JP2016218102A - 動吸振器と、これを備えた光学装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】動吸振器の振動吸収部材による板部材支持の安定性を軽量低コストで向上し、振動抑制効果の信頼性を向上する。【解決手段】動吸振器１００は、制振対象物であるミラー４５の表面と所定間隔をあけて対向状に配設された板部材１０３と、板部材１０３とミラー４５の表面との間に配設されて所定間隔を保持する支持部材１０１と、支持部材１０１から所定距離離間した位置で板部材１０３とミラー４５の表面との間に圧縮状態で配設されて板部材１０３の振動を吸収する振動吸収部材１０２を有する。【選択図】図１Ｂ

Description

本発明は、動吸振器と、これを備えた光学装置及び画像形成装置に関する。

電子写真技術を用いた複写機などの画像形成装置は、近年、より一層の高画質化と低コスト化が求められている。高画質化を図る上で、記録媒体上の画像の位置ズレや色ズレ、および副走査方向で画像の濃淡が周期的に繰り返される「バンディング」などが課題となっている。この「バンディング」は、画像読取装置や光走査装置に使用される折り返しミラーの振動が主な原因とされている。

当該折り返しミラーは一般に非常に細長い形状をしており、かつ光を遮らないようにするため、折り返しミラーの両端部近傍の限られた部分しか保持できないことが多い。このような折り返しミラーの形状と保持構造のため、折り返しミラーは非常に振動しやすいという特性がある。

折り返しミラーの振動はミラー厚を増大することで抑制可能であるが、ミラー厚を増大すると材料費だけでなく切断工法も変わるため加工費が非常に割高となる。そこで、ミラー厚を増大しないでミラーの耐振動性を向上する技術が従来から多数提案されている。

例えば特許文献１（実開平１−１４２９１３号公報）はミラー裏面に補強部材を貼り付けてミラーの剛性を増大する技術であるが、補強部材の平面度にミラーがならってしまうため補強部材にも高い平面度が求められるから、結果的に安価での補強が難しい。

また特許文献２（特開平１０−２８２３９９号公報）はミラーの反射面の側面に補強部材を貼り付けてミラーの剛性を増大する技術であるが、ミラーの反射面の側面に補強部材を貼り付けるためミラー変形を抑える効果（剛性）が弱く、また補強部材の重量が軽いため共振周波数からの移動量（周波数）も小さく振動抑制効果が不十分である。

そこで、例えば特許文献３（特開２０１３−４１１７１号公報）のように光走査装置の折り返しミラーの振動を動吸振器で抑制する技術が提案されている。当該特許文献３の動吸振器は、長手方向中央部に重りを配設した板部材の両端部を、一対の振動吸収部材（粘弾性部材）を介して折り返しミラーの反射面裏面に貼り付けたものである。

しかし従来の動吸振器は、折り返しミラーと板部材との間に配設した振動吸収部材が、折り返しミラーの姿勢によっては、板部材および重りに作用する重力の影響で変形するおそれがあった。

振動吸収部材が変形すると、板部材の端部が垂れ下がるなどしてその姿勢が変わり、動吸振器の初期の効果が得られない。また、画像形成装置の物流時の熱や振動により振動吸収部材が伸びて元の性質から変化する懸念もある。このように、振動吸収部材を介して板部材を支持した動吸振器は、振動抑制効果の信頼性の面で課題があった。

本発明は前記課題を解消するためになされたものであって、その目的は、軽量かつ低コストで振動吸収部材による板部材支持の安定性を向上することで振動抑制効果の信頼性を向上することにある。

前記課題を解決するため、本発明の動吸振器は、制振対象物の表面に取り付けられる動吸振器であって、当該動吸振器は、前記制振対象物の表面と所定間隔をあけて対向状に配設された板部材と、当該板部材と前記制振対象物の表面との間に配設されて前記所定間隔を保持する支持部材と、当該支持部材から所定距離離間した位置で前記板部材と前記制振対象物の表面との間に圧縮状態で配設されて前記板部材の振動を吸収する少なくとも１つの振動吸収部材とを有することを特徴とする動吸振器である。

本発明の動吸振器は振動吸収部材が圧縮状態で配設されているので、板部材に作用する重力の影響で板部材が垂れ下がろうとしても、板部材が振動吸収部材を押圧しているので垂れ下がりにくい。したがって、板部材の姿勢を経時で安定的に維持することができ、これにより動吸振器の振動抑制効果を維持してその信頼性を高めることができる。また、本発明は振動吸収部材を圧縮するだけでよいので重量増及びコスト増なく実現可能である。

