JP2013019490A - 駆動装置、及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】遊星歯車減速装置30として2K−H型2段構成の遊星歯車機構を用い、モータ20の回転駆動力を、この遊星歯車減速装置30の出力軸40から減速して、感光体ドラム1のドラム軸50に伝達する複写機500で次の構成を備える。ドラム軸50は感光体ドラム1を支持し、出力軸40からの回転駆動力を感光体ドラム1に伝達する。また、第1太陽歯車30、内歯歯車32、第1キャリア34、第2太陽歯車36、第2キャリア38、出力軸40、ドラム軸50、及び感光体ドラム1のドラム52の中心軸の全てを同一軸上に配置し、第1キャリア34を浮動支持する。そして、各キャリアのキャリアピンの両端を支持する孔を設けた第1側板及び第2側板と、これらを連結する連結部とを1部品で構成する。
【選択図】図6
Description
本発明は、太陽歯車、内歯歯車、キャリア、遊星歯車減速装置の出力軸、被駆動体軸、及び被駆動体の中心軸をすべて同軸上に配置することで、駆動源から被駆動体まで同軸度を最小化することができる。したがって、被駆動体に対する遊星減速装置及び駆動モータの位置決め保持、被駆動体と本体装置との位置決め保持の位置精度を高めることができ、被駆動体を高精度に駆動することができる。また、1つ以上のキャリアが浮動支持されることで、このキャリアで支持する遊星歯車や内歯歯車のギア精度が悪くても、噛み合いに応じてキャリアが調心され、出力軸側に上記歯車のギア精度による回転ムラが伝達されるのを抑制できる。さらに、キャリアを1部品で構成して、遊星歯車を支持する支持軸の両端部と嵌め合って保持する孔を設けることで、遊星歯車を支持する支持軸の傾きを最小限に抑えることができる。つまり、遊星歯車の支持軸の位置決め保持の位置精度を高めることができ、遊星歯車1回転の回転ムラの発生も抑えることができる。
よって、駆動源からの回転駆動力を遊星歯車減速装置を介して被駆動体に伝達する駆動装置において、被駆動体を高精度に回転駆動できる駆動装置を提供できる。
まず、本実施形態の第1の実施例である実施例1について、図を用いて説明する。図2は、本実施例に係る感光体駆動装置の主要部の斜視図、図3は、本実施例に係る感光体駆動装置10の断面図、図4は、連結部材の構成を示す図、図5は、連結部材の他の構成を示す図である。また、図6は、1部品で構成したキャリアへの遊星歯車の組み付け説明図である。そして、図7は、キャリアへ遊星歯車と支持軸を組み付ける際の説明図であり、(a)は、従来のニードルベアリングを介して支持される遊星歯車、(b)は、本実施例のベアリングレスにて支持される遊星歯車についての説明図である。
減速比に関しては、太陽歯車の歯数をZa、遊星歯車の歯数をZb、内歯歯車の歯数をZcとした場合に、次の式で表される。なお、式中の添え字1,2は1段目、2段目を意味している。
減速比=Za1 /(Za1+Zc1)×Za2 /(Za2+Zc2)
本実施形態の第2の実施例である実施例2について、図を用いて説明する。図8は、本実施例に係る感光体駆動装置の断面図である。ここで、実施例1と同じ構成の部分に関しては同じ符号を付し、同様な構成・動作については、適宜省略して説明する。
本実施例の感光体駆動装置10は、図8に示すように、遊星歯車減速装置30の出力軸40が、前側板61まで延びており、ドラム52はドラムフランジ53a,53bを介して、出力軸40により位置決めされる構成となっている。このように、出力軸40がドラム軸50を兼ねる構成となっているため、出力軸40とドラム軸50とを連結するジョイント41などの連結部材による同軸度の積み上がりを無くすことができる構成となっている。このように連結部材であるジョイント41を無くして、出力軸40がドラム軸50を兼ねる構成、つまり、出力軸40とドラム軸50とを一体に構成することで、出力軸40とドラム軸50の同軸度を最小化できる。
