JP2019040060A - 外装部材及び画像形成装置及び画像投射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】外装カバーに設けた消音構造体（中空管）の中空管長及び外装カバー外側への突出長の設定により、画像形成装置等からの複数の周波数成分のピークを持つ騒音（漏れ音）の低減を画像形成装置等の内部の排熱を妨げることなく図ることが可能な外装部材を提供すること。【解決手段】外装カバー１００は、外側面１００ａから突出した複数の中空管１０１乃至１０３を有しており、該中空管１０１乃至１０３が消音構造体を形成している。中空管１０２の突出長Ｌ２は中空管１０１の突出長Ｌ１の約半分の長さに、中空管１０３の突出長Ｌ３は中空管１０２の突出長Ｌ２の約半分の長さに設定されている。【選択図】図１

Description

本発明は、外装部材及び画像形成装置及び画像投射装置に関し、特に消音構造体を備える外装部材における消音構成に関する。

従来、複写機やプリンタ等の画像形成装置や液晶プロジェクタ等の画像投射装置においては、これらの装置の正常な動作を維持するために装置内の発熱源で発生した熱を装置外へ排熱するための開口部が装置の外装部材に設けられている。多くの場合、装置内の熱を効果的に排熱するためにファンなどによる送風を利用し、昇温した気流を前記開口部から装置外へ排気する構成がとられている。しかしながら、このような構成の装置では前記開口部からファンの動作音や作像に伴う装置内の各部の動作音が漏れてしまい、装置が設置された周囲の環境を低下させてしまうという課題が生じる。

このような課題に対して、特許文献１及び２には、前記開口部を中空管により構成することで、動作音の漏れを低減させる提案がなされている。特許文献１及び２によれば、外装部材から装置内或いは装置外に突出した同一突出長を有する中空円管を複数配置している。

図１７：気流を阻害しない防音板（防音板４２０は、複数の円筒部材４１２を備える）。

特許文献３には、換気扇を通じて室内に伝播される屋外の騒音を減少させるために複数の中空管から成る消音要素を用いると共に、中空管の材質・形状を変更することで該中空管の共振周波数を変更することにより、騒音の周波数スペクトルにおける複数の周波数成分のピークの低減に対応させることができる、との記述がなされている。

図１８：換気扇吸い込み口の騒音低減効果を有する通気性カバー（通気性カバー５００は、保持パネル５０２間に弾性材料から成る消音要素５０１を備える）。

特開２０１５−１５２７９４号公報 ＷＯ２０１２−０８６６８０号公報 特開昭６３−１４３４４０号公報

しかしながら、上述した従来の中空管により構成された開口部においては、以下に示すような課題がそれぞれにある。

特許文献１及び２に対する課題：本先行技術文献における提案では、パネル部からの中空管の突出長が一定であることから、取り付け壁からの反射音の干渉により静音化する漏れ音の周波数帯域が限定され、また、騒音化する周波数帯域も生じてしまうため、一般的に画像形成装置等の騒音（漏れ音）は複数の周波数成分のピークを持つ騒音であるから、本先行技術文献で提案される防音板では画像形成装置等からの漏れ音の低減には不十分であると言える。

特許文献３に対する課題：本先行技術文献における提案では、複数の周波数成分のピークを持つ騒音に対応できるという記述があり、中空管の弾性材料や内径を変更し、消音すべき周波数に対応させることができるとされている。しかしながら、本先行技術文献で提案される方法では通気性カバーの構成が複雑になってしまう。即ち、一般に樹脂材料により一体的に成形される画像形成装置等の外装カバーにおいては弾性材料の使用が必須な本提案の構成は製造上好ましくなく、コストの増加にも繋がるといえる。また、対応する周波数を変更するには弾性材料の選定が必要となり、このために対応できる周波数の数に制限が生じる可能性がある、という課題もある。特にこの点は、一般的に複数の周波数成分のピークを持つ画像形成装置等からの騒音（漏れ音）においては、一層の課題となる。

そこで、本発明は、このような事実に鑑みてなされたものであり、一般的に複数の周波数成分のピークを持つ画像形成装置等からの騒音（漏れ音）を低減すると共に、中空管の外装表面からの突出による外装表面からの反射音の干渉により発生する騒音を抑制でき、また、樹脂材料により一体的に成形可能である消音構造体を備える外装部材及び該外装部材を備える画像形成装置或いは画像投射装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明に係る外装部材は、
画像形成装置及び画像投射装置の外装部材に設けられた開口部に消音器を備える外装部材において、
前記消音器は、前記外装部材から前記画像形成装置及び前記画像投射装置の外側に突出した少なくとも２つの中空管から成り、
前記中空管は、少なくとも２つの突出長を有している、と共に、前記突出長の内の少なくとも１つが前記突出長の内のいずれかの１／４倍から３／４倍の長さの突出長であることを特徴とする。

本発明に係る外装部材は、少なくとも１つの長さの中空管を外装部材外側への突出長を変えて複数配設したものである。ここで、外装部材内側への突出長は中空管長と外側への突出長により一義的に決まる。このような構成により、一般に複数の周波数成分のピークを持つ画像形成装置等からの騒音（漏れ音）において、これら複数の周波数成分のピーク音を低減することができるようになる。また、中空管の複数の異なる突出長の設定の工夫で、騒音（漏れ音）と中空管の突出により発生する騒音の増加も抑制することができる。また、外装部材は、樹脂材料による一体成形が可能であり、製造工数低減或いはコストダウン上も好都合である。

このように本発明では、外装部材に設けた中空管の外装部材外側への突出長の設定により、画像形成装置等からの複数の周波数成分のピークを持つ騒音（漏れ音）の低減を、画像形成装置等の内部の排熱を妨げることなく図ることが可能な外装部材を提供できる。また、このような外装部材を備える画像形成装置或いは画像投射装置を提供できる。

