JPH10288915A

JPH10288915A - 画像形成装置の像担持体の駆動装置および画像形成装置

Info

Publication number: JPH10288915A
Application number: JP9099079A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Nogami; 豊野上; Takahiko Ryusaki; 貴彦龍崎
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1997-04-16
Filing date: 1997-04-16
Publication date: 1998-10-27

Abstract

(57)【要約】【課題】長期にわたって確実に像担持体の移動速度の安
定化を図ることができ、廉価で像担持体等の交換も容易
な駆動装置を提供する。【解決手段】駆動装置は、回転する感光体ドラム４の被
駆動軸１４と、被駆動軸１４を駆動回転する駆動モータ
５および歯車機構とを備える。また駆動装置には、ホイ
ール回転軸１９を中心に回転し、被駆動軸１４の回転を
安定化させるフライホイール２０が設けられている。被
駆動軸１４と直結された回転軸１１には、大径の摩擦車
１８が取り付けられており、ホイール回転軸１９には、
小径の摩擦車２１が取り付けられている。摩擦車２１は
摩擦車１８に接触し、摩擦車１８に連動回転させられ
る。このようにして、回転軸１１からホイール回転軸１
９へ駆動力が伝達されていると共に、フライホイール２
０の角速度が被駆動軸１４の角速度よりも大きくされて
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】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の感光体ドラム等の像
担持体を駆動する駆動装置および画像形成装置に関す
る。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】電子写真方式を利用す
る画像形成装置では、感光体ドラム等の像担持体の表面
を帯電器で一様に帯電し、レーザ光による光電効果を利
用して、形成すべき画像に対応した潜像を帯電した表面
上に書き込み、この潜像に現像器からトナーを転移させ
て顕像化する。そして、このトナー像を直接的または間
接的に紙やＯＨＰシート等の画像形成対象に転写する。

【０００３】前記のレーザ光の直径は、例えば６０μｍ
程度であり、このレーザ光が像担持体の走行方向と直交
する方向に走査されて、潜像が形成される。この場合、
像担持体が一定速度で走行すれば、潜像の書込み線の間
隔は一定であるが、例えば振動等により像担持体の走行
速度が不安定になると、潜像の書込み線の間隔には疎密
が発生する。そして、これに起因してトナー像にも濃度
むらが発生し、画像品質を低下させてしまう。さらに、
カラー画像形成装置では、複数色のトナー像を積層して
発色させているが、各トナー像の濃度むらがあると、カ
ラー像も所望の色調にならなくなる。

【０００４】このような像担持体の回転数の不安定化の
態様としては、回転中心軸の取付け精度の誤差による周
期的振動がある。また、特にカラー画像形成装置では、
移動可能な現像器、転写器やクリーニングブレードを設
けることがあるが、これらは、像担持体に接触・退避さ
せると、瞬間的な像担持体の減速・加速を誘発する。ま
た、画像を形成するシートを通じてシートの搬送ロール
の速度変動が伝達されたり、像担持体に接触している現
像器の現像ロールの速度変動が伝達されたりすることに
よっても、像担持体の振動が生ずる。さらに、像担持体
を歯車で駆動する場合、歯車のバックラッシュによる瞬
間的な回転速度の変動による周期の短い振動もある。

【０００５】そこで、像担持体の速度を安定化させるた
めに、一般的には、像担持体の回転軸にフライホイール
を取り付け、慣性モーメントを増大させることが行われ
ている。また、特開平１−１９３８８８号公報に開示さ
れた技術では、感光体ドラムの端部のフランジの重量を
大きくし、フライホイールと同様の役割を果たさせてい
る。

【０００６】さらに、近年では、フライホイールによる
速度の安定化効果を向上させるため、フライホイールの
角速度を像担持体の角速度よりも大きくすることが提案
されている。これは、慣性による運動エネルギ（以下、
「慣性エネルギ」とする）Ｅが、次式のようになるから
である。Ｅ＝Ｊω²／２ここで、ωは角速度、Ｊは慣性モーメントである。通
常、慣性モーメントＪは半径の２乗に比例するから、フ
ライホイールを大径にすれば、慣性エネルギＥも大きく
なる。しかし、それでは重量が大きくなり支持機構が大
型・高額になる上、フライホイールを設ける大きなスペ
ースが必要となって装置が大型化し、像担持体の取付け
・交換もやりにくくなる。そこで、角速度ωを大きくす
ることにより、慣性エネルギＥをωの２乗に比例するよ
うに大きくする方が有利である。

【０００７】このため、特開平４−７５０６５号公報で
は、感光体ドラムの表面に小径の摩擦ロールを接触さ
せ、この摩擦ロールと同軸にフライホイールを取り付け
る技術が開示されている。ここでは、小径の摩擦ロール
により、フライホイールを回転させると同時に、フライ
ホイールの角速度を感光体ドラムの角速度よりも大きく
している。しかし、電子写真方式を利用した画像形成技
術では、感光体ドラムの周囲には不可避的に浮遊したト
ナー粒子が存在している。従って、摩擦ロールと感光体
ドラムの汚れにより、短期間で両者の間に滑りが生じ、
フライホイールによる回転安定化機能を損なってしま
う。

【０００８】特開平１−２８２５６７号公報の技術で
は、中空の感光体ドラムの内部に、フライホイールと同
機能の円柱状の慣性体を設け、遊星歯車機構により、感
光体ドラムの駆動力をフライホイールに伝達すると同時
に、フライホイールの角速度を感光体ドラムの角速度よ
りも大きくしている。また、特開平４−２５８９６７号
公報に開示されたような像担持体の駆動系統の歯車列の
途中にフライホイールを配置する装置も提案されてい
る。しかし、遊星歯車機構を含め、フライホイールと像
担持体との間で歯車式の駆動力伝達を行った場合には、
歯車のバックラッシュの存在により、微小時間中に回転
速度の上昇・下降が繰り返される。従って、フライホイ
ールで回転安定化させようとしているにもかかわらず、
その目的を十分に達成できず、阻害することすら考えら
れる。

【０００９】また、特開平１−２８２５６７号公報の技
術では、感光体ドラムの内部に遊星歯車機構を設けてい
るが、これでは、部品の製造価格が高くなる。感光体ド
ラムのような像担持体は、表面の感光層の劣化により交
換する必要が生じるが、その度に歯車類を廃棄するのは
好ましくない。また、感光体ドラムの交換のたびに遊星
歯車機構をなす多数の歯車を付け替えるのでは、手間が
かかって煩雑である。

【００１０】さらに、感光体ドラムの回転軸などに複数
のダイナミックダンパを取り付ける技術も提案されてい
る。ダイナミックダンパは、慣性錘となる部分とゴムな
どの粘弾性部とを備え、錘による慣性モーメントに加え
て、粘弾性部により、振動減衰を行う。しかし、ダイナ
ミックダンパで振動減衰可能な周波数帯域は限られてい
る。特開平６−２６４９７０号公報の技術では、複数ダ
イナミックダンパを設けることにより、振動減衰可能な
帯域を広くしようとしている。しかし、これでは、高額
になる上、像担持体などの取付け・交換もやりにくくな
る。

【００１１】本発明は、前記の課題を考慮してなされた
ものであり、長期にわたって確実に像担持体の移動速度
の安定化を図ることができ、廉価で像担持体等の交換も
容易な駆動装置およびこれを用いた画像形成装置を提供
することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明に係る画像形成装
置の像担持体の駆動装置は、回転して像担持体を移動さ
せる第１の回転軸と、前記第１の回転軸を駆動回転する
駆動手段と、第２の回転軸を中心に回転し、前記第１の
回転軸の回転を安定化させるフライホイールと、前記第
１の回転軸に連動される、前記像担持体とは別個の第１
の摩擦車と、前記第１の摩擦車の径以下の径を有してお
り、前記第２の回転軸に取り付けられていると共に、前
記第１の摩擦車に連動回転させられる第２の摩擦車とを
備え、前記第１の回転軸から前記第２の回転軸へ駆動力
を連続的に伝達すると共に、前記フライホイールの角速
度を前記第１の回転軸の角速度以上としたことを特徴と
する。

