WO2017056764A1 - 歯車およびそれを備えた画像形成装置 - Google Patents

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勇樹 田村
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京セラドキュメントソリューションズ株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a gear and an image forming apparatus including the same, and more particularly to a resin gear that is injection-molded using a mold provided with a plurality of gates and an image forming apparatus including the same.
  • various rotating members are used in image forming apparatuses such as copying machines, printers, and facsimiles.
  • a driving source such as a driving motor
  • a plurality of gears are used as the transmitting member.
  • a resin gear is often used from the viewpoint of cost, noise reduction, light weight, and the like.
  • a resin gear for example, as disclosed in Patent Document 1, it is generally manufactured by injection molding using a mold in which a plurality of gates are arranged at equal intervals in the circumferential direction. .
  • the molten resin filled from each gate joins at an intermediate position between the gates, and a weld line is generated. Since the weld line has a reduced strength, there is a problem that the gear may be damaged by a load. In particular, when the gear is used in a high temperature state or a high load, it is easily damaged. In addition, cracks are likely to enter from the center side of the gear. Further, depending on the type of the resin material, the weld line becomes conspicuous (the V-shaped groove formed on the weld line is formed large), and the strength is greatly reduced.
  • An advantage of some aspects of the invention is that it provides a gear capable of suppressing a decrease in strength in a weld line and an image forming apparatus including the gear. That is.
  • a gear according to a first aspect of the present invention includes a cylindrical boss formed at the center, a rim concentrically formed with the boss on the radially outer side of the boss, a rim having a tooth portion on the outer periphery, a boss, And a web that connects the rims.
  • a plurality of gate marks are formed on one surface in the thickness direction of the web.
  • the web is provided with a plurality of first radial ribs that extend radially outward from the boss along a weld line that appears between adjacent gate traces, protruding at least on the other side in the thickness direction of the web. ing.
  • the web has at least a plurality of first radial ribs extending radially outward from the boss along a weld line appearing between adjacent gate marks. It is provided to protrude on the other side in the web thickness direction.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a structure of an image forming apparatus including a gear according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a structure around a pair of fixing rollers of a fixing device of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. It is the perspective view which showed the structure of the gearwheel of one Embodiment of this invention from the arrow A 'direction side. It is the perspective view which showed the structure of the gearwheel of one Embodiment of this invention from the arrow A direction side.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line 200-200 in FIG.
  • the image forming apparatus 100 (here, a color printer) includes four photosensitive drums (image carriers) 1a, 1b, 1c, and 1d corresponding to four different colors (yellow, cyan, magenta, and black). This is a quadruple tandem type color printer that performs image formation in parallel.
  • image forming portions Pa, Pb, Pc, and Pd are sequentially arranged from the left side in FIG.
  • These image forming portions Pa to Pd are provided corresponding to images of four different colors (yellow, cyan, magenta, and black), and yellow, cyan, magenta, and the like by respective steps of charging, exposure, development, and transfer. And a black image are sequentially formed.
  • These image forming portions Pa to Pd are provided with photosensitive drums 1a to 1d for carrying visible images (toner images) of the respective colors, and further, an intermediate transfer belt that rotates counterclockwise in FIG. 8 is provided adjacent to each of the image forming portions Pa to Pd.
  • the toner images formed on the photosensitive drums 1a to 1d are sequentially transferred onto the intermediate transfer belt 8 that moves while being in contact with the photosensitive drums 1a to 1d.
  • the sheet is transferred onto the sheet P at a time, and further fixed on a sheet P as an example of a recording medium in the fixing device 13 and then discharged from the apparatus main body.
  • An image forming process for each of the photosensitive drums 1a to 1d is executed while rotating the photosensitive drums 1a to 1d clockwise in FIG.
  • the paper P onto which the toner image is transferred is accommodated in a paper cassette 16 at the lower part of the apparatus, and is conveyed to the secondary transfer roller 9 via the paper feed roller 12a and the registration roller pair 12b.
  • a sheet made of dielectric resin is used for the intermediate transfer belt 8, and a (seamless) belt having no seam is mainly used.
  • the intermediate transfer belt 8 and the secondary transfer roller 9 are rotationally driven at the same linear speed as the photosensitive drums 1a to 1d by a belt drive motor (not shown). Further, a blade-like belt cleaner 17 for removing toner remaining on the surface of the intermediate transfer belt 8 is disposed on the downstream side of the secondary transfer roller 9.
  • the image forming units Pa to Pd will be described.
  • Around and below the rotatable photoconductor drums 1a to 1d are charging devices 2a, 2b, 2c and 2d for charging the photoconductor drums 1a to 1d, and to the photoconductor drums 1a to 1d.
