JP2015158635A

JP2015158635A - 画像形成装置

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Publication number: JP2015158635A
Application number: JP2014034221A
Authority: JP
Inventors: 拓真中村; Takuma Nakamura
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2014-02-25
Filing date: 2014-02-25
Publication date: 2015-09-03
Anticipated expiration: 2034-02-25
Also published as: JP6341689B2; US9223282B2; US20150241834A1

Abstract

【課題】外装材の設計を複雑にすることなく、簡易な構成で騒音を低減することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】装置本体の後方に設けられたベースフレーム４７ｃと、ベースフレーム４７ｃに取り付けられ、感光体ドラム１Ｙ〜１Ｋ、中間転写ベルト、現像装置を駆動する駆動ユニット４８と、を備える。駆動ユニット４８は、前方フレーム４１に設けられ感光体ドラム１Ｋおよび中間転写ベルトを駆動するモノクロモータ４５と、後方フレーム４２に設けられ感光体ドラム１Ｙ〜１Ｃ、および現像装置を駆動するドラムモータ４４、現像モータ４３と、を有する。【選択図】図３

Description

本発明は複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に関する。

従来の画像形成装置として、図４に示すように、複数の感光体ドラムを駆動する複数のモータ４３〜４５を備える駆動ユニット４８を、画像形成装置本体のベースフレーム４７ｃに装着、かつ取り外しが可能としたものがある。

駆動ユニット４８は、対向する二つの前方フレーム４１、後方フレーム４２で構成されている。後方フレーム４２には、駆動ユニット４８が有する全てのモータ４３〜４５が取り付けられている。前方フレーム４１には、モータは取り付けられていない。このような構成において、モータ４３〜４５で発生した振動が後方フレーム４２に伝達され、後方フレーム４２から放射音が発生し、放射音が装置外に放出され、騒音が大きくなるという課題があった。

そこで、特許文献１では、外装部材においてヘルムホルツ共鳴器を構成するように設計して静音化を図っている。また、外装材を固体層と空気層を交互に積層した積層体や中空二重壁構造にすることにより静音化を図ったものもある。

特開２０００−２３５３９６号公報

しかしながら、従来の外装材により静音化を図る構成は、設計が複雑になり、また装置が大型化してしまう。そこで本発明は、外装材の設計を複雑にすることなく、簡易な構成で装置外に放出される放射音を低減し、騒音を低減することができる画像形成装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明に係る画像形成装置の代表的な構成は、静電潜像を担持する像担持体と、前記像担持体に対して装置本体の後方に設けられた後側板と、前記後側板に取り付けられ、装置本体内の被駆動体を駆動する駆動ユニットと、を備え、前記駆動ユニットは、前記後側板に取り付けられ、前記後側板に対向する第１のフレームと、前記第１のフレームに取り付けられ、前記第１のフレームに対向する第２のフレームと、前記第１のフレームに設けられ、第１の被駆動体を駆動する第１の駆動源と、前記第２のフレームに設けられ、第２の被駆動体を駆動する第２の駆動源と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、外装材の設計を複雑にすることなく、簡易な構成で装置外に放出される放射音を低減し、騒音を低減することができる。

本実施形態に係る画像形成装置の構成図である。本実施形態に係る駆動ユニットの斜視図である。本実施形態に係る駆動ユニットの装置全体における配置図である。従来の駆動ユニットの装置全体における配置図である。比較例の駆動ユニットの装置全体における配置図である。

本発明に係る画像形成装置の実施形態について、図を用いて説明する。図１は本実施形態に係る画像形成装置の構成図である。図１に示すように、本実施形態の画像形成装置１００は、装置本体内に、イエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＫの４色に対応する４個の感光体ドラム（像担持体、被駆動体）１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ（第２の被駆動体）、１Ｋ（第１の被駆動体）を有している。

各感光体ドラム１Ｙ〜１Ｋは、帯電手段３１Ｙ〜３１Ｋによって表面を均一に帯電される。そして、露光手段３２Ｙ〜３２Ｋによって画像データに応じたレーザー光を照射され、静電潜像を形成される。形成された静電潜像は、現像装置（第２の被駆動体）３３Ｙ〜３３Ｋにより各色のトナーを用いてトナー像として現像される。現像された各色のトナー像は、１次転写ローラ２Ｙ〜２Ｋにより中間転写ベルト（第２の被駆動体）３へ重ねて１次転写される。中間転写ベルト３上のトナー像は、２次転写ローラ２６により、シートＴへ２次転写される。トナー像を２次転写されたシートＴは、定着器３５により加熱、加圧されてトナー像を定着される。

