JP2024080429A - 分離挙動予測方法、装置及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】定着プロセスにおけるシート状のメディアの分離挙動を予測できるようにする。
【解決手段】定着プロセスにおけるシート状のメディアの分離挙動を予測する分離挙動予測方法であって、定着部材（２０１）の湾曲に沿って前記メディアが湾曲したときに前記メディアに貯蔵されるエネルギである貯蔵エネルギを導出する貯蔵エネルギ導出手順（ステップＳ１０１）と、前記定着部材（２０１）の表面から、前記メディアに転写されたトナーを分離させるのに消費されるエネルギである消費エネルギを導出する消費エネルギ導出手順（ステップＳ１０２）と、前記貯蔵エネルギと、前記消費エネルギとに基づいて、前記定着部材（２０１）から前記メディアが分離する分離点の位置を予測する予測手順（ステップＳ１０３～Ｓ１０５）とを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、定着プロセスにおけるシート状のメディアの分離挙動を予測する分離挙動予測価方法、装置及びプログラムに関する。

コピー機や複写機で利用される電子写真方式の画像形成技術では、最終プロセスとして、トナー像が転写されたシート状のメディアを定着部で加熱及び加圧することでメディアに定着させる定着プロセスが用いられる。定着部は、熱源により加熱される定着ローラと、それに当接して定着ニップを形成する加圧ローラとを備える。
昇温したトナーは、粘弾性に起因する粘着的挙動を示し、トナーを介して定着ローラとメディアとの間に接着力を生じる。接着力が大きいと、メディアが定着ローラから分離しにくくなるといった不具合が生じる。
メディアが定着ローラから分離しにくくなるという不具合を生じさせない対策として、接着力が小さくなるようにトナーや定着ローラを選択することが挙げられる。そのために、接着力を定量的に計測できるようにする必要がある。特許文献１には、静電荷像現像用トナーの接着力測定装置及び測定方法が開示されている。特許文献１では、定着用加熱ユニットと加圧端子ユニットとにより、一定時間圧力をかけながらトナーを像形成支持部材上に加熱定着させ、該加熱定着後に前記像形成支持部材を前記定着用加熱ユニットから剥離させ、剥離時の剥離力を計測する。
また、他の対策として、強制的にメディアを定着ローラから分離させるようにすることが挙げられる。特許文献２には、定着ニップ部から排出される用紙を定着ベルトから分離させる分離手段を有し、分離手段において、位置決め手段が、定着ベルトの温度に基づいて、分離爪の先端位置決めを行うようにした定着装置が開示されている。

特許第４０７９２６６号公報 特開２０１２－３１８２号公報

畑, 他: 高分子化学 ２２ｐ．１５２（１９６５）

定着プロセスの開発において、従来、曲率等を変えた定着ロール等の定着部材を試作して、メディアやトナーを選別し、温度や圧力条件を変えて、メディアの分離挙動を確認することが行われている。しかしながら、このような開発では、開発期間の長期化を招く。開発期間の短縮のためには、試作数や検討数を減少させることが有効であり、そのため試作を行うことなく分離挙動を予測できるようにすることが望まれている。
特許文献２では、定着ベルトの温度に基づいて、分離爪の先端位置決めを行うようにしているが、どのように分離爪の先端位置決めを行うかは予め決めておかなければならない。すなわち、定着プロセスの開発において、試作や検討を重ねて分離挙動を確認する必要があり、その点では、従来と変わりはない。
また、特許文献１は、接着力を測定するための技術であり、トナーに対する温度条件や加圧条件を変化させて、接着力を得ることができる。しかしながら、特許文献１に開示されているのは、あくまでも接着力を測定する技術であり、トナーやメディアの特性、定着部材の構成等の複合的な要素で決まる分離挙動を予測できるようにするものではない。

本発明は上記のような点に鑑みてなされたものであり、定着プロセスにおけるシート状のメディアの分離挙動を予測できるようにすることを目的とする。

本発明の分離挙動予測方法は、定着プロセスにおけるシート状のメディアの分離挙動を予測する分離挙動予測方法であって、定着部材の湾曲に沿って前記メディアが湾曲したときに前記メディアに貯蔵されるエネルギである貯蔵エネルギを導出する貯蔵エネルギ導出手順と、前記定着部材の表面から、前記メディアに転写されたトナーを分離させるのに消費されるエネルギである消費エネルギを導出する消費エネルギ導出手順と、前記貯蔵エネルギ導出手順で導出した前記貯蔵エネルギと、前記消費エネルギ導出手順で導出した前記消費エネルギとに基づいて、前記定着部材から前記メディアが分離する分離点の位置を予測する予測手順とを有することを特徴とする。

