JP2004026394A - 画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】本発明は、シート加熱手段(ヒータ)に一定時間以上通電がなくシートが吸湿したと考えられる場合には、通電がONになってから所定時間はシートを加熱乾燥させることによって、シート吸湿による転写不良、搬送不良などの問題を回避することのできる画像形成装置を提供することを目的としている。
【解決手段】上記課題を解決するために、本発明に係る画像形成装置の代表的な構成は、画像形成部に給送するシートを収納するシート収納部と、前記シート収納部の内部若しくは近傍に備えられたシート加熱手段とを有する画像形成装置において、前記シート加熱手段への通電がなかった時間に応じて、通電がONになってからの所定時間、該シート加熱手段の温度若しくは該シート加熱手段へ供給する電力量を制御することを特徴とする。
【選択図】  図1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式によって画像形成を行う複写機、プリンタ、ファクシミリなどの画像形成装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の画像形成装置について、図8を用いて説明する。図8は従来の画像形成装置を説明する全体構成図、図9は従来のシート収納部を説明する図である。
【0003】
図8に示す画像形成装置は、画像形成部として、像担持体としての感光体ドラム101の周囲に、感光体ドラム101を一様に帯電する一次帯電器102、感光体ドラム101上に静電潜像を形成する露光装置103、静電潜像を現像してトナー像を形成する現像装置104、トナー像をシートに転写する転写帯電器105、シートを感光体ドラム101から分離させる分離帯電器106、転写後の感光体ドラム101上の残留トナーを除去するクリーニング装置107、感光体ドラム101上の残留電荷を除去する前露光ランプ108を備えている。
【0004】
装置下部にはシート収納部としての給送カセット110、111、112が備えられており、夫々に収納されたサイズの異なるシートPが給送ローラ113a〜cによって選択的に給送され、搬送ローラ115a〜cによって搬送ガイド116を通ってレジストローラ対117まで搬送される。また装置側面には手差しトレイ114が備えられており、搬送ローラ119によってレジストローラ対117まで給送される。転写ニップ部Nにおいて感光体ドラム101よりトナー像を転写されたシートPは定着ローラ118aと加圧ローラ118bとからなる定着装置118によって画像を定着された後に機外に排出される。
【0005】
上記画像形成装置が設置、使用される場所は、季節、天候、冷暖房装置などの条件により、温湿度などの環境条件が様々に変化する。さらに給送カセット110〜112内のシートPもそれに伴って乾燥、吸湿することによってシートの体積抵抗率、表面抵抗率も大きく変化する。特にシートが吸湿して抵抗率が低下した場合には、転写不良という問題が発生して画像不良となる。
【0006】
上記問題を具体的に説明すると、転写帯電器105によって発生した転写総電流のうち、転写に寄与するドラム方向転写電流(通常は転写総電流の10%〜20%程度)が、シートPを通じて搬送ローラ115a〜cや搬送ガイド116に漏れたり、分離帯電器106と干渉したりして減少する。これにより感光体ドラム101上のトナー像をシートP表面に転写する静電力が弱められてしまい、結果として画像濃度の低下が生じ、画像不良となってしまうものである。
【0007】
上記転写不良を防止するために、従来からも、図9に示すように給送カセット110〜112の内部や近傍にヒータ120を設け、シートPを直接加熱したり、給送カセット内の空気を加熱したりして、シートが吸湿することを防止することが広く行われている。
【0008】
この場合において、ヒータ120への給電は、本体電源のON/OFFによらず可能なように設計されるのが通常であり、電源プラグがONの状態である限りは、一定の電力が供給されるか一定の温度になるように制御される。これにより本体の使用状況によらず、本体内に収納されているシートの吸湿を防止している。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の構成にあっては、ヒータ120の稼働が確実でなく、シートの吸湿を防止できない場合がある。例えば、全ての画像形成装置が本体電源と別にヒータに給電するよう設計されているわけではなく、省電力等の観点から本体電源とヒータへの給電を連動させているものもあり得る。
