JP2005275209A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子写真方式を採用した画像形成装置に関わり、画像形成装置から発生する騒音を低減する技術に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus employing an electrophotographic system, and relates to a technique for reducing noise generated from the image forming apparatus.
給紙カセット2001に収納されている紙Pは、給紙ローラ2002によって給紙され、搬送ローラ2003によって搬送される。そして紙Pは感光ドラム2004と同期して搬送され、感光ドラム2004上のトナー像が転写ローラ2005により紙Pに転写され、定着ローラ2006によりトナー像が紙Pに定着された後、定着排紙ローラ2007及び排紙ローラ2008により排紙トレイ2009に排出される様になっている。一方、光学ユニット104により感光ドラム2004上に潜像が形成され、現像器が供給するトナーにより、潜像はトナー像となる。尚、2011は感光ドラム上を一様に帯電する帯電ローラである。
The paper P stored in the
近年、プリンタ、複写機と言った電子写真プロセスを採用した画像形成装置2012において、印刷速度の高速化が進み、高いスキャンスピードが求められており、ポリゴンモータ101の回転速度は増加の一途をたどっている。その為、光学ユニット104に内蔵されたポリゴンモータ101の回転速度の上昇による物理的アンバランスが原因で振動が発生し、騒音となる。特に、ポリゴンモータ101の1回転の周期を基本波とする周波数、またはこの周波数にポリゴンモータのミラー面数を乗じた周波数が、光学ユニット104内部の閉空間に於ける音響固有振動数に一致する場合には、大きな騒音を発生する。
In recent years, in an
特許文献1では、光学ハウジングのカバーを移動してハウジング内の閉空間の大きさを調整して音響固有振動数を調整する機構が記載されている。
しかしながら、同じ金型から製造した光学ケースを採用する光学ユニットに於いて、印刷速度の高速化に伴いポリゴンモータを高い回転速度のものと置き換える場合に、光学ケースの形状がポリゴンモータの回転速度を考慮した構造となっておらず、ポリゴンモータの1回転の周期を基本波とする周波数、またはこの周波数にポリゴンモータのミラー面数を乗じた周波数が、光学ユニット内部の閉空間における音響固有振動数に一致する場合には非常に大きな騒音を発生し、問題となる。 However, in an optical unit that employs an optical case manufactured from the same mold, when the polygon motor is replaced with one with a higher rotational speed as the printing speed increases, the shape of the optical case will change the rotational speed of the polygon motor. It is not a structure that takes into account, and the frequency of the fundamental wave of the period of one rotation of the polygon motor, or the frequency obtained by multiplying this frequency by the number of mirror surfaces of the polygon motor, is the acoustic natural frequency in the closed space inside the optical unit. If it matches, a very loud noise is generated, which becomes a problem.
従って、回転速度の異なるポリゴンモータを採用する際に、光学ユニット内部の閉空間における音響固有振動数がポリゴンモータの1回転の周期を基本波とする周波数、またはこの周波数にポリゴンモータのミラー面数を乗じた周波数に一致しない構造を新規に設計し、金型を作成し、製造する必要があり、多大な開発コストがかかる。 Therefore, when adopting polygon motors with different rotational speeds, the acoustic natural frequency in the closed space inside the optical unit is a frequency whose fundamental wave is the period of one rotation of the polygon motor, or the number of mirror surfaces of the polygon motor at this frequency. It is necessary to newly design a structure that does not match the frequency multiplied by, create a mold, and manufacture it, which requires a great development cost.
また、近年、開発サイクルが短縮される傾向にある中、新規に光学ケースを設計し、金型から製造する場合に、多くの日数を必要とし、開発期日の遅れを生じさせる場合がある。 In recent years, when the development cycle tends to be shortened, when a new optical case is designed and manufactured from a mold, many days are required, which may cause a delay in the development date.
特許文献1においては、光学ハウジングの機構が複雑になり、組み立てや閉空間の大きさの調整にも時間、コストがかかる。 In Patent Document 1, the mechanism of the optical housing becomes complicated, and it takes time and cost to assemble and adjust the size of the closed space.
この発明の目的は、簡単な構成で騒音を低減することができる画像形成装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of reducing noise with a simple configuration.
