駆動伝達装置及び画像形成装置
【課題】 慣性体を大きくせずに、回転体を含んだ駆動伝達装置全体のねじり固有振動を駆動源や伝達機構の振動の周波数と異ならせることができる駆動伝達装置及び画像形成装置を提供すること。
【解決手段】 弾性体たるダンパ２２０が、フランジ１７０と慣性体たるフライホイール２１０との間に挟まれてネジ止めされている。このダンパ２２０により、回転体を含んだ駆動装置全体の剛性が変更され、回転体を含んだ駆動伝達装置全体のねじり固有振動を駆動源たる駆動モータ１３０や各ギヤ１４０、１６０の振動の周波数と異ならせることができる。
【解決手段】 弾性体たるダンパ２２０が、フランジ１７０と慣性体たるフライホイール２１０との間に挟まれてネジ止めされている。このダンパ２２０により、回転体を含んだ駆動装置全体の剛性が変更され、回転体を含んだ駆動伝達装置全体のねじり固有振動を駆動源たる駆動モータ１３０や各ギヤ１４０、１６０の振動の周波数と異ならせることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置及び画像形成装置に備えられる駆動伝達装置及びこの装置を備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真式の複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置において、感光体ベルトなどベルト部材を回転させる駆動ローラや、感光体ドラムなどの回転体を一定の回転速度で回転させるためにモータ等の駆動源からの駆動力を回転体に伝達する駆動伝達装置が設けられている。この駆動伝達装置は、回転体から延びる回転軸にギヤなどを介してモータの駆動力を伝達している。
しかし、モータの回転による振動やギヤの噛合いによる振動などの駆動伝達系の振動の影響で、回転軸の速度が変動し、回転体の回転速度が安定せず回転ムラを起こしてしまう。回転体が感光体の場合、このような回転ムラが生じると、バンディングや色ずれを引き起こしてしまう。
【０００３】
回転体の回転速度を一定速度とする方法として、慣性体たるフライホイールを設け、回転軸の慣性モーメントを大きくするものが知られている（例えば、特許文献１）。このフライホイールの慣性モーメントによって、回転軸が等速回転を維持しようとする力が強くなる。これにより、ギヤやモータの振動があっても、フライホイールの慣性モーメントによって、回転軸を等速で回転させることができる。その結果、回転体は、ギヤやモータの振動に影響されることなく等速で回転することができる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２６２５６７号公報
【特許文献２】特開２００３−２０６９９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、回転体と駆動伝達装置全体の剛性や、回転体やフライホイールなどそれぞれの慣性モーメントの影響により、回転体を含んだ駆動伝達装置全体がねじり振動する。その回転体を含んだ駆動伝達装置全体のねじり固有振動が、モータの振動やギヤの噛合い振動などの駆動伝達系の振動の周波数とほぼ同じ場合、共振してしまう。この共振により、回転体を含んだ駆動伝達装置全体のねじり振動が大きくなり、回転ムラが増大してしまっていた。
【０００６】
そこで、フライホイールのイナーシャを大きくして、回転体を含んだ駆動伝達装置全体のねじり固有振動を変更して、モータの回転による振動やギヤの噛合いによる振動などの駆動伝達系の振動の周波数と共振させないようにすることも考えられる。しかしながら、フライホイールが大きくなり、装置の大型化や、重量増大による軸倒れなどの問題が生じる。また、回転軸を回転させるときに大きな駆動力が必要となり、モータの負荷が大きくなる。また、立ち上がりの応答性が悪く、回転体が所定速度となるまで時間を要してしまうという問題も生じる。
【０００７】
特許文献２には、以下のような構成を備えた駆動伝達装置が記載されている。感光体に連結される軸にフライホイールを回転自在に取り付け、このフライホイールを駆動源の駆動ギヤと噛合う軸固定の従動ギヤの側面に弾性体からなる押し付け部材によって押し付るという構成である。このような構成とすることで、フライホイールが摩擦力を介して従動ギヤと締結される。フライホイールと従動ギヤとの間の最大静止摩擦力を越える回転トルクが従動ギヤに加わったとき、フライホイールが従動ギヤに対して滑りを生じる。これにより、装置の立ち上がりなど、従動ギヤに大きな回転トルクが加わるときは、フライホイールが従動ギヤに対して滑って従動ギヤの回転に追随することがない。その結果、立ち上がり時にフライホイールの慣性力の影響をなくすことができる。よって、立ち上がり時の応答性が改善され、回転体が所定速度となるまで時間を短縮することができる。しかしながら、この特許文献２においても、回転体を含んだ駆動伝達装置全体のねじり振動を、モータの回転による振動やギヤの噛合いによる振動などの駆動伝達系の振動の周波数と共振させないようにするためにはフライホイールを大きくする必要があり、装置が大型化するなどの問題がある。
【０００８】
なお、上記問題は、感光体に限られない。例えば、中間転写ベルトなど転写ベルトを回転させる駆動ローラなども、回転ムラがあるとバンディングや色ずれを引き起こしてしまう。
【０００９】
本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは慣性体を大きくせずに、回転体を含んだ駆動伝達装置全体のねじり固有振動を駆動源や伝達機構の振動の周波数と異ならせることができる駆動伝達装置及び画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、駆動源と、該駆動源の駆動力を回転体に伝達する伝達機構と、該回転体とともに回転し慣性力を発揮する慣性体とを備えた駆動伝達装置において、該慣性体は、弾性体を介して軸に固定された固定部材の側面と該慣性体の側面とに上記弾性体を挟みこんで、該固定部材にネジによってネジ止めされることを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の駆動伝達装置において、上記ネジのネジ頭と上記慣性体側面との間にも弾性体が挟みこまれていることを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１または２の駆動伝達装置において、上記弾性体は、軸方向に突出する突起部が設けられていることを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項３の駆動伝達装置において、上記弾性体は、ネジが挿入される貫通孔を有しており、上記突起の一部が貫通孔から突出していることを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項３または４の駆動伝達装置において、上記突起の一部が外側へ突出していることを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項３乃至５いずれかの駆動伝達装置において、上記突起部は、上記弾性体の同一側面に少なくとも３個以上等間隔に設けていることを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項１乃至６いずれかの駆動伝達装置において、上記慣性体と当接する電荷除去部材を備えていることを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項１乃至７いずれかの駆動伝達装置において、上記回転体を、上記軸から着脱可能に構成したことを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、表面に静電潜像を形成し周方向に回転移動する像担持体と、駆動源からの回転駆動力を該像担持体に伝達する駆動伝達手段と、該像担持体上の静電潜像を顕像化する現像手段と、顕像化されるトナー像を記録材に転写する転写手段と、転写される記録材上のトナー像を定着する定着手段とを有する画像形成装置において、上記駆動伝達手段として、請求項１乃至８いずれかの駆動伝達装置を用いることを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、請求項９の画像形成装置において、上記像担持体と、現像手段と転写手段のうち少なくともひとつとを一体としてユニット化して装置本体から着脱可能に構成したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１乃至８の発明によれば、弾性体が、軸に固定された固定部材と慣性体との間に挟まれてネジ止めされている。これにより、回転体を含んだ駆動装置全体の剛性が変更され、回転体を含んだ駆動伝達装置全体のねじり固有振動を駆動源の回転による振動や伝達機構の噛合いによる振動の周波数と異ならせることができる。よって、回転体を含んだ駆動装置全体が駆動源の回転による振動や伝達機構の噛合いによる振動の周波数と共振することがなくなり、回転体を含んだ駆動装置全体が大きくねじり振動するのを抑制することができる。その結果、回転体を安定的に回転させることができ、バンディングや色ずれを抑制することができる。
