JP2019198995A - 画像形成装置、ファンの動作制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】排気ファンの回転制御を適切に行う画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置は、記録材に画像を形成する画像形成部と、機内の空気を排出する排気ファン２１０と、排気ファン２１０の回転を制御するＣＰＵ２０１と、排気ファン２１０を第１目標回転数で回転させるための第１制御設定値を予め保存するメモリ２０２と、を備える。ＣＰＵ２０１は、排気ファン２１０を第１制御設定値に応じて回転させ、排気ファン２１０の回転数がＵＦＰの排出量を抑制するための下限回転数以上になると画像形成部による画像形成を許可し、排気ファン２１０の回転開始から所定時間が経過すると、第１目標回転数よりも速い第２目標回転数で回転するように排気ファン２１０のフィードバック制御を行う。【選択図】図２

Description

本発明は、例えば複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関し、特に、画像形成装置内に設けられるファンモータの制御に関する。

画像形成装置は、機内温度の上昇を抑制するために排気用のファンモータ（以下、「排気ファン」という）を備える。排気ファンは、機内の暖められた空気を排気する。排気の際には、空気とともに微粒子等が排出されることがある。このような微粒子等は、環境保護の観点から低減される必要がある。例えば、ドイツのブルーエンジェルにおいては、製品から排出される超微粒子であるＵＦＰ(Ultra Fine Particle)の排出量を規制する。そのために画像形成装置は、例えば排気経路に専用のフィルタを設け、該フィルタを介して排気することでＵＦＰの排出量を制限する必要がある。

しかしながら、フィルタを介して排気する場合、風量損失が発生し、機内温度の上昇の抑制効果が低下する。フィルタを設けない場合と同様に機内温度を低下させるためには、例えば排気ファンの回転数を上げて、風量を増大させる必要がある。しかし、回転数が上がることで、排気ファンは、自身が発する風切り音やダクト内部の反響音により騒音が大きくなる。これらの問題を解決するためには、排気ファンの回転数を、限定された所定の回転数の範囲内で精度よく制御する必要がある。

排気ファンの回転数を所定の回転数に制御するために、パルス幅変調信号（以下「ＰＷＭ信号」という）が用いられることがある。ＰＷＭ信号を用いる場合、排気ファンは、ＰＷＭ信号の周期やパルス幅のデューティー比が調整されることで、回転数が制御される。例えば特許文献１は、排気ファンの回転速度を検出し、検出した回転速度に応じてＰＷＭ信号のデューティー比を調整することで、排気ファンのフィードバック制御を行う技術を開示する。

特開２００７−１２４８５３号公報

所定の回転数の範囲内で風量を大きくするためには、排気ファンのサイズが大きくなる。排気ファンのロータサイズに比例して、排気ファンの重量とイナーシャが大きくなる。そのために、ＰＷＭ信号により回転数を一定に制御する場合に、排気ファンは、回転数が目標回転数に到達して安定するまでに時間がかかる。回転数が安定するまでの間に上記のようなフィードバック制御が開始される場合、回転数が目標回転数に到達する前にＰＷＭ信号のデューティー比が調整される可能性がある。そのためにフィードバック制御は、回転数が目標回転数に到達して安定した後に開始される必要がある。

排気ファンは、個体毎の巻線抵抗値やロータバランス等の特性差や、電源電圧の公差により、ＰＷＭ信号のデューティー比に変化が無い場合であっても回転数にバラツキが生じることがある。例えば、排気ファンは、個体毎の特性差により±１０％程度、電源電圧の公差により±５〜１０％程度の回転数のバラツキが発生する。図７は、ＰＷＭ信号に応じて排気ファンが目標回転数に到達するまでの回転数の時間変化の説明図である。図７では、目標制御範囲が目標回転数に対して±５％である。排気ファンの特性のバラツキは±１５％である。この場合、排気ファンが回転を開始してから安定するまでの速度安定時間と、フィードバック制御を開始してから目標制御範囲内に回転数が制御されるまでの期間とで、回転数が目標制御範囲を超える可能性がある。

