画像形成装置
【課題】
本発明の課題は、送風ファンの回転速度を変動させることにより、平均的な風量を確保しながらも、周波数帯域毎の騒音レベルを平均化することで、耳障りな騒音を防止することができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【解決手段】
本発明の画像形成装置は、装置内部又は外部への送風を行う送風ファン７を備える。送風ファン７の回転数を制御するファン回転数制御部８は、第１の回転数を中心とした所定の補正幅で送風ファンの回転数を変更することで、平均的な風量を確保しながらも、周波数帯域毎の騒音レベルを平均化する。
本発明の課題は、送風ファンの回転速度を変動させることにより、平均的な風量を確保しながらも、周波数帯域毎の騒音レベルを平均化することで、耳障りな騒音を防止することができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【解決手段】
本発明の画像形成装置は、装置内部又は外部への送風を行う送風ファン７を備える。送風ファン７の回転数を制御するファン回転数制御部８は、第１の回転数を中心とした所定の補正幅で送風ファンの回転数を変更することで、平均的な風量を確保しながらも、周波数帯域毎の騒音レベルを平均化する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、装置内部又は外部への送風を行う送風ファンを備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、装置内部の温度上昇を抑える目的で、装置外部の空気を装置内部に送風する、又は、装置内部の空気を装置外部に排出するための送風ファンを備えた画像形成装置があった（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平０９−３０５０１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のような送風ファンを備えた画像形成装置の場合、送風ファンの回転による騒音が発生する。動作時であれば、この送風ファンの騒音は、画像形成装置にかき消されるものの、待機時では、送風ファンの騒音であっても耳障りである。
【０００５】
そこで、本発明は送風ファンの回転速度を変動させることにより、平均的な風量を確保しながらも、周波数帯域毎の騒音レベルを平均化することで、耳障りな騒音を防止することができる画像形成装置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】
【０００６】
本発明の画像形成装置は、装置内部又は外部への送風を行う送風ファンを備えた画像形成装置であって、送風ファンの回転数を制御するファン回転制御部を有し、ファン回転制御部は、第１の回転数を中心とした所定の補正幅で送風ファンの回転数を変更することを特徴とする。
【０００７】
本発明にかかる画像形成装置は、装置内部又は外部への送風を行う送風ファンの回転数を制御するファン回転制御部を有する。このファン回転制御部は、第１の回転数に伴う平均的な風量を確保しながらも、所定の補正幅（増減幅）で送風ファンの回転数を変更する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の画像形成装置によれば、平均的な風量を確保しながらも、周波数帯域毎の騒音レベルを平均化することで、耳障りな騒音を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の画像形成装置について図面を参照しながら説明する。なお、本発明の画像形成装置は、以下の記述に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、適宜変更可能である。
【００１０】
［実施の形態１］
図１は、実施の形態１で説明する画像形成装置の断面図である。実施の形態１で説明する画像形成装置は、例えば電子写真方式のカラー画像形成装置で、それぞれ異なる４色（イエロー、マゼンタ、シアン及びブラック）のトナーが実装され、それぞれのトナーによる画像を形成する画像形成部７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄが、静電気力によって記録媒体８４を吸着して搬送する搬送ベルト８１の媒体搬送方向に沿って配置されている。
【００１１】
この画像形成部７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄは、記録媒体８４に付着させる各色のトナー画像がそれぞれ形成される像担持体７６ａ，７６ｂ，７６ｃ，７６ｄと、像担持体７６ａ，７６ｂ，７６ｃ，７６ｄをそれぞれ帯電させる帯電部７２ａ，７２ｂ，７２ｃ，７２ｄと、像担持体７６ａ，７６ｂ，７６ｃ，７６ｄに各色のトナーをそれぞれ付着させる現像部７５ａ，７５ｂ，７５ｃ，７５ｄと、現像部７５ａ，７５ｂ，７５ｃ，７５ｄに各色のトナーをそれぞれ供給するトナー供給部７４ａ，７４ｂ，７４ｃ，７４ｄとを備える。
【００１２】
また、画像形成装置には、像担持体７６ａ，７６ｂ，７６ｃ，７６ｄを露光する露光部７３ａ，７３ｂ，７３ｃ，７３ｄと、搬送ベルト８１を挟んで像担持体７６ａ，７６ｂ，７６ｃ，７６ｄと対向する１に像担持体７６ａ，７６ｂ，７６ｃ，７６ｄと逆極性の電圧が印加される転写部７７ａ，７７ｂ，７７ｃ，７７ｄと、転写部７７ａ，７７ｂ，７７ｃ，７７ｄのインピーダンスを測定し、制御するインピーダンス測定部７８ａ，７８ｂ，７８ｃ，７８ｄと、搬送ベルト８１を帯電させて記録媒体８４を吸着させる吸着部８３ａ，８３ｂと、図示せぬ駆動手段によって回転駆動し、搬送ベルト８１を図１中矢印方向に回転させる駆動用ローラ８２ａ，８２ｂ，８２ｃと、トナーの付着した記録媒体８４を挟持搬送可能に構成され、トナーを熱定着させる定着部８０ａ，８０ｂと、画像形成装置内の温度と湿度を検知する温湿度センサ８５と、定着部８０ａ，８０ｂの軸方向の温度を均一にする送風ファン７とを有している。
【００１３】
また、各画像形成部７１ａ，７１ｂ，７１ｄ，７１ｄには、それぞれ別々に上方にリフトアップできるリフトアップ部７９ａ，７９ｂ，７９ｃ，７９ｄが備えられており、像担持体７６ａ，７６ｂ，７６ｃ，７６ｄを搬送ベルト８１から別々に離すことができる。例えばブラックトナーのみで印刷を行う場合には、イエロー、マゼンタ、シアンのトナーが実装されている画像形成部７１ｂ，７１ｃ，７１ｄをリフトアップすることにより、搬送ベルト８１の回転駆動の際の負荷を軽くし、高速で搬送ベルト８１を走行させ、印刷を高速に行うことが可能となる。
【００１４】
画像形成装置は、画像情報を受信すると、記録媒体８４を吸着ローラ８３ａ，８３ｂに供給する。このとき、画像形成装置は、受信した画像情報において使用する色と使用しない色を判断し、この判断に基づいてリフトアップ部７９ａ，７９ｂ，７９ｃ，７９ｄによって画像形成部７１ｂ，７１ｃ，７１ｄをリフトアップし、像担持体７６ａ，７６ｂ，７６ｃ，７６ｄを搬送ベルト８１から離反させ、固定する。このとき、帯電部７２ａ，７２ｂ，７２ｃ，７２ｄ、トナー供給部７４ａ，７４ｂ７４ｃ，７４ｄ、現像部７５ａ，７５ｂ，７５ｃ，７５ｄ、転写部７７ａ，７７ｂ，７７ｃ，７７ｄには図示しない電源より負電圧が印加される。また画像形成部７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄがリフトアップされているときには、帯電部７２ａ，７２ｂ，７２ｃ，７２ｄ、トナー供給部７４ａ，７４ｂ，７４ｃ，７４ｄ、現像部７５ａ，７５ｂ，７５ｃ，７５ｄに対する電圧印加は遮断される。そして、画像形成装置は、定着部８０ａ，８０ｂの表面温度が定着可能温度まで上昇するように制御し、定着部８０ａ，８０ｂを回転させる。
【００１５】