本発明によれば、定着プロセスにおけるシート状のメディアの分離挙動を予測することができる。

実施形態に係る分離挙動予測方法の手順を示すフローチャートである。 定着部の構成例を示す図である。 定着ローラの表面の曲率の変化、及び貯蔵エネルギの変化を示す特性図である。 ピーリング力を計測する試験装置の構成例を示す図である。 ピーリング力の角度依存性を示す特性図である。 消費エネルギの速度依存性を示す特性図である。 分離速度を示す特性図である。 プロセス速度２００ｍｍ／ｓの場合の分離挙動を説明するための図である。 プロセス速度３００ｍｍ／ｓの場合の分離挙動を説明するための図である。 実施形態に係る分離挙動予測装置の機能構成例を示す図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。
図１は、定着プロセスにおけるシート状のメディアの分離挙動を予測する分離挙動予測方法の手順を示すフローチャートである。
本実施形態では、図２に示すように、定着部として、定着部材である定着ローラ２０１と、定着ローラ２０１に当接して定着ニップを形成する加圧ローラ２０２とを備える構成例を説明する。定着ローラ２０１及び加圧ローラ２０２の両方又はいずれか一方を加熱し、また、定着ローラ２０１及び加圧ローラ２０２のうちのいずれか一方を回転させ、他方を従動させ、そのローラ間にトナーが転写されたメディア（不図示）を通すことで、トナーに熱及び圧力を加える。

ステップＳ１０１は、貯蔵エネルギ導出手順であり、定着ローラ２０１の湾曲に沿ってメディアが湾曲したときにメディアに貯蔵されるエネルギである貯蔵エネルギＥ_mediaを導出する。貯蔵エネルギ導出手順の詳細については後述する。

ステップＳ１０２は、消費エネルギ導出手順であり、定着ローラ２０１の表面から、メディアに転写されたトナーを分離させるのに消費されるエネルギである消費エネルギＥ_tonerを導出する。消費エネルギＥ_tonerは、メディアの移動速度の依存性を有する。消費エネルギ導出手順の詳細については後述する。なお、ステップＳ１０１の貯蔵エネルギ導出手順と、ステップＳ１０２の消費エネルギ導出手順とは、並行して行われるようにしてもよいし、その手順の前後が逆であってもよい。

ステップＳ１０３～Ｓ１０５は、予測手順であり、ステップＳ１０１で導出した貯蔵エネルギＥ_mediaと、ステップＳ１０２で導出した消費エネルギＥ_tonerとに基づいて、定着ローラ２０１からメディアが分離する分離点の位置を予測する。
詳細には、ステップＳ１０３で、ステップＳ１０２で離散的に導出した消費エネルギＥ_tonerに基づいて、メディアの移動速度（これを分離速度と呼ぶ）Ｖ（Ｅ）を導出する。ステップＳ１０３の分離速度導出手順の詳細については後述する。
ステップＳ１０４で、ステップＳ１０３で導出した分離速度Ｖ（Ｅ）に基づいて、ステップＳ１０１で導出した貯蔵エネルギＥ_mediaを用いて、プロセス速度Ｖ_psにおける、分離点でのメディアの移動速度である分離点速度Ｖ_sepを導出する。プロセス速度Ｖ_psは、ローラ２０１、２０２間にメディアを通す速度であり、通紙速度とも呼ばれる。ステップＳ１０４の分離点速度導出手順の詳細については後述する。
ステップＳ１０５で、ステップＳ１０４で導出した分離点速度Ｖ_sepに基づいて、分離点の位置ｌ_sepを導出する。ステップＳ１０５の分離点位置導出手順の詳細については後述する。

以下、各ステップＳ１０１～Ｓ１０５について詳述する。
ステップＳ１０１の貯蔵エネルギ導出手順の詳細を説明する。
シート状材料の機械物性が線形であるとき、このシート状材料を曲げたときに貯蔵されるエネルギＥは、単位面積あたり、式（１００）で与えられる。Ｙはシート状材料のヤング率、ｔはシート状材料の厚み、Ｒはシート状材料を曲げたときの曲率半径である。式（１００）は、Ｅ＝（１／２）×（Ｙｔ³／１２）×（１／Ｒ）²と表記される場合がある。