本発明の第１の実施の形態に係る外装部材を示す図（斜視図） 本発明の第１の実施の形態に係る外装部材を備えた画像形成装置の概略構成を示す図 本発明の第１の実施の形態に係る外装部材を示す図（斜視図） 本発明の第１の実施の形態に係る外装部材を示す図（ａ）側面図：補足図（ｂ）断面図：補足図 本発明の第１の実施の形態に係る要部構成を示す図（断面図） 本発明の第１の実施の形態の一例を示す概略構成図 本発明の第１の実施の形態に係る効果を示す図（ａ）低減周波数１（ｂ）低減周波数２ 本発明の第２の実施の形態に係る外装部材を示す図（斜視図） 本発明の第２の実施の形態に係る要部構成を示す図（断面図） 本発明の第３の実施の形態に係る外装部材を示す図（斜視図） 本発明の第３の実施の形態に係る要部構成を示す図（断面図） 本発明の第３の実施の形態に係る要部構成を示す図（補足図） 本発明の第４の実施の形態に係る外装部材を示す図（斜視図） 本発明の第４の実施の形態に係る要部構成を示す図（断面図） 本発明の第５の実施の形態に係る外装部材を備えた画像投射装置の概略構成を示す図 本発明の第５の実施の形態に係る要部構成を示す図（断面図） 従来例の防音板を示す図 従来例の通気性カバーを示す図（斜視図）

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳しく説明する。尚、以下の実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、後述する画像形成装置においても一例として電子写真式プロセスを有するものを説明しているにすぎない。また、後述する画像投射装置に関しても同様である。

図１は、本発明の第１の実施の形態に係る消音構造体を備える機械装置の一例である画像形成装置の外装カバーを示す斜視図であり、図２は、このような外装カバーを備える画像形成装置の内、中間転写ベルトを用いた４ドラムフルカラーの画像形成装置の概略構成図（断面図）である。また、図３から図５は、本外装カバーを説明するための斜視図、側面図、断面図及び要部拡大断面図である。図６は、本発明における騒音低減効果を示す図である。

［画像形成装置の構成・動作］
先ず、図２に基づき画像形成装置の全体構成について説明する。

図２において、符号１は、４ドラムフルカラーの画像形成装置を示している。画像形成装置１は、画像形成装置本体２を有している。各符号ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＢｋは、画像形成装置本体２に着脱自在に設けられたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のプロセスカートリッジである。画像形成装置１には、中間転写ベルトユニット３１及び定着器２５を有している。中間転写ベルトユニット３１は、中間転写体である中間転写ベルト３０を有している。

各プロセスカートリッジＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＢｋは、中間転写ベルト３０に沿って並列配置されている。また、各プロセスカートリッジＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＢｋは、それぞれ像担持体である感光体ドラム２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｂｋを有している。尚、これらの感光体ドラム２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｂｋを総称して感光体ドラム２６と記載する。

各プロセスカートリッジＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＢｋは、感光体ドラム２６の外周表面上に配置され、それぞれ感光体ドラム２６の表面を一様に帯電する一次帯電器５０を有している。さらに、各プロセスカートリッジＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＢｋは、レーザ露光器２８Ｙ、２８Ｍ、２８Ｃ、２８Ｂｋによる露光によって形成された感光体ドラム２６の表面上の各色の静電潜像を、対応する色のイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーを用いて現像する現像器５１を有する。尚、現像器５１内の現像ローラ５４は、現像器５１ごと感光体ドラム２６から離間し、回転を停止させることで、現像剤の劣化を防止できるように構成されている。感光体ドラム２６と共に中間転写ベルト３０を挟持する位置には、感光体ドラム２６と共に一次転写部を形成する一次転写ローラ５２が対向設置されている。

一方、中間転写ベルトユニット３１は、中間転写ベルト３０、中間転写ベルト３０を張架する駆動ローラ８０、テンションローラ８５、二次転写対向ローラ８８を備えている。そして、不図示のベルト駆動モータにより駆動ローラ８０を回転駆動させることで中間転写ベルト３０を回転搬送している。

テンションローラ８５は、中間転写ベルト３０の長さに応じて図２の水平方向に移動可能に構成されている。さらに、テンションローラ８５の近傍には、中間転写ベルト３０上のトナーパッチを検出するためのレジ検知センサ９０がローラ長手方向（スラスト方向）の両端に２個設置されている。二次転写対向ローラ８８の中間転写ベルト３０を挟んだ位置には、二次転写ローラ２７が設けられている。そして、二次転写ローラ２７を保持している転写搬送ユニット３３が二次転写ローラ２７の下部に設けられている。

画像形成装置１の下部には、二次転写ローラ２７と、中間転写ベルト３０を挟んだ二次転写対向ローラ８８との当接部により構成される二次転写部（転写部）へ被記録材Ｐを給送する給送部３が設けられている。この給送部３は複数枚の被記録材Ｐを収納したカセット２０、給送ローラ２１、重送防止のリタードローラ対２２、搬送ローラ対２３ａ、２３ｂ、レジストローラ対２４等を備えている。定着器２５の下流側搬送路には、排出ローラ対６１、６２、６３が設けられている。

尚、不図示のベルト駆動モータは、不図示の画像形成制御部からの指示により、中間転写ベルト３０を所定の速度で回転駆動するための駆動手段である。また、不図示のドラム駆動モータは、不図示の画像形成制御部からの指示により、全ての感光体ドラム２６を所定の速度で回転駆動するための駆動手段である。

続いて、以上のように構成された画像形成装置１の画像形成動作について再び図２を用いて説明する。

画像形成動作が開始されると、先ずカセット２０内の被記録材Ｐは、給送ローラ２１により給送された後、リタードローラ対２２により一枚ずつに分離され、ついで搬送ローラ対２３ａ、２３ｂ等を経てレジストローラ対２４に搬送される。このとき、レジストローラ対２４は、回転を停止しており、このレジストローラ対２４のニップに被記録材Ｐが突き当てられることにより、被記録材Ｐの斜行が矯正される。

