JP4049992B2 - Rotation drive device and image forming apparatus - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転体を回転駆動する回転駆動装置およびこれを備えた画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
電子写真方式のレーザープリンタ、複写機、ファクシミリやこれらの複合機並びにプロッタープリンタ等の画像形成装置では、回転体の1つである像担持体の表面に画像情報に応じたレーザービームを照射することにより静電潜像を形成し、この静電潜像を現像して転写材の一例である用紙に転写することで画像を形成している。画像形成装置では、回転駆動源からの駆動力を駆動伝達系で像担持体に伝達する回転駆動装置によって像担持体を回転させている。このような回転駆動装置では、一般に駆動伝達系や回転駆動源や像担持体の回転方向振動によって共振が発生した場合、像担持体の回転速度変動が大きくなってしまう。そこで、像担持体を支持する回転軸にダイナミックダンパーやフライホイール等の慣性部材を設け、回転体を含む回転体系の慣性やねじりバネ定数を調整することにより、回転体の回転変動が発生していない周波数域に増幅域を設定して、像担持体の回転速度変動を抑えている。
【0003】
例えば、特開平9−222826号公報には、歯車で構成される回転駆動装置の偏心、歯車の噛み合いによる速度変動の各周波数が、回転駆動装置の周波数応答における減衰領域に収まるように、回転駆動系における慣性部材の慣性質量および歯車の回転数や歯数を設定し、回転駆動装置における振動増幅を防止する発明が記載されている。
特開平10−333385号公報には、回転駆動装置における両軸両ギアモータより分岐し、かつ、ギア列により駆動伝達される像担持体及び中間転写体が圧接される回転駆動装置を有する画像形成装置において、回転駆動源となるモータの駆動軸上にダイナミックダンパーまたはフライホイールを設けた発明が記載されている。この発明では、モータの共振による振動の増幅をダイナミックダンパーまたはフライホイールの効果によって抑えることで、像担持体の振動を抑えて像担持体表面上に形成される潜像に画像乱れが発生するのを防止している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
電子写真の高画質化を阻害する要因の1つにジター、バンディングと呼ばれる現象がある。特にデジタル技術の導入により画質の向上が進められる今日においては、レーザによる書込みの1ライン毎の位置精度が厳しく要求され、これを支配する要因の1つとして回転駆動系のねじり振動による像担持体の速度変動が挙げられる。したがって、この回転駆動系におけるねじり振動の低減が高品質な画像を得られる製品の開発上重要な技術となる。
【0005】
人間がある物体の上に形成されるラインのズレを、ズレと認識する画像の可視感度は、個人差があるものの、およそあるラインピッチの範囲において目につき易いといわれている。このような可視感度と像担持体の回転速度の関係を見てみると、像担持体の線速(回転速度)をラインピッチで割ることで像担持体に対する可視化空間周波数が求められる。例えば、ラインピッチを0.3〜2.0 line/mmの範囲とし、現在一般的に使用されている像担持体の線速(回転速度)をこのラインピッチで割ると、可視化空間周波数の範囲が数Hzから数百Hz程度という広い周波数領域となる。このため、高画質を得るためには、このような広い周波数域における画像のズレ、すなわち像担持体の回転速度変動を回避することが要求されることになる。また、画像形成装置における画像形成速度の高速化が進むと、像担持体の回転速度が高速化するため、現状よりもさらに高周波数帯域での振動発生が想定され、より広範囲な周波数領域での振動発生を低減することが望まれる。
【0006】
本発明は、回転速度変動の要因となる振動成分を低減し、安定した回転体の回転が得られる回転駆動装置を提供することを目的とする。
本発明は、回転振動が要因となる画像劣化を低減し、高画質が得られる画像形成装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明にかかる、回転体を支持する回転体系と、回転体系を回転駆動する回転駆動源を有する駆動系と、回転体系と駆動系とを連結する駆動伝達系とを備えた回転駆動装置は、少なくとも回転体系に遠心振子式吸振手段を設けたことを特徴としている。
【0008】
遠心振子式吸振手段は、回転体と一体回転可能な回転軸に設けられ、複数の穴が形成された回転部材と、複数の穴にそれぞれ遊嵌する第1の振子部材とを有し、これら複数の穴は、回転部材の回転中心から同一距離に中心を持ち、それぞれの半径が等しく、回転中心から均等な角度となるように配設されたことを特徴としている。
【0012】
本発明にかかる回転駆動装置は、回転部材、慣性体、歯車またはプーリの少なくとも1つに、その回転中心から穴の中心までの半径と異なる同心円上に、回転中心から同一距離に中心を持ち、それぞれの半径が等しく、回転中心から均等な角度となるように配設された複数の孔と、各孔にそれぞれ遊嵌する第2の振子部材とを有することを特徴としている。
【0013】
本発明にかかる回転駆動装置は、第1の振子部材および/または第2の振子部材を、穴および/または孔に遊嵌した状態に保持する部材を有することを特徴としている。
【0014】
本発明にかかる回転駆動装置は、第1および/または第2の振子部材の表面が弾性部材であることを特徴としている。
【0020】
本発明にかかる像担持体を回転させて画像形成を行う画像形成装置は、回転駆動装置の何れか1つを有し、何れかの回転駆動装置を用いて像担持体を回転駆動することを特徴としている。
【0021】
【発明の実施の形態】
図1、図2は、本発明が適用された回転駆動装置の概略構成を示す斜視図である。図1において、回転駆動装置は、回転体1を回転可能に支持する回転体系60と、この回転体系60を回転駆動する回転駆動源としての電動モータ5を有する駆動系61と、回転体系60と駆動系61とを連結する駆動伝達系62とを備えている。
【0022】
回転体系60は、回転体1と一体回転可能に設けられた円柱状の回転軸2と、回転軸2と一体回転可能に設けられたフライホイール4と、遠心振子式吸振手段9とを備えている。回転体1は、回転軸2と一体回転可能に設けられた一対のフランジ部7,7と、フランジ部7,7の間に配置され、各フランジ部と一体化された筒部1aとから構成されている。フランジ部7,7は円形であって、その中心が回転軸2の回転中心と一致するように回転軸2に固定されている。フライホイール4は円板状であり、回転軸2の一端部にその中心部が固定されている。回転軸2は、図示しない軸受を介して図示しないフレームなどの基部に回転自在に支持されている。
【0023】
駆動伝達系62は、電動モータ5の駆動軸8に固定されて、駆動軸8と一体回転可能な駆動歯車6と、フライホイール4とフランジ部7の間に位置する回転軸2上に固定された最終段歯車3とを備えている。駆動歯車6と最終段歯車3とは、互いに噛合するように各軸に装着されている。
【0024】
回転駆動装置では、電動モータ5が通電されて駆動すると、駆動軸8が回転して駆動歯車6、最終段歯車3を介して回転軸2が回転し、回転軸2と一緒に回転体1とフライホイール4と遠心振子式吸振手段9とが回転する。
【0025】
このような構成の回転駆動装置では、回転速度に応じて変化する振動成分を複数持つ。例えば、電動モータ5の回転周波数、駆動伝達系62の駆動歯車6や最終段歯車3の回転周波数、回転軸2の回転周波数などの振動成分は、回転体1に伝達され、回転体自身の表面速度変動に影響を与える。
【0026】
そこで、本形態では、遠心振子式吸振手段9を回転体系、すなわち、フライホイール4と最終段歯車3との間の回転軸2に設けることにより速度変動の影響を低減するようにしている。本形態では、遠心振子式吸振手段9としてサロモン吸振器を用いる。
【0027】
サロモン吸振器の基本となる遠心振子式吸振器について、図3に示すモデルを使って説明する。この吸振器は、回転軸200と一体の回転部材220に取り付けられた振子290により成立する。この振子190はそこに生ずる遠心力の場において振動し得る。振子290の質量をm、回転軸200の回転速度をΩとし、回転軸200の中心から振子290の揺動中心までをR、揺動中心から振子290の中心までをlとし、R≫lのとき、図3に示す振子質量(吸振質量得m2)に作用する遠心力はm2RΩ2である。したがって、振子290をその半径位置に戻す力Pは、振子290の方よりθが小さいと仮定すれば、下式(1)となる。
P=m2RΩ2sinθ≒m2RΩ2θ ・・・(1)
