(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の定着部材を備え、当該一対の定着部材が圧接されて形成される定着ニップ部を用紙が通過することにより用紙に画像を定着させる定着部と、
前記定着ニップ部から送り出された用紙を前記定着部材から分離するための分離風を出力する送風部と、
前記分離風の出力を調整する調整部と、
前記定着ニップ部から送り出された用紙を前記定着部材から分離する分離爪と、
用紙の作用による前記分離爪の変位を検出する検出部と、
前記検出部により検出される前記分離爪の変位に基づいて前記調整部を制御することにより、前記分離風の出力制御を行う制御部と、
を有することを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記分離爪は、弾性部材によって所定の基準位置に支持されており、用紙から当該分離爪に作用する力に応じて前記弾性部材の弾性変形を伴いつつ前記基準位置から変位可能に構成されていることを特徴とする請求項１に記載された定着装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記検出部により検出される前記分離爪の変位に基づいて、用紙から前記分離爪が受ける応力に応じて前記調整部を制御することを特徴とする請求項１又は２に記載された定着装置。
【請求項４】
前記送風部は、
気体を送風する送風機と、
前記送風機から送風される気体を吹出孔まで導くダクトと、を備え、
前記調整部は、前記ダクトの流路面積を可変的に切り換えるシャッター部材であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載された定着装置。
【請求項５】
前記送風部は、ファンを回転させて気体を送風する送風機であり、
前記調整部は、前記ファンの回転軸との摩擦抵抗を利用して当該ファンの回転数を調整するブレーキ部材であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載された定着装置。
【請求項６】
前記送風部は、電動機によりファンを回転させて気体を送風する送風機であり、
前記調整部は、前記電動機において前記ファンの回転エネルギーを電気エネルギーに変換して当該ファンの回転数を調整する回生ブレーキであることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載された定着装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記検出部により検出した前記分離爪の変位に基づいた前記分離風の出力制御を、当該分離爪の変位に作用した用紙に対して適用することを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載された定着装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記検出部により検出した前記分離爪の変位に基づいた前記分離風の出力制御を、当該分離爪の変位に作用した用紙に続く後続の用紙に対して適用することを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載された定着装置。
【請求項９】
用紙に画像を転写する画像形成部と、
転写された画像を用紙に定着させる、請求項１から８のいずれかに記載された定着装置と、
を有する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、定着装置及びこれを用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、プリンタ、複写機などとして電子写真方式の画像形成装置が知られている。この画像形成装置では、用紙に画像を転写し、その後、一対の定着部材によって形成される定着ニップ部を用紙が通過することで用紙に画像を定着する、という一連のプロセスを実行する。ところで、この類の定着装置では、定着ニップ部を通過した用紙が定着部材に巻き付いたままで定着部材から分離しないという不都合が生じることがある。そこで、エア分離といわれる、分離風を出力することにより定着部材から用紙を分離する手法が知られている。このエア分離では、用紙の種類や、画像パターンに応じて、分離風の出力を調整することも行われている。
【０００３】
