JP5496003B2

JP5496003B2 - 定着装置

Info

Publication number: JP5496003B2
Application number: JP2010170514A
Authority: JP
Inventors: 健一田中
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2010-07-29
Filing date: 2010-07-29
Publication date: 2014-05-21
Anticipated expiration: 2030-07-29
Also published as: CN104111599B; US8655242B2; CN104111599A; JP2012032501A; CN102346418B; US20120027476A1; CN102346418A

Description

本発明は、複写機、プリンタ等の画像形成装置に使用される定着装置に関する。定着装置としては、記録材上に形成した未定着画像を固着画像として加熱定着する装置や、記録材に定着された画像を加熱することにより画像の光沢度を増大させる光沢度増大装置等を挙げることができる。特に、電子写真方式を採用し、潜像を形成する像担持体を用いて、記録媒体上に画像を形成する複写機やプリンタ（例えばレーザプリンタ、ＬＥＤプリンタ）等の画像形成装置に適用して好適なものである。

従来、画像形成部で光、磁気、電荷等を利用して潜像を形成し、その潜像を現像して可視画像を形成する。そして、転写材搬送手段で画像形成部に搬送された転写材に静電気力を用いて可視画像を転写し、転写された可視画像を定着装置で熱により転写材に定着して転写材に画像を得ている。具体的には、電子写真方式のカラー画像形成装置において、像担持体である感光体ドラムに各色毎に潜像を形成し、該潜像を複数の現像器により現像像となし、該現像像を転写装置に保持された無端ベルトとしての中間転写ベルトに順次中間転写してカラー画像を得る。その後、一括して転写紙等に転写し、カラー画像を得る。この方式では転写材の搬送経路は単一の現像像の場合と同様となるため対応する転写材の種類も多く、しかも機構面でも流用できる技術も多いため、装置の小型化や低価格化を図ることが容易である。

また、定着装置としてクイックスタートや省エネルギーの観点から、定着ベルトとして無端ベルトを使用するものが知られる（特許文献１）。このような無端ベルトを張架したときにどうしてもベルト軸方向のどちらかに寄り力が発生して蛇行若しくは一方向に寄ってしまう。

上述の無端ベルトを用いた定着方式に於いては、ベルト幅方向への寄りにより、記録材の搬送が不安定になり記録材にしわが発生したり、ベルトにかかる寄りの力によって規制部材にベルトが押し付けられ規制部材と摺擦し、ベルトが破損したりといった問題が生じる。

特開平４−４４０７５号公報

従来技術においては、搬送幅方向において記録材の中央部が定着部材より剥離することをきっかけに記録材の剥離が行なわれることとなる。そして記録材の端部まで剥離が進行するまでに時間がかかり、中央部が剥離されているが端部がまだ定着ローラに張り付いた状態が一定時間保持される為、記録材先端部の中央部と端部においてグロス差が生じる。即ち、定着ローラに対する接触時間が長いと光沢が強くなるが、接触時間に分布が生じて画像不良となる。

本発明は、従来の気体剥離方式と比較して剥離性能の向上と、剥離時に画像不良を発生しない定着装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、この発明に係わる定着装置の代表的な構成は、定着部材と対向部材とを有し、前記定着部材と前記対向部材とにより形成されるニップ部にてトナー画像を担持した記録材を挟持搬送して記録材にトナー画像を定着する定着装置において、前記定着部材から前記記録材を剥離する剥離手段を備え、前記剥離手段は、送風手段と、前記送風手段から送られる気体を前記定着部材よりも記録材搬送方向で下流側より前記ニップ部へ向けて吹き付けるよう配置された気体導入部材と、を有し、前記気体導入部材から送り出される気体に関し、前記記録材の搬送幅方向における風速分布を中央部に対し端部においてより高くなるように設定した。

本発明によれば、搬送幅方向の端部の剥離をきっかけにして記録材の剥離がなされるため、搬送幅中央部をきっかけとして剥離を行なう場合に対して、より小さな力で剥離が可能となり、端部が剥離してから中央部が剥離するまでの時間差を短縮できる。またグロスむら等の画像不良を低減することができる。

