JP3258720B2 - Image output equipment - Google Patents

Image output equipment

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JP3258720B2
JP3258720B2 JP26940792A JP26940792A JP3258720B2 JP 3258720 B2 JP3258720 B2 JP 3258720B2 JP 26940792 A JP26940792 A JP 26940792A JP 26940792 A JP26940792 A JP 26940792A JP 3258720 B2 JP3258720 B2 JP 3258720B2
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fluctuation
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真プロセスを応
用したデジタルカラー複写機、あるいはデジタルカラー
プリンタをはじめとする画像形成出力機器に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming and outputting apparatus such as a digital color copying machine or a digital color printer to which an electrophotographic process is applied.

【0002】[0002]

【従来技術】電子写真プロセスを応用した複写機やプリ
ンタ等では、回転する円筒状の感光体の表面や、ベルト
状に形成した感光体を走行させその表面に順次静電潜像
を形成し、形成した静電潜像に黒、及びカラー画像であ
れば各色のトナーを付着させて現像しそれを紙面に転写
して画像を得るようにしている。ここで、画像出力装置
における感光体ドラムや、ベルト状感光体の駆動ローラ
を回転体と称することにする。そのため、何らかの影響
で感光体に速度の変動が生じると出力された画像にジッ
タや画像ムラが生じる。このことは、感光体への書き込
みを半導体レーザの走査によって行わせるデジタル方式
の電子写真技術においては特に顕著に現れ、感光体の回
転の速度変動が書き込み系の副走査方向の速度変動とな
り書き込みラインの間隔に微妙なずれを生じさせて画像
品質を著しく低下させる原因となっていた。
2. Description of the Related Art In a copying machine or a printer to which an electrophotographic process is applied, an electrostatic latent image is sequentially formed on the surface of a rotating cylindrical photoreceptor or a photoreceptor formed in a belt shape by running the same. If a black or color image is formed on the formed electrostatic latent image, toner of each color is applied, developed, and transferred to a paper surface to obtain an image. Here, the photosensitive drum and the drive roller of the belt-shaped photosensitive member in the image output apparatus will be referred to as a rotating body. For this reason, if the speed of the photosensitive member fluctuates due to some influence, the output image has jitter or image unevenness. This is particularly noticeable in a digital electrophotographic technique in which writing on a photoconductor is performed by scanning a semiconductor laser. Fluctuations in the rotation speed of the photoconductor cause fluctuations in the sub-scanning direction of the writing system, resulting in a writing line. Causes a slight shift in the distance between the images, thereby causing a significant reduction in image quality.

【0003】一方、従来複写機やプリンタ等の駆動系の
設計は、駆動対象を、製品仕様から導かれたラインスピ
ード、回転数等の数値を満足させながら、許容されるス
ペースとの関係で適正配置を探ることに力点が置かれて
いた。すなわち動力源からの動力を駆動対象までどのよ
うに伝達するか、動力伝達の機械要素として何を用いる
かと言うようなことが大きな関心事であった。したがっ
て、できあがった製品に段ムラ、回転ムラが発生すると
原因を探り感光体の駆動軸の軸受けを焼結品に変更した
り、感光体の駆動軸にフライホイールを連結させたり、
感光体の回転軸にばねと摩擦部材を組み合わせたブレー
キを取り付けたり、歯車精度を向上させたり、種々のね
じり角を持つはすば歯車を使用する等という対策がとら
れていた。
On the other hand, in the design of a drive system of a conventional copying machine or printer, the drive target is designed to satisfy the line speed, the number of revolutions, etc. derived from the product specifications while maintaining the relationship with the allowable space. Emphasis was placed on exploring the placement. In other words, how to transmit the power from the power source to the drive target and what to use as a mechanical element for power transmission have been of great interest. Therefore, when the unevenness and rotation unevenness occur in the finished product, the cause is searched for, the bearing of the drive shaft of the photoconductor is changed to a sintered product, the flywheel is connected to the drive shaft of the photoconductor,
Measures have been taken to mount a brake combining a spring and a friction member on the rotating shaft of the photoreceptor, improve gear accuracy, and use helical gears having various torsion angles.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、デジタ
ル方式の画像出力機器の開発では、性能が向上するにつ
れ、レーザによる書き込みによる1ドットラインの再現
性が厳密に求められ、駆動系に要求される精度も急速に
厳しいものになった。ここで要求される精度は、レーザ
による書き込みの副走査方向の均一性が視覚系の可視感
度との関係で保証されるレベルであり、これを達成する
にあたっては、感光体駆動の高精度化が最大の技術課題
である。駆動系の速度変動の主原因は、モータの回転軸
1回転あたりの速度変動と、歯車の1回転成分及び1歯
成分の絶対値が大きいことと、それらの変動成分とその
高調波成分が駆動系の固有振動数との関係で共振現象を
起こしていることであることが判明した。
However, in the development of digital image output equipment, as the performance is improved, the reproducibility of one dot line by writing with a laser is strictly required, and the accuracy required for the drive system is required. Quickly became tougher. The accuracy required here is a level at which the uniformity of the writing by the laser in the sub-scanning direction is guaranteed in relation to the visual sensitivity of the visual system. This is the biggest technical challenge. The main causes of the speed fluctuation of the drive system are the speed fluctuation per one rotation of the rotating shaft of the motor, the large absolute value of one rotation component and one tooth component of the gear, and the fluctuation component and its harmonic component are driven. It was found that a resonance phenomenon was caused in relation to the natural frequency of the system.