本実施形態の第3の実施例である実施例3について、図を用いて説明する。図9は、本実施例に係る感光体駆動装置10の断面図、図10は、駆動側板65へネジ締結する内歯歯車71の座面71aにおける変形箇所の説明図である。ここで、実施例1と同じ構成の部分に関しては同じ符号を付し、同様な構成・動作については、適宜省略して説明する。
本実施例の遊星歯車減速装置70には、実施例1と同様に2K−H型2段構成の遊星歯車機構が用いられている。モータ20、1段目太陽歯車31、1段目遊星歯車33、第1キャリア34、第2太陽歯車36、第2遊星歯車37、第1キャリアピン35、第2キャリアピン39などは実施例1と同様の構成である。
本実施形態の第4の実施例である実施例4について、図を用いて説明する。図11は、本実施例に係る感光体駆動装置10の断面図である。ここで、実施例1乃至3と同じ構成の部分に関しては同じ符号を付し、同様な構成・動作については、適宜省略して説明する。
図11に示すように、本実施例の遊星歯車減速装置70では、後側板62には、ドラム軸50と同軸上にハウジング75設けられており、ハウジング75は感光体ドラム1の軸受51を支持している。一方、遊星歯車減速装置70の内歯歯車71の座面71aはハウジング75と接しており、ネジにより後側板62に支持されている。このように、実施例1乃至3とは異なり遊星歯車減速装置70を後側板62に直接保持する構成もある。
本実施形態の第5の実施例である実施例5について、図を用いて説明する。図12は、本実施例に係る感光体駆動装置10の断面図である。ここで、実施例1乃至4と同じ構成の部分に関しては同じ符号を付し、同様な構成・動作については、適宜省略して説明する。
図12に示すように、本実施例の遊星歯車減速装置70では、ドラム52の両端部にはドラムフランジ76a,76bが圧入されている。そして、ドラムフランジ76a,76bの回転中心部には円筒状のボス部が設けられており、ドラムフランジ76bは前記ボスを介して前側板61の軸受56により、支持されている。また、ドラムフランジ76aに設けたボス部の円筒外側にはギアが形成されており、遊星歯車減速装置70の出力軸として機能するスプラインジョイント73と噛み合う構成となっている。ここで、本実施例の構成では、ドラムフランジ76a側が雄のジョイント、スプラインジョイント73を雌のジョイントとしているが、逆の構成でもなんら問題はない。このように、実施例1乃至4とは異なりドラム軸のない構成を提供することも可能である。
(態様A)
本態様の感光体駆動装置10などの駆動装置は、モータ20などの駆動源からの回転駆動力を受けて回転する第1太陽歯車31などの太陽歯車と、前記太陽歯車と同軸上で配設された内歯歯車32などの内歯歯車と、前記内歯歯車内に円周方向で等間隔に配設され前記太陽歯車と前記内歯歯車とに噛み合う複数の第1遊星歯車33などの遊星歯車と、前記遊星歯車を回転自在に支持するとともに前記太陽歯車や前記内歯歯車と同軸上で回転自在な第1キャリア34などのキャリアと、前記キャリアに保持され前記遊星歯車を回転自在に支持する第1キャリアピン35などの支持軸とを有した遊星歯車機構を少なくとも2段以上設け、第2キャリア38などの最終段のキャリアに出力軸40などの出力軸を有した遊星歯車減速装置30などの遊星歯車減速装置と、前記遊星歯車減速装置により減速された回転駆動力により回転駆動される感光体ドラム1などの被駆動体と、該被駆動体を支持するとともに、前記遊星歯車減速装置の出力軸からの回転駆動力を該被駆動体に伝達するドラム軸50などの被駆動体軸と、を備えた駆動装置において、前記太陽歯車、前記内歯歯車、前記キャリア、前記出力軸、前記被駆動体軸、及び前記被駆動体の中心軸のすべてが同一軸上に配置されるとともに、少なくとも1つ以上のキャリアは前記内歯歯車に対して浮動支持され、各キャリアは、遊星歯車を回転自在に支持する支持軸の両端部と嵌め合わされて、該支持軸を保持する孔34a,34bなどの孔が設けられた、1部品で構成されていることを特徴とするものである。
