摩擦动力传递装置和装有该装置的图像形成装置的制作方法

专利名称：摩擦动力传递装置和装有该装置的图像形成装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及利用辊之间产生的摩擦力，可以进行动力传递或降低转 速的摩擦动力传递装置，以及装有该装置的图像形成装置。
背景技术：
作为涉及摩擦动力传递装置的现有技术，公知的结构是在连接于转 动轴上的太阳辊的周围配置多个行星辊，并用支架支撑各行星辊的行星轴(例如日本专利公开公报特开2000—329206号，下面表示为"专利文 献l")。在专利文献l的装置中，利用在太阳辊和行星辊之间产生的摩 擦力，使各行星辊转动，并且把各行星辊沿轨道环绕太阳辊外侧的周向 运动利用支架向输出轴传递。为了在行星辊和太阳辊之间产生足够的摩擦力，必须用行星轴转动 自如地支撑行星辊，同时在存在润滑剂的条件下，使行星辊用力压在太 阳辊上(压力接触)。为此，在专利文献1的装置中，要确保行星轴和 行星辊之间的间隙，并把在行星辊的轴向两个外侧形成的倾斜部夹在一 对轨道环之间，使各轨道环内周上形成的倾斜面与各行星辊压力接触， 从而把各行星辊压在太阳辊的圆周面上。按照专利文献1的装置，虽然行星轴固定在支架上，但由于存在所 述间隙，行星辊相对于行星轴可以自由移动。因此若使轨道环与倾斜面 压力接触，则行星辊用力压在太阳辊上，在存在润滑剂的条件下，可以 产生需要的摩擦力。可是在专利文献1的装置中，由于必须要使用两个用昂贵的工具钢 等材料制成的轨道环，所以材料费用高进而直接导致产品成本增加。此 外，如果像轨道环这样需要高精度组装的零件数量增加，则由此导致组 装作业变得复杂，制造成本增加。此外，在专利文献l的装置中，由于在行星轴和行星辊之间设置间隙，在结构上，行星辊的转动轴线(转动中心)相对于行星轴的轴线(中 心线)会偏离一定的角度。因此在把行星辊压在太阳辊上时，行星辊的 圆周面相对于太阳辊的圆周面稍发生倾斜。在这种情况下，在行星辊的 圆周面上轴向的压力分布变得不均匀，发生所谓的一端接触，在太阳辊 的圆周面上会产生偏磨损。发明内容本发明的目的是提供一种不增加零件数量就可以在行星辊和太阳辊 之间产生轴向上均匀的摩擦力的技术。为了实现该目的，本发明提供一种摩擦动力传递装置，包括太阳辊，具有第一中心轴线，并绕该第一中心轴线自由转动；多个轴构件，分别具有第二中心轴线，该多个轴构件分别配置在相对于所述第一中心 轴线倾斜规定角度的多个周边轴线上，所述第二中心轴线分别与所述多个周边轴线相一致；多个行星辊，在被所述轴构件支撑的状态下，沿所 述太阳辊的圆周面配置；支架，保持所述倾斜状态，支撑所述轴构件， 并与所述行星辊一起绕所述第一中心轴线转动；以及按压构件，沿所述 周边轴线，向该周边轴线与所述第一中心轴线的间隔变窄的方向按压所 述行星辊，把所述行星辊按压在所述太阳辊的圆周面上，以在所述太阳 辊和所述行星辊之间利用摩擦力来传递动力。本发明还提供一种图像形成装置，包括图像形成部，至少具有感 光鼓，或具有感光鼓和中间转印带；动力源，产生驱动所述感光鼓的驱动力，或产生驱动感光鼓和中间转印带中至少一个的驱动力；以及摩擦 动力传递装置，把所述动力源的驱动力传递给所述感光鼓的转动轴或所 述中间转印带的驱动构件；其中，所述摩擦动力传递装置为具有所述结 构的摩擦动力传递装置。


图1A、图1B是表示从两个不同方向看本发明实施方式的摩擦动力 传递装置外观的立体图。图2是部分表示所述摩擦动力传递装置的内部结构的立体图。图3是表示在把外环取下的状态下三个行星辊相对于太阳辊的配置 的立体图。图4A、图4B是具体表示行星辊形状的立体图。图5是表示从轴构件取下行星辊时的壳内状态的立体图。图6是表示取下行星辊和外环时的壳内状态的立体图。图7是所述摩擦动力传递装置的沿轴线方向的纵剖面图。图8是表示在所述摩擦动力传递装置中使用循环构件的第一变形实 施方式的立体图。图9是图8的循环构件的一个例子的板状构件的立体图。图10是说明图8的摩擦动力传递装置中的润滑脂流动的图。图11是用于说明第二变形实施方式的部分摩擦动力传递装置的图。图12是表示本发明实施方式的图像形成装置一个例子的简要剖视图。
具体实施方式
