(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置が作動する時に発する複数種類の音に対してＳＤ（ｓｅｍａｎｔｉｃ  ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ）法による評価を行い、
その評価結果について因子分析を行い、
さらに音の音響物理量と因子、不快さについて共分散構造分析を行い、
その結果から不快さモデル及び、音質の不快さを式
不快さ＝ａ×衝撃感因子＋ｂ×金属性因子（ａ、ｂは定数、０＜ａ＜１、０＜ｂ＜１）
で求め、
装置の発生する音の音響物理量から、不快さの評価をすることを特徴とする装置の音質評価方法。
【請求項２】
前記式中のａ、ｂを
ａ＝０．５１、ｂ＝０．３２
としたことを特徴とする請求項１の装置の音質評価方法。
【請求項３】
前記、式の、衝撃因子及び金属製因子を
衝撃感因子＝０．８８×標準化ラウドネス＋（−０．１６）×標準化音圧レベル＋０．２８×標準化インパルシブネス
金属性因子＝０．４２×標準化ラウドネス＋（−０．３２）×標準化音圧レベル＋０．２１×標準化シャープネス＋０．６１×標準化トーナリティ＋０．２×標準化インパルシブネス
標準化：（個々のデータ−データ平均値）／標準偏差
としたことを特徴とする請求項２の装置の音質評価方法。
【請求項４】
上記請求項１ないし３のいずれかの不快さモデルより、
装置の発生する音の衝撃感因子と金属性因子との分布から
不快さの印象を予測することを特徴とする装置の音質評価方法。
【請求項５】
前記装置は、画像形成装置であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかの装置の音質評価方法。
【請求項６】
装置が作動する時に発する複数種類の音に対してＳＤ（ｓｅｍａｎｔｉｃ  ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ）法による評価を行う手段と、
その評価結果について因子分析を行う手段と、
さらに音の音響物理量と因子、不快さについて共分散構造分析を行得手段と、
その結果から不快さモデル及び、音質の不快さを式
不快さ＝ａ×衝撃感因子＋ｂ×金属性因子（ａ、ｂは定数、０＜ａ＜１、０＜ｂ＜１）
で求める手段とを備え、
装置の発生する音の音響物理量から、不快さの評価をすることを特徴とする装置の音質評価装置。
【請求項７】
前記式中のａ、ｂを
ａ＝０．５１、ｂ＝０．３２
としたことを特徴とする請求項６の装置の音質評価装置。
【請求項８】
前記、式の衝撃因子及び金属製因子を
衝撃感因子＝０．８８×標準化ラウドネス＋（−０．１６）×標準化音圧レベル＋０．２８×標準化インパルシブネス
金属性因子＝０．４２×標準化ラウドネス＋（−０．３２）×標準化音圧レベル＋０．２１×標準化シャープネス＋０．６１×標準化トーナリティ＋０．２×標準化インパルシブネス
標準化：（個々のデータ−データ平均値）／標準偏差
としたことを特徴とする請求項７の装置の音質評価装置。
【請求項９】
上記請求項６ないし８のいずれかの不快さモデルより、
装置の発生する音の衝撃感因子と金属性因子との分布から
不快さの印象を予測する手段を備えたことを特徴とする装置の音質評価装置。
【請求項１０】
前記装置は、画像形成装置であることを特徴とする請求項６ないし９のいずれかの装置の音質評価装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は装置の音質評価方法及び装置の音質評価装置に係り、特に画像形成装置などの装置が作動時に発する音を評価する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
装置として、オフィス等においては、複写機、プリンタまたはファクシミリ、これらの複合機などの画像形成装置を搭載した種々の機器が設置されている。この種の画像形成装置は、多くの部品が機械的に連結等されている。また、画像形成装置は、これらの機構等を駆動するためのモータを有しており、画像形成動作時には装置各部の動作音が発生し、この動作音がユーザ等に不快感を与える等、騒音問題になる場合もある。かつては、これらの機器は便利であれさえすればよかったが、オフィス内の環境改善が進むに連れて、ＯＡ機器に対しての騒音問題解決の要望が多くなった。そのため、画像形成装置の静音化が進められ、以前に比べ、相当の静音化を達成してきている。
【０００３】
現在、画像形成装置では騒音を評価する方法として、一般的に音響パワーレベルや音圧レベル（ＩＳＯ７７７９）が用いられている。しかしながら、これらは複写機やプリンタ、複合機などのオフィス機器から発生する音響エネルギーの値であるため、騒音に対する人間の主観的な不快感と相関があまり良くない場合がある。
【０００４】
例えば、音圧レベル（等価騒音レベルＬｅｑ：測定時間全体についてエネルギー平均した値）の値が同じ音を比較して聞いた場合に、音の周波数分布の違いや衝撃音の有無で不快さに差があることがある。また、音圧レベルの値は小さくても、高周波成分や純音成分等が含まれていると不快に感じる場合がある。
【０００５】
したがって、オフィス環境改善のためにはＯＡ機器の音響パワーレベルや音圧レベルでの評価と低減だけでなく、音質の評価と改善も同時に行っていく必要がある。
【０００６】
音質の評価・改善のためには、現状把握のための音質の定量的な計測と、改善前後でどのくらい改善されたのか計測する必要がある。ところが、音質は物理量ではないため、定量的な測定を行うことができない。よって、目標値の設定も困難である。
【０００７】
人間による音質評価の場合、「音質が少し改善された」、「かなり改善された」等、定性的な表現となる。さらに個人差があるために、人によって評価が異なったり、得られた結果が一般的にいるのかどうか判定が難しい場合がある。音の質を物理的特性で定量的に表わさなければ対策が本当に効果があったのか、また、どのくらいの効果があったのか、客観的な評価は不可能である。
【０００８】
このため、主観評価実験を行い、その結果について統計処理を行って音質の定量化を行う必要がある。主観評価にはＳＤ（ｓｅｍａｎｔｉｃ  ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ）法を用いて、供試音の印象を被験者に尋ねる方法が以前からよく行われている。具体的には、多数の刺激（供試音）に対して、対となる形容詞の段階評価を行い、その結果に対して主成分分析から因子分析を行い、複数の因子で刺激の定量的説明を行う。主観評価に用いる形容詞には不快さに関する内容も準備し、得られた複数因子と不快さの関係を重回帰分析によって求める。さらに、因子と音の音響物理量の関係についても因子分析を行い、最終的に物理量⇒因子⇒不快さというように、不快さを物理量で予測するということが行われている。
【０００９】
ところで、音質を評価する物理量として、心理音響パラメータがある。非特許文献１にこの心理音響パラメータとして代表的なものが記載されており、それらは以下の通りである（括弧内は単位を示す）。
【００１０】
・ラウドネス（ｓｏｎｅ）                ：聞こえの大きさ
・シャープネス（ａｃｕｍ）              ：高周波成分の相対的な分布量
・トーナリティ（ｔｕ）                  ：調音性、純音成分の相対的な分布量
・ラフネス（ａｓｐｅｒ）                ：音の粗さ感
・フラクチュエーション・ストレングス（ｖａｃｉｌ）  ：変動強度，うなり感
また、これ以外に
インパルシブネス（ｉｕ）            ：衝撃性
という心理音響パラメータも計測可能な機器が出てきた。
【００１１】
どのパラメータも値が増すと、不快感が増す傾向にあり、この中で、ラウドネスだけがＩＳＯ５３２Ｂで規格化されている。しかし、他のパラメータについては、基本的な考え方や定義は同じであるが、計測器メーカーによる独自の研究によってプログラムや計算方法が異なるため、メーカーによって測定値が若干異なるのが普通である。また、インパルシブネスの様に、計測器メーカー独自で開発したオリジナルなパラメータもある。
【００１２】
複写機やプリンタ、複合機などの画像形成装置から発生する騒音は、機構の複雑さから、多くの音色の騒音によって構成されており、例えば低周波の重苦しい音，高周波のかん高い音，衝撃的に発生する音などが、モータ，紙，ソレノイド等の複数の音源から時間的に変化しながら発生する。
【００１３】
人間はこれらの音を総合的に判断して不快かどうかの判定を行っているが、音のどの部分が特に不快と関係があるかの重み付けを行って判定していると考えられる。つまり、機械の音色によって不快に対して影響の大きい心理音響パラメータと、影響の小さい心理音響パラメータが存在する。これらの心理音響パラメータや音圧レベルを組み合わせて、因子を説明し、不快さを予測を行っている。
【００１４】
