(57)【要約】【課題】  軸方向長さを不必要に増大させることなく、簡単な構成で、駆動モータからの振動伝達を有効に防止する。【解決手段】  駆動モータ１と駆動伝達機構２とを入力カップリング３を介して連結する回転駆動装置において、入力カップリング３が、駆動モータ１の出力軸１ａに連結固定されるカップリング本体４を有し、このカップリング本体４の外周部には外方に突出し且つ駆動モータ１からの振動が減衰せしめられる振動減衰部（例えばフライホイール構成）５を設ける。また、これを用いた処理装置をも対象とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動モータと駆動伝達機構とを入力カップリングを介して連結する回転駆動装置において、
入力カップリングは、駆動モータの出力軸に連結固定されるカップリング本体を有し、このカップリング本体の外周部には外方に突出し且つ駆動モータからの振動が減衰せしめられる振動減衰部を設けたことを特徴とする回転駆動装置。
【請求項２】
請求項１記載の回転駆動装置において、
駆動モータはステッピングモータであることを特徴とする回転駆動装置。
【請求項３】
請求項１記載の回転駆動装置において、
駆動伝達機構は遊星方式減速機構であることを特徴とする回転駆動装置。
【請求項４】
請求項１記載の回転駆動装置において、
振動減衰部はカップリング本体の外周部の径方向に均一に突出するフライホイールにて構成されることを特徴とする回転駆動装置。
【請求項５】
請求項１記載の回転駆動装置において、
振動減衰部はカップリング本体と別部材にて構成されることを特徴とする回転駆動装置。
【請求項６】
請求項１記載の回転駆動装置において、
振動減衰部はカップリング本体と一体成形されていることを特徴とする回転駆動装置。
【請求項７】
請求項４記載の回転駆動装置において、
振動減衰部は、カップリング本体の外周部厚さ方向寸法よりも短寸の厚さ寸法のフライホイールであることを特徴とする回転駆動装置。
【請求項８】
請求項４記載の回転駆動装置において、
振動減衰部は弾性体を含むフライホイールであることを特徴とする回転駆動装置。
【請求項９】
請求項８記載の回転駆動装置において、
振動減衰部は、カップリング本体に対し弾性体を介してリング状部材を連結したフライホイールであることを特徴とする回転駆動装置。
【請求項１０】
請求項４記載の回転駆動装置において、
振動減衰部は、駆動モータの軸径の３倍以上の外径からなるフライホイールにて構成されることを特徴とする回転駆動装置。
【請求項１１】
請求項１記載の回転駆動装置において、
駆動モータは、そのモータハウジングの一部に駆動伝達機構ハウジングの少なくとも一部を一体的に具備していることを特徴とする回転駆動装置。
【請求項１２】
請求項１記載の回転駆動装置と、この回転駆動装置により回転駆動される被回転体とを備えたことを特徴とする処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被回転体を回転駆動する回転駆動装置に係り、特に、駆動モータと駆動伝達機構とを入力カップリングを介して連結する態様の回転駆動装置及びこれを用いた画像形成装置などの各種処理装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、被回転体を回転駆動する回転駆動装置にあっては、駆動モータからの駆動力を直接若しくは駆動伝達機構にて減速し、これを被回転体に伝達する方式が多く採用されている（例えば特許文献１〜３参照）。
この種の回転駆動装置において、例えば駆動伝達機構として遊星方式減速機構（遊星ロール減速機構、遊星ギア減速機構）を使用する場合には、被回転体の回転軸と駆動モータの駆動軸とを遊星方式減速機構を介して同軸に連結することが必要となり（例えば特許文献１，３参照）、通常の歯車列による非同軸型の減速機構（被回転体の回転軸と駆動モータの駆動軸とを非同軸配置した態様）を使用する態様に比べて、軸方向長さが長くなってしまう。
【０００３】
更に、駆動モータとしてステッピングモータを使用する場合には、ステッピングモータ自体の発生する振動が被回転体の回転ムラになり易いため、例えばロータの慣性モーメントを大きくしてモータ自体の回転ムラを低減するという観点から、駆動モータの出力軸と反対側にフライホイールやダイナミックダンパを取り付ける手法や、被回転体の回転軸の一端側にフライホイール等を取り付けるという手法（例えば特許文献４，５参照）が採られる。
【０００４】
【特許文献１】特開平４−１５５３５２号公報（構成，第２図）
【特許文献２】特開平１０−３３３３８７号公報（発明の実施の形態，図１）
【特許文献３】特開２００２−７８２８９号公報（発明の実施の形態，図１）
【特許文献４】特開２００１−１８８４３８号公報（発明の実施の形態，図１）
