画像形成装置
【課題】 装置内部を冷却する冷却ファン等の回転部品が発生する騒音の低減を図った画像形成装置を提供すること。
【解決手段】 画像形成装置１００は，画像形成部１の他に，冷却ファン１５０と，騒音低減部６００とを有している。騒音低減部６００は，参照マイク６１０と，誤差検出マイク６２０と，逆位相スピーカー６３０と，信号処理部３１０とを有している。参照マイク６１０により集音された冷却ファン１５０の騒音を，信号処理部３１０に入力する。信号処理部３１０は，入力された音波の逆位相波形を生成する。逆位相スピーカー６３０は，その生成された逆位相波形の音波を発生させる。誤差検出マイク６２０は，冷却ファン１５０からの騒音と，逆位相スピーカー６３０からの逆位相音との合成音とを集音する。信号処理部３１０は，その合成音に基づいて，逆位相波形を修正する。
【解決手段】 画像形成装置１００は，画像形成部１の他に，冷却ファン１５０と，騒音低減部６００とを有している。騒音低減部６００は，参照マイク６１０と，誤差検出マイク６２０と，逆位相スピーカー６３０と，信号処理部３１０とを有している。参照マイク６１０により集音された冷却ファン１５０の騒音を，信号処理部３１０に入力する。信号処理部３１０は，入力された音波の逆位相波形を生成する。逆位相スピーカー６３０は，その生成された逆位相波形の音波を発生させる。誤差検出マイク６２０は，冷却ファン１５０からの騒音と，逆位相スピーカー６３０からの逆位相音との合成音とを集音する。信号処理部３１０は，その合成音に基づいて，逆位相波形を修正する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，画像形成装置に関する。さらに詳細には，装置内部を冷却する冷却ファン等から発生する騒音の低減を図った画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置では，装置内部の各部が発熱する。例えば，画像形成を行う画像形成部や，転写されたトナー像をシートに定着する定着装置などが主な発熱源である。これらの発熱源および装置内部を冷却するために，画像形成装置の内部に冷却ファンが設けられることがある。
【０００３】
しかし，冷却ファンは，その回転により騒音を発生する。このように回転駆動を受ける回転部品は，騒音を発生する。画像形成装置は，オフィス等で使用されるものであり，このような騒音を可能な限り抑制することが好ましい。そこで，このような騒音を抑制する消音装置が開発されてきている。例えば，特許文献１には，モーターやファン等の回転部品の騒音の周波数を検出する受信部と，検出した周波数情報を記憶する記憶部と，外部の音を収録する音収録部と，検出した騒音に対して逆位相の音声信号を生成する音声信号生成部と，その生成した音声信号を音として発生する音発生部とを有する消音装置（アクティブノイズキャンセラー：ＡＮＣ）が開示されている（特許文献１の請求項１，２および図２，図４等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１７１４８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このように騒音源とは別に，それとは逆位相の音波を別途発生させることにより消音する消音装置をアクティブノイズキャンセラーという。特許文献１に記載の消音装置では，音発生部は，予め記憶してある音波と逆位相の音波を発生させるのみである。そのため，ファンが所定の回転数で回転するような場合にはよい。しかし，ファンの回転数が時間的に変化するような場合には，その変化に応じた音波を生成することは困難である。すなわち，十分な消音効果が得られない。
【０００６】
本発明は，前述した従来の技術が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは，装置内部を冷却する冷却ファン等の回転部品が発生する騒音の低減を図った画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この課題の解決を目的としてなされた本発明の画像形成装置は，画像形成装置の内部の回転部品を回転駆動する駆動部と，回転部品もしくは駆動部の回転音を受信する第１の音波受信部と，第１の音波受信部により受信された音波の逆位相波形を生成する逆位相波形生成部と，逆位相波形生成部により生成された逆位相波形の音波を発生する音波発生部と，回転部品もしくは駆動部の回転音と，音波発生部により発生される音波との合成音を受信する第２の音波受信部と，第２の音波受信部により受信される合成音を小さくするように，逆位相波形を修正して修正波形を生成する修正部とを有するものである。そして，音波発生部は，修正部による修正波形の生成後には，逆位相波形に代えて修正波形の音波を発生するものである。かかる画像形成装置では，冷却ファン等の回転部品や駆動部から
発せられる騒音を低減することができる。合成音を集音してフィードバックすることにより，修正部が逆位相波形を修正するために，騒音を低減する効果は高い。
【０００８】
上記に記載の画像形成装置において，逆位相波形生成部は，画像形成装置の動作モードがスリープ状態である場合に，予め定めた第１の周波数閾値以上の周波数帯域について逆位相信号を生成するものであるとよい。ポップノイズの影響を受けやすい低音側の周波数帯域を除く周波数帯域で，騒音を低減することができるからである。
【０００９】
上記に記載の画像形成装置において，逆位相波形生成部は，画像形成装置の動作モードが待機状態である場合に，第１の周波数閾値以上である第２の周波数閾値以上の周波数帯域について逆位相信号を生成するものであるとよい。ポップノイズの影響を受けやすい低音側の周波数帯域を除く周波数帯域で，騒音を低減することができるからである。
【００１０】
上記に記載の画像形成装置において，逆位相波形生成部は，画像形成装置の動作モードが画像安定化処理中である場合に，第２の周波数閾値より大きい第３の周波数閾値以上の周波数帯域について逆位相信号を生成するとともに，画像形成装置の動作モードが厚紙に画像形成している状態である場合に，第３の周波数閾値より大きい第４の周波数閾値以上の周波数帯域について逆位相信号を生成するとともに，画像形成装置の動作モードが普通紙に画像形成している状態である場合に，第４の周波数閾値より大きい第５の周波数閾値以上の周波数帯域について逆位相信号を生成するものであるとよい。回転部品の回転が速い場合にも，ポップノイズの影響を受けにくい周波数帯域で，騒音を低減することができるからである。
【００１１】
上記に記載の画像形成装置において，回転部品のうちの少なくとも１つは，画像形成装置の内部を冷却する冷却ファンであるとよい。冷却ファンから発生する騒音を好適に低減することができるからである。
【００１２】
上記に記載の画像形成装置において，第１の音波受信部は，冷却ファンの吸い込み側の位置に配置されているものであるとよい。ポップノイズの発生しにくい状況で，冷却ファンからの騒音を集音できるからである。
【００１３】
上記に記載の画像形成装置において，第１の音波受信部は，冷却ファンの噴出し側の位置に配置されているものであるとよい。画像形成装置の外部に漏れる騒音に近い騒音を集音して，騒音を低減することができるからである。
【００１４】
上記に記載の画像形成装置において，冷却ファンと第１の音波受信部との間には，冷却ファンにより発生される風を緩和する緩衝部材が配置されているとよい。ポップノイズを発生しにくい状況で，冷却ファンからの騒音を集音できるからである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば，装置内部を冷却する冷却ファン等の回転部品が発生する騒音の低減を図った画像形成装置が提供されている。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施形態に係る画像形成装置を説明するための概略構成図である。
【図２】実施形態に係る画像形成装置の騒音低減部の構成を説明するための概念図である。
【図３】実施形態に係る画像形成装置の制御系を示すブロック図である。
【図４】実施形態に係る画像形成装置の騒音低減部において参照マイクを冷却ファンの噴出し側または吸い込み側に配置した場合の周波数特性を示すグラフである。
【図５】実施形態に係る画像形成装置の騒音低減部において参照マイクを冷却ファンの噴出し側に配置した場合の周波数特性を示すグラフである。
【図６】実施形態に係る画像形成装置の騒音低減部において参照マイクを冷却ファンの吸い込み側に配置した場合の周波数特性を示すグラフである。
【図７】実施形態に係る画像形成装置において冷却ファンの発する音波と逆位相スピーカーの発する音波とこれらの合成音とを示すグラフである。
【図８】第１の実施形態に係る画像形成装置の騒音低減部による騒音低減処理を説明するためのフローチャートである。
【図９】実施形態に係る画像形成装置の騒音低減部において参照マイクを冷却ファンの吸い込み側に配置した場合を説明するための概念図である。
【図１０】実施形態に係る画像形成装置の別の騒音低減部を説明するための概念図（その１）である。
【図１１】実施形態に係る画像形成装置の別の騒音低減部を説明するための概念図（その２）である。
【図１２】第２の実施形態に係る画像形成装置での冷却ファンの回転数を示すグラフである。
【図１３】第２の実施形態に係る画像形成装置の騒音低減部による騒音低減処理を説明するためのフローチャート（その１）である。
【図１４】第２の実施形態に係る画像形成装置の騒音低減部による騒音低減処理を説明するためのフローチャート（その２）である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下，本発明を具体化した実施の形態について，添付図面を参照しつつ詳細に説明する。本形態は，画像形成装置について，本発明を具体化したものである。
【００１８】
（第１の実施形態）
１．画像形成装置
本形態の画像形成装置１００は，図１に示すように，各色の画像形成部１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋを有するタンデム方式のカラーコピー機である。画像形成装置１００は，１次転写ローラー１１１と，中間転写ベルト１０１と，２次転写ローラー１１５と，給紙カセット１１２と，搬送経路１１４と，定着装置１３０と，画像読取部２１０と，タッチパネル２３０とを有している。また，画像形成装置１００は，冷却ファン１５０と，モーターＭと，騒音低減部６００と，制御部３００とを有している。
【００１９】
画像形成部１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋはそれぞれ，感光体ユニット２０と，現像ユニット１０とを有している。図１では，代表して１Ｙにより描かれている。感光体ユニット２０は，感光体ドラム２１を有している。感光体ドラム２１は，トナー像を担持するための像担持体である。露光装置３０は，感光体ドラム２１の表面に静電潜像を書き込むためのものである。現像ユニット１０は，感光体ドラム２１上の静電潜像にトナーを付与して現像するためのものである。
【００２０】
１次転写ローラー１１１と，中間転写ベルト１０１と，２次転写ローラー１１５とは，感光体ドラム２１上に現像されたトナー像をシートＰに転写するための転写部である。シートＰは，給紙カセット１１２から給紙され，搬送経路１１４を通って，２次転写ローラー１１５の箇所でトナー像を転写される。トナー像を転写されたシートＰは，その後定着装置１３０の箇所に搬送される。定着装置１３０は，シートＰを加熱するとともに加圧し，トナー像をシートＰに定着させるためのものである。
