JP3193477B2 - 定着装置 - Google Patents
定着装置Info
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- JP3193477B2 JP3193477B2 JP26362392A JP26362392A JP3193477B2 JP 3193477 B2 JP3193477 B2 JP 3193477B2 JP 26362392 A JP26362392 A JP 26362392A JP 26362392 A JP26362392 A JP 26362392A JP 3193477 B2 JP3193477 B2 JP 3193477B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、耐熱性のフィルムを介
して記録材に熱エネルギーを付与する方式の加熱装置に
関する。
して記録材に熱エネルギーを付与する方式の加熱装置に
関する。
【０００２】この装置は、電子写真複写機、プリンタ・
ファックス等の画像形成装置における画像加熱定着装
置、即ち電子写真・静電記録・磁気記録等の適宜の画像
形成プロセス手段により加熱溶融性の樹脂等により成る
トナーを用いて記録材（エレクトロファックスシート・
静電記録シート・転写材シート・印刷紙など）の面に直
接方式もしくは間接（転写）方式で形成した、目的の画
像情報に対応した未定着のトナー画像を該画像を担持し
ている記録材面に永久固着画像として加熱定着処理する
画像定着装置として活用できる。
ファックス等の画像形成装置における画像加熱定着装
置、即ち電子写真・静電記録・磁気記録等の適宜の画像
形成プロセス手段により加熱溶融性の樹脂等により成る
トナーを用いて記録材（エレクトロファックスシート・
静電記録シート・転写材シート・印刷紙など）の面に直
接方式もしくは間接（転写）方式で形成した、目的の画
像情報に対応した未定着のトナー画像を該画像を担持し
ている記録材面に永久固着画像として加熱定着処理する
画像定着装置として活用できる。
【０００３】また、画像形成装置に限定されず、例えば
画像を担持した記録材を加熱して表面性を改質する装置
等、広く像担持体を加熱処理する手段・装置として使用
できる。
画像を担持した記録材を加熱して表面性を改質する装置
等、広く像担持体を加熱処理する手段・装置として使用
できる。
【０００４】
【従来の技術】複写機等の画像形成装置では。記録材上
のトナー像の定着方式としては熱ロール定着方式が広く
用いられている。
のトナー像の定着方式としては熱ロール定着方式が広く
用いられている。
【０００５】しかし、この熱ロール定着方式は、熱ロー
ルが所定の定着温度に達する迄のウォームアップ時間が
長くかかるという問題がある。
ルが所定の定着温度に達する迄のウォームアップ時間が
長くかかるという問題がある。
【０００６】そこで出願人は瞬時に昇温するサーマルヘ
ッドと、このサーマルヘッドと摺動する薄膜のフィルム
を用いウォームアップ時間を短縮したフィルム定着方式
を特開昭６３−３１３１８２号公報、特開平２−１５７
８７８号公報等で提案した。薄膜フィルムを用いるフィ
ルム定着方式では、主にエンドレスフィルムが用いられ
ている。
ッドと、このサーマルヘッドと摺動する薄膜のフィルム
を用いウォームアップ時間を短縮したフィルム定着方式
を特開昭６３−３１３１８２号公報、特開平２−１５７
８７８号公報等で提案した。薄膜フィルムを用いるフィ
ルム定着方式では、主にエンドレスフィルムが用いられ
ている。
【０００７】しかし、この方式ではフィルムの蛇行が発
生しうる。そこでこのエンドレスフィルムの一端部を厚
くし、厚肉部またはリブを形成して、この部分にフィル
ムの蛇行を押える部材を配して、フィルム蛇行を防止す
る方法が特願平２−１１３１８５で提案されている。
生しうる。そこでこのエンドレスフィルムの一端部を厚
くし、厚肉部またはリブを形成して、この部分にフィル
ムの蛇行を押える部材を配して、フィルム蛇行を防止す