しかし力Pに対応する質量の変化はlθであるから、遠心力の場における振子290の見かけ上のバネ定数は、下式(2)となり、
c12=m2RΩ2/l ・・・(2)
固有振動数は、下式(3)で求められる。
ω21=√{(m2RΩ2/l)(l/m2)} ・・・(3)
このように遠心振子式吸振器の固有振動数は一定ではなく、回転軸200の回転速度Ωによって変化する。そこで、外乱振動数が回転速度Ωに比例するものとすれば、その結果、遠心振子式吸振器は外乱振動数に同調するように保たれることになる。
【0028】
本発明にかかる遠心振子式吸振手段9は上記原理を利用したものである。遠心振子式吸振手段9は、複数の穴28・・が形成された円形の回転部材22を回転軸2に設け、各穴28・・に振子部材としての金属製のピン19・・をそれぞれ遊嵌したサロモン吸振器である。複数の穴28・・は、図2に示すように、回転部材22を軸方向に貫通しており、図4に示すように、本形態では6個形成されている。複数の穴28・・は、図4に示すように、回転部材22の回転中心Oから同一距離(半径R)上に中心O1を持ち、図5に示すように夫々の半径R1が等しく、回転中心Oを中心とする各中心O1間の角度αが均等になるように配設されている。回転部材22の中心には、図6に示すように、回転軸2を挿通するための貫通穴が形成されている。つまり、回転部材22の回転中心は、回転部材22を回転軸2に装着することで回転軸2の回転中心Oとなる。
【0029】
各ピン19は、同一径で同一長の円柱状であって、図2に示すように、各穴28にそれぞれ遊嵌された状態において回転部材22の端面22a,22bから突出する長さを有している。図5に示すように、各ピン19の半径R2は、各穴28の半径R1よりも小さく、かつ、その中心O2が中心O1から半径l上に位置するように構成されている。各ピン19の両端には、図7に示すように、各ピンを、各穴28に遊嵌した状態に保持する部材となる抜け止め用のリンク部材40が装着されている。
【0030】
本形態において、回転軸2は回転軸200、ピン19は振子290、回転部材22の回転中心Oから穴28の中心までの距離Rは図3の半径R、中心O1からピン19の中心O2までの距離lは、図2のlにそれぞれ相当する。つまり、遠心振子式吸振手段9は、穴28の半径R1とピンの半径R2との差(R1−R2)に等しい長さを持つ遠心振子を構成している。
【0031】
このような構成の遠心振子式吸振手段9を回転駆動装置の回転体系に装着することで、回転軸2の速度変動が抑えられ、この速度変動を起因とする振動成分を低減することができる。なお回転部材22に形成する穴28の数に限定はないが、数が多いほうが吸振器自身の円周方向に対する偏りが少なくなり好ましいものとなる。
【0032】
回転駆動装置には、複数の回転速度に比例する振動成分を持つことが多い。例えば駆動モータ5の回転振動、駆動歯車6、最終段歯車3の回転振動、回転体1の回転振動など様々な周波数を持った振動成分の振動が発生する。
このような場合、回転駆動装置に遠心振子式吸振手段を複数設けることでそれぞれの振動周波数に対して吸振効果が得られ振動の少ない装置構成となる。
【0033】
図8に示す回転駆動装置は、図1に示す回転駆動装置に遠心振子式吸振手段90を追加したものである。この遠心振子式吸振手段90は、回転部材191に、遠心振子式吸振手段9に設けた複数の穴28と半径の異なる複数の穴28Aを、回転中心Oから同一距離に中心O1を持ち、それぞれの半径R1が等しく、回転中心Oから均等な角度となるように形成配設し、各穴28Aにそれぞれピン19を遊嵌して回転軸2上に装着したものである。つまり、図8に示す回転駆動装置では、同一系となる回転体系60に吸振特性の異なる複数の遠心振子式吸振手段9,90が設けられることになり、より回転軸2の速度変動が抑えられ、この速度変動を起因とする振動成分を低減することができる。
【0034】
図9に示す回転駆動装置は、図1に示す回転駆動装置に遠心振子式吸振手段190を追加したものである。この遠心振子式吸振手段190は、駆動軸8に装着した回転部材220に、遠心振子式吸振手段9に設けた複数の穴28と半径の異なる複数の穴28Bを、自身の回転中心となる駆動軸8の回転中心O3から同一距離(半径R)に中心を持ち、それぞれの半径R1が等しく、回転中心O3から均等な角度となるように形成配設し、各穴28Bにそれぞれピン19を遊嵌したものである。各ピン19の半径R2は、各穴28Bの半径R1よりも小さく、かつ、その中心O2が中心O1から半径l上に位置するように構成されている(図5参照)。つまり、図9に示す回転駆動装置では、回転体系60と駆動系61の双方にそれぞれ遠心振子式吸振手段9,190が設けられることになるので、駆動軸8および回転軸2の速度変動が抑えられ、これら2つの速度変動が起因となる振動成分を低減することができる。図9に示す回転駆動装置では、回転体系60と駆動系61の異なる系にそれぞれ遠心振子式吸振手段90,190を設けたが、駆動系61にのみ遠心振子式吸振手段90,190の何れか一方を装着した形態であってもよい。
【0035】
図11に慣性体であるフライホイール4自身にサロモン吸振器を構成したものである。同図に示すように、フライホイール22は、中央部に回転軸2が挿通される軸受フランジ部280を有し、回転軸2に装着されることで回転軸2の回転中心が自身の回転中心Oとなる。フライホイール4は、その外周近傍に、回転中心Oから同一距離に中心O1を持ち、それぞれの半径R1が等しく、回転中心Oから均等な角度となるように複数の穴28Cを形成配設し、各穴28Cにそれぞれピン19を遊嵌している。各ピン19の半径R2は、各穴28Bの半径R1よりも小さく、かつ、その中心O2が中心O1から半径l上に位置するように構成されている(図5参照)。
【0036】
このようにサロモン吸振器をフライホイール4に設けると、フライホイール4自身が吸振器となるので、回転軸2の速度変動が原因となる振動成分を低減することができる。フライホイール4自身を吸振器とする場合には、回転軸2に単独で装着した形態であっても良いし、遠心振子式吸振手段9と併設する形態としてもよい。
【0037】
図12は、最終段歯車3自身にサロモン吸振器を構成したものである。同図に示すように、最終段歯車3は、中央部に回転軸2が挿通される軸穴3Aを有し、回転軸2に装着されることで回転軸2の回転中心Oが自身の回転中心Oとなる。最終段歯車3は、その外周近傍に、回転中心Oから同一距離に中心O1を持ち、それぞれの半径R1が等しく、回転中心Oから均等な角度となるように複数の穴28Dを形成配設し、各穴28Dにそれぞれピン19を遊嵌している。各ピン19の半径R2は、各穴28Dの半径R1よりも小さく、かつ、その中心O2が中心O1から半径l上に位置するように構成されている(図5参照)。
【0038】
このようにサロモン吸振器を最終段歯車3に設けると、最終段歯車3自身が吸振器となるので、最終段歯車3の回転周波数が原因となる回転体1の速度変動となる振動成分を低減することができる。最終段歯車3自身を吸振器とする場合には、回転軸2に単独で装着した形態であってもよいし、遠心振子式吸振手段9と併設する形態としてもよい。本形態では、サロモン吸振器を最終段歯車3に設けているが、駆動歯車6に設けた形態としたり、両方の歯車に設ける形態としてもよい。
【0039】
図13は、駆動伝達系162が、回転軸2と駆動軸8とにそれぞれ設けられたプーリ70,71と、これらプーリ間に掛け渡された連結ベルト72で構成された回転駆動装置の構成を示す斜視図である。同図に示す回転駆動装置は、図14に示すように、プーリ70自身にサロモン吸振器を構成したものである。同図に示すように、プーリ70は、中央部に回転軸2が挿通される軸穴701を有し、回転軸2に装着されることで回転軸2の回転中心Oが自身の回転中心Oとなる。プーリ70は、その外周近傍に、回転中心Oから同一距離に中心O1を持ち、それぞれの半径R1が等しく、回転中心Oから均等な角度となるように複数の穴28Eを形成配設し、各穴28Eにそれぞれピン19を遊嵌している。各ピン19の半径R2は、各穴28Eの半径R1よりも小さく、かつ、その中心O2が中心O1から半径l上に位置するように構成されている(図5参照)。
【0040】
本形態において、ピン19は、プーリ70の両端面70a,70bから突出しない長さとなっている。両端面70a,70bには、ピン19を穴28Eに遊嵌した状態に保持する部材として円板状のカバー74、75が各穴28Eを塞ぐように装着されており、図7に示すリング40が省略されている。
【0041】