【００２１】
画像読取部２１０は，画像読取部２１０の上に載置された原稿を画像イメージとして読み取るためのものである。タッチパネル２３０は，ユーザによる画像形成の指示を受け付けるための操作表示部である。
【００２２】
冷却ファン１５０は，画像形成装置１００の本体の内部を冷却するためのものである。そして，モーターＭの回転駆動を受けて回転する回転部品である。モーターＭは，冷却ファン１５０を回転駆動するための駆動部である。また，感光体ドラム２１や１次転写ローラー１１１等の転写部等をも回転駆動させるものである。騒音低減部６００は，冷却ファン１５０の発する騒音を低減するためのものである。制御部３００は，騒音低減部６００をも制御するためのものである。また，制御部３００は，画像形成部１をはじめ，画像形成装置１００の各部を制御する。なお，冷却ファン１５０および騒音低減部６００の位置関係については，後に詳しく述べる。
【００２３】
２．騒音低減部
本形態の騒音低減部６００の概略構成を図２に示す。騒音低減部６００は，図２に示すように，参照マイク６１０と，誤差検出マイク６２０と，逆位相スピーカー６３０と，信号処理部３１０とを有している。
【００２４】
参照マイク６１０は，冷却ファン１５０の発する回転音を受信する音波受信部である。参照マイク６１０は，冷却ファン１５０の噴出し側の位置もしくは吸い込み側の位置に配置されている。つまり，冷却ファン１５０から送風される風の下流側の位置もしくは上流側の位置に配置されている。ただし，後述する逆位相音の位相および振幅を調整する制御を行うには，参照マイク６１０を冷却ファン１５０の噴出し側の位置に配置することが好ましい。そして，参照マイク６１０は，冷却ファン１５０からそれほど離れていない位置に配置されている。冷却ファン１５０からの騒音を好適に集音するためである。
【００２５】
誤差検出マイク６２０は，冷却ファン１５０の発する回転音と逆位相スピーカー６３０の発する逆位相音との合成音を受信するための音波受信部である。誤差検出マイク６２０は，冷却ファン１５０および逆位相スピーカー６３０からやや離れた位置に配置されている。冷却ファン１５０からの音波と逆位相スピーカー６３０からの音波との合成音を好適に集音するためである。したがって，冷却ファン１５０と誤差検出マイク６２０との間の距離は，冷却ファン１５０と参照マイク６１０との間の距離よりも長い。なお，誤差検出マイク６２０は，冷却ファン１５０と逆位相スピーカー６３０とを結ぶ線分上以外の位置に配置されている。合成音を好適に受信するためである。
【００２６】
逆位相スピーカー６３０は，信号処理部３１０により生成された逆位相波形の音波を発する音波発生部である。ここで逆位相波形の音波とは，参照マイク６１０により検出された音波と逆位相の波形の音波のことである。そして逆位相スピーカー６３０は，後述するように，逆位相波形に修正が加えられた後には，逆位相波形に代えてその修正後の修正波形の音波を発生するものである。逆位相スピーカー６３０は，冷却ファン１５０の位置からそれほど離れていない位置に配置されている。冷却ファン１５０と逆位相スピーカー６３０との間の距離は，冷却ファン１５０と誤差検出マイク６２０との間の距離よりも短い。
【００２７】
信号処理部３１０は，参照マイク６１０により受信された音波の逆位相波形を生成するための逆位相波形生成部である。信号処理部３１０は，逆位相波形を修正して修正波形を生成するための修正部も兼ねている。この修正は，後述するように，誤差検出マイク６２０で受信される合成音が小さくするように実行される。つまり，信号処理部３１０は，誤差検出マイク６２０により受信された合成音をフィードバックすることにより修正波形を生成するのである。
【００２８】
３．画像形成装置の制御系
本形態の画像形成装置１００の制御系を示すブロック図を図３に示す。画像形成装置１００は，図１や図２に示したものの他に，画像処理部３６０と，ＲＯＭ４１０と，ＲＡＭ４２０と，データ記憶部４３０と，通信部４４０とを有している。
【００２９】
画像処理部３６０は，画像読取部２１０により読み取られた画像イメージを加工するためのものである。ＲＯＭ４１０およびＲＡＭ４２０は，画像形成装置１００の本体に付属されている記憶部である。ＲＡＭ４２０は，画像イメージを電子データ化する際に作業領域として使用される。データ記憶部４３０は，電子データ化された各種データを保存しておくための記憶部である。通信部４４０は，画像形成装置１００の外部のネットワーク５００と相互に通信するためのものである。
【００３０】
騒音低減部６００では，参照マイク６１０により受信された音波の波形情報が，信号処理部３１０に入力される。そして，信号処理部３１０は，逆位相波形を生成して逆位相スピーカー６３０にその波形情報を送信する。なお，信号処理部３１０には，誤差検出マイク６２０からも波形情報が入力されるようになっている。逆位相波形を修正するためである。
【００３１】
４．マイクの配置位置と冷却ファンの騒音
ここで，参照マイク６１０の位置を変えた場合に，冷却ファン１５０から発せられる騒音がどのように変わるかについて説明する。参照マイク６１０を配置する位置とは，前述のように，冷却ファン１５０の噴出し側と吸い込み側とのいずれかの位置である。
【００３２】
参照マイク６１０が冷却ファン１５０の噴出し側の位置にあるときと，冷却ファン１５０の吸い込み側の位置にあるときとで，冷却ファン１５０から噴出される風の流れは異なっている。冷却ファン１５０の噴出し側に参照マイク６１０が配置されている場合には，参照マイク６１０が風の流れの障害となるからである。したがって，参照マイク６１０をいずれの位置に配置するかにより，参照マイク６１０で検出される音波の周波数特性は異なっている。
【００３３】
参照マイク６１０の配置による周波数特性の違いを図４に示す。図４の横軸は，参照マイク６１０により検出された音波の周波数（Ｈｚ）である。図４の縦軸は，その周波数の音圧レベル（ｄＢ）である。図４に示すように，参照マイク６１０を冷却ファン１５０の噴出し側に配置した場合と，吸い込み側に配置した場合とを比較すると，周波数が数百Ｈｚ以上の高音側の周波数帯域では，両者に差異はみられない。一方，周波数が数百Ｈｚ以下の低音側の周波数帯域では，噴出し側に配置した場合の音圧レベルは，吸い込み側に配置した場合の音圧レベルよりも高い。
【００３４】
このように参照マイク６１０を配置する位置により，測定される音圧レベルは異なる。しかし実際には，冷却ファン１５０から発せられる騒音がそれほど異なるわけではない。しかし，参照マイク６１０が冷却ファン１５０の噴出し側の位置に配置されている場合には，参照マイク６１０は，音圧に加えて風圧をも拾ってしまう。この風圧によるノイズを一般にポップノイズや吹かれという。このポップノイズは，測定した音波の低音側に現れる。
【００３５】
一方，冷却ファン１５０の吸い込み側に参照マイク６１０を配置した場合には，参照マイク６１０がこのようなポップノイズを拾うことはない。そのため，低音側の音を打ち消すためには，参照マイク６１０を冷却ファン１５０の吸い込み側の位置に配置するほうがよい。
【００３６】
ただし，ユーザーが聞く画像形成装置１００の外部に漏れ出た音の波形は，冷却ファン１５０の噴出し側で測定される音の波形により近い。したがって，ポップノイズの影響のない高音側の音を打ち消すためには，参照マイク６１０を冷却ファン１５０の噴出し側の位置に配置するほうがよい。このように，冷却ファン１５０の噴出し側の位置と吸い込み側の位置とのいずれに参照マイク６１０を配置するかについては，一長一短である。
【００３７】
４−１．噴出し側
図５は，参照マイク６１０を冷却ファン１５０の噴出し側に配置したときの音圧レベルを示すグラフである。図５の横軸および縦軸は，図４と同様である。図５には，冷却ファン１５０を回転駆動するモーターＭへの印加電圧を変化させた場合における周波数特性の違いが示されている。
【００３８】
図５に示すように，モーターＭに印加する印加電圧が１２Ｖのときには，ピークＰ１，Ｐ２がある。ピークＰ１は，４００Ｈｚ近傍にあり，ピークＰ２は，８００Ｈｚ近傍にある。ピークＰ１は，冷却ファン１５０の基本周波数であると考えられる。ピークＰ２は，冷却ファン１５０の第１高調波であると考えられる。また，モーターＭに印加する印加電圧が１０Ｖのときには，ピークＰ３，Ｐ４はそれぞれ，基本周波数および第１高調波であると考えられる。このような基本周波数および高調波を騒音低減制御に用いるか否かは自由である。
【００３９】
図５に示すように，モーターＭに印加する印加電圧が大きいほど，冷却ファン１５０から発せられる騒音の音圧レベルは大きい。前述したように，モーターＭの印加電圧が大きいほど，冷却ファン１５０の回転数が大きくなるからである。図５では，図４に示した噴出し側と同様に，周波数の小さい低音側の周波数帯域で音圧レベルが大きい。
【００４０】
また，図５の領域Ｒ１は，モーターＭに印加する印加電圧が１２Ｖのときに，ポップノイズを拾ってしまう領域である。すなわち，参照マイク６１０により集音される波形の信頼性の低い領域である。図５の領域Ｒ２は，モーターＭに印加する印加電圧が１０Ｖのときに，ポップノイズを拾ってしまう領域である。すなわち，参照マイク６１０により集音される波形の信頼性の低い領域である。ここで，領域Ｒ１は，領域Ｒ２に比べて広い。領域Ｒ２より高音側の周波数帯域にまで位置している。つまり，冷却ファン１５０の回転数が速いほど，ポップノイズは高音側の周波数帯域にまで及ぶ。
【００４１】
４−２．吸い込み側
図６は，参照マイク６１０を冷却ファン１５０の吸い込み側に配置したときの音圧レベルを示すグラフである。図６の横軸および縦軸は，図４と同様である。図６には，冷却ファン１５０を回転駆動するモーターＭの出力電圧を変化させた場合における周波数特性の違いが示されている。
【００４２】
図６に示すように，参照マイク６１０を冷却ファン１５０の吸い込み側に配置した場合には，高音側の周波数帯域では，噴出し側（図５参照）の場合とほとんど変わらない。一方，低音側の周波数帯域では，モーターＭの印加電圧が小さい場合には，音圧レベルは高音側と比較してやや上昇している。しかし，モーターＭの印加電圧が大きい場合には，音圧レベルのこのような上昇はほとんどみられない。
【００４３】
４−３．噴出し側と吸い込み側との比較
冷却ファン１５０を噴出し側に配置した場合（図５）と吸い込み側に配置した場合（図６）との比較について説明する。冷却ファン１５０を回転駆動するモーターＭに印加する印加電圧が６Ｖおよび８Ｖの線では，図５と図６との間に違いがほとんどみられない。一方，モーターＭに印加する印加電圧が１０Ｖおよび１２Ｖの線では，図５と図６との間で顕著な違いがある。
【００４４】
前述のように，冷却ファン１５０を噴出し側に配置した場合（図５）には，低音側の周波数帯域で音圧レベルが上昇する。その音圧レベルの上昇，すなわち測定値のズレは，モーターＭへの印加電圧が大きいほど，大きい。モーターＭの回転数を速くするほど，参照マイク６１０に当たる風圧が大きいものとなるからである。上記のように，参照マイク６１０の配置によって，音圧レベルの強度分布は様々であり，それぞれの強度に応じて逆位相波形を生成する必要がある。
【００４５】
５．騒音低減方法の基本的原理
