JP3121930B2 - 画像記録装置 - Google Patents

画像記録装置

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JP3121930B2
JP3121930B2 JP04241652A JP24165292A JP3121930B2 JP 3121930 B2 JP3121930 B2 JP 3121930B2 JP 04241652 A JP04241652 A JP 04241652A JP 24165292 A JP24165292 A JP 24165292A JP 3121930 B2 JP3121930 B2 JP 3121930B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】(目次) 産業上の利用分野 従来の技術(図8) 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段(図1) 作用 実施例 (a) カラー印刷装置の説明(図2乃至図3) (b) 一実施例の説明(図4乃至図7) (c) 他の実施例の説明 発明の効果
【0002】
【産業上の利用分野】本発明は、媒体のトナー像を熱定
着する熱ローラ定着器と媒体を予熱するプレヒータとを
有する画像記録装置に関する。
【0003】複写機、プリンタ、ファクシミリ装置等の
画像記録装置では、普通紙記録の要請から電子写真装置
等の潜像形成型記録装置が利用されている。このような
画像記録装置では、静電潜像を形成し、現像し、トナ−
像を媒体に転写し、トナ−像を定着する。
【0004】このトナ−像の定着に、構成の簡易な熱ロ
−ラ定着器が利用されているが、特にフルカラーの印刷
では、熱ローラ定着器の加熱力では、定着に充分でな
く、トナー定着の安定のため、媒体を予熱することが必
要となる。
【0005】
【従来の技術】図8は従来技術の説明図である。例え
ば、電子写真装置では、図8(A)に示すように,感光
ドラム10に形成したトナー像を、用紙に転写し、熱ロ
ーラ定着器2に搬送し、ヒートローラ(熱ローラ)21
とバックアップローラ(加圧ローラ)22に挟み込ん
で、用紙のトナーを熱定着する。
【0006】この時、トナーの特性や、カラー印刷のよ
うにトナーが何層にも重なり、トナー層が厚くなると、
定着しにくくなる。この場合に、ヒートローラ21の加
熱温度を上げると、トナーの色が変色することから、熱
ローラ定着器2の前段に、プレヒータ20を設け、プレ
ヒータ20の予熱によりトナ−を軟性化して、熱ローラ
定着器2に送り込み、定着不良を防止している。
【0007】ところで、用紙のジャム等の装置アラーム
が発生すると、用紙が熱ローラ定着器2で滞留し、用紙
の焼損を起こす恐れがあることや、ジャム除去のため
に、挿入される人手に危険防止のため、図8(B)に示
すように、熱ローラ定着器2のヒータをオフしている。
【0008】この時、ジャム処理では、ジャム用紙除去
のため、バックアップローラ22が退避される。このた
め、ヒートローラ21とバックアップローラ22の温度
は低下し、アラームが解除され、リセットがかけられる
と、ヒートローラ21の加熱をオンとし、ヒートローラ
21の温度が上昇していく。
【0009】そして、ヒートローラ21の温度が設定印
刷温度(約180°C)になると、定着できるものとし
て、印刷可能を示すレディ(Redy)信号を上げてお
り、印刷可能となるまでに、リセットから設定印刷温度
になるまでのウォームアップ時間を必要とする。
【0010】この時、プレヒータ20の温度は、40°
Cの一定のままとして、別に制御せずにしていた。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術では、次の問題があった。 定着可能となるまでのウォームアップ時間は、アラー
ム解除からヒートローラ21が設定印刷温度に達する時
間までかかり、ウォームアップ時間が長くなる。
【0012】バックアップローラ22が退避する場合
には、バックアップローラ22の温度も低下するため、
ヒートローラ21が設定温度に達しても、バックアップ
ローラ22に熱を取られてしまい、定着可能となって
も、定着不良が発生する。
【0013】従って、本発明は、ウォームアップ時間を
短縮するとともに、定着不良を防止することができる
