(57)【要約】【課題】  ペルチェ素子の駆動電源のＯＮ時やＯＦＦ時に印加電圧を変化させる際、素子に起きる劣化を低減化し、かつ追従速度を含め、必要とする動作条件に適合する印加電圧を容易に設定可能にし、制御動作を最適化する。【解決手段】  ペルチェ素子の駆動トリガ「ＯＮ」で、目標値に向けてステップ状に印加電圧を上げていくが、急激に上げると、素子の劣化を早めるので、（Ｃ）に示す素子の発熱面と吸熱面の温度差ΔＴをなだらかに変化させるように、（Ｂ）に示す印加電圧の各出力レベルに対する出力時間をＣＰＵ管理下のタイマに任意に設定し、設定に従った動作を行わせ、それぞれの動作条件に適合させる。電源ＯＦＦ時も同様にタイマの管理で徐々に下げる。またＰＷＭ方式による駆動制御においても、各Ｄｕｔｙステップに対する出力時間を設定可能とすることによって同様の動作を得る。【選択図】  図１
2005331230.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力供給源から冷却素子に駆動電力を供給して冷却素子を駆動する冷却装置であって、
前記電力供給源から前記冷却素子に供給する前記駆動電力の電力値を所定時間間隔ごとに所定電力値だけ変動させる駆動電力可変手段を備えることを特徴とする冷却装置。
【請求項２】
前記駆動電力可変手段は、前記駆動電力の電圧値を変動させることで、前記駆動電力の電力値を変動させることを特徴とする請求項１に記載の冷却装置。
【請求項３】
前記駆動電力可変手段は、前記駆動電力のＰＷＭのＤｕｔｙを変動させることで、前記駆動電力の電力値を変動させることを特徴とする請求項１に記載の冷却装置。
【請求項４】
前記駆動電力可変手段は、前記駆動電力の電力値を所定時間間隔ごとに所定電力値だけ上昇又は下降させて、前記冷却素子の発熱面と吸熱面の温度差を上昇又は下降させることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の冷却装置。
【請求項５】
前記駆動電力可変手段は、駆動信号のＯＮ又はＯＦＦへの切替に応動して前記駆動電力の電力値の変動を開始して、前記駆動電力の電力値を所定時間間隔ごとに所定電力値だけ上昇又は下降させることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の冷却装置。
【請求項６】
時間を計測する計測手段を更に備え、
前記駆動電力可変手段は、前記駆動電力の電力値を前記計測手段により計測される所定時間間隔ごとに所定電力値だけ変動させることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の冷却装置。
【請求項７】
前記計測手段として、所定時間間隔を複数回順々に計測するための複数段の計測手段を備えることを特徴とする請求項６に記載の冷却装置。
【請求項８】
前記計測手段として、前記駆動電力を上昇させる場合と下降させる場合で共通化された計測手段を備えることを特徴とする請求項６又は７に記載の冷却装置。
【請求項９】
前記冷却素子はペルチェ素子であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の冷却装置。
【請求項１０】
電力供給源から冷却素子に駆動電力を供給して冷却素子を駆動する冷却装置により実行される冷却方法であって、
前記電力供給源から前記冷却素子に供給する前記駆動電力の電力値を所定時間間隔ごとに所定電力値だけ変動させる駆動電力可変段階を備えることを特徴とする冷却方法。
【請求項１１】
時間を計測する計測手段に時間を計測させる計測段階を更に備え、
前記駆動電力可変段階では、前記駆動電力の電力値を前記計測段階において計測される所定時間間隔ごとに所定電力値だけ変動させることを特徴とする請求項１０に記載の冷却方法。
【請求項１２】
前記冷却素子はペルチェ素子であることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の冷却方法。
【請求項１３】
請求項１０乃至１２のいずれか１項に記載された冷却方法をコンピュータに実行させるプログラム。
【請求項１４】
請求項１０乃至１２のいずれか１項に記載された冷却方法をコンピュータに実行させるプログラムが記録されたコンピュータ読取可能な記録媒体。
【請求項１５】
動作環境を所定の条件に保つための手段として請求項１乃至９のいずれか１項に記載された冷却装置を用いる電子装置であり、動作環境を検出するセンサと、前記センサの検出結果に基づいて前記冷却装置の駆動を制御する手段を備えることを特徴とする電子装置。
【請求項１６】
請求項１５に記載の電子装置において、前記センサの検出結果に基づいて前記冷却装置の駆動を制御する手段は、前記センサの検出値が目標値になるように前記冷却装置の駆動をＯＮ／ＯＦＦ制御する手段であることを特徴とする電子装置。
【請求項１７】
請求項１６に記載の電子装置において、前記センサの検出値が目標値になるように前記冷却装置の駆動をＯＮ／ＯＦＦ制御する手段は、ＯＮトリガ閾値とＯＦＦトリガ閾値にヒステリシスをもたせて目標値への追従動作を行う手段であることを特徴とする電子装置。
【請求項１８】
請求項１５乃至１７のいずれか１項に記載の電子装置において、前記センサは湿度センサ又は温度センサであり、湿度環境又は温度環境を変化させる手段として前記冷却装置の熱作用を湿度環境又は温度環境に伝える手段を備えることを特徴とする電子装置。
【請求項１９】
請求項１８に記載の電子装置において、前記冷却装置の熱作用を湿度環境又は温度環境に伝える手段としてファンを用いるとともに、前記ファンを駆動するモータの駆動電力を前記冷却装置の駆動電力に応じて変化させる手段を備えることを特徴とする電子装置。
【請求項２０】
請求項１８又は１９に記載の電子装置において、前記電子装置は画像形成装置であり、動作環境を所定の条件に保つ対象をレーザーダイオードの温度環境，光センサの温度環境，トナー付着量検知センサの温度環境，色ズレ検知用センサの温度環境，感光体の湿度環境，記録用紙収納部の湿度環境，定着装置の温度環境の少なくともいずれかとすることを特徴とする電子装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ペルチェ素子等の冷却素子を用いるペルチェ装置等の冷却装置、冷却方法、プログラム、ＲＯＭ等の記録媒体、ペルチェ装置等の冷却装置を用いる画像形成装置等の電子装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ペルチェ素子を用いた冷却装置は、小型化が可能で機械的な可動部を持たないという性質を有することから、ＩＣ回路、電子部品、電装ユニット等を筐体内の狭いスペースに組み込んだ装置（以下、このような装置を「電子装置」という）において、回路部品等が発生する熱による温度の上昇を抑え、電子装置内の温度環境等を適正に制御するために用いられている。例えば、下記特許文献１には、プリンタ、ファクシミリ等の記録シートの冷却に適用した例が示されている。
