JP2008049587A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】騒音が発生するプリンタ装置等の画像形成装置において、印字媒体排出口などから漏れる騒音を低減し、プリンタ装置周辺の作業者等への不快な騒音を低減する。
【解決手段】印字ヘッド１と、印字媒体９を搬送するプルアップローラ１１と、当該印字媒体９を前記プルアップローラ１１に押圧するプルアップローラカバー１２とを備え、前記プルアップローラカバー１２は、当該内部に空間２０を設け、印字媒体搬送路側に開口部を設けるようにした。
【選択図】図２

Description

本発明は、プリンタ装置等の画像形成装置の低騒音化の技術に関する。

従来、画像形成装置の１つであるシリアルプリンタ（以下「プリンタ装置」という）においては、図２０に示したように、プラテン５の上部にプルアップローラアッセンブリが配設され、給紙された用紙等の印字媒体９をトラクタ６により搬送し、搬送ローラ８ａ、８ｂ、媒体ガイド７により搬送をガイドし、印字ヘッド１とプラテン５間を経由して前記プルアップローラアッセンブリへと搬送するようになっている。

このプルアップローラアッセンブリは、プラテン５と、図示しないメインシャーシに固定されたプルアップローラフレーム５３と、印字媒体９をフィードするためのプルアップローラ１１と、印字媒体９を押圧してフィード力を発生させるリブ５２ａ、５２ｂが設けられたプルアップローラカバー５２とからなる。

そして、従来のプルアップローラカバー５２およびプルアップローラフレーム５３は、同図に示したように、内部に空間のない一体の形状或いはフレームのみの形状をしており、印字媒体９を搬送するガイド機能のみ有しているのが一般的であった（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００５−２８７２１号公報

しかしながら、従来のプリンタ装置では、プルアップローラカバー５２は媒体搬送路側に上部リブ５２ａ、下部リブ５２ｂを設けただけの塊状の形状をしており、また、プルアップローラフレーム５３もフレーム形状となっており、いずれも騒音を減衰させる効果はなく、図中ａ部にて発生した印字音は、印字媒体９を媒介としてプルアップローラフレーム５３とプルアップローラカバー５２が対向した隙間を減衰せずに伝播し、図中ｂ部よりプリンタ装置外に放出されるので、プリンタ装置の低騒音化ができない要因の一つとなっていた。

本発明は、上記課題を解決するため以下の構成を採用する。すなわち、印字ヘッドと、印字媒体を搬送するローラと、当該印字媒体を前記ローラに押圧するローラカバーとを備え、前記ローラカバーは、当該内部に空間を設け、印字媒体搬送路側に開口部を設けるようにした。

本発明によれば、印字ヘッドと、印字媒体を搬送するローラと、当該印字媒体を前記ローラに押圧するローラカバーとを備え、前記ローラカバーは、当該内部に空間を設け、印字媒体搬送路側に開口部を設けるようにしたので、前記ローラカバーにより印字音を減衰させ、プリンタ装置外に放出される印字音を低減させることができる。

以下、本発明に係る実施例を、広く利用されているインパクトプリンタを一例として図面を用いて詳細に説明する。なお、図面に共通する要素には同一の符号を付す。

実施例１のプリンタ装置は、プルアップローラカバーを、開口部を設けたダクト構造とし、プルアップローラカバーにより騒音を減衰させるようにしたものである。

（構成）
図１は実施例１のプリンタ装置の特徴であるプルアップローラカバー１２周辺の構成図であり、図２はこのプルアップローラカバー１２の概略斜視図である。同図に示したように、実施例１のプルアップローラカバー１２は、媒体を押付けてフィード力を発生させるための上部リブ１９ａ、下部リブ１９ｂが複数設けられており、媒体搬送の負荷とならないようにその奥に上部プレート２２ａ、下部プレート２２ｂが設けられ、カバー開口部２４を有するダクト２０が形成されている。

