JPH10274904A - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JPH10274904A
JPH10274904A JP9518197A JP9518197A JPH10274904A JP H10274904 A JPH10274904 A JP H10274904A JP 9518197 A JP9518197 A JP 9518197A JP 9518197 A JP9518197 A JP 9518197A JP H10274904 A JPH10274904 A JP H10274904A
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JP
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sheet material
image forming
unit
sheet
heating
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JP9518197A
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Shigeo Miura
滋夫 三浦
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 シート材の種類に応じた適切な熱エネルギー
の付与を行うために、シート材が通常の紙等による不透
明なシート材であるか、あるいはOHPに使用される透
明なシート材であるかを検出し、その結果に応じて加熱
定着手段を制御することを可能とする。 【解決手段】 シート材搬送経路上にシート材の存在を
検出するマイクロスイッチ21(第1の検出手段)と、
不透明なシート材の存在を光学的に検出する発光ダイオ
ード22及びフォトセンサ23(第2の検出手段)と、
マイクロスイッチ21とフォトセンサ23の検出状態に
より、搬送されているシート材が透明なシート材である
か不透明なシート材であるかを判定し、その判定結果に
応じ加熱定着手段15のシート材に対する加熱定着条件
を変更する制御手段を備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は使用されるシート材
の種類を判別し、加熱定着手段の制御条件を変更制御す
る画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来よりいわゆる電子写真方式を利用す
る画像形成装置では、画像形成部において感光体に原稿
の画像情報を露光して潜像を形成し、この潜像にトナー
を現像させると共に、シート材へ転写させてトナー画像
を形成する。
【0003】そして、この状態ではシート材上のトナー
画像は未定着であるので、シート材搬送経路の下流に配
置される加熱定着手段により熱エネルギーを付与してト
ナー画像をシート材の表面に溶着させ定着させている。
【0004】また、加熱定着手段としては、様々な方式
のものが従来より提案され実用化されている。最も一般
的な方式としては、内部にヒータを備えた加熱ローラと
この加熱ローラに対向圧接する加圧ローラの2本のロー
ラを備え、それらの接触部であるニップ領域にシート材
を通過させて熱エネルギーを付与する加熱ローラ定着方
式がある。また、その他には、搬送されるシート材に接
触すると共にシート材と一体となって移動するフィルム
と、このフィルムを介してシート材に熱エネルギーを付
与する加熱手段とを備える構成のフィルム加熱定着方式
等が提案されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】一方、画像が形成され
るシート材としては、通常は紙製のものが使用される
が、OHP(オーバーヘッドプロジェクター)に使用さ
れるような光を透過させる透明なシート材(以下OHP
シートと呼ぶ)を使用する場合もある。
【0006】このOHPシートは、融点の低い熱可塑性
の樹脂材料で作成されているものが多く、上記のような
加熱定着手段により紙性のシート材と同じ条件で加熱定
着を行うと、加えられた熱エネルギーにより昇温して軟
化すると共に、ニップ部におけるシート材に発生する曲
率によってはシート材にカールが発生することがある。
そして、カールした状態のまま温度が降下するとその形
