(57)【要約】【課題】レーザースキャナーの本体への設置精度向上および外部振動の低減を単純な機構により達成することで、安価な画像形成装置を実現する。【解決手段】レーザースキャナー２Ｇと支持部材２Ｈ間に防振材１Ａを挟み、調整ビス１Ｂにより防振材１Ａを圧縮変形させながらレーザースキャナー２Ｇと支持部材２Ｈ間の高さ調節を行う。【選択図】　　　　図１
2004098441.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザー光源から射出された光束を回転している多面体ミラーで反射し、レンズ、ミラー等の光学系を介して感光ドラムに入射するレーザースキャナーを備えた画像形成装置において、
前記レーザースキャナーとレーザースキャナーを支持する部品との間にゴム等の振動減衰効果を有する材料から成る防振材を装備し、
前記防振材が特定の振動数に対し、レーザースキャナーとスキャナー支持部品との振動伝達に直接寄与しない固有モードを持つことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１記載の防振材の外形状を円柱とし、かつ同心円状に溝を設け、溝によって形成された外殻部のみが特定の振動数に対し振動するように、前記レーザースキャナーとスキャナー支持部品との間に装備されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１記載の防振材に対し所定の力が加わる機構を具備し、前記レーザースキャナーとスキャナー支持部品との間隙が、防振材の弾性変形によって決定されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項２又は３記載の防振材の円柱上面もしくは底面に臼上のくびれを設けたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はデジタル複写機やレーザービームプリンタなどに具備され、デジタル信号から画像再生信号を生成する電子写真方式の画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
まず、図２を用いて画像形成装置の構成概略を説明する。レーザースキャナー２Ｇは、レーザー照射ユニット２Ａ、レンズ郡２Ｂ、２Ｄ、多角形ミラー２Ｃを内部に具備し、支持部材２Ｈにより複写機やレーザービームプリンタ本体に装備される。画像形成の過程は、まずレーザー照射ユニット２Ａにより画像のデジタル信号をもとにレーザーが照射され、レンズ２Ｂを介して回転している多角形ミラー２Ｃで反射されることでスキャニングが行われる。多角形ミラー２Ｃで反射されたレーザーはレンズ郡２Ｄを介し、折り返しミラー２Ｅの反射面上でスキャニングスピードが等速度になるよう補正され、折り返しミラー２Ｅで反射されたレーザーは最終的には感光ドラム２Ｆ上に照射される。また感光ドラム２Ｆはドラムの軸まわりに回転しており、スキャンしている主走査方向に対して垂直方向に照射位置を送り出すことによって画像を形成する。
【０００３】
近年プリンターの高速化、高画質化に伴い、感光ドラムに対するレーザースキャナーの設置精度向上や稼動時に発生するレーザースキャナーの振動抑制が重要視されている。
【０００４】
感光ドラムに対するレーザースキャナーの相対的な設置位置がずれてしまうと、感光ドラムに照射されるレーザースポットのずれが生じ、形成される画像品質の低下を招いてしまう。このような問題に対し、従来技術ではスキャナーを保持する支持部品に高い面精度（平面度）を持つ平板の板金部材を用いたり、更にはレーザースキャナーと支持部材との間に感光ドラムに対するレーザースキャナーの位置を微調整できるようなアジャスター機構を設けることで回避している。アジャスター機構としては、支持部材にネジ切りを設けネジを支持部材に通し、ネジ端部をレーザースキャナーに当接するよう構成し、ネジの締め具合により両者の間隔を調整、かつ両者の間に比較的柔なバネ剛性をもった板バネ、コイルバネを設け、一定の付勢力を与えるものが主流である。
【０００５】
またレーザースキャナーの振動に関しては、レーザースキャナー全体、或いは内部光学部品の部分的振動に起因して「ピッチむら」と呼ばれる縞模様のパターンが発生してしまう。このような問題に対し、従来駆動源となる振動数に対しレーザースキャナー各部の固有振動数が一致しないように設計する場合や、また、防振材を振動する部位の広い範囲にわたり貼付することで回避しているものもある（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２０００−１９３９０４号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
かかる従来技術では次のような課題が存在する。
【０００８】
感光ドラムに対するレーザースキャナーの設置精度に関して、主たる支持部品である板金部材に絞り等の加工を施すと面精度が悪化し、ひいては設置精度の悪化を招く。従って、強度的に不十分である場合、対策として支持部品の板厚を増加する、別途補強部材を支持部品に追加する等コスト的なデメリットが生じていた。また、感光ドラムに対するレーザースキャナーの位置を微調整する前述のアジャスター機構は調整ビス、板金支持部材及び付勢バネ間で微少な接触ガタが発生し、金属同士の接触振動により不安定な振動ノイズをレーザースキャナーに与えてしまい、画質の悪化を招く課題があった。
