JP2018018861A

JP2018018861A - 電子機器及び画像形成装置

Info

Publication number: JP2018018861A
Application number: JP2016145681A
Authority: JP
Inventors: 也寸志 ▲高▼月; Yasushi Takatsuki
Original assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Current assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Priority date: 2016-07-25
Filing date: 2016-07-25
Publication date: 2018-02-01

Abstract

【課題】難燃性が高い合成樹脂のみではなく、難燃性が低い合成樹脂を適用しながらも、素子の過熱に対する対策を採ることができ、また安全性を適確に評価する。【解決手段】本発明の電子機器１は、電流が流されるボイスコイル２と、ボイスコイル２が装着された第１樹脂からなる振動部３と、第１樹脂からなる振動部３に隣接して設けられた第２樹脂からなるホーン部４と、を備え、第２樹脂が、第１樹脂よりも低い難燃性を有している。【選択図】図１

Description

本発明は、電流が流される素子を備える電子機器及び画像形成装置に関し、特に素子の過熱対策に関する技術である。

電子機器は、コイルやヒーターなどの素子を備えている。ここで、素子に過電流が流れた場合に備え、例えば電流ヒューズ、温度ヒューズ、サーミスタなどを素子の電気回路に組み込んで、素子が過熱したときに該素子に流れる電流を遮断又は制限することがある。

また、そのような電子機器のフレームや筐体として、難燃性の材質を適用することが好ましい。例えば、特許文献１には、電子機器ではないが、耐摩耗性と難燃性とを高い次元で両立させたゴム組成物、および、これを材料として用いた鉄道車両の外幌が提案されている。

特開２００６−１７６６５９号公報

電子機器のフレームや筐体の材質として適用される合成樹脂には多様な種類のものがあり、これらの合成樹脂が、難燃性の観点から複数段階に分類されている。従って、電子機器の安全性を向上させるためには、難燃性が高いと評価されている合成樹脂を要所に適用することが望ましい。

しかしながら、電子機器は、安全性ばかりでなく、機械的強度、耐久性、美観、コストなども考慮して設計されるため、難燃性が高い合成樹脂のみの適用では、これらの様々な要求に応えることができない。

本発明は、上記の事情に鑑みなされたものであり、難燃性が高い合成樹脂のみではなく、難燃性が低い合成樹脂を適用しながらも、素子の過熱に対する対策を採ることができ、また安全性を適確に評価することを可能にすることを目的とする。

本発明の一局面にかかる電子機器は、電流が流される素子と、前記素子が装着された第１樹脂からなる部材と、前記第１樹脂からなる部材に隣接して設けられた第２樹脂からなる部材と、を備え、前記第１樹脂及び前記第２樹脂の一方が他方よりも低い難燃性を有し、前記第１樹脂の酸素指数をＡとし、前記第２樹脂の酸素指数をＢとすると、前記各酸素指数Ａ、Ｂの平均値Ｃが予め設定された安全閾値Ｄ以上になるように前記各酸素指数Ａ、Ｂを設定したものである。

また、本発明の一局面にかかる画像形成装置は、上記本発明の電子機器と、記録媒体に画像を形成する画像形成部と、を備える。

本発明によれば、難燃性が高い合成樹脂のみではなく、難燃性が低い合成樹脂を適用しながらも、素子の過熱に対する対策を採ることができ、また安全性を適確に評価することができる。

本発明の一実施形態にかかる電子機器の構成を示す概略図である。ＪＩＳの酸素指数に基づく３段階の難燃性の定義を示す表である。（ａ）はＵＬ９４規格の水平燃焼試験に基づく難燃性の定義を示す図であり、（ｂ）はＵＬ９４規格の垂直燃焼試験に基づく難燃性の定義を示す表である。一般的な合成樹脂に対する酸素指数ＯＩ及びＵＬ９４規格による評価を示す表である。図１の電子機器等を備える画像形成装置を示す斜視図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

