JP6137633B2 - 吸音装置、電子機器及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、ヘルムホルツ共鳴器を用いた吸音装置、並びにこれを用いた電子機器及び画像形成装置に関するものである。

電子写真方式の画像形成装置では、画像形成時に各種駆動部の駆動音やポリゴンミラーが回転するときの音などが発生する。画像形成時に発生する音を吸音することが可能な構成として、特許文献１及び２には、ヘルムホルツ共鳴器を用いた吸音装置を備えた画像形成装置が記載されている。

ヘルムホルツ共鳴器は、ある程度の容積を持った空洞部と、この空洞部と外部とを連通する連通部とによって形成される。そして、空洞部の体積を「Ｖ」、連通部の開口面積を「Ｓ」、連通部の連通方向の長さを「Ｈ」とし、音速を「ｃ」とすると、ヘルムホルツ共鳴器によって吸音される音の周波数「ｆ」は、以下の（１）式によって求められる。
ｆ＝ｃ／２π×｛Ｓ／（Ｖ×Ｈ）｝^１／２ ・・・・（１）
ヘルムホルツ共鳴器を用いた吸音装置では、所望の吸音効果を得るためには、空洞部は連通部の開口部以外は外部に対して密閉されている必要がある。

上記（１）式の関係より、ヘルムホルツ共鳴器で低周波数（１５００［Ｈｚ］以下程度）の音を吸音する方法として、空洞部の体積「Ｖ」を大きくすることが挙げられる。
特許文献１に記載の画像形成装置は、ヘルムホルツ共鳴器を用いた吸音装置を二枚の板金で形成している。具体的には、凹部を形成した二枚の板金の一方の凹部を形成する部分に穴を空けて連通部を形成し、二枚の板金の凹部同士が対向するように重ねて固定することで、凹部の空間によって空洞部を形成している。
板金は加工性が悪いため、密閉性を確保しつつ空洞部の体積を大きくすることが困難である。このため、特許文献１のように板金のみで形成したヘルムホルツ共鳴器を用いた吸音装置によって低周波数の音に対して吸音効果を高めることは困難である。

特許文献２に記載の画像形成装置では、ヘルムホルツ共鳴器を用いた吸音装置を樹脂によって形成している。樹脂は加工性が良いため、密閉性を確保しつつ空洞部の体積を大きくすることが板金を用いる構成に比べて容易である。しかし、樹脂のみで形成された吸音装置は板金のみで形成された吸音装置よりも吸音効果が低いという問題があった。これは、以下の理由による。

すなわち、ヘルムホルツ共鳴器を用いた吸音装置では、連通部の開口部に入射した音を吸音する。一方、開口部に入射せずにこの開口部を形成する部材の壁面に入射した音の一部がその部材を透過して外部に漏れて透過音となる。音が壁に入射した場合、壁の単位面積辺りの質量が大きいほど、音の透過損失が大きくなり（音が透過しにくくなり）、壁の材質が一様である場合は、壁の厚みが厚いほど、壁を構成する材料の密度（単位体積当たりの質量）が大きいほど音は透過し難くなる。樹脂は板金に比べて密度が小さいため、開口部を形成する壁面に入射した音が透過し易く、透過音が大きくなる傾向にあり、吸音効果が低くなる。

このような問題は、画像形成装置に用いられる吸音装置に限らず、ヘルムホルツ共鳴器のように開口部と空洞部とを備える吸音装置であれば生じ得る問題である。

本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、開口部と空洞部とを備えた吸音装置で、透過音を抑制しつつ低周波数の音に対して吸音効果を高めることが可能な吸音装置、並びにこれを備えた電子機器及び画像形成装置を提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、開口部を備えた第一部材と、該第一部材と接合することで空洞部を形成する第二部材とを備えた吸音装置において、上記第一部材は、上記開口部を形成する立設部を備え、上記第二部材は、該第一部材の材料に比べて密度が小さく、一つの上記空洞部と一つの上記開口部とが対になっていることを特徴とする。

本発明によれば、開口部と空洞部とを備えた吸音装置で、透過音を抑制しつつ低周波数の音に対して吸音効果を高めることが可能となるという優れた効果がある。

本発明に係る吸音装置を模式的に示した説明図。 本発明の一実施形態に係るプリンタの概略構成図。 同プリンタにおけるプロセスユニットの概略構成図。 側面外装板を装置の内側となる面側から見た斜視図。 連通部形成板よりも空洞部の内側にフランジ部を設けた吸音装置の説明図。 図５に示す吸音装置の開口部にＲ形状を設けた構成の説明図。 連通部形成板と空洞形成部との接合部に密閉部材を設けた吸音装置の説明図。 連通部形成板と空洞形成部との接合部に溝部を設け、この溝部内に密閉部材を配置した吸音装置の説明図。 変形例に係るプリンタの筐体と外装カバーとを模式的に示す説明図。

以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式のプリンタ（以下、単に「プリンタ１００」という。）の一実施形態について説明する。
まず、本実施形態に係るプリンタ１００の基本的な構成について説明する。
図２は、プリンタ１００を示す概略構成図であるプリンタ１００は、ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー（以下、Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙと記す）のトナー像を形成するための四つのプロセスユニット２６（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）を備えている。これらは、画像形成物質として、互いに異なる色のＫ，Ｃ，Ｍ，Ｙトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっており、寿命到達時に交換される。