【０００９】
レーザースキャナーの振動に関しては、近年のデジタル複写機などの高速化・高画質化に伴い、支持部材を通してレーザースキャナーに伝わるメイン駆動モーター等の加振力が大きくなっており、レーザースキャナー全体、或いは内部光学部品の共振を回避したとしても強制的に振動する量自体が許容できなくなっている。また防振材を振動する部位の広い範囲にわたり貼付することはコスト高となり、また組み立て時の効率悪化を招く課題があった。
【００１０】
本発明は上記課題に鑑み、レーザースキャナーの設置精度向上および振動抑制の両面を単純な構成で安価に達成する画像形成装置を提案することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するための手段として、以下（１）〜（４）の構成を備える。
【００１２】
（１）レーザー光源から射出された光束を回転している多面体ミラーで反射し、レンズ、ミラー等の光学系を介して感光ドラムに入射するレーザースキャナーを備えた画像形成装置において、
前記レーザースキャナーとレーザースキャナーを支持する部品との間にゴム等の振動減衰効果を有する材料から成る防振材を装備し、
前記防振材が特定の振動数に対し、レーザースキャナーとスキャナー支持部品との振動伝達に直接寄与しない固有モードを持つ画像形成装置。
【００１３】
（２）上記（１）記載の防振材の外形状を円柱とし、かつ同心円状に溝を設け、溝によって形成された外殻部のみが特定の振動数に対し振動するように、前記レーザースキャナーとスキャナー支持部品との間に装備される画像形成装置。
【００１４】
（３）上記（１）記載の防振材に対し所定の力が加わる機構を具備し、前記レーザースキャナーとスキャナー支持部品との間隙が、防振材の弾性変形によって決定される画像形成装置。
【００１５】
（４）上記（２）又は（３）記載の防振材の円柱上面もしくは底面に臼上のくびれを設けた画像形成装置。
【００１６】
上記（１）の構成によって、防振材をレーザースキャナーと支持部材の締結部にのみ装備すればよいため、安価に防振機構が構成でき、組み立て時の効率悪化を招く心配がない。また防振材の材質にゴムを選択することによって、従来の調整機能の課題であった金属同士の接触振動により不安定な振動ノイズをレーザースキャナーに与えることを防ぐことができる。
【００１７】
更に、防振材の材質による減衰効果のみでは不十分な振動成分に対し、レーザースキャナーとスキャナー支持部品との振動伝達に寄与しない固有モードによって振動エネルギーを消費し、レーザースキャナーに伝える振動エネルギーを低減することができる。
【００１８】
又、（２）の構成により防振材の形状を軸対象とすることで防振材装着時に、周方向に対する圧縮変形時の圧力分布が発生せず、角材などに比べ当接部の接触状態が均一となる。その結果、より安定して外殻部のみが特定の振動数に対し振動する固有モードを励起させることができる。
【００１９】
更に（３）の構成によれば、感光ドラムに対するレーザースキャナーの設置精度を保つ調整機構と防振機構とを兼ね備えることができる。
【００２０】
又更に、（４）の構成によって、防振材の圧縮方向に対する剛性を弱め、スキャナーの位置調整時に防振材の弾性変形によって発生する圧縮応力を緩和し、スキャナーや支持部品を歪ませない作用がある。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照し具体的に説明する。
【００２２】
図１は本発明の実施形態における画像形成装置の断面図である。レーザースキャナー２Ｇは支持部材２Ｈに対し防振材１Ａを介して取り付けられる。防振材１Ａの材質として、塩素化ブチルゴム等比較的減衰比の高い性質を持つの工業用ゴムを使用している。前記防振材１Ａには高さ調整ビス１Ｂを貫通する穴が中央に設けられており、調整ビス１Ｂは防振材１Ａを貫通し、支持部材２Ｈのネジ穴に納まる。なお図１の実施例においては、レーザースキャナーと支持部材との全結合部に防振材を設けているが、いずれか一個所でもよい。前記調整ビス１Ｂを絞めることにより防振材１Ａが弾性（圧縮）変形し、レーザースキャナー２Ｇと支持部材２Ｈ間に付勢力を与えながら高さを調節できるように構成されている。
【００２３】
図３に本実施例における防振材１Ａの詳細形状を示す。本実施例においては、防振材１Ａは円柱形状を基本とし、円周方向に均一な溝３２を設けている。支持部材２Ｈとの当接面３３は、溝３２の内径ｄと外径ｅの範囲内に設定され、レーザースキャナー２Ｇとの当接面３４は内径ｄの内側に設定される。この設置方法によって外殻円筒部５２の固有モードのみをより顕著に励振させ、内筒忠実部５１はほぼ静止した状態をつくりだし、外殻円筒部５２の振動によって、支持部材２Ｈからレーザースキャナー２Ｇへ伝わる振動エネルギーを消費することができる。また支持部材側の防振材１Ａ底面を臼型形状部３１としている。図４に防振材１Ａ底面を臼型形状部３１とした際の効果図を示す。前述のように調整ビス１Ｂにより支持部材２Ｈに対し締め付けることにより、レーザースキャナー２Ｇ当接面４１が押し込まれ、防振材１Ａは圧縮変形する。防振材１Ａの圧縮力が強すぎると、必要以上に大きな反力が働き、レーザースキャナー２Ｇに歪みを生じさせてしまい、内部光学の多角形ミラー、レンズ群の設置精度が悪化し、レーザー光束軌跡にずれが発生する。従って当節面を臼型にすることにより、圧縮時の防振材１Ａの反力を弱める働きをする。防振材１Ａのバネ定数は防振材１Ａ寸法ａを適宜設定することで調整可能である。
