JP3535703B2 - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JP3535703B2 JP19826897A JP19826897A JP3535703B2 JP 3535703 B2 JP3535703 B2 JP 3535703B2 JP 19826897 A JP19826897 A JP 19826897A JP 19826897 A JP19826897 A JP 19826897A JP 3535703 B2 JP3535703 B2 JP 3535703B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複写機やイメージ
リーダ等の画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】斯かる画像形成装置の駆動手段として、
駆動源である電動モータのロータ軸にギヤを設け、該ギ
ヤに連結されたギヤトレインにて構成されたものが知ら
れている。これらの駆動手段には、ギヤトレインが電動
モータと一体的に組み立てられてユニット化され、全体
がダイカストやプラスチック製のカバーで覆われたクロ
ーズドタイプのものがある。
【0003】ところで、電動モータのロータ軸としては
金属軸が多く用いられ、場合によってはロータ軸にピニ
オンギヤを取り付けたり、又、ロータ軸にヘリカルギヤ
を直接歯切することがある。この場合、ロータ軸に設け
られたギヤ(以下、ロータ軸ギヤと称す)に連結される
ギヤトレインの中で特にロータ軸ギヤに近いギヤ程回転
数が高く設定されており、このギヤは最終的には装置内
部で要求される一定回転数の出力として他の構成された
装置内部の画像形成装置の被駆動部に接続連結されてい
る。
【0004】従来、画像形成装置は、画像読取手段であ
る光学系と、感光ドラム周りに配置された画像形成プロ
セス手段と、シート搬送手段及び未定着画像を加圧と加
熱によってシートに固着せしめる定着手段によって構成
されている。これらの構成手段は駆動源である電動モー
タとベルトやチェーン及び変速ギヤやギヤトレインを含
む駆動手段によって動作するよう構成されている。この
際、特に定着手段や光学系では回転時の摺擦音やギヤの
噛み合い音が発生するため、装置を覆う外装カバーを用
いて音を低く抑えるようにしている。
【0005】又、画像形成に用いられるトナーや感光ド
ラムを含むプロセスカートリッジや光学読取手段等は振
動を嫌うプロセス手段であり、機内振動が著しい場合に
は画像形成プロセスや露光手段が悪影響を受け、画像形
成の性能が不十分であったり、画像がブレてしまい、良
好な画像形成が不可能となるばかりか、故障の原因とな
る可能性がある。
【0006】そこで、従来、機内の振動や騒音上昇を抑
えるとともに、駆動回転を滑らかにするため、回転軸に
フライホイールを設けたり、ギヤヘッド等を剛性の高い
金属(ダイキャスト等の鋳物)によって構成して振動や
音の発生を抑えるようにしていた。
【0007】又、近年、OA機器の普及と共にオフィス
環境について関心が高まってきており、例えばドイツ国
では、機械装置から生じる稼働音について規定するブル
ーエンジェル等の基準や稼働音そのものが商品価値やコ
ンセプトとして打ち出されてきている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、複雑化
及び多機能化する画像形成装置においては、よりシンプ
ルな構成にして量産性を向上させるために電動モータと
ギヤトレインを直接連結して短い駆動伝達系を構成する
ことが望ましい。又、被連結ユニットに対する必要トル
クを満足するために正確な回転制御によって安定したト
ルク伝達を供給することが求められる。
【0009】更に、画像形成装置の製品耐用寿命は益々
長くなるように要求されてきており、装置稼働音につい
ても静音化が求められている。画像形成装置の稼働音を
測定すると、稼働音は電動モータの高速回転部分(所謂
電動モータに接続されているロータ軸近傍の減速部の高
回転ギヤ部分)から発生することが判明し、この音は装
置から発生する種々の音の中でも連続して発生する音と
なるため、この音の大小が装置の稼働音に占める割合が
極めて大きく、そのための対策が不十分であるとユーザ
ーに不快感を与えてしまう。
【0010】又、電動モータは高精度及び高強度化の方
向に向かっているが、一方では低コスト化の要求も大き
い。これを満足するために、金属製モータロータ軸にヘ
リカルギヤを直接歯切して使用しているが、高速度で回
転するギヤの場合には歯面の噛み合い叩き音が発生す