る方法が特願平２−１１３１８５で提案されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
例では、フィルムの厚い部分も薄い部分も同じ曲率半径
をもった部材を摺動通過させていた。一般に前記フィル
ム定着方式の場合、ニップを通過した転写材とフィルム
を分離する時に、フィルム上にトナーが残るというオフ
セット性を低下させ、かつ転写材とフィルムの分離性を
向上させるため、フィルムとの分離角を増やし、フィル
ムの分離時のエッジの曲率半径も小さいものとしてい
た。これらは例えば特願平１−１６９４２１等に見られ
る。
例では、フィルムの厚い部分も薄い部分も同じ曲率半径
をもった部材を摺動通過させていた。一般に前記フィル
ム定着方式の場合、ニップを通過した転写材とフィルム
を分離する時に、フィルム上にトナーが残るというオフ
セット性を低下させ、かつ転写材とフィルムの分離性を
向上させるため、フィルムとの分離角を増やし、フィル
ムの分離時のエッジの曲率半径も小さいものとしてい
た。これらは例えば特願平１−１６９４２１等に見られ
る。
【０００９】ところがあまり上記の曲率半径を小さくす
ると、端部のフィルム厚膜部の屈曲による耐久性が劣化
する。そのためにこの厚膜部あるいは通常膜厚部との堺
で、フィルム亀裂、裂け等が発生する恐れがあった。
ると、端部のフィルム厚膜部の屈曲による耐久性が劣化
する。そのためにこの厚膜部あるいは通常膜厚部との堺
で、フィルム亀裂、裂け等が発生する恐れがあった。
【００１０】本発明の目的は、上記のような問題点を解
決し、亀裂等の恐れのない加熱装置を提供することにあ
る。
決し、亀裂等の恐れのない加熱装置を提供することにあ
る。
【００１８】
【課題を解決するための手段及び作用】本出願に係る発
明の目的を達成するもので、その解決手段は、固定ヒー
タと、このヒータに対し摺動するフィルムと、このフィ
ルムとニップを形成する加圧部材とを有し、フィルムと
加圧部材間で被定着画像を支持した支持体を挟持搬送す
ることで被定着画像の定着を行なう定着装置において、
前記フィルムは、エンドレスフィルムであり、少なくと
もその片側略端部の厚みが、他の部分よりも厚くなって
おり、前記エンドレスフィルムの回転に伴い摺動通過す
る部材について、前記エンドレスフィルムの厚みが増し
ている厚膜部が通過する部分の曲率半径が、他の部分よ
りも大きくなっていることを特徴とする定着装置にあ
る。そして、その作用について記載すると、次のとおり
である。
明の目的を達成するもので、その解決手段は、固定ヒー
タと、このヒータに対し摺動するフィルムと、このフィ
ルムとニップを形成する加圧部材とを有し、フィルムと
加圧部材間で被定着画像を支持した支持体を挟持搬送す
ることで被定着画像の定着を行なう定着装置において、
前記フィルムは、エンドレスフィルムであり、少なくと
もその片側略端部の厚みが、他の部分よりも厚くなって
おり、前記エンドレスフィルムの回転に伴い摺動通過す
る部材について、前記エンドレスフィルムの厚みが増し
ている厚膜部が通過する部分の曲率半径が、他の部分よ
りも大きくなっていることを特徴とする定着装置にあ
る。そして、その作用について記載すると、次のとおり
である。
【００１９】請求項１に係る解決手段によれば、フィル
ムの厚みが増しているところが通過する部分の曲率半径
を、他の部分よりも大きく設定することにより、フィル
ムの厚い部分の屈曲によるフィルム劣化を低下させ、フ
ィルムの裂け、亀裂等の発生を防止し、耐久性を向上さ
せる。
ムの厚みが増しているところが通過する部分の曲率半径
を、他の部分よりも大きく設定することにより、フィル
ムの厚い部分の屈曲によるフィルム劣化を低下させ、フ
ィルムの裂け、亀裂等の発生を防止し、耐久性を向上さ
せる。
【００２０】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき説明す
る。先づ、請求項１の発明に係る実施例を、図１乃至６
について説明する。