一方、この被記録材Ｐの搬送動作に並行して、例えば、イエローのプロセスカートリッジＰＹにおいては、まず感光体ドラム２６Ｙの表面が一次帯電器５０によって一様にマイナス帯電され、次にレーザ露光器２８Ｙにより画像露光が行われる。これにより、感光体ドラム２６Ｙの表面には画像信号のイエロー画像成分と対応した静電潜像が形成される。現像器５１内の現像ローラ５４が回転駆動されながら、感光体ドラム２６Ｙに当接し、上記静電潜像が、現像器５１によりマイナス帯電したイエロートナーを用いて現像され、イエロートナー画像として可視化される。そして、このようにして得られたイエロートナー画像は、一次転写バイアスが供給された一次転写ローラ５２により、中間転写ベルト３０上に一次転写される。尚、トナー画像が転写された後、感光体ドラム２６Ｙは、表面に付着している転写残りトナーがクリーナ５３によって除去される。

このような一連のトナー画像形成動作を、他のプロセスカートリッジＰＭ、ＰＣ、ＰＢｋにおいても所定のタイミングで順次行い、各感光体ドラム２６上に形成された各色トナー画像をそれぞれの一次転写部で中間転写ベルト３０上に順次重ねて一次転写する。尚、現像ローラ５４は、現像動作を終えると、下流側のプロセスカートリッジが一次転写中であっても、現像剤の劣化を防止するために順次感光体ドラムから離間し回転を停止する。

次に、このように中間転写ベルト３０上に重畳して転写された４色のトナー画像は、中間転写ベルト３０の回転に伴い、二次転写部に移動される。さらに、レジストローラ対２４で斜行を矯正された被記録材Ｐは、中間転写ベルト３０上の画像とタイミングをとって二次転写部に送り出される。この後、被記録材Ｐを挟んで中間転写ベルト３０に当接した二次転写ローラ２７により、中間転写ベルト３０上の４色のトナー画像が被記録材Ｐ上へ二次転写される。そして、このようにしてトナー画像が転写された被記録材Ｐは、定着器２５に搬送されて、加熱、加圧されることによりトナー画像が定着された後、排出ローラ対６１、６２、６３により、装置本体上面に排出、積載される。尚、二次転写を終了した中間転写ベルト３０は、駆動ローラ８０近傍に設置された不図示のベルトクリーナによって表面に残留した転写残りトナーが除去される。

［消音構造体］
次に、図１及び図３乃至図６を参照して、本発明の要部である消音構造体の第１の実施形態について説明する。

図１は、本発明の消音構造体を有する画像形成装置１の外面に備えられた外装カバー１００を示す斜視図（装置外側面視）である。ここで、外装カバー１００は、複数取り付けられている画像形成装置１の外装カバーの内の１つを示したものである。

本発明は、画像形成装置１が備える外装カバーの内、特定の外装カバーに限定されるものではなく、本図の外装カバー１００における説明は、同様の消音構造体を有する他の外装カバーにおいても成り立つ。従って、以下では外装カバー１００における説明のみを行う。

本図に示すように、外装カバー１００には該外装カバー１００の外側面１００ａから突出した複数の中空管１０１乃至１０３が設けられており、該中空管１０１乃至１０３が消音構造体を形成している（ここで、符号１０１乃至１０３は、図示のように複数設けられている中空管の内の特定の１つを指すものではなく、代表として夫々１つの中空管に付している）。中空管１０１乃至１０３により画像形成装置１の内部と外部とが連通しており、作像の際に発生した発熱を排熱するための排熱路と機能している。ここで、中空管１０１乃至１０３は、外側面１００ａからの突出長が異なっている。本実施の形態では突出長を中空管１０１＞中空管１０２＞中空管１０３に設定している。

図３は、図１に示した外装カバー１００の反対面（画像形成装置１の機内側の面）を示している。

本実施の形態では中空管１０１乃至１０３自体の長さはどれも同じに設定されており、前述のように外側面１００ａからの突出長のみが異なっている。よって、本図に示すように、装置内側への中空管１０１乃至１０３の突出長は、中空管１０１＜中空管１０２＜中空管１０３となる。中空管１０１乃至１０３は、本図に示す側が排熱路としての入口であり、図１に示す側が出口である。画像形成装置１内で作像の際に発生した騒音は、前記入口における伝播領域断面の急激な変化により反射・減衰が生じ、中空管１０１乃至１０３内に伝播する騒音を低減させる。また、前記出口においても同様の現象が起こり、画像形成装置１の外部に伝播する騒音が低減する。また、中空管１０１乃至１０３の内周面における流体的な抵抗による騒音低減も起こる。即ち、中空管による消音構造体を外装カバーに設けたので、画像形成装置内の排熱を維持しつつ、騒音（漏れ音）を低減することができる。

図４（ａ）は、外装カバー１００の外側面１００ａ視の側面図である（補足図）。図４（ｂ）は、図４（ａ）中の断面Ａ−Ａを示す断面図である（補足図）。図５は、図中４（ｂ）中の囲みＢ内を示す要部拡大断面図である。本図を用いて中空管１０１乃至１０３の詳細を説明する。

符号Ｌは、中空管１０１乃至１０３自体の長さを示している。本実施の形態では中空管長Ｌは固定であり、中空管１０１乃至１０３で共通の長さとなっている。符号Ｌ１は、中空管１０１の外側面１００ａからの突出長である。符号Ｌ２は、中空管１０２の外側面１００ａからの突出長である。符号Ｌ３は、中空管１０３の外側面１００ａからの突出長である。図示の様に、また、前述の様に、各突出長は、Ｌ１＞Ｌ２＞Ｌ３となるように形成されている。ここで、中空管長Ｌ、突出長Ｌ１は、画像形成装置１の作像の際に発生する騒音（漏れ音）の周波数スペクトルにおいてピークとなる周波数成分などの騒音の低減に対応させるように設定している（突出長Ｌ２、Ｌ３が対応する周波数については後述する）。