は本発明の第１の実施形態である剥離手段を備えた定着装置の断面図である。本発明に係る定着装置を用いた画像形成装置の断面図である。本発明の第１の実施形態である剥離手段を備えた定着装置の斜視図である。本発明の第１の実施形態である剥離手段の搬送幅方向における断面図である。実験に使用した記録材付着力測定装置を模式的に示した断面図である。本発明の第１の実施形態に係るブロック図である。（Ａ）は第２の実施形態である剥離手段を備えた定着装置の斜視図、（Ｂ）は搬送幅方向における剥離手段の断面図である。（Ａ）は第３の実施形態である剥離手段を備えた定着装置の斜視図、（Ｂ）は搬送幅方向における剥離手段の断面図である。（Ａ）は記録材の中央部より剥離を行なう場合の剥離の瞬間を模式的に示した図、（Ｂ）は記録材の端部より剥離を行なう場合の剥離の瞬間を模式的に示した図である。（Ａ）は記録材厚み検知手段を備えた第４の実施形態を示す図、（Ｂ）は記録材厚み検知に関するブロック図である。本発明の第５の実施形態である剥離手段の長手方向における断面図である。本発明の第６の実施形態である剥離手段の長手方向における断面図である。

以下、この発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態の全図においては、同一又は対応する部分には同一の符号を付す。

《第１の実施形態》
（画像形成装置）
図２に示す装置内には第１、第２、第３、第４の画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄが併設され、各々異なった色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）のトナー像が潜像、現像、転写のプロセスを経て形成される。画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄは、それぞれ専用の像担持体、本例では電子写真感光体ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄを具備し、ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ上に各色のトナー像が形成される。各ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄに隣接してローラ１３、１４、１５で張架された中間転写体１３０が設置される。ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ上に形成された各色のトナー像が、中間転写体１３０上に１次転写され、２次転写部で記録材Ｐ上に転写される。さらにトナー像が転写された記録材Ｐは、定着部９で加熱及び加圧によりトナー像を定着された後、記録画像として装置外に排出される。

ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄの外周には、夫々ドラム帯電器２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、現像器１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１次転写帯電器２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ及びクリーナ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄが設けられる。そして、装置の上方部には不図示の光源装置およびポリゴンミラーが設置されている。光源装置からのレーザー光をポリゴンミラーを回転して走査し、その走査光の光束を反射ミラーによって偏向し、ｆθレンズによりドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄの母線上に集光して露光する。このようにして、ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ上に画像信号に応じた潜像が形成される。

現像器１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄには、現像剤としてそれぞれシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックのトナーが、図示しない供給装置により所定量充填されている。現像器１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄは、夫々ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ上の潜像を現像して、イエロートナー像、マゼンタトナー像、シアントナー像及びブラックトナー像として可視化する。

中間転写体１３０は矢印方向にドラム３と同じ周速度をもって回転駆動されている。ドラム３ａ上に形成担持された第１色のイエロートナー画像は、ドラム３と中間転写体１３０とのニップ部を通過する過程で、中間転写体１３０に印加される１次転写バイアスによる電界と圧力により、中間転写体１３０の外周面に中間転写されていく。１１は２次転写ローラで、中間転写体１３０に対応し平行に軸受させて下面部に接触させて配設してある。２次転写ローラ１１には、２次転写バイアス源によって所望の２次転写バイアスが印加されている。中間転写体１３０上に重畳転写された合成カラートナー画像は記録材Ｐへ以下のように転写される。即ち、給紙カセット１０からレジストローラ１２、転写前ガイドを通過して中間転写体１３０と２次転写ローラ１１との当接ニップに所定のタイミングで記録材Ｐが給送され、同時に２次転写バイアスがバイアス電源から印加される。この２次転写バイアスにより中間転写体１３０から記録材Ｐへ合成カラートナー画像が転写される。以下、同様に第２色のマゼンタトナー画像、第３色のシアントナー画像、第４色のブラックトナー画像が順次中間転写体１３０上に重畳転写され、目的のカラー画像に対応した合成カラートナー画像が形成される。合成カラートナー画像は、記録材Ｐの４辺端部より一定の余白部を残して形成される。本実施形態では、先端余白部は２〜３ｍｍ程度である。