また、エア分離以外にも、分離爪により定着部材から用紙を分離する手法が知られている。例えば特許文献１には、加熱定着部材の離型層から転写紙を分離するための分離爪を備え、加熱定着部材が当接する分離爪の先端に圧力を検知する圧力検知手段を備えた定着装置が開示されている。この定着装置では、分離爪先端に接触圧を検知する部材を配置することにより、定着不良を引き起こす原因を防止し、結果的に加熱定着ローラーの寿命を延ばすことができるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−５３８４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、分離風の出力を用紙の種類や画像パターンに応じて調整しても、分離風にともなう用紙の挙動が適当とならずに印刷性能を低下させることがある。例えば、用紙に対する分離風が強すぎると、分離風が吹き付けられる用紙面とは逆側の用紙面が搬送ガイドに擦れることにより画像擦れが発生したり、用紙から分離爪が受ける力強くなりすぎて、当接部分の摩耗を早めたりするといった不都合がある。一方、用紙に対する分離風が弱すぎると、分離風が吹き付けられる側の用紙面が搬送ガイドに擦れることにより画像擦れが発生したり、定着部材への用紙の巻き付きによるジャムが発生したりする。
【０００６】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、分離風に起因する用紙の挙動を適切に把握して分離風の出力制御を行うことにより、印刷性能の向上を図ることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる課題を解決するために、第１の発明は、一対の定着部材を備え、当該一対の定着部材が圧接されて形成される定着ニップ部を用紙が通過することにより用紙に画像を定着させる定着部と、定着ニップ部から送り出された用紙を定着部材から分離するための分離風を出力する送風部と、分離風の出力を調整する調整部と、定着ニップ部から送り出された用紙を定着部材から分離する分離爪と、用紙の作用による分離爪の変位を検出する検出部と、検出部により検出される分離爪の変位に基づいて調整部を制御することにより、分離風の出力制御を行う制御部と、を有することを特徴とする定着装置を提供する。
【０００８】
ここで、第１の発明において、分離爪は、弾性部材によって所定の基準位置に支持されており、用紙から当該分離爪に作用する力に応じて弾性部材の弾性変形を伴いつつ基準位置から変位可能に構成されていることが好ましい。
【０００９】
また、第１の発明において、制御部は、検出部により検出される分離爪の変位に基づいて、用紙から分離爪が受ける応力に応じて調整部を制御することが好ましい。
【００１０】
また、第１の発明において、送風部は、気体を送風する送風機と、送風機から送風される気体を吹出孔まで導くダクトと、を備え、調整部は、ダクトの流路面積を可変的に切り換えるシャッター部材であることが好ましい。
【００１１】
また、第１の発明において、送風部は、ファンを回転させて気体を送風する送風機であり、調整部は、ファンの回転軸との摩擦抵抗を利用して当該ファンの回転数を調整するブレーキ部材であることが好ましい。
【００１２】
また、第１の発明において、送風部は、電動機によりファンを回転させて気体を送風する送風機であり、調整部は、電動機においてファンの回転エネルギーを電気エネルギーに変換して当該ファンの回転数を調整する回生ブレーキであることが好ましい。
【００１３】
また、第１の発明において、制御部は、検出部により検出した分離爪の変位に基づいた分離風の出力制御を、当該分離爪の変位に作用した用紙に対して適用することが好ましい。
【００１４】
また、第２の発明において、制御部は、検出部により検出した分離爪の変位に基づいた分離風の出力制御を、当該分離爪の変位に作用した用紙に続く後続の用紙に対して適用することが望ましい。
【００１５】
また、第２の発明は、用紙に画像を転写する画像形成部と、転写された画像を用紙に定着させる、第１の発明に記載された定着装置と、を有することを特徴とする画像形成装置を提供する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、分離爪には分離風を受けた用紙からの力が作用することとなるので、その変位をモニタリングすることで、用紙の挙動の適否を推測することができる。また、用紙の挙動は用紙の種類に起因する場合もあるが、分離風による影響が支配的となるため、分離爪の変位に基づいて分離風の出力を制御することにより、搬送される用紙の挙動が不適切な状態へと陥ることを抑制することができる。これにより、画像擦れ、当接部分の摩耗、ジャムといった不都合を抑制することができるので、印刷性能の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】画像形成装置の構成を模式的に示す説明図