下面根据附图，对本发明的实施方式详细地进行说明。图1A、图1B是表示从两个不同方向看本发明实施方式的摩擦动力 传递装置M外观的立体图。摩擦动力传递装置M包括圆筒形的壳2、太 阳辊4、端板6、轴承板7和输出轴8。在壳2的一端形成有四角形的凸缘部2a，其开口部用与凸缘部2a 对应形状的端板6封闭。在与凸缘部2a相反一侧的壳2的另一端，形成 有四角形的凸缘部2b。摩擦动力传递装置M可以在凸缘部2a —侧连接 图中没有表示的动力源(电动机)。如图1A所示，在壳2的内部收容作为动力输入轴的太阳辊4的一 个端部，此外，输出轴8从壳2的内部向与太阳辊4相反的一侧突出。 在端板6上安装有轴承板7，在该轴承板7的中央形成有凸起部7a。在 该凸起部7a内设置有两个轴承16 (参照图7，在图1A中只表示一个)， 太阳辊4通过这两个轴承16支撑在轴承板7 (壳2)上。在壳2内部填充润滑剂(润滑脂)，这些轴承16把太阳辊4自由转动地支撑，并且密 封填充在壳2内的润滑脂。如图1B所示，在凸缘部2b的中央也形成有凸起部2c，在该凸起部 2c内也设置有两个轴承18 (参照图7，在图1B中只表示一个)。输出 轴8通过这两个轴承支撑在凸缘部2b (壳2)上。这些轴承18也把输出 轴8自由转动地支撑，并且密封填充在壳2内的润滑脂。图2是部分表示所述摩擦动力传递装置M的内部结构的立体图。在 图2中为了方便，表示把端板6和轴承板7从壳2取下的情况。在壳2 内，收容有太阳辊4的一部分以及绕该太阳辊4圆周面配置的三个行星 辊22。这些行星辊22通过轴承26转动自如地支撑在各自的轴构件24 上。此外，在壳2内，图2中比行星辊22靠里面(输出轴8所在的方向) 的位置上，配置行星支架14 (支架)。各轴构件24，在其底端部压入行 星支架14的状态下被支撑在该行星支架14上。输出轴8连接在行星支 架14上(参照图7)。行星支架14由于支撑轴构件24而伴随三个行星 辊22的行星运动(绕太阳辊4的圆周面公转的运动)转动。此转动力通 过输出轴8输出。关于输出轴8，它和行星支架14是不同构件，两者用螺纹进行连接。 具体如图7所示，输出轴8具有与设在行星支架14的中心部的螺纹孔进 行螺纹连接的螺纹连接部8a，在该螺纹连接部8a上刻有向承受输出轴8 的转矩方向被拧紧的阳螺纹。因此，与把行星支架14和输出轴8—体形成的情况相比，加工工序 简化，可以降低成本，行星支架14和输出轴8的组装和分解也容易。再 有，由于输出轴8利用螺纹连接在行星支架14上，在被驱动时向转动的 方向拧紧，所以在组装时如果用足够的转矩拧紧，在实际使用时，则一 瞬也不会发生因拧紧不良而造成的转动不稳(驱动延迟)。其结果，可 以可靠地保持行星支架14和输出轴8的连接。此外，在壳2内收容一个外环10 (按压构件)和多个压縮螺旋弹簧 13 (参照图7，在图2中没有表示)。外环10利用压縮螺旋弹簧13的回弹力按压行星辊22，把行星辊22的圆周面22a按压在太阳辊4的周 围。关于外环IO和压縮螺旋弹簧13使用其他附图在后面叙述。外环10的外径比壳2的内径稍小，外环10和壳2隔开微小间隙， 高精度地相互嵌合。此外，在壳2的内表面形成两个突条2d (在图2中 仅表示了一个)，这些突条2d与太阳辊4和输出轴8的中心轴线平行延 伸。在外环10上分别形成有对应于两个突条2d的槽部10a，当外环10 嵌入壳2内时，突条2d进入槽部10a内。这样，在壳2内外环10向转 动方向(绕太阳辊4和输出轴8转动的方向)的位移受到约束。关于太阳辊4、行星辊22和外环10的构成材料，优选使用具有高 硬度的材料，特别优选使用具有不低于模具钢(die steel)硬度的材料。 例如对于太阳辊4，可以把作为一种高速钢(high-speed steel)的、在JIS G4403中规定的SKH系列材料，在适当的温度进行淬火一回火处理后使 用。对于行星辊22可以把作为一种工具钢(alloy tool steel)的、在JIS G4404中规定的SKD系列的材料，在适当的温度进行淬火处理后使用。 此外，对于外环IO可以把作为一种模具钢的予硬钢NAK (大同特殊钢 株式会社的塑料制品模具材料的商品名)不进行淬火处理，直接在母材 状态下使用。更具体地说，太阳辊4可以使用SKH51，行星辊22可以使用SKDll， 外环10可以使用NAK55 (大同特殊钢株式会社的商品名)。这些材料 的硬度用显微维氏硬度Hv表示，太阳辊4约为700左右，行星辊22约 为520左右，外环10约为450左右。在此，对于太阳辊4、行星辊22和外环10，其压力接触部分的表面 速度越大，使用硬度越高的材料。