JP2004100758A

JP2004100758A - 駆動伝達装置

Info

Publication number: JP2004100758A
Application number: JP2002261022A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Nishikawa; 西川　聰; Norio Hokari; 保苅　則雄; Yoshihiko Mitamura; 三田村　欣彦; Noriaki Hanzawa; 半澤　徳明
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2002-09-06
Filing date: 2002-09-06
Publication date: 2004-04-02

Abstract

【課題】中継ギヤを含むギヤ列の軸どうしの平行度に誤差があっても、新たな構成部品を付加することなく簡易な構成でもって、回転力を振動や騒音等の発生もなく安定して伝達することができる駆動伝達装置を提供する。
【解決手段】駆動回転する駆動ギヤ１２と被伝達ギヤ２２とに噛み合って従動回転する中継ギヤ３２の軸孔３４を、例えば、その軸方向Ｌ２における１箇所で軸３１の周面と線状に接触し得る両側テーパー型の孔形状とする。また、その軸３１を、その軸方向における１箇所で軸孔３４の内周面と線状に接触し得る形状とする。
【選択図】　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、駆動ギヤの回転力を被伝達ギヤに伝える中継ギヤを有する駆動伝達装置に係り、特に、各ギヤの軸の平行度に誤差がある場合であっても安定した回転が求められる技術分野に好適な駆動伝達装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】特開平８−１４６８２５号公報
【特許文献１】特開平９−８０８４０号公報
【０００３】
この種の駆動伝達装置は、例えば、電子写真方式、静電記録方式等を利用したプリンタ、複写機、ファクシミリ、複合機等に代表される画像形成装置において採用されている。
【０００４】
すなわち、図７に例示するように、駆動モータの回転力を駆動対象となるロール、ドラム等の回転体に伝える駆動伝達装置として採用されている。かかる駆動伝達装置は、具体的には、駆動モータ１００の駆動軸１１０に取り付けられた駆動ギヤ１２０を取り付けるとともに、回転体２００の軸２１０に被伝達ギヤ２２０を取り付けたうえで、その駆動ギヤ１２０と被伝達ギヤ２２０とに噛み合って従動回転する中継ギヤ３２０を配置して構成されたものであり、これにより駆動モータ１００の回転力が駆動ギヤ１２０から中継ギヤ３２０を中継して被伝達ギヤ２２０に伝達され、もって回転体２００が回転するようになっている。図中の３１０は中継ギヤ３２０を回転自在に支持する軸、３３０は軸３１０を通す軸孔、４００は駆動モータ１００と回転体２００の軸２１０とを支持する支持部材、４１０は中継ギヤの軸３１０を立設した支持部材である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような回転駆動装置にあっては、中継ギヤ３２０の軸３１０と駆動ギヤ１２０の軸１１０や被伝達ギヤ２２０の軸２１０との間における平行度に誤差があると、図７に示すように、ギヤの噛み合い部分のねじれ（傾斜して食い込むような状態の噛み合い：点線の円で示す部分）５００によってギヤが局所的に磨耗したり、噛み合い振動が生じたりする。図中の一点鎖線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３は各軸１１０、３１０、２１０の軸心線を示す。図示の例は、軸３１０を設けた支持部材４１０が支持部材４００に対して傾斜しているために上記平行度に誤差が生じている場合であるが、これに限らず、支持部材４１０は傾斜しておらず、軸３１０そのものが当該支持部材に対して傾いた状態にあるため上記平行度に誤差が生じる場合などもある。
【０００６】
このような現象により、回転力の伝達誤差や不要な振動が生じて円滑で安定した駆動伝達ができなくなり、最終的に駆動対象である回転体２００を円滑に安定して回転させることができなくなるため、画像形成に悪影響を与え、画質劣化を招くことがある。
【０００７】
このような問題を解決するために、図８に例示するように中継ギヤ３２０の軸孔３１０Ａ（の内径）を軸３１０の外径よりも大きくしてその軸３１０との間にガタ（完全なる隙間）を設け、かかるガタにより軸３１０の平行度の誤差を吸収する方策も考えられる。しかし、この場合には、駆動伝達装置の稼動時に大きな騒音が発生するという問題がある。
