JP2008141304A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像の読取や形成の高精細化に対応すべく、駆動系からの定常的な振動及びフィニッシャーからの衝撃的な振動の伝わりを抑制する画像形成装置を提供する。
【解決手段】原稿画像を読み取る画像読取部２０と、画像読取部の下に配置されて、画像を形成する画像形成部１０と、画像形成装置本体の横に隣接配置されているとともに、前記画像形成部から出力された排紙を後処理するシート後処理部４０と、画像読取部と画像形成部との間に介在して、画像読取部を画像形成部に対して弾性的に支持する複数の防振部材５と、を備えて、振動減衰能力の異なった二種類以上の防振部材が、画像形成部の各コーナー部近傍に適宜配設されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像形成部の上に画像読取部が配置されている画像形成装置に関し、特に、画像形成装置本体の側面にシート後処理部としてのフィニッシャーが配設されている画像形成装置に関する。

近年、画像形成装置においては、画像の読取や形成を高速化することに加えて、画像の読取や形成を高精細化する取り組みがなされている。しかしながら、画像形成の高速化に従って、画像形成部での駆動系やローラー等の振動が大きくなって、中・高周波の振動の発生の一因となっている。また、画像の定着を短時間で行うために、高温で定着動作を行う必要がある。高温での定着を行うと、そのとき発生した熱を素早く逃がすための冷却ファンの数を増やすことが必要となる。このような冷却ファンの数の増加が、新たな低周波振動の発生の一因となっている。画像形成部で発生したこれらの振動は、画像形成部の筐体を伝わって、画像読取部に達して、画像読取部での読取精度の低下を招いてしまう。つまり、高速化と高精細化とは相反するという傾向がある。

高速化と高精細化とを両立させるために、機械振動を減衰させる防振部材を画像形成部と画像読取部との間に配置することが行われている。そして、異なった弾性定数を有する防振ゴム体を異なった荷重場所に対して適宜配置して防振ゴム体の固有振動数を一定にすることが開示されている（例えば、特許文献１を参照）。また、防振材に円環状のスリットを設けてスリットの幅や深さ等の寸法を適宜変えることによって、振動特性を変更することが開示されている（例えば、特許文献２を参照）。

ところで、画像形成装置の横にオプション系のフィニッシャーがさらに設けられていることがしばしばである。フィニッシャーは、画像形成部の胴内排紙部に排出された印刷済み用紙に対して、中折り加工やパンチング処理やステイプル処理を行うものである。これらの後処理加工を行う際に、衝撃的な振動がフィニッシャーから発生して、画像形成部の筐体を伝わって画像読取部に達する。その結果、画像読取部での読取精度の低下を招いてしまう。

したがって、各駆動系からの中・高周波の振動と、ファンやローラー回転からの低周波の振動と、フィニッシャーからの衝撃的な低周波振動という様々な振動が画像読取部に伝わって、画像読取部での読取精度低下を引き起こしている。

ところで、防振部材としては防振ゴムが広く用いられている。低周波まで広い領域を防振する一般的な広域タイプの防振ゴムは、駆動系からの定常的な振動に適しているが、共振倍率が高いために衝撃的な振動には不向きである。他方、高減衰タイプの防振ゴムは、共振倍率が小さくて衝撃的な振動に適しているが、共振ピークの下がり方が緩やかなために低周波側の防振領域が狭いという問題がある。

したがって、駆動系からの定常的な振動には広域タイプの防振ゴムが適しており、フィニッシャーからの衝撃的な低周波振動には高減衰タイプの防振ゴムが適している。しかしながら、両方の振動に適用可能な防振ゴムがないために、どちらの振動に対してもそこそこの効果を持った一種類の防振ゴムが選定されてきたというのが実情である。そこで、画像の読取や形成の高精細化に対応すべく、より高レベルな振動の抑制が求められている。

特開平１１−３５５４７９号公報 特開２００４−９８４４１号公報

したがって、本発明の解決すべき技術的課題は、画像の読取や形成の高精細化に対応すべく、駆動系からの定常的な振動及びフィニッシャーからの衝撃的な振動の伝わりを抑制する画像形成装置を提供することである。

課題を解決するための手段および作用・効果

上記技術的課題を解決するために、本発明によれば、
原稿画像を読み取る画像読取部と、
前記画像読取部の下に配置されて、画像を形成する画像形成部と、
画像形成装置本体の横に隣接配置されているとともに、前記画像形成部から出力された排紙を後処理するシート後処理部と、
前記画像読取部と画像形成部との間に介在して、画像読取部を画像形成部に対して弾性的に支持する複数の防振部材と、を備えて、
振動減衰能力の異なった二種類以上の防振部材が、画像形成部の各コーナー部近傍に適宜配設されていることを特徴とする画像形成装置が提供される。

