JPH09193505A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ダクトなどの音場規制手段を必要とせず、か
つ、複数の騒音源に対しても簡単な構成で大きな騒音低
減効果が期待できる消音装置を有する画像形成装置を提
供する。 【解決手段】 画像形成装置内に収納されている複数の
騒音発生源からの騒音を検出し、検出した信号に基づい
て消音用の制御音を電気音響変換器から発生させ、前記
騒音を消音する画像形成装置において、前記画像形成装
置の筐体を少なくとも用紙排出用開口部を残して音場的
に実質的に閉じた状態の構造で構成し、前記電気音響変
換器を前記用紙排出用開口部の近傍に配置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、騒音を能動的消音
機構により消音したレーザビームプリンタ，電子写真複
写機等の画像形成装置に関し、特に、画像形成装置の各
々の駆動機構が動作時に発生する騒音の波形と逆の波形
の制御音を発生し、互いに干渉させて騒音を打ち消す技
術を利用して各々の駆動機構の騒音を消音する画像形成
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、画像形成装置の一種の電子写
真複写機において、その騒音の低減対策として、主とし
て駆動機構を構成する個々の部品の低騒音化や、装置本
体の筐体に遮音・吸音対策を施すことが行われている。
しかしながら、個々の部品の低騒音化には限界があり、
また、電子写真複写機の筐体では、用紙排出部、放熱用
開口部などの複数の開口部を設ける必要があるため、こ
れらの開口部から装置内部で発生した騒音が外部に漏れ
出してしまう。このため、遮音、吸音などの対策が十分
な効果を挙げることができず、要求されている騒音低減
化の十分な効果が得られていない。

【０００３】これに対し、騒音源の騒音波形に対し、そ
の波形と逆の波形の音を発生させ、互いに干渉させて騒
音を打ち消す能動消音技術を利用した消音装置が開発さ
れている。例えば、特開平２−２２５９７６号公報、特
開平２−９７８７８号公報には、家庭用冷蔵庫のコンプ
レッサ騒音に利用したものが提案されている。

【０００４】このような消音システムについて、その概
略を説明すると、図９に、従来の消音システムの第１の
例を説明する図を示しており、図１０に、従来の消音シ
ステムの第２の例を説明する図を示している。つまり、
図９は、特開平２−２２５９７６号公報で提案されてい
る消音システムの構成例を示し、図１０は、特開平２−
９７８７７号公報で提案されている消音システムの構成
例を示している。

【０００５】図９に示す消音システムの構成において、
９０は筐体、９１はダクト、９２はダクトの開口部、９
３は騒音源のコンプレッサ、９４はマイク、９５は騒音
の逆波形を発生する演算回路、９６は消音用の制御スピ
ーカである。騒音源となるコンプレッサ９３で発生した
騒音が、外部へ放射される伝達経路にダクト９１を設
け、当該ダクト９１内での音場が実質的に一次元の平面
進行波となるように構成する。これにより、騒音源のコ
ンプレッサ９３で発生した騒音は、音の伝達経路となる
ダクト９１に入り、ダクト９１の音響効果により一次元
の平面進行波に変換されて伝播する。

【０００６】一方、騒音源となるコンプレッサ９３で発
生した騒音を、マイク９４により測定し、演算回路９５
に入力し、演算回路９５によって測定したコンプレッサ
９３からの騒音と、逆波形（位相が同じで振幅が逆極
性）になるように、入力された信号を加工し、制御スピ
ーカ９６から出力する。これにより、ダクト９１の開口
部９２において、コンプレッサ９３からの騒音と、制御
スピーカ９６から発生した制御音とが互いに干渉して打
ち消し合い消音される。

【０００７】このような構成とすることにより、前記ダ
クト９１の開口部９２では、騒音源のコンプレッサ９３
からの騒音と、制御スピーカ９３から出力される制御音
が互いに干渉して打ち消し合い、コンプレッサ９３から
の騒音を消音あるいは低減することができる。

【０００８】また、図１０に示す消音システムの構成に
おいて、１００は筐体、１０１は機械室、１０２は放熱
用の開口部、１０３は騒音源のコンプレッサ、１０４は
マイク、１０５は消音用の制御スピーカ、１０６は騒音
の逆波形を発生する演算回路である。図１０に示す特開
平２−９７８７８号公報の構成例では、騒音源であるコ
ンプレッサ１０３が設置された機械室１０１を放熱用開
口部１０２を除いて密閉し、且つ、機械室１０１の三次
元方向の各寸法のうち、位置方向を他の方向よりも大き
く設定することにより、機械室１０１内の音の定在波が
消音対象とする周波数以下において一時のモードとのみ
なるように構成している。

【０００９】この例では、筐体１００を上記のような音
響的構造に構成することによって、機械室１０１内で発
生する音を一次元の平面進行波と見做すことを可能とし
ている。これにより、騒音と制御スピーカからの制御音
とを干渉させて消音を図る制御を理論上においても技術
上においても容易に且つ精度よく行うことが可能とな
る。

【００１０】しかし、これらの従来の技術においては、
消音を有効に行うためには、対象とする騒音が一次元の
平面進行波であることが必要であるため、前記ダクトに
代表されるような筐体の音場を規制する音響的構造が必
要とされる。この音場を規制する音響的構造体は、消音
の対象とする騒音の周波数が低くなるほど大きなものが
必要とするため、消音装置の大型化を招き、実用化の障
害となっていた。