このようにサロモン吸振器をプーリ70に設けると、プーリ70が吸振器となるので、回転体1の速度変動となるプーリ70の回転に比例した振動成分を低減することができる。また、各穴28Eがカバー74、75で塞がれるので、ピン19の落下防止となる。カバー74、75は、円周方向に不均一な慣性が働かないような形状が好ましく、同図のような円板状がよい。プーリ70の回転停止時には、遠心力で穴28Eの外方向に位置していたピン19が重力により落下し、音を発生することがあるが、カバー74、75を設けることにより、外部に漏れる騒音を低減することができる。
【0042】
プーリ70自身を吸振器とする場合には、回転軸2に単独で装着した形態であってもよいし、遠心振子式吸振手段9と併設する形態としてもよい。本形態では、サロモン吸振器をプーリ70に設けているが、プーリ71に設けた形態としたり、両方のプーリに設ける形態としてもよい。
【0043】
図14に示すカバー74,75は、ピン19を遊嵌する穴が形成された上記の回転部材22、フライホイール4、各歯車に設けても無論よく、この場合にはリング40を装着しないピン19を用いる。図14に示すように、金属製のマス19Aの外周を弾性部材19Bで覆ってピン19とすることで、落下時の音の発生が抑えられ、外部に漏れる音を低減することができる。ピン19の表面を弾性部材19Bとするには、弾性部材19Bを筒状としてマス19Aを内部に挿嵌してもよいし、マス19Aの外周に弾性部材19Bコーティングしてもよい。ピン19の表面は、弾性部材19Bではなく、吸音部材であってもよい。
【0044】
図10は、1つの回転する部材に2つのサロモン吸振器を形成し、複数の回転速度に比例する振動成分を低減させる構成としたものである.図10に示す回転する部材は、回転部材22である。この回転部材22には、既に説明した複数の穴28と複数のピン19とともに、回転中心Oから穴28の中心O1までの半径Routと異なる同心円上に回転中心Oから同一距離(半径Rin)に中心を持ち、それぞれの半径Rin - 1が等しく、回転中心Oから均等な角度となるように配設された複数の孔138と、各孔138にそれぞれ遊嵌する振子部材としてのピン139とを備えている。各ピン139の半径Rin-2は、各穴138の半径Rin−1よりも小さくされている。本形態においては、各ピン19の半径はRout−2、各穴28の半径はRout−1と表示する。
【0045】
振動を低減することが可能な周波数は、上式(3)によって決定されることより、Rout/(Rout-1−Rout-2)の値とRin/(Rin-1−Rin-2)の値が異なるように構成することで、1つの部材に2つの吸振機能を持たせることができ、2つの異なる周波数の低減を省スペースで行える。
【0046】
図10では、孔138とピン139を回転部材22に設けているが、図8に示す回転部材191、図10に示す回転部材220、図11に示すフライホイール4、図12に示す最終段歯車3あるいは駆動歯車6、図14に示すプーリ70あるいはプーリ71に設けても無論構わない。なお、図15に示すピン19の構成は、ピン139に適用してもよい。
【0047】
次に、回転体1表面の速度変動に影響を与える振動要因として駆動モータ5の回転周波数に着目した形態について説明する。この形態では、図1に示す遠心振子式吸振手段9を備えた回転駆動装置をモデルとして使用するものとする。
【0048】
駆動モータ5の回転周波数が振動要因の場合、遠心振子式吸振手段9の固有振動数を駆動モータ5の回転周波数に一致させることで振動低減を図れる。図1に示すように、回転軸2に遠心振子式吸振手段9を設けた場合、駆動モータの回転角速度をXmotor、回転体1の回転角速度をXdrumとした場合、下式(4)の関係を満たすことにより、駆動モータ5の回転周波数が低減され、回転体1表面の速度が安定することになる。
Xmotor=Xdrum√{R/(R1−R2)} ・・・(4)
例えば、駆動モータ5の回転数を駆動伝達系61によりXmotorとXdrumの比が4:1に設定されている回転駆動装置の場合、
4=√{R/(R1−R2)}より16(R1−R2)=R ・・・(5)
上式(5)の関係が成り立ち、この関係を満たすことが可能なR=32,R1=5,R2=3の遠心振子式吸振手段9を取り付けることで実現可能である。また、関係式を満たすものであれば、上記に記述したパラメータでなくともよい。
【0049】
駆動モータ5にステッピングモータを用いる場合、回転体1表面の速度変動に影響を与える振動の1つとしてモータのステップ振動がある。ステップ振動は、モータの1秒あたりの回転数とモータ1周におけるステップ数により決定される。遠心振子式吸振手段9を回転軸2上に設けた場合のステップ振動の低減方法は、ステッピングモータの回転角速度をXmotor_step、ステッピングモータのステップ数をS、回転体1の回転角速度をXdrumとした場合、
SXmotor_step=Xdrum√{R/(R1−R2)}・・・(6)
上式(6)の関係を満たすことによりステッピングモータのステップ振動が低減され、回転体1表面の速度が安定することになる。
【0050】
図1に示すように駆動伝達系61にギアを用いる場合、回転体1表面の速度変動に影響を与える振動の1つにギアの噛み合い振動がある。この噛み合い振動は、ギアによりトルクを伝達する際に、ギアの歯同士がぶつかることにより発生し、振動が発生する周波数は1秒あたりのギアの回転数とギアの歯数で決定される。遠心振子式吸振手段9を回転軸2上に設けた場合のギア噛み合い振動の低減方法は、ギアの歯数をZ、ギアの回転角速度をXgear、駆動モータ5の回転角速度をXmoto、回転体1の回転角速度をXdrumとした場合、
ZXgear=Xdrum√{R/(R1−R2)} ・・・(7)
上式(7)の関係を満たすことによりギアの噛み合い振動が低減され、回転体1表面の速度が安定することになる。
【0051】
図1に示す駆動伝達系62換えて、図13に示すようなベルト72とプーリ71,72を用いた駆動伝達系162を用いる場合、回転体1表面の速度変動に影響を与える振動の1つにベルト72とプーリ71の噛み合い振動がある。噛み合い振動は、プーリ71にトルクを伝達する際に、ベルト72とプーリ71の歯同士がぶつかることにより発生し、振動が発生する周波数は1秒あたりのプーリ71の回転数とプーリ71の歯数で決定される。遠心振子式吸振手段9を回転軸2上に設けた場合のプーリ噛み合い振動の低減方法は、プーリの歯数をP、プーリ71の回転角速度をXpulley、回転体2の回転角速度をXdrumとした場合、
PXpulley=Xdrum√{R/(R1−R2)} ・・・(8)
上式(8)の関係を満たすことによりプーリの噛み合い振動が低減され、回転体1表面の速度が安定することになる。
【0052】
各実施の形態で説明した回転駆動装置によって回転駆動される回転体としては、記録材を搬送するローラ部材やベルト、画像形成装置の像担持体が挙げられる。記録材としては、磁気カードやICカードやプリペイドカード等に代表される情報の記録や再生を行えるカード類がその一例として挙げられる。このようなカード類を搬送するローラ部材を回転駆動するのに、各形態で説明した回転駆動装置を用いると、ローラ部材の回転変動を抑えることができるので、カード類の搬送のバラツキを低減することができ、情報の記録や再生を良好に行うことができる。
【0053】
記録材としては、画像形成装置全般で使用される用紙やOHP用のシートのほかに、葉書、名刺、封筒類、紙幣等が挙げられる。これら部材を搬送するローラ部材を回転駆動するのに、各形態で説明した回転駆動装置を用いると、シート状部材の搬送を安定させることができ、ジャムやシート状部材に対する様々な処理を良好に行うことができる。
【0054】
図16は、本発明が適用された画像形成装置としてのカラー複写機を示す。図16において、符号10で示す画像形成装置の装置本体は、その外装ケース11内の中央よりもやや右寄りに、回転体の一例である像担持体としてのドラム状の感光体(以下「感光体ドラム」と記す)12を備えている。感光体ドラム12の周りには、その上に設置されている帯電器13から矢示の回転方向(反時計方向)へ順に、現像手段としての回転型現像装置14、中間転写ユニット15、クリーニング装置16、除電器17などが配置されている。このうち、感光体ドラム12、帯電器13、回転型現像装置14、クリーニング装置16、除電器17は、1つの作像ユニット90として、装置本体10に対して着脱可能となっている。
【0055】
これらの帯電器13、回転型現像装置14、クリーニング装置16、除電器17の上には、露光手段としての光書込み装置、例えばレーザー書込み装置18が設置される。回転型現像装置14は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナーをそれぞれ収納した、現像ローラ21を有する現像器20A、20B、20C、20Dを備え、図示しない中心軸まわりに回動して各色の現像器20A、20B、20C、20Dを選択的に感光体ドラム12の外周に対向する現像位置へ移動させる。