像記録装置を提供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】図1は本発明の原理図で
ある。本発明の請求項1は、形成されたトナー像を媒体
に転写するとともに、転写されたトナー像を定着する熱
定着装置を有し、熱定着装置は、熱ローラ21と、加圧
ローラ22とを備え、熱ローラと加圧ローラとの間にト
ナー像が転写された媒体を通して、該媒体上のトナーを
熱定着する熱ローラ定着器2、熱ローラ定着器2の前段
に設けられ、該媒体を補助的に加熱するプレヒータ20
を有し、装置内でのアラーム発生時に、該熱ローラ21
の加熱をオフするとともに、発生したアラームがリセッ
トされたことにより、該熱ローラ21の加熱をオンし
て、ウォームアップした後、像形成を行う画像記録装置
において、該熱ローラ21と該プレヒータ20の加熱制
御を行う制御部43を設け、該制御部43は、装置内で
該アラームが発生したことに応じて、該熱ローラ21の
加熱をオフするとともに、該プレヒータ20の温度を通
常時より高い温度とし、発生したアラームがリセットさ
れたことにより、該熱ローラ21の加熱をオンするよう
制御することを特徴とする
【0015】本発明の請求項2は、請求項1において、
前記制御部43は、前記ウォームアップ終了後、前記熱
ローラ21が設定温度に達した時に、前記プレヒータ2
0の温度を通常温度に戻すことを特徴とする。
【0016】本発明の請求項3は、請求項1又は2にお
いて、前記制御部43は、前記ウォームアップにより前
記熱ローラ21が前記設定温度に達する前に、定着可と
することを特徴とする。
【0017】本発明の請求項4は、請求項1又は2又は
3において、前記トナー像を保持した媒体は、各色のト
ナーを転写されたものであることを特徴とする。
【0018】
【作用】本発明の請求項1では、アラーム発生に応じ
て、プレヒータ20の温度を通常温度より高い温度とす
るため、熱ローラ21の温度が設定温度以下であって
も、媒体に対する予熱量を増加できるため、定着が可能
であり、ウォームアップ時間を短縮でき、しかも加圧ロ
ーラ22に熱をとられても、定着不良を防止できる。
【0019】本発明の請求項2では、熱ローラ21が設
定温度に達すると、プレヒータ20の高い温度では、予
熱量過多となり、定着不良を発生するため、通常温度に
戻すものである。
【0020】本発明の請求項3では、プレヒータ20の
制御により、熱ローラ21の温度が設定温度以下であっ
ても、定着可能なため、設定温度に達する前に定着可能
として、ウォームアップ時間を短縮するものである。
【0021】本発明の請求項4では、カラー印刷の場合
に、各色のトナーが積層されて、トナー層の厚さが厚く
なり、定着しにくくなるため、かかるプレヒータ20の
温度制御により、定着を安定とし、ウォームアップ時間
短縮により効果がある。
【0022】
【実施例】
(a) カラー印刷装置の説明 図2は本発明の一実施例カラー印刷装置の構成図、図3
は本発明の一実施例カラー印刷装置の要部構成図であ
り、電子写真カラープリンタを示している。
【0023】図2において、1は記録部であり、4色
(マゼンダ色、シアン色、イエロー色、ブラック色)の
電子写真記録機構で構成されており、図3で後述するも
の、2は熱定着装置であり、前述のプレヒータ20と、
ヒートローラ21と、バックアップローラ22とを有す
るものである。
【0024】30はホッパであり、印刷用連続紙を収納
するもの、31はスタッカであり、熱定着装置2からの
印刷された連続用紙を収容しておくもの、32は搬送ベ
ルトであり、ホッパ30からの用紙を記録部1へ送り込
むためのもの、33は搬送ベルトであり、記録部1から
の用紙を熱定着装置2に搬送するためのもの、34はコ
ントローラであり、記録部1等を制御する制御回路を有
するものである。
【0025】図3において、各色の電子写真記録機構
は、感光ドラム10a〜10dと、感光ドラム10a〜
10dを前帯電する前帯電器11a〜11dと、感光ド
ラム10a〜10dに各色の光像を書き込み、静電潜像
を形成するための光学ユニット12a、12bと、感光
ドラム10a〜10dの静電潜像を各色のトナーで現像
する現像器13a〜13dと、感光ドラム10a〜10
dのトナー像を用紙に転写する転写ローラ14a〜14
