(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸と、
前記回転軸を中心にして回転する回転部材と、
前記回転部材の外周側及び内周側の少なくとも一方に配置され、円筒状に構成された慣性部材と、
粘性及び弾性を有する粘弾性部材と、
前記粘弾性部材を介して前記回転部材と前記慣性部材とを着脱自在に取り付ける取付部材と、を具備し、
前記取付部材は、前記回転部材の半径方向に、前記回転部材、前記粘弾性部材及び前記慣性部材を貫通して、前記回転部材と前記慣性部材とを取り付け、
前記粘弾性部材は、前記慣性部材の周方向の同心円上に複数配置されると共に、前記慣性部材の周面において、前記粘弾性部材を前記取付部材に取り付ける孔が複数形成され、複数の円周方向配置および複数の軸方向位置の孔から任意に選択した孔に前記粘弾性部材が取り付けられたことを特徴とする回転安定装置。
【請求項２】
前記取付部材は、前記回転部材と前記慣性部材との少なくとも一方に設けた支持部により支持されることを特徴とする請求項１に記載の回転安定装置。
【請求項３】
前記取付部材は、前記支持部でねじ止めまたは嵌合されることを特徴とする請求項２に記載の回転安定装置。
【請求項４】
前記取付部材は、前記粘弾性部材に設けられた貫通孔内に差し込まれて前記支持部で支持されることを特徴とする請求項２または３に記載の回転安定装置。
【請求項５】
前記粘弾性部材は一体に形成されたつば部を備え、前記つば部が前記回転部材と前記慣性部材との間に挟まれることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の回転安定装置。
【請求項６】
前記回転部材に固定され前記回転部材と一体になって回転する駆動回転軸を更に具備することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の回転安定装置。
【請求項７】
前記回転部材は円筒状に構成されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の回転安定装置。
【請求項８】
前記慣性部材と前記回転部材とは同心円的に配置されていることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の回転安定装置。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか１項に記載の回転安定装置を備える回転駆動機構を具備することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項１から８のいずれか１項に記載の回転安定装置を備える回転駆動機構を具備することを特徴とする画像読取装置。
【請求項１１】
回転駆動手段と、
前記回転駆動手段により駆動される駆動回転軸と、
前記駆動回転軸に連結される回転安定装置と、
前記駆動回転軸に連結される回転伝達機構と、を有する回転駆動機構において、
前記回転安定装置は、
回転軸と、
前記回転軸を中心にして回転する回転部材と、
前記回転部材の外周側及び内周側の少なくとも一方に配置され、円筒状に構成された慣性部材と、
粘性及び弾性を有する粘弾性部材と、
前記粘弾性部材を介して前記回転部材と前記慣性部材とを着脱自在に取り付ける取付部材と、を具備し、
前記取付部材は、前記回転部材の半径方向に、前記回転部材、前記粘弾性部材及び前記慣性部材を貫通して、前記回転部材と前記慣性部材とを取り付け、
前記粘弾性部材は、前記慣性部材の周方向の同心円上に配置されると共に、前記慣性部材の周面において、前記粘弾性部材を前記取付部材に取り付ける孔が複数形成され、複数の円周方向配置および複数の軸方向位置の孔から任意に選択した孔に前記粘弾性部材が取り付けられたことを特徴とすることを特徴とする回転駆動機構。
【請求項１２】
前記回転部材は感光ドラムと一体に構成されていることを特徴とする請求項１１に記載の回転駆動機構。
【請求項１３】
前記回転伝達機構は、前記回転軸に連結された歯付きプーリと、この歯付きプーリと噛み合う歯付きベルトと、被駆動部に設けられ前記歯付きベルトと噛み合う歯付きプーリと、を備えることを特徴とする請求項１１または１２に記載の回転駆動機構。
【請求項１４】
前記回転伝達機構は、前記回転軸に連結された第１の歯車と、被駆動部に設けられ前記第１の歯車と噛み合う第２の歯車と、を備えることを特徴とする請求項１１または１３に記載の回転駆動機構。
【請求項１５】
回転駆動手段と、
前記回転駆動手段により駆動される駆動回転軸と、
前記駆動回転軸に連結された回転安定装置と、
前記駆動回転軸に連結される回転伝達機構と、
前記回転伝達機構により回転駆動され、画像形成手段によって形成された像を担持する像担持体を備える画像形成装置において、
前記回転安定装置は、
回転軸と、
前記回転軸を中心にして回転する回転部材と、
前記回転部材の外周側に配置され、円筒状に形成された慣性部材と、
粘性及び弾性を有する粘弾性部材を備え、前記粘弾性部材を介して前記回転部材と前記慣性部材とを着脱自在に取り付ける取付部材と、を具備し、
前記取付部材は、前記回転部材の半径方向に、前記回転部材、前記粘弾性部材及び前記慣性部材を貫通して、前記回転部材と前記慣性部材とを取り付け、