【図２】定着装置の要部を模式的に示す構成図
【図３】定着装置の制御系の構成を模式的に示すブロック図
【図４】定着装置の動作に関する一連の手順を示すフローチャート
【図５】定着装置の動作に関する一連の手順を示すフローチャート
【図６】定着装置の要部を模式的に示す構成図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
（第１の実施形態）
図１は、本実施形態にかかる画像形成装置を模式的に示す構成図である。この画像形成装置は、例えば複写機といった電子写真方式の画像形成装置であり、複数の感光体を一本の中間転写ベルトに対面させて縦方向に配列することによりフルカラーの画像を形成する、いわゆる、タンデム型カラー画像形成装置である。
【００１９】
画像形成装置は、原稿読取装置ＳＣ、４組の画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ、用紙搬送部２０及び定着装置３０を主体に構成され、これらが一つの筐体内に収められている。
【００２０】
原稿読取装置ＳＣは、走査露光装置の光学系により原稿の画像を走査露光し、その反射光をラインイメージセンサーにより読み取り、これにより、画像信号を得る。この画像信号は、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、圧縮等の処理が施された後、画像データとして制御部１１に入力される。なお、制御部１１に入力される画像データとしては、原稿読取装置ＳＣで読み取ったものに限らず、例えば、画像形成装置に接続されたパーソナルコンピューターや他の画像形成装置から受信したものであってもよい。
【００２１】
４組の画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋは、イエロー（Ｙ）の画像を形成する画像形成部１０Ｙ、マゼンダ（Ｍ）の画像を形成する画像形成部１０Ｍ、シアン（Ｃ）の画像を形成する画像形成部１０Ｃ、ブラック（Ｋ）の画像を形成する画像形成部１０Ｋで構成されている。
【００２２】
画像形成部１０Ｙは、感光体ドラム１Ｙ及びその周辺に配置された帯電部２Ｙ、光書込部３Ｙ、現像装置４Ｙ及びドラムクリーナー５Ｙで構成されている。同様に、画像形成部１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋは、感光体ドラム１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ及びその周辺に配置された帯電部２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ、光書込部３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ、現像装置４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ及びドラムクリーナー５Ｍ，５Ｃ，５Ｋで構成されている。
【００２３】
感光体ドラム１Ｙ〜１Ｋは、帯電部２Ｙ〜２Ｋによりその表面が一様に帯電させられており、光書込部３Ｙ〜３Ｋによる走査露光により、感光体ドラム１Ｙ〜１Ｋには潜像が形成される。さらに、現像装置４Ｙ〜４Ｋは、トナーで現像することによって感光体ドラム１Ｙ〜１Ｋ上の潜像を顕像化する。これにより、感光体ドラム１Ｙ〜１Ｋ上には、イエロー、マゼンダ、シアン及びブラックのいずれかに対応する所定色のトナー画像が形成される。
【００２４】
各感光体ドラム１Ｙ〜１Ｋ上に形成されたトナー画像は、１次転写ローラー７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋにより中間転写ベルト６上の所定位置へと逐次転写される。中間転写ベルト６は、複数のローラーに掛け渡されて回転自在に構成されている。この中間転写ベルト６は、複数の感光体ドラム１Ｙ〜１Ｋからトナー画像が逐次転写されることで重ね合わせの画像、すなわち、フルカラーのトナー画像が形成される。中間転写ベルト６上に転写されたフルカラーのトナー画像は、当該中間転写ベルト６と圧接されて転写ニップ部を形成する２次転写ローラー９により、所定のタイミングで搬送される用紙Ｐに転写される。
