JPH02193178A - 熱ローラ定着装置 - Google Patents
熱ローラ定着装置Info
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- JPH02193178A JPH02193178A JP1286989A JP1286989A JPH02193178A JP H02193178 A JPH02193178 A JP H02193178A JP 1286989 A JP1286989 A JP 1286989A JP 1286989 A JP1286989 A JP 1286989A JP H02193178 A JPH02193178 A JP H02193178A
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Landscapes
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
- 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
本発明は、電子写真式の画像記録装置に使用され、転写
材上のトナー像を溶融定着する熱ローラ定着装置に関す
るものである。
材上のトナー像を溶融定着する熱ローラ定着装置に関す
るものである。
第8図は静電気録装置の熱ローラ定着装置の一例を示す
断面図で、例えば、特開昭55−81378号公報によ
って知られている。 図においてlは表面に20μm〜60μmのテフロンを
コーティングした肉厚4mm〜5mmアルミニウム製の
ローラからなる熱ローラ、2は赤外線ランプ等からなる
加熱素子、3は熱電対或はサーミスタ等からなり、熱ロ
ーラ1の表面に軽く接触して熱ローラ1の表面温度を検
知する温度センサ、4は熱ローラ1との間に記録紙を挟
み通過せしめるための下ローラであり、通常シリコンゴ
ム製、またシリコンゴムを被覆したローラである。5は
熟ローラlおよび下ローラ(加圧ローラ)4を支持する
ベアリング、6および7は熱ローラlおよび下ローラ4
を回転させるギアである。 こうしてトナーは定着されるが、熱ローラ1の表面温度
を常に一定に保つために、上記熱ローラ1の表面温度を
検知して信号に変換し制御している。 これら表面温度の検知デバイスとしては上記接触型温度
センサの外に熱ローラlの表面から僅か離した位置に検
知素子を設けた非接触温度センサも一般に使用されてい
る(実開昭57−112365号公報)。
断面図で、例えば、特開昭55−81378号公報によ
って知られている。 図においてlは表面に20μm〜60μmのテフロンを
コーティングした肉厚4mm〜5mmアルミニウム製の
ローラからなる熱ローラ、2は赤外線ランプ等からなる
加熱素子、3は熱電対或はサーミスタ等からなり、熱ロ
ーラ1の表面に軽く接触して熱ローラ1の表面温度を検
知する温度センサ、4は熱ローラ1との間に記録紙を挟
み通過せしめるための下ローラであり、通常シリコンゴ
ム製、またシリコンゴムを被覆したローラである。5は
熟ローラlおよび下ローラ(加圧ローラ)4を支持する
ベアリング、6および7は熱ローラlおよび下ローラ4
を回転させるギアである。 こうしてトナーは定着されるが、熱ローラ1の表面温度
を常に一定に保つために、上記熱ローラ1の表面温度を
検知して信号に変換し制御している。 これら表面温度の検知デバイスとしては上記接触型温度
センサの外に熱ローラlの表面から僅か離した位置に検
知素子を設けた非接触温度センサも一般に使用されてい
る(実開昭57−112365号公報)。
前記接触温度センサを用いた場合には、熱ローラ表面に
トナーが溶着して硬化したり、異物が付着したりすると
、該熱ローラ表面に当接する温度センサや熱ローラ表面
が摩耗したり、損傷したりして耐用回数が低下する等の
問題がある。 また非接触温度センサを用いて温度を検知し、制御する
方法は熱ローラ表面に極めて接近した位置に非接触温度
センサを設置して、熱ローラ表面温度検出に対する応答
性を良くする。しかしアイドリング中とコピー動作中と
では非接触温度センサによる検知温度が異なり、また非
接触温度センサの周辺と熱ローラの各部分でも温度が異
なるため、単に非接触温度センサのみの信号では、正し
い温度コントロールを行うことが出来ない等の問題点が
ある。
トナーが溶着して硬化したり、異物が付着したりすると
、該熱ローラ表面に当接する温度センサや熱ローラ表面
が摩耗したり、損傷したりして耐用回数が低下する等の
問題がある。 また非接触温度センサを用いて温度を検知し、制御する
方法は熱ローラ表面に極めて接近した位置に非接触温度
センサを設置して、熱ローラ表面温度検出に対する応答
性を良くする。しかしアイドリング中とコピー動作中と
