JPH10174365A

JPH10174365A - 駆動装置

Info

Publication number: JPH10174365A
Application number: JP8324148A
Authority: JP
Inventors: Takuji Takahashi; 卓二高橋
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1996-12-04
Filing date: 1996-12-04
Publication date: 1998-06-26

Abstract

(57)【要約】【課題】被駆動体の広範囲にわたる速度幅において、
速度変動や振動の低減を図り、高い位置精度を得ること
ができる駆動装置を低コストで得る。【解決手段】モータによって被駆動体２２が駆動され
る駆動装置において、駆動源モータからの駆動力を被駆
動体２２に伝達する駆動系の摩擦負荷を可変させる摩擦
負荷可変手段２５を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、モータを利用した
駆動装置に関するもので、例えば、電子写真複写機等に
おける画像形成装置または画像入力装置など、ステッピ
ングモータあるいはその他のモータを利用した駆動系に
適用することができ、被駆動体の速度変動を防止するこ
とができる駆動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真複写機等における画像形成装置
や画像入力装置においては、形成される画像を劣化させ
る要因の一つとして各所での被駆動体の速度変動があ
る。例えば、用紙搬送装置の速度変動、あるいは、感光
体、転写体などを有する画像形成部の速度変動、スキャ
ナー走査体や結像系などを有する画像入力部の速度変動
などである。良質の画像を得るためには、これら各部の
速度変動を抑制する必要があり、また、各部の振動を抑
制し、レーザビームなどによる感光体上の走査位置を精
度よく制御する必要がある。

【０００３】従来、上記のような速度変動や振動を抑制
し、位置精度を高める目的で、摩擦負荷手段を駆動系に
取り付けることによって、摩擦負荷を付与することが行
われている。図７は、その概略を示している。図７に示
すように、モータ７０の回転軸に固着されたプーリ７１
とプーリ７２との間にはベルト７３が掛けられている。
また、プーリ７２には、これよりも小径のプーリ７４が
取り付けられている。従って、上記モータ２０の駆動力
は、プーリ７１、ベルト７３、およびプーリ７２を介し
てプーリ７４に伝達される。

【０００４】符号７５は、無端のワイヤなどからなる弾
性伝達手段を示しており、この弾性伝達手段７５は、二
つのプーリ７６、７７に掛けられている。また、上記弾
性伝達手段７５の一部は、上記プーリ７４に巻き付けら
れ、このプーリ７４によって駆動されるようになってい
る。従って、プーリ７４に伝達されたモータ７０の駆動
力は、上記弾性伝達手段７５に伝達されるようになって
いる。符号７８は、走査走行体を示している。この走査
走行体７８は、上記弾性伝達系７５に取り付けられてい
て、弾性伝達系７５の駆動によって走査走行するように
なっている。

【０００５】符号７３ａは、上記弾性伝達手段７３に摩
擦負荷を付与するための弾性体を示している。また、符
号７５ａは、上記弾性伝達手段７５に摩擦負荷を付与す
るための弾性体を示している。この駆動系は、一定速度
における駆動系の摩擦負荷を最適化し、速度変動や振動
を抑制しようとするものである。

【０００６】図８には、別の駆動系の例を概略的に示し
ている。図８に示すように、モータ８０の回転軸には、
歯車８１が固着され、歯車８１には歯車８２が噛み合っ
ている。符号８５は、ベルトなどからなる弾性伝達手段
を示しており、この弾性伝達手段８５は、二つのプーリ
８３、８４に掛けられている。上記プーリ８３は歯車８
７と一体に取り付けられていて、歯車８７は上記歯車８
２と噛み合っている。従って、上記モータ８０の駆動力
は、歯車８１、歯車８２、歯車８７およびプーリ８３を
介して上記弾性伝達手段８５に伝達されるようになって
いる。符号８５ａは、上記弾性伝達手段８５に摩擦負荷
を付与するための弾性体を示している。従って、この駆
動系も一定速度における駆動系の摩擦負荷を最適化し、
速度変動や振動を抑制しようとするものである。