一次転写が終了したドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄは、夫々のクリーナ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄにより転写残トナーをクリーニング、除去され、引き続き次の潜像の形成に備えられる。転写ベルト１３０上に残留したトナー及びその他の異物は、転写ベルト１３０の表面にクリーニングウエブ（不織布）１９を当接して、拭い取るようにしている。

トナー画像の転写を受けた記録材Ｐは定着器９へ順次導入され、転写材に熱と圧力を加えることで定着される。

両面印刷の場合は、給紙カセット１０から給紙された記録材Ｐはレジストローラ１２、転写前ガイド、中間転写体１３０と２次転写ローラ１１との当接ニップを通過し定着９で片面定着された後、フラッパー１１０により反転パス１１１に導かれる。その後記録材Ｐは反転ローラ１１２により反転されて両面パス１１３へと導かれる。そして再び記録材Ｐはレジストローラ１２、転写前ガイド、中間転写体１３０と２次転写ローラ１１との当接ニップを通過し、２面目が転写され定着器９で両面が定着される。そして、記録材が両面画像形成中にフラッパー１１０が切り替わっており、両面定着された記録材Ｐは記録画像として装置外に排出される。

（定着装置）
次に、本発明に係る定着装置の構成について、図１乃至図６を用いて説明する。これらの図では、同一の構成要素には同一の符号が付与されている。図１において、定着装置９は、ハロゲンヒータ９１ａを有する定着部材且つ加熱部材となる定着ローラ９１と、同じく内部にハロゲンヒータ９２ａを有する対向部材且つ加圧部材となる加圧ローラ９２を備える。定着ローラ９１は、中央に設けたハロゲンヒータ９１ａ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９１ｂと、シリコーンゴムの発泡体からなり芯金の外周面に位置する弾性層９１ｃと、離型層９１ｄとから構成される。離型層９１ｄは、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン―パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）若しくはＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等のフッ素樹脂のチューブから形成され、弾性層９１ｃの外周面を被覆する。このように構成される定着ローラ９１のローラ外径は７０〜９０ｍｍ程度である。

加圧ローラ９２は、中央に設けたハロゲンヒータ９２ａ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９２ｂと、シリコンゴムの発泡体からなり芯金の外周面に位置する弾性層９２ｃを備える。更に弾性層９２ｃの外周面を被覆する離型層９２ｄを備える。離型層９２ｄは、ＰＦＡ若しくはＰＴＦＥ等のフッ素樹脂のチューブから形成されて弾性層の外周面を被覆する。加圧ローラ９２のローラ外径は５０〜７０ｍｍ程度で、不図示の付勢部材によって付勢されて、定着ローラ９１に下方より圧接している。

上記構成により、不図示のモータによって駆動されて定着ローラ９１が時計方向に５０〜８０ｒｐｍの回転速度で回転すると、加圧ローラ９２は反時計方向へ定着ローラ９１に追従して回転する。従がって、例えば図１に示すように、画像形成装置によってトナー画像Ｔが形成された記録材Ｐは、定着ローラ９１と加圧ローラ９２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材上のトナー像が定着される。加熱・加圧に関し、定着ローラ９１と加圧ローラ９２の加熱手段はハロゲンヒータに限られず、他の加熱体を用いても良く、また加圧ローラに代えて加圧ベルトを用いても良い。

なお、９５、９６は定着装置９への記録材Ｐの進入をガイドするガイド板、９７、９８は定着装置９からの排紙をガイドするガイド板である。

定着ニップＮの記録材搬送方向下流側には、定着ニップＮへ向けて吹き付けるよう配置された気体導入部材としての送風ファン９４１とダクト９４２が配置されている。
ダクト９４２の出口側開口部Ｂは定着ローラ９１の表面に近接した位置に配置される。送風ファン９４１から送り出された気体（ここでは代表的に空気を示すが、空気以外の気体でも良い）はダクト９４２を通り、定着ニップＮにむけて吹き付けられるようになっている。定着ニップＮでトナー画像が定着した記録材Ｐの先端にこの気体が吹き付けられることにより、定着ローラ９１に張り付いた記録材が剥離される。

