JP3425040B2 - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JP3425040B2
JP3425040B2 JP19117296A JP19117296A JP3425040B2 JP 3425040 B2 JP3425040 B2 JP 3425040B2 JP 19117296 A JP19117296 A JP 19117296A JP 19117296 A JP19117296 A JP 19117296A JP 3425040 B2 JP3425040 B2 JP 3425040B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリン
タ、ファクシミリ等の画像形成装置に関し、さらに詳し
く言えば、熱定着装置を備える画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画
像形成装置において、トナー等により形成された未定着
画像を記録媒体(転写紙)上に定着させるための熱定着
装置は周知である。従来の熱定着装置を備えた画像形成
装置において、定着性(定着品質)は定着ローラ温度に
よって決まるが、ある程度の部分は環境温度、中でも転
写紙温度によって左右される。
【0003】そこで、環境温度あるいは転写紙温度に応
じて定着ローラの動作時制御温度を変える技術が、従来
より多数提案されている。また同様に、定着ローラの待
機時制御温度を環境温度あるいは転写紙温度に応じて変
更することも提案されている。例えば、実開平2−11
7563号公報には、環境温度検知手段の出力に応じて
維持温度を設定する維持温度設定手段と維持温度設定手
段により設定された温度に定着器の温度を保持させる定
着温度保持制御手段を備える熱定着装置が開示されてい
る。また、特開平4−32884号公報には、検出した
定着ローラ温度と周囲温度の情報を取り込み、周囲温度
を参照して定着ローラの予備加熱温度を設定・制御する
ようにした定着装置が開示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
画像形成装置においては、装置立ち上げ時(電源投入
時)、ジョブ実行中、またはジョブ終了時の環境温度で
待機温度(定着ローラの待機時制御温度)を決定してい
たので、待機中に環境温度の変動があっても待機時制御
温度は一定となっていた。そのため、待機中に環境温度
の変動があった場合、例えば、待機中に環境温度が低下
した場合、通常より高い制御温度が要求されるフルカラ
ーモードが選択されると、ジョブ開始後に高い動作温度
が必要とされ、定着ローラ温度を所定の制御温度(例え
ばモノカラー対応温度からフルカラー対応温度に補正さ
れた制御温度)に上昇させるのに時間がかかり、1、2
枚目の画像形成時に充分な定着性を確保できない場合が
あるという問題があった。
【0005】本発明は、従来の熱定着装置を備える画像
形成装置における上述の問題を解決し、待機中に環境温
度の変動があった場合でも定着装置の温度を速やかに所
望の設定温度(制御温度)にすることができ良好な定着
を行うことのできる画像形成装置を提供することを課題
とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】前記の課題は、本発明に
より、定着ローラと加圧ローラを有する定着手段を備
え、装置本体内の温度を検知する環境温度検知手段と、
該環境温度検知手段の検知結果に基づいて前記定着ロー
ラの制御温度を補正する制御手段を有する画像形成装置
において、装置動作に関連して計数を開始するタイマ手
段を有し、前記制御手段は、待機時には前記タイマ手段
による所定の時間間隔毎に前記検知結果を取得して、待
機中に環境温度が変動した場合に前記定着ローラ制御温
度を逐次補正するとともに、画像形成動作中には前記検
知結果が変わっても前記検知結果による前記定着ローラ
制御温度の補正を行わないことにより解決される。
【0007】また、前記の課題は、本発明により、定着
ローラと加圧ローラを有する定着手段を備え、装置本体
内の温度を検知する環境温度検知手段と、該環境温度検
知手段の検知結果に基づいて前記定着ローラの制御温度
を補正する制御手段を有する画像形成装置において、装
置動作とは無関連に計数するリアルタイムクロックを有
し、前記制御手段は、待機時には前記リアルタイムクロ
ックによる所定の時間間隔毎に前記検知結果を取得し
て、待機中に環境温度が変動した場合に前記定着ローラ
制御温度を逐次補正するとともに、画像形成動作中には
前記検知結果が変わっても前記検知結果による前記定着
ローラ制御温度の補正を行わないことにより解決され
る。
【0008】また、前記の課題は、本発明により、定着
ローラと加圧ローラを有する定着手段を備え、装置本体
内の温度を検知する環境温度検知手段と、該環境温度検
知手段の検知結果に基づいて前記定着ローラの制御温度
を補正する制御手段を有する画像形成装置において、装
置動作に関連して計数を開始するタイマ手段を有し、前
記制御手段は、待機時には前記タイマ手段による所定の
時間間隔毎に前記検知結果を取得して、待機中に環境温
度が変動した場合に前記定着ローラ制御温度を逐次補正
するとともに、画像形成動作終了後の所定時間の間は、
前記検知結果が変わっても前記検知結果による前記定着
ローラ制御温度の補正を行わないことにより解決され
る。
【0009】また、前記の課題は、本発明により、定着
ローラと加圧ローラを有する定着手段を備え、装置本体
内の温度を検知する環境温度検知手段と、該環境温度検
知手段の検知結果に基づいて前記定着ローラの制御温度
を補正する制御手段を有する画像形成装置において、装
置動作とは無関連に計数するリアルタイムクロックを有
し、前記制御手段は、待機時には前記リアルタイムクロ
ックによる所定の時間間隔毎に前記検知結果を取得し
て、待機中に環境温度が変動した場合に前記定着ローラ
制御温度を逐次補正するとともに、画像形成動作終了後
の所定時間の間は、前記検知結果が変わっても前記検知
結果による前記定着ローラ制御温度の補正を行わないこ
とにより解決される。
【0010】さらに、本発明は、前記の課題を解決する
ために、補正される待機時定着ローラ制御温度は、少な
