JPH02277089A - 画像形成装置の定着装置 - Google Patents
画像形成装置の定着装置Info
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- JPH02277089A JPH02277089A JP9924989A JP9924989A JPH02277089A JP H02277089 A JPH02277089 A JP H02277089A JP 9924989 A JP9924989 A JP 9924989A JP 9924989 A JP9924989 A JP 9924989A JP H02277089 A JPH02277089 A JP H02277089A
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Landscapes
- Fixing For Electrophotography (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、電子複写機やプリンター等のゼログラフィ一
方式を用い、記録紙を作成する画像形成装置に適用され
る加熱ローラ方式の定着装置に関し、特に、両ローラの
間のニップ形状を、一定の状態に維持させ得るようにす
る装置に関する。
方式を用い、記録紙を作成する画像形成装置に適用され
る加熱ローラ方式の定着装置に関し、特に、両ローラの
間のニップ形状を、一定の状態に維持させ得るようにす
る装置に関する。
(従来の技術)
電子複写機やレーザプリンター等のように、ゼログラフ
ィ一方式を用いて記録紙を作成するように構成した装置
においては、感光体ドラムに形成されたトナー画像を用
紙に転写して、その用紙を搬送手段によって定着装置に
案内する。そして、定着装置において、熱や圧力を加え
ることによってトナーを溶融させ、用紙にその溶融され
たトナーを押圧することによって定着を行い、記録紙と
して完成するようにしている。
ィ一方式を用いて記録紙を作成するように構成した装置
においては、感光体ドラムに形成されたトナー画像を用
紙に転写して、その用紙を搬送手段によって定着装置に
案内する。そして、定着装置において、熱や圧力を加え
ることによってトナーを溶融させ、用紙にその溶融され
たトナーを押圧することによって定着を行い、記録紙と
して完成するようにしている。
前記したような用紙収容装置の定着を行うためには、一
般に加熱ローラ方式の定着装置が用いられていることが
多い。この加熱ローラ方式の装置は、発熱ランプを内蔵
した加熱O−ラと、該加熱ローラに対して所定の圧力で
押圧されるようにした加圧ローラとを対向させて配置し
、両日−ラの間にニップされた用紙に対して熱と圧力と
を付与して、定着の作用を行わせるようにする。
般に加熱ローラ方式の定着装置が用いられていることが
多い。この加熱ローラ方式の装置は、発熱ランプを内蔵
した加熱O−ラと、該加熱ローラに対して所定の圧力で
押圧されるようにした加圧ローラとを対向させて配置し
、両日−ラの間にニップされた用紙に対して熱と圧力と
を付与して、定着の作用を行わせるようにする。
第9図に示されるように、画像形成装置においては、感
光体ドラム30に対して、原稿の画像の光を照射するた
めの光学系装置を設け、その原稿を走査して得られた光
を感光体ドラム30に照射するような手段が用いられる
。
光体ドラム30に対して、原稿の画像の光を照射するた
めの光学系装置を設け、その原稿を走査して得られた光
を感光体ドラム30に照射するような手段が用いられる
。
また、前記感光体ドラム30の周囲には、通常のの複写
機等の場合と同様に、帯電コロトロン31、現像装置3
2および転写・剥離コロトロン33等の他に、剥離爪、
クリーニング装置等が配置されている。
機等の場合と同様に、帯電コロトロン31、現像装置3
2および転写・剥離コロトロン33等の他に、剥離爪、
クリーニング装置等が配置されている。
そして、画像読取り装置からの光によって感光体ドラム
30の表面に静電潜像を形成し、その静電潜像に現像装
置からトナーを供給し、トナー画像として可視像化し、
転写コロトロンによる放電によってトナー画像を用紙に
転写する。
30の表面に静電潜像を形成し、その静電潜像に現像装
置からトナーを供給し、トナー画像として可視像化し、
転写コロトロンによる放電によってトナー画像を用紙に
転写する。
また、トナー画像が転写された用紙は、搬送ベルト装置
35により搬送されて、ガイド板36を経て定着装置1
に導入され、該定V装置1の加熱ローラ5と加圧ローラ
10との間にニップされて、熱と圧力とが加えられ、定
着が行われるようになっている。
35により搬送されて、ガイド板36を経て定着装置1
に導入され、該定V装置1の加熱ローラ5と加圧ローラ
10との間にニップされて、熱と圧力とが加えられ、定
着が行われるようになっている。
前記定着装置は、第9図に示されたようにして、加熱ロ
ーラ5と加圧ローラ10とを対向させて構成しているも
ので、従来例の場合と同様に、一定の形状のニップ状態
を得ることが出来るようにされており、該加熱ローラ5
は、駆動装置に接続されて画像形成装置における用紙搬
送速度に合せて、所定の速度で駆動が行われるようにさ
れている。
ーラ5と加圧ローラ10とを対向させて構成しているも
ので、従来例の場合と同様に、一定の形状のニップ状態
を得ることが出来るようにされており、該加熱ローラ5
は、駆動装置に接続されて画像形成装置における用紙搬
送速度に合せて、所定の速度で駆動が行われるようにさ
れている。
前記定着装置は、第10図に示されるように、フレーム
2に対して軸受3によって支持され、端部が駆動機構と
接続された加熱ローラ5と、該加熱ローラ5に対して平
行に配置される加圧ローラ10とから構成されるもので
、前記加熱ロー55の内部には、ハロゲンランプ6のよ
うな加熱源を設けている。
2に対して軸受3によって支持され、端部が駆動機構と
接続された加熱ローラ5と、該加熱ローラ5に対して平
行に配置される加圧ローラ10とから構成されるもので
、前記加熱ロー55の内部には、ハロゲンランプ6のよ
うな加熱源を設けている。
