JP2019039996A - 支持構造及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ファンモータを保持する取り付けプレートをねじ固定する構成に比べて、ファンモータの振動の伝達を抑制することができる支持構造及び画像形成装置を提供する。【解決手段】装置本体Ｆにファンとモータ１１３からなるファンモータを取り付けるためのファンモータの支持構造１２０であって、ファンモータに取り付けられ装置本体Ｆに固定されるファンプレート１２１と、ファンプレート１２１の一端となる先端部１２１ａを取り囲んで装置本体Ｆに接触する弾性体１２２と、弾性体１２２を挟み込んで装置本体Ｆに固定される支持部材１２３と、を備えた。【選択図】図５

Description

本発明は、支持構造及び画像形成装置に関する。

ダクトにファンユニットを取り付けてなる排気装置を有する画像形成装置において、画像形成装置本体内に、支持部材を有する構造体と、その構造体の支持部材と対向する対向部材とを備える一方、ダクトには、そのダクト内の空気の流れを挟んで片側に取付部を立ち上げて設ける一方、他側に弾性固定部を取付部よりも下方に位置して設け、ダクトの取付部を支持部材側とし、弾性固定部を対向部材側として、それら支持部材と対向部材との間にダクトを配置し、ダクトの取付部を支持部材に取り付けてその支持部材で吊り下げてダクトを支持するとともに、弾性固定部を対向部材に押し当ててなる、画像形成装置が知られている（特許文献１）。

冷却ファンと、冷却ファンのケーシングと、ケーシングを下方から支持する支持部材と、ケーシングを上方から覆うカバ一部材と、ケーシングの外周面から外側に突設された位置決め固定部と、位置決め固定部よりも冷却ファンの羽根側で、支持部材及びカバ一部材か ら夫々突設され、ケーシングを上下両側から挟持する一対の支持部と、一対の支持部の先端に夫々貼り付けられた弾性部材とを備えた冷却ファン取付構造も知られている（特許文献２）。

特許３９３３６５４号明細書 特許４９０１６４５号明細書

本発明は、ファンモータを保持する取り付けプレートをねじ固定する構成に比べて、ファンモータの振動の伝達を抑制することができる支持構造及び画像形成装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、請求項１に記載の支持構造は、
装置本体にファンとモータからなるファンモータを取り付けるためのファンモータの支持構造であって、
前記ファンモータに取り付けられ前記装置本体に固定されるファンプレートと、
前記ファンプレートの一端を取り囲んで前記装置本体に接触する弾性体と、
前記弾性体を挟み込んで前記装置本体に固定される支持部材と、を備えた、
ことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１に記載の支持構造において、
前記弾性体は、前記装置本体への固定方向の厚みが前記固定方向と交差する方向の厚みより厚い、
ことを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１に記載の支持構造において、
前記弾性体は、前記装置本体への前記固定方向の密度が前記固定方向と交差する方向の密度より高い、
ことを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項１に記載の支持構造において、
前記弾性体は、前記装置本体への前記固定方向の粘弾性が前記固定方向と交差する方向の粘弾性より高い、
ことを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の支持構造において、
前記弾性体が発泡弾性体である、
ことを特徴とする。

請求項６記載の発明は、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の支持構造において、
前記弾性体がゲル弾性体である、
ことを特徴とする。

請求項７記載の発明は、請求項１ないし６のいずれか１項に記載の支持構造において、
前記ファンプレートは、前記弾性体と接触する面と交差する方向に折り曲げられた折り曲げ部を有し、前記折り曲げ部は重力方向において前記弾性体の上方から前記弾性体に接触する、
ことを特徴とする。

請求項８記載の発明は、請求項１ないし７のいずれか１項に記載の支持構造において、
前記ファンモータは、前記装置本体に対して重力方向に傾斜して取り付けられる、
ことを特徴とする。

請求項９記載の発明は、請求項１ないし８のいずれか１項に記載の支持構造において、
前記ファンモータは、装置本体の内部から空気を吸引する吸気ダクトと吸気した前記空気を排気する排気ダクトに弾性部材を介して接続されている、
ことを特徴とする。

請求項１０記載の発明は、請求項１ないし９のいずれか１項に記載の支持構造において、
前記ファンは、シロッコファンである、
ことを特徴とする。

前記課題を解決するために、請求項１１記載の画像形成装置は、
請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の支持構造を備えた、
ことを特徴とする。

