JP5983064B2 - Rotation drive device and image forming apparatus having the same - Google Patents
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Description
本発明は、回転駆動装置、特に画像形成装置の像担持体や中間転写体などを回転駆動する回転駆動装置と、これを備えた画像形成装置に関する。 The present invention relates to a rotational drive device, and more particularly to a rotational drive device that rotationally drives an image carrier or an intermediate transfer member of an image forming apparatus, and an image forming apparatus including the rotational drive device.
複写機などの画像形成装置や印刷機械などにおいては、像担持体やフィルムやシートの搬送のための回転体となるローラを、モータと歯車などの減速機を用いた回転駆動装置で回転駆動している。この場合、色ずれや色むらを防止するために、各回転駆動装置の回転速度を高精度に制御する必要がある。回転駆動装置において発生する速度ムラの要因としては、歯車1回転周期、モータ1回転周期、歯車1歯周期などが挙げられる。歯車1回転や歯車1歯成分などは、歯車の精度やハス歯にすることで噛み合い率を向上させ、安定的に駆動させるなどの対応がとられている。またモータ1回転に関しても高精度モータを搭載する対応がとられている。 In an image forming apparatus such as a copying machine or a printing machine, a roller that is a rotating body for conveying an image carrier or a film or sheet is rotationally driven by a rotation driving device using a reduction gear such as a motor and a gear. ing. In this case, in order to prevent color misregistration and color unevenness, it is necessary to control the rotational speed of each rotary drive device with high accuracy. As a factor of the speed unevenness generated in the rotary drive device, there are a gear one rotation cycle, a motor one rotation cycle, a gear one tooth cycle, and the like. One rotation of the gear, one gear tooth component, and the like have been taken to improve the meshing rate and drive stably by using the gear accuracy and helical teeth. Further, with respect to one rotation of the motor, a measure for mounting a high-precision motor is taken.
しかしながら、各部品の精度に依存すると各部品のコストが高くなってしまうデメリットもある。そこで、低コストで高精度駆動を達成するため、例えば特許文献1では駆動歯車に係合するカップリングディスクに速度検出パターンを設け、この速度検出パターンを検出器で検出し、検出された回転情報に基づきモータを制御する構成が提案されている。特許文献2では感光体ドラムの回転軸に設けたエンコーダから検出される回転情報に基づき駆動源となるモータの回転速度を制御する構成が提案されている。
However, depending on the accuracy of each component, there is a demerit that the cost of each component increases. Therefore, in order to achieve high-accuracy driving at low cost, for example, in Patent Document 1, a speed detection pattern is provided on a coupling disk that engages with a drive gear, and this speed detection pattern is detected by a detector and detected rotation information. Based on the above, a configuration for controlling the motor has been proposed.
このように、従来の回転駆動装置では、モータから下流の部品に設けたエンコーダなどの回転検出パターンを検出器により検知された回転情報に基づきモータを制御することで、前述した速度変動を抑制している。しかしながら、このような制御を行う場合、次のような課題がある。速度検出パターンを設けた部品もしくはモータから速度検出パターンに至るまでの部品のねじれ剛性が弱いと、モータの回転に対して追従せず遅れが発生してしまう。このような遅れが発生してしまうと、狙いの制御を行うことができなくなってしまう。特にモータ1回転などの高い周波数の変動成分を抑制することが困難である。 As described above, the conventional rotational drive device suppresses the above-described speed fluctuation by controlling the motor based on the rotation information detected by the detector, such as the rotation detection pattern of the encoder provided on the component downstream from the motor. ing. However, when performing such control, there are the following problems. If the torsional rigidity of the part from the motor provided with the speed detection pattern or the motor to the speed detection pattern is weak, a delay occurs without following the rotation of the motor. If such a delay occurs, the targeted control cannot be performed. In particular, it is difficult to suppress high frequency fluctuation components such as one rotation of the motor.
