(57)【要約】【課題】低コスト且つ温度変化に対してロバスト性を高くすることができるアイドラギヤのすべり軸受支持構造を提供する。【解決手段】よりコストのかからないすべり軸受３での支持構造を採用し、常温下や高温下におけるアイドラギヤ１の軸１ａと、画像形成装置本体の本体後側板４やアイドラギヤ支持に用いた駆動ブラケット６の穴５とのクリアランスを同等にするために、アイドラギヤ１とすべり軸受を同じ材料にし、その上で、ラジアル荷重が掛かる方向が短軸となるような楕円形状に穴５を熱膨張させるようなすべり軸受支持構造とする。【選択図】図１
2011122636.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボスを立てたアイドラギヤの回転軸を回転自在に支持するフランジ付楕円形状のすべり軸受と、
前記すべり軸受と嵌合する側板を備え、
前記すべり軸受を支持する楕円形状の一部で前記側板と接触していない構造を持つ嵌合部と、
を備え、
前記すべり軸受と前記嵌合部が嵌合していることを特徴とするアイドラギヤのすべり軸受支持構造。
【請求項２】
請求項１記載のアイドラギヤのすべり軸受支持構造において、
前記すべり軸受と前記ボスを立てたアイドラギヤとを同じ材質のものとしてなる
ことを特徴とするアイドラギヤのすべり軸受支持構造。
【請求項３】
請求項１または２に記載のアイドラギヤのすべり軸受支持構造において、
前記嵌合部は、前記すべり軸受のトラック形状の円周部分にあたる部位が嵌合部と一部接触していない形状を有ししてなる
ことを特徴とするアイドラギヤのすべり軸受支持構造。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載のアイドラギヤのすべり軸受支持構造において、
前記嵌合部は、すべり軸受楕円形状部の端部４箇所あるいは２枚の平行面板部が嵌合部と接触している形状としてなる
ことを特徴とするアイドラギヤのすべり軸受支持構造。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載のアイドラギヤのすべり軸受支持構造において、
前記嵌合部の凹型切欠き形状は、ラジアル負荷方向と垂直方向に一部非接触形状が形成されてなる
ことを特徴とするアイドラギヤのすべり軸受支持構造。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載のアイドラギヤのすべり軸受支持構造を用いてモータの回転を伝達する構造を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アイドラギヤのすべり軸受支持構造と、これを用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置に用いられるギヤには、バンディング等の色むらを防ぐために、高い回転精度と筐体への振動を極力伝えないということが重要である。
【０００３】
近年、機種本体の小型化や低コスト化や画質向上のためにアイドラギヤ等を用いることは非常に多いが、ギヤの数が多ければ多いほど、ギヤの噛合い周期のバンディングが起こりやすくなることが知られている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来のアイドラギヤの支持は、スタッドを併用してギヤを保持するという構造のものが多く、コストが掛かる上に、画像形成装置本体の重量も重くしてしまい、また温度変化によって軸と穴とのクリアランスが線膨張係数の違いゆえに大きくなるために回転精度が悪化しやすく、結果として画像形成画質が低下してしまうという問題があった。
【０００５】
特許文献１には、フイルムを搬送するローラの回転精度向上と軸受の構造上発生する振動伝播を防ぐ目的で、すべり軸受を第一すべり軸受と第二すべり軸受に分け、さらに、すべり軸受の形状を変えることで調心性と動特性のバランスを取る構成が開示されている。後述する本願発明とは、回転精度を向上させて振動伝播を防ごうとする点では似ているが、上述した温度変化への対応やコストについての問題は解消できていない。
【０００６】