前記粘弾性部材は、前記慣性部材の周方向の同心円上に複数配置されると共に、前記慣性部材の周面において、前記粘弾性部材を前記取付部材に取り付ける孔が複数形成され、複数の円周方向配置および複数の軸方向位置の孔から任意に選択した孔に前記粘弾性部材が取り付けられたことを特徴とすることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転変動を抑止し回転を安定化させる回転安定装置、及びこの回転安定装置を備える回転駆動機構、感光ドラムなどの像担持体における回転変動を抑止できる画像形成装置及び画像読取装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年では、様々な技術分野において駆動技術の安定化が望まれている。例えば、電子写真方式を用いた複写機、プリンタ等のような画像形成装置の像担持体としての感光ドラムや転写ベルトの駆動に用いられるモータの駆動安定性を図るためにダンパを配置することが公知である。かかる画像形成装置の感光ドラムは、本来、一定速度で駆動されるべきなのであるが、速度変動が生じると画質が低下してしまう。この速度変動の原因は、像担持体に加えられる負荷の変動であるが、この負荷変動はその大きさや周期が規則的であると限らないため、負荷変動を予測して像担持体の駆動力を変化させることはできなかった。
【０００３】
また、画像形成装置に限られず、回転体の駆動の安定化技術として、様々な技術が採用されている。例えば、モータの駆動安定性を図るためにダンパを配置することが公知である。特開昭６１−９１５６号公報には、モータ軸に固定されるフランジ部と慣性体とを弾性部材を介して固着したステッピングモータのダンパが開示されている。
【０００４】
しかし、この従来例では、接着剤や焼き付けによりフランジ部と慣性体とに弾性体が固着されているため、弾性体の位置、個数、材質等を変えることができず、またフランジ部や慣性体も同様にその寸法や材質を変えることができず、汎用性がなく、使用における自由度が低いものとならざるを得ない。このため、弾性体や慣性体等が劣化等したときにも交換ができず、ダンパ全体を取り替える必要がある。このように、従来構造のものは、汎用性がないため、他種類を予め用意しておく必要があり、コストが嵩む。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、使用する際に汎用性があり自由度が高くかつ回転変動を抑止し回転を安定化させることのできる回転安定装置、及びこの回転安定装置を備える回転駆動機構、画像形成装置及び画像読取装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記した本発明の目的は次の回転安定装置により達成される。
回転軸と、
前記回転軸を中心にして回転する回転部材と、
前記回転部材の外周側及び内周側の少なくとも一方に配置され、円筒状に構成された慣性部材と、
粘性及び弾性を有する粘弾性部材と、
前記粘弾性部材を介して前記回転部材と前記慣性部材とを着脱自在に取り付ける取付部材と、を具備し、
前記取付部材は、前記回転部材の半径方向に、前記回転部材、前記粘弾性部材及び前記慣性部材を貫通して、前記回転部材と前記慣性部材とを取り付け、
前記粘弾性部材は、前記慣性部材の周方向の同心円上に複数配置されると共に、前記慣性部材の周面において、前記粘弾性部材を前記取付部材に取り付ける孔が複数形成され、複数の円周方向配置および複数の軸方向位置の孔から任意に選択した孔に前記粘弾性部材が取り付けられたことを特徴とする回転安定装置。
【０００７】
この回転安定装置によれば、慣性部材の振動によって回転部材の回転速度変動が抑制されるとともに、粘性及び弾性を有する粘弾性部材が慣性部材の振動に応じて変形するので、回転部材に回転速度変動が生じるような起振力が生じた場合でも、かかる回転速度変動が抑制され、回転部材が安定して回転できる。また、結合部材は回転部材と慣性部材とを着脱自在に結合するから、粘弾性部材、回転部材や慣性部材の交換が容易であり、各部材の組み合わせが自由となり、より回転安定化のための調整が容易となり、このように、使用に際し汎用性があり自由度が高い回転安定装置を実現できる。また、構造が簡単であるため低コストでかつ堅牢な構成の回転安定装置を実現できる。また、慣性部材を回転部材に対し回転中心軸の軸方向に同位相的に取り付けることができるため、軸方向にコンパクトに構成可能となる。
【０００８】
また、前記回転部材に固定され前記回転部材と一体になって回転する回転軸を更に具備することにより、この回転軸をモータ等の回転軸と連結でき、回転安定装置をモータ等に取り付けることができる。
【０００９】
また、前記結合部材は前記粘弾性部材を前記回転部材と前記慣性部材とに取り付ける取付部材を備えることにより、粘弾性部材の取付が容易となる。
【００１０】
また、前記取付部材は前記粘弾性部材と一体に形成されたつば部を備えることにより、粘弾性部材を回転部材と慣性部材とに取り付けることができる。この場合、前記取付部材の前記つば部が前記回転部材と前記慣性部材との間に挟まれるように構成することが好ましい。
【００１１】
また、前記取付部材は前記回転部材と前記慣性部材との少なくとも一方に設けた支持部により支持されるようにできる。この場合、前記取付部材は前記支持部でねじ止めまたは嵌合されることが好ましい。また、前記取付部材は前記粘弾性部材に設けられた貫通孔内に差し込まれて前記支持部で支持されることが好ましい。