これによれば、上記実施例1について説明したように、モータ20などの駆動源からの回転駆動力を遊星歯車減速装置30などの遊星歯車減速装置を介して感光体ドラム1などの被駆動体に伝達する感光体駆動装置10などの駆動装置において、高精度な被駆動体の回転駆動が行える駆動装置を提供できる。
(態様B)
本態様の感光体駆動装置10などの駆動装置は、(態様A)において、遊星歯車減速装置30などの前記遊星歯車減速装置の出力側の最終段となる第2キャリア38などのキャリアは内歯歯車32などの前記内歯歯車に対して、その回転中心が移動しないように支持されていることを特徴とするものである。
これによれば、上記実施例1について説明したように、出力側の最終段となる第2キャリア38などのキャリアは内歯歯車32などの内歯歯車に対して、その回転中心が移動しないように支持することができる。このことで、回転駆動時に出力軸40などの出力軸は調心による変動はなくなり、ドラム軸50などの被駆動体軸と出力軸の同軸度を最小化することができ、感光体ドラム1などの被駆動体を高精度に駆動する駆動装置を提供できる。
(態様C)
本態様の感光体駆動装置10などの駆動装置は、(態様A)又は(態様B)において、ドラム軸50などの前記被駆動体軸は、駆動装置を用いる装置の筐体の一部である前側板61などの前側板及び後側板62などの後側板に、両端部をそれぞれ軸受け51、56などの軸受を介して位置決め支持され、遊星歯車減速装置30などの前記遊星歯車減速装置は、前記後側板と、該後側板に保持された駆動側板63などの駆動側板とで支持されることを特徴とするものである。
これによれば、上記実施例1について説明したように、感光体ドラム1などの被駆動体に関連する複数の部材との位置関係を高精度にきめることができる。また、モータ出力軸21などの駆動源の出力軸と被駆動体軸との同軸度を最小化することができ、被駆動体を高精度に駆動することもできる。
(態様D)
本態様の感光体駆動装置10などの駆動装置は、(態様A)乃至(態様C)のいずれか一において、遊星歯車減速装置30などの前記遊星歯車減速装置の、第1遊星歯車33などの前記遊星歯車及び内歯歯車32などの前記内歯車の材質を樹脂としたことを特徴とするものである。
これによれば、上記実施例1について説明したように、遊星歯車減速装置30などの遊星歯車減速装置内のギアの噛み合いにより発生する回転変動を最小化することができる。
(態様E)
本態様の感光体駆動装置10などの駆動装置は、(態様D)において、遊星歯車減速装置70などの前記遊星歯車減速装置は内歯歯車71などの前記内歯歯車を介して駆動側板65などの前記駆動側板に支持される構成としたことを特徴とするものである。
これによれば、上記実施例3について説明したように、内歯歯車71などの内歯歯車の変形は第2キャリア72などのキャリアの調心によりキャンセルすることができる。また、駆動側板65などの駆動側板との締結により内歯歯車71が変形しても遊星歯車減速装置70などの遊星歯車減速装置の回転変動に影響を与えないようにすることもできる。
(態様F)
本態様の感光体駆動装置10などの駆動装置は、(態様A)乃至(態様E)のいずれか一において、遊星歯車減速装置30などの前記遊星歯車減速装置の出力軸40などの出力軸とドラム軸50などの前記被駆動体軸とを連結するジョイント41などの連結部材を備え、前記連結部材が、中空円筒状の部材から構成されていることを特徴とするものである。
これによれば、上記実施例1について説明したように、感光体ドラム1などの被駆動体及びドラム軸50などの被駆動体軸を着脱できるとともに、この駆動装置を用いる複写機500などの装置本体に高精度に位置決めできる。また、出力軸40などの出力軸と被駆動体軸の同軸度に与える因子を円筒部材の内部の真直度だけとすることができ、同軸度を最小化することができる。
