JPH0635356A - 加圧ローラ - Google Patents
加圧ローラInfo
- Publication number
- JPH0635356A JPH0635356A JP21457092A JP21457092A JPH0635356A JP H0635356 A JPH0635356 A JP H0635356A JP 21457092 A JP21457092 A JP 21457092A JP 21457092 A JP21457092 A JP 21457092A JP H0635356 A JPH0635356 A JP H0635356A
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- Japan
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- roller
- paper
- silicone
- silicone rubber
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- Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 加圧ローラとして必要な全ての好適な条件を
満足するローラを得る。 【構成】 ローラ中心部の芯金１から外層に向かって順
次シリコーンスポンジ層２、シリコーンゴム層３及びフ
ッ素樹脂チューブ層４を被覆した多層構造に構成され、
このシリコーンスポンジ層２が連続気泡のスポンジであ
ることを特徴としている。
満足するローラを得る。 【構成】 ローラ中心部の芯金１から外層に向かって順
次シリコーンスポンジ層２、シリコーンゴム層３及びフ
ッ素樹脂チューブ層４を被覆した多層構造に構成され、
このシリコーンスポンジ層２が連続気泡のスポンジであ
ることを特徴としている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、静電記録方式の複写
機、プリンター、ファクシミリ等の未定着画像を加熱定
着させるための定着装置に用いる加圧ローラに関するも
のである。
機、プリンター、ファクシミリ等の未定着画像を加熱定
着させるための定着装置に用いる加圧ローラに関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】従来、複写機などの画像定着装置に用い
られる加圧ローラとして、芯金にシリコーンゴムを被覆
したローラ、あるいは芯金にシリコーンゴムを被覆した
後フッ素樹脂を被膜したローラ等が一般的に用いられて
いる。
られる加圧ローラとして、芯金にシリコーンゴムを被覆
したローラ、あるいは芯金にシリコーンゴムを被覆した
後フッ素樹脂を被膜したローラ等が一般的に用いられて
いる。
【０００３】この従来の加圧ローラは、温度により外径
寸法が変化し、加熱ローラとの間で用紙を挟持して搬送
する際に、用紙に圧接する部分に於いてローラ軸方向の
外径変化がそのまま用紙搬送速度の差となって現れ、用
紙に対して紙しわを発生させていた。
寸法が変化し、加熱ローラとの間で用紙を挟持して搬送
する際に、用紙に圧接する部分に於いてローラ軸方向の
外径変化がそのまま用紙搬送速度の差となって現れ、用
紙に対して紙しわを発生させていた。
【０００４】特に、一定サイズの用紙を多量に通紙した
直後にサイズの違う用紙を通紙すると、ロール軸方向で
前の用紙幅部分は熱を用紙に奪われているため、他部分
より表面温度が低くロール外径が小さくなることによ
り、紙しわを発生させる現象が著しかった。
直後にサイズの違う用紙を通紙すると、ロール軸方向で
前の用紙幅部分は熱を用紙に奪われているため、他部分
より表面温度が低くロール外径が小さくなることによ
り、紙しわを発生させる現象が著しかった。
【０００５】また、従来の加圧ローラは表面がシリコー
ンゴムで形成されているため、トナーが付着して表面が
汚れやすいという問題もあった。
ンゴムで形成されているため、トナーが付着して表面が
汚れやすいという問題もあった。
【０００６】一方、このトナーの汚れを解決するため
に、表面にフッ素樹脂（例えば、ポリトラフルオロエチ
レン；PTFE）でコーティングする方法や、表面にフッ素
