JPH08160687A

JPH08160687A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH08160687A
Application number: JP6301103A
Authority: JP
Inventors: Shozo Tanaka; 章三田中; Fumio Kokubo; 文雄小久保
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1994-12-05
Filing date: 1994-12-05
Publication date: 1996-06-21

Abstract

(57)【要約】【目的】画像形成装置の内部で発生する騒音の大部分
が排紙口より外部空間へ放射されることに着目し、その
騒音を効果的に低減すること。【構成】複写装置１の排紙口２にダクト３を連設し、
ダクト３内の入口近傍に騒音検出マイクロホン４を設
け、ダクト３内の出口近傍にスピーカ５とモニターマイ
クロホン６を設けてアクティブ消音装置を組み込む。装
置内部の発生騒音は、排紙口２よりダクト３内を伝播し
て外部へ放射され、この際、ダクト３内に設けた前記騒
音検出マイクロホン４にて騒音を検出し、ダクト３の出
口付近に設けたスピーカ５により、検出した音波とちょ
うど逆位相かつ同振幅の波形の音波を制御回路７にて算
出，生成して放射する。この結果、両音波は干渉し、ダ
クト３の出口より外部へ放射される騒音レベルが大きく
低減される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写装置、プリンタ等
の画像形成装置に関し、より詳細には、装置の排紙口よ
り放射される騒音を効果的に低減させることのできる騒
音低減機能を有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、画像形成装置の駆動に伴い発生す
る騒音は、内部の駆動機構音や共鳴音、振動音、通紙音
等が原因となっていた。例えば、「複写機の音質改善」
（岡崎洋二外１名、日本音響学会講演論文集、平成2年
3月、pp.525〜526）には、機械騒音、特に、複写装置の
駆動に伴って発生する騒音の低減と音質改善について記
載されている。この文献によれば、最近は、高機能の複
写装置を実現するために、多数のモータが使用されてお
り、特に、ドラム等を駆動するためのメインモータとし
て、高回転数のブラシレスＤＣモータを使用しているた
めに、タイミングベルトとプーリの噛合い周波数（４８
０Hz）を有する離散音が発生し、さらに駆動系が取付け
られているサブフレームから音が発生していることを明
らかにしている。そこで、騒音の放射面となっているサ
ブフレームの振動を抑えるために、コの字状形の補強リ
ブをサブフレームに固定することにより、騒音の低減を
図っている。

【０００３】また、他の方法として、複写装置の駆動に
伴って発生する騒音の低減のために、従来は、駆動機構
に用いられている歯車およびベルトの材質変更、および
これらの加工精度の改善や装置内部への吸音材の充填、
ヘルムホルツ形の消音器の設置等により対処していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前述のように、従来の
複写装置における騒音低減策では、歯車およびベルトの
衝突音の緩和、または装置内部の吸音材による騒音の吸
収効果により、騒音の低減が図られていたが、このよう
な従来の騒音低減策により、低減可能な騒音の周波数範
囲は、約１ｋＨｚ以上の周波数の騒音であり、低い周波
数範囲での騒音は、依然として残されており、また、前
述のフレームの補強により、低い周波数範囲の騒音であ
るプーリーの噛合いによる発生騒音は、ある程度低減さ
れているものの、十分な騒音低減機能が実現されていな
いというのが実情であった。また、このような従来の騒
音低減策では、複写装置の内部構成の変更毎に、対処策
を試行錯誤して決定していく必要があるため、その開発
期間は増大し、効率の良い装置開発が行なえないという
問題点があった。

【０００５】本発明は、このような実情に鑑みてなされ
たもので、画像形成装置の内部で発生する騒音、特に低
い周波数範囲の騒音の大部分が排紙口より外部空間へ放
射されるという本発明者等の知見に基づき、比較的低い
周波数範囲の騒音の低減を、装置の内部構成の変更に依
らずに、汎用的に行ない得るようにした騒音低減機能を
有する画像形成装置を提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の画像形成装置
は、上記課題を解決するために、請求項１記載の発明に
おいては、画像を形成した用紙を排出する装置排紙口
に、該排紙口を囲む形状のダクトを設け、該ダクト内を
伝播して、外部空間に放射される音を検出する検音手段
を設けるとともに、該検音手段により検出された音と干
渉させ、該音を打ち消すような波形の音を発生させる発
音手段を設けてなるものである。