図１は、本発明の一実施形態にかかる電子機器の構成を示す概略図である。図１に示すように本実施形態の電子機器１は、音声を出力する小型のスピーカーである。この電子機器１は、ボイスコイル２と、ボイスコイル２が装着された振動部３と、振動部３の外周に設けられたホーン部４と、ホーン部４を支持するスピーカーボックス５とを備えている。ボイスコイル２の近辺には、磁界を生成するマグネットや磁性体（図示せず）が配置されており、ボイスコイル２に音声信号が流されると、ボイスコイル２及び振動部３が振動して、音声が生じ、この音声がホーン部４から出力される。

このような電子機器１では、例えばボイスコイル２がショートして、過電流がボイスコイル２に流れるおそれがある。このため、本実施形態においては、ボイスコイル２が装着された振動部３に難燃性が高い第１樹脂を適用して、ボイスコイル２の過熱に対する対策を採って安全性を高めている。この難燃性が高い第１樹脂は、一般に、難燃性、自己消火性、遅燃性を向上させる消化成分が混入されている。

また、ホーン部４には、第１樹脂より難燃性が適宜低い第２樹脂を適用している。更に、スピーカーボックス５には、難燃性の高低にかかわらず、任意の材質を適用している。このため、ホーン部４及びスピーカーボックス５の材質の選択の自由度は広い。

また、ホーン部４には円形の穴が形成されており、円形の振動部３がホーン部４の該穴に嵌め入れられて、ホーン部４が振動部３の外周に隣接して設けられている。

詳しくは、本実施形態では、振動部３を形成する第１樹脂の酸素指数をＡとし、ホーン部４を形成する第２樹脂の酸素指数をＢとすると、酸素指数Ａが酸素指数Ｂよりも大きく、かつ各酸素指数Ａ、Ｂの平均値Ｃ（＝［（Ａ＋Ｂ）／２］）が予め設定された安全閾値Ｄ（＝２３）以上になるように各酸素指数Ａ、Ｂを設定している。この酸素指数とは、後で説明するように合成樹脂の難燃性の指標となる。また、酸素指数Ａ及び酸素指数Ｂについては、そのいずれが他方より大きくても構わないが、上記のように酸素指数Ａが酸素指数Ｂよりも大きい方が好ましい。このため、以下には、酸素指数Ａが酸素指数Ｂよりも大きいものとして説明する。

上記のように第１樹脂の難燃性を高く設定するには、第１樹脂の酸素指数Ａを十分に大きく設定せねばならず、好ましくは酸素指数Ａを２７以上に設定する必要がある。

また、上記のように第２樹脂の難燃性を第１樹脂よりも適宜低くするには、第２樹脂の酸素指数Ｂを小さくなり過ぎないように設定して、平均値Ｃを安全閾値Ｄ（＝２３）以上に設定する必要がある。

従って、本実施形態の電子機器１では、ホーン部４を形成する第２樹脂を、振動部３を形成する第１樹脂に隣接させて設けた上で、第１樹脂及び第２樹脂の種類を適確に選定して、第１樹脂の酸素指数Ａを十分に大きく設定すると共に、第２樹脂の酸素指数Ｂを小さくなり過ぎないように設定して、平均値Ｃを安全閾値Ｄ（＝２３）以上に設定している。

このため、ボイスコイル２のショート箇所では、このショートを要因とする振動部３の燃焼範囲及び燃焼時間が抑えられる。

また、ホーン部４を形成する第２樹脂の難燃性は、第１樹脂の難燃性よりも適宜低く設定されているものの、低過ぎることはなく、よってホーン部４が容易に燃焼することはない。そして、振動部３の燃焼が該振動部３に隣接するホーン部４に移ったとしても、振動部３を形成する第１樹脂の燃焼に伴い、第１樹脂に含まれている難燃性、自己消火性、遅燃性を向上させる消化成分が揮発してホーン部４を形成する第２樹脂の燃焼に作用するため、ホーン部４の燃焼が効果的に抑えられる。