ここで、騒音の減衰効果について、図３ないし図６を用いて説明する。図３に示したように、騒音の入口付近の断面積Ｓ１から進入した騒音がＳ２の空間に到達すると急激な断面積の変化が起こるために、騒音が拡散し減衰効果が得られる。一般に、断面積比αをＳ２／Ｓ１とすると、断面積比αを大きくすればするほど高い減衰効果を得ることができる。

図４は、実験により減衰効果を測定した各モデルを示したものであり、当該各モデルにより得られた減衰効果を図５および図６に示す。

図４に示したように、各モデルは、ダクトの入口を直径ｄ＝５ｍｍ程度とし、直径（奥行）Ｄ＝１００ｍｍ、長さＬ＝５０ｍｍ程度とし、モデルＭ３では直径（奥行）Ｄ＝５０ｍｍ、長さＬ＝１００ｍｍ程度としている。なお、モデルＭ４は、従来のダクトのない場合に相当するものであり奥行がなくダクト入口と同じ径で長さＬ＝５０ｍｍ程度としている。

これらの各モデルにより、実際のプリンタ装置の印字音を収録しこれを騒音としてスピーカにてダクト入口より出力し、ダクト出口にて一例として１．５ＫＨｚ近傍の音圧レベルを測定した結果を図５に示す。同図に示したように、従来のダクトの場合のモデルＭ４では音圧レベルが５９．８ｄＢとなっているが、モデルＭ１では４７．０ｄＢ、モデルＭ２では４５．９ｄＢ、モデルＭ３では４６．７ｄＢとなっており、ダクトの断面積（長さＬが同一の場合は体積に相当する）が大きいほど、騒音の減衰効果が大きくなっている。

ここで、実施例１のプルアップローラカバー１２では、図７右側に示したように、奥行きＬｄは図４のダクトモデルの半径（奥行き）Ｄ／２に相当し、隙間Ｌｇは図４のダクトモデルの入口の直径ｄに相当する。従って、以上の減衰効果に基づき、プラテン５とプルアップローラカバー１２の奥行Ｌｄを騒音Ｎ１の進入方向に垂直である下部リブ１９ｂとプラテン５の隙間Ｌｇに対して、できるだけ広くなるようにしている。

また、図６に示したように、周波数ごとの減衰効果は、プルアップローラカバーにダクトを形成していない従来のダクトの場合のモデルＭ４と比較し、モデルＭ１、Ｍ２においては１．７ＫＨｚの逓倍である５．１ＫＨｚ、８．５ＫＨｚにて減衰効果が顕著であり、モデルＭ３については、８５０Ｈｚの逓倍である２．５ＫＨｚ、４．２５ＫＨｚ、５．９５ＫＨｚ付近での減衰効果が顕著となっている。

この周波数ごとの減衰効果を用いて、ダクトの形状を調整することにより、周波数を特定して騒音レベルを減衰させるようにすることもできる。例えば、印字音のうち、人間の聴覚に騒音として強く感じる１ＫＨｚ周辺の音圧を減衰させるような隙間Ｌｇや奥行きＬｄ等を実験などにより求めこれを適用することにより、効率よく低騒音化することができる。

（動作）
以上の構成の実施例１のプリンタ装置は以下のように動作する。図８に、印字音（以下「騒音Ｎ１」という）が実施例１のプルアップローラカバー１２により減衰しながら伝播する動作を示した。

まず、印字ヘッド１から発生する騒音Ｎ１は、プルアップローラカバー１２の下部に形成した下部リブ１９ｂとプラテン５で形成される狭い空間Ｌｇをから騒音Ｎ２として進入し、プルアップローラカバー１２に形成したダクト２０に進入する。

すると、プルアップローラカバー１２内に形成したダクト２０は前述の狭い空間Ｌｇに比べて急激に広くなるようになっているので、騒音Ｎ２は拡散して減衰しながら伝播し騒音Ｎ３となる。そして、プルアップローラカバー１２のダクト２０から再び外に放出され、プルアップローラフレーム５３に沿って徐々に減衰しながら装置外部に騒音Ｎ４として出力される。

