JP7059033B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明はヘルムホルツ共鳴器を備えた画像形成装置に関するものである。

複写機、プリンタ等の画像形成装置においては、画像形成時にモータ、ファンなどが動作することによって稼働音が発生する。近年の顧客ニーズとして、画像形成装置の静音化が強く求められて来ている。

画像形成装置の稼働音を低減する構成として、ヘルムホルツ共鳴器を内蔵した画像形成装置が提案されている（特許文献１、２）。ヘルムホルツ共鳴器は、消音する周波数帯によって容積が決定される空洞部と、空洞部と外部とを連通する連通部によって構成される。

特開２０１６－３３６４６号公報 特開２００１－１１７４５１号公報

特許文献１の構成では、外装開閉カバーに板状部材を重ねた多重構造でヘルムホルツ共鳴器を構成している。しかしながら、感光ドラムのシリンダ部が帯電バイアスや現像バイアスの印加などによって加振され、発生する高周波音に対しては、ヘルムホルツ共鳴器と感光ドラムのシリンダとの距離が遠いため、消音効果を得にくい。

特許文献２の構成では、画像形成装置の感光ドラム内部の空間をヘルムホルツ共鳴器の空洞部として構成している。そのため、感光ドラムのシリンダ部近傍にヘルムホルツ共鳴器を配置可能である。しかしながら、シリンダ部から発生する高周波音は、シリンダから外側へ放射されるため、シリンダの内側に配置されているヘルムホルツ共鳴器の連通部に音を導きにくく、消音効果を得にくい。

ヘルムホルツ共鳴器を用いて消音をする場合には、音源の近くにヘルムホルツ共鳴器を配置するのが良い。しかしながら、感光ドラムのように中間転写ベルトの近傍に配置されたユニットから発生する音を消音させる場合、ヘルムホルツ共鳴器を配置するスペースが無い場合がある。

本発明は上記の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、中間転写ベルト近傍で発生する音を静音化することを目的とする。

本発明に係る画像形成装置の一態様は、トナー像を担持する回転可能な像担持体を含んだ画像形成部と、前記画像形成部の像担持体から画像が転写される無端状の中間転写ベルトと、前記中間転写ベルトを張架する張架ローラと、空洞部と、前記空洞部と外部とを連通する連通部とを備えるヘルムホルツ共鳴器と、を有し、前記張架ローラの回転軸方向から視た場合に、前記ヘルムホルツ共鳴器は前記中間転写ベルトの内側に配置され、前記連通部は、前記中間転写ベルトを挟み前記像担持体と対向する側に向くように配置され、前記張架ローラの回転軸と垂直且つ前記像担持体、及び前記ヘルムホルツ共鳴器を含むような断面において、前記連通部の中心を通るように引いた仮想線は、前記像担持体と交差することを特徴とする。

本発明によれば、中間転写ベルト近傍で発生する音を静音化することが可能になる。

第１の実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図。 ヘルムホルツ共鳴器の模式図。 ヘルムホルツ共鳴器の静音化効果を説明する図。 第１の実施形態における画像形成部のマゼンタ感光ドラムカートリッジ、及び中間転写ユニット周辺の断面模式図。 第２の実施形態における画像形成部のマゼンタ感光ドラムカートリッジ、及び中間転写ユニット周辺の断面模式図。 第３の実施形態における中間転写ユニットの断面模式図。 第３の実施形態における画像形成部のマゼンタ感光ドラムカートリッジ、及び中間転写ユニット周辺の断面模式図（接近状態）。 第３の実施形態における画像形成部のマゼンタ感光ドラムカートリッジ、及び中間転写ユニット周辺の断面模式図（離間状態）。

以下、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。ただし、以下の実施形態に記載されている構成部品の形状、それらの相対配置等は、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。

画像形成装置１００は、画像形成装置本体１００Ａ（以下、装置本体という）と、装置本体１００Ａの上部に配置された画像読取部４１と、を備える。画像読取部４１は、原稿載置台としてのプラテンガラスと、プラテンガラスに載置された原稿に光を照射する光源と、原稿からの反射光をデジタル信号に変換するイメージセンサと、自動原稿給送装置４１ａ等を備える。原稿の画像読取モードとして、プラテンガラスに原稿を載置して画像を読み取る固定モードと、自動原稿給送装置４１ａにより原稿を読取位置まで給送して画像を読み取る流し読みモードがある。装置本体１００Ａは、画像形成部５５と、画像形成部５５にシートＳを給送するシート給送装置５１，５２と、シートＳを反転させて画像形成部５５へ搬送するシート反転部５９が設けられている。

画像形成部５５は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｂｋ）の各色の画像を形成するための構成を備えている。各色の構成を区別する場合は、付番にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋを付加して説明をし、各色の構成の区別をしない場合は、これらの記載を省略する。

