特許 6971786 画像形成装置、及びカートリッジユニット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6971786

(24)【登録日】2021年11月5日

(45)【発行日】2021年11月24日

(54)【発明の名称】画像形成装置、及びカートリッジユニット

(51)【国際特許分類】

   G03G 21/16 20060101AFI20211111BHJP

【ＦＩ】

   G03G21/16 171

   G03G21/16 104

【請求項の数】16

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2017-214159(P2017-214159)

(22)【出願日】2017年11月6日

(65)【公開番号】特開2019-86634(P2019-86634A)

(43)【公開日】2019年6月6日

【審査請求日】2020年10月29日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001007

【氏名又は名称】キヤノン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100126240

【弁理士】

【氏名又は名称】阿部 琢磨

(74)【代理人】

【識別番号】100124442

【弁理士】

【氏名又は名称】黒岩 創吾

(72)【発明者】

【氏名】平塚 崇

【審査官】 市川 勝

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００６−２５１５９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０４−０００４６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−１２６２０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−２０６９２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−２２４１９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１６／００７８８５８（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０３Ｇ ２１／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

表面に静電潜像が形成される感光ドラムを備えたカートリッジユニットと、前記カートリッジユニットを装置本体の内部で支持するカートリッジ支持部材と、を備える画像形成装置において、
前記カートリッジユニットは、前記装置本体に対して着脱可能に構成されており、
前記カートリッジユニットが前記装置本体に装着された場合に、前記カートリッジユニットと前記カートリッジ支持部材とによって連通部と空洞部を備えるヘルムホルツ共鳴器が構成され、
前記カートリッジユニットは、前記ヘルムホルツ共鳴器の少なくとも連通部の一部を備えることを特徴とする画像形成装置。

【請求項2】

前記カートリッジユニットは、前記ヘルムホルツ共鳴器の少なくとも空洞部の一部を備えることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。

【請求項3】

前記カートリッジユニットは前記ヘルムホルツ共鳴器の連通部の全体を備え、
前記カートリッジ支持部材は前記ヘルムホルツ共鳴器の空洞部の全体を備えることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。

【請求項4】

前記カートリッジユニットは、前記ヘルムホルツ共鳴器の連通部の全体と、前記ヘルムホルツ共鳴器の空洞部の一部を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。

【請求項5】

前記カートリッジ支持部材は、前記ヘルムホルツ共鳴器の連通部の一部と、前記ヘルムホルツ共鳴器の空洞部の全体を備えることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。

【請求項6】

前記ヘルムホルツ共鳴器は、第１のヘルムホルツ共鳴器と第２のヘルムホルツ共鳴器を含み、第１のヘルムホルツ共鳴器の消音周波数と第２のヘルムホルツ共鳴器の消音周波数は異なることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。

【請求項7】

前記カートリッジユニットが前記装置本体に装着された場合に、ヘルムホルツ共鳴器が構成される前記カートリッジユニットと前記カートリッジ支持部材との対向部に、弾性変形可能なシーリング部材を配置することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像形成装置。

【請求項8】

前記感光ドラムは回転可能に構成されており、前記感光ドラムの回転軸方向から視た場合において、
前記連通部の開口面に対して垂直な仮想線Ｘを引いた場合に、前記仮想線Ｘは前記感光ドラムと交わることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像形成装置。

【請求項9】

カートリッジユニットを支持するためのカートリッジ支持部材を備える画像形成装置に装着可能なカートリッジユニットであって、
前記カートリッジユニットが前記装置本体に装着された場合に、前記カートリッジユニットと前記カートリッジ支持部材とによって連通部と空洞部を備えるヘルムホルツ共鳴器が構成され、
前記カートリッジユニットは、前記ヘルムホルツ共鳴器の少なくとも連通部の一部を備えることを特徴とするカートリッジユニット。

【請求項10】

前記カートリッジユニットは、前記ヘルムホルツ共鳴器の少なくとも空洞部の一部を備えることを特徴とする請求項９に記載のカートリッジユニット。

【請求項11】

前記カートリッジユニットは前記ヘルムホルツ共鳴器の連通部の全体を備え、
前記カートリッジ支持部材は前記ヘルムホルツ共鳴器の空洞部の全体を備えることを特徴とする請求項９に記載のカートリッジユニット。