（実施例１の効果）
以上述べたように、実施例１のプリンタ装置によれば、プルアップローラカバーにダクトを形成し騒音を減衰させるようにしたので、装置外に放出される騒音を低減することができる。

実施例２のプリンタ装置は、ダクトを形成したプルアップローラカバーに対向したプルアップローラフレームにダクトを形成するようにしたものである。

（構成）
実施例２のプリンタ装置は、図９に示したように、プルアップローラカバー１２と同様に、プルアップローラフレーム１３の内部にダクト２１を形成するようにしている。その他の構成は、実施例１の構成と同様あるので簡略化のためにその詳細な説明を省略する。

このプルアップローラフレーム１３の概略斜視図を図１０に示す。同図に示したように、ダクト２１を設けるために背面側を覆うフレーム背面部カバー１３ｂを設け、媒体搬送路側に、騒音を導きいれるためのフレーム開口部２５を設けている。なお、ダクト２１による騒音の減衰効果は、実施例１にて説明したプルアップローラカバー１２のダクト２０の減衰効果とほぼ同様であるので、簡略化のために、その詳細な説明は省略する。

（動作）
以上の構成の実施例２のプリンタ装置は以下のように動作する。図１１に、騒音Ｎ１が、実施例２のプルアップローラカバー１２およびプルアップローラフレーム１３により減衰しながら伝播する動作を示した。

同図に示したように、印字ヘッド１から発生する騒音Ｎ１は、プルアップローラカバー１２の下部に形成した下部リブ１９ｂとプラテン５で形成される空間Ｌｇから騒音Ｎ２として進入し、プルアップローラカバー１２内に形成したダクト２０に進入する。

そして、プルアップローラカバー１２内に形成したダクトは空間Ｌｇに比べてできるだけ広くなるようにしているので、騒音Ｎ２は拡散して騒音Ｎ３のように減衰しながら伝播する。

また、プルアップローラフレーム１３により同様の作用が生じ、騒音Ｎ２は、ダクト２１にて拡散して騒音Ｎ３ａのように減衰しながら伝播する。そして、騒音Ｎ３、Ｎ３ａはプルアップローラカバー１２のダクト２０およびプルアップローラフレーム１３のダクト２１から外に放出され、プルアップローラフレーム１３に沿って徐々に減衰しながら装置外部に騒音Ｎ４として出力される。

（実施例２の効果）
以上述べた実施例２のプリンタ装置によれば、プルアップローラカバーおよびプルアップローラフレームにダクトを形成し騒音を減衰させるようにしたので、装置外に放出される騒音をさらに低減することができる。

実施例３のプリンタ装置は、プルアップローラカバー、プルアップローラフレームの媒体搬送路側の略全面に複数の開口部を配置し共鳴箱を形成するようにしたものである。

（構成）
実施例３のプリンタ装置の構成は、図１２に示したように、プルアップローラカバー、プルアップローラフレームの媒体搬送路側の略全面にそれぞれ開口部３４、３５を設けて共鳴箱を形成するようにしている。

実施例３のプルアップローラカバー１２は、図１３に示したように、媒体を押付けてフィード力を発生させるための上部リブ１９ａ、下部リブ１９ｂを複数設け、媒体搬送の負荷とならないようにその奥に媒体搬送路側に小さい孔を複数配置したプレート２２を設け、プルアップローラカバー１２の内部に密閉構造の共鳴箱３０を形成するようにしている。

この共鳴箱３０は、外部の騒音が複数の開口部３４から進入したときに、膨張現象がそれぞれの開口部３４にて生じ、騒音エネルギーが空気摩擦により熱に変換され減衰するヘルムホルツの原理を利用している。この原理によれば、共鳴箱３０に設けた開口部３４の孔径を変えることにより所望の周波数帯の騒音を減衰させることができる。

