遊星歯車変速装置、及び画像形成装置
【課題】遊星歯車変速装置において、キャリアを複雑な構成にすることなく、遊星歯車の傾きを抑制し、高耐久・高回転精度な遊星歯車変速装置を提供する。
【解決手段】各キャリア、キャリアピン、遊星歯車を次のように構成した。例えば、第２キャリア３８では、同じ板厚の第１側板７１と第２側板７２とで構成した。そして、第１側板７１と第２側板７２は、それぞれ第２キャリアピン３９の両端部と嵌め合う同一径の孔７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄ、及び孔７２ａ，７２ｂ，７２ｃ，７２ｄを形成した。そして、第１側板７１の孔７１ａの近傍に突起部７１ｅを設け、第２側板７２の孔７２ａの近傍に突起部７２ｅを設け、各側板を第２キャリア３８の回転中心に対して、非対称な形状とし、かつ、表裏の区別を可能とした。
【解決手段】各キャリア、キャリアピン、遊星歯車を次のように構成した。例えば、第２キャリア３８では、同じ板厚の第１側板７１と第２側板７２とで構成した。そして、第１側板７１と第２側板７２は、それぞれ第２キャリアピン３９の両端部と嵌め合う同一径の孔７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄ、及び孔７２ａ，７２ｂ，７２ｃ，７２ｄを形成した。そして、第１側板７１の孔７１ａの近傍に突起部７１ｅを設け、第２側板７２の孔７２ａの近傍に突起部７２ｅを設け、各側板を第２キャリア３８の回転中心に対して、非対称な形状とし、かつ、表裏の区別を可能とした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、省スペースで高い変速比を得られる遊星歯車変速装置、及びこの遊星歯車変速装置を用いた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
遊星歯車変速装置は省スペースで高い変速比を得られることから様々な分野において広く用いられている。ここで、遊星歯車変速装置の１例として従来の遊星歯車減速装置の例を図１０に示す。遊星歯車減速装置１１０は、次のように構成されている。モータ１２０の出力軸に直接歯切りした太陽歯車１１１と、太陽歯車１１１と同一中心軸上にある内歯歯車１１２と、太陽歯車１１１と内歯歯車１１２とに噛合う複数の遊星歯車１１３と、それを回転自在に支持するキャリア１１４を備えている。キャリア１１４には支持軸１１５が設けられ、遊星歯車１１３は支持軸１１５を介してキャリア１１４に支持される。また、キャリア１１４の中心には出力軸１１６が設けられている。そして、モータ１２０が回転駆動されると、遊星歯車１１３は太陽歯車１１１と固定された内歯歯車１１２の両方と噛合い、自転しながら公転する。ここで、遊星歯車１１３は支持軸１１５によりキャリア１１４に支持されているので、キャリア１１４が回転して出力軸１１６へと動力が伝達される。
【０００３】
キャリア１１４は、支持軸１１５の両端部と嵌め合う１対の孔１１４ａ，１１４ｂを、それぞれ設けられた第１側板と第２側板とを有している。この１対の孔１１４ａ，１１４ｂはキャリア１１４の加工誤差や組立誤差により、孔位置にずれが発生する。これにより、遊星歯車１１３が内歯歯車１１２や太陽歯車１１１に対して傾いてしまい、遊星歯車１１３の噛み合いが不均一になる可能性がある。そして、噛合いが不均一になった場合には、噛合っている部分にのみ力がかかってしまし、摩耗を促進し、耐久性を大きく損なう可能性もある。また、遊星歯車１１３が傾きながら回転するため、出力軸１１６に遊星歯車１回転周期の回転ムラが発生する可能性もある。このような遊星歯車の傾きによる噛み合いの不均一を抑制するために様々な構成が提案されている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、次のような遊星歯車減速装置が記載されている。遊星歯車の支持軸の両端部を、キャリアのＵ字状の軸受溝部に嵌め合わせて支持するとともに、支持軸の１端にはキャリアよりも軸方向に延出した突出部を設ける。そして、この突出部をキャリアとは別に設けた公転ガイド部材により、ガイドする構成としている。このようにガイドすることで、キャリアの組立て時に発生する遊星歯車の取付け誤差を、キャリアとは別に設けた公転ガイド部材で抑えることができ、遊星歯車の傾きを抑制することができるというものである。
【０００５】
また、特許文献２には、遊星歯車と支持軸との間に軸受を設け、軸受の内輪・外輪のどちらか一方を、ラジアル方向の剛性が低くなるように構成した遊星歯車減速機が記載されている。このように剛性が低くなるように構成することで、支持軸が傾いても遊星歯車のラジアル方向の動きを可能にし、遊星歯車の傾きを吸収するというものである。
また、特許文献３には、次のような遊星歯車減速装置が記載されている。キャリアは第１側板（右側板）、第２側板（左側板）、３つの支柱、及び遊星歯車を支持する支持軸（連結ピン）から構成されている。第１側板と第２側板には、それぞれ支柱と連結するための連結孔３個と支持軸を取り付けるための取付け孔３個が等間隔に設けられている。３つの支柱の両端部、３つの支持軸の両端部を、第１側板、第２側板でそれぞれ受ける構成とすることで、取付け誤差を抑制するというものである。
【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に記載された遊星歯車減速装置では、キャリアとは別に公転ガイド部材を設けるため、キャリアと公転ガイド部材との位置誤差が発生する。すなわち、キャリア内の取付け誤差を抑えることができても、新たにキャリアと公転ガイド部材との位置誤差が発生するため、遊星歯車の傾きを十分抑制できているとはいえない。
【０００７】
また、特許文献２に記載された遊星歯車減速装置では、支持軸と遊星歯車の間に軸受を設けており、構成部品が多くなっている。また、構成部品が多くなることで、支持軸と軸受の内輪、及び軸受外輪と遊星歯車との嵌め合い箇所が増え、その分、位置誤差が多くなっている。この増加する位置誤差も考慮して軸受剛性を低下させる必要があるが、ラジアル方向の剛性を低下させることで、軸受自体の耐久性を低下させてしまう可能性がある。
また、特許文献３に記載された遊星歯車減速装置では、第１側板、第２側板の取付け孔の加工精度によって、支持軸の取り付け位置がばらつく構成になっている。第１側板、第２側板の加工精度を十分確保できないと、そのまま遊星歯車の傾き直結する構成となっており、第１側板、第２側板の加工精度に強く依存するため、遊星歯車の傾きを十分に抑制できる構成とはいえない。
【０００８】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、遊星歯車変速装置において、キャリアを複雑な構成にすることなく、遊星歯車の傾きを抑制し、高耐久・高回転精度な遊星歯車変速装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の遊星歯車変速装置の発明は、駆動源からの回転駆動力を受けて回転する太陽歯車と、該太陽歯車と同軸上に設けられる内歯歯車と、該内歯歯車内に円周方向で等間隔に配置され前記太陽歯車と前記内歯歯車とに噛み合う複数の遊星歯車と、該遊星歯車を回転自在に支持するとともに前記太陽歯車や前記内歯歯車と同軸上で回転自在なキャリアと、該キャリアに保持され、前記遊星歯車を支持する支持軸と、出力軸とを備えた遊星歯車変速装置において、前記キャリアは第１側板と第２側板とを備え、前記第１側板と第２側板は、同じ板厚であり、前記支持軸の両端部と嵌め合う同一径の孔を有し、前記第１側板と第２側板を、前記キャリアの回転中心に対して非対称な形状とし、かつ、表裏の区別を可能とたことを特徴とするものである。
本発明は、第１側板と第２側板を、同じ板厚で、キャリアの回転中心に対して非対称な形状とし、かつ、表裏の区別を可能とした。このように同じ板厚とすることで、第１側板と第２側板の支持軸と嵌め合わされる孔を、同一の加工機（金型）で形成することができ、第１側板と第２側板が、支持軸と嵌め合わされる孔の位置のばらつき方を同じにすることができる。
さらに、キャリアの回転中心に対して非対称で、かつ、それぞれ表裏の区別を可能とすることで、キャリアの組立ての際に、第１側板と第２側板の表裏と回転方向の向きを、加工機で孔を形成した際と合わせて組み立てることができる。これにより、同じ加工機（金型）の同じ位置で成形された孔同士を組み合わせることができるため、孔の位置精度がばらついても同じ方向にばらついた孔同士を組み合わせるので、キャリアを構成する第１側板の孔と第２側板の孔の傾きを最小化することができる。ここで、加工機とは、例えばキャリアに用いる各側板が薄板鋼板であれば、プレス用の金型、各側板が樹脂であれば、樹脂成形の金型となる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、キャリアを構成する第１側板と第２側板が、支持軸と嵌め合わされる孔の位置のばらつき方を同じにすることができる。さらに、第１側板の孔と第２側板の孔の傾きも最小化することができる。よって、遊星歯車変速装置において、キャリアを複雑な構成にすることなく、遊星歯車の傾きを抑制し、高耐久・高回転精度な遊星歯車変速装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態に係る複写機の全体概要図。
【図２】実施例１に係る感光体駆動装置の主要部の斜視図。
【図３】実施例１に係る感光体駆動装置の断面図。
【図４】連結部材の構成を示す図。
【図５】連結部材の他の構成を示す図。
【図６】突起部を設けたキャリアの組み立て説明図。
【図７】キャリアの第１側板及び第２側板の金型による加工順の説明図。
【図８】切欠き形状部を設けたキャリアの組み立て説明図。
【図９】実施例２のキャリアの組み立て説明図。
【図１０】従来の遊星歯車減速装置の例の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を、画像形成装置である電子写真方式のカラー複写機（以下、複写機という）に適用した一実施形態について、複数の実施例を挙げ、図を用いて説明する。まず、各実施例に共通する本実施形態の複写機の全体概要について説明する。ここで、図１は、本実施形態に係る複写機の全体概要図である。
【００１３】
本実施形態における複写機５００は、いわゆるタンデム式の画像形成装置であって、乾式二成分現像剤を用いた乾式二成分現像方式を採用したものである。この複写機５００は、複写機本体１００、複写機本体１００を載置する給紙テーブル２００、複写機本体１００上に取り付けるスキャナ３００、及びスキャナ３００の上部に取り付ける原稿自動搬送装置４００から構成されている。この複写機５００では、スキャナ３００から読み取った画像情報である画像データを受け取って画像形成処理を行う。複写機本体１００には、図に示すように、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の各色用の４個の被駆動体としての像担持体である感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋが並設されている。これら感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋは、駆動ローラを含む回転可能な複数のローラに支持された無端ベルト状の中間転写ベルト５に接触するように、そのベルト移動方向に沿って並んで配置されている。
【００１４】