画像形成装置は、回転数を目標制御範囲内に収めるために、例えば出荷前に測定された排気ファンのバラツキ要因を含む回転数と、目標回転数と、の差分を補正するためのＰＷＭ信号のデューティー比を記憶する不揮発性メモリを有する。画像形成装置は、不揮発性メモリに記憶されたデューティー比に応じてＰＷＭ信号を調整することで、排気ファンの回転制御を行う。しかし、排気ファンや電源ユニットが故障等により交換された場合に、回転数のバラツキ要因が変化する。この場合、不揮発性メモリに記憶された内容では、排気ファンの回転数を目標制御範囲内で制御できなくなる可能性がある。そのために部品交換時にも出荷前のようにバラツキ要因を含む回転数に応じて、目標回転数との差分を補正するためのＰＷＭ信号のデューティー比を算出する処理が必要となる。しかしこの作業は、速度安定時間を要する。そのために、出荷後に行われる交換調整にかかる時間が増加する。

また、画像形成装置は、排気ファンの回転数が目標回転数に到達する前に画像形成動作を開始すると、意図しないＵＦＰの排出を行う可能性がある。例えば、排気ファンの回転速度が目標値より遅い場合、フィルタを介した排気量が減少して排気経路の静圧が低下することで、画像形成装置の意図しない部分からＵＦＰが排出される可能性がある。排気ファンの回転速度が目標値より速い場合、騒音が大きくなる。そのために、フィードバック制御により排気ファンの回転数が目標制御範囲内に制御されたことを条件として画像形成が行われる場合、１枚目の成果物の出力までに多大な時間が必要になる。

本発明は、上記の問題に鑑み、排気ファンの回転制御を適切に行う画像形成装置を提供することを主たる課題とする。

本発明の画像形成装置は、記録材に画像を形成する画像形成手段と、機内の空気を排出するファンと、前記ファンの回転を制御する制御手段と、前記ファンを第１目標回転数で回転させるための第１制御設定値を予め保存する保存手段と、を備え、前記制御手段は、前記ファンを前記第１制御設定値に応じて回転させ、前記ファンの回転数が微粒子の排出量を抑制するための下限回転数以上になると前記画像形成手段による画像形成を許可し、前記ファンの状態が所定の開始条件を満たすことで、前記第１目標回転数よりも速い第２目標回転数で回転するように前記ファンのフィードバック制御を行うことを特徴とする。

本発明によれば、排気ファンの回転制御を適切に行い、ＵＦＰの排出抑制、排熱騒音の低減、機内の温度上昇による故障発生を防止することができる。

プリンタの構成図。 ファン制御部の説明図。 画像形成処理を表すフローチャート。 排気ファンの動作制御処理を表すフローチャート。 （ａ）、（ｂ）は、ＰＷＭ信号のデューティー比と排気ファンの回転数の関係の説明図。 排気ファンの回転数の時間変化の説明図。 従来の排気ファンの回転数の時間変化の説明図。

本発明の画像形成装置について、図面を参照しながら説明する。

図１は、本実施形態の画像形成装置であるプリンタの構成図である。プリンタ１００は、複数のシート等の記録紙Ｐを収納可能な給紙カセット１１０、記録紙Ｐを搬送する搬送経路、記録紙Ｐに画像形成する画像形成部１３０、定着器１５０、及び機内温度の上昇を抑制するために排気ファン２１０を備える。搬送経路は、記録材Ｐを給送するために、ピックアップローラ１１１、給紙ローラ１１２、リタードローラ１１３、搬送ローラ対１１４、レジストローラ対１１５、及び排紙ローラ対１６０を備える。画像形成部１３０は、感光ドラム１３１、帯電ローラ１３２、レーザスキャナユニット１２０、現像器１４０、及び転写ローラ１３３を備える。現像器１４０は、現像ローラ１４１を有する。定着器１５０は、定着ローラ１５１及び加圧ローラ１５２を備える。排気ファン２１０は、排気方向にフィルタ２１１を備える。