【請求項12】

前記カートリッジユニットは、前記ヘルムホルツ共鳴器の連通部の全体と、前記ヘルムホルツ共鳴器の空洞部の一部を備えることを特徴とする請求項９又は１０に記載のカートリッジユニット。

【請求項13】

前記カートリッジ支持部材は、前記ヘルムホルツ共鳴器の連通部の一部と、前記ヘルムホルツ共鳴器の空洞部の全体を備えることを特徴とする請求項９に記載のカートリッジユニット。

【請求項14】

前記ヘルムホルツ共鳴器は、第１のヘルムホルツ共鳴器と第２のヘルムホルツ共鳴器を含み、第１のヘルムホルツ共鳴器の消音周波数と第２のヘルムホルツ共鳴器の消音周波数は異なることを特徴とする請求項９乃至１３のいずれか１項に記載のカートリッジユニット。

【請求項15】

前記カートリッジユニットが前記装置本体に装着された場合に、ヘルムホルツ共鳴器が構成される前記カートリッジユニットと前記カートリッジ支持部材との対向部に、弾性変形可能なシーリング部材を配置することを特徴とする請求項９乃至１４のいずれか１項に記載のカートリッジユニット。

【請求項16】

回転可能な感光ドラムを備え、
前記カートリッジユニットが前記装置本体に装着された際に、
前記感光ドラムの回転軸方向から視た場合において、
前記連通部の開口面に対して垂直な仮想線Ｘを引いた場合に、前記仮想線Ｘは前記感光ドラムと交わることを特徴とする請求項９乃至１５のいずれか１項に記載のカートリッジユニット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はヘルムホルツ共鳴器を備えた画像形成装置、及び画像形成装置に装着されるカートリッジに関するものである。

【背景技術】

【0002】

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。その一方で、近年の顧客ニーズからは画像形成装置に対して静音化が強く求められるようになってきている。

【0003】

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。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１６−３３６４６号公報

【特許文献2】特開２００１−１１７４５１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

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、外装開閉カバーに別部材の板状部材を取付けることによってヘルムホルツ共鳴器の空洞部を形成しているため、外装開閉カバーのみの状態よりも部材構成が複雑化する。

【0006】

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、部材構成を複雑にすることなくヘルムホルツ共鳴器を配置可能である。一方で、感光ドラムのシリンダ部からは、帯電バイアス、もしくは現像バイアスの印加によって加振され、高周波音が発生する。このような音に対しては、感光ドラムの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。

【0007】

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、省スペースを実現しつつヘルムホルツ共鳴器による消音を行うことである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的を達成するための画像形成装置の一態様は、表面に静電潜像が形成される感光ドラムを備えたカートリッジユニットと、前記カートリッジユニットを装置本体の内部で支持するカートリッジ支持部材と、を備える画像形成装置において、前記カートリッジユニットは、前記装置本体に対して着脱可能に構成されており、前記カートリッジユニットが前記装置本体に装着された場合に、前記カートリッジユニットと前記カートリッジ支持部材とによって連通部と空洞部を備えるヘルムホルツ共鳴器が構成され、前記カートリッジユニットは、前記ヘルムホルツ共鳴器の少なくとも連通部の一部を備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、省スペースを実現しつつヘルムホルツ共鳴器による消音を行うことが出来る。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の画像形成装置１００の概略構成を示す図。

【図2】ヘルムホルツ共鳴器２００の模式図。

【図3】第１の実施例における画像形成部５５の感光ドラムカートリッジ４３ｙ近傍の断面模式図。

【図4】第２の実施例における画像形成部５５の感光ドラムカートリッジ４３ｙ近傍の断面模式図。

【図5】第３の実施例における画像形成部５５の感光ドラムカートリッジ４３ｙ近傍の断面模式図。

【図6】第４の実施例における画像形成部５５の感光ドラムカートリッジ４３ｙ近傍の断面模式図。

【図7】第５の実施例における画像形成部５５の感光ドラムカートリッジ４３ｙ近傍の断面模式図。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、図面を参照して、本発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、それらの相対配置などは、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る。従って、特に特定的な記載がない限りは、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。

