JP5213337B2 - Optical system traveling body support device and image forming apparatus having the same - Google Patents
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Description
本発明は光学系の走行体支持装置であって、特に、複写機やファクシミリ等の画像読取装置における走行体支持装置、及びこれを備えた画像形成装置に関する。 BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a traveling body support device for an optical system, and more particularly to a traveling body support device in an image reading apparatus such as a copying machine or a facsimile, and an image forming apparatus including the same.
複写機やファクシミリ等の画像読取装置では、静止原稿から画像を読み取る場合、光源及び第1ミラーを備えた第1走行体と、第2及び第3ミラーを備えた第2走行体を水平なレール上でスライドさせる。その装置例を特許文献1に見ることができる。 In an image reading apparatus such as a copying machine or a facsimile, when reading an image from a stationary document, a first traveling body having a light source and a first mirror and a second traveling body having second and third mirrors are arranged on a horizontal rail. Slide up. An example of the apparatus can be seen in Patent Document 1.
上記のような光学系の走行体は稼働期間中に膨大な回数の往復動を行うものであり、その間、必要十分な潤滑を維持する必要がある。その目的を達成するため、これまでにも様々な工夫がなされている。その例を特許文献2、3に見ることができる。 The traveling body of the optical system as described above reciprocates numerous times during the operation period, and during that time, it is necessary to maintain necessary and sufficient lubrication. In order to achieve the purpose, various ideas have been made so far. Examples thereof can be seen in Patent Documents 2 and 3.
特許文献2記載の装置では、ミラー基台に取り付けられたオイル供給部材が案内部材にオイルを補給する。オイル供給部材は、メインスイッチOFF時、オイル補給部材に接触してオイルの補給を受ける。 In the apparatus described in Patent Document 2, an oil supply member attached to the mirror base supplies oil to the guide member. When the main switch is OFF, the oil supply member comes into contact with the oil supply member and receives oil supply.
特許文献3記載の装置は、潤滑剤を含浸させた布状部材をホルダーを介して板ばねによって摺動面に押し付け、走行体の移動と共に摺動面に潤滑剤を塗り広げる。
従来装置では、走行体を滑らすレール全体にグリース状の潤滑剤を塗布していた。長いレールに潤滑剤を均一に塗布する必要があるため、作業工数が増える。塗布作業は筆等を用いて行うため、塗りムラが発生しやすく、塗布量の設定も難しく、経験を積んだ作業者でないと満足の行く結果は得られない。走行体に第1走行体と第2走行体の2種類が存在する場合、それらを支持するレールを上下2段構造とすることがあり、そのようなものでは潤滑剤を塗布しにくい箇所が発生するうえ、塗布面積が増えるので塗布作業の困難さは一層増す。 In the conventional apparatus, a grease-like lubricant is applied to the entire rail that slides the traveling body. Since it is necessary to apply the lubricant uniformly to the long rail, the number of work steps increases. Since the coating operation is performed using a brush or the like, uneven coating is likely to occur, the setting of the coating amount is difficult, and satisfactory results cannot be obtained unless the operator is experienced. When there are two types of the traveling body, the first traveling body and the second traveling body, the rails that support them may have a two-stage upper and lower structure, and in such a case, it is difficult to apply the lubricant. In addition, since the coating area is increased, the difficulty of the coating operation is further increased.
また、潤滑剤を塗布したレールを組み付ける場合、潤滑剤が手に付着し、手を介して他の部品に転移するといった事態がしばしば起こる。レールと他の部品が直接接触して潤滑剤が転移することもある。潤滑剤を必要としない箇所に潤滑剤が付着するのは、汚れや異物を嫌う光学系にとってあまり好ましいことではない。 Further, when assembling rails coated with a lubricant, a situation often occurs in which the lubricant adheres to the hand and transfers to another part through the hand. Lubricant may transfer due to direct contact between the rail and other parts. It is not so preferable for an optical system that dislikes dirt and foreign matters to adhere to a place where the lubricant is not required.
特許文献2、3に記載されているのはレール上に潤滑剤を絶やさないようにする仕組みである。そこではモルトプレン、フェルト、布などといった潤滑剤を含浸させることのできる材料を用いて摺動面全体に潤滑剤を塗り広げている。このような方式では潤滑剤の消費量が多くなる。また潤滑剤の飛散、垂れ、こぼれなども発生し、光学系で使用するのに最適であるとは言い難い。 Patent Documents 2 and 3 describe a mechanism that keeps the lubricant on the rails. There, the lubricant is spread over the entire sliding surface using a material that can be impregnated with a lubricant such as maltoprene, felt, and cloth. In such a system, the amount of lubricant consumed increases. Also, scattering, dripping, and spilling of the lubricant occur, and it is difficult to say that it is optimal for use in an optical system.
