JP2016102942A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子写真複写機、電子写真プリンタ等の画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine or an electrophotographic printer.
電子写真方式が用いられた複写機、プリンタ等の画像形成装置では、電源部、定着部、静電潜像を記録媒体に転写するプロセス部などの冷却手段として、ファンモータが広く利用されている。複数のファンモータを有する画像形成装置では、画像形成装置が起動されている間、印刷中、印刷終了後の所定時間、複数のファンが全速回転で駆動される。このため、ユーザの可聴域に、ファンの風切り音に起因する動作音が入ってしまうという課題がある。 In an image forming apparatus such as a copying machine or a printer using an electrophotographic system, a fan motor is widely used as a cooling unit for a power supply unit, a fixing unit, and a process unit for transferring an electrostatic latent image to a recording medium. . In an image forming apparatus having a plurality of fan motors, while the image forming apparatus is being activated, the plurality of fans are driven at full speed during printing and for a predetermined time after the printing is completed. For this reason, there exists a subject that the operation sound resulting from a fan's wind noise will enter into an audible range of a user.
複数のファンモータの風切り音に起因する動作音を低減する方法として、次のような構成が提案されている。即ち、複数のファンモータの一部が動作される場合には、その他のファンモータが停止され、所定期間毎に交互にその動作状態が入れ替わるように、各ファンモータの制御を行うことが提案されている(例えば、特許文献1参照)。 The following configuration has been proposed as a method for reducing operation noise caused by wind noise of a plurality of fan motors. That is, when some of the plurality of fan motors are operated, it is proposed to control each fan motor so that the other fan motors are stopped and their operation states are alternately switched every predetermined period. (For example, refer to Patent Document 1).
しかし、複数のファンモータを有する構成において、画像形成装置の動作音の中でファンモータの風切り音による動作音が他の動作音に比較してよく聞こえる場合がある。特にプリント終了後の後冷却状態では、ファンモータの風切り音がよく聞こえ、ファンモータによる動作音を低減するための対策が必要とされている。 However, in a configuration having a plurality of fan motors, an operation sound due to the wind noise of the fan motor may be heard better than other operation sounds among the operation sounds of the image forming apparatus. In particular, in the post-cooling state after the end of printing, the wind noise of the fan motor can be heard well, and measures to reduce the operating noise of the fan motor are required.
本発明は、このような状況のもとでなされたもので、ファンモータの動作音を低減することを目的とする。 The present invention has been made under such circumstances, and an object thereof is to reduce the operating noise of a fan motor.
上述した課題を解決するために、本発明は、以下の構成を備える。 In order to solve the above-described problems, the present invention has the following configuration.
(1)記録材に画像を形成する画像形成装置であって、被冷却部を冷却するための冷却手段と、前記被冷却部の温度を予測し、予測した前記被冷却部の温度に基づき前記冷却手段の回転数を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、画像形成動作が終了した後に前記冷却手段が前記被冷却部を冷却する冷却動作の期間を、前記冷却動作を開始する際の前記冷却手段の回転数が大きいほど短くすることを特徴とする画像形成装置。 (1) An image forming apparatus for forming an image on a recording material, wherein a cooling unit for cooling a cooled part, a temperature of the cooled part are predicted, and the temperature of the cooled part is predicted based on the predicted temperature of the cooled part. Control means for controlling the number of rotations of the cooling means, and the control means starts the cooling operation during a cooling operation period in which the cooling means cools the cooled portion after the image forming operation is completed. An image forming apparatus characterized in that the shorter the number of rotations of the cooling means, the shorter.