請求項１、１１に記載の発明によれば、ファンモータを保持する取り付けプレートをねじ固定する構成に比べて、ファンモータの振動の伝達を抑制することができる。

請求項２に記載の発明によれば、弾性体の厚みが固定方向と固定方向と交差する方向で同じ厚みである構成に比べて、ファンモータの振動の伝達をより抑制することができる。

請求項３、４、５に記載の発明によれば、ファンモータの振動の伝達をより抑制することができる。

請求項６、７に記載の発明によれば、弾性体がソリッド弾性体である構成に比べて、ファンモータの振動の伝達を抑制することができる。

請求項８に記載の発明によれば、ファンモータの重力方向の振動の伝達を抑制することができる。

請求項９に記載の発明によれば、ファンモータの重力方向と交差する水平方向の振動の伝達を分散させることができる。

請求項１０に記載の発明によれば、空気の漏出を抑制しながらファンモータの振動の伝達をより抑制することができる。

請求項１１に記載の発明によれば、大量の空気を排気することができる。

画像形成装置の概略構成を示す断面模式図である。 画像形成装置における排気装置の全体構成を示す斜視図である。 排気装置におけるファンモータの装置本体への取り付けを示す斜視図である。 排気装置の縦断面模式図である。 ファンモータの支持構造を示す縦断面模式図である。 ファンプレートの先端部を取り囲む弾性体の構成を示す断面模式図である。 変形例２に係るファンプレートの先端部を取り囲む弾性体の構成を示す断面模式図である。

次に図面を参照しながら、以下に実施形態及び具体例を挙げ、本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施形態及び具体例に限定されるものではない。
また、以下の図面を使用した説明において、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることに留意すべきであり、理解の容易のために説明に必要な部材以外の図示は適宜省略されている。

（１）画像形成装置の全体構成及び動作
以下、本実施形態に係る支持構造１２０は、各種装置に適用可能であるが画像形成装置１に適用した場合を一例として説明する。
図１は画像形成装置１の概略構成を示す断面模式図である。以下、図面を参照しながら、画像形成装置１の全体構成及び動作を説明する。

（１．１）画像形成装置の全体構成
画像形成装置１は、画像形成部１０と、画像形成部１０の一端に装着された給紙装置２０と、画像形成部１０の他の一端に設けられ、印刷された用紙が排紙される排紙部３０と、操作表示部４０と、上位機器から送信された印刷情報から画像情報を生成する画像処理部５０と、を備えて構成されている。

画像形成部１０は、露光装置１２、感光体ユニット１３、現像装置１４、転写装置１５、用紙搬送装置１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、定着装置１７、を備えて構成され、画像処理部５０から受け取った画像データを給紙装置２０から送り込まれたシート材Ｐ上にトナー画像として形成する。

給紙装置２０は、画像形成部１０に対するシート材Ｐの供給を行う。すなわち、種類（例えば、材質や厚さ、サイズ、紙目）の異なるシート材Ｐを収容する複数の給紙トレイＴを備えており、これら複数の給紙トレイＴのいずれか一つから繰り出したシート材Ｐを画像形成部１０に対して供給するように構成されている。

排紙部３０は、画像形成部１０にて画像出力が行われたシート材Ｐの排出を行う。そのために、排紙部３０は、画像出力後のシート材Ｐが排出される排紙収容部を備えている。また、排紙部３０には、画像形成部１０から出力されるシート束に対して、裁断やステープル（針綴じ）等の後処理を行う機能を有した後処理装置が接続されてもよい。

操作表示部４０は、各種の設定や指示の入力及び情報表示に用いられるものである。すなわち、いわゆるユーザインタフェースに相当するもので、具体的には液晶表示パネル、各種操作ボタン、タッチパネル等を組み合わせて構成されている。

（１．２）画像形成部の構成及び動作
このような構成の画像形成装置１では、画像形成のタイミングに合わせて給紙装置２０のうち、印刷ジョブで印刷の１枚毎に指定された給紙トレイＴから繰り出されたシート材Ｐが画像形成部１０へ送り込まれる。

感光体ユニット１３は、露光装置１２の下方に、それぞれが並列して設けられ、回転駆動する感光体ドラム３１を備えている。感光体ドラム３１の回転方向にそって、帯電器３２、露光装置１２、現像装置１４、一次転写ローラ５２、クリーニングブレード３４が配置されている。

現像装置１４は、感光体ドラム３１に対向して配置された現像ローラ４２が配設され、それぞれの現像装置１４は、現像剤を除いて略同様に構成され、それぞれの現像ローラ４２で感光体ドラム上にイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）のトナー像を形成する。

