(57)【要約】【課題】  画像形成装置の機種毎に筐体の共振防止の設計をする必要が無く、発生する振動の振動数が略連続的に連なる場合であっても、好適に露光装置の共振を回避し、高画質及び低騒音を実現することができる共振防止装置及び共振防止方法を提供する。【解決手段】  振動源を有する画像形成装置が備える露光装置５の共振防止装置であって、露光装置５の被押圧部９を押圧可能に構成された押圧機構８と、押圧機構８の被押圧部９に対する押圧動作を制御する制御装置とを備え、押圧状態と非押圧状態で露光装置５の固有振動数を変化させるように構成したもの。【選択図】  図３
2005062311.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動源を有する画像形成装置が備える露光装置の共振防止装置であって、
前記露光装置の被押圧部を押圧可能に構成された押圧機構と、
前記押圧機構の前記被押圧部に対する押圧動作を制御する制御装置とを備え、
押圧状態と非押圧状態で前記露光装置の固有振動数を変化させるように構成したことを特徴とする共振防止装置。
【請求項２】
前記押圧機構が、前記露光装置又はその近傍に設置されたアクチュエータを備えることを特徴とする請求項１記載の共振防止装置。
【請求項３】
前記押圧機構が、圧電素子と変位拡大機構とからなることを特徴とする請求項１又は２記載の共振防止装置。
【請求項４】
前記露光装置の筐体に、少なくとも光ビームを偏向走査するポリゴンミラーと、前記ポリゴンミラーを介して前記光ビームを結像させる結像光学系とを取り付けており、
前記被押圧部は、前記露光装置の前記筐体であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の共振防止装置。
【請求項５】
前記被押圧部が、前記露光装置の振動の腹に相当する部分であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の共振防止装置。
【請求項６】
前記押圧機構が、前記被押圧部を両側から押圧するように構成されたことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の共振防止装置。
【請求項７】
画像形成装置が有する露光装置の共振防止方法であって、
前記露光装置の振動状態に基づいて、制御装置が押圧機構の前記露光装置に対する押圧動作を制御し、前記露光装置の固有振動数を変化させることを特徴とする共振防止方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置が備える露光装置の共振防止装置および共振防止方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
写真処理装置に代表される画像形成装置は、一般に、レーザ光を用いてペーパー等の感光材料に画像を露光形成する露光装置を備える。
【０００３】
図２は、露光装置の一例を示す図である。係る露光装置５では、レーザ光源１０〜１２から出力されたレーザ光が、ＡＯＭ１３〜１５やレンズ２２〜２４、フィルタ２５〜２７、ミラー２８〜３０等を介してポリゴンミラー３１に入射する。ポリゴンミラー３１はモータ３７によって回転駆動し、レーザ光を反射することで偏向走査する。走査光は感光材料Ｐに照射されて潜像を形成し、後に現像・乾燥処理されてプリントが行われる。
【０００４】
上記のようなポリゴンミラーはモータによって高速回転する際、モータの回転ムラや回転体の動的アンバランスによって振動を生じる場合があり、その振動が露光装置の筐体の固有振動数と一致すると共振を引き起こすことがある。レーザ光源や、ポリゴンミラー、レンズ等の光学系は、露光装置の筐体の底部に取り付けられており、このような共振による振動は、騒音を生じるだけでなく、画像形成に関係する光学系の振動を引き起こして画像劣化の原因となる。
【０００５】
上記共振の問題は、画像形成装置の機種毎に露光装置の筐体が共振を起こさないように設計することで解決できるが、この方法では金型代が嵩むうえに、機種間で部品を流用可能にすることでコスト低減を図る近年の傾向に逆らうもので好ましくない。