図３は本発明の記録材剥離機構の斜視図である。ダクト９４２の入り口側開口部Ａに送風ファン９４１が連結し、送風ファン９４１から送り出された気体が出口側開口部Ｂより吹き出し、記録材の剥離を行なう。ダクト９４２の形状は、出口側開口部Ｂに向けて扇形に広がっている。かつダクト流路の幅が徐々に狭くなる構造になっており、出口側開口部Ｂの形状は定着ローラ９１の軸方向に細長い長方形の形状となる。この形状により、送風ファン９４１から送り込まれた気体は、ダクト９４２の入り口側開口部Ａから出口側開口部Ｂへ向かうにつれて流路が絞られ、風速が速くなるようになっている。ダクト９４２には、電磁弁９４３が取り付けられている。ダクトから常に気体が吹き付けられていると、定着ローラ９１が過剰に冷却されてしまい、定着ローラ９１の表面温度を目標温度に保つのに必要な消費電力が大きくなったり、温調できなくなる可能性がある。そこで、図１に示されているように距離センサ９９を定着ニップ部の上流に配置し、記録材がその位置を通過したタイミングを検知し、それから一定時間ダクトから気体が吹き付けられるよう、電磁弁９４３を制御する。電磁弁９４３を開放する時間は、記録材の搬送方向長さと、搬送スピードによって決まる定着ニップ部の通過時間にある一定の余裕分を設けて決定される。例えば、Ａ３縦送りで、搬送スピードが３００ｍｍ／ｓの場合、電磁弁９４３の開放時間は１．５〜２．０秒程度が適当である。

さらに図４で示されるように、ダクト９４２の内部は記録材の搬送幅方向に対して複数の流路が配されるよう、複数の仕切り板９４５によって分割されている。そして、記録材の搬送幅方向に対して中央の流路より端部の流路の方が、入り口部の断面積に対する出口部の断面積の比が小さくなるよう構成されている。これにより、ダクト９４２の出口側開口部Ｂにおける記録材の搬送幅方向に対する風速分布は、中央部より端部端部が高い風速分布となる。

これにより、以下の比較例との比較で説明されるように、定着ニップを通過した記録材は端部から剥離がなされることによって、より小さな力で剥離が開始される。

（比較例）
図９（Ａ）、（Ｂ）は、記録材が定着ニップを通過した直後に定着ローラから剥離される様子を模式的に示した図である。図９（Ａ）に示すように、ノズルから噴出する気体量の分布を、記録材の送幅方向に対して端部よりも中央部が高い分布に設定すると、まず記録材の中央部が定着部材より剥離することをきっかけに記録材の剥離が行なわれることとなる。この設定のためには、まず中央部において定着部材と記録材との間に隙間を作り出すよう圧搾気体を吹き付ける必要がある。両端部が定着ローラに張り付いた状態で中央部において定着ローラと記録材との間に空間を生じさせるには、必要となる風速も大きくなる。また、記録材の端部まで剥離が進行するまでに時間がかかり、中央部が剥離されているが端部がまだ定着ローラに張り付いた状態が一定時間保持される為、記録材先端部の中央部と端部においてグロス差が生じる。

これに対し、図９（Ｂ）に示すように、記録材の端部から剥離を行なう場合は、先ずきっかけとなる端部の剥離に必要な風速が比較的小さくて済む。また両端部から同時に中央部へ向けて剥離が進行する為、中央部が剥離するまでの時間差を短縮でき、グロスむら等の画像不良を低減することが可能である。

（記録材の定着ローラに張り付く付着力の測定）
記録材の剥離にどれだけの風速が必要であるかを実験して調べる為、既存の定着器を用いて定着後の記録材が定着ローラに張り付く付着力を測定した。具体的な諸元を以下に示す。

定着ローラの構成：内径７１ｍｍ、外径７７ｍｍ、長さ３５０ｍｍの円筒状に成形したアルミニウム芯金と、その外周面に位置するシリコーンゴム（ＪＩＳ−Ａのゴム硬度１３度）で厚さ３ｍｍの弾性層を備える。そして、その表層にＰＦＡチューブで３０μｍの厚さの被覆層を備える。

