(57)【要約】      （修正有）【課題】吸音性に優れた吸音体を提供する。【解決手段】１枚の吸音体２００において、密度が疎の部分２２０と前記疎の部分に比べ密度が高い密の部分２１０とが交互に斜め積層されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１枚の吸音体において、密度が低い疎の部分と前記疎の部分に比べ密度が高い密の部分とが交互に斜め積層されていることを特徴とする吸音体。
【請求項２】
請求項１に記載の吸音体において、
前記疎の部分の積層方向の厚みが、前記密の部分の積層方向の厚みよりも厚いことを特徴とする吸音体。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の吸音体において、
前記吸音体はセルロース繊維を含み、前記密度は前記セルロース繊維の密度であることを特徴とする吸音体。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載の吸音体において、
前記吸音体は溶融繊維を含み、前記密度は前記溶融繊維の密度であることを特徴とする吸音体。
【請求項５】
請求項１または請求項２に記載の吸音体において、
前記吸音体は難燃剤を含み、前記密度は前記難燃剤の密度であることを特徴とする吸音体。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の吸音体を備えた電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸音体、電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、プリンターでは、ヘッドやプラテン等から放射される騒音を吸音する吸音部材をケース部材の内部に備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−８６５５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記吸音部材の密度はほぼ均一であるため、より吸音効果を高めるためには吸音材の厚みをさらに厚くする必要があった。そして、電子機器内に吸音材を配置する場合には、吸音材の厚みを考慮した設計が求められ、吸音材が厚くなると電子機器の外形寸法が大きくなってしまう、という課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００６】
［適用例１］本適用例にかかる吸音体は、１枚の吸音体において、密度が低い疎の部分と前記疎の部分に比べ密度が高い密の部分とが交互に斜め積層されていることを特徴とする。
【０００７】
この構成によれば、吸音体に音が進入した場合、密の部分において音が反射しつつ、２つの密の部分の間に形成された疎の部分によって音が伝播していくので、音を減衰させることができる。さらに、密の部分及び疎の部分が斜めに積層されているため、音を反射させながら伝播させる経路がより長く形成される。これにより、吸音体の厚みが同じであっても、吸音体内における音の進入経路が長く設定されるので、吸音体の厚みを厚くすることなく吸音効果を高めることができる。また、吸音体は１枚で構成されている。すなわち、一体形成されたものである。このため、例えば、密の部分と疎の部分とが別々に形成されたものを交互に積層させたものに比べ、積層界面の密着性等の管理が不要となり、取り扱いを容易に行うことができる。
【０００８】
［適用例２］上記適用例にかかる吸音体では、前記疎の部分の積層方向の厚みが、前記密の部分の積層方向の厚みよりも厚いことを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、疎の部分に対応する層が厚く（広く）なることから、吸音体の表面部における音の反射が低減される。これにより、吸音効果を高めることができる。さらに、疎の部分に対応する層が厚く（広く）なると、音の伝播経路が大きくなる。従って、さらに効率良く音を減衰させることができる。