図３は、四つのプロセスユニット２６のうちの一つの拡大説明図である。四つのプロセスユニット２６は使用するトナーの色が異なる点以外は同様であるため、図３では使用するトナーの色を示す添え字（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）は省略している。
図３に示すように、プロセスユニット２６は、潜像担持体としてのドラム状の感光体２４、感光体クリーニング装置８３、除電装置及び帯電装置２５を保持する感光体ユニット１０と、現像ユニット２３とを備えている。画像形成ユニットとしてのプロセスユニット２６は、プリンタ１００本体に脱着可能であり、一度に消耗部品を交換できるようになっている。

帯電装置２５は、駆動手段によって図中時計回りに回転駆動される感光体２４の表面を一様帯電する。一様帯電された感光体２４の表面は、レーザー光Ｌによって露光走査されて各色用の静電潜像を担持する。この静電潜像は、トナーを用いる現像ユニット２３によってトナー像に現像される。そして、後述する中間転写ベルト２２上に一次転写される。

感光体クリーニング装置８３は、一次転写工程を経た後の感光体２４表面に付着している転写残トナーを除去する。また、上記除電装置は、クリーニング後の感光体２４の残留電荷を除電する。この除電により、感光体２４の表面が初期化されて次の画像形成に備えられる。
なお、感光体２４における筒状のドラム部は、中空のアルミ素管のおもて面に有機感光層が被覆されたものである。このドラム部の軸線方向の両端部にそれぞれドラム軸を有するフランジが取り付けられて、感光体２４を構成している。

現像ユニット２３は、現像剤としてのトナーを収容する縦長のホッパ部８６と、現像部８７とを有している。現像剤収容部としてのホッパ部８６内には、駆動手段によって回転駆動されるアジテータ８８、これの鉛直方向下方で駆動手段によって回転駆動される現像剤供給部材としてのトナー供給ローラ８０などが配設されている。ホッパ部８６内のトナーは、アジテータ８８の回転駆動によって撹拌されながら、自重によってトナー供給ローラ８０に向けて移動する。トナー供給ローラ８０は、金属製の芯金と、これの表面に被覆された発泡樹脂等からなるローラ部とを有しており、ホッパ部８６内下側に溜まったトナーをローラ部の表面に付着させながら回転する。

現像ユニット２３の現像部８７内には、感光体２４やトナー供給ローラ８０に当接しながら回転する現像ローラ８１や、これの表面に先端を当接させる薄層化ブレード８２などが配設されている。ホッパ部８６内のトナー供給ローラ８０に付着したトナーは、現像ローラ８１とトナー供給ローラ８０との当接部で現像ローラ８１の表面に供給される。供給されたトナーは、現像ローラ８１の回転に伴って現像ローラ８１と薄層化ブレード８２との当接位置を通過する際に、現像ローラ８１表面上での層厚が規制される。そして、層厚規制後のトナーは、現像ローラ８１と感光体２４との当接部である現像領域において、感光体２４表面上の静電潜像に付着する。この付着により、静電潜像がトナー像に現像される。

このようなトナー像の形成が、各プロセスユニット２６で行われ、各色のトナー像が各プロセスユニット２６のそれぞれの感光体２４上に形成される。

図２に示すように、四つのプロセスユニット２６の鉛直方向上方には、光書込ユニット２７が配設されている。潜像書込装置としての光書込ユニット２７は、画像情報に基づいてレーザーダイオードから発したレーザー光Ｌにより、四つのプロセスユニット２６におけるそれぞれの感光体２４を光走査する。この光走査により、感光体２４上に各色用の静電潜像が形成される。かかる構成においては、光書込ユニット２７と、四つのプロセスユニット２６とにより、三つ以上の潜像担持体にそれぞれ互いに異なる色の可視像としてのＫ，Ｃ，Ｍ，Ｙトナー像を作像する作像手段として機能している。

光書込ユニット２７は、光源から発したレーザー光Ｌを、ポリゴンモータによって回転駆動したポリゴンミラーで主走査方向に偏光しながら、複数の光学レンズやミラーを介して感光体に照射するものである。ＬＥＤアレイの複数のＬＥＤから発したＬＥＤ光によって光書込を行うものを採用してもよい。

四つのプロセスユニット２６の鉛直方向下方には、無端状の中間転写ベルト２２を張架しながら図中反時計回り方向に無端移動させるベルト装置としての転写ユニット７５が配設されている。転写ユニット７５は、中間転写ベルト２２の他に、駆動ローラ７６、テンションローラ２０、四つの一次転写ローラ７４（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）、二次転写ローラ２１、ベルトクリーニング装置７１、クリーニングバックアップローラ７２などを備えている。

ベルト部材であり、転写ベルトである中間転写ベルト２２は、そのループ内側に配設された駆動ローラ７６、テンションローラ２０、クリーニングバックアップローラ７２及び四つの一次転写ローラ７４（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）によって張架されている。そして、駆動手段によって図中反時計回り方向に回転駆動される駆動ローラ７６の回転力により、同方向に無端移動される。

四つの一次転写ローラ７４（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）は、このように無端移動される中間転写ベルト２２を感光体２４（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）との間に挟み込んでいる。この挟み込みにより、中間転写ベルト２２のおもて面と、感光体２４（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）とが当接するＫ，Ｃ，Ｍ，Ｙ用の四箇所の一次転写ニップが形成されている。