【００２５】
用紙搬送部２０は、用紙Ｐの搬送経路に従って用紙Ｐを搬送する。用紙Ｐは給紙トレイ２１に収容されており、当該給紙トレイ２１に収容された用紙Ｐは、給紙部２２により取り込まれ、搬送経路へと送り出される。給紙トレイ２１から給紙された用紙Ｐは、複数の中間搬送ローラーにより順次搬送され、レジストローラー２３へと到達する。このレジストローラー２３は、中間転写ベルト６が担持するトナー画像と同期するように所定のタイミングで回転を開始すると、転写ニップ部へと用紙Ｐを搬送する。転写ニップ部を通過した用紙Ｐは、定着装置３０へと搬送される。
【００２６】
定着装置３０は、トナー画像が転写された用紙Ｐ、すなわち、転写ニップ部から送り出された用紙Ｐに定着処理を施す装置である。この定着処理は、加圧及び熱の作用を通じて、用紙Ｐへトナー画像を定着させる処理である。なお、定着装置３０の詳細については後述する。
【００２７】
排紙ローラー２４は、定着装置３０による定着処理を終えた用紙Ｐを搬送して排紙トレイ２５へ排出する。一方、用紙Ｐの表面のみに画像形成を行う片面印刷に代えて、用紙Ｐの表面及び裏面のそれぞれに画像形成を行う両面印刷の場合、排紙ガイドは、用紙Ｐの表面のトナー画像の定着処理を終えた用紙Ｐを下方にある再給紙部に搬送する。再給紙部の構成要素の一つである再給紙反転ローラー２６は用紙Ｐの後端を挟持した後に逆送することによって用紙Ｐを反転させて、再給紙搬送路に送り出す。再給紙搬送路を経由して用紙Ｐが搬送され、これにより、当該用紙Ｐが裏面への画像形成に供される。
【００２８】
図２は、定着装置３０の要部を模式的に示す構成図である。本実施形態に係る定着装置３０は、定着部と、分離部とで構成されている。なお、図１の記載において、分離部の構成は省力されている。
【００２９】
定着部は、一対の定着部材で構成されており、これらの定着部材は、互いに圧接されることで定着ニップ部を形成している。定着部は、定着ニップ部を用紙Ｐが通過することにより、当該用紙Ｐにトナー画像を定着する。
【００３０】
一方の定着部材は、用紙Ｐの定着対象面、すなわち、トナー画像が転写されて未定着なままの面と対向する側、本実施家形態では、搬送される用紙面の上方側に配置されている。この一方の定着部材は、加圧ローラー３１、定着上ローラー３２及び無端状の定着ベルト３３で構成されている。加圧ローラー３１及び定着上ローラー３２は、所定の距離だけ離間して配置されており、これらのローラー３１，３２の間には、定着ベルト３３が掛け渡されている。定着上ローラー３２の内部には、当該定着上ローラー３２を加熱するためのヒーター３４が内蔵されている。ヒーター３４としては、例えばハロゲンヒーターを用いることができ、このヒーター３４は通電されることにより作動する。ヒーター３４からの輻射熱を通して定着上ローラー３２が加熱され、これにより、当該定着上ローラー３２に掛け渡された定着ベルト３３が加熱される。
【００３１】
他方の定着部材は、用紙Ｐの定着対象面の裏面と対向する側、本実施形態では、搬送される用紙面の下方側に配置されている。この他方の定着部材は、定着下ローラー３５で構成されている。定着下ローラー３５は、定着ベルト３３を間に挟んで加圧ローラー３１と対向するように配置されており、加圧ローラー３１に向けて所定の力で付勢されている。定着ベルト３３を介して定着下ローラー３５と加圧ローラー３１とが圧接することにより、定着ベルト３３と定着下ローラー３５との間に定着ニップ部が形成される。
【００３２】
一方、分離部は、送風部と、分離爪４２とで構成されている。
【００３３】
送風部は、定着ニップ部から送り出された用紙Ｐを一方の定着部材、具体的には、定着ベルト３３から分離するための分離風を出力する機能を担っており、定着ニップ部における用紙Ｐの排紙側に配置されている。具体的には、分離部は、送風機３７と、ダクト３８とを主体に構成されており、送風機３７とダクト３８とは相互に接続されている。
【００３４】
送風機３７は、例えば多翼ファンであり、多数の前向き羽根を回転可能に備えている。送風機３７は、当該前向き羽根を電動機で回転することで、ファン周囲の空気を本体内部へと取り込み、この取り込んだ空気をダクト３８に向けて送風する。ファンの形状・構成は上記に限定されず、また、送風機３７としては、ファン以外にも、コンプレッサのように空気を送風する機能を具備する限り、どのような形態であってもよい。また、送風機３７が送風する媒体は、空気以外の気体であってもよい。