では非接触温度センサによる検知温度が異なり、また非
接触温度センサの周辺と熱ローラの各部分でも温度が異
なるため、単に非接触温度センサのみの信号では、正し
い温度コントロールを行うことが出来ない等の問題点が
ある。
本発明の目的は、これらの欠点を除去し、熱ローラ表面
や温度センサの摩耗・損傷のない非接触温度センサを用
い、周辺空気流の乱流を起こさせ温度制御をより正確に
行うことにより、常にきれいなコピーが得られる熱ロー
ラ定着装置を提供することにある。 上記目的を達成する本発明の熱ローラ定着装置は、加熱
手段を内蔵して回転する熱ローラと、これに押圧する加
圧ローラとの間に転写材を挟持し、該転写材に付着した
トナー像の定着を行う熱ローラ定着装置において、前記
熱ローラの表面温度を非接触で検知する非接触温度セン
サの近傍に遮蔽部材を設け、熱ローラの回転により生し
る空気流れの影響を減少させるように構成したことを特
徴とする熱ローラ定着装置である。
や温度センサの摩耗・損傷のない非接触温度センサを用
い、周辺空気流の乱流を起こさせ温度制御をより正確に
行うことにより、常にきれいなコピーが得られる熱ロー
ラ定着装置を提供することにある。 上記目的を達成する本発明の熱ローラ定着装置は、加熱
手段を内蔵して回転する熱ローラと、これに押圧する加
圧ローラとの間に転写材を挟持し、該転写材に付着した
トナー像の定着を行う熱ローラ定着装置において、前記
熱ローラの表面温度を非接触で検知する非接触温度セン
サの近傍に遮蔽部材を設け、熱ローラの回転により生し
る空気流れの影響を減少させるように構成したことを特
徴とする熱ローラ定着装置である。
以下、図面を用いて本発明の熱ローラ定着装置の実施例
を説明する。 第7図は本発明の熱ローラ定着装置を装備した複写機の
構成図である。まず、複写機における定着装置に至るま
での工程の概略を説明する。像担持体lOは帯電器11
により帯電され、像担持体1o表面の光導電面は、−様
に電荷を保持して回転し、露光部20に至る。該露光部
20では、光源により照射されて原稿の反射光がミラー
レンズ等の光学系により走査され、像担持体10の光
導電面に入射され、原稿画像の静電潜像を作る。この静
電潜像は現像部30において現像され、潜像のトナー像
が形成される。該トナー像は転写s40において、同期
して給送されてきた転写紙上にトナー像を転写する。ト
ナー像を転写した転写紙は分離電極41により像担持体
lOから分離され、搬送ベルト42によって搬送されて
、更に本発明に係る熱ローラ定着装置50により熱定着
されて機外に排出される。 方、分離電極41で転写紙を分離した像担持体lOは未
転写の残留トナーを担持したままクリーニング装置43
に至り、ここで該像担持体10の残留トナーが除去され
、新たなコピーサイクルが準備される。 第1図は本発明に係る熱ローラ定着装置50の断面図で
ある。図において51は熱ローラで、該熱ローラ51の
内部にはハロゲンヒータ52が配設されている。上記熱
ローラ51の下側には対向ローラとして、熱ローラ51
に圧着して、加圧ローラ53が設けられている。前記一
対のローラ間をトナー像を有した転写紙が、トナー像を
ローラ51側に向けて通過することにより、前記転写紙
上のトナー像の定着が行われる。 熱ローラ51は、パイプ状の金属性芯金の外側に、厚さ
30μm程度の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(p FA)チューブ
を被覆させ外径寸法が約60mmのローラである。 上記ローラ51に内蔵されたハロゲンヒータ52は、熱
ローラ51のほぼ中央に位置する1500Wと600W
のヒータである。そしてその発熱量は、熱ローラ51の
周面に近接して配置され非接触温度センサ54の温度検
出により、熱ローラ51の周面温度が複写時には200
°C前後に保たれるようコントロールされている。 上記熱ローラ51の周面上方には、オイル塗布ローラ5
5が、その自重およびばねによって前記熱口ラ51に圧
接して従動回転しながら該熱ローラ51の周面にオイル
を塗布する。56はオイル塗布ローラ55にオイルを常
時供給するオイル供給手段であり、箱状枠体56Aに内
蔵されているオイル含浸パッド56Bかオイル塗布ロー
ラ55の周面に摺接してオイルを供給する。57は発泡
したシリコンゴム製のクリーニングローラであり、熱ロ
ーラ51の周面に付着したトナー等を吸着除去する。 加圧ローラ53は前記熱ローラ51に対し、直下から圧
接して反時計方向に回転するようになっている。該加圧
ローラ53の周面に近接して補助加熱手段58が配設さ
れている。該補助加熱手段58は、発熱素子を用いたヒ
ータを内蔵していて、加圧ローラ53の表面温度をコン