一次転写ローラ７４（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）には、転写バイアス電源によってそれぞれ一次転写バイアスが印加されており、これにより、感光体２４（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）の静電潜像と、一次転写ローラ７４（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）との間に転写電界が形成される。なお、一次転写ローラ７４に代えて、転写チャージャーや転写ブラシなどを採用してもよい。

イエロー用プロセスユニット２６Ｙのイエロー用感光体２４Ｙ表面に形成されたＹトナーは、イエロー用感光体２４Ｙの回転に伴って上述のＹ用の一次転写ニップに進入する。Ｙ用の一次転写ニップでは、転写電界やニップ圧の作用により、Ｙトナーは、イエロー用感光体２４Ｙ上から中間転写ベルト２２上に一次転写される。このようにしてＹトナー像が一次転写された中間転写ベルト２２は、その無端移動に伴ってＭ，Ｃ，Ｋ用の一次転写ニップを通過する際に、感光体２４（Ｍ，Ｃ，Ｋ）上のＭ，Ｃ，Ｋトナー像が、Ｙトナー像上に順次重ね合わせて一次転写される。この重ね合わせの一次転写により、中間転写ベルト２２上には四色トナー像が形成される。

転写ユニット７５の二次転写ローラ２１は、中間転写ベルト２２のループ外側に配設されて、ループ内側のテンションローラ２０との間に中間転写ベルト２２を挟み込んでいる。この挟み込みにより、中間転写ベルト２２のおもて面と、二次転写ローラ２１とが当接する二次転写ニップが形成されている。二次転写ローラ２１には、転写バイアス電源によって二次転写バイアスが印加される。この印加により、二次転写ローラ２１と、アース接続されているテンションローラ２０との間には、二次転写電界が形成される。

転写ユニット７５の鉛直方向下方には、記録紙を複数枚重ねた紙束の状態で収容している給紙カセット４１がプリンタ１００の筐体に対してスライド着脱可能に配設されている。この給紙カセット４１は、紙束の一番上の記録紙に給紙ローラ４２を当接させており、これを所定のタイミングで図中反時計回り方向に回転させることで、その記録紙を給紙路に向けて送り出す。

給紙路の末端付近には、二つのレジストローラから構成されるレジストローラ対４３が配設されている。このレジストローラ対４３は、給紙カセット４１から送り出された記録部材としての記録紙をローラ間に挟み込むとすぐに両ローラの回転を停止させる。そして、挟み込んだ記録紙を上述の二次転写ニップ内で中間転写ベルト２２上の四色トナー像に同期させ得るタイミングで回転駆動を再開して、記録紙を二次転写ニップに向けて送り出す。

二次転写ニップで記録紙に密着された中間転写ベルト２２上の四色トナー像は、二次転写電界やニップ圧の影響を受けて記録紙上に一括二次転写され、記録紙の白色と相まって、フルカラートナー像となる。このようにして表面にフルカラートナー像が形成された記録紙は、二次転写ニップを通過すると、二次転写ローラ２１や中間転写ベルト２２から曲率分離する。そして、転写後搬送路を経由して、定着手段としての定着装置４０に送り込まれる。

二次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト２２には、記録紙に転写されなかった転写残トナーが付着している。これは、中間転写ベルト２２のおもて面に当接しているベルトクリーニング装置７１によってベルト表面からクリーニングされる。中間転写ベルト２２のループ内側に配設されたクリーニングバックアップローラ７２は、ベルトクリーニング装置７１によるベルトのクリーニングをループ内側からバックアップする。

定着装置４０には、ハロゲンランプ等の発熱源４５ａを内包する定着ローラ４５と、定着ローラ４５に所定の圧力で当接しながら回転する加圧ローラ４７とが設けられており、定着ローラ４５と加圧ローラ４７とによって定着ニップを形成している。定着装置４０内に送り込まれた記録紙は、その未定着トナー像担持面を定着ローラ４５に密着させるようにして、定着ニップに挟まれる。そして、加熱や加圧の影響によってトナー像中のトナーが軟化されて、フルカラー画像が定着される。

テンキー等からなる操作部に対する入力操作や、パーソナルコンピュータ等から送られてくる制御信号などにより、片面プリントモードが設定されている場合には、定着装置４０内から排出された記録紙は、そのまま機外へと排出される。そして、筐体の上カバー５６の上面で構成するスタック部にスタックされる。

本実施形態においては、四つのプロセスユニット２６（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）と、光書込ユニット２７とでトナー像を形成するトナー像形成手段を構成している。

プリンタ１００の筺体の上カバー５６は、図２中の矢印Ａで示すように、軸部材５１を中心にして回動自在に支持されており、図２中の反時計回り方向に回転することで、プリンタ１００の筺体に対して開いた状態になる。そして、プリンタ１００の筺体の上部開口を大きく露出させる。また、光書込ユニット２７も軸部材５１を中心にして回動自在に支持されており、光書込ユニット２７を図２中の反時計回り方向に回転させることで、四つのプロセスユニット２６（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）の上面を露出させることができる。

プロセスユニット２６（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）は、上カバー５６および光書込ユニット２７を開放して着脱が行われる。具体的には、上カバー５６および光書込ユニット２７を開放してプロセスユニット２６（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）の上面を露出させた後、プロセスユニット２６（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）を鉛直上方向に引き抜くことにより、本体から取り出される。

着脱頻度高いプロセスユニット２６の着脱を上カバー５６および光書込ユニット２７を開放して行うことで、しゃがんだり、腰を曲げたり、かがんだりなどといった無理な姿勢をとることなく、筺体内を上側から眺めながら着脱操作を確認することができる。よって、作業負担を軽減したり、操作ミスの発生を抑えたりすることができる。