また、慣性体のイナーシャを大きくせずとも、回転体を含んだ駆動装置全体のねじり固有振動数を駆動源の回転による振動や伝達機構の噛合いによる振動の周波数と異ならせることができる。よって、慣性体のイナーシャを必要最低限にすることができ、装置の大型化や、重量増大による軸倒れを抑制することができる。また、慣性体の慣性モーメントを必要最低限に抑えることができるので、モータの負荷が増大するのを抑制することができるとともに、立ち上がり時の応答性を良くすることができ、回転体が所定速度となるまで時間を短縮することができる。
さらに弾性体は、軸に固定された固定部材と慣性体との間に挟まれてネジ止めされているだけであるので、回転体を含んだ駆動伝達装置全体のねじり固有振動数に応じて容易に弾性体を交換することができる。これにより、回転体を含んだ駆動伝達装置全体のねじり固有振動数を容易に、駆動源の回転による振動や伝達機構の噛合いによる振動の周波数と異ならせることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真式のカラー画像形成装置の一実施形態について説明する。図１は、本発明の実施例に係わるカラー画像形成装置の全体構成の概略図である。このカラー画像形成装置は、像担持体たる可撓性の感光体ベルト１を備えている。感光体ベルト１は、複数の回動ローラ２、３１、３２間に架設され、回動ローラ２の回転駆動により、図中の矢印Ａ方向（時計方向）に回動（副走査）され、ベルト表面が画像形成面となるように構成する。感光体ベルト１に静電潜像、トナー像を形成するための手段として、感光体ベルト１のまわりには、帯電装置としての帯電チャージャ４と、露光装置としての光書込ユニット５と、カラー現像装置６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄと、中間転写体としての中間転写ベルト１０と、感光体クリーニング装置１５等が配設されている。カラー現像装置６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄは、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｂｋ）の一成分系現像剤を収納する一成分現像装置である。カラー画像形成装置６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄは、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｂｋ）の４色のトナー像を、それぞれ感光体ベルト１上に個別に形成する。そして、これらを中間転写ベルト１０に順次重ね合わせて中間転写した後、４色重ね合わせ像として図示しない転写紙に一括２次転写するものである。
【００１３】
中間転写ベルト１０は、回動ローラ１１、１２の間に架設され、回動ローラ１２の回転駆動により、図中の矢印Ｂ方向（反時計方向）に回動される。感光体ベルト１と中間転写ベルト１０は、感光体ベルト１の回動ローラ３２を設けた部分で接触している。この接触部の中間転写ベルト１０側には、導電性を有するバイアスローラ１３が中間転写ベルト１０裏面に所定の条件で接触している。また、中間転写ベルト１０をクリーニングする中間転写ベルトクリーニング装置１６が設けられている。
【００１４】
また、転写紙の処理に係わる構成要素として、給紙台（給紙カセット）１７、給紙ローラ１８、搬送ローラ対１９ａ、１９ｂ、レジストローラ対２０ａ、２０ｂよりなる給紙ユニットと、中間転写ベルト１０からの画像を転写する２次転写ローラ１４と、定着ユニット８０と、排紙ローラ対８１a、８１ｂと、排紙スタック部８２とを備えている。
【００１５】
次に、上記カラー画像形成装置の動作を説明する。まず、フルカラー画像形成時の動作について説明する。カラー画像形成装置がフルカラーの画像データを受け取ると、感光体ベルト１が図１中Ａ方向に回転する。感光体ベルト１は、帯電チャージャ４により一様に帯電された後、光書込ユニット５により、画像情報に基づいて発光が制御されるレーザの走査露光をうけ、表面には静電潜像が形成される。感光体ベルト１を回転させながら走査露光し、静電潜像を形成する１工程に用いる画像情報は、所望のフルカラー画像をマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｂｋ）の色情報に分解した単色の画像情報であり、この情報により、半導体レーザの発光を制御する。発生するレーザビームは、光学装置により走査、及び光路調整し、書き込みビーム光Ｌとして出力する。単色の画像情報に基づいて形成された静電潜像が、カラー現像装置６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄの位置に達すると、潜像が形成された色に対応する現像装置６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄのいずれかを選択的に感光体ベルト１に対向させる。そして、対向した現像装置６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄのいずれかにより感光体ベルト１上の静電潜像にトナーが供給され、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｂｋ）のいずれかのトナーで単色現像され、トナー像が形成される。感光体ベルト１上のトナー像は、感光体ベルト１と同期して、同図中の矢印Ｂ方向に回転する中間転写ベルト１０上に、バイアスローラ１３に印加された所定の転写バイアスの作用により一旦転写される。一方、トナー像転写後の感光体ベルト１の表面は、感光体クリーニング装置１５により残トナーがクリーニングされる。このようなサイクルを各色で繰り返し、中間転写ベルト１０上にマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｂｋ）の画像が順次重ね転写される。中間転写ベルト１０上に重ね合わされたマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｂｋ）の画像は、給紙台（給紙カセット）１７から給紙ローラ１８、搬送ローラ対１９ａ、１９ｂ、レジストローラ対２０ａ、２０ｂを経て、転写部へ搬送された転写紙上に２次転写ローラ１４により一括転写される。転写終了後、転写紙は、定着ユニット８０により定着されて、フルカラー画像が完成し、排紙ローラ対８１ａ、８１ｂを経て、排紙スタック部８２にプリント画像を排出する。また、トナー像が転写紙上に一括転写後の中間転写ベルト１０は、中間転写ベルトクリーニング装置１６により残トナーがクリーニングされる。中間転写ベルトクリーニング装置１６のクリーニングブラシ１６ａは、画像形成動作中には中間転写ベルト１０表面から離間した位置に保持され、形成像が転写紙上に転写された後に、中間転写ベルト１０表面に当接される。
【００１６】
次に、この画像形成装置の白黒画像形成時の動作を説明する。この画像形成装置が白黒の画像データを受け取ると、感光体ベルト１が図１中Ａ方向に回転する。感光体ベルト１は、帯電チャージャ４により一様に帯電された後、光書込ユニット５により、画像情報に基づいて発光が制御されるレーザの走査露光をうけ、表面には静電潜像が形成される。そして、ブラック（Ｂｋ）の現像装置６ｄが選択的に感光体ベルト１に対向させる。対向したブラック（Ｂｋ）の現像装置６ｄにより感光体ベルト１上の静電潜像にトナーが供給され、ブラック（Ｂｋ）のトナーで現像され、トナー像が形成される。感光体ベルト１上のトナー像は、感光体ベルト１と同期して、同図中の矢印Ｂ方向に回転する中間転写ベルト１０上に、バイアスローラ１３に印加された所定の転写バイアスの作用により転写される。一方、トナー像転写後の感光体ベルト１の表面は、感光体クリーニング装置１５により残トナーがクリーニングされる。中間転写ベルト１０上のブラック（Ｂｋ）の画像は、転写部へ搬送された転写紙上に転写ローラ１４により転写される。転写終了後、転写紙は、定着ユニット８０により定着されて、白黒画像が完成する。また、トナー像が転写紙上に一括転写後の中間転写ベルト１０は、中間転写ベルトクリーニング装置１６により残トナーがクリーニングされる。
【００１７】
また、感光体ベルト１、帯電チャージャ４、中間転写ベルト１０、感光体クリーニング装置１５、中間転写ベルトクリーニング装置１６を一体化し、プロセスカートリッジとして、本体に対して着脱可能に構成することができる。
【００１８】
図２は、駆動伝達装置たる駆動装置の概略構成図である。この駆動装置は、駆動源たる駆動モータ１３０を備えている。伝達機構は、この駆動モータ１３０に取り付けられた駆動ギヤ１４０と、従動軸１５０に取り付けられた従動ギヤ１６０とで構成されており、駆動ギヤ１４０と従動ギヤ１６０とは噛み合っている。この従動軸１５０の図中左端には、駆動側カップリング１８０が設けられており、この駆動側カップリング１８０は、回転体たる感光体ベルトの回動ローラ２から延びる回転軸２００の一端に設けられた感光体側カップリング１９０と係合している。
【００１９】
