JP2000337454A - ギヤ機構及び画像形成装置 - Google Patents
ギヤ機構及び画像形成装置Info
- Publication number
- JP2000337454A JP2000337454A JP11147544A JP14754499A JP2000337454A JP 2000337454 A JP2000337454 A JP 2000337454A JP 11147544 A JP11147544 A JP 11147544A JP 14754499 A JP14754499 A JP 14754499A JP 2000337454 A JP2000337454 A JP 2000337454A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gear
- meshing
- target
- gears
- arrangement
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Discharging, Photosensitive Material Shape In Electrophotography (AREA)
- Electrophotography Configuration And Component (AREA)
- Gear Transmission (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 互いに噛み合ったギヤ系列において目的
ギヤの回転を安定させること。 【解決手段】 互いに噛み合ったギヤ系列において、
各噛合い点での噛合い周波数の位相が１／ｎ（ｎはギヤ
系列における噛合い点の数）ピッチずつずれるようなギ
ヤ配置にする。
ギヤの回転を安定させること。 【解決手段】 互いに噛み合ったギヤ系列において、
各噛合い点での噛合い周波数の位相が１／ｎ（ｎはギヤ
系列における噛合い点の数）ピッチずつずれるようなギ
ヤ配置にする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、目的ギヤの回転ム
ラを抑制するように複数ギヤが組み合わされたギヤ機構
及びそのギヤ機構を駆動ユニットに使用した画像形成装
置に関する。
ラを抑制するように複数ギヤが組み合わされたギヤ機構
及びそのギヤ機構を駆動ユニットに使用した画像形成装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、画像形成装置においてモータの回
転を感光体ドラムに伝達するための駆動ユニットとして
ギヤ機構が使われている。ギヤ機構は、モータの駆動軸
に固定した原動ギヤに１つ又は複数のアイドラギヤを噛
み合わせ、さらにアイドラギヤに目的ギヤ（例えば感光
体ドラムの回転軸に固定したギヤ）を噛み合わせること
で、モータの回転を原動ギヤから目的ギヤに伝達する。
転を感光体ドラムに伝達するための駆動ユニットとして
ギヤ機構が使われている。ギヤ機構は、モータの駆動軸
に固定した原動ギヤに１つ又は複数のアイドラギヤを噛
み合わせ、さらにアイドラギヤに目的ギヤ（例えば感光
体ドラムの回転軸に固定したギヤ）を噛み合わせること
で、モータの回転を原動ギヤから目的ギヤに伝達する。
【０００３】ギヤ機構を構成している原動ギヤ、アイド
ラギヤ、目的ギヤはそれぞれ固有のギヤ精度を有してい
る。これらのギヤが順次噛み合って形成されるギヤ系列
では、ギヤとギヤとの接点（以下、「噛合い点」と呼
ぶ）において双方のギヤ精度に依存した回転ムラが発生
する。これまでは、回転ムラを抑制する為のギヤ配置に
ついては配慮されていなかった。
ラギヤ、目的ギヤはそれぞれ固有のギヤ精度を有してい
る。これらのギヤが順次噛み合って形成されるギヤ系列
では、ギヤとギヤとの接点（以下、「噛合い点」と呼
ぶ）において双方のギヤ精度に依存した回転ムラが発生
する。これまでは、回転ムラを抑制する為のギヤ配置に
ついては配慮されていなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、原動ギヤから
目的ギヤに至るまでの間の噛合い点が増えると、各噛合
い点で発生した回転ムラが複数重なるので、目的となる
感光体ドラムに不均一な回転ムラが生じて画質を低下さ
せる可能性があった。
目的ギヤに至るまでの間の噛合い点が増えると、各噛合
い点で発生した回転ムラが複数重なるので、目的となる
感光体ドラムに不均一な回転ムラが生じて画質を低下さ
せる可能性があった。
【０００５】本発明は、以上のような実情に鑑みてなさ
れたもので、互いに噛み合ったギヤ系列において各噛合
い点での噛合い周波数の位相を最適化することにより、
目的ギヤの回転を安定化させるギヤ機構及びそのギヤ機
構を用いた画像形成装置を提供することを目的とする。
れたもので、互いに噛み合ったギヤ系列において各噛合
い点での噛合い周波数の位相を最適化することにより、
目的ギヤの回転を安定化させるギヤ機構及びそのギヤ機
構を用いた画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、互いに噛み合
ったギヤ系列において、各噛合い点での噛合い周波数の