【００１１】そこで、このような問題を解決するため
に、例えば、特開平２−２７２８５９号公報に記載の
「能動消音装置」で提案されているように、騒音源のご
く近傍に制御用音源（制御スピーカ）を配置し、騒音と
制御音を近似的に同一の地点から発生させて、ダクトな
どの音場規制構造の必要をなくしたものがある。このよ
うな消音システムについて、図１１を参照して説明す
る。

【００１２】図１１は従来の消音システムの第３の例を
説明する図である。図１１に示す冷蔵庫の消音システム
の構成において、１１０は冷蔵庫の筐体の前面、１１１
は冷蔵庫の筐体の背面カバー、１１２は騒音源のコンプ
レッサ、１１３はピックアップ、１１４は適応型消音制
御部の適応フィルタ、１１５は誤差マイク、１１６は消
音用の制御スピーカである。

【００１３】この冷蔵庫の消音システムは、騒音源のコ
ンプレッサ１１２の振動を検出するピックアップ１１３
と、騒音源のコンプレッサ１１２の近傍に配置され騒音
を測定する誤差マイク１１５と、前記騒音源のごく近傍
に設置され、この騒音源の騒音を音波の干渉を用いて消
去するための制御音を発する制御スピーカ１１６と、前
記騒音源のコンプレッサ１１２からの騒音と前記制御ス
ピーカ１１６からの制御音との合計が前記誤差マイク１
１５の位置で“０”となるように、前記騒音源の振動を
検出する装置の出力を加工して、前記制御スピーカ１１
６から出力する適応型消音制御部の適応フィルタ１１４
を備えた構成とされる。

【００１４】この従来の消音装置の動作を次に説明する
と、騒音源のコンプレッサ１１２で発生する騒音は、騒
音源が振動することによるものであるので、コンプレッ
サ１１２の騒音と振動は高い相関を持つこととなる。こ
こで、適応型騒音制御部の適応フィルタ１１４は、その
振動を検出するピックアップ１１３からの出力によっ
て、誤差マイク１１５の位置（消音ポイント）におい
て、前記騒音源のコンプレッサ１１２からの騒音と打ち
消し合うような制御音に加工して、制御スピーカ１１６
から出力する。ここでは、前記騒音源のコンプレッサ１
１２と前記制御スピーカ１１６がごく近傍に設置されて
いるので、両者の音は同一の点で発生し、かつ、互いに
位相が反対の音となり、したがって、前記のような簡単
な構成で３次元への放射音を消音することができる。

【００１５】しかし、この方法では騒音源１つに対して
１つの制御音源が必要となり、このため、電子写真装置
に適用しようとすると、電子写真装置は、用紙搬送機
構，現像機構，転写機構，静電潜像形成機構，冷却用送
風機構など、多数の騒音源となる駆動機構を持っている
ので、これらの騒音源の数と同じ数だけの制御スピーカ
および制御回路が必要となり、大幅なコストアップが生
じるという問題がある。

【００１６】ところで、電子写真装置に、音波の干渉を
利用した消音装置を適用した例としては、他に特開平５
−１４２８８７号公報に記載の提案のものや、特開平６
−８５８１号公報に記載の提案のものが挙げられるが、
しかし、これらの提案のものは、電子写真装置の騒音の
うち、特定の騒音源が発する騒音に着目し、その騒音を
音波の干渉を利用した消音装置により消音するものであ
り、電子写真装置が発生させる騒音のすべてを低減また
は消音しようとするものではなかった。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、これらの問
題点を解決するためになされたものであり、本発明の目
的は、ダクトなどの音場規制手段を必要とせず、かつ、
複数の騒音源に対しても簡単な構成で大きな騒音低減効
果が期待できる消音装置を有する画像形成装置を提供す
ることにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の画像形成装置は、画像形成装置内に収納さ
れている複数の騒音発生源からの騒音を検出し、この検
出信号に基づいて消音用の音を電気音響変換器から発生
させ、前記騒音を消音する画像形成装置において、前記
画像形成装置の筐体を、少なくとも用紙排出用開口部を
残し音場的には実質的に閉じた状態の構造とし、前記電
気音響変換器を前記用紙排出用開口部の近傍に配置した
ことを特徴とする。

【００１９】つまり、本発明の画像形成装置の消音装置
は、画像形成装置の装置内部で発生した騒音に対して、
その騒音と逆波形の制御音を重畳し、音波の干渉によっ
て騒音を低減する消音装置であり、画像形成装置の装置
本体の筐体は、用紙排出部を除いて音場的には実質的に
密閉した構造として形成し、前記用紙排出部のごく近傍
に制御音を発生する音源を配置したことを特徴とする。