【０００３】
ペルチェ素子は、ＰＮ熱電半導体を銅電極で接合した構成を有し、直流電圧を加えると、接合面間に熱の移動が起き、片側に冷却部、対する側に発熱部を生じる素子である。従来から一般的に行われているペルチェ素子の駆動方法は、定電圧又はＰＷＭで電源供給を行なっている。例えば、複写機やプリンタ等の画像形成装置内で用いるペルチェ装置（素子）を駆動する場合、電源ユニットでつくりだした定電圧ＤＣ電源をそのまま、或いはＦＥＴ等のスイッチング素子でＰＷＭにした電源を供給しており、制御対象の温度をセンサで検出している場合には、検出温度を目標値とするように電源の供給をＯＮ−ＯＦＦ制御する。このとき、ＰＷＭ動作では、デューティの設定を変更することにより冷却能力を変えることができるようにしている。
【０００４】
ところが、上記のように、ペルチェ素子への電源の供給をＯＮ−ＯＦＦ制御し、素子を駆動する際、駆動電圧の変動を大きくし、素子の発熱面と吸熱面の温度差を急激に与えてしまうと、ペルチェ素子の劣化を速め、寿命が短くなってしまう、という問題が発生することが知られ、解決すべき課題として認識されている。
【０００５】
ペルチェ素子に起きる上記した劣化の問題を解決するために提案された従来技術として、下記特許文献２を挙げることができる。特許文献２には、素子への入力を冷却対象物の温度を検出する素子の検出温度に比例した電圧に制御するように、検出温度をフィードバックするアナログのフィードバック制御回路を備えたペルチェ素子の電源装置が示されている。また、特許文献２では、検出温度をフィードバックする際に遅延回路によって遅延をかけるとしている。そして、こうした構成を有する制御回路の動作によって、素子に入力する駆動電圧を急峻に変化させずに、つまり、ＰＷＭを含めステップ状に入力電圧を変化させないようにして、冷却対象物の温度変化によるペルチェ素子の冷却面の温度変化を穏やかにして、素子の急激な熱収縮を抑えて性能劣化を低減させた形で冷却動作を行うことが可能である、としている。
【特許文献１】実開平５−２８６５７号公報
【特許文献２】特開平１１−２８９１１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献２記載のペルチェ素子を駆動する入力の制御装置は、冷却対象物の検出温度を遅延させてフィードバックするアナログのフィードバック制御回路を用いるものであり、ペルチェ素子のＯＮ時（立上げ時）やＯＦＦ時（立ち下げ時）或いは冷却対象の急激な温度変化に対応して、印加電圧を適正な値に安定化させるまでに相当の時間を要し（つまり追従速度が遅く）、安定化するまで待って次の処理動作を起こすようにする場合には、処理の遅延を招く可能性がある。また、特許文献２記載のフィードバック制御回路は、アナログ回路であり、温度を検出するセンサや遅延回路を含め制御回路の特性の調整を簡単に行うことができないと考えられ、装置毎に回路特性を最適化することが困難である、という問題が生じ得る。
【０００７】
そしてさらに問題となるのがペルチェ素子の温度変化である。特許文献２にはペルチェ素子の冷却面の温度変化を穏やかにすることが開示されているが、性能劣化の本来の要因はペルチェ素子の発熱面と吸熱面の温度差が急激に生じることにある。特許文献２記載の制御は、ペルチェ素子の発熱面と吸熱面の温度差が急激に生じないよう直接考慮した制御ではないので、性能劣化を低減させるのに効果があるのかどうか疑問があった。
【０００８】
本発明は、上記した従来技術の問題点に鑑み、これを解決するためになされたもので、その解決課題は、電源（電力供給源）からペルチェ素子（冷却素子）に駆動電力を供給してペルチェ素子（冷却素子）を駆動するペルチェ装置（冷却装置）において、ペルチェ素子の駆動電源のＯＮ時やＯＦＦ時に印加電圧を変化させる場合に、ペルチェ素子に起きる劣化を低減化し、かつ追従速度を含め装置が必要とする条件に適合する印加電圧を容易に設定可能にして、装置毎に制御動作を最適化することを可能にすることにある。さらに、当該冷却装置に関連した冷却方法、プログラム、記録媒体、電子装置等を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、電力供給源から冷却素子に駆動電力を供給して冷却素子を駆動する冷却装置であって、前記電力供給源から前記冷却素子に供給する前記駆動電力の電力値を所定時間間隔ごとに所定電力値だけ変動させる駆動電力可変手段を備えることを特徴とする冷却装置に係る。本発明は、動作環境を所定の条件に保つための手段として上記冷却装置を用いる電子装置であり、動作環境を検出するセンサと、前記センサの検出結果に基づいて前記冷却装置の駆動を制御する手段を備えることを特徴とする電子装置に係る。
【００１０】
本発明は、電力供給源から冷却素子に駆動電力を供給して冷却素子を駆動する冷却装置により実行される冷却方法であって、前記電力供給源から前記冷却素子に供給する前記駆動電力の電力値を所定時間間隔ごとに所定電力値だけ変動させる駆動電力可変段階を備えることを特徴とする冷却方法に係る。本発明は、上記冷却方法をコンピュータに実行させるプログラムに係る。本発明は、上記冷却方法をコンピュータに実行させるプログラムが記録されたコンピュータ読取可能な記録媒体に係る。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のペルチェ装置（冷却装置）によると、駆動電力の電力値を所定時間間隔ごとに所定電力値だけ変動させる駆動電力可変手段によって、ペルチェ素子（冷却素子）を駆動する駆動電力の電力値を制御できるようにしたので、素子を駆動する際、駆動電圧の変動を小さくし、素子の発熱面と吸熱面の温度差を急減に与えないようにして、素子に起きる劣化を低減化することが可能になる。また、タイマーにより駆動制御の設定を変化させるようにすれば、装置毎（素子毎）に制御動作を容易に最適化することが可能になる。さらに、電子装置の動作環境を所定の条件に保つために本発明のペルチェ装置（冷却装置）を利用することにより、電子装置の性能の向上を図ることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明に係わるペルチェ装置を添付する図面とともに示す以下の実施形態に基づき説明する。
【００１３】
上述した発明の課題である、ペルチェ素子に起きる劣化を低減化し、かつ追従速度を含め装置（ペルチェ素子を要素として、その冷却機能を利用すべく構成されたペルチェ装置）が必要とする条件に適合する印加電圧を容易に設定可能にして、素子或い装置毎に制御動作を最適化する、という課題を解決するために、以下に詳述するように電源のＯＮ（電源投入）時やＯＦＦ時に設定した制御条件でペルチェ素子へ印加する駆動ＤＣ電圧を制御するが、その方式として、基本的に印加電圧可変方式、ＰＷＭ方式という２種の方式を提案する。そこで、以下には、印加電圧可変方式、ＰＷＭ方式という２種の方式による実施形態をそれぞれ「実施形態１」、「実施形態２」として示し、ペルチェ装置を画像形成装置等の電子装置へ利用した発明に係わる実施形態を「実施形態３」〜「実施形態８」に示す。
