专利名称：驱动减速装置及图像形成装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及驱动减速装置及图像形成装置。
背景技术：
在具有感光体等像载置体的图像形成装置中，是随着像载置体的转动，通过对像载置体进行带电工序、曝光工序、显影工序、转印工序等来进行图像形成的。在这种图像形成装置中，虽然设置了用于对像载置体进行转动驱动的马达等驱动源，但驱动源的转速一般要大于像载置体的转动所要求的转速。于是，在如专利文献1里提案了使用行星齿轮减速机构来将驱动源的转动速度减速后传递到像载置体里的驱动减速装置。行星齿轮减速机构包括太阳轮、与太阳轮同轴配设的内齿轮、与太阳轮及内齿轮啮合的多个的行星轮，以及在将行星轮支持为自由转动的同时，将同轴上的太阳轮及内齿轮支持为自由转动的行星齿轮架。行星齿轮减速机构是将太阳轮的转动、行星轮的公转 (行星齿轮架的转动)以及内齿轮的转动等三要素之中的一个连接到固定里，一个连接到输入里，另一个连接到输出里。通过对输入、输出、固定的各自分配，就能够得到各为不同的减速比，或使得输出轴的转动方向与输入轴的转动方向相反。近年来，为了高画质而更多地使用聚合调色剂，由此也增加了像载置体的清洁刮刀等的负荷。于是，如专利文献2所提案的，考虑采用多段设置上述行星齿轮机构的复合行星齿轮减速装置构成高减速比后来提高输出转矩。在该复合行星齿轮减速装置中，一般的是通过对各段的内齿轮、行星轮以及太阳轮进行通用化后来降低成本。然而，由施加到转动体的像载置体里的清洁刮刀等引起的负荷作为负荷转矩而施加到了复合行星齿轮减速装置里。该负荷转矩更多地是施加到了驱动传递方向最下游的段 (以后称为“最终段”)的行星齿轮机构里。其结果是，由施加到最终段的行星齿轮机构的各齿轮的啮合部里的负荷转矩引起的力最大。其中，也以施加到转动中心的太阳轮和行星轮的啮合部里的负荷转矩引起的力为最大。以施加到行星轮和太阳轮的啮合部里的负荷转矩产生的力为F，以负荷转矩为N，以太阳轮的节圆直径为r时，F = N/(r/2)。另一方面，因为内齿轮的节圆直径要大于太阳轮，施加在内齿轮和太阳轮的啮合部里的负荷转矩引起的力就要小于施加在太阳轮和行星轮的啮合部里的力。这样，由于施加在最终段的行星齿轮机构的太阳轮和行星轮的啮合部里的负荷转矩引起的力较大，就会产生太阳轮和行星轮提早磨损，提早到达寿命的问题。专利文献1(日本)特开2008-151868号公报专利文献2(日本)特开2001-173733号公报
发明内容
本发明鉴于上述情况，目的在于提供能够延长驱动传递方向最下游的行星齿轮机构的太阳轮、行星轮寿命的驱动减速装置及图像形成装置。为达到上述目的，本发明的技术方案1提供一种驱动减速装置，其将多个的行星齿轮机构串联地配置在轴方向里，所述行星齿轮机构包括太阳轮；内齿轮，其被配设为与所述太阳轮同轴；多个的行星轮，其被等间隔地配设在所述内齿轮内的圆周方向里，并与所述太阳轮和所述内齿轮啮合；行星齿轮架，其在将所述行星轮支持为自由转动的同时，与所述太阳轮或所述内齿轮同轴地自由转动，所述驱动减速装置将配置在驱动传递方向最上游里的行星齿轮机构的输入要素连接到驱动源里，将配置在驱动传递方向最下游里的行星齿轮机构以外的行星齿轮机构的输出要素连接到邻接在该行星齿轮机构的驱动传递方向下游侧里的行星齿轮机构的输入要素里，将配置在驱动传递方向最下游侧里的行星齿轮机构的输出要素连接到用于将驱动力输出到转动体里的部件里，将驱动源来的转动驱动力减速后传递到转动体里，其特征在于，配置在驱动传递方向最下游里的行星齿轮机构的太阳轮的节圆直径要大于其他的行星齿轮机构的太阳轮的节圆直径。根据本发明的技术方案，因为使得驱动传递方向最下游里的行星齿轮机构的太阳轮的节圆直径大于其他的行星齿轮机构的太阳轮的节圆直径，就能够降低施加在驱动传递方向最下游里的行星齿轮机构的太阳轮和行星轮的啮合部里的负荷转矩所产生的力。由此，与使得驱动传递方向最下游里的行星齿轮机构的太阳轮的节圆直径等于其他的行星齿轮机构的太阳轮的节圆直径的驱动减速装置相比，能够延长驱动传递方向最下游里的行星齿轮机构的太阳轮或行星轮的寿命。
