JP6410143B2 - 画像形成装置 - Google Patents

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Description

本発明は画像形成装置に関する。
従来、画像形成装置として、光源から照射された光線を偏向して光走査する光偏向器と、光偏向器を設置する空間を密閉空間とする光偏向器ケーシングと、を備えたものが知られている。
特許文献1には、光偏向器を密閉する筐体の底壁に、ヘルムホルツ共鳴器を用いた吸音装置を設けた構成が記載されている。この構成により、光偏向器による振動音を効果的に低減することができる、とされている。
しかしながら、光偏向器の駆動時には音だけでなく、熱も発生し、周辺の空気を加熱する。特許文献1に記載の画像形成装置のように、光偏向器を筐体によって密閉すると、光偏向器が発生する熱の逃げ場が無く、密閉空間内の空気の温度が上昇してしまう。
上述した課題を解決するために、請求項1の発明は、光源から照射された光線を回転反射部材によって反射し、偏向して光走査する光偏向器と、該光偏向器を設置する空間を密閉空間とする光偏向器ケーシングと、該回転反射部材の回転軸を該光偏向器ケーシングに対して回転可能に支持する軸受部と、該回転反射部材の回転によって生じる音を吸音するヘルムホルツ共鳴器を用いた吸音手段と、を備えた画像形成装置において、上記軸受部の少なくとも一部が、上記光偏向器ケーシングから上記密閉空間の外側の外部空間に露出し、露出した該軸受部に対して該外部空間を挟んで対向する位置に上記吸音手段を配置することを特徴とするものである。
本発明によれば、光偏向器の駆動時に騒音が発生することを抑制しつつ、光偏向器の周囲の温度が上昇することを抑制することができる、という優れた効果がある。
本実施形態の複写機が備えるレーザー書込装置及び下面吸音装置の概略断面図。 本実施形態に係る複写機の概略構成図。 同複写機における感光体近傍の概略構成図。 同複写機の前面開閉カバーを開放した状態の斜視説明図。 図4に示す状態から左側面外装カバーを取り外した複写機の斜視図。 図5の状態の複写機について、前面インナーカバーが固定される前面筐体形成板の内側の面を視認可能な角度から見た斜視説明図。 前面インナーカバーにおける吸音装置の取り付け位置の説明図。 ヘルムホルツ共鳴器を用いた吸音装置の模式図。 本実施形態のレーザー書込装置及び下面吸音装置の一部断面斜視図。 音ガイド部材を設けた構成のレーザー書込装置及び下面吸音装置の概略断面図。 ラビリンス構造を形成した構成のレーザー書込装置及び下面吸音装置の概略断面図。
以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式の複写機(以下、単に「複写機500」という。)の一実施形態について説明する。本実施形態では、複写機500として、モノクロ画像形成装置を例に挙げて説明するが、本発明は、公知のカラー画像形成装置についても同様に適用することができる。
まず、複写機500の構成について説明する。
図2は、本実施形態に係る複写機500全体の概略構成図である。図2において、複写機500の画像形成部100の上に画像読取装置であるスキャナ200が取り付けられ、画像形成部100は記録紙バンク300上に載置されている。スキャナ200の上には、背面側(図中紙面奥側)を支点にして回動自在に構成された自動原稿搬送装置400が取り付けられている。
画像形成部100の内部には、潜像担持体としてドラム状の感光体10が設けられている。図3は、感光体10の近傍を拡大した概略構成図である。感光体10の周りには図3に示すように、除電ランプ9、帯電ローラを用いた帯電装置11、現像装置12、転写ユニット13、感光体クリーニングブレード8を有したクリーニング装置14が配置されている。現像装置12は、トナーとして、重合法により製造した重合トナーを用い、その重合トナーを現像剤担持体としての現像ローラ121を用いて感光体10上の静電潜像に付着させて、これを可視像化する。
転写ユニット13は、第一ベルト張架ローラ15と第二ベルト張架ローラ16との二つのローラ部材に掛け回された転写ベルト17を備えている。この転写ベルト17は、記録媒体である記録紙Pに感光体10上のトナー像を転写する転写位置Bで感光体10の周面に押し当てられている。
記録紙Pが分離した後の転写ベルト17上に残った残留トナーや紙粉等の異物は、転写ベルトクリーニング部Cに設けられた、転写ベルト17を介して第一ベルト張架ローラ15に対して当接したベルトクリーニングブレード18によって掻き落とされる。
また、画像形成部100には、帯電装置11及びクリーニング装置14の図中左側に、現像装置12に新しいトナーを補給するトナー補給装置20が設けられている。
さらに画像形成部100には、記録紙バンク300の記録紙カセット61から送り出された記録紙Pを、転写位置Bを経て排出スタック部39まで搬送する記録紙搬送装置60が設けられている。この記録紙搬送装置60は、供給路R1または手差し供給路R2、及び、記録紙搬送路Rに沿って、記録紙Pを搬送する。記録紙搬送路R上には、転写位置Bに対して記録紙搬送方向の上流側にレジストローラ対21が設けられている。