  • An exposure unit 5 that performs exposure based on image data
  • development units 3a, 3b, 3c, and 3d that develop electrostatic latent images formed on the photosensitive drums 1a to 1d with toner, and photosensitive drums 1a to 1d Are provided with cleaning devices 7a, 7b, 7c and 7d for collecting and removing the developer (toner) remaining after the transfer of the toner image.
  • each of the developing units 3a to 3d includes a developing roller disposed so as to face the photosensitive drums 1a to 1d, and each of the developing units 3a to 3d is filled with a predetermined amount of a two-component developer including yellow, cyan, magenta, and black toners.
  • the developing units 3a to 3d are transferred from the toner containers 4a to 4d. Toner is replenished.
  • the toner is supplied onto the photosensitive drums 1a to 1d by the developing units 3a to 3d and electrostatically attached to form a toner image corresponding to the electrostatic latent image formed by exposure of the exposure unit 5. Is done.
  • the intermediate transfer belt 8 is stretched over a driven roller 10 and a driving roller 11, and when the intermediate transfer belt 8 starts to rotate counterclockwise as the driving roller 11 is rotated by the belt driving motor, the sheet P is registered. It is conveyed from the roller pair 12b to the nip portion (secondary transfer nip portion) between the secondary transfer roller 9 and the intermediate transfer belt 8 provided adjacent to the intermediate transfer belt 8 at a predetermined timing. A full-color image is secondarily transferred to the image. The sheet P on which the toner image is transferred is conveyed to the fixing device 13.
  • the sheet P conveyed to the fixing device 13 is heated when being conveyed by the fixing nip portion of the fixing roller pair 30 including a heating roller (heating rotator) 31 and a pressure roller (pressure rotator) 32. Then, the toner image is fixed on the surface of the paper P by being pressurized, and a predetermined full color image is formed.
  • the sheet P on which the full-color image is formed is distributed in the conveying direction by the branching member 21 arranged in the branching portion of the sheet conveying path 18 through the conveying roller pair 15 and is sent as it is (or sent to the duplex conveying path 22 to both sides. After being copied), the sheet is discharged to the discharge tray 20 via the discharge roller pair 19.
  • the sheet conveyance path 18 is bifurcated into a left and right fork on the downstream side of the conveyance roller pair 15, and one path (a path branched in the left direction in FIG. 1) communicates with the discharge tray 20. ing.
  • the other path (the path branching rightward in FIG. 1) is configured to communicate with the double-sided conveyance path 22.
  • the paper P is guided to the double-sided conveyance path 22 along the upper surface of the branch member 21 and the image surface is reversed. Then, it is conveyed again to the secondary transfer roller 9. Then, after the next image formed on the intermediate transfer belt 8 is transferred to the surface of the paper P where the image is not formed by the secondary transfer roller 9 and conveyed to the fixing device 13 to fix the toner image, It is discharged to the discharge tray 20.
  • the fixing device 13 includes a fixing roller pair 30 including a heating roller 31 and a pressure roller 32, and a pressing mechanism (not shown) that presses the pressure roller 32 against the heating roller 31. It is out.
  • the heating roller 31 is made of a fluorine-based material such as PFA (tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer) having excellent releasability on a cylindrical metal core made of metal such as aluminum or iron having excellent heat conductivity.
  • a so-called hard roller coated with resin is used, and a heat source such as a halogen heater (not shown) is provided inside the cored bar.
  • a gear 40 to which a rotational driving force from a driving motor (driving source) is input is provided at one end of the rotating shaft 31a of the heating roller 31.
  • an elastic layer such as silicon rubber is formed on a cylindrical base material made of synthetic resin, metal or other material, and the surface of the elastic layer is excellent in releasability such as fluororesin.
  • the one covered with resin is used.
  • the pressure roller 32 is pressed against the heating roller 31 at a predetermined pressure by a pressing mechanism (not shown) and is driven to rotate.
  • the gear 40 is connected to a driving force transmission train composed of a plurality of intermediate gears 35 for transmitting the rotational driving force from the driving motor.
  • the gear 40 is formed, for example, by injection molding a resin such as PPS (polyphenylene sulfide) from the viewpoint of flame retardancy.
  • the gear 40 includes a cylindrical boss 41 formed at the center, a rim 42 concentrically formed with the boss 41 on the radially outer side of the boss 41, and the boss 41 and the rim. And a web 43 connecting the 42.
  • a through hole 41a into which the rotating shaft 31a of the heating roller 31 is inserted is formed.
  • the rim 42 is formed so as to protrude from both sides of the web 43 in the thickness direction (arrow AA ′ direction) of the web 43.
  • a tooth portion 42 a that engages with the intermediate gear 35 is formed on the outer peripheral portion of the rim 42.