このように、画像形成装置やその他の音源の音質評価を行うための技術として、以下のものが提案されている。特許文献１には、事務機器等から生じる騒音などの音について、人の主観的な感覚に与える影響を考慮した総合的な音質の評価が可能な音質評価装置及び音質評価方法を提供するものとして、評価すべき音のデジタル信号が音質指数演算部に入力されると、波形前処理部で各種の音響指数の演算に必要な前処理を行った後、音響指数演算部で複数の音響指数を演算し、このとき、大きさ指数演算部で音の大きさ指数を演算するだけでなく、騒音の主観的なうるささや不快さに及ぼす影響を考慮し、高周波純音指数、広帯域雑音指数をそれぞれ高周波純音指数演算部，広帯域雑音指数演算部において演算して、得られた大きさ指数、高周波純音指数、広帯域雑音指数に基づいて、総合音質指数演算部で総合音質指数を演算し、演算結果表示部に表示するものが記載されている。
【００１５】
特許文献２には、低速機から中高速機までの画像形成装置に対する不快音源を、合理的に評価可能とし、かつ理解しやすい値で示した上で、改善することにより、心理的な不快感を緩和するものとして、音圧レベル値、心理音響パラメータのラウドネス値、シャープネス値、トーナリティ値、インパルシブネス値を用いた所定の式によって算出される不快確率値が、所定の条件を満たす画像形成装置を提供することにより、低速〜高速で稼動する画像形成装置から発せられる音の不快確率を算出することが可能な音質評価式の導出を行い、画像形成装置の速度と不快感の許容値の関係を近似化するものが記載されている。
【００１６】
特許文献３には、機械による客観的評価と人の主観的評価を合わせた音楽自動採点を可能にするものとして、周波数分析器は、プレーヤで再生されたサンプル曲の物理的特性を分析し、入力部は、サンプル曲に対する人の「上手」−「下手」という評価及び人がサンプル曲を評価する基準となった要素を求めるために行ったアンケートの結果を入力し、ＣＰＵは、入力部からのアンケート結果から基準となった要素を求め、そして、ＣＰＵは、曲の物理的特性、人の評価、及び、評価の要素のそれぞれの関係を求め、それらの関係を記憶部に記憶させ、音楽自動採点装置は、少なくとも、歌唱者が歌った曲の物理的特性、聴取者のその曲に対する評価、及び、聴取者の評価の要素のうちの１つと、記憶部に記憶されている関係を使用して、歌唱者が歌った曲を採点するものが記載されている。
【特許文献１】特開２００１−３３６９７５号公報
【特許文献２】特開２００４−２１９９７６号公報
【特許文献３】特開２０００−９９０１４号公報
【非特許文献１】日本機械学会「第７回設計工学・システム部門講演会“２１世紀に向けて設計、システムの革新的飛躍を目指す！”」‘９７年１１月１０日、１１日「音・振動と設計、色と設計（１）」部門第０８９Ｂ  「ダミーヘッドを用いた音質評価システム」
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
ところで、上記のように段階的に印象と因子、因子と不快さ、因子と物理量の関係を求めて、最終的に繋ぎ合わせて物理量から不快さを予測するやり方は、以下の２つの不具合がある。
【００１８】
（１）全体モデルの誤差を推定できない。
印象と因子、因子と物理量、因子と不快さの関係というように、複数のステップで不快さの推定をしているため、因子と物理量の関係，因子と不快さの関係等、それぞれの誤差は出せるが、物理量、因子、不快さについて、全体での評価をしていないため、全体モデルの誤差を推定できない。よって、従来の方法では、モデル全体の精度がよいのか悪いのか、判定できないことになる。
【００１９】
（２）モデルの解釈が適切でない。
即ち、図１６、図１８のモデル解釈を行ったのに、図１５、図１７のモデル解釈を行ったものとしている。従来のような図１６、図１８のモデルでは、本来は物理量や印象で不快さをコントロールできない。それは、矢印の向きが物理量や印象からＹに向いていないためである。（ただし、因子からＹを推定することは正しい。）因子分析は、様々な形容詞の印象から、背後に潜む潜在的な真値を発見するための方法である。つまり、因子が因果関係の原因で、結果が印象（形容詞）となる。これは刺激に対する複数の形容詞の印象の場合だけでなく、刺激に対する複数の物理量の因子分析についても、潜在的な真値を発見することになる。
【００２０】
ここで、図１７と図１８が違うことを証明する。
今、表１に示すような３６音の供試音の音響物理量データを用意する。これは後ほど説明するＳＤ法実験で、実際に用いた供試音である。
【００２１】
【表１】
0004819507.tif 000002
【００２２】
このデータを用いて、主成分分析から因子分析をしてみる。統計解析ソフトウェアＪＭＰ（登録商標）を用い、主成分を３つ、因子も３つとして機械的に主成分分析と因子分析を行った。
その結果を表２に示す。
また、因子分析結果のイメージを図１９に示す。
【００２３】
【表２】
0004819507.tif 000003
【００２４】
ここで、因子分析の矢印を逆転させたとき、どのようになるのかを説明する。図１９より、音圧レベル、ラウドネス、トーナリティの真値が因子１である。よって、ここでは、例えばラウドネスと第一因子を例にして説明を行う。
【００２５】
ラウドネスと因子１の関係で、
ｘ⇒ｙ，ｙ⇒ｘ
における回帰係数を比較する。
つまり因子とラウドネスの関係の散布図より回帰係数を比較する。ｘ軸、ｙ軸を逆転させて図２１と図２２を示した。
図２１より、
因子１＝２．０３１１×ラウドネス＋７．８９６９・・・・（ａ）
図２２より、
ラウドネス＝０．３８８９×因子−３．０７１３・・・・（ｂ）
が得られている。
式（ａ）をラウドネスの式に変換する。
ラウドネス＝０．４９２３４４０５×因子−３．８８７９９１７２９・・・・（ｃ）
式（ａ）を（ｃ）に変換して、式（ｂ）と比較すると、因子を目的変数、ラウドネスを説明変数にして解析した場合と異なることが分かる。
【００２６】
よって、回帰分析において、目的変数と説明変数の役割をひっくりかえして解析して、得られた式上で、役割をひっくりかえしてはいけないことが分かる。つまり、図１８を図１７として使用すると、間違った結果が得られるということになる。
【００２７】
上記（１）、（２）の不具合を解決するために、１ステップで一気にモデルの分析を行い矢印も図１５，図１７方向に向かっているモデルを提供する。そのために、共分散構造分析（構造方程式モデリング：Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ  Ｅｑｕａｔｉｏｎ  Ｍｏｄｅｌｉｎｇ、ＳＥＭ）を用いる。
【００２８】
共分散構造分析の多重指標モデルを利用すると、数ステップに分けて分析検討していた関係性を、一度の分析で数値化し求めることができる上に、仮説ロジックを全体として評価して統計的に検証することが可能である。
【００２９】
つまり、共分散構造分析の多重指標モデルでは、複数の因子分析や重回帰分析を織り交ぜたようなモデルを、１つにまとめて分析することができる。因子分析の結果をさらに回帰分析にかけるというようなことを繰り返すと、誤差が蓄積して分析全体の精度が落ちるとともに、モデル全体での誤差を明らかにすることができない。
【００３０】
一方、共分散構造分析ではモデル全体を丸ごと１度に分析することができ、推定精度が高まり、その上データとモデルの適合の程度を評価することも可能である。
【００３１】
本発明は、上記のような不快音の問題に対し、複数の音響物理量を動かした場合の因子空間での効果に基づく不快感モデルの作成を行うとともに、不快さの精度よい予測を行い、また、どの様な不快さなのか、物理量から明らかにすることを目的とする。
しかしながら、
【課題を解決するための手段】
【００３２】
請求項１の発明は、装置が作動する時に発する複数種類の音に対してＳＤ（ｓｅｍａｎｔｉｃｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ）法による評価を行い、その評価結果について因子分析を行い、さらに音の音響物理量と因子、不快さについて共分散構造分析を行い、その結果から不快さモデル及び、音質の不快さを式不快さ＝ａ×衝撃感因子＋ｂ×金属性因子（ａ、ｂは定数、０＜ａ＜１、０＜ｂ＜１）で求め、装置の発生する音の音響物理量から、不快さの評価をすることを特徴とする装置の音質評価方法である。
【００３３】
請求項２の発明は、請求項１の装置の音質評価方法において、前記式中のａ、ｂをａ＝０．５１、ｂ＝０．３２としたことを特徴とする。
【００３４】
請求項３の発明は、請求項２の装置の音質評価方法において、前記、式の、衝撃因子及び金属製因子を衝撃感因子＝０．８８×標準化ラウドネス＋（−０．１６）×標準化音圧レベル＋０．２８×標準化インパルシブネス金属性因子＝０．４２×標準化ラウドネス＋（−０．３２）×標準化音圧レベル＋０．２１×標準化シャープネス＋０．６１×標準化トーナリティ＋０．２×標準化インパルシブネス標準化：（個々のデータ−データ平均値）／標準偏差としたことを特徴とする。
【００３５】
