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JP2002039290A - Timing belt drive analysis method and storage medium storing program for implementing the method - Google Patents

Timing belt drive analysis method and storage medium storing program for implementing the method

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Publication number
JP2002039290A
JP2002039290A JP2000227868A JP2000227868A JP2002039290A JP 2002039290 A JP2002039290 A JP 2002039290A JP 2000227868 A JP2000227868 A JP 2000227868A JP 2000227868 A JP2000227868 A JP 2000227868A JP 2002039290 A JP2002039290 A JP 2002039290A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
timing belt
analysis method
value
rotation unevenness
belt drive
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
JP2000227868A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Nami Yu
兪  波
Tetsuya Sonoda
徹也 園田
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.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh 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 Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP2000227868A priority Critical patent/JP2002039290A/en
Publication of JP2002039290A publication Critical patent/JP2002039290A/en
Pending legal-status Critical Current

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Landscapes

  • Discharging, Photosensitive Material Shape In Electrophotography (AREA)
  • Cleaning In Electrography (AREA)
  • Devices For Conveying Motion By Means Of Endless Flexible Members (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 円筒回転体の回転ムラに影響を与える各変動
要因の影響の大きさを事前に明らかにすることができる
タイミングベルト駆動解析方法を提供する。 【解決手段】 本発明は、タイミングベルトを介して円
筒回転体を駆動する駆動機構の解析モデルを作成して駆
動軸の動作に対する円筒回転体の挙動を解析するタイミ
ングベルト駆動解析方法において、円筒回転体の回転ム
ラを生じさせるタイミングベルトに関する複数の要因に
係わるパラメータを含んだ解析モデルを作成し(ステッ
プS1)、その解析モデルによった運動方程式を作成お
よび登録し(ステップS2)、その運動方程式内で前記
パラメータを独立に変化させて、その度ごとに運動方程
式を解き(ステップS4)、それによって、前記回転ム
ラの要求仕様値または許容値を満たす各要因の変化範囲
を求める(ステップS5)。
(57) [Summary] [PROBLEMS] To provide a timing belt drive analysis method capable of clarifying in advance the magnitude of the influence of each variation factor affecting the rotation unevenness of a cylindrical rotating body. The present invention relates to a timing belt drive analysis method for creating an analysis model of a drive mechanism for driving a cylindrical rotating body via a timing belt and analyzing the behavior of the cylindrical rotating body with respect to the operation of a drive shaft. An analysis model including parameters relating to a plurality of factors relating to the timing belt causing the rotation unevenness of the body is created (step S1), a motion equation based on the analysis model is created and registered (step S2), and the motion equation is created. The parameters are independently changed within the range, and the equation of motion is solved each time (step S4), whereby the change range of each factor satisfying the required specification value or the allowable value of the rotation unevenness is obtained (step S5). .

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、複写機、印刷機ま
たはレーザープリンタなど画像形成装置の感光体ドラム
など円筒回転体を駆動するタイミングベルト駆動系を事
前検証するためのタイミングベルト駆動解析方法および
その方法を実施するためのプログラムを記憶した記憶媒
体に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a timing belt drive analysis method for preliminarily verifying a timing belt drive system for driving a cylindrical rotating body such as a photosensitive drum of an image forming apparatus such as a copying machine, a printing machine or a laser printer. The present invention relates to a storage medium storing a program for performing the method.

【0002】[0002]

【従来の技術】複写機、プリンタまたは印刷機などで用
いられている感光体ドラムを駆動する場合、モータ軸で
ある駆動出力軸の動力をギヤや伝動ベルトにより減速し
て駆動するのが一般的である。特に、高速性であること
と伝動効率に優れていることから、ベルト駆動方式が広
く用いられている。例えば、それぞれの色を同時に印刷
する多色孔版印刷装置では、印刷用紙の搬送方向に色別
の版胴が複数本間隔をおいて設置され、印刷用紙を連続
的に押し付けることにより画像を転写するが、各版胴の
駆動軸にはプーリが取り付けられ、プーリ間に掛け渡さ
れたタイミングベルトにより、印刷用紙の搬送方向にお
ける上流側版胴と下流側版胴との回転タイミングを合わ
せるようになっている。このような装置では、各版胴が
印刷用紙の搬送方向に間隔を置いて設けられているの
で、距離による画像位置のずれを補正するために下流側
版胴の画像は上流側版胴の画像に対して回転位相差をも
って転写されることになる。なお、この印刷機構として
は、特開平11−129600号公報の「印刷装置における位相
調整機構」に開示されている。この印刷機構は、図9に
示したように、上流側版胴11の駆動軸に固定された上流
側プーリ12と、下流側版胴17の駆動軸に固定された下流
側プーリ16と、印刷用紙の搬送方向に対して垂直方向に
同時移動可能な可動プーリ14と、これらのプーリ間に掛
け渡されたタイミングベルト15と、タイミングベルト15
にテンションを付与するための4個のテンションアイド
ラー13などから構成されている。このようなタイミング
ベルト駆動機構では、例えば1枚の印刷に係わるタイミ
ングが非常に長い時間に及ぶこと、さらにベルト材料が
張力に対して伸び率を有する素材で形成された場合には
製造段階での精度などの要因により、印刷中に版胴間の
回転位相差のずれが生じて、画像位置のずれ、いわゆる
ゴースト現象を生じる不具合がある。したがって、設計
段階でゴースト現象を事前に評価してそのような不具合
を軽減するために、伝動中のタイミングベルトの挙動を
予測する必要がある。特開平7−229539号公報に示され
たベルトの設計支援方法は、このような挙動を解析する
従来技術の一つである。この方法では、伝動ベルト駆動
系のベルト長手方向の振動計算モデルを用いて振動計算
を行うとき、ベルトスパン部分をばねとしてモデル化し
た第1要素に加わる歪が引っ張り歪になったときにはば
ね定数をベルトスパン部分のばね特性とする。一方、圧
縮歪になったときにはばね定数をベルトスパン部分のば
ね特性よりも低いばね定数に変更して、実際の現象に近
い状態の解析結果を得ている。
2. Description of the Related Art When a photosensitive drum used in a copying machine, a printer, a printing machine, or the like is driven, the power of a drive output shaft, which is a motor shaft, is generally reduced and driven by a gear or a transmission belt. It is. In particular, a belt drive system is widely used because of its high speed and excellent transmission efficiency. For example, in a multicolor stencil printing apparatus that simultaneously prints each color, plate cylinders for each color are provided at intervals in the conveying direction of the printing paper, and the image is transferred by continuously pressing the printing paper. However, a pulley is attached to the drive shaft of each plate cylinder, and a timing belt stretched between the pulleys adjusts the rotation timing of the upstream plate cylinder and the downstream plate cylinder in the printing paper transport direction. ing. In such an apparatus, since each plate cylinder is provided at intervals in the transport direction of the printing paper, the image of the downstream plate cylinder is replaced with the image of the upstream plate cylinder in order to correct the image position shift due to the distance. Is transferred with a rotational phase difference. This printing mechanism is disclosed in "Phase Adjusting Mechanism in Printing Apparatus" of Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-129600. As shown in FIG. 9, the printing mechanism includes an upstream pulley 12 fixed to the drive shaft of the upstream plate cylinder 11, a downstream pulley 16 fixed to the drive shaft of the downstream plate cylinder 17, A movable pulley 14 that can be simultaneously moved in a direction perpendicular to the sheet transport direction, a timing belt 15 stretched between these pulleys, and a timing belt 15
It is composed of four tension idlers 13 for giving tension to the motor. In such a timing belt driving mechanism, for example, the timing related to printing of one sheet may take a very long time, and furthermore, if the belt material is formed of a material having an elongation ratio with respect to the tension, it may take a long time to manufacture. Due to factors such as accuracy, a shift in the rotational phase difference between the plate cylinders occurs during printing, which causes a problem that a shift in image position, that is, a so-called ghost phenomenon occurs. Therefore, it is necessary to predict the behavior of the timing belt during transmission in order to reduce such a problem by evaluating the ghost phenomenon in advance at the design stage. The belt design support method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-229539 is one of the conventional techniques for analyzing such behavior. In this method, when a vibration is calculated using a vibration calculation model in the belt longitudinal direction of the transmission belt drive system, when the strain applied to the first element modeled as a spring with the belt span portion becomes a tensile strain, the spring constant is calculated. The spring characteristics of the belt span part. On the other hand, when the compression strain occurs, the spring constant is changed to a spring constant lower than the spring characteristic of the belt span portion, and an analysis result close to an actual phenomenon is obtained.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
従来技術においては、円筒回転体の回転ムラに影響を与
える各変動要因の影響を事前に明らかにするシミュレー
ション解析は行なわれていないという問題があった。本
発明の課題は、このような従来技術の問題を解決し、円
筒回転体の回転ムラに影響を与える各変動要因の影響を
事前に明らかにすることができるタイミングベルト駆動
解析方法およびその方法を実施するためのプログラムを
記憶した記憶媒体を提供することにある。
However, in the above-mentioned prior art, there is a problem in that a simulation analysis for clarifying in advance the influence of each variation factor affecting the rotation unevenness of the cylindrical rotating body is not performed. Was. An object of the present invention is to solve such a problem of the prior art, and to provide a timing belt drive analysis method and a timing belt drive analysis method capable of elucidating in advance the influence of each variable factor affecting the rotation unevenness of a cylindrical rotating body. An object of the present invention is to provide a storage medium storing a program to be executed.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに、請求項1に記載の発明は、タイミングベルトを介
して円筒回転体を駆動する駆動機構の解析モデルを作成
して駆動軸の動作に対する円筒回転体の挙動を解析する
タイミングベルト駆動解析方法において、前記円筒回転
体の回転ムラを生じさせるタイミングベルトに関する複
数の要因に係わるパラメータを含んだ解析モデルとし、
前記パラメータを独立に変化させることにより前記回転
ムラの要求仕様値または許容値を満たす各要因の変化範
囲を求めることを特徴とする。請求項2に記載の発明
は、請求項1に記載のタイミングベルト駆動解析方法に
おいて、前記回転ムラの要因としてタイミングベルトの
ピッチ円半径の変化がパラメータに反映される解析モデ
ルとし、前記回転ムラの要求仕様値または許容値を満た
す前記ピッチ円半径の変化範囲を求めることを特徴とす
る。請求項3に記載の発明は、請求項1に記載のタイミ
ングベルト駆動解析方法において、前記回転ムラの要因
としてタイミングベルトの歯谷部とプーリ中心間長さの
変化がパラメータに反映される解析モデルとし、前記回
転ムラの要求仕様値または許容値を満たす前記タイミン
グベルト歯谷部とプーリ中心間長さの変化範囲を求める
ことを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an analysis model of a drive mechanism for driving a cylindrical rotary member via a timing belt, and a drive shaft is provided. In the timing belt drive analysis method for analyzing the behavior of the cylindrical rotating body with respect to the operation, as an analysis model including parameters related to a plurality of factors relating to the timing belt that causes rotation unevenness of the cylindrical rotating body,
It is characterized in that a change range of each factor satisfying a required specification value or an allowable value of the rotation unevenness is obtained by independently changing the parameter. According to a second aspect of the present invention, in the timing belt drive analysis method according to the first aspect, an analysis model in which a change in a pitch circle radius of the timing belt is reflected as a parameter as a factor of the rotation unevenness is provided. A change range of the pitch circle radius that satisfies a required specification value or an allowable value is obtained. According to a third aspect of the present invention, in the timing belt drive analysis method according to the first aspect, an analysis model in which a change in a length between a tooth valley portion and a pulley center of the timing belt is reflected in a parameter as a factor of the rotation unevenness. The variation range of the length between the toothed portion of the timing belt and the center of the pulley satisfying the required specification value or the allowable value of the rotation unevenness is obtained.