dと、感光ドラム10a〜10dの残留トナーを除去す
るクリーナー15a〜15dとを有する。
【0026】ここでは、カラー4色に対し、各々2色の
光像を発生する一対の光学ユニット12a、12bが設
けられている。ここでは、現像器13a〜13dは、各
々感光ドラムに現像剤を搬送する現像ローラ16と、内
部の現像剤を攪拌する攪拌ローラ17とを有し、例え
ば、現像器13aには、ブラック色の現像剤が、現像器
13bには、シアン色の現像剤が、現像器13cには、
マゼンダ色の現像剤が、現像器13dには、イエロー色
の現像剤が収容されており、感光ドラム10aには、光
学ユニット12aにより、ブラック色の画像が照射さ
れ、感光ドラム10bには、光学ユニット12aによ
り、シアン色の画像が照射され、感光ドラム10cに
は、光学ユニット12bにより、マゼンダ色の画像が照
射され、感光ドラム10dには、光学ユニット12bに
より、イエロー色の画像が照射される。
【0027】従って、感光ドラム10aには、ブラック
色のトナー像が、感光ドラム10bには、シアン色のト
ナー像が、感光ドラム10cには、マゼンダ色のトナー
像が、感光ドラム10dには、イエロー色のトナー像が
形成される。
【0028】このため、ホッパ30の用紙は、搬送ベル
ト32により記録部1に搬送され、感光ドラム10dで
イエロー色のトナーが転写され、次に感光ドラム10c
でマゼンダ色のトナーが転写され、更に感光ドラム10
bでシアン色のトナーが転写され、最後に感光ドラム1
0aでブラック色のトナーが転写され、搬送ベルト33
により、熱定着装置2に送られ、熱定着されて、スタッ
カ31に収容される。
【0029】このようなカラー印刷装置では、用紙のト
ナー層が、モノクロ(白黒)印刷の約4倍となり、トナ
ー層厚が厚くなるため、定着しにくくなる。特に、熱定
着装置2では、用紙の上側にヒートローラ21が熱を印
加するため、用紙の下側のトナーは定着しにくくなるた
め、プレヒータ20を設けて、用紙の裏面を予熱して、
補助加熱して、トナーを軟性化するものであり、40°
C程度の温度が適当である。
【0030】(b) 一実施例の説明 図4は本発明の一実施例構成図、図5は本発明の一実施
例処理フロー図、図6は本発明の一実施例タイムチャー
ト図、図7は本発明の一実施例動作説明図である。
【0031】図4において、図1乃至図3で示したもの
と同一のものは、同一の記号で示してあり、24はヒー
タであり、ヒートローラ21内に設けられ、ヒートロー
ラ21を加熱するもの、25は熱定着器用サーミスタで
あり、ヒートローラ21の温度を検出するためのもの、
26はプレヒータ用サーミスタであり、プレヒータ20
の温度を検出するためのものである。
【0032】40はA/D(アナログ/デジタル)コン
バータであり、各サーミスタ25、26のアナログ検出
温度出力をデジタルの温度出力に変換して、後述する制
御部(CPU)43に入力するもの、41はプレヒータ
用電源であり、制御部43の制御により、プレヒータ2
0に流す電流を変化させるもの、42は熱定着器用電源
であり、制御部43の熱定着器制御信号に応じて、ヒー
タ24に電流を供給するものである。
【0033】43は制御部であり、CPU(プロセッ
サ)で構成され、ジャム信号、リセット信号を受け、ヒ
ータ24、プレヒータ20の加熱制御を行うもの、44
は制御用ROMであり、制御部43の制御プログラムを
格納しておくものである。
【0034】図5の処理フロー図に従い、図6、図7を
用いて、ジャム処理動作を説明する。 制御部(以下、プロセッサという)43は、レディ
(Redy)信号を発して、印刷可能(定着可能)状態
を、プリンタの主制御部(図示せず)に通知し、通常印
刷を可能とする。
【0035】プロセッサ43は、熱定着器用サーミス
タ25の検出温度を、A/Dコンバータ40を介して読
み取り、熱定着器2の温度が、設定印刷温度である18
0°Cにあるかを判定し、設定印刷温度でないと、ステ
ップに戻る。
【0036】プロセッサ43は、熱定着器2の温度
が、設定印刷温度に達すると、プレヒータ20の温度を
通常印刷温度である40°Cに戻すべく、プレヒータ用
電源41に、40°Cオン制御信号を与え、プレヒータ
20の温度を40°Cに制御する。
【0037】プロセッサ43は、用紙のジャムを検出
