JP2000177062A - 制振性を向上させた複合プラスチック成形品およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】簡便な方法で作製でき、高い剛性を有し、且つ
大きな制振性を賦与した、光学ハウジング等のプラスチ
ック成形品を提供すること。 【解決手段】熱可塑性プラスチック成形品の少なくとも
一部分に熱硬化性プラスチック層を密着一体化させ、積
層構造部を形成したことを特徴とする制振性を向上させ
た複合プラスチック成形品。該複合プラスチック成形品
の製造に際して、該密着一体化が、ａ）熱可塑性プラス
チック成形品の表面に予め成形された区画にまたは同表
面上の所定位置に、熱硬化性プラスチックを塗布または
注入した後、硬化させることによって、または、ｂ）該
複合プラスチック成形品の形状をキャビティとして持つ
成形金型中の所定位置に、該熱硬化性プラスチック層を
インサート部品として配置した後、熱可塑性プラスチッ
クを溶融射出し、冷却固化することによって行われるこ
とを特徴とする複合プラスチック成形品の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、制振性を向上させ
た複合プラスチック成形品およびその製造方法に関する
ものである。本発明は、特に、簡便に作製することがで
きる上、高い剛性を有し、且つ、制振性能に優れた、レ
ーザビームプリンタ等の光学ハウジングを提供すること
にある。

【０００２】

【従来の技術】レーザビームプリンタ（以下ＬＢＰと記
す）、複写機、ファクシミリ等には、レーザビームを感
光体ドラム表面上の正しい位置に結像させる光学ユニッ
トを搭載するための、光学ハウジング（光学台板ともい
う）と呼ばれる部品が使用されている。該光学ハウジン
グに搭載された光学ユニット中のモーターが高速回転す
ることによって、該光学ハウジングは加振されて振動す
るが、該搭載モーターの回転数と該光学ハウジングの固
有振動数が一致すると、共振と呼ばれる振幅が著しく大
きくなる現象が発生する。共振が発生すると、ＬＢＰで
あれば、印刷時に印字振れ、滲み、色斑、色彩が不明瞭
になる等の不具合を起こし、複写性能に大きな影響を与
えるので、如何にして共振を回避するかが、光学ハウジ
ング設計時の重要なポイントである。

【０００３】ところで、従来技術においては、該光学ハ
ウジングは、アルミニウムダイカストや亜鉛−アルミニ
ウム合金ダイカスト等にて作製されていた。金属製光学
ハウジングの場合には、その減衰性能は著しく低いが、
材料の弾性率が非常に高いことにより、光学ハウジング
の第１固有振動数を搭載モーターの回転数以上の高周波
数領域に設定することが可能であったため、共振現象は
全く起きず、振動問題が顕著になることはなかった。続
いて登場した熱硬化性プラスチック材料によるバルク・
モールディング・コンパウンド（以下ＢＭＣと記す）製
光学ハウジングは、熱硬化性プラスチックの弾性率が金
属材料には劣るものの、熱可塑性プラスチックと比較す
ると高いことと、減衰性能が非常によいことに起因し
て、振動時の振幅自体が小さいことによって、振動問題
が発生することはあまりなかった。

【０００４】しかしながら、金属製光学ハウジングは切
削等の後加工が必要であり、ＢＭＣ製光学ハウジングは
成形に時間がかかってしまう等の問題があって、その
後、生産性の向上や製造コスト削減または軽量化等を目
的として、熱可塑性プラスチックへの材料代替が実施さ
れてきた。該光学ハウジングの作製においては高い寸法
精度が要求されるため、光学ハウジング用の熱可塑性プ
ラスチック成形材料としては、一般的にポリカーボネー
ト、ポリカーボネート／ＡＢＳアロイ、変性ポリフェニ
レンエーテル等の非晶性エンジニアリングプラスチック
の繊維強化グレードが使用されていた。しかしながら、
これらの熱可塑性プラスチック材料は、上記材料に比べ
て弾性率が低く、さらに金属材料ほどではないにしろ減
衰性も悪いので、振動が深刻な問題として発生するよう
になった。つまり、熱可塑性プラスチック製の光学ハウ
ジングの場合には、搭載モーターの加振力が該光学ハウ
ジングに伝達されると、材料の弾性率が低いがために、
第１固有振動数を搭載モーター回転数以上の高周波数領
域に設定することができず、共振現象を何らかの形で必
ず回避しなければならないうえ、該共振現象を回避でき
たとしても、該成形材料そのものの減衰性能が悪いの
で、発生した振動は直ぐに減衰せずに振動し続け、ま
た、その振幅も大きいという問題があった。