トロールしている。 上記熱ローラ51と加圧ローラ53の圧接部に向かって
、その上面にトナー像を転写した転写紙を、矢示A方向
からガイド板501,502の案内によって搬入する。 該転写紙は上記両ローラ51.53の圧接部で挟持され
、矢示方向に搬送される。この際、転写紙上のトナーは
、前記熱ローラ51に内蔵されたヒータ52の発熱量に
よって熔融され、転写紙上に定着される。トナー像が定
着された転写紙は、前記両ローラ51,52の圧接部か
ら搬出され、分離爪503504によって両ローラ周面
から剥離され、ガイド部材505,506の案内を経て
、矢示B方向から熱ローラ定着装置50の外方へ排出す
る。 第2図は前記非接触温度センサ540をそなえた熱ロー
ラ定着装置の要部の斜視図、第3図は該装置の要部の平
面図である。 非接触温度センサ540として熱電対またはサーミスタ
等の測温素子は熱ローラ51の周面(表面)より一定距
離を隔てて設置するために、基板543上に位置決め部
材541により固設されている。そしてこれら非接触温
度センサ540と部材541全体を覆うように遮蔽板5
42が基板543に設置されていて測温ユニット54を
構成している。 熱ローラ51の温度コントロールをするために、非接触
温度センサ540を用いた時、熱ローラ51と非接触温
度センサ540の温度変化を測定したグラフを第4図に
示す。図で横軸に時間、縦軸に温度=8 をとって示しである。 複写機のスイッチをONして、アイドリング状態に入る
と、熱ローラ51の表面温度は時間と共に温度は上昇し
、やがて所定の温度に到達したのちは、この設定温度を
維持するよう制御される。 そこでコピー動作に入ると、転写紙の挟持・通過によっ
て熱を奪われるため、−膜内には、熱ローラ表面(周面
)の温度は図示のように低下す°る。 そこで、この低下を補うよう熱ローラの熱源制御による
温度コントロールが必要である。 熱ローラ51の表面実体温度T2と非接触温度センサ5
40部分の雰囲気温度とは熱ローラ51の回転により、
温度境界層の厚さが変化する。この状況を第5図および
第6図に示す。第5図は熱ローラ51の表面近傍の温度
境界層と速度境界層の説明図であり、第6図(A )は
温度境界層の温度分布の説明図、第6図(B)は速度境
界層の速度分布の説明図を示す。 このように温度境界層が変化するため温度差ΔTを生ず
る。しかしアイドリング中の温度差ΔTiとコピー動作
中差ΔTcとは T 2i−T i>T 、c −T +C; ΔTi
>ΔTcの関係があり、ΔTcよりΔT、cの方が値が
小さくなる。このため、熱ローラ51の回転による影響
を少なくシ、ΔTiとΔTcの差を減少させるために、
非接触温度センサ540に近接させて遮蔽板542を設
ける。これによって熱ローラ51周面から非接触温度セ
ンサ540周辺にかけて空気の乱流が起こり、温度の均
一化が行われ、ΔTiとΔTcとの差を著しく減少させ
る。従って非接触温度センサ540は熱ローラ51周面
の実体温度にほぼ等しい温度を検知し、加熱温度制御に
よって、より正しい温度コントロールを行うことが出来
る。また遮蔽板542は熱伝導性の悪い断熱材料を使用
するのが望ましい。 以上述べたように、むらのない熱ローラ定着を行って、
きれいなコピーが得られる。
を説明する。 第7図は本発明の熱ローラ定着装置を装備した複写機の
構成図である。まず、複写機における定着装置に至るま
での工程の概略を説明する。像担持体lOは帯電器11
により帯電され、像担持体1o表面の光導電面は、−様
に電荷を保持して回転し、露光部20に至る。該露光部
20では、光源により照射されて原稿の反射光がミラー
レンズ等の光学系により走査され、像担持体10の光
導電面に入射され、原稿画像の静電潜像を作る。この静
電潜像は現像部30において現像され、潜像のトナー像
が形成される。該トナー像は転写s40において、同期
して給送されてきた転写紙上にトナー像を転写する。ト
ナー像を転写した転写紙は分離電極41により像担持体
lOから分離され、搬送ベルト42によって搬送されて
、更に本発明に係る熱ローラ定着装置50により熱定着
されて機外に排出される。 方、分離電極41で転写紙を分離した像担持体lOは未
転写の残留トナーを担持したままクリーニング装置43
に至り、ここで該像担持体10の残留トナーが除去され
、新たなコピーサイクルが準備される。 第1図は本発明に係る熱ローラ定着装置50の断面図で
ある。図において51は熱ローラで、該熱ローラ51の
内部にはハロゲンヒータ52が配設されている。上記熱
ローラ51の下側には対向ローラとして、熱ローラ51
に圧着して、加圧ローラ53が設けられている。前記一
対のローラ間をトナー像を有した転写紙が、トナー像を
ローラ51側に向けて通過することにより、前記転写紙