ピックアップローラ１１１は、給紙カセット１１０に収納された記録材Ｐを取り出して、給紙ローラ１１２へ給紙する。給紙ローラ１１２及びリタードローラ１１３は、ピックアップローラ１１１から給紙された記録材Ｐを１枚に分離する。ピックアップローラ１１１、給紙ローラ１１２、及びリタードローラ１１３により、記録材Ｐは、搬送経路を１枚ずつ給送されることになる。１枚に分離された記録材Ｐは、搬送ローラ対１１４によりレジストローラ対１１５へ搬送される。レジストローラ対１１５は、記録材Ｐの搬送時に停止している。記録材Ｐは、停止しているレジストローラ対１１５のニップ部に突き当てられ、ループを形成することで斜行補正が行われる。

記録材Ｐの給送と同期して、画像形成部１３０は、感光ドラム１３１に画像（トナー像）を形成する。ドラム形状の感光体である感光ドラム１３１は、図中時計回り方向に回転しており、帯電ローラ１３２により外周面が所定の極性の電位に一様に帯電される。レーザスキャナユニット１２０は、形成する画像を表す画像信号に応じて変調されたレーザ光Ｌにより、帯電された感光ドラム１３１を走査する。レーザ光Ｌの走査により、感光ドラム１３１に静電潜像が形成される。現像器１４０は、現像ローラ１４１により、感光ドラム１３１に形成された静電潜像を現像する。現像により、感光ドラム１３１にトナー像が形成される。トナー像は、感光ドラム１３１の回転に応じて転写ローラ１３３側に搬送される。

トナー像が転写ローラ１３３に搬送されるタイミングで、記録材Ｐが転写ローラ１３３に到達するように、レジストローラ対１１５は回転を開始する。転写ローラ１３３は、感光ドラム１３１とは逆極性の転写バイアスが印加されることで、感光ドラム１３１上のトナー像を記録材Ｐ上に静電転写させる。トナー像が転写された記録材Ｐは、定着器１５０へ搬送される。

定着器１５０は、定着ローラ１５１と加圧ローラ１５２とによりニップ部を形成している。記録材Ｐは、このニップ部でトナー像が加熱溶融され、加圧されることで、画像が定着される。画像が定着された記録材Ｐは、排紙ローラ対１６０へ搬送される。排紙ローラ対１６０は、記録材Ｐをプリンタ１００の機外へ排出する。プリンタ１００は、以上のように画像形成動作を行う。

排気ファン２１０は、定着器１５０等により加熱された空気をプリンタ１００の機外に排出することで排熱する。排気ファン２１０は、フィルタ２１１を通して空気を機外に排出する。フィルタ２１１は、排出される空気に含まれる超微粒子粉じん（ＵＦＰ）を捕集する。

図２は、排気ファン２１０の動作を制御するファン制御部の説明図である。ファン制御部２０は、プリンタ１００の制御基板２００に搭載され、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２０１及びメモリ２０２を備える。ＣＰＵ２０１は、所定のコンピュータプログラムを実行して、プリンタ１００の動作を制御する。本実施形態では、主に、ＣＰＵ２０１が排気ファン２１０の動作を制御する機能について説明する。メモリ２０２は、排気ファン２１０の回転数の目標値（目標回転数）等の制御設定値等を記憶する不揮発性メモリである。ＣＰＵ２０１は、表示部３００に接続される。表示部３００は、パネルコントローラ３０１及び表示パネル３０２を備える。

排気ファン２１０は、電源電圧として２４［Ｖ］の電圧が印加される。電源電圧は、プリンタ１００が備える図示しないＡＣ−ＤＣ変換電源により生成される直流電圧であり、±５％の公差を有している。

ＣＰＵ２０１は、排気ファン２１０への回転指令信号として、パルス変調信号（ＰＷＭ信号）ＳＩＧ１を出力する。排気ファン２１０は、ＰＷＭ信号ＳＩＧ１に応じた回転数で回転する。排気ファン２１０は、回転数に応じたパルス信号であるＦＧ（Frequency Generator）信号ＳＩＧ２を出力する。ＦＧ信号ＳＩＧ２はＣＰＵ２０１に入力される。ＣＰＵ２０１は、排気ファン２１０から取得するＦＧ信号ＳＩＧ２の周期を計測することで、排気ファン２１０の回転数を計測することができる。ＣＰＵ２０１は、メモリ２０２に記憶された目標回転数と、計測した排気ファン２１０の回転数との差分に応じて、排気ファン２１０の回転動作のフィードバック制御を行う。フィードバック制御では、ＣＰＵ２０１は、排気ファン２１０の回転数が目標回転数となるように、目標回転数と、計測した排気ファン２１０の回転数との差分に応じてＰＷＭ信号ＳＩＧ１のデューティー比を変更する。