【００３５】
ダクト３８は、送風機３７から送風される空気を定着部材へと導く扁平筒状の部材である。ダクト３８の一方の開口部３９には送風機３７が接続され、他方の開口部４０は、導入された空気を定着部材へ向けて吹き出す分離風出力口として機能する（以下「分離風出力口４０」ともいう）。ダクト３８は、定着ニップ部における用紙Ｐの排紙側に臨む分離風出力口４０が、定着ニップ部における用紙Ｐの排紙側の正面位置よりも加圧ローラー３１側へとオフセットした位置と向き合うように配置されている。ダクト３８のこのような配置は、定着ベルト３３及び定着下ローラー３５のうち、用紙Ｐの定着対象となる面と接触する定着ベルト３３の方が、用紙Ｐの巻き付きが強い傾向にあるとの知得に基づくものである。また、ダクト３８は、分離風出力口４０から吹き出される空気の流速を高めるために、送風機３７側の開口部３９から分離風出力口４０にかけて、ダクト３８の流路面積が徐々に縮小するような形状に設定されている。
【００３６】
また、ダクト３８における送風機３７側の開口部３９には、シャッター部材４１が配置されている。このシャッター部材４１は、例えば平板状の部材で構成されており、開口部３９と形状的に対応して形成されている。また、シャッター部材４１は、ダクト内部を流れる空気の流れに対して直行する方向に沿ってスライド可能に構成されており、そのスライド位置に応じて、開口状態から閉塞状態までの間で開口部３９の状態を任意に設定することができる。すなわち、シャッター部材４１は、開口部３９の開口面積を通じてダクト３８の流路面積を可変的に切り換えることで、送風部による分離風の出力を調整する調整部として機能する。なお、シャッター部材４１の配置は、開口部３９に限定されず、ダクト３８の任意の位置に配置することができ、また、スライド動作で流路面積を切り換えるのみならず、ダクト内部に回転可能に構成されて、弁体のように回転動作で流路面積を切り換えてもよい。
【００３７】
分離爪４２は、定着ニップ部から送り出された用紙Ｐを他方の定着部材、具体的には、定着下ローラー３５から分離する機能を担っており、定着ニップ部における用紙Ｐの排紙側に配置されている。この分離爪４２を配置する理由は、定着ニップ部から送り出される用紙Ｐ自体に起因して、又は、送風部からの分離風の影響を受けて定着下ローラー３５にも用紙Ｐが巻き付くことがあるからである。
【００３８】
具体的には、分離爪４２は、定着装置３０の周囲を覆う筐体と分離爪４２との間に配置された一つ以上の弾性部材（本実施形態では、２本の引張ばね）４３によって所定の基準位置に支持されている。分離爪４２は、当該基準位置に支持された状態で、その先端部が所定の当接圧で定着下ローラー３５に当接するように設定されている。
【００３９】
また、分離爪４２は、用紙搬送方向ＦＤと直行する方向である用紙幅方向に延在する一対の軸部４２ａ，４２ｂを備えており、これらの軸部４２ａ，４２ｂは、前述の筐体と一体的に形成されたベース部材４４の溝部に係合されている。このベース部材４４は、弾性部材４３による分離爪４２の基準位置への支持をサポートするとともに、当該溝部の形状的な作用により、分離爪４２の可動方向を上下方向に規制する機能を担っている。そのため、分離爪４２は、用紙Ｐから分離爪４２に力が作用した場合には、その作用する力に応じて、弾性部材４３の弾性変形を伴いつつ基準位置から上下方向に変位することができるようになる。また、かかる力が無くなると、弾性部材４３の弾性力により、分離爪４２は基準位置へと復帰する。
【００４０】
このような構成の定着装置３０において、用紙Ｐは、搬送される過程において、定着ベルト３３と定着下ローラー３５との間の定着ニップ部を通過する。これにより、加圧ローラー３１及び定着下ローラー３５による加圧と、定着ベルト３３の有する熱との作用を通じて、用紙Ｐへのトナー画像の定着が行われる。
【００４１】
また、送風機３７から送風された空気はダクト３８へと送入され、その内部を導かれた後、分離風出力口４０から吹き出される。分離風出力口５９ｃから吹き出される空気、すなわち、分離部から出力される分離風により、定着ニップ部から送り出される用紙Ｐに対する定着ベルト３３からの分離が助長されることとなる（エア分離）。分離された用紙Ｐは、定着ニップ部の下流側に配置された一対のガイド板の間を抜けて、排紙ローラー２４へと搬送される。
【００４２】