【0005】図7に従来機の駆動系の速度変動パワース
ペクトルを示す。これによると、機械固有のラインスピ
ードに基づき歯車一歯による変動成分は、モータに直結
した歯車で176Hz、第2軸で64Hz、ドラムに直
結した歯車で25Hzのものを有し、その高調波成分と
して50Hzのものが現れている。またモータに直結し
た歯車の一回転成分として22Hzを有し、その高調波
として44Hzが現れている。
FIG. 7 shows a speed fluctuation power spectrum of a drive system of a conventional machine. According to this, the fluctuation component due to one tooth of the gear based on the line speed inherent to the machine has 176 Hz for the gear directly connected to the motor, 64 Hz for the second shaft, and 25 Hz for the gear directly connected to the drum. As 50 Hz. Also, one rotation component of the gear directly connected to the motor has 22 Hz, and 44 Hz appears as a harmonic thereof.

【0006】一方、図8に駆動系の固有振動数を数値的
にとらえるための伝達関数の測定例を示す。この場合の
測定はデュアルチャンネルのFFTアナライザにインパ
クト加振ハンマの出力と、感光体ドラムの一端に回転方
向の加速度変動が測定できるように取り付けた圧電型ピ
ックアップセンサの出力を接続し、それぞれのフーリエ
スペクトルの比を求める方法で行った。この図8から、
本駆動系の固有振動数のピークが45Hz付近にあり、
伝達関数のレベルの高い領域が30〜60Hz付近まで
広がりを見せていることがわかる。
On the other hand, FIG. 8 shows a measurement example of a transfer function for numerically capturing the natural frequency of the drive system. In this case, the output of the impact vibration hammer and the output of the piezoelectric pickup sensor attached to one end of the photosensitive drum so as to measure the acceleration fluctuation in the rotation direction are connected to a dual-channel FFT analyzer, and the respective Fourier analyzers are used. The measurement was performed by a method for determining the ratio of spectra. From this FIG.
The peak of the natural frequency of this drive system is around 45 Hz,
It can be seen that the region where the level of the transfer function is high spreads up to around 30 to 60 Hz.

【0007】上記変動成分スペクトルと伝達関数とを重
ね合わせたのが図9である。この図からわかるように、
本駆動系は、伝達関数のピークと、変動成分及びその2
次高調波が存在する周波数領域の位置が重なりあってい
る。すなわち、本駆動系は変動成分を増幅させている
(共振を起こしている)系であることが判明した。
FIG. 9 shows a superposition of the fluctuation component spectrum and the transfer function. As you can see from this figure,
This drive system has a peak of a transfer function, a fluctuation component and its 2
The position of the frequency region where the second harmonic exists is overlapped. That is, it has been found that the present drive system is a system that amplifies the fluctuation component (resonates).

【0008】実際、本駆動系を有する機械3台について
実測値を調べてみると感光体の回転変動は5〜8%の値
を示していた。
In fact, when the measured values of three machines having this drive system were examined, the rotation fluctuation of the photosensitive member showed a value of 5 to 8%.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明では、上記課題を
解決するため、モータや歯車など発生源での速度変動を
低減させることは前提として、更にこれに加え、駆動伝
達系での変動成分の伝達という点に着目し、伝達関数、
共振、固有振動数の概念を取り入れ、しかも、伝達され
た変動をいかに減衰させるかという点を考慮して、回転
体の駆動装置を次のように構成した。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is based on the premise that speed fluctuations at a source such as a motor or a gear are reduced. Focusing on the point of transfer, the transfer function,
The driving device for the rotating body is configured as follows in consideration of the concept of resonance and natural frequency and in consideration of how the transmitted fluctuation is attenuated.