そこで本発明では、アイドラギヤにボスを立ててすべり軸受で支持する構造を取り、さらにラジアル荷重を利用することで、部品コストを下げ、温度に対するロバスト性を上げることが可能なアイドラギヤのすべり軸受支持構造と、これを用いた画像形成装置を提供することを目的とする。なお本願明細書などの記載において「ロバスト性」とは、ある系が応力や環境の変化といった外乱の影響によって変化することを阻止する内的な仕組み（ロバストネス）を意味する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のアイドラギヤのすべり軸受支持構造のうち請求項１に係るものは、ボスを立てたアイドラギヤの回転軸を回転自在に支持するフランジ付楕円形状のすべり軸受と、前記すべり軸受と嵌合する側板を備え、前記すべり軸受を支持する楕円形状部の一部で前記側板と接触していない構造を持つ嵌合部とを備え、前記すべり軸受と前記嵌合部が嵌合していることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に係るものは、請求項１記載のアイドラギヤのすべり軸受支持構造において、前記すべり軸受と前記ボスを立てたアイドラギヤとを同じ材質のものとしてなることを特徴とし、熱膨張前と熱膨張後のクリアランスを等しくし、温度に対するばらつきを低減させ得るようにしている。
【０００９】
請求項３に係るものは、請求項１または２に記載のアイドラギヤのすべり軸受支持構造において、前記嵌合部は、前記すべり軸受のトラック形状の円周部分にあたる部位が嵌合部と一部接触していない形状を有することを特徴とし、前記すべり軸受が熱膨張できる構造としている。
【００１０】
請求項４に係るものは、請求項１から３のいずれかに記載のアイドラギヤのすべり軸受支持構造において、前記嵌合部は、すべり軸受楕円形状部の端部４箇所あるいは２枚の平行面板部が嵌合部と接触している形状としてなることを特徴とし、前記楕円形状部の円周部分を長軸とする楕円形状に熱膨張させ得るようにしている。
【００１１】
請求項５に係るものは、請求項１から４のいずれかに記載のアイドラギヤのすべり軸受支持構造において、前記嵌合部の凹型切欠き形状は、ラジアル負荷方向と垂直方向に一部非接触形状が形成されてなることを特徴とし、ラジアル荷重を利用して熱膨張の前後でギヤの回転中心の位置が変わりにくいようにしている。
【００１２】
請求項６に係る画像読取装置は、請求項１から５のいずれかに記載のアイドラギヤのすべり軸受支持構造を用いてモータの回転を伝達する構造を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、上述した従来の諸問題を解決するとともに、低コスト且つ温度変化に対してロバスト性を高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】すべり軸受支持構造の低振動効果について説明するための図（Ａ、Ｂ）とラジアル荷重の効果を示す図（Ｃ）
【図２】本発明のすべり軸受支持構造を示す図
【図３】すべり軸受の熱膨張状態を示す図
【図４】すべり軸受とラジアル荷重の関係を示す図
【図５】複写機におけるギヤ列を表現した図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下本発明を実施するための形態を説明する。なお本発明は図示の画像形成装置への実施には限定されず、画像形成を行う種々の装置に適用可能である。またなお本願において言う、楕円形、楕円形状は、楕円形、楕円形状、長円形状のように曲線だけからなる形状だけでなく、いわゆる円形等の曲線部分と直線部分とからなる形状のものや、複数の直線部分からなる形状のものをも含み、いわゆる「楕円形」のものには限定されない。
【００１６】
本発明の実施の形態に係るアイドラギヤのすべり軸受支持構造は、よりコストのかからないすべり軸受での支持構造を採用し、さらに、常温下や高温下における軸と穴のクリアランスを同等にするためにアイドラギヤとすべり軸受を同じ材料にし、その上で、ラジアル荷重が掛かる方向が短軸となるような楕円形状に穴を熱膨張させるようなすべり軸受支持構造をとることが特徴となっている。
【実施例】
【００１７】
本発明の実施例について、以下の図面を参照して詳細に解説する。
図１はすべり軸受支持構造の低振動効果について説明するための図である。アイドラギヤ１において、図１（Ａ）のようなスタッド２での支持構造と、図１（Ｂ）のようなすべり軸受３を用いた支持構造との２パターンにおけるコスト差を考えると、部品費及び加工費のいずれの観点においても、図１（Ｂ）のようなすべり軸受３を用いての支持構造の方が安くなることは明らかである。
【００１８】
また、図１（Ａ）のスタッド支持方法は、スタッド２とアイドラギヤ１との材質が異なる（線膨張係数が異なる）ために、常温下と高温下で軸（スタッド２）と画像形成装置本体（図示せず）の本体後側板４に設けた支持用の穴５のクリアランスが異なるために温度に対するロバスト性が低いという問題点があったが、すべり軸受３で支持する方式では理論上すべり軸受３とアイドラギヤ１の材質を同じにすれば熱膨張の度合いが等しくなるので、温度に対するロバスト性が高いと言える。なお図１において、１ａはアイドラギヤ１の軸、６はアイドラギヤ支持に用いた駆動ブラケットである。
