JP6295732B2 - 電気機器 - Google Patents

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Description

本発明は、駆動源、当該駆動源により駆動される被駆動機器、及び、筐体やカバー等を備えた電気機器に関する。
複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等の各種画像形成装置、投写型表示装置などの電気機器(「電子機器」を含む。以下、同じ。)は、モータや各種アクチュエータなどの駆動源、及び、この駆動源により駆動されるファン、各種ローラ、ベルト、カム、ポリゴンミラーなどの被駆動機器、さらに、筐体、外装カバー、内装カバー、及び、エアダクトなどを有する。
そして、電気機器は作動時に、その駆動源や被駆動機器から音が発生する。このような音について、例えば、画像形成装置の場合でその不快さの評価がなされるなど、注目を浴びている(引用文献1)。そして、このような電気機器から発生した音を低減する目的で、ヘルムホルツ消音器が用いられることが多い。
ここで、このようなヘルムホルツ消音器の例をモデル的に図5に示した。図5に示されるヘルムホルツ消音器は、中空の共鳴箱部20aと、一端に共鳴箱部20aの内部空間よりも小径の開口を有し、共鳴箱に連通する管状の内部空間を有する、筒状の頸部20bとによって構成されている。このようなヘルムホルツ消音器は、頸部20bへ入ってくる特定の周波数の音を低減させる。その周波数fの導出式(1)を以下に示す。
Figure 0006295732
式(1)において、cは音速、Sは頸部の断面積、Vは共鳴箱部の容積、Lは頸部の長さである。Δrは開口端補正で、一般に頸部が円形のときの半径をrとし、Δrとしては0.6rを用いる。
このように、電力消費なしで騒音の低減効果が得られるのが、ヘルムホルツ消音器であり、画像形成装置の感光体駆動ユニットの低騒音化に関する特許文献2などでその使用が提案されている。しかしながら、この特許文献2に記載のケースでは、実際に得られる騒音低減効果が予想されたものよりも低いものであった。
また、図6に分解図を示す、従来のヘルムホルツ消音器(特許文献2参照)の例30では、外側カバー31の板状部31bから突出して設けられた複数の円筒状の突出部31aと、内側カバー32に、これら突出部31aに相当する箇所に設けられた頸部32aとで、これらを重ね合わせることにより複数のヘルムホルツ消音器が一体に形成される。このような構成により、この例では、部品点数を増やさないで、ヘルムホルツ消音器が複数形成されるよう工夫されている。
このヘルムホルツ消音器30の内側カバー32面は、例えば、投写型表示装置の、モータ駆動の空気ファンによる送気経路であるエアダクトの壁の一部を構成するように設置されている。しかしながら、この例でも、実際に得られる騒音低減効果が予想されたものよりも低いものであった。
ここで、投写型表示装置は、プレゼンテーションや会議等で、画像をスクリーンに投影する電気機器であるが、通常、その内部に光量の大きな発光源を備える。その発光源の発熱は大きく、そして、その熱を装置外へ排出するためのファンによる排気音が大きいので。このような投写型表示装置は、静謐な環境で用いられることが多く、その静粛化が望まれている。
本発明の電気機器は、上記従来の問題を解決する、すなわち、騒音などの音の低減効果の高い、ヘルムホルツ消音器を備えた電気機器を提供することを目的とする。
本発明の電気装置は、上記課題を解決するために、請求項1に記載の通り、筐体、外装カバー、内装カバー、及び、エアダクトから選ばれるいずれか1つ以上と、駆動源と、当該駆動源により駆動される被駆動機器と、により構成される機器部材を有する電気機器において、共鳴箱と一端に開口を有する頚部とを少なくとも備えたヘルムホルツ消音器を有し、前記共鳴箱及び前記頚部の少なくとも一方が前記機器部材から離間していることを特徴とする。
本発明の電気機器は、共鳴箱とその一端に開口を有する頚部とを少なくとも備えたヘルムホルツ消音器を有し、前記共鳴箱及び前記頚部の少なくとも一方が前記機器部材から離間している構成により、ヘルムホルツ消音器による音の低減効果が高い電気機器とすることができる。
電気機器の内装カバーにヘルムホルツ消音器を取り付ける状態を示すモデル図である。 ヘルムホルツ消音器の一例を示すモデル図である。 図2のヘルムホルツ消音器の設置状態の断面を示すモデル図である。 他のヘルムホルツ消音器の設置状態の断面を示すモデル図である。 ヘルムホルツ消音器による消音効果の特性について説明する原理図である。 従来技術のヘルムホルツ消音器の例を示すモデル図である。
本発明者等が上記従来技術の問題点について検討したところ、ヘルムホルツ消音器は振動を受けるとその騒音などの音の低減効果が低下してしまうことが見いだされた。例えば、上記特許文献2に記載の技術では、ヘルムホルツ消音器が設置されたエアダクトには振動源でありかつ騒音源となるモータ、及び、空気ファンが取りつけられている。このため、このヘルムホルツ消音器にはこれらにより発生した振動が伝わりやすく、そのために、ヘルムホルツ消音器の本来の騒音低減効果が得られにくい。本発明はこれら知見を元に想到されたものである。
ここで、電子機器で振動しやすい機器部材としては、例えば、筐体、外装カバー、内装カバー、エアダクト、駆動源、この駆動源により駆動される被駆動機器などが挙げられる。ここで、駆動源としては、各種モータや、各種アクチュエータ(ソレノイドアクチュエータ)などが挙げられる。