【0010】まず、回転体駆動系の共振を回避するため
に、回転体駆動系の固有振動数と、回転体駆動系に伝達
される変動成分の周波数の一致を防止することにした。
一般に、固有振動数ωは次の式で表現される。
First, in order to avoid resonance of the rotating body drive system, the natural frequency of the rotating body drive system and the frequency of the fluctuation component transmitted to the rotating body drive system are prevented from being coincident with each other.
Generally, the natural frequency ω is expressed by the following equation.

【0011】[0011]

【数1】 式中Kは駆動系のねじり剛性、Iは慣性モーメントであ
る。共振の回避のためにKあるいはIの値を変更するこ
とによりωの値を変えることができる。共振の回避とい
う観点からはωを回転駆動系の変動成分に対し、大きく
してもよいし、また小さくしてもよい。ωを大きくする
方法としては、Kを大きくするか、Iを小さくすること
で実現できる。また、ωを小さくするためには、Iを大
きくするか、Kを小さくすると実現できる。
(Equation 1) In the equation, K is the torsional rigidity of the drive system, and I is the moment of inertia. The value of ω can be changed by changing the value of K or I to avoid resonance. From the viewpoint of avoiding resonance, ω may be increased or decreased with respect to the fluctuation component of the rotary drive system. A method of increasing ω can be realized by increasing K or decreasing I. Further, in order to reduce ω, it is possible to realize by increasing I or decreasing K.

【0012】図10及び図11は図7に示したデータの
駆動系について、構造変更により固有振動数を大きい値
と、小さい値に移動させた場合の、駆動系の回転変動の
パワースペクトルと伝達関数の実測値について、図9と
同様に、重ね合わせを行ったものである。また、図12
は、以上の3つの駆動系についての伝達関数のピークの
値を比較したものである。図10における駆動系の低剛
性化の構造変更は、駆動系のねじり剛性Kの値を小さく
するものである。図10、図11、図12のデータを比
較して考えられることは、共振の回避のために、固有振
動数を移動させるために駆動系のねじり剛性Kを小さく
し固有振動数をより低周波側に移動させる構造変更の場
合には、固有振動数の移動と共に伝達関数が小さくなっ
ていくことである。これは、固有振動数の移動のための
構造変更にともない、その柔軟構造化のために減衰要素
が顕著になり、回転変動を駆動系そのものが吸収するよ
うな構造に移行するためと考えられる。以上の結果、共
振の回避のための固有振動数の移動を実施する場合、駆
動系のねじり剛性Kを小さくする構造変更が、回転速度
の変動の伝達ゲインの大きさの変化を伴い駆動系の速度
変動を低減するのに有利でかつ効果的であることがわか
る。
FIGS. 10 and 11 show the power spectrum and the transmission of the rotational fluctuation of the drive system when the natural frequency is moved to a large value and a small value by a structural change in the drive system of the data shown in FIG. The measured values of the functions are superimposed as in FIG. FIG.
Is a comparison of the peak values of the transfer functions for the above three drive systems. The structure change of FIG. 10 for reducing the rigidity of the drive system is to reduce the value of the torsional rigidity K of the drive system. The comparison of the data in FIGS. 10, 11 and 12 suggests that in order to avoid resonance, the torsional stiffness K of the drive system is reduced to move the natural frequency, and the natural frequency is lowered. In the case of a structural change in which the transfer function is moved to the side, the transfer function decreases as the natural frequency moves. This is considered to be due to the fact that the damping element becomes remarkable due to the flexible structure accompanying the structural change for moving the natural frequency, and the structure shifts to a structure in which the drive system itself absorbs the rotational fluctuation. As a result, when the natural frequency is moved to avoid resonance, a structural change to reduce the torsional rigidity K of the drive system is accompanied by a change in the magnitude of the transmission gain of the change in the rotational speed. It turns out that it is advantageous and effective in reducing the speed fluctuation.

【0013】そこで本発明では、このような考え方に基
づき回転体と駆動軸とを回転体の駆動伝達系に遠い側に
て連結し、回転体の内部に慣性負荷を取り付け回転体駆
動系の固有振動数を低下させるとともに、慣性負荷を有
する外筒と内筒との間を弾性部材で連結したダイナミッ
クダンパを駆動軸に取り付けることとした。
Therefore, in the present invention, based on such a concept, the rotating body and the drive shaft are connected on the far side to the drive transmission system of the rotating body, and an inertial load is mounted inside the rotating body, and the rotating body driving system has In addition to reducing the frequency, a dynamic damper in which an outer cylinder having an inertial load and an inner cylinder are connected by an elastic member is mounted on the drive shaft.

