JP6743390B2 - 駆動伝達装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
駆動力を受けて回転する太陽歯車と、
中空部を有し、前記中空部の内面に内歯が設けられ前記太陽歯車と同軸上に配置された内歯歯車と、
前記太陽歯車と前記内歯歯車とに噛み合い自転しながら公転する遊星歯車と、
前記遊星歯車の回転軸を支持し、前記遊星歯車の公転により出力軸を回転中心として回転する回転部材と、
前記回転部材の一面側で前記遊星歯車の前記回転軸の一端に接触して前記回転軸を押える押え部材と、を備え、
前記回転部材は、前記回転軸の軸方向に前記内歯歯車の端面から突出するように形成されたフランジ部を有し、複数段重ね合わせた状態で、前記フランジ部は互いに隣接する前記内歯歯車の双方の前記内面で位置決めされる、
ことを特徴とする。
前記回転部材は、第1円板部、前記第1円板部と相対する第2円板部が一体として形成され、前記第1円板部又は前記第2円板部のいずれか一方には有底の穴が形成され、前記第1円板部又は前記第2円板部のいずれか他方には貫通孔が形成され、前記貫通孔を挿通した前記回転軸が前記貫通孔と前記穴で支持される、
ことを特徴とする。
前記回転部材は、前記第1円板部に環状の凹部を有し、前記押え部材は周縁部に形成された係合突起が前記凹部に圧入されて嵌め合わされた状態で前記回転部材の一面側に固定される、
ことを特徴とする。
前記押え部材は、前記回転軸の一端と接する接触面において、前記回転部材の材料よりも摩擦係数の低い材料で構成されている、
ことを特徴とする。
前記押え部材は、金属または樹脂材料からなる、
ことを特徴とする。
前記押え部材は、前記回転軸の一端と接する接触面において、当接される前記回転軸の一端との間に潤滑剤を介在させる溝を備える、
ことを特徴とする。
請求項1ないし6のいずれか1項に記載の駆動伝達装置の太陽歯車を回転駆動するモータと、
前記駆動伝達装置の前記回転部材の回転力を伝達する駆動手段と、
前記駆動手段の駆動を受けて画像を形成する画像形成部と、を含む、
ことを特徴とする。
ことを特徴とする。
請求項2に記載の発明によれば、回転部材のねじれや変形を抑制することができる。
請求項3に記載の発明によれば、押え部材の軸方向へ揺動や外れを抑制することができる。
請求項4及び5に記載の発明によれば、回転部材との滑り特性を向上させることができる。
請求項6に記載の発明によれば、回転軸の回転時の滑り特性を向上させることができる。
また、以下の図面を使用した説明において、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることに留意すべきであり、理解の容易のために説明に必要な部材以外の図示は適宜省略されている。
図1は本実施形態に係る画像形成装置1の内部構成を示す断面模式図である。
以下、図面を参照しながら、画像形成装置1の全体構成及び動作を説明する。
現像ユニット40各々は、現像ハウジング41に収容される現像剤を除いて同様に構成され、それぞれがイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)のトナー像を形成する。
定着トナー像が形成された用紙Pは、搬送ローラ対68を介して排出ローラ対69から画像形成装置1上面の排出トレイ1aに排出される。
図2は遊星歯車機構を組み込んだ駆動伝達装置100の一例を示す分解斜視図、図3(a)は駆動伝達装置100の一例を示す一部断面斜視図、(b)は縦断面図、図4(a)は第1キャリア150Aの第1円板部151側に視点をおいた斜視図、(b)は外歯153側に視点をおいた斜視図、図5(a)は第2キャリア150Bの第2円板部152側に視点をおいた斜視図、(b)は出力軸180の斜視図、図6は内歯歯車130の斜視図、図7(a)は押え部材160の斜視図、(b)は押え部材160が回転軸141と接触する側に視点をおいた斜視図、(c)は遊星歯車140の斜視図、(d)は回転軸141の斜視図、図8は遊星歯車140の第1キャリア150Aへの組み付けを示す斜視図である。
以下、図面を参照しながら駆動伝達装置100の構成と動作について説明する。
図2には、遊星歯車機構を3段構成とした駆動伝達装置100の一例が示されているが、本実施形態に係る駆動伝達装置100は必要とされる減速比に応じて複数の遊星歯車機構を重ね合わせて構成することができる。
太陽歯車120は、駆動源としてのモータM(不図示)の出力軸に固定され、モータMの駆動力を遊星歯車140に伝達する。
