JP4714900B2

JP4714900B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP4714900B2
Application number: JP2006004672A
Authority: JP
Inventors: 誠藤井
Original assignee: Konica Minolta Business Technologies Inc
Current assignee: Konica Minolta Business Technologies Inc
Priority date: 2006-01-12
Filing date: 2006-01-12
Publication date: 2011-06-29
Anticipated expiration: 2026-01-12
Also published as: JP2007187791A

Description

本発明は、記録紙上の未定着トナーを加熱・加圧して定着する定着装置に関し、詳しくはニップ部を通過した記録紙の先端部に圧搾空気を噴射し、記録紙をローラより剥離させる空気噴射手段を備えた定着装置に関する。

複写機、プリンタ、ファクシミリ、及びこれらの諸機能を備えた複合機等の電子写真方式の画像形成装置においては、原稿に対応した潜像を感光体に形成し、この潜像にトナーを付与することによって顕像化し、この顕像化されたトナー像を記録紙上に転写し、この後、記録紙上に転写されたトナー像を定着して排紙している。

このようにトナー像を定着する定着装置として、ハロゲンヒータ等を内蔵した加熱ローラと、加熱ローラを加圧する加圧ローラとによって形成されたニップ部で、トナー像が転写された記録紙を挟持・搬送しながら、加熱・加圧する熱ローラ定着方式の定着装置があり、このような定着装置は構成が簡便であるため、広く利用されている。

また、無端状の定着ベルトをハロゲンヒータ等を内蔵した加熱ローラと定着ローラとに張架し、定着ベルトを介して定着ローラを加圧する加圧ローラを有し、定着ベルトと加圧ローラとによって形成されたニップ部で、トナー像が転写された記録紙を挟持・搬送しながら、加熱・加圧するベルト定着方式の定着装置があり、このような定着装置は定着ベルトの熱容量が小さいので、ウオーミングアップタイムが短縮し、省エネになるという利点を有している。

ここで、記録紙上のトナー像のトナーはニップ部を通過する際に加熱されるので、該トナーが接着剤の如く作用し、ニップ部を通過した記録紙が分離せずに加熱ローラや定着ベルトの表面に付着して巻き付き、ジャムを発生させる虞がある。特に記録紙として、斤量の小さい紙（薄紙）、しかも斤量の小さい印刷用コート紙を用いたときは、分離性能がより低下する。

このために、図１０に示すような剥離爪を有する定着装置が知られている。

図１０において、ハロゲンヒータＨにより加熱される加熱ローラ２７１と加熱ローラ２７１を加圧する加圧ローラ２７２とにより形成されるニップ部Ｎで、記録紙Ｐ上のトナー像が挟持・搬送されながら、加熱・加圧されて定着される。また、ニップ部Ｎに対する記録紙Ｐの排紙側には剥離爪２０１が設けられ、その先端部が加熱ローラ２７１の外表面に圧接している。従って、記録紙Ｐが加熱ローラ２７１に巻き付いて排紙されても、剥離爪２０１が記録紙Ｐの先端部に当接して、記録紙Ｐを加熱ローラ２７１より剥離させるので、上記問題は解消する。

ところが、剥離爪２０１の鋭利な先端部が加熱ローラ２７１の表面に圧接しているので、比較的短期間の使用により加熱ローラ２７１の表面を被覆するフッ素樹脂等から形成された離型層が摩耗したり、剥離爪２０１の先端部が摩耗したりしてしまい、そのまま放置すると定着不良が発生することになる。

このような問題を解決するために、ニップ部に対する記録紙の排紙側にて加熱ローラに対して圧搾空気を噴射させ、加熱ローラに巻き付いた記録紙の先端部を圧搾空気の風圧によって剥離させる定着装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００５−１５７１７９号公報

特許文献１における定着装置は、ニップ部に対する記録紙の排紙側に、圧搾空気を噴射して加熱ローラに巻き付いた記録紙の先端部を剥離させるエアノズルと、剥離した記録紙がエアノズルに当接しないように案内する案内板が設けられている。そして、定着されたばかりの高温の記録紙に低温の圧搾空気が当たると光沢ムラが発生する虞があるので、エアノズルにヒータを設けて圧搾空気を加熱した状態で噴射している。