る。先づ、請求項１の発明に係る実施例を、図１乃至６
について説明する。
【００２１】図１は本発明の実施例の定着装置を用いた
画像形成装置の断面図である。１はガラス等の透明部材
からなる原稿載置台で、矢印ａの方向に往復動して原稿
を走査する。この原稿載置台１の直下には短焦点小径結
像素子アレイ２が配置されていて原稿載置台１上に置か
れた原稿像は照明ランプ３によって照射され、その反射
光像は前記アレイ２によって感光ドラム４上にスリット
露光される。なおこの感光ドラム４は矢印ｂの方向に回
転する。また５は帯電器であり、たとえば、酸化亜鉛感
光層あるいは有機半導体感光層等を被覆した感光ドラム
４上に一様に帯電を行なう。この帯電器５により一様に
帯電された感光ドラム４は、前記アレイ２によって画像
露光が行なわれた静電画像が形成される。この静電画像
（静電潜像）は、現像器６により加熱で軟化溶融する樹
脂等からなる粉体トナーを用いて顕像化される。
画像形成装置の断面図である。１はガラス等の透明部材
からなる原稿載置台で、矢印ａの方向に往復動して原稿
を走査する。この原稿載置台１の直下には短焦点小径結
像素子アレイ２が配置されていて原稿載置台１上に置か
れた原稿像は照明ランプ３によって照射され、その反射
光像は前記アレイ２によって感光ドラム４上にスリット
露光される。なおこの感光ドラム４は矢印ｂの方向に回
転する。また５は帯電器であり、たとえば、酸化亜鉛感
光層あるいは有機半導体感光層等を被覆した感光ドラム
４上に一様に帯電を行なう。この帯電器５により一様に
帯電された感光ドラム４は、前記アレイ２によって画像
露光が行なわれた静電画像が形成される。この静電画像
（静電潜像）は、現像器６により加熱で軟化溶融する樹
脂等からなる粉体トナーを用いて顕像化される。
【００２２】一方、カセットＳ内に収納されている記録
紙等の記録材Ｐは、給送ローラ７と感光ドラム４上の画
像と同期するようにタイミングをとって上下方向で圧接
して回転される対の搬送ローラ８によって、感光ドラム
４上に送り込まれる。そして、転写放電器９によって、
感光ドラム４上に形成されているトナー像は、記録材Ｐ
上に転写される。その後、公知の分離手段によって感光
ドラム４から分離された記録材Ｐは、搬送ガイド１０に
よって定着装置１１に導かれ、加熱定着処理された後に
トレイ２２上に排出される。なおトナー像を転写後、感
光ドラム４上の残留トナーはクリーナ２３によって除去
される。
紙等の記録材Ｐは、給送ローラ７と感光ドラム４上の画
像と同期するようにタイミングをとって上下方向で圧接
して回転される対の搬送ローラ８によって、感光ドラム
４上に送り込まれる。そして、転写放電器９によって、
感光ドラム４上に形成されているトナー像は、記録材Ｐ
上に転写される。その後、公知の分離手段によって感光
ドラム４から分離された記録材Ｐは、搬送ガイド１０に
よって定着装置１１に導かれ、加熱定着処理された後に
トレイ２２上に排出される。なおトナー像を転写後、感
光ドラム４上の残留トナーはクリーナ２３によって除去
される。
【００２３】図２は定着装置１１の拡大断面図である。
同図において、１２は装置に固定された低熱容量の線状
の加熱体であって、たとえば、厚み１．０ｍｍ、幅１０
ｍｍ、長手長２４０ｍｍのアルミナ基板１３に抵抗材料
１４を幅１．０ｍｍに塗工したもので、長手方向両端か
ら通電される。通電は直流１００Ｖの周期２０ｍｓｅｃ
のパルス状波形で、検温素子１５によりコントロールさ
れた所望の温度とエネルギー放出量に応じたパルスを、
そのパルス幅を変化させて与える。ほぼパルス幅は０．
５〜５ｍｓｅｃとなる。
同図において、１２は装置に固定された低熱容量の線状
の加熱体であって、たとえば、厚み１．０ｍｍ、幅１０
ｍｍ、長手長２４０ｍｍのアルミナ基板１３に抵抗材料
１４を幅１．０ｍｍに塗工したもので、長手方向両端か
ら通電される。通電は直流１００Ｖの周期２０ｍｓｅｃ
のパルス状波形で、検温素子１５によりコントロールさ
れた所望の温度とエネルギー放出量に応じたパルスを、