【0010】
また本体を使用しない夜間や休日などには、待機電力の削減、省エネルギーの観点から、あるいはユーザー不在時の安全性確保のために電源プラグを抜く場合も考えられる。かかる場合、必然的にヒータに電力は供給されないので、シートは吸湿しやすい。特にこの夜間や休日には本体を設置している部屋の空調機器も止められることが多く、湿度が上昇して吸湿が加速されやすい。
【0011】
このような状況の後、本体電源をONにするか電源プラグをONにすることにより、ヒータの通電が始まったとしても、ヒータの能力としては通常シートの吸湿を防止する程度の物であるため、すでに吸湿した物を乾燥させることは難しく、ヒータに近い部分だけだったり、時間がかかるなどその効果は限定的である。
【0012】
なお、カセットやペーパーデッキの密閉度を上げることは防湿に対して非常に有効であるが、シートを補給したり本体へ給送するための機械的機構もあるため、完全に密閉することは困難である。
【0013】
そこで本発明は、シート加熱手段(ヒータ)に一定時間以上通電がなくシートが吸湿したと考えられる場合には、通電がONになってから所定時間はシートを加熱乾燥させることによって、シート吸湿による転写不良、搬送不良などの問題を回避することのできる画像形成装置を提供することを目的としている。
【0014】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明に係る画像形成装置の代表的な構成は、画像形成部に給送するシートを収納するシート収納部と、前記シート収納部の内部若しくは近傍に備えられたシート加熱手段とを有する画像形成装置において、前記シート加熱手段への通電がなかった時間に応じて、通電がONになってからの所定時間、該シート加熱手段の温度若しくは該シート加熱手段へ供給する電力量を制御することを特徴とする。
【0015】
【発明の実施の形態】
[第一実施形態]
本発明に係る画像形成装置の第一実施形態について、図を用いて説明する。図1は本発明に係るシート加熱手段のON/OFF制御のシーケンスを示す図、図2は画像形成装置の全体構成図、図3及び図4はヒータの他の制御のシーケンスを示す図である。
【0016】
(画像形成装置の全体構成)
まず、図2を用いて画像形成装置の全体構成について説明する。図に示す画像形成装置は、像担持体としてのドラム型の感光体ドラム1(電子写真感光体)と、その周囲に一次帯電器2(コロナ帯電器)、露光装置3、現像装置4、転写帯電器5、分離帯電器6、クリーニング装置7、前露光ランプ8を備えている。
【0017】
感光体ドラム1は本実施形態では負帯電の有機感光体で、アルミニウム製のドラム基体(不図示)上に感光層(不図示)を有しており、矢印方向(時計方向)に所定の周速度(プロセススピード)で回転駆動される。一次帯電器2は、感光体ドラム1表面をコロナ放電によって発生するコロナイオンにより、所定の極性、電位に一様に帯電する。露光装置3は、入力される画像情報(画像信号)に応じたレーザ光L(画像露光)を、一次帯電器2により帯電処理された感光体ドラム1表面に行う。露光装置3から照射されるレーザ光Lによる画像露光により、感光体ドラム1表面に入力された画像情報に対応した静電潜像が形成される。現像装置4は、回転自在な現像スリーブ9により現像位置にて前記静電潜像にトナーを付着させて、トナー像として顕像化する。
【0018】
次に、上記した画像形成装置の画像形成動作について説明する。
【0019】
画像形成時には、感光体ドラム1は駆動手段(不図示)により矢印方向に所定のプロセススピードで回転駆動され、一次帯電器2により表面が一様に、例えば−700Vに帯電される。そして、帯電された感光体ドラム1上に露光装置3からレーザ光を照射してレーザ光Lが与えられて、入力される原稿(不図示)の画像情報に応じた静電潜像が形成される。そして、この静電潜像に、感光体ドラム1の帯電極性と同極性の現像バイアスが印加された現像スリーブ9によりトナーを付着させて、トナー像として現像される。
【0020】