【００１４】
「実施形態１」
本実施形態は、ペルチェ素子を駆動する印加電圧を可変する制御方式による例を示す。
【００１５】
印加電圧可変制御方式は、電源のＯＮ（電源投入）時やＯＦＦ時に、印加電圧を目標値に向けてステップ状に上昇／下降させる方式であり、ここでは、この動作を行わせる際に、各印加電圧レベルの出力時間を制御条件として設定可能として、目的を達成し得るようにするものである。
【００１６】
図１は、この印加電圧可変制御方式による動作を説明する図であり、電源ＯＮ時の印加電圧の変化と、それに対応してペルチェ素子に生じる温度の変化を示すタイムチャートである。同図中の（Ａ）はペルチェ素子の駆動トリガ信号で、「ＯＮ」への立ち上げ（切り替え）をトリガ信号とし、同図中の（Ｂ）はペルチェ素子を駆動する印加電圧（駆動電力）で、この例では、目標値（１２Ｖ）に向けて３Ｖ刻みでステップ状に電圧値を上昇させている。これにより、駆動電力の電力値がステップ状に上昇することになり、これにより、ペルチェ素子の発熱面と吸熱面の温度差が上昇することになる。なお、同図中の（Ｃ）はペルチェ素子の発熱面と吸熱面の温度差ΔＴを示している。
【００１７】
この温度差ΔＴが急激に上昇しないようにすれば、目的とするペルチェ素子に起きる劣化を低減化することができるので、図１中の（Ｃ）に示す、なだらかな温度差ΔＴの変化を得るように、同図中の（Ｂ）に示す印加電圧の各出力レベルに対する出力時間を設定し、設定に従った動作を行わせる。各出力レベルの時間の設定は、素子の駆動トリガ信号が生じた時点をｔ０とし、印加電圧をステップ状に上昇させるために、次の印加電圧に切り替える時点を順に、ｔ１、ｔ２、ｔ３とすると、例えば、ｔ１−ｔ０＝２０ｓｅｃ、ｔ２−ｔ１＝１５ｓｅｃ、ｔ３−ｔ２＝１０ｓｅｃとすることで、温度差を急激に上昇させずに、図１中の（Ｃ）に示すような、なだらかに上昇する温度差ΔＴの変化を得ることを可能にする。即ち、駆動電力の電力値を所定時間間隔ごとに所定電力値だけ上昇（変動）させるようにすることで、このような温度差ΔＴの変化を得ることを可能にするのである。
【００１８】
図２は、図１と同様の印加電圧可変制御方式による動作であるが、図１の電源ＯＮ時に対して、電源ＯＦＦ時の印加電圧の変化と、それに対応してペルチェ素子に生じる温度の変化を示すタイムチャートである。図２中の（Ａ）はペルチェ素子の駆動トリガ信号で、「ＯＦＦ」への立ち下げ（切り替え）をトリガ信号とし、同図中の（Ｂ）はペルチェ素子を駆動する印加電圧（駆動電力）で、この例では、目標値（０Ｖ）に向けて３Ｖ刻みでステップ状に電圧値を下降させている。これにより、駆動電力の電力値がステップ状に下降することになり、これにより、ペルチェ素子の発熱面と吸熱面の温度差が下降することになる。なお、同図中の（Ｃ）はペルチェ素子の発熱面と吸熱面の温度差ΔＴを示している。
【００１９】
この温度差ΔＴが急激に下降しないようにすれば、目的とするペルチェ素子に起きる劣化を低減化することができるので、図２中の（Ｃ）に示す、なだらかな温度差ΔＴの変化を得るように、同図中の（Ｂ）に示す印加電圧の各出力レベルに対する出力時間を設定し、設定に従った動作を行わせる。各出力レベルの時間の設定は、素子の駆動トリガ信号が生じた時点をｔ０とし、印加電圧をステップ状に下降させるために、次の印加電圧に切り替える時点を順に、ｔ１、ｔ２、ｔ３とすると、例えば、ｔ１−ｔ０＝１０ｓｅｃ、ｔ２−ｔ１＝１５ｓｅｃ、ｔ３−ｔ２＝２０ｓｅｃとすることで、温度差が急激に下降させずに、図２中の（Ｃ）に示すような、なだらかに下降する温度差ΔＴの変化を得ることを可能にする。即ち、駆動電力の電力値を所定時間間隔ごとに所定電力値だけ下降（変動）させるようにすることで、このような温度差ΔＴの変化を得ることを可能にするのである。
【００２０】
図３は、印加電圧可変制御方式による動作（図１及び図２、参照）を可能とするペルチェ装置の駆動部の実施形態を示す図である。
【００２１】
図３に示すように、ペルチェ装置の駆動部は、電源装置１０１とペルチェ制御部２０１よりなり、ペルチェ制御部２０１は、ペルチェ素子３０１を駆動する可変電圧を印加するために、電源装置１０１により供給される駆動ＤＣ電圧を制御する。即ち、電源装置１０１からペルチェ素子３０１に供給される駆動電力を制御する。ペルチェ制御部２０１は、ＣＰＵ２１１と可変電圧に応じた数のタイマカウンタ（１）２１２−１〜タイマカウンタ（ｎ）２１２−ｎを備えた制御手段と、ＣＰＵ２１１からの制御信号によってペルチェ素子３０１への出力電圧が可変制御されるＦＥＴ２１３とコイル２１４よりなる電源の降圧回路を有する。
【００２２】
ＣＰＵ２１１は、種々の電子装置において装置の制御機能を実現する手段として用いる公知技術と同様に、ＣＰＵの制御下にＲＯＭ及びＲＡＭ（いずれも図示せず）を備え、ペルチェ装置の駆動を制御するためのプログラムに従った動作を可能とする。電源を投入し装置を動作させるとき、或いは電源をＯＦＦし装置を停止させるときに、その動作の一環としてペルチェ装置を立ち上げ、立ち下げるために、ペルチェ装置にその動作を開始させるための指示が発行されるので、この指示に従って、ＣＰＵ２１１はＲＯＭに格納された制御プログラム、例えば、後述するペルチェ素子３０１を駆動する可変電圧を印加するための制御フロー（図４参照）を実行するためのプログラムを起動し、そのプログラムに従って素子の駆動を制御する。
【００２３】
図３に示すペルチェ制御部２０１における、ペルチェ素子３０１への印加電圧を可変制御する動作は、制御プログラムに従ってＣＰＵ２１１が定めるＰＷＭ信号をＦＥＴ２１３に出力すると、ＰＷＭ信号のデューティ（Ｄｕｔｙ：パルス変調度で変調周期に対するＯＮ時間の割合で表す）に比例した電圧として、ＦＥＴ２１３とコイル２１４とからなる降圧回路の出力を制御することができる。
【００２４】
この時に、ペルチェ素子３０１へ印加する可変電圧値に対応するＰＷＭ信号それぞれの出力時間を制御することが本案の主旨であるから、そのために、各ＰＷＭ信号の出力時間を順々にカウント（計測）するタイマカウンタ（１）２１２−１〜タイマカウンタ（ｎ）２１２−ｎを出力段数分（ｎ回分）設け、そこに任意の時間を設定できるようにする。ＣＰＵ２１１は、このタイマカウンタ群により出力時間を管理することにより、可変電圧を印加する時間を制御することができる。
【００２５】
このタイマカウンタ群は、立ち上げ、立ち下げ時に用いるが、同時に動作させることはないので、共通化することが可能であり、特に、図１（Ｂ）又は図２（Ｂ）の例のように、立ち上げ、立ち下げ時において、ｔ１、ｔ２、ｔ３が同じである場合には、設定を変更することもなく共通に用いることが可能であり、共通にすることにより、システムの簡素化を図ることができる。