【0014】[0014]

【作用】駆動伝達系から遠い側にて駆動軸と回転体とを
連結したので駆動軸の有効長さが長くなることにより駆
動歯車から先の剛性Kが実質的に小さくなり、かつ慣性
負荷を回転体に取り付けたことにより、駆動系の慣性モ
ーメントIが大きくなり、固有振動数を低下させること
ができることにより、数1で表される回転体駆動系の固
有振動数が低下するので、固有振動数と変動成分の周波
数との分離ができ、回転体駆動系の共振を防止して回転
の速度変動を減少できる。又、回転体駆動系の剛性Kが
実質的に低くなるので、柔構造化の達成ができ、これに
より回転体駆動系の伝達ゲインが小さくなり回転体の速
度変動のレベルを小さくすることができる。更に、駆動
軸にダイナミックダンパを取り付けたことにより、残存
する特定の振動を消去して回転体の速度変動をなくし、
出力された画像品質を大きく向上させることができる。
又、装置を小型化し、低コスト、更にはシステム全体の
信頼性を向上できる。
Since the drive shaft and the rotating body are connected on the side far from the drive transmission system, the effective length of the drive shaft is increased, whereby the rigidity K ahead of the drive gear is substantially reduced, and the inertial load is reduced. By attaching to the rotating body, the inertia moment I of the driving system is increased, and the natural frequency can be reduced. As a result, the natural frequency of the rotating body driving system expressed by the equation (1) is reduced. The number and the frequency of the fluctuation component can be separated, and the resonance of the rotating body drive system can be prevented to reduce the fluctuation of the rotation speed. Further, since the rigidity K of the rotating body drive system is substantially reduced, a flexible structure can be achieved, whereby the transmission gain of the rotating body drive system is reduced, and the level of speed fluctuation of the rotating body can be reduced. . Furthermore, by attaching a dynamic damper to the drive shaft, the remaining specific vibration is eliminated and the speed fluctuation of the rotating body is eliminated,
The quality of the output image can be greatly improved.
Further, the size of the apparatus can be reduced, the cost can be reduced, and the reliability of the entire system can be improved.

【0015】[0015]

【実施例】以下本発明を図面に基づいて説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to the drawings.

【0016】図5に本発明の回転体を用いた電子写真画
像出力機器の全体を示す。この電子写真画像出力機器3
1は内部に回転体としての感光体ドラム2,現像部3、
感光体ドラム2を駆動する駆動機構等が取り付けられて
いる。図2に感光体ドラム2と駆動機構4を示す。駆動
機構4は駆動用モータ5とそれに連結した歯車群6から
なり、歯車群6の最終歯車10に感光体ドラム2の駆動
歯車11が連結している。
FIG. 5 shows an entire electrophotographic image output apparatus using the rotating body of the present invention. This electrophotographic image output device 3
1 is a photosensitive drum 2 as a rotating body, a developing unit 3,
A drive mechanism for driving the photosensitive drum 2 and the like are attached. FIG. 2 shows the photosensitive drum 2 and the driving mechanism 4. The drive mechanism 4 includes a drive motor 5 and a gear group 6 connected thereto, and a drive gear 11 of the photosensitive drum 2 is connected to a final gear 10 of the gear group 6.

【0017】感光体ドラム2は,側面に有機感光材料を
塗布した円筒状のアルミニウム母材からなり、図1に示
すように両端にフランジ12a及び12bが取り付けて
ある。フランジ12a等の中心には、駆動軸13が通し
てあり、駆動歯車11に遠い側のフランジ12bと駆動
軸13とはピン15により固定してあり、駆動歯車11
側のフランジ12aと駆動軸13とは回動自在になって
いる。駆動軸13は、軸受け21に回動自在に支持され
ており、前述した駆動歯車11が軸端に取り付けられ、
この駆動歯車11が最終歯車10に噛み合っている。感
光体ドラム2の内部には、慣性部材8が両側のフランジ
12aおよび12bにそれぞれ取り付けてあり、感光体
ドラム2と駆動歯車11の間にはダイナミックダンパ1
8が取り付けてある。尚、ダイナミックダンパ18は、
図4に示すように感光体ドラム2の内部に設けるものと
する。
The photosensitive drum 2 is made of a cylindrical aluminum base material coated with an organic photosensitive material on its side, and has flanges 12a and 12b attached to both ends as shown in FIG. A drive shaft 13 passes through the center of the flange 12a and the like, and the flange 12b farther from the drive gear 11 and the drive shaft 13 are fixed by pins 15, and the drive gear 11
The side flange 12a and the drive shaft 13 are rotatable. The drive shaft 13 is rotatably supported by a bearing 21, and the above-described drive gear 11 is attached to the shaft end.
This drive gear 11 meshes with the final gear 10. Inside the photosensitive drum 2, inertia members 8 are attached to both flanges 12a and 12b on both sides, and a dynamic damper 1 is provided between the photosensitive drum 2 and the driving gear 11.
8 is attached. In addition, the dynamic damper 18
As shown in FIG. 4, it is provided inside the photosensitive drum 2.

