JPH01254971A - Image recorder - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、感光体ドラムを回転駆動し、該感光体ドラム
上に画像を露光し記録する画像記録装置に係るもので、
特に、上記の感光体ドラムの駆動機構に関す、るもので
ある。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to an image recording apparatus that rotates a photoreceptor drum and exposes and records an image on the photoreceptor drum.
In particular, the present invention relates to a drive mechanism for the photosensitive drum described above.
[従来の技術]
感光体ドラムを回転駆動しながら、該感光体ドラム上に
画像光を露光させることによりて、画像を記録する装置
は現在広く使用されているものである。従来、この種の
画像記録装置においては、感光体ドラムを回転駆動する
駆動源として、ACモータまたはDCモータが用いられ
ていて、変速機構を介して、モータの回転を、感光体ド
ラムの非画像形成面に設けられている歯車に伝達す−る
ことによって感光体ドラムを回動させていた。[Prior Art] Devices that record an image by exposing the photosensitive drum to image light while rotating the photosensitive drum are currently widely used. Conventionally, in this type of image recording apparatus, an AC motor or a DC motor is used as a drive source for rotationally driving the photoreceptor drum, and the rotation of the motor is controlled via a speed change mechanism to control the rotation of the photoreceptor drum. The photosensitive drum was rotated by transmitting the signal to a gear provided on the forming surface.
このような従来の感光体ドラムの駆動機構に使用される
小型のACモータおよびDCモータは、低速回転時に高
トルクを発生できないので、変速機構を用いて、高速回
転するモータ軸の出力を減速してゆくことによって、低
速回転高トルク特性を得るようにしている。The small AC motors and DC motors used in conventional drive mechanisms for photoreceptor drums cannot generate high torque when rotating at low speeds, so a speed change mechanism is used to reduce the output of the motor shaft that rotates at high speeds. By doing so, low speed rotation and high torque characteristics are obtained.
上述の変速機構においては、減速比を大きくとれる事、
安価である事、小型にまとめやすい事等の理由から歯車
を用いたものが一般的である。しかしながら、モータ軸
の回転数を減速するのに多段にわたり歯車を用いる為に
、歯車の精度、歯車の軸間精度のばらつきにより、出力
軸での回転精度が著しく低下するという欠点がある。更
に多段に渡る減速により、モータ出力伝達効率が低下す
るという欠点もある。In the above-mentioned transmission mechanism, it is possible to have a large reduction ratio,
Gears are commonly used because they are inexpensive and easy to make compact. However, since gears are used in multiple stages to reduce the rotational speed of the motor shaft, there is a drawback that the rotational precision of the output shaft is significantly reduced due to variations in the precision of the gears and the precision between the shafts of the gears. Furthermore, there is also the drawback that the motor output transmission efficiency decreases due to multi-stage deceleration.
[発明が解決しようとする課題]
本発明は、上述の如く歯車を用いる変速機構によって感
光体ドラムの低速回転高トルク特性を得るようにした従
来の感光体ドラムの駆動機構における欠点を排除しよう
とするものである。このような目的で、本発明は上述の
ACモータまたはDCモータを用いた駆動源に代わって
、近年開発された超音波モータを使用することを第1の
特徴・とするものである。[Problems to be Solved by the Invention] The present invention aims to eliminate the drawbacks of the conventional photoconductor drum drive mechanism in which low speed rotation and high torque characteristics of the photoconductor drum are obtained by a speed change mechanism using gears as described above. It is something to do. For this purpose, the first feature of the present invention is to use a recently developed ultrasonic motor instead of the drive source using the above-mentioned AC motor or DC motor.
