JPH11174901A - 定着装置及びこの定着装置を備える画像形成装置 - Google Patents

定着装置及びこの定着装置を備える画像形成装置

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JPH11174901A
JPH11174901A JP9362374A JP36237497A JPH11174901A JP H11174901 A JPH11174901 A JP H11174901A JP 9362374 A JP9362374 A JP 9362374A JP 36237497 A JP36237497 A JP 36237497A JP H11174901 A JPH11174901 A JP H11174901A
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JP
Japan
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recording medium
fixing
recording media
power supply
ratio
Prior art date
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JP9362374A
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English (en)
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Naoyuki Yamamoto
直之 山本
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Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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  • Control Of Resistance Heating (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、複数枚の転写材への連続定着処理
期間中に亘り確実にニップ部全域を目標温度に維持する
ことができる定着装置或いはこの定着装置を備える画像
形成装置の提供を目的とする。 【解決手段】 規定周期内における商用電源からメイン
ヒータ37及びサブヒータ38の各ヒータへの通電時間
の比率が複数設定されており、定着処理済みの記録媒体
の枚数に応じて上記比率の切り換えが行われる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、未定着像を担持し
た記録媒体を互いに圧接された定着体と加圧体との間に
形成されたニップ部に通紙しながら複数の加熱手段によ
り上記記録媒体を加熱する定着装置及びこの定着装置を
備える画像形成装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】かかる定着装置としては、従来にあって
は、定着体たる円筒状若しくは略円筒状の回転自在な定
着ローラと、加圧体たる円柱状若しくは略円柱状の回転
自在な加圧ローラと、加熱手段たるヒータとを備え、ヒ
ータが、定着ローラの中空部にてローラ軸線方向に沿っ
て配置されているものが知られており、実用に供されて
いる。
【0003】即ち、かかる定着装置は、未定着像を担持
したシート状の記録媒体を互いに圧接された定着ローラ
と加圧ローラとの間に形成されたニップ部に通紙しなが
らヒータにより上記記録媒体を加熱することにより、定
着処理を行っていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
定着装置にあっては、単一のヒータにより定着ローラを
加熱するようになっていることから、複数枚の記録媒体
への連続定着処理期間中にあっては、ニップ部を通紙さ
れた記録媒体の枚数等により定着処理後における定着ロ
ーラの外周面のうちの通紙領域と非通紙領域との間に温
度差が生じることがあるために、上記連続定着処理期間
中に亘りニップ部全域を目標温度に維持することが困難
であった。
【0005】そこで、本発明は、複数枚の記録媒体への
連続定着処理期間中に亘り確実にニップ部全域を目標温
度に維持することができる定着装置或いはこの定着装置
を備える画像形成装置の提供を目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本出願に依れば、上記目
的は、未定着像を担持したシート状の記録媒体を互いに
圧接された定着体と加圧体との間に形成されたニップ部
に通紙しながら商用電源からの通電により発熱する複数
の加熱手段により上記記録媒体を加熱する定着装置であ
って、各加熱手段のいずれかが商用電源の通電を受ける
ことによりニップ部の温度設定が行われる定着装置にお
いて、規定周期内における商用電源から各加熱手段への
通電時間の比率が複数設定されており、定着処理済みの
記録媒体の枚数に応じて上記比率の切り換えが行われる
という第一の発明により達成される。
【0007】又、本出願に依れば、上記目的は、本出願
に係る第一の発明において、規定周期内における商用電
源から各加熱手段への通電時間の比率の切り換えが行わ
れる定着処理済みの記録媒体の枚数は、記録媒体搬送方
向に沿った記録媒体の長さ、記録媒体搬送方向に垂直な
方向に沿った記録媒体の長さ、設置環境の温度、設置環
境の湿度、記録媒体の厚み、記録媒体の種類、及び、記
録媒体に担持された未定着像のパターンのうちの少なく
とも一つに応じて設定されるという第二の発明によって
も達成される。
【0008】更に、本出願に依れば、上記目的は、本出
願に係る第一の発明又は第二の発明において、一枚の記
録媒体及び複数枚の記録媒体からなる一連の記録媒体に
おける一枚目の記録媒体への定着処理のための規定周期
内における商用電源から各加熱手段への通電時間の比率
が、記録媒体搬送方向に垂直方向に対する記録媒体の長
さに応じて設定されるという第三の発明によっても達成
される。
【0009】又、本出願に依れば、上記目的は、本出願
に係る第一の発明ないし第三の発明のいずれかにおい
て、定着待機時ための規定周期内における商用電源から