図4(a)、(b)に示すように、回転部材の一例としてのキャリア150は、第1円板部151、第1円板部151と相対する第2円板部152、第2円板部152から回転軸線方向に突出した外歯153が一体として形成されている第1キャリア150A(図4(a)、(b)参照)と、第2円板部152の内側に内歯154が一体として形成されている第2キャリア150B(図5(a)参照)から構成されている。
第2キャリア150Bは、出力側の最終段に使用され、内歯154が出力軸180の外歯181に噛合して駆動伝達装置100の出力軸180に駆動源からの減速された回転を伝達する。
その結果、遊星歯車機構を複数段重ね合わせた状態では、フランジ部151cは互いに隣接する内歯歯車130の双方の内面132で位置決めされ、内歯歯車130に回転軸線と交差する方向(垂直方向)の外力を受けた場合にも重ね合わされた遊星歯車機構の互いの軸ずれを抑制している。
図5に示すように、内歯歯車130は、全体が中空部を有する円筒状の筒体131と、筒体131の内面132の中央部に形成された内歯133からなる。
内歯133が形成された内面132の両側は円筒形状で、一端側にはキャリア150の第1円板部151のフランジ部151cが当接して、キャリア150を外側から回転支持している。
図7(a)に示すように、押え部材160は、中心孔161を有するリング状の板部材であり、外縁部160a及び内縁部160bには、複数の係合部としての突起部162、163が形成されている。
押え部材160は、キャリア150に遊星歯車140が回転軸141を介して回転自在に支持された状態で、第1円板部151に形成された環状の凹部151bに突起部162、163が圧入されて嵌め合わされた状態でキャリア150の一面側に固定されている。
その結果、押え部材160は、第1円板部151の貫通孔151aと第2円板部152の穴152aに支持された回転軸141の一端141aに接触して回転軸141を押えている。
第1支持蓋110、太陽歯車120、内歯歯車130、遊星歯車140、キャリア150、第2支持蓋170は合成樹脂材料を用いた成形品で構成される。合成樹脂材料としては、POM(ポリアセタール)、PA(ポリアミド)、PC(ポリカーボネイト)、PET(ポリエチレンテレフタレート)、PPS(ポリフェニレンサルファイド)、LCP(液晶ポリマー)又はこれらの合成樹脂にガラス繊維又は炭素繊維を添加した強化合成樹脂が挙げられる。
また、押え部材160の材料としては、金属を用いることもできる。具体的には、ステンレス材が挙げられる。
押え部材160の材料として、これら摺動材料又は金属を用いた場合には、複数段重ね合わせて構成される場合に互いに回転するキャリア150との回転摺動性を向上させることができる。
モータMの駆動で太陽歯車120が回転駆動される。そして、太陽歯車120が回転駆動を行うと、3つの遊星歯車140の各々が、回転軸141を回転中心として自転する。また、3つの遊星歯車140の各々は、内歯歯車130の内歯133と噛み合っているために、内歯歯車130に沿って公転する。
そして、2段目の遊星歯車機構では、2段目の内歯歯車130と外歯153とに噛み合う2段目の遊星歯車140が、2段目の第1キャリア150Aにより支持されて、自転しながら外歯153の外周を公転する。そして、公転する遊星歯車140を支持する2段目の第1キャリア150Aが減速回転する。
遊星歯車機構を重ね合わせた駆動伝達装置100は、太陽歯車120の回転、遊星歯車140の公転(キャリア150の回転)、内歯歯車130の回転のいずれかを固定、一つを入力、一つを出力に接続して使用される。
図9は本実施例に係るギヤードモータ200の縦断面模式図である。
ギヤードモータ200は、第1支持蓋110に固定された駆動源としてのモータ210と、モータ210の出力軸211に挿通された太陽歯車120、遊星歯車140を回転支持するキャリア150、遊星歯車140が噛合する内歯歯車130からなる遊星歯車機構が第2支持蓋170で一体として3段重ね合わされた駆動伝達装置100からなる減速機付きモータである。
図10は本実施例に係る感光体ドラム31の縦断面模式図である。
駆動伝達装置100Aは、内歯歯車130の筒体131が感光体ドラム31に嵌入されて、太陽歯車120がドラムシャフト311を介して駆動源としてのモータM(不図示)に接続されている。
