驱动装置、成像设备和润滑脂组合物的制作方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2014年5月29日在日本提交的日本专利申请号2014-111495和于2015年3月9日在日本提交的日本专利申请号2015-045808的优先权并且通过引用将其全部内容并入。

本发明涉及包括润滑脂组合物的驱动装置和成像设备，以及用于驱动装置和成像设备的润滑脂组合物。

背景技术：

利用电子照相过程的成像设备使用用于例如图像读取过程、成像过程、转印过程和纸张传送过程的机构中的许多驱动装置。常规的成像设备是大尺寸的并且作为精密设备操纵。因而，成像设备经常安装在远离在办公室中实行办公操作的人的地方，例如为设备提供的专用空间。因而，在成像过程期间由这些成像设备产生的声音不是严重问题。事实上，由所产生的声音检查形成图像的开始并且由声音的停止确认形成图像的结束。

近年来随着成像设备小型化的进展，成像设备就安装在邻近用户的位置例如在使用者的办公桌或侧桌上的情形已经增加。多个用户经常使用用户的个人计算机通过局域网(lan)访问成像设备以指示成像设备形成图像。结果，成像设备的运行速率趋于增加。曾经不是严重问题的由成像设备产生的声音对于邻近安装成像设备的位置的用户经常是难以忍受的。另外，现在办公室是安静的。因而，从成像设备产生的声音变得更加引人注意。

大多数来自成像设备的声音的产生来源是以上所述的驱动装置。驱动装置通过经由例如齿轮和皮带传输来自驱动源例如电动机的动能至目标以驱动目标。每个成像设备包括许多驱动装置。特别地，齿轮是用于传输驱动源动能的非常重要的部件。这种驱动装置通常设置有许多齿轮。从驱动装置产生的声音中，由于在齿轮的齿面之间的摩擦产生的噪音是非常大的。

作为降低由在齿轮的齿面之间的摩擦产生的噪音的实例成像设备，在日本专利申请特开号2010-083658和日本专利申请特开号2003-312868中的成像设备已经开发了通过施加在齿轮的齿面上的润滑脂组合物降低噪音。在日本专利申请特开号2001-228660中，公开驱动装置，其使用具有槽的齿轮以容纳润滑脂组合物用于防止润滑脂组合物从齿面脱落。作为实例，例如以上所述的成像设备和驱动装置，通常地，主要在齿轮上施加用于降低噪音的润滑脂组合物已经是惯例。认为含有固体润滑剂——例如聚四氟乙烯、二硫化钼或石墨——的略微固态的润滑脂组合物具有降低噪音的较高效果。这种润滑脂组合物防止撞击声由齿轮之间的直接接触产生，并且减少齿轮之间的摩擦和磨损，从而使得能够维持齿轮的平滑转动。使用略微固态的润滑脂组合物特别是具有低黏稠度的润滑脂组合物的原因是过软的润滑脂组合物在驱动装置的运行期间由于离心力可从齿面脱落。

技术实现要素：

从驱动装置产生的噪音包括由于彼此啮合的齿轮的齿面之间的摩擦产生的噪音和由于在滑动轴承和穿过滑动轴承的轴(齿轮固定至该轴)之间的摩擦产生的噪音。另外，噪音也由于在穿过其中的孔插入的轴的外表面上转动的齿轮和穿过该孔插入的轴之间的摩擦产生。本发明人已经发现，多数通过混合上述固体润滑剂制备的稍硬的润滑脂组合物对由于在滑动轴承和轴之间的摩擦产生的噪音和由于在齿轮的孔的内圆周表面和轴之间的摩擦产生的噪音几乎不提供效果。更糟糕的是，在滑动轴承和轴之间以及在齿轮的孔的内圆周表和轴之间提供的这类润滑脂组合物的一些恶化了噪音。当将它们施加在齿轮的齿面上时，多数如以上所述的恶化噪音的润滑脂组合物降低由于在齿面之间的摩擦产生的噪音。由于以下原因发生类似这样的现象。也就是说，在滑动轴承和穿过其的轴之间的间隙以及在齿轮的孔的内圆周表面和穿过该孔的轴之间的间隙是相对较小的。由于较小的间隙，在润滑脂组合物中含有的大固体润滑剂被捕获到滑动轴承或穿过其的轴或被捕获到齿轮的孔的内圆周表面或穿过其的轴，从而阻碍了齿轮的平滑转动。结果，产生噪音。

考虑到扭矩和噪音的降低，优选的是在滑动轴承和穿过其的轴之间以及在齿轮的孔的内圆周表面和穿过该孔的轴之间保持流动摩擦状态。

因此，期望的是，在滑动轴承和穿过其的轴之间以及在齿轮的孔的内圆周表面和穿过该孔的轴之间提供软润滑脂组合物。另一方面，将以上所述常规提供效果的硬润滑脂组合物施加到彼此期望地啮合的齿轮的齿面。这些需要注意以便将各自类型的润滑脂组合物无误地施加到正确的目标，导致驱动装置的生产率降低。

本发明的目标是提供驱动装置、成像设备和可以防止装置的生产率降低的润滑脂组合物，在该情况下降低由于在滑动轴承和穿过其的轴之间的摩擦产生的噪音以及由于在齿轮的孔的内圆周表面和穿过该孔的轴之间的摩擦产生的噪音同时也通过润滑脂组合物降低由于在齿轮的齿面之间的摩擦产生的噪音的发生。

根据实施方式，驱动装置包括多个齿轮和容纳在多个齿轮中的至少一个齿轮的齿面上的润滑脂组合物。至少一个齿轮是由树脂制成的。润滑脂组合物含有烃基础油、用作增稠剂的锂皂和烯烃树脂粉末。在润滑脂组合物中烃基础油和锂皂之间的重量比是在94.5:5.5至96.0:4.0的范围内。润滑脂组合物的黏稠度是在360至400的范围内。

