(57)【要約】【課題】大型化せずとも高低様々な周波数の振動を減衰させ得るダンパ装置を提供する。【解決手段】本願発明のダンパ装置は、駆動源４０から動力伝達系４１を経由した動力にて回転駆動する回転体３に対して、動力伝達に伴い伝達される振動を減衰させるものであり、前記動力伝達系４１と前記回転体３との間に配置されたダンパケース５０を備える。前記ダンパケース５０の内部には、前記ダンパケース５０をその回転方向と逆方向に付勢する渦巻きばね６１を、その巻き締め及び巻き戻し動作に対して抵抗を付与する粘性流体６２と共に収容する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源から動力伝達系を経由した動力にて回転駆動する回転体に対して、動力伝達に伴い伝達される振動を減衰させるダンパ装置であって、
前記動力伝達系と前記回転体との間に配置されたダンパケースを備えており、
前記ダンパケースの内部に、前記ダンパケースをその回転方向と逆方向に付勢する渦巻きばねが、その巻き締め及び巻き戻し動作に対して抵抗を付与する粘性流体と共に収容されている、
ダンパ装置。
【請求項２】
前記ダンパケースから分岐した動力が伝達される下流動力伝達系を備えている、
請求項１に記載したダンパ装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載したダンパ装置を備えている画像形成装置であって、
前記回転体がトナー像を担持する像担持体である、
画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、像担持体等の回転体に伝達される振動を減衰させるダンパ装置、及び、これを備えた画像形成装置に関するものである。画像形成装置には、複写機、プリンタ、ファクシミリ及びこれらの機能を複合的に備えた複合機といった各種のものが含まれる。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電子写真方式を採用した画像形成装置では、回転駆動する感光体ドラムの表面に形成された静電潜像を現像器にてトナー像として顕像化し、当該トナー像を静電的に記録材に転写して画像を得ている。この種の画像形成装置の一例として特許文献１には、駆動モータの動力にて回転駆動する感光体ドラムと、駆動モータから感光体ドラムに動力伝達するギヤ列とを備え、ギヤ列中のギヤ間に、感光体ドラムへの振動伝播を抑制する防振ゴムを介在させることが開示されている。この構成によると、各ギヤ間の噛み合い誤差等に起因した周期的な振動を減衰して、感光体ドラムの回転速度ムラの発生を抑制できるという利点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１７４９３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に記載のように、感光体ドラムへの振動減衰のために防振ゴムを採用した場合、例えば噛み合い誤差に起因する低周波振動は比較的よく減衰できるものの、駆動源の回転速度ムラに起因する高周波振動を減衰させ難い傾向にあり、感光体ドラムの回転速度ムラを十分に抑えるまでには至っていないと解される。すなわち、感光体ドラムへの振動減衰効果が十分ではないと考えられる。また、特許文献１の構成では、十分な振動減衰効果を得るのに、防振ゴムの体積をできるだけ大きくする必要がある。そうすると、防振ゴム自体が大きなスペースを占めることになるから、感光体ドラムや防振ゴムを収容するのに十分な配置スペースを画像形成装置内に設けなければならず、画像形成装置の大型化を招来するという懸念もある。
【０００５】
本願発明は、このような現状を改善することを技術的課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の発明は、駆動源から動力伝達系を経由した動力にて回転駆動する回転体に対して、動力伝達に伴い伝達される振動を減衰させるダンパ装置であって、前記動力伝達系と前記回転体との間に配置されたダンパケースを備えており、前記ダンパケースの内部に、前記ダンパケースをその回転方向と逆方向に付勢する渦巻きばねが、その巻き締め及び巻き戻し動作に対して抵抗を付与する粘性流体と共に収容されているというものである。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１に記載したダンパ装置において、前記ダンパケースから分岐した動力が伝達される下流動力伝達系を備えているというものである。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載したダンパ装置を備えている画像形成装置であって、前記回転体がトナー像を担持する像担持体であるというものである。