また、本実施形態では、感光体ユニット１０と現像ユニット２３とを備えたプロセスユニット２６をプリンタ１００本体から着脱可能にしているが、現像ユニット２３、感光体ユニット１０をそれぞれ別々にプリンタ１００本体から着脱可能にしてもよい。

図４は、プリンタ１００の図２中の左側の外装板である側面外装板１０１を、装置の内側となる面側から見た斜視図である。
図４に示すように、側面外装板１０１の内側の面に空洞形成部２１０を設けており、この空洞形成部２１０に対して蓋をするように、連通部形成板２２０を固定することによりヘルムホルツ共鳴器を用いた吸音装置２００を形成している。
側面外装板１０１は、ねじによる締結によってプリンタ１００の筐体に固定されるものであり、消耗部品の交換時等であってもユーザーが開放することがない外装である。なお、本実施形態では、側面外装板１０１をねじによって筐体に固定しているが、固定方法としてはこれに限るものではない。

プリンタ１００では、各種ローラに回転駆動を伝達する駆動モータの駆動音や、各種ローラ等の移動部材の移動音、光書込ユニット２７のポリゴンミラーの回転音等の様々な音が発生する。このような音がプリンタ１００の外部に伝達し、周辺の人に不快感を与える騒音となることがある。このような騒音となり得る音のうち外部への伝達を抑制したい音の周波数に合わせて吸音装置２００を形成することで、騒音となり得る音を吸音装置２００で吸音することができる。

次に本発明に係る吸音装置２００の特徴部について説明する。
図１は、本発明に係る吸音装置２００を模式的に示した説明図である。
吸音装置２００は、ヘルムホルツ共鳴器の空洞部２０１を形成する壁面のうち空洞部２０１と外部とを連通する連通部２０３が設けられた壁面を形成する第一部材である連通部形成板２２０を備える。さらに、吸音装置２００は、空洞部２０１の他の壁面を形成する第二部材としての空洞形成部２１０を備える。空洞形成部２１０の材料は樹脂であり、連通部形成板２２０の材料である金属に比べて密度が小さく、且つ、加工し易い材料である。

連通部形成板２２０は、バーリングによってフランジ部２２１が形成されており、このフランジ部２２１の内側が断面積Ｓ、長さＨの連通部２０３となる。連通部形成板２２０と空洞形成部２１０とはネジ止めやインサート成型等で密着させている。空洞形成部２１０によって形成される空洞部２０１の体積はＶとなっている。
バーリングとは、板材に下穴と呼ばれる穴を開け、下穴よりも径の大きなパンチを下穴に押し込んで、下穴の縁を広げながら立て、開口部の周りにフランジを形成する加工方法である。バーリングによって連通部２０３を形成することで、空洞部２０１を形成する壁面の一部を形成する連通部形成板２２０に対して連通部２０３を形成するための部材を別途に設けることなく、開口部２０２を有する連通部２０３を形成することが出来る。

図１に示す吸音装置２００は、連通部２０３の開口部を吸音対象の音の音源に向けて配置する。これにより、吸音したい音が連通部２０３に入射し、吸音効果を得ることができる。連通部形成板２２０の板状の部分に対して、連通方向に立ち上がるように配設されたフランジ部２２１が立設部であり、図１に示す吸音装置２００では、空洞部２０１に対して外側に向けてフランジ部２２１が立設している。
また、下穴の径とパンチ穴との径の差が大きいほどフランジ部２２１が高くなり、その内部の連通部２０３の長さＨが長くなる。このため、下穴の径とパンチ穴との径の差を調節することで、フランジ部２２１の高さを調節でき、連通部２０３の長さＨの値を調節することができる。

図１に示す吸音装置２００で、空洞部２０１の体積を「Ｖ」、連通部２０３の開口面積を「Ｓ」、連通部２０３の連通方向の長さを「Ｈ」、音速を「ｃ」とし、吸音装置２００での吸音周波数を「ｆ」とすると、以下の（１）式が成り立つ。
ｆ＝ｃ／２π×｛Ｓ／（Ｖ×Ｈ）｝^１／２ ・・・・（１）
（１）式に示すように、吸音装置２００によって吸音する音の周波数は、空洞部２０１の体積Ｖ、連通部２０３の長さＨ及び連通部２０３の断面積Ｓによって求めることができる。
吸音装置２００によって吸音する音の周波数を低周波数にする方法としては、上記（１）式の関係より、空洞部２０１の体積Ｖを大きくする、連通部２０３の長さＨを長くする、及び、連通部２０３の断面積Ｓを小さくする、という三つの方法がある。

ヘルムホルツ共鳴器では、連通部２０３内に入射した音を吸音するため、吸音効果を高めるためには、連通部２０３の断面積Ｓは大きい方がよく、吸音する音の周波数を低周波数にするために連通部２０３の断面積Ｓを小さくすることは望ましくない。
また、バーリングによって連通部２０３を形成する構成では、下穴の径と下穴を広げるパンチの径とによって連通部２０３の長さＨは決まる。そして、下穴の大きさが同じである場合、パンチの径が大きいほど長さＨは大きくなるが、パンチの径を大きくすると連通部２０３の断面積Ｓも大きくなる。断面積Ｓを大きくすることは、吸音する音の周波数を高周波数側にシフトさせるように作用するため、連通部２０３の長さＨを長くすることにより、吸音する音の周波数を低周波数にすることは困難である。
よって、吸音装置２００によって吸音する音の周波数を低周波数にする方法としては、空洞部２０１の体積Ｖを大きくすることが望ましい。

