(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像装置にトナーを供給するトナーホッパーを設置したトナーホッパーセッティング部に振動装置を設けたトナー供給装置において、
前記トナーホッパー内のトナーを現像装置に供給するときトナーホッパーセッティング部とトナーホッパーの振動から発する騒音を低減する消音器をトナーホッパーセッティング部に有し、
前記消音器は空洞部と出口管を有し、前記空洞部の体積又は出口管の長さが可変可能であり、前記消音器の共振周波数が前記騒音の主要な周波数成分に対応するように前記空洞部の体積又は出口管の長さを設定したことを特徴とするトナー供給装置。
【請求項２】
前記消音器を１又は複数個有する請求項１記載のトナー供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電子写真方式の複写機やファクシミリ装置，プリンタ等に現像装置に使用するトナー供給装置、特に騒音の防止に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電気機器等の騒音防止は吸音材や遮音材による受動的な対策が通常行われているが、機器が発する音と逆相の音を意図的に出して干渉で消す能動騒音制御は古くから考えられていた。この能動騒音制御を実際の機器に適用するためには高度な制御技術が必要で実現しなかったが、近年の信号処理技術の進歩などの発展で能動騒音制御が使用されるようになった。例えば冷蔵庫や自動車などの騒音に対してスピーカなどを用い逆位相の音を出すことによって干渉させて音を打ち消すようにしている。
【０００３】
また、ヘルムホルツの共鳴器の原理を利用して騒音を低減したレーザプリンタが例えば特開平４−４６９号公報に示されている。このレーザプリンタは現像ユニットの隣接部に設けられたギア部を防音カバーで覆い、防音カバーに中空の消音器を接続させ、ギア部で発生する噛み合い音を低減するようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら電子写真方式を複写機やプリンタは現像器ユニットの隣接部に設けられたギア部だけでなくトナー供給装置からも騒音が発生する。すなわち、トナーホッパーはトナーを現像ユニットへ供給するときに、アジテーターなどを用いてトナーの凝固を防止するために撹拌するが必要である。また、トナーホッパーの壁面にトナーが残留することを防ぎ、かつ、粒子間の付着力が強いトナーを現像ユニットへ供給する部分におけるトナー詰まりを防止するために、トナーセッティング部を振動させてトナー搬送の効率を高めるようにしている。この振動により騒音を伴うことが多い。
【０００５】
この発明はかかる振動による騒音を低減して、騒音の少ないトナー供給装置を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るトナー供給装置は、現像装置にトナーを供給するトナーホッパーを設置したトナーホッパーセッティング部に振動装置を設けたトナー供給装置において、前記トナーホッパー内のトナーを現像装置に供給するときトナーホッパーセッティング部とトナーホッパーの振動から発する騒音を低減する消音器をトナーホッパーセッティング部に有し、前記消音器は空洞部と出口管を有し、前記空洞部の体積又は出口管の長さが可変可能であり、前記消音器の共振周波数が前記騒音の主要な周波数成分に対応するように前記空洞部の体積又は出口管の長さを設定したことを特徴とする。
【０００７】
前記消音器を１又は複数個有すると良い。
【００１０】
【発明の実施の形態】
この発明の複写機等の現像装置にトナーを供給するトナー供給装置はトナーホッパーとトナーホッパーセッティング部を有する。トナーホッパーは現像に使用するトナーを貯留して現像装置に供給する。トナーホッパーセッティング部はトナーホッパーを保持するものであり、振動装置及び消音装置を有する。振動装置はトナーホッパーセッティング部に振動を与え、トナーホッパー内のトナーを振動させて流動性を持たせ、アジテーターなどを使用せずにトナーを現像装置に供給させる。このように振動装置でトナーホッパーセッティング部を振動させているときに振動装置から騒音を発する。この振動装置から発する騒音を消音装置で消音して、トナー供給装置の低騒音化を図る。
【００１１】
【実施例】