【0012】

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。

【0013】

図１において、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の上部に設けられた画像読取部４１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に載置された原稿に光を照射し、反射光をデジタル信号に変換するイメージセンサ等を有する。なお、画像を読み取るための原稿は、自動原稿給送装置４１ａによりプラテンガラス上に搬送される。また、装置本体１００Ａには、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。

【0014】

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４色のトナー画像を形成するための画像形成部を備える。以下、各画像形成部の構成要素を区別する場合には付番の後にｙ，ｍ，ｃ，ｋを付加する。なお、区別しない場合には、ｙ，ｍ，ｃ，ｋの記載を省略する。

【0015】

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、ならびに現像カートリッジ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、本実施形態におけるカートリッジユニットの一例である。

【0016】

ここで、感光ドラムカートリッジ４３は、感光ドラム２１（２１ｙ，２１ｍ，２１ｃ，２１ｋ）と、帯電ローラ２２（２２ｙ，２２ｍ，２２ｃ，２２ｋ）と、ドラム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、図１において時計方向に回転可能に構成されている。また、感光ドラムカートリッジ４３は装置本体１００Ａから着脱可能な構成となっている。感光ドラムカートリッジ４３は、装置本体１００Ａに備え付けられているドラムカートリッジ支持部材４６（４６ｙ、４６ｍ、４６ｃ、４６ｋ）により、装置本体１００Ａの内部において支持される。感光ドラムカートリッジ４３は、図１の紙面の手前方向に抜きだし可能となっており、図１の紙面の奥方向に装着可能となっている。

【0017】

なお、本実施の形態の画像形成部５５においては、感光ドラムカートリッジ４３とドラムカートリッジ支持部材４６によって、ヘルムホルツ共鳴器２００が構成されている。詳細は後述する。

【0018】

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。また、現像カートリッジ４４は装置本体１００Ａから挿抜可能な構成となっており、装置本体１００Ａに備え付けられている現像カートリッジ支持部材４７（４７ｙ、４７ｍ、４７ｃ、４７ｋ）によって支持されている。

【0019】

中間転写ユニット４５は、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中間転写ベルト２５と、感光ドラム２１に対向した位置で中間転写ベルト２５に当接する１次転写ローラ２７（２７ｙ，２７ｍ，２７ｃ，２７ｋ）を備えている。そして、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。

【0020】

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とにより構成される。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。

【0021】

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。

【0022】

シート給送装置５１，５２は、それぞれシートＳを収納する収納手段であるカセット５１ａ，５２ａを備える。また、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シート分離給送部５１ｂ，５２ｂを備えている。

【0023】

なお、図１において、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へ搬送するパスである。

【0024】

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の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表面に静電潜像が形成される。

【0025】

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。

【0026】

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５１，５２は、シート吸着分離給送部５１ｂ，５２ｂによりカセット５１ａ，５２ａから１枚のシートＳのみを分離給送する。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。

【0027】

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。

【0028】

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。

【0029】

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。

【0030】

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、空洞部２０２の空間が形成する空気ばねによって振動し共鳴することによって、連通部２０１に入ってくる音の特定周波数ｆを消音する。消音する特定周波数ｆは（１）式で表される。

【0031】

【数1】

【0032】

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。

【0033】

本発明においては、感光ドラム２１のシリンダ部（不図示）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）式の特定周波数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。

【0034】

〔第１の実施形態〕
次に、本発明を適用した画像形成装置１００の第１の実施形態を説明する。

【0035】

図３は、第１の実施形態における画像形成部５５の感光ドラムカートリッジ４３ｙ近傍の断面模式図である。図３は、感光ドラム２１ｙの回転軸に対し垂直な断面図である。マゼンタ、シアン、ブラックのそれぞれの感光ドラムカートリッジ４３ｍ、４３ｃ、４３ｋ近傍の構成は、感光ドラムカートリッジ４３ｙ近傍の構成と同様であるため、ここでは説明を省略する。

【0036】

図３に示すように、感光ドラムカートリッジ４３ｙと現像カートリッジ４４ｙとは隣接して配置されている。既述の通り、感光ドラムカートリッジ４３ｙは装置本体１００Ａから挿抜可能な構成となっており、装置本体１００Ａに備え付けられているドラムカートリッジ支持部材４６ｙによって支持されている。同様に、現像カートリッジ４４ｙは装置本体１００Ａから挿抜可能な構成となっており、装置本体１００Ａに備え付けられている現像カートリッジ支持部材４７ｙによって支持されている。