また、連通部２０３に入射しなかった音は、連通部２０３の開口部周りの外側壁面に入射するため、空洞部２０１を形成する壁面のうち、連通部２０３が設けられた壁面は、透過音の抑制に優れた金属（板金）が望ましい。
音が壁に入射した場合、壁の単位面積辺りの質量が大きいほど、音の透過損失が大きくなり（音が透過しにくくなり）、壁の材質が一様である場合は、壁の厚みが厚いほど、壁を構成する材料の密度（単位体積当たりの質量）が大きいほど音は透過し難くなる。このため、空洞部２０１を形成する壁面のうち、連通部２０３が設けられた壁面を樹脂よりも密度が大きい金属製の板金によって形成することで、音が透過することを抑制することができる。また、板金だと、音源側に対向する側に当たった音が透過しにくく、反射する量が多いため、反射してヘルムホルツ共鳴器の連通部２０３に向かう音が相対的に多くなり、吸音効果の向上を図ることができる。

吸音装置２００では、空洞部２０１を形成する部材を樹脂製の空洞形成部２１０とし、連通部２０３を形成する蓋の役割をする部材を板金からなる連通部形成板２２０とする構成としている。空洞部２０１を空洞形成部２１０で形成することにより、空洞部２０１の体積を大きくすることができ、吸音する音の周波数を低周波数に設定することが可能となる。
板金としては、亜鉛めっき鋼板等の鉄板を用いることができるが、アルミニウム製等、他の金属からなるものを用いてもよい。空洞形成部２１０に用いる樹脂材料としては、ポリカーボネートやＡＢＳ樹脂を用いることができるが、これらに限るものではない。例えば、合成あるいは天然のゴムなども用いることができる。

また、吸音する音の周波数が同じ場合は、空洞部２０１の体積を大きくすることで、連通部２０３の断面積Ｓを相対的に大きく設定することができ、連通部２０３に音が入射し易くなり、吸音効果を高めることができる。
また、連通部２０３を板材に対するバーリングで形成することで、板材に穴を開けたのみ構成（連通部２０３の長さＨが板厚となる構成）よりも連通部２０３の長さＨを長くすることができる。このため、吸音する音の周波数が同じ場合は、連通部２０３の断面積Ｓを相対的に大きく設定することができ、吸音効果を高めることができる。

特許文献１に記載の画像形成装置が備えるヘルムホルツ共鳴器を用いた吸音装置は、二枚の板金を重ねて空洞部を形成している。板金を加工して空洞部を形成する場合、板金を曲げたり、絞り加工を施したり、板金同士を接合したりすることが考えられる。しかし、このように板金を加工するものでは、密閉性を保ちつつ、高精度に空洞部の体積を十分に確保することは困難である。このため、特許文献１に記載の吸音装置のように板金のみで空洞部を形成する構成では、低周波の音を吸音するためには連通部の断面積Ｓを小さくする必要がある。ヘルムホルツ共鳴器を用いた吸音装置は連通部に入射した音を吸音する構成であるため、連通部の断面積Ｓを小さくすると吸音効果が低下するため好ましくない。

これに対して、本実施形態の吸音装置２００では、空洞部２０１を樹脂製の空洞形成部２１０によって形成している。金属よりも加工し易い材料である樹脂製の部品は材料を金型に流し込むことによって所望の形状に精度よく成型することが可能である。このため、本実施形態の吸音装置２００では、密閉性を保ちつつ、高精度に空洞部２０１の体積を十分に確保することが可能となる。

連通部形成板２２０と空洞形成部２１０とをインサート成型によって密着させる場合、金属製の連通部形成板２２０をインサート部品として空洞形成部２１０を成型する金型に固定する。その後、金型に空洞形成部２１０の材料となる樹脂を充填する。樹脂が硬化すると空洞形成部２１０が連通部形成板２２０に密着して固定された状態となる。このようなインサート成型を用いる構成であれば、個別に作成された連通部形成板２２０と空洞形成部２１０と接合する構成に比べて組み立て工程を削減することができ、吸音装置２００の製造コストの削減を図ることができる。さらに、接合する構成に比べて、連通部形成板２２０と空洞形成部２１０との境目での密閉性の向上を図ることができ、吸音効果の向上を図ることができる。

また、プリンタ１００では、ポリゴンミラーや駆動モータ等の動作時に音を発生する音源部を覆うように外装カバー部材等の樹脂部品を備える。そして、樹脂部品からなる外装カバー部材の一部である側面外装板１０１が、図４に示すように、空洞部２０１の連通部２０３が設けられた壁面以外の壁面を形成する空洞形成部２１０となっている。外装カバー部材という機能を備えた機能部品である側面外装板１０１に空洞形成部２１０となる形状を追加することで、吸音装置２００を形成するための空洞形成部２１０を別途に設ける必要がなくなる。これにより、プリンタ１００の部品点数を削減することができ、プリンタ１００の軽量化及び低コスト化を図ることができる。

