画像形成装置およびフレームの設計方法
【課題】簡易な方式により装置外に放射される騒音エネルギーを低減することが可能な画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成装置において、装置本体部からの騒音を抑制する外装部材である外装カバーに対向するように内装部材であるフレーム１００を設ける。そして、外装カバーに対して放射され、反射された反射音を装置本体部の側へ透過させるための多数の穴領域で形成される開口部を設ける。フレーム等に開口部を設けることにより、簡易な方式で装置外に放射される騒音エネルギーを低減することができる。
【解決手段】画像形成装置において、装置本体部からの騒音を抑制する外装部材である外装カバーに対向するように内装部材であるフレーム１００を設ける。そして、外装カバーに対して放射され、反射された反射音を装置本体部の側へ透過させるための多数の穴領域で形成される開口部を設ける。フレーム等に開口部を設けることにより、簡易な方式で装置外に放射される騒音エネルギーを低減することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は画像形成装置に関し、特に、画像形成装置の装置本体部からの騒音を抑制する内装部材の構成およびフレームの設計方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、画像形成装置から発生する騒音が外部に漏れることを防止することは重要な課題であった。
【０００３】
図１５は、従来の画像形成装置の外観構成図である。
図１５を参照して、従来の画像形成装置１０００は、図示しない装置本体部からの騒音を抑制するために装置本体部全体を覆うように外装カバー４５が正面、背面および側面側に設けられている。なお、図１５の画像形成装置１０００においては、外装カバー４５とともに給紙トレイ１０３０、排紙トレイ１６および表示部１０２０が設けられている場合が示されている。
【０００４】
図１６は、画像形成装置の装置本体部の構成の一部を説明する図である。
図１６を参照して、電子写真方式で潜像担持体としてのドラムタイプの感光体１、現像ユニット６を構成する４つの現像器、および像担持体ベルトとしての中間転写ベルト７ａを用いてカラー画像を形成するカラープリンタが示されている。なお、ここでは画像形成装置の主な部品についてのみ説明する。
【０００５】
具体的には、画像形成のために例えば回転移動される像担持体の一例としてのドラム型の感光体１と、複数の、例えば４つの現像器を感光体１の移動面上に現像によりトナー像を形成する現像ユニット６と、感光体１と同期した例えば周回移動して感光体１の移動面まわりに設定される転写位置にて感光体１の移動面上に順次形成されるトナー像を順次に積層して転写される中間転写ユニット７とを備えている。
【０００６】
感光体１は、レーザプリントヘッド８からの画像信号により変調されたレーザ光９による画像露光、つまり光学的な印字を受けて画像信号通りの電気的な潜像、つまり静電潜像を色ごとに形成し、これが現像によって顕像化したトナー像に形成される。
【０００７】
電気的な潜像を現像することに関連して、感光体１上のトナー像は中間転写ユニット７の中間転写ベルト７ａ上に一次転写器としての転写ローラ１１からの電荷付与によって静電的な吸引により静電転写するようにしている。
【０００８】
また、中間転写ベルト７ａに順次に積層して静電転写され合成し終わったトナー像は、その移動面まわりに設定される転写位置に給紙部１２ａなどから給送されてくる転写紙の上に二次転写器としての転写ローラ１４からの静電的な吸引によって静電的に一括して二次転写し、二次転写後の転写紙を定着器１５を通して画像形成を終了し排紙トレイ１６上に排出する。
【０００９】
一次転写および二次転写の双方とも画像形成に採用する現像方式に対応して静電転写以外の転写方式で転写されてもよい。また、定着器１５も現像方式に対応したものを用いればよく、不要な場合もある。
【００１０】
カラー画像形成のために複数の現像器のそれぞれはイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色トナー２ａ〜５ａで静電潜像を現像し、本例では粉体樹脂トナーを用いることに関連して加熱または加圧、あるいはそれら双方を採用した定着器１５を用いる。なお、ブラックの現像器の使用は必須ではない。
【００１１】
また、カラー画像は４つ以上の現像器を用いて形成するものでもよい。さらにカラー画像を形成するものに限られることはなく、２以上の現像器を切り替え使用するものであれば本発明を適用して有効である。
【００１２】
感光体１は帯電チャージャ３４、クリーナ３５を有したプロセスユニット３６を形成する。
【００１３】
図１７は、画像形成装置の装置本体部の斜視図である。
図１７を参照して、ここでは、外装カバー４５を除いた画像形成装置の装置本体部の斜視図が示されている。ここでは、装置本体部が設けられており、装置本体部を固定および支持する内装部材であるフレーム１１００が示されている。
【００１４】
また、ここでは、上述した４つの現像器を有する現像ユニット６が示されている。
そして、フレーム１１００に対して装置本体部を駆動するための各種モータが設置されている場合が示されている。具体的には、上述の現像ユニット６や、中間転写ベルト７ａあるいは転写ローラ１１等を駆動するためのモータＭ１〜Ｍ４がそれぞれ設置される。また、ファンＦＮも設置される。
【００１５】
これらのモータＭ１〜Ｍ４等に基く回転機構やファンＦＮ等が駆動することにより騒音が発生するため従来においては騒音を抑制するために外装材である外装カバーの厚みや質量を大きくすることで外装材の面密度を大きくして音の透過損失を大きくする方式や、吸音材を外装材に貼り付けたりする方式が取られていた。
【００１６】
また、外装材を固体層と空気層を交互に積層した積層体や中空二重壁構造にすることにより静音化を図る方式もある。
【００１７】
また、特開２０００−２３５３９６号公報においては、外装部材においてヘルムホルツ共鳴器を構成するように設計することにより静音化を図る方式が開示されている。
【特許文献１】特開２０００−２３５３９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
しかしながら、従来の防音構造では、外装材の厚みや質量を大きくする方式であるため装置が大型化したり、重くなったりさらには材料面からコストがかかる可能性がある。
【００１９】
吸音材に使用に関しても、吸音材の材料コストの他に、吸音材貼り付けのためのスペースを確保する必要がある。
【００２０】
一般的に吸音材の厚みと吸音性能の間には相関があり、装置の大型化につながることにもなる。
【００２１】
また、上述したように外装部材において、積層体の構成や中空二重壁構造を取ることは、コスト面において不利であるし、装置が大型化する可能性もある。
【００２２】
また、外装部材においてヘルムホルツ共鳴器を構成する場合においても同様の問題がある。さらには、ヘルムホルツ共鳴器の場合には、吸音対象となる音の周波数が限定される問題があり、設計が複雑化する可能性がある。
【００２３】
本発明は、上述の問題を解決するためになされたものであって簡易な方式により装置外に放射される騒音エネルギーを低減することが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。
【００２４】
また、別の発明は、簡易な方式により装置外に放射される騒音エネルギーを低減することが可能なフレームの設計方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