現像装置１４の上方には、現像剤を収容する交換可能なトナーカートリッジＴＮと、それぞれのトナーカートリッジＴＮから現像装置１４に現像剤Ｇを供給する現像剤供給装置４３が配置されている。

回転する感光体ドラム３１の表面は、帯電器３２により帯電され、露光装置１２から出射する潜像形成光により静電潜像が形成される。感光体ドラム３１上に形成された静電潜像は現像ローラ４２によりトナー像として現像される。

転写装置１５は、各感光体ユニット１３の感光体ドラム３１にて形成された各色トナー像が多重転写される無端部材としての中間転写ベルト５１、各感光体ユニット１３にて形成された各色トナー像を中間転写ベルト５１に順次転写（一次転写）する一次転写ローラ５２、中間転写ベルト５１上に重畳して転写された各色トナー像をシート材Ｐに一括転写（二次転写）する二次転写ローラ５４とから構成されている。

各感光体ユニット１３の感光体ドラム３１に形成された各色トナー像は、システム制御装置１１により制御される高圧電源（不図示）から所定の転写電圧が印加された一次転写ローラ５２により中間転写ベルト５１上に順次静電転写（一次転写）され、各色トナーが重畳された重畳トナー像が形成される。

中間転写ベルト５１上の重畳トナー像は、中間転写ベルト５１の移動に伴って二次転写ベルト５３が配置された二次転写部ＴＲに搬送される。重畳トナー像が二次転写部ＴＲに搬送されると、そのタイミングに合わせて給紙装置２０からシート材Ｐが二次転写部ＴＲに供給される。そして、二次転写ローラ５４と対向するバックアップローラ６５には、システム制御装置１１により制御される電源装置等から所定の転写電圧が印加され、シート材Ｐに中間転写ベルト５１上の多重トナー像が一括転写される。

感光体ドラム３１表面の残留トナーは、クリーニングブレード３４により除去され、廃トナー収容部（不図示）に回収される。感光体ドラム３１の表面は、帯電器３２により再帯電される。

定着装置１７は一方向へ回転する無端状の定着ベルト１７ａと、定着ベルト１７ａの周面に接し、一方向へ回転する加圧ローラ１７ｂとを有し、定着ベルト１７ａと加圧ローラ１７ｂの圧接領域によってニップ部（定着領域）が形成される。
転写装置１５においてトナー像が転写されたシート材Ｐは、トナー像が未定着の状態で用紙搬送装置１６ａを経由して定着装置１７に搬送される。定着装置１７に搬送されたシート材Ｐは、一対の定着ベルト１７ａと加圧ローラ１７ｂにより、圧着と加熱の作用でトナー像が定着される。

定着の終了したシート材Ｐは、用紙搬送装置１６ｂを経由して排紙部３０に送り込まれる。
尚、シート材Ｐの両面に画像出力を行う場合には、用紙搬送装置１６ｃにより当該シート材Ｐの表裏が反転され、再び画像形成部１０における二次転写部ＴＲへ送り込まれる。そして、トナー像の転写および転写像の定着が行われた後に、排紙部３０に送り込まれることになる。

排紙部３０へ送り込まれたシート材Ｐは、冷却装置３６で冷却された後、画像読取装置３７で画質調整のためのテスト画像を読み取る。テスト画像の読取が行われたシート材Ｐは、排紙収容部（不図示）へ排出される。

（２）排気装置
図２は画像形成装置１における排気装置１００の全体構成を示す斜視図、図３は排気装置１００におけるファンモータ１１０の装置本体Ｆへの取り付けを示す斜視図、図４は排気装置１００の縦断面模式図、図５はファンモータ１１０の支持構造１２０を示す縦断面模式図、図６はファンプレート１２１の先端部１２１ａを取り囲む弾性体１２２の構成を示す断面模式図である。
以下、図面を参照しながら排気装置１００の構成について説明する。

（２．１）排気装置の全体構成
排気装置１００は、図２、図３に示すように、装置側ダクト１０１、フィルタ部材１０２、吸気ダクト１０３、ファンモータ１１０、ファンモータ１１０の支持構造１２０、排気ダクト１０５から構成され、感光体ユニット１３及び現像装置１４の周辺に発生するオゾンやトナークラウドを空気とともに吸引してフィルタ部材１０２を通過させながら装置本体の外部へ排気する（図２中 矢印参照）。