また、実施例３のプルアップローラフレーム１３は、図１４にその外形を示したように、プルアップローラカバー１２と同様、媒体搬送路側に小さい開口部３５を複数設け、プルアップローラフレーム１３の内部に密閉構造の共鳴箱３１を形成している。

この共鳴箱３１は、プルアップローラカバー１２と同様、騒音の膨張現象による減衰作用を利用しており、共鳴箱３１に設けた開口部３５の孔径を変えることにより所望の周波数帯の騒音を減衰させることができる。

（動作）
以上の構成の実施例３のプリンタ装置は以下のように動作する。図１５に、実施例３のプルアップローラカバー１２およびプルアップローラフレーム１３により、騒音Ｎ１が減衰しながら伝播する動作を示した。

印字ヘッド１から発生する騒音Ｎ１は、プルアップローラカバー１２の下部に形成した下部リブ１９ｂとプラテン５で形成される空間Ｌｇから騒音Ｎ２として進入し、プルアップローラカバー１２内に形成した共鳴箱３０に進入する。すると、プルアップローラカバー１２に形成したカバー開口部３４と共鳴箱３０により減衰して伝播した後、騒音Ｎ３として放出される。

また、プルアップローラフレーム１３によっても同様の作用が生じ、騒音Ｎ２はプルアップローラフレーム１３のフレーム開口部３５と共鳴箱３１により減衰しながら伝播して騒音Ｎ３ａとして放出され、前述の騒音Ｎ３とともにプルアップローラフレーム１３に沿って徐々に減衰しながら装置外部に騒音Ｎ４として放出される。

なお、以上の説明では、プルアップローラカバー１２、プルアップローラフレーム１３に開口部３４、３５と共鳴箱３０、３１を形成するように説明したが、騒音の減衰効果はやや少なくなるが、いずれか一方のみに開口部と共鳴箱を形成するようにしても勿論よい。

また、以上の説明では、所定の径の開口部を設けるように説明したが、逆に、ランダムな孔径の開口部を設けるようにすれば、特定の周波数に偏ることなく均等に騒音を減衰させるようにすることもできる。

（実施例３の効果）
以上述べた実施例３のプリンタ装置によれば、プルアップローラカバー、プルアップローラフレームいずれか又は両方の、媒体搬送路側の略全面に開口部を設けて共鳴箱を形成し騒音を減衰させるようにしたので、装置外部に漏れる騒音を低減することができる。また、開口部の孔径を変えることにより、減衰させる騒音の周波数帯を変えることができるので、減衰させる周波数帯を任意に選択できるという効果もある。

実施例４のプリンタ装置は、搬送方向に複数に分離された共鳴箱を配したプルアップローラカバー、プルアップローラフレームとし、分離された共鳴箱ごとに異なる孔径の開口部を設けるようにしたものである。

（構成）
実施例４のプリンタ装置の構成は、図１６に示したように、実施例３のプルアップローラカバー１２、プルアップローラフレーム１３にセパレータ３０ｓ、３１ｓを設け、共鳴箱を複数に分離する構成としている。その他の構成は、実施例３の構成と同様であるので、その詳細な説明を省略する。

実施例４のプルアップローラカバー１２は、図１７に示したように、媒体を押付けてフィード力を発生させるための上部リブ１９ａ、下部リブ１９ｂを複数設け、媒体搬送の負荷とならないようにその奥に媒体搬送路側に小さい孔を複数配置したプレート２２を設け、プルアップローラカバー１２の内部に密閉構造の共鳴箱３０を形成するようにしている。また、セパレータ３０ｓによりその内部に密閉構造の共鳴箱３０を分離して形成し、各共鳴箱に孔径が異なるカバー開口部３４を配置するようにしている。

この共鳴箱３０は、実施例３と同様、騒音が複数の開口部３４から進入したときに、膨張現象がそれぞれの開口部３４にて生じ、騒音エネルギーが空気摩擦により熱に変換され減衰するヘルムホルツの原理を利用している。実施例４の共鳴箱３０では、複数種類の孔径の開口部を設けるようにしているので、複数の所望の周波数域の騒音を減衰させることができる。なお、騒音が減衰する原理は、実施例３と同様であるので、その詳細な説明を省略する。