くとも画像形成動作開始のためのスタートキー押下時よ
り記録媒体が前記定着ローラに到達するまでに環境温度
に応じて補正された動作時制御温度になり得る温度であ
ることを提案する。
【0011】さらに、本発明は、前記の課題を解決する
ために、動作時における前記定着ローラ制御温度として
二つ以上の制御温度が設定され、補正される待機時定着
ローラ制御温度が、環境温度に応じて補正された前記二
つ以上の制御温度の間の温度であることを提案する。さ
らに、本発明は、前記の課題を解決するために、像形成
動作開始時に取得した前記環境温度検知手段の検知結果
に基づいて画像形成動作中の前記定着ローラ制御温度を
補正することを提案する。
【0012】さらに、本発明は、前記の課題を解決する
ために、前記加圧ローラを加熱する手段と前記加圧ロー
ラの表面温度を検知する加圧ローラ表面温度検知手段を
有して加圧ローラ温度を所定の制御温度に制御するとと
もに、該加圧ローラ制御温度を前記環境温度検知手段の
検知結果に基づいて補正することを提案する。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図1は、本発明の一実施形態であ
るカラー複写機の基本構成を示す概略構成図である。こ
の図に示す複写機は、電子写真プロセスによるカラー画
像形成を行うプリンタ部1と、原稿画像を読み取って画
像データをプリンタ部1へ転送するためのスキャナ部2
と、プリンタ部1へ転写紙を供給するための給紙装置で
あるバンク3と、スキャナ部2へ原稿を給送するための
原稿給送装置であるDF4と、プリンタ部1から排出さ
れる転写紙を仕分けしたりする後処理装置であるソータ
5とからなっている。この複写機の全般的な説明は本発
明に関連する説明の後で行なうことにする。また、この
複写機の全体的構成は後述する本発明の各実施例に共通
するものである。
【0014】図2は、図1に示した複写機におけるプリ
ンタ部1の主要部分を示す構成図である。プリンタ部1
は、感光体ドラム10を中心に現像リボルバユニット2
0,中間転写ベルト30,書き込みユニット40,定着
ユニット52等からなっている。ここでは定着ユニット
52に絞って説明する。
【0015】図2において、定着ユニット52は定着ロ
ーラ53及び加圧ローラ54を有している。本実施例で
は、定着ローラ53及び加圧ローラ54の双方にヒータ
が内蔵されている(ヒータは図示せず)。本実施形態で
は、両ローラ間に通紙される転写の上面に未定着トナー
像があるので、上側の定着ローラのヒータ容量を下側の
加圧ローラヒータよりも大きくしている。ちなみに加圧
ローラにヒータを装備している理由は、主に両ローラを
当接させて回転させるときに定着ローラ側の熱を奪わな
いようにするためである。また、各ローラ53,54に
近接して上サーミスタ55及び下サーミスタ56が配設
され、各ローラの温度を検出している。そして、各サー
ミスタの検出温度に基づいて各ローラ53,54が所定
の温度になるようにヒータを制御している。ヒータ制御
モードとしては位相制御またはオン/オフ制御があり、
本実施形態では両者を切り替えることが可能となってい
る。さらに、装置内で定着ユニットの発熱の影響を受け
にくい適切な位置に、図示しない環境温度検出センサが
配設されている。
【0016】図3は、ヒータの制御回路の構成を示す回
路図である。ここでは定着ローラ及び加圧ローラの双方
に設けられたヒータのうち一方のヒータとその制御回路
のみ図示しているが、他方のヒータとその制御回路もこ
れと同様である。ヒータ57には電源60からトライア
ック58を介して電力が供給される。そのトライアック
58は、後述するCPUからのヒータ制御信号によりS
SR(ソリッドステートリレー)59がオンしたときに
出されるトリガパルスにより導通し、電源60からの電
力をヒータ57に供給する。位相制御モードの場合、C
PUはヒータ制御信号をPWM(パルス巾変調)出力し
ている。オン/オフ制御モードの場合はPWM出力とは
ならないが、CPUで出力を切り替えることができる。
【0017】定着制御温度の設定例として、動作時(定
着動作時)の設定温度が一つの場合と二つの場合があ
る。ただし、動作時の設定温度をいくつ設定するかは本
発明の趣旨に直接関わるものではなく、設定温度が一つ
の場合と二つの場合を夫々実施例として、ここでまとめ
て説明する。なお、設定温度とは常温(本実施形態では
環境温度:20℃とする)のときに設定される制御温度
のことを言う。動作時設定温度が一つの実施例の場合、
動作時設定温度:150℃である。一方、動作時設定温
度が二つの実施例の場合、フルカラーモードとモノカラ
ー(単色)モードで異なる動作時制御温度が設定され、
フルカラーモード時設定温度:160℃、モノカラーモ
ード時設定温度:140℃である。加圧ローラの設定温
度は何れの実施例の場合も150℃に設定されている。
また、両実施例において動作時の定着ローラ制御温度は
環境温度に応じて補正される。従って、環境温度が20
℃のときに設定される制御温度のことを設定温度と呼
び、環境温度の変動により補正された場合を制御温度と
呼ぶ。
【0018】ところで、従来の画像形成装置では、立ち
上げ時、ジョブ実行中、又はジョブ終了時の環境温度に
基づいて待機時制御温度が設定されていたので、待機時
制御温度は一定となっていた。そのため、待機中に環境
変動(温度変化)があった場合、ジョブ開始後定着ロー
ラ温度を各モードにおける制御温度に移行させるのが困
難なときがある。例えば、待機中に環境温度が低下した
場合には、転写紙が定着装置へ到達するまでに定着ロー
ラ温度が所定の制御温度まで上昇せず、1枚目や2枚目
に定着不良が発生することがある。そこで、本発明にお
いては、環境温度に応じて待機時制御温度を逐次補正す
ることにより、ジョブ開始後すみやかに定着ローラ温度
が所望の制御温度になるようにして、1枚目から良好な
定着性の画像を得られるようにしている。以下、本実施
形態における、待機時制御温度の逐次補正の処理につい
て、図を参照して説明する。
【0019】図4において、コピーが開始されているか
を判断し(S1)、コピー動作が開始されていなければ
(待機時であれば)、待機時制御温度の補正タイミング
となったか否かを判断する(S2)。制御温度の補正タ