前述の各突出長は、本実施例では外装の同一平面部の垂直な方向に中空管の位置をずらすことにより定めている。しかし、外装が平面である構成に限ったものでなく、例えば図６で示すように外装の中空管取付け面が中空管毎に異なり、１００ａ、１００ｂ、１００ｃのように段差のある形状であっても構わない。

中空管長Ｌの設定により低減する騒音の周波数ＦＬの算出式を示す。中空管の入口及び出口断面の急激な変化を利用した膨張型消音器の理論から、周波数ＦＬは、
ＦＬ＝（（２ｎ−１）・ｃ）／（４・Ｌ）
により算出される。ここで、ｃ：音速［ｍ／ｓ］、Ｌ：中空管長［ｍ］、ｎ：正の整数（１，２，３，・・・）である。

突出長Ｌ１の設定により最も騒音が低減する周波数ＦＬ１と最も騒音が増幅する周波数ＦＬ１’の算出式を示す。尚、対応する低減周波数が、ＦＬ１と異なり画像形成装置１が作像に伴い発生する騒音（漏れ音）の周波数ではないだけで、ＦＬ２、ＦＬ３の算出式も同じである。また、ＦＬ２’、ＦＬ３’の算出式もＦＬ１’と同じである。

中空管１０１乃至１０３から騒音（漏れ音）の観測点へ直接伝播する音波（直接波）と、外側面１００ａで反射して伝播する音波（反射波）と、の伝播経路長の差ΔＬは、２Ｌｉ（ここでは、ｉ＝１，２，３）と近似できる。直接波と反射波はその位相が半波長分ずれた状態で出会うと、波の重なり合いの原理から振幅が０になる（或いは大きく低減する）。即ち、伝播経路長の差ΔＬ＝２Ｌｉが半波長の奇数倍となるような周波数で騒音（漏れ音）が最も低減することになる。一方、直接波と反射波はその位相が整数波長分ずれた状態で出会うと、振幅が最も増幅する。即ち、ΔＬ＝２Ｌｉが整数波長となるような周波数で騒音（漏れ音）が増幅することになる。

このことから、低減周波数ＦＬｉ、増幅周波数ＦＬｉ’（本実施の形態では、ｉ＝１，２，３）は、
ＦＬｉ＝（（２ｎ−１）・ｃ）／（４・Ｌｉ）
ＦＬｉ’＝（２ｍ・ｃ）／（４・Ｌｉ）
により算出される。ここで、ｃ：音速［ｍ／ｓ］、Ｌｉ：突出長［ｍ］、ｎ：正の整数（１，２，３，・・・）、ｍ：正の整数（１，２，３，・・・）である。

続いて、突出長Ｌ２、Ｌ３が対応する周波数ＦＬ２、ＦＬ３について説明する。

突出長Ｌ２は中空管１０１の突出長Ｌ１により増幅された騒音（周波数ＦＬ１’）を低減するように設定される。また、突出長Ｌ３は中空管１０１の突出長Ｌ１及び中空管１０２の突出長Ｌ２により増幅された騒音（周波数ＦＬ１’、ＦＬ２’）を低減するように設定される。具体的には、周波数ＦＬ２＝ＦＬ１’、ＦＬ３＝ＦＬ２’となるように突出長Ｌ２＝Ｌ１／２、突出長Ｌ３＝Ｌ２／２となるように設定する。このように設定することで、前述のＦＬｉ、ＦＬｉ’の式から、中空管１０１の増幅周波数ＦＬ１’（ｍ：奇数）と中空管１０２の低減周波数ＦＬ２が一致する。これにより中空管１０１の増幅周波数ＦＬ１’（ｍ：奇数）の騒音が抑制できる。

また、中空管１０１の増幅周波数ＦＬ１’（ｍ：偶数）と中空管１０２の増幅周波数ＦＬ２’（ｍ：奇数）と中空管１０３の低減周波数ＦＬ３が一致する。これにより中空管１０１の増幅周波数ＦＬ１’（ｍ：偶数）及び中空管１０２の増幅周波数ＦＬ２’（ｍ：奇数）の騒音が抑制できる。一般に画像形成装置１の外部に伝播する騒音（漏れ音）は広い周波数帯域から成る騒音であり、中空管からの直接波と反射波の干渉による騒音増幅が問題になる可能性があるが、このような突出長、Ｌ２、Ｌ３の設定により、前述の増幅を低減させることができるようになる。

尚、本実施例では中空管１０２の突出長Ｌ２を中空管１０１の突出長Ｌ１の半分となるように設定している。しかし、中空管１０２の突出長Ｌ２はこれに限ったものでなく、前述の約半分時が最大であり、半分の値から離れるほど騒音低減効果は落ちるものの、中空管１０１の突出長Ｌ１の１／４倍より大きく３／４倍より小さい範囲内の任意の長さに設定しても構わない。中空管１０３についても同様に中空管１０２の突出長Ｌ２の１／４倍より大きく３／４倍より小さい範囲内の任意の長さで構わない。また、本実施例では周波数ＦＬ２’での騒音増幅が問題になるものとして突出長Ｌ３の設定を行っているが、周波数ＦＬ２’での騒音増幅が問題にならない場合には、突出長Ｌ３を画像形成装置１の作像の際に発生する騒音（漏れ音）の周波数スペクトル等に合わせて任意の長さに設定しても構わない。

