(57)【要約】【課題】  複数のファンモータを搭載した記録装置において、ファンモータの騒音を低減することにより静粛性に優れた記録装置を提供する。【解決手段】  複数のファンモータと、該ファンモータの回転速度を検出する速度検出手段と、該速度検出手段の出力が所望の値となるように該ファンモータを個別に制御する制御手段と、該ファンモータのうち第一のファンモータと第二のファンモータとの励磁相切り替え時期の時間差を検出する時間差検出手段と、該時間差検出手段の出力が所望の値となるように第二のファンモータを制御する制御手段とを有する記録装置である。【選択図】  図１
2007136784.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のファンモータを搭載した記録装置において、
該ファンモータの回転速度を検出する速度検出手段と、該速度検出手段の出力が所望の値となるように該ファンモータを個別に制御する制御手段と、
該ファンモータのうち第一のファンモータと第二のファンモータとの励磁相切り替え時期の時間差を検出する時間差検出手段と、該時間差検出手段の出力が所望の値となるように第二のファンモータを制御する制御手段とを有する記録装置。
【請求項２】
請求項１に記載の記録装置において、
該速度検出手段は該ファンモータのＦＧ信号によって回転速度を検出し、
該時間差検出手段は第一のファンモータのＦＧ信号と第二のファンモータのＦＧ信号とによって該励磁相切り替え時期の時間差を検出することを特徴とする記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はインクジェットプリンタなどの記録装置に関する。特に、記録装置に搭載されたファンモータの駆動に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
エレクトロニクス技術の著しい発展に伴い、計算機の処理能力は格段な進歩を遂げている。特に、カラー画像処理を行なうためには大量のデータを短時間で処理しなくてはならない。従来では処理速度の面で困難があったが、近年の計算機の能力向上は、このようなカラー画像処理をごく一般的なものとするまでになっている。
【０００３】
これに伴ってカラー画像を出力するための記録装置も利用範囲が急速に拡大している。従来の写真印刷にとってかわり、インクジェットプリンタに代表される記録装置を用いてカラー画像を出力する場面が増えている。小は名刺サイズから大はＢ０以上のポスターサイズに至るまでインクジェットプリンタの活用範囲は拡大している。
【０００４】
記録装置の普及に伴い、装置に対する画質向上とスループット向上の要求が高まる一方で、ユーザビリティの向上も求められている。オフィスでの使用には静粛性が求められる。記録装置では、記録媒体の平面性を保持する目的で、あるいは装置内の浮遊インクを回収する目的でファンモータを搭載している。ファンモータの稼動音は耳障りであり、装置の静粛性を損なうという問題がある。
【０００５】
ファンモータの稼動音を低減するための方法として、従来では、複数のファンモータの相切り替え時期をずらすことにより騒音を低減するという技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。これによると、耳障りな比較的周波数の高い音はモータ駆動の相切り替え時に発生する。複数のファンモータを搭載する場合はそれらの音が重畳されて静かなオフィスでは静粛性を損なうため、相切り替え時期がずれれば騒音低減が可能である。ファンモータの相切り替え時期を検知して、該時期が一致する場合は予め記憶された時間だけ相切り替え時期をずらすことにより相音低減しようとするものである。
【特許文献１】特開２００４−２６６９４９号公報（第５頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来技術に見られるファンモータの騒音低減法では、複数のファンモータの相切り替え時期を予め記憶した時間だけずらしている。しかしながら、該方法では、相切り替え時期の一致を回避できる保証は無い。一時的に効果的を発揮したとしても、ファンモータの回転には変動が伴うため、再び相切り替え時期の一致をみることになる。よって、振動の増大と低減を繰り返すような動作しか期待が出来ない。また、装置の状態は記録動作中とウェイト中とで大きく異なる。ファンモータの回転速度も装置状態によって変えなくてはならない。想定される全ての状態に対してずらず時間を予め記憶させておくという手段には、膨大な開発コストが要求される。従来技術による記録装置では、このような課題に対する解決策を何ら開示していない。
【０００７】
本発明はこのような事情を鑑みてなされたものである。すなわち、本発明の目的は、複数のファンモータを搭載した記録装置において、ファンモータの騒音を低減することにより静粛性に優れた記録装置を提供することである。かつ、本発明の目的は、記録装置の稼動状態によらず、常時、ファンモータの騒音低減を実現するような記録装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の本発明による記録装置は、複数のファンモータと、該ファンモータの回転速度を検出する速度検出手段と、該速度検出手段の出力が所望の値となるように該ファンモータを個別に制御する制御手段と、該ファンモータのうち第一のファンモータと第二のファンモータとの励磁相切り替え時期の時間差を検出する時間差検出手段と、該時間差検出手段の出力が所望の値となるように第二のファンモータを制御する制御手段とを有する記録装置である。