【０００５】さらに、従来の共振対策方法としては、光
学ユニット中のモーターとの共振を回避するため、光学
ハウジングの固有振動数がモーターの回転数と一致しな
いように、成形材料の変更、光学ハウジングの形状や取
付方法の変更、または搭載部品の軽量化等を実施してき
たが、昨今のＬＢＰ等の高性能化に伴って、光学ユニッ
トのモーター回転周波数が急速に上昇してきているの
で、従来の手法では対処し難くなってきた。すなわち、
高周波数領域になればなるほど、固有モードの存在が密
になり、隣り合う固有モードの間隔が狭くなってしまう
ので、モーターの回転数が丁度共振峰と共振峰の間とな
るように製品設計して、共振を回避させることが非常に
難しく成りつつあるためである。従って、従来の共振を
完全に回避するという設計手法から、共振をある程度許
容するかわりに、共振時の振幅自体を小さくすることが
求められるようになってきた。

【０００６】光学ハウジングに制振性を賦与する方法と
しては、光学ハウジングの成形材料そのものに制振性を
賦与する方法と、光学ハウジング成形材料と他の材料と
を組み合せることにより制振性を賦与する方法の２通り
が考えられる。前者の方法においては、光学ハウジング
成形材料である熱可塑性プラスチックそのものにゴム、
熱可塑性エラストマー等の制振性の高い材料を充填材と
して混練させることによって、制振性を付与する試みが
なされているが、制振性を期待通りに改善させるには配
合量を多くする必要があり、十分な成果が上がっている
とは言い難い。さらに、ゴムのような軟質の充填材を混
練するため、光学ハウジングに要求される剛性や耐熱性
等の物性が低下してしまうという問題がある。すなわ
ち、単一成形材料に剛性と制振性という相反する性能を
共に持たせる方法は限界がある。

【０００７】他方、後者の方法においては、例えば鉄板
とゴムにより作製された制振鋼板のように、お互いの欠
点を補うような形で異種材料を組み合わせることによ
り、剛性と制振性を共に賦与させる方法が知られてい
る。また、軟質と硬質の２種類の熱可塑性プラスチック
を用いて多層成形することにより、プラスチック成形品
の制振性を向上させ得ることが知られている。しかしな
がら、これらの方法においてもゴムや軟質の熱可塑性エ
ラストマーを用いているため、剛性面や耐熱性に不安が
あり、さらに生産性とコスト面において問題がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】かかる問題点を顧み
て、本発明は、簡便な方法で作製でき、高い剛性を有
し、且つ大きな制振性を賦与した、光学ハウジング等の
プラスチック成形品を提供することを課題とするもので
ある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するべ
く、本発明者らは鋭意努力を続けた結果、例えば熱可塑
性プラスチックにて成形された光学ハウジングの底面裏
側に、熱硬化性プラスチックを塗布または注入すれば、
光学ハウジングの剛性を損なうことなく、制振性を著し
く改善することができることを見出し、本発明に達し
た。すなわち、本発明の要旨は、熱可塑性プラスチック
成形品の少なくとも一部分に熱硬化性プラスチック層を
密着一体化させ、積層構造部を形成したことを特徴とす
る制振性を向上させた複合プラスチック成形品に存す
る。また、本発明の別な要旨は、該複合プラスチック成
形品の製造に際して、該密着一体化が、ａ）熱可塑性プ
ラスチック成形品の表面に予め成形された区画にまたは
同表面上の所定位置に、熱硬化性プラスチックを塗布ま
たは注入した後、硬化させることによって、または、
ｂ）該複合プラスチック成形品の形状をキャビティとし
て持つ成形金型中の所定位置に、該熱硬化性プラスチッ
ク層をインサート部品として配置した後、熱可塑性プラ
スチックを溶融射出し、冷却固化することによって行わ
れることを特徴とする複合プラスチック成形品の製造方
法に存する。