ＣＰＵ２０１とパネルコントローラ３０１とはシリアル通信を行う。ＣＰＵ２０１は、パネルコントローラ３０１の動作を制御して、表示パネル３０２にプリンタ１００の動作状態や、異常発生時の通知を表示する。表示パネル３０２は、液晶ディスプレイ等の表示装置である。

図３は、以上のような構成のプリンタ１００の排気ファン２１０の動作制御処理を含む画像形成処理を表すフローチャートである。この処理は、プリンタ１００の電源スイッチがオンされることで開始される。

ＣＰＵ２０１は、プリンタ１００の電源スイッチがオンされると、起動処理を行う（Ｓ１００）。ＣＰＵ２０１は、起動処理の終了後に動作状態がスタンバイ状態へ移行する（Ｓ１０１）。ＣＰＵ２０１は、スタンバイ状態になることで、外部装置或いは不図示の操作パネルによる画像形成要求の受信を待機することになる（Ｓ１０２）。

画像形成要求を取得した場合（Ｓ１０２：Y）、ＣＰＵ２０１は、排気ファン２１０の動作制御を行う（Ｓ１０３）。排気ファン２１０の動作制御処理の詳細は後述する。ＣＰＵ２０１は、画像形成要求に応じた画像形成処理を行う（Ｓ１０４）。画像形成処理が終了すると、ＣＰＵ２０１は、電源スイッチがオフにされたか否かを判断する（Ｓ１０５）。電源スイッチがオフにされない場合（Ｓ１０５：N）、ＣＰＵ２０１は、動作状態がスタンバイ状態に戻り、画像形成要求の受信を待機することになる。なお、ＣＰＵ２０１は、画像形成要求を受信しない場合（Ｓ１０２：N）、電源スイッチがオフにされたか否かを判断しており（Ｓ１０５）、電源スイッチがオフにならなければ、スタンバイ状態を継続する。

電源スイッチがオフにされた場合（Ｓ１０５：Y）、ＣＰＵ２０１は、メモリ２０２に保存する回転数選択レジスタを「０」に設定して処理を終了する（Ｓ１０６）。回転数選択レジスタは、排気ファン２１０の目標回転数を選択するためのレジスタである。ＣＰＵ２０１は、次回の電源スイッチのオン時の排気ファン２１０の目標回転数を、回転数選択レジスタの値により決定する。回転数選択レジスタの値が「０」の場合、次の起動時の排気ファン２１０の目標回転数は、例えば２５００［ｒｐｍ］となる。

図４は、Ｓ１０３の排気ファン２１０の動作制御処理を表すフローチャートである。

排気ファン２１０の動作制御を開始したＣＰＵ２０１は、メモリ２０２を参照して、回転数選択レジスタの値を確認する（Ｓ２００）。回転数選択レジスタの値が「０」の場合（Ｓ２００：Y）、ＣＰＵ２０１は、回転数が第１目標回転数である２５００［ｒｐｍ］になるように回転させるためのＰＷＭ信号ＳＩＧ１を出力して、排気ファン２１０を回転駆動する（Ｓ２０１）。第１目標回転数に対応するＰＷＭ信号ＳＩＧ１のデューティー比は、予めメモリ２０２に保存されている。ＣＰＵ２０１は、メモリ２０２に保存されたデューティー比に応じて、ＰＷＭ信号ＳＩＧ１を生成して出力する。回転数選択レジスタは、例えば電源スイッチがオンされて最初の画像形成時の値が「０」である。この場合、プリンタ１００の機内温度がまだ上昇していないために、排気ファン２１０の回転数を抑えても機内温度の上昇を抑制することができる。そのために第１目標回転数は、後述の第２目標回転数よりも少ない回転数に設定される。ＣＰＵ２０１は、不図示のタイマにより排気ファン２１０の回転開始からの時間を計時する。