画像形成部５５は、露光ユニット４２と、４つの感光ドラムカートリッジ４３（４３ｙ，４３ｍ，４３ｃ，４３ｋ）と４つの現像カートリッジ４４（４４ｙ，４４ｍ，４４ｃ，４４ｋ）を備えている。また、画像形成部５５は、感光ドラムカートリッジ４３、及び現像カートリッジ４４の上方に配された中間転写ユニット４５、２次転写部５６、定着部５７を備えている。

感光ドラムカートリッジ４３は、像担持体の一例である感光ドラム２１（２１ｙ，２１ｍ，２１ｃ，２１ｋ）と、帯電ローラ２２（２２ｙ，２２ｍ，２２ｃ，２２ｋ）と、クリーニングブレード２３（２３ｙ，２３ｍ，２３ｃ，２３ｋ）を備えている。感光ドラム２１は、ドラムシリンダの上に電荷発生層、電荷輸送層を含む感光層を備えている。現像カートリッジ４４は、現像ローラ２４（２４ｙ，２４ｍ，２４ｃ，２４ｋ）を備えている。

中間転写ユニット４５は、中間転写ベルト２５と、１次転写ローラ２７（２７ｙ，２７ｍ，２７ｃ，２７ｋ）と、を備えている。中間転写ベルト２５は、張架ローラの一例であるベルト駆動ローラ２６、２次転写内ローラ５６ａ等に張架されている。１次転写ローラ２７は、中間転写ベルト２５を挟んで感光ドラム２１に押圧可能に構成されている。

後述するように、中間転写ベルト２５に１次転写ローラ２７によって正極性の転写バイアスを印加することにより、感光ドラム２１上の負極性を持つトナー像が順次中間転写ベルト２５に多重転写される。これにより、中間転写ベルト２５上にはフルカラー画像が形成される。

中間転写ユニット４５は、前記ベルト駆動ローラ２６、２次転写内ローラ５６ａなどを軸支している転写部フレーム２２０を備えている。本実施形態の転写部フレーム２２０は、ヘルムホルツ共鳴器２００が備えられている。詳細は後述する。

２次転写部５６は、２次転写内ローラ５６ａと、２次転写内ローラ５６ａと中間転写ベルト２５を介して接する２次転写外ローラ５６ｂにより構成される。そして、後述するように２次転写外ローラ５６ｂに正極性の２次転写バイアスを印加することによって中間転写ベルト２５上に形成されたフルカラー画像をシートＳに転写する。

定着部５７は、定着ローラ５７ａと定着バックアップローラ５７ｂを備えている。そして、定着ローラ５７ａと定着バックアップローラ５７ｂとの間をシートＳが挟持搬送されることにより、シートＳ上のトナー像は加圧、加熱されてシートＳに定着される。

シート給送装置５１，５２は、それぞれカセット５１ａ，５２ａと、シート分離給送部５１ｂ，５２ｂと、を備えている。

カセット５１ａ，５２ａはシートＳを収納する収納手段である。シート分離給送部５１ｂ，５２ｂは、カセット５１ａ，５２ａに収納されたシートＳを摩擦力により分離しながら１枚ずつ給送する機能を有する。

２次転写前搬送パス１０３は、カセット５１ａ，５２ａから給送されたシートＳを２次転写部５６まで搬送するパスである。定着前搬送パスは１０４は、２次転写部５６まで搬送されたシートＳを２次転写部５６から定着部５７まで搬送するパスである。定着後搬送パス１０５は、定着部５７まで搬送されたシートＳを定着部５７から切換部材６１まで搬送するパスである。排紙パス１０６は、切換部材６１まで搬送されたシートＳを切換部材６１から排紙部５８まで搬送するパスである。再搬送パス１０７は、画像形成部５５により片面に画像が形成されたシートＳの裏面に画像を形成するため、シート反転部５９により反転されたシートＳを再び画像形成部５５へ搬送するためのパスである。

次に、このような構成の画像形成装置１００の画像形成動作について説明する。画像形成動作が開始されると、まず不図示のパソコン等から受信した画像情報に基づき露光ユニット４２は感光ドラム２１の表面に向けて画像情報に基づいたレーザー光を照射する。このとき、感光ドラム２１の表面は、帯電ローラ２２によって所定の極性・電位に一様に帯電されており、レーザー光を照射すると、レーザー光が照射された部位の電荷が減衰することによって感光ドラム２１の表面に静電潜像が形成される。

この後、現像ローラ２４に所定の電位を印加し、現像ローラ２４からそれぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｂｋ）のトナーを供給することによって、静電潜像をトナー像として現像する。そして、この各色トナー像を１次転写ローラ２７にそれぞれ印加した１次転写バイアスにより、順次中間転写ベルト２５に転写することにより、中間転写ベルト２５上にフルカラートナー画像が形成される。