【００２４】
図５にスリット３２を設けた際の効果図を示す。スリット３２を設けることにより、外殻円筒部５２のみが半径方向に振動し、内筒忠実部５１は振動しない固有モードが生じる。本実施例の説明にあたっては、同じ性質を持つ固有モードを３例抽出したが、内筒忠実部５１が振動しなければ、これ以外の固有モードであってもよい。前記固有モードの形態はレーザースキャナー２Ｇと支持部材２Ｈ間の振動伝達には直接関与しないモードである。もし防振材１Ａの材質による振動減衰効果が十分ではない、特定周波数成分の振動が支持部材２Ｈからレーザースキャナー２Ｇに伝わってしまう場合には、前記防振材１Ａ寸法ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ等を適宜設定することにより振動エネルギーを前記固有モードによる振動によって消費し、直接レーザースキャナー２Ｇに伝わる振動エネルギーを軽減する働きをする。デジタル電子写真方式において画像形成上危惧される周波数帯域は、おおよそ０〜５００Ｈｚの範囲である。本実施例において防振材１Ａの代表寸法ｃ、ｆは５〜１０ｍｍを想定いるが、材質であるゴムの弾性率が非常に小さいため、前記固有モードの振動数を０〜５００Ｈｚの範囲内に設定することは十分に可能である。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、以下の効果を得ることができる。
【００２６】
請求項１記載の発明は、
レーザー光源から射出された光束を回転している多面体ミラーで反射し、レンズ、ミラー等の光学系を介して感光ドラムに入射するレーザースキャナーを備えた画像形成装置において、前記レーザースキャナーとレーザースキャナーを支持する部品との間にゴム等の振動減衰効果を有する材料から成る防振材を装備し、前記防振材が特定の振動数に対し、レーザースキャナーとスキャナー支持部品との振動伝達に直接寄与しない固有モードを持たせることによって、
防振材をレーザースキャナーと支持部材の締結部にのみ装備すればよいため、安価に防振機構が構成でき、また防振材の材質にゴムを選択することによって、従来の調整機能の課題であった金属同士の接触振動により不安定な振動ノイズをレーザースキャナーに与えることを防ぐ効果がある。
【００２７】
更に、防振材の材質による減衰効果のみでは不十分な振動成分に対し、レーザースキャナーとスキャナー支持部品との振動伝達に寄与しない固有モードによって振動エネルギーを消費し、レーザースキャナーに伝える振動エネルギーを低減する効果がある。
【００２８】
請求項２記載の発明は、
請求項１記載の防振材の外形状を円柱とし、かつ同心円状に溝を設け、溝によって形成された外殻部のみが特定の振動数に対し振動するように、前記レーザースキャナーとスキャナー支持部品との間に装備することによって、
防振材装着時に、周方向に対する圧縮変形時の圧力分布が発生せず、角材などに比べ当接部の接触状態が均一となり、より安定して外殻部のみが特定の振動数に対し振動する固有モードを励起することができる効果がある。
【００２９】
請求項３記載の発明は、
請求項１記載の防振材に対し所定の力が加わる機構を具備し、前記レーザースキャナーとスキャナー支持部品との間隙が、防振材の弾性変形によって決定することによって、
感光ドラムに対するレーザースキャナーの設置精度を保つ調整機構と防振機構とを兼ね備えることができる効果がある。
【００３０】
請求項４記載の発明は、
請求項２および３記載の防振材の円柱上面もしくは底面に臼上のくびれを設けることによって、
防振材の圧縮方向に対する剛性を弱め、スキャナーの位置調整時に防振材の弾性変形によって発生する圧縮応力を緩和し、スキャナーや支持部品を歪ませない効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示す画像形成装置の断面図
【図２】レーザースキャナーユニットの構成概念を示す説明図
【図３】防振材の説明図
【図４】防振材の締め付け時動作を示す説明図
【図５】防振材の振動減衰効果を示す説明図
【符号の説明】
１Ａ　防振材
１Ｂ　調整ビス
２Ａ　レーザー照射ユニット
２Ｂ、２Ｄ　レンズ群
２Ｃ　多角形ミラー
２Ｅ　折り返しミラー
２Ｆ　感光ドラム
２Ｇ　レーザースキャナー
２Ｈ　支持部材
３１　当接面臼型形状部
３２　スリット
３３　支持部材との当接面
３４　レーザースキャナーとの当接面
４１　レーザースキャナー当接面
５１　内筒中実部
５２　外殻円筒部
ａ　防振材１Ａ寸法
ｂ　防振材１Ａ寸法
ｃ　防振材１Ａ寸法
ｄ　防振材１Ａ寸法（溝３２の内径）
ｅ　防振材１Ａ寸法（溝３２の外径）
ｆ　防振材１Ａ寸法
【図１】
2004098441.tif 000003
【図２】
2004098441.tif 000004
【図３】
2004098441.tif 000005
【図４】
2004098441.tif 000006
【図５】
2004098441.tif 000007