前記加圧ローラ10は、金属製の円筒状部材によって構
成されたバイブ12の周囲に、所定の厚さのゴム層11
が形成されているもので、該加圧ローラ10の軸を支持
する軸受13.13aに対して押圧手段を設け、その押
圧手段としてのスプリング14.14aによって加熱ロ
ーラ5に向けて押圧し、両ローラの間のニップ圧力が一
定の状態に形成されるようにされている。
成されたバイブ12の周囲に、所定の厚さのゴム層11
が形成されているもので、該加圧ローラ10の軸を支持
する軸受13.13aに対して押圧手段を設け、その押
圧手段としてのスプリング14.14aによって加熱ロ
ーラ5に向けて押圧し、両ローラの間のニップ圧力が一
定の状態に形成されるようにされている。
ところで、前述したように構成された加熱ローラ方式の
定着装置においては、加熱ローラと加圧ローラとによる
用紙のニップ部分の形状は、−船釣に第11図に示され
るようにされることが望ましいものとされている。
定着装置においては、加熱ローラと加圧ローラとによる
用紙のニップ部分の形状は、−船釣に第11図に示され
るようにされることが望ましいものとされている。
つまり、中央部分での搬送速度v1に対して、両側部分
の速度v2は、約0.2〜0.3%程度高速に設定され
ることが、後で説明するように、用紙に発生するしわと
、画像のズレ等の問題を解決するために必要であると言
われる。
の速度v2は、約0.2〜0.3%程度高速に設定され
ることが、後で説明するように、用紙に発生するしわと
、画像のズレ等の問題を解決するために必要であると言
われる。
前述したように、ニップ部分の中央部と両端部での速度
差を得るために、第11図の曲線Cと01とにより囲ま
れた部分Nのように、そのニップ形状を得るようにする
ことが良いものとされる。
差を得るために、第11図の曲線Cと01とにより囲ま
れた部分Nのように、そのニップ形状を得るようにする
ことが良いものとされる。
そして、上記したように、用紙に対してその中央部弁よ
りも端部の速度を大きく設定し、用紙の両側部分を引く
ようにして、両0−ラの間に用紙をニップさせて定着を
行うことによって、画像の定着を良好な状態に維持する
ことが出来るとともに、用紙にしわが発生したりするこ
とを防止出来るようにする。
りも端部の速度を大きく設定し、用紙の両側部分を引く
ようにして、両0−ラの間に用紙をニップさせて定着を
行うことによって、画像の定着を良好な状態に維持する
ことが出来るとともに、用紙にしわが発生したりするこ
とを防止出来るようにする。
(発明が解決しようとする問題点)
しかしながら、上記したような従来の装置においては、
加圧O−ラの周囲に被覆されるゴム層が、加熱ローラか
らの熱によって変形し、そのニップ形状が変化するとい
う問題がある。
加圧O−ラの周囲に被覆されるゴム層が、加熱ローラか
らの熱によって変形し、そのニップ形状が変化するとい
う問題がある。
そして、定着装置の両ローラの間のニップ形状が変化し
た場合には、用紙の巾方向の速度分布が変化することに
なり、その速度の変化が、第11図の曲1i1C2のよ
うに大きく変化すると、両側の速度に対して中央部の速
度が非常に遅くなる。そして、その用紙の中央部分が大
きく湾曲されてしまい、その湾曲部分が加熱ローラ5に
接したりするような状態が発生する。
た場合には、用紙の巾方向の速度分布が変化することに
なり、その速度の変化が、第11図の曲1i1C2のよ
うに大きく変化すると、両側の速度に対して中央部の速
度が非常に遅くなる。そして、その用紙の中央部分が大
きく湾曲されてしまい、その湾曲部分が加熱ローラ5に
接したりするような状態が発生する。
また、高温に加熱されている加熱ローラ5にトナー画像
が移転され、そのローラに移転されたトナーが用紙の別
の部分に転写されたりして、いわゆる画像のズレ等が発
生する原因ともなる。
が移転され、そのローラに移転されたトナーが用紙の別
の部分に転写されたりして、いわゆる画像のズレ等が発
生する原因ともなる。
一般の加熱ローラ方式の用紙搬送装置においては、ロー
ラの巾全体にわたって用紙が接するような状態で定着の
動作を行う場合には、その用紙に対するニップ形状の形
状Nは一定に保持され得るものとなるが、巾の狭い用紙
の定着を行う場合には、加圧ローラが局部的に冷却され
ることになるので、ニップ形状Nが変化しやすいという
特性がある。
ラの巾全体にわたって用紙が接するような状態で定着の
動作を行う場合には、その用紙に対するニップ形状の形
状Nは一定に保持され得るものとなるが、巾の狭い用紙
の定着を行う場合には、加圧ローラが局部的に冷却され
ることになるので、ニップ形状Nが変化しやすいという
特性がある。
このことは、第12図に示されている。つまり、同図(
a)のグラフに示されるように、加圧ローラの表面温度
は巾がW2の大サイズの用紙を定着する場合には、その
長さ方向全体に口って均一に低下されるが、巾がWlの
小サイズの用紙を連続して通紙した場合には、その用紙
の巾の部分が局部的に冷却される状態となり、該ローラ
の温度分布が大ぎく偏った状態となる。
a)のグラフに示されるように、加圧ローラの表面温度
は巾がW2の大サイズの用紙を定着する場合には、その
長さ方向全体に口って均一に低下されるが、巾がWlの
小サイズの用紙を連続して通紙した場合には、その用紙
の巾の部分が局部的に冷却される状態となり、該ローラ
の温度分布が大ぎく偏った状態となる。
そして、その加圧ローラの温度分布の変化によって、加
圧O−ラは同図(b)に示されるように、不均一なプロ
ファイルになる。このように、加圧ローラが変形した場
合には、該加圧ローラと加熱ローラとにより形成される
ニップ形状が、同図(C)にニップ形状N・1として示
されような形状となる。そして、そのような形状の加圧
ローラと加熱ローラとの間にニップされて搬送が行めれ
る用紙Pに対しては、両側の広い部分の速度が特に速く
、中央部分の速度が非常に遅く作用する。
圧O−ラは同図(b)に示されるように、不均一なプロ
ファイルになる。このように、加圧ローラが変形した場
合には、該加圧ローラと加熱ローラとにより形成される
ニップ形状が、同図(C)にニップ形状N・1として示