【００２６】
ここで、上記した制御部５０（図３）のＣＰＵ２１１が制御プログラムに従って実行する、印加電圧可変制御方式によるペルチェ素子３０１の駆動制御フローについて、その実施形態を示す。
【００２７】
図４は、本実施形態に係わるペルチェ素子３０１の駆動制御フローを示すチャートで、（Ａ）は電源ＯＮ時、（Ｂ）は電源ＯＦＦ時のフローである。ペルチェ素子の駆動方法は、上記したように、ＰＷＭのＤｕｔｙで印加電圧を可変制御するが、本例では、Ｄｕｔｙを１０％づつ変更して、印加電圧を２．４Ｖのステップで切り替え、Ｄｕｔｙ ５０％を立ち上げ終了、Ｄｕｔｙ ０％を立ち下げ終了としている。また、ＰＷＭのＤｕｔｙを変更する時間（図１（Ｂ）又は図２（Ｂ）におけるｔ１、ｔ２、ｔ３）は、本例では、それぞれ１５ｓｅｃ間隔で行い、トリガＯＮ又はＯＦＦから６０ｓｅｃ経過後に立ち上げ終了又は立ち下げ終了としている。なお、ＰＷＭのＤｕｔｙを変更する時間ｔ１、ｔ２、ｔ３、・・、ｔｎの設定は、出力段数分設けたタイマカウンタ（１）２１２−１〜タイマカウンタ（ｎ）２１２−ｎにそれぞれ設定する方法をとるとしたが、本例のように１５ｓｅｃの等間隔である場合には、共通化する設計でも良い。但し、立ち上げ、立ち下げ終了時点を設定するタイマカウンタ（本例の場合６０ｓｅｃの経過を計るタイマカウンタ）は、別に必要になる。
【００２８】
図４（Ａ）を参照して、電源ＯＮ時のフローを説明する。ＣＰＵ２１１は、ペルチェ素子の駆動トリガのＯＮ命令（図１（Ａ）参照）に応じて、ＰＷＭ Ｄｕｔｙ１０％をＦＥＴ２１３に発信し、この制御信号を受けるＦＥＴ２１３では、電源装置１０１からの電源供給をＤｕｔｙ１０％で制御し、コイル２１４を介して２．４Ｖ出力でペルチェ素子３０１に駆動電圧を印加する（ステップＳ１０１）。
【００２９】
ＣＰＵ２１１は、ＰＷＭ信号（Ｄｕｔｙ１０％）の出力と同時に、１ｓｅｃ刻みでカウントアップをする第１段のタイマカウンタ（１）２１２−１（本例では１５ｓｅｃのタイマ）を始動させ、１ｓｅｃカウントアップする度に（ステップＳ１０２）、始動時から１５ｓｅｃ経過したか（タイマのカウンタ値が１６ｓｅｃに達したか）をチェックする（ステップＳ１０３）。
【００３０】
第１段のタイマカウンタ（１）２１２−１が１５ｓｅｃカウントしたら、ペルチェ素子３０１に印加する駆動電圧を切り替える（ステップＳ１０４）。切り替えの手順としては、第１段のＰＷＭ信号の出力をディセーブルし、第２段の印加電圧として２．４Ｖさらにアップさせるために、ＰＷＭの設定をＤｕｔｙ１０％アップして、このＰＷＭ信号の出力をイネーブルにする。さらに、第２段のタイマカウンタ（２）２１２−２が１５ｓｅｃカウントしたら、ＰＷＭの設定をＤｕｔｙ１０％アップして、ペルチェ素子の印加電圧を７．２Ｖにする。
【００３１】
このように、１５ｓｅｃ毎にＤｕｔｙを１０％上げ、トリガＯＮから６０ｓｅｃ経過したとき、即ち、ステップＳ１０２〜ステップＳ１０４を３回繰り返し、第４段のタイマカウンタがタイムアップし（ステップＳ１０５−ＹＥＳ）、ＰＷＭの設定をＤｕｔｙ５０％にまでアップし、ペルチェ素子の印加電圧が１２Ｖにしたところで（ステップＳ１０６）、この電源ＯＮ時の制御フローを終了する。
【００３２】
図４（Ｂ）を参照して、電源ＯＦＦ時のフローを説明する。ＣＰＵ２１１は、ペルチェ素子の駆動トリガのＯＦＦ命令（図２（Ａ）参照）に応じて、ＰＷＭ Ｄｕｔｙ４０％をＦＥＴ２１３に発信し、この制御信号を受けるＦＥＴ２１３では、電源装置１０１からの電源供給をＤｕｔｙ４０％で制御し、コイル２１４を介して９．６Ｖ出力に降下させて、ペルチェ素子３０１に駆動電圧を印加する（ステップＳ２０１）。
【００３３】
ＣＰＵ２１１は、ＰＷＭ信号（Ｄｕｔｙ４０％）の出力と同時に、１ｓｅｃ刻みでカウントアップをする第１段のタイマカウンタ（１）２１２−１（本例では１５ｓｅｃのタイマ）を始動させ、１ｓｅｃカウントアップする度に（ステップＳ２０２）、始動時から１５ｓｅｃ経過したか（タイマのカウンタ値が１６ｓｅｃに達したか）をチェックする（ステップＳ２０３）。
【００３４】
第１段のタイマカウンタ（１）２１２−１が１５ｓｅｃカウントしたら、ペルチェ素子３０１に印加する駆動電圧を切り替える（ステップＳ２０４）。切り替えの手順としては、第１段のＰＷＭ信号の出力をディセーブルし、第２段の印加電圧として２．４Ｖさらにダウンさせるために、ＰＷＭの設定をＤｕｔｙ１０％ダウンして、このＰＷＭ信号の出力をイネーブルにする。さらに、第２段のタイマカウンタ（２）２１２−２が１５ｓｅｃカウントしたら、ＰＷＭの設定をＤｕｔｙ１０％ダウンさせて、ペルチェ素子の印加電圧を４．８Ｖにする。
【００３５】
このように、１５ｓｅｃ毎にＤｕｔｙを１０％下げ、トリガＯＦＦから６０ｓｅｃ経過したとき、即ち、ステップＳ２０２〜ステップＳ２０４を３回繰り返し、第４段のタイマカウンタがタイムアップし（ステップＳ２０５−ＹＥＳ）、ＰＷＭの設定をＤｕｔｙ０％にまでダウンさせ、ペルチェ素子の印加電圧を０Ｖにしたところで（ステップＳ２０６）、この電源ＯＦＦ時の制御フローを終了する。
【００３６】
「実施形態２」
本実施形態は、ペルチェ素子の駆動をＰＷＭ制御する方式による例を示す。
【００３７】
ＰＷＭ制御方式は、電源のＯＮ（電源投入）時やＯＦＦ時に、ＰＷＭのＤｕｔｙを目標値に向けてステップ状に徐々に上昇／下降させる方式であり、ここでは、この動作を行わせる際に、各Ｄｕｔｙステップの出力時間を制御条件として設定可能として、上述したペルチェ素子に起きる劣化を低減化し、かつ追従速度を含め装置（ペルチェ素子を要素として、その冷却機能を利用すべく構成されたペルチェ装置）が必要とする条件に適合する印加電圧を容易に設定可能にして、素子或い装置毎に制御動作を最適化する、という課題を解決し得るようにするものである。
【００３８】
図５は、このＰＷＭ制御方式による動作を説明する図であり、電源ＯＮ時の印加電圧の変化と、それに対応してペルチェ素子に生じる温度の変化を示すタイムチャートである。同図中の（Ａ）はペルチェ素子の駆動トリガ信号で、「ＯＮ」への立ち上げ（切り替え）をトリガ信号とし、同図中の（Ｂ）はペルチェ素子を駆動する印加電圧（駆動電力）で、この例では、目標値（Ｄｕｔｙ１００％）に向けて２５％刻みでステップ状にＰＷＭのＤｕｔｙを上昇させている。これにより、駆動電力の電力値がステップ状に上昇することになり、これにより、ペルチェ素子の発熱面と吸熱面の温度差が上昇することになる。なお、同図中の（Ｃ）はペルチェ素子の発熱面と吸熱面の温度差ΔＴを示している。
【００３９】
