JP4655848B2 - Fixing apparatus and image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、例えば電子写真方式を利用した画像形成装置に用いられる定着装置等に関し、より詳しくは回動可能なベルト部材を備えた定着装置等に関する。 The present invention relates to a fixing device used in an image forming apparatus using, for example, an electrophotographic method, and more particularly to a fixing device including a rotatable belt member.
電子写真方式を用いた複写機、プリンタ等の画像形成装置では、次のように画像形成が行われる。まず、例えばドラム状に形成された感光体(感光体ドラム)の表面が帯電装置によって一様に帯電される。帯電された感光体ドラムは、画像情報に基づいて制御された光により走査露光され、その表面に静電潜像が形成される。続いて、感光体ドラム上に形成された静電潜像は現像装置により可視像(トナー像)化され、その後、トナー像は感光体ドラムの回転に伴って転写部まで搬送されて、記録紙上に静電転写される。そして、記録紙上に担持されたトナー像は定着装置によって定着処理が施されて、トナー画像が完成する。 In an image forming apparatus such as a copying machine or a printer using an electrophotographic system, image formation is performed as follows. First, for example, the surface of a photosensitive member (photosensitive drum) formed in a drum shape is uniformly charged by a charging device. The charged photosensitive drum is scanned and exposed with light controlled based on the image information, and an electrostatic latent image is formed on the surface thereof. Subsequently, the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum is made a visible image (toner image) by the developing device, and then the toner image is conveyed to the transfer unit along with the rotation of the photosensitive drum to be recorded. Electrostatic transfer on paper. The toner image carried on the recording paper is subjected to a fixing process by a fixing device to complete the toner image.
かかる画像形成装置に用いられる定着装置としては、2ロール方式と呼ばれる構成が従来より広く一般に利用されている。この2ロール方式の定着装置は、内部に発熱源(ヒータ)が配設された円筒状の芯金の表面に、耐熱性弾性層と離型層とが積層されて形成された定着ロールと、芯金に耐熱性弾性層と耐熱性樹脂被膜あるいは耐熱性ゴム被膜による離型層とが積層されて形成された加圧ロールとが互いに圧接されて構成されている。そして、定着ロールと加圧ロールとの圧接領域(ニップ部)に、未定着トナー像を担持した記録紙を通過させ、未定着トナー像に対して加熱と加圧とを行うことにより、トナー像を定着している。 As a fixing device used in such an image forming apparatus, a configuration called a two-roll system has been widely used in general. The two-roll fixing device includes a fixing roll formed by laminating a heat-resistant elastic layer and a release layer on the surface of a cylindrical metal core having a heat source (heater) disposed therein, A pressure roll formed by laminating a heat-resistant elastic layer and a release layer made of a heat-resistant resin film or a heat-resistant rubber film on a metal core is configured to be in pressure contact with each other. Then, the recording paper carrying the unfixed toner image is passed through the pressure contact area (nip portion) between the fixing roll and the pressure roll, and the toner image is heated and pressed against the unfixed toner image. Is firmly established.
ところで、近年、画像形成装置では、高生産性化やカラー化が急速に進展するとともに、両面印刷機構を備えたものも多く普及するに至っている。そのため、画像形成装置に搭載される定着装置においても、高速化への対応を一段と進める必要が生じている。
ところが、従来の2ロール方式の定着装置は、高速で連続して送られてくる多数枚の記録紙に対しては、充分な定着処理を行うことが困難であるという問題を有している。すなわち、2ロール方式の定着装置においては、定着ロールを構成する芯金や芯金に被覆されたシリコーンゴム等からなる弾性層等が熱的抵抗体として作用する。そのため、2ロール方式の定着装置では、記録紙が定着ロールの表面から奪う熱量に対応した熱量を、定着ロールの内部に配置したヒータから即応的に、かつ充分に供給することが構造的に難しい。
その結果、2ロール方式の定着装置に高速で連続して記録紙が送られると、定着ロールの表面温度が漸次低下し、次第に定着性能が低下するという不都合が生じる。また、画像形成装置の立ち上がり時において、定着ロールの表面温度が一時的に落ち込む所謂「温度ドループ現象」が発生し易くなる。特に、記録紙として熱容量の大きい厚紙等が使用される場合には、定着ロールの表面から奪われる熱量が大きくなるので、定着性能の低下や温度ドループが大きくなり、定着不良に基づく画像品質の劣化を生じさせることとなる。
By the way, in recent years, high productivity and colorization have rapidly progressed in image forming apparatuses, and many apparatuses having a double-sided printing mechanism have become widespread. Therefore, it is necessary to further cope with the high speed in the fixing device mounted on the image forming apparatus.
However, the conventional two-roll type fixing device has a problem that it is difficult to perform a sufficient fixing process on a large number of recording sheets continuously fed at a high speed. That is, in the two-roll type fixing device, a core metal constituting the fixing roll, an elastic layer made of silicone rubber coated on the core metal, or the like acts as a thermal resistor. Therefore, in the two-roll type fixing device, it is structurally difficult to supply the heat corresponding to the amount of heat taken by the recording paper from the surface of the fixing roll promptly and sufficiently from the heater arranged inside the fixing roll. .
As a result, when the recording paper is continuously fed to the two-roll type fixing device at a high speed, the surface temperature of the fixing roll gradually decreases and the fixing performance gradually decreases. In addition, when the image forming apparatus starts up, a so-called “temperature droop phenomenon” in which the surface temperature of the fixing roll temporarily drops tends to occur. In particular, when thick paper with a large heat capacity is used as recording paper, the amount of heat taken away from the surface of the fixing roll increases, so that the fixing performance decreases and the temperature droop increases, resulting in image quality deterioration due to poor fixing. Will be generated.
かかる状況から、2ロール方式の定着装置を用いた場合に生じる上記した問題点を解消し、画像形成装置の高速化に対応した定着装置を実現する技術が開発されている。例えば、記録紙を加熱する加熱部材が、複数の張架ロールによって張架されたフィルム状のベルト部材(定着ベルト)で構成された定着装置に関する技術が存在する(例えば、特許文献1参照)。
このような定着ベルトを用いた定着装置では、ニップ部に進入する前に予め張架ロール内に配設されたヒータによって定着ベルトを充分に加熱しておき、ニップ部においては加熱された定着ベルトから記録紙およびトナー像に熱を加えることでトナー像を定着している。そのため、定着ベルトが定着処理の間に記録紙によって熱を奪われても、定着ベルト自体の熱容量が小さいことから、定着ベルトは張架ロール内のヒータにより短時間で所定の定着可能温度まで回復させることが可能である。それにより、加熱部材として定着ベルトを用いた定着装置では、ニップ部内に進入する際の定着ベルトの温度を所定値に維持することが容易となり、画像形成装置が高速化されても、ニップ部に充分な熱量を供給することが可能である。
Under such circumstances, a technique has been developed that solves the above-described problems that occur when a two-roll type fixing device is used, and realizes a fixing device that can cope with higher speed of the image forming apparatus. For example, there is a technique related to a fixing device in which a heating member that heats recording paper is configured by a film-like belt member (fixing belt) stretched by a plurality of stretching rolls (see, for example, Patent Document 1).
In such a fixing device using a fixing belt, the fixing belt is sufficiently heated by a heater provided in advance in the stretching roll before entering the nip portion, and the fixing belt heated in the nip portion is heated. The toner image is fixed by applying heat to the recording paper and the toner image. Therefore, even if the fixing belt is deprived of heat by the recording paper during the fixing process, since the heat capacity of the fixing belt itself is small, the fixing belt is recovered to a predetermined fixing temperature in a short time by the heater in the stretching roll. It is possible to make it. Accordingly, in the fixing device using the fixing belt as the heating member, it becomes easy to maintain the temperature of the fixing belt when entering the nip portion at a predetermined value, and even if the image forming apparatus is speeded up, It is possible to supply a sufficient amount of heat.
しかし、定着ベルトを用いた定着装置においても、記録紙の表面にはトナー像が担持されているため、定着ベルトの熱によってトナー像が溶融した際に、トナー像が接着剤となって記録紙と定着ベルトとの間に付着力が作用する。そのため、従来の2ロール方式の定着装置と同様に、定着ベルト表面から記録紙を剥離する機構を設ける必要がある。特に、画像形成装置の高速化が図られた場合には、定着装置において一旦剥離不良が生じて紙詰まり(ジャム)が生じると、その影響を受けて損傷する後続の記録紙の枚数も多くなることから、ニップ部を高速で通過した記録紙を定着ベルト側から安定的かつ確実に剥離する必要がある。 However, even in a fixing device using a fixing belt, since a toner image is carried on the surface of the recording paper, when the toner image is melted by the heat of the fixing belt, the toner image becomes an adhesive and becomes a recording paper. Adhesive force acts between the toner and the fixing belt. Therefore, it is necessary to provide a mechanism for peeling the recording paper from the surface of the fixing belt as in the conventional two-roll type fixing device. In particular, when the speed of the image forming apparatus is increased, if a separation failure occurs once in the fixing device and a paper jam occurs, the number of subsequent recording papers damaged by the influence increases. For this reason, it is necessary to stably and reliably peel the recording paper that has passed through the nip portion at a high speed from the fixing belt side.
記録紙を定着ベルト表面から剥離する機構としては、上記した特許文献1に記載されたように、従来よりニップ部の下流側に定着ベルトに当接して分離爪を配設する構成が用いられている。また、定着ロールと加熱ロールとに張架された定着ベルトに対して加圧ロールが圧接して配設された構成の定着装置においては、ニップ部の出口部(最下流部)に対応した位置の定着ベルトの内側に、かかる出口部における定着ベルトの曲率を大きく設定するための固定部材を設け、定着ベルトの曲率の変化により記録紙を剥離する構成も用いられる(例えば、特許文献2参照)。 As a mechanism for separating the recording paper from the surface of the fixing belt, as described in Patent Document 1 described above, a structure in which a separation claw is disposed in contact with the fixing belt on the downstream side of the nip portion is conventionally used. Yes. In a fixing device having a configuration in which a pressure roll is disposed in pressure contact with a fixing belt stretched between a fixing roll and a heating roll, a position corresponding to an outlet portion (the most downstream portion) of the nip portion A fixing member for setting a large curvature of the fixing belt at the outlet is provided inside the fixing belt, and the recording paper is peeled off by changing the curvature of the fixing belt (see, for example, Patent Document 2). .
ところが、定着ベルトを用いた定着装置において、記録紙を定着ベルト表面から剥離する機構として分離爪を用いる場合には、記録紙を定着ベルト側から安定的に剥離するために、分離爪を定着ベルトに当接させて配設する必要がある。そのために、分離爪を用いた場合には、定着ベルト表面は分離爪によって磨耗され易くなる。そして、定着ベルト表面に分離爪による磨耗が生じると、定着画像上に定着ベルト表面の磨耗痕に対応した定着ムラが発生して画像品質を低下させる場合がある。また、磨耗痕上にオフセットしたトナーが次第に付着堆積して、定着画像上に汚れを生じさせることもある。さらには、定着ベルト表面の磨耗が進んだ場合には、薄層の定着ベルトは最終的に破断にまで至り、定着装置の機能が損なわれるおそれもある。そのため、定着ベルトを用いた定着装置では、分離爪のような当接部材を必要としない、曲率分離による剥離機構が最適である。 However, in a fixing device using a fixing belt, when a separation claw is used as a mechanism for separating the recording paper from the surface of the fixing belt, the separation claw is attached to the fixing belt in order to stably peel the recording paper from the fixing belt side. It is necessary to be disposed in contact with the. Therefore, when the separation claw is used, the surface of the fixing belt is easily worn by the separation claw. If wear due to the separation claw occurs on the surface of the fixing belt, fixing unevenness corresponding to the wear mark on the surface of the fixing belt may occur on the fixed image, which may deteriorate the image quality. Further, the offset toner may gradually adhere to and accumulate on the wear scar, causing stain on the fixed image. Furthermore, when the surface of the fixing belt progresses, the thin-layer fixing belt eventually breaks, and the function of the fixing device may be impaired. Therefore, in a fixing device using a fixing belt, a separation mechanism based on curvature separation that does not require a contact member such as a separation claw is optimal.