一方で、このトナー画像形成動作に並行して、シート給送装置５１は、シート分離給送部５１ｂによりカセット５１ａから１枚のシートＳを分離して給送する。この後、シートＳは引き抜きローラ対５１ｃ，５１ｄに到達する。さらに、引き抜きローラ対５１ｃ，５１ｄに挟持されたシートＳは、シート厚検出手段５３によるシート厚検出を経て搬送パス１０３に送り込まれ、停止しているレジストレーションローラ対６２ａ，６２ｂに当接することにより先端の位置が調整される。なお、シート給送装置５１からシートＳが給送される例で説明をしたが、シート給送装置５２から給送される場合も同様である。

次に、２次転写部５６において、中間転写ベルト上のフルカラートナー像とシートＳの位置とを一致させるタイミングでレジストレーションローラ対６２ａ，６２ｂが駆動される。これにより、シートＳは２次転写部５６まで搬送され、２次転写部５６にて、２次転写外ローラ５６ｂに印加した２次転写バイアスにより、フルカラートナー像がシートＳ上に一括して転写される。

フルカラートナー像が転写されたシートＳは、定着部５７に搬送され、この定着部５７において熱及び圧力を受けて各色のトナーが溶融混色し、シートＳにフルカラーの画像として定着される。この後、画像が定着されたシートＳは、定着部５７の下流に設けられた排紙部５８によって排紙される。なお、シートの両面に画像を形成する際は、シートＳの搬送方向をシート反転部５９にて反転させて、シートＳを再び画像形成部５５へ搬送する。

次に、図２を用いて、本発明の画像形成装置１００が備えるヘルムホルツ共鳴器２００の構造を説明する。図２はヘルムホルツ共鳴器２００の模式図である。

ヘルムホルツ共鳴器２００は、大別して、容積Ｖの空間をもつ空洞部２０２と、空洞部２０２から長さＬだけ伸び、断面積Ｓの開口を有する連通部２０１を備えている。連通部２０１内の空気の質量が外部から入射する音波によって加振されると、空洞部２０２の空間が形成する空気ばねの効果によって共鳴が発生する。共鳴が発生すると、共鳴周波数ｆにおいて連通部２０１に入射する音波と共鳴によって放射される音波が打ち消し合い、消音される。消音される共鳴周波数ｆは（１）式で表される。

ここで、ｃ：音速、ΔＬ：開口端補正であり、ΔＬは、１．６ａ（ａは連通部２０１の断面を円形とした場合の半径）である。

本発明においては、図４に示すような感光ドラム２１のシリンダ部２１１から発生する高周波音を消音の対象としており、発生する高周波音の周波数と（１）式の共鳴周波数ｆが一致するように、ヘルムホルツ共鳴器２００のパラメータを決定している。

次に、図３を用いて、ヘルムホルツ共鳴器２００の静音化効果を説明する。図３は、テスト音源とヘルムホルツ共鳴器２００の連通部２０１先端までの距離と、そのときの静音効果量（ｄＢ）を示した実測結果である。

筆者の測定によれば、音源に対して連通部２０１が近接するほど静音化効果が高くなることが判った。既述のヘルムホルツ共鳴器２００の動作原理によれば、連通部２０１に入射する音波の音響エネルギーがより大きければ、より大きな共鳴効果、すなわち静音化効果が得られると考えられる。一方で、音源から放射される放射音は空間を伝搬する距離に応じて減衰することが知られており、音源に近接するほど空間に分布する音響エネルギーは大きくなる。

したがって、連通部２０１と音源を近接させることによって、連通部２０１に入射する音波の音響エネルギーが大きくなり、その結果、より大きな静音化効果が得られると考えられる。

［第１の実施形態］
図４は、第１の実施形態における画像形成装置１００のマゼンタ感光ドラムカートリッジ４３ｍ、及び中間転写ユニット４５周辺の断面模式図である。図４は、ベルト駆動ローラ２６、２次転写内ローラ５６ａ、感光ドラム２１ｍの回転軸方向に対して垂直且つ、感光ドラム２１ｍ及びヘルムホルツ共鳴器２００ｙｍ、２００ｍｃを含む断面の断面図である。なお、後述する図５、図７、図８も同様にベルト駆動ローラ２６、２次転写内ローラ５６ａ、感光ドラム２１ｍの回転軸に対して垂直な断面図である。

イエロー、シアン、ブラックのそれぞれの感光ドラムカートリッジ４３ｙ、４３ｃ、４３ｋ周辺の構成は、感光ドラムカートリッジ４３ｍ周辺の構成と同様であるため、ここでは説明を省略する。