ここで本形態の騒音低減方法の基本的な原理について説明する。図７は，ある時刻における音波の波形を表したグラフである。また，実際には種々の周波数の波形の重ね合わせであるが，理解の簡単のために，図７では単音の周波数の波形が描かれている。図７の上段のグラフ（図７（Ａ））は，冷却ファン１５０の発する音波の波形を示すグラフである。図７の中段のグラフ（図７（Ｂ））は，逆位相スピーカー６３０の発する音波の波形を示すグラフである。図７の下段のグラフ（図７（Ｃ））は，冷却ファン１５０の発する音波と逆位相スピーカー６３０の発する音波との合成音の波形を示すグラフである。
【００４６】
図７（Ａ）のグラフの横軸は，冷却ファン１５０からの距離を示している。原点は，冷却ファン１５０の位置である。図７（Ｂ）および図７（Ｃ）の原点も，図７（Ａ）と同様ものとして描いてある。逆位相スピーカー６３０は，冷却ファン１５０の近くの位置に配置されており，誤差検出マイク６２０は，冷却ファン１５０から離れた位置に配置されているからである。したがって，冷却ファン１５０と逆位相スピーカー６３０とのいずれの位置を原点としてもよい。図７の各グラフの縦軸はいずれも，音波の振幅を示している。図７の上段のグラフおよび中段のグラフにおける振幅は２Ａである。
【００４７】
図７の上段のグラフと図７の中段のグラフとを比較すると次のようである。ここで，これらのグラフの原点を周期の開始地点とすると，原点から４Ｂだけ離れた地点がその周期の終了地点である。
冷却ファンからの距離 Ｂ ２Ｂ ３Ｂ ４Ｂ
冷却ファンの音波の振幅の値 ―Ａ ０ Ａ ０
逆位相スピーカーからの音波の振幅の値 Ａ ０ −Ａ ０
このように，逆位相スピーカー６３０の音波（図７の中段のグラフ）の位相は，冷却ファン１５０の音波（図７の上段のグラフ）の位相と逆位相となっている。
【００４８】
そして，冷却ファン１５０から発せられる音波と，逆位相スピーカー６３０から発せられる音波とを重ね合わせることにより，図７の下段のグラフに示すように合成音の波形が得られる。図７の下段のグラフでは，合成音の波形は定常的にゼロである。
【００４９】
ただし，実際には，合成音の波形にはノイズがのる。このノイズには種々の原因が考えられる。そのうちの一つとして，冷却ファン１５０の音波を完全に打ち消す波形を得ることが困難であることが挙げられる。そのために，信号処理部３１０により生成される逆位相波形にフィードバックを施す。
【００５０】
その逆位相波形にフィードバックを施すために，誤差検出マイク６２０を用いる。ここで，誤差検出マイク６２０により測定される音波の振幅がゼロであればよい。これにより，合成音の波形は，より定常的にゼロに近い波形となる。
【００５１】
６．騒音低減フロー
図８に，本形態に係る騒音低減フローを説明するためのフローチャートを示す。まず，参照マイク６１０により，冷却ファン１５０の発する騒音を計測する（Ｓ１０１）。ここで，冷却ファン１５０が一定速度で回転している場合には，冷却ファン１５０が発する音の波形はほぼ同じ波形の繰り返しである。次に，信号処理部３１０が，計測された音波の逆位相音，すなわち逆位相波形を生成する（Ｓ１０２）。次に，逆位相スピーカー６３０がその生成された逆位相音を発する（Ｓ１０３）。次に，誤差検出マイク６２０により，冷却ファン１５０からの音波と逆位相スピーカー６３０からの音波とを合成した合成音を計測する（Ｓ１０４）。
【００５２】
次に，信号処理部３１０は，計測した合成音の波形がゼロになるように，振幅および位相を調整する（Ｓ１０５）。例えば，合成波の振幅が冷却ファン１５０の振幅と同じ向きであった場合には，逆位相波形の振幅を大きくする。逆に，合成波の振幅が冷却ファン１５０の振幅と逆向きであった場合には，逆位相波形の振幅を小さくする。
【００５３】
次に，騒音低減制御の終了指示があったか否かを確認する（Ｓ１０６）。騒音低減制御の終了指示があった場合には（Ｓ０１５：Ｙｅｓ），騒音低減制御を終了する。騒音低減制御の終了指示が未だない場合には（Ｓ１０５：Ｎｏ），Ｓ１０５に進む。つまり，フィードバックをかけ続ける。
【００５４】
以上説明したように，本形態の画像形成装置１００は，冷却ファン１５０から発生する騒音を参照マイク６１０により測定し，その音波の逆位相波形の音波を逆位相スピーカー６３０から発生させることにより，騒音を低減させるものである。また，騒音と逆位相音との合成音を測定する誤差検出マイク６２０を有しているため，信号処理部３１０により生成される音波にフィードバックをかけることができる。
【００５５】
７．変形例等
７−１．マイクのスクリーン
本形態では，冷却ファン１５０の噴出し側の位置に参照マイク６１０を配置することとした。その際に，参照マイク６１０は，剥き出しの状態で配置されている。しかし，参照マイク６１０に，冷却ファン１５０からの風の影響を少なくするスクリーン部材を配置することとしてもよい。これにより，前述したポップノイズや吹かれと呼ばれる現象の発生を抑制することができる。
【００５６】
例えば，図１０に示すように，参照マイク６１０にスポンジ７１０を被せることとしてもよい。また，図１１に示すように，冷却ファン１５０と参照マイク６１０との間にポップガード７２０を配置することとしてもよい。これらスポンジ７１０やポップガード７２０は，冷却ファン１５０により発生される風を緩和する緩衝部材である。
【００５７】
７−２．その他の回転部品
本形態では，騒音源として冷却ファン１５０を例に挙げて説明した。しかし，画像形成装置１００の内部には，冷却ファン１５０以外にも，感光体ドラム２１や，定着装置１３０や，１次転写ローラー１１１や，２次転写ローラー１１５や，中間転写ベルト１０１などのように，回転駆動を受けて回転する回転部品がある。これらの回転部品の回転もしくはモーターＭの回転により騒音が発生する。本形態では，フィードバックを行うことにより，これらの回転部品もしくは駆動部から発生する騒音も低減させることができる。
【００５８】
７−３．基本周波数
図５や図６に示すように，基本周波数近傍で音圧レベルが高いものとなっている。そのため，冷却ファン１５０の基本周波数近傍の音圧レベルを減少させれば，その場合であっても騒音を打ち消す効果がある。したがって，冷却ファン１５０の基本周波数の近傍，例えば基本周波数±５０Ｈｚの範囲内の周波数帯域について，信号処理部３１０が逆位相波形を生成することとすればよい。
【００５９】
８．まとめ
以上，詳細に説明したように，本実施の形態に係る画像形成装置は，冷却ファン１５０の発する音波を計測するとともに，その計測した音波と逆位相の逆位相波形を生成してその逆位相波形の音波を逆位相スピーカー６３０から発するものである。この逆位相スピーカー６３０から発せられる音波により，冷却ファン１５０により発せられる音は低減される。また，常にフィードバックがかかっているので，冷却ファン１５０以外に騒音を発生している場合にも，その騒音を低減することができる。これにより，騒音を低減することのできる画像形成装置が実現されている。
【００６０】
なお，本実施の形態は単なる例示にすぎず，本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に，その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良，変形が可能である。例えば，画像形成装置は，片面印刷のものであっても，両面印刷のものであってもよい。また，カラー印刷のものに限らない。カラー印刷でない場合には，画質低下判定値については，１色のみについて算出すればよい。そして，画像形成装置は，プリンターであってもよい。また，読み取った画像を印刷ジョブとして公衆回線により送信する画像読取装置および画像形成装置に適用することができる。もちろん，複合機であってもよい。また，トナーの種類によらず適用できる。
【００６１】
（第２の実施形態）
第２の実施形態について説明する。本形態の画像形成装置の機械的構成は，第１の実施形態の画像形成装置１００とほぼ同様である。本形態の画像形成装置が第１の実施形態の画像形成装置１００と異なる点は，冷却ファン１５０が噴出し側に配置されていることと，騒音低減部６００により実行される騒音低減制御である。したがって，その相違点を中心に説明する。
【００６２】
１．冷却ファンの回転数
本形態の画像形成装置の機械的構成は，第１の実施形態の画像形成装置１００とほぼ同じであるため，第１の実施形態と同様に画像形成装置１００と表記することとする。ただし本形態では，冷却ファン１５０を噴出し側の位置に配置することとし，吸い込み側の位置には配置しない。前述したように，逆位相音の位相および振幅を調整する制御を行うには，参照マイク６１０を冷却ファン１５０の噴出し側の位置に配置することが好ましいからである。
【００６３】
そして本形態では，冷却ファン１５０の回転数を，自由に制御することとする。その場合，画像形成装置１００の内部で発生する熱量に応じて，冷却ファン１５０の回転数を設定すればよい。つまり，画像形成を行わない待機時には冷却ファン１５０の回転数の値として低速の回転数を設定し，画像形成を行う画像形成時には冷却ファン１５０の回転数の値として高速の回転数を設定するのである。
【００６４】
図１２は，冷却ファン１５０の回転数を設定する場合の１例を示すグラフである。図１２の横軸は，時間である。図１２の縦軸は，冷却ファン１５０の回転数である。図１２に示すように，画像形成を行わない待機中の場合には，冷却ファン１５０の回転数として毎分１０００回転とする。ここで待機中における冷却ファン１５０の回転数は，厚紙に画像形成を行う場合の冷却ファン１５０の回転数より小さい。そして，厚紙に画像形成を行う場合の冷却ファン１５０の回転数は，普通紙に画像形成を行う場合の冷却ファン１５０の回転数より小さい。
【００６５】
画像形成を行う場合には，画像形成に供するシートが普通紙であるかそれより厚みの厚い厚紙であるかによって冷却ファン１５０に設定する回転数を変える。普通紙に画像形成を行う場合には，冷却ファン１５０に設定する回転数として毎分３０００回転とする。つまり，冷却ファン１５０の回転数を上昇させるのである。厚紙に画像形成を行う場合には，冷却ファン１５０に設定する回転数として毎分２０００回転とする。つまり，待機中の後に厚紙に画像形成を行う場合には，冷却ファン１５０の回転数を上昇させる。普通紙に画像形成を行った後に厚紙に画像形成を行う場合には，冷却ファン１５０の回転数を下降させるのである。これにより，画像形成装置１００の内部を好適に冷却することができる。
【００６６】
しかし，図４および図５の説明のところで述べたように，冷却ファン１５０の回転数が大きいほど，低音側の周波数帯域の測定は困難である。その場合には，信号処理部３１０により生成される逆位相波形は，冷却ファン１５０からの騒音を打ち消すのに必ずしも好適でないことがある。騒音の高周波成分を打ち消すことはできても，騒音の低周波成分を打ち消すことは困難である。さらには，冷却ファン１５０の音波の波形と逆位相スピーカー６３０の波形とが重なり合うことで，振幅が増大するおそれもある。つまり，騒音が大きくなるおそれがある。
【００６７】
したがって本形態では，測定の困難な低周波領域をカットした逆位相音を発生させる。つまり，予め定めた周波数閾値以上の周波数帯域のみ成分をもつ逆位相音を発生させるのである。そのため，逆位相音における周波数閾値未満の周波数帯域の成分はゼロである。この周波数閾値として，冷却ファン１５０の回転数により異なった値を設定することとすればよい。冷却ファン１５０の回転数が大きいほど，この周波数閾値を高音側に設定すればよい。
【００６８】
そのために，画像形成装置１００の動作モードに応じて，異なる周波数閾値を設定する。その場合には，次のような関係式が成り立つ。
Ａ ＜ Ｂ ＜ Ｃ ＜ Ｄ ＜ Ｅ
Ａ：動作モードがスリープ中の場合に適用する周波数閾値
