驅(qū)動裝置、成像設備和潤滑脂組合物的制作方法
【專利說明】
[0001] 相關申請的交叉引用
[0002] 本申請要求于2014年5月29日在日本提交的日本專利申請?zhí)?014-111495和于 2015年3月9日在日本提交的日本專利申請?zhí)?015-045808的優(yōu)先權并且通過引用將其全 部內(nèi)容并入。
技術領域
[0003] 本發(fā)明涉及包括潤滑脂組合物的驅(qū)動裝置和成像設備，以及用于驅(qū)動裝置和成像 設備的潤滑脂組合物。
【背景技術】
[0004] 利用電子照相過程的成像設備使用用于例如圖像讀取過程、成像過程、轉印過程 和紙張傳送過程的機構中的許多驅(qū)動裝置。常規(guī)的成像設備是大尺寸的并且作為精密設備 操縱。因而，成像設備經(jīng)常安裝在遠離在辦公室中實行辦公操作的人的地方，例如為設備提 供的專用空間。因而，在成像過程期間由這些成像設備產(chǎn)生的聲音不是嚴重問題。事實上， 由所產(chǎn)生的聲音檢查形成圖像的開始并且由聲音的停止確認形成圖像的結束。
[0005] 近年來隨著成像設備小型化的進展，成像設備就安裝在鄰近用戶的位置例如在使 用者的辦公桌或側桌上的情形已經(jīng)增加。多個用戶經(jīng)常使用用戶的個人計算機通過局域網(wǎng) (LAN)訪問成像設備以指示成像設備形成圖像。結果，成像設備的運行速率趨于增加。曾經(jīng) 不是嚴重問題的由成像設備產(chǎn)生的聲音對于鄰近安裝成像設備的位置的用戶經(jīng)常是難以 忍受的。另外，現(xiàn)在辦公室是安靜的。因而，從成像設備產(chǎn)生的聲音變得更加引人注意。
[0006] 大多數(shù)來自成像設備的聲音的產(chǎn)生來源是以上所述的驅(qū)動裝置。驅(qū)動裝置通過經(jīng) 由例如齒輪和皮帶傳輸來自驅(qū)動源例如電動機的動能至目標以驅(qū)動目標。每個成像設備包 括許多驅(qū)動裝置。特別地，齒輪是用于傳輸驅(qū)動源動能的非常重要的部件。這種驅(qū)動裝置 通常設置有許多齒輪。從驅(qū)動裝置產(chǎn)生的聲音中，由于在齒輪的齒面之間的摩擦產(chǎn)生的噪 音是非常大的。
[0007] 作為降低由在齒輪的齒面之間的摩擦產(chǎn)生的噪音的實例成像設備，在日本專利申 請?zhí)亻_號2010-083658和日本專利申請?zhí)亻_號2003-312868中的成像設備已經(jīng)開發(fā)了通過 施加在齒輪的齒面上的潤滑脂組合物降低噪音。在日本專利申請?zhí)亻_號2001-228660中， 公開驅(qū)動裝置，其使用具有槽的齒輪以容納潤滑脂組合物用于防止?jié)櫥M合物從齒面脫 落。作為實例，例如以上所述的成像設備和驅(qū)動裝置，通常地，主要在齒輪上施加用于降低 噪音的潤滑脂組合物已經(jīng)是慣例。認為含有固體潤滑劑一一例如聚四氟乙烯、二硫化鉬或 石墨一一的略微固態(tài)的潤滑脂組合物具有降低噪音的較高效果。這種潤滑脂組合物防止撞 擊聲由齒輪之間的直接接觸產(chǎn)生，并且減少齒輪之間的摩擦和磨損，從而使得能夠維持齒 輪的平滑轉動。使用略微固態(tài)的潤滑脂組合物特別是具有低黏稠度的潤滑脂組合物的原因 是過軟的潤滑脂組合物在驅(qū)動裝置的運行期間由于離心力可從齒面脫落。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 從驅(qū)動裝置產(chǎn)生的噪音包括由于彼此嚙合的齒輪的齒面之間的摩擦產(chǎn)生的噪音 和由于在滑動軸承和穿過滑動軸承的軸（齒輪固定至該軸）之間的摩擦產(chǎn)生的噪音。另 外，噪音也由于在穿過其中的孔插入的軸的外表面上轉動的齒輪和穿過該孔插入的軸之間 的摩擦產(chǎn)生。