１次転写後に感光体ドラム１Ｙ〜１Ｋに残留した転写残トナーは、各感光体ドラム１Ｙ〜１Ｋのクリーニング部材３４Ｙ〜３４Ｋによって回収される。また、２次転写後に中間転写ベルト３に残留した転写残トナーは、ベルトクリーニング部材１８によって回収される。

（駆動ユニット４８）
図２は本実施形態に係る駆動ユニット４８の斜視図である。図３は駆動ユニット４８の装置全体における配置図である。図２、図３に示すように、画像形成装置１００は、駆動ユニット４８を有している。駆動ユニット４８は、感光体ドラム１Ｙ〜１Ｋ、現像装置３３Ｙ〜３３Ｋ、中間転写ベルト３を駆動する。

装置本体のベースフレーム４７ｃ（後側板）に、駆動ユニット４８を構成する前方フレーム４１（第１のフレーム）が取り付けられている。前方フレーム４１は、ベースフレーム４７ｃに対向している。前方フレーム４１には、駆動ユニット４８を構成する後方フレーム（第２のフレーム）４２取り付けられている。後方フレーム４２は、前方フレーム４１に対向している。前方フレーム４１は後方フレーム４２よりも画像形成装置本体の前側に配置されている。現像モータ（第２の駆動源）４３、ドラムモータ（第２の駆動源）４４は、後方フレーム４２に取り付けられている。モノクロモータ（第１の駆動源）４５は、前方フレーム４１に取り付けられている。

現像モータ４３は、フレーム４１、４２の間に配設されたギヤ（不図示）を介して本体現像カップリング５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃを回転駆動し、ユニット現像カップリング（不図示）を介して現像装置３３Ｙ、３３Ｍ、３３Ｃを回転駆動する。

ドラムモータ４４は、フレーム４１、４２の間に配設されたギヤ（不図示）を介して本体ドラムカップリング５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃを回転駆動し、ユニットドラムカップリング（不図示）を介して感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃは回転駆動する。

モノクロモータ４５は、フレーム４１、４２の間に配設されたギヤ（不図示）、本体ドラムカップリング５１Ｋ、ユニットドラムカップリング（不図示）を介して、感光体ドラム１Ｋを回転駆動する。また、モノクロモータ４５は、フレーム４１、４２の間に配設されたギヤ（不図示）、本体現像カップリング５０Ｋ、ユニット現像カップリング（不図示）を介して、現像装置３３Ｋを回転駆動する。

また、モノクロモータ４５は、フレーム４１、４２の間に配設されたギヤ（不図示）、本体中間転写カップリング（駆動連結手段）５２、ユニット中間転写カップリング（不図示）を介して中間転写ベルト３を駆動する。なお、本体中間転写カップリング５２は、モノクロモータ４５の上方に設けられていることで、省スペース化を図っている。

画像形成装置本体は、ベースフレーム４７ａ（前側板）、４７ｂ、４７ｃ（後側板）、４７ｄで枠組みされている。感光体ドラム１Ｙ〜１Ｋは、装置本体前奥方向において、ベースフレーム４７ａ（前側板）と、４７ｃ（後側板）の間に設けられている。感光体ドラム１Ｙ〜１Ｋは、ベースフレーム４７ａ〜４７ｄで形成される空間の内部に配置されている。駆動ユニット４８は、前述したようにベースフレーム４７ｃに取り付けられている。このため、駆動ユニット４８で発生する放射音が、画像形成装置本体の前方へ到達しにくい構成となっている。そして、外装材４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄが、ベースフレーム４７ａ、４７ｂ、４７ｃ、４７ｄ、駆動ユニット４８の外周を囲っている。

（駆動ユニット４８から発生する放射音）
画像形成時は、現像モータ４３、ドラムモータ４４が回転駆動することで後方フレーム４２が振動する。後方フレーム４２の振動によって後方フレーム４２の前方に放射音Ａ２ｆが放射され、後方フレーム４２の後方にＡ２ｒが放射される。前方に放射された放射音Ａ２ｆは、前方フレーム４１によって遮音されたあとに外装材４６に到達するため、装置外に放射される騒音エネルギーは小さい。後方に放射された放射音Ａ２ｒは、フレーム等に遮音されることなく外装材４６に到達するため、装置外に放射される騒音エネルギーは大きい。