【０００７】また、図７および図８に示した上記弾性体
７３ａ、７５ａ、８５ａによって加えられる摩擦負荷の
大きさは、被駆動体の出力側の速度変動、あるいは、振
動、位置精度などをエンコーダなどの出力によって検出
し、これらの値から適当な摩擦負荷を決定し、固定的に
設定している。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、駆動系
に摩擦負荷を付与する従来の技術によれば、一定速度に
おける駆動系の摩擦負荷の最適化であり、幅広い速度範
囲には対応してない。

【０００９】従って、例えば画像形成装置や画像入力装
置において、画像の倍率を拡大したり縮小したりするた
めに、スキャナなどの移動速度を幅広い速度範囲で切り
換えた場合に、それぞれの速度に対応した最適の摩擦負
荷を付与するというような用途に用いることは困難であ
る。

【００１０】特に、近年の電子複写機では、形成画像の
拡大、縮小や、走査速度の切り換えなどを行うことが多
く、広範囲の速度領域において速度変動を低減し、位置
精度を高め、振動を低減することなどが求められてい
る。しかし、駆動部品の構成精度、駆動源の速度変動、
出力系のトルク変動などの課題があるため、どうして
も、速度変動や位置精度、振動などの向上に問題が残
る。また、構成部品の精度や駆動源としてのモータの精
度を高めようとするとコストが嵩む難点がある。

【００１１】本発明は以上のような従来技術の問題点を
解消するためになされたものであり、被駆動体の広範囲
にわたる速度幅において、速度変動や振動の低減を図
り、高い位置精度を得ることができる駆動装置を低コス
トで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】請求項１記載の発明は、
モータによって被駆動体が駆動される駆動装置におい
て、駆動源モータからの駆動力を被駆動体に伝達する駆
動系の摩擦負荷を可変させることを特徴とする。

【００１３】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、摩擦負荷を可変させる摩擦負荷可変手段を
具備していることを特徴とする。

【００１４】請求項３記載の発明は、請求項１記載の発
明において、駆動系は、張力に応じた摩擦負荷が生じる
ものであって、この駆動系の張力を可変させることによ
って摩擦負荷を可変させることを特徴とする。

【００１５】請求項４記載の発明は、請求項１、２また
は３記載の発明において、摩擦負荷可変手段は、駆動速
度範囲内で特定の駆動速度幅に応じ摩擦負荷を可変させ
ることを特徴とする。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
にかかる駆動装置の実施の形態について説明する。図５
は、本発明の駆動装置を適用することができる複写装置
の全体図で、画像形成部１、画像入力装置２の概略を図
示してある。画像入力装置２は、照明光源１１、第１ミ
ラー１２、第２ミラー１３、第３ミラー１４、結像レン
ズ１５、ＣＣＤなどからなる撮像素子１６、原稿台１７
を有してなる。

【００１７】照明光源１１と第１ミラー１２は一体とな
って第１スキャナを構成し、原稿台１７上の原稿面に沿
って走行しながら照明光源１１が原稿面を照明し、原稿
面からの反射光を第１ミラー１２が水平方向に反射す
る。第２ミラー１３と第３ミラー１４は一体となって第
２スキャナを構成し、上記第１スキャナの走行速度の１
／２の走行速度で第１スキャナと同方向に走行しなが
ら、第１ミラー１２からの反射光を逆向きに折り返す。
第３ミラー１４からの光束は結像レンズ１５によって撮
像素子１６の撮像面に収束し、上記原稿の画像が撮像素
子１６の撮像面に結ばれる。このようにして原稿の光学
的な画像情報が撮像素子１６に入力され電気的な画像情
報に変換される。

【００１８】上記画像入力装置２の撮像素子１６で変換
された電気的な画像情報は、画像形成部１に入力され、
以下に述べるような所定の画像形成プロセスを経て前記
原稿の画像が形成される。撮像素子１６による画像情報
はレーザービーム走査装置４に入力される。レーザービ
ーム走査装置４は、半導体レーザー、ポリゴンミラーな
どからなる偏向器、ｆθレンズなどを有してなる周知の
走査装置であり、感光体９の表面に主走査方向に上記画
像情報に従ったレーザービームを照射する。

