(57)【要約】【課題】構造体と外装カバーの間の振動を遮断して、外装カバーからの音の放射を防止した構造体の防振構造を提供する。【解決手段】後カバー４６の爪４７に後側板３２からのモータ駆動系の振動が伝わらないようにする構造である。振動遮断手段５０は、プレート５１とプレート５２の間に弾性体５３を固着させた構成である。プレート５２は後側板３２にネジ５５で締結固定され、後カバー４６は、爪４７をプレート５２に設けられた外装カバー取り付け穴５４に弾性変形させながら挿入する。プレート５１とプレート５２は弾性体５３を介しているため、弾性体５３の設定により振動絶縁可能である。この構造で、防振し、外装カバーからの音の放射を防止する。【選択図】図５
2012155074.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加振源を有し、構造体に外装カバーを装着した機器で、前記加振源が装着されている構造体に直接に前記外装カバーを固定する構造体の防振構造において、
前記構造体と前記外装カバーとの間に振動絶縁手段を配置し、かつ
前記構造体と前記外装カバーとの固定を、前記構造体と前記外装カバーとの嵌合手段及びネジによる締結手段で行う
ことを特徴とする構造体の防振構造。
【請求項２】
請求項１の構造体の防振構造において、
前記構造体が板金構造体であり、
前記外装カバーは樹脂材料製のものであり、
前記構造体と前記外装カバーとの嵌合手段として、前記外装カバーに弾性変形可能な樹脂爪を設け、前記構造体に前記樹脂爪を挿入して固定する穴を設けた
ことを特徴とする構造体の防振構造。
【請求項３】
請求項１または２の構造体の防振構造において、
前記振動絶縁手段が、弾性体と、該弾性体を挟む対向した一対の金属プレートからなり、
該金属プレートの一方を前記構造体に固定し、他方の金属プレートを前記外装カバー側に固定する
ことを特徴とする構造体の防振構造。
【請求項４】
加振源を有し、構造体に外装カバーを装着した機器で、前記加振源が装着されている構造体に直接に前記外装カバーを固定する構造体の防振構造において、
前記構造体と前記外装カバーとの間に振動絶縁手段を配置し、かつ
前記構造体と前記外装カバーとの固定を、前記構造体と前記外装カバーとをネジによる締結手段で締結して行う
ことを特徴とする構造体の防振構造。
【請求項５】
請求項４の構造体の防振構造において、
前記振動絶縁手段が、弾性体と、該弾性体を挟む対向した一対の金属プレートからなり、
該金属プレートの一方を前記構造体に固定し、他方の金属プレートを前記外装カバー側に固定する
ことを特徴とする構造体の防振構造。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかの構造体の防振構造を用いたことを特徴とする自動原稿送り装置。
【請求項７】
請求項６の構造体の自動原稿送り装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動や騒音を減少させた機器の構造体と外装部材に関し、詳細には、プリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置やPCや家電等の機器のような、構造体と外装材を有する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
日常使用される機器の多くには外装カバーが取り付けられている。人間が機器の内部に直接触れることがないようにする、あるいは機器の騒音を遮音する、またあるいは美観を向上させる等々のように、外装カバーには様々の機能がある。
【０００３】
外装カバーの機能の一つである遮音効果を自動原稿送り装置（オート・ドキュメント・フィーダー：以下ＡＤＦという）で確認したところ以下のような結果を得た。
【０００４】
図９はＡＤＦの外装カバー有り、無し時の音圧レベルの比較結果である。横軸は周波数で１／３オクターブバンドごとの周波数分布になっている。縦軸は音圧レベルｄＢ（Ａ）である。図９より、２５００Ｈｚバンド以上の高周波側では外装カバーの遮音効果が顕著であったが、２００〜５００Ｈｚバンド程度の低周波側においては、外装カバー装着時の悪影響と考えられる音圧レベルの上昇があったことがわかる。特に２５０Ｈｚバンドの上昇が激しく、モータプーリとタイミングベルト（図示せず）の噛み合い音であることがわかる。