されような形状となる。そして、そのような形状の加圧
ローラと加熱ローラとの間にニップされて搬送が行めれ
る用紙Pに対しては、両側の広い部分の速度が特に速く
、中央部分の速度が非常に遅く作用する。
前述したような形状のニップ部分に大サイズの用紙を通
した場合には、用紙の巾方向の速度の差が非常に大きく
なるために、同図(d)に示されるように、ニップ部分
の前の部分で用紙の巾方向にボウイングpaと呼ばれる
円弧状のしわが発生する。そして、それが用紙が走行す
ることによって次第に増幅され、コピーに横方向のしわ
が形成されるという問題が生じる。
した場合には、用紙の巾方向の速度の差が非常に大きく
なるために、同図(d)に示されるように、ニップ部分
の前の部分で用紙の巾方向にボウイングpaと呼ばれる
円弧状のしわが発生する。そして、それが用紙が走行す
ることによって次第に増幅され、コピーに横方向のしわ
が形成されるという問題が生じる。
これに対して、大サイズの用紙を連続して定着している
場合には、加圧ローラの長さ方向の温度分布が大きく変
化しないことになるので、第13図(a)に示されるよ
うに、そのローラの長さ方向の温度分布がほぼ均一にな
る。
場合には、加圧ローラの長さ方向の温度分布が大きく変
化しないことになるので、第13図(a)に示されるよ
うに、そのローラの長さ方向の温度分布がほぼ均一にな
る。
したがって、加圧ロー510の形状(プロファイル)は
、同図(b)に示されるようになり、それによって百〇
−ラの間のニップ形状Nは、同図(C)に示されるよう
に、理想的な形状に維持され得、るものとなる。そして
、同図(d)に示されるように、定着装置を通る用紙P
にはしわ等、が発生せずに、良好な状態のコピーを得る
ことが出来る。
、同図(b)に示されるようになり、それによって百〇
−ラの間のニップ形状Nは、同図(C)に示されるよう
に、理想的な形状に維持され得、るものとなる。そして
、同図(d)に示されるように、定着装置を通る用紙P
にはしわ等、が発生せずに、良好な状態のコピーを得る
ことが出来る。
また、従来の定着装置の場合のように、小サイズの用紙
を連続して定着した後で、大サイズの用紙の定着を行う
場合には、両ローラの間のニップ形状Nの形状を理想状
態に近付けるために、しばらくの間定着器を空運転させ
る等の手段を用いたりすることが必要となり、その記録
紙の作成能率が低下する等の問題がある。
を連続して定着した後で、大サイズの用紙の定着を行う
場合には、両ローラの間のニップ形状Nの形状を理想状
態に近付けるために、しばらくの間定着器を空運転させ
る等の手段を用いたりすることが必要となり、その記録
紙の作成能率が低下する等の問題がある。
さらに、前述したような加圧ローラのプロファイルが、
そのローラの軸方向の温度分布によって変形することの
他に、巾の広い用紙に対する定着を行い得るような定着
装置においては、加熱ローラが長いものとして構成され
ている。したがって、加熱ローラ、加圧ローラのプロフ
ァイルの部品精度が、直接紙の走行状態に影響を及ぼす
ことになり、熱による外乱のみならず、装置の製造技術
の上でも非常に難しい課題となっている。
そのローラの軸方向の温度分布によって変形することの
他に、巾の広い用紙に対する定着を行い得るような定着
装置においては、加熱ローラが長いものとして構成され
ている。したがって、加熱ローラ、加圧ローラのプロフ
ァイルの部品精度が、直接紙の走行状態に影響を及ぼす
ことになり、熱による外乱のみならず、装置の製造技術
の上でも非常に難しい課題となっている。
これに対して、加圧ローラの後部からニップ部分に向け
て押圧力を加えるように、バックアップローラを設ける
ことも提案されている。しかし、加圧0−ラに対して別
のローラを用いて押圧するような手段を用いる場合には
、そのO−ラの表面に傷を付けたりする等の問題が発生
しやすいことと、装置が複雑になるという問題もある。
て押圧力を加えるように、バックアップローラを設ける
ことも提案されている。しかし、加圧0−ラに対して別
のローラを用いて押圧するような手段を用いる場合には
、そのO−ラの表面に傷を付けたりする等の問題が発生
しやすいことと、装置が複雑になるという問題もある。
(発明の目的)
本発明は、上記したような加熱ローラ方式の定着装置の
欠点を解消するもので、加圧ローラのプロファイルの加
工精度が悪いために起る不具合や、熱によって変形した
場合に起る問題に対して、ニップ形状を一定の状態に維
持出来るようにする装置を提供することを目的としてい
る。
欠点を解消するもので、加圧ローラのプロファイルの加
工精度が悪いために起る不具合や、熱によって変形した
場合に起る問題に対して、ニップ形状を一定の状態に維
持出来るようにする装置を提供することを目的としてい
る。
(問題点を解決するための手段および作用)本発明の定
着装置は、加熱ローラと加圧ローラとを平行に配置し、
両ローラの間に一定の接触圧力を加えるとともに、該両
ローラの間にトナー画像を担持する用紙を通して、定着
を行うように構成している。そして、前記加熱ローラに
対応させて回転が行なわれる加圧ローラを、パイプの周
囲にゴム層を設けて構成してなる装置に関し、加圧ロー
ラの熱分布状態の変化により、加圧ローラの断面形状が
変化した場合に、そのニップ形状を設定条件に接近させ
得るような補正手段を設けている。
着装置は、加熱ローラと加圧ローラとを平行に配置し、
両ローラの間に一定の接触圧力を加えるとともに、該両
ローラの間にトナー画像を担持する用紙を通して、定着
を行うように構成している。そして、前記加熱ローラに
対応させて回転が行なわれる加圧ローラを、パイプの周
囲にゴム層を設けて構成してなる装置に関し、加圧ロー
ラの熱分布状態の変化により、加圧ローラの断面形状が
変化した場合に、そのニップ形状を設定条件に接近させ
得るような補正手段を設けている。
本発明の加圧ローラは、パイプの内部にシャフトを配置
し、該シャフトとパイプとをローラの中央部分で接続し
、加圧O−ラの中央部のみに荷重を加える構造を設けて
いる。
し、該シャフトとパイプとをローラの中央部分で接続し
、加圧O−ラの中央部のみに荷重を加える構造を設けて