請求項４の発明は、上記請求項１ないし３のいずれかの不快さモデルより、装置の発生する音の衝撃感因子と金属性因子との分布から不快さの印象を予測することを特徴とする装置の音質評価方法である。
【００３６】
請求項５の発明は、請求項１ないし４のいずれかの装置の音質評価方法において、前記装置は、画像形成装置であることを特徴とする。
【００３７】
請求項６の発明は、装置が作動する時に発する複数種類の音に対してＳＤ（ｓｅｍａｎｔｉｃｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ）法による評価を行う手段と、その評価結果について因子分析を行う手段と、さらに音の音響物理量と因子、不快さについて共分散構造分析を行得手段と、その結果から不快さモデル及び、音質の不快さを式不快さ＝ａ×衝撃感因子＋ｂ×金属性因子（ａ、ｂは定数、０＜ａ＜１、０＜ｂ＜１）で求める手段とを備え、装置の発生する音の音響物理量から、不快さの評価をすることを特徴とする装置の音質評価装置である。
【００３８】
請求項７の発明は、請求項６の装置の音質評価装置において、前記式中のａ、ｂをａ＝０．５１、ｂ＝０．３２としたことを特徴とする。
【００３９】
請求項８の発明は、請求項７の装置の音質評価装置において、前記、式の衝撃因子及び金属製因子を衝撃感因子＝０．８８×標準化ラウドネス＋（−０．１６）×標準化音圧レベル＋０．２８×標準化インパルシブネス金属性因子＝０．４２×標準化ラウドネス＋（−０．３２）×標準化音圧レベル＋０．２１×標準化シャープネス＋０．６１×標準化トーナリティ＋０．２×標準化インパルシブネス標準化：（個々のデータ−データ平均値）／標準偏差としたことを特徴とする。
【００４０】
請求項９の発明は、上記請求項６ないし８の不快さモデルより、装置の発生する音の衝撃感因子と金属性因子との分布から不快さの印象を予測する手段を備えたことを特徴とする装置の音質評価装置である。
【００４１】
請求項１０の発明は、請求項６ないし９のいずれかの装置の音質評価装置において、前記装置は、画像形成装置であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００４２】
本発明によれば、共分散構造分析ではモデル全体を丸ごと１度に分析することができ、推定精度が高まり、その上データとモデルの適合の程度を評価することが可能となる。よって、装置が発生する不快音の問題に対し、複数の音響物理量を動かした場合の因子空間での効果に基づく不快感モデルの作成を行うとともに、不快さの精度よい予測を行うことが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
以下本発明を実施するための最良の形態としての実施例を図面に基づいて説明する。
【実施例】
【００４４】
以下本発明に係る装置の音質評価方法として画像形成装置を対象とした音質評価方法について図面に基づいて説明する。
【００４５】
Ａ．画像形成装置の構成
画像形成装置には画像形成速度や構造体、装置のサイズが異なる様々な形態があり、代表的なものを以下に示す。
Ａ−１．複数モードを持つ画像形成装置
図１は、本発明の実施の形態に関する画像形成装置（複数モードを持つ機器）の全体構成例を示す説明図である。本発明は、このような一般的な画像形成装置が発する騒音を評価する方法であり、評価方法についての説明に先立ち、一般的な画像形成装置の構成について説明する。
【００４６】
図１に示す画像形成装置は、電子写真方式を採用したデジタルカラープリンタであり、光学ユニット１と、感光体ユニット３と、現像ユニット４と、転写ユニット５と、定着ユニット４６と、給紙部１１０とを備えている。
【００４７】
画像形成時には、当該画像形成装置の最下部に配置された給紙部１１０に収容された画像形成対象シート（印刷用紙やＯＨＰシート等も含むが、以下用紙とする）が図の右下側から左斜め上側へ上がる所定の搬送経路に沿って搬送される。このように搬送される用紙は、給紙部１１０から繰り出されて、給紙部１１０の上方側に図の右下から左上側への斜め方向の搬送経路に沿って搬送される。この間、用紙は同様に搬送経路に沿って並んで配置される４つの感光体ユニット３及び現像ユニット４と転写ユニット５との間を通過させられ、所定の画像が転写される。係る画像転写がなされた用紙は、感光体ユニット３、現像ユニット４及び転写ユニット５のさらに左斜め上側に配置される定着ユニット４６へ搬送され、定着ユニット４６によって転写画像が定着される。
【００４８】
図２に示すように、光学ユニット１は、図２の右下から左上方向といった斜め方向である用紙搬送路に沿って延在するユニットであって、その方向に沿って配置されるハウジング１１を有している。ハウジング１１の上部には、４つの色ごとのレーザダイオード（ＬＤ）１７（Ｂｋ：ブラック），１８（Ｃ：シアン），１９（Ｍ：マゼンダ），２０（Ｙ：イエロー）が取り付けられている。
【００４９】
また、ハウジング１１には、主操作ライン操作のためのポリゴンミラーモータ２  、ドット位置補正のための２層ｆθレンズ２１，２２  、面倒れ補正を行うための長尺ＷＴＬ  レンズ２３，２４，２５，２６、図示せぬレーザビーム径補正のためのシリンダレンズ等が取り付けられている。
【００５０】
ポリゴンミラーモータ２には、上下２枚のポリゴンミラー２７が一体となって形成されており、このポリゴンミラー２７にＬＤ１７，１８，１９，２０が発したレーザ光が照射される。
【００５１】
各色に対応するＬＤ１７，１８，１９，２０は、用紙の搬送タイミングに合わせて発光し、その光（図中太線で示す）がシリンダレンズ、ポリゴンミラー２７、２層ｆθレンズ２１，２２、長尺ＷＴＬレンズ２３，２４，２５，２６を経由して各色の感光体ドラム２８に照射される。
【００５２】
なお、ブラックに対応するＬＤユニットについては、２ビーム方式のものを採用することが好ましい。即ち、２ビーム方式のＬＤを採用することで、モノクロ画像形成時に２ビームを同時に書き込むことができ、ポリゴンミラーモータ２の回転数を抑えながら、かつ迅速な書き込みを行うことができるからである。このようにポリゴンミラーモータ２の回転数を低減することで、騒音が抑制されるといった効果や、モータの寿命が延びるといった効果も得られる。例えば、カラーモードで印刷する場合にポリゴンミラー２７の回転数が２９５２８ｒｐｍ（ｒｅｖｏｌｕｔｉｏｎｓ  ｐｅｒ  ｍｉｎｕｔｅ）で印刷速度２８ｐｐｍ（ｐａｇｅｓ  ｐｅｒ  ｍｉｎｕｔｅ）であるが、モノクロ印刷時にはポリゴンミラー２７の回転数が２１８５０ｒｐｍと回転速度が小さいにもかかわらず、印刷速度３８ｐｐｍとなるといった具合である。
【００５３】
図１に戻り、この画像形成装置における感光体ユニット３、現像ユニット４及び転写ユニット５の構成について説明する。同図に示すように、この画像形成装置は、４連ドラムのタンデム作像方式を採用した装置であり、この方式を採用することでフルカラー印刷モード及びモノクロ印刷モードの印刷速度を向上させている。また、上述したように感光体ユニット３  、現像ユニット４  及び転写ユニット５を斜めに配置することで設置スペースを小さくし、これにより装置全体を小型にしている。
【００５４】
感光体ユニット３、現像ユニット４は、それぞれ各色で独立したユニットとなっている。つまり、マゼンダ（Ｍ）用の感光体ユニット３及び現像ユニット４、シアン（Ｃ）用の感光体ユニット３  及び現像ユニット４、イエロー（Ｙ）用の感光体ユニット３及び現像ユニット４、ブラック（Ｂｋ）用の感光体ユニット３及び現像ユニット４があり、これらが図１の右下側から左上側に上記順序で並んで配置されている。なお、Ｂｋ用を除いたＭ用、Ｃ用、Ｙ用の感光体ユニット３は全く同一の構成であるため、新しいユニットであればどの色用（Ｍ、Ｃ、Ｙ）に用いるようにしてもよい。
【００５５】
転写ユニット５は、上述した順序で斜め方向に配置される感光体ユニット３及び現像ユニット４の下方側に、当該斜め方向に沿って延在するユニットであり、その斜め方向に沿うよう配置されている。転写ユニット５は、複数のローラと、当該ローラに巻き掛けられたエンドレスの転写ベルト２９とを有している。図示せぬモータによってローラが回転させられることにより転写ベルト２９が図中半時計回りに回転させられ、給紙部１１０から送り出された用紙は係る転写ベルト２９に載って図の右下側から左上側に搬送させられる。また、転写ユニット５  の搬送方向の下流側（図の左上側）には、Ｐセンサ６が配置されており、係るＰセンサ６が転写ベルト２９上に形成されたＰセンサパターンの濃度を検知し、係る検知結果が制御に利用される。
【００５６】
ここで、図３にある色に対応する感光体ユニット３及び現像ユニット４の断面図を示す。同図に示すように、感光体ユニット３は、感光体ドラム２８（例えばφ３０）を有している。感光体ドラム２８は中空円柱状であり、後述する駆動機構によって図中時計回りに回転されるようになっている。
【００５７】