【００１０】本発明によれば、光学ハウジング等の熱可
塑性プラスチック成形品の少なくとも一部分に、熱硬化
性プラスチックを、例えば塗布または注入するという非
常に簡単な方法で、制振性を著しく改善することができ
る。さらに、該樹脂製光学ハウジングの基体部分は、従
来通り、高剛性の熱可塑性プラスチックで作製してあ
り、これと密着一体化する熱硬化性プラスチック層も、
剛性及び耐熱性が高い材料を使用しているので、従来の
ゴムやエラストマーによって改質された制振材料のよう
に、制振性以外の要求物性が低下するようなこともな
い。むしろ、熱硬化性プラスチック層の密着一体化によ
り、制振性能の向上と同時に光学ハウジングの剛性も向
上するので、固有振動数も上がるというメリットがあ
る。また、熱硬化性プラスチック層を構成する材料の処
方によって、賦与する制振特性を任意に設定できるの
で、幅広い制振対策が可能となる。さらに、初期設計段
階において、熱可塑性プラスチック製の光学ハウジング
を設計しておきながら、その組立評価段階において、予
期せぬ振動問題が発生してしまったような場合において
も、容易に対処が可能であるという利点がある。

【００１１】熱可塑性プラスチック成形品の少なくとも
一部分に熱硬化性プラスチック層を密着一体化させ、積
層構造部を形成するための手段は、特に制限はない。例
えば、熱硬化性プラスチックの塗布または注入は、いわ
ゆるハンドレイアップで実施してもよいが、射出成形機
や圧縮成形機等を用いて加圧下で機械的に実施すること
により、生産性を上げることも可能である。その際、密
着一体化は、通常、熱可塑性プラスチック成形品の表面
に予め成形された区画にまたは同表面上の所定位置に、
熱硬化性プラスチックを塗布または注入した後、硬化さ
せることによって行われる。密着一体化の効果を妨げな
い限り、両者間に慣用の接着剤を介在させることもでき
る。ここで、区画はリブ構造によって画成されていても
よい。また、熱硬化性プラスチックにより予め所定形状
の部品を成形しておいて、熱可塑性プラスチックを射出
成形する際に該所定形状部品をインサート成形すること
により一体化してもよい。その際、密着一体化は、通
常、複合プラスチック成形品の形状をキャビティとして
持つ成形金型中の所定位置に、該熱硬化性プラスチック
層をインサート部品として配置した後、熱可塑性プラス
チックを溶融射出し、冷却固化することによって行われ
る。ここで、樹脂層は、必ずしも長方形の断面に限ら
ず、異形断面であってもよい。さらに、必要に応じ、成
形品表面の熱可塑性プラスチック部を熱硬化性プラスチ
ックで被覆してしてもよいし、熱硬化性プラスチック部
を熱可塑性プラスチックで被覆しても構わない。以下、
密着一体化の手段の代表的な例として、塗布を中心に説
明するが、特に断りがない限り、他の手段についても同
様に有効であることは言うまでもない。

【００１２】本発明に使用することが可能である熱硬化
性プラスチックとしては、不飽和ポリエステル樹脂、エ
ポキシ樹脂、ジアリルフタレート樹脂、ユリア樹脂、メ
ラミン樹脂、フェノール樹脂、ポリウレタン樹脂、ベン
ゾグアナミン樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシアクリレ
ート樹脂、石油樹脂等を例示することができる。

【００１３】剛性及び制振性が要求される本発明の複合
プラスチック成形品において、その剛性を低下させずに
制振性を賦与させるためには、該成形品を構成する熱硬
化性プラスチック材料および熱可塑性プラスチック材料
の弾性率の選択が重要である。特に、塗布する熱硬化性
プラスチック材料の縦弾性率は、好ましくは７０ＭＰａ
以上、より好ましくは７００ＭＰａ以上が望ましく、さ
らに、プラスチック成形品基体部分の熱可塑性プラスチ
ック材料の縦弾性率よりも高い方が望ましい。しかしな
がら、熱硬化性プラスチックの縦弾性率が熱可塑性プラ
スチックの縦弾性率に比べて低い場合でも、塗布厚みと
塗布形状を大きくすることにより、プラスチック成形品
の剛性を低下させずに制振性を賦与させることが可能で
ある。縦弾性率の評価方法としては、引張試験、圧縮試
験、曲げ試験、動的粘弾性試験等により測定することが
可能である。動的粘弾性試験法には、ねじり振子法（自
動減衰振動法）、振動リード法（強制振動共振法）、位
相差法（強制振動非共振法）、音波伝搬法（波動伝搬
法）等がある。