図５は、空洞部２０１を形成する壁面のうち連通部形成板２２０が形成する壁面よりも空洞部２０１の内側に連通部２０３を設けた吸音装置２００の説明図である。
バーリングによって形成された連通部２０３における開口部２０２の縁となる部分は、ばりが生じることがあり、ユーザーやサービスマンが接触し得る位置に設けることは好ましくない。これに対して、図５に示す構成では、フランジ部２２１が空洞部２０１の内側に向けて延在するように形成され、連通部２０３における開口部２０２の縁となる部分が空洞部２０１の内部に位置して外部から接触することがない。これにより、吸音装置２００をユーザーやサービスマン等の人が接触し得る位置に設けることが可能となる。図５に示す吸音装置２００では、空洞部２０１の内側に向けてフランジ部２２１が立設している。

図６は、図５に示す吸音装置２００の開口部２０２にＲ形状２２０ｂを設けた構成の説明図である。
開口部２０２にＲ形状２２０ｂを設けることで、音が連通部２０３内に入射し易くなり、吸音の効率を向上することができる。

図７は、連通部形成板２２０と空洞形成部２１０との接合部に密閉部材２０４を設けた吸音装置２００の説明図である。密閉部材２０４は、連通部形成板２２０と空洞形成部２１０との間に挟まれ、加圧されることによって連通部形成板２２０及び空洞形成部２１０の表面に沿って変形する可変部材である。このよう密閉部材２０４を設けることで、接合部に隙間が生じることを防止し、空洞部２０１の密閉性を向上することができ、吸音効果の向上を図ることができる。密閉部材２０４としては、ゴム等の弾性体を用いることが出来る。しかし、連通部形成板２２０と空洞形成部２１０とを接合するときに変形して、接合部を密閉するものであれば、弾性体のように変形後に加圧を解除すると復元するものに限らず、加圧を解除しても変形したままとなる粘土のような部材であってもよい。

図８は、連通部形成板２２０と空洞形成部２１０との接合部の連通部形成板２２０側に溝部２２０ａを設け、この溝部２２０ａ内に密閉部材２０４を配置した構成の説明図である。この溝部２２０ａを設けて、そこに密閉部材２０４を配置することで、さらに密閉性の向上を図ることができ、吸音効率の向上を図ることができる。図８では、溝部を接合部の連通部形成板２２０側に設けているが、空洞形成部２１０に溝部を設けてもよい。

なお、図７及び図８に示す密閉部材２０４の代わりに、ギヤなどの駆動部の潤滑性向上のために用いるグリースを接合部に塗布してもよい。グリースは粘度が高く流れ難いため、接合部で保持し続けることが可能である。また、接合部に塗布されたグリースが連通部形成板２２０と空洞形成部２１０との間に挟まれ、加圧されると、連通部形成板２２０及び空洞形成部２１０の表面に沿うようにグリースが移動するため、接合部の密閉性を確保することが出来る。また、グリースを塗布する構成では、密閉部材２０４を設ける構成に比べて、部品数を少なくすることができるため、組み立て性の向上、低コスト化及び修理・保守のサービス性の向上を図ることができる。
なお、グリースを塗布する構成で、図８に示すように接合部に溝部を設けることで、グリースの流出をより確実に防止することができる。

〔変形例〕
図９は、変形例に係るプリンタ１００の筐体１２０と外装カバー１１０とを模式的に示す説明図である。
プリンタ１００が画像を形成する構成については、上述した実施形態と同様であるため、説明を省略する。

プリンタ１００は、各部材が、金属製の筐体１２０に固定されており、その筐体１２０を樹脂製の外装カバー１１０が覆う構成となっている。このようなプリンタ１００の筐体１２０にヘルムホルツ共鳴器の連通部２０３となる穴を形成し、外装カバー１１０におけるこの穴と対向する箇所を囲むように筒状のリブ１１１を形成する。そして、図９に示すように、リブ１１１の先端を筐体１２０の表面に接合することで、外装カバー１１０と筐体１２０との間にヘルムホルツ共鳴器の空洞部２０１を形成することができる。
変形例のプリンタ１００では、筐体１２０が第一部材としての連通部形成板２２０であり、外装カバー１１０が第二部材としての空洞形成部２１０である。また、変形例の吸音装置２００では、空洞部２０１に対して外側に向けてフランジ部２２１が立設している。

変形例のように、筐体１２０と外装カバー１１０との一部の形状を調整し、ヘルムホルツ共鳴器を用いた吸音装置２００を形成する構成では、プリンタ１００の部品点数を削減することができ、プリンタ１００の軽量化及び低コスト化を図ることができる。
また、変形例のようにプリンタ１００の筐体１２０にヘルムホルツ共鳴器の連通部２０３となる穴を形成する構成としては、外装カバー１１０とは別に空洞形成部２１０を設けても良い。

ヘルムホルツ共鳴器を用いた吸音装置２００を形成するために、空洞形成部２１０と連通部形成板２２０とを新たに追加するというのは、コスト及び重量の増加に繋がり好ましくない。これに対して、筐体１２０の一部の板金を連通部形成板２２０として使用することで連通部形成板２２０を筐体１２０とは別に設ける必要がなくなり、プリンタ１００の省スペース化、軽量化、部品点数の削減及び低コスト化を図ることができる。

さらに、プリンタ１００の筐体１２０は、装置の軽量化のために穴を設ける場合がある。このような穴の部分をヘルムホルツ共鳴器の連通部２０３を使用することにより、連通部２０３を設けるために穴を開ける工程が不要となり、製造コストの抑制を図ることが可能となる。
本実施形態では、吸音装置を備える電子機器が画像形成装置である場合について説明したが、動作時に音を発生する音源部と、この音源部から発する音を吸音する吸音装置とを備える構成であれば画像形成装置以外の電子機器でも本発明は適用可能である。