【0018】慣性部材8は、鋼材、SUS、真ちゅう等
からなるリング状の重りであって、材質は比重が大きい
程コンパクトな大きさで形成でき、好ましくは感光体ド
ラム2の慣性モーメントI1とこの慣性部材の慣性モー
メントI2との比が0.05〜0.4の範囲が良い。
The inertia member 8 is a ring-shaped weight made of steel, SUS, brass, or the like. The ratio of the inertia moment to the inertia moment I2 is preferably in the range of 0.05 to 0.4.

【0019】図3にダイナミックダンパ18を示す。ダ
イナミックダンパ18は、内筒19とこの内筒19に取
り付けられた外筒20からなり、内筒19と外筒20の
間には、弾性を有するゴム21が充填され、内筒19の
中心穴22は、駆動軸13に一体に固定してある。この
ダイナミックダンパ18は、外筒20の直径、重量、ゴ
ムの弾性等によって、吸収できる振動の周波数を特定す
ることができ、感光体ドラム2に残存する振動を効率良
く吸収し除去することができる。
FIG. 3 shows the dynamic damper 18. The dynamic damper 18 includes an inner cylinder 19 and an outer cylinder 20 attached to the inner cylinder 19. Elastic rubber 21 is filled between the inner cylinder 19 and the outer cylinder 20. Reference numeral 22 is integrally fixed to the drive shaft 13. The dynamic damper 18 can specify the frequency of vibration that can be absorbed by the diameter and weight of the outer cylinder 20, the elasticity of rubber, and the like, and can efficiently absorb and remove the vibration remaining on the photosensitive drum 2. .

【0020】このように、駆動歯車11から遠い側のフ
ランジ12bと駆動軸13とを連結し、感光体ドラム2
の内部に慣性部材8を設け、かつ感光体ドラム2に連結
する駆動軸13にダイナミックダンパ18を取り付けた
ことから、感光体ドラム2と、駆動軸13と、駆動歯車
11からなる駆動系の慣性モーメントIが大きくなり、
加えて駆動歯車11から慣性部材8間での距離が長くな
って実質的に駆動系の剛性Kが下がるので、これにより
駆動系の固有振動数が低下する。したがって、この固有
振動数を適宜な値に設定して、駆動機構4で発生した変
動成分の周波数との関係で固有振動数と変動成分とを分
離させることができ、感光体ドラム2の共振を防止で
き、感光体ドラム2を速度変動を生じさせることなく滑
らかに回転させて出力される画像品質を著しく向上させ
ることができる。
As described above, the flange 12b on the side remote from the drive gear 11 and the drive shaft 13 are connected, and the photosensitive drum 2
Is provided with an inertia member 8 and a dynamic damper 18 is attached to a drive shaft 13 connected to the photosensitive drum 2, so that an inertia of a drive system including the photosensitive drum 2, the drive shaft 13 and the drive gear 11 is provided. The moment I increases,
In addition, since the distance between the drive gear 11 and the inertia member 8 is increased, the rigidity K of the drive system is substantially reduced, thereby lowering the natural frequency of the drive system. Therefore, by setting the natural frequency to an appropriate value, the natural frequency and the fluctuation component can be separated from each other in relation to the frequency of the fluctuation component generated by the drive mechanism 4, and the resonance of the photosensitive drum 2 can be reduced. Thus, the quality of the output image can be remarkably improved by rotating the photosensitive drum 2 smoothly without causing speed fluctuation.

【0021】更に、実質的に剛性Kが低下することから
感光体ドラム2の伝達ゲインが低下できるので、最終歯
車10から入力される速度変動が減衰されやすくなり、
感光体ドラム2の回転速度の変動を抑えることができる
とともにダイナミックダンパ18を感光体ドラム2に連
結する駆動軸13に取り付けたので感光体ドラム2に残
存する振動を効率よく除去でき、回転速度の変動を最小
限に保つことができる。したがって、感光体ドラム2を
一定の速度で滑らかに回転させることができ、出力され
る画像品質を著しく向上させることができる。
Further, the transmission gain of the photosensitive drum 2 can be reduced because the rigidity K is substantially reduced, so that the speed fluctuation input from the final gear 10 is easily attenuated,
Since the fluctuation of the rotation speed of the photosensitive drum 2 can be suppressed and the dynamic damper 18 is attached to the drive shaft 13 connected to the photosensitive drum 2, vibrations remaining on the photosensitive drum 2 can be efficiently removed, and the rotation speed can be reduced. Fluctuations can be kept to a minimum. Therefore, the photosensitive drum 2 can be smoothly rotated at a constant speed, and the quality of an output image can be significantly improved.