本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，多數(shù)通過混合上述固體潤滑劑制備的稍硬的潤滑脂組合 物對由于在滑動軸承和軸之間的摩擦產(chǎn)生的噪音和由于在齒輪的孔的內(nèi)圓周表面和軸之 間的摩擦產(chǎn)生的噪音幾乎不提供效果。更糟糕的是，在滑動軸承和軸之間以及在齒輪的孔 的內(nèi)圓周表和軸之間提供的這類潤滑脂組合物的一些惡化了噪音。當將它們施加在齒輪的 齒面上時，多數(shù)如以上所述的惡化噪音的潤滑脂組合物降低由于在齒面之間的摩擦產(chǎn)生的 噪音。由于以下原因發(fā)生類似這樣的現(xiàn)象。也就是說，在滑動軸承和穿過其的軸之間的間 隙以及在齒輪的孔的內(nèi)圓周表面和穿過該孔的軸之間的間隙是相對較小的。由于較小的間 隙，在潤滑脂組合物中含有的大固體潤滑劑被捕獲到滑動軸承或穿過其的軸或被捕獲到齒 輪的孔的內(nèi)圓周表面或穿過其的軸，從而阻礙了齒輪的平滑轉動。結果，產(chǎn)生噪音。
[0009] 考慮到扭矩和噪音的降低，優(yōu)選的是在滑動軸承和穿過其的軸之間以及在齒輪的 孔的內(nèi)圓周表面和穿過該孔的軸之間保持流動摩擦狀態(tài)。
[0010] 因此，期望的是，在滑動軸承和穿過其的軸之間以及在齒輪的孔的內(nèi)圓周表面和 穿過該孔的軸之間提供軟潤滑脂組合物。另一方面，將以上所述常規(guī)提供效果的硬潤滑脂 組合物施加到彼此期望地嚙合的齒輪的齒面。這些需要注意以便將各自類型的潤滑脂組合 物無誤地施加到正確的目標，導致驅(qū)動裝置的生產(chǎn)率降低。
[0011] 本發(fā)明的目標是提供驅(qū)動裝置、成像設備和可以防止裝置的生產(chǎn)率降低的潤滑脂 組合物，在該情況下降低由于在滑動軸承和穿過其的軸之間的摩擦產(chǎn)生的噪音以及由于在 齒輪的孔的內(nèi)圓周表面和穿過該孔的軸之間的摩擦產(chǎn)生的噪音同時也通過潤滑脂組合物 降低由于在齒輪的齒面之間的摩擦產(chǎn)生的噪音的發(fā)生。
[0012] 根據(jù)實施方式，驅(qū)動裝置包括多個齒輪和容納在多個齒輪中的至少一個齒輪的齒 面上的潤滑脂組合物。至少一個齒輪是由樹脂制成的。潤滑脂組合物含有烴基礎油、用 作增稠劑的鋰皂和烯烴樹脂粉末。在潤滑脂組合物中烴基礎油和鋰皂之間的重量比是在 94. 5:5. 5至96. 0:4. 0的范圍內(nèi)。潤滑脂組合物的黏稠度是在360至400的范圍內(nèi)。
[0013] 當連同附圖考慮時，通過閱讀本發(fā)明目前優(yōu)選實施方式的以下詳細描述將更好地 理解本發(fā)明的以上和其他目標、特征、優(yōu)勢以及技術和產(chǎn)業(yè)意義。
【附圖說明】
[0014] 圖1是圖解根據(jù)實施方式的驅(qū)動裝置的主要部件的主結構圖；
[0015] 圖2是圖解根據(jù)實施方式的成像設備的示意性結構圖；
[0016] 圖3是圖解用于測量摩擦系數(shù)的裝置的示意性結構圖；
[0017] 圖4是圖解第一測試中潤滑脂類型、摩擦系數(shù)和摩擦周期數(shù)之間關系的圖表；
[0018] 圖5是圖解第二測試中潤滑脂類型、摩擦系數(shù)和摩擦周期數(shù)之間關系的圖表；
[0019] 圖6是圖解第三測試中潤滑脂類型、摩擦系數(shù)和摩擦周期數(shù)之間關系的圖表；和
[0020] 圖7是圖解第四測試中潤滑脂類型、油分離度和運行時間之間關系的圖表。
【具體實施方式】
[0021] 以下描述了根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動裝置和成像設備的實施方式。