本発明の実施形態に係る動吸振器を光走査装置の折り返しミラーに取り付けた状態の斜視図である。 本発明の実施形態に係る動吸振器の側面図であって、（ａ）は折り返しミラーに取り付ける前の状態、（ｂ）は折り返しミラーに取り付けた状態の側面図である。 板部材の端部に支持部材の代わりとなる折曲部を形成した変形実施形態１の側面図である。 折り返しミラーの反射面の側面に貼り付けた補強部材に図１Ｃの動吸振器を取り付けた変形実施形態２を示すもので、（ａ）は分解斜視図、（ｂ）は組み立て斜視図、（ｃ）は（ｂ）のｃ−ｃ線矢視拡大断面図である。 折り返しミラーの反射面の側面に貼り付けた補強部材に図１Ａ、図１Ｂの動吸振器を取り付けた変形実施形態３を示すもので、（ａ）は分解斜視図、（ｂ）は組み立て斜視図、（ｃ）は（ｂ）のｃ−ｃ線矢視拡大断面図である。 振動吸収部材を二分割で配設した変形実施形態４に係る動吸振器の側面図である。 板部材に振動吸収部材をスライド可能に取り付けた変形実施形態５の斜視図である。 光走査装置を有する画像形成装置の概略側面図である。 画像形成装置の光走査装置と４つのプロセスユニットを示す概略側面図である。 画像形成装置の折り返しミラーを含む光走査装置を示す概略平面図である。 ポリゴンミラー及び走査レンズを含む光走査装置の概略平面図である。 光走査装置の筐体を斜め下方から見た斜視図である。 本体構造部における光走査装置の位置決め固定部の平面図である。 本体構造部に対する光走査装置の位置決め固定部の斜視図であって、（ａ）は固定直前の斜視図、（ｂ）は固定完了時の斜視図である。 本体構造部に固定した光走査装置の斜視図である。 本体構造部に光走査装置と感光体を取り付けた状態の概略斜視図である。 発光素子アレイを使用した光走査装置に本発明の実施形態に係る動吸振器を取り付けて感光体に対向配置した状態の斜視図である。 本発明の実施形態に係る動吸振器を光走査装置に取り付けて行った振動試験の結果を示すグラフである。

以下に、本発明の複数の実施形態に係る動吸振器と、これを使用した光走査装置及び画像形成装置を図面を参照して説明する。なお、各実施形態を説明するための図面において、同一の機能もしくは形状を有する部材や構成部品等の構成要素については、判別が可能な限り同一符号を付すことにより一度説明した後ではその説明を省略する。

（動吸振器の構造）
図１Ａは、本発明の実施形態に係る動吸振器１００を、制振対象物としての光走査装置の折り返しミラー４５の反射面４５ａの裏面４５ｂに取り付けた状態を示す斜視図である。制振対象物である折り返しミラー４５は、図示するように長尺、細幅、薄板状のために非常に振動しやすいという特性がある。

折り返しミラー４５の長手方向両端部は、光走査装置の装置本体の筐体３１と一体の左右一対の支持板３１ａに支持されている。当該支持板３１ａは、折り返しミラー４５の両端部を受け入れるスリット３１ｂを有する。

スリット３１ｂの内側に、図１Ｂに示すように押し付けバネ３３が圧縮状態で配設されている。当該押し付けバネ３３は、弾性を有する金属板又は金属線をＵ字状に屈曲形成したものである。押し付けバネ３３によって折り返しミラー４５の両端部の反射面裏面４５ｂが押圧されることで、折り返しミラー４５の反射面４５ａがスリット３１ｂの内面３１ｃに隙間なく当接してその位置が正確に規制される。

折り返しミラー４５の反射面４５ａの裏面４５ｂに取り付けられた動吸振器１００は、支持部材１０１、振動吸収部材１０２、板部材１０３及び重り１０４で構成されている。前記振動吸収部材１０２が、折り返しミラー４５の裏面４５ｂの長手方向中央部付近に配設されている。折り返しミラー４５の振幅は長手方向中央部付近で最大になると考えられるので、当該位置に振動吸収部材１０２を配設することで振動抑制効果が高まる。

支持部材１０１と振動吸収部材１０２の形状は、ここでは直方体又は立方体で図示しているが、円柱体や円筒体等形状は任意でよい。支持部材１０１は比較的高剛性の金属製又は樹脂製であって、その上面は板部材１０３の一端部下面に接着され、また支持部材１０１の下面は折り返しミラー４５の裏面４５ｂに接着されている。そして支持部材１０１によって板部材１０３が片持ち状態で支持され、板部材１０３と折り返しミラー４５との間に、支持部材１０１の高さに対応する所定の間隔が維持されている。

前記振動吸収部材１０２は支持部材１０１から所定距離離間して配設されている。振動吸収部材１０２の上面は板部材１０３の長手方向中央部の下面に接着され、また振動吸収部材１０２の下面は折り返しミラー４５の裏面４５ｂに接着されている。当該振動吸収部材１０２は、金属や樹脂部材と比べて低反発かつ高粘度の特性を持つ粘弾性部材、例えば低反発ウレタン系の材質や、ゴム、発泡部材などで構成されている。

振動吸収部材１０２は、弾性を有するが極力低い低弾性の材質の方が、板部材１０３の固有振動数の変動を小さくするうえで適している。振動吸収部材１０２は、低反発特性の他のプラスチック部材、ゼラチン部材、ゲル部材等で構成してもよい。

振動吸収部材１０２は、板部材１０３と折り返しミラー４５との間で圧縮状態で配設されている。このように圧縮状態で配設するために、振動吸収部材１０２の上下方向高さは、図１Ｂの（ａ）のように、自然状態で支持部材１０１の高さよりもδだけ高くされている。すなわち、動吸振器１００を図１Ｂの（ｂ）のように組み立てた状態では、当該δの分だけ振動吸収部材１０２が圧縮されるわけである。

