JP2007328116A - 画像形成装置及びそれに用いられるブラシレスモータ - Google Patents

Abstract

【課題】画像形成装置において、低コストかつ簡素な構成で、ブラシレスモータの鉄粉等の付着による短絡を防止する。
【解決手段】ブラシレスモータ１２のプリント回路基板２１の回路パターン形成面２１ａに、絶縁性を有するスポンジ部材４０が装着される。スポンジ部材４０は、回路パターン形成面２１ａの全面に亘って装着され、プリント回路基板２１の回路の短絡を防止する。
【選択図】図３

Description

本発明は、記録紙に画像を形成するプリンタ等の画像形成装置及びそれに用いられるブラシレスモータに関するものである。

従来から、レーザビームプリンタ等の画像形成装置においては、記録紙に画像を形成する感光体ドラム、及び形成された画像を定着させる定着ローラ等の回転駆動のため、及び記録紙を搬送するために、ブラシレスモータが使用されている。この感光体ドラム及び定着ローラ等の駆動には、比較的大きなトルクが必要とされるため、ブラシレスモータには、強力なマグネットが適用されている。

ところが、このような強力なマグネットは、製造工程の都合により画像形成装置の内部に存在する鉄粉等を引き寄せる力が強いため、ブラシレスモータの回路基板に鉄粉等が引き寄せられると、回路が短絡される可能性がある。そこで、回路基板の回路パターン形成面には、絶縁用の樹脂をコーティングする等の対策が施されている。

なお、特許文献１には、回路部品がモールド成形保護部材で保護されるモールド型モータが示されている。また、特許文献２には、シリコンが充填されたプラスチックケースではんだ付け部分を絶縁する絶縁構造が示されている。また、特許文献３には、絶縁材から成るケースを有するアクチュエータが示されている。
特開２００３−３１９６１５号公報 実開平５−３８９５０号公報 特開平６−２６１５６２号公報

しかしながら、上述した絶縁性の樹脂で回路パターン形成面を絶縁する構成にあっては、塗布した樹脂を乾燥させる工程が必要となり、生産性が悪化する。また、特許文献１に示すモータは、部品単価が高く装置のコストアップを招来する。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、低コストかつ簡素な構成で、鉄粉等の付着による短絡を防止できるブラシレスモータ及びそれに用いた画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１の発明は、表面に感光体が塗布された感光体ドラムと、感光体ドラムの表面を均一に帯電させる帯電手段と、感光体の表面にレーザビームを走査させながら照射して潜像を形成する露光手段と、感光体の表面のうち潜像が形成された部分にトナーを付着させてトナー像を形成する現像手段と、感光体ドラムの回転方向の現像手段よりも下流側の所定の転写位置において、感光体ドラムの表面に対向するように設けられ、感光体ドラムの表面に形成されたトナー像を記録紙の上に転写させる転写手段と、トナー像が転写された記録紙に所定の熱及び圧力を与えてトナー像を記録紙上に定着させる定着手段と、装填された記録紙を保持する記録紙保持手段と、記録紙保持手段に保持された記録紙を転写位置に搬送する記録紙搬送機構と、記録紙搬送機構及び感光体ドラムに回転駆動力を付与するブラシレスモータと、ブラシレスモータの回転駆動力を記録紙搬送機構及び感光体ドラムに伝達する駆動伝達機構と、ブラシレスモータの本体部が装着され、該ブラシレスモータを制御する電子部品が実装されるプリント回路基板と、感光体ドラム、帯電手段、露光手段、現像手段、転写手段、定着手段、記録紙保持手段、記録紙搬送機構、駆動伝達機構及びプリント回路基板を支持する鉄製フレームとを備えた画像形成装置において、ブラシレスモータは、コイルの外側のロータにマグネットが装着されたアウターロータタイプのモータであり、かつ鉄製出力軸及び鉄製軸受けを有し、該鉄製出力軸がプリント回路基板に対して垂直に貫くように配設され、感光体ドラムの回転軸及びブラシレスモータの鉄製出力軸は、水平に配向され、プリント回路基板は、起立姿勢でフレームに搭載され、その回路パターン形成面には、絶縁性を有するスポンジ部材が全面に亘って装着され、これにより、マグネットに吸引された鉄粉がプリント回路基板上に付着するのを防止し、プリント回路基板が構成する回路の短絡を防止するものである。