本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、光学系部品の汚染につながるほど大量に潤滑剤を使用することなく、必要十分な潤滑が得られる光学系の走行体支持装置を提供することを目的とする。そして、かかる光学系の走行体支持装置を備えることにより、組立作業工数が低減されるうえ、光学系部品の汚染が深刻な懸念とならず、しかも長期にわたる無給油稼働が可能な画像形成装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and provides an optical system traveling body support device capable of obtaining necessary and sufficient lubrication without using a large amount of lubricant so as to cause contamination of optical system components. With the goal. By providing such an optical system running body support device, the assembly man-hour is reduced, and the contamination of the optical system components is not a serious concern, and an image forming apparatus capable of long-term oil-free operation is provided. The purpose is to provide.
上記目的を達成するために本発明は、光学部品を搭載した走行体を水平なレール上でスライドさせる光学系の走行体支持装置において、前記走行体は複数 箇所に取り付けた合成樹脂製スライダによって前記レール上に支持されるものとし、前記レール表面には潤滑剤を塗布することなく、前記スライダ表面にのみ乾 燥皮膜潤滑剤を塗布し、前記スライダは液体潤滑剤を保持する空洞部を内部に有し、この空洞部からスライダ表面に向け潤滑剤浸出路が形成され、前記空洞部の上面開口はキャップに覆われ、前記キャップには空気抜き穴が形成され、前記キャップの内側にはボールを保持したケージが取り付けられ、前記スライダが傾いた場合、あるいは前記スライダが転倒した場合には、前記ボールが内側から前記空気抜き穴を塞ぐことを特徴としている。 To accomplish the above SL objects, in traveling body supporting device of an optical system for sliding the running body equipped with optical components on a horizontal rail, by the traveling body synthetic resin slider mounted in a plurality of locations A dry film lubricant is applied only to the slider surface without applying a lubricant to the rail surface, and the slider has a cavity for holding a liquid lubricant inside. A lubricant leaching path is formed from the cavity toward the slider surface, the upper surface opening of the cavity is covered with a cap, an air vent hole is formed in the cap, and a ball is placed inside the cap. holding cages is mounted, wherein when the slider is tilted, or when the slider is a fall is that the balls close the vent hole from the inside It is a symptom.
この構成によると、レール表面全体に潤滑剤を塗り広げるということをせず、スライダの表面に乾燥皮膜の形で潤滑剤を付着させるだけなので、作業工数が少なくて済むうえ、潤滑剤の飛散、垂れ、こぼれなどの発生が少なく、潤滑剤がレンズやミラー等の光学部品に付着することを懸念せずに済む。また、潤滑剤が乾燥皮膜の形態をなすことにより、レールとスライダ間の接触面の潤滑を長期にわたり維持できる。 According to this structure, the lubricant is not spread over the entire rail surface, and the lubricant is simply adhered to the slider surface in the form of a dry film, so that the number of work steps can be reduced, and the scattering of the lubricant, Occurrence of dripping and spilling is small, and there is no need to worry about the lubricant adhering to optical components such as lenses and mirrors. Further, since the lubricant is in the form of a dry film, the lubrication of the contact surface between the rail and the slider can be maintained for a long time.
また、乾燥皮膜潤滑剤の消耗を液体潤滑剤が補う形になり、長期にわたる無給油稼働が可能になる。また本発明は、前記スライダは、本体部と前記本体部の下端に形成された半球部を有し、前記本体部の内側は前記空洞部であり、前記潤滑剤浸出路は前記半球部の最下部よりも上の位置で開口し、前記乾燥皮膜潤滑剤は前記半球部の表面に塗布することを特徴とする。 In addition , the liquid lubricant compensates for the consumption of the dry film lubricant, and the oilless operation over a long period of time becomes possible. According to the present invention, the slider has a main body portion and a hemispherical portion formed at a lower end of the main body portion, the inside of the main body portion is the hollow portion, and the lubricant leaching path is the outermost portion of the hemispherical portion. It opens at a position above the lower part, and the dry film lubricant is applied to the surface of the hemispherical part.
また本発明は、上記構成の光学系の走行体支持装置を備える画像形成装置であることを特徴としている。 Or the present invention is characterized in that an image forming apparatus comprising a traveling body supporting device of an optical system of the above configuration.
この構成によると、組立作業工数が低減されるうえ、光学系部品の汚染が深刻な懸念とならず、しかも長期にわたる無給油稼働が可能な画像形成装置が得られる。 According to this configuration, it is possible to obtain an image forming apparatus in which the number of assembling steps is reduced, the contamination of the optical system components is not a serious concern, and the oilless operation can be performed for a long time.