そして、感光体ドラム1上のトナー像が感光体ドラム1と転写帯電器5間の転写ニップ部Nに到達すると、レジストローラ対17によりこのタイミングに合わせて給送カセット10、11、12又は手差しトレイ14から選択して給送されているシートPが転写ニップ部Nに搬送されて、トナーと逆極性の転写バイアスが印加された転写帯電器5により、シートP表面に感光体ドラム1上のトナー像が転写される。
【0021】
給送カセット10、11、12にはそれぞれサイズの異なるシートPが収納されており、各シートPは各給送ローラ13a、13b、13cによって一枚ずつ給送され、搬送ローラ15a、15b、15cにより搬送ガイド16を通してレジストローラ対17まで搬送される。また手差しトレイ14には任意のサイズのシートを収納することができ、搬送ローラ19によりレジストローラ対17まで搬送することができる。
【0022】
そして、転写ニップ部Nにてトナー像が転写されたシートPは、分離帯電器6によってシートPと感光体ドラム1との静電吸着力が弱められて感光体ドラム1から分離された後に、定着器18の定着ローラ18aと加圧ローラ18b間へ搬送され、加熱、加圧によりトナー像がシートP表面に熱定着されて排出される。
【0023】
また、両面画像形成や多重画像形成モードでの画像形成の場合は、シートPの一面目の画像形成を終えて定着器18を通過した後、不図示のパスを通って再びレジストローラ対17から転写ニップ部Nに給送される。
【0024】
また、トナー像転写後の感光体ドラム1表面に残留している転写残トナーはクリーニング装置7(クリーニングブレード)によって除去されて回収され、更に感光体ドラム1表面の残留電荷は前露光ランプ8で除去され、次の画像形成に備えられる。
【0025】
(シート加熱手段)
上記各給送カセット10〜12には、シート加熱手段として、上部に第一ヒータ20a〜cを設けており、四方の周囲に第二ヒータ21a〜cを設けている。これら第一ヒータ20、第二ヒータ21は電力制御手段22によって電力を供給されて駆動され、次に述べるように温度制御される。
【0026】
本実施形態において、画像形成装置が稼働している通常状態においては、第一ヒータ20のみが駆動され、一定の温度(例えば50度)に制御されている。そして、第一ヒータ20への通電がOFFされていた時間に応じて、第二ヒータ21への通電をONさせるものである。
【0027】
図1にシート加熱手段のON/OFF制御のシーケンスを示す。本体電源がOFFにされ(T1)、数分後に電源プラグも抜かれたとすると、この時点で第一ヒータ20もOFFになる(T2)。
【0028】
そして本体の電源プラグがONになった時に(T3)、第一ヒータ20が8時間以上OFFになっていた場合には、シートの吸湿度合いが大きいと判断する。そこで、本体の電源プラグ、電源がONになった後は、第一ヒータ20、第二ヒータ21ともにONになるように制御し、給送カセット10〜12内の乾燥を促進させる。このとき第一ヒータ20、第二ヒータ21共に、一定の温度(例えば50度)に制御されている。そして所定時間(例えば2時間)経過して(T4)シートの乾燥がある程度進んだら、通常状態として第二ヒータ21はOFFにし、第一ヒータ20のみを動作させて吸湿防止をする。
【0029】
上記構成により、ヒータが長時間OFFになってシートが一時的に吸湿しても、次にヒータがONになった後に乾燥を促進させることができ、転写不良、搬送不良などの問題を回避することができる。また一つのカセットに対してヒータを2個使用することにより、均一かつ効果的に乾燥を行うことができる。
【0030】
なお、本体電源とヒータへの給電が連動しておらず、本体電源がOFFになってもヒータの通電に影響がない画像形成装置であれば、図3に示すように本体電源のON/OFFによらずヒータは通電される。そして上記実施形態の如く電源プラグをもOFFされない限りは、シート加熱手段を格別に制御する必要はなく、常に一定電力を供給したり、所定の温度範囲内に調整されるよう制御すれば足りる。なお温度調整を行う場合には、ONの時間で示した部分でも実際には適度なデューティでON/OFFが繰り返されている。
【0031】
また、上記の例において、ヒータのOFF時間が8時間と想定したが、図4に示すようにOFF時間が2時間程度と短く、シートの吸湿が余り進まないと考えられれば、ヒータ通電再開後のヒータへの電力供給は強化しなくてもよい。ヒータOFF時間がどの程度長くなったら強化するかは、適宜変更可能である。
