JP5348030B2 - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、定着装置及び画像形成装置に関する。

定着装置では、搬送されてきた用紙の定着面及び非定着面の両面から定着ローラを略同時に接触させ、用紙を加熱及び加圧する。これにより、定着面に形成されているトナー画像が用紙に定着する。「定着面」とは、用紙の両面のうち定着時にトナー画像が定着する面をいう。また、「非定着面」とは、用紙の両面のうち「定着面」とは反対の面をいう。
従来、定着ローラが用紙の定着面に接触すると、トナーの一部が定着ローラに融着して用紙が定着ローラに張り付く場合があり、このとき紙詰まりが発生する問題がある。

そこで、用紙と定着ローラとが接触するニップ領域において、定着ローラを通過してきた用紙の定着面に風を吹き付けることにより、定着ローラに張り付いた用紙を定着ローラから分離して紙詰まりを防止し得る定着装置又は画像形成装置が存在する（特許文献１参照）。

特開２００７−２１９４３０号公報

しかし、特許文献１に記載の定着装置又は画像形成装置では、用紙の定着面に吹き付けた風の影響で、用紙の非定着面に接触する定着ローラに用紙が巻き付いてしまう場合があり、このとき紙詰まりが発生する。

ここで、近年では用紙の非定着面に接触する定着ローラに用紙が巻き付くことを防止するため、用紙の非定着面からも風を吹き付ける構成を備えた定着装置又は画像形成装置が検討されているが、定着面及び非定着面の両面から風を吹き付けると、用紙の姿勢が不安定となり、得られる画像に波打ちや後端汚れ等の品質不良が発生する場合がある。

本発明の課題は、用紙の定着面又は非定着面に風を吹き付けて紙詰まりを確実に防止するとともに、得られる画像に品質不良が発生することを防止し得る定着装置及び画像形成装置を提供することである。

本発明によれば、用紙の表裏面のうち定着時にトナー画像が定着する一方を定着面、他方を非定着面とした場合、定着面及び非定着面の両面を加熱及び加圧することでトナー画像を用紙の定着面に定着させる定着装置において、
前記用紙の定着面を加熱及び加圧する第１の定着ローラと、
前記用紙の非定着面を加熱及び加圧する第２の定着ローラと、
前記用紙と前記第１の定着ローラとの接触部近傍において前記第１の定着ローラを通過してきた前記用紙の定着面に風を吹き付ける第１の送風部と、
前記用紙と前記第２の定着ローラとの接触部近傍において前記第２の定着ローラを通過してきた前記用紙の非定着面に風を吹き付ける第２の送風部と、
前記第１の送風部による風の吹き付けを開始した後に前記第２の送風部による風の吹き付けを開始し、かつ、前記第２の送風部による風の吹き付けを停止した後又は停止時に前記第１の送風部による風の吹き付けを停止するように制御を行う制御部と、
を備えた定着装置が提供される。

また、本発明によれば、用紙の表裏面のうち定着時にトナー画像が定着する一方を定着面、他方を非定着面とした場合、定着面及び非定着面の両面を加熱及び加圧することでトナー画像を用紙の定着面に定着させる定着装置を備えた画像形成装置において、
前記用紙の定着面を加熱及び加圧する第１の定着ローラと、
前記用紙の非定着面を加熱及び加圧する第２の定着ローラと、
前記用紙と前記第１の定着ローラとの接触部近傍において前記第１の定着ローラを通過してきた前記用紙の定着面に風を吹き付ける第１の送風部と、
前記用紙と前記第２の定着ローラとの接触部近傍において前記第２の定着ローラを通過してきた前記用紙の非定着面に風を吹き付ける第２の送風部と、
前記第１の送風部による風の吹き付けを開始した後に前記第２の送風部による風の吹き付けを開始し、かつ、前記第２の送風部による風の吹き付けを停止した後又は停止時に前記第１の送風部による風の吹き付けを停止するように制御を行う制御部と、
を備えた画像形成装置が提供される。

本発明によれば、用紙の定着面又は非定着面に風を吹き付けて紙詰まりを確実に防止することができ、得られる画像に波打ちや後端汚れ等の品質不良が発生することを防止することができる。

画像形成装置の概略構成図である。 定着装置の概略構成図である。 ニップ領域を示す図である。 タイミングチャートを示す図である。 タイミングチャートを示す図である。 タイミングチャートを示す図である。 送風処理を示すフロー図である。 実験結果を示す図である。

本実施形態における画像形成装置の構成及び動作について、図面を用いて詳細に説明する。なお、本実施形態は一例であり、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、本実施形態ではモノクロの画像形成装置を例に挙げて説明しているが、カラーの画像形成装置によっても本発明を実施することは可能である。

図１に、画像形成装置１０の概略構成を示す。
画像形成装置１０は、自動原稿搬送部２０、スキャナ部３０、画像形成部４０、給紙部５０等を備えて構成される。

自動原稿搬送部２０は、原稿載置トレイに置かれた原稿Ｄを一枚ずつ所定の搬送路に搬送する。
スキャナ部３０は、搬送される原稿Ｄに光源を照射し、原稿Ｄから反射される反射光を受光する。スキャナ部３０は、受光した光信号を電気信号（画像データ）に変換し、変換された画像データを画像形成部４０に出力する。