【発明の効果】
【０００９】
本願の請求項に記載された発明によると、前記動力伝達系を経由した動力にて前記回転体が回転駆動するにおいて、前記駆動源の回転速度ムラや噛み合い誤差等に起因した高低様々な周波数の振動が発生した場合、前記ダンパケースは、前記渦巻きばねの弾性復原力を利用して、前記動力伝達系からの回転動力及び前記振動との間でバランスを取りながら回転駆動する。その上、前記渦巻きばねの巻き取り及び巻き戻し動作自体も、前記粘性流体の粘性抵抗を受けて緩慢に行われる。従って、前記駆動源等で急激な負荷変動が発生したとしても、当該負荷変動による振動が直接的に前記回転体に伝達されることはなく、前記ダンパケース内の前記渦巻きばね及び前記粘性流体にて減衰される。すなわち、前記渦巻きばね及び前記粘性流体の組合せによって、前記回転体への動力伝達と振動伝播の抑制との両方を効率よく達成できる。
【００１０】
また、前記渦巻きばねと前記粘性流体との両方を前記ダンパケース内に収容するから、従来の防振ゴムのように振動減衰効果向上のために、前記ダンパケースを大型化する必要がなく、前記ダンパケース自体の省スペース化・コンパクト化が可能になる。また、前記ダンパケースの周辺構造（例えば前記回転体や前記動力伝達系）のコンパクト化も図れる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】プリンタの概略説明図である。
【図２】作像部の動力伝達系統を示す概略斜視図である。
【図３】ダンパケースの内部構造を示す概略断面図である。
【図４】ダンパケース内の渦巻きばね及び粘性流体の作用を説明する図であり、（ａ）は回転停止状態、（ｂ）は駆動状態の図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本願発明を画像形成装置の一例であるタンデム方式のカラーデジタルプリンタ（以下、プリンタと称する）に適用した実施形態を、図面に基づいて説明する。なお、以下の説明において必要に応じて特定の方向や位置を示す用語（例えば「左右」「上下」等）を用いる場合は、図１において紙面に直交した方向を正面視とし、これを基準にしている。これらの用語は説明の便宜のために用いたものであり、本願発明の技術的範囲を限定するものではない。
【００１３】
（１）．プリンタの概要
まず、図１を参照しながら、プリンタ１の概要について説明する。プリンタ１は、画像形成部１０、給送部２０及び定着部３０等を備えている。これら各部１０，２０，３０は、プリンタ１の筺体９内に配置されている。図示は省略するが、プリンタ１は例えばＬＡＮ等のネットワークに接続されていて、外部端末（図示省略）等からの印刷指令を受け付けると、当該印刷指令に基づいて印刷ジョブを実行するように構成されている。
【００１４】
画像形成部１０は、像担持体の一例である感光体ドラム３上に形成されたトナー像を記録材Ｐに転写する役割を担うものであり、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の各色に対応する計４つの作像部２及び中間転写ベルト１１等を備えている。４つの作像部２は、中間転写ベルト１１の下方において、図１の左からイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順に、中間転写ベルト１１に沿って並べて配置されている。各作像部２は図１の時計方向に回転駆動する感光体ドラム３を有している。感光体ドラム３の周囲には、その回転方向に沿って順に、帯電部４、露光部５、現像部６、一次転写ローラ７及び感光体クリーナ８が配置されている。なお、図１では説明の便宜上、再現色に応じた符号Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを各作像部２に添えている。また、イエロー用の作像部２Ｙ以外の作像部２Ｍ−２Ｋでは、感光体ドラム３といった各構成要素の符号３−８を省略している。