【００１３】本発明に係る画像形成装置の像担持体の駆
動装置は、回転して像担持体を移動させる第１の回転軸
と、前記第１の回転軸を駆動回転する駆動手段と、前記
駆動手段の回転を前記第１の回転軸に伝動する噛み合い
式伝動機構と、第２の回転軸を中心に回転し、前記第１
の回転軸の回転を安定化させるフライホイールと、前記
第１の回転軸から前記第２の回転軸へ駆動力を連続的に
伝達すると共に、前記フライホイールの角速度を前記第
１の回転軸の角速度以上とする摩擦式伝動手段（摩擦式
巻掛け伝動手段を除く）とを備えて、前記像担持体の振
動を減衰するようにされていると共に、前記駆動手段の
回転周波数および前記噛み合い式伝動機構の噛み合いに
より発生する振動の周波数のうち、前記像担持体の周速
度をＰ（mm/s）としたときに、少なくともＰ（Ｈｚ）に
最も近い振動の周波数が、振動が減衰される周波数帯域
にあることを特徴とするものでもよい。

【００１４】本発明に係る画像形成装置の像担持体の駆
動装置は、回転して像担持体を移動させる第１の回転軸
と、前記第１の回転軸を駆動回転する駆動手段と、前記
駆動手段の回転を前記第１の回転軸に伝動する噛み合い
式伝動機構と、第２の回転軸を中心に回転し、前記第１
の回転軸の回転を安定化させるフライホイールと、前記
第１の回転軸から前記第２の回転軸へ駆動力を連続的に
伝達すると共に、前記フライホイールの角速度を前記第
１の回転軸の角速度以上とする摩擦式伝動手段（摩擦式
巻掛け伝動手段を除く）とを備えて、前記像担持体の振
動を減衰するようにされていると共に、ほぼ二自由度の
振動系をなし、これにより実質的に二つの固有振動数を
有しており、前記固有振動数付近にそれぞれ振動が増幅
される周波数帯域があり、これらの振動が増幅される周
波数帯域の間に、振動が減衰される一つの周波数帯域が
あって、前記駆動手段の回転周波数および前記噛み合い
式伝動機構の噛み合いにより発生する振動の周波数が、
この振動が減衰される周波数帯域にあることを特徴とす
るものでもよい。

【００１５】本発明に係る画像形成装置の像担持体の駆
動装置は、回転して像担持体を移動させる第１の回転軸
と、前記第１の回転軸を駆動回転する駆動手段と、前記
駆動手段の回転を前記第１の回転軸に伝動する噛み合い
式伝動機構と、第２の回転軸を中心に回転し、前記第１
の回転軸の回転を安定化させるフライホイールと、前記
第１の回転軸から前記第２の回転軸へ駆動力を連続的に
伝達すると共に、前記フライホイールの角速度を前記第
１の回転軸の角速度以上とする摩擦式伝動手段（摩擦式
巻掛け伝動手段を除く）とを備えて、前記像担持体の振
動を減衰するようにされていると共に、ほぼ二自由度の
振動系をなし、これにより実質的に二つの固有振動数を
有しており、前記固有振動数付近にそれぞれ振動が増幅
される周波数帯域があり、これらの振動が増幅される周
波数帯域の間に、振動が減衰される第１の周波数帯域が
あり、高い方の前記振動が増幅される周波数帯域より高
い周波数に、振動が減衰される第２の周波数帯域があっ
て、前記駆動手段の回転周波数が、前記振動が減衰され
る第１の周波数帯域にあり、前記噛み合い式伝動機構の
噛み合いにより発生する振動の周波数が、前記振動が減
衰される第２の周波数帯域にあることを特徴とするもの
でもよい。

【００１６】さらに本発明に係る画像形成装置は、前記
のいずれかの駆動装置を備えるものである。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態について説明する。（１）第１実施形態Ａ．実施形態の構成まず、図１は本発明の第１実施形態を示す概略図であり
る。同図において、符号１〜３は、画像形成装置のフレ
ームを示す。フレーム１〜３は、互いに平行に配置され
ている。フレーム１，２の間には、円筒状の感光体ドラ
ム（像担持体）４が配置されている。感光体ドラム４の
周囲には、感光体ドラム４の表面上に像を形成し、その
像をシートに転写するための各種の手段が配置されてい
るが、図１においては省略する。

【００１８】さて、フレーム３には、感光体ドラム４を
駆動するための駆動モータ（駆動手段）５が固定されて
いる。この駆動モータ５としては、好ましくは、サーボ
モータまたはステッピングモータが使用される。駆動モ
ータ５の回転軸には、小歯車６が固定されており、この
小歯車６が大歯車７に噛み合わせられている。大歯車７
は、小歯車８と一体に形成または小歯車８に固定されて
いる。そして、歯車７，８は、フレーム３に取り付けら
れた回転軸１０を中心に回転自在に支持されている。そ
して、小歯車８は、大歯車９に噛み合わせられている。
大歯車９は、フレーム２，３に回転自在に支持された回
転軸１１に固定されており、回転軸１１の端部には、軸
継手１２が固定されている。

【００１９】一方、感光体ドラム４の回転中心となる被
駆動軸（第１の回転軸）１４の端部には、軸継手１３が
固定されており、この軸継手１３が軸継手１２に取り付
けられている。このようにして、駆動モータ５が駆動回
転されると、歯車６〜９によって回転速度が減速されて
伝達されながら回転軸１１が回転され、軸継手１２，１
３により被駆動軸１４も回転されるようになっている。
なお、回転軸１１は、歯付きベルト（タイミングベル
ト）と歯付きプーリ、チェーンとスプロケットなどを介
して駆動モータ５によって回転されるようにしてもよい
が、実施形態の駆動装置を振動系と考えた場合の固有振
動数を特定容易なものとする観点から、歯車６〜９を介
して回転されるものが好ましい。ベルトやチェーンを使
用すると、振動系の剛性が、ベルトやチェーンに与える
張力次第で変化するからである。

【００２０】さらに、回転軸１１には、円柱状あるいは
円板状の摩擦車（第１の摩擦車）１８が固定されてい
る。なお、符号１５は、被駆動軸１４をフレーム１に回
転自在に支持するための軸受を示し、符号１６は回転軸
１１をフレーム３に回転自在に支持するための軸受を示
す。

【００２１】また、前記の構成要素と離間した位置にお
いて、フレーム２には、ホイール回転軸（第２の回転
軸）１９が支持されている。このホイール回転軸１９に
は、感光体ドラム４の回転速度を安定化するためのフラ
イホイール２０が固定されている。さらに、ホイール回
転軸１９には、円柱状あるいは円板状の摩擦車（第２の
摩擦車）２１が固定されている。摩擦車２１は、摩擦車
１８に接触して連動回転させられる。これにより、回転
軸１１から回転軸１９に駆動力が連続的に伝達され、回
転軸１９は一定速度で回転する。

【００２２】摩擦車２１の径は、摩擦車１８の径以下で
あり、さらに好ましくは、摩擦車２１は、前記の摩擦車
１８よりも小径になされている。これにより、フライホ
イール２０の角速度が回転軸１１の角速度以上、さらに
好ましくは回転軸１１の各速度よりも大きくされてい
る。

【００２３】摩擦車１８，２１は、金属、樹脂またはこ
れらの複合体で形成されている。摩擦係数を高めるため
に、摩擦車１８，２１の周面を粗く処理したり、周面に
摩擦係数の高い素材を薄く層として形成したりすると好
ましい。摩擦係数を向上させる素材としては、ウレタン
エラストマーやＬＴＶ（Low Temperature Volcanizatio
n）シリコンゴムのようなエラストマーが採用できる。
また、セラミックスやダイヤモンドなどの無機質の微粒
子を摩擦車１８，２１の周面に固着して、摩擦係数を向
上させてもよい。微粒子の固着方式として、金属メッキ
によって微粒子を電着すると好ましい。

【００２４】図２および図３は、前記実施形態の主要部
の詳細を示す。これらの図に示すように、摩擦車１８，
２１およびフライホイール２０は、粉塵汚染防止用のカ
バー（包囲体）２２によって包囲されている。カバー２
２は、フレーム２に固定される平板状のカバー板２２ａ
と、カバー板２２ａに固定される箱状のカバー収容体２
２ｂとから構成されている。