ＣＰＵ２０１は、ＦＧ信号ＳＩＧ２により排気ファン２１０の回転数を検出する（Ｓ２０２）。ＣＰＵ２０１は、排気ファン２１０の回転数が第１下限回転数である１８２５［ｒｐｍ］以上になったことを検出すると（Ｓ２０２：Y）、画像形成動作の開始を許可する（Ｓ２０３）。第１下限回転数は、ＵＦＰの排出量を抑制するための下限の回転数である。ＣＰＵ２０１は、画像形成動作の開始を許可することで、図３のＳ１０４の処理を実行する。以降の処理は、Ｓ１０４の処理と並行に行われることになる。

ＣＰＵ２０１は、排気ファン２１０の回転開始からの時間が１０秒経過したか否かを確認する（Ｓ２０４）。１０秒は、排気ファン２１０の回転数が第１目標回転数である２５００［ｒｐｍ］で安定して回転するのに十分な安定時間である。１０秒経過した場合（Ｓ２０４：Y）、ＣＰＵ２０１は、排気ファン２１０のフィードバック制御を開始する（Ｓ２０５）。ＣＰＵ２０１は、排気ファン２１０の回転数の計測結果に応じてＰＷＭ信号ＳＩＧ１のデューティー比を変更することで、回転数が第２目標回転数である２８５０［ｒｐｍ］になるように排気ファン２１０のフィードバック制御を行う。

ＣＰＵ２０１は、排気ファン２１０の回転数が２８５０［ｒｐｍ］に対して所定の範囲内（ここでは±１．８％以内）になった場合（Ｓ２０６：Y）、ＰＷＭ信号ＳＩＧ１のデューティー比を変更する。ここではＣＰＵ２０１は、ＰＷＭ信号ＳＩＧ１のデューティー比を、メモリ２０２に予め記憶される２８５０［ｒｐｍ］設定時の値に変更する（Ｓ２０７）。メモリ２０２に予め記憶される２８５０［ｒｐｍ］設定時の値は、プリンタ１００の出荷前に測定された排気ファン２１０のバラツキ要因を含む回転数と、目標回転数と、の差分を補正するためのＰＷＭ信号のデューティー比である。ＣＰＵ２０１は、デューティー比を変更すると、回転数選択レジスタを「１」に設定する（Ｓ２０８）。ＣＰＵ２０１は、画像形成処理が終了するまでＳ２０４〜Ｓ２０８の処理を繰り返し行う（Ｓ２０９：N）。これにより排気ファン２１０の回転数は、第２目標回転数である２８５０［ｒｐｍ］の±１．８％の範囲内に制御される。
画像形成処理が終了すると（Ｓ２０９：Y）、ＣＰＵ２０１は、排気ファン２１０を停止して、動作制御処理を終了する（Ｓ２１０）。

なお、排気ファン２１０の回転開始からの時間が１０秒経過していない場合（Ｓ２０４：N）、ＣＰＵ２０１は、画像形成処理が終了するまでＳ２０４〜Ｓ２０８の処理を繰り返し行う（Ｓ２０９：N）。また、排気ファン２１０の回転数が２８５０［ｒｐｍ］の±１．８％以内にない場合（Ｓ２０６：N）、ＣＰＵ２０１は、画像形成処理が終了するまでＳ２０４〜Ｓ２０６の処理を繰り返し行う（Ｓ２０９：N）。これらの場合も、画像形成処理が終了すると（Ｓ２０９：Y）、ＣＰＵ２０１は、排気ファン２１０を停止して、動作制御処理を終了する（Ｓ２１０）。

上記の通り、ＰＷＭ信号ＳＩＧ１のデューティー比がメモリ２０２に予め記憶される２８５０［ｒｐｍ］設定時の値に変更された場合、Ｓ２０８の処理で回転数選択レジスタが「１」に設定される。そのために、これ以降の排気ファン２１０の動作制御処理時には、ＣＰＵ２０１は、回転数選択レジスタの値が「１」の場合の処理を行う（Ｓ２００：N）。この場合、ＣＰＵ２０１は、回転数が第２目標回転数の２８５０［ｒｐｍ］になるように回転させるためのＰＷＭ信号ＳＩＧ１を出力して、排気ファン２１０を回転駆動する（Ｓ２１１）。つまり、２回目以降の画像形成動作時には、ＣＰＵ２０１は、第２目標回転数で排気ファン２１０の回転駆動を開始する。第２目標回転数に対応するＰＷＭ信号ＳＩＧ１のデューティー比は、予めメモリ２０２に保存されている。ＣＰＵ２０１は、メモリ２０２に保存されたデューティー比に応じて、ＰＷＭ信号ＳＩＧ１を生成して出力する。以降、ＣＰＵ２０１は、Ｓ２０２〜Ｓ２１０の処理を実行する。