状のまま固まってしまい、OHPで使用する際に、OH
Pシートがプラテンから浮いて投影画像をぼやけさせた
りする問題を発生させていた。尚、紙製のシート材で
は、熱可塑性がシートよりも小さく、温度が低下するに
つれてカールが解消したり、物理的に反対方向に撓ませ
ることでカールを矯正することが可能であるが、このよ
うな問題はOHPシートには特有な問題として未解決で
あった。
【0007】特に、フィルム加熱定着方式の加熱定着手
段では、加熱ローラ定着方式のものよりも熱容量が小さ
く、ヒータの立ち上がり時間が短いので常時ヒータを暖
めておく必要がなく省エネに向くという長所を持つ反
面、ヘッド上のヒータの回りに、数十ミクロンのポリイ
ミドの円筒状のフィルムを備え、シート材を介在させて
加圧ローラーに従属する形で回転しているために、定着
手段のニップ部のシート材の搬送性が若干低下し、シー
ト材に対する熱の加わり方の均一性が損なわれる傾向と
なる。
【0008】従って、このようなフィルム加熱定着方式
によりOHPシートの加熱定着を行うと、OHPシート
の搬送幅方向(円筒状のフィルムに平行な方向)の不均
一な加熱が行われる場合があり、搬送方向に微妙に波打
つ現象となってしまうことがある。
【0009】本発明は上記従来技術の問題を解決するた
めになされたもので、その目的とするところは、シート
材の種類に応じた適切な熱エネルギーの付与を行うため
に、シート材が通常の紙等による不透明なシート材であ
るか、あるいはOHPに使用される透明なシート材であ
るかを検出し、その結果に応じて加熱定着手段を制御す
ることを可能とする画像形成装置を提供することにあ
る。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明にあっては、シート材搬送経路を搬送されるシ
ート材に画像を形成する画像形成手段と、この画像形成
手段よりも下流側の前記シート材搬送経路に配置され前
記画像形成手段により形成されたシート材の表面の画像
を加熱して定着させる加熱定着手段と、を備えた画像形
成装置において、前記シート材搬送経路上に近接して配
置されるもので、シート材の存在を検出する第1の検出
手段と、不透明なシート材の存在を光学的に検出する第
2の検出手段と、前記第1及び第2の検出手段のシート
材の検出状態により、搬送されているシート材が透明な
シート材であるか不透明なシート材であるかを判定し、
その判定結果に応じ前記加熱定着手段のシート材に対す
る加熱定着条件を変更する制御手段と、を備えることを
特徴とする。
【0011】また、前記シート材搬送経路にシート材を
供給するシート材供給手段を備え、前記第1及び第2の
検出手段は前記シート材供給手段よりも下流側でありか
つ前記画像形成手段よりも上流側に位置していることも
好適である。
【0012】また、前記第2の検出手段は前記第1の検
出手段よりもシート材搬送経路の上流側に位置させると
共に、前記第1の検出手段によりシート材が検出された
タイミングで第2の検出手段の検出結果を認識すること
も好適である。
【0013】また、前記制御手段は、搬送されているシ
ート材が透明なシート材であると判定された場合に、前
記加熱定着手段のシート材に対する加熱温度を低下させ
ることも好適である。
【0014】また、前記加熱定着手段は、搬送されるシ
ート材に接触すると共にシート材と一体となって移動す
るフィルムと、このフィルムを介してシート材に熱エネ
ルギーを付与する加熱手段と、を備えるフィルム加熱定
着手段であることを特徴とすることも好適である。
【0015】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を説明
する。
【0016】図1は、本発明を適用した画像形成装置と
してのファクシミリ装置FSの画像形成部GKの概略構
成を説明する図である。ファクシミリ装置FSには、こ
の画像形成部GK以外に、原稿の画像を読み取る画像読
取部や、読み取った画像情報を記憶する記憶手段、外部
装置との情報の授受を行う通信制御部等の構成を備える
ものであるが、画像形成部GK以外の構成は本発明に直
接的に係るものではないので、ここではその説明を省略
する。
【0017】この実施の形態でのファクシミリ装置FS
は、本体1と本体1の下部にオプションとして接続され
た給紙ユニット2とから構成されている。そして画像形