しかしながら、エアノズルにヒータを設けただけでは、噴射前にエアノズル付近に貯溜する圧搾空気のみが加熱され、ヒータから離れた奥に貯溜する圧搾空気は加熱されない。本文献には圧搾空気を短時間（例えば０．０１〜０．１ｓｅｃ）だけ１回、またはある程度時間間隔を置いて断続的に流すと記載されており、このような短時間の１回の噴射で記録紙を剥離でき、且つ、１枚だけの給紙の場合は、加熱された圧縮空気を用いることができるが、断続的に何度も噴射しなければ記録紙を剥離できない場合や、多数枚の記録紙を連続的に給紙する場合には、奥に貯溜する低温の圧搾空気も噴射することになり、光沢ムラを確実に防止することは困難である。従って、噴射中に流動している圧搾空気を連続的に加熱するためには大容量のヒータが必要となる。

しかも、記録紙を確実に分離させるためには、記録紙の幅方向に少なくとも３個程度の複数のエアノズルを設ける必要があり、複数のエアノズル毎に大容量のヒータを設けることになると、ヒータ専用の大きな電源を設ける必要があって装置が大型化し、コストアップになるという問題がある。

このような問題を解決するために、定着装置を加熱する熱によって圧搾空気も加熱する構成が考えられる。具体的には、中空ローラを加熱ローラに近接若しくは当接させるように配置して、中空ローラの中に貯溜した圧搾空気を加熱ローラの熱で加熱するものである。これによって、圧搾空気加熱用の専用のヒータや電源を設けることなく、大容量の圧搾空気を加熱することができ、大型化やコストアップを避けることができるという効果を奏する。

しかし、このような中空ローラを圧搾空気を噴射するエアノズルと近接させて配置することは困難であって、エアノズルとある程度の距離を置いて配置することになる。このために、プリントしてから長時間を経て次にプリントするとき、先のプリント時に噴射されずに中空ローラとエアノズルとの間に貯溜された圧搾空気は次第に温度が低下し、次のプリント時に温度が低下した圧搾空気が噴射されるという問題が生ずることが判明した。

なお、この問題は特許文献１においてエアノズルから離した位置にヒータを設けた場合でも同様である。

本発明はかかる問題に鑑みてなされたものであり、圧搾空気を加熱する空気加熱手段とエアノズルとの間に低温の圧搾空気が貯溜されていても、記録紙の剥離のための噴射に影響を与えないように制御する画像形成装置を提案することを目的とする。

前記目的は、下記に記載した発明により達成される。

本発明の画像形成装置は、所定の加熱部材によって加熱される加熱ローラと、前記加熱ローラを加圧する加圧ローラと、前記加熱ローラと前記加圧ローラとにより形成されるニップ部の排紙側に配置され、該ニップ部を通過した記録紙の先端部に圧搾空気を噴射し、記録紙を前記加熱ローラより剥離させる空気噴射手段と、を有する定着装置を備えた画像形成装置において、前記空気噴射手段における圧搾空気を噴射させるエアノズルまで圧搾空気を流動させる流動経路に、前記エアノズルから所定の距離を置いて配置された圧搾空気を加熱する空気加熱手段と、圧搾空気の噴射のタイミングを制御する制御弁とを配置し、画像形成開始命令の受信に基づいて前記制御弁を開放して圧搾空気を流動させ、記録紙の先端部が前記ニップ部を通過する前に、前記エアノズルと前記空気加熱手段との間に貯溜する圧搾空気を噴射させるべく制御する制御手段を備えたことを特徴とする。