板部材１０３が所定の力で振動吸収部材１０２を押圧することで、動吸振器１００を折り返しミラー４５に設置した状態で、重力等の影響で板部材１０３がその姿勢を変えようとしても、板部材１０３は容易に位置ずれすることがない。また、折り返しミラー４５の振動で板部材１０３が図１Ｂの（ｂ）で上下方向に振動したとき、板部材１０３が振動吸収部材１０２から粘性・弾性の影響を確実に受けることができ、確実な振動抑制効果が得られる。

なお、振動吸収部材１０２を圧縮状態で配設する方法は、図１Ｂ（ａ）のように振動吸収部材１０２を高さδだけ高く形成する以外にも可能である。例えば振動吸収部材１０２を支持部材１０１と同じ高さに形成し、板部材１０３に対する振動吸収部材１０２の取り付け位置に高さδの台座を一体成形してもよい。このような構成でも、振動吸収部材１０２を圧縮状態で配設することができる。

前記板部材１０３は、折り返しミラー４５の長手方向と平行に所定長で延びる弾性のある薄い金属板で構成されている。板部材１０３は折り返しミラー４５との間に所定間隔をあけて折り返しミラー４５と対向状に配設され、板部材１０３の一端部が支持部材１０１によって折り返しミラー４５の裏面に剛結されることで、板部材１０３が片持ち梁を構成する形になっている。

板部材１０３の先端部上面に、前記重り１０４が接着により固定されている。この重り１０４は振動吸収効果を高めるためのもので、重り１０４を取り付けることで振動吸収効果を維持しつつ板部材１０３の軽量化を図ることが可能である。なお、板部材１０３自体にある程度の重量を持たせることで重り１０４を省略することも可能である（図１Ｄ、図１Ｅ参照）。

動吸振器１００は以上のように構成され、その固有振動数は、板部材１０３の材質物性値と、支持部材１０１からの突出長さ等に基いて、一般的な計算式から算出することが可能である。そして当該固有振動数を、制振対象物である折り返しミラー４５の固有振動数やモータ等の起振力の振動数に近付けることで、折り返しミラー４５の振動エネルギを効果的に消散して振動レベルを低減することができる。

動吸振器１００の設計は前述のように計算式で固有振動数を算出することで行うが、設計に基いて製作した動吸振器１００の振動低減作用を確認するために振動試験が行われる。この試験は、図１Ａのように組み上がった動吸振器１００を、制振対象物に取り付けて行う。或いは、動吸振器１００を専用の振動測定治具上に置いて外部から動吸振器１００を加振して動吸振器１００が実際に抑制できる周波数帯域を測定する。周波数帯域の測定は一般的なピックアップを用いた周波数測定やレーザー等を用いた変位計を利用することができる。

ここで、動吸振器１００を構成する各部材の寸法誤差、材料物性値、振動吸収部材１０２の弾性などの影響で、実際に抑制できる周波数帯域が所望の周波数から高めにずれている場合、板部材１０３の自由端側の先端付近に重り１０４を追加する。これにより当該周波数帯域を下げて調整することができる。追加の重り１０４は接着等により板部材１０３に取り付ける。

動吸振器１００を制振対象物に取り付ける際、対象物の抑えるべき周波数の最も振幅が大きくなる位置に動吸振器１００を取り付けるのが好ましい。両端を支持された部材の１次の固有振動周波数による振動を動吸振器１００で抑えるには、両端支持部材の中央に動吸振器１００を配設する。

このように配設された動吸振器１００の板部材１０３が制振対象物に代わって振動することで、動吸振器１００の取り付け部、つまり両端支持部材である折り返しミラー４５の中央部の振動が抑制される。動吸振器１００の振動吸収部材１０２は、振動が抑制される取り付け部と、取り付け部に代わって振動する板部材１０３との間に挟まれることによって、圧縮と伸張する力を交互に受けて変形し、主に粘性の性質により振動が効率よく減衰される。

（変形実施形態１）
図１Ｃは動吸振器１００の変形実施形態１を示すもので、板部材１０５の端部に折曲部を形成することで前述した支持部材１０１を省略したものである。すなわち、板部材１０３の一端部を折り曲げて支持部材１０１の代わりとなるＬ字状の支持部１０５ａを形成してある。振動吸収部材１０２を圧縮状態で配設することは前述と同様である。

これにより、動吸振器１００の制振効果をそのまま維持しつつ、部品点数削減、取り付け工数削減によるコストダウンを図ることができる。ここで、板部材１０３に使用する帯材を順送型で成型すると、個々の板部材１０５の寸法バラツキを抑え易くなるから、板部材１０５の取り付け誤差がなくなり、重り１０４の調整時間を短縮して精度の良い動吸振器１００を得ることができる。

（変形実施形態２）
図１Ｄはさらに別の変形実施形態２を示すもので、折り返しミラー４５の反射面４５ａの側面４５ｃに補強部材４６を取り付け、この補強部材４６に動吸振器１００を取付けたものである。振動吸収部材１０２を圧縮状態で配設することは前述と同様である。