ＣＰＵ２０１は、排気ファン２１０の回転数が１８２５［ｒｐｍ］以上に到達しない場合（Ｓ２０２：N）、排気ファン２１０の回転開始からの時間が１００秒経過したか否かを確認する（Ｓ２１２）。１００秒経過していない場合（Ｓ２１２：N）、ＣＰＵ２０１は、排気ファン２１０の回転数の監視を継続する（Ｓ２０２）。
排気ファン２１０が回転開始からの１００秒経過しても回転数が１８２５［ｒｐｍ］以上にならない場合（Ｓ２１２：Y)、ＣＰＵ２０１は、排気ファン２１０に回転異常が発生したと判断する（Ｓ２１３）。つまりＣＰＵ２０１は、排気ファン２１０の回転数が回転駆動開始から１００秒以内に１８２５［ｒｐｍ］以上に到達しない場合に、排気ファン２１０の異常を検出する。ＣＰＵ２０１は、表示部３００に対して排気ファン２１０に回転異常が発生ことを通知するように指示を行う。表示部３００のパネルコントローラ３０１は、この指示に応じて表示パネル３０２に排気ファン２１０の回転異常を表示する。ＣＰＵ２０１は、通知後に排気ファン２１０を停止して、動作制御処理を終了する（Ｓ２１０）。

図５は、本実施形態のＰＷＭ信号ＳＩＧ１のデューティー比と排気ファン２１０の回転数の関係の説明図である。

排気ファン２１０の回転数の制約条件は、ＵＦＰの排出量を抑制するための第１下限回転数、機内の温度上昇を抑制するための第２下限回転数、及びプリンタ１００の騒音を抑制するための上限回転数である。本実施形態の第１下限回転数は、１８５２［ｒｐｍ］である。本実施形態の第２下限回転数は、２６００［ｒｐｍ］である。本実施形態の上限回転数は、３０３０［ｒｐｍ］である。

排気ファン２１０が第１下限回転数以下の場合、画像形成動作が実行されるとＵＦＰの排出量が増加する。そのために第１下限回転数は、画像形成動作の可否を判断するための条件となる。回転数が第１下限回転数以上にならなければ画像形成動作が許可されない。第２下限回転数は、連続して画像形成が行われる場合に機内温度の上昇を抑制可能な回転数である。画像形成開始から所定の時間は、機内温度の上昇が少ない。そのために、排気ファン２１０の回転が安定してフィードバック制御が開始されるまでの時間は、排気ファン２１０の回転数は第２下限回転数を下回ってもよい。

図５（ａ）は、排気ファン２１０を第１目標回転数である２５００［ｒｐｍ］で回転させるときのＰＷＭ信号ＳＩＧ１のデューティー比と回転数との関係を示す。第１目標回転数は、画像形成開始から所定の時間で設定される回転数であるために、第２下限回転数を下回った値である。ＰＷＭ信号ＳＩＧ１のデューティー比と回転数とは比例関係にある。図５（ａ）では、排気ファン２１０の特性の中心が実線で表される。ＰＷＭ信号ＳＩＧ１のデューティー比が同一であっても、排気ファン２１０の特性バラツキと電源電圧の公差とにより、排気ファン２１０の回転数は、一点鎖線で表すように、上限／下限の範囲で±１５％のバラツキが生じる。

特性の中心で第１目標回転数（２５００［ｒｐｍ］）に対応するＰＷＭ信号ＳＩＧ１のデューティー比（３１％）で駆動される場合であっても、排気ファン２１０の回転数の範囲は、２８７５〜２１２５［ｒｐｍ］となる。そのために排気ファン２１０は、上限回転数である３０３０［ｒｐｍ］と、第１下限回転数である１８２５［ｒｐｍ］との範囲内の回転数で回転することができる。

