JP2002039290A

JP2002039290A - 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

Info

Publication number: JP2002039290A
Application number: JP2000227868A
Authority: JP
Inventors: Nami Yu; 兪　　波; Tetsuya Sonoda; 徹也園田
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2000-07-27
Filing date: 2000-07-27
Publication date: 2002-02-06

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）。

Description

【発明の詳細な説明】

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【図面の簡単な説明】

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【符号の説明】

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。

Claims

【特許請求の範囲】

【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。