続いて、中空管１０１乃至１０３の配設数について説明する。

上述のように、本実施の形態では、低減できる騒音の周波数は、ＦＬ、ＦＬ１、ＦＬ２、ＦＬ３の４つになる（画像形成装置１の作像の際に発生する騒音（漏れ音）の低減のための周波数はＦＬ、ＦＬ１の２つである）。周波数ＦＬでの騒音低減が中空管１０１乃至１０３の全てで効果を発揮することから、騒音（漏れ音）の最大ピーク周波数成分（或いは聴感等を考慮した最も低減したい周波数成分）の騒音の低減に対応させ、中空管１０１乃至１０３の配設数は排熱能力を鑑みて設定すればよい。周波数ＦＬ１乃至及びＦＬ３での騒音低減は、外側面１００ａでの反射波を利用している。一般に反射波は、その音圧が低下し（直接波に対する距離減衰及び反射壁での反射時の減衰）、直接波との重ね合わせ時に直接波の音圧を０にはできない。このことから、中空管１０１（騒音低減可能な周波数ＦＬ１）の配設数は、２番目以降のピークとなる騒音（漏れ音）の周波数成分（或いは聴感等を考慮した低減したい周波数成分）の低減が図れるように、夫々の騒音周波数成分に応じて適当な配設数を設定すればよい。

また、中空管１０２（騒音低減可能な周波数ＦＬ２）の配設数は、中空管１０１の外装面からの反射波による増幅騒音（周波数ＦＬ１’）の低減が図れるように、夫々の騒音周波数成分に応じて適当な配設数を設定すればよい。さらに、中空管１０３（騒音低減可能な周波数ＦＬ３）の配設数も中空管１０２と同様に、中空管１０１及び中空管１０２の外装面からの反射波による増幅騒音（周波数ＦＬ１’、ＦＬ２’）の低減が図れるように、夫々の騒音周波数成分に応じて適当な配設数を設定すればよい。尚、一般に画像形成装置の外装部材は樹脂材料による一体成形により製造されている。本実施の形態では、突出長Ｌ１乃至Ｌ３が異なる中空管１０１乃至１０３であっても外装カバー１００にこれらを一体的に形成することは容易であるから、製造工数或いはコスト上昇を抑えるという観点からも好都合な形態と言える。

以上説明したように本実施の形態の外装カバー１００では、該外装カバー１００に設けた中空管１０１乃至１０３の中空管長Ｌ及び外装カバー外側への突出長Ｌ１乃至Ｌ３の設定により、画像形成装置１内部の排熱を妨げることなく画像形成装置１から発生する騒音（漏れ音）の複数の周波数成分の低減を図ることができる。従って、このような外装カバー１００を備えることで、作像時の画像形成装置１内部の排熱と騒音（漏れ音）の低減とを両立した画像形成装置の提供が可能となる。

尚、本実施の形態では、中空管の突出長を突出長Ｌ１〜Ｌ３の３種類としているが、これはあくまでも一例として設定したものであり、本発明はこの形態に限定されるものではなく、低減したい騒音（漏れ音）のピーク周波数成分の数或いは低減したい周波数帯域の数に応じて必要な突出長数を任意に設定することができる。例えば、前述の中空管１０２、中空管１０３で低減させられない増幅周波数ＦＬ２’（ｍ：偶数）、ＦＬ３’に関して増幅が問題となる場合には、さらに突出長がＬ３の半分となる中空管を配設することで問題となる増幅を抑制するとよい。このように突出長の短い中空管を追加していくことにより、追加中空管の突出長による騒音増幅周波数は耳の感度の低い高周波数帯域に移行し問題にならなくなる。

図７（ａ）、（ｂ）は、境界要素法による音響解析により検証された本実施形態の基本構成における騒音低減効果を表わす図である。

本実験では、一例として中空管１０１乃至１０３を以下のように設定している。これは、人間の聴力感度の高い３ＫＨｚ付近の騒音（漏れ音）を低減するように設定した場合を想定したからである。
中空管１０１乃至１０３共通：
中空管長Ｌ ０．０３（ｍ）
周波数ＦＬ ２８３３（Ｈｚ）、８５００（Ｈｚ）：中空管による騒音低減周波数
中空管１０１：
突出長Ｌ１ ０．０３（ｍ）
周波数ＦＬ１ ２８３３（Ｈｚ）、８５００（Ｈｚ）：反射波による打ち消し合い周波数
周波数ＦＬ１’ ５６６７（Ｈｚ）、１１３３３（Ｈｚ） ：反射波による増幅周波数
中空管１０２：
突出長Ｌ２ ０．０１５（ｍ）
周波数ＦＬ２ ５６６７（Ｈｚ）：反射波による打ち消し合い周波数
周波数ＦＬ２’ １１３３３（Ｈｚ）：反射波による増幅周波数
中空管１０３：
突出長Ｌ３ ０．００７５（ｍ）
周波数ＦＬ３ １１３３３（Ｈｚ）：反射波による打ち消し合い周波数
本図では、特に周波数ＦＬ２及び周波数ＦＬ３の効果を示す。図７（ａ）は、周波数ＦＬ２（５６６７（Ｈｚ））における騒音低減効果を比較した図である。

図中の構成１は、比較対象１である３つの丸穴形状（同内径、内径１０ｍｍ）の開口部である。図中の構成２は、比較対象（その２）であり、中空管１０１を３本用いて全て外装カバー外側へ突出させた開口部である。図中の構成３は、本発明の構成であり、中空管１０１乃至１０３を用いて全て外装カバー外側へ突出させた開口部である。すなわち、構成２と構成３とでは、中空管は同じ長さであり、外装カバーからの突出長が３本とも異なっており、中空管１０２の突出長は中空管１０１の突出長の半分、中空管１０３の突出長は中空管１０２の突出長の半分になっている。

本図に示すように、構成２では、構成１に比べて観測点音圧が０．９（ｄＢ）増加しており、中空管１０１の突出長Ｌ１による直接波と反射波の騒音増幅効果が確認できる。また、構成３では、構成２に比べて観測点音圧が５（ｄＢ）低減しており、構成３の中空管１０２の突出長Ｌ２による反射波を利用した音波の打ち消しあいにより前述の騒音増幅効果が低減していることが確認できる。

