(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱された定着部材と該定着部材に対して加圧する加圧部材とにより形成されたニップ部で記録材のトナー像を定着する定着装置において、
ファンの回転によって送風された空気を前記ニップ部の出口部近傍に吹き付ける送風手段と、
前記加圧部材を移動させ、前記定着部材に対して前記加圧部材を圧接させた圧接状態と離間させた離間状態とに切り換え可能であり、記録材の先端部が前記ニップ部に給送される時点より所定の時間前に前記離間状態から前記圧接状態に切り換える圧接離間切換手段と、
前記圧接離間切換手段が前記離間状態から前記圧接状態になるように切り換えを開始する時点と記録材の先端部が前記ニップ部に給送される時点との間の第１の時間帯に、前記ファンの回転を開始させるべく制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記第１の時間帯において、前記ファンの回転が最高速になるように前記ファンの回転を開始させるべく制御することを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記圧接離間切換手段が前記離間状態から前記圧接状態に切り換えを完了する時点と記録材の先端部が前記ニップ部に給送される時点との間の第２の時間帯において、前記ファンの回転が最高速になるように前記ファンの回転を開始させるべく制御することを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか１項に記載の定着装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定着部材と加圧部材とにより形成されたニップ部で記録材上のトナー像を定着する共に、ニップ部の出口側に空気を吹き付けて記録材を定着部材より分離させる定着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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定着ローラと、定着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。
【０００４】
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すると共に、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る。このような定着装置は熱供給（加熱ローラ）と加圧（定着ローラ）という機能を分離しているため、定着ローラに厚いゴム層を用いて、幅広いニップと耐久性能を両立させることができる。
【０００５】
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、トナーが粘着力を有し、ニップ部を通過した記録紙が定着ローラや定着ベルトの表面に付着して巻き付いて分離せず、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。
【０００６】
一方、画像形成装置は高速化が進み、充分な長さのニップ幅を確保するために定着ローラを大きくすると、これによっても定着ニップ出口でのローラ曲率が小さくなるため、分離性能が低下する。
【０００７】
定着部材から記録紙を分離し易くするため、定着部材の表層に離型性の高い耐熱樹脂を用いたり、シリコンオイルなどの離型剤を塗布したり、トナー中に加熱によって溶融し離型剤として機能するワックスを含有させたり、様々な対策が取られている。しかし、前述したコート紙への画像形成や、カラー画像を形成する複数色のトナーを重ねるためトナー量が増えることによるトナー接着力の増大など、分離性能を低下させる要因が増えており、記録紙を分離する分離手段が必須となっている。
【０００８】
分離手段としては、ニップ部に対する記録紙の排紙側に離型性の良いフッ素樹脂をコーティングした分離爪を設け、記録紙を定着ローラ等より分離させる方法がある。
【０００９】
ところが、分離爪の先端部が定着ローラ等の表面に当接しているので、定着ローラ等の表面を被覆するフッ素樹脂等から形成された表層に擦り疵が付き、画像にも疵が転写されてしまうという問題がある。特に、カラー画像の場合には光沢画像が要求されるために顕著に顕れる傾向がある。
【００１０】