一方、転写位置Bに対して記録紙搬送路Rの記録紙搬送方向下流側には、熱定着装置22が設けられている。この熱定着装置22には、加熱部材である加熱ローラ30と加圧部材である加圧ローラ32との間に記録紙Pを挟み込んで加熱加圧定着を行う。
熱定着装置22の更に記録紙搬送方向下流側には、排出分岐爪34、排出ローラ35、第一加圧ローラ36、第二加圧ローラ37及びコシ付ローラ38が設けられている。また、熱定着装置22を経た画像形成済みの記録紙Pをスタックする排出スタック部39も設けられている。
また、画像形成部100には、図中右側に、スイッチバック装置42が設けられている。このスイッチバック装置42は、記録紙搬送路Rの排出分岐爪34が配置された位置から分岐した反転路R3と、この反転路R3を通ってきた記録紙Pを再び記録紙搬送路Rのレジストローラ対21の位置まで導く再搬送路R4とに沿って記録紙Pを搬送する。反転路R3にはスイッチバックローラ対43が設けられており、再搬送路R4には、複数の記録紙搬送ローラ対66が設けられている。
図2に示すように、画像形成部100には、現像装置12の図中左側に、レーザー書込装置47が設けられている。このレーザー書込装置47は、レーザー光源と、走査用の回転多面鏡であるポリゴンミラー48及びポリゴンモータ49を有するポリゴンスキャナ、及び、fθレンズ等の走査光学系を備えている。
また、スキャナ200は、光源53、複数のミラー54、結像用光学レンズ55及びCCDイメージセンサなどのイメージセンサ56等を備えており、その上面にはコンタクトガラス57が設けられている。
また、自動原稿搬送装置400には、原稿セット台が設けられており、原稿の排出位置には、原稿スタック台が設けられている。自動原稿搬送装置400は、複数の原稿搬送ローラを備えており、この原稿搬送ローラによって、原稿は、原稿セット台からスキャナ200のコンタクトガラス57上の読取位置を経て原稿スタック台まで搬送される。
記録紙バンク300には、内部に、記録材である紙やOHPフィルム等の記録紙Pを収納する記録紙カセット61が複数重ねて設けられている。各記録紙カセット61には、それぞれ呼出ローラ62、供給ローラ63、分離ローラ64が設けられている。記録紙カセット61の図中右側には、画像形成部100の記録紙搬送路Rへと通じる上述した供給路R1が形成されている。この供給路R1にも、記録紙Pを搬送するいくつかの記録紙搬送ローラ対66が設けられている。
画像形成部100には、図2中の右側に、手差し給紙部68が設けられている。この手差し給紙部68には、手差しトレイ67が開閉自在に設けられており、その手差しトレイ67上にセットした記録紙Pを記録紙搬送路Rへと導く上述した手差し供給路R2が形成されている。この手差し給紙部68にも、記録紙カセット61と同様に、呼出ローラ62、供給ローラ63及び分離ローラ64が設けられている。
次に、複写機500の動作について説明する。
複写機500を用いてコピーをとるとき、まず、メインスイッチをオンするとともに、自動原稿搬送装置400の原稿セット台に原稿をセットする。ブック原稿のような場合には、自動原稿搬送装置400を開いてスキャナ200のコンタクトガラス57上に直接原稿をセットし、自動原稿搬送装置400を閉じてそれで押える。
その後、スタートスイッチを押すと、自動原稿搬送装置400に原稿をセットしたときは、その原稿を原稿搬送ローラにより原稿搬送路を通してコンタクトガラス57上へと移動させてからスキャナ200を駆動する。そして、原稿内容を読み取って原稿スタック台上に排出する。一方、コンタクトガラス57上に直接原稿をセットしたときは、直ちにスキャナ200を駆動して原稿内容を読み取る。
原稿内容を読み取る際、スキャナ200は、光源53をコンタクトガラス57に沿って移動させながら、その光源53からの光をコンタクトガラス57上の原稿面に照射する。そして、その反射光を複数のミラー54で結像用光学レンズ55まで案内してイメージセンサ56に入れ、そのイメージセンサ56で原稿内容を読み取る。
複写機500では、原稿内容の読み取りと同時に、感光体駆動モータによって感光体10を回転させる。そして、まず、帯電装置11により感光体10の表面を例えば−1000[V]前後に一様に帯電する。次いで上述のスキャナ200で読み取った原稿内容に応じてレーザー書込装置47から感光体10にレーザー光を照射してレーザー書込みを行い、感光体10の表面に静電潜像を形成する。レーザー光が照射された部分(潜像部)の表面電位は例えば0[V]〜−200[V]となる。その後、その静電潜像に現像装置12でトナーを付着させてこれを可視像化する。
複写機500では、スタートスイッチを押したと同時に、記録紙バンク300が備える複数の記録紙カセット61のうち選択サイズに対応するものから、呼出ローラ62により記録紙Pを送り出す。そして、送り出された記録紙Pを供給ローラ63及び分離ローラ64で一枚ずつ分離して、その一枚を供給路R1へ案内し、記録紙搬送ローラ対66で記録紙搬送路Rへと導く。記録紙搬送路Rへ搬送された記録紙Pは、レジストローラ対21に突き当たって止められる。
手差し給紙部68を使う場合、手差しトレイ67を開けて、この手差しトレイ67上に記録紙Pをセットする。この場合も、手差しトレイ67上にセットされた記録紙Pは、呼出ローラ62、供給ローラ63及び分離ローラ64によって一枚だけ手差し供給路R2へ搬送され、記録紙搬送ローラ対66で記録紙搬送路Rへと導かれる。記録紙搬送路Rに導かれた記録紙Pは、レジストローラ対21に突き当たって止められる。