また、本発明の画像形成装置は、所定の加熱部材によって加熱される加熱ローラと、定着ローラと、前記加熱ローラと前記定着ローラとに張架されて循環駆動される無端状の定着ベルトと、前記定着ベルトを介して前記定着ローラを加圧する加圧ローラと、前記定着ベルトと前記加圧ローラとにより形成されるニップ部の排紙側に配置され、該ニップ部を通過した記録紙の先端部に圧搾空気を噴射し、記録紙を前記定着ベルトより剥離させる空気噴射手段と、を有する定着装置を備えた画像形成装置において、前記空気噴射手段における圧搾空気を噴射させるエアノズルまで圧搾空気を流動させる流動経路に、前記エアノズルから所定の距離を置いて配置された圧搾空気を加熱する空気加熱手段と、圧搾空気の噴射のタイミングを制御する制御弁とを配置し、画像形成開始命令の受信に基づいて前記制御弁を開放して圧搾空気を流動させ、記録紙の先端部が前記ニップ部を通過する前に、前記エアノズルと前記空気加熱手段との間に貯溜する圧搾空気を噴射させるべく制御する制御手段を備えたことを特徴とする。

本発明の画像形成装置によれば、圧搾空気を加熱する空気加熱手段とエアノズルとの間に低温の圧搾空気が貯溜されていても、記録紙の剥離前に低温の圧搾空気を予め噴射して放出してしまうので、記録紙の剥離のための噴射により光沢ムラが発生することがない。

本発明の定着装置に関する実施の形態を図を参照して詳細に説明する。

先ず、本発明の定着装置を有する画像形成装置について、図１の基本構成図を参照して説明する。

図１において、１は電子写真感光体である感光体ドラムであって、感光体ドラム１は矢示の方向に所定の周速度で回転駆動され、その表面が帯電器２によってマイナスの所定の電位ＶＨに一様帯電される。

３は露光装置で、不図示の画像読取装置やコンピュータ等から入力される画像情報の時系列デジタル画素信号に対応して変調されたレーザビームを出力する。一様帯電された感光体ドラム１の表面は、このレーザビームによって走査露光される。これにより、感光体ドラム１の露光部分は電位絶対値が低下して電位ＶＬとなり感光体ドラム１の表面に静電潜像が形成される。

現像器４は回転駆動される現像ローラ４ａを備えている。現像ローラ４ａは感光体ドラム１と対向して配置されており、その外周面にマイナスに帯電したトナーの薄層が形成される。現像ローラ４ａには、その絶対値が感光体ドラム１の電位ＶＨよりも小さく、電位ＶＬよりも大きい現像バイアス電圧が印加されており、これにより現像ローラ４ａ上のトナーが感光体ドラム１の電位ＶＬ部分にのみ付着して反転現像が行われ、トナー像が形成される。

一方、不図示の給紙部から給送される転写材である記録紙Ｐはレジストローラ６１を経て、感光体ドラム１の回転と同期した適切なタイミングで感光体ドラム１と帯電転写極５とで形成される転写領域へ送られる。そして、感光体ドラム１上のトナー像は転写バイアスが印加された帯電転写極５により記録紙Ｐに転写される。

６２は定着用ガイドであって、トナー像が転写された記録紙Ｐは定着装置７へ搬送され、記録紙Ｐ上に転写されたトナー像の定着がなされる。定着装置７を通過してトナー像の定着を終えた記録紙Ｐは不図示の排紙トレイ上に排出される。

一方、記録紙Ｐが分離された後の感光体ドラム１は、その表面に付着した転写残トナー等の残留物がクリーニング装置９によって除去され、クリーニングされた感光体ドラム１は繰り返し次の画像形成に供される。

なお、上述の画像形成装置はモノクロ画像を形成する装置であるが、本発明はカラー画像を形成する装置に対しても適用される。

次に、本発明に係わる定着装置７を図２の断面図に基づいて詳細に説明する。

図２において、定着装置７は、ハロゲンヒータＨ（加熱部材）により加熱される加熱ローラ７１、加熱ローラ７１を下方より加圧する加圧ローラ７２等から構成されている。

加熱ローラ７１は、中央に内蔵したハロゲンヒータＨと、アルミニュウムや鉄等により円筒状に形成された芯金７１ａと、ＰＦＡ（パーフルオロアルコキシ）若しくはＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等のフッ素樹脂から形成され、芯金７１ａを塗布若しくはチューブにて被覆する離型層７１ｂとから構成されている。