画像形成部７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄの像担持体７６ａ，７６ｂ，７６ｃ，７６ｄは図示しない駆動手段により回転駆動される。帯電部７２ａ，７２ｂ，７２ｃ，７２ｄはそれぞれ、像担持体７６ａ，７６ｂ，７６ｃ，７６ｄに負電荷を帯電させる。露光部７３ａ，７３ｂ，７３ｃ，７３ｄは、像担持体７６ａ，７６ｂ，７６ｃ，７６ｄのトナーが乗る部分を選択的に露光し、その部分の負電荷を除去することで静電潜像を形成する。トナー供給部７４ａ，７４ｂ，７４ｃ，７４ｄは、トナーに負電荷を帯電させる。現像部７５ａ，７５ｂ，７５ｃ，７５ｄは、トナー供給部７４ａ，７４ｂ，７４ｃ，７４ｄから、負電荷を帯電したトナーを受け取り、像担持体７６ａ，７６ｂ，７６ｃ，７６ｄの負電荷が除去された部分にトナーを乗せる。これにより像担持体７６ａ，７６ｂ，７６ｃ，７６ｄにトナー画像が形成される。そして、画像形成装置は、搬送ベルト８１によって搬送される記録媒体８４に付着させる。
【００１６】
画像形成装置は、図示しない駆動手段を用いて駆動用ローラ８２ａ，８２ｂ，８２ｃを回転させることによって、搬送ベルト８１を図１中矢印方向に回転させると共に、吸着部８３ａ、８３ｂを用いて記録媒体８４を搬送ベルト８１上に吸着させる。搬送ベルト８１上の記録媒体８４は、静電気力によって搬送ベルト８１上に吸着され、リフトアップ部７９ａ，７９ｂ，７９ｃ，７９ｄによって搬送ベルト８１に接触させられている画像形成部７１まで搬送される。画像形成部７１に達すると、像担持体７６上の画像は転写部７７により記録媒体８４上に転写される。画像形成部７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄが形成した全ての画像またはその一部が転写された記録媒体８４は、搬送ベルト８１から分離され、定着手段８０ａ，８０ｂによって熱定着され、装置外に排出される。
【００１７】
定着部８０ａ，８０ｂは、軸方向で温度差が生じるために温度を均一化する必要がある。そこで、画像形成装置は、送風ファン７によって内部の熱を排出して定着部８０ａ，８０ｂの軸方向の温度差を均一化させる。以下、送風ファン７の制御について詳細に説明する。
【００１８】
図２は、画像形成装置の制御ブロック図を示す図である。画像形成装置制御部１は、画像形成装置を上述のように制御する画像形成制御部９と送風ファン７の回転数を制御するファン回転制御部としてのファン回転数制御部８と、画像形成装置内の冷却対象物の温度を測定する温度センサ２とを有している。
【００１９】
画像形成制御部９は、インターフェース（Ｉ／Ｆ）を介して接続されているＰＣ（Ｐａｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）から印刷データを受信する。そして、画像形成制御部９は受信した印刷データに対応する画像が記録媒体８４に形成可能なように図示しない駆動源を制御して、上述した各部材を駆動させる。温度センサ２は、画像形成装置内の冷却対象物の温度を測定する。
【００２０】
送風ファン７は、ファン本体７ａと、ファンモータ７ｂと、モータ制御回路７ｃとを備える。ファン本体７ａは、所謂ブラシレスＤＣモータにより構成されるファンモータ７ｂを駆動源とする。このファンモータ７ｂは、モータ制御回路７ｃによるＰＷＭ（パルス幅変調：Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御によって制御される。ここで、ＰＷＭ制御とは、所定のディーティー比でファンモータ７ｂの電源のオン・オフを繰り返すことにより、アナログ的に駆動電圧を可変したかのごとく、ファンモータ７ｂの速度制御を行う。そのため、ファンモータ７ｂの回転速度は、図３のように、送風ファン７の駆動電圧に比例する。したがって、モータ制御回路は供給される電源電圧によってモータ回転数の制御が可能となる。
【００２１】
ファン回転数制御部８は、メモリ３と、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）４と、ＤＡ変換部５と、アンプ６とを有している。ＣＰＵ４は、ファン回転数制御部８とともに画像形成装置制御部１を統括制御し、温度センサ２で検出された検出温度及びメモリ３に記憶されるデータの入力を受け、ファン駆動電圧の出力をデジタル値でＤＡ変換部５に指示する。ＤＡ変換部５は、ＣＰＵ４からのデジタル値に応じて、ファン駆動電圧をアンプ６に出力する。アンプ６は、ファン・ドライバ・アンプとして、ＤＡ変換部５から入力されたファン駆動電圧と同じ電圧を出力することでモータ制御回路７ｃに電源を供給するとともに、この電源電圧を制御可能とする。
【００２２】
メモリ３は、温度域記憶部３ａと、ファン駆動ベース電圧記憶部３ｂと、補正パラメータ記憶部３ｃとにより構成される。温度域記憶部３ａには、図４に示すように、動作許容温度以下の範囲で、温度センサ２によって測定される冷却対象物の温度に応じて割り振られるように複数の温度域がテーブルとして記憶されている。例えば図４においては、４つの温度域に分けられており、冷却対象物の検出温度が２０℃未満の場合を温度域Ａ、検出温度が２０℃以上４０℃未満の場合を温度域Ｂ、検出温度が４０℃以上５０℃未満の場合を温度域Ｃ、検出温度が５０℃以上８０℃以下の場合を温度域Ｄとしている。
【００２３】
ファン駆動ベース電圧記憶部３ｂには、図５に示すように、複数の温度域毎に補正される前のファン駆動電圧であるファン駆動ベース電圧がテーブルとして記憶されている。ＣＰＵ４は、このファン駆動ベース電圧記憶部３ｂに記憶されるファン駆動ベース電圧に補正量を加算してファン駆動電圧を算出し、ＤＡ変換部５に出力する。例えば図５においては、温度域Ａでファン回転速度を１０００ｒｐｍとするために、ファン駆動ベース電圧を６Ｖとし、温度域Ｂでファン回転速度を２０００ｒｐｍとするために、ファン駆動ベース電圧を１２Ｖとし、温度域Ｃでファン回転速度を３０００ｒｐｍとするために、ファン駆動ベース電圧を１８Ｖとし、温度域Ｄでファン回転速度を４０００ｒｐｍとするために、ファン駆動ベース電圧を２４Ｖとしている。
【００２４】
補正パラメータ記憶部３ｃには、図６に示すように、ファン駆動ベース電圧に補正量として加算される正弦波成分のパラメータ（以下、補正パラメータと称す）がテーブルとして記憶されている。この補正パラメータは、最終シーケンス数と、シーケンス番号に対応する正弦波成分の周期及び正弦波成分の振幅とで構成される。例えば図６においては、最終シーケンス数を４とし、４つの異なる周期及び振幅を格納している。
【００２５】
実施の形態１で説明する画像形成装置は、ファン駆動ベース電圧に正弦波成分の補正量を加算したファン駆動電圧で送風ファン７を駆動させることで、平均的な風量を確保しながらも、騒音の周波数を広範囲にすることで、騒音レベルを引き下げることが可能となる。以下、実施の形態１の画像形成装置における送風ファン７の回転数の制御フローについて図７を参照して説明する。
【００２６】
まず、ＣＰＵ４は、ファン制御信号を確認する（ステップＳ１）。そして、ファン制御信号がＯＦＦである場合、後述するステップＳ１０に移行する。一方、ファン制御信号がＯＮである場合、ＣＰＵ４は、各種設定値の初期値を設定する（ステップＳ２）。ＣＰＵ４は、補正量の正弦波成分の位相を算出するための時間ｔを０ｍｓ、位相の時間ステップを示す値ｔｓを１ｍｓ、正弦波成分のシーケンス番号を示すＸを１とし、最終シーケンス数を示すＮに、補正パラメータ記憶部３ｃに記憶されている補正パラメータテーブルから読み出した最終シーケンス数を設定する。例えば補正パラメータ記憶部３ｃに図６のような補正パラメータが記憶されている場合、最終シーケンス数Ｎは４となる。また、周期λに、補正パラメータテーブルから読み出した第Ｘシーケンスの正弦波成分の周期を設定する。
【００２７】
そして、ＣＰＵ４は、温度センサ２から冷却対象物の温度を読み出す（ステップＳ３）。さらに、ＣＰＵ４は、温度域記憶部３ａに記憶されている温度域のテーブルから、ステップＳ３で読み出した検出温度に対応する温度域を読み出す。例えば、検出温度が３０℃である場合、図４に示される温度域記憶部３ａの温度域のテーブルと照らし合わせることで、温度域がＢとなる（ステップＳ４）。
【００２８】
温度域が読み出された後、ＣＰＵ４は、ファン駆動ベース電圧記憶部３ｂに記憶されているファン駆動ベース電圧のテーブルと、ステップＳ４で読み出した温度域から、ファン駆動ベース電圧Ｖｂを読み出す（ステップＳ５）。例えば、温度域がＢの場合、図５に示されるファン駆動ベース電圧記憶部３ｂのファン駆動ベース電圧のテーブルと照らし合わせることで、ファン駆動ベース電圧Ｖｂが１２Ｖとなる。
【００２９】
ファン駆動ベース電圧Ｖｂが読み出された後、ＣＰＵ４は、補正量Ｚの算出を行う（ステップＳ６）。ここで、ＣＰＵ４における補正量の算出方法について説明する。図８は、補正量の算出におけるＣＰＵ４の処理フローである。