特許文献1では速度検出パターンを設けたカップリングと駆動ギアは粘弾性体を介して係合しているため、粘弾性体部のねじれ剛性が低く、カップリングの動作に遅れが発生し、狙いの制御をすることが難しい。また、特許文献2ではモータからエンコーダに至るまでに、複数の部品が介在しているため、ねじれ剛性が低いとエンコーダに遅れが発生し、狙いの制御をすることが難しい。
In Patent Document 1, since the coupling provided with the speed detection pattern and the drive gear are engaged via the viscoelastic body, the torsional rigidity of the viscoelastic body portion is low, and the operation of the coupling is delayed. It is difficult to control. Further, in
そこで、特許文献3では金属部材同士の摩擦接触により回転力が伝達されるトラクション減速装置を回転駆動装置に用いた構成が提案されている。 In view of this, Patent Document 3 proposes a configuration in which a traction reduction device that transmits a rotational force by frictional contact between metal members is used as a rotation drive device.
特許文献3の構成によると、金属部材同士の摩擦接触により回転力を伝達しているので、ねじれ剛性が高く、動作遅れの発生が極めて少なく、狙いの制御を行うことができるというメリットがある反面、金属部材であるため、コストが高く、またサイズの大きな減速装置となってしまうというデミリットがある。 According to the configuration of Patent Document 3, since the rotational force is transmitted by frictional contact between metal members, there is a merit that the torsional rigidity is high, the occurrence of operation delay is extremely small, and target control can be performed. Since it is a metal member, there is a demilit that the cost is high and the reduction device is large in size.
本発明は、小型、低コストで回転ムラを抑えられる回転駆動装置を提供することを、その目的とする。 An object of the present invention is to provide a rotary drive device that is small in size and low in cost and can suppress rotational unevenness.
本発明は、小型、低コストで回転ムラを抑えられる回転駆動装置を用いることで、色ずれ・色むらのない高画質な画像形成装置を提供することを、その目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a high-quality image forming apparatus free from color misregistration and color unevenness by using a rotary drive device that is small and low in cost and can suppress rotational unevenness.
上述の目的を達成するため、本発明に係る回転駆動装置は、駆動軸を有する駆動モータと、駆動軸の外周面に形成された第1の歯車と直接噛み合い回転を減速する樹脂製の第2の歯車と、第2の歯車に取り付けられたエンコーダと、第2の歯車の回転中心に設けられた出力軸とを備え、第2の歯車は駆動モータからの動力を出力軸へ伝達する伝達部を有し、第1の歯車と第2の歯車の噛み合い剛性K1が、伝達部のねじれ剛性K2よりも大きく設定されていることを特徴としている。 In order to achieve the above-described object, a rotary drive device according to the present invention is a resin-made second gear that directly meshes with a drive motor having a drive shaft and a first gear formed on the outer peripheral surface of the drive shaft to reduce rotation . comprising a gear, and an encoder attached to the second gear, and an output shaft provided in the rotational center of the second gear, the transmission unit second gear for transmitting the output shaft power from a drive motor The meshing rigidity K1 of the first gear and the second gear is set to be larger than the torsional rigidity K2 of the transmission portion.
本発明によれば、駆動軸を有する駆動モータと、駆動軸の外周面に形成された第1の歯車と直接噛み合い回転を減速する樹脂製の第2の歯車と、第2の歯車に取り付けられたエンコーダと、第2の歯車の回転中心に設けられた出力軸からなる回転駆動装置において、第1の歯車と第2の歯車の噛み合い剛性K1を、駆動モータからの動力を出力軸へ動力を伝達する歯車の伝達部のねじれ剛性K2よりも大きくすることで、出力軸へ動力を伝達する伝達部の遅れが第1の歯車と第2の歯車の噛み合いよりも先に発生する。エンコーダは第2の歯車に設けているため、出力軸へ動力を伝達する伝達部の遅れは検出されにくくなり、小型、低コストで回転ムラを抑えられるとともに、このような回転駆動装置を像担持体や中間転写体の回転駆動装置に用いることで、狙いの制御を行うことができ、色ずれ・色むらのない高画質を得ることができる。 According to the present invention, a drive motor having a drive shaft, a second gear made of resin that directly meshes with the first gear formed on the outer peripheral surface of the drive shaft and decelerates the rotation, and the second gear are attached. an encoder was, in the rotary driving device and an output shaft provided in the rotational center of the second gear, the meshing rigidity K1 of the first and second gears, power and power from the drive motor to the output shaft By making it larger than the torsional rigidity K2 of the transmission portion of the transmission gear, the delay of the transmission portion that transmits power to the output shaft occurs before the meshing of the first gear and the second gear. Since the encoder is provided on the second gear, it is difficult to detect the delay of the transmission unit that transmits power to the output shaft, and the rotation unevenness can be suppressed with a small size and low cost. By using it in a rotational drive device for a body or an intermediate transfer body, aiming control can be performed, and high image quality without color misregistration and color unevenness can be obtained.