加圧ローラ７２は、ステンレス等により円筒状に形成された芯金７２ａと、シリコンゴムの発泡体からなり芯金７２ａの外周面に位置する弾性層７２ｂと、ＰＦＡチューブ等から形成されて弾性層７２ｂの外周面を被覆する離型層７２ｃとから構成されている。そして、加圧ローラ７２は不図示の付勢部材によって付勢されて、加熱ローラ７１を下方より加圧している。

なお、場合によっては加熱ローラ７１を加熱する加熱部材としてハロゲンヒータＨに代えて誘導加熱方式にしてもよい。

また、加熱ローラ７１に付着したトナー等を清掃する清掃手段７５が設けられ、ウエッブ７５ａ、使用前のウエッブ７５ａを巻回する元巻軸７５ｂ、ウエッブ７５ａを加熱ローラ７１に圧着させると共に後述する空気加熱手段としての圧着ローラ７５ｃ（中空ローラ）、及び使用後のウエッブ７５ａを巻き取る巻取軸７５ｄからなる。ウエッブ７５ａは不織布からなり、所定の通紙枚数毎に間欠的に巻き取られる。

上記構成により、ハロゲンヒータＨによって加熱され不図示のモータによって駆動された加熱ローラ７１が時計方向に回転すると、加圧ローラ７２が反時計方向に回転する。従って、図１の如き画像形成装置によってトナー画像が形成された記録紙Ｐは、加熱ローラ７１と加圧ローラ７２とにより形成されたニップ部Ｎで挟持・搬送され、加熱・加圧されることにより記録紙Ｐ上のトナー像が定着される。

ここで、記録紙Ｐ上のトナー像が加熱ローラ７１の表面に圧着し、軟化したトナーの粘着性により記録紙Ｐが加熱ローラ７１に巻き付いてしまうことを防止するため、加熱ローラ７１に対して圧搾空気を噴射させ、加熱ローラ７１に巻き付いた記録紙Ｐの先端部を空気の風圧によって剥離させる空気噴射手段が備えられ、圧搾空気を噴射するエアノズル８１がニップ部Ｎに対する記録紙Ｐの排紙側に設けられている。

そして、記録紙Ｐがニップ部Ｎを通過する時点で、エアノズル８１より圧搾空気を噴射して、加熱ローラ７１に巻き付いた記録紙Ｐの先端部を加熱ローラ７１より剥離させる。そして、案内部材７９がエアノズル８１よりニップ部Ｎの方向に突出して設けられているので、剥離した記録紙Ｐはエアノズル８１に当接することなく案内部材７９に沿って搬送される。従って、エアノズル８１より圧搾空気を噴射する時間は短時間でよく、連続して噴射しても、パルス状に断続的に噴射しても、どちらでもよい。

なお、記録紙Ｐが案内部材７９と摺接するので、案内部材７９における摺接する面は滑面に形成され、離型層が塗布されていることが望ましい。

また、定着されたばかりの高温の記録紙Ｐに低温の圧搾空気が当たると光沢ムラが発生する虞があるので、加熱した高温の圧搾空気を噴射する必要がある。このように圧搾空気を加熱する空気加熱手段の一例を図３乃至図５に基づいて説明する。図３は圧搾空気を加熱する空気加熱ローラ等の斜視図、図４は空気加熱ローラの断面図、図５は空気噴射手段の全構成を示す模式図である。

図３において、加熱ローラ７１、加圧ローラ７２及び圧着ローラ７５ｃは図２に基づいて説明した部材と同等のものである。ここで、圧着ローラ７５ｃを中空にしてアルミニュウム等の金属から形成し、圧搾空気を噴射させるエアノズル８１まで圧搾空気を流動させる流動経路の一部に配置して、圧着ローラ７５ｃの内部に圧搾空気を流動させている。

なお、８２はエアノズル８１からの噴射のタイミングを図る制御弁である。

このように構成した圧着ローラ７５ｃを図４に基づいて説明する。

圧着ローラ７５ｃの両端において、保持板７６にスリーブ７７が植設され、スリーブ７７に挿入された軸受け７８に圧着ローラ７５ｃの内部両端が嵌合している。また、保持板７６は不図示の付勢部材によって付勢されている。従って、圧着ローラ７５ｃは回転自在に構成されて、ウエッブ７５ａを加熱ローラ７１に圧着している。