ファンモータ１１０は、図４に示すように、ケーシング１１１に回転自在に支持されたシロッコファン１１２と、シロッコファン１１２を回転駆動するモータ１１３からなり、ケーシング１１１の一端側はウレタンフォーム材からなるシール部材１０４を介して吸気ダクト１０３に接続され、ケーシング１１１の他端側は排気ダクト１０５に接続されている。排気ダクト１０５は、ウレタンフォーム材からなるシール部材１０６を介して画像形成装置１のベースプレートＢＬに接続され、空気が外部に排気される。

このように構成される排気装置１００においては、多翼型羽根車であるシロッコファン１１２が高速で回転した場合、製作誤差などに起因してシロッコファン１１２の重心位置がモータ１１３の回転軸の軸線からずれていたり、モータのベアリングズレやコギングトルク成分の影響による振動が発生し、かかる振動がケーシング１１１から装置本体に伝播されて騒音が発生する虞があった。

（２．２）ファンモータの支持構造
ファンモータ１１０の支持構造１２０は、ケーシング１１１とモータ１１３が取り付けられるファンプレート１２１と、ファンプレート１２１の一端となる先端部１２１ａを取り囲んで装置本体Ｆに接触する弾性体１２２と、弾性体１２２を挟み込んで装置本体Ｆに固定される支持部材１２３から構成されている。

図５に示すように、ファンプレート１２１には、装置本体Ｆに対して重力方向に傾斜した面にケーシング１１１とモータ１１３が取り付けられ、下端１２１ｂはダクト１０５を介して装置本体ＦのベースプレートＢＬに固定され、先端部１２１ａは弾性体１２２でその周囲を取り囲んで支持部材１２３を介して装置本体Ｆに固定されている。
先端部１２１ａは、弾性体１２２と接触する面と交差する方向に折り曲げられた折り曲げ部１２１ｃを有し、折り曲げ部１２１ｃは重力方向において弾性体１２２の上方から弾性体に接触している。

弾性体１２２は、適当な弾性力を有し振動を吸収し減衰できるものであれば特に限定されないが、本実施形態においては、発泡ウレタンゴムを用いている。発泡ウレタンは、天然ゴムに比べて耐荷重性が高く寿命が長く、また、ソリッドのウレタンゴムと比較して、軽重量であり変形量が大きいために、ファンプレート１２１の振動を吸収し減衰しやすく好適である。

「変形例１」
弾性体１２２は、粘弾性特性を有するゲル状弾性体であってもよい。ゲル状弾性体としては、ポリウレタン系ゲル、シリコーン系ゲル、エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体（ＥＰＤＭ）ゲル等が挙げられる。粘弾性特性を有する弾性体１２２は、ファンプレート１２１の加振力を受けて変形し復元する過程で、弾性体１２２の内部損失により運動エネルギーを熱エネルギーに変換することによって、振動を減衰させる。

図６に示すように、弾性体１２２は、装置本体Ｆへの取り付け方向において２つに分割されてファンプレート１２１の先端部１２１ａを取り囲むように取り付けられ、一方の弾性体１２２ａが装置本体Ｆと接触するように支持部材１２３を介して装置本体Ｆに固定されている。また、他方の弾性体１２２ｂは、先端部１２１ａの折り曲げ部１２１ｃが上方から接触するように支持部材１２３を介して装置本体Ｆに固定されている。
そして、弾性体１２２としては、装置本体Ｆへの固定方向（水平方向）の厚み（図６中 Ｌｘ）が固定方向と交差する方向（重力方向）の厚み（図６中 Ｌｙ）より厚く形成されている。

これにより、ファンモータ１１０が取り付けられたファンプレート１２１は、先端部１２１ａの重力方向と交差する水平方向の振動が弾性体１２２ａ、１２２ｂで吸収、減衰されて装置本体Ｆへの伝播が抑制される。また、先端部１２１ａの重力方向の振動は、弾性体１２２ｂで吸収、減衰される。
また、ファンプレート１２１には、装置本体Ｆに対して重力方向に傾斜した面にケーシング１１１とモータ１１３が取り付けられているために、ファンプレート１２１に伝播するケーシング１１１の振動は、先端部１２１ａにおいては、水平方向と重力方向に分散されて装置本体Ｆに伝播しやすい水平方向の振動を少なくすることができる。