【００１４】これに対して、制振性能の度合いを表す物
性値である減衰比に関しては、同一条件下（特に、温度
には敏感であるので、対比に際しては、測定温度条件を
同一にすることが、肝要である）で測定した複合プラス
チック成形品の平均減衰比をη₁ とし、熱可塑性プラス
チック成形品の平均減衰比をη₂ とすると、η₁ ／η ₂
が少なくとも１．０以上、好ましくは１．５以上、さら
に好ましくは２．０以上である方が望ましい。さらに、
使用する熱硬化性プラスチックの減衰比は、０．３％以
上、好ましくは０．５％以上、さらに好ましくは１．０
％以上である方が望ましい。

【００１５】ここで、減衰比とは、ＪＩＳ Ｋ６９００
に準拠し、加振試験によって得られる応答側の減衰振動
波形において、隣り合う振幅の高さの比（Ａ_n ／Ａ
_n+1 ）の自然対数をとることによって決定される対数減
衰率（Λ）を２πで除したものであって、本来、材料の
減衰性を評価するためのパラメータであり、この値が大
きいほど、高い制振性能を持つことを示す。また、一般
的に、減衰比の値は、周波数の小さい方から順に第１固
有モード、第２固有モード等と呼ばれる固有振動モード
ごとに異なった値を持つので、本発明では、０〜５００
Ｈｚの周波数域に現れる複数の固有モードの減衰比を平
均することによって算出した減衰比平均値をもって、制
振性能を示す代表値とした。また、減衰比の決定方法
は、適宜の装置を用いた加振試験結果より、伝達関数
（入力である加振力と出力である応答の比）を求め、該
関数値を、曲線適合の手法で演算処理して、各モードご
との減衰比を算出することによる。該演算処理により、
各モードごとの固有振動数も、併せて算出することがで
きる。

【００１６】また、熱硬化性プラスチックには充填材を
配合することが可能である。充填材の種類によっては、
更に制振効果を向上させることが可能となる。熱硬化性
プラスチックへ配合することのできる充填材としては、
炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸亜鉛、炭酸バ
リウム、ドーソナイト、ハイドロタルサイト等の炭酸
塩、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化
カルシウム、塩基性炭酸マグネシウム等の水酸化物、硫
酸カルシウム、硫酸バリウム、石膏繊維等の硫酸塩、シ
リカ、珪藻土、ケイ砂、アルミナ、酸化亜鉛、酸化チタ
ン、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化鉄、酸化
スズ、酸化アンチモン、フェライト類等の酸化物、ケイ
酸カルシウム（ウォラストナイト、ゾノトライト）、ケ
イ酸マグネシウム（タルク）、カオリン、クレー、マイ
カ、モンモリロナイト、ベントナイト、活性白土、セピ
オライト、イモゴライト、セリサリト、ガラス繊維、ガ
ラスビーズ、シリカ系バルーン等のケイ酸塩、窒化アル
ミニウム、窒化ホウ素、窒化ケイ素等の窒化物、カーボ
ンブラック、グラファイト、炭素繊維、炭素バルーン、
木炭粉末等の炭化物、チタン酸カリウム、アルミニウム
ボレート、硫化モリブデン、炭化ケイ素、ホウ酸亜鉛、
ホウ酸アルミニウム、アスベスト、各種金属粉、各種金
属繊維、スラグ繊維、ボロン繊維、ホスフェート繊維、
アラミド繊維、テフロン、ゴム粉等を例示することがで
きる。これらの充填材は単独で使用することもできる
し、または２種類以上の充填材を組み合わせて使用する
ことも可能である。さらに、これら充填材の原料は天然
に産する鉱物等であってもよいし、人工的に合成したも
のでもよい。また、充填材の形状には、繊維状、針状、
板状、球状等種々あるが、どのような形状であっても充
填材として使用することができる。前記充填材の好まし
い配合量としては、熱硬化性プラスチック１００重量部
に対して２５０重量部以下、より好ましくは２００重量
部以下、さらに好ましくは２０〜１８０重量部である。

【００１７】一方、本発明に使用することのできる熱可
塑性プラスチックの種類としては、ポリプロピレンに代
表されるポリオレフィン樹脂、ポリメタクリル酸メチル
等のアクリル系樹脂、スチレン系樹脂、飽和ポリエステ
ル樹脂等の汎用樹脂や、ポリカーボネート、変性ポリフ
ェニレンエーテル、ポリアセタール、ポリアミド及びポ
リブチレンテレフタレート等の汎用エンジニアリングプ
ラスチック、またはポリフェニレンサルファイド、液晶
ポリマー等の特殊エンジニアリングプラスチック等を使
用することができる。また、これらの樹脂のアロイ材や
共重合材を使用してもよい。但し、光学ハウジングに
は、主に寸法安定性、剛性及び耐熱性が要求されるの
で、ポリカーボネート樹脂、ポリカーボネート／ＡＢＳ
アロイ、変性ポリフェニレンエーテル樹脂等の非晶性エ
ンジニアリングプラスチックの複合強化グレードが望ま
しい。また、これらの熱可塑性プラスチックにも、前記
充填材を配合してもよい。なお、充填材の種類によって
は、マトリックスの樹脂材料を劣化させ得るものがある
ので、注意する必要がある。