補強部材４６は断面Ｌ字状であり、短辺部４６ａが折り返しミラー４５の側面４５ｃに接着剤で貼り付けられている。長辺部４６ｂは折り返しミラー４５の反射面４５ａの裏面４５ｂと所定間隔を空けて平行に対向し、動吸振器１００は当該長辺部４６ｂの対向面の反対側に取り付けられている。動吸振器１００の板部材１０５は図１Ｃと同様のものであるが、板部材１０５は図１Ｃのものより肉厚にされて重り１０４が省略されている。そしてＬ字状の支持部１０５ａが補強部材４６の長辺部４６ｂに接着されている。

図１Ｄの変形実施形態２は、補強部材４６によって折り返しミラー４５の剛性が高まるので、補強部材４６を使用しない場合に比べて、振動低減効果を高めることができる。補強部材４６を含む折り返しミラー４５の固有振動数に動吸振器１００の固有振動数を一致させることで、折り返しミラー４５の振動量が減衰され、折り返しミラー４５の振動を視認できないレベルまで小さくすることでバンディングを解消することができる。

前記補強部材４６は断面をＬ字状にして折り返しミラー４５に被せるように配設し、そして折り返しミラー４５の幅方向に食み出さない長辺部４６ｂに動吸振器１００を配設している。このため折り返しミラー４５の周囲で光を遮る領域が少なく、光走査装置の設計自由度を確保することができる。

（変形実施形態３）
図１Ｅはさらに別の変形実施形態３である。この変形実施形態３は、動吸振器１００の板部材１０３を図１Ａと同じにし、当該板部材１０３の端部を支持部材１０１とビス１０６によって補強部材４６の長辺部４６ｂに固定したものである。その他は図１Ｄの変形実施形態２と同様である。

（変形実施形態４）
図１Ｆはさらに別の変形実施形態４である。この変形実施形態４は、振動吸収部材を第１の振動吸収部材１０２ａと第２の振動吸収部材１０２ｂの２つに分けたものである。振動吸収部材を２分割することで、第１と第２の振動吸収部材で異なる材料を使用することが可能となる。

（変形実施形態５）
図１Ｇはさらに別の変形実施形態５である。この変形実施形態５は、振動吸収部材１０２を板部材１０３に対してスライド可能に取り付けたものである。すなわち、振動吸収部材１０２に板部材１０３の断面形よりもやや小さい貫通穴１０２ｃを形成し、この貫通穴１０２ｃに板部材１０３をスライド可能に弾性的に圧入している。この変形実施形態５は、板部材１０３の端部に重り１０４を設けているが、図１Ｄ又は図１Ｅのように重り１０４がない変形実施形態２、３にも適用可能である。

図１Ｇにおいては、振動吸収部材１０２を板部材１０３の長手方向に沿ってスライド移動させることで、重り１０４を含む板部材１０３の固有振動数を容易に調節することができる。したがって、折り返しミラー４５の振動量低減のための振動吸収部材１０２の位置調整作業を容易化し、バンディングを容易に解消することができる。

この固有振動数の調節をさらに容易かつ正確にするために、板部材１０３の上面に例えば微小な複数の凹又は凸による目印線１０３ａを等間隔で付けておくとよい。当該目印線１０３ａで板部材１０３の長手方向に対する振動吸収部材１０２の位置すなわち固有振動数を容易かつ正確に調節することができる。

振動吸収部材１０２は、その貫通穴１０２ｃに板部材１０３を圧入していることと、凹又は凸による目印線１０３ａが振動吸収部材１０２の摩擦抵抗となることで、板部材１０３に対して簡単に位置ずれすることがない。したがって、振動吸収部材１０２を固定するための特別な固定具を使用することなく、振動吸収部材１０２の経時での位置ずれを簡単低コストに防止することができる。なお、振動吸収部材１０２の貫通穴１０２ｃよりも下側部分は、前述した各実施形態と同様に圧縮状態で折り返しミラー４５の裏面に当接されており、板部材１０３の垂れ下がり防止効果はこの変形実施形態５でも同じである。

（画像形成装置の概要）
次に、図２により、前述した動吸振器１００を光学装置としての光走査装置４に取付けた画像形成装置１の実施形態を説明する。図２は、潜像担持体としての複数のドラム状をした感光体、ここでは４つのドラム状をした感光体１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋを、タンデム配列したフルカラー画像形成装置の例である。

これら感光体は、画像形成手段たる各作像装置（プロセスユニット）７Ｙ、７Ｃ、７Ｍ、７Ｋの一部として構成されている。これら作像装置７Ｙ、７Ｃ、７Ｍ、７Ｋは、左側から順に、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色に対応し、各作像装置で各作像装置の前記色の画像をつくる。

図２の画像形成装置は、表面移動部材又は中間転写部材として、３つの支持ローラ１５ａ、１５ｂ、１５ｃなどに支持されて回転する、中間転写ベルト１４を有するタイプである。この中間転写ベルト１４の下側の張設ラインに沿って、矢印で示す該中間転写ベルト１４の移動方向順に、上流側から順に、前記作像装置７Ｙ、７Ｃ、７Ｍ、７Ｋが間隔をおいて配設されている。

フルカラー画像の形成に際しては、これら作像装置７Ｙ、７Ｃ、７Ｍ、７Ｋに設けられた感光体１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋに、後述するように、各色のトナー画像が形成される。