各加熱手段への通電時間の比率が規定されており、定着
待機期間中にあっては、各加熱手段が上記比率に基づき
商用電源の通電を受けるという第四の発明によっても達
成される。
【0010】更に、本出願に依れば、上記目的は、本出
願に係る第一の発明ないし第四の発明のいずれかにおい
て、定着体は、円筒状若しくは略円筒状の回転自在な定
着ローラであり、定着ローラの周速度及び加圧体から定
着ローラへの加圧値のうちの少なくとも一つが、定着装
置の設置環境の温度並びに湿度、記録媒体の厚み並びに
種類、記録媒体に担持された未定着像のパターンのうち
の少なくとも一つに応じて設定されるという第五の発明
によっても達成される。
【0011】又、本出願に依れば、上記目的は、本出願
にかかる第一の発明に記載の定着装置と、商用電源から
各加熱手段のいずれかに通電することによりニップ部の
温度設定を行う通電制御手段とを備えるという第六の発
明によっても達成される。
【0012】更に、本出願に依れば、上記目的は、本出
願にかかる第六の発明において、規定周期内における商
用電源から各加熱手段への通電時間の比率の切り換えが
行われる定着処理済みの記録媒体の枚数は、記録媒体搬
送方向に沿った記録媒体の長さ、記録媒体搬送方向に垂
直な方向に沿った記録媒体の長さ、設置環境の温度、設
置環境の湿度、記録媒体の厚み、記録媒体の種類、及
び、記録媒体に担持された未定着像のパターンのうちの
少なくとも一つに応じてに応じて設定されるという第七
の発明によっても達成される。
【0013】又、本出願に依れば、上記目的は、本出願
にかかる第六の発明又は第七の発明において、一枚の記
録媒体及び複数枚の記録媒体からなる一連の記録媒体に
おける一枚目の記録媒体への定着処理のための規定周期
内における商用電源から各加熱手段への通電時間の比率
が、記録媒体搬送方向に垂直方向に対する記録媒体の長
さに応じて設定されるという第八の発明によっても達成
される。
【0014】更に、本出願に依れば、上記目的は、本出
願にかかる第六の発明ないし第八の発明のいずれかにお
いて、定着待機時ための規定周期内における商用電源か
ら各加熱手段への通電時間の比率が規定されており、定
着待機期間中にあっては、各加熱手段が上記比率に基づ
き商用電源の通電を受けるという第九の発明によっても
達成される。
【0015】又、本出願に依れば、上記目的は、本出願
にかかる第六の発明ないし第九の発明のいずれかにおい
て、定着体は、円筒状若しくは略円筒状の回転自在な定
着ローラであり、定着ローラの周速度及び加圧体から定
着ローラへの加圧値のうちの少なくとも一つが、定着装
置の設置環境の温度並びに湿度、記録媒体の厚み並びに
種類、記録媒体に担持された未定着像のパターンのうち
の少なくとも一つに応じて設定されるという第十の発明
によっても達成される。
【0016】即ち、本出願に係る第一の発明にあって
は、規定周期内における商用電源から各加熱手段への通
電時間の比率が複数設定されており、定着処理済みの記
録媒体の枚数に応じて上記比率の切り換えが行われる。
【0017】又、本出願に係る第二の発明にあっては、
規定周期内における商用電源から各加熱手段への通電時
間の比率の切り換えが行われる定着処理済みの記録媒体
の枚数は、記録媒体搬送方向に沿った記録媒体の長さ、
記録媒体搬送方向に垂直な方向に沿った記録媒体の長
さ、設置環境の温度、設置環境の湿度、記録媒体の厚
み、記録媒体の種類、及び、記録媒体に担持された未定
着像のパターンのうちの少なくとも一つに応じて設定さ
れる。
【0018】更に、本出願に係る第三の発明にあって
は、一枚の記録媒体及び複数枚の記録媒体からなる一連
の記録媒体における一枚目の記録媒体への定着処理のた
めの規定周期内における商用電源から各加熱手段への通
電時間の比率が、記録媒体搬送方向に垂直方向に対する
記録媒体の長さに応じて設定される。
【0019】又、本出願に係る第四の発明にあっては、
定着待機期間中は、予め規定された定着待機時での規定
周期内における商用電源から各加熱手段への通電時間の
比率に基づき各加熱手段のいずれかが商用電源の通電を
受ける。
【0020】更に、本出願に係る第五の発明にあって
は、定着ローラの周速度及び加圧体から定着ローラへの
加圧値のうちの少なくとも一つが、定着装置の設置環境
の温度並びに湿度、記録媒体の厚み並びに種類、記録媒
体に担持された未定着像のパターンのうちの少なくとも
一つに応じて設定される。
【0021】又、本出願に係る第六の発明にあっては、
規定周期内における商用電源から各加熱手段への通電時
間の比率が複数設定されており、通電制御手段は、定着
処理済みの記録媒体の枚数に応じて上記比率の切り換え
を行う。
【0022】更に、本出願に係る第七の発明にあって
は、通電制御手段が規定周期内における商用電源から各
加熱手段への通電時間の比率の切り換えを行うための定
着処理済みの記録媒体の枚数は、記録媒体搬送方向に沿
った記録媒体の長さ、記録媒体搬送方向に垂直な方向に
沿った記録媒体の長さ、設置環境の温度、設置環境の湿
度、記録媒体の厚み、記録媒体の種類、及び、記録媒体
に担持された未定着像のパターンのうちの少なくとも一
つに応じて設定される。
【0023】又、本出願に係る第八の発明にあっては、
一枚の記録媒体及び複数枚の記録媒体からなる一連の記
録媒体における一枚目の記録媒体への定着処理のための
規定周期内における商用電源から各加熱手段への通電時
間の比率が、記録媒体搬送方向に垂直方向に対する記録
媒体の長さに応じて設定される。
【0024】更に、本出願に係る第九の発明にあって
は、定着待機期間中は、通電制御手段が設定した定着待
機時での規定周期内における商用電源から各加熱手段へ
の通電時間の比率に基づき各加熱手段のいずれかが商用
電源の通電を受ける。
【0025】又、本出願に係る第十の発明にあっては、
定着ローラの周速度及び加圧体から定着ローラへの加圧
値のうちの少なくとも一つが、定着装置の設置環境の温
度並びに湿度、記録媒体の厚み並びに種類、記録媒体に
担持された未定着像のパターンのうちの少なくとも一つ
に応じて設定される。
【0026】
【発明の実施の形態】以下の添付図面に基づき本発明に
おける実施の形態に関して説明する。
【0027】(第一の実施形態)先ず、本発明における
第一の実施形態に関して図1ないし図3のいずれかの図
面に基づき説明する。
