JP2006250446A - 冷却装置およびこの冷却装置を備えた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 長期間に渡って精度の良い温度測定の結果を得ることにより、各モジュール毎に効率の良い冷却を得る。
【解決手段】 冷却風発生部１０と、モジュール近傍に設けられたワイヤレスの温度センサ０−１〜０−ｎと、該温度センサ０−１〜０−ｎとの間で電波信号の授受を行う送受信機２０と、該送受信機２０で受信された電波信号に基づき、前記冷却風発生部１０の動作を制御する制御部３０とを具備する。この冷却風発生部１０は、冷却ファン１１から発生する冷却風の風向を調整するルーバ１４を備える。温度センサからの測定温度に基づき、ルーバの向きを調整し、冷却風によりモジュールを効率良く冷却する。
【選択図】 図１

Description

この発明は、例えば冷却を必要とするモジュールを備えた複写機、プリンタ等の装置に用いて好適な冷却装置に関する。

冷却を必要とするモジュールを備えた装置として、画像形成装置がある。この種の装置では、定着器、感光体、トナー収容部、現像機等のモジュールの温度上昇を制御するため、冷却ファンを備えている。また、筐体内には温度センサが設けられ、制御部がこの温度センサからの測定結果を受け、冷却ファンの始動／停止または冷却風の風量調整（冷却ファンの回転数調整）を行うことが一般的である。この種の技術が特許文献１〜４に開示されている。
特開平０２− ８１０７６号公報 特開平０２−３１１８６３号公報 特開平０３− ６３６７４号公報 特開平１１−２７２１４７号公報

しかし、各モジュールの温度はモジュール毎に異なっており、モジュール毎に効率的な冷却を行うためには、モジュール毎に温度センサを設置する必要がある。このため、各温度センサから制御部までを繋ぐリード線が必要となる。特許文献１〜４においても、温度センサと制御部とをリード線で接続している。このため、各リード線を接続するコネクタにおける接触不良が発生することがあった。また、高温になるモジュール付近にあってはリード線の経時劣化等が発生し易く電気抵抗が増加してしまい、測定精度が低下する虞があった。
また、交換可能なモジュールにあっては、モジュールを交換する度にモジュール側の温度センサと装置側のリード線とをコネクタ等で接続する作業が発生し、交換時の作業が煩わしくなる。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、長期間に渡って精度の良い温度測定を行うことができると共に、コネクタ接続を不要とすることのできる冷却装置およびこの冷却装置を備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

前述した課題を解決するために、本発明が採用する冷却装置の構成は、装置の筐体内に冷却風を送る冷却風発生手段と、前記装置を構成する各モジュールのうち少なくとも１つのモジュール近傍に設けられ、温度を電波信号に代えて送信するワイヤレスの温度測定手段と、該温度測定手段に向けて所定の周波数の電波信号を送信すると共に、前記温度測定手段から送信される電波信号を受信する送受信手段と、該送受信手段で受信した電波信号に基づき、前記冷却風発生手段の動作を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。

上記構成において、前記冷却風発生手段は、冷却風を発生させる冷却ファンと、該冷却ファンを回転させるモータと、前記冷却風の風向きを調整する風向き調整手段と、を備えたことを特徴とする。

上記構成において、前記制御手段は、前記モジュールの温度を所定温度以上にならないように、前記冷却風発生手段の動作を制御することを特徴とする。

上記構成において、前記制御手段は、冷却風の発生・停止、冷却風の風量調整、冷却風の風向き調整のうち、少なくとも１つの動作を制御してなることを特徴とする。

上記構成において、前記温度測定手段は、前記送受信手段から送信される電波信号を受信して機械振動を発生させる励振部と、前記励振部が発生した機械振動が伝達されて弾性表面波を発生すると共に、前記弾性表面波の属性が温度によって変化する振動媒体部と、前記弾性表面波を電気信号に変換して電波として送信する送信部とを具備することを特徴とする。

前述した課題を解決するために、本発明が採用する画像形成装置の構成は、上記に記載の冷却装置が備えられ、画像読取部、画像形成部、シート収容部、画像出力部のうち少なくとも１つ以上を前記モジュールとすることを特徴とする。

本発明による冷却装置では、各モジュールに設けられたワイヤレスの温度測定手段からの温度測定結果に基づき、冷却風発生手段の動作を制御して冷却風の風量、風向等を調整してモジュールを効率の良く冷却することができる。
さらに、ワイヤレスの温度測定手段にあっては、リード線は必要なく、接触不良や電気抵抗の増加等の不具合も防止でき、長期間に渡って高精度の測定を行うことが可能となる。