位相が１／ｎ（ｎはギヤ系列における噛合い点の数）ピ
ッチずつずれるようなギヤ配置にした。
ったギヤ系列において、各噛合い点での噛合い周波数の
位相が１／ｎ（ｎはギヤ系列における噛合い点の数）ピ
ッチずつずれるようなギヤ配置にした。
【０００７】これにより、原動ギヤと目的ギヤとの間に
複数のギヤが介在する場合でも、目的ギヤで生じる回転
ムラを大幅に抑制できる。
複数のギヤが介在する場合でも、目的ギヤで生じる回転
ムラを大幅に抑制できる。
【０００８】また、上記ギヤ配置を有するギヤ機構を、
画像形成装置の感光体ドラムの駆動ユニットに使用する
ことにより、感光体ドラムの回転ムラを抑制することが
できるので、画質の向上を図ることができる。
画像形成装置の感光体ドラムの駆動ユニットに使用する
ことにより、感光体ドラムの回転ムラを抑制することが
できるので、画質の向上を図ることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の第１の態様は、複数のギ
ヤが互いに噛合ったギヤ系列において原動ギヤから目的
ギヤに至るまでの各噛合い点で生じる噛合い周波数の位
相を前記目的ギヤの回転ムラが抑制されるように最適化
したギヤ機構である。
ヤが互いに噛合ったギヤ系列において原動ギヤから目的
ギヤに至るまでの各噛合い点で生じる噛合い周波数の位
相を前記目的ギヤの回転ムラが抑制されるように最適化
したギヤ機構である。
【００１０】この構成によれば、原動ギヤから目的ギヤ
に至るまでの各噛合い点で生じる噛合い周波数の位相を
最適化することにより、目的ギヤの回転ムラを抑制する
ことができるので目的ギヤの回転を安定させることがで
きる。
に至るまでの各噛合い点で生じる噛合い周波数の位相を
最適化することにより、目的ギヤの回転ムラを抑制する
ことができるので目的ギヤの回転を安定させることがで
きる。
【００１１】本発明の第２の態様は、第１の態様のギヤ
機構において、原動ギヤから目的ギヤまで噛合い点ｎ個
を有するギヤで構成された同一の噛合い周波数を有する
ギヤ系列において、原動ギヤ噛合い点の噛合い周波数位
相を０とした場合、−（ｎ−１）／ｎ〜０〜（ｎ−１）
の範囲で０に対し１／ｎピッチの数値で構成された数列
をＡ（ｎ）とし、Ａ（ｎ）の中で０を含む連続ｎ個の数
列をＢ（ｎ）（Ｂ（ｎ）は複数個存在する）として、ｎ
個の噛合い点の位相を数列Ｂ（ｎ）より１個づつ選択し
た。
機構において、原動ギヤから目的ギヤまで噛合い点ｎ個
を有するギヤで構成された同一の噛合い周波数を有する
ギヤ系列において、原動ギヤ噛合い点の噛合い周波数位
相を０とした場合、−（ｎ−１）／ｎ〜０〜（ｎ−１）
の範囲で０に対し１／ｎピッチの数値で構成された数列
をＡ（ｎ）とし、Ａ（ｎ）の中で０を含む連続ｎ個の数
列をＢ（ｎ）（Ｂ（ｎ）は複数個存在する）として、ｎ
個の噛合い点の位相を数列Ｂ（ｎ）より１個づつ選択し
た。
【００１２】この構成によれば、目的ギヤでの回転ムラ
が最小の条件となり目的ギヤの回転を安定させることが
できる。
が最小の条件となり目的ギヤの回転を安定させることが
できる。
【００１３】本発明の第３の態様は、第１の態様のギヤ
機構において、各噛合い点で噛合い周波数の位相が１／
ｎ（ｎは原動ギヤから目的ギヤに至るまでに存在する噛
合い点の数）づつずれるように、前記原動ギヤから前記
目的ギヤまでの各ギヤのギヤ配置を設定した。
機構において、各噛合い点で噛合い周波数の位相が１／
ｎ（ｎは原動ギヤから目的ギヤに至るまでに存在する噛
合い点の数）づつずれるように、前記原動ギヤから前記
目的ギヤまでの各ギヤのギヤ配置を設定した。
【００１４】この構成によれば、各噛合い点で噛合い周
波数の位相を１／ｎ（ｎは原動ギヤから目的ギヤに至る
までに存在する噛合い点の数）づつずらすことにより、
目的ギヤに至るまでに生じた回転ムラの成分を、目的ギ
ヤの噛合い点で生じる回転ムラ成分で打ち消すことが出
来るので、目的ギヤの回転ムラの振幅を極めて小さな値
に抑えることができる。
波数の位相を１／ｎ（ｎは原動ギヤから目的ギヤに至る
までに存在する噛合い点の数）づつずらすことにより、
目的ギヤに至るまでに生じた回転ムラの成分を、目的ギ
ヤの噛合い点で生じる回転ムラ成分で打ち消すことが出
来るので、目的ギヤの回転ムラの振幅を極めて小さな値
に抑えることができる。
【００１５】本発明の第４の態様は、第１、２、３の態
様のギヤ機構において、互いに噛合った連続する３つの
ギヤのギヤ配置は、下式に基づいて設定するものであ
る。
様のギヤ機構において、互いに噛合った連続する３つの
ギヤのギヤ配置は、下式に基づいて設定するものであ
る。
【００１６】θ＝Ｐ×（Ｎ＋０．５＋１／ｎ） θ：ギヤ配置 Ｐ：中間に位置するギヤの１歯あたりのピッチ角 Ｎ：中間に位置するギヤの２つの噛合い点間の歯数 ｎ：原動ギヤから目的ギヤに至るまでの噛合い点の数 上式にしたがってギヤ配置を設定することにより、各噛
合い点で噛合い周波数の位相が１／ｎづつずれるように
ギヤが配置される。
合い点で噛合い周波数の位相が１／ｎづつずれるように
ギヤが配置される。
【００１７】本発明の第５の態様は、第１、２、３、４
の態様のギヤ機構において、原動ギヤから目的ギヤに至
る全ギヤ系列を２つ又は３つの噛合い点を有する複数の
