JP5111173B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、オフセット印刷機や、電子写真方式方式を用いたプリンタ、複写機、FAXなどの画像形成装置に関する発明である。 The present invention relates to an image forming apparatus such as an offset printing machine, a printer using an electrophotographic system, a copying machine, and a FAX.
一般に、画像形成装置は装置内部の温度上昇防止や集塵を目的としたファンを有しており、ダクトを配したエアフロー設計がなされている。図6に画像形成装置の断面図を示し、エアフローの一例を説明する。画像形成装置60は、中間転写ベルト605上にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック(以下Y、M、C、Bkと略して呼ぶ)の画像形成部を並べて配置したフルカラー画像形成装置である。ここでは、上述したような様々な目的を持つファンの中から、一次帯電装置612Y〜Bkにフレッシュエアを供給するためのエアフローを形成するファンを例に挙げる。装置側面に設けられたルーバー615から吸引ファン616により機外から導入されたフレッシュエアは、一次帯電ファンダクト617により矢印aに示すように各一次帯電装置612Y〜Bkに供給される。一次帯電装置612Y〜Bkは、感光体611Y〜Bkに静電潜像を形成する前に感光体表面を一様に帯電させるための装置であり、帯電ワイヤーを有している。画像形成部周辺には、トナーや埃などが飛散しており、これらが前記帯電ワイヤーに付着すると白いスジ状の画像不良などが発生する。そのため、フレッシュエアは前記一次帯電ファンダクト617により前記一次帯電装置612Y〜Bkの手前側に導かれ、前記帯電ワイヤーに沿って装置奥側に排気されるよう構成されている。この構成により、前記一次帯電ワイヤーへの付着防止効果を狙っている。なお、前記ルーバー615の後には集塵フィルターなどが設けられ、フレッシュエア内に埃などが混入することを防止している。
In general, the image forming apparatus has a fan for preventing temperature rise inside the apparatus and collecting dust, and has an airflow design with a duct. FIG. 6 is a cross-sectional view of the image forming apparatus, and an example of airflow will be described. The
さて、画像形成装置に限らず機械装置全般に言えることだが、これらファンを使用する際の問題点として振動が挙げられ、騒音などの二次的な問題が引き起こされる。防振を考慮したファンの取り付けとして、特許文献1のように弾性部材を挟んでファンを固定する構成が一般的である。しかし、画像形成装置内でも、必要な風量などによってファンの種類、形状、大きさは様々であり、特許文献1のような手段の場合、それぞれのファンに合わせた専用の弾性部材を必要とするため、部品の汎用性に欠け、コストアップにつながる。これに対して、特許文献2のように、ダクトなどのファンを保持する部品の取り付け部を一部弾性部材として構成するものが提案されている。特許文献2では、樹脂材料で形成されるダクトの一部を樹脂バネ形状にすることで、別途弾性部材を必要としない構成となっている。また、仮に別途弾性部材を設ける場合であっても、矩形形状の弾性シートなど、単純な形状の部品で装置内の全てのダクトに対応できるため、部品の汎用性が高い。
As can be said for not only the image forming apparatus but also for all mechanical devices, a problem in using these fans is vibration, which causes secondary problems such as noise. As a fan mounting considering vibration isolation, a configuration in which the fan is fixed with an elastic member sandwiched as in
さらに、特許文献2はファンダクトユニットの支持部のうち、1つを固定端、もう1つを単純支持とし、該単純支持部に前記弾性部材を配することで減衰効果を高め、より優れた防振効果が得られる構成として提案されている。なお、本明細書中における単純支持とは、支持反力は発生するが支持反モーメントは発生しない支持方法を意味するものとする。
Furthermore, in
しかし、振動に起因する問題は騒音だけでなく、特に画像形成装置特有の問題としてバンディングなどの画像不良が挙げられる。バンディングは、感光体や露光装置などの画像形成に関わる箇所に振動が伝達することで、実際の画像位置が理想の画像位置から周期的にずれることで視覚的なムラとして現れる。図6に示す吸引ファン616のように画像形成部の近傍に配置されるファンは、画像形成部に振動を伝達し、特に画像不良に対する発振源となりやすい。
However, the problem caused by vibration is not only noise, but image defects such as banding are particularly problems specific to the image forming apparatus. Banding appears as visual unevenness when the actual image position is periodically deviated from the ideal image position by transmitting vibrations to locations related to image formation such as a photoconductor and an exposure device. A fan arranged in the vicinity of the image forming unit such as the
先程、バンディングは視覚的なムラであることを説明したが、視覚的に認識されやすい(目立つ)周波数帯は、ファンなどの発振源が有する周波数帯のうち、比較的低周波な領域に相当する。一般に共振周波数と剛性の間には相関関係があることが知られており、剛性が高いほど共振周波数が高くなる。従って、バンディングの原因になる比較的低周波な振動成分は、装置筐体の中で剛性が弱い部分を伝達するルートで感光体などに至ると考えられる。 As described earlier, banding is a visual unevenness, but the frequency band that is easily recognized (conspicuous) corresponds to a relatively low frequency region of the frequency band of an oscillation source such as a fan. . In general, it is known that there is a correlation between resonance frequency and rigidity, and the higher the rigidity, the higher the resonance frequency. Therefore, it is considered that a relatively low-frequency vibration component that causes banding reaches the photosensitive member or the like through a route that transmits a portion having a low rigidity in the apparatus housing.