【0005】請求項4に記載の発明は、請求項1に記載
のタイミングベルト駆動解析方法において、前記回転ム
ラの要因としてタイミングベルトの物性値の変化がパラ
メータに反映される解析モデルとし、前記回転ムラの要
求仕様値または許容値を満たす前記タイミングベルトの
物性値の変化範囲を求めることを特徴とする。請求項5
に記載の発明は、タイミングベルトを介して円筒回転体
を駆動する駆動機構の解析モデルを作成して駆動軸の動
作に対する円筒回転体の挙動を解析するタイミングベル
ト駆動解析方法において、前記回転ムラの要求仕様値ま
たは許容値を満たすプーリ回転各速度の変化範囲を求
め、前記プーリ回転角度の変化範囲から前記回転ムラの
要求仕様値または許容値を満たす前記単一ピッチ誤差の
変化範囲を求めることを特徴とする。請求項6に記載の
発明は、タイミングベルトを介して円筒回転体を駆動す
る駆動機構の解析モデルを作成して駆動軸の動作に対す
る円筒回転体の挙動を解析するタイミングベルト駆動解
析方法において、前記回転ムラの変動量とタイミングベ
ルトの累積ピッチ誤差との関係を用いて前記回転ムラの
要求仕様値または許容値から直接に前記回転ムラの要求
仕様値または許容値を満たす前記累積ピッチ誤差の変化
範囲を求めることを特徴とする。請求項7に記載の発明
は、請求項1乃至請求項6のいずれか1つの請求項に記
載のタイミングベに記載の発明は、ルト駆動解析方法に
おいて、求められた各変動要因の前記変化範囲に基づい
て各変動要因の許容変化範囲を決定することを特徴とす
る。請求項8に記載の発明は、請求項1乃至請求項7の
いずれかの1つの請求項に記載したタイミングベルト駆
動解析方法を実施するためのプログラムを記憶したこと
を特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the timing belt drive analysis method according to the first aspect, wherein an analysis model in which a change in a physical property value of the timing belt is reflected in a parameter as a factor of the rotation unevenness is provided. A change range of the physical property value of the timing belt satisfying the required specification value or the allowable value of the unevenness is obtained. Claim 5
The invention described in (1) is a timing belt drive analysis method for creating an analysis model of a drive mechanism that drives a cylindrical rotating body via a timing belt and analyzing the behavior of the cylindrical rotating body with respect to the operation of a drive shaft. A change range of each pulley rotation speed that satisfies a required specification value or a permissible value is obtained, and a change range of the single pitch error that satisfies the required specification value or permissible value of the rotation unevenness is obtained from the change range of the pulley rotation angle. Features. The invention according to claim 6 is a timing belt drive analysis method for creating an analysis model of a drive mechanism that drives a cylindrical rotating body via a timing belt and analyzing a behavior of the cylindrical rotating body with respect to an operation of a drive shaft. The change range of the cumulative pitch error that satisfies the required specification value or the allowable value of the rotation unevenness directly from the required specification value or the allowable value of the rotation unevenness using the relationship between the variation amount of the rotation unevenness and the cumulative pitch error of the timing belt. Is obtained. According to a seventh aspect of the present invention, there is provided the invention according to any one of the first to sixth aspects, wherein the variation range of each variation factor obtained in the tilt driving analysis method is provided. The allowable change range of each variation factor is determined based on An eighth aspect of the present invention is characterized in that a program for executing the timing belt drive analysis method according to any one of the first to seventh aspects is stored.