【００１２】
また、前記回転部材は円盤状または円筒状に構成され、前記慣性部材は円盤状または円筒状に構成されることが好ましい。この場合、前記慣性部材と前記回転部材とは同心円的に配置するように構成できる。なお、本明細書で円盤状とは、回転中心軸の垂直方向に切断して見た場合の形状を意味し、平板状のものをいう。
【００１３】
また、前記結合部材の取付位置が前記慣性部材または前記回転部材の周面において複数の円周方向位置及び複数の軸方向位置から任意に選択した位置に調節可能であることが好ましい。これにより、結合部材の取付位置を低減すべき振動数に合わせて調節可能となり、より広い範囲の周波数に対応でき、より回転を安定化させた回転安定装置を実現できる。
【００１４】
また、前記回転部材と前記慣性部材とのいずれか一方に前記粘弾性部材を取り付ける複数の孔を設けることにより、取付位置の調節が簡単に行うことができる。この場合、円周方向の孔は均等に分割された位置に設けることが好ましい。また、前記結合部材は複数配置されることが好ましい。
【００１５】
前記した本発明の目的は、また、次の回転駆動機構により達成される。
回転駆動手段と、
前記回転駆動手段により駆動される駆動回転軸と、
前記駆動回転軸に連結される回転安定装置と、
前記駆動回転軸に連結される回転伝達機構と、を有する回転駆動機構において、
前記回転安定装置は、
回転軸と、
前記回転軸を中心にして回転する回転部材と、
前記回転部材の外周側及び内周側の少なくとも一方に配置され、円筒状に構成された慣性部材と、
粘性及び弾性を有する粘弾性部材と、
前記粘弾性部材を介して前記回転部材と前記慣性部材とを着脱自在に取り付ける取付部材と、を具備し、
前記取付部材は、前記回転部材の半径方向に、前記回転部材、前記粘弾性部材及び前記慣性部材を貫通して、前記回転部材と前記慣性部材とを取り付け、
前記粘弾性部材は、前記慣性部材の周方向の同心円上に配置されると共に、前記慣性部材の周面において、前記粘弾性部材を前記取付部材に取り付ける孔が複数形成され、複数の円周方向配置および複数の軸方向位置の孔から任意に選択した孔に前記粘弾性部材が取り付けられたことを特徴とすることを特徴とする回転駆動機構。
【００１６】
この回転駆動機構によれば、慣性部材の振動によって回転部材の回転速度変動が抑制されるとともに、粘性及び弾性を有する粘弾性部材が慣性部材の振動に応じて変形するので、回転駆動手段において回転速度変動が生じるような起振力が生じた場合でも、かかる回転速度変動が抑制され、回転安定装置の回転部材が安定して回転できる結果、回転軸が安定して回転できるとともに回転軸から安定した回転が伝達される。また、回転安定装置の結合部材は回転部材と慣性部材とを着脱自在に結合するから、粘弾性部材、回転部材や慣性部材の交換が容易であり、各部材の組み合わせが自由となる。また、慣性部材を回転部材に対し回転中心軸の軸方向に同位相的に取り付けることができるため、回転駆動機構を軸方向にコンパクトに構成可能となる。
【００１８】
また、前記回転部材は回転ドラムと一体に構成されていてもよい。この場合、モータのロータ等の回転ドラムに慣性部材が粘弾性部材を介して結合されることになる。
【００１９】
また、前記回転伝達機構は、前記回転軸に連結された歯付きプーリと、この歯付きプーリと噛み合う歯付きベルトと、被駆動部に設けられ前記歯付きベルトと噛み合う歯付きプーリとを備えることができる。また、前記回転伝達機構は、前記回転軸に連結された第１の歯車と、被駆動部に設けられ前記第１の歯車と噛み合う第２の歯車とを備えるようにしてもよい。なお、この場合、プーリや歯車を回転安定装置の回転部材と一体化するように構成してもよい。
【００２０】
また、本発明の画像形成装置は、
回転駆動手段と、
前記回転駆動手段により駆動される駆動回転軸と、
前記駆動回転軸に連結された回転安定装置と、
前記駆動回転軸に連結される回転伝達機構と、
前記回転伝達機構により回転駆動され、画像形成手段によって形成された像を担持する像担持体を備える画像形成装置において、
前記回転安定装置は、
回転軸と、
前記回転軸を中心にして回転する回転部材と、
前記回転部材の外周側に配置され、円筒状に形成された慣性部材と、
粘性及び弾性を有する粘弾性部材を備え、前記粘弾性部材を介して前記回転部材と前記慣性部材とを着脱自在に取り付ける取付部材と、を具備し、
前記取付部材は、前記回転部材の半径方向に、前記回転部材、前記粘弾性部材及び前記慣性部材を貫通して、前記回転部材と前記慣性部材とを取り付け、
前記粘弾性部材は、前記慣性部材の周方向の同心円上に複数配置されると共に、前記慣性部材の周面において、前記粘弾性部材を前記取付部材に取り付ける孔が複数形成され、複数の円周方向配置および複数の軸方向位置の孔から任意に選択した孔に前記粘弾性部材が取り付けられたことを特徴とする。
【００２１】
この画像形成装置によれば、感光ドラム等の回転体に慣性部材を粘弾性部材を介して取り付けるので、簡単な構成で像担持体の回転変動を抑制し、回転を安定化させることができるので、良好な画質を得ることができる。また、慣性部材を回転体の外周側に設けるので、回転軸の軸方向にコンパクトな構成となり、画像形成装置の省スペース化に寄与できる。
【００２２】