  • a plurality (three in this case) of gate marks 43a are formed on the surface of one side of the web 43 in the thickness direction (arrow A direction).
  • the gate mark 43a is filled with a resin material from the gate 51a which is the resin material injection port of the cavity mold 51. These marks are formed when the gear 40 is removed from the cavity mold 51 after the gear 40 is formed.
  • a plurality of (here, three) gates 51a are provided at regular intervals (about 120 °) in the circumferential direction, so that the gate trace 43a has a boss 41 as shown in FIGS. It is formed at equal intervals (approximately every 120 °) in the circumferential direction as the center.
  • the gear 40 (the boss 41, the web 43, and the rim 42) has a plurality of (here, three) weld lines 40a formed at intermediate positions between the adjacent gate marks 43a.
  • a portion of the web 43 where the weld line 40 a appears is a plurality of (here,) extending radially outward from the boss 41 along the weld line 40 a.
  • Three) first radial ribs 43b are formed.
  • the first radial rib 43 b is provided to protrude to the other side (arrow A ′ direction) in the thickness direction of the web 43.
  • the first radial rib 43b is formed so that the length (projection amount) in the thickness direction (arrow AA ′ direction) of the web 43 increases as the boss 41 is approached.
  • the web 43 is formed with a plurality (three in this case) of second radial ribs 43c extending radially outward from the boss 41 so as to overlap the plurality of gate marks 43a when viewed from the thickness direction of the web 43. ing.
  • the second radial rib 43c is provided so as to protrude to the other side (arrow A ′ direction) in the thickness direction of the web 43, and the thickness of the web 43 as it approaches the boss 41.
  • the length (projection amount) in the direction (arrow AA ′ direction) is increased.
  • the web 43 is formed with a circumferential rib 43d concentric with the boss 41 so as to overlap the plurality of gate marks 43a when viewed from the thickness direction of the web 43.
  • the circumferential rib 43d is provided so as to protrude to the other side (arrow A ′ direction) in the thickness direction of the web 43.
  • the circumferential rib 43d is formed 2 mm or more away from the rim 42 (distance L in FIG. 5).
  • first radial rib 43b and the second radial rib 43c are formed from the boss 41 to the circumferential rib 43d, but are not formed on the radially outer side than the circumferential rib 43d.
  • the web 43 is provided with a plurality of first radial ribs 43b extending radially outward from the boss 41 along the weld line 40a.
  • the web 43 is provided with the circumferential rib 43d concentric with the boss 41 so as to overlap the plurality of gate marks 43a when viewed from the thickness direction of the web 43.
  • the first radial rib 43b is formed from the boss 41 to the circumferential rib 43d, but is not formed on the outer side in the radial direction than the circumferential rib 43d.
  • the circumferential rib 43d is formed 2 mm or more away from the rim 42. Therefore, when the resin material is cured and contracted, it is possible to further suppress the contraction of the first radial rib 43b from affecting the rim 42, thereby further suppressing the reduction of the dimensional accuracy of the tooth portion 42a. be able to.
  • the web 43 is provided with a plurality of second radial ribs 43c extending radially outward from the boss 41 so as to overlap the plurality of gate marks 43a when viewed from the thickness direction of the web 43.
  • the molten resin can be quickly filled in the center direction (direction of the boss 41) at the time of injection molding, the resins near the center portion (boss 41) can be joined before the temperature of the resin decreases. .
  • a load is applied to the gear 40, cracks are likely to enter from the center portion side of the gear 40. Therefore, by suppressing a decrease in strength at the weld line 40a near the center portion, damage to the gear 40 is effectively suppressed. be able to.
  • the first radial rib 43b is formed so that the length in the thickness direction of the web 43 increases as the boss 41 is approached.
  • the resin bonding area in the weld line 40a in the vicinity of the central portion (boss 41) can be further increased, so that a decrease in strength in the weld line 40a in the vicinity of the central portion (boss 41) can be further suppressed. . For this reason, breakage of the gear 40 can be more effectively suppressed.
  • the driving force is transmitted to the fixing roller pair 30 via the gear 40.
  • the vicinity of the fixing roller pair 30 is likely to become high temperature, and the gears are easily damaged due to the strength reduction in the weld line.
  • the type of resin material used for the gear 40 from the viewpoint of flame retardancy, for example, when PPS is used, the weld line is conspicuous (the V-shaped groove formed on the weld line is formed large). And the reduction in gear strength is increased. Therefore, it is particularly effective to apply the present invention to a gear for transmitting a driving force to the fixing roller pair 30.
  • the present invention is not limited to this.
  • the present invention can be applied to various image forming apparatuses including resin gears, such as a monochrome printer, a color copying machine, a monochrome copying machine, a digital multifunction machine, and a facsimile machine.