【0006】[0006]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。図9および図10は本発明の
タイミングベルト駆動解析方法を適用する対象例を示す
図である。図9の対象例の構成は、従来技術の説明にお
いて説明したとおりである。図9の対象例においては、
駆動モータにより図示しないタイミングベルトを介して
上流側版胴11の駆動軸に固定された上流側プーリ12を回
転させ、上流側プーリ12の回転によりタイミングベルト
15を介して下流側プーリ16を回転させ、下流側プーリ16
の回転により下流側版胴17を回転駆動させる。また、図
10の対象例は、例えば電子写真式の複写機やプリンタな
どに内蔵された感光体ドラム21を回転させる回転機構で
ある。図示したように、感光体ドラム21は駆動軸22に固
定されている。駆動軸22には、従動プーリ23とフライホ
イール24が固定されており、従動プーリ23は駆動プーリ
25との間に張り渡されたタイミングベルト26により回転
駆動される。その駆動プーリ25は駆動モータ27のモータ
軸に連結固定されており、駆動モータ27はその回転数ま
たは回転角度を検出するエンコーダを備えている。ま
た、駆動プーリ25と従動プーリ23との間には、タイミン
グベルト26に所定のテンションを付与するアイドラプー
リ28が配設されている。そして、駆動モータ27により駆
動プーリ25を回転させ、駆動プーリ25の回転によりタイ
ミングベルト26を介して従動プーリ23を回転駆動させ、
従動プーリ23の回転により感光体ドラム21を回転駆動さ
せる。フライホイール24の慣性効果により、感光体ドラ
ム21は安定して回転するのである。なお、前記におい
て、上流側版胴11、下流側版胴17および感光体ドラム21
は、円筒回転体である。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. 9 and 10 are diagrams showing examples to which the timing belt drive analysis method of the present invention is applied. The configuration of the target example in FIG. 9 is as described in the description of the related art. In the target example of FIG. 9,
The upstream pulley 12 fixed to the drive shaft of the upstream plate cylinder 11 is rotated by a drive motor via a timing belt (not shown), and the timing belt is rotated by the rotation of the upstream pulley 12.
Rotate the downstream pulley 16 via the
Rotates the downstream plate cylinder 17 in rotation. Also figure
A target example of 10 is a rotation mechanism for rotating a photosensitive drum 21 built in, for example, an electrophotographic copying machine or a printer. As illustrated, the photosensitive drum 21 is fixed to a drive shaft 22. A driven pulley 23 and a flywheel 24 are fixed to the drive shaft 22, and the driven pulley 23 is a drive pulley.
It is driven to rotate by a timing belt 26 stretched between the belt 25. The drive pulley 25 is connected and fixed to a motor shaft of a drive motor 27, and the drive motor 27 includes an encoder that detects the number of rotations or the rotation angle. An idler pulley 28 that applies a predetermined tension to the timing belt 26 is disposed between the driving pulley 25 and the driven pulley 23. Then, the driving pulley 25 is rotated by the driving motor 27, and the driven pulley 23 is rotationally driven via the timing belt 26 by the rotation of the driving pulley 25,
The rotation of the driven pulley 23 causes the photosensitive drum 21 to rotate. Due to the inertia effect of the flywheel 24, the photosensitive drum 21 rotates stably. In the above description, the upstream plate cylinder 11, the downstream plate cylinder 17, and the photosensitive drum 21
Is a cylindrical rotating body.

【0007】また、図1は本発明の各実施の形態に係る
タイミングベルト駆動解析システムを示すブロック図で
ある。図1に示したように、この実施に形態に係るタイ
ミングベルト駆動解析システムは、演算装置1と、デー
タ記憶装置2と、入力装置3と、表示装置4およびプリ
ンタ5などを備える。演算装置1は、プログラムやデー
タを一時的に記憶するメモリとそのプログラムに従って
動作するCPUを有して装置全体を制御するとともに本
発明に係わる解析および演算を行なう。データ記憶装置
2は、ハードディスク装置などから成り、データやプロ
グラムを記憶しておく。入力装置3は、解析モデルに係
わる各種データなどを入力するものである。表示装置4
は、メッセージや解析結果などを表示する。プリンタ5
は、前記解析結果などを用紙に出力する。このような構
成により、本発明の第1の実施の形態に係るタイミング
ベルト駆動解析システムでは、タイミングベルトを介し
て駆動される円筒回転体(下流側版胴17または感光体ド
ラム21)の回転ムラの変動要因となるベルトピッチ円半
径の変化、または、タイミングベルトの物性値の変化な
どが反映される解析モデル、つまり、ベルトピッチ円半
径やタイミングベルトの物性値などに係わるパラメータ
を含んだ解析モデルを作成し、各変動要因を独立して変
更できるようにして解析することにより、円筒回転体の
回転ムラが要求仕様値または許容値を満たす各変動要因
の変化範囲を求める。
FIG. 1 is a block diagram showing a timing belt drive analysis system according to each embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the timing belt drive analysis system according to this embodiment includes an arithmetic device 1, a data storage device 2, an input device 3, a display device 4, a printer 5, and the like. The arithmetic device 1 has a memory for temporarily storing programs and data and a CPU that operates according to the programs, controls the entire device, and performs analysis and calculations according to the present invention. The data storage device 2 includes a hard disk device or the like, and stores data and programs. The input device 3 is for inputting various data related to the analysis model. Display device 4
Displays messages and analysis results. Printer 5
Outputs the analysis result and the like on a sheet. With such a configuration, in the timing belt drive analysis system according to the first embodiment of the present invention, the rotation unevenness of the cylindrical rotating body (the downstream plate cylinder 17 or the photosensitive drum 21) driven via the timing belt is provided. An analysis model that reflects changes in the belt pitch circle radius or changes in the physical properties of the timing belt, which are the causes of fluctuations, that is, an analysis model that includes parameters related to the belt pitch circle radius, physical properties of the timing belt, etc. Is generated and analyzed so that each variation factor can be independently changed, thereby obtaining a change range of each variation factor in which the rotation unevenness of the cylindrical rotating body satisfies a required specification value or an allowable value.

【0008】図3に、本発明の第1の実施の形態に係る
タイミングベルト駆動解析システムの動作の全体を説明
するための概略動作フローを示す。以下、本発明の第1
の実施の形態に係るタイミングベルト駆動解析システム
を図面に基づいて詳細に説明する。まず、図9および図
10に示したようなタイミングベルト駆動機構から図2に
示したような解析モデルを人手により作成する(ステッ
プS1)。図2に示した2つの円は、図9の例で言えば
上流側プーリ12と下流側プーリ16であり、それらを結ん
でいる直線はタイミングベルトである。また、図2に示
した2つの円は、図10の例で言えば駆動プーリ25と従動
プーリ23であり、それらを結んでいる直線はタイミング
ベルトである。次に、利用者が図2に示した解析モデル
から式1と式2の運動方程式を作成し、プログラムに組
み込んで登録(記憶)する(ステップS2)。なお、図
2、式1、式2において、{F}はタイミングベルトの
張力ベクトル(図2に示したF1,F2など)を示し、
{W}は各プーリの巻き取り量ベクトル(つまり、タイ
ミングベルト両側の2つのプーリの巻き取り量の差とな
り、タイミングベルトの伸び量になる)を示している。
また、[k]はタイミングベルトのバネ剛性マトリック
スを示し、[c]はタイミングベルトのバネ粘性マトリ
ックスを示し、[r]はプーリ半径マトリックスを示
し、{θ}はドラム回転角ベクトルを示し、Iはプーリ
の慣性モーメントマトリックスを示し、Rはタイミング
ベルト芯線中心からプーリ中心までの距離マトリックス
を示している。 {F}=[k]{W}+[c](d{W}/dt) (式1) ここで、{W}=[r]{θ}である。 [I](d2{θ}/dt2)={F}[R] (式2) なお、タイミングベルト芯線はタイミングベルトの中央
部にあり、その芯線を歯ゴムと背ゴムが挟んでいる。
FIG. 3 shows a schematic operation flow for explaining the entire operation of the timing belt drive analysis system according to the first embodiment of the present invention. Hereinafter, the first of the present invention.
A timing belt drive analysis system according to the embodiment will be described in detail with reference to the drawings. First, FIG. 9 and FIG.
An analysis model as shown in FIG. 2 is manually created from the timing belt drive mechanism as shown in FIG. 10 (step S1). The two circles shown in FIG. 2 are the upstream pulley 12 and the downstream pulley 16 in the example of FIG. 9, and the straight line connecting them is the timing belt. The two circles shown in FIG. 2 are a driving pulley 25 and a driven pulley 23 in the example of FIG. 10, and a straight line connecting them is a timing belt. Next, the user creates the equations of motion of Equations 1 and 2 from the analysis model shown in FIG. 2, and registers (stores) them in the program (step S2). In FIG. 2, Equations 1 and 2, {F} indicates the tension vector of the timing belt (F1, F2, etc. shown in FIG. 2),
{W} indicates the winding amount vector of each pulley (that is, the difference between the winding amounts of the two pulleys on both sides of the timing belt, that is, the extension amount of the timing belt).
[K] indicates a spring stiffness matrix of the timing belt, [c] indicates a spring viscosity matrix of the timing belt, [r] indicates a pulley radius matrix, {θ} indicates a drum rotation angle vector, and I Indicates a matrix of the moment of inertia of the pulley, and R indicates a distance matrix from the center of the timing belt core to the center of the pulley. {F} = [k] {W} + [c] (d {W} / dt) (Equation 1) Here, {W} = [r] {θ}. [I] (d 2 {θ} / dt 2 ) = {F} [R] (Equation 2) The core of the timing belt is located at the center of the timing belt, and the core is sandwiched between the tooth rubber and the back rubber. .