以下、本発明における実施形態について図面を参照しつつ説明する。
＜実施形態＞
（１）冷却装置の構成
まず、本発明に係る冷却装置の構成を、図１のブロック図に基づいて説明する。
冷却装置は、冷却風を送る冷却風発生部１０と、モジュール近傍に設けられたワイヤレスの温度センサ０−１，０−２，０−３…０−ｎ（以下、特に区別の必要のない場合には「温度センサ０」として記載する）と、該温度センサ０−１〜０−ｎとの間で電波信号の授受を行う送受信機２０と、該送受信機２０で受信された電波信号に基づき、前記冷却風発生部１０の動作を制御する制御部３０とを具備している。
冷却風発生部１０は、冷却ファン１１を有し、この冷却ファン１１は、制御部３０からの駆動信号を回転駆動回路１３が受けて駆動モータ１２を回転させることによって冷却風を発生する。一方、冷却ファン１１が発生する冷却風の放出側には、起端が回動可能に支持され、先端が冷却ファン１１側に向けて延びる略平行に配設された板状のルーバ１４（１つのみ図示）が設けられ、このルーバ１４は、制御部３０からの風向調整信号を回動駆動回路１６が受けて風向調整モータ１５を回動させることによって矢印ａ方向に回動し、冷却風の風向きを調整する。

制御部３０は、インターフェース等の入出力部３０Ａ、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３０Ｂ、ＲＯＭ（Read Only Memory）３０Ｃ、ＲＡＭ（Random Access Memory）３０Ｄ等を具備して構成されている。ＲＯＭ３０Ｃには、冷却装置が組み込まれた装置全体の動作を制御するプログラムを始め、複数の温度センサ０を認識するために、設定周波数ｆ1〜ｆ4近傍を抽出するＢＰＦ（バンドパスフィルタ）機能、周波数変化から温度に換算する演算機能、さらに冷却制御処理を行うプログラム等が格納されている。ＲＡＭ３０Ｄは、前記プログラムを実行する際のワークエリアとして利用される。また、記憶エリア３０Ｅには周波数の変化分から温度を算出するためのテーブル（または換算式）および冷却ファンを制御するためのモジュール毎の設定温度が記憶されている。

（２）ワイヤレスの温度センサ
（２−１）温度センサの基本構成
ここで、温度センサ０の構成および動作について説明する。
まず、本実施形態に用いられるワイヤレスの温度センサ０の基本構成について説明する。
ワイヤレスの温度センサ０は、図２に示すように、基台となる基板１と、該基板１上に形成され、弾性表面波（ＳＡＷ：Surface Acoustic Wave）が伝播する誘電体薄膜２と、誘電体薄膜２上に形成され、電気信号から弾性表面波又は弾性表面波から電気信号に変換する変換部としての一対の櫛型電極（ＩＤＴ：Inter-digital Transducer）３Ａ，３Ｂと、この一対の櫛型電極３Ａ，３Ｂの一方にインピーダンスマッチング部５Ａ，５Ｂを介して接続され、外部の送受信機との間で電波信号の授受を行う送受信部としてのアンテナ４Ａ，４Ｂと、一対の櫛型電極３Ａ，３Ｂの他方に接続されたグランド６Ａ，６Ｂと、基板１の裏面に形成され、グランド６Ａ，６Ｂにスルーホール（図示しない）を介して接続されたグランド電極７とを具備して構成されている。
この温度センサ０における弾性表面波の周波数は、櫛型電極３Ａ，３Ｂおよびインピーダンスマッチング部５Ａ，５Ｂの形状で設定される。一般には、誘電体薄膜２上に発生する弾性表面波の周波数は、４００〜８００ＭＨｚの範囲となる。

（２−２）温度センサの材質
次に、温度センサを構成する部材の材質について述べる。
温度センサとして使用するためには、図２に示した誘電体薄膜２の材料にＬｉＮｂＯ₃を使用する。このＬｉＮｂＯ₃の結晶は、弾性表面波の伝搬速度が温度変化に対して敏感に変化する材質で、その温度係数は約７５×１０^-6／℃となる。この温度における伝搬速度の変化は、弾性表面波の周波数を変化させることになる。例えば、実験においては、温度が約１００℃変化することにより、弾性表面波の中心周波数ｆ0に対して約０．２〜０．３％程度周波数が変化する結果を得ている。

ここで、アンテナ４Ａ，４Ｂ、インピーダンスマッチング部５Ａ，５Ｂおよび櫛型電極３Ａ，３Ｂは、外部から送信される電波信号の中心周波数ｆ0の機械振動を発生するため、受信部２２により受信した電波信号の強度は、周波数の変化によりシフトされることになる。この温度センサ０は、温度変化に応じて受信部２２における受信信号の強度が線形に変化する結果を得る。

また、櫛型電極３Ａ，３Ｂ、アンテナ４Ａ，４Ｂ、インピーダンスマッチング部５Ａ，５Ｂおよびグランド６Ａ，６Ｂは、導電パターンにより一体的に形成される。この導電パターンの材料としては、Ｔｉ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｗ，Ｎｉ，Ｔａ，Ｇａ，Ｉｎ，Ａｌ，Ｐｂ，Ｐｔ，Ａｕ，Ａｇ等の金属、またはＴｉ−Ａｌ，Ａｌ−Ｃｕ，Ｔｉ−Ｎ，Ｎｉ−Ｃｒ等の合金を、単層もしくは２層以上の多層構造に積層することが好ましく、特に金属としてはＡｕ，Ｔｉ，Ｗ，Ａｌ，Ｃｕが好ましい。また、この金属層の膜厚は、１ｎｍ以上１０μｍ未満とすることが好ましい。