イミングは後述する補正処理管理タイマあるいはリアル
タイムクロックにより決定される。補正タイミングでな
ければこの処理は終了する。補正タイミングになったと
きは、待機時制御温度の固定を示す補正固定フラグ:f
g static が立っているか否かを判断し(S3)、この
フラグが立っていなければ、図示しない温度センサから
の入力である環境温度:Tatm を取り込み(S4)、そ
の環境温度:Tatm に基づいて目標温度:Tを設定する
(S5)。次いで、サーミスタ55(図3参照)により
定着ローラ温度:Troll を取り込む(S6)。そし
て、取得した定着ローラ温度:Trollと設定された目標
温度:Tとを比較し(S7)、定着ローラ温度が目標温
度以上であれば定着ヒータをオフし(S8)、定着ロー
ラ温度が目標温度より低ければ定着ヒータをオンさせる
(S9)。また、S3で補正固定フラグが立っている場
合はS6に進み、その時点で設定されている目標温度を
保持してS6以下の処理を行う。
【0020】一方、S1でコピー動作が開始されていれ
ば、待機時制御温度の固定を示す補正固定フラグ:fg
static を立て(S10)、S6以下の処理を行う。こ
のように、補正処理管理タイマあるいはリアルタイムク
ロックにより所定の時間間隔で(例えば10秒毎に)取
得した環境温度に応じて待機時制御温度を逐次補正する
ことにより、待機中に環境温度が変動した場合でも、ジ
ョブ開始後すみやかに定着ローラ温度を所望の制御温度
にすることができ、1枚目のコピーから良好な定着性の
画像を得ることができる。
【0021】図5は、上述の補正処理管理タイマを用い
た補正タイミング決定処理を示すフローチャートであ
る。このサブルーチンがコールされるとまず補正処理管
理タイマ:t correctをリセットしてスタートさせる
(S1)。すなわち、補正処理管理タイマは装置動作に
関連してカウントが開始されるタイマである。そして、
装置の動作状態を判断し(S2)、コピー動作中でない
(待機状態)場合は、異常の有無を判断し(S3)、異
常がなければ補正処理管理タイマのカウント時間が所定
時間:Time1より長いか否かを判断する(S4)。
このタイマのカウント時間が所定時間より大きければ補
正固定フラグ:fg static が立っているか否かを判断
し(S5)、フラグが立っている場合はフラグをオフし
(S6)、補正処理管イマを停止させる(S7)。S4
で補正処理管理タイマが所定時間になっていない場合お
よびS5でフラグが立っていない場合はリターンする。
また、S3で異常ありの場合は補正処理管理タイマを見
ずにS5に進む。
【0022】一方、S2でコピー動作中の場合はジョブ
が終了したか否かを判断し(S8)、終了していなけれ
ばS5に進み、ジョブが終了していればリターンする。
なお、補正タイミングの決定は、カレンダIC等を搭載
して、装置動作とは無関係にリアルタイムクロックで決
定してもよい。
【0023】図6は、本実施形態における環境温度に応
じた定着ローラの制御温度直線を示すグラフであり、
(a)は動作時設定温度が一つの実施例の場合を、
(b)は動作時設定温度が二つの実施例の場合を夫々示
すものである。前述したように、本実施形態においては
動作時制御温度が環境温度に応じて補正され、夫々グラ
フに示すように、動作時設定温度が一つの場合で最大補
正量ΔT(20deg)、動作時設定温度が二つの場合
でフルカラーモードの最大補正量ΔTful(16deg),
モノカラーモードの最大補正量ΔTmono(12deg)の
補正を行うようになっている。
【0024】図6(a)に示すように、動作時設定温度
が一つの実施例の場合には、環境温度が20℃のとき動
作時設定温度は150℃に設定される。そして、動作時
制御温度直線:Taとして示されるように環境温度10
℃から30℃の間で右肩下がりに補正されている。この
とき、待機時の制御温度は、待機時制御温度直線:Twa
itで示されるように補正され、従って、どのような環境
温度においても、待機時制御温度と動作時制御温度の差
が少なく、待機時制御温度から動作時制御温度への移行
時間が長くならず、待機中に環境温度が変動した場合で
もジョブ開始後に定着ローラ温度を速やかに動作時制御
温度とすることができる。なお、従来の待機中の制御温
度が一定の場合には、環境温度20℃を中心に温度が下
降又は上昇した場合、動作時制御温度との差が広がり、
ジョブ開始後定着ローラ温度を動作時制御温度に移行さ
せるまでの所用時間が大きくなってしまう。
【0025】図6(b)に示すように、動作時設定温度
が二つの実施例の場合には、環境温度が20℃のとき、
フルカラーモード動作時設定温度が160℃に、モノカ
ラーモード動作時設定温度が140℃に設定される。そ
して、動作時制御温度直線:Tfull又はTmonoとして
示されるように環境温度10℃から30℃の間で右肩下
がりに補正されている。このとき、待機時の制御温度
は、待機時制御温度直線:Twaitで示されるように補正
され、従って、どのような環境温度においても、待機時
制御温度と動作時制御温度の差が大きく広がることがな
く、待機時制御温度から動作時制御温度への移行時間が
長くならず、待機中に環境温度が変動した場合でもジョ
ブ開始後に定着ローラ温度を速やかに動作時制御温度と
することができる。なお、従来の待機中の制御温度が一
定の場合、設定の仕方によっては、例えば待機時制御温
度を150℃一定にした場合、待機中に温度が上昇した
ときのフルカラーモード及び温度が下降したときのモノ
カラーモードでは待機時制御温度と動作時制御温度の差
がかえって少なくなるが、逆に待機中に温度が下降した
ときのフルカラーモード及び温度が上昇したときのモノ
カラーモードでは待機時制御温度と動作時制御温度の差
が極端に広がり、定着不良の発生は免れない。どのカラ
ーモードが選択されるか分からない待機時においては、
どのカラーモードが選択された場合でも定着不良を起こ
すことのない動作時制御温度へ速やかに定着ローラ温度
の移行を可能とすることが肝要である。なお、上記説明
で示した温度の数値は全て一例であり、本実施形態で示
した数値に限定されるものではない。
【0026】ところで、待機時の定着ローラ制御温度を
動作時制御温度に対して余り低い温度に設定した場合に
