JP2002023543A - 離型剤塗布ローラ - Google Patents
離型剤塗布ローラInfo
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Abstract
ばかりでなく,使用時や保管時の離型剤漏れをも防止し
た離型剤塗布ローラを提供すること。 【解決手段】 芯金21と,セラミックスでてきた筒状
の基材22と,フェルト層23と,多孔質フィルムの表
層25との多層構造をなすローラ12において,基材2
2の孔の内面と芯金21とを,部分的に接着層20で接
着し,接着層20のない領域19を残しておく。使用時
に定着熱で温度が上昇してくると,ローラ12内の空気
が膨張するが,領域19における基材22の孔の内面か
ら空気が脱出できる。このため内部の圧力はあまり上が
らず,離型オイルが漏れ出すことがない。
Description
塗布する離型剤塗布ローラに関する。さらに詳細には,
内側の保持層に離型剤を保持し,表層を介してその離型
剤を回転体に塗布する離型剤塗布ローラに関するもので
ある。例えば,トナーを用いる画像形成装置の定着装置
に定着オイルを供給する用途に用いて好適なものであ
る。
では,用紙上のトナー像を用紙に定着させる定着装置を
備えている。ここで,定着装置の定着ローラにトナーが
付着するのを防ぐため,定着ローラに離型剤(定着オイ
ルともいう)を供給する必要がある。特に,近年普及が
進んでいるフルカラー画像形成装置でフルカラー画像を
取り扱う際には,用紙上のトナー付着量が多いため,離
型剤も多く必要とされる。このため離型剤供給装置に
は,必要十分な量の離型剤を長期間にわたり安定して供
給できることが要求される。このような要求に応えるた
め,離型剤を含浸させた多孔質セラミックスやフェルト
等の保持体を多孔質フィルムで包んだ離型剤塗布ローラ
が提案されている。
た従来の離型剤塗布ローラには,以下に説明する問題点
があった。使用時に離型剤がローラ端部から漏れ出して
くるのである。その原因は,定着装置からの熱により離
型剤塗布ローラの内部の空気や離型剤が膨張して圧力が
上昇してくることにあると考えられる。この対策とし
て,ローラの両端部における多孔質フィルムに通気孔を
設けることが考えられる。しかし,ローラの端面にはあ
まり大きな穴が開けられない。このため,通気孔からの
空気の脱出が昇圧に追いつかず,結局は離型剤漏れが起
きてしまうのである。また,別の問題も引き起こされ
る。すなわち,保管時に縦向きにしておくと,下方の通
気孔から離型剤が漏れてきてしまうのである。
ラが有する問題点を解決するためになされたものであ
る。すなわちその課題とするところは,離型剤を長期間
にわたり安定して供給できるばかりでなく,使用時や保
管時の離型剤漏れをも防止した離型剤塗布ローラを提供
することにある。
してなされた本発明の離型剤塗布ローラは,回転体に離
型剤を塗布するものであって,表面を構成する表層と,
表層より内側に位置し,離型剤を保持する機能を有する
とともに円筒形状の保持体とを有し,保持体の孔の内面
に,保持体中の気体を外部に脱出させる脱出経路を設け
たものである。
いては,保持体に離型剤が保持されている。その離型剤
は,保持体から表層に浸透している。そして,表層に回
転体が接しており離型剤塗布ローラと回転体とがともに
回転していれば,表層により回転体に離型剤が塗布され
る。塗布により表層の離型剤が減少した分は,保持体か
ら補充される。ここで,周辺からの熱により離型剤塗布
ローラの温度が上昇する場合がある。この場合には,保
持体の内部の離型剤や空気が膨張して圧力が上昇してく
ることとなる。しかし,保持体の内部の空気は,保持体
の孔の内面に設けられている脱出経路を通って外部へ脱
出できる。特に,保持体の孔の内面には,ローラ端面と
比較して容易に大面積の脱出経路を確保できる。このた
め,離型剤塗布ローラの温度が上昇するときには,離型
剤より膨張しやすい空気が速やかに脱出できる。よっ
て,保持体の内部の圧力が過度に上昇して離型剤の漏れ
に至ることはない。
内に位置する回転軸心を有し,保持体の孔の内面と回転
軸心との間が部分的に接着されており,接着されていな
い部分が脱出経路をなすことが望ましい。このようにす
ると,部品の点数や加工工数を増やすことなく容易に脱
出経路を確保でき,製造上有利である。
持体の孔内に接着剤を介さずに挿入された回転軸心と,
保持体の端部を回転軸心に固定する固定部材とを有し,
保持体の孔の内面全体が脱出経路をなし,固定部材に通
気部が形成されていることとしてもよい。このようにす