この従動軸１５０の図中右端には、従動軸のねじり振動を抑制する振動抑制装置が設けられている。この振動抑制装置は、固定部材たるフランジ１７０と、慣性体たるフライホイール２１０と、弾性体たるダンパ２２０とからなっている。フランジ１７０は、従動軸に固定されている。フライホイール２１０は、図３に示すようにダンパ２２０を介してフランジ１７０の側面に段付きネジ２３０により取り付けられている。また、フライホイール２１０の側面には、電荷除去部材たるアース板２４０が取り付けられており、フライホイール２１０を除電している。これにより、フライホイール２１０が帯電して電磁波や放電などが発生しないようにしないようにして、他の機器に影響が及ぶのを防止している。
【００２０】
フライホイール２１０は、図４に示すように、中心孔２１１と、この中心孔２１１に連結したダンパ取り付け部２１２が円周上等間隔に３箇所設けられている。この中心孔２１１にはフランジ１７０の突出部１７１が挿入され、３箇所のダンパ取り付け部２１２には、弾性体たるダンパ２２０がそれぞれ取り付けられる。中心孔２１１とダンパ取り付け部２１２とが連結されているので、ダンパ２２０を容易にフライホイール２１０に取り付けることができ、ダンパ２２０の組付け性を向上させることができる。
【００２１】
駆動モータ１３０の回転によるや振動、駆動ギヤ１４０と従動ギヤ１６０との噛合いによる振動によって速度変動が生じても、フライホイール２１０の慣性力によって、回動ローラ２を等速で回転させている。フライホイール２１０のイナーシャは、回動ローラ２の慣性力や、駆動モータ１３０やギヤなどの駆動伝達系の速度変動に基づいて、必要最低限に抑えられている。フライホイール２１０のイナーシャを必要以上に大きくすると、回動ローラ２を回転させるときに大きな駆動力が必要となり、駆動モータ１３０の負荷が大きくなってしまう。また、立ち上がりの応答性が悪く、回動ローラ２が所定速度となるまで時間を要してしまうなどの問題が生じてしまう。また、装置の大型化や、重量増大による軸倒れなどの問題も生じてしまう。このように問題を抑制するため、フライホイール２１０のイナーシャは、必要最低限に抑える必要がある。
【００２２】
図５は、ダンパ２２０の概略斜視図である。ダンパ２２０は、フランジ１７０の側面部とフライホイール２１０の感光体側の側面との間に挟まれる第１吸収部２２１と、フライホイール２１０のアース板側側面とネジ２３０のネジ頭との間に挟まれる第２吸収部２２２と、この第１吸収部２１１と第２吸収部２２２とを連結する連結部２２３とからなっている。また、ダンパ２２０には、図中手前側から奥側に延びる貫通孔２２５が設けられており、この貫通孔２２５に段付きネジ２３０が挿入される。
【００２３】
ところで、回動ローラ２等を含んだ駆動伝達装置全体のねじり固有振動数が、駆動モータ１３０の回転により生じる振動や各ギヤの噛合いにより生じる振動の周波数と近いと、共振して、回転ムラが増大してしまう。このような、共振現象を抑制するためには、回動ローラ等を含んだ駆動伝達装置全体のねじり固有振動数を、駆動モータ１３０の回転による振動や各ギヤの噛合いによる振動の周波数と大きく異ならせることが最も効果的となる。この回動ローラ等を含んだ駆動伝達装置全体のねじり固有振動数は、以下の式で表すことができる。
【数１】
【００２４】
ここで、Ｋは、回動ローラ２や回転軸２００、従動軸１５０、フライホイール２１０など、駆動モータ１３０や各ギヤから伝達された駆動力で回転する回転系に関する剛性である。Ｊは、フライホイール２１０や、回動ローラ２など、駆動モータ１３０や各ギヤから伝達された駆動力で回転する回転系に関する慣性モーメントである。そして、本実施形態においては、ダンパ２２０は、フライホイール２１０と段付きネジ２３０でネジ止めされているだけである。よって、ダンパ２２０を容易に組替えることができ、回動ローラ２等を含んだ駆動伝達装置全体の回転系の剛性Ｋを容易に変更することができる。その結果、回動ローラ２等を含んだ駆動伝達装置全体の回転系のねじり固有振動数ｆを、駆動モータ１３０や各ギヤなどから生じる駆動伝達系の振動の周波数と容易に大きく異ならせることができる。
【００２５】
また、第１吸収部２２１、第２吸収部２２２を柔らかい材質のもので構成するのが好ましい場合、第１吸収部２２１および第２吸収部２２２を柔らかくしすぎると、フライホイール２１０のような質量の重い部材を垂直に支持することができなかったり、耐久性が悪くなったりする。よって、材質を変更することで、吸収部を所望の弾性係数Ｋにすることができない場合がある。このような場合においては、図５に示すように、第２吸収部２２２の円周上３箇所等間隔に突起部２２４を設けて、この突起部２２４にネジ２３０の頭を当接させる。これにより、第２吸収部２２２の突起部２２４は、他の部分に比べて剛性が低くなっており、ネジ２３０と第２吸収部２２２との間に隙間がないものに比べて第２吸収部２２２の弾性係数Ｋを低くすることができる。また、第２吸収部２２２の突起部以外の部分は、剛性が高いので、十分フライホイール２１０を支えることができる。また、突起部２２４の数は３個以上が好ましい。３個以上とすることで、ネジの頭が突起部２２２に安定的に当接することができ、第２吸収部２２２をフライホイール２１０に均等な当接圧で当接させることができる。
【００２６】
また、各突起部２２４の一部を貫通孔２２５から突出させることで、貫通孔２２５の孔径よりも小さい直径の段付きネジを容易にフランジにネジ止めできるようにできる。貫通孔２２５の孔径よりも小さい直径の段付きネジがこの貫通孔に挿入されるとき、この各突起部の貫通孔２２５から突出した部分が、段付きネジを案内する。これにより、貫通孔の孔径より、段部の直径が小さい段付きネジが貫通孔に斜めに挿入されることを抑制できる。よって、貫通孔の内周面を傷つけずに、段部の直径が小さい段付きネジでフライホイール２２０を固定することができる。貫通孔２２５の孔径よりも小さい直径の段付きネジを用いて固定することで、ダンパ２２０が弾性変形し易くなり、ダンパ２２０の弾性係数を低くすることができる。
【００２７】
また、図５においては、第２吸収部２２２にのみ突起を設けているが、第１吸収部２２１にも突起部を設けてもよい。これにより、ダンパ２２０の弾性係数をさらに低くすることができる。
【００２８】
さらに、吸収部のフライホイール２２０を支持する側や、フランジ１７０を支持する側のように、吸収部の外径よりも大きい面と各突起部２２４が当接する場合、各突起部の一部を吸収部の外周から突出させるようにしても良い。このように、吸収部の外周から各突起部の一部を突出させることで、フライホイール２２０やフランジなどの側面と突起部とが安定的に当接することができる。
【００２９】
また、本実施形態においては、段付きネジ２３０を用いてフライホイール２１０を、ダンパ２２０を介してフランジ１７０に固定しているが、普通のネジを用いて固定するようにしても良い。この場合は、図６や図７に示すようにダンパ２２０の貫通孔２２５の内周面に樹脂などからなるスペーサ２５０を設けて、ネジ２６０がダンパ２２０の内周面と当接してダンパ２２０を傷つけないようにしている。図７に示すように、連結部２２３の中央部にのみスペーサ２５０を設けた方が、図６の内周部全体にスペーサ２５０を設けたものに比べてダンパ２２０が弾性変形しやすくすることができ、弾性係数を低くすることができる。
【００３０】
本実施形態の駆動伝達装置に用いられるダンパ２２０や、ネジ２３０は、回動ローラ２等を含んだ駆動伝達装置全体の回転系のねじり固有振動数と、駆動モータ１３０の回転による振動や各ギヤの噛合いによる振動など、駆動伝達系の振動周波数との関係に応じて、決定される。すなわち、回転系の剛性Ｋを大幅に低くする必要がある場合は、弾性係数の低いダンパ２２０を用いる。一方、回転系の剛性Ｋをあまり低くする必要がない場合は、弾性係数の高いダンパ２２０を用いる。
【００３１】
また、本実施形態においては、ダンパ２２０をフライホイール２１０に取り付けてからフランジ１７０にネジ止めすることで、フライホイール２１０を固定しているが、これに限られない。図８に示すように、フランジ１７０にダンパ２２０を取り付けた後、フライホイール２２０をネジ止めするようにしても良い。この図８に示す形態においては、フランジ１７０にダンパ取り付け孔１７２を設け、このダンパ取り付け孔１７２にダンパ２２０を挿入して固定する。ダンパ２２０の内周面には、内周面にネジ溝を有するインサート２７０が設けられている。そして、フライホイール２１０のアース板と接触する側面側からネジ２６０を挿入して、インサート２７０にネジ２６０をネジ止めする。これにより、フライホイール２１０がダンパ２２０を介して従動軸１５０に固定される。このような構成においても、フライホイール２１０とフランジ１７０との間に挟まれた吸収部２２１が従動軸１５０のねじれを吸収し、従動軸のねじり振動を小さくすることができる。
【００３２】
また、本実施形態においては、感光体ベルト１の回動ローラ２を駆動させる駆動装置について説明したが、これに限らず、中間転写ベルト１０の回動ローラを駆動させる駆動装置に用いても良い。
【００３３】
（１）
以上、本実施形態の駆動伝達装置によれば、弾性体たるダンパが、軸に固定された固定部材たるフランジと慣性体たるフライホイールとの間に挟まれてネジ止めされている。これにより、回転体を含んだ駆動装置全体の剛性が変更され、回転体を含んだ駆動伝達装置全体のねじり固有振動を駆動源たる駆動モータの回転による振動や伝達機構たる各ギヤの噛合いによる振動の周波数と異ならせることができる。よって、回転体を含んだ駆動装置全体が駆動モータの回転による振動や各ギヤの噛合いによる振動の周波数と共振することがなくなる。その結果、回転体を安定的に回転させることができ、バンディングや色ずれを抑制することができる。