【0009】次に、登録したプログラムを起動させる
と、演算装置1がメッセージなどを表示させて、式1お
よび式2で用いるタイミングベルトのバネ剛性やバネ粘
性など物性値、プーリ半径、タイミングベルト芯線中心
からプーリ中心までの距離、および、モータにより与え
られる駆動力などを式1および式2中の記号に対応付け
て入力装置3により入力させる(ステップS3)。な
お、タイミングベルト芯線中心からプーリ中心までの距
離とは、プーリ半径にタイミングベルトの歯ゴムの厚さ
を加えた距離である。また、タイミングベルトのピッチ
円半径を式2の[R]として定義する。続いて、演算装
置1が、入力された各変動要因の値を独立して変化さ
せ、それぞれの値に対して、式1および式2を連立させ
て解き、各時点tにおけるドラム回転角(円筒回転体の
回転角)θを求め、求めたθに円筒回転体の半径を乗じ
て所定時間毎の円周移動量を求めることにより円筒回転
体の回転ムラを求める(ステップS4)。そして、要求
仕様値または許容値を満たす各変動要因の変化範囲を求
め(ステップS5)、その結果を表示装置4またはプリ
ンタ5に出力する(ステップS6)。その一つの変動要
因として時間的に変動するタイミングベルトのピッチ円
半径に注目し、第1の実施の形態では、タイミングベル
トの物性値などは初期値(入力された値)のままにし
て、要求仕様値などを満たすタイミングベルトのピッチ
円半径の変化範囲を求める。以下、図4に示した動作フ
ローに従って、この実施例の動作を説明する。なお、図
4に示した動作フローでは、最初に初期値の場合で所定
時間当たりの前記円周移動量を求めておく。そして、タ
イミングベルトのピット円半径を大きい方か小さい方に
大きくずらしておき、所定量づつ減らすか増やすかして
最初に求めておいた所定時間当たりの円周移動量とその
ときの所定時間あたりの円周移動量を比較し、その差が
例えば要求仕様値を満たしているか否かを判定する。
Next, when the registered program is started, the arithmetic unit 1 displays a message and the like, and the physical properties such as the spring rigidity and spring viscosity of the timing belt used in the equations 1 and 2, the pulley radius, the timing belt core wire. The distance from the center to the center of the pulley, the driving force given by the motor, and the like are input by the input device 3 in association with the symbols in Expressions 1 and 2 (Step S3). The distance from the center of the timing belt core to the center of the pulley is a distance obtained by adding the thickness of the tooth rubber of the timing belt to the radius of the pulley. Further, the pitch circle radius of the timing belt is defined as [R] in Expression 2. Subsequently, the arithmetic unit 1 independently changes the input values of the respective fluctuation factors, solves Equations 1 and 2 simultaneously for each value, and solves the drum rotation angle (cylindrical cylinder at each time t). The rotation angle of the rotating body (θ) is determined, and the obtained θ is multiplied by the radius of the cylindrical rotating body to determine the amount of circumferential movement every predetermined time, thereby obtaining the rotation unevenness of the cylindrical rotating body (step S4). Then, a change range of each variation factor that satisfies the required specification value or the allowable value is obtained (step S5), and the result is output to the display device 4 or the printer 5 (step S6). The first embodiment focuses on the pitch circle radius of the timing belt which fluctuates with time as one of the fluctuation factors. In the first embodiment, the physical properties of the timing belt are kept at the initial values (input values). Find the change range of the pitch circle radius of the timing belt that satisfies the specification values. Hereinafter, the operation of this embodiment will be described according to the operation flow shown in FIG. In the operation flow shown in FIG. 4, first, the circumferential movement amount per predetermined time in the case of the initial value is obtained. Then, the pit circle radius of the timing belt is largely shifted to a larger or smaller one, and the circumferential movement amount per predetermined time initially determined by decreasing or increasing by a predetermined amount and the per-predetermined time per unit time are calculated. Are compared, and it is determined whether or not the difference satisfies, for example, a required specification value.

【0010】そのため、最初に入力されたプーリ半径と
タイミングベルトの厚さからピッチ円半径の初期値を求
め、その初期値の場合で所定時間当たりの前記円周移動
量を求める初期処理を行う(ステップS11)。そして、
例えばタイミングベルトの厚さを初期値から大きくずら
すことによりタイミングベルトのピット円半径を大きい
方か小さい方に大きくずらした値に設定し(ステップS
12)、その値でトルク(式2に示したF×R)を計算し、
また円筒回転体周面の所定時間あたりの移動量を算出す
る。さらに、この移動量とステップS11で求めた移動量
から所定時間当たりの回転量の差、つまりそのときの設
定での回転ムラを求め(ステップS13)、要求仕様値な
どと比較する(ステップS14)。要求仕様値などを満た
していない場合は(ステップS14でNo)、例えばタイミ
ングベルトの厚さを再設定することによりピッチ円半径
を所定量減らし、または増やす(ステップS12)。以
下、同様の動作を繰り返し、要求仕様値などを満たした
ならば(ステップS14でYes)、解析を終了させる。こ
うして、この実施の形態によれば、円筒回転体の回転ム
ラに影響を与える各変動要因の影響を事前に明らかにす
ることができる。特に、変動要因がタイミングベルトの
厚さの変動などによるタイミングベルトピット円半径の
変動の影響を事前に明らかにすることができる。
Therefore, an initial value of the pitch circle radius is obtained from the pulley radius and the thickness of the timing belt input first, and in the case of the initial value, an initial process of obtaining the circumferential movement amount per predetermined time is performed ( Step S11). And
For example, the pit circle radius of the timing belt is set to a value greatly shifted to a larger or smaller one by shifting the thickness of the timing belt greatly from the initial value (step S).
12) Calculate the torque (F × R shown in Equation 2) with the value,
Further, the movement amount of the peripheral surface of the cylindrical rotating body per predetermined time is calculated. Further, a difference between the amount of rotation and the amount of rotation per predetermined time from the amount of movement obtained in step S11, that is, rotation unevenness in the setting at that time (step S13), is compared with a required specification value or the like (step S14). . If the required specification value or the like is not satisfied (No in step S14), the pitch circle radius is reduced or increased by a predetermined amount, for example, by resetting the thickness of the timing belt (step S12). Hereinafter, the same operation is repeated, and when the required specification value or the like is satisfied (Yes in step S14), the analysis is terminated. Thus, according to the present embodiment, it is possible to clarify in advance the influence of each variable factor that affects the rotation unevenness of the cylindrical rotating body. In particular, the influence of the fluctuation of the radius of the timing belt pit due to the fluctuation of the thickness of the timing belt can be clarified in advance.