本発明の画像形成装置は、電子写真方式を利用して画像を形成する画像形成装置であって、画像形成のための光学系を内蔵した光学ユニットにおいて、前記光学ユニット内部にスペーサー装着可能な空間を設け、前記空間を1つ以上のスペーサーが装着する機構を設けたことを特徴とする。 The image forming apparatus of the present invention is an image forming apparatus that forms an image using an electrophotographic method, and is a space in which a spacer can be mounted inside the optical unit in an optical unit incorporating an optical system for image formation. And a mechanism for mounting one or more spacers in the space is provided.
本発明は、画像形成装置に内蔵された光学ユニット内部の閉空間の大きさをスペーサーの装着することにより調整可能としたので、光学ユニット内部の振動源であるポリゴンモータを回転速度の異なるものに置き換えた場合でも、光学ユニット内部の閉空間における音響固有振動数がポリゴンモータの1回転の周期を基本波とする周波数、またはこの周波数にポリゴンモータのミラー面数を乗じた周波数に一致しないように光学ユニット内部の音響固有振動数を調整し、騒音を低減することができる。従って、光学ケース及び光学ケース内部に装着するスペーサーを多機種で共通化できる。 In the present invention, the size of the closed space inside the optical unit built in the image forming apparatus can be adjusted by attaching a spacer, so that the polygon motor, which is a vibration source inside the optical unit, has a different rotational speed. Even in the case of replacement, the acoustic natural frequency in the closed space inside the optical unit does not coincide with the frequency based on the period of one rotation of the polygon motor or the frequency obtained by multiplying this frequency by the number of mirror surfaces of the polygon motor. The acoustic natural frequency inside the optical unit can be adjusted to reduce noise. Therefore, the optical case and the spacer to be mounted inside the optical case can be shared by many models.
また、樹脂の成型品である光学ケースの製造には、金型の作成のノウハウが必要であり、樹脂成形品の完成までに多大な検討費、人件費が必要であるが、多機種において光学ケースを共通化することにより、金型作成に要する人件費、検討費を削減することができる。 In addition, manufacturing of optical cases, which are molded products of resin, requires know-how for creating molds, and a great deal of consideration and labor costs are required to complete resin molded products. By sharing the case, it is possible to reduce the labor cost and examination cost required to create the mold.
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
図14は、騒音低減機構が適用される画像形成装置の構成を説明する断面図である。 FIG. 14 is a cross-sectional view illustrating the configuration of an image forming apparatus to which the noise reduction mechanism is applied.
この画像形成装置2011は、光学ユニット104及び感光ドラム2004を備えている。光学ユニット104は光学ケース106内部にポリゴンモータ101、レーザ発振器102及び折り返しミラー2010を有しており、レーザを照射する。光学ユニット104から照射されたレーザが感光ドラム2004上を走査し、静電潜像を形成する。この静電潜像に現像器がトナーを供給し、潜像はトナー像となる。
The
給紙カセット2001からは、記録紙Pが給紙ローラ2002により取り出され、搬送ローラ2003により搬送される。そして記録紙Pは感光ドラム2004と同期して搬送され、感光ドラム上のトナー像が転写ローラ2006により記録紙Pに転写され、定着排紙ローラ2007及び排紙ローラ2008により、排紙トレイ2009に排出される。
From the