また、ダンパで回転体を含んだ駆動装置全体の剛性を変更することができるので、フライホイールのイナーシャを必要最低限にすることができる。その結果、装置の大型化や、重量増大による軸倒れを抑制することができる。また、フライホイールの慣性モーメントを必要最低限に抑えることができるので、駆動モータの負荷が増大するのを抑制することができるとともに、立ち上がり時の応答性を良くすることができ、回転体が所定速度となるまで時間を短縮することができる。
さらに、ダンパは、フランジとフライホイールとの間に挟まれてネジ止めされているだけであるので、回転体を含んだ駆動伝達装置全体のねじり固有振動数に応じて容易にダンパを交換することができる。これにより、回転体を含んだ駆動伝達装置全体のねじり固有振動数を容易に、駆動モータや各ギヤの駆動伝達系の振動数と異ならせることができる。
また、フランジの側面とフライホイールの側面とにダンパの吸収部を挟みこんで、回転体を含んだ駆動伝達装置全体の剛性Ｋを変更している。フライホイールの内周面とフランジの外周面との間にダンパを挟みこんで、回転体を含んだ駆動伝達装置全体の剛性Ｋを変更する場合、ダンパが周方向にねじれたときにフライホイールの回転偏差が大きくなる。その結果、フライホイールの偏心により、従動軸の回転速度が変動してしてしまうおそれがある。一方、フランジの側面とフライホイールの側面とにダンパの吸収部を挟みこむことで、ダンパがねじれてもフライホイールと従動軸との間の回転偏差が増大することがない。その結果、フライホイールの偏心により、従動軸の回転速度が変動するおそれがなく、回転体を一定の速度で回転させることができる。
（２）
また、本実施形態の駆動伝達装置によれば、ネジのネジ頭と上記フライホイールとの間にもダンパの吸収部が挟みこまれている。これにより、フランジとフライホイールとの間の吸収部及びネジ頭と上記フライホイールとの間の吸収部とが、ねじり変形する。よって、この２つの吸収部で回転体を含む全体の剛性を変更することができる。よって、ネジ頭と上記フライホイールとの間の吸収部の弾性係数と、フランジとフライホイールとの間の吸収部の弾性係数を変化させれば、様々な弾性係数を有するダンパを作成することができる。よって、回転体を含む全体のねじり固有振動数を、駆動モータや各ギヤの振動数に対して最も効果的な振動数にできるダンパを容易に作成することができる。
（３）
また、本実施形態の駆動伝達装置によれば、上記ダンパは、軸方向に突出する突起部を設けている。これにより、ダンパの吸収部がフライホイールとフランジまたはネジ頭との間に挟みこまれたときに、吸収部の周方向に隙間ができる。この隙間によって、吸収部の周方向の弾性性能を確保することができる。その結果、ダンパを所望の弾性係数を得るために柔らかい材質を用いなくても所望の弾性係数を得ることができる。よって、吸収部の材質が柔らかすぎてフライホイールを支持することができずに、フライホイールが傾いてしまうなどの問題を抑制することができる。
（４）
また、本実施形態の駆動伝達装置によれば、上記突起部の一部を、貫通孔から突出させている。これにより、貫通孔の孔径に対して直径の短いネジを突起部の貫通孔から突出した部分で案内することができる。よって、貫通孔の孔径に対して直径の短いネジが貫通孔に対して斜めに挿入されることが抑制され、容易にフランジにネジ止めすることができる。また、貫通孔の孔径と同一の直径を貫通孔に挿入してフランジにネジ止めしたものに比べて、ダンパの弾性係数を低くすることができる。
（５）
また、本実施形態の駆動伝達装置によれば、上記突起部の一部を、吸収部から突出させている。これにより、ネジやフライホイール、フランジなどと突起部が安定的に当接することができ、フライホイールを安定的に支持することができる。
（６）
また、本実施形態の駆動伝達装置によれば、軸方向に突出する突起は、上記ダンパの同一側面に少なくとも３個以上等間隔に設けている。これにより、ダンパの吸収部は、フライホイールの側面とフランジまたはネジ頭との間で均一に圧縮される。これにより、吸収部のねじれ変形を良好にすることができる。
（７）
また、本実施形態の駆動伝達装置によれば、フライホイールに電荷除去部材たるアース板を接触させて、フライホイールが帯電するのを防止している。これにより、フライホイールが放電して、装置の誤動作や、故障が発生するのを抑制することができる。また、フライホイールがアンテナとなって電磁波を発生するのを防止することができる。
（８）
また、本実施形態の駆動伝達装置によれば、回転体が従動軸に対して着脱可能となっている。これにより、回転体の交換作業を容易に行うことができ、メンテナンス性を向上させることができる。
（９）
また、本実施形態の画像形成装置によれば、上記（１）〜（７）の特徴を有する駆動伝達装置を像担持体たる感光体ベルトの駆動装置として用いるので、バンディングや色ずれが抑制された良好な画像を得ることができる。
（１０）
また、本実施形態の画像形成装置によれば、感光体ベルト１、帯電チャージャ４、中間転写ベルト１０、感光体クリーニング装置１５、中間転写ベルトクリーニング装置１６を一体化し、プロセスカートリッジとして、本体に対して着脱可能に構成している。これにより、感光体ベルトや、帯電チャージャなどの交換作業を容易に行うことができ、メンテナンス性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】実施形態に係るプリンタの概略構成図。
【図２】駆動装置の概略構成図。
【図３】フライホールの取り付け状態を説明する図。
【図４】フライホールの概略構成図。
【図５】ダンパの斜視図。
【図６】スペーサを備えたダンパを用いたときのフライホールの取り付け状態を説明する図。
【図７】他のスペーサを備えたダンパを用いたときのフライホールの取り付け状態を説明する図。
【図８】他のフライホールの取り付け状態を説明する図。
【符号の説明】
【００３５】
１ 感光体ベルト
２ 回動ローラ
４ 帯電チャージャ
５ 光書込ユニット
６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ カラー現像装置
１０ 中間転写ベルト
１１、１２ 回動ローラ
１３ バイアスローラ
１４ ２次転写ローラ
１５ 感光体クリーニング装置
１６ 中間転写ベルトクリーニング装置
１７ 給紙台（給紙カセット）
１８ 給紙ローラ
１９ａ、１９ｂ 搬送ローラ対
２０ａ、２０ｂ レジストローラ対
８０ 定着ユニット
８１a、８１ｂ 排紙ローラ対
８２ 排紙スタック部
１３０ モータ
１４０ 駆動ギヤ
１５０ 従動軸
１６０ 従動ギヤ
２１０ フライホイール
２２０ ダンパ
２４０ アース板
２５０ スペーサ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置及び画像形成装置に備えられる駆動伝達装置及びこの装置を備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真式の複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置において、感光体ベルトなどベルト部材を回転させる駆動ローラや、感光体ドラムなどの回転体を一定の回転速度で回転させるためにモータ等の駆動源からの駆動力を回転体に伝達する駆動伝達装置が設けられている。この駆動伝達装置は、回転体から延びる回転軸にギヤなどを介してモータの駆動力を伝達している。
しかし、モータの回転による振動やギヤの噛合いによる振動などの駆動伝達系の振動の影響で、回転軸の速度が変動し、回転体の回転速度が安定せず回転ムラを起こしてしまう。回転体が感光体の場合、このような回転ムラが生じると、バンディングや色ずれを引き起こしてしまう。
【０００３】
回転体の回転速度を一定速度とする方法として、慣性体たるフライホイールを設け、回転軸の慣性モーメントを大きくするものが知られている（例えば、特許文献１）。このフライホイールの慣性モーメントによって、回転軸が等速回転を維持しようとする力が強くなる。これにより、ギヤやモータの振動があっても、フライホイールの慣性モーメントによって、回転軸を等速で回転させることができる。その結果、回転体は、ギヤやモータの振動に影響されることなく等速で回転することができる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２６２５６７号公報
【特許文献２】特開２００３−２０６９９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、回転体と駆動伝達装置全体の剛性や、回転体やフライホイールなどそれぞれの慣性モーメントの影響により、回転体を含んだ駆動伝達装置全体がねじり振動する。その回転体を含んだ駆動伝達装置全体のねじり固有振動が、モータの振動やギヤの噛合い振動などの駆動伝達系の振動の周波数とほぼ同じ場合、共振してしまう。この共振により、回転体を含んだ駆動伝達装置全体のねじり振動が大きくなり、回転ムラが増大してしまっていた。
【０００６】