また、例えば、画像形成装置の像担持体としての感光ドラム、転写ベルト、転写ドラム、またはクリーニングユニット、または画像読取装置の画像読取部において上述の回転安定装置を備える回転駆動機構を具備することにより、簡単な構成により回転変動を抑制し、回転を安定化させることができる。これにより、良好な画像形成または画像読取が可能となり、良好な画質を得ることができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による実施の形態を、図面を参照して説明する。図１（ａ）〜（ｂ）は本実施の形態にかかる回転安定装置の一例を示す図である。
【００２４】
図１に示すように、回転安定装置１１は、回転中心となる回転軸１２ｂと、回転軸１２ｂと離間し対向するように設けられた円周面１２ａと、回転軸１２ｂと円周面１２ａとを連結する連結部１２ｄと、円周面１２ａの円周方向に設けられた複数のねじ孔１２ｃと、を有し全体として円周面１２ａを外周面とする円筒状に形成された回転部材１２と、回転部材１２の円周面１２ａの外側に同心円上に配置され複数のねじ孔１２ｃに対応した複数の孔１３ａを有し全体として円筒状に形成された慣性部材１３と、回転部材１２と慣性部材１３とを結合する結合部材としての粘弾性部材２４と取付部材２５とを備える。
【００２５】
粘弾性部材２４は、図２に示すように、弾性及び粘性を有する材料から全体として一体に形成されその両端のつば部２４ａ，２４ａと、つば部２４ａの間に形成された小径部２４ｂと、中央に形成された貫通孔２４ｃとを備える。また、取付部材２５は、粘弾性部材２４の貫通孔２４ｃに差し込まれて回転部材１２のねじ孔１２ｃにねじ止めされるねじ部２５ｂと、中間に段差部２５ａとを備える。
【００２６】
なお、弾性とは、加えた加重を取り去って応力をなくすと歪みもなくなり、元の形に戻る性質をいい、粘性とは、流体の１つの層を他の層に対して相対的に運動させたときに付着力と凝集力の結果として、その境界面に沿って内部摩擦を生じ流れに抵抗する性質をいう。
【００２７】
図１（ｂ），（ｃ）に示すように、回転安定装置１１では、粘弾性部材２４を慣性部材１３の各孔１３ａに弾性変形させて押し込んで弾性復元することにより、つば部２４ａと２４ａとの間に慣性部材１３が位置し、各孔１３ａの内周面に小径部２４ｂが対向するようにしてから、取付部材２５を慣性部材１３の外周側から粘弾性部材２４の貫通孔２４ｃに差し込んで回転部材１２のねじ孔１２ｃにねじ止めしている。これにより、回転部材１２と慣性部材１３とが粘弾性部材２４を介して結合される。この場合、取付部材２５には段差部２５ａがあり回転部材１２の表面に当接するので、取付部材２５は粘弾性部材２４をつば部２４ａ間で一定の距離に維持し、不必要に圧縮変形させることはない。
【００２８】
以上のように、回転安定装置１１では、回転部材１２が慣性部材１３の内周側に配置され、回転部材１２と慣性部材１３とは回転軸１２ｂの半径方向に取付部材２５が貫通して粘弾性部材２４を介して結合されている。そして、取付部材２５のねじ止めを緩めることにより、回転部材１２と慣性部材１３とを容易に取り外すことができ、また、粘弾性部材２４を弾性変形させて慣性部材１３の各孔１３ａから容易に取り外すことができる。また、取付部材２５の材質は、粘弾性部材よりも剛性の高い材料が好ましい。
【００２９】
なお、粘弾性部材２４の小径部２４ｂは、慣性部材１３の孔１３ａ、１３ｃの内周面で比較的緩やかに位置し、粘弾性部材２４を孔１３ａ、１３ｃの周りで回転させることができる。
【００３０】
粘弾性部材２４は、特定の周波数を低減とさせるようにその直径や長さ等の寸法を決めることができ、形状としては円筒形以外であってもよく、立方体とすることができる。例えば、グロメット等を用いることができる。
【００３１】
また、かかる弾性及び粘性を有する材質として、低減させたい振動の周波数に最適な減衰特性を有し、ｔａｎδが０．０５以上である材料が好ましい。かかる材料としては、天然ゴム及び合成ゴムがあり、例えば、ＮＢＲ（アクリロニトリル−ブタジエンゴム）、ＩＩＲ（ブチルゴム）、シリコンゴム、ＥＰＤＭ（エチレン−プロピレン−非共役ジエタン）等を用いることができるが、これらに限定されるものではない。また、ゴム硬度としては２０度〜７０度の範囲内のものが好ましい。
【００３２】
また、回転部材１２は、材質としては鉄、アルミニウム、真鍮等の金属、ＰＯＭやＡＢＳ等の樹脂等を使用でき、これらの材料から製造した板金、焼結品、切削品、樹脂成形品とすることができるが、これらの材質及び製造方法に限定されるものではない。
【００３３】
また、慣性部材１３は回転部材１２と同様の材質とすることができるが、慣性部材１３と回転部材１との少なくとも一方が金属製であることが好ましく、両方が金属製であることが更に好ましい。
【００３４】
上述のような回転安定装置１１は、図１のように、回転部材１２の回転軸１２ｂにモータ２０ａの駆動回転軸２０がはめ込まれて連結される。このモータ等の駆動回転軸２０の回転により回転安定装置１１の回転部材１２が慣性部材１３とともに回転するが、回転時における慣性部材１３の振動によって回転部材１２の回転速度変動が抑制されるとともに、粘弾性部材２４が慣性部材１３の振動に応じて変形するためモータに起因して回転部材１２に回転速度変動が生じるような起振力が生じた場合でも、かかる回転速度変動が抑制され、回転部材１２が安定して回転できる。その結果、駆動回転軸２０が振動が抑制されながら安定して回転できることになる。