この温度差ΔＴが急激に上昇しないようにすれば、目的とするペルチェ素子に起きる劣化を低減化することができるので、図５中の（Ｃ）に示す、なだらかな温度差ΔＴの変化を得るように、同図中の（Ｂ）に示す印加電圧の各Ｄｕｔｙステップに対する出力時間を設定し、設定に従った動作を行わせる。各Ｄｕｔｙステップの出力時間の設定は、素子の駆動トリガ信号が生じた時点をｔ０とし、ＰＷＭのＤｕｔｙをステップ状に上昇させるために、次のＤｕｔｙに切り替える時点を順に、ｔ１、ｔ２、ｔ３とすると、例えば、ｔ１−ｔ０＝２０ｓｅｃ、ｔ２−ｔ１＝１５ｓｅｃ、ｔ３−ｔ２＝１０ｓｅｃとすることで、温度差を急激に上昇させずに、図５中の（Ｃ）に示すような、なだらかに上昇する温度差ΔＴの変化を得ることを可能にする。即ち、駆動電力の電力値を所定時間間隔ごとに所定電力値だけ上昇（変動）させるようにすることで、このような温度差ΔＴの変化を得ることを可能にするのである。
【００４０】
図６は、図５と同様のＰＷＭ制御方式による動作であるが、図５の電源ＯＮ時に対して、電源ＯＦＦ時におけるＰＷＭのＤｕｔｙの変化と、それに対応してペルチェ素子に生じる温度の変化を示すタイムチャートである。図６中の（Ａ）はペルチェ素子の駆動トリガ信号で、「ＯＦＦ」への立ち下げ（切り替え）をトリガ信号とし、同図中の（Ｂ）はペルチェ素子を駆動する印加電圧（駆動電力）で、この例では、目標値（Ｄｕｔｙ０％）に向けて２５％刻みでステップ状にＰＷＭのＤｕｔｙを小さくしている。これにより、駆動電力の電力値がステップ状に下降することになり、これにより、ペルチェ素子の発熱面と吸熱面の温度差が下降することになる。なお、同図中の（Ｃ）はペルチェ素子の発熱面と吸熱面の温度差ΔＴを示している。
【００４１】
この温度差ΔＴが急激に下降しないようにすれば、目的とするペルチェ素子に起きる劣化を低減化することができるので、図６中の（Ｃ）に示す、なだらかな温度差ΔＴの変化を得るように、同図中の（Ｂ）に示す印加電圧の各Ｄｕｔｙステップに対する出力時間を設定し、設定に従った動作を行わせる。各Ｄｕｔｙステップの出力時間の設定は、素子の駆動トリガ信号が生じた時点をｔ０とし、ＰＷＭのＤｕｔｙをステップ状に小さくするために、次のＤｕｔｙに切り替える時点を順に、ｔ１、ｔ２、ｔ３とすると、例えば、ｔ１−ｔ０＝１０ｓｅｃ、ｔ２−ｔ１＝１５ｓｅｃ、ｔ３−ｔ２＝２０ｓｅｃとすることで、温度差が急激に下降させずに、図６中の（Ｃ）に示すような、なだらかに下降する温度差ΔＴの変化を得ることを可能にする。即ち、駆動電力の電力値を所定時間間隔ごとに所定電力値だけ下降（変動）させるようにすることで、このような温度差ΔＴの変化を得ることを可能にするのである。
【００４２】
図７は、ＰＷＭ制御方式による動作（図５及び図６、参照）を可能とするペルチェ装置の駆動部の実施形態を示す図である。
【００４３】
図７に示すように、ペルチェ装置の駆動部は、電源装置１０１とペルチェ制御部２０１よりなり、ペルチェ制御部２０１は、ペルチェ素子３０１の駆動電圧をＰＷＭで印加するために、電源装置１０１により供給される駆動ＤＣ電圧を制御する。即ち、電源装置１０１からペルチェ素子３０１に供給される駆動電力を制御する。ペルチェ制御部２０１は、ＣＰＵ２１１とＰＷＭのＤｕｔｙステップに応じた数のタイマカウンタ（１）２１２−１〜タイマカウンタ（ｎ）２１２−ｎを備えた制御手段と、ＣＰＵ２１１からの制御信号によってペルチェ素子３０１への駆動電圧をＰＷＭで印加するために制御されるスイッチング駆動素子２１５を有する。
【００４４】
ここに、ＣＰＵ２１１は、種々の電子装置において装置の制御機能を実現する手段として用いる公知技術と同様に、ＣＰＵの制御下にＲＯＭ及びＲＡＭ（いずれも図示せず）を備え、ペルチェ装置の駆動を制御するためのプログラムに従った動作を可能とする。電源を投入し装置を動作させるとき、或いは電源をＯＦＦし装置を停止させるときに、その動作の一環としてペルチェ装置を立ち上げ、立ち下げるために、ペルチェ装置にその動作を開始させるための指示が発行されるので、この指示に従って、ＣＰＵ２１１はＲＯＭに格納された制御プログラム、例えば、後述するペルチェ素子３０１に駆動電圧をＰＷＭで印加するための制御フロー（図８参照）を実行するためのプログラムを起動し、そのプログラムに従って素子の駆動を制御する。
【００４５】
図７に示すペルチェ制御部２０１における、ペルチェ素子３０１への駆動電圧をＰＷＭ制御する動作は、制御プログラムに従ってＣＰＵ２１１が定めるＰＷＭ信号をスイッチング駆動素子２１５に出力すると、そのＤｕｔｙに従って電源が変調され、駆動出力の制御をすることができる。
【００４６】
この時に、ペルチェ素子３０１へ印加する駆動出力を変調するＰＷＭ信号の各Ｄｕｔｙステップの出力時間を制御することが本案の主旨であるから、そのために、各Ｄｕｔｙステップの出力時間を順々にカウント（計測）するタイマカウンタ（１）２１２−１〜タイマカウンタ（ｎ）２１２−ｎをステップ数分（ｎ回分）設け、そこに任意の時間を設定できるようにする。ＣＰＵ２１１は、このタイマカウンタ群により出力時間を管理することにより、各ＰＷＭステップの駆動電圧を印加する時間を制御することができる。
【００４７】
このタイマカウンタ群は、立ち上げ、立ち下げ時に用いるが、同時に動作させることはないので、共通化することが可能であり、特に、図５（Ｂ）又は図６（Ｂ）の例のように、立ち上げ、立ち下げ時において、ｔ１、ｔ２、ｔ３が同じである場合には、設定を変更することもなく共通に用いることが可能であり、共通にすることにより、システムの簡素化を図ることができる。
【００４８】
ここで、上記した制御部５０（図７）のＣＰＵ２１１が制御プログラムに従って実行する、ＰＷＭ制御方式によるペルチェ素子３０１の駆動制御フローについて、その実施形態を示す。
【００４９】
図８は、本実施形態に係わるペルチェ素子３０１の駆動制御フローを示すチャートで、（Ａ）は電源ＯＮ時、（Ｂ）は電源ＯＦＦ時のフローである。ペルチェ素子の駆動方法は、上記したように、ＰＷＭのＤｕｔｙでペルチェ素子３０１に印加する駆動電圧を制御するが、本例では、Ｄｕｔｙを２０％づつ変更して、各Ｄｕｔｙステップを切り替え、Ｄｕｔｙ １００％を立ち上げ終了、Ｄｕｔｙ ０％を立ち下げ終了としている。また、各Ｄｕｔｙステップの出力時間（図５（Ｂ）又は図６（Ｂ）におけるｔ１、ｔ２、ｔ３・・）は、本例では、それぞれ１５ｓｅｃ間隔で行い、トリガＯＮ又はＯＦＦから６０ｓｅｃ経過後に立ち上げ終了又は立ち下げ終了としている。なお、各Ｄｕｔｙステップの出力時間ｔ１、ｔ２、ｔ３、・・、ｔｎの設定は、出力段数分設けたタイマカウンタ（１）２１２−１〜タイマカウンタ（ｎ）２１２−ｎにそれぞれ設定する方法をとるとしたが、本例のように１５ｓｅｃの等間隔である場合には、共通化する設計でも良い。但し、立ち上げ、立ち下げ終了時点を設定するタイマカウンタ（本例の場合６０ｓｅｃの経過を計るタイマカウンタ）は、別に必要になる。
【００５０】