そこで、フライホイールのイナーシャを大きくして、回転体を含んだ駆動伝達装置全体のねじり固有振動を変更して、モータの回転による振動やギヤの噛合いによる振動などの駆動伝達系の振動の周波数と共振させないようにすることも考えられる。しかしながら、フライホイールが大きくなり、装置の大型化や、重量増大による軸倒れなどの問題が生じる。また、回転軸を回転させるときに大きな駆動力が必要となり、モータの負荷が大きくなる。また、立ち上がりの応答性が悪く、回転体が所定速度となるまで時間を要してしまうという問題も生じる。
【０００７】
特許文献２には、以下のような構成を備えた駆動伝達装置が記載されている。感光体に連結される軸にフライホイールを回転自在に取り付け、このフライホイールを駆動源の駆動ギヤと噛合う軸固定の従動ギヤの側面に弾性体からなる押し付け部材によって押し付るという構成である。このような構成とすることで、フライホイールが摩擦力を介して従動ギヤと締結される。フライホイールと従動ギヤとの間の最大静止摩擦力を越える回転トルクが従動ギヤに加わったとき、フライホイールが従動ギヤに対して滑りを生じる。これにより、装置の立ち上がりなど、従動ギヤに大きな回転トルクが加わるときは、フライホイールが従動ギヤに対して滑って従動ギヤの回転に追随することがない。その結果、立ち上がり時にフライホイールの慣性力の影響をなくすことができる。よって、立ち上がり時の応答性が改善され、回転体が所定速度となるまで時間を短縮することができる。しかしながら、この特許文献２においても、回転体を含んだ駆動伝達装置全体のねじり振動を、モータの回転による振動やギヤの噛合いによる振動などの駆動伝達系の振動の周波数と共振させないようにするためにはフライホイールを大きくする必要があり、装置が大型化するなどの問題がある。
【０００８】
なお、上記問題は、感光体に限られない。例えば、中間転写ベルトなど転写ベルトを回転させる駆動ローラなども、回転ムラがあるとバンディングや色ずれを引き起こしてしまう。
【０００９】
本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは慣性体を大きくせずに、回転体を含んだ駆動伝達装置全体のねじり固有振動を駆動源や伝達機構の振動の周波数と異ならせることができる駆動伝達装置及び画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、駆動源と、該駆動源の駆動力を回転体に伝達する伝達機構と、該回転体とともに回転し慣性力を発揮する慣性体とを備えた駆動伝達装置において、該慣性体は、弾性体を介して軸に固定された固定部材の側面と該慣性体の側面とに上記弾性体を挟みこんで、該固定部材にネジによってネジ止めされることを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の駆動伝達装置において、上記ネジのネジ頭と上記慣性体側面との間にも弾性体が挟みこまれていることを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１または２の駆動伝達装置において、上記弾性体は、軸方向に突出する突起部が設けられていることを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項３の駆動伝達装置において、上記弾性体は、ネジが挿入される貫通孔を有しており、上記突起の一部が貫通孔から突出していることを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項３または４の駆動伝達装置において、上記突起の一部が外側へ突出していることを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項３乃至５いずれかの駆動伝達装置において、上記突起部は、上記弾性体の同一側面に少なくとも３個以上等間隔に設けていることを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項１乃至６いずれかの駆動伝達装置において、上記慣性体と当接する電荷除去部材を備えていることを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項１乃至７いずれかの駆動伝達装置において、上記回転体を、上記軸から着脱可能に構成したことを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、表面に静電潜像を形成し周方向に回転移動する像担持体と、駆動源からの回転駆動力を該像担持体に伝達する駆動伝達手段と、該像担持体上の静電潜像を顕像化する現像手段と、顕像化されるトナー像を記録材に転写する転写手段と、転写される記録材上のトナー像を定着する定着手段とを有する画像形成装置において、上記駆動伝達手段として、請求項１乃至８いずれかの駆動伝達装置を用いることを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、請求項９の画像形成装置において、上記像担持体と、現像手段と転写手段のうち少なくともひとつとを一体としてユニット化して装置本体から着脱可能に構成したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１乃至８の発明によれば、弾性体が、軸に固定された固定部材と慣性体との間に挟まれてネジ止めされている。これにより、回転体を含んだ駆動装置全体の剛性が変更され、回転体を含んだ駆動伝達装置全体のねじり固有振動を駆動源の回転による振動や伝達機構の噛合いによる振動の周波数と異ならせることができる。よって、回転体を含んだ駆動装置全体が駆動源の回転による振動や伝達機構の噛合いによる振動の周波数と共振することがなくなり、回転体を含んだ駆動装置全体が大きくねじり振動するのを抑制することができる。その結果、回転体を安定的に回転させることができ、バンディングや色ずれを抑制することができる。
また、慣性体のイナーシャを大きくせずとも、回転体を含んだ駆動装置全体のねじり固有振動数を駆動源の回転による振動や伝達機構の噛合いによる振動の周波数と異ならせることができる。よって、慣性体のイナーシャを必要最低限にすることができ、装置の大型化や、重量増大による軸倒れを抑制することができる。また、慣性体の慣性モーメントを必要最低限に抑えることができるので、モータの負荷が増大するのを抑制することができるとともに、立ち上がり時の応答性を良くすることができ、回転体が所定速度となるまで時間を短縮することができる。
さらに弾性体は、軸に固定された固定部材と慣性体との間に挟まれてネジ止めされているだけであるので、回転体を含んだ駆動伝達装置全体のねじり固有振動数に応じて容易に弾性体を交換することができる。これにより、回転体を含んだ駆動伝達装置全体のねじり固有振動数を容易に、駆動源の回転による振動や伝達機構の噛合いによる振動の周波数と異ならせることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真式のカラー画像形成装置の一実施形態について説明する。図１は、本発明の実施例に係わるカラー画像形成装置の全体構成の概略図である。このカラー画像形成装置は、像担持体たる可撓性の感光体ベルト１を備えている。感光体ベルト１は、複数の回動ローラ２、３１、３２間に架設され、回動ローラ２の回転駆動により、図中の矢印Ａ方向（時計方向）に回動（副走査）され、ベルト表面が画像形成面となるように構成する。感光体ベルト１に静電潜像、トナー像を形成するための手段として、感光体ベルト１のまわりには、帯電装置としての帯電チャージャ４と、露光装置としての光書込ユニット５と、カラー現像装置６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄと、中間転写体としての中間転写ベルト１０と、感光体クリーニング装置１５等が配設されている。カラー現像装置６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄは、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｂｋ）の一成分系現像剤を収納する一成分現像装置である。カラー画像形成装置６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄは、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｂｋ）の４色のトナー像を、それぞれ感光体ベルト１上に個別に形成する。そして、これらを中間転写ベルト１０に順次重ね合わせて中間転写した後、４色重ね合わせ像として図示しない転写紙に一括２次転写するものである。
【００１３】
中間転写ベルト１０は、回動ローラ１１、１２の間に架設され、回動ローラ１２の回転駆動により、図中の矢印Ｂ方向（反時計方向）に回動される。感光体ベルト１と中間転写ベルト１０は、感光体ベルト１の回動ローラ３２を設けた部分で接触している。この接触部の中間転写ベルト１０側には、導電性を有するバイアスローラ１３が中間転写ベルト１０裏面に所定の条件で接触している。また、中間転写ベルト１０をクリーニングする中間転写ベルトクリーニング装置１６が設けられている。
【００１４】