次に、これら異なる色のトナー画像は、中間転写ベルト１４を間にして各感光体に対向して配設されている転写手段としての一次転写ローラ１６の機能により、中間転写ベルト１４の移動とともに、中間転写ベルト１４上に順次重ね転写される。詳しくは、中間転写ベルト１４上の一次転写ローラ１６が接している箇所は転写位置といい、この転写位置で転写が行なわれる。

４つの重ね転写トナー像は、最終記録媒体である記録材に対して、支持ローラ１５ａと二次転写ローラ９との間のニップ部において、一括転写される。トナー像が転写された記録材は、定着装置６の定着対ローラ間を通紙したのち、搬送ローラを経て、排紙ローラ対から排紙トレイ１９上に排紙される。こうして、記録材上にフルカラー画像を得る。

各作像装置７Ｙ、７Ｃ、７Ｍ、７Ｋは、扱うトナーの色が異なるだけであり、機械的な構成及び作像プロセスは共通である。したがって、以下に作像装置７Ｙを例にしてその構成及び作像のプロセスを説明するが、感光体以外の各構成部材については同一の符号を使用するものとする。

作像装置７Ｙの感光体１０Ｙの周囲には、図２中、時計回りの回転方向順に、感光体１０Ｙを帯電する帯電手段としての帯電ローラ１１、光ビームＬの照射位置、現像手段としての現像装置１２、一次転写ローラ１６、クリーニング装置１３などが配設されている。

光ビームＬは、光走査手段たる光走査装置４から出射されるもので、この光走査装置４の内部には、光源としての半導体レーザー、カップリングレンズ、ｆθレンズ、トロイダルレンズ、ミラー、偏向器などが装備されている。そして、半導体レーザーから各感光体に向けて各色用の光ビームＬを出射し、感光体１０Ｙ上の書込位置に光ビームＬを照射して静電潜像を形成する。なお、光走査装置４の詳細については後述する。

作像装置７Ｙの現像装置１２にはイエローの現像剤が収納されていて、潜像をイエロー画像で可視像化する。現像装置１２に収納されているイエローの現像剤が少なくなると、必要に応じてイエロートナーボトルよりイエローの現像剤を現像装置１２に補充する。他の作像装置についても、それぞれの色の現像剤が各現像装置１２に収納されていて、その収納されている現像剤の色で潜像を可視像化する。

画像形成に際しては、感光体１０Ｙが回転して帯電ローラ１１により感光体１０Ｙの表面が一様に帯電され、書込位置でイエロー画像の情報を含む光ビームＬの照射を受けて静電潜像が形成される。この静電潜像が、現像装置１２を通過する間にイエロートナーにより顕像化される。

感光体１０Ｙ上のイエロートナー像は、一次転写ローラ１６により中間転写ベルト１４に転写される。中間転写ベルト１４上のこのイエロートナー画像は、作像装置７Ｃでシアントナー画像、作像装置７Ｍでマゼンタトナー画像、作像装置７Kでブラックトナー画像と、順次重ね転写される。これにより、フルトナー画像が形成される。

この重ねトナー像が二次転写ローラ９に達するのと同じタイミングで、記録材Ｐが二次転写ローラ９に至るように、当該記録材Ｐが給紙部５から、次いでタイミングローラ対８から、タイミングを取って送り出される。そして前述したように、中間転写ベルト１４上の重ねトナー像が、支持ローラ１５ａと二次転写ローラ９との間のニップ部で記録材Ｐに一括転写される。

一方、転写後の感光体はクリーニング装置１３によりその残留トナーが除去された後、除電ランプにより除電されて次の画像形成に備えられる。同様に、中間転写ベルト１４についても、その残留トナーなどがクリーニング装置１７により除去される。

本例の画像形成装置では、各感光体上のトナー画像を一旦中間転写ベルト１４上に重ね転写して、この重ねトナー画像をシート状媒体に一括転写する方式である。しかし、転写方式はこれに限られない。中間転写ベルトに代えて表面移動部材たる記録紙搬送ベルトを設けてもよい。このような記録紙搬送ベルトを使用したカラー画像形成装置では、記録紙搬送ベルトに記録材を載せて搬送し、その搬送過程で各感光体から順次カラートナー像を記録材上に重ねて転写することでフルカラー画像を合成する。

また、以上ではカラー画像形成装置を例に挙げて説明したが、本発明は公知のモノクロ像形成装置についても同様に適用することができる。本発明は、これら何れの方式の画像形成装置に対しても、適用可能である。

（光走査装置）
次に、前記光走査装置４を図３〜図１０によりさらに説明する。光走査装置４はタンデム式の走査光学系であり、図示例は走査レンズ方式を採用しているが、走査ミラー方式を採用してもよい。光走査装置４は、主走査線偏向手段たる偏向器５０、各種の反射ミラー、各種のレンズ等の光学素子を備えている。

光走査装置４の内部に、図４のように、各感光体１０Ｋ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｙにそれぞれ対応する光ビームＬを射出する光ビーム発射手段たる光源４１Ｋ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｙを備えている。当該光源は一般的に汎用の半導体レーザーＬＤが用いられ、この半導体レーザーＬＤが制御基板に半田付けされている。