【０００７】また、請求項２記載の発明においては、上
記ダクトが排紙トレイを兼用する形状であることを特徴
としたものである。

【０００８】そして、請求項３記載の発明においては、
上記ダクトと排紙トレイとを一体化し、全部又は一部分
を装置内へ内蔵するものである。

【０００９】

【作用】本発明の画像形成装置は、上記構成にて、該画
像形成装置の内部で発生する騒音の大部分が、排紙口よ
り外部空間へ放射されることに着目し、請求項１記載の
発明はダクトを、画像を複写，転写した用紙を排出する
排紙口を囲む形状とし、該排紙口に設けられたダクト内
に、該排紙口より外部空間に放射される音を検出し、検
出された音と干渉させ、その音を打ち消すような音を発
生するようにしたので、上記排紙口に設けられたダクト
の開口端より、外部空間へ放射される騒音のレベルが大
幅に低減される。

【００１０】また、請求項２記載の発明は、上記ダクト
が排紙トレイを兼用する形状としたので、該ダクトによ
る騒音低減機能と排紙トレイの機能とを合わせもつこと
が可能である。

【００１１】そして、請求項３記載の発明は、上記ダク
トを上記排紙口を取り囲むようにし、該ダクトと排紙ト
レイを一体化し、その全部又は一部分を装置の内部へ内
蔵することにより、騒音低減機能の取り付けを容易にす
るとともに、装置の外形寸法及び外観に大きな悪影響を
与えることがない。また、排紙トレイと一体化したダク
トを装置に着脱可能に取り付けるようにした場合には、
騒音低減を図りたい他機種への装着を可能とすることが
できる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の画像形成装置の実施例につい
て、図面を参照して説明する。図１は、本発明による画
像形成装置の一実施例を複写装置に実施した場合につい
て説明するための構成図で、複写装置の排紙口近傍を中
心とした要部斜視構成図である。図中、１は複写装置、
２は画像を形成した用紙を排出する排紙口、３は該排紙
口２を囲む形状のダクト、４は該ダクト内３を伝播して
外部空間に放射される音を検出する騒音検出マイクロホ
ン（検音手段）、５は該騒音検出マイクロホン４により
検出された音と干渉させ、該音を打ち消すような波形の
音を発生させるスピーカ（発音手段）、６は上記ダクト
３の出口に設置され、上記スピーカ５により低減された
騒音をモニターするモニターマイクロホン、７は上記騒
音検出マイクロホン４にて検出される音と干渉させて、
該音を打ち消すような逆位相、同振幅の波形を生成する
制御回路（信号処理回路）、８はダクト３と一体化さ
れ、全部又は一部を装置内へ着脱可能に内蔵する排紙ト
レイである。

【００１３】本発明の複写装置は、該複写装置の内部で
発生する騒音の１ＫＨｚ以下、特に７００Ｈｚ以下の大
部分が内部の駆動機構と繋がった排紙口より外部空間へ
放射されることに着目し、該排紙口より放射される騒音
を低減させるものである。本実施例に係る複写装置１で
は、図１に示すように、画像を形成した用紙が排紙口２
（図中の点線表示）を通り、該排紙口２を囲むように形
成されたダクト３内へ排出される。この場合、上記ダク
ト３の全長寸法は、騒音検出マイクロホン４とスピーカ
５との間におけるハウリング防止、および制御回路７に
おける演算速度の関係より、該騒音検出マイクロホン４
とスピーカ５との間の距離が約１０ｃｍ以上必要とされ
るので、該距離を持たせることができる寸法に設定して
おくものである。

