JP6206354B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、駆動力伝達部材を介して駆動源から回転体へ駆動力を伝達する駆動力伝達機構を備えた画像形成装置に関する。

画像形成装置には、現像ローラーや感光体ドラム、定着ローラー等の複数の回転体が設けられている。これらの回転体は一般的に、駆動源であるモーターの出力軸にギアトレインを介して連結されて、駆動源の駆動力が伝達されて回転するようになっている。

このようなギアトレインにおいては、ギア間の連結部から発生する騒音（噛み合い音）が問題になる場合がある。特に、近年の画像形成装置の高速化に伴って回転体の回転速度も高速化すると、回転速度に比例して騒音が大きくなる傾向にある。さらに、カラー対応の画像形成装置においては、モノクロ対応の画像形成装置よりも回転体の数が増加し、これに伴いギアトレインの数も増加しているので、騒音の発生箇所も多くなっている。

ギア間の連結部から発生する騒音を低減するために、特許文献１には、装置本体の側板との間に空間を形成する駆動カバーを備え、駆動カバーと側板との間に、ギアトレインの各ギアの回転軸を両持ち支持するように構成された画像形成装置が提案されている。また、特許文献２には、遮音壁を有する遮音ケースでギアトレインの外周部を覆った画像形成装置が提案されている。

特開平７−３０４２３３号公報 特開平１１−３８７１５号公報

しかしながら特許文献１に記載されている画像形成装置のように、駆動カバーと側板との間の空間にギアトレインを収容するのみでは、遮音効果が十分ではない虞がある。また、駆動カバーと側板との間に各ギアの回転軸を両持ち支持しているので、駆動カバーの構造が複雑化してしまい、製造コストが上昇する。

また、特許文献２に記載されている画像形成装置では、ギアの外周部を遮音ケースで覆う構成であり、ギア連結部の手前側に遮音壁が設けられていないため、十分な遮音効果が得られない虞がある。さらに、遮音壁が複数の仕切り壁によって構成されているので、遮音カバーの構造が複雑化して製造コストが上昇する。

そこで本発明は上記事情を考慮し、簡易な構成でギアトレインから発生する騒音を静音化した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、本発明の画像形成装置は、連結された複数の駆動力伝達部材を介して駆動源から回転体へ駆動力を伝達するように構成された画像形成装置であって、前記駆動源及び前記回転体が支持される支持部材に設けられ、該支持部材との間に前記駆動力伝達部材を収容する閉空間を形成する駆動ケースを備え、該駆動ケースには、前記駆動力伝達部材の連結部に最も近い部分に、凹部及び凸部の少なくとも一方を有する遮音部が形成されていることを特徴とする。

このような構成を採用することにより、ギア等の駆動力伝達部材の連結部から発生する騒音が遮音部の凹部又は凸部に当たって拡散するので、駆動ケースから外部ヘ漏れる騒音を静音化できる。

本発明の画像形成装置において、前記駆動力伝達部材の連結部は、前記支持部材の前方に設けられ、前記駆動ケースには、前記駆動力伝達部材の連結部の前方の最も近い部分に、前記遮音部が形成されていることを特徴としても良い。

このような構成を採用することにより、使用者が画像形成装置の前方に立って操作する際に、駆動力伝達部材の連結部から前方へ伝わる音を静音化することができるので、使用者が騒音を感じにくくなる。

本発明の画像形成装置において、前記遮音部は、前記支持部材に対して後方に投影された投影面内に、前記連結部が含まれるように形成されていることを特徴としても良い。

このような構成を採用することにより、連結部から発生して前方に進行する音が確実に遮音部に向かい、遮音部の凹部又は凸部で音を拡散しやすくなるので、より静音化できる。

本発明の画像形成装置において、前記遮音部は、前記連結部に向かう方向に凹んだ半球状又は多角錐状の凹部であることを特徴としても良い。

このような構成を採用することにより、駆動ケースを簡易な方法で加工して遮音部を形成することができるので、製造コストの上昇を抑えることができる。また、駆動ケースの外側に配置される部品と干渉しないように遮音部を形成することができる。

本発明によれば、簡易な構造の凹部又は凸部によって遮音部を形成しているので、製造コストの上昇を抑えつつ、駆動力伝達部材の連結部から発生する音の静音化が可能となる。

本発明の一実施形態に係るカラープリンターの概略を示す模式図である。 本発明の一実施形態に係るカラープリンターにおいて、駆動源から回転体へ駆動力を伝達する機構を示す側面図である。 本発明の一実施形態に係るカラープリンターにおいて、駆動力伝達部材を示す正面図である。 本発明の一実施形態に係るカラープリンターにおいて、駆動力伝達部材の連結部から発生する音の進行を説明する側面図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の一実施形態に係る画像形成装置について説明する。