いる。
さらに、コントロール機能を追加するために、前記パイ
プとシャフトとに対して、それぞれ別個に加熱ローうに
向けて押圧する機構を設け、該機構によってニップ形状
を補正するための手段を構成し、加圧ローラの中央部に
対して圧力を独立して付与することが出来る。
プとシャフトとに対して、それぞれ別個に加熱ローうに
向けて押圧する機構を設け、該機構によってニップ形状
を補正するための手段を構成し、加圧ローラの中央部に
対して圧力を独立して付与することが出来る。
また、前記ニップ形状を設定するために、加圧ローラの
両端部に対して冷却用の空気吹き付け手段を設けるとと
もに、前記加圧ローラの表面温度の分布状態を検知する
ための検知装置を設け、加圧ローラの両側端部付近の冷
却を行うような手段を用いることも出来る。
両端部に対して冷却用の空気吹き付け手段を設けるとと
もに、前記加圧ローラの表面温度の分布状態を検知する
ための検知装置を設け、加圧ローラの両側端部付近の冷
却を行うような手段を用いることも出来る。
したがって、本発明の定着装置においては、例えば小サ
イズの用紙を連続して通した場合に、加圧ローラの中央
部分の温度が低下し、ニップ形状が変化しても、その加
圧ローラに対して中央部分から大きな押圧力を加えるこ
とが出来るので、ニップ形状の変化を非常に少なくする
ことが出来、用紙にしわ等が発生することを防止するこ
とが可能になる。
イズの用紙を連続して通した場合に、加圧ローラの中央
部分の温度が低下し、ニップ形状が変化しても、その加
圧ローラに対して中央部分から大きな押圧力を加えるこ
とが出来るので、ニップ形状の変化を非常に少なくする
ことが出来、用紙にしわ等が発生することを防止するこ
とが可能になる。
また、本発明の定@装置の加圧ローラは、中央部分で押
圧する手段を設けた場合でも、その機構が特に複雑にな
ることはなく、従来の定着装置の加圧ローラに対して容
易に組込むことが出来、ニップ圧力の設定も容易に行う
ことが可能である。
圧する手段を設けた場合でも、その機構が特に複雑にな
ることはなく、従来の定着装置の加圧ローラに対して容
易に組込むことが出来、ニップ圧力の設定も容易に行う
ことが可能である。
さらに、加圧ローラの両側端部を冷却することが出来る
ように構成する場合には、加圧ローラの長さ方向の1度
分布を、容易に制御することが可能になり、連続して小
サイズの用紙を通した場合でも、ニップ形状が変化する
ことを防止することが出来るものとなる。
ように構成する場合には、加圧ローラの長さ方向の1度
分布を、容易に制御することが可能になり、連続して小
サイズの用紙を通した場合でも、ニップ形状が変化する
ことを防止することが出来るものとなる。
(実施例)
図示された例に従って、本発明の定着装置の構成を説明
する。本発明の定着装置1は、第9図に示されたように
、ゼログラフィ一方式の画像形成装置に適用されるもの
であるが、その画像形成装置の全体の構成等を省略して
、定着装置の機構のみを以下に説明する。
する。本発明の定着装置1は、第9図に示されたように
、ゼログラフィ一方式の画像形成装置に適用されるもの
であるが、その画像形成装置の全体の構成等を省略して
、定着装置の機構のみを以下に説明する。
第1図および第2図に示される実施例においては、加熱
ローラ方式の定着装置1は、加熱ローラ5を従来の加熱
ローラの場合と同様に、内部に発熱ランプを収容したも
のとして構成し、該加熱ロー55の両側の端部を、軸受
3.3を介して本体フレームに支持させている。
ローラ方式の定着装置1は、加熱ローラ5を従来の加熱
ローラの場合と同様に、内部に発熱ランプを収容したも
のとして構成し、該加熱ロー55の両側の端部を、軸受
3.3を介して本体フレームに支持させている。
前記加熱ローラ5に対応させて配置される加圧ローラ1
0は、第2図に示されるように、表面にゴムJi111
を設けたパイプ12の内部に、シャフト15を平行に配
置し、そのシャフトとパイプとの間にコマ部材16を設
けている。
0は、第2図に示されるように、表面にゴムJi111
を設けたパイプ12の内部に、シャフト15を平行に配
置し、そのシャフトとパイプとの間にコマ部材16を設
けている。
前記コマ部材16は、シャフト15の中央部に固定され
、パイプ12に対して嵌込まれるように設けられている
。そして、加圧ロー510をその中央部分でパイプ12
を介して支持するように構成されているものであり、前
記コマ部材16を設けたシャフト15の両側端部で、シ
ャフト用軸受17.17aを介して加圧ローラの支持を
行うように構成される。
、パイプ12に対して嵌込まれるように設けられている
。そして、加圧ロー510をその中央部分でパイプ12
を介して支持するように構成されているものであり、前
記コマ部材16を設けたシャフト15の両側端部で、シ
ャフト用軸受17.17aを介して加圧ローラの支持を
行うように構成される。
前記したように構成することによって、第2a図に示さ
れるように、本発明の加圧ローラに対してシャフトの両
側から、押圧力f2、f2を作用させた場合には、その
押圧力は加圧O−ラの中央部に向けて作用されるものと
なり、加熱ローラに対しては該加圧ローラの中央部分か
ら、押圧力f1が作用することになる。
れるように、本発明の加圧ローラに対してシャフトの両
側から、押圧力f2、f2を作用させた場合には、その
押圧力は加圧O−ラの中央部に向けて作用されるものと
なり、加熱ローラに対しては該加圧ローラの中央部分か
ら、押圧力f1が作用することになる。
したがって、本発明の定着装置においては、加圧O−ラ
10に対してシャフト15の両側から、加熱ローラ5に
向けて押圧・力を加えた場合に、従来の定着装置の場合
のように、ニップ部分の両側端部に特に強い押圧力が作
用することがないものとなる。
10に対してシャフト15の両側から、加熱ローラ5に
向けて押圧・力を加えた場合に、従来の定着装置の場合
のように、ニップ部分の両側端部に特に強い押圧力が作
用することがないものとなる。
前述したように定着装置1を構成することにより、同一
サイズの用紙を連続して定着する場合には、第3図に示
されるように、加圧ローラのプロファイルの変形を補正