【0032】
[第二実施形態]
本発明に係る画像形成装置の第二実施形態について、図を用いて説明する。図5は本実施形態に係るシート加熱手段のON/OFF制御のシーケンスを示す図であって、上記第一実施形態と説明の重複する部分については同一の符号を付して説明を省略する。
【0033】
上記第一実施形態においてはシート加熱手段として第一ヒータ20、第二ヒータ21と2つのヒータを設けて示したが、本実施形態においては第一ヒータ20のみを設け、所定の制御を行うものである。
【0034】
図5に示すように、第一ヒータ20がOFFされ(T2)、通電再開(T3)後から、所定時間(例えば2時間)経過(T4)するまで、第一ヒータ20の温度を50度−>65度と高く制御する。これにより、吸湿したシートの乾燥を促進することができ、シートの吸湿に伴う転写不良、搬送不良などの問題を回避することができる。
【0035】
なお、第一ヒータ20を温度ではなく電力量によって制御している場合には、上記T3からT4の間を、平均電力量を通常よりも大きくすることで同様の効果を得ることができる。
【0036】
[第三実施形態]
本発明に係る画像形成装置の第三実施形態について、図を用いて説明する。図6は本実施形態に係るシート加熱手段のON/OFF制御のシーケンスを示す図であって、上記第一実施形態と説明の重複する部分については同一の符号を付して説明を省略する。
【0037】
本実施形態は第一、第二実施形態を組み合わせた物であり、2つのシート加熱手段、すなわち給送カセットの上側の第一ヒータ20、給送カセットの四方の周囲の第二ヒータ21を備えている。
【0038】
図6に示すように、第一ヒータ20がOFFされ(T2)、通電再開(T3)後から、所定時間(例えば2時間)経過(T4)するまで、第一ヒータ20の温度を50度−>65度に上げると共に、通常は用いない第二ヒータ21にも電力を供給する。これにより、吸湿したシートの乾燥をより効果的に促進することができる。
【0039】
[第四実施形態]
本発明に係る画像形成装置の第四実施形態について、図を用いて説明する。図7は本実施形態に係るシート加熱手段のON/OFF制御のシーケンスを示す図であって、上記第一実施形態と説明の重複する部分については同一の符号を付して説明を省略する。
【0040】
上記第一乃至第三実施形態においては、シート加熱手段への通電がなかった時間に応じて、通電がONになってからの所定時間、シート加熱手段の温度若しくはシート加熱手段へ供給する電力量を制御するよう構成して示した。これに対し本実施形態は、装置内部若しくは近傍の温湿度データに基づいて、シート加熱手段の温度若しくはシート加熱手段へ供給する電力量を制御することを特徴とする。なお本実施形態においては1つのシート加熱手段(第一ヒータ20)のみを用いて説明する。
【0041】
画像形成装置には、不図示の温湿度検知手段が設けられており、装置の内部若しくは近傍の温度、湿度を検知可能に構成されている。図7(a)に示すように、第一ヒータ20がOFFされ(T2)、通電再開(T3)された場合を考える。
【0042】
図7(b)は、ヒータOFF中が高温高湿であった場合を示している。夏場のオフィスなどで、空調設備が止まる夜間や、休日におこりやすい条件であり、シートの吸湿が著しい。そこで通電再開(T3)後から、所定時間(例えば2時間)経過(T4)するまで、第一ヒータ20の温度を例えば50度−>65度と高く上げるように制御する。
【0043】
図7(c)は、ヒータOFF中が常温常湿であった場合を示している。この場合、シートの吸湿はそれほど多くないので、通電再開後も通常の温度設定で行う。
【0044】
図7(d)は、ヒータOFF中が低湿であった場合を示している。この場合は、ヒータがOFFであってもシートが吸湿するおそれが全くないため、通電再開(T3)後はOFFのままでよい。
【0045】
上記構成により、ヒータOFF中の温湿度からシートの吸湿度合いを判断して、ヒータ通電再開後のヒータの温度若しくはヒータへの電力供給量を制御することにより、電力を無駄に消費することなくシートを適度な状態に乾燥させることができ、吸湿に伴う転写不良、搬送不良を防止することが可能となる。
【0046】