（２−３）温度センサの測定動作
次に、基本的な測定動作について説明する。なお、図２（ａ）に示す温度センサ０の平面図において、便宜上、信号が図面向かって左側から右側に移動するものとするが、実際には信号の流れには方向性がある訳ではない。

この温度センサ０は、送受信機２０の発信部２１との間、受信部２２との間で電波信号の授受を行う。発信部２１から送信される電波信号はアンテナ４Ａで受信され、この信号により櫛型電極３Ａが誘電体薄膜２を励振して機械振動を発生させる。この機械振動は、誘電体薄膜２表面に弾性表面波を発生させる。この弾性表面波は、櫛型電極３Ａから櫛型電極３Ｂに向けて移動し、櫛型電極３Ｂに到達した弾性表面波は、櫛型電極３Ｂで電気信号に変換されてアンテナ４Ｂを経由して送信される。受信部２２は、温度センサ０からの電波信号を受信する。

誘電体薄膜２の表面に発生する弾性表面波は、この誘電体薄膜２に加わった温度の変化によって、振幅、位相差、周波数等（属性）が変化する。この弾性表面波を受信した受信部２２は、この電波信号を電気信号に変換して制御部３０に伝送する。制御部３０では、この電気信号を解析することにより、温度センサが受ける温度を計測することが可能となる。

（２−４）複数の温度センサへの対応
以上が１つの周波数に対応した温度センサの説明であるが、次に複数の周波数に対応できるワイヤレスの温度センサについて説明する。
図３に示すように、温度センサ０´は、形状の異なる櫛型電極３Ａ−１，３Ｂ−１…３Ａ−４，３Ｂ−４が形成されている。この温度センサ０´においては、外部から送信される電波信号の周波数により複数の周波数に対応した弾性表面波が誘電体薄膜２上に発生する。

例えば、櫛型電極３Ａ−１，３Ｂ−１およびインピーダンスマッチング部５Ａ，５Ｂで設定される弾性表面波の周波数をｆ１、櫛型電極３Ａ−２，３Ｂ−２およびインピーダンスマッチング部５Ａ，５Ｂで設定される弾性表面波の周波数をｆ２、櫛型電極３Ａ−３，３Ｂ−３およびインピーダンスマッチング部５Ａ，５Ｂで設定される弾性表面波の周波数をｆ３、櫛型電極３Ａ−４，３Ｂ−４およびインピーダンスマッチング部５Ａ，５Ｂで設定される弾性表面波の周波数をｆ４とする。
なお、この図３では、グランドおよびグランド電極の図示は省略して描いている。

ここで、外部の発信部２１から周波数ｆ１の電波信号が送信されると、櫛型電極３Ａでは、この周波数ｆ１に対応した電極３Ａ−１が機械振動を発生し、この機械振動によって誘電体薄膜２上に弾性表面波が発生する。この弾性表面波が電極３Ｂ−１に伝達される。電極３Ｂ−１に伝達される弾性表面波は、温度の影響を受けてその属性が変化する。一方、他の櫛型電極３Ａ−２，３Ｂ−２〜３Ａ−４，３Ｂ−４においては、周波数ｆ１に同調していないので、弾性表面波の発生やこれに基づく電波信号の送信は行われない。即ち、これらの櫛型電極３Ａ−２，３Ｂ−２〜３Ａ−４，３Ｂ−４は、各々周波数ｆ２，ｆ３，ｆ４に同調するように設定されており、このため、周波数ｆ２の電波を温度センサ０に送信した場合には、櫛型電極３Ａ−２→３Ｂ−２という経路で弾性表面波が伝達され、この弾性表面波に対応した電波信号がアンテナ４Ｂを経由して出力される。

同様に、周波数ｆ３の電波信号を温度センサ０に送信した場合には、櫛型電極３Ａ−３→３Ｂ−３という経路で弾性表面波が伝達されてアンテナ４Ｂを経由して出力され、周波数ｆ４の電波信号を温度センサ０に送信した場合には、櫛型電極３Ａ−４→３Ｂ−４という経路で弾性表面波が伝達されてアンテナ４Ｂを経由して出力される。
従って、周波数ｆ１，ｆ２，ｆ３，ｆ４の順で温度センサ０に電波を送信すれば、これらに対応する応答信号を得ることができる。またこの場合、櫛型電極３Ｂ−１，３Ｂ−２，３Ｂ−３，３Ｂ−４（出力側）から出力される信号の変化帯域（温度による変化の幅）を重複しないように設定しておけば、周波数ｆ１〜ｆ４を同時に温度センサ０に出力しても、その応答信号として出力される４つの信号を分離して解析することができる。

ここで、４カ所の測定対象ａ〜ｄに個々に配置された温度センサ０−１，０−２，０−３，０−４とする。具体的には、温度センサ０は、弾性表面波の周波数が、櫛型電極３Ａ，３Ｂの形状で設定されるため、温度センサ０−１には、図３に示した温度センサ０´の櫛型電極３Ａ−１，３Ｂ−１が形成され、温度センサ０−２には温度センサ０´の櫛型電極３Ａ−２，３Ｂ−２が形成され、温度センサ０−３には温度センサ０´の櫛型電極３Ａ−３，３Ｂ−３が形成され、温度センサ０−４には温度センサ０´の櫛型電極３Ａ−４，３Ｂ−４が形成されるものとする。これにより、温度センサ０の誘電体薄膜に発生する弾性表面波の周波数が、温度センサ０−１がｆ１、温度センサ０−２がｆ2、温度センサ０−３がｆ3、温度センサ０−４がｆ4となる。即ち、受信する電波信号の周波数ｆ1〜ｆ4によって温度センサ０−１〜０−４が特定されることになる。