するようにして、該加圧ロー510をその中央部から加
熱ローラ5に向けて押圧するようになる。
サイズの用紙を連続して定着する場合には、第3図に示
されるように、加圧ローラのプロファイルの変形を補正
するようにして、該加圧ロー510をその中央部から加
熱ローラ5に向けて押圧するようになる。
すなわち、加熱ローラ10に対してはシャフトの両側端
部から押圧力f2、f2が作用されるが、その力は加圧
ローラの中央部分に作用するので、該加圧ローラ10は
、第3図に示されるように、加熱ローラ5の中央部分に
対して強く作用することになる。
部から押圧力f2、f2が作用されるが、その力は加圧
ローラの中央部分に作用するので、該加圧ローラ10は
、第3図に示されるように、加熱ローラ5の中央部分に
対して強く作用することになる。
これに対して、加熱ローラ5には、前記加圧ロー510
からの押圧力に対して、反力F、Fが軸の両端部に作用
するので、該定着装置の両0−ラの間には、符号Naと
して示されるようなニップ形状が形成され、用紙の走行
に適した状態に設定される。
からの押圧力に対して、反力F、Fが軸の両端部に作用
するので、該定着装置の両0−ラの間には、符号Naと
して示されるようなニップ形状が形成され、用紙の走行
に適した状態に設定される。
また、小サイズの用紙を連続して定着した後で、大サイ
ズの用紙の定着を行う場合には、当然加圧ローラのプロ
ファイルは変形される。しかし、本発明の加圧ローラ1
0は、その中央部分で押圧力が加えられるように構成さ
れているのであるから、極端に中央部分が狭くなったニ
ップ形状に対して、その中央部で押圧力f1が作用する
ことになる。
ズの用紙の定着を行う場合には、当然加圧ローラのプロ
ファイルは変形される。しかし、本発明の加圧ローラ1
0は、その中央部分で押圧力が加えられるように構成さ
れているのであるから、極端に中央部分が狭くなったニ
ップ形状に対して、その中央部で押圧力f1が作用する
ことになる。
したがって、前述したよう変形されたニップ形状を、自
動的に正常な形に戻すような作用が加えられるので、大
サイズの用紙の走行に適したニップ形状Nを、容易に回
復させることが出来るものとなる。
動的に正常な形に戻すような作用が加えられるので、大
サイズの用紙の走行に適したニップ形状Nを、容易に回
復させることが出来るものとなる。
前述したように、本発明の定着装置に、おいては、加圧
0−ラをシャフトを介して支持することによって、用紙
サイズが変化する場合でも、それ等の各種のサイズの用
紙に対する走行を良好な状態で行うことが出来、用紙に
しわ等が発生することを防止することが可能になる。
0−ラをシャフトを介して支持することによって、用紙
サイズが変化する場合でも、それ等の各種のサイズの用
紙に対する走行を良好な状態で行うことが出来、用紙に
しわ等が発生することを防止することが可能になる。
(実施例2)
本発明の加熱ローラ方式の定着装置においては、第2図
に示されたように加圧ローラを構成することの他に、第
4図および第5図に示されるように加圧ローラを構成す
ることが出来る。
に示されたように加圧ローラを構成することの他に、第
4図および第5図に示されるように加圧ローラを構成す
ることが出来る。
前記本発明の別の実施例においては、加圧ローラ10を
第5図に示されるように、パイプ12の表面にゴム層1
1を設けるとともに、該パイプ12の両端部分に軸12
aを突出させて設け、該軸12aを軸受13により支持
する。
第5図に示されるように、パイプ12の表面にゴム層1
1を設けるとともに、該パイプ12の両端部分に軸12
aを突出させて設け、該軸12aを軸受13により支持
する。
また、前記パイプ12の内部に貫通するようにしてシャ
フト15を配置し、該シャフト15の両端部分に配置す
る軸受17.17aによって支持するように構成する。
フト15を配置し、該シャフト15の両端部分に配置す
る軸受17.17aによって支持するように構成する。
さらに、該シャフト15の中央部分にコマ部材16を設
け、シャフト15とパイプ12とを、前記コマ部材16
を介して一体に回転が行なわれるように構成している。
け、シャフト15とパイプ12とを、前記コマ部材16
を介して一体に回転が行なわれるように構成している。
前述したように構成される本発明の加圧ローラ10は、
第4図のように、定着装置として組立てられた際に、そ
のローラ10の両側で、それぞれ2つずつの軸受により
支持されるものとなり、それぞれの軸受に対して、スプ
リングやその他の手段を用いて押圧力を付与させるよう
にすることが出来る。つまり、図示される実施例にお1
1飄ては、パイプ用軸受け13に対して押圧力faを付
与し、シャフト用軸受17に対して押圧力fbをそれぞ
れ付与することが出来るように構成される。
第4図のように、定着装置として組立てられた際に、そ
のローラ10の両側で、それぞれ2つずつの軸受により
支持されるものとなり、それぞれの軸受に対して、スプ
リングやその他の手段を用いて押圧力を付与させるよう
にすることが出来る。つまり、図示される実施例にお1
1飄ては、パイプ用軸受け13に対して押圧力faを付
与し、シャフト用軸受17に対して押圧力fbをそれぞ
れ付与することが出来るように構成される。
例えば、加圧ローラ10の軸の支持方法として、第5a
図に示されるようにパイプ用軸受支持部材20に対して
シャフト用軸受支持部材21を摺動可能に設け、2つの
軸受部材を1つの付勢手段によって押圧するように構成
することも可能である。
図に示されるようにパイプ用軸受支持部材20に対して
シャフト用軸受支持部材21を摺動可能に設け、2つの
軸受部材を1つの付勢手段によって押圧するように構成
することも可能である。
そして、前述したように構成した場合には、2つの軸受
部材20.21の間にカム部材22を配置し、そのカム
22を軸23によって回転させることによって、パイプ
用軸受支持部材20に対するシャフト用軸受支持部材2
1の間隔を設定することが出来る。
部材20.21の間にカム部材22を配置し、そのカム
22を軸23によって回転させることによって、パイプ
用軸受支持部材20に対するシャフト用軸受支持部材2
