(57)【要約】【課題】異なる回転数で回転するモータやそのモータに取り付けられた回転多面鏡が発生する複数の周波数の音を簡単な構造で低減することが可能な走査光学装置を提供すること。【解決手段】異なる回転数で回転多面鏡を駆動する複数のモータを取付け可能な光学箱のモータ取付け部近傍に複数の共鳴空間とその開口を設け、前記モータを取付けることにより回転多面鏡やモータが回転時に発生する音の周波数に対応した共鳴空間の開口部以外を塞ぐ手段を有する。ここで、開口部を塞ぐ手段は、モータに取付けられた弾性体で構成された部材である。又、複数の共鳴空間のそれぞれは１つ又は面積の異なる複数の開口部を有することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なる回転数で回転多面鏡を駆動する複数のモータを取付け可能な光学箱のモータ取付け部近傍に複数の共鳴空間とその開口を設け、前記モータを取付けることにより回転多面鏡やモータが回転時に発生する音の周波数に対応した共鳴空間の開口部以外を塞ぐ手段を有することを特徴とする走査光学装置。
【請求項２】
開口部を塞ぐ手段は、モータに取付けられた弾性体で構成された部材であることを特徴とする請求項１記載の走査光学装置。
【請求項３】
複数の共鳴空間のそれぞれは１つ又は面積の異なる複数の開口部を有することを特徴とする請求項１記載の走査光学装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザビームプリンタやデジタル複写機等の画像形成装置に用いられる走査光学装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
レーザビームプリンタやデジタル複写機等の画像形成装置に用いられる走査光学装置は一般的に、図６に示すように、半導体レーザやコリメータレンズをユニット化した光源ユニットＳ０と、これから発生された平行光束のレーザ光を偏向走査する回転多面鏡Ｒ０と、偏向走査されたレーザ光を図示しない回転ドラムの表面の感光体に結像させるレンズＦ０等を有し、回転多面鏡Ｒ０やレンズＦ０は光学箱１１０に収容され、又、光源ユニットＳ０は光学箱１１０の側壁１１０ａ等に組み付けられる。
【０００３】
光学箱１１０の上部開口は、光学箱１１０内に必要部品を全て組み込んだ上で図示しない蓋部材によって閉塞される。該フタ部材は、光学箱１１０の側壁１１０ａの上端に当接される平板であり、公知のビス止め等の方法で光学箱１１０に固着される。尚、光学箱１１０の底面には回転多面鏡Ｒ０によって偏向走査されたレーザ光を外部の回転ドラムに向かって取り出すための窓が設けられる。
【０００４】
光源ユニットＳ０の半導体レーザから発生されたレーザ光は、その内部のコリメータレンズによって平行化され、シリンドリカルレンズＥ０によって回転多面鏡Ｒ０の反射面に線状に集光され、レンズＦ０と折り返えしミラーＭ等を経て回転ドラムに向かって取り出される。このようにして回転ドラム上の感光体に結像するレーザ光は、回転多面鏡Ｒ０による主走査と回転ドラムの回転による副走査に伴って静電潜像を形成する。
【０００５】
回転多面鏡Ｒ０を回転駆動するモータＨ０は、回転多面鏡Ｒ０と一体であるロータと、モータ基板Ｇ０上に実装されたステータから成り、該ステータはモータ基板Ｇ０上の駆動回路から供給される駆動電流によって励磁されてロータを回転させる。
【０００６】
モータ基板Ｇ０は、モータＨ０の軸受部に固定され、該軸受部は、レンズＦ０や折り返しミラーＭ０と共に光学箱１１０の底面に固定される。光学箱１１０の底面は四隅に設けられた支持部を介して走査光学装置の本体フレームに取り付けられる。尚、光学箱１１０は一般的に公知の樹脂材料によって一体成形される。
【０００７】
【特許文献１】特開平６−５１２２８号公報
【特許文献２】特開平９−３１１２８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、回転多面鏡を使用する走査光学装置では回転多面鏡が回転する際に風切音を発生し、これが耳障りな騒音となっている。
【０００９】
この対策のために共鳴型消音器を使用した走査光学装置も提案されている。
【００１０】