以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に解説する。
本実施形態は、画像形成装置の一形態である電子写真方式のカラー複写機(以下、「複写機」という)に本発明を適用したものである。なお、実施形態における複写機は、いわゆるタンデム式の画像形成装置であって、乾式二成分現像剤を用いた乾式二成分現像方式を採用したものである。画像形成装置としては、複写機に限るものではなく、プリンター、ファクシミリ、あるいはプリンター、ファクシミリ、複写機などの複数機能を備えた、所謂複合機などが挙げられる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
In the present embodiment, the present invention is applied to an electrophotographic color copier (hereinafter referred to as a “copier”) which is a form of an image forming apparatus. Note that the copying machine according to the embodiment is a so-called tandem image forming apparatus that employs a dry two-component developing system using a dry two-component developer. The image forming apparatus is not limited to a copying machine, but includes a so-called multi-function machine having a plurality of functions such as a printer, a facsimile, or a printer, a facsimile, and a copying machine.
図1は、本実施形態に係る複写機100における画像形成部の概略構成図である。この複写機100は、図示しない画像読取部から画像情報である画像データを受け取って画像形成処理を行う。複写機100には、イエロー(以下、「Y」と省略する)、マゼンタ(以下、「M」と省略する)、シアン(以下、「C」と省略する)、ブラック(以下、「Bk」と省略する)の各色用の4つの回転体としての像担持体である感光体ドラム1Y,1M,1C,1Bkが並設されている。これら感光体ドラム1Y,1M,1C,1Bkは、駆動ローラとなる中間転写駆動ローラ28を含む回転可能な複数のローラ30,31に支持された無端ベルト状の中間転写体となる中間転写ベルト5に接触するように、そのベルト移動方向に沿って並んで配置されている。感光体ドラム1Y,1M,1C,1Bkの周りには、それぞれ、帯電手段となる帯電器2Y,2M,2C,2Bk、各色対応の現像装置9Y,9M,9C,9Bk、クリーニング装置4Y,4M,4C,4Bk、除電手段となる除電ランプ3Y,3M,3C,3Bk等の電子写真プロセスで用いる部材がプロセス順に配設されている。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an image forming unit in the
本実施形態に係る複写機100でフルカラー画像を形成する場合、後述する感光体ドラム用の回転駆動装置20により、感光体ドラム1Yを図中矢印の方向に回転駆動しながら帯電器2Yで一様帯電した後、図示しない光書込装置からの光ビームLYを照射して感光体ドラム1Y上にY静電潜像を形成する。このY静電潜像は、現像装置9Yにより、現像剤中のYトナーにより現像される。現像時には、現像装置9Yが備える現像ローラ10Yと感光体ドラム1Yとの間に所定の現像バイアスが印加され、現像ローラ10Y上のYトナーは、感光体ドラム1Y上のY静電潜像部分に静電吸着する。
When a full-color image is formed by the
このように現像されて形成されたYトナー像は、感光体ドラム1Yの回転に伴い、感光体ドラム1Yと中間転写ベルト5とが接触する1次転写位置に搬送される。この1次転写位置において、中間転写ベルト5の裏面には、1次転写手段となる1次転写ローラ6Yにより所定のバイアス電圧が印加される。そして、このバイアス印加によって発生した1次転写電界により、感光体ドラム1Y上のYトナー像を中間転写ベルト5側に引き寄せ、中間転写ベルト5上に1次転写する。
The Y toner image developed and formed in this way is conveyed to a primary transfer position where the