超音波モータは、超音波振動により回転力を得るという
新しい原理のアクチエータであって、従来の電流と磁界
の相互作用によるACモータまたはDCモータに比べて
、単位体積当たりのトルクが非常に大きく、低速回転時
においても大トルク出力を得る事が可能である。更には
、超音波モータ自体の構成が単純であること、応答性に
も優れている等の利点を有している。特に上述特性は、
画像記録装置の感光体ドラム駆動には、最適であり、減
速機構を介さない為、回転精度は、非常に高く、高品位
な記録画像を得る事を可能としている。Ultrasonic motors are actuators based on a new principle of obtaining rotational force through ultrasonic vibrations, and have a much larger torque per unit volume than conventional AC or DC motors that rely on the interaction of current and magnetic fields. It is possible to obtain large torque output even at low speed rotation. Furthermore, the ultrasonic motor itself has advantages such as a simple configuration and excellent responsiveness. In particular, the above characteristics are
It is optimal for driving the photoreceptor drum of an image recording device, and since no speed reduction mechanism is involved, the rotation accuracy is extremely high, making it possible to obtain high-quality recorded images.
しかしながら、上述超音波モータにおいては、駆動力を
生じる為に振動により、定在波もしくは、進行波を生じ
る弾性体と前記弾性体に圧接し、前記進行波を回動力に
変更するいわゆるライニングを用いている為、前記弾性
体とライニングの回動時における摺接による摩耗が問題
となっている。However, in order to generate the driving force, the above-mentioned ultrasonic motor uses an elastic body that generates a standing wave or a traveling wave due to vibration, and a so-called lining that presses against the elastic body and converts the traveling wave into rotational force. Therefore, wear due to sliding contact between the elastic body and the lining during rotation is a problem.
詳しくは、弾性体もしくは、ライニングが摩耗すると駆
動力が不安定になり、最後には、ま・つた〈駆動が行な
われなくなってしまうという大きな欠点が有る。Specifically, when the elastic body or lining wears out, the driving force becomes unstable, and eventually, there is a major drawback in that the driving force no longer works.
弾性体には、内部損失が小さく、耐摩耗性に優れた材料
が適しており、ライニングには、摩耗係数が大きく、耐
摩耗性に優れ更には摩擦音を発生しない材料が望まれて
いる。A material with low internal loss and excellent wear resistance is suitable for the elastic body, and a material with a large coefficient of wear, excellent wear resistance, and does not generate friction noise is desired for the lining.
しかしながら、弾性体及びライニング材の摩耗寿命が超
音波モータの寿命を決めているのにもかかわらず、上述
希望を満足する材料は少なく、又あったとしても、硬度
が高く難加工材であったり、高価格であったりして従来
のAC及びDCモータ並みの価格及び寿命を確保可能と
する材料を未だ開発するまでいたっていない。However, although the wear life of the elastic body and lining material determines the life of the ultrasonic motor, there are few materials that satisfy the above requirements, and even if there are materials, they are hard and difficult to machine. However, due to their high price, we have not yet developed a material that can ensure the same price and lifespan as conventional AC and DC motors.
又寿命をのばすために使用中、弾性体もしくはライニン
グ材を交換する手段を用いても超音波モータ自体を分解
しなければならず、技術を有した人にしか作業が出来な
い欠点がある。Furthermore, even if a method is used to extend the life of the ultrasonic motor by replacing the elastic body or lining material during use, the ultrasonic motor itself must be disassembled, which has the disadvantage that only a skilled person can perform this work.
[課題を解決するための手段]
本発明は、上述のような課題を解決する手段として、感
光体ドラムを回転駆動し、該感光体ドラム上に画像を露
光し記録する画像記録装置において、前記の感光体ドラ
ムを回動させる駆動源として、定在波もしくは進行波を
用いて駆動を行なう超音波モータを用いた事を特徴とす
る画像記録装置を提供する。[Means for Solving the Problems] As a means for solving the above-mentioned problems, the present invention provides an image recording apparatus that rotationally drives a photoreceptor drum and exposes and records an image on the photoreceptor drum. The present invention provides an image recording device characterized in that an ultrasonic motor that drives using a standing wave or a traveling wave is used as a drive source for rotating a photosensitive drum.