  • the present invention is applied to the gear 40 that transmits the driving force to the fixing roller pair 30.
  • the present invention is applied to a gear that transmits the driving force to a roller other than the fixing roller pair 30. May be.
  • the said embodiment shows about the example in which the 1st radial rib 43b, the 2nd radial rib 43c, and the circumferential rib 43d are protruded and provided only in the other side (arrow A 'direction) of the thickness direction of the web 43.
  • the first radial rib 43b, the second radial rib 43c, and the circumferential rib 43d are arranged on both sides in the thickness direction of the web 43 (arrows) as in the gear 40 of the modified example of the present invention shown in FIG. It may be provided so as to protrude in the AA ′ direction).

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Abstract

ウェルドラインにおける強度低下を抑制することが可能な歯車を提供する。この歯車（４０）は、中心部に形成された円筒状のボス（４１）と、ボスの径方向外側にボスと同心円状に形成され、外周部に歯部（４２ａ）を有するリム（４２）と、ボス及びリムを連結するウェブ（４３）と、を備える。ウェブには、複数のゲート痕（４３ａ）が形成されている。また、ウェブには、隣接するゲート痕同士の間に出現するウェルドライン（４０ａ）に沿ってボスから径方向外側に延びる複数の第１径方向リブ（４３ｂ）が設けられている。

Description

歯車およびそれを備えた画像形成装置
　本発明は、歯車およびそれを備えた画像形成装置に関し、特に、複数のゲートが設けられた金型を用いて射出成形される樹脂製の歯車およびそれを備えた画像形成装置に関するものである。
　従来、複写機、プリンター、ファクシミリ等の画像形成装置においては、種々の回転部材が使用されている。かかる回転部材を回転させるためには、駆動モーター等の駆動源から各回転部材へ駆動力を伝達する必要があり、伝達部材として複数の歯車が用いられている。このような歯車として、コスト、静音、軽量等の観点から、樹脂製の歯車が用いられることが多い。
　樹脂製の歯車を製造する場合、例えば特許文献１に開示されているように、周方向に等間隔に複数のゲートが配置された金型を用いて射出成形により製造することが一般的である。
特開２００５－２２３６８号公報
　しかしながら、複数のゲートが設けられた金型を用いて歯車を製造する場合、各ゲートから充填された溶融樹脂がゲートとゲートとの中間位置で合流し、ウェルドラインが発生する。ウェルドラインでは強度が低下するので、負荷によって歯車が破損する場合があるという問題点がある。特に、歯車を高温状態や高負荷で使用する場合には、破損しやすい。また、歯車の中心部側からクラックが入りやすい。また、樹脂材料の種類によってはウェルドラインが目立つ（ウェルドライン上に形成されるＶ字状溝が大きく形成される）ようになり、強度低下が大きくなる。
　本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、ウェルドラインにおける強度低下を抑制することが可能な歯車およびそれを備えた画像形成装置を提供することである。
　本発明の第１の局面に係る歯車は、中心部に形成された円筒状のボスと、ボスの径方向外側にボスと同心円状に形成され、外周部に歯部を有するリムと、ボス及びリムを連結するウェブと、を備えた樹脂製の歯車である。ウェブには、ウェブの厚み方向の一方側の表面に、複数のゲート痕が形成されている。また、ウェブには、隣接するゲート痕同士の間に出現するウェルドラインに沿ってボスから径方向外側に延びる複数の第１径方向リブが、少なくともウェブの厚み方向の他方側に突出して設けられている。