【０００６】
そこで、下記特許文献１に記載された装置が提案されている。下記特許文献１に係る装置は、露光装置の筐体（光学箱）に複数の重り結合部を設け、それらの一部に選択的に重りを結合可能に構成されている。それにより、機種毎に重りの位置や数を選択することで、筐体の固有振動数を、モータ等の振動源の振動数及びその整数倍から離れるようにして共振を低減する。
【特許文献１】特開２０００−２９８２４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、画像形成装置が何通りものプリント速度を有する場合や、複数の振動源を有するものである場合、発生する振動の振動数が広範囲に亘り、略連続的に連なる場合がある。そのような場合において、上記特許文献１に係る装置であれば、予め重りで調整しておいた筐体の固有振動数が、プリント速度の変化等で変化した振動の振動数と一致して共振を起こすおそれがある。また、当該装置は重りの位置や数を変えない限り、筐体の固有振動数を変えることができず、非常に煩雑な作業を有する。従って、特許文献１に係る装置の場合、上記のような振動に対して共振を避けることは非常に困難である。
【０００８】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、機種毎に筐体の共振防止の設計をする必要が無く、発生する振動の振動数が略連続的に連なる場合であっても、好適に露光装置の共振を回避し、高画質及び低騒音を実現することができる共振防止装置及び共振防止方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
即ち、本発明における共振防止装置は、振動源を有する画像形成装置が備える露光装置の共振防止装置であって、前記露光装置の被押圧部を押圧可能に構成された押圧機構と、前記押圧機構の前記被押圧部に対する押圧動作を制御する制御装置とを備え、押圧状態と非押圧状態で前記露光装置の固有振動数を変化させるように構成したものである。
【００１０】
係る共振防止装置は、押圧機構の被押圧部に対する押圧動作によって、露光装置の固有振動数を変化させるものであるため、従来の方法（例えば、重りによって固有振動数を調整する方法）に比べて、作業が非常に容易となる。また、その押圧動作の制御を制御装置によって行うことで、露光装置の固有振動数を適時に変化させることができる。よって、露光装置の振動数が広範囲に亘り、略連続的に連なる場合であっても、露光装置の振動状態に応じて、露光装置の固有振動数を適時に変化させることで、共振を好適に回避することができる。
【００１１】
上記において、前記押圧機構が、前記露光装置又はその近傍に設置されたアクチュエータを備えるものが好ましい。
【００１２】
アクチュエータを備えることで押圧機構をシンプルな構成にすることができ、押圧動作を正確且つ簡便に制御することができる。
【００１３】
上記において、前記押圧機構が圧電素子と変位拡大機構とからなるものが好ましい。
【００１４】
上記構成により、応答が速いといった圧電素子の長所を活かした押圧機構を構成することができる。また、可動範囲が小さいという圧電素子の短所は、変位拡大機構で好適に補うことができる。
【００１５】
上記において、前記露光装置の筐体に、少なくとも光ビームを偏向走査するポリゴンミラーと、前記ポリゴンミラーを介して前記光ビームを結像させる結像光学系とを取り付けており、前記被押圧部は、前記露光装置の前記筐体であるものが好ましい。
【００１６】
ポリゴンミラーや結像光学系を取り付けた筐体が共振を引き起こした場合、画像劣化の大きな原因となる。そのため、押圧機構が露光装置の筐体を押圧して共振の発生を抑制することで、好適に画像劣化を防止することができる。
【００１７】
上記において、前記被押圧部が、前記露光装置の振動の腹に相当する部分であるものが好ましい。
【００１８】
押圧機構が露光装置の振動の腹に相当する部分を押圧するように構成することで、露光装置の固有振動数をより効果的に変化させることができる。