しかしながら、記録紙を定着ベルト表面から剥離する機構として曲率分離を用いる場合には、上述したように、定着ベルトの曲率を大きく屈曲させるための剥離部材をニップ部の出口部側に設けることが必要となる。それにより、定着ベルトが加圧ロールをラップする領域が広く形成されることとなり、記録紙への熱の供給を充分に行うことが可能となる反面、定着ベルトから加圧ロールに伝わる熱量も多くなる。そのために、加圧ロールの温度は上昇し易いという問題が生じる。
定着ベルトからの熱により加圧ロールの表面温度が必要以上に高くなると、ニップ部を通過する記録紙には定着ベルト側と加圧ロール側との両面による過剰な加熱が行われることとなる。そのため、記録紙中の水分が水蒸気に気化したり、空気が熱膨張する現象が生じて、記録紙に火膨れ(ペーパーブリスタ)が発生する場合がある。かかるペーパーブリスタが発生した場合には、画像ズレ等の著しい画像不良の発生をもたらすこととなる。
加えて、特に小サイズ紙を通紙した場合には、加圧ロールの幅方向端部側は、常に定着ベルトと直接接触することとなる。そのために、加圧ロールの軸方向において、中央部と端部とで熱膨張量に相違が生じ、加圧ロールには軸方向に大きな外径差が発生する。その結果、長期に亘る使用によって画像形成動作毎のかかる外径差の発生が繰り返され、加圧ロール表面にはシワやヒビ、さらには破損が生じ易くなる。そのために、画像不良の発生を招き、場合によっては、定着機能が著しく損なわれる可能性もある。
However, when using the curvature separation as a mechanism for peeling the recording paper from the surface of the fixing belt, as described above, it is necessary to provide a peeling member on the outlet side of the nip portion for largely bending the curvature of the fixing belt. It becomes. As a result, a wide area is formed where the fixing belt wraps the pressure roll, so that heat can be sufficiently supplied to the recording paper, but a large amount of heat is transmitted from the fixing belt to the pressure roll. Become. Therefore, there arises a problem that the temperature of the pressure roll is likely to rise.
When the surface temperature of the pressure roll becomes higher than necessary due to the heat from the fixing belt, the recording paper passing through the nip portion is excessively heated by both the fixing belt side and the pressure roll side. Therefore, there is a case where moisture in the recording paper is vaporized into water vapor or a phenomenon in which the air is thermally expanded to cause blistering (paper blister) on the recording paper. When such a paper blister occurs, a significant image defect such as an image shift occurs.
In addition, particularly when small-size paper is passed, the width direction end portion side of the pressure roll is always in direct contact with the fixing belt. Therefore, in the axial direction of the pressure roll, there is a difference in the amount of thermal expansion between the center portion and the end portion, and a large outer diameter difference occurs in the pressure roll in the axial direction. As a result, such an outer diameter difference is repeatedly generated for each image forming operation due to long-term use, and the surface of the pressure roll is likely to be wrinkled, cracked or even damaged. For this reason, an image defect occurs, and in some cases, the fixing function may be significantly impaired.
そこで本発明は、以上のような技術的課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、ベルト部材を用いた定着装置において、記録紙をベルト部材から安定的に分離することにある。
また、他の目的は、長期に亘り高品質の定着画像を得ることができる定着装置を提供することにある。
Accordingly, the present invention has been made to solve the technical problems as described above, and an object of the present invention is to stably separate the recording paper from the belt member in the fixing device using the belt member. There is.
Another object is to provide a fixing device capable of obtaining a high-quality fixed image over a long period of time.
かかる目的のもと、本発明の定着装置は、記録材に担持されたトナー像を定着する定着装置であって、定着ロールと、定着ロールに張架されるベルト部材と、ベルト部材を加熱するとともに、ベルト部材を張架する張架ロールと、定着ロールを押圧するように配置され、定着ロールに張架されたベルト部材との間で記録材が通過するニップ部を形成する加圧部材と、定着ロールと加圧部材との圧接部の下流側近傍にて、ベルト部材の外表面を加圧部材に押圧するように配置された剥離部材と、加圧部材を冷却する冷却部材とを備えたことを特徴としている。 For this purpose, the fixing device of the present invention is a fixing device for fixing a toner image carried on a recording material, and heats the fixing roll, a belt member stretched around the fixing roll, and the belt member. In addition, a tension roll that stretches the belt member, and a pressure member that is disposed so as to press the fixing roll and that forms a nip portion through which the recording material passes between the belt member that is stretched on the fixing roll. A peeling member arranged to press the outer surface of the belt member against the pressure member in the vicinity of the downstream side of the pressure contact portion between the fixing roll and the pressure member, and a cooling member for cooling the pressure member. It is characterized by that.
ここで、冷却部材は、ニップ部の下流側に配設されたことを特徴とすることができる。また、冷却部材は、加圧部材表面に軸方向に沿って当接する高熱伝導性の吸熱ロール部材を有することを特徴とすることもできる。特に、冷却部材は、吸熱ロール部材がペルチェ素子であることを特徴とすることができる。
さらに、冷却部材は、ロール部材に張架された冷却ベルト部材が加圧部材に当接するように配置されたことを特徴とすることもできる。また、冷却部材は、加圧部材の内部を冷却するように構成されたことを特徴とすることもできる。加えて、冷却部材は、加圧部材の表面をラップするように張架された冷却ベルト部材を有することを特徴とすることもできる。
また、加圧部材は、定着ロールと加圧部材との圧接部にて、凹み量が定着ロールの凹み量よりも大きいことを特徴とすることができる。
Here, the cooling member may be arranged on the downstream side of the nip portion. In addition, the cooling member may include a heat-absorbing roll member having high thermal conductivity that is in contact with the surface of the pressure member along the axial direction. In particular, the cooling member can be characterized in that the endothermic roll member is a Peltier element.
Further, the cooling member may be characterized in that the cooling belt member stretched around the roll member is disposed so as to contact the pressure member. Further, the cooling member may be configured to cool the inside of the pressure member. In addition, the cooling member may include a cooling belt member stretched so as to wrap the surface of the pressure member.
Further, the pressing member may be characterized in that the dent amount is larger than the dent amount of the fixing roll at the press contact portion between the fixing roll and the pressing member.
また、本発明の定着装置は、記録材に担持されたトナー像を定着する定着装置であって、発熱源が配設されるとともに、剛体で形成された定着ロールと、定着ロールに張架されるベルト部材と、ベルト部材を加熱するとともに、ベルト部材を張架する張架ロールと、定着ロールを押圧するように配置されるとともに、弾性層が被覆された加圧部材と、定着ロールと加圧部材との圧接部の下流側近傍にて、ベルト部材の外表面を加圧部材に押圧するように配置された剥離部材とを備え、加圧部材は、温度が定着ロールの温度よりも低い所定範囲内に制御されることを特徴としている。 The fixing device of the present invention is a fixing device that fixes a toner image carried on a recording material, and includes a heat source, a fixing roller formed of a rigid body, and stretched between the fixing roller. A belt member, a belt member that heats the belt member, a tension roll that stretches the belt member, a pressure member that is arranged to press the fixing roll, and that is covered with an elastic layer, and a fixing roll A peeling member disposed so as to press the outer surface of the belt member against the pressure member near the downstream side of the pressure contact portion with the pressure member, and the pressure member has a temperature lower than the temperature of the fixing roll It is characterized by being controlled within a predetermined range.
ここで、定着ロールは、発熱源によりベルト部材の温度よりも低い温度に加熱されることを特徴とすることができる。
また、剥離部材は、断面が略円弧状に形成されたブロック部材で構成されたことを特徴とすることができる。また、剥離部材は、定着ロール側とは反対側に位置する側面が定着ベルトの進行方向を屈曲するように変化させる形状に形成されたことを特徴とすることができる。加えて、剥離部材は、ベルト部材を介して加圧部材を押圧する面の上流側端部が定着ロールと加圧部材とで画成されるくさび状領域内に配置されることを特徴とすることもできる。
Here, the fixing roll can be characterized by being heated to a temperature lower than the temperature of the belt member by a heat source.
Further, the peeling member can be characterized in that it is composed of a block member having a substantially arc-shaped cross section. Further, the peeling member can be characterized in that the side surface located on the side opposite to the fixing roll side is formed in a shape that changes the bending direction of the fixing belt. In addition, the peeling member is disposed in a wedge-shaped region defined by the fixing roll and the pressure member at the upstream end of the surface that presses the pressure member via the belt member. You can also.
さらに、本発明を画像形成装置として捉え、本発明の画像形成装置は、トナー像を形成するトナー像形成手段と、トナー像形成手段によって形成されたトナー像を記録材上に転写する転写手段と、記録材上に転写されたトナー像を記録材に定着する定着手段とを含み、定着手段は、剛体で形成された定着ロールと、定着ロールに張架されるベルト部材と、ベルト部材を加熱するとともに、ベルト部材を張架する張架ロールと、定着ロールを押圧するように配置されるとともに、弾性層が被覆された加圧部材と、定着ロールと加圧部材との圧接部の下流側近傍にて、ベルト部材の外表面を加圧部材に押圧するように配置された剥離部材と、加圧部材を冷却する冷却部材とを備え、加圧部材は、温度が冷却部材により定着ロールの温度よりも低い所定範囲内に制御されることを特徴としている。
ここで、定着手段は、定着ロールと加圧部材との圧接部の最下流部から加圧部材と剥離部材との圧接部の最下流部に至る領域のニップ圧が、ベルト部材の進行方向に向けて単調減少するように設定されたことを特徴とすることができる。
Further, the present invention is regarded as an image forming apparatus. The image forming apparatus of the present invention includes a toner image forming unit that forms a toner image, and a transfer unit that transfers the toner image formed by the toner image forming unit onto a recording material. A fixing unit that fixes the toner image transferred onto the recording material to the recording material. The fixing unit heats the belt member, a fixing roll formed of a rigid body, a belt member stretched around the fixing roll, And a downstream side of the pressure contact portion between the fixing roll and the pressure member, the tension roll that stretches the belt member, the pressure member that is arranged to press the fixing roller, and is covered with the elastic layer In the vicinity, a peeling member disposed so as to press the outer surface of the belt member against the pressure member and a cooling member for cooling the pressure member are provided. Lower than temperature It is being controlled in a constant range.
Here, the fixing means has a nip pressure in a region extending from the most downstream portion of the pressure contact portion between the fixing roll and the pressure member to the most downstream portion of the pressure contact portion between the pressure member and the peeling member in the traveling direction of the belt member. It can be characterized by being set so as to monotonously decrease.
本発明によれば、画像形成装置の高速化を図った場合においても、記録紙をベルト部材から安定的に剥離することが可能となる。また、高い定着性能を安定して維持することができ、高品質な画像を長期に亘って提供することが可能となる。 According to the present invention, the recording paper can be stably peeled from the belt member even when the speed of the image forming apparatus is increased. Further, high fixing performance can be stably maintained, and high quality images can be provided over a long period of time.
