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JP2001134138A - Device for driving image carrier - Google Patents

Device for driving image carrier

Info

Publication number
JP2001134138A
JP2001134138A JP31531599A JP31531599A JP2001134138A JP 2001134138 A JP2001134138 A JP 2001134138A JP 31531599 A JP31531599 A JP 31531599A JP 31531599 A JP31531599 A JP 31531599A JP 2001134138 A JP2001134138 A JP 2001134138A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rotating body
small
friction roll
image carrier
diameter
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.)
Pending
Application number
JP31531599A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takahiko Ryuzaki
貴彦 龍崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Xerox Co Ltd filed Critical Fuji Xerox Co Ltd
Priority to JP31531599A priority Critical patent/JP2001134138A/en
Publication of JP2001134138A publication Critical patent/JP2001134138A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Discharging, Photosensitive Material Shape In Electrophotography (AREA)
  • Electrophotography Configuration And Component (AREA)
  • Pulleys (AREA)
  • Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To widen an area for attenuating a vibration by the enlargement of a substantial inertial amount without enlarging the weight and outer diameter of a fly wheel being an inertial body. SOLUTION: A second small friction roll 44 is brought into contact with a first large friction roll 42 and a rotational force is transmitted by the friction. Since the diameter of the second small friction roll 44 is smaller than that of the first large friction roll 42, the number of rotation is increased. In this case, a second large friction roll 52 with a diameter being larger than that of the roll 44 is integrally rotated. A third small friction roll 56 with a small diameter is brought into contact with the second large friction roll 52 and integrally rotated with the fly wheel 64 owing to the increase of the rotation number. Thus, an attenuating force is enlarged without increasing the weight and outer diameter of the fly wheel 64 by successively increasing the rotation number and speeding-up the rotation of the fly wheel 64.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザープリンタ
及びデジタル複写機等の画像形成装置に用いられる感光
体ドラム等の像担持体を駆動する像担持体の駆動装置に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image carrier driving device for driving an image carrier such as a photosensitive drum used in an image forming apparatus such as a laser printer and a digital copying machine.

【0002】[0002]

【従来の技術】電子写真方式のデジタル複写機、プリン
ター(カラー機を含む)では、感光体ドラム上への露光
はレーザービームによりなされている。このレーザービ
ームの直径は600dpiの場合で、およそ50μm程
度となる。
2. Description of the Related Art In an electrophotographic digital copying machine or printer (including a color machine), exposure on a photosensitive drum is performed by a laser beam. The diameter of this laser beam is about 50 μm in the case of 600 dpi.

【0003】そのため、副走査方向と直交する方向に5
0μmの線を重ね合わせて画像を形成することになる。
感光体ドラムの表面速度が一定であれば、図7に示すよ
うに、レーザービームによる書き込み線Lの間隔は一定
になり、画像むらが生じない。
[0003] Therefore, in the direction orthogonal to the sub-scanning direction, 5
An image is formed by superimposing the 0 μm lines.
If the surface speed of the photosensitive drum is constant, as shown in FIG. 7, the interval between the writing lines L by the laser beam becomes constant, and no image unevenness occurs.

【0004】しかし、感光体ドラムの表面が振動をして
いると、図8に示すように、レーザービームによる書き
込み線Lの間隔に疎密が発生する。この時の回転振動に
周期性がある場合には、画像のむらとなり、画像品質を
低下させてしまう。また、カラー画像形成装置の場合に
は各色の濃度むらの結果、色合いの変化となってしま
う。
[0004] However, if the surface of the photosensitive drum vibrates, as shown in FIG. 8, the interval between the write lines L by the laser beam becomes uneven. If the rotational vibration at this time has periodicity, the image becomes uneven and the image quality deteriorates. Further, in the case of a color image forming apparatus, the color tone is changed as a result of uneven density of each color.

【0005】このような画像の不具合を防ぐため、図9
に示すように、感光体ドラム12の回転振動を安定させ
る技術として、感光体ドラム12の被駆動軸92にフラ
イホイール94(Flywheel)を固定して、慣性
量を増大させて対応することが一般に知られている。
In order to prevent such an image defect, FIG.
As a technique for stabilizing the rotational vibration of the photosensitive drum 12, as shown in FIG. 1, a flywheel 94 (Flywheel) is generally fixed to a driven shaft 92 of the photosensitive drum 12 to increase the amount of inertia. Are known.

【0006】しかし、感光体ドラム12は比較的低速で
回転しているために、大きなフライホイール94が必要
となる。なぜならば、慣性量はフライホイール94の軸
方向の長さには比例するだけであるが、回転半径には二
乗で比例するためである。
However, since the photosensitive drum 12 is rotating at a relatively low speed, a large flywheel 94 is required. This is because the amount of inertia is only proportional to the axial length of the flywheel 94, but is proportional to the radius of rotation by the square.

【0007】また、被駆動軸上にフライホイールを取り
付ける技術以外に回転体の慣性量を増大する方法とし
て、特開平1−93888号のように像担持体を構成す
る部材の一部の重量を大きくするものもある。
In addition to the technique of mounting a flywheel on a driven shaft, as a method of increasing the amount of inertia of a rotating body, as described in JP-A-1-93888, the weight of a part of a member constituting an image carrier is reduced. Some things will be bigger.

【0008】しかし、感光体ドラムの外径以上に慣性体
の重量を大きくすることは、構成上難しく、慣性量を確
保するには軸方向の長さで対応するしかないが、重量が
かさみ、コスト的にも有利な方法とは言えない。そのた
め、機械サイズ、重量、コストの面で大きな制約を受
け、また、消耗品である感光体ドラムの交換もやりにく
くになる。
However, it is difficult to increase the weight of the inertial body beyond the outer diameter of the photosensitive drum. Therefore, the only way to secure the amount of inertia is to respond to the length in the axial direction. It is not a cost-effective method. Therefore, there is a great restriction in terms of machine size, weight, and cost, and it is difficult to replace a consumable photosensitive drum.