図８（Ａ）を参照して、電源ＯＮ時のフローを説明する。ＣＰＵ２１１は、ペルチェ素子の駆動トリガのＯＮ命令（図５（Ａ）参照）に応じて、ＰＷＭ Ｄｕｔｙ２０％をスイッチング駆動素子２１５に発信し、この制御信号を受けるスイッチング駆動素子２１５では、電源装置１０１からの電源供給をＤｕｔｙ２０％で制御し、ペルチェ素子３０１に印加する（ステップＳ３０１）。
【００５１】
ＣＰＵ２１１は、ＰＷＭ信号（Ｄｕｔｙ２０％）の出力と同時に、１ｓｅｃ刻みでカウントアップをする第１段のタイマカウンタ（１）２１２−１（本例では１５ｓｅｃのタイマ）を始動させ、１ｓｅｃカウントアップする度に（ステップＳ３０２）、始動時から１５ｓｅｃ経過したか（タイマのカウンタ値が１６ｓｅｃに達したか）をチェックする（ステップＳ３０３）。
【００５２】
第１段のタイマカウンタ（１）２１２−１が１５ｓｅｃカウントしたら、ペルチェ素子３０１に印加する電源のＤｕｔｙを切り替える（ステップＳ３０４）。切り替えの手順としては、第１段のＰＷＭ信号の出力をディセーブルし、第２段の電源のＤｕｔｙを２０％さらにアップさせるために、ＰＷＭの設定を変更して、このＰＷＭ信号の出力をイネーブルにする。さらに、第２段のタイマカウンタ（２）２１２−２が１５ｓｅｃカウントしたら、ＰＷＭの設定をＤｕｔｙ２０％アップして、ペルチェ素子に印加する電源を切り替える。
【００５３】
このように、１５ｓｅｃ毎にＤｕｔｙを２０％上げ、トリガＯＮから６０ｓｅｃ経過したとき、即ち、ステップＳ３０２〜ステップＳ３０４を３回繰り返し、第４段のタイマカウンタがタイムアップし（ステップＳ３０５−ＹＥＳ）、ＰＷＭの設定をＤｕｔｙ１００％にまでアップし、ペルチェ素子に印加する電源をＤｕｔｙ１００％にしたところで（ステップＳ３０６）、この電源ＯＮ時の制御フローを終了する。
【００５４】
図８（Ｂ）を参照して、電源ＯＦＦ時のフローを説明する。ＣＰＵ２１１は、ペルチェ素子の駆動トリガのＯＦＦ命令（図２（Ａ）参照）に応じて、ＰＷＭ Ｄｕｔｙ８０％をスイッチング駆動素子２１５に発信し、この制御信号を受けるスイッチング駆動素子２１５では、電源装置１０１からの電源供給をＤｕｔｙ８０％で制御し、ペルチェ素子３０１に印加する（ステップＳ４０１）。
【００５５】
ＣＰＵ２１１は、ＰＷＭ信号（Ｄｕｔｙ８０％）の出力と同時に、１ｓｅｃ刻みでカウントアップをする第１段のタイマカウンタ（１）２１２−１（本例では１５ｓｅｃのタイマ）を始動させ、１ｓｅｃカウントアップする度に（ステップＳ４０２）、始動時から１５ｓｅｃ経過したか（タイマのカウンタ値が１６ｓｅｃに達したか）をチェックする（ステップＳ４０３）。
【００５６】
第１段のタイマカウンタ（１）２１２−１が１５ｓｅｃカウントしたら、ペルチェ素子３０１に印加する電源のＤｕｔｙを切り替える（ステップＳ４０４）。切り替えの手順としては、第１段のＰＷＭ信号の出力をディセーブルし、第２段の電源のＤｕｔｙを２０％さらにダウンさせるために、ＰＷＭの設定を変更して、このＰＷＭ信号の出力をイネーブルにする。さらに、第２段のタイマカウンタ（２）２１２−２が１５ｓｅｃカウントしたら、ＰＷＭの設定をＤｕｔｙ２０％ダウンして、ペルチェ素子に印加する電源を切り替える。
【００５７】
このように、１５ｓｅｃ毎にＤｕｔｙを２０％下げ、トリガＯＦＦから６０ｓｅｃ経過したとき、即ち、ステップＳ４０２〜ステップＳ４０４を３回繰り返し、第４段のタイマカウンタがタイムアップし（ステップＳ４０５−ＹＥＳ）、ＰＷＭの設定をＤｕｔｙ０％にまでダウンさせ、ペルチェ素子に印加する電源をＤｕｔｙ０％にしたところで（ステップＳ４０６）、この電源ＯＦＦ時の制御フローを終了する。
【００５８】
「実施形態３」
本実施形態は、上述の実施形態１又は２に示すようなペルチェ装置を電子装置へ利用した発明に係わる実施形態を示す。
【００５９】
ペルチェ素子の冷却機能を利用する装置は、小型化が可能で機械的な可動部を持たないという性質を有することから、温度や湿度環境を一定に保つことが求められるＩＣ回路、電子部品、電装ユニット等を筐体内の狭いスペースに組み込んだ電子装置において、回路部品等が発生する熱による温度の上昇を抑え、電子装置内の温度や湿度等を制御し、適正な動作環境を保つために好適である。本実施形態では、電子装置に好適に利用し得る実施形態として、電子装置に装備し得る温度制御システム或いは湿度制御システムに、上記実施形態１又は２に示すようなペルチェ装置を用いた例を示す。
【００６０】
図９は、本実施形態の湿度／温度制御システムの構成を示すブロック図である。なお、温度制御システムと湿度制御システムは、温度と湿度という制御対象の違い、即ちセンサとして湿度、温度いずれのセンサを用いるかの違いはあるが、それ以外は基本的に異ならないので、以下には湿度／温度として括った表現をとる。
【００６１】
図９に示すシステムは、実施形態２に示したＰＷＭ制御方式によるペルチェ装置（図７）に、制御対象である動作環境の湿度や温度を検出する湿度／温度センサ４０１，４０２と、Ａ／Ｄコンバータ２１６を付加して構成する。湿度／温度センサ４０１，４０２の検出信号は、Ａ／Ｄコンバータ２１６を通すことによってデジタル値として、ＣＰＵ２１１に入力される。ＣＰＵ２１１は、制御プログラムに従って湿度／温度制御を実行するが、この制御プログラムのサブシーケンスとして、ペルチェ素子３０１の駆動制御を行う。ＣＰＵ２１１は、電子装置全体の制御用の共用のＣＰＵであってもよいし、ペルチェ装置部分の制御用の専用のＣＰＵであってもよい。
【００６２】
図９に示す湿度／温度システムの動作を説明すると、ＣＰＵ２１１は、湿度／温度センサ４０１，４０２の検出値がＡ／Ｄコンバータ２１６を介してフィードバックされるので、検出した湿度／温度情報（検出結果）をもとに、設定目標値（適正な湿度や温度範囲）からのずれを求め、ずれを無くすように、ペルチェ装置の駆動をＯＮ−ＯＦＦ制御する。ＯＮ−ＯＦＦ制御の際に、上記実施形態１又は２に示す通りにＯＮ時或いはＯＦＦ時のペルチェ素子３０１の駆動制御を行う。
【００６３】
また、ＯＮ／ＯＦＦ制御動作を行わせる場合に設定する目標値には、上限と下限にヒステリシスをもたせる、即ち、ＯＮトリガ閾値とＯＦＦトリガ閾値にヒステリシスをもたせるようにする。このように、上限と下限にヒステリシスをもたせることで、目標値への追従動作を行う際に、ＯＮ−ＯＦＦの回数を減らすことができるので、ペルチェ素子３０１の寿命を長くすることが可能になる。
【００６４】
「実施形態４」
本実施形態は、上記実施形態３において制御機能を向上させる手段を付加した実施形態を示す。
【００６５】
ペルチェ素子の冷却機能を利用して温度や湿度環境を一定に制御し得るシステムについて上記実施形態３に示したが、本実施形態では、ペルチェ装置により冷やされた空気、或いは乾燥空気をファンにより送ることにより動作環境を急速に変化させるようにするとともに、ファンの風量を電源の供給量に応じて可変することにより、さらなる効率化を図るものである。
【００６６】