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
[実施の形態1]
図1は本実施の形態が適用される画像形成装置を示した概略構成図である。図1に示す画像形成装置は、一般にタンデム型と呼ばれる中間転写方式の画像形成装置であって、電子写真方式により各色成分のトナー像が形成される複数の画像形成ユニット1Y,1M,1C,1K、各画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kにより形成された各色成分トナー像を中間転写ベルト15に順次転写(一次転写)させる一次転写部10、中間転写ベルト15上に転写された重畳トナー画像を記録材(記録紙)である用紙Pに一括転写(二次転写)させる二次転写部20、二次転写された画像を用紙P上に定着させる定着装置60を備えている。また、各装置(各部)の動作を制御する制御部40を有している。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an image forming apparatus to which the exemplary embodiment is applied. The image forming apparatus shown in FIG. 1 is an intermediate transfer type image forming apparatus generally called a tandem type, and a plurality of
本実施の形態において、各画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kは、矢印A方向に回転する感光体ドラム11の周囲に、これらの感光体ドラム11を帯電する帯電器12、感光体ドラム11上に静電潜像を書込むレーザ露光器13(図中露光ビームを符号Bmで示す)、各色成分トナーが収容されて感光体ドラム11上の静電潜像をトナーにより可視像化する現像器14、感光体ドラム11上に形成された各色成分トナー像を一次転写部10にて中間転写ベルト15に転写する一次転写ロール16、感光体ドラム11上の残留トナーを除去するドラムクリーナ17、などの電子写真用デバイスが順次配設されている。これらの画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kは、中間転写ベルト15の上流側から、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の順に、略直線状に配置されている。
In the present embodiment, each of the
中間転写体である中間転写ベルト15は、ポリイミドあるいはポリアミド等の樹脂にカーボンブラック等の帯電防止剤を適当量含有させたフィルム状の無端ベルトで構成されている。そして、その体積抵抗率は106〜1014Ωcmとなるように形成されており、その厚みは例えば0.1mm程度に構成されている。中間転写ベルト15は、各種ロールによって図1に示す矢印B方向に所定の速度で循環駆動(回動)されている。この各種ロールとしては、定速性に優れたモータ(図示せず)により駆動されて中間転写ベルト15を回動させる駆動ロール31、各感光体ドラム11の配列方向に沿って略直線状に延びる中間転写ベルト15を支持する支持ロール32、中間転写ベルト15に対して一定の張力を与えると共に中間転写ベルト15の蛇行を防止する補正ロールとして機能するテンションロール33、二次転写部20に設けられるバックアップロール25、中間転写ベルト15上の残留トナーを掻き取るクリーニング部に設けられるクリーニングバックアップロール34が配設されている。
The
一次転写部10は、中間転写ベルト15を挟んで感光体ドラム11に対向して配置される一次転写ロール16で構成されている。一次転写ロール16は、シャフトと、シャフトの周囲に固着された弾性体層としてのスポンジ層とで構成されている。シャフトは鉄、SUS等の金属で構成された円柱棒である。スポンジ層はカーボンブラック等の導電剤を配合したNBRとSBRとEPDMとのブレンドゴムで形成され、体積抵抗率が107〜109Ωcmのスポンジ状の円筒ロールである。そして、一次転写ロール16は中間転写ベルト15を挟んで感光体ドラム11に圧接配置され、さらに一次転写ロール16にはトナーの帯電極性(マイナス極性とする。以下同様。)と逆極性の電圧(一次転写バイアス)が印加されるようになっている。これにより、各々の感光体ドラム11上のトナー像が中間転写ベルト15に順次、静電吸引され、中間転写ベルト15上に重畳されたトナー像が形成されるようになっている。
The
二次転写部20は、中間転写ベルト15のトナー像担持面側に配置される二次転写ロール22と、バックアップロール25とによって構成される。バックアップロール25は、表面がカーボンを分散したEPDMとNBRとのブレンドゴムのチューブ、内部がEPDMゴムで構成されている。そして、その表面抵抗率が107〜1010Ω/□となるように形成され、硬度は例えば70°(アスカーC)に設定される。このバックアップロール25は、中間転写ベルト15の裏面側に配置されて二次転写ロール22の対向電極をなし、二次転写バイアスが安定的に印加される金属製の給電ロール26が当接配置されている。
The
一方、二次転写ロール22は、シャフトと、シャフトの周囲に固着された弾性体層としてのスポンジ層とで構成されている。シャフトは鉄、SUS等の金属で構成された円柱棒である。スポンジ層はカーボンブラック等の導電剤を配合したNBRとSBRとEPDMとのブレンドゴムで形成され、体積抵抗率が107〜109Ωcmのスポンジ状の円筒ロールである。そして、二次転写ロール22は中間転写ベルト15を挟んでバックアップロール25に圧接配置され、さらに二次転写ロール22は接地されてバックアップロール25との間に二次転写バイアスが形成され、二次転写部20に搬送される用紙P上にトナー像を二次転写する。
On the other hand, the
また、中間転写ベルト15の二次転写部20の下流側には、二次転写後の中間転写ベルト15上の残留トナーや紙粉を除去し、中間転写ベルト15の表面をクリーニングする中間転写ベルトクリーナ35が接離自在に設けられている。一方、イエローの画像形成ユニット1Yの上流側には、各画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kにおける画像形成タイミングをとるための基準となる基準信号を発生する基準センサ(ホームポジションセンサ)42が配設されている。また、黒の画像形成ユニット1Kの下流側には、画質調整を行うための画像濃度センサ43が配設されている。この基準センサ42は、中間転写ベルト15の裏側に設けられた所定のマークを認識して基準信号を発生しており、この基準信号の認識に基づく制御部40からの指示により、各画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kは画像形成を開始するように構成されている。
Further, on the downstream side of the
さらに、本実施の形態の画像形成装置では、用紙搬送系として、用紙Pを収容する用紙トレイ50、この用紙トレイ50に集積された用紙Pを所定のタイミングで取り出して搬送するピックアップロール51、ピックアップロール51により繰り出された用紙Pを搬送する搬送ロール52、搬送ロール52により搬送された用紙Pを二次転写部20へと送り込む搬送シュート53、二次転写ロール22により二次転写された後に搬送される用紙Pを定着装置60へと搬送する搬送ベルト55、用紙Pを定着装置60に導く定着入口ガイド56を備えている。
Further, in the image forming apparatus according to the present embodiment, as a paper transport system, a
次に、本実施の形態に係る画像形成装置の基本的な作像プロセスについて説明する。図1に示すような画像形成装置では、図示しない画像読取装置(IIT)や図示しないパーソナルコンピュータ(PC)等から出力される画像データは、図示しない画像処理装置(IPS)により所定の画像処理が施された後、画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kによって作像作業が実行される。IPSでは、入力された反射率データに対して、シェーディング補正、位置ズレ補正、明度/色空間変換、ガンマ補正、枠消しや色編集、移動編集等の各種画像編集等の所定の画像処理が施される。画像処理が施された画像データは、Y、M、C、Kの4色の色材階調データに変換され、レーザ露光器13に出力される。
Next, a basic image forming process of the image forming apparatus according to the present embodiment will be described. In the image forming apparatus as shown in FIG. 1, image data output from an image reading device (IIT) not shown or a personal computer (PC) not shown is subjected to predetermined image processing by an image processing device (IPS) not shown. After being applied, the image forming operation is executed by the
レーザ露光器13では、入力された色材階調データに応じて、例えば半導体レーザから出射された露光ビームBmを画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kの各々の感光体ドラム11に照射している。画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kの各感光体ドラム11では、帯電器12によって表面が帯電された後、このレーザ露光器13によって表面が走査露光され、静電潜像が形成される。形成された静電潜像は、各々の画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kの現像器14によって、Y、M、C、Kの各色のトナー像として現像される。
The
画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kの感光体ドラム11上に形成されたトナー像は、各感光体ドラム11と中間転写ベルト15とが当接する一次転写部10において、中間転写ベルト15上に転写される。より具体的には、一次転写部10において、一次転写ロール16により中間転写ベルト15の基材に対しトナーの帯電極性と逆極性(プラス極性)の電圧(一次転写バイアス)が付加され、トナー像を中間転写ベルト15の表面に順次重ね合わせて一次転写が行われる。
The toner images formed on the
トナー像が中間転写ベルト15の表面に順次一次転写された後、中間転写ベルト15は移動してトナー像が二次転写部20に搬送される。トナー像が二次転写部20に搬送されると、用紙搬送系では、トナー像が二次転写部20に搬送されるタイミングに合わせてピックアップロール51が回転し、用紙トレイ50から所定サイズの用紙Pが供給される。ピックアップロール51により供給された用紙Pは、搬送ロール52により搬送され、搬送シュート53を経て二次転写部20に到達する。この二次転写部20に到達する前に、用紙Pは一旦停止され、トナー像が担持された中間転写ベルト15の移動タイミングに合わせてレジストロール(図示せず)が回転することで、用紙Pの位置とトナー像の位置との位置合わせがなされる。
After the toner images are sequentially primary transferred onto the surface of the
二次転写部20では、中間転写ベルト15を介して、二次転写ロール22がバックアップロール25に押圧される。このとき、タイミングを合わせて搬送された用紙Pは、中間転写ベルト15と二次転写ロール22との間に挟み込まれる。その際に、給電ロール26からトナーの帯電極性と同極性(マイナス極性)の電圧(二次転写バイアス)が印加されると、二次転写ロール22とバックアップロール25との間に転写電界が形成される。そして、中間転写ベルト15上に担持された未定着トナー像は、二次転写ロール22とバックアップロール25とによって押圧される二次転写部20において、用紙P上に一括して静電転写される。
In the
その後、トナー像が静電転写された用紙Pは、二次転写ロール22によって中間転写ベルト15から剥離された状態でそのまま搬送され、二次転写ロール22の用紙搬送方向下流側に設けられた搬送ベルト55へと搬送される。搬送ベルト55では、定着装置60における搬送速度に合わせて、用紙Pを最適な搬送速度で定着装置60まで搬送する。定着装置60に搬送された用紙P上の未定着トナー像は、定着装置60によって熱および圧力による定着処理を受けることで用紙P上に定着される。そして定着画像が形成された用紙Pは、画像形成装置の排出部に設けられた排紙載置部(不図示)に搬送される。
一方、用紙Pへの転写が終了した後、中間転写ベルト15上に残った残留トナーは、中間転写ベルト15の回動に伴って搬送され、クリーニングバックアップロール34および中間転写ベルトクリーナ35によって中間転写ベルト15上から除去される。
Thereafter, the sheet P on which the toner image has been electrostatically transferred is transported as it is while being peeled off from the
On the other hand, after the transfer to the paper P is completed, the residual toner remaining on the
次に、本実施の形態の画像形成装置に用いられる定着装置60について説明する。
図2は本実施の形態の定着装置60の概略構成を示す側断面図である。この定着装置60は、加熱部材の一例としての定着ベルトモジュール61と、定着ベルトモジュール61に対して圧接して配置された加圧部材の一例としての加圧ロール62とで主要部が構成されている。
定着ベルトモジュール61は、ベルト部材の一例としての定着ベルト610、定着ベルト610を張架しながら回転駆動する定着ロール611、内側から定着ベルト610を張架する張架ロール612、外側から定着ベルト610を張架する張架ロール613、定着ロール611と張架ロール612との間で定着ベルト610の姿勢を矯正する姿勢矯正ロール614、定着ベルトモジュール61と加圧ロール62とが圧接する領域であるニップ部N内の下流側領域であって定着ロール611の近傍位置に配置された剥離部材の一例としての剥離パッド64、ニップ部Nの下流側において定着ベルト610を張架する張架ロール615により主要部が構成されている。
Next, the fixing
FIG. 2 is a side sectional view showing a schematic configuration of the fixing
The fixing
定着ベルト610は、周長314mm、幅340mmのフレキシブルなエンドレスベルトである。そして、厚さ80μmのポリイミド樹脂で形成されたベース層と、ベース層の表面側(外周面側)に積層された厚さ200μmのシリコーンゴムからなる弾性体層と、さらに弾性体層上に被覆された厚さ30μmのテトラフルオロエチレン−ペルフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂(PFA)チューブからなる離型層とで構成されている。ここでは、弾性体層は、特にカラー画像に対する画質向上のために設けられたものである。なお、定着ベルト610の構成は、使用目的や使用条件等の装置設計条件に応じて、材質・厚さ・硬度等を適宜選択することができる。
The fixing
定着ロール611は、外径65mm、長さ360mm、厚さ10mmのアルミニウムからなる円筒状ロールで形成されたハードロールである。定着ロール611は、後段で説明する「加圧ロール62の凹み量>定着ロール611の凹み量」の関係を満たすように、高い剛性を持って形成されている。そして定着ロール611は、図示しない駆動モータからの駆動力を受けて、440mm/sの表面速度で矢印C方向に回転する。
また、定着ロール611の内部には、発熱源として定格900Wのハロゲンヒータ616aが配設され、定着ロール611の表面に接触するように配置された温度センサ617aの計測値に基づき、画像形成装置の制御部40(図1参照)が定着ロール611の表面温度を180℃に制御している。
The fixing
In addition, a
張架ロール612は、外径30mm、肉厚2mm、長さ360mmのアルミニウムで形成された円筒状ロールである。そして、張架ロール612の内部には発熱源として定格1000Wのハロゲンヒータ616bが配設されており、温度センサ617bと制御部40(図1参照)とによって、表面温度が210℃に制御されている。したがって、張架ロール612は、定着ベルト610を張架する機能とともに、定着ベルト610を内周面側から加熱する機能をも併せ持っている。