成部GKにシート材を供給するシート材供給手段とし
て、本体1に内蔵される上段カセット3、給紙ユニット
2に装填される下段カセット4が備えられている。
【0018】上段カセット3及び下段カセット4にはそ
れぞれ、適宜な大きさ及び種類(OHPシートも含む)
のシート材Sa,Sbが複数枚重ねられた状態で載置さ
れている。
【0019】また、本体1の側面には、カセットに載置
されているシート材とは異なる大きさのはがき等の小型
のシート材あるいは通常は頻繁に使用されないOHPシ
ート等の使用目的に応じたシート材をオペレータにより
適宜載置して画像形成部GKに供給可能とする手差し給
紙部5があり、シート材Scが載置されている。
【0020】これらのシート材供給手段と画像形成部G
Kとはサブ搬送経路Ha,Hb,Hc及びメイン搬送経
路H1により接続されている。
【0021】上段カセット3からのシート材Saのサブ
搬送経路Haへの給紙は、半月板ローラ6に対して駆動
力を接続するための上段給紙ソレノイド(不図示)を引
くことにより半月板ローラ6を回転させ、一枚ずつの分
離給紙を行う。同様に、下段カセット4からのシート材
Sbのサブ搬送経路Hbへの給紙は、半月板ローラ7を
回転させて行い、さらにシート材Sbは搬送ローラ対8
により挟持されサブ搬送経路Hbを搬送される。
【0022】また、手差し給紙部5からのシート材Sc
のサブ搬送経路Hcへの給紙は、ピックアップローラ9
により一枚ずつの分離給紙されて給紙される。
【0023】サブ搬送経路Ha,Hb,Hcとメイン搬
送経路H1との接続部には、サブ搬送経路Ha,Hb,
Hcを搬送されるシート材の斜行と後述する画像形成手
段へのシート材の進入のタイミングを調整するレジスト
ローラ10a,10bが配置されている。レジストロー
ラ10bはレジストローラ10aと当接しており、レジ
ストローラ10aの回転に従属して回転する。
【0024】メイン搬送経路H1の上流側には、画像形
成手段として機能する感光ドラム11、感光ドラム11
を帯電する帯電ローラ12、不図示の露光手段、現像ス
リーブ13、転写ローラ14等を備え、搬送されるシー
ト材に未定着のトナー画像を形成する。
【0025】そしてメイン搬送経路H1の下流側には、
フィルム加熱定着方式の加熱定着手段15と、加熱定着
手段15に対向当接しシート材上の未定着のトナー画像
の定着を行うために必要な加圧ローラ16が配置されて
いる。
【0026】17は、トナー画像の加熱定着が行われた
シート材を本体1の外に排出させる排出ローラ対であ
る。また、図中18aから18jまで符号が付けられた
部材は搬送ガイドである。
【0027】尚、本装置には図示されていない駆動手段
としてのメインモーターが存在し、該メインモーターの
駆動力を上述した各ソレノイドまたはクラッチが引かれ
ることによりそれに対応するローラへと伝達してシート
材の給紙・搬送等が行われている。
【0028】21は、レジストローラ10a,10bの
直前のメイン搬送経路H1に設けられた第1の検出手段
としてのマイクロスイッチであり、この実施の形態では
シート材の通過によってフラグが倒れスイッチのオン・
オフがなされるものであるが、これに限らず、シート材
の通過を物理的に検出する例えばシート材の近接を検出
する近接スイッチ等も採用することが可能である。
【0029】22及び23は、不透明なシート材の存在
を光学的に検出する第2の検出手段としての、発光ダイ
オードとフォトセンサである。発光ダイオード22とフ
ォトセンサ23は、メイン搬送経路H1を挟んで対向し
ている。透明なOHPシートが搬送された場合には、発
光ダイオード22により照射される光の変化が発生せ
ず、発光ダイオード22とフォトセンサ23では透明な
OHPシートを検出することはできない。しかし、通常
の紙製のシート材が搬送された場合には発光ダイオード
22により照射された光が遮断されてフォトセンサ23
によりシート材の存在を検出することが可能である。
【0030】図2は、加熱定着手段15の構成を詳細に
説明する断面構成説明図である。図2において、メイン
搬送経路H1を搬送されるシート材Sが加熱定着手段1
5と加圧ローラ16に挟まれ、そのニップにおいて未定
着のトナーTaが加熱され溶融して定着トナーTbとな
っている。
【0031】加熱定着手段15は、厚さ数十ミクロンの