【特許文献５】特開平１０−４４７６号公報（発明の実施の形態，図１）
【特許文献６】特開２００２−１７１７２１号公報（発明の実施の形態，図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１，２に示す回転駆動装置にあっては、例えば本件図２１及び図２２に示すように、駆動モータ５１０と駆動伝達機構５２０とを同軸に連結するに当たり、両者を入力カップリング５３０にて連結する構成が通常採られるため、非同軸型の駆動伝達機構を用いる態様に比べて、回転駆動装置の軸方向長さが嵩むという事態は避けられず、可能な限り、回転駆動装置の軸方向長さを短寸にしたいという要請がある。尚、図２１において、符号５１１は駆動モータ５１０のハウジング、５２１は駆動伝達機構５２０のハウジングであり、両ハウジング５１１，５２１がねじ等の締結具にて固定されている。また、図２２では駆動伝達機構５２０のハウジング５２１は省略している。
ここで用いられる入力カップリング５３０は、駆動モータ５１０の軸の真直度誤差や、取り付け面との直角度誤差によって生ずる僅かな軸の揺動運動を吸収しつつ、駆動伝達機構５２０に回転運動を伝達する役目を持っており、特許文献３のように、入力カップリング５３０を介さずに駆動モータ５１０の出力軸５１２と駆動伝達機構５２０とを直結すると、駆動伝達機構５２０で駆動モータ５１０軸の揺動運動を直接受けることになり、大きな負荷トルク変動を生じやすい。また、駆動モータ５１０の出力軸５１２と駆動伝達機構５２０とのそれぞれに要求される材料特性は異なることが多く、その場合も入力カップリング５３０を介して連結することが有効である。
【０００６】
加えて、上述したように、駆動モータ５１０として、例えばステッピングモータを使用する態様にあっては、図２０及び図２１に示すように、駆動モータ５１０からの振動伝達を防止する上で、駆動モータ５１０の出力軸５１２の反対側にフライホイール５４０等を設けたり、被回転体の回転軸の一端側にフライホイール等を設けなければならないため、回転駆動装置や被回転体の軸方向長さとして、前記フライホイール等の配設スペースを考慮しなければならず、その分、回転駆動装置や被回転体の軸方向長さが更に嵩むという事態は回避することができない。
【０００７】
このような技術的課題を解決するために、回転振動を防止したい感光体ドラム駆動部などにおいては、回転駆動装置の駆動モータをアウタロータ型ＤＣブラシレスモータにして、モータのロータにフライホイール効果を与えるようにすることが一般的に行われている（例えば特許文献６参照）。しかし、この場合は、フライホイール効果の影響で、駆動モータの回転速度を細かく調整できなくなってしまう。すなわち、駆動モータの角度誤差と速度ムラとの両方を同時に小さくすることができないということである。これは、例えばタンデム型のカラープリンタで、印刷並みに色安定性を高くするために、複数の感光体ドラムを高精度に同期させつつ、回転ムラによる画像筋（バンディング）を無くしたい、という要求に応えることができないことになる。
【０００８】
本発明は、以上の技術的課題を解決するためになされたものであって、駆動モータと駆動伝達機構とを入力カップリングを介して連結する回転駆動装置を前提とし、軸方向長さを不必要に増大させることなく、簡単な構成で、駆動モータからの振動伝達を有効に防止することが可能な回転駆動装置及びこれを用いた処理装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
すなわち、本発明は、図１に示すように、駆動モータ１と駆動伝達機構２とを入力カップリング３を介して連結する回転駆動装置において、入力カップリング３が、駆動モータ１の出力軸１ａに連結固定されるカップリング本体４を有し、このカップリング本体４の外周部には外方に突出し且つ駆動モータ１からの振動が減衰せしめられる振動減衰部５を設けたことを特徴とするものである。
【００１０】
このような技術的手段において、駆動モータ１としては適宜選定して差し支えないが、駆動モータ１からの振動伝達は特に共振し易いインナロータ型駆動モータ、例えばステッピングモータの場合に顕著であるから、本発明はステッピングモータを使用する態様において特に有効である。
【００１１】
更に、駆動伝達機構２としては、駆動モータ１と入力カップリング３を介して連結可能なものであれば適宜選定して差し支えない。この種の駆動伝達機構２の代表的態様としては例えば遊星方式減速機構などが挙げられる。
駆動伝達機構２として例えば遊星方式減速機構を使用する場合には、被回転体６、駆動モータ１、駆動伝達機構２を同軸で直結させる態様にならざるを得ないため、全体としての軸方向寸法が嵩むことになる。ところが、本発明を採用すれば、不必要に軸方向寸法を嵩ませる事態を回避することが可能になる点で、本発明は特に有効である。