图1所示是实施方式所涉及的复印机例中的图像形成部全体的概要构成图。图2所示是将感光体驱动装置安装在装置里时的概要构成图。图3所示是感光体驱动装置的截面图。图4(a)所示是第一行星齿轮架的立体图，图4(b)所示是第二行星齿轮架的立体图。图5所示是第一段的行星齿轮机构的横截面图。图6所示是在第一段的行星齿轮机构中设置了四个行星轮时的说明图。图7所示是第二段的行星齿轮机构的横截面图。图8所示是行星齿轮机构中的内齿轮和行星轮的啮合模式说明图。图9所示是适用了本发明的驱动减速装置的轮带驱动装置和中间转印带5的一部分的概要构成图。符号说明IYUMUCUBk 感光体鼓5 中间转印带10 感光体驱动装置14 马达14a 马达轴14b 马达驱动电路板14c 固定法兰14d 突出部51 驱动辊
51a驱动辊轴52花键联轴器52a外齿52b内齿70内齿固定螺丝71本体机构固定螺丝74驱动侧板76本体侧板80行星齿轮减速装置81内齿固定盒体82内齿轮83第一行星轮84第一行星齿轮架销85第一行星齿轮架86第二太阳轮87第二行星轮88第二行星齿轮架销89第二行星齿轮架90端部盖91圆筒轴92第一太阳轮
具体实施例方式以下，对于将本发明适用于图像形成装置的电子照相方式的彩色复印机(以下称为“复印机”)里的一个实施方式进行说明。还有，本实施方式中的复印机是串列型的图像形成装置，采用的是干式双成分显影剂的干式双成分显影方式。图1所示是本实施方式所涉及的复印机中的图像形成装置全体的概要构成图。该复印机从未图示的图像读取部来接受图像情报的图像数据后进行图像形成处理。在该复印机里，如图所示地并列设置了作为黄色(以下简称为“Y”)、品红色(以下简称为“M”)、青色(以下简称为“C”)、黑色(以下简称为“B”)等各色用的四个转动体的潜像载置体的感光体鼓lY、lM、lC、lBk。这些感光体鼓1Y、1M、ICUBk与通过包括驱动辊在内的多个可以转动的辊所支持的环状的中间转印带5接触地，沿着该轮带移动方向被并列配置。另外，在感光体鼓lY、lM、lC、mk的周围安装执行工序的顺序被分别配设了带电器2Y、 2M、2C、2Bk，和对应于各色的显影装置9Y、9M、9C、9Bk，和清洁装置4Y、4M、4C、4Bk，以及除电灯3Y、3M、3C、3mc等电子照相处理用部件。另外，感光体鼓1、带电器2、除电灯3、清洁装置 4以及显影装置9相对于打印机本体一体地形成为可以装卸的处理卡盒。在通过本实施方式所涉及的复印机来形成全彩色图像时，首先如图2所示地通过后叙的感光体驱动装置，在图中箭头的方向里驱动转动感光体鼓IY的同时由带电器2均勻带电，然后将未图示的光写入装置来的光束照射后在感光体鼓IY上形成Y静电潜像。该Y静电潜像通过显影装置9的显影剂中的Y调色剂被显影。在显影时，在显影辊和感光体鼓 IY之间被施加规定的显影偏压，显影辊上的Y调色剂被静电吸附到感光体鼓IY上的Y静电潜像部分里。如此显影后所形成的Y调色剂像随着感光体鼓IY的转动被搬送到感光体鼓IY和中间转印带5接触的1次转印位置里。在该1次转印位置中，通过1次转印辊6Y在中间转印带5的里面施加了偏压电压。之后，通过该偏压施加而产生的1次转印电场来将感光体鼓IY上的Y调色剂像吸引到中间转印带5 —侧里后，在中间转印带5上进行1次转印。以下，同样地，M调色剂像、C调色剂像、他调色剂像也被1次转印后依次重叠在中间转印带5 上的Y调色剂像里。如此，中间转印带5上四色重合的调色剂像随着中间转印带5的转动被搬送到与 2次转印辊7相向而对的2次转印位置里。另外，在该2次转印位置里，转印纸根据未图示的对位辊以规定的时机被搬送来。然后，在该2次转印位置中，通过2次转印辊7在转印纸的背面施加规定的偏压电压，根据该偏压施加产生的2次转印电场及2次转印位置的抵接压力，中间转印带5上的调色剂像就一起2次转印到转印纸上了。之后，2次转印有调色剂像的转印纸通过定影辊对8的定影处理后被排出到装置外部。接着，对于本发明的特征部分所在，具有作为减速装置的行星齿轮减速装置的驱动装置的感光体驱动装置进行说明。当感光体鼓里发生速度变动时就会在输出的图像里产生跳动(jitter)或浓度不均。速度变动以某一频率持续时就会在图像全体里产生周期性的浓度不均，从而可以看到条纹模样的条带(banding)。感光体鼓的速度变动会引起写入系统的曝光光线的副扫描位置偏离。同时，还导致对转印带的1次转印时的副扫描位置偏离。在需要如此高精度驱动的感光体鼓的驱动传递部里，使用的是通过对熔融树脂压铸成型的塑料齿轮。