また、感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋの周りには、それぞれ、帯電器２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｂｋ、各色対応の現像装置９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｂｋ、クリーニング装置４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｂｋ、除電ランプ３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｂｋ等の電子写真プロセス用部材がプロセス順に配設されている。そして、各感光体ドラム１の上方には、光書込装置１７が設けられている。また、各感光体ドラム１の中間転写ベルト５を介して対向する位置には、それぞれ１次転写手段である１次転写ローラ６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｂｋが配置されている。
【００１５】
中間転写ベルト５は、架張ローラ１１,１２,１３及びテンションローラ１４に架け渡されており、不図示の駆動源により回転駆動される駆動ローラである架張ローラ１２の回転により回転駆動される。ここで、架張ローラ１３の中間転写ベルト５を介して対向する位置には、ベルトクリーニング装置１９が設けられており、２次転写後に中間転写ベルト５上に残留する残トナーを除去する。また、架張ローラ１１は、２次転写手段である２次転写ローラ７に対向する２次転写対向ローラであり、中間転写ベルト５を介して２次転写ローラ７との間に２次転写ニップ部を形成する。
【００１６】
この２次転写ニップ部の転写紙搬送方向下流側には、架張ローラ対１６に架張された転写紙搬送ベルト１５が設けられており、トナー像が２次転写された転写紙を定着装置１８まで搬送する。定着装置１８は、定着ローラ対８を備えており、その定着ニップ部で熱及び圧力を加えて、未定着のトナー像を転写紙上に定着する。
【００１７】
次に、本実施形態における複合機５００のコピー動作について説明する。本実施形態に係る複写機５００でフルカラー画像を形成する場合、まず、原稿自動搬送装置４００の原稿台４０１に原稿をセットする。又は、原稿自動搬送装置４００を開いてスキャナ３００のコンタクトガラス３０１上に原稿をセットし、原稿自動搬送装置４００を閉じて押さえる。その後、ユーザーがスタートスイッチ（不図示）を押すと、原稿自動搬送装置４００に原稿をセットしたときには、原稿がコンタクトガラス３０１上に搬送される。そして、スキャナ３００が駆動して第１走行体３０２および第２走行体３０３が走行を開始する。これにより、第１走行体３０２からの光がコンタクトガラス３０１上の原稿で反射し、その反射光が第２走行体３０３のミラーで反射されて、結像レンズ３０４を通じて読取センサ３０５に案内される。このようにしいて原稿の画像情報を読み取る。
【００１８】
また、ユーザーによりスタートスイッチが押されると、駆動モータ（不図示）が駆動し、駆動ローラである架張ローラ１２が回転駆動して中間転写ベルト５が回転駆動する。また、これと同時に、不図示の感光体駆動装置１０Ｙにより、感光体ドラム１Ｙを図中矢印の方向に回転駆動しながら帯電器２Ｙで一様帯電する。その後、光書込装置１７からの光ビームＬｙを照射して感光体ドラム１Ｙ上にＹ静電潜像を形成する。このＹ静電潜像は、現像装置９Ｙにより、現像剤中のＹトナーにより現像される。現像時には、現像ローラと感光体ドラム１Ｙとの間に所定の現像バイアスが印加され、現像ローラ上のＹトナーは、感光体ドラム１Ｙ上のＹ静電潜像部分に静電吸着する。
【００１９】
このように現像されて形成されたＹトナー像は、感光体ドラム１Ｙの回転に伴い、感光体ドラム１Ｙと中間転写ベルト５とが接触する１次転写位置に搬送される。この１次転写位置において、中間転写ベルト５の裏面には、１次転写ローラ６Ｙにより所定のバイアス電圧が印加される。そして、このバイアス印加によって発生した１次転写電界により、感光体ドラム１Ｙ上のＹトナー像を中間転写ベルト５側に引き寄せ、中間転写ベルト５上に１次転写する。以下、同様にして、Ｍトナー像、Ｃトナー像、Ｂｋトナー像も、中間転写ベルト５上のＹトナー像に順次重ね合うように１次転写される。なお、２次転写後の中間転写ベルト５上に残留した転写残トナーは、ベルトクリーニング装置１９により除去される。
【００２０】
また、ユーザーによりスタートスイッチが押されると、ユーザーが選択した転写紙に応じた給紙テーブル２００の給紙ローラ２０２が回転し、給紙カセット２０１の１つから転写紙が送り出される。送り出された転写紙は、分離ローラ２０３で１枚に分離して給紙路２０４に入り込み、搬送ローラ２０５により複合機本体１００内の給紙路１０１まで搬送される。このようにして搬送された転写紙は、レジストローラ１０２に突き当たったところで止められる。なお、給紙カセット２０１にセットされていない転写紙を使用する場合、手差しトレイ１０５にセットされた転写紙を給紙ローラ１０４により送り出し、分離ローラ１０８で１枚に分離した後、手差し給紙路１０３を通って搬送される。そして、同じくレジストローラ１０２に突き当たったところで止められる。
【００２１】
中間転写ベルト５上に４色重なり合ったトナー像は、中間転写ベルト５の回転にともない、２次転写ローラ７と対向する２次転写位置に搬送される。また、レジストローラ１０２は、上述のようにして中間転写ベルト５上に形成された合成トナー像が２次転写位置に搬送されるタイミングに合わせて回転を開始する。そして、この２次転写位置において、２次転写ローラ７により転写紙の裏面に所定のバイアス電圧が印加され、そのバイアス印加により発生した２次転写電界及び２次転写位置での当接圧により、中間転写ベルト５上のトナー像が転写紙上に一括して２次転写される。その後、トナー像が２次転写された転写紙は、転写紙搬送ベルト１５により定着装置１８に搬送されて、定着装置１８に設けられた定着ローラ対８により定着処理が行われる。そして、定着処理が行われた転写紙は、排紙ローラ対１０６により、装置外に設けられた排紙トレイ１０７状に排出されてスタックされる。
【００２２】
次に、本実施形態の特徴部である、本発明を適用した遊星歯車減速装置を用いた、感光体駆動装置の例について実施例を挙げて説明する。ここで、被駆動体である各感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋは、同一構成の感光体駆動装置により回転駆動されているので、以下、各色に対応する符号Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋを省略して説明する。また、本発明は、中間転写ベルト５の駆動ローラである架張ローラ１２のローラ駆動装置等にも適用可能である。また、本実施形態では、本発明を遊星歯車減速装置に適用した例について説明するが、本発明は、遊星歯車減速装置に限定されるものではなく、増速に用いる遊星歯車増速装置にも適用可能である。
【００２３】
（実施例１）
まず、本実施形態の第１の実施例である実施例１について、図を用いて説明する。図２は、本実施例に係る感光体駆動装置の主要部の斜視図、図３は、本実施例に係る感光体駆動装置１０の断面図、図４は、連結部材の構成を示す図、図５は、連結部材の他の構成を示す図である。また、図６は、突起部を設けたキャリアの組み立て説明図、図７は、キャリアの第１側板及び第２側板の金型による加工順の説明図、図８は、切欠き形状部を設けたキャリアの組み立て説明図である。
【００２４】
図２に示すように、感光体駆動装置１０は駆動源であるモータ２０、遊星歯車減速装置３０、連結部材であるジョイント４１、被駆動軸であるドラム軸５０から主に構成されている。また、図３に示すように、遊星歯車減速装置３０の出力軸４０はドラム軸５０とジョイント４１により連結固定されている。そして、ドラム軸５０には軸受５１が圧入されており、この軸受５１を介して装置本体の筐体に固定された後側板６２に支持位置決めされるとともに、装置筐体に固定された前側板６１に設けた軸受５６にドラム軸５０の先端近傍が支持位置決めされる構成である。
【００２５】
次に、図３を用いて遊星歯車減速装置３０の内部構造の詳細について説明する。本実施例の遊星歯車減速装置３０は２Ｋ−Ｈ型２段構成の遊星歯車機構が用いられている。ここで、本実施例では遊星歯車機構を２段構成としているが、減速比に応じて３段、４段と段数をさらに重ね合わせることも可能である。この遊星歯車減速装置３０では、駆動源であるモータ２０のモータ出力軸２１には、第１太陽歯車３１を直接歯切りしている。そして、この第１太陽歯車３１及び内歯固定フランジ２２に固定された内歯歯車３２に噛み合う１段目の第１遊星歯車３３が、１段目の第１キャリア３４により支持されて第１太陽歯車３１の外周を公転するようになっている。この第１遊星歯車３３は、回転バランスとトルク分担のために、同心状に第１キャリア３４の３箇所に配置される。このように本実施例では、周方向で３等分された第１キャリア３４の位置にそれぞれ第１遊星歯車３３が配置されている。また、各第１遊星歯車３３は、第１キャリア３４に両端を固定支持される支持軸である第１キャリアピン３５に、支持されて自転する構成となっている。そして、第１遊星歯車３３は、第１太陽歯車３１と内歯歯車３２との噛合いにより、自転及び公転回転し、第１遊星歯車３３を支持する第１キャリア３４は、第１太陽歯車３１の回転に対し減速回転し、１段目の減速比が獲得される。また、本実施例では第１キャリア３４に回転支持部はなく、浮動回転を行うように構成されている。そして、第１キャリア３４の回転中心に設けられた第２太陽歯車３６が２段目減速機構の入力となる。
【００２６】
また、２段目の第２太陽歯車３６には、２段目まで一体で形成された内歯歯車３２に噛み合う２段目の第２遊星歯車３７が２段目の第２キャリア３８により支持されて２段目の第２太陽歯車３６の外周を公転するようになっている。本実施例では、周方向で４等分された第２キャリア３８の位置にそれぞれ第２遊星歯車３７が配置されている。各第２遊星歯車は、第２キャリア３８に両端を支持固定された第２キャリアピン３９に支持されて自転および公転する。最終段に相当する２段目の第２キャリア３８の回転中心には出力軸４０が設けられており、中空円筒上のジョイント４１を介してドラム軸５０と連結されている。ここで第２キャリア３８の出力軸４０は内歯歯車３２により位置決めされた内歯歯車キャップ４２に圧入された軸受により支持される構成となっている。内歯歯車キャップ４２は内歯歯車３２の内周とインローで位置決めされる構成となっているため、回転駆動された際にも、出力軸４０は内歯歯車３２の中心軸との同軸度を最小化できる構成となっている。なお、各キャリア、キャリアピン、遊星歯車の構成の詳細については後述する。
【００２７】
また、ドラム軸５０を感光体ドラム１と出力軸４０の間に設け、ドラム軸５０と出力軸４０とをジョイント４１で同軸になるように連結している。ここで、ジョイント４１の構成については、例えば、図４、５に示すような構成があげられる。図４に示すジョイント４１は中空円筒形状となっており、ドラム軸５０、遊星歯車減速装置３０の出力軸４０は同じ直径となっており、ドラム軸５０側では、ジョイント４１がドラム軸５０に圧入される構成となっている。また、出力軸４０側では、出力軸４０とはすきまばめとなっており、ジョイント４１と段付きネジ４３ａにより連結固定される構成となっている。一方、図５に示すジョイント４１は中空円筒形状の中央部にスリット４１ａを有しており、出力軸４０はネジ４３ｂにより押し曲げられたジョイントとの摩擦力により連結固定されている構成となっている。いずれの構成もジョイント部分によるドラム軸５０と出力軸４０の中心軸のずれを最小化し、駆動伝達できる構成となっている。
【００２８】