【００１５】
中間転写ベルト１１も像担持体の一例であり、駆動ローラ１２、従動ローラ１３及びテンションローラ１４に巻き掛けられている。中間転写ベルト１１は図１の反時計方向に回転駆動する。中間転写ベルト１１のうち駆動ローラ１２に巻き掛けられた部分の外側に、給送部２０の構成要素である二次転写ローラ２５が配置されている。中間転写ベルト１１と二次転写ローラ２５との当接部分は二次転写位置１５である。中間転写ベルト１１のうち従動ローラ１３に巻き掛けられた部分の外側には、中間転写ベルト１１上の未転写トナーを除去する転写ベルトクリーナ１６が配置されている。
【００１６】
給送部２０は、記録材Ｐを収容する給紙カセット２１、給紙カセット２１内の記録材Ｐを搬送路Ｒ０に向けて１枚ずつ繰り出す繰り出しローラ２２、繰り出された記録材Ｐを１枚ずつに分離する分離ローラ対２３、１枚に分離された記録材Ｐを二次転写位置１５に送り出すタイミングをとるレジストローラ対２４及び二次転写ローラ２５等を備えている。給紙カセット２１内の記録材Ｐは、繰り出しローラ２２及び分離ローラ対２３の回転にて、最上層のものから１枚ずつ搬送路Ｒ０に送り出される。
【００１７】
定着部３０は、ハロゲンランプ等の定着ヒータ３３を内蔵した定着ローラ３１と、定着ローラ３１に対峙する加圧ローラ３２とを備えている。定着ローラ３１と加圧ローラ３２との当接部分が定着位置である。制御部（図示省略）にて定着ヒータ３３への通電が制御され、定着ヒータ３３が定着に必要な温度に維持される。定着部３０の搬送下流側には、印刷済の記録材Ｐを排出するための排出ローラ対３６が配置されている。プリンタ１の上部には、排出ローラ対３６に対する排紙トレイ３７が設けられている。搬送路Ｒ０の終端側は排出ローラ対３６に向けて延びている。印刷済の記録材Ｐは、排出ローラ対３６の回転駆動にて排紙トレイ３７上に排出される。
【００１８】
記録材Ｐの印刷動作は以下のように行われる。すなわち、作像部２Ｙ−２Ｋ毎に、感光体クリーナ８にて清掃後の感光体ドラム３を帯電部４にて一様に帯電させ、露光部５からの露光にて感光体ドラム３の表面に静電潜像を形成する。静電潜像は、現像部６からのトナーにて反転現像され、各色トナー像として顕像化される。各色トナー像は、一次転写ローラ７にて、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順で、感光体ドラム３から中間転写ベルト１１上に一次転写されて重ねられる。
【００１９】
一方、中間転写ベルト１１の回転駆動にて二次転写位置１５に向かう各色トナー像の移動タイミングに合わせて、記録材Ｐがレジストローラ対２４の回転駆動にて二次転写位置１５に搬送される。記録材Ｐが二次転写位置１５を通過する際に、重なった４色のトナー像が記録材Ｐの片面に一括して二次転写される。二次転写後の中間転写ベルト１１上は転写ベルトクリーナ１６にて清掃される。二次転写位置１５を通り過ぎて片面に未定着トナー像を載せた記録材Ｐは、定着部３０を通過する際に加熱・加圧され、未定着トナー像を定着される。定着後（印刷済）の記録材Ｐは、排出ローラ対３６の回転駆動にて排紙トレイ３７上に排出される。
【００２０】
例えば各作像部２の現像部６、中間転写ベルト１１及び転写ベルトクリーナ１６等は、画像形成動作の繰り返しによって消耗する消耗部品に相当するものである。これら各消耗部品は筐体９に交換可能（着脱可能）に装着されている。例えば各作像部２（感光体ドラム３、帯電部４、露光部５、現像部６及び感光体クリーナ８）は、ハウジング３５内に収容してカートリッジ化（一体構造化）されていて、いわゆるプロセスカートリッジとして筐体９に交換可能に装着されている。
【００２１】
（２）．作像部の動力伝達構造
次に、図２−図４を参照しながら、作像部２の動力伝達構造について説明する。プリンタ１の筐体９内には、動力を発生する駆動源としての駆動モータ４０が配置されている。実施形態では、駆動モータ４０の動力が回転体である感光体ドラム３と下流回転体である現像部６との２方向に分岐して伝達される（図２及び図３参照）。