ると,保持体の孔の内面全体が脱出経路をなすことか
ら,離型剤塗布ローラの特に幅方向中央部においても空
気が容易に脱出経路から脱出できる。
内に挿入されたパイプ状の回転軸心と,保持体の孔の内
面の端部付近の領域が回転軸心に固定されており,保持
体の孔の内面のうち回転軸心に固定されている部分以外
が脱出経路をなし,脱出経路が,回転軸心の内部を通し
て外部に連通しているものとしてもよい。このようにし
ても,保持体の孔の内面のほぼ全体が脱出経路をなすこ
ととなる。
形態について,添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
本実施の形態は,トナーを用いる画像形成装置の定着装
置において,定着ベルトに離型オイルを供給するオイル
供給ローラとして本発明を具体化したものである。
実施の形態に係る画像形成装置は,図1の概略断面図に
示すように,4色それぞれの画像形成ステーション4
C,4M,4Y,4Kを備えたタンデム式のフルカラー
プリンタである。すなわち,各画像形成ステーション4
C,4M,4Y,4Kには,外部(パソコン等)から入
力される画像データが,コントローラ7,プリントヘッ
ドコントローラ8を介して入力されるようになってい
る。これにより各画像形成ステーション4C,4M,4
Y,4Kは,それぞれ当該色のトナー像を作成するので
ある。各色のトナー像は,図1中矢印Aの向きに回転す
る転写ベルト6上に順次転写されて重ね合わせられる。
ら1枚の印刷用紙が取り出され,給紙ローラ2を経て転
写ローラ3と転写ベルト6とのニップ部へ送られる。そ
こで重ね合わせトナー画像は転写ベルト6から印刷用紙
上へ転写される。重ね合わせトナー画像を受け取った印
刷用紙は,ベルト定着方式の定着装置5を経由して排紙
トレイ9上に排出されるのである。定着装置5では,重
ね合わせトナー画像が加熱により溶融され,また加圧さ
れて印刷用紙上にフルカラー画像として定着される。
張架ローラ15,16に巻き架けられ図2中矢印Aの向
きに回転する定着ベルト10と,対向ローラ11とを有
している。印刷用紙が通過するのは,定着ベルト10と
対向ローラ11との間のニップ部である。張架ローラ1
5および対向ローラ11は,定着の熱源であるヒータを
内蔵している。さらに,定着ベルト10に離型オイルを
供給するオイル供給ローラ12を有している。オイル供
給ローラ12は,ドナーローラ14を介して定着ベルト
10に離型オイルを供給するようになっている。また,
ドナーローラ14には,余分な離型オイルを拭き取るク
リーニングローラ13が付設されている。
程度のジメチルシリコーンオイルである。一般的には,
ピーク分子量が5×103〜1×104の範囲内のジメチ
ルシリコーンオイルがこの程度の粘度を有する。例え
ば,信越化学工業(株)製の型式「KF−96SS−1
00CS」(粘度は100〜110cSt(25℃))
が使用可能である。
イル供給ローラ12について詳細に説明する。オイル供
給ローラ12は,芯金21の他,基材22と,フェルト
層23と,多孔質PTFEフィルムの表層25との多層
構造をなしている。なお,薄いため図2には現れていな
いが,フェルト層23と,表層25との間には接着層2
4(図3参照)がある。接着層24は,フェルト層23
と表層25とを接着するばかりでなく,離型オイルを透
過させる機能を有している。
軸をなすものであり,8mm程度の直径を有するメッキ
処理した鉄製の棒(例えば,SUM22鋼材にESNi
処理を施したもの等)である。また,芯金21として,
ステンレス鋼製のものを用いることもできる。基材22
は,離型オイルを含浸して蓄える機能を有する筒状のセ
ラミックス部材である。例えば,ニチアス(株)製の品
名「セラールAC」であって,大型気孔比率22〜24
%,気孔率68〜72%,嵩密度0.78g/cm3程度
のグレードのものが使用可能である。
り接着されている。接着層20は,接着層24と異なり
単に芯金21と基材22とを接着するためだけのもの
で,離型オイルを透過させる機能は要しない。接着層2
0は,オイル供給ローラ12の全幅にわたって存在して
いるわけではなく,接着層20のない領域19が端部に
存在する。この構造は,図4に示すように,中央部のみ
接着剤20を塗布した芯金21を,片側から基材22の
孔22aに挿入して得られる。この挿入の際,接着剤2
0の後ろ側の端部20aが孔22aの内面22bに引き
ずられるので,図3のように一方の領域19は小さい。
は,基材22やフェルト層23に含浸されている離型オ
イルが,表層25の微小な孔を通して図2に示したドナ
ーローラ14に供給される。ここで,主として接着層2