【００２０】この画像形成装置の消音装置において、画
像形成装置本体の筐体は、音の透過損失が大きい材料を
用いて構成する。例えば、鉄などの金属、金属を配合し
た樹脂、制振鋼板などの異種積層材料を用いて構成す
る。また、ここでの筐体の音場的に実質的に密閉した構
造とは、開口部を除いて筐体の他の部分から外部に放射
される騒音が、筐体内部の騒音発生源からの全騒音の５
０％以下になる構造を意味している。つまり、用紙排出
用の開口部を除いて、密閉構造の筐体の他の部分から漏
れる騒音が、当該開口部から放射される騒音の合計より
も大きくならない構造とすることを意味している。これ
は、また、前記筐体の用紙排出用開口部から外部に放射
される騒音が、前記筐体の他の部分から放射される騒音
の合計よりも大きくなるように前記筐体の用紙排出用開
口部分の大きさ，形状，配置等を構成することを意味す
る。

【００２１】また、画像形成装置本体の筐体は、騒音が
発生する動作時に、用紙排出部を除いて音場的に実質的
に密閉できる構造であれば良いので、用紙補給、ミスフ
ィード紙の取り除きのために必要な開閉部が設けられる
ことは勿論であるが、その開閉部分には、吸音材または
遮音材など補助的な部材を設け、動作時に音場的に実質
的に密閉されているような構造とする。

【００２２】ここでの用紙排出用開口部の大きさは、少
なくとも用紙排出のために必要とされる大きさとされる
が、また、この用紙排出用開口部は、画像形成装置の主
動作の電子写真プロセスに伴って必然的に発生する熱を
装置外に排出するための放熱用開口部を兼ねるものであ
っても良い。その場合、熱を対流によって逃がすことに
なるので、放熱用開口部を兼ねる用紙排出用開口部は、
筐体の上部側に配設することが好ましい。

【００２３】また、消音のための制御音を発生する制御
音源（スピーカ）は、用紙排出用開口部に複数個を設け
るようにしてもよい。その場合、例えば、用紙排出部に
沿って複数個の音源（スピーカ）を配置して、用紙排出
部から放射される騒音の分布と制御音源が発生する制御
音の分布を同じようになるようにすると、騒音の消音効
果が高くなる。

【００２４】なお、本発明による消音装置が、原理的に
機能するためには、用紙排出部の開口部（騒音源の点と
なる位置）と制御音源との距離が、消音しようとする最
高の周波数をｆとし、音速をＣとすると、Ｃ／（２π
ｆ）以下であることが必要である。また、大きな消音効
果を得るためには、Ｃ／（２０πｆ）以下であることが
望ましい。

【００２５】このように、本発明の画像形成装置におい
ては、画像形成装置の装置本体内で発生した騒音の大部
分が、筐体の開口部（密閉されていない部分）となって
いる用紙排出部を通して装置外に放射されるので、これ
に対して、筐体開口部の用紙排出部のごく近傍に制御音
源を配置し、この制御音源を制御して、筐体開口部の用
紙排出部から装置外に放射される騒音を消音する。

【００２６】つまり、開口部の用紙排出部を除き音場的
に実質的に密閉状態の画像形成装置の装置本体内で発生
した騒音が、その開口部の用紙排出部を通して装置外に
放射されるので、騒音源と騒音の消音用の制御音源と
が、実質的に同一位置から発生しているものと見なすよ
うにして、画像形成装置の装置外の３次元に放射される
音に対して、有効に消音を行う。このため、小型かつ簡
単な構成により、装置本体が発する３次元の騒音を効果
的に低減することができる。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、本発明を実施する場合の形
態について、図面を参照して具体的に説明する。図１
は、本発明の一実施例の画像形成装置の構造を概略的に
示す概略横断面図である。また、図２は、本発明の一実
施例の画像形成装置の用紙排出部の近傍の構造を拡大し
て示す部分断面図である。図１および図２において、１
は装置本体、２は用紙排出部、３は記録用紙、４は定着
ローラ、５は定着器、６は冷却用ファンモータ、７は冷
却用ファン、８は用紙搬送ローラ、９は給紙ローラ、１
０はペーパトレイ、１１はトナー像形成装置、１２は感
光体ドラム、１３は帯電機構、１４は現像装置、１５は
転写ローラ、１７は静電潜像形成機構、１８はポリゴン
ミラー、１９はスキャナモータ、２０は駆動制御装置、
２１は電源装置、２２は開閉扉、２３はパッキン、３０
は振動センサ、３１は制御音発生装置、３２は制御スピ
ーカ、３３は誤差マイクである。

【００２８】この実施例の画像形成装置は、具体的には
卓上型のレーザビームプリンタであり、特に、事務所の
事務机の近くに配設されるために、事務能率を妨げる騒
音の低減もしくは消音が所望される。図１および図２を
参照して説明する。このレーザビームプリンタにおいて
騒音源となる駆動機構は、用紙排出機構（搬送ローラ
８，給紙ローラ９）、現像機構１４、転写ローラ１５、
帯電機構１３、静電潜像形成機構１７、冷却用ファンモ
ータ６（図２）である。このため、本実施例の画像形成
装置においては、これらの騒音源の各駆動機構を包み込
み、用紙排出部２を除いて音場的に実質的に密閉した構
造で、装置本体１の筐体を構成する。

【００２９】装置本体１の筐体には、また、用紙を供給
するペーパトレイ１０、ミスフィード紙を取り除くため
の開閉部２２が設けられる。この場合、動作時に確実に
密閉できる構造とするため、この開閉部２２の隙間には
パッキン２３が設けられ、当該パッキン２３を用いて動
作時に確実に密閉できる構造とする。また、筐体が密閉
された構造となるので、用紙排出部２の開口部は、放熱
用の開口部を兼ねるものとし、冷却用ファン７における
冷却用ファンモータ駆動による吸気・排気の空気の流れ
を、用紙排出部２の開口部を通して行うようにする。