【００１９】
上記において、前記押圧機構が、前記被押圧部を両側から押圧するように構成されたものが好ましい。
【００２０】
非押圧部を両側から押圧するように構成することで、被押圧部をより好適に規制することができ、露光装置の固有振動数をより効果的に変化させることができる。
【００２１】
また、本発明における共振防止方法は、画像形成装置が有する露光装置の共振防止方法であって、前記露光装置の振動状態に基づいて、制御装置が押圧機構の前記露光装置に対する押圧動作を制御し、前記露光装置の固有振動数を変化させるものである。
【００２２】
係る共振防止方法によれば、露光装置の振動状態に基づいて、制御装置が押圧機構の押圧動作を制御させて、露光装置の固有振動数を適時に変化させることができる。よって、露光装置の振動数が広範囲に亘り、略連続的に連なる場合であっても、露光装置の固有振動数を適時に変化させて、共振を回避することができる。また、その後に露光装置の振動数が変化し、共振を起こすおそれがある場合には、前記押圧動作を解除することで、露光装置の固有振動数が元に戻るため、共振を好適に且つ適時に回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
【実施例１】
【００２４】
［画像形成装置の説明］
図１は露光装置５が用いられている画像形成装置Ｂの構成の一例を示す図である。画像形成装置Ｂは大きく分けてプリンター部Ｒ１とプロセッサー部Ｒ２とから構成される。プリンター部Ｒ１には、２種類のペーパーマガジン１、２が着脱可能になっており、ペーパーマガジン１、２の内部に、写真感光材料であるペーパーＰがロール状に収容されている。ペーパーＰは、いずれかのペーパーマガジン１、２から引き出され、所定の搬送経路に沿って搬送される。ペーパーマガジン１、２から引き出されるペーパーＰは長尺状であるが、ペーパーカッター３によりプリントサイズにカットされ、露光部１００に送り込まれる。
【００２５】
露光部１００は、ペーパーＰの搬送経路上にレーザー光Ｌを出力する露光装置５を備えている。また、搬送経路途上に搬送ローラ対５ａ、５ｂを備えており、カットされたペーパーＰを挟持して一定速度で搬送する。ペーパーＰの乳剤面には、画像データにより光変調されたレーザー光が照射され、画像の露光形成が行われる。制御部４は画像形成装置Ｂの各部の作動を制御する。プロセッサー部Ｒ２には現像処理槽６が設けられており、レーザー光により形成された潜像を顕在化させる。プロセッサー部Ｒ２にて所定の現像処理・乾燥処理が行われたペーパーＰは、装置外部の集積装置７にオーダー毎に集積される。
【００２６】
［露光装置の説明］
図２は露光装置５を備える露光部１００の構成を示す図である。図２に示すように、露光部１００は大きく分けて露光装置５と露光形成部Ａ３とを備えており、露光装置５は、底部５ｄ、側壁５ｅおよび蓋部（不図示）からなる筐体５ｃと、筐体５ｃの内部に配置されたレーザー光源部Ａ１、レーザー走査部Ａ２から構成される。レーザー光源部Ａ１、レーザー走査部Ａ２を構成する光学系（詳細は後述する。）は筐体５ｃの底部５ｄに取り付けられている。側壁５ｅにはライン状の出力部５ｆが形成されており、レーザー走査部Ａ２によって走査されたレーザー光が出力される。
【００２７】
まず、レーザー光源部Ａ１について説明する。レーザー光源部Ａ１は、赤レーザー光源１０と、緑レーザー光源１１と、青レーザー光源１２と、各レーザー光源１０〜１２から出力されるレーザー光を変調する音響光学素子 (以下、音響光学素子をＡＯＭと省略する。) １３〜１５を備えている。
【００２８】
各ＡＯＭ１３〜１５に入射され、画像データに対応して光変調された各レーザー光は、反射ミラー１６〜１８により９０゜方向転換され、エキスパンダ・レンズ２２〜２４およびＮＤフィルター２５〜２７を介して合成光学系Ｃに入射される。各反射ミラー１６〜１８は、支持部材１６ａ〜１８ａにより取り付け支持されており、各支持部材１６ａ〜１８ａの裏面には、反射ミラー１６〜１８によるレーザー光の反射角度を調整するためのヒータ１９〜２１が夫々設けられている。