図４に示すように、感光ドラムカートリッジ４３ｍと現像カートリッジ４４ｍは水平方向に並列して配置されている。さらに、中間転写ユニット４５は感光ドラムカートリッジ４３ｍ及び現像カートリッジ４４ｍの上方に配置されている。

帯電ローラ２２ｍは、負極性の直流高圧電源４８ｍに電気的に接続されており、感光ドラム２１ｍのシリンダ部２１１ｍと接触しながら感光ドラムシリンダ２１１ｍ表面を帯電させる。

現像ローラ２４ｍは、直流成分に２ｋＨｚ程度の交流成分を重畳した負極性の電圧が出力される交流電源４９ｍと電気的に接続されている。現像ローラ２４ｍの表面にはマゼンタトナーを含んだマゼンタ現像剤（不図示）が供給されている。現像ローラ２４ｍは、交流電源４９ｍから電圧が印加されることによって、マゼンタ現像剤を感光ドラム２１ｍと接触させながら感光ドラムシリンダ２１１ｍ上にトナー画像を形成する。

感光ドラムシリンダ２１１ｍへのトナー画像形成時には、感光ドラムシリンダ２１１ｍは現像ローラ２４ｍに印加された交流成分の電圧の影響によって、印加交流周波数にて加振される。加振された結果、感光ドラムシリンダ２１１ｍからは加振された周波数の音が発生する。

本実施形態の中間転写ユニット４５は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ各色の感光ドラム２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋから放射される高周波音を静音化するために、複数のヘルムホルツ共鳴器２００を備えている。

ヘルムホルツ共鳴器２００（図４中の２００ｙｍ、２００ｍｃ）はそれぞれ中間転写ユニット４５が備える転写部フレーム２２０に設けられる。具体的には、ヘルムホルツ共鳴器２００は、無端状の中間転写ベルト２５の内側に配置される。さらに、ヘルムホルツ共鳴器２００の連通部２０１は、中間転写ベルト２５を挟んだ各色の感光ドラム２１ｙ、２１ｍ、２１ｃ、２１ｋそれぞれに対向する側に向くように配置されている。感光ドラム２１に対向する側とは、図４中の中間転写ベルトの上側２５ａと下側２５ｂのうち、下側の中間転写ベルト２５ｂを指す。言い換えれば、中間転写ベルト２５の回転方向において２次転写部５６よりも上流側で且つ感光ドラム２１ｙの下流側の中間転写ベルト２５の領域に連通部２０１が向くようにヘルムホルツ共鳴器２００が配置されている。感光ドラム２１ｙは、感光ドラム２１ｙ、２１ｍ、２１ｃ、２１ｋの中で中間転写ベルト２５の移動方向の最上流に配置されたものである。

本実施形態においては、転写部フレーム２２０における１次転写ローラ２７ｙ，２７ｍ，２７ｃ，２７ｋそれぞれの両隣の領域、すなわち、合計５領域（図４においては２２０ｙｍ、２２０ｍｃ、その他は不図示）にヘルムホルツ共鳴器２００（図４においては２００ｙｍ、及び２００ｍｃ、その他は不図示）がそれぞれ配置されている。

感光ドラムシリンダ２１１ｍとヘルムホルツ共鳴器２００ｙｍ（又は２００ｍｃ）に挟まれた位置にある中間転写ベルト２５は、本実施形態においてはポリイミド樹脂によって構成されている。中間転写ベルト２５の厚みは約５０μｍである。

中間転写ベルト２５は、感光ドラムシリンダ２１１ｍから放射されてヘルムホルツ共鳴器２００の連通部２０１に入射する音波を遮る位置に配置されている。遮られる音波の損失レベルＴＬ（ｄＢ）は、以下の式で評価可能である。

ここに、ｆ：放射音の周波数、ｍ：中間転写ベルト２５の単位面積あたりの重さ、ρ：空気の密度、ｃ：音速である。本実施形態の放射音周波数である２ｋＨｚの場合、中間転写ベルト２５によって遮られる音波の損失レベルＴＬは０．７４ｄＢであり、中間転写ベルト２５の遮音影響はほぼ無視できる。本実施形態では、ｍ＝０．０７２５ｋｇ／ｍ^２、ρ＝１．２３ｋｇ／ｍ^３、ｃ＝３４０ｍ／ｓとしている。

本実施形態のようにヘルムホルツ共鳴器２００を中間転写ベルト２５の内側に配置することによって、音源である感光ドラム２１に近接してヘルムホルツ共鳴器２００を配置可能である。さらに、感光ドラムシリンダ２１１ｍから放射され、ヘルムホルツ共鳴器２００の連通部２０１に入射する音波を遮る位置に中間転写ベルト２５が配置されているものの、中間転写ベルト２５による遮音影響はほぼ無視できる。結果として、効果的な減音が可能である。

