(57)【要約】【課題】画像形成装置の１つまたは複数のパラメータを空気特性に基づいて調整し、性能を向上させようとするものである。【解決手段】本発明の1つの実施形態によれば、画像形成装置の空気の特性は、画像形成装置の測定した空気温度の変化、画像形成装置の加熱要素に供給される電力、および空気移動装置が生成する空気流に基づいて求め、求めた空気の前記特性に基づいて、画像形成装置の１つまたは複数のパラメータを調整する方法である。【選択図】図1
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置内の空気の特性を、前記画像形成装置内で測定した空気温度の変化と、前記画像形成装置の加熱要素に供給される電力と、空気移動装置が生成する空気流とに基づいて求めるステップと、
求めた空気の前記特性に基づいて、前記画像形成装置の１つまたは複数のパラメータを調整するステップと
を有する方法。
【請求項２】
前記空気の特性は空気密度であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記空気移動装置はファンを備えることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記装置内で測定した空気温度に変化を生じさせるために、前記装置内の空気温度の変化を測定するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記装置の前記加熱要素に供給される前記電力を求めるステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記空気移動装置の毎分回転数の関数として、前記空気移動装置が生成する前記空気流を求めるステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記画像形成装置内の前記空気密度を求めるステップは、前記装置内で前記測定した空気温度の変化の関数として前記空気密度を求めるステップを含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項８】
前記画像形成装置内の前記空気密度を求めるステップは、前記加熱要素に供給される前記電力の関数として前記空気密度を求めるステップを含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項９】
前記画像形成装置内の前記空気密度を求めるステップは、空気密度＝電力／（ＣpＱ△T）の式に基づいて前記空気密度を求めるステップを含み、ここで、電力は前記加熱要素に供給される前記電力であり、Ｃpは空気の比熱を表す定数であり、Ｑは前記空気移動装置が生成する空気流であり、△Tは前記装置内の前記空気温度の変化であることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気特性で調整される画像形成装置に関し、特に望ましい性能を発揮するように空気特性に基づいて調整された画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットやレーザーのプリンタは、媒体上にプリントする場合に一般的になっている。例えば、そのようなプリンタは、デジタルカメラを用いて生成したモノクロおよびカラーの画像ファイルをプリントし、仕事上のプレゼンテーションのコピーをプリントするのに一般的になっている。大部分のコンピュータユーザは、今日、デジタル情報のハードコピーを生成するために、なんらかのタイプのプリンタを用いている。プリンタは、より総称的には、紙等の媒体上に画像を形成する画像形成装置である。
【０００３】
さまざまな異なる理由から、プリンタにおいてファンが用いられることがある。ファンは、真空を作り出して、プリント品質が最良になる特定の場所に媒体を保持するのに用いられる場合がある。ファンはまた、プリンタの部品を対流冷却するのにも用いられる場合がある。または、ファンをインクジェットプリンタのヒータとともに用いて媒体を加熱し、媒体に施したインクがより急速に乾燥するようにすることもできる。ファンはまた、煙霧およびインクエーロゾルを媒体から排出するのに用いられる場合がある。
【０００４】