【００２９】
各レーザー光を合成するために合成光学系Ｃが設けられており、合成光学系Ｃは、光路の下流側から順に配置された第１〜３反射部２８〜３０を備えている。第１反射部２８よりも下流側の光路においては各レーザー光が合成された状態になる。各反射部２８〜３０は、ダイクロイックプリズム又はダイクロイックミラーにより構成することができる。
【００３０】
次にレーザー走査部Ａ２について説明する。レーザー走査部Ａ２は、ポリゴンミラー３１と、ｆθレンズ３２と、走査開始位置制御用のミラー３３と、ミラー３３から反射されてくるレーザー光を検出する光センサー３４とを備えている。
【００３１】
ポリゴンミラー３１は、筐体５ｃの底部５ｄに取り付けられたモータ３７によって回転駆動され、ポリゴンドライバ３５により駆動制御される。ポリゴンミラー３１は図２の時計方向に回転することにより、各レーザー光をペーパーＰの上を走査 (主走査) して二次元画像を露光形成する。ｆθレンズ３２は、ポリゴンミラー３１により等角速度に偏向されたレーザー光を、ペーパーＰ上で等速になるように補正する。これにより歪曲収差が補正される。レーザー光が出力されるライン状の出力部には、保護ガラス (不図示) が設けられており、装置内部にごみや埃が侵入するのを防止する。
【００３２】
次に、露光形成部Ａ３について説明する。露光形成部Ａ３は、ペーパーＰを挟持して搬送する搬送ローラ対５ａ、５ｂと、これらを駆動するパルスモータ３６を備えており、ペーパーＰが図２の紙面に垂直な方向（副走査方向) に駆動される。ペーパーＰを副走査方向に搬送させながら、レーザー走査部Ａ２におけるレーザー光の主走査により、デジタル画像をペーパーＰの乳剤面に順次露光形成することができる。
【００３３】
［共振防止装置の説明］
図３は本発明の共振防止装置の一例を示す図である。共振防止装置はアクチュエータ８（前記押圧機構に該当する。）を備えており、図３（ｂ）に示すように、可動部８ａの変位によって露光装置５の被押圧部９を押圧可能に構成されている。アクチュエータ８の押圧動作は制御装置によって制御される。制御装置はプリンター部Ｒ１に配置された制御部４であってもよく、又は制御部４から独立した装置であってもよい。
【００３４】
図３では、被押圧部９が、基台４０からスペーサー３９の厚み分だけ離間した位置に、ネジ３８で固定配置された筐体５ｃである例を示した。図３に示すように、露光装置５の被押圧部９は露光装置５の筐体５ｃであることが好ましく、具体的には筐体５ｃの底部５ｄ、側壁５ｅ又は蓋部である。これらの被押圧部を、筐体５ｃの外側から、又は外側と内側との両側から押圧することで、露光装置５の固有振動数を変化させる。尚、被押圧部９は上述の箇所に限られず、例えば、筐体５ｃに、被押圧部となる部材を形成するものであってもよい。被押圧部９に適した箇所は、画像形成装置の機種や露光装置５の設計等によって異なるが、露光装置５の振動の腹に相当する部分を被押圧部９とすることが好ましい。
【００３５】
制御装置が押圧動作を制御するタイミングは任意に決定可能であるが、露光装置５の振動パターン（振動数する露光装置５の振動数がどのように変化するのか）を把握していれば、それに応じたプログラムを予め制御装置に入力しておくことで、後述するような露光装置５の共振を好適に回避することができる。更には、露光装置５の振動を検出するセンサを設け、該センサの検出結果に基づいて、その都度制御を行うように構成することで、略確実に露光装置５の共振を回避することができる。
【００３６】
［共振防止方法の説明］
上述のように画像形成装置Ｂを稼動し、プリント処理を行う過程で、露光装置５には様々な振動源から振動が及ぼされる。振動源の例として、例えば、ポリゴンミラー３１を回転させるモータ３７が挙げられる。このモータ３７は露光装置５の底部５ｄに取り付けられているため、高速回転する際の回転ムラや動的アンバランスによって、露光装置５の振動を生じる場合がある。上記振動の振動数と、露光装置５の固有振動数とが一致すると、共振を引き起こし、露光装置が備える光学系の振動に起因する画像劣化の原因となる。