4の性状により,離型オイルの供給が過不足なく適切に
行われるようにされている。
に,基材22やフェルト層23に離型オイルを含浸させ
た状態で使用に供される。しかしその状態でも基材22
やフェルト層23の空隙が完全に離型オイルで満たされ
ているわけではなく,若干の空気を含んでいる。さら
に,使用を重ねると内部の空気の量は少しずつ増えてく
る。一方,使用中におけるオイル供給ローラ12は,図
2中の張架ローラ15や対向ローラ11からの熱を受け
て温度が100℃前後まで上昇してくる。このため,内
部の空気や離型オイル,特に空気が膨張し,圧力が上昇
してくる。
したように,芯金21と基材22との間に,接着層20
のない領域19が設けられている。よって,領域19に
おける基材22の孔22aの内面22bを通して,基材
22の内部の空気が脱出できる。すなわち,孔22aの
内面22bのうち領域19にかかる部分が空気の脱出経
路なのである。むろん,フェルト層23内の空気も,接
着層24,基材22を経由して同様に脱出できる。脱出
した空気は,芯金21と基材22との間の隙間を通って
オイル供給ローラ12の外部へ出ることとなる。ここ
で,基材22の孔22aの内面22bは,オイル供給ロ
ーラ12の端部の表層25にピンホールを開けて脱出経
路とする場合と比較して,大面積の脱出経路を容易に確
保できる。また,オイル供給ローラ12の幅方向にある
程度内側の位置にも脱出経路が存在する。このためオイ
ル供給ローラ12では,温度が上昇してもスムーズに内
部の空気が脱出し,圧力が目立って上昇することはな
い。よって,離型オイルそのものが漏れ出てくる事態に
至ることはない。なお,表層25は多孔質フィルムで構
成されているが,ここからは空気はほとんど脱出できな
い。その孔は接着層24の接着剤と離型オイルでほぼ完
全に塞がれているからである。
オイル供給ローラ12を縦向きにしておいても,下側の
部分から離型オイルが漏れ出てくることはない。脱出経
路の面積が広いため,離型オイルの圧力が一点に集中し
てかかることがないからである。
するために本発明者らが行った試験について説明する。
本試験では,表1に示す体積特性のオイル供給ローラ1
2を使用した。ここで空気の量は,20℃での値であ
る。このオイル供給ローラ12において,温度が20℃
から100℃まで上昇すると,ボイルシャルルの法則に
よれば一定圧力下の単純計算では空気量が約18cm3
増加することとなる。厳密にいえば離型オイルも多少膨
張する。なお,基材22の全幅を222mm,フェルト
層23や表層25を含めた全ローラ径を35.9mmφ
とした。
剤20の塗布幅を222mm,185mm,145mm
(いずれも芯金21の長手方向中央)の3水準に振り,
接着剤20の塗布厚を0.12g/cm,0.08g/cm
(cmは芯金21の長手方向の長さ)の2水準に振っ
て,計6種類の試験体を作成した。このうち塗布幅22
2mmのものは,図3中の領域19が存在しないので比
較例であり,残りが本発明の実施例である。これらの試
験体を温度100℃まで昇温させて,離型オイルの漏れ
の有無を調査した。結果は表2に示すとおりであった。
例)では,離型オイルの漏れが発生し,結果は不良であ
った。これに対し,塗布幅の小さいもの(実施例)はい
ずれも,離型オイルの漏れが発生せず,結果は良であっ
た。なお,塗布厚は結果に影響しなかった。
2水準とし,塗布厚を0.08g/cmに固定し,離型オ
イルの含浸量(表1中の(G))を90g,93g,98
g,103gの4水準に振って同様の試験をした。その
結果は表3に示すとおりであった。
のでは,離型オイル含浸量を90gまで落とさない限り
離型オイルの漏れが発生した。ただし,含浸量90gで
はオイル供給ローラ12の寿命として不足であり,離型
オイルを長期間にわたり安定して供給することができな
い。これに対し塗布幅185mmの実施例のものでは含
浸量が多いものでもも,離型オイルの漏れが発生せず,
結果は良であった。よって,離型オイルを長期間にわた
り安定して供給する性能と,離型オイルの漏れを起こさ
ない性能とを兼ね備えている。
が優れた特性を発揮する理由は,領域19における空気
の脱出経路の面積が広いことにある。塗布幅185mm
のものでのその面積は,左右の領域19の長さの合計を
仮に25mmであるとすると(実際には図3中左の領域
19の長さは正確にはわからない),基材22の内径か
らして6.3cm2程度あることになる。これと同じ面積
を従来のようなローラ端のピンホール(2mmφとして
面積0.0314cm2)で確保するためには,200個