特許文献１（特開平６−５１２２８号公報）にはポリゴンミラーを包囲する円筒側壁や上部壁に共鳴箱を設けたものが開示されている。これは簡単な構造ではあるが単一の周波数にしか対応でできず、回転数の異なるモータや動作時と非動作時で回転数を変えるものには対応できない。
【００１１】
特許文献２（特開平９−３１１２８６号公報）はポリゴンモータ回転数を検出して、ポリゴンミラー風切音の周波数を計算し、共鳴通路の断面積、通路長さ、共鳴体積の少なくとも１つを調節することで色々な周波数に対応できるものが開示されているが、共鳴空間を予め想定する周波数の一番低いものに合せ大きく確保する必要があり、更に調整機構や検出手段等のため装置が複雑で大きく高価なものになってしまう。
【００１２】
本発明は上述の課題に鑑みてなされたものであり、異なる回転数で回転するモータやそのモータに取り付けられた回転多面鏡が発生する複数の周波数の音を簡単な構造で低減することが可能な走査光学装置の提供を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、異なる回転数で回転多面鏡を駆動する複数のモータを取付け可能な光学箱のモータ取付け部近傍に複数の共鳴空間とその開口を設け、前記モータを取付けることにより回転多面鏡やモータが回転時に発生する音の周波数に対応した共鳴空間の開口部以外を塞ぐ手段を有することを特徴とする。
【００１４】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、開口部を塞ぐ手段は、モータに取付けられた弾性体で構成された部材であることを特徴とする。
請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明において、複数の共鳴空間のそれぞれは１つ又は面積の異なる複数の開口部を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、異なる速度で回転するモータにより駆動される回転多面鏡が発生する風切音による騒音を１つの光学箱に比較的小さな空間の共鳴箱を複数配置することで低減できるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１７】
＜実施の形態１＞
図１及び図２は本発明が適応される走査光学装置を示したものである。
【００１８】
図中、１は光学箱であり、２つの共鳴周波数に対応する共鳴空間ＡとＢが配置され、共鳴空間Ａには孔１ａ、共鳴空間Ｂには穴ｂが設けてある。２は共鳴空間Ａの蓋部材、３は共鳴空間Ｂの蓋部材である。Ｈ１及びＨ２は回転数の異なるモータであり、それぞれのモータ基板Ｇ１及びＧ２には孔閉鎖手段５及び６が取り付けられており、画像形成装置Ａ用のモータＨ１が光学箱１に取り付けられると孔閉鎖手段５により孔１ｂが塞がれ、画像形成装置Ｂ用のモータＨ２が取り付けられると孔閉鎖手段６により孔１ａが塞がれる。
【００１９】
次に、風切音周波数と共鳴箱の体積を算出する。回転多面鏡により発生する風切音の周波数ＦＨｚ、モータの回転数をＮｒ／ｓ、回転多面鏡の面数をｋとすると、Ｆ＝Ｎ・ｋである。又、１つのレーザ光束が感光体に記録する際の副走査方向の記録密度をＭｄｐｉ、副走査方向の記録速度をｖｍｍ／ｓとするとＦ＝Ｍ・ｖ／２５．４となる。
【００２０】
本実施の形態の走査光学装置が記録密度は６００ｄｐｉで同一だが記録速度が２７３ｍｍ／ｓと２９０ｍｍ／ｓと異なる２つの画像形成装置Ａ及びＢで使用される場合、発生する風切音の周波数は画像形成装置Ａでは６４４８．８Ｈｚ、Ｂでは６８５０．４Ｈｚになる。
【００２１】
図３に示すような共鳴型消音器の共鳴周波数に関しては以下の式が知られている。
【００２２】
ｆr＝（Ｃ0／Ｖ）１/ 2×Ｃ／２π
Ｃ0＝２πａ２ ／（２ｌb＋πａ）
Ｃ：音速
Ｃ0：導伝率
ｆr：共鳴周波数（Ｈｚ）
Ｖ：共鳴室体積
ａ：孔の半径
ｌb：孔の長さ
上記の式から共鳴箱の体積は以下の式で求められる。
【００２３】
Ｖ＝Ｃ0／（２πｆr／Ｃ）2
となる。
【００２４】
上述の２つの周波数に対応する共鳴箱の体積を考えると、孔直径８ｍｍ、孔長さ１．５ｍｍとした場合Ａでは４５４．７ｍｍ3、Ｂでは４０３．０ｍｍ3となり、１０×１０×４．５程度と１０×１０×４或は１０×９×４．５程度の空間となる。