そして、周波数ｆ1の電波信号では測定対象ａに配置された温度センサ０−１による測定が、周波数ｆ2の電波信号では測定対象ｂに配置された温度センサ０−２による測定が、周波数ｆ3の電波信号では測定対象ｃに配置された温度センサ０−３による測定が、周波数ｆ4の電波信号では測定対象ｄに配置された温度センサ０−４による測定が可能となる。

（３）冷却装置の動作
次に、図１および図４〜図６に基づき、冷却装置の動作について説明する。
この冷却装置は、モジュール近傍にワイヤレスの温度センサ０を貼着し、制御部３０がこの温度センサからの電波信号に基づいて、モジュールを冷却風で効率良く冷却するために冷却風発生部１０を制御するものである。
制御部３０のＲＯＭ３０Ｃには、図４の冷却制御処理、図５の温度測定処理、図６の冷却風制御処理等のフローチャートで示すプログラムと、冷却装置が組み込まれた装置本体の制御プログラム等が格納されている。また、記憶エリア３０Ｅには、温度センサ０が設けられるモジュール毎に設定温度が記憶されている。この設定温度とはモジュールが冷却を必要とする際の温度のことである。

制御部３０のＣＰＵ３０Ｂは、装置の電源投入と同時に図４に示すメインルーチンとなる冷却制御処理を実行し、図５に示すサブルーチンとなる温度測定処理（ステップＳ１）、図６に示すサブルーチンとなる冷却風制御処理（ステップＳ２）を行い、電源が開成（ステップＳ３；ＹＥＳ）されるまで上記処理が繰り返される。

次に、複数の温度センサ０における温度測定動作について図５のフローチャートに基づいて説明する。この処理はサブルーチンとして機能する。
受信部２２は、例えば４個の温度センサ０−１〜０−４から発信される電波信号を受信するものとするが、温度センサの個数は４個に限定されるものではなく、５個以上であっても、３個以下であってもよく、各温度センサ０が周波数によって特定されるものであればよい。
まず、ＣＰＵ３０Ｂは、受信部２２を介して温度センサ０−１〜０−４からの電波信号を受信する（ステップＳａ１）。受信される電波信号は４つの周波数が混合した信号として受信される。ＣＰＵ３０Ｂは図示しないカウンタを「ｎ＝０」に設定する（ステップＳａ２）。
ＣＰＵ３０Ｂは、周波数ｆ1近傍を抽出するＢＰＦ処理を行い（ステップＳａ３）、予め記憶エリア３０Ｅに記憶されたテーブルから温度センサ０−１によって計測された温度を算出する（ステップＳａ４）。さらに、この結果をＲＡＭ３０Ｄに記憶する（ステップＳａ５）

ＣＰＵ３０Ｂはカウンタを「１」ずつ歩進して「ｎ＝ｎ＋１」とし（ステップＳａ６）、このｎが４以上になったか否かを判定する（ステップＳａ７）。この判定で、カウンタ値が「４」未満の場合には各センサの測定が終了していないために、ステップＳａ３以降の処理を続行し、カウンタ値が「４」に達した場合には４個のセンサに対しての測定結果が算出されたものとして、次のステップＳａ８に移り、メインルーチンにリターンする。
このように、周波数に応じてセンサを識別することにより、個々の温度センサ０から温度に対する測定結果が得られ、この測定結果がＲＡＭ３０Ｄに順次記憶される。

次に、冷却風制御処理を図６のフローチャートに基づいて説明する。この処理はサブルーチンとして機能する。
ＣＰＵ３０Ｂは、ＲＡＭ３０Ｄから前記温度測定処理（サブルーチン）で記憶された個々のモジュール近傍の温度を読み出し（ステップＳｂ１）、個々のモジュールが予め設定されたモジュール毎の設定温度を越えているか否かを判定する（ステップＳｂ２）。この判定で、全てのモジュールが設定温度を超えていない場合（ステップＳｂ２；ＮＯ）には、ＣＰＵ３０Ｂは、処理をステップＳｂ３に移行させ、回転駆動回路１３に向けて停止を示す駆動信号を伝送する。これにより、駆動モータ１２は冷却ファン１１の回転を停止させて、筐体内への冷却風の流入を停止する（ステップＳ６３）。
一方、ステップＳｂ２で設定温度を超えたモジュールが有った場合（ステップＳｂ２；ＹＥＳ）には、回転駆動回路１３に駆動モータ１２を起動する駆動信号を伝送する（ステップＳｂ４）。これにより、冷却ファン１１からは冷却風が発生する。但し、発生した冷却風は風向き制御されていないために、最も冷却を必要とするモジュールを冷却しているか否かは分からない。