「変形例２」
図７は、変形例２に係るファンプレート１２１の先端部１２１ａを取り囲む弾性体１２２の構成を示す断面模式図である。
図７に示すように、弾性体１２２は、ファンプレート１２１の先端部１２１ａを取り囲んで装置本体Ｆと接触する第１弾性体１２２Ａと、先端部１２１ａの折り曲げ部１２１ｃと接触する第２弾性体１２２Ｂから構成されている。

第１弾性体１２２Ａは、第２弾性体１２２Ｂに比べて発泡密度が高い発泡ウレタンゴムにより形成されている。これにより、装置本体Ｆに伝播しやすい水平方向の振動をより吸収して少なくすることができる。

第１弾性体１２２Ａは、第２弾性体１２２Ｂに比べて粘弾性が高い低反発弾性体により形成してもよい。これにより、装置本体Ｆに伝播しやすい水平方向の振動をより減衰させて少なくすることができる。

（３）支持構造の作用
このように構成されるファンモータ１１０の支持構造１２０は、ケーシング１１１の一端側がウレタンフォーム材を介して吸気ダクト１０３に接続されてケーシング１１１の振動の吸気ダクト１０３から装置本体Ｆへの伝達が抑制されている。また、ケーシング１１１の他端側は、ウレタンフォーム材を介して装置本体ＦのベースプレートＢＬに接続された排気ダクト１０５に接続されケーシング１１１の振動の排気ダクト１０５から装置本体Ｆへの伝達が抑制されている。

ファンモータ１１０が取り付けられたファンプレート１２１は、下端１２１ｂがダクト１０５を介して装置本体ＦのベースプレートＢＬに固定され、先端部１２１ａは弾性体１２２でその周囲を取り囲まれて支持部材１２３を介して装置本体Ｆに固定されている。そのために、ファンプレート１２１に伝達されるケーシング１１１の振動は、先端部１２１ａで弾性体１２２で吸収、減衰されて装置本体Ｆへの伝播が抑制されることで装置本体Ｆでの騒音の発生が抑制されている。

１・・・画像形成装置
１０・・・画像形成部
１１・・・システム制御装置
１２・・・露光装置
１３・・・感光体ユニット
１４・・・現像装置
１５・・・転写装置
１６ａ、１６ｂ、１６ｃ・・・用紙搬送装置
１７・・・定着装置
２０・・・用紙送り装置
３０・・・排紙部
４０・・・操作表示部
５０・・・画像処理部
１００・・・排気装置
１１０・・・ファンモータ
１１１・・・ケーシング
１１２・・・シロッコファン
１２０・・・支持構造
１２１・・・ファンプレート
１２２・・・弾性体
１２３・・・支持部材

Claims (11)

1. 装置本体にファンとモータからなるファンモータを取り付けるためのファンモータの支持構造であって、
   前記ファンモータに取り付けられ前記装置本体に固定されるファンプレートと、
   前記ファンプレートの一端を取り囲んで前記装置本体に接触する弾性体と、
   前記弾性体を挟み込んで前記装置本体に固定される支持部材と、を備えた、
   ことを特徴とする支持構造。
2. 前記弾性体は、前記装置本体への固定方向の厚みが前記固定方向と交差する方向の厚みより厚い、
   ことを特徴とする請求項１に記載の支持構造。
3. 前記弾性体は、前記装置本体への前記固定方向の密度が前記固定方向と交差する方向の密度より高い、
   ことを特徴とする請求項１に記載の支持構造。
4. 前記弾性体は、前記装置本体への前記固定方向の粘弾性が前記固定方向と交差する方向の粘弾性より高い、
   ことを特徴とする請求項１に記載の支持構造。
5. 前記弾性体が発泡弾性体である、
   ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の支持構造。
6. 前記弾性体がゲル弾性体である、
   ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の支持構造。
7. 前記ファンプレートは、前記弾性体と接触する面と交差する方向に折り曲げられた折り曲げ部を有し、前記折り曲げ部は重力方向において前記弾性体の上方から前記弾性体に接触する、
   ことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の支持構造。
8. 前記ファンモータは、前記装置本体に対して重力方向に傾斜して取り付けられる、
   ことを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の支持構造。
9. 前記ファンモータは、装置本体の内部から空気を吸引する吸気ダクトと吸気した前記空気を排気する排気ダクトに弾性部材を介して接続されている、
   ことを特徴とする、請求項１ないし８のいずれか１項に記載の支持構造。
10. 前記ファンは、シロッコファンである、
    ことを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１項に記載の支持構造。
11. 請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の支持構造を備えた、
    ことを特徴とする画像形成装置。

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