樹脂（例えば、テトラフルオロエチレンとパーフルオロ
アルキルビニルエーテルの共重合体； PFA樹脂）で作ら
れたチューブを被膜する方法、特に50μm程度のフッ素
樹脂チューブを被覆する方法が知られている。
に、表面にフッ素樹脂（例えば、ポリトラフルオロエチ
レン；PTFE）でコーティングする方法や、表面にフッ素
樹脂（例えば、テトラフルオロエチレンとパーフルオロ
アルキルビニルエーテルの共重合体； PFA樹脂）で作ら
れたチューブを被膜する方法、特に50μm程度のフッ素
樹脂チューブを被覆する方法が知られている。
【０００７】しかしながら、このフッ素樹脂チューブの
ローラは上記紙しわ問題ばかりか、その表面硬度が高く
なってしまうために、定着ローラとの接触幅、即ちニッ
プ幅が減少し、トナー像を定着ローラとの間で充分加圧
状態で密着させることができず、高画質の定着画像を得
ることができないという問題があった。
ローラは上記紙しわ問題ばかりか、その表面硬度が高く
なってしまうために、定着ローラとの接触幅、即ちニッ
プ幅が減少し、トナー像を定着ローラとの間で充分加圧
状態で密着させることができず、高画質の定着画像を得
ることができないという問題があった。
【０００８】そこで、ニップ幅を広くとるためシリコー
ンゴムの硬度をJIS Ａにて15度近傍まで下げたローラが
考えられたが、材料硬度をこれ以下にすることは現状で
は困難であった。
ンゴムの硬度をJIS Ａにて15度近傍まで下げたローラが
考えられたが、材料硬度をこれ以下にすることは現状で
は困難であった。
【０００９】また、昨今ではダイレクトメールの普及に
伴ってある程度の厚みをもった封筒表面に印字する需要
も多くなっており、用紙の厚みに対する許容性のない上
記２つのタイプの加圧ローラでは封筒しわ等の不具合を
避けられない。
伴ってある程度の厚みをもった封筒表面に印字する需要
も多くなっており、用紙の厚みに対する許容性のない上
記２つのタイプの加圧ローラでは封筒しわ等の不具合を
避けられない。
【００１０】即ち、封筒の厚みにより封筒通紙部のニッ
プ幅は他の部分のニップ幅よりも大きくなり、これによ
って通紙部・非通紙部の間に周速差を生じ、反発弾性の
比較的高い前記２つのタイプの加圧ローラでは前記周速
差を矯正しようとして封筒内部の用紙接触面に滑りを生
じ、封筒しわを誘発することになる。
プ幅は他の部分のニップ幅よりも大きくなり、これによ
って通紙部・非通紙部の間に周速差を生じ、反発弾性の
比較的高い前記２つのタイプの加圧ローラでは前記周速
差を矯正しようとして封筒内部の用紙接触面に滑りを生
じ、封筒しわを誘発することになる。
【００１１】これらの問題を解決するために以前から、
芯金に直接シリコーンスポンジを被覆し、その外側にフ
ッ素樹脂チューブを被覆した加圧ローラが開発され、こ
れによれば加圧ローラ外径変化や封筒の厚みはスポンジ
層の弾性によって吸収され用紙の紙しわをなくすことが
できると考えられてきた。
芯金に直接シリコーンスポンジを被覆し、その外側にフ
ッ素樹脂チューブを被覆した加圧ローラが開発され、こ
れによれば加圧ローラ外径変化や封筒の厚みはスポンジ
層の弾性によって吸収され用紙の紙しわをなくすことが
できると考えられてきた。
【００１２】またこの加圧ローラは、シリコーンスポン
ジ層によって低荷重で広いニップ幅がとれる利点に加
え、その外側のシリコーンゴム層の硬度を高くすれば充
分な加圧力も得られる。その上、シリコーンスポンジ層
とシリコーンゴム層の肉厚比を変化させることにより、
ニップ幅とそれにかかる圧力の適合を計れるため、より
定着性の高い画像を追求できる。
ジ層によって低荷重で広いニップ幅がとれる利点に加
え、その外側のシリコーンゴム層の硬度を高くすれば充
分な加圧力も得られる。その上、シリコーンスポンジ層
とシリコーンゴム層の肉厚比を変化させることにより、
ニップ幅とそれにかかる圧力の適合を計れるため、より
定着性の高い画像を追求できる。
【００１３】しかしながら、この加圧ローラのシリコー
ンスポンジは独立気泡であったために、熱定着を行う加
熱時においてその熱によってスポンジ材料と共に内部の
気泡も熱膨張し、ローラ軸方向における気泡の膨張度合
いの不均一な分布がそのまま軸方向のローラ形状に反映