【００３０】本実施例の画像形成装置の消音装置は、音
波の干渉を利用して騒音を打ち消すようにするので、そ
の消音機能のため、用紙排出部２のごく近傍に制御スピ
ーカ３２を配設し、この制御スピーカ３２を駆動する制
御音発生装置３１と、この制御音発生装置３１にその動
作タイミングを与える振動センサ３０と、この制御音発
生装置３１に適応制御を行うための誤差分を検出して入
力する誤差マイク３３を設ける。振動センサ３０は、騒
音源となる各駆動機構に接して設けられ、それぞれの駆
動機構の騒音となる振動を検出し、制御音発生装置３１
に騒音源の振動と、消音制御の動作開始のタイミングを
与える。制御音発生装置３１は、適応型デジタルフィル
タで構成されており、誤差マイク３３からの誤差信号に
よって適応制御され、用紙排出部２の開口部の近傍に配
設された制御スピーカ３２を騒音消音用の制御音で駆動
する。

【００３１】以下、本実施例の画像形成装置における動
作を説明する。本実施例のレーザビームプリンタが、プ
リント動作を開始すると、搬送ローラ８および給紙ロー
ラ９の用紙搬送機構が記録用紙３の搬送を開始する。つ
まり、給紙ローラ９が用紙トレイ１０から記録紙を取り
出し、搬送ローラ８により記録紙を転写ローラ１５の位
置まで給送する。一方、その間に、静電潜像形成機構１
７が記録画像を感光体ドラム１２上に形成するので、感
光体ドラム１２，帯電機構１３，および現像機構１４か
らなるトナー画像形成部１１においてトナー画像を形成
する。そして、形成されたトナー画像を転写ローラ１５
によって搬送された記録用紙３に転写する。続いてトナ
ー画像が転写された記録用紙３を、搬送ローラ８により
搬送し、定着器５の定着ローラの間を通して定着して、
用紙排出部２から排出する。この間に、つまりプリント
動作中に発する熱を排出するため、冷却用ファン７の冷
却用ファンモータ６は回転駆動される続ける。

【００３２】このようにプリント動作の開始に伴い、各
駆動機構が動作し、これにより、筐体内の各々の駆動機
構から様々な騒音が発生するが、ここでの装置本体の筐
体が用紙排出部２の開口部を除いて音場的に密閉構造と
なっているため、各駆動機構で発生した騒音の大部分
は、それぞれが異なる伝達経路を経由して用紙排出部２
に到達し、用紙排出部２の筐体開口部からのみ外部に放
出される。そのため、ここでのレーザプリンタから発生
する騒音は、用紙排出部２からのみ放射状に広がる騒音
とみなすことができる。

【００３３】したがって、本実施例のレーザプリンタに
設ける消音機構としては、図２に詳細に示すように、制
御音を発生する制御スピーカ３２を用紙排出部２のごく
近傍に設け、当該レーザプリンタの装置本体の内部の各
々の騒音源（駆動機構）から発する騒音が、制御スピー
カ３２から発する制御音と実質的に同一の位置から放射
されるとみなすことができるようにして消音する。つま
り、装置内部で発生し用紙排出部２から放射される騒音
と、大きさが同じで位相分が正反対の波形（逆波形）の
制御音を制御スピーカ３２から出力して、用紙排出部２
から装置外の三次元空間に放射される騒音を効果的に消
音もしくは減少させる。更に、消音効果を高めるため、
同じく、用紙排出部２の開口部のごく近傍には制御スピ
ーカ３２と共に、適応制御を行うための誤差分を検出す
る誤差マイク３３が設け、用紙排出部２から装置外の三
次元空間に放射される騒音を測定し、制御音発生装置３
１において適応制御を行う。

【００３４】次に、この場合の具体的な制御音（制御ス
ピーカから発生させる音）の発生方法について説明す
る。図３は、制御音発生装置の信号処理回路の構成を示
すブロック図である。図３において、３０は振動セン
サ、３１は制御音発生装置、３２は制御スピーカ、３３
は誤差マイク、３４はアナログ・デジタル変換器（Ａ／
Ｄ変換器）、３５は加算器、３６は適応フィルタ、３７
はデジタル・アナログ変換器（Ｄ／Ａ変換器）、３８は
アンプ、３９はアナログ・デジタル変換器（Ａ／Ｄ変換
器）である。

【００３５】図３を参照して説明する。前述したよう
に、複数の各々の振動センサ３０は、動作時に騒音源と
なる各駆動機構に取り付けられており、プリント動作を
開始した場合に、それぞれの駆動機構の騒音となる振動
を検出する。振動センサ３０により検出された騒音源の
振動は、アナログ・デジタル変換器３４によりデジタル
信号に変換され、それぞれの振動のデジタル信号が加算
器３５に入力される。そして、加算器により合計され
て、適応フィルタ３６に入力される。適応フィルタ３６
は、適応型デジタルフィルタで構成されており、誤差マ
イク３３により検出された騒音を参照して、前記誤差マ
イク３３の位置での騒音を“０”とするように制御スピ
ーカ３２に出力する信号を調整する。