具体说，太阳辊4的材料硬度最高， 行星辊22的材料硬度次于太阳辊4的材料，外环10的材料硬度最低。 这样，与在相同负荷条件下都用相同材质构成的情况相比，满足抖晃 (wow-flutter)目标值的寿命大约可以延长到三倍。因此，可以延缓出 现因烧熔或磨损导致的性能降低，可以提高耐磨损性能。此外，优选的是，在太阳辊4、行星辊22、外环10之中，至少在被 驱动时的压力接触部分的表面速度最大的构件表面上，具体为至少在太阳辊4的表面上，实施微喷丸硬化(micro shot peening)处理(Wide Peening Cleaning: WPC处理)。该处理把约10 y m (1 w m= 1x10—6m)左右的陶瓷或玻璃以声速冲击构件的表面。这样，可以提高太阳辊4的 耐磨损性能。在对太阳辊4实施了微喷丸硬化处理的情况下，与在相同负荷条件 下不实施该处理的情况相比，满足抖晃目标值的寿命大约可以延长到1.5 倍。因此，可以延长摩擦动力传递装置M的寿命。图3是表示在把所述外环10取下的状态下三个行星辊22相对于太 阳辊4的配置的立体图。三个行星辊22在相对于太阳辊4的转动轴线 LI (第一中心轴线)倾斜规定角度的三个周边轴线L2上，在太阳辊4 的圆周方向上按相同间隔(120°)配置。即，各行星辊22被各轴构件24 支撑，在这些轴构件24的中心轴线(第二中心轴线，行星辊22的转动 轴线)分别与所述三个周边轴线L2—致的状态下，三个行星辊22配置 在太阳辊4的周围。各行星辊22的轴构件24的转动轴线(周边轴线L2)相对于太阳辊 4的转动轴线L1的倾斜角度a例如为10°左右。配置各轴构件24转动 轴线的各周边轴线L2都在太阳辊4的转动轴线Ll上的同一点交叉。行 星支架14保持所述倾斜状态，支撑各轴构件24。在该状态下，三个行 星辊22的圆周面22a都与太阳辊4的圆周面4a接触。在本实施方式中，用外环10沿轴构件24 (周边轴线L2)按压各行 星辊22，在行星辊22和太阳辊4之间产生摩擦力。此时，外环10沿周 边轴线L2仅从单侧(一个方向)向周边轴线L2与太阳辊4的转动轴线 Ll的间隔变窄的方向按压行星辊22即可。即，如果向这样的方向按压 行星辊22，则由于各行星辊22按照周边轴线L2的倾斜角度移向太阳辊 4，以縮短与太阳辊4的间距，因此可以产生足够的摩擦力。因此如图2 所示，在壳2内比行星辊22更靠里面的位置(输出轴8—侧)上，仅配 置一个外环10。下面对用外环10按压行星辊22进行更详细的说明。图4A、图4B是具体表示行星辊22形状的立体图。行星辊22大体 为圆筒形，具有环形圆周面22a、受压面22b、相互平行的第一端面22c和第二端面22d。从图4A所示的方向看，在组装状态下外环IO位于比 行星辊22靠里面的一侧(第二端面22d—侧)，太阳辊4位于前面一侧 (第一端面22c—侧)。另一方面，从图4B所示的方向看，在组装状态 下所述的外环10位于比行星辊22更靠前面的一侧(第二端面22d—侧)， 太阳辊4位于与其相反一侧(第一端面22c—侧)。第一端面22c位于 周边轴线L2上靠近太阳辊4的转动轴线Ll的一侧。如图4A所示，行星辊22的第二端面22d的直径D2比第一端面22c 的直径D1大。因此，行星辊22的圆周面22a呈与直径Dl、 D2的尺寸 差对应的锥形。由于行星辊22的转动轴线(周边轴线L2)相对于太阳 辊4的转动轴线Ll倾斜，按照该倾斜角度(例如10°)形成了这种锥形。此外，圆周面22a (第一端面22c和第二端面22d之间)呈平缓的 曲面形状(断面呈弯曲状)。由于行星辊22的圆周面22a具有曲面形状， 所以行星辊22的边缘不会碰到太阳辊4的圆周面4a。而且，由于圆周 面22a呈曲面形状，可以抑制支撑行星辊22的轴构件24的倾斜误差所 带来的影响。即，即使轴构件24的倾斜角度在公差范围内(例如土l度) 波动，由于圆周面22a呈曲面形状，所以圆周面22a与太阳辊4的圆周 面4a的抵接状态(抵接位置)也不太会呈现出显著性差异，可以使摩擦 特性大体固定不变。如图4B所示，行星辊22在靠近外环10的第二端面22d上设置有 凸起部22e，在凸起部22e的周围边缘部分形成有受压面22b。该受压面 22b呈朝向轴构件24的底端变细的形状(锥形)，此外在本实施方式中， 受压面22b呈平缓的曲面形状(断面呈弯曲形)。图5是表示从轴构件24取下行星辊22时的壳2内状态的立体图。 