【0011】図5は、本発明の第2の実施の形態の動作
を説明するための動作フロー図である。この第2の実施
の形態では、前記回転ムラの変動要因となるタイミング
ベルトの単一ピッチ誤差について、円筒回転体(下流側
版胴17または感光体ドラム21)の回転角速度の変化幅を
計算することにより、運動方程式を解かずに前記要求仕
様値などを満たす変化範囲を求める。なお、タイミング
ベルトの単一ピッチとはタイミングベルトの隣同士の歯
間距離である。このような単一ピッチの誤差に比例して
下流側の円筒回転体の角速度が変化し、その角速度の変
化により円筒回転体の回転ムラが生じるので、まず、要
求仕様値などを満たす角速度の変化範囲を求める。式3
に、回転ムラ要求仕様値Sを満たす下流側円筒回転体の
回転角速度の変化範囲Aを示す。 ∫ωRdt−∫(ω+A*sin(2πt/T))Rdt=S/2 (式3) 但し、ωは円筒回転体の回転角速度を示し、Rは円筒回
転体の半径を示し、Tはベルト周期を示す。式3より回
転角速度の変化範囲を求めるために、この第2の実施の
形態では、図5に示したように、まず、回転ムラ要求仕
様値S、円筒回転体の半径およびベルト周期などを入力
装置3により与えて設定する(ステップS21)。そし
て、式3を用いて、要求仕様値などを満たす回転角速度
の変化範囲Aを求める(ステップS22)。次に、式4に
より、タイミングベルトの単一ピッチ誤差Mの範囲を算
出する。 M=ArT/n (式4) 但し、nはタイミングベルト歯数を示し、rは下流側プー
リ半径を示す。こうして、この実施例によれば、円筒回
転体の回転ムラに影響を与える変動要因の一つであるタ
イミングベルトの単一ピッチ誤差の影響を事前に明らか
にすることができる。
FIG. 5 is an operation flowchart for explaining the operation of the second embodiment of the present invention. In the second embodiment, the variation width of the rotational angular velocity of the cylindrical rotating body (the downstream plate cylinder 17 or the photosensitive drum 21) is calculated for the single pitch error of the timing belt, which is a cause of the fluctuation of the rotation unevenness. Thus, a change range that satisfies the required specification value or the like is determined without solving the equation of motion. Note that the single pitch of the timing belt is the distance between adjacent teeth of the timing belt. The angular velocity of the cylindrical rotating body on the downstream side changes in proportion to such a single-pitch error, and the variation in the angular velocity causes uneven rotation of the cylindrical rotating body. Find the range. Equation 3
5 shows a change range A of the rotational angular velocity of the downstream cylindrical rotary body satisfying the rotation unevenness requirement specification value S. ∫ωRdt−∫ (ω + A * sin (2πt / T)) Rdt = S / 2 (Equation 3) where ω indicates the rotational angular velocity of the cylindrical rotating body, R indicates the radius of the cylindrical rotating body, and T indicates 2 shows a belt cycle. In order to obtain the change range of the rotational angular velocity from Equation 3, in the second embodiment, first, as shown in FIG. 5, a rotation unevenness required specification value S, a radius of a cylindrical rotating body, a belt cycle, and the like are input. It is provided and set by the device 3 (step S21). Then, a change range A of the rotational angular velocity that satisfies the required specification value or the like is obtained using Expression 3 (Step S22). Next, the range of the single pitch error M of the timing belt is calculated by Expression 4. M = ArT / n (Equation 4) where n indicates the number of teeth of the timing belt, and r indicates the radius of the downstream pulley. Thus, according to this embodiment, it is possible to clarify in advance the influence of a single pitch error of the timing belt, which is one of the fluctuation factors affecting the rotation unevenness of the cylindrical rotating body.

【0012】図6は、本発明の第3の実施の形態の動作
を説明するための動作フロー図である。この第3の実施
の形態では、前記回転ムラの変動要因となるタイミング
ベルトの累積ピッチ誤差について、タイミングベルトの
累積ピッチ誤差をタイミングベルトの伸び量として、回
転ムラの変動量とタイミングベルトの累積ピッチ誤差と
を関係づけ、要求仕様値などから直接タイミングベルト
の累積ピッチ誤差の変化範囲を求めることにより、運動
方程式を解かずに前記要求仕様値などを満たす変化範囲
を求める。そのため、まず、式5によった計算に必要な
下流側プーリの半径や下流側円筒回転体の半径など初期
値を入力装置3により入力させ、設定する(ステップS
31)。そして、タイミングベルトの累積ピッチ誤差をタ
イミングベルトの伸び量として、回転ムラの変動量とタ
イミングベルトの累積ピッチ誤差とを関係づけて求めた
式5により、前記要求仕様値Sなどを満たすタイミング
ベルトの累積ピッチ誤差の範囲Nを求める(ステップS3
2)。 N=(S/2)*(下流側プーリ半径/下流側円筒回転体半径) (式5) なお、式5から明らかなように、もし、下流側プーリの
半径と下流側円筒回転体の半径が同じであるならば、前
記累積ピッチ誤差の範囲は要求仕様値の回転ムラ変動範
囲の半分になる。これは累積ピッチの誤差がプラスの誤
差とマイナスの誤差があるからである。
FIG. 6 is an operation flowchart for explaining the operation of the third embodiment of the present invention. In the third embodiment, with respect to the accumulated pitch error of the timing belt, which causes the fluctuation of the rotation unevenness, the variation amount of the rotation unevenness and the accumulated pitch The variation range that satisfies the required specification value and the like is determined without solving the equation of motion by directly relating the variation range to the error and directly calculating the variation range of the cumulative pitch error of the timing belt from the required specification value. Therefore, first, the initial values, such as the radius of the downstream pulley and the radius of the downstream cylindrical rotating body, necessary for the calculation based on Equation 5 are input and set by the input device 3 (Step S).
31). Then, using the accumulated pitch error of the timing belt as the amount of elongation of the timing belt, the equation 5 obtained by relating the variation amount of the rotation unevenness and the accumulated pitch error of the timing belt to the timing belt satisfying the required specification value S and the like is obtained by Expression 5. The range N of the accumulated pitch error is obtained (step S3
2). N = (S / 2) * (downstream pulley radius / downstream cylindrical rotating body radius) (Equation 5) As is apparent from Equation 5, if the radius of the downstream pulley and the radius of the downstream cylindrical rotating body are satisfied. Are the same, the range of the cumulative pitch error is half the range of the rotation unevenness fluctuation of the required specification value. This is because the accumulated pitch error has a plus error and a minus error.

【0013】図7は、本発明の第4の実施の形態の動作
を説明するための動作フロー図である。この第4の実施
の形態では、前記タイミングベルトの物性値などを一定
とし、式1のプーリ半径をタイミングベルトの歯谷部と
プーリ中心間の長さとしてその長さが時間とともに変動
するものとしてタイミングベルト伸び量と張力変動を計
算することにより、前記要求仕様値を満たすタイミング
ベルト歯谷部とプーリ中心間長さの変化幅を求める。つ
まり、タイミングベルト歯谷部とプーリ中心間長さの変
動分として、H×sin(ωt+φ)を付加するのである。以
下、図7に従って、この第4の実施の形態の動作を説明
する。まず、入力されたプーリ半径とその変動分の幅H
から時間変動分を考慮したプーリ半径の初期値を求め、
式1および式2で与えられる運動方程式を解くことで、
その初期値の場合で所定時間当たりの前記円周移動量を
求める初期処理を行う(ステップS41)。そして、例え
ば変動分を考慮したプーリ半径、つまりベルト歯谷部と
プーリ中心との間の長さを変動分の幅Hを変化させるこ
とにより前記初期値から大きい方か小さい方に大きくず
らした値に設定し(ステップS42)、その値でタイミン
グベルト伸び量と張力変動を計算し、円筒回転体周面の
所定時間あたりの移動量を算出する。さらに、この移動
量とステップS41で求めた移動量から所定時間当たりの
回転量の差、つまりそのときの設定での回転ムラを求め
(ステップS43)、要求仕様値などと比較する(ステッ
プS44)。要求仕様値などを満たしていない場合は(ス
テップS44でNo)、ベルト歯谷部とプーリ中心との間の
長さを減らし、または増やす(ステップS42)。以下、
同様の動作を繰り返し、要求仕様値などを満たしたなら
ば(ステップS44でYes)、解析を終了させる。こうし
て、この第4の実施に形態によれば、変動要因が式1に
おけるプーリ半径の時間的変動の場合でその影響を事前
に明らかにすることができる。
FIG. 7 is an operation flowchart for explaining the operation of the fourth embodiment of the present invention. In the fourth embodiment, it is assumed that the physical properties of the timing belt and the like are constant, and the radius of the pulley of Expression 1 is the length between the toothed portion of the timing belt and the center of the pulley, and the length varies with time. By calculating the amount of elongation of the timing belt and the fluctuation of the tension, the width of change in the length between the valley of the timing belt and the center of the pulley that satisfies the required specification value is obtained. That is, H × sin (ωt + φ) is added as a variation of the length between the toothed portion of the timing belt and the center of the pulley. Hereinafter, the operation of the fourth embodiment will be described with reference to FIG. First, the input pulley radius and its variation width H
Find the initial value of the pulley radius considering the time variation from
By solving the equations of motion given by Equations 1 and 2,
In the case of the initial value, an initial process for obtaining the circumferential movement amount per predetermined time is performed (step S41). Then, for example, a value in which the pulley radius in consideration of the variation, that is, the length between the belt tooth valley and the center of the pulley is largely shifted from the initial value to a larger or smaller value by changing the width H of the variation. (Step S42), the amount of elongation of the timing belt and the change in tension are calculated based on the values, and the amount of movement of the peripheral surface of the cylindrical rotating body per predetermined time is calculated. Further, the difference between the amount of movement and the amount of movement determined in step S41, ie, the amount of rotation per predetermined time, that is, the rotation unevenness in the setting at that time is determined (step S43), and is compared with a required specification value (step S44). . If the required specification value or the like is not satisfied (No in step S44), the length between the belt tooth valley and the center of the pulley is reduced or increased (step S42). Less than,
The same operation is repeated, and when the required specification value or the like is satisfied (Yes in step S44), the analysis is terminated. Thus, according to the fourth embodiment, when the variation factor is the temporal variation of the pulley radius in Expression 1, the effect can be clarified in advance.