なお、第１の実施形態においては、ヘルムホルツ共鳴器２００の減音対象を感光ドラム２１ｍが現像ローラ２４ｍによって加振される音としているが、本発明はこれに限定されるものではない。交流電源により帯電ローラ２２ｍに交流の電圧を印加する場合は、その交流周波数においても感光ドラム２１が加振される。その場合は、帯電ローラ２２ｍによって加振される音も減音対象としてよい。

また、第１の実施形態においては、中間転写ベルト２５の厚みを５０μｍとしているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ヘルムホルツ共鳴器２００の減音対象を帯電ローラ２２ｍに印加される１ｋＨｚの交流電圧起因の高周波音とした場合、中間転写ベルト２５の厚みが１００μｍ以下であれば透過損失レベルＴＬは１ｄＢ以下である。この場合も中間転写ベルト２５の遮音影響はほぼ無視できる。

また、第１の実施形態においては、ヘルムホルツ共鳴器２００を領域２２０ｙｍ、及び領域２２０ｍｃにそれぞれ１箇所配置しているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図４の奥行き方向、もしくは断面方向に複数配置しても良い。

［第２の実施形態］
図５は、第２の実施形態における画像形成部５５のマゼンタ感光ドラムカートリッジ４３ｍ、及び中間転写ユニット４５周辺の断面模式図である。図５は、感光ドラム２１ｍの回転中心に対して垂直な断面図である。

第１の実施形態との相違は、ヘルムホルツ共鳴器２００が配置される転写部フレーム３２０の構成である。第１の実施形態と同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。

図５に示すように、ヘルムホルツ共鳴器２００（図５中の２００ｙｂ、２００ｍａ、２００ｍｂ、２００ｃａ）はそれぞれ中間転写ユニット４５が備える転写部フレーム３２０に設けられる。具体的にはヘルムホルツ共鳴器２００は、無端状の中間転写ベルト２５の内側に配置される。さらに、ヘルムホルツ共鳴器２００の連通部２０１は、中間転写ベルト２５を挟んだ各色の感光ドラム２１ｙ、２１ｍ、２１ｃ、２１ｋそれぞれに対向する側に配置されている。

図５に示すように、連通部２０１（２０１ｍａ、２０１ｍｂ）の中心と、感光度ドラムシリンダ２１１ｍの断面中心とは線分で結ぶことが可能なようにヘルムホルツ共鳴器２００が配置されている。さらに連通部２０１の中心を通り連通部の開口に対して垂直な仮想線（図中線分（ａ）、及び（ｂ））は、感光度ドラムシリンダ２１１ｍの断面中心とは線分で結ばれるようにヘルムホルツ共鳴器２００が配置されている。それらの線分（ａ）、及び（ｂ）が中間転写ベルト２５のみと交差する領域３２０ｍａ、及び３２０ｍｂにヘルムホルツ共鳴器２００が配置されている。

領域３２０ｍａは、感光度ドラムシリンダ２１１ｍの断面中心を通り且つ現像カートリッジフレーム４４２ｍと接する接線と、感光度ドラムシリンダ２１１ｍの断面中心を通り且つ転写部フレームリブ３３０ｍａと接する接線と、に挟まれた領域である。

また、領域３２０ｍｂは、感光度ドラムシリンダ２１１ｍの断面中心を通り、かつ転写部フレームリブ３３０ｍｂと接する接線と、同じく感光度ドラムシリンダ２１１ｍの断面中心を通り、かつ前露光部４６１ｍと接する接線とに挟まれた領域である。

第２の実施形態のように中間転写ベルト２５の内部の転写部フレーム３２０にヘルムホルツ共鳴器２００を配置することによって効果的に減音することが可能である。また第２の実施形態では、ヘルムホルツ共鳴器の連通部２０１が感光ドラムシリンダ２１１の方向を向いており、感光ドラムシリンダ２１１から放射される音と連通部２０１との間に中間転写ベルト２５のみが存在するようにしている。そのため、周辺部材の影響を受けること無く、感光ドラムシリンダ２１１ｍから放射される音波をほぼ直接、連通部２０１に導くことが可能である。結果として、より効果的に減音することが可能である。なお、仮想線（線分（ａ）、及び（ｂ））が感光ドラム２１１ｍの断面中心を通る場合、減音効果は大きいが、少なくとも仮想線が感光ドラム２１と交差するようにしても良い。

［第３の実施形態］
次に、本発明を適用した画像形成装置１００の第３の実施形態を説明する。第１の実施形態と異なる点は、本実施形態のヘルムホルツ共鳴器２００は１次転写ローラ２７と共に感光ドラム２１に対して接離動作を行うように構成されている点である。第１の実施形態と共通する構成については同一の符号を付して説明を省略する。