定着ローラの表面温度：１４５度に温度調節した。

定着ニップ部のニップ圧力：９６０〜１０００Ｎ（９８〜１０２ｋｇｆ）である。

用紙：王子製紙製ビューコロナＳ（Ａ４、坪量３８ｇ／平方メートル）。坪量が小さく、腰のない紙を選択し、搬送方向は横送りである。

トナー：オイルレス定着器用のカラー粉砕トナー（平均粒径５．５μｍ）である。

未定着画像：シアン、マゼンタの２色のトナーが、用紙先端、後端、左右両端に余白２［ｍｍ］を残して全域に転写されたもので、トナーの量はそれぞれ０．５５［ｍｇ／平方ミリメートル］である。

ここで図５に示すように、定着ローラ９１に接触する剥離爪９８０（白丸で示す支点の周りに回動可能）にロードセル９８１を取り付ける。ロードセル９８１は、剥離爪９８０の先端側において定着ローラ９１に張り付く記録材を剥離させるときの機械的作用力すなわち付着力に相当するものを検出する。

このようにして、記録材ＰにトナーＴが乗った未定着画像を上記諸元に基づき設定した。そして、定着ローラ９１と加圧ローラ９２とで加圧加熱された定着ニップを未定着画像が通過した際に、定着ローラ９１に張り付いた記録材Ｐを剥離爪９８０によって定着ローラより剥離した。このときの剥離爪にかかった力を数回計測したところ、最大で５０［ｍＮ］であった。

ダクトから吐出する気体によって剥離を行なう場合、この力を上回る圧力を発生させる必要がある。吐出気体が記録材の先端部余白に当たることによって記録材が受ける力Ｆ［Ｎ］は、先端部余白にかかる面圧Ｐｒ［Ｎ／平方メートル］と吐出気体が当たる先端余白の面積Ｓ［平方メートル］によって決まり、この値は次式で決定される。
Ｆ＝Ｐｒ・Ｓ＝１／２ρ・ｖ^２・Ｓ
なお、ρ［ｋｇ／ｍ^３］は気体の密度であり、ｖ［ｍ／ｓ^２］は吐出気体の速度である。この式より、吐出気体の温度が２７［℃］の場合、横送りされたＡ４サイズの紙の先端部余白２ｍｍに対して記録材の剥離を行なう為には、吐出気体の速度は最低でも１２［ｍ／ｓ］が必要である。
本実施形態においては、ダクト９４２から吐出する気体の速度分布を中央部が１２〜１４［ｍ／ｓ］、端部が１５〜２０［ｍ／ｓ］程度とし、中央部に比べ端部の風速が速くなるよう設定した。

このとき、記録材の中央部と端部とでは風速が異なる為、剥離するために必要な、吐出気体が記録材に当たる面積が異なる。即ち、端部では風速が１５〜２０［ｍ／ｓ］のため、記録材の先端が定着ニップ部から０．７２〜１．２７［ｍｍ］露出した時点で剥離が行なわれる。また、中央部では風速が１２〜１４［ｍ／ｓ］のため、定着ニップ部から１．４６〜２［ｍｍ］露出した時点で剥離が行なわれる。従って、端部と中央部で剥離の始まる時間が異なり、端部から中央部へ向けて剥離が行なわれる。本実施形態においては、記録材の搬送スピードが３００［ｍｍ／ｓ］である為、端部における剥離が行なわれてから記録材の搬送幅方向全体が剥離されるまで１０［ｍｓｅｃ］以内に抑えることができる。これにより、端部と中央部とでのグロスむら等の画像不良は軽減される。

ダクト９４２の開口部Ｂでの速度は、ダクトの入口断面積と出口断面積の比に依存する。中央部の速度が１２〜１４［ｍ／ｓ］に対して、端部の速度を１５〜２０［ｍ／ｓ］に加速する為には、開口部Ｂの端部の出口断面積をより狭める必要があり、中央部に対する端部の出口断面積の比は０．３〜０．６程度にするのが良い。