請求項２の発明は、電子部品が実装されたプリント回路基板を備えたブラシレスモータにおいて、プリント回路基板の回路パターン形成面又は部品実装面には、絶縁性を有するスポンジ部材が装着されているものである。

請求項３の発明は、記録紙に画像を形成する画像形成手段と、装填された記録紙を保持する記録紙保持手段と、記録紙保持手段に保持された記録紙を画像形成手段に搬送する記録紙搬送機構と、記録紙搬送機構及び感光体ドラムを駆動するブラシレスモータとを備えた画像形成装置において、ブラシレスモータは、請求項２に記載のブラシレスモータであるものである。

請求項１の発明によれば、プリント回路基板の回路パターン形成面には、絶縁性を有するスポンジ部材が装着されているので、仮にマグネットの吸引力により鉄粉等がブラシレスモータ側に吸引されたとしても、鉄粉等がプリント回路基板に付着することはなく、安価かつ簡素な構成で、プリント回路基板の回路の短絡を防止することができる。また、これにより、従来の絶縁性樹脂を塗布・乾燥させる工程が不要となるので、画像形成装置の製造工程が簡素化され、その生産性の向上を図ることができる。また、スポンジ部材が回路パターン形成面の全面に亘って装着されているので、回路の短絡を略完全に防止することができる。また、プリント回路基板を起立姿勢でフレームに搭載する構成を採用しつつ、その回路の短絡を防止できるので、画像形成装置の設計自由度を高めることができる。

請求項２の発明によれば、プリント回路基板の回路パターン形成面には、絶縁性を有するスポンジ部材が装着されているので、安価かつ簡素な構成で、プリント回路基板の回路の短絡を防止することができる。また、これにより、従来の絶縁性樹脂を塗布・乾燥させる工程が不要となるので、ブラシレスモータの製造工程が簡素化され、その生産性の向上を図ることができる。

請求項３の発明によれば、画像形成装置を安価に製造することができる。

本発明を実施するための最良の実施形態によるレーザビームプリンタについて図面を参照して説明する。図１は、レーザビームプリンタ１の一構成例を示している。レーザビームプリンタ１は、表面に感光体が塗布されている感光体ドラム２、クリーナ３、帯電器（帯電手段）４、レーザスキャンユニット（露光手段）５、現像ブラシ（現像手段）６、転写ローラ（転写手段）７、転写ローラ７に対して記録紙Ｐの搬送方向の下流側に配置されている定着ローラ（定着手段）８、記録紙Ｐが装填される給紙トレイ（記録紙保持手段）９、プリント済みの記録紙Ｐが堆積される排紙部１０、給紙トレイ９に装填された記録紙Ｐを感光体ドラム２の位置まで搬送する記録紙搬送機構１１、記録紙搬送機構１１及び感光体ドラム２に回転駆動力を付与するブラシレスモータ１２と、上記各部を収容する筐体１４等によって構成されている。

クリーナ３は、感光体ドラム２の表面に付着している１行程（１回転）前のトナー及び紙粉を除去し、ドラム表面を清掃する。帯電器４は、クリーナ３によって清掃された感光体ドラム２の表面を均一に帯電させる。レーザスキャンユニット５は、帯電器４によって帯電された感光体ドラム２の表面にレーザビームＬを走査させながら照射して潜像を形成する。現像ブラシ６は、トナーが充填されたトナーカートリッジ１５に装着されており、感光体ドラム２の表面のうち潜像が形成された部分にトナーを付着させてトナー像を形成する。転写ローラ７は、感光体ドラム２の表面に対向するように設けられ、記録紙Ｐを感光体ドラム２の表面に押圧しながら記録紙Ｐの表面を帯電させて、感光体ドラム２の表面に形成されたトナー像を記録紙Ｐの上に転写させる。転写ローラ７によって表面に画像が形成された記録紙Ｐは、定着ローラ８に搬送される。定着ローラ８は、対向して配置された押圧ローラ１６と共に記録紙Ｐを挟みつつ熱と圧力を加えてトナーを定着させる。トナー定着のための熱は、定着ローラ８に内蔵されているヒータ（例えば、ハロゲンランプ等）から供給される。このように、感光体ドラム２、帯電器４、レーザスキャンユニット５、現像ブラシ６、転写ローラ７、定着ローラ８等により画像形成手段が構成される。