そこで、ＣＰＵ３０Ｂは、測定された各モジュールの温度と、各モジュールに対応した設定温度とを比較し、最も冷却を必要とするモジュールを選択する（ステップＳ６５）。具体的には、測定温度が設定温度を超えた測定温度のうち、設定温度との差が最大となる測定温度に対応したモジュールが最も冷却を必要とするモジュールとして選択する。この最も冷却を必要とするモジュールの選択方法は、これに限らず、温度センサ０から測定温度を適宜読み取り、その増加量から選択してもよい。

次に、ＣＰＵ３０Ｂは、風向調整信号を回動駆動回路１６を介して風向調整モータ１５に伝送し（ステップＳｂ６）、ステップＳｂ７でメインルーチンにリターンされる（ステップＳ６７）。
風向調整モータ１５がルーバ１４を適宜回動させることにより、冷却ファン１１から発生される冷却風が冷却を必要とするモジュールに流れるようになる。

さらに、メインルーチンを繰り返して行うことにより、ルーバ１４が冷却風の風向きを順次調整する。この結果、例えば筐体内に配置されたモジュールの位置関係で直接冷却風が当たらないモジュールがあっても、冷却風の風向き調整によって、風が当たるような流路が選ばれ、効率の良い冷却が可能となる。

（４）冷却装置の効果
このように、本実施形態による冷却装置では、ワイヤレスの温度センサを用いることにより、従来必要であった温度センサと制御部とを繋ぐリード線が不要となり、リード線の引き回し作業が省略できると共に、リード線を繋ぐコネクタもなくすことにより、接触不良等による測定精度の低下を防止することができ、長期に渡って測定精度を高めることができる。
また、常にモジュールの温度を測定しつつ冷却風の風向を調整できるため、モジュールに対して効率的な冷却を実現することができる。しかも、装置内のモジュール毎に温度を測定しているため、装置内の各モジュールの温度を一括して制御することも可能となる。
さらに、交換可能なモジュールにあっても、モジュールを交換する度にコネクタでモジュール側の温度センサと装置側のリード線とを着脱するという煩わしい作業をなくすことができ、メンテナンス性を高めることになる。

（５）適用例
次に、前述した冷却装置の適用例を図７に示す。

（５−１）画像形成装置１００の構成
図７は画像形成装置１００の全体構成を示した図である。この画像形成装置１００は、例えばカラープリンタやカラー複写機、或いはこれらの複数の機能を兼ね備えた複合機等である。この画像形成装置１００は、筐体１０１内に、画像読取部（ＩＩＴ：Ｉｍａｇｅ Ｉｎｐｕｔ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）１１０、画像処理部（ＩＰＳ：Ｉｍａｇｅ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）１２０、画像出力部１３０、用紙供給部１４０および制御部３０等が収容されている。

ここで、画像処理部１２０は、画像読取部１１０や図示しないパーソナルコンピュータ等から出力される画像データ、あるいは電話回線やＬＡＮ等を介して送られてくる画像データを一時的に蓄積し、この画像データに所定の画像処理を施すものである。制御部３０は、カラー複写機における処理全般を制御すると共に、前述した冷却装置の制御を行うものである。

画像出力部１３０は、前記画像処理部１２０で所定の画像処理が施された画像データに基づいて画像を出力するものである。この画像出力部１３０は、イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），黒（Ｋ）のトナーを各色毎に収容するトナーカートリッジ１３１と、ローラ状の現像機１３２と、感光体ドラム１３３、中間転写ベルト（中間転写体）１３４と、定着機１３５とを備えている。
この画像出力部１３０においては、中間転写ベルト１３４上に多重に転写された各色のトナー像が、用紙供給部１４０の給紙トレイ１４１から搬送路１４２に沿って供給される記録シート２００（記録媒体）上に一括して転写された後、定着機１３５によって記録シート２００上に定着され、カラー画像が形成された記録シート２００が外部の排出トレイ１３６に排出されるようになっている。

画像読取部１１０は、プラテンガラス上に載置された原稿に対して光源（いずれも図示せず）から光を照明し、原稿からの反射光像をＣＣＤセンサ等からなる画像読取素子１１１上に走査露光する。この画像読取素子１１１は、原稿の色材反射光像を所定のドット密度（例えば１６ドット／ｍｍ）で読み取るように構成されている。

画像読取部１１０によって読み取られた原稿の色材反射光像は、例えば、赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）（各８ｂｉｔ）の３色の原稿反射率データとして画像処理部１２０に送られる。この画像処理部１２０では、原稿の反射率データに対して、シェーディング補正、位置ズレ補正、明度／色空間変換、ガンマ補正、枠消し、色／移動編集等の所定の画像処理が施される。

この画像処理部１２０により画像処理が施された画像データは、イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），黒（Ｋ）（各８ｂｉｔ）の４色の階調データ（ラスタデータ）に変換される。そして、各色の階調データは現像機１３２に送られ、現像機１３２では、イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），黒（Ｋ）のトナー像が現像される。