ギヤ系列に分割し、個々のギヤ系列について噛合い周波
数の位相を最適化するギヤ配置を設定した。
の態様のギヤ機構において、原動ギヤから目的ギヤに至
る全ギヤ系列を２つ又は３つの噛合い点を有する複数の
ギヤ系列に分割し、個々のギヤ系列について噛合い周波
数の位相を最適化するギヤ配置を設定した。
【００１８】この構成によれば、噛合い点が２つ又は３
つの小さなギヤ系列内でそれぞれ回転ムラを抑制するの
で、回転ムラが幾つも重なって大きな回転ムラが生じる
前の小さな段階で回転ムラを抑制できる。
つの小さなギヤ系列内でそれぞれ回転ムラを抑制するの
で、回転ムラが幾つも重なって大きな回転ムラが生じる
前の小さな段階で回転ムラを抑制できる。
【００１９】本発明の第６の態様は、第１から第５のギ
ヤ機構を、感光体ドラムを駆動する駆動ユニットに用い
て画像形成装置を構成する。
ヤ機構を、感光体ドラムを駆動する駆動ユニットに用い
て画像形成装置を構成する。
【００２０】この構成によれば、目的ギヤを感光体ドラ
ムにすることにより、感光体ドラムの回転を安定させる
ことができるので、形成される画質の向上を図ることが
できる。
ムにすることにより、感光体ドラムの回転を安定させる
ことができるので、形成される画質の向上を図ることが
できる。
【００２１】以下、本発明の実施の形態について図面を
参照して具体的に説明する。
参照して具体的に説明する。
【００２２】（実施の形態１）実施の形態１に係るギヤ
機構は、３つのギヤを組合わせたギヤ機構である。図１
を参照して本実施の形態のギヤ機構について説明する。
図１において、Ａは原動ギヤ、Ｂはアイドラギヤ、Ｃは
目的ギヤである。
機構は、３つのギヤを組合わせたギヤ機構である。図１
を参照して本実施の形態のギヤ機構について説明する。
図１において、Ａは原動ギヤ、Ｂはアイドラギヤ、Ｃは
目的ギヤである。
【００２３】本実施の形態のギヤ機構は、原動ギヤＡと
アイドラギヤＢとの噛合い点で生じる回転ムラ成分を、
アイドラギヤＢと目的ギヤＣとの噛合い点で生じる回転
ムラ成分によって打ち消すように、ギヤ配置（θ）を設
定している。
アイドラギヤＢとの噛合い点で生じる回転ムラ成分を、
アイドラギヤＢと目的ギヤＣとの噛合い点で生じる回転
ムラ成分によって打ち消すように、ギヤ配置（θ）を設
定している。
【００２４】具体的には、ギヤ配置（θ）が（式１）を
満足するようにギヤＡ−Ｂ−Ｃの配置を設定する。
満足するようにギヤＡ−Ｂ−Ｃの配置を設定する。
【００２５】 θ＝Ｐ×（Ｎ＋０．５＋１／ｎ） （式１） Ｐ：アイドラギヤＢの１歯のピッチ角 Ｎ：アイドラギヤＢの２つの噛合い点の間に存在する歯
数 ｎ：ギヤ系列Ａ−Ｂ−Ｃに存在する噛合い点の数（ｎ＝
２） ここで、以上のようなギヤ配置（θ）とすることにより
目的ギヤＣに生じる回転ムラを効果的に抑制できること
について以下に説明する。
数 ｎ：ギヤ系列Ａ−Ｂ−Ｃに存在する噛合い点の数（ｎ＝
２） ここで、以上のようなギヤ配置（θ）とすることにより
目的ギヤＣに生じる回転ムラを効果的に抑制できること
について以下に説明する。
【００２６】一般的にギヤの精度は、噛合い精度の測定
データから明らかなように、１回転に歯数分のピークが
現われることから、全噛合いのうねりを除けば、正弦波
形で表すことができる。
データから明らかなように、１回転に歯数分のピークが
現われることから、全噛合いのうねりを除けば、正弦波
形で表すことができる。
【００２７】いま、原動ギヤＡの精度がａ、アイドラギ
ヤＢの精度がｂとすれば、ギヤＡＢ間の噛合い点には、
精度ａ，ｂに依存した回転ムラが生じることになる。図
２にギヤＡＢ間の噛合い点で生じるアイドラギヤＢの回
転ムラの正弦波形（イ）を示す。一方、目的ギヤＣの精
度がｃとすれば、精度ｂ、ｃに依存した（ギヤＢの回転
ムラは含まない）回転ムラは図３に示すような正弦波形
（ロ）となる。そして、現実にギヤＢＣ間の噛合い点で
生じて目的ギヤＣに及ぼされるる回転ムラ成分は、正弦
波形（イ）と正弦波形（ロ）とを合成した波形（ハ）と
なる。以下、ギヤ間の噛合い点で生じる回転ムラの周波
数成分を噛合い周波数と呼ぶ。
ヤＢの精度がｂとすれば、ギヤＡＢ間の噛合い点には、
精度ａ，ｂに依存した回転ムラが生じることになる。図
２にギヤＡＢ間の噛合い点で生じるアイドラギヤＢの回
転ムラの正弦波形（イ）を示す。一方、目的ギヤＣの精
度がｃとすれば、精度ｂ、ｃに依存した（ギヤＢの回転
ムラは含まない）回転ムラは図３に示すような正弦波形
（ロ）となる。そして、現実にギヤＢＣ間の噛合い点で
生じて目的ギヤＣに及ぼされるる回転ムラ成分は、正弦
波形（イ）と正弦波形（ロ）とを合成した波形（ハ）と
なる。以下、ギヤ間の噛合い点で生じる回転ムラの周波
数成分を噛合い周波数と呼ぶ。
【００２８】上記合成波形（ハ）のピークが等間隔で並
ばないときに不均一な回転ムラによる画質の低下が起き
る。本発明は、ギヤＡＢ間の噛合い点とギヤＢＣ間の噛
合い点の噛合い周波数の位相を最適化することにより、
目的ギヤＣの回転ムラを小さくするものである。
ばないときに不均一な回転ムラによる画質の低下が起き
る。本発明は、ギヤＡＢ間の噛合い点とギヤＢＣ間の噛
合い点の噛合い周波数の位相を最適化することにより、