【0028】図1は、本実施形態の画像形成装置を好適
に示す一例たるデジタル方式のフルカラーコピー機(以
下、コピー機と略称する。)の概略構成を示す模式的断
面図である。
【0029】上記コピー機は、原稿Dの画像情報(原稿
Dに描かれている文字等を含む。)を読み込んだのち、
読み込んだ画像情報をイエロー、シアン、マゼンタ、及
び、ブラックの各色毎に色分解するなどの画像処理を施
して出力するようになっているデジタルカラー画像リー
ダ部I(以下、リーダ部と称する。)と、リーダ部Iか
らの各色毎の出力に応じて画像を形成したのち、各色毎
に応じて形成された画像を記録媒体Pに重ねて担持せし
めることにより原稿Dの画像情報に応じた画像を上記記
録媒体Pに形成して記録するようになっているデジタル
カラー画像プリンタ部II(以下、プリンタ部IIと略
称する。)とに主に区分される。
【0030】コピー機のリーダ部Iは、原稿Dが配置さ
れる原稿台ガラス12a、紙面水平方向における一方光
から他方向へと移動しながら原稿Dを露光走査する露光
ランプ12b、露光ランプ12bの露光走査により原稿
Dにおいて反射された反射光を更に規定方向に向けて反
射する複数のミラー12c、複数のミラー12cからの
反射光を集光するレンズ12d、及び、レンズ12dに
より集光された上記反射光をイエロー、シアン、マゼン
タ、及び、ブラックの各色毎に応じたカラー色分解画像
信号を出力するフルカラーセンサ12e等から構成され
ており、以て、フルカラーセンサ12eから出力された
各色毎のカラー色分解画像信号は、リーダ部Iを構成す
る増幅回路(図示せず)による増幅処理、及び、リーダ
部Iを構成するビデオ処理ユニット(図示せず)による
画像処理を施されたのち、プリンタ部IIに出力される
ようになっている。
【0031】コピー機のプリンタ部IIには、円筒状若
しくは略円筒状或いは円柱状若しくは略円柱状の回転自
在な感光ドラム1と、リーダ部Iから出力された増幅処
理及び画像処理済みのカラー色分解画像信号に応じた露
光処理工程を行うことにより原稿Dの画像情報に応じた
静電潜像を感光ドラム1の外周面に形成する露光装置3
と、現像剤たるイエロートナー、シアントナー、マゼン
タトナー、及び、ブラックトナーにより静電潜像を現像
する現像装置4と、上記外周面に形成されたイエロート
ナー像、シアントナー像、マゼンタトナー像、及び、ブ
ラックトナー像を記録媒体Pに転写せしめる転写装置5
と、転写装置5に記録媒体Pを搬送するための給紙搬送
部8と、未定着像を担持した記録媒体Pに定着処理を施
す定着装置10と、定着処理済みの記録媒体Pがコピー
機から排紙されて積載される排紙部11とが備えられて
いる。
【0032】プリンタ部IIに備えられた感光ドラム1
は、アルミニウムを主成分とする円筒状若しくは略円筒
状或いは円柱状若しくは略円柱状の基体1aの内周面に
OPC(有機半導体)が被覆されているなどにて構成さ
れていると共に、コピー機の本体に設けられた駆動機構
(図示せず)によりR1方向に回転駆動されるようにな
っている。
【0033】感光ドラム1の周囲には、露光装置3によ
る露光処理前に感光ドラム1の外周面を規定電位分布に
帯電せしめる一次帯電器2と、一枚の記録媒体Pへの転
写処理後において上記外周面の残留物を回収するクリー
ニング器6と、上記転写処理後において上記外周面を除
電する前露光ランプ7とが配置されている。
【0034】又、感光ドラム1の周囲には、矢印R1方
向に対する一次帯電器2と現像装置4との間に感光ドラ
ム1の外周面の電位分布を検知する電位センサSlが配
置され、更に、矢印R1方向に対する現像装置4と転写
装置5との間に上記外周面に形成されているトナー像の
濃度を検知する濃度センサS2が配置されている。
【0035】感光ドラム1の周囲に配置された一次帯電
器2は、本実施形態にあっては、感光ドラム1に対面す
る部位に開口部が形成されたシールド2aと、シールド
2aの内側において感光体ドラム1の軸線方向に平行に
配置された放電ワイヤ2bと、上記開口部に取り付けら
れることにより感光ドラム1の外周面の電位分布を調整
するグリッド2cとを備えていると共に、コピー機の外
部に設けられた外部電源(図示せず)からバイアスを印
加されることにより上記外周面を規定電位分布に帯電せ
しめるコロナ帯電器が採用されている。
【0036】感光ドラム1の周囲に配置されたクリーニ
ング器6は、一枚の記録媒体Pへの転写処理後における
感光ドラム1の外周面の残留物を掻き取るためのクリー
ニングブレード6aと、クリーニングブレード6aによ
り掻き取られた残留物を回収するためのクリーニング容
器6bとを有している。
【0037】感光ドラム1の周囲に配置された前露光ラ
ンプ7は、矢印R1方向に対して一次帯電器2から上流
側に配置されており、クリーニング器6による残留物の
回収済みの感光ドラム1の外周面の不要な電荷を除電す
るようになっている。
【0038】プリンタ部IIに備えられた露光装置3
は、リーダ部Iから出力された増幅処理及び画像処理済
みのカラー色分解画像信号に応じてレーザEを点滅する
レーザ出力部(図示せず)と、レーザ出力部からのレー
ザEを規定方向に向けて反射する回転自在なポリゴンミ
ラー3aと、ポリゴンミラー3aから反射されてきたレ
ーザEを集光するレンズ3bと、レンズ3bにより集光
されたレーザEを感光ドラム1に向けて反射するミラー
3cとを備えており、本来施形態にあっては、原稿の画
像に基づいて、イエロー、シアン、マゼンタ、及び、ブ
ラックの各色に応じた静電潜像がこの順に感光ドラム1
の外周面に形成するようになっている。
【0039】プリンタ部IIに備えられた現像装置4
は、イエロートナーを現像処理に供する現像器4Yと、
シアントナーを現像処理に供する現像器4Cと、マゼン
タトナーを現像処理に供する現像器4Mと、ブラックト
ナーを現像処理に供する現像器4Bk4個の現像器とを
備えており、各現像器4Y、4C、4M、4Bkは、感
光ドラム1の周囲においてRl方向対する上流側から順
に配置されていると共に、各色に応じたトナーを担持し
て感光ドラム1の外周面に形成された各色対応の静電潜
像に付着せしめるための外周面が形成された円筒状若し
くは略円筒状或いは円柱状若しくは略円柱状の回転自在
な現像スリーブ4aと、回動自在な偏心カム4bとを有
しており、イエロートナーによる現像処理工程中にあっ
ては、対応する現像器4Yの有する偏心カム4bにより
