(57)【要約】【課題】安価な構成により広い周波数帯域の音を減少させることができる紙葉類搬送装置を提供することを課題とする。【解決手段】実施形態に係る紙葉類搬送装置は、紙葉類の搬送面の一側に配置された第１の搬送ガイドと、この第１の搬送ガイドに対向して搬送面の他側に配置された第２の搬送ガイドと、を有する。第１の搬送ガイドには、搬送面から離間する方向に凹んだ少なくとも１つの第１の凹部が設けられている。第１の凹部は、第１の搬送ガイドと第２の搬送ガイドの間で規定された搬送空間を広げて、音響インピーダンスを変化させ、紙葉類の搬送時に発生する音を減少させる。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙葉類の搬送面の一側に配置された第１の搬送ガイドと、
この第１の搬送ガイドに対向して上記搬送面の他側に配置された第２の搬送ガイドと、
上記搬送面から離間する方向に凹んで上記第１の搬送ガイドに設けた少なくとも１つの第１の凹部と、
を有する紙葉類搬送装置。
【請求項２】
少なくとも１つの上記第１の凹部にそれぞれ対向して上記搬送面から離間する方向に凹んで上記第２の搬送ガイドに設けた少なくとも１つの第２の凹部をさらに有する請求項１の紙葉類搬送装置。
【請求項３】
互いに対向する上記第１および第２の凹部の間の吸音室を、紙葉類の搬送方向に沿った長さを異ならせて複数設けるように、複数組の上記第１および第２の凹部を上記第１および第２の搬送ガイドに設けた、請求項２の紙葉類搬送装置。
【請求項４】
上記第１の搬送ガイドの上記搬送面に対向する内面に、紙葉類と接触する突起を設けた、請求項３の紙葉類搬送装置。
【請求項５】
紙葉類を画像形成部へ搬送するとともに上記画像形成部を通過した紙葉類を排紙する第１の搬送路、および原稿を読取位置へ搬送するとともに上記読取位置から排紙する第２の搬送路の少なくとも一方に、請求項１乃至請求項４のいずれかの紙葉類搬送装置を設けた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、紙葉類を搬送ガイドに沿って搬送する紙葉類搬送装置、およびこの紙葉類搬送装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、紙葉類搬送装置として、紙葉類の搬送時における騒音を小さくするため、搬送ガイドの内面に吸音材を設けた装置が知られている（例えば、特許文献１）。特許文献１の吸音材の表面には、吸音材の表面積を大きくするための凹部が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−４０５６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば、複写機やプリンターなどの画像形成装置において、用紙を搬送ガイドに沿って搬送する場合、搬送ガイドの表面と用紙との間の摺接による摩擦音が発生する。また、搬送される用紙と搬送ローラーとの間の衝突音も生じる。また、湾曲した搬送路を搬送される用紙が反り返る際の音や、反り返った用紙の端部が搬送ガイドに当たる音なども発生する。加えて、搬送ローラーを駆動するモーター音やファンの音なども発生する。
【０００５】
複写機から発生する音の周波数特性を調べるため、複写機の正面から１ｍ離れた位置にマイクロフォン設置して、自動原稿送り装置を介して原稿を給送した際の動作音を測定した。測定した動作音を周波数解析した結果の一例を図１７に示す。図１７を見ると、自動原稿送り装置を介して原稿を搬送する動作音は、その周波数帯域が広いことがわかる。つまり、用紙の搬送に起因した騒音は、上述した種々の音が合わさった音であるため、その周波数帯域も広くなる。
【０００６】
このため、上述した従来の装置のように搬送ガイドに吸音材を設けただけでは、特定の周波数帯域の音を良好に吸収できる反面、それ以外の周波数帯域の音の吸収効果はあまり期待できない。図１８は、代表的な吸音材であるウレタンフォームの厚みを変えた場合における吸音特性を示す。これによると、いずれの場合も、約２０００Ｈｚで吸音率のピークを示し、それ以外の周波数の音の吸音効果は小さいことがわかる。つまり、搬送ガイドに吸音材を設けただけでは、ある特定の周波数帯域に含まれる音を減少させることができても、全体の騒音を減少させることは難しかった。  