図７（ｂ）は、周波数ＦＬ３（１１３３３（Ｈｚ））における騒音低減効果を比較した図である。

図中の構成１乃至３は前述と同様である。構成２では、構成１に比べて観測点音圧が０．６（ｄＢ）増加しており、中空管１０１の突出長Ｌ１による直接波と反射波の騒音増幅効果が確認できる。また、構成３では、構成２に比べて観測点音圧が３．５（ｄＢ）低減しており、構成３の中空管１０３の突出長Ｌ３による反射波を利用した音波の打ち消しあいにより前述の騒音増幅効果が低減していることが確認できる。

次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。尚、本第２の実施の形態の説明にあたっては、前述の第１の実施の形態との差異部分のみを説明し、同一要素には同一符号を付すと共にその説明を省略する。ここで、本実施の形態における外装カバー２００と前述の第１の実施の形態における外装カバー１００との差異は、外装カバー２００には中空管長Ｌと中空管長Ｌ’の中空管が設けられている点である。

図８及び図９に基づいて本実施の形態の説明を行う。

図８は、本発明の第２の実施の形態に係る消音構造体を備える画像形成装置の外装カバーを示す斜視図である。

図示のように中空管２０１及び中空管２０２は、外装カバー２００の外側面２００ａから突出するように形成されている（ここで、符号２０１及び２０２は、図示のように複数設けられている中空管の内の特定の１つを指すものではなく、代表として夫々１つの中空管に付している）。ここで、中空管２０１は、中空管長Ｌに形成されている。また、中空管２０２、中空管２０３は、中空管長Ｌ’に形成されている。

図９は、中空管２０１乃至２０３の中心を通る要部拡大断面図である（第１の実施の形態の説明における図５に相当）。ここで、本実施の形態における中空管２０１及至２０３は以下のように設定されている。
中空管２０１：
中空管長Ｌ ０．０３２５（ｍ）
周波数ＦＬ ２６１５（Ｈｚ）、７８４５（Ｈｚ）：中空管による騒音低減周波数
突出長Ｌ１ ０．０３（ｍ）
周波数ＦＬ１ ２８３３（Ｈｚ）、８５００（Ｈｚ）：反射波による打ち消し合い周波数
周波数ＦＬ１’ ５６６７（Ｈｚ）、１１３３３（Ｈｚ）：反射波による増幅周波数
中空管２０２：
中空管長Ｌ’ ０．０２９５（ｍ）
周波数ＦＬ’ ２７８６（Ｈｚ）：中空管による騒音低減周波数
突出長Ｌ２ ０．０１５（ｍ）
周波数ＦＬ２ ５６６７（Ｈｚ）：反射波による打ち消し合い周波数
周波数ＦＬ２’ １１３３３（Ｈｚ）：反射波による増幅周波数
中空管２０３：
中空管長Ｌ’ ０．０２９５（ｍ）
周波数ＦＬ’ ２７８６（Ｈｚ）：中空管による騒音低減周波数
突出長Ｌ３ ０．００７５（ｍ）
周波数ＦＬ３ １１３３３（Ｈｚ）：反射波による打ち消し合い周波数
ここで、一般に、騒音は、単一の周波数成分（ここではＦＬ、ＦＬ’）だけが低減されるのではなく、実際には周波数ＦＬ及びＦＬ’の周辺帯域も低減する。即ち、周波数ＦＬ及びＦＬ’は、騒音が低減する中心周波数であり、その前後の周波数帯域においても騒音が低減し、中心周波数である周波数ＦＬ及びＦＬ’から周波数が離れるに従い騒音の低下量が減少する、という現象が起こるのが一般的である。このことから、上記のような中空管２０１及び２０２の設定により約２６００（Ｈｚ）から約２８００（Ｈｚ）の周波数帯域における騒音の低減が図れることになる。

本実施の形態では、中空管長を異なるように設定し、これらの中空管を通過する際に生じる騒音低減効果を得ているから、外装カバー外側面での反射波を利用した消音よりも効果が大きい。従って、本実施の形態は、ある周波数帯域（上述した設定例では約２６００（Ｈｚ）から約２８００（Ｈｚ）の周波数帯域）に大きなピークをもつ騒音の低減を図る際に有効な構成になってくる。また、騒音（漏れ音）の周波数スペクトルが、例えば２大ピークとなる周波数成分を有するような場合には、夫々を低減させる為の構成としても本実施の形態を選択することができる。

本実施例では、中空管の異なる長さを２つ設定しているがこれに限ったものでなく、騒音（漏れ音）の周波数スペクトルの低減させたい数により、さらに多くの異なる長さを設定しても構わない。尚、中空管２０２の突出長Ｌ２は中空管２０１の突出長Ｌ１の半分、また、中空管２０３の突出長Ｌ３は中空管２０２の突出長Ｌ２の半分と設定されているため、中空管２０１及び２０２の各突出長による外装面からの反射波による増幅騒音を低減する効果を有する点は第１の実施の形態と同様である。

次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。尚、本第３の実施の形態の説明にあたっては、前述の第１及び第２の実施の形態との差異部分のみを説明し、同一要素には同一符号を付すと共にその説明を省略する。ここで、本実施の形態における外装カバー３００と前述の第１及び第２の実施の形態における外装カバー１００及び２００との差異は、外装カバー３００の外側面３００ａには湾曲面が形成されており、該湾曲面領域内に消音構造体が設けられている点である。

図１０に基づいて本実施の形態の説明を行う。図１０は、本実施の形態における外装カバー３００の斜視図である。図示のように外側面３００ａには、該外側面３００ａより凸状に成形された湾曲面３００ｂが形成されている。湾曲面３００ｂの領域内端部付近には消音構造体である中空管３０１、湾曲面３００ｂの領域内中央付近には中空管３０２が設けられている（ここで、符号３０１、３０２は、図示のように複数設けられている中空管の内の特定の１つを指すものではなく、代表として１つの中空管に付している）。