一方、最近では、スペースの有効活用のために、ファンが複数の支持部材で支持される構成が採用されている。このような構成を用いる際には、全ての支持部材を低周波領域で共振周波数を有しないような剛性の高い支持部材にする必要がある。
しかしながら、全ての支持部材が剛性の高い支持部材にすると構成部品が複雑化することになる。そのため、一部の支持部材はより剛性の低い部品にしながら、低周波領域の振動の伝達を低減する要望がある。 However, if all the supporting members are made to be highly rigid supporting members, the components are complicated. Therefore, there is a demand to reduce the transmission of vibrations in the low frequency region while making some of the support members have less rigid parts.
そのため、剛性が低い支持部材がファンを支持する際には、ファンと支持部材間に弾性部材を介して、ファンを支持部材に締結する構成が挙げられる。 Therefore, when a support member with low rigidity supports a fan, the structure which fastens a fan to a support member via an elastic member between a fan and a support member is mentioned.
しかし、弾性部材を介してファンを支持部材に締結する構成では、弾性部材の効果が薄れることにより、低周波領域の振動が剛性の低い支持部材に伝わりやすくなるため、低周波領域の振動を十分に減衰させることができない。 However, in the configuration in which the fan is fastened to the support member via the elastic member, since the effect of the elastic member is weakened, vibration in the low frequency region is easily transmitted to the support member having low rigidity. Cannot be attenuated.
そこで、本発明は、像担持体を有する画像形成部と、画像形成装置内にエアフローを形成するためのファンを有するファンユニットと、前記ファンユニットを支持する第一支持部材と、前記ファンユニットを支持し、前記第一支持部材よりも縦弾性係数と断面二次モーメントの積が大きい第二支持部材と、を有する画像形成装置において、前記ファンユニットは締結部材により前記第二支持部材に固定されると共に、前記ファンユニットは、前記第一支持部材に対して自由度を有して、弾性部材を介して支持されていることを特徴とする。 Accordingly, the present invention provides an image forming unit having an image carrier, a fan unit having a fan for forming an air flow in the image forming apparatus, a first support member for supporting the fan unit, and the fan unit. And an image forming apparatus having a second support member having a product of a longitudinal elastic modulus and a second moment of inertia larger than that of the first support member, wherein the fan unit is fixed to the second support member by a fastening member. The fan unit has a degree of freedom with respect to the first support member and is supported via an elastic member.
本発明によれば、ファンを複数の支持部材で支持する際に、ファンの取付け性を高めながらも、一部の支持部材の剛性が低くてもファンからの低周波領域の振動の画像形成部への伝達性を低減することができる。 According to the present invention, when a fan is supported by a plurality of support members, an image forming unit for vibration in a low-frequency region from the fan is improved even if the rigidity of some of the support members is low while improving the mountability of the fans. The transferability to can be reduced.