画像形成部４０は、画像データに基づいて感光体ドラム４１にトナー画像を形成し、形成されたトナー画像を用紙Ｐに転写して定着するまでの一連の画像形成動作を行う。

感光体ドラム４１周辺の構成及び動作について、簡潔に説明する。
帯電装置４２は、感光体ドラム４１の表面を均一に帯電する。
露光装置４３は、感光体ドラム４１の非画像領域を露光し、露光した部分の電荷を除去することで画像領域に静電潜像を形成する。
現像装置４４は、静電潜像にトナーを付着させてトナー画像を現像する。
転写装置４５は、用紙Ｐの裏面からトナーとは逆極性の電荷を付加し、静電力により感光体ドラム４１に付着しているトナー画像を用紙Ｐの表面に転写する。

分離装置４６は、用紙Ｐの裏面から転写時とは逆極性の電荷を付加し、用紙Ｐと感光体ドラム４１とを分離する。
分離爪４７は、分離装置４６による分離処理後も用紙Ｐと感光体ドラム４１とが分離されない場合、感光体ドラム４１の表面に当接して用紙Ｐと感光体ドラム４１とを分離する。クリーニング装置４８は、用紙Ｐに転写されずに感光体ドラム４１に付着している残留トナーをブラシやブレード等で除去する。

定着装置４９は、搬送されてきた用紙Ｐを両面から加熱及び加圧し、用紙Ｐの表面に形成されたトナー画像を定着させる。

これより以下の説明では、トナー画像が定着する用紙Ｐの表面を「定着面」といい、トナー画像が定着しない用紙Ｐの裏面を「非定着面」という。なお、両面印刷の場合は用紙Ｐの両面の何れもトナー画像が定着するが、この場合は定着時を基準として判断する。すなわち、両面印刷又は片面印刷の何れであっても、定着時にトナー画像が定着する面を定着面、定着時にトナー画像が定着しない面を非定着面とする。

給紙部５０は、トレイに複数種類の用紙Ｐを収容しており、所定の搬送路を介して画像形成部４０に用紙Ｐを給紙する。

制御部１は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を備えて構成される。ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶されている各種プログラムをＲＡＭに展開し、展開された各種プログラムとの協働により画像形成装置１０の動作を統括的に制御する。本実施形態では特に、定着装置４９の制御について説明する。

図２に、定着装置４９の概略構成を示す。
定着装置４９は、加熱ローラ４９１、第１の定着ローラ４９２、第２の定着ローラ４９３、定着ベルト４９４、第１のファン４９５、第２のファン４９６等を備えて構成される。

加熱ローラ４９１は、径＝５２ｍｍ、芯金材質＝アルミニウム、芯金厚み＝３．０ｍｍ、表面材質＝ＰＴＦＥのローラであり、内部に高出力ヒータを備えて構成される。加熱ローラ４９１は、用紙Ｐの搬送向に対して順方向に回転し、定着ベルト４９４を介して第１の定着ローラ４９２を加熱する。

第１の定着ローラ４９２は、径＝４０ｍｍ、芯金材質＝ＳＵＳ、芯金径＝２５ｍｍ、芯金厚み＝中実、ゴム層厚み＝７．５ｍｍ、ゴム層硬度＝ＪＩＳ−Ａ１０°のローラである。第１の定着ローラ４９２は、用紙Ｐの搬送方向に対して順方向に回転し、搬送されてきた用紙Ｐの定着面を加熱又は加圧する。

第２の定着ローラ４９３は、径＝５０ｍｍ、芯金材質＝アルミニウム、芯金厚み＝３．０ｍｍ、ゴム層厚み＝２．０ｍｍ、ゴム層硬度＝ＪＩＳ−Ａ１０°、表層材質＝ＰＦＡのローラであり、内部に高出力ヒータを備えて構成される。第２の定着ローラ４９３は、用紙Ｐの搬送方向に対して順方向に回転し、搬送されてきた用紙Ｐの非定着面を加熱又は加圧する。

定着ベルト４９４は、径＝８０ｍｍ、基材材質＝ＰＩ、基材厚み＝７０μｍ、中間層厚み＝２２０μｍ、中間層強度＝ＪＩＳ−Ａ３０°、表層材質＝ＰＦＡ、表層厚み＝３０μｍのベルトである。定着ベルト４９４は、加熱ローラ４９１及び第１の定着ローラ４９２を連動させて用紙Ｐの搬送方向に対して順方向に回転する。

第１のファン４９５は、径＝６０ｍｍのプロペラ及びモータ等を備えた軸流ファンである。第１のファン４９５は、風の吹き付け位置を正確に定めるダクトＤ１に接続され、用紙Ｐの定着面に風を吹き付ける。風の吹き付け位置、角度、風速及びタイミングが適切な場合、第１のファン４９５は、第１の定着ローラ４９２に張り付いた用紙Ｐを第１の定着ローラ４９２から分離することができる。なお、第１のファン４９５は、軸流ファン以外に送風機構を備えるコンプレッサー等でもよい。