このような問題に対処するために、ニップ部の出口側に空気を吹き付けて記録紙を定着ローラ等より分離させる技術が開発されている。
【００１１】
この一例として、ニップ部の定着ローラ回転方向下流側にファンとノズルを設け、記録紙の先端がニップ部を抜けるタイミングに同期してノズルから空気を吹き付け、定着後の記録紙が定着ローラに巻き付かないようにした画像形成装置が知られている（特許文献１参照）。
【００１２】
また、特許文献１と同様に記録紙の分離のために空気を吹き付ける定着装置であって、二次転写ローラの離接クラッチの作動に連動してファンの動作を開始する定着装置が知られている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００５−２５８０３５号公報
【特許文献２】特開２００２−３１１７４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
ファンの動作に関し、特許文献１においては記録紙の先端がニップ部を抜けるタイミングに同期しており、特許文献２においては二次転写ローラの離接クラッチの作動に連動している。
【００１５】
ファンはファンと接続したスイッチをオンにすると回転を開始するが、その回転は徐々に高速になってゆき、最高速になるまで一定の時間が掛かる。従って、特許文献１においては記録紙の先端部がニップ部に達したときにはファンの回転が未だ低速であって、風速が不足しているため記録紙の分離に寄与し難い。一方、特許文献２のように早めにファンの回転を開始すれば、記録紙の先端部がニップ部に達したときにファンの回転は最高速になって記録紙の分離が可能になる。
【００１６】
ところで、ベルト定着装置においては、定着時には加圧ローラが定着ベルトに圧接することにより定着ベルトを介して定着ローラを押圧し弾性変形させてニップ部を形成している。但し、このように加圧ローラが常時圧接しているとすると、定着ローラに永久歪みが生じて定着性の劣化が生ずる虞がある。また、加圧ローラや定着ローラの耐久性も低下する。そこで、非定着時にはモータやカム等を用いて加圧ローラを離間させるようにする圧接離間切換手段を備えた定着装置が知られている。このような定着装置においては、記録紙の先端部がニップ部に到達する迄に圧接離間切換手段が自動的に作動して加圧ローラを離間状態から圧接状態に切り換える。
【００１７】
しかし、記録紙の分離のためにニップ部に空気を吹き付け、且つ、圧接離間切換手段を備えた定着装置において、ファンが最高速になるまで一定の時間が掛かるという理由で早めに回転を開始させ、そのときに加圧ローラが未だ離間状態であるとすると、下記の問題が生ずる。
【００１８】
即ち、ファンの回転によって送風された空気をニップ部の出口部近傍に吹き付けるが、加圧ローラが離間状態であると、その空気は加圧ローラと定着ベルトとの間を吹き抜け、定着装置より上流側に流れる。この際に、定着ベルトは例えば１７０〜２１０度に加熱されているので、加圧ローラと定着ベルトとの間を吹き抜ける空気は高温に加熱される。定着装置の上流側には中間転写ベルトや転写手段等が配置されているので、これらに高温の空気が当たると、そこに位置するトナーが溶融して画像不良が発生する虞がある。
【００１９】
本発明はかかる問題に鑑みてなされたものであり、記録紙の分離のために空気を吹き付ける送風手段と圧接離間切換手段との双方を備えても、上述の如き問題が生じない定着装置、及び該定着装置を備えた画像形成装置を提案することを発明の目的とする。
【００２０】
なお、特許文献１，２には圧接離間切換手段について記載されておらず、まして上記の問題について記載されていない。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
上記目的は下記に記載した発明により達成される。
【００２２】
１．加熱された定着部材と該定着部材に対して加圧する加圧部材とにより形成されたニップ部で記録材のトナー像を定着する定着装置において、
ファンの回転によって送風された空気を前記ニップ部の出口部近傍に吹き付ける送風手段と、
前記加圧部材を移動させ、前記定着部材に対して前記加圧部材を圧接させた圧接状態と離間させた離間状態とに切り換え可能であり、記録材の先端部が前記ニップ部に給送される時点より所定の時間前に前記離間状態から前記圧接状態に切り換える圧接離間切換手段と、