さらに本発明は、上記のように感光体ドラムを回動させ
る駆動源として、超音波モータを用いた画像記録装置に
おいて、超音波モータの振動部と接し、前記振動部の振
動を回転力に変換するライニング材を感光体ドラムに固
着した画像記録装置を提供する。Furthermore, the present invention provides an image recording apparatus using an ultrasonic motor as a drive source for rotating a photoreceptor drum as described above, in which the ultrasonic motor contacts a vibrating part of the ultrasonic motor and converts the vibration of the vibrating part into rotational force. To provide an image recording device in which a lining material is fixed to a photoreceptor drum.
[作 用]
本発明によれば上述超音波モータのライニング材を感光
体ドラムに固着することにより、前記感光体ドラムを交
換するごとに新しいライニング材と超音波モータの弾性
体が圧接する様にすることができる。[Function] According to the present invention, by fixing the lining material of the ultrasonic motor to the photoreceptor drum, each time the photoreceptor drum is replaced, a new lining material and the elastic body of the ultrasonic motor come into pressure contact with each other. can do.
[実 施 例]
以下、第1図〜第5図に示す本発明の実施例について説
明する。これらの図中、第1図〜第3図は、感光体ドラ
ムを案内軸に添わせ位置決めする構成の記録装置に本発
明を実施したもの、第4図〜第5図は、側板に固定され
た軸受け部に感光体ドラムに設けた軸を挿入する事によ
り感光体ドラムの位置決めを行なう構成の記録装置に本
発明を実施したものである。[Examples] Examples of the present invention shown in FIGS. 1 to 5 will be described below. Among these figures, Figs. 1 to 3 show a recording device in which the present invention is implemented in a configuration in which a photosensitive drum is positioned along a guide shaft, and Figs. The present invention is implemented in a recording apparatus configured to position a photosensitive drum by inserting a shaft provided on the photosensitive drum into a bearing section.
第1図において、1はステータを示し、これは、振動を
生じさせる為の分極された圧電セラミックスを設けた基
台2と、前記圧電セラミックスの振動をライニング13
に伝える為の耐摩耗性に豊んだ材料で出来た弾性体3を
組合わせる事により構成される。In FIG. 1, reference numeral 1 indicates a stator, which includes a base 2 provided with polarized piezoelectric ceramics for generating vibrations, and a lining 13 for controlling the vibrations of the piezoelectric ceramics.
It is constructed by combining an elastic body 3 made of a material with high abrasion resistance to transmit the information.
記録装置の側板30には案内軸20が固定されており、
案内軸20の同軸上にステータ1と案内軸20の倒れ防
止用の固定部材31が設けられ、第2図に示すように、
ステータ上と固定部材31にて側板30を挟持する様に
設けられている。A guide shaft 20 is fixed to a side plate 30 of the recording device,
A fixing member 31 for preventing the stator 1 and the guide shaft 20 from falling is provided coaxially with the guide shaft 20, as shown in FIG.
It is provided so that the side plate 30 is sandwiched between the stator top and the fixing member 31.
感光体ドラム1旦は、感光体を表面に形成したドラム1
6の両端部にAJ2製のフランジ11と樹脂製のフラン
ジ14を圧入する事により構成される。フランジ11に
は、前記ライニング13が固着されており、更にはフラ
ンジ11と同心度を保って圧入されたベアリング12が
設けられている。The photoreceptor drum 1 is a drum 1 having a photoreceptor formed on its surface.
It is constructed by press-fitting a flange 11 made of AJ2 and a flange 14 made of resin into both ends of the flange 6. The lining 13 is fixed to the flange 11, and a bearing 12 is further provided that is press-fitted while maintaining concentricity with the flange 11.
フランジ14には同心度を保ち圧入されたベアリング1
5が設けられている。Bearing 1 is press-fitted into flange 14 while maintaining concentricity.