1の間隔を設定することが出来る。
なお、前記カムの駆動は、例えば、小サイズの用紙を連
続して通した後で、大サイズの用紙を通すような場合に
、オペレータが手動でカム軸の回転を行うようにするこ
とや、画像形成装置の制御装置に設定されたプログラム
によって、その制御の動作を行う等の任意の手段を用い
ることが出来る。
続して通した後で、大サイズの用紙を通すような場合に
、オペレータが手動でカム軸の回転を行うようにするこ
とや、画像形成装置の制御装置に設定されたプログラム
によって、その制御の動作を行う等の任意の手段を用い
ることが出来る。
上記したようにして、パイプ用軸受け13とシャフト用
軸受17とを、1つの軸受、ユニットにより支持させる
ように構成することによって、加圧ローラを支持する2
つの軸部材に対する押圧力の調整の動作を容易に行うこ
とが可能になる。
軸受17とを、1つの軸受、ユニットにより支持させる
ように構成することによって、加圧ローラを支持する2
つの軸部材に対する押圧力の調整の動作を容易に行うこ
とが可能になる。
本発明の加圧ローラの支持手段によって、第6図および
第6a図に示されるように、加熱ローラ5に対する加圧
ローラ10の押圧力の分布状態を、容易に補正すること
が出来る。
第6a図に示されるように、加熱ローラ5に対する加圧
ローラ10の押圧力の分布状態を、容易に補正すること
が出来る。
つまり、第6図に示されるように、パイプ用軸受け13
に加える押圧力faと、シャフト用軸受17に対する押
圧力fbとの関係を、fa>fbに設定する場合には、
両ローラの間のニップ部分の押圧力は、中央部分では弱
く、両側端部が強く現れることになるので、ニップ形状
Nとして示されるように、中細り状態のニップ形状とな
る。
に加える押圧力faと、シャフト用軸受17に対する押
圧力fbとの関係を、fa>fbに設定する場合には、
両ローラの間のニップ部分の押圧力は、中央部分では弱
く、両側端部が強く現れることになるので、ニップ形状
Nとして示されるように、中細り状態のニップ形状とな
る。
これに対して、fB<fbの関係に設定する場合には、
両日−ラの中央部分での支持力が大きくなるので、加圧
ローラ10のベンディング伍が少なくなり、ニップ形状
Nの形状も中太り状態となる。
両日−ラの中央部分での支持力が大きくなるので、加圧
ローラ10のベンディング伍が少なくなり、ニップ形状
Nの形状も中太り状態となる。
そして、前述したようにして、加圧ローラに対する両端
部分と、中央部分との押圧力の調整を行うことによって
、ニップ形状を変化させて用紙の移動状態を制御し、そ
の用紙の中央部と両端部との速度差を、用紙のサイズに
対応させて設定出来るようにし、定着される用紙にしわ
等が発生することを防止したりすることが出来る。
部分と、中央部分との押圧力の調整を行うことによって
、ニップ形状を変化させて用紙の移動状態を制御し、そ
の用紙の中央部と両端部との速度差を、用紙のサイズに
対応させて設定出来るようにし、定着される用紙にしわ
等が発生することを防止したりすることが出来る。
(実施例3)
前述した本発明の定着装置は、ニップ形状を調整するた
めに加圧ローラの構造を改良するとともに、そのローラ
の軸に対する押圧力の調整を行うことが出来るようにす
るものであるが、本発明の定着装置においては、第7図
および第8図に示されるように、加圧ローラに対する冷
却手段を設けることによって、該加圧ローラのプロファ
イルの調整を行うことも可能である。
めに加圧ローラの構造を改良するとともに、そのローラ
の軸に対する押圧力の調整を行うことが出来るようにす
るものであるが、本発明の定着装置においては、第7図
および第8図に示されるように、加圧ローラに対する冷
却手段を設けることによって、該加圧ローラのプロファ
イルの調整を行うことも可能である。
前記第7図に示される実施例において、加圧ローラ10
に対して、その中央部と端部と和、ローラの温度の検知
を行うためのセンサー27.27aを設けている。この
センサーは、制御装置の温度比較回路に入力されて、0
−ラの長さ方向での温度分布を検知出来るようにするも
のである。
に対して、その中央部と端部と和、ローラの温度の検知
を行うためのセンサー27.27aを設けている。この
センサーは、制御装置の温度比較回路に入力されて、0
−ラの長さ方向での温度分布を検知出来るようにするも
のである。
前記加圧ローラ10に対して、この実施例においては、
その両側端部付近にファン25.25aを設けている。
その両側端部付近にファン25.25aを設けている。
これ等のファン25とセンサー27とは、第8図に示さ
れるような関係に配置されるのが望ましいものであるが
、その他に、用紙の走行に邪魔とならない位置であれば
、任意の位置に設けることが可能である。
れるような関係に配置されるのが望ましいものであるが
、その他に、用紙の走行に邪魔とならない位置であれば
、任意の位置に設けることが可能である。
そして、前記したように構成した定着装置1において、
小サイズの用紙を連続して通した場合には、第12図に
説明したように、該小サイズの用紙の巾W1に対応する
部分で、加圧ローラ10の温度が低くなり、ニップ形状
が変化するために、小サイズの用紙には適している。し
かし、多数枚の小サイズの用紙を連続して走行させた直
模に、大サイズの用紙を通した場合には、しわ等が発生
する原因となる。
小サイズの用紙を連続して通した場合には、第12図に
説明したように、該小サイズの用紙の巾W1に対応する
部分で、加圧ローラ10の温度が低くなり、ニップ形状
が変化するために、小サイズの用紙には適している。し
かし、多数枚の小サイズの用紙を連続して走行させた直
模に、大サイズの用紙を通した場合には、しわ等が発生
する原因となる。
そこで、本発明の定着装置においては、加圧ローラ10
に対して設けた2つのセンサー27.27aによって検
知される温度差が、一定の値以上になった場合には、フ
ァン25.25aを作動させるように構成する。
に対して設けた2つのセンサー27.27aによって検
知される温度差が、一定の値以上になった場合には、フ
ァン25.25aを作動させるように構成する。