一方、定着ニップ部から送り出される用紙Ｐの中には、定着下ローラー３５に巻き付いたまま定着ニップ部から送り出されたり、定着ニップ部から送り出された直後は定着下ローラー３５に巻き付いていなかったもののその後定着下ローラー３５に巻き付いたりすることがある。このような状態で用紙Ｐが順次送り出され、分離爪４２の先端位置へと到達すると、当該分離爪４２の先端（定着下ローラー３５との当接部）に用紙Ｐが干渉する。これにより、定着下ローラー３５から用紙Ｐが分離される。そして、分離された用紙Ｐは一対のガイド板の間を抜けて、排紙ローラー２４へと搬送される。
【００４３】
図３は、定着装置３０の制御系の構成を模式的に示すブロック図である。定着制御部５０は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏインターフェースを主体に構成されたマイクロコンピュータを用いることができる。この定着制御部５０は、定着ベルト３３（定着上ローラー３２）の回転速度を制御したり、定着温度が所定の温度又は温度範囲を維持するようにヒーター３４に対する通電量又は通電状態を制御したりする。また、この定着制御部５０は、画像形成装置の制御を司るメイン制御部と通信を行うことができ、ジョブの開始や終了、さらには、ジョブに応じた定着条件（定着速度や温度）を認識することができる。
【００４４】
また、本実施形態との関係において、定着制御部５０は、送風機３７を制御することにより、分離風の出力を開始したり停止したりすることができる。また、定着制御部５０は、シャッター部材４１をスライド動作させるシャッター駆動部５２を制御することにより、シャッター部材４１の位置を選択することができる。すなわち、定着制御部５０は、シャッター駆動部５２の制御を通じて、ダクト３８の流路面積を制御し、ひいては、分離風の出力制御を行うこととなる。本実施形態の特徴の一つとして、定着制御部５０は、このような制御を分離爪４２の変位に基づいて行う。
【００４５】
係る制御を行うため、定着制御部５０には、変位検出部５１から検出信号が入力されている。変位検出部５１は、図２に示すように、定着装置３０の筐体に固定的に配置されており、上下方向における分離爪４２の変位を検出する。本実施形態において、変位検出部５１は、単一の透過型フォトセンサー５１ａで実現されており、当該透過型フォトセンサー５１ａは発光素子と受光素子とを含んでいる。この透過型フォトセンサー５１ａは、分離爪４２が基準位置から下方向に向けて所定量以上変位した場合には、発光素子からの光が分離爪４２により遮断され、この変化を検出信号における電圧変化として出力する。
【００４６】
図４は、定着装置３０の動作に関する一連の手順を示すフローチャートである。このフローチャートに示す処理は、所定周期で呼び出され、定着制御部５０によって実行される。
【００４７】
まず、ステップ１０（Ｓ１０）において、定着制御部５０は、ジョブの開始であるか否か判断する。このステップ１０において肯定判定された場合、すなわち、ジョブの開始である場合には、ステップ１１（Ｓ１１）に進む。一方、ステップ１０において否定判定された場合、すなわち、ジョブの開始ではない場合には、本ルーチンを抜ける。
【００４８】
ステップ１１において、定着制御部５０は、送風機３７の運転を開始して、分離風の出力を開始する。また、定着制御部５０は、シャッター駆動部５２を制御して、シャッター部材４１の位置を所定のデフォルト位置に設定する。このデフォルト位置は、分離風の出力を規定する出力値として予め設定された基準的な値（デフォルト値）に基づいて、ダクト３８の流路面積（例えば最大面積の７０％程度の面積）を設定する位置であり、予め実験やシミュレーションを通じて最適値が設定されている。なお、ステップ１０の肯定判定に続く処理以外の場合には、送風機３７の運転は開始した状態にあるので、本ステップ１１の処理では、その運転を継続するものとする。
【００４９】
ステップ１２（Ｓ１２）において、定着制御部５０は、変位検出部５１からの検出信号を通じて、分離爪４２の変位を検出する。本実施形態では、変位検出部５１が単一の透過型フォトセンサー５１ａで実現されているため、定着制御部５０は、分離爪４２の変位として、分離爪４２が下方向に向けて基準位置から所定量以上変位しているか否かを検出することができる。
【００５０】