【００１０】
［適用例３］上記適用例にかかる吸音体はセルロース繊維を含み、前記密度は前記セルロース繊維の密度であることを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、吸音体に進入した音がセルロース繊維を震わせることにより吸音効果を高めることができる。
【００１２】
［適用例４］上記適用例にかかる吸音体は溶融繊維を含み、前記密度は前記溶融繊維の密度であることを特徴とする。
【００１３】
この構成によれば、溶融繊維の量を変えることにより、疎の部分と密の部分とを容易に形成することができる。
【００１４】
［適用例５］上記適用例にかかる吸音体は難燃剤を含み、前記密度は前記難燃剤の密度であることを特徴とする。
【００１５】
この構成によれば、難燃剤の量を変えることにより、疎の部分と密の部分とを容易に形成することができる。
【００１６】
［適用例６］本適用例にかかる電子機器は、上記の吸音体を備えたことを特徴とする。
【００１７】
この構成によれば、吸音効果に優れた電子機器を提供することができる。この場合、吸音体は吸音効率が高いので吸音体の厚みを抑えることができる。これにより、電子機器としても小型化することができる。ここで、電子機器としては、例えば、プリンター等の音を発する各種電子機器を含むものである。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】吸音体の構成を示す模式図。
【図２】プリンターの構成を示す断面図。
【図３】吸音性の評価方法を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
［実施形態］
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の各図においては、各部材等を認識可能な程度の大きさにするため、各部材等の尺度を実際とは異ならせて示している。
【００２０】
まず、吸音体の構成について説明する。図１は、吸音体の構成を示す模式図である。吸音体２００は、例えば、電子機器等における騒音を吸収（吸音）するものである。図１に示すように、直方体形状の吸音体２００の側断面視（図中の矢印方向）において、１枚の吸音体２００は、密度が低い疎の部分２２０と、疎の部分２２０に比べ密度が高い密の部分２１０とを有し、疎の部分（層）２２０と密の部分（層）２１０とが交互に斜め積層されている。この斜めの積層は、斜め積層の見えている面に直交する方向に延びている。また、斜め積層の斜めとは、斜め積層の見えている面に直交する面に対して斜めである。このように一面に疎の部分２２０と密の部分２１０とを斜めに複数積層することにより、一面と直交する吸音体２００の各表面において疎の部分２２０と密の部分２１０とを交互に繰り返し出現させることができる。一面と直交する面においては、この面と直交する各面に対して斜めの積層ではなく、平行又は直交する層となる。つまり、吸音体２００は、互いに直交する三面において、斜めに積層する一面と平行に積層する二面を有する。これら二面のいずれの表面から音が進入しても吸音効果を得ることが可能となる。これら二面のうち、より広い表面積の面から音が進入するのが望ましい。
【００２１】
なお、疎の部分２２０と密の部分２１０との積層の幅寸法や積層数等は、適宜設定することができる。本実施形態では、疎の部分２２０の積層方向の厚みが、密の部分２１０の積層方向の厚みよりも厚くなるように積層されている。このように構成すれば、疎の部分２２０に対応する層の厚みが厚くなるため、吸音体２００の表面において疎の部分２２０の方が密の部分２１０よりも広く現れるため、吸音体２００の表面における音の反射が低減され、吸音効果を高めることができる。また、密の部分２１０によって反射された音の進入経路が長くなり、さらに吸音効果を高めることができる。
【００２２】
また、複数の吸音体２００を積層してもよい。これにより、さらに、吸音効果を高めることができる。