光源４１から偏向器５０のミラー部４９までの光ビームＬの光路上には、それぞれの光源４１に対応して、コリメートレンズ５２やシリンダレンズ５３が配設されている。また偏向器５０のミラー部４９から感光体１０までの光ビームＬの光路上には、走査レンズ２５、折り返しミラー４５が、それぞれの光源４１に対応して配設されている。

走査レンズ２５から感光体１０までの光ビームＬの光路上に、第二走査レンズを配設してもよい。また、光源４１から偏向器５０のミラー部４９までの光ビームＬの光路上に、反射ミラー５５を配設してもよい。光源４１から発射された光ビームＬは、コリメートレンズ５２で略平行光とされ、図５のアパーチャ５４を通過して、所定形状の光ビームＬが形成される。

前記アパーチャ５４を通過した光ビームＬは、シリンダレンズ５３に入射して光ビームＬを集光させ、シリンダレンズ５３を通過し、防音ガラス５１を通過した光ビームＬは、主走査線偏向手段たる偏向器５０のミラー部４９の側面に入射する。

偏向器５０のミラー部４９の側面に光ビームＬが入射すると、この光ビームＬが主走査線方向に偏向走査される。偏向器５０のミラー部４９で偏向走査された光ビームＬは、再度、防音ガラス５１を通過した後、走査レンズ２５を通過し、光ビームＬが感光体面上で等速走査するように補正される。

また、当該光ビームＬは走査レンズ２５によって偏向器５０のミラー部４９による面倒れが補正される。このように光ビームＬが走査レンズ２５で補正された後、折り返しミラー４５により反射される。そして、光ビームＬは上カバー３２に取り付けられた防塵ガラス２８を通過し、光走査装置４の外側に出て、対応する感光体面上に照射される。

ブラック、マゼンタ画像の書き出し位置を決定するための同期検知機構は、走査レンズ２５を通過した光ビームＬが、同期ミラー６２ＫＭで反射され、同期レンズ６３ＫＭを通過し、制御基板６５ＫＭ上に実装されたフォトＩＣに到達し、書き出しタイミングが感知される。シアン、イエロー感光体１０Ｍ、１０Ｙに対応した光学系ＭＹも同様である。

図３のように、これらの光学素子は筐体３１に配設され、筐体３１の上開口部は上カバー３２により閉止される。上カバー３２には、光ビームＬ透過用の防塵ガラス２８が配設され、光ビームＬは防塵ガラス２８を透過して感光体１０に到達する。

折り返しミラー４５は筐体３１に両端を支持され配設され、折り返しミラー４５の蒸着された面にて光ビームＬを偏向し、その光ビームLを偏向する蒸着面と反対側の面に動吸振器１００が配設される。動吸振器１００は接着により折り返しミラー４５に取り付けられている。

（光走査装置の本体構造部への位置決め）
次に、光走査装置４の本体構造部への位置決めについて説明する。図５〜図７に示すように、偏向器５０の回転軸方向をＺ軸、偏向器５０から感光体１０へ向かう方向をＸ軸、Ｚ−Ｘ平面に垂直な方向をＹ軸とする。

図７に示すように、光走査装置４の筐体３１の背面に、受け部８１、８２、８３と、突出部８５、８６が形成されている。これら受け部と突出部に対応して、光走査装置４を保持する本体構造部の保持部材２０１に、受け部９１、９２、９３と、突出部用の穴部９５、９６が形成されている。

光走査装置４の筐体３１の受け部８１、８２、８３が、保持部材２０１の受け部９１、９２、９３に当接することにより、Ｚ軸方向の高さと、Ｘ、Ｙ軸周りの姿勢が決定される。また筐体３１の突出部８５、８６が保持部材２０１の穴部９５、９６に嵌合することにより、Ｚ軸周りの姿勢が決定される。

筐体３１の受け部８２、８３と、保持部材２０１の受け部９２、９３における位置決め部への固定は、図８（ａ）の矢印で示すように、保持部材２０１に取り付けられた板バネ１２０に向かって筐体３１が進み、図８（ｂ）に示す位置決め位置に到達すると、筐体３１の傾斜受け部３１ｄあるいは水平受け部３１ｅが、板バネ１２０の傾斜受け部１２０ａあるいは水平受け部１２０ｂに押圧される。なお、図９のように、筐体３１を単純にネジ８４で保持部材２０１に固定してもよい。

図１０に示すように、保持部材２０１は、画像形成装置の本体構造部の前側板２０５と後側板２０６との間に配設されている。後側板２０６には画像形成装置内に配設されている感光体１０や各搬送ローラなどの部品を駆動する駆動部が配設されている。これらは複数のモータにより構成されており、モータが稼動する際に振動が発生する。この振動は駆動部から後側板２０６を伝い、保持部材２０１ひいては光走査装置４を振動させる。

図１０は、光走査装置４の振動を効果的に抑制する位置に動吸振器１００を配設した例である。動吸振器１００の構成は図１Ｂ又は図１Ｃに示す構成でよい。光走査装置４の保持部材２０１への取り付け位置は、保持部材２０１の中央でもよいし、駆動部のある後側板２０６からやや離間して配設してもよい。