【0037】

感光ドラムカートリッジ４３ｙが備えている帯電ローラ２２ｙは、負極性の直流高圧電源４８ｙに電気的に接続されており、感光ドラムカートリッジ４３ｙが備えている感光ドラム２１ｙと接触しながら感光ドラム２１ｙ表面を帯電させる。感光ドラム２１ｙは、ドラムシリンダの表面に感光層等が形成されている。

【0038】

現像カートリッジ４４ｙが備えている現像ローラ２３ｙ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高圧電源４９ｙに電気的に接続されている。また、現像ローラ２３ｙの表面にはイエロートナーを含んだイエロー現像剤（不図示）が供給されている。現像ローラ２３ｙは、高圧電源４９ｙから電圧が印加されることによって、イエロー現像剤を感光ドラム２１ｙと接触させながら感光ドラム２１ｙ上にトナー画像を形成する。

【0039】

感光ドラム２１ｙ上へのトナー画像の形成時においては、感光ドラム２１ｙは、現像ローラ２３ｙに印加された交流成分の電圧の影響によってその交流成分の周波数にて加振される。加振された結果、感光ドラム２１ｙからは加振された周波数の音が発生する。

【0040】

一方で、既述の通り、感光ドラムカートリッジ４３ｙとドラムカートリッジ支持部材４６ｙによってヘルムホルツ共鳴器２００が構成されている。第１の実施形態のヘルムホルツ共鳴器２００は、前述の感光ドラム２１ｙが現像ローラ２３ｙによって加振される音を消音対象として、各種パラメータが決定されている。

【0041】

ここで、第１の実施例のヘルムホルツ共鳴器２００の詳細な構造を説明する。

【0042】

ヘルムホルツ共鳴器２００の連通部２０１は、感光ドラムカートリッジ４３ｙが備えているドラムカートリッジフレーム２８ｙに形成されている。また、ヘルムホルツ共鳴器２００の空洞部２０２は、ドラムカートリッジ支持部材４６ｙに形成されている。図３のように、連通部２０１と空洞部２０２は、感光ドラムカートリッジ４３ｙが装置本体１００Ａに挿入された状態において、互いに空間的に連通した位置に配置されている。感光ドラムカートリッジ４３ｙが装置本体１００Ａに挿入されることによって、連通部２０１と空洞部２０２とを備えるヘルムホルツ共鳴器２００が構成される。

【0043】

本実施形態では、感光ドラムカートリッジ４３ｙが、連通部２０１の全体を備え、ドラムカートリッジ支持部材４６ｙが空洞部２０２の全体を備える構成となっている。本実施形態のようにヘルムホルツ共鳴器２００を構成することによって、消耗部材である感光ドラムカートリッジ４３の部品点数を増加させることなくヘルムホルツ共鳴器２００を配置可能である。

【0044】

また、音源である感光ドラム２１近傍にヘルムホルツ共鳴器２００を配置可能である。また、図３のように感光ドラム２１ｙの回転軸方向から視た断面において、連通部２０１は感光ドラム２１ｙの方向に向いている。言い換えれば、連通部２０１の開口面２０１ａに対して垂直な仮想線Ｘを引いた場合に、仮想線Ｘが感光ドラム２１ｙに交わる構成となっている。そのため、ヘルムホルツ共鳴器２００の連通部２０１に音を導きやすく、結果として効果的な消音も可能である。

【0045】

なお、第１の実施形態においては、ヘルムホルツ共鳴器２００の消音周波数を感光ドラム２１ｙが現像ローラ２３ｙ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。帯電ローラ２２ｙ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２２ｙによって加振される音を消音対象としてもよい。

【0046】

また、第１の実施形態の図３においては、ヘルムホルツ共鳴器２００を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３の奥行き方向、もしくは断面方向に複数配置しても良い。