【００３０】
ＣＰＵ４は、時間ｔと周期λとを比較し、第Ｘシーケンスの正弦波の位相が１周期以上か否かを確認する（ステップＳ２０）。時間ｔ≧周期λである場合、ＣＰＵ４は、第Ｘシーケンスの正弦波の位相が１周期以上すぎていると判断する。そして、ＣＰＵ４は、シーケンス番号をインクリメントするとともに、時間ｔを０とし、第Ｘ＋１シーケンスの正弦波成分における補正量Ｚを算出する準備を行う（ステップＳ２１）。すなわち、第Ｘシーケンスの正弦波で１周期分の補正量Ｚが算出された後、次のシーケンス番号における補正量Ｚが算出されることになる。
【００３１】
そして、ＣＰＵ４は、シーケンス番号と最終シーケンス数Ｎとを比較し（ステップＳ２５）、シーケンス番号が最終シーケンス数Ｎよりも大きい値である場合、シーケンス番号を１として、後述するステップＳ２３に移行する（ステップＳ２６）。シーケンス番号が最終シーケンス数Ｎ以下である場合、後述するステップＳ２３に移行する。一方、ステップＳ２０において、時間ｔ＜周期λである場合、ＣＰＵ４は、時間ｔに位相の時間ステップを示す値ｔｓを加算し（ステップＳ２２）、後述するステップＳ２３に移行する。
【００３２】
ここで、ＣＰＵ４は、第Ｘシーケンスの正弦波成分の周期λ及び振幅Ａを、補正パラメータ記憶部３ｃの補正パラメータテーブルにおけるシーケンス番号に対応するそれぞれの値を読み出し、周期λ及び振幅Ａに代入する（ステップＳ２３）。例えばシーケンス番号Ｘが１の場合、図６に示される補正パラメータ記憶部３ｃの補正パラメータのテーブルと照らし合わせることで、周期λに５０ｍｓ、振幅に０．２Ｖが代入される。そして、ＣＰＵ４は、下記式１により補正量Ｚを算出する（ステップＳ２４）。
【００３３】
（数１）
Ｚ＝Ａｓｉｎ（２πｔ／λ） ・・・（式１）
【００３４】
補正量Ｚが算出された後、ＣＰＵ４は、ファン駆動電圧Ｖを下記式２から算出する（ステップＳ７）。
【００３５】
（数２）
Ｖ＝Ｖｂ＋Ｚ ・・・（式２）
【００３６】
ファン駆動電圧Ｖの算出後、ＣＰＵ４は、ＤＡ変換部５にファン駆動電圧Ｖの出力を指示する。ＤＡ変換部５は、アンプ６にファン駆動電圧Ｖを出力し、アンプ６は、ＤＡ変換部５から入力されたファン駆動電圧Ｖと同じ電圧を出力することでモータ制御回路７ｃに電源を供給する（ステップＳ８）。モータ制御回路７ｃは、印加される電圧に応じた回転数で回転するようにファンモータ７ｂを制御し、ファン本体７ａを回転させる。
【００３７】
そして、ＣＰＵ４は、ファン制御信号を確認する（ステップＳ９）。ファン制御信号がＯＮである場合、ＣＰＵ４はステップＳ３に戻り、ステップＳ３からステップＳ９の処理を繰り返し、ステップＳ６で算出される補正量Ｚは図９に示されるように変化することになる。
【００３８】
ステップＳ１において又はステップＳ９においてファン制御信号がＯＦＦである場合、ＣＰＵ４は、ＤＡ変換部５にファン駆動電圧ＶのＯＦＦ、すなわち０Ｖの出力を指示する。これにより、ＤＡ変換部５はアンプ６に０Ｖを出力し（ステップＳ１０）、アンプ６はモータ制御回路７ｃへの電源供給を停止する。
【００３９】
ステップＳ３からステップＳ９を繰り返すことにより、ファン駆動電圧Ｖ、すなわちファン回転速度が正弦波成分の補正量Ｚ分だけ変動するため、騒音周波数帯が広がり、騒音最大レベルが低減される。図１０は、騒音レベルと周波数との関係を示したものであり、破線４０は従来技術の画像形成装置、実線４１は実施の形態１で説明する画像形成装置の場合を示している。実施の形態１で説明する画像形成装置の場合、周波数帯が広がり、各週は数毎に見た騒音レベルの最大値、すなわち２０００Ｈｚ帯において、騒音最大レベルが３６ｄＢから３１ｄＢに減少している。
【００４０】
この騒音レベルの測定は、ＪＩＳ Ｚ ８７３４及びＪＩＳ Ｃ １５１４に準じて行った。具体的には、図１１に示すように、無響音室にて、送風ファン吸い込み口から１ｍ離れたところにある騒音計１００で測定した。
【００４１】
以上のように、実施の形態１で説明した画像形成装置は、ファン駆動ベース電圧に対し、正弦波成分の補正量を加算した電圧で、ファンモータを駆動させ、送風ファンの回転速度を変動させることで、従来技術よりも周波数帯域毎の騒音レベルが平均化される。そのため、送風ファンの騒音が耳障りでなくなる。
【００４２】
［実施の形態２］
実施の形態２で説明する画像形成装置制御部１１が備えるファン回転数制御部１８は、図１２のように、実施の形態１で説明した補正パラメータとは異なる補正パラメータを記憶する補正パラメータ記憶部３ｄをメモリ１３内に備える。なお、実施の形態１と重複する部材は、同じ番号を付して説明を省略する。
【００４３】
補正パラメータ記憶部３ｄには、図１３に示すように、温度域記憶部３ａに記憶されている複数の温度域毎に、ファン駆動ベース電圧に補正量として加算する正弦波成分のパラメータ（以下、温度域毎の補正パラメータと称す）がテーブルとして記憶されている。この温度域毎の補正パラメータは、温度域毎に、最終シーケンス数と、シーケンス番号に対応する正弦波成分の周期及び正弦波成分の振幅とで構成される。例えば図１３においては、温度域がＣの場合、最終シーケンス数を３とし、３つの異なる周期及び振幅を格納する。温度域がＤの場合、最終シーケンス数を４とし、４つの異なる周期及び振幅を格納する。一方、温度域がＡ又はＢである場合、最終シーケンス数を０とし、ファン駆動ベース電圧に加算する補正量を算出するための周期及び振幅が格納されていない。すわなち、温度域Ａ又はＢ等の比較的温度が低い温度域では騒音レベルも低いため、周波数帯域毎の騒音レベルを平均化しなくとも良い場合がある。実施の形態２においては、温度域毎に補正パラメータを備えることにより、温度域毎に適切な送風ファンの駆動制御を可能にする。
【００４４】
前述したように、実施の形態２で説明する画像形成装置は、温度域毎の補正パラメータを備えることで、温度域毎に適切な送風ファンの制御を行うことができる。以下、実施の形態２の画像形成装置における送風ファン７の回転数の制御フローについて図１４を参照して説明する。
【００４５】
まず、ＣＰＵ４は、ファン制御信号を確認する（ステップＳ１）。そして、ファン制御信号がＯＦＦである場合、後述するステップＳ１０に移行する。一方、ファン制御信号がＯＮである場合、ＣＰＵ４は、各種設定値の初期値を設定する（ステップＳ１１）。ＣＰＵ４は、補正量の正弦波成分の位相を算出するための時間ｔを０ｍｓ、位相の時間ステップを示す値ｔｓを１ｍｓ、正弦波成分のシーケンス番号を示すＸを１とし、現在の温度域Ｇ１を“Ａ”と設定する。
【００４６】
また、ＣＰＵ４は、旧温度域Ｇ０に現在の温度域Ｇ１の値を代入する（ステップＳ１２）。そして、ＣＰＵ４は、温度センサ２から冷却対象物の温度を読み出す（ステップＳ３）。さらに、ＣＰＵ４は、温度域記憶部３ａに記憶されている温度域のテーブルから、ステップＳ３で読み出した検出温度に対応する現在の温度域Ｇ１を読み出す。例えば、検出温度が４５℃である場合、図４に示される温度域記憶部３ａの温度域のテーブルと照らし合わせることで、温度域がＣとなる（ステップＳ４）。
【００４７】
温度域が読み出された後、ＣＰＵ４は、ファン駆動ベース電圧記憶部３ｂに記憶されているファン駆動ベース電圧のテーブルと、ステップＳ４で読み出した温度域から、ファン駆動ベース電圧Ｖｂを読み出す（ステップＳ５）。例えば、温度域がＣの場合、図５に示されるファン駆動ベース電圧記憶部３ｂのファン駆動ベース電圧のテーブルと照らし合わせることで、ファン駆動ベース電圧Ｖｂが１８Ｖとなる。
【００４８】
ファン駆動ベース電圧Ｖｂが読み出された後、ＣＰＵ４は、補正量Ｚの算出を行う（ステップＳ６）。ここで、ＣＰＵ４における補正量の算出方法について説明する。図１５は、補正量の算出におけるＣＰＵ４の処理フローである。
【００４９】
ＣＰＵ４は、補正パラメータ記憶部３ｄの温度域毎の補正パラメータテーブルから現在の温度域Ｇ１の最終シーケンス数を読み出し最終シーケンス数Ｎに代入する（ステップＳ３０）。そして、ＣＰＵ４は、最終シーケンス数Ｎが０であるか否かを確認し（ステップＳ３１）、Ｎ＝０である場合、補正量Ｎの算出を不要とし、ＣＰＵ４は、補正量Ｎに０を代入する（ステップＳ３２）。そして、補正量の算出の処理フローを終了し、図１４に示される回転数の制御フローにおけるステップＳ７に移行する。