【００１４】上記の場合、ダクト３が外部に突出してじ
ゃまになるようであれば、上記ダクト３を排紙口２の外
部に取付ける以外に、上記複写装置１の内部にダクト３
を埋め込むように設置することも可能である。これによ
り、ダクト３が複写装置１の外部に突出する寸法が短縮
され、外観上および機能上の問題を解決することができ
る。また、ダクト３は、排紙口２を囲む形状となってお
り、該ダクト３と排紙トレイ８とを兼ねた形状となって
いる。例えば、ダクト３と排紙トレイ８とを一体化し、
装置内部にその全部又は一部分を内蔵させることも可能
である。そして、アクティブ消音装置の駆動電源を複写
装置の駆動電源とは別個（独立）に設けるとともに、ダ
クト３と排紙トレイ８とを兼ねた形状で複写装置に対し
て着脱自在に設けることも可能であり、この場合、従来
から使用の排紙トレイと交換することにより、従来から
使用の複写装置においても容易に騒音低減効果を発揮さ
せることができる。

【００１５】上記騒音検出マイクロホン４は、複写装置
１を駆動することにより、装置内部で発生し、排紙口２
より外部空間へ放射される音（主に１ＫＨｚ以下の騒
音）を検出するためのものであって、排紙口２の近傍
で、上記ダクト３の入口近傍に設置される。上記スピー
カ５は、上記音を打ち消すような音を発生させるもので
あって、上記ダクト３の出口近傍に設置される。この場
合、上記スピーカ５から発せられる音は、上記騒音検出
マイクロホン４にて検出される音と干渉させて、この音
を打ち消すような逆位相、同振幅の波形の音波である。
そして、この波形は、例えば、上記装置内部に設置され
た制御回路７にて算出，生成される。

【００１６】図２は、制御回路の接続状態を説明するた
めの図で、図１と同じ作用をする部分は同一の符号を付
してある。制御回路７は、騒音検出マイクロホン４から
与えられる信号に所定の処理を行い、音源（騒音源、１
ＫＨｚ以下の駆動機構音）から発生される音波と逆の位
相を有する波形の音波を発生するように、スピーカ５に
信号を送る。このとき、制御回路７において行われる信
号処理は、音源から発せられた音波が、騒音検出マイク
ロホン４の位置からスピーカ５の位置までの距離を伝播
するときの伝達特性や、スピーカ５から出力された音波
が、再び騒音検出マイクロホン４に到達することによっ
て起こる音響フィードバックなどの特性を考慮に入れて
行われる。

【００１７】音源から発せられた音波と、スピーカ５か
ら放射された音波とは、上記のように音波干渉を起こ
す。したがって、モニターマイクロホン６を通過する干
渉後の音波は、音源から発生された音波と比べて弱いも
のとなっている。しかし、このアクティブ消音装置の消
音性能をさらに向上させるために、モニターマイクロホ
ン６によって検出されたこの部分を通過する音波の音圧
が、消音誤差信号として制御回路７の制御に用いられ
る。すなわち、モニターマイクロホン６は干渉後の音波
の音圧を検出し、消音誤差信号として制御回路７に与え
る。該制御回路７は、この消音誤差信号がより小さくな
るように制御される。制御回路７としては、適応型のデ
ィジタルフィルタがよく利用される。

【００１８】図３は、アクティブ消音装置の接続状態を
説明するための図で、１１は適応型ディジタルフィルタ
を用いた制御回路、１２は適応型ディジタルフィルタ、
１３は適応アルゴリズム、１４は誤差信号で、その他、
図２と同じ作用をする部分は同一の符号を付してある。

【００１９】音源から発生された音波は、一方端からダ
クト３内に入り、まず、騒音検出マイクロホン４によっ
て検出される。該騒音検出マイクロホン４は、通過する
音波の音圧レベルを検出し、その信号を適応型ディジタ
ルフィルタ１２に与える。該適応型ディジタルフィルタ
１２は、適応アルゴリズム１３によってそのフィルタ係
数が逐次更新されながら、前述の音波の伝達特性を考慮
に入れた上で音源から発生される音波と逆位相の波形を
有する音波が発生されるように、スピーカ５に対して駆
動信号を与える。