【００３７】
本発明の共振防止方法によれば、露光装置５の固有振動数を任意のタイミングで変化させることができるため、上記共振を好適に回避することができる。すなわち、露光装置５の振動が、固有振動数と一致して共振を引き起こすものであれば、アクチュエータの可動部８’を筐体５ｃに押圧し、露光装置５の固有振動数を変化させることで、共振を回避することができる。その後、プリント速度の変化によってポリゴンミラー３１の回転速度が変化した場合などには、露光装置５に生じる振動の振動数が変化するが、その変化した振動によって共振を引き起こすようであれば、押圧動作を解除することで露光装置５の固有振動数が変化するため、共振を回避することができる。
【００３８】
すなわち、露光装置５の振動数の変化が広範囲に亘り、略連続的に連なる場合であっても、本発明の共振防止方法によれば、露光装置の振動状態に応じて、固有振動数を変化させることで、好適に共振を回避することが可能となる。
【実施例２】
【００３９】
実施例２は、共振防止装置が異なること以外は実施例１と同様の構成・作用であるので、相違点のみ説明し、共通点の説明は省略する。
【００４０】
図４は本発明の共振防止装置の別の例を示す図である。図４の共振防止装置はピエゾアクチュエータ８’（前記圧電素子に該当する。）を備えており、更に、支点４３で揺動可能に構成された押圧ロッド４１と、押圧ロッド４１を押圧方向の逆方向に付勢するスプリング４２とを有する変位拡大機構を備えている。ピエゾアクチュエータ８’は応答が早いため、露光装置５の共振を未然に回避することに優れている。一方、可動部８ａ’の可動範囲が小さいという短所を有するため、変位拡大機構を備えることで押圧動作を効果的に行うことができる。なお、本発明に用いられる変位拡大機構は、上記実施形態に限られるものではなく、他の構成を採用したものでも構わない。
【００４１】
図４の共振防止装置によれば、ピエゾアクチュエータ８’の可動部８ａ’を押圧方向に変位させることで、上述のように露光装置５の固有振動数を変化させて共振を回避することができる。可動部８ａ’の変位量は小さいが、押圧ロッド４１の変位量（揺動量）は十分に被押圧部９を押圧可能な程度に大きいものであるため、迅速な応答により露光装置５の共振を好適に回避することができる。
【００４２】
［他の実施形態］
（１）前述の実施形態では、露光装置５を振動させる振動源として、ポリゴンミラー３１を回転させるモータ３７の例を示したが、本発明に係る共振防止装置はこれに限定して使用されるものではない。例えば、搬送系モータなど、露光装置５の外部にある振動源から及ぼされる振動に対しても、本発明に係る共振防止装置によれば、露光装置の共振を好適に回避することができる。
（２）前述の実施形態では、本発明に係る共振防止装置が備える押圧機構として、アクチュエータを用いる例を示したが、アクチュエータの種類は特に限定されるものではない。また、変位拡大機構と組み合わせて用いられるアクチュエータはピエゾアクチュエータに限定されるものではない。
（３）アクチュエータ等の押圧機構によって押圧される被押圧部９は、露光装置５の複数箇所に設けられるものが好ましい。上記構成により、露光装置５の固有振動数を３通り以上に変化させることができ、より容易に共振を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】画像形成装置の構成を示す模式図
【図２】露光装置の構成を示す模式図
【図３】本発明に係る共振防止装置を示した説明図（実施例１）
【図４】本発明に係る共振防止装置を示した説明図（実施例２）
【符号の説明】
【００４４】
５    露光装置
５ｃ  筐体
８    アクチュエータ
８’  ピエゾアクチュエータ
９    被押圧部
３１  ポリゴンミラー
３７  モータ
Ｂ  画像形成装置
【図１】
2005062311.tif 000003
【図２】
2005062311.tif 000004
【図３】
2005062311.tif 000005
【図４】
2005062311.tif 000006