上記構成によれば、振動減衰能力の異なった二種類以上の防振部材が、画像形成部の各コーナー部近傍に適宜配設されているので、画像形成部等の駆動系からの定常的な振動及びシート後処理部からの衝撃的な振動の伝わりを抑制することができる。

振動減衰能力の異なった防振部材とは、高減衰タイプの防振部材及び広域タイプの防振部材である。高減衰タイプの防振部材がシート後処理部からの衝撃的な振動の伝わるシート後処理部側に、広域タイプの防振部材が駆動系からの定常的な振動の伝わる画像形成装置本体の後側にそれぞれ配設されている。したがって、画像形成装置の様々なところから発せられる様々な振動が画像読取部に伝わることを効果的に抑制することができる。

操作性の観点から、ローラーやベルトを駆動するための重量物のモータやギア等の駆動系は、画像形成装置本体の後側に配置されているのが一般的であり、画像形成装置本体の後側が定常的な振動の発生源となっている。そして、シート後処理部が画像形成装置本体の横に隣接配置されているので、画像形成装置本体のシート後処理部側が衝撃的な低周波振動の発生源となっている。したがって、画像形成装置本体のシート後処理部側且つ後側に対しては、画像形成部等の駆動系からの定常的な振動及びシート後処理部からの衝撃的な振動が伝わるために、当該場所に複数個の防振部材が配設され、そのうちの少なくとも一つの防振部材が高減衰タイプのものであり、残りの防振部材が広域タイプのものであることが好ましい。

防振部材の広域化は、防振部材の材料そのものを変更することに加えて、防振部材の撓み量を大きくすること、防振部材の自由長を長くすること、防振部材の断面積を小さくすること、又は防振部材の硬度を小さくすることのいずれかによって行うことができる。

高減衰タイプの防振部材がブチル系ゴムであり、前記広域タイプの防振部材が天然ゴム、ポリブタジエン系ゴム、又はクロロプレン系ゴムである。

また、広域タイプの防振部材は、スチレン系、オレフィン系、又はウレタン系の熱可塑性エラストマーである。

以下に、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１について、図１乃至４を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の模式的な正面図である。図２は、図１の画像形成装置の模式的な上面図である。図３は、図１の画像形成装置の画像形成部の上部筐体の斜視図である。図４は、防振ゴムの振動特性を説明する図である。

図１等に示した画像形成装置１は、いわゆるデジタルMFP（Multi Function Peripheral：複合機）であり、原稿を読み取る画像読取部２０と、読み取った画像データによって画像を形成する画像形成部１０と、原稿を自動的に搬送する自動原稿搬送部３０と、を備えている。画像形成部１０の上に画像読取部２０が配設されている。画像読取部２０と自動原稿搬送部３０とは、後方側に配設された左右二つのヒンジ部材によってヒンジ結合している。したがって、自動原稿搬送部３０は、画像読取部２０の上側で回動して開閉することができるように構成されている。

原稿載置台３２に載置された複数枚の原稿を順次搬送する自動原稿搬送部３０は、画像読取部２０の上部に配設されている。自動原稿搬送部３０の後方側には、ローラーやベルトを駆動するためのモータやギア等の駆動系が内蔵されているので、自動原稿搬送部３０では、各駆動系からの中・高周波の振動と、ローラー回転からの低周波の振動が発生している。自動原稿搬送部３０は、原稿台ガラスの上面を蓋する原稿台カバーを兼ねている。

画像形成装置１の左側面には、シート後処理部としてのフィニッシャー４０がオプションとして設置されている。フィニッシャー４０の取付部が、画像形成部１０の胴内排出部１４に嵌合されて、一体化されている。フィニッシャー４０は、画像形成部１０の胴内排紙部１４に排出された印刷済み用紙に対して、中綴じ機４４による中折り加工、パンチング処理やステイプル処理を行い、後処理加工された用紙を最終的に排紙トレイ４２に排出する。これらの処理を行う際に、衝撃的な振動がフィニッシャー４０から発生して、画像形成部１０の筐体を伝わって画像読取部２０に達する。

大略矩形形状をした画像読取部２０の筐体内部には、光源、ミラー、結像光学系、光電変換素子（CCD）、駆動系等の公知の要素が収納されている。コンタクトガラス又は原稿台ガラスを介して、画像読取部２０によって読み取った画像データは、画像メモリーに一時的に記憶される。