第２のファン４９６は、径＝４０ｍｍのプロペラ及びモータ等を備えた軸流ファンである。第２のファン４９６は、風の吹き付け位置を正確に定めるダクトＤ２に接続され、用紙Ｐの非定着面に風を吹き付ける。風の吹き付け位置、角度、風速及びタイミングが適切な場合、第２のファン４９６は、第２の定着ローラ４９３に用紙Ｐが巻き付かないようにすることができる。なお、第２のファン４９６は、軸流ファン以外に送風機構を備えるコンプレッサー等でもよい。

図３に、ニップ領域を示す。
「ニップ領域」とは、用紙Ｐと第１の定着ローラ４９２又は第２の定着ローラ４９３とが接触する領域をいう。
用紙Ｐは、ニップ領域に進入して第１の定着ローラ４９２及び第２の定着ローラ４９３と接触し、接触により加熱及び加圧される。加熱及び加圧されることにより、用紙Ｐの定着面に形成されたトナー画像が用紙Ｐに定着する。

ここで、トナー画像が用紙Ｐに定着する際、トナーの一部が第１の定着ローラ４９２に融着する場合がある。このとき、用紙Ｐが第１の定着ローラ４９２に張り付く現象が確認される。第１の定着ローラ４９２に張り付いた用紙Ｐを第１の定着ローラ４９２から分離するため、第１のファン４９５は用紙Ｐの定着面に風を吹き付ける。一方、第１のファン４９５から吹き付けられた風の影響で、用紙Ｐが第２の定着ローラ４９３に巻き付く場合がある。第２の定着ローラ４９３に用紙Ｐが巻き付く現象を回避するため、第２のファン４９６は用紙Ｐの非定着面に風を吹き付ける。
第１のファン４９５又は第２のファン４９６によって吹き付ける風の（１）位置、（２）角度、（３）風速、（４）ＯＮタイミング、（５）ＯＦＦタイミング、については後述する条件を満たすことが必要となる。

すなわち、第１のファン４９５によって吹き付ける風の（１）位置ｘ１、（２）角度α、（３）風速Ｗ１、（４）ＯＮタイミングＴ１、（５）ＯＦＦタイミングＥ１と、第２のファン４９６によって吹き付ける風の（１）位置ｘ２、（２）角度β、（３）風速Ｗ２、（４）ＯＮタイミングＴ２、（５）ＯＦＦタイミングＥ２との関係は、下記式１〜５を満たすことを要する。
ｘ１＜ｘ２・・・（１）
α＜β・・・・・（２）
Ｗ１≧Ｗ２・・・（３）
Ｔ１＜Ｔ２・・・（４）
Ｅ１≧Ｅ２・・・（５）

式（１）の位置ｘ１及び位置ｘ２は、風を吹き付ける方向と仮想搬送路とが交差する位置であり、ここでは用紙Ｐの搬送方向を正方向とする。すなわち、式（１）によれば、用紙Ｐの搬送方向において、第１のファン４９５は第２のファン４９６よりも上流側で用紙Ｐの定着面に風を吹き付け、その後に第２のファン４９６が用紙Ｐの非定着面に風を吹き付ける。式（１）を満たさない場合、第１のファン４９５よりも先に第２のファン４９６が用紙Ｐの非定着面に風を吹き付けることになり、用紙Ｐが第１の定着ローラ４９２に張り付いて分離することができなくなる。よって、式（１）を満たす必要がある。
なお、式（１）を満たす場合でも、位置ｘ１又はｘ２が第１の定着ローラ４９２又は第２の定着ローラ４９３に極端に近づきすぎず、離れすぎないことを要する。極端に近づきすぎると、吹き付けた風の影響で第１の定着ローラ４９２又は第２の定着ローラ４９３の温度が低下し、定着性能が低下するためである。また、極端に離れすぎると、吹き付ける風の影響が少なくなり分離性能が低下するためである。

式（２）の角度α及び角度βは、風を吹き付ける方向と仮想搬送路とのなす角である。すなわち、式（２）によれば、第１のファン４９５は第２のファン４９６よりも鋭角に風を吹き付ける。式（２）は、式（１）を満たすことを前提として、角度について規定したものである。式（２）を満たさない場合、第１のファン４９５よりも先に第２のファン４９６が用紙Ｐの非定着面に風を吹き付けることになり、用紙Ｐが第１の定着ローラ４９２に張り付いて分離することができなくなる。よって、式（２）を満たす必要がある。

式（３）の風速Ｗ１及び風速Ｗ２は、第１のファン４９５からの風速をＷ１、第２のファン４９６からの風速をＷ２とし、単位を[ｍ／ｓ]としたものである。式（３）によれば、第１のファン４９５は第２のファン４９６よりも風速を大きくして風を吹き付ける。式（３）を満たさない場合、第１のファン４９５よりも強い力で第２のファン４９６が用紙Ｐの非定着面に風を吹き付けることになり、用紙Ｐが第１の定着ローラ４９２に張り付いて分離することができなくなる。よって、式（３）を満たす必要がある。