【００５０】
一方、ステップＳ３１において、Ｎ≠０である場合、ＣＰＵ４は、旧温度域Ｇ０と現在の温度域Ｇ１とを比べ（ステップＳ３３）、温度域が変わったか否かを確認する。Ｇ０≠Ｇ１となり、温度域が変わった場合、補正パラメータが変化するため、ＣＰＵ４は、補正量の正弦波成分の位相を算出するための時間ｔを０ｍｓ、正弦波成分のシーケンス番号Ｘを１とし（ステップＳ３４）、後述するステップＳ３５に移行する。
【００５１】
ステップＳ３３において、Ｇ０＝Ｇ１となり温度域が変わらなかった場合、ＣＰＵ４は、時間ｔと周期λとを比較し、第Ｘシーケンスの正弦波の位相が１周期以上か否かを確認する（ステップＳ２０）。時間ｔ≧周期λである場合、ＣＰＵ４は、第Ｘシーケンスの正弦波の位相が１周期以上すぎていると判断する。そして、ＣＰＵ４は、シーケンス番号をインクリメントするとともに、時間ｔを０とし、第Ｘ＋１シーケンスの正弦波成分における補正量Ｚを算出する準備を行う（ステップＳ２１）。すなわち、第Ｘシーケンスの正弦波で１周期分の補正量Ｚが算出された後、次のシーケンス番号における補正量Ｚが算出されることになる。
【００５２】
そして、ＣＰＵ４は、シーケンス番号と最終シーケンス数Ｎとを比較し（ステップＳ２５）、シーケンス番号が最終シーケンス数Ｎよりも大きい値である場合、シーケンス番号を１として、後述するステップＳ３５に移行する（ステップＳ２６）。シーケンス番号が最終シーケンス数Ｎ以下である場合、後述するステップＳ３５に移行する。一方、ステップＳ２０において、時間ｔ＜周期λである場合、ＣＰＵ４は、時間ｔに位相の時間ステップを示す値ｔｓを加算し（ステップＳ２２）、後述するステップＳ３５に移行する。
【００５３】
ここで、ＣＰＵ４は、現在の温度域Ｇ１における第Ｘシーケンスの正弦波成分の周期λ及び振幅Ａを、補正パラメータ記憶部３ｄの温度域毎の補正パラメータテーブルにおけるシーケンス番号に対応するそれぞれの値を読み出し、周期λ及び振幅Ａに代入する（ステップＳ３５）。例えば現在の温度域Ｇ１が“Ｃ”で、シーケンス番号Ｘが１の場合、図１３に示される補正パラメータ記憶部３ｄの温度域毎の補正パラメータのテーブルと照らし合わせることで、周期λに５０ｍｓ、振幅に０．６Ｖが代入される。そして、ＣＰＵ４は、上記式１により補正量Ｚを算出する（ステップＳ２４）。
【００５４】
補正量Ｚが算出された後、ＣＰＵ４は、ファン駆動電圧Ｖを上記式２から算出する（ステップＳ７）。
【００５５】
ファン駆動電圧Ｖの算出後、ＣＰＵ４は、ＤＡ変換部５にファン駆動電圧Ｖの出力を指示する。ＤＡ変換部５は、アンプ６にファン駆動電圧Ｖを出力し、アンプ６は、ＤＡ変換部５から入力されたファン駆動電圧Ｖと同じ電圧を出力することでモータ制御回路７ｃに電源を供給する（ステップＳ８）。モータ制御回路７ｃは、印加される電圧に応じた回転数で回転するようにファンモータ７ｂを制御し、ファン本体７ａを回転させる。
【００５６】
そして、ＣＰＵ４は、ファン制御信号を確認する（ステップＳ９）。ファン制御信号がＯＮである場合、ＣＰＵ４はステップＳ３に戻り、ステップＳ３からステップＳ９の処理を繰り返す。
【００５７】
ステップＳ１において又はステップＳ９においてファン制御信号がＯＦＦである場合、ＣＰＵ４は、ＤＡ変換部５にファン駆動電圧ＶのＯＦＦ、すなわち０Ｖの出力を指示する。これにより、ＤＡ変換部５はアンプ６に０Ｖを出力し（ステップＳ１０）、アンプ６はモータ制御回路７ｃへの電源供給を停止する。
【００５８】
以上のように、実施の形態２で説明した画像形成装置は、ファン駆動ベース電圧に対し、温度域毎に設定した正弦波成分の補正量を加算した電圧で、ファンモータを駆動させ、送風ファンの回転速度を変動させることで、従来技術よりも周波数帯域毎の騒音レベルが平均化される。そのため、送風ファンの騒音が耳障りでなくなる。さらに、比較的温度が低い場合には、補正量算出にかかる工程を省略するので、ＣＰＵ４への処理負担を軽減することができる。
【００５９】
本発明の実施の形態では、補正量の計算に周期関数の代表として正弦波関数を用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、正弦波関数の代わりに余弦波関数等を用いて補正量を計算してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】画像形成装置の断面図である。
【図２】画像形成装置の制御ブロック図である。
【図３】ファンモータの回転速度と送風ファンの駆動電圧との関係を説明する図である。
【図４】温度域テーブルの一例を説明する図である。
【図５】ファン駆動ベース電圧の設定例を説明する図である。
【図６】正弦波成分のパラメータの一例を説明する図である。
【図７】送風ファンの回転数の制御フローを説明する図である。
【図８】補正量の算出におけるＣＰＵの処理フローを説明する図である。
【図９】補正量を説明する図である。
【図１０】騒音レベルと周波数の関係を説明する図である。
【図１１】騒音レベルの測定方法を説明する図である。
【図１２】画像形成装置の制御ブロック図である。
【図１３】正弦波成分のパラメータの一例を説明する図である。
【図１４】送風ファンの回転数の制御フローを説明する図である。
【図１５】補正量の算出におけるＣＰＵの処理フローを説明する図である。
【符号の説明】
【００６１】
１ 画像形成装置制御部
２ 温度センサ
３ メモリ
４ ＣＰＵ
５ ＤＡ変換部
６ アンプ
７ 送風ファン
８ ファン回転数制御部
９ 画像形成制御部
１１ 画像形成装置制御部
１３ メモリ
１８ ファン回転数制御部
７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄ 画像形成部
７２ａ，７２ｂ，７２ｃ，７２ｄ 帯電部
７３ａ，７３ｂ，７３ｃ，７３ｄ 露光部
７４ａ，７４ｂ，７４ｃ，７４ｄ トナー供給部
７５ａ，７５ｂ，７５ｃ，７５ｄ 現像部
７６ａ，７６ｂ，７６ｃ，７６ｄ 像担持体
７７ａ，７７ｂ，７７ｃ，７７ｄ 転写部
７８ａ，７８ｂ，７８ｃ，７８ｄ インピーダンス測定部
７９ａ，７９ｂ，７９ｃ，７９ｄ リフトアップ部
８０ａ，８０ｂ 定着部
８１ 搬送ベルト
８２ａ，８２ｂ，８２ｃ 駆動用ローラ
８３ａ，８３ｂ 吸着部
８４ 記録媒体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、装置内部又は外部への送風を行う送風ファンを備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、装置内部の温度上昇を抑える目的で、装置外部の空気を装置内部に送風する、又は、装置内部の空気を装置外部に排出するための送風ファンを備えた画像形成装置があった（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平０９−３０５０１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のような送風ファンを備えた画像形成装置の場合、送風ファンの回転による騒音が発生する。動作時であれば、この送風ファンの騒音は、画像形成装置にかき消されるものの、待機時では、送風ファンの騒音であっても耳障りである。
【０００５】
そこで、本発明は送風ファンの回転速度を変動させることにより、平均的な風量を確保しながらも、周波数帯域毎の騒音レベルを平均化することで、耳障りな騒音を防止することができる画像形成装置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】
【０００６】
本発明の画像形成装置は、装置内部又は外部への送風を行う送風ファンを備えた画像形成装置であって、送風ファンの回転数を制御するファン回転制御部を有し、ファン回転制御部は、第１の回転数を中心とした所定の補正幅で送風ファンの回転数を変更することを特徴とする。
【０００７】