【0056】
中間転写ユニット15は複数のローラ23に像担持体としての無端状の中間転写体、例えば中間転写ベルト24が掛け渡され、この中間転写ベルト24は感光体ドラム12に当接される。中間転写ベルト24の内側には転写装置25が設置され、中間転写ベルト24の外側には転写装置26およびクリーニング装置27が設置されている。クリーニング装置27は中間転写ベルト24に対して接離自在に設けられる。
【0057】
レーザー書込み装置18は、画像読取装置29から図示しない画像処理部を介して各色の画像信号が入力され、各色の画像信号により順次に変調されたレーザー光Lを一様帯電状態の感光体ドラム12に照射して感光体ドラム12を露光することで感光体ドラム12上に静電潜像を形成する。画像読取装置29は装置本体10の上面に設けられた原稿台30上にセットされた原稿Gの画像を色分解して読み取り、電気的な画像信号に変換する。記録材搬送路32は右から左へシート状部材としての用紙Pを搬送する。記録材搬送路32には、中間転写ユニット15および転写装置26より手前にレジストローラ対33が設置され、中間転写ユニット15および転写装置26より下流側に搬送ベルト34、定着装置35、排紙ローラ36が配置されている。
【0058】
装置本体10は給紙装置50上に載置される。給紙装置50内には、複数の給紙カセット51が多段に設けられ、給紙ローラ52のいずれか1つが選択的に駆動されて給紙カセット51のいずれか1つから用紙Pが送り出される。この用紙Pは装置本体10内の自動給紙路37を通して記録材搬送路32へ搬送される。また、装置本体10の右側には、手差しトレイ38が開閉自在に設けられ、この手差しトレイ38から挿入された用紙Pは装置本体10内の手差し給紙路39を通して記録材搬送路32へ搬送される。装置本体10の左側には、図示しない排紙トレイが着脱自在に取り付けられ、記録材搬送路32を通して排紙ローラ36により排出された用紙Pが排紙トレイへ収容される。
【0059】
本形態において、カラーコピーをとるときには、原稿台30上に原稿Gをセットし、図示しないスタートスイッチを押すと、複写動作が開始される。まず、画像読取装置29が原稿台30上の原稿Gの画像を色分解して読み取る。同時に、給紙装置50内の給紙カセット51から給紙ローラ52で選択的に用紙Pが送り出され、この用紙Pは自動給紙路37、記録材搬送路32を通してレジストローラ対33に突き当たって止まる。
【0060】
感光体ドラム12は、反時計方向に回転し、複数のローラ23のうちの、駆動ローラ23Aの回転で中間転写ベルト24が時計方向へ回転する。感光体ドラム12は、回転に伴い、帯電器13により一様に帯電され、画像読取装置29から画像処理部を介してレーザー書込み装置18に加えられる1色目の画像信号で変調されたレーザー光がレーザー書込み装置18から照射されて静電潜像が形成される。
【0061】
この感光体ドラム12上の静電潜像は回転型現像装置14の1色目の現像器20Aにより現像されて1色目の画像となり、この感光体ドラム12上の1色目の画像は転写装置25により中間転写ベルト24に転写される。感光体ドラム12は、1色目の画像の転写後にクリーニング装置16でクリーニングされて残留トナーが除去され、除電器17で除電される。
【0062】
続いて感光体ドラム12は、帯電器13により一様に帯電され、画像読取装置29から画像処理部を介してレーザー書込み装置18に加えられる2色目の画像信号で変調されたレーザー光がレーザー書込み装置18から照射されて静電潜像が形成される。この感光体ドラム12上の静電潜像は回転型現像装置14の2色目の現像器20Bにより現像されて2色目の画像となり、この感光体ドラム12上の2色目の画像は転写装置25により中間転写ベルト24上に1色目の画像と重ねて転写される。感光体ドラム12は、2色目の画像の転写後にクリーニング装置16でクリーニングされて残留トナーが除去され、除電器17で除電される。
【0063】
次に、感光体ドラム12は、帯電器13により一様に帯電され、画像読取装置29から画像処理部を介してレーザー書込み装置18に加えられる3色目の画像信号で変調されたレーザー光がレーザー書込み装置18から照射されて静電潜像が形成される。この感光体ドラム12上の静電潜像は回転型現像装置14の3色目の現像器20Cにより現像されて3色目の画像となり、この感光体ドラム12上の3色目の画像は転写装置25により中間転写ベルト24上に1色目の画像、2色目の画像と重ねて転写される。感光体ドラム12は、3色目の画像の転写後にクリーニング装置16でクリーニングされて残留トナーが除去され、除電器17で除電される。
【0064】
感光体ドラム12は、帯電器13により一様に帯電され、画像読取装置29から画像処理部を介してレーザー書込み装置18に加えられる4色目の画像信号で変調されたレーザー光がレーザー書込み装置18から照射されて静電潜像が形成される。この感光体ドラム12上の静電潜像は回転型現像装置14の4色目の現像器20Dにより現像されて4色目の画像となり、この感光体ドラム12上の4色目の画像が転写装置25により中間転写ベルト24上に1色目の画像、2色目の画像、3色目の画像と重ねて転写されることでフルカラー画像が形成される。感光体ドラム12は、4色目の画像の転写後にクリーニング装置16でクリーニングされて残留トナーが除去され、除電器17で除電される。
【0065】
レジストローラ対33がタイミングをとって回転して用紙Pが送り出され、この用紙Pは転写装置26により中間転写ベルト24上のフルカラー画像が転写される。この用紙Pは、搬送ベルト34で搬送されて定着装置35によりフルカラー画像が定着され、排紙ローラ36により排紙トレイへ排出される。また、中間転写ベルト24はフルカラー画像の転写後にクリーニング装置27でクリーニングされて残留トナーが除去される。
【0066】
以上4色重ね画像を形成する動作について説明したが、3色重ね画像を形成する場合には感光体ドラム12上に3つの異なる単色画像が順次に形成されて中間転写ベルト24上に重ねて転写された後に用紙Pに一括して転写され、2色重ね画像を形成する場合には感光体ドラム12上に2つの異なる単色画像が順次に形成されて中間転写ベルト24上に重ねて転写された後に用紙Pに一括して転写される。また、単色画像を形成する場合には、感光体ドラム12上に1つの単色画像が形成されて中間転写ベルト24上に転写された後に用紙Pに転写される。
【0067】
このようなカラー複写機においては、像担持体である感光体ドラム12および中間転写ベルト24の回転変動が最終画像の品質に大きく影響するので、より高精度な感光体ドラム12や中間転写ベルト24の回転駆動が望まれる。このため、本形態におけるカラー複写機では、少なくとも感光体ドラム12の回転駆動を、第1ないし第11の実施の形態の中のいずれか1つの回転駆動装置を用いて行う。この場合、感光体ドラム12を支持する回転軸81に、図1に示す最終段歯車3を固定し、この歯車3に、電動モータ5の駆動軸8に固定した駆動歯車6を噛合させて、感光体ドラム12を回転駆動するように構成すればよい。図1におけるフライホイール4は、必要に応じて回転軸81に装着すればよい。
【0068】
中間転写ベルト24の回転変動を低減する必要がある場合には、中間転写ベルト24が掛け渡された複数のローラ23のうち、駆動ローラ23Aを支持する軸23Bに図1に示す最終段歯車3を固定し、この歯車3に、電動モータ5の駆動軸8に固定した駆動歯車6を噛合させて、中間転写ベルト24を回転駆動するように構成すればよい。フライホイール4は、必要に応じて回転軸23Bに装着すればよい。
【0069】
本形態では、像担持体としてドラム状の感光体12を例示したが、ベルト状の感光体であってもよい。本形態では感光体ドラムを1つ備えた画像形成装置を例示したが、記録紙Pの搬送方向に複数の感光体ドラムが配列された画像形成装置に上記回転駆動装置を適用しても無論構わない。
【0070】
【発明の効果】
本発明によれば、回転体を支持し、駆動系によって回転駆動されるに遠心振子式吸振手段を設けたので、回転体系で発生する振動が低減され、回転体の回転速度が安定する。
【0071】
本発明によれば、複数の穴が形成された回転部材を回転体と一体回転可能な回転軸に設け、複数の穴を、回転部材の回転中心から同一距離にそれぞれ中心があり、それぞれの半径が等しく回転中心から均等な角度となるように配設し、各穴に振子部材をそれぞれ遊嵌させて遠心振子式吸振手段を構成したので、回転速度に応じて遠心振子式吸振手段で吸振する周波数成分が比例して変動することになり、回転体系で発生する振動が低減されて回転体の回転速度が安定する。
【0076】