【００２３】
吸音体２００は、セルロース繊維、溶融樹脂及び難燃剤を含む混合物であり、疎の部分２２０と密の部分２１０における密度は、セルロース繊維、溶融樹脂、または、難燃剤の密度である。
【００２４】
セルロース繊維は、パルプシート等を、例えば、回転式粉砕装置等の乾式解繊機を用いて解繊したものである。溶融樹脂は、セルロース繊維間の結合を図り、吸音体２００に適度な強度（硬度など）を保持したり、紙粉・繊維の飛散を防止したり、吸音体２００の形状維持に寄与したりするものである。溶融樹脂は、繊維状や粉状など各種形態を採用することができる。そして、セルロース繊維と溶融樹脂とを混合した混合物を加熱することにより、溶融樹脂を溶融させセルロース繊維に融着させ固化させることができる。なお、セルロース繊維等を熱劣化させない程度の温度で融着させることが望ましい。また、溶融樹脂は、解繊物中のセルロース繊維と絡みやすい繊維状のものが好ましい。さらに、芯鞘構造の複合繊維が望ましい。芯鞘構造の溶融樹脂は、周囲の鞘部が低温で溶融し、繊維状の芯部が溶融樹脂自身、あるいは、セルロース繊維と接合することで強固な接合を行うことができる。
【００２５】
難燃剤は、吸音体２００において難燃性を付与するために添加されるものである。難燃剤としては、例えば、水酸化アルミニウムや水酸化マグネシウム等の無機材料、リン系の有機材料（例えば、トリフェニルホスフェートなどの芳香族のリン酸エステル）を用いることができる。
【００２６】
吸音体２００の形成方法としては、例えば、セルロース繊維、溶融樹脂及び難燃剤が混合された混合物を篩にかけ、篩の下方に配置されたメッシュベルトに堆積させて堆積体を形成する。この際、メッシュベルトを所定の速度で移動させるとともに、混合物の密度が疎の部分２２０と密度が高い密の部分２１０が形成されるように堆積させる。そして、形成された堆積物を加圧加熱処理する。これにより、溶融樹脂が溶解されるとともに、所望の厚みに形成される。さらに、所望の寸法に型抜きすることにより吸音体２００が形成される。
【００２７】
このように形成された吸音体２００は、密度が疎の部分２２０と、密度が疎の部分２２０に比べて密度が高い密の部分２１０が形成される。そのため、密の部分２１０では音を反射させ、反射された音を疎の部分２２０によって伝播させることにより、音は減衰し吸音される。
【００２８】
次に、電子機器の構成について説明する。なお、本実施形態では、電子機器としてのプリンターの構成について説明する。図２は、プリンターの構成を示す断面図である。図２に示すように、本実施形態にかかるプリンター１０は、プラテン２と印字ヘッド３との間に配置した印字媒体としての印字用紙６に対して、インクリボン１３を介して印字ヘッド３内に設けた印字ワイヤー（図示せず）により衝撃力を与えて印字を行うものである。
【００２９】
印字用紙６はプリンター１０のケース部材１に設けられた給紙口７から給紙されプラテン２に巻き付けられ、印字ヘッド３により印字（数字、文字等の他、ドットによるグラフ等の印刷も含む広い概念である）が行われ、排紙口９から排紙される。キャリッジ４は、ガイド軸５によりガイドされて軸方向に移動できる。印字ヘッド３と印字用紙６との間にはインクリボン１３が介装され、キャリッジ４に固定された印字ヘッド３は、軸方向に移動しながら印字ヘッド３内に設けた複数の印字ワイヤーを所望のタイミングで駆動して印字を行う。
【００３０】
ケース部材１には開閉自在なカバー１１及び排紙口カバー１２が取り付けてあり、排紙口カバー１２はカバー１１と回動可能に連結されている。また排紙口カバー１２は透明で軽量な部材で構成することにより印字用紙６が見やすくまた取り出しやすくすることができる。そして、印字された印字用紙６は用紙ガイド８に沿って排紙口９から排出される。
【００３１】