以下、本発明の実施の形態に関して図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(実施の形態)
図6を用いて、本発明の実施の形態に係る画像形成装置について説明する。電子写真方式のカラー画像形成装置は、構成上から主に、複数の画像形成部を並べて配置したタンデム方式と円筒状に配置したロータリー方式がある。また転写方式の観点からは、感光体から直接記録材にトナー像を転写する直接転写方式と一旦中間転写体に転写した後、記録材に転写する中間転写方式とに分類される。図6は、Y、M、C、Bkの4色の画像形成部を中間転写体である中間転写ベルト605上に並べて配置した中間転写タンデム方式の断面図である。中間転写方式は直接転写方式のように記録材を転写ドラムや転写ベルト上に保持する必要がないため、超厚紙やコート紙等の多種多様な記録材に対応できる。さらに、複数の画像形成部における並列処理およびフルカラー画像の一括転写という特長から、高生産性の実現に適している。以下、図6を用いて画像形成装置の動作について説明する。
(Embodiment)
The image forming apparatus according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The electrophotographic color image forming apparatus is mainly classified into a tandem method in which a plurality of image forming units are arranged side by side and a rotary method in which a plurality of image forming units are arranged in a cylindrical shape. From the viewpoint of the transfer method, the transfer method is classified into a direct transfer method in which a toner image is directly transferred from a photosensitive member to a recording material and an intermediate transfer method in which the toner image is once transferred to an intermediate transfer member and then transferred to a recording material. FIG. 6 is a cross-sectional view of an intermediate transfer tandem system in which four color image forming portions of Y, M, C, and Bk are arranged side by side on an intermediate transfer belt 605 that is an intermediate transfer member. The intermediate transfer method does not need to hold the recording material on the transfer drum or the transfer belt unlike the direct transfer method, and thus can cope with a wide variety of recording materials such as ultra-thick paper and coated paper. Furthermore, the features of parallel processing in a plurality of image forming units and batch transfer of full-color images are suitable for realizing high productivity. Hereinafter, the operation of the image forming apparatus will be described with reference to FIG.
記録材Sは給紙装置61が有するリフトアップ装置62の上に積載される形で収納されており、給紙手段63により画像形成部の画像形成タイミングに合わせて給紙される。ここで、給紙手段63は給紙ローラ等による摩擦分離を利用する方式やエアによる分離吸着を利用する方式等があるが、図6ではこのうち後者の給紙方式を用いるものとする。前記給紙手段63により送り出された記録材Sは搬送路64から本体搬送パスに合流し、レジストローラ65において斜行補正やタイミング補正を行った後、二次転写部へと送られる。二次転写部とは、対向する二次転写内ローラ608および二次転写外ローラ66により形成されるトナー像の転写ニップ部であり、所定の加圧力と静電負荷バイアスを与えることで記録材S上にトナー画像を吸着させる。
The recording material S is stored so as to be stacked on a lift-up device 62 included in the paper feeding device 61, and is fed by the paper feeding unit 63 in accordance with the image forming timing of the image forming unit. Here, the sheet feeding means 63 includes a method using frictional separation by a sheet feeding roller or the like, a method using separation adsorption by air, and the like. In FIG. 6, the latter sheet feeding method is used. The recording material S sent out by the paper feeding means 63 is joined to the main body transport path from the transport path 64, and is subjected to skew feeding correction and timing correction in the registration roller 65 and then sent to the secondary transfer section. The secondary transfer portion is a transfer nip portion of a toner image formed by the opposing secondary transfer inner roller 608 and secondary transfer
以上説明した二次転写部までの記録材Sの搬送プロセスに対して、同様のタイミングで二次転写部まで送られて来る画像の形成プロセスについて説明する。画像形成部は、主に像担持体である感光体611Y〜Bk、露光装置609Y〜Bk、現像装置613Y〜Bk、一次帯電装置612Y〜Bk、クリーニング装置614Y〜Bk、および一次転写装置618Y〜Bk等から構成される。予め前記一次帯電装置612Y〜Bkにより表面を一様に帯電される。そして、図中矢印d方向に回転する前記感光体611Y〜Bkの帯電面に対し、送信されてきた画像情報に基づいて前記露光装置609Y〜Bkが駆動発光され、ミラー等の回折手段610Y〜Bkを適宜経由して静電潜像が形成される。このようにして前記感光体611Y〜Bk上に形成された静電潜像に対して、前記現像装置613Y〜Bkによるトナー現像が行われ、感光体上に可視像化される。その後、前記一次転写装置618Y〜Bkにより所定の加圧力および静電負荷バイアスが与えられ、中間転写ベルト605上にトナー像が転写される。その後、感光体611Y〜Bk上に残った転写残トナーはクリーニング装置614Y〜Bkにより回収され、再び次の画像形成に備える。以上の画像形成プロセスは、図6の場合Y、M、C、Bkの4つの画像形成部において並行的に実行される。
With respect to the conveyance process of the recording material S up to the secondary transfer unit described above, an image forming process sent to the secondary transfer unit at the same timing will be described. The image forming unit mainly includes
次に、中間転写体である中間転写ベルト605について説明する。中間転写ベルト605は駆動ローラ606、テンションローラ607および二次転写内ローラ608等のローラ類によって張架され、図中矢印b方向へと搬送駆動される。従って、先述のY、M、C、Bkの各画像形成部により並列処理される各色の画像形成プロセスは、上流で中間転写ベルト605上に一次転写されたトナー像に順次重ね合わせるタイミングで行われる。その結果、最終的にはフルカラーのトナー像が中間転写ベルト605上に形成され、二次転写部へと搬送される。 Next, the intermediate transfer belt 605 that is an intermediate transfer member will be described. The intermediate transfer belt 605 is stretched by rollers such as a driving roller 606, a tension roller 607, and a secondary transfer inner roller 608, and is conveyed and driven in the direction of arrow b in the drawing. Therefore, the image forming process of each color that is processed in parallel by the above-described Y, M, C, and Bk image forming units is performed at the timing of sequentially superimposing the toner image that is primarily transferred on the intermediate transfer belt 605 upstream. . As a result, a full-color toner image is finally formed on the intermediate transfer belt 605 and conveyed to the secondary transfer unit.