まず、図１を用いてカラープリンター１（画像形成装置）の全体の主な構成について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るカラープリンターの概略を示す模式図である。以下、図１における紙面手前側を、カラープリンター１の正面側（前側）とし、左右の向きは、プリンター１の正面から見た方向を基準として説明する。

カラープリンター１は、箱型形状のプリンター本体２を備えている。プリンター本体２の下部には、給紙カセット３から用紙を給紙する給紙部４が設けられており、プリンター本体２の上部には排紙トレイ５が設けられている。プリンター本体２の内部において、上方には、それぞれ異なる色（例えば、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの４色）のトナーを収容したトナーコンテナ６が配置されている。トナーコンテナ６の下方には、中間転写ベルト７が複数のローラー間に架設されている。中間転写ベルト７の一端（図１の右端）には、二次転写部８が形成されており、中間転写ベルト７の下方には、４個の画像形成部１０がトナーの色ごとに設けられている。

画像形成部１０には、像担持体である感光体ドラム１１が回転可能に設けられている。感光体ドラム１１の周囲には、帯電装置１２と、現像装置１３と、転写ローラー１４と、クリーニング装置１５、除電装置１６とが、感光体ドラム１１の回転方向に沿って順に配置されている。さらに、各画像形成部１０の下方には、レーザー・スキャニング・ユニット（ＬＳＵ）で構成される露光装置１７が配置されている。また、画像形成部１０の右側の上方には定着装置１８が設けられている。定着装置１８の上方には、排紙トレイ５に面した用紙排出部１９が設けられている。

また、プリンター本体２の内部には、給紙部４から、二次転写部８、定着装置１８を通って用紙排出部１９へ向かって縦方向に延びる用紙の主搬送経路２０が設けられている。

次に、このような構成を備えたプリンター１の画像形成動作を説明する。プリンター１に接続されたコンピューター等から画像データが入力されると、以下のようにして画像形成動作が実行される。

まず、帯電装置１２によって感光体ドラム１１の表面が帯電された後、露光装置１７からのレーザー光（図１の鎖線ｐ参照）により感光体ドラム１１に対して画像データに対応した露光が行われ、感光体ドラム１１の表面に静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像装置１３により対応する色のトナー像に現像される。トナー像は、転写ローラー１４によって中間転写ベルト７の表面に一次転写される。以上の動作を各画像形成部１０が順次繰り返すことによって、中間転写ベルト７上にフルカラーのトナー像が形成される。なお、感光体ドラム１１上に残留したトナー及び電荷は、クリーニング装置１５及び除電装置１６によって除去される。

一方、給紙部４によって給紙カセット３又は手指しトレイ（図示省略）から取り出された用紙は、上記した画像形成動作とタイミングを合わせて二次転写部８へと搬送され、二次転写部８において、中間転写ベルト７上のフルカラーのトナー像が用紙に二次転写される。トナー像を二次転写された用紙は、主搬送経路２０を下流側へと搬送されて定着装置１８に進入し、この定着装置１８において用紙にトナー像が定着される。トナー像が定着された用紙は、用紙排出部１９から排紙トレイ５上に排出される。

このようなカラープリンター１においては、感光体ドラム１１や、現像装置１３に備えられた現像ローラー、定着装置１８に備えられた定着ローラー、給紙部４に備えられた給紙ローラー等の回転体には、連結された複数の駆動力伝達部材を介して、モーター等の駆動源から駆動力が与えられる。

図２及び図３を参照して、連結された複数の駆動力伝達部材を介して駆動源から回転体へ駆動力を伝達する機構について説明する。図２は回転体と駆動源と駆動力伝達部材を示す側面図であり、図３は駆動力伝達部材を示す正面図である。プリンター本体２は、前後方向に対向して配置された前側板（図示省略）と後側板２ａ（支持部材）とを有し、駆動力伝達機構３０は、後側板２ａに支持されている。

駆動力伝達機構３０は、回転力（駆動力）を発生するモーター３１（駆動源）と、回転力が伝達される出力軸３３と、モーター３１の回転力を出力軸３３に伝達するモーター軸ギア３５と出力ギア３６及び中間ギア３７（駆動力伝達部材）と、各ギアを収容する駆動ケース３９と、を備える。

モーター３１は、回転軸３１ａが前方を向く姿勢でモーター取り付け板４１にビスＢ１で固定されている。モーター取り付け板４１は、モーター３１の回転軸３１ａが、後側板２ａに形成された貫通孔２ｂから前方に突き出るように、後側板２ａの後側の面にビスＢ２で固定されている。モーター３１の回転軸３１ａには、モーター軸ギア３５が同軸上に設けられている。

