JPH0695564A - 回転体の駆動装置 - Google Patents
回転体の駆動装置Info
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- JPH0695564A JPH0695564A JP4269409A JP26940992A JPH0695564A JP H0695564 A JPH0695564 A JP H0695564A JP 4269409 A JP4269409 A JP 4269409A JP 26940992 A JP26940992 A JP 26940992A JP H0695564 A JPH0695564 A JP H0695564A
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- JP
- Japan
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- drive
- drive system
- rotating body
- photosensitive drum
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- Fax Reproducing Arrangements (AREA)
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- Discharging, Photosensitive Material Shape In Electrophotography (AREA)
- Electrophotography Configuration And Component (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、電子写真画像出力機器の回転体の
速度変動を減少させ、画像品質を向上させることを目的
とする。 【構成】 回転体ドラム２及び駆動軸１３からなる駆動
系の剛性を下げ、あるいはその慣性モーメントを上げる
ことにより固有振動数を低下させて、駆動系の固有振動
数と駆動系に伝達される速度変動の周波数とを一致させ
ないようする。これにより、回転体の共振を防止し、速
度変動を減少させて画像品質を向上させる。
速度変動を減少させ、画像品質を向上させることを目的
とする。 【構成】 回転体ドラム２及び駆動軸１３からなる駆動
系の剛性を下げ、あるいはその慣性モーメントを上げる
ことにより固有振動数を低下させて、駆動系の固有振動
数と駆動系に伝達される速度変動の周波数とを一致させ
ないようする。これにより、回転体の共振を防止し、速
度変動を減少させて画像品質を向上させる。
Description
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【０００５】図１０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。
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。
【０００６】一方、図１１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１１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。
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１１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。
【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１２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。
ね合わせたのが図１２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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【００１２】図１３及び図１４は図１２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１
２と同様に、重ね合わせを行ったものである。また、図
１５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１２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１３、図１４、図１５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ことに有利でかつ効果的であるこ
とがわかる。
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１
２と同様に、重ね合わせを行ったものである。また、図
１５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１２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１３、図１４、図１５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ことに有利でかつ効果的であるこ
とがわかる。
【００１３】そこで本発明では、このような考え方に基
づき回転体駆動系の固有振動数を低下させることとし、
剛性を低下させる手段として、回転体の円筒部の肉厚
を薄くする、円筒部を低剛性の部材で形成する、フ
ランジの回転方向の振動に対する剛性を低くして、回転
体自体の剛性を低くする。回転体を駆動する駆動軸を
細くする、駆動軸の有効長さを長くする、回転体と
駆動軸とを低剛性部材で連結する、回転体と駆動ユニ
ットとの間に低剛性部材を設ける等を行い、回転体の駆
動軸の剛性を低くすることとした。
づき回転体駆動系の固有振動数を低下させることとし、
剛性を低下させる手段として、回転体の円筒部の肉厚
を薄くする、円筒部を低剛性の部材で形成する、フ