ポリイミドにより構成され表面処理された耐熱フィルム
31、加熱手段としての熱容量の小さいヘッド状のヒー
タ32、耐熱フィルム31の内側をガイドするフィルム
内側ガイド33,34,35、フィルム内側ガイド3
3,34を保持するステー36、ヒータ32を保持する
ヒータ保持部材37を備えている。尚、耐熱フィルム3
1の内側には耐熱グリース等の潤滑剤が塗られ、ヒータ
32やフィルム内側ガイド33,34,35との摺動を
スムーズなものとしている。
【0032】この加熱定着手段15によると、熱容量の
小さいヘッド状のヒータ32に通電すると耐熱フィルム
31と加圧ローラ16の間のニップを短時間でトナー定
着可能な温度まで昇温することができ、装置の始動時間
を短縮することができると共に、シート材が搬送されて
いない状態では通電を停止して電力消費を抑えるという
メリットが得られる。さらに、ヒータ保持部材37のヒ
ータ32に対向する部分には不図示ではあるが適宜温度
検出手段であるサーミスタが取り付けられ、シート材S
の通紙領域の温度や非通紙領域の温度を測定し、所定の
温度となるようにヒータ32への通電量が制御されてい
る。
【0033】図3は、ファクシミリ装置FSの電気回路
の主要構成を説明するブロック構成図である。41は記
録部の各種状態を検知するためのセンサー2、42は転
写を行うための転写部、43は転写部42に含まれ転写
に必要な高電圧を作り出すための高圧回路である。
【0034】44はレーザーをスキャンするためのスキ
ャナ部、45はスキャナ部44に含まれるレーザ素子、
46はAC電源のAC入力部であり、このAC入力部4
6の下流に、装置ユーザーがAC電源をオンオフするた
めのAC電源オンオフスイッチ47と、AC電源のエネ
ルギーをDCに変換し装置を動作させるためのDC電源
48がある。AC入力部46からヒータ32に印加する
AC電流と、装置にDC電源を供給するためのDC電源
48へ電流が供給される。49はトライアック等により
構成されヒータ32に印加するAC電圧を制御するヒー
タコントロール部である。
【0035】加熱定着手段15には、加熱・定着を行う
ためのヒータ32とヒータ32の通紙部分の温度を検知
するサーミスタA50、ヒータ32の端面に取りつけら
れシート材がヒータ32の幅よりも小さい幅である時に
該シート材が通過しない部分、いわゆる非通紙部分の温
度を検知するサーミスタB51を備え、また、加圧ロー
ラ16にはその温度を検知するサーミスタC52が備え
られている。
【0036】53は、機内温度を下げるためのファンモ
ーター部。54は、ファンモーター部53をドライブす
るためのファンモータードライブ部である。
【0037】55は、画像形成部GK全体を制御する第
2制御部であり、図1で説明したマイクロスイッチ21
及びフォトセンサ23からの信号も第2制御部55にイ
ンプットされて検出結果が処理される。56は、高圧電
圧が印加され、装置ユーザーがさわると危険であるカー
トリッジ部や、AC電源が供給され高温でありユーザー
がさわると危険であるヒータ部が隠れている部分を装置
ユーザーが開けた時にAC電源をオフし、ユーザーを危
険から保護するためのドアスイッチ部である。57は、
AC電源の電圧を検知するためのAC電圧検知回路であ
る。
【0038】58は、リレーなどにより構成され、第2
制御部55の制御により電流を遮断する電流遮断手段、
59,60,61,62,63はトランジスタ回路など
により構成され、ソレノイドやクラッチ等への電流の供
給を制御するそれぞれ駆動回路1から5である。
【0039】64は上段カセット3からのシート材給紙
を行うための上段給紙ソレノイド、65は下段カセット
4からのシート材給紙を行うための下段給紙クラッチ、
66は手差し給紙部5からのシート材給紙を行うための
手差し給紙ソレノイド、67は下段カセット4からのシ
ート材給紙を行うための下段給紙ソレノイド、68はレ
ジストローラ10a,10bを回転させるためのレジス
トクラッチである。
【0040】69は複数のソレノイドあるいはクラッチ
に流れる電流値のトータル値を検知し、それを第2制御
部55に伝達するための電流検知手段である。70は各
種の駆動ローラ等に駆動力を供給するメインモーターで
あり、71はその駆動回路である。
【0041】80は画像形成部GKから外部接続装置8
1へのコマンドレスポンス構成の信号のやりとりなどを