【００２５】図２に示すように、フレーム２およびカバ
ー板２２ａには、回転軸１１を回転自在に支持する軸受
１６ａが取り付けられている。また、カバー板２２ａに
は、回転軸１９を回転自在に支持する軸受１７ａが取り
付けられている。さらに、カバー収容体２２ｂには、そ
れぞれ回転軸１１，１９を回転自在に支持する軸受１６
ｂ，１７ｂが取り付けられている。

【００２６】カバー２２には、これらの軸受以外に内部
と外部とが連通する部分が設けられておらず、軸受には
回転軸１１，１９が挿入されているため、カバー２２の
内部へ外部から粉塵が侵入するのが低減される。感光体
ドラム４の周囲にはトナー粒子が浮遊しているため、こ
のようなカバー２２があると、摩擦車１８，２１にトナ
ー粒子などの粉塵が付着するのが最小限化されて有利で
ある。軸受１６ａ，１６ｂ，１７ａ，１７ｂの内部にシ
ールを設けておくとさらに好ましい。

【００２７】図４および図５は、前記の実施形態の変更
例を示す。この変更例では、フレーム３の代わりにカバ
ー２２のカバー収容体２２ｂでモータ５および回転軸１
０，１１，１９を支持している。このカバー収容体２２
ｂは、歯車６〜９、摩擦車１８，２１およびフライホイ
ール２０をすべて包囲する。なお、歯車７，８は回転軸
１０に固定されており、カバー板２２ａとカバー収容体
２２ｂにそれぞれ取り付けられた軸受２３ａ，２３ｂに
よって回転軸１０は回転自在に支持されている。カバー
２２には、モータ５の回転シャフトの連通孔５ａと、軸
受２３ａ，２３ｂ，１６ａ，１６ｂ，１７ａ，１７ｂ以
外に内部と外部とが連通する部分が設けられていない。
また、連通孔５ａはモータ５の筐体で塞がれ、軸受には
回転軸１０，１１，１９が挿入されているため、カバー
２２の内部へ外部から粉塵が侵入するのが低減される。

【００２８】図６ないし図８は、摩擦車１８，２１の変
更例を示す。図６の変更例においては、摩擦車１８の外
周面にＶ字形の溝を形成して、外周面中央の直径が小さ
く、外周面端部の直径が大きくなるようにしてある。ま
た、摩擦車２１の外周面に逆Ｖ字形の突条を形成して、
外周面中央の直径が大きく、外周面端部の直径が小さく
なるようにしてある。逆に、摩擦車１８に逆Ｖ字形の突
条を形成すると共に、摩擦車２１にＶ字形の溝を形成し
てもよい。また、摩擦車１８，２１の外周面に複数の周
方向に延びる溝を形成してもよい。

【００２９】図７の変更例においては、摩擦車１８，２
１を円錐台形に形成し、互いの周面を接触させている。
回転軸１９は、回転軸１９の専用のフレームＦ１，Ｆ２
に取り付けられた軸受Ｂ１，Ｂ２により回転自在に支持
されている。図７の構造では、摩擦車１８，２１は円錐
摩擦車であるが、摩擦車１８，２１の外周面を回転双曲
面とした回転双曲線体車てもよい。

【００３０】図８の変更例においては、摩擦車１８の周
縁に回転軸１１と同心の円環状のフランジ１８ａが形成
されている。フランジ１８ａの内周面には、円柱状また
は円盤状の摩擦車２１の外周面が接触させられている。
すなわち、この変更例は、内歯歯車と外歯歯車の歯車列
と類似の構造である。

【００３１】図９は、摩擦車１８，２１の配列の変更例
を示す。同図においては、摩擦車１８，２１の間に回転
自在な遊転摩擦車ＩＦが配置されている。そして、摩擦
車１８が回転すると、遊転摩擦車ＩＦはこれに連動回転
し、遊転摩擦車ＩＦの回転に連動して摩擦車２１が回転
する。

【００３２】図１０は、回転軸１９の配置の変更例を示
す。ここでは、感光体ドラム４を挟んでフライホイール
２０を歯車６〜９とは反対側に配置している。そして、
摩擦車１８を被駆動軸１４に直接取り付けている。摩擦
車１８，２１は粉塵汚染防止用のカバー２２で包囲され
ている。

【００３３】Ｂ．実施形態の作用さて、前記のように、駆動モータ５が駆動回転される
と、歯車６〜９によって回転速度が減速されて伝達され
ながら回転軸１１が回転される。これにより、回転軸１
１に固定された摩擦車１８も回転され、同時に、軸継手
１２，１３により被駆動軸１４も回転され、感光体ドラ
ム４も回転される。また、摩擦車１８の駆動力が摩擦車
２１に伝達されて摩擦車２１も回転され、これにより摩
擦車２１と同軸上のフライホイール２０も回転される。

【００３４】ここで、摩擦車１８の半径をＲ₁とし、摩
擦車２１の半径をＲ₂とする。Ｒ₂は、Ｒ₁よりも小さく
されている。従って、回転軸１１、被駆動軸１４および
感光体ドラム４の角速度よりも、ホイール回転軸１９お
よびフライホイール２０の角速度が大きくされている。
感光体ドラム４の角速度をω₁とし、フライホイール２
０の角速度をω₂とすれば、ω₂＝ω₁Ｒ₁／Ｒ₂である。
フライホイール２０の慣性エネルギＥは、次式のように
表すことができる。Ｅ＝Ｊω₂ ²／２＝Ｊ（ω₁Ｒ₁／Ｒ₂）²／２なお、Ｊはフライホイール２０の慣性モーメントであ
る。

【００３５】次に、フライホイール２０をホイール回転
軸１９ではなく、回転軸１１に取り付けたと仮定する
と、その場合の慣性エネルギＥ_iは、次式のようにな
る。Ｅ_i ＝Ｊω₁ ²／２従って、本実施形態のように、フライホイール２０を取
り付けた場合には、回転軸１１に取り付けた場合より
も、慣性エネルギを（Ｒ₁／Ｒ₂）²倍大きくすることが
できる。なお、前記より明らかなように、増速比Ｒ₁／
Ｒ₂は、１よりも大きな数であり、この増速比を例えば
３倍にすれば、慣性エネルギは９倍になる。

【００３６】フライホイール２０の慣性モーメントＪ
は、数式１で表される。なお、ｄＭは微小部分の重量で
ある。

【数１】数式１によると、前記とは別に、フライホイール２０を
ホイール回転軸１９ではなく、回転軸１１に直接取り付
けたとしても、フライホイール２０の半径Ｒ₂を大きく
すれば、その２乗にほぼ比例して慣性エネルギも大きく
なる。この場合、半径Ｒ₂を３倍にすれば、慣性エネル
ギは９倍にすることができる。しかし、この場合には、
フライホイール２０の重量が大きくなり支持機構が大型
・高額になる上、大径のフライホイールを設ける大きな
スペースが必要となって装置が大型化してしまう。

【００３７】これに対して、本実施形態のように、角速
度を大きくすることにより、慣性エネルギを大きくする
場合にあっては、フライホイール２０は小さい半径でよ
く、その重量も小さくて済むから、これを支持する軸受
１７ａ，１７ｂ，Ｂ１，Ｂ２は簡単で小さいものでよ
く、フレーム２，３，Ｆ１，Ｆ２の剛性を高める必要も
ない。また、フライホイール２０を設けるスペースも小
さくて済み、装置の大型化を招かない。

【００３８】ここでは、回転軸１１からホイール回転軸
１９への駆動力の伝達を摩擦力を利用した摩擦車１８，
２１で行わせている。従って、例えば歯車伝達機構、歯
付きベルト（タイミングベルト）と歯付きプーリ、チェ
ーンとスプロケットのような伝達機構と比較すると、噛
み合い時の振動や、歯車のバックラッシュ間の振動のよ
うな振動は起こる余地がなく、回転軸１１の角速度、ひ
いては感光体ドラム４の周速度を確実に安定化すること
が可能である。

【００３９】また、摩擦車１８，２１は、摩耗や汚れ等
によって、大きな駆動力伝達に供すると滑りを生ずるこ
とはある。しかし、上記の実施形態においては、粉塵汚
染防止用のカバー２２で摩擦車１８，２１を保護するこ
とによって、浮遊したトナー粒子の多い環境において
も、摩擦車１８，２１の表面の汚染が最小限化される。
これにより、摩擦車１８，２１の相互の滑りを低減する
ことが可能である。