シート状のメディアに対しても、機械物性が線形の範囲にあるとき、式（１）を適用することができる。すなわち、定着ローラ２０１の表面に沿ってメディアが巻き付いたときに、メディアが湾曲することにより貯蔵される貯蔵エネルギＥ_mediaを、メディアのヤング率Ｙ、メディアの厚みｔ、メディアが湾曲したときの曲率半径Ｒとして、式（１）を用いて導出することができる。式（１）は、Ｅ_media＝（１／２）×（Ｙｔ³／１２）×（１／Ｒ）²と表記される場合がある。

ここで、図３（ａ）に、定着ローラ２０１の表面の曲率の変化を示す。図２に示すように、定着ローラ２０１は、加圧ローラ２０２により押し付けられて変形し、表面の曲率が変化する。図３（ａ）の横軸は、定着ローラ２０１の表面に沿う原点からの長さｌであり、縦軸は、定着ローラ２０１の表面の曲率１／Ｒである。この特性を予め取得しておくことで、メディアが湾曲したときの各長さｌの位置（座標）での曲率半径Ｒを取得することができる。メディアが定着ローラ２０１の表面に巻き付いたときの各長さｌの位置での貯蔵エネルギＥ_mediaは、式（１）を用いて導出される。例えばメディアの厚みｔが０．１ｍｍ、ヤング率Ｙが２ＧＰａである場合、式（１）で導出される貯蔵エネルギＥ_mediaは、図３（ｂ）に示すようになる。

なお、例えばメディアが複層で機械物性が非線形特性を持つ場合や、単層であるが機械物性が非線形特性を持つ場合は、個々の材料の機械物性を計測した後に、有限要素法等の数値計算シミュレーションを用いて、貯蔵エネルギＥ_mediaを導出してもよい。

次に、ステップＳ１０２の消費エネルギ導出手順の詳細を説明する。
消費エネルギ導出手順では、試験機を用いて計測したピーリング力を用いて、消費エネルギＥ_tonerを導出する。
図４に、ピーリング力を計測する試験装置の構成例を示す。
定着ローラ２０１と同材料からなる平面部４０３と、平面部４０３を張り付けたホットプレート４０４と、加熱・加圧ローラ４０２とを備え、平面部４０３と加熱・加圧ローラ４０２とでシート４０１を挟み込む。シート４０１の片面には、トナーが配置される。

また、シート４０１の一端を保持する機構を具備するロードセル４０５を備える。ロードセル４０５は、シート４０１と平面部４０３とのピーリング力を計測する。
ロードセル４０５は、リニアステージ４０６で支持される。リニアステージ４０６は、シート４０１と平面部４０３との分離点４０９を中心に回動する角度調整機構４０８を備え、分離点４０９を中心にロードセル４０５の位置を移動させることができる。また、リニアステージ４０６に沿って、ロードセル４０５を、シート４０１の分離後の延伸方向に任意の速度でスライド移動させることができる。このようにシート４０１の一端を保持して、平面部４０３に対して任意の角度θ（ピーリング角度と呼ぶ）で、任意の速度でシート４０１を引っ張るように構成される。

また、平面部４０３を支持するホットプレート４０４は、リニアステージ４０７で支持される。リニアステージ４０７に沿って、ホットプレート４０４を、シート４０１の分離前の延伸方向に任意の速度でスライド移動させることができる。

コントロールボックス４１０は、リニアステージ４０６、４０７の位置、及びリニアステージ４０６、４０７によるロードセル４０５、ホットプレート４０４の速度を制御する。また、コントロールボックス４１０には、ロードセル４０５により計測されるピーリング力が入力される。