また、式（３）の風速Ｗ１及び風速Ｗ２は、０〜Ｍａｘ（例えば、０〜１５）ｍ／ｓの間で可変とする。
可変方法としては、プロペラの回転数を上下して可変する方法やダクトＤ１及びＤ２を伸縮可能な構造にして、ダクトＤ１及びＤ２の先端位置を用紙に接近させて又は離して可変する方法がある他、ダクトＤ１及びＤ２の先端口にシャッター等の遮蔽機構を取り付け、遮蔽機構の開閉により断続的に最大風速を吹き付ける（０又はＭａｘの風速を吹き付ける）ことで総風速を可変する方法がある。

可変態様としては、用紙Ｐの先端に吹き付ける風速を風速Ｗ１及びＷ２＝Ｍａｘとし、その後用紙Ｐが搬送方向上流側から下流側に搬送されるに従って風速Ｗ１及びＷ２を下げるように可変する。用紙Ｐの先端に最大風速の風を吹き付けることで、第１の定着ローラ４９２から用紙Ｐを強い力で分離することができる。用紙Ｐの先端を分離することができれば、その後の風速は最大風速でなくても弱い力で第１の定着ローラ４９２から用紙Ｐを分離することができる。このような可変態様で風速を可変することにより不要な量の風を吹き付けずに済み、用紙Ｐの姿勢の安定化を図ることができる。また、定着装置４９の温度を高温のまま維持することができる。

また、複数の用紙をニップ領域に連続して通紙する連続通紙を行う場合、第１の用紙が通紙されてから第２の用紙が通紙されるまでの紙間では分離のための風を吹き付ける必要がないため、第１のファン４９５からの吹き付けを停止して風速Ｗ１＝０であってもよい。この場合、式（３）によれば、第２のファン４９６からの風速も風速Ｗ２＝０となる。また、第１のファン４９５からの吹き付けは停止せずに風速Ｗ１＞０とし、第２のファン４９６からの吹き付けだけ停止して風速Ｗ２＝０としてもよい。

式（４）のＯＮタイミングＴ１及びＴ２は、第１のファン４９５によって風の吹き付けを開始するタイミングをＴ１、第２のファン４９６によって風の吹き付けを開始するタイミングをＴ２としたものである。式（４）によれば、第１のファン４９５は第２のファン４９６よりも早いタイミングで用紙Ｐに風を吹き付ける。式（４）を満たさない場合、第１のファン４９５よりも早く第２のファン４９６が用紙Ｐの非定着面に風を吹き付けることになり、用紙Ｐが第１の定着ローラ４９２に張り付いて分離することができなくなる。よって、式（４）を満たす必要がある。
なお、ＯＮタイミングＴ１とＯＮタイミングＴ２とが略同一であると、定着面及び非定着面から吹き付ける風の影響で用紙Ｐの姿勢が不安定になり、得られる画像に品質不良が発生する場合がある。よって、これを回避するため、式（４）を満たした上で更に、ＯＮタイミングＴ２は用紙Ｐの先端が位置Ｘ２に到達したタイミングであることが好ましい。

式（５）のＯＦＦタイミングＥ１及びＥ２は、第１のファン４９５による風の吹き付けを停止するタイミングをＥ１、第２のファン４９６による風の吹き付けを停止するタイミングをＥ２としたものである。式（５）によれば、第１のファン４９５は第２のファン４９６からの吹き付けを停止した時又は停止した後に吹き付けを停止する。式（５）を満たさない場合、第１のファン４９５による風の吹き付けが停止しているにもかかわらず、第２のファン４９６による風の吹き付けが行われることになり、用紙Ｐの姿勢が不安定になる。よって、式（５）を満たす必要がある。
なお、用紙Ｐは、用紙Ｐの後端が位置Ｘ１を通過する段階まで搬送されれば第２の定着ローラ４９３に巻き込まれることはない。このことから、式（５）を満たした上で更に、ＯＦＦタイミングＥ２は用紙Ｐの後端が位置Ｘ１を通過する前又は通過時であることが望ましい。

また、連続通紙を行う場合、紙間では分離のための風を吹き付ける必要がないため、第１のファン４９５及び第２のファン４９６からの吹き付けを停止するとしてもよい。または、第１のファン４９５からの吹き付けは停止せずに、第２のファン４９６からの吹き付けだけ停止するとしてもよい。

図４〜図６に、タイミングチャートを示す。
図４〜図６に示すタイミングチャートは、上記式（４）及び（５）を満たすように制御された場合のタイミングチャートである。すなわち、ＯＮタイミング及びＯＦＦタイミングについてのタイミングチャートである。
縦軸は第１のファン４９５又は第２のファン４９６により吹き付ける風のＯＮ又はＯＦＦを示し、横軸は時間を示す。
また、第１の定着ローラ４９２と第２の定着ローラ４９３とが最接近する位置において、用紙Ｐの通過状態を示すタイミングチャートも合わせて示す。縦軸は通過あり又はなしを示し、横軸は時間軸を示す。

