JP2014102287A - 画像形成装置及びその制御方法、並びにプログラム - Google Patents

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Abstract

【課題】微細粉塵の発生を抑制した画像形成装置及びその制御方法、並びにプログラムを提供する。
【解決手段】画像形成装置100は、記録媒体に転写された色材を熱により定着させる定着部により記録媒体に画像を形成する画像形成部と、定着部を冷却するために送風する送風部とを備えた画像形成装置であって、定着部が色材を定着する際に発生する微細粉塵の発生数の増大に伴って値が大きくなる物理量が、予め定められた値を超えたか否か判別し、物理量が予め定められた値を超えた場合に、微細粉塵量を減少させるように送風部を制御する。
【選択図】図5

Description

本発明は、画像形成装置及びその制御方法、並びにプログラムに関する。
画像形成装置には、レーザ光で感光ドラムに潜像画像を作成し、その潜像画像にトナーを付与して用紙などの記録媒体に転写し、定着部にて定着させる方式がある。
この定着部が色材であるトナーを定着する際に定着部のローラー及びトナーより発生するSiゴムやトナーワックス,定着グリスなどの結合物が微細粉塵(Ultra Fine Particles)(以下、「UFP」という)として画像形成装置外へ排出されることがあり、その結果、画像形成装置周辺を汚してしまう可能性がある。
画像形成装置におけるUFPの成分はトナーのワックス成分が大勢を占めているため、トナーの量を削減することによりUFPの排出を少なくすることができる。
また、画像形成装置におけるUFPは定着時の熱によるトナーのワックス成分の揮発物が大勢を占めているので定着温度を下げることによりUFPの排出を低減出来ることが分かっている。
ただしこの場合は印刷パフォーマンスが落ちてしまうためできるかぎり定着温度を下げずに動作させることが望まれている。
このような画像形成装置において機外へのUFPの排出を抑える方法として、シリコンフィルタ―吸着により画像形成装置内に含まれるUFPを除去するものがある(例えば、特許文献1参照)。
それ以外にもUFPの発生を防ぐ方法としてジョブを受け取る前に定着ローラへの加熱を行い、前もってUFPを発生させておき、発生させたUFPをフィルターにて吸着し、実使用時にUFP発生を抑えるものがある(例えば、特許文献2参照)。
また、UFPの一般的な現象として限られた空間内にUFPが多数存在していると、それぞれが合体することにより粒径が大きくなり、重量当たりの個数が減ることも分かっている。
特開2012−32663号公報 特開2012−58658号公報
しかしながら、上述の特許文献1の方法では発生した微粒子をフィルターで吸着して排出量を低減させようとしているが、現状のフィルターだと微粒子を効率よく吸着させられる材質のフィルターが具体的にはない。
またフィルターのコストに加えて、定着部の空気をフィルターへ流すためのダクトが必要となりコスト高となってしまう。
さらに、特許文献2の方法では定着ローラーに対してジョブが来ていなくても定着への加熱を繰り返すことにより電力を多く消費する問題を持っている。さらにUFPを吸着するためのフィルターを使用しているため当然ながらコスト高となっている。
上記2つの方法はこれから開発する画像形成装置に対しては採用できるが、既に世の中に出ている画像形成装置においてはフィルターやダクトといった部材を追加しないとUFPの排出量の削減が出来ないといった問題もある。
本発明の目的は、微細粉塵の発生を抑制した画像形成装置及びその制御方法、並びにプログラムを提供することにある。
上記目的を達成するために、請求項1の画像形成装置は、記録媒体に転写された色材を熱により定着させる定着部により記録媒体に画像を形成する画像形成部と、前記定着部を冷却するために送風する送風部とを備えた画像形成装置であって、前記定着部が前記色材を定着する際に発生する微細粉塵の発生数の増大に伴って値が大きくなる物理量が、予め定められた値を超えたか否か判別する判別手段と、前記判別手段により前記物理量が予め定められた値を超えた場合に、微細粉塵量を減少させるように前記送風部を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。
本発明によれば、微細粉塵の発生を抑制した画像形成装置及びその制御方法、並びにプログラムを提供することができる。