また、一方のスリーブ７７には制御弁８２と連結する連結管８３が挿着され、他方のスリーブ７７には圧搾空気を溜めるエアタンクと連結する連結管８４が挿着されている。なお、連結管８３，８４はゴム若しくはプラスチックから形成されている。

ここで、圧着ローラ７５ｃはウエッブ７５ａを介して加熱ローラ７１を押圧しているので、ハロゲンヒータＨによって加熱された加熱ローラ７１の熱が圧着ローラ７５ｃに伝導されて圧着ローラ７５ｃが加熱されるので、エアノズル８１より噴射しないときに圧着ローラ７５ｃの内部７５ｃ１に貯溜している圧搾空気は加熱される。

従って、加熱ローラ７１に巻き付いた記録紙Ｐの先端部を加熱ローラ７１より剥離させるときに、エアノズル８１より加熱された圧搾空気を噴射することができるので、定着後の記録紙Ｐに光沢ムラが発生することがない。また、圧着ローラ７５ｃの内部７５ｃ１に貯溜した多量の圧搾空気を加熱することができるので、多数枚の記録紙を連続的に給紙するときにも加熱された圧搾空気を噴射し続けることが可能である。更に、圧搾空気を加熱するための専用のヒーターや電源等も不要であるので、装置の大型化やコストアップを避けることができる。

次に、空気噴射装置の全構成を図５の模式図に基づいて説明する。

エアポンプ８７から送られた圧搾空気はレギュレータ８６で圧力調整された後、エアタンク８５に貯溜される。また、圧搾空気の一部は圧着ローラ７５ｃに到達して前述の如く加熱される。そして、記録紙Ｐがニップ部Ｎを通過するときに、制御弁８２を開放してエアノズル８１より圧搾空気を噴射する。

なお、制御弁８２は後述する如く低圧と高圧の２段階に開放して圧搾空気の圧力を変化させることができる。また、２段階に開放しない制御弁であるならば、高圧で開放する制御弁と低圧で開放する制御弁とを並列に配置すればよい。

また、エアノズル８１は加熱ローラ７１の長手方向に３本から６本程度を設けることが好ましく、制御弁８２もエアノズル８１と同等数必要である。

また、複数の制御弁８２を設けずに、１個の制御弁８２のみを複数のエアノズル８１に分岐する分岐部８３ａの上流側に配置してもよい。

ここで、圧着ローラ７５ｃ（中空ローラ）をエアノズル８１と近接させて配置することは困難であって、エアノズル８１とある程度の距離を置いて配置することになる。このために、プリントしてから長時間を経て次にプリントするとき、先のプリント時に噴射されずに圧着ローラ７５ｃとエアノズル８１との間に貯溜された圧搾空気は次第に温度が低下し、次のプリント時に温度が低下した圧搾空気が噴射されることになる。

そこで、低温の圧搾空気を予め噴射した後に、定着後の記録紙Ｐの剥離を行うべく制御する。この制御を、図６の計時的な噴射状況を示す図、及び図７のこの制御のブロック図に基づいて説明する。

オペレータによるプリント開始操作やパソコンからのプリント開始信号によって、画像形成装置においては画像形成開始命令が発せられ、画像形成が開始される。すると、これを受信したＣＰＵ等からなる制御手段３００は所定時間後に圧搾空気が低圧で流動するように各制御弁８２を制御して開放させ、低圧で圧搾空気を噴射させる。なお、圧着ローラ７５ｃとエアノズル８１との間に貯溜した圧搾空気の量は一定であって、その量を予め把握しておく。そこで、画像形成命令に基づいて搬送され、転写された記録紙Ｐの先端部が定着装置７のニップ部Ｎを通過するまでに、圧着ローラ７５ｃとエアノズル８１との間に貯溜した低温の圧搾空気を全てエアノズル８１から放出するように、圧力と時間を定めておく。