このようにして、レジストローラ対21に止められた記録紙Pは、上述した感光体10の可視像化したトナー像の先端が転写位置Bへ進入するタイミングを合わせて回転を開始するレジストローラ対21によって、その転写位置Bへ送り込まれる。
転写位置Bへと送り込まれた記録紙Pは、転写ユニット13により感光体10上のトナー像が転写され、その表面にトナー像を担持する。転写後の感光体10は、その表面に残留した残留トナーがクリーニング装置14で除去され、除電ランプ9により感光体10上の残留電位も除去される。残留電位が除去されることで、表面電位が0[V]〜−150[V]の基準電位に平均化され、帯電装置11からはじまる次の画像形成に備える。
一方、転写位置Bでトナー像を担持した記録紙Pは、転写ベルト17により搬送されて熱定着装置22に入る。そして、加熱ローラ30と加圧ローラ32との間を搬送されながら熱と圧力とが加えられて、記録紙P上のトナー像が定着する。その後、記録紙Pは、排出ローラ35、第一加圧ローラ36、第二加圧ローラ37及びコシ付ローラ38により、コシを付けられ、排出スタック部39上に排出され、そこにスタックされる。
記録紙Pの両面に画像を形成する場合には、排出分岐爪34を切り替え、記録紙Pの片面にトナー像を転写して定着した後、この記録紙Pを記録紙搬送路Rから反転路R3に入れる。反転路R3に入れた記録紙Pは、記録紙搬送ローラ対66で搬送してスイッチバック位置44へ入れた後、スイッチバックローラ対43でスイッチバックし、今度は再搬送路R4に入れ、記録紙搬送ローラ対66で再び記録紙搬送路Rに導く。そして、再搬送路R4を通過した記録紙Pの反対面にも上述と同様にしてトナー像を転写する。
図4は、複写機500の前面開閉カバー101を開放した状態の斜視説明図である。
図4に示す複写機500は、自動原稿搬送装置400とスキャナ200の内部の光学系とは取り外した状態である。また、外装カバーである前面開閉カバー101を開放することで、内装カバーである前面インナーカバー102が露出している。さらに、トナー補給装置20が備えるトナーボトルが抜かれた状態であり、前面インナーカバー102におけるトナーボトルが挿入される部分であるボトルセット穴20aが開口した状態となっている。また、複写機500における前面開閉カバー101の下方には記録紙カセット61を引き出すための取っ手部を備えた記録紙カセット外装カバー61aが配置されている。
図5は、図4に示す状態から左側面外装カバー103を取り外して、左側面筐体形成板520が露出した複写機500の斜視図である。図6は、図5の状態の複写機500について、前面インナーカバー102の内側に設けられ、前面インナーカバー102が固定される前面筐体形成板510の内側の面を視認可能な角度から見た斜視説明図である。
図6に示すように、複写機500は、前面の内側のレーザー書込装置47と対向する位置に、ヘルムホルツ共鳴器を用いた前面吸音装置610を備える。
図7は、前面インナーカバー102における前面吸音装置610の取り付け位置の説明図である。図7に示すように、前面インナーカバー102は、その内側の面に前面吸音装置設置部160を備える。そして、図7中の矢印で示すように前面吸音装置610を前面吸音装置設置部160に取り付けて固定し、前面インナーカバー102を前面筐体形成板510に固定する。これにより、図6に示すように、前面筐体形成板510に形成された開口部である吸音装置設置用開口部510aから前面吸音装置610が内側に突き出る状態となる。
また、図2に示すように、複写機500は、レーザー書込装置47の下方に下面吸音装置620を備える。
本実施形態の複写機500が備える前面吸音装置610及び下面吸音装置620は、ヘルムホルツ共鳴器を用いた吸音装置である。
図8は、ヘルムホルツ共鳴器を用いた吸音装置600の模式図である。
図8に示すように、ヘルムホルツ共鳴器は、入り口が狭まった容器のような形状であり、ある程度の体積を有する空洞部601と、それよりも小さい連通部603とによって構成され、連通部603に入ってくる特定の周波数の音を吸音する。
空洞部601の体積を「V」、連通部603における開口部602の開口面積を「S」、連通部603の長さを「H」、音速を「c」とし、吸音装置600での吸音周波数を「f」とすると、以下の(1)式が成り立つ。
Figure 0006410143
(1)式における「Δr」は開口端補正であり、一般に連通部603の断面が円形のときの半径を「r」としたときに、「Δr=0.6r」を用いる。
(1)式に示すように、吸音装置600によって吸音する音の周波数は、空洞部601の体積V、連通部603の長さH及び連通部603の開口面積Sによって求めることができる。
複写機500では、各種ローラに回転駆動を伝達する駆動モータの駆動音や、各種ローラ等の移動部材の移動音、レーザー書込装置47のポリゴンミラー48の回転音等の様々な音が発生する。このような音が複写機500の外部に伝達し、周辺の人に不快感を与える騒音となることがある。このような騒音となり得る音のうち外部への伝達を抑制したい音の周波数に合わせて吸音装置600を形成することで、騒音となり得る音を吸音装置600で吸音することができる。