【0022】図4に感光体ドラム2の他の実施例を示
す。これは、フランジ12aおよび12bを慣性負荷の
大きな部材で形成し、又ダイナミックダンパ18を、感
光体2の内部に設けたものであり、フランジ12aと駆
動軸13とは回動自在である。駆動系の慣性モーメント
Iを大きくするにあたって、このようにフランジ自体の
慣性負荷を大きくしてもよく、かつダイナミックダンパ
18も必ずしも感光体ドラム2の外部に設けなくともよ
い。このようにすれば、上述したと同様速度変動を減少
させて画像品質を向上できるとともに外形を小さくした
り組み立て行程を簡略化でき、部品点数も減少させてコ
ストを低減することができる。
FIG. 4 shows another embodiment of the photosensitive drum 2. In this configuration, the flanges 12a and 12b are formed of a member having a large inertial load, and the dynamic damper 18 is provided inside the photoconductor 2. The flange 12a and the drive shaft 13 are rotatable. In order to increase the moment of inertia I of the drive system, the inertial load of the flange itself may be increased, and the dynamic damper 18 may not necessarily be provided outside the photosensitive drum 2. In this way, as described above, the speed fluctuation can be reduced to improve the image quality, the outer shape can be reduced, the assembling process can be simplified, and the number of parts can be reduced to reduce the cost.

【0023】更に、慣性部材8を薄板の金属板を積層
し、これをフランジ12に固定するようにしたものでも
良く、このように慣性部材8を形成しても、上述したと
同様に感光体ドラム2の慣性モーメントIを上げ、且つ
剛性Kを下げて固有振動数を低下させることができ、そ
の結果、固有振動数と周波数領域における変動成分との
分離ができ、共振を防止して感光体ドラム2の速度変動
を減少させ画像品質を著しく向上させることができ、更
に金属板の取り付け枚数を加減することにより容易に慣
性モーメントIを調整することができる。
Further, the inertia member 8 may be formed by laminating a thin metal plate and fixing it to the flange 12. Even when the inertia member 8 is formed in this manner, the photosensitive member is formed in the same manner as described above. The natural frequency can be reduced by increasing the moment of inertia I of the drum 2 and decreasing the rigidity K. As a result, the natural frequency can be separated from the fluctuation component in the frequency domain, and resonance can be prevented to prevent the photosensitive member. The image quality can be remarkably improved by reducing the speed fluctuation of the drum 2, and the moment of inertia I can be easily adjusted by adjusting the number of metal plates attached.

【0024】又、ダイナミックダンパ18を、駆動歯車
11を挟んで感光体2の反対側に位置させて駆動軸13
に取り付けても良い。
Further, the dynamic damper 18 is located on the opposite side of the photosensitive member 2 with the drive gear
It may be attached to.

【0025】又、フランジ12aと駆動軸13とを上記
例では摺動自在としたが、この部分は滑り軸受けを用い
たり、又はボールべアリングを取り付けても良い。この
ようにすることにより、駆動軸13とフランジ12との
寸法的な精度が確保されるとともに駆動軸13とフラン
ジ12とをより円滑に回転させて画像品質を向上させる
ことができる。
Although the flange 12a and the drive shaft 13 are slidable in the above example, a slide bearing or a ball bearing may be attached to this portion. By doing so, the dimensional accuracy of the drive shaft 13 and the flange 12 can be ensured, and the drive shaft 13 and the flange 12 can be more smoothly rotated to improve the image quality.

【0026】以上は回転体自身が感光体ドラム2であっ
たが、感光体ドラム2が回転体でなくともよく、図6に
示すように、ベルト状の感光体25を有し、この感光体
25を駆動する駆動ローラ26を本発明の回転体とした
画像出力装置でもよい。この場合においても、上述した
各実施例を駆動ローラ26に用いることにより駆動ロー
ラ26を速度変動なく回転させることができ、したがっ
て感光体25を一定の速度で移送できるので、出力する
画像品質を著しく向上させることができる。
In the above description, the rotating body itself is the photosensitive drum 2, but the photosensitive drum 2 does not have to be a rotating body. As shown in FIG. An image output device may be used in which the driving roller 26 that drives the drive 25 is a rotating body of the present invention. Also in this case, by using each of the above-described embodiments for the drive roller 26, the drive roller 26 can be rotated without speed fluctuation, and therefore, the photosensitive member 25 can be transferred at a constant speed. Can be improved.