また、被駆動機器としては、各種ローラ、各種ベルト、歯車類、各種リンク部材、各種ファンなどが挙げられる。ここで、投写型表示装置では、被駆動機器としてファンなどを備え、画像形成装置は、各種ローラ、各種ベルト、歯車類、ファン等を備えている。
筐体は一般に、その電気機器自体、ないし、その一部を収納する箱状体である。外装カバーとしては、筐体に取り付けられた扉や蓋、アウターパネルなどが挙げられる。投写型表示装置や画像形成装置もこのような筐体や外装カバーを有している。
内装カバーとしては、電気機器の一部の機器部材が1つあるいは複数個まとまってユニットとなっている場合での、そのユニットカバー等、あるいは、開閉可能な外装カバーの内側に備えられ、開閉可能な外装カバーが開いたときに筐体を覆うカバー等が挙げられる。ここで、画像形成装置の場合では、現像ユニットや定着ユニット、書込ユニット、読取ユニット等のカバー等が挙げられる。
エアダクトは、電気機器内で発生した熱やを電気機器外へ排出する目的で、あるいは、オゾン、粉塵、揮発性有機化合物、臭気をフィルタに集め除去する目的で設置される。このようなエアダクトは、投写型表示装置や画像形成装置にも備えられている。
図1には本発明の電気機器の一例(画像形成装置)の内装カバー2にヘルムホルツ消音器1を取り付ける状態の説明図、図2にはこのヘルムホルツ消音器1の拡大斜視図、図3には、その頚部1cを含む面での断面図を、それぞれ示した。
このヘルムホルツ消音器1は上面部1bが本体部1aに、ねじ1fにより固定されて形成されており、頸部1cと共鳴箱部1eとから構成されるヘルムホルツ消音器を3つ有する、複合タイプの消音器である。それぞれのヘルムホルツ消音器は互いに共鳴箱の大きさが異なり、互いに異なる周波数の音を低減するようになっている。また、隣り合う共鳴箱部1eの間にはスペース部1gが設けられており、互いの騒音低減効果を妨げないようになっている。
そして、図2及び図3から理解されるように、このヘルムホルツ消音器1は、共鳴箱部1eから離れた位置に先端を有する、頸部1c側とは反対側に突出して設けられた脚部1dを、この例では4つ有している。そして、このヘルムホルツ消音器1は、これら脚部1dの先端で電気機器の内装カバー2にねじ3により固定されている。このような構成により、ヘルムホルツ消音器1のそれぞれ3つの共鳴箱部1e及び頚部1dは内装カバー2から離間した位置に設置される。このため、これら共鳴箱部及び頚部には内装カバー2からの振動が伝わりにくく、ヘルムホルツ消音器1の騒音低下効果は振動による妨げを受けにくい。
ヘルムホルツ消音器の騒音低下効果は、騒音源からの距離が大きいと低下する。
ここで図1〜3に示した礼では、脚部1dにより、内装カバー2に共鳴箱部1eを直接固定した場合よりも、不図示の騒音源に近い位置にヘルムホルツ消音器1を設置することができるので、より高い消音効果を得ることができる。
なお、騒音源や他部品の位置関係の制約のために、ヘルムホルツ消音器の共鳴箱を、筐体、外装カバー、内装カバー、エアダクト、駆動源や、その駆動源により駆動される被駆動機器から離間させる十分なスペースが取れない場合もある。
図4に断面図を示したヘルムホルツ消音器の他の例4は、上記ヘルムホルツ消音器1と同様に、共鳴箱部1eの大きさが互いに異なるヘルムホルツ消音器を3つ有する複合型のヘルムホルツ消音器である。そして、それぞれ隣り合うヘルムホルツ消音器の共鳴箱4eの間には上記例1同様にスペース部4gが設けられている。この2カ所のスペース部4g付近で、ゴムなどのエラストマーから構成された制振材5を介して、内装パネル2にヘルムホルツ消音器4が、両者が離間した状態でねじ3により設置されている。このような構成により、内装パネル2からヘルムホルツ消音器4の共鳴箱4eや頚部4cへの振動の伝播が低減され、その消音効果が妨げられないようにできる。
以上、本発明について、好ましい実施形態を挙げて説明したが、本発明の電気機器は上記実施形態の構成に限定されるものではない。
当業者は、従来公知の知見に従い、本発明の電気機器を適宜改変することができる。このような改変によってもなお本発明の電気機器の構成を具備する限り、もちろん、本発明の範疇に含まれるものである。
特開2007−205727号公報 特開2003−43861号公報 特開2007−47560号公報

Claims (3)

  1. 筐体、外装カバー、内装カバー、及び、エアダクトから選ばれるいずれか1つ以上と、駆動源と、当該駆動源により駆動される被駆動機器と、により構成される機器部材を有する電気機器において、
    共鳴箱と一端に開口を有する頚部とを少なくとも備えたヘルムホルツ消音器を有し、
    前記共鳴箱及び前記頚部の少なくとも一方が前記機器部材から離間していることを特徴とする電気機器。
  2. 筐体、外装カバー、内装カバー、及び、エアダクトから選ばれるいずれか1つ以上と、駆動源と、当該駆動源により駆動される被駆動機器と、により構成される機器部材を有する電気機器において、
    共鳴箱と一端に開口を有する頚部とを少なくとも備えたヘルムホルツ消音器を有し、
    前記共鳴箱と前記頚部とが前記機器部材から離間していることを特徴とする電気機器。
  3. 画像形成装置または投写型表示装置であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の電気機器。
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