感光体ドラム２８の上方側には帯電ローラ３６（例えば、φ１１）が配置されている。帯電ローラ３６は、その表面が感光体ドラム２８の表面から０．０５ｍｍ程度離間した位置に配置されている。そして、帯電ローラ３６は、感光体ドラム２８と逆方向、つまり図中半時計周りに回転させられ、感光体ドラム２８の面上に均一な電荷を印加している。
【００５８】
また、帯電ローラ３６の上方側にはクリーニングブラシ３７が配置されている。感光体ドラム２８の左斜め上側にはクリーニングブラシ３９及びカウンターブレード３８が配置され、これらによって感光体ドラム２８のクリーニングがなされる。
【００５９】
また、クリーニングブラシ３９の左側には、廃トナー回収コイル４０が配置されており、係る廃トナー回収コイル４０によって回収された廃トナーは、図１に示す廃トナーボルト１６に搬送されるようになっている。
【００６０】
次に、現像ユニット４は、乾式２成分磁気ブラシ現像方式を採用したものであり、現像ローラ３０と、現像ドクタ３１と、搬送スクリュー左３２と、搬送スクリュー右３３と、トナー濃度センサ３４と、カートリッジ３５とを備える。
【００６１】
次に、図４を参照しながら感光体ユニット３の駆動機構について説明する。感光体ユニット３は、色ごとに設けられており、４つのユニットがあるが、Ｍ用、Ｃ用、Ｙ用（カラー用）の３つの感光体ユニット３と、Ｂｋ用の感光体ユニット３とは別々の駆動機構によって駆動されるようになっている。即ち、カラー用の感光体ユニット３の駆動は、カラードラム駆動モータ４１を駆動源とし、この駆動力を伝達するギヤ４３，４４、ジョイント４５とによって行われる。
【００６２】
一方、ブラック用の感光体ユニット３の駆動は、別の黒ドラム駆動モータ４２を駆動源とし、この駆動力を伝達する別のギヤ４４、ジョイント４５によって行われる。したがって、カラーモード印刷時には、カラードラム駆動モータ４１のみが動作し、黒ドラム駆動モータ４２は停止している。一方、モノクロモード印刷時には、黒ドラム駆動モータ４２のみが動作し、カラードラム駆動モータ４１は停止している。なお、カラードラム駆動モータ４１及び黒ドラム駆動モータ４２はステッピングモータである。
【００６３】
図５及び図６に示すように、この定着ユニット４６は、ベルト定着方式を採用したものであり、ベルトは定着ローラと比べて熱容量が小さいことから、この方式を採用することで、定着ローラを用いる方式よりもウォームアップ時間の短縮、待機時のローラ設定温度を低下できる等のメリットがある。
【００６４】
この定着ユニット４６は、画像が転写された用紙を加熱・加圧し、用紙上にトナー像を定着させるものであり、定着ベルト１３と、オイル塗布ユニット４７とを有している。オイル塗布ユニット４７内には、ジェルがオイルから染み出し、これが塗布フェルト４８から塗布ローラ４９に供給される。そして、塗布ローラ４９が回転しながら定着ベルト１３に微量のシリコーンオイルを塗布している。
【００６５】
このように定着ベルト１３にオイルを塗布することで、定着ベルト１３と用紙とが剥離しやすくなるようにしている。なお、係るオイル塗布ユニット４７による塗布動作は、用紙が１  枚搬送されるごとになされるようになっており、図示せぬソレノイドやスプリングを有する機構によって、用紙１  枚が搬送される都度オイル塗布ユニット４７が駆動され、定着ベルト１３と接触させられる。一方、用紙１枚が通過すると、上記機構によってオイル塗布ユニット４７が定着ベルト１３から離間させられるようになっている。
【００６６】
また、図５に示すように、定着ベルト１３の用紙搬送方向上流側には、クリーニングローラ５０が設けられており、係るクリーニングローラ５０が定着ベルト１３上の汚れを吸着し、これによりベルトクリーニングがなされる。
【００６７】
以上が定着ユニット４６の構成であり、係る定着ユニット４６を通過した用紙は、搬送ローラによって図１に示す本体トレイ５１０に搬送される。
【００６８】
次に、図７を参照しながら給紙部１１０の構成について説明する。係る給紙部１１０は、第１トレイ９と、第２トレイ１０と、手差し給紙トレイ８といった３つのトレイを有している。これらの各トレイは、トレイに収容された用紙を送り出す方式として、ＦＲＲ給紙方式を採用している。ＦＲＲ給紙方式による送り出し機構は、給紙トレイ内に積層された用紙束中から送り出された用紙を１枚ずつに分離するために、給紙方向に回転駆動される給紙コロに対して逆転コロを当接させた構成となっている。
【００６９】
この構成の下、逆転コロは、給紙コロとは逆方向へ向かう弱いトルクがトルクリミッタを介して付与されているため、給紙コロと接触している状態、或は１枚の用紙が両コロ間に進入した状態では給紙コロに連れ回りする一方で、給紙コロと離間した状態、或は２  枚以上の用紙が両コロ間に進入した状態では逆回転する。このため、重送用紙の進入時には逆転コロに接する側の用紙は給紙方向下流側へ戻されて、重送が防止されることとなる。
【００７０】
第１トレイ９に収容された用紙は、第１給紙ユニット５１によって１  枚分離されて第１トレイ９から送り出される。そして、送り出された用紙は、中継ローラ５３によって搬送され、搬送ローラ５５に到達する。ここで、用紙は搬送ローラ５５によってターンさせられながら、左斜め上方側のレジストローラ７に向けて搬送される。
搬送された用紙は、停止しているレジストローラ７に突き当たり、これにより用紙の斜行が補正される。そして、感光体ユニット３等による画像形成工程とのタイミング調整を行い、所定のタイミングで図示せぬレジストクラッチがつながれてレジストローラ７が駆動され、用紙が転写ユニットへ向けて搬送される。以降用紙は、上述したように転写ベルト２９によって搬送され、所定の画像転写等の処理がなされる。
【００７１】
なお、第２トレイ１０に収容された用紙の送り出しは、第２給紙ユニット５２、中継ローラ５４によって搬送ローラ５５に向けて用紙が搬送され、その後は第１トレイ９に収容された用紙と同様である。また、手差し給紙トレイ８にセットされた用紙は、給紙ユニット５６によってレジストローラ７に向けて搬送され、以降は上記第１トレイ９からの用紙搬送と同様である。
【００７２】
次に、上述したように第１トレイ９及び第２トレイ１０から用紙を送り出す第１給紙ユニット５１及び第２給紙ユニットを駆動する構成について説明する。
図８に示すように、これらの両ユニットは、１つのステッピングモータ８３によって駆動されており、各々のユニットへの駆動力伝達は第１給紙クラッチ５７及び第２給紙クラッチ５８を介して行われる。即ち、第１トレイ９から用紙を送り出すときは第１給紙クラッチ５７のみがつながれた状態となり、第２トレイ１０から用紙を送り出すときは第２給紙クラッチ５８のみがつながれた状態となる。
【００７３】
この画像形成装置は、上述したようにカラー用感光体ユニット３等を有しており、モノクロ印刷のみならず、カラー印刷もできるようになっている。より具体的には、表１に示すように、「モノクロモード」、「カラーモードＩ」、「カラーモードＩＩ」、「ＯＨＰ／厚紙モード」といった４つの印刷モードを有しており、ユーザが操作部等を操作してモードを選択した場合、その選択にしたがって図示せぬ当該画像形成装置の制御部（動作制御手段）が装置各部を制御し、その動作モードで各部を動作させる。この画像形成装置では、制御部がユーザに選択されたモードによって画像形成速度を３種類（１８２．５ｍｍ／ｓ＝３８ｐｐｍ（ｐａｇｅｓ  ｐｅｒ  ｍｉｎｕｔｅ）、１２５．０ｍｍ／ｓ＝２８ｐｐｍ、６２．５ｍｍ／ｓ＝１４ｐｐｍ）に切換えるようになっている。
【００７４】
即ち、選択された動作モードによってステッピングモータ８３、黒ドラム駆動モータ４２、カラードラム駆動モータ４１といったモータの回転速度を変化させるよう制御しているのである。なお、本明細書においては、「ｐｐｍ」はＡ４横サイズの用紙の１分あたりの出力枚数である。
【００７５】
【表３】
0004819507.tif 000004
【００７６】
ここで、高解像度の「カラーモードＩＩ」や「ＯＨＰ／厚紙モード」では、印刷速度（画像形成速度）が１４ｐｐｍ  であるのに対し、「モノクロモード」では印刷速度が３８ｐｐｍ  であり、３倍近い速度差がある。このような大きな速度差を１つのモータで実現するため、この画像形成装置では用紙搬送機構系等の駆動源としてステッピングモータを採用している。
【００７７】
Ａ−３．大型（コンソール型）画像形成装置の構成
図１３は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置（コンソール型）の構成例を示す説明図である。即ち、床面に設置して使用されるように全高が高く設計され、その全体が上部（ＡＤＦ（自動原稿搬送装置）５１０、スキャナ５２０、書き込みユニット５３０、作像エンジン５４０）５００、下部（バンク給紙ユニット５７０）とから構成されるコンソール型のデジタルＭＦＰ（マルチ・ファンクション・プリンタ）を示している。つまり、通常のコピー機能、パソコンからの指示によるプリンタ機能、さらにはファクシミリ機能を備える場合もある。このようなタイプの画像形成装置は一般的に高速機である。
【００７８】