前記圧接離間切換手段が前記離間状態から前記圧接状態になるように切り換えを開始する時点と記録材の先端部が前記ニップ部に給送される時点との間の第１の時間帯に、前記ファンの回転を開始させるべく制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする定着装置。
【００２３】
２．前記制御手段は、前記第１の時間帯において、前記ファンの回転が最高速になるように前記ファンの回転を開始させるべく制御することを特徴とする前記１に記載の定着装置。
【００２４】
３．前記制御手段は、前記圧接離間切換手段が前記離間状態から前記圧接状態に切り換えを完了する時点と記録材の先端部が前記ニップ部に給送される時点との間の第２の時間帯において、前記ファンの回転が最高速になるように前記ファンの回転を開始させるべく制御することを特徴とする前記１に記載の定着装置。
【００２５】
４．前記１〜３の何れか１項に記載の定着装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の定着装置、及び該定着装置を備えた画像形成装置によれば、記録紙の分離のために空気を吹き付ける送風手段と加圧ローラを移動させる圧接離間切換手段との双方を備え、圧接離間切換手段が離間状態のときには送風手段による送風を行なわないように制御する。これによって、定着装置の上流側に位置する中間転写ベルトや転写手段等の部材に高温の空気が当たってトナーが溶融し画像不良が発生するようなことを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】画像形成装置の構成図である。
【図２】定着装置の断面図である。
【図３】圧接離間切換手段の図である。
【図４】ファンの回転時間に対する回転比率を示すグラフである。
【図５】圧接離間切換手段による離間状態から圧接状態への切り換え経過に対するファンの回転開始時点を示す図である。
【図６】圧接離間切換手段と送風手段を制御するブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下に本発明に関する実施の形態を、図を参照して説明する。
【００２９】
先ず、本発明を用いる画像形成装置の一例を図１の構成図に基づいて説明する。
【００３０】
本画像形成装置は画像形成装置本体ＧＨと画像読取装置ＹＳとから構成される。
【００３１】
画像形成装置本体ＧＨは、タンデム型カラー画像形成装置と称せられるもので、複数組の画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ、ベルト状の中間転写ベルト５、給紙搬送手段及び定着装置８等からなる。
【００３２】
画像形成装置本体ＧＨの上部には、自動原稿送り装置ＹＳ１と原稿画像走査露光装置ＹＳ２から成る画像読取装置ＹＳが設置されている。自動原稿送り装置ＹＳ１の原稿台に載置された原稿ｄは搬送手段により搬送され、原稿画像走査露光装置ＹＳ２の光学系により原稿の片面又は両面の画像が走査露光され、ラインイメージセンサＣＣＤに読み込まれる。
【００３３】
ラインイメージセンサＣＣＤにより光電変換されて形成された信号は、画像処理部において、アナログ処理、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、画像圧縮処理等が行われた後、露光手段３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋに送られる。
【００３４】
イエロー（Ｙ）色の画像を形成する画像形成部１０Ｙは、感光体ドラム１Ｙの周囲に帯電手段２Ｙ、露光手段３Ｙ、現像手段４Ｙ及びクリーニング手段７Ｙを配置している。マゼンタ（Ｍ）色の画像を形成する画像形成部１０Ｍは、感光体ドラム１Ｍの周囲に帯電手段２Ｍ、露光手段３Ｍ、現像手段４Ｍ及びクリーニング手段７Ｍを配置している。シアン（Ｃ）色の画像を形成する画像形成部１０Ｃは、感光体ドラム１Ｃの周囲に帯電手段２Ｃ、露光手段３Ｃ、現像手段４Ｃ及びクリーニング手段７Ｃを配置している。黒（Ｋ）色の画像を形成する画像形成部１０Ｋは、感光体ドラム１Ｋの周囲に帯電手段２Ｋ、露光手段３Ｋ、現像手段４Ｋ及びクリーニング手段７Ｋを配置している。そして、帯電手段２Ｙと露光手段３Ｙ、帯電手段２Ｍと露光手段３Ｍ、帯電手段２Ｃと露光装置３Ｃ、及び帯電手段２Ｋと露光装置３Ｋは、潜像形成手段を構成する。
【００３５】