る。この音を低下させるために二硫化モリブデン系のグ
リース潤滑油を噛み合い部に塗布するが、回転耐久が進
行するとギヤ歯面の潤滑油は歯面の相互摺擦によって徐
々に掻き取られて歯面サイドにはみ出し、潤滑効果が低
下してしまう。そして、この状態で継続使用するとギヤ
歯面が摩耗し、噛み合い不良が発生し、音が大きくなっ
て最終的にはギヤ歯面が破損して故障の原因ともなり兼
ねないという問題がある。
【0011】一方、最近では、優れた性能を有するプラ
スチックギヤが開発され、商品化されてはきているが、
このプラスチックギヤは金属ギヤと比較すると噛み合い
音は静かになる反面、機械的強度が弱いという欠点を有
している。これに対する対策としてギヤのモジュールを
大きくしたり、ギヤ幅を広げたりすることが考えられる
が、その分だけスペースが大きくなり、材料費も高価に
なってしまう。
【0012】又、他方では、画像品質を高めるためにギ
ヤのモジュールを小さくして画像にギヤのピッチが現れ
にくくする工夫も行われている。この場合、伝達トルク
の都合によってモータのロータ軸ギヤに高周波焼入れ等
の表面処理を施してその強度を高めたり、ギヤの加工精
度を高めたり、或は噛み合いギヤ間の軸間距離を正確に
加工する等の対策を講じている。
【0013】しかしながら、金属ギヤの場合は、噛み合
いの叩き音を低下させることは困難である。
【0014】そこで、やむなくギヤトレインを電動モー
タと一体的に組み立ててユニット化し、所謂ギヤヘッド
を構成してこれをダイキャストやプラスチック製のカバ
ーで覆い、クローズドタイプとして音が外部に漏れない
ようにする対策が採られている。
【0015】しかしながら、ダイキャストカバーの場合
は製造コストが高価になるという問題があり、プラスチ
ックカバーの場合は高い寸法精度を確保しづらい上に十
分な遮音ができない等の問題があった。
【0016】そこで、画像形成装置では、装置を覆う外
装カバーの内側に吸音材を用いて音を低く抑えるように
する場合もあるが、製造コストが高くなり、大きなスペ
ースを要するという問題がある。
【0017】又、画像形成に用いられるトナーや感光ド
ラムを含むプロセスカートリッジや光学読取手段等は振
動を嫌うプロセス手段であり、機内振動が著しい場合に
は画像形成プロセスや露光手段が悪影響を受け、画像形
成の性能が不十分であったり、画像がブレてしまい、良
好な画像形成が不可能となるばかりか、故障の原因とな
る可能性がある。
【0018】そこで、機内の振動や騒音上昇を抑えると
ともに、駆動回転を滑らかにするため、回転軸にフライ
ホイールを設ける等の対策が講じられるが、製造コスト
が高くなってしまうという問題があった。
【0019】一方、機械装置はエコロジーや環境保全の
観点から高耐久化が進み、中高速の画像形成装置では1
00万枚程度シートを画像形成しても使用に耐えられる
ように設計されてきている。
【0020】しかしながら、上記のように高耐久性を実
現するには装置を定期的にメンテナンスする必要があ
り、或る程度の消耗部品は交換しなければならないのが
実情であり、そのために多くの人的な手間を要してしま
う。
【0021】そこで、交換部品においても耐久性をでき
るだけ延ばして使用できるようにする必要があり、適切
で、且つ、前述のような様々な要求をバランス良く満足
させて設計しなければ、画像形成装置の精密な駆動部品
の精度を狂わせてしまい、駆動部品の再調整や交換が必
要であり、斯かるメンテナンスに要する手間は大変な負
担となってしまう。
【0022】本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とする処は、低コストで静音化を実現する
ことができる画像形成装置を提供することにある。
【0023】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1記載の発明は、電動モータのロータ軸ギヤ
とこれに連結されるギヤとで構成される駆動手段を備え
る画像形成装置において、内壁と外壁及びこれらの間の
内部仕切り壁から成る複数の遮音壁を有する遮音ケース
で前記駆動手段を覆ったことを特徴とする。
【0024】
【0025】請求項記載の発明は、請求項記載の発
明において、前記遮音ケースの遮音壁の端部にリップを
形成するとともに、内壁の内側に潤滑油を封入したこと
を特徴とする。
【0026】請求項記載の発明は、請求項1又は2記
載の発明において、前記遮音ケースを透明なプラスチッ
ク樹脂で構成したことを特徴とする。
【0027】従って、請求項1記載の発明によれば、内
壁と外壁との二重の遮音壁を有する遮音ケースによって
駆動手段が覆われるため、高速で噛み合いながら回転す