以上、それぞれ説明した記録材Sの搬送プロセスと画像形成プロセスを以って、二次転写部において記録材S上にフルカラーのトナー像が二次転写される。その後、記録材Sは定着前搬送部67により定着装置68へと搬送される。定着装置68は、記録材上のトナー像を加熱する定着ローラ(像加熱部材)と定着ローラと圧接し、記録材を挟持搬送する加圧ローラ(加圧部材)を有する。記録材S上のトナー像は、熱と圧により記録材上に定着される。このようにして得られた定着画像を有する記録材Sは、排紙搬送パス69からそのまま排紙トレイ604上に排出されるか、もしくは両面画像形成を要する場合には反転搬送パス601へと搬送されるかの経路選択が行われる。このような経路選択が行われる分岐点には、フラッパーのような切り替え部材(不図示)が設けられる。 As described above, the full color toner image is secondarily transferred onto the recording material S in the secondary transfer portion by the recording material S conveyance process and the image forming process described above. Thereafter, the recording material S is conveyed to the fixing device 68 by the pre-fixing conveyance unit 67. The fixing device 68 includes a fixing roller (image heating member) that heats the toner image on the recording material and a pressure roller (pressure member) that presses and contacts the fixing roller and sandwiches and conveys the recording material. The toner image on the recording material S is fixed on the recording material by heat and pressure. The recording material S having a fixed image obtained in this way is discharged as it is from the discharge conveyance path 69 onto the discharge tray 604, or is conveyed to the reverse conveyance path 601 when double-sided image formation is required. Route selection is performed. A switching member (not shown) such as a flapper is provided at a branch point where such route selection is performed.
次に、両面画像形成を要する場合の搬送動作について説明する。前記反転搬送パス601へと送られた記録材Sはスイッチバック搬送パス602に引き込まれた後、搬送ローラが逆回転することで先後端を入れ替え、両面搬送パス603へと搬送される。その後、前記給紙装置61より搬送されてくる後続ジョブの記録材とのタイミングを合わせて、再び前記レジストローラ65を経て二次転写部へと送り込まれる。2面目(裏面)の画像形成プロセスに関しては1面目(表面)と同様なので説明は省略する。 Next, a conveying operation when double-sided image formation is required will be described. After the recording material S sent to the reverse conveyance path 601 is drawn into the switchback conveyance path 602, the conveyance roller rotates backward to change the leading and trailing edges, and is conveyed to the double-side conveyance path 603. Thereafter, the sheet is fed again to the secondary transfer section through the registration roller 65 in synchronism with the timing of the recording material of the subsequent job conveyed from the sheet feeding device 61. Since the image forming process on the second side (back side) is the same as that on the first side (front side), description thereof is omitted.