また、記録紙Ｐの搬送速度は一定であるので、画像形成開始から記録紙Ｐの先端部が定着装置７のニップ部Ｎを通過する迄の時間を把握することができる。そこで、記録紙Ｐの先端部がニップ部Ｎを通過する時点で、制御手段３００は圧搾空気が高圧で流動するように各制御弁８２を制御して開放させ、高圧で圧搾空気を噴射させる。これによって、加熱ローラ７１に巻き付いた記録紙Ｐの先端部を加熱ローラ７１より剥離させる。そして、確実に剥離する時間の経過後に制御弁８２を閉鎖して圧搾空気の噴射を停止させる。

なお、圧着ローラ７５ｃとエアノズル８１との間に貯溜した低温の圧搾空気を低圧で噴射させるのは、低温の圧搾空気を高圧で噴射させると、加熱ローラ７１が冷却され、定着不良が発生する虞があるからである。

また、圧搾空気を低圧で噴射させる時間は必ずしも記録紙Ｐの先端部が定着装置７のニップ部Ｎを通過する時点までである必要はなく、その時点より前で圧着ローラ７５ｃとエアノズル８１との間に貯溜した圧搾空気を全て噴射させてしまうようにして、制御弁８２を一時閉鎖し、記録紙Ｐの先端部がニップ部Ｎを通過する時点で再び制御弁８２を開放して圧搾空気を高圧で噴射させるようにしてもよい。

また、記録紙Ｐを連続的に給紙して定着する場合には、２枚目以降において圧着ローラ７５ｃとエアノズル８１との間に貯溜する圧搾空気は加熱された状態であって、温度低下する余裕がないので、低圧の事前噴射は不要である。

なお、以上の形態においては、圧搾空気を清掃手段７５の圧着ローラ７５ｃ内を通過させて加熱したが、清掃手段７５の圧着ローラ７５ｃとは別に加熱ローラ７１を直接圧着する専用の中空ローラを設け、この中空ローラ内に圧搾空気を流動させて加熱するようにしてもよい。

更に、以上の圧着ローラ７５ｃは高温の加熱ローラ７１の外表面を押圧し、熱伝導によって加熱される構成であった。しかし、圧搾空気を流動させる専用の中空ローラを、加熱ローラ７１内のハロゲンヒータＨと加熱ローラ７１の内周面との間の空隙に配置し、ハロゲンヒータＨからの熱輻射によって前記ローラが加熱されるように構成してもよい。

このように構成した定着装置を図８に示す。図２と同一符号の部材は図２と同一の部材であるので、説明を省略する。

図８において、金属製の中空ローラ１７５が加熱ローラ７１内のハロゲンヒータＨと加熱ローラ７１の内周面との間の空隙に配置され、ハロゲンヒータＨからの熱輻射によって中空ローラ１７５が加熱されるので、中空ローラ１７５内の圧搾空気も加熱される。なお、この場合は、清掃手段７５の圧着ローラ７５ｃには圧搾空気を流動させないので、圧着ローラ７５ｃは中空である必要はない。

また、以上の如く説明した定着装置は熱ローラ定着方式の定着装置であったが、本発明はベルト定着方式の定着装置にも適用できる。以下に、本発明を用いたベルト定着方式の定着装置の一例について図９に基づいて説明する。

定着ベルト１０１は、無端状に形成され、例えば、基体としてＰＩ（ポリイミド）等からなる耐熱性の樹脂ベルトを用い、基体の外周面を耐熱性のシリコンゴムで被覆し、更に、離型層としてＰＦＡ（パーフルオロアルコキシ）チューブで被覆している。

加熱ローラ１０２は、定着ベルト１０１を加熱する加熱部材としてのハロゲンヒータＨ１を内蔵し、例えば、アルミニュウム等から形成された円筒状の中空回転体１０２ａの外周面を、耐熱性のＰＦＡチューブ１０２ｂで被覆し、ハードローラとして構成されている。

定着ローラ１０３は、鉄等の金属から形成された中実の芯金１０３ａを耐熱性のシリコンゴム１０３ｂで被覆し、更に、スポンジ１０３ｃで被覆して、ソフトローラとして構成されている。

