(57)【要約】【課題】装置本体の開口部から漏れる騒音を可及的に低減し得る画像形成装置を提供する。【解決手段】装置外部に露出する排出口１１を備えた画像形成装置において、排出口１１を閉塞することなく、かつ排出口１１に隣接して設けられるとともに、装置本体内部で発生し排出口１１から装置本体外部へ漏れる騒音を減少させる消音装置２０を備え、消音装置２０は、中空構造の消音ケース部材２１と、消音ケース部材２１の内部に装着された少なくとも一枚の防音壁２２と、を備え、消音ケース部材２１の内壁面と防音壁２２によって、消音装置２０内部に空洞を形成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置外部に露出する開口部を備えた画像形成装置において、
前記開口部を閉塞することなく、かつ前記開口部に隣接して設けられるとともに、装置本体内部で発生し前記開口部から装置本体外部へ漏れる騒音を減少させる消音装置を備え、
前記消音装置は、
中空構造の消音ケース部材と、
前記消音ケース部材の内部に装着された少なくとも一枚の防音壁と、を備え、
前記消音ケース部材の内壁面と前記防音壁によって、
前記消音装置内部に空洞が形成されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記内壁面と前記防音壁の間隔及び前記防音壁間の間隔を、騒音の周波数に応じて透過損失が最大となる間隔に設定したことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記消音装置は、
前記消音ケース部材の開口部がシート材搬送経路に面するように装置本体に設置されたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記防音壁において、
該防音壁の表面に吸音材が設けられることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動時の騒音を低減する消音装置を備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の画像形成装置の構成、動作について説明する。この種の画像形成装置としては、例えば電子写真方式を用いた画像形成装置が挙げられる。図９は一般的な画像形成装置の概略構成図である。
【０００３】
図９に示す画像形成装置は、電子写真方式によって画像をシート材に定着させる装置である。画像形成装置は、画像形成装置本体２０００の内部に、プロセスカートリッジ２０１１と、光学ユニット２０４０と、給送カセット２００１を備えている。画像形成時には、まず給送カセット２００１内に収納されたシート材Ｐが給送ローラ２００２によって給送され、搬送ローラ２００３によって、プロセスカートリッジ２０１１に設けられた感光ドラム２００４に搬送される。
【０００４】
感光ドラム２００４の表面上は、感光ドラム２００４に当接して設けられた帯電ローラ２０１２によって帯電させられ、光学ユニット２０４０の内部に設けられたレーザ発振器１０２から射出されるレーザ光によって感光ドラム２００４の表面上が走査される。この際レーザ光の走査には、光学ユニット２０４０内に備えられた、ポリゴンミラー１０１が用いられる。
【０００５】
前記レーザ光によって感光ドラム２００４の表面上が走査された結果、感光ドラム２００４表面上には静電潜像が形成される。そしてプロセスカートリッジ２０１１内に設けられたトナー容器２０１３から帯電したトナーが静電潜像に付着する。その結果、感光ドラム２００４の表面上には、静電写真プロセスによってトナー像が形成され、このトナー像が転写ローラ２００５によりシート材Ｐに転写され、シート材Ｐに転写されたトナー像は、定着ローラ２００６により定着される。その後、画像が定着したシート材Ｐは、定着排出ローラ２００７及び排出ローラ２００８により、排出口２０１０から排出トレイ２００９に排出される。
【０００６】