【００３５】
また、慣性部材１３を回転部材１２に対し回転中心軸の軸方向に同位相的に取り付けることができるため、軸方向にコンパクトに構成可能となり、回転安定装置を省スペースの要求される機器や装置に設ける場合に有利となる。
【００３６】
また、結合部材としての粘弾性部材２４と取付部材２５とは、回転部材１２と慣性部材１３とを着脱自在に結合するから、粘弾性部材２４、回転部材１２及び慣性部材１３の交換が容易であり、また、各部材１２，１３，２４の組み合わせが自由となり、より回転安定化のための調整が容易となり、使用に際し汎用性があり自由度が高い回転安定装置を実現できる。このように、回転安定装置において粘弾性部材、回転部材及び慣性部材の組み替えが容易なため、試作コストの削減と、設計自由度及び振動低減設計の適正化が低コストで達成でき、好ましい。また、回転安定装置の構造は、上述の通り、単純でありかつ堅牢に構成でき、耐久性も高いので、安定した性能を長期間にわたって得ることができる。
【００３７】
次に、図３により図１の変形例を説明する。図３に示す回転安定装置１１’は、回転部材１２’と慣性部材１３’が図１よりも軸方向に長く構成され、粘弾性部材２４を取付部材２５により取り付ける孔１３ｆ、１３ｇが軸方向に複数形成されている。このように、複数の円周方向位置の孔及び複数の軸方向位置の孔から任意に選択した孔に粘弾性部材２４を配置し取り付けることができるので、モータ等の低減すべき振動数に合わせて調節可能となり、より広い範囲の周波数に対応し、回転をより安定化できる回転安定装置を実現できる。従って、結合部材（粘弾性部材）の部品だけで、低減すべき問題の振動数がモータやユニット毎に異なっても対応が可能となり、部品コストの低減が可能となる。
【００３８】
また、粘弾性部材をゴム材料で構成した場合、そのゴム硬度を約２０〜７０度度を変化させることにより、対応可能な振動数の範囲を広げることができる。このように、固有振動数の設計自由度が向上し、より広範囲でモータやユニットに対応可能となる。
【００３９】
次に、図４により図１の別の変形例を説明する。図４に示す回転安定装置１９は、図１の回転部材１２の円周面１２ａの内側に慣性部材１３を配置し、粘弾性部材２４を円周面１２ａの孔１２ｃに取り付け、慣性部材１３にねじ孔１３ａを形成したものである。回転部材１２の円周面１２ａの外周側から粘弾性部材２４の貫通孔２４ｃから差し込んでねじ孔１３ａに取り付ける。図４の回転安定装置１９は、図１と同様の効果を得ることができる。
【００４０】
次に、図５（ａ），（ｂ）により別の回転安定装置２１について説明する。この回転安定装置２１は、結合部材１４を粘弾性部材と取付部材とを兼ねる構成とした以外は図１と同様の構成であるので、同一部分には同一の符号を付しその説明は省略する。
【００４１】
図５（ｂ）に示すように、結合部材１４は、弾性及び粘性を有する材料から全体として円筒状に一体に形成され複数のつば部１４ａ、１４ｂ、１４ｃとつば部１４ａと１４ｂとの間に位置する小径部１４ｄとつば部１４ｂと１４ｃとの間に位置する小径部１４ｅとを有し、回転部材１２と慣性部材１３とを結合する。
【００４２】
図５（ａ）に示すように、回転安定装置２１では、複数の結合部材１４は、弾性的性質を有し、つば部１４ａ〜１４ｃを弾性変形させながら回転部材１２の各孔１２ｃ及び慣性部材１３の各孔１３ａにそれぞれ押し込んでから弾性復元すると、つば部１４ａと１４ｂとの間に慣性部材１３が挟まれるように位置し、小径部１４ｄが慣性部材１３の各孔１３ａの内周面に対向して位置し、一方つば部１４ｂと１４ｃとの間に回転部材１２の円周面１２ａが挟まれるように位置し、小径部１４ｅが回転部材１２の各孔１２ｃの内周面に対向して位置する。
【００４３】
以上のように、結合部材１４は、粘弾性部材と取付部材とを兼ね、つば部１４ａ〜１４ｃの弾性変形及び弾性復元を利用して回転部材１２と慣性部材１３とに取り付けられて、粘弾性部材を介して両者を結合することができる。また、結合部材１４は、その弾性変形により容易に回転部材１２の孔１２ａ，１２ｃと慣性部材１３の孔１３ａ，１３ｃとから取り外すことができる。
【００４４】
この場合、結合部材１４のつば部１４ａと１４ｂが慣性部材１３に対して、またつば部１４ｂと１４ｃが回転部材１２に対して比較的親密に接し、一方、結合部材１４の小径部１４ｄ，１４ｅが各孔１２ａ、１２ｃ、１３ａ、１３ｃの内周面で比較的緩やかに位置している。これにより、各結合部材１４を各孔１２ａ、１２ｃ、１３ａ、１３ｃの周りで回転させることができる。
【００４５】
上述の回転安定装置２１によれば、図５（ａ）のように回転部材１２の回転軸１２ｂがモータ２０ａの駆動回転軸２０に連結されて、図１と同様の効果が得られる。
【００４６】
次に、図６（ａ），（ｂ）により更に別の回転安定装置３１を説明する。この回転安定装置３１は、図１と同様の慣性部材、粘弾性部材及び取付部材を使用するが、回転部材が特に回転軸を有しない構成である。即ち、ＤＣアウターロータモータを構成するロータ３２を回転部材としてその外周面３２ａ上に図１と同様に慣性部材１３が粘弾性部材２４を介して取り付け部材２５によりねじ止めされている。
【００４７】