既に説明したように、画像形成装置60は前記一次帯電装置612Y〜Bkにフレッシュエアを供給するためのエアフローが、ルーバー615、吸引ファン616、一次帯電ファンダクト617等により形成されているものとする。一次帯電ファンダクトの支持構成について、図2、図3、図4を用いて説明する。いずれも図6で説明した画像形成装置60の斜視図であり、便宜上、説明に不要なユニットなどは省略した装置筐体中心の図としている。図2は装置筐体と一次帯電ファンダクトの位置関係を示す全体斜視図、図3は一次帯電ファンダクトの単純支持部を示す部分斜視図、図4は一次帯電ファンダクトの固定端支持部を示す部分斜視図である。図2に示すように、装置左右方向をx方向、装置前奥方向をy方向、装置高さ方向をz方向とする座標系を定義し、+y方向側が装置正面となる。一次帯電ファンダクト617は装置筐体20の右上方部に配置されており、装置右側面に集塵フィルター27を備えた吸入口が設けられている。装置筐体20は、主に底板21、支柱である縦フレーム23、横フレーム24などから構成された枠体に前側板22、後側板25が結合されてなる。該前側板22および後側板25は前記感光体611Y〜Bkをはじめとする様々な部品やユニットを位置決め支持しており、ステー26もその1つである。本実施例に示す画像形成装置60では、一次帯電ファンダクト617は横フレーム24のうちの1つ24(A)を支持部Aとし、ステー26を支持部Bとする支持構成である。
As described above, in the
これらの支持部について、図3および図4を用いてさらに詳細に説明する。図3に示すように、一次帯電ファンダクト617はファンマウント51が有する圧接面31に弾性部材52を貼り付けられており、支持部Bは該弾性部材52を潰した状態でステー26(第一支持部材)に圧接する形態をとっている。ここで、支持部Bはビスなどの締結手段は用いられず、ステー26には圧接するだけの単純支持である。即ち、支持部Bはステー26に対して自由度を有する。なお、前記弾性部材52は、例えばゴムシートや発泡シートなどの防振または緩衝効果がある部材であればよく、また前記圧接面31と一体的に形成されるバネ形状でも構わない。もう一方の支持部Aは、図4に示すように、装置右上方に配置される横フレーム24(A)(第二支持部材)であり、前記一次帯電ファンダクト617はビス40(締結部材)により締結される固定端支持の形態をとっている。なお、説明の便宜上、図3〜4では前側板22を破線表示とし、また図2〜4に示す一次帯電ファンダクト617は、フレッシュエアを前記一次帯電ワイヤー部に沿って導くダクト部分は省略し、吸引部近傍のみを表示している。ちなみに、フレッシュエアは図3に示すように矢印a方向に吸引された後、ダクト連結口30から矢印a’方向のように省略したダクト部分へと受け渡される。また、図2〜4では省略されているが、矢印a’方向に受け渡されたフレッシュエアを前記一次帯電ワイヤーに沿って導くために、前記吸引ファン616以外にも必要に応じたファンが設けられている。
These support portions will be described in more detail with reference to FIGS. 3 and 4. As shown in FIG. 3, the primary charging
次に、図5を用いてファンユニットである一次帯電ファンダクト617の構成について説明する。ファンマウント51に吸引ファン616がビスなどを用いて締結され、その上から吸引ダクト50が被せられることで構成されている。ここで、前記吸引ダクト50と前記ファンマウント51の隙間は密着するように構成されており、エアが漏れないような配慮がなされている。前記吸引ダクト50の吸引口には前記集塵フィルター27が装着され、ファンマウント51が有する前記圧接面31には弾性部材52が貼り付けられている。ここで、前記吸引ファン616は図6に示すようにY〜Bkまでの広範囲にわたる画像形成部にフレッシュエアを供給するため、風量を稼ぐべく他のファンよりも相対的に大型のファンが使用されている。また、図2〜図4からも分かるように、前記一次帯電ファンダクト617の支持部AおよびBであるフレームやステー類は、感光体611Y〜Bkとともに共通の部品;前側板22および後側板25により支持される場合が多い。つまり、前記吸引ファン616の振動は感光体611Y〜Bkに伝達および共振しやすく、バンディングなどの画像不良に対する影響が懸念される発振源の代表例として挙げられる。図7は、前記一次帯電ファンダクト617の単体振動を表すグラフである。このグラフは、締結状態などの影響を受けないように前記一次帯電ファンダクト617を糸などで吊下げ支持し、加速度ピックアップを使用して測定した振動データである。一般的にファンは回転方向と軸方向に振動成分を有しているが、図7はそのうち相対的に振動レベルが大きい回転方向の振動成分を示したものである。図7から分かるように、約87Hzをピークとする比較的低周波な成分と、約350Hzをピークとする比較的高周波な成分帯があることがわかる。図6に示した画像形成装置60のプロセス速度を300mm/sとすると、比較的低周波な成分は約3.4mmピッチ、高周波な成分帯は約0.8mm前後ピッチのバンディングとして現れる。図8は、図7に示した振動を有する吸引ファン616を備えた一次帯電ファンダクト617を、支持部AおよびBともにビス締結(固定端支持)した場合の画像解析データである。図8の波形は、実際にプロセス速度300mm/sである等間隔のラインを副走査方向に形成し、実際のライン位置が理論上の称呼位置からどれだけずれたかを測定することで得られる波形を、さらに周波数解析したものである。図8から、前記吸引ファン616の振動成分である約87Hzが実際の画像にも顕著に現れていることが分かる。同時に約350Hzをはじめ、それ以上の高周波数帯域の振動も現れているが、先程も述べたようにこれらは約0.8mm以下の非常に細かいピッチとなるため視覚的には認識されにくい。一方、約87Hzの振動成分は、約3.4mmピッチとなるため視覚的にムラが目立ち、バンディングとして認識される。
Next, the configuration of the primary charging
図9は、前記一次帯電ファンダクト617を図2〜図4で示した本発明に係る支持方法で支持した場合の同様の周波数解析結果である。図9からも明らかなように、視覚的にバンディングとして認識されやすい約87Hzの振動成分が効果的に減衰されていることが分かる。このように比較的低周波な振動成分が減衰される理由について、図1を用いて説明する。図1は、図2に示した一次帯電ファンダクト617の支持構成を、x−z平面で切断した断面を表す模式図である。既に説明したように、前記一次帯電ファンダクト617は、支持部Aである横フレーム24(A)にはビス40による固定端支持、支持部Bであるステー26(B)には弾性部材52を挟んだ非締結圧接による単純支持がなされている。ここで、支持部Aである横フレーム24(A)は板厚t1の板金部材を曲げて構成したm×n寸法の中空の角パイプ断面(図1のハッチング指示部分)を有している。また、支持部Bであるステー26(B)はz方向が板厚t2分のみの薄い長方形断面w×t2(図1のハッチング指示部分)としている。支持部Aはx方向からビス40にて締結しているため、前記吸引ファン616の振動は図中矢印αのようにx方向から伝わる。つまり、振動による外力は支持部Aである横フレーム24(A)にはx方向から主に作用することになり、振動に対する断面二次モーメントIzは、