【００４０】さらに、摩擦車１８，２１の外周面に上記
のように無機質の微粒子をメッキ金属によって固着して
耐摩耗性が高く破壊されにくい摩擦係数増大層を設けれ
ば、長期にわたって滑りの発生を防止することが可能で
ある。

【００４１】また、摩擦車１８，２１の取り付けは、製
造費用を大きく上昇させることもない。例えば、後述す
る図２０に示すエンドレスベルトＥＢのような摩擦式巻
掛け伝動手段を使用する場合よりも、構造は簡略化さ
れ、構成要素の数も削減することが可能である。

【００４２】さらに、本実施形態では、感光体ドラム４
の被駆動軸１４と、回転軸１１とは、軸継手１２，１３
とで連結されており、感光体ドラム４の表面の感光層の
劣化等により、感光体ドラム４を交換する場合には、軸
継手１２，１３の連結を解除すればよく、多数の歯車を
付け替えたりする必要はない。また、この場合には、摩
擦車１８，２１の付替なども必要としない。

【００４３】なお、図１においては、摩擦車１８は、大
歯車９よりも感光体ドラム４に近い位置に配置されてい
る。また、図１０においては、摩擦車１８は、感光体ド
ラム４よりも大歯車９から離間させられている。これに
対して、摩擦車１８を大歯車９よりも感光体ドラム４か
ら離間させてしまうと、フライホイール２０で摩擦車１
８の回転数が安定させたとしても、回転軸１１の捩れに
より、大歯車９や感光体ドラム４の回転による振動が抑
えられなくなってしまう。しかし、図１または図１０の
ような配置であれば、フライホイール２０の回転安定機
能を損なわないで済む。

【００４４】上述のように、本実施形態では、フライホ
イール２０の慣性エネルギを利用して、感光体ドラム４
の振動を抑制するものであり、慣性エネルギによる感光
体ドラム４の振動の抑制は、外乱に対しては効果的に働
く。しかし、振動の発生および減衰に関しては、他にも
種々の要因がある。特に、感光体ドラム４の駆動装置を
振動系として捉えると、歯車６〜９の噛み合い振動のた
め、駆動装置自身が振動の増幅および減衰を行うことに
着目する必要がある。以下、さらに効果的な振動減衰の
ための留意点について説明する。

【００４５】まず、図１１および図１２は、振動減衰措
置をなんら施さず、モータ５から歯車６〜９を介して感
光体ドラム４を駆動した場合の振動試験結果を示す。図
１１は、各周波数ごとの振動に起因する感光体ドラム４
の振動のゲインを振動増減特性として示し、図１２は、
高速フーリエ変換により解析した感光体ドラム４の速度
変動スペクトルを示す。なお、Ｖは感光体ドラムの平均
周速度であり、ΔＶは周速度のずれである。

【００４６】この場合の駆動装置の系全体の固有振動数
ｆ_nは、数式２で表される。

【数２】ここで、ｋ₁は歯車６〜９の剛性などにより定まる系の
バネ定数、Ｊ₁は主に感光体ドラム４により定まる系の
慣性モーメントである。図１１に示すように、固有振動
数ｆ_nの付近では、振動の増幅が引き起こされる。

【００４７】また、図１２に符号Ｐ１〜Ｐ４で示すよう
に、この駆動装置系では、いくつかの振動ピークが発生
する。ピークＰ１は、モータ５の回転に起因するもので
あり、モータ５の回転数に一致している。ピークＰ２,
Ｐ３は、歯車の噛み合いにより発生するものであり、ピ
ークＰ４は、中間歯車７，８の回転に起因するものであ
る。その他、図示されていないが、感光体ドラム４の回
転に起因するピークが図１２の範囲よりも低い周波数で
現れる。

【００４８】図１３は、径が数１０ｍｍで周速度が１０
０ないし数１００ｍｍ／ｓの通常の感光体ドラムの場合
の目視による画像ずれの認識のしやすさを概略的に示す
グラフである。一般には、周波数がかなり高い場合、シ
ート上に現れる画像のずれは小さくなって認識しにくく
なり、逆に、周波数がかなり低い場合にも、画像のずれ
は、シートの走行方向への画像全体としての伸縮となっ
て現れるので認識しにくくなる。そして、図１２に示す
Ｐ１〜Ｐ２の周波数帯域で、画像ずれが発生すると、最
も目視によって使用者にずれとして認識されることにな
る。経験則では、最終的に形成された画像の上で、１mm
おきに画像のずれが発生すると、これが欠陥として最も
目立ちやすい。すなわち、感光体ドラム４の周速度をＰ
（mm/s）とすると、Ｐ（Ｈｚ）の周波数の振動が、最も
目視で認識しやすい画像ずれを招くといわれている。図
１３に対応して、振動レベルΔＶ／Ｖを抑制したい目標
値を図１２にプロットすると、おおよそ点線のようにな
る。

【００４９】図１１および図１２から明らかなように、
なんら振動減衰対策を採っていないこの駆動装置系で
は、最も抑制したい周波数帯域の振動減衰が十分に行わ
れていない。なお、ピークＰ３での振動レベルは、減衰
されているが、これは、図１１に示す振動減衰域に偶
然、ピークＰ３が入っているからに過ぎない。

【００５０】次に、図１４および図１５は、感光体ドラ
ム４の被駆動軸１４に直接フライホイールを取り付けた
場合の振動試験結果を示す。この場合の駆動装置の系全
体の固有振動数ｆ_nは、数式３で表される。

【数３】ここで、Ｊ₂はフライホイールの慣性モーメントであ
る。このように慣性モーメントＪ₂が加わることによ
り、図１４に示すように、固有振動数ｆ_nは、図１１の
場合よりも低い周波数に遷移し、これに伴って減衰域も
低い周波数帯域に遷移する。従って、図１５に示すよう
に、ピークＰ１〜Ｐ３での振動レベルが低減されてい
る。数式３からは、慣性モーメントＪ₂を大きくすれば
するほど、固有振動数ｆ_nを低くすることができ、広い
帯域にわたって振動を減衰させることができるのが明ら
かである。しかし、このことは、フライホイールの大き
さの増大につながり、その場合の不利益は上述の通りで
ある。

【００５１】図１６および図１７は、上記したダイナミ
ックダンパを感光体ドラム４の被駆動軸１４に直接取り
付けた場合の振動試験結果を示す。ダイナミックダンパ
は、慣性錘となる部分とゴムなどの粘弾性部とを備え、
錘による慣性モーメントに加えて、粘弾性部により、振
動減衰を行う。この場合の駆動装置の系全体の固有振動
数ｆ_nは、二自由度系の振動の一般式から数式４で表さ
れる。

【数４】ここで、Ｊ₂はダイナミックダンパの慣性モーメントで
あり、ｋ₂はダイナミックダンパの剛性により定まるそ
のバネ定数である。

【００５２】図１６より明らかなように、この駆動装置
の系では、二つの固有振動数ｆ_n1とｆ_n2、およびこれら
に伴う二つの振動増幅域が発生する。これは、数式４中
の±の符号によるものである。二つの増幅域の間には、
振動減衰域がみられるが、その減衰域は極めて狭い。ま
た、高い方の増幅域よりも高い周波数でも、振動減衰域
がみられるが、この帯域に関しては、画像のずれが元々
さほど問題とならない。従って、ダイナミックダンパの
みを用いたこの駆動装置でも振動減衰効果は、あまり十
分ではない。