【0027】以上述べたように、駆動歯車11から遠い
側のフランジ12bと駆動軸13とを固定して実質的な
剛性Kを小さくし、かつ感光体ドラム2等の回転体に慣
性部材8を取り付けて回転体駆動系の慣性モーメントI
を大きくすることにより、固有振動数を下げて、回転体
駆動系に伝達される速度変動の周波数と一致させないよ
うにしたので、感光体ドラム2、あるいは駆動ローラ2
6の共振を防止でき、感光体ドラム2、もしくは感光体
25を速度変動を生じさせず一定の速度で回転、もしく
は移送でき、これにより画像品質を著しく向上できる。
又、剛性Kが実質的に小さくなることから感光体ドラム
2、もしくは駆動ローラ26の伝達ゲインが低下し、速
度変動が伝達されにくくなり感光体ドラム2、もしくは
感光体25の速度変動を減少できるとともにダイナミッ
クダンパ18を感光体ドラム2の駆動軸13に取り付け
たことにより、残存する振動を吸収でき、画像品質を著
しく向上できる。更に、コンパクトな機構で実現でき装
置を小型化し、コストを下げることができ、またシステ
ム全体の信頼性を著しく向上させることができる。
As described above, the flange 12b remote from the drive gear 11 and the drive shaft 13 are fixed to reduce the substantial rigidity K, and the inertia member 8 is attached to a rotating body such as the photosensitive drum 2. Moment of inertia I of mounted rotating body drive system
, The natural frequency is lowered so that the frequency does not match the frequency of the speed fluctuation transmitted to the rotating body drive system.
6 can be prevented, and the photosensitive drum 2 or the photosensitive member 25 can be rotated or transported at a constant speed without causing speed fluctuation, thereby significantly improving image quality.
Further, since the rigidity K is substantially reduced, the transmission gain of the photosensitive drum 2 or the drive roller 26 is reduced, and the speed fluctuation is hardly transmitted, so that the speed fluctuation of the photosensitive drum 2 or the photoconductor 25 can be reduced. In addition, by attaching the dynamic damper 18 to the drive shaft 13 of the photosensitive drum 2, the remaining vibration can be absorbed, and the image quality can be significantly improved. Furthermore, it can be realized by a compact mechanism, the size of the device can be reduced, the cost can be reduced, and the reliability of the whole system can be significantly improved.

【0028】[0028]

【0029】[0029]

【発明の効果】本発明の画像出力機器によれば、駆動モ
ータに接続されて駆動される駆動軸と、この駆動軸に連
結して一定回転される回転体からなる回転体駆動系にお
いて、駆動軸に取り付けられた駆動歯車から遠い側のフ
ランジと駆動軸とを固定し、回転体の内部に慣性負荷を
取り付け、更に回転体の内部の駆動軸にダイナミックダ
ンパを取り付けたことにより、これら駆動系の固有振動
数を下げて、駆動モータ及びこれに連結する歯車の回転
によって発生する変動成分の周波数と固有振動数を一致
させないように設定でき、回転体の共振が防止でき回転
体を速度変動なく回転させることができる。また、剛性
が実質的に小さくなることにより、回転体駆動系の伝達
ゲインを下げることができ、変動の伝達を抑えより回転
体の速度変動を小さくすることができるとともに駆動軸
にダイナミックダンパを取り付けたことにより残存する
振動を確実に除去することができ、画像品質を著しく向
上できる。その結果、画像品質、特に書き込み系の副走
査方向に発生する段ムラ、ピッチムラと呼ばれる画像ム
ラが低減し、画像品質の著しい向上が得られる。又、従
来技術では機構が複雑で大型化していた装置を、簡単で
コンパクトな機構により実現でき、且つこのことにより
コストダウンが図れる。更に、機構が簡素化したことに
より、システム全体の信頼性を著しく向上させることが
できる。
According to the image output apparatus of the present invention, the driving system is constituted by a driving unit connected to a driving motor and driven, and a rotating unit driving system which is connected to the driving shaft and rotates at a constant speed. By fixing the drive shaft and the flange far from the drive gear mounted on the shaft, mounting an inertial load inside the rotating body, and further installing a dynamic damper on the drive shaft inside the rotating body, these drive systems The frequency of the fluctuation component generated by the rotation of the drive motor and the gear connected thereto can be set so as not to match the natural frequency of the drive motor, and the resonance of the rotating body can be prevented. Can be rotated. In addition, since the rigidity is substantially reduced, the transmission gain of the rotating body drive system can be reduced, the transmission of the fluctuation can be suppressed, the speed fluctuation of the rotating body can be reduced, and a dynamic damper is attached to the drive shaft. As a result, the remaining vibration can be reliably removed, and the image quality can be significantly improved. As a result, image quality, particularly image unevenness such as step unevenness and pitch unevenness occurring in the sub-scanning direction of the writing system is reduced, and a remarkable improvement in image quality is obtained. In addition, a device having a complicated and large-sized mechanism in the prior art can be realized by a simple and compact mechanism, and thereby the cost can be reduced. Further, the simplification of the mechanism can significantly improve the reliability of the entire system.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明にかかる感光体ドラムの実施例を示す断
面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of a photosensitive drum according to the present invention.