図２及び図３は、ブラシレスモータ１２の構成を示している。ブラシレスモータ１２は、鉄製のフレーム２２に搭載されている。ブラシレスモータ１２の出力軸２５の先端には、ギヤ（駆動伝達機構）２３が装着されており、ブラシレスモータ１２の回転駆動力は、ギヤ２３等によって記録紙搬送機構１１及び感光体ドラム２に伝達される。

ブラシレスモータ１２は、回転駆動力を出力する出力軸２５と、出力軸２５が圧入され、共に回転するアウターロータ２６と、アウターロータ２６の内面に設けられたマグネット２７と、フレーム２２に立設され、出力軸２５を回転自在に支持する軸受け部材２８と、軸受け部材２８の周囲に放射状に設けられた鉄心２９と、鉄心２９に巻回されたコイル３０等を有している。出力軸２５及び軸受け部材２８は、出力軸２５の先端の振れを抑制してギア３の駆動伝達ロスを低減するために、鉄によって形成されている。

プリント回路基板２１は、フレーム２２と平行に配設されている。一方、軸受け部材２８は、出力軸２５がフレーム２２に対して垂直に向くように立設されているので、出力軸２５は、プリント回路基板２１に対して垂直に貫くように配設されることとなる。また、出力軸２５を感光体ドラム２の回転軸と平行に水平に配設すると、プリント回路基板２１は、フレーム２２によって、起立姿勢で支持されることになる。

ブラシレスモータ１２のコイル３０に流れる電流は、プリント回路基板２１上のモータ制御回路によって制御される。プリント回路基板２１の表面（ブラシレスモータ１２と対向される面）、及び／又は裏面（フレーム２２と対向される面）には、回路パターンが形成されている。本実施形態においては、ブラシレスモータ１２と対向される回路パターン形成面２１ａには、モータ制御回路を構成する電子部品３１が実装されている。

ブラシレスモータ１２の上方には、例えば、フレーム２２と筐体１４とを結合するためのタッピングねじが、フレーム２２に螺入されている。タッピングねじは、フレーム２２の加工工程において、雌ねじを形成する工程を省き、製造工程を簡素化するために使用されており、フレーム２２と筐体１４との結合の他、例えば、感光体ドラム２又はカートリッジ１５を支持するドラム支持部材（図示せず）とフレーム２２との結合等にも使用することができる。

プリント回路基板２１の回路パターン形成面２１ａには、絶縁性を有するスポンジ部材４０が装着されている。プリント回路基板２１は、フレーム２２よりも広い領域に形成されているが、スポンジ部材４０は、プリント回路基板２１の前面に亘って装着されている。スポンジ部材４０の装着は、フレーム２２にプリント回路基板２１を組み込む際に、フレーム２２とプリント回路基板２１との間にスポンジ部材４０を配置させ、フレーム２２とプリント回路基板２１とによってスポンジ部材４０を挟み込むことによってなされる。なお、ここで使用されるスポンジ部材は、回路パターン形成面２１ａに実装された電子部品３１に合わせて容易に変形可能であるため、回路パターン形成面２１ａに凹凸がある場合でも隙間なく装着することができる。

以上のように構成されたレーザビームプリンタ１によれば、プリント回路基板２１の回路パターン形成面２１ａには、絶縁性を有するスポンジ部材４０が装着されているので、仮にマグネット２７の吸引力により鉄粉等がブラシレスモータ１２の側に吸引されたとしても、鉄粉等がプリント回路基板２１に付着することはなく、安価かつ簡素な構成で、プリント回路基板２１の回路の短絡を防止することができる。また、これにより、従来の絶縁性樹脂を塗布・乾燥させる工程が不要となるので、レーザビームプリンタ１の製造工程が簡素化され、その生産性の向上を図ることができる。また、スポンジ部材４０が回路パターン形成面２１ａの全面に亘って装着されているので、回路の短絡を略完全に防止することができる。また、プリント回路基板２１を起立姿勢でフレーム２２に搭載する構成を採用しつつ、その回路の短絡を防止できるので、レーザビームプリンタ１の設計自由度を高めることができる。