不図示であるが、画像形成部１０は、画像を形成する感光体ドラムと、画像を書き込む露光光学系と、静電潜像を形成する帯電装置と、静電潜像を現像する現像器と、感光体ドラム表面を清掃するクリーニング装置と、トナー像を熱と圧力で定着させる定着装置と、転写紙を剥離する分離装置と、転写紙を冷却する冷却ファンと、用紙を駆動する搬送ローラーや歯車や駆動モーター等の駆動系と、を備えている。したがって、画像形成部１０では、各駆動系からの中・高周波の振動と、冷却ファンやローラー回転からの低周波振動が発生している。

このように構成された画像形成装置１において、原稿載置台３２に載置された原稿が、自動原稿搬送部３０によって順次搬送されて、コンタクトガラス又は原稿台ガラスを介して、画像読取部２０によってデジタルの画像データが読み取られる。画像読取部２０によって読み取った画像データは、画像メモリーに記憶されたあと、画像形成部１０に入力される。画像形成部１０内のレーザダイオードから画像データに応じたレーザ光を感光体ドラムに照射して、静電潜像を形成する。この静電潜像を現像部で現像することで、感光体ドラム上にトナー像が顕像化される。

トナー像は、感光体ドラムの転写部により転写紙に転写される。そして、感光体ドラムに圧着されている転写紙は分離部により分離される。感光体ドラムから分離された転写紙は、搬送機構によって定着部に運ばれ、トナー像が熱及び圧力により定着される。画像の定着された転写紙は、画像形成部１０の最上部に設けられた胴内排出部１４に排出ローラーによって排出される。胴内排出部１４に排出された印刷済み用紙は、上述したフィニッシャー４０によって後処理加工される。

画像形成部１０の上部筐体１２は、大略矩形形状をした板金体であり、防振部材５を介在させた状態で自動原稿搬送部３０及び画像読取部２０が上部筐体１２の上に載置される。

画像形成部１０の上部筐体１２は、図３に示すように、四つのコーナー部近傍に、すなわち左前方コーナー部に下配設部２５FLを、右前方コーナー部に下配設部２５FRを、左後方コーナー部に下配設部２５RLを、右後方コーナー部に下配設部２５RRを、それぞれ有している。下配設部２５FL，２５FR，２５RL，２５RRは、上部筐体１２の基準面に対して適宜凸設又は凹設されている。例えば、下配設部２５RL，２５RRは、画像形成部１０の上部筐体１２よりも下方に位置している。下配設部２５FL，２５FR，２５RL，２５RRには、左右のネジ止め用の取付穴がそれぞれ設けられている。

画像読取部２０の筐体の前側面、すなわち、上配設部１２５FL及び１２５FRには、大略L字状の側面ブラケットがそれぞれ配設されている。各側面ブラケットの側板が画像読取部２０の筐体の前側面に固着され、各側面ブラケットの上板には左右のネジ止め用の取付穴が設けられている。各側面ブラケットの上板は、適宜の高さで、画像読取部２０の筐体の底板よりも上方にシフトして配置されている。胴内排紙部１４と重ならないで且つ胴内排紙部１４の後方に位置する防振部材５を取り付けるための上配設部１２５RL及び１２５RRは、画像読取部２０の下部筐体の底面と実質的に同じ位置にある。また、画像読取部２０の下部筐体の後方底面、すなわち、上配設部１２５RL及び１２５RRには、左右のネジ止め用の取付穴がそれぞれ設けられている。

防振部材５としては、防振ゴムに取着されたボルト軸体をナットで固定するタイプのものや、防振ゴムの一面に取着された取付板の取付穴でネジ止めするタイプのものや、上記ボルト／ナット固定と上記ネジ止めとを組み合わせたタイプのものや、防振パットタイプのもの等の様々なものが使用可能である。取付容易性の観点から、本実施形態に係る防振部材５は、防振ゴム５６を上取付板５２及び下取付板５４で挟持した状態で接着固定された構成をしている。上下の取付板５２，５４は、ネジ止め用の取付穴５８を左右に有しており、画像形成部１０及び画像読取部２０の両方からネジ止め固着できるように構成されている。