在外环IO的内周边缘的一侧(与行星辊22相对的部位)形成有呈曲面 形状(断面呈弯曲形)的按压面10b。该按压面10b在组装了行星辊22 的状态下，与所述的受压面22b接触，对行星辊22施加按压力。图6是表示取下行星辊22和外环10时的壳2内状态的立体图。在 壳2内，沿内圆周面均匀配置了例如六根压縮螺旋弹簧13 (加力构件)。 在摩擦动力传递装置M的组装状态下，这些压縮螺旋弹簧13在壳2内的壁面2f和外环10的侧面之间被压縮。此时压縮螺旋弹簧13产生回弹力(弹力)，在壳2内向太阳辊4的方向按压外环10。外环IO受到压縮螺旋弹簧13的回弹力，向接近行星辊22的方向被 压靠(被施加靠近行星辊22的方向的作用力)。外环IO具有圆形的贯 通孔，由于该贯通孔的内径比行星支架14的外径大，所以外环10不会 干扰行星支架14。通过外环10的按压面10b以大力量按压行星辊22的受压面22b， 行星辊22可以沿轴构件24产生微小的移动。艮卩，行星辊22转动自如地 被轴承26支撑，该轴承26可以移动地被组装在轴构件24上，在从外环 10对行星辊22施加按压力时，轴承26在轴构件24上与行星辊22 —体 地沿周边轴线L2进行微小的移动。轴承26为了避免产生晃动而高精度 嵌合在轴构件24上。因此，按照配置轴构件24的周边轴线L2相对于太阳辊4的转动轴 线L1的倾斜角度，行星辊22在径向以大力量按压在太阳辊4上。在本 实施方式中，利用该按压力，在存在润滑剂的条件下，在行星辊22的圆 周面22a和太阳辊4的圆周面4a之间产生良好的摩擦力。下面对摩擦动力传递装置M的动作进行说明。图7是摩擦动力传递 装置M的沿轴线方向的纵剖面图。如上所述，在摩擦动力传递装置M 的组装状态下，外环10利用压縮螺旋弹簧13的回弹力压向太阳辊4的 方向。外环10的按压面10b均匀按压三个行星辊22的受压面22b，则 三个行星辊22都与轴承26 —起沿轴构件24稍稍滑动。此时，各行星辊22沿周边轴线L2进行微小的移动，以縮小与太阳 辊4的转动轴线L1之间的距离。其结果，成为三个行星辊22以大力量 向行星辊22与太阳辊4的中心(转动轴线L1)的间距变窄的方向被按 压的状态，当行星辊22再不能移动时，外环IO也在该位置上静止不动。在这种状态下，由于在壳2内部各行星辊22的圆周面22a和太阳辊 4的圆周面4a之间(微小间隙)作用有超高的压力，所以夹在该微小间 隙中的润滑脂作为弹塑性体发挥作用，在太阳辊4转动时产生良好的摩 擦力。当三个行星辊22向与太阳辊4相反的方向转动，同时进行相对于太阳辊4的行星运动(绕太阳辊4的外圆周面进行圆周运动)时，利用所述摩擦力，该运动通过轴构件24传递给行星支架14。其结果，行星 支架14整体向与太阳辊4相同方向转动。此时的行星支架14的转动作 为输出转动从输出轴8输出。在这样的摩擦动力传递装置M中，由于能 以正确的减速比把输入太阳辊4的转矩传递给输出轴8，可以把摩擦动 力传递装置M作为减速器使用。采用本实施方式的摩擦动力传递装置M的减速器，不会受在齿轮传 递机构中存在那样的齿隙的影响，可以平稳地传递转矩。因此，适于需 要高精度控制转动角度的设备的动力源。此外，在本实施方式中，只用一个外环IO向一个方向进行按压，就 能把三个行星辊22全部按压在太阳辊4上，并获得合适的按压力。因此， 可以用较少的零件数量构成摩擦动力传递装置M。并且，由于轴构件24 (周边轴线L2)相对于太阳辊4 (转动轴线 Ll)的倾斜角度不是非常大(在本实施方式中10°左右)，轴构件24几 乎不受按压带来的影响(弯曲力矩等)。因此，由于不会对轴构件24作 用过大的径向应力，所以用比较细的轴径就可以获得稳定的摩擦效果。此外，轴承26和轴构件24高精度嵌合，行星辊22本身只能沿轴构 件24在转动轴线L2的方向上移动。因此行星辊22本身不会相对于轴构 件24倾斜(晃动)，可以可靠地防止因一端接触造成太阳辊4的偏磨损。 这样，摩擦动力传递装置M可以长期使用，即使在用于图像形成装置等 情况下，也能使其功能一直持续到利用该摩擦动力传递装置M的设备的 寿命为止。在所述实施方式中，表示了把轴构件24沿轴构件24的前端变细的 方向倾斜，安装在行星支架14上的例子。但，也可以代之以把轴构件 24沿轴构件24的前端从行星支架14安装底端变粗的方向倾斜，安装在 行星支架14上。