本発明にかかる画像形成装置は、装置内部又は外部への送風を行う送風ファンの回転数を制御するファン回転制御部を有する。このファン回転制御部は、第１の回転数に伴う平均的な風量を確保しながらも、所定の補正幅（増減幅）で送風ファンの回転数を変更する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の画像形成装置によれば、平均的な風量を確保しながらも、周波数帯域毎の騒音レベルを平均化することで、耳障りな騒音を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の画像形成装置について図面を参照しながら説明する。なお、本発明の画像形成装置は、以下の記述に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、適宜変更可能である。
【００１０】
［実施の形態１］
図１は、実施の形態１で説明する画像形成装置の断面図である。実施の形態１で説明する画像形成装置は、例えば電子写真方式のカラー画像形成装置で、それぞれ異なる４色（イエロー、マゼンタ、シアン及びブラック）のトナーが実装され、それぞれのトナーによる画像を形成する画像形成部７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄが、静電気力によって記録媒体８４を吸着して搬送する搬送ベルト８１の媒体搬送方向に沿って配置されている。
【００１１】
この画像形成部７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄは、記録媒体８４に付着させる各色のトナー画像がそれぞれ形成される像担持体７６ａ，７６ｂ，７６ｃ，７６ｄと、像担持体７６ａ，７６ｂ，７６ｃ，７６ｄをそれぞれ帯電させる帯電部７２ａ，７２ｂ，７２ｃ，７２ｄと、像担持体７６ａ，７６ｂ，７６ｃ，７６ｄに各色のトナーをそれぞれ付着させる現像部７５ａ，７５ｂ，７５ｃ，７５ｄと、現像部７５ａ，７５ｂ，７５ｃ，７５ｄに各色のトナーをそれぞれ供給するトナー供給部７４ａ，７４ｂ，７４ｃ，７４ｄとを備える。
【００１２】
また、画像形成装置には、像担持体７６ａ，７６ｂ，７６ｃ，７６ｄを露光する露光部７３ａ，７３ｂ，７３ｃ，７３ｄと、搬送ベルト８１を挟んで像担持体７６ａ，７６ｂ，７６ｃ，７６ｄと対向する１に像担持体７６ａ，７６ｂ，７６ｃ，７６ｄと逆極性の電圧が印加される転写部７７ａ，７７ｂ，７７ｃ，７７ｄと、転写部７７ａ，７７ｂ，７７ｃ，７７ｄのインピーダンスを測定し、制御するインピーダンス測定部７８ａ，７８ｂ，７８ｃ，７８ｄと、搬送ベルト８１を帯電させて記録媒体８４を吸着させる吸着部８３ａ，８３ｂと、図示せぬ駆動手段によって回転駆動し、搬送ベルト８１を図１中矢印方向に回転させる駆動用ローラ８２ａ，８２ｂ，８２ｃと、トナーの付着した記録媒体８４を挟持搬送可能に構成され、トナーを熱定着させる定着部８０ａ，８０ｂと、画像形成装置内の温度と湿度を検知する温湿度センサ８５と、定着部８０ａ，８０ｂの軸方向の温度を均一にする送風ファン７とを有している。
【００１３】
また、各画像形成部７１ａ，７１ｂ，７１ｄ，７１ｄには、それぞれ別々に上方にリフトアップできるリフトアップ部７９ａ，７９ｂ，７９ｃ，７９ｄが備えられており、像担持体７６ａ，７６ｂ，７６ｃ，７６ｄを搬送ベルト８１から別々に離すことができる。例えばブラックトナーのみで印刷を行う場合には、イエロー、マゼンタ、シアンのトナーが実装されている画像形成部７１ｂ，７１ｃ，７１ｄをリフトアップすることにより、搬送ベルト８１の回転駆動の際の負荷を軽くし、高速で搬送ベルト８１を走行させ、印刷を高速に行うことが可能となる。
【００１４】
画像形成装置は、画像情報を受信すると、記録媒体８４を吸着ローラ８３ａ，８３ｂに供給する。このとき、画像形成装置は、受信した画像情報において使用する色と使用しない色を判断し、この判断に基づいてリフトアップ部７９ａ，７９ｂ，７９ｃ，７９ｄによって画像形成部７１ｂ，７１ｃ，７１ｄをリフトアップし、像担持体７６ａ，７６ｂ，７６ｃ，７６ｄを搬送ベルト８１から離反させ、固定する。このとき、帯電部７２ａ，７２ｂ，７２ｃ，７２ｄ、トナー供給部７４ａ，７４ｂ７４ｃ，７４ｄ、現像部７５ａ，７５ｂ，７５ｃ，７５ｄ、転写部７７ａ，７７ｂ，７７ｃ，７７ｄには図示しない電源より負電圧が印加される。また画像形成部７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄがリフトアップされているときには、帯電部７２ａ，７２ｂ，７２ｃ，７２ｄ、トナー供給部７４ａ，７４ｂ，７４ｃ，７４ｄ、現像部７５ａ，７５ｂ，７５ｃ，７５ｄに対する電圧印加は遮断される。そして、画像形成装置は、定着部８０ａ，８０ｂの表面温度が定着可能温度まで上昇するように制御し、定着部８０ａ，８０ｂを回転させる。
【００１５】
画像形成部７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄの像担持体７６ａ，７６ｂ，７６ｃ，７６ｄは図示しない駆動手段により回転駆動される。帯電部７２ａ，７２ｂ，７２ｃ，７２ｄはそれぞれ、像担持体７６ａ，７６ｂ，７６ｃ，７６ｄに負電荷を帯電させる。露光部７３ａ，７３ｂ，７３ｃ，７３ｄは、像担持体７６ａ，７６ｂ，７６ｃ，７６ｄのトナーが乗る部分を選択的に露光し、その部分の負電荷を除去することで静電潜像を形成する。トナー供給部７４ａ，７４ｂ，７４ｃ，７４ｄは、トナーに負電荷を帯電させる。現像部７５ａ，７５ｂ，７５ｃ，７５ｄは、トナー供給部７４ａ，７４ｂ，７４ｃ，７４ｄから、負電荷を帯電したトナーを受け取り、像担持体７６ａ，７６ｂ，７６ｃ，７６ｄの負電荷が除去された部分にトナーを乗せる。これにより像担持体７６ａ，７６ｂ，７６ｃ，７６ｄにトナー画像が形成される。そして、画像形成装置は、搬送ベルト８１によって搬送される記録媒体８４に付着させる。
【００１６】
画像形成装置は、図示しない駆動手段を用いて駆動用ローラ８２ａ，８２ｂ，８２ｃを回転させることによって、搬送ベルト８１を図１中矢印方向に回転させると共に、吸着部８３ａ、８３ｂを用いて記録媒体８４を搬送ベルト８１上に吸着させる。搬送ベルト８１上の記録媒体８４は、静電気力によって搬送ベルト８１上に吸着され、リフトアップ部７９ａ，７９ｂ，７９ｃ，７９ｄによって搬送ベルト８１に接触させられている画像形成部７１まで搬送される。画像形成部７１に達すると、像担持体７６上の画像は転写部７７により記録媒体８４上に転写される。画像形成部７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄが形成した全ての画像またはその一部が転写された記録媒体８４は、搬送ベルト８１から分離され、定着手段８０ａ，８０ｂによって熱定着され、装置外に排出される。
【００１７】
定着部８０ａ，８０ｂは、軸方向で温度差が生じるために温度を均一化する必要がある。そこで、画像形成装置は、送風ファン７によって内部の熱を排出して定着部８０ａ，８０ｂの軸方向の温度差を均一化させる。以下、送風ファン７の制御について詳細に説明する。
【００１８】
図２は、画像形成装置の制御ブロック図を示す図である。画像形成装置制御部１は、画像形成装置を上述のように制御する画像形成制御部９と送風ファン７の回転数を制御するファン回転制御部としてのファン回転数制御部８と、画像形成装置内の冷却対象物の温度を測定する温度センサ２とを有している。
【００１９】
画像形成制御部９は、インターフェース（Ｉ／Ｆ）を介して接続されているＰＣ（Ｐａｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）から印刷データを受信する。そして、画像形成制御部９は受信した印刷データに対応する画像が記録媒体８４に形成可能なように図示しない駆動源を制御して、上述した各部材を駆動させる。温度センサ２は、画像形成装置内の冷却対象物の温度を測定する。
【００２０】
送風ファン７は、ファン本体７ａと、ファンモータ７ｂと、モータ制御回路７ｃとを備える。ファン本体７ａは、所謂ブラシレスＤＣモータにより構成されるファンモータ７ｂを駆動源とする。このファンモータ７ｂは、モータ制御回路７ｃによるＰＷＭ（パルス幅変調：Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御によって制御される。ここで、ＰＷＭ制御とは、所定のディーティー比でファンモータ７ｂの電源のオン・オフを繰り返すことにより、アナログ的に駆動電圧を可変したかのごとく、ファンモータ７ｂの速度制御を行う。そのため、ファンモータ７ｂの回転速度は、図３のように、送風ファン７の駆動電圧に比例する。したがって、モータ制御回路は供給される電源電圧によってモータ回転数の制御が可能となる。
