[发明专利]行星齿轮单元和包括行星齿轮单元的图像形成装置

说明书

技术领域

本发明的示例性方面一般涉及行星齿轮单元和包括该行星齿轮单元的图像形成装置。

背景技术

相关领域的图像形成装置，如复印机、打印机、传真机和具有复印、打印和传真功能的两种或多种的多功能设备，典型地使用电子照相方法，根据图像数据在记录介质(例如，一张纸等)上形成墨粉图像。在这种方法中，例如，充电器给图像载体(例如，光电导体)的表面充电；照射设备发出光束到光电导体的充电的表面上以根据图像数据在光电导体上形成静电潜像；显影设备用显影剂(例如，墨粉)显影静电潜像以在光电导体上形成墨粉图像；转印设备转印在光电导体上形成的墨粉图像到一张记录介质上；和定影设备施加热和压力至承载墨粉图像的纸张上以定影墨粉图像到该纸张上。承载定影的墨粉图像的纸张接着从图像形成装置中排出。

图像形成装置中使用了许多旋转体。旋转体的例子包括但不限于光电导体；驱动诸如都包括在转印设备中的中间转印带和转印带的带元件的驱动辊；和输送纸张或类似物的输送辊。光电导体或中间转印带旋转速度的变化，例如，造成所得图像中不稳定或不均匀的图像密度。因此，光电导体或中间转印带以某一频率周期性连续速度波动造成整个所得图像不均匀的图像密度，产生条纹或条带。另外，光电导体的速度波动使写入系统的曝光线的次扫描位置发生位移并使墨粉图像从光电导体初次转印到中间转印带上后的次扫描位置发生位移。此外，中间转印带的速度波动使墨粉图像从中间转印带二次转印到纸张上后以及墨粉图像初次转印后的次扫描位置发生位移，从而产生条带。因此，光电导体和中间转印带的速度波动显著地降低图像质量。

所以，这些体的稳定、持续驱动对于良好的成像是重要的，并因此一直需要从驱动源传输具有较少旋转波动的扭矩到被驱动的目标旋转体的机构，以满足高精度驱动旋转体的要求。

通过注射成型熔化树脂制造的塑料齿轮已被用作驱动传输元件，其从驱动源传输扭矩到光电导体或中间转印带，其中每一个都需要被精确驱动。因为它们更高的自润滑性能、运转时更低的噪音、更轻的重量、更优的耐腐蚀性和更容易大规模生产，塑料齿轮优于金属齿轮。但是，同时，由于更低的耐久性、更低的尺寸精确度和更低的硬度，塑料齿轮劣于金属齿轮。

为了使塑料齿轮获得足够的耐久性，已经提出使用行星齿轮机构。行星齿轮机构包括太阳轮，其通过来自驱动源的扭矩旋转；外齿轮，其具有向内的齿且与太阳轮同轴布置；和多个行星齿轮，其以相等间距沿着外齿轮的内周设置在外齿轮中，以分别啮合太阳轮和外齿轮。行星齿轮机构进一步包括可旋转地支承行星齿轮的载体销轴和支承载体销轴并可与太阳轮和外齿轮同轴旋转的载体。当使用载体销轴作为支承轴时，来自驱动源的扭矩使太阳轮旋转，以便多个行星齿轮围绕它们自身的轴旋转。同时，多个行星齿轮围绕在外齿轮中的太阳轮旋转以使载体旋转。通过载体旋转产生的扭矩通过连接载体和旋转体的输出轴被传输至旋转体。因此，行星齿轮机构中多个行星齿轮的使用使旋转负荷分散(diversify)，从而实现需要的耐久性。

可旋转支承行星齿轮的每个载体销轴由在其两端的载体支承，以防止被作用到载体销轴上的力倾斜。具体地，每个载体销轴插入设置在载体输出端侧板的输出支承孔和设置在载体输入端侧板的输入支承孔两者中，从而在其两端被载体支承。由于它们的自润滑性能，塑料行星齿轮被载体销轴直接支承而不用球轴承或类似物，以相对于载体销轴可滑动旋转。为了获得需要的硬度和对行星齿轮的滑动性，每个载体销轴由金属形成。

行星齿轮围绕太阳轮的公转在径向上推动载体销轴以通过载体销轴使载体旋转。因此，载体销轴和行星齿轮之间的接触压力增加。结果，行星齿轮和载体销轴之间的摩擦力也增加，从而在载体的旋转方向上增加了施加到载体销轴上的力。运转负荷的增加也在载体旋转方向上增加了施加到载体销轴的力。因此，旋转载体销轴，从而可能降低行星齿轮机构的旋转精度。

可想到的是，每个载体销轴的一端和为载体提供的支承载体销轴一端的每个载体孔的截面是D形，以便通过载体支承载体销轴而不旋转。但是，D形构造降低了行星齿轮的旋转精度。