Iz=mn3/12−(m−2t)(n−2t)3/12・・・(1)
として表される。一方、支持部Bはz方向から弾性部材52により圧接しているため、前記吸引ファン616の振動は図中矢印βのようにz方向から伝わる。つまり、振動による外力は支持部Bであるステー26(B)にはz方向から主に作用することになり、振動に対する断面二次モーメントIxは、
Ix=wt3/12・・・(2)
として表される。図6に示す画像形成装置60では、m=60mm、n=30mm、t1=2.3mm、t2=1.6mm、w=75mmである。(1)式および(2)式よりIz=約5.9cm4、Ix=約0.0026cm4となり支持部Aの方が大きい値に設定されている。材料は横フレーム24(A)およびステー26(B)ともに電気亜鉛メッキ鋼板を使用しており、縦弾性係数Eは同じである。そのため、それぞれの振動に対する曲げ剛性EIzおよびEIxに関しても、支持部Aである横フレーム24(A)の方が支持部Bであるステー26(B)よりも剛性が高いということになる。
FIG. 9 shows the same frequency analysis result when the primary charging
I z = mn 3 / 12- ( m-2t) (n-2t) 3/12 ··· (1)
Represented as: On the other hand, since the support portion B is pressed by the
I x = wt 3/12 ··· (2)
Represented as: In the
ファンダクトユニットに代表されるユニットは、エア漏れなどによる圧力損失を抑えるために位置固定が必要である。しかし、本実施例では、既に説明したような固定端支持と非締結圧接による単純支持の両方を有する支持方法を用いて、基本的に支持部Bからの振動伝達がしにくい系を構築している。しかし、実際の装置内では、前記(1)式および(2)式に示されるような両方の支持部材には剛性差が存在する。周波数帯と視認性が密接に関わっているバンディングのような現象の場合には、前記支持方法と剛性差の組み合わせまで考慮しないと、折角の振動伝達がしにくい系のメリットを活かせない場合が考えられる。具体的には、相対的に剛性が低い支持部材に固定端支持を持ってきてしまうと、結局はバンディングとして認識されやすい比較的低周波な成分は支持部A側に共振して伝達するため、前記支持方法のメリットを活かしきれない。本実施例では、以上を考慮して、相対的に剛性が高い支持部A;横フレーム24(A)に固定端支持を、相対的に剛性が低い支持部B;ステー26(B)に単純支持を配する。これにより、既に図7を用いて説明した約87Hz成分、すなわちバンディングとして認識されやすい比較的低周波な振動成分が、図中矢印βのように相対的に剛性が低い支持部B;ステー26(B)に共振しやすくなる。また、比較的高周波な振動帯域が、図中矢印αのように相対的に剛性が高い支持部A;横フレーム24(A)に共振しやすくなるようにしている。このように、意図的に支持部A>支持部Bとなるような剛性差をつけることで、位置固定を施した支持部Aからは仮に共振してもバンディングとして認識されにくい系とすることができる。さらには支持部Bには前記弾性部材52を非締結圧接の状態で設けているため、バンディングに直接影響を与える低周波成分が仮に共振しても、図中矢印β’のようにむしろ集中的に減衰させる系とすることができる。その結果、画像形成装置全体としては、前記感光体611Y〜Bkに低周波振動成分(今の例では約87Hz)が伝達しづらい系となり、バンディングに強い構成を有する画像形成装置を実現できる。
A unit represented by a fan duct unit needs to be fixed in position in order to suppress pressure loss due to air leakage or the like. However, in this embodiment, by using a support method having both a fixed end support and a simple support by non-fastening pressure contact as described above, a system that basically does not transmit vibration from the support B is constructed. Yes. However, in an actual apparatus, there is a difference in rigidity between both support members as shown in the above formulas (1) and (2). In the case of phenomena such as banding, where the frequency band and visibility are closely related, it may not be possible to take advantage of the system that is difficult to transmit the bending vibration unless the combination of the support method and rigidity difference is considered. It is done. Specifically, if the fixed-end support is brought to the support member having relatively low rigidity, a relatively low frequency component that is easily recognized as banding eventually resonates and transmits to the support portion A side. The merit of the support method cannot be fully utilized. In the present embodiment, in consideration of the above, the support portion A having