近い孔数が必要になる。これは現実的でない。
ように種々の変形が考えられる。図5に示すものは,芯
金21の両端に小径部21a,21aを設けたものであ
る。小径部21aにより,差し込み時(図4参照)に特
に差し込みの後方側に接着剤20が少々引きずられて
も,領域19が確保される効果がある。図6に示すよう
に,接着層20のすぐ外側にのみ凹部21b,21bを
設けても同様である。図5,図6に示すものについて
は,図7,図8に示すように,接着層20の差し込み方
向前方側の端部に止めリング26を備えてもよい。もし
くは図9に示すように,基材22の両端部に孔の大径部
22c,22cを設けても同じことが言える。
た断面図)に示すように,接着剤塗布部20と非塗布部
20bとを周方向に交互に設けてもよい。このようにす
ると,オイル供給ローラ12の幅方向の全域にわたって
非塗布部20b,すなわち脱出経路が存在する。よっ
て,空気の脱出性がさらによい。この場合に図11に示
すように,芯金21に軸方向に突起部を設けてもよい。
あるいは図12に示すように,基材22の内面に幅方向
の溝22dを設けてもよい。図12のものでは,芯金2
1への接着剤20の塗布の際には非塗布部を設ける必要
がなく簡単である。図10〜図12のものでは,接着剤
塗布部20および非塗布部20bを,軸方向に直線的と
してもよいし,図13に示すように螺旋状にしてもよ
い。
説明する。図14に示す本形態のオイル供給ローラ32
は,第1の形態のオイル供給ローラ12と比較して,基
材22と芯金21との間の接着層20を完全になくし,
代わりに基材22の両端部に固定リング33,33を設
けたものである。固定リング33により,基材22と芯
金21とが互いに固定されている。なお,基材22と芯
金21との間の隙間は,図14ではかなり誇張して描い
ているのであって,実際にはもっと狭い。
ング部34と,その内側のツメ部35とからなってい
る。そして各ツメ部35は,一方の面側に迫り出してい
る。各ツメ部35の迫り出しは,オイル供給ローラ32
に組み付けた状態では幅方向外側に向かっている。ま
た,図14には現れていないが,芯金21における当該
位置には環状の溝が切られている。その溝に各ツメ部3
5が引っかかることにより,基材22と芯金21とが互
いに固定される。なお,図15の固定リング33に代え
て図16のようなEリングを用いてもよい。
は,第1の形態のオイル供給ローラ12の構成と同様で
ある。オイル供給ローラ32では,昇温により内部の空
気等が膨張すると,基材22の孔の内面全体から,空気
が脱出できる。脱出した空気は,基材22と芯金21と
の間の隙間,および固定リング33におけるツメ部35
の間の部分36を通ってオイル供給ローラ32の外部へ
出ることとなる。すなわち本形態では,基材22の孔の
内面全体が脱出経路をなし,固定リング33におけるツ
メ部35の間の部分36が通気部をなしている。オイル
供給ローラ32は,図2の定着装置5においてオイル供
給ローラ12に代えて使用することができ,同様の効果
を奏する。特に,基材22の孔の内面全体が空気の脱出
経路をなすので,内部の圧力上昇が著しく起こりにく
い。
説明する。図17に示す本形態のオイル供給ローラ42
は,第1の形態のオイル供給ローラ12と比較して,円
柱状の芯金21に代えてパイプ状でしかも短尺の芯金4
1を用いたものである。芯金41は2個用いられてい
る。それらは,基材22の両端部に,部分的に基材22
の孔から突出するように取り付けられている。そして,
芯金41のうち基材22の孔の中にある部分は,接着層
20により基材22の孔の内面に接着されている。オイ
ル供給ローラ42では,両端の接着層20,20の間の
領域49の全体において,基材22の孔の内面が脱出経
路をなしている。そして,孔の内部空間は,芯金41の
内部を通してオイル供給ローラ42の外部へ連通してい
る。オイル供給ローラ42も,第1の形態や第2の形態
のものと同様の効果を発揮する。
ような変形が考えられる。図18に示すのは,パイプ状
の芯金41を長尺の1本構成とし,その随所に通気孔4
3を形成したものである。このようにすると,図17の
ものと比較して,芯金41のセンターが出しやすい利点
がある。なお,これらにおいて,接着層20の代わりに
または接着層20に加えて,第2の形態のような止めリ
ングを用いてもよい。
係るオイル供給ローラ12,32,42では,基材22
の孔の内面を少なくとも部分的に脱出経路として用い,
温度が上昇したときに内部の空気がスムーズに外部に脱
出できるようにしている。このため,使用時に定着装置
5の発熱により昇温しても,内部の圧力が上昇して離型