【００３６】つまり、デジタル信号とされた各々の騒音
源の騒音に対する信号値の加算値が、適応フィルタ３６
に入力されるので、適応フィルタ３６においては、誤差
マイク３３で検出された騒音をアナログ・デジタル変換
器３９によりデジタル信号に変換した信号値にしたがっ
て、フィードバック制御によるフィルタリング処理を行
う信号処理を行い、この信号処理を行った信号をデジタ
ル・アナログ変換器（Ｄ／Ａ変換器）３７に入力して、
アナログ信号に戻す。そして、アンプ３８により増幅し
て制御スピーカ３２を駆動する。これにより、制御スピ
ーカ３２からは駆動騒音を消音する制御音が出力され
る。

【００３７】この場合に、誤差マイク３３から検出され
る騒音の信号値としては、用紙排出部２から放射される
駆動機構からの騒音と、制御スピーカ３２から出力され
る制御音とが干渉して互いに打ち消し合ったその誤差分
が検出されるので、この誤差分の信号値が“０”となる
ように適応フィルタ３６のフィルタ係数を定める信号
を、誤差マイク３３により検出して、アナログ・デジタ
ル変換器３９によりデジタル信号に変換して、適応フィ
ルタ３６に送る。これにより、レーザプリンタの用紙排
出部２から放射される駆動騒音が適切に消音される。

【００３８】前述した第１の実施例の画像形成装置にお
いて、騒音を消音するための制御音の発生方法では、騒
音源となる駆動機構の騒音振動を振動センサにより検出
し、それぞれの騒音に対応する制御音の信号を生成する
ものであったが、更に精度良く簡易に騒音を消音するた
めに、各駆動機構の騒音を予め測定して、制御スピーカ
を駆動する信号を作成して記憶装置に記憶しておき、そ
の駆動機構の騒音の消音用の信号を、それぞれの駆動機
構の駆動タイミングに応じて読み出すようにするとよ
い。これにより、ＤＳＰ回路などの高速演算回路による
適応型デジタルフィルタによる適応制御を行わなくても
十分に効果的に騒音の消音を行うことができる。次に、
このような画像形成装置について、第２の実施例として
説明する。

【００３９】図４は、本発明の第２の実施例の画像形成
装置の構造を概略的に示す概略横断面図であり、図５
は、本発明の第２の実施例の画像形成装置の消音装置の
制御音発生機構の構成を示す図である。図４および図５
において、１は装置本体、２は用紙排出部、３は記録用
紙、４は定着ローラ、５は定着器、６は冷却用ファンモ
ータ、７は冷却用ファン、８は用紙搬送ローラ、９は給
紙ローラ、１０はペーパトレイ、１１はトナー像形成装
置、１２は感光体ドラム、１３は帯電機構、１４は現像
装置、１５は転写ローラ、１７は静電潜像形成機構、１
８はポリゴンミラー、１９はスキャナモータ、２０は駆
動制御装置、２１は電源装置、４０はトリガ回路、４１
は記憶装置、４２は波形合成器、４３は制御音発生装
置、４４は各駆動機構である。

【００４０】第２の実施例の画像形成装置においては、
音波の干渉を利用した消音装置の消音機構が、第１の実
施例の画像形成装置の消音装置とは一部で異なってお
り、駆動制御装置２０と、トリガ回路４０と、記憶装置
４１と、波形合成装置４２と、制御音発生装置４３から
構成される。その他の画像形成装置の構成は、第１の実
施例と同じものである。

【００４１】図５に示すように、第２の実施例の画像形
成装置の消音装置においては、駆動制御装置２０が、騒
音源となる各々の駆動機構４４を制御する駆動制御信号
を発生するので、各トリガ回路４０が、駆動制御装置２
０からの各駆動指令信号を監視し、駆動指令信号に応じ
て、つまり、各々の駆動機構の動作タイミングに応じ
て、トリガ信号を発生させる。記憶装置４１には、各騒
音源からの騒音を用紙排出部において消音するための制
御音の波形情報が記憶されており、トリガ回路４０から
のトリガ信号に応じて、その対応の制御音の波形情報を
出力する。この記憶装置４１から出力された制御音の波
形情報は、波形合成装置４２に入力され、波形合成装置
４２によって、波形情報から制御音の波形を合成して、
制御音発生装置（Ｄ／Ａ変換器，アンプ，スピーカ）４
３によって制御スピーカ３２を駆動する。

【００４２】第２の実施例の画像形成装置における動作
を説明する。レーザビームプリンタが、プリント動作を
開始すると、給紙ローラ９が用紙トレイ１０から記録紙
を取り出し、搬送ローラ８により記録紙を転写ローラ１
５の位置まで給送する。一方、その間に、トナー画像形
成部１１において、帯電機構１３により帯電された感光
体ドラム１２に、静電潜像形成機構１７が静電潜像の記
録画像を形成する。静電潜像が形成された感光体ドラム
１２に、現像機構１４がトナーを付着させてトナー画像
を形成する。