は、ジョブ開始後に高い動作温度(制御温度)が必要と
なったときに定着ローラをその温度へ上昇させるのが困
難となる場合がある。これは、待機時設定温度(ある環
境温度、本実施形態では20℃、を基準として設定され
た制御温度)を有する装置の場合でも同様である。
【0027】そこで、定着ローラの動作時設定温度が一
つの実施例の場合、環境温度に応じて補正される待機時
制御温度は、少なくともスタートキーが押されて画像形
成動作が開始されてから転写紙が定着ローラに到達する
までの間に動作時制御温度(環境温度に応じて補正され
た動作時制御温度)に到達することのできる温度とされ
ている。
【0028】この実施例において、例えばジョブ開始後
転写紙が定着ローラへ到達するまでの間に定着ローラ温
度を5℃上げることが可能であるとする。その場合、定
着ローラの待機時制御温度は、(動作時制御温度)≧
(待機時制御温度)≧{(動作時制御温度)−5℃}と
いう関係になるように逐次補正される。また、待機時設
定温度が設定される場合には、その待機時設定温度は、
(動作時制御温度)≧(待機時設定温度)≧{(動作時
設定温度)−5℃}という関係になるようにしか設定で
きないようになっている。
【0029】これを図6(a)を参照して説明すると、
直線Taで示される動作時制御温度以下であってそれと
の温度差が5℃(deg)以内となるように待機時制御温
度を補正することである。ここに示された例は、待機時
制御温度が(動作時設定温度)−5℃となるように補正
されたものである。また、環境温度20℃を基準として
待機時設定温度を設定する場合には、150℃≧(待機
時設定温度)≧(150℃−5℃)すなわち150℃か
ら145℃の間に待機時設定温度を設けることになる。
従って、この実施例では、待機時設定温度を設けるか否
かに関わらず、動作時制御温度直線Taと待機時制御温
度直線Twaitの間で待機時制御温度が維持され、環境温
度に応じて補正された動作時制御温度に対して、ジョブ
開始後に転写紙が定着ローラへ到達するまでの間に定着
ローラ温度を確実に動作制御温度にすることができ、ジ
ョブ開始後に高い温度又は低い温度が必要な場合であっ
ても1枚目から良好な定着性のコピーを得ることができ
る。
【0030】また、定着ローラの動作時設定温度が二つ
の実施例の場合、環境温度に応じて待機時制御温度を補
正する際に、低い方の動作時制御温度の所定範囲内とな
るように待機時制御温度を補正しても、ジョブ開始後に
高い方の制御温度が必要とされた場合には対応できない
ことがある。例えば、環境温度に応じて補正されるモノ
カラー制御温度をカバーできるように待機時制御温度を
補正しても、フルカラーモードが選択された場合には、
そのときの待機時制御温度からフルカラー制御温度へ上
昇することができない場合がある。そこで、待機状態か
ら何れのモードでジョブが開始された場合でも環境温度
に応じて補正されている動作時制御温度に速やかに定着
ローラ温度を移行できるように、環境温度に応じて逐次
補正される待機時制御温度を、環境温度に応じて補正さ
れる二つの動作時制御温度の間の温度とされている。
【0031】この実施例においては、定着ローラの制御
温度はフルカラー時制御温度とモノカラー時制御温度の
二つが設定されている。この場合、待機時制御温度は、
(フルカラー時制御温度)≧(待機時制御温度)≧(モ
ノカラー時制御温度)、という関係になるように環境温
度に応じて逐次補正される。また、上記二つの制御温度
について環境温度20℃を基準として動作時設定温度が
設けられているが、待機時設定温度も設ける場合、その
待機時設定温度は、(フルカラー時設定温度)≧(待機
時設定温度)≧(モノカラー時設定温度)、という関係
になるようにしか設定できないようにする。
【0032】これを図6(b)を参照して説明すると、
待機時制御温度直線:Twaitが、フルカラー制御温度直
線:Tfullとモノカラー制御温度直線:Tmonoの間に
なるように待機時制御温度を補正することである。ま
た、環境温度20℃を基準として待機時設定温度を設定
する場合には、150℃≧(待機時設定温度)≧140
℃、すなわち150℃から140℃の間に待機時設定温
度を設定することになる。従って、この実施例では、待
機時設定温度を設けるか否かに関わらず、フルカラー制
御温度直線:Tfull とモノカラー制御温度直線:Tmo
no の間で待機時制御温度が維持され、待機状態から何
れのモードが選択された場合でも、環境温度に応じて補
正された動作時制御温度に対して、ジョブ開始後に速や
かに定着ローラ温度を動作制御温度またはそれに近い温
度にすることができ、1枚目から良好な定着性のコピー
を得ることができる。
【0033】次に、本発明の他の実施形態について説明
する。
【0034】環境温度を検知するための環境温度検知セ
ンサは、図1のプリンタ部1内に配設されて装置本体内
の温度を検出している。しかしながら、ジョブ(画像形
成動作)開始後は、機内の温度が上昇してしまい正確な
環境温度を検知できないことがある。そこで、本実施形
態においては、定着ローラの動作時制御温度を補正する
のに、ジョブ開始後は環境温度検知センサのデータを使
わないようになっている。
【0035】具体的には、ジョブ開始時に取得した環境
温度センサのデータに基づいて、ジョブ開始後の動作時
制御温度を補正して定着ローラ温度を制御する。そし
て、ジョブ中に環境温度センサの出力が変わってもその
出力(データ)による補正を行わないようにしている。
【0036】このため、ジョブ開始後の機内温度上昇の
影響を排して、正確な環境温度のデータで定着ローラ動
作時制御温度の補正を行い、良好な定着性のコピー画像
を得ることができる。なお、待機時の制御温度の補正に
ついては前記実施形態と同様である。
【0037】ところで、ジョブが終了してもしばらくの
間は機内温度が高くなっており、この状態で環境温度を
検出しても正確なデータを得られないことがある。そこ
で、待機時の定着ローラ制御温度を補正するためのデー
タとして、ジョブ終了後の所定時間の間は環境温度検知
センサのデータを使わないようにすることを本発明のさ
らに他の実施形態として提案する。
【0038】具体的には、ジョブ終了後一定時間(例え
ば10分)の間は、前回のジョブ開始時に取得した環境