しかしながら、従来からこのような画像形成装置においては、駆動時に装置内部で様々な騒音が発生する。これらの騒音は、感光ドラム２００４の表面上を帯電する際の帯電音、搬送ローラ２００３を駆動する給送モータ等のモータの振動音、ギアやクラッチ等の衝突音、更にシート材Ｐが搬送される際の摺擦音等、様々な音源に起因している。
【０００７】
一方で、これらの騒音は画像形成装置を構成する外装ケース２０１４により、部分的には遮音することができる場合もあるが、装置本体には、排出口２０１０等の開口部が不可避的に設けられており、これらの開口部から騒音が漏れる事が問題となっている。
【０００８】
これに対して、装置本体内部から外部へ漏れる騒音を低減させる技術が特許文献１に記載されている。特許文献１に開示された技術は、プリンタの排紙口の近くにプリンタ内部の動作音を低減するためのカバーを設けることが特徴的である。
【特許文献１】実開平０５−０７０９４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１に開示された技術では、騒音を充分に低減することが困難である。本発明は、上記従来技術の問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、装置本体の開口部から漏れる騒音を可及的に低減し得る画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために本発明においては、装置外部に露出する開口部を備えた画像形成装置において、前記開口部を閉塞することなく、かつ前記開口部に隣接して設けられるとともに、装置本体内部で発生し前記開口部から装置本体外部へ漏れる騒音を減少させる消音装置を備え、前記消音装置は、中空構造の消音ケース部材と、前記消音ケース部材の内部に装着された少なくとも一枚の防音壁と、を備え、前記消音ケース部材の内壁面と前記防音壁によって、前記消音装置内部に空洞が形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る画像形成装置によれば、装置本体の開口部を閉塞することなく、開口部から漏れ出す騒音を可及的に低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれのみに趣旨するものではない。
【００１３】
（第１の実施の形態）
以下、図１乃至図６を用いて、本発明に係る画像形成装置の第１の実施の形態を説明する。図１（Ｂ）は第１の実施の形態に係る画像形成装置を上面から見た図であり、図１（Ａ）は、図１（Ｂ）のＡ−Ａにおける断面の概略構成図である。
【００１４】
この画像形成装置には画像形成装置本体１０の上部に設けられた排出口１１に隣接するように、画像形成装置本体１０の内部から外部に漏れる騒音を低減する消音装置２０が設けられている。
【００１５】
まず、画像形成装置の基本構成について説明する。
【００１６】
画像形成装置は、画像形成装置本体１０の内部に、感光ドラム３１等を備えたプロセスカートリッジ３０と、光学ユニット４０と、給紙カセット５０とを備えている。給紙カセット５０は画像形成装置本体１０の下部に、プロセスカートリッジ３０は中間部に、光学ユニット４０は装置本体の上部に配置されている。
【００１７】
プロセスカートリッジ３０の内部には、感光ドラム３１と、感光ドラム３１の表面を一様に帯電させる帯電ローラ３２と、トナーが収納された現像器３３が設けられている。光学ユニット４０は、光学ケース４１の内部にポリゴンミラー４２、レーザ発振器４３、折り返しミラー４４を有しており、感光ドラム３１の表面上をレーザ光で走査し、感光ドラム３１の表面上に静電潜像を形成する。この静電潜像に現像器３３から帯電したトナーが供給され、静電潜像にトナーが付着する。
【００１８】
一方、給送カセット５０からはシート材Ｐが給送ローラ５１により送り出され、搬送ローラ５２により、搬送経路下流側へ搬送される。そしてシート材Ｐは感光ドラム３１と同期して、感光ドラム３１と転写ローラ３４で構成される画像転写部に搬送され、感光ドラム３１上のトナー像が転写ローラ３４によりシート材Ｐに転写される。