本発明によれば、ファンモータの動作音を低減することができる。 According to the present invention, the operation sound of the fan motor can be reduced.
以下、本発明を実施するための形態を、実施例により図面を参照しながら詳しく説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail by way of examples with reference to the drawings.
[画像形成装置]
図1(a)は、実施例1の画像形成装置100の構成の概要を示す図である。給紙カセット101に積載された記録材である記録紙Pは、ピックアップローラ102、給紙ローラ103、レジストレーションローラ104を介して、所定のタイミングでプロセスカートリッジ105へ搬送される。プロセスカートリッジ105は、帯電手段である帯電器106、現像手段である現像器107、クリーニング手段であるクリーニング装置108、及び感光ドラム109で一体的に構成されている。露光手段であるスキャナ111から出射されるレーザ光により、公知である電子写真プロセスの一連の処理が行われ、感光ドラム109上に未定着のトナー像が形成される。転写手段である転写ローラ110により、感光ドラム109上の未定着のトナー像が記録紙Pに転写されると、記録紙Pは定着手段である定着装置115において加熱加圧処理され、未定着のトナー像が記録紙Pに定着される。その後、記録材Pは、中間排紙ローラ116、排紙ローラ117を介して画像形成装置100の本体外に排出され、一連の画像形成動作(以下、プリント動作ともいう)を終える。
[Image forming apparatus]
FIG. 1A is a diagram illustrating an outline of the configuration of the
ここで、プロセスカートリッジ105、スキャナ111を画像形成手段である画像形成部130とする。また、給紙ローラ103、レジストレーションローラ104、中間排紙ローラ116、排紙ローラ117を搬送手段である搬送部とする。モータ118は、定着装置115を含む各ユニットに駆動力を与えている。コントローラ119は、画像形成装置100本体の制御を行う制御手段であるCPU201(図1(b)参照)等を含む電気回路が搭載された制御基板である。電源装置120は定着装置115、モータ118、コントローラ119等に電力を供給する。冷却手段であるファンモータ121は、電源装置120の構成部品を冷却する。尚、画像形成装置100は、記録紙Pに画像形成を行うプリント状態、ジョブを受信するとすぐにプリント状態に移行できるスタンバイ状態、プリント状態やスタンバイ状態よりも消費電力を低減させたスリープ状態のいずれかの状態で動作する。
Here, the
[ファンモータの回転数変更部]
図1(b)は、本実施例のファンを駆動するファンモータ121の回転数変更手段である回転数変更部210の構成を示す図である。ファンモータ121の回転数変更部210は、電源装置120で生成される24Vの直流電圧を駆動源としている。回転数変更部210は、コントローラ119内のCPU201とダーリントン接続されたトランジスタ203、206、抵抗202、204、205で構成されている。回転数変更部210のCPU201は、電源装置120からファンモータ121への24Vの直流電圧の供給を接続したり切断したりする動作であるスイッチング動作を行う。ここで、CPU201は、ROM201aに記憶された各種プログラムにしたがって、RAM201bを作業領域として使用しながら画像形成装置100の各種制御を行う。
[Fan motor rotation speed changing section]
FIG. 1B is a diagram illustrating a configuration of a rotation
トランジスタ203は、ベース端子に抵抗202を介してCPU201が接続され、コレクタ端子に抵抗204を介してトランジスタ206のベース端子が接続されている。また、トランジスタ203は、エミッタ端子が接地されている。CPU201は、トランジスタ203のベース端子にファンモータ121を回転させるための駆動信号(ファンモータ駆動信号と図示)を出力する。トランジスタ206は、ベース端子とエミッタ端子間に抵抗205が接続されている。トランジスタ206は、エミッタ端子に電源装置120から出力される24Vの直流電圧が接続されている。更に、トランジスタ206は、コレクタ端子に降圧型のDCDCコンバータ215が接続されている。降圧型のDCDCコンバータ215は、ダイオード209、インダクタ207、電解コンデンサ208で構成されている。尚、ファンモータ121の回転数変更部210は、コントローラ119の機能の一部として構成されている。これにより、CPU201は、ファンモータ121の駆動信号に対する周波数や、オンデューティに応じて、ファンモータ121への入力電圧Vcを0V〜24Vの範囲で変更することができる。
The
本実施例では、ファンモータ121は、電源装置120の構成部品である被冷却部(冷却対象部ともいう)であるFET220を主に冷却する用途に使用される場合について説明する。尚、被冷却部はFET220に限定されない。FET220は、電源装置120内の不図示のスイッチングレギュレータ回路において、スイッチングレギュレータ回路を構成するトランスへの電流供給を切り替える用途で使用されている。FET220のスイッチング動作のスイッチング周期は、定着装置115、モータ118、コントローラ119等の消費電流の増加に応じて短くなり、スイッチング損失が増加する。この結果、FET220の温度が上昇する。画像形成装置100では、プリント動作時に定着装置115、モータ118、コントローラ119等の消費電流が増加するため、FET220の温度が上昇する。ファンモータ121は、軸受け、羽根(ファン)、巻き線、磁石、フレーム、回転制御に必要な電気部品等から構成されており、入力電圧に応じて回転数が変化する。
In the present embodiment, the case where the
[ファンモータの入力電圧と駆動周波数の関係]