【0009】これらの不具合を解消する目的で、図10
に示す特開平9−171327号において、感光体ドラ
ム12の回転軸70に固定した大径のプーリー72と、
回転軸70と平行に配置された増速軸74に固定した小
径のプーリー76にフラットベルト78を巻き掛け、増
速軸74に小さなフライホイール80を装着することに
より、小さなフライホイール80の実質的な慣性量を大
きくする技術を本出願人は考案した。
In order to solve these problems, FIG.
Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 9-171327, a large-diameter pulley 72 fixed to a rotating shaft 70 of the photosensitive drum 12,
By winding a flat belt 78 around a small-diameter pulley 76 fixed to a speed-increasing shaft 74 arranged in parallel with the rotation shaft 70 and attaching a small flywheel 80 to the speed-increasing shaft 74, the small flywheel 80 is substantially The present applicant has devised a technique for increasing the amount of inertia.

【0010】これは、フライホイール80の回転速度を
増速させると、慣性量がフライホイール80の回転数の
二乗で増大する特性を利用したものである。
This utilizes the characteristic that when the rotational speed of the flywheel 80 is increased, the amount of inertia increases as the square of the rotational speed of the flywheel 80.

【0011】しかし、この技術の伝達特性は、二自由度
になり二つの共振点が発生する振動系となる。低周波側
の共振点は実質的な慣性量と駆動系などのばね定数によ
って決まる。これに対し、高周波側の共振点は二つのプ
ーリー72、76間の剛性によって増減することか確認
されている。
However, the transfer characteristic of this technique is a vibration system having two degrees of freedom and generating two resonance points. The resonance point on the low frequency side is determined by a substantial amount of inertia and a spring constant of a drive system or the like. On the other hand, it has been confirmed that the resonance point on the high frequency side increases or decreases due to the rigidity between the two pulleys 72 and 76.

【0012】そして、二つの共振点に挟まれる部分が振
動を減衰できる領域となるが、この領域は広ければ広い
ほど良い。従って、二つのプーリー72、76間の剛性
を出来る限り高くすることが望まれるが、フラットベル
ト78などの弾性体では、実質的に限界がある。
The portion between the two resonance points is a region where the vibration can be attenuated. The wider the region, the better. Therefore, it is desirable to increase the rigidity between the two pulleys 72 and 76 as much as possible. However, there is a practical limit in an elastic body such as the flat belt 78.

【0013】ここで、この不具合を解消することを目的
として、特開平10−288915号では、図11に示
すように、感光体ドラム12の回転軸82に固定した大
径のプーリー84と増速軸86に固定した小径のプーリ
ー88を直接接触させることで、フライホイール90の
回転速度を増速させると共に、プーリー84、88間の
剛性を高くすることによって振動を減衰できる領域を、
高周波側を広げた。
To solve this problem, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 10-288915 discloses a large-diameter pulley 84 fixed to a rotating shaft 82 of a photosensitive drum 12, as shown in FIG. By directly contacting a small-diameter pulley 88 fixed to the shaft 86, the rotation speed of the flywheel 90 is increased, and a region in which vibration can be attenuated by increasing the rigidity between the pulleys 84, 88 is provided.
The high frequency side has been expanded.

【0014】そして、低周波側の発生源を減衰域に入れ
るためには、実質的な慣性量を大きくする必要が有る
が、プーリー84、88同士のスリップを発生させない
ために増速比にも限界があるので、フライホイール90
を大きくしなければならない。
Although it is necessary to increase the substantial amount of inertia in order to bring the low frequency side generation source into the attenuation range, the speed increase ratio must also be increased in order to prevent slippage between the pulleys 84 and 88. Due to limitations, flywheel 90
Must be increased.

【0015】しかし、現状においては、下記の理由によ
りフライホイール90を余り大きくできない。
However, at present, the flywheel 90 cannot be made too large for the following reasons.

【0016】すなわち、例えば、大径プーリー84の外
径をφ50、小径プーリー88の外径φ10とした時、
回転比は5倍しか稼げない。回転比をより大きくしよう
とすると大径のプーリー径がどんどん大きくなりスペー
ス的に問題となってくる。
That is, for example, when the outer diameter of the large-diameter pulley 84 is φ50 and the outer diameter of the small-diameter pulley 88 is φ10,
The rotation ratio can only gain 5 times. Attempting to increase the rotation ratio further increases the diameter of the large-diameter pulley, which poses a space problem.

【0017】さらに、タンデムマシンの特に小型のマシ
ンにおいては、隣接する感光体ドラム間の距離が短いた
め回転軸に装着するべきプーリーの外径がおのずと制約
を受け、大きくできない。また、プーリーの径比率を余
り大きくすると、プーリー間の接触面積が小さくなりス
リップの発生にも繋がってしまう。
Further, in a tandem machine, especially a small machine, the outer diameter of a pulley to be mounted on a rotating shaft is naturally limited because the distance between adjacent photosensitive drums is short, and cannot be increased. Further, if the diameter ratio of the pulleys is too large, the contact area between the pulleys becomes small, which leads to the occurrence of slip.

【0018】このような理由により、10Hz以下の発
生源を減衰域に入れるには、機械部品の精度に依存する
以外になかった。
For these reasons, there is no other choice but to rely on the precision of the mechanical parts to put the source below 10 Hz into the attenuation range.

