JPS6341868A - 感光ドラムの駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の情報
処理機器においてそのカラー画像形成装置に使用される
感光ドラムの駆動装置に関する。

し従来の技術］ 例えば複写機を例にして説明すると、そのカラー画像形
成装置は、第５図に示すように、上面に原稿台２を備え
た機械本体１と、光源３ａ、ミラー３ｂ、フィルラダ・
レンズユニット３０等で構成された光学機構３と、上記
光学機構３によりスキャンされた原稿台２上の原稿の元
画像が静電潜像として形成される感光ドラム４と、この
感光ドラム４に隣接して設けられ、感光ドラム４を帯電
させる帯電器５、感光ドラム４に隣接して設けられ感光
ドラム４上の静電潜像に応じてイエロー、マゼンタ及び
シアンに対応したトナー像を形成する現像部６ａ、６ａ
及び６Ｃ及び転写終了部分から順次除電して残留トナー
を除去するクリーニング装置７と、用紙カセット８から
送出された用紙を保持して上記感光ドラム４に形成され
たトナー像をこの用紙上に転写するための転写ドラム９
と、この転写ドラム９から搬送ベルト１０により搬送さ
れた用紙上の未定着カラー像を定着する定着装置１１と
、この定＠装置１１でカラー画像が定着された用紙を受
入れるトレイ１２とで構成されている。

そして、このようなカラー画像形成装置においては、カ
ラー画像を形成するために、光学機構３のフィルタ・レ
ンズユニット３Ｃがイエロー以外の光を透過する時にイ
エロー現像器６ａが働いて感光ドラム４上に静電潜像と
してイエロートナー像を形成してこのイエロートナー像
を転写ドラム９上の用紙に転写し、フィルタ・レンズユ
ニット３Ｃがマゼンタ以外の光を透過する時にマゼンタ
現像器６ａが動いて感光ドラム４上に静電潜像としてマ
ゼンタトナー像を形成してこのマゼンタトナー像を転写
ドラム９上の用紙に転写し、また、フィルタ・レンズユ
ニット３Ｃがシアン以外の光を透過する時にシアン現像
器６ａが動いて感光ドラム４上に静電潜像としてシアン
トナー像を形成してこのシアントナー像を転写ドラム９
上の用紙に転写し、用紙上でこれら３原色のトナー像を
重合わせて自然色に近いカラー画像を合成するようにな
っており、このためにこれら３原色のトナー像が転写ド
ラム９の用紙上で完全に一致するように上記光学機（苦
３、感光ドラム４及び転写ドラム９の駆動を制御してい
る。

しかしながら、従来のこの種のカラー画像形成装置にお
いては、上記光学機構３、感光ドラム４及び転写ドラム
９の駆動手段が、例えばチェーン、スプロケット、ギヤ
、プーリー、ベルト、ワイヤ等の機械的手段で構成され
ており、例えばスプロケットにチェーンを巻装して動力
を伝達する場合や複数のギヤを使用して動力を伝達する
場合等にはそれらの間に所定の遊び（バックラッシュ〉
が必要かつ不可欠であり、このために上記３原色のトナ
ー像を転写ドラム９の用紙上で完全に一致させるのが極
めて困難であるほか、長期間の使用等により各駆動手段
に磨耗が生じて各色に対応するトナー像の生成位置のず
れがますます大きくなり、このために、用紙上に形成さ
れるカラー画像の周辺やその一部かにじんでぼけたよう
になる、いわゆる色ずれの現象が生じ、得られたカラー
画像が不鮮明になるという問題があった。そして、この
ような問題は、基準クロックを変化させることにより光
学機構３の動作に同期させて感光ドラム４や転写ドラム
９の回転を制御する必要がある縮小拡大の機能を持たせ
る場合には特に大きな問題になっていた。

そこで、本出願人等は、この問題を解決するために、上
記光学機構３、感光ドラム４あるいは転写ドラム９の少
なくともいずれか１つをサーボモータで別個に駆動し、
このサーボモータの回転量を指示する指示パルス列とこ
のサーボモータの回転線を検出するエンコーダの出力パ
ルス列とをカウントし、両者の間のカウント数の差が零
になるように上記サーボモータを制御して駆動するカラ
ー画像形成装置の駆動装置を提案した（特願昭６０−１
０４，１９８号発明）。

この本出願人等の提案に係る駆動装置においても、従来
のカラー画像形成装置に比べればその色ずれの問題を大
巾に改善することはできるものの、なおかつこの色ずれ
の問題を完全に解決することは雌しかった。

［発明が解決しようとする問題点コ 本発明は、上記の先の提案に係る駆動装置の改良に関す
るもので、カラー画像形成装置における色ずれの問題を
可及的に防止することができる感光ドラムの駆動装置を
提供するものである。

［問題点を解決するための手段］ すなわら、本発明は、元画像をスキャンする光学機構に
よりこの元画像が感光されると共にこの感光及び現像に
より形成されたトナー像を転写ドラムに転写する感光ド
ラムの駆動系であって、上記光学機構及び転写ドラムの
駆動系と互いに所定の関係で駆動する感光ドラムの駆動
装置において、上記感光ドラムの駆動系の動力源として
サーボモータを使用すると共にこのサーボモータと上記
感光ドラムが設けられた被駆動系との間を直結し、この
被駆動系の反共搬周波数を４０Ｈ７以上にした感光ドラ
ムの駆動装置である。