【００１２】
また、入力カップリング３は駆動モータ１又は駆動伝達機構２に夫々連結可能であるが、入力カップリング３による連結時の作業性を考慮し、通常いずれか一方例えば駆動伝達機構２に予め組み付けられ、この状態で、他方の駆動モータ１と連結される方式が採用される。
ここで、入力カップリング３のカップリング本体４は連結要素であれば任意の形状でよいが、代表的には断面円状の外周部を備えているものが挙げられる。
そして、入力カップリング３と駆動モータ１の出力軸１ａとの連結構造としては適宜選定して差し支えないが、代表的には、入力カップリング３のカップリング本体４に連結孔４ａを設け、この連結孔４ａに駆動モータ１の出力軸１ａを嵌合させ、前記カップリング本体４に出力軸１ａを止めねじ等の止め具（図示せず）にて固定するものが挙げられる。
一方、入力カップリング３と駆動伝達機構２との連結構造についても適宜選定して差し支えないが、代表的には、カップリング本体４に駆動伝達機構２の入力軸となる連結軸４ｂを連結固定するものが挙げられる。この連結軸４ｂの固定方法としては、カップリング本体４に図示外の連結孔を設け、この連結孔に前記連結軸４ｂを圧入する等適宜選定して差し支えない。
【００１３】
更に、振動減衰部５は、駆動モータ１からの振動が減衰せしめられる作用を奏するものを広く含む趣旨であり、カップリング本体４の外周部の一部若しくは全部に設けられるものであって、連続的に形成されるリング状の態様（所謂フライホイール）に限らず、不連続的に設けられる態様をも含む。
このように、入力カップリング３に振動減衰部５を設けるようにすれば、駆動モータ１からの振動が入力カップリング３の振動減衰部５にて減衰するため、駆動モータ１側に別途フライホイールやダイナミックダンパ等の外付振動減衰部材７を付加する必要がない。
【００１４】
特に、振動減衰部５の代表的態様としては、カップリング本体４の外周部の径方向に均一に突出するフライホイールにて構成される態様が挙げられる。本態様によれば、フライホイール効果により簡単に振動を減衰する効果が得られる。
また、振動減衰部５としては、カップリング本体４と別部材にて構成するようにしてもよいし、カップリング本体４と一体成形するようにしてもよい。このとき、別部材を使用する態様では振動減衰効果の調整が容易になり、一方、一体成形構成の態様では製造工程を簡略化することができる点で好ましい。
ここで、カップリング本体４の外周部全体に振動減衰部５を一体的に設けた態様については、連結強度や連結取付部の構造上必要な通常の径寸法の入力カップリング３よりも大径な部分があれば、当該部分を振動減衰部５として把握することが可能である。
【００１５】
更に、フライホイール構成の振動減衰部５の好ましい態様としては、カップリング本体４の外周部厚さ方向寸法よりも短寸の厚さ寸法のフライホイールである態様が挙げられる。本態様によれば、入力カップリング３の取付構造として、カップリング本体４に従前通りの取付部を設け、この取付部を避ける部位に振動減衰部５としてのフライホイールを設けるようにすればよいため、入力カップリング３の取付構造を簡略化したまま、振動減衰を実現することができる。
【００１６】
また、別の好ましい態様としては、弾性体を含むフライホイールである態様が挙げられる。このように、振動減衰部５としてのフライホイールに弾性要素を含むと、ダイナミックダンパ効果が付加され、振動の減衰効果がより発揮される点で好ましい。
特に、振動減衰部５は、カップリング本体４に対し弾性体を介してリング状部材を連結したフライホイール態様のものが好ましく、ダイナミックダンパ効果を充分に発揮することができる。
更にまた、振動減衰部５としてのフライホイールの外径寸法については、駆動モータ１の軸径の３倍以上の外径からなるフライホイールである態様が好ましい。このような寸法のフライホイールを用いれば、充分な慣性を有し、フライホイール効果を確実に達成することができる。
【００１７】
また、駆動モータ１のハウジングの変形形態としては、そのモータハウジングの一部に駆動伝達機構２のハウジングの少なくとも一部を一体的に具備しているものが挙げられる。本態様によれば、夫々のハウジングを連結する要素が不要になるため、更に、回転駆動装置の軸方向長さを短縮することができる。
【００１８】
更に、本発明は、上述した回転駆動装置に限られるものではなく、これを用いた処理装置（画像形成装置などを含む）をも対象とする。
この場合、本発明としては、上述した回転駆動装置と、この回転駆動装置により回転駆動される被回転体６とを備えたものが挙げられる。