更に、ボイスコイル２のショートを原因とする燃焼が振動部３及びホーン部４で抑えられるので、この燃焼がホーン部４の外側のスピーカーボックス５にまで広がることはなく、スピーカーボックス５が燃焼することはない。

また、ホーン部４及びスピーカーボックス５の材質の選択の自由度が広いため、安全性ばかりでなく、機械的強度、耐久性、美観、コストなどに優れた電子機器１を提供することができる。

ここで、上記酸素指数は、合成樹脂の難燃性の指標となるＪＩＳの酸素指数ＯＩである。このＪＩＳの酸素指数ＯＩとは、合成樹脂に火をつけた状態で、その燃焼が持続するのに必要な最低酸素濃度をパーセンテージで示す指標である。一般的な空気の組成は、酸素指数ＯＩで見ると２０となるため、この２０近辺を基準にして、例えば図２の表に示すような３段階の難燃性が定義されている。

図２の表から明らかなように酸素指数ＯＩが２２以下の場合は、合成樹脂が燃え、また酸素指数ＯＩが２２〜２７の数値範囲に入る場合は、合成樹脂が燃え難く、更に酸素指数ＯＩが２７以上では、合成樹脂が極めて燃え難い。従って、酸素指数ＯＩが２２以上であれば、安全性が確保されるといえる。

そこで、本実施形態では、第１樹脂の酸素指数Ａ及び第２樹脂の酸素指数Ｂの平均値Ｃと比較される安全閾値Ｄを、合成樹脂が燃え難いとされる数値範囲２２〜２７に入る規定の値に予め設定している。例えば、安全閾値Ｄを２３に設定している。また、第１樹脂の酸素指数Ａを好ましくは２７以上に設定している。

一方、一般的な合成樹脂の難燃性を評価するための指標として、ＵＬ９４規格がある。このＵＬ９４規格では、水平燃焼試験と、垂直燃焼試験があり、水平燃焼試験については図３（ａ）の表に示すような定義がなされ、垂直燃焼試験については図３（ｂ）の表に示すような５段階の定義がなされている。

そして、一般的な合成樹脂については、酸素指数ＯＩ及びＵＬ９４規格に基づく評価が、図４の表に示すようなものとなっている。

図４の表からも明らかなように酸素指数ＯＩが大きくなる程、ＵＬ９４規格での難燃性が高くなる傾向にある。この図４の表に基づき、例えば振動部３を形成する第１樹脂として架橋ポリエチレン（酸素指数Ｂ＝３４〜３６）を選択し、ホーン部４を形成する第２樹脂としてメタクリル樹脂（酸素指数Ａ＝１７〜１８）を選択した場合は、これらの酸素指数Ａ、Ｂの平均値Ｃが２５〜２７となって、この平均値が安全閾値Ｄ（＝２３）以上となり、また第１樹脂の酸素指数Ａが２７以上となる。このため、上記のようにボイスコイル２がショートにより過熱しても、振動部３が燃焼し難く、また振動部３の燃焼がホーン部４に移ったとしても、ホーン部４が容易には燃焼せず、振動部３の燃焼に伴い、振動部３の消化成分が揮発してホーン部４の燃焼に作用し、ホーン部４の燃焼が効果的に抑えられる。

また、電子機器１の設計に際しては、振動部３を形成する第１樹脂の酸素指数Ａがホーン部４を形成する第２樹脂の酸素指数Ｂよりも大きく、かつ酸素指数Ａと酸素指数Ｂの平均値Ｃが安全閾値Ｄ以上になるように第１樹脂及び第２樹脂を適宜選択するだけで、安全性を評価したり確保したりすることが可能である。