図１０は、本実施形態の湿度／温度制御システムの構成を示すブロック図である。図１０に示すシステムは、実施形態３に示した湿度／温度制御システム（図９）に、ファン３０３，３０４，３０５、ファンモータの駆動回路２１８、Ｄ／Ａコンバータ２１７を付加して構成する。ファンモータの駆動回路２１８を制御することにより風量を可変する。そのときに、風量をペルチェ素子３０１への電源の供給量に応じて変えるので、ＣＰＵ２１１から指令されるファンの回転速度の制御データ（ペルチェ素子３０１への電源の供給量に応じたデータとして、例えば、ＰＷＭの設定Ｄｕｔｙ値）をＤ／Ａコンバータ２１７でアナログ量に変換して、モータ駆動回路２１８に入力する。ＣＰＵ２１１は、制御プログラムに従って湿度／温度制御を実行するが、この制御プログラムのサブシーケンスとして、ペルチェ素子３０１の駆動制御を行う。ＣＰＵ２１１は、電子装置全体の制御用の共用のＣＰＵであってもよいし、ペルチェ装置部分の制御用の専用のＣＰＵであってもよい。
【００６７】
図１０に示す湿度／温度制御システムの動作を説明すると、ＣＰＵ２１１は、湿度／温度センサ４０１，４０２の検出値がＡ／Ｄコンバータ２１６を介してフィードバックされるので、検出した湿度／温度情報をもとに、設定目標値（適正な湿度や温度範囲）からのずれを求め、ずれを無くすように、ペルチェ装置の駆動をＯＮ−ＯＦＦ制御する。ＯＮ−ＯＦＦ制御の際に、上記実施形態１又は２に示す通りにＯＮ時或いはＯＦＦ時のペルチェ素子３０１の駆動制御を行う。
【００６８】
また、ペルチェ装置の駆動をＯＮ−ＯＦＦ制御すると同時に、ペルチェ素子３０１を駆動する電源電圧が低い時（ＰＷＭの設定Ｄｕｔｙ値が小さい時）は、ファンモータのモータコントロールＩＣへ、モータの回転速度を落とす信号を指令し、ファンの風量を減らす。ここでは、ファンモータの回転速度制御にＤ／Ａコンバータ２１７を使い、アナログ値でモータ駆動回路２１８を制御することにより、モータの速度制御を可能としているが、ファンモータの回転スピード制御の方法に関しては、公知の技術を適用することにより実施することができる。
【００６９】
「実施形態５」
本実施形態は、上記実施形態４に示すようなペルチェ装置を用いた温度制御システムを画像形成装置へ利用した発明に係わる実施形態を示す。
【００７０】
上記実施形態４に示した温度制御システムは、ＩＣ回路、電子部品、電装ユニット等を筐体内の狭いスペースに組み込んだ電子装置内の温度等を制御し、適正な動作環境を保つために好適である。本実施形態では、好適に利用し得る電子装置の一つである画像形成装置への利用を図るものである。画像形成装置には、電子写真方式のカラーレーザプリンタや複写機（レーザで感光体に光書き込みを行い、生成される静電潜像にトナーを付着させる画像形成方式をとる装置）等を含み、ここでは、感光体を露光する書込みユニットにおけるレーザーダイオードの温度環境の制御に用いた実施形態を示す。
【００７１】
図１１は、本実施形態の温度制御システムの概略構成を示す図である。なお、電子写真方式のカラーレーザプリンタや複写機等の画像形成装置自体は、公知であるから、この実施形態の構成を説明するために必要な部分以外は省略している。
【００７２】
図１１において、制御対象は、書き込みユニット５１１内の温度環境であり、このユニット内に、一定の温度環境を必要とするレーザーダイオード５１２が装備されている。
【００７３】
温度制御システムは、ペルチェ部５０１と、ペルチェ部５０１に電源を供給する制御部（制御基板）５０２と、制御部５０２に接続した温度センサ４０２等よりなる。制御部５０２は、上記実施形態４に示した構成（図１０参照）を備える。
【００７４】
ペルチェ部５０１は、ペルチェ素子３０１の両端に放熱フィン３０２及びファンモータ３０３，３０４を備えている。ペルチェ素子３０１に電圧を印加すると、ペルチェ素子３０１の発熱面に熱が生じるが、その熱はファンモータ３０３で機外へ排熱し、他方、ペルチェ素子３０１の吸熱面に生じる低温の空気をファンモータ３０４でダクト３０６を通し、書き込みユニット５１１内に注ぎ込む。また、書き込みユニット５１１内の高温空気をファンモータ３０５によりファンモータ３０７を通して排気する。温度センサ４０２により書き込みユニット５１１内の温度を監視し、制御部５０２のＣＰＵでペルチェ部５０１を制御することで書き込みユニット５１１内のレーザーダイオード５１２の温度環境を一定に保つことを可能とする。温度環境を一定に保つことにより、書き込みユニット５１１内のレーザーダイオード５１２の劣化を防ぎ、温度変化によって起きる書き込み位置のずれを防止することが可能になる。
【００７５】
上記では、レーザーダイオード５１２の温度環境を制御対象にしたが、同様の制御方法を用いることによって、此の種の画像形成装置において、温度環境を一定に保つことが求められる各種のセンサを対象に適用することができる。
【００７６】
制御の対象となる各種のセンサには、原稿や転写紙の搬送制御等に用いる光センサ、即ちＬＥＤとフォトダイオード又はフォトトランジスタよりなる非接触型の物体検知センサ、或いはトナー付着量検知センサ、即ち、感光体、転写紙等の媒体に付着するトナー濃度を検知し、補正等を行い高品質の画像を得るためのセンサ、さらには、色ズレ検知用センサ、即ち、タンデム式等のカラー画像形成装置において、各カラー成分間の色ズレ（位置ズレ）を検知し、補正等を行うことにより高品質の画像形成を行うためのセンサを含む。
【００７７】
これらのセンサの温度環境を一定に保つことにより、安定した検知出力を得ることができ、画像形成動作を適正化することが可能になる。
【００７８】
「実施形態６」
本実施形態は、上記実施形態４に示すようなペルチェ装置を用いた湿度制御システムを画像形成装置へ利用した発明に係わる実施形態を示す。
【００７９】
本実施形態では、上記実施形態５と同様に画像形成装置への利用を図るもので、ここでは、電子写真方式のカラーレーザプリンタや複写機等の画像形成装置における感光体ユニットの湿度環境の制御に用いた実施形態を示す。
【００８０】
図１２は、本実施形態の湿度制御システムの概略構成を示す図である。
【００８１】
図１２において、制御対象は、感光体ユニット５２１内の湿度環境であり、このユニット内に、一定の湿度環境を必要とする感光体５２２が装備されている。
【００８２】
湿度制御システムは、ペルチェ部５０１と、ペルチェ部５０１に電源を供給する制御部（制御基板）５０２と、制御部５０２に接続した湿度センサ４０１等よりなる。制御部５０２は、上記実施形態４に示した構成（図１０参照）を備える。
【００８３】
ペルチェ部５０１は、ペルチェ素子３０１の両端に放熱フィン３０２及びファンモータ３０３，３０４を備えている。ペルチェ素子３０１に電圧を印加すると、ペルチェ素子３０１の発熱面に熱が生じるが、その熱はファンモータ３０３で機外へ排熱し、他方、ペルチェ素子３０１の吸熱面ではその周囲の空気を冷却し、乾燥空気をファンモータ３０４でダクト３０６を通して感光体ユニット５２１内に注ぎ込む。また、感光体ユニット５２１内の高湿空気をファンモータ３０５によりファンモータ３０７を通して排気する。湿度センサ４０１により感光体ユニット５２１内の湿度を監視し、制御部５０２のＣＰＵでペルチェ部５０１を制御することで感光体ユニット５２１内の感光体５２２の湿度環境を一定に保つことを可能とする。