【0019】[0019]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題を
解決すべく成されたもので、慣性体としてのフライホイ
ールの重量、外径を大きくすることなく、また、プーリ
ーの径比率を大きくすることなく、実質的な慣性量を大
きくして、振動を減衰できる領域を広くすることを課題
とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and does not increase the weight and outer diameter of the flywheel as an inertia body and increases the diameter ratio of the pulley. It is an object of the present invention to increase the substantial amount of inertia and widen a region in which vibration can be attenuated without performing the operation.

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明で
は、駆動手段が、レーザービームで走査露光される像担
持体を駆動する。この像担持体と第1回転体が共に回転
する。
According to the first aspect of the present invention, the driving means drives the image carrier which is scanned and exposed by the laser beam. The image carrier and the first rotating body rotate together.

【0021】第1回転体には、第2回転体を構成する第
1小回転体が接触して、摩擦によって回転力が伝達され
る。この第2小回転体は第1回転体より小径であるた
め、回転数が増速される。このとき、第2小回転体より
大径の第2大回転体も一体回転する。
The first rotating body comes into contact with the first small rotating body constituting the second rotating body, and the rotational force is transmitted by friction. Since the second small rotator has a smaller diameter than the first rotator, the rotation speed is increased. At this time, the second large rotator larger in diameter than the second small rotator also rotates integrally.

【0022】また、第2大回転体には、第3小回転体が
接触しており、摩擦により回転力が伝達される。この第
3小回転体は第2大回転体より小径であるため、回転数
が増速される。このとき、第3小回転体と慣性体が一体
回転する。
Further, the third small rotating body is in contact with the second large rotating body, and the rotational force is transmitted by friction. Since the third small rotating body has a smaller diameter than the second large rotating body, the rotation speed is increased. At this time, the third small rotating body and the inertial body rotate integrally.

【0023】このように、駆動側と従動側の回転体の径
を相違させ、回転数を順次増速させる一連の作用によ
り、例えば、各回転体での増速比がM1、M2とする
と、第1回転体の回転速度に対して、慣性体の回転速度
はM1×M2倍となる。また、増速機構がない場合と比
較すると慣性量としては(M1×M2)2倍となる。
As described above, by a series of operations in which the diameters of the rotating bodies on the driving side and the driven side are made different and the number of rotations is sequentially increased, for example, if the speed increasing ratio of each rotating body is M1, M2, The rotation speed of the inertial body is M1 × M2 times the rotation speed of the first rotator. In addition, the amount of inertia is (M1 × M2) 2 times as compared with the case without the speed increasing mechanism.

【0024】従って、慣性体の重量、外径を大きくする
必要がなくなるので、画像形成装置をコンパクトに設計
できる。また、回転数を順次増速させることで、単一の
回転体の組み合わせで増速する場合と比較すると、各回
転力を伝達する部分での回転体の径比率を極端に大きく
することなく、最終段階で増速比を大きくできるので、
回転体を画像形成装置内へコンパクトに納めることがで
き、さらに、回転体間の接触面積が小さくならないの
で、スリップが発生し難い。
Accordingly, it is not necessary to increase the weight and the outer diameter of the inertial body, so that the image forming apparatus can be designed to be compact. In addition, by sequentially increasing the rotation speed, compared with the case of increasing the speed by a combination of a single rotating body, without extremely increasing the diameter ratio of the rotating body in a portion transmitting each rotational force, Since the speed increase ratio can be increased in the final stage,
The rotating body can be compactly housed in the image forming apparatus, and the contact area between the rotating bodies is not reduced, so that the slip hardly occurs.

【0025】このようにして、実質的な慣性量を大きく
することができるので、発生する振動を減衰できる減衰
力が大きくなり、減衰領域も広くすることができる。
As described above, since the substantial amount of inertia can be increased, the damping force that can attenuate the generated vibration increases, and the damping region can be widened.

【0026】請求項2に記載の発明では、第1回転体と
第2小回転体の接触力を調整する圧力付与手段が設けら
れている。この接触力を調整することで、減衰力及び減
衰領域をチューニングすることができる。
According to the second aspect of the present invention, the pressure applying means for adjusting the contact force between the first rotating body and the second small rotating body is provided. By adjusting the contact force, the damping force and the damping area can be tuned.

【0027】請求項3に記載の発明では、第3小回転体
を第2大回転体へ押し付けることで、第1回転体と第2
小回転体の接触力を増大させるスライド手段を第2回転
体及び第3小回転体の軸部に設けたことを特徴としてい
る。これにより、圧力付与手段の取付自由度が向上す
る。
According to the third aspect of the present invention, by pressing the third small rotator against the second large rotator, the first rotator and the second rotator are pressed.
A slide means for increasing the contact force of the small rotating body is provided on the shaft portions of the second rotating body and the third small rotating body. Thereby, the degree of freedom in mounting the pressure applying means is improved.

【0028】請求項4に記載の発明では、第1回転体と
第2回転体の材質を変えることで、像担持体の減衰力及
び減衰領域を調整している。すなわち、第1回転体と第
2回転体の材質を変え、剛性を変えることで減衰力及び
減衰領域をチューニングすることができる。
According to the fourth aspect of the invention, the damping force and the damping area of the image carrier are adjusted by changing the material of the first rotating body and the second rotating body. That is, the damping force and the damping region can be tuned by changing the material of the first rotating body and the second rotating body and changing the rigidity.

【0029】[0029]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して第1形態に
係る像担持体の駆動装置を説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A driving device for an image carrier according to a first embodiment will be described below with reference to the drawings.