本発明に係る画像形成装置は、装置本体部からの騒音を抑制する外装部材と、装置本体部を構成する騒音あるいは振動を生じさせる内部機器を取り付ける内装部材とを備える。内装部材は、外装部材との間に所定の間隔を空けて配置され、外装部材に対して放射され、反射された反射音を装置本体部の側へ透過させるための開口部を有する。
【００２６】
特に、開口部は、内部機器の近傍に設けられる。
好ましくは、開口部は、装置本体部側からの音が直接漏れない位置に設けられる。
【００２７】
好ましくは、内装部材に設けられる開口部の開口率は、０．２以下に設定される。
本発明に係るフレームの設計方法は、画像形成装置の外装部材の内側において、装置本体部を構成する騒音あるいは振動を生じさせる内部機器を取り付けるフレームの設計方法であって、フレームにおいて、部品が配置されない領域を抽出するステップと、フレームに穴を開けた場合に部品の配置に従って内部の騒音源が見える領域を抽出するステップと、部品の配置されていない領域の中から内部の騒音源が見える領域を除いて機能上必要ではない領域を特定するステップと、機能上必要ではない領域において、開口部を設計するステップとを備える。開口部を設計するステップは、機能上必要ではない領域において、穴領域を設定するステップと、フレーム全体の面積に対する設定された穴領域の開口率を算出するステップと、算出された開口率に基いて減衰する音圧レベルをシミュレートするステップと、シミュレートした減衰する音圧レベルが所定条件を満たしているか否かを判断するステップと、シミュレートした結果、減衰する音圧レベルが所定条件を満たしている場合に設定された穴領域の開口率がフレームの強度条件に従う所定範囲内であるか否かを判断するステップと、所定範囲内である場合には、設定された穴領域を開口部として設定するステップとを含む。
【発明の効果】
【００２８】
本発明に係る画像形成装置は、内部機器を取り付ける内装部材において、外装部材に対して放射され、反射された反射音を装置本体部の側へ透過させるための開口部を有する。したがって、簡易な方式により装置外に放射される騒音エネルギーを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下に、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品および構成要素には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。
【００３０】
本発明にかかる画像形成装置であるカラープリンタは、内装部材に加工を施すことにより装置外に放射される騒音エネルギーを低減する。具体的には、内装部材に従来の内装部材と比較して開口部となる多数の穴領域を設ける。
【００３１】
図１は、本発明の実施の形態に従う内装部材の一部を説明する図である。
なお、画像形成装置の外観構成図および装置本体部の構成等については、図１５および図１６で説明したのと同様であるのでその詳細な説明は繰り返さない。
【００３２】
図１を参照して、ここでは、本発明の実施の形態に従う内装部材であるフレーム１００が示されている。ここでは、図示しないが装置本体部からの騒音を抑制する外装カバーに対向する面が示されている（以下においてはおもて面とも称する）。
【００３３】
また内装部材であるフレーム１００と外装カバーとの間には所定の間隔が設けられており、内装部材に生じる振動が直接フレーム１００に伝達されないように設計されているものとする。
【００３４】
また、内装部材には、上述したモータＭ１〜Ｍ４が設置されている場合が示されている。なお、モータＭ１〜Ｍ４は、フレーム１００と図示しない外装部材である外装カバーとの間に設けられる構成である。
【００３５】
なお、図１に示されるフレーム１００上のモータＭ１〜Ｍ４の位置と図１７で説明したフレーム１１００と固定されているモータＭ１〜Ｍ４の位置とは少しレイアウト面で異なるが、機能としては同様でありベルトあるいはギヤ等を介して図１６で説明した現像ユニット６や、中間転写ベルト７ａあるいは転写ローラ１１等が駆動される。
【００３６】
図２は、本発明の実施の形態に従う内装部材のフレーム１００の裏面を説明する図である。
【００３７】
図２を参照して、フレーム１００の裏面側において、取り付け部材２００が取り付けられている場合が示されている。すなわち、図１をともに参照して、モータＭ３およびＭ４は、内部の部品と一体となって揺動するため、取り付け部材２００に固定した状態でフレーム１００にぶら下がるような構成となっている。
【００３８】
図２においてモータＭ３，Ｍ４からの駆動の伝達にベルトが用いられ、所定の部品が当該ベルトを介して伝達駆動される。
【００３９】
図３は、フレーム１００を説明する図である。
図４は、従来のフレーム１１００を説明する図である。
【００４０】
図３および図４を参照して、従来のフレーム１１００と比較して、本発明の実施の形態に従うフレーム１００には比較的面積の広い開口部を設ける。
【００４１】
フレーム１１００においても多数の穴領域により形成される開口部が設けられているように見えるが実際には、ネジ止め用あるいは固定金具用の穴領域として設けられているものであり、部品等と組み合わせた場合には、ほとんどの穴領域は塞がれることになる。
【００４２】
図４において、部品等を組み合わせた場合にフレーム１１００に設けられた穴領域により形成される開口部の開口率すなわちフレーム全体の面積に対する開口部の面積の割合は、２．４％である。
【００４３】
一方、図３を参照して、本発明の実施の形態に従うフレーム１００について部品等を組み合わせた場合における開口部の実質的な開口率は７．８％である。
【００４４】
図５は、モータＭ３，Ｍ４およびモータＭ３，Ｍ４が直接取り付けられる取り付け部材２００を説明する図である。
【００４５】
図５を参照して、ここでは、フレーム１００の裏面側と接触して固定される面が示されている。
【００４６】
図６は、モータＭ３，Ｍ４が直接取り付けられる取り付け部材２００の裏面側を説明する図である。
【００４７】
図５および図６に示されるように取り付け部材２００においても、モータＭ３，Ｍ４等を取り付けるためのネジ止め用あるいは固定金具用の穴以外の多数の穴領域を設ける。
【００４８】
図７は、取り付け部材２００を説明する図である。
図８は、従来の取り付け部材１２００を説明する図である。
【００４９】
図８を参照して、従来の取り付け部材には、ネジ止め用あるいは固定金具用の穴が設けられているに過ぎずほぼ穴領域は塞がれることになる。
【００５０】
図７を参照して、従来の取り付け部材１２００と比較して、本発明の実施の形態に従う取り付け部材にはネジ止め用あるいは固定金具用の穴以外に開口部を形成する多数の穴領域を設ける。
【００５１】
なお、本例においては、大小種々の面積の穴領域を分散的に設けて開口部を形成する場合が示されている。当該構成は、穴領域を分散的に設けて開口部の面積を確保しつつ取り付け部材の強度も確保するために行われている。
【００５２】
また、多数の穴領域は、モータＭ３，Ｍ４が取り付けられる近傍に多数設けられることにより騒音の減衰効果を大きくすることが可能である。
【００５３】
図７において、部品等を組み合わせた場合に取り付け部材２００に設けられた穴領域により形成される開口部の開口率すなわち取り付け部材全体の面積に対する開口部の面積の割合は、６．９％である。
【００５４】
一方、図８を参照して、従来の取り付け部材１２００について部品等を組み合わせた場合における開口部の実質的な開口率は１．２％である。