現像器4Yの有する現像スリーブ4aを感光ドラム1の
外周面に近接させ、一方、各現像器4C、4M、4Bk
の有する現像スリーブ4aは感光ドラム1の外周面から
離脱させることにより、各色毎に応じた現像処理工程を
行うようになっている。
【0040】プリンタ部IIに備えられた転写装置5
は、記録媒体Pを担持するための外周面が形成された円
筒状若しくは略円筒状の回転自在な転写ドラム5aと、
感光ドラム1の外周面に形成されている各色毎のトナー
像を上記記録媒体Pに転写する転写帯電器5bと、記録
媒体Pを転写ドラム5aの外周面に吸着せしめる吸着帯
電器5cと、転写ドラム5aを介して吸着帯電器5cに
対面するよう配置された回転自在な吸着ローラ5dと、
転写ドラム5a等を内側から帯電せしめる帯電器5e
と、転写ドラム5a等を外側から帯電せしめる帯電器5
fとを有している。
【0041】転写装置5の有する転写ドラム5aは、コ
ピー機の本体に設けられた駆動機構(図示せず)により
矢印R5方向に回転駆動されるようになっており、転写
ドラム5aの外周面に形成された開口部には誘電体を主
成分とする記録媒体担持シート5gが上記外周面に一体
的に張設されていることにより、上記外周面に記録媒体
Pを担持せしめるようになっている。
【0042】転写ドラム5aの外周面に一体的に張設さ
れた記録媒体担持シート5gは、本実施形態にあって
は、ポリカーボネートフィルム等に代表される誘電体シ
ートを採用している。
【0043】又、転写ドラム5aの周囲には、転写処理
済みの記録媒体Pを転写ドラム5aの外周面から分離せ
しめるための分離装置9が配置されており、分離装置9
は、上記外周面に吸着している上記記録媒体Pを分離の
ために帯電せしめる分離帯電器9aと、上記外周面から
上記記録媒体Pを分離せしめるための分離爪9bと、上
記外周面から上記記録媒体Pを押し上げる分離押し上げ
ころ9cとを有する。
【0044】プリンタ部IIに備えられた給紙搬送部8
は、記録媒体Pをサイズ毎に分類して積載収容する複数
の給紙カセット8aと、記録媒体Pを各給紙カセット8
aから取り出して転写装置5に向けて給紙する回転自在
な給紙ローラ8bと、各給紙カセット8aからの記録媒
体Pを所定のタイミング等にて転写装置5へと搬送する
回転自在なレジストローラ8cとを有しており、以て、
使用者等の設定に応じたサイズの記録媒体Pが給紙部8
から転写装置5へと給紙され搬送されることとなる。
【0045】プリンタ部IIに備えられた排紙部11
は、記録媒体Pの搬送方向に対して定着器10の下流に
配置されていると共に、定着処理済みの記録媒体Pの搬
送を機内及び機外のいずれかに切り換える搬送パス切り
換えガイド11aと、上記記録媒体Pを機外に排紙する
回転自在な排出ローラ11bと、排紙ローラ11bによ
りコピー機から排紙された上記記録媒体Pを積載して支
持する排紙トレイ11cと、一方の面が画像形成済みで
あって他方の面が画像形成される記録媒体P(以下、両
面に画像形成される記録媒体Pと称する。)が通過する
ための搬送縦パス11dと、両面に画像形成される記録
媒体Pを反転に備えて通過するための反転パス11e
と、両面に画像形成される記録媒体Pを反転に備えて一
旦積載するための積載部材11fと、両面に画像形成さ
れる記録媒体Pを再度の画像形成に備えて一旦収容する
ための中間トレイ11gと、搬送縦パス11dを通過し
ている両面に画像形成される記録媒体Pを規定方向に搬
送するための回転自在な搬送ローラ11h及び11i
と、両面に画像形成される記録媒体Pを反転するための
回転自在な反転ローラ11jとが配置されている。
【0046】次に、コピー機における一連の画像形成工
程の概略に関して説明する。尚、、以下の説明において
は、イエロー、シアン、マゼンタ、及び、ブラックの順
に4色フルカラーの画像を形成するという方法を採用す
るコピー機に関して説明することとする。
【0047】先ず、リーダ部Iにおいて、原稿台ガラス
12aに配置された原稿Dの画像情報は、露光ランプ1
2bの露光走査を経たのち、フルカラーセンサ12eか
ら先ずイエローに応じた色分解画像信号(以下、イエロ
ー画像信号と称する。)が、増幅回路による増幅処理及
びビデオ処理ユニットによる画像処理等を経たのち露光
装置3へと出力される。
【0048】一方、プリンタ部IIにおいては、駆動機
構により矢印Rl方向に回転駆動されている感光ドラム
1の外周面が、所定のタイミング等にて一次帯電器2に
より規定電位分布に帯電せしめられたのち、リーダ部I
から出力されたイエロー画像信号に応じて露光手段3の
レーザ出力部からレーザEが点滅されて、ポリゴンミラ
ー3a等を介して上記外周面のうちの帯電処理済みの部
位(以下、帯電領域と称する。)に露光されることによ
り、帯電領域は除電されて上記イエロー画像信号に応じ
た静電画像が形成される。
【0049】次に、所定の現像処理を行うための位置
(以下、現像位置と称する。)に現像器4Yが配置さ
れ、他の現像器4C,4M,4Bkは現像位置から退避
されたのち、感光ドラム1の外周面においてイエロー画
像信号に応じて形成された静電潜像が、現像器4Yのイ
エロートナーによりイエロートナー像に可視像化され
る。
【0050】次に、原稿Dの画像情報に応じた画像が形
成される記録媒体Pは、例えば、上記画像情報に適した
サイズの記録媒体Pを収容する給紙カセット8aから給
紙ローラ8b及びレジストローラ8c等を介して所定の
タイミングで転写ドラム5aに搬送され、吸着帯電器5
c及び吸着ローラ5d等により転写ドラム5aの外周面
に巻き付けられると共に、転写ドラム5aが矢印R5方
向に回転駆動されることにより、感光ドラム1の外周面
に形成されたイエロートナー像が転写帯電器5bにより
転写される。
【0051】一方、転写処理後の感光ドラム1は、クリ
ーニング器6による残留物回収及び前露光ランプ7によ
除電が施されたのち、次にフルカラーセンサ12eから
出力されるシアンに応じた色分解画像信号に基づく静電
潜像形成に備えるために再度一次帯電器2により感光ド
ラム1の外周面が規定電位分布に帯電せしめられる。
【0052】よって、リーダ部Iによる原稿Dの画像情
報の読み込みから転写ドラム5aの外周面に担持された
記録媒体Pへの転写処理に至るまでのプロセス、及び、
一次帯電器2による感光ドラム1の外周面の規定電位分
布への帯電処理から転写処理後における上記外周面の残