図2(a)は、本実施例のファンモータ121の入力電圧と駆動周波数の関係を示すグラフである。図2(a)の横軸はファンモータ121の駆動周波数が26kHzの場合のファンモータ121の駆動信号のオンデューティ(%)を示し、縦軸はファンモータ121の入力電圧(V)を示す。図2(a)に示すように、ファンモータ121の駆動信号のオンデューティ(0〜100%)に応じて、ファンモータ121の入力電圧が対数関数的に変化している(0〜24V)ことがわかる。尚、ファンモータ121の駆動信号のオンデューティが100%のとき、ファンモータ121の入力電圧は24Vである。図2(a)に示すように、CPU201は、ファンモータ121の入力電圧をstep1からstep10の10段階で、8Vから24Vまで変化させた場合の例を示している。本実施例では、例えば、ファンモータ121の入力電圧を、8Vから24Vまで9等分((24−8)/(10−1))(約1.8V毎)するように設定されている。
[Relationship between fan motor input voltage and drive frequency]
FIG. 2A is a graph showing the relationship between the input voltage and the drive frequency of the
[ファンモータの入力電圧、回転数、動作音の関係]
図2(b)は、本実施例のファンモータ121の入力電圧、回転数、動作音の関係を示すグラフである。横軸はファンモータ121の入力電圧(V)、左縦軸はファンモータ121の回転数(rpm(回毎分))、右縦軸はファンモータ121の動作音(B(ベル))を示す。また、step1からstep10は、図2(a)で説明したステップ数である。ステップ数は、ファンモータ121の回転数を1200rpmから3000rpmまで200rpm毎に変化させたときに、動作音が0.15B毎にリニアに変化するように設定されたものを示している。ここで、本実施例では、ファンモータ121は3000rpmまでの回転数で安定して駆動されるものとする。以下では、ファンモータ121の回転数をステップ数で表現する。
[Relationship between fan motor input voltage, rotation speed, and operation sound]
FIG. 2B is a graph showing the relationship between the input voltage, the rotational speed, and the operating sound of the
[ファンモータの回転数とFETの温度]
図3は、本実施例のファンモータ121の回転数のタイムチャートとFET220の温度の関係を示す。図3は、後述する表1の本実施例のファンモータ121の制御処理における実施の形態の一つである。FET220の温度は、ファンモータ121の回転数のタイムチャート時の一例である。図3(a)は、左縦軸にファンモータ121の回転数(rpm)、右縦軸にファンモータ121の入力電圧(V)を、図3(b)は縦軸にFET220の温度(℃)をそれぞれ示し、横軸にいずれも時間(sec(秒))を示す。
[Fan motor speed and FET temperature]
FIG. 3 shows the relationship between the time chart of the rotational speed of the
本実施例では、画像形成装置100のコントローラ119が、1枚又は複数の記録紙Pに画像形成を行うジョブを受信した場合を説明する。コントローラ119が受信したジョブは、受信した順番に、第1ジョブ、第2ジョブ、第3ジョブという。第1ジョブが開始されるタイミングをT=0sec(秒)とする。T=0secのとき、画像形成装置100は、スタンバイ状態からプリント状態に遷移する。尚、T=0secでのFET220の温度は、図3(b)に示すように40℃である。FET220の冷却が十分に行われた後のスタンバイ状態のときのFET220の第二の所定温度である温度40℃を、以降、スタンバイ時の初期温度という。
In this embodiment, a case where the
ファンモータ121は、T=0secからT_init=20secを最低回転数である第二の回転数であるstep1(1200rpm、8V)で駆動される。また、第1ジョブは、T_init=20secで終了するものとする。このとき、FET220の温度は、スタンバイ時の初期温度40℃から70℃まで上昇する。T=20〜40secの間は、第1ジョブが終了した後の冷却期間であり、以降、冷却期間T_coolという。FET220は70℃まで上昇しており、ファンモータ121の回転数がstep1のままではFET220の冷却が不十分となる。このため、ファンモータ121は、step4(1800rpm、13.3V)の回転数でFET220を冷却する。
The
T=40secのとき、第2ジョブが開始される。このとき、FET220の温度は60℃となっている。ファンモータ121は、step4(1800rpm、13.3V)からファンモータ121の回転数の保持時間毎に1つずつステップ数を増加させる。尚、ファンモータ121の回転数、即ち各stepを保持させる時間である保持時間を、以降、T_stとし、本実施例では例えばT_st=10secとする。ここで、第2ジョブは、T=80secで終了するものとする。T=80secで第2ジョブが終了するとき、ファンモータ121は、step7(2400rpm、18.7V)で駆動され、FET220の温度は85℃に達する。第2ジョブが終了した後、冷却区間T_coolでは、ファンモータ121がstep7(2400rpm、18.7V)のまま駆動され、T=110secまでの間で、FET220の温度は50℃まで冷却される。
When T = 40 sec, the second job is started. At this time, the temperature of the
T=110secのとき、第3ジョブが開始される。このとき、ファンモータ121の回転数はstep7(2400rpm、18.7V)からstep3(1600rpm、11.6V)まで減少する。第3ジョブが開始されると、ファンモータ121の回転数は、step3(1600rpm、11.6V)から保持時間T_st=10sec毎に増加する。尚、T=180secで、ファンモータ121の回転数はstep10(3000rpm、24V)となる。T=200secのときにFET220の温度は飽和温度の100℃に達する。ここで、第3ジョブは、T=220secで終了するものとする。T=220secで第3ジョブが終了した後、冷却区間T_coolはファンモータ121を第三の回転数であるstep10(3000rpm、24V)のまま駆動する。T=265secで画像形成装置100がプリント状態からスタンバイ状態に移行するまでの間、FET220は、スタンバイ時の初期温度である40℃まで冷却される。また、T=265secで、ファンモータ121の回転数はstep10からstep1に下げられる。
When T = 110 sec, the third job is started. At this time, the rotation speed of the