以下、同様にして、各現像装置9M,9C,9Bkが備える現像ローラ10M,10C,10Bkにより感光体ドラム1M,1C,1Bk上にMトナー像、Cトナー像、Bkトナー像が形成される。そしてMトナー像、Cトナー像、Bkトナー像はそれぞれ中間転写ベルト5上のYトナー像に、1次転写ローラ6M,6C,6Bkにより所定のバイアス電圧が印加されることで、順次重ね合うように1次転写される。
Similarly, M toner images, C toner images, and Bk toner images are formed on the photosensitive drums 1M, 1C, and 1Bk by the developing
中間転写ベルト5上に4色重なり合ったトナー像は、中間転写ベルト5の回転に伴い、中間転写ベルト5を間に挟んでローラ31と対向配置している2次転写手段となる2次転写ローラ7と中間転写ベルト5との間に形成される2次転写位置に搬送される。この2次転写位置には、図示しないレジストローラにより所定のタイミングで記録媒体としての転写紙Pが給紙部から搬送される。そして、この2次転写位置において、2次転写ローラ7により転写紙Pの裏面に所定のバイアス電圧が印加され、そのバイアス印加により発生した2次転写電界及び2次転写位置での当接圧により、中間転写ベルト5上のトナー像が転写紙P上に一括して2次転写される。その後、トナー像が2次転写された転写紙Pは、定着装置を構成する定着ローラ対8により定着処理がなされた後に装置外に排出される。
The toner image having four colors superimposed on the
次に図2、図3を用いて、本発明の実施形態の1つである回転駆動装置20の構成について説明する。本形態では回転駆動装置20を中間転写ベルト5の回転駆動部として用いている。回転駆動装置20は、駆動源としての中間転写駆動モータ21の回転駆動力を、駆動ローラとなる中間転写駆動ローラ28を介して同ローラに巻きかけられている図2に示す中間転写ベルト5に伝達するものである。
Next, the configuration of the
中間転写モータ21の駆動軸22の外周面は、歯切りされてモータギア22Aが形成されていて、中間転写モータ21の駆動力がモータギア22Aから歯車となる中間転写ギア23へ伝達される。中間転写ギア23は、図3に示すように、出力軸27を貫通するように圧入された平行ピン26を介して出力軸27と一体回転可能とされていて、中間転写ギア23からの駆動力を出力軸27に伝達されるように構成されている。出力軸27と中間転写駆動ローラ28とはその回転中心が一致するように一体化されており、中間転写駆動ローラ28を介して中間転写ベルト5(図1、図2参照)を駆動するように構成されている。
The outer peripheral surface of the
中間転写ギア23には円盤状のエンコーダ24が貼付されている。エンコーダ24の外周側には回転情報検出手段を構成するエンコーダセンサ25が配置されていて、エンコーダ24の回転情報を検出している。中間転写駆動モータ21とエンコーダセンサ25とは、制御手段200と電気的に結線されている。制御手段200は周知のコンピュータで構成されていて、エンコーダセンサ25からの回転情報に基づいて、中間転写駆動モータ21の回転をフィードバック制御することで、中間転写ベルト5の回転ムラを抑制している。
A disk-shaped
フィードバック制御を行う際には、中間転写駆動モータ21からエンコーダ24を取り付けた部品(ここでは中間転写ギア23)に至るまでの駆動力が伝達される各部品のネジレ剛性が重要となる。ネジレ剛性が低いと、中間転写駆動モータ21の回転に対してエンコーダ24の回転に遅れが発生するため、狙い通りフィードバック制御を行うことが難しい。またネジレ剛性が低いと、回転系の共振が低い周波数で発生する。フィードバック制御を行う場合、一般に共振点よりも低い周波数で制御を行うため、共振周波数が低ければ低いほど、フィードバック制御の周波数を上げられず、制御領域が狭くなり、狙いの制御を行うことが困難となる。その結果、中間転写ベルト5に回転ムラが発生し、色ずれや色むらなどの画像形成上の不具合が発生することが懸念される。
When performing feedback control, the torsional rigidity of each component to which the driving force from the intermediate