本発明によれば、回転部材の、その回転中心から穴の中心までの半径と異なる同心円上に、各部材の回転中心から同一距離にそれぞれ中心があり、それぞれの半径が等しく回転中心から均等な角度となるように複数の孔を形成配設し、各孔に振子部材をそれぞれ遊嵌させているので、1つの部材で複数の周波数に対して吸振効果が得られ、遠心振子式吸振手段を複数設ける場合と比べて省スペース化、低コスト化を図れる。
【0077】
本発明によれば、穴および/または孔に遊嵌される各振子部材が、保持部材によって穴および/または孔に遊嵌状態に保持されるので、振子部材の落下を防止することができ、吸手効果が安定し回転体の回転速度安定がより確実なものとなる。保持部材が穴および/または孔を覆うカバーの場合には、振子部材の移動に伴い発生する音の漏れを抑えられ、装置の低騒音化につながる。
【0078】
本発明によれば、振子部材の表面が弾性部材であるので、振子部材の移動に伴い発生する音が小さくなり、装置の低騒音化につながる。
【0084】
本発明によれば、上記回転駆動装置によって像担持体が回転されるので、像担持体への回転振動が効果的に低減され、画像の高画質化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施の形態にかかる遠心振子式吸振手段を備えた回転駆動装置の構成を示す斜視図である。
【図2】回転駆動装置と遠心振子式吸振手段の構成を示す部分断面図である。
【図3】遠心振子式吸振手段の原理を説明するためのモデル図である。
【図4】遠心振子式吸振手段の構成を示す拡大図である。
【図5】図4の破線○部の拡大図である。
【図6】第1の実施の形態にかかる遠心振子式吸振手段単独の斜視図である。
【図7】振子部材の保持状態を示す拡大断面図である。
【図8】第2の実施の形態である2つの遠心振子式吸振手段を同一系に備えた回転駆動装置の構成を示す部分断面図である。
【図9】第3の実施の形態である遠心振子式吸振手段を異なる系に備えた回転駆動装置の構成を示す部分断面図である。
【図10】第7の実施の形態である異なる吸振特性を複数有する遠心振子式吸振手段の構成を示す斜視図である。
【図11】第4の実施の形態である慣性体と一体化した遠心振子式吸振手段を有する回転駆動装置の構成を示す部分断面図である。
【図12】第5の実施の形態である歯車と一体化した遠心振子式吸振手段の構成を示す斜視図である。
【図13】第6の実施の形態であるプーリと一体化した遠心振子式吸振手段を有する回転駆動装置の構成を示す部分断面図である。
【図14】プーリと一体化した遠心振子式吸振手段の構成を示す拡大断面図である。
【図15】振子部材の構成を示す一部破断拡大断面図である。
【図16】回転駆動装置を有する画像形成装置の一形態を示す全体構成図である。
【符号の説明】
1 回転体
2 回転軸
3,6 複数の歯車
4 慣性体
5 回転駆動源
9,90,190 遠心振子式吸振手段
12,24 像担持体
19 第1の振子部材
22,191,220 回転部材
28,28A〜28E 複数の穴
40 保持する部材
60 回転体系
61 駆動系
62 駆動伝達系
70,71 第1および第2のプーリ
72 連結ベルト
74,75 保持する部材
138 複数の孔
139 第2の振子部材
α 回転中心から均等な角度
O 回転部材の回転中心
O1 穴の中心
O2 第1の振子部材の中心
O3 歯車の回転中心
R,Rout,Rin 同一距離(半径)
R1 穴の半径
R2 第1の振子部材の半径
Rin-1 孔の半径
Rin-2 第2の振子部材の半径[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a rotational drive device that rotationally drives a rotating body and an image forming apparatus including the rotational drive device.
[0002]
[Prior art]
In an image forming apparatus such as an electrophotographic laser printer, a copying machine, a facsimile, a composite machine thereof, or a plotter printer, a surface of an image carrier that is one of rotating bodies is irradiated with a laser beam corresponding to image information. Thus, an electrostatic latent image is formed, and the electrostatic latent image is developed and transferred onto a sheet as an example of a transfer material to form an image. In the image forming apparatus, the image carrier is rotated by a rotary drive device that transmits a driving force from a rotary drive source to the image carrier by a drive transmission system. In such a rotary drive device, generally, when resonance occurs due to vibration in the rotation direction of a drive transmission system, a rotary drive source, or an image carrier, the rotational speed fluctuation of the image carrier becomes large. In view of this, the rotation of the rotating body is caused by adjusting the inertia of the rotating system including the rotating body and the torsion spring constant by providing an inertia member such as a dynamic damper or flywheel on the rotating shaft that supports the image carrier. An amplification region is set in a non-frequency region to suppress the rotational speed fluctuation of the image carrier.
[0003]
For example, in Japanese Patent Laid-Open No. 9-222826, rotational driving is performed so that each frequency of speed fluctuation due to eccentricity of a rotational driving device constituted by gears and meshing of gears is within an attenuation region in the frequency response of the rotational driving device. An invention is described in which the inertial mass of the inertia member in the system and the number of rotations and the number of teeth of the gear are set to prevent vibration amplification in the rotary drive device.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-333385 discloses an image forming apparatus having an image carrier that is branched from a dual-shaft dual-gear motor in a rotary drive device and that is driven by a gear train and a rotary drive device to which an intermediate transfer member is pressed. Describes an invention in which a dynamic damper or a flywheel is provided on a drive shaft of a motor serving as a rotational drive source. According to the present invention, by suppressing the amplification of vibration due to the resonance of the motor by the effect of the dynamic damper or the flywheel, image disturbance occurs in the latent image formed on the surface of the image carrier by suppressing the vibration of the image carrier. Is preventing.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