当连同附图考虑时，通过阅读本发明目前优选实施方式的以下详细描述将更好地理解本发明的以上和其他目标、特征、优势以及技术和产业意义。

附图说明

图1是图解根据实施方式的驱动装置的主要部件的主结构图；

图2是图解根据实施方式的成像设备的示意性结构图；

图3是图解用于测量摩擦系数的装置的示意性结构图；

图4是图解第一测试中润滑脂类型、摩擦系数和摩擦周期数之间关系的图表；

图5是图解第二测试中润滑脂类型、摩擦系数和摩擦周期数之间关系的图表；

图6是图解第三测试中润滑脂类型、摩擦系数和摩擦周期数之间关系的图表；和

图7是图解第四测试中润滑脂类型、油分离度和运行时间之间关系的图表。

具体实施方式

以下描述了根据本发明的驱动装置和成像设备的实施方式。

首先，描述了由本发明人进行的实验。本发明人已经研究了施加到齿轮的齿面的常规润滑脂组合物应当是硬的的原因。如已经描述的，施加到齿轮的齿面的常规润滑脂组合物含有固体润滑剂例如聚四氟乙烯、二硫化钼和石墨。这些固体润滑剂相对于润滑脂组合物的基础油具有大比重并且与基础油具有较差的化学亲和力。因此，固体润滑剂难以分散在软润滑脂组合物中的基础油中并且随着时间容易与基础油分离。由于这些特性，软润滑脂组合物提供降低噪音的较小的效果并且容易引起润滑脂组合物从齿面分散。

本发明人进行了以下实验。

准备如图1中图解的测试驱动装置920。在测试驱动装置920中，分别在第一侧板909和第二侧板910上提供滑动轴承904。第二齿轮908固定至穿过这两个滑动轴承904的轴903。桥接在第一侧板909和第二侧板910之间的固定轴913不可转动地固定在其上。固定轴913穿过具有通孔的第一齿轮91以便可转动地支撑第一齿轮911。第一齿轮911包括围绕同一轴线转动并且整体地形成的驱动齿轮部分911a和从动齿轮部分911b。

驱动的目标914固定至由滑动轴承904可转动地支撑的轴903的一个端部。电动机齿轮902与第一齿轮911的驱动齿轮部分911a啮合。通过第一齿轮911、第二齿轮908和轴903将电动机齿轮902的转动驱动力传输到驱动的目标914。

表1中阐明了测试驱动装置920的各自元件的条件。

表1

pom：聚甲醛，被称为聚缩醛树脂

接着，用以下配方制备润滑脂组合物1。

具有24mm²/s的黏稠度的合成油：按重量计74％

锂皂：按重量计9％

聚四氟乙烯(ptfe)：按重量计3％

二硫化钼：按重量计2％

氰尿酸三聚氰胺：按重量计12％

此润滑脂组合物1的黏稠度(由日本工业标准(jis)k2220确定)是290。

根据表2中所阐明的配方制备润滑脂组合物2至润滑脂组合物10。当苯乙烯添加剂用于含有基础油和锂皂的基础润滑脂组合物时，添加预先均匀地分散在基础油中的苯乙烯添加剂和基础油的混合物和添加剂，并且然后搅拌所得的混合物以便制备润滑的润滑脂组合物。

表2中所阐明的各组分的具体物质如下：

基础油a：聚-α-烯烃(在40℃下18mm²/s)

基础油b：乙烯-α-烯烃低聚物(在40℃下9850mm²/s)

锂皂：12-羟基硬脂酸锂

烯烃树脂粉末：聚乙烯粉末(12μm的平均粒径)

苯乙烯添加剂：氢化苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物(按重量计36％的苯乙烯含量)

抗氧化剂：由adekacorporation制造的adekastabql

腐蚀抑制剂：由basf制造的irgamet39

表2中的基础油粘度、黏稠度以及锂皂比的值通过以下方式测量：

基础油粘度：根据jisk2283测量的在40℃下的动力粘度

黏稠度：根据jisk2220测量的混合物黏稠度

锂皂比：锂皂重量与基础油和锂皂的总重量的比

在以下描述中，显示相对有利结果的实验条件被称作“实施例”而显示不利结果的实验条件被称作“比较实施例”。

实施例1

根本没有润滑脂组合物被施加到测试驱动装置920的单个部件，在31℃和30％rh的环境下，电动机901在1200rpm下转动。在60秒之后，测量从整个装置产生的噪音作为当无润滑脂组合物施加时的噪音。然后，将润滑脂组合物3施加到测试驱动装置920的第三部分p3和第四部分p4的每个。第三部分p3对应于第一齿轮911的从动齿轮部分911b的齿面和第二齿轮的齿面。第四部分p4对应于电动机齿轮902的齿面和第一齿轮911的驱动齿轮部分911a的齿面。在施加润滑脂组合物3之后，电动机901在1200rpm下转动。在120分钟之后，测量从整个装置产生的噪音。从无润滑脂组合物施加时的噪音减去该测量结果。计算所得的值作为噪音改进量。当值是负数时，该值不是噪音改进量而实际是噪音劣化量。

比较实施例1

除了使用润滑脂组合物8代替润滑脂组合物3之外，以与实施例1相同的方式计算噪音改进量。

实施例2

将测试驱动装置920的各自元件的规格改变为表3中指出的那些规格。

表3

根本没有润滑脂组合物被施加到测试驱动装置920的单个部件，并且在31℃和30％rh的环境下电动机901在2200rpm下转动。在60秒之后，测量从整个装置产生的噪音作为无润滑脂组合物施加时的噪音。

然后，将润滑脂组合物3施加到测试驱动装置920的第三部p3和第四部分p4的每个。其后，电动机901在2200rpm下转动并且在120分钟之后测量从整个装置产生的噪音。从无润滑脂施加时的噪音减去该测量结果。计算所得的值作为噪音改进量。

比较实施例2

除了使用润滑脂组合物10代替润滑脂组合物3之外，以与实施例2相同的方式计算噪音改进量。

表4阐明了上述实验的结果。

比较实施例3

将测试驱动装置920的各自构件的条件改变为以下表5中指出的那些。

表5

根本没有润滑脂组合物被施加到测试驱动装置920的单个部件，并且在31℃和30％rh的环境下电动机901在2400rpm下转动。在60秒之后，测量从整个装置产生的噪音作为无润滑脂施加时的噪音。

然后，将润滑脂组合物1施加到测试驱动装置920的第二部分p2、第三部分p3和第四部分p4的每个。其后，电动机901在2400rpm下转动并且在180分钟之后测量从整个装置产生的噪音。从无润滑脂施加时的噪音减去该测量结果。计算所得的值作为噪音改进量。应当指出的是，第二部分p2对应于在固定轴913和第一齿轮911的孔的内圆周表面之间的部分。