されてしまうという欠点があった。
ンスポンジは独立気泡であったために、熱定着を行う加
熱時においてその熱によってスポンジ材料と共に内部の
気泡も熱膨張し、ローラ軸方向における気泡の膨張度合
いの不均一な分布がそのまま軸方向のローラ形状に反映
されてしまうという欠点があった。
【００１４】即ち、ローラ中央部において膨張した気体
はその表面を被膜層により覆われているため逃げ場がな
いことに対し、ローラ端部においては気体は気泡膜を通
って両端面に逃げやすく、その結果ローラ形状が中央部
と端部で変化してしまうのである。
はその表面を被膜層により覆われているため逃げ場がな
いことに対し、ローラ端部においては気体は気泡膜を通
って両端面に逃げやすく、その結果ローラ形状が中央部
と端部で変化してしまうのである。
【００１５】このローラ形状の変化は、どんな場合でも
紙しわを誘発するような決定的なものではないが、電源
オン後のファーストコピー時や紙質が粗悪な場合、紙の
搬送に悪影響を及ぼし、環境条件等によっては紙しわを
発生させている。
紙しわを誘発するような決定的なものではないが、電源
オン後のファーストコピー時や紙質が粗悪な場合、紙の
搬送に悪影響を及ぼし、環境条件等によっては紙しわを
発生させている。
【００１６】特により高い搬送性が要求される吸湿紙の
通紙や、高温高湿環境下での通紙においてはこの現象が
顕著である。
通紙や、高温高湿環境下での通紙においてはこの現象が
顕著である。
【００１７】さらに、定着を満足させるため、スポンジ
硬度を高くする方法と荷重を上げる方法が考えられる
が、前者はスポンジ効果をなくしてしまって紙しわ等の
不具合を避けられず、後者はシリコーンスポンジの圧縮
永久歪みを早めてローラが永久変形してしまうという問
題を避けられない。
硬度を高くする方法と荷重を上げる方法が考えられる
が、前者はスポンジ効果をなくしてしまって紙しわ等の
不具合を避けられず、後者はシリコーンスポンジの圧縮
永久歪みを早めてローラが永久変形してしまうという問
題を避けられない。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、上記従来
の加圧ローラにおける用紙の紙しわ、トナーの離型性、
トナー像の定着性、さらには封筒しわ等、全ての問題を
解決することにある。
の加圧ローラにおける用紙の紙しわ、トナーの離型性、
トナー像の定着性、さらには封筒しわ等、全ての問題を
解決することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記問題を
解決するため、中心部の芯金１から外層に向かって、シ
リコーンスポンジ層２、シリコーンゴム層３及びフッ素
樹脂チューブ層４の順で被覆した多層構造に構成され、
このシリコーンスポンジ層３が連続気泡のスポンジであ
る加圧ローラを提案するものである。
解決するため、中心部の芯金１から外層に向かって、シ
リコーンスポンジ層２、シリコーンゴム層３及びフッ素
樹脂チューブ層４の順で被覆した多層構造に構成され、
このシリコーンスポンジ層３が連続気泡のスポンジであ
る加圧ローラを提案するものである。
【００２０】
【作用】加熱によるローラの外径変化はシリコーンスポ
ンジ層２の弾性によって吸収されるため、用紙の紙しわ
がなくなる。
ンジ層２の弾性によって吸収されるため、用紙の紙しわ
がなくなる。
【００２１】特に一定サイズの用紙を多量に通紙した直
後、異なるサイズの用紙を通紙したとき発生する紙しわ
の解消に非常に有効である。
後、異なるサイズの用紙を通紙したとき発生する紙しわ
の解消に非常に有効である。
【００２２】更に、シリコーンスポンジ層２を連続気泡
のスポンジにすることにより、加熱により体積膨張した
気体はローラ中央及び端部の差に関わらず連続気泡中を
通り抜けて端面から逃げるため、ローラの軸方向におけ
る形状変化の差は少なく、紙しわに対する信頼性が著し
く上昇する。
のスポンジにすることにより、加熱により体積膨張した
気体はローラ中央及び端部の差に関わらず連続気泡中を
通り抜けて端面から逃げるため、ローラの軸方向におけ
る形状変化の差は少なく、紙しわに対する信頼性が著し
く上昇する。
【００２３】また、このローラは表面がフッ素樹脂チュ