また、転写紙の処理に係わる構成要素として、給紙台（給紙カセット）１７、給紙ローラ１８、搬送ローラ対１９ａ、１９ｂ、レジストローラ対２０ａ、２０ｂよりなる給紙ユニットと、中間転写ベルト１０からの画像を転写する２次転写ローラ１４と、定着ユニット８０と、排紙ローラ対８１a、８１ｂと、排紙スタック部８２とを備えている。
【００１５】
次に、上記カラー画像形成装置の動作を説明する。まず、フルカラー画像形成時の動作について説明する。カラー画像形成装置がフルカラーの画像データを受け取ると、感光体ベルト１が図１中Ａ方向に回転する。感光体ベルト１は、帯電チャージャ４により一様に帯電された後、光書込ユニット５により、画像情報に基づいて発光が制御されるレーザの走査露光をうけ、表面には静電潜像が形成される。感光体ベルト１を回転させながら走査露光し、静電潜像を形成する１工程に用いる画像情報は、所望のフルカラー画像をマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｂｋ）の色情報に分解した単色の画像情報であり、この情報により、半導体レーザの発光を制御する。発生するレーザビームは、光学装置により走査、及び光路調整し、書き込みビーム光Ｌとして出力する。単色の画像情報に基づいて形成された静電潜像が、カラー現像装置６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄの位置に達すると、潜像が形成された色に対応する現像装置６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄのいずれかを選択的に感光体ベルト１に対向させる。そして、対向した現像装置６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄのいずれかにより感光体ベルト１上の静電潜像にトナーが供給され、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｂｋ）のいずれかのトナーで単色現像され、トナー像が形成される。感光体ベルト１上のトナー像は、感光体ベルト１と同期して、同図中の矢印Ｂ方向に回転する中間転写ベルト１０上に、バイアスローラ１３に印加された所定の転写バイアスの作用により一旦転写される。一方、トナー像転写後の感光体ベルト１の表面は、感光体クリーニング装置１５により残トナーがクリーニングされる。このようなサイクルを各色で繰り返し、中間転写ベルト１０上にマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｂｋ）の画像が順次重ね転写される。中間転写ベルト１０上に重ね合わされたマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｂｋ）の画像は、給紙台（給紙カセット）１７から給紙ローラ１８、搬送ローラ対１９ａ、１９ｂ、レジストローラ対２０ａ、２０ｂを経て、転写部へ搬送された転写紙上に２次転写ローラ１４により一括転写される。転写終了後、転写紙は、定着ユニット８０により定着されて、フルカラー画像が完成し、排紙ローラ対８１ａ、８１ｂを経て、排紙スタック部８２にプリント画像を排出する。また、トナー像が転写紙上に一括転写後の中間転写ベルト１０は、中間転写ベルトクリーニング装置１６により残トナーがクリーニングされる。中間転写ベルトクリーニング装置１６のクリーニングブラシ１６ａは、画像形成動作中には中間転写ベルト１０表面から離間した位置に保持され、形成像が転写紙上に転写された後に、中間転写ベルト１０表面に当接される。
【００１６】
次に、この画像形成装置の白黒画像形成時の動作を説明する。この画像形成装置が白黒の画像データを受け取ると、感光体ベルト１が図１中Ａ方向に回転する。感光体ベルト１は、帯電チャージャ４により一様に帯電された後、光書込ユニット５により、画像情報に基づいて発光が制御されるレーザの走査露光をうけ、表面には静電潜像が形成される。そして、ブラック（Ｂｋ）の現像装置６ｄが選択的に感光体ベルト１に対向させる。対向したブラック（Ｂｋ）の現像装置６ｄにより感光体ベルト１上の静電潜像にトナーが供給され、ブラック（Ｂｋ）のトナーで現像され、トナー像が形成される。感光体ベルト１上のトナー像は、感光体ベルト１と同期して、同図中の矢印Ｂ方向に回転する中間転写ベルト１０上に、バイアスローラ１３に印加された所定の転写バイアスの作用により転写される。一方、トナー像転写後の感光体ベルト１の表面は、感光体クリーニング装置１５により残トナーがクリーニングされる。中間転写ベルト１０上のブラック（Ｂｋ）の画像は、転写部へ搬送された転写紙上に転写ローラ１４により転写される。転写終了後、転写紙は、定着ユニット８０により定着されて、白黒画像が完成する。また、トナー像が転写紙上に一括転写後の中間転写ベルト１０は、中間転写ベルトクリーニング装置１６により残トナーがクリーニングされる。
【００１７】
また、感光体ベルト１、帯電チャージャ４、中間転写ベルト１０、感光体クリーニング装置１５、中間転写ベルトクリーニング装置１６を一体化し、プロセスカートリッジとして、本体に対して着脱可能に構成することができる。
【００１８】
図２は、駆動伝達装置たる駆動装置の概略構成図である。この駆動装置は、駆動源たる駆動モータ１３０を備えている。伝達機構は、この駆動モータ１３０に取り付けられた駆動ギヤ１４０と、従動軸１５０に取り付けられた従動ギヤ１６０とで構成されており、駆動ギヤ１４０と従動ギヤ１６０とは噛み合っている。この従動軸１５０の図中左端には、駆動側カップリング１８０が設けられており、この駆動側カップリング１８０は、回転体たる感光体ベルトの回動ローラ２から延びる回転軸２００の一端に設けられた感光体側カップリング１９０と係合している。
【００１９】
この従動軸１５０の図中右端には、従動軸のねじり振動を抑制する振動抑制装置が設けられている。この振動抑制装置は、固定部材たるフランジ１７０と、慣性体たるフライホイール２１０と、弾性体たるダンパ２２０とからなっている。フランジ１７０は、従動軸に固定されている。フライホイール２１０は、図３に示すようにダンパ２２０を介してフランジ１７０の側面に段付きネジ２３０により取り付けられている。また、フライホイール２１０の側面には、電荷除去部材たるアース板２４０が取り付けられており、フライホイール２１０を除電している。これにより、フライホイール２１０が帯電して電磁波や放電などが発生しないようにしないようにして、他の機器に影響が及ぶのを防止している。
【００２０】
フライホイール２１０は、図４に示すように、中心孔２１１と、この中心孔２１１に連結したダンパ取り付け部２１２が円周上等間隔に３箇所設けられている。この中心孔２１１にはフランジ１７０の突出部１７１が挿入され、３箇所のダンパ取り付け部２１２には、弾性体たるダンパ２２０がそれぞれ取り付けられる。中心孔２１１とダンパ取り付け部２１２とが連結されているので、ダンパ２２０を容易にフライホイール２１０に取り付けることができ、ダンパ２２０の組付け性を向上させることができる。
【００２１】
駆動モータ１３０の回転によるや振動、駆動ギヤ１４０と従動ギヤ１６０との噛合いによる振動によって速度変動が生じても、フライホイール２１０の慣性力によって、回動ローラ２を等速で回転させている。フライホイール２１０のイナーシャは、回動ローラ２の慣性力や、駆動モータ１３０やギヤなどの駆動伝達系の速度変動に基づいて、必要最低限に抑えられている。フライホイール２１０のイナーシャを必要以上に大きくすると、回動ローラ２を回転させるときに大きな駆動力が必要となり、駆動モータ１３０の負荷が大きくなってしまう。また、立ち上がりの応答性が悪く、回動ローラ２が所定速度となるまで時間を要してしまうなどの問題が生じてしまう。また、装置の大型化や、重量増大による軸倒れなどの問題も生じてしまう。このように問題を抑制するため、フライホイール２１０のイナーシャは、必要最低限に抑える必要がある。
【００２２】
図５は、ダンパ２２０の概略斜視図である。ダンパ２２０は、フランジ１７０の側面部とフライホイール２１０の感光体側の側面との間に挟まれる第１吸収部２２１と、フライホイール２１０のアース板側側面とネジ２３０のネジ頭との間に挟まれる第２吸収部２２２と、この第１吸収部２１１と第２吸収部２２２とを連結する連結部２２３とからなっている。また、ダンパ２２０には、図中手前側から奥側に延びる貫通孔２２５が設けられており、この貫通孔２２５に段付きネジ２３０が挿入される。
【００２３】
ところで、回動ローラ２等を含んだ駆動伝達装置全体のねじり固有振動数が、駆動モータ１３０の回転により生じる振動や各ギヤの噛合いにより生じる振動の周波数と近いと、共振して、回転ムラが増大してしまう。このような、共振現象を抑制するためには、回動ローラ等を含んだ駆動伝達装置全体のねじり固有振動数を、駆動モータ１３０の回転による振動や各ギヤの噛合いによる振動の周波数と大きく異ならせることが最も効果的となる。この回動ローラ等を含んだ駆動伝達装置全体のねじり固有振動数は、以下の式で表すことができる。
【数１】
【００２４】