实施例3

除了使用润滑脂组合物6代替润滑脂组合物1之外，以与比较实施例3相同的方式计算噪音改进量。

实施例4至6

根本没有润滑脂组合物被施加到在表5的条件(与实施例3中的那些相同)下的测试驱动装置920的单个部件，在31℃和30％rh的环境下电动机901在2900rpm下转动。在60秒之后，测量从整个装置产生的噪音作为无润滑脂施加时的噪音。然后，将每个润滑脂组合物施加到测试驱动装置920的第一部分p1、第二部分p2、第三部分p3和第四部分p4的每个。应当指出的是，第一部分p1对应于在滑动轴承904和轴903之间的部分。

电动机901在2900rpm下转动并且在200分钟之后测量从整个装置产生的噪音。从无润滑脂施加时的噪音减去该测量结果。计算所得的值作为噪音改进量。设定实施例4为使用润滑脂组合物3作为润滑脂组合物的实验条件。设定实施例5为使用润滑脂组合物4作为润滑脂组合物的实验条件。设定实施例6为使用润滑脂组合物5作为润滑脂组合物的实验条件。

比较实施例3至6

除了改变所使用的润滑脂组合物之外，以与实施例4至6相同的方式计算噪音改进量。设定比较实施例3为使用润滑脂组合物1的实验条件。设定比较实施例4为使用润滑脂组合物9的实验条件。设定比较实施例5为使用润滑脂组合物11的实验条件。设定比较实施例6为使用润滑脂组合物8的实验条件。

表6阐明了上述实验的结果。

实施例7和8、比较实施例7

准备由株式会社理光(ricohcompany,ltd.)制造的ipsiosp4310作为成像设备。根本没有润滑脂组合物被施加到成像设备的成像单元的驱动装置，在31℃和30％rh的环境下输出1,000张测试图像，并且测量从成像设备产生的噪音作为无润滑脂施加时的噪音。然后，将润滑脂组合物施加到在滑动轴承和轴之间的所有部分、齿轮的孔的内圆周表面和轴之间的所有部分以及安装在成像设备中不包括固定装置在内的成像单元的驱动装置上的所有齿面。然后，在31℃和30％rh的环境下输出1,000张测试图像，并且测量从成像设备产生的噪音。从无润滑脂施加时的噪音减去该测量结果。计算所得的值作为噪音改进量。在使用润滑脂组合物3的实施例7中，噪音改进量是6.0db。在使用润滑脂组合物4的实施例8中，噪音改进量是5.9db。在使用润滑脂组合物2的比较实施7中，噪音改进量是2.7db。

其后，在实施例7、实施例8和比较实施例7中，进一步输出50,000张测试图像并且计算噪音改进量。在实施例7中的噪音改进量是5.9db。在实施例8中的噪音改进量是5.8db。在比较实施例7中的噪音改进量是1.7db。它们每个是相对于无润滑脂施加时的噪音的噪音改进量。

从上述实验，可以理解下面内容。也就是说，通过使用具有比重接近于基础油并且与基础油具有高化学亲和力的固体润滑剂，使得甚至软润滑脂组合物随着时间与基础油分离也难以发生。固体润滑剂是由聚烯烃树脂粉末制成的。使用聚烯烃树脂粉末作为固体润滑剂，即使与软润滑脂组合物一起使用，可以有效地降低由于在齿面之间的摩擦产生的噪音，并且可有效地减少润滑脂组合物从齿面的分散。通过在滑动轴承和穿过其的轴之间以及在齿轮的孔的内圆周表面和穿过该孔的轴之间提供润滑脂组合物，也可以有效地降低由于在滑动轴承和轴之间的摩擦产生的噪音以及由于在齿轮的孔的内圆周表面和轴之间的摩擦产生的噪音。

根据实施方式的驱动装置具有与图1中所图解的测试驱动装置920相同的结构。因而，在该实施方式中的驱动装置通过多个齿轮传输驱动电动机的转动能量至驱动的目标以驱动该驱动的目标。除了所需要的多个齿轮还可以提供皮带和滑轮。驱动的目标的数量基本上是一个，但可以是多个。通过经由齿轮减小或增加驱动电动机的转动速度，根据该实施方式的驱动装置可以在适当的速度下驱动该驱动的目标。

根据该实施方式的驱动装置是使用多个齿轮(例如，第二齿轮908)传输驱动力的驱动装置并且在其中将润滑脂组合物施加到多个齿轮中的至少一个齿轮的齿面。在驱动装置中，润滑脂组合物施加至的齿轮是由树脂制成的。润滑脂组合物含有烃基础油、作为增稠剂的锂皂和烯烃树脂粉末，调节润滑脂组合物中烃基础油和锂皂(烃基础油:锂皂)之间的重量比在94.5:5.5至96.0:4.0的范围内，并且调节润滑脂组合物的黏稠度在360至400的范围内。在下文中，这种润滑脂组合物可以表示为在实施方式中的润滑脂组合物。

在实施方式中的润滑脂组合物的黏稠度在360至400的范围内，并且优选地在365至395的范围内。具有小于360的黏稠度的润滑脂组合物几乎不能均匀地提供在滑动轴承和穿过其的轴之间以及在齿轮的孔的内圆周表面和穿过该孔的轴之间，并且因而几乎不能均匀地维持流体油膜压力。结果，润滑脂组合物不利地引起噪音变得更大并且可降低滑动轴承的耐久性。另一方面，具有大于400的黏稠度的润滑脂组合物可不利地以下列方式表现，其中在滑动轴承和穿过它们的轴之间以及在齿轮的孔的内圆周表面和穿过该孔的轴之间的间隙是在10至110μm的范围内。随着驱动装置运行的进展，润滑脂组合物从间隙流动到它们外面，从而引起难以均匀地维持流体油膜压力。结果，噪音变得更大并且滑动轴承、齿轮和轴的耐久性降低。在润滑脂组合物具有大于400的黏稠度的情况下，随着驱动装置运行的进展，润滑脂组合物趋于容易从齿轮的齿面分散。结果，不利地，除了由于分散的润滑脂组合物造成的对驱动装置和外围装置的污染之外，在长时间段内维持降低噪音或增加齿轮耐久性的作用也变得困难。润滑脂组合物的黏稠度是根据jisk2220测量的混合黏稠度。