そのようなファンに所望の性能レベルを達成させるために、局所的な空気密度の知識が有用である。真空については、プリンタ内の空気密度を知ることが、媒体の両側の相対圧力を維持する助けとなる。加熱および冷却については、空気密度を知ることが、空気流量を一定に維持するのに役立つ。空気密度を知ることで利益を受けるその他のプリントパラメータとしては、インク乾燥時間、ファンが移動させる加熱された空気温度、およびプリンタを通る媒体前進速度が含まれる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、画像形成装置の１つまたは複数のパラメータを空気特性に基づいて調整し、性能を向上させようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
図面において示す特徴は、別段の明示的な指示がない限り、本発明のすべての実施形態ではなく本発明のいくつかの実施形態のみを説明する意図で書かれている。
本発明の1つの実施形態によれば、画像形成装置の空気の特性を、画像形成装置で測定した空気温度の変化、画像形成装置の加熱要素に供給される電力、および空気移動装置が生成する空気流、に基づいて求め、
求めた空気の前記特性に基づいて、画像形成装置の１つまたは複数のパラメータを調整する方法である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明を実施できる例示的実施形態として具体的な例を、添付図面を参照して説明する。しかし他の実施形態を利用してもよく、その他の変更を行ってもよい。
（画像形成装置のファン組立品）
図１は、本発明の実施形態による、画像形成装置の、ファン組立品１００等の空気移動装置の実施形態を示す。ファン組立品１００は、ファン１０２、温度センサ１０４、加熱要素１２２用の電源入力１０６、およびコントローラ１０８を含む。ファン１０２はダクト１２４の入力部に配置され、加熱要素１２２はダクト１２４内に配置され、温度センサ１０４はダクト１２４の出力部に配置されている。ファン組立品１００は、画像形成装置内で１つまたは複数の機能を有することができる。図１に示すように、ファン組立品１００は具体的には空気流１１０を生成し、この空気流１１０が次に加熱要素１２２によって加熱されて、加熱された空気流１１０’を結果として生じ、媒体を加熱して、装置内で媒体に塗布されたインクを乾燥させる。
【０００８】
加熱要素１２２は、抵抗型加熱要素であってもよく、他のタイプの加熱要素であってもよい。加熱要素１２２は、電源１１２から電源入力１０６を介して電力を受け取る。電源入力１０６は、コネクタ、電源１１２の直接接続部、または他のタイプの入力装置であってもよい。電源１１２から電源入力１０６を介して加熱要素１２２に供給される電力を電力１１４と表し、これはワット（Ｗ）で表すことができる。
【０００９】
ファン１０２もまた、電源１１２から電力を受け取る。これは図１に明示的には示していない。ファン１０２は、ダクト１２４を通り空気流１１０’として出力される空気流１１０を生成する。空気流１１０をまた、値Ｑ１１６とも表し、これは立方メートル毎秒（ｍ3／ｓ）で表すことができる。ダクト１２４は、例として既知の均一のダクトである。しかし、幅広くさまざまな異なる形状のダクトを用いてもよい、ということが理解されるべきである。
【００１０】
温度センサ１０４は、ファン１０２によって生成され加熱要素１２２によって加熱される空気流１１０の結果として生じる、画像形成装置内の空気温度の変化を測定する。例えばセンサ１０４は、ファン１０２の電源をオンにする前の初期温度を測定し、次に空気温度の変化を求めるために、ファン１０２の電源をオンにした後の温度を測定する前に、ある時間待機してもよい。この温度変化を△T１１８と表す。
【００１１】
コントローラ１０８は、ハードウェア、ソフトウェア、またはハードウェアとソフトウェアとの組合せであってもよい。例えばコントローラ１０８は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）であってもよく、その一部であってもよい。コントローラ１０８は、電力１１４および△T１１８の値を受け取り、ファンの毎分回転数等、その他の受け取る値に基づいて値Ｑ１１６を計算することができる。値Ｑ１１６は、所与のファン１０２および所与のダクト１２４に特有である。以下の発明の実施形態の説明において具体的に説明するように、このような値からコントローラ１０８は、空気密度１２０等、画像形成装置内の空気の特性を求める。
【００１２】
コントローラ１０８は、求めた空気密度１２０に基づいて、ファン１０２の動作特性を調整して画像形成装置の画像形成パラメータに影響を及ぼし、したがって装置の画像形成パラメータを効果的に調整する。例えばコントローラ１０８は、ファン１０２の羽根の速度を、したがってファン１０２を通る空気流１１０の速度を決定する、ファン１０２の１分当たりの回転数のパラメータを調整してもよい。一実施形態において、コントローラ１０８は、ファン１０２に供給される電力を調整することによって、ファン１０２の毎分回転数（ｒｐｍ）のパラメータを調整してもよい。求めた空気密度に基づいてタイミング遅延等、画像形成パラメータ以外の装置のパラメータもまた、調整してよい。