【００５３】次に、図１８および図１９は、図２０に示
す駆動装置の振動試験結果を示す。図２０に示す構造で
は、本発明とは異なり、回転軸１１，１９にそれぞれプ
ーリＰ１，Ｐ２を固定し、プーリＰ１，Ｐ２にエンドレ
スベルトＥＢを巻回して、回転軸１１から回転軸１９へ
動力伝達を行わせるようにしてある。この場合の駆動装
置の系全体の固有振動数ｆ_nも、数式４で表される。な
ぜならば、回転軸１１，１４の振動系に加えて、フライ
ホイール２０が固定された回転軸１９も振動系と考える
ことができ、駆動装置が二自由度の振動系となるからで
ある。なお、図２０に示す駆動装置の場合、数式４のｋ
₂はエンドレスベルトＥＢ、プーリＰ２、フライホイー
ル２０などで構成される回転軸１９に関する振動系のバ
ネ定数であり、Ｊ₂は同振動系の慣性モーメントであ
る。Ｊ₂は次式で与えられる。Ｊ₂＝Ｊ（Ｒ₁／Ｒ₂）² ここで、Ｊはフライホイール２０の慣性モーメントであ
り、Ｒ₁はプーリＰ１の半径、Ｒ₂はプーリＰ２の半径で
ある。

【００５４】図１８に示すように、この駆動装置の系で
も、二つの固有振動数ｆ_n1とｆ_n2、およびこれらに伴う
二つの振動増幅域が発生する。しかし、増速比Ｒ₁／Ｒ₂
を大きくとることにより、数式４の慣性モーメントＪ₂
を大きくすることができ、これによって、固有振動数ｆ
_n1を低くすることができる。また、バネ定数ｋ₂を大き
くすることにより、固有振動数ｆ_n2を高くすることがで
きる。すなわち、図１８に示す減衰域（周波数ｆ₀₁とｆ
₀₂との間）を広げることが可能である。そして、発生す
る振動の周波数が、全てこの減衰域にあるようにできれ
ば、振動減衰を確実に行うことが可能となると考えられ
る。また、実際の使用においては、画像のずれが目視で
認識できる程度まで振動を減衰すれば十分であるから、
かなり低い周波数、例えば１Ｈｚ前後の周波数について
は、この減衰域に入っていなくてもよい（図１３参
照）。

【００５５】図２１は、本発明に係る実施形態の駆動装
置の振動試験結果を示す。この場合も、回転軸１１，１
４の振動系に加えて、フライホイール２０が固定された
回転軸１９も振動系と考えることができ、駆動装置が二
自由度の振動系となるから、駆動装置の系全体の固有振
動数ｆ_nも、数式４で表される。なお、本発明に係る実
施形態の駆動装置の場合、数式４のｋ₂は摩擦車２１、
フライホイール２０などで構成される回転軸１９に関す
る振動系のバネ定数であり、Ｊ₂は同振動系の慣性モー
メントである。Ｊ₂は次式で与えられる。Ｊ₂＝Ｊ（Ｒ₁／Ｒ₂）² ここで、Ｊはフライホイール２０の慣性モーメントであ
り、Ｒ₁は摩擦車１８の半径、Ｒ₂は摩擦車２１の半径で
ある。

【００５６】図２１に示すように、この駆動装置の系で
も、二つの固有振動数ｆ_n1とｆ_n2、およびこれらに伴う
二つの振動増幅域が発生する。しかし、増速比Ｒ₁／Ｒ₂
を大きくとることにより、数式４の慣性モーメントＪ₂
を大きくすることができ、これによって、固有振動数ｆ
_n1を低くすることができる。また、バネ定数ｋ₂を大き
くすることにより、固有振動数ｆ_n2を高くすることがで
きる。さらに、本発明に係る駆動装置では、図２０に示
すような弾性体の巻掛け伝動手段であるエンドレスベル
トＥＢを排除したため、バネ定数ｋ₂を大きくするのが
容易であり、固有振動数ｆ_n2をさらに高くすることがで
きる。これにより、図１８の場合よりも、図２１に示す
減衰域（周波数ｆ₀₁とｆ₀₂との間）を広げることが可能
である。

【００５７】そして、発生する振動の周波数が、全てこ
の減衰域にあるようにできれば、振動減衰を確実に行う
ことが可能となると考えられる。また、実際の使用にお
いては、画像のずれが目視で認識できる程度まで振動を
減衰すれば十分であるから、かなり低い周波数、例えば
１Ｈｚ前後の周波数については、この減衰域に入ってい
なくてもよい（図１３参照）。

【００５８】また、増幅域と、発生する振動の周波数と
が合致しなければ、実際の使用上では問題はない。例え
ば、図２１には示さないが、高い方の増幅域以上の周波
数では、別の減衰域が生ずるため（図２７に示し後述す
る）、歯車の噛み合いによって生ずる周波数をその減衰
域に入るようにすればよい。このような歯車の噛み合い
によって生ずる周波数は、歯数の設定によって変更する
ことができる。

【００５９】次に、どのようにして、二つの固有振動数
ｆ_n1とｆ_n2を調節することができるか説明する。まず、
図２２ないし図２５は、数式４の変数ｋ₁,Ｊ₁,ｋ₂,Ｊ₂
をそれぞれ変更して固有振動数ｆ_n1とｆ_n2を実測した結
果を示すグラフである。これらの図から、ｋ₁が大きく
なると、ｆ_n1はわずかに上昇するだけであるが、ｆ_n2は
かなり上昇し、Ｊ₁が大きくなると、ｆ_n1はほとんど変
化しないが、ｆ_n2は小さい値になることが分かる。ま
た、ｋ₂が大きくなると、ｆ_n1はわずかに上昇するだけ
であるが、ｆ_n2はかなり上昇し、Ｊ₂が大きくなると、
ｆ_n1は小さくなり、ｆ_n2はほとんど変化しないことが分
かる。この結果は、数式４の計算値にも対応する。

【００６０】図２６は、数式４の変数ｋ₁,Ｊ₁,ｋ₂,Ｊ₂
に影響を与えると考えられる諸要因を示す。ここで、バ
ネ定数ｋ₁および慣性モーメントＪ₁は、変更不可能では
ないが、実際にはほとんど変化させることはできない。
つまり、バネ定数ｋ₁については、動力伝達の目的上、
歯車にはある程度の剛性が不可欠であり、支持の仕方も
限定されている。もし歯車に肉抜きを形成したとして
も、１０％程度しか剛性は変更できない。また、慣性モ
ーメントＪ₁については、感光体ドラム４の径や重量
は、画像形成装置の処理速度や使用するモータ５のトル
クなどをあらかじめ定めてしまうと、変更することはほ
とんどできなくなってしまう。

【００６１】これに対して、バネ定数ｋ₂および慣性モ
ーメントＪ₂には、変更可能な要因が多い。従って、バ
ネ定数ｋ₂を大きくして、周波数ｆ_n2を上昇させ、慣性
モーメントＪ₂を大きくして、周波数ｆ_n1を小さくすれ
ば、減衰域を広げることが可能である。ただし、慣性モ
ーメントＪ₂の要因中、フライホイール２２の慣性モー
メントＪを大きくするのは、フライホイール２２の重量
増大につながり好ましくないので、増速比Ｒ₁／Ｒ₂を増
大するのがよい。

【００６２】ところで、このように増幅域と増幅域の間
の減衰域（ｆ₀₁〜ｆ₀₂）に、目視で認識できる画像ずれ
を起こす周波数のすべてを入れるだけではなく、これ以
外にも振動減衰を行う方策がある。図２７を参照して、
これについて説明する。図２７において、三角形記号
は、目視で画像のずれが確認できる振動発生周波数を示
す。

【００６３】図２７では、固有振動数ｆ_n1,ｆ_n2だけで
なく、さらに別の固有振動数ｆ_n3が発生している。これ
は、継手１２，１３の弾性により発生したものと考えら
れる。この固有振動数ｆ_n3は、数式２に感光体ドラム４
の慣性モーメントをＪ₁として、継手１２，１３のバネ
定数をｋ₁として代入すると求められる。ただし、固有
振動数ｆ_n3付近の増幅域のゲインは小さく、これ以上の
周波数には、また減衰域がある。

【００６４】この例では、高い方の固有振動数ｆ_n2付近
の増幅域を、最も高い発生周波数よりも高くするのでは
なく、最も高い発生周波数とその次に高い周波数の間に
設定する。このように設定することで、低い方の三つの
振動発生周波数の振動は、ｆ₀₁〜ｆ₀₂の減衰域に入って
減衰される一方で、最も高い振動発生周波数の振動は、
ｆ_n2付近の高い方の増幅域より高い減衰域に入って減衰
されることになる。従って、駆動装置の系全体では、画
像の目視に影響する振動は減衰されることになる。