るギヤから発生する叩き音の外部への伝播を効果的に遮
断することができ、画像形成装置の静音化を低コストで
実現することができる。
【0028】
【0029】請求項記載の発明によれば、遮音ケース
の内壁の内側に潤滑油を封入したため、他の部材と当接
する遮音ケースのギヤとの間の隙間を無くして音の漏れ
を防ぐとともに、潤滑油の漏れをリップによって防いで
ギヤ歯面の油切れを防ぎ、更にギヤ歯面の叩き音をゲル
状の潤滑油で覆い被せることによって吸収することがで
きる。
【0030】請求項記載の発明によれば、遮音ケース
を透明なプラスチック樹脂で構成したため、サービスマ
ンのメンテナンス時の点検を目視チェックのみで済ませ
ることができる。
【0031】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。
【0032】図4は本発明に係る画像形成装置の断面図
であり、同図に示すように、画像形成装置本体900に
は原稿載置台906、光源907、レンズ系908、給
紙部909、画像形成部902等が備えられている。
【0033】上記給紙部909は、シート材Sを収納し
て装置本体900に着脱自在なカセット(収納容器)9
10,911及びペディスタル912に配置された給紙
デッキ913を有しており、各カセット910,911
には給紙ローラ(給紙手段)がそれぞれ配設されてい
る。
【0034】又、前記画像形成部902には、円筒状の
感光ドラム914、現像器915、転写帯電器916、
分離帯電器917、クリーナ918、一次帯電器919
等がそれぞれ配設されている。そして、画像形成部90
2の下流側には、搬送装置920、定着装置904、排
出ローラ905等が配設されている。
【0035】次に、この画像形成装置の作動を説明す
る。
【0036】装置本体900側に設けられている不図示
の制御装置から給紙信号が出力されると、光源907か
ら原稿載置台206に載置されている原稿Dに当てられ
て反射した光はレンズ系908を介して感光ドラム91
4に照射される。感光ドラム914は一次帯電器919
によって予め帯電されており、光が照射されることによ
り静電潜像が形成され、この静電潜像は現像器915に
よつて現像されてトナー像として顕画化される。
【0037】一方、給紙部909から給送されたシート
材Sは、レジストローラ901で斜行が補正され、更に
タイミングが合わされて画像形成部902へ送られる。
画像形成部902では、転写帯電器916によってシー
ト材Sに感光ドラム914上のトナー像が転写され、ト
ナー像の転写を受けたシート材Sは分離帯電器917に
よって転写帯電器916と逆極性に帯電されて感光ドラ
ム914から分離される。
【0038】上述のように感光ドラム914から分離さ
れたシート材Sは搬送装置920によって定着装置90
4に搬送され、定着装置904においてはシート材Sに
未定着転写画像が永久定着される。そして、画像が定着
されたシート材Sは排出ローラ905によって装置本体
900から排出される。
【0039】以上のプロセスを経て給紙部909から給
送されたシート材Sに画像が形成され、画像が形成され
たシート材Sは装置本体900外へ排出される。
【0040】次に、本実施の形態に係る画像形成装置に
設けられた駆動装置を図1及び図2に基づいて説明す
る。尚、図1は装置本体900に装着された駆動装置の
破断正面図、図2は同駆動装置の平断面図である。
【0041】駆動手段である駆動ユニット1において
は、モータ取付板4に駆動源である電動モータ6が複数
の取付ビス7によって固定されている。
【0042】上記電動モータ6のロータ軸6aにはヘリ
カルギヤが加工されており、このヘリカルギヤは接続さ
れるギヤ3に噛み合っている。モータ取付板4は駆動ユ
ニット1の基台板5にビス止めされており、基台板5は
連結されるギヤトレイン8を保持し、画像形成装置筐体
に取り付けられている。
【0043】而して、本実施の形態に係る駆動装置にお
いては、ロータ軸6aに接続される前記ギヤ3は遮音ケ
ース2によって覆われており、この遮音ケース2は図示
のようにギヤ3の外径部との間に僅かなギャップを形成
してギヤ3を覆い囲んでおり、その隙間には二流化モリ
ブデン系の潤滑油であるグリース9が封入されている。
そして、遮音ケース2の内壁2aがグリース9を遮蔽す
ることによって該グリース9の漏れが防がれている。こ
のため、グリース9は常にギヤ3とロータ軸6aのヘリ
カルギヤ歯面から除去されることなくギヤ3の歯面を潤
しているため、ギヤ3の歯面の摩耗が抑制される。又、
グリース9は遮音ケース2の内壁2aとギヤ3との隙間