[0022] 首先，描述了由本發(fā)明人進行的實驗。本發(fā)明人已經(jīng)研究了施加到齒輪的齒面的 常規(guī)潤滑脂組合物應當是硬的的原因。如已經(jīng)描述的，施加到齒輪的齒面的常規(guī)潤滑脂組 合物含有固體潤滑劑例如聚四氟乙烯、二硫化鉬和石墨。這些固體潤滑劑相對于潤滑脂組 合物的基礎油具有大比重并且與基礎油具有較差的化學親和力。因此，固體潤滑劑難以分 散在軟潤滑脂組合物中的基礎油中并且隨著時間容易與基礎油分離。由于這些特性，軟潤 滑脂組合物提供降低噪音的較小的效果并且容易引起潤滑脂組合物從齒面分散。
[0023] 本發(fā)明人進行了以下實驗。
[0024] 準備如圖1中圖解的測試驅(qū)動裝置920。在測試驅(qū)動裝置920中，分別在第一側板 909和第二側板910上提供滑動軸承904。第二齒輪908固定至穿過這兩個滑動軸承904 的軸903。橋接在第一側板909和第二側板910之間的固定軸913不可轉動地固定在其上。 固定軸913穿過具有通孔的第一齒輪91以便可轉動地支撐第一齒輪911。第一齒輪911包 括圍繞同一軸線轉動并且整體地形成的驅(qū)動齒輪部分911a和從動齒輪部分911b。
[0025] 驅(qū)動的目標914固定至由滑動軸承904可轉動地支撐的軸903的一個端部。電動 機齒輪902與第一齒輪911的驅(qū)動齒輪部分911a嚙合。通過第一齒輪911、第二齒輪908 和軸903將電動機齒輪902的轉動驅(qū)動力傳輸?shù)津?qū)動的目標914。
[0026] 表1中闡明了測試驅(qū)動裝置920的各自元件的條件。
[0027]表 1
[0029] POM :聚甲醛，被稱為聚縮醛樹脂
[0030] 接著，用以下配方制備潤滑脂組合物1。
[0031] 具有24mm2/s的黏稠度的合成油：按重量計74%
[0032] 鋰皂：按重量計9%
[0033] 聚四氟乙烯（PTFE):按重量計3%
[0034] 二硫化鉬：按重量計2 %
[0035] 氰尿酸三聚氰胺：按重量計12%
[0036] 此潤滑脂組合物1的黏稠度（由日本工業(yè)標準（JIS)K2220確定）是290。
[0037] 根據(jù)表2中所闡明的配方制備潤滑脂組合物2至潤滑脂組合物10。當苯乙烯添加 劑用于含有基礎油和鋰皂的基礎潤滑脂組合物時，添加預先均勻地分散在基礎油中的苯乙 烯添加劑和基礎油的混合物和添加劑，并且然后攪拌所得的混合物以便制備潤滑的潤滑脂 組合物。
[0038] CN 105134924 A 兄明 5/20 頁
[0039] 表2中所闡明的各組分的具體物質(zhì)如下：
[0040] 基礎油a :聚-α -稀經(jīng)（在40°C下18mm2/s)
[0041 ] 基礎油b :乙稀-α -稀經(jīng)低聚物（在40°C下9850mm2/s)
[0042] 鋰皂：12-羥基硬脂酸鋰
[0043] 烯烴樹脂粉末：聚乙烯粉末（12 μ m的平均粒徑）
[0044] 苯乙烯添加劑：氫化苯乙烯-異戊二烯嵌段共聚物（按重量計36%的苯乙烯含 量）
[0045] 抗氧化劑：由 Adeka Corporation 制造的 Adekastab QL
[0046] 腐蝕抑制劑：由BASF制造的Irgamet 39
[0047] 表2中的基礎油粘度、黏稠度以及鋰皂比的值通過以下方式測量：
[0048] 基礎油粘度：根據(jù)JIS K 2283測量的在40°C下的動力粘度
[0049] 黏稠度：根據(jù)JIS K 2220測量的混合物黏稠度
[0050] 鋰皂比：鋰皂重量與基礎油和鋰皂的總重量的比
[0051] 在以下描述中，顯示相對有利結果的實驗條件被稱作"實施例"而顯示不利結果的 實驗條件被稱作"比較實施例"。
[0052] 實施例1
[0053] 根本沒有潤滑脂組合物被施加到測試驅(qū)動裝置920的單個部件，在31°C和30 % RH 的環(huán)