また、プリンター１０には、騒音を吸収（吸音）する吸音体２００を備えている。なお、吸音体２００の構成は図１における構成と同様なので説明を省略する。本実施形態では、ケース部材１の印字ヘッド３の周辺に対応する部分には吸音体２００が配置されている。具体的には、ケース部材１の印字ヘッド３の駆動部とは反対側に対応する部分に配置されている。さら、印字ヘッド３の上方に対応するカバー１１にも吸音体２００が配置されている。これにより、印字ヘッド３の駆動によって騒音が発生した場合、発生した騒音が吸音体２００に進入し、密の部分２１０で音を反射しつつ、反射した音を疎の部分２２０で伝搬させるため、この過程において音を効果的に吸音すると共に、ケース部材１の内部において騒音の拡散を防ぐことが可能となる。
【００３２】
なお、本実施形態では、電子機器としてプリンターを例に挙げて説明したが、これに限定されるものではなく、各種電子機器に適用することができる。
【００３３】
以上、本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
【００３４】
（１）吸音体２００に音が進入した場合、密の部分２１０において音が反射しつつ、２つの密の部分２１０の間に形成された疎の部分２２０によって音が伝搬していくので、音を減衰させることができる。さらに、密の部分２１０及び疎の部分２２０が斜めに積層されているため、音を反射させながら伝播させる経路がより長く形成される。これにより、吸音体２００の厚みが同じであっても、吸音体２００に進入した音の伝播経路を長く設定することができるので、吸音体２００の厚みを厚くすることなく吸音効果を高めることができる。また、吸音体２００は１枚で構成されている。すなわち、一体形成されたものである。このため、例えば、密の部分２１０と疎の部分２２０とが別々に形成されたものを交互に積層させたものに比べ、積層界面の密着性等の管理が不要となり、取り扱いを容易に行うことができる。
【００３５】
（２）上記吸音体２００を備えたプリンター１０では、印字ヘッド３の駆動時おける騒音を効率よく低減させることができる。
【００３６】
［実施例］
次に、本発明にかかる具体的な実施例について説明する。
【００３７】
１．混合物
【００３８】
（１）セルロース繊維
裁断機を用いて数ｃｍに裁断されたパルプシートをターボミル（ターボ工業株式会社製）で綿状に解繊した。
【００３９】
（２）溶融樹脂
芯鞘構造を有し、鞘が１００℃以上で溶融するポリエチレンであり、芯がポリエステルから成る１．７ｄｔｅｘの溶融繊維（テトロン、帝人株式会社製）。
【００４０】
（３）難燃剤
水酸化アルミニウムＢ５３（日本軽金属株式会社製）。
【００４１】
２．吸音体の形成
（実施例１：吸音体Ａの形成）
セルロース繊維１００重量部と溶融繊維１５重量部と難燃剤１０重量部とを気中混合した混合物Ｃ１と、セルロース繊維１００重量部と溶融繊維２５重量部と難燃剤１０重量部とを気中混合した混合物Ｃ２と、を交互にメッシュベルト上に堆積させた。この際、メッシュベルトを移動させながら混合物Ｃ１，Ｃ２を交互に連続して堆積させた。なお、サクション装置で吸引させながら堆積させてもよい。実施例１では、混合物Ｃ１と混合物Ｃ２とを交互に６回ずつ堆積させた。そして、堆積した堆積物を２００℃で加圧加熱処理した。その後、φ２９ｍｍ、厚さ１０ｍｍに切り出して吸音体Ａを形成した。当該吸音体Ａでは、溶融樹脂量の違いによる密度が疎の部分（０．１５ｇ／ｃｍ3）と密の部分（０．１７ｇ／ｃｍ3）が繰り返し積層された斜め積層体が形成された。
【００４２】
（実施例２：吸音体Ｂの形成）
セルロース繊維１００重量部と溶融繊維１５重量部と難燃剤１０重量部とを気中混合した混合物Ｃ１と、セルロース繊維１００重量部と溶融繊維１５重量部と難燃剤２０重量部とを気中混合した混合物Ｃ３と、を交互にメッシュベルト上に堆積させた。この際、混合物Ｃ１，Ｃ３が斜めに積層されるように、メッシュベルトを移動させながら混合物Ｃ１，Ｃ３を交互に連続して堆積させた。なお、サクション装置で吸引させながら堆積させてもよい。実施例２では、混合物Ｃ１と混合物Ｃ３とを交互に６回ずつ堆積させた。そして、堆積した堆積物を２００℃で加圧加熱処理した。その後、φ２９ｍｍ、厚さ１０ｍｍに切り出して吸音体Ｂを形成した。当該吸音体Ｂでは、難燃剤量の違いによる密度が疎の部分（０．１５ｇ／ｃｍ3）と密の部分（０．１７ｇ／ｃｍ3）が繰り返し積層された斜め積層体が形成された。この実施例２では、吸音体Ｂの厚み方向に万遍なく難燃剤を含ませる必要が無いので、難燃剤の使用量を低減させることができた。