そして、加圧ローラの両側端部をファンから吹付けられ
る空気によって冷却し、第13図(a)に示されるよう
に、その用紙の巾方向での温度差が一定の範囲になるよ
うにするi、II tllの動作を行うことが出来るよ
うにする。
る空気によって冷却し、第13図(a)に示されるよう
に、その用紙の巾方向での温度差が一定の範囲になるよ
うにするi、II tllの動作を行うことが出来るよ
うにする。
また、前述したようなファンを設けた定着装置において
は、装置の外部からフレッシュエア−を吸引して定着装
置の加圧ローうに吹き付けるようすることが、最も容易
に用いられ得る手段であるが、その他に、定着装置の内
部の温度の高い空気を外部に排出させるようにして、そ
のハウジング内部の温度を低下させることも可能である
。
は、装置の外部からフレッシュエア−を吸引して定着装
置の加圧ローうに吹き付けるようすることが、最も容易
に用いられ得る手段であるが、その他に、定着装置の内
部の温度の高い空気を外部に排出させるようにして、そ
のハウジング内部の温度を低下させることも可能である
。
(発明の効果)
本発明の画像形成装置の定着装置は、上記したような構
成を有するものであり、従来の定着装置の加圧ローうに
代えて、本発明のローラを組込むことが容易に出来るも
のであり、その定着装置の全体の構成を変更したりする
ことはない。
成を有するものであり、従来の定着装置の加圧ローうに
代えて、本発明のローラを組込むことが容易に出来るも
のであり、その定着装置の全体の構成を変更したりする
ことはない。
したがって、本発明の定着装置においては、例えば小サ
イズの用紙を連続して通した場合に、加圧ローラの中央
部分の温度が低下し、ニップ形状が変化しても、その加
圧ローラに対して中央部分から大きな押圧力を加えるこ
とが出来るので、ニップ形状の変化を非常に少な(する
ことが出来、用紙にしわ等が発生することを防止するこ
とが出来る。
イズの用紙を連続して通した場合に、加圧ローラの中央
部分の温度が低下し、ニップ形状が変化しても、その加
圧ローラに対して中央部分から大きな押圧力を加えるこ
とが出来るので、ニップ形状の変化を非常に少な(する
ことが出来、用紙にしわ等が発生することを防止するこ
とが出来る。
また、本発明の定着装置の加圧ローラは、中央部分で押
圧する手段を設けた場合でも、その機構が特に複雑にな
ることはなく、従来の定着装置の加圧ローラに対して容
易に組込むことが出来、ニップ圧力の設定も容易に行う
ことが可能である。
圧する手段を設けた場合でも、その機構が特に複雑にな
ることはなく、従来の定着装置の加圧ローラに対して容
易に組込むことが出来、ニップ圧力の設定も容易に行う
ことが可能である。
さらに、加圧ローラの両側端部を冷部することが出来る
ように構成する場合には、加圧ローラの長さ方向の湿度
分布を、容易に制御することが可能になり、連続して小
サイズの用紙を通した場合でも、ニップ形状の変化を防
止することが出来る。
ように構成する場合には、加圧ローラの長さ方向の湿度
分布を、容易に制御することが可能になり、連続して小
サイズの用紙を通した場合でも、ニップ形状の変化を防
止することが出来る。
第1図は本発明の定着装置の正面図、第2図は加圧ロー
ラの断面図、第2a図は加圧ローラに対する押圧力が作
用する状態の説明図、第3図および第3a図は、それぞ
れ定着装置における各ローラの状態とニップ形状との関
係の説明図、第4図は本発明の定着装置の別の実施例の
正面図、第5図は第4図の加圧ローラの断面図、第5a
図は加圧ローラの支持手段の説明図、第6図および第6
a図はそれぞれ定着装置の両ローラの関係とニップ形状
の説明図、第7図は本発明の他の実施例の正面図、第8
図はその側面図、第9図は一般的な画像形成装置におけ
る要部の構成牽丞す説明図、第10@は従来の加熱ロー
ラ方式の定着装置の断面図、第11図は定着装置におけ
る用紙の速度とニップ形状Nの説明図、第12図および
第13図は、それぞれ加圧ローラの温度と用紙に発生す
るしわの関係を示を説明図であり、前記第12図と第1
3図とにおいて、(a)は加圧ローラの長さ方向の温度
分布状態のグラフ、(b)はローラのプロファイルの説
明図、(C)はニップ形状Nの説明図、(d)は用紙の
走行状態の説明図である。 図中の符号 1・・・・・・定着装置、5・・・・・・加熱O−ラ、
10・・・・・・加圧ローラ、11・・・・・・ゴム層
、12・・・・・・パイプ、15・・・・・・シャフト
、16・・・・・・コマ部材、20・21・・・・・・
軸受部材、22・・・・・・カム、25・・・・・・フ
ァン、27・・・・・・センサー、30・・・・・・感
光体ドラム、35・・・・・・搬送ベルト装置、36・
・・・・・ガイド板。 第1 第2図 第4図 第5図 第5α図 !j 第12図 (の (b) (Cン cd)
ラの断面図、第2a図は加圧ローラに対する押圧力が作
用する状態の説明図、第3図および第3a図は、それぞ
れ定着装置における各ローラの状態とニップ形状との関
係の説明図、第4図は本発明の定着装置の別の実施例の
正面図、第5図は第4図の加圧ローラの断面図、第5a
図は加圧ローラの支持手段の説明図、第6図および第6
a図はそれぞれ定着装置の両ローラの関係とニップ形状
の説明図、第7図は本発明の他の実施例の正面図、第8
図はその側面図、第9図は一般的な画像形成装置におけ
る要部の構成牽丞す説明図、第10@は従来の加熱ロー
ラ方式の定着装置の断面図、第11図は定着装置におけ
る用紙の速度とニップ形状Nの説明図、第12図および
第13図は、それぞれ加圧ローラの温度と用紙に発生す
るしわの関係を示を説明図であり、前記第12図と第1
3図とにおいて、(a)は加圧ローラの長さ方向の温度
分布状態のグラフ、(b)はローラのプロファイルの説
明図、(C)はニップ形状Nの説明図、(d)は用紙の
走行状態の説明図である。 図中の符号 1・・・・・・定着装置、5・・・・・・加熱O−ラ、
10・・・・・・加圧ローラ、11・・・・・・ゴム層
、12・・・・・・パイプ、15・・・・・・シャフト
、16・・・・・・コマ部材、20・21・・・・・・
軸受部材、22・・・・・・カム、25・・・・・・フ