【００２２】
駆動モータ４０の動力は一旦、動力伝達系としての入力ギヤ列４１に伝達される。入力ギヤ列４１は、駆動モータ４０からの動力を受け取る入力ギヤ４２と、入力ギヤ４２に噛み合う感光体駆動ギヤ４３とを備えている。感光体駆動ギヤ４３は、感光体ドラム３から外向きに突出した回転軸３ａの突端側に固着されている。
【００２３】
回転軸３ａのうち感光体駆動ギヤ４３と感光体ドラム３との間には、振動減衰用のダンパケース５０が動力伝達可能に被嵌されている。実施形態では、感光体ドラム３と一体回転するように、感光体ドラム３の長手方向一端側にダンパケース５０が連結されている。ダンパケース５０の外周側に形成された外歯には、下流動力伝達系としての出力ギヤ４５を噛み合わせている。出力ギヤ４５には、現像部６を駆動させる現像部駆動ギヤ４８を噛み合わせている。駆動モータ４０の動力の一部は、入力ギヤ列４１とダンパケース５０とを介して、感光体ドラム３に伝達される。残りの動力は、ダンパケース５０から分岐して、出力ギヤ４５及び現像部６（現像部駆動ギヤ４８）に伝達される。
【００２４】
図３に示すように、ダンパケース５０は上流ケース５１と下流ケース５２とを嵌め合わせてなる中空密閉状のものである。ダンパケース５０は全体として円盤形状に形成されている。出力ギヤ４５に噛み合う外歯は上流ケース５１の外周側に形成されている。実施形態では、上流ケース５１の内面側（下流ケース５２に対峙する側）に凹部を凹み形成することによって、中空部５３を形成している。ダンパケース５０は互いの嵌合方向に貫通する回転軸３ａに回転可能に軸支されている。回転軸３ａはダンパケース５０の回転中心部を貫通していて、中空部５３ではその中心を貫いている。
【００２５】
上流及び下流ケース５１，５２はそれぞれ、軸受５４を介して回転軸３ａに回転可能に軸支されている。下流ケース５２の外面側（感光体ドラム３に対峙する側）には、外向きに突出した円筒突起部５２ａが形成されている。ここで、感光体ドラム３は一端開口の円筒状に形成されている。下流ケース５２の円筒突起部５２ａは、例えば圧入等によって外れ難い状態で、感光体ドラム３の一端開口部に嵌合している。このため、ダンパケース５０と感光体ドラム３とは一体回転する。
【００２６】
ダンパケース５０内の中空部５３には、当該ダンパケース５０をその回転方向と逆方向に付勢する渦巻きばね６１が、その巻き締め及び巻き戻しに対して抵抗を付与する粘性流体６２と共に収容されている。渦巻きばね６１は、金属製等の板ばね材をダンパケース５０の回転方向と逆向きの渦巻き状に巻き回して形成されている。渦巻きばね６１の一端側は、回転軸３ａのうち中空部５３内の部分に固定されたステータ５５に引っ掛けて固定され、他端側は中空部５３の内周面（実施形態では上流ケース５１の凹部内周面）に形成された係止部５６に引っ掛けて固定されている。
【００２７】
図４（ａ）に示すように、渦巻きばね６１は、回転軸３ａが回転停止している状態で、回転軸３ａを中心とする半径方向外側に偏って広がっている（緩んでいる）。入力ギヤ列４１からの動力にて回転軸３ａが回転すると、渦巻きばね６１は、回転軸３ａ（ステータ５５）に向けて半径方向内側に偏って巻き取られていく。そして、ステータ５５回りに巻き取られた渦巻きばね６１の戻しばね力（弾性復原力）を利用して、回転軸３ａの回転動力との間でバランスを取りながら、ダンパケース５０が回転駆動する（図４（ｂ）参照）。
【００２８】
粘性流体６２は、ダンパケース５０が回転軸３ａに連動して回転する際に、渦巻きばね６１の巻き締め及び巻き戻し動作（半径方向の動作）に粘性抵抗を付与して、回転軸３ａと渦巻きばね６１との間、ひいては回転軸３ａとダンパケース５０との間に、粘性抵抗に起因した若干の相対回転（ダンパケース５０の回転遅れ）を生じさせるものである。この場合の粘性抵抗は、粘性流体６２のせん断抵抗や撹拌抵抗に起因して得られる。従って、渦巻きばね６１の半径方向の動作は、常に粘性流体６２の粘性抵抗を受けて緩慢なものとなる。粘性流体６２の種類は特に限定されないが、例えばシリコーンオイル等の高粘性流体やグリースが用いられる。なお、上流及び下流ケース６１，６２における回転軸３ａの貫通部分には、中空部５３内の粘性流体６２の漏れを防止するオイルシール５７が設けられている。