上部５００は、筐体内に光学要素（スキャナ５２０、書き込みユニット５３０）を収容した光学ユニットと、その下方に位置する作像エンジン５４０と、筐体上部に配置するＡＤＦ５１０と、を有している。
【００７９】
図１３において、符号５０１は静電潜像が形成される像担持体としての感光体ドラム、符号５０２は帯電チャージャ、符号５０３は現像ユニット、符号５０４は転写・分離チャージャ、符号５０５はクリーニングユニット、符号５０６は定着ユニット、符号５０７  はレジストローラ、符号５１１  は原稿台、符号５１２はコンタクトガラス、符号５１３は露光ランプ、符号５１４は第１ミラー、符号５１５  は第２ミラー、符号５１６  は第３ミラー、符号５１７は結像レンズ、符号５１８はＣＣＤ、符号５１９はミラー、符号５９０はロック機能付きのキャスターである。
【００８０】
即ち、スキャナ５２０は、原稿を載置するコンタクトガラス５１２と走査光学系で構成されている。走査光学系は、露光ランプ５１３  と第１ミラー５１４を搭載した第１  キャリッジと、第２ミラー５１５と第３ミラー５１６を保持する第２キャリッジと、結像レンズ５１７と、ＣＣＤ５１８と、を備えている。なお、原稿読み取り時にはステッピングモータにより駆動されて一定の速度で移動する第１キャリッジと、第１キャリッジの１／２の速度で駆動される第２キャリッジとを備えている。
【００８１】
この第１キャリッジ、第２キャリッジによりコンタクトガラス５１２上の原稿（不図示）が光学的に走査され、そこで得られた反射光は、露光ランプ５１３  、第１ミラー５１４  、第２ミラー５１５  、第３ミラー５１６  、結像レンズ５１７を介してＣＣＤ５１９上に結像され光電変換される。
【００８２】
書き込みユニット５３０は、レーザ出力ユニット、ｆθレンズ、ミラー（いずれも不図示）などを備えている。レーザ出力ユニットの内部には、レーザ光源であるレーザダイオードやポリゴンミラーが備わっている。
【００８３】
画像処理部から出力された画像信号は、書き込みユニット５３０により、この画像信号に対応した強度を有するレーザ光に変換され、コリメートレンズ、アパーチャー、シリンダレンズにより一定形状の光束に整形されてポリゴンミラーに照射され、出力される。書き込みユニット５３０  から出力されたレーザ光は、ミラー５１９  を介して感光体ドラム５０１に照射される。また、ｆθレンズを通過したレーザ光は、画像領域外に配置された主走査同期検知信号を発生するビームセンサ（不図示）に照射される。
【００８４】
ＡＤＦ５１０は、原稿台５１１にセットされた原稿を１枚ずつコンタクトガラス５１２へ搬送し、読み取り後に排紙する。即ち、原稿は原稿台５１１にセットされ、サイドガイドにより幅方向が揃えられる。原稿台５１１上の原稿は、一番下の原稿から給紙ローラにより１枚ずつ給紙され、搬送ベルト５５３により、コンタクトガラス５１２上に送られる。コンタクトガラス５１２上の原稿は読み取り終了後、搬送ベルト及び排紙ローラにより排紙トレイ上に排紙される。
【００８５】
バンク給紙ユニット５７０の、第１トレイ５７１、第２トレイ５７２、第３トレイ５７３、第４トレイ５７４に積載された記録紙は、それぞれ第１給紙装置５７５、第２給紙装置５７６、第３給紙装置５７７、第４給紙装置５７８によって給紙され、さらにバンク縦搬送ユニット５７９、本体縦搬送ユニット５８０によって搬送される。この記録紙の先端がレジストセンサ（不図示）で検出されると一定時間搬送された後、レジストローラ５０７のニップ部分で一旦停止して待機状態となる。
【００８６】
上記待機した記録紙は、画像有効信号のタイミングに合わせて感光体ドラム５０１側に送出され、転写・分離チャージャ５０４の転写ｏｎにより感光体ドラム５０１に密着し、画像が転写される。さらに感光体ドラム５０１から分離ｏｎにより記録紙を感光体ドラム５０１から分離する。このトナー像が転写された記録紙は、搬送装置により搬送され、定着ローラ及び加圧ローラでなる定着ユニット５０６の熱・加圧作用により定着され、排紙ローラ５８１によって機外に排紙される。上記実施の形態に係る画像形成装置の画像形成速度は、例えば３６２ｍｍ／ｓ程度である。
【００８７】
このように、感光体ドラム５０１への画像形成は、帯電チャージャ５０２によって感光体ドラム５０１上に帯電された電荷をレーザ光の照射により静電潜像を形成し、現像ユニット５０３によって感光体ドラム５０１上に画像を形成する。
【００８８】
両面ユニット５８５を使用して両面印刷を行う場合には、定着後の記録紙を、切換え爪５２８によって両面搬送路５８６に導き、フィードローラ５３２、分離コロ５３３を通過して両面トレイに集積する。トレイに集積された記録紙は、トレイが上昇することによりフィードローラと接触し、フィードローラが回転することにより本体縦搬送ユニット５８０に送られ、レジストローラ５０７へ再給紙された後に裏面に対して印刷が行われる。
【００８９】
反転排紙を行う場合には、切換え爪５６７によって記録紙を反転専用トレイ５６４方向に導き、さらに記録紙の後端が反転検知センサ５６８を通過すると、搬送コロ５６９が逆転し、排紙トレイ方向に導き、あらかじめ設定したトレイに排紙する。
【００９０】
Ｂ．音質評価手法
本発明は、上記のような画像形成装置が発する騒音を評価し、その評価に基づき当該騒音が人に与える不快感を低減するための画像形成装置の音質評価実験と不快音源の特定及び、音質評価式導出の流れは以下の通りである。
【００９１】
（１）画像形成装置の動作音の採取
（２）動作音の分析
（３）採取した動作音から供試音の作成
（４）供試音の音響物理量（心理音響パラメータ，音圧レベル）の測定
（５）ＳＤ法実験のための形容詞選定
（６）被験者を集め、供試音提示によるＳＤ法実験
（７）ＳＤ法実験結果の主成分分析
（８）ＳＤ法実験結果の因子分析
（９）変量の合成による因子推定
（１０）共分散構造分析
（１１）予測値と実測値の比較
（１２）不快さマッピング
【００９２】
以下、上記過程の詳細について説明する。
（１）画像形成装置の動作音の採取
画像形成装置の動作音の採取は、ヘッドアコースティックス社製ダミーヘッドＨＭＳ（Ｈｅａｄ  Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ）ＩＩＩを用い、バイノーラル（両耳覚）録音を行った。このようにバイノーラル録音を行い、専用ヘッドフォンで再生することで、実際に人間が機械の発生する音を聞いたときの感覚で再現できるからである。
【００９３】
また、主観評価対象とする画像形成装置は、複数モード（３種類の画像形成速度で画像形成動作を行う）を持つ画像形成装置と、高速の単独の画像形成速度の画像形成装置を用い、これらの２機種で４つの画像形成速度の動作音について採取、測定を行った。複数モードを持つ画像形成装置の画像形成速度は１４ｐｐｍ、２８ｐｐｍ、３８ｐｐｍ，高速の画像形成装置の画像形成速度は６５ｐｐｍである。つまり、低速域から高速域までの供示音を用意する。なお、複数モードを持つ画像形成装置はカラーの画像形成装置であり、１４ｐｐｍ、２８ｐｐｍ時はカラーモード、３８ｐｐｍ時はモノクロモードという仕様の装置を使用した。
【００９４】
測定条件は以下の通りである（図９参照）。
・録音環境‥‥半無響室
・ダミーヘッド２０３の耳の位置（収音位置）２０４  ‥‥高さ１．２ｍ  
被測定機器２０１端面からの水平距離１ｍ（１±０．０３）、幅方向は機器中央位置
・録音方向‥‥前面（画像形成装置の操作部２０２がある面）、後面、左右面の４方向
・録音モード‥‥ＦＦ（フリー・フィールド：無響室用）
・ＨＰ  フィルタ‥‥２２Ｈｚ
【００９５】
なお、ダミーヘッドの高さを１．２ｍ  としたのは、最近の画像形成装置の利用の仕方として、ユーザが着席した状態でパーソナルコンピュータ等から画像形成の指示を出すケースが多いことを考慮したものである。もちろん、人間が立っている状態を考慮して１．５ｍ  の高さにダミーヘッドを設置してもよい。
【００９６】
ところで、画像形成装置が発する音は、方向ごとに異なるのが通常である。種々のモータの配置位置や、用紙の搬送経路、排紙口の位置などが装置中心にあるわけではなく、分散配置されているからである。よって、ある音源（モータ等）が発する音は右面側ではよく聞こえるが、左面側ではよく聞こえないといったように各方向ごとに採取される音も異なるものとなる。後述する実験に使用する供試音はどの方向で採取したものであってもよいが、音質評価実験を行う際にはいずれか１つの方向で採取したものに統一したほうがよい。そこで、本実験では、前面側においてユーザが最も聞く機会が多いであろうと考えられる一方で、通常画像形成装置の後面側は壁にあわせて設置されるため、後面側の音を聞く機会がほとんどないと考えられるので、前面側で採取したものを供試音として利用することとした。
【００９７】
（２）動作音の分析
次に、上述したように採取した画像形成装置の動作音の分析を行った。