目的ギヤＣの回転ムラを小さくするものである。
【００２９】図９（ａ）〜（ｅ）に、２つの噛合い点に
ついて、噛合い周波数の位相を少しずつ変えて合成波形
（ハ）の振幅が変化する様子をシュミレーションしたサ
ンプルを示す。オフセット（位相シフト量）を０．５
（同図（ｅ））に近づけるのにしたがって合成波形
（ハ）の振幅が小さくなっていることがわかる。オフセ
ット＝０．５のサンプルでは、目的ギヤＣの回転ムラに
相当する合成波形（ハ）はほぼ完全に消えている。
ついて、噛合い周波数の位相を少しずつ変えて合成波形
（ハ）の振幅が変化する様子をシュミレーションしたサ
ンプルを示す。オフセット（位相シフト量）を０．５
（同図（ｅ））に近づけるのにしたがって合成波形
（ハ）の振幅が小さくなっていることがわかる。オフセ
ット＝０．５のサンプルでは、目的ギヤＣの回転ムラに
相当する合成波形（ハ）はほぼ完全に消えている。
【００３０】したがって、本実施の形態のように３つの
ギヤからなるギヤ系列では噛合い点ｎ＝２なので、上記
（式１）において１／ｎ＝０．５となり、図９のシュミ
レーション通り噛合い周波数の位相は最適化される。噛
合い周波数の位相はギヤ配置θを変えることによりシフ
トするので、上記（式１）で定義されるギヤ配置θに変
えることで噛合い周波数の位相は最適化されることにな
る。図４に１／ｎ＝０．５とした場合の具体的なギヤ配
置を示す。
ギヤからなるギヤ系列では噛合い点ｎ＝２なので、上記
（式１）において１／ｎ＝０．５となり、図９のシュミ
レーション通り噛合い周波数の位相は最適化される。噛
合い周波数の位相はギヤ配置θを変えることによりシフ
トするので、上記（式１）で定義されるギヤ配置θに変
えることで噛合い周波数の位相は最適化されることにな
る。図４に１／ｎ＝０．５とした場合の具体的なギヤ配
置を示す。
【００３１】（実施の形態２）実施の形態２に係るギヤ
機構は、４つのギヤを組合わせたギヤ機構である。図５
を参照して本実施の形態のギヤ機構について説明する。
図５において、Ａは原動ギヤ、Ｂ、Ｃはアイドラギヤ、
Ｄは目的ギヤである。
機構は、４つのギヤを組合わせたギヤ機構である。図５
を参照して本実施の形態のギヤ機構について説明する。
図５において、Ａは原動ギヤ、Ｂ、Ｃはアイドラギヤ、
Ｄは目的ギヤである。
【００３２】本実施の形態のギヤ機構は、目的ギヤＤに
生じる回転ムラを最も効率よく抑制するように、ギヤ配
置θABC、θBCDを設定している。
生じる回転ムラを最も効率よく抑制するように、ギヤ配
置θABC、θBCDを設定している。
【００３３】具体的には、ギヤ配置θABCが（式２）を
満足するようにギヤＡ−Ｂ−Ｃの配置を設定し、ギヤ配
置θBCDが（式３）を満足するようにギヤＢ−Ｃ−Ｄの
配置を設定している。
満足するようにギヤＡ−Ｂ−Ｃの配置を設定し、ギヤ配
置θBCDが（式３）を満足するようにギヤＢ−Ｃ−Ｄの
配置を設定している。
【００３４】 θABC＝Ｐｂ×（Ｎｂ＋０．５＋１／ｎ） （式
２） θBCD＝Ｐｃ×（Ｎｃ＋０．５＋１／ｎ） （式
３） Ｐｂ：アイドラギヤＢの１歯のピッチ角 Ｐｃ：アイドラギヤＣの１歯のピッチ角 Ｎｂ：アイドラギヤＢの２つの噛合い点の間に存在する
歯数 Ｎｃ：アイドラギヤＣの２つの噛合い点の間に存在する
歯数 ｎ：ギヤ系列Ａ−Ｂ−Ｃ−Ｄに存在する噛合い点の数
（ｎ＝３） ここで、目的ギヤＤの回転ムラは、ギヤ系列Ａ−Ｂ−Ｃ
−Ｄに存在する３つの噛合い点に生じる回転ムラの正弦
波形の合計で決まる。本発明は、上記ギヤ配置とするこ
とで、ギヤＡＢ間の噛合い点とギヤＢＣ間の噛合い点と
における回転ムの合成波形を、ギヤＣＤ間の噛合い点に
おける回転ムラの正弦波形で打ち消すようにしたもので
ある。
２） θBCD＝Ｐｃ×（Ｎｃ＋０．５＋１／ｎ） （式
３） Ｐｂ：アイドラギヤＢの１歯のピッチ角 Ｐｃ：アイドラギヤＣの１歯のピッチ角 Ｎｂ：アイドラギヤＢの２つの噛合い点の間に存在する
歯数 Ｎｃ：アイドラギヤＣの２つの噛合い点の間に存在する
歯数 ｎ：ギヤ系列Ａ−Ｂ−Ｃ−Ｄに存在する噛合い点の数
（ｎ＝３） ここで、目的ギヤＤの回転ムラは、ギヤ系列Ａ−Ｂ−Ｃ
−Ｄに存在する３つの噛合い点に生じる回転ムラの正弦
波形の合計で決まる。本発明は、上記ギヤ配置とするこ
とで、ギヤＡＢ間の噛合い点とギヤＢＣ間の噛合い点と
における回転ムの合成波形を、ギヤＣＤ間の噛合い点に
おける回転ムラの正弦波形で打ち消すようにしたもので
ある。
【００３５】図６に示すように、正弦波形Ｓ１と、正弦
波形Ｓ１から位相を０．３３３ずらした正弦波形Ｓ２と
の合成波形Ｓ３はＳ１、Ｓ２と同じ振幅となり、位相は
０．３３３／２となる。３つの正弦波形の合計を振幅ゼ
ロとするためには、上記位相０．３３３／２の合成波形
Ｓ３を反転させた波形Ｓ４をたせば良いことが判る。合
成波形Ｓ３を反転させた波形Ｓ４は合成波形Ｓ３の位相
を０．５だけシフトさせた波形であるので、反転波形Ｓ
４の位相は、０．３３３／２＋０．５＝０．６６６であ
る。このことは、基準となる正弦波形Ｓ１の位相を０、
０．３３３、０．６６６とずらした３つの正弦波形Ｓ
１、Ｓ２、Ｓ４の合計の振幅がゼロになることを意味す
る。図１０（ａ）に正弦波形Ａの位相を０、０．３３
３、０．６６６とずらした３つの正弦波形Ｓ１、Ｓ２、