また、実施例４のプルアップローラフレーム１３は、図１８に示したように、プルアップローラカバー１２と同様、プルアップローラフレーム１３の内部にセレクタ３１ｓにより分離された密閉構造の共鳴箱３１を形成し、媒体搬送路側の壁面に、分離された共鳴箱ごとに孔径の異なるフレーム開口部３５を複数配置するようにしている。

この共鳴箱３１は、プルアップローラカバー１２のカバー開口部３４と同様、騒音の膨張現象による減衰作用を利用しており、共鳴箱３１に設けた開口部３５の孔径を変えることにより減衰させる周波数を変えることができるので、複数の所望の周波数域の騒音を特定して減衰させることができる。

（動作）
以上の構成の実施例４のプリンタ装置は、以下のように動作する。図１９に、セパレータ３０ｓ、３１ｓにより分離された共鳴箱３０ａないし３１ｂを有するプルアップローラカバー１２およびプルアップローラフレーム１３により、騒音Ｎ１が減衰しながら伝播する動作を示した。

印字ヘッド１から発生する騒音Ｎ１は、プルアップローラカバー１２の下部に形成した下部リブ１９ｂとプラテン５で形成される空間Ｌｇを経由してプルアップローラカバー１２周辺に騒音Ｎ２として到達する。そして、セパレータ３０ｓにより分離された共鳴箱ごとに径の異なるカバー開口部３４と分離された共鳴箱３０ａにより騒音Ｎ３、共鳴箱３０ｂにより騒音Ｎ４に減衰して放出される。

また、プルアップローラフレーム１３によっても同様の減衰作用が生じ、騒音Ｎ２はセパレータ３０ｓにより分離された共鳴箱ごとに径の異なるフレーム開口部３５と分離された共鳴箱３１ａ、３１ｂによりそれぞれ減衰し、騒音Ｎ３ａ、騒音Ｎ４ａとして放出され、前述の騒音Ｎ３、Ｎ４とともにプルアップローラフレーム１３に沿って徐々に減衰しながら装置外部に騒音Ｎ５として放出される。

なお、以上の説明では、プルアップローラカバー１２、プルアップローラフレーム１３をセパレータ３０ｓ、３１ｓにより分離し径の異なる開口部３４、３５と共鳴箱３０ａないし３１ｂを形成するように説明したが、実施例３と同様、騒音の減衰効果は少なくなるが、いずれか一方のみにこれらを形成するようにしてもよい。

また、以上の説明では、プルアップローラカバー１２、プルアップローラフレーム１３をセパレータ３０ｓ、３１ｓにより分離し径の異なる開口部３４、３５と共鳴箱３０ａないし３１ｂを形成するように説明したが、セパレータ３０ｓ、３１ｓを設けることなく、すなわち共鳴箱を搬送方向に分離しないで、開口部３４、３５をそれぞれ複数の異なる孔径の開口部とするようにしてもよい。

（実施例４の効果）
以上述べた実施例４のプリンタ装置によれば、プルアップローラカバー、プルアップローラフレームの共鳴箱をそれぞれセパレータにより分離して、異なる孔径のカバー開口部３を配置して騒音を減衰させるようにしたので、減衰させる周波数帯を複数設定することができる。

《その他の変形例》
以上の実施例の説明では、ダクト２０、２１、共鳴箱３０、３１の内部壁面の構造、セパレータ３０ｓ、３１ｓの構造について説明しなかったが、これらの壁面に吸音材を貼付或いは塗布したり、或いは騒音の乱反射を発生させる突起を複数設けたりするようにしてもよい。