【図2】回転体駆動系の全体を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing the entire rotating body drive system.

【図3】ダイナミックダンパを示す断面図である。FIG. 3 is a sectional view showing a dynamic damper.

【図4】感光体ドラムの他の実施例を示す断面図であ
る。
FIG. 4 is a sectional view showing another embodiment of the photosensitive drum.

【図5】本発明にかかる電子写真画像出力機器を示す断
面図である。
FIG. 5 is a sectional view showing an electrophotographic image output device according to the present invention.

【図6】本発明にかかる電子写真画像出力機器を示す断
面図である。
FIG. 6 is a sectional view showing an electrophotographic image output device according to the present invention.

【図7】従来の感光体ドラムの速度変動を示すグラフで
ある。
FIG. 7 is a graph showing a speed variation of a conventional photosensitive drum.

【図8】従来の感光体駆動系の伝達関数を示すグラフで
ある。
FIG. 8 is a graph showing a transfer function of a conventional photoconductor driving system.

【図9】従来の感光体の速度変動パワースペクトルと感
光体駆動系の伝達関数を合わせ示したグラフである。
FIG. 9 is a graph showing the speed fluctuation power spectrum of the conventional photoconductor and the transfer function of the photoconductor drive system.

【図10】固有振動数を大きくした場合の感光体駆動系
の伝達関数と感光体の速度変動パワースペクトルとを合
わせ示したグラフである。
FIG. 10 is a graph showing the transfer function of the photoconductor driving system and the speed fluctuation power spectrum of the photoconductor when the natural frequency is increased.

【図11】固有振動数を小さくした場合の感光体駆動系
の伝達関数と感光体の速度変動パワースペクトルとを合
わせ示したグラフである。
FIG. 11 is a graph showing the transfer function of the photoconductor drive system and the speed fluctuation power spectrum of the photoconductor together when the natural frequency is reduced.

【図12】各駆動系の伝達関数のピークの値を示すグラ
フである。
FIG. 12 is a graph showing a peak value of a transfer function of each drive system.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 感光体ドラム 8 慣性部材 11 駆動歯車 12 フランジ 13 駆動軸 18 ダイナミックダンパ 25 感光体 26 駆動ローラ 2 Photoconductor drum 8 Inertial member 11 Drive gear 12 Flange 13 Drive shaft 18 Dynamic damper 25 Photoconductor 26 Drive roller

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI H04N 1/31 F16F 15/30 Z (56)参考文献 特開 平3−288183(JP,A) 実開 昭55−71355(JP,U) 実開 平2−104373(JP,U) 実開 平4−105236(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03G 15/00 550 G03G 21/00 350 - 352 G03G 21/16 - 21/18 F16F 15/00 - 15/36 H04N 1/04 H04N 1/31 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI H04N 1/31 F16F 15/30 Z (56) References JP-A-3-288183 (JP, A) JP, U) JP-A 2-104373 (JP, U) JP-A 4-105236 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G03G 15/00 550 G03G 21 / 00 350-352 G03G 21/16-21/18 F16F 15/00-15/36 H04N 1/04 H04N 1/31

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 回転体及び当該回転体を回転させるため
の駆動軸からなる駆動系と、当該駆動系を回転させるた
めのモータ及び駆動伝達系とを有する画像出力機器にお
いて、前記回転体と前記駆動軸とを前記駆動伝達系に近
い側で回転自在にするとともに当該駆動伝達系に遠い側
において一体に固定し、当該回転体内に慣性負荷を取り
付けるとともに、当該回転体内の前記駆動軸にダイナミ
ックダンパを取り付けたことを特徴とする画像出力機
1. An image output apparatus comprising: a driving system including a rotating body and a driving shaft for rotating the rotating body; and a motor and a driving transmission system for rotating the driving system. Drive shaft close to the drive transmission system
Image while the rotatable have side integrally fixed to the far side to the drive transmission system, is attached an inertial load on the rotary body, characterized in that fitted with dynamic damper to the drive shaft of the rotary body Output machine
Bowl .
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