【００１９】感光体９は主走査に同期しながら回転する
ことによって副走査がなされ、感光体表面に原稿の画像
が潜像として形成される。この潜像は現象ユニット３か
らトナーが供給されることによって可視化され、転写部
５において、給紙ユニット８から搬送されてきた転写紙
１０に上記可視像が転写される。転写紙１０は定着器６
を経ることによって、原稿像の複写が行われる。上記感
光体９の表面は、転写のあとクリーニングユニット７に
よってクリーニングされる。

【００２０】以上、概略的に説明した複写装置の例で
は、図６に示すように、画像形成部１と画像入力装置２
にそれぞれ駆動源としてのモータ１９、１８を有してい
る。これらのモータ１９、１８として一般に、供給され
るパルスにより位相が決まるステッピングモータが用い
られる。複写装置に変倍機能がなければ画像入力装置２
のモータ１８の駆動速度は一定でよく、駆動系に付与す
る摩擦負荷も固定的に設定しておけばよい。しかし、近
年、ほとんどの複写装置は変倍機能を有している。

【００２１】図５、図６に示す複写装置は変倍機能を有
しているものとして説明する。ユーザーが任意の変倍率
を操作部にて設定すると、画像入力装置２のモータ１８
の速度が決定され、決定された速度で前記スキャナが原
稿をスキャンする。上記変倍率が狭い範囲で変更される
のであれば、駆動系の摩擦負荷が一定でも速度ムラはそ
れほど大きくはならないが、画像入力装置２の駆動モー
タ１８の速度ムラが大きくなるような速度領域が操作部
から設定されると、駆動系の摩擦負荷が一定のままでは
速度ムラが大きくなり、画像入力装置２から入力される
画像がブレてしまう。

【００２２】また、図５、図６に示すような複写装置の
画像入力装置２においては、ランプ１１、ミラー１２、
１３、１４、結像レンズ１５などの可動の光学部品があ
り、これらの光学部品が同期しながらモータ１８によっ
て駆動されるが、これら光学部品の走査速度がこれら光
学部品の固有振動と同期するときも、画像入力装置２か
ら入力される画像がブレてしまう。

【００２３】そこで、図４に示すようなフローに従っ
て、画像入力装置２の駆動系の摩擦負荷を切り換え制御
し、画像入力装置２の駆動速度に応じた最適な摩擦負荷
を付与して原稿画像の走査を行う。画像入力装置２のモ
ータ１８がステッピングモータとすると、図４に示すよ
うに、設定された形成画像拡大率または縮小率に応じて
モータ１８の速度すなわちパルス数／秒がマイクロプロ
セッサ等の適宜の演算部で決定される。この決定された
モータ１８の速度が駆動系の摩擦負荷を変更すべき速度
かどうかを判断し、変更する必要のない速度であればそ
のままモータ１８に駆動パルスを供給してモータ１８お
よびこれに連なる駆動系を駆動する。一方、摩擦負荷を
変更すべき速度であれば、後述の摩擦負荷可変手段をオ
ンさせて摩擦負荷を変更し、次にモータ１８に駆動パル
スを供給してモータ１８およびこれに連なる駆動系を駆
動する。

【００２４】図１は、本発明に適用可能な駆動系の一例
を示す。図１において、駆動系の軸２１は上記モータ１
８によって回転駆動されるようになっており、上記軸２
１の一端側には被駆動体の一部を構成する回転体２２が
一体に取り付けられている。上記回転体２２の周面に
は、摩擦手段２３ｄが接触している。摩擦手段２３ｄは
摩擦負荷可変手段２３の一部を構成している。

【００２５】上記摩擦負荷可変手段２３は、後述するよ
うに、主軸２３ａ、弾性体２３ｂ、可動部２３ｃ、およ
び摩擦手段２３ｄで構成されている。上記可動部２３ｃ
は、主軸２３ａに対して上下動できるように主軸２３ａ
に取り付けられている。弾性体２３ｂは、一端が主軸２
３ａに固着され、他端が可動部２３ｃで位置規制されて
いる。従って、上記可動部２３ｃを主軸２３ａに沿って
上下動させることによって、上記回転体２２に対して摩
擦手段２３ｄの摩擦負荷を可変させることができる。