在根据实施方式的润滑脂组合物中，烃基础油(a)与用作增稠剂的锂皂(b)的比在94.5:5.5至96.0:4.0的范围内。当增稠剂的量与基础油的量的比大于以上所述的范围时，润滑脂组合物变硬并且可增加搅拌阻力。当增稠剂的量与基础油的量的比小于该范围时，润滑脂组合物软化并且可不利地从间隙渗漏。

无论矿物油和合成油的类型或者无论单独或作为混合物使用，任何烃基础油都可以用作根据实施方式的润滑脂组合物的烃基础油。烃基础油的实例包括以石蜡油和环烷基油为代表的矿物油、以二酯和多元醇酯为代表的酯合成油、以聚-α-烯烃、α-烯烃低聚物、聚丁烯和聚异丁烯为代表的烯烃合成油、以及以亚烷基二苯基醚和聚亚烷基醚为代表的酯合成油。烯烃合成油是优选的，其对于树脂材料造成相对小的损坏并且在耐热性和低温性能之间具有优良的平衡。这些基础油可单独使用或者作为两种或多种油的组合使用。为了平滑地转动齿轮和轴并降低整个驱动装置的噪音，基础油的动力粘度优选地在40℃下等于或小于20mm²/s。

无论单独使用或者作为混合物使用，任何锂皂可以用作根据实施方式的润滑脂组合物的增稠剂。锂皂的实例包括一元脂肪酸或羟基一元脂肪酸的锂盐以及植物油例如种子油和用于制造锂皂的动物油或者源自油的脂肪酸的锂盐。优选的是一元脂肪酸或羟基一元脂肪酸的锂盐。特别地，优选的是具有8至12个碳原子的一元脂肪酸或羟基一元脂肪酸的锂盐。更具体地，一元脂肪酸的锂盐的实例包括月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、山嵛酸、肉豆蔻烯酸、棕榈油酸、油酸和亚油酸的锂盐，而羟基一元脂肪酸的锂盐的实例包括12-羟基硬脂酸、14-羟基硬脂酸、16-羟基硬脂酸、6-羟基硬脂酸和9,10-羟基硬脂酸的锂盐。而且，优选的是关于由金属构件和树脂构件组成的润滑部分具有优良的耐久性的直链一元脂肪酸或直链羟基一元脂肪酸。更具体地，优选地使用硬脂酸锂或12-羟基硬脂酸锂。

实施方式中的润滑脂组合物含有作为固体润滑剂的烯烃树脂粉末，其容易分散在具有360至400范围的黏稠度的非常软的润滑脂组合物中。随着烯烃树脂粉末的使用，可以防止由于润滑脂组合物从齿轮的齿面的分散造成的对驱动装置和外围装置的污染以及由于缺少油膜造成的润滑失效。另外，穿过滑动轴承的轴和在轴的外围表面上的齿轮可以平滑地转动以便降低整个驱动装置的噪音并改进耐久性。烯烃树脂粉末的含量优选地关于总润滑脂组合物按重量计在1至20％的范围内，并且更优选地按重量计从5至10％。过多的烯烃树脂粉末可不利地增加齿轮的转动阻力。

除了烃基础油和锂皂之外，还可以根据预期的用途向根据实施方式的润滑脂组合物中添加一般混合的添加剂。添加剂的实施例包括除了烯烃树脂粉末以外的固体润滑剂、增稠剂、抗氧化剂、极压添加剂、油性添加剂、防锈剂、腐蚀抑制剂、金属钝化剂、染料、色相稳定剂(huestabilizer)、粘度指数改进剂和结构稳定剂。

无论单独使用或作为混合物使用，除了系统树脂粉末之外还可以使用任何固体润滑剂。固体润滑剂的实例包括以氰尿酸三聚氰胺、二硫化钼、氮化硼、石墨、云母和氟化石墨为代表的层状化合物，以聚四氟乙烯(ptfe)、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(pfa)、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(fep)、乙烯-四氟乙烯共聚物(etfe)、聚偏氟乙烯(pvdf)和聚氯三氟乙烯(pctfe)为代表的氟树脂，以二氧化钛和氧化锌为代表的金属氧化物，以及以聚烯烃和聚酰胺为代表的合成树脂粉末。

根据实施方式的润滑脂组合物具有范围从360至400的黏稠度，其是非常软的。由于柔软性，苯乙烯增稠剂优选地用于下述目的：防止润滑脂组合物从齿轮和轴的滑动面滴下或分散，使得具有轴穿过的通孔的齿轮和穿过滑动轴承的轴平滑地转动，降低从整个驱动装置产生的噪音，和增加耐久性。苯乙烯增稠剂的含量优选地在关于润滑脂组合物的总质量按质量计1至20％的范围内，并且更优选地，按质量计2至10％。当添加过大量的苯乙烯增稠剂时，在其中烃基础油与锂皂的比在94.5:5.5至96.0:4.0范围内的情况下，不能够调节黏稠度在360至400的范围内。结果，齿轮的转动阻力可进一步增大。当添加过少量的苯乙烯增稠剂时，不利地可能不能够实现苯乙烯增稠剂的预期作用。该预期作用是防止润滑脂组合物从齿轮和轴的滑动面滴下和分散，使得齿轮和轴平滑地转动，降低从整个驱动装置产生的噪音，和增加耐久性。

用于该实施方式中驱动装置的齿轮模数是在0.3至1的范围内。当齿轮的模数低于0.3时，齿轮的强度是低的并且由于当安装齿轮时位置精度的变化，由于齿轮的摩擦造成的噪音增加，并且因此它不是优选的。相反，当齿轮的模数高于1时，作用在齿轮上的力增加并且噪音趋于变大，并且因此它不是优选的。

当用于该实施方式中的驱动装置的每个齿轮的滑动率的绝对值等于或者大于1时，齿面的滑动阻力增加并且噪音增加。当绝对值等于或大于4时，齿面的滑动阻力增加并且噪音增加和转动精度劣化。当减速比增加时，滑动率趋于增加，并且，驱动电动机的驱动力一般以大的减速比传输。也就是说，随着附连至驱动电动机的齿轮的啮合，滑动率趋于增加。考虑到这一点，将润滑脂组合物施加到齿轮的齿面，以便大大地降低由于在齿轮的齿面之间的摩擦产生的噪音。

在一些情况下彼此啮合的齿轮具有不同的滑动率。这些值限定作为滑动率和配合滑动率(matingslideingratio)。

可以通过“滑动率＝(q2×z1-q1×z2)/q2×z1)”的方程计算滑动率。

可以通过“配合滑动率＝(q1×z2-q2×z1)/(q1×z2)”的方程计算配合滑动率。在这些方程中，z2是齿数。z1是对应物的齿数。

通过“q2＝((da2/2)²-(db2/2)²)^0.5-ga”的方程计算q2。

通过“q1＝((da1/2)²-(db1/2)²)^0.5”的方程计算q1。

在这些方程中，da2是齿尖直径。db2是节圆直径。da1是对应物的齿尖直径。db1是对应物的节圆直径。

在方程中用于计算q2的ga通过以下方程计算。

“ga＝((da1/2)²-(db1/2)²)^0.5+((da2/2)²-(db2/2)²)^0.5-a×sin(cs)”。

在此方程中的a是轴之间的距离。

通过以下方程计算此方程中的cs。

“cs＝ainv(2×(x2+x1)/(z2+z1)×tan(π×α/180)+tan(αt)-αt)”。

在此方程中的x2是齿顶修正系数。x1是对应物的齿顶修正系数。α是压力角。αt是横向压力角。ainv是渐伸线反函数的算子。

渐伸线反函数由“inv(x)＝tanx-πx/180”表达。

在该实施方式中的驱动装置包括下述齿轮作为齿轮：被固定至穿过滑动轴承的轴并且随同轴一起转动的齿轮，和具有通孔并且以将固定轴插入到通孔中的状态在固定轴上转动的齿轮。除了优选地容纳在齿面上，在该实施方式中的润滑脂组合物也容纳在滑动轴承和穿过它们的轴之间。在该实施方式中的润滑脂组合物具有高黏稠度以便通过使得在转动轴和接收该轴的滑动轴承之间的摩擦为流动摩擦来有效地降低噪音。

固定至穿过滑动轴承的轴并且随同轴转动的齿轮可以用例如紧定螺钉、锥柄连接、键联接、花键接头或摩擦连接(frictionjoint)固定至轴。齿轮可以通过与轴结合形成。当穿过滑动轴承并且被滑动轴承支撑时轴随同齿轮转动。轴承的已知实施例包括滑动轴承、球轴承和滚子轴承。根据本发明的驱动装置至少包括滑动轴承、穿过滑动轴承的轴以及固定至轴的齿轮。由于其制造成本低、重量轻以及紧凑的尺寸，结构比其他轴承更简单的滑动轴承具有用于制造紧凑型驱动装置的优势。

根据该实施方式的驱动装置包括至少一组滑动轴承和穿过滑动轴承的轴，并且滑动轴承和轴的至少一个是由树脂制成的。滑动轴承和穿过滑动轴承的轴的至少一个是由实现轻重量并且具有优良的可加工性的树脂制成的，从而能够提供紧凑、重量轻并且低成本的驱动装置。

任何金属材料和树脂材料可以用作在根据该实施方式的驱动装置中使用的滑动轴承的材料。考虑到重量轻的性质和成本，优选地使用树脂材料。用于滑动轴承的树脂材料的实例包括氟树脂、聚缩醛树脂、聚苯硫醚树脂和聚醚醚酮树脂。考虑到耐久性和成本，最优选的是聚缩醛树脂。

任何金属材料和树脂材料可以用于在根据该实施方式的驱动装置中使用的穿过滑动轴承的轴的材料。金属材料优选地用于在高速度下转动并且接收高扭矩的轴，而树脂材料优选地用于在低速度下转动并且接收低扭矩的轴。可以用于穿过滑动轴承的轴的金属材料的实例包括合金和各种金属。考虑到耐久性、可加工性和成本，金属材料优选地是不锈钢或易切削钢。可以用于穿过滑动轴承的轴的树脂材料的实例包括氟树脂、聚缩醛树脂、聚苯硫醚树脂和聚醚醚酮树脂。考虑到耐久性和成本，最优选的是聚缩醛树脂。

在根据该实施方式的驱动装置中使用的滑动轴承和穿过滑动轴承的轴之间的间隙是在10至110μm，优选地20至100μm，以及更优选地25至90μm的范围内。当在滑动轴承和轴之间的间隙小于10μm时，由于在装配和驱动中其间的接触，容易损坏滑动轴承或轴，从而引起轴的转动不稳定。结果，不利地，噪音变大并且滑动轴承或轴的耐久性降低。特别地，当滑动轴承和轴的一个由金属材料制成，而另一个由树脂材料制成时，噪音的影响明显增大。当在滑动轴承和轴之间的间隙大于110μm时，由于轴的较差固定，轴不稳定地转动。结果，不利地，噪音变大并且滑动轴承轴或轴的耐久性降低。

优选地，也在用于该实施方式中的驱动装置的轴的外围表面上旋转的齿轮的孔的内圆周表面和穿过该孔的轴之间提供该实施方式中的润滑脂组合物。该实施方式中的润滑脂组合物具有高黏稠度以便通过使得在齿轮的孔的内圆周表面和穿过该孔的轴之间的摩擦为流动摩擦来降低噪音的产生至极小。

对于在轴的外围表面上转动的齿轮的孔的内圆周表面以及穿过该孔的轴的组，用于该实施方式中的驱动装置的齿轮和轴是由树脂或金属制成的。该实施方式中的驱动装置包括至少一组齿轮和轴——其至少一个是由树脂制成的。齿轮和轴的一个是由轻重量并且可加工性优良的树脂制成，以便降低驱动装置的尺寸、重量和成本。

用于该实施方式中的驱动装置的穿过齿轮的孔的轴可以由任意的金属和树脂制成。为了提供用于维持齿轮平滑转动同时接收对齿轮作用的力所必须的强度，优选地使用由金属制成的轴。考虑到耐久性、可加工性和成本，特别优选地使用由不锈钢或易切削钢制成的轴。

用于该实施方式中的驱动装置的在穿过其孔的轴的外围表面上转动的齿轮可以由任意的金属和树脂制成。考虑到轻重量的特性和成本，该齿轮优选地由树脂材料制成。树脂材料的实例包括氟树脂、聚缩醛树脂、聚苯硫醚树脂和聚醚醚酮树脂。考虑到耐久性和成本，聚缩醛树脂是最优选的。

在该实施方式中的驱动装置中，在齿轮的孔的内圆周表面和穿过该孔的轴之间的间隙在10至110μm的范围内，优选地20至100μm的范围，以及更优选地25至90μm的范围。当间隙小于10μm时，齿轮的孔的内圆周表面使得与轴接触并且在装配和驱动的时候容易被刮擦，齿轮的转动是不稳定的，噪音增加，并且齿轮的耐久性降低。为此原因，它不是优选的。相反，当间隙大于110μm时，齿轮的转动是不稳定的，噪音增加，并且齿轮的耐久性降低。为此原因，它也不是优选的。

根据实施方式的驱动装置产生很少的噪音并且具有优良的耐久性，从而使得能够安装在各种设备上。各种设备的实例包括在安静的办公室或在封闭的空间或在安静的环境例如在午夜环境运行的设备，以及刚好邻近人运行的设备。特别地，由于以下原因，驱动装置可以优选地用于使用例如热传递技术、热技术(thermaltechnique)、喷墨技术或电子照相技术的成像设备(例如，打印机、传真机、复印机和多功能外围设备)。这些成像设备普遍地在家庭或办公室使用。随着成像设备小型化的进展，它们刚好邻近使用者安装。结果，强烈要求降低噪音。

在其中提供根据实施方式的润滑脂组合物的部分处，在树脂之间的摩擦系数、在树脂和金属或合金之间的摩擦系数，或者在金属或合金和金属或合金之间的摩擦系数在长时间段优选地是较小的。该实施方式中的摩擦系数等于或小于0.15，优选地等于或小于0.13，并且更优选地在0.01至0.12的范围内。在其中具有1/2英寸直径的球在其上施加了某种润滑脂组合物的板上滑动的测试中，使用往复测试仪在10至2000周期的范围内测量摩擦系数。在使用往复测试仪的摩擦系数的测量中，在一些情况下根据在循环的初始阶段(小于10个周期)润滑脂组合物的施加状态，摩擦系数的测量值可以是不稳定的。因而，重要的是，在10至2000周期的范围内测量摩擦系数，在该情况下润滑脂组合物是在稳定的施加状态。

根据实施方式的润滑脂组合物的摩擦系数在长时间段内是较小的。因而，润滑脂组合物极大地有助于驱动装置的可靠性的改进。用于参考，使用图3中图解的装置测量实施例9中使用的润滑脂组合物(使用实施例1中使用的润滑脂组合物3)以及常规用于成像设备的驱动装置的润滑脂组合物的摩擦系数。如图3中所图解的，例如，装置设置有重物801、1/2英寸直径的尼龙66球802(产品名称：amilancm3001-n)和测力仪805。对于常规使用的润滑脂组合物，使用在比较实施例8(含有烯烃油、锂皂、ptfe和氰尿酸三聚氰胺，并且黏稠度是333)、比较实施例9(含有二甲基硅油和锂皂，并且黏稠度是357)、比较实施例10(含有全氟醚油和ptfe，并且黏稠度是250)和比较实施例11(含有烯烃油和尿素，并且黏稠度是262)中的那些润滑脂组合物。测试如下进行。将每种润滑脂组合物(图3中图解的润滑脂组合物803)施加在具有0.1mm厚度的pom板(duraconsw-01)804上。当具有1/2英寸直径的尼龙66球802(产品名称：amilancm3001-n)在其中载荷是0.49n，滑动速度是60cpm并且滑动距离是40mm的条件下滑动时，测量摩擦系数。

图4是图解摩擦系数的测量结果的图表。如图4中所图解的，与常规使用的比较实施例8、9、10和11中的润滑脂组合物的摩擦系数相比，实施例9中的润滑脂组合物具有更小的摩擦系数。在摩擦周期内，实施例9中润滑脂组合物的摩擦系数是较少波动并且稳定的。

然后，除了使用铜板(c2801p)代替pom板(duraconsw-01)804，并且使用pom球(duraconm90-02)代替具有1/2英寸直径的尼龙66球802(amilancm3001-n)之外，以如以上所述的相同方式测量摩擦系数。图5是图解摩擦系数的测量结果的图表。如图5中所图解的，与常规使用的比较实施例8、9、10和11中的润滑脂组合物的摩擦系数相比，实施例9中的润滑脂组合物具有更小的摩擦系数。在摩擦周期中，实施例9中润滑脂组合物的摩擦系数是较少波动并稳定的。

除了使用钢板(spcc)代替pom板(duraconsw-01)804，并且使用钢球(sus304，其是不锈钢的)代替具有1/2英寸直径的尼龙66球802(amilancm3001-n)之外，以如以上所述的相同方式测量摩擦系数。图6是图解摩擦系数的测量结果的图表。如图6中所图解的，与常规使用的比较实施例8、9、10和11中的润滑脂组合物的摩擦系数相比，实施例9中的润滑脂组合物具有更小的摩擦系数。在摩擦周期中，实施例9中润滑脂组合物的摩擦系数是较少波动并稳定的。

根据实施方式的润滑脂组合物具有优良的存储持久性(storageconservation)。特别地，根据实施方式的使用苯乙烯增稠剂的润滑脂组合物具有非常小的根据jisk2220测量的油分离度。油分离度可减小到等于或小于0.2％，优选地等于或小于0.15％，并且更优选地等于或小于0.1％。以这种方式，根据实施方式的润滑脂组合物具有优良的存储持久性和稳定性。根据实施方式的使用苯乙烯增稠剂的润滑脂组合物极大地有助于驱动装置可靠性的改进。

用于参考，测量了根据实施方式的润滑脂组合物(在实施例9中的润滑脂组合物)和比较实施例8、9、10和11中的润滑脂组合物的油分离度的老化。具体地，通过根据jisk2220油分离度的测量方法在100℃下测量油分离度的老化持续100小时。图7是图解老化的测量结果的图表。与在比较实施例8、9、10和11中润滑脂组合物的油分离度的老化改变相比，实施例9中的润滑脂组合物具有较小的油分离度的老化改变。实际上在100℃下持续100小时，实施例9中的润滑脂组合物的油分离度不改变。因而，实施例9中的润滑脂组合物具有优良的存储持久性和稳定性。

以下描述了成像设备，根据实施方式，在其上安装了多个根据本发明的驱动装置。可证明降低噪音的超常效果的根据实施方式的成像设备是根据本发明的成像设备的实例。根据本发明的成像设备不限于根据实施方式的成像设备。

图2是图解根据实施方式的成像设备100的示意性结构图。成像设备100包括执行成像的主体(打印机单元)110、在主体110上面提供的文档阅读器(扫描单元)120、在文档阅读器120上面提供的自动文档进纸器(adf)130和在主体110下提供的供纸单元200，并且具有复印机的功能。成像设备100具有与外部设备连通的功能。通过连接至外部设备例如个人计算机，成像设备100可以用作打印机或扫描仪。另外，通过连接至电话线或光通信线路，成像设备100可以用作传真机。

在主体110中，四个成像单元(成像站)10并排布置。成像单元10具有相同的结构并且使用彼此不同的调色剂颜色。四个成像单元10使用各自不同颜色的调色剂(例如，黄色(y)、品红(m)、青色(c)和黑色(k))形成不同颜色的调色剂图像。将该彩色调色剂图像转印在中间转印介质7上以彼此交迭，从而能够形成多颜色或全色图像。

四个成像单元10沿着具有带形状并且被多个辊拉伸的中间转印介质7并排布置。由成像单元10形成的各自颜色的调色剂图像顺序地转印到中间转印介质7上以彼此交迭。其后，交迭的调色剂图像被二次转印装置12立即转印到具有片形状的转印介质例如纸上。

围绕各自的鼓状感光体1(1y、1m、1c和1k)四个成像单元10每个包括保护剂施加装置2、充电装置3、引导从潜像形成装置8发出的写入光(例如，激光)至相应的感光体1的曝光单元、显影装置5、初级转印装置6和清洁装置4。用于各自颜色的成像单元10每个具有在共用卡盒中的感光体1、保护剂施加装置2(包括清洁装置4)、充电装置3和显影装置5的处理卡盒。处理卡盒以可拆卸的方式连结至主体110。

以下描述了成像设备100的运行。作为实例，以阴图晒阳图法(negative-positiveprocess)描述了一系列用于成像的过程。四个成像单元10以相同的方式运行，并且作为实例描述了一个成像单元10的运行。

鼓状感光体1——其是以具有有机感光层的有机感光体(opc)为代表的图像载体，由例如放电管(未图解)中和，并且其后通过具有充电构件(例如，充电辊)的充电装置3均匀地充电至负极性。当感光体1通过充电装置3充电时，将适用于将感光体1充电到期望电位的充电电压从电压施加机构(未图解)施加到充电构件。充电电压具有适当的量级或者是其中交流电压叠加在该电压上的电压。

充电的感光体1被从潜像形成装置8发出的激光利用激光扫描技术光学扫描。潜像形成装置8包括，例如，多个激光源、耦合的光学系统、光偏转器和扫描成像光学系统。通过在感光体1的整个表面光学扫描曝光的区域形成静电潜像(曝光区域电位的绝对值比未曝光区域电位的绝对值小)。从激光源(例如，半导体激光器)发出的激光被包括具有多边形的多棱镜并且为了扫描在高速度下转动的光偏转器偏转，并且通过包括扫描透镜和反射镜的扫描成像光学系统在感光体1的转动轴方向(主扫描方向)扫描感光体1的表面。

因而在感光体1的表面上形成的潜像用调色剂颗粒或包括调色剂颗粒和在用作显影装置5的显影剂载体的显影辊51的显影套筒上负载的载体颗粒的混合物的显影剂显影。结果，形成调色剂图像。当潜像被显影时，自电压施加机构(未图解)施加显影偏压至显影装置51的显影套筒。显影偏压是其值在感光体1的曝光区域和未曝光区域的那些电压之间的具有适当量级的电压或者是其中交流电压叠加在该电压上的偏压。

在成像单元10的各自的感光体1上形成的各自颜色的调色剂图像通过包括转印辊在内的初级转印装置6顺序地初级转印到中间转印介质7上以彼此交迭。与成像操作和初级转印操作同步的，从供纸盒201a、201b、201c和201d选出任意一个盒，该供纸盒在供纸单元200以多步骤排列。从所选择的供纸盒，具有片形状的转印介质例如纸由包括供纸辊202和分离辊203在内的供纸机构供应，并且通过输送辊204、205和206以及对位辊207输送至二次转印单元。

在二次转印单元中，在中间转印介质7上的调色剂图像二次转印到通过二次转印装置(例如，二次转印辊)12输送至二次转印单元的转印介质上。在转印过程中，将具有与充电的调色剂的极性相反的极性的电位优选地施加到初级转印装置6和二次转印装置12作为转印偏压。

在穿过二次转印单元之后，转印介质与中间转印介质7分离。在初级转印之后保留在感光体1上的调色剂颗粒被清洁装置4的清洁构件41收集到清洁装置4中的调色剂收集室中。在二次转印之后保留在中间转印介质7上的调色剂颗粒被带清洁装置9的清洁构件收集到带清洁装置9中的调色剂收集室中。

成像设备100具有所谓的串联结构，其中用于各自颜色的多个成像单元1沿着中间转印介质7布置，并且通过中间转印技术在转印介质上形成图像。如以上所已经描述的，在成像单元10的各自感光体1(1y、1m、1c和1k)上形成的各自颜色的彼此不同颜色的调色剂图像顺序地转印到中间转印介质7上以彼此交迭，并且其后交迭的调色剂图像立即转印到转印介质例如转印纸上。在转印之后通过输送装置13将转印介质输送到定影装置14，其中通过例如加热将调色剂图像定影在转印介质上。在穿过定影装置14之后，转印介质通过输送装置15和出纸辊16被排出到排纸托盘17中。