また、モータ２０のモータ出力軸２１は、図３に示すように内歯固定フランジ２２により支持されている。また、内歯歯車３２は、内歯固定フランジ２２に対してネジ４３によって固定されており、内歯固定フランジ２２は内歯歯車３２の固定・保持、及びモータ２０の固定・保持している。そして、内歯固定フランジ２２は駆動側板６３とねじによって固定される構成となっている。ここで、駆動側板６３は後側板６２にカシメられたスタッド６４により支持位置決めされている。そして、内歯歯車３２のモータ２０側には、内歯歯車３２の中心軸に中空円筒形状のボスが設けられており、モータ２０はその円筒形状内周とモータ２０側に設けられた軸受がインローによる勘合で位置決めされる。また、中空円筒形状の外周は内歯固定フランジ２２に形成された孔とインローによる勘合で位置決めされる構成となっている。
【００２９】
このような構成とすることで、内歯歯車３２を基準として、モータ出力軸２１、内歯固定フランジ２２、遊星歯車減速装置３０の出力軸４０の中心軸をすべて同軸上に配置し、かつ部品寸法のばらつきによる同軸度を最小化することが可能な構成となっている。これより、モータ出力軸２１からドラム軸５０まで中心軸をすべて同軸上に配置できかつ、部品寸法のばらつきによる同軸度を最小化することが可能となっている。
【００３０】
また、感光体ドラム１は筒状のドラム５２と、ドラムフランジ５３ａ，５３ｂにより構成され、ドラム５２はドラム両端に設けられたドラムフランジ５３ａ，５３ｂを介してドラム軸５０に位置決めされる構成となっている。ドラムフランジ５３ａ，５３ｂはドラム５２の中心軸位置に孔が設けられており、その孔とドラム軸５０がインローで位置決めされる。また、ドラム軸５０にはドラム５２へと駆動伝達を行うジョイント５５が圧入されており、ドラムフランジ５３ａを介してドラム５２は駆動される構成となっている。この構成により、上述したモータ出力軸２１からドラム軸５０までに加え、ドラム５２の中心軸も同軸上に配置することができる。つまり、モータ出力軸２１（第１太陽歯車３１）、内歯歯車３２、第１キャリア３４（第２太陽歯車３６）、第２キャリア３８、遊星歯車減速装置３０の出力軸４０、ドラム軸５０、ドラム５２の中心軸をすべて同一軸上に配置できる。このように配置することで、各部品寸法のばらつきによる同軸度を最小化できる。
【００３１】
次に、２Ｋ−Ｈ型遊星歯車機構に関する一般的な説明をおこなう。２Ｋ−Ｈ型遊星歯車機構は、太陽歯車（sun gear）、遊星歯車（planetary gear）、遊星歯車の公転運動を支持する遊星キャリア（planetary carrier）、内歯歯車（outer gear）の四点の部品から構成されている。太陽歯車の回転、遊星歯車の公転（キャリアの回転）、外輪歯車の回転の三つの要素の内、一つを固定、一つを入力、一つを出力に接続する。それぞれ、どれを入出力・固定に割り当てるかによって、一つのユニットで複数の減速比や回転方向の切替えが可能である。本実施例において対象とする２Ｋ−Ｈ型の２段構造は、複合遊星歯車機構（２個以上の２Ｋ−Ｈ型）に分類され、２個以上の２Ｋ−Ｈ型のそれぞれの３本の基本軸のうち２本の基本軸同士を結合し、残りの基本軸の１本を固定し、他の１軸を駆動軸または従動軸とする機構となる。
減速比に関しては、太陽歯車の歯数をＺａ、遊星歯車の歯数をＺｂ、内歯歯車の歯数をＺｃとした場合に、次の式で表される。なお、式中の添え字１，２は１段目、２段目を意味している。
減速比＝Ｚａ１ ／（Ｚａ１＋Ｚｃ１）×Ｚａ２ ／（Ｚａ２＋Ｚｃ２）
【００３２】
次に本実施例に係る各キャリアの構成について、第２キャリア３８の構成を例に、図６を用いて詳細を説明する。第２キャリア３８は第１側板７１と第２側板７２、及び第２キャリアピン３９及び出力軸４０で構成されている。第１側板７１及び第２側板７２は薄板状の鋼板（以下、薄板鋼板という）から形成されており、板厚（肉厚）が同一となっている。また、第１側板７１と第２側板７２の外形形状（板面に平行な面に投影した際の外周の形状）を、同一形状としている。第１側板７１及び第２側板７２には、それぞれ第２キャリアピン３９の両端を支持する孔７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄ、及び７２ａ，７２ｂ，７２ｃ，７２ｄが設けられている。第２キャリアピン３９は、その両端部の径を、中央部の径よりも小さくしている。このように第２キャリアピン３９を構成することで、第１側板７１、第２側板７２、それぞれを第２キャリアピン３９につき当てて固定することができ、第２キャリアピン３９により側板間の距離を決めることができる。これにより、第２キャリア３８は支柱等を必要とせず、より簡素化した構成となり、組立て時の組付け誤差を最小化することができる。そして、第１側板７１に設けられた孔７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄにてカシメ結合され、もう一端は第２側板７２に設けられた孔７２ａ，７２ｂ，７２ｃ，７２ｄと嵌め合わされる。また、第２キャリアピン３９の第２側板側の端部には雌ネジが加工されており、第２側板７２とネジにより締結固定される。また、第１側板７１の中央部には孔７１ｆが設けられ、第２キャリアピン３９とは反対側の向きから出力軸４０がこの孔にカシメ結合されている。
【００３３】
第２遊星歯車３７は周方向で４等分された位置に配置されるため、第１側板７１および第２側板７２の孔は、それぞれ第２キャリア３８の回転中心に対して対称に配置されている。また、第１側板７１の孔７１ａ近傍には、突起部７１ｅが設けられ、第２側板７２の孔７２ａの近傍には、突起部７２ｅが設けられている。この形状により、第１側板７１及び第２側板７２は第２キャリア３８の回転中心に対して非対称であるとともに、表裏の区別がつく。ここで、第２キャリア３８は、この第１側板７１及び第２側板７２の突起部７１ｅ，７２ｅを同じ向きに合わせて組み付けている。このように組み付けることで、同じ金型で成形された同じ孔同士の組み合わせで第２キャリアピンの両端を支持することができるため、第２キャリアピンの傾きを最小化することができる。
【００３４】
次に、第１側板７１及び第２側板７２の金型による加工順を、図７を用いて説明する。上述したように第１側板７１及び第２側板７２は薄板鋼板であるため、金型はプレス加工機となる。プレス加工の場合、成形するにあたって、複数の金型工程を経て最終的な形状となり、本実施例の第１側板７１の金型は３工程からなる。第１の工程は、外形形状を作成する工程であり、その工程の後の形状は円板状の７１−１となる。第２の工程は、第２キャリアピン３９と嵌め合う孔７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄ及び出力軸４０と嵌め合う孔７１ｆを成形し、その工程の後の形状は７１−２となる。そして、孔７１ａの近傍に突起部７１ｅを成形する第３工程を経て、第１側板７１となる。
【００３５】
第２側板７２は、第１側板７１に対して、もう１工程追加することで、成形される。つまり、第２側板７２の金型は４工程からなる。第４の工程は、中央部の孔７２ｆを成形する工程であり、この工程を経て第２側板７２となる。第２側板７２は第３の工程まで第１側板の工程と全く同じであるため、同一の金型による成形が可能となる。これにより、第２キャリアピン３９と嵌め合う各孔を同一の金型により成形することが可能となる。したがって、第１側板７１と第２側板７２の第２キャリアピン３９と嵌め合う孔７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄ、及び孔７２ａ，７２ｂ，７２ｃ，７２ｄの位置のばらつき方を同じにすることができる。
【００３６】
また、突起部７１ｅがあるため、第１側板７１に設けられた複数の孔７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄそれぞれが第２側板に設けられた複数の孔７２ａ，７２ｂ，７２ｃ，７２ｄのそれぞれに対応するように組立が可能となる。これにより、各孔位置精度がばらついても同じ加工機の同じ部分により加工された孔同士を組み合わせているため、第１側板７１の孔と第２側板７１の孔の傾きを最小化することができる。したがって、孔同士の同軸度は保たれ、第２遊星歯車３７の傾きを抑制することができる。なお、本実施例では組立基準として、第１側板７１、及び第２側板７２にそれぞれ突起部７１ｅ，７２ｅを設けているが、図８に示すように第１側板７３及び第２側板７４にそれぞれ切欠形状７３ｅ，７４ｅを設けてもよい。また、マーキングやシールなどの貼付でもよい。
【００３７】
また、このように第１側板７１及び第２側板７２、それぞれの外形形状を同一形状としていることで、次のような作用・効果も奏することができる。第１側板７１及び第２側板７２の外形形状が同一でない場合には、第１側板７１と第２側板７２第１側板とは同じ板厚なので、第１側板７１と第２側板７２の加工機（金型）は第２キャリアピン３９の両端に嵌め合わされる各孔を成形する部分のみ共通化することとなる。このように共通化することで、第１側板７１と第２側板７２の第２キャリアピン３９と嵌め合わされる各孔を、同一の加工機で形成でき、第１側板７１と第２側板７２が、第２キャリアピン３９と嵌め合わされる各孔の位置のばらつき方を同じにすることができる。また、上述したように同じ金型で成形された同じ孔同士の組み合わせで第２キャリアピン３９の両端を支持することができるため、第２キャリアピン３９の傾きを最小化することができる。しかし、共通化する部分以外の形状はそれぞれ別の金型や２次加工をすることで成形することとなり、金型や加工機が複数になるため、加工費があがり、その結果部品費も増大する。また、複数の金型や加工機を使用するため、第２キャリアピン３９の両端にはめあわされる各孔とそれ以外の形状との位置精度が悪化する可能性がある。そこで、本実施例の第１側板７１及び第２側板７２では、それぞれの外形形状を同一形状とすることで、上述したように、外形形状部分を同一の金型で成形することが可能となり、第１側板７１と第２側板７２の加工機・金型を簡素化できる。したがって、部品費低減及び高精度な第１側板７１、第２側板７２の提供が可能となった。
【００３８】
また、一般的に画像形成装置の感光体ドラムは、ドラム表面上に形成されたトナーを紙ないし転写ベルトに転写し、転写しきれなかった残トナーをクリーニングブレードのおしあてることでかきとる構成となっている。そのためドラム径が大きくなるとその分ドラムの回転トルクも大きくなる。また、感光体ドラムの回転に速度変動が発生すると、トナー像にその周波数の濃度ムラが発生する。これらのため、感光体駆動装置には高負荷・高耐久・高精度が求められる。そこで、本実施例の感光体駆動装置１０では、上記のような遊星歯車減速装置３０を用いることで、第２遊星歯車３７や第１遊星歯車３３の傾きを抑制している。このように抑制することで、遊星歯車減速装置３０の耐久性を高め、かつ、各遊星歯車１回転周期の回転ムラを抑制した高精度な駆動を行うことができる、感光体駆動装置１０を備えた複写機５００を提供できる。
【００３９】
また、一般的に画像形成装置の転写ベルトは、感光体ドラムから転写されたトナー像を紙に転写する。転写しきれなかった残トナーはクリーニングブレードのおしあてることでかきとる構成となっている。特にカラーの場合転写ベルト上には複数の色のトナーが重なっているため、ブレードの圧も高いため、その分トルクも大きくなる。また、カラーの場合、転写ベルトに速度変動が発生すると、色ずれが発生する。そのため、転写ベルトの駆動構成には高負荷・高耐久・高精度が求められる。そこで、本発明を中間転写ベルト５の駆動ローラである架張ローラ１２のローラ駆動装置などの転写ベルト駆動装置に適用することで、遊星歯車減速装置内の各遊星歯車の傾きを抑制することができる。このように抑制することで、用いる遊星歯車減速装置の耐久性を高め、かつ、各遊星歯車１回転周期の回転ムラを抑制した高精度な駆動を行うことができる、転写ベルト駆動装置を備えた複写機５００を提供できる。