駆動伝達装置100Aは、第2キャリア150Bの出力軸154Bが感光体ユニット30に固定された状態で内歯歯車130が回転し、回転駆動は内歯歯車130の減速回転ともに内歯歯車130の筒体131に固定された感光体ドラム31に回転ムラが抑制されて伝達される。
図11(a)は本実施例に係る外歯減速機構300の斜視図、(b)は正面図である。
外歯減速機構300は、駆動伝達装置100Bを構成する内歯歯車130が筒体131の外面に外歯134を有し、外歯134に噛合する被駆動体Gに減速回転を伝達する。
図12はインホイール機構400の縦断面模式図である。
インホイール機構400は、駆動源としてのモータ410の出力軸411に駆動伝達装置100Cが挿通されてホイール412の内面に固定されている。ホイール412は、モータ410の出力軸411に対して軸受413を介して回転支持され、モータ410の保持部材420に固定された第2キャリア150Bの出力軸154Bの外周面には軸受421を介してホイール422がホイール412に対向して回転支持されている。
ホイール412、422には、例えば、ゴム製のロール部材430を装着することができる。
10・・・制御装置
20・・・給紙装置
30・・・感光体ユニット
40・・・現像ユニット
50・・・転写ユニット
60・・・定着装置
100・・・駆動伝達装置
110・・・第1支持蓋
120・・・太陽歯車
130・・・内歯歯車
131・・・筒体
132・・・内面(筒体)
133・・・内歯
134・・・外歯
140・・・遊星歯車
141・・・回転軸
150・・・キャリア
150A・・・第1キャリア
150B・・・第2キャリア
151・・・第1円板部
152・・・第2円板部
153・・・外歯
154・・・内歯
160・・・押え部材
161・・・中心孔
162、163・・・突起部
164・・・溝
170・・・第2支持蓋
180・・・出力軸
190・・・連結部材
200・・・ギヤードモータ
300・・・外歯減速機構
400・・・インホイール機構
Claims (7)
- 駆動力を受けて回転する太陽歯車と、
中空部を有し、前記中空部の内面に内歯が設けられ前記太陽歯車と同軸上に配置された内歯歯車と、
前記太陽歯車と前記内歯歯車とに噛み合い自転しながら公転する遊星歯車と、
前記遊星歯車の回転軸を支持し、前記遊星歯車の公転により出力軸を回転中心として回転する回転部材と、
前記回転部材の一面側で前記遊星歯車の前記回転軸の一端に接触して前記回転軸を押える押え部材と、を備え、
前記回転部材は、前記回転軸の軸方向に前記内歯歯車の端面から突出するように形成されたフランジ部を有し、複数段重ね合わせた状態で、前記フランジ部は互いに隣接する前記内歯歯車の双方の前記内面で位置決めされる、
ことを特徴とする駆動伝達装置。 - 前記回転部材は、第1円板部、前記第1円板部と相対する第2円板部が一体として形成され、前記第1円板部又は前記第2円板部のいずれか一方には有底の穴が形成され、前記第1円板部又は前記第2円板部のいずれか他方には貫通孔が形成され、前記貫通孔を挿通した前記回転軸が前記貫通孔と前記穴で支持される、
ことを特徴とする請求項1に記載の駆動伝達装置。 - 前記回転部材は、前記第1円板部に環状の凹部を有し、前記押え部材は周縁部に形成された係合突起が前記凹部に圧入されて嵌め合わされた状態で前記回転部材の一面側に固定される、
ことを特徴とする請求項2に記載の駆動伝達装置。 - 前記押え部材は、前記回転軸の一端と接する接触面において、前記回転部材の材料よりも摩擦係数の低い材料で構成されている、
ことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の駆動伝達装置。 - 前記押え部材は、金属または樹脂材料からなる、
ことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の駆動伝達装置。 - 前記押え部材は、前記回転軸の一端と接する接触面において、当接される前記回転軸の一端との間に潤滑剤を介在させる溝を備える、
ことを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1項に記載の駆動伝達装置。 - 請求項1ないし6のいずれか1項に記載の駆動伝達装置の太陽歯車を回転駆動するモータと、
前記駆動伝達装置の前記回転部材の回転力を伝達する駆動手段と、
前記駆動手段の駆動を受けて画像を形成する画像形成部と、を含む、
ことを特徴とする画像形成装置。
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