Ｓ３の合計の振幅がゼロになるシュミレーション結果を
示す。
波形Ｓ１から位相を０．３３３ずらした正弦波形Ｓ２と
の合成波形Ｓ３はＳ１、Ｓ２と同じ振幅となり、位相は
０．３３３／２となる。３つの正弦波形の合計を振幅ゼ
ロとするためには、上記位相０．３３３／２の合成波形
Ｓ３を反転させた波形Ｓ４をたせば良いことが判る。合
成波形Ｓ３を反転させた波形Ｓ４は合成波形Ｓ３の位相
を０．５だけシフトさせた波形であるので、反転波形Ｓ
４の位相は、０．３３３／２＋０．５＝０．６６６であ
る。このことは、基準となる正弦波形Ｓ１の位相を０、
０．３３３、０．６６６とずらした３つの正弦波形Ｓ
１、Ｓ２、Ｓ４の合計の振幅がゼロになることを意味す
る。図１０（ａ）に正弦波形Ａの位相を０、０．３３
３、０．６６６とずらした３つの正弦波形Ｓ１、Ｓ２、
Ｓ３の合計の振幅がゼロになるシュミレーション結果を
示す。
【００３６】実際のギヤ系列Ａ−Ｂ−Ｃ−Ｄのギヤ配置
を考える。ギヤ歯数により決まる１歯のピッチ角をＰｂ
とすれば、Ｐ×（Ｎ＋０．５）の配置で位相が０なの
で、２個目のギヤＣは θABC＝Ｐｂ×（Ｎｂ＋０．５＋０．３３３） ＝Ｐｂ×（Ｎｂ＋０．８３３） のギヤ配置とする。
を考える。ギヤ歯数により決まる１歯のピッチ角をＰｂ
とすれば、Ｐ×（Ｎ＋０．５）の配置で位相が０なの
で、２個目のギヤＣは θABC＝Ｐｂ×（Ｎｂ＋０．５＋０．３３３） ＝Ｐｂ×（Ｎｂ＋０．８３３） のギヤ配置とする。
【００３７】３個目のギヤＤは、０．３３３位相のずれ
たギヤＣに対しさらに０．３３３位相を変えるので、 θBCD＝Ｐｃ×（Ｎｃ＋０．５＋０．３３３） ＝Ｐｃ×（Ｎｃ＋０．８３３） のギヤ配置とする。
たギヤＣに対しさらに０．３３３位相を変えるので、 θBCD＝Ｐｃ×（Ｎｃ＋０．５＋０．３３３） ＝Ｐｃ×（Ｎｃ＋０．８３３） のギヤ配置とする。
【００３８】このようなギヤ配置とすれば目的ギヤＤの
回転は安定することになる。
回転は安定することになる。
【００３９】図７に実際のギヤ系列Ａ−Ｂ−Ｃ−Ｄにつ
いて上記（式２、式３）に基づいてギヤ配置θABC 、θ
BCDを設定した例を示す。同図において、ギヤＡＢ間の
噛合い点に対するギヤＢＣ間の噛合い点の位相は、θ
ABCの設定により、０．３３３変化する。また、ギヤＣ
Ｄ間の噛合い点の位相はθBCDによりギヤＢＣ間の噛合
い点に対し相対的に０．３３３変化するのでギヤＡＢ間
の噛合い点に対して０．６６６変化する。
いて上記（式２、式３）に基づいてギヤ配置θABC 、θ
BCDを設定した例を示す。同図において、ギヤＡＢ間の
噛合い点に対するギヤＢＣ間の噛合い点の位相は、θ
ABCの設定により、０．３３３変化する。また、ギヤＣ
Ｄ間の噛合い点の位相はθBCDによりギヤＢＣ間の噛合
い点に対し相対的に０．３３３変化するのでギヤＡＢ間
の噛合い点に対して０．６６６変化する。
【００４０】以上の設定で各噛合い点の噛合い周波数の
位相差はＡＢ噛合い点＝０、ＢＣ噛合い点＝０．３３
３、ＣＤ噛合い点＝０．６６６となる。したがって、ｎ
＝３の場合の噛合い周波数に同期した回転ムラの合計は
最小値となるので、ギヤＤの回転は安定する。
位相差はＡＢ噛合い点＝０、ＢＣ噛合い点＝０．３３
３、ＣＤ噛合い点＝０．６６６となる。したがって、ｎ
＝３の場合の噛合い周波数に同期した回転ムラの合計は
最小値となるので、ギヤＤの回転は安定する。
【００４１】以上の説明では、噛合い点が２点又は３点
のギヤ系列の場合であるが、噛合い点が４点以上の場合
にも同様に考えることができる。例えば、図１０（ｂ）
には噛合い点がｎ＝５のギヤ系列のシュミレーション結
果を示している。オフセットを１／５ずつずらした場合
に合成波形の振幅がゼロになっていることがわかる。
のギヤ系列の場合であるが、噛合い点が４点以上の場合
にも同様に考えることができる。例えば、図１０（ｂ）
には噛合い点がｎ＝５のギヤ系列のシュミレーション結
果を示している。オフセットを１／５ずつずらした場合
に合成波形の振幅がゼロになっていることがわかる。
【００４２】（実施の形態３）次に、本発明のギヤ機構
を画像形成装置において感光体ドラム（ＯＰＣ）の駆動
ユニットに使用した実施の形態について説明する。
を画像形成装置において感光体ドラム（ＯＰＣ）の駆動
ユニットに使用した実施の形態について説明する。
【００４３】図８に画像形成装置における感光体ドラム
（ＯＰＣ）の駆動ユニット部分のギヤ配置を示してい
る。同図に示す駆動ユニットは、ギヤＧ１（モータ）−
ギヤＧ２−ギヤＧ３４−ギヤＧ５−ギヤＧ６７−ギヤＧ
８−ギヤＧ９（ＯＰＣ）−ギヤ１０（ＤＥＶ）の順番で
噛み合ったギヤで構成されている。このギヤ機構におい
てギヤＧ９（ＯＰＣ）の回転を安定させるギヤ配置を実
現する。そのために、ギヤ配置（θ２、θ５、θ８）
を、（式４）に基づいて設定する。
（ＯＰＣ）の駆動ユニット部分のギヤ配置を示してい
る。同図に示す駆動ユニットは、ギヤＧ１（モータ）−
ギヤＧ２−ギヤＧ３４−ギヤＧ５−ギヤＧ６７−ギヤＧ
８−ギヤＧ９（ＯＰＣ）−ギヤ１０（ＤＥＶ）の順番で
噛み合ったギヤで構成されている。このギヤ機構におい
てギヤＧ９（ＯＰＣ）の回転を安定させるギヤ配置を実
現する。そのために、ギヤ配置（θ２、θ５、θ８）