ここで、Ｋは、回動ローラ２や回転軸２００、従動軸１５０、フライホイール２１０など、駆動モータ１３０や各ギヤから伝達された駆動力で回転する回転系に関する剛性である。Ｊは、フライホイール２１０や、回動ローラ２など、駆動モータ１３０や各ギヤから伝達された駆動力で回転する回転系に関する慣性モーメントである。そして、本実施形態においては、ダンパ２２０は、フライホイール２１０と段付きネジ２３０でネジ止めされているだけである。よって、ダンパ２２０を容易に組替えることができ、回動ローラ２等を含んだ駆動伝達装置全体の回転系の剛性Ｋを容易に変更することができる。その結果、回動ローラ２等を含んだ駆動伝達装置全体の回転系のねじり固有振動数ｆを、駆動モータ１３０や各ギヤなどから生じる駆動伝達系の振動の周波数と容易に大きく異ならせることができる。
【００２５】
また、第１吸収部２２１、第２吸収部２２２を柔らかい材質のもので構成するのが好ましい場合、第１吸収部２２１および第２吸収部２２２を柔らかくしすぎると、フライホイール２１０のような質量の重い部材を垂直に支持することができなかったり、耐久性が悪くなったりする。よって、材質を変更することで、吸収部を所望の弾性係数Ｋにすることができない場合がある。このような場合においては、図５に示すように、第２吸収部２２２の円周上３箇所等間隔に突起部２２４を設けて、この突起部２２４にネジ２３０の頭を当接させる。これにより、第２吸収部２２２の突起部２２４は、他の部分に比べて剛性が低くなっており、ネジ２３０と第２吸収部２２２との間に隙間がないものに比べて第２吸収部２２２の弾性係数Ｋを低くすることができる。また、第２吸収部２２２の突起部以外の部分は、剛性が高いので、十分フライホイール２１０を支えることができる。また、突起部２２４の数は３個以上が好ましい。３個以上とすることで、ネジの頭が突起部２２２に安定的に当接することができ、第２吸収部２２２をフライホイール２１０に均等な当接圧で当接させることができる。
【００２６】
また、各突起部２２４の一部を貫通孔２２５から突出させることで、貫通孔２２５の孔径よりも小さい直径の段付きネジを容易にフランジにネジ止めできるようにできる。貫通孔２２５の孔径よりも小さい直径の段付きネジがこの貫通孔に挿入されるとき、この各突起部の貫通孔２２５から突出した部分が、段付きネジを案内する。これにより、貫通孔の孔径より、段部の直径が小さい段付きネジが貫通孔に斜めに挿入されることを抑制できる。よって、貫通孔の内周面を傷つけずに、段部の直径が小さい段付きネジでフライホイール２２０を固定することができる。貫通孔２２５の孔径よりも小さい直径の段付きネジを用いて固定することで、ダンパ２２０が弾性変形し易くなり、ダンパ２２０の弾性係数を低くすることができる。
【００２７】
また、図５においては、第２吸収部２２２にのみ突起を設けているが、第１吸収部２２１にも突起部を設けてもよい。これにより、ダンパ２２０の弾性係数をさらに低くすることができる。
【００２８】
さらに、吸収部のフライホイール２２０を支持する側や、フランジ１７０を支持する側のように、吸収部の外径よりも大きい面と各突起部２２４が当接する場合、各突起部の一部を吸収部の外周から突出させるようにしても良い。このように、吸収部の外周から各突起部の一部を突出させることで、フライホイール２２０やフランジなどの側面と突起部とが安定的に当接することができる。
【００２９】
また、本実施形態においては、段付きネジ２３０を用いてフライホイール２１０を、ダンパ２２０を介してフランジ１７０に固定しているが、普通のネジを用いて固定するようにしても良い。この場合は、図６や図７に示すようにダンパ２２０の貫通孔２２５の内周面に樹脂などからなるスペーサ２５０を設けて、ネジ２６０がダンパ２２０の内周面と当接してダンパ２２０を傷つけないようにしている。図７に示すように、連結部２２３の中央部にのみスペーサ２５０を設けた方が、図６の内周部全体にスペーサ２５０を設けたものに比べてダンパ２２０が弾性変形しやすくすることができ、弾性係数を低くすることができる。
【００３０】
本実施形態の駆動伝達装置に用いられるダンパ２２０や、ネジ２３０は、回動ローラ２等を含んだ駆動伝達装置全体の回転系のねじり固有振動数と、駆動モータ１３０の回転による振動や各ギヤの噛合いによる振動など、駆動伝達系の振動周波数との関係に応じて、決定される。すなわち、回転系の剛性Ｋを大幅に低くする必要がある場合は、弾性係数の低いダンパ２２０を用いる。一方、回転系の剛性Ｋをあまり低くする必要がない場合は、弾性係数の高いダンパ２２０を用いる。
【００３１】
また、本実施形態においては、ダンパ２２０をフライホイール２１０に取り付けてからフランジ１７０にネジ止めすることで、フライホイール２１０を固定しているが、これに限られない。図８に示すように、フランジ１７０にダンパ２２０を取り付けた後、フライホイール２２０をネジ止めするようにしても良い。この図８に示す形態においては、フランジ１７０にダンパ取り付け孔１７２を設け、このダンパ取り付け孔１７２にダンパ２２０を挿入して固定する。ダンパ２２０の内周面には、内周面にネジ溝を有するインサート２７０が設けられている。そして、フライホイール２１０のアース板と接触する側面側からネジ２６０を挿入して、インサート２７０にネジ２６０をネジ止めする。これにより、フライホイール２１０がダンパ２２０を介して従動軸１５０に固定される。このような構成においても、フライホイール２１０とフランジ１７０との間に挟まれた吸収部２２１が従動軸１５０のねじれを吸収し、従動軸のねじり振動を小さくすることができる。
【００３２】
また、本実施形態においては、感光体ベルト１の回動ローラ２を駆動させる駆動装置について説明したが、これに限らず、中間転写ベルト１０の回動ローラを駆動させる駆動装置に用いても良い。
【００３３】
（１）
以上、本実施形態の駆動伝達装置によれば、弾性体たるダンパが、軸に固定された固定部材たるフランジと慣性体たるフライホイールとの間に挟まれてネジ止めされている。これにより、回転体を含んだ駆動装置全体の剛性が変更され、回転体を含んだ駆動伝達装置全体のねじり固有振動を駆動源たる駆動モータの回転による振動や伝達機構たる各ギヤの噛合いによる振動の周波数と異ならせることができる。よって、回転体を含んだ駆動装置全体が駆動モータの回転による振動や各ギヤの噛合いによる振動の周波数と共振することがなくなる。その結果、回転体を安定的に回転させることができ、バンディングや色ずれを抑制することができる。
また、ダンパで回転体を含んだ駆動装置全体の剛性を変更することができるので、フライホイールのイナーシャを必要最低限にすることができる。その結果、装置の大型化や、重量増大による軸倒れを抑制することができる。また、フライホイールの慣性モーメントを必要最低限に抑えることができるので、駆動モータの負荷が増大するのを抑制することができるとともに、立ち上がり時の応答性を良くすることができ、回転体が所定速度となるまで時間を短縮することができる。
さらに、ダンパは、フランジとフライホイールとの間に挟まれてネジ止めされているだけであるので、回転体を含んだ駆動伝達装置全体のねじり固有振動数に応じて容易にダンパを交換することができる。これにより、回転体を含んだ駆動伝達装置全体のねじり固有振動数を容易に、駆動モータや各ギヤの駆動伝達系の振動数と異ならせることができる。
また、フランジの側面とフライホイールの側面とにダンパの吸収部を挟みこんで、回転体を含んだ駆動伝達装置全体の剛性Ｋを変更している。フライホイールの内周面とフランジの外周面との間にダンパを挟みこんで、回転体を含んだ駆動伝達装置全体の剛性Ｋを変更する場合、ダンパが周方向にねじれたときにフライホイールの回転偏差が大きくなる。その結果、フライホイールの偏心により、従動軸の回転速度が変動してしてしまうおそれがある。一方、フランジの側面とフライホイールの側面とにダンパの吸収部を挟みこむことで、ダンパがねじれてもフライホイールと従動軸との間の回転偏差が増大することがない。その結果、フライホイールの偏心により、従動軸の回転速度が変動するおそれがなく、回転体を一定の速度で回転させることができる。
（２）
また、本実施形態の駆動伝達装置によれば、ネジのネジ頭と上記フライホイールとの間にもダンパの吸収部が挟みこまれている。これにより、フランジとフライホイールとの間の吸収部及びネジ頭と上記フライホイールとの間の吸収部とが、ねじり変形する。よって、この２つの吸収部で回転体を含む全体の剛性を変更することができる。よって、ネジ頭と上記フライホイールとの間の吸収部の弾性係数と、フランジとフライホイールとの間の吸収部の弾性係数を変化させれば、様々な弾性係数を有するダンパを作成することができる。よって、回転体を含む全体のねじり固有振動数を、駆動モータや各ギヤの振動数に対して最も効果的な振動数にできるダンパを容易に作成することができる。
（３）
また、本実施形態の駆動伝達装置によれば、上記ダンパは、軸方向に突出する突起部を設けている。これにより、ダンパの吸収部がフライホイールとフランジまたはネジ頭との間に挟みこまれたときに、吸収部の周方向に隙間ができる。この隙間によって、吸収部の周方向の弾性性能を確保することができる。その結果、ダンパを所望の弾性係数を得るために柔らかい材質を用いなくても所望の弾性係数を得ることができる。よって、吸収部の材質が柔らかすぎてフライホイールを支持することができずに、フライホイールが傾いてしまうなどの問題を抑制することができる。
（４）