まず、複数モードを持つ画像形成装置に対して、カラー２８ｐｐｍ時、つまり印刷速度が２８ｐｐｍで動作したときの騒音を分析すると、図１０に示すような分析結果が得られた。図１０上側は時間軸上において、採取した音を表現したものであり、図１０下側は周波数軸上において、採取した音を表現したものである。この結果から、７つの主要な音源を抽出した。まず、時間軸上で定着ユニット４６の定着オイル塗布衝撃音を抽出した。そして、周波数軸上では、カラー現像駆動系音、給紙ステッピングモータ音、帯電音、ドラム駆動ステッピングモータ音、ポリゴンミラーモータ音、用紙摺動音を抽出した。
【００９８】
次に、カラー１４ｐｐｍ時、つまり印刷速度が１４ｐｐｍで動作したときの騒音を分析すると、図１１に示すような分析結果が得られた。図１１上側は時間軸上において、採取した音を表現したものであり、図１１下側は周波数軸上において、採取した音を表現したものである。この結果から、主要な音源として、時間軸上では定着オイル塗布衝撃音を抽出し、周波数軸上では給紙ステッピングモータ音、帯電音、ドラム駆動モータ音、ポリゴンミラーモータ音、用紙摺動音を抽出した。
【００９９】
次に、モノクロ３８ｐｐｍ時、つまり印刷速度３８ｐｐｍで動作したときの騒音を分析すると、図１２に示すような分析結果が得られた。図１２上側は時間軸上において、採取した音を表わしたものであり、図１２下側は周波数軸上において、採取した音を表わしたものである。この結果から、主要な音源として、時間軸上では定着オイル塗布衝撃音を抽出し、周波数軸上では、現像駆動系音、帯電音、ドラム駆動ステッピングモータ音、用紙摺動音を抽出した。
【０１００】
次に、高速画像形成装置（６５ｐｐｍ）が動作したときの騒音を分析すると、図１４に示すような分析結果が得られた。図１４上側は時間軸上において、採取した音を表現したものであり、図１４下側は周波数軸上において、採取した音を表現したものである。この結果から、主要な音源として、時間軸上では紙衝撃音と金属（クラッチ・ソレノイド）衝撃音を抽出し、周波数軸上では紙衝撃音、バンクモータ音、現像モータ音、メインモータ音、紙摺動音を抽出した。
【０１０１】
（３）採取した動作音から供試音の作成
次に、上述したように機器前面側の位置で採取した音をヘッドアコースティックス社製の音質解析ソフトウェアである「ＡｒｔｅｍｉＳ  」を利用し、採取した音の加工を行った。本実験において行った音の加工方法としては、採取した原音から印刷動作１サイクル期間中の音を切り出した。そして、１サイクル期間中の音のうち、上述したように抽出した主要音源に関する部分に対して周波数軸上または時間軸上でフィルタ処理を施し、これらの部分を減衰または強調する処理を行った。即ち、１つのモードで抽出された音源の音につき３つの水準の音（強調・原音・減衰）を作成した。作成した供試音を被験者に提示する場合、１サイクルの音を聞かせたのでは時間が短すぎて判定が難しいので数サイクルの音にして提示を行う。
【０１０２】
なお、上述したように画像形成装置の前後左右側で採取される音は各々異なるが、このような４方向の音から得られる心理音響パラメータ値の範囲よりも、本実験で作成した前面側で採取した音を強調、減衰して得られる３つの供試音から得られる心理音響パラメータ値の範囲のほうが広いことが確認されている。即ち、本実験のように前面側で採取した音を強調、減衰して得られる３つの音を用いて主観的評価実験を行うことで、４方向で採取した音から得られる音の特性をカバーできる。
【０１０３】
以上のように前面側で採取した音を元に、画像形成装置ごとに抽出した主要音源の発する音から３つの水準の音（強調、原音、減衰）を作成すると、各画像形成時に発生する音について抽出した音源の水準が異なる組み合わせをＬ９直行表に基づいて９音作成した。
【０１０４】
まず、複数モードを有する画像形成装置を説明する。表４、表５、表６、表７は複数モードを有する画像形成装置のそれぞれのモードに関する説明である。ここで、表４は複数モードを有する画像形成装置のカラー２８ｐｐｍ時、つまり印刷速度２８ｐｐｍで動作したときに採取された音から抽出された主要音源（７つ）について作成した３水準の音を、Ｌ９直行表に基づいて割り付けて９つの供試音を作成した結果を示す。なお、以下の表では、供試音には○印付き数字を付して供試音を区別をしている。このように直行表に割り付けるとこで、音源の水準変化の間に相関がないため、他の音源の変化を無視して分析が可能となる。
【０１０５】
【表４】
0004819507.tif 000005
【０１０６】
上記表（以下の表も同様）において、「−１」は音をほぼ聞こえなくなるまで減衰して作成した音であり、「０」は原音そのままのレベルの音であり、「１」は原音と比較してレベルの違いがはっきりとわかるまで強調した音である。例えば、表２における供試音「カラー２８ｐｐｍ９」は、すべての音源について「０」がついているので、すべてが原音のままであることを示す。
【０１０７】
次に、表５はカラー１４ｐｐｍ時、つまり印刷速度１４ｐｐｍで動作したときに採取された音から抽出された主要音源（６つ）について作成した３水準の音を、Ｌ９直行表に基づいて割り付けた結果を示す。ただし、帯電音、ドラム駆動ステッピングモータ音、ポリゴンミラーモータ音は、同じトーナリティ成分の音であるため、各々の供試音について同水準のレベルとした。給紙ステッピングモータ音もトーナリティ成分であるが、これについては間欠的に発生する音であるため、上記のモータ音とは個別に水準を振ることとした。
【０１０８】
【表５】
0004819507.tif 000006
【０１０９】
また、表６はモノクロ３８ｐｐｍ時、つまり印刷速度３８ｐｐｍで動作したときに採取された音から抽出された主要音源（５つ）について作成した３水準の音を、Ｌ９直行表に基づいて割り付けた結果を示す。ただし、帯電音及びドラム駆動ステッピングモータ音は同じトーナリティ成分の音であるため、各々の供試音について同水準のレベルとした。
【０１１０】
【表６】
0004819507.tif 000007
【０１１１】
同様に、他の速度の画像形成装置においても同様の作業を行った。表７はモノクロ６５ｐｐｍで動作したときに採取された音から抽出された主要音源（６つ）について作成した３水準の音を、Ｌ９直行表に基づいて割り付けた結果を示す。
【０１１２】
【表７】
0004819507.tif 000008
【０１１３】
以上が採取した動作音から供試音を作成し、実験を組む過程の詳細である。
【０１１４】
（４）供試音の音響物理量（心理音響パラメータ，音圧レベル）の測定
次に、上述したように作成した供試音について、上記ヘッドアコースティックス社製の音質解析ソフトウェア「ＡｒｔｅｍｉＳ」を用い心理音響パラメータを求めた。この音質解析ソフトウェアでは、心理音響パラメータを求める際に、様々な設定を選択することができるのであるが、今回の実験ではデフォルトの設定を採用した。
【０１１５】
例えば、ラウドネスについては、「Ｃａｌｕｃｕｌａｔｉｏｎ  ｍｅｔｈｏｄ」として「ＦＦＴ／ＩＳＯ０５３２」、「Ｆｉｌｔｅｒ／ＩＳＯ０５３２」及び「ＦＦＴ／ＨＥＡＤ」が選択できるが、デフォルトの「ＦＦＴ／ＩＳＯ０５３２  」を採用し、「Ｓｐｅｃｔｒｕｍ  Ｓｉｚｅ」はデフォルトの「４０９６」で行った。シャープネスについては、「Ｃａｌｕｃｕｌａｔｉｏｎ  ｍｅｔｈｏｄ」はデフォルトの「ＦＦＴ／ＩＳＯ５３２」を採用し、「Ｓｈａｒｐｎｅｓｓ  ｍｅｔｈｏｄ」は、「Ａｕｒｅｓ」，「ｖｏｎ  Ｂｉｓｍａｒｃｋ」のうち、デフォルトの「Ａｕｒｅｓ」を採用した。「Ｓｐｅｃｔｒｕｍ  Ｓｉｚｅ」はデフォルトの「４０９６」で行った。他の心理音響パラメータはラウドネスと相関があり、ラウドネスの設定によって自動的に変化する。
【０１１６】
以上のように設定した音質解析ソフトウェアを用い、上記（３）の過程で作成した供試音の心理音響パラメータ値を求めた。その結果を表８に示す。なお、表８の結果は、ＰＰＭ値は小数点以下第一位で、それ以外は小数点以下第二位で四捨五入した結果である。
【０１１７】
【表８】
0004819507.tif 000009
【０１１８】
（５）ＳＤ法実験のための形容詞選定
画像形成装置の稼動音の不快モデルの仮説を立て、想定される因子とその因子を表現する形容詞をピックアップした。画像形成装置の稼動音の音質評価因子として３因子を想定した。なお、各因子の右の表記はヒントとした心理音響パラメータである。
（ｉ）因子１（衝撃感因子）  ：ラウドネス、インパルシブネス
（ｉｉ）因子２（金属性因子）  ：トーナリティ、（シャープネス）
（ｉｉｉ）因子３（こすれ感因子）  ：シャープネス
さらに上記３因子からの総合的な評価としての因子「総合不快」があるという仮説を立てた。その概念を図２０に示す。
【０１１９】
実際の主観評価に使用するプリンタ音を聴きながら、各因子を表現すると考えられる形容詞の候補を選定した。形容詞の候補と各因子の関係は図２０に示す通りとなる。図２０において、不快の印象の因子は「真値」であり、直接観測できない潜在的な変数である。被験者には不快の印象を形容詞で答えてもらう。この形容詞は直接的に観測可能な「観測変数」であるが、観測には「誤差」が伴う。形容詞（観測変数）の共通成分である因子（真値）だけでは説明できない外部の影響が「誤差」であり、誤差は直接観測できない。