図1は、本実施形態の複写機500が備えるレーザー書込装置47及び下面吸音装置620の概略断面図である。図9は、複写機500が備えるレーザー書込装置47及び下面吸音装置620の一部断面斜視図である。図1は、レーザー書込装置47及び下面吸音装置620を図9中の左側面側から見た状態の断面図を模式的に示したものである。
レーザー書込装置47は、光源から照射された光線を、回転反射部材であるポリゴンミラー48によって反射し、偏向して光走査する光偏向器であるポリゴンスキャナ4をそなえる。さらに、レーザー書込装置47は、ポリゴンスキャナ4を設置するポリゴン設置空間45を密閉空間とする光偏向器ケーシングである書込ケーシング2と、光偏向器を該光偏向器ケーシングに対して回転可能に支持する軸受部3と、を備える。
図9に示すように、書込ケーシング2は、ケーシング本体部25にケーシング蓋部24を被せることでポリゴン設置空間45を形成する。ポリゴン設置空間45は外部との気体の出入りを完全に遮断した厳密な密閉空間に限らず、外部に存在する紙粉や埃などの異物がポリゴン設置空間45に進入することを防止できるように外部と内部との気体の出入りを阻害するものであればよい。
ポリゴンスキャナ4はポリゴンモータ49が固定されたポリゴン基板46を備える。そして、ケーシング本体部25の下面壁25bに設けられたポリゴン固定部28に対してポリゴン基板46をポリゴン固定螺子46aに固定することによって、ポリゴンスキャナ4を書込ケーシング2に固定している。
ポリゴンスキャナ4は、ポリゴンモータ49の回転子であるシャフト40にポリゴンミラー48が固定されており、ポリゴンモータ49が駆動することにより、回転軸であるシャフト40とともにポリゴンミラー48が回転する。
図1に示すように、軸受部3は軸受部材41を介してシャフト40を回転可能に支持している。軸受部材41としては空気軸受を用いているが、軸受はこれに限らず、空気軸受とは異なる種類の軸受も用いることができる。
また、図1に示すように、書込ケーシング2のうち軸受部3を支持する軸受支持壁部である下面壁25bに穴を設け、この穴に軸受部3をはめ込むことで、軸受部3の一部が、書込ケーシング2から空冷空間50に露出している。空冷空間50は、ポリゴン設置空間45の外側であり、気体の出入りが可能な外側空間であるため、軸受部3を外気と触れさせて冷却することができる。
本実施形態では、軸受部3はポリゴンモータ49に取付いている部品であり、この軸受部3の外周が書込ケーシング2の下面壁25bに設けられた穴に装着される。
ポリゴンモータ49が駆動すると、軸受部3ではシャフト40が高速で回転するときの転がり抵抗によって熱が発生し、軸受部3を構成する各部材が加熱される。空冷空間50は、外気が通過可能となっており、軸受部3の一部は空冷空間50に露出しているため、軸受部3は外気と接触して冷却され、シャフト40の回転によって温度が上昇することが抑制される。軸受部3が冷却されることで、ポリゴンスキャナ4の周囲の温度が上昇することを抑制することができる。
ポリゴンスキャナ4の軸受部3をポリゴンミラー48等と共に密閉空間に配置すると、軸受部3で発生する熱の逃げ場がなく、密閉空間内の空気の温度が上昇する。この密閉空間内の空気の温度が上昇すると、ポリゴンスキャナ等の光学系の部材が温度上昇によって変形し、光線の経路が変化して所望の画像を得られなくなるおそれがある。これに対して、本実施形態の複写機500では、ポリゴンミラー48を配置した密閉空間であるポリゴン設置空間45の外の空冷空間50に軸受部3を露出させているので、軸受部3で発生する熱によって密閉空間の温度が上昇することを抑制できる。
また、軸受部3で発生する熱によって加熱されて温度が上昇し易い密閉空間に向けてヘルムホルツ共鳴器の連通部603を設けると次のように不具合が生じるおそれがある。
すなわち、連通部603を設ける密閉空間の空気の温度が上昇すると、音速が速くなり、上記(1)式における音速「c」の値が大きくなることでヘルムホルツ共鳴器が吸音する吸音周波数「f」の値も変化する。吸音周波数「f」の値が変化すると、ポリゴンスキャナ4の駆動時に生じる音の周波数に対して吸音周波数がシフトしてしまい、所望の吸音効果を得られず、ポリゴンスキャナ4の駆動時に騒音が発生することを抑制できなくなるという問題がある。
これに対して、本実施形態の複写機500では、外気が通過し、軸受部3で発生する熱では温度が上昇し難い空冷空間50にヘルムホルツ共鳴器の連通部603を設けている。このため、吸音する空間の温度が上昇することに起因してヘルムホルツ共鳴器の吸音周波数がシフトすることを抑制でき、所望の吸音効果を維持することが可能となる。
図1に示すように、レーザー書込装置47の下方で、露出した軸受部3に対して空冷空間50を挟んで対向する位置に、ポリゴンミラー48の回転によって生じる音を吸音する下面吸音装置620を配置している。これにより、ポリゴンスキャナ4の回転駆動時に騒音が発生することを抑制できる。
ポリゴンスキャナ4は、ポリゴンミラー48が回転することによって風切り音が発生する。また、軸受部3ではポリゴンミラー48が回転する際に空気軸受が振動し、これにより、圧力損失が生じ、この圧力変化によって音が生じる。書込ケーシング2から剥き出しになっている軸受部3が音源となるが、軸受部3に真下に配置した下面吸音装置620によって軸受部3から生じる音を吸音することで騒音となることを抑制できる。