この場合、回転駆動装置の出力駆動軸、具体的には駆動伝達機構２の出力駆動軸２ａと被回転体６の駆動伝達軸６ａとを連結することが必要である。この連結構造としては、入力カップリングを使用する態様でもよいが、軸方向寸法の短寸化という要請に対しては、入力カップリングを用いずに、両軸を直結する構造（例えば駆動伝達軸６ａに連結孔６ｂを設け、この連結孔６ｂに前記駆動伝達機構２の出力駆動軸２ａを嵌合させ、かつ、ねじ等の止め具にて固定する構造など）が好ましい。
【発明の効果】
【００１９】
以上説明したように、本発明に係る回転駆動装置によれば、駆動モータと駆動伝達機構とを入力カップリングを介して連結する態様において、入力カップリングに駆動モータからの振動が減衰せしめられる振動減衰部を具備させるようにしたので、駆動モータに別部材であるフライホイールやダイナミックダンパを付加することなく、回転駆動装置の軸方向寸法を不必要に大きくせずに、駆動モータからの振動を効果的に減衰することができる。
また、このような回転駆動装置を用いた処理装置にあっては、被回転体にフライホイール等を付加することなく、被回転体及び回転駆動装置の軸方向寸法を不必要に大きくせずに、駆動モータからの振動を効果的に減衰することができるため、処理装置自体の小型化を図りながら、駆動モータからの振動に伴う被回転体の回転ムラを有効に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
◎実施の形態１
図２は本発明が適用された画像形成装置の実施の形態１を示す。
同図において、感光体ドラム２０はドラム本体２１の軸方向に対して貫通する伝達駆動軸２２を有し、この感光体ドラム２０の支持構造は、装置筐体のフロント及びリアフレーム３１，３２に前記感光体ドラム２０の両端に突出する伝達駆動軸２２をボールベアリングなどの軸受部３３，３４を介して回転支持するようにしたものである。
【００２１】
本実施の形態においては、図２ないし図４に示すように、リアフレーム３２の外側には回転駆動装置４０が配設されている。この回転駆動装置４０は、ステッピングモータなどの駆動モータ４１と、この駆動モータ４１に対して入力カップリング４３を介して連結される減速機構４２とで構成されている。
本実施の形態において、駆動モータ４１はモータハウジング４１０の一端に接合フランジ４１１を有し、この接合フランジ４１１側から出力軸４１２を突出配置したものである。尚、図中、符号４１３は駆動モータ４１のリード線接合部である。
【００２２】
また、減速機構４２は例えば遊星ロール減速機構が用いられる。この遊星ロール減速機構は、駆動モータ４１の回転が入力される太陽ロール４２５と、この太陽ロール４２５の周囲に配設される複数（例えば三つ）の遊星ロール４２６と、この複数の遊星ロール４２６を支持するキャリア４２７と、前記太陽ロール４２５と同軸に設けられ且つ遊星ロール４２６にて減速された回転を出力する出力駆動軸４２８とを備え、これらの各要素をハウジング４２０にて格納するようにしたものである。尚、図４では、ハウジング４２０は省略している。
そして、この減速機構４２のハウジング４２０は、その一端側に入力カップリング４３が収容可能な中空状の円筒突出部４２１を有し、この円筒突出部４２１の先端部とモータハウジング４１０の接合フランジ４１１とを当接させ、両者間を図示外のねじ等の締結具にて締結するようにしたものである。
【００２３】
特に、本実施の形態では、入力カップリング４３は例えばＳ４５Ｃ等にて成形されており、例えば図４及び図５（ａ）（ｂ）に示すように、厚肉円筒状のカップリング本体１００を有し、このカップリング本体１００の外周面の減速機構４２寄りには円板リング状のフライホイール１１０を外方に突出するように配設したものである。
【００２４】
ここで、カップリング本体１００は、駆動モータ４１の出力軸４１２が嵌挿される第１の連結孔１０１（本例では孔径ｄ１）を有し、この第１の連結孔１０１に面した外周部には前記第１の連結孔１０１に貫通するめねじ１０３を開設したものである。また、カップリング本体１００は、減速機構４２の太陽ロール４２５が嵌装される第２の連結孔１０２（本例では孔径ｄ２：ｄ２≠ｄ１）を有している。尚、本例では、第１、第２の連通孔１０１，１０２は孔径の異なるものを使用しているが、これに限らず、駆動モータ４１の出力軸４１２を太陽ロール４２５と同径にできれば同じ孔径でも差し支えない。
そして、本実施の形態おいては、入力カップリング４３は減速機構４２側に予め組み込まれており、例えばカップリング本体１００の第２の連結孔１０２に前記太陽ロール４２５を圧入して固定する方式が採用されている。
また、入力カップリング４３と駆動モータ４１の出力軸４１２との連結作業については、カップリング本体１００の第１の連結孔１０１に前記出力軸４１２を嵌挿させ、めねじ１０３を介して止めねじの止め具（図示せず）にてカップリング本体１００と出力軸４１２とを固定する方式が採られる。尚、減速機構４２のハウジング４２０のうち円筒突出部４２１には前記連結作業を可能にするための作業孔４２２が開設されている。