本発明の実施の形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。 図1における不揮発性メモリに記憶された設定情報を示す図である。 本実施の形態におけるファンの駆動時及び動作時においてUFPを測定した測定結果を示す図である。 図1における操作部に表示される共通仕様設定画面例を示す図である。 図1におけるCPUにより実行されるトナー載量で制御する印刷処理の手順を示すフローチャートである。 図1におけるCPUにより実行される印刷枚数でファンを制御する印刷処理の手順を示すフローチャートである。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳述する。
図1は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置100の概略構成を示す図である。
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて説明する。
図1において、画像形成装置100は、コントローラユニット104、操作部105、スキャナ108、プリンタ109、及びファン111で構成され、ホストコンピュータ110などからの指示で画像を形成などを実行する。以下の説明では、画像を形成することを単に印刷と表現することがある。
CPU101は、画像形成装置100全体を制御するとともに、トナー(色材)載量の算出や不揮発性メモリ103やHDD6から各種情報やプログラムなどを読み出す。
RAM102はCPU101が動作するために用いられるシステムワークメモリであり、画像データなどを一時記憶するためのメモリでもある。
不揮発性メモリ103は、例えばNVRAMなどであり、画像形成装置100の初期設定値やユーザー設定値が記憶されている。操作部105はユーザーが仕様設定を行ったり、ユーザに対して情報を表示する。操作部インタフェース2は、コントローラユニット104と操作部105とのインタフェースである。
スキャナプリンタ通信インタフェースは、スキャナ108、プリンタ109とコントローラユニット104とのインタフェースである。
スキャナ108はコピーを行う際などに原稿を読み込み画像データを出力する。スキャナ画像処理部106はコピー動作時にスキャナ108から出力された画像データのトナー載量(色材載量)などを解析する。
画像形成部であるプリンタ109は電子写真方式を用いて印刷を行うので、トナーを定着するための定着部13が設けられている。印刷を行うたびにコントローラユニット104に対して印刷が終わったことを通知する。プリンタ画像処理部107は印刷する画像のトナー載量などを含む各種画像処理を行う。
ファン制御部112は、CPU101の命令に従いファン111を駆動したり、停止したりする。送風部に対応するファン111は、定着部13に対して送風することで、定着部13を冷却する。このように、本実施の形態に係る画像形成装置100は、記録媒体に転写された色材を熱により定着させる定着部13により記録媒体に画像を形成するとともに、定着部13を冷却するために送風する送風部を備えている。
電源制御部1は、画像形成装置100における電源を制御する。ネットワークインタフェースは、LANなどのネットワークと接続するためのNICなどである。モデム4は、網と接続するためのインタフェースである。シリアルインタフェース5は、USBなどのインタフェースである。
HDD6には、後述するフローチャートを実行するためのプログラムや、データなどが記憶されている。イメージバスインタフェース7は、画像データを転送する高速バスである。タイマ8は、画像形成装置100における時間を管理し、時間を用いる種々の制御で用いられる。
画像回転部11は、画像データが示す画像を回転する。画像圧縮部10は、画像データに対して種々の符号化を行う。デバイスインタフェース9は、スキャナ108、プリンタ109とコントローラユニット104とのインタフェースである。
図2は、図1における不揮発性メモリ103に記憶された設定情報を示す図である。
図2において、本実施の形態に関連する情報は、仕向地域情報401、総トナー載量規定値403、及び定着耐熱枚数402である。