【０１２０】
形容詞を最終的に以下の１６語に絞り、決定した。
・激しい
・金属性の
・大きい
・こもった
・キンキンする
・ガチャガチャする
・こすれ感のある
・いらだつ
・衝撃感のある
・かん高い
・力強い
・鋭い
・シャーシャーする
・うるさい
・うねりのある
・不快な
特に「いらだつ」「不快な」は総合的な不快さを評価する形容詞と想定した。
【０１２１】
（６）被験者を集め、供試音提示によるＳＤ法実験
ＳＤ（ｓｅｍａｎｔｉｃ  ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ）法は形容詞対を用いた両極法が一般的であるが、対の形成が難しい形容詞も多いため、今回のＳＤ法では単極法を採用した。
単極法とは、被験者に供試音を提示して、聞いた印象で１６語の形容詞について５段階評価してもらう。５段階評価は例えば、『激しい』という形容詞は、聞いた印象が激しいと思うほど５に近い評価で、激しいと思わなければ１に近い評価をしてもらう、ということで評価してもらった。
【０１２２】
被験者は４１人集まった。実験により得られた評点データは、散布図行列、残差プロットなどによりモニタリングを行い、外れ値を除外した。その結果、被験者データは１人のデータを除く４０人分を使用することとした。解析に使用した評点データの総数は次の通りである。
評点データ数：被験者４０人×３６音×１６形容詞＝２３０４０
【０１２３】
（７）ＳＤ法実験結果の主成分分析
主成分分析は、市販されている種々の表計算ソフトウェアや統計解析ソフトウェアを利用して行うことができる。例えば、統計解析ソフト「ＪＭＰ（ＳＡＳ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  Ｉｎｃの登録商標）」または「ＳＰＳＳ  （ＳＰＳＳ  Ｉｎｃ  の登録商標）」を使用することができる。本発明においてはＪＭＰを使用した。
【０１２４】
総合不快指標である「いらだつ」「不快な」以外の形容詞について分析した。個人の誤差を除くために、被験者の平均データを用いて分析を行った。
【０１２５】
統計解析ソフト「ＪＭＰ」を用いて、１４の形容詞についての関係を、散布図と相関係数行列により調べた。図２３は相関図行列、表９は相関係数行列である。
激しい・大きい・力強い・うるさいには互いに強い正の相関があり、激しいとガチャガチャする・シャーシャーする・こすれ感のある・衝撃感のある・鋭い・うるさい・うねりには正の相関が見られる。
また、金属性の・キンキンする・かん高いには互いに強い正の相関があり、これらの形容詞は鋭いとの正の相関がある。
うねりのある・こもったには弱い負の相関がある。
その他の関係は無相関に近い。
また、プロットには大きな外れ値はないように見える。
【０１２６】
【表９】
0004819507.tif 000010
【０１２７】
ここで相関行列より主成分分析を行った。表１０にその結果を示す。（第５主成分まで表示）
【０１２８】
【表１０】
0004819507.tif 000011
【０１２９】
表１０より、主成分の解釈を行う。第１主成分の固有値は約７．７であり、最も大きい。寄与率も約５５％である。激しい、ガチャガチャする、衝撃感のある、力強い、鋭い、こすれ感がある、うるさいの固有ベクトルが少しずつ入っているので衝撃・音量を表わす成分と考えられる。
【０１３０】
第２主成分の固有値は約４．２である。寄与率は約３０％である。金属性、キンキンする、かん高いの固有ベクトルが少しずつ入り、こもったの負の固有ベクトルがあるので金属成分と考えられる。
【０１３１】
第３主成分の固有値は約１．１である。寄与率は約８％である。固有ベクトルの大きさからこすれ感の成分と考えられる。第４主成分以下は固有値が１以下で寄与率も４％程度以下なので、残差として扱う。
【０１３２】
（８）ＳＤ法実験結果の因子分析
主成分分析の解釈を行う場合、対立概念にスマートなキャッチフレーズを付けるのは難しい。バリマックス回転という方法を用いて主成分の回転を行う。回転により得られた新たな成分は因子と呼ばれ、個別能力−変量分類が引き出されて構造が単純化される。つまり、主成分の回転により対立概念を消すことが可能となり、因子の解釈が容易になる。このような方法は因子分析（Ｆａｃｔｏｒ  Ａｎａｌｙｓｉｓ）と呼ばれている。
ここで、主成分分析を基に因子分析を行う。回転させたい主成分を３までと設定して因子分析を行った。
まず、因子分析の結果であるが、その因子負荷量（バリマックス回転）の一覧を表１１に示す。
【０１３３】
【表１１】
0004819507.tif 000012
【０１３４】
主成分の表９の第３成分までの累積寄与率と、表１１の第３因子までの累積寄与率を比較すると、９２．３１％で一致している。これは、回転によって情報量は変化しないことを意味している。
【０１３５】
第３因子の累積寄与率は９０％以上であり、因子分析の結果からプリンタの音質は３つの因子でほぼ説明できると考えられる。よって、因子数を仮に３と想定する。
【０１３６】
また、図２３において、因子負荷量が低い形容詞及び因子負荷量は高いが複数の成分にまたがっている形容詞は、今回の印象の観測には適当でない形容詞と判断して除外することとした。よって、表１１の網掛け部分の形容詞「こもった」「鋭い」「うるさい」「うねりのある」は除外した。
【０１３７】
（９）変量の合成による因子推定
各形容詞には誤差が含まれているため、真値としての因子間の構造を分析するためには、形容詞から因子を推定する必要がある。そこで、偏相関分析で得られた各グループの形容詞に対し、因子分析を用いて合成変量化することにより印象因子を推定し、各因子を定義した。
【０１３８】
図２４は衝撃感因子、図２５は金属性因子、図２６はこすれ感因子、図２７は総合不快の説明図である。
【０１３９】
（１０）共分散構造分析
推定した概念の検証を行った。ＳＰＳＳ社製ソフトＡｍｏｓ（構造方程式モデリングソフト）を用いた共分散構造分析を行った。試行錯誤の結果、こすれ感因子の存在がモデル全体の精度を下げていると予想されるため、２因子モデルとしてモデルを修正した。さらに、形容詞「ガチャガチャする」「衝撃感のある」「キンキンする」はモデル全体への適合度を下げているため除外し、再構築したモデルに対して精度の検証を行った。
【０１４０】
図２８は再構築したモデルである。図２８中の「ｅ」は誤差である。パス係数は標準偏回帰係数で示され、絶対値が大きいほど関連が大きいことを示す。パス係数が負の符号となっているものもあるが、これは心理音響パラメータに互いに相関が高いものがあるため、調整因子的な作用として生じているものと考えられる。例えば、ラウドネスと音圧レベルは互いに相関が高いため、２つのパラメータの衝撃感因子に及ぼす影響には、音圧レベルのほうが調整因子として働いていると見ることができる。
【０１４１】
モデル全体の適合度の目安としてはＧＦＩ，ＡＧＦＩを使用した。得られたモデル全体のあてはまり精度はＡＧＦＩで０．９４２であり、精度の高いモデルといる。よって、プリンタ音の因果モデルを２因子モデルと推定した。主な印象因子としては「衝撃感因子」「金属性因子」を抽出した。
【０１４２】
ＧＦＩ（Ｇｏｏｄｎｅｓｓ  ｏｆ  Ｆｉｔ  Ｉｎｄｅｘ  ；  適合度指標）
ＡＧＦＩ（Ａｊｕｓｔｅｄ  Ｇｏｏｄｎｅｓｓ  ｏｆ  Ｆｉｔ  Ｉｎｄｅｘ  ；  修正適合度指標）
であり、ともに値が１に近いほどデータへの当てはまりがよい。ＡＧＦＩは自由度について調整した値と見なすことができ、「ＧＦＩ≧ＡＧＦＩ」であり、ＧＦＩよりも厳しい指標である。
【０１４３】
（１１）予測値と実測値の比較
ここで、図２８のモデルに基づき、総合不快の計算を行う。
音響物理量は、計測した値そのものではなく、標準化した値を用いる。
標準化とは平均値や標準偏差が異なるデータを同じ土俵の上で見るための操作である。具体的には（個々のデータ−平均値）／標準偏差を計算する。
モデルより、
総合不快＝０．５１×衝撃感因子＋０．３２×金属性因子・・・・（１）
衝撃感因子＝０．８８×標準化ラウドネス＋（−０．１６）×標準化音圧レベル＋０．２８×標準化インパルシブネス
金属性因子＝０．４２×標準化ラウドネス＋（−０．３２）×標準化音圧レベル＋０．２１×標準化シャープネス＋０．６１×標準化トーナリティ＋０．２×標準化インパルシブネス
【０１４４】
モデルによって算出される不快さと、被験者によるＳＤ法実験の結果の不快さを比較する。ここでは、『不快な』についての比較を行う。
『不快な』はモデルより、
０．９×総合不快
である。
これは標準化された値なので、ＳＤ法の実測値と比較するために元の値に戻してやる必要がある。
このモデルによって予測される『不快な』は、標準化の逆変換を行う。
よって、『不快な』の
平均値＋標準化『不快な』×標準偏差
を求める。
【０１４５】
これらの計算結果を表にまとめたのが、表１２，表１３，表１４である。