【０００９】
また、請求項２に記載の本発明による記録装置は、請求項１に記載の記録装置において、該速度検出手段は該ファンモータのＦＧ信号によって回転速度を検出し、該時間差検出手段は第一のファンモータのＦＧ信号と第二のファンモータのＦＧ信号とによって該励磁相切り替え時期の時間差を検出することを特徴とする記録装置である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明による記録装置は以下のような効果を有する。
【００１１】
まず、ファンモータの励磁切り替え時期の時間差を所望の値に制御することができる。これにより、複数のファンモータで騒音発生の時期をずらすこと、あるいは逆相の騒音発生が可能となる。騒音低減を実現した記録装置を提供することができる。
【００１２】
そして、稼動状態の変化に対しても騒音低減の効果が持続するような記録装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を用いて本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００１４】
図８にインクジェットプリンタである記録装置２の斜投影図を示す。本体１１には、インクを吐出する記録ヘッドと、記録媒体を搬送する機構が搭載されている。ファンモータの用途は、吐出されたインクのうち微量な浮遊成分を回収すること、そして、記録媒体をプラテン面に吸着して記録媒体の平面性を保持することなどである。インク回収と記録媒体吸着の各目的に対して複数のファンモータが使用される。図８のファンモータ１ａ、１ｂは不図示なプラテン面に記録媒体を吸着させるものである。
【００１５】
図１は本発明によるファンモータ１ａ、１ｂの駆動方法を示したブロック線図である。ファンモータ１ａ、１ｂそれぞれについて速度制御を施すと同時に、ファンモータのロータの位相差を所望の値に保持するような制御系構成である。動作の詳細を説明する前に、先ず、ＦＧ信号の生成手段についてと、そして、ＦＧ信号と騒音特性の関係について説明する。
【００１６】
図２にＦＧ信号の生成手段を示す。ファンモータ１は駆動ＩＣが組み込まれたブラシレスＤＣモータであり、制御信号と電源とを入力に持つ。ブラシレスＤＣモータでは、ロータの回転位相を応じてコイルの励磁相を切り替えている。電源回路３からファンモータ１に供給される電流は励磁相の切り替えに応じて変動する。抵抗器６には電源回路３からファンモータ１に供給される電流に比例した電位差が現れる。この電位差を差動増幅器４で検出した後にコンパレータ５で波形整形を施せばファンモータ１のＦＧ信号が生成される。ＦＧ信号は矩形波であり、その周波数はファンモータ１の回転速度に比例する。また、ＦＧ信号の立ち上がりもしくは立ち下がりの時刻はファンモータ１の励磁相が切り替えられる時刻と一致する。
【００１７】
図２は電流検出を利用したＦＧ信号の生成手段であるが、より簡単な手段として、ファンモータ１のホール信号を利用してもよい。図３はこの形態による生成手段を示す。ファンモータ１に制御信号と電源とを入力するのは同じである。ファンモータ１ではコイルの励磁相を切り替えるためにホール信号を使用する。ホール信号にコンパレータ５を施せばＦＧ信号が生成される。あるいは、ファンモータ１のロータにエンコーダが搭載されていれば、エンコーダ信号をＦＧ信号としてもよい。
【００１８】
図４はファンモータの騒音とＦＧ信号との関係を示す。ある一定速度でファンモータが回転している場合である。ＦＧ信号は電流検出により生成している。図４の上から電流信号、ＦＧ信号、そしてファンモータの騒音をマイクロフォンで収集したときの音圧信号を示す。電流信号は抵抗器６に現れる電位差信号と同意である。ＦＧ信号は電流信号を波形整形して生成される。ＦＧ信号の周波数がファンモータの回転速度を示し、ＦＧ信号の立ち上がりの時刻がファンモータの励磁相を切り替える時刻と一致する。音圧信号はＦＧ信号と同期しており、ファンモータの騒音は励磁相の切り替えが原因とわかる。２つのファンモータを使用する場合は、それぞれのファンモータの騒音が逆位相となって発生するようにＦＧ信号の位相差を保持すれば、効果的に騒音低減することができる。
【００１９】
ＦＧ信号の位相差についてさらに詳しく説明する。図５はファンモータ１ａ、１ｂのＦＧ信号１ａ、１ｂとそれらの位相差を説明する図面である。周期Ｔ１、Ｔ２は回転速度に相当する。ΔＴは、ある時間におけるＦＧ信号１ａの立ち上がりから次に現れるＦＧ信号１ｂの立ち上がりまでの周期であり、ＦＧ信号１ａ、１ｂの位相差に相当する。
【００２０】