図４に示すタイミングチャートは、１枚の用紙Ｐが定着装置４９に通紙される場合のタイミングチャートである。
図４によれば、用紙Ｐが通過する前に、第１のファン４９５によって風の吹き付けを開始する。用紙Ｐが通過し始めると、第２のファン４９６によって風の吹き付けを開始する。用紙Ｐが通過し始めた後用紙Ｐが通過し終わる前に第２のファン４９６による風の吹き付けを停止する。用紙Ｐが通過し終わると、その後第１のファン４９５による風の吹き付けを停止する。

図５に示すタイミングチャートは、複数の用紙Ｐがニップ領域に連続通紙される場合のタイミングチャートである。
図５によれば、第１の用紙が通過する前に、第１のファン４９５によって風の吹き付けを開始する。第１の用紙が通過し始めると、第２のファン４９６によって風の吹き付けを開始する。第１の用紙が通過し始めた後第１の用紙が通過し終わる前に第２のファン４９６による風の吹き付けを停止する。続いて第２の用紙が通過し始めると、第２のファン４９６によって風の吹き付けを再開する。以降、紙間では第２のファン４９６による風の吹き付けを停止する。連続通紙が終了した後、第１のファン４９５による風の吹き付けを停止する。
なお、図５では、紙間での第２のファン４９６による風の吹き付けを停止するものとしたがこれに限らず、風速を下げるとしてもよい。

図６に示すタイミングチャートは、複数の用紙がニップ領域に連続通紙される場合のタイミングチャートである。
図６によれば、第１の用紙が通過する前に、第１のファン４９５によって風の吹き付けを開始する。第１の用紙が通過し始めると、第２のファン４９６によって風の吹き付けを開始する。第１の用紙が通過し始めた後第１の用紙が通過し終わる前に第２のファン４９６による風の吹き付けを停止する。第１の用紙が通過し終わると、その後第１のファン４９５による風の吹き付けを停止する。続いて第２の用紙が通過する前に、第１のファン４９５によって風の吹き付けを再開する。第２の用紙が通過し始めると、第２のファン４９６によって風の吹き付けを再開する。以降、紙間では第１のファン４９５及び第２のファン４９６による風の吹き付けを停止する。
なお、図６では、紙間での第１のファン４９５及び第２のファン４９６による風の吹き付けを停止するものとしたがこれに限らず、風速を下げるとしてもよい。

上記の図４〜図６に示すように、何れの場合においても、第１のファン４９５によって風の吹き付けを行っている間に、第２のファン４９６によって風の吹き付けを開始し、かつ、吹き付けを停止する。換言すれば、第１のファン４９５による風の吹き付けを停止している間は、第２のファン４９６により風の吹き付けを行わない。第１のファン４９５による風の吹き付けを停止した状態で第２のファン４９６によって風の吹き付けを行うと、用紙Ｐの姿勢が不安定になり、得られる画像に波打ちや後端汚れ等の品質不良が発生する場合があるからである。

図７を参照して、送風処理について説明する。
送風処理により、用紙Ｐが第１の定着ローラ４９２に張り付いたり、又は用紙Ｐが第２の定着ローラ４９３に巻き付いたりすることを回避することができる。更には、得られる画像に波打ちや後端汚れ等の品質不良が発生することを防止することができる。
なお、本処理開始の前提として、プリントジョブ実行を指示する指示信号が制御部１に出力されたものとする。プリントジョブ実行を指示する指示信号は、例えば図示しない操作部のプリント実行ボタンが押下された場合、或いは外部端末からプリント実行ボタンが押下された場合に制御部１に出力される。

制御部１は、プリントジョブ実行を指示する指示信号を入力すると、用紙Ｐを定着装置４９に通紙する際の通紙条件を決定する（ステップＳ１）。
「通紙条件」とは、紙情報、環境情報、画像情報を含むものである。

「紙情報」とは、紙質や種類に関する情報であって、例えば厚紙／薄紙、コート紙／一般紙等の情報である。なお、薄紙の方が厚紙よりも剛度が低いため第１の定着ローラ４９２に張り付き易い。よって、例えば用紙Ｐが薄紙の場合、制御部１は第１のファン４９５を動作して用紙Ｐの定着面に風を吹き付け、用紙Ｐが第１の定着ローラ４９２に張り付くことを防止する制御を行うことになる。

「環境情報」とは、画像形成装置１０の設置場所周辺の温度又は湿度に関する情報である。なお、低温低湿の場合、用紙Ｐの内部に含まれる水分は枯渇しており用紙Ｐは乾燥する。乾燥した用紙Ｐの剛度は高いため、第１の定着ローラ４９２に張り付き難い。一方、高温多湿の場合は用紙Ｐの内部に含まれる水分が多い。水分が多くて湿気た用紙Ｐの剛度は低いため、用紙Ｐが第１の定着ローラ４９２に張り付き易い。よって、例えば高温多湿の場合、制御部１は第１のファン４９５を動作して用紙Ｐの定着面に風を吹き付け、用紙Ｐが第１の定着ローラ４９２に張り付くことを防止する制御を行うことになる。