を、（式４）に基づいて設定する。
【００４４】 θ＝Ｐ×（Ｎ＋０．５＋１／ｎ） （式４） ギヤＧ１（モータ）からギヤＧ９（ＯＰＣ）までの間を
複数のギヤ系列に分割して複数のギヤ系列として扱う場
合である。この場合、例えば３つ又は４つの連続するギ
ヤを１つのギヤ系列として噛み合い点数を定め、各ギヤ
系列で独立にギヤ配置を設定する。本実施の形態では、
Ｇ１−Ｇ２−Ｇ３のギヤ系列に基づいてギヤ配置θ２を
決め、Ｇ４−Ｇ５−Ｇ６のギヤ系列の基づいてギヤ配置
θ５を決め、さらにＧ７−Ｇ８−Ｇ９のギヤ系列に基づ
いてギヤ配置θ８を決めるものとする。
複数のギヤ系列に分割して複数のギヤ系列として扱う場
合である。この場合、例えば３つ又は４つの連続するギ
ヤを１つのギヤ系列として噛み合い点数を定め、各ギヤ
系列で独立にギヤ配置を設定する。本実施の形態では、
Ｇ１−Ｇ２−Ｇ３のギヤ系列に基づいてギヤ配置θ２を
決め、Ｇ４−Ｇ５−Ｇ６のギヤ系列の基づいてギヤ配置
θ５を決め、さらにＧ７−Ｇ８−Ｇ９のギヤ系列に基づ
いてギヤ配置θ８を決めるものとする。
【００４５】以上のようなギヤ配置による駆動ユニット
では、ギヤＧ１に噛み合うギヤＧ２はギヤ精度により回
転ムラが悪化するが、ギヤＧ３はギヤ配置θ２の設定に
より噛合い周波数の位相を最適化することで回転ムラが
最小限に抑えられる。
では、ギヤＧ１に噛み合うギヤＧ２はギヤ精度により回
転ムラが悪化するが、ギヤＧ３はギヤ配置θ２の設定に
より噛合い周波数の位相を最適化することで回転ムラが
最小限に抑えられる。
【００４６】以下同様に、ギヤＧ６はθ５の設定により
最適化され、ギヤＧ９はθ８の設定により最適化され
る。
最適化され、ギヤＧ９はθ８の設定により最適化され
る。
【００４７】このようにして、最終的に目的ギヤとなる
ギヤＧ９（ＯＰＣ）の回転を安定化することができる。
ギヤＧ９（ＯＰＣ）の回転を安定化することができる。
【００４８】以上のようなギヤ配置に設定されたギヤ機
構を有する駆動ユニットにより感光体ドラムを回転させ
ることにより、感光体ドラムの回転を安定させることが
でき画質の改善を図ることができる。
構を有する駆動ユニットにより感光体ドラムを回転させ
ることにより、感光体ドラムの回転を安定させることが
でき画質の改善を図ることができる。
【００４９】また、噛合い点が２つ又は３つの小さなギ
ヤ系列内でそれぞれ回転ムラを抑制するので、回転ムラ
が幾つも重なって大きな回転ムラが生じる前の小さな段
階で回転ムラを抑制できる。
ヤ系列内でそれぞれ回転ムラを抑制するので、回転ムラ
が幾つも重なって大きな回転ムラが生じる前の小さな段
階で回転ムラを抑制できる。
【００５０】なお、実施の形態３では本発明のギヤ機構
を感光体ドラムの駆動ユニットに適用する場合に付いて
説明したが、任意のギヤを目的ギヤに選ぶことが出来
る。また、本発明は画像形成装置以外の装置のギヤ機構
にも適用することができる。
を感光体ドラムの駆動ユニットに適用する場合に付いて
説明したが、任意のギヤを目的ギヤに選ぶことが出来
る。また、本発明は画像形成装置以外の装置のギヤ機構
にも適用することができる。
【００５１】
【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、互
いに噛み合ったギヤ系列において各噛合い点での噛合い
周波数の位相を最適化することにより、目的ギヤの回転
を安定化させるギヤ機構及びそのギヤ機構を用いた画像
形成装置を提供できる。
いに噛み合ったギヤ系列において各噛合い点での噛合い
周波数の位相を最適化することにより、目的ギヤの回転
を安定化させるギヤ機構及びそのギヤ機構を用いた画像
形成装置を提供できる。
【図１】本発明の実施の形態１にかかるギヤ機構のギヤ
配置を示す図
配置を示す図
【図２】図１のギヤ機構におけるギヤＢの回転ムラを示
す波形図
す波形図
【図３】回転ムラが合成されたギヤＣの回転ムラを示す
波形図
波形図
【図４】実施の形態１にかかるギヤ機構における具体的
なギヤ配置を示す図
なギヤ配置を示す図
【図５】本発明の実施の形態２にかかるギヤ機構のギヤ
配置を示す図
配置を示す図
【図６】３つの噛合い周波数の最適化を説明するための
波形図
波形図
【図７】実施の形態２にかかるギヤ機構における具体的
なギヤ配置を示す図
なギヤ配置を示す図
【図８】本発明の実施の形態３にかかる感光体ドラム駆
動ユニットのギヤ配置を示す図
動ユニットのギヤ配置を示す図
【図９】２つの噛合い点が存在するギヤ系列における噛
合い周波数を変化させたシュミレーション結果を示す図
合い周波数を変化させたシュミレーション結果を示す図
【図１０】（ａ） ３つの噛合い点が存在するギヤ系列
における噛合い周波数を最適化したシュミレーション結
果を示す図 （ｂ） ５つの噛合い点が存在するギヤ系列における噛
合い周波数を最適化したシュミレーション結果を示す図
における噛合い周波数を最適化したシュミレーション結
果を示す図 （ｂ） ５つの噛合い点が存在するギヤ系列における噛
合い周波数を最適化したシュミレーション結果を示す図
Ａ 原動ギヤ Ｂ、Ｃ アイドラギヤ Ｃ、Ｄ 目的ギヤ イ ギヤＢの回転ムラ ロ ギヤＣの回転ムラ（ｂ、ｃの効果） ハ ギヤＣの回転ムラ（ギヤＢとｂ、ｃの効果） Ｇ１ モータ Ｇ２〜Ｇ８ ギヤ Ｇ９ 感光体ドラム