【００１８】熱硬化性プラスチック塗布による制振性の
向上具合は、熱硬化性プラスチックの架橋密度によって
大きく影響を受ける。熱硬化性プラスチックの架橋密度
は反応促進剤や反応開始剤の量または反応温度等の硬化
条件によって大きく変化する。従って、架橋密度を調整
することによって同一材料にて任意の制振性能を賦与す
ることもできる。

【００１９】さらに、熱可塑性プラスチック材料及び熱
硬化性プラスチック材料中には、酸化防止剤、紫外線吸
収剤、滑剤、難燃剤、帯電防止剤、着色剤、顔料、可塑
剤等の添加剤を含んでいても構わない。

【００２０】また、熱硬化性プラスチックの塗布位置
は、光学ハウジングの制振性を向上させる上で重要であ
る。光学ハウジングの固有モードシェイプごとに、熱硬
化性プラスチックが有効に作用する塗布位置と効果の小
さい塗布位置がある。例えば、振動の発生源の位置およ
び光学ハウジングの形状に従い、ハウジング上の共振部
位が決まり、ここを塗布位置とするのが、制振上有効で
ある。従って、塗布位置を検討する場合には、有限要素
法による振動解析または実験モーダル解析等を実施し
て、ある程度正確な固有モードシェイプを把握しておく
ことが望ましい。但し、光学ハウジングの場合には、略
箱形状のものが多いため、固有モードシェイプとして
は、底面部分の曲げ変形や捻り変形であることが多いの
で、熱硬化性プラスチックを底面部分に塗布することに
よって、大きな制振効果が得られることが多い。

【００２１】さらに、熱硬化性プラスチックの塗布位置
と同様に、塗布厚みも制振効果に大きく影響する。一般
的には塗布厚みが厚ければ厚いほど制振効果は高い傾向
がある。大きな制振効果が得られるように、熱硬化性プ
ラスチックの塗布面積及び塗布厚みは大きくする方が望
ましいが、光学ハウジングに要求される制振性能の程度
に応じて、該塗布面積、塗布厚みは適宜調整することが
できる。例えば、熱硬化性プラスチック層の厚みは、好
ましくは０．３〜２０ｍｍであり、より好ましくは０．
４〜１５ｍｍであり、最も好ましくは０．５〜１０ｍｍ
である。厚みが小さすぎると制振性の効果が不十分にな
りやすく、大きすぎるとハウジング重量が大きくなりす
ぎてしまい、製品的にも経済性の面からも好ましくな
い。

【００２２】本発明の制振性賦与方法、すなわち、熱可
塑性プラスチック製の成形品に、熱硬化性プラスチック
層を塗布等の手段で密着一体化して、制振性を向上させ
る方法は、ＬＢＰ等の光学ハウジング以外にも、制振性
が要求されるすべての樹脂製部品に関して有効である。
制振性が要求される主要な樹脂製部品として、情報機器
等のＣＤ−ＲＯＭシャーシやＭＤシャーシ、自動車のド
アミラーステイ、インナーミラーステイ、インテークマ
ニホールド等を例示することができる。