このようにした試験機でピーリング力を計測するときは、まず片面にトナーを配置したシート４０１を用意し、トナーを平面部４０３に接触させるようにシート４０１を配置する。また、シート４０１の一端をロードセル４０５で保持する。このとき、シート４０１がたるまないようにする。
次に、加熱・加圧ローラ４０２及びホットプレート４０４を加熱して、所定の温度に達した後、リニアステージ４０６、４０７に沿ってロードセル４０５、平面部４０３を支持するホットプレート４０４を所望の速度でスライド移動させる。ロードセル４０５、平面部４０３を同方向（図４の右方向）に同速度で移動させることにより、ピーリング角度θを保ったままシート４０１を移動させることができる。これにより、定着が進行するとともに、トナーと平面部４０３との剥離が生じ、ロードセル４０５には分離時の接着力が作用する。このときにロードセル４０５により計測した値をピーリング力として、コントロールボックス４１０に入力する。

図５に、試験機を用いて計測したピーリング力の角度依存性（ピーリング角度θの依存性）を示す。シート４０１には、幅３０ｍｍ、厚み５０μｍのＰＩ（ポリイミド）シートを用いて、トナー幅３０ｍｍで計測した。
図中の波線は、非特許文献１に記載されている式（２００）を最小二乗により適用した線である。Ｐは単位幅あたりのピーリング力、Ｇは分離のエネルギ、θはピーリング角度である。
Ｐ＝Ｇ／（１－ｃｏｓθ） ・・・（２００）
図５より、試験機による計測値（◆で示す）と、式（２００）で導出される値とは、良好に一致することが分かる。よって、ピーリング力より分離のエネルギＧが導出される。ここで、分離のエネルギＧは、定着ローラ２０１からトナーを分離させるのに消費される消費エネルギＥ_tonerに相当する。したがって、Ｅ_toner＝Ｇとして、消費エネルギＥ_tonerを、単位幅あたりのピーリング力Ｐ、ピーリング角度θとして、式（２）を用いて導出することができる。
Ｅ_toner＝Ｐ・（１－ｃｏｓθ） ・・・（２）

図６に、消費エネルギＥ_tonerの速度依存性を示す。図６は、ステップＳ１０２において、メディア（シート４０１）の移動速度である分離速度Vを変えて離散的に導出された消費エネルギＥ_toner（◆で示す）を示す。図６に示すように、消費エネルギＥ_tonerは、分離速度Vの依存性を有する。

次に、ステップＳ１０３～Ｓ１０５の予測手順の詳細を説明する。
ステップＳ１０３で、ステップＳ１０２で離散的に導出した消費エネルギＥ_tonerに基づいて、分離速度Ｖ（Ｅ）を導出する。
本実施形態では、図６に示すような離散的なデータ間を線形補間することによって分離速度Ｖ（Ｅ）を得る。すなわち，2点の（Ｖ₁，Ｅ₁）、（Ｖ₂，Ｅ₂)というデータに対して、Ｅ₁≦Ｅ≦Ｅ₂となるエネルギＥの分離速度Ｖ（Ｅ）は、式（３）を用いて導出することができる。なお、Ｖ＝０でのＥ（Ｖ＝０）はＥ（Ｖ＝０）＝０とした。本実施形態では、線形補間を利用する例としたが、非線形補間を利用してもよい。

メディアが定着ローラ２０１に巻き付いたときに、メディアには貯蔵エネルギＥ_mediaが貯蔵されるが、メディアが伸びようとし、貯蔵エネルギＥ_mediaを解放しようとする。解放される貯蔵エネルギＥ_mediaは、定着ローラ２０１の表面からトナーを分離させるのに消費される。このことから、貯蔵エネルギＥ_mediaと消費エネルギＥ_tonerとが平衡状態を保って分離すると予想される。つまり、貯蔵エネルギＥ_mediaの解放は、Ｅ_media＝Ｅ_tonerとなる分離速度で解放されることになる。
図７に、Ｅ=Ｅ_mediaとして、式（３）を用いて得られる分離速度Ｖ（Ｅ_media）を示す。既述したように、貯蔵エネルギＥ_mediaは、定着ローラ２０１の表面に沿う原点からの長さｌの位置に依存するので、分離速度Ｖ（Ｅ_media）は長さｌの位置に依存する。

ステップＳ１０４で、ステップＳ１０３で導出した分離速度Ｖ（Ｅ）に基づいて、ステップＳ１０１で導出した貯蔵エネルギＥ_mediaを用いて、プロセス速度Ｖ_psにおける、分離点でのメディアの移動速度である分離点速度Ｖ_sepを導出する。
ステップＳ１０３で得られた分離速度Ｖ（Ｅ）は、定着ローラ２０１の表面に固定した座標での分離速度に対応する。メディアはプロセス速度Ｖ_psで進行するため、分離点速度Ｖ_sepを導出するには、プロセス速度Ｖ_psの補正が必要となる。
そこで、分離点速度Ｖ_sepを、式（４）を用いて導出する
Ｖ_sep＝Ｖ_ps－Ｖ（Ｅ_media） ・・・（４）