図５（ｂ）は、排気ファン２１０を第２目標回転数である２８５０［ｒｐｍ］で回転させるときのＰＷＭ信号ＳＩＧ１のデューティー比と回転数との関係を示す。フィードバック制御を行わない場合、排気ファン２１０の回転数は、特性の中心で第２目標回転数（２８５０［ｒｐｍ］）に対応するＰＷＭ信号ＳＩＧ１のデューティー比（３６％）で駆動されても３２７８〜２４３２［ｒｐｍ］となる可能性がある。この場合、排気ファン２１０の回転数は、上限回転数である３０３０［ｒｐｍ］と、第１下限回転数である１８２５［ｒｐｍ］との範囲から外れる。そのために排気ファン２１０は、フィードバック制御される必要がある。

排気ファン２１０は、フィードバック制御によりＰＷＭ信号ＳＩＧ１のデューティー比が調整されることで、第２目標回転数に対して±１．８％（２９０１〜２７９９［ｒｐｍ］）の範囲で回転するようになる。そのために排気ファン２１０は、上限回転数である３０３０［ｒｐｍ］と、第１下限回転数である１８２５［ｒｐｍ］との範囲内の回転数で回転することができる。

図６は、排気ファン２１０の回転数の時間変化の説明図である。排気ファン２１０は、第１目標回転数（２５００［ｒｐｍ］）で駆動開始された場合に、安定時間（１０秒間）の間、ＰＷＭ信号のデューティー比が３１％で固定されて制御される。安定時間経過後の目標回転数は、第２目標回転数（２８５０［ｒｐｍ］）に変更される。ＣＰＵ２０１は、ＰＷＭ信号のデューティー比を変化させて、排気ファン２１０の回転数が第２目標回転数の±１．８％以内となるようにフィードバック制御を行う。フィードバック制御により排気ファン２１０の回転数が第２目標回転数の±１．８％以内になると、ＣＰＵ２０１は、ＰＷＭ信号のデューティー比を３６％で固定する。

なお、目標回転数の第１目標回転数から第２目標回転数への切替及びフィードバック制御の開始条件は、安定時間の他に、第１目標回転数における回転数の変化が所定の範囲内（例えば±５％）に収まったことを検出したことであってもよい。このようにＣＰＵ２０１は、排気ファン２１０の回転が安定時間や回転数の変化等の排気ファン２１０の状態が開始条件を満たすことで、フィードバック制御を開始する。

以上のような本実施形態のプリンタ１００は、排気ファン２１０の回転数を、第１目標回転数と、第１目標回転数よりも速い第２目標回転数のいずれかに設定する。プリンタ１００は、第１目標回転数に応じた固定のデューティー比のＰＷＭ信号により、回転数が安定するまで排気ファン２１０の回転制御を行う。プリンタ１００は、回転数の安定後に第２目標回転数で排気ファン２１０のフィードバック制御を行う。このような制御により、プリンタ１００は、排気ファン２１０の個体特定差や電源電圧の公差により回転数のバラツキがある場合であっても回転限度範囲内で排気ファン２１０の回転数を制御することができる。プリンタ１００は、排気ファン２１０の回転数にバラツキがあっても工場及びメンテナンス作業時に調整作業が必要ない。プリンタ１００は、回転数が安定するまでの期間においても、ＵＦＰ排出量の抑制及び騒音の低減、機内の温度上昇による故障発生を防止するように、排気ファン２１０の回転数を制御することができる。

Claims (12)