【００２９】
以上の構成において、駆動モータ４０から入力ギヤ列４１を経て回転軸３ａに伝達された回転動力は、ダンパケース５０によって、感光体ドラム３と現像部６との２方向に分岐して伝達される。ここで、駆動モータ４０の回転速度ムラ、現像部６の負荷変動又は噛み合い誤差等に起因した高低様々な周波数の振動が発生した場合、ダンパケース５０は、ステータ５５回りに巻き取られた渦巻きばね６１の戻しばね力（弾性復原力）を利用して、回転軸３ａの回転動力及び前記振動との間でバランスを取りながら回転駆動する。その上、戻しばね力を発揮する渦巻きばね６１の半径方向の動作自体（巻き取り及び巻き戻し動作自体）も、粘性流体６２の粘性抵抗を受けて緩慢に行われる。従って、駆動モータ４０や現像部６等で急激な負荷変動が発生したとしても、当該負荷変動による振動が直接的に感光体ドラム３に伝達されることはなく、ダンパケース５０内の渦巻きばね６１及び粘性流体６２にて減衰される。
【００３０】
すなわち、渦巻きばね６１及び粘性流体６２の組合せによって、感光体ドラム３への動力伝達と振動伝播の抑制との両方を効率よく達成できる。その結果、感光体ドラム３における回転速度ムラの発生が大幅に抑制されて画像ブレ（バンディング）を防止でき、高品質な画像の提供が可能になる。
【００３１】
特に実施形態では、渦巻きばね６１が板ばね製であって、その広幅な面が回転軸３ａを中心とする半径方向に対して直交する関係にあるから、渦巻きばね６１が巻き取り・巻き戻し動作をする際に、その広幅な面が粘性流体６２の粘性抵抗を受けることになる。つまり、渦巻きばね６１において粘性抵抗を受ける面が大きく取られているのである。このため、渦巻きばね６１の巻き取り・巻き戻しの緩慢動作をより効果的に実行でき、渦巻きばね６１及び粘性流体６２による振動減衰効果を確実に発揮できる。
【００３２】
また、渦巻きばね６１と粘性流体６２との両方をダンパケース５０の中空部５３内に収容しているから、従来の防振ゴムのように振動減衰効果向上のために、ダンパケース５０を大型化する必要がなく、ダンパケース５０自体の省スペース化・コンパクト化が可能になる。ダンパケース５０の周辺構造（例えば感光体ドラム３や動力伝達系４１，４５）、ひいては作像部２のコンパクト化も図れる。特に、作像部２はいわゆるプロセスカートリッジとして筐体９に交換可能に装着される構造であるから、動力伝達系４１，４５の簡素化及び小型軽量化も併せて達成できる。
【００３３】
（３）．その他
本願発明は、前述の実施形態に限らず、様々な態様に具体化できる。例えば、画像形成装置としてプリンタを例に説明したが、これに限らず、複写機、ファクシミリ又はこれらの機能を複合的に備えた複合機等でもよい。実施形態では、回転体が感光体ドラム３、下流回転体は現像部６であったが、当該関係を、中間転写ベルト１１の駆動ローラ１２と定着部３０とに置き換えることも可能である。この場合、回転体が駆動ローラ１２に相当し、下流回転体が定着部３０に相当することになる。かかる構成を採用した場合も、渦巻きばね６１及び粘性流体６２の組合せによって、感光体ドラム３への動力伝達と振動伝播の抑制との両方を効率よく達成でき、高品質な画像の提供が可能になる。その他、各部の構成は図示の実施形態に限定されるものではなく、本願発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能である。
【符号の説明】
【００３４】
１  プリンタ（画像形成装置）
２Ｙ−２Ｋ  作像部
３  感光体ドラム（回転体）
３ａ  回転軸
６  現像部（下流回転体）
１１  中間転写ベルト
１２  駆動ローラ（回転体）
３０  定着部（下流回転体）
４０  駆動モータ（駆動源）
４１  入力ギヤ列（動力伝達系）
４３  感光体駆動ギヤ
４５  出力ギヤ（第２動力伝達系）
４８  現像部駆動ギヤ
５０  ダンパケース
５１  上流ケース
５２  下流ケース
５３  中空部
６１  渦巻きばね
６２  粘性流体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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