Ｂ：動作モードが待機中の場合に適用する周波数閾値
Ｃ：動作モードが画像安定化処理中の場合に適用する周波数閾値
Ｄ：厚紙に画像形成中の場合に適用する周波数閾値
Ｅ：普通紙に画像形成中の場合に適用する周波数閾値
【００６９】
２．騒音低減フロー
本形態の騒音低減フローについて図１３のフローチャートにより説明する。
【００７０】
Ｓ２１０：
まず，画像形成装置１００の動作モードを確認する。画像形成装置１００の動作モードがスリープ中である否かを確認する（Ｓ２１０）。ここで，動作モードがスリープ中である場合には（Ｓ２１０：Ｙｅｓ），後述するＳ２１１に進む。動作モードがスリープ中でない場合には（Ｓ２１０：Ｎｏ），Ｓ２２０に進む。
【００７１】
Ｓ２２０：
Ｓ２２０では，画像形成装置１００の動作モードが待機中であるか否かを判断する。動作モードが待機中である場合には（Ｓ２２０：Ｙｅｓ），後述するＳ２２１に進む。動作モードが待機中でない場合には（Ｓ２２０：Ｎｏ），Ｓ２３０に進む。
【００７２】
Ｓ２３０：
Ｓ２３０では，画像形成装置１００の動作モードが画像安定化処理中であるか否かを判断する。画像安定化処理とは，画像読取部２１０により読み取られた画像イメージを加工して，より鮮明な画像イメージとする処理をいう。動作モードが画像安定化処理中である場合には（Ｓ２３０：Ｙｅｓ），後述するＳ２３１に進む。動作モードが画像安定化処理中でない場合には（Ｓ２３０：Ｎｏ），Ｓ２４０に進む。
【００７３】
Ｓ２４０：
Ｓ２４０では，画像形成装置１００の動作モードが印刷中であるシートの種類を判断する。動作モードが厚紙を印刷中である場合には（Ｓ２４０：Ｙｅｓ），後述するＳ２４１に進む。動作モードが普通紙を印刷中である場合には（Ｓ２４０：Ｎｏ），Ｓ２５１に進む。
【００７４】
Ｓ２１１以降：
Ｓ２１１では，冷却ファン１５０の回転による騒音を参照マイク６１０により測定する。次に，信号処理部３１０が，測定された音波の周波数特性を解析する（Ｓ２１２）。続いて，信号処理部３１０が，予め定めた周波数閾値Ａ以上の周波数帯域について，逆位相波形を生成する（Ｓ２１３）。それに加えて，逆位相スピーカー６３０が，生成された逆位相波形の音波を発生する（Ｓ２１３）。
【００７５】
Ｓ２２１以降：
Ｓ２２１では，冷却ファン１５０の回転による騒音を参照マイク６１０により測定する。次に，信号処理部３１０が，測定された音波の周波数特性を解析する（Ｓ２２２）。続いて，信号処理部３１０が，予め定めた周波数閾値Ｂ以上の周波数帯域について，逆位相波形を生成する（Ｓ２２３）。それに加えて，逆位相スピーカー６３０が，生成された逆位相波形の音波を発生する（Ｓ２２３）。
【００７６】
Ｓ２３１以降：
Ｓ２３１では，冷却ファン１５０の回転による騒音を参照マイク６１０により測定する。次に，信号処理部３１０が，測定された音波の周波数特性を解析する（Ｓ２３２）。続いて，信号処理部３１０が，予め定めた周波数閾値Ｃ以上の周波数帯域について，逆位相波形を生成する（Ｓ２３３）。それに加えて，逆位相スピーカー６３０が，生成された逆位相波形の音波を発生する（Ｓ２３３）。
【００７７】
Ｓ２４１以降：
Ｓ２４１では，冷却ファン１５０の回転による騒音を参照マイク６１０により測定する。次に，信号処理部３１０が，測定された音波の周波数特性を解析する（Ｓ２４２）。続いて，信号処理部３１０が，予め定めた周波数閾値Ｄ以上の周波数帯域について，逆位相波形を生成する（Ｓ２４３）。それに加えて，逆位相スピーカー６３０が，生成された逆位相波形の音波を発生する（Ｓ２４３）。
【００７８】
Ｓ２５１以降：
Ｓ２５１では，冷却ファン１５０の回転による騒音を参照マイク６１０により測定する。次に，信号処理部３１０が，測定された音波の周波数特性を解析する（Ｓ２５２）。続いて，信号処理部３１０が，予め定めた周波数閾値Ｅ以上の周波数帯域について，逆位相波形を生成する（Ｓ２５３）。それに加えて，逆位相スピーカー６３０が，生成された逆位相波形の音波を発生する（Ｓ２５３）。
【００７９】
以上説明したように，本形態では画像形成装置１００の動作モードに応じて異なる周波数閾値（Ａ〜Ｅ）を設定して，その周波数閾値（Ａ〜Ｅ）以上の周波数帯域について逆位相波形を生成するとともに，その逆位相波形を逆位相スピーカー６３０から発生させる。これにより，騒音の低減を図った画像形成装置が実現されている。
【００８０】
３．変形例
３−１．騒音低減フロー
本形態では，画像形成装置１００の動作モードを詳細に分類して，その動作モードに応じて，冷却ファン１５０の騒音低減フローを実施することとした。しかし，動作モードの分類を，もっと粗くしても構わない。例えば，図１４に示すように，スリープ中または待機中の場合と，画像形成中の場合との２つの場合に分類することとしてもよい。逆に，もっと細かくしてもよい。
【００８１】
まず，画像形成装置１００の動作モードがスリープ中である否かを確認する（Ｓ３１０）。動作モードがスリープ中である場合には（Ｓ３１０：Ｙｅｓ），Ｓ３１１に進む。そうでなければ（Ｓ３１０：Ｎｏ），Ｓ３２０に進む。Ｓ３２０では，動作モードが待機中であるか否かを判断する。動作モードが待機中である場合には（Ｓ３２０：Ｙｅｓ），Ｓ３１１に進む。動作モードが待機中でない場合には（Ｓ３２０：Ｎｏ），Ｓ３２１に進む。
【００８２】
Ｓ３１１では，冷却ファン１５０の回転による騒音を参照マイク６１０により測定する。次に，信号処理部３１０が，測定された音波の周波数特性を解析する（Ｓ３１２）。続いて，信号処理部３１０が，予め定めた周波数閾値Ａ以上の周波数帯域について，逆位相波形を生成する（Ｓ３１３）。それに加えて，逆位相スピーカー６３０が，生成された逆位相波形の音波を発生する（Ｓ３１３）。
【００８３】
Ｓ３２１では，冷却ファン１５０の回転による騒音を参照マイク６１０により測定する。次に，信号処理部３１０が，測定された音波の周波数特性を解析する（Ｓ３２２）。続いて，信号処理部３１０が，予め定めた周波数閾値Ｂ以上の周波数帯域について，逆位相波形を生成する（Ｓ３２３）。しかし，逆位相スピーカー６３０が，生成された逆位相波形の音波を発生しない（Ｓ３２３）。
【００８４】
冷却ファン１５０の回転数が高くなると，冷却ファン１５０の近傍に配置されている参照マイク６１０に冷却ファン１５０の風が強く当たる。そのために，冷却ファン１５０の発する音波の低周波数領域を正確に検出することが困難である。つまり，この場合に冷却ファン１５０の音波を正確に打ち消すことは困難である。したがって，この場合には逆位相スピーカー６３０から音波を発生させないこととする。逆位相スピーカー６３０から適正でない音波を発生させれば，騒音を打ち消すどころか，かえって騒音となるおそれがあるからである。
【００８５】
４．まとめ
以上，詳細に説明したように，本実施の形態に係る画像形成装置は，冷却ファン１５０の発する音波を計測するとともに，その計測した音波と逆位相の逆位相波形を生成してその逆位相波形の音波を逆位相スピーカー６３０から発するものである。この逆位相スピーカー６３０から発せられる音波により，冷却ファン１５０により発せられる音は低減される。また，常にフィードバックがかかっているので，冷却ファン１５０以外に騒音を発生している場合にも，その騒音を低減することができる。これにより，騒音を低減することのできる画像形成装置が実現されている。
【００８６】
なお，本実施の形態は単なる例示にすぎず，本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に，その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良，変形が可能である。例えば，画像形成装置は，片面印刷のものであっても，両面印刷のものであってもよい。また，カラー印刷のものに限らない。カラー印刷でない場合には，画質低下判定値については，１色のみについて算出すればよい。そして，画像形成装置は，プリンターであってもよい。また，読み取った画像を印刷ジョブとして公衆回線により送信する画像読取装置および画像形成装置に適用することができる。もちろん，複合機であってもよい。また，トナーの種類によらず適用できる。
【符号の説明】
【００８７】
１…画像形成部
１０…現像ユニット
２０…感光体ユニット
２１…感光体ドラム
３０…露光装置
１００…画像形成装置
１５０…冷却ファン
２１０…画像読取部
２３０…タッチパネル
３００…制御部
３１０…信号処理部
６００…騒音低減部
６１０…参照マイク
６２０…誤差検出マイク
６３０…逆位相スピーカー
【技術分野】
【０００１】
本発明は，画像形成装置に関する。さらに詳細には，装置内部を冷却する冷却ファン等から発生する騒音の低減を図った画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置では，装置内部の各部が発熱する。例えば，画像形成を行う画像形成部や，転写されたトナー像をシートに定着する定着装置などが主な発熱源である。これらの発熱源および装置内部を冷却するために，画像形成装置の内部に冷却ファンが設けられることがある。
【０００３】
しかし，冷却ファンは，その回転により騒音を発生する。このように回転駆動を受ける回転部品は，騒音を発生する。画像形成装置は，オフィス等で使用されるものであり，このような騒音を可能な限り抑制することが好ましい。そこで，このような騒音を抑制する消音装置が開発されてきている。例えば，特許文献１には，モーターやファン等の回転部品の騒音の周波数を検出する受信部と，検出した周波数情報を記憶する記憶部と，外部の音を収録する音収録部と，検出した騒音に対して逆位相の音声信号を生成する音声信号生成部と，その生成した音声信号を音として発生する音発生部とを有する消音装置（アクティブノイズキャンセラー：ＡＮＣ）が開示されている（特許文献１の請求項１，２および図２，図４等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１７１４８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このように騒音源とは別に，それとは逆位相の音波を別途発生させることにより消音する消音装置をアクティブノイズキャンセラーという。特許文献１に記載の消音装置では，音発生部は，予め記憶してある音波と逆位相の音波を発生させるのみである。そのため，ファンが所定の回転数で回転するような場合にはよい。しかし，ファンの回転数が時間的に変化するような場合には，その変化に応じた音波を生成することは困難である。すなわち，十分な消音効果が得られない。
【０００６】
本発明は，前述した従来の技術が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは，装置内部を冷却する冷却ファン等の回転部品が発生する騒音の低減を図った画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この課題の解決を目的としてなされた本発明の画像形成装置は，画像形成装置の内部の回転部品を回転駆動する駆動部と，回転部品もしくは駆動部の回転音を受信する第１の音波受信部と，第１の音波受信部により受信された音波の逆位相波形を生成する逆位相波形生成部と，逆位相波形生成部により生成された逆位相波形の音波を発生する音波発生部と，回転部品もしくは駆動部の回転音と，音波発生部により発生される音波との合成音を受信する第２の音波受信部と，第２の音波受信部により受信される合成音を小さくするように，逆位相波形を修正して修正波形を生成する修正部とを有するものである。そして，音波発生部は，修正部による修正波形の生成後には，逆位相波形に代えて修正波形の音波を発生するものである。かかる画像形成装置では，冷却ファン等の回転部品や駆動部から