温度センサのデータに基づいて、待機時の制御温度を補
正して定着ローラ温度を制御する。その一定時間中に環
境温度センサの出力が変わってもその出力(データ)に
よる補正を行わないようにしている。また、その一定時
間中に次のジョブ開始命令があっても、前回のジョブ開
始時に取得した環境温度センサのデータにより補正され
た動作時制御温度で定着ヒータを制御し、ジョブ中に検
知したデータによる補正は行わない。
【0039】このため、ジョブ終了後所定時間内の機内
温度上昇の影響を排して、正確な環境温度のデータで定
着ローラの待機時制御温度を補正し、ジョブ開始時には
良好な定着性のコピー画像を得ることができる。
【0040】次に、本発明のさらに他の実施例について
説明する。一般に、カラー画像形成装置においては、定
着ローラの温度低下を少しでも減らすために加圧ローラ
にも加熱手段(ヒータ)が設けられている。また、その
加圧ローラ温度をきめ細かく制御するために加圧ローラ
の表面温度を検出する手段(センサ)が設けられてい
る。そこで、本実施形態においては、加圧ローラについ
ても、定着ローラと同様に環境温度に応じて動作時また
は待機時、あるいはその両方の制御温度を補正すること
により、さらにきめ細かい加圧ローラの温度制御ができ
良好なコピー画像を得られるようになっている。具体的
な制御温度の補正は定着ローラの場合と同様に行うの
で、説明を省略する。
【0041】以下の説明は、図1に示した複写機の全体
的な構成と動作についての説明である。図7は、図1に
示した複写機の制御系統を示すブロック図である。この
複写機の制御系統はプリンタ制御部100を中心に、ス
キャナ制御部200,バンク制御部300,DF制御部
400,ソータ制御部500,システム制御部800及
び操作部制御900からなっている。
【0042】プリンタ制御部100は、電子写真プロセ
ス・シーケンス及び記録用紙搬送処理を制御する制御部
である。この制御部は、バンク制御部300及びソータ
制御部500と光ファイバ・シリアル通信によって接続
されており、コマンドにより作像タイミングに応じた制
御を行っている。
【0043】スキャナ制御部200は、原稿画像データ
の読み取り制御や画像処理制御を行う。この制御部は、
DF制御部400と光ファイバ・シリアル通信によって
接続されており、コマンドにより原稿供給シーケンスを
制御している。また、プリンタ制御部100とスキャナ
制御部200とは、画像重ね時の位置合わせ及び記録用
紙と画像の位置合わせに厳しい精度を要求されることか
ら、直接に、シーケンス制御が可能なように光ファイバ
・シリアル通信によって接続されるとともに、画像デー
タをスキャナ制御部200からプリンタ制御部100に
直接転送するためのデータバスも装備している。
【0044】システム制御部800は、複写機のシステ
ム全体を制御するものであり、操作部制御900からの
入力によりプリンタ制御部100とスキャナ制御部20
0に作像条件を送ったり、装置全体の状態を管理制御
し、表示や指令をつかさどる。各制御部とは光ファイバ
・シリアル通信によって接続されている。
【0045】図8は、上記プリンタ制御部100の構成
を示すブロック図である。この図において、CPU10
1はプログラム内容の演算及び実行を行い。その制御プ
ログラムはROM102に格納されている。RAM10
3は、CPU101の作動に伴いデータを格納及び待避
させる。CPU101とROM102,RAM103
は、夫々データバス及びアドレスバスによって接続され
ている。
【0046】シリアル通信コントローラ104は、図に
示す各制御部とのコマンド送受信を行うものであり、C
PU101とはデータバス及びアドレスバスによって接
続されている。
【0047】符号105は、画像データの露光制御を行
う書き込み制御ICであり、CPU101とはデータバ
ス及びアドレスバスによって接続されている。この制御
IC105は、露光用のLD(レーザダイオード)制御
ユニット106及び書き込みユニット内のポリゴンモー
タ115と接続されてそれらを制御している。
【0048】I/Oコントローラ107は、後述するク
ラッチやソレノイド等への出力や各センサ等からの入力
を制御する。定着制御160は、定着サーミスタからの
A/D入力値を元に定着ヒータ制御用のPWM(パルス
巾変調)出力を行う。
【0049】パワーパック制御170は、パワーパック
からフィードバックされるA/D入力を元にパワーパッ
ク出力をPWMによって制御している。なお、パワーパ
ックユニットの出力としては、帯電チャージャ,帯電グ
リッド,現像DCバイアス,現像ACバイアス,ベルト
転写チャージャ,転写チャージャの出力を具備してい
る。
【0050】符号180は、感光体の表面電位を測定す
る電位計回路であり、その出力はCPU101のA/D
入力に接続されている。符号181は、感光体上のトナ
ー付着量を測定するためのPセンサ回路であり、Pセン
サのフォトトランジスタ出力がCPU101のA/D入
力に、又、CPUからのPWM出力がPセンサのLED
の駆動回路に接続されている。
【0051】符号110は紙搬送系を駆動するためのメ
インモータであり、符号111は感光体及び中間転写ベ
ルトを駆動するためのドラムモータである。そして、符
号112は現像スリーブを駆動するための現像モータで
あり、それぞれ、オン信号及び速度を半分に落とすため
の半速信号がCPUから出力され、また、速度が目的速
度に達したことを判断するためのロック検出信号がCP
Uに入力される。
【0052】符号113は各色現像器を具備するリボル
バユニットを回転させるためのリボルバモータであり、
4相出力がCPUから出力され、指定色の現像器を現像
位置に停止させる。
【0053】符号114はトナーカートリッジから現像
器内にトナーを補給するための補給モータであり、トナ
ー付着量に応じてオン時間が制御される。符号150
は、色重ね時の位置合わせの基準となる中間転写マーク
センサであり、このセンサからの信号はタイミング的に
厳しい精度を要求されるのでCPU101の割り込み入
力に接続されている。
【0054】符号151は、リボルバユニットの停止位
置基準となるリボルバホームポジション(HP)センサ
であり、信号はリボルバ回転中に出力パルスを切り替え