ステップ１３（Ｓ１３）において、定着制御部５０は、検出した分離爪４２の変位が、予め規定された設定値よりも大きいか否かを判断する。例えば、分離風が強すぎるシーンでは、用紙Ｐの挙動が不適当となるが、この場合、用紙Ｐが過度な力を受けているため、用紙Ｐから分離爪４２が受ける応力が大きいことが推測される。このように、用紙Ｐから分離爪４２が受ける応力は、用紙Ｐの挙動の適否を判断するためのバロメータとなる。一方で、本実施形態では、分離爪４２は、弾性部材４３によって基準位置に支持されているため、分離爪の変位にともなう弾性部材４３の応力は分離爪４２の応力とみなすことができ、また、その応力は、弾性部材４３の弾性力に抗して変位する分離爪４２の変位として捉えることができる。すなわち、本ステップ１３における設定値は、分離風に起因する用紙Ｐの挙動の適否を分離爪４２の応力（演算上のパラメータとしては変位）を通じて切り分けるものであり、実験はシミュレーションを通じてその最適値が予め設定されている。
【００５１】
このステップ１３において肯定判定された場合、すなわち、分離爪４２の変位が設定値よりも大きい場合には、ステップ１４（Ｓ１４）に進む。一方、ステップ１３において否定判定された場合、すなわち、分離爪４２の変位が設定値以下の場合には、ステップ１５（Ｓ１５）に進む。
【００５２】
ステップ１４において、定着制御部５０は、現在の応力状態を考慮して、分離風の出力を低下させる。例えば、定着制御部５０は、分離風の出力を規定する出力値を所定量だけ減少させると、これに対応して、シャッター駆動部５２を制御して、流路面積が現在のそれよりも必要量だけ小さくなるように、シャッター部材４１をスライドさせる。
【００５３】
一方、ステップ１５において、定着制御部５０は、現在の応力状態を考慮して、分離風の出力を増加させる。例えば、定着制御部５０は、分離風の出力を規定する出力値を所定量だけ増加させると、これに対応して、シャッター駆動部５２を制御して、流路面積が現在のそれよりも必要量だけ大きくなるように、シャッター部材４１をスライドさせる。
【００５４】
ステップ１６（Ｓ１６）において、定着制御部５０は、用紙Ｐが定着装置３０を通過したか否かを判断する。かかる判断は、用紙Ｐの搬送経路にセンサーなどを配置して、用紙Ｐの通過の有無を判断してもよいし、システムの線速に基づいて用紙Ｐの通過タイミングを推定することにより、用紙Ｐの通過の有無を判断してもよい。
【００５５】
ステップ１６において肯定判定された場合、すなわち、用紙Ｐが定着装置３０を通過した場合には、ステップ１７（Ｓ１７）に進む。一方、ステップ１６において否定判定された場合、すなわち、用紙Ｐが定着装置３０を通過していない場合には、ステップ１２の処理に戻る。
【００５６】
ステップ１７において、定着制御部５０は、ジョブの終了か否か、すなわち、ステップ１６において定着装置３０の通過を判断された用紙Ｐがジョブの最終紙に相当するか否かを判断する。このステップ１７において肯定判定された場合、すなわち、ステップ１６において定着装置３０の通過を判断された用紙Ｐがジョブの最終紙に相当する場合には、本ルーチンを抜ける。一方、ステップ１７において否定判定された場合、すなわち、ステップ１６においての通過を判断された用紙Ｐがジョブの最終紙ではない場合には、本ルーチンを抜ける。
【００５７】
このように本実施形態によれば、変位検出部５１が分離爪４２の変位を検出すると、定着制御部５０は、この検出した分離爪４２の変位に基づいてシャッター駆動部５２を制御することにより、分離風の出力制御を行っている。
【００５８】
かかる構成によれば、分離爪４２には分離風を受けた用紙Ｐからの力が作用することとなるので、その変位をモニタリングすることで、用紙Ｐの挙動の適否を推測することができる。風量のみをモニタリングしても、用紙Ｐの種類によって挙動が異なることもあり得るので、係る検出手法を採用することにより、用紙Ｐの挙動を有効に推測することができる。また、分離爪４２の変位に基づいて分離風の出力を制御することにより、用紙Ｐの挙動を制御する上で支配的な因子である分離風の出力制御を行うことで、搬送される用紙Ｐの挙動が不適切な状態へと陥ることを抑制することができる。これにより、画像擦れ、当接部分の摩耗、ジャムといった不都合を抑制することができるので、印刷性能の向上を図ることができる。
【００５９】
また、本実施形態において、分離爪４２は、弾性部材４３によって所定の基準位置に支持されており、用紙Ｐから分離爪４２に作用する力に応じて弾性部材４３の弾性変形を伴いつつ基準位置から変位可能に構成されている。
【００６０】
かかる構成によれば、分離爪４２の変位を適切に許容することができるので、変位検出部５１により精度よく変位を検出することができる。
【００６１】