表１２は、音響物理量を標準化した結果であり、表１３は標準化した結果を用いて各因子と不快さを計算した結果、表１４は平均値と標準偏差をまとめたものである。
【０１４６】
【表１２】
0004819507.tif 000013
【０１４７】
【表１３】
0004819507.tif 000014
【０１４８】
【表１４】
0004819507.tif 000015
【０１４９】
図２９は、モデルによる予測値と、ＳＤ法による実測値の散布図である。
散布図の傾きは１で、寄与率Ｒ２＝０．７３である。ＳＤ法の結果としては精度が高いほうである。よって、式（１）により、音響物理量から音の不快さを算出できるようになった。
【０１５０】
（１２）不快さマッピング
さらに、今回求めたモデルによれば、プリンタ音の音響物理量が分かれば、２因子（衝撃感因子、金属性因子）を用いて、不快の印象のマッピングをすることが可能である。
【０１５１】
図３０は不快の印象マップである。矢印は不快さの方向である。モデルより、総合不快因子への係数が金属性因子が０．３２に対し、衝撃感因子が０．５１なので、約３：５の割合で衝撃感因子のほうが不快さへの寄与が高い。
【０１５２】
グラフ上のどの領域にプロットされているかによって、どの様な因子によって不快なのか、または不快ではないのかがわかる。グラフの原点は平均値なので、不快の矢印の線に垂直な線を原点に交わるように引いた、図に示す領域は平均よりも不快でない領域となる。機器の稼動音を、その領域に持っていくことが望ましい。その領域に持っていくような設計をすれば不快さを緩和できる。
【０１５３】
なお上記例では、装置として画像形成装置を例として説明したが、装置は他のＯＡ機器等の装置を対象としても良い。
【図面の簡単な説明】
【０１５４】
【図１】実施の形態に係る音質評価対象となる画像形成装置を示す断面図である。
【図２】図１に示す画像形成装置の光学ユニットの構成を示す断面図である。
【図３】図１に示した画像形成装置の現像ユニットの構成を示す断面図である。
【図４】図１に示した画像形成装置の感光体ユニットの駆動機構を示す斜視図である。
【図５】図１に示した画像形成装置の定着ユニットを示す斜視図である。
【図６】図１に示した画像形成装置の定着ユニットの構成を示す断面図である。
【図７】図１に示した画像形成装置の給紙部の構成を示す断面図である。
【図８】図１に示した画像形成装置の給紙部の構成を示す斜視図である。
【図９】画像形成装置の音質測定の条件を示す図である。
【図１０】図１に示した画像形成装置の音質測定結果の例を示すグラフである。
【図１１】図１に示した画像形成装置の音質測定結果の他の例を示すグラフである。
【図１２】図１に示した画像形成装置の音質測定結果の他の例を示すグラフである。
【図１３】実施の形態に係る音質評価対象となる他の画像形成装置を示す断面図である。
【図１４】図１３に示した画像形成装置の音質測定結果の例を示すグラフである。
【図１５】物理量から不快さを予測するモデルの印象と因子の関係を示す図である。
【図１６】物理量から不快さを予測するモデルの印象と因子の関係を示す図である。
【図１７】物理量から不快さを予測するモデルの印象と因子の関係を示す図である。
【図１８】物理量から不快さを予測するモデルの印象と因子の関係を示す図である。
【図１９】主成分分析から因子分析を行った場合の因子分析結果を示す図である。
【図２０】３因子からの総合的な評価としての因子「総合不快」があるという仮説を示す図である。
【図２１】因子とラウドネスの関係の散布図より回帰係数を比較するためのグラフである。
【図２２】因子とラウドネスの関係の散布図より回帰係数を比較するためのグラフであり、図２１の因子とラウドネスの座標を入れ替えたものである。
【図２３】主成分分析を行うための１４の形容詞についての関係を示した相関図行列
【図２４】因子分析を用いて推定した衝撃感因子の形容詞を示す図である。
【図２５】因子分析を用いて推定した金属性因子の形容詞を示す図である。
【図２６】因子分析を用いて推定したこすれ感因子の形容詞を示す図である。
【図２７】因子分析を用いて推定した総合不快の説明図の形容詞を示す図である。
【図２８】２因子モデルとして再構築したモデルを示す図である。
【図２９】モデルによる予測値と、ＳＤ法による実測値の散布図である。
【図３０】不快の印象の予測値と実測値との関係を示すである。
【符号の説明】
【０１５５】
１・・・光学ユニット
２・・・ポリゴンミラーモータ
３・・・感光体ユニット
４・・・現像ユニット
５・・・転写ユニット
６・・・Ｐセンサ
７・・・レジストローラ
８・・・給紙トレイ
９・・・第１トレイ
１０・・・第２トレイ
１１・・・ハウジング
１３・・・定着ベルト
１６・・・廃トナーボルト
１７・・・ＬＤユニット
２１，２２・・・２層ｆθレンズ
２３，２４，２５，２６・・・レンズ
２７・・・ポリゴンミラー
２８・・・感光体ドラム
２９・・・転写ベルト
３０・・・現像ローラ
３１・・・現像ドクタ
３２・・・搬送スクリュー左
３３・・・搬送スクリュー右
３４・・・トナー濃度センサ
３５・・・カートリッジ
３６・・・帯電ローラ
３７・・・クリーニングブラシ
３８・・・カウンターブレード
３９・・・クリーニングブラシ
４０・・・廃トナー回収コイル
４１・・・カラードラム駆動モータ
４２・・・黒ドラム駆動モータ
４３，４４・・・ギヤ
４４・・・ギヤ
４５・・・ジョイント
４６・・・定着ユニット
４７・・・オイル塗布ユニット
４８・・・塗布フェルト
４９・・・塗布ローラ
５０・・・クリーニングローラ
５１・・・第１給紙ユニット
５２・・・第２給紙ユニット
５３・・・中継ローラ
５４・・・中継ローラ
５５・・・搬送ローラ
５６・・・給紙ユニット
５７・・・第１給紙クラッチ
５８・・・第２給紙クラッチ
８３・・・ステッピングモータ
１１０・・・給紙部
２０１・・・被測定機器
２０２・・・操作部
２０３・・・ダミーヘッド
２０４・・・位置（収音位置）
５００・・・上部
５０１・・・感光体ドラム
５０２・・・帯電チャージャ
５０３・・・現像ユニット
５０４・・・分離チャージャ
５０６・・・定着ユニット
５０７・・・レジストローラ
５１０・・・本体トレイ
５１１・・・原稿台
５１２・・・コンタクトガラス
５１３・・・露光ランプ
５１４・・・第１ミラー
５１５・・・第２ミラー
５１６・・・第３ミラー
５１７・・・結像レンズ
５１８・・・ＣＣＤ
５１９・・・ミラー
５２０・・・スキャナ
５２８・・・切換え爪
５３０・・・ユニット
５３２・・・フィードローラ
５３３・・・分離コロ
５４０・・・作像エンジン
５５３・・・搬送ベルト
５６７・・・替え爪
５６８・・・反転検知センサ
５６９・・・搬送コロ
５７０・・・バンク給紙ユニット
５７１・・・第１トレイ
５７２・・・第２トレイ
５７３・・・第３トレイ
５７４・・・第４トレイ
５７５・・・第１給紙装置
５７６・・・第２給紙装置
５７７・・・第３給紙装置
５７８・・・第４給紙装置
５７９・・・バンク縦搬送ユニット
５８０・・・本体縦搬送ユニット
５８１・・・排紙ローラ
５８５・・・両面ユニット
５８６・・・両面搬送路
【図１】
0004819507.tif 000016
【図２】
0004819507.tif 000017
【図３】
0004819507.tif 000018
【図４】
0004819507.tif 000019
【図５】
0004819507.tif 000020
【図６】
0004819507.tif 000021
【図７】
0004819507.tif 000022
【図８】
0004819507.tif 000023
【図９】
0004819507.tif 000024
【図１０】
0004819507.tif 000025
【図１１】
0004819507.tif 000026
【図１２】
0004819507.tif 000027
【図１３】
0004819507.tif 000028
【図１４】
0004819507.tif 000029
【図１５】
0004819507.tif 000030
【図１６】
0004819507.tif 000031
【図１７】
0004819507.tif 000032
【図１８】
0004819507.tif 000033
【図１９】
0004819507.tif 000034
【図２０】
0004819507.tif 000035
【図２１】
0004819507.tif 000036
【図２２】
0004819507.tif 000037
【図２３】
0004819507.tif 000038
【図２４】
0004819507.tif 000039
【図２５】
0004819507.tif 000040
【図２６】
0004819507.tif 000041
【図２７】
0004819507.tif 000042
【図２８】
0004819507.tif 000043
【図２９】
0004819507.tif 000044
【図３０】
0004819507.tif 000045