なお、上記実施形態では、ホーン部４が振動部３の外周に隣接して設けられた構成であるため、振動部３に第１樹脂を適用し、ホーン部４に第２樹脂を適用しているが、ホーン部４を省略して、振動部３をスピーカーボックス５の穴に取り付けた構成では、振動部３に第１樹脂を適用し、スピーカーボックス５に第２樹脂を適用すればよい。

また、本発明の電子機器としてスピーカーを例示しているが、他の種類の電子機器にも、本発明を適用することができる。例えば、モーターにおいては、コイルが装着された可動子又は固定子に第１樹脂を適用し、モーターの筐体に第２樹脂を適用する。

あるいは、ヒーターを直接支持する支持部材に第１樹脂を適用し、第１樹脂が取り付けられたフレームに第２樹脂を適用する。

更に、本発明は、上記電子機器を備える画像形成装置を包含する。図５は、画像形成装置を例示する斜視図である。図５に示す画像形成装置１０は、例えば、コピー機能、プリンター機能、スキャナー機能、及びファクシミリ機能などの複数の機能を兼ね備えた複合機である。この画像形成装置１０は、画像読取部１１０、画像形成部１２０、給紙部１３、及び排出トレイ１４などから概略構成される。

画像形成装置１０が画像読取動作を行う場合、画像読取部１１０が原稿載置台１１１に載置された原稿を読み取り、原稿の画像を示す画像データを生成する。この画像データは、画像メモリー（図示せず）に記憶される。

画像形成装置１０が画像形成動作を行う場合は、画像メモリーに記憶された画像データに基づいて、画像形成部１２０が給紙部１３から給紙される記録紙にトナー像を形成する。この後、記録紙上に形成されたトナー像は、不図示の定着部により熱定着される。定着処理の完了した画像形成済みの記録紙は、排出トレイ１４に排出される。

このような画像形成装置１０においては、音声メッセージやエラー音を発するために上記スピーカーを適用し、また記録紙を搬送並びに排出する複数ローラーを駆動するために上記モーターを適用し、更に記録紙を熱定着するために上記ヒーターを適用することができる。

また、図１乃至図５を用いて説明した構成は、本発明の一実施形態に過ぎず、本発明を当該構成及び処理に限定する趣旨ではない。

１電子機器
２ボイスコイル
３振動部
４ホーン部
５スピーカーボックス
１０画像形成装置
１２０画像形成部

Claims

電流が流される素子と、
前記素子が装着された第１樹脂からなる部材と、
前記第１樹脂からなる部材に隣接して設けられた第２樹脂からなる部材と、を備え、
前記第１樹脂及び前記第２樹脂の一方が他方よりも低い難燃性を有し、
前記第１樹脂の酸素指数をＡとし、前記第２樹脂の酸素指数をＢとすると、前記各酸素指数Ａ、Ｂの平均値Ｃが予め設定された安全閾値Ｄ以上になるように前記各酸素指数Ａ、Ｂを設定した電子機器。
前記第２樹脂が、前記第１樹脂よりも低い難燃性を有し、
前記酸素指数Ａが前記酸素指数Ｂよりも大きい請求項１に記載の電子機器。
前記安全閾値Ｄは、数値範囲２２〜２７に入る規定の値である請求項１又は請求項２に記載の電子機器。
前記安全閾値Ｄは、２３である請求項３に記載の電子機器。
前記酸素指数Ａは、２７以上である請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載の電子機器。
前記素子は、スピーカーのボイスコイルであり、
前記第１樹脂からなる部材は、前記ボイスコイルが設けられた振動部であり、
前記第２樹脂からなる部材は、前記振動部に隣接して設けられたホーン又はスピーカーボックスである請求項１乃至請求項５のいずれか１つに記載の電子機器。
前記素子は、モーターのコイルである請求項１乃至請求項５のいずれか１つに記載の電子機器。
前記素子は、ヒーターである請求項１乃至請求項５のいずれか１つに記載の電子機器。
請求項１乃至請求項８のいずれか１つに記載の電子機器と、
記録媒体に画像を形成する画像形成部と、を備える画像形成装置。