【0047】

〔第２の実施形態〕
次に、本発明を適用した画像形成装置１００の第２の実施形態を説明する。

【0048】

図４は、第２の実施例における画像形成部５５の感光ドラムカートリッジ４３ｙ近傍の断面模式図である。第１の実施例とはヘルムホルツ共鳴器２００の詳細構造が異なる。

【0049】

図４に示すように、第２の実施形態のヘルムホルツ共鳴器２００の連通部２０１は、感光ドラムカートリッジ４３ｙが備えているドラムカートリッジフレーム２８ｙに形成されている。また、ヘルムホルツ共鳴器２００の空洞部２０２は、感光ドラムカートリッジ４３ｙに形成された空洞部２０２ａと、ドラムカートリッジ支持部材４６ｙに形成された空洞部２０２ｂによって構成されている。空洞部２０２ａは、連通部２０１と空間的に連通する。

【0050】

図４のように、空洞部２０２ａと空洞部２０２ｂは、感光ドラムカートリッジ４３ｙが装置本体１００Ａに挿入された状態において、互いに合わさって容積Ｖの直方体状の空間である空洞部２０２を形成する。

【0051】

第２の実施例のようにヘルムホルツ共鳴器２００を構成することによって、領域上、ドラムカートリッジ支持部材４６ｙに空洞部２０２が収まらない場合においても、画像形成部５５にヘルムホルツ共鳴器２００を配置することが可能である。

【0052】

〔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。

【0053】

図５は、第３の実施形態における画像形成部５５の感光ドラムカートリッジ４３ｙ近傍の断面模式図である。第１、ならびに第２の実施形態とはヘルムホルツ共鳴器２００の詳細構造が異なる。

【0054】

図５に示すように、ヘルムホルツ共鳴器２００の連通部２０１は、ドラムカートリッジフレーム２８ｙに形成された連通部２０１ａと、ドラムカートリッジ支持部材４６ｙの補助支持部材４６ｂｙに形成された連通部２０１ｂによって構成されている。また、ヘルムホルツ共鳴器２００の空洞部２０２は、ドラムカートリッジ支持部材４６ｙの主要支持部材４６ａｙに形成されており、連通部２０１ｂと空間的に連通する位置に配置されている。

【0055】

図５のように、連通部２０１ａと連通部２０１ｂは、感光ドラムカートリッジ４３ｙが装置本体１００Ａに挿入された状態において、互いに合わさって断面積Ｓ、長さＬの連通部２０１を形成する。なお、ドラムカートリッジ支持部材４６ｙの構成において、主要支持部材４６ａｙと補助支持部材４６ｂｙとは、一つの一体樹脂部品として構成してもよいし、別体の部品として構成してもよい。

【0056】

第３の実施形態では、連通部２０１の一部を、ドラムカートリッジ支持部材４６ｙに持たせるものとしている。第３の実施形態のようにヘルムホルツ共鳴器２００を構成することによって、交換ユニットである感光ドラムカートリッジ４３ｙを、第１、第２の実施形態よりもコンパクトにすることが可能であり、ユーザーのハンドリング性が向上する。

【0057】

〔第４の実施形態〕
次に、本発明を適用した画像形成装置１００の第４の実施例を説明する。

【0058】

図６は、第４の実施例における画像形成部５５の感光ドラムカートリッジ４３ｙ近傍の断面模式図である。第１の実施形態とは帯電ローラ２２ｙに交流電圧が印加されることが異なり、さらにそれに伴い、帯電ローラ２２ｙの加振によって発生する音を消音対象としたヘルムホルツ共鳴器２１０が追加されている。

【0059】

図６に示すように、感光ドラムカートリッジ４３ｙが備えている帯電ローラ２２ｙには、直流成分に１ｋＨｚ程度の交流成分を重畳した負極性の電圧が出力される高圧電源４９ｙが電気的に接続されている。帯電ローラ２２ｙは、感光ドラムカートリッジ４３ｙが備えている感光ドラム２１ｙと接触しながら感光ドラム２１ｙ表面を帯電させる。

【0060】

感光ドラム２１ｙ表面の帯電の際には、感光ドラム２１ｙは、帯電ローラ２２ｙに印加された交流成分の電圧の影響によってその交流成分の周波数にて加振される。加えて、第１の実施形態に既述の通り、現像ローラ２３ｙに印加された別の周波数の交流電圧の影響によっても感光ドラム２１ｙのシリンダは加振される。