【００２１】
ファン回転数制御部８は、メモリ３と、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）４と、ＤＡ変換部５と、アンプ６とを有している。ＣＰＵ４は、ファン回転数制御部８とともに画像形成装置制御部１を統括制御し、温度センサ２で検出された検出温度及びメモリ３に記憶されるデータの入力を受け、ファン駆動電圧の出力をデジタル値でＤＡ変換部５に指示する。ＤＡ変換部５は、ＣＰＵ４からのデジタル値に応じて、ファン駆動電圧をアンプ６に出力する。アンプ６は、ファン・ドライバ・アンプとして、ＤＡ変換部５から入力されたファン駆動電圧と同じ電圧を出力することでモータ制御回路７ｃに電源を供給するとともに、この電源電圧を制御可能とする。
【００２２】
メモリ３は、温度域記憶部３ａと、ファン駆動ベース電圧記憶部３ｂと、補正パラメータ記憶部３ｃとにより構成される。温度域記憶部３ａには、図４に示すように、動作許容温度以下の範囲で、温度センサ２によって測定される冷却対象物の温度に応じて割り振られるように複数の温度域がテーブルとして記憶されている。例えば図４においては、４つの温度域に分けられており、冷却対象物の検出温度が２０℃未満の場合を温度域Ａ、検出温度が２０℃以上４０℃未満の場合を温度域Ｂ、検出温度が４０℃以上５０℃未満の場合を温度域Ｃ、検出温度が５０℃以上８０℃以下の場合を温度域Ｄとしている。
【００２３】
ファン駆動ベース電圧記憶部３ｂには、図５に示すように、複数の温度域毎に補正される前のファン駆動電圧であるファン駆動ベース電圧がテーブルとして記憶されている。ＣＰＵ４は、このファン駆動ベース電圧記憶部３ｂに記憶されるファン駆動ベース電圧に補正量を加算してファン駆動電圧を算出し、ＤＡ変換部５に出力する。例えば図５においては、温度域Ａでファン回転速度を１０００ｒｐｍとするために、ファン駆動ベース電圧を６Ｖとし、温度域Ｂでファン回転速度を２０００ｒｐｍとするために、ファン駆動ベース電圧を１２Ｖとし、温度域Ｃでファン回転速度を３０００ｒｐｍとするために、ファン駆動ベース電圧を１８Ｖとし、温度域Ｄでファン回転速度を４０００ｒｐｍとするために、ファン駆動ベース電圧を２４Ｖとしている。
【００２４】
補正パラメータ記憶部３ｃには、図６に示すように、ファン駆動ベース電圧に補正量として加算される正弦波成分のパラメータ（以下、補正パラメータと称す）がテーブルとして記憶されている。この補正パラメータは、最終シーケンス数と、シーケンス番号に対応する正弦波成分の周期及び正弦波成分の振幅とで構成される。例えば図６においては、最終シーケンス数を４とし、４つの異なる周期及び振幅を格納している。
【００２５】
実施の形態１で説明する画像形成装置は、ファン駆動ベース電圧に正弦波成分の補正量を加算したファン駆動電圧で送風ファン７を駆動させることで、平均的な風量を確保しながらも、騒音の周波数を広範囲にすることで、騒音レベルを引き下げることが可能となる。以下、実施の形態１の画像形成装置における送風ファン７の回転数の制御フローについて図７を参照して説明する。
【００２６】
まず、ＣＰＵ４は、ファン制御信号を確認する（ステップＳ１）。そして、ファン制御信号がＯＦＦである場合、後述するステップＳ１０に移行する。一方、ファン制御信号がＯＮである場合、ＣＰＵ４は、各種設定値の初期値を設定する（ステップＳ２）。ＣＰＵ４は、補正量の正弦波成分の位相を算出するための時間ｔを０ｍｓ、位相の時間ステップを示す値ｔｓを１ｍｓ、正弦波成分のシーケンス番号を示すＸを１とし、最終シーケンス数を示すＮに、補正パラメータ記憶部３ｃに記憶されている補正パラメータテーブルから読み出した最終シーケンス数を設定する。例えば補正パラメータ記憶部３ｃに図６のような補正パラメータが記憶されている場合、最終シーケンス数Ｎは４となる。また、周期λに、補正パラメータテーブルから読み出した第Ｘシーケンスの正弦波成分の周期を設定する。
【００２７】
そして、ＣＰＵ４は、温度センサ２から冷却対象物の温度を読み出す（ステップＳ３）。さらに、ＣＰＵ４は、温度域記憶部３ａに記憶されている温度域のテーブルから、ステップＳ３で読み出した検出温度に対応する温度域を読み出す。例えば、検出温度が３０℃である場合、図４に示される温度域記憶部３ａの温度域のテーブルと照らし合わせることで、温度域がＢとなる（ステップＳ４）。
【００２８】
温度域が読み出された後、ＣＰＵ４は、ファン駆動ベース電圧記憶部３ｂに記憶されているファン駆動ベース電圧のテーブルと、ステップＳ４で読み出した温度域から、ファン駆動ベース電圧Ｖｂを読み出す（ステップＳ５）。例えば、温度域がＢの場合、図５に示されるファン駆動ベース電圧記憶部３ｂのファン駆動ベース電圧のテーブルと照らし合わせることで、ファン駆動ベース電圧Ｖｂが１２Ｖとなる。
【００２９】
ファン駆動ベース電圧Ｖｂが読み出された後、ＣＰＵ４は、補正量Ｚの算出を行う（ステップＳ６）。ここで、ＣＰＵ４における補正量の算出方法について説明する。図８は、補正量の算出におけるＣＰＵ４の処理フローである。
【００３０】
ＣＰＵ４は、時間ｔと周期λとを比較し、第Ｘシーケンスの正弦波の位相が１周期以上か否かを確認する（ステップＳ２０）。時間ｔ≧周期λである場合、ＣＰＵ４は、第Ｘシーケンスの正弦波の位相が１周期以上すぎていると判断する。そして、ＣＰＵ４は、シーケンス番号をインクリメントするとともに、時間ｔを０とし、第Ｘ＋１シーケンスの正弦波成分における補正量Ｚを算出する準備を行う（ステップＳ２１）。すなわち、第Ｘシーケンスの正弦波で１周期分の補正量Ｚが算出された後、次のシーケンス番号における補正量Ｚが算出されることになる。
【００３１】
そして、ＣＰＵ４は、シーケンス番号と最終シーケンス数Ｎとを比較し（ステップＳ２５）、シーケンス番号が最終シーケンス数Ｎよりも大きい値である場合、シーケンス番号を１として、後述するステップＳ２３に移行する（ステップＳ２６）。シーケンス番号が最終シーケンス数Ｎ以下である場合、後述するステップＳ２３に移行する。一方、ステップＳ２０において、時間ｔ＜周期λである場合、ＣＰＵ４は、時間ｔに位相の時間ステップを示す値ｔｓを加算し（ステップＳ２２）、後述するステップＳ２３に移行する。
【００３２】
ここで、ＣＰＵ４は、第Ｘシーケンスの正弦波成分の周期λ及び振幅Ａを、補正パラメータ記憶部３ｃの補正パラメータテーブルにおけるシーケンス番号に対応するそれぞれの値を読み出し、周期λ及び振幅Ａに代入する（ステップＳ２３）。例えばシーケンス番号Ｘが１の場合、図６に示される補正パラメータ記憶部３ｃの補正パラメータのテーブルと照らし合わせることで、周期λに５０ｍｓ、振幅に０．２Ｖが代入される。そして、ＣＰＵ４は、下記式１により補正量Ｚを算出する（ステップＳ２４）。
【００３３】
（数１）
Ｚ＝Ａｓｉｎ（２πｔ／λ） ・・・（式１）
【００３４】
補正量Ｚが算出された後、ＣＰＵ４は、ファン駆動電圧Ｖを下記式２から算出する（ステップＳ７）。
【００３５】
（数２）
Ｖ＝Ｖｂ＋Ｚ ・・・（式２）
【００３６】
ファン駆動電圧Ｖの算出後、ＣＰＵ４は、ＤＡ変換部５にファン駆動電圧Ｖの出力を指示する。ＤＡ変換部５は、アンプ６にファン駆動電圧Ｖを出力し、アンプ６は、ＤＡ変換部５から入力されたファン駆動電圧Ｖと同じ電圧を出力することでモータ制御回路７ｃに電源を供給する（ステップＳ８）。モータ制御回路７ｃは、印加される電圧に応じた回転数で回転するようにファンモータ７ｂを制御し、ファン本体７ａを回転させる。
【００３７】
そして、ＣＰＵ４は、ファン制御信号を確認する（ステップＳ９）。ファン制御信号がＯＮである場合、ＣＰＵ４はステップＳ３に戻り、ステップＳ３からステップＳ９の処理を繰り返し、ステップＳ６で算出される補正量Ｚは図９に示されるように変化することになる。
【００３８】
ステップＳ１において又はステップＳ９においてファン制御信号がＯＦＦである場合、ＣＰＵ４は、ＤＡ変換部５にファン駆動電圧ＶのＯＦＦ、すなわち０Ｖの出力を指示する。これにより、ＤＡ変換部５はアンプ６に０Ｖを出力し（ステップＳ１０）、アンプ６はモータ制御回路７ｃへの電源供給を停止する。
【００３９】