One of the factors that hinders the high image quality of electrophotography is a phenomenon called jitter and banding. In particular, image quality has been improved by the introduction of digital technology, and the positional accuracy for each line of laser writing is strictly required. One of the factors governing this is the image carrier due to torsional vibration of the rotary drive system. Speed fluctuation. Therefore, the reduction of torsional vibration in this rotational drive system is an important technology for the development of products that can obtain high-quality images.
[0005]
It is said that the visual sensitivity of an image that recognizes the deviation of a line formed on a certain object as a human being is easily noticeable in a certain line pitch range, although there are individual differences. Looking at the relationship between the visible sensitivity and the rotation speed of the image carrier, the visualization spatial frequency for the image carrier can be obtained by dividing the linear velocity (rotation speed) of the image carrier by the line pitch. For example, when the line pitch is in the range of 0.3 to 2.0 line / mm, and the linear velocity (rotational speed) of an image carrier that is generally used at present is divided by this line pitch, the range of the visualization spatial frequency Becomes a wide frequency range of several Hz to several hundred Hz. For this reason, in order to obtain high image quality, it is required to avoid such image shift in a wide frequency range, that is, fluctuation in the rotational speed of the image carrier. Further, as the image forming speed of the image forming apparatus increases, the rotation speed of the image carrier increases, so that vibrations are expected to occur in a higher frequency band than the current state, and in a wider frequency range. It is desirable to reduce vibration generation.
[0006]
An object of the present invention is to provide a rotary drive device that can reduce vibration components that cause fluctuations in rotational speed and can obtain stable rotation of a rotating body.
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an image forming apparatus that can reduce image deterioration caused by rotational vibration and obtain high image quality.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, the present invention includes a rotating system that supports a rotating body, a drive system that has a rotation drive source that rotationally drives the rotating system, and a drive transmission system that connects the rotating system and the drive system. The provided rotation drive device is characterized in that a centrifugal pendulum type vibration absorbing means is provided at least in the rotation system.
[0008]
The centrifugal pendulum type vibration absorbing means has a rotating member provided on a rotating shaft that can rotate integrally with the rotating body, and has a plurality of holes formed therein, and a first pendulum member that is loosely fitted in the plurality of holes, The plurality of holes are characterized in that they are centered at the same distance from the rotation center of the rotating member, are arranged so that the respective radii are equal and at equal angles from the rotation center..