前記光学ユニット104の実施形態による構成について図1〜4を参照して説明する。図1は、本発明の実施形態を示す光学ユニット内部の斜視図であり、図2は本発明の実施形態を示す光学ユニット概略横断面図である。実際には光学ケースに蓋が設けてあり、閉空間を構成している。光学ユニット104は、内部にポリゴンモータ101、レーザ発振器102、レンズ群105等の光学系を備えた閉空間で構成される。前記閉空間は、音響固有振動数がポリゴンモータの1回転の周期を基本波とする周波数、またはこの周波数にポリゴンモータのミラー面数を乗じた周波数に一致しないような構造がなされている。そして、多機種で光学ケース106を共通化するため、光学ケース106に設けたスペーサー装着空間に、1つ以上のスペーサー103を装着することが可能な構造となっている。
The configuration of the
前記光学ユニット104の振動源であるポリゴンモータ101は印刷時に高速回転し、物理的アンバランスが原因となり振動を生ずる。このポリゴンモータ101の1回転の周期を基本波とする周波数が、光学ケース106内部の音響固有振動数に一致する場合に、大きな騒音を発生する。
The
また、光学ユニット104内部が閉空間であり、光学ユニット内部の音響固有振動数は形状及び大きさにより決定される。従って、光学ケース106内部に装着するスペーサー103の数を変更することで、光学ユニット内部の閉空間に於ける音響固有振動数を調整することが出来る。
Further, the inside of the
図12、13は、従来の光学ケース1201を採用した画像形成装置に内蔵されている光学ユニットの斜視図及び横断面図を示している。
12 and 13 are a perspective view and a cross-sectional view of an optical unit incorporated in an image forming apparatus employing a conventional
従来の光学ケース1201を採用した光学ユニットに於いて、ポリゴンモータを回転速度の高いものと置き換える場合に、光学ケース1201の形状がポリゴンモータの回転速度を考慮した構造となっておらず、ポリゴンモータの1回転の周期を基本波とする周波数、またはこの周波数にポリゴンモータのミラー面数を乗じた周波数が、光学ユニット内部の閉空間における音響固有振動数に一致し、非常に大きな騒音を発生する。
In an optical unit employing the conventional
図3は、前記従来の光学ケース1201を採用した光学ユニット104内部における音響特性を示しており、光学ユニット104内部のポリゴンモータ101の1回転の周期を基本波とする周波数f1が、光学ユニット104内部の音響固有振動数f2に一致する場合に、光学ユニット104内部でポリゴンモータの1回転の周期を基本波とする周波数、またはこの周波数にポリゴンモータのミラー面数を乗じた周波数の騒音が、音響固有振動数f2により励振され、大きな騒音となる。
FIG. 3 shows acoustic characteristics inside the
従って、従来の光学ケース1201を採用した光学ユニット104について、ポリゴンモータ101の1回転の周期を基本波とする周波数f1が、光学ユニット104内部の音響固有振動数f2に一致する場合に、大きな騒音が発生し、低騒音化の為に新規に光学ケースを設計する必要がある。
Therefore, in the
図4は、図1、2に示すスペーサー103が装着可能な光学ケース106を採用した場合の音響特性を示しており、点線はスペーサー装着前の光学ユニット104内部の音響特性を示している。従来例と同様に、ポリゴンモータ101の1回転の周期を基本波とする周波数f1が、光学ケース106内部の音響固有振動数f2に一致していることを示している。
FIG. 4 shows acoustic characteristics when the
実線は、光学ユニット104内部に1つ以上のスペーサーを装着し、ポリゴンモータ101の1回転の周期を基本波とする周波数、またはこの周波数にポリゴンモータのミラー面数を乗じた周波数f1が、光学ユニット104内部の音響固有振動数f2に一致しないように調整した場合(実施例)の音響特性を示している。この実施例では、音響固有振動数f2をポリゴンモータ101の1回転の周期を基本波とする周波数、またはこの周波数にポリゴンモータのミラー面数を乗じた周波数f1から遠ざけることが可能である。従って、ポリゴンモータの1回転の周期を基本波とする周波数、またはこの周波数にポリゴンモータのミラー面数を乗じた周波数の騒音が、光学ユニット104内部において音響固有振動数f2により励振されることを防ぎ、静粛な光学ユニットを実現できる。
The solid line indicates that a frequency f1 in which one or more spacers are mounted inside the
前記スペーサーの装着機構について図5〜8を参照して説明する。 The spacer mounting mechanism will be described with reference to FIGS.
図5に示すのは、装着するスペーサーの結合方法である。装着するスペーサーを接着剤により接着し、図6に示す形状のスペーサーを作成する。 FIG. 5 shows a method for coupling spacers to be mounted. The spacer to be mounted is adhered with an adhesive to create a spacer having the shape shown in FIG.
次に、図6に示す接着したスペーサーを光学ケース106内部に装着することで、図7に示す光学ケースとなる。このスペーサーの数を変えることで、光学ユニット内部の閉空間を調整できる。
Next, the bonded spacer shown in FIG. 6 is mounted inside the
装着するスペーサーの固定方法について図8、9を参照して説明する。 A method for fixing the spacer to be mounted will be described with reference to FIGS.