Claims (6)
- 【請求項１】 複数のギヤが互いに噛合ったギヤ系列に
おいて原動ギヤから目的ギヤに至るまでの各噛合い点で
生じる噛合い周波数の位相を前記目的ギヤの回転ムラが
抑制されるように最適化したことを特徴とするギヤ機
構。 - 【請求項２】 原動ギヤから目的ギヤまで噛合い点ｎ個
を有するギヤで構成された同一の噛合い周波数を有する
ギヤ系列において、原動ギヤ噛合い点の噛合い周波数位
相を０とした場合、−（ｎ−１）／ｎ〜０〜（ｎ−１）
の範囲で０に対し１／ｎピッチの数値で構成された数列
をＡ（ｎ）とし、Ａ（ｎ）の中で０を含む連続ｎ個の数
列をＢ（ｎ）（Ｂ（ｎ）は複数個存在する）とすると、 ｎ個の噛合い点の位相を数列Ｂ（ｎ）より１個づつ選択
したことを特徴とする請求項１に記載のギヤ機構。 - 【請求項３】 各噛合い点で噛合い周波数の位相が１／
ｎ（ｎは原動ギヤから目的ギヤに至るまでに存在する噛
合い点の数）づつずれるように、前記原動ギヤから前記
目的ギヤまでの各ギヤのギヤ配置を設定したことを特徴
とする請求項１に記載のギヤ機構。 - 【請求項４】 互いに噛合った連続する３つのギヤのギ
ヤ配置は、下式に基づいて設定することを特徴とする請
求項１から請求項３のいずれかに記載のギヤ機構。 θ＝Ｐ×（Ｎ＋０．５＋１／ｎ） θ：ギヤ配置 Ｐ：中間に位置するギヤの１歯あたりのピッチ角 Ｎ：中間に位置するギヤの２つの噛合い点間の歯数 ｎ：原動ギヤから目的ギヤに至るまでの噛合い点の数 - 【請求項５】 原動ギヤから目的ギヤに至る全ギヤ系列
を２つ又は３つの噛合い点を有する複数のギヤ系列に分
割し、個々のギヤ系列について噛合い周波数の位相を最
適化するギヤ配置を設定したことを特徴とする請求項１
から請求項４のいずれかに記載のギヤ機構。 - 【請求項６】 請求項１から請求項５のいずれかに記載
のギヤ機構を、感光体ドラムを駆動する駆動ユニットに
用いたことを特徴とする画像形成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14754499A JP4358929B2 (ja) | 1999-05-27 | 1999-05-27 | ギヤ機構及び画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14754499A JP4358929B2 (ja) | 1999-05-27 | 1999-05-27 | ギヤ機構及び画像形成装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000337454A true JP2000337454A (ja) | 2000-12-05 |
| JP4358929B2 JP4358929B2 (ja) | 2009-11-04 |
Family
ID=15432731
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14754499A Expired - Fee Related JP4358929B2 (ja) | 1999-05-27 | 1999-05-27 | ギヤ機構及び画像形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4358929B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009074582A (ja) * | 2007-09-19 | 2009-04-09 | Oriental Motor Co Ltd | 直線駆動用アクチュエータ |
| JP2010282185A (ja) * | 2009-05-01 | 2010-12-16 | Canon Inc | 画像形成装置 |
| JP2011013667A (ja) * | 2009-06-02 | 2011-01-20 | Ricoh Co Ltd | 画像形成装置 |
| JP2012062979A (ja) * | 2010-09-17 | 2012-03-29 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ギアトレイン |
-
1999
- 1999-05-27 JP JP14754499A patent/JP4358929B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009074582A (ja) * | 2007-09-19 | 2009-04-09 | Oriental Motor Co Ltd | 直線駆動用アクチュエータ |
| JP2010282185A (ja) * | 2009-05-01 | 2010-12-16 | Canon Inc | 画像形成装置 |
| JP2011013667A (ja) * | 2009-06-02 | 2011-01-20 | Ricoh Co Ltd | 画像形成装置 |