上のトナー像の定着が行われる。 熱ローラ51は、パイプ状の金属性芯金の外側に、厚さ
30μm程度の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(p FA)チューブ
を被覆させ外径寸法が約60mmのローラである。 上記ローラ51に内蔵されたハロゲンヒータ52は、熱
ローラ51のほぼ中央に位置する1500Wと600W
のヒータである。そしてその発熱量は、熱ローラ51の
周面に近接して配置され非接触温度センサ54の温度検
出により、熱ローラ51の周面温度が複写時には200
°C前後に保たれるようコントロールされている。 上記熱ローラ51の周面上方には、オイル塗布ローラ5
5が、その自重およびばねによって前記熱口ラ51に圧
接して従動回転しながら該熱ローラ51の周面にオイル
を塗布する。56はオイル塗布ローラ55にオイルを常
時供給するオイル供給手段であり、箱状枠体56Aに内
蔵されているオイル含浸パッド56Bかオイル塗布ロー
ラ55の周面に摺接してオイルを供給する。57は発泡
したシリコンゴム製のクリーニングローラであり、熱ロ
ーラ51の周面に付着したトナー等を吸着除去する。 加圧ローラ53は前記熱ローラ51に対し、直下から圧
接して反時計方向に回転するようになっている。該加圧
ローラ53の周面に近接して補助加熱手段58が配設さ
れている。該補助加熱手段58は、発熱素子を用いたヒ
ータを内蔵していて、加圧ローラ53の表面温度をコン
トロールしている。 上記熱ローラ51と加圧ローラ53の圧接部に向かって
、その上面にトナー像を転写した転写紙を、矢示A方向
からガイド板501,502の案内によって搬入する。 該転写紙は上記両ローラ51.53の圧接部で挟持され
、矢示方向に搬送される。この際、転写紙上のトナーは
、前記熱ローラ51に内蔵されたヒータ52の発熱量に
よって熔融され、転写紙上に定着される。トナー像が定
着された転写紙は、前記両ローラ51,52の圧接部か
ら搬出され、分離爪503504によって両ローラ周面
から剥離され、ガイド部材505,506の案内を経て
、矢示B方向から熱ローラ定着装置50の外方へ排出す
る。 第2図は前記非接触温度センサ540をそなえた熱ロー
ラ定着装置の要部の斜視図、第3図は該装置の要部の平
面図である。 非接触温度センサ540として熱電対またはサーミスタ
等の測温素子は熱ローラ51の周面(表面)より一定距
離を隔てて設置するために、基板543上に位置決め部
材541により固設されている。そしてこれら非接触温
度センサ540と部材541全体を覆うように遮蔽板5
42が基板543に設置されていて測温ユニット54を
構成している。 熱ローラ51の温度コントロールをするために、非接触
温度センサ540を用いた時、熱ローラ51と非接触温
度センサ540の温度変化を測定したグラフを第4図に
示す。図で横軸に時間、縦軸に温度=8 をとって示しである。 複写機のスイッチをONして、アイドリング状態に入る
と、熱ローラ51の表面温度は時間と共に温度は上昇し
、やがて所定の温度に到達したのちは、この設定温度を
維持するよう制御される。 そこでコピー動作に入ると、転写紙の挟持・通過によっ
て熱を奪われるため、−膜内には、熱ローラ表面(周面
)の温度は図示のように低下す°る。 そこで、この低下を補うよう熱ローラの熱源制御による
温度コントロールが必要である。 熱ローラ51の表面実体温度T2と非接触温度センサ5
40部分の雰囲気温度とは熱ローラ51の回転により、
温度境界層の厚さが変化する。この状況を第5図および
第6図に示す。第5図は熱ローラ51の表面近傍の温度
境界層と速度境界層の説明図であり、第6図(A )は
温度境界層の温度分布の説明図、第6図(B)は速度境
界層の速度分布の説明図を示す。 このように温度境界層が変化するため温度差ΔTを生ず
る。しかしアイドリング中の温度差ΔTiとコピー動作
中差ΔTcとは T 2i−T i>T 、c −T +C; ΔTi
>ΔTcの関係があり、ΔTcよりΔT、cの方が値が
小さくなる。このため、熱ローラ51の回転による影響
を少なくシ、ΔTiとΔTcの差を減少させるために、
非接触温度センサ540に近接させて遮蔽板542を設
ける。これによって熱ローラ51周面から非接触温度セ
ンサ540周辺にかけて空気の乱流が起こり、温度の均
一化が行われ、ΔTiとΔTcとの差を著しく減少させ
る。従って非接触温度センサ540は熱ローラ51周面
の実体温度にほぼ等しい温度を検知し、加熱温度制御に
よって、より正しい温度コントロールを行うことが出来
る。また遮蔽板542は熱伝導性の悪い断熱材料を使用
するのが望ましい。 以上述べたように、むらのない熱ローラ定着を行って、