【００４３】
（実施例３：吸音体Ｃの形成）
セルロース繊維１００重量部と溶融繊維１５重量部と難燃剤１０重量部とを気中混合した混合物Ｃ１をメッシュベルト上に堆積させた。この際、メッシュベルトを移動させながら混合物Ｃ１を堆積させた。その後、堆積した混合物Ｃ１の堆積物を２００℃で加圧加熱処理した。次いで、セルロース繊維１５０重量部と溶融繊維１５重量部と難燃剤１０重量部とを気中混合した混合物Ｃ４を加圧加熱処理された混合物Ｃ１上に堆積させた。この際、メッシュベルトを移動させながら混合物Ｃ４を堆積させた。その後、堆積した混合物Ｃ４の堆積物を２００℃で加圧加熱処理した。以降、混合物Ｃ１と混合物Ｃ４とを交互に堆積し、加圧加熱処理した。実施例３では、混合物Ｃ１と混合物Ｃ４とを交互に６回ずつ堆積させた。その後、φ２９ｍｍ、厚さ１０ｍｍに切り出して吸音体Ｃを形成した。当該吸音体Ｃでは、セルロース繊維量の違いによる密度が疎の部分（０．１５ｇ／ｃｍ3）と密の部分（０．１７ｇ／ｃｍ3）が繰り返し積層された斜め積層体が形成された。
【００４４】
（実施例４：吸音体Ｄの形成）
セルロース繊維１００重量部と溶融繊維１５重量部と難燃剤１０重量部とを気中混合した混合物Ｃ１を、斜め形状を有する底面上に堆積させた。次いで、セルロース繊維１００重量部と溶融繊維２５重量部と難燃剤１０重量部とを気中混合した混合物Ｃ２を堆積させた混合物Ｃ１上に堆積させた。その後、混合物Ｃ１，Ｃ２を交互に堆積させた。堆積した堆積物を２００℃で加圧加熱処理した。その後、φ２９ｍｍ、厚さ１０ｍｍに切り出して吸音体Ｄを形成した。当該吸音体Ｄでは、溶融樹脂量の違いによる密度が疎の部分（０．１５ｇ／ｃｍ3）と密の部分（０．１７ｇ／ｃｍ3）が繰り返し積層された斜め積層体が形成された。
【００４５】
（比較例１：吸音体Ｒの形成）
セルロース繊維１００重量部と溶融繊維１５重量部と難燃剤１０重量部とを気中混合した混合物Ｃ１をメッシュベルト上に堆積させた。次いで、セルロース繊維１００重量部と溶融繊維２５重量部と難燃剤１０重量部とを気中混合した混合物Ｃ２を堆積させた混合物Ｃ１上に堆積させた。この際、メッシュベルトは移動させなかった。その後、混合物Ｃ１，Ｃ２を交互に堆積させた。そして、堆積した堆積物を２００℃で加圧加熱処理した。その後、φ２９ｍｍ、厚さ１０ｍｍに切り出して吸音体Ｒを形成した。当該吸音体Ｒでは、溶融繊維量の違いによる疎の部分（０．１５ｇ／ｃｍ3）と密の部分（０．１７ｇ／ｃｍ3）が出現したものの、実施例１から実施例４において形成された吸音体Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの構成とは異なり、疎の部分と密の部分が平面的に積層された積層体が形成された。すなわち、疎の部分と密の部分とが斜めに積層されたものではなかった。
【００４６】
３．評価
次いで、上記の実施例１から実施例４及び比較例１において、吸音性の評価を行う。本吸音性の評価は、ＪＩＳ  Ａ  １４０５−２に基づく吸音率（垂直入射吸音率）を測定する。具体的には、下記の通りである。
【００４７】
（ａ）吸音性の評価方法について
図３は、吸音性の評価方法を示す模式図である。図３に示すように、吸音性を評価する設備は、音響管と、音響管の一方端部に設けられた底部と、音響管の他方端部に開口された開口部と、音響管の内部に設置されたマイクロホンと、音響管の開口部に設置されたスピーカーと、スピーカーに接続されたノイズ発生器や演算処理装置等を備えている。