【0030】図1及び図2に示すように、互いに平行に
配置された画像形成装置のフレーム10の間には、円筒
状の感光体ドラム12(像担持体)が配置されており、
回転中心となる支持軸14で支持されている。なお、感
光体ドラム12の周辺には、表面にトナー像を形成しト
ナー像を用紙に転写する機構が設けられているが、ここ
では省略する。
As shown in FIGS. 1 and 2, a cylindrical photosensitive drum 12 (image carrier) is arranged between frames 10 of an image forming apparatus arranged in parallel with each other.
It is supported by a support shaft 14 serving as a rotation center. A mechanism for forming a toner image on the surface and transferring the toner image to a sheet is provided around the photosensitive drum 12, but is omitted here.

【0031】支持軸14の一端部には継ぎ手16が設け
られており、この継ぎ手16には、駆動軸18に固定さ
れた継ぎ手20と連結されている。この駆動軸18は、
フレーム10、フレーム22、及びカバー24に設けら
れた軸受け26、28、30で3点支持されている。
A joint 16 is provided at one end of the support shaft 14, and the joint 16 is connected to a joint 20 fixed to a drive shaft 18. This drive shaft 18
Three points are supported by bearings 26, 28, 30 provided on the frame 10, the frame 22, and the cover 24.

【0032】フレーム22には、駆動軸18を回転させ
るための駆動モータ32(例えば、ステッピングモー
タ)が取付けられている。駆動モータ32の回転軸に
は、小歯車34が固定されており、この小歯車34が大
歯車36と噛み合っている。大歯車36は小歯車38と
一体と回転するように、フレーム22に軸支されてい
る。
A drive motor 32 (for example, a stepping motor) for rotating the drive shaft 18 is mounted on the frame 22. A small gear 34 is fixed to the rotation shaft of the drive motor 32, and the small gear 34 meshes with a large gear 36. The large gear 36 is supported by the frame 22 so as to rotate integrally with the small gear 38.

【0033】また、小歯車38には、駆動軸18に固定
された大歯車40と噛み合っている。これにより、駆動
モータ32が駆動回転すると、小歯車34、大歯車3
6、小歯車38、そして大歯車40により回転速度が減
速され駆動軸18と共に支持軸14が回転して感光体ド
ラム12が副走査方向へ低速で回動する。
The small gear 38 is meshed with a large gear 40 fixed to the drive shaft 18. Thus, when the drive motor 32 is driven to rotate, the small gear 34 and the large gear 3
6, the rotation speed is reduced by the small gear 38 and the large gear 40, the support shaft 14 rotates together with the drive shaft 18, and the photosensitive drum 12 rotates at a low speed in the sub-scanning direction.

【0034】一方、駆動軸18には、円板状又は円柱状
の第1大摩擦ロール42が固定されている。この第1大
摩擦ロール42は、第1大摩擦ロール42よりも小径の
第2小摩擦ロール44と接触して摩擦により回転力を伝
達する。
On the other hand, a disk-shaped or column-shaped first large friction roll 42 is fixed to the drive shaft 18. The first large friction roll 42 contacts a second small friction roll 44 having a diameter smaller than that of the first large friction roll 42 to transmit a rotational force by friction.

【0035】第2小摩擦ロール44は、フレーム10及
びカバー24に設けられた軸受け46、48に軸支され
た第2回転軸50へ、第2小摩擦ロール44より大径の
第2大摩擦ロール52と一体に固定されてダブル摩擦ロ
ール54を構成している。
The second small friction roll 44 applies a second large friction having a diameter larger than that of the second small friction roll 44 to a second rotating shaft 50 supported by bearings 46 and 48 provided on the frame 10 and the cover 24. The double friction roller 54 is fixed integrally with the roll 52.

【0036】また、第2大摩擦ロール52は、第2大摩
擦ロール52よりも小径の第3小摩擦ロール56と接触
して摩擦により回転力を伝達する。第3小摩擦ロール5
6は、フレーム10及びカバー24に設けられた軸受け
58、60で軸支された第3回転軸62に固定されてい
る。この第3回転軸62には、感光体ドラム12の表面
速度を安定させるフライホイール64が固定されてい
る。
The second large friction roll 52 contacts a third small friction roll 56 having a smaller diameter than the second large friction roll 52 to transmit a rotational force by friction. Third small friction roll 5
6 is fixed to a third rotating shaft 62 supported by bearings 58 and 60 provided on the frame 10 and the cover 24. A flywheel 64 for stabilizing the surface speed of the photosensitive drum 12 is fixed to the third rotating shaft 62.

【0037】このように、駆動側の摩擦ロールと従動側
の摩擦ロールの径を相違させ、互いに接触させて連動回
転させることで、駆動軸18に対して第3回転軸62の
回転数が増速される。そして、この第3回転軸62にフ
ライホイール64を固定することにより、第1大摩擦ロ
ール42と第2小摩擦ロール44の増速比、第2小摩擦
ロール44と第3小摩擦ロール56の増速比の2乗倍の
慣性量を得ることが出来る。
As described above, the diameters of the driving-side friction roller and the driven-side friction roller are made different from each other, and the friction rollers are brought into contact with each other and are rotated in conjunction with each other. Speeded up. By fixing the flywheel 64 to the third rotating shaft 62, the speed increase ratio between the first large friction roll 42 and the second small friction roll 44 and the speed increase ratio between the second small friction roll 44 and the third small friction roll 56 It is possible to obtain an inertia amount which is twice the speed-up ratio.

【0038】ここで、感光体ドラム12と一体的に回転
する第1大摩擦ロール42の外径をAmm、ダブル摩擦
ロール54の小径側の第2小摩擦ロール44の外径をB
mm、大径側の第2大摩擦ロール52の外径をCmm、
フライホイール64と同軸の第3小摩擦ロール56の外
径をDmとすると増速比は、A/B×C/Dで表され
る。
Here, the outer diameter of the first large friction roll 42 that rotates integrally with the photosensitive drum 12 is A mm, and the outer diameter of the second small friction roll 44 on the smaller diameter side of the double friction roll 54 is B.
mm, the outer diameter of the second large friction roll 52 on the large diameter side is Cmm,
Assuming that the outer diameter of the third small friction roll 56 coaxial with the flywheel 64 is Dm, the speed increase ratio is represented by A / B × C / D.