ーブ４であるためにトナーの離型性がよく、ローラ表面
がトナーで汚れることがない。
ーブ４であるためにトナーの離型性がよく、ローラ表面
がトナーで汚れることがない。
【００２４】更に、シリコーンスポンジ層２によって低
荷重で広いニップ幅がとれる利点に加え、その上層のシ
リコーンゴム層３の硬度を高くすれば充分な加圧力も得
られる。
荷重で広いニップ幅がとれる利点に加え、その上層のシ
リコーンゴム層３の硬度を高くすれば充分な加圧力も得
られる。
【００２５】その上、シリコーンゴム層３とシリコーン
スポンジ層２の肉厚比を変化させることにより、ニップ
幅とそれにかかる圧力の適合を計れるため、より定着性
の高い画像を追求できる。
スポンジ層２の肉厚比を変化させることにより、ニップ
幅とそれにかかる圧力の適合を計れるため、より定着性
の高い画像を追求できる。
【００２６】
【実施例】図１はこのこの発明の加圧ローラの一実施例
を示したもので、中心部の芯金１から順次外層に向かっ
て、連続気泡のシリコーンスポンジ層２、シリコーンゴ
ム層３及びフッ素樹脂チューブ層４を被覆した多層構造
に構成されている。
を示したもので、中心部の芯金１から順次外層に向かっ
て、連続気泡のシリコーンスポンジ層２、シリコーンゴ
ム層３及びフッ素樹脂チューブ層４を被覆した多層構造
に構成されている。
【００２７】この発明の実施例におけるシリコーンスポ
ンジ層２としては、信越化学（株）製 KE904FUをベース
に配合し発泡後クラッシュを与えてアスカーＣで30度の
連泡スポンジを、またシリコーンゴム層３としては信越
化学（株）製の付加型シリコーンゴム KE1330A/B（JIS
Ａ硬度40度）を、さらにフッ素樹脂チューブ４としては
PFA50μmを用いた。
ンジ層２としては、信越化学（株）製 KE904FUをベース
に配合し発泡後クラッシュを与えてアスカーＣで30度の
連泡スポンジを、またシリコーンゴム層３としては信越
化学（株）製の付加型シリコーンゴム KE1330A/B（JIS
Ａ硬度40度）を、さらにフッ素樹脂チューブ４としては
PFA50μmを用いた。
【００２８】また、この発明の実施例では直径24mmの加
圧ローラを製作するのに、芯金１が直径14mm、シリコー
ンスポンジ層２の肉厚が 4mm、シリコーンゴム層３の肉
厚が1mmに設定した。
圧ローラを製作するのに、芯金１が直径14mm、シリコー
ンスポンジ層２の肉厚が 4mm、シリコーンゴム層３の肉
厚が1mmに設定した。
【００２９】上述した実施例と比較対照するため、構成
の異なる比較例として３種の加圧ローラをそれぞれ製作
した。
の異なる比較例として３種の加圧ローラをそれぞれ製作
した。
【００３０】即ち、比較例１のローラは図２に示すよう
に芯金５にシリコーンゴム層６（信越化学製 X-34-201A
/B）を被覆したもの、比較例２のローラは図３に示すよ
うに芯金７にシリコーンゴム８（信越化学製 KE931U）
を被覆した後、厚さ50μmの PFAからなるフッ素樹脂チ
ューブ９を被覆したもの、比較例３のローラは図４に示
すように芯金１０にアスカーＣ硬度で36度の独立気泡の
シリコーンスポンジ１１（ベース材；信越化学製 KE904
FU）を被覆した後、シリコーンゴム層１２（信越化学製
KE1330A/B）を被覆し、さらにその外側に厚さ50μm の
PFAからなるフッ素樹脂チューブ１３を被膜したもので
ある。
に芯金５にシリコーンゴム層６（信越化学製 X-34-201A
/B）を被覆したもの、比較例２のローラは図３に示すよ
うに芯金７にシリコーンゴム８（信越化学製 KE931U）
を被覆した後、厚さ50μmの PFAからなるフッ素樹脂チ
ューブ９を被覆したもの、比較例３のローラは図４に示
すように芯金１０にアスカーＣ硬度で36度の独立気泡の
シリコーンスポンジ１１（ベース材；信越化学製 KE904
FU）を被覆した後、シリコーンゴム層１２（信越化学製
KE1330A/B）を被覆し、さらにその外側に厚さ50μm の
PFAからなるフッ素樹脂チューブ１３を被膜したもので
ある。
【００３１】これらを試料とし、富士ゼロックス製のレ
ーザプリンタ4105に取付け実際に通紙実験を行い、定着
性、紙しわ発生、ローラ表面汚れ、封筒しわの発生につ
いて観察した。