なお、現像手段４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及び黒（Ｋ）の小粒径のトナーとキャリアからなる２成分現像剤を内包する。トナーは発色剤となる顔料若しくは染料と、定着後に定着部材からのトナーの剥離を助けるワックスと、これらを保持するバインダー樹脂とからなる。
【００３６】
中間転写ベルト５は、複数のローラにより巻回され、回動可能に支持されている。
【００３７】
定着装置８は、加熱された定着ベルト８１と加圧ローラ８３との間に形成されたニップ部で記録紙（記録材）Ｐのトナー像を加熱・加圧して定着する。
【００３８】
かくして、画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋより形成された各色の画像は、回動する中間転写ベルト５に転写手段６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋにより逐次転写されて（１次転写）、カラー画像合成されたトナー像が形成される。給紙カセット２０内に収容された記録紙Ｐは、給紙手段２１により給紙され、給紙ローラ２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄ，レジストローラ２３等を経て、転写手段６Ａに搬送され、記録紙Ｐにカラー画像が転写される（２次転写）。カラー画像が転写された記録紙Ｐは定着装置８において加熱・加圧され、記録紙Ｐのカラートナー像が定着される。その後、排紙ローラ２４に挟持されて機外の排紙トレイ２５に載置される。
【００３９】
一方、転写手段６Ａにより記録紙Ｐにカラー画像を転写した後、記録紙Ｐを曲率分離した中間転写ベルト５は、クリーニング手段７Ａにより残留トナーが除去される。
【００４０】
なお、以上はカラー画像を形成する画像形成装置であったが、モノクロ画像を形成する画像形成装置であってもよいし、中間転写ベルトを用いても用いなくてもよい。
【００４１】
次に、定着装置８について、図２の断面図に基づいて説明する。
【００４２】
定着ベルト８１（定着部材）は、無端状に形成され、例えば、導電性のＰＩ（ポリイミド）から成る厚さ７０μｍの基体の外周面を、耐熱性のシリコンゴム（硬度ＪＩＳ−Ａ３０°）から成る厚さ２２０μｍの弾性層で被覆し、更に、耐熱性樹脂であるＰＦＡ（パーフルオロアルコキシ）から成る厚さ３０μｍのチューブで被覆している。なお、内径寸法は例えば８０ｍｍである。
【００４３】
加熱ローラ８２は、定着ベルト８１を加熱するハロゲンランプ８２Ａを内蔵し、例えば、アルミニウム等から形成された肉厚３ｍｍの円筒状の芯金８２Ｂの外周面を、厚さ３０μｍのＰＦＡでコーティングした樹脂層８２Ｃで被覆している。なお、外径寸法は例えば５２ｍｍである。
【００４４】
また、ハロゲンヒータ８２Ａとしては、異なった紙幅に対応するため例えば９３０Ｗと６００Ｗの部分を設けて軸方向に異なる発熱分布にしてある。
【００４５】
定着ローラ８３は、鉄等の金属から形成された中実の芯金８３Ａを、耐熱性のソリッドゴムであるシリコンゴム（硬度ＪＩＳ−Ａ１０°）から成る厚さ７．５ｍｍの弾性層８３Ｂで被覆している。なお、外径寸法は例えば４０ｍｍである。また、シリコーンゴムに代えてフッ素ゴムを用いてもよい。
【００４６】
加圧ローラ８４（加圧部材）は、画像出力装置への電源投入直後の昇温時間を短縮するためのハロゲンランプ８４Ａを内蔵し、アルミニウム等から形成された肉厚３ｍｍの円筒状の芯金８４Ｂの外周面を、耐熱性のシリコンゴム（硬度ＪＩＳ−Ａ２０°）から成る厚さ２ｍｍの弾性層９４Ｃで被覆し、更に、厚さ３０μｍのＰＦＡチューブの樹脂層８４Ｄで被覆している。なお、外径寸法は例えば５０ｍｍである。
【００４７】
また、ハロゲンヒータ８４Ａは例えば７００Ｗである。
【００４８】
そして、不図示の付勢手段により、加圧ローラ８４が定着ベルト８１を定着ローラ８３に圧接させている。
【００４９】
なお、樹脂層８２Ｃ，８４ＤをＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）のチューブの被覆やコーティング加工によって形成してもよい。
【００５０】
また、定着ベルト８１を加熱する加熱手段として、どのような加熱手段を用いてもよく、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、加熱手段は、必ずしも加熱ローラ８２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。