式（４）により得られる分離点速度Ｖ_sepは、場合によって負の値を持ちうるが、より小さな座標ｌにおいてはＶ_sepが正となる領域が必ず存在し、Ｖ_sep＝０となる座標ｌ₀が必ず存在することになる。Ｖ_sep＝０とは、分離点の位置が移動しないことを示しており、それ以上分離点の座標ｌが増加することはない、すなわち、Ｖ_sepが負となる領域に至ることはない。

ステップＳ１０５で、ステップＳ１０４で導出した分離点速度Ｖ_sepに基づいて、分離点の位置ｌ_sepを導出する。
分離点の位置ｌ_sepは、微小時間ｄｔに対する分離点の位置ｌ_sepの変動ｄｌ_sepを用いて、式（５）を用いて導出する。分離点の位置ｌ_sepの変動ｄｌ_sepは、式（４）を時間積分して得られる（ｄｌ_sep＝Ｖ_sep・ｄｔ）。
ｌ_sep＝ｌ_sep（ｔ－ｄｔ）＋ｄｌ_sep ・・・（５）

以上述べた手法により、分離点を予測できているか否かを、プロセス速度を変えたときのメディアの巻き付きの有無で確認した。
図８を用いて、プロセス速度２００ｍｍ／ｓの場合の分離挙動を説明する。図８は、分離点の位置の時系列変化を示す。実線が定着ローラ２０１のローラ形状（原点以降の一部）を、波線がメディア（原点以降の一部）を示し、点Ａは分離点を示す。図８から分かるように、時間の経過とともに移動する分離点の位置を予測することができ、１５０ｍｓｅｃ以降では分離点の位置が変化しない（分離点の位置が静止する）予測結果となった。すなわち、プロセス速度２００ｍｍ／ｓの場合、定着ローラ２０１にメディアが巻き付かないことが予測された。一方、実際に定着ローラ２０１及び加圧ローラ２０２を用いて確認したところ、プロセス速度２００ｍｍ／ｓでは巻き付きが生じなかった。
図９を用いて、プロセス速度３００ｍｍ／ｓの場合の分離挙動を説明する。図９から分かるように、時間の経過とともに分離点の位置が移動、静止するような挙動は示さなかった。すなわち、プロセス速度３００ｍｍ／ｓの場合、定着ローラ２０１にメディアが巻き付くことが予測された。一方、実際に定着ローラ２０１及び加圧ローラ２０２を用いて確認したところ、プロセス速度３００ｍｍ／ｓでは巻き付きが生じた。
以上のように、予測結果と、実際のメディアの巻き付きの有無とが対応しており、分離点の位置を精度良く予測できることが確認できた。

以上述べたように、分離点の位置ｌ_sepを精度良く予測することができ、定着プロセスにおけるシート状のメディアの分離挙動を予測することができる。

なお、本実施形態では、定着部材として定着ローラ２０１を述べたが、これに限定されるものではない。例えば定着ローラでなく、定着フィルムと呼ばれる定着部材が用いられることがある。定着フィルムは、無端円筒状のベルトであり、その内側に加熱体が配置されており、加圧ローラが、定着フィルムを介して圧接する。加圧ローラが回転駆動すると、それに伴って定着フィルムが回転し、加熱体により定着フィルムが加熱される。