図６は本実施形態における中間転写ユニット４５の断面模式図である。

図６に示すように、本実施形態の転写部フレーム４２０は、ＣＬスライダ４３０、及びＢＫスライダ４４０を備え、ＣＬスライダ４３０、及びＢＫスライダ４４０は転写フレーム４２０に対して、図中のＬもしくはＲ方向にスライド可能に支持されている。転写部フレーム４２０は、さらにＣＬスライダ４３０、及びＢＫスライダ４４０それぞれと係合されているＣＬスライドカム４５１、ＢＫスライドカム４５２を備える。

ＣＬスライダ４３０は１次転写ローラ２７ｙ、２７ｍ、及び２７ｃがそれぞれ係合可能とされており、さらにヘルムホルツ共鳴器２００ｙ、２００ｙｍ、２００ｍｃ、及び２００ｃｋがそれぞれ係合可能とされている。ＢＫスライダ４４０は１次転写ローラ２７ｋが係合可能とされており、さらにヘルムホルツ共鳴器２００ｋが係合可能とされている。

ＣＬスライダ４３０はＣＬカム当接部４３３を備え、ＣＬカム当接部４３３はＣＬスライドカム４５１と当接している。ＢＫスライダ４４０はＢＫカム当接部４４１を備え、ＢＫカム当接部４４１はＢＫスライドカム４５２と当接している。

ＣＬスライドカム４５１、及びＢＫスライドカム４５２はカム駆動軸４５０にそれぞれ固定されている。カム駆動軸４５０は転写部フレーム４２０に回転可能に軸支されつつ不図示の駆動源に接続されており、ＣＬスライドカム４５１、及びＢＫスライドカム４５２は駆動源からの動力によって所定の回転位相に回動する。

ＣＬスライダ４３０、及びＢＫスライダ４４０は、ＣＬスライドカム４５１、及びＢＫスライドカム４５２の回転位相に応じて、それぞれスライド動作を行う。詳細な構成は後述するが、ＣＬスライダ４３０を図中Ｒ方向にスライドさせると、ＣＬスライダ４３０に係合されている１次転写ローラ２７ｙ、２７ｍ、２７ｃ、及びヘルムホルツ共鳴器２００ｙ、２００ｙｍ、２００ｍｃ、２００ｃｋは、それぞれ図中上方向（感光ドラム２１ｙ、２１ｍ、２１ｃから離間する方向）へ移動する。ＣＬスライダ４３０を図中Ｌ方向にスライドさせると、１次転写ローラ２７ｙ、２７ｍ、２７ｃ、及びヘルムホルツ共鳴器２００ｙ、２００ｙｍ、２００ｍｃ、２００ｃｋは、それぞれ図中下方向（感光ドラム２１ｙ、２１ｍ、２１ｃに接近する方向）へ移動する。

同様に、ＢＫスライダ４４０をＲ方向にスライドさせると、ＢＫスライダ４４０に係合されている１次転写ローラ２７ｋ、及びヘルムホルツ共鳴器２００ｋは図中上方向へ移動する。ＢＫスライダ４４０を図中Ｌ方向にスライドさせると、１次転写ローラ２７ｋ、及びヘルムホルツ共鳴器２００ｋは図中下方向へ移動する。

即ち、ヘルムホルツ共鳴器２００は、中間転写ベルト２５に対して近づいた位置と遠ざかった位置とをとることが可能なように支持されている。近づいた位置における連通部２０１と中間転写ベルト２５との距離は、遠ざかった位置における連通部２０１と中間転写ベルト２５との距離よりも近くなっている。

また、１次転写ローラ２７は、中間転写ベルト２５を介して感光ドラム２１を押圧する押圧位置と、感光ドラム２１を押圧しない退避位置とをとることが可能である。

また、移動機構により、１次転写ローラ２７の押圧位置から退避位置に移動に連動して、ヘルムホルツ共鳴器２００を中間転写ベルト２５に対して近づいた位置から遠ざかった位置に移動させる。本実施形態において移動機構はＣＬスライダ４３０、ＢＫスライダ４４０、ＣＬスライドカム４５１、及びＢＫスライドカム４５２に対応する。

本実施形態においては、カム駆動軸４５０の回転位相に伴い、「ＢＫスライダ４４０のみＬ方向へスライド」、「ＢＫスライダ４４０、ＣＬスライダ４３０ともにＬ方向へスライド」、「Ｋスライダ４４０、ＣＬスライダ４３０ともにＲ方向へスライド」の計３状態に遷移する。それぞれの状態は画像形成装置１００の黒単色印字モード、カラー印字モード、待機モードに対応しており、印字に必要な感光ドラム２１のみに１次転写ローラ２７を加圧させる。