そのパルス幅を変化させて与える。ほぼパルス幅は０．
５〜５ｍｓｅｃとなる。
【００２４】アルミナ基板１３、抵抗材料１４、保護層
５１が一体で、断熱体５３に耐熱性の両面テープまたは
耐熱性接着剤によって取り付けられている。この断熱体
５３は、加熱体部をささえるステー５２に取り付けられ
ている。このステー５２は、加圧ローラ１９によって加
圧されても中央部で大きなたわみが生じないような材質
および構造が必要である。また、温度検知素子１５もア
ルミナ基板１３に、抵抗層とは逆側の面にとりつけられ
ている。
５１が一体で、断熱体５３に耐熱性の両面テープまたは
耐熱性接着剤によって取り付けられている。この断熱体
５３は、加熱体部をささえるステー５２に取り付けられ
ている。このステー５２は、加圧ローラ１９によって加
圧されても中央部で大きなたわみが生じないような材質
および構造が必要である。また、温度検知素子１５もア
ルミナ基板１３に、抵抗層とは逆側の面にとりつけられ
ている。
【００２５】このように、温度とエネルギーの制御され
た加熱体１２に当接して、図中、矢印方向に定着フィル
ム１６は移動する。この定着フィルム１６の一例とし
て、厚み２０μの耐熱フィルム、たとえば、ポリイミ
ド、ポリエーテルイミド、ＰＥＳ、ＰＦＡに、少なくと
も画像当接面側にＰＴＦＥ、ＰＦＡ等のふっ素樹脂に導
電材を添加した離型層を１０μコートしたエンドレスフ
ィルムである。一般的には転写材と当接する面は、総厚
１００μｍ未満、より好ましくは７０μｍ未満にする。
この定着フィルム１６の駆動は、駆動ローラ１７と従動
ローラ１８による駆動とテンションにより、矢印方向に
皺なく移動する。
た加熱体１２に当接して、図中、矢印方向に定着フィル
ム１６は移動する。この定着フィルム１６の一例とし
て、厚み２０μの耐熱フィルム、たとえば、ポリイミ
ド、ポリエーテルイミド、ＰＥＳ、ＰＦＡに、少なくと
も画像当接面側にＰＴＦＥ、ＰＦＡ等のふっ素樹脂に導
電材を添加した離型層を１０μコートしたエンドレスフ
ィルムである。一般的には転写材と当接する面は、総厚
１００μｍ未満、より好ましくは７０μｍ未満にする。
この定着フィルム１６の駆動は、駆動ローラ１７と従動
ローラ１８による駆動とテンションにより、矢印方向に
皺なく移動する。
【００２６】１９はシリコンゴム等の離型性のよいゴム
弾性層を有する加圧ローラで、総圧４〜１５ｋｇで定着
フィルム１６を介して加熱体１２を加圧し、該フィルム
１６と圧接回転する。
弾性層を有する加圧ローラで、総圧４〜１５ｋｇで定着
フィルム１６を介して加熱体１２を加圧し、該フィルム
１６と圧接回転する。
【００２７】記録材Ｐ上の未定着トナー２０は、入口ガ
イド２１により定着部に導かれ、上述の加熱により定着
像を得るものである。
イド２１により定着部に導かれ、上述の加熱により定着
像を得るものである。
【００２８】本実施例では、エンドレスフィルム１６
は、厚み２０μｍの耐熱フィルムで片側、端部５ｍｍの
み厚み５００μｍ程度の厚みを持ったポリイミドフィル
ムを用いた。製造法は、端部のみをディッピングと乾
燥、焼成を１０回以上くり返した。さらにその上に、端
部を除いてＰＴＦＥを１０μｍコートしたフィルムを用
いた。
は、厚み２０μｍの耐熱フィルムで片側、端部５ｍｍの
み厚み５００μｍ程度の厚みを持ったポリイミドフィル
ムを用いた。製造法は、端部のみをディッピングと乾
燥、焼成を１０回以上くり返した。さらにその上に、端
部を除いてＰＴＦＥを１０μｍコートしたフィルムを用
いた。
【００２９】図３に、フィルム蛇行防止機構を示す。す
なわち、エンドレスフィルム１６の厚膜部１６−ａ部
を、規制部材６０で押さえている。この場合、このフィ
ルム１６の厚膜部１６−ａが摺動する断熱体５３のエッ
ジ部５３ａの曲率半径Ｒａは、フィルム１６の他の部分
が摺動する断熱体５３のエッジ部の曲率半径Ｒよりも、
大きくなるように設定されている。これを図４に示す。
なわち、エンドレスフィルム１６の厚膜部１６−ａ部
を、規制部材６０で押さえている。この場合、このフィ