また、吸音材を設けることで部品点数が多くなり装置の製造コストが高くなる。
【０００７】
よって、安価な構成により広い周波数帯域の音を減少させることができる紙葉類搬送装置の開発が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
実施形態に係る紙葉類搬送装置は、紙葉類の搬送面の一側に配置された第１の搬送ガイドと、この第１の搬送ガイドに対向して搬送面の他側に配置された第２の搬送ガイドと、を有する。第１の搬送ガイドには、搬送面から離間する方向に凹んだ少なくとも１つの第１の凹部が設けられている。第１の凹部は、第１の搬送ガイドと第２の搬送ガイドの間で規定された搬送空間を広げて、音響インピーダンスを変化させ、紙葉類の搬送時に発生する音を減少させる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、画像形成装置の一実施形態である複写機を示す概略図である。
【図２】図２は、紙葉類搬送装置の一実施形態である原稿自動給送装置を示す概略図である。
【図３】図３は、図２の原稿搬送路に設けた消音構造を示す拡大図である。
【図４】図４は、図２のＦ４−Ｆ４に沿った断面図である。
【図５】図５は、図２のＦ５−Ｆ５に沿った断面図である。
【図６】図６は、図５の変形例を示す断面図である。
【図７】図７は、図５の変形例を示す断面図である。
【図８】図８は、図５の変形例を示す断面図である。
【図９】図９は、図５の変形例を示す断面図である。
【図１０】図１０は、図３の消音構造による音の減衰量について説明するための試験装置の一例を示す概略図である。
【図１１】図１１は、図１０の装置を用いて説明した減衰量とＬ／λの関係を示すグラフである。
【図１２】図１２は、図３の吸音室の長さをＬ＝０．０１にした場合の減衰量分布を示す図である。
【図１３】図１３は、図３の吸音室の長さをＬ＝０．０２にした場合の減衰量分布を示す図である。
【図１４】図１４は、図３の吸音室の長さをＬ＝０．０３にした場合の減衰量分布を示す図である。
【図１５】図１５は、図３の吸音室の長さＬを変化させた場合の減衰量の変化を示すグラフである。
【図１６】図１６は、図６の上ガイド板に突起を設けた変形例を示す概略図である。
【図１７】図１７は、従来の複写機の動作音を周波数解析した結果を示すグラフである。
【図１８】図１８は、従来の吸音材の特性を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照しながら実施形態について詳細に説明する。  
図１は、画像形成装置の一実施形態に係る複写機１００を示す概略図である。複写機１００は、筐体１０１内の略中央に画像形成部１０を有する。画像形成部１０は、イエロー画像形成部１０Ｙ、マゼンタ画像形成部１０Ｍ、シアン画像形成部１０Ｃ、ブラック画像形成部１０Ｂを有する。４色の画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂは、水平方向に互いに離間して併設されている。
【００１１】
複写機１００は、この他に、４色の画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂで形成された各色画像を重ねて転写する無端状の転写ベルト１、用紙Ｐ（紙葉類）を収容した給紙カセット２、転写ベルト１上の画像を用紙Ｐに転写する転写ローラー３、用紙Ｐに画像を定着させる定着器４、定着器４を通過した用紙Ｐを排紙トレイ５へ排紙する排紙ローラー５ａ、原稿Ｄ（紙葉類）を載置する原稿台６、および原稿台６上の原稿Ｄの画像を読み取るスキャナー７を有する。
【００１２】
スキャナー７は、後述する原稿自動給送装置１１０により原稿台６に給送された原稿Ｄの画像を読み取る。各色の画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂは、スキャナー７で読み取った画像の各色成分に基づく静電潜像を像担持体上に形成し、静電潜像を各色トナーにより現像して転写ベルト１に転写する。
【００１３】