ステップＳ３からステップＳ９を繰り返すことにより、ファン駆動電圧Ｖ、すなわちファン回転速度が正弦波成分の補正量Ｚ分だけ変動するため、騒音周波数帯が広がり、騒音最大レベルが低減される。図１０は、騒音レベルと周波数との関係を示したものであり、破線４０は従来技術の画像形成装置、実線４１は実施の形態１で説明する画像形成装置の場合を示している。実施の形態１で説明する画像形成装置の場合、周波数帯が広がり、各週は数毎に見た騒音レベルの最大値、すなわち２０００Ｈｚ帯において、騒音最大レベルが３６ｄＢから３１ｄＢに減少している。
【００４０】
この騒音レベルの測定は、ＪＩＳ Ｚ ８７３４及びＪＩＳ Ｃ １５１４に準じて行った。具体的には、図１１に示すように、無響音室にて、送風ファン吸い込み口から１ｍ離れたところにある騒音計１００で測定した。
【００４１】
以上のように、実施の形態１で説明した画像形成装置は、ファン駆動ベース電圧に対し、正弦波成分の補正量を加算した電圧で、ファンモータを駆動させ、送風ファンの回転速度を変動させることで、従来技術よりも周波数帯域毎の騒音レベルが平均化される。そのため、送風ファンの騒音が耳障りでなくなる。
【００４２】
［実施の形態２］
実施の形態２で説明する画像形成装置制御部１１が備えるファン回転数制御部１８は、図１２のように、実施の形態１で説明した補正パラメータとは異なる補正パラメータを記憶する補正パラメータ記憶部３ｄをメモリ１３内に備える。なお、実施の形態１と重複する部材は、同じ番号を付して説明を省略する。
【００４３】
補正パラメータ記憶部３ｄには、図１３に示すように、温度域記憶部３ａに記憶されている複数の温度域毎に、ファン駆動ベース電圧に補正量として加算する正弦波成分のパラメータ（以下、温度域毎の補正パラメータと称す）がテーブルとして記憶されている。この温度域毎の補正パラメータは、温度域毎に、最終シーケンス数と、シーケンス番号に対応する正弦波成分の周期及び正弦波成分の振幅とで構成される。例えば図１３においては、温度域がＣの場合、最終シーケンス数を３とし、３つの異なる周期及び振幅を格納する。温度域がＤの場合、最終シーケンス数を４とし、４つの異なる周期及び振幅を格納する。一方、温度域がＡ又はＢである場合、最終シーケンス数を０とし、ファン駆動ベース電圧に加算する補正量を算出するための周期及び振幅が格納されていない。すわなち、温度域Ａ又はＢ等の比較的温度が低い温度域では騒音レベルも低いため、周波数帯域毎の騒音レベルを平均化しなくとも良い場合がある。実施の形態２においては、温度域毎に補正パラメータを備えることにより、温度域毎に適切な送風ファンの駆動制御を可能にする。
【００４４】
前述したように、実施の形態２で説明する画像形成装置は、温度域毎の補正パラメータを備えることで、温度域毎に適切な送風ファンの制御を行うことができる。以下、実施の形態２の画像形成装置における送風ファン７の回転数の制御フローについて図１４を参照して説明する。
【００４５】
まず、ＣＰＵ４は、ファン制御信号を確認する（ステップＳ１）。そして、ファン制御信号がＯＦＦである場合、後述するステップＳ１０に移行する。一方、ファン制御信号がＯＮである場合、ＣＰＵ４は、各種設定値の初期値を設定する（ステップＳ１１）。ＣＰＵ４は、補正量の正弦波成分の位相を算出するための時間ｔを０ｍｓ、位相の時間ステップを示す値ｔｓを１ｍｓ、正弦波成分のシーケンス番号を示すＸを１とし、現在の温度域Ｇ１を“Ａ”と設定する。
【００４６】
また、ＣＰＵ４は、旧温度域Ｇ０に現在の温度域Ｇ１の値を代入する（ステップＳ１２）。そして、ＣＰＵ４は、温度センサ２から冷却対象物の温度を読み出す（ステップＳ３）。さらに、ＣＰＵ４は、温度域記憶部３ａに記憶されている温度域のテーブルから、ステップＳ３で読み出した検出温度に対応する現在の温度域Ｇ１を読み出す。例えば、検出温度が４５℃である場合、図４に示される温度域記憶部３ａの温度域のテーブルと照らし合わせることで、温度域がＣとなる（ステップＳ４）。
【００４７】
温度域が読み出された後、ＣＰＵ４は、ファン駆動ベース電圧記憶部３ｂに記憶されているファン駆動ベース電圧のテーブルと、ステップＳ４で読み出した温度域から、ファン駆動ベース電圧Ｖｂを読み出す（ステップＳ５）。例えば、温度域がＣの場合、図５に示されるファン駆動ベース電圧記憶部３ｂのファン駆動ベース電圧のテーブルと照らし合わせることで、ファン駆動ベース電圧Ｖｂが１８Ｖとなる。
【００４８】
ファン駆動ベース電圧Ｖｂが読み出された後、ＣＰＵ４は、補正量Ｚの算出を行う（ステップＳ６）。ここで、ＣＰＵ４における補正量の算出方法について説明する。図１５は、補正量の算出におけるＣＰＵ４の処理フローである。
【００４９】
ＣＰＵ４は、補正パラメータ記憶部３ｄの温度域毎の補正パラメータテーブルから現在の温度域Ｇ１の最終シーケンス数を読み出し最終シーケンス数Ｎに代入する（ステップＳ３０）。そして、ＣＰＵ４は、最終シーケンス数Ｎが０であるか否かを確認し（ステップＳ３１）、Ｎ＝０である場合、補正量Ｎの算出を不要とし、ＣＰＵ４は、補正量Ｎに０を代入する（ステップＳ３２）。そして、補正量の算出の処理フローを終了し、図１４に示される回転数の制御フローにおけるステップＳ７に移行する。
【００５０】
一方、ステップＳ３１において、Ｎ≠０である場合、ＣＰＵ４は、旧温度域Ｇ０と現在の温度域Ｇ１とを比べ（ステップＳ３３）、温度域が変わったか否かを確認する。Ｇ０≠Ｇ１となり、温度域が変わった場合、補正パラメータが変化するため、ＣＰＵ４は、補正量の正弦波成分の位相を算出するための時間ｔを０ｍｓ、正弦波成分のシーケンス番号Ｘを１とし（ステップＳ３４）、後述するステップＳ３５に移行する。
【００５１】
ステップＳ３３において、Ｇ０＝Ｇ１となり温度域が変わらなかった場合、ＣＰＵ４は、時間ｔと周期λとを比較し、第Ｘシーケンスの正弦波の位相が１周期以上か否かを確認する（ステップＳ２０）。時間ｔ≧周期λである場合、ＣＰＵ４は、第Ｘシーケンスの正弦波の位相が１周期以上すぎていると判断する。そして、ＣＰＵ４は、シーケンス番号をインクリメントするとともに、時間ｔを０とし、第Ｘ＋１シーケンスの正弦波成分における補正量Ｚを算出する準備を行う（ステップＳ２１）。すなわち、第Ｘシーケンスの正弦波で１周期分の補正量Ｚが算出された後、次のシーケンス番号における補正量Ｚが算出されることになる。
【００５２】
そして、ＣＰＵ４は、シーケンス番号と最終シーケンス数Ｎとを比較し（ステップＳ２５）、シーケンス番号が最終シーケンス数Ｎよりも大きい値である場合、シーケンス番号を１として、後述するステップＳ３５に移行する（ステップＳ２６）。シーケンス番号が最終シーケンス数Ｎ以下である場合、後述するステップＳ３５に移行する。一方、ステップＳ２０において、時間ｔ＜周期λである場合、ＣＰＵ４は、時間ｔに位相の時間ステップを示す値ｔｓを加算し（ステップＳ２２）、後述するステップＳ３５に移行する。
【００５３】
ここで、ＣＰＵ４は、現在の温度域Ｇ１における第Ｘシーケンスの正弦波成分の周期λ及び振幅Ａを、補正パラメータ記憶部３ｄの温度域毎の補正パラメータテーブルにおけるシーケンス番号に対応するそれぞれの値を読み出し、周期λ及び振幅Ａに代入する（ステップＳ３５）。例えば現在の温度域Ｇ１が“Ｃ”で、シーケンス番号Ｘが１の場合、図１３に示される補正パラメータ記憶部３ｄの温度域毎の補正パラメータのテーブルと照らし合わせることで、周期λに５０ｍｓ、振幅に０．６Ｖが代入される。そして、ＣＰＵ４は、上記式１により補正量Ｚを算出する（ステップＳ２４）。
【００５４】
補正量Ｚが算出された後、ＣＰＵ４は、ファン駆動電圧Ｖを上記式２から算出する（ステップＳ７）。
【００５５】
ファン駆動電圧Ｖの算出後、ＣＰＵ４は、ＤＡ変換部５にファン駆動電圧Ｖの出力を指示する。ＤＡ変換部５は、アンプ６にファン駆動電圧Ｖを出力し、アンプ６は、ＤＡ変換部５から入力されたファン駆動電圧Ｖと同じ電圧を出力することでモータ制御回路７ｃに電源を供給する（ステップＳ８）。モータ制御回路７ｃは、印加される電圧に応じた回転数で回転するようにファンモータ７ｂを制御し、ファン本体７ａを回転させる。
【００５６】
そして、ＣＰＵ４は、ファン制御信号を確認する（ステップＳ９）。ファン制御信号がＯＮである場合、ＣＰＵ４はステップＳ３に戻り、ステップＳ３からステップＳ９の処理を繰り返す。
【００５７】
ステップＳ１において又はステップＳ９においてファン制御信号がＯＦＦである場合、ＣＰＵ４は、ＤＡ変換部５にファン駆動電圧ＶのＯＦＦ、すなわち０Ｖの出力を指示する。これにより、ＤＡ変換部５はアンプ６に０Ｖを出力し（ステップＳ１０）、アンプ６はモータ制御回路７ｃへの電源供給を停止する。