また、モノクロモータ４５が回転駆動することで前方フレーム４１に振動が発生する。前方フレーム４１の振動によって前方フレーム４１の前方に放射音Ａ１ｆが放射され、前方フレーム４１の後方にＡ１ｒが放射される。前方に放射された放射音Ａ１ｆは、ベースフレーム４７ｃ等によって遮音されたあとに外装材４６に到達するため、装置外に放射される騒音エネルギーは小さい。また、後方に放射された放射音Ａ１ｒは、後方フレーム４２等によって遮音されたあとに外装材４６ｃに到達するため、装置外に放射される騒音エネルギーは小さい。

（従来構成と本実施形態における駆動ユニット４８から発生する放射音の比較）
図４は従来の駆動ユニット４８の装置全体における配置図である。図４に示すように、従来構成では、モノクロモータ４５は後方フレーム４２に取り付けられている。つまり、後方フレーム４２には現像モータ４３、ドラムモータ４４、モノクロモータ４５が取り付けられており、前方フレーム４１にはモータは取り付けられていない。

従来構成は、モノクロモータ４５の配置以外は本実施形態の構成と同じであるため、詳細な説明を省略する。なお、現像モータ４３、ドラムモータ４４、モノクロモータ４５の回転数とトルクの条件は本実施形態の構成条件と同一である。

従来構成において、現像モータ４３、ドラムモータ４４、モノクロモータ４５が回転駆動すると、後方フレーム４２が振動する。後方フレーム４２の振動によって後方フレーム４２の前方に放射音Ｂ２ｆが放射され、後方フレーム４２の後方にＢ２ｒが放射される。前方に放射された放射音Ｂ２ｆは、前方フレーム４１によって遮音されたあとに外装材４６に到達するため、装置外に放射される騒音エネルギーは小さい。後方に放射された放射音Ｂ２ｒは、フレーム等に遮音されることなく外装材４６に到達するため、装置外に放射される騒音エネルギーは大きい。

後方フレーム４２の振動は、前方フレーム４１に伝達される。前方フレーム４１の振動によって前方フレーム４１の前方へ放射音Ｂ１ｆが放射され、前方フレーム４１の後方へ放射音Ｂ１ｒが放射される。前方フレーム４１へ伝達される振動は、後方フレーム４２と前方フレーム４１との連結部で減衰するため、前方フレーム４１の振動は小さくなる。つまり、前方フレーム４１の振動によって発生する放射音Ｂ１ｆ、Ｂ１ｒは、本実施形態の放射音Ａ１ｆ、Ａ１ｒより小さい。さらに、放射音Ｂ１ｆはベースフレーム４７ｃによって遮音されて外装材４６に到達するため、装置外に放射される騒音エネルギーは小さい。放射音Ｂ１ｒも後方フレーム４２によって遮音されて外装材４６に到達するため、装置外に放射される騒音エネルギーは小さい。

従来構成では、後方フレーム４２にモノクロモータ４５が追加して配設されている。このため、従来構成の後方フレーム４２の振動によって発生する放射音Ｂ２ｆ、Ｂ２ｒは、本実施形態の後方フレーム４２の振動によって発生する放射音Ａ２ｆ、Ａ２ｒより大きい。

本実施形態の放射音Ａ１ｆ、Ａ１ｒ、Ａ２ｆ、Ａ２ｒが装置外に放射された後の騒音エネルギーＡ１ｆ‘、Ａ１ｒ’、Ａ２ｆ‘、Ａ２ｒ’は、合成された合成騒音エネルギーＡとして人間の耳に捉えられる。合成騒音エネルギーＡは、騒音エネルギーＡ２ｒ’の比重が大きい。同様に、従来構成の放射音Ｂ１ｆ、Ｂ１ｒ、Ｂ２ｆ、Ｂ２ｒが装置外に放射された後の騒音エネルギーＢ１ｆ‘、Ｂ１ｒ’、Ｂ２ｆ‘、Ｂ２ｒ’は、合成された合成騒音エネルギーＢとして人間の耳に捉えられる。合成騒音エネルギーＢは、騒音エネルギーＢ２ｒ‘の比重が大きい。