仕向地域情報401は、いずれの地域向けの仕向かを示しており、例えば日本、ヨーロッパ、北アメリカなどがある。総トナー載量規定値403は、画像形成装置100でトナーを定着する際に発生する微細粉塵であるUFP(Ultra Fine Particles)の排出量が一定値以下で維持できる値としてのトナー量を示している。定着耐熱枚数402は、ファン111により送風されなくても定着部13がトナーを定着可能な枚数である。
本実施の形態では、上述した総トナー載量規定値403に示されるトナー量を閾値として使用することで、ファン111の動作切り換えを行う。
図3は、本実施の形態におけるファン111の駆動時及び動作時においてUFPを測定した測定結果を示す図である。
図3における測定結果には、ファン111が駆動した場合と停止した場合の個数、重量、平均粒径、個数/重量が示されている。
ファン111を駆動し続けた状態で印刷を行った場合の個数は7.39E+11であり、ファン111を停止して印刷を行った場合の個数は2.3E+11であることが示されている。なお、7.39E+11は、7.39×(10の11乗)を示し、2.3E+11は、2.3×(10の11乗)を示している。
このように、ファン111を停止することでUFPの排出が3分の1に抑えられている。また、UFPが多数存在していると、それぞれが合体することにより粒径が大きくなり、重量当たりの個数が減ることも示されている。
図4は、図1における操作部105に表示される共通仕様設定画面例を示す図である。
画像形成装置100では種々の設定が可能となっており、例えば図に示されるように、省電力モードの設定や用紙カセット選択の自動/手動などの設定ができるが、共通仕様設定画面501で本実施の形態に関連する設定は、UFP設定502である。
このUFP設定502では、UFP排出抑制優先モードになっていることが示されている。仕向地域により固定設定としてもよいが、この共通仕様設定画面501では、UFP排出量の抑制優先モードとパフォーマンス優先モードの切り替えも行えるようにしている。
図5は、図1におけるCPU101により実行されるトナー載量でファン111を制御する印刷処理の手順を示すフローチャートである。
なお、図5で説明する処理では、画像形成装置100がヨーロッパ仕向のときはUFP排出抑制優先とする処理となっている。
図5において、ホストコンピュータ110から印刷ジョブを受信すると(ステップS201)、画像形成装置100がヨーロッパ仕向か否か判別する(ステップS202)。ここでは、画像形成装置100が起動するときに、上述した仕向地域情報401及び総トナー載量規定値403を含む設定情報を読み込むので、それを用いて判別できる。
ステップS202の判別の結果、画像形成装置100がヨーロッパ仕向のときは(ステップS202でYES)、UFP排出抑制優先とする(ステップS203)。
次いで、画像形成装置100の省トナー設定、印字濃度、及び受信された印刷ジョブのヘッダ情報並びに画像データから各ページ毎のトナー載量を算出する(ステップS206)。
そして、ファン111を駆動して排熱動作を行いながら印刷処理を開始し(ステップS206)、1ページ印刷するごとに印刷したページのトナー載量を加算してそれをXとする(ステップS207)。すなわち、このXは、記録媒体に画像が形成される度に、当該記録媒体のトナーを加算してきた値である。印刷したページのトナー載量の総量が大きくなると、当然に微細粉塵の発生数が増大する。従って、この処理では、微細粉塵の発生数の増大に伴って値が大きくなる物理量がXに対応している。
次いで、上記Xが総トナー載量規定値403以上か否か判別する(ステップS208)。このステップS208は、定着部13がトナーを定着する際に発生する微細粉塵の発生数の増大に伴って値が大きくなる物理量が、予め定められた値(ここでは総トナー載量規定値403)を超えたか否か判別する判別手段に対応する。
ステップS208の判別の結果、Xが総トナー載量規定値403以上ではないときは(ステップS208でNO)、印刷ジョブが終了したか否か判別する(ステップS210)。
ステップS210の判別の結果、印刷ジョブが終了していないときは(ステップS210でNO)、ステップS207に戻る。一方、ステップS210の判別の結果、印刷ジョブが終了したときは(ステップS210でYES)、ファン111を停止し(ステップS214)、本処理を終了する。