出力軸３３は、後側板２ａの前方において、前後方向に延びる軸を中心として回転可能に軸受４３を介して後側板２ａに支持されている。出力軸３３には、出力ギア３６が同軸上に設けられている。

中間ギア３７は、後側板２ａの前方に配置されており、同軸上に設けられた回転軸３７ａが前後方向に延びる軸を中心として回転可能に軸受４５を介して後側板２ａに支持されている。中間ギア３７は、真上よりもやや右寄りの位置でモーター軸ギア３５と噛み合い（連結され）、真上よりもやや左寄りの位置で出力ギア３６と噛み合う（連結される）ように設けられている。したがって、出力軸３３には、モーター軸ギア３５と中間ギア３７と出力ギア３６とを介して、モーター３１の回転力が減速されて伝達される。

駆動ケース３９は、後側の面が開口した直方体状の箱状の部材であり、前板３９ａと、上下方向に及び左右方向に対向する側板３９ｂと、を有する。駆動ケース３９は、前板３９ａが後側板２ａと平行となる姿勢で、後側板２ａの前側の面に対向してビス等によって固定される。これによって、駆動ケース３９と後側板２ａとの間に直方体状の閉空間Ｓが形成される。駆動ケース３９は、例えば、樹脂で形成される。

駆動ケース３９と後側板２ａとの間に形成された閉空間Ｓには、モーター軸ギア３５と中間ギア３７と出力ギア３６とが収容されている。駆動ケース３９の前板３９ａには、出力軸３３が貫通する貫通孔（図示省略）が形成されている。貫通孔から突き出た出力軸３３には、例えば、現像装置１３の現像ローラー等の回転体４７がカップリング４８を介して接続されている。

駆動ケース３９の前板３９ａには、モーター軸ギア３５と中間ギア３７との噛み合い部Ｇ１（連結部）と、中間ギア３７と出力ギア３６との噛み合い部Ｇ２（連結部、図３参照、図２には図示省略）と、の前方（連結方向と交差する方向）の部分に、それぞれ遮音部５０が形成されている。各遮音部５０には、後方に凹んだ半球状の凹部５１、５２が形成されている。図３に示されるように、各凹部５１、５２は、後側板２ａに対して後方に投影された投影面（図３の二点鎖線で囲んだ範囲）内に、モーター軸ギア３５と中間ギア３７との噛み合い部Ｇ１の全範囲と、中間ギア３７と出力ギア３６との噛み合い部Ｇ２の全範囲と、がそれぞれ含まれるように形成されている。特には、凹部５１、５２は、投影面の中心に、各噛み合い部Ｇ１、Ｇ２が位置するように形成されている。

上記構成を有する駆動力伝達機構３０においては、モーター３１が駆動されると、モーター軸ギア３５と中間ギア３７と出力ギア３６とを介して出力軸３３が回転する。この際、モーター軸ギア３５と中間ギア３７との噛み合い部Ｇ１及び中間ギア３７と出力ギア３６とのＧ２から、噛み合い音が発生する。

噛み合い部Ｇ１で発生した噛み合い音の進行について図４を参照して説明する。図４は、噛み合い音の進行を説明する側面図である。図４の矢印Ａで示されるように、噛み合い部Ｇ１から前方に進行した噛み合い音は、駆動ケース３９の遮音部５０において、凹部５１、５２の後側の面に当たる。そして、一部は閉空間Ｓ内に反射し（図４の矢印Ｂ参照）、一部は前板３９ａに吸収される。また、一部は前板３９ａを透過する。透過した音は、凹部５１、５２の前側の面から、図４の矢印Ｃで示されるように進行する。すなわち、凹部５１、５２の前側の面から直進するだけでなく、様々な方向に拡散する。これにより、各噛み合い部Ｇ１、Ｇ２から発生する噛み合い音は、遮音部５０を通過することによって静音化される。

上記説明したように本実施形態に係る駆動力伝達機構３０においては、噛み合い部Ｇ１、Ｇ２の前方に遮音部５０を形成したので、噛み合い部Ｇ１、Ｇ２から前方へ進行する音が遮音部５０に設けた凹部５１、５２において拡散される。これにより、駆動ケース３９から外部へ漏れる音を静音化でき、特に前方へ向かう音を静音化できる。カラープリンター１を操作する際、使用者はカラープリンター１の前方に立つ場合が多いので、カラープリンター１の前方へ伝わる噛み合い音を静音化することによって、使用者が騒音を感じにくくなる。

また、遮音部５０は、噛み合い部Ｇ１、Ｇ２のそれぞれの全範囲を含むように形成されているので、噛み合い部Ｇ１、Ｇ２から発生する噛み合い音の前方への進行方向のほぼ全域に対して、凹部５１、５２による拡散作用を与えることができ、より確実に静音化できる。