【００２０】該スピーカ５から発生された音波と音源か
ら発生された音波とは、ダクト３内で干渉を起こし、モ
ニターマイクロホン６を通過する。該モニターマイクロ
ホン６は、通過する音波の音圧レベルを検出し、誤差信
号１４として適応アルゴリズム１３に与える。該適応ア
ルゴリズム１３は、ＬＭＳ（Least Mean Square）アル
ゴリズムに従って、誤差信号１４の二乗平均値が最小と
なるように適応型ディジタルフィルタ１２のフィルタ係
数を逐次更新する。

【００２１】上記のようにして、上記スピーカ５と上記
制御回路７により、上記騒音検出マイクロホン４にて検
出される音と干渉させることにより、この音を打ち消す
ような波形の音を発生させる発音手段が構成されてい
る。さらに、本実施例では、上記ダクト３の出口にモニ
ターマイクロホン６が設置されており、上記発音手段に
より低減された騒音をモニターする。

【００２２】上記のように構成された複写装置１におい
ては、本装置が駆動されることにより、装置内部で発生
する騒音（１ＫＨｚ以下）は、その大部分が排紙口２に
設けられたダクト３内部を伝播し、外部へ放射される。
この時、騒音検出マイクロホン４にて、装置内部の排紙
口２から放射される音波が検出される。この音波が、上
記ダクト３の出口近傍のスピーカ５の位置に到達した際
に、ちょうどこの音波と逆位相で、かつ同音圧になるよ
うな音波が上記スピーカ５より発せられる。

【００２３】それにより、この両音波は干渉し合い、大
幅に音圧の減少された音波が上記ダクト３の出口より外
部へ放射される消音動作が行われる。この際、上記モニ
ターマイクロホン６にて消音後の音圧の低減量が監視さ
れ、その結果が、上記制御回路７へフィードバックさ
れ、消音後の音圧の低減量が最大か否かが判断される。
この場合、上記制御回路７は、上記図２及び図３で詳細
に説明した構成及び動作の制御動作を行う。このように
して、消音効果が最大になるように上記スピーカ５に対
する出力信号の調整が行なわれる。

【００２４】なお、ここで、上記構成により騒音の低減
効果のある騒音周波数ｆは、上記ダクト３の長径Ｄ（図
１に示す）に対し、以下の（１）式にて表わされる。ｆ＜Ｃ／２Ｄ（Ｈｚ） …（１）Ｃ：音速（ｍ／ｓ）Ｄ：ダクトの長径（ｍ）上記（１）式を満足する騒音周波数ｆでは、音波は、ダ
クト３内で該ダクト３の入口から出口に至る方向のみ分
布を持つ一次元音場を形成する。したがって、上記
（１）式を満足する騒音周波数ｆでは、ダクト３の出口
より放射される音波を、ダクト３の出口近傍に設置され
た一個のスピーカ５で干渉可能であり、十分な騒音の低
減効果が得られる。このため、従来の複写装置では十分
に騒音を低減できなかった低周波数領域に対しても大き
な消音効果を得ることができる。

【００２５】図４は、図１に示した実施例のダクト３の
長径Ｄが３０ｃｍの場合（現状の複写装置の排紙トレイ
８の幅に対応）の騒音低減効果を表す排紙側の前方１ｍ
における騒音周波数のスペクトル図である。図４におい
て、横軸に騒音周波数（ＫＨｚ）の縦軸は音圧レベル
（ｄＢ）を示している。図４からも分かるように、６０
０Ｈｚ近傍に音圧レベルのピーク値があり、消音前はそ
のピーク値が３０.５ｄＢであったものが、消音後は２
０.５ｄＢまで低下しており、さらに、６００Ｈｚ以下
の騒音周波数についても消音後の音圧レベルがかなり低
下している。このように、全体として、７００Ｈｚ以下
の広い周波数範囲で騒音低減効果が見られ、本発明の効
果が認められる。

【００２６】図５は、本発明による画像形成装置の他の
実施例を説明するための構成図で、図中、９はダクト、
１０は排紙トレイで、その他、図１と同じ作用をする部
分は同一の符号を付してある。