【００２６】また、上記可動部２３ｃの上下動は、図示
されていない摩擦負荷付与手段によって制御されてい
る。この摩擦負荷付与手段がオンすることによって、上
記可動部２３ｃが可動し、負荷手段２３によって、回転
体２２（駆動系）に大きな摩擦負荷が付与されるように
なっている。回転体２２の回転力は、他の歯車、プーリ
その他適宜の動力伝達手段を介して駆動系の最終段まで
伝達される。上述の例では、摩擦手段２３ｄは、回転体
２２の側面に接触するように設けられているが、駆動系
の軸の外径に接触するように摩擦手段２３ｄを設けても
よい。

【００２７】次に、本発明に適用可能な駆動系の別の例
を説明する。図２において、符号３２は、ベルト、ワイ
ヤー、あるいはチェーン等の弾性伝達手段を示してい
る。この弾性伝達手段３２は、駆動系の一部を構成する
もので、二つのプーリ３０、３１に掛けられており、プ
ーリ３０またはプーリ３１にモータ１８の駆動力が伝達
されることにより、弾性伝達手段３２が回転駆動され
る。符号３５は、走査走行体を示している。この走査走
行体３５は、上記弾性伝達手段３２に取り付けられてい
て、弾性伝達系３２の駆動によって走査走行するように
なっている。一方のプーリ３０の軸は、引っ張りばね３
４によって他方のプーリ３１から遠ざかる向きに付勢さ
れ、弾性伝達手段３２に所定の張力を与えている。

【００２８】上記弾性伝達手段３２には、張力を可変す
ることができる張力付与手段３３が接している。この張
力付与手段３３は、上記弾性伝達手段３２の張力を可変
させるためのもので、弾性伝達手段３２の回転に伴って
回転することができる一種のアイドラで、弾性伝達手段
３２に対して接離可能になっている。また、上記張力付
与手段３３の接離動作は、図示されていない張力可変手
段によって制御される。この張力可変手段がオンするこ
とによって、上記張力付与手段３３が可動し、弾性伝達
手段３２に大きな張力が付与されるようになっている。
また、上記走査走行体３５に、図１で示した摩擦手段２
３ｄと同様な摩擦手段３６を取り付け、この摩擦手段３
６が図示されていないベース上に固定されたプレート３
７に圧接することにより、弾性伝達手段３２の移動に対
して摩擦負荷を与えている。また、摩擦手段３６は、図
１について説明した摩擦負荷可変手段２３と同様の摩擦
負荷可変手段４０を介して支持されており、摩擦負荷可
変手段４０を調整することによって弾性伝達手段３２の
移動に対する負荷を変更することができるようになって
いる。また、張力付与手段３３によって付与する弾性伝
達手段３２の張力を可変すれば、上記摩擦手段３６とプ
レート３７との間の摩擦力も可変され、摩擦負荷を可変
したのと同じ結果になる。

【００２９】画像形成装置において、モータ速度の変更
幅が大きく、画像ブレのポイントが複数ある場合には、
図１、２に示す摩擦手段２３ｄ、３６の摩擦負荷および
張力付与手段３３による弾性伝達手段３２の張力を調整
することにより、振動を減衰させて、入力画像ブレを防
止することができる。図３はこのように振動が減衰する
様子を示すもので、実線で示す波形は駆動系の速度が駆
動系の固有振動と同期する場合、破線で示す波形は摩擦
負荷を調整して振動を減衰させた場合を示す。図３から
わかるように、駆動系の速度に応じて摩擦負荷を調整す
ることにより振動レベルが大幅に減衰している。

