°、２０．２５°、２０．５°の状態）において、回転伝達誤差が無修整はすば歯車と同等又は無修整はすば歯車よりも小さくなっている。また、本発明品４は、無修整はすば歯車と比較して、アライメント誤差に対する回転伝達誤差のばらつきが極めて小さくなっている（ロバスト性が極めて高くなっている）。比較例は、無修整はすば歯車と比較し、アライメント誤差に対する回転伝達誤差のばらつきを小さくできる（ロバスト性を高くすることができる）ものの、回転伝達誤差が本発明品４よりも大きい。

以上の説明から明らかなように、本発明に係る樹脂製はすば歯車１（本発明品１〜４）は、主に使用される条件下（負荷トルクが０．１５〜０．２５Ｎｍの場合）において、歯形修整を施さない樹脂製はすば歯車と比較し、アライメント誤差に対する回転伝達誤差のばらつきを小さくでき（ロバスト性を高くすることができ）、安定した回転伝達を可能にすることができると共に、歯車軸２０，２１のミスアライメントに起因する回転伝達誤差を減少させることができる。

（変形例１）
図８は、上記実施形態に係る駆動側はすば歯車２４と被動側はすば歯車２５の噛み合い状態を示す図である。なお、図８（ａ）は歯幅Ｗ１が同一のはすば歯車２４，２５同士のかみ合い状態を示す図であり、図８（ｂ）は図８（ａ）のかみ合った歯２２，２３同士を拡大して示す図である。
この図８に示すように、駆動側はすば歯車２４の歯２２と被動側はすば歯車２５（本発明品１〜４）の歯２３は、歯幅Ｗ１が同一に形成されており、クラウニングの頂点位置Ｐ１が歯２３の歯幅方向中央ＣＬ１に位置している。
しかしながら、本発明に係る樹脂製はすば歯車１（被動側はすば歯車２５）は、図８に示す実施態様に限定されるものでなく、図９に示すように、２段歯車の小径はすば歯車２５ａであって、この小径はすば歯車２５ａが駆動側はすば歯車２４と噛み合う構成の場合、小径はすば歯車２５ａの歯２３の歯幅Ｗ３と駆動側はすば歯車２４の歯２２の歯幅Ｗ２とが異なる（Ｗ３＞Ｗ２）ため、クラウニングの頂点位置Ｐ２が駆動側はすば歯車２４と噛み合う有効歯幅Ｗ２の中央ＣＬ２に位置するように形成される。

（変形例２）
第１乃至第３実施例に係る樹脂製はすば歯車１（本発明品１〜３）は、歯先修整面１６の開始位置が基準ピッチ円１５上になっているが、これに限られず、歯先修整面１６の開始位置を基準ピッチ円１５上から歯先１３寄り又は歯元１４寄りにずらしても良い。また、第１乃至第４実施例に係る樹脂製はすば歯車１（本発明品１〜４）は、円弧クラウニング面１８の頂点位置が歯２の歯幅方向中央（又は有効歯幅の中央）になっているが、これに限られず、円弧クラウニング面１８の頂点位置を歯２の歯幅方向一端寄り又は歯２の歯幅方向他端寄りにずらしても良い。

（応用例）
図１０は、本発明に係る樹脂製はすば歯車１が回動可能に取り付けられたトナーカートリッジ２６を簡略化して示す図である。この図１０に示すトナーカートリッジ２６は、画像形成装置２７（プリンタ、複写機、ファクシミリ装置、これらの複合機等）に着脱可能に取り付けられるようになっており、画像形成装置本体２８内のトナーカートリッジ収容スペース３０に収容されると、本発明に係る樹脂製はすば歯車１（２５）が画像形成装置本体２８側に取り付けられた駆動側はすば歯車２４と噛み合い、駆動側はすば歯車２４の回転を他の歯車３１，３２に伝達するようになっている。
なお、本発明に係る樹脂製はすば歯車１は、トナーカートリッジ２６に取り付けられる場合に限定されず、画像形成装置２７の他の動力伝達部分、自動車部品、精密機械等に広く使用することができる。

１……樹脂製はすば歯車、２……歯、１１……歯面、１２……三次元的歯面修整部分、１３……歯先、１４……歯元、１６……歯先修整面、１８……円弧クラウニング面、Ｐ０……交点、Ｌ１……線、Ｌ２ａ，Ｌ２ｂ……境界線

Claims (4)

1. インボリュート歯形形状の歯の歯面に三次元的歯面修整部分を有する樹脂製はすば歯車において、
   前記歯面の三次元的歯面修整部分は、歯先と歯元の間の位置から歯先に向けて歯厚を漸減させる歯先修整面と、歯幅方向一端と歯幅方向他端の間の位置から前記歯幅方向両端に向けて歯厚を漸減させる円弧クラウニング面と、の合成面であり、
   前記インボリュート歯形形状の歯の歯面は、前記歯先修整面の開始位置と前記円弧クラウニング面の頂点位置との交点から歯元まで延びる線として残り、
   前記歯先修整面と前記円弧クラウニング面は、前記交点から分岐して前記歯先側へ向かって斜めに延びる一対の境界線で仕切られる、
   ことを特徴とする樹脂製はすば歯車。
2. 前記歯先修整面の開始位置は基準ピッチ円であり、前記円弧クラウニング面の頂点位置は歯幅方向中央である、
   ことを特徴とする請求項１に記載の樹脂製はすば歯車。
3. 前記歯先修整面の開始位置は基準ピッチ円であり、前記円弧クラウニング面の頂点位置は有効歯幅の中央である、
   ことを特徴とする請求項１に記載の樹脂製はすば歯車。
4. 画像形成装置本体側に取り付けられた駆動側はすば歯車と噛み合う被動側はすば歯車を回動可能に有するトナーカートリッジにおいて、
   前記被動側はすば歯車は、前記請求項１に記載の樹脂製はすば歯車である、
   ことを特徴とするトナーカートリッジ。

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