また、張架ロール612の両端部には定着ベルト610を外側に押圧するバネ部材(不図示)が配設され、定着ベルト610全体の張力を15kgfに設定している。その際に、定着ベルト610の張力を幅方向に亘って均一にするとともに、定着ベルト610の軸方向の変位をできる限り小さく抑えるため、張架ロール612は、外径が端部よりも中央部のほうを100μmだけ大きくした所謂クラウン形状で形成されている。
The
In addition, spring members (not shown) that press the fixing
張架ロール613は、外径25mm、肉厚2mm、長さ360mmのアルミニウムで形成された円筒状ロールである。また、張架ロール613の表面には厚さ20μmのPFAからなる離型層が形成されている。この離型層は、定着ベルト610の外周面からの僅かなオフセットトナーや紙粉が張架ロール613に堆積するのを防止するために形成されるものである。また、張架ロール613も張架ロール612と同様に、外径が端部よりも中央部の方を100μmだけ大きくしたクラウン形状で形成されている。なお、張架ロール612と張架ロール613の双方をクラウン形状で形成する場合のみならず、張架ロール612または張架ロール613のいずれか一方のみをクラウン形状で形成してもよい。
張架ロール613の内部には、発熱源としての定格1000Wのハロゲンヒータ616cが配設されており、温度センサ617cと制御部40(図1参照)とによって、表面温度が210℃に制御されている。したがって、張架ロール613は、定着ベルト610を張架する機能とともに、定着ベルト610を外周面側から加熱する機能をも併せ持っている。したがって、本実施の形態では、定着ロール611と張架ロール612および張架ロール613とによって定着ベルト610が加熱される構成を採用している。
The
Inside the
姿勢矯正ロール614は、外径15mm、長さ360mmのアルミニウムで形成された円柱状ロールである。姿勢矯正ロール614の近傍には、定着ベルト610のエッジ位置を検知するベルトエッジ位置検知機構(不図示)が配置されている。そして、姿勢矯正ロール614は、ベルトエッジ位置検知機構の検知結果に応じて定着ベルト610の軸方向における当接位置を変位させる軸変位機構が配設され、定着ベルト610の蛇行(ベルトウォーク)を制御するように構成されている。
The
剥離パッド64は、例えばSUSの金属や樹脂等の剛体で形成された断面が略円弧形状のブロック部材である。そして、加圧ロール62が定着ベルト610を介して定着ロール611に圧接される領域(「ロールニップ部N1」:後段の図3参照)の下流側近傍位置において、定着ロール611の軸方向全域に亘って固定配置されている。また剥離パッド64は、定着ベルト610を介して加圧ロール62を所定の幅領域(例えば、定着ベルト610の進行方向に沿って5mmの幅)に亘って所定の荷重(例えば、10kgf)で均一に押圧するように設置されており、後段で述べる「剥離パッドニップ部N2」(後段の図3参照)を形成している。
また、張架ロール615は、外径12mm、長さ360mmのアルミニウムで形成された円柱状ロールである。そして、剥離パッド64を通過した定着ベルト610が定着ロール611に向けて円滑に回動するように、剥離パッド64の定着ベルト610進行方向下流側近傍に配置されている。
The
The
次に、加圧ロール62は、外径45mm、長さ360mm、厚さ10mmのアルミニウムからなる円筒状ロール621を基体として、基体側から順に、ゴム硬度30°(JIS−A)のシリコーンゴムからなる厚さ10mmの弾性層622と、膜厚100μmのPFAチューブからなる離型層623とが積層されて構成されたソフトロールである。そして、加圧ロール62は、定着ベルトモジュール61に押圧されるように設置され、定着ベルトモジュール61の定着ロール611が矢印C方向へ回転するのに伴い、定着ロール611に従動して矢印E方向に回動する。その進行速度は、定着ロール611の表面速度と同じ440mm/sである。
Next, the
また、加圧ロール62には、加圧ロール62を冷却する冷却部材として、加圧ロール62のニップ部Nの下流側の外部に配設され、外側から加圧ロール62を冷却する第1冷却部材90と、加圧ロール62のニップ部Nの下流側の内部に配設され、内側から加圧ロール62を冷却する第2冷却部材100とが配設されている。
第1冷却部材90は、加圧ロール62から熱を吸収するとともに、加圧ロール62の軸方向の温度差を均一化するための吸熱手段の一例としての吸熱ロール91、92、吸熱ロール91、92および加圧ロール62表面を冷却する冷却ファン93、冷却ファン93からの送風を吸熱ロール91、92および加圧ロール62表面に導くダクト94により構成されている。ここで、吸熱ロール91、92は、熱伝導率の高い銅やアルミニウム等の金属等で形成された円柱状ロールである。そして、加圧ロール62の軸方向全域に亘って当接するように配設され、加圧ロール62の回転に伴って従動するように構成されている。
また、第2冷却部材100は、加圧ロール62のニップ部N下流側領域の内周面に沿って、一方の加圧ロール62端部開口から他方の端部開口に向けて空気を導くダクト101、一方の加圧ロール62端部開口からダクト101に空気を送る冷却ファン102により構成されている。
Further, the
The
In addition, the
続いて、定着ベルトモジュール61と加圧ロール62とが圧接されたニップ部Nについて説明する。
図3は、ニップ部Nの近傍領域を表す概略断面図である。図3に示したように、定着ベルトモジュール61と加圧ロール62とが圧接されたニップ部Nには、定着ベルト610が定着ロール611に巻き付けられた(ラップされた)領域(ラップ領域)内において、加圧ロール62が定着ベルト610の外周面に圧接するように配置されることにより、ロールニップ部(第1ニップ部)N1が形成されている。
Next, the nip portion N where the fixing
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing the vicinity of the nip N. As shown in FIG. As shown in FIG. 3, in the nip portion N where the fixing
ここで、本実施の形態の定着装置60では、上述したように、ロールニップ部N1を形成する一方のロールである定着ロール611は、アルミニウムからなるコアロールの表面にフッ素樹脂からなる断熱層を被覆して構成されたハードロールであって、定着ロール611には弾性層は被覆されていない。また、ロールニップ部N1を形成する他方のロールである加圧ロール62は、弾性層622が被覆されたソフトロールである。
このような定着ロール611と加圧ロール62との構成により、本実施の形態のロールニップ部N1では、加圧ロール62の弾性層622が変形することでロールニップ部N1が形成されており、加圧ロール62側がニップを形成するロール(NIP Forming Pressure Roll)として機能している。すなわち、ロールニップ部N1では、定着ロール611には凹みが殆ど生じず、加圧ロール62表面のみが大きく凹んだ状態(加圧ロール62の凹み量>定着ロール611の凹み量)が形成されることで、定着ベルト610の進行方向に所定の幅を持ったニップ領域を作り出している。
このように、本実施の形態の定着装置60では、ロールニップ部N1において定着ベルト610がラップされている側の定着ロール611は殆ど変形せず、円筒形状が維持されている。そのため、定着ベルト610は定着ロール611表面の円周面に沿って回動し、その回動半径に変動が生じることがないので、進行速度を一定に維持しながらロールニップ部N1を通過することができる。それにより、定着ベルト610がロールニップ部N1を通過する際にも、定着ベルト610にはシワや歪み(所謂「波うち」)が極めて発生し難い。その結果、定着画像に画像乱れが生じることが抑制され、良質の定着画像を安定的に提供することができる。なお、本実施の形態の定着装置60では、ロールニップ部N1は定着ベルト610の進行方向に沿って15mmの幅に設定されている。
Here, in the fixing
With such a configuration of the fixing
As described above, in the fixing
さらに、ロールニップ部N1の下流側近傍には剥離パッド64が配設されており、剥離パッド64は定着ベルト610を加圧ロール62表面に押圧している。それにより、ロールニップ部N1の下流側には、ロールニップ部N1に連続して、定着ベルト610が加圧ロール62表面にラップされた剥離パッドニップ部(第2ニップ部)N2が形成されている。
図3に示したように、剥離パッドニップ部N2を形成する剥離パッド64は、断面が略円弧形状に形成され、ロールニップ部N1の下流側近傍にて定着ロール611の軸方向に沿って配置されている。そして、剥離パッドニップ部N2を通過した後の定着ベルト610は、剥離パッド64の側面に倣って回動する。それにより、定着ベルト610の進行方向は剥離パッド64によって張架ロール615方向に屈曲するように急激に変化する。そのため、ロールニップ部N1および剥離パッドニップ部N2を通過した用紙Pは、剥離パッドニップ部N2を出た時点で定着ベルト610の進行方向の変化に追随できなくなり、用紙Pは自身の所謂「コシ」によって定着ベルト610から剥離される。このようにして、剥離パッドニップ部N2の出口部において、用紙Pに対する曲率分離が安定的に行なわれる。なお、本実施の形態の定着装置60では、剥離パッドニップ部N2は定着ベルト610の進行方向に沿って5mmの幅に設定されている。
Further, a
As shown in FIG. 3, the
続いて、剥離パッド64および剥離パッド64により形成される剥離パッドニップ部N2について詳述する。
剥離パッド64は、上述したようにロールニップ部N1の下流側近傍に配設されている。それにより、ロールニップ部N1および剥離パッドニップ部N2からなるニップ部N内においては、ロールニップ部N1内でニップ圧がピークとなる位置(後段の図4および図5参照)から剥離パッドニップ部N2の最下流位置に至るまでの領域で、ニップ圧が所定値以下に落ち込んだ谷間の領域が発生することが抑制され、ニップ圧が連続的に単調減少するように設定することが可能となる。そのため、本実施の形態の定着装置60では、安定的な用紙分離を実現できると同時に、画像ムラ等といった画像不良のない高品質の定着画像を提供することが可能となる。ここでは、ロールニップ部N1の下流側近傍に配設された剥離パッド64により、ニップ圧が所定値以下に落ち込む谷間の領域が発生することが抑制され、ニップ部N内でニップ圧が連続的に単調減少するように設定される点について説明する。
Next, the
As described above, the
本実施の形態の定着装置60では、加熱部材として定着ベルト610が定着ロール611を含む複数のロールで張架されて構成された定着ベルトモジュール61を用いている。このような定着ベルトモジュール61を用いた構成は、後段で述べるように、画像形成装置の高速化が図られた場合にも、定着装置60において所定の定着温度を常に維持することができ、また、高速定着動作の開始時に定着温度が落ち込む所謂「温度ドループ現象」の発生を抑制することができるという優れた特長を有している。
しかし、かかる定着ベルトモジュール61を用いた定着装置60においても、用紙Pの表面にはトナー像が担持されているため、定着ベルト610の熱によってトナー像が溶融した際に、トナー像が接着剤となって用紙Pと定着ベルト610との間に付着力が働く。そのため、従来の定着装置と同様に、定着ベルト610表面から用紙Pを剥離する機構を設ける必要がある。特に画像形成装置の高速化を図った場合には、定着装置60において一旦剥離不良が生じて紙詰まり(ジャム)が生じると、その影響を受けて損傷する後続の用紙Pの枚数も多くなることから、ニップ部Nを高速で通過した用紙Pを定着ベルト610側から安定的に、かつ確実に剥離する必要がある。
In the fixing
However, also in the fixing
その際に、用紙Pを定着ベルト610表面から剥離する機構として従来からの分離爪を用いるとすると、用紙Pを定着ベルト610側から安定的に剥離するために、分離爪を定着ベルト610に当接させて配設する必要がある。そのために、分離爪を用いた場合には定着ベルト610表面が分離爪によって磨耗され易くなり、次のような問題が発生する可能性が高い。すなわち、定着ベルト610表面に分離爪による磨耗痕が生じ、定着画像上に定着ベルト610表面の磨耗痕に対応した定着ムラが発生して画像品質を低下させる場合がある。また、磨耗痕上にオフセットしたトナーが次第に付着堆積して、定着画像上に汚れを生じさせることもある。さらには、定着ベルト610表面の磨耗が進むと、薄層の定着ベルト610は最終的に破断するに至り、定着装置60の機能が損なわれるおそれもある。そのため、定着ベルト610を用いる定着ベルトモジュール61において用紙分離を行うには、上述したように、分離爪のような当接部材を必要としない、曲率分離による剥離機構が最適である。
そこで、本実施の形態の定着ベルトモジュール61では、ニップ部Nの下流部に定着ベルト610の進行方向を急激に変化させる部材、すなわち剥離パッド64を配設している。
At this time, if a conventional separation claw is used as a mechanism for separating the paper P from the surface of the fixing
Therefore, in the fixing
ところが、剥離パッド64を配設することにより、ロールニップ部N1に連続して剥離パッドニップ部N2を形成すると、剥離パッドニップ部N2内の剥離パッド64が配設された領域(剥離パッド64と加圧ロール62との圧接部)N2Tよりもロールニップ部N1側に位置する境界領域N2S(図3参照)では、定着ベルト610を定着ロール611および加圧ロール62のいずれにも直接押圧する部材が存在しない。そのため、この境界領域N2Sでは定着ベルト610の張力のみによって加圧ロール62に圧接されることとなり、この境界領域N2Sでのニップ圧(以下、境界領域N2Sでのニップ圧をPnとする。)は定着ベルト610の張力のみで形成されることとなる。そのため、剥離パッド64をロールニップ部N1の下流側端部N1E(図3参照)から所定の距離以上に離隔して配設すると、境界領域N2Sのニップ圧Pnは、ロールニップ部N1のニップ圧と剥離パッド64が配設された領域N2Tでのニップ圧との狭間となって、ニップ圧Pnが所定値(これをPn1とする。)よりも低く落ち込んだ谷間の領域として形成される。そして、境界領域N2Sのニップ圧Pnは、ロールニップ部N1のニップ圧および剥離パッド64が配設された領域N2Tのニップ圧よりも相対的に低くなる。
ここで図4は、剥離パッド64をロールニップ部N1の下流側端部N1Eから所定の距離以上に離隔して配設した場合のニップ部N(ロールニップ部N1および剥離パッドニップ部N2)のニップ圧分布の概略を示した図である。図4に示したように、この場合には、剥離パッドニップ部N2において、ロールニップ部N1との境界領域N2Sにニップ圧Pnが所定値Pn1以下に落ち込んだ谷間の領域が形成されている。
However, when the
Here, FIG. 4 shows the nip pressure distribution of the nip portion N (the roll nip portion N1 and the peeling pad nip portion N2) when the
ところで、本実施の形態の定着装置60による定着プロセスでは、トナー像を担持した用紙Pは、ロールニップ部N1において加熱および加圧されてトナーが溶融圧着される。その際に、ロールニップ部N1内において熱を受けた用紙Pやトナーからは、用紙P中の水分が気化して水蒸気を発生させたり、トナー中の空気が熱膨張しようとする。ところが、ロールニップ部N1では高いニップ圧が印加されているため、定着ベルト610と加圧ロール62との間に水蒸気や膨張した空気によるエアーギャップ(気泡)が生じることはない。
しかし、剥離パッドニップ部N2内のロールニップ部N1との境界領域N2Sにおけるニップ圧Pnが所定値Pn1以下の低い状態に形成されていると、ロールニップ部N1で抑え込まれていた気泡が境界領域N2Sにおいては抑止できずに発生することとなる。そして、気泡が発生した状態で、用紙Pが剥離パッド64の配設されたニップ圧の高い領域N2Tに進入すると、境界領域N2Sにおいて発生した気泡がその高いニップ圧によって用紙Pの表面上を動き回る。そうすると、用紙P上のトナー像は、ロールニップ部N1を通過した直後であって、溶融したトナーが未だ完全に固化されていない状態にあるため、気泡が動き回ることによってトナー像が乱される現象が生じる。その結果、定着画像にムラ等の画像不良が発生するという事態を招来することとなる。
By the way, in the fixing process by the fixing
