(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
機器の内部を冷却するファンの回転速度が所定値以下の回転速度となったことを検知するロック検知手段と、前記ファンの駆動停止後、前記ロック検知手段からの検知信号の受信から所定時間経過後に、前記ファンを駆動させる駆動制御手段とを備えている冷却ファン駆動制御装置。
【請求項２】
機器の内部の発熱量に応じて高速モード及び低速モードを設定するモード設定手段を備え、前記駆動制御手段は、前記高速モードにおいては、前記ファンを所定の回転速度で連続回転させるように駆動制御し、前記低速モードにおいては、前記ファンの駆動停止後、前記ロック検知手段からの検知信号の受信から所定時間経過後に前記ファンを駆動させるように駆動制御する請求項１に記載の冷却ファン駆動制御装置。
【請求項３】
前記駆動制御手段は、前記低速モードにおいて前記ファンの駆動信号のオン時間及びオフ時間のデューティ比を変更する請求項２に記載の冷却ファン駆動制御装置。
【請求項４】
前記駆動制御手段は、前記低速モードにおいて前記ロック検知手段からの検知信号に基づいて、前記ファンの回転停止前に前記ファンが駆動されるように所定時間を設定するとともに、前記ファンの駆動開始後前記ファンの回転速度が前記高速モードの回転速度に到達する前に、前記ファンの駆動停止を行うように駆動制御する請求項２に記載の冷却ファン駆動制御装置。
【請求項５】
前記駆動制御手段は、前記低速モードにおいて複数の前記ファンが同時に駆動されない駆動タイミングで駆動制御する請求項２から４のいずれかに記載の冷却ファン駆動制御装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載の冷却ファン駆動制御装置を備えている画像形成装置。
【請求項７】
機器の内部を冷却する冷却ファン駆動制御装置における冷却ファン駆動制御方法であって、
前記ファンの駆動を停止し、前記ファンの回転速度が所定値以下の回転速度となったことを検知してから所定時間経過後に、前記ファンを駆動させる冷却ファン駆動制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機器の内部を冷却するファンを駆動制御する冷却ファン駆動制御装置及びそれを備えた画像形成装置並びに冷却ファン駆動制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、機器、例えば、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置のように、印刷等の処理の高速化に伴い装置内部に備えた発熱体の数が増加している。また、画像形成装置は小型化を達成するためその構成部品は高密度化しており、それに伴い、画像形成装置内部の気流設計の最適化が困難になっている。このような状況から、画像形成装置の内部は熱がこもりやすくなっている。発熱部位から発生する熱により内部温度が高温になると、電子部品の誤作動等のトラブルが発生しやすくなるため、冷却用のファンを設けて回転させることで装置内部に外気を循環させて放熱するようにしている。
【０００３】
こうした装置内部を冷却するためのファンは、一定の回転速度で駆動制御を行うと、消費電力が大きくなり、騒音も大きくなるため、回転速度が可変となるように駆動制御されている。例えば、特許文献１には、画像形成装置が待機中である場合にはファンを低速で回転し、画像形成部が動作中の場合にはファンを高速で回転するように駆動制御する画像形成装置の駆動制御装置が記載されている。この駆動制御装置では、装置が待機中の場合においても発熱部位となる構成部品では熱を発生するため、ファンの回転を停止せずに冷却するが、発熱量が少なくなるため低速で回転するようにしている。ファンを低速で回転することで、高速で回転する場合に比べて消費電力を抑えることができるとともに回転時に発生する騒音を小さくすることができる。
また、特許文献２には、装置内部を冷却するためのファンと、装置内部の温度を検出する検出手段と、検出手段の検出結果に基づいてファンを駆動する駆動回路とを備えた電子機器の冷却装置において、検出手段の検出結果に基づいてモータの駆動周期に対する駆動時間の比を変調させて生成した制御信号により駆動制御することで、ファンの回転速度を遅くすることなく騒音を回避するようにした点が記載されている。
【０００４】
図７は、従来のファン駆動制御装置に関する概略構成図である。この従来例では、特許文献１に示されているように、ファンを低速回転及び高速回転の２段階で駆動制御を行うようになっており、高速回転用の駆動回路１０１及び低速回転用の駆動回路１０２を備えている。そして、制御部１００から駆動回路１０１に駆動制御信号が入力されると、駆動回路１０１が動作してファン１０３の駆動モータに駆動電圧Ｖが印加されてファンが高速回転する。また、制御部１００から駆動回路１０２に駆動制御信号が入力されると、駆動回路１０２が動作し、駆動電圧Ｖを電圧降下用の抵抗Ｒにより低く設定した電圧がファン１０３のモータに印加されてファンが低速回転する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図７に示すように、ファンの回転速度を２段階で駆動制御する場合、各段階の回転速度に対応した駆動回路を設けることは、搭載する駆動回路の数が増加してコストアップの要因となる。また、各段階において駆動電圧を印加するため、ファンを駆動制御する消費電力が常時発生して消費電力の増加を招く。