【００８４】
「実施形態７」
本実施形態は、上記実施形態４に示すようなペルチェ装置を用いた湿度制御システムを画像形成装置へ利用した発明に係わる他の実施形態を示す。
【００８５】
本実施形態では、上記実施形態５と同様に画像形成装置への利用を図るもので、ここでは、電子写真方式のカラーレーザプリンタや複写機等の画像形成装置における転写紙トレイの湿度環境の制御に用いた実施形態を示す。
【００８６】
図１３は、本実施形態の湿度制御システムの概略構成を示す図である。
【００８７】
図１３において、制御対象は、転写紙トレイ５３１内の湿度環境であり、この転写紙トレイ内に、一定の湿度環境を必要とする転写紙５３２が収納されている。
【００８８】
湿度制御システムは、ペルチェ部５０１と、ペルチェ部５０１に電源を供給する制御部（制御基板）５０２と、制御部５０２に接続した湿度センサ４０１等よりなる。制御部５０２は、上記実施形態４に示した構成（図１０参照）を備える。
【００８９】
ペルチェ部５０１は、ペルチェ素子３０１の両端に放熱フィン３０２及びファンモータ３０３，３０４を備えている。ペルチェ素子３０１に電圧を印加すると、ペルチェ素子３０１の発熱面に熱が生じるが、その熱はファンモータ３０３で機外へ排熱し、他方、ペルチェ素子３０１の吸熱面ではその周囲の空気を冷却し、乾燥空気をファンモータ３０４でダクト３０６を通して転写紙トレイ５３１内に注ぎ込む。また、転写紙トレイ５３１内の高湿空気をファンモータ３０５によりファンモータ３０７を通して排気する。湿度センサ４０１により転写紙トレイ５３１内の湿度を監視し、制御部５０２のＣＰＵでペルチェ部５０１を制御することで転写紙トレイ５３１内の転写紙５３２の湿度環境を一定に保つことを可能とする。
【００９０】
「実施形態８」
本実施形態は、上記実施形態４に示すようなペルチェ装置を用いた温度制御システムを画像形成装置へ利用した発明に係わる他の実施形態を示す。
【００９１】
本実施形態では、上記実施形態５と同様に画像形成装置への利用を図るもので、ここでは、電子写真方式のカラーレーザプリンタや複写機等の画像形成装置における定着装置の温度環境の制御に用いた実施形態を示す。
【００９２】
図１４は、本実施形態の温度制御システムの概略構成を示す図である。
【００９３】
図１４において、制御対象は、定着装置５４１内の温度環境であり、この定着装置内に、一定の温度環境を必要とする加熱ローラ５４２が装備されている。この定着装置内に更に、加圧ローラ５４３が装備されている。
【００９４】
温度制御システムは、ペルチェ部５０１と、ペルチェ部５０１に電源を供給する制御部（制御基板）５０２と、制御部５０２に接続した温度センサ４０２等よりなる。制御部５０２は、上記実施形態４に示した構成（図１０参照）を備える。
【００９５】
ペルチェ部５０１は、ペルチェ素子３０１の両端に放熱フィン３０２及びファンモータ３０３，３０４を備えている。ペルチェ素子３０１に電圧を印加すると、ペルチェ素子３０１の発熱面に熱が生じるが、その熱はファンモータ３０３で機外へ排熱し、他方、ペルチェ素子３０１の吸熱面に生じる低温の空気をファンモータ３０４でダクト３０６を通し、定着装置５４１内に注ぎ込む。また、定着装置５４１内の高温空気をファンモータ３０５によりファンモータ３０７を通して排気する。温度センサ４０２により定着装置５４１内の温度を監視し、制御部５０２のＣＰＵでペルチェ部５０１を制御することで定着装置５４１内の加熱ローラ５４２の温度環境を一定に保つことを可能とする。
【００９６】
「画像形成装置」
図１５は、実施形態５，６，７，８の画像形成装置の具体例に相当する複写機６０１を表す。図１５の複写機６０１は、図１１の書き込みユニット５１１（レーザーダイオード５１２を装備）や、図１２の感光体ユニット５２１（感光体５２２を装備）や、図１３の転写紙トレイ５３１（転写紙５３２を収納）や、図１４の定着装置５４１（加熱ローラ５４２及び加圧ローラ５４３を装備）を備えている。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】印加電圧可変制御方式によるペルチェ素子の駆動方法（電源ＯＮ時）を説明する図である。
【図２】印加電圧可変制御方式によるペルチェ素子の駆動方法（電源ＯＦＦ時）を説明する図である。
【図３】印加電圧可変制御方式によるペルチェ装置の駆動部の実施形態を示す。
【図４】印加電圧可変制御方式によるペルチェ素子の駆動制御フローを示すチャートである。
【図５】ＰＷＭ制御方式によるペルチェ素子の駆動方法（電源ＯＮ時）を説明する図である。
【図６】ＰＷＭ制御方式によるペルチェ素子の駆動方法（電源ＯＮ時）を説明する図である。
【図７】ＰＷＭ制御方式ペルチェ装置の駆動部の実施形態を示す。
【図８】ＰＷＭ制御方式によるペルチェ素子の駆動制御フローを示すチャートである。
【図９】ペルチェ装置を利用する湿度／温度制御システムの構成を示すブロック図である。
【図１０】ペルチェ装置を利用する湿度／温度制御システムの他の構成を示すブロック図である。
【図１１】画像形成装置の書き込みユニットに適用した温度制御システムの概略構成を示す図である。
【図１２】画像形成装置の感光体ユニットに適用した湿度制御システムの概略構成を示す図である。
【図１３】画像形成装置の転写紙トレイに適用した湿度制御システムの概略構成を示す図である。
【図１４】画像形成装置の定着装置に適用した温度制御システムの概略構成を示す図である。
【図１５】画像形成装置の具体例に相当する複写機を表す。
【符号の説明】
【００９８】
１０１  電源装置
２０１  ペルチェ制御部
２１１  ＣＰＵ
２１２  タイマカウンタ
２１３  ＦＥＴ
２１４  コイル
２１５  スイッチング駆動素子
２１６  Ａ／Ｄコンバータ
２１７  Ｄ／Ａコンバータ
２１８  モータ駆動回路
３０１  ペルチェ素子
３０２  放熱フィン
３０３  ファンモータ
３０４  ファンモータ
３０５  ファンモータ
３０６  ダクト
３０７  ダクト
４０１  湿度センサ
４０２  温度センサ
５０１  ペルチェ部
５０２  制御部
５１１  書き込みユニット
５１２  レーザーダイオード
５２１  感光体ユニット
５２２  感光体
５３１  転写紙トレイ
５３２  転写紙
５４１  定着装置
５４２  加熱ローラ
５４３  加圧ローラ
６０１  複写機
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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