し、主制御部から用紙ジャム信号が到来したかを判定
し、ジャム信号が到来していなければ、ステップに戻
る。 プロセッサ43は、ジャム信号が到来したと判定する
と、熱定着器用電源42に、ヒータ24のオフを指示
し、ヒータ24をオフした上で、プレヒータ用電源41
に、60°Cオン制御信号を与え、プレヒータ20の温
度を60°Cに立ち上げる。
【0038】これにより、ヒートローラ21の温度は、
図7に示すように、設定温度180°Cから低下してい
き、プレヒータ20の温度は、40°Cから60°Cに
向かって上昇する。
【0039】プロセッサ43は、ジャム処理が終了し
て、リセット信号が到来したかを判定する。 プロセッサ43は、リセット信号が到来したと判定す
ると、熱定着器用電源42に、ヒータ24の180°C
制御オンを指示し、ヒータ24をオンする。
【0040】これにより、図7に示すように、ヒートロ
ーラ21の温度は、180°Cに向かって上昇する。 プロセッサ43は、熱定着器用サーミスタ25の検出
温度を、A/Dコンバータ40を介して読み取り、設定
印刷温度(180°C)以下のレディ温度である170
°Cになったかを調べる。
【0041】プロセッサ43は、ヒートローラ21の温
度が、170°Cとなると、ステップに戻り、レディ
信号を上げて、印刷可能とし、ヒートローラ21の温度
が180°Cとなると、プレヒータ20の温度を40°
Cに戻す。
【0042】尚、プロセッサ43は、常時、熱定着器用
サーミスタ25の検出温度と、プレヒータ用サーミスタ
26の検出温度とをA/Dコンバータ40を介して読み
取り、ヒートローラ21の温度を180°Cに、プレヒ
ータ20の温度を40°C又は60°Cに保持するよう
に、熱定着器用電源42、プレヒータ用電源41とを制
御する。
【0043】これを、図7により説明すると、通常印刷
時は、ヒートローラ21の温度は、180°Cに、プレ
ヒータ20の温度は、40°Cに制御されており、用紙
ジャムが検出されると、ヒータ24がオフされ、ヒート
ローラ21の温度は低下し、プレヒータ20の温度60
°C制御がオンとなり、プレヒータ20は、温度60°
Cに向かい上昇し、60°Cになると、60°Cに維持
される。
【0044】次に、ジャム処理が終了し、リセットがか
かると、ヒートローラ21の180°C制御がオンし、
ヒータ24がオンされ、ヒートローラ21の温度は上昇
し、設定温度以下のレディ温度(170°C)に達する
と、レディ信号を出力して、印刷可能とする。
【0045】この時の、熱定着器直後の用紙温度は、6
0°Cのプレヒータ20で予熱された上で、170°C
のヒートローラ21で加熱されるため、図7のように、
約150°Cと定着に良好であった。
【0046】その後、ヒートローラ21の温度は、18
0°Cまで上昇し、180°Cに維持され、プレヒータ
20は、温度40°Cに戻される。従って、熱定着器直
後の用紙温度は、約150°Cから、プレヒータ20の
60°C制御がオフするまで上昇するが、オフされる
と、約150°Cに収束する。
【0047】このように、ヒータ24の立ち上がり時
に、プレヒータ20の温度を上げるため、設定印刷温度
(180°C)より低いレディ温度(170°C)で、
用紙温度が定着を良好とする約150°Cが得られるた
め、レディ温度に達した時点で、レディ信号を発生し
て、印刷可能とでき、リセットからレディまでのウォー
ムアップ時間を短縮できる。
【0048】又、図7に示すように、レディ信号発生後
の用紙温度は、バックアップローラ22の温度が低く、
しかも温度ムラもあるため、従来では、ヒートローラ2
1の熱が奪われ、温度ムラが図の点線のように大きく、
定着が安定しないが、本発明では、プレヒータ20の温
度を高くしているため、バックアップローラ22に奪わ
れる熱量を用紙に蓄積でき、図の実線のように小さく、
定着を初期から安定にできる。
【0049】(c) 他の実施例の説明 上述の実施例の他に、本発明は、次のような変形が可能
である。 上述の実施例では、記録部1を電子写真機構で説明し
たが、トナ−像を転写する印刷機構(例えば,静電記録
機構等)にも使用できる。
【0050】媒体は、用紙に限らず、他の媒体を用い
ることができ、カット媒体であっても良い。 画像記録装置をプリンタで説明したが、複写機、ファ
クシミリ等他の画像記録装置であっても良い。