在这种情况下，把行星辊22相对于各轴构件24的方向 设定为与所述实施方式相反，嵌合在各轴构件24上，再把外环10从与 所述实施方式相反一侧(端板6—侧)进行按压。第一变形实施方式作为所述实施方式的第一变形实施方式，是在壳2内部设置使润滑 剂(润滑脂)强制循环的循环构件。图8是表示在行星辊22的第一端面22c (参照图4A) —侧设置作 为循环构件一个例子的支持板40的立体图，图9是该支持板40的立体 图。支持板40由大体呈圆板形的板金构件制成，在其中央部位有用于使 太阳辊4穿过的孔部42。在该孔部42的径向外侧的适当位置上，按相 同间隔(120°)直立设置三个冲翘凸片44。在冲翘凸片44的径向外侧的 适当位置上，按相同间隔(120°)形成有三个卡合部46。卡合部46分别 与各轴构件24卡合。支持板40伴随行星辊22公转，绕转动轴线L1转 动。支持板40包括在孔部42周围的平圆板部401以及连接在平圆板部 401周围具有按照轴构件24的倾斜而倾斜的圆锥面部402。冲翘凸片44 设置在平圆板部401上，卡合部46设置在圆锥面部402上。冲翘凸片44是通过切开支持板40的一部分，并把所切开的部分向 太阳辊4的底端一侧弯曲而制成的，相对于转动轴线L1具有规定的角度。 卡合部46包括窄部48，在与各轴构件24卡合，以防止轴构件24脱 落；宽部47，比所述窄部48拓宽。宽部47在太阳辊4的转动方向上， 分别配置在窄部48的下游一侧。在支持板40的外周边缘也按相同间隔 (120°)形成凹部49。壳2内的润滑脂通过冲翘凸片44被强制循环。图IO是说明设置支 持板40时的润滑脂流动的图。如图IO中箭头所示，在行星支架14驱动 转动时，冲翘凸片44收集填充在其周围的润滑脂，使润滑脂沿太阳辊4 的转动轴线L1流动，把润滑脂送向太阳辊4和行星辊22的压力接触部 分。由于受压面22b的前端向轴构件24的底端(行星支架14安装一侧) 变细，所以润滑脂朝向外环IO流动，换句话说，沿太阳辊4径向流动。 因此，润滑脂也被送向行星辊22和外环IO的压力接触部分。这样，利用冲翘凸片44的作用，可以强制使润滑脂在太阳辊4、行 星辊22、外环10的重要功能部位循环，与没有支持板40的情况相比，可以防止润滑脂劣化。更具体地说，能够形成不是只有存在于压力接触 部分的润滑脂劣化、而是在壳2内的全部润滑脂均匀劣化的状态。其结 果，可以获得使用寿命长的摩擦动力传递装置M。此外，冲翘凸片44设置在支持板40上，该支持板40以可滑动的状 态张紧架设在轴构件24上，所以对轴构件24的功能没有妨碍。而且具 有所述冲翘凸片44的支持板40，也可以设置在太阳辊4或外环10上， 在这种情况下也可以使润滑脂强制循环。第二变形实施方式下面表示的第二变形实施方式是用外环10按压行星辊22的优选方式。图11是把用外环10按压行星辊22的部位放大后表示的图。如上所 述，通过把外环10的按压面10b以大力量按压在行星辊22的受压面22b, 使行星辊22沿轴构件24 (周边轴线L2)产生微小的移动。此时，按照 周边轴线L2相对于太阳辊4的转动轴线Ll的倾斜，行星辊22沿径向 以大力量按压太阳辊4。在有润滑脂的条件下，通过该按压力在行星辊 22的圆周面22a和太阳辊4的圆周面4a之间产生摩擦力。此时，如图ll的箭头所示，从太阳辊4的圆周面4a向轴构件24的 载荷向量F (第一载荷向量)，作用于太阳辊4的径向(垂直于转动轴 线Ll的方向)。而从按压面10b向轴构件24的载荷向量f (第二载荷 向量)作用在相对于转动轴线L1倾斜的方向上。如果载荷向量F和载荷向量f不在轴构件24内的一点上交叉，由于 配置轴构件24中心轴线的周边轴线L2相对于转动轴线Ll倾斜规定角 度ct，所以在轴构件24上作用有较大的弯曲力矩。其结果，对轴构件 24和行星支架14的接合强度产生恶劣影响，导致不能获得使用寿命长 的摩擦动力传递装置。所以在第二变形实施方式中，使来自太阳辊4的载荷向量F和来自 外环10的载荷向量f在轴构件24内的一点交叉(参照图11中从箭头F 和箭头f分别延长的虚线)。S口，载荷向量F和载荷向量f在轴构件24 的中心轴线上(在剖面上的重心位置)交叉。这样使作用在轴构件24上的弯曲力矩非常小，提高了轴构件24的疲劳极限。其结果，可以获得更 长寿命的摩擦动力传递装置M，作为更稳定的减速机构，有助于提高转 矩传递效率。图像形成装置的实施方式作为适合使用以上所说明的摩擦动力传递装置M的设备之一，可采用全彩色图像形成装置。