図8、9に示すように、光学ケース106の側面に長穴803a、803bを設けてある。この長穴に固定用ネジ801a、801 b及び802a、802bを用いてネジ締めることにより、スペーサー103を光学ケース104に固定する。前記長穴においてネジ801a、801b及び802a、802bをネジで締める位置を変えることで、装着するスペーサーの個数に依らずスペーサー103を光学ケース106に固定することが可能である。
As shown in FIGS. 8 and 9, elongated holes 803 a and 803 b are provided on the side surface of the
図10、11を参照して、実施例1に記載の構造を有する画像形成装置に内蔵されている光学ユニットに下記の構造を追加した実施例2について説明する。 A second embodiment in which the following structure is added to the optical unit built in the image forming apparatus having the structure described in the first embodiment will be described with reference to FIGS.
図10aに示す光学ケース106に装着するスペーサー103の側面に減衰効果の高い制振部材1001を設け、スペーサー103aとスペーサー103b間に減衰性能の高い制振部材1001を粘着層1002により接着する(図10b)。従って、スペーサー間の振動遮断性を増すことができる。
A damping
また図10cに示すように光学ケース106の内壁に、減衰効果の高い制振部材1001を設け、前記の粘着層1002により接着し、光学ユニット内部に存在する光学ケース106とスペーサー103の間に生ずるガタを防ぎ、ガタから生ずる振動を低減することができ、また光学ケース106の振動遮断性を増すことで、光学ユニット104の振動により生ずる騒音を低減することが可能である。
Further, as shown in FIG. 10c, a damping
従って、図11に示すように、本発明により音響固有振動数f2をポリゴンモータの101の1回転の周期を基本波とする周波数f1から遠ざけることが可能であり、更に光学ユニット内部において、減衰効果の高い制振部材を設けることにより振動を減衰させ、振動振幅をa1からa2に低減することが可能である。また、光学ユニット104における振動を低減することにより、印刷画像の高品質化が実現する。
Therefore, as shown in FIG. 11, according to the present invention, the acoustic natural frequency f2 can be kept away from the frequency f1 having a period of one rotation of the
以上のように本発明は、画像形成装置に内蔵された光学ユニット内部の閉空間の大きさをスペーサーの装着することにより調整可能としたので、光学ユニット内部の振動源であるポリゴンモータを回転速度の異なるものに置き換えた場合でも、光学ユニット内部の閉空間における音響固有振動数がポリゴンモータの1回転の周期を基本波とする周波数、またはこの周波数にポリゴンモータのミラー面数を乗じた周波数に一致しないように光学ユニット内部の音響固有振動数を調整し、騒音を低減することができる。従って、光学ケース及び光学ケース内部に装着するスペーサーを多機種で共通化できる。 As described above, according to the present invention, the size of the closed space inside the optical unit built in the image forming apparatus can be adjusted by attaching a spacer. Even if it is replaced with a different one, the acoustic natural frequency in the closed space inside the optical unit is set to a frequency whose fundamental wave is the period of one revolution of the polygon motor, or a frequency obtained by multiplying this frequency by the number of mirror surfaces of the polygon motor. The acoustic natural frequency inside the optical unit can be adjusted so as not to match, and noise can be reduced. Therefore, the optical case and the spacer to be mounted inside the optical case can be shared by many models.
また、樹脂の成型品である光学ケースの製造には、金型の作成のノウハウが必要であり、樹脂成形品の完成までに多大な検討費、人件費が必要であるが、多機種において光学ケースを共通化することにより、金型作成に要する人件費、検討費を削減することができる。 In addition, manufacturing of optical cases, which are molded products of resin, requires know-how for creating molds, and a great deal of consideration and labor costs are required to complete resin molded products. By sharing the case, it is possible to reduce the labor cost and examination cost required to create the mold.
また、全てのスペーサーを同形状とし、多機種に於いてスペーサーを共通化することにより、多機種に於いてスペーサーの金型及び製造工程を共通化でき、光学ユニットにつき新規設計及び金型作成に要するコストを削減できる。 In addition, by making all the spacers the same shape and making the spacers common in many models, the molds and manufacturing processes of the spacers can be made common in many models, and new designs and molds can be created for optical units. Costs required can be reduced.