[温度カウンタとFETの温度]
図4は、本実施例のFET220の温度カウンタのタイムチャートとFET220の温度の関係を示す図である。図4(a)は縦軸に温度カウンタ、図4(b)は縦軸にFET220の温度(℃)を示し、横軸にいずれも時間(sec)を示す。CPU201は、FET220の温度カウンタを有しており、予め測定されたFET220の温度と温度カウンタ値とを変換するテーブルを有している。CPU201は、温度カウンタ値と上述したテーブルとを参照することにより、FET220の温度を予測し、予測したFET220の温度に基づきファンモータ121の回転数を制御する。尚、FET220の温度と温度カウンタ値(言い換えれば時間の経過)とを関連付けた情報であるテーブルは、ROM201aに記憶されているものとする。ここでは、温度カウンタ値をNとする。CPU201は、前回のジョブが終了し、プリント状態からスタンバイ状態へ移行したときに温度カウンタ値Nのカウントを開始し、Nを1sec毎に1カウント上昇させる。CPU201は、FET220の温度を判断したいときに画像形成装置100が動作している状態における温度カウンタ値Nと、ファンモータ121の回転数であるステップ数から、FET220の温度を判断する。尚、温度カウンタ値Nは、1sec毎にカウントされるため、プリント状態からスタンバイ状態へ移行したときからの経過時間を示すものでもある。
[Temperature of counter and FET]
FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the time chart of the temperature counter of the
第1ジョブが開始された時間T=0secのとき、CPU201は、温度カウンタ値Nが60以上であるか否かを判断する。ここで、図4に示す本実施例の場合、T=0secのときに温度カウンタ値Nが60以上である(N≧60)とする。このため、CPU201はFET220の温度がスタンバイ時の初期温度40℃まで冷却されていると判断し、温度カウンタ値NをN=0としてカウントを開始する。ここでは、前回のジョブが終了した後からの温度カウンタ値Nの値が60以上であれば、FET220の温度はスタンバイ時の初期温度の40℃以下になることを予め測定し、確認している。このため、CPU201は、温度カウンタ値Nに基づき、FET220の温度を正しく判断できる。以下、CPU201は、FET220の温度を、温度カウンタ値Nに基づいて判断し、これによりファンモータ121の回転数の制御を行う。
When time T = 0 sec when the first job is started, the
T=20sec、即ち温度カウンタ値NがN=20のとき、第1ジョブが終了すると、CPU201はFET220の温度を70℃と判断し、温度カウンタ値N=0としてカウントを開始する。尚、より詳細には、CPU201は、温度カウンタ値NとROM201aに記憶されたテーブルの情報とに基づいて、FET220の温度を判断している。以降についても同様とし、詳細な記載は省略する。CPU201は、T=40sec、即ち温度カウンタ値NがN=20までの間は、冷却期間T_coolとしてファンモータ121によるFET220の冷却動作を行う。尚、ジョブが終了した後の冷却期間T_coolに行う冷却動作を、以下、単に冷却動作という。第2ジョブが開始される時間T=40sec、即ち温度カウンタ値NがN=20のとき、CPU201はFET220の温度を60℃と判断し、温度カウンタ値N=0としてカウントを開始する。第2ジョブが終了する時間T=80sec、即ちN=40のとき、CPU201はFET220の温度を85℃と判断し、N=0としてカウントを開始する。CPU201は、T=110sec、即ち温度カウンタ値NがN=30になるまでの間、冷却期間T_coolとしてファンモータ121によるFET220の冷却動作を行う。
When T = 20 sec, that is, when the temperature counter value N is N = 20, when the first job is completed, the
第3ジョブが開始される時間T=110sec、即ち温度カウンタ値N=30のとき、CPU201はFET220の温度を50℃と判断し、N=0としてカウントを開始する。ここで、T=200sec、即ち温度カウンタ値NがN=90のとき、FET220の温度は飽和温度に達し、100℃となる。第3ジョブが終了する時間T=220sec、即ち温度カウンタ値NがN=110のとき、CPU201はFET220の温度を100℃と判断し、N=0としてカウントを開始する。CPU201は、T=265sec、即ち温度カウンタ値N=45になるまでの間、冷却期間T_coolとしてファンモータ121による冷却動作を行う。FET220は温度カウンタ値NがN=45になるまでの間にファンモータ121によって冷却されるため、スタンバイ時の初期温度40℃まで冷却され、T=265secでファンモータ121の回転数はstep1に遷移する。
When the time T = 110 sec when the third job is started, that is, when the temperature counter value N = 30, the
[ファンモータの回転数と回転時間]
表1に冷却動作時のファンモータ121の回転数と回転時間の関係を示す。表1の一列目にはファンモータ121の回転数を表すステップ数(step)を、二列目にはファンモータ121による冷却期間T_cool(sec)を示す。図2(b)で説明したように、ファンモータ121の回転数が大きいほどファンモータ121の動作音は大きくなる。このため、表1に示すように、ファンモータ121の回転数が大きいほど、言い換えればステップ数が大きいほど、冷却期間T_coolを短く設定している。ファンモータ121の風切り音が最大になる回転数であるstep10の冷却期間T_coolは45secである。また、ファンモータ121の風切り音が抑えられるstep8、step9の冷却期間T_coolは50secである。更に、step6、step7の冷却期間T_coolは55sec、step5以下の冷却期間T_coolは60secに設定される。この冷却期間T_coolは、図4に示すようにFET220の温度がスタンバイ時の初期温度の40℃以下になるために最低限必要な時間に設定している。
[Fan motor rotation speed and rotation time]
Table 1 shows the relationship between the rotation speed and the rotation time of the
[ファンモータの回転数制御処理]