レーザー書込装置47の書込ケーシング2は、ケーシング螺子26によって金属製の書込支持板金540に固定され、金属製の書込支持板金540は支持板金固定螺子541によって前面筐体形成板510及び背面筐体形成板530に固定されている。書込支持板金540は、垂直方向に延在する壁部を備え、この壁部が図9中の「α」の位置に入り込むように、レーザー書込装置47を書込支持板金540に対して取り付ける。書込ケーシング2のケーシング本体部25は、下面壁25bよりも下方に延在するケーシング足部25aを備える。そして、このケーシング足部25aをケーシング螺子26によって書込支持板金540の壁部に固定することによって書込ケーシング2を書込支持板金540に固定する。また、書込支持板金540は、ポリゴンスキャナ4が位置する部分が開口部となっており、図1に示すように書込ケーシング2の下面壁25bが書込支持板金540よりも下方に突き出す構成となっている。
書込支持板金540の下方には、金属製の画像形成部下面筐体形成板5が配置されており、画像形成部下面筐体形成板5は、下面筐体形成板固定螺子51によって前面筐体形成板510及び背面筐体形成板530に固定されている。
本実施形態の複写機500では、ポリゴンスキャナ4の下方に設けた構造体である画像形成部下面筐体形成板5のポリゴンスキャナ4の鉛直下方となる位置に、バーリング加工部5aを設け、ヘルムホルツ共鳴器の短管である連通部603を形成している。そして、バーリング加工部5aを設けた位置の画像形成部下面筐体形成板5の下面に樹脂製の吸音カバー6を密着させることでヘルムホルツ共鳴器を用いた下面吸音装置620を構成している。吸音カバー6はカバー固定螺子65によって画像形成部下面筐体形成板5に固定されている。
ポリゴンミラー48が回転すると軸受部3で振動が生じて音が発生するが、この音を吸音できるように吸音周波数が設定されたヘルムホルツ共鳴器に吸音周波数と同じ周波数の振動が個体伝播で伝達すると、ヘルムホルツ共鳴器からこの周波数の音が発生する。
本実施形態の複写機500では、軸受部3がはめ込まれた書込ケーシング2を支持する書込支持板金540と、ヘルムホルツ共鳴器を用いた下面吸音装置620を形成する画像形成部下面筐体形成板5とを別部材としている。そして、軸受部3から画像形成部下面筐体形成板5まで振動が個体伝播し得る経路は、固定部材によって別部材同士を固定したものとなっている。ここで、固定部材によって別部材同士を固定する構成とは、別部材であったものを溶接等によって一体物としたものではなく、螺子等の固定部材による固定を解除すれば、別部材が分離する構成をいう。
別部材同士を固定部材で固定した構成では、固定部における一方に振動が生じた場合に、他方に対して相対的な位置ずれが生じ、振動エネルギーの全ては他方に伝達せず、振動エネルギーは減衰する。よって、軸受部3から画像形成部下面筐体形成板5まで振動が個体伝播し得る経路に固定部材によって別部材同士を固定した固定部を設けることで、軸受部3で発生した振動が減衰し、画像形成部下面筐体形成板5まで伝達する振動を抑制することができる。これにより、吸音周波数と同じ周波数の振動が個体伝播で伝達して、下面吸音装置620を構成するヘルムホルツ共鳴器から音が発生することを抑制することができる。
複写機500では、軸受部3で発生した振動は、書込ケーシング2に伝達し、ケーシング螺子26による固定部を介して書込支持板金540に伝達し、支持板金固定螺子541による固定部を介して前面筐体形成板510及び背面筐体形成板530に伝達する。前面筐体形成板510及び背面筐体形成板530に伝達した振動は、下面筐体形成板固定螺子51による固定部を介して画像形成部下面筐体形成板5に伝達する。このように、軸受部3から画像形成部下面筐体形成板5までの個体伝播による振動の伝達経路に複数の固定部が存在することにより、固定部を介する度に振動エネルギーが減衰する。このため、ヘルムホルツ共鳴器を形成する部材である画像形成部下面筐体形成板5に軸受部3で生じた振動が伝達されることを抑制することができる。
また、下面吸音装置620のヘルムホルツ共鳴器を形成する画像形成部下面筐体形成板5と吸音カバー6とのうち、吸音カバー6の方が振動伝達時に生じる音が大きくなる。複写機500では、画像形成部下面筐体形成板5に伝達した振動はカバー固定螺子65による固定部を介して、吸音カバー6に伝達するため、画像形成部下面筐体形成板5よりもさらに減衰した振動が伝達する。これにより、吸音カバー6に振動が伝達することによって音が生じることを抑制出来る。
図1及び図9に示すように、下面壁25bに設けられたポリゴン固定部28はポリゴン固定螺子46aの長さに合わせて、その下端が画像形成部下面筐体形成板5側の延在しているが、画像形成部下面筐体形成板5に対して非接触となっている。ポリゴン固定部28が画像形成部下面筐体形成板5に接触していると、その接触部を介して、書込ケーシング2の振動が画像形成部下面筐体形成板5に個体伝播するおそれがある。非接触とすることで、あまり減衰していない振動が画像形成部下面筐体形成板5に伝達することを防止することができる。