音響管の底部に吸音体Ｗをセットした後、スピーカーから所定の周波数の音を放射し、音響管内に音場を生成する。そして、音響管内のマイクロホンから取得された音圧信号に基づいて垂直入射吸音率を演算する。この評価により、吸音体Ｗの吸音性を評価することができる。なお、実施例１〜４の吸音体Ｗは、斜めに積層された面が音響管と向かい合うように、比較例１の吸音体Ｗは、疎の部分と密の部分が平面的に積層された面が音響管と向かい合うように配置される。
（ｂ）放射する音の周波数
（ｂ−１）１０００Ｈｚ
（ｂ−２）２０００Ｈｚ
（ｂ−３）４０００Ｈｚ
【００４８】
上記の実施例１から実施例４及び比較例１について吸音性を評価した。評価結果は、表１の通りである。なお、表１では、各周波数における比較例１の吸音率を１とした場合の実施例１から実施例４の吸音率を表している。従って、比較例１における吸音率１よりも数字が大きい場合には、より吸音効果があるという評価になる。一方、比較例１における吸音率１よりも数字が小さい場合には、吸音効果が低いという評価になる。
【００４９】
【表１】
2014153698.tif 000003
【００５０】
表１に示すように、実施例１から実施例４では、全ての実施例に対応する全周波数域における吸音率が、比較例１における吸音率よりも大きい数値であり、吸音性に優れているという結果となった。これは、実施例１から実施例４にかかる吸音体Ａ〜吸音体Ｄでは、密の部分と疎の部分とが交互に斜め積層されているため、密の部分で音を反射させつつ、疎の部分で反射した音の伝播する経路が長く形成されているためである。
【００５１】
本願の特徴点である疎の部分と密の部分の斜めの積層は、外観として目で見てわかる場合もあるが、疎と密のわずかに違うときは見てもわからない場合がある。その場合の検証方法としては、水などの液体を含ませた後に吸音体を引きはがすと層の方向がわかる。また、インクなどの色のついた液体を垂らしてみて、斜めに浸透しやすい層があれば疎密の斜めの積層と言える。なお、吸音体全体が均一の密度の場合、インクを垂らすと、重力により下方向へ浸透しながら左右にほぼ均等に浸透していく。また、水平な疎密の層の場合は、左右に浸透しやすい層がある。
【００５２】
以下、変形例について説明する。
上記実施形態において、吸音体２００の表面の毛羽立ちを防止するなどのために、表面に薄い不織布を張り付けてもよい。貼り付ける不織布は吸音体２００に比べて薄いため、吸音性には影響は少ない。
【００５３】
上記実施形態において、吸音体２００を直方体としたが、これに限らない。直方体の一部に切り欠きや凹みがあってもよいし、直方体でなく円弧部や傾斜部を有していてもよい。
【００５４】
上記実施形態において、疎の部分２２０に対応する層の厚みが、密の部分２１０に対応する層の厚みよりも厚くなるように積層したが、この構成に限定されない。例えば、疎の部分２２０に対応する層の厚みと密の部分２１０に対応する層の厚みとが同じ厚みでもよい。このようにしても、吸音効果を高めることができる。
なお、各実施例、比較例において密度を記載したが一例である。また、密度は最も大きいところと小さいところの数字である。
【００５５】
上記実施例において、パルプシートとは、針葉樹や広葉樹などの木材パルプ、麻・綿・ケナフなどの非木材植物繊維、古紙などを含む。
上記実施例において、セルロース繊維主体とするものとしたが、音を吸音し、密度差をつけられる材料であれば、セルロース繊維に限られない。ポリウレタンやポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）などのプラスチックを原料とする繊維や、羊毛などの他の繊維でもよい。
【００５６】
吸音体を成形する方法は上記実施例に記載の方法に限られない。本願の特徴が出せれば、湿式など他の製法でもよい。
【符号の説明】
【００５７】
１０…電子機器としてのプリンター、２００…吸音体、２１０…密の部分、２２０…疎の部分。
【図１】
2014153698.tif 000004
【図２】
2014153698.tif 000005
【図３】
2014153698.tif 000006