relatively high rigidity; the fixed end support on the lateral frame 24 (A), and the support portion B having relatively low rigidity; simply on the stay 26 (B). Arrange support. As a result, the approximately 87 Hz component already described with reference to FIG. 7, that is, the relatively low-frequency vibration component that is easily recognized as banding, is supported by the support portion B; B) tends to resonate. Further, a relatively high frequency vibration band is likely to resonate with the support portion A; the lateral frame 24 (A) having relatively high rigidity as indicated by an arrow α in the figure. In this way, by intentionally providing a rigidity difference such that the support portion A> the support portion B, a system that is unlikely to be recognized as banding even if it resonates from the support portion A that has been fixed in position. it can. Further, since the
ちなみに、参考までに本発明以外の支持方法を行った場合の画像解析データを図10および図11に示す。図10は、図1で説明した本発明の構成に対して、支持部Bであるステー26(B)にもビス締結を実施した場合の画像解析データである。グラフから、バンディングに直接影響を与えている約87Hz成分が減衰されずに、画像に表れていることが分かる。これは、前記弾性部材52を間に挟んだ状態でも、ビスなどで締結してしまうとステー26(B)が低周波振動成分に共振してしまうことを示すものである。本発明のように非締結状態で前記弾性部材52を圧接する構成に減衰効果があることが分かる。図11は、図10の構成に加えて支持部Aである横フレーム24(A)にも弾性部材を挟んだ場合の画像解析データである。グラフから、同じく約3.4mmピッチ(=約87Hz)のバンディングが画像に表れており、基本的に図10との大きな差がないことが分かる。つまり、相対的に剛性が高い支持部Aに弾性部材のような減衰手段を設けても、バンディングとして認識されやすい比較的低周波な振動成分には効果が低い。そして、本発明で説明したような支持部の剛性と共振周波数の相関関係に着目することの有効性が分かる。
Incidentally, the image analysis data when the supporting method other than the present invention is performed is shown in FIGS. 10 and 11 for reference. FIG. 10 shows image analysis data when the screw fastening is also performed on the stay 26 (B) as the support portion B in the configuration of the present invention described in FIG. From the graph, it can be seen that the approximately 87 Hz component that directly affects banding appears in the image without being attenuated. This indicates that the stay 26 (B) resonates with a low-frequency vibration component if the
ここで、図2〜図4からも分かるように、本実施例では支持部Aである横フレーム24(A)と支持部Bであるステー26(B)は、共に同じ側板間距離で、同じ両端固定の支持条件である。さらに振動による外力作用位置もほぼ同じであるため、上述のように両支持部の断面二次モーメント差のみで剛性の大小関係が議論できた。しかし、剛性の大小とは結局、振動に起因する外力によって生じる変位の大小と考えることができる。そのため、横フレーム24(A)やステー26(B)の固定支持部から振動に起因する外力の作用位置までの距離も、支持部の剛性を表現するパラメータとして考える必要がある。そのため、本実施例では、横フレーム24(A)は筐体の支柱23に取り付けられており、ステー26(B)は前側板と後側板に取り付けられている。横フレーム24(A)の長さは、ステー26(B)の長さよりも支柱23の厚み×2だけ小さい。具体的には、ファンユニットと横フレーム24(A)の支持部と横フレーム24(A)と筐体との間隔(450mm)がファンユニットとステー26(B)との支持部とステー26(B)と筐体との間隔(465mm)よりも小さい。なお、その間隔は長い方(Y−方向)の間隔であり、短い方の間隔(Y+方向)は、前者が250mmであり、後者が265mmとなり、Y方向において両方の方向でこのような関係を満たしている。また、曲げ方向だけでなく捩り方向の外力に起因する振動も考えられるため、捩り振動に対する剛性の場合には、両支持部のせん断弾性係数Gと断面二次極モーメントIpの積GIpの大小関係を考慮する必要がある。そのため、本実施例では、横フレーム24(A)のGIpの方が、ステー26(B)のGIpよりも大きい構成である。本実施例では、、横フレーム24(A)のIp=IZ+IX=5.9+18=23.9cm4,ステー26(B)のIp=IZ+IX=5.6+0.0026=5.6026cm4となる。横フレーム24(A)とステー26(B)の材料が同じであるため、Gの値は等しい。そのため、横フレーム24(A)のGIpの方が、ステー26(B)のGIpよりも大きい構成となっている。