そして、上述のごとく、従来構成の放射音Ｂ２ｒは、本実施形態の放射音Ａ２ｒより大きいため、Ａ２ｒ’＜Ｂ２ｒ’となる。このため、装置外へ放射される騒音エネルギーＡ、Ｂの大小関係は、Ａ＜Ｂとなる。つまり、従来構成と比較して、本実施形態の駆動ユニット４８は装置外へ放射される騒音エネルギーを低減できる。

現像モータ４３、ドラムモータ４４、モノクロモータ４５を回転駆動したときの音圧レベルを、従来構成と本実施形態における構成で比較すると、従来構成が４５．６ｄＢであり、本実施形態の構成は４３．８ｄＢであった。本実施形態は、従来構成に比べて音圧レベルが１．８ｄＢ低減していることを確認できた。一般的に、音圧レベルで１ｄＢの差を人間は認識することができるため、本実施形態の構成は、装置外に放射される騒音エネルギーを十分に低減できる。

なお、図５に示すように、駆動ユニット４８が有する全てのモータ４３〜４５を前方フレーム４１に取り付け、後方フレーム４２にモータを取り付けない構成は、後方フレーム４２から後方へ放射される放射音Ｃ２ｒはＡ２ｒ、Ｂ２ｒより小さくなる。このため、本実施形態の構成よりも装置外に放射される騒音エネルギーは小さくなる。しかし、前方フレーム４１は、装置本体のベースフレーム４７に直接取り付いており、前方フレーム４１が発する振動が所定以上になると、ベースフレーム４７に伝達される振動が大きくなり、その振動が画像形成部である、感光体ドラム１や露光手段３２に伝達され、画像上に振動周期のピッチむらであるバンディングが発生する恐れがある。

そのため本実施形態では、駆動ユニット４８が有する全てのモータ４３〜４５を後方フレーム４２に配置しないことで装置外に放射される騒音エネルギーを低減している。そして、全てのモータ４３〜４５を前方フレーム４１に配置しないことで感光体ドラム１や露光手段３２に伝達される振動が大きくならないようにし、バンディングの発生を抑制している。以上より、本実施形態では、外装材の設計を複雑にすることなく、簡易な構成で装置外に放出される放射音を低減し、騒音を低減することができる。

なお、本実施形態では、現像モータ４３、ドラムモータ４４を後方フレーム４２に設け、モノクロモータ４５を４１に設けたが、本発明はかかる構成に限定されるものではなく、前方フレーム４１と後方フレーム４２に、それぞれ少なくとも一つ以上の駆動源を取り付けた構成であればよい。

例えば、複数の駆動源（モータ４３〜４５）の中で負荷が一番重い駆動源を前方フレーム４１に取り付けた構成であってもよい。この構成によれば、後方フレーム４２の振動を低減し、放射音Ｂ２ｒ、騒音を低減できる。

Ｔ …シート
１００ …画像形成装置
１Ｙ〜１Ｃ …感光体ドラム（像担持体、第２の被駆動体）
１Ｋ …感光体ドラム（像担持体、第１の被駆動体）
３ …中間転写ベルト（第２の被駆動体）
３３Ｙ〜３３Ｋ …現像装置（第２の被駆動体）
４１ …前方フレーム（第１のフレーム）
４２ …後方フレーム（第２のフレーム）
４３ …現像モータ（第２の駆動源）
４４ …ドラムモータ（第２の駆動源）
４５ …モノクロモータ（第１の駆動源）
４８ …駆動ユニット

Claims

静電潜像を担持する像担持体と、
前記像担持体に対して装置本体の後方に設けられた後側板と、

前記後側板に取り付けられ、装置本体内の被駆動体を駆動する駆動ユニットと、を備え、
前記駆動ユニットは、
前記後側板に取り付けられ、前記後側板に対向する第１のフレームと、
前記第１のフレームに取り付けられ、前記第１のフレームに対向する第２のフレームと、
前記第１のフレームに設けられ、第１の被駆動体を駆動する第１の駆動源と、
前記第２のフレームに設けられ、第２の被駆動体を駆動する第２の駆動源と、を有することを特徴とする画像形成装置。
前記被駆動体は、前記像担持体、中間転写ベルト、現像装置のいずれかであることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記被駆動体は、複数の像担持体であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記第１の駆動源は、前記第２の駆動源よりも負荷が重いことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記被駆動体は、中間転写ベルトであり、
前記中間転写ベルトを駆動する前記駆動源の回転駆動を前記中間転写ベルトに伝達する駆動連結手段を有し、
前記駆動連結手段は、前記中間転写ベルトを駆動する前記駆動源の上方に配設されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。