留物回収及び除電に至るまでのプロセスが、シアン、マ
センタ、及び、ブラックの各色に応じた色分解情報につ
いても繰り返されることにより、4色のトナー像が同期
して重なることにより得られた画像、即ち、原稿Dの画
像情報に応じた画像が(以下、フルカラー画像と称す
る。)、転写ドラム5aの外周面に巻き付けられた記録
媒体Pに担持されることとなる。
【0053】未定着状態のフルカラー画像(以下、未定
着像)が担持された記録媒体Pは、分離帯電器9a及び
分離爪9b等により転写ドラム5aの外周面から分離さ
れたのち、上記記録媒体Pの未定着像担持面を図におけ
る紙面上方に向けて定着装置10に搬送され、定着装置
10における加熱及び加圧により定着処理が施される。
【0054】次に、定着処理済みの記録媒体Pは、排出
ローラ11b等により機外へと排紙されて排紙トレイ1
1c上に積載される、或いは、一方の面のみ画像形成済
みであり他方の面に画像形成が行われるときにあって
は、搬送パス切り換えガイド11a等により機内へと搬
送される等により一旦反転パス11eに導かれ、次に、
反転ローラ11jにより反転されて一旦中間トレイ11
gに収容されたのち、再度、上述した一連の画像形成プ
ロセスが繰り返されたのち、排紙トレイ11c上に積載
される。
【0055】一方、イエロー、シアン、マゼンタ、及
び、ブラックの4色に亘る転写処理済みの記録媒体Pが
外周面から分離された転写ドラム5aは、記録媒体担持
シート5gへの粉体等の飛散や付着、及び、次に画像が
形成される記録媒体Pへのオイル付着等を防止するため
に、記録媒体担持シート5gを介して相互に対向するフ
ァーブラシ13a、バックアップブラシ13b、回転自
在なオイル除去ローラ14a、及び、バックアップブラ
シ14b等により清掃.が行われると共に、画像形成プ
ロセス開始前、画像形成プロセス終了後、及び、紙詰ま
り発生時等においてもファーブラシ13a等による清掃
が行われる。
【0056】次に、プリンタ部IIに備えられた定着装
置10に関して図2に基づき説明する。
【0057】尚、図2は、定着装置10の概略構成を示
す模式的断面図である。
【0058】定着装置10は、定着体たる円筒状若しく
は略円筒状の回転自在な定着ローラ10aと、加熱手段
たる互いに異なる配光分布に採られたメインヒータ37
及びサブヒータ38と、加圧体たる円柱状若しくは略円
柱状の回転自在な加圧ローラ10bとを備えている。
【0059】即ち、定着装置10は、未定着像を担持し
た記録媒体を互いに圧接された定着ローラ10aと加圧
ローラ10bとの間に形成されたニップ部に通紙しなが
ら上記記録媒体を商用電源(図示せず)の通電を受けた
メインヒータ37及びサブヒータ38にて加熱すること
により、定着処理工程を行うようになっている。
【0060】定着装置10に備えられた定着ローラ10
aは、鉄等を主成分とし肉厚が0.7mmに採られた円
筒状若しくは略円筒状の芯金31の外周面に、シリコー
ンゴムを主成分とし層厚が1.2mmに採られたシリコ
ーンゴム層32、及び、FEP(テトラフルオロエチレ
ン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体)を主成分とし
層厚が20μmに採られたコート層33が被覆されてお
り、以て、定着ローラ10aの外径値が40mmに設定
されている。
【0061】定着ローラ10aの中空部には、メインヒ
ータ37及びサブヒータ38が共に定着ローラ10aの
軸線方向に沿って配置され、定着ローラ10aの外周面
には、定着ローラ10aの温度検知のためのサーミスタ
感温検知センサ39(以下、サーミスタ39と略称す
る。)が、上記外周面のうちのサーブヒータ38に対面
する部位に当接又は近接して配置されている。
【0062】定着ローラ10aの中空部に配置されたメ
インヒータ37及びサブヒータ38の各電力値は、本実
施形態にあっては、500W及び600Wに設定されて
いる。
【0063】メインヒータ37の配光分布は、図3に示
すように、定着ローラ10aの中央部に対面する部位と
定着ローラ10aの両端部に対面する部位との配光比が
150%対100%に設定されることにより、上記中央
部に対面する部位に配光値のピークが採られている。
【0064】尚、図3は、メインヒータ37及びサブヒ
ータ38の各々の配光分布を示す図である。
【0065】一方、サーブヒータ38の配光分布は、定
着ローラ10aの中央部に対面する部位と定着ローラ1
0aの両端部に対面する部位との配光比が100%対2
30%に設定されることにより、上記両端部に対面する
部位に配光値のピークが採られている。
【0066】定着ローラ10aの外周面に当接又は近接
して配置されたサーミスタ39は、通電制御手段たる通
電制御回路40に接続されており、以て、サーミスタ3
9の検知温度に応じた出力が通電制御回路40に出力さ
れるようになっている。
【0067】サーミスタ39と接続された通電制御回路
40は、定着待機期間中にあっては、この期間に亘りサ
ーミスタ39の検知温度が定着待機のための目標温度に
維持されるよう規定周期400msec(1msecは
時間の単位であり1secの1000分の1に相当す
る。)におけるメインヒータ37の通電時間とサブヒー
タ38の通電時間との比率(以下、通電比と略称す
る。)を240対160に設定するようになっている。
【0068】又、通電制御回路40は、一枚の記録媒体
及び複数枚の記録媒体からなる一連の記録媒体における
一枚目の記録媒体への定着処理のための規定周期内にお
ける商用電源から各加熱手段への通電時間の比率を、記
録媒体搬送方向に垂直方向に対する記録媒体の長さに応
じて設定するようにもなっている。
【0069】更に、通電制御回路40は、複数枚の記録
媒体への連続定着処理期間中にあっては、予め規定され
た複数の通電比のいずれかに通電比を定着処理済みの記
録媒体の枚数に応じて切り換えるようにもなっており、
通電比の切り替えのための定着処理済みの記録媒体の枚
数は、記録媒体のサイズを検知するためにコピー機1の
本体等に設けられたサイズ検知手段等(図示せず)の検
知した記録媒体搬送方向に沿った記録媒体の長さに応じ
て設定されるようになっている。
【0070】定着装置10に備えられた加圧ローラ10
bは、鉄等を主成分とする円柱状若しくは略円柱状の芯
金34の外周面に、シリコーンゴムを主成分とし層厚が