【0014】図8は、本発明の第5の実施の形態の動作
を説明するための動作フロー図である。この第5の実施
の形態では、第1の実施の形態において、前記タイミン
グベルトピッチ円半径などを一定にして、前記回転ムラ
要求仕様値を満たすタイミングベルトの剛性マトリック
スkと粘性マトリックスcに対して、時間変動分λsin(ω
t+φ)を付加し、これによる張力変動を求める。なお、
λは時間変動分の振幅である。以下、ベルト剛性マトリ
ックスkの場合で図8に従って動作を説明する。まず、
入力された剛性マトリクスkとその変動分の幅λから時
間変動分を考慮した剛性マトリックスの初期値を求め、
その初期値の場合で所定時間当たりの前記円周移動量を
求める初期処理を行う(ステップS51)。そして、例え
ば変動分を考慮した剛性マトリックスを前記初期値から
大きい方か小さい方に大きくずらした値に設定し(ステ
ップS52)、その値で張力変動などを計算し、円筒回転
体周面の所定時間あたりの移動量を算出する。さらに、
この移動量とステップS51で求めた移動量から所定時間
当たりの回転量の差、つまりそのときの設定での回転ム
ラを求め(ステップS53)、要求仕様値などと比較する
(ステップS54)。要求仕様値などを満たしていない場
合は(ステップS54でNo)、タイミングベルトの剛性値
を減らし、または、増やす(ステップS52)。以下、同
様の動作を繰り返し、要求仕様値などを満たしたならば
(ステップS54でYes)、解析を終了させる。同様な方
法で粘性マトリックスcの変化範囲についても、回転ム
ラへの影響を解析する。こうして、この第5の実施の形
態によれば、変動要因が式1におけるタイミングベルト
の剛性マトリクスkおよび粘性マトリックスの時間的変
動の場合で、その影響を事前に明らかにすることができ
る。
FIG. 8 is an operation flow chart for explaining the operation of the fifth embodiment of the present invention. In the fifth embodiment, the stiffness matrix k and the viscous matrix c of the timing belt satisfying the rotation unevenness requirement specification value are set to be constant in the timing belt pitch circle radius and the like in the first embodiment. , Time variation λsin (ω
t + φ) is added, and the tension fluctuation due to this is obtained. In addition,
λ is the amplitude of the time variation. Hereinafter, the operation will be described with reference to FIG. 8 in the case of the belt stiffness matrix k. First,
From the input stiffness matrix k and its variation width λ, find the initial value of the stiffness matrix considering the time variation,
In the case of the initial value, an initial process for obtaining the circumferential movement amount per predetermined time is performed (step S51). Then, for example, the rigidity matrix in consideration of the variation is set to a value that is largely shifted from the initial value to a larger or smaller value (step S52), and a tension variation or the like is calculated based on the value, and a predetermined value of the peripheral surface of the cylindrical rotating body is calculated. Calculate the amount of movement per time. further,
A difference between the amount of movement and the amount of rotation per predetermined time from the amount of movement obtained in step S51, that is, rotation unevenness in the setting at that time (step S53), is compared with a required specification value (step S54). If the required specification value or the like is not satisfied (No in step S54), the rigidity value of the timing belt is reduced or increased (step S52). Hereinafter, the same operation is repeated, and when the required specification value or the like is satisfied (Yes in step S54), the analysis is terminated. In the same manner, the influence of the change range of the viscosity matrix c on the rotation unevenness is analyzed. Thus, according to the fifth embodiment, when the variation factor is the temporal variation of the stiffness matrix k and the viscosity matrix of the timing belt in Equation 1, the influence can be clarified in advance.

【0015】なお、以上説明した各実施例において、求
められた変動要因の変化範囲に基づいて変動要因の設計
値としての許容変化範囲を決定することができる。これ
までに求めた回転ムラに対する各変動要因の影響の大き
さや許容変化範囲を狭くすることの難易度などから各変
動要因へ許容変化範囲を配分し、各変動要因が並列して
変動しても回転ムラの要求仕様値などを満たすようにす
るのである。また、以上説明した本発明のタイミングベ
ルト駆動解析方法を実施するためのプログラムを記憶し
た機械読取り可能な記憶媒体が得られる。この場合に
は、その記憶媒体に記憶した前記プログラムをパーソナ
ルコンピュータなど情報処理装置に読み取らせることに
より、その情報処理装置においても本発明によるタイミ
ングベルト駆動解析方法を実行することができる。
In each of the embodiments described above, the allowable change range as the design value of the variation factor can be determined based on the obtained variation range of the variation factor. The allowable variation range is allocated to each variation factor based on the magnitude of the influence of each variation factor on the rotation unevenness obtained so far and the difficulty of narrowing the allowable variation range, and even if each variation factor varies in parallel, The required specification value of rotation unevenness is satisfied. Further, a machine-readable storage medium storing a program for implementing the timing belt drive analysis method of the present invention described above is obtained. In this case, the information storage device such as a personal computer reads the program stored in the storage medium, so that the information processing device can also execute the timing belt drive analysis method according to the present invention.