ァン、27・・・・・・センサー、30・・・・・・感
光体ドラム、35・・・・・・搬送ベルト装置、36・
・・・・・ガイド板。 第1 第2図 第4図 第5図 第5α図 !j 第12図 (の (b) (Cン cd)
Claims (4)
- (1)加熱ローラと加圧ローラとを平行に配置し、両ロ
ーラの間に一定の接触圧力を加えるとともに、該両ロー
ラの間にトナー画像を担持する用紙を通して、定着を行
うように構成してなり、前記加熱ローラに対応させて回
転が行なわれる加圧ローラを、パイプの周囲にゴム層を
設けて構成してなる定着装置において、 加圧ローラの熱分布状態の変化により、加圧ローラの断
面形状が変化した場合に、そのニップ形状を設定条件に
接近させ得るような手段を設けたことを特徴とする画像
形成装置の定着装置。 - (2)前記ニップ形状への悪影響を防止するための手段
として、加圧ローラの中央部に対して圧力を付与する手
段を設けたことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
の画像形成装置の定着装置。 - (3)加圧ローラのパイプの内部にシャフトを配置し、
該シャフトとパイプとをローラの中央部分でコマ部材を
介して接続し、前記パイプとシャフトとに対して、それ
ぞれ別個に加熱ローラに向けて押圧力をコントロールす
る機構を設けたことを特徴とする特許請求の範囲第2項
記載の画像形成装置の定着装置。 - (4)前記ニップ形状を補正するための手段として、加
圧ローラの両端部に対して冷却用の空気吹き付け手段を
設けるとともに、前記加圧ローラの表面温度の分布状態
を検知するための検知装置を設け、加圧ローラの両側端
部付近の冷却を行い得るようにすることを特徴とする特
許請求の範囲第1項記載の画像形成装置の定着装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9924989A JPH02277089A (ja) | 1989-04-19 | 1989-04-19 | 画像形成装置の定着装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9924989A JPH02277089A (ja) | 1989-04-19 | 1989-04-19 | 画像形成装置の定着装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02277089A true JPH02277089A (ja) | 1990-11-13 |
Family
ID=14242434
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9924989A Pending JPH02277089A (ja) | 1989-04-19 | 1989-04-19 | 画像形成装置の定着装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02277089A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5406362A (en) * | 1993-12-20 | 1995-04-11 | Eastman Kodak Company | Pressure roller fuser with copy wrinkle control |
| JP2010145511A (ja) * | 2008-12-16 | 2010-07-01 | Konica Minolta Business Technologies Inc | 定着装置,その圧接力制御方法,および画像形成装置 |
| JP2011039253A (ja) * | 2009-08-10 | 2011-02-24 | Ricoh Co Ltd | 定着装置および画像形成装置 |
| JP2011112747A (ja) * | 2009-11-25 | 2011-06-09 | Canon Inc | 像加熱装置 |
| JP2013233797A (ja) * | 2012-05-04 | 2013-11-21 | Xerox Corp | 間接印刷装置内で使用するために適用可能な中央荷重を用いる転写定着ローラ |
| KR20130140580A (ko) * | 2012-06-14 | 2013-12-24 | 제록스 코포레이션 | 간접 인쇄기에 착탈식 삽입되는 롤러 조립체 |
-
1989
- 1989-04-19 JP JP9924989A patent/JPH02277089A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5406362A (en) * | 1993-12-20 | 1995-04-11 | Eastman Kodak Company | Pressure roller fuser with copy wrinkle control |
| JP2010145511A (ja) * | 2008-12-16 | 2010-07-01 | Konica Minolta Business Technologies Inc | 定着装置,その圧接力制御方法,および画像形成装置 |
| JP2011039253A (ja) * | 2009-08-10 | 2011-02-24 | Ricoh Co Ltd | 定着装置および画像形成装置 |
| JP2011112747A (ja) * | 2009-11-25 | 2011-06-09 | Canon Inc | 像加熱装置 |
| JP2013233797A (ja) * | 2012-05-04 | 2013-11-21 | Xerox Corp | 間接印刷装置内で使用するために適用可能な中央荷重を用いる転写定着ローラ |
| KR20130140580A (ko) * | 2012-06-14 | 2013-12-24 | 제록스 코포레이션 | 간접 인쇄기에 착탈식 삽입되는 롤러 조립체 |
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