加圧ローラ１０４は、ハロゲンヒータＨ２を内蔵し、例えばアルミニュウム等から形成された円筒状の中空回転体１０４ａの外周面を耐熱性のシリコンゴム１０４ｂで被覆し、更に、離型層としてＰＦＡ（パーフルオロアルコキシ）チューブ１０４ｃで被覆し、ソフトローラとして構成されている。

なお、定着ベルト１０１を加熱する加熱部材として、どのような加熱部材を用いてもよく、例えば励磁コイルを用いた誘導加熱発熱体を用いてもよい。また、加熱部材は、必ずしも加熱ローラ１０２等の中に配置されていなくてもよく、どこに配置されていてもよい。

また、定着ベルト１０１に付着したトナー等を清掃する清掃手段１０５が設けられ、ウエッブ１０５ａ、使用前のウエッブ１０５ａを巻回する元巻軸１０５ｂ、ウエッブ１０５ａを加熱ローラ１０２上の定着ベルト１０１に圧着させる圧着ローラ１０５ｃ（中空ローラ）、及び使用後のウエッブ１０５ａを巻き取る巻取軸１０５ｄからなる。ウエッブ１０５ａは不織布からなり、所定の通紙枚数毎に間欠的に巻き取られる。

以上の構成において、不図示の駆動手段によって定着ローラ１０３を時計方向に回転させると、定着ベルト１０１及び加熱ローラ１０２は時計方向に回転し、加圧ローラ１０４は反時計方向に回転する。また、加熱ローラ１０２はハロゲンヒータＨ１によって加熱されうるので、加熱ローラ１０２に当接する定着ベルト１０１も加熱され、更に加圧ローラ１０４もハロゲンヒータＨ２によって加熱される。そして、不図示の付勢手段によって加圧ローラ１０４が定着ローラ１０３の方向に付勢されているので、定着ローラ１０３に巻回された定着ベルト１０１と加圧ローラ１０４との間のニップ部Ｎで、給紙された記録紙Ｐが加熱・加圧されて、記録紙Ｐ上のトナー像が定着される。

また、圧搾空気を噴射するエアノズル１１１がニップ部Ｎに対する記録紙Ｐの排紙側に設けられ、剥離した記録紙Ｐはエアノズル１１１よりニップ部Ｎの方向に突出した案内部材１１２に案内されて排紙される。

そして、図２の熱ローラ定着方式の定着装置と同様に、エアノズル１１１から噴射する圧搾空気が中空で金属製の圧着ローラ１０５ｃ内を流動する構成であるので、ハロゲンヒータＨ１により加熱された加熱ローラ１０２の熱が定着ベルト１０１及びウエッブ１０５ａを介して圧着ローラ１０５ｃに伝導され、圧着ローラ１０５ｃ内部の圧搾空気が加熱される。従って、ニップ部Ｎで定着ベルト１０１に巻き付いた記録紙Ｐの先端部を定着ベルト１０１より剥離させるときに、圧着ローラ１０５ｃにて加熱された圧搾空気をエアノズル１１１より噴射することができるので、定着後の記録紙Ｐに光沢ムラが発生することがない。

また、清掃手段１０５の圧着ローラ１０５ｃとは別に定着ベルト１０１を介して加熱ローラ１０２を押圧する専用の中空ローラを設け、この中空ローラ内に圧搾空気を流動させて加熱するようにしてもよい。

更に、図８と同様に、専用の中空ローラを加熱ローラ１０２内のハロゲンヒータＨ１と加熱ローラ１０２の内周面との間の空隙に配置し、ハロゲンヒータＨ１からの熱輻射によって中空ローラが加熱されるように構成してもよい。