このとき、出口断面積のみを変化させると端部の流路の抵抗が大きくなり、中央と比較して端部の流路に流れ込む気体が低減し、流路出口における風速が低減してしまうことが考えられる。そのため、より好ましくは各流路へ流れ込む気体量が均一化するよう各流路の入り口断面積を設定する。中央部の流路に対して端部の流路の入り口断面積が、どの程度の比率となっていれば気体量が均一化されるかはダクトの形状にもよるが、入り口断面積が中央部の流路より端部の流路の方が広く取られているのが良い。

図６は、本発明に関わる定着装置を含む画像形成装置の制御関係を表すブロック図である。制御手段は、ＣＰＵ、メモリなどを含めた演算処理ユニットとＩ／Ｏポート、通信インターフェイスなどの外部とのデータのやり取りを行なう回路などで構成されている。制御手段は、メモリに格納された複数のプログラムを状況に応じて逐次実行することにより、画像形成装置の動作を制御する。

記録材として厚みの大きな用紙等を利用する場合、紙の腰が強い為に融解したトナーによる定着ローラへの接着力より用紙の剛性により定着ローラから離れようとする力の方が上回り、気体を吹き付けずとも剥離が可能である。したがって、記録材の厚みによって転写材剥離機構が有する電磁弁の動作を制御し、厚みの小さな紙に対してのみ気体を吹き付けるようにするのが良い。

《第２の実施形態》
図７（Ａ）（Ｂ）を用いて、第２の実施形態である記録材剥離機構を採用した定着装置の説明をする。本実施形態は、第１の実施形態に対しダクトの形状のみが異なる。図７（Ａ）で示すとおり、記録材剥離機構は第１の実施形態と同様に送風ファン９４１、電磁弁９４３と、ダクト９４４によって構成される。図７（Ｂ）はダクト９４４の断面図である。第１の実施形態と同様にダクト９４４の開口部Ｂの形状は、定着ローラ９１の長手方向に対して細長い長方形状を取っているが、開口部Ｂの幅が搬送幅方向中央部では広く、端部では狭い形状となっている。

この構成によれば、第１の実施形態に比べて更に端部の流路の断面積を絞ることができ、より端部の風速を高めることができる。

《第３の実施形態》
図８（Ａ）（Ｂ）を用いて、第３の実施例である記録材剥離機構を採用した定着装置の説明を行なう。本実施形態も、第１の実施形態と記録材剥離機構が異なるほかは、すべて同一の構成であるため、第１の実施形態と同一の構成部分の詳細な説明は省略する。

図８（Ａ）に示すように、記録材剥離機構はダクト９４６と、ダクト９４６の入り口開口部Ａに対して記録材搬送幅方向に並べられた複数の送風ファン９４１とが連結している構成をとっている。図８（Ｂ）に示すようにダクト９４６の内部は、第２の実施形態におけるダクト９４４と同様に記録材搬送幅方向に複数の流路が配されるよう、仕切り板９４５が配置される。

ダクト９４６の入り口開口部Ａは、各流路に対する断面積が等しく設定されており、出口開口部Ｂは、第２の実施形態と同様に記録材搬送幅方向の中央部では広く、端部では狭い構造となっている。これにより、ダクト９４６内部の流路における入り口断面積に対する出口断面積の比が、中央の流路に対して端部の流路が小さくなるような構造となっている。

本実施形態においては、ダクト９４６の各流路に対して夫々独立した送風ファン９４１が入り口開口部Ａに取り付けられており、各流路に送り込まれる気体は夫々の送風ファン９４１から供給される構成となっている。

第１、第２の実施形態では、送風ファンが１つであったため、各流路へは単一の送風ファンより供給される。流路の入り口断面積に対する出口断面積の比が小さくなるほど、気体が流路へ流れ込むときの抵抗が大きくなる。そのため送風ファンの選定やダクトの形状によっては各流路へ供給される風量の均一化が困難となる場合が考えられた。これに対し、各流路に対して夫々独立の送風ファンを備える本実施形態によれば、各流路に供給される風量の均一化が図られる。即ち、本実施形態によれば、単一の送風ファンでは適切な風速分布の形成が困難な場合においても、中央部に対して端部の風速が高い風速分布を形成することができる。