[0012]
The rotational drive device according to the present invention has a center at the same distance from the rotation center on a concentric circle different from the radius from the rotation center to the center of the hole in at least one of the rotation member, inertial body, gear or pulley. It is characterized by having a plurality of holes arranged so as to have the same radius and an equal angle from the center of rotation, and a second pendulum member loosely fitted in each hole.
[0013]
The rotary drive device according to the present invention is characterized by having a member that holds the first pendulum member and / or the second pendulum member in a loosely fitted state in the hole and / or hole.
[0014]
The rotary drive device according to the present invention is characterized in that the surface of the first and / or second pendulum member is an elastic member.
[0020]
An image forming apparatus for forming an image by rotating an image carrier according to the present invention includes any one of rotational drive devices, and rotationally drives the image carrier using any of the rotational drive devices. It is a feature.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Figure1 and 2 are perspective views showing a schematic configuration of a rotary drive device to which the present invention is applied. In FIG. 1, the rotation drive device includes a
[0022]
The rotating
[0023]
The
[0024]
In the rotary drive device, when the
[0025]
The rotational drive device having such a configuration has a plurality of vibration components that change in accordance with the rotational speed. For example, vibration components such as the rotation frequency of the
[0026]
Therefore, in this embodiment, the centrifugal pendulum type
[0027]
The centrifugal pendulum type vibration absorber, which is the basis of the Salomon vibration absorber, will be described using the model shown in FIG. This vibration absorber is formed by a
P = m2RΩ2sinθ ≒ m2RΩ2θ (1)
However, since the change in mass corresponding to the force P is lθ, the apparent spring constant of the
c12= M2RΩ2/ L (2)
The natural frequency is obtained by the following equation (3).
ωtwenty one= √ {(m2RΩ2/ L) (l / m2)} (3)
As described above, the natural frequency of the centrifugal pendulum absorber is not constant and varies depending on the rotational speed Ω of the
[0028]
The centrifugal pendulum type
[0029]
Each
[0030]
In this embodiment, the
[0031]
By mounting the centrifugal pendulum type
[0032]
In many cases, the rotational drive device has a vibration component proportional to a plurality of rotational speeds. For example, vibrations having various frequencies such as rotational vibrations of the
In such a case, by providing a plurality of centrifugal pendulum type vibration absorbing means in the rotational drive device, a vibration absorbing effect can be obtained for each vibration frequency, resulting in a device configuration with less vibration.
[0033]
FigureThe rotational drive device shown in FIG. 8 is obtained by adding a centrifugal pendulum type vibration absorbing means 90 to the rotational drive device shown in FIG. The centrifugal pendulum type
[0034]
Figure9 is obtained by adding a centrifugal pendulum type vibration absorbing means 190 to the rotation driving device shown in FIG. This centrifugal pendulum type vibration absorbing means 190 is provided with a
[0035]
Figure11, a
[0036]
When the salomon vibration absorber is provided on the
[0037]
[0038]
When the Salomon vibration absorber is provided in the
[0039]
Figure13 shows a configuration of a rotary drive device in which the
[0040]
In this embodiment, the
[0041]
When the salomon vibration absorber is provided in the
[0042]
In the case where the
[0043]
Of course, the
[0044]
Figure10 is a structure in which two Salomon vibration absorbers are formed on one rotating member to reduce vibration components proportional to a plurality of rotational speeds. The rotating member shown in FIG. 10 is the rotating
[0045]
The frequency at which vibration can be reduced is determined by the above equation (3).out/ (Rout-1-Rout-2) Value and Rin/ (Rin-1-Rin-2) Are configured to have different values, one member can have two vibration absorption functions, and two different frequencies can be reduced in a space-saving manner.
[0046]
In FIG. 10, the
[0047]
NextNext, a mode in which the rotational frequency of the
[0048]
When the rotation frequency of the
Xmotor= Xdrum√ {R / (R1-R2)} (4)
For example, the rotational speed of the
4 = √ {R / (R1-R2)} 16 (R1-R2) = R (5)
The relationship of the above formula (5) holds, and R = 32, R that can satisfy this relationship1= 5, R2This can be realized by attaching the centrifugal pendulum type
[0049]
DrivingWhen a stepping motor is used as the
SXmotor_step= Xdrum√ {R / (R1-R2)} ... (6)
By satisfying the relationship of the above equation (6), the step vibration of the stepping motor is reduced, and the speed of the surface of the
[0050]
FigureAs shown in FIG. 1, when a gear is used for the
ZXgear= Xdrum√ {R / (R1-R2)} (7)
By satisfying the relationship of the above formula (7), the meshing vibration of the gear is reduced, and the speed of the surface of the
[0051]
FigureWhen the
PXpullley= Xdrum√ {R / (R1-R2)} (8)
By satisfying the relationship of the above equation (8), the meshing vibration of the pulley is reduced, and the speed of the surface of the
[0052]
Examples of the rotating body that is rotationally driven by the rotational driving apparatus described in each embodiment include a roller member and a belt that convey a recording material, and an image carrier of an image forming apparatus. Examples of the recording material include cards that can record and reproduce information represented by a magnetic card, an IC card, a prepaid card, and the like. When the rotation driving device described in each embodiment is used to rotationally drive such a roller member that conveys cards, fluctuations in the rotation of the roller member can be suppressed, thereby reducing variations in card conveyance. And recording and reproduction of information can be performed satisfactorily.
[0053]
Examples of the recording material include postcards, business cards, envelopes, banknotes, and the like, in addition to paper and OHP sheets used in image forming apparatuses in general. When the rotation driving device described in each embodiment is used to rotationally drive the roller member that conveys these members, the conveyance of the sheet-like member can be stabilized, and various processing for jams and sheet-like members can be favorably performed. It can be carried out.
[0054]
FigureReference numeral 16 denotes a color copying machine as an image forming apparatus to which the present invention is applied. In FIG. 16, the apparatus main body of the image forming apparatus denoted by
[0055]
On these charger 13, rotary developing device 14, cleaning device 16, and
[0056]
In the intermediate transfer unit 15, an endless intermediate transfer member as an image carrier, for example, an
[0057]
The
[0058]
The apparatus
[0059]
In this embodiment, when making a color copy, when the original G is set on the original table 30 and a start switch (not shown) is pressed, the copying operation is started. First, the
[0060]
The
[0061]
The electrostatic latent image on the
[0062]
Subsequently, the
[0063]
Next, the
[0064]
The
[0065]
The
[0066]
The operation for forming a four-color superimposed image has been described above. In the case of forming a three-color superimposed image, three different single-color images are sequentially formed on the
[0067]
In such a color copying machine, the rotational fluctuations of the
[0068]
When it is necessary to reduce the rotational fluctuation of the
[0069]
In this embodiment, the drum-shaped
[0070]
【The invention's effect】
BookAccording to the invention, since the centrifugal pendulum type vibration absorbing means is provided to support the rotating body and is driven to rotate by the driving system, vibration generated in the rotating system is reduced, and the rotating speed of the rotating body is stabilized.