【００５５】
図９は、本発明の実施の形態に従う音響減衰構造の作用原理を説明する図である。
図９を参照して、ここでは、外装部材である外装カバー４５と、内装部材であるフレーム１００とが示されている。
【００５６】
ここで、フレーム１００にモータおよびファン等の騒音あるいは振動源が固定されたものであるためのフレーム１００が騒音源として考えられる。
【００５７】
ここで、Ｐｉは、フレーム１００から外装部材である外装カバー４５に放射される入射音響エネルギーとする。なお、フレーム１００から発生する騒音は様々な方向に広がっていくが、ここでは、外装カバー４５に届くエネルギーを対象とする。
【００５８】
外装カバー４５に届いたエネルギーの一部は、透過して装置外部で騒音として認識される。
【００５９】
Ｐｔは、外装カバー４５を透過した透過エネルギーである。
外装カバー４５に届いたエネルギーの一部は、反射してフレーム１００の方向に戻っていく。Ｐｒは、外装カバー４５で反射した反射音響エネルギーである。
【００６０】
反射音響エネルギーＰｒは、フレーム１００に達するとその一部は装置本体部に透過し、一部は反射して再び外装カバー４５の方向に向かっていく。
【００６１】
Ｐｚは、装置本体部に内部入射する透過音響エネルギーである。
装置外部に達する騒音は、これらの透過および反射を繰り返して外部に透過するエネルギーの総和として考えることが可能である。
【００６２】
なお、音響エネルギーは、各部材に対して垂直に入射すると仮定する。また、各部材の外側からの廻り込みは無いものとし、装置本体部に内部入射する透過音響エネルギーＰｚは内部にて減衰するものと仮定する。
【００６３】
外装カバー４５およびフレーム１００の材質に関する定数をα、βとする。また、フレーム１００に設けられた開口部の全体の面積に対する開口部の面積の割合である開口率をｑとする。
【００６４】
外装カバー４５とフレーム１００との間の反射が無限回繰り返された場合に入射音響エネルギーＰｉと透過音響エネルギーＰｔとの関係は「騒音制御工学ハンドブック」（社団法人日本騒音制御工学会編、技報堂出版株式会社２００１年４月発行）等に示されている関係式を用いて次式のように導出できる。
【００６５】
【数１】
【００６６】
なお、α、βは、次式となる。
【００６７】
【数２】
【００６８】
ここで、ｍA，ｍBはそれぞれ外装カバー４５およびフレーム１００の面密度、ωは角周波数、ρは空気密度、ｃは、音速を指し示す。
【００６９】
一般的に騒音の大きさの単位として用いられる音圧レベルの関係は、入射音圧レベルをＬｐｉ、透過音圧レベルをＬｐｔとすると、次式で表わされる。
【００７０】
【数３】
【００７１】
また、音響透過損失Ｒは、次式で示される。
【００７２】
【数４】
【００７３】
ここで、外装カバー４５について厚さ２．５ｍｍ、のＡＢＳ樹脂（密度１．１ｇ／ｍｍ3）とすると、面密度ｍAは、２．７５ｋｇ／ｍｍ2となる。
【００７４】
また、フレーム１００について厚さ１．０ｍｍ、の鋼板（密度７．６ｇ／ｍｍ3）とすると、面密度ｍBは、７．６ｋｇ／ｍｍ2となる。
【００７５】
外装カバーの音響透過損失Ｒａは、次式で示される。
【００７６】
【数５】
【００７７】
また、フレーム１００の音響透過損失Ｒｂは、次式で示される。
【００７８】
【数６】
【００７９】
図１０は、開口率ｑが０の場合と開口率ｑを変化させた場合との音圧レベルの差を説明する図である。
【００８０】
図１０を参照して、左縦軸は音圧レベルの差が示されている。また、横軸は開口率である。
【００８１】
図１０に示されるように開口率ｑが増加すればするほど音圧レベルの差が大きくなる。すなわち、音響減衰効果が高くなる。
【００８２】
一方、右縦軸は、開口率ｑが０の場合と開口率の影響に従うフレームの剛性割合が示されている。剛性特性については点線で示されており、開口率ｑが増加すればするほどフレームの剛性は低下することになる。
【００８３】
したがって、開口率ｑとフレームの剛性（強度）はトレードオフの関係にある。
なお、図１０においては、騒音の周波数を５００Ｈｚとしてシミュレーションしたものである。
【００８４】
図１１は、騒音の周波数を１０００Ｈｚとした場合の開口率ｑを変化させた場合の音圧レベルの差を説明する図である。
【００８５】
図１１を参照して、ここで示されているように騒音の周波数が高いほど開口率の影響が大きいことが分かる。なお、剛性特性については、点線で示されている図１０で示されている剛性特性と同じである。
【００８６】
本例においては、騒音周波数を５００Ｈｚと１０００Ｈｚの場合についてシミュレーションした場合を説明したがこれ以外の騒音周波数の場合においても同様の効果を期待することができる。
【００８７】
図１２は、本発明の実施の形態に従うフレームと従来のフレームについて、取り付けられたモータを駆動した場合に測定した音圧レベルの比較結果を説明する図である。
【００８８】
具体的には、本発明の実施の形態に従うフレーム１００および従来のフレーム１１００の測定においては、取り付け部材２００をそれぞれ取り付けた状態で測定した。
【００８９】
図１２に示されるように、従来のフレームにおいては、モータ駆動音として４５．４ｄＢの音圧レベルを計測した。一方、本発明のフレームにおいては、モータ駆動音として４３．２ｄＢの音圧レベルを計測した。したがって、その差２．２ｄＢであった。
【００９０】
一般的には、音圧レベルで１ｄＢの差を人間は認識することが可能であると言われており、図１２に示される計測結果に基けば十分効果を認識できるレベルである。
【００９１】
図１３は、本発明の実施の形態に従う取り付け部材と従来の取り付け部材について、取り付けられたモータを駆動した場合に測定した音圧レベルの比較結果を説明する図である。
【００９２】
具体的には、本発明の実施の形態に従う取り付け部材２００および従来の取り付け部材１２００の測定においては、フレーム１００をそれぞれ取り付けた状態で測定した。
【００９３】
図１３に示されるように、従来の取り付け部材１２００においては、モータ駆動音として４２．５ｄＢの音圧レベルを計測した。一方、本発明の取り付け部材２００においては、モータ駆動音として４０．９ｄＢの音圧レベルを計測した。したがって、その差は１．６ｄＢであった。
【００９４】
したがって、当該構成においても図１３に示される計測結果に基けば十分に効果を認識することが可能である。
【００９５】
上述したように本発明にかかる画像形成装置においては、装置本体部からの騒音を抑制する外装部材である外装カバー４５に対向するように内装部材であるフレームあるいは取り付け部材を設ける。そして、外装部材に対して放射され、反射された反射音を装置本体部の側へ透過させるための多数の穴領域で形成される開口部を設ける。フレーム等に開口部を設けることにより、簡易な方式で装置外に放射される騒音エネルギーを低減することができる。
【００９６】
図１４は、本発明の実施の形態に従うフレームに対して開口部を設ける場合の設計方法を説明するフロー図である。
【００９７】
図１４を参照して、まず、開口部を設ける前の設計されたフレームに対して必要な部品を配置する（ステップＳ１）。
【００９８】
次に、減衰させる音圧レベルの条件およびフレームの強度の条件を設定する（ステップＳ２）。
【００９９】
当該フレームにおいて、部品の配置されていない領域を抽出する（ステップＳ３）。
フレームに穴を開けた場合に部品の配置に従って内部の騒音源が見える領域を抽出する（ステップＳ４）。
【０１００】