図5は、本実施例のファンモータ121の回転数の制御処理を示すフローチャートである。以下、図5、図7の処理はCPU201によって制御、判断される。また、ファンモータ121の回転数は、プリント開始時をstepX、プリント動作中をstepY、冷却動作時をstepUとする。本実施例のファンモータ121の回転数の制御処理では、前回のジョブが終了した後の冷却動作が十分に行われず、FET220の温度がスタンバイ時の初期温度40℃に戻らない場合には、ファンモータ121の回転数を次のように制御する。即ち、次のジョブが開始される際のファンモータ121の回転数をstep2以上に上げる。
[Fan motor rotation speed control processing]
FIG. 5 is a flowchart showing the process for controlling the rotational speed of the
図5の処理は、画像形成装置100がスタンバイ状態となったときからスタートする。ステップ(以下、Sとする)101でCPU201は、温度カウンタ値NをN=0として、温度カウンタ値Nのカウントを開始する。CPU201は、1秒毎に温度カウンタ値Nを1上昇させる。S102でCPU201は、プリント開始のコマンドの有無を監視することにより、プリント動作を開始するか否かを判断する。S102でCPU201は、プリント開始の指示が確認された、即ちプリント動作を開始すると判断した場合、S105でスタンバイ状態か否かを判断する。上述したように、CPU201は、温度カウンタ値Nを参照し、温度カウンタ値Nが60以上であればスタンバイ状態であると判断し、60未満であればスタンバイ状態ではないと判断する。S105でCPU201は、スタンバイ状態であると判断した場合は、前回のジョブが終了した後の冷却動作により、FET220の温度がスタンバイ時の初期温度である40℃以下まで冷却されていると判断する。このため、S106でCPU201は、ファンモータ121をstep1(stepX=step1)で駆動する。
The process of FIG. 5 starts when the
一方、S105でCPU201は、スタンバイ状態ではないと判断した場合は、前回のジョブが終了した後の冷却動作によってFET220の温度はスタンバイ時の初期温度である40℃まで冷却されていないと判断する。そのため、S107でCPU201は、前回のジョブの冷却動作時のファンモータ121のステップ数であるstepU及び現在の温度カウンタ値Nに応じて、プリント開始時のファンモータ121の回転数stepXをstep2以上に上げる。S107の処理でCPU201は、画像形成動作を開始する際のファンモータ121の回転数を、画像形成動作が開始される前の冷却動作の期間が開始された際のファンモータ121の回転数に基づき決定する。CPU201がS107で設定するプリント開始時のファンモータ121の回転数stepXの具体的な例を以下に示す。
stepX=step(U−Z)
U=4,5,6,...,10
0≦N<30 : Z=0
30≦N<45 : Z=U−3
45≦N<60 : Z=U−2
このように、CPU201は、温度カウンタ値Nが小さいほど、即ち、前のジョブが終了してからの経過時間が短いほど、プリント開始時のファンモータ121の回転数stepXを大きくし、ファンモータ121の冷却による効果を大きくさせる。
On the other hand, if the
stepX = step (U-Z)
U = 4, 5, 6,. . . , 10
0 ≦ N <30: Z = 0
30 ≦ N <45: Z = U-3
45 ≦ N <60: Z = U−2
As described above, the
例えば、図3の第3ジョブを開始する際に、前回のジョブである第2ジョブの冷却動作時のステップ数stepUはstep7であり、U=7となる。また、温度カウンタ値N=30であるため、Z=U−3=7−3=4となる。よって、プリント開始時のステップ数stepXは、step(U−Z)=step(7−4)=step3となる。 For example, when the third job in FIG. 3 is started, the step number stepU during the cooling operation of the second job, which is the previous job, is step7, and U = 7. Further, since the temperature counter value N = 30, Z = U−3 = 7−3 = 4. Therefore, the number of steps stepX at the start of printing is step (U−Z) = step (7−4) = step3.
このように、温度カウンタ値Nの値に応じて、Z=0、Z=U−3、Z=U−2のいずれかが選択され、これによりプリント開始時のファンモータ121のステップ数stepXの値が決定する。ここでは、前回のジョブが終了した後の温度カウンタ値N(0〜60)の値に応じて、プリント開始時のファンモータ121の回転数を変更することを特徴としている。CPU201は、温度カウンタ値Nの値が大きいほどFET220の温度が低くなっていると判断するため、次のジョブが開始される際のステップ数には、小さい値が設定される。ここで、冷却動作時のstepUは、前回のジョブが終了した後の冷却動作時のステップ数である。冷却動作時に、ファンモータ121の回転数stepUがstep4よりも低い回転数の場合は、風量が少ないために、温度カウンタ値Nの値が60以上(N≧60)であってもFET220の温度はスタンバイ時の初期温度40℃に戻ることができない。そのため、冷却動作時のファンモータ121の回転数stepUはstep4以上(4≦U≦10)とする。尚、stepUの決定処理については、S113〜S115で後述する。
In this way, any one of Z = 0, Z = U-3, and Z = U-2 is selected according to the value of the temperature counter value N, and thereby the step number stepX of the
S108でCPU201は、温度カウンタ値N=0としてカウントを開始し、1sec毎にカウントを上昇させ、S109でプリント動作が終了したか否かをプリント動作のコマンド有無を監視することにより判断する。S109でCPU201は、プリント動作が終了していない、即ちプリント動作を継続すると判断した場合は、S110の処理に進む。S110でCPU201は、プリント開始時のファンモータ121の回転数stepXがstep1か否かを判断する。S110でCPU201は、プリント開始時のファンモータ121の回転数stepXがstepX=step1であると判断した場合、FET220の温度がスタンバイ時の初期温度である40℃であると判断し、S111の処理に進む。S111でCPU201は、プリント動作中のファンモータ121の回転数stepYを、温度カウンタ値Nを参照することにより、次のようにして決定する。
stepY=step(1+P)
P=0,1,2,...,9
0≦N<30 : P=0