用紙Ｐは、ピックアップローラー２ａによって給紙カセット２から取り出され、主搬送路８（第１の搬送路）を介して定着位置へと搬送される。そして、転写ローラー３によって、転写ベルト１上の各色の現像剤像が、定着位置を通過する用紙Ｐ上に転写される。現像剤像が転写された用紙Ｐは、主搬送路８を通して定着器４を通過され、現像剤像が溶融されて用紙Ｐに定着される。このように画像が形成された用紙Ｐは、排紙ローラー５ａによって排紙トレイ５へ排紙される。
【００１４】
一方、用紙Ｐの両面に画像を形成する場合、片面に画像を形成した用紙Ｐを挟持拘束した状態の排紙ローラー５ａを逆転させ、当該用紙Ｐを反転搬送路９へ導く。そして、反転搬送路９を介して搬送した用紙Ｐを主搬送路８へ送り込み、その裏面に画像を形成する。
【００１５】
図２は、紙葉類搬送装置の一実施形態である原稿自動給送装置１１０（以下、ＡＤＦ１１０と称する）を示す概略図である。ＡＤＦ１１０は、原稿Ｄを給紙する給紙トレイ１１１、原稿Ｄを排出する排紙トレイ１１２、および給紙トレイ１１１を介して給紙された原稿Ｄを読取位置を通して排紙トレイ１１２に向けて搬送する原稿搬送路１１３（第２の搬送路）を有する。また、ＡＤＦ１１０は、原稿搬送路１１３に沿って複数の搬送ローラー１１４を備え、原稿搬送路１１３の途中に消音構造２０を有する。
【００１６】
上述したＡＤＦ１１０を備えた複写機１００は、筐体１０１内で用紙Ｐを搬送するとともに、ＡＤＦ１１０内で原稿Ｄを搬送するため、搬送動作に伴う上述した動作音が生じる。複写機１００は、一般に、オフィスに設置されて使用されるため、このような動作音はできるだけ小さくすることが望ましい。
【００１７】
このため、本実施形態では、複写機１００の筐体１０１内で用紙Ｐを搬送する主搬送路８、反転搬送路９、およびＡＤＦ１１０内で原稿Ｄを搬送する原稿搬送路１１３にそれぞれ消音構造２０を設けた。これにより、ＡＤＦ１１０を含む複写機１００全体として、紙葉類の搬送時に生じる音を減少させるようにした。各搬送路８、９、１１３に設けた消音構造２０および消音のメカニズムは同じであるため、以下の説明では、ＡＤＦ１１０の原稿搬送路１１３に設けた消音構造２０について代表して説明し、主搬送路８および反転搬送路９に設けた消音構造２０についての説明を省略する。
【００１８】
図３は、図２のＡＤＦ１１０に設けた消音構造２０を拡大した断面図である。図４は、図２のＦ４−Ｆ４に沿った断面図であり、図５は、図２のＦ５−Ｆ５に沿った断面図である。本実施形態では、原稿搬送路１１３（以下、単に、搬送路１１３と称する）に沿った２箇所に消音構造２０を設けた。
【００１９】
消音構造２０は、搬送路１１３の図示上面側（搬送面の一側）に配置した上ガイド板２２（第１の搬送ガイド）、および搬送路１１３の下面側（搬送面の他側）に配置した下ガイド板２４（第２の搬送ガイド）を形状加工したものである。上ガイド板２２および下ガイド板２４は、原稿Ｄの搬送面を間に挟んで互いに向かい合う平らな内面２２ａ、２４ａを有する。
【００２０】
具体的には、本実施形態では、原稿Ｄの搬送面から離間する方向に上ガイド板２２の一部を内面２２ａより凹ませて半円筒形の１つの凹部２３（第１の凹部）を形成し、この凹部２３に対向して、原稿Ｄの搬送面から離間する方向に下ガイド板２４の一部を内面２４ａより凹ませて半円筒形の１つの凹部２５（第２の凹部）を形成した。これら２つの凹部２３、２５は、搬送面に対して面対称となる同じ形状を有し、それぞれの長手軸が原稿Ｄの搬送方向に沿う姿勢で設けられている。よって、２つの凹部２３、２５を対向させると、搬送路１１３の途中に略円柱状の空間が形成される。この空間は吸音室３０として機能する。
【００２１】
消音構造２０は、搬送路１１３の途中に上述した吸音室３０を設けることで、原稿Ｄの搬送方向と直交する面に沿って搬送路１１３を切断した断面の面積を搬送方向に沿って変化させている。このように搬送路１１３の断面積を途中で変化させることで、音響インピーダンスを変化させて、搬送路１１３に消音機能を持たせている。
【００２２】
音響インピーダンスＺは、搬送路１１３を伝播する音の音圧をｐとし、搬送路の断面積をＳとし、粒子速度をμとした場合、
Ｚ＝ｐ／Ｓμ
で表わすことができる。
【００２３】
例えば、原稿Ｄの搬送方向に沿って搬送路１１３の断面積を大きくして音響インピーダンスを変化（小さく）させると、音響インピーダンスが変化した位置（図３のＲ１、Ｒ３）で音の一部が反射（ｒ１、ｒ３）され、原稿Ｄの搬送方向と逆向きに戻される。これにより、搬送方向に伝播される音が減少されることに加えて、反射した音と搬送方向に伝播する音が干渉して、搬送方向に伝播する音が減衰する。