【００２３】

【実施例】以下、本発明を実施例を挙げて説明するが、
本発明は実施例のみに限定されるものではない。

【００２４】［実施例１］まず、図１に示したＬＢＰ光
学ハウジング１を、熱可塑性プラスチックにより射出成
形にて作製した。使用した熱可塑性プラスチックは、繊
維強化ポリカーボネート樹脂（三菱エンジニアリングプ
ラスチックス（株）製、商品名ノバレックス７０２５Ｇ
３０ＦＸ−１：縦弾性率６３００ＭＰａ）である。該光
学ハウジング１の大きさは、Ｘ方向、Ｙ方向長さが共に
約１５０ｍｍ、Ｚ方向高さが約２５ｍｍである。次に、
エポキシアクリレート樹脂（日本ユピカ（株）製、商品
名ネオポール８２５０Ｌ）１００重量部に、促進剤とし
て６％のナフテン酸コバルト溶液を０．５重量部添加
し、さらに、反応開始剤としてメチルエチルケトンパー
オキサイド（ＭＥＫＰＯ）を２重量部加えて良く撹拌し
て、熱硬化性プラスチック組成物とした。この組成物
を、前記射出成形により作製した光学ハウジング１の、
図２に示した裏面斜線部３に、格子状のリブ２を注入枠
として利用することにより、厚み５ｍｍで塗布して、１
週間常温乾燥し、熱硬化性プラスチック層が密着一体化
された積層光学ハウジングを作製した。一方、前記組成
物をシリコン樹脂製の型枠に注入し、１週間常温乾燥す
ることによって、１５５×１４５×４ｍｍの大きさを持
つエポキシアクリレート樹脂製の板状成形品を作製し
た。この板状成形品を用いて、前記熱硬化性プラスチッ
クの縦弾性率を常温で評価したところ、３５００ＭＰａ
であった。上述の積層光学ハウジングについては、下記
の手順に従って、制振性を評価した。

【００２５】制振性評価 ａ）伝達関数の算出 前記積層光学ハウジングを、図１に示した開口部Ａにワ
イヤーを通して吊し、Ｂ部裏面に加速度センサを取り付
け、常温にて、Ｃ部をインパルスハンマで加振すること
によって、伝達関数を求めた。本実施例における伝達関
数の算出周波数域は、０〜５００Ｈｚとした。本加振試
験に用いたＦＦＴ（高速フーリエ変換）アナライザは、
小野測器（株）製２チャンネルＦＦＴアナライザＣＦ−
３５０である。この加振試験においては、応答の測定に
加速度センサを用いているので、算出された伝達関数の
種類はアクセレランスとなる。ここで、伝達関数とは入
力である加振力と出力である応答の比のことであり、振
動現象の伝達状態を示す関数である。 ｂ）固有振動数及び減衰比の算出 算出された伝達関数を用いて、曲線適合（カーブフィッ
ティング）させることにより、算出周波数域内の各固有
モードにおける固有振動数（Ｈｚ）及び減衰比（％）を
算出した。ここで、減衰比とは製品の制振性を評価する
物性値であり、この値が大きければ大きいほど、高い制
振性を持つことを示す。

【００２６】本実施例１の積層光学ハウジングについて
の評価成績は、次の通りであった。 伝達関数算出結果：図３（第１固有モード近傍２５０Ｈ
ｚ〜３７０Ｈｚの周波数域のみ）に、横軸が周波数、縦
軸がデシベル（ｄＢ）表示で伝達関数（アクセレラン
ス）を図示した。なお、同一周波数で比較した場合、ア
クセレランスの値が１０ｄＢ上昇すると実際の振幅の大
きさは約３倍に、２０ｄＢ上昇すると１０倍になる。ま
た、伝達関数曲線上において、上方向に凸形状となって
いる部分の頂上部が共振点であり、この共振点での周波
数が固有振動数である。図中、共振峰の形状が急峻なほ
ど制振性が低く、逆に共振峰が低くてなだらかであるほ
ど、制振性が高いことになる。 固有振動数及び減衰比算出結果：表１に、各固有モード
ごとに算出された固有振動数及び減衰比を表示し、併せ
て、０〜５００Ｈｚの周波数域に現れる複数モードの減
衰比平均値を算出し、減衰比平均値として表示した。本
実施例１における減衰比平均値は、約０．５８％であっ
た。

【００２７】［実施例２］実施例１で得られた熱硬化性
プラスチック組成物に代えて、これに、更に、それぞ
れ、表１記載の種類及び量の充填材を加えて十分混練し
たものを、塗布材料として使用し、かつ、塗布の厚み
を、それぞれ、表１記載のとおりとした以外は、実施例
１と同様にして、熱硬化性プラスチック層が密着一体化
された積層光学ハウジング５種を作製した。なお、実際
に使用した充填材の銘柄は、それぞれ、次のとおりであ
る。 （ａ）ガラスパウダー （日本フェロー（株）製Ｍ−５０Ｓ） （ｂ）ミルドファイバー （旭ファイバーグラス（株）製ミルドファイバーＢ） （ｃ）ミルドファイバー （旭ファイバーグラス（株）製ミルドファイバーＢ） （ｄ）粗粒径タルク （（株）昭和技研製ＫＦＫ−３） （ｅ）細粒径タルク （（株）昭和技研製ＰＡ−１） また、実施例１と同様にして縦弾性率を評価した結果
は、それぞれ、（ａ）４５００ＭＰａ、（ｂ）６０００
ＭＰａ、（ｃ）７３００ＭＰａ、（ｄ）８０００ＭＰ
ａ、（ｅ）４６００ＭＰａであった。