图12是表示作为全彩色图像形成装置一个例子 的串列式彩色打印机9整体结构的简要剖视图。彩色打印机9包括供纸部92，向具有框体构造的装置主体9a内 提供纸P;图像形成部93，输送从供纸部92提供的纸P，同时把图像转 印到该纸P上；以及定影部94，对在图像形成部93转印到纸P上的图 像实施定影处理。在装置主体9a的上面，设置有出纸部95，在定影部4 中实施了定影处理的纸P被排出到该出纸部95。供纸部92包括储存纸P的供纸盒921;抽纸辊922;供纸辊923、 924、 925和对准辊926。图像形成部93包括图像形成单元97;中间 转印带911，所述图像形成单元97把调色剂像转印到其表面上(第一次 转印)；第二转印辊912，用于把在所述中间转印带911上的调色剂像 转印到从供纸盒921送来的纸P上(第二次转印)。图像形成单元97具有从上游一侧(图12中的左侧)向下游一侧顺 序配置的黑色用单元97K、黄色用单元97Y、青色用单元97C和品红色 用单元97M。各单元97K、 97Y、 97C和97M分别包括在各自中央位置 的作为像载体的感光鼓971。感光鼓971向图中的逆时针方向转动。在 各感光鼓971的周围，从转动方向上游一侧顺序分别配置带电器、曝光 装置、显影装置、清洁装置和除电器等。中间转印带911是环形带状的转动件，架设在驱动辊913、带支撑 辊914、支撑辊915、第一转印辊916和张力辊917上，并且其上表面分 别抵接在各感光鼓971的圆周面上。中间转印带911在被与各感光鼓971 相对配置的第一次转印辊916按压在感光鼓971上的状态下，通过所述 多个辊环形转动。在各感光鼓971上形成的调色剂像，以重叠涂敷的方式顺序转印到通过驱动辊913的驱动按箭头(绕顺时针)方向周向转动的中间转印带 911上(第一次转印)，形成全彩色调色剂像。该全色调色剂像在第二转印辊912和支撑辊915的夹缝部中，被到纸P上(第二次转印)。转 印了全彩色调色剂像的纸P在定影部94实施了定影处理后，向出纸部 95排出。在这样的彩色打印机9中，可以把以上说明的摩擦动力传递装置M 连接在需要驱动转动的部件的驱动系统上。特别优选的是，在图像形成 部93的驱动部件，例如感光鼓971、中间转印带911的驱动系统中适用 摩擦动力传递装置M。如果通过摩擦动力传递装置M把电动机D (动力 源)的转动驱动力传递给驱动感光鼓971的转动轴或中间转印带911的 驱动辊913 (驱动构件)，则与齿轮驱动的情况相比，可以防止传递损 失或驱动不均，可以形成高质量的图像。再有，在使用步进式电动机作 为电动机的情况下，根据其脉冲控制，可以高精度控制感光鼓971等的 转动角度，可以形成质量非常高的图像。所述具体的实施方式主要包括具有以下构成的发明。本发明提供一种摩擦动力传递装置，包括太阳辊，具有第一中心 轴线，并绕该第一中心轴线自由转动；多个轴构件，分别具有第二中心 轴线，该多个轴构件分别配置在相对于所述第一中心轴线倾斜规定角度 的多个周边轴线上，所述第二中心轴线分别与所述多个周边轴线相一致； 多个行星辊，在被所述轴构件支撑的状态下，沿所述太阳辊的圆周面配 置；支架，保持所述倾斜状态，支撑所述轴构件，并与所述行星辊一起 绕所述第一中心轴线转动；以及按压构件，沿所述周边轴线，向该周边 轴线与所述第一中心轴线的间隔变窄的方向按压所述行星辊，把所述行 星辊按压在所述太阳辊的圆周面上，以在所述太阳辊和所述行星辊之间 利用摩擦力来传递动力。按照该结构，各行星辊在相对于太阳辊的第一中心轴线倾斜的周边 轴线上移动，伴随该移动，可以把行星辊按压在太阳辊上。因此，仅从 单侧按压各行星辊，就可以在行星辊和太阳辊之间产生摩擦力。其结果， 可以用较少的零件构成摩擦动力传递装置，抑制成本的增加，并且能提 高零件的组装效率。而且，由于行星辊仅仅是沿轴构件在周边轴线上移动，行星辊的转动中心始终不会偏离轴构件(周边轴线)，所以行星辊 的状态始终稳定，可以可靠地防止所谓的一端接触。在所述的结构中，优选的是，所有的所述轴构件分别配置在所述多 个周边轴线上，该多个周边轴线在所述第一中心轴线上的同一点交叉。 按照该结构，可以在相同条件下把各行星辊按压在太阳辊上。在所述的结构中，优选的是，所述行星辊在所述轴构件上可以滑动。 例如优选的是，还包括轴承，用于将所述行星辊支撑在所述轴构件上， 所述行星辊绕所述轴构件自由转动，在从所述按压构件向所述行星辊施 加按压力时，该轴承在所述轴构件上与所述行星辊一起沿所述周边轴线 移动。