に万遍なく充填されているため、ギヤ3の叩き音を吸収
することができる。
【0044】更に、遮音ケース2は、図1に示すよう
に、内壁2aから延出した仕切り壁2bと外壁2cによ
って複数の部屋に仕切られており、各部屋の中に漏れ出
てきた音は更に部屋の中で共鳴しながら音のエネルギー
は減衰し、これによって音圧が低減される。この状況に
おいて、遮音ケース2を透明な例えばプラスチック樹脂
材料で構成した場合には、内部のギヤ3の様子やグリー
ス9の封入状態を装置を分解することなく目視で確認す
ることができる。
【0045】一方、発生する音が高周波の金属音である
場合は、更に緩衝材であるグラスウールや発泡ウレタン
スポンジを充填装着することによってより効果を高める
ことができた。この緩衝材としては防振材であれば他の
材料を使用することも可能であって、限定されるもので
はない。尚、駆動手段には、タイミングベルト等を架張
するためのテンショナー10やギヤ軸12を支えるベア
リング等の軸受11が設けられている。
【0046】又、図2に示すように、遮音ケース2の内
壁2aからはリップ2dが延出しており、このリップ2
dは遮音ケース2の内部に封入したグリース9のシール
している。尚、このリップ2dは気密性を保つ機能も果
たすため、内壁2a内部の音を外部に出しにくくする作
用もなす。
【0047】ところで、別の遮音ケース2eを設けれ
ば、高精度が要求されるギヤトレイン8に対して外部か
らのゴミや埃等の付着を防ぐことができる。
【0048】図3は画像形成装置に実施した前記駆動装
置のギヤトレインの系統を模式的に示した説明図であっ
て、同図に示すように駆動源である電動モータ6の動力
は各々のギヤを介して画像形成装置の各被駆動体に伝達
される。
【0049】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、請求項1
記載の発明によれば、内壁と外壁との二重の遮音壁を有
する遮音ケースによって駆動手段が覆われるため、高速
で噛み合いながら回転するギヤから発生する叩き音の外
部への伝播を効果的に遮断することができ、画像形成装
置の静音化を低コストで実現することができるという効
果が得られる。
【0050】
【0051】請求項記載の発明によれば、遮音ケース
の内壁の内側に潤滑油を封入したため、他の部材と当接
する遮音ケースのギヤとの間の隙間を無くして音の漏れ
を防ぐとともに、潤滑油の漏れをリップによって防いで
ギヤ歯面の油切れを防ぎ、更にギヤ歯面の叩き音をゲル
状の潤滑油で覆い被せることによって吸収することがで
きるという効果が得られる。
【0052】請求項記載の発明によれば、遮音ケース
を透明なプラスチック樹脂で構成したため、サービスマ
ンのメンテナンス時の点検を目視チェックのみで済ませ
ることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る画像形成装置の駆動装置の破断正
面図である。
【図2】本発明に係る画像形成装置の駆動装置の平断面
図である。
【図3】本発明に係る画像形成装置の駆動装置における
ギヤトレインの系統を模式的に示す説明図である。
【図4】本発明に係る画像形成装置の断面図である。
【符号の説明】
1 駆動ユニット 2 遮音ケース 2a 内壁 2b 仕切り壁 2c 外壁 2d リップ 2e 遮音ケース 3 ギヤ 6 電動モータ 8 ギヤトレイン 9 グリース(潤滑油)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03G 15/00 G03G 15/00 550 G03G 21/16 - 21/18 F16H 57/00 - 57/12

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電動モータのロータ軸ギヤとこれに連結
    されるギヤとで構成される駆動手段を備える画像形成装
    置において、 内壁と外壁及びこれらの間の内部仕切り壁から成る複数
    の遮音壁を有する遮音ケースで前記駆動手段を覆ったこ
    とを特徴とする画像形成装置。
  2. 【請求項2】 前記遮音ケースの遮音壁の端部にリップ
    を形成するとともに、内壁の内側に潤滑油を封入したこ
    とを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
  3. 【請求項3】 前記遮音ケースは透明なプラスチック樹
    脂で構成されることを特徴とする請求項1又は2記載の
    画像形成装置。
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