図１はこの発明の一実施例を示す斜視図である。図に示すように、トナー供給装置１は複写機等の現像装置２にトナーを供給するものであり、トナーホッパー３とトナーホッパーセッティング部４を有する。トナーホッパー３は現像に使用するトナーを貯留して現像装置２に供給する。トナーホッパーセッティング部４はトナーホッパー３を保持するものであり、振動装置５及び振動装置５を覆うカバー６を有する。振動装置５はトナーホッパーセッティング部４に振動を与え、トナーホッパーセッティング部４の振動をトナーホッパー３に伝達してトナーホッパー３内のトナーを振動させてトナーの粒子間隔を広げ、かつトナー粒子相互の位置を替えて流動性を持たせ、アジテーターなどを使用せずにトナーを現像装置２に供給させる。カバー６はアルミニウムや銅合金，鉄等の金属材料又は合成樹脂からなる。
【００１２】
上記のように構成されたトナー供給装置１から現像装置２にトナーを供給するときに、振動装置５でトナーホッパーセッティング部４を振動させ、トナーホッパー３内のトナーに流動性を持たせるから、現像装置２に対するトナー供給口でトナーの詰まりをさせることなく供給することができる。このように振動装置５でトナーホッパーセッティング部４を振動させているときに振動装置５から騒音を発する。この振動装置５から発する騒音をカバー６で遮断して外部に漏れないようにしてトナー供給装置１の低騒音化を図る。
【００１３】
また、カバー６の形状と大きさにより共振周波数ｆｃが定まる。このカバー６の共振周波数ｆｃが振動装置５の加振周波数ｆｓに近いと、振動装置５の振動によりカバー６が共振して逆に騒音を増幅させる。この振動装置５の振動によりカバー６が共振する条件は、振動装置５の加振周波数ｆｓに対してカバー６の共振周波数ｆｃが下記（１）式の範囲にあるときである。
【００１４】
【数１】
0004098396.tif 000002
【００１５】
そこでカバー６の共振周波数ｆｃが（１）式の範囲にならないように、振動装置５の加振周波数ｆｓとカバー６の共振周波数ｆｃを定める。このようにして、振動装置５で発する騒音を効率良く低減することができる。
【００１６】
上記実施例は金属材料又は合成樹脂からなるカバー６で振動装置５を覆い、振動装置５で発する騒音を遮断した場合について説明したが、図２の断面図に示すようにカバー６の内側に発泡樹脂などの繊維質又は多孔質からなる吸音材７を張付けると良い。このようにカバー６の内側に吸音材７を張ることにより、振動装置５で発した騒音を吸音材７で吸音したり、多孔質の形状により反射して、音響エネルギーを消散させ、より低騒音化を図ることができる。
【００１７】
上記実施例は金属材料又は合成樹脂からなるカバー６で振動装置５を覆い、振動装置５で発する騒音を遮断した場合について説明したが、振動装置５で振動するトナーホッパーセッティング部４に消音器を設けて、振動装置５とトナーホッパーセッティング部４で生じる騒音を消音するようにしても良い。
【００１８】
図３はトナーホッパーセッティング部４に消音器を設けた実施例の構成を示す斜視図である。図に示すように、トナーホッパーセッティング部４は１又は複数の消音器８を有する。消音器８はトナーホッパーセッティング部４に取り付けられた空洞部９と出口管１０を有し、特定の共振周波数に対して消音効果が得られるヘルムホルツ共鳴器を構成している。この消音器８の空洞部９の体積をＶ、出口管１０の断面積をＳｈ、長さをＬｈとすると、消音器８の共振周波数ｆｈは下記（２）式で表せる。
【００１９】
【数２】
0004098396.tif 000003
【００２０】
この共振周波数ｆｈにおいて消音効果をもたらす。そこで消音器８の共振周波数ｆｈが振動装置５とトナーホッパーセッティング部４で生じる騒音の顕著な周波数成分に対応するように消音器８の空洞部９と出口管１０の大きさを定める。このようにして振動装置５とトナーホッパーセッティング部４で生じる騒音を低減することができる。
【００２１】
また、トナーホッパーセッティング部４に、トナーホッパーセッティング部４で生じる騒音の周波数成分に対応する消音器８と、トナーホッパー３で生じる騒音の周波数成分に対応する消音器８を設けると、トナーホッパー３で生じる騒音も同時に低減することができる。
【００２２】
また、上記実施例は消音器８の出口管１０の長さＬを固定した場合について説明したが、図４に示すように、出口管１０を２段構成として出口管１０の長さＬを可変できるようにしても良い。このように消音器８の出口管１０の長さＬを可変できるようにしておくと、トナー供給装置１で発生する騒音がもっとも小さくなるように出口管１０の長さＬを可変して消音器８の共振周波数ｆｈを設定することにより、消音器８の特性を発生している騒音の周波数に対応して簡単に設定することができ、消音効果を高めることができる。また、消音器８の空洞部９を２段構成にして空洞部９の体積Ｖを可変するようにしても良い。
【００２３】