5 is provided.
上述案内軸20に対し、フランジ11を先にして、感光
体ドラム10を貫入する事により、ステータ上の弾性体
3とライニング13は、当接される。更に、感光体ドラ
ムエ互を案内軸20に貫入した後にカラー21とバネ2
2を案内軸20に貫入し、最後に案内軸2o先端に設け
られたネジ部にナツト23を螺入する事により、弾性体
3とライニング13は、バネ2oの力により回転時のト
ルクを出す為に必要とされる適切な加圧力を得る。By penetrating the photosensitive drum 10 into the guide shaft 20 with the flange 11 first, the elastic body 3 on the stator and the lining 13 are brought into contact. Furthermore, after the photoreceptor drum is inserted into the guide shaft 20, the collar 21 and the spring 2 are inserted.
2 into the guide shaft 20, and finally by screwing the nut 23 into the threaded part provided at the tip of the guide shaft 2o, the elastic body 3 and lining 13 generate torque during rotation by the force of the spring 2o. Obtain the appropriate pressing force required for this purpose.
上述の構成において、ステータ±内の分極された圧電セ
ラミックスに各々位相をずらした電圧を印加することに
より、圧電セラミックスにたわみ振動を生じさせると、
弾性体3に進行波が励振され、前記弾性体3に圧接され
たライニング13は回動力を与えられ、感光体ドラム−
し」−を案内軸20を中心にして回動駆動する。In the above configuration, by applying phase-shifted voltages to the polarized piezoelectric ceramics in the stator ± to cause deflection vibration in the piezoelectric ceramics,
A traveling wave is excited in the elastic body 3, and the lining 13, which is in pressure contact with the elastic body 3, is given rotational force, and the photoreceptor drum -
The guide shaft 20 is rotated around the guide shaft 20.
第4図および第5図に示す実施例においても基本的な作
動原理は第1図〜第3図に示すものと同様である。これ
らの図において1はステータを示し、これは、第1図に
示すものと同様に、振動を生じさせる為の分極された圧
電セラミックスを設けた基台2と、前記圧電セラミック
スの撮動をライニング13に伝える為の耐摩耗性に豊ん
だ材料で出来た弾性体3を組合わせる事により構成され
る。The basic operating principle of the embodiments shown in FIGS. 4 and 5 is the same as that shown in FIGS. 1-3. In these figures, 1 denotes a stator, which, like the one shown in FIG. It is constructed by combining an elastic body 3 made of a material with high abrasion resistance for transmitting power to the body 13.
第4図において、感光体ドラム40は、アルミブロック
をインパクト成形加工する事により作成した軸付ドラム
41の表面に感光体を形成した後、前記軸を形成したド
ラム端部にライニング13を固着し、他方の端面には、
軸付フランジ42を圧入することにより構成される。更
に、軸付フランジ42の軸部にはバネ43とカラー44
が貫入されている。In FIG. 4, the photoreceptor drum 40 is constructed by forming a photoreceptor on the surface of a drum 41 with a shaft made by impact molding an aluminum block, and then fixing a lining 13 to the end of the drum where the shaft is formed. , on the other end surface,
It is constructed by press-fitting the shafted flange 42. Furthermore, a spring 43 and a collar 44 are attached to the shaft portion of the shafted flange 42.
has been penetrated.
記録装置の側板30には、前記、軸付ドラム41の軸部
が貫入するすべり軸受が設けられており、前記すべり軸
受45には同心度を保ったステータ1が固定されている
。The side plate 30 of the recording apparatus is provided with a sliding bearing into which the shaft of the shafted drum 41 penetrates, and the stator 1 is fixed to the sliding bearing 45 while maintaining concentricity.