【００６５】なお、上述の実施形態においては、感光体
ドラム４の軸１４に結合された回転軸１１が、駆動モー
タ５により歯車６〜９からなる歯車伝動機構を介して駆
動される。このように、ほぼ剛体である歯車を使用する
ことは、上述のように、振動系の剛性（主にバネ定数ｋ
₁）の特定を容易にする観点から好ましいものである
が、その他の伝動機構を介して回転軸１１を駆動しても
よい。また、駆動モータ５で直接感光体ドラム４の軸１
４を回転させてもよい。もし、感光体ドラム４の軸を噛
み合い式伝動機構（例えば、歯付きベルトと歯付きプー
リ、チェーンとスプロケット）を介して回転させる場
合、歯車同士の場合と同様に、噛み合いに起因する周波
数の振動が発生する。しかし、この場合にあっても、本
発明によれば、上述と同様の方策によって、そのような
噛み合いに起因する振動を低減することができる。

【００６６】（２）第２実施形態次に、図２８は、本発明に係る第２実施形態の画像形成
装置の像担持体の駆動装置を示す平面図である。同図に
示すように、本実施形態では、フライホイール２０を支
持するホイール回転軸１９で中間転写ベルト（中間転写
体）２５を連動するようにしている。

【００６７】すなわち、中間転写ベルト２５は、ロール
２６およびその他のロールに巻回されて走行するように
なっており、ロール２６のロール軸（回転軸）２７の端
部には、軸継手２８が固定されている。また、ホイール
回転軸１９の端部には、軸継手２９が固定されている。
そして、軸継手２８，２９は、互いに連結されている。
なお、符号３０は、ロール軸２７をフレーム１で回転自
在に支持するための軸受を示す。

【００６８】この場合には、一つのフライホイール２０
で、感光体ドラム４の回転速度の安定化を図るだけでな
く、中間転写ベルト２５の走行速度の安定化をも図るこ
とが可能であり、効率的である。なお、同図に示すロー
ル２６は、中間転写ベルト２５に駆動力を与える駆動ロ
ールであってもよいし、中間転写ベルト２５を支持して
走行させるが駆動力を与えない従動ロールであってもよ
い。前者の場合には、単一の駆動モータ５で感光体ドラ
ム４と中間転写ベルト２５が駆動され、後者の場合に
は、他の駆動ロールで中間転写ベルト２５が走行させら
れる。また、変更例として、図３〜図１０に示すような
摩擦車１８，２１の配置も可能である。

【００６９】（３）応用例Ａ．応用例１図２９は、実施形態が応用可能な画像形成装置の一例を
示す。同図に示すように、感光体ドラム４と、中間転写
ベルト２５とは、互いに接触させられて、それぞれ矢印
方向に回転または走行可能になされている。感光体ドラ
ム４の周囲には、感光体ドラム４の表面を帯電させる帯
電器３１、帯電された表面を露光して潜像を形成する露
光器３２、潜像にトナーを供給し現像する現像ユニット
３３、感光体ドラム４上の残留トナー等を清掃するクリ
ーナ３４が配置されている。

【００７０】現像ユニット３３は、ブラック（Ｂ）、イ
エロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）のトナー
をそれぞれ感光体ドラム４に供給する現像器３３Ｂ，３
３Ｙ，３３Ｍ，３３Ｃを備えた回転式のユニットであ
る。感光体ドラム４は、いずれかの現像器によりトナー
像が供給されながら、このトナー像を中間転写ベルト２
５に転写させる。カラー像を形成する場合には、感光体
ドラム４と中間転写ベルト２５を駆動しながら、以上の
４色のトナー像を中間転写ベルト２５上で積層させる。

【００７１】中間転写ベルト２５は、ロール３５，３６
に巻回されており、また支持板３８に支持され、これら
のロール３５，３６、支持板３８の周囲を走行するよう
になっている。なお、ここでロール３５が駆動ロールと
され、ロール３６が従動ロールとされる。また、感光体
ドラム４と中間転写ベルト２５との接触位置において、
中間転写ベルト２５の内部には、バイアス転写ロール３
７が配置されており、このバイアス転写ロール３７の発
生する電界により、前記のように感光体ドラム４上のト
ナーが中間転写ベルト２５に転写されるようになってい
る。

【００７２】また、中間転写ベルト２５の周囲には、中
間転写ベルト２５上の残留トナーを清掃する移動可能な
クリーナ３９およびバイアス転写ロール４０が配置され
ている。中間転写ベルト２５とバイアス転写ロール４０
とは、接触可能になされ、両者の間には、用紙トレー４
１または手差しトレー４２からシートＳが搬送されてく
るようになっている。このシートＳ上には、バイアス転
写ロール４０の発生する電界により、中間転写ベルト２
５上のトナーが転写されるようになっている。なお、ト
ナーの転写後、シートＳは、定着器４３に搬送され、こ
こで加熱および加圧されてトナーがシートＳ上に定着
し、さらに排出トレー４４にシートＳが排出されるよう
になっている。

【００７３】この画像形成装置においては、第１実施形
態の駆動装置のように、まず、感光体ドラム４のみの回
転を安定化させることが可能である。また、駆動ロール
３５の軸と回転軸１１とを連結し、中間転写ベルト２５
のみの走行を安定化させることも可能である。さらに、
第２実施形態のように、感光体ドラム４の回転を安定化
させながら、中間転写ベルト２５の走行をも安定化させ
るようにすることも可能である。この場合、駆動ロール
３５と従動ロール３６のいずれが図２８のロール２６で
あってもよい。あるいは、この逆に、図２８の回転軸１
１と、ロール３５または３６を連結して、回転軸１１で
中間転写ベルト２５の走行を安定化させ、ホイール回転
軸１９に感光体ドラム４の被駆動軸１４を連結して感光
体ドラム４の走行を安定化させることも可能である。こ
の場合には、中間転写ベルト２５を像担持体、感光体ド
ラム４を先行像担持体と考えることができる。

【００７４】Ｂ．応用例２図３０は、実施形態が応用可能な画像形成装置の他の例
を示す。この例は、図２９の例の感光体ドラム４を感光
体ベルト４５で置き換え、中間転写ベルト２５を中間転
写ドラム４６で置き換えたものであり、感光体ベルト４
５の表面上に固定式の現像ユニット３３からトナー像を
積層し、これを一旦、中間転写ドラム４６上に転写し、
さらにシートに転写するものである。

【００７５】感光体ベルト４５は、ロール４７，４８，
４９および支持板５０に支持され、これらの周囲を走行
する。ロール４７は、駆動ロール、ロール４８，４９は
従動ロールである。感光体ベルト４５の周囲には、感光
体ドラム４の表面を帯電させる帯電器３１、帯電された
表面を露光して潜像を形成する露光器３２、潜像にトナ
ーを供給し現像する現像ユニット３３、感光体ドラム４
上の残留トナー等を清掃するクリーナ３４が配置されて
いる。

【００７６】中間転写ドラム４６内には、図示しない転
写コロトロンが配置されており、このコロトロンの発生
する電界の作用により、感光体ベルト４５から中間転写
ドラム４６にトナー像が転写される。また、中間転写ド
ラム４６に接触可能に、バイアス転写ロール４０が配置
されており、両者の間には、用紙トレー４１からシート
が搬送されてくるようになっている。このシート上に
は、バイアス転写ロール４０の発生する電界により、中
間転写ドラム４６上のトナーが転写されるようになって
いる。なお、トナーの転写後、シートＳは、定着器４３
に搬送され、ここで加熱および加圧されてトナーがシー
トＳ上に定着し、さらに排出トレー４４にシートＳが排
出されるようになっている。

【００７７】この画像形成装置においても、第１実施形
態の駆動装置により、まず、中間転写ドラム４６のみの
回転を安定化させることが可能である。また、駆動ロー
ル４７の軸と回転軸１１とを連結し、感光体ベルト４５
のみの走行を安定化させることも可能である。さらに、
第２実施形態の駆動装置において、回転軸１１と駆動ロ
ール４７の軸とを連結し、感光体ベルト４５の走行を安
定化させながら、ホイール回転軸１９と中間転写ドラム
４６の軸とを連結し、中間転写ドラム４６の回転をも安
定化させるようにすることも可能である。あるいは、こ
の逆に、図２８の回転軸１１と中間転写ドラム４６の軸
とを連結して、中間転写ドラム４６の回転を安定化さ
せ、さらにホイール回転軸１９にロール４７，４８，４
９のいずれかを連結して、ホイール回転軸１９で感光体
ベルト４５の走行を安定化させることも可能である。こ
の場合には、中間転写ドラム４６を像担持体、感光体ベ
ルト４５を先行像担持体と考えることができる。また、
この場合、駆動ロール４７と従動ロール４８，４９のい
ずれが図１０のロール２６であってもよい。