また、本実施例では駆動源の回転駆動力を減速して、被回転体に伝達する遊星歯車歯車減速装置に適用した例についてのみ説明したが、駆動源の回転駆動力を増速して、被回転体に伝達する遊星歯車歯車増速装置に適用しても、同様な作用・効果を得ることができる。
【００４０】
（実施例２）
次に、本実施形態の第２の実施例である実施例２について、図を用いて説明する。図９は、本実施例のキャリアの組み立て説明図である。ここで、上述した実施例１と本実施例とは、組立てるキャリアの各側板を薄板鋼板から形成するではなく、樹脂製としている点に係る構成が異なるのみであるので、同様な構成・動作にについては、適宜、省略して説明する。
【００４１】
本実施例でも、実施例１と同様に第２キャリア３８の構成を例に、図９を用いて詳細を説明する。本実施例の第２キャリア３８は第１側板８１、第２側板８２、第２キャリアピン３９、出力軸４０及び遊星歯車３７により構成されている。そして、第１側板８１及び第２側板８２の材質は樹脂で構成されている。
【００４２】
第１側板８１は射出成形機により成形され、嵌め合わせ孔８１ａ，８１ｂ，８１ｃ，８１ｄは第２キャリアピン３９の端部と圧入する構成となっており、中央部に設けられた孔８１ｆは出力軸４０が圧入される構成となっている。また、第２キャリア３８の回転中心に対して非対称となる位置に切欠形状８１ｅが設けられており、この形状により表裏の区別が可能となっている。一方、第２側板８２は、第１側板８１に対して中央部の孔の形状が異なるのみである。そのため、第１側板８１に対して中央部の孔を２次加工することにより成形することが可能である。これにより、第１側板の嵌め合わせ孔８１ａ，８１ｂ，８１ｃ，８１ｄ、切欠形状８１ｅ及び第２側板の嵌め合わせ孔８２ａ，８２ｂ，８２ｃ，８２ｄ、切欠形状８２ｅは同一の金型により成形することができる。
【００４３】
そして、第１側板８１の切欠形状８１ｅ及び第２側板８２の切欠形状８２ｅにより、８１ａ−８２ａ，８１ｂ−８２ｂ，８１ｃ−８２ｃ，８１ｄ−８２ｄの組合わせでの組立が可能となる。これにより、各孔位置が成形時にばらついても同じ金型の同じ部分により成形された孔同士を組み合わせているため、孔位置のズレ量とズレ方向が同じになるため、孔同士の同軸度は保たれ、第２遊星歯車３７の傾きを抑制することができる。なお、ここでは材質を樹脂としているが、例えばアルミダイキャストや亜鉛ダイキャストでも良い。
【００４４】
以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様Ａ）
本態様の遊星歯車減速装置３０などの遊星歯車変速装置は、モータ２０などの駆動源からの回転駆動力を受けて回転する第１太陽歯車３１や第２太陽歯車３６などの太陽歯車と、該太陽歯車と同軸上に設けられる内歯歯車３２などの内歯歯車と、該内歯歯車内に円周方向で等間隔に配置され前記太陽歯車と前記内歯歯車とに噛み合う複数の第１遊星歯車３３や第２遊星歯車３７などの遊星歯車と、該遊星歯車を回転自在に支持するとともに前記太陽歯車や前記内歯歯車と同軸上で回転自在な第１キャリア３４や第２キャリア３８などのキャリアと、該キャリアに保持され、前記遊星歯車を支持する第１キャリアピン３５や第２キャリアピン３９などの支持軸と、出力軸４０などの出力軸とを備えた遊星歯車変速装置において、前記キャリアは第１の側板である第１側板７１などの第１側板と第２の側板である第２側板７２などの第２側板とを備え、前記第１側板と第２側板は、同じ板厚であり、前記支持軸の両端部と嵌め合う同一径の孔７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄ、及び７２ａ，７２ｂ，７２ｃ，７２ｄなどの孔を有し、前記第１側板と第２側板を、前記キャリアの回転中心に対して非対称な形状とし、かつ、表裏の区別を可能とたことを特徴とするものである。
これによれば、上記実施例１について説明したように、孔７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄなどの第１側板の孔と、孔７２ａ，７２ｂ，７２ｃ，７２ｄなどの第２の側板の孔の位置のばらつき方、及び傾きを最小化することができる。よって、遊星歯車減速装置３０などの遊星歯車変速装置において、第１キャリア３４や第２キャリア３８などのキャリアを複雑な構成にすることなく、第１遊星歯車３３や第２遊星歯車３７などの遊星歯車の傾きを抑制し、高耐久・高回転精度な遊星歯車変速装置を提供するを提供できる。
（態様Ｂ）
本態様の遊星歯車減速装置３０などの遊星歯車変速装置は、（態様Ａ）において、第１側板７１などの前記第１側板と第２側板７２などの前記第２側板の外形形状を、同一形状としたことを特徴とするものである。
これによれば、上記実施例１について説明したように、外形形状部分を同一の金型で成形することが可能となり、第１側板７１などの第１側板と第２側板７２などの第２側板の加工機・金型を簡素化でき、部品費低減および高精度な第１側板、第２側板を提供することが可能となる。
（態様Ｃ）
本態様の遊星歯車減速装置３０などの遊星歯車変速装置は、（態様Ａ）又は（態様Ｂ）において、第１キャリアピン３５や第２キャリアピン３９などの前記支持軸の両端部の径を、中央部の径よりも小さくしたことを特徴とするものである。
これによれば、上記実施例１について説明したように、第１側板７１などの第１側板、第２側板７２などの第２側板、それぞれを第２キャリアピン３９などの支持軸につき当てて固定することができ、支持軸により側板間の距離を決めることができる。これにより、第２キャリア３８などのキャリアは支柱等を必要とせずより簡素化した構成となり、組立て時の組付け誤差を最小化することができる。
（態様Ｄ）
本態様の遊星歯車減速装置３０などの遊星歯車変速装置は、（態様Ａ）乃至（態様Ｃ）のいずれか一において、モータ２０などの駆動源からの回転駆動力を減速して出力軸４０などの出力軸に伝達することを特徴とするものである。
これによれば、（態様Ａ）乃至（態様Ｃ）のいずれか一について説明したような、効果を奏する遊星歯車減速装置３０などの遊星歯車減速装置を提供できる。
（態様Ｅ）
本態様の遊星歯車変速装置は、（態様Ａ）乃至（態様Ｃ）のいずれか一において、モータ２０などの駆動源からの回転駆動力を増速して出力軸４０などの出力軸に伝達することを特徴とするものである。
これによれば、（態様Ａ）乃至（態様Ｃ）のいずれか一について説明したような、効果を奏する遊星歯車増速装置を提供できる。
（態様Ｆ）
本態様の複写機５００などの画像形成装置は、（態様Ｄ）に記載の遊星歯車減速装置３０などの遊星歯車変速装置を、感光体駆動装置１０などの感光体ドラム駆動装置に用いたことを特徴とするものである。
これによれば、上記実施例１について説明したように、遊星歯車減速装置３０などの遊星歯車変速装置の耐久性を高め、かつ、遊星歯車１回転周期の回転ムラを抑制した高精度な駆動を行うことができる、感光体駆動装置１０などの感光体ドラム駆動装置を備えた複写機５００などの画像形成装置を提供できる。
（態様Ｇ）
本態様の複写機５００などの画像形成装置は、（態様Ｄ）に記載の遊星歯車減速装置３０などの遊星歯車変速装置を、中間転写ベルト５の駆動ローラである架張ローラ１２のローラ駆動装置などの転写ベルト駆動装置に用いたことを特徴とするものである。
これによれば、（態様Ｆ）の感光体ドラム駆動装置と同様に、遊星歯車減速装置３０などの遊星歯車変速装置の耐久性を高め、かつ、遊星歯車１回転周期の回転ムラを抑制した高精度な駆動を行うことができる、中間転写ベルト５の駆動ローラである架張ローラ１２のローラ駆動装置などの転写ベルト駆動装置を備えた複写機５００などの画像形成装置を提供できる。
【符号の説明】
【００４５】
１ 感光体ドラム
２ 帯電器
３ 除電ランプ
４ クリーニング装置
５ 中間転写ベルト
６ １次転写ローラ
７ ２次転写ローラ
８ 定着ローラ対
９ 現像装置
１０ 感光体駆動装置
１１、１２、１３ 架張ローラ
１４ テンションローラ
１５ 転写紙搬送ベルト
１６ 架張ローラ対
１７ 光書込装置
１８ 定着装置
１９ ベルトクリーニング装置
２０ モータ
２１ モータ出力軸
２２ 内歯固定フランジ
３０ 遊星歯車減速装置
３１ 第１太陽歯車
３２ 内歯歯車
３３ 第１遊星歯車
３４ 第１キャリア
３５ 第１キャリアピン
３６ 第２太陽歯車
３７ 第２遊星歯車
３８ 第２キャリア
３９ 第２キャリアピン
４０ 出力軸
４１ ジョイント
４１ａ スリット
４２ 内歯歯車キャップ
４３、４３ａ、４３ｂ ネジ
５０ ドラム軸
５１、５６ 軸受
５２ ドラム
５３ａ，５３ｂ ドラムフランジ
５５ ジョイント
６１ 前側板
６２ 後側板
６３ 駆動側板
６４ スタッド
７１ 第１側板（薄板鋼板）
７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄ，７１ｆ 孔（薄板鋼板）
７１ｅ，７２ｅ 突起部（薄板鋼板）
７２ 第２側板（薄板鋼板）
７２ａ，７２ｂ，７２ｃ，７２ｄ，７２ｆ 孔（薄板鋼板）
７３ 第１側板（薄板鋼板の別例）
７３ｅ，７４ｅ 切欠形状（薄板鋼板の別例）
７４ 第２側板（薄板鋼板の別例）
８１ 第１側板（樹脂）
８１ｅ、８２ｅ 切欠形状（樹脂）
８１ａ，８１ｂ，８１ｃ，８１ｄ，８１ｆ 孔（樹脂）
８２ 第２側板（樹脂）
８１，８２ｅ 切欠形状（樹脂）
８２ａ，８２ｂ，８２ｃ，８２ｄ，８２ｆ 孔（樹脂）
１００ 複合機本体
２００ 給紙テーブル
３００ スキャナ
４００ 原稿自動搬送装置
５００ 複写機
Ｌ 光ビーム
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４６】
【特許文献１】特開２００３−１３０１４５号公報
【特許文献２】特開２００５−１８０６３６号公報
【特許文献３】特開２０１０−２１６５３５号公報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、省スペースで高い変速比を得られる遊星歯車変速装置、及びこの遊星歯車変速装置を用いた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
遊星歯車変速装置は省スペースで高い変速比を得られることから様々な分野において広く用いられている。ここで、遊星歯車変速装置の１例として従来の遊星歯車減速装置の例を図１０に示す。遊星歯車減速装置１１０は、次のように構成されている。モータ１２０の出力軸に直接歯切りした太陽歯車１１１と、太陽歯車１１１と同一中心軸上にある内歯歯車１１２と、太陽歯車１１１と内歯歯車１１２とに噛合う複数の遊星歯車１１３と、それを回転自在に支持するキャリア１１４を備えている。キャリア１１４には支持軸１１５が設けられ、遊星歯車１１３は支持軸１１５を介してキャリア１１４に支持される。また、キャリア１１４の中心には出力軸１１６が設けられている。そして、モータ１２０が回転駆動されると、遊星歯車１１３は太陽歯車１１１と固定された内歯歯車１１２の両方と噛合い、自転しながら公転する。ここで、遊星歯車１１３は支持軸１１５によりキャリア１１４に支持されているので、キャリア１１４が回転して出力軸１１６へと動力が伝達される。
【０００３】