【００２５】
ここで、フライホイール１１０としては、所望の慣性力を得るという観点から、適宜素材にて所定の外径寸法Ｄ及び厚さ寸法ｍのリング状部材として成形し、前記カップリング本体１００の外周面に圧入その他の方法にて固着するようにしたものである。
特に、前記フライホイール１１０の外径寸法Ｄとしては適宜選定して差し支えないが、駆動モータ４１の出力軸４１２の外径寸法ｄ１（第１の連結孔１０１の孔径に相当）の３倍以上であることが好ましい。
また、本実施の形態では、フライホイール１１０がカップリング本体１００の外周面の一部に設けられているため、フライホイール１１０のないカップリング本体１００の外周部にめねじ１０３を設けることが可能になり、入力カップリング４２と駆動モータ４１の出力軸４１２との連結作業は従前と同様に行われる。
【００２６】
本実施の形態において、フライホイール１１０の構成としては適宜選定して差し支えなく、例えば図６（ａ）（ｂ）に示すように、カップリング本体１００の外周面の一部にベアリング１３０を介してダンパリング１３１を圧入などにより嵌合装着する態様でも差し支えない。
ここで、ダンパリング１３１は既存のベアリング１３０のアウタケースに固定するようにすればよく、ベアリング１３０のアウタケースと一体的に設けても差し支えない。
また、ベアリング１３０としては、インナケースとアウタケースとの間にボール、ローラ等の転動体を介在させた通常のベアリングであってもよいが、インナケースとアウタケースとの間をゴム等のシール材にて封止したゴムシールベアリングが好ましい。
更に、フライホイール１１０の他の態様としては、図７（ａ）に示すように、カップリング本体１００の外周面の一部にゴムリング１４０を介してダンパリング１４１を嵌合装着する態様であってもよい。この場合、ゴムリング１４０は、例えばカップリング本体１００の外周とダンパリング１４１の内周とを接着するようになっている。
更にまた、フライホイール１１０はカップリング本体１００と別部材で構成してもよいが、例えば図７（ｂ）に示すように、カップリング本体１００と一体的に成形してもよい。
【００２７】
更に、本実施の形態においては、減速機構４２の出力駆動軸４２８と感光体ドラム２０の伝達駆動軸２２との駆動連結構造は以下のようになっている。
すなわち、本実施の形態において、駆動連結構造は、図８及び図９に示すように、伝達駆動軸２２の一端には前記減速機構４２の出力駆動軸４２８が嵌合連結可能な連結孔５１を開設する一方、前記伝達駆動軸２２のうち前記連結孔５１に面した部位にはめねじ５３を一若しくは複数形成すると共に、前記連結孔５１に連結軸である出力駆動軸４２８を嵌合連結させながら、前記めねじ５３に止めねじなどの止め具５４を挿入し、この止め具５４にて両駆動軸２２，４２８を固定連結するようにしたものである。
ここで、伝達駆動軸２２の素材としては例えばＳＵＳ３０４などのステンレスが用いられも、伝達駆動軸２２の連結孔５１は例えば軸外周と同時に加工される。
尚、本例では、伝達駆動軸２２側に連結孔５１を形成し、出力駆動軸４２８を嵌合連結させているが、出力駆動軸４２８側に連結孔５１を形成し、伝達駆動軸２２を嵌合連結させるようにしてもよい。
【００２８】
更に、伝達駆動軸２２の端部から離間した箇所のうち、例えば連結孔５１の奥行き近傍に対応した箇所には可動変形部６０が形成されている。この可動変形部６０は、図９及び図１０（ａ）〜（ｅ）に示すように、軸直角方向から切り込まれた複数のスリット６１にて構成されており、各スリット６１は、微小幅（例えば１ｍｍ程度）にて、軸直角方向から連結孔５１を乗り越えた位置、例えば伝達駆動軸２２の径寸法の約４／５程度の位置まで深く切り込まれ、伝達駆動軸２２の軸方向に沿って所定間隔（例えば１ｍｍ程度）毎に離間して形成されている。尚、図１０（ｂ）〜（ｅ）中、符号６２はスリット６１の底部を区画する切込残部である。
そして、本実施の形態では、各スリット６１は、伝達駆動軸２２の円周方向に所定の偏位角度をもって切り込み配置されている。本例では、スリット６１相互間の偏位角度が９０°に設定されており、図１０（ａ）〜（ｅ）に示すように、伝達駆動軸２２の端部側に位置する１番目のスリット６１の切込位置（図１０（ｂ）参照）に対し、２番目のスリット６１の切込位置が１８０°偏位配置され、３番目のスリット６１の切込位置が９０°偏位配置され、４番目のスリット６１の切込位置が２７０°偏位配置されている。ここで、スリット６１数としては特に制限はないが、均等性を考え、例えばスリット６１相互間の偏位角度が９０°であれば４の倍数（４，８…）とするのが好ましい。
尚、本例では、可動変形部６０の形成箇所については、伝達駆動軸２２のうち連結孔５１の奥行き寸法以内に設けているが、これに限定されるものではなく、駆動伝達軸２２のうち、その端部から連結孔５１の奥行き寸法以上離間した箇所に形成してもよい。また、本例では、伝達駆動軸２２側に可動変形部６０を形成したが、出力駆動軸４２８側に可動変形部６０を形成してもよいことは勿論である。
