JPH01254971A - 画像記録装置 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 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。

［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。

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。

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。

［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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

［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。

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。

［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。

［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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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
。

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。

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。

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。

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。

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。

［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。

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。

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。

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。

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
。

【図面の簡単な説明】

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。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　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。 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。