行うためなどの、例えばシリアルインターフェースなど
のインターフェースである。外部接続装置81とはファ
クシミリ装置FSの原稿の画像を読み取る画像読取部
や、読み取った画像情報を記憶する記憶手段、外部装置
との情報の授受を行う通信制御部等の、画像形成部GK
以外のファクシミリ装置FSの構成部である。
【0042】図4はシート材の種類(普通紙か透明なO
HPシート)に応じて行われる加熱定着手段15の制御
の動作フローチャートである。シート材の検出結果の判
定や加熱定着手段15の制御は、図3の第2制御部55
の中で行われる。
【0043】シート材の搬送が開始されると(シーケン
ス01:S01)、マイクロスイッチ21にシート材が
到達するまでは別タスク(S03)を行っている。マイ
クロスイッチ21でシート材が検出されると(S0
2)、次にフォトセンサ23によるシート材の検出を行
う(S04)。
【0044】フォトセンサ23によりシート材が検出さ
れた場合には、シート材が透明ではなくすなわちOHP
シートではないと判定し(S05)、ヒータ32の目標
ニップ温度を高く設定する(S06)。
【0045】一方、フォトセンサ23によりシート材が
検出されない場合には、シート材が透明でありすなわち
OHPシートであると判定し(S07)、ヒータ32の
目標ニップ温度を低く設定する(S08)。
【0046】そしてS06あるいはS07で設定された
目標ニップ温度に対して第2制御部55からヒータオン
信号を流し、この信号に基づきヒータコントロール部4
9によりヒータ32の温度を高い状態あるいは低い状態
とする(S09)。尚、この実施の形態のファクシミリ
装置FSではS10に記載されているような計算式によ
り予測ニップ温度が目標ニップ温度となるように制御し
ている。ヒータ制御が行われた後に別タスクS11へと
移行する。
【0047】従って、搬送されるシート材が透明なOH
Pシート等の場合には、加熱定着手段15の温度制御が
低い状態となり、シート材の種類に応じた適切な熱エネ
ルギーの付与が行われる。
【0048】また、この実施の形態におけるその他の特
徴を以下に説明すると、ファクシミリ装置FSは、3箇
所のシート材供給手段としての上段カセット3と下段カ
セット4と手差し給紙部5を備え、これらは使用するシ
ート材に応じて適宜選択される。そして、検出手段であ
るマイクロスイッチ21とフォトセンサ23は、各シー
ト材供給手段からのサブ搬送経路Ha,Hb,Hcとメ
イン搬送経路H1との接続部に配置されていることか
ら、1組の検出手段を配置するだけで良く、また搬送さ
れるシート材にトナー画像が形成されていない状態でシ
ート材を検出するのでフォトセンサ23の誤動作を防ぐ
ことができる。
【0049】マイクロスイッチ21はフォトセンサ23
に近接して搬送経路の下流に配置されているが、マイク
ロスイッチ21とフォトセンサ23の距離を、最小の副
走査方向の長さのシート材の最小の副走査方向の長さ、
例えばA5判の短かい辺の長さよりも短くされており、
こうすることでマイクロスイッチ21のオンオフ変化し
たタイミングに同期させ、例えば割り込み処理等により
フォトセンサ23のオンオフを検出することで、正確に
フォトセンサ23を働かせることができる。
【0050】従って、フォトセンサ23及び発光ダイオ
ード22を常時働かせる必要がなくなり、マイクロスイ
ッチ21のオンオフ変化したタイミングで自動的に割り
込み処理が行われるように動作フローを設定すれば、制
御部の負担を低減することができる。この動作フローは
図4のシーケンス02の「マイクロスイッチ紙有り?」
に替えて「マイクロスイッチ オフからオン 割り込み
?」とすることで容易に達成することができる。
【0051】
【発明の効果】上記のように説明された本発明にあって
は、搬送されるシート材が通常の紙製のシートであるか
透明なOHPシートであるかを検出することが可能とな
り、また、シート材の種類に応じた加熱定着手段の制御
が行われるので、適切な加熱定着が行われ、シート材の
加熱によるカールの発生を防止することができる。
【0052】第1及び第2の検出手段はシート材供給手
段よりも下流側でありかつ画像形成手段よりも上流側に
位置していることで、それぞれ1つの検出手段を備える
だけで良く、簡易な構成である。
【0053】また、第2の検出手段は第1の検出手段よ
りもシート材搬送経路の上流側に位置させ、第1の検出