　本発明の第１の局面に係る歯車によれば、ウェブには、隣接するゲート痕同士の間に出現するウェルドラインに沿ってボスから径方向外側に延びる複数の第１径方向リブが、少なくともウェブの厚み方向の他方側に突出して設けられている。これにより、ウェブのうちのウェルドラインが出現する部分の厚みを大きくすることができるので、ウェルドラインにおける樹脂の接合面積を大きくすることができる。その結果、歯車のウェルドラインでの強度低下を抑制することができるので、歯車の破損を抑制することができる。
　本発明の更に他の目的、本発明によって得られる具体的な利点は、以下に説明される実施の形態の説明から一層明らかにされる。
本発明の一実施形態の歯車を備えた画像形成装置の構造を概略的に示した断面図である。 本発明の一実施形態の画像形成装置の定着装置の定着ローラー対周辺の構造を示した図である。 本発明の一実施形態の歯車の構造を矢印Ａ´方向側から示した斜視図である。 本発明の一実施形態の歯車の構造を矢印Ａ方向側から示した斜視図である。 図３の２００－２００線に沿った断面図である。 本発明の一実施形態の歯車の成型金型であるキャビティ型およびコア型の構造を示した断面図である。 本発明の一実施形態の歯車の構造を矢印Ａ´方向から示した図である。 本発明の一実施形態の歯車の構造を矢印Ａ方向から示した図である。 本発明の変形例の歯車の構造を示した断面図である。
　以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
　図１～図８を参照して、本発明の一実施形態の歯車４０を備えた画像形成装置１００について説明する。
　画像形成装置１００（ここではカラープリンター）は、本実施形態では、異なる４色（イエロー、シアン、マゼンタおよびブラック）に対応する４つの感光体ドラム（像担持体）１ａ、１ｂ、１ｃおよび１ｄを並列配置して画像形成を行う、４連タンデム型のカラープリンターである。
　画像形成装置１００の装置本体内には、４つの画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、ＰｃおよびＰｄが、図１では左側から順に配設されている。これらの画像形成部Ｐａ～Ｐｄは、異なる４色（イエロー、シアン、マゼンタおよびブラック）の画像に対応して設けられており、それぞれ帯電、露光、現像および転写の各工程によりイエロー、シアン、マゼンタおよびブラックの画像を順次形成する。
　これらの画像形成部Ｐａ～Ｐｄには、各色の可視像（トナー像）を担持する感光体ドラム１ａ～１ｄがそれぞれ配設されており、さらに図１において反時計回りに回転する中間転写ベルト８が各画像形成部Ｐａ～Ｐｄに隣接して設けられている。これらの感光体ドラム１ａ～１ｄ上に形成されたトナー像が、各感光体ドラム１ａ～１ｄに当接しながら移動する中間転写ベルト８上に順次転写された後、二次転写ローラー９において用紙（シート）Ｐ上に一度に転写され、さらに、定着装置１３において記録媒体の一例としての用紙Ｐ上に定着された後、装置本体より排出される。感光体ドラム１ａ～１ｄを図１において時計回りに回転させながら、各感光体ドラム１ａ～１ｄに対する画像形成プロセスが実行される。
　トナー像が転写される用紙Ｐは、装置下部の用紙カセット１６内に収容されており、給紙ローラー１２ａおよびレジストローラー対１２ｂを介して二次転写ローラー９へと搬送される。中間転写ベルト８には誘電体樹脂製のシートが用いられ、継ぎ目を有しない（シームレス）ベルトが主に用いられる。中間転写ベルト８および二次転写ローラー９は、ベルト駆動モーター（図示せず）により感光体ドラム１ａ～１ｄと同一線速で回転駆動される。また、二次転写ローラー９の下流側には中間転写ベルト８表面に残存するトナー等を除去するためのブレード状のベルトクリーナー１７が配置されている。
　次に、画像形成部Ｐａ～Ｐｄについて説明する。回転可能に配設された感光体ドラム１ａ～１ｄの周囲および下方には、感光体ドラム１ａ～１ｄを帯電させる帯電装置２ａ、２ｂ、２ｃおよび２ｄと、各感光体ドラム１ａ～１ｄに対して画像データに基づく露光を行う露光ユニット５と、感光体ドラム１ａ～１ｄ上に形成される静電潜像をトナーで現像する現像ユニット３ａ、３ｂ、３ｃおよび３ｄと、感光体ドラム１ａ～１ｄ上でトナー像の転写後に残留した現像剤（トナー）を回収、除去するクリーニング装置７ａ、７ｂ、７ｃおよび７ｄとが設けられている。
　パソコン等の上位装置から画像データが入力されると、先ず、帯電装置２ａ～２ｄによって感光体ドラム１ａ～１ｄの表面を一様に帯電させ、次いで露光ユニット５によって画像データに基づいて光照射し、各感光体ドラム１ａ～１ｄ上に画像データに応じた静電潜像を形成する。現像ユニット３ａ～３ｄは、感光体ドラム１ａ～１ｄに対向配置された現像ローラーを備え、それぞれイエロー、シアン、マゼンタ及びブラックの各色のトナーを含む二成分現像剤が所定量充填されている。