上記ステップS208の処理に戻り、ステップS208の判別の結果、Xが総トナー載量規定値403以上のときは(ステップS208でYES)、ファン111を間欠で駆動しつつ定着温度を低下し、さらに印刷速度を低下する(ステップS209)。こうすることでUFPの排出を抑える。このステップS209は、物理量が予め定められた値を超えた場合に、微細粉塵量を減少させるようにファン111を制御する制御手段に対応する。また、ステップS209では、微細粉塵量を減少させるために、間欠駆動するようにファン111を制御する。なお、間欠駆動させて送風量を低下させると、微細粉塵量が減少することは、図3に示した通りである。また、ステップS209では、微細粉塵量を減少させる制御を行わない場合と比較して、定着部13の温度を低下するように定着部13をさらに制御する。また、ステップS209では、微細粉塵量を減少させる制御を行わない場合と比較して、記録媒体に画像を形成する速度を低下するようにプリンタ109をさらに制御する。
次いで、印刷ジョブが終了すると(ステップS212でYES)、上述したステップS214に進む。
上記ステップS202の処理に戻り、ステップS202の判別の結果、画像形成装置100がヨーロッパ仕向ではないときは(ステップS202でNO)、パフォーマンス優先とする(ステップS204)。
そして、ファン111を駆動して排熱動作を行いながら印刷処理を開始し(ステップS215)、印刷ジョブが終了したときは(ステップS211でYES)、ファン111を停止し(ステップS213)、本処理を終了する。
以上説明したように、トナーの載量によりファン111の制御を変更することによりUFPの排出を抑制でき、よりユーザーにとってクリーンな製品を提供することが可能となる。
図6は、図1におけるCPU101により実行される印刷枚数でファン111を制御する印刷処理の手順を示すフローチャートである。
なお、図6で説明する処理では、図5と同様に画像形成装置100がヨーロッパ仕向のときはUFP排出抑制優先とする処理となっている。
図6において、ホストコンピュータ110から印刷ジョブを受信すると(ステップS601)、画像形成装置100がヨーロッパ仕向か否か判別する(ステップS602)。ここでは、画像形成装置100が起動するときに、上述した仕向地域情報401及び定着耐熱枚数402を含む設定情報を読み込むので、それを用いて判別できる。
ステップS602の判別の結果、画像形成装置100がヨーロッパ仕向のときは(ステップS602でYES)、UFP排出抑制優先とする(ステップS603)。
次いで、印刷枚数カウンタYを0で初期化し、ファン111を駆動せずに印刷処理を開始する(ステップS604)。すなわち、このYは、画像が形成された記録媒体の枚数である。印刷枚数が増えると、当然に微細粉塵の発生数が増大する。従って、この処理では、微細粉塵の発生数の増大に伴って値が大きくなる物理量がYに対応している。
そして、印刷枚数カウンタYが、定着耐熱枚数402が示す30以下か否か判別する(ステップS605)。このステップS605は、定着部13がトナーを定着する際に発生する微細粉塵の発生数の増大に伴って値が大きくなる物理量が、予め定められた値(ここでは定着耐熱枚数402)を超えたか否か判別する判別手段に対応する。
ステップS605の判別の結果、印刷枚数カウンタYが30以下のときは(ステップS605でYES)、印刷枚数カウンタYを1だけ増分する(ステップS606)。そして、印刷ジョブが終了したか否か判別する(ステップS607)。
ステップS607の判別の結果、印刷ジョブが終了していないときは(ステップS607でNO)、ステップS605に戻る。一方、ステップS607の判別の結果、印刷ジョブが終了したときは(ステップS607でYES)、本処理を終了する。
上記ステップS605の処理に戻り、ステップS605の判別の結果、印刷枚数カウンタYが30以下ではないときは(ステップS605でNO)、ファン111を間欠で駆動しつつ定着温度を低下し、さらに印刷速度を低下する(ステップS608)。こうすることでUFPの排出を抑える。このステップS608は、物理量が予め定められた値を超えた場合に、微細粉塵量を減少させるようにファン111を制御する制御手段に対応する。また、ステップS608では、微細粉塵量を減少させるために、間欠駆動するようにファン111を制御する。また、ステップS608では、微細粉塵量を減少させる制御を行わない場合と比較して、定着部13の温度を低下するように定着部13をさらに制御する。また、ステップS608では、微細粉塵量を減少させる制御を行わない場合と比較して、記録媒体に画像を形成する速度を低下するようにプリンタ109をさらに制御する。