図１０のように光走査装置４を保持部材２０１の左右方向ほぼ中央に配設する場合、光走査装置４と後側板２０６との間の保持部材２０１に動吸振器１００を配設するのがよい。このように動吸振器１００を配設することで、動吸振器１００が後側板２０６に近くなり、後側板２０６の駆動部から保持部材２０１に伝達した振動が動吸振器１００により効果的に抑制され、光走査装置４に伝達する振動の影響を抑えることができる。

また、前述した位置に動吸振器１００を配設することで、光走査装置４を図１０の矢印で示す方向（前側板２０５方向）へ取り出す際に、動吸振器１００が邪魔にならない。この反対に動吸振器１００を反対側の前側板２０５側に配設すると、光走査装置４を前側板２０５方向へ取り出す場合に光走査装置４が動吸振器１００に接触して、動吸振器１００の抑制できる振動数が変化するおそれがある。動吸振器１００を図１０の位置に配設することで、このような振動数の不測の変化を防止することができる。

本発明の実施形態に係る動吸振器１００は、図１１のように、発光素子アレイ等の光走査装置１３０にも適用可能である。この光走査装置１３０は、感光体１０または感光体１０が配設される作像装置７に位置決めして配設される。光走査装置１３０の側面部に動吸振器１００を取り付けることで、光走査装置１３０の振動を動吸振器１００で抑制し、光走査装置１３０から射出する書込光Ｌの振動が抑制される。

動吸振器１００の取り付け位置は、図１１では光走査装置１３０の光ビームＬと平行な側面部にしているが、光ビームＬと直交する上面部に配設してもよい。また動吸振器１００の板部材１０３は光走査装置１３０の長手方向と平行に配設してもよいし、長手方向と直交する方向に配設してもよい。

（振動試験結果）
図１２に動吸振器１００の振動試験結果を示す。この図１２は、以下の４つの試験体の折り返しミラー（図１Ａのガラス製ミラー）４５に外部から一定の衝撃を加えた際の、各折り返しミラー４５の１次共振周波数と振動レベルとの関係をグラフ化したものである。

図１２において、
第１の試験体（ミラー単体）は、折り返しミラー単体である。
第２の試験体（補強部材付き）は、折り返しミラーに補強ガラスを接着固定したものである。
第３の試験体（動吸振器付き，粘弾性部材無し）は、折り返しミラーに粘弾性部材の無い動吸振器を接着固定したものである。
第４の試験体（動吸振器付き，粘弾性部材あり）は、折り返しミラーに粘弾性部材がある動吸振器を接着固定したものである。
振動吸収部材１０２に使用する粘弾性部材は、弾性が抑えられた低反発の発泡部材を長さ３ｍｍで板部材１０３の長手方向に幅１５ｍｍに渡って接触するように配設した。

折り返しミラー４５は、厚みが５ｍｍ、両端支持間隔が２８３ｍｍ、１次共振周波数が１５１Ｈｚとなるものを用いている。折り返しミラー４５にガラスを接着固定することでミラー補強をしている。ガラスによる補強で、ミラー単体に比べると振動レベルは８５％低減する。したがって、、バンディング抑制には効果的であるが、ミラー重量５５ｇに対して補強ガラス重量が２５ｇであり、全体重量はかなり重くなる。

動吸振器１００の板部材１０３はステンレス製で、厚み０．４ｍｍ、長さ４０ｍｍ、幅１５ｍｍとし、重りは０．３ｇである。そして動吸振器１００で抑制できる周波数を１５０Ｈｚ近傍に設定している。

粘弾性部材なしの動吸振器１００を使用した第３の試験体では、ミラー単体の第１の試験体に比べて、振動レベルが６５％低減した。但し、この第３の試験体の場合、振動レベルは抑えられているが、２つの共振周波数の山が見られる。共振周波数の山が複数存在すると、動吸振器１００の固有振動数をそのうちの一つの共振周波数に一致させても、ミラーの振動を効果的に減衰することはできない。このため、振動吸収部材１０２が無い動吸振器１００の搭載には、振動吸収部材１０２の省略による副作用の有無の確認を要する。

これに対して、粘弾性部材ありの動吸振器１００を使用した第４の試験体では、ミラー補強の第２の試験体と同程度に第１の試験体に比べて振動レベルが８０％低減した。したがって、第４の試験体はバンディング抑制に効果が見られる。また、第４の試験体では動吸振器１００の重量が支持部材１０１を含めても５ｇ未満であり、重量増加を最低限に抑えることができる。

以上、本発明を実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載の技術的思想の範囲内で種々変更可能であることは言うまでもない。

例えば、以上ではタンデム配列のフルカラー画像形成装置１に搭載される光走査装置４を説明したが、光走査装置は４サイクル方式のように１つの感光体を連続的に使用するものにも適用可能である。また本発明は光走査装置４に搭載される折り返しミラー４５の振動防止の他、原稿読取装置に搭載される折り返しミラーやその他各種の光学装置の振動防止にも同様に適用可能である。この際、制振対象物の表面と所定間隔をあけて対向状に配設する板部材１０３は、必ずしも制振対象物の表面と振動方向で対向する必要はない。制振対象物の種類によって、制振対象物の振動方向と直交する方向で板部材を対向配置してもよい。