画像形成装置の装置本体側（内部）においては、用紙の給紙動作を行なう機構部や搬送ローラの回転／停止を制御するクラッチや電磁力によって可動片を引き込んだり，押し出したりするアクチュエータであるソレノイドが内部の騒音源となることが考えられる。したがって、穴を開けた場合にこれらの内部の騒音源が見える領域であるか否かを判断して、見える領域を抽出する。具体的には、一例として、フレームに穴を開けた場合にその任意の点と内部の騒音源とを結ぶ線と、フレームの法線との成す角度を測って所定角度以内か否かを判断して、所定角度以内であれば内部の騒音源が見える領域であると判断することが可能である。例えば、一例として所定角度として０〜７５°に設定することが可能である。
【０１０１】
部品の配置されていない領域の中から内部の騒音源が見える領域を除いて機能上必要ではない領域を特定する（ステップＳ５）。
【０１０２】
装置本体側（内部）から騒音が入射される可能性のある領域を抽出して開口部を設ける領域から除去することにより、装置本体側（内部）からの騒音を抑制することができる。
【０１０３】
そして、機能上必要ではない領域において、穴領域を設定する（ステップＳ６）。穴領域は大小種々のものがあり、ユーザの指定により選択されるものとする。
【０１０４】
そして、次に、フレーム全体の穴領域の面積に基く開口率を算出する（ステップＳ７）。
【０１０５】
算出された開口率に基いて減衰する音圧レベルをシミュレートする（ステップＳ８）。
そして、シミュレートした結果減衰する音圧レベルが所定条件を満たしているか判定する（ステップＳ９）。
【０１０６】
具体的には、ステップＳ２で設定された減衰させる音圧レベルの条件を満たしているか否か、例えば、開口部を設ける場合と設けない場合との音圧レベルの差が例えば１ｄＢ以上あるか否かを判定する。
【０１０７】
ステップＳ９において、所定条件を満たしていなければステップＳ６に戻って再び機能上必要ではない領域において穴領域を再設定する。
【０１０８】
一方、ステップＳ９において、所定条件を満たしていれば次にフレームの強度条件に従って開口部の開口率の範囲を設定する（ステップＳ１０）。
【０１０９】
具体的には、図１０あるいは図１１等に示される剛性特性の点線図からフレームの剛性に従う開口率を算出する。例えば、フレームの剛性が−０．３程度未満であれば補強する部材等を組み合わせて用いることにより剛性レベルを維持することが可能である場合に、その場合の開口率を算出して、開口率ｑの範囲を０．２以下に設定することが可能である。
【０１１０】
次に、算出された開口率が所定条件を満たしているか否かを判定する（ステップＳ１１）。例えば、開口率ｑが０．２以下の範囲内であるか否かを判定して、満たしている場合には、ステップＳ１３に進む。
【０１１１】
そして、設定された穴領域を開口部として設定（ステップＳ１３）して、終了する（エンド）。
【０１１２】
一方、ステップＳ１１において、算出された開口率が所定条件を満たしていない場合には、フレーム強度が条件を満たさない場合となるため設計エラーと判定する（ステップＳ１２）。
【０１１３】
当該フローに従うことにより、画像形成装置の装置本体部からの騒音を抑制する内装部材であるフレームを設計することができる。
【０１１４】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【０１１５】
【図１】本発明の実施の形態に従う内装部材の一部を説明する図である。
【図２】本発明の実施の形態に従う内装部材のフレーム１００の裏面を説明する図である。
【図３】フレーム１００を説明する図である。
【図４】従来のフレーム１１００を説明する図である
【図５】モータＭ３，Ｍ４およびモータＭ３，Ｍ４が直接取り付けられる取り付け部材２００を説明する図である。
【図６】モータＭ３，Ｍ４が直接取り付けられる取り付け部材２００の裏面側を説明する図である。
【図７】取り付け部材２００を説明する図である。
【図８】従来の取り付け部材１２００を説明する図である。
【図９】本発明の実施の形態に従う音響減衰構造の作用原理を説明する図である。
【図１０】開口率ｑが０の場合と開口率ｑを変化させた場合との音圧レベルの差を説明する図である。
【図１１】騒音の周波数を１０００Ｈｚとした場合の開口率ｑを変化させた場合の案厚レベルの差を説明する図である。
【図１２】本発明の実施の形態に従うフレームと従来のフレームについて、取り付けられたモータを駆動した場合に測定した音圧レベルの比較結果を説明する図である。
【図１３】本発明の実施の形態に従う取り付け部材と従来の取り付け部材について、取り付けられたモータを駆動した場合に測定した音圧レベルの比較結果を説明する図である。
【図１４】本発明の実施の形態に従うフレームに対して開口部を設ける場合の設計方法を説明するフロー図である。
【図１５】従来の画像形成装置の外観構成図である。
【図１６】画像形成装置の装置本体部の構成の一部を説明する図である。
【図１７】画像形成装置の装置本体部の斜視図である。
【符号の説明】
【０１１６】
１ 感光体、２ａ〜５ａ トナー、６ 現像ユニット、７ 中間転写ユニット、７ａ 中間転写ベルト、８ レーザプリントヘッド、９ レーザ光、１２ａ 給紙部、１１，１４ 転写ローラ、１５ 定着器、１６ 排紙トレイ、３４ 帯電チャージャ、３５ クリーナ、３６ プロセスユニット、４５ 外装カバー、１００，１１００ フレーム、２００，１２００ 取り付け部材、１０００ 画像形成装置、１０２０ 表示部、１０３０ 給紙トレイ、Ｍ１〜Ｍ４ モータ、ＦＮ ファン。
【技術分野】
【０００１】
この発明は画像形成装置に関し、特に、画像形成装置の装置本体部からの騒音を抑制する内装部材の構成およびフレームの設計方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、画像形成装置から発生する騒音が外部に漏れることを防止することは重要な課題であった。
【０００３】
図１５は、従来の画像形成装置の外観構成図である。
図１５を参照して、従来の画像形成装置１０００は、図示しない装置本体部からの騒音を抑制するために装置本体部全体を覆うように外装カバー４５が正面、背面および側面側に設けられている。なお、図１５の画像形成装置１０００においては、外装カバー４５とともに給紙トレイ１０３０、排紙トレイ１６および表示部１０２０が設けられている場合が示されている。
【０００４】
図１６は、画像形成装置の装置本体部の構成の一部を説明する図である。
図１６を参照して、電子写真方式で潜像担持体としてのドラムタイプの感光体１、現像ユニット６を構成する４つの現像器、および像担持体ベルトとしての中間転写ベルト７ａを用いてカラー画像を形成するカラープリンタが示されている。なお、ここでは画像形成装置の主な部品についてのみ説明する。
【０００５】
具体的には、画像形成のために例えば回転移動される像担持体の一例としてのドラム型の感光体１と、複数の、例えば４つの現像器を感光体１の移動面上に現像によりトナー像を形成する現像ユニット６と、感光体１と同期した例えば周回移動して感光体１の移動面まわりに設定される転写位置にて感光体１の移動面上に順次形成されるトナー像を順次に積層して転写される中間転写ユニット７とを備えている。
【０００６】
感光体１は、レーザプリントヘッド８からの画像信号により変調されたレーザ光９による画像露光、つまり光学的な印字を受けて画像信号通りの電気的な潜像、つまり静電潜像を色ごとに形成し、これが現像によって顕像化したトナー像に形成される。
【０００７】
電気的な潜像を現像することに関連して、感光体１上のトナー像は中間転写ユニット７の中間転写ベルト７ａ上に一次転写器としての転写ローラ１１からの電荷付与によって静電的な吸引により静電転写するようにしている。