このようにフィードバック制御をおこなう場合、駆動力を伝達する機械部品のネジレ剛性および共振周波数が非常に重要となる。共振周波数が何Hzで発生するかを調べる評価手法として周波数応答特性評価がある。これは一般に駆動モータに1Hz〜1000Hzまで振幅を可変に与え、エンコーダ回転情報を検出し、駆動モータの回転に対する応答性をみる評価である。その評価結果の1例を図4に示す。 When feedback control is performed in this way, the torsional rigidity and resonance frequency of the mechanical component that transmits the driving force are very important. There is a frequency response characteristic evaluation as an evaluation method for examining at what frequency the resonance frequency is generated. In general, this is an evaluation in which the amplitude is variably given to the drive motor from 1 Hz to 1000 Hz, encoder rotation information is detected, and the response to the rotation of the drive motor is observed. An example of the evaluation result is shown in FIG.
図4の横軸は周波数、縦軸はGain(dB)を示す。図4から判るようにGain(dB)が大きく山形になっている楕円で囲った部分があることがわかる。ここが共振点である。共振点を高い周波数にすることができれば、フィードバック制御の周波数も上げられ、より回転ムラを抑制することができる。また共振点を上げられない場合でも、共振点でのGain(dB)のあがり方(上昇率)を低減できれば、フィードバック制御の周波数もある程度上げることが可能である。つまり、狙い通りのフィードバック制御を行うためには、共振周波数を上げる、共振点でのGain(dB)の上がりを小さく(上昇率を低く)するなどの2つの対応が求められる。 In FIG. 4, the horizontal axis represents frequency and the vertical axis represents Gain (dB). As can be seen from FIG. 4, there is a portion surrounded by an ellipse having a large Gain (dB) in a mountain shape. This is the resonance point. If the resonance point can be set to a high frequency, the frequency of feedback control can be increased, and rotation unevenness can be further suppressed. Even if the resonance point cannot be raised, the frequency of feedback control can be increased to some extent if the way of raising Gain (dB) at the resonance point (increase rate) can be reduced. That is, in order to perform feedback control as intended, two measures are required, such as increasing the resonance frequency and reducing the increase in Gain (dB) at the resonance point (decreasing the increase rate).
ここで、図2、図3で示す構成における中間転写駆動モータ21からエンコーダ24までのネジレ剛性は次のように考えられる。
Here, the torsional rigidity from the intermediate
中間転写モータ21の駆動軸22に歯切りされたモータギア22Aと中間転写ギア23の噛み合い部Aのネジレ剛性K1、出力軸27に圧入された平行ピン26と中間転写ギア23の平行ピン26の受け部23Bでのネジレ剛性K2が挙げられる。つまり中間転写ギア23には、ギアの噛み合い部と出力軸27への伝達部Bの2つのネジレ剛性が存在する。言い換えると、中間転写ギア23は、その外周面にモータギア22Aとの噛み合い部Aを構成する歯部23Aを有し、回転中心側には出力軸27に対して平行ピン26が圧入された伝達部となる受け部23Bを有している。
The torsional rigidity K1 of the meshing portion A between the
次にこれら部分でのネジレ剛性K1、K2を変化させた評価結果を図5に示す。 Next, the evaluation results obtained by changing the torsional rigidity K1 and K2 at these portions are shown in FIG.