次いで、印刷ジョブが終了すると(ステップS609でYES)、ファン111を停止し(ステップS610)、本処理を終了する。
上記ステップS602の処理に戻り、ステップS602の判別の結果、画像形成装置100がヨーロッパ仕向ではないときは(ステップS602でNO)、パフォーマンス優先とする(ステップS611)。
そして、ファン111を駆動して排熱動作を行いながら印刷処理を開始し(ステップS612)、印刷ジョブが終了したときは(ステップS614でYES)、ファン111を停止し(ステップS613)、本処理を終了する。
以上説明したように、印刷枚数により画像形成装置100のファン111を制御することで定着部13へのエアフローを抑制することが出来るため定着部13で発生するUFPを抑制でき、よりユーザーにとってクリーンな製品を提供することが可能となる。
また、図5,6の処理では、ホストコンピュータ110から印刷ジョブを受信して実行される印刷処理を例にしているが、スキャナ108で得られた画像データを印刷する印刷ジョブであっても上記処理は適用できる。
さらに、図5,6の処理では、例として仕向地域情報401がヨーロッパ仕向の場合にUFP排出抑制優先としているが、ヨーロッパ仕向に限るものでもなく、もちろん設定によりUFP排出抑制優先とするか否かを判別するようにしてもよい。
また、不揮発性メモリ103に記憶されている設定情報を読むタイミングは、電源投入時に読み込む他に、画像形成装置100が設置されたときや、設定が変更されたときに読み込むようにしてもよい。
さらに、本実施の形態では、ファン111を間欠駆動させているが、間欠駆動ではなく通常よりも風量を低下させて連続駆動させるようにしてもよい。
以上説明した実施の形態によれば、トナーの載量または印刷枚数によりファンの駆動を制御することで、UFPの発生自体を抑制またはUFP同士の合体を促進しUFPの発生数を削減することができる。
そして、現状の既に存在している画像形成装置においてもダクトやフィルター追加といった部材を追加することなくUFPの発生を抑制することができる。
(他の実施の形態)
本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア(プログラム)をネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(又はCPUやMPU等)がプログラムコードを読み出して実行する処理である。この場合、そのプログラム、及び該プログラムを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
13 定着部
101 CPU
103 不揮発性メモリ
105 操作部
108 スキャナ
109 プリンタ
111 ファン
401 仕向地域情報
402 定着耐熱枚数
403 総トナー載量規定値

Claims (18)

  1. 記録媒体に転写された色材を熱により定着させる定着部により記録媒体に画像を形成する画像形成部と、前記定着部を冷却するために送風する送風部とを備えた画像形成装置であって、
    前記定着部が前記色材を定着する際に発生する微細粉塵の発生数の増大に伴って値が大きくなる物理量が、予め定められた値を超えたか否か判別する判別手段と、
    前記判別手段により前記物理量が予め定められた値を超えた場合に、微細粉塵量を減少させるように前記送風部を制御する制御手段と
    を備えたことを特徴とする画像形成装置。
  2. 前記物理量は、前記記録媒体に画像が形成される度に、当該記録媒体の色材載量を加算してきた値であり、前記予め定められた値は、前記画像形成装置からの微細粉塵の排出量が一定値以下で維持できる値であることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
  3. 前記物理量は、画像が形成された記録媒体の枚数であり、前記予め定められた値は、前記送風部により送風されなくても前記定着部が色材を定着可能な枚数であることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