【０００８】
ちなみに、特開平８−１４６８２５号公報においては、装置本体に着脱可能な感光体ユニットの感光体に駆動振動が伝わらないようにする目的で、感光体を回転させる駆動ロールの軸心上の一端側と、装置本体の駆動源側ギヤと連結するギヤとの間を種々のカップリングで連結した構造とし、これによりギヤの噛み合い振動をカップリングで吸収して感光体に伝えないようにした技術的手段が提案されている。しかし、このような技術的手段は、ギヤ列からなる駆動伝達装置にそのまま適用することは困難であり、例えばギヤ列の軸にカップリングを組み込もうとすれば、装置が大型で複雑なものとなり、しかもコスト高にもなる。
【０００９】
また、特開平９−８０８４０号公報においては、ハス歯ギヤ例の標準ねじれ角と回転駆動時の第１ハス歯ギヤの第２ハス歯ギヤに対する軸心の倒れ角とを用いて、第１ハス歯ギアのかみ合い面側倒れ角度を特定し、これによりハス歯ギヤ例の軸受けにガタがあり軸心が変位しても、これと噛み合うハス歯ギヤのねじれ角が前記の特定した量だけねじれているため見かけ上の噛み合いねじれ角のずれが解消され、ギヤの歯ごとのピッチムラを低減することができる技術的手段が提案されている。しかし、この場合には、軸心の倒れ角が予め既知で一定している必要があり、前記軸の平行度に誤差がある場合のような一定していない現象に対する有効な解決手段にはなりえない。
【００１０】
本発明は、中継ギヤを含むギヤ列の軸どうしの平行度に誤差があっても、新たな構成部品を付加することなく簡易な構成でもって、回転力を振動や騒音等の発生もなく安定して伝達することができる駆動伝達装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明（第１発明）の駆動伝達装置は、駆動回転する駆動ギヤと被伝達ギヤとに噛み合って従動回転するように軸孔を通る軸に取り付けられた中継ギヤを有する駆動伝達装置において、前記中継ギヤの軸孔を、その軸方向における１箇所で前記軸の周面と線状に接触し得る形状としたことを特徴とするものである。
【００１２】
また、本発明（第２発明）の駆動伝達装置は、駆動回転する駆動ギヤと被伝達ギヤとに噛み合って従動回転するように軸孔を通る軸に取り付けられた中継ギヤを有する駆動伝達装置において、前記軸を、その軸方向における１箇所で前記軸孔の内周面と線状に接触し得る形状としたことを特徴とするものである。
【００１３】
この両発明の伝達装置は、その特徴的な構成を組み合わせて併用するものであっても構わない。また、この両発明の駆動伝達装置は、上記駆動ギヤ、被伝達ギヤおよび中継ギヤを有するものであって、各ギヤの軸の平行度に誤差がある場合であっても安定した回転が求められる技術分野であれば、特に制約されることなく適用することが可能である。例えば、電子写真方式、静電記録方式等を利用したプリンタ、複写機等の画像形成装置に適用可能であり、その画像形成装置おいて高度の回転精度が求められる回転体、すなわち感光ドラム、中間転写ロール等の回転体を回転駆動させる駆動装置として適用すると特に有効である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
≪実施の形態１≫
図１は、本発明の実施の形態１に係る駆動伝達装置を示す概要図である。
【００１５】
この駆動伝達装置１Ａは、電子写真方式を利用した画像形成装置に使用されるロール（具体的には感光ドラム）２０に駆動モータ１０の回転力を伝達するための装置である。すなわち、この装置１Ａは、駆動モータ１０の駆動軸１１に固定して取り付けられる駆動ギヤ１２と、駆動対象のロール２０の軸２１に固定して取り付けられた被伝達ギヤ２２との間に、両ギヤ１２、２２に噛み合って回転するように軸孔３３Ａを通る軸３１に取り付けられたアイドラギヤ３２を配置してなるものである。駆動モータ１０とロール２０は第１支持フレーム４１に取り付けられており、そのうちロール２０は軸受け２３を介して取り付けられている。アイドラギヤ３２の軸３１は第２支持フレーム４２に直立した状態で形成されている。この例ではギヤ１２、２２、３２としていずれも平歯車を使用している。
【００１６】
そして、この駆動伝達装置１Ａにおいては、特に、図１や図２に示すように、そのアイドラギヤ３２の軸孔３３Ａをその軸線方向Ｌ２における１箇所で軸３１の周面と線状に接触し得る孔形状にしている。この例示では、軸３１の外径Ｄとほぼ同じ孔径からなる軸孔３３Ａの中央部３３ａから、その軸孔３３Ａの両側開口端部３３ｂ，３３ｃにむけて孔径Ｅが単調に増加するテーパー状に形成された両側テーパー型の形状に形成されている。この結果、軸孔３３Ａは、その中央部３２ａが中心側にむけて三角形状に隆起し、山の稜線のごとき形状になっている。また、軸３１については、少なくとも軸孔３３に差し込まれる部分が円柱形状からなるものを使用している。