【０００６】
そこで、本発明は、冷却ファンの駆動停止後に回転停止するまでの惰性による回転動作を用いて冷却することで、消費電力を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る冷却ファン駆動制御装置は、機器の内部を冷却するファンの回転速度が所定値以下の回転速度となったことを検知するロック検知手段と、前記ファンの駆動停止後、前記ロック検知手段からの検知信号の受信から所定時間経過後に、前記ファンを駆動させる駆動制御手段とを備えている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、冷却ファンの駆動停止後に回転停止するまでの惰性による回転動作を用いて冷却することができるので、消費電力を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係る実施形態に関するブロック構成図である。
【図２】低速モードの駆動制御の一例を示すタイムチャートである。
【図３】ファンの駆動制御に関する処理フローである。
【図４】低速モードの駆動制御の別の例を示すタイムチャートである。
【図５】低速モードの駆動制御のさらに別の例を示すタイムチャートである。
【図６】低速モードの駆動制御のさらに別の例を示すタイムチャートである。
【図７】従来のファン駆動制御装置に関する概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。図１は、本発明に係る実施形態に関するブロック構成図である。冷却ファン駆動制御装置１は、ファン３の駆動信号を駆動回路２に出力する制御部１０、及びファン３の駆動制御に必要なデータ等を記憶する記憶部２０を備えている。ここで、制御部１０及び記憶部２０は、画像形成装置の制御部及び記憶部としての機能を持たせることもできる。駆動回路２は、従来の回路構成からなる駆動回路を用いることができ、制御部１０からの駆動信号に基づいてファン３の駆動モータ（図示せず）に駆動電圧Ｖを印加してファン３を回転させる。ファン３は、図示しない画像形成装置に取り付けられており、ファン３の回転により気流を発生させて装置内部で発生した熱を外部に放出するようになっている。ファン３の駆動モータには、公知の駆動モータが使用されており、こうした公知の駆動モータでは、過大な負荷等により回転が停止状態となるトラブルに備えて、駆動モータの回転速度が所定値以下の回転数となったことを検知するロック検知手段が設けられており、ファン３にはロック検知回路３０を備えている。
【００１１】
制御部１０は、モード設定部１１及び駆動処理部１２を備えている。モード設定部１１は、ファン３を高速回転させる高速モード、駆動信号をオフした際のファン３の惰性回転による低速モード、及びファン３を停止させる停止モードのいずれかのモードを設定する。高速モードは、画像形成装置が画像形成処理を行うときのように装置内部の発熱量が増加する場合に設定され、ファン３を高速回転させて装置内部で発生した熱の放熱効果を高めるようになっている。
【００１２】
低速モードは、画像形成装置が待機状態や省エネモード時のように、装置内部の発熱量が低い場合に設定され、駆動信号オフ時のファン３の惰性回転を利用して装置内部に発生した熱を外部に放出するようになっている。
停止モードは、画像形成装置の電源がオフされたときのように、装置内部でほとんど発熱しない場合に設定され、ファン３は停止状態となる。
【００１３】
駆動処理部１２は、モード設定部１１で設定されたモードに対応して駆動信号を駆動回路２に出力する。高速モードでは、ファン３を高速回転させるために駆動信号を駆動回路２に出力して所定の回転速度で回転させるように駆動制御する。低速モードでは、駆動信号のオン及びオフを繰り返すことで、ファン３の惰性回転を利用した駆動制御を行う。
【００１４】
図２は、低速モードの駆動制御の一例を示すタイムチャートである。
駆動回路２に出力される駆動信号がオンの場合には、ファン３は所定時間の回転数がＭの回転速度で駆動制御される。回転数Ｍの回転速度は、高速モードの場合の回転速度と同じである。駆動信号がオフされると、ファン３に駆動電圧が印加されなくなって回転動作が停止されるが、ファン３は惰性で回転しながら次第に回転速度が減少していく。そして、ファン３の回転速度が回転数Ｎの回転速度に低下したときにロック検知回路３０が検知信号を出力する。駆動処理部１２は、ロック検知回路３０から検知信号を受信してから所定時間Ｔ経過後駆動信号をオンしてファン３を回転数Ｍの回転速度で駆動制御する。
駆動処理部１２は、検知信号を受信したとき記憶部２０に予め記憶された所定時間Ｔに関するデータを読み出してタイマにセットし、タイマが所定時間Ｔをカウントしたときに駆動信号をオンとするように駆動信号処理を行う。
【００１５】