5mmに採られたシリコーンゴム層35、及び、PFA
(テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニ
ルエーテル共重合体)を主成分とし層厚が20μmに採
られたコート層33が被覆されており、以て、定着ロー
ラ10aの外径値が40mmに設定されている。
【0071】次に、複数枚の記録媒体への連続定着処理
期間中における通電制御回路40による通電比の切り替
えのための定着処理済みの記録媒体の枚数の決定プロセ
スに関して説明する。
【0072】先ず、供される記録媒体のサイズがサイズ
検知手段等により検知されたのち、通電制御回路40
が、サイズ検知手段等の検知した記録媒体搬送方向に垂
直方向に対する記録媒体の長さに応じて一枚目の記録媒
体の定着処理期間における通電比を設定する。
【0073】次に、設置環境の温度、設置環境の湿度、
記録媒体の厚み、及び、記録媒体の種類が判定されたの
ち、これらの判定結果に基づき一枚目の記録媒体の定着
処理期間における通電比を補正する。
【0074】そして、通電制御回路40が、サイズ検知
手段等の検知した記録媒体搬送方向に沿った記録媒体の
長さに応じて通電比の切り換えのための定着処理済みの
記録媒体の枚数を決定する。
【0075】次に、上記決定プロセスによりサイズごと
に決定される通電比の切り換えにおける記録媒体の状態
及び定着像の品質評価を行ったところ、いずれのサイズ
にあっても全枚数の記録媒体に亘り記録媒体での皺及び
波打ちの発生が防止されると共に定着像の品質が維持さ
れるという結果が得られた。
【0076】ここで、上記決定プロセスにより決定され
る通電比の切り換えのための定着処理済みの記録媒体の
枚数をサイズごとに分類して下記の表1に示す。
【0077】
【表1】
【0078】
【表2】
【0079】
【表3】
【0080】尚、上記表1から表3までに記されている
記録媒体の坪量(記録媒体の単位面積あたりの質量)は
一律80g/m2に採られていると共に、かかる評価
は、設置環境の温度及び湿度が各々25℃及び60%の
もとで行なわれた。
【0081】よって、本実施形態にあっては、規定周期
内における商用電源か各ヒータへの通電比が複数設定さ
れており、定着処理済みの記録媒体の枚数に応じて上記
通電比の切り換えが行われるので、複数枚の記録媒体へ
の連続定着処理期間中に亘り確実にニップ部全域を目標
温度に維持することができ、以て、記録媒体での皺及び
波打ちの発生防止及び定着像の品質維持を図ることがで
きる。
【0082】又、本実施形態にあっては、規定周期内に
おける商用電源から各ヒータへの通電比の切り換えが行
われる定着処理済みの記録媒体の枚数は、記録媒体搬送
方向に沿った記録媒体の長さに応じて設定されるので、
複数枚の記録媒体への連続定着処理期間中に亘り確実に
ニップ部全域を目標温度に維持することができる記録媒
体のサイズへの多様性を拡張することができるという利
点が得られる。
【0083】更に、本実施形態にあっては、一枚の記録
媒体及び複数枚の記録媒体からなる一連の記録媒体にお
ける一枚目の記録媒体への定着処理のための規定周期内
における商用電源から各ヒータへの通電比が、記録媒体
搬送方向に垂直方向に対する記録媒体の長さに応じて設
定されるので、一枚の記録媒体への定着処理期間中及び
複数枚の記録媒体への連続定着処理期間中に亘り確実に
ニップ部全域を目標温度に維持することができる記録媒
体のサイズへの多様性を拡張することができるという利
点が得られる。
【0084】(第二の実施形態)次に、本発明における
第二の実施形態に関して説明する。
【0085】尚、本実施形態における定着装置及び画像
形成装置等の構成は、第一の実施形態と同様であること
から、図1及び図2に代えて説明を省略する。
【0086】本実施形態にあっては、通電制御回路40
が、複数枚の記録媒体への連続定着処理期間中にあって
は、予め規定された複数の通電比のいずれかに通電比を
定着処理済みの記録媒体の枚数に応じて切り換えるよう
にもなっており、通電比の切り替えのための定着処理済
みの記録媒体の枚数が、記録媒体のサイズを検知するた
めにコピー機1の本体等に設けられたサイズ検知手段等
(図示せず)の検知した記録媒体搬送方向に沿った記録
媒体の長さ、設置環境の温度及び設置環境の湿度に応じ
て設定されるようになっている。
【0087】そこで、本実施形態によりサイズごとに決
定される通電比の切り換えにおける記録媒体の状態及び
定着像の品質評価を行ったところ、設置環境の温度及び
設置環境の湿度に係わらず全枚数の記録媒体に亘り記録
媒体での皺及び波打ちの発生が防止されると共に定着像
の品質が維持されるという結果が得られた。
【0088】ここで、本実施形態により決定される通電
比の切り換えのための定着処理済みの記録媒体の枚数を
A4サイズに関して下記の表4に示す。
【0089】
【表4】
【0090】尚、上記表4に記されている記録媒体の坪
量は80g/m2に採られていると共に、かかる評価
は、設置環境の温度及び湿度が各々15℃及び10%の
もとで行なった。
【0091】よって、本実施形態にあっては、規定周期
内における商用電源から各ヒータへの通電比の切り換え
が行われる定着処理済みの記録媒体の枚数は、記録媒体
搬送方向に沿った記録媒体の長さ、設置環境の温度及び
設置環境の湿度に応じて設定されるので、複数枚の記録
媒体への連続定着処理期間中に亘り確実にニップ部全域
を目標温度に維持することができる記録媒体のサイズへ
の多様性を一層拡張することができる。
【0092】(第三の実施形態)次に、本発明における
第二の実施形態に関して説明する。
【0093】尚、本実施形態における定着装置及び画像
形成装置等の構成は、第一の実施形態と同様であること
から、図1及び図2に代えて説明を省略する。
【0094】本実施形態にあっては、定着ローラ10a
の周速度及び加圧ローラ10bから定着ローラ10aへ
の加圧値が、本実施形態の定着装置の設置環境の温度並
びに湿度、記録媒体の厚み並びに種類、及び、記録媒体
に担持された未定着像のパターンに応じて設定されるよ
うになっている。
【0095】そこで、本実施形態によりサイズごとに決
定される通電比の切り換えにおける記録媒体の状態及び
定着像の品質評価を行ったところ、定着装置の設置環境
の温度並びに湿度、記録媒体の厚み並びに種類、及び、