駆動回転軸３３は、モータ取付板３５と一体になった円筒部３３ａの軸受け３６を介して回転可能であり、ロータ３２と連結されて一体に回転する。円筒部３３ａの外周のコイル３３ｂにモータ電気基板３５ａから通電されると、ローラ３２の内周のマグネット３４との作用でロータ３２と駆動回転軸３３が回転したとき、ロータ３２はモータに回転速度変動が生じるような起振力が生じた場合でも、回転安定装置３１によりかかる回転速度変動が抑制され、ロータ３２と駆動回転軸３３が安定して回転でき、図１と同様の効果が得られる。特に、ＤＣモータは低回転領域でコギングにより速度変動が生じ易いのであるが、本構成により速度変動を吸収できるため、低回転でも安定した回転速度が得られる。特に、コギング成分の周波数と回転安定装置３１の固有振動数を一致させると効果的である。
【００４８】
なお、上述の各回転安定装置においては、固定型のフライホールを併用してもよい。また、回転部材を粘性及び弾性を有する材料で構成してもよい。更に、かかる粘弾性材料の回転部材に粘弾性部材を一体に構成してもよい。
【００４９】
次に、図８に図１，図３，図４及び図６で用いることのできる粘弾性部材の変形例を示す。この粘弾性部材２４’は、つば部２４ａの表面から貫通孔２４ｃの内周面に連続した線状の小突起２４ｄを複数本設けたものである。小突起２４ｄはつば部２４ａ上では半径方向に放射状に延び、貫通孔２４ｃの内周面では縦方向に直線状に延びている。小突起２４ｃの高さや本数により振動の減衰特性を調整することが可能である。
【００５０】
次に、図７（ａ），（ｂ）により電子写真方式の画像形成装置における感光ドラム１に慣性部材を取り付けた例を説明する。図７において、潜像を担持する像担持体としての感光ドラム１は、回転軸２に対して一体的に回転するように取り付けられており、回転軸２は、不図示の軸受により回転自在に支持されている。感光ドラム１の右方には、ギヤ３が回転軸２に対して一体的に回転するように取り付けられている。ギヤ３は、ギヤ４と噛合しており、不図示のモータからギヤ４を介して回転トルクを受けるようになっている。
【００５１】
図７（ｂ）に示すように、慣性部材１３が感光ドラム１の右方に取り付けられている。即ち、感光ドラム１の外周面１ａには円周方向の複数の位置にねじ孔１ｂが形成されており、図１と同様の粘弾性部材２４と取付部材２５により慣性部材１３が感光ドラム１に取り付けられている。
【００５２】
本実施の形態の画像形成装置において、感光ドラム１は、１回転の間に、不図示の帯電装置（画像形成手段）からの電荷を蓄積し、トナーを外周面に吸着し、かかるトナーを紙に転写し、残ったトナーを掻き取りブレード（図示省略）やファーブラン等によって排除するというように、次の電荷が蓄積される前に、感光ドラム上から残留トナーを排除するという動作を順次行っている。
【００５３】
このように感光ドラム１が、不図示のモータからギヤ３，４を介しての動力を受けて回転するときに、掻き取りブレード７やファーブランの抵抗によって起振され、回転軸２にねじり振動の共振が生じ、負荷変動が生じるのであるが、本実施の形態の構成によれば、上述と同様に慣性部材１３と粘弾性部材２４との作用により速度変動を抑制でき、感光ドラム１の回転を安定させることができる。このため、回転しながら感光ドラム１に形成される潜像の画質を向上させることができる。また、慣性部材１３を感光ドラム１の外周面１ａ側に設けたので、回転軸２の軸方向にコンパクトな構成となり、画像形成装置の省スペース化に寄与できる。
【００５４】
次に、図９（ａ），（ｂ）により、上述の図１とほぼ同様の回転安定装置を設けた回転駆動機構を説明する。図９（ａ）の回転駆動機構は、回転安定装置４１と、モータ４２と、モータの駆動回転軸４３と、モータ４２の駆動回転軸４３の一端４３ａ側に固定された歯付きプーリ４４と、歯付きプーリ４４と噛み合う歯付き駆動ベルト４５とを備える。
【００５５】
歯付きプーリ４４と噛み合う歯付き駆動ベルト４５と被駆動部に設けられた別の歯付きプーリ（図示省略）とにより回転伝達機構が構成される。モータ４２の駆動回転軸４３の回転が回転安定装置４１により安定する結果、回転伝達機構により伝達される被駆動部での回転が安定する。
【００５６】
なお、図９（ａ）においてプーリ４４を回転安定装置４１の回転部材１２と一体に形成することにより、構成を簡略化でき部品点数も削減でき、低コスト化が可能となる。
【００５７】
また、図９（ｂ）の回転駆動機構は、歯付きプーリ４４をモータ４２の駆動回転軸４３の一端４３ａ側に固定し、回転安定装置４１を駆動回転軸４３の他端４３ｂ側に取り付けたものである。これにより、図５（ａ）と同様の効果を得ることができる。
【００５８】
次に、図１０により、別の回転駆動機構を説明する。図１０の例は、モータ５２の駆動回転軸５４に固定された第１の歯車５３が破線で示す第２の歯車５５を駆動するように構成したものである。図１とほぼ同様の回転安定装置５１が駆動回転軸５４にその回転部材１２の回転軸１２ｂが差し込まれてねじ５２ａにより固定されている。モータ５２の駆動回転軸５４の回転が回転安定装置５１により安定する結果、回転伝達機構である歯車機構により伝達される被駆動部での回転が安定する。
【００５９】