　なお、後述のトナー像の形成によって各現像ユニット３ａ～３ｄ内に充填された二成分現像剤中のトナーの割合が規定値を下回った場合にはトナーコンテナ４ａ～４ｄから各現像ユニット３ａ～３ｄにトナーが補給される。このトナーは、現像ユニット３ａ～３ｄにより感光体ドラム１ａ～１ｄ上に供給され、静電的に付着することにより、露光ユニット５の露光により形成された静電潜像に応じたトナー像が形成される。
　そして、一次転写ローラー６ａ～６ｄにより一次転写ローラー６ａ～６ｄと感光体ドラム１ａ～１ｄとの間に所定の転写電圧で電界が付与され、感光体ドラム１ａ～１ｄ上のイエロー、シアン、マゼンタおよびブラックのトナー像が中間転写ベルト８上に一次転写される。これらの４色の画像は、所定のフルカラー画像形成のために予め定められた所定の位置関係をもって形成される。その後、引き続き行われる新たな静電潜像の形成に備え、感光体ドラム１ａ～１ｄの表面に残留したトナーがクリーニング装置７ａ～７ｄにより除去される。
　中間転写ベルト８は、従動ローラー１０及び駆動ローラー１１に掛け渡されており、上記ベルト駆動モーターによる駆動ローラー１１の回転に伴い中間転写ベルト８が反時計回りに回転を開始すると、用紙Ｐがレジストローラー対１２ｂから所定のタイミングで中間転写ベルト８に隣接して設けられた二次転写ローラー９と中間転写ベルト８とのニップ部（二次転写ニップ部）へ搬送され、ニップ部において用紙Ｐ上にフルカラー画像が二次転写される。トナー像が転写された用紙Ｐは定着装置１３へと搬送される。
　定着装置１３に搬送された用紙Ｐは、加熱ローラー（加熱回転体）３１と加圧ローラー（加圧回転体）３２とで構成される定着ローラー対３０の定着ニップ部によって搬送される際に加熱および加圧されてトナー像が用紙Ｐの表面に定着され、所定のフルカラー画像が形成される。フルカラー画像が形成された用紙Ｐは、搬送ローラー対１５を経て用紙搬送路１８の分岐部に配置された分岐部材２１によって搬送方向が振り分けられ、そのまま（或いは、両面搬送路２２に送られて両面コピーされた後に）、排出ローラー対１９を介して排出トレイ２０に排出される。
　用紙搬送路１８は、具体的には、搬送ローラー対１５の下流側において左右二股に分岐し、一方の経路（図１では左方向に分岐する経路）は排出トレイ２０に連通するように構成されている。そして、他方の経路（図１では右方向に分岐する経路）は両面搬送路２２に連通するように構成されている。用紙Ｐの両面に画像を形成する場合は、定着装置１３を通過した用紙Ｐの一部を一旦排出ローラー対１９から装置外部にまで突出させる。
　その後、排出ローラー対１９を逆回転させるとともに分岐部材２１を略水平に揺動させることにより、用紙Ｐは分岐部材２１の上面に沿って両面搬送路２２へ案内され、画像面を反転させた状態で二次転写ローラー９に再搬送される。そして、中間転写ベルト８上に形成された次の画像が二次転写ローラー９により用紙Ｐの画像が形成されていない面に転写され、定着装置１３に搬送されてトナー像が定着された後、排出トレイ２０に排出される。
　図２に示すように、定着装置１３は、加熱ローラー３１および加圧ローラー３２からなる定着ローラー対３０と、加圧ローラー３２を加熱ローラー３１に押圧する押圧機構（図示せず）と、を含んでいる。
　加熱ローラー３１は、熱伝導性に優れたアルミニウムや鉄等の金属から成る円筒形状の芯金上に、離型性に優れるＰＦＡ（テトラフルオロエチレン－パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）等のフッ素系樹脂をコーティングした、いわゆるハードローラーが用いられており、芯金の内部には図示しないハロゲンヒーター等の熱源が設けられている。また、加熱ローラー３１の回転軸３１ａの一方端部には、駆動モーター（駆動源）からの回転駆動力が入力される歯車４０が設けられている。
　加圧ローラー３２は、合成樹脂、金属その他材料から構成される円筒形状の基材上にシリコンゴム等の弾性層が形成され、この弾性層の表面がフッ素系樹脂等の離型性に優れた樹脂で覆われたものが用いられている。加圧ローラー３２は、押圧機構（図示せず）によって加熱ローラー３１に所定の圧力で圧接されて従動回転する。
　歯車４０には、駆動モーターからの回転駆動力を伝達する複数の中間歯車３５からなる駆動力伝達列が繋がっている。
　歯車４０は、例えば難燃性の観点からＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）等の樹脂を射出成形することによって形成されている。歯車４０は図３～図５に示すように、中心部に形成された円筒状のボス４１と、ボス４１の径方向外側にボス４１と同心円状に形成されたリム４２と、ボス４１およびリム４２を連結するウェブ４３と、によって構成されている。
　ボス４１の中心には、加熱ローラー３１の回転軸３１ａが挿入される貫通穴４１ａが形成されている。