【００１３】
ファン１０２のこのような動作特性を調整することによって、コントローラ１０８は、画像形成装置のさまざまな画像形成パラメータを調整することができる。例えば、ファン１０２以外のファンを用いて、真空による媒体の保持をする場合には、装置内を前進する媒体の両側間の相対圧力を、略所望の圧力差に維持することができる。別の例として、ファン１０２を加熱に用いる、またはファン１０２以外のファンを冷却に用いる場合には、当該ファンによる空気流量を一定に維持することができる。ファン１０２以外のファンを排出の目的で用いて、煙霧またはインクエーロゾルを媒体から排出してもよい。空気密度１２０に基づいてコントローラ１０８が調整できる画像形成パラメータとしては他に、画像形成装置内で媒体上に出力されたインクを乾燥させるのに必要な時間、ファン１０２によって動かされる加熱された空気温度、装置を通る媒体の前進速度、等が含まれる。
（空気密度を求めること）
一実施形態において、画像形成装置内の空気密度は、一般に、次式に従って求められる。
【００１４】
空気密度＝電力／（ＣpＱ△T）                                      （１）
式（１）において、電力は、図１において参照番号１１４によって参照する、加熱要素１２２に供給される電力であり、Ｑは、図１において参照番号１１６によって参照する、ファン１０２が生成する空気流１１０であり（もっとも、実際には値Ｑはファン１０２の毎分回転数に基づいて求められる）、△Tは、図１において参照番号１１８によって参照する、ファン１０２が生成する空気流１１０の結果として生じる温度変化である。さらに、Ｃpは、定数であり、空気の比熱であって、演繹的に既知である。式（１）において求める空気密度の値は、図１における空気密度１２０である。
【００１５】
図２は、本発明の実施形態による式（１）の図による表示２００である。値Ｑ１１６によって示される、ファン１０２が生成する空気流１１０は、ファン１０２のｒｐｍの関数として既知である。すなわち、値Ｑ１１６は、ファン１０２の速度の関数として既知である。これは、ファン１０２の製造業者が提供するファン１０２およびダクト１２４に関する仕様の結果として既知であってもよく、ファン１０２の実験的調査の結果として既知であってもよい。このような仕様書は、製造時、工場において、または所与の顧客、最終用途の場所において取り付けられる時、のキャリブレーション（目盛り）に基づいてもよい。前述のように、電力１１４の値は、電源１１２から電源入力部１０６を介して加熱要素１２２に供給される電力であり、△Tの値１１８は、ファン１０２が生成する空気流１１０によって生じる温度変化である。
【００１６】
このように、空気密度１２０は、値Ｑ１１６、電力１１４、および△T１１８、ならびに空気の比熱Ｃpに基づいて求められる。図２に表す式（１）に従って、さまざまな方法を用いて空気密度１２０を求めてもよい。空気密度１２０は、ファン１０２のｒｐｍの関数として−すなわち値Ｑ１１６の関数として、求めてもよい。空気密度１２０はまた、ファン１０２が生成する空気流１１０の結果として生じる温度変化の関数として−すなわち値△T１１８の関数として、求めてもよい。最後に、空気密度１２０は、加熱要素１２２に供給されるまたは加熱要素１２２によって消費される電力の関数として−すなわち電力１１４の値の関数として、求めてもよい。
【００１７】
言い換えれば、図２の線図によって表すように、どの値が既知または固定された値であるか、ならびにどの変数が未知および可変であるかに基づいて、式（１）に従って空気密度１２０を求めるさまざまな方法を用いることができる。例えば、ファン１０２のｒｐｍの関数が未知および可変の場合には、空気密度１２０は、値Ｑ１１６の関数として求めてもよい。ファン１０２が生成する空気流１１０の結果として生じる温度変化が未知および可変の場合には、空気密度１２０は、値△T１１８の関数として求めてもよい。最後に、加熱要素１２２に供給されるまたは加熱要素１２２によって消費される電力が未知および可変の場合には、空気密度１２０は、電力１１４の値の関数として求めてもよい。
【００１８】