オイルの漏れを起こすことがない。特に,第2および第
3の形態のもの,また第1の形態のうち図10等に示し
たものでは,脱出経路が幅方向のほぼ全体にわたってい
るため,幅方向のどの場所でも容易に空気が脱出でき
る。これより,離型オイルを長期間にわたって安定して
供給できる含浸量としても,離型オイルの漏れの問題を
起こさない。また,脱出経路の面積が広いことから,保
管時に一点に離型オイルの圧力が集中することがない。
このため置き方にかかわらず,保管中のオイル漏れが起
こらない。
ず,本発明を何ら限定するものではない。したがって本
発明は当然に,その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改
良,変形が可能である。例えば,基材22やフェルト層
23など各構成要素に使用する具体的材料は,実施の形
態中に示したもの以外の別のものであっても,それぞれ
の目的に適したものであれば何でもよい。離型オイル
も,ジメチルシリコーンオイルに限るものではない。ま
た,適用対象としては,図1のようなフルカラープリン
タに限らず,複写機やファクシミリ機でもよい。また,
ドナーローラ14を介さず直接に定着ベルト10に離型
オイルを供給してもよいし,ベルト定着以外の方式の定
着装置に適用してもよい。
よれば,離型剤を長期間にわたり安定して供給できるば
かりでなく,使用時や保管時の離型剤漏れをも防止した
離型剤塗布ローラが提供されている。
ある。
す図である。
る。
る。
る。
る。
る。
る。
る。
る。
る。
である。
ングを示す図である。
ングを示す図である。
である。
る。
Claims (4)
- 【請求項1】 回転体に離型剤を塗布する離型剤塗布ロ
ーラにおいて,表面を構成する表層と,前記表層より内
側に位置し,離型剤を保持する機能を有するとともに円
筒形状の保持体とを有し,前記保持体の孔の内面に,前
記保持体中の気体を外部に脱出させる脱出経路を設けた
ことを特徴とする離型剤塗布ローラ。 - 【請求項2】 請求項1に記載する離型剤塗布ローラに
おいて,前記保持体の孔内に位置する回転軸心を有し,
前記保持体の孔の内面と前記回転軸心との間が部分的に
接着されており,接着されていない部分が前記脱出経路
をなすことを特徴とする離型剤塗布ローラ。 - 【請求項3】 請求項1に記載する離型剤塗布ローラに
おいて,前記保持体の孔内に接着剤を介さずに挿入され
た回転軸心と,前記保持体の端部を前記回転軸心に固定
する固定部材とを有し,前記保持体の孔の内面全体が前
記脱出経路をなし,前記固定部材に通気部が形成されて
いることを特徴とする離型剤塗布ローラ。 - 【請求項4】 請求項1に記載する離型剤塗布ローラに
おいて,前記保持体の孔内に挿入されたパイプ状の回転
軸心と,前記保持体の孔の内面の端部付近の領域が前記
回転軸心に固定されており,前記保持体の孔の内面のう
ち前記回転軸心に固定されている部分以外が前記脱出経
路をなし,前記脱出経路が,前記回転軸心の内部を通し
て外部に連通していることを特徴とする離型剤塗布ロー
ラ。
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JP2000209792A JP3786681B2 (ja) | 2000-07-11 | 2000-07-11 | 離型剤塗布ローラ |
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JP2000209792A JP3786681B2 (ja) | 2000-07-11 | 2000-07-11 | 離型剤塗布ローラ |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007057644A (ja) * | 2005-08-23 | 2007-03-08 | Kyocera Mita Corp | 定着装置 |
-
2000
- 2000-07-11 JP JP2000209792A patent/JP3786681B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JP2007057644A (ja) * | 2005-08-23 | 2007-03-08 | Kyocera Mita Corp | 定着装置 |
JP4717549B2 (ja) * | 2005-08-23 | 2011-07-06 | 京セラミタ株式会社 | 定着装置 |
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