【００５８】
以上のように、実施の形態２で説明した画像形成装置は、ファン駆動ベース電圧に対し、温度域毎に設定した正弦波成分の補正量を加算した電圧で、ファンモータを駆動させ、送風ファンの回転速度を変動させることで、従来技術よりも周波数帯域毎の騒音レベルが平均化される。そのため、送風ファンの騒音が耳障りでなくなる。さらに、比較的温度が低い場合には、補正量算出にかかる工程を省略するので、ＣＰＵ４への処理負担を軽減することができる。
【００５９】
本発明の実施の形態では、補正量の計算に周期関数の代表として正弦波関数を用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、正弦波関数の代わりに余弦波関数等を用いて補正量を計算してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】画像形成装置の断面図である。
【図２】画像形成装置の制御ブロック図である。
【図３】ファンモータの回転速度と送風ファンの駆動電圧との関係を説明する図である。
【図４】温度域テーブルの一例を説明する図である。
【図５】ファン駆動ベース電圧の設定例を説明する図である。
【図６】正弦波成分のパラメータの一例を説明する図である。
【図７】送風ファンの回転数の制御フローを説明する図である。
【図８】補正量の算出におけるＣＰＵの処理フローを説明する図である。
【図９】補正量を説明する図である。
【図１０】騒音レベルと周波数の関係を説明する図である。
【図１１】騒音レベルの測定方法を説明する図である。
【図１２】画像形成装置の制御ブロック図である。
【図１３】正弦波成分のパラメータの一例を説明する図である。
【図１４】送風ファンの回転数の制御フローを説明する図である。
【図１５】補正量の算出におけるＣＰＵの処理フローを説明する図である。
【符号の説明】
【００６１】
１ 画像形成装置制御部
２ 温度センサ
３ メモリ
４ ＣＰＵ
５ ＤＡ変換部
６ アンプ
７ 送風ファン
８ ファン回転数制御部
９ 画像形成制御部
１１ 画像形成装置制御部
１３ メモリ
１８ ファン回転数制御部
７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄ 画像形成部
７２ａ，７２ｂ，７２ｃ，７２ｄ 帯電部
７３ａ，７３ｂ，７３ｃ，７３ｄ 露光部
７４ａ，７４ｂ，７４ｃ，７４ｄ トナー供給部
７５ａ，７５ｂ，７５ｃ，７５ｄ 現像部
７６ａ，７６ｂ，７６ｃ，７６ｄ 像担持体
７７ａ，７７ｂ，７７ｃ，７７ｄ 転写部
７８ａ，７８ｂ，７８ｃ，７８ｄ インピーダンス測定部
７９ａ，７９ｂ，７９ｃ，７９ｄ リフトアップ部
８０ａ，８０ｂ 定着部
８１ 搬送ベルト
８２ａ，８２ｂ，８２ｃ 駆動用ローラ
８３ａ，８３ｂ 吸着部
８４ 記録媒体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置内部又は外部への送風を行う送風ファンを備えた画像形成装置であって、
前記送風ファンの回転数を制御するファン回転制御部を有し、
前記ファン回転制御部は、第１の回転数を中心とした所定の補正幅で前記送風ファンの回転数を変更することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記ファン回転制御部は、冷却対象物の検出温度に基づいて前記第１の回転数を設定す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】
前記第１の回転数は、前記冷却対象物の検出温度区分に応じて個々に設定されることを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記ファン回転制御部は、前記所定の補正幅に基づきファン駆動電圧の周波数を変更することを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記ファン回転制御部は、前記所定の補正幅に基づきファン駆動電圧の変化幅を変更することを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記所定の補正幅は、正弦波関数及び／又は余弦波関数により算出されることを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記ファン回転制御部は、前記冷却対象物の検出温度に基づいて前記所定の補正幅を設定することを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記所定の補正幅は、前記冷却対象物の検出温度区分に応じて個々に設定されることを特徴とする請求項１乃至７の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記冷却対象物は、画像を記録媒体に定着させる定着装置であることを特徴とする請求項１乃至８の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項１】
装置内部又は外部への送風を行う送風ファンを備えた画像形成装置であって、
前記送風ファンの回転数を制御するファン回転制御部を有し、
前記ファン回転制御部は、第１の回転数を中心とした所定の補正幅で前記送風ファンの回転数を変更することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記ファン回転制御部は、冷却対象物の検出温度に基づいて前記第１の回転数を設定す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】
前記第１の回転数は、前記冷却対象物の検出温度区分に応じて個々に設定されることを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記ファン回転制御部は、前記所定の補正幅に基づきファン駆動電圧の周波数を変更することを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記ファン回転制御部は、前記所定の補正幅に基づきファン駆動電圧の変化幅を変更することを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記所定の補正幅は、正弦波関数及び／又は余弦波関数により算出されることを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記ファン回転制御部は、前記冷却対象物の検出温度に基づいて前記所定の補正幅を設定することを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記所定の補正幅は、前記冷却対象物の検出温度区分に応じて個々に設定されることを特徴とする請求項１乃至７の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記冷却対象物は、画像を記録媒体に定着させる定着装置であることを特徴とする請求項１乃至８の何れかに記載の画像形成装置。
【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】
【公開番号】特開２００９−２６５２８８（Ｐ２００９−２６５２８８Ａ）
【公開日】平成２１年１１月１２日（２００９．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１１３４０９（Ｐ２００８−１１３４０９）
【出願日】平成２０年４月２４日（２００８．４．２４）
【出願人】（５９１０４４１６４）株式会社沖データ (2,444)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１１月１２日（２００９．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年４月２４日（２００８．４．２４）
【出願人】（５９１０４４１６４）株式会社沖データ (2,444)
【Ｆターム（参考）】
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