【００２７】図１に示すように、排紙口２に設けたダク
ト３は、複写装置１の排紙側の外装キャビネット側面に
ほぼ直角方向で、排紙の搬送方向に沿って取付けられて
いるが、このような形状の場合、排紙口２より排出され
る用紙サイズが小さいときは、用紙はダクト３内に積み
重なって取り出し難いという問題が生じる。この問題を
解消するために、図５に示す実施例のように、ダクト９
の下壁を該ダクト９の出口に向かうに従って下方へ傾斜
した形状にすると良い。このような形状とすることによ
り、排出された用紙は、ダクト９の下壁に沿って該ダク
ト９の出口方向へ滑り、排出された用紙の取り出しが容
易になる。また、図５と同様の効果を有するダクト形状
として、該ダクト全体を、ダクト９の出口方向へ向かう
に従って、下方へ傾斜させて設置する形状も考えられ
る。

【００２８】このように、本発明は、複写装置等の画像
形成装置を駆動することにより、装置内部で発生する騒
音の大部分が、排紙口を通して外部空間へ放射する点に
着目し、ダクトを、上記排紙口を囲む形状に設けるとと
もに、発生する騒音が該ダクト内を通って外部空間へ放
射するような伝播経路の形成を行い、装置内部より発生
する騒音を検出し、検出される音と干渉させ、その音を
打ち消すような波形の音をダクト内に発生させるように
したものである。このようにして、装置の内部構成の変
更があったとしても、変更毎に騒音低減の対応策を講じ
ることなく、大幅な騒音の低減を実現することができ
る。

【００２９】

【発明の効果】本発明の画像形成装置は、上記のような
構成であるから、請求項１記載の発明においては、排紙
口からダクト内を伝播して、外部に放射される音を検出
し、その音を打ち消すような逆位相、同振幅の波形の音
を発生するようにしたので、排紙口から放射される騒音
を大幅に低減させる効果を発揮することができる。ま
た、オフィス環境の快適化に貢献することができる。ま
た、請求項２記載の発明においては、上記請求項１記載
の効果に加え、ダクトによる騒音低減機能と排紙トレイ
の機能とを合わせもつことが可能であり、また、従来か
ら使用していた排紙トレイと交換することにより、従来
から使用の画像形成装置においても容易に騒音低減効果
を発揮させることができる。そして、請求項３記載の発
明においては、上記請求項１記載の効果に加え、装置全
体が従来の装置に比較しても大きくなることがなく、ま
た、外形寸法及び外観に大きな悪影響を与えることな
く、しかも、装置の放置スペースを大きくとる必要もな
く騒音低減機能を有する画像形成装置を実現することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による画像形成装置の一実施例を説明す
るための複写装置の排紙口近傍を中心とした要部斜視構
成図である。

【図２】本発明における画像形成装置の制御回路の接続
状態を説明するための図である。

【図３】本発明における画像形成装置のアクティブ消音
装置の接続状態を説明するための図である。

【図４】本発明における画像形成装置の騒音周波数スペ
クトル図である。

【図５】本発明における画像形成装置の他の実施例を説
明するための構成図である。

【符号の説明】

１…複写装置、２…排紙口、３…ダクト、４…騒音検出
マイクロホン（検音手段）、５…スピーカ（発音手
段）、６…モニターマイクロホン、７…制御回路、８…
排紙トレイ、９…ダクト、１０…排紙トレイ、１１…制
御回路、１２…適応型ディジタルフィルタ、１３…適応
アルゴリズム、１４…誤差信号。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０３Ｇ 21/00 ５３０Ｇ１０Ｋ 11/178 Ｈ０４Ｒ 29/00 ３２０

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像を形成した用紙を排出する装置の排
紙口に、該排紙口を囲む形状のダクトを設け、該ダクト
内を伝播して、外部空間に放射される音を検出する検音
手段を設けるとともに、該検音手段により検出された音
と干渉させ、該音を打ち消すような波形の音を発生させ
る発音手段を設けてなることを特徴とする画像形成装
置。
【請求項２】上記ダクトが排紙トレイを兼用する形状
であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】上記ダクトと排紙トレイとを一体化し、
全部又は一部分を装置内へ内蔵することを特徴とする請
求項１記載の画像形成装置。