However, when the nip pressure Pn in the boundary region N2S with the roll nip portion N1 in the peeling pad nip portion N2 is formed in a low state below a predetermined value Pn1, bubbles that have been suppressed in the roll nip portion N1 are generated in the boundary region N2S. Will occur without being suppressed. Then, when the paper P enters the high nip pressure region N2T where the
そこで、本実施の形態の定着装置60では、剥離パッド64は、ロールニップ部N1の下流側近傍に配設している。このように剥離パッド64を設置することで、剥離パッドニップ部N2内におけるロールニップ部N1と剥離パッド64が配設された領域N2Tとの間の境界領域N2Sの幅を極力狭く設定することが可能となる。それにより、定着ベルト610の張力のみによって加圧ロール62に圧接される領域が狭くなる。そのため、図5(剥離パッド64をロールニップ部N1の下流側近傍に配設した場合のニップ圧分布の概略を示した図)に示したように、境界領域N2Sにおいてニップ圧Pnが所定値Pn1よりも落ち込む谷間の領域が発生することを抑制することができる。そして、ニップ部N内におけるロールニップ部N1内でニップ圧がピークとなる位置から剥離パッドニップ部N2の最下流位置に至る領域において、ニップ圧が連続的に単調減少するように設定することが可能となる。
このように、境界領域N2Sのニップ圧Pnを所定のPn1よりも高く設定できるので、境界領域N2Sにおいて気泡の発生を抑止することができる。さらには、ロールニップ部N1内でニップ圧がピークとなる位置から剥離パッドニップ部N2の最下流位置に至るまで、ニップ圧を連続的に単調減少するように設定することにより、ロールニップ部N1において高いニップ圧により抑え込まれていた水蒸気や熱膨張しようとする空気は、剥離パッドニップ部N2を通過するまでの経路で徐々に開放されることとなり、上記したような気泡が動き回る現象の発生を抑制することが可能となる。そのため、未だ完全に固化されていない状態のトナー像が乱されることが殆ど無くなり、定着画像に画像ムラ等の画像不良が発生するのを抑制することができる。
Therefore, in the fixing
Thus, since the nip pressure Pn in the boundary region N2S can be set higher than the predetermined Pn1, the generation of bubbles in the boundary region N2S can be suppressed. Further, by setting the nip pressure continuously and monotonically from the position where the nip pressure reaches a peak in the roll nip portion N1 to the most downstream position of the peeling pad nip portion N2, a high nip is obtained in the roll nip portion N1. The water vapor or air that is about to expand due to the pressure is gradually released along the path until it passes through the peeling pad nip portion N2, thereby suppressing the phenomenon of bubbles moving around as described above. Is possible. Therefore, the toner image that has not been completely solidified is hardly disturbed, and it is possible to suppress the occurrence of image defects such as image unevenness in the fixed image.
ここで、境界領域N2Sにおいて気泡が発生するのを抑止するためには、境界領域N2S内の圧力(ニップ圧)Pnが次の(1)式を満たすことが必要である。
Pn≧Po×(Tn/To−1) ……(1)
すなわち、上記した境界領域N2Sでのニップ圧Pnの所定値Pn1は、
Pn1=Po×(Tn/To−1)
となる。
なお、Tnは定着ベルト610の絶対温度、Toは定着ロール611から充分に離れた位置における空気の絶対温度(環境温度)、Poは大気圧である。
Here, in order to suppress the generation of bubbles in the boundary region N2S, the pressure (nip pressure) Pn in the boundary region N2S needs to satisfy the following expression (1).
Pn ≧ Po × (Tn / To−1) (1)
That is, the predetermined value Pn1 of the nip pressure Pn in the boundary region N2S described above is
Pn1 = Po × (Tn / To−1)
It becomes.
Tn is the absolute temperature of the fixing
(1)式は、次のように導かれる。まず、理想気体の状態方程式は次の(2)式で表される。
PV = nRT ……(2)
なお、Pは圧力、Vは体積、nはモル数、Rは気体定数、Tは絶対温度である。
したがって、次の(3)式および(4)式が導かれる。
(Po+Pn)×Vn = nRTn ……(3)
PoVo = nRTo ……(4)
なお、Vnは境界領域N2S内の気泡の体積、Voは大気圧下での気泡の体積である。 境界領域N2S内で気泡の発生を抑制するには、Vn≦Voなる条件を満たせばよい。そこで、(3)式および(4)式より、次の(5)式が導かれる。
Tn/(Po+Pn)≦To/Po ……(5)
さらに(5)式を変形すると、上記した式(1)が導かれる。
そして、剥離パッド64は、式(1)を満たすニップ圧Pnとなるような充分に狭い境界領域N2Sが形成されるように、ロールニップ部N1の下流側近傍位置に配設されることとなる。
Equation (1) is derived as follows. First, the equation of state of the ideal gas is expressed by the following equation (2).
PV = nRT (2)
In addition, P is a pressure, V is a volume, n is the number of moles, R is a gas constant, and T is an absolute temperature.
Therefore, the following equations (3) and (4) are derived.
(Po + Pn) × Vn = nRTn (3)
PoVo = nRTo (4)
Vn is the volume of bubbles in the boundary region N2S, and Vo is the volume of bubbles under atmospheric pressure. In order to suppress the generation of bubbles in the boundary region N2S, the condition Vn ≦ Vo may be satisfied. Therefore, the following equation (5) is derived from the equations (3) and (4).
Tn / (Po + Pn) ≦ To / Po (5)
Further, when the equation (5) is modified, the above equation (1) is derived.
The
続いて、ロールニップ部N1の下流側近傍に配設可能となるような剥離パッド64の形状について述べる。
図6は、剥離パッド64が配置された領域周辺を表す概略断面図である。図6に示したように、剥離パッド64には、主として、定着ロール611側に面する内側面64a、剥離パッドニップ部N2を通過した定着ベルト610の進行方向を急激に変化させる外側面64b、定着ベルト610を加圧ロール62に押圧する押圧面64cが形成されている。
剥離パッド64の内側面64aは、剥離パッド64を定着ロール611側に極力近接させて(例えば、剥離パッド64と定着ロール611とのギャップを0.5mm)配置するために、定着ロール611の周面に倣った湾曲面で形成されている。すなわち、図6に示した境界領域N2Sを極力狭く設定するためには、ロールニップ部N1(図3も参照)の下流側近傍であって、定着ロール611と加圧ロール62とで画成されたくさび状領域Qにおいて、剥離パッド64が加圧ロール62表面を押圧するように配置する必要がある。そのため、内側面64aの上流側端部(押圧面64cの上流側端部)64pをロールニップ部N1の下流側端部N1Eの近傍、すなわち上記したくさび状領域Q内の定着ロール611に近接した位置に設置できるように、内側面64aは定着ロール611の周面に倣った湾曲面に形成している。本実施の形態の剥離パッド64では、内側面64aは曲率半径33mmの略円周面で形成している。なお、内側面64aは、定着ロール611の周面に倣う湾曲面であれば、略円周面等の曲面に限らず、複数の平面を段階的に屈曲させて形成することも可能である。
また、内側面64aの上流側端部64pをくさび状領域Q内の定着ロール611に近接した位置に設置できるようにするとともに、上流側端部64p部分の強度および剛性を確保するために、内側面64aと押圧面64cとのなす角度θ1は、20〜50°に設定するのが好適である。
Next, the shape of the
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing the periphery of a region where the
The
In addition, in order to allow the
剥離パッド64の押圧面64cは、定着ベルト610を加圧ロール62に押圧し、加圧ロール62表面に圧接させる面である。そのため、定着ベルト610が加圧ロール62に対して均一に押圧されるように、押圧面64cは平面で形成している。さらに、押圧面64cは、加圧ロール62の円周面に倣った凹状曲面で形成することもでき、それにより押圧力のさらなる均一化を図ることができる。
また、上述したように、押圧面64cの上流側端部64pは、境界領域N2Sの幅を極力狭くするために、定着ロール611に近接した位置に配置されるが、その際に、上流側端部64pを定着ロール611と当接するように配置することも可能である。このように設定すれば、境界領域N2Sを殆ど無くし、剥離パッドニップ部N2の殆ど全域を剥離パッド64と加圧ロール62との圧接部N2Tで形成することができる。加えて、押圧面64cは、上流側端部64pが定着ロール611からの押圧力も同時に受けることができるので、剥離パッドニップ部N2全域において充分なニップ圧を形成することが可能となる。
The
Further, as described above, the
図7は、押圧面64cの上流側端部64pを定着ロール611に接触するように設定して、定着ロール611からの押圧力も同時に受ける構成を示した図である。図7に示したように、この場合には、押圧面64cの上流側端部64pは、くさび状領域Qの最深部を埋めるように、くさび形状で形成される。このように、押圧面64cの上流側端部64pをくさび形状に形成することで、定着ロール611からの押圧力を安定して受けることができると同時に、定着ロール611と摺擦しても、上流側端部64pの定着ロール611との接触面および定着ロール611表面に磨耗が生じ難くなる。そのため、長期に亘って剥離パッド64の機能を維持することが可能である。
なお、押圧面64cは、定着ベルト610や定着ロール611と摺擦するので、定着ベルト610の進行をスムーズに行ない、また、定着ロール611との磨耗を低減するため、その表面に、摩擦係数が小さく、かつ耐摩耗性に優れた例えばテフロン(登録商標)等を被覆した構成とすることが好ましい。
FIG. 7 is a view showing a configuration in which the
The
外側面64bは、張架ロール615および定着ロール611と協働して定着ベルト610を導き、その進行方向を急激に変化させることで、定着ベルト610から用紙Pを剥離する面である。そのため、用紙Pを定着ベルト610から安定的に剥離できるように、外側面64bの上流側端部領域(定着ベルト610が加圧ロール62から離隔する領域)Rにおいて、加圧ロール62の接線と外側面64bの接線とのなす角θ2(図6および図7参照)が40°以上となるように設定されている。また、急激に屈曲している上流側端部領域Rにおいて定着ベルト610を円滑に移動することができるように、上流側端部領域Rでは外側面64bは曲面で形成されている。
さらに、外側面64bは、定着ベルト610が加圧ロール62から離隔した後、円滑に張架ロール615および定着ロール611の方向に進行するように、張架ロール615に向けて傾斜した平面で形成されている。この場合に、外側面64bは外側(定着ベルト610側)に向けて湾曲した曲面で形成することもできる。なお、外側面64bも押圧面64cと同様に、定着ベルト610と摺擦するので、定着ベルト610の進行をスムーズに行なうため、その表面に、摩擦係数が小さく、かつ耐摩耗性に優れた例えばテフロン(登録商標)等を被覆した構成とすることが好ましい。
The
Further, the
このように、本実施の形態の定着装置60では、定着ベルトモジュール61と加圧ロール62とが圧接される領域には、ロールニップ部N1と剥離パッドニップ部N2とからなるニップ部Nが形成される。そして、剥離パッドニップ部N2を形成する剥離パッド64をロールニップ部N1の下流側近傍に配設するとともに、剥離パッド64が加圧ロール62を押圧するように設定している。そのため、ニップ部N内において、ニップ圧が落ち込む谷間の領域が発生することを抑制し、境界領域N2Sにおいても、上記した(1)式を満たすニップ圧Pnを形成することが可能となる。また、それにより、ニップ部N内におけるロールニップ部N1内でニップ圧がピークとなる位置から剥離パッドニップ部N2の最下流位置に至る領域において、ニップ圧が連続的に単調減少するように設定することが可能となる。
そのため、境界領域N2Sにおいて所定のニップ圧Pnを設定することで、境界領域N2Sでの気泡の発生を抑止することができる。さらに、ニップ圧を連続的に単調減少するように設定することにより、ロールニップ部N1において高いニップ圧により抑え込まれていた水蒸気や熱膨張しようとする空気を、剥離パッドニップ部N2を通過するまでの経路で徐々に開放することが可能となる。それにより、水蒸気や熱膨張した空気が気泡となってニップ内で動き回る現象の発生を抑制することができるため、未だ完全に固化されていない状態のトナー像が乱されることが殆ど無くなり、定着画像に画像ムラ等の画像ディフェクトの発生を抑制することが可能となる。
As described above, in the fixing
Therefore, by setting a predetermined nip pressure Pn in the boundary region N2S, the generation of bubbles in the boundary region N2S can be suppressed. Furthermore, by setting the nip pressure so as to continuously decrease monotonously, the water vapor or air to be thermally expanded that has been suppressed by the high nip pressure in the roll nip portion N1 is allowed to pass through the peeling pad nip portion N2. It becomes possible to gradually open the route. As a result, it is possible to suppress the phenomenon that water vapor or thermally expanded air becomes bubbles and move around in the nip, so that the toner image that has not yet been completely solidified is hardly disturbed and fixed. It is possible to suppress the occurrence of image defects such as image unevenness in the image.