次に、図１１及び図１２により、画像形成装置の転写ベルトの回転駆動機構に上述の回転安定装置を設けた例を説明する。図１１に示すように、画像形成装置の帯状の像担持体としての転写ベルト１０１は、感光体から構成され、その表面１０１ａに形成された像が転写器１０７によって方向Ｆに搬送されてくる転写シートＳに転写される構成となっている。転写ベルト１０１は、駆動ローラ１０２の回転駆動により、回転ローラ１０３，１０４，１０５の間で方向Ｙに移動しながら回転ローラ１０６とローラ１０４との間を転写シートＳが方向Ｆに搬送される。
【００６０】
図１２に示すように、転写ベルト１０１を回転駆動する回転駆動ローラ１０２は、その回転軸１０２ａが歯車１１１及び歯車１１２を介してモータ１１３により回転駆動される。モータ１１３の駆動回転軸１１４の一端１１４ａ側に歯車１１３が連結され、他端１１４ｂ側に図１と同様の回転安定装置１１５が連結されている。
【００６１】
モータ１１３が駆動すると、駆動回転軸１１４，歯車１１２，１１１、回転軸１０２ａ等を介して回転駆動ローラ１０２が回転するが、このとき、モータ１１３において回転速度変動が生じるような起振力が生じた場合でも、回転安定装置１１５の作用によりかかる回転速度変動が抑制され、駆動回転軸１１４は振動が抑制されながら安定して回転できるので、回転駆動ローラ１０２の回転が安定する。このため、転写ベルト１０１は方向Ｙへ安定した一定速度で移動することができる。従って、転写ベルト１０１から転写シートＳに対して転写器１０７によりその像の転写が安定して確実に行われることになり、より高品質の画像形成が可能となる。
【００６２】
以上のように、本実施の形態の回転安定装置を備えた画像形成装置によれば、良好な画質を得るのに複雑な制御を必要としないので高価な回路やモータを使用する必要がなく、また、わずかな部品で構成できるため低コスト化に寄与することができる。
【００６３】
また、従来、画像形成装置の感光ドラムや転写ベルト等の像担持体において速度変動を生じると、画質の低下が生じてしまう。この原因はこれらの像担持体に加えられる負荷の変動であるが、この負荷変動は必ずしも大きさや時間に対して規則的であるとは限らないため、負荷変動を予想して像担持体の駆動力を変化させることができなかったのであるが、本発明による回転安定装置を用いることにより、負荷変動による速度変動を抑制し、回転を安定化させることができるので、かかる問題を解消できる。
【００６４】
次に、画像形成装置において回転駆動機構を有するファーブラシクリーニングユニットに上述と同様の回転安定装置を設けた例を図１３（ａ），（ｂ）により説明する。図１３（ａ）のように、電子写真方式による画像形成装置の感光体ドラム１２１の近傍には、感光体ドラム１２１の表面に形成された潜像をトナー現像した後に、次の画像形成のため感光体ドラム１２１上の残存トナーを清掃するためのクリーナユニット１２２が配置されている。このクリーナユニット１２２は、図の矢印方向に回転する感光体ドラム１２１から残存トナーを掻き取るクリーニングブレード１２３と、クリーニングブレード１２３の下流側で感光体ドラム１２１と接触し補助的にクリーニングを行うファーブラシ１２４と、掻き取られたトナーをクリーナユニット１２２の外部に搬送するトナー搬送スクリュー１２５とを備える。
【００６５】
図１３（ｂ）に示すように、ファーブラシ１２４は、その回転軸が両端で軸受け１２９により回転可能に支持され、ＰＯＭカップリング１２８を介して駆動プーリ１２７の回転軸１２７ａに連結され、駆動プーリ１２７により回転駆動される。駆動プーリ１２７は、駆動モータ（図示省略）によりベルト１２７ｂを介して回転駆動され、その回転軸１２７ａに図１の回転安定装置１２６が接続されている。本例では、回転安定装置を駆動モータ側に配置せず、ファーブラシ１２４の回転軸に連結される駆動プーリ１２７の回転軸１２７ａ側に設けているが、上述と同様に回転軸１２７ａに速度変動が生じてもファーブラシ１２４の回転軸の回転を安定させることができる。
【００６６】
ファーブラシ１２４は、感光体ドラム１２１と接触し、感光体ドラム１２１の周速とほぼ同等または周速差を有するので、ファーブラシ１２４に速度変動が生じると、感光体ドラム１２１に伝達されてしまい感光体ドラム１２１に速度変動が生じてしまい、画像ムラ等の原因となってしまうのであるが、本例では、上述のように回転安定装置をファーブラシ１２４の回転軸側に設けることにより、ファーブラシ１２４の速度変動を防止できる結果、感光体ドラム１２１の速度変動を防止でき、画像ムラ等が生じなく、高画質化を実現でき、好ましい。なお、回転安定装置を駆動プーリ１２７の駆動モータ側に配置してもよいことは勿論である。
【００６７】
次に、図１４により、画像読取装置において例えば図９（ａ）または（ｂ）においてモータとしてステッピングモータを用いた回転駆動機構を用いた例を説明する。図の画像読み取り装置は、図９（ｂ）と同様の回転安定装置を設けたステッピングモータ１３１と、モータ１３１によりタイミングベルト１３２を介して駆動され回転軸１３４を回転駆動する駆動プーリ１３３と、装置の周囲に張られて回転軸１３４の回転により駆動されるワイヤ１３５と、ワイヤ１３５の駆動により図の方向Ｘに駆動され原稿から画像を読み取るため原稿に露光する光源やミラー等の光学系を含む露光ユニット１３６及びＶミラーユニット１３７とを備える。
【００６８】