【００２５】
本実施の形態では、共鳴空間Ａは１０×１０×４．５、Ｂは１０×１０×４としており、このような小さな空間で２つの異なる周波数の風切音の対策を可能としている。
【００２６】
＜実施の形態２＞
上述のＡ，Ｂ２つの画像形成装置が非動作時には動作時の１／２の速度で回転している場合に非動作時と動作時の風切音の両方に有効な共鳴箱を考えると動作時の対象周波数は上述のように画像形成装置Ａでは６４４８．８Ｈｚ、Ｂでは６８５０．４Ｈｚになり、非動作時の対象周波数は上述のように画像形成装置Ａでは３２２４．４Ｈｚ、Ｂでは３４２５．２Ｈｚとなる。
【００２７】
ここでは、共鳴空間の体積はＡ，Ｂとも同一で孔径のみ異なる共鳴箱を使用する。動作時の共鳴箱孔長さを１. ５ｍｍとし、共鳴空間を９×１０×４．２とするとＡの孔径は６．８５ｍｍ、Ｂの孔径は７．６ｍｍとなる。非動作時の共鳴箱孔長さを２ｍｍとし共鳴空間を１０×２０×６とするとＡの孔径は６．０５ｍｍ、Ｂの孔径は６．６５ｍｍとなる。動作時の共鳴空間は小さいためＡ，Ｂ用に２つの孔を配置することはできないが、非動作時用の共鳴空間は２つの穴を配置可能なので共鳴箱を共用できる。
【００２８】
図４及び図５はその実施例を示したものである。１１は光学箱であり４つの共鳴周波数に対応して３つの共鳴空間と４つの孔が配置されている。共鳴空間Ａは画像形成装置Ａの動作時風切音に対応しており、孔１ａによりモータ近傍空間と繋がっている。共鳴空間Ｂは画像形成装置Ｂの動作時風切音に対応しており、孔１ｂによりモータ近傍空間と繋がっている。
【００２９】
共鳴空間Ｃは画像形成装置Ａ及びＢの非動作時風切音に対応しており、２つの孔１ｃ，１ｄによりモータ近傍空間と繋がっている。１２は共鳴空間Ａ，Ｂ共用の蓋部材であり、１３は共鳴空間Ｃ用の蓋部材である。光学箱１１に画像形成装置Ａ用のモータＨ３を取り付けるとモータ基板Ｇ３に取り付けられた孔閉鎖手段１５，１６が孔１１ｂ，１１ｄを塞ぎ、画像形成装置Ｂ用のモータＨ４を取り付けるとモータ基板Ｇ４に取り付けられた孔閉鎖手段１７，１８が孔１１ａ，１１ｃを塞ぐ。これにより画像形成装置Ａ及びＢに最適な共鳴箱が選択され、動作状態で回転数の異なる２つのモータの動作時及び非動作時に発生する風切音を対策することが可能となる。
【００３０】
＜実施の形態３＞
次に、記録密度のみが異なる２つの画像形成装置について考えてみる。
【００３１】
画像形成装置Ａは記録密度４００ｄｐｉ、記録速度２００ｍｍであり、画像形成装置Ｂは記録密度６００ｄｐｉで記録速度は同一とすると、発生する風切音は３１４９．６Ｈｚと４７２４．４Ｈｚになる。この２つの周波数に関しては、一例として孔径４ｍｍ、孔長さ３ｍｍ、空間体積６０３．０ｍｍ3の共鳴箱と孔径６ｍｍ、孔長さ２ｍｍ、空間体積５５２．６ｍｍ3の共鳴箱で対応できる。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明は、レーザビームプリンタやデジタル複写機等の画像形成装置に用いられる走査光学装置に対して適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施の形態１に係る走査光学装置の斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る走査光学装置の斜視図である。
【図３】共鳴型消音器の模式的断面図である。
【図４】本発明の実施の形態２に係る走査光学装置の斜視図である。
【図５】本発明の実施の形態２に係る走査光学装置の平面図である。
【図６】従来の走査光学装置の斜視図である。
【符号の説明】
【００３４】
１，１１，１１０    光学箱
２，３，１２，１３  フタ部材
５，６，１５，１６，１７，１８  孔閉鎖手段
Ｒ０        回転多面鏡
Ｈ０，Ｈ１，Ｈ２  モータ
Ｇ０，Ｇ１，Ｇ２  モータ基板
【図１】
2005202117.tif 000003
【図２】
2005202117.tif 000004
【図３】
2005202117.tif 000005
【図４】
2005202117.tif 000006
【図５】
2005202117.tif 000007
【図６】
2005202117.tif 000008