1. 記録材に画像を形成する画像形成手段と、
   機内の空気を排出するファンと、
   前記ファンの回転を制御する制御手段と、
   前記ファンを第１目標回転数で回転させるための第１制御設定値を予め保存する保存手段と、を備え、
   前記制御手段は、前記ファンを前記第１制御設定値に応じて回転させ、前記ファンの回転数が微粒子の排出量を抑制するための下限回転数以上になると前記画像形成手段による画像形成を許可し、前記ファンの状態が所定の開始条件を満たすことで、前記第１目標回転数よりも速い第２目標回転数で回転するように前記ファンのフィードバック制御を行うことを特徴とする、
   画像形成装置。
2. 前記保存手段は、前記第２目標回転数で回転させるための第２制御設定値を保存しており、
   前記制御手段は、前記フィードバック制御により前記ファンの回転数が前記第２目標回転数に対して所定の範囲内になると、前記第２制御設定値に応じて前記ファンを回転させることを特徴とする、
   請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記制御手段は、前記ファンの回転をＰＷＭ信号により制御し、
   前記保存手段は、前記第１制御設定値として前記ファンが前記第１目標回転数で回転するときの前記ＰＷＭ信号のデューティー比を保存し、前記第２制御設定値として前記ファンが前記第２目標回転数で回転するときの前記ＰＷＭ信号のデューティー比を保存することを特徴とする、
   請求項２記載の画像形成装置。
4. 前記保存手段は、前記ファンの特性の中心に対して回転数のバラツキが生じても、前記下限回転数から騒音を抑制するための上限回転数までの範囲に収まるような前記第１目標回転数に応じた前記第１制御設定値を保存することを特徴とする、
   請求項１〜３のいずれか１項記載の画像形成装置。
5. 前記制御手段は、前記画像形成手段による最初の画像形成時には、前記ファンを前記第１制御設定値に応じて回転させ、前記ファンの回転数が前記下限回転数以上になると前記画像形成手段による画像形成を許可し、前記ファンの状態が前記所定の開始条件を満たすことで、前記第２目標回転数で回転するように前記ファンのフィードバック制御を行い、
   前記画像形成手段による２回目以降の画像形成時には、前記ファンを前記第２制御設定値に応じて回転させ、前記ファンの回転数が前記下限回転数以上になると前記画像形成手段による画像形成を許可し、前記ファンの状態が前記所定の開始条件を満たすことで、前記第２目標回転数で回転するように前記ファンのフィードバック制御を行うことを特徴とする、
   請求項２〜４のいずれか１項記載の画像形成装置。
6. 前記制御手段は、前記所定の開始の条件として、前記ファンの回転開始から所定の時間が経過すると、前記フィードバック制御を開始することを特徴とする、
   請求項１〜５のいずれか１項記載の画像形成装置。
7. 前記制御手段は、前記ファンの回転数が前記第１目標回転数で安定した回転するのに十分な前記所定の時間が経過すると、前記ファンの前記フィードバック制御を開始することを特徴とする、
   請求項６記載の画像形成装置。
8. 前記制御手段は、前記所定の開始の条件として、前記ファンの回転数が前記第１目標回転数に対して所定の範囲内に収まったことを検出すると、前記フィードバック制御を開始することを特徴とする、
   請求項１〜５のいずれか１項記載の画像形成装置。
9. 前記保存手段は、機内の温度上昇を抑制するための回転数を下回った前記第１目標回転数に応じた前記第１制御設定値を保存することを特徴とする、
   請求項１〜８のいずれか１項記載の画像形成装置。
10. 前記ファンは、回転に応じてパルス信号を出力し、
    前記制御手段は、前記パルス信号により前記ファンの回転数を検出し、検出した回転数に応じて前記ファンのフィードバック制御を行うことを特徴とする、
    請求項１〜９のいずれか１項記載の画像形成装置。
11. 前記制御手段は、第２の所定の時間が経過しても前記ファンの回転数が前記下限回転数以上にならなければ、前記ファンに異常が発生したと判断することを特徴とする、
    請求項１〜１０のいずれか１項記載の画像形成装置。
12. 記録材に画像を形成する画像形成手段と、機内の空気を排出するファンと、前記ファンを第１目標回転数で回転させるための第１制御設定値を予め保存する保存手段と、を備えた画像形成装置により実行される方法であって、
    前記ファンを前記第１制御設定値に応じて回転させ、
    前記ファンの回転数が微粒子の排出量を抑制するための下限回転数以上になると前記画像形成手段による画像形成を許可し、
    前記ファンの状態が所定の開始条件を満たすことで、前記第１目標回転数よりも速い第２目標回転数で回転するように前記ファンのフィードバック制御を行うことを特徴とする、
    ファンの動作制御方法。