ランジの回転方向の振動に対する剛性を低くして、回転
体自体の剛性を低くする。回転体を駆動する駆動軸を
細くする、駆動軸の有効長さを長くする、回転体と
駆動軸とを低剛性部材で連結する、回転体と駆動ユニ
ットとの間に低剛性部材を設ける等を行い、回転体の駆
動軸の剛性を低くすることとした。
【００１４】又、慣性モーメントを大きくする手段とし
て、モータ及び駆動伝達系、駆動系、及び慣性負荷が
この順序で連結され、慣性負荷と前記回転体を一体に連
結する連結部材を備える、回転体の円筒部の肉厚を厚
くすることとした。
て、モータ及び駆動伝達系、駆動系、及び慣性負荷が
この順序で連結され、慣性負荷と前記回転体を一体に連
結する連結部材を備える、回転体の円筒部の肉厚を厚
くすることとした。
【００１５】
【作用】回転体駆動系の剛性Ｋを小さくすること、ある
いは慣性モーメントＩを大きくすることにより、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
有振動数と周波数領域における変動成分の分離ができ、
駆動系の共振を防止して回転の速度変動を減少できる。
更に、回転体駆動系の剛性を低くした場合には、柔構造
化の達成により回転体駆動系の伝達ゲインを小さくで
き、回転体駆動における速度変動のレベルを小さくする
ことができる。これらにより、回転体の速度変動が減少
し、出力された画像品質を大きく向上させことが実現で
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。
いは慣性モーメントＩを大きくすることにより、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
有振動数と周波数領域における変動成分の分離ができ、
駆動系の共振を防止して回転の速度変動を減少できる。
更に、回転体駆動系の剛性を低くした場合には、柔構造
化の達成により回転体駆動系の伝達ゲインを小さくで
き、回転体駆動における速度変動のレベルを小さくする
ことができる。これらにより、回転体の速度変動が減少
し、出力された画像品質を大きく向上させことが実現で
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。
【００１６】
【実施例】以下に本発明を図面に基づいて説明する。
【００１７】図８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１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。
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１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。
【００１８】感光体ドラム２は，円筒状のアルミニウム
母材からなり、側面に有機感光材料が塗布してある。母
材は肉圧が薄く形成してあり、両端部に取り付けられた
フランジ１２に駆動軸１３が固定してある。駆動軸１３
は、軸受け（図示せず）に回動自在に支持されており、
軸端に前述した駆動歯車１１が取り付けてある。
母材からなり、側面に有機感光材料が塗布してある。母
材は肉圧が薄く形成してあり、両端部に取り付けられた
フランジ１２に駆動軸１３が固定してある。駆動軸１３
は、軸受け（図示せず）に回動自在に支持されており、
軸端に前述した駆動歯車１１が取り付けてある。
【００１９】このように、感光体ドラム２の母材を薄肉
に形成したので、感光体ドラム２は回転方向の剛性が低
下し固有振動数が低下される。したがって、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。
に形成したので、感光体ドラム２は回転方向の剛性が低
下し固有振動数が低下される。したがって、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。
【００２０】更に、感光体ドラム２の剛性を小さくさせ
る構造変更の結果、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からの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。
る構造変更の結果、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からの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。
【００２１】又、感光体ドラム２の厚みを薄くする方法
に代えて母材を低剛性の金属、例えばアルミニウム合金
等で形成しても、上述したと同様な効果が得られる。
に代えて母材を低剛性の金属、例えばアルミニウム合金
等で形成しても、上述したと同様な効果が得られる。
【００２２】図２に他の実施例を示す。これは、フラン
ジ１２の厚さ、もしくはフランジ１２のリブ１４の厚さ
等を細くして回転方向の剛性を低くしたものである。こ
のようにしても、感光体ドラム２の剛性を低下でき、固
有振動数を下げて駆動機構４からの変動成分との共振を
防止して回転速度を一定にできる。
ジ１２の厚さ、もしくはフランジ１２のリブ１４の厚さ
等を細くして回転方向の剛性を低くしたものである。こ
のようにしても、感光体ドラム２の剛性を低下でき、固
有振動数を下げて駆動機構４からの変動成分との共振を
防止して回転速度を一定にできる。
【００２３】図３に感光体ドラム２の駆動軸１３の剛性
を下げたものを示す。これは駆動軸１３の直径を細く形
成したもので、このようにすることにより、駆動軸１３
の剛性を下げることができ、回転体駆動系の固有振動数
を下げて駆動機構４からの変動成分と一致するのを防止
でき、感光体ドラム２の回転速度の変動を低減できる。
更にこの場合には、駆動軸１３を長さ方向全体にわたっ
て細くするのではなく、駆動軸１３の一部を細く形成し
たものでもよく、又駆動軸１３を低剛性の部材で形成し
てもよい。
を下げたものを示す。これは駆動軸１３の直径を細く形
成したもので、このようにすることにより、駆動軸１３
の剛性を下げることができ、回転体駆動系の固有振動数