　リム４２は、ウェブ４３に対してウェブ４３の厚み方向（矢印ＡＡ´方向）の両側に突出するように形成されている。リム４２の外周部には、中間歯車３５に係合する歯部４２ａが形成されている。
　ウェブ４３には、ウェブ４３の厚み方向の一方側（矢印Ａ方向）の表面に、複数（ここでは３つ）のゲート痕４３ａ（図４参照）が形成されている。このゲート痕４３ａは図６に示すように、歯車４０をキャビティ型５１とコア型５２とを用いて製造する場合に、キャビティ型５１の樹脂材料注入口であるゲート５１ａから樹脂材料を充填して歯車４０を形成した後、歯車４０をキャビティ型５１から取り外す際に形成される痕である。本実施形態では、ゲート５１ａは周方向に等間隔（約１２０°毎）に複数（ここでは３つ）設けられているため、ゲート痕４３ａは図７および図８に示すように、ボス４１を中心として周方向に等間隔（約１２０°毎）に形成されている。
　このため、歯車４０（ボス４１、ウェブ４３、リム４２）には、隣接するゲート痕４３ａ同士の中間位置に複数（ここでは３つ）のウェルドライン４０ａが形成されている。
　ここで、本実施形態では図３および図７に示すように、ウェブ４３のうちのウェルドライン４０ａが出現する部分には、ウェルドライン４０ａに沿ってボス４１から径方向外側に延びる複数（ここでは３つ）の第１径方向リブ４３ｂが形成されている。第１径方向リブ４３ｂは、ウェブ４３の厚み方向の他方側（矢印Ａ´方向）に突出して設けられている。また、第１径方向リブ４３ｂは、ボス４１に近づくにしたがってウェブ４３の厚み方向（矢印ＡＡ´方向）の長さ（突出量）が大きくなるように形成されている。
　また、ウェブ４３には、ウェブ４３の厚み方向から見て複数のゲート痕４３ａと重なるように、ボス４１から径方向外側に延びる複数（ここでは３つ）の第２径方向リブ４３ｃが形成されている。第２径方向リブ４３ｃは、第１径方向リブ４３ｂと同様、ウェブ４３の厚み方向の他方側（矢印Ａ´方向）に突出して設けられているとともに、ボス４１に近づくにしたがってウェブ４３の厚み方向（矢印ＡＡ´方向）の長さ（突出量）が大きくなるように形成されている。
　また、ウェブ４３には、ウェブ４３の厚み方向から見て複数のゲート痕４３ａと重なるように、ボス４１と同心円状の周方向リブ４３ｄが形成されている。周方向リブ４３ｄは、ウェブ４３の厚み方向の他方側（矢印Ａ´方向）に突出して設けられている。また、周方向リブ４３ｄは、リム４２から２ｍｍ以上（図５の距離Ｌ）離れて形成されている。
　また、第１径方向リブ４３ｂおよび第２径方向リブ４３ｃは、ボス４１から周方向リブ４３ｄまで形成されている一方、周方向リブ４３ｄよりも径方向外側には形成されていない。
　本実施形態では、上記のように、ウェブ４３には、ウェルドライン４０ａに沿ってボス４１から径方向外側に延びる複数の第１径方向リブ４３ｂが設けられている。これにより、ウェブ４３のうちのウェルドライン４０ａが出現する部分の厚みを大きくすることができるので、ウェルドライン４０ａにおける樹脂の接合面積を大きくすることができる。その結果、歯車４０のウェルドライン４０ａでの強度低下を抑制することができるので、歯車４０の破損を抑制することができる。
　また、上記のように、ウェブ４３には、ウェブ４３の厚み方向から見て複数のゲート痕４３ａと重なるように、ボス４１と同心円状の周方向リブ４３ｄが設けられている。これにより、射出成形時に溶融樹脂を周方向に早く回り込ませることができるので、樹脂の温度が低下しないうちに樹脂同士を接合させることができる。このため、歯車４０のウェルドライン４０ａでの強度低下をより抑制することができる。
　また、上記のように、第１径方向リブ４３ｂは、ボス４１から周方向リブ４３ｄまで形成されている一方、周方向リブ４３ｄよりも径方向外側には形成されていない。これにより、樹脂材料が硬化収縮する際に、第１径方向リブ４３ｂの収縮がリム４２に影響するのを抑制することができる。すなわち、リム４２のうちの第１径方向リブ４３ｂに対向する部分が、第１径方向リブ４３ｂに引っ張られて歪が生じるのを抑制することができる。このため、歯部４２ａの寸法精度が低下するのを抑制することができる。
　また、上記のように、周方向リブ４３ｄは、リム４２から２ｍｍ以上離れて形成されている。これにより、樹脂材料が硬化収縮する際に、第１径方向リブ４３ｂの収縮がリム４２に影響するのをより抑制することができるので、歯部４２ａの寸法精度が低下するのをより抑制することができる。
　また、上記のように、ウェブ４３には、ウェブ４３の厚み方向から見て複数のゲート痕４３ａと重なるように、ボス４１から径方向外側に延びる複数の第２径方向リブ４３ｃが設けられている。これにより、射出成形時に溶融樹脂を中心方向（ボス４１の方向）に早く充填することができるので、樹脂の温度が低下しないうちに中心部（ボス４１）付近の樹脂同士を接合させることができる。このため、中心部（ボス４１）付近のウェルドライン４０ａでの強度低下を抑制することができる。歯車４０に負荷をかけた際には歯車４０の中心部側からクラックが入りやすいので、中心部付近のウェルドライン４０ａでの強度低下を抑制することによって、歯車４０の破損を効果的に抑制することができる。