ルム１６の厚膜部１６−ａが摺動する断熱体５３のエッ
ジ部５３ａの曲率半径Ｒａは、フィルム１６の他の部分
が摺動する断熱体５３のエッジ部の曲率半径Ｒよりも、
大きくなるように設定されている。これを図４に示す。
【００３０】なお、本実施例ではＲは１．０ｍｍ、Ｒａ
は３．５ｍｍに設定し、その間はなめらかに曲率半径が
変化するように設定した。これにより、端部のフィルム
膜厚部１６−ａの屈曲によるサケ、キレツ等が防止さ
れ、耐久性が大幅に向上した。
は３．５ｍｍに設定し、その間はなめらかに曲率半径が
変化するように設定した。これにより、端部のフィルム
膜厚部１６−ａの屈曲によるサケ、キレツ等が防止さ
れ、耐久性が大幅に向上した。
【００３１】図５は、本発明を実施した他の実施例であ
る。すなわちフィルム端部の厚膜化を、ベースフィルム
１６上に接着層６１を介して別部材として、リブ６２を
接着した場合である。この場合、ベースフィルム１６、
接着剤６１、リブ６２の剛性が異なるため、屈曲に対す
る耐久性が、大幅に改善された。なお、リブとしては耐
熱性のあるシリコンゴム、ふっ素ゴム、ウレタン等を用
い、接着剤としてはそれぞれシリコン系、ふっ素系、ア
クリル系等を用い、ベースフィルム１６の表面に接着し
た。なおリブ６２の厚みは０．５〜２ｍｍを用いた。
る。すなわちフィルム端部の厚膜化を、ベースフィルム
１６上に接着層６１を介して別部材として、リブ６２を
接着した場合である。この場合、ベースフィルム１６、
接着剤６１、リブ６２の剛性が異なるため、屈曲に対す
る耐久性が、大幅に改善された。なお、リブとしては耐
熱性のあるシリコンゴム、ふっ素ゴム、ウレタン等を用
い、接着剤としてはそれぞれシリコン系、ふっ素系、ア
クリル系等を用い、ベースフィルム１６の表面に接着し
た。なおリブ６２の厚みは０．５〜２ｍｍを用いた。
【００３２】図６は、本発明を実施したさらに他の実施
例である。すなわち従動ローラの代わりにガイド板６３
を用いた例である。この場合は、ガイド板の曲率半径
を、端部厚膜フィルムが通る所でＲａ'と、その他の部
分でＲ'で変化させ、Ｒａ'＞Ｒ'としたものである。こ
の場合も耐久性が向上した。
例である。すなわち従動ローラの代わりにガイド板６３
を用いた例である。この場合は、ガイド板の曲率半径
を、端部厚膜フィルムが通る所でＲａ'と、その他の部
分でＲ'で変化させ、Ｒａ'＞Ｒ'としたものである。こ
の場合も耐久性が向上した。
【００３３】さらに図示は省略するが、他の実施例につ
いて説明する。すなわち、フィルム１６の両側に膜厚を
厚くした部分を設けた場合である。この場合、断熱体５
３又はガイド板６３は、両端部に曲率半径の大きい部分
を設けることにより、フィルムの耐久性が向上した。
いて説明する。すなわち、フィルム１６の両側に膜厚を
厚くした部分を設けた場合である。この場合、断熱体５
３又はガイド板６３は、両端部に曲率半径の大きい部分
を設けることにより、フィルムの耐久性が向上した。
【００３４】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係る発
明よれば、少なくともその片側端部の厚みが他よりも厚
いエンドレスフィルムを用いる場合、フィルム回転に伴
ない摺動通過する部材について、前述のエンドレスフィ
ルムの厚みが増しているところが通過する部分の曲率半
径を、他の部分よりも大きく設定することにより、フィ
ルムの厚い部分の屈曲によるフィルム劣化を低減し、フ
ィルムの裂け、亀裂等の発生を防止し、耐久性を向上す
る効果がある。
明よれば、少なくともその片側端部の厚みが他よりも厚
いエンドレスフィルムを用いる場合、フィルム回転に伴
ない摺動通過する部材について、前述のエンドレスフィ
ルムの厚みが増しているところが通過する部分の曲率半
径を、他の部分よりも大きく設定することにより、フィ
ルムの厚い部分の屈曲によるフィルム劣化を低減し、フ
ィルムの裂け、亀裂等の発生を防止し、耐久性を向上す
る効果がある。
【図１】本発明を実施した複写機の断面図。
【図２】本発明を実施した複写機の定着装置の断面図。