【0061】

その結果、感光ドラム２１ｙのシリンダ（不図示）からは、帯電ローラ２２ｙ、ならびに現像ローラ２３ｙそれぞれに加振されたことに起因する２種類の周波数の音が発生する。

【0062】

本実施例においては、これら２種類の音をそれぞれ消音対象とした第１ヘルムホルツ共鳴器２００、ならびに第２ヘルムホルツ共鳴器２１０が配置されている。

【0063】

第１のヘルムホルツ共鳴器２００は容積Ｖ１の空間をもつ第１空洞部２０２と、第１空洞部２０２から長さＬ１だけ伸び、断面積Ｓ１の開口を有する第１連通部２０１を備えており、現像ローラ２３ｙからの加振に起因する音を消音対象としている。もう一方の第２ヘルムホルツ共鳴器２１０は、容積Ｖ２の空間をもつ第２空洞部２１２と、第２空洞部２１２から長さＬ２だけ伸び、断面積Ｓ２の開口を有する第２連通部２１１を備えており、帯電ローラ２２ｙからの加振に起因する音を消音対象としている。

【0064】

本実施形態において、第１ヘルムホルツ共鳴器２００、ならびに第２ヘルムホルツ共鳴器２１０の詳細構造は、第１の実施形態と同様な構成となっている。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、第２の実施形態のように、感光ドラムカートリッジ４３ｙが空洞部２０２の一部を有するような構成にしても良い。又は第３の実施形態のように、ドラムカートリッジ支持部材４６ｙが連通部２０１の一部を有するような構成にしても良い。

【0065】

〔第５の実施形態〕
次に、本発明を適用した画像形成装置１００の第５の実施形態を説明する。

【0066】

図７は、第５の実施形態における画像形成部５５の感光ドラムカートリッジ４３ｙ近傍の断面模式図である。第１の実施形態とは、連通部２０１と空洞部２０２が形成される感光ドラムカートリッジ４３ｙとドラムカートリッジ支持部材４６ｙとの対向部にシーリング部材２０３を配置したことが異なる。

【0067】

図７に示すように、感光ドラムカートリッジ４３ｙが備えている連通部２０１と、ドラムカートリッジ支持部材４６ｙが備えている空洞部２０２との間にシーリング部材２０３が配置されている。シーリング部材２０３は、不図示の接着部材によってドラムカートリッジ支持部材４６ｙに接着されている。

【0068】

本実施例のシーリング部材２０３は弾性変形可能な発泡ゴムを主材料としている。シーリング部材２０３は、ドラムカートリッジフレーム２８ｙとドラムカートリッジ支持部材４６ｙとの間で圧縮され、空洞部２０２の気密性を確保する機能を有する。

【0069】

図２において既述の通り、ヘルムホルツ共鳴器２００は、連通部２０１内の空気の質量が空洞部２０２の空間が形成する空気ばねによって振動し共鳴することによって消音機能が発現する。シーリング部材２０３によって空洞部２０２の気密性が確保されることで、空洞部２０２の空間が形成する空気ばねのバネ性を確実に確保できる。その結果、本実施例の構成は、より高い消音性能を発揮することが出来る。

【0070】

なお、本実施例のヘルムホルツ共鳴器２００の詳細構造は、第１の実施形態に準じた構造となっている。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、第２〜４の実施形態のヘルムホルツ共鳴器を構成する部分にシーリング部材２０３を設ける構成にしてもよい。

【0071】

〔その他変形例〕
上記の実施形態では、音の発生源として感光ドラム２１を備えるドラムカートリッジ４３ｙを例にして説明したがこれに限られるものではない。感光ドラム２１以外にも音を発生させるような音源となり得るものがある場合において、着脱可能なカートリッジユニットにヘルムホルツ共鳴器の一部の構成をもたせることにより、スペースを抑えつつ、ヘルムホルツ共鳴器を装置本体に配置することが出来る。

【符号の説明】

【0072】

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
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
４８ 帯電高圧電源
４９ 現像高圧電源
２１ 感光ドラム
２２ 帯電ローラ
２３ ドラム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 （第１）連通部
２０２ （第１）空洞部
２１０ ヘルムホルツ共鳴器
２１１ 第２連通部
２１２ 第２空洞部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】