【００２８】本実施例２における伝達関数算出結果を、
実施例１の伝達関数算出結果とともに図３に示す。ま
た、本実施例２における固有振動数及び減衰比算出結果
を、実施例１の算出結果とともに表１に示す。本実施例
２における減衰比平均値は、それぞれ、（ａ）約０．５
１％、（ｂ）約０．８０％、（ｃ）約０．８６％、
（ｄ）約１．０３％、（ｅ）約１．０８％であった。実
施例１と実施例２の算出結果の比較から、充填材を使用
しなかった積層光学ハウジングに比べて、（ａ）を除
き、充填材を使用した各種積層光学ハウジングの方が、
いずれも、高い減衰性能を有することが判明した。ま
た、充填材の種類、形状、配合量及び塗布厚みによっ
て、該光学ハウジングに賦与する制振性の程度を制御で
きることがわかった。

【００２９】［比較例１］実施例１において、積層光学
ハウジングに代えて、熱硬化性プラスチックを塗布する
前のＬＢＰ光学ハウジングについて、実施例１と全く同
様にして、加振試験を行い、伝達関数を求め、固有振動
数及び減衰比を算出した。本比較例１における伝達関数
算出結果を、実施例１及び実施例２の伝達関数算出結果
と共に、図３に示す。図３より、熱硬化性プラスチック
を塗布しない光学ハウジングの伝達関数は共振峰が高
く、且つ急峻であることがわかる。また、本比較例１の
固有振動数及び減衰比算出結果を、実施例１及び実施例
２の減衰比算出結果と共に、表１に示す。表１より、本
比較例における減衰比の平均値は約０．３１％と非常に
低く、熱硬化性プラスチックの塗布が制振性の向上に効
果があることが証明された。

【００３０】［比較例２］実施例１において、塗布に使
用した熱硬化性プラスチック組成物及びその厚みを、下
記軟質材料（ａ）〜（ｃ）に代え、また、樹脂組成物の
塗布を該軟質材料の接着に代えた以外は、実施例１と同
様にして、積層光学ハウジング３種を作製し、加振試験
を実施した。 （ａ）厚み２ｍｍのウレタンフォーム（縦弾性率１ＭＰａ以下） （ｂ）厚み５ｍｍのシリコン樹脂 （縦弾性率１ＭＰａ） （ｃ）厚み３ｍｍの防振ゴム （縦弾性率１０ＭＰａ）

【００３１】本比較例２における伝達関数算出結果を、
図４（第１固有モード近傍２１０〜３３０Ｈｚの周波数
域のみ）に、固有振動数及び減衰比算出結果を、表１に
示す。その結果、積層材料が（ａ）ポリウレタンフォー
ム及び（ｂ）シリコン樹脂のような軟質の材料の場合に
は、制振性の向上はほとんどみられなかった。特に、高
比重のシリコン樹脂の場合には、シリコン樹脂自体が質
量として作用してしまい、固有振動数の大きな低下がみ
られた。積層材料が（ｃ）防振ゴムの場合には、熱可塑
性プラスチック単体の光学ハウジングよりも減衰比は良
くなるが、シリコン樹脂の場合と同様に固有振動数の低
下がみられた。なお、図４には、本比較例２の伝達関数
算出結果と対比させ易いように、比較例１にて示した熱
硬化性プラスチックを塗布していないポリカーボネート
樹脂製光学ハウジングの伝達関数算出結果についても、
併せて図示した。