【００１９】
転写されたシート材Ｐ上のトナー像は定着ローラ６０により定着される。トナー像が定着されたシート材Ｐは定着排出ローラ６１及び排出ローラ６２により、画像形成装置本体１０の上面に設けられた排出トレイ１２上に排出される。
【００２０】
画像形成装置本体１０の外装ケース１５の上面には、排出トレイ１２を構成するケース部材１６が、外装ケース１５の下部には給送カセット５０を構成するケース部材１７が取り付けられている。
【００２１】
次に、図２乃至図４を用いて消音装置２０の構成について説明する。図２は消音装置２０のシート搬送方向に直交する方向の断面を示したものであり、斜線部分は防音壁２２の断面を示す。なお、図２は図１（Ａ）における画像形成装置のＢ−Ｂ断面に相当する。図３は装置本体の斜視図であり、図４は図１に示す消音装置２０を拡大したものである。
【００２２】
消音装置２０は、中空構造を有しかつ開口部が設けられた消音ケース部材２１と、該消音ケース部材２１の内部の空間に装着される防音壁２２とを備えている。そして、消音装置２０は、消音ケース部材２１の開口部がシート搬送面に面するように装置本体に設置される。
【００２３】
また、図２，図４に示すように、消音ケース部材２１は上壁部２１ａと左右側壁部２１ｂ，２１ｃ（図２参照）と前後の端壁部２１ｄ，２１ｅ（図４参照）から構成される。そして、上壁部２１ａがヒンジ２７を介して画像形成装置本体１０の外装ケース１５の上部に位置する排出口１１の上縁部に取り付けられている（図１参照）。
【００２４】
シート材Ｐの搬送方向上流側の端壁部２１ｅは排出口１１の上部に密着しており、消音ケース部材２１が画像形成装置本体１０の排出口１１に隣接するように配置されている（図１参照）。そして前後の端壁部２１ｄ，２１ｅの下端と、シート材ガイド部材２６との間には、シート材Ｐが通過できる程度の隙間が形成されている。
【００２５】
第１の実施の形態において、防音壁２２は消音ケース部材２１の中空内部に２つ設けられ、防音壁２２によって消音装置２０の内部の空間が３つの空間に区分される。これらの空間をそれぞれ第１，第２，第３空洞部２３ａ，２３ｂ，２３ｃとする（図４参照）。
【００２６】
以下、防音壁２２について、排出口１１と反対側に設置される防音壁から順に２２ａ，２２ｂとして説明する（図４参照）。
【００２７】
各防音壁２２ａ，２２ｂは同一厚さの直方体の板材で、消音ケース部材２１の端壁２１ｂ，２１ｃと、上壁部２１ａに装着されている。さらに、防音壁２２ａ，２２ｂの厚みは消音ケース部材２１の端壁２１ｄ，２１ｅよりも厚肉で、防音壁２２ａ，２２ｂの装着位置は、第１，第２，第３空洞部２３ａ，２３ｂ，２３ｃの間隔が等しくなるように設定されている。
【００２８】
また、消音装置２０を装置本体に取り付けた場合において、各防音壁２２ａ，２２ｂの下端面は消音ケース部材２１の端壁２１ｄ，２１ｅの下端面と略同一の高さとなっている（図４参照）。そして、シート材ガイド部材２６と各防音壁の間には、シート材が通る程度の隙間が設けられており、シート材ガイド部材２６との間の隙間がシート材通路２８として構成されている（図２、図４参照）。
【００２９】
排出口１１から排出されるシート材Ｐは、このシート材通路２８を通って排出トレイ１２上に排出される。また図２に示すように、防音壁２２の下端面には、シート材案内用のガイドリブ２４が設けられている。そしてシート材ガイド部材２６にも、ガイドリブ２５
が設けられている。これらの各ガイドリブ２４、２５によって、シート材が安定的に搬送される。
【００３０】
次に、装置本体内部で発生し、装置外部へ漏れる騒音が、本発明における消音装置によって低減するメカニズムについて説明する。
【００３１】
画像形成装置本体１０内で発生する騒音は、主に、図１（Ａ）の矢印Ｇ方向の経路でシート材Ｐに沿って排出口１１から外部に漏れる。この騒音の騒音源としては、感光ドラム３１上を帯電する際の帯電音、給送ローラ５１を駆動するモータの振動に起因する騒音、ギアやクラッチ等の衝突音、更にシート材Ｐが搬送される際のシート材の摺擦音等が挙げられる。