次に、図７、及び図８を用いて、ヘルムホルツ共鳴器２００と１次転写ローラ２７の接離動作の詳細を説明する。

図７及び図８は、本実施形態における画像形成部５５のマゼンタ感光ドラムカートリッジ４３ｍ、及び中間転写ユニット４５周辺の断面模式図である。イエロー、シアン、ブラックのそれぞれの感光ドラムカートリッジ４３ｙ、４３ｃ、４３ｋ周辺の構成は、感光ドラムカートリッジ４３ｍ周辺の構成と同様であるため、ここでは説明を省略する。図７は、ヘルムホルツ共鳴器２００ｙｍ、２００ｍｃ、及び１次転写ローラ２７ｍが感光ドラム２１ｍに接近した状態を、図８は、ヘルムホルツ共鳴器２００ｙｍ、２００ｍｃ、及び１次転写ローラ２７ｍが感光ドラム２１ｍから離間した状態を表している。

図７及び図８に示すように、ＣＬスライダ４３０はヘルムホルツ共鳴器係合部材４３１（図中の４３１ｙｍ、４３１ｍｃ）、及び１次転写ローラ係合部材４３２（図中の４３２ｍ）を備えている。ヘルムホルツ共鳴器２００ｙｍ、２００ｍｃは、転写部フレーム４２０に対して図中上下方向にスライド可能に支持されており、また、それぞれ係合ボス２１２ｙｍ、２１２ｍｃを備えている。

１次転写ローラ２７ｍは、１次転写ローラ軸支部材２７１ｍによって回転可能に軸支されており、１次転写ローラ軸支部材２７１ｍは、転写部フレーム４２０に対して図中上下方向にスライド可能に支持されている。また、転写部フレーム４２０と１次転写ローラ軸支部材２７１ｍとの間に設けられたバネ２７３により、１次転写ローラ２７ｍは図中下方向に押圧される。また、１次転写ローラ軸支部材２７１ｍは係合ボス２７２ｍを備えている。

ヘルムホルツ共鳴器２００の係合ボス２１２（図中２１２ｙｍ、２１２ｍｃ）は、転写部フレーム４２０に備えられたヘルムホルツ共鳴器係合部材４３１（図中の４３１ｙｍ、４３１ｍｃ）にそれぞれ係合可能となっている。また、１次転写ローラ軸支部材２７１の係合ボス２７２（図中２７２ｍ）は、１次転写ローラ係合部材４３２（図中の４３２ｍ）に係合可能となっている。

図７に示すように、ＣＬスライダ４３０が図中Ｌ方向にスライドされると、ヘルムホルツ共鳴器２００の係合ボス２１２は転写部フレーム４２０に備えられたヘルムホルツ共鳴器係合部材４３１の底部に接触する。また、１次転写ローラ軸支部材２７１の係合ボス２７２は、１次転写ローラ係合部材４３２から離間している。

この状態においては、ヘルムホルツ共鳴器２００ｙｍ、２００ｍｃは自重により図中下方向へ移動し、１次転写ローラ２７ｍはバネ２７３の付勢力により図中下方向へ移動している。

一方、図８に示すように、ＣＬスライダ４３０が図中Ｒ方向にスライドされると、ヘルムホルツ共鳴器２００の係合ボス２１２は、ヘルムホルツ共鳴器係合部材４３１の傾斜部に接触する。また、１次転写ローラ軸支部材２７１の係合ボス２７２は、１次転写ローラ係合部材４３２の傾斜部に接触する。この状態においては、ヘルムホルツ共鳴器２００ｙｍ、２００ｍｃ、及び１次転写ローラ２７ｍは、それぞれ図中上方向へ移動している。

第３の実施形態のようにヘルムホルツ共鳴器２００を１次転写ローラ２７と共に感光ドラム２１に対して接離動作させることよって、ヘルムホルツ共鳴器２００を可能な限り感光ドラム２１に接近させることが可能である。その結果、より効果的に感光ドラムシリンダ２１１ｍから放射される音波を減音可能である。

なお、本実施形態においてはヘルムホルツ共鳴器２００の接離機構としてスライダ部材を用いているが、本発明はこれに限定されるものではない。ヘルムホルツ共鳴器２００を直接昇降動作させるラック・アンド・ピニオン機構のような種々の構成でも実現可能である。

第１～第３の実施形態で説明したように、中間転写ベルト２５の内側にヘルムホルツ共鳴器２００を配置することで、ヘルムホルツ共鳴器２００と音源とを近接して配置することができる。