  4. 前記制御手段は、間欠駆動するように前記送風部を制御することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  5. 前記制御手段は、前記微細粉塵量を減少させる制御を行わない場合と比較して、前記定着部の温度を低下するように前記定着部をさらに制御することを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  6. 前記制御手段は、前記微細粉塵量を減少させる制御を行わない場合と比較して、前記記録媒体に画像を形成する速度を低下するように前記画像形成部をさらに制御することを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  7. 記録媒体に転写された色材を熱により定着させる定着部により記録媒体に画像を形成する画像形成部と、前記定着部を冷却するために送風する送風部とを備えた画像形成装置の制御方法であって、
    前記定着部が前記色材を定着する際に発生する微細粉塵の発生数の増大に伴って値が大きくなる物理量が、予め定められた値を超えたか否か判別する判別ステップと、
    前記判別ステップにより前記物理量が予め定められた値を超えた場合に、微細粉塵量を減少させるように前記送風部を制御する制御ステップと
    を備えたことを特徴とする制御方法。
  8. 前記物理量は、前記記録媒体に画像が形成される度に、当該記録媒体の色材載量を加算してきた値であり、前記予め定められた値は、前記画像形成装置からの微細粉塵の排出量が一定値以下で維持できる値であることを特徴とする請求項7記載の制御方法。
  9. 前記物理量は、画像が形成された記録媒体の枚数であり、前記予め定められた値は、前記送風部により送風されなくても前記定着部が色材を定着可能な枚数であることを特徴とする請求項7記載の制御方法。
  10. 前記制御ステップは、間欠駆動するように前記送風部を制御することを特徴とする請求項7乃至請求項9のいずれか1項に記載の制御方法。
  11. 前記制御ステップは、前記微細粉塵量を減少させる制御を行わない場合と比較して、前記定着部の温度を低下するように前記定着部をさらに制御することを特徴とする請求項7乃至請求項10のいずれか1項に記載の制御方法。
  12. 前記制御ステップは、前記微細粉塵量を減少させる制御を行わない場合と比較して、前記記録媒体に画像を形成する速度を低下するように前記画像形成部をさらに制御することを特徴とする請求項7乃至請求項11のいずれか1項に記載の制御方法。
  13. 記録媒体に転写された色材を熱により定着させる定着部により記録媒体に画像を形成する画像形成部と、前記定着部を冷却するために送風する送風部とを備えた画像形成装置の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
    前記制御方法は、
    前記定着部が前記色材を定着する際に発生する微細粉塵の発生数の増大に伴って値が大きくなる物理量が、予め定められた値を超えたか否か判別する判別ステップと、
    前記判別ステップにより前記物理量が予め定められた値を超えた場合に、微細粉塵量を減少させるように前記送風部を制御する制御ステップと
    を備えたことを特徴とするプログラム。
  14. 前記物理量は、前記記録媒体に画像が形成される度に、当該記録媒体の色材載量を加算してきた値であり、前記予め定められた値は、前記画像形成装置からの微細粉塵の排出量が一定値以下で維持できる値であることを特徴とする請求項13記載のプログラム。
  15. 前記物理量は、画像が形成された記録媒体の枚数であり、前記予め定められた値は、前記送風部により送風されなくても前記定着部が色材を定着可能な枚数であることを特徴とする請求項13記載のプログラム。
  16. 前記制御ステップは、間欠駆動するように前記送風部を制御することを特徴とする請求項13乃至請求項15のいずれか1項に記載のプログラム。
  17. 前記制御ステップは、前記微細粉塵量を減少させる制御を行わない場合と比較して、前記定着部の温度を低下するように前記定着部をさらに制御することを特徴とする請求項13乃至請求項16のいずれか1項に記載のプログラム。
  18. 前記制御ステップは、前記微細粉塵量を減少させる制御を行わない場合と比較して、前記記録媒体に画像を形成する速度を低下するように前記画像形成部をさらに制御することを特徴とする請求項13乃至請求項17のいずれか1項に記載のプログラム。
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