なお、ヒータ通電OFF中の温湿度は、一定時間ごと、あるいは連続的にデータをとって総合的に判断してもよい。例えば、低湿度状態で10時間推移した後、湿度が70%程度まで高くなったら、ヒータ通電再開後は上記制御を強化する。逆に10時間60%の後に40%程度で2時間推移していれば、通常の温度で制御するようにしてもよい。
【0047】
また、簡単のために、ヒータ通電OFF時の温湿度が時間経過によってあまり変わらない環境に装置本体が設置されていれば、ヒータ通電再開時の温湿度条件だけで判断してもよい。
【0048】
[第五実施形態]
本発明に係る画像形成装置の第五実施形態について説明する。上記第一実施形態と説明の重複する部分については、同一の符号を付して説明を省略する。本実施形態において画像形成装置は、給送カセット10〜12に、不図示のシート残量検知手段を有し、これを用いて制御を行うものである。
【0049】
上記各実施形態において、ヒータ通電再開後の通電強化時間を例えば2時間として説明してきたが、この間に画像形成を繰り返して給送カセット内のシートを使いきってしまえば、その給送カセットに対してはヒータ通電の強化をする必要性はなくなる。
【0050】
従って、給送カセット内のシートの残量検知が可能であれば、上記各実施形態の制御に加え、給送カセットの残量がゼロになった時点で通常の制御に戻してもよい。あるいは、例えば最大500枚収納可能なカセットであれば、実際の収納枚数に関係なく所定のカセットから給送されるシート枚数をカウントして、500枚に達したら通常の制御に戻すようにしてもよい。また、残量検知手段があれば残量がゼロになった時点で通常の制御に戻してもよい。あるいはまた、残量の枚数に応じて制御してもよい。
【0051】
以上各実施形態について説明してきたが、通電開始後にヒータ通電を強化する方法は、単一ヒータの温度上昇、通常用いないヒータをONにするなどの手法の一つもしくは組合せで行ってもよい。また、本発明は、ヒータの温度、ヒータに印加するバイアス条件、ヒータの種類も特に限定するものではない。また、通電を強化する時間やその間の給送枚数も適宜変更可能であり、また通電が停止していた時間や、その間の装置内部や近傍の温湿度推移などの環境条件も、適宜設定することができる。
【0052】
【発明の効果】
上記説明した如く、本発明に係る画像形成装置においては、シート加熱手段に一定時間以上通電がなくシートが吸湿した場合でも、通電がONになってからの所定時間ヒータへ供給する電力を通常より大きくして温度を上げたり、通常はOFFになっているヒータをONすることによってシートの乾燥を促進することにより、シート吸湿による転写不良、搬送不良などの問題を回避することが可能となる。
【0053】
また、通電がOFFの間の装置内部若しくは近傍の温湿度データ、あるいはONになった時点の温湿度データの一方もしくは両方に基づいてヒータへの電力量を制御することによって、シートの乾燥をより最適に行うことができると共に、無駄な電力消費を抑えることができる。
【0054】
また上記制御をシート収納部内にシートがなくなるまでとすることにより、シート収納部内で吸湿したシートに対してのみ乾燥を行うことができるため、吸湿したシートを使用した後も過剰にヒータに給電することがなくなり、電力消費削減や機内昇温防止に効果的である。
【図面の簡単な説明】
【図1】第一実施形態に係るシート加熱手段の制御シーケンスを示す図である。
【図2】画像形成装置の全体構成図である。
【図3】ヒータの他の制御のシーケンスを示す図である。
【図4】ヒータの他の制御のシーケンスを示す図である。
【図5】第二実施形態に係るシート加熱手段の制御シーケンスを示す図である。
【図6】第三実施形態に係るシート加熱手段の制御シーケンスを示す図である。
【図7】第四実施形態に係るシート加熱手段の制御シーケンスを示す図である。
【図8】従来の画像形成装置を説明する全体構成図である。
【図9】従来のシート収納部を説明する図である。
【符号の説明】
L    …レーザ光
N    …転写ニップ部
P    …シート
1    …感光体ドラム
2    …一次帯電器
3    …露光装置
4    …現像装置
5    …転写帯電器
6    …分離帯電器
7    …クリーニング装置
8    …前露光ランプ
9    …現像スリーブ
10    …給送カセット
11    …給送カセット
12    …給送カセット
13    …給送ローラ
14    …手差しトレイ