与金属齿轮相比，塑料齿轮具有自身润滑性、使用噪声低、重量轻、耐腐蚀、批量生产率高等优点。但另一方面也存在着耐久性(耐磨损性)、高刚性、高精度等不足的缺点。为了在使用塑料齿轮时也能够提高耐久性和刚性，提出有将行星齿轮装置作为驱动减速机来使用的方案。行星齿轮装置包括同心状地配置的太阳轮及内齿轮，和与该双方啮合的多个的行星轮，行星轮被行星齿轮架支持为可以转动，处于自转以及可以在太阳轮的周围公转的状态。因为输出轴的转动负荷分散传递到多个的行星轮里，其耐久性和传递刚性要优于齿轮组的齿轮装置，并能够实现齿轮的小型化。例如，通过将小型化后的驱动机构和驱动源的马达配置在感光体鼓的圆筒内部里，就能够大幅度实现小型化。一般地，在复印机、打印机等的感光体鼓的驱动减速机中，使用齿轮组的减速方式的驱动马达根据转动精度和转动速度的要求规格，采用的是外转子型DC无刷马达， 马达转速为1000rpm-2500rpm。但是，考虑到外转子型DC无刷马达的效率，以转速在 3000rpm-5000rpm为好。另外，马达轴径为Φ6πιπι，马达轴径大于Φ6πιπι时，进行阶梯轴加工，以使得形成在马达轴里的齿轮为Φ 6mm。马达的外转子直径在Φ 40-Φ 60程度，减速驱动装置的减速比在1/15-1/20程度。另外，感光体鼓的直径一般是Φ30πιπι-Φ60πιπι。另一方面，一般的I-H型行星齿轮减速装置采用的构成是将输入轴连接到太阳轮里，将输出轴(减速转动)连接到行星齿轮架里，并且内齿轮被固定在盒体里不能转动， 多个的行星齿轮由行星齿轮架支持为可以转动，太阳轮和内齿轮为啮合，由此，即使能够增大减速比，也在1/10程度。但是，通过将观-H型行星齿轮减速机构做成两段，就能够容易地将减速机的减速比增大到1/20-1/40，从而可以以效率良好的转速来使用马达。另外，行星齿轮装置虽然在多个的行星齿轮里进行负荷分配后被驱动，但是众所周知的是，行星齿轮数以3个来均等分配后的转动精度较好。更进一步地，通过使得行星齿轮装置的外径等于或小于马达的外径及感光体鼓的外径，就能够发挥小型化的长处。然而，这种在行星齿轮机构里设置多段的行星齿轮减速装置中，感光体鼓的负荷转矩施加在最终段的行星齿轮机构里。尤其是配置在最终段的行星齿轮机构的转动中心里的太阳轮和行星轮的啮合部里所施加的负荷转矩导致的力最大，从而产生最终段的行星齿轮机构的太阳轮或行星轮提早磨损，并提早到达寿命期的问题。在本实施方式的构成中，即使负荷转矩施加在最终段的行星齿轮机构里，也能够抑制太阳轮或行星轮提早到达寿命。 以下，根据图2-图8来进行具体的说明。还有，由于各感光体鼓lY、lM、lC、mk通过同一构成的感光体驱动装置来被转动驱动，所以，以下对感光体鼓IY的感光体驱动装置10来进行说明。图2所示是将感光体驱动装置10安装到装置里去的时候的概要构成图。在感光体鼓IY的轴方向端部里，固定有圆板状的鼓法兰Ia以塞住该感光体鼓IY 的轴方向端部面。在鼓法兰Ia的中心里固定有鼓轴lb。鼓轴Ib通过设置在收容感光体鼓 1Y、带电器2Y、显影装置9Y、清洁装置4Y、除电灯3Y等的处理卡盒的侧板IOOa里的第一鼓轴承101来被支持为可以转动。在鼓轴Ib里固定有第二鼓轴承102，在本体侧板76里设置有插入该第二鼓轴承102的浅的嵌合部76a。在鼓轴Ib的先端里形成有与设置在后述感光体驱动装置10输出轴的圆筒轴91内周面里的花键(spline)状的内齿52b相嵌合的花键状的外齿52a。另外，虽然没有图示，但在处理卡盒或本体侧板76的一方里设置有位置确定销，而在另一方里设置了位置确定销插入的位置确定孔。处理卡盒100Y相对于本体侧板76可以装卸，在安装的时候就通过未图示的导向部件被导引到规定的地方。然后，将第二鼓轴承102插入到本体侧板76的嵌合部76a里， 以及将未图示的位置确定销插入到未图示的位置确定孔里，通过两处来确定在装置本体里的位置。第二鼓轴承102和本体侧板76通过以凹坑(in low)来嵌合，感光体鼓IY和感光体驱动装置10中的行星齿轮减速装置80的同轴精度就得到确保。感光体驱动装置10包括作为驱动源的马达14，和作为驱动减速装置的行星齿轮减速装置80。感光体驱动装置10通过本体机构固定螺丝71来被固定在驱动侧板74里。图3所示是感光体驱动装置10的截面图。