ーザプリンタ4105に取付け実際に通紙実験を行い、定着
性、紙しわ発生、ローラ表面汚れ、封筒しわの発生につ
いて観察した。
【００３２】その結果を表１に示す。
【００３３】
【表１】
【００３４】表１に示すように、この発明の加圧ローラ
によれば、加熱によるローラ軸方向での変形量は連続気
泡のシリコーンスポンジ層２の効果により均一であり、
その変形もシリコーンスポンジ層２の弾性によって吸収
されるので用紙の紙しわが発生せず、また外層のシリコ
ーンゴム層３の存在により未定着トナーを用紙に充分加
圧でき、しかもシリコーンスポンジ層２が広いニップ幅
を与えているので定着性も良好という結果が得られた。
によれば、加熱によるローラ軸方向での変形量は連続気
泡のシリコーンスポンジ層２の効果により均一であり、
その変形もシリコーンスポンジ層２の弾性によって吸収
されるので用紙の紙しわが発生せず、また外層のシリコ
ーンゴム層３の存在により未定着トナーを用紙に充分加
圧でき、しかもシリコーンスポンジ層２が広いニップ幅
を与えているので定着性も良好という結果が得られた。
【００３５】また、最外層にフッ素樹脂チューブ層４を
設けているため、トナーによるローラ表面の汚れが無
く、表面にフッ素樹脂を被膜していない比較例１に比べ
ローラ寿命も向上していることが分かる。
設けているため、トナーによるローラ表面の汚れが無
く、表面にフッ素樹脂を被膜していない比較例１に比べ
ローラ寿命も向上していることが分かる。
【００３６】なお、上記実施例では、シリコーンスポン
ジ硬度をアスカーＣ硬度で30度、シリコーンゴムの硬度
をJIS Ａ硬度で40度としたが、この発明においてはこれ
に限定されることはなく、ニップ幅と圧力との適合の範
囲で自由に設定してよい。
ジ硬度をアスカーＣ硬度で30度、シリコーンゴムの硬度
をJIS Ａ硬度で40度としたが、この発明においてはこれ
に限定されることはなく、ニップ幅と圧力との適合の範
囲で自由に設定してよい。
【００３７】更に実施例では、弾性層におけるシリコー
ンスポンジ：シリコーンゴムの肉厚比を４：１としてい
るが、この発明においてこれに限定されるものではな
い。
ンスポンジ：シリコーンゴムの肉厚比を４：１としてい
るが、この発明においてこれに限定されるものではな
い。
【００３８】ただしこの比は、どちらか一方を極端に薄
くした場合にはこの構成を用いた効果が薄れるため、連
続気泡のシリコーンゴム層を１としたとき当比は２：１
から７：１、好ましくは３：１から５：１に設定すべき
であることが別の実験により得られている。
くした場合にはこの構成を用いた効果が薄れるため、連
続気泡のシリコーンゴム層を１としたとき当比は２：１
から７：１、好ましくは３：１から５：１に設定すべき
であることが別の実験により得られている。
【００３９】
【発明の効果】以上の通りこの発明によれば、ローラ中
心部の芯金から外層へ向かってシリコーンスポンジ層、
シリコーンゴム層、フッ素樹脂チューブ層を被覆した多
層構造に構成され、かつこのシリコーンスポンジ層を連
続気泡のスポンジとしたので、従来のローラでは解決で
きなかった用紙のしわ、封筒しわ、定着性、トナーの離
型性など、加圧ローラとして必要な全ての好適な条件を
満足するローラを得ることができる。
心部の芯金から外層へ向かってシリコーンスポンジ層、
シリコーンゴム層、フッ素樹脂チューブ層を被覆した多
層構造に構成され、かつこのシリコーンスポンジ層を連
続気泡のスポンジとしたので、従来のローラでは解決で
きなかった用紙のしわ、封筒しわ、定着性、トナーの離
型性など、加圧ローラとして必要な全ての好適な条件を
満足するローラを得ることができる。
【図１】この発明の実施例のローラを示す縦断面図。
【図２】この発明の比較実験に用いた比較例１のローラ
を示す縦断面図。
を示す縦断面図。
【図３】この発明の比較実験に用いた比較例２のローラ
を示す縦断面図。
を示す縦断面図。
【図４】この発明の比較実験に用いた比較例３のローラ
を示す縦断面図。
を示す縦断面図。
１ 芯金 ２ 連続気泡のシリコーンスポンジ層 ３ シリコーンゴム層 ４ フッ素樹脂チューブ層 ５ 芯金 ６ シリコーンゴム ７ 芯金 ８ シリコーンゴム ９ フッ素樹脂チューブ １０ 芯金 １１ 独立気泡のシリコーンスポンジ １２ シリコーンゴム層 １３ フッ素樹脂チューブ