15    …搬送ローラ
16    …搬送ガイド
17    …レジストローラ対
18    …定着器
18a  …定着ローラ
18b  …加圧ローラ
19    …搬送ローラ
20    …第一ヒータ
21    …第二ヒータ
22    …電力制御手段
101   …感光体ドラム
102   …一次帯電器
103   …露光装置
104   …現像装置
105   …転写帯電器
106   …分離帯電器
107   …クリーニング装置
108   …前露光ランプ
110   …給送カセット
111   …給送カセット
112   …給送カセット
113   …給送ローラ
114   …手差しトレイ
115   …搬送ローラ
116   …搬送ガイド
117   …レジストローラ対
118   …定着装置
118a …定着ローラ
118b …加圧ローラ
119   …搬送ローラ
120   …ヒータ

Claims (8)

  1. 画像形成部に給送するシートを収納するシート収納部と、
    前記シート収納部の内部若しくは近傍に備えられたシート加熱手段とを有する画像形成装置において、
    前記シート加熱手段への通電がなかった時間に応じて、通電がONになってからの所定時間、該シート加熱手段の温度若しくは該シート加熱手段へ供給する電力量を制御することを特徴とする画像形成装置。
  2. 前記シート加熱手段への通電が一定時間以上なかった場合には、通電がONになってからの所定時間、通常状態より多くのシート加熱手段を動作させることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
  3. 前記シート加熱手段への通電が一定時間以上なかった場合には、通電がONになってからの所定時間、該シート加熱手段の温度を通常よりも高くすることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
  4. 前記シート加熱手段への通電が一定時間以上なかった場合には、通電がONになってからの所定時間、該シート加熱手段へ供給する単位時間あたりの平均電力量を通常よりも大きくすることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
  5. 画像形成部に給送するシートを収納するシート収納部と、
    前記シート収納部の内部若しくは近傍に備えられたシート加熱手段とを有する画像形成装置において、
    前記シート加熱手段への通電が一定時間以上なかった場合には、通電がONになってからの所定時間、装置内部若しくは近傍の温湿度データに基づいて、前記シート加熱手段の温度若しくは該シート加熱手段へ供給する電力量を制御することを特徴とする画像形成装置。
  6. 前記温湿度データは、通電がOFFの状態の履歴、あるいはONになった時点のいずれか一方もしくは両方であることを特徴とする請求項5記載の画像形成装置。
  7. 前記シート収納部内に収納されたシートの残量を検知するシート残量検知手段を有し、
    前記シート加熱手段への通電が一定時間以上なかった場合には、通電がONになってからの所定時間、装置内部若しくは近傍の温湿度データと前記シート残量検知手段のいずれか一方もしくは両方の結果に基づいて、前記シート加熱手段の温度若しくは該シート加熱手段へ供給する電力量を制御することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項記載の画像形成装置。
  8. 前記シート加熱手段への通電が一定時間以上なかった場合には、通電がONになってから前記シート収納部よりシートが所定枚数給送されるまでは、前記シート加熱手段の温度若しくは該シート加熱手段へ供給する電力量を制御することを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項記載の画像形成装置。
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JP2011022406A (ja) * 2009-07-16 2011-02-03 Fuji Xerox Co Ltd 画像形成装置、画像形成装置の制御プログラム

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