| JP2012062979A (ja) * | 2010-09-17 | 2012-03-29 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ギアトレイン |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4358929B2 (ja) | 2009-11-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Inalpolat et al. | Influence of indexing errors on dynamic response of spur gear pairs | |
| JPH10312097A (ja) | 画像形成装置 | |
| JP5420624B2 (ja) | 多回転アブソリュート回転角検出装置及びアブソリュート回転角を検出する方法 | |
| WO2012093716A1 (ja) | 多回転アブソリュート回転角を検出する装置及びその回転角を検出する方法 | |
| JP2007256308A (ja) | 回転装置、回転制御方法及び画像形成装置 | |
| JP2008275112A (ja) | 高減速複合遊星歯車機構 | |
| JPH03181641A (ja) | 遊星歯車増減速機 | |
| JP2000337454A (ja) | ギヤ機構及び画像形成装置 | |
| JP2000162941A (ja) | 画像形成装置 | |
| US20020138177A1 (en) | Method and apparatus for correcting actuator positioning error | |
| EP0584595B1 (en) | Signal processing method and displacement detection apparatus | |
| Mark | Stationary transducer response to planetary-gear vibration excitation II: effects of torque modulations | |
| JPH0243574A (ja) | カラー画像形成装置の転写方法及び装置 | |
| KR20010025044A (ko) | 레이저 패턴 발생기 | |
| JP2006189660A (ja) | 回転体駆動制御装置並びに画像形成装置 | |
| JP5418096B2 (ja) | 光書込装置、画像形成装置および光書込方法 | |
| US9732828B2 (en) | Rotational drive apparatus for transmitting rotational force to a plurality of driven gears | |
| JP5381817B2 (ja) | 歯車設計支援方法、歯車設計支援プログラムを記録した記録媒体及び歯車設計支援装置 | |
| US20060209306A1 (en) | High-resolution digital phase modulator for a fiber optic signal transmission or measurement device | |
| JP2002122215A (ja) | 歯車設計方法および歯車 | |
| JP2003337083A (ja) | 回転駆動機構の解析方法、記憶媒体及び回転駆動機構の解析システム | |
| JP2002295603A (ja) | 歯車伝達機構及びその設計方法 | |
| JP2000050662A (ja) | 回転体駆動制御装置 | |
| JP6951804B2 (ja) | エンコーダ開発用信号発生装置 | |
| JPH01216209A (ja) | エンコーダ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060412 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080822 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080826 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20081002 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090210 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090303 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090714 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090807 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120814 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130814 Year of fee payment: 4 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |