JP2003228016A - Joining structure, frame structural body, optical scanner and image forming apparatus - Google Patents
Joining structure, frame structural body, optical scanner and image forming apparatusInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、画像形成装置等に
おいて、レーザビームスキャナー（光走査装置）を支持
する支持ステーや、これを支持する画像形成装置本体の
防振性を向上させ、より一層の高画質化、低騒音化等に
対応することができる締結構造、フレーム構造体、光走
査装置および画像形成装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention improves the vibration isolation of a support stay for supporting a laser beam scanner (optical scanning device) and the main body of the image forming apparatus for supporting the same in an image forming apparatus and the like. The present invention relates to a fastening structure, a frame structure, an optical scanning device, and an image forming apparatus capable of coping with higher image quality, lower noise, and the like.
【０００２】[0002]
【従来の技術】画像形成装置等の各種電気機器や機械装
置の装置本体を構成するフレーム構造体は、強固な剛性
を求められるため、板金を初めとした各種フレーム材料
によって構成されたフレームと、フレームに対して組み
付けられる側板、天板等の板材とその外装材等々から構
成されている。2. Description of the Related Art Since a frame structure constituting a main body of various electric equipment such as an image forming apparatus or a machine body of a mechanical apparatus is required to have strong rigidity, a frame made of various frame materials such as sheet metal, It is composed of a side plate, a top plate, and other plate materials that are assembled to the frame, and their exterior materials.
【０００３】また、高い剛性が要求されない内部の電子
部品や光学レンズ、あるいは複雑な形状をした部品につ
いては樹脂を初めとしたモールド成形品が使われてい
る。For internal electronic parts, optical lenses, or parts having a complicated shape, which are not required to have high rigidity, molded products such as resins are used.
【０００４】ところで、フレーム同士、あるいはフレー
ムと側板、天板等の板材とその外装材等々は、組み付け
時の作業性や強度を考慮してビスやボルトによって締結
されることが多い。また、樹脂部材同士、あるいは樹脂
部材とフレームを被締結部材とする場合は、加工上の問
題でカシメや溶接などの固着方法を用いることができ
ず、ビスやボルト等のネジ部材による締結を用いるのが
大半である。By the way, the frames are often fastened to each other by screws or bolts in consideration of workability and strength at the time of assembling, such as the frame and the side plates, the plate material such as the top plate and the exterior materials thereof. Further, when the resin members are to be fastened to each other or the resin member and the frame are fastened members, fastening methods such as caulking and welding cannot be used due to processing problems, and fastening by screw members such as screws and bolts is used. Is the majority.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】画像形成装置において
は、レーザビームスキャナーを支持するフレーム構造体
が、レーザビームスキャナー自身の駆動部から発生する
振動によって、またあるいは画像形成装置の他の駆動系
から伝達される振動によって多少なりとも振動させられ
る。そのため、レーザビームスキャナーによって走査さ
れる光束の投射方向がその振動によって変化してしま
い、感光体上の光量分布や照射位置に変動を与えるた
め、画像上において副走査方向に濃度むらを引き起こし
画質低下を招いてしまう場合があるということが知られ
ていた。In the image forming apparatus, the frame structure supporting the laser beam scanner is moved by the vibration generated from the driving unit of the laser beam scanner itself or from another driving system of the image forming apparatus. It is vibrated to some extent by the transmitted vibration. As a result, the projection direction of the light beam scanned by the laser beam scanner changes due to its vibration, which causes fluctuations in the light amount distribution and irradiation position on the photoconductor, causing uneven density in the sub-scanning direction on the image and lowering the image quality. It was known that there is a case that invites.
【０００６】そこで近年では、有限要素法による振動解
析などを用いて、レーザビームスキャナー自身の発生す
る振動によって、またあるいは画像形成装置の他の駆動
系から伝達される振動によって、支持ステー等が共振を
起こさないように設計されている。しかし、上記のよう
に、設計者が振動特性も考慮して設計したにもかかわら
ず、実機を組み上げてみると、設計どおりに締結しても
支持ステーとレーザビームスキャナーの間の締結部等に
おいて振動特性に個体差などのバラつきが発生してしま
うことがあった。また、上記の締結部で共振が起こるこ
とによってビビリ音等の異音が発生しやすいという未解
決の課題もあった。Therefore, in recent years, by using the vibration analysis by the finite element method or the like, the support stay or the like is resonated by the vibration generated by the laser beam scanner itself or by the vibration transmitted from the other drive system of the image forming apparatus. Designed to prevent However, as described above, even though the designer designed with consideration for vibration characteristics, when assembling the actual machine, even if it was fastened as designed, in the fastening part between the support stay and the laser beam scanner, etc. There were cases where variations in vibration characteristics such as individual differences occurred. Further, there is an unsolved problem that abnormal noise such as chatter noise is likely to occur due to resonance occurring at the fastening portion.
【０００７】本発明は上記未解決の課題を解決するため
になされたものであり、ビス等による締結部を有する支
持ステーや画像形成装置本体等の振動特性を設計どおり
の状態に安定させ、さらに締結部での異音の発生等のト
ラブルを防ぐことのできる締結構造、フレーム構造体、
光走査装置および画像形成装置を提供することを目的と
するものである。The present invention has been made in order to solve the above-mentioned unsolved problems, and stabilizes the vibration characteristics of a support stay having a fastening portion such as a screw or the main body of an image forming apparatus to a state as designed, and further Fastening structure, frame structure, which can prevent troubles such as generation of abnormal noise at the fastening part,
An object is to provide an optical scanning device and an image forming apparatus.
【０００８】本発明の他の目的は、ビス等による締結部
の振動特性が、各装置製品ごとに一定しない等のバラつ
きを防いで、画像形成装置等の品質を安定させることに
ある。Another object of the present invention is to prevent variations in the vibration characteristics of the fastening portion due to screws and the like that are not constant for each device product, and to stabilize the quality of the image forming device and the like.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の締結構造は、複数の被締結部材を少なくとも
１個のネジ部材によって締結する締結構造であって、前
記複数の被締結部材の間に、前記ネジ部材の軸部を囲む
ように前記ネジ部材の頭部より小径のスペーサーを介在
させたことを特徴とする。A fastening structure of the present invention for achieving the above object is a fastening structure for fastening a plurality of members to be fastened by at least one screw member, wherein the plurality of members to be fastened are provided. A spacer having a diameter smaller than that of the head portion of the screw member is interposed between the two so as to surround the shaft portion of the screw member.
【００１０】本発明のフレーム構造体は、複数のフレー
ム部材を少なくとも１個のネジ部材によって締結する締
結部を有するフレーム構造体であって、前記複数のフレ
ーム部材の間に、前記ネジ部材の軸部を囲むように前記
ネジ部材の頭部より小径のスペーサーを介在させたこと
を特徴とする。The frame structure of the present invention is a frame structure having a fastening portion for fastening a plurality of frame members with at least one screw member, and the shaft of the screw member is provided between the plurality of frame members. It is characterized in that a spacer having a diameter smaller than that of the head portion of the screw member is interposed so as to surround the portion.
【００１１】本発明の光走査装置は、走査光学系を収容
する筐体を、支持ステーに対して少なくとも１個のネジ
部材によって締結する締結部を有する光走査装置であっ
て、前記筐体と前記支持ステーの間に、前記ネジ部材の
軸部を囲むように前記ネジ部材の頭部より小径のスペー
サーを介在させたことを特徴とする。An optical scanning device according to the present invention is an optical scanning device having a fastening portion for fastening a housing for housing a scanning optical system to a support stay with at least one screw member. A spacer having a diameter smaller than that of the head portion of the screw member is interposed between the support stays so as to surround the shaft portion of the screw member.
【００１２】本発明の画像形成装置は、光走査装置を支
持する支持ステーを、画像形成装置本体に対して少なく
とも１個のネジ部材によって締結する締結部を有する画
像形成装置であって、前記支持ステーと前記画像形成装
置本体の間に、前記ネジ部材の軸部を囲むように前記ネ
ジ部材の頭部より小径のスペーサーを介在させたことを
特徴とする。The image forming apparatus of the present invention is an image forming apparatus having a fastening portion for fastening a supporting stay for supporting the optical scanning device to the main body of the image forming apparatus with at least one screw member. A spacer having a diameter smaller than the head portion of the screw member is interposed between the stay and the main body of the image forming apparatus so as to surround the shaft portion of the screw member.
【００１３】また、走査光学系を収容する筐体を、画像
形成装置本体に支持された支持ステーに対して少なくと
も１個のネジ部材によって締結する締結部を有する画像
形成装置であって、前記筐体と前記支持ステーの間に、
前記ネジ部材の軸部を囲むように前記ネジ部材の頭部よ
り小径のスペーサーを介在させたことを特徴とする画像
形成装置でもよい。Further, there is provided an image forming apparatus having a fastening portion for fastening a housing for housing a scanning optical system to a support stay supported by the main body of the image forming apparatus by at least one screw member. Between the body and the support stay,
An image forming apparatus may be characterized in that a spacer having a diameter smaller than that of the head portion of the screw member is interposed so as to surround the shaft portion of the screw member.
【００１４】スペーサーの厚さが、前記スペーサーの外
径または外接円直径の１／１５以上であるとよい。It is preferable that the thickness of the spacer is not less than 1/15 of the outer diameter or the circumscribed circle diameter of the spacer.
【００１５】スペーサーの外形が円形であるとよい。The outer shape of the spacer is preferably circular.
【００１６】スペーサーの外形が非円形であり、その外
接円直径がネジ部材の頭部より小さいとよい。It is preferable that the outer shape of the spacer is non-circular and the circumscribed circle diameter thereof is smaller than the head portion of the screw member.
【００１７】スペーサーの材質が金属または樹脂である
とよい。The material of the spacer is preferably metal or resin.
【００１８】[0018]
【作用】上記の締結構造は、板金を初めとした各種フレ
ーム材料にて構成されたフレームや、フレームに対して
組み付けられる側板、天板等の板材とその外装材等を締
結したフレーム構造体等、あるいは内部の電子部品や光
学レンズなどの樹脂を初めとしたモールド成形品を筐体
に対してビスやボルト等のネジ部材で機械的に締結する
締結部に適用されるもので、被締結部材の間に上記した
とおりのスペーサーを挟むことで、支持ステーを含む光
走査装置や画像形成装置等の振動特性を設計値どおりに
安定させ、画像形成装置のより一層の高画質化や低騒音
化等に対応することができる。The above-described fastening structure is a frame made of various frame materials such as sheet metal, a side plate assembled to the frame, a frame structure in which a plate material such as a top plate and its exterior material are fastened. Or, it is applied to a fastening part that mechanically fastens a molded product such as an internal electronic component or a resin such as an optical lens to a housing with a screw member such as a screw or a bolt. By sandwiching the spacers as described above between them, the vibration characteristics of the optical scanning device including the support stay, the image forming device, etc. can be stabilized according to the design values, and the image forming device can have higher image quality and lower noise. And so on.
【００１９】スペーサーの外形寸法は、ネジ部材が被締
結部材を押圧する範囲すなわちネジ頭の大きさ、または
ワッシャーなどの介在物を介する場合はその介在物を含
むネジ部材の頭部より小さいものとすればよい。The outer size of the spacer is smaller than the range in which the screw member presses the member to be fastened, that is, the size of the screw head, or in the case of interposing an inclusion such as a washer, smaller than the head of the screw member including the inclusion. do it.
【００２０】被締結部材と接する側のスペーサーの外形
形状は、真円に限らず、楕円などの変形円であってもよ
く、また、三角形、四角形を含む多角形であってもよ
い。The outer shape of the spacer on the side in contact with the member to be fastened is not limited to a perfect circle, but may be a modified circle such as an ellipse, or may be a polygon including a triangle and a quadrangle.
【００２１】なお、スペーサーの直径は、非円形の場合
は、スペーサーの外形に対する外接円の直径を便宜的に
適用してよい。When the spacer has a non-circular diameter, the diameter of the circumscribed circle with respect to the outer shape of the spacer may be applied for convenience.
【００２２】また、スペーサーの高さ（厚さ）は、スペ
ーサーの外径または外接円直径の１／１５以上とするこ
とが好ましい。Further, the height (thickness) of the spacer is preferably set to 1/15 or more of the outer diameter or the circumscribed circle diameter of the spacer.
【００２３】スペーサーの材質は、鉄、アルミニウム、
銅やそれらの合金であるステンレス、真鍮などの金属が
好ましいが、樹脂などでも代用が可能である。The material of the spacer is iron, aluminum,
Metals such as copper and alloys thereof such as stainless steel and brass are preferable, but a resin or the like can be used instead.
【００２４】[0024]
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
【００２５】図１は一実施の形態による画像形成装置
（デジタル複写装置）における光走査装置とその支持部
を示す概略的部分斜視図であり、光走査装置であるレー
ザビームスキャナー１は、これを支持する支持ステー２
上にネジ部材であるビス３によって締結され、支持ステ
ー２は、図２に示す画像形成装置本体１００の上部に固
定される。FIG. 1 is a schematic partial perspective view showing an optical scanning device and its supporting portion in an image forming apparatus (digital copying apparatus) according to an embodiment, and a laser beam scanner 1 which is an optical scanning device, Support stay 2 to support
The support stay 2 is fastened to the upper part of the image forming apparatus main body 100 shown in FIG.
【００２６】レーザビームスキャナー１は、筐体である
光学箱１０内に、光源としての半導体レーザ装置、モー
タ等の駆動系、コリメータレンズ、ポリゴンミラー、ｆ
θレンズ、折り返しミラーなどの走査光学系１１を有し
ており、光学箱１０のスリット状の開口１２から記録信
号に応じて変調されたレーザビームＬを投射し、感光体
ドラム１１０を走査する。The laser beam scanner 1 includes a semiconductor laser device as a light source, a drive system such as a motor, a collimator lens, a polygon mirror, and f in an optical box 10 which is a housing.
It has a scanning optical system 11 such as a θ lens and a folding mirror, and projects a laser beam L modulated according to a recording signal from a slit-shaped opening 12 of the optical box 10 to scan the photosensitive drum 110.
【００２７】支持ステー２は、画像形成装置本体１００
の前側板と後側板の間に渡されており、両端の舌状部２
ａ、２ｂによって上記前後側板に対して位置決めされ、
鋼板のプレス加工品である支持ステー２と光学箱１０の
２つのフレーム部材からなるフレーム構造体の締結部
は、図１の（ｂ）に示すように、ネジ部材であるビス３
とスペーサー４によって構成される締結構造を有する。The support stay 2 is the main body 100 of the image forming apparatus.
It is passed between the front and rear plates of the tongue 2 at both ends.
Positioned with respect to the front and rear side plates by a and 2b,
As shown in FIG. 1 (b), the fastening portion of the frame structure composed of the support stay 2 which is a pressed product of a steel plate and the two frame members of the optical box 10 is a screw 3 which is a screw member.
And a spacer 4 as a fastening structure.
【００２８】支持ステー２の両端部および両側縁部は、
板金加工等によってリブ５、６、７、８として立ち上げ
られており、舌状部２ａ、２ｂは、リブ５、６を立ち上
げるときの打ち抜き等によって形成されたものである。Both ends and both side edges of the support stay 2 are
The ribs 5, 6, 7, 8 are erected by sheet metal working or the like, and the tongue-shaped portions 2a, 2b are formed by punching or the like when the ribs 5, 6 are erected.
【００２９】また、このようにして支持ステー２に形成
された両端部のリブ５、６には、図２に示す画像形成装
置本体１００の前側板および後側板に支持ステー２をそ
れぞれ締結するためのビスを貫通させる穴５ａ、６ａが
形成されており、また光学箱１０の開口１２に面したリ
ブ８には同様のスリット状の開口８ａが設けられてい
る。Further, the ribs 5 and 6 at both ends formed on the support stay 2 in this manner are used to fasten the support stay 2 to the front side plate and the rear side plate of the image forming apparatus main body 100 shown in FIG. Holes 5a, 6a for penetrating the screws are formed, and the rib 8 facing the opening 12 of the optical box 10 is provided with a similar slit-shaped opening 8a.
【００３０】すなわち支持ステー２と画像形成装置本体
１００の間は、光学箱１０を支持ステー２に締結する締
結部と同様に、リブ５、６と画像形成装置本体１００の
前後側板との間にそれぞれスペーサー４と同様のスペー
サーを介在させ、ビス３と同様のビスによって締結され
る。That is, between the support stay 2 and the image forming apparatus main body 100, between the ribs 5 and 6 and the front and rear side plates of the image forming apparatus main body 100, similar to the fastening portion for fastening the optical box 10 to the support stay 2. The spacers similar to the spacers 4 are respectively interposed and fastened with the same screws as the screws 3.
【００３１】ビス３による締結構造を詳しく説明する
と、被締結部材である光学箱１０と支持ステー２の間に
介在されるスペーサー４は、ビス３の頭部３ａより小径
の円板状部材であり、ビス３による締結圧力が発生する
範囲のみにおいて、換言すれば、光学箱１０と支持ステ
ー２に対する安定接触状態でのみにおいて両者を堅固に
固定する。Explaining the fastening structure with the screws 3 in detail, the spacer 4 interposed between the optical box 10 as the member to be fastened and the support stay 2 is a disk-shaped member having a diameter smaller than that of the head 3a of the screw 3. , In the range where the fastening pressure by the screw 3 is generated, in other words, the optical box 10 and the support stay 2 are firmly fixed only in a stable contact state.
【００３２】すなわち、ビス３による締結圧力が発生す
る部位のみにスペーサー４を介在させることで、光学箱
１０と支持ステー２の締結部において両者をしっかりと
締結・固定するとともに、残りの部位においては光学箱
１０と支持ステー２の間に間隙（オフセット）Ｗを維持
し、両者の接触を防ぐものであり、これによって、予め
防振性を考慮して設計された画像形成装置本体等の振動
特性がビスによる締結部において乱されるのを防ぐこと
ができる。That is, by interposing the spacer 4 only at the portion where the fastening pressure by the screw 3 is generated, both are firmly fastened and fixed at the fastening portion of the optical box 10 and the support stay 2, and at the remaining portions. A gap (offset) W is maintained between the optical box 10 and the support stay 2 to prevent the two from contacting each other, whereby the vibration characteristics of the main body of the image forming apparatus or the like designed in advance in consideration of the vibration damping property. Can be prevented from being disturbed by the screw at the fastening portion.
【００３３】このように、設計どおりの防振性を確保す
るためのオフセットを有する締結構造を、レーザビーム
スキャナーの光学箱と支持ステーとの間の固定部や、支
持ステーと画像形成装置本体との間の固定部に用いるこ
とで、ビスやボルトによる締結圧力がかかる部位のみが
互いに接触してしっかりと締結され、それ以外には振動
特性を不安定にするような接触部位を持たない防振性に
優れたフレーム構造体を得ることができる。As described above, the fastening structure having the offset for ensuring the vibration isolation as designed is provided in the fixing portion between the optical box of the laser beam scanner and the supporting stay, the supporting stay and the image forming apparatus main body. By using it as a fixing part between the parts, only the parts to which fastening pressure by screws or bolts contact each other are firmly fastened, and other than that there is no contact part that makes the vibration characteristics unstable. A frame structure having excellent properties can be obtained.
【００３４】そしてこのようなフレーム構造体を装置本
体に用いることで、レーザビームスキャナー内の駆動部
や、その外部の駆動系から伝播する振動に対して極めて
安定性の高い画像形成装置を実現できる。By using such a frame structure in the main body of the apparatus, it is possible to realize an image forming apparatus having extremely high stability against vibration propagating from the drive unit inside the laser beam scanner or the drive system outside thereof. .
【００３５】すなわち、設計どおりの振動特性を実現す
るとともに運転中のビビリ振動等をより一層低減し、デ
ジタル複写機等の画像形成装置のさらなる高画質化や低
騒音化に大きく貢献できる。In other words, the vibration characteristics as designed can be realized and chatter vibration during operation can be further reduced, which can greatly contribute to higher image quality and lower noise of an image forming apparatus such as a digital copying machine.
【００３６】次に、図２に基づいてデジタル複写装置で
ある画像形成装置全体を説明する。Next, the entire image forming apparatus which is a digital copying apparatus will be described with reference to FIG.
【００３７】読み取り光学系は、原稿載置ガラス１１
１、原稿照射ランプ１１２、ミラー１１３、１１４、１
１５、レンズ１１６、ミラー１１７、ＣＣＤラインセン
サ、ＭＯＳラインセンサなどの読み取り素子１１８によ
り構成されている。The reading optical system includes the original placing glass 11
1, document irradiation lamp 112, mirrors 113, 114, 1
15, a lens 116, a mirror 117, a CCD line sensor, a reading element 118 such as a MOS line sensor.
【００３８】書き込み光学系は、レーザビームスキャナ
ー１、ミラー１１９、１２０により構成されている。レ
ーザビームスキャナー１は、前述のように、画像形成装
置本体１００の前後側板に渡って固定された支持ステー
２に支持・固定されており、走査光学系１１によって走
査されたレーザビームＬはミラー１１９、１２０で反射
され、感光体ドラム１１０上に照射され、感光体ドラム
１１０に潜像を形成する。The writing optical system is composed of a laser beam scanner 1 and mirrors 119 and 120. As described above, the laser beam scanner 1 is supported and fixed to the support stay 2 that is fixed over the front and rear side plates of the image forming apparatus main body 100, and the laser beam L scanned by the scanning optical system 11 is reflected by the mirror 119. , 120, and is irradiated onto the photoconductor drum 110 to form a latent image on the photoconductor drum 110.
【００３９】感光体ドラム１１０の周囲には感光体ドラ
ム１１０の表面を帯電するためのコロナ帯電器１２２、
現像器１２３、感光体ドラム１１０の表面に潜像に応じ
て付着するトナーを被記録媒体である転写紙側に転写す
るためのコロナ帯電器１２４、クリーナ１２５が配置さ
れ、周知の電子写真プロセスを構成する。Around the photosensitive drum 110, a corona charger 122 for charging the surface of the photosensitive drum 110,
A developing device 123, a corona charger 124 for transferring the toner adhering to the surface of the photosensitive drum 110 according to the latent image to the transfer paper side which is a recording medium, and a cleaner 125 are arranged, and a well-known electrophotographic process is performed. Constitute.
【００４０】転写紙は給紙カセット１２６、１２７から
給送され、コロナ帯電器１２４によって、表面にトナー
像を転写される。次いで、搬送ベルト１２８によって搬
送され、定着器１２９によってトナー像が定着された後
で装置本体外に排出される。The transfer paper is fed from the paper feed cassettes 126 and 127, and the toner image is transferred onto the surface by the corona charger 124. Next, the toner image is conveyed by the conveyor belt 128, the toner image is fixed by the fixing device 129, and then the toner image is discharged to the outside of the apparatus main body.
【００４１】本発明者は、従来の画像形成装置において
画質低下への影響が大きい要因を振動実験によって調査
したところ、図３に示すように光学箱２１０、支持ステ
ー２０２の結合部を重ねてビス２０３によって締結した
一般的な締結構造を有するために、レーザビームスキャ
ナーと支持ステーの締結部での振動特性が画像特性に影
響を及ぼすことが判明した。また、さらに詳細に検討し
たところ、その締結部において、個体差等による振動特
性のバラつきの影響が大きいことが判明した。The inventor of the present invention investigated the factors that greatly affect the image quality deterioration in the conventional image forming apparatus by a vibration experiment. As a result, as shown in FIG. It has been found that the vibration characteristic at the fastening portion between the laser beam scanner and the support stay affects the image characteristic because it has a general fastening structure fastened by 203. Further, as a result of further detailed examination, it was found that the fastening portion is greatly affected by variations in vibration characteristics due to individual differences.
【００４２】そこで、本発明者は、まず締結される二枚
の被締結部材間に感圧紙を挟み、各被締結部材の締結部
付近にどのような圧力分布が働いているかを調査した。
その結果を図４に示す。図４において色が黒く変色して
いる部分Ａにビスによる締結圧力が強くかかっているこ
とを示す。この結果より、ビスによる締結部の接触面で
は、高い圧力（締結圧力）が働く主要接触領域Ａとそれ
以外の不安定接触領域Ｂに２分されており、主要接触領
域Ａは締結しているビスの頭部の直径と同等であること
が分かった。Therefore, the inventor of the present invention first sandwiched a pressure-sensitive paper between two fastened members to be fastened, and investigated what kind of pressure distribution works in the vicinity of the fastened portion of each fastened member.
The result is shown in FIG. FIG. 4 shows that the fastening pressure by the screw is strongly applied to the portion A where the color is changed to black. From this result, the contact surface of the fastening portion by the screw is divided into the main contact area A where high pressure (fastening pressure) acts and the unstable contact area B other than that, and the main contact area A is fastened. It was found to be equivalent to the diameter of the screw head.
【００４３】さらなる検討の結果、不安定接触領域Ｂで
は主要接触領域Ａと比較してほとんど締結圧力がかかっ
ていないため、その領域での接触状態が不安定になり、
これが、固有振動数が一定しないという振動特性の不安
定化につながっているためと思われる。そこで、被締結
部材間の主要接触領域Ａ内に金属製のスペーサー（外形
９ｍｍ、内径４．５ｍｍ、高さ０．８ｍｍ）を挟み、被
締結部材同士が接触している面を除くいわゆるオフセッ
ト構造にしたところ、振動特性に優れた確実かつ安定し
た締結を行なうことができたばかりか、異音の発生を解
消することができた。つまり、スペーサーの挟持により
締結構造を大幅に安定化できることがわかった。As a result of further study, since the fastening pressure is hardly applied in the unstable contact area B as compared with the main contact area A, the contact state in that area becomes unstable,
This is probably because the natural frequency is not constant and the vibration characteristics become unstable. Therefore, a so-called offset structure in which a metal spacer (outer diameter: 9 mm, inner diameter: 4.5 mm, height: 0.8 mm) is sandwiched in the main contact area A between the fastened members and the faces in which the fastened members are in contact with each other are excluded As a result, not only was it possible to perform reliable and stable fastening with excellent vibration characteristics, but it was also possible to eliminate the occurrence of abnormal noise. In other words, it was found that the fastening structure can be significantly stabilized by sandwiching the spacer.
【００４４】次に、本発明の効果を確認するため、まず
図３に示す従来の締結構造を用いた場合の固有振動数を
測定した。Next, in order to confirm the effect of the present invention, first, the natural frequency in the case of using the conventional fastening structure shown in FIG. 3 was measured.
【００４５】測定方法は、加速度センサ１個とＦＦＴア
ナライザを用い、インパルス振動を図１に示す測定ポイ
ントＴ1 に加えた際の測定ポイントＴ2 におけるＺ軸方
向の振動を測定した。また、測定対象は、ビスを一度緩
めて再度締め直したもの６種類について行ない、締め直
すことによって発生するバラつきの確認をした。この時
の測定結果を図５に示す。図５のグラフにおいて、横軸
は周波数〔Ｈｚ〕、縦軸は加速度〔（ｍ／ｓ2 ）／Ｎ〕
で示してある。As a measuring method, one acceleration sensor and an FFT analyzer were used, and the vibration in the Z-axis direction at the measurement point T 2 when the impulse vibration was applied to the measurement point T 1 shown in FIG. 1 was measured. In addition, six types of objects to be measured were loosened and refastened, and the variation caused by refastening was confirmed. The measurement result at this time is shown in FIG. In the graph of FIG. 5, the horizontal axis represents frequency [Hz] and the vertical axis represents acceleration [(m / s 2 ) / N].
It is indicated by.
【００４６】図５から分かるように、締結部が節になる
振動モード１と振動モード４ではバラつきは実験時の測
定誤差程度しかないが、締結部が腹になる振動モード２
と振動モード３では固有振動数が大きくバラつき、最大
で周波数の２５％の振れ幅を持っていることが分かる。As can be seen from FIG. 5, in the vibration mode 1 and the vibration mode 4 in which the fastening portion becomes a node, the variation is only a measurement error during the experiment, but the vibration mode 2 in which the fastening portion becomes antinode.
It can be seen that in the vibration mode 3, the natural frequency greatly fluctuates, and the maximum fluctuation width is 25% of the frequency.
【００４７】次に、本発明によるスペーサーを被締結部
材間に挟んだ締結構造を用いた場合の固有振動数を同様
に測定した。測定結果を図６に示す。図６のグラフにお
いても、横軸は周波数（Ｈｚ）、縦軸は加速度〔（ｍ／
ｓ2 ）／Ｎ）〕で示してある。Next, the natural frequency was similarly measured when the fastening structure in which the spacer according to the present invention was sandwiched between the members to be fastened was used. The measurement result is shown in FIG. Also in the graph of FIG. 6, the horizontal axis represents frequency (Hz) and the vertical axis represents acceleration [(m /
s 2 ) / N)].
【００４８】図６に示されるように、被締結部材間にス
ペーサーを挟むことによって振動モード２、振動モード
３での固有振動数のバラツキが０．２％以内と、スペー
サーを挟む前と比較してバラツキが１／１００に抑えら
れた。As shown in FIG. 6, when the spacer is sandwiched between the members to be fastened, the variation in natural frequency in vibration mode 2 and vibration mode 3 is within 0.2%, which is compared with that before the spacer is sandwiched. The variation was suppressed to 1/100.
【００４９】本発明に使用されるスペーサーの高さ（厚
さ）ｈは、締結構造が含まれる画像形成装置本体の形状
等に合わせて適切に設定することが望ましい。多くの実
験に基づく検討の結果、一方の被締結部材の振動によっ
てその端部が他方の被締結部材に接触することで、締結
構造の振動特性が変化してしまうと考えられるため、被
締結部材の端部で起こり得る振動時の振幅よりもスペー
サーの高さｈを高く設定する事が好ましいことが判明し
た。振動特性は使用する装置によって要求特性が異なる
ため、それぞれの装置や使用によって適切に設計するこ
とが望ましい。It is desirable that the height (thickness) h of the spacer used in the present invention is appropriately set according to the shape of the image forming apparatus main body including the fastening structure. As a result of examination based on many experiments, it is considered that the vibration characteristics of the fastening structure are changed because the end portion of one of the fastened members comes into contact with the other fastened member. It has been found that it is preferable to set the height h of the spacer to be higher than the vibration amplitude that can occur at the end of the spacer. Since the required characteristics of vibration characteristics differ depending on the device used, it is desirable to design appropriately for each device and use.
【００５０】特に画像形成装置においては、スペーサー
の高さを１０μｍ以上とすることによって充分な効果が
得られることが多くの実験により判明した。スペーサー
としては、コストも考慮して一般的に使用されているワ
ッシャーを使用することができる。Especially in the image forming apparatus, it has been found by many experiments that a sufficient effect can be obtained by setting the height of the spacer to 10 μm or more. As the spacer, a washer that is generally used in consideration of cost can be used.
【００５１】一般的な締結部においては、スペーサーに
必要な高さについては、被締結部材の端部における振幅
を考慮すると、スペーサーの外径または外接円直径の１
／１５以上とすることで本発明の効果を保つことができ
る。In a general fastening portion, regarding the height required for the spacer, considering the amplitude at the end portion of the fastened member, the outer diameter of the spacer or the circumscribed circle diameter is 1
By setting the ratio to 15 or more, the effect of the present invention can be maintained.
【００５２】また、スペーサーの材質は前述したように
金属が好ましいが、樹脂などでも代用できる。しかし、
剛性が低い材質を用いるとネジによる締め付けによって
スペーサーが変形し、その厚さが変化してしまい、所望
の高さを保持できなくなる可能性があるので、被締結部
材が振動した際に端部で接触しないように初期高さの設
定や締結力の設定に注意が必要である。As described above, the spacer is preferably made of metal, but resin or the like can be used instead. But,
If a material with low rigidity is used, the spacer may be deformed by tightening with screws and its thickness may change, and it may not be possible to maintain the desired height. Care must be taken in setting the initial height and fastening force so that they do not touch.
【００５３】また、スペーサーの外形は真円が好ましい
が、主要接触領域内であれば他の形状でもよい。ただ
し、主要接触領域外の不安定接触領域までスペーサーの
範囲を広げてしまうと、スペーサーと被締結部材間に接
触力の不安定な領域が発生してしまうことになるので、
外接円が所望の大きさの範囲内になるように調整するこ
とが望ましい。The outer shape of the spacer is preferably a perfect circle, but may be any other shape as long as it is within the main contact area. However, if the range of the spacer is expanded to the unstable contact area outside the main contact area, an area with unstable contact force will occur between the spacer and the member to be fastened.
It is desirable to adjust so that the circumscribed circle is within a desired size range.
【００５４】[0054]
【発明の効果】本発明は上述のとおり構成されているの
で、以下に記載するような効果を奏する。Since the present invention is configured as described above, it has the following effects.
【００５５】ビス・ボルト等で機械的に締結されている
被締結部材間に強く密着力が働く主要接触領域と同等の
接触面積をもつスペーサー、すなわち、締結に使用する
ビス・ボルト等の頭部の直径以下である外形寸法を持つ
スペーサーを挟むことで、被締結部材間の密着力が弱い
不安定接触領域を持たないオフセット構造にする。これ
によって、デジタル複写機の本体フレーム等の振動特性
を安定させ、また、不安定接触領域を分離することで、
ビビリ音等の異音の発生を防止することも可能となる。A spacer having a contact area equivalent to the main contact area where strong adhesion is exerted between the members to be fastened mechanically with screws or bolts, that is, the head of the screws or bolts used for fastening. By sandwiching a spacer having an outer dimension equal to or less than the diameter of the above, an offset structure having no unstable contact region where the adhesion between the fastened members is weak is formed. This stabilizes the vibration characteristics of the body frame of the digital copying machine and also separates unstable contact areas,
It is also possible to prevent abnormal noise such as chattering noise.
【００５６】すなわち、ビス・ボルト等のネジによる締
結構造において、被締結部材間に、外形寸法が締結に使
用するビス・ボルト等のネジ頭部の直径以下であるスペ
ーサーを挟むことによって締結部の振動特性を安定さ
せ、個体差などによるバラツキを抑えるとともに、締結
部から発生するビビリ音等の異音の発生も回避できる。That is, in a fastening structure using screws such as screws and bolts, a spacer having an outer dimension less than or equal to the diameter of the screw head of the screws and bolts used for fastening is sandwiched between the members to be fastened. It is possible to stabilize the vibration characteristics, suppress variations due to individual differences, and avoid the generation of abnormal noise such as chatter noise generated from the fastening portion.
【００５７】また、ビス・ボルト等のネジによる締結構
造を有するフレーム構造体において、被締結部材間に外
形寸法がビス・ボルト等の頭部直径以下であるスペーサ
ーを挟むことによって締結部の振動特性を安定させ、個
体差などによるバラツキを抑え、さらに締結部から発生
するビビリ音等の異音の発生も抑えられる。Further, in a frame structure having a fastening structure with screws such as screws and bolts, a vibration characteristic of the fastening portion is obtained by sandwiching a spacer having an outer dimension not larger than the head diameter of the screws and bolts between the members to be fastened. Can be stabilized, variation due to individual differences can be suppressed, and abnormal noise such as chattering noise generated from the fastening portion can be suppressed.
【００５８】画像形成装置や光走査装置においては、ビ
ス・ボルト等で締結された被締結部材間にスペーサーを
挟むことによって支持ステーや本体フレームの振動特性
を安定させ、レーザビームスキャナー自身の発生する振
動によって、またあるいは画像形成装置の他の駆動系か
ら伝達される振動に対して、共振を避けようとする設計
通りの振動特性が得られ、さらに締結部から発生するビ
ビリ音等の異音の発生も抑えられる。In the image forming apparatus and the optical scanning apparatus, the spacer is sandwiched between the members to be fastened by screws and bolts to stabilize the vibration characteristics of the support stay and the main body frame, and the laser beam scanner itself generates them. With respect to the vibration transmitted from the drive system of the image forming apparatus or from the other drive system of the image forming apparatus, a vibration characteristic as designed to avoid resonance can be obtained, and abnormal noise such as chatter noise generated from the fastening portion can be obtained. Occurrence is also suppressed.
【００５９】なお、スペーサーが締結時に僅かにずれて
ビス、ボルトなどのネジ頭部の投影面からはみ出した場
合であっても、スペーサー自身の大きさがネジ頭部の大
きさより小さければ本発明の効果を得ることができるこ
とが実験で判明している。Even when the spacer is slightly displaced at the time of fastening and protrudes from the projection surface of the screw head such as a screw or bolt, if the size of the spacer itself is smaller than the size of the screw head, the present invention can be used. Experiments have shown that the effect can be obtained.
【図１】一実施の形態によるレーザビームスキャナーを
示すもので、（ａ）はその斜視図、（ｂ）は締結部のみ
を拡大して示す拡大部分断面図である。1A and 1B show a laser beam scanner according to an embodiment, FIG. 1A is a perspective view thereof, and FIG. 1B is an enlarged partial sectional view showing only a fastening portion in an enlarged manner.
【図２】画像形成装置全体を説明する図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an entire image forming apparatus.
【図３】一般的なビスによる締結構造を示す断面図であ
る。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a general fastening structure with screws.
【図４】感圧紙で測定した被締結部材間に働く接触圧の
分布を示すチャートである。FIG. 4 is a chart showing the distribution of contact pressure acting between the members to be fastened, which is measured with pressure-sensitive paper.
【図５】図３の締結構造を用いた従来例による画像形成
装置における固有振動数を示す表と応答関数を表すグラ
フである。5 is a table showing natural frequencies and a graph showing a response function in an image forming apparatus according to a conventional example using the fastening structure of FIG.
【図６】図１の締結構造を用いた本発明の一実施例によ
る画像形成製装置における固有振動数を示す表と応答関
数を表すグラフである。6 is a table showing natural frequencies and a graph showing a response function in the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention using the fastening structure of FIG.
１ レーザビームスキャナー ２ 支持ステー ３ ビス ４ スペーサー １０ 光学箱 １１ 走査光学系 １００ 画像形成装置本体 １１０ 感光体ドラム １２２、１２４ コロナ帯電器 １２３ 現像器 １２５ クリーナ １２６、１２７ 給紙カセット 1 Laser beam scanner 2 Support stay 3 screws 4 spacers 10 Optical box 11 Scanning optical system 100 Image forming apparatus main body 110 photoconductor drum 122,124 Corona charger 123 developer 125 cleaner 126, 127 paper feed cassette
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2C362 AA45 BA90 DA17 DA23 2H045 AA01 DA02 DA04 DA44 5C051 AA02 CA07 DB24 DB30 DC07 FA01 5C072 AA03 DA21 HA02 HA13 XA01 XA05 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page F-term (reference) 2C362 AA45 BA90 DA17 DA23 2H045 AA01 DA02 DA04 DA44 5C051 AA02 CA07 DB24 DB30 DC07 FA01 5C072 AA03 DA21 HA02 HA13 XA01 XA05
Claims (12)
ジ部材によって締結する締結構造であって、前記複数の
被締結部材の間に、前記ネジ部材の軸部を囲むように前
記ネジ部材の頭部より小径のスペーサーを介在させたこ
とを特徴とする締結構造。1. A fastening structure for fastening a plurality of members to be fastened by at least one screw member, wherein the plurality of members to be fastened are arranged so as to surround a shaft portion of the screw member. Fastening structure characterized by interposing a spacer with a diameter smaller than the head.
外径または外接円直径の１／１５以上であることを特徴
とする請求項１記載の締結構造。2. The fastening structure according to claim 1, wherein a thickness of the spacer is 1/15 or more of an outer diameter or a circumscribed circle diameter of the spacer.
徴とする請求項１または２記載の締結構造。3. The fastening structure according to claim 1, wherein the outer shape of the spacer is circular.
外接円直径がネジ部材の頭部より小さいことを特徴とす
る請求項１または２記載の締結構造。4. The fastening structure according to claim 1, wherein the outer shape of the spacer is non-circular and the circumscribed circle diameter is smaller than the head of the screw member.
ことを特徴とする請求項１ないし４いずれか１項記載の
締結構造。5. The fastening structure according to claim 1, wherein the material of the spacer is metal or resin.
ネジ部材によって締結する締結部を有するフレーム構造
体であって、前記複数のフレーム部材の間に、前記ネジ
部材の軸部を囲むように前記ネジ部材の頭部より小径の
スペーサーを介在させたことを特徴とするフレーム構造
体。6. A frame structure having a fastening portion for fastening a plurality of frame members with at least one screw member, wherein the frame member surrounds a shaft portion of the screw member between the plurality of frame members. A frame structure characterized in that a spacer having a diameter smaller than the head of the screw member is interposed.
外径または外接円直径の１／１５以上であることを特徴
とする請求項６記載のフレーム構造体。7. The frame structure according to claim 6, wherein the thickness of the spacer is not less than 1/15 of the outer diameter or the circumscribed circle diameter of the spacer.
ーに対して少なくとも１個のネジ部材によって締結する
締結部を有する光走査装置であって、前記筐体と前記支
持ステーの間に、前記ネジ部材の軸部を囲むように前記
ネジ部材の頭部より小径のスペーサーを介在させたこと
を特徴とする光走査装置。8. An optical scanning device having a fastening part for fastening a housing for housing a scanning optical system to a support stay with at least one screw member, wherein the housing is provided between the housing and the support stay. An optical scanning device, wherein a spacer having a diameter smaller than a head portion of the screw member is interposed so as to surround a shaft portion of the screw member.
外径または外接円直径の１／１５以上であることを特徴
とする請求項８記載の光走査装置。9. The optical scanning device according to claim 8, wherein the thickness of the spacer is not less than 1/15 of the outer diameter or the circumscribed circle diameter of the spacer.
画像形成装置本体に対して少なくとも１個のネジ部材に
よって締結する締結部を有する画像形成装置であって、
前記支持ステーと前記画像形成装置本体の間に、前記ネ
ジ部材の軸部を囲むように前記ネジ部材の頭部より小径
のスペーサーを介在させたことを特徴とする画像形成装
置。10. A support stay for supporting the optical scanning device,
An image forming apparatus having a fastening portion which is fastened to the image forming apparatus main body by at least one screw member,
An image forming apparatus, wherein a spacer having a diameter smaller than a head portion of the screw member is interposed between the support stay and the main body of the image forming apparatus so as to surround a shaft portion of the screw member.
成装置本体に支持された支持ステーに対して少なくとも
１個のネジ部材によって締結する締結部を有する画像形
成装置であって、前記筐体と前記支持ステーの間に、前
記ネジ部材の軸部を囲むように前記ネジ部材の頭部より
小径のスペーサーを介在させたことを特徴とする画像形
成装置。11. An image forming apparatus having a fastening portion that fastens a housing containing a scanning optical system to a support stay supported by the main body of the image forming apparatus with at least one screw member. An image forming apparatus, wherein a spacer having a diameter smaller than a head portion of the screw member is interposed between a body and the support stay so as to surround a shaft portion of the screw member.
ることを特徴とする請求項１０または１１記載の画像形
成装置。12. The image forming apparatus according to claim 10, wherein the spacer has a thickness of 10 μm or more.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002028931A JP2003228016A (en) | 2002-02-06 | 2002-02-06 | Joining structure, frame structural body, optical scanner and image forming apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2002028931A JP2003228016A (en) | 2002-02-06 | 2002-02-06 | Joining structure, frame structural body, optical scanner and image forming apparatus |
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|---|---|
| JP2003228016A true JP2003228016A (en) | 2003-08-15 |
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|---|---|
| JP (1) | JP2003228016A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007121586A (en) * | 2005-10-27 | 2007-05-17 | Kyocera Mita Corp | Optical scanner |
| JP2013054657A (en) * | 2011-09-06 | 2013-03-21 | Canon Inc | Information processing apparatus and method thereof |
-
2002
- 2002-02-06 JP JP2002028931A patent/JP2003228016A/en active Pending
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