按照该结构，由于行星辊通过轴承支撑在轴构件上，所以可以实现 行星辊更平稳地转动。此外，利用按压构件的按压，轴承与行星辊一体 地相对轴构件移动，可以在行星辊与太阳辊之间产生更适合的摩擦力。更详细地说，优选的是，还包括加力构件，对所述按压构件施加使 该按压构件靠近所述行星辊的方向的作用力；其中，所述按压构件具有 把所述行星辊向所述太阳辊按压的按压面，所述行星辊具有被按压面按 压的受压面，被施加所述作用力的所述按压构件的按压面按压所述受压 面，使得所述行星辊在所述轴构件上进行微小的移动。按照该结构，可 以稳定地产生摩擦力。在所述的结构中，优选的是，在相互压力接触的各构件，即所述太 阳辊、所述行星辊和所述按压构件中，压力接触部分的表面速度越大的 构件使用硬度越高的材料。按照该结构，与把相同材质的构件组合的情 况相比，因烧熔或磨损引起的性能降低减少，可以提供寿命长的摩擦动 力传递装置。在所述结构中，优选的是，对于相互压力接触的各构件，即所述太 阳辊、所述行星辊和所述按压构件，至少使用硬度不低于模具钢硬度的 材料，在所述各构件中，至少在被驱动时的压力接触部分的表面速度最 大的构件表面上，实施微喷丸硬化处理。按照该结构，与没有进行所述 处理的情况相比，因磨损引起的性能降低减少，可以提供寿命长的摩擦 动力传递装置。在所述结构中，优选的是，还包括壳，在其内部容纳所述太阳辊 的一部分、所述行星辊和所述按压构件，并且填充有润滑剂；以及循环 构件，配置在所述壳的内部，使所述润滑剂强制循环。按照该结构，利 用循环构件主动把润滑剂循环到处于压力接触状态的各构件。因此可以 防止润滑剂的恶化，可以延长摩擦动力传递装置的寿命。在所述的结构中，优选的是，还包括输出轴，连接在所述支架上， 并被驱动转动；其中，所述输出轴利用螺纹连接在所述支架上，在被驱 动时向该输出轴转动的方向被拧紧。按照该结构，由于输出轴利用螺纹 连接在支架上，并在被驱动时向该输出轴转动的方向被拧紧，所以可以 可靠地保持支架和输出轴的连接。在所述的结构中，优选的是，所述行星辊位于所述周边轴线上，该 行星辊的远离所述第一中心轴线一侧的第二端面的直径比靠近所述第一 中心轴线一侧的第一端面的直径大。按照该结构，行星辊可以具有与周 边轴线的倾斜对应的圆周面。在这种情况下，特别优选的是，所述行星辊的所述第一端面和第二 端面之间的圆周面呈平缓的曲面形状。通过使圆周面具有曲面形状，可 以抑制支撑行星辊的轴构件的倾斜误差所带来的影响。即，即使轴构件 的倾斜角度在公差范围内(例如土l度)波动，由于圆周面呈曲面形状， 行星辊的圆周面与太阳辊的圆周面的抵接状态(抵接位置)也难以呈现 出显著性差异，所以可以使摩擦特性大体固定不变。在所述的结构中，优选的是，所述按压构件具有把所述行星辊向所 述太阳辊按压的按压面，从所述按压面向所述轴构件的第一载荷向量和 从所述太阳辊的圆周面向所述轴构件的第二载荷向量，在所述轴构件内 的一点相交。在这种情况下，特别优选的是，所述第一载荷向量和所述 第二载荷向量在所述轴构件的第二中心轴线上相交。按照该结构，可以 把作用在轴构件上的弯曲力矩控制到最小的限度，从而可以延长轴构件 的寿命。所述摩擦动力传递装置准确控制把行星辊按压在太阳辊上时的状态 (按压状态)，防止构件的偏磨损等，充分持续发挥作用直到达到本来 的材料寿命。本发明还提供一种图像形成装置，包括图像形成部，至少具有感 光鼓，或具有感光鼓和中间转印带；动力源，产生驱动所述感光鼓的驱 动力，或产生驱动感光鼓和中间转印带中至少一个的驱动力；以及摩擦 动力传递装置，把所述动力源的驱动力传递给所述感光鼓的转动轴或所 述中间转印带的驱动构件；其中，所述摩擦动力传递装置为具有所述结构的摩擦动力传递装置。按照该结构，通过把本发明的摩擦动力传递装置连接在感光鼓或中 间转印带的驱动系统上，与齿轮驱动的情况相比，可以高精度地控制感 光鼓或中间转印带的转动，可以进行高质量的图像形成。
权利要求
1.一种摩擦动力传递装置，其特征在于包括太阳辊，具有第一中心轴线，并绕该第一中心轴线自由转动；多个轴构件，分别具有第二中心轴线，该多个轴构件分别配置在相对于所述第一中心轴线倾斜规定角度的多个周边轴线上，所述第二中心轴线分别与所述多个周边轴线相一致；多个行星辊，在被所述轴构件支撑的状态下，沿所述太阳辊的圆周面配置；支架，保持所述倾斜状态，支撑所述轴构件，并与所述行星辊一起绕所述第一中心轴线转动；以及按压构件，沿所述周边轴线，向该周边轴线与所述第一中心轴线的间隔变窄的方向按压所述行星辊，把所述行星辊按压在所述太阳辊的圆周面上，以在所述太阳辊和所述行星辊之间利用摩擦力来传递动力。