《第４の実施形態》
本実施形態に係る画像形成装置は記録材厚み検知手段を持ち、記録材の厚みを検知し、記録材剥離機構を動作させないと剥離ができない厚みの記録材に対してのみ気体が吹き付けられるよう、記録材剥離機構の持つ電磁弁の制御を行なう。即ち、記録材の厚さが所定値を超える場合には、気体導入部材に拠らず定着部材から記録材を剥離可能と判断し、気体導入部材から送り出される気体の量をゼロとするように制御する。

図１０（Ａ）は記録材厚み検知手段を表す構成図である。記録材厚み検知手段は、紙厚検知ローラ５０、５１（図２）のローラ対によって構成されており、転写ローラ１１の搬送上流に配されている。紙厚検知ローラ５０、５１からなる記録材厚み検知手段の構成図において、紙厚検知ローラ５０のローラ軸５０ａは両端とも軸受５２で装置本体としっかり位置固定されている。下方の紙厚検知ローラ５１のローラ軸５１ａの両端部に取り付けられた軸受５３は、装置本体に固定された付勢バネ５４に取り付けられており、図示上方向（矢印Ｃ方向）に付勢されて紙厚検知ローラ５１は紙厚検知ローラ５０に押圧されている。従って、記録材Ｐが紙厚検知ローラ５０、５１間を通過する際、記録材Ｐの厚みによって紙厚検知ローラ５１が矢印Ｄ方向へ移動し、紙厚検知センサ５５のシャフト５５ａを図中矢印Ｅ方向に押し下げる。そうすると、紙厚検知センサ５５がそのシャフト５５ａの移動量に応じた出力をし、後記する制御回路に送られるようになっている。

図１０（Ｂ）において、紙厚検知ローラ５０、５１間を通過した記録材の厚みに応じた出力（電圧値）が紙厚検知センサ５５から制御回路５６へ送られる。ここで得られた紙の厚みが、記録材剥離機構を動作させないと剥離ができない厚みである場合のみ、制御回路５６は電磁弁の操作を行なう。電磁弁を開放するタイミングは定着装置の定着ニップの上流にある距離センサ９９が紙の進入を検知してから１．５〜２．０秒程度である。本実施形態においては、紙厚検知センサ５５が出力した情報が所定値例えば７０μｍ以下の記録材という場合に対してのみ電磁弁を開放するように閾値を設定している。即ち、紙厚が所定値例えば７０μｍを越える場合には、気体導入部材に拠らず定着部材から記録材を剥離可能と判断し、気体導入部材から送り出される気体の量をゼロとするように制御する。そして、紙厚が７０μｍを越えない場合には、記録材の厚さが小さくなることに応じて、気体導入部材から送り出される気体の量を多くするように制御する。即ち、薄紙である程剥離しにくいものとして、風量を多くする。

ここで、紙厚検知センサ５５で紙厚が検知されて坪量に換算することが可能となり、記録材の坪量に応じた風量の制御を行うこととなる。具体的には、坪量が６０g／平方メートル以下の場合に薄紙とみなして、気体導入部材の気体導入を行う。そして、坪量が６０g／平方メートル以下の場合に坪量が小さくなるに応じて風量を多くするように制御する。

《第５の実施形態》
図１１に示す本実施形態は、第３の実施形態と同様に、複数の仕切り板９５５で仕切られるダクト９５６の各流路に対して、夫々独立の送風ファン９５１および電磁弁９５３を備える。しかし、本実施形態では流路の入り口断面積に対する出口断面積の比が搬送幅方向で一定（流路の出口幅も搬送幅方向で一定）である点が異なる。本実施形態において、各送風ファン９５１の送風能力が同じ場合には、ファンの回転数を制御（ＰＰＷ制御）し、中央部に比べ端部において回転数が大きくなるよう制御する。また、各送風ファン９５１の送風能力が異なる場合は、中央部に比べ端部において送風能力が高い送付手段を用いるようにする。