【０００８】
また、中間転写ベルト７ａに順次に積層して静電転写され合成し終わったトナー像は、その移動面まわりに設定される転写位置に給紙部１２ａなどから給送されてくる転写紙の上に二次転写器としての転写ローラ１４からの静電的な吸引によって静電的に一括して二次転写し、二次転写後の転写紙を定着器１５を通して画像形成を終了し排紙トレイ１６上に排出する。
【０００９】
一次転写および二次転写の双方とも画像形成に採用する現像方式に対応して静電転写以外の転写方式で転写されてもよい。また、定着器１５も現像方式に対応したものを用いればよく、不要な場合もある。
【００１０】
カラー画像形成のために複数の現像器のそれぞれはイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色トナー２ａ〜５ａで静電潜像を現像し、本例では粉体樹脂トナーを用いることに関連して加熱または加圧、あるいはそれら双方を採用した定着器１５を用いる。なお、ブラックの現像器の使用は必須ではない。
【００１１】
また、カラー画像は４つ以上の現像器を用いて形成するものでもよい。さらにカラー画像を形成するものに限られることはなく、２以上の現像器を切り替え使用するものであれば本発明を適用して有効である。
【００１２】
感光体１は帯電チャージャ３４、クリーナ３５を有したプロセスユニット３６を形成する。
【００１３】
図１７は、画像形成装置の装置本体部の斜視図である。
図１７を参照して、ここでは、外装カバー４５を除いた画像形成装置の装置本体部の斜視図が示されている。ここでは、装置本体部が設けられており、装置本体部を固定および支持する内装部材であるフレーム１１００が示されている。
【００１４】
また、ここでは、上述した４つの現像器を有する現像ユニット６が示されている。
そして、フレーム１１００に対して装置本体部を駆動するための各種モータが設置されている場合が示されている。具体的には、上述の現像ユニット６や、中間転写ベルト７ａあるいは転写ローラ１１等を駆動するためのモータＭ１〜Ｍ４がそれぞれ設置される。また、ファンＦＮも設置される。
【００１５】
これらのモータＭ１〜Ｍ４等に基く回転機構やファンＦＮ等が駆動することにより騒音が発生するため従来においては騒音を抑制するために外装材である外装カバーの厚みや質量を大きくすることで外装材の面密度を大きくして音の透過損失を大きくする方式や、吸音材を外装材に貼り付けたりする方式が取られていた。
【００１６】
また、外装材を固体層と空気層を交互に積層した積層体や中空二重壁構造にすることにより静音化を図る方式もある。
【００１７】
また、特開２０００−２３５３９６号公報においては、外装部材においてヘルムホルツ共鳴器を構成するように設計することにより静音化を図る方式が開示されている。
【特許文献１】特開２０００−２３５３９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
しかしながら、従来の防音構造では、外装材の厚みや質量を大きくする方式であるため装置が大型化したり、重くなったりさらには材料面からコストがかかる可能性がある。
【００１９】
吸音材に使用に関しても、吸音材の材料コストの他に、吸音材貼り付けのためのスペースを確保する必要がある。
【００２０】
一般的に吸音材の厚みと吸音性能の間には相関があり、装置の大型化につながることにもなる。
【００２１】
また、上述したように外装部材において、積層体の構成や中空二重壁構造を取ることは、コスト面において不利であるし、装置が大型化する可能性もある。
【００２２】
また、外装部材においてヘルムホルツ共鳴器を構成する場合においても同様の問題がある。さらには、ヘルムホルツ共鳴器の場合には、吸音対象となる音の周波数が限定される問題があり、設計が複雑化する可能性がある。
【００２３】
本発明は、上述の問題を解決するためになされたものであって簡易な方式により装置外に放射される騒音エネルギーを低減することが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。
【００２４】
また、別の発明は、簡易な方式により装置外に放射される騒音エネルギーを低減することが可能なフレームの設計方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
本発明に係る画像形成装置は、装置本体部からの騒音を抑制する外装部材と、装置本体部を構成する騒音あるいは振動を生じさせる内部機器を取り付ける内装部材とを備える。内装部材は、外装部材との間に所定の間隔を空けて配置され、外装部材に対して放射され、反射された反射音を装置本体部の側へ透過させるための開口部を有する。
【００２６】
特に、開口部は、内部機器の近傍に設けられる。
好ましくは、開口部は、装置本体部側からの音が直接漏れない位置に設けられる。
【００２７】
好ましくは、内装部材に設けられる開口部の開口率は、０．２以下に設定される。
本発明に係るフレームの設計方法は、画像形成装置の外装部材の内側において、装置本体部を構成する騒音あるいは振動を生じさせる内部機器を取り付けるフレームの設計方法であって、フレームにおいて、部品が配置されない領域を抽出するステップと、フレームに穴を開けた場合に部品の配置に従って内部の騒音源が見える領域を抽出するステップと、部品の配置されていない領域の中から内部の騒音源が見える領域を除いて機能上必要ではない領域を特定するステップと、機能上必要ではない領域において、開口部を設計するステップとを備える。開口部を設計するステップは、機能上必要ではない領域において、穴領域を設定するステップと、フレーム全体の面積に対する設定された穴領域の開口率を算出するステップと、算出された開口率に基いて減衰する音圧レベルをシミュレートするステップと、シミュレートした減衰する音圧レベルが所定条件を満たしているか否かを判断するステップと、シミュレートした結果、減衰する音圧レベルが所定条件を満たしている場合に設定された穴領域の開口率がフレームの強度条件に従う所定範囲内であるか否かを判断するステップと、所定範囲内である場合には、設定された穴領域を開口部として設定するステップとを含む。
【発明の効果】
【００２８】
本発明に係る画像形成装置は、内部機器を取り付ける内装部材において、外装部材に対して放射され、反射された反射音を装置本体部の側へ透過させるための開口部を有する。したがって、簡易な方式により装置外に放射される騒音エネルギーを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下に、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品および構成要素には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。
【００３０】
本発明にかかる画像形成装置であるカラープリンタは、内装部材に加工を施すことにより装置外に放射される騒音エネルギーを低減する。具体的には、内装部材に従来の内装部材と比較して開口部となる多数の穴領域を設ける。
【００３１】
図１は、本発明の実施の形態に従う内装部材の一部を説明する図である。
なお、画像形成装置の外観構成図および装置本体部の構成等については、図１５および図１６で説明したのと同様であるのでその詳細な説明は繰り返さない。
【００３２】
図１を参照して、ここでは、本発明の実施の形態に従う内装部材であるフレーム１００が示されている。ここでは、図示しないが装置本体部からの騒音を抑制する外装カバーに対向する面が示されている（以下においてはおもて面とも称する）。
【００３３】