ステッピングモータ１３１に回転安定装置を設けているため、回転に速度変動が生じてもステッピングモータ１３１の回転が安定し、ワイヤ１３５による露光ユニット１３６とＶミラーユニット１３７との移動が安定するため、より精度のよい画像読み取りを実現でき、好ましい。また、粘弾性部材２４は、回転安定装置において図２と同様に、ステッピングモータ１３１等において低減すべき振動数に合わせて任意の孔に配置することができるので、より効果的に振動を低減でき、更に回転が安定し、好ましい。
【００６９】
【発明の効果】
本発明によれば、使用する際に汎用性があり自由度が高くかつ回転変動を抑止し回転を安定化させることのできる回転安定装置、及びこの回転安定装置を備える回転駆動機構、画像形成装置及び画像読取装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態による回転安定装置の斜視図（ａ）、平面図（ｂ）、及び正面図（ｃ）である。
【図２】図１の回転安定装置の粘弾性部材の斜視図である。
【図３】図１の回転安定装置の変形例を示す斜視図である。
【図４】図１の回転安定装置の別の変形例を示す斜視図である。
【図５】本実施の形態による別の回転安定装置の正面図（ａ）及び結合部材の斜視図（ｂ）である。
【図６】本実施の形態による更に別の回転安定装置の斜視図（ａ）及び回転軸方向に切断してみた断面図（ｂ）である。
【図７】本実施の形態にかかる画像形成装置の感光ドラムの正面図（ａ）及び回転軸方向に切断してみた断面図（ｂ）である。
【図８】図２の粘弾性部材の変形例を示す斜視図である。
【図９】本実施の形態の駆動プーリとベルトを有する回転駆動機構を示す側面図（ａ）、及び別の例を示す側面図（ｂ）である。
【図１０】本実施の形態の駆動歯車を有する回転駆動機構を示す側面図である。
【図１１】本実施の形態の画像形成装置における転写ベルト及びその近傍の構成を示す図である。
【図１２】図１１の転写ベルトの回転駆動機構を示す図である。
【図１３】本実施の形態の画像形成装置における感光体ドラムとクリーニングユニットの側面図（ａ）及びクリーニングユニットの平面図（ｂ）である。
【図１４】本実施の形態の画像読取装置を概略的に示す斜視図である。
【符号の説明】
１                      感光ドラム
２                      回転軸
３、４                  ギヤ（歯車）
１１，１９，２１，３１  回転安定装置
１２                    回転部材
１２ａ                  円周面
１２ｂ                  回転軸
１２ｃ                  複数の孔
１３                    慣性部材
１３ａ                  複数のねじ孔
１４                    結合部材
２４，２４’            粘弾性部材
２５                    取付部材
４１                    回転安定装置
４２                    モータ
４３                    モータの駆動回転軸
４４                    歯付きプーリ
４５                    歯付きベルト
５１、６１，７１，８１  回転安定装置
５２                    モータ
５３，５５              歯車
５４                    モータの駆動回転軸
１０１                  転写ベルト
１０２                  回転駆動ローラ
１１１，１１２          歯車
１１３                  モータ
１１４                  モータの駆動回転軸
１１５                  回転安定装置
１２１                  感光体ドラム
１２２                  クリーナユニット
１２４                  ファーブラシ
１２６                  回転安定装置
１２７                  駆動プーリ
１２７ｂ                ベルト
１３１                  ステッピングモータ
１３２                  タイミングベルト
１３３                  駆動プーリ
１３６                  露光ユニット（画像読取手段）
１３７                  Ｖミラーユニット（画像読取手段）
【図１】
0004066593.tif 000002
【図２】
0004066593.tif 000003
【図３】
0004066593.tif 000004
【図４】
0004066593.tif 000005
【図５】
0004066593.tif 000006
【図６】
0004066593.tif 000007
【図７】
0004066593.tif 000008
【図８】
0004066593.tif 000009
【図９】
0004066593.tif 000010
【図１０】
0004066593.tif 000011
【図１１】
0004066593.tif 000012
【図１２】
0004066593.tif 000013
【図１３】
0004066593.tif 000014
【図１４】
0004066593.tif 000015