さらに、現像機１３２に順次形成されたイエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），黒（Ｋ）の各色のトナー像は、感光体ドラム１３３を介して中間転写ベルト１３４上に多重に転写される。この中間転写ベルト１３４は、各ローラとの間に一定のテンションで掛け回されており、図示しない定速性に優れた専用の駆動モーターによって矢印Ｂ方向に所定の速度で循環駆動されるようになっている。

中間転写ベルト１３４は、例えば、可撓性を有するポリイミド等の合成樹脂フィルムを帯状に形成され、この帯状に形成された合成樹脂フィルムの両端を溶着等の手段によって接続することにより、無端ベルト状に形成したものが用いられる。

この中間転写ベルト１３４上に多重に転写されたイエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），黒（Ｋ）の各色のトナー像は、バックアップローラ１３７に圧接する二次転写ローラ１３８によって、圧接力及び静電気力で記録シート２００上に二次転写され、これら各色のトナー像が転写された記録シート２００は、搬送ローラによって定着機１３５へと搬送される。そして、上記各色のトナー像が転写された記録シート２００は、定着機１３５によって熱及び圧力で定着処理を受け、画像形成装置１００の外部に設けられた排出トレイ１３６上に排出される。
以上が画像形成装置１００の構成および動作である。

（５−２）画像形成装置１００への冷却装置の組み込み
上述した画像形成装置１００に冷却装置を組み込む場合、温度センサ０を以下の場所に配置する。
温度センサ０−１が画像読取部１１０近傍に、温度センサ０−２がトナーカートリッジ１３１近傍に、温度センサ０−３が現像機１３２近傍に、温度センサ０−４が感光体ドラム１３３近傍に、温度センサ０−５が中間転写ベルト１３４近傍に、温度センサ０−６が定着機１３５近傍に、温度センサ０−７が給紙トレイ１４１近傍にそれぞれ設けられる。
また、２個の冷却風発生部１０Ａ，１０Ｂを筐体１０１の対向する面に装着する。さらに、前述した図４〜６の処理を含む制御部３０と送受信機２０を筐体１０１内に配置する。

（５−３）画像形成装置１００における冷却装置の動作
このように、画像形成装置１００に組み込まれた冷却装置においても、前述した如く、温度センサ０により各モジュールの温度を監視し、モジュールの温度が冷却を必要とする設定温度を超えた場合にこのモジュールに対して冷却風を積極的に送り込むように冷却風発生部１０のルーバ１４の向きを調整する。この結果、冷却を必要とするモジュールを、冷却風により効率的に冷却することができる。
しかも、この例では、冷却風発生部１０を２個設けるようにしているため、常にモジュールの温度をワイヤレスの温度センサ０で監視しているために、冷却風発生部１０Ａ，１０Ｂから発生する冷却風をモジュールに効率的に流し込むことになる。

また、この例では、筐体１０１に設けられる冷却風発生部１０は、外部から筐体１０１内に空気を送り込んで冷却風を発生するようにしたが、一方の冷却風発生部１０を外部から筐体１０１内に空気を流入させる流入用とし、他方の冷却風発生部１０を筐体１０１内から外部に空気を流出させる流出用としてもよい。
このように構成することにより、排気側のルーバ１４の位置で筐体１０１内に冷却風の経路が風の流入側と流出側の双方で制御されるので、風量を大きくすることができる。特に、筐体１０１内のモジュールが隙間なく配置されている場合には、冷却風の流れを積極的に確保でき、よりモジュールの冷却効率を高めることができる。

（６）他の実施形態
（６−１）
前記実施形態では、図６に示すように冷却ファン制御処理を風向調整のみで行うようにしているが、本発明はこれに限らず、各モジュール毎に温度の変化率を算出し、この変化率に基づいて冷却風の向きおよび風量を調整するようにしてもよい。

具体的には、図８に示すフローチャートのように制御すればよい。
ＣＰＵ３０Ｂは、温度センサ０毎に測定された前回の温度データを読み出し（ステップＳｃ１）、次に温度センサ０毎に測定された今回の温度データを読み出す（ステップＳｃ２）。次に、ＣＰＵ３０Ｂは、温度センサ０毎に、今回の温度データと前回の温度データとの差を算出し変化率を求める（ステップＳｃ３）。この変化率によりモジュールが冷却傾向にあるか、未だに冷却風による冷却が有効に行われていないかを識別することができる。

次に、ＣＰＵ３０Ｂは、温度センサ毎の温度変化率に基づき、温度が上昇しているか否かを判定する（ステップＳｃ４）。ＣＰＵ３０Ｂは、温度が上昇していると判定した場合（ステップＳｃ４；ＹＥＳ）には、この温度変化率から最も冷却を必要としているモジュールを選択し（ステップＳｃ５）、風向調整モータ１５を制御してモジュールに冷却風が流れるようにルーバ１４を調整する（ステップＳｃ６）。さらに、ＣＰＵ３０Ｂは、回転駆動回路１３に駆動モータ１２の回転数を所定回転数上昇させる駆動信号を出力し、冷却ファン１１からの風量を増加させ（ステップＳｃ７）、その後リターンしてメインルーチンに戻る（ステップＳｃ１１）。
これにより、温度が上昇傾向にあるモジュールを選択し、優先的により強風となった冷却風を送り込むことができる。