【００２９】
更に、本実施の形態では、図８に示すように、伝達駆動軸２２の可動変形部６０を挟んで回転駆動装置４０と反対側にはロータリエンコーダ７０が組み込まれている。このロータリエンコーダ７０は伝達駆動軸２２の外周に等間隔のスリット（図示せず）が形成された円板７１を取り付け、この円板７１のスリット開設部を挟む位置には発光素子、受光素子が対向配置されたフォトセンサ７２を配設し、フォトセンサ７２からの光学情報に基づいて伝達駆動軸２２の回転情報を検出するものである。
このロータリエンコーダ７０からの回転情報は図示外の制御装置に取り込まれ、制御装置は、前記ロータリエンコーダ７０からの回転情報に基づいて伝達駆動軸２２の速度変動を把握し、駆動モータ４１に対し例えばクローズドループのフィードバック制御を行うようになっている。
【００３０】
次に、本実施の形態に係る画像形成装置の作動を回転駆動装置を中心に説明する。
本実施の形態において、回転駆動装置４０の駆動モータ４１と減速機構４２とは入力カップリング４３を介して同軸に連結される。
このとき、駆動モータ４１として、例えばステッピングモータを使用した場合には、駆動モータ４１の共振に伴って駆動モータ４１の出力軸４１２に振動が生じ易いが、本実施の形態では、入力カップリング４３はカップリング本体１００の外周面の一部にフライホイール１１０を備えているため、当該フライホイール１１０の慣性力にて駆動モータ４１の出力軸４１２からの振動は有効に減衰する。
【００３１】
このため、駆動モータ４１の出力軸４１２の反対側に外付フライホイール等の振動減衰部材を付加したり、感光体ドラム２０の一端側に外付フライホイール等の振動減衰部材を付加したりすることなく、駆動モータ４１からの振動を有効に減衰することができる。
特に、フライホイール１１０が、図６（ａ）（ｂ）に示すように、ゴムシールベアリング１３０を使用した態様、あるいは、図７（ａ）に示すように、ゴムリング１４０を使用した態様であれば、ゴムシール若しくはゴムリング１４０の弾性作用により、前記フライホイール１１０がダイナミックダンパとしてより効果的に働き、駆動モータ４１からの振動はより確実に減衰する。
このような振動減衰性能については、後述する実施例にて確認される。
【００３２】
また、本実施の形態にあっては、図９に示すように、感光体ドラム２０の伝達駆動軸２２は、連結孔５１に減速機構４２の出力駆動軸４２８を嵌合させ、止め具５４にて両者を連結固定することにより、回転駆動装置４０の減速機構４２に連結される。
このとき、連結孔５１は伝達駆動軸２２の外周と同時に加工可能であるから、例えば連結孔５１の芯ずれ量は５μｍ以下に抑えられ、連結孔５１の芯（連結孔５１の中心軸）が精度良く合わせられる。このため、この伝達駆動軸２２に別部材としての軸継手（スリットカップリングなど）を連結する態様よりも、芯ずれを小さく抑えることが可能であり、かつ、軸継手を介在させない分、感光体ドラム２０と回転駆動装置４０との連結部分の軸方向長さを短寸に設定することが可能である点で好ましい。
また、両駆動軸２２，４２８の連結固定手段としては、めねじ５３に止め具５４を挿入して固定することで、両駆動軸２２，４２８の芯ずれ量は十分小さく抑えられ、芯合わせ精度としては良好に保たれる。
【００３３】
更に、本実施の形態では、図２及び図９に示すように、伝達駆動軸２２にスリット６１構成の可動変形部６０を形成したため、この伝達駆動軸２２は軸心に対し揺動変位可能である。これは、伝達駆動軸２２の一部にスリットカップリングに相当する機能を一体的に組み込んだものに相当する。このため、仮に、回転駆動装置４０の取付誤差により、回転駆動装置４０の軸心が感光体ドラム２０の伝達駆動軸２２の軸心に対し所定の偏角をもって取り付けられるとしても、伝達駆動軸２２の可動変形部６０の変形により、前記偏角による軸心ずれは吸収される。
よって、感光体ドラム２０の軸受部３３，３４に作用する軸反力は、充分に小さく抑えられる。
【００３４】
更にまた、本実施の形態では、ロータリエンコーダ７０（図８参照）により、感光体ドラム２０の伝達駆動軸（本来回転ムラを抑えたい部分に相当）２２の速度変動を直接測定し、フィードバック制御する方式を採用しているため、駆動モータ４１や減速機構４２による速度ムラを低減しつつ、偏角があった場合に生ずる偏心誤差を低減することが可能になり、その分、感光体ドラム２０の伝達駆動軸２２の速度ムラを非常に小さく抑えることができる。
【００３５】
また、本実施の形態において、可動変形部６０は上述したように、偏角に対して高い許容値を有しているが、芯ずれ量に対する許容値は小さい。