[0071]
BookAccording to the invention, the rotating member in which a plurality of holes are formed is provided on the rotating shaft that can rotate integrally with the rotating body, and the plurality of holes are centered at the same distance from the rotation center of the rotating member, and the respective radii are Since the centrifugal pendulum-type vibration absorbing means is configured by arranging the pendulum members loosely in the holes at equal angles from the center of rotation, the frequency of vibration absorption by the centrifugal pendulum-type vibration absorbing means according to the rotational speed The components fluctuate in proportion, and the vibration generated in the rotating system is reduced and the rotation speed of the rotating body is stabilized.
[0076]
BookAccording to the invention, the rotating partMaterialA plurality of holes are formed on concentric circles different from the radius from the center of rotation to the center of the hole at the same distance from the center of rotation of each member so that the respective radii are equal and at equal angles from the center of rotation. Since the pendulum member is formed and arranged and loosely fitted in each hole, a single member can provide a vibration absorbing effect for multiple frequencies, saving space compared to the case where a plurality of centrifugal pendulum type vibration absorbing means are provided. Cost reduction can be achieved.
[0077]
BookAccording to the invention, each pendulum member loosely fitted into the hole and / or hole is held in the hole and / or hole loosely by the holding member, so that the pendulum member can be prevented from falling and absorbing. The hand effect is stable and the rotational speed of the rotating body is more stable. In the case where the holding member is a hole and / or a cover that covers the hole, leakage of sound that occurs with the movement of the pendulum member can be suppressed, leading to a reduction in noise of the apparatus.
[0078]
BookAccording to the invention, since the surface of the pendulum member is an elastic member, the sound generated with the movement of the pendulum member is reduced, leading to a reduction in noise of the apparatus.
[0084]
According to the present invention, the aboveSince the image carrier is rotated by the rotation driving device, the rotational vibration to the image carrier is effectively reduced, and the image quality can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view illustrating a configuration of a rotary drive device including a centrifugal pendulum type vibration absorbing unit according to a first embodiment.
FIG. 2 is a partial cross-sectional view showing a configuration of a rotary drive device and a centrifugal pendulum type vibration absorbing means.
FIG. 3 is a model diagram for explaining the principle of a centrifugal pendulum type vibration absorbing means.
FIG. 4 is an enlarged view showing a configuration of a centrifugal pendulum type vibration absorbing means.
FIG. 5 is an enlarged view of a broken line ◯ portion in FIG. 4;
FIG. 6 is a perspective view of the centrifugal pendulum type vibration absorbing unit alone according to the first embodiment.
FIG. 7 is an enlarged sectional view showing a holding state of the pendulum member.
FIG. 8 is a partial cross-sectional view showing a configuration of a rotary drive device provided with two centrifugal pendulum type vibration absorbing means according to a second embodiment in the same system.
FIG. 9 is a partial cross-sectional view showing a configuration of a rotary drive device provided with a centrifugal pendulum type vibration absorbing means according to a third embodiment in a different system.
FIG. 10 is a perspective view showing a configuration of a centrifugal pendulum type vibration absorbing means having a plurality of different vibration absorption characteristics according to a seventh embodiment.
FIG. 11 is a partial cross-sectional view showing a configuration of a rotary drive device having a centrifugal pendulum type vibration absorbing means integrated with an inertial body according to a fourth embodiment.
FIG. 12 is a perspective view showing a configuration of a centrifugal pendulum type vibration absorbing unit integrated with a gear according to a fifth embodiment.
FIG. 13 is a partial cross-sectional view showing a configuration of a rotary drive device having centrifugal pendulum type vibration absorbing means integrated with a pulley according to a sixth embodiment.
FIG. 14 is an enlarged cross-sectional view showing a configuration of a centrifugal pendulum type vibration absorber integrated with a pulley.
FIG. 15 is a partially broken enlarged sectional view showing a configuration of a pendulum member.
FIG. 16 is an overall configuration diagram illustrating an embodiment of an image forming apparatus having a rotation driving device.
[Explanation of symbols]
1 Rotating body
2 Rotating shaft
3,6 Multiple gears
4 Inertial body
5 Rotation drive source
9, 90, 190 Centrifugal pendulum type vibration absorbing means
12, 24 Image carrier
19 First pendulum member
22,191,220 Rotating member
28, 28A-28E Multiple holes
40 Member to hold
60 Rotation system
61 Drive system
62 Drive transmission system
70, 71 first and second pulleys
72 Connecting belt
74,75 Holding member
138 multiple holes
139 Second pendulum member
α Equal angle from the center of rotation
O Rotation center of rotating member
O1 Hole center
O2 The center of the first pendulum member
OThree Gear rotation center
R, Rout, Rin Same distance (radius)
R1 Hole radius
R2 Radius of the first pendulum member
Rin-1 Hole radius
Rin-2 Radius of the second pendulum member
Claims (4)
少なくとも前記回転体系に遠心振子式吸振手段を設け、
前記遠心振子式吸振手段は、前記回転体と一体回転可能な回転軸に設けられ、複数の穴が形成された回転部材と、複数の穴にそれぞれ遊嵌する第1の振子部材とを有し、前記複数の穴は、前記回転部材の回転中心から同一距離にそれぞれ中心を持ち、それぞれの半径が等しく、前記回転中心から均等な角度となるように配設されているとともに、
前記回転部材は、その回転中心から前記穴の中心までの半径と異なる同心円上に、前記回転中心から同一距離に中心を持ち、それぞれの半径が等しく、前記回転中心から均等な角度となるように配設された複数の孔と、各孔にそれぞれ遊嵌する第2の振子部材とを有する回転駆動装置。In a rotary drive device comprising: a rotary system that supports a rotary body; a drive system having a rotary drive source that rotationally drives the rotary system; and a drive transmission system that connects the rotary system and the drive system;
Set the centrifugal pendulum vibration absorbing means at least in the rotation system,
The centrifugal pendulum type vibration absorbing means includes a rotating member provided on a rotating shaft that can rotate integrally with the rotating body, a plurality of holes formed therein, and a first pendulum member that is loosely fitted into the plurality of holes. The plurality of holes are arranged at the same distance from the center of rotation of the rotating member, the radii thereof being equal, and arranged at equal angles from the center of rotation.
The rotating member has a center at the same distance from the rotation center on a concentric circle different from the radius from the rotation center to the center of the hole, and the respective radii are equal and have an equal angle from the rotation center. A rotation driving device having a plurality of holes arranged and a second pendulum member loosely fitted in each hole .
第1の振子部材および/または第2の振子部材を、前記穴および/または孔に遊嵌した状態に保持する部材を有する回転駆動装置。The rotary drive device according to claim 1, wherein
A rotary drive device having a member that holds the first pendulum member and / or the second pendulum member in a state of loosely fitting into the hole and / or hole .
第1および/または第2の振子部材の表面が弾性部材である回転駆動装置。The rotary drive device according to claim 1 or 2,
A rotary drive device in which the surface of the first and / or second pendulum member is an elastic member .
請求項1ないし3の何れか1つに記載の回転駆動装置を有し、何れかの回転駆動装置を用いて前記像担持体を回転駆動する画像形成装置。 An image forming apparatus that forms an image by rotating an image carrier,
An image forming apparatus comprising the rotation drive device according to claim 1, wherein the image carrier is rotationally driven using any rotation drive device .
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