2. 根据权利要求l所述的摩擦动力传递装置，其特征在于，所有的 所述轴构件分别配置在所述多个周边轴线上，该多个周边轴线在所述第 一中心轴线上的同一点交叉。
3. 根据权利要求l所述的摩擦动力传递装置，其特征在于，所述行 星辊在所述轴构件上可以滑动。
4. 根据权利要求l所述的摩擦动力传递装置，其特征在于，还包括 轴承，用于将所述行星辊支撑在所述轴构件上，该行星辊绕所述轴构件 自由转动，在从所述按压构件向所述行星辊施加按压力时，该轴承在所 述轴构件上与所述行星辊一起沿所述周边轴线移动。
5. 根据权利要求4所述的摩擦动力传递装置，其特征在于，还包括 加力构件，对所述按压构件施加使该按压构件靠近所述行星辊的方向的 作用力；其中，所述按压构件具有把所述行星辊向所述太阳辊按压的按压面，所述行星辊具有被按压面按压的受压面，被施加所述作用力的所述按压构件的按压面按压所述受压面，使得 所述行星辊在所述轴构件上进行微小的移动。
6. 根据权利要求l所述的摩擦动力传递装置，其特征在于，在相互 压力接触的各构件，即所述太阳辊、所述行星辊和所述按压构件中，压 力接触部分的表面速度越大的构件使用硬度越高的材料。
7. 根据权利要求l所述的摩擦动力传递装置，其特征在于， 对于相互压力接触的各构件，即所述太阳辊、所述行星辊和所述按压构件，至少使用硬度不低于模具钢硬度的材料，在所述各构件中，至少在被驱动时的压力接触部分的表面速度最大 的构件表面上，实施微喷丸硬化处理。
8. 根据权利要求l所述的摩擦动力传递装置，其特征在于还包括 壳，在其内部容纳所述太阳辊的一部分、所述行星辊和所述按压构件，并且填充有润滑剂；以及循环构件，配置在所述壳的内部，使所述润滑剂强制循环。
9. 根据权利要求l所述的摩擦动力传递装置，其特征在于，还包括 输出轴，连接在所述支架上，并被驱动转动；其中，所述输出轴利用螺纹连接在所述支架上，在被驱动时向该输出轴转 动的方向被拧紧。
10. 根据权利要求1所述的摩擦动力传递装置，其特征在于，所述 行星辊位于所述周边轴线上，该行星辊的远离所述第一中心轴线一侧的 第二端面的直径比靠近所述第一中心轴线一侧的第一端面的直径大。
11. 根据权利要求IO所述的摩擦动力传递装置，其特征在于，所述 行星辊的所述第一端面和第二端面之间的圆周面呈平缓的曲面形状。
12.根据权利要求l所述的摩擦动力传递装置，其特征在于， 所述按压构件具有把所述行星辊向所述太阳辊按压的按压面， 从所述按压面向所述轴构件的第一载荷向量和从所述太阳辊的圆周 面向所述轴构件的第二载荷向量，在所述轴构件内的一点相交。
13.根据权利要求12所述的摩擦动力传递装置，其特征在于，所述 第一载荷向量和所述第二载荷向量在所述轴构件的第二中心轴线上相 交。
14. 一种图像形成装置，其特征在于包括图像形成部，至少具有感光鼓，或具有感光鼓和中间转印带；动力源，产生驱动所述感光鼓的驱动力，或产生驱动感光鼓和中间转印带中至少一个的驱动力；以及摩擦动力传递装置，把所述动力源的驱动力传递给所述感光鼓的转 动轴或所述中间转印带的驱动构件；其中，所述摩擦动力传递装置为权利要求1-13中任意一项所述的摩擦动力传递装置。
全文摘要
本发明提供摩擦动力传递装置和装有该装置的图像形成装置，所述摩擦动力传递装置包括太阳辊，绕第一中心轴线自由转动；多个轴构件，分别具有第二中心轴线，该多个轴构件分别配置在相对于所述第一中心轴线倾斜规定角度的多个周边轴线上，所述第二中心轴线分别与所述多个周边轴线相一致；多个行星辊，在被所述轴构件支撑的状态下，沿所述太阳辊的圆周面配置；支架，保持所述倾斜状态，支撑所述轴构件，并与所述行星辊一起绕所述第一中心轴线转动；以及按压构件，沿所述周边轴线，向该周边轴线与所述第一中心轴线的间隔变窄的方向按压所述行星辊，把所述行星辊按压在所述太阳辊的圆周面上，以在所述太阳辊和所述行星辊之间利用摩擦力来传递动力。
文档编号F16H57/04GK101334097SQ200810125270
公开日2008年12月31日 申请日期2008年6月23日 优先权日2007年6月27日
发明者丸本武志 申请人:京瓷美达株式会社