しかしながら、本実施の形態のように、感光体ドラム２０の伝達駆動軸２２の素材として例えばＳＵＳ３０４のようなステンレスを用いるようにすれば、耐食性がよいため、表面処理が不要であり、連結軸５２挿入用の連結孔５１の内径を高精度に管理することができ、その分、芯ずれ量を極力抑えることができる。仮に、前記伝達駆動軸２２の素材として、炭素鋼にニッケルメッキ等を施した場合には、メッキ層の厚みムラだけで１０μｍ程度あるため、連結孔５１の内径を高精度に管理することは困難になり易い。
更に加えて、ステンレスは、アルミニウムやプラスチック等よりも伝達駆動軸２２のねじり剛性が高いため、駆動力の応答性が良好に保たれ、フィードバック制御を行うのに適している。
【００３６】
尚、本実施の形態にあっては、ロータリエンコーダ７０を使用したモデルを示したが、これに限定されるものではなく、ロータリエンコーダ７０を使用しないモデルでも本発明を適用できることは勿論である。
【００３７】
◎実施の形態２
図１１及び図１２は本発明が適用された回転駆動装置の実施の形態２を示す。
同図において、回転駆動装置４０は、実施の形態１と略同様に、駆動モータ４１と減速機構４２とを入力カップリング４３にて同軸に連結したものであり、この入力カップリング４３にフライホイール１１０を具備させたものであるが、実施の形態１と異なり、モータハウジング４１０の接合フランジの一部に前記入力カップリング４３が収容可能な円筒状突出部４１５を設け、減速機構４２のハウジング４２０の一部を構成するようにしたものである。
そして、前記円筒状突出部４１５には入力カップリング４３と駆動モータ４１の出力軸４１２との連結作業を行うための作業孔４１６が開設されている。また、円筒状突出部４１５の端部には減速機構４２のハウジング４２０に固定するための取付孔４１７が開設されている。尚、実施の形態１と同様な構成要素には同符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００３８】
従って、本態様によれば、基本的に実施の形態1と同様な作用を奏するものであるが、駆動モータ４１と減速機構４２との嵌め合わせが不要になり、入力カップリング４３に対して直接芯合わせをした後、駆動モータ４１と減速機構４２とを締結するようになるので、部品点数が減って組み立てやすくなると同時に、更に回転駆動装置の軸方向長さを短縮することができる。
【実施例１】
【００３９】
本実施例は、実施の形態１モデルのうち、入力カップリング４３として、通常のベアリング１３０を使用したフライホイール１１０（図６（ａ）（ｂ）参照）を具備したものである。
一方、比較例としては、フライホイール１１０（ダンパ）のない入力カップリングを用いた態様を選定した。
ここで、実施例１の実験条件は以下の通りである。
カップリング本体：
素材：炭素鋼  Ｓ４５Ｃ
外径：１２ｍｍ
軸方向長さ：１７ｍｍ
フライホイール構成：
ベアリング：
幅寸法：８ｍｍ
外径：２８ｍｍ
ダンパリング：
素材：黄銅  Ｃ３６０４Ｂ（比重８．６５ｇ／ｃｍ３）
幅寸法：６ｍｍ
外径：４１ｍｍ
尚、比較例は実施例１と同様なカップリング本体のみを備える。
【００４０】
実施例１及び比較例について、駆動モータ４１から減速機構４２の出力軸までの伝達関数（周波数−ゲイン特性）を調べたところ、図１３、図１４に示す結果が得られた。
先ず、比較例の周波数−ゲイン特性（図１３）を見ると、グラフがなめらかな線になっていないことから、全体的に駆動伝達系が不安定である。
これに対し、実施例１の周波数−ゲイン特性（図１４）によれば、比較例に比べグラフが比較的なめらかな線になっており、比較例に比べて安定していることが理解される。
【００４１】
また、実施例１及び比較例について、速度変動率の時系列変化を調べたところ、図１７（ａ）、図１８（ａ）に示す結果が得られた。尚、図１７（ｂ）、図１８（ｂ）は図１７（ａ）、図１８（ａ）の波形を周波数分析したものである。
同図によれば、実施例１の方が比較例に比べて速度変動がトータル的には小さく抑えられていることが理解される。
【実施例２】
【００４２】
本実施例は、実施の形態１モデルのうち、入力カップリング４３として、ゴム（ゴムリング１４０）を使用したフライホイール１１０（図７（ａ）参照）を具備したものである。
ここで、実施例２の実験条件は、実施例１と略同様であるが、実施例１の通常のベアリング１３０に代えてゴムリング１４０をカップリング本体１００及びダンパリング１４１に接着したものである。
【００４３】
実施例２について、駆動モータ４１から減速機構４２の出力駆動軸４２８までの伝達関数（周波数−ゲイン特性）を調べたところ、図１５に示す結果が得られた。
実施例２の周波数−ゲイン特性（図１５）によれば、実施例１と同様にグラフが比較的なめらかであり、比較例に比べて安定していることが理解される。但し、ゴムによるバネ効果があるため、比較例、実施例１に比べて共振点の周波数が低くなっている。