Here, as can be seen from FIGS. 2 to 4, in this embodiment, the horizontal frame 24 (A) as the support portion A and the stay 26 (B) as the support portion B are both the same distance between the side plates. This is a support condition for fixing both ends. Furthermore, since the external force acting position due to vibration is almost the same, the magnitude relationship of rigidity can be discussed only by the difference in the second moment of the cross section of the two support portions as described above. However, the magnitude of rigidity can be regarded as the magnitude of displacement caused by an external force caused by vibration. Therefore, it is necessary to consider the distance from the fixed support portion of the lateral frame 24 (A) or the stay 26 (B) to the position where the external force is caused by vibration as a parameter expressing the rigidity of the support portion. Therefore, in this embodiment, the horizontal frame 24 (A) is attached to the
このように、本発明で定義するところの剛性とは、材質(つまり縦弾性係数Eあるいはせん断弾性係数G)、断面形状(つまり断面二次モーメントIまたは断面二次極モーメントIp)、振動に起因する外力の作用位置(つまり発生する曲げモーメントの大きさ)を総合的に判断した変位のしにくさ(つまり抵抗)を意味する。 As described above, the rigidity defined in the present invention includes the material (that is, the longitudinal elastic modulus E or the shear elastic modulus G), the cross-sectional shape (that is, the cross-sectional secondary moment I or the cross-sectional secondary pole moment I p ), and vibration. This means the difficulty of displacement (that is, resistance) that comprehensively determines the applied position of the external force (that is, the magnitude of the generated bending moment).
なお、本実施例ではバンディングの原因となるファンを一次帯電ファンダクト617に設けられた吸引ファン616としたが、勿論その他の目的で設けられたファンであってもよい。さらに、バンディングの発生形態についても、感光体611Y〜Bkへの振動伝達を事例に挙げたが、露光装置、現像装置、転写装置などの画像形成に関わるその他の対象物についても同様の課題は考えられ、本発明による効果が期待できる。また、図6に示した画像形成装置はタンデム構成のカラー画像形成装置としたが、バンディングによる画像不良が問題となる画像形成装置であれば、色数、構成、画像形成プロセスの方式などは特に問わない。
In the present embodiment, the fan that causes banding is the
20 装置筐体
21 底板
22 前側板
23 縦フレーム
24(A) 横フレーム(支持部A)
25 後側板
26(B) ステー(支持部B)
27 集塵フィルター
30 ダクト連結口
31 圧接面
40 ビス
50 吸引ダクト
51 ファンマウント
52 弾性部材
60 画像形成装置
61 給紙装置
62 リフトアップ装置
63 給紙手段
65 レジストローラ
66 二次転写外ローラ
67 定着前搬送部
68 定着装置
69 排紙搬送パス
601 反転搬送パス
602 スイッチバック搬送パス
603 両面搬送パス
604 排紙トレイ
605 中間転写ベルト
606 駆動ローラ
607 テンションローラ
608 二次転写内ローラ
609 露光装置
610 回折手段
611 感光体
612 一次帯電装置
613 現像装置
614 感光体クリーナ
615 ルーバー
616 吸引ファン
617 一次帯電ファンダクト
618 一次転写装置
20
25 Rear plate 26 (B) Stay (support B)
27
Claims (4)
前記ファンユニットは締結部材により前記第二支持部材に固定されると共に、前記ファンユニットは、前記第一支持部材に対して自由度を有して、弾性部材を介して支持されていることを特徴とする画像形成装置。 An image forming unit having an image carrier, a fan unit having a fan for forming an air flow in the image forming apparatus, a first support member supporting the fan unit, and supporting the fan unit, In an image forming apparatus having a second support member having a product of a longitudinal elastic modulus and a cross-sectional second moment greater than that of the support member,
The fan unit is fixed to the second support member by a fastening member, and the fan unit has a degree of freedom with respect to the first support member and is supported via an elastic member. An image forming apparatus.
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