【００４３】そして、感光体ドラム１２からトナー画像
を、転写ローラ１５によって搬送された記録用紙３に転
写する。続いて、トナー画像が転写された記録用紙３
は、搬送ローラ８により搬送され、定着器５の定着ロー
ラの間を通り定着されて、用紙排出部２から排出され
る。この間、つまり、プリント動作中に発する熱を排出
するため、冷却用ファン７の冷却用ファンモータが回転
駆動され続ける。

【００４４】このようにして、プリント動作の開始に伴
い、各駆動機構が動作するのでそれによって、筐体内の
各々の駆動機構から様々な騒音が発生する。ここでの装
置本体の筐体１は、第１の実施例と同様に、用紙排出部
２の開口部を除いて音場的に密閉構造となっているた
め、各駆動機構で発生した騒音の大部分が、それぞれが
異なる伝達経路を経由して用紙排出部２に到達し、用紙
排出部２の筐体の開口部からのみ外部に放出される。

【００４５】その場合、このプリント動作で、各々の駆
動機構が動作してプリン動作が行われるが、そのため、
駆動制御装置２０から駆動指令信号が各駆動機構（４
４：図５）に出力されてプリント動作が行われる。従っ
て、この駆動制御装置２０からの駆動指令信号は、各駆
動機構の動作タイミングとなっている。したがって、こ
こではレーザビームプリンタ内の騒音源となる各々駆動
機構に駆動制御装置２０から駆動指令信号が出力される
と、トリガ回路４０により、その各々の駆動指令信号を
検知して、それぞれの騒音源（駆動機構）の駆動タイミ
ングに応じて、記憶装置４１から制御音の波形情報の読
み出しトリガを作動させるようにする。記憶装置４１
は、後述するように、騒音源の音響特性に応じて、その
逆波形の信号出力が得られる波形情報が予め格納されて
おり、記憶装置４１内に記憶されている制御音の波形情
報のうち、入力された読み出しトリガに対応する制御音
の波形情報を当該トリガのタイミングに同期して出力す
る。

【００４６】記憶装置４１から出力された制御音の波形
情報による逆波形の信号は、波形合成器４２で合成さ
れ、制御音発生装置４３に送られ、ここで、デジタル・
アナログ変換器（Ｄ／Ａ変換器）によりアナログ信号と
され、アンプで増幅された後、制御スピーカ３２から出
力される。用紙排出部２の近傍の空間においては、装置
内部の各々の騒音源からの合成された騒音と、制御スピ
ーカから出力された制御音とが干渉し、互いに打ち消し
合って消音が行われる。この制御音は、予め作成されて
記憶装置に記憶されており、オンラインで計算する必要
があるのは、波形合成器４２における加算処理のみであ
る。そのため、簡単かつ安価な構成で騒音を消音する制
御音を発生させることができる。

【００４７】次に、このような第２の実施例において、
記憶装置４１に記憶する制御音の波形情報の作成方法に
ついて説明する。レーザビームプリンタにおいて、騒音
源となる駆動機構に振動センサを取り付ける。そして、
レーザビームプリンタのプリント動作を開始させる。プ
リント動作を開始すると、用紙搬送機構，静電潜像形成
機構などの各駆動機構がそれぞれのタイミングで動作を
開始し、それによって様々な騒音が発生するが、ここで
の各々駆動機構の動作は、印字プロセス毎にほぼ同じも
のであるので、動作時に駆動機構から発生する騒音もま
た印字プロセス毎にほぼ同じものである。したがって、
用紙排出部における各駆動機構による騒音の波形情報を
各々の駆動機構の動作タイミングに対応して、予め予測
して求めておく。

【００４８】制御音を発生する制御スピーカ３２から用
紙排出部２の開口部における消音ポイントまでの伝達特
性は、たとえば、制御スピーカ３２から白色雑音を出力
し、消音ポイントに配置したマイクで検出し、ＦＦＴア
ナライザなどの周波数分析器にて周波数応答解析を行う
ことにより得られる。そして、用紙排出部２の開口部に
おける各々の騒音源から騒音と、制御スピーカ３２から
用紙排出部２の開口部までの伝達特性から、用紙排出部
２において各々の騒音と逆波形となるような騒音波形の
波形情報を求め、これを記憶装置４１に記憶する。な
お、以上の処理の操作は、この画像形成装置の製造時
に、あるいは、メンテナンス時に行うものであり、オン
ラインで行う必要性はない。

【００４９】次に、消音のための制御音を発生する制御
音源（スピーカ）を、用紙排出用開口部に複数個を設け
る場合の構成について、第３の実施例として説明する。
その場合に、用紙排出部の開口形状に沿って複数個の音
源（スピーカ）を配置し、用紙排出部から放射される騒
音の分布と制御音源が発生する制御音の分布を同じよう
になるようにすると、騒音の消音効果が高くなる。

【００５０】図６は、本発明の第３の実施例の画像形成
装置の用紙排出部の近傍の構造を拡大して示す部分断面
図である。図７は、本発明の第３の実施例の制御音発生
装置の信号処理回路の構成を示すブロック図である。図
６および図７において、１は装置本体、２は用紙排出
部、５は定着器、８は用紙排出機構の搬送ローラ、６０
は制御スピーカ、７０は振動センサ、７１は複数の制御
音発生装置、７３は誤差マイク、７４はアナログ・デジ
タル変換器（Ａ／Ｄ変換器）、７５は加算器、７６は適
応フィルタ、７７はデジタル・アナログ変換器（Ｄ／Ａ
変換器）、７８はアンプ、７９はアナログ・デジタル変
換器（Ａ／Ｄ変換器）である。