を下げて駆動機構４からの変動成分と一致するのを防止
でき、感光体ドラム２の回転速度の変動を低減できる。
更にこの場合には、駆動軸１３を長さ方向全体にわたっ
て細くするのではなく、駆動軸１３の一部を細く形成し
たものでもよく、又駆動軸１３を低剛性の部材で形成し
てもよい。
【００２４】図４に他の実施例を示す。これは、駆動歯
車１１側のフランジ１２ａと駆動軸１３とを固定せず回
転自在にしておき、このフランジ１２ａと対向する他方
のフランジ１２ｂを駆動軸１３にピン１５を用いて連結
させたのである。このようにすることにより、駆動軸１
３の実質的な有効長さ（駆動歯車１１から感光体ドラム
２までの距離）を長くできるので剛性が低くでき、固有
振動数を下げて共振を防ぎ、回転速度の変動を防止で
き、且つ伝達ゲインが下がり振動の伝達を減少し感光体
ドラム２を一定の速度で回転できる。
車１１側のフランジ１２ａと駆動軸１３とを固定せず回
転自在にしておき、このフランジ１２ａと対向する他方
のフランジ１２ｂを駆動軸１３にピン１５を用いて連結
させたのである。このようにすることにより、駆動軸１
３の実質的な有効長さ（駆動歯車１１から感光体ドラム
２までの距離）を長くできるので剛性が低くでき、固有
振動数を下げて共振を防ぎ、回転速度の変動を防止で
き、且つ伝達ゲインが下がり振動の伝達を減少し感光体
ドラム２を一定の速度で回転できる。
【００２５】図５に駆動軸１３と感光体ドラム２とを低
剛性部材で連結したものを示す。これは、両フランジ１
２ａ、１２ｂは駆動軸１３と回転自在にしておき、駆動
軸１３に固定した固定部材１６と一方のフランジ１２ｂ
との間にばね部材１７を設けて互いを連結したものであ
る。このようにすると、感光体ドラム２と駆動軸１３と
からなる駆動系の剛性を低くしたのと同等の効果が得ら
れ、固有振動数を下げて駆動機構４からの振動の変動と
共振しないようにできる。又、駆動軸１３に入力された
回転速度の変動を低剛性部材によって吸収させ、感光体
ドラム２を回転速度の変動を生じさせずに回転できる。
剛性部材で連結したものを示す。これは、両フランジ１
２ａ、１２ｂは駆動軸１３と回転自在にしておき、駆動
軸１３に固定した固定部材１６と一方のフランジ１２ｂ
との間にばね部材１７を設けて互いを連結したものであ
る。このようにすると、感光体ドラム２と駆動軸１３と
からなる駆動系の剛性を低くしたのと同等の効果が得ら
れ、固有振動数を下げて駆動機構４からの振動の変動と
共振しないようにできる。又、駆動軸１３に入力された
回転速度の変動を低剛性部材によって吸収させ、感光体
ドラム２を回転速度の変動を生じさせずに回転できる。
【００２６】更に、この実施例ではばね部材１７に代え
て固定部材１６とフランジ１２ｂとの間にゴム等弾性部
材を用いてもよく、又これら低剛性部材は回転体２の内
部でなくフランジ１２の外側に設けてフランジ１２ａ、
または１２ｂと連結させるようにしてもよい。
て固定部材１６とフランジ１２ｂとの間にゴム等弾性部
材を用いてもよく、又これら低剛性部材は回転体２の内
部でなくフランジ１２の外側に設けてフランジ１２ａ、
または１２ｂと連結させるようにしてもよい。
【００２７】図６は、駆動軸１３の途中に弾性部材を設
けたものである。これは、駆動軸１３を駆動軸１３ａと
１３ｂに分け、駆動軸１３ａを回転体２に固定し、駆動
軸１３ｂを駆動歯車１１に固定してある。そして、駆動
軸１３ａに取り付けたフランジ２０と駆動軸１３ｂに取
り付けたフランジ２１との間にばね部材１９を設けて、
両フランジ２０、２１を連結したのである。このように
することにより、回転体駆動系の剛性を下げることがで
き、回転体駆動系の固有振動数を下げ、共振を防止して
回転速度の変動を減少させ一定の回転速度で感光体ドラ
ム２を回転できる。
けたものである。これは、駆動軸１３を駆動軸１３ａと
１３ｂに分け、駆動軸１３ａを回転体２に固定し、駆動
軸１３ｂを駆動歯車１１に固定してある。そして、駆動
軸１３ａに取り付けたフランジ２０と駆動軸１３ｂに取
り付けたフランジ２１との間にばね部材１９を設けて、
両フランジ２０、２１を連結したのである。このように
することにより、回転体駆動系の剛性を下げることがで
き、回転体駆動系の固有振動数を下げ、共振を防止して
回転速度の変動を減少させ一定の回転速度で感光体ドラ
ム２を回転できる。
【００２８】尚、上記実施例では、ばね部材１９に代え
てゴム等粘弾性部材を介在させたものでも同様な効果を
得ることができる。
てゴム等粘弾性部材を介在させたものでも同様な効果を
得ることができる。
【００２９】図７は、駆動系の慣性モーメントを上げた
例である。感光体ドラム２は、フランジ１２ａと１２ｂ
が両端に取り付けてあり、フランジ１２ａと駆動軸１３
は回転摺動自在になっており、駆動歯車１１と遠い側の
フランジ１２ｂと駆動軸１３が連結してある。又、フラ
ンジ１２ｂには、鉄板等を重ね合わせた慣性負荷２２が
連結部材２３を介して固定してあり、好ましい条件とし
ては感光体ドラム２の慣性モーメントＩ１と慣性負荷２
２の慣性モーメントＩ２との比が０．０５〜０．４の範
囲内にあるのがよい。このように、構成することによ
り、駆動系の固有振動数を下げることができ、駆動系の
共振を防止でき、出力される画像品質を非常に向上させ
ることができる。尚、慣性負荷２２はフランジ１２の外
部でなく、感光体ドラム２の内部に取り付けてもよい。
例である。感光体ドラム２は、フランジ１２ａと１２ｂ
が両端に取り付けてあり、フランジ１２ａと駆動軸１３
は回転摺動自在になっており、駆動歯車１１と遠い側の
フランジ１２ｂと駆動軸１３が連結してある。又、フラ
ンジ１２ｂには、鉄板等を重ね合わせた慣性負荷２２が
連結部材２３を介して固定してあり、好ましい条件とし
ては感光体ドラム２の慣性モーメントＩ１と慣性負荷２
２の慣性モーメントＩ２との比が０．０５〜０．４の範
囲内にあるのがよい。このように、構成することによ
り、駆動系の固有振動数を下げることができ、駆動系の
共振を防止でき、出力される画像品質を非常に向上させ
ることができる。尚、慣性負荷２２はフランジ１２の外
部でなく、感光体ドラム２の内部に取り付けてもよい。
【００３０】又、駆動系の慣性モーメントを上げる例と
しては、感光体ドラム２の肉厚を厚くしたものでもよ