Claims (1)
- 【請求項１】 中心部の芯金から外層に向かって、シリ
コーンスポンジ層、シリコーンゴム層、フッ素樹脂チュ
ーブ層の順で被覆した多層構造に構成され、前記シリコ
ーンスポンジ層が連続気泡のスポンジであることを特徴
とする加圧ローラ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21457092A JPH0635356A (ja) | 1992-07-20 | 1992-07-20 | 加圧ローラ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21457092A JPH0635356A (ja) | 1992-07-20 | 1992-07-20 | 加圧ローラ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0635356A true JPH0635356A (ja) | 1994-02-10 |
Family
ID=16657907
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21457092A Pending JPH0635356A (ja) | 1992-07-20 | 1992-07-20 | 加圧ローラ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0635356A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6459878B1 (en) * | 1999-09-30 | 2002-10-01 | Canon Kabushiki Kaisha | Heating assembly, image-forming apparatus, and process for producing silicone rubber sponge and roller |
| JP2009157136A (ja) * | 2007-12-27 | 2009-07-16 | Mitsuma Giken Kk | 導電性ゴムローラ及びその製造方法 |
| JP2010176143A (ja) * | 2010-03-24 | 2010-08-12 | Mitsuma Giken Kk | ゴムローラ |
| JP2011197388A (ja) * | 2010-03-19 | 2011-10-06 | Konica Minolta Business Technologies Inc | 定着ローラ、定着装置及び画像形成装置 |
| US9817348B2 (en) | 2015-06-16 | 2017-11-14 | Canon Kabushiki Kaisha | Roller and fixing device |
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| JPS60260076A (ja) * | 1984-06-06 | 1985-12-23 | Konishiroku Photo Ind Co Ltd | 定着装置 |
| JPH02253283A (ja) * | 1989-03-28 | 1990-10-12 | Canon Inc | 定着装置 |
| JPH02282283A (ja) * | 1989-01-31 | 1990-11-19 | Kin Yosha Kk | 定着器用ロール |
| JPH0442183A (ja) * | 1990-06-08 | 1992-02-12 | Arai Pump Mfg Co Ltd | 定着用加圧ローラ及びその製造方法 |
| JPH04116582A (ja) * | 1990-09-06 | 1992-04-17 | Canon Inc | 加圧ローラ及びローラ定着装置 |
-
1992
- 1992-07-20 JP JP21457092A patent/JPH0635356A/ja active Pending
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