【００５１】図６に示すように、第３の実施例の画像形
成装置においては、用紙排出部２の横長の開口部の形状
に沿って複数個の制御スピーカ６０が設けられており、
これらの複数個の制御スピーカ６０が、複数の制御音発
生装置（７１：図７）によりそれぞれに制御されて、騒
音を消音するための制御音を発生する。

【００５２】ここでの動作を図７を参照して説明する。
前述したように、複数の個々の振動センサ７０は、動作
時に騒音源となる各駆動機構に取り付けられており、プ
リント動作を開始した場合に、それぞれの駆動機構の騒
音となる振動を検出する。振動センサ７０により検出さ
れた騒音源の振動は、アナログ・デジタル変換器７４に
よりデジタル信号に変換され、それぞれの振動のデジタ
ル信号が加算器７５に入力される。そして、加算器によ
り合計されて、複数の制御音発生装置７１に入力され
る。複数の制御音発生装置７１においては、それぞれ適
応フィルタ７６により信号を受ける。前述した実施例と
同様に、適応フィルタ７６は、適応型デジタルフィルタ
で構成されており、制御スピーカ６０に対応して設けら
れている誤差マイク７３により検出された騒音を参照し
て、前記誤差マイク７３の位置での騒音を“０”とする
ように制御スピーカ６０に出力する信号を調整する。

【００５３】すなわち、デジタル信号とされた各々の騒
音源の騒音に対する信号値の加算値が、適応フィルタ７
６に入力されるので、適応フィルタ７６においては、誤
差マイク７３で検出された騒音をアナログ・デジタル変
換器７９によりデジタル信号に変換した信号値にしたが
って、フィードバック制御によるフィルタリング処理の
信号処理を行い、この処理を行った信号をデジタル・ア
ナログ変換器（Ｄ／Ａ変換器）７７に入力して、アナロ
グ信号に戻す。そして、アンプ７８により増幅して制御
スピーカ６０を駆動する。これにより、制御スピーカ７
２からは駆動騒音を消音する制御音が出力される。

【００５４】この場合に、複数の制御スピーカ６０に対
応して設けられた各々の誤差マイク７３から検出される
騒音の信号値としては、用紙排出部２から放射される駆
動機構からの騒音と、制御スピーカ７２から出力される
制御音とが干渉して互いに打ち消し合ったその誤差分が
検出されるので、この誤差分の信号値が“０”となるよ
うに適応フィルタ７６のフィルタ係数を定める信号を、
誤差マイク７３により検出して、アナログ・デジタル変
換器７９によりデジタル信号に変換して、適応フィルタ
７６に送る。これにより、レーザプリンタの用紙排出部
２から放射される駆動騒音が、用紙排出部２の近傍の複
数の消音ポイントで適切に消音される。

【００５５】ところで、前述した第１の実施例に対応し
て、その変形例の第２の実施例を説明したが、この関係
と同様に、第３の実施例の複数の制御スピーカを設ける
構成に対応して、複数の制御スピーカを設ける場合につ
いても、ＤＳＰ回路などの高速演算回路による適応型デ
ジタルフィルタによる適応制御を行わなくてもよい構成
の消音システムを構成できる。

【００５６】このような構成の実施例について、第４の
実施例として説明する。つまり、前述した第３の実施例
の画像形成装置は、騒音を消音するための制御音の発生
方法が、騒音源となる駆動機構の騒音振動を振動センサ
により検出し、それぞれの騒音に対応する制御音の信号
を複数の制御スピーカに対応して生成するものであった
が、更に精度良く簡易に騒音を消音するため、各々の駆
動機構の騒音を予め測定して、制御スピーカを駆動する
信号を作成して記憶装置に記憶しておき、その駆動機構
の騒音の消音用の信号を、それぞれの駆動機構の駆動タ
イミングに応じて読み出すように構成する。これによ
り、ＤＳＰ回路などの高速演算回路による適応型デジタ
ルフィルタによる適応制御を行わなくても十分に効果的
に騒音の消音を行うことができる。

【００５７】図８は、本発明の第４の実施例の画像形成
装置の消音装置の制御音発生機構の構成を示す図であ
る。図８において、２０は駆動制御装置、６０は複数の
制御スピーカ、８０は各騒音源に対応するトリガ回路、
８１は記憶装置、８２は複数の波形合成器、８３は複数
の制御音発生装置、８４は各々の駆動機構である。

【００５８】図８に示すように、第４の実施例の画像形
成装置の消音装置においては、駆動制御装置２０が、騒
音源となる各々の駆動機構８４を制御する駆動制御信号
を発生するので、各騒音源に対応するトリガ回路８０
が、駆動制御装置２０からの各駆動指令信号を監視し
て、駆動指令信号に応じて（各々の駆動機構の動作タイ
ミングに応じて）トリガ信号を発生させる。記憶装置８
１には、各々の騒音源からの騒音を用紙排出部の消音ポ
イントにおいて消音するための制御音の波形情報が記憶
されており、トリガ回路８０からのトリガ信号に応じ
て、その対応の制御音の波形情報を出力する。