キャリア１１４は、支持軸１１５の両端部と嵌め合う１対の孔１１４ａ，１１４ｂを、それぞれ設けられた第１側板と第２側板とを有している。この１対の孔１１４ａ，１１４ｂはキャリア１１４の加工誤差や組立誤差により、孔位置にずれが発生する。これにより、遊星歯車１１３が内歯歯車１１２や太陽歯車１１１に対して傾いてしまい、遊星歯車１１３の噛み合いが不均一になる可能性がある。そして、噛合いが不均一になった場合には、噛合っている部分にのみ力がかかってしまし、摩耗を促進し、耐久性を大きく損なう可能性もある。また、遊星歯車１１３が傾きながら回転するため、出力軸１１６に遊星歯車１回転周期の回転ムラが発生する可能性もある。このような遊星歯車の傾きによる噛み合いの不均一を抑制するために様々な構成が提案されている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、次のような遊星歯車減速装置が記載されている。遊星歯車の支持軸の両端部を、キャリアのＵ字状の軸受溝部に嵌め合わせて支持するとともに、支持軸の１端にはキャリアよりも軸方向に延出した突出部を設ける。そして、この突出部をキャリアとは別に設けた公転ガイド部材により、ガイドする構成としている。このようにガイドすることで、キャリアの組立て時に発生する遊星歯車の取付け誤差を、キャリアとは別に設けた公転ガイド部材で抑えることができ、遊星歯車の傾きを抑制することができるというものである。
【０００５】
また、特許文献２には、遊星歯車と支持軸との間に軸受を設け、軸受の内輪・外輪のどちらか一方を、ラジアル方向の剛性が低くなるように構成した遊星歯車減速機が記載されている。このように剛性が低くなるように構成することで、支持軸が傾いても遊星歯車のラジアル方向の動きを可能にし、遊星歯車の傾きを吸収するというものである。
また、特許文献３には、次のような遊星歯車減速装置が記載されている。キャリアは第１側板（右側板）、第２側板（左側板）、３つの支柱、及び遊星歯車を支持する支持軸（連結ピン）から構成されている。第１側板と第２側板には、それぞれ支柱と連結するための連結孔３個と支持軸を取り付けるための取付け孔３個が等間隔に設けられている。３つの支柱の両端部、３つの支持軸の両端部を、第１側板、第２側板でそれぞれ受ける構成とすることで、取付け誤差を抑制するというものである。
【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に記載された遊星歯車減速装置では、キャリアとは別に公転ガイド部材を設けるため、キャリアと公転ガイド部材との位置誤差が発生する。すなわち、キャリア内の取付け誤差を抑えることができても、新たにキャリアと公転ガイド部材との位置誤差が発生するため、遊星歯車の傾きを十分抑制できているとはいえない。
【０００７】
また、特許文献２に記載された遊星歯車減速装置では、支持軸と遊星歯車の間に軸受を設けており、構成部品が多くなっている。また、構成部品が多くなることで、支持軸と軸受の内輪、及び軸受外輪と遊星歯車との嵌め合い箇所が増え、その分、位置誤差が多くなっている。この増加する位置誤差も考慮して軸受剛性を低下させる必要があるが、ラジアル方向の剛性を低下させることで、軸受自体の耐久性を低下させてしまう可能性がある。
また、特許文献３に記載された遊星歯車減速装置では、第１側板、第２側板の取付け孔の加工精度によって、支持軸の取り付け位置がばらつく構成になっている。第１側板、第２側板の加工精度を十分確保できないと、そのまま遊星歯車の傾き直結する構成となっており、第１側板、第２側板の加工精度に強く依存するため、遊星歯車の傾きを十分に抑制できる構成とはいえない。
【０００８】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、遊星歯車変速装置において、キャリアを複雑な構成にすることなく、遊星歯車の傾きを抑制し、高耐久・高回転精度な遊星歯車変速装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の遊星歯車変速装置の発明は、駆動源からの回転駆動力を受けて回転する太陽歯車と、該太陽歯車と同軸上に設けられる内歯歯車と、該内歯歯車内に円周方向で等間隔に配置され前記太陽歯車と前記内歯歯車とに噛み合う複数の遊星歯車と、該遊星歯車を回転自在に支持するとともに前記太陽歯車や前記内歯歯車と同軸上で回転自在なキャリアと、該キャリアに保持され、前記遊星歯車を支持する支持軸と、出力軸とを備えた遊星歯車変速装置において、前記キャリアは第１側板と第２側板とを備え、前記第１側板と第２側板は、同じ板厚であり、前記支持軸の両端部と嵌め合う同一径の孔を有し、前記第１側板と第２側板を、前記キャリアの回転中心に対して非対称な形状とし、かつ、表裏の区別を可能とたことを特徴とするものである。
本発明は、第１側板と第２側板を、同じ板厚で、キャリアの回転中心に対して非対称な形状とし、かつ、表裏の区別を可能とした。このように同じ板厚とすることで、第１側板と第２側板の支持軸と嵌め合わされる孔を、同一の加工機（金型）で形成することができ、第１側板と第２側板が、支持軸と嵌め合わされる孔の位置のばらつき方を同じにすることができる。
さらに、キャリアの回転中心に対して非対称で、かつ、それぞれ表裏の区別を可能とすることで、キャリアの組立ての際に、第１側板と第２側板の表裏と回転方向の向きを、加工機で孔を形成した際と合わせて組み立てることができる。これにより、同じ加工機（金型）の同じ位置で成形された孔同士を組み合わせることができるため、孔の位置精度がばらついても同じ方向にばらついた孔同士を組み合わせるので、キャリアを構成する第１側板の孔と第２側板の孔の傾きを最小化することができる。ここで、加工機とは、例えばキャリアに用いる各側板が薄板鋼板であれば、プレス用の金型、各側板が樹脂であれば、樹脂成形の金型となる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、キャリアを構成する第１側板と第２側板が、支持軸と嵌め合わされる孔の位置のばらつき方を同じにすることができる。さらに、第１側板の孔と第２側板の孔の傾きも最小化することができる。よって、遊星歯車変速装置において、キャリアを複雑な構成にすることなく、遊星歯車の傾きを抑制し、高耐久・高回転精度な遊星歯車変速装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態に係る複写機の全体概要図。
【図２】実施例１に係る感光体駆動装置の主要部の斜視図。
【図３】実施例１に係る感光体駆動装置の断面図。
【図４】連結部材の構成を示す図。
【図５】連結部材の他の構成を示す図。
【図６】突起部を設けたキャリアの組み立て説明図。
【図７】キャリアの第１側板及び第２側板の金型による加工順の説明図。
【図８】切欠き形状部を設けたキャリアの組み立て説明図。
【図９】実施例２のキャリアの組み立て説明図。
【図１０】従来の遊星歯車減速装置の例の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を、画像形成装置である電子写真方式のカラー複写機（以下、複写機という）に適用した一実施形態について、複数の実施例を挙げ、図を用いて説明する。まず、各実施例に共通する本実施形態の複写機の全体概要について説明する。ここで、図１は、本実施形態に係る複写機の全体概要図である。
【００１３】
本実施形態における複写機５００は、いわゆるタンデム式の画像形成装置であって、乾式二成分現像剤を用いた乾式二成分現像方式を採用したものである。この複写機５００は、複写機本体１００、複写機本体１００を載置する給紙テーブル２００、複写機本体１００上に取り付けるスキャナ３００、及びスキャナ３００の上部に取り付ける原稿自動搬送装置４００から構成されている。この複写機５００では、スキャナ３００から読み取った画像情報である画像データを受け取って画像形成処理を行う。複写機本体１００には、図に示すように、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の各色用の４個の被駆動体としての像担持体である感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋが並設されている。これら感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋは、駆動ローラを含む回転可能な複数のローラに支持された無端ベルト状の中間転写ベルト５に接触するように、そのベルト移動方向に沿って並んで配置されている。
【００１４】
また、感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋの周りには、それぞれ、帯電器２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｂｋ、各色対応の現像装置９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｂｋ、クリーニング装置４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｂｋ、除電ランプ３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｂｋ等の電子写真プロセス用部材がプロセス順に配設されている。そして、各感光体ドラム１の上方には、光書込装置１７が設けられている。また、各感光体ドラム１の中間転写ベルト５を介して対向する位置には、それぞれ１次転写手段である１次転写ローラ６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｂｋが配置されている。
【００１５】
中間転写ベルト５は、架張ローラ１１,１２,１３及びテンションローラ１４に架け渡されており、不図示の駆動源により回転駆動される駆動ローラである架張ローラ１２の回転により回転駆動される。ここで、架張ローラ１３の中間転写ベルト５を介して対向する位置には、ベルトクリーニング装置１９が設けられており、２次転写後に中間転写ベルト５上に残留する残トナーを除去する。また、架張ローラ１１は、２次転写手段である２次転写ローラ７に対向する２次転写対向ローラであり、中間転写ベルト５を介して２次転写ローラ７との間に２次転写ニップ部を形成する。
【００１６】
この２次転写ニップ部の転写紙搬送方向下流側には、架張ローラ対１６に架張された転写紙搬送ベルト１５が設けられており、トナー像が２次転写された転写紙を定着装置１８まで搬送する。定着装置１８は、定着ローラ対８を備えており、その定着ニップ部で熱及び圧力を加えて、未定着のトナー像を転写紙上に定着する。
【００１７】
次に、本実施形態における複合機５００のコピー動作について説明する。本実施形態に係る複写機５００でフルカラー画像を形成する場合、まず、原稿自動搬送装置４００の原稿台４０１に原稿をセットする。又は、原稿自動搬送装置４００を開いてスキャナ３００のコンタクトガラス３０１上に原稿をセットし、原稿自動搬送装置４００を閉じて押さえる。その後、ユーザーがスタートスイッチ（不図示）を押すと、原稿自動搬送装置４００に原稿をセットしたときには、原稿がコンタクトガラス３０１上に搬送される。そして、スキャナ３００が駆動して第１走行体３０２および第２走行体３０３が走行を開始する。これにより、第１走行体３０２からの光がコンタクトガラス３０１上の原稿で反射し、その反射光が第２走行体３０３のミラーで反射されて、結像レンズ３０４を通じて読取センサ３０５に案内される。このようにしいて原稿の画像情報を読み取る。
【００１８】
また、ユーザーによりスタートスイッチが押されると、駆動モータ（不図示）が駆動し、駆動ローラである架張ローラ１２が回転駆動して中間転写ベルト５が回転駆動する。また、これと同時に、不図示の感光体駆動装置１０Ｙにより、感光体ドラム１Ｙを図中矢印の方向に回転駆動しながら帯電器２Ｙで一様帯電する。その後、光書込装置１７からの光ビームＬｙを照射して感光体ドラム１Ｙ上にＹ静電潜像を形成する。このＹ静電潜像は、現像装置９Ｙにより、現像剤中のＹトナーにより現像される。現像時には、現像ローラと感光体ドラム１Ｙとの間に所定の現像バイアスが印加され、現像ローラ上のＹトナーは、感光体ドラム１Ｙ上のＹ静電潜像部分に静電吸着する。