評価条件は3つで、K1>K2、K1≒K2、K1<K2である。なお図5は、K1を固定し、K2を変化させた評価結果である。共振点は、K1<K2、K1≒K2、K1>K2で良い。これはK2のネジレ剛性に応じた結果となっている。一方、共振点でのGain(dB)の上がり方がもっとも小さいのは、K1>K2である。これは中間転写ギア23に設けたエンコーダ24が2つのネジレ剛性K1、K2において、K1の下流で、K2の上流に配置されているためである。つまり、エンコーダ24からみるとモータギア22Aと中間転写ギア23の噛み合いにより駆動伝達されて回転するので、ここのネジレ剛性が弱いと共振として強く出てくるが、平行ピン26と中間転写ギア23の受け部23Bの伝達は、エンコーダ24から見ると下流の位置になるので、ここでの共振はエンコーダ24には強くでてこない。この評価結果をみると、共振点はさほど大きくは変わっておらず、共振時のGain(dB)の上がり方は、K1>K2がもっとも良いので、制御手段200によるフィードバック制御においてはK1>K2の関係がもっとも良いことになる。
There are three evaluation conditions: K1> K2, K1≈K2, and K1 <K2. FIG. 5 shows the evaluation results when K1 is fixed and K2 is changed. The resonance point may be K1 <K2, K1≈K2, and K1> K2. This is a result corresponding to the torsional rigidity of K2. On the other hand, the smallest increase in Gain (dB) at the resonance point is K1> K2. This is because the
K1>K2とするための中間転写ギア23の形状(本願の特徴的構成)を図6、図7、図8の(a)、(b)にそれぞれ示す。
The shape (characteristic configuration of the present application) of the
図6(a)、図6(b)は、中間転写ギア23の平行ピン26の受け部23Bの肉厚tをその他の部位の肉厚t1よりも薄く形成したものである。これにより、中間転写ギア23の平行ピン26の受け部23Bでのネジレ剛性K2を低くすることができ、K1>K2とすることができる。
図7(a)、図7(b)に示す中間転写ギア23は、平行ピン26の受け部23Bの肉厚tよりもウェブ23Cの肉厚t2を厚くしている。これにより、中間転写ギア23のギアの噛み合い部Aのネジレ剛性K1を高くすることができ、K1>K2とすることができる。
図8(a)、図8(b)に示す中間転写ギア23は平行ピン26の受け部23Bの肉厚tよりも中間転写ギア23のリム23D(歯底)の肉厚t3を厚くしている。これにより、中間転写ギア26の噛み合い部Aのネジレ剛性K1を高くすることができ、K1>K2とすることができる。
図6から図8では、ネジレ剛性K1を高くする方法やネジレ剛性K2を低くする方法を個別に説明したが、これらを組み合わせて中間転写ギア23を形成しても無論構わない。
6 (a) and 6 (b), the thickness t of the receiving
In the
In the
6 to 8, the method for increasing the torsional rigidity K1 and the method for decreasing the torsional rigidity K2 are individually described. However, the
以上のようなネジレ剛性となる構成とすることで、中間転写駆動モータ21のフィードバック制御の周波数を高めることができ、回転ムラを抑制することができる。中間転写ギア23の材質としては、金属や樹脂などが挙げられる。樹脂の場合、肉厚が不均一だと精度が悪化する懸念があるが、圧縮成形などの成形手法によって不均一な肉厚でも高精度を達成可能である。
By adopting the above-described torsional rigidity, the frequency of feedback control of the intermediate
このように中間転写ベルト5を回転駆動する回転駆動装置20におけるネジレ剛性の関係を、K1>K2とすることで、中間転写駆動モータ21のフィードバック制御の周波数を高めることができ、回転ムラを抑制することができる。これにより、中間転写ベルト5の回転ムラに起因する色ずれや色むらを抑制することができ、高画質なカラー複写機(画像形成装置)を提供することができる。つまり、本発明に係る回転駆動装置20を中間転写ベルト5の回転駆動部として用いているので、中間転写ベルト5の速度変動が極めて少なくなり、色ずれ・色むらのない高画質な画像形成装置を提供することができる。
Thus, by setting the twist rigidity relationship in the