【０００５】
図１０は、ＡＤＦの稼動時における後カバーの振動を、加速度ピックアップを装着して計測し、ＦＦＴ分析した結果である。図１０より、外装カバーの振動は、ＡＤＦの駆動系の周波数で大きく振動していることがわかる。
【０００６】
すなわち、ＡＤＦの多くは、駆動モータやギヤ、タイミングプーリとタイミングベルト等の駆動系が配置された構造体に外装カバーが直接固定されている構造であるため、駆動系の振動が外装カバーに固体伝搬し、外装カバーが振動し、外装カバーがスピーカーのような働きをすることになり、騒音が増幅されていると考えられる。
【０００７】
特許文献１では、画像形成装置、その他、駆動源としてモータ、ギヤ列、ベルト等を使用する各種機器において、これらの駆動源をブラケットによってユニット化してなる駆動ユニットから機器本体側へ直接的に振動、騒音が伝達されることを防止して低振動、低騒音化を図っている。すなわち、筐体内部に、画像形成部と、用紙搬送機構と、これらの被駆動対象を駆動する駆動ユニットとを備え、該駆動ユニットを筐体側の側板に防振機構を介して支持した画像形成装置であって、駆動ユニットは、モータと、該モータからの駆動力を被駆動対象に伝達するギヤ列と、これらを支持する駆動ブラケットとを備え、防振機構は、側板に対して固定されると共に該駆動ユニットの駆動ブラケットを弾性的に吊架する中間ブラケットを備えている構造となっている。
【０００８】
特許文献２では、緩衝材としての防振ゴムの必要な部分のみの厚みを増すことにより緩衝効果を向上させ、かつ、コストダウンをも達成することができる画像形成装置の防振ゴムを得るために、原稿画像を読み取る画像読み取り部と、画像を形成する画像形成部とを有し、駆動用モータは環状の防振ゴムを介し、回転軸を横向きにして画像形成装置に取り付けられた画像形成装置において、前記防振ゴムの半径方向の幅は、防振ゴムに荷重が加わらない方向の幅よりも防振ゴムに荷重が加えられる方向の幅が大きくなっているように構成している。
【０００９】
特許文献３では、ギヤ等の従動体による側圧の影響を最小限に抑えつつ、モータ振動を効果的に遮断することができるモータの防振構造を提供するため、モータ主要部を覆うモータケーシングと、該モータケーシングから軸方向に突出したモータ軸とを有してなるモータの防振構造として、モータケーシングの外周面にラジアル方向から当接する複数のゴム状弾性体を設けるとともに、これら複数のゴム状弾性体を支持部材によって支承するようにした構成としている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述の特許文献に記載されている従来技術は、いずれも駆動源の防振を行うものであり、外装カバーの適切な防振についてはなんら記載されていない。
【００１１】
そこで本発明は、構造体と外装カバーの間の振動を遮断して、外装カバーからの音の放射を防止した構造体の防振構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の構造体の防振構造のうち請求項１に係るものは、加振源を有し、構造体に外装カバーを装着した機器で、前記加振源が装着されている構造体に直接に前記外装カバーを固定する構造体の防振構造において、前記構造体と前記外装カバーとの間に振動絶縁手段を配置し、かつ前記構造体と前記外装カバーとの固定を、前記構造体と前記外装カバーとの嵌合手段及びネジによる締結手段で行うことを特徴とする。
【００１３】
同請求項２に係るものは、請求項１の構造体の防振構造において、前記構造体が板金構造体であり、前記外装カバーは樹脂材料製のものであり、前記構造体と前記外装カバーとの嵌合手段として、前記外装カバーに弾性変形可能な樹脂爪を設け、前記構造体に前記樹脂爪を挿入して固定する穴を設けたことを特徴とする。
【００１４】
同請求項３に係るものは、請求項１または２の構造体の防振構造において、前記振動絶縁手段が、弾性体と、該弾性体を挟む対向した一対の金属プレートからなり、該金属プレートの一方を前記構造体に固定し、他方の金属プレートを前記外装カバー側に固定することを特徴とする。
【００１５】