【図３】本発明を実施した定着装置のフィルムおよび規
制部材の断面図。
制部材の断面図。
【図４】本発明を実施した定着装置の断熱部材を示す
図。
図。
【図５】本発明を実施した定着装置の他の実施例を示す
図。
図。
【図６】本発明を実施した定着装置の他の実施例を示す
図。
図。
１６...フィルム １６ａ...フィルム厚膜部１７...駆動
ローラ １８...従動ローラ１９...加圧ローラ Ｒ，Ｒ
ａ...断熱体５３の曲率半径Ｒ'，Ｒ'ａ...フィルムガイ
ド６３の曲率半径
ローラ １８...従動ローラ１９...加圧ローラ Ｒ，Ｒ
ａ...断熱体５３の曲率半径Ｒ'，Ｒ'ａ...フィルムガイ
ド６３の曲率半径
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浅井 淳 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 小林克彰 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 木村茂雄 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 山本 明 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 草加健作 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 細井 敦 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 平４−204680（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−204983（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G03G 13/20 G03G 15/20
Claims (1)
- 【請求項１】 固定ヒータと、このヒータに対し摺動す
るフィルムと、このフィルムとニップを形成する加圧部
材とを有し、フィルムと加圧部材間で被定着画像を支持
した支持体を挟持搬送することで被定着画像の定着を行
なう定着装置において、 前記フィルムは、エンドレスフィルムであり、少なくと
もその片側略端部の厚みが、他の部分よりも厚くなって
おり、前記エンドレスフィルムの回転に伴い摺動通過す
る部材について、前記エンドレスフィルムの厚みが増し
ている厚膜部が通過する部分の曲率半径が、他の部分よ
りも大きくなっていることを特徴とする定着装置。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP26362392A JP3193477B2 (ja) | 1992-10-01 | 1992-10-01 | 定着装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06118817A JPH06118817A (ja) | 1994-04-28 |
| JP3193477B2 true JP3193477B2 (ja) | 2001-07-30 |
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|---|---|---|---|---|
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| JP3372811B2 (ja) * | 1997-02-03 | 2003-02-04 | キヤノン株式会社 | 加熱定着装置 |
| JP4103643B2 (ja) * | 2003-03-20 | 2008-06-18 | コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 | ベルト定着装置 |
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