また、図１０に、定着プロセスにおけるシート状のメディアの分離挙動を予測するのに利用される分離挙動予測装置１０００の機能構成例を示す。
分離挙動予測装置１０００は、入力部１００１と、貯蔵エネルギ導出部１００２と、消費エネルギ導出部１００３と、予測部１００４と、出力部１００５とを備える。分離挙動予測価置１０００は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えたコンピュータ装置により構成され、ＣＰＵが例えばＲＯＭに記憶された所定のプログラムを実行することにより、各部１００１～１００５の機能が実現される。
入力部１００１は、メディアの分離挙動を予測するのに必要なデータを入力する。具体的には、対象とする定着ローラやメディアに関する情報（定着ローラの曲率半径、メディアのヤング率や厚み等）、試験機を用いて計測したピーリング力、プロセス速度等がある。
貯蔵エネルギ導出部１００２は、ステップＳ１０１の貯蔵エネルギ導出手順を実行する。
消費エネルギ導出部１００３は、ステップＳ１０２の消費エネルギ導出手順を実行する。
予測部１００４は、ステップＳ１０３～Ｓ１０５の予測手順を実行する。
出力部１００５は、予測部１００４で実行した予測手順の結果等を出力する。例えば、出力部１００５は、図８、図９に示したような分離点の位置の時系列変化の予測結果等を、不図示の表示装置に表示したり、記憶装置に格納したりする。

以上、本発明を実施形態と共に説明したが、上記実施形態は本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
（その他の実施形態）
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

本実施形態の開示は、以下の方法を含む。
（方法１）
定着プロセスにおけるシート状のメディアの分離挙動を予測する分離挙動予測方法であって、
定着部材の湾曲に沿って前記メディアが湾曲したときに前記メディアに貯蔵されるエネルギである貯蔵エネルギを導出する貯蔵エネルギ導出手順と、
前記定着部材の表面から、前記メディアに転写されたトナーを分離させるのに消費されるエネルギである消費エネルギを導出する消費エネルギ導出手順と、
前記貯蔵エネルギ導出手順で導出した前記貯蔵エネルギと、前記消費エネルギ導出手順で導出した前記消費エネルギとに基づいて、前記定着部材から前記メディアが分離する分離点の位置を予測する予測手順とを有することを特徴とする分離挙動予測方法。
（方法２）
前記消費エネルギは、前記メディアの移動速度の依存性を有し、
前記予測手順は、
前記消費エネルギ導出手順で離散的に導出した前記消費エネルギに基づいて、前記移動速度Ｖ（Ｅ）を導出する手順と、
前記移動速度Ｖ（Ｅ）に基づいて、前記貯蔵エネルギ導出手順で導出した前記貯蔵エネルギＥ_mediaを用いて、プロセス速度Ｖ_psにおける、前記分離点での前記メディアの移動速度である分離点速度Ｖ_sepを導出する手順と、
前記分離点速度Ｖ_sepに基づいて、前記分離点の位置ｌ_sepを導出する手順とを有することを特徴とする方法１に記載の分離挙動予測方法。
（方法３）
前記分離点速度Ｖ_sepを、式（４）を用いて導出することを特徴とする方法２に記載の分離挙動予測方法。
Ｖ_sep＝Ｖ_ps－Ｖ（Ｅ_media） ・・・（４）
（方法４）
前記分離点の位置ｌ_sepを、前記式（４）を時間積分して得られる、微小時間ｄｔに対する前記分離点の位置ｌ_sepの変動ｄｌ_sepを用いて、式（５）を用いて導出することを特徴とする方法３に記載の分離挙動予測方法。
ｌ_sep＝ｌ_sep（ｔ－ｄｔ）＋ｄｌ_sep ・・・（５）
（方法５）
前記貯蔵エネルギ導出手順では、前記貯蔵エネルギＥ_mediaを、前記メディアのヤング率Ｙ、前記メディアの厚みｔ、前記メディアが湾曲したときの曲率半径Ｒとして、式（１）を用いて導出することを特徴とする方法１乃至４のいずれか一つに記載の分離挙動予測方法。

（方法６）
前記消費エネルギ導出手順では、試験機を用いて計測したピーリング力を用いて、前記消費エネルギを導出することを特徴とする方法１乃至５のいずれか一つに記載の分離挙動予測方法。
（方法７）
前記消費エネルギ導出手順では、前記消費エネルギＥ_tonerを、単位幅あたりのピーリング力Ｐ、ピーリング角度θとして、式（２）を用いて導出することを特徴とする方法６に記載の分離挙動予測方法。
Ｅ_toner＝Ｐ・（１－ｃｏｓθ） ・・・（２）

２０１：定着ローラ、２０２：加圧ローラ、１０００：分離挙動予測装置、１００１：入力部、１００２：貯蔵エネルギ導出部、１００３：消費エネルギ導出部、１００４：予測部、１００５：出力部

Claims (9)