同請求項４に係るものは、加振源を有し、構造体に外装カバーを装着した機器で、前記加振源が装着されている構造体に直接に前記外装カバーを固定する構造体の防振構造において、前記構造体と前記外装カバーとの間に振動絶縁手段を配置し、かつ前記構造体と前記外装カバーとの固定を、前記構造体と前記外装カバーとをネジによる締結手段で締結して行うことを特徴とする。
【００１６】
同請求項５に係るものは、請求項４の構造体の防振構造において、前記振動絶縁手段が、弾性体と、該弾性体を挟む対向した一対の金属プレートからなり、該金属プレートの一方を前記構造体に固定し、他方の金属プレートを前記外装カバー側に固定することを特徴とする。
【００１７】
同請求項６に係るものは、請求項１から５のいずれかの構造体の防振構造を用いたことを特徴とする自動原稿送り装置である。
【００１８】
また請求項７に係るものは、請求項６の構造体の自動原稿送り装置を備えたことを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、構造体に外装カバーを樹脂の弾性を利用した嵌合とネジ締結との併用で固定している場合、そのどちらも振動遮断構造を用いることにより、構造体から外装カバーへの固体伝搬をできるだけ防ぐようにすることで、静音化を図れるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係る防振構造の実施対象となる構造体の一例として、公知の原稿送り装置（ＡＤＦ）の構造例を示す概念的断面図
【図２】図１に示したＡＤＦについて、構造体と駆動モータのみを示した斜視図
【図３】図２の構造体に外装カバーを装着した状態を示す図
【図４】本発明に係る防振構造の実施対象となる構造体の部位の概念的断面図
【図５】本発明に係る防振構造、換言すれば振動遮断構造の一実施例を示す概念的拡大断面図
【図６】本発明に係る防振構造（振動遮断構造）の他の実施例を示す概念的拡大断面図
【図７】図５、図６で説明した二つの弾性支持振動系のモデル図
【図８】図５、図６で説明した二つの弾性支持振動系における振動伝達率を説明するための図
【図９】ＡＤＦの外装カバー有り、無し時の音圧レベルの比較結果を示すグラフ図
【図１０】ＡＤＦの稼動時における後カバーの振動を、加速度ピックアップを装着して計測し、ＦＦＴ分析した結果を示すグラフ図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明に係る構造体の防振構造の実施形態を図面を参照して説明する。
【実施例】
【００２２】
図１は、本発明に係る防振構造の実施対象となる構造体の一例として、公知の原稿送り装置（ＡＤＦ）の構造例を示す概念的断面図である。原稿の分離部１は給紙ベルト２と分離コロ３で構成されたＦＲＲ方式である。呼び出しコロ４によって呼び出された原稿が分離部１に搬送された際に、複数枚の原稿が分離部１に搬送されると、分離コロ３は搬送方向と逆方向に回転して１枚目（最上位の原稿）以外の原稿を原稿トレイ５の方向へ押し戻す。なお、原稿トレイ５には用紙のサイズを検知するためのセンサとしてＡ４サイズ用のＡ４検知センサ１２、Ｂ５サイズ用のＢ５検知センサ１３、リーガルサイズ用のリーガルサイズ検知センサ１４が配置され、これとＡＤＦ内部の４つの幅サイズセンサ１５のセンサの組み合わせによる原稿サイズ検知を行っている。
【００２３】
原稿給紙を行って分離部１での搬送対象となる原稿が１枚のみになり、原稿による分離コロ３へのトルクがアップすると、分離コロ３に設置されたトルクリミッタ（図示せず）により、分離コロ３は原稿の搬送方向へ原稿の搬送と連れ回りし、給紙ベルト２により原稿は搬送方向で下流側へと搬送される。そして突き当てセンサ６で分離給紙された後の原稿先端を検知し、その時点から所定パルス分だけ呼び出しコロ４等の原稿搬送ための上述した各手段のための駆動パルスを送って突き当てローラ対７に原稿の先端を突き当てて原稿先端にたわみを作り、スキュー（斜行）補正を行う。原稿はスキュー補正後に搬送ローラ対１６、読み取り前ローラ１７、レジストセンサ１８を通過して、読み取りローラ８の位置へ搬送される。突き当てセンサ６により原稿先端を検知すると、読み取りモータ９がONして回転を始め、読み取りローラ８による読み取り位置に原稿を搬送し、本体露光ガラス１９を介した原稿画像の読み取り終了後、搬送ローラ対Ｂ２０、排紙センサ２１、搬送ローラ対Ｃ２２、排紙ローラ対２３を通して原稿を排紙テーブル１０上に排出する。なお、図１に示した装置では、生産性の向上のため、密着イメージセンサ１１と白色ローラ２４を設け、両面原稿の両面同時読み取りを行っている。