また、本実施形態の駆動伝達装置によれば、上記突起部の一部を、貫通孔から突出させている。これにより、貫通孔の孔径に対して直径の短いネジを突起部の貫通孔から突出した部分で案内することができる。よって、貫通孔の孔径に対して直径の短いネジが貫通孔に対して斜めに挿入されることが抑制され、容易にフランジにネジ止めすることができる。また、貫通孔の孔径と同一の直径を貫通孔に挿入してフランジにネジ止めしたものに比べて、ダンパの弾性係数を低くすることができる。
（５）
また、本実施形態の駆動伝達装置によれば、上記突起部の一部を、吸収部から突出させている。これにより、ネジやフライホイール、フランジなどと突起部が安定的に当接することができ、フライホイールを安定的に支持することができる。
（６）
また、本実施形態の駆動伝達装置によれば、軸方向に突出する突起は、上記ダンパの同一側面に少なくとも３個以上等間隔に設けている。これにより、ダンパの吸収部は、フライホイールの側面とフランジまたはネジ頭との間で均一に圧縮される。これにより、吸収部のねじれ変形を良好にすることができる。
（７）
また、本実施形態の駆動伝達装置によれば、フライホイールに電荷除去部材たるアース板を接触させて、フライホイールが帯電するのを防止している。これにより、フライホイールが放電して、装置の誤動作や、故障が発生するのを抑制することができる。また、フライホイールがアンテナとなって電磁波を発生するのを防止することができる。
（８）
また、本実施形態の駆動伝達装置によれば、回転体が従動軸に対して着脱可能となっている。これにより、回転体の交換作業を容易に行うことができ、メンテナンス性を向上させることができる。
（９）
また、本実施形態の画像形成装置によれば、上記（１）〜（７）の特徴を有する駆動伝達装置を像担持体たる感光体ベルトの駆動装置として用いるので、バンディングや色ずれが抑制された良好な画像を得ることができる。
（１０）
また、本実施形態の画像形成装置によれば、感光体ベルト１、帯電チャージャ４、中間転写ベルト１０、感光体クリーニング装置１５、中間転写ベルトクリーニング装置１６を一体化し、プロセスカートリッジとして、本体に対して着脱可能に構成している。これにより、感光体ベルトや、帯電チャージャなどの交換作業を容易に行うことができ、メンテナンス性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】実施形態に係るプリンタの概略構成図。
【図２】駆動装置の概略構成図。
【図３】フライホールの取り付け状態を説明する図。
【図４】フライホールの概略構成図。
【図５】ダンパの斜視図。
【図６】スペーサを備えたダンパを用いたときのフライホールの取り付け状態を説明する図。
【図７】他のスペーサを備えたダンパを用いたときのフライホールの取り付け状態を説明する図。
【図８】他のフライホールの取り付け状態を説明する図。
【符号の説明】
【００３５】
１ 感光体ベルト
２ 回動ローラ
４ 帯電チャージャ
５ 光書込ユニット
６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ カラー現像装置
１０ 中間転写ベルト
１１、１２ 回動ローラ
１３ バイアスローラ
１４ ２次転写ローラ
１５ 感光体クリーニング装置
１６ 中間転写ベルトクリーニング装置
１７ 給紙台（給紙カセット）
１８ 給紙ローラ
１９ａ、１９ｂ 搬送ローラ対
２０ａ、２０ｂ レジストローラ対
８０ 定着ユニット
８１a、８１ｂ 排紙ローラ対
８２ 排紙スタック部
１３０ モータ
１４０ 駆動ギヤ
１５０ 従動軸
１６０ 従動ギヤ
２１０ フライホイール
２２０ ダンパ
２４０ アース板
２５０ スペーサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源と、該駆動源の駆動力を回転体に伝達する伝達機構と、該回転体とともに回転し慣性力を発揮する慣性体とを備えた駆動伝達装置において、
該慣性体は、弾性体を介して軸に固定された固定部材の側面と該慣性体の側面とに上記弾性体を挟みこんで、該固定部材にネジによってネジ止めされることを特徴とする駆動伝達装置。
【請求項２】
請求項１の駆動伝達装置において、
上記ネジのネジ頭と上記慣性体側面との間にも弾性体が挟みこまれていることを特徴とする駆動伝達装置。
【請求項３】
請求項１または２の駆動伝達装置において、
上記弾性体は、軸方向に突出する突起部が設けられていることを特徴とする駆動伝達装置。
【請求項４】
請求項３の駆動伝達装置において、
上記弾性体は、ネジが挿入される貫通孔を有しており、上記突起の一部が貫通孔から突出していることを特徴とする駆動伝達装置。
【請求項５】
請求項３または４の駆動伝達装置において、
上記突起の一部が外側へ突出していることを特徴とする駆動伝達装置。
【請求項６】
請求項３乃至５いずれかの駆動伝達装置において、
上記突起部は、上記弾性体の同一側面に少なくとも３個以上等間隔に設けていることを特徴とする駆動伝達装置。
【請求項７】
請求項１乃至６いずれかの駆動伝達装置において、
上記慣性体と当接する電荷除去部材を備えていることを特徴とする駆動伝達装置。
【請求項８】
請求項１乃至７いずれかの駆動伝達装置において、
上記回転体を、上記軸から着脱可能に構成したことを特徴とする駆動伝達装置。
【請求項９】
表面に静電潜像を形成し周方向に回転移動する像担持体と、駆動源からの回転駆動力を該像担持体に伝達する駆動伝達手段と、該像担持体上の静電潜像を顕像化する現像手段と、顕像化されるトナー像を記録材に転写する転写手段と、転写される記録材上のトナー像を定着する定着手段とを有する画像形成装置において、
上記駆動伝達手段として、請求項１乃至８いずれかの駆動伝達装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項９の画像形成装置において、
上記像担持体と、現像手段と転写手段のうち少なくともひとつとを一体としてユニット化して装置本体から着脱可能に構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
駆動源と、該駆動源の駆動力を回転体に伝達する伝達機構と、該回転体とともに回転し慣性力を発揮する慣性体とを備えた駆動伝達装置において、
該慣性体は、弾性体を介して軸に固定された固定部材の側面と該慣性体の側面とに上記弾性体を挟みこんで、該固定部材にネジによってネジ止めされることを特徴とする駆動伝達装置。
【請求項２】
請求項１の駆動伝達装置において、
上記ネジのネジ頭と上記慣性体側面との間にも弾性体が挟みこまれていることを特徴とする駆動伝達装置。
【請求項３】
請求項１または２の駆動伝達装置において、
上記弾性体は、軸方向に突出する突起部が設けられていることを特徴とする駆動伝達装置。
【請求項４】
請求項３の駆動伝達装置において、
上記弾性体は、ネジが挿入される貫通孔を有しており、上記突起の一部が貫通孔から突出していることを特徴とする駆動伝達装置。
【請求項５】
請求項３または４の駆動伝達装置において、
上記突起の一部が外側へ突出していることを特徴とする駆動伝達装置。
【請求項６】
請求項３乃至５いずれかの駆動伝達装置において、
上記突起部は、上記弾性体の同一側面に少なくとも３個以上等間隔に設けていることを特徴とする駆動伝達装置。
【請求項７】
請求項１乃至６いずれかの駆動伝達装置において、
上記慣性体と当接する電荷除去部材を備えていることを特徴とする駆動伝達装置。
【請求項８】
請求項１乃至７いずれかの駆動伝達装置において、
上記回転体を、上記軸から着脱可能に構成したことを特徴とする駆動伝達装置。
【請求項９】
表面に静電潜像を形成し周方向に回転移動する像担持体と、駆動源からの回転駆動力を該像担持体に伝達する駆動伝達手段と、該像担持体上の静電潜像を顕像化する現像手段と、顕像化されるトナー像を記録材に転写する転写手段と、転写される記録材上のトナー像を定着する定着手段とを有する画像形成装置において、
上記駆動伝達手段として、請求項１乃至８いずれかの駆動伝達装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項９の画像形成装置において、
上記像担持体と、現像手段と転写手段のうち少なくともひとつとを一体としてユニット化して装置本体から着脱可能に構成し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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００６−３１７４７４（Ｐ２００６−３１７４７４Ａ）
【公開日】平成１８年１１月２４日（２００６．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１３６７５７（Ｐ２００５−１３６７５７）
【出願日】平成１７年５月９日（２００５．５．９）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１１月２４日（２００６．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年５月９日（２００５．５．９）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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