一方、ＣＰＵ３０Ｂは、温度が上昇していないと判定した場合（ステップＳｃ４；ＮＯ）には、全ての温度変化率が減少しているか否かを判定する（ステップＳｃ８）。ＣＰＵ３０Ｂは、全ての温度が減少していると判定した場合（ステップＳｃ８；ＹＥＳ）には、モジュールが効率良く冷却されて冷却されすぎるのを防止するため、回転駆動回路１３に駆動モータ１２の回転数を所定回転数減少させる駆動信号を出力し、冷却ファン１１からの風量を減少させ（ステップＳｃ９）、その後メインルーチンに戻る（ステップＳｃ１１）。

また、ＣＰＵ３０Ｂは、全ての温度が減少していないと判定した場合（ステップＳｃ８；ＮＯ）には、回転駆動回路１３に駆動モータ１２の回転数を現状で維持する駆動信号を出力し、冷却ファン１１からの風量を現状維持させ（ステップＳｃ１０）、その後リターンされてメインルーチンに戻る（ステップＳｃ１１）。

このように、温度センサ０で測定された温度データから温度変化率を算出することにより、モジュール毎に冷却風による冷却傾向を認識でき、より効率の良い冷却処理を行うことができる。

（６−２）
前記実施形態における温度センサ０の各部の材質は、以下の材質であってもよい。
基板1の材質は、Ｓｉ，Ｇｅ，ダイアモンド等の単体半導体、ガラス、ＡｌＡｓ，ＡｌＳｂ，ＡＩＰ，ＧａＡｓ，ＧａＳｂ，ＩｎＰ，ＩｎＡｓ，ＩｎＳｂ，ＡｌＧａＰ，ＡｌＬｎＰ，ＡｌＧａＡｓ，ＡｌＩｎＡｓ，ＡｌＡｓＳｂ，ＧａＩｎＡｓ，ＧａＩｎＳｂ，ＧａＡｓＳｂ，ＩｎＡｓＳｂ等のIII-V系の化合物半導体、ＺｎＳ，ＺｎＳｅ，ＺｎＴｅ，ＣａＳｅ，ＣｄＴｅ，ＨｇＳｅ，ＨｇＴｅ，ＣｄＳ等のII−VI系の化合物半導体、導電性或いは半導電性の単結晶基板としてはＮｂ，Ｌａ等をドープしたＳｒＴｉＯ₃，ＡｌをドープしたＺｎＯ，Ｉｎ₂Ｏ₃，ＲｕＯ₂，ＢａＰｂＯ₃，ＳｒＲｕＯ₃，ＹＢａ₂Ｃｕ₂Ｏ_7-X，ＳｒＶＯ₃，ＬａＮｉＯ₃，Ｌａ_0.5Ｓｒ_0.5ＣｏＯ₃，ＺｎＧａ₂Ｏ₄，ＣｄＧａ₂Ｏ₄，ＭｇＴｉＯ₄．ＭｇＴｉ₂Ｏ₄等の酸化物、またはＰｂ，Ｐｔ，Ａｌ，Ａｕ，Ａｇ等の金属等が挙げられるが、既存の半導体プロセスとの適合性やコスト面から、Ｓｉ，ＧａＡｓ、ガラス等の材料を用いることが好ましい。

また、誘電体薄膜２の材質はＬｉＮｂＯ₃に限らず、ＳｉＯ₂，ＳｒＴｉＯ₃，ＢａＴｉＯ₃，ＢａＺｒＯ₂，ＬａＡｌＯ₃，ＺｒＯ₂，Ｙ₂Ｏ₃８％−ＺｒＯ₂，ＭＧＯ，ＭｇＡｌ₂Ｏ₄，ＬｉＴａＯ₃，ＡｌＶＯ₃，ＺｎＯ等の酸化物、ＡＢＯ₃型のペロブスカイト型としてＢａＴｉＯ₃，ＰｂＴｉＯ₃，Ｐｂ_1-XＬａ_X（Ｚｒ_yＴｉ_1-y）_1-X-4Ｏ₃（ｘ，ｙの値によりＰＺＴ，ＰＬＴ，ＰＬＺＴ），Ｐｂ（Ｍｇ_0-3Ｎｂ_2-3）Ｏ₃，ＫＮｂＯ₃等の正方系、斜方系或いは疑立方晶系材料、疑イルメナイト構造体としてＬｉＮｂｏ₃，ＬｉＴａＯ₃等に代表される強誘電体等、またはタングステンブロンズ型として、Ｓｒ_XＢａ_1-XＮｂ₂Ｏ₆，Ｐｂ_XＢａ_XＮｂ₂Ｏ₆等が挙げられる。この他に、Ｂｉ₄Ｔｉ₃Ｏ₁₂，Ｐｂ₂ＫＮｂ₅Ｏ₁₅，Ｋ₃Ｌｉ₂Ｎｂ₅Ｏ₁₅、さらに以上列挙した強誘電体の置換誘電体等から選択される。さらに、鉛を含むＡＢＯ₃型のペロブスカイト型酸化物が好適に用いられる。特に、これらの材料のうちＬｉＮｂＯ₃，ＬｉＴａＯ₃，ＺｎＯ等の材料は、弾性表面波の表面速度、圧電定数等の変化が顕著でより好ましい。誘電体薄膜２の膜厚は、目的に応じて適宜選択されるが、通常は０．１μｍから１０μｍの間に設定されるようになる。