さらに、剥離パッドニップ部N2を形成する剥離パッド64は断面が略円弧形状に形成されているために、剥離パッドニップ部N2を通過した定着ベルト610は、その進行方向が屈曲するように急激に変化させられる。そのため、ロールニップ部N1および剥離パッドニップ部N2を通過した用紙Pは、剥離パッドニップ部N2を出た時点で定着ベルト610から剥離され、用紙Pに対する曲率分離を行うことが可能となる。
Further, since the cross section of the
次に、本実施の形態の定着装置60における定着動作について説明する。
画像形成装置の二次転写部20(図1参照)において未定着トナー像が静電転写された用紙Pは、搬送ベルト55および定着入口ガイド56により、定着装置60のニップ部Nに向けて(図2参照:矢印F方向)搬送されてくる。そして、ニップ部Nを通過する用紙P表面の未定着トナー像は、主としてロールニップ部N1に作用する圧力と熱とにより用紙Pに定着される。
Next, a fixing operation in the fixing
The sheet P on which the unfixed toner image is electrostatically transferred in the secondary transfer unit 20 (see FIG. 1) of the image forming apparatus is directed toward the nip N of the fixing
このとき、本実施の形態の定着装置60では、ニップ部Nに作用する熱は、定着ベルト610によって供給される。定着ベルト610は、主として、張架ロール612の内部に配置されたハロゲンヒータ616bから張架ロール612を通じて供給される熱と、張架ロール613の内部に配置されたハロゲンヒータ616cから張架ロール613を通じて供給される熱とによって加熱されるように構成されている。そして、定着ベルト610がニップ部Nに搬送される際には、既に張架ロール612および張架ロール613から充分かつ速やかに熱エネルギーが補給されているため、ニップ部Nにおいては、プロセススピードが440mm/sという高速であっても充分な熱量を用紙Pに対して作用させることが可能である。
At this time, in the fixing
すなわち、直接的な加熱部材として機能する定着ベルト610は、薄層のベルト部材であって熱容量が極めて小さく形成されている。加えて、定着ベルト610は、主な熱供給部材である張架ロール612および張架ロール613に広いラップ面積(大きなラップ角度)で接触するように構成されている。それにより、定着ベルト610が1回転する短かい期間に、張架ロール612および張架ロール613から充分な熱量が供給されるので、ニップ部Nを通過して定着処理を終えた後の定着ベルト610を必要な定着温度に短時間で復帰させることが可能となる。
That is, the fixing
そのため、本実施の形態の定着装置60においては、連続高速通紙時においても定着温度を略一定に維持することが可能となる。また、高速定着動作の開始時に定着温度が落ち込む温度ドループ現象の発生を抑制することが可能となる。特に、熱容量の大きな厚紙等に対する定着においても、定着温度の維持および温度ドループの発生を抑制することができる。また、定着ベルト610が張架ロール612および張架ロール613に広いラップ面積で接触するように構成されているので、熱の利用効率を高めることができるとともに、ウォームアップの短縮化を図ることも可能となる。
さらには、紙種に対応させて定着温度を途中で切り替える(定着温度のアップおよびダウンの双方を含む。)必要がある場合にも、定着ベルト610は熱容量が小さいので、ハロゲンヒータ616bおよび/またはハロゲンヒータ616cの出力調整により、所望の温度への切り替えを容易、かつ速やかに行うことも可能となる。
Therefore, in the fixing
Further, when it is necessary to switch the fixing temperature in the middle (including both fixing temperature up and down) corresponding to the paper type, the fixing
ところで、本実施の形態の定着ロール611は、定着ベルト610に対して積極的に熱エネルギーを供給して定着ベルト610の温度を引き上げる機能は有していない。すなわち、定着ロール611の内部に配置されたハロゲンヒータ616aは、ロールニップ部N1において定着ロール611が定着ベルト610から熱を奪わない程度の温度を維持するように設定されている。具体的には、定着ロール611の温度は、ニップ部Nでの定着ベルト610の温度(例えば、210℃)よりも低い所定値(例えば、180℃)を維持するように設定されている。
By the way, the fixing
定着ロール611の温度を定着ベルト610の温度よりも低く設定するのは、以下の理由に基づくものである。
上述したように、本実施の形態の定着装置60では、ニップ部Nは、ロールニップ部N1と剥離パッドニップ部N2とにより広く形成されている。そのため、ニップ部Nを通過する用紙Pに対して定着ベルト610から充分な熱量を供給することが可能となり、高速で連続通紙される用紙Pにも安定した定着性能を発揮することができる。
ところが、定着ベルト610は、通紙と通紙との間のインターバルで加圧ロール62と直接的に接触する。また、例えば小サイズ紙を連続して通紙した場合には、加圧ロール62の両端部領域、または一方の端部領域が長期に亘って加圧ロール62と直接的に接触することとなる。そのため、加圧ロール62の温度は次第に上昇する傾向を示す。
加えて、加圧ロール62はロールニップ部N1において定着ベルト610を介して定着ロール611と押圧されている。そのため、アルミニウムからなる熱容量の大きな定着ロール611の温度が、定着ベルト610と同等またはそれよりも高く設定されている場合には、加圧ロール62の温度は定着ロール611と略同様の温度まで上昇することとなる。そうすると、ニップ部Nでは、用紙Pは定着ベルト610側と加圧ロール62側との両面から過剰に加熱されることとなる。それにより、用紙P中において、水分が気化して水蒸気が発生したり、空気が熱膨張するという現象が起こり、一方の面からのみ加熱された際には生じることがない用紙Pの火膨れ(ペーパーブリスタ)が発生し易くなる。
The reason why the temperature of the fixing
As described above, in the fixing
However, the fixing
In addition, the
さらには、特に小サイズ紙を通紙した場合の幅方向端部側では、常に定着ベルト610と加圧ロール62とが直接接触することとなる。それによって、加圧ロール62の軸方向で熱膨張量に相違が生じ、加圧ロール62には画像形成動作サイクル毎に軸方向における大きな外径差が発生する。その結果、加圧ロール62では、長期の使用により画像形成動作毎の外径差の発生が繰り返されることから、加圧ロール62表面にはシワやヒビ、さらには破損が生じ易くなる。そのために、画像不良の発生を招き、場合によっては、定着機能が著しく損なわれる可能性もある。
Further, the fixing
そこで、本実施の形態の定着ロール611は、表面温度がニップ部Nでの定着ベルト610の温度よりも低い所定温度に設定されている。それにより、ロールニップ部N1において定着ベルト610を介して定着ロール611から加圧ロール62に必要以上に熱が伝わることを抑えることで、加圧ロール62に過度な温度上昇が生じるのを極力抑制するように構成されている。
Accordingly, the surface temperature of the fixing
本実施の形態の定着装置60では、このような定着ロール611の温度設定に加えて、加圧ロール62に過度な温度上昇が生じるのを抑制するためのさらなる手段として、加圧ロール62を積極的に冷却する冷却部材の一例としての第1冷却部材90と第2冷却部材100とを配設している。高速の画像形成装置では、装置の性格上、一度に大量のプリントが行われることが多く、稼動時間が長期に亘ることも多々ある。また、画像形成装置が気温の高い環境下で使用される場合もある。そのために、定着ロール611の温度を定着ベルト610の温度よりも低く設定するだけでは、加圧ロール62の過度な温度上昇を抑えるには不充分な場合も想定される。そこで、加圧ロール62に第1冷却部材90と第2冷却部材100とを設け、加圧ロール62の温度を所定の範囲内に制御している。
In the fixing
第1冷却部材90は、加圧ロール62の外部に設けられ、加圧ロール62の外表面から加圧ロール62を冷却する。第1冷却部材90の吸熱ロール91、92は、熱伝導率の高い銅やアルミニウム等の金属等で形成された円柱状または円筒状のロール部材である。そのため、加圧ロール62の軸方向全域に亘って当接するように配設され、加圧ロール62の回転に伴って従動することで、加圧ロール62から効果的に熱を吸収する。さらには、例えば小サイズ紙を連続して通紙した場合に生じる加圧ロール62の端部領域と中央部領域との間の温度差を緩和する機能も果たしている。
そして、冷却ファン93からの送風は、ダクト94により吸熱ロール91、92および吸熱ロール91、92が配設された周辺領域の加圧ロール62表面に導かれる。それにより、冷却ファン93は、吸熱ロール91、92を介して間接的に加圧ロール62を冷却するとともに、加圧ロール62表面も直接的に冷却する。
The
The air blown from the cooling
一方、第2冷却部材100は、加圧ロール62の内部に設けられ、加圧ロール62の円筒状ロール621側から加圧ロール62を冷却する。円筒状ロール621の内部には、空気がニップ部N下流側の円筒状ロール621内周面に沿って移動するように導くためのダクト101が配設されている。そして、ダクト101の一方の端部開口(加圧ロール62の端部)近傍に配置された冷却ファン102から送風される空気を、他方の端部開口から排気されるように導いている。そのため、ダクト101を通過する空気により、加圧ロール62は円筒状ロール621側から冷却(空冷)される。
On the other hand, the
ここで、第1冷却部材90と第2冷却部材100とは、ニップ部Nの下流側(ニップ部Nと加圧ロール62の回転軸とを結ぶ線mよりも加圧ロール62の回転方向下流領域)、すなわちニップ部Nを通過した直後の加圧ロール62を冷却するように設定されている。このように構成することで、冷却ファン93からの送風がニップ部Nに進入する前の定着ベルト610を冷やすことを防ぐことができる。また、ニップ部Nを通過した直後に冷却することで、熱の加圧ロール62内部への拡散を抑制できるので、効果的な冷却を行うことができる。
Here, the
また、冷却ファン93および冷却ファン102の両方、またはいずれか一方のON/OFF制御は、加圧ロール62の表面温度を検知するセンサ(不図示)からの出力に基づいて行うことができる。具体的には、センサからの出力が所定温度値以上を示した場合に、冷却ファン93および/または冷却ファン102をONすることができる。また、センサを加圧ロール62の軸方向中央部と両端部とに配設し、軸方向中央部と両端部との温度差が所定値以上を示した場合に、冷却ファン93および/または冷却ファン102をONすることもできる。
さらに、ユーザによる画像形成装置の操作パネル(不図示)からの用紙種選択指示信号に基づいて、ON/OFF制御することもできる。例えば、ユーザが所定の用紙P(例えば、厚紙)を選択した場合に、冷却ファン93および/または冷却ファン102をONするように設定こともできる。加えて、プリント枚数や装置の駆動時間等の装置の使用状況や、装置の使用環境温度等の外的要因等に基づいて、ON/OFF制御することもできる。
Moreover, ON / OFF control of both or either of the cooling
Further, ON / OFF control can be performed based on a paper type selection instruction signal from the operation panel (not shown) of the image forming apparatus by the user. For example, when the user selects a predetermined paper P (for example, thick paper), the cooling
また、第1冷却部材90および/または第2冷却部材100において、加圧ロール62の軸方向両端部またはいずれか一方の端部への冷却性能を高める設定とすることもできる。具体的には、冷却ファン93および冷却ファン102の両方、またはいずれか一方は、加圧ロール62の軸方向両端部またはいずれか一方の端部への送風量が中央部への送風量よりも多くなるように構成することもできる。それにより、小サイズ紙を連続して通紙した場合の加圧ロール62の軸方向両端部またはいずれか一方の端部の冷却効果を高めることで、加圧ロール62軸方向での熱膨張量差の発生を緩和して、加圧ロール62表面へのダメージをさらに小さく抑えることができる。
さらには、本実施の形態の定着装置60では、第1冷却部材90と第2冷却部材100とを配設したが、第1冷却部材90と第2冷却部材100とのいずれか一方だけを配設してもよい。
また、第1冷却部材90において、吸熱ロール91、92としてペルチェ素子を用いることもできる。その場合には、冷却ファン93およびダクト94は、ペルチェ素子の放熱部を冷却するように構成される。
さらに、吸熱ロール91、92は、吸熱ロール91または吸熱ロール92のいずれか一方のみで構成することできる。また、3本以上の吸熱ロールを配設することもできる。
Moreover, in the
Furthermore, in the fixing
In the
Furthermore, the
ところで、第1冷却部材90および/または第2冷却部材100により冷却される加圧ロール62の温度は、定着ベルト610が210℃に設定された場合において、70〜160℃、より好ましくは90〜140℃を維持するように制御されるのが好適である。これは、加圧ロール62の温度が70℃よりも低くとなると、ニップ部Nにおける定着ベルト610の温度低下が著しくなるため、定着性能が低下するとともに、温度ドループが発生し易くなるからである。一方、加圧ロール62の温度が160℃よりも高くなると、ペーパーブリスタの発生率が高くなり、好ましくないからである。
By the way, the temperature of the
ここで、本実施の形態の定着装置60を用いて、定着不良の発生およびペーパーブリスタの発生の有無について評価した。用紙Pとして、所謂厚紙、具体的には王子製紙(株)製のミラーコートプラチナ紙の坪量256(g/cm)のものを用い、SEF(Short Edge Feed)送りによる連続10000枚の通紙を行った。その結果、定着不良およびペーパーブリスタのいずれも発生のないことが確認された。
また、この評価試験の際に加圧ロール62の温度をモニターした結果、加圧ロール62の温度を100〜160℃に制御できることが確認できた。また、加圧ロール62の軸方向の温度差も、50℃以下に抑えられることも確認できた。