防振部材５は、画像形成部１０の上部筐体１２の少なくとも三箇所に配設される。画像形成部１０の上部筐体１２が、通常、大略矩形形状をしているので、防振部材５が上部筐体１２の四つのコーナー部近傍にそれぞれ配設される。したがって、図３に示すように、左前方コーナー部の下配設部２５FLと上配設部２５FLとの間、右前方コーナー部の下配設部２５FRと上配設部２５FRとの間、左後方コーナー部の下配設部２５RLと上配設部２５RLとの間及び右後方コーナー部の下配設部２５RRと上配設部２５RRとの間の四箇所において、防振部材５FL，５FR，５RLRと５RLF，５RRがそれぞれ配設される。上配設部１２５FL，１２５FR，１２５RL，１２５RR及び下配設部２５FL，２５FR，２５RL，２５RRのネジ止め用の取付穴と、各防振部材５FL，５FR，５RLRと５RLF，５RRのネジ止め用の取付穴５８とをそれぞれ位置合わせしたあと、画像形成部１０の方から又は画像読取部２０の方から、すなわち上下方向から、ネジ止め固定される。したがって、防振部材５の取付作業が容易である。

次に、図４を参照しながら、防振部材５の防振ゴム５６の振動特性について説明する。

大別すると、防振部材５には、低周波まで広い領域を防振する一般的な広域タイプのものと、共振周波数近傍で高い防振効果を有する高減衰タイプのものとがある。一般的な広域タイプの防振部材は、天然ゴム、ポリブタジエン系ゴム、又はクロロプレン系ゴムから構成されている。高減衰タイプの防振部材は、ブチル系ゴムから構成されている。また、広域タイプの防振部材としては、上述の加硫成形による加硫ゴムに加えて、射出成形によるスチレン系、オレフィン系、又はウレタン系の熱可塑性エラストマーも使用可能である。

図４において、一点鎖線Nが一般的な広域タイプの防振ゴムの振動特性を示しており、実線Gが高減衰タイプの防振ゴムの振動特性を示している。そして、横軸が周波数（Hz）であり、縦軸が応答倍率すなわち振動伝達率（倍）である。一例として、共振周波数が１５Hz、一般的な広域タイプの防振ゴムの共振倍率が１倍になる周波数ｆ（０）が４０Hz、高減衰タイプの防振ゴムの共振倍率が１倍になる周波数ｆ’（０）が７０Hzであるとする。

一点鎖線Nで示した一般的な広域タイプの防振ゴムの場合、１５Hzの共振周波数の近傍の振動では約１０倍に増幅されるが、４０Hz以上の周波数の振動では防振効果が得られて、７０Hzの周波数の振動では約０．３倍に縮小される。

実線Gで示した高減衰タイプの防振ゴムの場合、７０Hzの周波数の振動はそのまま伝達され、それ以上の周波数の振動は約０．８倍の防振効果しか得られない。しかしながら、１５Hzの共振周波数の近傍の低周波振動では約２倍までしか増幅されない。

歯車の噛み合い周波数や冷却ファン・駆動モーターの回転数やコギング周波数は、８０乃至５００Hzといった中・高周波の領域が多い。また、モーター励磁周波数はｋHzオーダーの高周波が多い。画像形成部１０等の駆動系から発せられる中・高周波から低周波まで広い領域の定常的な振動に対しては、一般的な広域タイプの防振ゴムが適している。逆に、フィニッシャー４０からの衝撃的な低周波振動には高減衰タイプの防振ゴムが適している。

一般に、操作性の観点から、操作パネルや画像形成部１０の給紙トレイや胴内排紙部１４が画像形成装置１の手前側に配置されていて、ローラーやベルトを駆動するための駆動モータやギアや冷却ファン等の駆動系が画像形成装置１の後方側に配置されている。したがって、画像形成装置１の後側が定常的な振動の発生源となっている。そして、例えば、フィニッシャー４０が画像形成装置１の左横に隣接配置されている。したがって、画像形成装置１のフィニッシャー４０側（すなわち画像形成装置の左側面部）が衝撃的な振動の発生源となっている。

発生した振動の種類が画像形成装置１の場所で異なっているので、画像形成装置１の後側には、定常的な振動の伝達を防止する一般的な広域タイプの防振ゴムが配置され、画像形成装置１のフィニッシャー４０側（すなわち画像形成装置１の左側面部）には、フィニッシャー４０からの衝撃的な振動の伝達を防止する高減衰タイプの防振ゴムが配置される。より具体的には、画像形成装置１の左手前のコーナー部近傍には高減衰タイプのものが、画像形成装置１の右手前のコーナー部近傍には一般的な広域タイプのものが、画像形成装置１の右後方のコーナー部近傍には一般的な広域タイプのものが、画像形成装置１の左後方のコーナー部近傍には高減衰タイプのもの又は一般的な広域タイプのものが、それぞれ配置される。特に、画像形成装置１のフィニッシャー４０側且つ後側（すなわち画像形成装置１の左後方）のコーナー部近傍に対しては、画像形成部１０等の駆動系からの定常的な振動及びフィニッシャー４０からの衝撃的な振動の両方が伝わるために、当該場所に２個以上の防振部材５RLR，５RLFが配設され、そのうちの少なくとも一つの防振部材が高減衰タイプのものであり、残りの防振部材が一般的な広域タイプのものであることが好ましい。