30≦N<40 : P=1
40≦N<50 : P=2
50≦N<60 : P=3
60≦N<70 : P=4
70≦N<80 : P=5
80≦N<90 : P=6
90≦N<100: P=7
100≦N<110: P=8
110≦N : P=9
In step S108, the
stepY = step (1 + P)
P = 0, 1, 2,. . . , 9
0 ≦ N <30: P = 0
30 ≦ N <40: P = 1
40 ≦ N <50: P = 2
50 ≦ N <60: P = 3
60 ≦ N <70: P = 4
70 ≦ N <80: P = 5
80 ≦ N <90: P = 6
90 ≦ N <100: P = 7
100 ≦ N <110: P = 8
110 ≦ N: P = 9
これにより、プリント動作開始時のステップ数stepXがstep1の場合には、温度カウンタ値NがN<30の間、step1が維持され、上述したT_initが確保されることとなる。このとき、上述した温度カウンタ値Nの値に応じて、P=0〜9のいずれかが選択され、これによりプリント動作中のファンモータ121のステップ数stepYの値が決定される。尚、温度カウンタ値Nが120以上の場合は、stepYをstep10とする。ここでは、温度カウンタ値Nの増加に応じてFET220の温度も増加する。このため、ファンモータ121の風切り音による動作音を抑えつつ、FET220の急峻な温度変化を防ぐために、ステップ数を段階的に変更している。ここで、ファンモータ121の回転数は、温度カウンタ値が30以上になると、プリント終了とならない限り、温度カウンタ値Nが10増加する(T_st=10)毎にstep10まで上昇していくことになる。
Accordingly, when the step number stepX at the start of the printing operation is step1, step1 is maintained while the temperature counter value N is N <30, and the above-described T_init is secured. At this time, one of P = 0 to 9 is selected according to the value of the temperature counter value N described above, and thereby the value of the step number stepY of the
一方、S110でCPU201は、プリント開始時のファンモータ121の回転数stepXがstepX=step1ではないと判断した場合、S112の処理に進む。S112でCPU201は、FET220の温度がスタンバイ時の初期温度である40℃より高いと判断する。S112でCPU201は、プリント動作中のファンモータ121の回転数stepYを、次のように設定する。
stepY=step(X+P)
P=0,1,2,...,9
X+P≦10の場合
0≦N<10 : P=0
10≦N<20 : P=1
20≦N<30 : P=2
30≦N<40 : P=3
40≦N<50 : P=4
50≦N<60 : P=5
60≦N<70 : P=6
70≦N<80 : P=7
80≦N<90 : P=8
X+P>10の場合、又は、N≧90の場合は、
stepY=step10
On the other hand, if the
stepY = step (X + P)
P = 0, 1, 2,. . . , 9
When X + P ≦ 10 0 ≦ N <10: P = 0
10 ≦ N <20: P = 1
20 ≦ N <30: P = 2
30 ≦ N <40: P = 3
40 ≦ N <50: P = 4
50 ≦ N <60: P = 5
60 ≦ N <70: P = 6
70 ≦ N <80: P = 7
80 ≦ N <90: P = 8
If X + P> 10, or if N ≧ 90,
stepY = step10
例えば、図3の第3ジョブの場合、プリント開始時のステップ数stepXはstep3であり、X=3である。温度カウンタ値N=10の場合、P=1であるため、プリント動作中のステップ数stepYは、step(X+P)=step(3+1)=step4となる。この後、温度カウンタ値Nが10上昇する毎に、step5、step6とファンモータ121の回転数が高くなる。そして、温度カウンタ値Nが70となったところで、P=7となり、X+P=3+7=10となって、プリント動作中のステップ数stepYはstep10に達する。その後は、第3ジョブが終了するまで、プリント動作中のステップ数stepYは、step10が維持される。
For example, in the case of the third job in FIG. 3, the step number stepX at the start of printing is step3, and X = 3. When the temperature counter value N = 10, since P = 1, the number of steps stepY during the printing operation is step (X + P) = step (3 + 1) = step4. Thereafter, every time the temperature counter value N increases by 10, the number of rotations of
このように、X+Pが10以下の間は、温度カウンタ値Nの値に応じて、P=0〜8のいずれかが選択され、これによりプリント動作中のファンモータ121の回転数stepYの値が決定される。S112の処理では、S111の処理に対して、プリント開始時のFET220の温度が高い(図3の第3ジョブでは50℃)と判断されているため、S111よりも短い時間で、大きいステップ数から段階的にステップ数を変更している。
In this way, while X + P is 10 or less, any one of P = 0 to 8 is selected according to the value of the temperature counter value N, and thereby the value of the rotation speed stepY of the
S109でCPU201は、プリント動作が終了したと判断した場合は、S113の処理に進む。S113でCPU201は、プリント開始時のファンモータ121の回転数がstepY<step4か否かを判断する。S113の判断は、冷却動作を開始する際のファンモータ121の回転数を、画像形成動作が終了した際のファンモータ121の回転数に基づき決定するための処理である。S113でCPU201は、stepY<step4であると判断した場合、S114の処理に進む。S114でCPU201は、冷却動作時のファンモータ121の回転数をstepU=step4とし、S101の処理に戻る。例えば、図3の第1ジョブの場合、プリント終了時のステップ数stepY=step1である。このため、第1ジョブが終了した後の冷却動作時のステップ数stepUは、step4となっている。