また、軸受部3から画像形成部下面筐体形成板5まで振動が個体伝播し得る経路では、前面筐体形成板510または背面筐体形成板530の何れかを経由する。前面筐体形成板510及び背面筐体形成板530は、複写機500の骨組みとなる筐体形成部材であり、複写機500が備える板金製の他の部材よりも大きな部材である。振動源側の部材から固定部を介して振動がある部材に伝達すると、ある部材の全体に振動が拡散し、振動源側とは異なる他の固定部を介して次の別部材に振動が伝達する。このとき、ある部材の大きさが大きいほど、ある部材の全体を振動させるのに消費される振動エネルギーが大きくなり、次の別部材に伝達する振動を減衰させることができる。複写機500のように、振動が個体伝播し得る経路では、前面筐体形成板510または背面筐体形成板530の何れかを経由することで、他の小さい部材のみを経由する構成に比べて画像形成部下面筐体形成板5まで伝達する振動を減衰させることができる。
複写機500では、ヘルムホルツ共鳴器の短管となる連通部603を、遮音効果の高い板金からなる画像形成部下面筐体形成板5に形成する。この画像形成部下面筐体形成板5は複写機500の骨組みを形成する構造体であるため、追加部品が発生することなく、ヘルムホルツの短管を形成できる。さらに、空洞部601を形成する吸音カバー6を樹脂によって形成することで、空洞部601を容易に確保できる。
図1に示すように、下面吸音装置620は、バーリング加工によって形成された短管が空洞部601の内側に入り込む構成となっている。これにより、バーリング加工による板金のエッジが見えなくなり、安全性が高まり、組み付けや保守作業の際にバーリング部が作業者の邪魔にならないようにすることができる。
下面吸音装置620は、画像形成部下面筐体形成板5と吸音カバー6との二つの部材によってヘルムホルツ共鳴器を形成している。空洞部601となる空間の一面を開放した形状の吸音カバー6を作成し、この開放した一面を画像形成部下面筐体形成板5で塞いで空洞部601を形成することで、一つの部材で形成するよりも、容易に所定の体積を備えた空洞部601を形成することができる。
また、画像形成部下面筐体形成板5は吸音カバー6の樹脂材料よりも密度が大きい金属材料からなるため、樹脂材料のみで形成した構成よりも透過音を抑制することができる。また、吸音カバー6は画像形成部下面筐体形成板5よりも加工し易い樹脂材料からなるため、画像形成部下面筐体形成板5と同じ金属のみで形成した構成よりも、密閉性を保ちつつ、高精度に空洞部601の体積を確保することができる。空洞部601の体積を確保することで低周波数を吸音することができ、密閉性を保ちつつ、高精度に空洞部601を形成することで、吸音効果の向上を図ることができる。
下面吸音装置620では、上述したように画像形成部下面筐体形成板5と吸音カバー6とをカバー固定螺子65によって締結している。螺子止めによりしっかり締まり、密閉度が高まるので下面吸音装置620におけるヘルムホルツ共鳴器としての吸音効果の向上を図ることができる。
図10は、図1に示すレーザー書込装置47の書込ケーシング2の下面壁25bに、軸受部3の周囲を囲み、軸受部3から発生した音が外に漏れず、下面吸音装置620に向かうようにガイドする音ガイド部材201を設けた構成の概略断面図である。
音ガイド部材201を設けることで、軸受部3の近傍の空冷空間50に風は流しつつ、軸受部3の近傍の空冷空間50から音が外部に漏れ出ることを抑制することができる。
図11は、図1に示すレーザー書込装置47と下面吸音装置620との間の空冷空間50に、軸受部3の周囲を囲むようにラビリンス構造75を形成した構成の概略断面図である。この構成は、図1に示すレーザー書込装置47の書込ケーシング2の下面壁25bに、軸受部3の周囲を囲むように、二重の上側壁部202を設けている。さらに、吸音カバー6の一部が画像形成部下面筐体形成板5よりも上方で、二重の上側壁部202の間に突き出すように下側壁部69を設けている。
図11に示すように、上側壁部202と下側壁部69とが交互に配置されてラビリンス構造75を形成する部分では、隙間を設けることで隙間を介して空気の移動が可能であるため、軸受部3の近傍の空冷空間50に熱が篭ることを防止し、温度上昇を抑制できる。また、複数箇所の屈曲部を有するような複雑な形状であるラビリンス構造75を形成する部分を通って、軸受部3の近傍の空冷空間50から外部に伝達しようとする音の経路は複数回回折することになる。複数回回折する際に音は小さくなるため、隙間を設けた構成であってもこの隙間からの音漏れを抑制することができる。
ラビリンス構造75を設けることで、軸受部3の近傍の空冷空間50に風は流しつつ、軸受部3の近傍の空冷空間50から音が外部に漏れ出ることを抑制し、下面吸音装置620で吸音する構成を実現できる。
以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
(態様A)
光源から照射された光線をポリゴンミラー48等の回転反射部材によって反射し、偏向して光走査するポリゴンスキャナ4等の光偏向器と、光偏向器を設置するポリゴン設置空間45等の空間を密閉空間とする書込ケーシング2等の光偏向器ケーシングと、シャフト40等の回転反射部材の回転軸を光偏向器ケーシングに対して回転可能に支持する軸受部3等の軸受部と、回転反射部材の回転によって生じる音を吸音するヘルムホルツ共鳴器を用いた下面吸音装置620等の吸音手段と、を備えた複写機500等の画像形成装置において、軸受部の少なくとも一部が、光偏向器ケーシングから密閉空間の外側の空冷空間50等の外部空間に露出し、露出した軸受部に対して外部空間を挟んで対向する位置に吸音手段を配置する。