また内装部材であるフレーム１００と外装カバーとの間には所定の間隔が設けられており、内装部材に生じる振動が直接フレーム１００に伝達されないように設計されているものとする。
【００３４】
また、内装部材には、上述したモータＭ１〜Ｍ４が設置されている場合が示されている。なお、モータＭ１〜Ｍ４は、フレーム１００と図示しない外装部材である外装カバーとの間に設けられる構成である。
【００３５】
なお、図１に示されるフレーム１００上のモータＭ１〜Ｍ４の位置と図１７で説明したフレーム１１００と固定されているモータＭ１〜Ｍ４の位置とは少しレイアウト面で異なるが、機能としては同様でありベルトあるいはギヤ等を介して図１６で説明した現像ユニット６や、中間転写ベルト７ａあるいは転写ローラ１１等が駆動される。
【００３６】
図２は、本発明の実施の形態に従う内装部材のフレーム１００の裏面を説明する図である。
【００３７】
図２を参照して、フレーム１００の裏面側において、取り付け部材２００が取り付けられている場合が示されている。すなわち、図１をともに参照して、モータＭ３およびＭ４は、内部の部品と一体となって揺動するため、取り付け部材２００に固定した状態でフレーム１００にぶら下がるような構成となっている。
【００３８】
図２においてモータＭ３，Ｍ４からの駆動の伝達にベルトが用いられ、所定の部品が当該ベルトを介して伝達駆動される。
【００３９】
図３は、フレーム１００を説明する図である。
図４は、従来のフレーム１１００を説明する図である。
【００４０】
図３および図４を参照して、従来のフレーム１１００と比較して、本発明の実施の形態に従うフレーム１００には比較的面積の広い開口部を設ける。
【００４１】
フレーム１１００においても多数の穴領域により形成される開口部が設けられているように見えるが実際には、ネジ止め用あるいは固定金具用の穴領域として設けられているものであり、部品等と組み合わせた場合には、ほとんどの穴領域は塞がれることになる。
【００４２】
図４において、部品等を組み合わせた場合にフレーム１１００に設けられた穴領域により形成される開口部の開口率すなわちフレーム全体の面積に対する開口部の面積の割合は、２．４％である。
【００４３】
一方、図３を参照して、本発明の実施の形態に従うフレーム１００について部品等を組み合わせた場合における開口部の実質的な開口率は７．８％である。
【００４４】
図５は、モータＭ３，Ｍ４およびモータＭ３，Ｍ４が直接取り付けられる取り付け部材２００を説明する図である。
【００４５】
図５を参照して、ここでは、フレーム１００の裏面側と接触して固定される面が示されている。
【００４６】
図６は、モータＭ３，Ｍ４が直接取り付けられる取り付け部材２００の裏面側を説明する図である。
【００４７】
図５および図６に示されるように取り付け部材２００においても、モータＭ３，Ｍ４等を取り付けるためのネジ止め用あるいは固定金具用の穴以外の多数の穴領域を設ける。
【００４８】
図７は、取り付け部材２００を説明する図である。
図８は、従来の取り付け部材１２００を説明する図である。
【００４９】
図８を参照して、従来の取り付け部材には、ネジ止め用あるいは固定金具用の穴が設けられているに過ぎずほぼ穴領域は塞がれることになる。
【００５０】
図７を参照して、従来の取り付け部材１２００と比較して、本発明の実施の形態に従う取り付け部材にはネジ止め用あるいは固定金具用の穴以外に開口部を形成する多数の穴領域を設ける。
【００５１】
なお、本例においては、大小種々の面積の穴領域を分散的に設けて開口部を形成する場合が示されている。当該構成は、穴領域を分散的に設けて開口部の面積を確保しつつ取り付け部材の強度も確保するために行われている。
【００５２】
また、多数の穴領域は、モータＭ３，Ｍ４が取り付けられる近傍に多数設けられることにより騒音の減衰効果を大きくすることが可能である。
【００５３】
図７において、部品等を組み合わせた場合に取り付け部材２００に設けられた穴領域により形成される開口部の開口率すなわち取り付け部材全体の面積に対する開口部の面積の割合は、６．９％である。
【００５４】
一方、図８を参照して、従来の取り付け部材１２００について部品等を組み合わせた場合における開口部の実質的な開口率は１．２％である。
【００５５】
図９は、本発明の実施の形態に従う音響減衰構造の作用原理を説明する図である。
図９を参照して、ここでは、外装部材である外装カバー４５と、内装部材であるフレーム１００とが示されている。
【００５６】
ここで、フレーム１００にモータおよびファン等の騒音あるいは振動源が固定されたものであるためのフレーム１００が騒音源として考えられる。
【００５７】
ここで、Ｐｉは、フレーム１００から外装部材である外装カバー４５に放射される入射音響エネルギーとする。なお、フレーム１００から発生する騒音は様々な方向に広がっていくが、ここでは、外装カバー４５に届くエネルギーを対象とする。
【００５８】
外装カバー４５に届いたエネルギーの一部は、透過して装置外部で騒音として認識される。
【００５９】
Ｐｔは、外装カバー４５を透過した透過エネルギーである。
外装カバー４５に届いたエネルギーの一部は、反射してフレーム１００の方向に戻っていく。Ｐｒは、外装カバー４５で反射した反射音響エネルギーである。
【００６０】
反射音響エネルギーＰｒは、フレーム１００に達するとその一部は装置本体部に透過し、一部は反射して再び外装カバー４５の方向に向かっていく。
【００６１】
Ｐｚは、装置本体部に内部入射する透過音響エネルギーである。
装置外部に達する騒音は、これらの透過および反射を繰り返して外部に透過するエネルギーの総和として考えることが可能である。
【００６２】
なお、音響エネルギーは、各部材に対して垂直に入射すると仮定する。また、各部材の外側からの廻り込みは無いものとし、装置本体部に内部入射する透過音響エネルギーＰｚは内部にて減衰するものと仮定する。
【００６３】
外装カバー４５およびフレーム１００の材質に関する定数をα、βとする。また、フレーム１００に設けられた開口部の全体の面積に対する開口部の面積の割合である開口率をｑとする。
【００６４】
外装カバー４５とフレーム１００との間の反射が無限回繰り返された場合に入射音響エネルギーＰｉと透過音響エネルギーＰｔとの関係は「騒音制御工学ハンドブック」（社団法人日本騒音制御工学会編、技報堂出版株式会社２００１年４月発行）等に示されている関係式を用いて次式のように導出できる。
【００６５】
【数１】
【００６６】
なお、α、βは、次式となる。
【００６７】
【数２】
【００６８】
ここで、ｍA，ｍBはそれぞれ外装カバー４５およびフレーム１００の面密度、ωは角周波数、ρは空気密度、ｃは、音速を指し示す。
【００６９】
一般的に騒音の大きさの単位として用いられる音圧レベルの関係は、入射音圧レベルをＬｐｉ、透過音圧レベルをＬｐｔとすると、次式で表わされる。
【００７０】
【数３】
【００７１】
また、音響透過損失Ｒは、次式で示される。
【００７２】
【数４】
【００７３】
ここで、外装カバー４５について厚さ２．５ｍｍ、のＡＢＳ樹脂（密度１．１ｇ／ｍｍ3）とすると、面密度ｍAは、２．７５ｋｇ／ｍｍ2となる。
【００７４】
また、フレーム１００について厚さ１．０ｍｍ、の鋼板（密度７．６ｇ／ｍｍ3）とすると、面密度ｍBは、７．６ｋｇ／ｍｍ2となる。
【００７５】
外装カバーの音響透過損失Ｒａは、次式で示される。
【００７６】
【数５】
【００７７】
また、フレーム１００の音響透過損失Ｒｂは、次式で示される。
【００７８】
【数６】
【００７９】
図１０は、開口率ｑが０の場合と開口率ｑを変化させた場合との音圧レベルの差を説明する図である。