If the
一方、S113でCPU201は、stepY<step4でないと判断した場合、即ちstepY≧step4であると判断した場合、S115の処理に進む。S115でCPU201は、冷却動作時のファンモータ回転数stepU=stepYとし、S101の処理に戻る。例えば、図3の第2ジョブの場合、第2ジョブが終了するときのプリント動作中のステップ数stepYはstep7である。このため、第2ジョブが終了した後の冷却動作時のステップ数stepUは、step7となっている。S113の判断は、ジョブの開始時にFET220の冷却が十分に行われない状態でプリント動作が実行された場合に、ファンモータ121の回転数を大きくした状態で冷却動作が実行されるようにしたものである。S113の判断は、冷却動作を開始する際のファンモータ121の回転数stepUがstep4よりも低い回転数とならないようにするための処理である。これにより、ファンモータ121の風量が少ないために、温度カウンタ値Nが60以上であってもFET220の温度が初期温度40℃に戻ることができなくなることを防止する。
On the other hand, if the
S102でCPU201は、プリント開始の指示がないと判断した場合は、S120の処理に進む。S120でCPU201は、冷却動作時のファンモータ121の回転数stepUがstep10であるか否かを判断する。S120でCPU201は、冷却動作時のステップ数stepUがstep10であると判断した場合、S121の処理に進む。S121でCPU201は、温度カウンタ値NがN≧45か否かを判断する。S121でCPU201は、温度カウンタ値NがN≧45ではない、即ちN<45であると判断した場合、S102に戻る。一方、S121でCPU201は、温度カウンタ値NがN≧45であると判断した場合、FET220の温度がスタンバイ時の初期温度である40℃以下になったと判断し、S104の処理に進む。S104でCPU201は、冷却動作時のファンモータ121の回転数をstep1とし、S102の処理に戻る。例えば、図3の第3ジョブの場合、第3ジョブが終了したときに冷却動作時のステップ数stepUをstep10としている。このため、表1で説明したように、冷却動作時のファンモータ121のステップ数がstep10では、冷却期間T_coolは45secである。第3ジョブの場合、温度カウンタ値Nが45となったときに、FET220が40℃まで冷却されたと判断され、冷却動作時のステップ数stepUがstep1とされる。
If the
S120でCPU201は、冷却動作時のファンモータ121の回転数stepUがstep10ではないと判断した場合、S122で冷却動作時のファンモータ121の回転数stepUがstep8又はstep9か否かを判断する。S122でCPU201は、冷却動作時のステップ数stepUがstep8又はstep9であると判断した場合、S123の処理に進む。S123でCPU201は、温度カウンタ値NがN≧50か否かを判断し、温度カウンタ値NがN≧50でない、即ちN<50であると判断した場合、S102の処理に戻る。一方、S123でCPU201は、温度カウンタ値NがN≧50であると判断した場合、FET220の温度がスタンバイ時の初期温度である40℃以下になったと判断し、S104の処理に進む。表1で説明したように、冷却動作時のファンモータ121のステップ数stepUがstep8又はstep9のとき、冷却期間T_coolは50secである。
If the
S122でCPU201は、冷却動作のファンモータ121の回転数stepUがstep8又はstep9ではないと判断した場合、S124で冷却動作時のファンモータ121の回転数stepUがstep6又はstep7か否かを判断する。S124でCPU201は、冷却動作時のステップ数stepUがstep6又はstep7であると判断した場合、S125の処理に進む。S125でCPU201は、温度カウンタ値NがN≧55か否かを判断する。S125でCPU201は、温度カウンタ値NがN≧55でない、即ちN<55であると判断した場合、S102の処理に戻る。一方、S125でCPU201は、温度カウンタ値NがN≧55であると判断した場合、FET220の温度がスタンバイ時の初期温度である40℃以下になったと判断し、S104の処理に進む。例えば、図3の第2ジョブの場合、第2ジョブが終了したときに冷却動作時のステップ数stepUをstep7としている。このため、表1で説明したように、冷却動作時のファンモータ121のステップ数stepUがstep7のとき、冷却期間T_coolは55secである。ただし、第2ジョブが終了して冷却期間T_coolが経過する前に、具体的には温度カウンタ値Nが30となったところで第3ジョブが開始されているため、図3の第2ジョブではS104の処理は実行されない。
If the
S124でCPU201は、冷却動作時のファンモータ121の回転数stepUがstep6又はstep7ではないと判断した場合、S103の処理に進む。S103でCPU201は、温度カウンタ値NがN≧60か否かを判断する。S103でCPU201は、温度カウンタ値NがN≧60でない、即ちN<60であると判断した場合、S102の処理に戻る。一方、S103でCPU201は、温度カウンタ値NがN≧60であると判断した場合、FET220の温度がスタンバイ時の初期温度である40℃以下になったと判断し、S104の処理に進む。表1で説明したように、冷却動作時のファンモータ121のステップ数stepUがstep1〜step5の場合には、冷却期間T_coolは60secである。
If the
以上のように、本実施例では、冷却動作においてファンモータ121の回転数(ステップ数)に合わせてファンモータ121による冷却期間T_coolを段階的に変更して決定する。冷却期間T_coolは、FET220の昇温をスタンバイ時の初期温度である40℃以下に下げることができる必要最低限の時間であり、この時間でファンモータ121の回転数をスタンバイ状態時の回転数にすることができる。このため、本実施例では、冷却動作時にファンモータ121による風切り音の急激な変化を発生させず、かつ、ファンモータ121による風切り音に起因する動作音が大きくなる状態においては、動作音が発生する時間を低減させることができる。
As described above, in the present embodiment, the cooling period T_cool by the
以上、本実施例によれば、ファンモータの動作音を低減することができる。 As described above, according to the present embodiment, the operation sound of the fan motor can be reduced.