【００３２】
消音装置２０は、前述のように第１空洞部２３ａ，第２空洞部２３ｂ，第３空洞部２３ｃを備える空洞構造をなす。装置本体内部で発生し、装置本体の排出口１１から漏れた騒音は、シート材通路２８を通過する時にその一部が消音装置２０の空洞構造に吸収および減衰される。その結果、画像形成装置の排出口１１から外部に漏れる騒音を極めて小さくすることが可能となる。
【００３３】
ここで空洞構造によって騒音が低減される現象を、図５を用いて説明する。図５はダクトの断面を小断面部Ｓ１から大断面の空洞部Ｓ２に変化させた空洞構造の消音器を示したもので、消音器に入射した騒音は消音器の断面積の変化部において反射され、その結果音圧レベルが低減する。
【００３４】
図５のような空洞構造を備えた消音器の透過損失ＴＬ（ｄＢ）は次式で与えられる。
【数１】
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【００３５】
上式により計算した透過損失ＴＬ（ｄＢ）をグラフにすると、図６のようになる。
【００３６】
図６から、透過損失ＴＬの最大値は周波数ｆ＝ｃ／（４ｌ）のところで得られることがわかる。この周波数が、画像形成装置内部から外部へ漏れる騒音の周波数と一致するように防音壁２２を装着し、第１空洞部２３ａ，第２空洞部２３ｂ，第３空洞部２３ｃの間隔ｌを調整することで、大きな騒音低減効果が得られる。
【００３７】
例えば、感光ドラム３１で発生し、排出口１１から漏れる騒音が１７００Ｈｚとすれば、音速がＣ＝３４０（ｍ／ｓ）のとき、空洞部２３の間隔はｌ＝０．０５（ｍ）となる。すなわち、互いに対向する端壁２１ｄと防音壁２２ａの間隔、防音壁２２ａ，２２ｂ間の間隔、防音壁２２ｂと端壁２１ｅ間の間隔を、ｌ＝０．０５（ｍ）にすれば、大きな騒音低減効果が得られる。
【００３８】
しかし、装置本体の印字速度を高速化した場合、感光ドラム３１で発生する騒音が２４００Ｈｚに変化するので、第１，第２，第３空洞部２３ａ，２３ｂ，２３ｃの各間隔が、ｌ＝０．０５（ｍ）では、消音効果が十分に得られない。
【００３９】
その場合、各空洞部の間隔が２４００Ｈｚの騒音を消音できる間隔ｌ＝０．０３５（ｍ）になるように防音壁２２ａ，２２ｂを装着すれば、印字速度を高速化した場合でも、大きな騒音低減効果が得られる。
【００４０】
ここで、防音壁２２の消音ケース部材２１への装着方法としては、消音ケース部材２１の上部内面側に溝を形成しておき、溝に防音壁２２を挿入するようにして装着する。この場合には、防音壁２２を消音ケース部材２１に簡易に着脱可能な構成となる。また、消音ケース部材２１の内部に接着剤により防音壁２２を接着することで、消音ケース部材２１に防音壁２２を装着するようにしてもよい。
【００４１】
本実施の形態では、各空洞部２３ａ，２３ｂ，２３ｃの間隔を全て同じにし、装置内部で発生する騒音を低減できるようにしたが、各空洞部２３ａ，２３ｂ，２３ｃの間隔を別々に設定して、種々の周波数の騒音を低減できるようにしてもよい。また、本実施の形態では、空洞部の数を３つとしたが、空洞部の数は１つ以上幾つであっても良い。
【００４２】
本実施の形態では、装置本体の排出口１１に隣接させて消音装置２０を設置しているが、これをシート材の給送口に装着しても良い。また、シート材の通路に限らず、騒音が漏れる開口部に適用することができる。
【００４３】
以上説明したように、本実施の形態では、装置本体の外装ケース１５の排出口１１或いは給送口に隣接させて、消音装置２０を設けた。そして、消音装置２０内部に装着した防音壁２２ａ，２２ｂと消音ケース部材２１の内壁面との間隔、および２枚の防音壁２２ａと２２ｂの間隔を、騒音の周波数に対して透過損失が最大となるように設けた。
【００４４】
その結果、スペックが異なる数機種の画像形成装置において、各々の消音ケース部材２１は共通化しつつ、騒音の周波数に応じて防音壁２２ａ，２２ｂの固定位置を変えるだけで、様々な騒音の周波数に対応する消音装置２０を提供することが可能となった。