図３は、制御部１０が行うファン３の駆動制御に関する処理フローである。まず、高速モードが設定されているかチェックし（Ｓ１０１）、高速モードが設定されているときは（Ｓ１０１；ＹＥＳ）、駆動信号をオン出力してファン３を回転数Ｍの回転速度で駆動制御し（Ｓ１０２）、ステップＳ１０１に戻る。高速モードが設定されていないときは（Ｓ１０１；ＮＯ）、低速モードに設定されているかチェックする（Ｓ１０３）。低速モードに設定されているときは（Ｓ１０３；ＹＥＳ）、駆動信号をオフ出力し（Ｓ１０４）、次にロック検知信号のオフ出力を受信したかチェックする（Ｓ１０５）。ロック検知信号のオフ出力を受信しないときは（Ｓ１０５；ＮＯ）再度チェックし、ロック検知信号のオフ出力を受信したときは（Ｓ１０５；ＹＥＳ）、タイマをセットして所定時間Ｔをカウントし（Ｓ１０６）、所定時間Ｔが経過したときは（Ｓ１０６；ＹＥＳ）、所定時間Ｔの経過後駆動信号をオン出力して再度ファン３を回転数Ｍの回転速度で駆動制御する（Ｓ１０７）。そして、停止モードに設定されているかチェックし（Ｓ１０８）、停止モードに設定されているときは（Ｓ１０８；ＹＥＳ）、ファン３の回転を停止して終了処理をする。
ステップＳ１０８で停止モードに設定されていないときは（Ｓ１０８；ＮＯ）、ステップＳ１０１に戻る。ステップＳ１０３において低速モードに設定されていないときは（Ｓ１０３；ＮＯ）、ステップＳ１０８に進み、停止モードに設定されているかチェックする。
【００１６】
以上のように処理することで、低速モードに設定されているときは、駆動信号のオンオフを繰り返し、駆動信号のオフ時のファン３の惰性回転を利用した疑似的な低速回転を行い、消費電力を節減したファン３による放熱を行うことができる。
低速モードにおいてこのようにファン３を駆動制御することで、駆動信号オフ時のファン３の低速の惰性回転を利用して装置内部の熱を外部に放出することができ、消費電力を抑えつつ擬似的に低速モードを実現することができる。そして、１つの駆動回路により高速モード及び低速モードの段階的な速度制御を行うことが可能となり、コスト負担を軽減することができる。
【００１７】
また、低速モードにおいてこのように駆動制御することで、図４に示すように、駆動信号のオン時間及びオフ時間の時間Ｓにおけるデューティ比を可変制御すれば、高速モード及び低速モードを関連付けながら駆動制御することが可能となる。そのため、例えば装置内部の温度を検知する温度検知センサの出力に応じてデューティ比を変更することで、装置内部の温度状態に対応して高速モード及び低速モードをきめ細かく設定することができる。そして、駆動信号のオフ時間が可変となることで、低速モード自体を複数段階に設定することもでき、ファン３の回転による放熱をきめ細かく調整して消費電力とのバランスをとって最適な駆動制御を行うことができる。
【００１８】
また、画像形成装置にファン３を複数設けている場合には、それぞれのファンの低速モードの駆動タイミングをずらすことで、ファンの騒音を低下させることができる。例えば、図５に示すように、ファンＡ及びファンＢを低速モードで駆動制御する場合、ファンＡの駆動信号がオフ出力の間にファンＢの駆動信号がオン出力されるように駆動タイミングを制御することで、２つのファンが同時に駆動されることがなくなり、１つのファンの騒音だけ生じるようになり、低騒音化を図ることができる。
【００１９】
また、上述した例では、低速モードにおいてファン３の回転が停止する期間が存在するように駆動制御されているが、ファン３を連続回転させながら低速モードを実現することもできる。
例えば、図６に示すように、高速モードから低速モードに切り換わったときは、ロック検知信号のオフ出力からカウントする所定時間Ｔを、ファン３が回転停止する前のタイミングに設定し、ファン３が回転停止する前に駆動信号をオフからオン出力にする。また、駆動信号がオンした後ファン３の回転速度が回転数Ｍに到達する前のタイミングでオフ出力にする。このように駆動制御することで、ロック検知を行う回転数Ｎの付近でファン３の回転速度を保持できるようになり、従来の２段階の速度制御に近い駆動制御を行うことが可能となる。
【００２０】
以上説明したように、本実施形態によれば、ファン３のモータが出力するロック検知信号を用いることで、ファン３を段階的に駆動制御して装置内部の温度状態に対応したきめ細かい放熱を行うことができ、消費電力の低減及びコスト負担を軽減させることが可能となる。また、上述した例では、画像形成装置のファンの駆動制御について説明したが、本発明は、画像形成装置以外の機器に用いられる冷却用のファンの駆動制御についても適用することができる。
【符号の説明】
【００２１】
１・・・冷却ファン駆動制御装置、２・・・駆動回路、３・・・ファン、１０・・・制御部、１１・・・モード設定部、１２・・・駆動処理部、２０・・・記憶部、３０・・・ロック検知回路。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２２】
【特許文献１】特開平４−３５６０６３号公報
【特許文献２】特開２００２−１５７０４９号公報
【図１】
0005957932.tif 000002
【図２】
0005957932.tif 000003
【図３】
0005957932.tif 000004
【図４】
0005957932.tif 000005
【図５】
0005957932.tif 000006
【図６】
0005957932.tif 000007
【図７】
0005957932.tif 000008