【0016】[0016]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1記載の発
明によれば、前記円筒回転体の回転ムラを生じさせるタ
イミングベルトに関する複数の要因に係わるパラメータ
を含んだ解析モデルとし、前記パラメータを独立に変化
させることにより前記回転ムラの要求仕様値または許容
値を満たす各要因の変化範囲を求めるから、円筒回転体
の回転ムラに影響を与える各変動要因の影響の大きさを
事前に明らかにすることができる。また、請求項2に記
載の発明によれば、請求項1に記載のタイミングベルト
駆動解析方法において、前記回転ムラの要因としてタイ
ミングベルトのピッチ円半径の変化がパラメータに反映
される解析モデルとし、前記回転ムラの要求仕様値また
は許容値を満たす前記ピッチ円半径の変化範囲を求める
から、円筒回転体の回転ムラに対するタイミングベルト
のピッチ円半径変化の影響の大きさを事前に明らかにす
ることができる。また、請求項3に記載の発明によれ
ば、請求項1に記載のタイミングベルト駆動解析方法に
おいて、前記回転ムラの要因としてタイミングベルトの
歯谷部とプーリ中心間長さの変化がパラメータに反映さ
れる解析モデルとし、前記回転ムラの要求仕様値または
許容値を満たす前記タイミングベルト歯谷部とプーリ中
心間長さの変化範囲を求めるから、円筒回転体の回転ム
ラに対するタイミングベルトの歯谷部とプーリ中心間長
さ変化の影響の大きさを事前に明らかにすることができ
る。また、請求項4に記載の発明によれば、請求項1に
記載のタイミングベルト駆動解析方法において、前記回
転ムラの要因としてタイミングベルトの物性値の変化が
パラメータに反映される解析モデルとし、前記回転ムラ
の要求仕様値または許容値を満たす前記タイミングベル
トの物性値の変化範囲を求めるから、円筒回転体の回転
ムラに対するタイミングベルトの物性値変化の影響の大
きさを事前に明らかにすることができる。また、請求項
5に記載の発明によれば、タイミングベルトを介して円
筒回転体を駆動する駆動機構の解析モデルを作成して駆
動軸の動作に対する円筒回転体の挙動を解析するタイミ
ングベルト駆動解析方法において、前記回転ムラの要求
仕様値または許容値を満たすプーリ回転各速度の変化範
囲を求め、前記プーリ回転角度の変化範囲から前記回転
ムラの要求仕様値または許容値を満たす前記単一ピッチ
誤差の変化範囲を求めるから、円筒回転体の回転ムラに
対するタイミングベルトの単一ピッチ誤差変化の影響の
大きさを事前に明らかにすることができる。
As described above, according to the first aspect of the present invention, an analysis model including parameters relating to a plurality of factors relating to the timing belt causing the rotation unevenness of the cylindrical rotary body is provided, and the parameters are set as the analysis model. Since the change range of each factor that satisfies the required specification value or the permissible value of the rotation unevenness is obtained by independently changing, the magnitude of the influence of each variable factor affecting the rotation unevenness of the cylindrical rotating body is clarified in advance. can do. According to the second aspect of the present invention, in the timing belt drive analysis method according to the first aspect, the analysis model is such that a change in a pitch circle radius of the timing belt is reflected in a parameter as a factor of the rotation unevenness, Since the change range of the pitch circle radius that satisfies the required specification value or allowable value of the rotation unevenness is obtained, it is necessary to clarify in advance the magnitude of the influence of the change in the pitch circle radius of the timing belt on the rotation unevenness of the cylindrical rotating body. it can. According to the third aspect of the present invention, in the timing belt drive analysis method according to the first aspect, a change in the length between the tooth valley portion and the pulley center of the timing belt is reflected in the parameter as a factor of the rotation unevenness. Since the analysis model to be obtained and the change range of the length between the pulley center and the timing belt tooth valley satisfying the required specification value or the allowable value of the rotation unevenness are obtained, the tooth valley of the timing belt with respect to the rotation unevenness of the cylindrical rotating body is obtained. And the magnitude of the influence of the change in the pulley center length can be clarified in advance. According to a fourth aspect of the present invention, in the timing belt drive analysis method according to the first aspect, the analysis model is such that a change in a physical property value of the timing belt is reflected in a parameter as a factor of the rotation unevenness, Since the change range of the physical property value of the timing belt that satisfies the required specification value or the allowable value of the rotation unevenness is obtained, it is necessary to clarify in advance the magnitude of the influence of the change in the physical property value of the timing belt on the rotation unevenness of the cylindrical rotating body. it can. According to the fifth aspect of the present invention, a timing belt drive analysis for creating an analysis model of a drive mechanism for driving a cylindrical rotary body via a timing belt and analyzing the behavior of the cylindrical rotary body with respect to the operation of the drive shaft. In the method, a change range of each pulley rotation speed that satisfies the required specification value or tolerance value of the rotation unevenness is obtained, and the single pitch error that satisfies the required specification value or tolerance value of the rotation unevenness is obtained from the change range of the pulley rotation angle. , The magnitude of the effect of the single pitch error change of the timing belt on the rotation unevenness of the cylindrical rotating body can be clarified in advance.

【0017】また、請求項6に記載の発明によれば、タ
イミングベルトを介して円筒回転体を駆動する駆動機構
の解析モデルを作成して駆動軸の動作に対する円筒回転
体の挙動を解析するタイミングベルト駆動解析方法にお
いて、前記回転ムラの変動量とタイミングベルトの累積
ピッチ誤差との関係を用いて前記回転ムラの要求仕様値
または許容値から直接に前記回転ムラの要求仕様値また
は許容値を満たす前記累積ピッチ誤差の変化範囲を求め
るから、円筒回転体の回転ムラに対するタイミングベル
トの累積ピッチ誤差変化の影響の大きさを事前に明らか
にすることができる。また、請求項7に記載の発明によ
れば、請求項1乃至請求項6のいずれか1つの請求項に
記載のタイミングベルト駆動解析方法において、求めら
れた各変動要因の前記変化範囲に基づいて各変動要因の
許容変化範囲を決定するから、円筒回転体の回転ムラの
要求仕様値または許容値を満たすことができるタイミン
グベルト駆動系を少ない試作回数で設計することができ
る。また、請求項8に記載の発明によれば、請求項1乃
至請求項7のいずれかの1つの請求項に記載したタイミ
ングベルト駆動解析方法を実施するためのプログラムを
記憶した記憶媒体が得られるから、ぞの記憶媒体に記憶
された前記プログラムを情報処理装置で読み取って実行
することにより、その情報処理装置においても請求項1
乃至請求項7のいずれかの1つの請求項に記載の発明の
効果を得ることができる。
According to the present invention, an analysis model of a drive mechanism for driving a cylindrical rotating body via a timing belt is created, and a timing of analyzing the behavior of the cylindrical rotating body with respect to the operation of the drive shaft. In the belt drive analysis method, the required specification value or the allowable value of the rotation unevenness is directly satisfied from the required specification value or the allowable value of the rotation unevenness using a relationship between the variation amount of the rotation unevenness and the accumulated pitch error of the timing belt. Since the change range of the accumulated pitch error is obtained, the magnitude of the influence of the accumulated pitch error change of the timing belt on the rotation unevenness of the cylindrical rotating body can be clarified in advance. According to a seventh aspect of the present invention, in the timing belt drive analysis method according to any one of the first to sixth aspects, based on the obtained change range of each of the fluctuation factors. Since the allowable change range of each variation factor is determined, a timing belt drive system that can satisfy the required specification value or the allowable value of the rotation unevenness of the cylindrical rotating body can be designed with a small number of trial productions. According to an eighth aspect of the present invention, there is provided a storage medium storing a program for executing the timing belt drive analysis method according to any one of the first to seventh aspects. 2. The information processing device according to claim 1, wherein the program stored in each storage medium is read and executed by the information processing device.
The effect of the invention described in any one of claims 7 to 7 can be obtained.

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

【図1】図1は本発明の各実施の形態に係るタイミング
ベルト駆動解析システムを示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a timing belt drive analysis system according to each embodiment of the present invention.

【図2】本発明の各実施の形態に係るタイミングベルト
駆動解析方法による解析モデルの1例を説明するための
の説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram for describing an example of an analysis model by a timing belt drive analysis method according to each embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第1の実施の形態に係るタイミングベ
ルト駆動解析システムの動作の全体を説明するための概
略動作フローを示すフロー図である。
FIG. 3 is a flowchart showing a schematic operation flow for explaining the entire operation of the timing belt drive analysis system according to the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第1の実施の形態に係るタイミングベ
ルト駆動解析方法の動作を説明するための他の動作フロ
ー図である。
FIG. 4 is another operation flowchart for explaining the operation of the timing belt drive analysis method according to the first embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第2の実施の形態に係るタイミングベ
ルト駆動解析方法の動作を説明するための動作フロー図
である。
FIG. 5 is an operation flowchart for explaining the operation of the timing belt drive analysis method according to the second embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第3の実施の形態に係るタイミングベ
ルト駆動解析方法の動作を説明するための動作フロー図
である。
FIG. 6 is an operation flowchart for explaining the operation of the timing belt drive analysis method according to the third embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第4の実施の形態に係るタイミングベ
ルト駆動解析方法の動作を説明するための動作フロー図
である。
FIG. 7 is an operation flowchart for explaining the operation of the timing belt drive analysis method according to the fourth embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第5の実施の形態に係るタイミングベ
ルト駆動解析方法の動作を説明するための動作フロー図
である。
FIG. 8 is an operation flowchart for explaining an operation of a timing belt drive analysis method according to a fifth embodiment of the present invention.