なお、本発明は上記実施形態の構成に限られることなく、少なくとも、プリント回路基板２１の回路パターン形成面２１ａに、絶縁性を有するスポンジ部材４０が装着される構成であればよい。また、本発明は、種々の変形が可能であり、例えば、レーザビームプリンタ１に限られることなく、インクジェットプリンタ等の画像形成装置にも広く適用することができる。

本発明の一実施形態によるレーザビームプリンタの構成を示す図。 同プリンタのブラシレスモータの構成を示す側断面図。 同斜視図。

符号の説明

１ レーザビームプリンタ
２ 感光体ドラム
４ 帯電器（帯電手段）
５ レーザスキャンユニット（露光手段）
６ 現像ブラシ（現像手段）
７ 転写ローラ（転写手段）
８ 定着ローラ（定着手段）
９ 給紙トレイ（記録紙保持手段）
１１ 記録紙搬送機構
１２ ブラシレスモータ
２１ プリント回路基板
２２ フレーム
２３ ギア（駆動伝達機構）
２５ 出力軸
２６ アウターロータ
２７ マグネット
２８ 軸受け部材
３１ 電子部品
４０ スポンジ部材

Claims (3)

1. 表面に感光体が塗布された感光体ドラムと、
   前記感光体ドラムの表面を均一に帯電させる帯電手段と、
   前記感光体の表面にレーザビームを走査させながら照射して潜像を形成する露光手段と、
   前記感光体の表面のうち潜像が形成された部分にトナーを付着させてトナー像を形成する現像手段と、
   前記感光体ドラムの回転方向の前記現像手段よりも下流側の所定の転写位置において、前記感光体ドラムの表面に対向するように設けられ、前記感光体ドラムの表面に形成されたトナー像を記録紙の上に転写させる転写手段と、
   トナー像が転写された記録紙に所定の熱及び圧力を与えてトナー像を記録紙上に定着させる定着手段と、
   装填された記録紙を保持する記録紙保持手段と、
   前記記録紙保持手段に保持された記録紙を前記転写位置に搬送する記録紙搬送機構と、 前記記録紙搬送機構及び感光体ドラムに回転駆動力を付与するブラシレスモータと、
   前記ブラシレスモータの回転駆動力を前記記録紙搬送機構及び感光体ドラムに伝達する駆動伝達機構と、
   前記ブラシレスモータの本体部が装着され、該ブラシレスモータを制御する電子部品が実装されるプリント回路基板と、
   前記感光体ドラム、帯電手段、露光手段、現像手段、転写手段、定着手段、記録紙保持手段、記録紙搬送機構、駆動伝達機構及びプリント回路基板を支持する鉄製フレームと、を備えた画像形成装置において、
   前記ブラシレスモータは、コイルの外側のロータにマグネットが装着されたアウターロータタイプのモータであり、かつ鉄製出力軸及び鉄製軸受けを有し、該鉄製出力軸が前記プリント回路基板に対して垂直に貫くように配設され、
   前記感光体ドラムの回転軸及びブラシレスモータの鉄製出力軸は、水平に配向され、
   前記プリント回路基板は、起立姿勢で前記フレームに搭載され、その回路パターン形成面には、絶縁性を有するスポンジ部材が全面に亘って装着され、
   これにより、前記マグネットに吸引された鉄粉が前記プリント回路基板上に付着するのを防止し、前記プリント回路基板上の回路の短絡を防止することを特徴とする画像形成装置。
2. 電子部品が実装されたプリント回路基板を備えたブラシレスモータにおいて、
   前記プリント回路基板の回路パターン形成面には、絶縁性を有するスポンジ部材が装着されていることを特徴とするブラシレスモータ。
3. 記録紙に画像を形成する画像形成手段と、
   装填された記録紙を保持する記録紙保持手段と、
   前記記録紙保持手段に保持された記録紙を前記画像形成手段に搬送する記録紙搬送機構と、
   前記記録紙搬送機構及び感光体ドラムを駆動するブラシレスモータとを備えた画像形成装置において、
   前記ブラシレスモータは、請求項２に記載のブラシレスモータであることを特徴とする画像形成装置。

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