また、実施例３および実施例４の説明では、開口部３４、３５の孔形状を円形として説明したが、三角形や四角形などの形状とするようにしても勿論よい。

また、以上の実施例の説明では、図２、図１３、図１７に示したように、プルアップローラカバー１２に上部リブ１９ａ、下部リブ１９ｂを複数設け、媒体搬送方向と垂直方向にダクト或いは共鳴箱を分離する構成として説明したが、媒体を押圧するために十分な強度を確保できれば、ダクト或いは共鳴箱を上部リブ１９ａ、下部リブ１９ｂにより分離する構成とはせず、上部リブ１９ａ、下部リブ１９ｂのダクト或いは共鳴箱の部分を刳り貫き、１つのダクト或いは共鳴箱を形成する構成としてもよい。

以上述べたように、本発明は、インパクトプリンタなど、装置内で騒音が発生する画像形成装置などに広く用いることができる。

実施例１のプリンタ装置の要部構成図である。 実施例１のプルアップローラカバーの概略斜視図である。 実施例１のダクトによる騒音の減衰効果を説明する図である。 各種のダクトモデルを説明する図（上面図）である。 各モデルによる騒音の減衰効果を説明する図である。 実施例１の各モデルによる騒音の減衰効果を説明する図である。 実施例１のプルアップローラカバーの構成を説明する図である。 実施例１の騒音減衰動作を説明する図である。 実施例２のプリンタ装置の要部構成図である。 実施例２のプルアップローラフレームの概観斜視図である。 実施例２の騒音減衰動作を説明する図である。 実施例３のプリンタ装置の要部構成図である。 実施例３のプルアップローラカバーの概略斜視図である。 実施例３のプルアップローラフレームの概略斜視図である。 実施例３の騒音減衰動作を説明する図である。 実施例４のプリンタ装置の要部構成図である。 実施例４のプルアップローラカバーの概略斜視図である。 実施例４のプルアップローラフレーム概観斜視図である。 実施例４の騒音減衰動作を説明する図である。 プリンタ装置の概略構成図である。

符号の説明

１ 印字ヘッド
５ プラテン
１１ プルアップローラ
１２、５２ プルアップローラカバー
１９ａ、１９ｂ、５２ａ、５２ｂ 上部リブ、下部リブ
１３、５３ プルアップローラフレーム
１３ｂ フレーム背面部カバー
２０、２１ ダクト
２４ カバー開口部
２５ フレーム開口部
３０、３１ 共鳴箱
３０ｓ、３１ｓ セパレータ
Ｎ１〜Ｎ５ 騒音
Ｌｇ 隙間
Ｌｄ ダクト奥行

Claims (7)

1. 印字ヘッドと、印字媒体を搬送するローラと、当該印字媒体を前記ローラに押圧するリブを有するローラカバーとを備え、
   前記ローラカバーは、当該内部に空間を設け、印字媒体搬送路側に開口部を設けるようにしたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記ローラカバーは、当該内部に空間を設け、印字媒体搬送路側の略全面に複数の開口部を配置するようにしたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記開口部は、前記リブより奥側に設けたプレートにより形成されるようにしたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の画像形成装置。
4. 前記空間は、セパレータにより複数に分離され、それぞれ径の異なる複数の開口部を有するプレートに覆われて形成されるようにしたことを特徴とする請求項１ないし請求項３いずれか記載の画像形成装置。
5. 印字ヘッドと、印字媒体を搬送するローラと、当該印字媒体を前記ローラに押圧するリブを有するローラカバーと、前記ローラカバーと対向して配置し印字媒体の搬送をガイドするフレームとを備え、
   前記フレームの内部に空間を設け、印字媒体搬送路側に開口部を設けるようにしたことを特徴とする画像形成装置。
6. 前記フレームは、当該内部に空間を設け、印字媒体搬送路側の略全面に複数の開口部を配置するようにしたことを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
7. 前記空間は、セパレータにより複数に分離され、それぞれ径の異なる複数の開口部を有するプレートに覆われて形成されるようにしたことを特徴とする請求項５または請求項６記載の画像形成装置。
   
   

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