【００１９】
ただし、問題は一般にすべり軸受を支持する嵌合部がすべり軸受に対して熱膨張しにくい材料を使っている場合が多いことである。
【００２０】
そこでこの点を解決するための実施例である図２以下に示すようなすべり軸受支持構造を提案する。
【００２１】
この構造は、既に述べたように、アイドラギヤ１とすべり軸受３を同じ材料にし、その上で、ラジアル荷重がかかる方向が短軸となるような楕円形状に熱膨張させるようなすべり軸受支持構造であり、図２（Ａ）〜（Ｄ）に示すように４つのパターンがある。なお図２はすべり軸受支持方法を示す図であり、後述する図３はすべり軸受の熱膨張状態を、図４はすべり軸受とラジアル荷重の関係を、図５はラジアル荷重の効果を示す図である。
【００２２】
このいずれかのパターンの構造ですべり軸受３を熱膨張させると、図３に示すように、図３（Ａ）の非接触状態における円形状から、図３（Ｂ）以下に示す楕円形状になる。すなわち、（Ｂ）はすべり軸受３の平行面板部のみが穴５に臨む体後側板４の面に接触している状態、（Ｃ）は楕円形状部が全面接触している状態、そして（Ｄ）は端部４箇所のみ接触している状態を示す。ここで、楕円形状の短軸方向にラジアル荷重が掛かるような組み付け方法を取る（図４参照：Ａはラジアル荷重が逃げ方向に、Ｂは食い込み方向に掛かっている）ことで、温度変化によるアイドラギヤ１の軸１ａの回転中心位置の変化を小さくさせることができる。その結果として、簡易かつ低コストで回転精度の高いアイドラギヤ支持構造を実現できる。
【００２３】
図５は、複写機におけるギヤ列を表現した図である。この図において、１０はモータ、２０はそのモータ軸、３０は動力を伝達する対象となるギヤ、そして４０はその動力伝達経路であるアイドラギヤである。モータ１０の位置からある程度の距離がある場合、図示のように複数のアイドラギヤ４０を配置することになる。
【００２４】
図５のような構造を取る場合、組み付け性や寸法精度の出しやすさから既述のスタッド２を使って支持する構造を選択する場合が多かったが、その場合、スタッド２が多数存在することになることでコストが掛かり、さらにはスタッド２と複数のアイドラギヤ４０の線膨張係数が異なることに起因して印刷画質の低下につながることが多かったことは既に述べた通りである。
【００２５】
そこで本実施例では、すべり軸受でアイドラギヤを支持する構造で支持し（図１（Ｂ））、さらにすべり軸受は楕円形状部全面でなく一部は接触しない状態とし（図２）、且つ、楕円形状の短軸方向にラジアル荷重が掛かるような形態に嵌合されている（図６）。
【００２６】
図１（Ｃ）を参照してラジアル荷重が掛かるような形態でアイドラギヤ１の軸１ａと穴５とを嵌合させた場合の効果を説明する。図１（Ｃ）の（ａ）のように冷間で円形の穴５に軸１ａが嵌合している状態から穴５を設けた側板やブラケット、さらにはアイドラギヤ１ならびに軸１ａも熱膨張するが、膨張係数の違いにより穴５が長穴形状をなし、軸１ａが穴５の短軸方向の寸法と同じになるように変形したとしても（（ｂ）で示す）、無負荷の状態では軸１ａが穴５内で穴５の長軸方向（図中に矢印で示す）でガタガタに動き得る状態になる。このような不都合な状態は、軸１ａを回転駆動させてラジアル荷重を与えると、（ｃ）に示すように安定した位置に軸１ａが落ち着き解消できる。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明のような構造は、数円単位でのコストや数グラム単位での重量、そして高いギヤの回転精度を求められるプリンタなどに使用することで特に利点が健在化する。
【００２８】
例えばプリンタの場合、使用環境下での品質のばらつきを抑えるために、温度に対するロバスト性が求められるので本発明に係るすべり軸受支持構造は特に意味をなすと考えられる。
【符号の説明】
【００２９】
１：アイドラギヤ
１ａ：アイドラギヤ１の軸
２：スタッド
３：すべり軸受
４：画像形成装置本体の本体後側板
５：穴
６：駆動ブラケット
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３０】
【特許文献１】特開2000-276543号公報
【図１】
2011122636.tif 000003
【図２】
2011122636.tif 000004
【図３】
2011122636.tif 000005
【図４】
2011122636.tif 000006
【図５】
2011122636.tif 000007