図１１は、図１０中の符号ｃよりみた外装カバー３００を示す要部拡大断面図である。本図に示すように、本実施の形態では中空管３０１及び中空管３０２の中空管長Ｌは全て同じである。しかしながら、中空管３０１は、湾曲面３００ｂの領域内端部付近に設けられているので、中空管３０１の湾曲面３００ｂからの突出長Ｌ１は湾曲面３００ｂの領域内中央付近に設けられている中空管３０２の湾曲面３００ｂからの突出長Ｌ２やその他夫々の中空管で異なる。

図１２は、図１１から中空管３０１を不図示にした図である。符号ｅは、外側面３００ａと湾曲面３００ｂの頂点３００ｃとの距離（湾曲面高さ）を示している。ここで、中空管３０１の突出長Ｌ１による外装面からの反射波による増幅騒音を抑えるために、中空管３０２の湾曲面３００ｂに対する突出長Ｌ２は中空管３０１の湾曲面３００ｂに対する突出長Ｌ１に比べて約半分になるように湾曲面高さｅを設定している。

以上説明したように本実施の形態では中空管３０１の湾曲面３００ｂからの突出長が領域内端部付近から領域内中央付近に向けて連続的に短くなっているから、湾曲面３００ｂからの反射波により低減する騒音の周波数成分（第１の実施の形態のおける周波数ＦＬｉに相当）も連続的になる。従って、低減すべき騒音（漏れ音）が、特定の周波数成分がピークとなるような騒音（漏れ音）というよりは、ある程度の周波数帯域でピーク状となる騒音（漏れ音）であるような場合に、本実施の形態を取ることが好適となり、騒音（漏れ音）の周波数帯域での低減が図れることになる。

尚、中空管長Ｌ、突出長及び湾曲面高さｅは、低減すべき騒音の周波数帯域を鑑みて適宜設定すればよい。例えば、本実施例では領域内中央付近の中空管の突出長を領域内端部付近の中空管の突出長の半分にしているが、これに限らず、領域内中央付近の中空管の突出長を領域内端部付近の中空管の突出長の４分の１になるように設定しても構わない。また、本実施の形態では湾曲面３００ｂを外側面３００ａより凸状に成形しているが、本実施の形態はこの形態に限定されるものではなく、湾曲面は外側面３００ａより凹状（＝装置内側に凸状）に形成されていてもよく、同様の効果を奏する。

次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。尚、本第４の実施の形態の説明にあたっては、前述の第１乃至第３の実施の形態との差異部分のみを説明し、同一要素には同一符号を付すと共にその説明を省略する。ここで、本実施の形態における外装カバー４００と前述の第１乃至第３の実施の形態における外装カバー１００及び２００及び３００との差異は、外装カバー４００に形成された凹部領域内に消音構造体を先端が外装カバー４００の外側面４００ａよりも装置内側になるように設けられている点である。

図１３に基づいて本実施の形態の説明を行う。図１３は、本実施の形態における外装カバー４００の斜視図である。図示のように外装カバー４００には、該外側面４００ａより凹部が形成されている。凹部面４００ｂの領域内には消音構造体である中空管４０１乃至４０３が設けられている（ここで、符号４０１、４０２、４０３は、図示のように複数設けられている中空管の内の１つを指すものではなく、代表として１つの中空管に付している。）。

図１４は、図１３中の符号ｃよりみた外装カバー４００を示す要部拡大断面図である。本図に示すように、本実施の形態では中空管４０１乃至４０３の中空管長Ｌは全て同じである。また中空管４０１の凹部面４００ｂから装置外側に向けた突出長はＬ１であり、中空管４０２の該突出長Ｌ２及び中空管４０３の該突出長Ｌ３は各々Ｌ２＝Ｌ１／２、Ｌ３＝Ｌ２／２である。さらに、凹部面４００ｂの該外側面４００ａからの深さである凹部面深さｆを中空管の凹部面４００ｂからの最大突出長Ｌ１よりも大きくなるように設定している。

以上説明したように本実施の形態では凹部面深さｆが中空管の最大突出長Ｌ１よりも大きいため、中空管の先端が該外側面４００ａよりも装置外側に突出しない。そのため、中空管に物や人がぶつかり破損する可能性が弱まり耐久力が向上する。

次に、本発明の第５の実施の形態について説明する。本実施の形態は、上述の実施の形態で説明した消音構造体を画像投射装置（以下、液晶プロジェクタ）に適用したものである。従って、要部である消音構造体に関しては、上述の実施の形態における消音構造体と同様であり、同様の効果を有する為、本実施の形態ではその詳細説明は省略し、消音構造体を備える液晶プロジェクタの本体構成及び本実施の形態における消音構造体の概略について図面に基づいて説明する。

図１５は、本実施の形態における液晶プロジェクタ６００の全体概略構成である。ここでは本提案に直接関係する構成部品に関してのみ符号を付している。符号順に各部の説明を行う。

符号６０１は、光源ランプであり、符号６０２は、商用１００Ｖ電源から各基板へのＤＣ電源を作り出すＰＦＣ電源基板であり、符号６０３は、ＰＦＣ電源基板６０２と共に動作して光源ランプ６０１を点灯駆動するバラスト電源基板である。符号６０４は、光源ランプ６０１に対して吹き付け風を送り、該光源ランプ６０１を冷却するランプ冷却ファンである。符号６０５は、下部外装ケースであり、光源ランプ６０１、電源系基板６０２および６０３等を収納する。