記録媒体に担持された未定着像のパターンに係わらず全
枚数の記録媒体に亘り記録媒体での皺及び波打ちの発生
が防止されると共に定着像の品質が維持されるという結
果が得られた。
【0096】ここで、本実施形態により決定される通電
比の切り換えのための定着処理済みの記録媒体の枚数を
A4サイズ、坪量157g/m2に関して下記の表5に
示す。
【0097】
【表5】
【0098】よって、本実施形態にあっては、定着ロー
ラ10aの周速度及び加圧ローラ10bから定着ローラ
10aへの加圧値が、定着装置の設置環境の温度並びに
湿度、記録媒体の厚み並びに種類、記録媒体に担持され
た未定着像のパターンに応じて設定されるので、複数枚
の記録媒体への連続定着処理期間中に亘り確実にニップ
部全域を目標温度に維持することができる定着処理環境
等への多様性をより一層拡張することができる。
【0099】尚、第一の実施形態から第三の実施形態に
亘り、原稿Dの画像情報を読み取ることにより一連の画
像形成プロセスを行うコピー機に関して説明してきた
が、ホストコンピュータ等から提供された画像情報に応
じて一連の画像形成プロセスを行うようになっているプ
リンタ等であっても、第一の実施形態ないし第三の実施
形態のいずれかにて説明された定着ローラ又は加圧ロー
ラの回転駆動方法を採用することにより、第一の実施形
態ないし第三の実施形態のいずれかの効果及び利点が得
られることは言うまでもない。
【0100】
【発明の効果】以上にて説明してきたように、本出願に
係る第一の発明に依れば、規定周期内における商用電源
から各加熱手段への通電時間の比率が複数設定されてお
り、定着処理済みの記録媒体の枚数に応じて上記比率の
切り換えが行われるので、複数枚の記録媒体への連続定
着処理期間中に亘り確実にニップ部全域を目標温度に維
持することができ、以て、記録媒体での皺及び波打ちの
発生防止及び定着像の品質維持を図ることができる。
【0101】又、本出願に係る第二の発明に依れば、規
定周期内における商用電源から各加熱手段への通電時間
の比率の切り換えが行われる定着処理済みの記録媒体の
枚数は、記録媒体搬送方向に沿った記録媒体の長さ、記
録媒体搬送方向に垂直な方向に沿った記録媒体の長さ、
設置環境の温度、設置環境の湿度、記録媒体の厚み、記
録媒体の種類、及び、記録媒体に担持された未定着像の
パターンのうちの少なくとも一つに応じて設定されるの
で、複数枚の記録媒体への連続定着処理期間中に亘り確
実にニップ部全域を目標温度に維持することができる定
着処理環境等への多様性を拡張することができる。
【0102】更に、本出願に係る第三の発明に依れば、
一枚の記録媒体及び複数枚の記録媒体からなる一連の記
録媒体における一枚目の記録媒体への定着処理のための
規定周期内における商用電源から各加熱手段への通電時
間の比率が、記録媒体搬送方向に垂直方向に対する記録
媒体の長さに応じて設定されるので、一枚の記録媒体へ
の定着処理期間中及び複数枚の記録媒体への連続定着処
理期間中に亘り確実にニップ部全域を目標温度に維持す
ることができる記録媒体のサイズへの多様性を拡張する
ことができる。
【0103】又、本出願に係る第四の発明に依れば、定
着待機期間中は、予め設定された定着待機時での規定周
期内における商用電源から各加熱手段への通電時間の比
率に基づき各加熱手段のいずれかが商用電源の通電を受
けるので、定着待機期間中に亘りニップ部全域を定着待
機のための目標温度に維持することができる。
【0104】更に、本出願に係る第五の発明に依れば、
定着ローラの周速度及び加圧体から定着ローラへの加圧
値のうちの少なくとも一つが、定着装置の設置環境の温
度並びに湿度、記録媒体の厚み並びに種類、記録媒体に
担持された未定着像のパターンのうちの少なくとも一つ
に応じて設定されるので、複数枚の記録媒体への連続定
着処理期間中に亘り確実にニップ部全域を目標温度に維
持することができる定着処理環境等への多様性をより一
層拡張することができる。
【0105】又、本出願に係る第六の発明に依れば、規
定周期内における商用電源から各加熱手段への通電時間
の比率が複数設定されており、通電制御手段は、定着処
理済みの記録媒体の枚数に応じて上記比率の切り換えを
行うので、複数枚の記録媒体への連続定着処理期間中に
亘り確実にニップ部全域を目標温度に維持することがで
き、以て、記録媒体での皺及び波打ちの発生防止及び定
着像の品質維持が図られた画像形成装置を提供すること
ができる。
【0106】更に、本出願に係る第七の発明に依れば、
通電制御手段が規定周期内における商用電源から各加熱
手段への通電時間の比率の切り換えを行うための定着処
理済みの記録媒体の枚数は、記録媒体搬送方向に沿った
記録媒体の長さ、記録媒体搬送方向に垂直な方向に沿っ
た記録媒体の長さ、設置環境の温度、設置環境の湿度、
記録媒体の厚み、記録媒体の種類、及び、記録媒体に担
持された未定着像のパターンのうちの少なくとも一つに
応じて設定されるので、複数枚の記録媒体への連続定着
処理期間中に亘り確実にニップ部全域を目標温度に維持
することができる定着処理環境等への多様性の拡張が図
られた画像形成装置を提供することができる。
【0107】又、本出願に係る第八の発明に依れば、一
枚の記録媒体及び複数枚の記録媒体からなる一連の記録
媒体における一枚目の記録媒体への定着処理のための規
定周期内における商用電源から各加熱手段への通電時間
の比率が、記録媒体搬送方向に垂直方向に対する記録媒
体の長さに応じて設定されるので、一枚の記録媒体への
定着処理期間中及び複数枚の記録媒体への連続定着処理
期間中に亘り確実にニップ部全域を目標温度に維持する
ことができる記録媒体のサイズへの多様性の拡張が図ら
れた画像形成装置を提供することができる。
【0108】更に、本出願に係る第九の発明に依れば、
定着待機期間中は、通電制御手段が設定した定着待機時
での規定周期内における商用電源から各加熱手段への通
電時間の比率に基づき各加熱手段のいずれかが商用電源
の通電を受けるので、定着待機期間中に亘るニップ部全
域を定着待機のための目標温度への維持が図られた画像
形成装置を提供することができる。
【0109】又、本出願に係る第十の発明に依れば、定
着ローラの周速度及び加圧体から定着ローラへの加圧値
のうちの少なくとも一つが、定着装置の設置環境の温度
並びに湿度、記録媒体の厚み並びに種類、記録媒体に担
持された未定着像のパターンのうちの少なくとも一つに