马达14是DC (直流)无刷马达，具有固定法兰14c。在固定法兰Hc和行星齿轮减速装置80的相对面里，具有向感光体侧突出的突出部14d，行星齿轮减速装置80的圆筒状的内齿固定盒体81与该突出部14d嵌合后被确定位置。然后，该内齿固定盒体81如图2 所示地提高内齿固定螺丝70被固定在马达14的固定法兰Hc里。另外，在马达14的固定法兰Hc和行星齿轮减速装置80相向而对的相对面的反对侧的面里，设置了定子铁心或马达驱动电路板14b等。马达14的马达轴1 在被设置在固定法兰Hc里的未图示的两个轴承支持的同时，贯通固定法兰14c后，其先端位于内齿固定盒体81内。通过支持马达轴 14a，固定法兰Hc就对DC无刷马达的转子的外转子进行支持了。另外，在本实施方式中， 固定法兰14c和内齿固定盒体81是分开构成的，但也可以形成为一体。固定法兰Hc使用5mm程度的金属板以具有足够的强度。本实施方式的行星齿轮减速装置80采用的是具有两段的观-H型行星齿轮机构的复合行星齿轮机构。I-H型行星齿轮机构包括太阳轮(sun gear)、行星轮(planetary gear)、支持行星轮的公转运动的行星齿轮架(planetary carrier)以及内齿轮(outer gear)等四个部件。太阳轮的转动、行星轮的公转(行星齿轮架的转动)、内齿轮的转动等三要素之中，一个为固定，一个为输入，一个为输出。通过分别对该三要素进行固定、输入和输出的分配，就能够以一个行星齿轮减速机构来进行多个的减速比或转动方向的切换。具有多段的观-H型行星齿轮机构的复合行星齿轮机构中最靠马达侧(驱动传递方向最上游侧)的行星齿轮机构将三根基本轴中的一根结合到驱动传递方向上后一个的行星齿轮机构的基本轴里，将一根基本轴设置为作为输入轴的马达轴，并固定剩余的一根基本轴。另外，最靠转动体侧(驱动传递方向最下游侧)的行星齿轮机构将三根基本轴中的一根结合到驱动传递方向上前一个的行星齿轮机构的基本轴里，将一根基本轴设置为输入轴，并固定剩余的一根基本轴。另外，夹在行星齿轮机构中间的行星齿轮机构将三根基本轴中的两根互相结合，并固定剩余的一根基本轴。本实施方式的复合行星齿轮机构因为具有两段的 I-H型行星齿轮机构，所以就包括了上述最靠马达侧(驱动传递方向最上游侧)的行星齿轮机构的构成，和最靠转动体侧(驱动传递方向最下游侧)的行星齿轮机构的构成。另外， 本实施方式的复合行星齿轮机构的各段的行星齿轮机构采用的是将内齿轮固定，将太阳轮作为输入，将行星齿轮架作为输出。马达侧的一段行星齿轮机构80a的第一太阳轮92直接切齿后形成在作为输入轴的马达的马达轴Ha的先端里。与该第一太阳轮92及设置在内齿固定盒体81里的内齿轮 82啮合的第一行星轮83由第一行星齿轮架85支持后沿着第一太阳轮92的外周进行公转。 第一行星轮83为了转动平衡及转矩分担而在同心状里配置有三处。在本实施方式中，沿着圆周方向三等分的位置里分别配置了第一行星轮83。各个第一行星轮83由设置在第一行星齿轮架85里的第一行星齿轮架销84支持为可以自由转动地自转。第一行星轮83通过与第一太阳轮92和内齿轮82的啮合，进行自转及公转，并且支持第一行星齿轮83的第一行星齿轮架85相对于第一太阳轮92的转动为减速转动，从而获得第一段的减速比。在第一行星齿轮架85的转动中心里设置有第二段的行星齿轮机构80b的第二太阳轮86，第二太阳轮86作为第二段的行星齿轮机构80b的输入。第一行星齿轮架85在行星齿轮减速装置内被浮动支持为可以自由转动。第二太阳轮86的节圆直径要大于第一太阳轮92的节圆直径。与该第二太阳轮86以及和设置在内齿固定盒体81里的第一段的行星齿轮机构80a共通的内齿轮82啮合的第二行星轮87由第二行星齿轮架89支持后沿着第二太阳轮86的外周进行公转。在本实施方式中，沿着圆周方向四等分的位置里分别配置了第二行星轮87。各个第二行星轮87由设置在第二行星齿轮架89里的第二行星齿轮架销 88支持为可以自由转动地自转。在相当于最终段的第二段的第二行星齿轮架89里，设置了作为输出轴的圆筒轴91。在圆筒轴91的内周面里形成有花键状的内齿52b。然后，由鼓轴 Ib先端花键状的外齿5 和该内齿52b构成的花键联轴器(splined coupling) 52，通过上述外齿5 和内齿52b的啮合就使得鼓轴Ib和行星齿轮减速装置80连结了。