(態様G)
本態様の感光体駆動装置10などの駆動装置は、(態様A)乃至(態様E)のいずれか一において、遊星歯車減速装置70などの前記遊星歯車減速装置の出力軸とドラム軸50などの前記被駆動体軸とを連結する連結部材を備え、前記連結部材を、スプラインジョイント73及びスプラインジョイント74などから構成されるスプラインジョイントとしたことを特徴とするものである。
これによれば、上記実施例3について説明したように、感光体ドラム1などの被駆動体及びドラム軸50などの被駆動体軸を着脱できるとともに、この駆動装置を用いる複写機500などの装置本体に高精度に位置決めできる。また、回転駆動時に遊星歯車減速装置70などの遊星歯車減速装置の出力軸として機能するスプラインジョイント73とドラム軸50の同軸度を最小化することができる。
(態様H)
本態様の感光体駆動装置10などの駆動装置は、(態様A)乃至(態様E)のいずれか一において、遊星歯車減速装置30などの前記遊星歯車減速装置の出力軸40などの出力軸とドラム軸50などの被駆動体軸とを一体に構成したことを特徴とするものである。
これによれば、上記実施例2について説明したような、効果を奏することができる。
(態様I)
本態様の感光体駆動装置10などの駆動装置は、(態様A)乃至(態様H)のいずれか一において、遊星歯車減速装置30などの前記遊星歯車減速装置に有した第1遊星歯車33などの各遊星歯車と、該遊星歯車を回転自在に支持する第1キャリア34などの支持軸との摺動部が、ベアリングレスで構成されていることを特徴とするものである。
これによれば、上記実施例1について説明したように、キャリアピン35などの支持軸と遊星歯車33などの遊星歯車とをキャリア34などのキャリア内に組み立てる場合の組立作業性が向上する。
(態様J)
本態様の複写機500などの画像形成装置は、感光体ドラム1などの像担持体や中間転写ベルト5などの中間転写ベルトの駆動ローラ等の被駆動体の内、少なくとも1以上の被駆動体の駆動装置として、(態様A)乃至(態様I)のいずれか一の駆動装置を備えていることを特徴とするものである。
これによれば、(態様A)乃至(態様I)のいずれか一の駆動装置と同様な効果を奏することができる。
2 帯電器
3 除電ランプ
4 クリーニング装置
5 中間転写ベルト
6 1次転写ローラ
7 2次転写ローラ
8 定着ローラ対
9 現像装置
10 感光体駆動装置
11 架張ローラ(駆動ローラ)
12,13 架張ローラ
14 テンションローラ
15 転写紙搬送ベルト
16 架張ローラ対
17 光書込装置
18 定着装置
19 ベルトクリーニング装置
20 モータ
21 モータ出力軸
22 内歯固定フランジ
30 遊星歯車減速装置
31 第1太陽歯車
32 内歯歯車
33 第1遊星歯車
33a ニードルベアリング
34 第1キャリア
34a,34b 孔
35 第1キャリアピン
36 第2太陽歯車
37 第2遊星歯車
38 第2キャリア
39 第2キャリアピン
40 出力軸
41 ジョイント
41a スリット
42 内歯歯車キャップ
43、43a、43b ネジ
50 ドラム軸
51,56 軸受
52 ドラム
53a,b ドラムフランジ
53a,53b ドラムフランジ
55 ジョイント
61 前側板
62 後側板
63 駆動側板
64 スタッド
65 駆動側板
70 遊星歯車減速装置
71 内歯歯車
71a 座面
72 第2キャリア
73 スプラインジョイント(雌型)
74 スプラインジョイント(雄型)
75 ハウジング
76a,76b ドラムフランジ
80 駆動ローラ
81 前ホルダ
82 後ホルダ
83 前側板
84 後側板
85 遊星歯車減速装置
86 モータ
100 複合機本体
101 給紙路