また図１Ａの動吸振器１００は複数配設してもよく、その際に板部材１０３を二倍の長さで形成してその中央部を支持部材１０１で支持し、当該支持部材１０１の両側２個所を一対の振動吸収部材１０２を介して折り返しミラー４５の反射面裏面４５ｂや補強部材４６、４７に連結した構成にしてもよい。また振動吸収部材１０２は粘弾性部材で構成する他、コイルばね等の弾性部材で構成することも可能である。

１：フルカラー画像形成装置 ４：光走査装置
５：給紙部 ６：定着装置
7Y、7C、7M、7K：作像装置 ９：二次転写ローラ
10Y、10C、10M、10K：感光体 １１：帯電ローラ
１２：現像装置 １３：クリーニング装置
１４：中間転写ベルト １５ａ：支持ローラ
１６：一次転写ローラ １７：クリーニング装置
１９：排紙トレイ ２５：走査レンズ
２８：防塵ガラス ３１：筐体
３１ａ：支持板 ３１ｂ：スリット
３１ｃ：内面 ３１ｄ：傾斜受け部
３１ｅ：水平受け部 ３２：上カバー
３３：押し付けバネ ４１：光源
４５：折り返しミラー ４５ａ：反射面
４５ｂ：裏面 ４５ｃ：側面
４６：補強部材 ４６ａ：短辺部
４６ｂ：長辺部 ４７：補強部材
４９：ミラー部 ５０：偏向器
５１：防音ガラス ５２：コリメートレンズ
５３：シリンダレンズ ５４：アパーチャ
５５：反射ミラー ６２ＫＭ：同期ミラー
６３ＫＭ：同期レンズ ６５ＫＭ：制御基板
８１〜８３：受け部 ８４：ネジ
８５：突出部 ９１〜９３：受け部
９５、９６：穴部 １００：動吸振器
１０１：支持部材 １０２：振動吸収部材
１０２ａ：第１の振動吸収部材 １０２ｂ：第２の振動吸収部材
１０３、１０５：板部材 １０４：重り
１０５ａ：支持部 １０６：ビス
１２０：板バネ １２０ａ：傾斜受け部
１２０ｂ：水平受け部 １３０：発光素子アレイ等の光走査装置
２０１：光走査装置の保持部材 ２０５：画像形成装置の前側板
２０６：画像形成装置の後側板 Ｐ：記録材

実開平１−１４２９１３号公報 特開平１０−２８２３９９号公報 特開２０１３−４１１７１号公報

Claims (12)

1. 制振対象物の表面に取り付けられる動吸振器であって、当該動吸振器は、
   前記制振対象物の表面と所定間隔をあけて対向状に配設された板部材と、
   当該板部材と前記制振対象物の表面との間に配設されて前記所定間隔を保持する支持部材と、
   当該支持部材から所定距離離間した位置で前記板部材と前記制振対象物の表面との間に圧縮状態で配設されて前記板部材の振動を吸収する少なくとも１つの振動吸収部材とを有することを特徴とする動吸振器。
2. 前記支持部材が金属製又は樹脂製であり、前記振動吸収部材が粘弾性部材又は弾性部材であることを特徴とする請求項１の動吸振器。
3. 前記板部材の一端部が前記支持部材で前記制振対象物の取付面に取り付けられ、前記板部材の他端部には重りが配設され、前記板部材の中間部が前記振動吸収部材を介して前記制振対象物の表面に連結されていることを特徴とする請求項１の動吸振器。
4. 前記支持部材が、前記板部材の一端部を折り曲げて形成した支持部で構成されていることを特徴とする請求項１の動吸振器。
5. 前記振動吸収部材に貫通穴が形成され、当該貫通穴に前記板部材がスライド可能に圧入されていることを特徴とする請求項１の動吸振器。
6. 前記板部材の表面に凹又は凸による目印線が前記板部材の長手方向に複数形成されていることを特徴とする請求項１の動吸振器。
7. 光を反射する折り返しミラーの反射面の裏面に請求項１から６のいずれか１項の動吸振器が配設されていることを特徴とする光学装置。
8. 光を反射する折り返しミラーの反射面の側面に補強部材が取り付けられ、当該補強部材に請求項１から６のいずれか１項の動吸振器が配設されていることを特徴とする光学装置。
9. 前記補強部材が断面Ｌ字状で構成され、当該Ｌ字状の一端側が前記折り返しミラーの反射面の側面に取り付けられ、他端側が前記折り返しミラーの反射面の裏面と対向し、当該他端側に請求項１から４のいずれか１項の動吸振器が配設されていることを特徴とする請求項８の光学装置。
10. 請求項７から９のいずれか１項の光学装置を有することを特徴とする画像形成装置。
11. 光走査装置を保持する保持部材に請求項１から６のいずれか１項の動吸振器が取り付けられていることを特徴とする画像形成装置。
12. 前記光走査装置を保持する保持部材の両端部が、画像形成装置の本体構造部の前後側板に支持され、
    前記前後側板のいずれか一方に前記画像形成装置の駆動部が配設され、
    請求項１から６のいずれか１項の動吸振器が、前記光走査装置と、前記駆動部が配設された側板との間に配設されていることを特徴とする請求項１１の画像形成装置。