【0039】また、慣性エネルギーEとしては、E=
(A/B×C/D)2の効果を得ることができる。
Further, as the inertial energy E, E =
The effect of (A / B × C / D) 2 can be obtained.

【0040】従って、感光体ドラム12の駆動軸18に
直接フライホイール94を装着する場合と比較すると
(図9参照)、1/Eの慣性量を持つフライホイールを
装着すれば同等の効果を得られるわけである。
Therefore, compared to the case where the flywheel 94 is directly mounted on the drive shaft 18 of the photosensitive drum 12 (see FIG. 9), the same effect can be obtained by mounting the flywheel having the inertia of 1 / E. It is possible.

【0041】例えば、感光体ドラム12の第1大摩擦ロ
ール42の外径がφ50、ダブル摩擦ロール54の小径
側の第2小摩擦ロール44の外径がφ10、大径側の第
2大摩擦ロール52の外径がφ40、フライホイール6
4と同軸の第3小摩擦ロール56の外径がφ10とする
と、増速比は50/10×40/10=20となる。
For example, the outer diameter of the first large friction roll 42 of the photosensitive drum 12 is φ50, the outer diameter of the second small friction roll 44 on the small diameter side of the double friction roll 54 is φ10, and the second large friction on the large diameter side. Outer diameter of roll 52 is φ40, flywheel 6
Assuming that the outer diameter of the third small friction roll 56 coaxial with 4 is φ10, the speed increase ratio is 50/10 × 40/10 = 20.

【0042】従って、感光体ドラム12の回転速度に対
し、フライホイール64の回転速度を20倍にすること
ができる。また、慣性量としては回転比の二乗の効果を
得られることから、このケースでは400(202)倍
の効果を得ることが出来る。
Therefore, the rotation speed of the flywheel 64 can be made 20 times the rotation speed of the photosensitive drum 12. Further, since the effect of the square of the rotation ratio can be obtained as the amount of inertia, the effect of 400 (20 2 ) times can be obtained in this case.

【0043】これは、歯車や駆動モータ等の駆動系の発
生振動を抑制させるために、感光体ドラムの駆動軸にフ
ライホイールを直接装着する場合と比較すると、1/4
00の慣性量のフライホイール(慣性体)で同等の効果
を得られることを示している。
This is one-fourth of the case where the flywheel is directly mounted on the drive shaft of the photosensitive drum in order to suppress the generated vibration of the drive system such as the gears and the drive motor.
This shows that a flywheel (inertia body) having an inertia amount of 00 can obtain the same effect.

【0044】このため、本形態では、フライホイール6
4の重量、外径を大きくする必要がないので、画像形成
装置をコンパクトに設計できる。また、駆動軸18の回
転数を順次増速させることで、従来のように、単一の摩
擦ロールの組み合わせで増速する場合と比較すと、各回
転力を伝達する部分での摩擦ロールの径比率を極端に大
きくすることなく、且つ増速比を自由に設定できる。
For this reason, in this embodiment, the flywheel 6
Since there is no need to increase the weight and outer diameter of the image forming apparatus 4, the image forming apparatus can be designed compact. In addition, by sequentially increasing the rotation speed of the drive shaft 18, the friction roll at the portion transmitting each rotational force is compared with the conventional case where the speed is increased by the combination of a single friction roll. The speed increase ratio can be freely set without extremely increasing the diameter ratio.

【0045】また、摩擦ロールの径比率が5程度であれ
ば、摩擦ロール間の接触面積が余り小さくならないの
で、スリップが発生し難い。
If the diameter ratio of the friction rolls is about 5, the contact area between the friction rolls does not become too small, so that the slip hardly occurs.

【0046】なお、第1大摩擦ロール42、ダブル摩擦
ロール54、及び第3小摩擦ロール56は、金属又は樹
脂等で成形されており、摩擦係数を高めるために外周面
を粗く処理している。また、外周面に摩擦係数の高い素
材を薄く層にして形成してもよい。摩擦係数を高める素
材としては、ウレタンエラストマー、シリコンゴム等の
ようなエラストマーがあり、また、外周面に層を形成す
るものとして、セラミックやダイヤモンドの無機質の微
粒子がある。
The first large friction roll 42, the double friction roll 54, and the third small friction roll 56 are formed of metal, resin, or the like, and the outer peripheral surface is roughened to increase the friction coefficient. . Further, a material having a high coefficient of friction may be formed in a thin layer on the outer peripheral surface. Materials that increase the coefficient of friction include elastomers such as urethane elastomers and silicone rubbers, and those that form a layer on the outer peripheral surface include inorganic fine particles of ceramic or diamond.

【0047】また、第1大摩擦ロール42、ダブル摩擦
ロール54、及び第3小摩擦ロール56は、カバー24
で覆われており、外部から粉塵が侵入してスリップが生
じない構成とされている。
The first large friction roll 42, the double friction roll 54, and the third small friction roll 56 are
It is configured so that dust does not enter from outside and slip does not occur.

【0048】次に、本形態のように、摩擦ロールで慣性
体としてのフライホイールを増速させる構成の有利な理
由を述べる。
Next, a description will be given of an advantageous reason why the configuration in which the speed of the flywheel as the inertial body is increased by the friction roll as in the present embodiment.