これによれば、上記実施形態について説明したように、回転反射部材の回転によって軸受部で熱が生じるが、この熱は外部空間の気体によって冷却されるため、光偏向器の駆動時に光偏向器の周囲の温度が上昇することを抑制することができる。また、回転反射部材の回転によって軸受部では音も発生するが、この音が軸受部に対して外部空間を挟んで対向する位置に配置された吸音手段が吸音することで、光偏向器の回転駆動時に騒音が発生することを抑制することができる。このように、態様Aでは、光偏向器の回転駆動時に騒音が発生することを抑制しつつ、光偏向器の周囲の温度が上昇することを抑制することができる。
(態様B)
態様Aにおいて、画像形成部下面筐体形成板5等の吸音手段を構成する部材と、書込ケーシング2等の光偏向器ケーシングとは別部材であり、一つ以上の前面筐体形成板510及び背面筐体形成板530等の他の別部材との固定部を介して繋がっている。
これによれば、上記実施形態について説明したように、ポリゴンスキャナ4等の光偏向器から光偏向器ケーシングに伝達した振動は、固定部を介して別部材に個体伝播する際に減衰する。さらに、別部材から固定部を介して吸音手段を構成する部材に個体伝播する際に減衰する。これにより、光偏向器の回転駆動によって生じた振動が個体伝播によって吸音手段を構成する部材まで伝達することを抑制し、吸音手段を構成するヘルムホルツ共鳴器から音が発生することを抑制することができる。
(態様C)
態様AまたはBの何れかの態様において、下面吸音装置620等の吸音手段の空冷空間50等の外部空間と対向する壁面を形成する画像形成部下面筐体形成板5等の部材が金属製である。
これによれば、上記実施形態について説明したように、樹脂よりも密度の高く、遮音性が高い金属によって吸音手段の壁面を形成することで透過音を抑制する構成を実現できる。
(態様D)
態様A乃至Cの何れかの態様において、下面吸音装置620等の吸音手段におけるヘルムホルツ共鳴器の連通部603等の連通部がバーリング加工等の絞り加工によって形成されている。
これによれば、上記実施形態について説明したように、空洞部601等の空洞部を形成する壁面の一部を形成する部材に対して連通部を形成するための新たな部材を設けることなく、開口部602等の開口部を有する連通部を形成することが出来る。このため、下面吸音装置620等の吸音手段の低コスト化を図ることができる。
(態様E)
態様A乃至Dの何れかの態様において、下面吸音装置620等の吸音手段におけるヘルムホルツ共鳴器の連通部603等の連通部を形成する短管が空洞部601等の空洞部の内側に入り込んでいる。
これによれば、上記実施形態について説明したように、短管のエッジが見えなくなり、組み付けや保守作業の際に短管が作業者の邪魔にならないようにすることができる。
(態様F)
態様A乃至Eの何れかの態様において、下面吸音装置620等の吸音手段におけるヘルムホルツ共鳴器の空洞部601等の空洞部を形成する吸音カバー6等の部材が、樹脂等の成型可能な材料によって形成されている。
これによれば、上記実施形態について説明したように、加工し易い材料からなるため、密閉性を保ちつつ、高精度に空洞部の体積を確保することができる。空洞部の体積を確保することで低周波数を吸音することができ、密閉性を保ちつつ、高精度に空洞部を形成することで、吸音効果の向上を図ることができる。
(態様G)
態様A乃至Fの何れかの態様において、下面吸音装置620等の吸音手段のヘルムホルツ共鳴器を形成する部材が画像形成部下面筐体形成板5及び吸音カバー6等の複数である。
これによれば、上記実施形態について説明したように、一つの部材で形成するよりも、容易に所定の体積を備えた空洞部601等の空洞部を形成することができる。
(態様H)
態様Gにおいて、ヘルムホルツ共鳴器を形成する画像形成部下面筐体形成板5及び吸音カバー6等の複数の部材をカバー固定螺子65等の螺子によって締結している。
これによれば、上記実施形態について説明したように、ねじ止めによりしっかり締まり、密閉度が高まるので下面吸音装置620等の吸音手段におけるヘルムホルツ共鳴器としての吸音効果の向上を図ることができる。
(態様I)
態様A乃至Hの何れかの態様において、書込ケーシング2等の光偏向器ケーシングの空冷空間50等の外部空間と対向する面に、軸受部3等の軸受部の周囲を囲む壁状の音ガイド部材201等の突起部を設ける。
これによれば、上記実施形態について説明したように、軸受部の近傍の外部空間に風は流しつつ、軸受部の近傍の外部空間から音が外部に漏れ出ることを抑制することができる。
(態様J)
態様A乃至Iの何れかの態様において、書込ケーシング2等の光偏向器ケーシング及び下面吸音装置620等の吸音手段の空冷空間50等の外部空間と対向する面に、軸受部3等の軸受部の周囲を囲む壁状の上側壁部202及び下側壁部69等の突起部を設け、突起部に囲まれた空間の内部から突起部によって形成される隙間を通過して外部に向かう経路が、ラビリンス構造75等の複数箇所の屈曲部を有する形状となっている。
これによれば、上記実施形態について説明したように、軸受部の近傍の外部空間に風は流しつつ、軸受部の近傍の外部空間から音が外部に漏れ出ることを抑制し、吸音手段で吸音する構成を実現できる。
