(57)【要約】【課題】歯車を、長期間にわたって、振動を生じさせず、ムラがなく安定して回転させる。【解決手段】歯車１に複数の貫通孔１２を形成し、歯車１の一方面に、貫通孔１２から歯車１の半径方向外方に向かって第１溝部１４を形成する。第１溝部１４の第１側壁１４ａは、歯車１の中心と貫通孔１２の中心とを結ぶ直線Ｌに対して回転方向下流方向に角度α傾斜している。また、歯車１の他方面に、貫通孔１２から歯車１の半径方向外方に向かって第２溝部１５を形成する。第２溝部１５の第２側壁１５ａは、歯車１の中心と貫通孔１２の中心とを結ぶ直線Ｌに対して回転方向上流方向に角度β傾斜している。歯車１が回転すると、不図示の潤滑剤が、第１溝部１４の第１側壁１４ａに沿って歯部１３へ移動し、さらに歯部１３から第２溝部１５の第２側壁１５ａに沿って貫通孔１２に移動し、貫通孔１２を通って第１溝部１４へ移動して循環する。【選択図】図３
2011190831.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円盤状の歯車に形成された複数の貫通孔と、前記歯車の一方面に、貫通孔から歯車の半径方向外方に向かって形成された第１溝部と、前記歯車の他方面に、貫通孔から歯車の半径方向外方に向かって形成された第２溝部と、第１溝部の回転方向下流側の第１側壁が、歯車の中心と貫通孔の中心とを結ぶ直線に対して回転方向下流方向に傾斜し、第２溝部の回転方向下流側の第２側壁が、歯車の中心と貫通孔の中心とを結ぶ直線に対して回転方向上流方向に傾斜し、
第１溝部及び第２溝部、貫通孔の少なくとも一部に潤滑剤が充填され、
歯車が回転することによって、前記潤滑剤が、第１溝部の第１側壁に沿って歯車の外周に形成された歯部へ移動し、さらに歯部から第２溝部の第２側壁に沿って貫通孔に移動し、貫通孔を通って第１溝部へ移動して循環することを特徴とする歯車潤滑剤の循環機構。
【請求項２】
第１溝部及び第２溝部の形状が、貫通孔から歯車の半径方向外方に向かって周方向の幅が広がる形状である請求項１記載の歯車潤滑剤の循環機構。
【請求項３】
前記貫通孔の第１溝部に面した開口が、第２溝部に面した開口よりも回転方向下流側に位置し、前記貫通孔が回転軸に対して傾斜している請求項１又は２記載の歯車潤滑剤の循環機構。
【請求項４】
回転駆動力を複数の歯車によって被駆動部に伝達する画像形成装置において、前記歯車に塗布された潤滑剤を、前記請求項１〜３のいずれかの歯車潤滑剤の循環機構を用いて循環させる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】
本発明は歯車潤滑剤の循環機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ファクシミリやプリンタ、複写機などの画像形成装置では、原稿画像を読み取るスキャナの移動機構をはじめ、現像装置や感光体等を回転させる機構、用紙を搬送する機構などにおいて、モータの回転力を歯車伝達機構を用いて被駆動部に伝達している。
【０００３】
歯車伝達機構には、通常、装置駆動時の運転騒音低下や耐久性向上が求められる。加えて、画像形成装置では、高画質を得る観点から、回転速度にムラがなく安定して回転し、しかも振動の生じないことが求められる。このため、一般に、歯車伝達機構の回転部にはグリスなどの潤滑剤が塗布されている。しかし、潤滑剤は、装置の使用が進むにつれて次第に減少するという課題がある。
【０００４】
そこで、例えば特許文献１では、歯車の側面に一対の円周リブを形成すると共に、この一対の円周リブ間に溝部を形成し、溝部に潤滑剤を保有させて、歯車の側面と他の歯車の側面とが接触する摺動部に常に潤滑剤を存在させる技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開2001-228660号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の提案技術でも、装置を長期間使用すると次第に潤滑剤が減少し、歯車の摩耗や振動が生じるものと考えられる。特に回転負荷の大きい歯車では、潤滑剤が枯渇しやすく、長期間にわたって振動を生じさせず、ムラがなく安定して回転させることが依然として課題であった。
【０００７】
本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、歯車伝達機構において、歯車を、長期間にわたって、振動を生じさせず、ムラがなく安定して回転させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、前記目的を達成するため鋭意検討を重ねた結果、歯車の厚み方向の両側面間で潤滑剤を循環させればよいとの知見を得、本発明をなすに至った。すなわち、本発明に係る歯車潤滑剤の循環機構は、円盤状の歯車に形成された複数の貫通孔と、前記歯車の一方面に、貫通孔から歯車の半径方向外方に向かって形成された第１溝部と、前記歯車の他方面に、貫通孔から歯車の半径方向外方に向かって形成された第２溝部と、第１溝部の回転方向下流側の第１側壁が、歯車の中心と貫通孔の中心とを結ぶ直線に対して回転方向下流方向に傾斜し、第２溝部の回転方向下流側の第２側壁が、歯車の中心と貫通孔の中心とを結ぶ直線に対して回転方向上流方向に傾斜し、第１溝部及び第２溝部、貫通孔の少なくとも一部に潤滑剤が充填され、歯車が回転することによって、前記潤滑剤が、第１溝部の第１側壁に沿って歯車の外周に形成された歯部へ移動し、さらに歯部から第２溝部の第２側壁に沿って貫通孔に移動し、貫通孔を通って第１溝部へ移動して循環することを特徴とする。