また、防振部材の防振領域拡大（防振周波数広域化）は、防振ゴムの材料そのものを別のゴム材料に変更することに加えて、防振ゴムの撓み量を大きくすること、防振ゴムの自由長を長くすること、防振ゴムの断面積を小さくすること、又は防振ゴムの硬度を小さくすることのいずれかによって実現することができる。

上記実施形態によれば、一般的な広域タイプの防振ゴム及び高減衰タイプの防振ゴムという振動減衰能力の異なった二種類以上の防振部材５FL，５FR，５RR，５RLR，５RLFが、画像形成部１０の各コーナー部近傍に適宜配設されているので、画像形成部１０等の駆動系からの定常的な振動及びフィニッシャー４０からの衝撃的な振動の伝わりを抑制して、画像の読取や形成の高精細化を達成することができるという効果が得られる。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置の模式的な正面図である。 図１の画像形成装置の模式的な上面図である。 図１の画像形成装置の画像形成部の上部筐体の斜視図である。 防振ゴムの振動特性を説明する図である。

符号の説明

１ 画像形成装置
５ 防振部材
１０ 画像形成部（プリンタ）
１２ 画像形成部の上部筐体
１４ 胴内排紙部
２０ 画像読取部（スキャナ）
３０ 自動原稿搬送部（ＡＤＦ）
３２ 原稿載置台
４０ フィニッシャー（シート後処理部）
４２ 排紙トレイ
４４ 中綴じ機
５２ 上取付板
５４ 下取付板
５６ 防振ゴム
５８ 取付穴
５ＦＬ 左前方の防振部材
５ＦＲ 右前方の防振部材
５ＲＬＦ 左後方前側の防振部材
５ＲＬＲ 左後方後側の防振部材
５ＲＲ 右後方の防振部材
２５ＦＬ 左前方の下配設部
２５ＦＲ 右前方の下配設部
２５ＲＬ 左後方の下配設部
２５ＲＲ 右後方の下配設部
１２５ＦＬ 左前方の上配設部（側面ブラケット）
１２５ＦＲ 右前方の上配設部（側面ブラケット）
１２５ＲＬ 左後方の上配設部
１２５ＲＲ 右後方の上配設部

Claims (6)

1. 原稿画像を読み取る画像読取部と、
   前記画像読取部の下に配置されて、画像を形成する画像形成部と、
   画像形成装置本体の横に隣接配置されているとともに、前記画像形成部から出力された排紙を後処理するシート後処理部と、
   前記画像読取部と画像形成部との間に介在して、画像読取部を画像形成部に対して弾性的に支持する複数の防振部材と、を備えて、
   振動減衰能力の異なった二種類以上の防振部材が、画像形成部の各コーナー部近傍に適宜配設されていることを特徴とする画像形成装置。
2. 高減衰タイプの防振部材がシート後処理部側に、広域タイプの防振部材が画像形成装置本体の後側にそれぞれ配設されていることを特徴とする、請求項１記載の画像形成装置。
3. 画像形成装置本体のシート後処理部側且つ後側には、複数個の防振部材が配設され、そのうちの少なくとも一つの防振部材が高減衰タイプのものであり、残りの防振部材が広域タイプのものであることを特徴とする、請求項１記載の画像形成装置。
4. 前記防振部材の広域化は、防振部材の撓み量を大きくすること、防振部材の自由長を長くすること、防振部材の断面積を小さくすること、又は防振部材の硬度を小さくすることのいずれかによって行うことを特徴とする、請求項２又は３記載の画像形成装置。
5. 前記高減衰タイプの防振部材がブチル系ゴムであり、前記広域タイプの防振部材が天然ゴム、ポリブタジエン系ゴム、又はクロロプレン系ゴムであることを特徴とする、請求項２又は３記載の画像形成装置。
6. 前記広域タイプの防振部材は、スチレン系、オレフィン系、又はウレタン系の熱可塑性エラストマーであることを特徴とする、請求項２又は３記載の画像形成装置。

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