【００１７】
このような軸孔３３Ａの構成により、アイドラギヤ３２は、その軸孔３１の中央部３３ａのみが軸３１の周面と線状（円状又は楕円を描く線又は少し幅をもった領域）に接触するようになっている。この結果、軸孔の中央部３３ａ以外の部位は、軸３１の周面との間に隙間Ｓが存在することになる。この結果、アイドラギヤ３２は、軸孔の中央部３３ａで回転自在に支持される一方で、その中央部３３ａを支点として前記隙間Ｓの範囲内で軸３１に対して任意に傾いた状態になり得るようになっている。
【００１８】
しがたって、この駆動伝達装置１Ａにあっては、アイドラギヤ３２の軸３１が例えばその支持フレーム４２の傾きにより（支持フレーム４１と非平行の状態にある場合）本来の軸心線に対して傾いた（倒れた）状態にある場合、その軸３１と駆動ギヤ１２の駆動軸１１や被伝達ギヤ２２の軸２１との平行度に誤差が生じることになるが、アイドラギヤ３２そのものが駆動ギヤ１２と被伝達ギヤ２２とに平行した正常な状態で噛み合う一方で、軸３１の傾いた分が軸孔３３Ａの中央部３３ａを支点としてテーパー状部分による隙間Ｓ内に適宜変位して位置するようになる（図１）。これによって、アイドラギヤ３２の軸３１の傾き分が軸孔３３のテーパー状部分の存在で形成される隙間Ｓによって解消されるとともに、その軸３１が軸孔３３Ａの中央部３３ａで線状に接触してガタなく支持されることでアイドラギヤ３２の回転時における振動や騒音の発生が抑えられる。
【００１９】
なお、この実施の形態１においては、アイドラギヤ３２の軸孔３３として、前記両側テーパー型の形状からなる軸孔３３Ａに代えて、例えば図３に例示するような形状の軸孔としてもよい。
【００２０】
図３ａ，３ｂに示す軸孔３３Ｂ，３３Ｃは、その軸孔の一端開口部３３ｂ，３３ｃが軸３１の周面と線状に接触し得るように形成し、その一端開口部から他端開口部３３ｃ，３３ｂにむけて軸径が単調に増加するテーパー状に形成したもの（いわば片側テーパー型の形状）である。この場合には、アイドラギヤ３２が、その軸孔３３Ｂ，３３Ｃの各一端開口部３３ｂ，３３ｃにおいて回転自在に支持される一方で、その各一端開口部３３ｂ，３３ｃを支点としてその各他端開口部にむかうテーパー状部分により軸３１との間で発生する隙間Ｓの範囲内で軸３１に対して任意に傾いた状態になり得る。
【００２１】
また、図３ｃに示す軸孔３３Ｄは、その中央部３３ａからその両端開口部３３ｂ，３３ｃにむけて所定の割合で孔径が増加する曲面形状（クラウン形状）に形成したものである。この場合には、アイドラギヤ３２が、その軸孔３３Ｄの丸みを帯びた曲面状の中央部３３ａで回転自在に支持される以外は、前記軸孔３３Ａの場合とほぼ同様の状態に置かれるようになる。
【００２２】
この他、アイドラギヤ３２の軸孔３３については、その軸心線Ｌ２の１箇所で軸３１の周面と線状に接触する部位以外の部位が軸３１との間に当該軸３１の傾きを吸収し得るようなスペースからなる隙間Ｓを形成し得る形状であれば特に制約されるものではない。例えば、軸孔３３の孔径が段階的に増加するような多段状の形状や、孔径が一度に増加した後に一定となるような形状であっても構わない。
【００２３】
≪実施の形態２≫
図４は、本発明の実施の形態２に係る駆動伝達装置を示す概要図である。この駆動伝達装置１Ｂは、アイドラギヤ３４の軸孔３３を特定の形状にすること（図１や図２の軸孔３３Ａ）に代えて、その軸３１を特定の形状にする以外は実施の形態１に係る伝達装置１Ａと同じ構成からなるものである。図中において共通する構成部品等には同じ符号を付している。
【００２４】
この駆動伝達装置１Ｂにおいては、図４や図５に示すように、アイドラギヤ３２の軸３１Ａをその軸線方向Ｌ２における１箇所で軸孔３３の内周面と線状に接触し得る形状にしている。この例では、その軸３１の基端部３１ｂが軸孔３３の内径Ｅよりも少し大きい外径Ｄ１からなるもので、それ以外の軸の先端部３１ａにむかうにつれて外径Ｄが軸孔３３の内径Ｅよりも小径になるように単調に減少して先細りする片側テーパー型の形状に形成されている。また、軸孔３３については円筒形状からなるものを使用している。
【００２５】