本発明において、感光ドラムの駆動系は、その動力源と
してサーボモータを使用し、また、このサーボモータと
上記感光ドラムが設けられた被駆動系のシャフトとの間
を直結し、サーボモータの回転量を検出するエンコーダ
によってフィードバック制御することが必要である。す
なわら、感光ドラムの駆動系は、その回転量を指示する
指示パルス列とこのサーボモータの回転量を検出するエ
ンコーダの出力パルス列とをカウントし、両者の間のカ
ウント数の差が零になるように上記サーボモータを制御
し、これによって感光ドラムの回転を正確に制御して光
学機構の駆動や転写ドラムの回転との関係を正確に制御
し、この感光ドラムに形成される静電潜像及びトナー像
の生成位置を正確にし、また、この感光ドラムから転写
ドラム上の用紙に転写されるトナー像をその各色毎に正
確に重合わせることができるようにする。

ところで、感光ドラムが設けられた被駆動系においては
、これを構成する全ての構成物、すなわら感光ドラム、
シャフト、これ等の間を結合するカップリングや７ラン
ジ等がそのシャフトの捩れや撮動に大きく影響する。そ
こで、本発明者等は、第３図に示すように、モータａに
回転数検出用のタコメータｂ及び位置検出用のエンコー
ダＣを接続すると共に周波数検出用の検出器ｄを接続し
、誤差増幅器ｅ及び駆動アンプｆを介してモータａに駆
動電力を供給すると共に、タコメータして検出された回
転数を回転数検出制御回路ｑを介して上記誤差増幅器ｅ
と駆動アンプｆの間にフィードバックすると共にエンコ
ーダＣで検出された位置を位置検出制御回路りを介して
誤差増幅器ｅの前にフィードバックし、伝達関数測定器
１　（ヒユーレット・パラカード■ＷＨＰ５４２０Ａ＞
の信号発生部ｊからの試験信号を上記誤差増幅器ｅの前
に入れてモータａの制御を行い、この時のモータａへの
入力信号Ｘと検出器ｄで測定された出力信号ｙとを上記
伝達関数測定器ｉの解析部ｋに入れてｙ／ｘモードを解
析し、この被駆動系の周波数特性をによりボード線図（
利得−位相の関係）として出力させたところ、第４図に
示すように、途中で急激に落込んだ後に再度急激に上昇
する変曲点の周波数、すなわち反共振周波数が得られ、
上記シャフトの捩れや撮動はこの反共振周数に依存して
いることが判明した。

そこで、本発明においては、感光ドラムが設けられた被
駆動系の反共振周波数を４０Ｈｚ以上、好ましくは５０
Ｈ２以上にすることが必要である。

この反共振周波数の値が４０Ｈ２より小さいと、感光ド
ラムが回転した際にそのシャフトの捩れや振動が各色に
対応するトナー像の生成位置に影響を及ぼし、色ずれの
原因になる。

そして、本発明において、上記感光ドラムの被駆動系の
反共振周波数を上記４０Ｈ２以上にするために、この感
光ドラム被駆動系のシャフト径を少なくとも１４ａｍφ
以上、好ましくは１５＃ｌ＃ｆφ以上にするのがよく、
また、このシャフトとサーボモータとのカップリングに
ついてはりジッドカップリングとし、ざらに、このシャ
フトと感光ドラムとの間の固定については両者の間を交
換可能であって使用時にはがたつきのないように強固に
固定する必要があり、好ましくはシャフトに位置決め用
のカラーを取付けると共にこのシャフトに感光ドラムを
軸方向摺動可能に装着し、上記カラーと感光ドラムの間
でこの感光ドラムの回転方向を規制すると共にシャフト
端面側からブツシュを介して固定ネジにより感光ドラム
を上記カラー側に押圧することにより感光ドラムの軸方
向を固定するのがよい。

［作用］ 本発明によれば、感光ドラムの駆動系の動力源としてサ
ーボモータを使用し、このサーボモータと上記感光ドラ
ムの被駆動系との間を直結しているので、サーボモータ
の回転口を検出するエンコーダの出力パルスをフィード
バックしてこのサーボモータの回転量を正確に制御する
ことができるだけでなく、感光ドラムの被駆動系の反共
振周波数を４０Ｈｚ以上にしているので、シャフトの捩
れや撮動がなくなり、感光ドラム上の正確な位置に各色
に対応するトナー像を確実に生成せしめることができ、
色ずれの発生を確実に防止することができる。