【００５１】
また、定着ベルトを押圧するテンションローラを設けた定着装置であってもよい。
【００５２】
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８３を時計方向に回転させると、定着ベルト８１及び加熱ローラ８２も時計方向に回転し、加圧ローラ８４は反時計方向に回転する。なお、加圧ローラ８４を駆動してもよい。加熱ローラ８２はハロゲンヒータ８２Ａにより加熱され、加熱ローラ８２に当接する定着ベルト８１も加熱される。そして、不図示の付勢手段によって加圧ローラ８４が定着ローラ８３の方向に付勢されているので、定着ローラ８３に巻回された定着ベルト８１と加圧ローラ８４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。
【００５３】
以上の如き定着装置８において、定着された記録材Ｐがニップ部Ｎから排紙された後に定着ベルト８１に付着して巻き付くとジャムが発生する虞があるので、記録材Ｐを定着ベルト８１から確実に分離させる必要がある。
【００５４】
そこで、本定着装置８においては、この分離手段としてニップ部Ｎの出口側近傍に空気を送風する送風手段を備えている。送風手段は、ファンモータ１０２により送風された空気をエアノズル１０１から吐出するものである。エアノズル１０１は先端に行くに従って断面積が小さく形成されている。そして、エアノズル１０１の先端は定着ローラ８３に張架された定着ベルト８１の接線方向に向いている。このようにして、ニップ部Ｎを抜け出した記録紙Ｐに空気を連続して吹き付けて、定着ベルト８１に付着しないようにしている。また、エアノズル１０１は耐熱樹脂等から形成されている。
【００５５】
ファンモータ１０２は、ファン１０２Ａ、ファン１０２Ａを回転駆動するモータ１０２Ｂ、及びモータ１０２Ｂに導通して外部電源から不図示のスイッチを経由して入力した電力をモータ１０２Ｂに送電すると共に、モータ１０２Ｂを制御する電子部品が実装されたファン制御部としてのプリント回路板１０２Ｃ等から構成される。
【００５６】
なお、モータ１０２Ｂは直流モータである。ファン１０２Ａは、軸流ファン、シロッコファン、クロスフローファン、若しくはブロア等でもよい。そして、例えば定格電圧２４Ｖ、静圧１２５Ｐａのファンモータ１０２を用いるが、要は定着ベルト８１から記録紙Ｐを分離可能な風圧や風量を有していればよい。
【００５７】
また、この定着装置８においては、加圧ローラ８４が定着ローラ８３を圧接し続けることにより、定着ローラ８３に永久歪みが生じたり、定着ローラ８３や加圧ローラ８４の耐久性能が低下することを防止するために、加圧ローラ８４を非定着時に離間させ、定着時に圧接させる圧接離間切換手段を備えている。
【００５８】
この圧接離間切換手段の一例を図３を参照して説明する。図３（ａ）は加圧ローラ８４を定着時に圧接させた状態の図で、図３（ｂ）は加圧ローラ８４を非定着時に離間させた状態の図である。
【００５９】
図３（ａ）において、切換部材１１１は支軸１１２に軸支されて回動可能である。そして、切換部材１１１の端部１１１Ａが圧縮バネ１１３により押圧され、切換部材１１１は時計方向に付勢されている。また、加圧ローラ８４の軸方向端部に設けた軸８４Ｅが切換部材１１１に設けた孔１１１Ｂに嵌入している。従って、切換部材１１１が回動すると、加圧ローラ８４は移動する。
【００６０】
また、不図示のモータにより回動するカム１１５が設けられ、カム１１５は切換部材１１１の下方にて紙面に対して垂直に突出したカム受け部１１１Ｃに当接可能である。
【００６１】
以上の如く構成し、加圧ローラ８４を定着ローラ８３から離間させるときは、図３（ａ）に示す圧接状態からカム１１５を反時計方向に回転させる。これにより図３（ｂ）に示す如く、カム１１５は切換部材１１１のカム受け部１１１Ｃを押圧するので、切換部材１１１は圧縮バネ１２３の付勢力に抗して反時計方向に回動する。従って、加圧ローラ８４を定着ローラ８３から離間する。
【００６２】
逆に加圧ローラ８４を定着ローラ８３に圧接するときは、図３（ｂ）に示す離間状態からカム１１５を時計方向に回転させる。これにより図３（ａ）に示す如く、カム１１５は切換部材１１１のカム受け部１１１Ｃから離間し、切換部材１１１は圧縮バネ１１３の付勢力によって時計方向に回動する。従って、加圧ローラ８４を定着ローラ８３に圧接する。
【００６３】