Here, using the fixing
Moreover, as a result of monitoring the temperature of the
引き続いて、ロールニップ部N1を通過した後の定着動作を述べる。
ロールニップ部N1を通過した後には、用紙Pは剥離パッドニップ部N2に搬送される。剥離パッドニップ部N2は、加圧ロール62に剥離パッド64が押圧されて、定着ベルト610が加圧ロール62に圧接するように形成されている。したがって、図3に示したように、ロールニップ部N1は定着ロール611の曲率によって下に凸である湾曲した形状を有するのに対し、剥離パッドニップ部N2は加圧ロール62の曲率によって上に凸である湾曲した形状を有している。
そのため、ロールニップ部N1において定着ロール611の曲率のもとで加熱加圧された用紙Pは、剥離パッドニップ部N2において加圧ロール62による相反する方向に向いた曲率に進行方向が変化させられる。その際に、用紙P上のトナー像と定着ベルト610表面との間で微小なマイクロスリップが生じる。それによって、トナー像と定着ベルト610との付着力が弱められ、用紙Pは定着ベルト610から剥離され易い状態が形成される。このように、剥離パッドニップ部N2は、最終の剥離工程で確実に剥離が行なわれるための準備工程にも位置付けられる。
Subsequently, the fixing operation after passing through the roll nip portion N1 will be described.
After passing through the roll nip portion N1, the paper P is conveyed to the peeling pad nip portion N2. The peeling pad nip portion N <b> 2 is formed such that the
Therefore, the traveling direction of the paper P heated and pressed under the curvature of the fixing
そして、剥離パッドニップ部N2の出口では、定着ベルト610は剥離パッド64に巻き付くように搬送されるので、定着ベルト610の搬送方向はそこで急激に変化する。すなわち、定着ベルト610は剥離パッド64の外側面64bに沿って移動するため、定着ベルト610の屈曲は大きなものとなる。そのため、剥離パッドニップ部N2内において定着ベルト610との付着力が予め弱められた用紙Pは、用紙P自身が有している紙のコシによって定着ベルト610からセルフストリップする。
そして、定着ベルト610から分離された用紙Pは、剥離パッドニップ部N2の下流側に配設された剥離補助部材の一例としての剥離案内板83により、その進行方向が導かれる。剥離案内板83により案内された用紙Pは、その後、排紙ガイド65および排紙ロール66によって機外に排出されて(図2参照)、定着処理が完了する。
Since the fixing
Then, the paper P separated from the fixing
以上説明したように、本実施の形態の定着装置60は、加熱部材として定着ベルト610が定着ロール611を含む複数のロールで張架されて構成された定着ベルトモジュール61を用いているので、画像形成装置が高速化されても、定着装置60において所定の定着温度を常に維持することができる。さらには、高速定着動作の開始時に定着温度が落ち込む温度ドループ現象の発生を抑制することが可能となる。そのため、高品質な定着画像を短時間で大量に提供することが可能となる。
As described above, the fixing
それとともに、ニップ部Nは、ロールニップ部N1と、ロールニップ部N1の下流側に、ロールニップ部N1に連続して形成された剥離パッドニップ部N2とで構成されている。そして、剥離パッドニップ部N2を形成する剥離パッド64をロールニップ部N1の下流側近傍に配設し、剥離パッド64が加圧ロール62を押圧するように設定している。それにより、境界領域N2Sにおいて、上記した(1)式を満たすニップ圧Pnを設定することで、ニップ圧が落ち込む谷間の領域が発生することを抑制し、境界領域N2Sでの気泡の発生を抑止することができる。さらに、ロールニップ部N1内でニップ圧がピークとなる位置から剥離パッドニップ部N2の最下流位置に至る領域で、ニップ圧が連続的に単調減少するように設定することが可能となる。
このように、本実施の形態の定着装置60では、境界領域N2Sでの気泡の発生を抑止するとともに、ニップ圧を連続的に単調減少するように設定することにより、ロールニップ部N1において高いニップ圧により押さえ込まれていた水蒸気や熱膨張しようとする空気を、剥離パッドニップ部N2を通過するまでの経路において徐々に開放することが可能となり、水蒸気や熱膨張した空気が気泡となってニップ内で動き回る現象の発生を抑制することができる。そのため、未だ完全に固化されていない状態のトナー像が乱されることが殆ど無くなり、定着画像に画像ムラ等の画像ディフェクトの発生を抑制することが可能となる。
At the same time, the nip portion N includes a roll nip portion N1 and a peeling pad nip portion N2 formed downstream of the roll nip portion N1 and continuously to the roll nip portion N1. The
As described above, in the fixing
また、本実施の形態の定着装置60では、加圧ロール62を積極的に冷却するための第1冷却部材90と第2冷却部材100とを配設している。それにより、高速の画像形成装置において稼動時間が長期に亘る場合にも、加圧ロール62の過度な温度上昇を抑えることが可能となる。それにより、ペーパーブリスタの発生を抑えることが可能となる。また、加圧ロール62表面にシワやヒビ、さらには破損が生じることを抑制することも可能となる。
In the fixing
さらに、剥離パッドニップ部N2を形成する剥離パッド64は断面が略円弧形状に形成されているために、剥離パッドニップN2を通過した定着ベルト610は、その進行方向が屈曲するように急激に変化させられる。そのため、ロールニップ部N1および剥離パッドニップ部N2を通過した用紙Pは、剥離パッドニップ部N2を出た時点で定着ベルト610から剥離され、用紙Pに対する曲率分離を行うことが可能となる。
Further, since the cross section of the
[実施の形態2]
実施の形態1では、画像形成装置に搭載される定着装置60において、加圧ロール62を積極的に冷却する加圧部材冷却手段の一例として、吸熱ロール91、92が加圧ロール62の外表面に当接して配置された第1冷却部材90と、加圧ロール62の内部に配設された第2冷却部材100とを備えた構成について説明した。実施の形態2では、加圧ロール62の外表面に当接するように配置されたベルト部材により加圧ロール62を冷却する構成について説明する。なお、実施の形態1と同様な構成については同様な符号を用い、ここではその詳細な説明を省略する。
[Embodiment 2]
In the first embodiment, in the fixing
図8は、本実施の形態に係る定着装置200の構成を示す側断面図である。本実施の形態の定着装置200では、加圧ロール62を積極的に冷却する冷却部材の一例として、第3冷却部材110を配設した点が異なることを除いては、実施の形態1の定着装置60と同様である。
第3冷却部材110は、加圧ロール62の外表面に当接するように配置された冷却ベルト111、冷却ベルト111を張架する2本の張架ロール112、113、冷却ベルト111に対して外部から送風する冷却ファン114、冷却ファン114から送風される空気を冷却ベルト111外表面に導くダクト115、冷却ベルト111に対して内部から送風する冷却ファン116で構成されている。
FIG. 8 is a side sectional view showing the configuration of the fixing
The
冷却ベルト111は、原形が円筒形状に形成された無端状のベルト部材であり、熱伝導率の高いSUS等の金属フィルムや、熱硬化性ポリイミド樹脂、熱可塑性ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリベンゾイミダゾール樹脂等の耐熱性樹脂等で構成されている。また、冷却ベルト111は、熱伝導率の高いSUSやアルミニウム等の金属からなる円筒状ロール部材である張架ロール112、113によって回動自在に張架されている。
そして、張架ロール112、113が冷却ベルト111を張架した状態で加圧ロール62に圧接されることで、冷却ベルト111、および張架ロール112、113が加圧ロール62に圧接される。それにより、冷却ベルト111は、加圧ロール62に当接しながら、加圧ロール62に従動して回動する。
The cooling
The tension rolls 112 and 113 are pressed against the
このような構成により、加圧ロール62の熱は、冷却ベルト111と、張架ロール112、113により吸熱されて、加圧ロール62は冷却される。そして、加温された冷却ベルト111は、ダクト115による冷却ファン114からの送風により、外表面側から冷却される。さらに、冷却ファン116からの送風により、内表面側から冷却される。
一方、張架ロール112、113は円筒状ロールで形成され、その端部外側にはそれぞれファン117、118が配設されている。そのため、加温された張架ロール112、113は、ファン117、118によってその内部を一方の端部から他方に向けて送風されることで、内部から冷却される。
なお、第3冷却部材110の配置位置、ファン114、116、117、118の制御等は、実施の形態1と同様に設定することができる。
With such a configuration, the heat of the
On the other hand, the stretching rolls 112 and 113 are formed of cylindrical rolls, and
The arrangement position of the
このように、本実施の形態の定着装置200でも、加圧ロール62の熱は、第3冷却部材110を構成する冷却ベルト111、および張架ロール112、113により冷却される。それにより、実施の形態1と同様に、加圧ロール62の温度は、定着ベルト610が210℃に設定された場合において、70〜160℃、より好ましくは90〜140℃の温度範囲を維持するように制御することができる。
特に、本実施の形態の定着装置200では、冷却ベルト111は加圧ロール62と広い領域で当接することができるので、加圧ロール62の熱をより効率的に吸収することができ、高い冷却性能を発揮することが可能である。
そのため、高速の画像形成装置において稼動時間が長期に亘る場合にも、加圧ロール62の過度な温度上昇を抑えることが可能となる。それにより、ペーパーブリスタの発生を抑えることが可能となる。また、加圧ロール62表面にシワやヒビ、さらには破損が生じることを抑制することもできる。
As described above, also in the
In particular, in the
Therefore, even when the operation time is long for a high-speed image forming apparatus, an excessive temperature rise of the
[実施の形態3]
実施の形態1では、画像形成装置に搭載される定着装置60において、加圧ロール62を積極的に冷却する冷却部材の一例として、吸熱ロール91、92が加圧ロール62の外表面に当接して配置された第1冷却部材90と、加圧ロール62の内部に配設された第2冷却部材100とを備えた構成について説明した。実施の形態3では、加圧ロール62の外表面をラップするように張架されたベルト部材により加圧ロール62を冷却する構成について説明する。なお、実施の形態1と同様な構成については同様な符号を用い、ここではその詳細な説明を省略する。
[Embodiment 3]
In the first embodiment, as an example of a cooling member that actively cools the
図9は、本実施の形態に係る定着装置300の構成を示す側断面図である。本実施の形態の定着装置300では、加圧ロール62を積極的に冷却する冷却部材の一例として、第4冷却部材120を配設した点が異なることを除いては、実施の形態1の定着装置60と同様である。
第4冷却部材120は、加圧ロール62の外表面をラップするようにして張架された冷却ベルト121、冷却ベルト121の他方を張架する張架ロール122、冷却ベルト121の内側に配置され、空気を送風するファン123、ファン123からの送風を冷却ベルト121の内周面に導くダクト124、張架ロール122の一方の端部に配置され、張架ロール122の内部に空気を送風するファン125で構成されている。
FIG. 9 is a side cross-sectional view showing the configuration of the fixing
The
冷却ベルト121は、原形が円筒形状に形成された無端状のベルト部材であり、熱伝導率の高いSUS等の金属フィルムや、熱硬化性ポリイミド樹脂、熱可塑性ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリベンゾイミダゾール樹脂等の耐熱性樹脂で構成されている。
また、張架ロール122は、熱伝導率の高いSUSやアルミニウム等の金属からなる円筒状ロールであり、冷却ベルト121に所定のテンションを付加しながら、加圧ロール62に従動して回転する。
The cooling
The
そして、冷却ベルト121は、加圧ロール62に従動回転しながら、加圧ロール62とのラップ領域で加圧ロール62からの熱を吸熱することにより、加圧ロール62を冷却する。そして、加温された冷却ベルト121は、ダクト124による冷却ファン123からの送風により、内表面側から冷却される。一方、張架ロール122は、その端部に配設されたファン125によってその内部を一方の端部から他方に向けて送風されることで、内部から冷却される。それにより、冷却ベルト121は張架ロール122によっても冷却される。
なお、第4冷却部材120(張架ロール122)の配置位置、ファン123、125の制御等は、実施の形態1と同様に設定することができる。
The cooling
The arrangement position of the fourth cooling member 120 (the stretching roll 122), the control of the
ここで、冷却ベルト121の熱容量を定着ベルト610の熱容量と同程度に構成すれば、冷却ベルト121と定着ベルト610との熱的な平衡を形成することができ、加圧ロール62の過剰な温度上昇を抑制するには効果的である。