発せられる騒音を低減することができる。合成音を集音してフィードバックすることにより，修正部が逆位相波形を修正するために，騒音を低減する効果は高い。
【０００８】
上記に記載の画像形成装置において，逆位相波形生成部は，画像形成装置の動作モードがスリープ状態である場合に，予め定めた第１の周波数閾値以上の周波数帯域について逆位相信号を生成するものであるとよい。ポップノイズの影響を受けやすい低音側の周波数帯域を除く周波数帯域で，騒音を低減することができるからである。
【０００９】
上記に記載の画像形成装置において，逆位相波形生成部は，画像形成装置の動作モードが待機状態である場合に，第１の周波数閾値以上である第２の周波数閾値以上の周波数帯域について逆位相信号を生成するものであるとよい。ポップノイズの影響を受けやすい低音側の周波数帯域を除く周波数帯域で，騒音を低減することができるからである。
【００１０】
上記に記載の画像形成装置において，逆位相波形生成部は，画像形成装置の動作モードが画像安定化処理中である場合に，第２の周波数閾値より大きい第３の周波数閾値以上の周波数帯域について逆位相信号を生成するとともに，画像形成装置の動作モードが厚紙に画像形成している状態である場合に，第３の周波数閾値より大きい第４の周波数閾値以上の周波数帯域について逆位相信号を生成するとともに，画像形成装置の動作モードが普通紙に画像形成している状態である場合に，第４の周波数閾値より大きい第５の周波数閾値以上の周波数帯域について逆位相信号を生成するものであるとよい。回転部品の回転が速い場合にも，ポップノイズの影響を受けにくい周波数帯域で，騒音を低減することができるからである。
【００１１】
上記に記載の画像形成装置において，回転部品のうちの少なくとも１つは，画像形成装置の内部を冷却する冷却ファンであるとよい。冷却ファンから発生する騒音を好適に低減することができるからである。
【００１２】
上記に記載の画像形成装置において，第１の音波受信部は，冷却ファンの吸い込み側の位置に配置されているものであるとよい。ポップノイズの発生しにくい状況で，冷却ファンからの騒音を集音できるからである。
【００１３】
上記に記載の画像形成装置において，第１の音波受信部は，冷却ファンの噴出し側の位置に配置されているものであるとよい。画像形成装置の外部に漏れる騒音に近い騒音を集音して，騒音を低減することができるからである。
【００１４】
上記に記載の画像形成装置において，冷却ファンと第１の音波受信部との間には，冷却ファンにより発生される風を緩和する緩衝部材が配置されているとよい。ポップノイズを発生しにくい状況で，冷却ファンからの騒音を集音できるからである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば，装置内部を冷却する冷却ファン等の回転部品が発生する騒音の低減を図った画像形成装置が提供されている。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施形態に係る画像形成装置を説明するための概略構成図である。
【図２】実施形態に係る画像形成装置の騒音低減部の構成を説明するための概念図である。
【図３】実施形態に係る画像形成装置の制御系を示すブロック図である。
【図４】実施形態に係る画像形成装置の騒音低減部において参照マイクを冷却ファンの噴出し側または吸い込み側に配置した場合の周波数特性を示すグラフである。
【図５】実施形態に係る画像形成装置の騒音低減部において参照マイクを冷却ファンの噴出し側に配置した場合の周波数特性を示すグラフである。
【図６】実施形態に係る画像形成装置の騒音低減部において参照マイクを冷却ファンの吸い込み側に配置した場合の周波数特性を示すグラフである。
【図７】実施形態に係る画像形成装置において冷却ファンの発する音波と逆位相スピーカーの発する音波とこれらの合成音とを示すグラフである。
【図８】第１の実施形態に係る画像形成装置の騒音低減部による騒音低減処理を説明するためのフローチャートである。
【図９】実施形態に係る画像形成装置の騒音低減部において参照マイクを冷却ファンの吸い込み側に配置した場合を説明するための概念図である。
【図１０】実施形態に係る画像形成装置の別の騒音低減部を説明するための概念図（その１）である。
【図１１】実施形態に係る画像形成装置の別の騒音低減部を説明するための概念図（その２）である。
【図１２】第２の実施形態に係る画像形成装置での冷却ファンの回転数を示すグラフである。
【図１３】第２の実施形態に係る画像形成装置の騒音低減部による騒音低減処理を説明するためのフローチャート（その１）である。
【図１４】第２の実施形態に係る画像形成装置の騒音低減部による騒音低減処理を説明するためのフローチャート（その２）である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下，本発明を具体化した実施の形態について，添付図面を参照しつつ詳細に説明する。本形態は，画像形成装置について，本発明を具体化したものである。
【００１８】
（第１の実施形態）
１．画像形成装置
本形態の画像形成装置１００は，図１に示すように，各色の画像形成部１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋを有するタンデム方式のカラーコピー機である。画像形成装置１００は，１次転写ローラー１１１と，中間転写ベルト１０１と，２次転写ローラー１１５と，給紙カセット１１２と，搬送経路１１４と，定着装置１３０と，画像読取部２１０と，タッチパネル２３０とを有している。また，画像形成装置１００は，冷却ファン１５０と，モーターＭと，騒音低減部６００と，制御部３００とを有している。
【００１９】
画像形成部１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋはそれぞれ，感光体ユニット２０と，現像ユニット１０とを有している。図１では，代表して１Ｙにより描かれている。感光体ユニット２０は，感光体ドラム２１を有している。感光体ドラム２１は，トナー像を担持するための像担持体である。露光装置３０は，感光体ドラム２１の表面に静電潜像を書き込むためのものである。現像ユニット１０は，感光体ドラム２１上の静電潜像にトナーを付与して現像するためのものである。
【００２０】
１次転写ローラー１１１と，中間転写ベルト１０１と，２次転写ローラー１１５とは，感光体ドラム２１上に現像されたトナー像をシートＰに転写するための転写部である。シートＰは，給紙カセット１１２から給紙され，搬送経路１１４を通って，２次転写ローラー１１５の箇所でトナー像を転写される。トナー像を転写されたシートＰは，その後定着装置１３０の箇所に搬送される。定着装置１３０は，シートＰを加熱するとともに加圧し，トナー像をシートＰに定着させるためのものである。
【００２１】
画像読取部２１０は，画像読取部２１０の上に載置された原稿を画像イメージとして読み取るためのものである。タッチパネル２３０は，ユーザによる画像形成の指示を受け付けるための操作表示部である。
【００２２】
冷却ファン１５０は，画像形成装置１００の本体の内部を冷却するためのものである。そして，モーターＭの回転駆動を受けて回転する回転部品である。モーターＭは，冷却ファン１５０を回転駆動するための駆動部である。また，感光体ドラム２１や１次転写ローラー１１１等の転写部等をも回転駆動させるものである。騒音低減部６００は，冷却ファン１５０の発する騒音を低減するためのものである。制御部３００は，騒音低減部６００をも制御するためのものである。また，制御部３００は，画像形成部１をはじめ，画像形成装置１００の各部を制御する。なお，冷却ファン１５０および騒音低減部６００の位置関係については，後に詳しく述べる。
【００２３】
２．騒音低減部
本形態の騒音低減部６００の概略構成を図２に示す。騒音低減部６００は，図２に示すように，参照マイク６１０と，誤差検出マイク６２０と，逆位相スピーカー６３０と，信号処理部３１０とを有している。
【００２４】
参照マイク６１０は，冷却ファン１５０の発する回転音を受信する音波受信部である。参照マイク６１０は，冷却ファン１５０の噴出し側の位置もしくは吸い込み側の位置に配置されている。つまり，冷却ファン１５０から送風される風の下流側の位置もしくは上流側の位置に配置されている。ただし，後述する逆位相音の位相および振幅を調整する制御を行うには，参照マイク６１０を冷却ファン１５０の噴出し側の位置に配置することが好ましい。そして，参照マイク６１０は，冷却ファン１５０からそれほど離れていない位置に配置されている。冷却ファン１５０からの騒音を好適に集音するためである。
【００２５】
誤差検出マイク６２０は，冷却ファン１５０の発する回転音と逆位相スピーカー６３０の発する逆位相音との合成音を受信するための音波受信部である。誤差検出マイク６２０は，冷却ファン１５０および逆位相スピーカー６３０からやや離れた位置に配置されている。冷却ファン１５０からの音波と逆位相スピーカー６３０からの音波との合成音を好適に集音するためである。したがって，冷却ファン１５０と誤差検出マイク６２０との間の距離は，冷却ファン１５０と参照マイク６１０との間の距離よりも長い。なお，誤差検出マイク６２０は，冷却ファン１５０と逆位相スピーカー６３０とを結ぶ線分上以外の位置に配置されている。合成音を好適に受信するためである。
【００２６】
逆位相スピーカー６３０は，信号処理部３１０により生成された逆位相波形の音波を発する音波発生部である。ここで逆位相波形の音波とは，参照マイク６１０により検出された音波と逆位相の波形の音波のことである。そして逆位相スピーカー６３０は，後述するように，逆位相波形に修正が加えられた後には，逆位相波形に代えてその修正後の修正波形の音波を発生するものである。逆位相スピーカー６３０は，冷却ファン１５０の位置からそれほど離れていない位置に配置されている。冷却ファン１５０と逆位相スピーカー６３０との間の距離は，冷却ファン１５０と誤差検出マイク６２０との間の距離よりも短い。
【００２７】
信号処理部３１０は，参照マイク６１０により受信された音波の逆位相波形を生成するための逆位相波形生成部である。信号処理部３１０は，逆位相波形を修正して修正波形を生成するための修正部も兼ねている。この修正は，後述するように，誤差検出マイク６２０で受信される合成音が小さくするように実行される。つまり，信号処理部３１０は，誤差検出マイク６２０により受信された合成音をフィードバックすることにより修正波形を生成するのである。
【００２８】
３．画像形成装置の制御系
本形態の画像形成装置１００の制御系を示すブロック図を図３に示す。画像形成装置１００は，図１や図２に示したものの他に，画像処理部３６０と，ＲＯＭ４１０と，ＲＡＭ４２０と，データ記憶部４３０と，通信部４４０とを有している。
【００２９】
画像処理部３６０は，画像読取部２１０により読み取られた画像イメージを加工するためのものである。ＲＯＭ４１０およびＲＡＭ４２０は，画像形成装置１００の本体に付属されている記憶部である。ＲＡＭ４２０は，画像イメージを電子データ化する際に作業領域として使用される。データ記憶部４３０は，電子データ化された各種データを保存しておくための記憶部である。通信部４４０は，画像形成装置１００の外部のネットワーク５００と相互に通信するためのものである。
【００３０】