以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様Ａ）
開口部２０２等の開口部を備えた連通部形成板２２０等の第一部材と、第一部材と組み合わせることで空洞部２０１等の空洞部を形成する空洞形成部２１０等の第二部材とを備えた吸音装置２００等の吸音装置において、第一部材は、開口部を形成するフランジ部２２１等の立設部を備え、樹脂等の第二部材の材料は、金属等の第一部材の材料に比べて密度が小さいものである。
これによれば、上記実施形態について説明したように、第一部材は第二部材よりも密度が大きい材料からなるため、第二部材の材料のみで形成した構成よりも透過音を抑制することができる。また、第二部材は第一部材よりも密度が小さい材料からなるため、第一部材よりも加工し易く、第一部材のみで形成した構成よりも、密閉性を保ちつつ、高精度に空洞部の体積を確保することができる。空洞部の体積を確保することで低周波数を吸音することができ、密閉性を保ちつつ、高精度に空洞部を形成することで、吸音効果の向上を図ることができる。
よって、態様Ａに係る吸音装置では、透過音を抑制しつつ低周波数の音に対して吸音効果を高めることが可能となる。

（態様Ｂ）
態様Ａにおいて、連通部形成板２２０等の第一部材の材料は金属であり、空洞形成部２１０等の第二部材の材料は樹脂である。
これによれば、上記実施形態について説明したように、樹脂よりも密度の高い金属によって第一部材を形成することで透過音を抑制する構成を実現できる。また、金属よりも加工し易い樹脂によって第二部材を形成することで密閉性を保ちつつ、高精度に空洞部を形成することが可能となる。よって、態様Ｂに係る吸音装置では、透過音を抑制しつつ低周波数の音に対して吸音効果を高めることが可能となる。

（態様Ｃ）
態様ＡまたＢの何れかの態様において、連通部形成板２２０等の第一部材におけるフランジ部２２１等の立設部は板状の材料に対してバーリング加工を施すことによって形成する。
これによれば、上記実施形態について説明したように、空洞部２０１等の空洞部を形成する壁面の一部を形成する第一部材に対して立設部を形成するための部材を別途に設けることなく、開口部２０２等の開口部を有する立設部を形成することが出来る。このため、吸音装置の低コスト化を図ることができる。

（態様Ｄ）
態様Ａ乃至Ｃの何れかの態様において、フランジ部２２１等の立設部等の開口部２０２等の開口部にＲ形状を設ける。
これによれば、上記実施形態について説明したように、音が立設部内に入射し易くなり、吸音の効率を向上することができる。

（態様Ｅ）
態様Ａ乃至Ｄの何れかの態様において、フランジ部２２１等の立設部を空洞部２０１等の空洞部の内側に設ける。
これによれば、上記実施形態について説明したように、吸音装置２００等の吸音装置をユーザーやサービスマン等の人が接触し得る位置に設けることが可能となる。

（態様Ｆ）
態様Ａ乃至Ｅの何れかの態様において、連通部形成板２２０等の第一部材と空洞形成部２１０等の第二部材との一方をインサート部品とし、他方をインサート成型によって作成する。
これによれば、上記実施形態について説明したように、組み立て工程を削減することによる製造コストの削減や第一部材と第二部材との境目での密閉性の向上による吸音効果の向上を図ることができる。

（態様Ｇ）
態様Ａ乃至Ｅの何れかの態様において、連通部形成板２２０等の第一部材と空洞形成部２１０等の第二部材との接合部に、第一部材と第二部材との間に挟まれ、加圧されることによって第一部材及び第二部材の表面に沿って変形する密閉部材２０４等の可変部材を設ける。
これによれば、上記実施形態について説明したように、接合部に隙間が生じることを防止し、空洞部２０１等の空洞部の密閉性を向上することができ、吸音効果の向上を図ることができる。

（態様Ｈ）
請求項Ａ乃至Ｅの何れかの態様において、連通部形成板２２０等の第一部材と空洞形成部２１０等の第二部材との接合部に、グリースを設ける。
これによれば、上記実施形態について説明したように、低コストな構成で、接合部に隙間が生じることを防止し、空洞部２０１等の空洞部の密閉性を向上することができ、吸音効果の向上を図ることができる。

（態様Ｉ）
請求項ＧまたはＨの何れかの態様において、連通部形成板２２０等の第一部材と空洞形成部２１０等の第二部材との接合部に、溝部２２０ａ等の溝を設ける。
これによれば、上記実施形態について説明したように、接合部に可変部材やグリースを設ける構成でさらに密閉性を向上することができる。

（態様Ｊ）
動作時の音を吸音する吸音手段を備えたプリンタ１００等の電子機器において、吸音手段として、態様Ａ乃至Ｉの何れかの態様に係る吸音装置２００等の吸音装置を用いる。
これによれば、上記実施形態について説明したように、電子機器の動作時に生じる音の透過音を抑制しつつ低周波数の音に対して吸音効果を高めることが可能となる。

（態様Ｋ）
態様Ｊにおいて、動作時に音を発生するポリゴンミラー等の音源部を支持する筐体１２０等の構造体を備え、構造体の少なくとも一部が連通部形成板２２０等の第一部材として、空洞形成部２１０等の第二部材と組み合わせることで空洞部２０１等の空洞部を形成する。
これによれば、上記変形例について説明したように、プリンタ１００等の電子機器の部品点数を削減することができ、電子機器の軽量化及び低コスト化を図ることができる。