【００３０】図５、図６に示す複写装置の画像形成部１
においても、画像入力装置２と同様に、各構成要素の固
有振動や伝達系の固有振動と同期するパターンでは、摩
擦負荷を調整することにより形成画像にブレが生じない
ようにすることができる。また、装置構造体の共振や振
動におけるレーザー走査系の走査ブレ等も防ぐことがで
きる。このように、複写装置等の画像形成装置では、駆
動系の駆動速度範囲内で、特定の駆動速度幅に応じて駆
動系に付与する摩擦負荷を調整することにより、構成部
品の振動、共振、被駆動体の速度ムラによる画像ブレを
防止することができ、高精度な画像形成装置を提供する
ことができる。

【００３１】以上、複写装置等の画像形成装置を例にし
て説明したが、本発明は画像形成装置に限らず、駆動源
としてモータを用いるあらゆる機器の駆動装置として適
用可能である。また、摩擦手段としては、図示の例のよ
うなものに限られるものではなく、同等の機能を有する
別の部品乃至は装置を適宜選択して使用しても差し支え
ない。

【００３２】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、モータに
よって被駆動体が駆動される駆動装置において、駆動源
モータからの駆動力を被駆動体に伝達する駆動系の摩擦
負荷を可変させるようにしたため、被駆動体の広範囲に
わたる速度幅において、速度変動や振動の低減を図り、
高い位置精度を得ることができる駆動装置を低コストで
提供することができる。

【００３３】請求項２記載の発明によれば、請求項１記
載の発明において、摩擦負荷を可変させる手段を具備し
ているため、被駆動体の広範囲にわたる速度幅におい
て、速度変動や振動の低減を図り、高い位置精度を得る
ことができる駆動装置を低コストで提供することができ
る。

【００３４】請求項３記載の発明によれば、請求項１記
載の発明において、駆動系が、張力に応じた摩擦負荷が
生じるものであって、この駆動系の張力を可変させるこ
とによって摩擦負荷を可変させるようにしたため、簡単
かつ効率的に、駆動系に摩擦負荷を付与することがで
き、また、被駆動体の広範囲にわたる速度幅において、
速度変動や振動の低減を図り、高い位置精度を得ること
ができる駆動装置を低コストで提供することができる。

【００３５】請求項４記載の発明によれば、請求項１、
２または３記載の発明において、摩擦負荷可変手段が、
駆動速度範囲内で特定の駆動速度幅に応じ摩擦負荷を可
変させるようにしたため、複数の速度範囲、複数の共振
領域にそれぞれ適応した摩擦負荷を駆動系に容易かつ的
確に付与することができ、また、被駆動体の広範囲にわ
たる速度幅において、速度変動や振動の低減を図り、高
い位置精度を得ることができる駆動装置を低コストで提
供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる駆動装置の実施の形態を簡略化
して示す正面図である。

【図２】本発明にかかる駆動装置の別の実施の形態を簡
略化して示す正面図である。

【図３】本発明を用いることによって得られる振動レベ
ル減衰効果を示す波形図である。

【図４】本発明に適用可能な摩擦負荷可変動作の例を示
すフローチャートである。

【図５】本発明を適用可能な画像形成装置の例を簡略化
して示す正面図である。

【図６】同上画像形成装置の側面図である。

【図７】従来の駆動装置の例を簡略化して示す正面図で
ある。

【図８】従来の駆動装置の別の例を簡略化して示す正面
図である。

【符号の説明】

１画像形成装置２画像入力装置２２回転体２３摩擦手段２５摩擦負荷可変手段３２弾性伝達手段３３張力付与手段３６摩擦手段４０摩擦負荷可変手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】モータによって被駆動体が駆動される駆
動装置において、駆動源モータからの駆動力を被駆動体
に伝達する駆動系の摩擦負荷を可変させることを特徴と
する駆動装置。
【請求項２】上記摩擦負荷を可変させる摩擦負荷可変
手段を具備していることを特徴とする請求項１記載の駆
動装置。
【請求項３】上記駆動系は、張力に応じた摩擦負荷が
生じるものであって、この駆動系の張力を可変させるこ
とによって摩擦負荷を可変させることを特徴とする請求
項１記載の駆動装置。
【請求項４】摩擦負荷可変手段は、駆動速度範囲内で
特定の駆動速度幅に応じ摩擦負荷を可変させることを特
徴とする請求項１、２または３記載の駆動装置。