図9は、図1に示した感光体ドラムの回転駆動部に、本発明の特徴的構成を有する回転駆動装置30を用いた形態を示す。本形態では1つの感光体ドラム1Yに適用した例を代表して説明するが、カラー画像形成装置の場合、4色の感光体ドラムを備えているため、他の感光体ドラム1M,1C、1Bkに対しても同様の回転駆動装置30を用いて回転駆動する。
FIG. 9 shows an embodiment in which the
感光体ドラム1Yの回転駆動に用いる回転駆動装置30は、駆動源としてのドラム駆動モータ31の回転駆動力を感光体ドラム1Yに伝達するものである。
The
ドラム駆動モータ31の駆動軸32の外周面は、歯切りされてモータギア32Aが形成されていて、ドラム駆動モータ31の駆動力がモータギア32Aから歯車となるドラムギア33へ伝達される。ドラムギア33は、図3同様に、出力軸37を貫通するように圧入された平行ピン36を介して出力軸37と一体回転可能とされていて、ドラムギア33からの駆動力を出力軸37に伝達するように構成されている。出力軸37とドラム軸39は同一回転中心線上に配置されていて、同一の回転中心で回転するように構成されている。出力軸37とドラム軸39との間にはカップリング38が装着されていて、双方の軸を連結していて、ドラム軸37を介して感光体ドラム1Yへ駆動力が伝達するように構成されている。
The outer peripheral surface of the
また、ドラムギア33には円盤状のエンコーダ34が貼付されている。エンコーダ34の外周側には回転情報検出手段を構成するエンコーダセンサ35が配置されていて、エンコーダ34の回転情報を検出している。ドラム駆動モータ31とエンコーダセンサ35とは制御手段300と電気的に結線されている。制御手段300は周知のコンピュータで構成されていて、エンコーダセンサ35からの回転情報に基づいて、ドラム駆動モータ31の回転をフィードバック制御することで、感光体ドラム1Yの回転ムラを抑制している。
A disc-shaped
ドラムギア33は、先の形態で説明した中間転写ギア23と同様に、ドラムギア33の外周面にギアの噛み合い部Bとなる歯部33Aを有し、回転中心側には出力軸37に対して平行ピン36が圧入された伝達部33Bを有している。そして、ギアの噛み合い剛性K1と平行ピン36の受け部33Bのネジレ剛性K2の関係が、K1>K2とされている。ドラムギア33の形状としては図6〜図8に示す形態が挙げられる。詳細な形状は中間転写ギア23と同様なためここでは割愛する。
Similar to the
このように感光体ドラム1Yを回転駆動する回転駆動装置30におけるネジレ剛性の関係を、K1>K2とすることで、ドラム駆動モータ31のフィードバック制御の周波数を高めることができ、回転ムラを抑制することができる。これにより、感光体ドラム1Yの回転ムラに起因する色ずれや色むらを抑制することができ、高画質なカラー複写機(画像形成装置)を提供することができる。つまり、本発明に係る回転駆動装置30を各感光体ドラムの回転駆動部として用いているので、各感光体ドラムの速度変動が極めて少なくなり、色ずれ・色むらのない高画質な画像形成装置を提供することができる。
Thus, by setting the relationship of torsional rigidity in the
上記形態のように、歯車23,33の噛み合い剛性K1を、歯車は駆動モータ21,31からの動力を出力軸27,37へ動力を伝達する伝達部23B、33Bのねじれ剛性K2よりも大きくすることで、出力軸27,37へ動力を伝達する伝達部23B、33Bの遅れが歯車23,33の噛み合いよりも先に発生する。エンコーダ24,34は歯車23,33に設けているため、出力軸27,37へ動力を伝達する伝達部の遅れ23B、33Bは検出されにくくなるため、狙いの制御を行うことができ、回転ムラの少ない回転駆動装置20,30を提供することができる。
As in the above embodiment, the meshing rigidity K1 of the
出力軸27,37へ動力を伝達する伝達部の肉厚tを他の肉厚t1よりも薄くすると、駆動モータ21,31からの動力を出力軸27,37へ動力を伝達する伝達部23B、33Bのねじれ剛性K2を歯車23,33の噛み合い剛性K1よりも小さくすることができる。これにより伝達部23B、33Bの遅れが歯車の噛み合いよりも先に発生する。エンコーダ24,34は歯車23,33に設けているため、出力軸27,37へ動力を伝達する伝達部23B、33Bの遅れは検出されにくくなるため、狙いの制御を行うことができ、回転ムラの少ない回転駆動装置を提供することができる。
When the thickness t of the transmission portion that transmits power to the
各歯車23,33のウェブ肉厚t2を出力軸27,37へ動力を伝達する伝達部23B、33Bの肉厚t1よりも厚くすることで、伝達部23B、33Bのねじれ剛性K2よりも歯車の噛み合い剛性K1を大きくすることができる。これにより、伝達部23B、33Bの遅れが歯車の噛み合いよりも先に発生する。エンコーダ24,34は歯車23,33に設けているため、出力軸27,37へ動力を伝達する伝達部の遅れは検出されにくくなるため、狙いの制御を行うことができ、回転ムラの少ない回転駆動装置を提供することができる。