【００８０】
図１０を参照して、左縦軸は音圧レベルの差が示されている。また、横軸は開口率である。
【００８１】
図１０に示されるように開口率ｑが増加すればするほど音圧レベルの差が大きくなる。すなわち、音響減衰効果が高くなる。
【００８２】
一方、右縦軸は、開口率ｑが０の場合と開口率の影響に従うフレームの剛性割合が示されている。剛性特性については点線で示されており、開口率ｑが増加すればするほどフレームの剛性は低下することになる。
【００８３】
したがって、開口率ｑとフレームの剛性（強度）はトレードオフの関係にある。
なお、図１０においては、騒音の周波数を５００Ｈｚとしてシミュレーションしたものである。
【００８４】
図１１は、騒音の周波数を１０００Ｈｚとした場合の開口率ｑを変化させた場合の音圧レベルの差を説明する図である。
【００８５】
図１１を参照して、ここで示されているように騒音の周波数が高いほど開口率の影響が大きいことが分かる。なお、剛性特性については、点線で示されている図１０で示されている剛性特性と同じである。
【００８６】
本例においては、騒音周波数を５００Ｈｚと１０００Ｈｚの場合についてシミュレーションした場合を説明したがこれ以外の騒音周波数の場合においても同様の効果を期待することができる。
【００８７】
図１２は、本発明の実施の形態に従うフレームと従来のフレームについて、取り付けられたモータを駆動した場合に測定した音圧レベルの比較結果を説明する図である。
【００８８】
具体的には、本発明の実施の形態に従うフレーム１００および従来のフレーム１１００の測定においては、取り付け部材２００をそれぞれ取り付けた状態で測定した。
【００８９】
図１２に示されるように、従来のフレームにおいては、モータ駆動音として４５．４ｄＢの音圧レベルを計測した。一方、本発明のフレームにおいては、モータ駆動音として４３．２ｄＢの音圧レベルを計測した。したがって、その差２．２ｄＢであった。
【００９０】
一般的には、音圧レベルで１ｄＢの差を人間は認識することが可能であると言われており、図１２に示される計測結果に基けば十分効果を認識できるレベルである。
【００９１】
図１３は、本発明の実施の形態に従う取り付け部材と従来の取り付け部材について、取り付けられたモータを駆動した場合に測定した音圧レベルの比較結果を説明する図である。
【００９２】
具体的には、本発明の実施の形態に従う取り付け部材２００および従来の取り付け部材１２００の測定においては、フレーム１００をそれぞれ取り付けた状態で測定した。
【００９３】
図１３に示されるように、従来の取り付け部材１２００においては、モータ駆動音として４２．５ｄＢの音圧レベルを計測した。一方、本発明の取り付け部材２００においては、モータ駆動音として４０．９ｄＢの音圧レベルを計測した。したがって、その差は１．６ｄＢであった。
【００９４】
したがって、当該構成においても図１３に示される計測結果に基けば十分に効果を認識することが可能である。
【００９５】
上述したように本発明にかかる画像形成装置においては、装置本体部からの騒音を抑制する外装部材である外装カバー４５に対向するように内装部材であるフレームあるいは取り付け部材を設ける。そして、外装部材に対して放射され、反射された反射音を装置本体部の側へ透過させるための多数の穴領域で形成される開口部を設ける。フレーム等に開口部を設けることにより、簡易な方式で装置外に放射される騒音エネルギーを低減することができる。
【００９６】
図１４は、本発明の実施の形態に従うフレームに対して開口部を設ける場合の設計方法を説明するフロー図である。
【００９７】
図１４を参照して、まず、開口部を設ける前の設計されたフレームに対して必要な部品を配置する（ステップＳ１）。
【００９８】
次に、減衰させる音圧レベルの条件およびフレームの強度の条件を設定する（ステップＳ２）。
【００９９】
当該フレームにおいて、部品の配置されていない領域を抽出する（ステップＳ３）。
フレームに穴を開けた場合に部品の配置に従って内部の騒音源が見える領域を抽出する（ステップＳ４）。
【０１００】
画像形成装置の装置本体側（内部）においては、用紙の給紙動作を行なう機構部や搬送ローラの回転／停止を制御するクラッチや電磁力によって可動片を引き込んだり，押し出したりするアクチュエータであるソレノイドが内部の騒音源となることが考えられる。したがって、穴を開けた場合にこれらの内部の騒音源が見える領域であるか否かを判断して、見える領域を抽出する。具体的には、一例として、フレームに穴を開けた場合にその任意の点と内部の騒音源とを結ぶ線と、フレームの法線との成す角度を測って所定角度以内か否かを判断して、所定角度以内であれば内部の騒音源が見える領域であると判断することが可能である。例えば、一例として所定角度として０〜７５°に設定することが可能である。
【０１０１】
部品の配置されていない領域の中から内部の騒音源が見える領域を除いて機能上必要ではない領域を特定する（ステップＳ５）。
【０１０２】
装置本体側（内部）から騒音が入射される可能性のある領域を抽出して開口部を設ける領域から除去することにより、装置本体側（内部）からの騒音を抑制することができる。
【０１０３】
そして、機能上必要ではない領域において、穴領域を設定する（ステップＳ６）。穴領域は大小種々のものがあり、ユーザの指定により選択されるものとする。
【０１０４】
そして、次に、フレーム全体の穴領域の面積に基く開口率を算出する（ステップＳ７）。
【０１０５】
算出された開口率に基いて減衰する音圧レベルをシミュレートする（ステップＳ８）。
そして、シミュレートした結果減衰する音圧レベルが所定条件を満たしているか判定する（ステップＳ９）。
【０１０６】
具体的には、ステップＳ２で設定された減衰させる音圧レベルの条件を満たしているか否か、例えば、開口部を設ける場合と設けない場合との音圧レベルの差が例えば１ｄＢ以上あるか否かを判定する。
【０１０７】
ステップＳ９において、所定条件を満たしていなければステップＳ６に戻って再び機能上必要ではない領域において穴領域を再設定する。
【０１０８】
一方、ステップＳ９において、所定条件を満たしていれば次にフレームの強度条件に従って開口部の開口率の範囲を設定する（ステップＳ１０）。
【０１０９】
具体的には、図１０あるいは図１１等に示される剛性特性の点線図からフレームの剛性に従う開口率を算出する。例えば、フレームの剛性が−０．３程度未満であれば補強する部材等を組み合わせて用いることにより剛性レベルを維持することが可能である場合に、その場合の開口率を算出して、開口率ｑの範囲を０．２以下に設定することが可能である。
【０１１０】
次に、算出された開口率が所定条件を満たしているか否かを判定する（ステップＳ１１）。例えば、開口率ｑが０．２以下の範囲内であるか否かを判定して、満たしている場合には、ステップＳ１３に進む。
【０１１１】
そして、設定された穴領域を開口部として設定（ステップＳ１３）して、終了する（エンド）。
【０１１２】
一方、ステップＳ１１において、算出された開口率が所定条件を満たしていない場合には、フレーム強度が条件を満たさない場合となるため設計エラーと判定する（ステップＳ１２）。
【０１１３】
当該フローに従うことにより、画像形成装置の装置本体部からの騒音を抑制する内装部材であるフレームを設計することができる。
【０１１４】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【０１１５】
【図１】本発明の実施の形態に従う内装部材の一部を説明する図である。
【図２】本発明の実施の形態に従う内装部材のフレーム１００の裏面を説明する図である。