本発明によると、レール表面には潤滑剤を塗布することなく、スライダの表面にのみ乾燥皮膜潤滑剤を塗布することにより、光学系部品に悪影響を与えないで潤滑を確保することができる。また乾燥皮膜潤滑剤の消耗を液体潤滑剤で補い、長期にわたる無給油稼働を可能とすることができる。さらに、組立作業工数が少なくて済み、光学系部品の汚染を懸念する必要が余りなく、長期にわたる無給油稼働が可能な画像形成装置が得られる。 According to the present invention, by applying a dry film lubricant only to the surface of the slider without applying a lubricant to the rail surface, lubrication can be ensured without adversely affecting the optical system components. In addition, the consumption of the dry film lubricant can be supplemented with a liquid lubricant, thereby enabling a long-term oil-free operation. Furthermore, the number of assembly work steps can be reduced, and there is no need to worry about contamination of the optical system parts, and an image forming apparatus capable of oilless operation over a long period of time can be obtained.
本発明の実施形態を図1−3に示す。図1は本発明を適用する画像形成装置の概略部分断面図、図2は走行体支持部の断面図、図3は図2と直角の方向に切断した走行体支持部の拡大断面図である。図4は図3と同様の拡大断面図で、走行体支持部の変形態様を示すものである。図5は摩耗耐久試験の試験条件を示す表、図6は摩耗耐久試験の結果を示す表である。 An embodiment of the present invention is shown in FIGS. 1-3. 1 is a schematic partial cross-sectional view of an image forming apparatus to which the present invention is applied, FIG. 2 is a cross-sectional view of a traveling body support portion, and FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a traveling body support portion cut in a direction perpendicular to FIG. . FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view similar to FIG. 3 and shows a modified form of the traveling body support portion. FIG. 5 is a table showing the test conditions of the wear durability test, and FIG. 6 is a table showing the results of the wear durability test.
図1には画像形成装置の一例として静電式複写機1が示されている。図1に描かれているのは静電式複写機1の上部のスキャナユニット10の部分であり、以下その概要を説明する。スキャナユニット10のハウジング11の天面には原稿を露光するための開口部12が形成され、この開口部12はコンタクトガラス13で覆われる。コンタクトガラス13の上には、原稿をコンタクトガラス13に押し付け、また原稿照明光が外部に漏れないようにするための蓋14が配置される。蓋14は操作者から遠い側を支点として開閉するようにハウジング11に取り付けられている。
FIG. 1 shows an electrostatic copying machine 1 as an example of an image forming apparatus. What is depicted in FIG. 1 is a portion of the
コンタクトガラス13の下には第1走行体20と第2走行体30が配置される。第1走行体20と第2走行体30は、後でその構造を説明するレールによって水平方向にスライド可能に保持されている。第1走行体20と第2走行体30に走行のための動力を与えるのは、特許文献1に見られるようなワイヤとプーリの組み合わせであるが、これは周知技術であり、また発明の要点でもないので、詳しくは説明しない。
A first traveling
第1走行体20には、光源21と、光源21の発する光をコンタクトガラス13上の原稿面に集める集光ミラー22と、原稿面からの反射光を第2走行体30の方向に反射する第1ミラー23が搭載されている。第2走行体30には、第1ミラーからの反射光を順次反射してレンズユニット40の方向に投光する第2ミラー31及び第3ミラー32が搭載されている。
The first traveling
レンズユニット40はハウジング11の内部に固定的に設けられており、第3ミラー32からの光を受けるレンズ41と、レンズ41を通過した光を順次反射して感光ドラム50に投光する第4ミラー42、第5ミラー43、及び第6ミラー44を備える。レンズ41はズーム機能を有するものである。なお複写機1がデジタル複写機であれば、レンズ41の背後にCCDセンサーを置き、原稿面からの反射光をレンズ41で縮小してCCDセンサー上に結像させることになる。
The
静電式複写機1の「コピー」ボタン(図示せず)を押すと、第1走行体20はコンタクトガラス13の上の原稿面に投光しつつ、設定された原稿幅分の移動を行う。第2走行体30は第1走行体20の後を半分のスピードで追随しつつ、第1走行体20からの原稿反射光をレンズユニット40に送る。レンズユニット40内で所定の光路を辿った反射光は感光ドラム50に当たってこれを感光させる。以後、周知の静電複写プロセスが実行される。