「画像情報」とは、画像パターン、トナー付着量、先端余白量に関する情報である。
例えば「画像パターン」がいわゆるベタ画像である場合、第１の定着ローラ４９２に融着するトナー量が多いため、用紙Ｐは第１の定着ローラ４９２に張り付き易い。
また、「トナー付着量」が多い場合、第１の定着ローラ４９２に融着するトナー量が多いため、用紙Ｐは第１の定着ローラ４９２に張り付き易い。なお、モノクロの画像形成装置１０よりもカラーの画像形成装置の場合に、複数色（ＹＭＣＫ色）のトナー画像が何層にも渡って形成されるため、「トナー付着量」が多くなる。
また、「先端余白量」が少ない場合、用紙Ｐの先端には一定量のトナーが存在することを意味し、第１の定着ローラ４９２に張り付いた用紙Ｐを分離し難い。
よって、例えばベタ画像の場合であり、トナー付着量が多い場合であり、更には先端余白量が少ない場合、制御部１は第１のファン４９５を動作して用紙Ｐの定着面に風を吹き付け、用紙Ｐが第１の定着ローラ４９２に張り付くことを防止する制御を行うことになる。

制御部１は、決定された通紙条件に基づいて、エア分離が必要か否か判断する（ステップＳ２）。
「エア分離」とは、定着ローラに用紙が張り付いたり巻き付いたりすることを回避するため、或いは張り付いたり巻き付いたりした用紙を定着ローラから分離するために、用紙に風を吹き付けることをいう。本実施形態では、第１のファン４９５から用紙Ｐの定着面に風を吹き付けることをいい、これに伴い第２のファン４９６から用紙Ｐの非定着面に風を吹き付けることをいう。なお、エア分離が行われる際の第１のファン４９５及び第２のファン４９６の設置関係、及び、第１のファン４９５及び第２のファン４９６に対する制御部１の制御は、上記式（１）〜（５）を満たすものとする。

エア分離が必要ない場合（ステップＳ２；Ｎ）、制御部１は、第１のファン４９５又は第２のファン４９６を動作させず、送風処理を終了する。
「エア分離が必要ない場合」とは、例えば通紙条件において用紙Ｐが厚紙であり、環境が高温低湿であり、定着面に形成されたトナー画像がいわゆるベタ画像でもない場合である。

エア分離が必要な場合（ステップＳ２；Ｙ）、制御部１は、決定された通紙条件に基づいて、エア分離を行う（ステップＳ３）。
「エア分離が必要な場合」とは、例えば通紙条件において用紙Ｐが薄紙であり、環境が低温高湿であり、定着面に形成されたトナー画像がいわゆるベタ画像の場合である。

エア分離が必要な場合において、例えば通紙条件が薄紙、高温高湿、ベタ画像の全てを満たす場合、用紙Ｐが第１の定着ローラ４９２に特に張り付き易く用紙Ｐを第１の定着ローラ４９２から特に分離し難いため、エア分離の必要性が大きい。この場合、エア分離における風速Ｗ１を大きくし、例えば風速Ｗ１＝１５ｍ／ｓとする。一方、通紙条件が薄紙、高温高湿、ベタ画像のうち、薄紙のみを満たす場合、エア分離は必要であるが分離はし易い。よって、この場合、エア分離における風速Ｗ１を最小限にし、例えば風速Ｗ１＝５ｍ／ｓとする。不要な量の風を吹き付けないようにすることで、用紙Ｐの姿勢が不安定になることを防止することができ、また、第１の定着ローラ４９２又は第２の定着ローラ４９３の温度を高温のまま維持して定着性能の低下を回避することができる。

また、エア分離が必要な場合において、エア分離における風速Ｗ１及びＷ２を可変する。例えば用紙Ｐの先端に対しては風速Ｗ１＝１５ｍ／ｓで風を吹き付け、その後用紙Ｐが搬送されるに従って風速Ｗ１を下げるように可変する。風速Ｗ２は、上記式（３）を満たすようにして、風速Ｗ１と同様に可変する。このように風速を可変することで、不要な量の風を吹き付けないようにすることができ、用紙Ｐの姿勢が不安定になることを防止することができ、また、第１の定着ローラ４９２又は第２の定着ローラ４９３の温度を高温のまま維持して定着性能の低下を回避することができる。

制御部１は、一定時間経過後、或いは画像形成終了時に、第１のファン４９５及び第２のファン４９６を停止して（ステップＳ４）、送風処理を終了する。

図８に、実験結果を示す。
実験は、複数種類の用紙を用いて画像形成を行い、得られた画像に画像ノイズが発生したか否かについて画像形成に用いた用紙の種類ごとに目視確認することで行った（実施例１及び２）。
「画像ノイズ」については、しわやなみ打ち等の紙変形によるノイズ及び後端汚れ等の画像不良によるノイズの両面から判断した。具体的には、画像ノイズが全くない場合を評価〇、画像ノイズが多少確認できる程度を評価△、画像ノイズによって得られた画像が鮮明でなくなった場合を評価×とした。