るというタイミング的に厳しい精度を要求されるのでC
PU101の割り込み入力に接続されている。
【0055】図9は、図8に示されたI/Oコントロー
ラ107の接続ブロック図である。この図に示すよう
に、コントローラからの出力を受けるものとして、レジ
ストクラッチ(CL)130,手差しクラッチ131,
手差しピックアップソレノイド(Sol)132,除電
ランプ(QL)133,中間転写ベルトクリーニング接
離用ソレノイド134,潤滑剤塗布ソレノイド135が
ある。
【0056】また、コントローラに信号を入力させるも
のとして、レジストセンサ140,手差しぺーパエンド
センサ141,黒カートリッジセンサ142,カラーカ
ートリッジセンサ143,ドアスイッチ入力144,排
紙センサ145がある。
【0057】次に、図2に示すプリンタ部主要構成部分
について説明する。前述したように、プリンタ部1は、
感光体ドラム10を中心に現像リボルバユニット20,
中間転写ベルト30,書き込みユニット40,定着ユニ
ット52等からなっている。感光体10の周りには、除
電ランプ11、帯電スコロトロンチャージャ(以下、帯
電CHという)12、電位計13、Pセンサ14、転写
前除電ランプ(以下、PTLという)15、ベルト転写
チャージャ16、ドラムクリーニング17が配設されて
いる。
【0058】現像リボルバユニット20の現像位置は、
感光体10上の電位計13とPセンサ14の間に位置し
ており、ユニットの中にはブラック,シアン,マゼン
タ,イエロー(以下、K,C,M,Yと略記する)の4
色の現像器21,22,23,24が備えられている。
そして、前述のCPU101からの4相出力によりリボ
ルバモータ113を回転させて、指定色の現像器を現像
位置に停止させるようになっている。
【0059】書き込みユニット40には、レーザーダイ
オード、前述のポリゴンモータ115によって回転され
るポリゴンミラー等が配設され、感光体10上に帯電C
H12と電位計13の間で露光するように設置されてい
る。
【0060】中間転写ベルト30の周りには、ベルト転
写チャージャ16から回転方向(図中時計回り)に、色
重ね時の位置合わせの基準となるベルト内側につけられ
たマーク(図示せず)を読み取るベルトマークセンサ1
50、ベルト30上に潤滑剤を塗布するための潤滑剤塗
布ユニット32、ベルト30上に転写されたトナー像を
記録用紙に転写するための紙転写チャージャ33、ベル
ト30上の未転写トナー及び残トナーをクリーニングす
るためのベルトクリーニングユニット34が配設されて
いる。なお、中間転写ベルト30の周長は、最大画像サ
イズにPセンサパターン領域(画像後端との間隔及びパ
ターン余裕長を含む)を加えた長さよりも長い構成とな
っている。
【0061】また、感光体10と中間転写ベルト30は
前述のドラムモータ111によって駆動される。そし
て、ベルトクリーニングユニット34は、前述の中間転
写ベルトクリーニング用ソレノイド134によって中間
転写ベルト30と接離可能になっている。また、ベルト
30への潤滑剤の塗布も潤滑剤塗布ソレノイド135に
よって塗布の可否ができるようになっている。
【0062】さらに、紙転写チャージャ33の用紙搬送
経路上流にレジストローラ50が配設され、下流側には
搬送ベルト51及び定着ユニット52が設けられてい
る。レジストローラ50,搬送ベルト51及び定着ロー
ラ53は前述のメインモータ110によって駆動され、
レジストローラ50はレジストクラッチ130によって
オン/オフされる。
【0063】画像形成時のプリンタ部における主要シー
ケンスの例を以下に示す。停止状態において、現像リボ
ルバユニット20は現像色Kの位置で停止しているもの
とする。
【0064】単色モードの場合、システム制御部800
よりスタート命令が来ると、除電ランプ11とドラムモ
ータ111をオンさせる。感光体10上の除電ランプ点
灯開始位置が帯電位置に到達したときに帯電CH12を
オンさせる。さらに、その帯電CH12をオンさせた位
置が現像位置に到達すると現像バイアス(AC+DC)
及び現像モータ112をオンさせる。また、その感光体
10上の現像バイアス・オン位置がベルト転写位置に到
達したときにベルト転写チャージャ16をオンさせる。
ここまでが前回転となる。ただし、停止時の現像器色と
指定色が異なる場合には、現像バイアス・オン後にリボ
ルバユニット20を指定色の現像器が現像位置になるま
で回転させる。この場合にはここまでが前回転となる。
【0065】感光体10上の露光位置が帯電された状態
になっていれば、感光体10上に潜像を形成することが
可能となる。そのタイミング以降に、画像データを送る
ようにプリンタ制御部100からスキャナ制御部200
に対して露光ランプオン及びスキャナスタートの指令を
光ファイバ通信により送信する。
【0066】スキャン動作が行われると、スキャナ制御
部200から書き込み制御IC105に画像データが転
送され、書き込み制御IC105で露光データに変換さ
れて感光体10上に静電潜像を形成すべく露光を行う。
感光体10上に形成された静電潜像は現像器によって現
像され、転写チャージャによって中間転写ベルト30に
転写される。そして、ベルト30上に転写されたトナー
像が紙転写位置に到達する直前に紙転写チャージャ33
をオンして記録用紙(転写紙)に画像を転写する。な
お、紙転写のタイミングに間に合うように転写紙は給紙
されており、レジストローラ50に転写紙先端を突き当
てて待機状態となった後、紙転写位置で画像先端と転写
紙先端とが合致するタイミングでレジストクラッチ13
0がオンされる。
【0067】画像を転写された転写紙は、搬送ベルト5
1により定着ユニット52まで搬送され、定着ローラ5
3・加圧ローラ54間を通過する際に熱定着されて排紙
トレイ(図示せず)に排出される。
【0068】また、紙転写が終了し、次の作像がない度
判断された場合は終了シーケンスに移行する。その終了
シーケンスでは、まずベルト転写チャージャ16をオフ
し、感光体10上のベルト転写チャージャ16のオフし
た位置が帯電CH12の位置に到達したときに帯電CH
12をオフし、さらにその位置が現像位置に到達したと
きに現像バイアス及び現像モータ112をオフする。こ
の時点から、マークセンサ150の基準マーク検出待機