きれいなコピーが得られる。
上述のように本発明の熱ローラ定着装置は、熱ローラ表
面や温度センサの摩耗、損傷の無い非接触温度センサを
用い、温度コントロールをする場合に、熱ローラの実体
温度と非接触温度センサとて温度差を生ずる。そのため
熱ローラの回転によって、温度差を減少させるため、非
接触温度センサに接近させて遮蔽板を設け、空気の乱流
を起こさせることにより、より正確な温度コントロール
することが出来るようになった。よって常にむらのない
、きれいなコピーが安定して得られる、熱ローラ定着装
置を提供できるようになった。
面や温度センサの摩耗、損傷の無い非接触温度センサを
用い、温度コントロールをする場合に、熱ローラの実体
温度と非接触温度センサとて温度差を生ずる。そのため
熱ローラの回転によって、温度差を減少させるため、非
接触温度センサに接近させて遮蔽板を設け、空気の乱流
を起こさせることにより、より正確な温度コントロール
することが出来るようになった。よって常にむらのない
、きれいなコピーが安定して得られる、熱ローラ定着装
置を提供できるようになった。
第1図は本発明の熱ローラ定着装置の一実施例を示す断
面図、第2図は熱ローラ定着装置の要部の斜視図、第3
図は該装置の要部断面図、第4図は熱ローラ表面とセン
サ部の温度変化を示す線図、第5図は熱ローラ表面近傍
の温度境界層と速度境界層の説明図、第6図は熱ローラ
表面近傍の温度変化と速度変化を示す状態図、第7図は
本発明の熱ローラを装備した複写機の構成図、第8図は
従来の熱ローラ定着装置の一例を示す断面図である。 50・・・熱ローラ定着装置 51・・・熱ローラ 52・・・ハロゲンヒータ
53・・・加圧ローラ 54・・・測温ユニット5
40・・・非接触温度センサ 541・・・位置決め部材
面図、第2図は熱ローラ定着装置の要部の斜視図、第3
図は該装置の要部断面図、第4図は熱ローラ表面とセン
サ部の温度変化を示す線図、第5図は熱ローラ表面近傍
の温度境界層と速度境界層の説明図、第6図は熱ローラ
表面近傍の温度変化と速度変化を示す状態図、第7図は
本発明の熱ローラを装備した複写機の構成図、第8図は
従来の熱ローラ定着装置の一例を示す断面図である。 50・・・熱ローラ定着装置 51・・・熱ローラ 52・・・ハロゲンヒータ
53・・・加圧ローラ 54・・・測温ユニット5
40・・・非接触温度センサ 541・・・位置決め部材
Claims (1)
- 加熱手段を内蔵して回転する熱ローラと、これに押圧す
る加圧ローラとの間に転写材を挟持し、該転写材に付着
したトナー像の定着を行う熱ローラ定着装置において、
前記熱ローラの表面温度を非接触で検知する非接触温度
センサの少なくとも上流側の近傍に遮蔽部材を設け、熱
ローラの回転により生じる空気流れの影響を減少させる
ように構成したことを特徴とする熱ローラ定着装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1286989A JPH02193178A (ja) | 1989-01-20 | 1989-01-20 | 熱ローラ定着装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1286989A JPH02193178A (ja) | 1989-01-20 | 1989-01-20 | 熱ローラ定着装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02193178A true JPH02193178A (ja) | 1990-07-30 |
Family
ID=11817426
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1286989A Pending JPH02193178A (ja) | 1989-01-20 | 1989-01-20 | 熱ローラ定着装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02193178A (ja) |
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JP2005316220A (ja) * | 2004-04-30 | 2005-11-10 | Kyocera Mita Corp | 定着装置 |
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- 1989-01-20 JP JP1286989A patent/JPH02193178A/ja active Pending
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