図６はＦＧ信号１ａ、１ｂの位相差が１８０度となる場合を示す。ファンモータ１ａ、１ｂの騒音が逆相で発生すると想定される場合である。ファンモータ１ａ、１ｂの回転速度は一定かつ同一に速度制御されている。周期Ｔ１、Ｔ２は等しくなり、次の（１）式が成立する。
【００２１】
Ｔ１＝Ｔ２                  （１）
同時に、ＦＧ信号１ａ、１ｂの位相差は１８０度で一定となるように制御される。位相差はＦＧ信号１ａの立ち上がりから次に現れるＦＧ信号１ｂの立ち上がりまでの時間ΔＴとして観測される。ファンモータ１ａ、１ｂの回転速度が一定かつ同一に速度制御された条件では、位相差が１８０度であるとは、ΔＴがＴ１およびＴ２の半分であることと同意である。すなわち、次の（２）式が成立する。
【００２２】
ΔＴ＝１／２×Ｔ１          （２）
さて、図１に戻って本発明によるファンモータ１ａ、１ｂの駆動方法を詳細に説明する。前述したように、速度制御によりファンモータ１ａ、１ｂの回転速度を同一に保持すると同時に、位相差制御を施して、ファンモータ１ａ、１ｂのロータの位相差を所望の値に保持するような制御系構成である。
【００２３】
速度制御はファンモータ１ａ、１ｂそれぞれに同一な構成であるため、符号ａをつけた構成要素について説明する。ＦＧ信号１ａはファンモータ１ａから取り出されたＦＧ信号であり、その周期は回転速度に比例する。速度検出器７ａはＦＧ信号１ａの周期を測定することでファンモータ１ａの回転速度を検出する。速度指令と検出された回転速度との差に対して、速度補償器９ａにより適切な補償が施される。速度補償器９ａの出力は制御信号１ａとしてファンモータ１ａに入力される。このような速度制御の動作でファンモータ１ａの回転速度は速度指令と一致する。
【００２４】
位相差制御はファンモータ１ｂの回転速度を操作することでＦＧ信号１ａ、１ｂの位相差を位相差指令と一致させるように動作する。位相差検出器８はＦＧ信号１ａの立ち上がりから次に現れるＦＧ信号１ｂの立ち上がりまでの時間を測定することでファンモータ１ａ、１ｂのロータの位相差を検出する。位相差指令と検出された位相差との差に対して、位相差補償器１０により適切な補償が施される。位相差補償器１０の出力は速度補償器９ｂの出力と加え合わされた後に制御信号１ｂとしてファンモータ１ｂに入力される。このような位相差制御の動作によって、ファンモータ１ａ、１ｂのロータの位相差は位相差指令と同一に保持される。
【００２５】
記録装置の稼動状態によりファンモータ１ａ、１ｂに与えられる速度指令は変化するが、速度指令と所望の位相差指令に一定の関係があることは自明である。したがって、記録装置の稼動状態が変わっても、ファンモータ１ａ、１ｂの位相差は所望の値に保持されるため、振動低減の効果は常時現れる。
【００２６】
図７に本発明によるファンモータ駆動方法の効果を示す。ファンモータ１ａ、１ｂの回転速度を同一に保つと共に、位相差が１８０度となるように位相差制御を作用させた場合である。図中の符合ａ、ｂはそれぞれファンモータ１ａ、１ｂについての状態量であることを示す。速度制御によりＦＧ信号１ａ、１ｂの周期Ｔ１ａ、Ｔ１ｂは同一である。すなわち、Ｔ１ａ＝Ｔ１ｂである。位相差制御は図中の矢印で記した時間に開始される。開始以前の状態では、位相差ΔＴｄｅｆは任意の値である。位相差制御が動作した状態ではＦＧ信号１ａ、１ｂが逆相となっている。図中で、位相差ΔＴｃｎｔは周期Ｔ１ａおよびＴ１ｂの半分である。すなわち、ΔＴｃｎｔ＝Ｔ１ａ／２である。回転速度１ａ、１ｂは周期Ｔ１ａ、Ｔ１ｂの逆数として検出したものである。位相差が任意の初期値であるΔＴｄｅｆから所望の値であるΔＴｃｎｔへと変遷する間、回転速度１ａは一定であるが、回転速度１ｂは一時的に小さくなった後に、初期値へと回復している。これは、ファンモータ１ｂの回転速度を一時的に操作することで所望の位相差を実現しながら、同時に回転速度も一定値に保持するものである。すなわち、速度制御と位相差制御の２つが良好に動作していることを示す。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明による記録装置のファンモータ駆動を示すブロック線図である。
【図２】電流検出によるＦＧ信号の生成手段を示す。
【図３】ホール信号によるＦＧ信号の生成手段を示す。
【図４】ＦＧ信号と音圧信号との同期性を示す。
【図５】２つのＦＧ信号の位相差を示す。
【図６】２つのＦＧ信号が逆相であることを示す。
【図７】本発明によるファンモータ駆動の作用を示す。
【図８】ファンモータを搭載した記録装置の斜投影図を示す。
【符号の説明】
【００２８】
１、１ａ、１ｂ  ファンモータ
２  記録装置
３  電源回路
４  差動増幅器
５  コンパレータ
６  抵抗器
７ａ、７ｂ  速度検出器
８  位相差検出器
９ａ、９ｂ  速度補償器
１０  位相差補償器
１１  本体
１２  スタンド
【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】
2007136784.tif 000008
【図７】
2007136784.tif 000009
【図８】
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