1. 定着プロセスにおけるシート状のメディアの分離挙動を予測する分離挙動予測方法であって、
   定着部材の湾曲に沿って前記メディアが湾曲したときに前記メディアに貯蔵されるエネルギである貯蔵エネルギを導出する貯蔵エネルギ導出手順と、
   前記定着部材の表面から、前記メディアに転写されたトナーを分離させるのに消費されるエネルギである消費エネルギを導出する消費エネルギ導出手順と、
   前記貯蔵エネルギ導出手順で導出した前記貯蔵エネルギと、前記消費エネルギ導出手順で導出した前記消費エネルギとに基づいて、前記定着部材から前記メディアが分離する分離点の位置を予測する予測手順とを有することを特徴とする分離挙動予測方法。
2. 前記消費エネルギは、前記メディアの移動速度の依存性を有し、
   前記予測手順は、
   前記消費エネルギ導出手順で離散的に導出した前記消費エネルギに基づいて、前記移動速度Ｖ（Ｅ）を導出する手順と、
   前記移動速度Ｖ（Ｅ）に基づいて、前記貯蔵エネルギ導出手順で導出した前記貯蔵エネルギＥ_mediaを用いて、プロセス速度Ｖ_psにおける、前記分離点での前記メディアの移動速度である分離点速度Ｖ_sepを導出する手順と、
   前記分離点速度Ｖ_sepに基づいて、前記分離点の位置ｌ_sepを導出する手順とを有することを特徴とする請求項１に記載の分離挙動予測方法。
3. 前記分離点速度Ｖ_sepを、式（４）を用いて導出することを特徴とする請求項２に記載の分離挙動予測方法。
   Ｖ_sep＝Ｖ_ps－Ｖ（Ｅ_media） ・・・（４）
4. 前記分離点の位置ｌ_sepを、前記式（４）を時間積分して得られる、微小時間ｄｔに対する前記分離点の位置ｌ_sepの変動ｄｌ_sepを用いて、式（５）を用いて導出することを特徴とする請求項３に記載の分離挙動予測方法。
   ｌ_sep＝ｌ_sep（ｔ－ｄｔ）＋ｄｌ_sep ・・・（５）
5. 前記貯蔵エネルギ導出手順では、前記貯蔵エネルギＥ_mediaを、前記メディアのヤング率Ｙ、前記メディアの厚みｔ、前記メディアが湾曲したときの曲率半径Ｒとして、式（１）を用いて導出することを特徴とする請求項１又は２に記載の分離挙動予測方法。
   
6. 前記消費エネルギ導出手順では、試験機を用いて計測したピーリング力を用いて、前記消費エネルギを導出することを特徴とする請求項１又は２に記載の分離挙動予測方法。
7. 前記消費エネルギ導出手順では、前記消費エネルギＥ_tonerを、単位幅あたりのピーリング力Ｐ、ピーリング角度θとして、式（２）を用いて導出することを特徴とする請求項６に記載の分離挙動予測方法。
   Ｅ_toner＝Ｐ・（１－ｃｏｓθ） ・・・（２）
8. 定着プロセスにおけるシート状のメディアの分離挙動を予測するのに利用される分離挙動予測装置であって、
   定着部材の湾曲に沿って前記メディアが湾曲したときに前記メディアに貯蔵されるエネルギである貯蔵エネルギを導出する貯蔵エネルギ導出手段と、
   前記定着部材の表面から、前記メディアに転写されたトナーを分離させるのに消費されるエネルギである消費エネルギを導出する消費エネルギ導出手段と、
   前記貯蔵エネルギ導出手段で導出した前記貯蔵エネルギと、前記消費エネルギ導出手段で導出した前記消費エネルギとに基づいて、前記定着部材から前記メディアが分離する分離点の位置を予測する予測手段とを備えたことを特徴とする分離挙動予測装置。
9. 定着プロセスにおけるシート状のメディアの分離挙動を予測するためのプログラムであって、
   定着部材の湾曲に沿って前記メディアが湾曲したときに前記メディアに貯蔵されるエネルギである貯蔵エネルギを導出する処理と、
   前記定着部材の表面から、前記メディアに転写されたトナーを分離させるのに消費されるエネルギである消費エネルギを導出する処理と、
   前記貯蔵エネルギと、前記消費エネルギとに基づいて、前記定着部材から前記メディアが分離する分離点の位置を予測する処理とをコンピュータに実行させるためのプログラム。

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