【００２４】
図２は、図１に示したＡＤＦについて、構造体と駆動モータのみを示した斜視図であり、コの字型の板を上側に開放部を向けて配置した後側板３２と、前側板３１の間に、左ステー３３、リバースローラステー３４、原稿テーブルステー３５、右ステー３６を配置している。呼び出しモータブラケット３７には呼び出しモータ４３が取り付けられ、給紙モータブラケット３８には給紙モータ４０が取り付けられ、読み取りモータブラケット３９には読み取りモータ９と排紙モータ４１が取り付けられている。これらのモータブラケットは、それぞれ後側板３２に取り付けられて固定されている。また、これらのモータ駆動は、それぞれのモータブラケットを介して後側板３２へ振動が伝達し、後側板３２の振動が大きくなっている。
【００２５】
そして後側板３２の外側側面には外装カバー取り付け穴４２があけてある。ここに外装カバーの爪４７を差し込んで固定する。
【００２６】
図３は、図２の構造体に外装カバーを装着した状態を示す図である。主な外装カバーは、給紙カバー４４、前カバー４５、後カバー４６、原稿トレイ５、排紙テーブル１０である。前カバー４５と、後カバー４６はネジによって構造体に固定されている。なお、後カバー４６は樹脂の爪が設けられており、図２の後側板３２の外側側面にある外装カバー取り付け穴４２にその樹脂の爪が挿入される。後側板３２の振動は、ネジや樹脂爪の固定部から後カバーに伝搬され、後カバーが振動して音響放射し、大きな騒音を発生するので、後カバー４６と、後側板３２の固定部分に上述した防振構造を装着することで、後カバー４６への固体伝搬を遮断して静音化することができる。
【００２７】
図４は、本発明に係る防振構造の実施対象となる構造体の部位の概念的断面図である。この図は、後側板３２と後カバー４６の固定の様子、後側板３２に設置された加振源７０が空気伝搬音７１を放射し、振動７２が後側板３２に固体伝搬している様子を示す。
【００２８】
この構造体で後カバー４６を後側板３２に装着するには、まず、後側板３２の外装カバー取り付け穴４２に外装カバーの爪４７を弾性変形を利用しながら挿入する。爪４７が取り付け穴４２にはまると引っかかるため、爪４７を弾性変形させてやらないと取り付け穴４２から抜けない様になっている。この状態にすれば、ネジ止め部４８は自動的にネジ穴がほぼ合うような位置に配置されていて、容易にネジによる締結が可能である。
【００２９】
既述のように、このような構造では、後側板３２がモータ駆動系の周波数で振動し、それが後カバー４６に伝搬して後カバー４６がスピーカーの様になり、音響放射していると考えられる。これを防ぐために、後側板３２が、後カバー４６を振動遮断させながら固定する構造を有し、空気伝搬音７１に関しては、後カバー４６によって減衰されるようにする。
【００３０】
＜実施例１＞
図５は本発明に係る防振構造、換言すれば振動遮断構造の一実施例を示す概念的拡大断面図である。この図の構造は、後カバー４６の爪４７に後側板３２からのモータ駆動系の振動が伝わらないようにする構造である。すなわち、振動遮断手段５０は、プレート５１とプレート５２の間に弾性体５３を固着させた構成であり、プレート５２は後側板３２にネジ５５で締結固定され（ネジ５５は一点鎖線で示してある）、後カバー４６は、爪４７をプレート５２に設けられた外装カバー取り付け穴５４に弾性変形させながら挿入する。プレート５１とプレート５２は弾性体５３を介しているため、弾性体５３の設定により振動絶縁可能である。弾性体５３の設定による振動絶縁については後述する。
【００３１】
＜実施例２＞
図６は本発明に係る防振構造（振動遮断構造）の他の実施例を示す概念的拡大断面図である。この図の構造は、後側板３２と後カバー４６の間に振動遮断手段５６を挿入している。振動遮断手段５６は、プレート５７とプレート５８の間に弾性体５９を固着させた構成であり、プレート５７は後側板３２にネジ６０で締結固定され、振動遮断手段５６のプレート５８にブラケット６１をネジ６２で締結固定し、後側板３２からの振動を弾性体５９によって絶縁した上で、ブラケット６２に後カバー４６をネジ６３によって締結固定する。ネジ６０、６２、６３はそれぞれ一点鎖線で示してある。