【図9】本発明および従来技術のタイミングベルト駆動
解析方法に係わる説明図である。
FIG. 9 is an explanatory diagram relating to a timing belt drive analysis method of the present invention and a conventional technique.

【図10】本発明および従来技術のタイミングベルト駆
動解析方法に係わる他の説明図である。
FIG. 10 is another explanatory diagram relating to the timing belt drive analysis method of the present invention and the prior art.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 演算装置、2 データ記憶装置、3 入力装置、4
表示装置、5 プリンタ、11 上流側版胴、12 上流
側プーリ、15 タイミングベルト、16 下流側プーリ、
17 下流側版胴、21 感光体ドラム、22 駆動軸、23
従動プーリ、25駆動プーリ、26 タイミングベルト、27
駆動モータ。
1 arithmetic unit, 2 data storage device, 3 input device, 4
Display device, 5 printer, 11 upstream plate cylinder, 12 upstream pulley, 15 timing belt, 16 downstream pulley,
17 Downstream plate cylinder, 21 Photoconductor drum, 22 Drive shaft, 23
Driven pulley, 25 drive pulley, 26 timing belt, 27
Drive motor.

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 タイミングベルトを介して円筒回転体を
駆動する駆動機構の解析モデルを作成して駆動軸の動作
に対する円筒回転体の挙動を解析するタイミングベルト
駆動解析方法において、前記円筒回転体の回転ムラを生
じさせるタイミングベルトに関する複数の要因に係わる
パラメータを含んだ解析モデルとし、前記パラメータを
独立に変化させることにより前記回転ムラの要求仕様値
または許容値を満たす各要因の変化範囲を求めることを
特徴とするタイミングベルト駆動解析方法。
1. A timing belt drive analysis method for creating an analysis model of a drive mechanism for driving a cylindrical rotating body via a timing belt and analyzing a behavior of the cylindrical rotating body with respect to an operation of a drive shaft. An analysis model including parameters relating to a plurality of factors relating to a timing belt causing rotation unevenness, and a change range of each factor satisfying a required specification value or an allowable value of the rotation unevenness is obtained by independently changing the parameters. A timing belt drive analysis method, characterized in that:
【請求項2】 請求項1に記載のタイミングベルト駆動
解析方法において、前記回転ムラの要因としてタイミン
グベルトのピッチ円半径の変化がパラメータに反映され
る解析モデルとし、前記回転ムラの要求仕様値または許
容値を満たす前記ピッチ円半径の変化範囲を求めること
を特徴とするタイミングベルト駆動解析方法。
2. The timing belt drive analysis method according to claim 1, wherein a change in a pitch belt radius of the timing belt is reflected in a parameter as a factor of the rotation unevenness, and a required specification value of the rotation unevenness or A timing belt drive analysis method, wherein a change range of the pitch circle radius that satisfies an allowable value is obtained.
【請求項3】 請求項1に記載のタイミングベルト駆動
解析方法において、前記回転ムラの要因としてタイミン
グベルトの歯谷部とプーリ中心間長さの変化がパラメー
タに反映される解析モデルとし、前記回転ムラの要求仕
様値または許容値を満たす前記タイミングベルト歯谷部
とプーリ中心間長さの変化範囲を求めることを特徴とす
るタイミングベルト駆動解析方法。
3. The timing belt drive analysis method according to claim 1, wherein the rotation model includes an analysis model in which a change in a length between a tooth valley portion and a pulley center of the timing belt is reflected in a parameter as a cause of the rotation unevenness. A timing belt drive analysis method, wherein a change range of the length between the toothed portion of the timing belt and the center of the pulley satisfying a required specification value or an allowable value of unevenness is obtained.
【請求項4】 請求項1に記載のタイミングベルト駆動
解析方法において、前記回転ムラの要因としてタイミン
グベルトの物性値の変化がパラメータに反映される解析
モデルとし、前記回転ムラの要求仕様値または許容値を
満たす前記タイミングベルトの物性値の変化範囲を求め
ることを特徴とするタイミングベルト駆動解析方法。
4. The timing belt drive analysis method according to claim 1, wherein a change in a physical property value of the timing belt is reflected in a parameter as a factor of the rotation unevenness, and a required specification value or a tolerance of the rotation unevenness is used. A timing belt drive analysis method, wherein a change range of a physical property value of the timing belt satisfying the value is obtained.
【請求項5】 タイミングベルトを介して円筒回転体を
駆動する駆動機構の解析モデルを作成して駆動軸の動作
に対する円筒回転体の挙動を解析するタイミングベルト
駆動解析方法において、前記回転ムラの要求仕様値また
は許容値を満たすプーリ回転各速度の変化範囲を求め、
前記プーリ回転角度の変化範囲から前記回転ムラの要求
仕様値または許容値を満たす前記単一ピッチ誤差の変化
範囲を求めることを特徴とするタイミングベルト駆動解
析方法。
5. A timing belt drive analysis method for preparing an analysis model of a drive mechanism for driving a cylindrical rotating body via a timing belt and analyzing a behavior of the cylindrical rotating body with respect to an operation of a drive shaft, the timing belt driving analysis method comprising: Find the change range of each pulley rotation speed that satisfies the specification value or the allowable value,
A timing belt drive analysis method, wherein a change range of the single pitch error that satisfies a required specification value or an allowable value of the rotation unevenness is obtained from a change range of the pulley rotation angle.
【請求項6】 タイミングベルトを介して円筒回転体を
駆動する駆動機構の解析モデルを作成して駆動軸の動作
に対する円筒回転体の挙動を解析するタイミングベルト
駆動解析方法において、前記回転ムラの変動量とタイミ
ングベルトの累積ピッチ誤差との関係を用いて前記回転
ムラの要求仕様値または許容値から直接に前記回転ムラ
の要求仕様値または許容値を満たす前記累積ピッチ誤差
の変化範囲を求めることを特徴とするタイミングベルト
駆動解析方法。
6. A timing belt drive analysis method for creating an analysis model of a drive mechanism for driving a cylindrical rotary body via a timing belt and analyzing a behavior of the cylindrical rotary body with respect to an operation of a drive shaft, wherein the fluctuation of the rotation unevenness is improved. Using a relationship between the amount and the cumulative pitch error of the timing belt to directly determine the change range of the cumulative pitch error that satisfies the required specification value or the allowable value of the rotation unevenness from the required specification value or the allowable value of the rotation unevenness. Characteristic timing belt drive analysis method.
【請求項7】 請求項1乃至請求項6のいずれか1つの
請求項に記載のタイミングベルト駆動解析方法におい
て、求められた各変動要因の前記変化範囲に基づいて各
変動要因の許容変化範囲を決定することを特徴とするタ
イミングベルト駆動解析方法。
7. The timing belt drive analysis method according to claim 1, wherein an allowable change range of each variation factor is determined based on the determined variation range of each variation factor. A timing belt drive analysis method characterized by determining.
【請求項8】 請求項1乃至請求項7のいずれかの1つ
の請求項に記載したタイミングベルト駆動解析方法を実
施するためのプログラムを記憶したことを特徴とする機
械読み取り可能な記憶媒体。
8. A machine-readable storage medium storing a program for executing the timing belt drive analysis method according to claim 1. Description:
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010122551A (en) * 2008-11-21 2010-06-03 Kyocera Mita Corp Color image forming apparatus
US8077277B2 (en) 2007-06-15 2011-12-13 Hitachi Displays, Ltd. Liquid crystal display device comprising a first optical compensating member disposed without a birefringent medium sandwiched between the liquid crystal layer and the first optical compensating member

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