また、この誘電体薄膜２は、櫛型電極３における電気機械結合係数／圧電係数、或いはアンテナ４の誘電損失等の観点から、エピタキシャルまたは単一配向性を有することが好ましい。また、誘電体薄膜２上にＧａＡＳ等のIII−V族半導体或いはダイヤモンド等の炭素を含有する薄膜を形成してもよい。これにより、弾性表面波の表面速度、結合係数、圧電定数等がより向上できる。

（６−３）
前記実施形態では、各温度センサ０を識別する手段として、櫛型電極３Ａ，３Ｂの形状及び大きさを異ならせて、誘電体薄膜に発生する表面弾性波の周波数を個々に設定し、この周波数で識別させるようにしている。センサを識別する手段はこれに限らず、櫛型電極の形状及び大きさを同形状にして櫛型電極間の離間距離ｄ（図２参照）を異ならせることによっても実現することができる。
具体的には、櫛型電極間の離間距離を異ならせることで、誘電体薄膜上に発生する表面弾性波の時間が異なる。この点に着目し、発信部２１の電波信号発信から受信部２２での電波信号受信までの時間を計測することによりセンサの識別化を図る。

（６−４）
前記実施形態では、冷却風の風向きを調整するルーバを一方向にのみ向きを変えるように記載したが、本発明はこれに限らず、この一方向に略直交する方向に回動するルーバをさらに設け、風向きを例えば左、右、上、下の４方向に調整可能にしてもよい。

（６−５）
なお、前記適用例では、冷却装置を画像形成装置に組み込んだ場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限らず、冷却風による冷却を必要とするモジュールを備えた装置であればよく、例えばパーソナルコンピュータ、サーバ等の冷却を必要とするモジュールを備えた装置にも有効に用いることができる。

本発明の実施形態に係る冷却装置を示すブロック図である。 本実施形態によるワイヤレスの温度センサを示す図である。 本実施形態による他の形態の温度センサを示す図である。 本実施形態による冷却制御処理を示す流れ図である。 本実施形態による温度測定処理を示す流れ図である。 本実施形態による冷却ファン制御処理を示す流れ図である。 実施形態による冷却装置が組み込まれた適用例を示す画像形成装置の図である。 他の実施形態による冷却ファン制御処理を示す流れ図である。

符号の説明

０…ワイヤレスの温度センサ、１…基板、２…誘電体薄膜、３…櫛型電極、４…アンテナ、５…インピーダンスマッチング部、６…グランド、１０…冷却風発生部、１１…冷却ファン、１２…駆動モータ、１４…ルーバ１４…風向調整モータ、２０…送受信機、２１…送信部、２２…受信部、３０…制御部、３０Ａ…入出力部、３０Ｂ…ＣＰＵ、３０Ｃ…ＲＯＭ、３０Ｄ…ＲＡＭ、１０１…筐体、１００…画像形成装置、１２０…画像処理部、１３０…画像形成部、１４０…用紙供給部。

Claims (6)

1. 装置の筐体内に冷却風を送る冷却風発生手段と、
   前記装置を構成する各モジュールのうち少なくとも１つのモジュール近傍に設けられ、温度を電波信号に代えて送信するワイヤレスの温度測定手段と、
   該温度測定手段に向けて所定の周波数の電波信号を送信すると共に、前記温度測定手段から送信される電波信号を受信する送受信手段と、
   該送受信手段で受信した電波信号に基づき、前記冷却風発生手段の動作を制御する制御手段と、を備えた
   ことを特徴とする冷却装置。
2. 請求項１記載の冷却装置において、
   前記冷却風発生手段は、冷却風を発生させる冷却ファンと、該冷却ファンを回転させるモータと、前記冷却風の風向きを調整する風向き調整手段と、を備えた
   ことを特徴とする冷却装置。
3. 請求項１または２のいずれかに記載の冷却装置において、
   前記制御手段は、前記モジュールの温度を所定温度以上にならないように、前記冷却風発生手段の動作を制御する
   ことを特徴とする冷却装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１に記載の冷却装置において、
   前記制御手段は、冷却風の発生／停止、冷却風の風量調整、冷却風の風向き調整のうち、少なくとも１つの動作を制御してなる
   ことを特徴とする冷却装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１に記載の冷却装置において、
   前記温度測定手段は、前記送受信手段から送信される電波信号を受信して機械振動を発生させる励振部と、前記励振部が発生した機械振動が伝達されて弾性表面波を発生すると共に、前記弾性表面波の属性が温度によって変化する振動媒体部と、前記弾性表面波を電気信号に変換して電波として送信する送信部とを具備する
   ことを特徴とする冷却装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１に記載の冷却装置が備えられ、画像読取部、画像形成部、シート収容部、画像出力部のうち少なくとも１つ以上を前記モジュールとする
   ことを特徴とする画像形成装置。

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