【００１９】
このように現像されて形成されたＹトナー像は、感光体ドラム１Ｙの回転に伴い、感光体ドラム１Ｙと中間転写ベルト５とが接触する１次転写位置に搬送される。この１次転写位置において、中間転写ベルト５の裏面には、１次転写ローラ６Ｙにより所定のバイアス電圧が印加される。そして、このバイアス印加によって発生した１次転写電界により、感光体ドラム１Ｙ上のＹトナー像を中間転写ベルト５側に引き寄せ、中間転写ベルト５上に１次転写する。以下、同様にして、Ｍトナー像、Ｃトナー像、Ｂｋトナー像も、中間転写ベルト５上のＹトナー像に順次重ね合うように１次転写される。なお、２次転写後の中間転写ベルト５上に残留した転写残トナーは、ベルトクリーニング装置１９により除去される。
【００２０】
また、ユーザーによりスタートスイッチが押されると、ユーザーが選択した転写紙に応じた給紙テーブル２００の給紙ローラ２０２が回転し、給紙カセット２０１の１つから転写紙が送り出される。送り出された転写紙は、分離ローラ２０３で１枚に分離して給紙路２０４に入り込み、搬送ローラ２０５により複合機本体１００内の給紙路１０１まで搬送される。このようにして搬送された転写紙は、レジストローラ１０２に突き当たったところで止められる。なお、給紙カセット２０１にセットされていない転写紙を使用する場合、手差しトレイ１０５にセットされた転写紙を給紙ローラ１０４により送り出し、分離ローラ１０８で１枚に分離した後、手差し給紙路１０３を通って搬送される。そして、同じくレジストローラ１０２に突き当たったところで止められる。
【００２１】
中間転写ベルト５上に４色重なり合ったトナー像は、中間転写ベルト５の回転にともない、２次転写ローラ７と対向する２次転写位置に搬送される。また、レジストローラ１０２は、上述のようにして中間転写ベルト５上に形成された合成トナー像が２次転写位置に搬送されるタイミングに合わせて回転を開始する。そして、この２次転写位置において、２次転写ローラ７により転写紙の裏面に所定のバイアス電圧が印加され、そのバイアス印加により発生した２次転写電界及び２次転写位置での当接圧により、中間転写ベルト５上のトナー像が転写紙上に一括して２次転写される。その後、トナー像が２次転写された転写紙は、転写紙搬送ベルト１５により定着装置１８に搬送されて、定着装置１８に設けられた定着ローラ対８により定着処理が行われる。そして、定着処理が行われた転写紙は、排紙ローラ対１０６により、装置外に設けられた排紙トレイ１０７状に排出されてスタックされる。
【００２２】
次に、本実施形態の特徴部である、本発明を適用した遊星歯車減速装置を用いた、感光体駆動装置の例について実施例を挙げて説明する。ここで、被駆動体である各感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋは、同一構成の感光体駆動装置により回転駆動されているので、以下、各色に対応する符号Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋを省略して説明する。また、本発明は、中間転写ベルト５の駆動ローラである架張ローラ１２のローラ駆動装置等にも適用可能である。また、本実施形態では、本発明を遊星歯車減速装置に適用した例について説明するが、本発明は、遊星歯車減速装置に限定されるものではなく、増速に用いる遊星歯車増速装置にも適用可能である。
【００２３】
（実施例１）
まず、本実施形態の第１の実施例である実施例１について、図を用いて説明する。図２は、本実施例に係る感光体駆動装置の主要部の斜視図、図３は、本実施例に係る感光体駆動装置１０の断面図、図４は、連結部材の構成を示す図、図５は、連結部材の他の構成を示す図である。また、図６は、突起部を設けたキャリアの組み立て説明図、図７は、キャリアの第１側板及び第２側板の金型による加工順の説明図、図８は、切欠き形状部を設けたキャリアの組み立て説明図である。
【００２４】
図２に示すように、感光体駆動装置１０は駆動源であるモータ２０、遊星歯車減速装置３０、連結部材であるジョイント４１、被駆動軸であるドラム軸５０から主に構成されている。また、図３に示すように、遊星歯車減速装置３０の出力軸４０はドラム軸５０とジョイント４１により連結固定されている。そして、ドラム軸５０には軸受５１が圧入されており、この軸受５１を介して装置本体の筐体に固定された後側板６２に支持位置決めされるとともに、装置筐体に固定された前側板６１に設けた軸受５６にドラム軸５０の先端近傍が支持位置決めされる構成である。
【００２５】
次に、図３を用いて遊星歯車減速装置３０の内部構造の詳細について説明する。本実施例の遊星歯車減速装置３０は２Ｋ−Ｈ型２段構成の遊星歯車機構が用いられている。ここで、本実施例では遊星歯車機構を２段構成としているが、減速比に応じて３段、４段と段数をさらに重ね合わせることも可能である。この遊星歯車減速装置３０では、駆動源であるモータ２０のモータ出力軸２１には、第１太陽歯車３１を直接歯切りしている。そして、この第１太陽歯車３１及び内歯固定フランジ２２に固定された内歯歯車３２に噛み合う１段目の第１遊星歯車３３が、１段目の第１キャリア３４により支持されて第１太陽歯車３１の外周を公転するようになっている。この第１遊星歯車３３は、回転バランスとトルク分担のために、同心状に第１キャリア３４の３箇所に配置される。このように本実施例では、周方向で３等分された第１キャリア３４の位置にそれぞれ第１遊星歯車３３が配置されている。また、各第１遊星歯車３３は、第１キャリア３４に両端を固定支持される支持軸である第１キャリアピン３５に、支持されて自転する構成となっている。そして、第１遊星歯車３３は、第１太陽歯車３１と内歯歯車３２との噛合いにより、自転及び公転回転し、第１遊星歯車３３を支持する第１キャリア３４は、第１太陽歯車３１の回転に対し減速回転し、１段目の減速比が獲得される。また、本実施例では第１キャリア３４に回転支持部はなく、浮動回転を行うように構成されている。そして、第１キャリア３４の回転中心に設けられた第２太陽歯車３６が２段目減速機構の入力となる。
【００２６】
また、２段目の第２太陽歯車３６には、２段目まで一体で形成された内歯歯車３２に噛み合う２段目の第２遊星歯車３７が２段目の第２キャリア３８により支持されて２段目の第２太陽歯車３６の外周を公転するようになっている。本実施例では、周方向で４等分された第２キャリア３８の位置にそれぞれ第２遊星歯車３７が配置されている。各第２遊星歯車は、第２キャリア３８に両端を支持固定された第２キャリアピン３９に支持されて自転および公転する。最終段に相当する２段目の第２キャリア３８の回転中心には出力軸４０が設けられており、中空円筒上のジョイント４１を介してドラム軸５０と連結されている。ここで第２キャリア３８の出力軸４０は内歯歯車３２により位置決めされた内歯歯車キャップ４２に圧入された軸受により支持される構成となっている。内歯歯車キャップ４２は内歯歯車３２の内周とインローで位置決めされる構成となっているため、回転駆動された際にも、出力軸４０は内歯歯車３２の中心軸との同軸度を最小化できる構成となっている。なお、各キャリア、キャリアピン、遊星歯車の構成の詳細については後述する。
【００２７】
また、ドラム軸５０を感光体ドラム１と出力軸４０の間に設け、ドラム軸５０と出力軸４０とをジョイント４１で同軸になるように連結している。ここで、ジョイント４１の構成については、例えば、図４、５に示すような構成があげられる。図４に示すジョイント４１は中空円筒形状となっており、ドラム軸５０、遊星歯車減速装置３０の出力軸４０は同じ直径となっており、ドラム軸５０側では、ジョイント４１がドラム軸５０に圧入される構成となっている。また、出力軸４０側では、出力軸４０とはすきまばめとなっており、ジョイント４１と段付きネジ４３ａにより連結固定される構成となっている。一方、図５に示すジョイント４１は中空円筒形状の中央部にスリット４１ａを有しており、出力軸４０はネジ４３ｂにより押し曲げられたジョイントとの摩擦力により連結固定されている構成となっている。いずれの構成もジョイント部分によるドラム軸５０と出力軸４０の中心軸のずれを最小化し、駆動伝達できる構成となっている。
【００２８】
また、モータ２０のモータ出力軸２１は、図３に示すように内歯固定フランジ２２により支持されている。また、内歯歯車３２は、内歯固定フランジ２２に対してネジ４３によって固定されており、内歯固定フランジ２２は内歯歯車３２の固定・保持、及びモータ２０の固定・保持している。そして、内歯固定フランジ２２は駆動側板６３とねじによって固定される構成となっている。ここで、駆動側板６３は後側板６２にカシメられたスタッド６４により支持位置決めされている。そして、内歯歯車３２のモータ２０側には、内歯歯車３２の中心軸に中空円筒形状のボスが設けられており、モータ２０はその円筒形状内周とモータ２０側に設けられた軸受がインローによる勘合で位置決めされる。また、中空円筒形状の外周は内歯固定フランジ２２に形成された孔とインローによる勘合で位置決めされる構成となっている。
【００２９】
このような構成とすることで、内歯歯車３２を基準として、モータ出力軸２１、内歯固定フランジ２２、遊星歯車減速装置３０の出力軸４０の中心軸をすべて同軸上に配置し、かつ部品寸法のばらつきによる同軸度を最小化することが可能な構成となっている。これより、モータ出力軸２１からドラム軸５０まで中心軸をすべて同軸上に配置できかつ、部品寸法のばらつきによる同軸度を最小化することが可能となっている。
【００３０】
また、感光体ドラム１は筒状のドラム５２と、ドラムフランジ５３ａ，５３ｂにより構成され、ドラム５２はドラム両端に設けられたドラムフランジ５３ａ，５３ｂを介してドラム軸５０に位置決めされる構成となっている。ドラムフランジ５３ａ，５３ｂはドラム５２の中心軸位置に孔が設けられており、その孔とドラム軸５０がインローで位置決めされる。また、ドラム軸５０にはドラム５２へと駆動伝達を行うジョイント５５が圧入されており、ドラムフランジ５３ａを介してドラム５２は駆動される構成となっている。この構成により、上述したモータ出力軸２１からドラム軸５０までに加え、ドラム５２の中心軸も同軸上に配置することができる。つまり、モータ出力軸２１（第１太陽歯車３１）、内歯歯車３２、第１キャリア３４（第２太陽歯車３６）、第２キャリア３８、遊星歯車減速装置３０の出力軸４０、ドラム軸５０、ドラム５２の中心軸をすべて同一軸上に配置できる。このように配置することで、各部品寸法のばらつきによる同軸度を最小化できる。
【００３１】
次に、２Ｋ−Ｈ型遊星歯車機構に関する一般的な説明をおこなう。２Ｋ−Ｈ型遊星歯車機構は、太陽歯車（sun gear）、遊星歯車（planetary gear）、遊星歯車の公転運動を支持する遊星キャリア（planetary carrier）、内歯歯車（outer gear）の四点の部品から構成されている。太陽歯車の回転、遊星歯車の公転（キャリアの回転）、外輪歯車の回転の三つの要素の内、一つを固定、一つを入力、一つを出力に接続する。それぞれ、どれを入出力・固定に割り当てるかによって、一つのユニットで複数の減速比や回転方向の切替えが可能である。本実施例において対象とする２Ｋ−Ｈ型の２段構造は、複合遊星歯車機構（２個以上の２Ｋ−Ｈ型）に分類され、２個以上の２Ｋ−Ｈ型のそれぞれの３本の基本軸のうち２本の基本軸同士を結合し、残りの基本軸の１本を固定し、他の１軸を駆動軸または従動軸とする機構となる。