記録装置の側板32には、感光体ドラム40を余裕を持
って挿入可能とする穴が開けてあり、感光体ドラム1旦
を配設する時は、軸受フランジ42の軸部が貫入可能な
すべり軸受46を設けた副側板33を前記側板32に載
設する。A hole is made in the side plate 32 of the recording device so that the photoreceptor drum 40 can be inserted with plenty of room. A sub-side plate 33 provided with a bearing 46 is mounted on the side plate 32.
第4図に示す様に、副側板33と側板30により支承さ
れた感光体ドラム40のライニング13は、バネ43の
力によりステータ上の弾性体3に圧接される。As shown in FIG. 4, the lining 13 of the photosensitive drum 40 supported by the sub-side plate 33 and the side plate 30 is pressed against the elastic body 3 on the stator by the force of the spring 43.
ステータ上に外部駆動回路(図示せず)より電圧が印加
されると、感光体ドラム40は、すべり軸受45.46
を中心にして回動を始める。When a voltage is applied to the stator from an external drive circuit (not shown), the photoreceptor drum 40 is moved by sliding bearings 45 and 46.
Start rotating around the center.
第1図および第4図に示す実施例において、ライニング
13は接着材により、熱伝導性の良好な材料で作られた
フランジ11及び軸付ドラム41な固着されている為、
感光体ドラム10,1旦の回動作動時、弾性体3とライ
ニング13により発する摩擦熱は、前記のフランジ11
、軸付ドラム41にすばやく伝達し・、感光体ドラム−
10,40−全体から放熱される。In the embodiment shown in FIGS. 1 and 4, the lining 13 is fixed to the flange 11 and the shafted drum 41 made of a material with good thermal conductivity using an adhesive.
When the photosensitive drum 10 rotates once, the frictional heat generated by the elastic body 3 and the lining 13 is transferred to the flange 11.
, is quickly transmitted to the shafted drum 41, and the photosensitive drum-
10,40- Heat is radiated from the whole.
上述の作用により、ライニング13回りは常に良好な温
度に保たれ、圧接面の焼き付き接着材劣化によるライニ
ングはがれ等の問題を起こす事は無い。Due to the above-mentioned action, the area around the lining 13 is always maintained at a good temperature, and problems such as peeling of the lining due to burning of the pressure contact surface and deterioration of the adhesive will not occur.
[発明の効果]
本発明によれば、感光体ドラムを回動させる駆動源とし
て、定在波もしくは進行波を用いて駆動を行なう超音波
モータが使用されるので、従来の歯車を用いた変速機構
を備えた画像記録装置におけるように歯車の精度、歯車
の軸間精度のばらつき等によって回転精度が低下し、画
像にムラが生ずるようなことは回避される。[Effects of the Invention] According to the present invention, an ultrasonic motor that uses a standing wave or a traveling wave is used as a drive source for rotating the photoreceptor drum. In an image recording apparatus equipped with a mechanism, rotation accuracy is reduced due to variations in the accuracy of gears and accuracy between the axes of gears, etc., and unevenness in images is avoided.
然して、この超音波モータのライニングを感光体ドラム
に固着することにより、容易にライニングの交換が可能
で、超音波モータの寿命を著しくのばすことが可能であ
る。However, by fixing the lining of the ultrasonic motor to the photosensitive drum, the lining can be easily replaced and the life of the ultrasonic motor can be significantly extended.
本発明においては、ライニング材の耐摩耗寿命を、感光
体寿命と同等に設定すれば良い為、特別な材料を使用す
る必要が無く、ポリイミド樹脂等の一般樹脂を用いる事
が可能となる。In the present invention, the wear resistance life of the lining material can be set to be equal to the life of the photoreceptor, so there is no need to use a special material, and general resins such as polyimide resin can be used.
本発明は新しい感光体ドラムを交換するたびに新品の超
音波モータと同等の回動性能を得る事を可能とした為、
従来装置において問題となっている長期使用における駆
動機構の性能劣化を回避することが出来る。The present invention makes it possible to obtain the same rotational performance as a new ultrasonic motor every time a new photoreceptor drum is replaced.