【0049】本形態の振動伝達特性は、2自由度の振動
系としてとらえることができる。この2自由度の振動系
の中で制御可能な因子は、駆動モータ32から感光体ド
ラム12までの剛性K1、画像形成条件等により自由度
がない感光体ドラム12の慣性量J1、感光体ドラム1
2と振動を減衰させるためのフライホイール64までの
剛性K2、フライホイール64の慣性量J2で決まる。
The vibration transmission characteristic of this embodiment can be considered as a vibration system having two degrees of freedom. Factors that can be controlled in the two-degree-of-freedom vibration system include the rigidity K1 from the drive motor 32 to the photosensitive drum 12, the amount of inertia J1 of the photosensitive drum 12 having no degree of freedom depending on image forming conditions, and the like, the photosensitive drum. 1
2 and the rigidity K2 up to the flywheel 64 for attenuating the vibration, and the inertia amount J2 of the flywheel 64.

【0050】そして、これらの因子と固有周波数から、
周波数応答特性を調整して、振動発生周波数が駆動伝達
特性の減衰領域になるように設定する必要がある。
From these factors and the natural frequency,
It is necessary to adjust the frequency response characteristics so that the vibration generation frequency falls within the attenuation region of the drive transmission characteristics.

【0051】低い側の共振周波数を低く設定するために
は、振動を減衰させるためのフライホイールの慣性量J
2を大きくする必要があるが、大きく重くするには限界
があるので、感光体ドラム12の回転をフライホイール
64に増速して伝えることで、質量を変えないで慣性量
を大きくする。
In order to set the resonance frequency on the low side low, the amount of inertia J of the flywheel for attenuating vibration is set.
However, the rotation of the photosensitive drum 12 is transmitted to the flywheel 64 at an increased speed, so that the amount of inertia is increased without changing the mass.

【0052】ここで、増速しない場合の駆動軸18の角
運動量は、駆動軸18の角速度をαとすると、A=(1
/2)・J・ω2となる。一方、感光体ドラム12と振
動を減衰させるためのフライホイール64の回転速度比
をR1/R2として増速すると、角運動量はA=(1/
2)・J2・((R1/R2)・ω)2となり外径の比
の2乗で角運動量を増大できる。
Here, the angular momentum of the drive shaft 18 when the speed is not increased is represented by A = (1) where α is the angular speed of the drive shaft 18.
/ 2) · J · ω 2 become. On the other hand, if the rotational speed ratio of the flywheel 64 for attenuating the vibration with the photosensitive drum 12 is increased as R1 / R2, the angular momentum becomes A = (1 /
2) · J2 · ((R1 / R2) · ω) 2 , and the angular momentum can be increased by the square of the ratio of the outer diameter.

【0053】また、高い側の共振周波数を高く設定する
ためには、感光体ドラム12と振動を減衰させるための
フライホイール64を回転速度差が発生するようにした
機構の回転剛性を高くする必要がある。このためには、
回転軸の太さ、回転軸を支持するフレームの剛性、速度
差を与えるロールの材質、厚さ等、を選択して剛性を高
く設定する。
In order to set the resonance frequency on the high side high, it is necessary to increase the rotational rigidity of the photosensitive drum 12 and the flywheel 64 for attenuating the vibration so as to generate a rotational speed difference. There is. To do this,
The rigidity is set high by selecting the thickness of the rotating shaft, the rigidity of the frame supporting the rotating shaft, the material and thickness of the roll that gives the speed difference, and the like.

【0054】その結果、図3に示すように、2つの共振
周波数を離して設定でき、この間の周波数に発生する振
動を設定することで、安定した振動の減衰ができる。
As a result, as shown in FIG. 3, the two resonance frequencies can be set apart from each other, and by setting the vibration occurring at the frequency between the two resonance frequencies, the stable vibration can be attenuated.

【0055】なお、摩擦ロールを接触させて回転力を伝
達する方法では、歯車で回転力を伝達する方法のよう
に、新たな振動源とならない。
The method of transmitting the rotational force by contacting the friction roll does not become a new vibration source unlike the method of transmitting the rotational force by a gear.

【0056】次に、2自由度の振動系を構成するパラメ
ーターの中で、図3に示す固有振動数fn1、最大マイ
ナスゲインG、及び固有振動数fn2に対して、どのパ
ラメーターがどこに寄与するかを説明する。
Next, among the parameters constituting the two-degree-of-freedom vibration system, which parameters contribute to the natural frequency fn1, the maximum minus gain G, and the natural frequency fn2 shown in FIG. Will be described.

【0057】fn1の共振周波数を決定するパラメータ
ーは、増速比を含んだ慣性量が大きく寄与する。従っ
て、fn1はそれぞれの摩擦ロールの外径とフライホイ
ールをチューニングすることによって最適周波数を決め
ることが出来る。
The amount of inertia including the speed increase ratio greatly contributes to the parameter for determining the resonance frequency of fn1. Therefore, fn1 can determine the optimum frequency by tuning the outer diameter of each friction roll and the flywheel.

【0058】また、最大マイナスゲインGが大きければ
大きいほど発生する振動を減衰できる減衰エネルギーが
大きくなり、さらに、fn2を高周波側にシフトさせる
ことができることで減衰領域を広くすることが出来る。
The larger the maximum minus gain G is, the larger the damping energy that can attenuate the generated vibration is. Also, the fn2 can be shifted to the high frequency side, so that the damping region can be widened.

【0059】ここで、この最大マイナスゲインGに寄与
するパラメーターとしては、感光体ドラムと同軸上にあ
る第1大摩擦ロール42とダブル摩擦ロール54の間の
剛性が大きいことが判明した。
Here, as a parameter contributing to the maximum minus gain G, it was found that the rigidity between the first large friction roll 42 and the double friction roll 54 coaxial with the photosensitive drum was large.