このような軸３１Ａの構成により、アイドラギヤ３２は、軸３１Ａのテーパー状の一部分がその軸孔の一端部３３ｂの内周面と線状（円状又は楕円を描く線又は少し幅をもった領域）に接触するようになっている。この結果、その軸孔３３の軸３１Ａと接触している一端部３３ｂ以外の部位は、軸３１Ａのテーパー状部分との間に隙間Ｓが存在することになる。この結果、アイドラギヤ３２は、軸孔の一端部３３ｂで軸３１Ａにより回転自在に支持される一方で、その一端部３３ｂを支点として前記隙間Ｓの範囲内で軸３１Ａに対して任意に傾いた状態になり得るようになっている。
【００２６】
しがたって、この駆動伝達装置１Ｂにあっては、アイドラギヤ３２の軸３１Ａが例えばその支持フレーム４２の傾きにより本来の軸心線に対して傾いた状態にある場合、その軸３１Ａと駆動ギヤ１２の駆動軸１１や被伝達ギヤ２２の軸２１との平行度に誤差が生じることになるが、アイドラギヤ３２そのものが駆動ギヤ１２と被伝達ギヤ２２とに平行した正常な状態で噛み合う一方で、軸３１Ａの傾いた分が軸孔３２の一端部３３ｂを支点としてテーパー状部分による隙間Ｓ内に適宜変位して位置するようになる（図４）。これによって、アイドラギヤ３２の軸３１Ａの傾き分が軸３１のテーパー状部分の存在で形成される隙間Ｓによって解消されるとともに、その軸３１Ａが軸孔３２の一端部３３ｂで線状に接触してガタなく支持されることでアイドラギヤ３２の回転時における振動や騒音の発生が抑えられる。
【００２７】
なお、この実施の形態２においては、アイドラギヤ３２の軸３１として、前記片側テーパー型の形状からなる軸３１Ａに代えて、例えば図６に例示するような形状の軸孔としてもよい。
【００２８】
図６ａに示す軸３１Ｂは、その中央部３１ｃが軸孔３３の内径Ｅとほぼ同じ外径からなり、その中央部３１ｃから基端部３１ｂと先端部３１ａの双方にむけて外径が単調に減少するテーパー状に形成された両側テーパー型の形状に形成したものである。この場合には、アイドラギヤ３２が、その軸孔３３が軸３１Ｂの中央部孔３３ｃにおいて回転自在に支持される一方で、その中央部３１ｃを支点としてその軸線線Ｌ２の両側にむかうテーパー状部分により軸孔３３との間で発生する隙間Ｓの範囲内で当該軸３１Ｂに対して任意に傾いた状態になり得る。
【００２９】
また、図６ｂに示す軸３１Ｃは、その先端部３１ａと基端部３２ｂの双方から中央部３１ｃにむけて所定の割合で外径が緩やかに増加する曲面形状（紡錘型、逆クラウン形状）に形成したものである。中央部３１ｃの最大径部は、軸孔３３の内径Ｅとほぼ同じ寸法になる。この場合には、アイドラギヤ３２が、その軸３１Ｃの丸みを帯びた曲面状の中央部３１ｃで回転自在に支持される以外は、前記軸３１Ｂの場合とほぼ同様の状態に置かれるようになる。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の駆動伝達装置によれば、新たな構成部品を付加することなく、軸孔または軸の形状を特定の形状にするという簡易な構成でもって、回転力を振動や騒音等の発生もなく安定して伝達することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１に係る駆動伝達装置の要部を示す概要図。
【図２】（ａ）はアイドラギヤの軸孔の構成を示す断面説明図、（ｂ）は（ａ）の矢印Ｍ方向から見たときの概略正面図。
【図３】アイドラギヤの軸孔の他の構成例を示す概略断面図。
【図４】実施の形態２に係る駆動伝達装置の要部を示す概要図。
【図５】（ａ）はアイドラギヤの軸の構成を示す概略説明図、（ｂ）は（ａ）の矢印Ｍ方向から見たときの概略正面図。
【図６】アイドラギヤの軸の他の構成例を示す概略断面図。
【図７】従来の駆動伝達装置の要部構成とその課題現象を示す概要図。
【図８】従来の課題現象を回避するために考えられる方策例を示す要部説明図。
【符号の説明】
１Ａ，１Ｂ…駆動伝達装置、１２…駆動ギヤ、２２…被伝達ギヤ、３１，３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ…軸、３２…アイドラギヤ（中継ギヤ）、３４，３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｂ，３４Ｃ，３４Ｄ…軸孔、Ｌ２…軸線方向（軸方向）。

Claims

駆動回転する駆動ギヤと被伝達ギヤとに噛み合って従動回転するように軸孔を通る軸に取り付けられた中継ギヤを有する駆動伝達装置において、
前記中継ギヤの軸孔を、その軸方向における１箇所で前記軸の周面と線状に接触し得る形状としたことを特徴とする駆動伝達装置。
駆動回転する駆動ギヤと被伝達ギヤとに噛み合って従動回転するように軸孔を通る軸に取り付けられた中継ギヤを有する駆動伝達装置において、
前記軸を、その軸方向における１箇所で前記軸孔の内周面と線状に接触し得る形状としたことを特徴とする駆動伝達装置。