By making the web wall thickness t2 of each
各歯車23,33のリム肉厚t3を出力軸27,37へ動力を伝達する伝達部23B、33Bの肉厚tよりも厚くすることで、伝達部23B、33Bのねじれ剛性K2よりも歯車の噛み合い剛性K1を大きくすることができる。これにより、伝達部23B、33Bの遅れが歯車の噛み合いよりも先に発生する。エンコーダ24,34は歯車23,33に設けているため、伝達部23B、33Bの遅れは検出されにくくなるため、狙いの制御を行うことができ、回転ムラの少ない回転駆動装置20、30を提供することができる。
By making the rim wall thickness t3 of each
上記形態で説明したように、出力軸27と中間転写ベルト5を駆動する中間転写駆動ローラ28の駆動軸を一体化することで、カップリング部材を無くすことができ、カップリング部で発生する速度変動要因をなくすことができ、より、色ずれ・色むらの少ない高画質な画像形成装置を提供することができる。
As described in the above embodiment, by integrating the
1(Y、M、C、K)像担持体
5 中間転写体
20,30 回転駆動装置
21,31 駆動モータ
22,32 駆動軸
23,33 歯車
23A、33A 歯部
23B、33B 伝達部
24,34 エンコーダ
27,37 出力軸
28 駆動ローラ
100 画像形成装置
K1 歯車の噛み合い剛性
K2 伝達部のねじれ剛性
t 伝達部の肉厚
t1 他の部分の肉厚
t2 ウェブ肉厚
t3 リム肉厚
1 (Y, M, C, K)
Claims (7)
前記第2の歯車は前記駆動モータからの動力を前記出力軸へ伝達する伝達部を有し、
前記第1の歯車と前記第2の歯車の噛み合い剛性K1が、前記伝達部のねじれ剛性K2よりも大きく設定されていることを特徴とする回転駆動装置。 A drive motor having a drive shaft, a second gear made of resin that directly meshes with the first gear formed on the outer peripheral surface of the drive shaft and decelerates rotation, and an encoder attached to the second gear; In the rotation drive device comprising an output shaft provided at the rotation center of the second gear,
The second gear has a transmission unit that transmits power from the drive motor to the output shaft,
The rotational drive device characterized in that the meshing rigidity K1 of the first gear and the second gear is set to be larger than the torsional rigidity K2 of the transmission portion.
前記回転駆動装置として請求項1乃至4の何れか1項に記載の回転駆動装置を有することを特徴とする画像形成装置。 An image carrier on which a toner image is formed, and a rotation drive device that rotationally drives the image carrier;
An image forming apparatus comprising the rotation drive device according to claim 1 as the rotation drive device.
前記回転駆動装置として請求項1ないし4の何れか1項に記載の回転駆動装置を有することを特徴とする画像形成装置。 In an image forming apparatus comprising: an image carrier on which a toner image is formed; and an intermediate transfer member onto which the toner image formed on the image carrier is transferred.
An image forming apparatus comprising the rotation drive device according to claim 1 as the rotation drive device.
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