さらに、遮音部５０を半球状の凹部５１、５２とすることにより、駆動ケース３９を簡易な加工によって形成することができる。また、専用の部材を別途設ける必要もない。したがって、駆動ケース３９の量産性を向上させることができ、製造コストを低減できる。このため、特に回転体を多く備えたカラープリンター１に有効である。なお、凹部５１、５２の形状は四角錐や三角錐等の多角錐状でもよい。また、駆動ケース３９の前板３９ａから前方へ突出する中空の凸部を形成してもよい。ただし、凸部を形成した場合は、駆動ケース３９の前方に配置される回転体４７等の部品と干渉する虞があるので、後方へ凹んだ凹部を形成することが好ましい。あるいは、一か所の遮音部５０に、凹部や凸部を複数個形成してもよい。

また、遮音部５０は、モーター軸ギア３５と中間ギア３７との噛み合い部Ｇ１の一箇所だけに設けても良い。モーター軸ギア３５は回転速度が速いので、モーター軸ギア３５と中間ギア３７との噛み合い部Ｇ１から発生する噛み合い音は、他の噛み合い部Ｇ２から発生する噛み合い音よりも大きい。このため、モーター軸ギア３５と中間ギア３７との噛み合い部Ｇ１のみに遮音部５０を形成しても、十分な静音効果を得ることができる。

また、本実施形態では、モーター軸ギア３５と出力ギア３６との間に一つの中間ギア３７が設けられている駆動力伝達機構３０について説明したが、モーター軸ギア３５と出力ギア３６との間に介装される中間ギア３７は複数個であってもよい。この場合は、駆動ケース３９は、全ての中間ギア３７とモーター軸ギア３５及び出力ギア３６が収容されるように形成される。

また、本実施形態では、モーター３１や出力軸３３が後側板２ａに支持されている場合について説明したが、モーター３１や出力軸３３は、プリンター本体２の左右方向において対向する左右の側板に支持されてもよい。この場合は、駆動ケース３９において、噛み合い部Ｇ１、Ｇ２から最も近い部分に遮音部５０を形成することで、駆動ケース３９から漏れる音を静音化することができる。

また、本実施形態では駆動力伝達部材がギアの場合について説明したが、他にプーリーやタイミングベルトを使用することができる。タイミングベルトの場合は、タイミングベルトが巻き回されるプーリーとギア等の噛み合い部に対向する部分に遮音部５０を形成する。

さらに、本発明の実施形態では、カラープリンター１に本発明の構成を適用した場合について説明したが、他の異なる実施形態では、複写機、ファクシミリ、複合機等のカラープリンター１以外の画像形成装置に本発明の構成を適用しても良い。

さらに、上記した本発明の実施形態の説明は、本発明に係る画像形成装置における好適な実施の形態を説明しているため、技術的に好ましい種々の限定を付している場合もあるが、本発明の技術範囲は、特に本発明を限定する記載がない限り、これらの態様に限定されるものではない。すなわち、上記した本発明の実施の形態における構成要素は適宜、既存の構成要素等との置き換えが可能であり、かつ、他の既存の構成要素との組合せを含む様々なバリエーションが可能であり、上記した本発明の実施の形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。

１ カラープリンター（画像形成装置）
２ａ 後側板（支持部材）
３１ モーター（駆動源）
３３ 出力軸
３５ モーター軸ギア（駆動力伝達部材）
３６ 出力ギア（駆動力伝達部材）
３７ 中間ギア（駆動力伝達部材）
３９ 駆動ケース
４７ 回転体
５０ 遮音部
５１、５２ 凹部
Ｓ 閉空間
Ｇ１、Ｇ２ 噛み合い部（連結部）

Claims (3)

1. 連結された複数の駆動力伝達部材を介して駆動源から回転体へ駆動力を伝達するように構成された画像形成装置であって、
   前記駆動源及び前記回転体が支持される支持部材に設けられ、該支持部材との間に前記駆動力伝達部材を収容する閉空間を形成する駆動ケースを備え、
   該駆動ケースには、前記駆動力伝達部材の連結部に対向する部分に、遮音部が形成され、
   前記駆動力伝達部材の連結部は、前記駆動源の軸ギアと前記支持部材に片持ち支持される中間ギアとの噛み合い部と、該中間ギアと前記回転体の出力軸の同軸上に設けられる出力ギアとの噛み合い部と、を備え、
   前記遮音部は、前記連結部に向かう方向に凹んだ半球状又は多角錐状の凹部であることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記駆動力伝達部材の連結部は、前記支持部材の前方に設けられ、
   前記駆動ケースには、前記駆動力伝達部材の連結部の前方の最も近い部分に、前記遮音部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記遮音部は、前記支持部材に対して後方に投影された投影面内に、前記連結部が含まれるように形成されていることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。

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