また、樹脂の成型品である光学ケースの製造には、金型の作成のノウハウが必要であり、樹脂成形品の完成までに多大な金型製造の日数、検討日数が必要であるが、多機種において光学ケースを共通化することにより、金型作成に要する製造日数、及び検討日数を削減することができ、開発期間の短縮が実現する。 In addition, the manufacture of optical cases, which are molded products of resin, requires know-how for creating molds, and it takes a great deal of days to manufacture and study molds until the completion of resin molded products. By sharing the optical case in the model, it is possible to reduce the number of manufacturing days required for mold production and the number of examination days, and the development period can be shortened.
また、全てのスペーサーを同形状とし、多機種に於いてスペーサーを共通化することにより、多機種に於いてスペーサーの金型及び製造工程を共通化でき、光学ユニットにつき新規設計及び金型作成に要する日数が削減でき、開発期間の短縮を実現できる。 In addition, by making all the spacers the same shape and making the spacers common in many models, the molds and manufacturing processes of the spacers can be made common in many models, and new designs and molds can be created for optical units. The number of days required can be reduced and the development period can be shortened.
光学ユニット内部の閉空間に於ける音響固有振動数が、ポリゴンモータの1回転の周期を基本波とする周波数、またはこの周波数にポリゴンミラーの面数を乗じた周波数と一致しない位置に、1つ以上のスペーサーを装着することで、ポリゴンモータの1回転の周期を基本波とする周波数、またはこの周波数にポリゴンモータのミラー面数を乗じた周波数の騒音が、音響固有振動数により励振されるのを防ぐことができ、光学ユニットから発する騒音を低減し、静粛な画像形成装置が実現できる。 The acoustic natural frequency in the closed space inside the optical unit is one at a position that does not coincide with a frequency that has a period of one rotation of the polygon motor as a fundamental wave or a frequency that is obtained by multiplying this frequency by the number of polygon mirror surfaces. By mounting the above spacers, a noise having a frequency having a fundamental frequency of one rotation period of the polygon motor or a frequency obtained by multiplying this frequency by the number of mirror surfaces of the polygon motor is excited by the acoustic natural frequency. Can be prevented, noise generated from the optical unit can be reduced, and a quiet image forming apparatus can be realized.
また、光学ケースとスペーサーの間に減衰効果の高い制振部材を設けることにより、光学ユニット内部において振動を減衰させ、光学ユニットの振動を低減でき、プリント画像の高品質化が実現する。 In addition, by providing a damping member having a high damping effect between the optical case and the spacer, it is possible to attenuate the vibration inside the optical unit, reduce the vibration of the optical unit, and realize a high quality printed image.
101 ポリゴンモータ
102 レーザ発振器
103a、b、c スペーサー
104 光学ユニット
105 レンズ群
106 本発明を適用した光学ケース
301 光学ユニット内部の周波数と振幅の関係
302 光学ユニット内部の周波数と位相の関係
401 光学ユニット(実施例1)内部の周波数と振幅の関係
402 光学ユニット(実施例1)内部の周波数と位相の関係
801a、b スペーサー固定ネジ
802a、b スペーサー固定ネジ
803a、b スペーサー固定用長穴
1001 減衰効果の高い制振部材
1002 粘着層
1101 光学ユニット(実施例2)内部の周波数と振幅の関係
1102 光学ユニット(実施例2)内部の周波数と位相の関係
1201 従来形状の光学ケース
2001 給紙カセット
2002 給紙ローラ
2003 搬送ローラ
2004 感光ドラム
2005 転写ローラ
2006 定着ローラ
2007 定着排紙ローラ
2008 排紙ローラ
2009 排紙トレイ
2010 折り返しミラー
2011 帯電ローラ
2012 画像形成装置
DESCRIPTION OF
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004091075A JP2005275209A (en) | 2004-03-26 | 2004-03-26 | Image forming apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004091075A JP2005275209A (en) | 2004-03-26 | 2004-03-26 | Image forming apparatus |
Publications (1)
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---|---|
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2004091075A Withdrawn JP2005275209A (en) | 2004-03-26 | 2004-03-26 | Image forming apparatus |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006141654A (en) * | 2004-11-19 | 2006-06-08 | Samii Kk | Slot machine |
-
2004
- 2004-03-26 JP JP2004091075A patent/JP2005275209A/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2006141654A (en) * | 2004-11-19 | 2006-06-08 | Samii Kk | Slot machine |
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