状態となり、マーク検出後、基準マークを所定の位置に
停止させるまでドラムモータ111をオンさせ、ドラム
モータ111のオフと同時に除電ランプ11をオフす
る。
【0069】次に、色重ね時の例として、A4サイズ
(用紙搬送方向に短い場合)のフルカラーの基本シーケ
ンスを説明する。単色時と同様の前回転を行うととも
に、同時に中間転写ベルト30の回転によりマークセン
サ150が基準マークを検出すると、マークセンサ15
0がCPU101の割り込み端子に接続されているの
で、プログラム上では割り込み処理が実行される。その
処理の中で、1色目(K)の現像器21が現像位置に来
るようにリボルバ20を回転させる。そして、1色目の
ベルト転写が終了すると、それまで中間転写ベルト30
に当接させていたベルトクリーニングユニット34を離
間させてベルト上の画像を消さないようにする。
【0070】その後、再度マークセンサ150からの割
り込みが入った際に、2色目(C)のスキャン開始コマ
ンドを送信する。1色目同様にベルト転写を行い、中間
転写ベルト30上に未転写の画像を重畳させる。ベルト
転写が終了すると、3色目(M)の現像器23が現像位
置に移動するようリボルバ20を回転させる。3色目
(M)、4色目(Y)も同様に現像して中間転写ベルト
30上に重畳させる。
【0071】ベルト転写されたフルカラー画像を転写紙
に転写すべく、画像が転写位置に到達する直前に紙転写
チャージャ33をオンして転写紙にフルカラー画像を転
写する。紙の搬送に関しては単色モードと同じである。
【0072】4色目(Y)のベルト転写が終了すると、
1色目(K)の現像器21が現像位置に来るようにリボ
ルバ20を回転させてリピートに備える。また、同時に
ベルトクリーニングユニット34を離間状態から当接状
態にして紙転写後のベルト30上の転写残トナーをクリ
ーニングして次の作像に備える。終了シーケンスについ
ては単色の場合と同じである。
【0073】単色時のシーケンスのタイミングチャート
を図10に、また、フルカラー時のシーケンスのタイミ
ングチャートを図11及び図12にそれぞれ示す。な
お、図11はA4サイズ(用紙搬送方向に短い場合)の
ときを、図12はA3サイズ(用紙搬送方向に短い場
合)のときを示すものである。図11(A4サイズ)で
は、1色の作像周期は中間転写ベルト30の1周である
が、図12(A3サイズ)では、1色の作像周期は2周
になっている。この複写機の場合、A3サイズにおい
て、ベルト転写が終了したときには次の基準マーク検出
タイミングが既に来ており、中間転写ベルト30の1周
では次の現像色に切り替えるタイミングがないためであ
る。従って、マークセンサ150の基準マーク検出を1
色につき1回飛ばしている。また、ベルトクリーニング
ユニット34の当接と紙転写のタイミング関係がA4と
A3とで異なっているが、A4の場合は、ベルト転写チ
ャージャ16の位置から紙転写チャージャ33の位置ま
でに画像が全部収まるので、紙転写より前のタイミング
でベルトクリーニングユニット34を当接させており、
A3では、その間隔内に画像が全部収まらないため及び
紙転写中にベルトクリーニングユニット34の当接の振
動による転写不良を避けるために紙転写後にベルトクリ
ーニングユニット34を当接させている。なお、タイミ
ングチャートにおけるFGATEとは画像データのゲー
ト信号であり、これがオンの間、画像データは感光体に
書き込まれる。
【0074】また、ここでは、複写機の構成に基づいた
コピーシーケンスについて説明しているが、この複写機
を例えばプリンタとして使用する場合、外部から受け取
った画像データにより画像形成する際に、作像に関して
は、スキャナ2に対してスキャンスタート命令を出さな
いこと以外は同様であり、色重ねについてもマークセン
サ150の基準マーク検出をトリガにして画像データを
出力することにより、所望のプリンと出力を得ることが
可能である。
【0075】
【発明の効果】以上説明したように、補正処理管理タイ
マあるいはリアルタイムクロック等により所定の時間間
隔で取得した環境温度に応じて定着ローラの待機時制御
温度を逐次補正することにより、待機中に環境温度が変
動した場合でも、ジョブ開始後すみやかに定着ローラ温
度を所望の制御温度にすることができ、1枚目のコピー
から良好な定着性の画像を得ることができる。
【0076】また、その待機時に補正される制御温度
を、少なくともスタートキーが押されて画像形成動作が
開始されてから転写紙が定着ローラに到達するまでの間
に動作時制御温度(環境温度に応じて補正された動作時
制御温度)に到達することのできる温度とすることによ
り、画像形成動作が開始された場合に定着ローラ温度を
確実に制御温度へと移行させることができる。
【0077】さらに、動作時制御温度を2つ以上設定す
る場合、待機時に補正される制御温度を、2つ以上の動
作時制御温度の間の温度とすることにより、画像形成動
作が開始された場合に定着ローラ温度を制御温度又は近
傍の温度にへと移行させることができ、1枚目のコピー
から良好な定着性の画像を得ることができる。
【0078】さらにまた、画像形成動作中、又は動作終
了後の所定時間の間でも、機内温度の上昇による影響を
排して正確な補正を行うことができる。さらにまた、加
圧ローラに対しても待機時制御温度の補正を行うことに
より、よりきめ細かい温度制御が可能となり、良好な定
着性の画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態である複写機の基本構成を
示す概略構成図である。
【図2】その複写機におけるプリンタ部の主要部分を示
す構成図である。
【図3】その複写機における定着ヒータの制御回路の構
成を示す回路図である。
【図4】その複写機における、環境温度に応じた待機時
定着制御温度の逐次補正処理を示すフローチャートであ
る。
【図5】その複写機における、補正処理管理タイマを用
いた補正タイミング決定処理を示すフローチャートであ
る。
【図6】その複写機における、定着ローラの制御温度直
線を示すグラフであり、(a)は動作時設定温度が一つ
の場合を、(b)は動作時設定温度が二つの場合を夫々
示す。
【図7】図1に示した複写機の制御系統を示すブロック
図である。