本実験により、第１のファン４９５又は第２のファン４９６の分離性能を確認することができるとともに、用紙の姿勢を安定化させる適正な制御について画像ノイズの有無により判断することができる。用紙の種類には、８５ｇｓｍのコート紙、１０５ｇｓｍのコート紙、１２６ｇｓｍのコート紙、６４ｇｓｍの一般紙を用いた。なお、「ｇｓｍ」とは、グラムパースクエアメートルの略であり、坪量を意味する。

また、比較のため、上記式（５）を満たさない場合についても同様の実験を行った。具体的には、第１のファン４９５による風の吹き付けを停止した後に第２のファン４９６による風の吹き付けを停止した場合（比較例１）についても実験を行った。
まず、実施例１について説明する。

〔実施例１〕
実施例１では、第１のファン４９５及び第２のファン４９６による風の吹き付けを同時に停止する場合について実験を行った。すなわち、上記式（１）〜（５）のうち、式（５）：Ｅ１＝Ｅ２の場合について実験を行った。なお、式（１）〜（４）を満たすものとする。また、風速Ｗ１及び風速Ｗ２を何れも固定した場合又は何れか一方を可変した場合についても実験を行った。
実施例１によれば、第１の定着ローラ４９２又は第２の定着ローラ４９３の何れのローラにも用紙は張り付かず巻き付かないことが確認された。また、得られた画像には、画像ノイズが全くない（評価：〇）、又は画像ノイズがあっても多少確認される程度であった（評価：△）。風速Ｗ１及び風速Ｗ２は固定せず可変した方が、画像ノイズは発生し難いことが確認された（評価：〇）。

〔実施例２〕
実施例２では、第１のファン４９５による風の吹き付けを停止する前に第２のファン４９６による風の吹き付けを停止する場合について実験を行った。すなわち、上記式（１）〜（５）のうち、式（５）：Ｅ１＞Ｅ２の場合について実験を行った。なお、式（１）〜（４）を満たすものとする。また、風速Ｗ１及び風速Ｗ２を何れも固定した場合又は何れか一方を可変した場合についても実験を行った。
実施例２によれば、実施例１の結果と同様、画像ノイズが全くないか（評価：〇）、あっても多少確認できる程度であった（評価：△）。また、風速Ｗ１及び風速Ｗ２についても同様に、可変した方が画像ノイズは発生し難いことが確認された（評価：〇）。

〔比較例１〕
比較例１では、第１のファン４９５による風の吹き付けを停止した後に第２のファン４９６による風の吹き付けを停止する場合について実験を行った。すなわち、上記式（１）〜（５）のうち、式（５）：Ｅ１≧Ｅ２を満たさない場合について実験を行った。なお、（１）〜（４）を満たすものとする。また、風速Ｗ１及び風速Ｗ２を何れも固定した場合又は何れか一方を可変した場合についても実験を行った。
比較例１によれば、剛度の高い１２６ｇｓｍのコート紙を用いて画像形成を行った場合は第１の定着ローラ４９２又は第２の定着ローラ４９３の何れのローラにも用紙は張り付かず巻き付かないことが確認された。また、得られた画像に画像ノイズが全くないことが確認された（評価：〇）。
しかし、剛度の低い８５ｇｓｍのコート紙や６４ｇｓｍの一般紙、ある程度剛度の高い１０５ｇｓｍのコート紙を用いて画像形成を行った場合、第１の定着ローラ４９２又は第２の定着ローラ４９３に用紙が張り付いたり巻き付いたりし、画像ノイズが得られた画像に大きく影響した（評価：×）。

以上のように、本実施形態によれば、用紙Ｐの定着面に風の吹き付けを開始した後に用紙Ｐの非定着面に風の吹き付けを開始し、その後、非定着面への吹き付けを停止してから定着面への吹き付けを停止することができる。用紙Ｐの定着面及び非定着面に風を吹き付けることで紙詰まりを確実に防止することができ、風の吹き付け開始又は停止のタイミングを適正に制御することで得られる画像に品質不良が発生することを防止することができる。

また、用紙Ｐの後端が位置ｘ１を通過する前又は通過する時に非定着面に吹き付ける風を停止することで不要に風を吹き付けることを防止することができる。よって、用紙Ｐの姿勢が不安定になることを回避し、得られる画像に品質不良が発生することを防止することができる。

また、上記の場合において、非定着面に吹き付ける風を停止することに代えて、風速を下げるとしてもよい。

また、用紙Ｐの後端が位置ｘ１を通過する時に定着面に吹き付ける風を停止することで不要に風を吹き付けることを防止することができる。よって、用紙Ｐの姿勢が不安定になることを回避し、得られる画像に品質不良が発生することを防止することができる。

また、上記の場合において、定着面に吹き付ける風を停止することに代えて、風速を下げるとしてもよい。

また、定着面に吹き付ける風速を非定着面に吹き付ける風速よりも大きくし、かつ、風速を可変することにより、適正な風速で用紙の定着面及び非定着面に風を吹き付けることができる。よって、用紙Ｐの姿勢が不安定になることを回避し、得られる画像に品質不良が発生することを防止することができる。