【００２４】
また、搬送路１１３の断面積を小さくして音響インピーダンスを変化（大きく）させても、音響インピーダンスが変化した位置（図３のＲ２、Ｒ４）で音の一部が反射（ｒ２、ｒ４）され、原稿Ｄの搬送方向と逆向きに戻される。これにより、搬送方向に伝播される音が減少されることに加えて、反射した音と搬送方向に伝播する音が干渉して、搬送方向に伝播する音がさらに減衰する。
【００２５】
以上のように、本実施形態の消音構造２０は、搬送路１１３を規定する上ガイド板２２および下ガイド板２４を形状加工して搬送路１１３の断面積を変化させることで、搬送路１１３を伝播する音を減少させるようにした。消音構造２０は、搬送路上の１箇所に設けても消音効果を発揮できるが、本実施形態のように搬送方向に離間した複数個所（本実施形態では２箇所）に設けることで、さらに消音効果を高めることができる。
【００２６】
また、本実施形態では、半円筒形の２組の凹部２３、２５（吸音室３０）を搬送路１１３上に設けたが、例えば、図６に示すように、搬送方向と直交する幅方向の複数個所に吸音室３０を設けてもよい。また、図７に示すように、断面形状が矩形の凹部２７、２９を互いに対向させて吸音室４０を形成しても良く、図８に示すように、幅方向に並べて複数の吸音室４０を設けてもよい。
【００２７】
また、搬送方向に沿って設けた複数の吸音室３０（４０）が幅方向の同じ位置に配置されていると、搬送される原稿Ｄの搬送方向の先端の同じ部位が何度も吸音室３０（４０）を通過することになり、原稿Ｄの先端に折れや切れなどの不具合を生じる可能性がある。このため、例えば、図９に示すように、原稿Ｄの先端の同じ部位が何度も吸音室３０（４０）を通過することのないように、搬送方向に連続して設けた吸音室３０（４０）の幅方向の位置をずらしてレイアウトしても良い。なお、図９では、説明を分かり易くするため、吸音室３０を搬送方向から見た断面形状として図示してある。また、原稿Ｄの搬送方向を矢印Ｔで示してある。
【００２８】
以下、上述した消音構造２０による音の減衰量について、図１０に示す試験装置５０を用いて説明する。試験装置５０は、円形の断面形状（断面積Ｓ１）を有する音伝播路５２の途中に、Ｓ１より大きい断面積Ｓ２の円形の断面形状を有する円柱状の吸音室５４を有する。音の伝播方向（図示矢印方向）に沿った吸音室５４の長さをＬとし、断面積の比をｍ＝Ｓ２／Ｓ１とし、伝播する音の波長をλとし、ｋ＝２π／λとした場合、この装置を伝播する音の減衰量は、
【数１】
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となる。
【００２９】
図１１は、上述した減衰量とＬ／λとの関係を示すグラフである。このグラフは、断面積比ｍ＝１０の場合とｍ＝５０の場合を比較して示す。この場合、試験装置５０内の音の伝播路の温度は３０℃であるものとした。
【００３０】
これによると、伝播路の断面積比ｍが大きいほど音の減衰量が多くなっていることがわかる。つまり、消音効果を高めるためには、吸音室５４の断面積Ｓ２を音伝播路５２の断面積Ｓ１より大きくすればよいことになる。原稿Ｄの搬送路１１３に置き換えて考えると、原稿Ｄの搬送スペース（上ガイド板２２の内面２２ａと下ガイド板２４の内面２４ａとの間の隙間）は非常に狭いため、吸音室３０（４０）を設けることで搬送経路の断面積を数１０倍にすることは容易である。
【００３１】
また、図１１からわかるように、吸音室５４の長さＬがλ／２、λ、３λ／２、２λ・・・である場合に、音の減衰量が０になり、Ｌがλ／４、３λ／４、５λ／４・・・である場合に、減衰量が最大になる。つまり、音の減衰量は、吸音室５４の長さＬと音の波長λとの関係によって変化する。言い換えると、音の伝播経路に複数の吸音室を設けて、各吸音室の長さＬを異ならせることにより、広い周波数帯域の音を減衰させることができる。
【００３２】
図１２は、吸音室の長さをＬ＝０．０１ｍとし、伝播する音の周波数Ｈｚと搬送路の断面積比ｍをパラメータとした場合の、音の減衰量を示す。これによると、断面積比ｍ＝４０に設定した場合に、８０００〜１００００Ｈｚの音の減衰量が最も多くなることがわかる。