上記実施例は空洞部９を出口管１０を有する消音器８を使用してトナー供給装置１で生じる騒音を低減する場合について説明したが、図５に示すように、トナーホッパーセッティング部４に、振動装置４を覆い、一方の端部が開口したダクト１１を設けても、トナー供給装置１で生じる騒音を低減することができる。
【００２４】
このダクト１１を使用すると、図６の説明図に示すように、振動装置５で発生した騒音は、図６（ａ）に示すように、振動装置５から直接ダクト１１の開口部に向かう騒音Ａと、ダクト１１の閉端部で反射して開口部に向かう騒音Ｂとがある。この騒音Ａ，Ｂを、（ｂ）に示すように互いに逆位相にすると騒音Ａ，Ｂは打ち消しあい、騒音を低減することができる。ここで、ダクト１１の高さをＴｄ、長さをＬｄ、幅をＷｄとし、振動装置５から閉端部までの距離をＤとし、低減したい騒音の周波数をｆｓ、音速をｃとすると、騒音Ａ，Ｂが打ち消しあう条件は下記（３）式で定められる。（３）式において、λ＝ｆｓ／ｃ、ｎは自然数である。
【００２５】
【数３】
0004098396.tif 000004
【００２６】
この条件を満たしたとき騒音の低減量が大きくなる。例えばＬｄ＝２４５ｍｍ、Ｗｄ＝１６０ｍｍ、Ｔｄ＝２５ｍｍ、Ｄ＝６５ｍｍとしたときの周波数に対する騒音低減量を図７に示す。図７に示すように、上記寸法のダクト１１を使用した場合は、（３）式の条件を満たした１２５０Ｈｚ程度の周波数の騒音をもっとも低減することができる。
【００２７】
また、図８に示すように、トナーホッパーセッティング部４に取り付けた振動装置５の位置に先端が開口した中空管１２を設けても良い。この中空管１２はサイドブランチ型消音器といわれているものであり、長さをＬｓ，半径をｒ，断面積をＳｓとすると、騒音低減量Ｒと減衰中心周波数ｆｓ及び長さをＬｓは下記（４）式によって示される。
【００２８】
【数４】
0004098396.tif 000005
【００２９】
したがって振動装置５の加振周波数をｆｓとして、（４）式の条件を満足するように中空管１２を形成すると、低騒音化、特に低周波数成分の消音を図ることができる。また、この中空管１２を２段構成として長さを可変できるようにして、発生する騒音に応じて中空管１２の長さを変えるようにしても良い。このように発生する騒音に応じて中空管１２の長さを変えることにより、騒音の周波数が変化するような場合でも、騒音を安定して低減することができる。さらに、中空管１２の内部に吸音材を張ることにより、騒音をより効率良く低減することができる。
【００３０】
【発明の効果】
この発明は以上説明したように、トナーホッパーセッティング部に振動装置と消音器を設け、振動装置でトナーホッパー内のトナーを振動させて流動性を持たせているときに発する騒音を消音器で消音するようにしたからトナー供給装置の低騒音化を図ることができる。
【００３３】
また、トナーホッパーセッティング部に空洞部と出口管を有する消音器を１又は複数個設けることにより、振動装置の加振周波数やトナーホッパーの共振周波数などに対応して騒音を低減することができる。
【００３４】
さらに、消音器の空洞部の体積又は出口管の長さを可変可能にすることにより、騒音の周波数が変化する場合であっても、その変化に対応して騒音を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例の構成を示す斜視図である。
【図２】第２の実施例のカバーを示す断面図である。
【図３】第３の実施例の構成を示す斜視図である。
【図４】他の消音器の構成を示す斜視図である。
【図５】第４の実施例の構成を示す斜視図である。
【図６】第４の実施例の動作を示す説明図である。
【図７】周波数に対する騒音低減量の変化特性図である。
【図８】第５の実施例の構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
１      トナー供給装置
２      現像装置
３      トナーホッパー
４      トナーホッパーセッティング部
５      振動装置
６      カバー
７      吸音材
８      消音器
９      空洞部
１０    出口管
１１    ダクト
１２    中空管
【図１】
0004098396.tif 000006
【図２】
0004098396.tif 000007
【図３】
0004098396.tif 000008
【図４】
0004098396.tif 000009
【図５】
0004098396.tif 000010
【図６】
0004098396.tif 000011
【図７】
0004098396.tif 000012
【図８】
0004098396.tif 000013