すなわち、張架ロール612および張架ロール613によって加熱された定着ベルト610の熱は、ニップ部Nにおいて定着処理のために使用されるが、その定着処理に供されなかった熱が定着ベルト610に残る。これが加圧ロール62を加熱することとなる。ところが、冷却ベルト121の熱容量と定着ベルト610の熱容量とが同程度であれば、定着ベルト610の残熱は冷却ベルト121に移り易くなる特性を有している。したがって、冷却ベルト121と定着ベルト610とを同程度の熱容量に構成することで、トナーに対する定着処理が行われるのと同時に、ニップ部Nにおいて定着ベルト610の残熱を冷却ベルト121に容易に移すことができる。そして、それを第4冷却部材120内(具体的には、ファン123および張架ロール122)で冷却するように構成することができる。そのため、定着ベルト610の残熱が加圧ロール62に移る前に、冷却ベルト121で吸熱することができるので、加圧ロール62の過剰な温度上昇を効果的に抑制することが可能となる。
Here, if the heat capacity of the cooling
That is, the heat of the fixing
このように、本実施の形態でも、加圧ロール62の熱は、第4冷却部材120を構成する冷却ベルト121、および張架ロール122により冷却される。それにより、実施の形態1と同様に、加圧ロール62の温度は、定着ベルト610が210℃に設定された場合において、70〜160℃、より好ましくは90〜140℃の温度範囲を維持するように制御することができる。
特に、本実施の形態の定着装置300では、冷却ベルト121は、加圧ロール62とのラップ領域において、定着ベルト610の定着処理に供されなかった残熱が加圧ロール62に移る前に冷却ベルト121で吸熱することができるので、より高い冷却性能を発揮することが可能である。
そのため、高速の画像形成装置において稼動時間が長期に亘る場合にも、加圧ロール62の過度な温度上昇を抑えることが可能となる。それにより、ペーパーブリスタの発生を抑えることが可能となる。また、加圧ロール62表面にシワやヒビ、さらには破損が生じことを抑制することもできる。
Thus, also in the present embodiment, the heat of the
In particular, in the
Therefore, even when the operation time is long for a high-speed image forming apparatus, an excessive temperature rise of the
1Y,1M,1C,1K…画像形成ユニット、11…感光体ドラム、12…帯電器、13…レーザ露光器、14…現像器、15…中間転写ベルト、16…一次転写ロール、17…ドラムクリーナ、20…二次転写部、60,200,300…定着装置、61…定着ベルトモジュール、62…加圧ロール、64…剥離パッド、610…定着ベルト、611…定着ロール、616a,616b,616c…ハロゲンヒータ、112,113,122,612,613,615…張架ロール、90…第1冷却部材、91,92…吸熱ロール、93,102,114,116,117,118,123,125…ファン、94,101,115,124…ダクト、100…第2冷却部材、110…第3冷却部材、111,121…冷却ベルト、120…第4冷却部材
1Y, 1M, 1C, 1K ... image forming unit, 11 ... photosensitive drum, 12 ... charger, 13 ... laser exposure device, 14 ... developing device, 15 ... intermediate transfer belt, 16 ... primary transfer roll, 17 ... drum cleaner , 20 ... secondary transfer part, 60, 200, 300 ... fixing device, 61 ... fixing belt module, 62 ... pressure roll, 64 ... peeling pad, 610 ... fixing belt, 611 ... fixing roll, 616a, 616b, 616c ... Halogen heater, 112, 113, 122, 612, 613, 615 ... tension roll, 90 ... first cooling member, 91, 92 ... endothermic roll, 93, 102, 114, 116, 117, 118, 123, 125 ...
Claims (14)
定着ロールと、
前記定着ロールに張架されるベルト部材と、
前記ベルト部材を加熱するとともに、当該ベルト部材を張架する張架ロールと、
前記定着ロールを押圧するように配置され、当該定着ロールに張架された前記ベルト部材との間で記録材が通過するニップ部を形成する加圧部材と、
前記定着ロールと前記加圧部材との圧接部の下流側近傍にて、前記ベルト部材の外表面を当該加圧部材に押圧するように配置され、当該定着ロールと当該加圧部材との圧接部の最下流部から当該加圧部材と自らとの圧接部の最下流部に至る領域のニップ圧を、当該ベルト部材の進行方向に向けて単調減少するように設定する剥離部材と、
前記加圧部材を冷却する冷却部材と
を備えたことを特徴とする定着装置。 A fixing device for fixing a toner image carried on a recording material,
A fixing roll;
A belt member stretched around the fixing roll;
A heating roll that heats the belt member and stretches the belt member;
A pressure member that is arranged to press the fixing roll and forms a nip portion through which the recording material passes between the belt member and the belt member stretched around the fixing roll;
The pressure contact portion between the fixing roll and the pressure member is disposed near the downstream side of the pressure contact portion between the fixing roll and the pressure member so as to press the outer surface of the belt member against the pressure member. A peeling member that sets the nip pressure in the region from the most downstream part to the most downstream part of the pressure contact part between the pressure member and itself so as to monotonously decrease toward the traveling direction of the belt member ;
A fixing device comprising: a cooling member that cools the pressure member.
発熱源が配設されるとともに、剛体で形成された定着ロールと、
前記定着ロールに張架されるベルト部材と、
前記ベルト部材を加熱するとともに、当該ベルト部材を張架する張架ロールと、
前記定着ロールを押圧するように配置されるとともに、弾性層が被覆された加圧部材と、
前記定着ロールと前記加圧部材との圧接部の下流側近傍にて、前記ベルト部材の外表面を当該加圧部材に押圧するように配置された剥離部材と、
前記加圧部材を冷却する冷却部材とを備え、
前記加圧部材は、温度が前記冷却部材により前記定着ロールの温度よりも低い所定範囲内に制御され、当該定着ロールと当該加圧部材との圧接部の最下流部から当該加圧部材と前記剥離部材との圧接部の最下流部に至る領域のニップ圧が、前記ベルト部材の進行方向に向けて単調減少するように設定されたことを特徴とする定着装置。 A fixing device for fixing a toner image carried on a recording material,
A fixing roll formed of a rigid body with a heat source;
A belt member stretched around the fixing roll;
A heating roll that heats the belt member and stretches the belt member;
A pressure member arranged to press the fixing roll and covered with an elastic layer;
A peeling member arranged to press the outer surface of the belt member against the pressure member in the vicinity of the downstream side of the pressure contact portion between the fixing roll and the pressure member ;
A cooling member for cooling the pressure member ,
The pressure member is controlled within a predetermined range in which the temperature is lower than the temperature of the fixing roll by the cooling member, and the pressure member and the pressure member from the most downstream portion of the pressure contact portion between the fixing roll and the pressure member. A fixing device , wherein a nip pressure in a region reaching a most downstream portion of a pressure contact portion with a peeling member is set so as to monotonously decrease toward a traveling direction of the belt member .
前記トナー像形成手段によって形成されたトナー像を記録材上に転写する転写手段と、
前記記録材上に転写されたトナー像を当該記録材に定着する定着手段とを含み、
前記定着手段は、
剛体で形成された定着ロールと、
前記定着ロールに張架されるベルト部材と、
前記ベルト部材を加熱するとともに、当該ベルト部材を張架する張架ロールと、
前記定着ロールを押圧するように配置されるとともに、弾性層が被覆された加圧部材と、
前記定着ロールと前記加圧部材との圧接部の下流側近傍にて、前記ベルト部材の外表面を当該加圧部材に押圧するように配置された剥離部材と、
前記加圧部材を冷却する冷却部材とを備え、
前記加圧部材は、温度が前記冷却部材により前記定着ロールの温度よりも低い所定範囲内に制御され、当該定着ロールと当該加圧部材との圧接部の最下流部から当該加圧部材と前記剥離部材との圧接部の最下流部に至る領域のニップ圧が、前記ベルト部材の進行方向に向けて単調減少するように設定されたことを特徴とする画像形成装置。 Toner image forming means for forming a toner image;
Transfer means for transferring the toner image formed by the toner image forming means onto a recording material;
Fixing means for fixing the toner image transferred onto the recording material to the recording material,
The fixing means is
A fixing roll formed of a rigid body;
A belt member stretched around the fixing roll;
A heating roll that heats the belt member and stretches the belt member;
A pressure member arranged to press the fixing roll and covered with an elastic layer;
A peeling member arranged to press the outer surface of the belt member against the pressure member in the vicinity of the downstream side of the pressure contact portion between the fixing roll and the pressure member;
A cooling member for cooling the pressure member,
The pressure member is controlled within a predetermined range in which the temperature is lower than the temperature of the fixing roll by the cooling member, and the pressure member and the pressure member from the most downstream portion of the pressure contact portion between the fixing roll and the pressure member. An image forming apparatus , wherein a nip pressure in a region reaching a most downstream portion of a pressure contact portion with a peeling member is set so as to monotonously decrease toward a traveling direction of the belt member .
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