　また、上記のように、第１径方向リブ４３ｂは、ボス４１に近づくにしたがってウェブ４３の厚み方向の長さが大きくなるように形成されている。これにより、中心部（ボス４１）付近のウェルドライン４０ａにおける樹脂の接合面積をより大きくすることができるので、中心部（ボス４１）付近のウェルドライン４０ａでの強度低下をより抑制することができる。このため、歯車４０の破損をより効果的に抑制することができる。
　また、上記のように、定着ローラー対３０には、歯車４０を介して駆動力が伝達される。定着ローラー対３０周辺は高温になりやすく、ウェルドラインにおける強度低下による歯車の破損が発生しやすい。また、難燃性などの観点から歯車４０に用いる樹脂材料の種類にも制限があり、例えばＰＰＳを使用した場合はウェルドラインが目立つ（ウェルドライン上に形成されるＶ字状溝が大きく形成される）ようになり、歯車の強度低下が大きくなる。従って、定着ローラー対３０に駆動力を伝達するための歯車に本発明を適用することは、特に有効である。
　なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく請求の範囲によって示され、さらに請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
　例えば、カラープリンターに本発明を適用した例について示したが、本発明はこれに限らない。言うまでもなく、モノクロプリンター、カラー複写機、モノクロ複写機、デジタル複合機、ファクシミリ等の、樹脂製の歯車を備えた種々の画像形成装置に本発明を適用できる。
　また、上記実施形態では、本発明を、定着ローラー対３０に駆動力を伝達する歯車４０に適用した例について示したが、定着ローラー対３０以外のローラー等に駆動力を伝達する歯車に適用してもよい。
　また、上記実施形態では、第１径方向リブ４３ｂ、第２径方向リブ４３ｃおよび周方向リブ４３ｄが、ウェブ４３の厚み方向の他方側（矢印Ａ´方向）のみに突出して設けられる例について示したが、例えば図９に示した本発明の変形例の歯車４０のように、第１径方向リブ４３ｂ、第２径方向リブ４３ｃおよび周方向リブ４３ｄを、ウェブ４３の厚み方向の両側（矢印ＡＡ´方向）に突出して設けてもよい。

Claims (8)

  1. 　中心部に形成された円筒状のボスと、
    　前記ボスの径方向外側に前記ボスと同心円状に形成され、外周部に歯部を有するリムと、
    　前記ボス及び前記リムを連結するウェブと、
    　を備えた樹脂製の歯車であって、
    　前記ウェブには、
    　前記ウェブの厚み方向の一方側の表面に、複数のゲート痕が形成されているとともに、
    　隣接する前記ゲート痕同士の間に出現するウェルドラインに沿って前記ボスから径方向外側に延びる複数の第１径方向リブが、少なくとも前記ウェブの厚み方向の他方側に突出して設けられていることを特徴とする歯車。
  2. 　前記ウェブには、前記ウェブの厚み方向から見て前記複数のゲート痕と重なるように、前記ボスと同心円状の周方向リブが、少なくとも前記ウェブの厚み方向の他方側に突出して設けられていることを特徴とする請求項１に記載の歯車。
  3. 　前記第１径方向リブは、前記ボスから前記周方向リブまで形成されている一方、前記周方向リブよりも径方向外側には形成されていないことを特徴とする請求項２に記載の歯車。
  4. 　前記周方向リブは、前記リムから２ｍｍ以上離れて形成されていることを特徴とする請求項３に記載の歯車。
  5. 　前記ウェブには、前記ウェブの厚み方向から見て前記複数のゲート痕と重なるように、前記ボスから径方向外側に延びる複数の第２径方向リブが、少なくとも前記ウェブの厚み方向の他方側に突出して設けられていることを特徴とする請求項１に記載の歯車。
  6. 　前記第１径方向リブは、前記ボスに近づくにしたがって前記ウェブの厚み方向の長さが大きくなるように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の歯車。
  7. 　請求項１に記載の歯車を備えたことを特徴とする画像形成装置。
  8. 　記録媒体を加熱及び加圧して未定着トナー像を前記記録媒体に定着させる定着ローラー対を含む定着装置を備え、
    　前記定着ローラー対には、前記歯車を介して駆動力が伝達されることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
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