When a “copy” button (not shown) of the electrostatic copying machine 1 is pressed, the first traveling
第1走行体20と第2走行体30は図2に示すレール部材60によって支持される。レール部材60は金属素材を断面コ字形に形成したものであり、それが1対、コの字の開いた側が向き合うようにして、ハウジング11の内面に対称的に固定される。このように固定されることにより、レール部材60は上下にレール61、62を有することとなる。上側のレール61には第1走行体20が支持され、下側のレール62には第2走行体30が支持される。レール部材60の素材としてはステンレス鋼が好ましいが、通常の鋼板にクロームメッキ等の表面仕上を施したものであってもよい。
The first traveling
図2に見られるように、第2走行体30の側面からブラケット33が突き出し、ブラケット33の先端に取り付けられたスライダ70がレール62の上面に載置される。スライダ70は、第2走行体30を上から見たとき、その四隅の位置に1個ずつ配置される。すなわち第2走行体30は4個のスライダ70でレール62上に4点支持される。
As seen in FIG. 2, the
第1走行体20も同様の仕組みで、すなわち第1走行体20の側面から突き出したブラケットとその先端に取り付けられたスライダ70によって、レール61上に4点支持される。
The first traveling
第1走行体20のスライダ70も第2走行体30のスライダ70も、同じ潤滑の仕組みを備える。以下、第2走行体30のスライダ70とレール62を例にとりそれを説明する。
The
スライダ70は合成樹脂、好ましくは潤滑性に優れるポリオレフィン系樹脂からなり、図3に示す形状を備える。すなわち、垂直な円筒形の本体部71の下端に半球部72が形成され、その上に、ブラケット33を下から支えるフランジ部73が形成される。本体部71はブラケット33を貫通し、フランジ部73は図示しないビスによりブラケット33に固定される。
The
本体部71の内部は空洞部74となっている。空洞部74は液体潤滑剤を保持するためのものであり、その底部から半球部72の表面に向け、トンネル状の潤滑剤浸出路75が形成されている。潤滑剤浸出路75は上から見て放射状をなすように複数設けられ、いずれも半球部72の最下部―レール62との接触点となる箇所―よりも上のレベルに開口している。
The inside of the
半球部72の表面には乾燥被膜潤滑剤80を塗布する。乾燥被膜潤滑剤80は速乾性グリースとして知られているものであり、フッ素系が好ましい。これには、例えば関東化成工業株式会社製のHANARL(登録商標)などを使用することができる。乾燥皮膜潤滑剤80を塗布するにあたり、その手法は問わない。刷毛塗りでもよく、ドブ漬けでもよい。いずれにしても速乾性であるためすぐに乾燥する。他方、レール62の表面には潤滑剤を塗布しない。
A
ステンレス鋼製のレールと、ポリオレフィン系樹脂のスライダという組み合わせでスライダの摩耗耐久試験を行った。試験条件は図5の表の通りである。運動形態は連続往復動で、潤滑条件は図6の表による。雰囲気は室温、速度は0.178/S、荷重は約90g/個、ストロークは0.4353mである。総サイクル数は30万回に設定した。総滑り距離は261.18kmに達した。 A combination of a stainless steel rail and a polyolefin resin slider was used to test the wear durability of the slider. The test conditions are as shown in the table of FIG. The motion form is continuous reciprocation, and the lubrication conditions are as shown in the table of FIG. The atmosphere is room temperature, the speed is 0.178 / S, the load is about 90 g / piece, and the stroke is 0.4353 m. The total number of cycles was set at 300,000 times. The total slip distance reached 261.18 km.
レールとスライダの材質や表面粗さ等を変化させ、AからDまでの4通りの組み合わせの試料を作成した。その4通りにつき、レール側に通常のグリースを塗布した場合と、レールには潤滑剤を塗布せず、スライダに乾燥皮膜潤滑剤を塗布して潤滑剤の乾燥皮膜を形成した場合の両方で図5の試験条件により摩耗耐久試験を行った。試験終了時点でのスライダの摩耗量を比較したのが図6の表である。摩耗量の単位はmmである。いずれの試料においても、スライダの摩耗量は、スライダに乾燥被膜潤滑剤を塗布して潤滑剤の乾燥皮膜を形成した場合の方が低く(半分以下)になった。 Four combinations of samples A to D were prepared by changing the material and surface roughness of the rail and slider. Figure 4 shows both the case where normal grease is applied to the rail side and the case where the lubricant is not applied to the rail and the dry film lubricant is applied to the slider to form the dry film of the lubricant. A wear durability test was conducted under the test conditions of No. 5. The table of FIG. 6 compares the amount of wear of the slider at the end of the test. The unit of wear is mm. In all the samples, the amount of wear of the slider was lower (less than half) when the dry film lubricant was applied to the slider to form the dry film of the lubricant.