【００７８】Ｃ．応用例３図３１は、実施形態が応用可能な画像形成装置のさらに
他の例を示す。この例において、感光体ドラム４の周囲
には、感光体ドラム４の表面を帯電させる帯電器３１、
帯電された表面を露光して潜像を形成する露光器３２、
潜像にトナーを供給し現像する単色用の現像ユニット３
３、バイアス転写ロール４０、および感光体ドラム４上
の残留トナー等を清掃するクリーナ３４が配置されてい
る。

【００７９】また、感光体ドラム４とバイアス転写ロー
ル４０とは、接触可能になされ、両者の間には、用紙ト
レー４１からシートＳが搬送されてくるようになってい
る。このシートＳ上には、バイアス転写ロール４０の発
生する電界により、感光体ドラム４上のトナーが直接転
写される。そして、トナーの転写後、シートＳは、定着
器４３に搬送され、ここで加熱および加圧されてトナー
がシートＳ上に定着し、さらに排出トレー４４にシート
Ｓが排出されるようになっている。図示のように、用紙
トレー４１から排出トレー４４に至るシートＳの搬送路
は、ほぼ垂直にシートＳを搬送するようになっている。

【００８０】図において、符号５３は、画像形成装置の
フロントカバー（蓋体）を示す。このフロントカバー５
３は、画像形成装置のキャビネットＣに枢軸５４を介し
て回動可能に取り付けられており、平常時は、キャビネ
ットＣに止められているが、シートＳが詰まった時など
には、これを除去するために、開かれて、キャビネット
Ｃの内部を開放するようになっている。シートＳはこの
フロントカバー５３に並行する方向に搬送される。シー
トＳの搬送路は、フロントカバー５３を開くと露出する
ようになっており、搬送路の一部をなす感光体ドラム４
は、フロントカバー５３の近傍に配置されている。

【００８１】このような構成では、仮想線で示すよう
に、フライホイールＦを感光体ドラム４の軸１４に直接
取り付けたのでは、フロントカバー５３の形状を特殊な
ものにしない限り、大径のフライホイールＦのため、フ
ロントカバー５３が閉められなくなってしまう。しか
し、本発明のように、摩擦車１８，２１でフライホイー
ル２０の慣性エネルギを感光体ドラム４に伝達する構成
とすれば、そのような不具合を避けることが可能であ
る。

【００８２】Ｄ．応用例４図３２は、実施形態が応用可能な画像形成装置のさらに
他の例を示す。この例では、感光体ドラム４に現像器３
３Ｂ，３３Ｙ，３３Ｍ，３３Ｃからトナーを供給してト
ナー像を形成する。シートＳはシート搬送ベルト６０に
よって搬送される。シート搬送ベルト６０は、プーリ６
１，６２に巻回されており、いずれかのプーリ６１また
は６２の回転に伴って走行する。シート搬送ベルト６０
には、シートＳが静電吸着される。この際には、押さえ
ロール６３がシートＳをシート搬送ベルト６０に向けて
押圧する。このシートＳ上には、感光体ドラム４上のト
ナーが転写される。そして、トナーの転写後、シートＳ
は、定着器４３に搬送され、ここで加熱および加圧され
てトナーがシートＳ上に定着し、さらに排出トレー４４
にシートＳが排出されるようになっている。

【００８３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
像担持体の移動速度を確実に安定化することが可能であ
る。さらに、カバーを設けることにより、長期間の使用
に耐えることが可能である。また、製造費用を大きく上
昇させることもない。さらに像担持体等の交換も容易で
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る第１実施形態の画像形成装置の
像担持体の駆動装置を示す概略図である。

【図２】図１に示す駆動装置の主要部の詳細を示す断
面図である。

【図３】図１に示す駆動装置の主要部の詳細を示す断
面図である。

【図４】図１に示す駆動装置の主要部の変更例の詳細
を示す断面図である。

【図５】図１に示す駆動装置の主要部の変更例の詳細
を示す断面図である。

【図６】図１に示す駆動装置の摩擦車の変更例を示す
概略図である。

【図７】図１に示す駆動装置の摩擦車の他の変更例を
示す概略図である。

【図８】図１に示す駆動装置の摩擦車のさらに他の変
更例を示す概略図である。

【図９】図１に示す駆動装置の摩擦車の配列の変更例
を示す概略図である。

【図１０】図１に示す駆動装置の要素の配置の変更例
を示す概略図である。

【図１１】振動減衰措置をなんら施さず、モータから
歯車を介して像担持体を駆動した場合の各周波数ごとの
振動増減特性を示すグラフである。

【図１２】図１１と同条件で、高速フーリエ変換によ
り解析した像担持体の速度変動スペクトルを示すグラフ
である。

【図１３】通常の像担持体の場合の目視による画像ず
れの認識のしやすさを概略的に示すグラフである。

【図１４】像担持体の回転軸にフライホイールを取り
付けた場合の各周波数ごとの振動増減特性を示すグラフ
である。

【図１５】図１４と同条件で、高速フーリエ変換によ
り解析した像担持体の速度変動スペクトルを示すグラフ
である。

【図１６】像担持体の回転軸にダイナミックダンパを
取り付けた場合の各周波数ごとの振動増減特性を示すグ
ラフである。

【図１７】図１６と同条件で、高速フーリエ変換によ
り解析した像担持体の速度変動スペクトルを示すグラフ
である。

【図１８】図２０に示す駆動装置の場合の各周波数ご
との振動増減特性を示すグラフである。

【図１９】図１８と同条件で、高速フーリエ変換によ
り解析した像担持体の速度変動スペクトルを示すグラフ
である。

【図２０】一比較例の駆動装置を示す概略図である。

【図２１】本発明に係る第１実施形態の場合の各周波
数ごとの振動増減特性を示すグラフである。

【図２２】本発明の第１実施形態における振動理論式
の変数の一つと、同式で導かれる固有振動数の関係を示
すグラフである。

【図２３】同式の変数の他の一つと、同式で導かれる
固有振動数の関係を示すグラフである。

【図２４】同式の変数の他の一つと、同式で導かれる
固有振動数の関係を示すグラフである。

【図２５】同式の変数の他の一つと、同式で導かれる
固有振動数の関係を示すグラフである。

【図２６】同式の変数の要因を示す図表である。

【図２７】第１実施形態の変更例に係る駆動装置の各
周波数ごとの振動増減特性を示すグラフである。

【図２８】本発明に係る第２実施形態の画像形成装置
の像担持体の駆動装置を示す平面図である。

【図２９】実施形態の応用例を示す側面図である。

【図３０】他の応用例を示す側面図である。

【図３１】さらに他の応用例を示す側面図である。

【図３２】さらに他の応用例を示す側面図である。

【符号の説明】

４…感光体ドラム（像担持体、先行像担持体）、５…駆
動モータ（駆動手段）、１２，１３…軸継手、１４…被
駆動軸（第１の回転軸）、１８…摩擦車（第１の摩擦
車）、１９…ホイール回転軸（第２の回転軸）、２０…
フライホイール、２１…摩擦車（第２の摩擦車）、２２
…粉塵汚染防止用カバー（包囲体）、２５…中間転写ベ
ルト（中間転写体、像担持体）、２６…ロール、２７…
ロール軸（回転軸）、４５…感光体ベルト（像担持体、
先行像担持体）、４６…中間転写ドラム（中間転写体、
像担持体）、５３…フロントカバー（蓋体）、Ｃ…キャ
ビネット