【００５９】記憶装置８１から出力された制御音の波形
情報は、各々の制御スピーカ６０に対応して設けられた
複数の波形合成装置８２に入力され、波形合成装置８２
によって、波形情報から制御音の波形を合成し、複数の
制御音発生装置（Ｄ／Ａ変換器，アンプ，スピーカ）８
３によって、複数の制御スピーカ６０を駆動する。

【００６０】以上の実施例の説明は、レーザビームプリ
ンタを例として行ったが、本発明は上記のような各実施
例に限定されるものでなく、複写器，ファクシミリなど
の他の電子写真装置に適用することも勿論可能である。

【００６１】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明の画像形
成装置によれば、小型かつ簡単な構成で装置本体の騒音
を解消できるので、小型低価格のレーザビームプリンタ
および複写機などに対して、装置の大型化やコストアッ
プなどを招くことなく、効果的に騒音を消音できる消音
装置を画像形成装置に備えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１は本発明の一実施例の画像形成装置の構
造を概略的に示す概略横断面図、

【図２】 図２は本発明の一実施例の画像形成装置の用
紙排出部の近傍の構造を拡大して示す部分断面図、

【図３】 図３は制御音発生装置の信号処理回路の構成
の一例を示すブロック図、

【図４】 図４は本発明の第２の実施例の画像形成装置
の構造を概略的に示す概略横断面図、

【図５】 図５は本発明の第２の実施例の画像形成装置
の消音装置の制御音発生機構の構成を示す図、

【図６】 図６は本発明の第３の実施例の画像形成装置
の用紙排出部の近傍の構造を拡大して示す部分断面図、

【図７】 図７は本発明の第３の実施例の制御音発生装
置の信号処理回路の構成の一例を示すブロック図、

【図８】 図８は本発明の第４の実施例の画像形成装置
の消音装置の制御音発生機構の構成を示す図、

【図９】 図９は従来の消音システムの第１の例を説明
する図、

【図１０】 図１０は従来の消音システムの第２の例を
説明する図、

【図１１】 図１１は従来の消音システムの第３の例を
説明する図である。

【符号の説明】

１…装置本体、２…用紙排出部、３…用紙、４…定着ロ
ーラ、５…定着器、６…冷却用ファンモータ、７…冷却
用ファン、８…用紙搬送ローラ、９…給紙ローラ、１０
…ペーパトレイ、１１…トナー像形成装置、１２…感光
体ドラム、１３…帯電機構、１４…現像装置、１５…転
写ローラ、１７…静電潜像形成機構、１８…ポリゴンミ
ラー、１９…スキャナモータ、２０…駆動制御装置、２
１…電源装置、２２…開閉扉、２３…パッキン、３０…
振動センサ、３１…制御音発生装置、３２…制御スピー
カ、３３…誤差マイク、３４…アナログ・デジタル変換
器（Ａ／Ｄ変換器）、３５…加算器、３６…適応フィル
タ、３７…デジタル・アナログ変換器（Ｄ／Ａ変換
器）、３８…アンプ、３９…アナログ・デジタル変換器
（Ａ／Ｄ変換器）、４０…トリガ回路、４１…記憶装
置、４２…波形合成器、４３…制御音発生装置、４４…
各駆動機構、６０は複数の制御スピーカ、７０…振動セ
ンサ、７１…制御音発生装置、７３…誤差マイク、７４
…アナログ・デジタル変換器（Ａ／Ｄ変換器）、７５…
加算器、７６…適応フィルタ、７７…デジタル・アナロ
グ変換器（Ｄ／Ａ変換器）、７８…アンプ、７９…アナ
ログ・デジタル変換器（Ａ／Ｄ変換器）、８０…トリガ
回路、８１…記憶装置、８２…波形合成器、８３…制御
音発生装置、８４…各駆動機構、９０…筐体、９１…ダ
クト、９２…ダクトの開口部、９３…騒音源のコンプレ
ッサ、９４…マイク、９５…騒音の逆波形を発生する演
算回路、９６…消音用の制御スピーカ、１００…筐体、
１０１…機械室、１０２…放熱用の開口部、１０３…騒
音源のコンプレッサ、１０４…マイク、１０５…消音用
の制御スピーカ、１０６…演算回路、１１０…筐体の前
面、１１１…筐体の背面カバー、１１２…騒音源のコン
プレッサ、１１３…ピックアップ、１１４…適応フィル
タ、１１５…誤差マイク、１１６…制御スピーカ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像形成装置内に収納されている複数の
   騒音発生源からの騒音を検出し、検出した信号に基づい
   て消音用の制御音を電気音響変換器から発生させ、前記
   騒音を能動的に消音する画像形成装置において、 前記画像形成装置の筐体を少なくとも用紙排出用開口部
   を残して音場的に実質的に閉じた状態の構造で構成し、 前記電気音響変換器を前記用紙排出用開口部の近傍に配
   置したことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記筐体が遮音性の高い材質の材料を含
   む部材で構成されることを特徴とする請求項１に記載の
   画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記筐体の用紙排出用開口部から外部に
   放射される騒音が、前記筐体の他の部分から放射される
   騒音の合計よりも大きくなるように前記筐体の用紙排出
   用開口部分の大きさを構成したことを特徴とする請求項
   １または請求項２に記載の画像形成装置。