［実施例］ 以下、添付図面に示す実施例に基いて、本発明に係る感
光ドラムの駆動装置を説明する。

第１図及び第２図において、カラー複写機に適用された
本発明の実施例に係る感光ドラムの駆動装置が示されて
いる。

このカラー複写機は、基本的には第４図に示すような構
成を有しており、また、第１図に示すように、ランプ３
ａやミラー３ｂ等からなる光学機構３の可動部分、感光
ドラム４及び用紙の先端部を把持して巻き付けるための
グリッパ−９ａを備えた転写ドラム９の各駆動系として
サーボモータ２１．２２及び２３が使用され、各サーボ
モータ２１．２２及び２３にはそれぞれその回転量を検
出するためのエンコーダ２４．２５及び２６が設けられ
ており、上記各サーボモータ２１．２２及び２３はその
回転量を指示する回転数設定装置２７と上記エンコーダ
２４．２５及び２６で実際に測定された各サーボモータ
２１．２２及び２３の回転量とを比較して各サーボモー
タ２１．２２及び２３の回転量を制御するコントローラ
２８．２９及び３０を備えている。

そして、このカラー複写機に適用された感光ドラム４は
、第２図に示すように、そのシャフト３１の所定位置に
位置決め用のカラー３２を設けると共に、上記シャフト
３１には感光ドラム４を軸方自店動可能に装着し、上記
カラー３１と感光ドラム４との間を適当な手段で係止し
てこの感光ドラム４の回転方向を規制すると共に、シャ
フト３１の端面側からブツシュ３３を介して固定ネジ３
４により感光ドラム４を上記カラー３２側に押圧するこ
とにより感光ドラム４の軸方向を固定し、また、この感
光ドラム４の駆動系を構成するサーボモータ２２との結
合は、感光ドラム４のシャフト３１に形成された結合部
３１ａとサーボモータ２２の回転軸２２ａとの間をカッ
プリング３５を使用して緩み止め効果の高い複数の止め
ネジ（図示せず）を使用したダブルポイント方式で直結
することにより行われている。なお、この第２図におい
て、符＠３６はベアリング３７を介して感光ドラム４を
支持する支持部材である。

この実施例において、感光ドラム４のシャフト３１で最
もその径が小さい部分は、サーボモータ２２に接続され
る結合部３１ａであってその大きざは２０端φである。

そして、この被駆動系の周波数特性を第３図に示した測
定例に従って伝達関数測定器によりボード線図（利得（
ｄＢ）−位相（周波数ニド１ｚ）の関係）の形で測定す
ると、第４図に示すボード線図において、途中で急激に
落込んだ後に再度急激に上昇する変曲点ｆ２での周波数
、すなわら反共振周波数として約１６０Ｈ２の値が測定
され、また、この変曲点ｆ２の後に現れる共振周波数と
して約３５０Ｈ２の値が測定された。

そして、この実施例の感光ドラムの駆動装置を搭載する
カラー複写機（第５図参照）によりカラー複写を行った
ところ、色ずれの問題は全く発生せず、長期間に亘って
調査したところくコピ一枚数：約１．０００枚）もその
色ずれに関して満足し得る結果が１９られた。

次に、シャフト３１の最小径の大ぎさを従来と同じ１１
８φにした場合とそれより少し太くして１４簡φにした
場合における反共振周波数を測定したところ、前者の場
合における反共振周波数が約２０　Ｈｚでおり、また、
後者の場合が約４０Ｈ７であった。これらの場合につい
ても、上記実施例の場合と同様にしてその色ずれの問題
の発生状況を調べたところ、前者の場合には定常速度精
度が０．８％程度から良くならず、色ずれも２００〜４
００μｍ程度認められたのに比べ、後者の場合には０．
４％程度までその定常速度精度が向上し、色ずれについ
ても１５０μｍ以下であって満足し得るものであった。

［発明の効果］ 本発明の感光ドラムの駆動装置によれば、これを適用し
たカラー画像装置における色ずれの問題を長期に亘って
可及的に解消することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る感光ドラムの駆動装置が
適用された複写機の要部を示す斜視説明図、第２図は第
１図における感光ドラムの駆動系及び被駆動系を詳細に
示す断面説明図、第３図は伝達関数測定器を用いて被駆
動系の周波数特性をボード線図として測定する際の測定
例を示すブロック図、第４図は第３図により測定したボ
ード線図を示すグラフ図、第５図はカラー複写機の構成
を示す説明図でおる。 符号の説明 （３）・・・光学機構、　　（４）・・・感光ドラム、
（９）・・・転写ドラム、　（２２）・・・サーボモー
タ、（３１）・・・シャフト。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）元画像をスキャンする光学機構によりこの元画像
   が感光されると共にこの感光及び現像により形成された
   トナー像を転写ドラムに転写する感光ドラムの駆動系で
   あって、上記光学機構及び転写ドラムの駆動系と互いに
   所定の関係で駆動する感光ドラムの駆動装置において、
   上記感光ドラムの駆動系の動力源としてサーボモータを
   使用すると共にこのサーボモータと上記感光ドラムが設
   けられた被駆動系との間を直結し、この被駆動系の反共
   振周波数を４０Ｈｚ以上にしたことを特徴とする感光ド
   ラムの駆動装置。
2. （２）感光ドラム被駆動系のシャフト径を少なくとも１
   ４ｍｍφ以上にした特許請求の範囲第１項記載の感光ド
   ラムの駆動装置。