符号６０６は、電源冷却ファンであり、下部外装ケース６０５に設けられた吸気口６０５ａ及び６０５ｂから空気を吸い込み、ＰＦＣ電源基板６０２とバラスト電源基板６０３内に冷却風を流通させることで、これらを冷却する。符号６０７は、排気ファンであり、ランプ冷却ファン６０４から光源ランプ６０１に送られて、該光源ランプ６０１を冷却した後の熱風を、後述する右カバー６０８に形成された排気口から排出する。符号６０８は、右カバーであり、該右カバー６０８にこれまで説明してきた消音構造体であるが中空管６０９及び６１０が設けられており、前述のように排気ファン６０７からの熱風の排気路として機能する。ここでは消音構造体は、図示のように１つの中空管長からなり、右カバー６０８外側への突出長が２種類であるように構成している。

図１６は、右カバー６０８に設けられた中空管６０９及び６１０の概要を説明する要部拡大断面図である。

中空管６０９及び６１０は、共に中空管長Ｌ５１に形成されており、該中空管長Ｌ５１を使って第１の実施の形態内で説明した周波数ＦＬで計算される周波数成分の騒音（漏れ音）を低減する（中空管による騒音低減）。また、中空管６０９は、右カバー６０８の外側面６０８ａから突出長Ｌ５２だけ突出しており、該突出長Ｌ５２を使って第１の実施の形態内で説明した周波数ＦＬｉで計算される周波数成分の騒音（漏れ音）を低減する（反射波を利用した音波の打ち消し合いによる騒音低減）。また、中空管６１０は、右カバー６０８の外側面６０８ａから突出長Ｌ５３だけ突出している。中空管６１０の突出長Ｌ５３は、中空管６０９の突出長Ｌ５２の約半分の長さになっており、第１の実施の形態内で説明した周波数ＦＬｉ’で計算される周波数成分の騒音の増幅を抑制する（反射波を利用した音波の打ち消し合いによる騒音低減）。

［実施の形態における補足事項］
本発明は、上述の第１乃至第５の実施の形態内で説明した消音構造体構成（中空管長や突出長及び各中空管の配設数など）に限定されるものではない。消音構造体構成は、画像形成装置及び画像投射装置において生じる騒音（漏れ音）の周波数的な課題、即ち、低減したい周波数成分或いは乃至は周波数帯域を鑑みて個々に設定することができる。また、以上の第１乃至第５の実施の形態説明した消音構造体（中空管）は、円筒状の中空管を用いた場合の説明を行っているが、本発明は円筒状中空管に限定されるものではなく、他の断面形状を有する中空管であってもよく、同様の効果を奏する。更に、以上の第１乃至第５の実施の形態で説明した消音構造体（中空管）は、夫々の実施の形態おける外装カバーと一体的に成形されている状態で図示されているが、外装カバーの製造上の都合や装置の組み立て上に都合等により消音構造体部を別体構成としてもよく、同様の効果を奏する。

１ 画像形成装置、１００ 外装カバー（第１の実施の形態）、
１０１ 中空管１（第１の実施の形態）、１０２ 中空管２（第１の実施の形態）、
１０３ 中空管３（第１の実施の形態）、Ｌ 中空管長、Ｌ’ 中空管長、
Ｌ１ 突出長１、Ｌ２ 突出長２、Ｌ３ 突出長３、
２００ 外装カバー（第２の実施の形態）、２０１ 中空管１（第２の実施の形態）、
２０２ 中空管２（第２の実施の形態）、２０３ 中空管３（第２の実施の形態）、
３００ 外装カバー（第３の実施の形態）、３０１ 中空管１（第３の実施の形態）、
３０２ 中空管２（第３の実施の形態）、３０３ 中空管３（第３の実施の形態）、
４００ 外装カバー（第４の実施の形態）、４０１ 中空管１（第４の実施の形態）、
４０２ 中空管２（第４の実施の形態）、４０３ 中空管３（第４の実施の形態）、
６００ 画像投射装置、６０８ 右カバー（第５の実施の形態）、
４２０ 防音板（従来の形態）、５００ 通気性カバー（従来の形態）

Claims (10)

1. 画像形成装置及び画像投射装置の外装部材に設けられた開口部に消音器を備える外装部材において、
   前記消音器は、前記外装部材から前記画像形成装置及び前記画像投射装置の外側に突出した少なくとも２つの中空管から成り、
   前記中空管は、少なくとも２つの突出長を有している、と共に、前記突出長の内の少なくとも１つが前記突出長の内のいずれかの１／４倍から３／４倍の長さの突出長であることを特徴とする外装部材。
2. 前記突出長の内のいずれかの１／４倍から３／４倍の長さである突出長を２つ以上有していることを特徴とすることを特徴とする請求項１に記載の外装部材。
3. 前記突出長の内の少なくとも１つが前記突出長の内のいずれかの半分であることを特徴とする請求項２に記載の外装部材。
4. 前記中空管は、該中空管の長さである中空管長が、前記開口部を通過する騒音の最大周波数ピークとなる周波数成分に対応するように設定されていることを特徴とする請求項３に記載の外装部材。
5. 前記突出長は、前記開口部を通過する騒音の２番目以降の周波数ピークとなる周波数成分に対応するように前記突出長が設定されていることを特徴とする請求項４に記載の外装部材。
6. 前記中空管長及び前記突出長の夫々の配設数は、該中空管長及び該突出長を設定した周波数成分のピークの大きさに応じて、設定されていることを特徴とする請求項５に記載の外装部材。
7. 前記中空管長は、該中空管長が複数あることを特徴とする請求項６に記載の外装部材。
8. 前記中空管が前記外装部材に設けられた湾曲状領域内に配設されていることを特徴する請求項６に記載の外装部材。
9. 前記外装部材に凹部が設けられており、前記中空管が前記凹部に配設されており、該凹部深さが前記中空管の突出長以上であることを特徴とする請求項７に記載の外装部材。
10. 請求項１乃至請求項９の何れか一項に記載の外装部材を備える画像形成装置及び画像投射装置。