以上の如く送風手段と圧接離間切換手段を備えた定着装置において、加圧ローラ８４が離間した状態でニップ部Ｎに空気を送風すると、その空気は加圧ローラ８４と定着ベルト８１との間を吹き抜け、定着装置８より上流側に流れる。この際に、定着ベルト８１は例えば１７０〜２１０度に加熱されているので、加圧ローラ８４と定着ベルト８１との間を吹き抜ける空気は高温に加熱される。図１に示す如く、定着装置８の上流側には中間転写ベルト５や転写手段６Ａ等が配置されているので、これらの部材に高温の空気が当たると、そこに位置するトナーが溶融して画像不良が発生する虞がある。
【００６４】
一方、圧接離間切換手段に関して、離間状態から圧接状態に瞬時に切り換わるのでなく、一定の時間が掛かる。また、ファン１０２Ａのスイッチをオンにしたときにファン１０２Ａは回転を開始してから最高速になるまでに一定の時間が掛かる。従って、これらの過渡期の状態によっても加圧ローラ８４と定着ベルト８１との間を吹き抜けて定着装置８の上流側に流れる空気の量が異なり、定着装置８の上流側に位置する部材への温度の影響が異なることが予想される。
【００６５】
また、ファン１０２Ａは回転を開始してから最高速になるまでに一定の時間が掛かるので、ファン１０２Ａの回転を開始するタイミングにより分離性能が異なることが予想される。
【００６６】
更に、ファン１０２Ａにより送風した直後はニップ部の温度が一時的に低下し、連続通紙の際に画像不良が発生することが予想される。
【００６７】
これらの不確定要素を勘案し、最適な条件を求める実験を行ったので、これを以下に記す。
【００６８】
先ず、全実験の共通条件は下記の通りである。
【００６９】
実験機種：図１に示す画像形成装置に、図２に示す定着装置であって図３に示す如き圧接離間切換手段を有する定着装置を装着。
【００７０】
記録紙サイズ：Ａ３、Ａ４縦、Ａ５縦
記録紙斤量：１００〜３００ｇ／ｍ２
実験環境温度：２０℃
エアノズルの吐出口サイズ：２．２ｍｍ×３０５ｍｍ
エアノズルからの風速：１７〜１８ｍ／ｓ
エアノズルからの吹き付け位置：定着ローラに巻回した定着ベルトにおけるニップ部出口から下流側へ２０ｍｍの位置
ファンの回転時間に対する回転比率：図４のグラフに示す。
【００７１】
圧接離間切換手段による離間状態から圧接状態への切換時間：約１秒
（１）上流側温度上昇確認実験
ａ．実験条件
画像パターン：印字率５％相当
温度測定部所：図１における画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ及び転写手段６Ａ
温度測定方法：熱電対
実験要因：ファンの回転開始時点
なお、図５に圧接離間切換手段による離間状態から圧接状態への切り換え経過に対するファンの回転開始時点Ａ〜Ｃを示す。
ｂ．実験結果
表１に示す。
【００７２】
【表１】
0005577834.tif 000002
【００７３】
なお、画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ及び転写手段６Ａの通紙前からの上昇温度により判定し、◎は変動なし、○は軽微（３℃以内）に上昇、×は大幅に（３℃以上）上昇したことを示す。
ｃ．考察
圧接離間切換手段により圧接を行う前の離間状態では、定着装置の上流側に位置する部材の温度上昇が大きく、これらの部材に影響が出る。一方、圧接離間切換手段による圧接が完了した圧接状態にファンの送風を開始すれば、定着装置の上流側に位置する部材の温度上昇は生じない。その中間である、圧接離間切換手段により加圧ローラが圧接方向に移動開始した時点でファンの送風を開始した場合は、最初はファンの風速が弱いので、加圧ローラと定着ベルトとの間に間隙に空気が吹き抜けても定着装置の上流側に位置する部材の温度上昇に影響が少なく、ファンの風速が強くなったときは間隙が少なくなって空気が吹き抜け難くなるので、同様に温度上昇の影響が少ない。
（２）分離性能確認実験
ａ．実験条件
画像パターン：印字率１００％
通紙回数：１０回
実験要因：ファンの回転開始時点
ｂ．実験結果
表２に示す。
【００７４】
【表２】
0005577834.tif 000003
【００７５】
ｃ．考察
ファンが最高速に達するのに約２秒掛かるので、記録紙の先端部がニップ部を通過する１秒前や直前にファンの回転を開始すると充分な風速で送風できず、記録紙が分離できずにジャムが発生することがある。従って、記録紙の先端部がニップ部に到達するときにはファンが最高速に達するようにファンの回転を早めに開始することが望ましい。