騒音低減部６００では，参照マイク６１０により受信された音波の波形情報が，信号処理部３１０に入力される。そして，信号処理部３１０は，逆位相波形を生成して逆位相スピーカー６３０にその波形情報を送信する。なお，信号処理部３１０には，誤差検出マイク６２０からも波形情報が入力されるようになっている。逆位相波形を修正するためである。
【００３１】
４．マイクの配置位置と冷却ファンの騒音
ここで，参照マイク６１０の位置を変えた場合に，冷却ファン１５０から発せられる騒音がどのように変わるかについて説明する。参照マイク６１０を配置する位置とは，前述のように，冷却ファン１５０の噴出し側と吸い込み側とのいずれかの位置である。
【００３２】
参照マイク６１０が冷却ファン１５０の噴出し側の位置にあるときと，冷却ファン１５０の吸い込み側の位置にあるときとで，冷却ファン１５０から噴出される風の流れは異なっている。冷却ファン１５０の噴出し側に参照マイク６１０が配置されている場合には，参照マイク６１０が風の流れの障害となるからである。したがって，参照マイク６１０をいずれの位置に配置するかにより，参照マイク６１０で検出される音波の周波数特性は異なっている。
【００３３】
参照マイク６１０の配置による周波数特性の違いを図４に示す。図４の横軸は，参照マイク６１０により検出された音波の周波数（Ｈｚ）である。図４の縦軸は，その周波数の音圧レベル（ｄＢ）である。図４に示すように，参照マイク６１０を冷却ファン１５０の噴出し側に配置した場合と，吸い込み側に配置した場合とを比較すると，周波数が数百Ｈｚ以上の高音側の周波数帯域では，両者に差異はみられない。一方，周波数が数百Ｈｚ以下の低音側の周波数帯域では，噴出し側に配置した場合の音圧レベルは，吸い込み側に配置した場合の音圧レベルよりも高い。
【００３４】
このように参照マイク６１０を配置する位置により，測定される音圧レベルは異なる。しかし実際には，冷却ファン１５０から発せられる騒音がそれほど異なるわけではない。しかし，参照マイク６１０が冷却ファン１５０の噴出し側の位置に配置されている場合には，参照マイク６１０は，音圧に加えて風圧をも拾ってしまう。この風圧によるノイズを一般にポップノイズや吹かれという。このポップノイズは，測定した音波の低音側に現れる。
【００３５】
一方，冷却ファン１５０の吸い込み側に参照マイク６１０を配置した場合には，参照マイク６１０がこのようなポップノイズを拾うことはない。そのため，低音側の音を打ち消すためには，参照マイク６１０を冷却ファン１５０の吸い込み側の位置に配置するほうがよい。
【００３６】
ただし，ユーザーが聞く画像形成装置１００の外部に漏れ出た音の波形は，冷却ファン１５０の噴出し側で測定される音の波形により近い。したがって，ポップノイズの影響のない高音側の音を打ち消すためには，参照マイク６１０を冷却ファン１５０の噴出し側の位置に配置するほうがよい。このように，冷却ファン１５０の噴出し側の位置と吸い込み側の位置とのいずれに参照マイク６１０を配置するかについては，一長一短である。
【００３７】
４−１．噴出し側
図５は，参照マイク６１０を冷却ファン１５０の噴出し側に配置したときの音圧レベルを示すグラフである。図５の横軸および縦軸は，図４と同様である。図５には，冷却ファン１５０を回転駆動するモーターＭへの印加電圧を変化させた場合における周波数特性の違いが示されている。
【００３８】
図５に示すように，モーターＭに印加する印加電圧が１２Ｖのときには，ピークＰ１，Ｐ２がある。ピークＰ１は，４００Ｈｚ近傍にあり，ピークＰ２は，８００Ｈｚ近傍にある。ピークＰ１は，冷却ファン１５０の基本周波数であると考えられる。ピークＰ２は，冷却ファン１５０の第１高調波であると考えられる。また，モーターＭに印加する印加電圧が１０Ｖのときには，ピークＰ３，Ｐ４はそれぞれ，基本周波数および第１高調波であると考えられる。このような基本周波数および高調波を騒音低減制御に用いるか否かは自由である。
【００３９】
図５に示すように，モーターＭに印加する印加電圧が大きいほど，冷却ファン１５０から発せられる騒音の音圧レベルは大きい。前述したように，モーターＭの印加電圧が大きいほど，冷却ファン１５０の回転数が大きくなるからである。図５では，図４に示した噴出し側と同様に，周波数の小さい低音側の周波数帯域で音圧レベルが大きい。
【００４０】
また，図５の領域Ｒ１は，モーターＭに印加する印加電圧が１２Ｖのときに，ポップノイズを拾ってしまう領域である。すなわち，参照マイク６１０により集音される波形の信頼性の低い領域である。図５の領域Ｒ２は，モーターＭに印加する印加電圧が１０Ｖのときに，ポップノイズを拾ってしまう領域である。すなわち，参照マイク６１０により集音される波形の信頼性の低い領域である。ここで，領域Ｒ１は，領域Ｒ２に比べて広い。領域Ｒ２より高音側の周波数帯域にまで位置している。つまり，冷却ファン１５０の回転数が速いほど，ポップノイズは高音側の周波数帯域にまで及ぶ。
【００４１】
４−２．吸い込み側
図６は，参照マイク６１０を冷却ファン１５０の吸い込み側に配置したときの音圧レベルを示すグラフである。図６の横軸および縦軸は，図４と同様である。図６には，冷却ファン１５０を回転駆動するモーターＭの出力電圧を変化させた場合における周波数特性の違いが示されている。
【００４２】
図６に示すように，参照マイク６１０を冷却ファン１５０の吸い込み側に配置した場合には，高音側の周波数帯域では，噴出し側（図５参照）の場合とほとんど変わらない。一方，低音側の周波数帯域では，モーターＭの印加電圧が小さい場合には，音圧レベルは高音側と比較してやや上昇している。しかし，モーターＭの印加電圧が大きい場合には，音圧レベルのこのような上昇はほとんどみられない。
【００４３】
４−３．噴出し側と吸い込み側との比較
冷却ファン１５０を噴出し側に配置した場合（図５）と吸い込み側に配置した場合（図６）との比較について説明する。冷却ファン１５０を回転駆動するモーターＭに印加する印加電圧が６Ｖおよび８Ｖの線では，図５と図６との間に違いがほとんどみられない。一方，モーターＭに印加する印加電圧が１０Ｖおよび１２Ｖの線では，図５と図６との間で顕著な違いがある。
【００４４】
前述のように，冷却ファン１５０を噴出し側に配置した場合（図５）には，低音側の周波数帯域で音圧レベルが上昇する。その音圧レベルの上昇，すなわち測定値のズレは，モーターＭへの印加電圧が大きいほど，大きい。モーターＭの回転数を速くするほど，参照マイク６１０に当たる風圧が大きいものとなるからである。上記のように，参照マイク６１０の配置によって，音圧レベルの強度分布は様々であり，それぞれの強度に応じて逆位相波形を生成する必要がある。
【００４５】
５．騒音低減方法の基本的原理
ここで本形態の騒音低減方法の基本的な原理について説明する。図７は，ある時刻における音波の波形を表したグラフである。また，実際には種々の周波数の波形の重ね合わせであるが，理解の簡単のために，図７では単音の周波数の波形が描かれている。図７の上段のグラフ（図７（Ａ））は，冷却ファン１５０の発する音波の波形を示すグラフである。図７の中段のグラフ（図７（Ｂ））は，逆位相スピーカー６３０の発する音波の波形を示すグラフである。図７の下段のグラフ（図７（Ｃ））は，冷却ファン１５０の発する音波と逆位相スピーカー６３０の発する音波との合成音の波形を示すグラフである。
【００４６】
図７（Ａ）のグラフの横軸は，冷却ファン１５０からの距離を示している。原点は，冷却ファン１５０の位置である。図７（Ｂ）および図７（Ｃ）の原点も，図７（Ａ）と同様ものとして描いてある。逆位相スピーカー６３０は，冷却ファン１５０の近くの位置に配置されており，誤差検出マイク６２０は，冷却ファン１５０から離れた位置に配置されているからである。したがって，冷却ファン１５０と逆位相スピーカー６３０とのいずれの位置を原点としてもよい。図７の各グラフの縦軸はいずれも，音波の振幅を示している。図７の上段のグラフおよび中段のグラフにおける振幅は２Ａである。
【００４７】
図７の上段のグラフと図７の中段のグラフとを比較すると次のようである。ここで，これらのグラフの原点を周期の開始地点とすると，原点から４Ｂだけ離れた地点がその周期の終了地点である。
冷却ファンからの距離 Ｂ ２Ｂ ３Ｂ ４Ｂ
冷却ファンの音波の振幅の値 ―Ａ ０ Ａ ０
逆位相スピーカーからの音波の振幅の値 Ａ ０ −Ａ ０
このように，逆位相スピーカー６３０の音波（図７の中段のグラフ）の位相は，冷却ファン１５０の音波（図７の上段のグラフ）の位相と逆位相となっている。
【００４８】
そして，冷却ファン１５０から発せられる音波と，逆位相スピーカー６３０から発せられる音波とを重ね合わせることにより，図７の下段のグラフに示すように合成音の波形が得られる。図７の下段のグラフでは，合成音の波形は定常的にゼロである。
【００４９】
ただし，実際には，合成音の波形にはノイズがのる。このノイズには種々の原因が考えられる。そのうちの一つとして，冷却ファン１５０の音波を完全に打ち消す波形を得ることが困難であることが挙げられる。そのために，信号処理部３１０により生成される逆位相波形にフィードバックを施す。
【００５０】
その逆位相波形にフィードバックを施すために，誤差検出マイク６２０を用いる。ここで，誤差検出マイク６２０により測定される音波の振幅がゼロであればよい。これにより，合成音の波形は，より定常的にゼロに近い波形となる。
【００５１】
６．騒音低減フロー
図８に，本形態に係る騒音低減フローを説明するためのフローチャートを示す。まず，参照マイク６１０により，冷却ファン１５０の発する騒音を計測する（Ｓ１０１）。ここで，冷却ファン１５０が一定速度で回転している場合には，冷却ファン１５０が発する音の波形はほぼ同じ波形の繰り返しである。次に，信号処理部３１０が，計測された音波の逆位相音，すなわち逆位相波形を生成する（Ｓ１０２）。次に，逆位相スピーカー６３０がその生成された逆位相音を発する（Ｓ１０３）。次に，誤差検出マイク６２０により，冷却ファン１５０からの音波と逆位相スピーカー６３０からの音波とを合成した合成音を計測する（Ｓ１０４）。
【００５２】
次に，信号処理部３１０は，計測した合成音の波形がゼロになるように，振幅および位相を調整する（Ｓ１０５）。例えば，合成波の振幅が冷却ファン１５０の振幅と同じ向きであった場合には，逆位相波形の振幅を大きくする。逆に，合成波の振幅が冷却ファン１５０の振幅と逆向きであった場合には，逆位相波形の振幅を小さくする。
【００５３】
次に，騒音低減制御の終了指示があったか否かを確認する（Ｓ１０６）。騒音低減制御の終了指示があった場合には（Ｓ０１５：Ｙｅｓ），騒音低減制御を終了する。騒音低減制御の終了指示が未だない場合には（Ｓ１０５：Ｎｏ），Ｓ１０５に進む。つまり，フィードバックをかけ続ける。
【００５４】
以上説明したように，本形態の画像形成装置１００は，冷却ファン１５０から発生する騒音を参照マイク６１０により測定し，その音波の逆位相波形の音波を逆位相スピーカー６３０から発生させることにより，騒音を低減させるものである。また，騒音と逆位相音との合成音を測定する誤差検出マイク６２０を有しているため，信号処理部３１０により生成される音波にフィードバックをかけることができる。
【００５５】
７．変形例等
７−１．マイクのスクリーン
本形態では，冷却ファン１５０の噴出し側の位置に参照マイク６１０を配置することとした。その際に，参照マイク６１０は，剥き出しの状態で配置されている。しかし，参照マイク６１０に，冷却ファン１５０からの風の影響を少なくするスクリーン部材を配置することとしてもよい。これにより，前述したポップノイズや吹かれと呼ばれる現象の発生を抑制することができる。
【００５６】