【００３２】

【表１】

【００３３】

【発明の効果】本発明によれば、熱可塑性プラスチック
にて作製したＬＢＰ光学ハウジングの少なくとも一部分
に、熱硬化性プラスチックを塗布等の手段で密着一体化
することにより、剛性が高く、且つ高い制振性を持つＬ
ＢＰ光学ハウジングを簡便な方法で得ることができる。
本発明によれば、ＬＢＰ光学ハウジングに制振性を賦与
させるために、制振性以外に要求される剛性や耐熱性と
いった性能が低下するという心配がない。しかも、制振
性の賦与レベルに関しては、熱硬化性プラスチックの種
類、充填材の種類、形状及び配合量、並びに、塗布厚
み、塗布形状及び面積等によって、任意に設定すること
ができる。さらに、塗布位置によっては、光学ハウジン
グ単体での評価段階のみならず、該光学ハウジングを組
み付けた状態で評価する段階になってから振動問題が発
生した場合等においても、容易に対処可能であり、大幅
な設計変更を施す必要もないので、開発期間が延びるこ
ともない。以上のことから、本発明によれば、高い剛性
を持ち、且つ制振性の高い樹脂製光学ハウジングを得る
ことができるので、レーザビームプリンタの性能が向上
し、印刷時に印字ぶれ、色斑及び滲み等が起きないとい
う効果がある。また、制振性向上が必要な他のどんな樹
脂部品に対しても、容易に適用が可能であるというメリ
ットもある。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例及び比較例のＬＢＰ光学ハウジングの斜
視図。

【図２】実施例及び比較例のＬＢＰ光学ハウジングの正
面図。

【図３】実施例１、実施例２及び比較例１の伝達関数算
出結果。

【図４】比較例１及び比較例２の伝達関数算出結果。

フロントページの続き (72)発明者 白石 豊 神奈川県平塚市東八幡５丁目６番２号 三 菱エンジニアリングプラスチックス株式会 社技術センター内 (72)発明者 柿木 修 神奈川県平塚市東八幡５丁目６番２号 三 菱エンジニアリングプラスチックス株式会 社技術センター内 Ｆターム(参考） 2C362 DA17 DA18 2H045 AA49 DA02 DA04 DA44 4F100 AK01A AK01B AK45A AK53B BA02 BA10A BA10B BA15 CA02 CA23B EC032 EH312 EH362 EH662 EJ082 EJ502 EJ951 GB90 JA20B JB13B JB16A JH02 JK01 JK07B JL02 YY00 YY00B

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】熱可塑性プラスチック成形品の少なくとも
   一部分に熱硬化性プラスチック層を密着一体化させ、積
   層構造部を形成したことを特徴とする制振性を向上させ
   た複合プラスチック成形品。
2. 【請求項２】該複合プラスチック成形品および該熱可塑
   性プラスチック成形品の、同一条件下で測定した減衰比
   平均値を、それぞれ、η₁ およびη₂ としたとき、η₁
   ／η ₂ の値が１．０以上であることを特徴とする請求項
   １に記載の複合プラスチック成形品。
3. 【請求項３】該熱硬化性プラスチック層を構成する材料
   は、熱硬化性プラスチック１００重量部に対して、２５
   ０重量部以下の充填材が配合されたものであることを特
   徴とする請求項１または請求項２に記載の複合プラスチ
   ック成形品。
4. 【請求項４】該熱硬化性プラスチックの縦弾性率が、７
   ０ＭＰａ以上であることを特徴とする請求項１ないし請
   求項３のいずれかに記載の複合プラスチック成形品。
5. 【請求項５】該熱硬化性プラスチック層の厚みが、０．
   ３〜２０ｍｍであることを特徴とする請求項１ないし請
   求項４のいずれかに記載の複合プラスチック成形品。
6. 【請求項６】該複合プラスチック成形品が、レーザービ
   ームを感光体ドラム表面上の正しい位置に結像させる光
   学ユニットを搭載するための光学ハウジングであること
   を特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載
   の複合プラスチック成形品。
7. 【請求項７】熱可塑性プラスチック成形品の少なくとも
   一部分に熱硬化性プラスチック層を密着一体化させ、積
   層構造部を形成し、制振性を向上させた複合プラスチッ
   ク成形品の製造方法において、該密着一体化が、熱可塑
   性プラスチック成形品の表面上の所定位置にまたは同表
   面に予め形成された所定区画に、熱硬化性プラスチック
   を塗布または注入した後、硬化させることによって行わ
   れることを特徴とする複合プラスチック成形品の製造方
   法。
8. 【請求項８】熱可塑性プラスチック成形品の少なくとも
   一部分に熱硬化性プラスチック層を密着一体化させ、積
   層構造部を形成し、制振性を向上させた複合プラスチッ
   ク成形品の製造方法において、該密着一体化が、該複合
   プラスチック成形品の形状をキャビティとして持つ成形
   金型中の所定位置に、該熱硬化性プラスチック層をイン
   サート部品として配置した後、熱可塑性プラスチックを
   溶融射出し、冷却固化することによって行われることを
   特徴とする複合プラスチック成形品の製造方法。