（その他の変形例）
上述した実施形態では、電子写真方式の画像形成装置１００に設けられる中間転写ベルト２５の内側にヘルムホルツ共鳴器２００を配置する構成で示したがこれに限られるものではない。インクを吐出して用紙に画像を形成するインクジェット方式のプリンタであって中間転写ベルトを用いる構成であれば本発明は適用可能である。

また、上述した実施形態では、感光ドラム２１から発生する音を減音する例で説明したがこれに限られるものではない。中間転写ベルト２５の近傍に特定の周波数を発生させる音源がある場合には、中間転写ベルト２５の内部にヘルムホルツ共鳴器２００を配置することで当該音源の音を減音させることができる。

１００ 画像形成装置
５５ 画像形成部
４３ 感光ドラムカートリッジ
４４ 現像カートリッジ
４５ 中間転写ユニット
４６ ドラムカートリッジ支持部材
４７ 現像カートリッジ支持部材
２１ 感光ドラム
２２ 帯電ローラ
２３ クリーニングブレード
２４ 現像ローラ
２００ ヘルムホルツ共鳴器
２０１ 連通部
２０２ 空洞部
２２０、３２０、４２０ 転写部フレーム

Claims (10)

1. トナー像を担持する回転可能な像担持体を含んだ画像形成部と、
   前記画像形成部の像担持体から画像が転写される無端状の中間転写ベルトと、
   前記中間転写ベルトを張架する張架ローラと、
   空洞部と、前記空洞部と外部とを連通する連通部とを備えるヘルムホルツ共鳴器と、を有し、
   前記張架ローラの回転軸方向から視た場合に、前記ヘルムホルツ共鳴器は前記中間転写ベルトの内側に配置され、
   前記連通部は、前記中間転写ベルトを挟み前記像担持体と対向する側に向くように配置され、
   前記張架ローラの回転軸と垂直且つ前記像担持体、及び前記ヘルムホルツ共鳴器を含むような断面において、前記連通部の中心を通るように引いた仮想線は、前記像担持体と交差することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記像担持体は、ドラムシリンダに感光層を設けた感光ドラムであることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記仮想線は、前記像担持体の回転中心を通ることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記ヘルムホルツ共鳴器は、第１の位置と、第２の位置をとることが可能なように支持されており、前記第１の位置における前記連通部と前記中間転写ベルトとの距離は、前記第２の位置における前記連通部と前記中間転写ベルトとの距離よりも近いことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 画像形成部と、
   前記画像形成部から画像が転写される無端状の中間転写ベルトと、
   前記中間転写ベルトを張架する張架ローラと、
   空洞部と、前記空洞部と外部とを連通する連通部とを備えるヘルムホルツ共鳴器と、を有し、
   前記張架ローラの回転軸方向から視た場合に、前記ヘルムホルツ共鳴器は前記中間転写ベルトの内側に配置され、
   前記ヘルムホルツ共鳴器は、第１の位置と、第２の位置をとることが可能なように支持されており、前記第１の位置における前記連通部と前記中間転写ベルトとの距離は、前記第２の位置における前記連通部と前記中間転写ベルトとの距離よりも近いことを特徴とする画像形成装置。
6. 前記画像形成部は、
   トナー像を担持する回転可能な像担持体と、
   前記中間転写ベルトを介して前記像担持体を押圧可能な１次転写ローラと、を含み、
   前記中間転写ベルトは前記像担持体からトナー像が転写され、
   前記１次転写ローラは、前記中間転写ベルトを介して像担持体を押圧する押圧位置と、前記像担持体を押圧しない退避位置とをとることが可能であり、
   ヘルムホルツ共鳴器が第１の位置にある場合に、前記１次転写ローラは押圧位置にあり、ヘルムホルツ共鳴器が第２の位置にある場合に、前記１次転写ローラは退避位置にあることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記１次転写ローラの前記押圧位置から前記退避位置に移動に連動して、前記ヘルムホルツ共鳴器を第１の位置から第２の位置に移動させる移動機構をさらに備えることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記像担持体に形成された静電潜像をトナーによって現像する現像ローラと、前記現像ローラに交流電圧を印加する交流電源とをさらに備え、
   前記ヘルムホルツ共鳴器は、前記現像ローラに交流電圧を印加することによって前記像担持体から発生する音を減音することを特徴とした請求項１乃至４、６，７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
9. 前記画像形成装置は、前記像担持体に接触し前記像担持体の表面を帯電させる帯電ローラと、前記帯電ローラに交流電圧を印加する交流電源とをさらに備え、
   前記ヘルムホルツ共鳴器は、前記帯電ローラに交流電圧を印加することによって前記像担持体から発生する音を減音することを特徴とした請求項１乃至４、６，７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
10. 前記中間転写ベルトの厚みは１００μｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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