半球部72に乾燥被膜潤滑剤80を塗布したうえ、さらに、空洞部74に液体潤滑剤81を充填して用いることもできる。液体潤滑剤81は潤滑剤浸出路75より半球部72の表面に滲み出し、乾燥皮膜潤滑剤80と共に潤滑剤の膜を形成することになる。この場合のスライダの摩耗量は、図6に見られるように、乾燥皮膜潤滑剤を単独で用いた場合よりもさらに少なくなった。液体潤滑剤としては、例えば昭和シェル石油株式会社製のシェルターボオイルTという商品名の潤滑油や、信越化学工業株式会社製のシリコーンオイルKF−96等を用いることができる。
The
空洞部74の上面開口が開いたままであると、スライダ70に振動や大きな加速度が加わったとき、あるいは輸送途中でスライダ70が傾いたときなど、液体潤滑剤81がこぼれることがある。これを防ぐため、空洞部74にキャップをしておくのがよい。キャップとしては様々な構造のものが考えられるが、その一例を図4に示す。
If the upper surface opening of the
キャップ90は合成樹脂製で、スライダ70の本体部71に外側から被さり、摩擦力で保持される。キャップ91の中央部には空気抜き穴91が形成されている。キャップ90の内部にはボール92を保持したケージ93が取り付けられている。
The
走行体が動き出したり停止したりするとき、加速度で液体潤滑剤81に偏りが生じ、液面が斜めになるが、キャップ90が被さっているので空洞部74から液体潤滑剤81がこぼれることはない。スライダ70が傾いたり、転倒したりして、空気抜き穴91から液体潤滑剤81が流出するような局面では、ボール92が内側から空気抜き穴91を塞ぎ、液体潤滑剤81の流出を阻止する。
When the traveling body starts to move or stops, the
以上本発明の実施形態につき説明したが、発明の主旨を逸脱しない範囲でさらに種々の変更を加えて実施することができる。 Although the embodiments of the present invention have been described above, various modifications can be made without departing from the spirit of the invention.
本発明は、画像形成装置における光学系の走行体支持装置に、また光学系の走行体支持装置を備えた画像形成装置に、広く利用可能である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be widely used in an optical system traveling body support device in an image forming apparatus and an image forming apparatus including an optical system traveling body support device.
1 静電式複写機
10 スキャナユニット
20 第1走行体
30 第2走行体
40 レンズユニット
50 感光ドラム
60 レール部材
61、62 レール
70 スライダ
71 本体部
72 半球部
73 フランジ部
74 空洞部
75 潤滑剤浸出路
80 乾燥被膜潤滑剤
81 液体潤滑剤
90 キャップ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (3)
前記走行体は複数箇所に取り付けた合成樹脂製スライダによって前記レール上に支持さるものとし、前記スライダ表面に乾燥皮膜潤滑剤を塗布し、
前記スライダは液体潤滑剤を保持する空洞部を内部に有し、この空洞部からスライダ表面に向け潤滑剤浸出路が形成され、
前記空洞部の上面開口はキャップに覆われ、
前記キャップには空気抜き穴が形成され、
前記キャップの内側にはボールを保持したケージが取り付けられ、
前記スライダが傾いた場合、あるいは前記スライダが転倒した場合には、前記ボールが内側から前記空気抜き穴を塞ぐことを特徴とする光学系の走行体支持装置。 In a traveling body support device of an optical system that slides a traveling body loaded with optical components on a horizontal rail,
The traveling body shall be supported on the rail by a synthetic resin slider attached to a plurality of locations, and a dry film lubricant is applied to the slider surface ,
The slider has a cavity for holding a liquid lubricant inside, and a lubricant leaching path is formed from the cavity toward the slider surface,
The top opening of the cavity is covered with a cap,
The cap is formed with an air vent hole,
A cage holding the ball is attached to the inside of the cap,
When the slider is tilted or when the slider falls, the ball supports the air vent hole from the inside .
前記本体部の内側は前記空洞部であり、
前記潤滑剤浸出路は前記半球部の最下部よりも上の位置で開口し、
前記乾燥皮膜潤滑剤は前記半球部の表面に塗布する
ことを特徴とする請求項1に記載の光学系の走行体支持装置。 The slider has a main body part and a hemispherical part formed at the lower end of the main body part,
The inside of the main body is the cavity,
The lubricant leaching path opens at a position above the lowermost part of the hemisphere,
The optical system traveling body support device according to claim 1, wherein the dry film lubricant is applied to a surface of the hemispherical portion .
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