通过以花键联轴器52来连结鼓轴Ib和行星齿轮减速装置80作为输出轴的圆筒轴91，只要将处理卡盒在感光体鼓轴方向里从本体侧板76拉出，就能够使得鼓轴Ib和圆筒轴91分开，从而使得鼓轴Ib能够容易地和圆筒轴91进行连结和分开。马达14的驱动力从马达轴1 传递到第一太阳轮92后，来驱动转动第一太阳轮。 通过该第一太阳轮92的转动，驱动力就被传递到了与第一太阳轮92啮合的三个第一行星轮83里，这些第一行星轮83在第一太阳轮92的周围公转的同时进行自转。通过这些第一行星轮83的公转，驱动力被减速后传递到第一行星齿轮架85里，并在第一行星齿轮架85 转动后传递到设置在第一行星齿轮架85里的第二太阳轮86里，来使第二太阳轮86转动。 然后，驱动力就被传递到了与第二太阳轮86啮合的四个第二行星轮87里，这些第二行星轮 87在第二太阳轮86的周围公转的同时进行自转。通过这些第二行星轮87的公转，驱动力被减速后传递到第二行星齿轮架89里，借助于设置在第二行星齿轮架89里的圆筒轴91和鼓轴lb，驱动力就传递到感光体里，使得感光体以规定的转速来转动。图4(a)所示是第一行星齿轮架85的立体图，图4(b)所示是第二行星齿轮架89 的立体图。如图4(a)所示，第一行星齿轮架85通过第一行星齿轮架侧板8 和第二行星齿轮架侧板8 等两块侧板来对支持第一行星轮83的第一行星齿轮架销84的两端部进行支持的。第一段里配置有三个行星轮，通过设置在各行星轮之间的三根行星齿轮架支柱85c， 第一行星齿轮架侧板8 和第二行星齿轮架侧板8 就被固定了。第一行星轮83的公转转动引起第一行星齿轮架全体的转动，该转动被传递到以一体地构成在第一行星齿轮架侧板85a的同轴上的第二太阳轮86里。如图4(b)所示，第二行星齿轮架89的构成虽然与第一行星齿轮架85相同，但是第二行星轮87和行星齿轮架支柱89c的数量为四个。另外，在第二行星齿轮架89的第一行星齿轮架侧板89a的同轴上一体地形成有圆筒轴91。在各行星齿轮架销84、88里发生有使得行星齿轮架转动的径向负载，从而导致行星齿轮架销容易发生倾斜，恶化转动传递精度。尤其是，当固定有行星齿轮架销的行星齿轮架侧板的材质为树脂时，行星齿轮架销的倾斜更容易发生。但是，在本实施方式中，由于行星齿轮架销是由第一行星齿轮架侧板和第二行星齿轮架侧板的双方来支持的，即使行星齿轮架是由树脂材料构成的也能够抑制行星齿轮架销的倾斜，从而能够抑制转动传递精度的
T^ ο关于行星齿轮减速装置80的减速比，在以τ 代表太阳轮的齿数，以Zb代表行星轮的齿数，以k代表内齿轮的齿数时，可以以下式来表示，式中的添加字1和2分别代表第一段的行星齿轮机构80a和第二段的行星齿轮机构80b。减速比=Zal/(Zal+Zcl)XZa2/(Za2+Zc2)如上式所示，行星齿轮减速装置80的减速比就是第一段和第二段的行星齿轮机构的减速比的乘积。在马达14里具有能够有效驱动的转速，确定行星齿轮减速装置80的减速比后就能够以有效地驱动马达14的转速来驱动了。在本实施方式中，因为第二太阳轮86的节圆直径较大，所以就能够降低施加在第二太阳轮86和第二行星轮87的啮合部里的负荷转矩。但是，增大第二太阳轮86的节圆直径后，第二段的减速比就会减小。因此，为了得到可以使马达14能够以有效驱动的转速来转动的减速比，有必要增大第一段的减速比。因此，在本实施方式中，通过使得第一太阳轮 92的节圆直径小于第二太阳轮86的节圆直径后来增大减速比，就能够获得以有效地驱动的转速来转动的减速比。只是，如果增大第一段的内齿轮的直径，即使不减小第一太阳轮92 的节圆直径，也能够增大第一段的减速比。但是这种情况下，就不能再使用第一段和第二段共通的内齿轮，从而可能导致装置的成本增加。另外，第一段的行星齿轮机构的外径也会大于马达14的外径以及感光体的外径，从而得不到小型化的好处。如图3所示，在内齿固定盒体81的转动体侧端部里固定有通过螺丝(未图示)的端部盖90。该端部盖90是在将行星齿轮减速装置80安装到驱动侧板74里时，为了防止内齿固定盒体内的部件(第一和第二行星齿轮架85和89、第二太阳轮86、第一行星轮83、第二行星轮87、圆筒轴91)从内齿固定盒体81脱落而设置的。端部盖90和设置在第二行星齿轮架89里的圆筒轴91之间具有足够的间距，端部盖90不支持第二行星齿轮架89的转动，因此，第二行星齿轮架89是在内齿固定盒体81内被浮动支持的。另外，在本实施方式的行星齿轮减速装置80中，直接切齿后形成在马达轴14里的第一太阳轮92和第一、第二行星齿轮架销84、88由不锈钢、碳素钢等金属材料构成，其他部件(第一行星轮83、第一行星齿轮架85、第二太阳轮86、第二行星轮87、第二行星齿轮架 89、圆筒轴91、形成有内齿轮82的内齿固定盒体81)由聚甲醛等树脂材料来形成。各部件由树脂来成型就可以通过压铸成型以低成本来大量生产。另外，以树脂材料来形成除了第一太阳轮92以外的行星齿轮机构的各齿轮可以获得自我润滑性，与以金属来形成各齿轮相比，能够降低使用时的噪音和实现轻量化。另外，还能够提高耐腐蚀性。另一方面，以树脂材料来形成各齿轮，与采用金属材料相比，在耐久性(耐磨损性)和高刚性上有所欠缺。在承受感光体鼓IY的负荷转矩的第二段的行星齿轮机构80b 的第二行星轮87和第二太阳轮86的啮合部里，因为负荷转矩而施加了较大的负载。但是， 在本实施方式中，因为增大了第二太阳轮86的节圆直径，与第二太阳轮86和第一太阳轮92 的节圆直径相同的情况相比，能够抑制施加在第二行星轮87和第二太阳轮86的啮合部里的负载。由此，即使以树脂材料来形成第二行星轮87或第二太阳轮86，也能够抑制第二行星轮87或第二太阳轮86提早到达寿命的问题。图5所示是第一段的行星齿轮机构80a的横截面图，在图5中，没有图示行星齿轮架支柱85c。因为第一太阳轮92是在马达轴1 里直接切齿的，所以外径在Φ6πιπι以下，在其周围的圆周方向里以等距离地配置了三个第一行星轮83。由于第一太阳轮92的节圆直径较小，所以第一太阳轮92和内齿轮82之间的距离就增大。其结果是，与第一太阳轮92及内齿轮82啮合的第一行星轮83的节圆直径变长，如图6所示地，在配置四个第一行星轮83 时，因为行星齿轮相互干涉而无法配置。图7所示是第二段的行星齿轮机构80b的横截面图。在该图中，也没有图示行星齿轮架支柱89c。因为第二太阳轮86的节圆直径要比第一太阳轮92的节圆直径长，第二太阳轮86 和内齿轮82之间的距离就小于第一段的行星齿轮机构80a。由此，第二行星轮87的节圆直径也能够小于第一行星轮83。因此，第二行星轮87相互之间就不会干涉，从而能够以四等分来配置四个。如此，在本实施方式中，因为最终段的行星齿轮机构80b的行星齿轮的数量为4 个，与行星齿轮的数量为3个的时候相比，施加在各行星齿轮87里的负荷转矩所产生的负载得到减少，从而能够延长第二行星轮87的使用寿命。更进一步地，在本实施方式中，是将第一、第二行星齿轮架85、89浮动支持为自由转动的。因此，就能够获得第一、第二行星齿轮83、87的公转轨道被自动调心的效果。图8所示是行星齿轮机构中内齿轮和行星轮之间的啮合模式说明图。太阳轮S在反时针方向里转动的时候，如图中符号A所述部分那样，太阳轮S的轮齿和行星轮Pl的轮齿啮合后是在使得行星轮Pl在顺时针方向里转动的方向里进行动力传递的。而同时，行星轮Pl又如图中符号B所述部分那样还与内齿轮F啮合。这时，行星轮 Pl受到图中箭头所示方向的齿面应力。同样地，其他的行星轮P2、P3也同时在各箭头所示方向里受到齿面应力。该齿面应力根据内齿轮F的齿轮精度误差或安装位置误差导致的啮合状态的差别而不同。这里，对行星齿轮架C进行浮动支持后会使得各齿面应力根据齿轮啮合的接触压力角而倾向于中心方向，从而使得行星齿轮架C自动地移动到各齿面应力为均等的位置里。由此，各齿面应力就变为一致了。各齿面应力在内齿轮F转一圈，以及行星齿轮架C沿着内齿轮F转一圈的时间里因为是一定的，所以输出轴的转动速度变动就得到减小。另外，如上所述，采用的是以太阳轮为输入，固定内齿轮，以行星齿轮架为输出，但并不限于此。例如，也可以是固定太阳轮，以行星齿轮架为输入，以内齿轮为输出。即使在这种情况下，通过使得最终段的太阳轮的节圆直径大于其他的太阳轮的节圆直径，就能够减小施加在最终段的太阳轮和行星轮之间的啮合部里的负荷转矩所引起的负载。更进一步地，本实施方式的行星齿轮减速装置80是两段的，但也可以是三段以上。即使是这种情况， 通过至少使得最终段的太阳轮的节圆直径大于第一段的太阳轮的节圆直径，就能够延长负荷转矩最大的最终段的行星齿轮机构中的行星轮和太阳轮的使用寿命。另外，如上所述，虽然是将本发明的驱动减速装置适用到驱动转动像载置体的感光体鼓的感光体驱动装置10里来说明的，但也可以将本发明的驱动减速装置适用到对像载置体的中间转印带5进行驱动转动的轮带驱动装置里。图9所示是适用于本发明的驱动减速装置的轮带驱动装置和中间转印带5的一部分的概要构成图。中间转印带5由驱动辊51和其他多个的从动辊及张紧辊张架，驱动辊51的转动是通过驱动辊51和中间转印带5之间的摩擦来传递到中间转印带5里的。设置在驱动辊51里的驱动辊轴51a和行星齿轮减速装置80的圆筒轴(未图示)与感光体鼓同样地，是以花键联轴器52来连结的，马达14的转动经过行星齿轮减速装置80减速后传递到驱动辊51里。以上，根据本实施方式的驱动减速装置的行星齿轮减速装置80，是多段地设置行星齿轮机构的，该行星齿轮机构包括太阳轮，和与太阳轮同轴配设的内齿轮，和等间隔地配设在内齿轮内的圆周方向里，并与太阳轮和内齿轮啮合的多个行星轮，和在将行星轮支持为自由转动的同时，与太阳轮或内齿轮同轴地自由转动的行星齿轮架。然后是使得配置在驱动传递方向最下游里的最终段的行星齿轮机构的太阳轮的节圆直径大于其他的行星齿轮机构的太阳轮的节圆直径。由此，如上所述，与最终段的太阳轮和其他太阳轮的节圆直径相同的情况相比，就能够降低施加在最终段的行星轮和太阳轮的啮合部里的负荷转矩所引起的负载。其结果是，能够抑制最终段的太阳轮或行星轮的轮齿的提早磨损，从而能够延长最终段的太阳轮或行星轮的使用寿命。
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另外，配置在驱动传递方向最上游里的第一段的行星齿轮机构的太阳轮，因为是直接切齿后形成在驱动源的驱动轴里的，所以就无需另外设置第一段的太阳轮，从而能够降低装置的成本。另外，通过共用各段的行星齿轮机构的内齿轮，就能够进一步地降低装置的成本。另外，通过以树脂材料来构成各段的行星齿轮架中作为支持行星轮的支持轴的行星齿轮架销因外的各段的行星齿轮机构的部件，就能够通过压铸成型以低成本来进行大量生产。另外，以树脂材料来形成后可以获得自我润滑性，与以金属来形成各齿轮的情况相比，能够降低使用时的噪音，实现轻量化。另外，还能够提高耐腐蚀性。另外，通过以金属来形成行星齿轮架，就能够抑制用于转动行星齿轮架的径向负载引起的行星齿轮架销的变形，从而能够维持良好的转动传递精度。另外，最终段的行星齿轮机构的行星轮的数量要多于其他的行星齿轮机构的行星轮的数量。具体来说是，在其他的行星齿轮机构里设置了三个行星轮，而在最终段的行星齿轮机构里设置了四个行星轮。通过增加最终段的行星轮数，就能够减小施加在每一个里的负荷转矩所引起的负载，从而能够延长最终段的行星轮的使用寿命。另外，因为是将各段的行星齿轮机构的行星齿轮架自由转动地浮动支持在作为箱体的内齿固定盒体里的，所以，即使存在着太阳轮的偏心或组装误差、行星轮的偏心、内齿轮的组装误差等的转动传递误差要因，行星齿轮架和行星轮在半径方向里移动后，行星轮的公转轨道被自动调心后，转动变动得到抑制。另外，各段的行星齿轮机构的构成是将内齿轮固定为不能转动，在太阳轮里输入驱动力，在行星齿轮架里输出驱动力。由此，就能够提供各段的行星齿轮机构来降低马达的转动速度，从而可以获得高减速比。另外，在最终段的行星齿轮机构的行星齿轮架里，固定有用于将驱动力输出到转动体的感光体里的作为输出轴的圆筒轴，在此以外的行星齿轮机构的行星齿轮架里，固定有比该行星齿轮机构更靠感光体侧的下一段的行星齿轮机构的太阳轮。由此，从该行星齿轮机构的行星齿轮架输出的驱动力就能够输入到下一段的转动体侧的太阳轮里。通过使得最终段的行星齿轮机构的太阳轮的节圆直径长于鼓轴直径，就能够降低施加在最终段的行星轮和太阳轮的啮合部里的负荷转矩所引起的负载。另外，通过以花键联轴器来连结圆筒轴和鼓轴，只要将转动体的感光体向轴方向里移动，就能够进行圆筒轴和鼓轴的连结及分离。由此，就能够容易地对圆筒轴和鼓轴进行连结及分离。另外，根据本实施方式，在具有转动体的复印机等图像形成装置中，通过采用本发明的驱动减速装置来作为驱动转动体的驱动装置的驱动减速装置，就能够降低感光体鼓等的像载置体、驱动中间转印带5或转印带等轮带部件的驱动辊、用于搬送记录材料等的搬送辊等转动体的转动速度变动，从而能够进行良好的图像形成。另外，本发明不局限于前述各实施方式，在本发明的技术思想的范围内，除了前述各实施方式所示之外，还可以对前述各实施方式进行适当的变更，专利说明书的公开内容不局限于上述的说明。本专利申请的基础和优先权要求是2010年8月19日、在日本专利局申请的日本专利申请JP2010-184380，和2011年6月16日、在日本专利局申请的日本专利申请 JP2011-134001，其全部内容在此引作结合。
权利要求
1.一种驱动减速装置，其将多个的行星齿轮机构串联地配置在轴方向里，所述行星齿轮机构包括太阳轮；内齿轮，其被配设为与所述太阳轮同轴；多个的行星轮，其被等间隔地配设在所述内齿轮内的圆周方向里，并与所述太阳轮和所述内齿轮啮合；行星齿轮架，其在将所述行星轮支持为自由转动的同时，与所述太阳轮或所述内齿轮同轴地自由转动，所述驱动减速装置将配置在驱动传递方向最上游里的行星齿轮机构的输入要素连接到驱动源里，将配置在驱动传递方向最下游里的行星齿轮机构以外的行星齿轮机构的输出要素连接到邻接在该行星齿轮机构的驱动传递方向下游侧里的行星齿轮机构的输入要素里，将配置在驱动传递方向最下游侧里的行星齿轮机构的输出要素连接到用于将驱动力输出到转动体里的部件里，将驱动源来的转动驱动力减速后传递到转动体里，其特征在于，配置在驱动传递方向最下游里的行星齿轮机构的太阳轮的节圆直径要大于其他的行星齿轮机构的太阳轮的节圆直径。
2.根据权利要求1所述的驱动减速装置，其特征在于配置在驱动传递方向最上游里的行星齿轮机构的太阳轮直接切齿后形成在驱动源的驱动轴里，各行星齿轮机构的内齿轮为共通，只有支持各行星齿轮机构的行星齿轮架的行星轮的支持轴是以金属材料来构成的，各行星齿轮机构的剩余的部件是以树脂材料来构成的。
3.根据权利要求1或2所述的驱动减速装置，其特征在于所述驱动传递方向最下游的行星齿轮机构的行星轮的个数要多于其他的行星齿轮机构的行星轮的个数。
4.根据权利要求3所述的驱动减速装置，其特征在于在其他行星齿轮机构里设置三个行星轮，在驱动传递方向最下游的行星齿轮机构里设置四个行星轮。
5.根据权利要求1所述的驱动减速装置，其特征在于将各行星齿轮机构的各行星齿轮架自由转动地浮动支持在盒体里。
6.根据权利要求1所述的驱动减速装置，其特征在于各行星齿轮机构的构成是将内齿轮固定为不能转动，太阳轮用于输入驱动力，行星齿轮架用于输出驱动力。
7.根据权利要求6所述的驱动减速装置，其特征在于在驱动传递方向最下游的行星齿轮机构的行星齿轮架里固定有用于将驱动力输出到所述转动体里的部件的输出轴，在其他的行星齿轮机构的行星齿轮架里固定有邻接在该行星齿轮机构的驱动传递方向下游侧里的行星齿轮机构的太阳轮。
8.根据权利要求1所述的驱动减速装置，其特征在于驱动传递方向最下游的行星齿轮机构的太阳轮的节圆直径要大于所述转动体的轴的直径。
9.根据权利要求1所述的驱动减速装置，其特征在于以花键联轴器来连结用于将驱动力输出到所述转动体里的输出轴和转动体的轴，该输出轴被设置在驱动传递方向最下游的行星齿轮机构的行星齿轮架里。
10.一种图像形成装置，其包括 转动体；驱动源，其驱动所述转动体；驱动减速装置，其将所述驱动源的转动速度减速后传递到所述转动体里， 其特征在于，作为所述驱动减速装置采用的是权利要求1至9中任何一项所述的驱动减速装置。
11.根据权利要求10所述的图像形成装置，其特征在于具有作为所述转动体的像载置体，所述驱动减速装置用于所述像载置体的驱动。
全文摘要
本发明提供一种能够延长最终段的行星齿轮机构的太阳轮和行星轮的使用寿命的驱动减速装置及图像形成装置。其设有多段的行星齿轮机构，该行星齿轮机构包括太阳轮；内齿轮，其被配设为与太阳轮同轴；多个的行星轮，其被等间隔地配设在内齿轮内的圆周方向里，并与太阳轮和内齿轮啮合；行星齿轮架，其在将行星轮支持为自由转动的同时，与太阳轮或内齿轮同轴地自由转动。然后，配置在驱动传递方向最下游里的最终段的行星齿轮机构的太阳轮的节圆直径要大于其他的行星齿轮机构的节圆直径。
文档编号G03G15/00GK102375361SQ20111023422
公开日2012年3月14日 申请日期2011年8月12日 优先权日2010年8月19日
发明者宫胁胜明, 岩田信夫, 松田裕道, 渡边哲夫 申请人:株式会社理光