手段によりシート材が検出されたタイミングで第2の検
出手段の検出結果を認識することにより、シート材の種
類を正確に判定することができる。
【0054】搬送されているシート材が透明なシート材
であると判定された場合に、加熱定着手段のシート材に
対する加熱温度を低下させることで、透明なシート材の
熱により発生するカール等の問題を解消することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は実施の形態の画像形成装置の主要部の断
面構成説明図。
【図2】図2は加熱定着手段の断面構成説明図。
【図3】図3は電気回路の主要構成を説明するブロック
構成図。
【図4】図4は加熱定着手段の制御の動作フローチャー
トの図。
【符号の説明】
1 本体 2 給紙ユニット 3 上段カセット(シート材供給手段) 4 下段カセット(シート材供給手段) 5 手差し給紙部(シート材供給手段) 6,7 半月板ローラ 8 搬送ローラ対 9 ピックアップローラ 10a,10b レジストローラ 11 感光ドラム 12 帯電ローラ 13 現像スリーブ 14 転写ローラ 15 加熱定着手段 16 加圧ローラ 17 排出ローラ対 21 マイクロスイッチ(第1の検出手段) 22 発光ダイオード(第2の検出手段) 23 フォトセンサ(第2の検出手段) 31 耐熱フィルム(フィルム) 32 ヒータ(加熱手段) FS ファクシミリ装置(画像形成装置) GK 画像形成部 S,Sa,Sb,Sc シート材 H1 メイン搬送経路 Ha,Hb,Hc サブ搬送経路

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シート材搬送経路を搬送されるシート材
    に画像を形成する画像形成手段と、この画像形成手段よ
    りも下流側の前記シート材搬送経路に配置され前記画像
    形成手段により形成されたシート材の表面の画像を加熱
    して定着させる加熱定着手段と、を備えた画像形成装置
    において、 前記シート材搬送経路上に近接して配置されるもので、
    シート材の存在を検出する第1の検出手段と、不透明な
    シート材の存在を光学的に検出する第2の検出手段と、 前記第1及び第2の検出手段のシート材の検出状態によ
    り、搬送されているシート材が透明なシート材であるか
    不透明なシート材であるかを判定し、その判定結果に応
    じ前記加熱定着手段のシート材に対する加熱定着条件を
    変更する制御手段と、 を備えることを特徴とする画像形成装置。
  2. 【請求項2】 前記シート材搬送経路にシート材を供給
    するシート材供給手段を備え、 前記第1及び第2の検出手段は前記シート材供給手段よ
    りも下流側でありかつ前記画像形成手段よりも上流側に
    位置していることを特徴とする請求項1に記載の画像形
    成装置。
  3. 【請求項3】 前記第2の検出手段は前記第1の検出手
    段よりもシート材搬送経路の上流側に位置させると共
    に、前記第1の検出手段によりシート材が検出されたタ
    イミングで第2の検出手段の検出結果を認識することを
    特徴とする請求項1または2のいずれかに記載の画像形
    成装置。
  4. 【請求項4】 前記制御手段は、搬送されているシート
    材が透明なシート材であると判定された場合に、前記加
    熱定着手段のシート材に対する加熱温度を低下させるこ
    とを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の画像
    形成装置。
  5. 【請求項5】 前記加熱定着手段は、搬送されるシート
    材に接触すると共にシート材と一体となって移動するフ
    ィルムと、このフィルムを介してシート材に熱エネルギ
    ーを付与する加熱手段と、を備えるフィルム加熱定着手
    段であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに
    記載の画像形成装置。
JP9518197A 1997-03-28 1997-03-28 画像形成装置 Withdrawn JPH10274904A (ja)

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