例えば，図１０に示すように，参照マイク６１０にスポンジ７１０を被せることとしてもよい。また，図１１に示すように，冷却ファン１５０と参照マイク６１０との間にポップガード７２０を配置することとしてもよい。これらスポンジ７１０やポップガード７２０は，冷却ファン１５０により発生される風を緩和する緩衝部材である。
【００５７】
７−２．その他の回転部品
本形態では，騒音源として冷却ファン１５０を例に挙げて説明した。しかし，画像形成装置１００の内部には，冷却ファン１５０以外にも，感光体ドラム２１や，定着装置１３０や，１次転写ローラー１１１や，２次転写ローラー１１５や，中間転写ベルト１０１などのように，回転駆動を受けて回転する回転部品がある。これらの回転部品の回転もしくはモーターＭの回転により騒音が発生する。本形態では，フィードバックを行うことにより，これらの回転部品もしくは駆動部から発生する騒音も低減させることができる。
【００５８】
７−３．基本周波数
図５や図６に示すように，基本周波数近傍で音圧レベルが高いものとなっている。そのため，冷却ファン１５０の基本周波数近傍の音圧レベルを減少させれば，その場合であっても騒音を打ち消す効果がある。したがって，冷却ファン１５０の基本周波数の近傍，例えば基本周波数±５０Ｈｚの範囲内の周波数帯域について，信号処理部３１０が逆位相波形を生成することとすればよい。
【００５９】
８．まとめ
以上，詳細に説明したように，本実施の形態に係る画像形成装置は，冷却ファン１５０の発する音波を計測するとともに，その計測した音波と逆位相の逆位相波形を生成してその逆位相波形の音波を逆位相スピーカー６３０から発するものである。この逆位相スピーカー６３０から発せられる音波により，冷却ファン１５０により発せられる音は低減される。また，常にフィードバックがかかっているので，冷却ファン１５０以外に騒音を発生している場合にも，その騒音を低減することができる。これにより，騒音を低減することのできる画像形成装置が実現されている。
【００６０】
なお，本実施の形態は単なる例示にすぎず，本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に，その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良，変形が可能である。例えば，画像形成装置は，片面印刷のものであっても，両面印刷のものであってもよい。また，カラー印刷のものに限らない。カラー印刷でない場合には，画質低下判定値については，１色のみについて算出すればよい。そして，画像形成装置は，プリンターであってもよい。また，読み取った画像を印刷ジョブとして公衆回線により送信する画像読取装置および画像形成装置に適用することができる。もちろん，複合機であってもよい。また，トナーの種類によらず適用できる。
【００６１】
（第２の実施形態）
第２の実施形態について説明する。本形態の画像形成装置の機械的構成は，第１の実施形態の画像形成装置１００とほぼ同様である。本形態の画像形成装置が第１の実施形態の画像形成装置１００と異なる点は，冷却ファン１５０が噴出し側に配置されていることと，騒音低減部６００により実行される騒音低減制御である。したがって，その相違点を中心に説明する。
【００６２】
１．冷却ファンの回転数
本形態の画像形成装置の機械的構成は，第１の実施形態の画像形成装置１００とほぼ同じであるため，第１の実施形態と同様に画像形成装置１００と表記することとする。ただし本形態では，冷却ファン１５０を噴出し側の位置に配置することとし，吸い込み側の位置には配置しない。前述したように，逆位相音の位相および振幅を調整する制御を行うには，参照マイク６１０を冷却ファン１５０の噴出し側の位置に配置することが好ましいからである。
【００６３】
そして本形態では，冷却ファン１５０の回転数を，自由に制御することとする。その場合，画像形成装置１００の内部で発生する熱量に応じて，冷却ファン１５０の回転数を設定すればよい。つまり，画像形成を行わない待機時には冷却ファン１５０の回転数の値として低速の回転数を設定し，画像形成を行う画像形成時には冷却ファン１５０の回転数の値として高速の回転数を設定するのである。
【００６４】
図１２は，冷却ファン１５０の回転数を設定する場合の１例を示すグラフである。図１２の横軸は，時間である。図１２の縦軸は，冷却ファン１５０の回転数である。図１２に示すように，画像形成を行わない待機中の場合には，冷却ファン１５０の回転数として毎分１０００回転とする。ここで待機中における冷却ファン１５０の回転数は，厚紙に画像形成を行う場合の冷却ファン１５０の回転数より小さい。そして，厚紙に画像形成を行う場合の冷却ファン１５０の回転数は，普通紙に画像形成を行う場合の冷却ファン１５０の回転数より小さい。
【００６５】
画像形成を行う場合には，画像形成に供するシートが普通紙であるかそれより厚みの厚い厚紙であるかによって冷却ファン１５０に設定する回転数を変える。普通紙に画像形成を行う場合には，冷却ファン１５０に設定する回転数として毎分３０００回転とする。つまり，冷却ファン１５０の回転数を上昇させるのである。厚紙に画像形成を行う場合には，冷却ファン１５０に設定する回転数として毎分２０００回転とする。つまり，待機中の後に厚紙に画像形成を行う場合には，冷却ファン１５０の回転数を上昇させる。普通紙に画像形成を行った後に厚紙に画像形成を行う場合には，冷却ファン１５０の回転数を下降させるのである。これにより，画像形成装置１００の内部を好適に冷却することができる。
【００６６】
しかし，図４および図５の説明のところで述べたように，冷却ファン１５０の回転数が大きいほど，低音側の周波数帯域の測定は困難である。その場合には，信号処理部３１０により生成される逆位相波形は，冷却ファン１５０からの騒音を打ち消すのに必ずしも好適でないことがある。騒音の高周波成分を打ち消すことはできても，騒音の低周波成分を打ち消すことは困難である。さらには，冷却ファン１５０の音波の波形と逆位相スピーカー６３０の波形とが重なり合うことで，振幅が増大するおそれもある。つまり，騒音が大きくなるおそれがある。
【００６７】
したがって本形態では，測定の困難な低周波領域をカットした逆位相音を発生させる。つまり，予め定めた周波数閾値以上の周波数帯域のみ成分をもつ逆位相音を発生させるのである。そのため，逆位相音における周波数閾値未満の周波数帯域の成分はゼロである。この周波数閾値として，冷却ファン１５０の回転数により異なった値を設定することとすればよい。冷却ファン１５０の回転数が大きいほど，この周波数閾値を高音側に設定すればよい。
【００６８】
そのために，画像形成装置１００の動作モードに応じて，異なる周波数閾値を設定する。その場合には，次のような関係式が成り立つ。
Ａ ＜ Ｂ ＜ Ｃ ＜ Ｄ ＜ Ｅ
Ａ：動作モードがスリープ中の場合に適用する周波数閾値
Ｂ：動作モードが待機中の場合に適用する周波数閾値
Ｃ：動作モードが画像安定化処理中の場合に適用する周波数閾値
Ｄ：厚紙に画像形成中の場合に適用する周波数閾値
Ｅ：普通紙に画像形成中の場合に適用する周波数閾値
【００６９】
２．騒音低減フロー
本形態の騒音低減フローについて図１３のフローチャートにより説明する。
【００７０】
Ｓ２１０：
まず，画像形成装置１００の動作モードを確認する。画像形成装置１００の動作モードがスリープ中である否かを確認する（Ｓ２１０）。ここで，動作モードがスリープ中である場合には（Ｓ２１０：Ｙｅｓ），後述するＳ２１１に進む。動作モードがスリープ中でない場合には（Ｓ２１０：Ｎｏ），Ｓ２２０に進む。
【００７１】
Ｓ２２０：
Ｓ２２０では，画像形成装置１００の動作モードが待機中であるか否かを判断する。動作モードが待機中である場合には（Ｓ２２０：Ｙｅｓ），後述するＳ２２１に進む。動作モードが待機中でない場合には（Ｓ２２０：Ｎｏ），Ｓ２３０に進む。
【００７２】
Ｓ２３０：
Ｓ２３０では，画像形成装置１００の動作モードが画像安定化処理中であるか否かを判断する。画像安定化処理とは，画像読取部２１０により読み取られた画像イメージを加工して，より鮮明な画像イメージとする処理をいう。動作モードが画像安定化処理中である場合には（Ｓ２３０：Ｙｅｓ），後述するＳ２３１に進む。動作モードが画像安定化処理中でない場合には（Ｓ２３０：Ｎｏ），Ｓ２４０に進む。
【００７３】
Ｓ２４０：
Ｓ２４０では，画像形成装置１００の動作モードが印刷中であるシートの種類を判断する。動作モードが厚紙を印刷中である場合には（Ｓ２４０：Ｙｅｓ），後述するＳ２４１に進む。動作モードが普通紙を印刷中である場合には（Ｓ２４０：Ｎｏ），Ｓ２５１に進む。
【００７４】
Ｓ２１１以降：
Ｓ２１１では，冷却ファン１５０の回転による騒音を参照マイク６１０により測定する。次に，信号処理部３１０が，測定された音波の周波数特性を解析する（Ｓ２１２）。続いて，信号処理部３１０が，予め定めた周波数閾値Ａ以上の周波数帯域について，逆位相波形を生成する（Ｓ２１３）。それに加えて，逆位相スピーカー６３０が，生成された逆位相波形の音波を発生する（Ｓ２１３）。
【００７５】
Ｓ２２１以降：
Ｓ２２１では，冷却ファン１５０の回転による騒音を参照マイク６１０により測定する。次に，信号処理部３１０が，測定された音波の周波数特性を解析する（Ｓ２２２）。続いて，信号処理部３１０が，予め定めた周波数閾値Ｂ以上の周波数帯域について，逆位相波形を生成する（Ｓ２２３）。それに加えて，逆位相スピーカー６３０が，生成された逆位相波形の音波を発生する（Ｓ２２３）。
【００７６】
Ｓ２３１以降：
Ｓ２３１では，冷却ファン１５０の回転による騒音を参照マイク６１０により測定する。次に，信号処理部３１０が，測定された音波の周波数特性を解析する（Ｓ２３２）。続いて，信号処理部３１０が，予め定めた周波数閾値Ｃ以上の周波数帯域について，逆位相波形を生成する（Ｓ２３３）。それに加えて，逆位相スピーカー６３０が，生成された逆位相波形の音波を発生する（Ｓ２３３）。
【００７７】
Ｓ２４１以降：
Ｓ２４１では，冷却ファン１５０の回転による騒音を参照マイク６１０により測定する。次に，信号処理部３１０が，測定された音波の周波数特性を解析する（Ｓ２４２）。続いて，信号処理部３１０が，予め定めた周波数閾値Ｄ以上の周波数帯域について，逆位相波形を生成する（Ｓ２４３）。それに加えて，逆位相スピーカー６３０が，生成された逆位相波形の音波を発生する（Ｓ２４３）。
【００７８】
Ｓ２５１以降：
Ｓ２５１では，冷却ファン１５０の回転による騒音を参照マイク６１０により測定する。次に，信号処理部３１０が，測定された音波の周波数特性を解析する（Ｓ２５２）。続いて，信号処理部３１０が，予め定めた周波数閾値Ｅ以上の周波数帯域について，逆位相波形を生成する（Ｓ２５３）。それに加えて，逆位相スピーカー６３０が，生成された逆位相波形の音波を発生する（Ｓ２５３）。
【００７９】
以上説明したように，本形態では画像形成装置１００の動作モードに応じて異なる周波数閾値（Ａ〜Ｅ）を設定して，その周波数閾値（Ａ〜Ｅ）以上の周波数帯域について逆位相波形を生成するとともに，その逆位相波形を逆位相スピーカー６３０から発生させる。これにより，騒音の低減を図った画像形成装置が実現されている。
【００８０】
３．変形例
３−１．騒音低減フロー
本形態では，画像形成装置１００の動作モードを詳細に分類して，その動作モードに応じて，冷却ファン１５０の騒音低減フローを実施することとした。しかし，動作モードの分類を，もっと粗くしても構わない。例えば，図１４に示すように，スリープ中または待機中の場合と，画像形成中の場合との２つの場合に分類することとしてもよい。逆に，もっと細かくしてもよい。