図３は、本発明の実施形態による、空気密度１２０を求める方法３００を示す。空気流１１０の結果として生じる、画像形成装置内の空気温度の変化−値△T１１８−が、温度センサ１０４を用いること等によって測定される（３０２）。加熱要素１２２に供給される電力−電力１１４の値−もまた、求められる（３０４）。ファン１０２のｒｐｍの関数等、ファン１０２が生成する空気流１１０−値Ｑ１１６−が、求められる（３０６）。値Ｑ１１６は、ファン１０２の仕様に基づいて求めてもよく、ファン１０２およびダクト１２４を使って実験で求めてもよい。
【００１９】
次に、前述のように、値△T１１８、電力１１４、およびＱ１１６に基づいて、空気密度１２０が求められる（３０８）。これは、ファンのｒｐｍの関数として−すなわち値Ｑ１１６の関数として−または値△T１１８のもしくは電力１１４の値の関数として、求めてもよい。最後に、ファン１０２の動作特性を調整すること等、求めた空気密度１２０に基づいて、画像形成装置の画像形成パラメータが調整される（３１０）。例えば、装置内を前進する媒体の両側の相対圧力、および／または、ファン１０２が影響を及ぼす加熱または冷却用の空気の流量を、空気密度１２０に基づいて調整してもよい。
（画像形成装置）
図４は、本発明の実施形態による代表的な画像形成装置４００のブロック図を示す。図４において、画像形成装置４００を、画像形成機構４０２、媒体移動機構４０４、その他の構成要素４０６、およびファン組立品４０８を含めて示す。画像形成装置４００はまた、図４に示すものに加えておよび／またはその代わりに、その他の構成要素を含んでもよい。
【００２０】
画像形成機構４０２は、画像形成装置４００が媒体上に画像を形成することができるようにする構成要素を含む。例えば、画像形成機構４０２はインクジェットプリント機構であって、画像形成装置４００がインクジェットプリント装置であってもよい。さらに、媒体移動機構４０４は、媒体が画像形成装置４００内を動くことができるようにする構成要素を含み、媒体の上に画像を形成することができるようになっている。媒体移動機構４０４は、ローラ、モータ、およびその他のタイプの構成要素を含んでもよい。
【００２１】
その他の構成要素４０６は、求めた空気密度１２０に基づいて調整できるパラメータを有する、ファン組立品４０８の構成要素以外の構成要素を含む。例えば、その他の構成要素４０６は、媒体を、その上への画像形成が行われている間に押し下げるのに用いられる、押し下げファン（hold-down fan）を含んでもよい。別の例として、その他の構成要素４０６は、画像形成機構４０２または画像形成装置４００のその他の部分を冷却するのに用いる、冷却ファンを含んでもよい。
【００２２】
一実施形態において、ファン組立品４０８は、既に説明したファン組立品１００であってもよい。例えば、ファン組立品４０８は、求めた空気密度１２０に基づいて調整される動作特性を有してもよい。すなわち、ファン組立品４０８は、ファン１０２を含んでもよい。ファン１０２の動作特性は、空気密度１２０に基づいて、組立品４０８のコントローラ１０８が調整する。空気密度１２０もまた、コントローラ１０８によって求まる。説明したように、空気密度１２０は、ファン１０２が生成する空気流１１０、空気流１１０の結果として生じる空気温度の変化、および加熱要素に供給される電力に基づいて求められる。
（結論）
本明細書において具体的な実施形態を示し説明したが、当業者であれば、同じ目的を達成するよう考えられた他の装置も、説明した特定の実施形態の代わりに使えるということが理解できるであろう。本願は、本発明の開示した実施形態のいかなる適応または変形も包含するよう意図されている。例えば、空気密度または空気の他の特性は、画像形成装置の加熱要素に供給される電力を調整することによって、および／または空気移動装置が生成する空気流を調整することによって制御してもよく、その調整は、既に説明したように行ってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施形態による、画像形成装置のファン組立品の実施形態の図である。
【図２】本発明の実施形態による、画像形成装置内での空気密度の求め方の例を説明的に示す線図である。
【図３】本発明の実施形態による、画像形成装置内での空気密度を求める方法のフローチャートである。
【図４】本発明の実施形態による画像形成装置の実施形態のブロック図である。
【符号の説明】
【００２４】
１００  ファン組立体
１０２  ファン
１０４  温度センサ
１２２  加熱要素
１１４  電力
４００  画像形成装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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