（３）定着ベルトの温度低下確認実験
ａ．実験条件
画像パターン：印字率５％相当
温度測定部所：定着ベルトの軸方向中央と、中央から両端へ１００ｍｍの位置の３ヶ所
温度測定方法：熱電対
通紙：連続２００枚
実験要因：ファンの回転開始時点
ｂ．実験結果
表３に示す。
【００７６】
【表３】
0005577834.tif 000004
【００７７】
なお、温度低下値は３ヶ所の測定位置における最大低下値である。
ｃ．考察
連続通紙した場合の温度低下を低減するためには、記録紙の先端部がニップ部を通過する時点よりファンの回転を早めに開始することが望ましい。
【００７８】
なお、温度低下値が大きいと、光沢度や色味が損なわれる画像不良が発生したり、トナーが定着不充分で摺れ落ちる低温オフセットが発生したりし、温度低下値が２０℃以上になると、これらが顕著になる。
【００７９】
以上の各実験をまとめると以下の如くなる。
【００８０】
ファンの回転開始は、少なくとも圧接離間切換手段により圧接状態から離間状態に切り換え開始した時点と記録紙の先端部がニップ部に給送される時点との間の第１の時間帯（図５参照）に、ファンの回転を開始させることが望ましい。
【００８１】
これにより、定着装置の上流側に位置する部材に温度上昇が殆ど生じないので、上流側に位置する部材の温度上昇によって画像不良が発生することがない。
【００８２】
更に、第１の時間帯において記録紙の先端部がニップ部に給送される時点でファンの回転が最高速か最高速に近い速度になるようにファンの回転を早めに開始させることが望ましい。
【００８３】
これにより、充分な風速の空気をニップ部出口に吹き付けることができるので、分離不良によるジャムの発生をなくし、連続通紙した際の温度低下を小さくすることができる。
【００８４】
加えて、圧接離間切換手段が離間状態から圧接状態に切り換えを完了した時点と記録紙の先端部がニップ部に給送される時点との間の第２の時間帯（図５参照）において、記録紙の先端部がニップ部に給送される時点でファンの回転が最高速か最高速に近い速度になるようにファンの回転を早めに開始させることが一層望ましい。
【００８５】
これにより、定着装置の上流側に位置する部材の温度上昇によって画像不良が発生することは全くなく、分離不良によるジャムの発生もなく、連続通紙した際の温度低下を小さくすることができる。
【００８６】
次に、以上の如く制御するためのブロック図を図６を参照して説明する。
【００８７】
図１に示す如くレジストローラ２３の上流側にフォトセンサ等から成る給紙検知用のセンサ７０２を配置し、記録紙が給送されたことを検知する。センサ７０２が記録紙の給送を検知してから所定の時間を経過したら、ＣＰＵ等から成る制御手段７０１は圧接離間切換手段を駆動するためのモータ７０３を作動させ、離間状態から圧接状態に切り換えを行う。なお、この切り換えは、ファンが最高速になるまで２秒を要し、離間状態から圧接状態に切り換わるのに１秒を要するとすれば、記録紙の先端部がニップ部に達する時点より３秒以上前にファンの回転を開始することが望ましい。その後、制御手段７０１はファンと接続したスイッチ７０４をオンにしてファンの回転を開始させ、ニップ部に送風を行う。なお、スイッチ７０４をオンにするのは、記録紙の先端部がニップ部に達する時点より２秒以上前であることが望ましい。
【００８８】
また、一連のジョブが終了した後は、制御手段７０１は圧接状態から離間状態に切り換えるようにモータ７０３を作動させ、同時にスイッチ７０４をオフにする。
【００８９】
以上の如く説明した定着装置はベルト定着装置であるが、本発明はベルト定着装置に限定されるものではなく、熱ローラ定着装置等の他の形式の定着装置にも用いることができる。
【符号の説明】
【００９０】
８  定着装置
８１  定着ベルト
８２  加熱ローラ
８３  定着ローラ
８４  加圧ローラ
１０１  エアノズル
１０２  ファンモータ
１１１  切換部材
１１５  カム
７０１  制御手段
７０２  センサ
７０３  モータ
７０４  スイッチ
Ｐ  記録紙
Ｎ  ニップ部
【図１】
0005577834.tif 000005
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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