【0060】詳細には、駆動軸18に対する感光体ドラ
ム12と第1大摩擦ロール42の保持力、第1大摩擦ロ
ール42の材質(剛性)、ダブル摩擦ロール54の材質
(剛性)、及び第1大摩擦ロール42とダブル摩擦ロー
ル54との接触力がパラメータとなる。
More specifically, the holding force between the photosensitive drum 12 and the first large friction roll 42 with respect to the drive shaft 18, the material (rigidity) of the first large friction roll 42, the material (rigidity) of the double friction roll 54, and the The contact force between the one large friction roll 42 and the double friction roll 54 is a parameter.

【0061】そして、図3のグラフは、第1大摩擦ロー
ル42とダブル摩擦ロール54の間の剛性が高い場合を
示し、第4のグラフは、第1大摩擦ロール42とダブル
摩擦ロール54の間の剛性が低い場合を示したもので、
比較することで、最大マイナスゲインGとfn2がどの
ように変化するか判る。このように、パラメーターをチ
ューニングすることによって最適な伝達関数を構成する
ことができる。
The graph of FIG. 3 shows the case where the rigidity between the first large friction roll 42 and the double friction roll 54 is high, and the fourth graph shows the case of the first large friction roll 42 and the double friction roll 54. It shows the case where the rigidity between them is low,
The comparison shows how the maximum minus gain G and fn2 change. Thus, an optimal transfer function can be configured by tuning the parameters.

【0062】そして、第2形態では、パラメータの1つ
である、第1大摩擦ロール42とダブル摩擦ロール54
との接触力を調整した例が示されている。
In the second embodiment, one of the parameters, the first large friction roll 42 and the double friction roll 54
An example in which the contact force with the contact is adjusted is shown.

【0063】第2形態の基本的構造は、第1形態と同一
であるが、図5に示すように、第2回転軸50を支持し
た軸受け46がブラケット96でフレーム10に対して
スライド可能に保持され、また、軸受け48がブラケッ
ト96でカバー24に対して、第1大摩擦ロール42側
へスライド可能に保持されている点で異なる。
The basic structure of the second embodiment is the same as that of the first embodiment. However, as shown in FIG. 5, the bearing 46 supporting the second rotating shaft 50 is slidable with respect to the frame 10 by the bracket 96. The difference is that the bearing 48 is held slidably toward the first large friction roll 42 with respect to the cover 24 by the bracket 96 with respect to the cover 24.

【0064】このブラケット96は、受け板100で反
力が受けられる圧縮スプリング98で第1大摩擦ロール
42側へ押し付けられており、ダブル摩擦ロール54の
第2小摩擦ロール44と第1大摩擦ロール42との接触
力を大きくして剛性を高めている。なお、フライホイー
ル64と同軸の第3小摩擦ロール56とダブル摩擦ロー
ル54の第2大摩擦ロール52とは、スリップしない程
度の接触力があればよい。
The bracket 96 is pressed against the first large friction roll 42 by a compression spring 98 that receives a reaction force from the receiving plate 100, and the bracket 96 is in contact with the second small friction roll 44 of the double friction roll 54 and the first large friction roll 44. The contact force with the roll 42 is increased to increase the rigidity. The third small friction roll 56 coaxial with the flywheel 64 and the second large friction roll 52 of the double friction roll 54 need only have a contact force that does not cause slip.

【0065】なお、圧縮スプリング98に替えて、引張
りスプリングでブラケット96を第1大摩擦ロール42
側へ引張って、第2小摩擦ロール44と第1大摩擦ロー
ル42との接触力を大きくしてもよい。
Note that, instead of the compression spring 98, the bracket 96 is attached to the first large friction roll 42 by a tension spring.
The contact force between the second small friction roll 44 and the first large friction roll 42 may be increased by pulling to the side.

【0066】さらに、変形例として、図6に示すよう
に、第3回転軸62を支持した軸受け58、60をブラ
ケット102でフレーム10及びカバー24に対して、
第2大摩擦ロール52側へスライド可能として、圧縮ス
プリング98で第3小摩擦ロール56を第2大摩擦ロー
ル52側へ押し付け、ダブル摩擦ロール54の第2小摩
擦ロール44に第1大摩擦ロール42を押し付ける力を
発生させてもよい。
Further, as a modification, as shown in FIG. 6, the bearings 58 and 60 supporting the third rotating shaft 62 are attached to the frame 10 and the cover 24 by the bracket 102.
The third small friction roller 56 is pressed against the second large friction roller 52 by a compression spring 98 so as to be slidable toward the second large friction roller 52, and the first large friction roller 44 is pressed against the second small friction roller 44 of the double friction roller 54. A force that presses 42 may be generated.

【0067】なお、本形態では、感光体ドラムの回転を
安定させるた例について説明したが、例えば、感光体ベ
ルトを走行させるロールの回転を安定させることもでき
る。
In the present embodiment, an example has been described in which the rotation of the photosensitive drum is stabilized. However, for example, the rotation of a roll for running the photosensitive belt can be stabilized.

【0068】[0068]

【発明の効果】本発明は上記構成としたので、慣性体の
重量、外径を大きくすることなく、また、回転体の径比
率を大きくすることなく、実質的な慣性量を大きくし
て、振動を減衰できる領域を広くすることができる。
According to the present invention, since the weight and the outer diameter of the inertial body are not increased, and the substantial inertia amount is increased without increasing the diameter ratio of the rotating body, The region where vibration can be attenuated can be widened.

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

【図1】 第1形態に係る像担持体の駆動装置の側断面
図である。
FIG. 1 is a side sectional view of a driving device of an image carrier according to a first embodiment.