また、用紙Ｐの先端に吹き付ける風速を最大風速とし、その後用紙Ｐが搬送方向上流側から下流側に搬送されるに従って風速を下げるように可変することができる。よって、用紙Ｐの姿勢が不安定になることを回避し、得られる画像に品質不良が発生することを防止することができる。

また、通紙条件に基づいて、用紙Ｐの定着面又は非定着面に吹き付ける風速を可変することができる。よって、用紙Ｐの姿勢が不安定になることを回避し、得られる画像に品質不良が発生することを防止することができる。

１０ 画像形成装置
２０ 自動原稿搬送部
３０ スキャナ部
４０ 画像形成部
４９ 定着装置
４９１ 加熱ローラ
４９２ 第１の定着ローラ
４９３ 第２の定着ローラ
４９４ 定着ベルト
４９５ 第１のファン
４９６ 第２のファン
５０ 給紙部
１ 制御部

Claims (9)

1. 用紙の表裏面のうち定着時にトナー画像が定着する一方を定着面、他方を非定着面とした場合、定着面及び非定着面の両面を加熱及び加圧することでトナー画像を用紙の定着面に定着させる定着装置において、
   前記用紙の定着面を加熱及び加圧する第１の定着ローラと、
   前記用紙の非定着面を加熱及び加圧する第２の定着ローラと、
   前記用紙と前記第１の定着ローラとの接触部近傍において前記第１の定着ローラを通過してきた前記用紙の定着面に風を吹き付ける第１の送風部と、
   前記用紙と前記第２の定着ローラとの接触部近傍において前記第２の定着ローラを通過してきた前記用紙の非定着面に風を吹き付ける第２の送風部と、
   前記第１の送風部による風の吹き付けを開始した後に前記第２の送風部による風の吹き付けを開始し、かつ、前記第２の送風部による風の吹き付けを停止した後又は停止時に前記第１の送風部による風の吹き付けを停止するように制御を行う制御部と、
   を備えた定着装置。
2. 前記制御部は、前記用紙の後端が前記用紙の搬送方向と前記第１の送風部による風の吹き付け方向との交差位置を通過する前又は通過する時に、前記第２の送風部による風の吹き付けを停止するように制御を行う請求項１に記載の定着装置。
3. 前記制御部は、前記第２の送風部による風の吹き付けを停止する制御に代えて、前記第２の送風部により吹き付ける風速を予め定められた量だけ下げる制御を行う請求項２に記載の定着装置。
4. 記制御部は、前記用紙の後端が前記用紙の搬送方向と前記第１の送風部による風の吹き付け方向との交差点を通過する時に、前記第１の送風部による風の吹き付けを停止する請求項１又は２に記載の定着装置。
5. 前記制御部は、前記第１の送風部による風の吹き付けを停止する制御に代えて、前記第１の送風部により吹き付ける風速を前記第２の送風部により吹き付ける風速よりも大きい範囲で、かつ、予め定められた量だけ下げる制御を行う請求項４に記載の定着装置。
6. 前記制御部は、前記第１の送風部により吹き付ける風速を前記第２の送風部により吹き付ける風速よりも大きくする制御をし、かつ、前記第１の送風部又は前記第２の送風部により吹き付ける風速を予め定められた範囲内で可変する制御を行う請求項１〜５の何れか一項に記載の定着装置。
7. 前記制御部は、前記用紙が搬送方向上流側から下流側に搬送されるに従って前記第１の送風部又は前記第２の送風部により吹き付ける風速を予め定められた範囲内で大から小に可変する制御を行う請求項６に記載の定着装置。
8. 前記制御部は、前記用紙の剛度、環境、画像パターン、トナー付着量又は先端余白量に関する情報のうち、何れか又は全部に基づいて、前記第１の送風部又は前記第２の送風部により吹き付ける風速を制御する請求項１〜７の何れか一項に記載の定着装置。
9. 用紙の表裏面のうち定着時にトナー画像が定着する一方を定着面、他方を非定着面とした場合、定着面及び非定着面の両面を加熱及び加圧することでトナー画像を用紙の定着面に定着させる定着装置を備えた画像形成装置において、
   前記用紙の定着面を加熱及び加圧する第１の定着ローラと、
   前記用紙の非定着面を加熱及び加圧する第２の定着ローラと、
   前記用紙と前記第１の定着ローラとの接触部近傍において前記第１の定着ローラを通過してきた前記用紙の定着面に風を吹き付ける第１の送風部と、
   前記用紙と前記第２の定着ローラとの接触部近傍において前記第２の定着ローラを通過してきた前記用紙の非定着面に風を吹き付ける第２の送風部と、
   前記第１の送風部による風の吹き付けを開始した後に前記第２の送風部による風の吹き付けを開始し、かつ、前記第２の送風部による風の吹き付けを停止した後又は停止時に前記第１の送風部による風の吹き付けを停止するように制御を行う制御部と、
   を備えた画像形成装置。

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