なお、以上の各実施の形態において、圧搾空気がローラ内で加熱される温度は１００℃から定着温度の間にあることが望ましい。定着温度は１６０℃乃至２００℃である。

また、本発明における圧搾空気を加熱する空気加熱手段としては、圧搾空気を流動させる中空ローラに限定されるものではなく、圧搾空気を加熱するヒータ等であってもよい。

画像形成装置の基本構成図である。定着装置の断面図である。圧搾空気を加熱する空気加熱ローラ等の斜視図である。空気加熱ローラの断面図である。空気噴射手段の全構成を示す模式図である。計時的な噴射状況を示す図である。噴射を制御するブロック図である。他の形態の定着装置の断面図である。ベルト定着装置の断面図である。剥離爪を用いた定着装置の断面図である。

符号の説明

７定着装置
７１，１０２加熱ローラ
７２，１０４加圧ローラ
７５，１０５清掃手段
７５ａウエッブ
７５ｃ，１０５ｃ圧着ローラ
７９，１１２案内部材
８１，１１１エアノズル
８２制御弁
１０１定着ベルト
１０３定着ローラ
１７５中空ローラ
３００制御手段
Ｈ，Ｈ１ハロゲンヒータ
Ｎニップ部
Ｐ記録紙

Claims

所定の加熱部材によって加熱される加熱ローラと、
前記加熱ローラを加圧する加圧ローラと、
前記加熱ローラと前記加圧ローラとにより形成されるニップ部の排紙側に配置され、該ニップ部を通過した記録紙の先端部に圧搾空気を噴射し、記録紙を前記加熱ローラより剥離させる空気噴射手段と、を有する定着装置を備えた画像形成装置において、
前記空気噴射手段における圧搾空気を噴射させるエアノズルまで圧搾空気を流動させる流動経路に、前記エアノズルから所定の距離を置いて配置された圧搾空気を加熱する空気加熱手段と、圧搾空気の噴射のタイミングを制御する制御弁とを配置し、
画像形成開始命令の受信に基づいて前記制御弁を開放して圧搾空気を流動させ、記録紙の先端部が前記ニップ部を通過する前に、前記エアノズルと前記空気加熱手段との間に貯溜する圧搾空気を噴射させるべく制御する制御手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
所定の加熱部材によって加熱される加熱ローラと、
定着ローラと、
前記加熱ローラと前記定着ローラとに張架されて循環駆動される無端状の定着ベルトと、
前記定着ベルトを介して前記定着ローラを加圧する加圧ローラと、
前記定着ベルトと前記加圧ローラとにより形成されるニップ部の排紙側に配置され、該ニップ部を通過した記録紙の先端部に圧搾空気を噴射し、記録紙を前記定着ベルトより剥離させる空気噴射手段と、を有する定着装置を備えた画像形成装置において、
前記空気噴射手段における圧搾空気を噴射させるエアノズルまで圧搾空気を流動させる流動経路に、前記エアノズルから所定の距離を置いて配置された圧搾空気を加熱する空気加熱手段と、圧搾空気の噴射のタイミングを制御する制御弁とを配置し、
画像形成開始命令の受信に基づいて前記制御弁を開放して圧搾空気を流動させ、記録紙の先端部が前記ニップ部を通過する前に、前記エアノズルと前記空気加熱手段との間に貯溜する圧搾空気を噴射させるべく制御する制御手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
前記制御手段は、前記制御弁の開放による圧搾空気の圧力を２段階に変化させ、記録紙の先端部が前記ニップ部を通過する前は低圧で圧搾空気を噴射させ、記録紙の先端部が前記ニップ部を通過した後は高圧で圧搾空気を噴射させるべく制御することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
前記空気加熱手段は、前記加熱ローラの外周面に圧接する金属製の中空ローラであることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記空気加熱手段は、前記加熱ローラを清掃するウエッブを介して前記加熱ローラの外周面を押圧する金属製の中空ローラであることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記空気加熱手段は、前記定着ベルトを介して前記加熱ローラの外周面を押圧する金属製の中空ローラであることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
前記空気加熱手段は、前記定着ベルトを清掃するウエッブ及び前記定着ベルトを介して前記加熱ローラの外周面を押圧する金属製の中空ローラであることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
前記空気加熱手段は、前記加熱ローラに内蔵した前記加熱部材と該加熱ローラの内周面との空隙に配置されている金属製の中空ローラであることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の画像形成装置。