驱动装置、成像设备和润滑脂组合物的制作方法
【专利说明】
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 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。
技术领域
[0003] 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】
[0004] 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。
[0005] 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。
[0006] 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。
[0007] 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一一例如聚四氟乙烯、二硫化钼或 石墨一一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。
【发明内容】
[0008] 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。
[0009] 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。
[0010] 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。
[0011] 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。
[0012] 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。
[0013] 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】
[0014] 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；
[0015] 图2是图解根据实施方式的成像设备的示意性结构图；
[0016] 图3是图解用于测量摩擦系数的装置的示意性结构图；
[0017] 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；
[0018] 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；
[0019] 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
[0020] 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】
[0021] 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。
[0022] 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。
[0023] 本发明人进行了以下实验。
[0024] 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。
[0025] 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。
[0026] 表1中阐明了测试驱动装置920的各自元件的条件。
[0027]表 1
[0029] POM :聚甲醛，被称为聚缩醛树脂
[0030] 接着，用以下配方制备润滑脂组合物1。
[0031] 具有24mm2/s的黏稠度的合成油：按重量计74%
[0032] 锂皂：按重量计9%
[0033] 聚四氟乙烯（PTFE):按重量计3%
[0034] 二硫化钼：按重量计2 %
[0035] 氰尿酸三聚氰胺：按重量计12%
[0036] 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。
[0037] 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。
[0038] CN 105134924 A 兄明 5/20 页
[0039] 表2中所阐明的各组分的具体物质如下：
[0040] 基础油a :聚-α -稀经（在40°C下18mm2/s)
[0041 ] 基础油b :乙稀-α -稀经低聚物（在40°C下9850mm2/s)
[0042] 锂皂：12-羟基硬脂酸锂
[0043] 烯烃树脂粉末：聚乙烯粉末（12 μ m的平均粒径）
[0044] 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）
[0045] 抗氧化剂：由 Adeka Corporation 制造的 Adekastab QL
[0046] 腐蚀抑制剂：由BASF制造的Irgamet 39
[0047] 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：
[0048] 基础油粘度：根据JIS K 2283测量的在40°C下的动力粘度
[0049] 黏稠度：根据JIS K 2220测量的混合物黏稠度
[0050] 锂皂比：锂皂重量与基础油和锂皂的总重量的比
[0051] 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"。
[0052] 实施例1
[0053] 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°C和30 % RH 的环