2 書込ケーシング
3 軸受部
4 ポリゴンスキャナ
5 画像形成部下面筐体形成板
5a バーリング加工部
6 吸音カバー
8 感光体クリーニングブレード
9 除電ランプ
10 感光体
11 帯電装置
12 現像装置
13 転写ユニット
14 クリーニング装置
15 第一ベルト張架ローラ
16 第二ベルト張架ローラ
17 転写ベルト
18 ベルトクリーニングブレード
20 トナー補給装置
20a ボトルセット穴
21 レジストローラ対
22 熱定着装置
24 ケーシング蓋部
25 ケーシング本体部
25a ケーシング足部
25b 下面壁
26 ケーシング螺子
28 ポリゴン固定部
30 加熱ローラ
32 加圧ローラ
34 排出分岐爪
35 排出ローラ
36 第一加圧ローラ
37 第二加圧ローラ
38 コシ付ローラ
39 排出スタック部
40 シャフト
41 軸受部材
42 スイッチバック装置
43 スイッチバックローラ対
44 スイッチバック位置
45 ポリゴン設置空間
46 ポリゴン基板
46a ポリゴン固定螺子
47 レーザー書込装置
48 ポリゴンミラー
49 ポリゴンモータ
50 空冷空間
51 下面筐体形成板固定螺子
53 光源
54 ミラー
55 結像用光学レンズ
56 イメージセンサ
57 コンタクトガラス
60 記録紙搬送装置
61 記録紙カセット
61a 記録紙カセット外装カバー
62 呼出ローラ
63 供給ローラ
64 分離ローラ
65 カバー固定螺子
66 記録紙搬送ローラ対
67 手差しトレイ
68 手差し給紙部
69 下側壁部
75 ラビリンス構造
100 画像形成部
101 前面開閉カバー
102 前面インナーカバー
103 左側面外装カバー
121 現像ローラ
160 前面吸音装置設置部
200 スキャナ
201 音ガイド部材
202 上側壁部
300 記録紙バンク
400 自動原稿搬送装置
500 複写機
510 前面筐体形成板
510a 吸音装置設置用開口部
520 左側面筐体形成板
530 背面筐体形成板
540 書込支持板金
541 支持板金固定螺子
600 吸音装置
601 空洞部
602 開口部
603 連通部
610 前面吸音装置
620 下面吸音装置
B 転写位置
C 転写ベルトクリーニング部
P 記録紙
R 記録紙搬送路
R1 供給路
R2 供給路
R3 反転路
R4 再搬送路
特開2010−117498号公報

Claims (10)

  1. 光源から照射された光線を回転反射部材によって反射し、偏向して光走査する光偏向器と、
    該光偏向器を設置する空間を密閉空間とする光偏向器ケーシングと、
    該回転反射部材の回転軸を該光偏向器ケーシングに対して回転可能に支持する軸受部と、
    該回転反射部材の回転によって生じる音を吸音するヘルムホルツ共鳴器を用いた吸音手段と、を備えた画像形成装置において、
    上記軸受部の少なくとも一部が、上記光偏向器ケーシングから上記密閉空間の外側の外部空間に露出し、
    露出した該軸受部に対して該外部空間を挟んで対向する位置に上記吸音手段を配置することを特徴とする画像形成装置。
  2. 請求項1の画像形成装置において、
    上記吸音手段を構成する部材と、上記光偏向器ケーシングとは別部材であり、一つ以上の他の別部材との固定部を介して繋がっていることを特徴とする画像形成装置。
  3. 請求項1または2の何れかに記載の画像形成装置において、
    上記吸音手段の上記外部空間と対向する壁面を形成する部材が金属製であることを特徴とする画像形成装置。
  4. 請求項1乃至3の何れかに記載の画像形成装置において、
    上記吸音手段におけるヘルムホルツ共鳴器の連通部が絞り加工によって形成されていることを特徴とする画像形成装置。
  5. 請求項1乃至4の何れかに記載の画像形成装置において、
    上記吸音手段におけるヘルムホルツ共鳴器の連通部を形成する短管が空洞部の内側に入り込んでいることを特徴とする画像形成装置。
  6. 請求項1乃至5の何れかに記載の画像形成装置において、
    上記吸音手段におけるヘルムホルツ共鳴器の空洞部を形成する部材が、成型可能な材料によって形成されていることを特徴とする画像形成装置。
  7. 請求項1乃至6の何れかに記載の画像形成装置において、
    上記吸音手段のヘルムホルツ共鳴器を形成する部材が複数であることを特徴とする画像形成装置。
  8. 請求項7の画像形成装置において、
    上記ヘルムホルツ共鳴器を形成する複数の部材を螺子によって締結していることを特徴とする画像形成装置。
  9. 請求項1乃至8の何れかに記載の画像形成装置において、
    上記光偏向器ケーシングの上記外部空間と対向する面に、上記軸受部の周囲を囲む壁状の突起部を設けることを特徴とする画像形成装置。
  10. 請求項1乃至9の何れかに記載の画像形成装置において、
    上記光偏向器ケーシング及び上記吸音手段の上記外部空間と対向する面に、上記軸受部の周囲を囲む壁状の突起部を設け、
    該突起部に囲まれた空間の内部から該突起部によって形成される隙間を通過して外部に向かう経路が、複数箇所の屈曲部を有する形状となっていることを特徴とする画像形成装置。
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