【００８１】
まず，画像形成装置１００の動作モードがスリープ中である否かを確認する（Ｓ３１０）。動作モードがスリープ中である場合には（Ｓ３１０：Ｙｅｓ），Ｓ３１１に進む。そうでなければ（Ｓ３１０：Ｎｏ），Ｓ３２０に進む。Ｓ３２０では，動作モードが待機中であるか否かを判断する。動作モードが待機中である場合には（Ｓ３２０：Ｙｅｓ），Ｓ３１１に進む。動作モードが待機中でない場合には（Ｓ３２０：Ｎｏ），Ｓ３２１に進む。
【００８２】
Ｓ３１１では，冷却ファン１５０の回転による騒音を参照マイク６１０により測定する。次に，信号処理部３１０が，測定された音波の周波数特性を解析する（Ｓ３１２）。続いて，信号処理部３１０が，予め定めた周波数閾値Ａ以上の周波数帯域について，逆位相波形を生成する（Ｓ３１３）。それに加えて，逆位相スピーカー６３０が，生成された逆位相波形の音波を発生する（Ｓ３１３）。
【００８３】
Ｓ３２１では，冷却ファン１５０の回転による騒音を参照マイク６１０により測定する。次に，信号処理部３１０が，測定された音波の周波数特性を解析する（Ｓ３２２）。続いて，信号処理部３１０が，予め定めた周波数閾値Ｂ以上の周波数帯域について，逆位相波形を生成する（Ｓ３２３）。しかし，逆位相スピーカー６３０が，生成された逆位相波形の音波を発生しない（Ｓ３２３）。
【００８４】
冷却ファン１５０の回転数が高くなると，冷却ファン１５０の近傍に配置されている参照マイク６１０に冷却ファン１５０の風が強く当たる。そのために，冷却ファン１５０の発する音波の低周波数領域を正確に検出することが困難である。つまり，この場合に冷却ファン１５０の音波を正確に打ち消すことは困難である。したがって，この場合には逆位相スピーカー６３０から音波を発生させないこととする。逆位相スピーカー６３０から適正でない音波を発生させれば，騒音を打ち消すどころか，かえって騒音となるおそれがあるからである。
【００８５】
４．まとめ
以上，詳細に説明したように，本実施の形態に係る画像形成装置は，冷却ファン１５０の発する音波を計測するとともに，その計測した音波と逆位相の逆位相波形を生成してその逆位相波形の音波を逆位相スピーカー６３０から発するものである。この逆位相スピーカー６３０から発せられる音波により，冷却ファン１５０により発せられる音は低減される。また，常にフィードバックがかかっているので，冷却ファン１５０以外に騒音を発生している場合にも，その騒音を低減することができる。これにより，騒音を低減することのできる画像形成装置が実現されている。
【００８６】
なお，本実施の形態は単なる例示にすぎず，本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に，その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良，変形が可能である。例えば，画像形成装置は，片面印刷のものであっても，両面印刷のものであってもよい。また，カラー印刷のものに限らない。カラー印刷でない場合には，画質低下判定値については，１色のみについて算出すればよい。そして，画像形成装置は，プリンターであってもよい。また，読み取った画像を印刷ジョブとして公衆回線により送信する画像読取装置および画像形成装置に適用することができる。もちろん，複合機であってもよい。また，トナーの種類によらず適用できる。
【符号の説明】
【００８７】
１…画像形成部
１０…現像ユニット
２０…感光体ユニット
２１…感光体ドラム
３０…露光装置
１００…画像形成装置
１５０…冷却ファン
２１０…画像読取部
２３０…タッチパネル
３００…制御部
３１０…信号処理部
６００…騒音低減部
６１０…参照マイク
６２０…誤差検出マイク
６３０…逆位相スピーカー
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を形成する画像形成装置であって，
前記画像形成装置の内部の回転部品を回転駆動する駆動部と，
前記回転部品もしくは前記駆動部の回転音を受信する第１の音波受信部と，
前記第１の音波受信部により受信された音波の逆位相波形を生成する逆位相波形生成部と，
前記逆位相波形生成部により生成された逆位相波形の音波を発生する音波発生部と，
前記回転部品もしくは前記駆動部の回転音と，前記音波発生部により発生される音波との合成音を受信する第２の音波受信部と，
前記第２の音波受信部により受信される合成音を小さくするように，逆位相波形を修正して修正波形を生成する修正部とを有し，
前記音波発生部は，
前記修正部による修正波形の生成後には，逆位相波形に代えて修正波形の音波を発生するものであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置であって，
前記逆位相波形生成部は，
画像形成装置の動作モードがスリープ状態である場合に，
予め定めた第１の周波数閾値以上の周波数帯域について逆位相信号を生成するものであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項２に記載の画像形成装置であって，
前記逆位相波形生成部は，
画像形成装置の動作モードが待機状態である場合に，
前記第１の周波数閾値以上である第２の周波数閾値以上の周波数帯域について逆位相信号を生成するものであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項３に記載の画像形成装置であって，
前記逆位相波形生成部は，
画像形成装置の動作モードが画像安定化処理中である場合に，
前記第２の周波数閾値より大きい第３の周波数閾値以上の周波数帯域について逆位相信号を生成するとともに，
画像形成装置の動作モードが厚紙に画像形成している状態である場合に，
前記第３の周波数閾値より大きい第４の周波数閾値以上の周波数帯域について逆位相信号を生成するとともに，
画像形成装置の動作モードが普通紙に画像形成している状態である場合に，
前記第４の周波数閾値より大きい第５の周波数閾値以上の周波数帯域について逆位相信号を生成するものであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれかに記載の画像形成装置であって，
前記回転部品のうちの少なくとも１つは，
画像形成装置の内部を冷却する冷却ファンであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項５に記載の画像形成装置であって，
前記第１の音波受信部は，
前記冷却ファンの吸い込み側の位置に配置されているものであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項５に記載の画像形成装置であって，
前記第１の音波受信部は，
前記冷却ファンの噴出し側の位置に配置されているものであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項７に記載の画像形成装置であって，
前記冷却ファンと前記第１の音波受信部との間には，前記冷却ファンにより発生される風を緩和する緩衝部材が配置されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
画像を形成する画像形成装置であって，
前記画像形成装置の内部の回転部品を回転駆動する駆動部と，
前記回転部品もしくは前記駆動部の回転音を受信する第１の音波受信部と，
前記第１の音波受信部により受信された音波の逆位相波形を生成する逆位相波形生成部と，
前記逆位相波形生成部により生成された逆位相波形の音波を発生する音波発生部と，
前記回転部品もしくは前記駆動部の回転音と，前記音波発生部により発生される音波との合成音を受信する第２の音波受信部と，
前記第２の音波受信部により受信される合成音を小さくするように，逆位相波形を修正して修正波形を生成する修正部とを有し，
前記音波発生部は，
前記修正部による修正波形の生成後には，逆位相波形に代えて修正波形の音波を発生するものであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置であって，
前記逆位相波形生成部は，
画像形成装置の動作モードがスリープ状態である場合に，
予め定めた第１の周波数閾値以上の周波数帯域について逆位相信号を生成するものであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項２に記載の画像形成装置であって，
前記逆位相波形生成部は，
画像形成装置の動作モードが待機状態である場合に，
前記第１の周波数閾値以上である第２の周波数閾値以上の周波数帯域について逆位相信号を生成するものであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項３に記載の画像形成装置であって，
前記逆位相波形生成部は，
画像形成装置の動作モードが画像安定化処理中である場合に，
前記第２の周波数閾値より大きい第３の周波数閾値以上の周波数帯域について逆位相信号を生成するとともに，
画像形成装置の動作モードが厚紙に画像形成している状態である場合に，
前記第３の周波数閾値より大きい第４の周波数閾値以上の周波数帯域について逆位相信号を生成するとともに，
画像形成装置の動作モードが普通紙に画像形成している状態である場合に，
前記第４の周波数閾値より大きい第５の周波数閾値以上の周波数帯域について逆位相信号を生成するものであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれかに記載の画像形成装置であって，
前記回転部品のうちの少なくとも１つは，
画像形成装置の内部を冷却する冷却ファンであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項５に記載の画像形成装置であって，
前記第１の音波受信部は，
前記冷却ファンの吸い込み側の位置に配置されているものであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項５に記載の画像形成装置であって，
前記第１の音波受信部は，
前記冷却ファンの噴出し側の位置に配置されているものであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項７に記載の画像形成装置であって，
前記冷却ファンと前記第１の音波受信部との間には，前記冷却ファンにより発生される風を緩和する緩衝部材が配置されていることを特徴とする画像形成装置。
【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】
【公開番号】特開２０１３−３５１３７（Ｐ２０１３−３５１３７Ａ）
【公開日】平成２５年２月２１日（２０１３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１７０４６５（Ｐ２０１１−１７０４６５）
【出願日】平成２３年８月３日（２０１１．８．３）
【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２５年２月２１日（２０１３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月３日（２０１１．８．３）
【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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