減速比に関しては、太陽歯車の歯数をＺａ、遊星歯車の歯数をＺｂ、内歯歯車の歯数をＺｃとした場合に、次の式で表される。なお、式中の添え字１，２は１段目、２段目を意味している。
減速比＝Ｚａ１ ／（Ｚａ１＋Ｚｃ１）×Ｚａ２ ／（Ｚａ２＋Ｚｃ２）
【００３２】
次に本実施例に係る各キャリアの構成について、第２キャリア３８の構成を例に、図６を用いて詳細を説明する。第２キャリア３８は第１側板７１と第２側板７２、及び第２キャリアピン３９及び出力軸４０で構成されている。第１側板７１及び第２側板７２は薄板状の鋼板（以下、薄板鋼板という）から形成されており、板厚（肉厚）が同一となっている。また、第１側板７１と第２側板７２の外形形状（板面に平行な面に投影した際の外周の形状）を、同一形状としている。第１側板７１及び第２側板７２には、それぞれ第２キャリアピン３９の両端を支持する孔７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄ、及び７２ａ，７２ｂ，７２ｃ，７２ｄが設けられている。第２キャリアピン３９は、その両端部の径を、中央部の径よりも小さくしている。このように第２キャリアピン３９を構成することで、第１側板７１、第２側板７２、それぞれを第２キャリアピン３９につき当てて固定することができ、第２キャリアピン３９により側板間の距離を決めることができる。これにより、第２キャリア３８は支柱等を必要とせず、より簡素化した構成となり、組立て時の組付け誤差を最小化することができる。そして、第１側板７１に設けられた孔７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄにてカシメ結合され、もう一端は第２側板７２に設けられた孔７２ａ，７２ｂ，７２ｃ，７２ｄと嵌め合わされる。また、第２キャリアピン３９の第２側板側の端部には雌ネジが加工されており、第２側板７２とネジにより締結固定される。また、第１側板７１の中央部には孔７１ｆが設けられ、第２キャリアピン３９とは反対側の向きから出力軸４０がこの孔にカシメ結合されている。
【００３３】
第２遊星歯車３７は周方向で４等分された位置に配置されるため、第１側板７１および第２側板７２の孔は、それぞれ第２キャリア３８の回転中心に対して対称に配置されている。また、第１側板７１の孔７１ａ近傍には、突起部７１ｅが設けられ、第２側板７２の孔７２ａの近傍には、突起部７２ｅが設けられている。この形状により、第１側板７１及び第２側板７２は第２キャリア３８の回転中心に対して非対称であるとともに、表裏の区別がつく。ここで、第２キャリア３８は、この第１側板７１及び第２側板７２の突起部７１ｅ，７２ｅを同じ向きに合わせて組み付けている。このように組み付けることで、同じ金型で成形された同じ孔同士の組み合わせで第２キャリアピンの両端を支持することができるため、第２キャリアピンの傾きを最小化することができる。
【００３４】
次に、第１側板７１及び第２側板７２の金型による加工順を、図７を用いて説明する。上述したように第１側板７１及び第２側板７２は薄板鋼板であるため、金型はプレス加工機となる。プレス加工の場合、成形するにあたって、複数の金型工程を経て最終的な形状となり、本実施例の第１側板７１の金型は３工程からなる。第１の工程は、外形形状を作成する工程であり、その工程の後の形状は円板状の７１−１となる。第２の工程は、第２キャリアピン３９と嵌め合う孔７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄ及び出力軸４０と嵌め合う孔７１ｆを成形し、その工程の後の形状は７１−２となる。そして、孔７１ａの近傍に突起部７１ｅを成形する第３工程を経て、第１側板７１となる。
【００３５】
第２側板７２は、第１側板７１に対して、もう１工程追加することで、成形される。つまり、第２側板７２の金型は４工程からなる。第４の工程は、中央部の孔７２ｆを成形する工程であり、この工程を経て第２側板７２となる。第２側板７２は第３の工程まで第１側板の工程と全く同じであるため、同一の金型による成形が可能となる。これにより、第２キャリアピン３９と嵌め合う各孔を同一の金型により成形することが可能となる。したがって、第１側板７１と第２側板７２の第２キャリアピン３９と嵌め合う孔７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄ、及び孔７２ａ，７２ｂ，７２ｃ，７２ｄの位置のばらつき方を同じにすることができる。
【００３６】
また、突起部７１ｅがあるため、第１側板７１に設けられた複数の孔７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄそれぞれが第２側板に設けられた複数の孔７２ａ，７２ｂ，７２ｃ，７２ｄのそれぞれに対応するように組立が可能となる。これにより、各孔位置精度がばらついても同じ加工機の同じ部分により加工された孔同士を組み合わせているため、第１側板７１の孔と第２側板７１の孔の傾きを最小化することができる。したがって、孔同士の同軸度は保たれ、第２遊星歯車３７の傾きを抑制することができる。なお、本実施例では組立基準として、第１側板７１、及び第２側板７２にそれぞれ突起部７１ｅ，７２ｅを設けているが、図８に示すように第１側板７３及び第２側板７４にそれぞれ切欠形状７３ｅ，７４ｅを設けてもよい。また、マーキングやシールなどの貼付でもよい。
【００３７】
また、このように第１側板７１及び第２側板７２、それぞれの外形形状を同一形状としていることで、次のような作用・効果も奏することができる。第１側板７１及び第２側板７２の外形形状が同一でない場合には、第１側板７１と第２側板７２第１側板とは同じ板厚なので、第１側板７１と第２側板７２の加工機（金型）は第２キャリアピン３９の両端に嵌め合わされる各孔を成形する部分のみ共通化することとなる。このように共通化することで、第１側板７１と第２側板７２の第２キャリアピン３９と嵌め合わされる各孔を、同一の加工機で形成でき、第１側板７１と第２側板７２が、第２キャリアピン３９と嵌め合わされる各孔の位置のばらつき方を同じにすることができる。また、上述したように同じ金型で成形された同じ孔同士の組み合わせで第２キャリアピン３９の両端を支持することができるため、第２キャリアピン３９の傾きを最小化することができる。しかし、共通化する部分以外の形状はそれぞれ別の金型や２次加工をすることで成形することとなり、金型や加工機が複数になるため、加工費があがり、その結果部品費も増大する。また、複数の金型や加工機を使用するため、第２キャリアピン３９の両端にはめあわされる各孔とそれ以外の形状との位置精度が悪化する可能性がある。そこで、本実施例の第１側板７１及び第２側板７２では、それぞれの外形形状を同一形状とすることで、上述したように、外形形状部分を同一の金型で成形することが可能となり、第１側板７１と第２側板７２の加工機・金型を簡素化できる。したがって、部品費低減及び高精度な第１側板７１、第２側板７２の提供が可能となった。
【００３８】
また、一般的に画像形成装置の感光体ドラムは、ドラム表面上に形成されたトナーを紙ないし転写ベルトに転写し、転写しきれなかった残トナーをクリーニングブレードのおしあてることでかきとる構成となっている。そのためドラム径が大きくなるとその分ドラムの回転トルクも大きくなる。また、感光体ドラムの回転に速度変動が発生すると、トナー像にその周波数の濃度ムラが発生する。これらのため、感光体駆動装置には高負荷・高耐久・高精度が求められる。そこで、本実施例の感光体駆動装置１０では、上記のような遊星歯車減速装置３０を用いることで、第２遊星歯車３７や第１遊星歯車３３の傾きを抑制している。このように抑制することで、遊星歯車減速装置３０の耐久性を高め、かつ、各遊星歯車１回転周期の回転ムラを抑制した高精度な駆動を行うことができる、感光体駆動装置１０を備えた複写機５００を提供できる。
【００３９】
また、一般的に画像形成装置の転写ベルトは、感光体ドラムから転写されたトナー像を紙に転写する。転写しきれなかった残トナーはクリーニングブレードのおしあてることでかきとる構成となっている。特にカラーの場合転写ベルト上には複数の色のトナーが重なっているため、ブレードの圧も高いため、その分トルクも大きくなる。また、カラーの場合、転写ベルトに速度変動が発生すると、色ずれが発生する。そのため、転写ベルトの駆動構成には高負荷・高耐久・高精度が求められる。そこで、本発明を中間転写ベルト５の駆動ローラである架張ローラ１２のローラ駆動装置などの転写ベルト駆動装置に適用することで、遊星歯車減速装置内の各遊星歯車の傾きを抑制することができる。このように抑制することで、用いる遊星歯車減速装置の耐久性を高め、かつ、各遊星歯車１回転周期の回転ムラを抑制した高精度な駆動を行うことができる、転写ベルト駆動装置を備えた複写機５００を提供できる。
また、本実施例では駆動源の回転駆動力を減速して、被回転体に伝達する遊星歯車歯車減速装置に適用した例についてのみ説明したが、駆動源の回転駆動力を増速して、被回転体に伝達する遊星歯車歯車増速装置に適用しても、同様な作用・効果を得ることができる。
【００４０】
（実施例２）
次に、本実施形態の第２の実施例である実施例２について、図を用いて説明する。図９は、本実施例のキャリアの組み立て説明図である。ここで、上述した実施例１と本実施例とは、組立てるキャリアの各側板を薄板鋼板から形成するではなく、樹脂製としている点に係る構成が異なるのみであるので、同様な構成・動作にについては、適宜、省略して説明する。
【００４１】
本実施例でも、実施例１と同様に第２キャリア３８の構成を例に、図９を用いて詳細を説明する。本実施例の第２キャリア３８は第１側板８１、第２側板８２、第２キャリアピン３９、出力軸４０及び遊星歯車３７により構成されている。そして、第１側板８１及び第２側板８２の材質は樹脂で構成されている。
【００４２】
第１側板８１は射出成形機により成形され、嵌め合わせ孔８１ａ，８１ｂ，８１ｃ，８１ｄは第２キャリアピン３９の端部と圧入する構成となっており、中央部に設けられた孔８１ｆは出力軸４０が圧入される構成となっている。また、第２キャリア３８の回転中心に対して非対称となる位置に切欠形状８１ｅが設けられており、この形状により表裏の区別が可能となっている。一方、第２側板８２は、第１側板８１に対して中央部の孔の形状が異なるのみである。そのため、第１側板８１に対して中央部の孔を２次加工することにより成形することが可能である。これにより、第１側板の嵌め合わせ孔８１ａ，８１ｂ，８１ｃ，８１ｄ、切欠形状８１ｅ及び第２側板の嵌め合わせ孔８２ａ，８２ｂ，８２ｃ，８２ｄ、切欠形状８２ｅは同一の金型により成形することができる。
【００４３】
そして、第１側板８１の切欠形状８１ｅ及び第２側板８２の切欠形状８２ｅにより、８１ａ−８２ａ，８１ｂ−８２ｂ，８１ｃ−８２ｃ，８１ｄ−８２ｄの組合わせでの組立が可能となる。これにより、各孔位置が成形時にばらついても同じ金型の同じ部分により成形された孔同士を組み合わせているため、孔位置のズレ量とズレ方向が同じになるため、孔同士の同軸度は保たれ、第２遊星歯車３７の傾きを抑制することができる。なお、ここでは材質を樹脂としているが、例えばアルミダイキャストや亜鉛ダイキャストでも良い。
【００４４】
以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様Ａ）