102 レジストローラ
103 給紙路
104 給紙ローラ
105 トレイ
106 排紙ローラ対
107 排紙トレイ
108 分離ローラ
200 給紙テーブル
201 給紙カセット
202 給紙ローラ
203 分離ローラ
204 給紙路
205 搬送ローラ
300 スキャナ
301 コンタクトガラス
302 第1走行体
303 第2走行体
304 結像レンズ
305 読取センサ
400 原稿自動搬送装置
401 原稿台
500 複写機
L 光ビーム
Claims (10)
- 駆動源からの回転駆動力を受けて回転する太陽歯車と、前記太陽歯車と同軸上で配設された内歯歯車と、前記内歯歯車内に円周方向で等間隔に配設され前記太陽歯車と前記内歯歯車とに噛み合う複数の遊星歯車と、前記遊星歯車を回転自在に支持するとともに前記太陽歯車や前記内歯歯車と同軸上で回転自在なキャリアと、前記キャリアに保持され前記遊星歯車を回転自在に支持する支持軸とを有した遊星歯車機構を少なくとも2段以上設け、最終段のキャリアに出力軸を有した遊星歯車減速装置と、
前記遊星歯車減速装置により減速された回転駆動力により回転駆動される被駆動体と、
該被駆動体を支持するとともに、前記遊星歯車減速装置の出力軸からの回転駆動力を該被駆動体に伝達する被駆動体軸と、を備えた駆動装置において、
前記太陽歯車、前記内歯歯車、前記キャリア、前記出力軸、前記被駆動体軸、及び前記被駆動体の中心軸のすべてが同一軸上に配置されるとともに、少なくとも1つ以上のキャリアは前記内歯歯車に対して浮動支持され、
各キャリアは、遊星歯車を回転自在に支持する支持軸の両端部と嵌め合わされて、該支持軸を保持する孔が設けられた、1部品で構成されていることを特徴とする駆動装置。 - 請求項1に記載の駆動装置において、
前記遊星歯車減速装置の出力側の最終段となるキャリアは前記内歯歯車に対して、その回転中心が移動しないように支持されていることを特徴とする駆動装置。 - 請求項1又は2に記載の駆動装置において、
前記被駆動体軸は、駆動装置を用いる装置の筐体の一部である前側板及び後側板に、両端部をそれぞれ軸受を介して位置決め支持され、
前記遊星歯車減速装置は、前記後側板と、該後側板に保持された駆動側板とで支持されることを特徴とする駆動装置。 - 請求項1乃至3のいずれか一に記載の駆動装置において、
前記遊星歯車減速装置の、前記遊星歯車及び前記内歯車の材質を樹脂としたことを特徴とする駆動装置。 - 請求項4に記載の駆動装置において、
前記遊星歯車減速装置は前記内歯歯車を介して前記駆動側板に支持される構成としたことを特徴とする駆動装置。 - 請求項1乃至5のいずれか一に記載の駆動装置において、
前記遊星歯車減速装置の出力軸と前記被駆動体軸とを連結する連結部材を備え、前記連結部材が、中空円筒状の部材から構成されていることを特徴とする駆動装置。 - 請求項1乃至5のいずれか一に記載の駆動装置において、
前記遊星歯車減速装置の出力軸と前記被駆動体軸とを連結する連結部材を備え、前記連結部材を、スプラインジョイントとしたことを特徴とする駆動装置。 - 請求項1乃至5のいずれか一に記載の駆動装置において、
前記遊星歯車減速装置の出力軸と被駆動体軸とを一体に構成したことを特徴とする駆動装置。 - 請求項1乃至8のいずれか一に記載の駆動装置において、
前記遊星歯車減速装置に有した各遊星歯車と、該遊星歯車を回転自在に支持する支持軸との摺動部が、ベアリングレスで構成されていることを特徴とする駆動装置。 - 像担持体や中間転写ベルトの駆動ローラ等の被駆動体の内、少なくとも1以上の被駆動体の駆動装置として、請求項1乃至9のいずれか一に記載の駆動装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。
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