また、実施例２について、速度変動率の時系列変化を調べたところ、図１９（ａ）に示す結果が得られた。尚、図１９（ｂ）は図１９（ａ）の波形を周波数分析したものである。
同図によれば、実施例２において、実験に用いたモータから１００Ｈｚの振動が出やすかったため、１００Ｈｚ成分の振動が大きく残ってしまっているが、それ以外の周波数の振動は小さいことが理解される。
【実施例３】
【００４４】
本実施例は、実施の形態１モデルのうち、入力カップリング４３として、ゴムシールベアリング１３０を使用したフライホイール１１０（図６（ａ）（ｂ）参照）を具備したものである。
ここで、実施例３の実験条件は、実施例１と略同様であるが、実施例１の通常のベアリングに代えてゴムシールベアリングを使用したものである。
【００４５】
実施例３について、駆動モータ４１から減速機構４２の出力軸までの伝達関数（周波数−ゲイン特性）を調べたところ、図１６に示す結果が得られた。
実施例３の周波数−ゲイン特性（図１６）によれば、実施例１と同様にグラフが比較的なめらかであり、実施例１よりも更に共振の山がなだらかであることから、実施例２よりも振動の減衰特性が優れていると言える。このため、実施例３の周波数特性は比較例、実施例１、実施例２よりも安定していることが理解される。
また、実施例３について、速度変動率の時系列変化を調べたところ、図２０（ａ）に示す結果が得られた。尚、図２０（ｂ）は図２０（ａ）の波形を周波数分析したものである。
同図によれば、実施例３の方が、比較例は勿論、実施例１、実施例２よりも速度変動が極めて小さく抑えられることが理解される。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明に係る回転駆動装置及びこれを用いた処理装置の概要を示す説明図である。
【図２】本発明が適用された画像形成装置の実施の形態１を示す説明図である。
【図３】実施の形態１で用いられる回転駆動装置の概要を示す説明図である。
【図４】その分解斜視図である。
【図５】（ａ）は実施の形態で用いられる入力カップリングの概要を示す説明図、（ｂ）はそのＢ−Ｂ線断面説明図である。
【図６】（ａ）は入力カップリングの別の態様を示す正面説明図、（ｂ）はその断面説明図である。
【図７】（ａ）（ｂ）は入力カップリングの更に別の態様を夫々示す断面説明図である。
【図８】実施の形態１における回転駆動装置と感光体ドラムとの連結構造を示す説明図である。
【図９】その要部を示す説明図である。
【図１０】本実施の形態における伝達駆動軸の可動変形部を示す説明図、（ｂ）〜（ｅ）は（ａ）図中、Ｂ−Ｂ線断面図、Ｃ−Ｃ線断面図、Ｄ−Ｄ線断面図、Ｅ−Ｅ線断面図である。
【図１１】実施の形態２で用いられる回転駆動装置の概要を示す説明図である。
【図１２】その分解斜視図である。
【図１３】比較例（Damper無し）における周波数−ゲイン特性を示す説明図である。
【図１４】実施例１（通常のBearingを用いたDamper）における周波数−ゲイン特性を示す説明図である。
【図１５】実施例２（ゴムを用いたDamper）における周波数−ゲイン特性を示す説明図である。
【図１６】実施例３（ゴムシールBearingを用いたDamper）における周波数−ゲイン特性を示す説明図である。
【図１７】（ａ）は比較例（Damper無し）における時間−速度変動率の関係を示す説明図、（ｂ）は（ａ）を周波数分析した周波数−速度変動率の関係を示す説明図である。
【図１８】（ａ）は実施例１（通常のBearingを用いたDamper）における時間−速度変動率の関係を示す説明図、（ｂ）は（ａ）を周波数分析した周波数−速度変動率の関係を示す説明図である。
【図１９】（ａ）は実施例２（ゴムを用いたDamper）における時間−速度変動率の関係を示す説明図、（ｂ）は（ａ）を周波数分析した周波数−速度変動率の関係を示す説明図である。
【図２０】（ａ）は実施例３（ゴムシールBearingを用いたDamper）における時間−速度変動率の関係を示す説明図、（ｂ）は（ａ）を周波数分析した周波数−速度変動率の関係を示す説明図である。
【図２１】従来における回転駆動装置を一例を示す説明図である。
【図２２】その分解斜視図である。
【符号の説明】
【００４７】
１…駆動モータ，１ａ…出力軸，２…駆動伝達機構，２ａ…出力駆動軸，３…入力カップリング，４…カップリング本体，４ａ…連結孔，４ｂ…連結軸，５…振動減衰部，６…被回転体，６ａ…駆動伝達軸，６ｂ…連結孔，７…外付振動減衰部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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