《第６の実施形態》
図１２に示す本実施形態は、第５の実施形態と同様に、流路の出口幅は搬送幅方向で一定である。本実施形態では、ダクト９６６が仕切り版を備えず、夫々独立の送風ファン９６１がニップに向けて傾斜することで送風の指向性を持たせている。各送風ファン９６１の送風能力が同じ場合には、ファンの回転数を制御（ＰＰＷ制御）し、中央部に比べ端部において回転数が大きくなるよう制御する。また、各送風ファン９６１の送風能力が異なる場合は、中央部に比べ端部において送風能力が高い送付手段を用いるようにする。

風速は単位面積あたりの風量と考えられるが、風速分布を形成するのに入り口断面積に対する出口断面積の比を中央部と端部で変える他に、上述したものが考えられる。

（搬送幅が異なる複数種の記録材）
記録材に関し搬送幅が異なる複数種の記録材の剥離に関しては、複数種の記録材が同じセンター中心でニップ部に搬入される場合に、記録材の搬送幅によらず共通の風速分布を複数種の記録材に対し適用することができる。

（本発明における定着装置の種類）
本発明における定着装置としては、加熱ローラと加圧ローラの対の圧接部で加熱定着する方式、加圧ローラ対の圧接部で圧力定着する方式などが含まれる。そして加熱定着する方式においても熱ローラ方式、フィルム加熱方式、電磁誘導加熱（ＩＨＦ）を用いた方式が含まれる。更にエンドレスベルトを用いる場合には、ローラとエンドレスベルトを対に組み合わせた定着装置、２つのエンドレスベルトを対向して圧接配置した上下ベルト定着装置が含まれる。

また記録材上の未定着トナー像を固着画像として定着する装置の他、記録材に定着された画像を再加熱することにより画像の光沢度を増大させる装置等が含まれる。

９・・定着装置、９１・・定着ローラ、９１ａ・・ハロゲンヒータ、９２・・加圧ローラ、９５、９６、９７、９８・・転写材搬送ガイド、９９・・距離センサ、９４１・・送風ファン、９４２・・ダクト、Ａ・・入り口側開口部、Ｂ・・出口側開口部、Ｎ・・定着ニップ、Ｐ・・記録材、Ｔ・・トナー画像

Claims

定着部材と対向部材とを有し、前記定着部材と前記対向部材とにより形成されるニップ部にてトナー画像を担持した記録材を挟持搬送して記録材にトナー画像を定着する定着装置において、
前記定着部材から前記記録材を剥離する剥離手段を備え、
前記剥離手段は、送風手段と、前記送風手段から送られる気体を前記定着部材よりも記録材搬送方向で下流側より前記ニップ部へ向けて吹き付けるよう配置された気体導入部材と、を有し、
前記気体導入部材から送り出される気体に関し、前記記録材の搬送幅方向における風速分布を中央部に対し端部においてより高くなるように設定したことを特徴とする定着装置。
前記定着部材が加熱部材であることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
前記定着部材が加圧部材であることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
前記気体導入部材の内部が、前記記録材の搬送幅方向に対して複数の流路を持つように、複数の仕切り板によって仕切られていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか1項に記載の定着装置。
前記記録材の搬送幅方向に対して中央部の流路より端部の流路の方が、入り口断面積に対する出口断面積の比が小さくなるよう構成されることを特徴とする請求項４に記載の定着装置。
入り口断面積は中央部の流路より端部の流路の方が広いことを特徴とする請求項５に記載の定着装置。
前記複数の流路の夫々に対して独立した送風手段が配置されていることを特徴とする請求項４に記載の定着装置。
前記記録材の厚さの情報に応じて、前記気体導入部材から送り出される気体の量を制御することを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の定着装置。
前記記録材の厚さが所定値を超える場合には、前記気体導入部材に拠らず前記定着部材から前記記録材を剥離可能と判断し、前記気体導入部材から送り出される気体の量をゼロとするように制御することを特徴とする請求項８に記載の定着装置。
前記記録材の厚さが小さくなることに応じて、前記気体導入部材から送り出される気体の量を多くするように制御することを特徴とする請求項８乃至請求項９のいずれか１項に記載の定着装置。