【0051】カラー印刷装置で説明したが、モノクロ
(白黒)の印刷装置にも適用できる。 プレヒータ20を60°C制御するタイミングを、プ
レヒータ20の立ち上がりを考慮して、ヒータ24のオ
フ時点としたが、ヒータ24のオン時点等、要するにヒ
ートローラ21がレディ温度に達する前に、プレヒータ
20が60°Cとなるような時点であれば良い。
【0052】アラームの発生を、用紙ジャムで説明し
たが、前帯電器の異常等他の装置アラームであっても良
い。 以上、本発明を実施例により説明したが、本発明の主旨
の範囲内で種々の変形が可能であり、これらを本発明の
範囲から排除するものではない。
【0053】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
次の効果を奏する。 熱ローラ21の立ち上がり時に、プレヒータ20の温
度を高くするので、熱ローラ21が設定温度に達してな
くても、定着を良好にでき、ウォームアップ時間を短縮
できる。
【0054】又、レディ状態初期から安定な定着が可
能となり、定着不良を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理図である。
【図2】本発明の一実施例カラー印刷装置の構成図であ
る。
【図3】本発明の一実施例カラー印刷装置の要部構成図
である。
【図4】本発明の一実施例構成図である。
【図5】本発明の一実施例処理フロー図である。
【図6】本発明の一実施例タイムチャート図である。
【図7】本発明の一実施例動作説明図である。
【図8】従来技術の説明図である。
【符号の説明】
2 熱ロ−ラ定着器 20 プレヒータ 21 ヒートローラ 22 バックアップロ−ラ 43 制御部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−50566(JP,A) 特開 昭61−35472(JP,A) 特開 平1−298386(JP,A) 特開 平4−51277(JP,A) 実開 昭63−35065(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03G 15/20

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】形成されたトナー像を媒体に転写するとと
    もに、転写されたトナー像を定着する熱定着装置を有
    し、熱定着装置は、熱ローラ(21)と、加圧ローラ
    (22)とを備え、熱ローラと加圧ローラとの間にトナ
    ー像が転写された媒体を通して、該媒体上のトナーを熱
    定着する熱ローラ定着器(2)、熱ローラ定着器(2)
    の前段に設けられ、該媒体を補助的に加熱するプレヒー
    タ(20)を有し、装置内でのアラーム発生時に、該熱
    ローラ(21)の加熱をオフするとともに、発生したア
    ラームがリセットされたことにより、該熱ローラ(2
    1)の加熱をオンして、ウォームアップした後、像形成
    を行う画像記録装置において、 該熱ローラ(21)と該プレヒータ(20)の加熱制御
    を行う制御部(43)を設け、 該制御部(43)は、 装置内で該アラームが発生したことに応じて、該熱ロー
    ラ(21)の加熱をオフするとともに、該プレヒータ
    (20)の温度を通常時より高い温度とし、発生したア
    ラームがリセットされたことにより、該熱ローラ(2
    1)の加熱をオンするよう制御することを特徴とする画
    像記録装置。
  2. 【請求項2】前記制御部(43)は、前記ウォームアッ
    プ終了後、前記熱ローラ(21)が設定温度に達した時
    に、前記プレヒータ(20)の温度を通常温度に戻すこ
    とを特徴とする請求項1の画像記録装置
  3. 【請求項3】前記制御部(43)は、前記ウォームアッ
    プにより前記熱ローラ(21)が前記設定温度に達する
    前に、定着可とすることを特徴とする請求項1又は2の
    画像記録装置
  4. 【請求項4】前記トナー像を保持した媒体は、各色のト
    ナーを転写されたものであることを特徴とする請求項1
    又は2又は3の画像記録装置
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