【図３】フレーム１００を説明する図である。
【図４】従来のフレーム１１００を説明する図である
【図５】モータＭ３，Ｍ４およびモータＭ３，Ｍ４が直接取り付けられる取り付け部材２００を説明する図である。
【図６】モータＭ３，Ｍ４が直接取り付けられる取り付け部材２００の裏面側を説明する図である。
【図７】取り付け部材２００を説明する図である。
【図８】従来の取り付け部材１２００を説明する図である。
【図９】本発明の実施の形態に従う音響減衰構造の作用原理を説明する図である。
【図１０】開口率ｑが０の場合と開口率ｑを変化させた場合との音圧レベルの差を説明する図である。
【図１１】騒音の周波数を１０００Ｈｚとした場合の開口率ｑを変化させた場合の案厚レベルの差を説明する図である。
【図１２】本発明の実施の形態に従うフレームと従来のフレームについて、取り付けられたモータを駆動した場合に測定した音圧レベルの比較結果を説明する図である。
【図１３】本発明の実施の形態に従う取り付け部材と従来の取り付け部材について、取り付けられたモータを駆動した場合に測定した音圧レベルの比較結果を説明する図である。
【図１４】本発明の実施の形態に従うフレームに対して開口部を設ける場合の設計方法を説明するフロー図である。
【図１５】従来の画像形成装置の外観構成図である。
【図１６】画像形成装置の装置本体部の構成の一部を説明する図である。
【図１７】画像形成装置の装置本体部の斜視図である。
【符号の説明】
【０１１６】
１ 感光体、２ａ〜５ａ トナー、６ 現像ユニット、７ 中間転写ユニット、７ａ 中間転写ベルト、８ レーザプリントヘッド、９ レーザ光、１２ａ 給紙部、１１，１４ 転写ローラ、１５ 定着器、１６ 排紙トレイ、３４ 帯電チャージャ、３５ クリーナ、３６ プロセスユニット、４５ 外装カバー、１００，１１００ フレーム、２００，１２００ 取り付け部材、１０００ 画像形成装置、１０２０ 表示部、１０３０ 給紙トレイ、Ｍ１〜Ｍ４ モータ、ＦＮ ファン。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置本体部からの騒音を抑制する外装部材と、
前記装置本体部を構成する、騒音あるいは振動を生じさせる内部機器を取り付ける内装部材とを備え、
前記内装部材は、前記外装部材との間に所定の間隔を空けて配置され、前記内部機器から前記外装部材に対して放射され、反射された反射音を前記装置本体部の側へ透過させるための開口部を有する、画像形成装置。
【請求項２】
前記開口部は、前記内部機器の近傍に設けられる、請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記開口部は、前記装置本体部側からの音が直接漏れない位置に設けられる、請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記内装部材に設けられる開口部の開口率は、０．２以下に設定される、請求項１記載の画像形成装置。
【請求項５】
画像形成装置の外装部材の内側において、装置本体部を構成する騒音あるいは振動を生じさせる内部機器を取り付けるフレームの設計方法であって、
前記フレームにおいて、部品が配置されない領域を抽出するステップと、
前記フレームに穴を開けた場合に部品の配置に従って内部の騒音源が見える領域を抽出するステップと、
部品の配置されていない領域の中から内部の騒音源が見える領域を除いて機能上必要ではない領域を特定するステップと、
前記機能上必要ではない領域において、開口部を設計するステップとを備え、
前記開口部を設計するステップは、
前記機能上必要ではない領域において、穴領域を設定するステップと、
前記フレーム全体の面積に対する前記設定された穴領域の開口率を算出するステップと、
前記算出された開口率に基いて減衰する音圧レベルをシミュレートするステップと、
前記シミュレートした減衰する音圧レベルが所定条件を満たしているか否かを判断するステップと、
前記シミュレートした結果、減衰する音圧レベルが所定条件を満たしている場合に設定された穴領域の開口率が前記フレームの強度条件に従う所定範囲内であるか否かを判断するステップと、
所定範囲内である場合には、前記設定された穴領域を前記開口部として設定するステップとを含む、フレームの設計方法。
【請求項１】
装置本体部からの騒音を抑制する外装部材と、
前記装置本体部を構成する、騒音あるいは振動を生じさせる内部機器を取り付ける内装部材とを備え、
前記内装部材は、前記外装部材との間に所定の間隔を空けて配置され、前記内部機器から前記外装部材に対して放射され、反射された反射音を前記装置本体部の側へ透過させるための開口部を有する、画像形成装置。
【請求項２】
前記開口部は、前記内部機器の近傍に設けられる、請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記開口部は、前記装置本体部側からの音が直接漏れない位置に設けられる、請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記内装部材に設けられる開口部の開口率は、０．２以下に設定される、請求項１記載の画像形成装置。
【請求項５】
画像形成装置の外装部材の内側において、装置本体部を構成する騒音あるいは振動を生じさせる内部機器を取り付けるフレームの設計方法であって、
前記フレームにおいて、部品が配置されない領域を抽出するステップと、
前記フレームに穴を開けた場合に部品の配置に従って内部の騒音源が見える領域を抽出するステップと、
部品の配置されていない領域の中から内部の騒音源が見える領域を除いて機能上必要ではない領域を特定するステップと、
前記機能上必要ではない領域において、開口部を設計するステップとを備え、
前記開口部を設計するステップは、
前記機能上必要ではない領域において、穴領域を設定するステップと、
前記フレーム全体の面積に対する前記設定された穴領域の開口率を算出するステップと、
前記算出された開口率に基いて減衰する音圧レベルをシミュレートするステップと、
前記シミュレートした減衰する音圧レベルが所定条件を満たしているか否かを判断するステップと、
前記シミュレートした結果、減衰する音圧レベルが所定条件を満たしている場合に設定された穴領域の開口率が前記フレームの強度条件に従う所定範囲内であるか否かを判断するステップと、
所定範囲内である場合には、前記設定された穴領域を前記開口部として設定するステップとを含む、フレームの設計方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２００９−３１３４７（Ｐ２００９−３１３４７Ａ）
【公開日】平成２１年２月１２日（２００９．２．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１９２２４９（Ｐ２００７−１９２２４９）
【出願日】平成１９年７月２４日（２００７．７．２４）
【出願人】（３０３０００３７２）コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年２月１２日（２００９．２．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年７月２４日（２００７．７．２４）
【出願人】（３０３０００３７２）コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【Ｆターム（参考）】
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