い。このように、感光体ドラム２の肉厚を厚くすれば感
光体ドラム２の慣性モーメントが上昇するので、駆動系
の慣性モーメントを上げることができ、これにより駆動
系の固有振動数が下げられ駆動系の共振を防止でき、画
像品質を著しく向上できる。
しては、感光体ドラム２の肉厚を厚くしたものでもよ
い。このように、感光体ドラム２の肉厚を厚くすれば感
光体ドラム２の慣性モーメントが上昇するので、駆動系
の慣性モーメントを上げることができ、これにより駆動
系の固有振動数が下げられ駆動系の共振を防止でき、画
像品質を著しく向上できる。
【００３１】更に、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９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。
であったが、感光体ドラム２が回転体でなくともよく、
図９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。
【００３２】以上述べたように、回転体駆動系の剛性を
小さくすること、あるいは慣性モーメントを上げること
により固有振動数を下げることができ、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２６の共振を防止
でき、更に、剛性を小さくした場合には、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、あるい
は感光体２５を速度変動を生じさせず一定の速度で回
転、あるいは移送でき、これにより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。
小さくすること、あるいは慣性モーメントを上げること
により固有振動数を下げることができ、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２６の共振を防止
でき、更に、剛性を小さくした場合には、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、あるい
は感光体２５を速度変動を生じさせず一定の速度で回
転、あるいは移送でき、これにより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。
【００３３】
【発明の効果】本発明の回転体駆動装置によれば、回転
体及びこの回転体を駆動する駆動軸からなる回転体駆動
系の剛性を下げる、あるいは駆動系の慣性モーメントを
上げることによりこれら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
動成分の周波数と一致しないように設定したので、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、剛性を小さくするための構造変更を
した場合には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。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た。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た。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できた。
体及びこの回転体を駆動する駆動軸からなる回転体駆動
系の剛性を下げる、あるいは駆動系の慣性モーメントを
上げることによりこれら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
動成分の周波数と一致しないように設定したので、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、剛性を小さくするための構造変更を
した場合には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。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た。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た。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できた。
【図１】本発明にかかる回転体駆動系を示す斜視図であ
る。
る。
【図２】感光体ドラムの他の実施例を示す側面図であ
る。
る。
【図３】感光体ドラムの他の実施例を示す断面図であ
る。
る。
【図４】感光体ドラムの他の実施例を示す断面図であ
る。
る。
【図５】感光体ドラムの他の実施例を示す断面図であ
る。
る。
【図６】感光体ドラムの他の実施例を示す断面図であ
る。
る。
【図７】感光体ドラムの他の実施例を示す断面図であ
る。
る。
【図８】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。
面図である。
【図９】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。
面図である。
【図１０】従来の感光体の速度変動のパワースペクトル
を示すグラフである。
を示すグラフである。
【図１１】従来の感光体駆動系の伝達関数を示すグラフ
である。
である。
【図１２】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。
感光体駆動系の伝達関数を合わせ示したグラフである。
【図１３】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。
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。
【図１４】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。
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。
【図１５】各駆動系の伝達関数のピークの値を示すグラ
フである。
フである。