応じて設定されるので、複数枚の記録媒体への連続定着
処理期間中に亘り確実にニップ部全域を目標温度に維持
することができる定着処理環境等への多様性のより一層
の拡張が図られた画像形成装置を提供することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本出願に係る第一の実施形態における画像形成
装置の概略構成を示す模式的断面図である。
【図2】図1に示す定着装置の概略構成を示す模式的断
面図である。
【図3】図2に示す各ハロゲンヒータの各々の配光分布
を示す図である。
【符号の説明】
1 フルカラーコピー機(画像形成装置) 10 定着装置 37 メインヒータ(加熱手段) 38 サブヒータ(加熱手段) 39 サーミスタ感温検知センサ 40 通電制御回路(通電制御手段) 10a 定着ローラ(定着体) 10b 加圧ローラ(加圧体)

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 未定着像を担持したシート状の記録媒体
    を互いに圧接された定着体と加圧体との間に形成された
    ニップ部に通紙しながら商用電源からの通電により発熱
    する複数の加熱手段により上記記録媒体を加熱する定着
    装置であって、各加熱手段のいずれかが商用電源の通電
    を受けることによりニップ部の温度設定が行われる定着
    装置において、規定周期内における商用電源から各加熱
    手段への通電時間の比率が複数設定されており、定着処
    理済みの記録媒体の枚数に応じて上記比率の切り換えが
    行われることを特徴とする定着装置。
  2. 【請求項2】 規定周期内における商用電源から各加熱
    手段への通電時間の比率の切り換えが行われる定着処理
    済みの記録媒体の枚数は、記録媒体搬送方向に沿った記
    録媒体の長さ、記録媒体搬送方向に垂直な方向に沿った
    記録媒体の長さ、設置環境の温度、設置環境の湿度、記
    録媒体の厚み、記録媒体の種類、及び、記録媒体に担持
    された未定着像のパターンのうちの少なくとも一つに応
    じて設定されることとする請求項1に記載の定着装置。
  3. 【請求項3】 一枚の記録媒体及び複数枚の記録媒体か
    らなる一連の記録媒体における一枚目の記録媒体への定
    着処理のための規定周期内における商用電源から各加熱
    手段への通電時間の比率が、記録媒体搬送方向に垂直方
    向に対する記録媒体の長さに応じて設定されることとす
    る請求項1又は請求項2に記載の定着装置。
  4. 【請求項4】 定着待機時ための規定周期内における商
    用電源から各加熱手段への通電時間の比率が規定されて
    おり、定着待機期間中にあっては、各加熱手段が上記比
    率に基づき商用電源の通電を受けることとする請求項1
    ないし請求項3のいずれか一項に記載の定着装置。
  5. 【請求項5】 定着体は、円筒状若しくは略円筒状の回
    転自在な定着ローラであり、定着ローラの周速度及び加
    圧体から定着ローラへの加圧値のうちの少なくとも一つ
    が、定着装置の設置環境の温度並びに湿度、記録媒体の
    厚み並びに種類、記録媒体に担持された未定着像のパタ
    ーンのうちの少なくとも一つに応じて設定されることと
    する請求項1ないし請求項4のうちのいずれか一項に記
    載の定着装置。
  6. 【請求項6】 請求項1に記載の定着装置と、商用電源
    から各加熱手段のいずれかに通電することによりニップ
    部の温度設定を行う通電制御手段とを備えることを特徴
    とする画像形成装置。
  7. 【請求項7】 規定周期内における商用電源から各加熱
    手段への通電時間の比率の切り換えが行われる定着処理
    済みの記録媒体の枚数は、記録媒体搬送方向に沿った記
    録媒体の長さ、記録媒体搬送方向に垂直な方向に沿った
    記録媒体の長さ、設置環境の温度、設置環境の湿度、記
    録媒体の厚み、記録媒体の種類、及び、記録媒体に担持
    された未定着像のパターンのうちの少なくとも一つに応
    じてに応じて設定されることとする請求項6に記載の画
    像形成装置。
  8. 【請求項8】 一枚の記録媒体及び複数枚の記録媒体か
    らなる一連の記録媒体における一枚目の記録媒体への定
    着処理のための規定周期内における商用電源から各加熱
    手段への通電時間の比率が、記録媒体搬送方向に垂直方
    向に対する記録媒体の長さに応じて設定されることとす
    る請求項6又は請求項7に記載の画像形成装置。
  9. 【請求項9】 定着待機時ための規定周期内における商
    用電源から各加熱手段への通電時間の比率が規定されて
    おり、定着待機期間中にあっては、各加熱手段が上記比
    率に基づき商用電源の通電を受けることとする請求項6
    ないし請求項8のいずれか一項に記載の画像形成装置。
  10. 【請求項10】 定着体は、円筒状若しくは略円筒状の
    回転自在な定着ローラであり、定着ローラの周速度及び
    加圧体から定着ローラへの加圧値のうちの少なくとも一
    つが、定着装置の設置環境の温度並びに湿度、記録媒体
    の厚み並びに種類、記録媒体に担持された未定着像のパ
    ターンのうちの少なくとも一つに応じて設定されること
    とする請求項6ないし請求項9のうちのいずれか一項に
    記載の画像形成装置。
JP9362374A 1997-12-12 1997-12-12 定着装置及びこの定着装置を備える画像形成装置 Pending JPH11174901A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6697597B2 (en) 2001-09-27 2004-02-24 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Thermal fixing device and an image forming device that rapidly executes a fixing operation

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