【０００９】
ここで、潤滑剤をより効率的に循環させる観点からは、第１溝部及び第２溝部の形状を、貫通孔から歯車の半径方向外方に向かって周方向の幅が広がる形状とするのが好ましい。
【００１０】
また、前記貫通孔の第１溝部に面した開口を、第２溝部に面した開口よりも回転方向下流側に位置させ、前記貫通孔が回転軸に対して傾斜させるのが好ましい。
【００１１】
本発明に係る画像形成装置は、回転駆動力を複数の歯車によって被駆動部に伝達する画像形成装置であって、前記歯車に塗布された潤滑剤を、前記請求項１〜３のいずれかの歯車潤滑剤の循環機構を用いて循環させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る歯車潤滑剤の循環機構では、歯車が回転することによって、第１溝部、第２溝部、貫通孔を潤滑剤が流動し循環するので、歯車は、長期間にわたって、振動を生じさせず、ムラがなく安定して回転するようになる。これにより、本発明に係る画像形成装置では、高画質の画像が長期間安定して得ることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る歯車潤滑剤の循環機構が適用される画像形成装置の一例を示す概説図。
【図２】本発明に係る歯車潤滑剤の循環機構の一例を示す断面図。
【図３】図２に示す歯車の一方の側面図。
【図４】図２に示す歯車の他方の側面図。
【図５】本発明に係る歯車潤滑剤の循環機構の他の例を示す側面図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係る歯車潤滑剤の循環機構について図に基づいてさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施形態に何ら限定されるものではない。
【００１５】
図１に、本発明に係る画像形成装置１００の一例を示す概説図を示す。この図の画像形成装置１００は、主に原稿画像を読み取るイメージリーダー部１１０と、読み取った画像を印刷するプリンタ部１２０とから構成される。イメージリーダー部１１０は、図示していない原稿ガラス板の上に載置された原稿の画像を、スキャナを移動して読み取る公知のものである。カラー仕様の機種では、赤、緑、青の三色に色分解されて、不図示のＣＣＤイメージセンサにより色別に電気信号に変換され、プリンタ部１２０に内蔵されている制御部１２１へ送られる。
【００１６】
制御部１２１では、前記画像データは各種処理をなされた後、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の各再現色の画像データに変換されて制御部１２１の画像メモリに記憶される。そして、単位走査ラインごとに読み出されて、作像部１２２の発光ダイオードの駆動信号となる。なお、図で符号は一色分にのみ付与したが、４色それぞれに対応した作像部１２２を有している。
【００１７】
プリンタ部１２０では、画像データに対応した静電潜像が感光体表面に形成され、この静電潜像をトナーで現像する工程が各色毎に行われる。これらのトナー像を転写ベルト１２３上に転写する。なお、作像部１２２や転写ベルト１２３は、符号を付与していない駆動機構によって回転駆動されている。転写ベルト１２３上にそれぞれ転写され、重ね合わされたトナー画像は、２次転写ローラ１２４によって記録シートに２次転写される。
【００１８】
記録シートは、給紙トレイ１２５から給紙ローラ１２６によって一枚づつ引き出され、経路Ａを通って、転写ベルト１２３と２次転写ローラ１２４との間（２次転写部）に搬送される。２次転写部を通過した記録シートは、定着部１２７によって加熱・加圧される。これにより、トナー像が記録シートに溶融定着される。こうして印刷が完了した記録シートは装置外部へ排出される。
【００１９】
このような構造の画像形成装置１００において、高精細度な画像を得るためには、作像部１２２や転写ベルト１２３、記録シートの搬送部、定着部１２７などの回転駆動系において、振動を生じさせることなく、ムラなく安定して回転させることが重要である。
【００２０】
図２に、画像形成装置１００に好適に用いられる歯車伝達機構の一例を示す。図２の歯車伝達機構では、基板２１と基板２２との間に軸３と軸４が固定され、これらの軸３と軸４とに歯車１と歯車５とがそれぞれ回転自在に支持されている。歯車５は２段歯車であって、小径歯車５ａが歯車１と歯合し、大径歯車５ｂは不図示の歯車と歯合している。
【００２１】