It is possible to avoid performance deterioration of the drive mechanism during long-term use, which has been a problem in conventional devices.
更に本発明においては超音波モータと感光体ドラムの間
に他の機構を一切介在させない為、超音波モータの有す
る「低回転でも高トルクを発生し、かつ回転精度が非常
に高い」優れた特性をそのまま、使用可能とするだけで
なく、超音波モータの小型化、低価格化をも可能とする
。Furthermore, in the present invention, since no other mechanism is interposed between the ultrasonic motor and the photoreceptor drum, the ultrasonic motor's excellent characteristics of ``generating high torque even at low rotation speeds and having extremely high rotation accuracy'' are achieved. This not only makes it possible to use the ultrasonic motor as is, but also makes it possible to make the ultrasonic motor smaller and lower in price.
第1図は本発明に係る画像記録装置の第1の実施例にお
ける感光体ドラムおよびその駆動機構を示す断面図、第
2図は第1図に示す装置で感光体ドラムを装着してない
状態を示す断面図、第3図は第1図に示す装置の斜視図
、第4図は本発明に係る画像記録装置の第2の実施例に
おける感光体ドラムおよびその駆動機構を示す側面図、
第5図は第4図に示す装置における感光体ドラムを駆動
機構に装着してない状態を示す側面図である。FIG. 1 is a sectional view showing a photosensitive drum and its driving mechanism in a first embodiment of an image recording apparatus according to the present invention, and FIG. 2 is a state in which the apparatus shown in FIG. 1 is not equipped with a photosensitive drum. 3 is a perspective view of the apparatus shown in FIG. 1, and FIG. 4 is a side view showing a photosensitive drum and its driving mechanism in a second embodiment of the image recording apparatus according to the present invention.
FIG. 5 is a side view showing a state in which the photosensitive drum of the apparatus shown in FIG. 4 is not attached to the drive mechanism.
Claims (1)
像を露光し記録する画像記録装置において、前記の感光
体ドラムを回動させる駆動源として、定在波もしくは進
行波を用いて駆動を行なう超音波モータを用いた事を特
徴とする画像記録装置。 2 超音波モータの振動部と接し、前記振動部の振動を
回転力に変換するライニング材を感光体ドラムに固着し
た請求項1記載の画像記録装置。[Scope of Claims] 1. In an image recording apparatus that rotates a photoreceptor drum and exposes and records an image on the photoreceptor drum, a standing wave or a traveling wave is used as a driving source for rotating the photoreceptor drum. An image recording device characterized by using an ultrasonic motor that is driven using waves. 2. The image recording apparatus according to claim 1, further comprising a lining material fixed to the photoreceptor drum, the lining material being in contact with the vibrating part of the ultrasonic motor and converting the vibration of the vibrating part into rotational force.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63082607A JPH01254971A (en) | 1988-04-04 | 1988-04-04 | Image recorder |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP63082607A JPH01254971A (en) | 1988-04-04 | 1988-04-04 | Image recorder |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01254971A true JPH01254971A (en) | 1989-10-11 |
Family
ID=13779163
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63082607A Pending JPH01254971A (en) | 1988-04-04 | 1988-04-04 | Image recorder |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01254971A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02304576A (en) * | 1989-05-19 | 1990-12-18 | Canon Inc | Process cartridge |
DE19922986A1 (en) * | 1999-05-19 | 2000-12-07 | Oce Printing Systems Gmbh | Drum holder for printer or copier has spring for pressing outer ring against end section of drum |
-
1988
- 1988-04-04 JP JP63082607A patent/JPH01254971A/en active Pending
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DE19922986B4 (en) * | 1999-05-19 | 2006-01-12 | OCé PRINTING SYSTEMS GMBH | Apparatus and method for holding a drum in a printer or copier |
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