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転して像担持体を移動させる第１の回
転軸と、前記第１の回転軸を駆動回転する駆動手段と、第２の回転軸を中心に回転し、前記第１の回転軸の回転
を安定化させるフライホイールと、前記第１の回転軸に連動される、前記像担持体とは別個
の第１の摩擦車と、前記第１の摩擦車の径以下の径を有しており、前記第２
の回転軸に取り付けられていると共に、前記第１の摩擦
車に連動回転させられる第２の摩擦車とを備え、前記第１の回転軸から前記第２の回転軸へ駆動力を連続
的に伝達すると共に、前記フライホイールの角速度を前
記第１の回転軸の角速度以上としたことを特徴とする画
像形成装置の像担持体の駆動装置。
【請求項２】前記第２の摩擦車は、前記第１の摩擦車
よりも小径であり、前記フライホイールの角速度を前記
第１の回転軸の角速度よりも大きくすることを特徴とす
る請求項１に記載の画像形成装置の像担持体の駆動装
置。
【請求項３】前記第１の摩擦車および前記第２の摩擦
車は共に、粉塵汚染防止用の包囲体で包囲されているこ
とを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置
の像担持体の駆動装置。
【請求項４】前記第１の回転軸は、噛み合い式伝動機
構を介して前記駆動手段により連動されるようにされて
おり、前記駆動手段の回転周波数および前記噛み合い式
伝動機構の噛み合いにより発生する振動の周波数のう
ち、前記像担持体の周速度をＰ（mm/s）としたときに、
少なくともＰ（Ｈｚ）に最も近い振動の周波数が、前記
駆動装置により振動が減衰される周波数帯域にあること
を特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の画像
形成装置の像担持体の駆動装置。
【請求項５】前記駆動装置がほぼ二自由度の振動系を
なし、これにより実質的に二つの固有振動数を有してお
り、前記固有振動数付近にそれぞれ振動が増幅される周
波数帯域があり、これらの振動が増幅される周波数帯域
の間に、振動が減衰される一つの周波数帯域があって、前記駆動手段の回転周波数および前記噛み合い式伝動機
構の噛み合いにより発生する振動の周波数が、この振動
が減衰される周波数帯域にあることを特徴とする請求項
１ないし４のいずれかに記載の画像形成装置の像担持体
の駆動装置。
【請求項６】前記駆動装置がほぼ二自由度の振動系を
なし、これにより実質的に二つの固有振動数を有してお
り、前記固有振動数付近にそれぞれ振動が増幅される周
波数帯域があり、これらの振動が増幅される周波数帯域
の間に、振動が減衰される第１の周波数帯域があり、高
い方の前記振動が増幅される周波数帯域より高い周波数
に、振動が減衰される第２の周波数帯域があって、前記駆動手段の回転周波数が、前記振動が減衰される第
１の周波数帯域にあり、前記噛み合い式伝動機構の噛み
合いにより発生する振動の周波数が、前記振動が減衰さ
れる第２の周波数帯域にあることを特徴とする請求項１
ないし４のいずれかに記載の画像形成装置の像担持体の
駆動装置。
【請求項７】回転して像担持体を移動させる第１の回
転軸と、前記第１の回転軸を駆動回転する駆動手段と、前記駆動手段の回転を前記第１の回転軸に伝動する噛み
合い式伝動機構と、第２の回転軸を中心に回転し、前記第１の回転軸の回転
を安定化させるフライホイールと、前記第１の回転軸から前記第２の回転軸へ駆動力を連続
的に伝達すると共に、前記フライホイールの角速度を前
記第１の回転軸の角速度以上とする摩擦式伝動手段（摩
擦式巻掛け伝動手段を除く）とを備えて、前記像担持体の振動を減衰するようにされていると共
に、前記駆動手段の回転周波数および前記噛み合い式伝動機
構の噛み合いにより発生する振動の周波数のうち、前記
像担持体の周速度をＰ（mm/s）としたときに、少なくと
もＰ（Ｈｚ）に最も近い振動の周波数が、振動が減衰さ
れる周波数帯域にあることを特徴とする画像形成装置の
像担持体の駆動装置。
【請求項８】回転して像担持体を移動させる第１の回
転軸と、前記第１の回転軸を駆動回転する駆動手段と、前記駆動手段の回転を前記第１の回転軸に伝動する噛み
合い式伝動機構と、第２の回転軸を中心に回転し、前記第１の回転軸の回転
を安定化させるフライホイールと、前記第１の回転軸から前記第２の回転軸へ駆動力を連続
的に伝達すると共に、前記フライホイールの角速度を前
記第１の回転軸の角速度以上とする摩擦式伝動手段（摩
擦式巻掛け伝動手段を除く）とを備えて、前記像担持体の振動を減衰するようにされていると共
に、ほぼ二自由度の振動系をなし、これにより実質的に二つ
の固有振動数を有しており、前記固有振動数付近にそれ
ぞれ振動が増幅される周波数帯域があり、これらの振動
が増幅される周波数帯域の間に、振動が減衰される一つ
の周波数帯域があって、前記駆動手段の回転周波数および前記噛み合い式伝動機
構の噛み合いにより発生する振動の周波数が、この振動
が減衰される周波数帯域にあることを特徴とする画像形
成装置の像担持体の駆動装置。
【請求項９】回転して像担持体を移動させる第１の回
転軸と、前記第１の回転軸を駆動回転する駆動手段と、前記駆動手段の回転を前記第１の回転軸に伝動する噛み
合い式伝動機構と、第２の回転軸を中心に回転し、前記第１の回転軸の回転
を安定化させるフライホイールと、前記第１の回転軸から前記第２の回転軸へ駆動力を連続
的に伝達すると共に、前記フライホイールの角速度を前
記第１の回転軸の角速度以上とする摩擦式伝動手段（摩
擦式巻掛け伝動手段を除く）とを備えて、前記像担持体の振動を減衰するようにされていると共
に、ほぼ二自由度の振動系をなし、これにより実質的に二つ
の固有振動数を有しており、前記固有振動数付近にそれ
ぞれ振動が増幅される周波数帯域があり、これらの振動
が増幅される周波数帯域の間に、振動が減衰される第１
の周波数帯域があり、高い方の前記振動が増幅される周
波数帯域より高い周波数に、振動が減衰される第２の周
波数帯域があって、前記駆動手段の回転周波数が、前記振動が減衰される第
１の周波数帯域にあり、前記噛み合い式伝動機構の噛み
合いにより発生する振動の周波数が、前記振動が減衰さ
れる第２の周波数帯域にあることを特徴とする画像形成
装置の像担持体の駆動装置。
【請求項１０】前記画像形成装置には、回転軸に支持
されて移動し、前記像担持体の表面上に形成された像が
転写される中間転写体が設けられ、前記中間転写体の回転軸が、前記第２の回転軸に連動さ
れるようにしたことを特徴とする請求項１ないし９のい
ずれかに記載の画像形成装置の像担持体の駆動装置。
【請求項１１】前記画像形成装置には、回転軸に支持
されて移動し、表面に像が形成されて、前記像担持体の
表面上に像を転写する先行像担持体が設けられ、前記先行像担持体の回転軸が、前記第２の回転軸に連動
されるようにしたことを特徴とする請求項１ないし９の
いずれかに記載の画像形成装置の像担持体の駆動装置。
【請求項１２】請求項１ないし９のいずれかに記載の
画像形成装置の像担持体の駆動装置を備えることを特徴
とする画像形成装置。
【請求項１３】回転軸に支持されて移動し、前記像担
持体の表面上に形成された像が転写される中間転写体を
備え、前記中間転写体の回転軸が、前記第２の回転軸に連動さ
れるようにしたことを特徴とする請求項１２に記載の画
像形成装置。
【請求項１４】回転軸に支持されて移動し、表面に像
が形成されて、前記像担持体の表面上に像を転写する先
行像担持体を備え、前記先行像担持体の回転軸が、前記第２の回転軸に連動
されるようにしたことを特徴とする請求項１２に記載の
画像形成装置。
【請求項１５】キャビネットと、前記キャビネットの内部を開放可能に前記キャビネット
に取り付けられた蓋体と、前記キャビネットの内部に設けられて前記蓋体に並行す
る方向にシートを搬送するシート搬送手段とを備え、前記像担持体が前記シート搬送手段によって搬送される
途中のシートに画像を形成するように前記蓋体の近傍に
配置されていることを特徴とする請求項１２に記載の画
像形成装置。