【００３２】
＜振動系のモデル＞
図７は、上述した二つの弾性支持振動系のモデル図である。振動を発生する機械とその取り付け台との間に弾性体を設置することを弾性支持という。防振支持、浮遊構造などといわれるものも、弾性支持法の原理に基づく。波動はその伝搬の性質が異なる材料との境界面では反射する性質がある。
【００３３】
図示のように、質量ｍがバネ定数kのバネ要素と、減衰特性Ｃの減衰要素によって支えられているモデルで説明する。説明を簡単にするために、減衰特性Ｃを無視したときの、この系の共振周波数ｆ０は、下記の数式１で表される。
【数１】
2012155074.tif 000003
【００３４】
図８は、上述した二つの弾性支持振動系における振動伝達率を説明するための図である。振動伝達率は、機械の強制振動数Ｆと、弾性支持したときの弾性体の固有振動数ｆ０の比で決まる。共振点では、伝達率が大きくなり、ｆ０以下の周波数では、伝達率は１より大で、ｆ０をこえると急に振動の伝達は悪くなる。防振設計の際は、一般にF／ｆ０を３以上にとる。そして、ｆ０を小さくすると防振効果が大きく、そのためにはバネ定数kを小さくするか、質量ｍを大きくするかのいずれかのいずれかを講じることとなる。本発明の実施対象とする構造では、質量ｍは、この場合、後カバーに相当することになるので変更することは難しい。よって、バネ定数kを小さくする、つまり、防振ゴムの硬度を小さくすると低い周波数まで防振できることになる。モータ等を支持する場合と異なり、モータの支持ができずに傾いたり、モータ起動時にモータが逃げるというような心配がないので、軽い外装カバーを支持できる程度のごく軟らかい硬度に設定可能である。このような考えの下で、振動数２５０Ｈｚが図１０に示した防振領域内となるように設定できれば、後側板３２からの振動が後カバー４６に伝播することがなく、静音化が可能となる。
【００３５】
本発明に係る構造体の防振構造、自動原稿送り装置に搭載することにより、自動原稿送り装置の構造体（例えば筐体）から外装カバーへの固体伝播を防止して動作時の静音化を図れる。
【符号の説明】
【００３６】
１：原稿の分離部
２：給紙ベルト
３：分離コロ
４：呼び出しコロ
５：原稿トレイ
６：突き当てセンサ
８：読み取りローラ
９：読み取りモータ
１０：排紙テーブル
１１：密着イメージセンサ
１２：Ａ４検知センサ
１３：Ｂ５検知センサ
１４：リーガルサイズ検知センサ
１５：幅サイズセンサ
１６：搬送ローラ対
１７：読み取前ローラ
１８：レジストセンサ
１９：本体露光ガラス
２０：搬送ローラ対
２１：排紙センサ
２２：搬送ローラ対
２３：排紙ローラ対
２４：白色ローラ
３１：前側板
３２：後側板
３３：左ステー
３４：リバースローラステー
３５：原稿テーブルステー
３６：右ステー
３７：呼び出しモータブラケット
３８：給紙モータブラケット
３９：読み取りモータブラケット
４０：給紙モータ
４１：排紙モータ
４２：外装カバー取り付け穴
４３：呼び出しモータ
４４：給紙カバー
４５：前カバー
４６：後カバー
４７：外装カバーの爪
４８：ネジ止め部
５０：振動遮断手段
５１、５２：プレート
５３：弾性体
５４：外装カバー取り付け穴
５５：ネジ
５６：振動遮断手段
５７、５８：プレート
５９：弾性体
６０：ネジ
６１：ブラケット
６２、６３：ネジ
７０：加振源
７１：空気伝搬音
７２：振動
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３７】
【特許文献１】特開2003-057901号公報
【特許文献２】特開平11-024349号公報
【特許文献３】特開平10-014162号公報
【図１】
2012155074.tif 000004
【図２】
2012155074.tif 000005
【図３】
2012155074.tif 000006
【図４】
2012155074.tif 000007
【図５】
2012155074.tif 000008
【図６】
2012155074.tif 000009
【図７】
2012155074.tif 000010
【図８】
2012155074.tif 000011
【図９】
2012155074.tif 000012
【図１０】
2012155074.tif 000013