実施例2のファンモータ121の回転数の制御処理は、次のような構成としている。本実施例では、ジョブが終了した後の冷却動作時に、ファンモータ121の回転数がstep8〜step10で回転しているとき、FET220の温度が第一の所定温度まで下がった段階で、スタンバイ状態ではないが、より静かな回転数に下げる。ここで、第一の所定温度とは、FET220の温度がスタンバイ時の初期温度40℃に下がる前の、40℃よりも高い温度とする。本実施例では、スタンバイ時の初期温度40℃に下がる前の第一の所定温度を50℃としている。また、ファンモータ121の回転数がstep8、step9、step10のときには、ファンモータ121の回転数が高くなり風切り音に起因する動作音が特に大きくなる。図2(b)に示したように、ファンモータ121の回転数がstep7のときの動作音は、step8〜step10のときの動作音に比べて静かな状態である。
The processing for controlling the rotational speed of the
このように、本実施例では、ジョブが終了した後の冷却動作中にファンモータ121の回転数を段階的に下げることで、特に動作音が大きくなる時間を短くすることができる。以下、スタンバイ中、プリント動作中、及びプリント終了時の制御は実施例1と同じであるため説明は省略し、制御が異なるジョブが終了した後の冷却時の制御のみを説明する。
As described above, in this embodiment, the time during which the operation sound is increased can be shortened by decreasing the rotational speed of the
[ファンモータの回転数とFETの温度]
図6は、本実施例のファンモータ121の回転数のタイムチャートとFET220の温度の関係を示す。図6は、後述する図7の本実施例のファンモータ121の制御処理における実施の形態の一つである。図6(a)は、左縦軸にファンモータ121の回転数(rpm)、右縦軸にファンモータ121の入力電圧(V)を、図6(b)は縦軸にFET220の温度(℃)をそれぞれ示し、横軸にいずれも時間(sec(秒))を示す。尚、図6の第3ジョブ終了(T=220sec)までの動作は、実施例1の図3と同じであるため説明を省略する。T=220secで第3ジョブが終了した後、CPU201はファンモータ121の冷却動作時のステップ数stepUをstep10で駆動する。その後、FET220はT=245secで50℃まで冷却される。本実施例では、FET220が50℃まで冷却されたT=245secに、ファンモータ121の回転数stepUを第一の回転数であるstep7に変更する。その後、T=275secまでstep7を維持することで、FET220は、スタンバイ時の初期温度である40℃まで冷却される。FET220がスタンバイ時の初期温度である40℃に達し、T=275secでファンモータ121の回転数stepUをstep7からスタンバイ状態であるstep1に変更する。このような制御を行うことで、もっとも動作音が大きくなるstep10での回転時間を、図3(a)に示す45sec間から25sec間に低減することができる。
[Fan motor speed and FET temperature]
FIG. 6 shows the relationship between the time chart of the rotation speed of the
[ファンモータの回転数制御処理]
図7は、本実施例のファンモータ121の回転数の制御処理を示すフローチャートである。本実施例は、図5で説明したファンモータ121の回転数の制御処理に対して、S201からS203の処理が異なる。そのため、図5と同一の処理には同一のステップ番号を付け、説明を省略する。
[Fan motor rotation speed control processing]
FIG. 7 is a flowchart showing the control processing of the rotational speed of the
S120でCPU201は、冷却動作時のファンモータ121の回転数stepUがstep10であると判断した場合、S201で温度カウンタ値NがN≧25か否かを判断する。S201でCPU201は、温度カウンタ値NがN≧25でない、即ちN<25であると判断した場合、S102の処理に戻る。S201でCPU201は、温度カウンタ値NがN≧25であると判断した場合、FET220の温度が50℃以下になったと判断し、S203で冷却動作時のファンモータ121の回転数stepUをstep7とし、S102の処理に戻る。
If the
S120でCPU201は、冷却動作時のファンモータ121のステップ数stepUがstep10ではないと判断した場合、S122の処理に進む。S122でCPU201は、冷却動作時のファンモータ121の回転数がstep8又はstep9であると判断した場合、S202で温度カウンタNがN≧30か否かを判断する。S202でCPU201は、温度カウンタ値NがN≧30でない、即ちN<30であると判断した場合、S102の処理に戻る。S202でCPU201は、温度カウンタ値NがN≧30であると判断した場合、FET220の温度が50℃以下になったと判断し、S203の処理に進む。
If the
S122でCPU201は、後処理動作時のファンモータ121のステップ数stepUがstep8又はstep9ではないと判断した場合、S124の処理に進む。尚、冷却動作時のファンモータ121のステップ数stepUがstep7以下の処理は、実施例1の図5で説明した処理と同様であり、説明を省略する。また、S201、S202の判断に用いられる温度カウンタ値Nの25、30の値は、画像形成装置の特性に応じて決定されている。
If the
本実施例では、ジョブが終了した後の冷却動作時のファンモータ121の回転数を段階的に切り替える対象となるstepUを、step8からstep10としている。そして、変更後のファンモータ121の回転数をstep7に、ステップ数の変更時の冷却対象部の温度の閾値を50℃に設定している。しかし、これらの設定は限定されるものではなく、冷却対象に合わせて任意に設定してもよい。
In this embodiment, the stepU that is the target of stepwise switching the number of rotations of the
以上のように、本実施例では、FET220を冷却する性能を維持しつつ、ファンモータ121による風切り音に起因する動作音を低減することができる。以上、本実施例によれば、ファンモータの動作音を低減することができる。
As described above, in this embodiment, it is possible to reduce the operation noise caused by the wind noise generated by the
121 ファンモータ
201 CPU
220 FET
121
220 FET
Claims (11)
被冷却部を冷却するための冷却手段と、
前記被冷却部の温度を予測し、予測した前記被冷却部の温度に基づき前記冷却手段の回転数を制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、画像形成動作が終了した後に前記冷却手段が前記被冷却部を冷却する冷却動作の期間を、前記冷却動作を開始する際の前記冷却手段の回転数が大きいほど短くすることを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus for forming an image on a recording material,
A cooling means for cooling the cooled part;
Control means for predicting the temperature of the cooled part and controlling the number of revolutions of the cooling means based on the predicted temperature of the cooled part;
With
The control unit shortens the period of the cooling operation in which the cooling unit cools the cooled portion after the image forming operation is completed, as the number of rotations of the cooling unit at the start of the cooling operation increases. An image forming apparatus.
経過した時間と前記情報とに基づいて、前記被冷却部の温度を予測することを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の画像形成装置。 The control means has information that associates the temperature of the cooled part with the passage of time,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the temperature of the cooled part is predicted based on the elapsed time and the information.
前記被冷却部は、前記FETであることを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載の画像形成装置。 A power supply that generates a DC voltage by performing a switching operation with an FET is provided.
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the cooled portion is the FET.
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