【００３３】
図１３は、吸音室の長さをＬ＝０．０２ｍとし、伝播する音の周波数Ｈｚと搬送路の断面積比ｍをパラメータとした場合の、音の減衰量を示す。また、図１４は、吸音室の長さをＬ＝０．０３ｍとし、伝播する音の周波数Ｈｚと搬送路の断面積比ｍをパラメータとした場合の、音の減衰量を示す。これによると、断面積比ｍ＝４０に設定した場合に、５０００Ｈｚの音の減衰量が最も多くなることがわかる。
【００３４】
以上のように、音の減衰量は、搬送路の断面積比ｍに応じて変化する。また、吸音室の長さＬは、減衰させたい音の周波数に応じて最も減衰量を多くできる最適値がある。言い換えると、紙葉類の搬送路の途中に複数の吸音室を設けて、各吸音室の長さＬを種々に異ならせることで、広い周波数帯域の音を減少させることができる。
【００３５】
図１５は、伝播する音の周波数Ｈｚと吸音室の長さＬをパラメータとした場合の音の減衰量の変化を示すグラフである。なお、このとき、搬送路の温度を３０℃とし、断面積比をｍ＝１０とした。これによると、Ｌを変化させた場合、各周波数の音で少なくとも１つの減衰量のピークがあり、吸音室の長さの最適値が存在することがわかる。
【００３６】
例えば、１０００Ｈｚの音では、吸音室の長さをＬ＝０．０９ｍにした場合に減衰量が最も多くなる。また、例えば、５０００Ｈｚの音では、吸音室の長さをＬ＝０．０２ｍ、０．０５ｍ、０．０９ｍ、０．１２ｍにした場合に減衰量が最も多くなる。また、例えば、１００００Ｈｚの音では、吸音室の長さをＬ＝０．０１ｍ、０．０２５ｍ、０．０４５ｍ、０．０６ｍ、０．０７５ｍ、０．０９５ｍ、０．１１ｍ、０．１２５にした場合に減衰量が最も多くなる。
【００３７】
以上のように、本実施形態によると、紙葉類の搬送経路の途中で搬送路の断面積を変化させることにより、断面積が変化する前後で音響インピーダンスを変化させ、搬送路を伝播する音を減少させることができる。また、この際、搬送路の断面積を変化させる吸音室の搬送方向に沿った長さを異ならせて、複数の吸音室を設けることで、広い周波数帯域の音を減少させることができる。この場合、従来のように、搬送ガイドに吸音材を設ける必要がなく、部品点数を少なくでき、装置の製造コストを低減できる。つまり、本実施形態によると、安価な構成により広い周波数帯域の音を減少させることができる紙葉類搬送装置、およびこの装置を備えた画像形成装置を提供できる。
【００３８】
いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【００３９】
例えば、上述した実施形態では、紙葉類の搬送面の両側にあるガイド板に凹部を設けて搬送路の途中に吸音室を形成した場合について説明したが、これに限らず、上ガイド板２２だけに凹部２３を設けて下ガイド板２４との間に吸音室を形成しても良い。すなわち、吸音室の形状や大きさは任意に設計可能であり、吸音室の搬送方向に沿った長さを異ならせて複数設ければよい。また、凹部は、搬送面に対して面対称となる同じ形状でなくてもよい。
【００４０】
さらに、図１６に示すように、上ガイド板２２の内面２２ａに複数の突起６０を設けてもよい。これら複数の突起６０は、搬送される紙葉類が上ガイド板２２の内面２２ａに接触する面積を減らすよう機能する。これにより、紙葉類と上ガイド板２２との間の摺接による摩擦音を小さくすることができる。なお、これら複数の突起６０は、搬送方向に連続した細長いリブであってもよい。
【符号の説明】
【００４１】
８…主搬送路、９…反転搬送路、１１３…原稿搬送路、２０…消音構造、２２…上ガイド板、２４…下ガイド板、２２ａ、２４ａ…内面、２３、２５、２７、２９…凹部、３０、４０…吸音室、１００…複写機、１１０…原稿自動給送装置。
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2016210531.tif 000015
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2016210531.tif 000019
【図１７】
2016210531.tif 000020
【図１８】
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