【００４５】
一般に、樹脂の成型品である外装ケース１５の製造には、装置本体のスペックが異なるごとに金型を設ける必要があり、その為、樹脂成形品の完成までには多大な金型設計及び製造コストと人件費を費やす。しかし本実施の形態の構成によれば、スペックが異なる数機種において外装ケース１５を共通化することが出来るので、金型設計及び製造コスト、人件費を削減することが可能になる。
【００４６】
また、全ての防音壁２２を同形状とすることで、数機種に於いて防音壁２２の金型及び製造工程を共通化でき、開発期間の短縮が実現できた。それに伴い、防音壁２２の製造コストも削減することが可能となった。
【００４７】
これらの効果は、時間当たりの製造台数が多ければ多いほど有効であり、前述の様に個々の製品のコストにも反映するものなので、この部品の共用化がもたらす効果は、非常に大きい。
【００４８】
（第２の実施の形態）
次に、図７，図８を用いて、本発明の第２の実施の形態について説明する。
【００４９】
第２の実施の形態は、第１の実施の形態における消音装置２０の防音壁２２に吸音材２
９を設けることを特徴とする。画像形成装置の動作、消音装置２０の設置方法などは、第１の実施の形態と同一であるため割愛し、ここでは第２の実施の形態の特徴である消音装置２０の構成について説明する。
【００５０】
図７に示すように、防音壁２２の側面に吸音効果の高い吸音材２９（斜線部）を設けることにより、さらなる騒音低減効果を得ることが可能となった。また、図８に示すように、消音ケース部材２１の端壁２１ｄ，２１ｅの内側面にも吸音効果の高い吸音材２９を設けることにより、騒音低減効果を増すことが可能となった。
【００５１】
上記のように構成される消音装置２０を画像形成装置の排出口１１に隣接するように設置することで装置本体の排出口１１を閉塞することなく、排出口１１から漏れ出す騒音を可及的に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】（Ａ）第１の実施の形態に係る画像形成装置の概略構成図                        （Ｂ）第１の実施の形態に係る画像形成装置を上面から見た図
【図２】図１（Ａ）における画像形成装置のＢ−Ｂ断面
【図３】第１の実施の形態に係る画像形成装置の概略斜視図
【図４】第１の実施の形態における消音装置の断面の概略構成図
【図５】空洞型消音器の模式図
【図６】図５に示す空洞型消音器の透過損失を示す特性図
【図７】第２の実施の形態における消音装置に設けられた防音壁の斜視図
【図８】第２の実施の形態における消音装置の斜視図
【図９】従来の画像形成装置の概略構成図
【符号の説明】
【００５３】
１０  画像形成装置本体
１１  排出口
１２  排出トレイ
１５  外装ケース
１６  ケース部材
１７  ケース部材
２０  消音装置
２１  消音ケース部材
２２（２２ａ，２２ｂ）  防音壁
２３（２３ａ，２３ｂ，２３ｃ）  空洞部
２４  ガイドリブ
２５  ガイドリブ
２６  シート材ガイド部材
２７  ヒンジ
２８  シート材通路
２９  吸音材
３０  プロセスカートリッジ
３１  感光ドラム
３２  帯電ローラ
３３  トナー容器
３４  転写ローラ
４０  光学ユニット
４１  光学ケース
４２  ポリゴンミラー
４３  レーザ発振器
４４  折り返しミラー
５０  給送カセット
５１  給送ローラ
５２  搬送ローラ
６０  定着ローラ
６１  定着排出ローラ
６２  排出ローラ
Ｐ    シート材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2008064968.tif 000010
【図８】
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【図９】
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