【図8】図7に示されたプリンタ制御部の構成を示すブ
ロック図である。
【図9】図8に示されたI/Oコントローラの接続ブロ
ック図である。
【図10】図1に示した複写機における、単色時の画像
形成シーケンスのタイミングチャートである。
【図11】図1に示した複写機における、フルカラー時
(A4サイズ)の画像形成シーケンスのタイミングチャ
ートである。
【図12】図1に示した複写機における、フルカラー時
(A3サイズ)の画像形成シーケンスのタイミングチャ
ートである。
【符号の説明】
1 プリンタ部 2 スキャナ 10 感光体 20 現像リボルバユニット 30 中間転写ベルト 40 書き込みユニット 52 定着ユニット 53 定着ローラ 54 加圧ローラ 57 ヒータ 58 トライアック 59 ソリッド・ステート・リレー 60 電源 100 プリンタ制御部 200 スキャナ制御部 800 システム制御部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平8−6430(JP,A) 特開 平7−77890(JP,A) 特開 平7−281550(JP,A) 特開 平4−287080(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03G 13/20 G03G 15/20

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 定着ローラと加圧ローラを有する定着手
    段を備え、装置本体内の温度を検知する環境温度検知手
    段と、該環境温度検知手段の検知結果に基づいて前記定
    着ローラの制御温度を補正する制御手段を有する画像形
    成装置において、 装置動作に関連して計数を開始するタイマ手段を有し、 前記制御手段は、待機時には前記タイマ手段による所定
    の時間間隔毎に前記検知結果を取得して、待機中に環境
    温度が変動した場合に前記定着ローラ制御温度を逐次補
    正するとともに、 画像形成動作中には前記検知結果が変わっても前記検知
    結果による前記定着ローラ制御温度の補正を行わないこ
    とを特徴とする画像形成装置。
  2. 【請求項2】 定着ローラと加圧ローラを有する定着手
    段を備え、装置本体内の温度を検知する環境温度検知手
    段と、該環境温度検知手段の検知結果に基づいて前記定
    着ローラの制御温度を補正する制御手段を有する画像形
    成装置において、 装置動作とは無関連に計数するリアルタイムクロックを
    有し、 前記制御手段は、待機時には前記リアルタイムクロック
    による所定の時間間隔毎に前記検知結果を取得して、待
    機中に環境温度が変動した場合に前記定着ローラ制御温
    度を逐次補正するとともに、 画像形成動作中には前記検知結果が変わっても前記検知
    結果による前記定着ローラ制御温度の補正を行わないこ
    とを特徴とする画像形成装置。
  3. 【請求項3】 定着ローラと加圧ローラを有する定着手
    段を備え、装置本体内の温度を検知する環境温度検知手
    段と、該環境温度検知手段の検知結果に基づいて前記定
    着ローラの制御温度を補正する制御手段を有する画像形
    成装置において、 装置動作に関連して計数を開始するタイマ手段を有し、 前記制御手段は、待機時には前記タイマ手段による所定
    の時間間隔毎に前記検知結果を取得して、待機中に環境
    温度が変動した場合に前記定着ローラ制御温度を逐次補
    正するとともに、 画像形成動作終了後の所定時間の間は、前記検知結果が
    変わっても前記検知結果による前記定着ローラ制御温度
    の補正を行わないことを特徴とする画像形成装置。
  4. 【請求項4】 定着ローラと加圧ローラを有する定着手
    段を備え、装置本体内の温度を検知する環境温度検知手
    段と、該環境温度検知手段の検知結果に基づいて前記定
    着ローラの制御温度を補正する制御手段を有する画像形
    成装置において、 装置動作とは無関連に計数するリアルタイムクロックを
    有し、 前記制御手段は、待機時には前記リアルタイムクロック
    による所定の時間間隔毎に前記検知結果を取得して、待
    機中に環境温度が変動した場合に前記定着ローラ制御温
    度を逐次補正するとともに、 画像形成動作終了後の所定時間の間は、前記検知結果が
    変わっても前記検知結果による前記定着ローラ制御温度
    の補正を行わないことを特徴とする画像形成装置。
  5. 【請求項5】 補正される待機時定着ローラ制御温度
    は、少なくとも画像形成動作開始のためのスタートキー
    押下時より記録媒体が前記定着ローラに到達するまでに
    環境温度に応じて補正された動作時制御温度になり得る
    温度であることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか
    1項に記載の画像形成装置。
  6. 【請求項6】 動作時における前記定着ローラ制御温度
    として二つ以上の制御温度が設定され、補正される待機
    時定着ローラ制御温度が、環境温度に応じて補正された
    前記二つ以上の制御温度の間の温度であることを特徴と
    する、請求項1〜4のいずれか1項に記載の画像形成装
    置。
  7. 【請求項7】 画像形成動作開始時に取得した前記環境
    温度検知手段の検知結果に基づいて画像形成動作中の前
    記定着ローラ制御温度を補正することを特徴とする、請
    求項1〜4のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  8. 【請求項8】 前記加圧ローラを加熱する手段と前記加
    圧ローラの表面温度を検知する加圧ローラ表面温度検知
    手段を有して加圧ローラ温度を所定の制御温度に制御す
    るとともに、該加圧ローラ制御温度を前記環境温度検知
    手段の検知結果に基づいて補正することを特徴とする、
    請求項1〜4のいずれか1項に記載の画像形成装置。
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