２ 感光体ドラム １１ 駆動歯車 １２ フランジ １３ 駆動軸 ２５ 感光体 ２６ 駆動ローラ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｎ 1/12 Ａ 7251−5Ｃ 1/31 9186−5Ｃ
Claims (4)
- 【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装置にお
いて、前記駆動系の固有振動数を、前記モータ及び駆動
伝達系の１回転毎に生じる変動成分の周波数、及び駆動
伝達系を構成する歯車もしくは歯付きベルトの１歯毎に
生じる成分の周波数のいずれよりも低い値に設定したこ
とを特徴とする回転体の駆動装置。 - 【請求項２】 前記駆動系のねじり剛性を低くすること
により当該駆動系の固有振動数を低い値にすることを特
徴とする請求項１に記載の回転体の駆動装置。 - 【請求項３】 前記モータ及び駆動伝達系、前記駆動
系、及び慣性負荷がこの順序で連結され、慣性負荷と前
記回転体を一体に連結する連結部材を備えたことを特徴
とする請求項１に記載の回転体の駆動装置。 - 【請求項４】 ベルト状の感光体を有し、当該感光体を
駆動するための駆動ローラが前記回転体である請求項１
〜３のいずれかに記載の回転体の駆動装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26940992A JP3258721B2 (ja) | 1992-09-11 | 1992-09-11 | 画像出力機器 |
| US08/058,974 US5357231A (en) | 1992-09-11 | 1993-05-06 | Photoreceptor for a copier having suppressed fluctuation component |
| DE69334023T DE69334023T2 (de) | 1992-09-11 | 1993-07-29 | Antriebsvorrichtung für einen Photorezeptor |
| EP93112200A EP0586869B1 (en) | 1992-09-11 | 1993-07-29 | Drive apparatus for a photoreceptor |
| US08/283,041 US5528348A (en) | 1992-09-11 | 1994-07-29 | Damping device for rotating members |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26940992A JP3258721B2 (ja) | 1992-09-11 | 1992-09-11 | 画像出力機器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0695564A true JPH0695564A (ja) | 1994-04-08 |
| JP3258721B2 JP3258721B2 (ja) | 2002-02-18 |
Family
ID=17472018
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26940992A Expired - Lifetime JP3258721B2 (ja) | 1992-09-11 | 1992-09-11 | 画像出力機器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3258721B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006090355A (ja) * | 2004-09-21 | 2006-04-06 | Kanzaki Kokyukoki Mfg Co Ltd | 舶用駆動系の組立方法および舶用推進装置 |
| JP2008076466A (ja) * | 2006-09-19 | 2008-04-03 | Konica Minolta Business Technologies Inc | タンデム型カラー画像形成装置とそれを用いるカラー画像形成方法 |
| JP2011128222A (ja) * | 2009-12-15 | 2011-06-30 | Nec Access Technica Ltd | 画像読み取り装置および制振方法 |
-
1992
- 1992-09-11 JP JP26940992A patent/JP3258721B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006090355A (ja) * | 2004-09-21 | 2006-04-06 | Kanzaki Kokyukoki Mfg Co Ltd | 舶用駆動系の組立方法および舶用推進装置 |
| US7794296B2 (en) | 2004-09-21 | 2010-09-14 | Kanzaki Kokyukoki Mfg. Co., Ltd. | Method to assemble marine drive system, and marine propulsion apparatus |
| JP4569922B2 (ja) * | 2004-09-21 | 2010-10-27 | ヤンマー株式会社 | 舶用駆動系の組立方法および舶用推進装置 |
| JP2008076466A (ja) * | 2006-09-19 | 2008-04-03 | Konica Minolta Business Technologies Inc | タンデム型カラー画像形成装置とそれを用いるカラー画像形成方法 |
| JP2011128222A (ja) * | 2009-12-15 | 2011-06-30 | Nec Access Technica Ltd | 画像読み取り装置および制振方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3258721B2 (ja) | 2002-02-18 |
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