歯車１を図１の左側から見た図を図３に、右側から見た図を図４にそれぞれ示す。図３から理解されるように、歯車１の中心に、軸３が挿通する回転軸孔１１が形成されている。そして、歯車１の外周には歯部１３が形成されている。歯部１３の種類に特に限定はなく、平歯、斜歯、やま歯等いずれであってもよい。なお、歯車１の最外の実線が歯先円、一点鎖線がピッチ円、実線が歯底円である。
【００２２】
また、歯車１には、同一円周上に８つの貫通孔１２が円周方向に等間隔で形成されている。そして、それぞれの貫通孔１２から歯車１の半径方向外方に向かって第１溝部１４が形成されている。この第１溝部１４は、歯車１の半径方向外方に向かうにしたがって周方向の幅が広くなる、いわゆる扇状となっている。ここで重要なことは、第１溝部１４の、歯車回転方向下流側の第１側壁１４ａが、回転軸孔１１の中心と貫通孔１２の中心とを結ぶ直線Ｌに対して、歯車の回転方向下流側に角度α傾斜していることにある。なお、図３において、歯車１は時計回りに回転する。第１溝部１４のもう一方の側壁の形成角度に特に限定はないが、隣り合う第１溝部１４の第１側壁１４ａと、歯車１の円周部において接続するようにするのが好ましい。これにより、後述するように、潤滑剤の循環が歯部１３の全体にわたって円滑に行われるようになる。
【００２３】
一方、図４に示す歯車１の右側面には、それぞれの貫通孔１２から歯車１の半径方向外方に向かって第２溝部１５が形成されている。第２溝部１５の形状も、第１溝部１４と同様に、歯車１の半径方向外方に向かうにしたがって周方向の幅が広くなる、いわゆる扇状となっている。第１溝部１４と異なって、第２溝部１５の、歯車１の回転方向下流側の第２側壁１５ａは、回転軸孔１１の中心と貫通孔１２の中心とを結ぶ直線Ｌに対して、回転方向上流側に角度β傾斜している。傾斜角度βに特に限定はないが鋭角であるのが好ましい。なお、図４において歯車１は反時計回りに回転する。第２溝部１５のもう一方の側壁の形成角度に特に限定はないが、潤滑剤の循環が歯部の全体にわたって円滑に行う観点からは、隣り合う第２溝部１５の第２側壁１５ａと、歯車１の円周部において接続するようにするのが好ましい。
【００２４】
このような構造の歯車１において、グリスなどの潤滑剤（不図示）が、第１溝部１４、第２溝部１５、貫通孔１２に充填される。そして、歯車１が回転し始めると、図３に示す歯車１の左側面では、潤滑剤は、潤滑剤自体の慣性力で、第１溝部１４の回転方向下流側の第１側壁１４ａに押しつけられる。第１側壁１４ａは、前述のように、回転軸孔１１の中心と貫通孔１２の中心とを結ぶ直線Ｌに対して、回転方向下流側に角度α傾斜しているので、潤滑剤は歯車１の半径方向外方へ向かい、歯部１３へと移動する。
【００２５】
一方、図４に示す歯車１の右側面では、歯車１が回転し始めると、潤滑剤は、潤滑剤自体の慣性力で、第２溝部１５の回転方向下流側の第２側壁１５ａに押しつけられる。第２側壁１５ａは、前述のように、回転軸孔１１の中心と貫通孔１２の中心とを結ぶ直線Ｌに対して、回転方向上流側に角度β傾斜しているので、潤滑剤は歯車１の半径方向内方へ向かい、貫通孔１２へと移動する。こうして、潤滑剤は、第１溝部１４から歯部１３へ、歯部１３から第２溝部１５へ、第２溝部１５から貫通孔１２へ、貫通孔１２から第１溝部１４へというように循環する。これにより、歯部１３において潤滑剤が枯渇するおそれがなくなり、歯車１は、長期間にわたって、振動を生じさせず、ムラがなく安定して回転するようになる。
【００２６】
なお、歯車１が斜歯歯車である場合には、歯面の第１溝側が、第２溝側よりも歯車の回転方向上流側となるように、斜歯を形成するのが望ましい。
【００２７】
図５に、本発明に係る循環機構に用いる歯車の他の実施例を示す。なお、図２に示した歯車と同じ部分及び部材には同じ符号を付している。この図の歯車１ａが、図２の歯車１と異なる点は、貫通孔１２の、第１溝部１４に面した開口１２ａが、第２溝部１５に面した開口１２ｂよりも歯車１ａの回転方向下流側に位置し、貫通孔１１が回転軸に対して傾斜している点にある。これにより、歯車１ａが回転し始めた際、貫通孔１２内の潤滑剤は、その慣性力で第２溝側から第１溝側に移動し、潤滑剤が一層円滑に循環するようになる。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明に係る歯車潤滑剤の循環機構では、歯車が回転することによって、第１溝部、第２溝部、貫通孔を潤滑剤が流動し循環するので、歯車は、長期間にわたって、振動を生じさせず、ムラがなく安定して回転するようになり有用である。
【符号の説明】
【００２９】
１    歯車
１１    回転軸孔
１２    貫通孔
１２ａ  開口
１２ｂ  開口
１３    歯部
１４    第１溝部
１４ａ  第１側壁
１５    第２溝部
１５ａ  第２側壁
【図１】
2011190831.tif 000003
【図２】
2011190831.tif 000004
【図３】
2011190831.tif 000005
【図４】
2011190831.tif 000006
【図５】
2011190831.tif 000007