【図2】 第1形態に係る像担持体の駆動装置の摩擦ロ
ールを示した正面図である。
FIG. 2 is a front view showing a friction roll of the driving device of the image carrier according to the first embodiment.

【図3】 摩擦ロールで回転力をフライホイールへ伝達
する機構の周波数応答を示すグラフである。
FIG. 3 is a graph showing a frequency response of a mechanism for transmitting a rotational force to a flywheel by a friction roll.

【図4】 摩擦ロールで回転力をフライホイールへ伝達
する機構の周波数応答を示すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing a frequency response of a mechanism for transmitting a rotational force to a flywheel by a friction roll.

【図5】 第2形態に係る像担持体の駆動装置の側断面
図である。
FIG. 5 is a side sectional view of a driving device of an image carrier according to a second embodiment.

【図6】 変形例に係る像担持体の駆動装置の側断面図
である。側断面図である。
FIG. 6 is a side sectional view of a driving device of an image carrier according to a modification. It is a side sectional view.

【図7】 レーザービームによる書き込み間隔を示した
概念図である。
FIG. 7 is a conceptual diagram showing a writing interval by a laser beam.

【図8】 レーザービームによる書き込み間隔を示した
概念図である。
FIG. 8 is a conceptual diagram showing a writing interval by a laser beam.

【図9】 感光体ドラムの駆動軸にフライホイールを取
付けた駆動装置の斜視図である。
FIG. 9 is a perspective view of a driving device in which a flywheel is attached to a driving shaft of a photosensitive drum.

【図10】 ベルトで回転力をフライホイールへ伝達す
る機構を示す側断面図である。
FIG. 10 is a side sectional view showing a mechanism for transmitting a rotational force to a flywheel by a belt.

【図11】単一の摩擦ロールで回転力をフライホイール
へ伝達する機構を示す側断面図である。
FIG. 11 is a side sectional view showing a mechanism for transmitting rotational force to a flywheel with a single friction roll.

【符号の説明】 12 感光体ドラム(像担持体) 18 駆動軸 42 第1大摩擦ロール(第1回転体) 44 第2小摩擦ロール(第2小回転体) 52 第2大摩擦ロール(第2大回転体) 54 ダブル摩擦ロール(第2回転体) 56 第3小摩擦ロール(第3小回転体) 64 フライホイール(慣性体) 98 圧縮スプリング(圧力付与手段) 100 ブラケット(スライド手段) 102 ブラケット(スライド手段)DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 Photoconductor drum (image carrier) 18 Drive shaft 42 First large friction roll (first rotating body) 44 Second small friction roll (second small rotating body) 52 Second large friction roll (No. Two large rotating bodies) 54 Double friction roll (second rotating body) 56 Third small friction roll (third small rotating body) 64 Flywheel (inertia body) 98 Compression spring (pressure applying means) 100 Bracket (slide means) 102 Bracket (Slide means)

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 レーザービームで走査露光される像担持
体を駆動する駆動手段と、 前記像担持体と共に回転する第1回転体と、 前記第1回転体より小径で該第1回転体と接触して摩擦
により回転力を伝達される第2小回転体と、該第2小回
転体と一体に回転し第2小回転体より大径の第2大回転
体とを備えた第2回転体と、 前記第2大回転体と接触して摩擦により回転力を伝達さ
れ該第2大回転体より小径の第3小回転体と、 前記第3小回転体と一体に回転する慣性体と、 を有することを特徴とする像担持体の駆動装置。
1. A driving unit for driving an image carrier that is scanned and exposed by a laser beam, a first rotator that rotates together with the image carrier, and has a smaller diameter than the first rotator and contacts the first rotator. And a second rotating body that is provided with a second small rotating body that transmits torque by friction and a second large rotating body that rotates integrally with the second small rotating body and has a larger diameter than the second small rotating body. A third rotating body having a diameter smaller than that of the second large rotating body, the rotating body being integrated with the third small rotating body, having a third rotating body having a smaller diameter than the second large rotating body, the rotating body being in contact with the second large rotating body and being transmitted with friction by friction; A driving device for an image carrier, characterized in that:
【請求項2】 前記第1回転体と前記第2小回転体の接
触力を調整する圧力付与手段を設けたことを特徴とする
請求項1に記載の像担持体の駆動装置。
2. The driving device for an image carrier according to claim 1, further comprising a pressure applying unit for adjusting a contact force between the first rotator and the second small rotator.
【請求項3】 前記第3小回転体を前記第2大回転体へ
押し付けることで、前記第1回転体と前記第2小回転体
の接触力を増大させるスライド手段を前記第2回転体及
び第3小回転体の軸部に設けたことを特徴とする請求項
2に記載の像担持体の駆動装置。
3. A sliding means for increasing a contact force between the first rotating body and the second small rotating body by pressing the third small rotating body against the second large rotating body, and 3. The driving device for an image carrier according to claim 2, wherein the driving device is provided on a shaft portion of the three small rotating bodies.
【請求項4】 前記第1回転体と前記第2回転体の材質
を変えることで、前記像担持体の減衰力及び減衰領域を
調整することを特徴とする請求項1から請求項3の何れ
かに記載の像担持体の駆動装置。
4. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the damping force and the damping area of the image carrier are adjusted by changing the material of the first rotating body and the second rotating body. A driving device for an image carrier according to any one of the above.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US8229325B2 (en) 2008-06-30 2012-07-24 Ricoh Company, Ltd. Decelerator, drive device including same, and image forming apparatus incorporating the drive device
CN101639114B (en) * 2008-06-30 2013-03-27 株式会社理光 Decelerator, drive device including same, and image forming apparatus incorporating the drive device

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