本態様の遊星歯車減速装置３０などの遊星歯車変速装置は、モータ２０などの駆動源からの回転駆動力を受けて回転する第１太陽歯車３１や第２太陽歯車３６などの太陽歯車と、該太陽歯車と同軸上に設けられる内歯歯車３２などの内歯歯車と、該内歯歯車内に円周方向で等間隔に配置され前記太陽歯車と前記内歯歯車とに噛み合う複数の第１遊星歯車３３や第２遊星歯車３７などの遊星歯車と、該遊星歯車を回転自在に支持するとともに前記太陽歯車や前記内歯歯車と同軸上で回転自在な第１キャリア３４や第２キャリア３８などのキャリアと、該キャリアに保持され、前記遊星歯車を支持する第１キャリアピン３５や第２キャリアピン３９などの支持軸と、出力軸４０などの出力軸とを備えた遊星歯車変速装置において、前記キャリアは第１の側板である第１側板７１などの第１側板と第２の側板である第２側板７２などの第２側板とを備え、前記第１側板と第２側板は、同じ板厚であり、前記支持軸の両端部と嵌め合う同一径の孔７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄ、及び７２ａ，７２ｂ，７２ｃ，７２ｄなどの孔を有し、前記第１側板と第２側板を、前記キャリアの回転中心に対して非対称な形状とし、かつ、表裏の区別を可能とたことを特徴とするものである。
これによれば、上記実施例１について説明したように、孔７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄなどの第１側板の孔と、孔７２ａ，７２ｂ，７２ｃ，７２ｄなどの第２の側板の孔の位置のばらつき方、及び傾きを最小化することができる。よって、遊星歯車減速装置３０などの遊星歯車変速装置において、第１キャリア３４や第２キャリア３８などのキャリアを複雑な構成にすることなく、第１遊星歯車３３や第２遊星歯車３７などの遊星歯車の傾きを抑制し、高耐久・高回転精度な遊星歯車変速装置を提供するを提供できる。
（態様Ｂ）
本態様の遊星歯車減速装置３０などの遊星歯車変速装置は、（態様Ａ）において、第１側板７１などの前記第１側板と第２側板７２などの前記第２側板の外形形状を、同一形状としたことを特徴とするものである。
これによれば、上記実施例１について説明したように、外形形状部分を同一の金型で成形することが可能となり、第１側板７１などの第１側板と第２側板７２などの第２側板の加工機・金型を簡素化でき、部品費低減および高精度な第１側板、第２側板を提供することが可能となる。
（態様Ｃ）
本態様の遊星歯車減速装置３０などの遊星歯車変速装置は、（態様Ａ）又は（態様Ｂ）において、第１キャリアピン３５や第２キャリアピン３９などの前記支持軸の両端部の径を、中央部の径よりも小さくしたことを特徴とするものである。
これによれば、上記実施例１について説明したように、第１側板７１などの第１側板、第２側板７２などの第２側板、それぞれを第２キャリアピン３９などの支持軸につき当てて固定することができ、支持軸により側板間の距離を決めることができる。これにより、第２キャリア３８などのキャリアは支柱等を必要とせずより簡素化した構成となり、組立て時の組付け誤差を最小化することができる。
（態様Ｄ）
本態様の遊星歯車減速装置３０などの遊星歯車変速装置は、（態様Ａ）乃至（態様Ｃ）のいずれか一において、モータ２０などの駆動源からの回転駆動力を減速して出力軸４０などの出力軸に伝達することを特徴とするものである。
これによれば、（態様Ａ）乃至（態様Ｃ）のいずれか一について説明したような、効果を奏する遊星歯車減速装置３０などの遊星歯車減速装置を提供できる。
（態様Ｅ）
本態様の遊星歯車変速装置は、（態様Ａ）乃至（態様Ｃ）のいずれか一において、モータ２０などの駆動源からの回転駆動力を増速して出力軸４０などの出力軸に伝達することを特徴とするものである。
これによれば、（態様Ａ）乃至（態様Ｃ）のいずれか一について説明したような、効果を奏する遊星歯車増速装置を提供できる。
（態様Ｆ）
本態様の複写機５００などの画像形成装置は、（態様Ｄ）に記載の遊星歯車減速装置３０などの遊星歯車変速装置を、感光体駆動装置１０などの感光体ドラム駆動装置に用いたことを特徴とするものである。
これによれば、上記実施例１について説明したように、遊星歯車減速装置３０などの遊星歯車変速装置の耐久性を高め、かつ、遊星歯車１回転周期の回転ムラを抑制した高精度な駆動を行うことができる、感光体駆動装置１０などの感光体ドラム駆動装置を備えた複写機５００などの画像形成装置を提供できる。
（態様Ｇ）
本態様の複写機５００などの画像形成装置は、（態様Ｄ）に記載の遊星歯車減速装置３０などの遊星歯車変速装置を、中間転写ベルト５の駆動ローラである架張ローラ１２のローラ駆動装置などの転写ベルト駆動装置に用いたことを特徴とするものである。
これによれば、（態様Ｆ）の感光体ドラム駆動装置と同様に、遊星歯車減速装置３０などの遊星歯車変速装置の耐久性を高め、かつ、遊星歯車１回転周期の回転ムラを抑制した高精度な駆動を行うことができる、中間転写ベルト５の駆動ローラである架張ローラ１２のローラ駆動装置などの転写ベルト駆動装置を備えた複写機５００などの画像形成装置を提供できる。
【符号の説明】
【００４５】
１ 感光体ドラム
２ 帯電器
３ 除電ランプ
４ クリーニング装置
５ 中間転写ベルト
６ １次転写ローラ
７ ２次転写ローラ
８ 定着ローラ対
９ 現像装置
１０ 感光体駆動装置
１１、１２、１３ 架張ローラ
１４ テンションローラ
１５ 転写紙搬送ベルト
１６ 架張ローラ対
１７ 光書込装置
１８ 定着装置
１９ ベルトクリーニング装置
２０ モータ
２１ モータ出力軸
２２ 内歯固定フランジ
３０ 遊星歯車減速装置
３１ 第１太陽歯車
３２ 内歯歯車
３３ 第１遊星歯車
３４ 第１キャリア
３５ 第１キャリアピン
３６ 第２太陽歯車
３７ 第２遊星歯車
３８ 第２キャリア
３９ 第２キャリアピン
４０ 出力軸
４１ ジョイント
４１ａ スリット
４２ 内歯歯車キャップ
４３、４３ａ、４３ｂ ネジ
５０ ドラム軸
５１、５６ 軸受
５２ ドラム
５３ａ，５３ｂ ドラムフランジ
５５ ジョイント
６１ 前側板
６２ 後側板
６３ 駆動側板
６４ スタッド
７１ 第１側板（薄板鋼板）
７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄ，７１ｆ 孔（薄板鋼板）
７１ｅ，７２ｅ 突起部（薄板鋼板）
７２ 第２側板（薄板鋼板）
７２ａ，７２ｂ，７２ｃ，７２ｄ，７２ｆ 孔（薄板鋼板）
７３ 第１側板（薄板鋼板の別例）
７３ｅ，７４ｅ 切欠形状（薄板鋼板の別例）
７４ 第２側板（薄板鋼板の別例）
８１ 第１側板（樹脂）
８１ｅ、８２ｅ 切欠形状（樹脂）
８１ａ，８１ｂ，８１ｃ，８１ｄ，８１ｆ 孔（樹脂）
８２ 第２側板（樹脂）
８１，８２ｅ 切欠形状（樹脂）
８２ａ，８２ｂ，８２ｃ，８２ｄ，８２ｆ 孔（樹脂）
１００ 複合機本体
２００ 給紙テーブル
３００ スキャナ
４００ 原稿自動搬送装置
５００ 複写機
Ｌ 光ビーム
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４６】
【特許文献１】特開２００３−１３０１４５号公報
【特許文献２】特開２００５−１８０６３６号公報
【特許文献３】特開２０１０−２１６５３５号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源からの回転駆動力を受けて回転する太陽歯車と、該太陽歯車と同軸上に設けられる内歯歯車と、該内歯歯車内に円周方向で等間隔に配置され前記太陽歯車と前記内歯歯車とに噛み合う複数の遊星歯車と、該遊星歯車を回転自在に支持するとともに前記太陽歯車や前記内歯歯車と同軸上で回転自在なキャリアと、該キャリアに保持され、前記遊星歯車を支持する支持軸と、出力軸とを備えた遊星歯車変速装置において、
前記キャリアは第１側板と第２側板とを備え、
前記第１側板と第２側板は、同じ板厚であり、前記支持軸の両端部と嵌め合う同一径の孔を有し、
前記第１側板と第２側板を、前記キャリアの回転中心に対して非対称な形状とし、かつ、表裏の区別を可能とたことを特徴とする遊星歯車変速装置。
【請求項２】
請求項１に記載の遊星歯車変速装置において、
前記第１側板と前記第２側板の外形形状を、同一形状としたことを特徴とする遊星歯車変速装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の遊星歯車変速装置において、
前記支持軸の両端部の径を、中央部の径よりも小さくしたことを特徴とする遊星歯車変速装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一に記載の遊星歯車変速装置において、
駆動源からの回転駆動力を減速して出力軸に伝達することを特徴とする遊星歯車変速装置。
【請求項５】
請求項１乃至３のいずれか一に記載の遊星歯車変速装置において、
駆動源からの回転駆動力を増速して出力軸に伝達することを特徴とする遊星歯車変速装置。
【請求項６】
請求項４に記載の遊星歯車変速装置を、感光体ドラム駆動装置に用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項４に記載の遊星歯車変速装置を、転写ベルト駆動装置に用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
駆動源からの回転駆動力を受けて回転する太陽歯車と、該太陽歯車と同軸上に設けられる内歯歯車と、該内歯歯車内に円周方向で等間隔に配置され前記太陽歯車と前記内歯歯車とに噛み合う複数の遊星歯車と、該遊星歯車を回転自在に支持するとともに前記太陽歯車や前記内歯歯車と同軸上で回転自在なキャリアと、該キャリアに保持され、前記遊星歯車を支持する支持軸と、出力軸とを備えた遊星歯車変速装置において、
前記キャリアは第１側板と第２側板とを備え、
前記第１側板と第２側板は、同じ板厚であり、前記支持軸の両端部と嵌め合う同一径の孔を有し、
前記第１側板と第２側板を、前記キャリアの回転中心に対して非対称な形状とし、かつ、表裏の区別を可能とたことを特徴とする遊星歯車変速装置。
【請求項２】
請求項１に記載の遊星歯車変速装置において、
前記第１側板と前記第２側板の外形形状を、同一形状としたことを特徴とする遊星歯車変速装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の遊星歯車変速装置において、
前記支持軸の両端部の径を、中央部の径よりも小さくしたことを特徴とする遊星歯車変速装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一に記載の遊星歯車変速装置において、
駆動源からの回転駆動力を減速して出力軸に伝達することを特徴とする遊星歯車変速装置。
【請求項５】
請求項１乃至３のいずれか一に記載の遊星歯車変速装置において、
駆動源からの回転駆動力を増速して出力軸に伝達することを特徴とする遊星歯車変速装置。
【請求項６】
請求項４に記載の遊星歯車変速装置を、感光体ドラム駆動装置に用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項４に記載の遊星歯車変速装置を、転写ベルト駆動装置に用いたことを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１３−２９１８２（Ｐ２０１３−２９１８２Ａ）
【公開日】平成２５年２月７日（２０１３．２．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６７０１５（Ｐ２０１１−１６７０１５）
【出願日】平成２３年７月２９日（２０１１．７．２９）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月７日（２０１３．２．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月２９日（２０１１．７．２９）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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