（態様Ｌ）
態様ＪまたはＫの何れかの態様において、動作時に音を発生するポリゴンミラーや駆動モータ等の音源部を覆う外装カバー１１０等の樹脂部品を備え、樹脂部品の少なくとも一部（側面外装板１０１等）が空洞形成部２１０等の第二部材として、連通部形成板２２０等の第一部材と組み合わせることで空洞部２０１等の空洞部を形成する。
これによれば、上記実施形態について説明したように、プリンタ１００等の電子機器の部品点数を削減することができ、電子機器の軽量化及び低コスト化を図ることができる。

（態様Ｍ）
プリンタ１００等の電子写真方式の画像形成装置において、態様Ｊ乃至Ｌの何れかの態様に係る電子機器の構成を備える。
これによれば、上記実施形態について説明したように、画像形成装置の動作時に生じる音の透過音を抑制しつつ低周波数の音に対して吸音効果を高めることが可能となる。

１０ 感光体ユニット
２０ テンションローラ
２１ 二次転写ローラ
２２ 中間転写ベルト
２３ 現像ユニット
２４ 感光体
２４Ｙ イエロー用感光体
２５ 帯電装置
２６ プロセスユニット
２６Ｙ イエロー用プロセスユニット
２７ 光書込ユニット
４０ 定着装置
４１ 給紙カセット
４２ 給紙ローラ
４３ レジストローラ対
４５ 定着ローラ
４５ａ 発熱源
４７ 加圧ローラ
５１ 軸部材
５６ 上カバー
７０ 光書込ユニット
７１ ベルトクリーニング装置
７２ クリーニングバックアップローラ
７４ 一次転写ローラ
７５ 転写ユニット
７６ 駆動ローラ
８０ トナー供給ローラ
８１ 現像ローラ
８２ 薄層化ブレード
８３ 感光体クリーニング装置
８６ ホッパ部
８７ 現像部
８８ アジテータ
１００ プリンタ
１０１ 側面外装板
１１０ 外装カバー
１１１ リブ
１２０ 筐体
２００ 吸音装置
２０１ 空洞部
２０２ 開口部
２０３ 連通部
２０４ 密閉部材
２１０ 空洞形成部
２２０ 連通部形成板
２２０ａ 溝部
２２０ｂ Ｒ形状
２２１ フランジ部
Ｌ レーザー光

特許第３８１６６７８号 特開２０００−２３５３９６号公報 特開２００８−９０９３１号公報

Claims (13)

1. 開口部を備えた第一部材と、
   該第一部材と接合することで空洞部を形成する第二部材とを備えた吸音装置において、
   上記第一部材は、上記開口部を形成する立設部を備え、
   上記第二部材の材料は、該第一部材の材料に比べて密度が小さく、
   一つの上記空洞部と一つの上記開口部とが対になっていることを特徴とする吸音装置。
2. 請求項１に記載の吸音装置において、
   上記第一部材の材料は金属であり、上記第二部材の材料は樹脂であることを特徴とする吸音装置。
3. 請求項１または２の何れかに記載の吸音装置において、
   上記第一部材における上記立設部は板状の材料に対してバーリング加工を施すことによって形成することを特徴とする吸音装置。
4. 請求項１乃至３の何れかに記載の吸音装置において、
   上記立設部の上記開口部にＲ形状を設けることを特徴とする吸音装置。
5. 請求項１乃至４の何れかに記載の吸音装置において、
   上記立設部を上記空洞部の内側に設けることを特徴とする吸音装置。
6. 請求項１乃至５の何れかに記載の吸音装置において、
   上記第一部材と上記第二部材との一方をインサート部品とし、他方をインサート成型によって作成することを特徴とすることを特徴とする吸音装置。
7. 請求項１乃至５の何れかに記載の吸音装置において、
   上記第一部材と上記第二部材との接合部に、該第一部材と該第二部材との間に挟まれ、加圧されることによって該第一部材及び該第二部材の表面に沿って変形する可変部材を設けることを特徴とする吸音装置。
8. 請求項１乃至５の何れかに記載の吸音装置において、
   上記第一部材と上記第二部材との接合部に、グリースを設けることを特徴とする吸音装置。
9. 請求項７または８の何れかに記載の吸音装置において、
   上記第一部材と上記第二部材との上記接合部に溝を設けることを特徴とする吸音装置。
10. 動作時の音を吸音する吸音手段を備えた電子機器において、
    上記吸音手段として、請求項１乃至９の何れかに記載の吸音装置を用いることを特徴とする電子機器。
11. 請求項１０に記載の電子機器において、
    動作時に音を発生する音源部を支持する構造体を備え、
    該構造体の少なくとも一部が上記第一部材として、上記第二部材と組み合わせることで上記空洞部を形成することを特徴とする電子機器。
12. 請求項１０または１１の何れかに記載の電子機器において、
    動作時に音を発生する音源部を覆う樹脂部品を備え、
    該樹脂部品の少なくとも一部が上記第二部材として、上記第一部材と組み合わせることで上記空洞部を形成することを特徴とする電子機器。
13. 電子写真方式の画像形成装置において、
    請求項１０乃至１２の何れかに記載の電子機器の構成を備えたことを特徴とする画像形成装置。

Images