成像设备100具有双面打印功能。在双面打印中，通过改变定影装置14下游的输送路径将仅在其一个表面上定影图像的转印介质输送到用于双面打印的输送装置210。用于双面打印的输送装置210倒转转印介质的前表面和后表面。其后，通过输送辊206和对位辊207将转印介质再一次输送到二次转印单元。二次转印单元在转印介质的后表面(另一个表面)上二次转印图像。其后，将转印介质再一次输送到定影装置14。定影装置14在转印介质的后表面上定影图像。然后，将转印介质输送到排纸托盘17以便排出到成像设备外。

可以利用串联直接转印系统代替串联中间转印系统。在这种情况下，使用负载并传输转印介质的转印带或类似物代替中间转印介质7。在四个成像单元10的各自感光体1(1y、1m、1c和1k)上顺序形成的彼此不同颜色的调色剂图像转印到转印带上的转印介质上以直接彼此交迭。然后，将转印介质输送到定影装置14，其中，例如通过加热将图像定影在转印介质上。

如此构成的成像设备包括多个驱动装置，其每个单独地驱动感光体1、清洁装置4、以及显影装置5、初级转印装置6、不断地输送中间转印介质7同时拉伸该中间转印介质7的驱动辊、以及多种输送辊。利用根据实施方式的驱动装置作为多个驱动装置的至少一个。在其中产生热的定影装置14中，使用与根据实施方式的驱动装置不同的驱动装置，这是因为由热软化的润滑脂可能会例如流出。

通过实施例的方式表示以上描述。本发明在以下方面也具有特别的优势。

方面a

方面a提供包括多个齿轮的驱动装置和容纳在多个齿轮的至少一个齿轮的齿面上的润滑脂组合物。至少一个齿轮是由树脂制成的。润滑脂组合物含有烃基础油、用作增稠剂的锂皂和烯烃树脂粉末。润滑脂组合物中烃基础油和锂皂之间的重量比在94.5:5.5至96.0:4.0的范围内。润滑脂组合物的黏稠度在360至400的范围内。

在此结构中，可以通过润滑脂组合物防止由于在齿轮的齿面之间的摩擦产生噪音。在滑动轴承和穿过其中的轴之间以及在齿轮的孔的内圆周表面和穿过该孔的轴之间提供润滑脂组合物，以便降低由于滑动轴承和轴之间的摩擦产生的噪音和由于齿轮的孔的内圆周表面和轴之间的摩擦产生的噪音。容纳在齿面上的润滑脂组合物和在滑动轴承和穿过其中的轴之间以及齿轮的孔的内圆周表面和穿过该孔的轴之间提供的润滑脂组合物可以制成相同的，从而消除使用不同组合物的必要性。当由于在滑动轴承和穿过其中的轴之间的摩擦产生的噪音和由于在齿轮的孔的内圆周表面和穿过该孔的轴之间的摩擦产生的噪音降低时，这可以防止装置的生产率降低。

方面b

方面b提供根据方面a的驱动装置，其中烃基础油的动力粘度在40℃下等于或低于20mm²/s。在此结构中，润滑脂组合物的黏稠度可具有适当的值，从而有效地降低噪音的产生。

方面c

方面c提供根据方面a或b的驱动装置，其中润滑脂组合物含有苯乙烯增稠剂。在此结构中，润滑脂组合物中含有的苯乙烯增稠剂防止润滑脂组合物中发生油分离。此结构可以高可靠性有效地降低噪音的发生。

方面d

方面d提供根据方面a至c任意一个的驱动装置，其中至少一个齿轮是由聚缩醛树脂制成的。在此结构中，聚缩醛树脂用于在轴的外围表面上转动的齿轮，以便有效地降低噪音的发生同时实现轻重量和低生产成本。

方面e

方面e提供根据方面a至d的任意一个的驱动装置，其中每个齿轮的模数是在0.3至1的范围内。在此结构中，当安装齿轮时随着减少的变化可以减弱作用在齿轮上的力，从而有效地降低噪音的发生。

方面f

方面f提供根据方面a至e任意一个的驱动装置，其中在彼此啮合的所有齿轮组的齿轮之间的滑动率的绝对值等于或者大于1。在此结构中，可以使得齿面之间的的滑动阻力较小，从而有效地降低噪音的发生。

方面g

方面g提供根据方面a至f任意一个的驱动装置，其中在彼此啮合的所有齿轮组的齿轮之间的减速比等于或大于4并且在所有齿轮组的齿轮之间的滑动率的绝对值等于或大于4。在此结构中，可以使得齿面之间的滑动阻力较小，从而有效地降低噪音的发生。

方面h

方面h提供根据方面a至g的任意一个的驱动装置，其中排列多个齿轮中的至少一个齿轮以便在穿过该至少一个齿轮的孔的轴的外围表面上转动，润滑脂组合物容纳在孔和轴之间的间隙中，润滑脂组合物含有烃基础油、用作增稠剂的锂皂和烯烃树脂粉末，润滑脂组合物中烃基础油和锂皂之间的重量比在94.5:5.5至96.0:4.0的范围内，并且润滑脂组合物的黏稠度在360至400范围内。此结构可以有效地降低由于在齿轮的孔的内圆周表面和穿过该孔的轴之间的摩擦产生的噪音的发生。

方面i

方面i提供包括根据方面a至h的任意一个的驱动装置的成像设备。此结构可有效地降低来自驱动装置的噪音的发生。

方面j

方面j提供用于根据方面a至h任意一个的驱动装置的润滑脂组合物。在此结构中，润滑脂组合物可以有效地降低来自驱动装置的噪音的发生。

根据本发明，在其中降低由于滑动轴承和轴之间的摩擦产生的噪音和由于齿轮的孔的内圆周表面和穿过该孔的轴之间的摩擦产生的噪音同时也通过润滑脂组合物降低由于齿轮的齿面之间的摩擦产生噪音的情况下，可以防止装置生产率的降低。

虽然为了完整和清楚的公开关于具体的实施方式已经描述了本发明，但所附的权利要求并不因此受到限制，而应解释为包括清楚地落入本文所阐述的基本教导内的本领域技术人员想到的所有更改和变化结构。

参考标记列表

7：中间转印介质

10：成像单元

100：成像设备

110：主体

120：文档阅读器

130：adf

903：轴

904：滑动轴承

908：第二齿轮

911：第一齿轮