また、本実施形態において、制御部４０は、変位検出部５１により検出される分離爪４２の変位に基づいて、用紙Ｐから分離爪４２が受ける応力に応じてシャッター駆動部５２を制御している。
【００６２】
分離風に起因する用紙Ｐの挙動は、用紙Ｐから分離爪４２が受ける応力として直接的には現れるが、間接的な分離爪４２の変位からその応力を考慮した制御を行うことができる。これにより、分離風にともなう用紙Ｐの挙動を適切に把握して、分離風の出力制御を行うことが可能となる。
【００６３】
また、本実施形態において、ダクト３８の流路面積を可変的に切り換えるシャッター部材４１は、分離風の出力を調整する調整部として機能している。
【００６４】
分離風の出力を送風機３７が備えるファンの回転数を通じても行うことはできるが、かかるシャッター部材４１により流路面積として制御を行うことで、応答性よく分離風の出力を調整することができる。これにより、制御の応答性を高めることができるので、印刷性能の向上を図ることができる。
【００６５】
なお、分離風の出力を調整する調整部は、シャッター部材４１を用いる以外にも、送風機３７のファンの回転軸との摩擦抵抗を利用してファンの回転数を調整するブレーキ部材であってもよいし、電動機においてファンの回転エネルギーを電気エネルギーに変換してファンの回転数を調整する回生ブレーキであってもよい。
【００６６】
また、本実施形態において、定着制御部５０は、変位検出部５１により検出した分離爪４２の変位に基づいた分離風の出力制御を、分離爪の変位に作用した用紙Ｐに対して適用している。
【００６７】
かかる構成によれば、用紙Ｐの搬送過程においてその用紙Ｐに対してリアルタイムで分離風の出力制御が適用されるので、印刷性能の向上を図ることができる。
【００６８】
（第２の実施形態）
以下、第２の実施形態に係る画像形成装置について説明する。本実施形態に係る画像形成装置が、第１の実施形態のそれと相違する点は、定着装置３０の動作に関する手順である。以下、第１の実施形態との相違点を中心に説明を行うこととし、第１の実施形態と重複する点については説明を省略する。
【００６９】
図５は、定着装置３０の動作に関する一連の手順を示すフローチャートである。このフローチャートに示す処理は、所定周期で呼び出され、定着制御部５０によって実行される。
【００７０】
まず、ステップ２０（Ｓ２０）において、定着制御部５０は、ジョブの開始であるか否か判断する。このステップ２０において肯定判定された場合、すなわち、ジョブの開始である場合には、ステップ２１（Ｓ２１）に進む。一方、ステップ２０において否定判定された場合、すなわち、ジョブの開始ではない場合には、本ルーチンを抜ける。
【００７１】
ステップ２１において、定着制御部５０は、送風機３７の運転を開始して、分離風の出力を開始する。また、定着制御部５０は、シャッター駆動部５２を制御して、シャッター部材４１の位置を所定のデフォルト位置に設定する。このデフォルト位置は、分離風の出力を規定する出力値として予め設定された基準的な値（デフォルト値）に基づいて、ダクト３８の流路面積（例えば最大面積の７０％程度の面積）を設定する位置であり、予め実験やシミュレーションを通じて最適値が設定されている。なお、ステップ１０の肯定判定に続く処理以外の場合には、送風機３７の運転は開始した状態にあるので、本ステップ２１の処理では、その運転を継続するものとする。
【００７２】
ステップ２２（Ｓ２２）において、定着制御部５０は、変位検出部５１からの検出信号を通じて、分離爪４２の変位を検出する。第１の実施形態と同様、変位検出部５１が単一の透過型フォトセンサー５１ａで実現されているため、定着制御部５０は、分離爪４２の変位として、分離爪４２が下方向に向けて基準位置から所定量以上変位しているか否かを検出することができる。
【００７３】
ステップ２３（Ｓ２３）において、定着制御部５０は、分離風の出力を規定する出力値をデフォルト値から更新する。例えば、検出した分離爪４２の変位が、予め規定された設定値よりも大きい場合、分離風の出力がデフォルト値よりも小さくなるように出力値が更新される。一方、検出した分離爪４２の変位が、予め規定された設定値よりも小さい場合、分離風の出力がデフォルト値よりも小さくなるように出力値が更新される。
【００７４】
ステップ２４において、定着制御部５０は、定着ニップ部の通過に際してステップ２３において変位が検出された用紙Ｐと比べ、それに後続する用紙Ｐへの印刷に際して条件が変化するか否かを判断する。ここで、条件とは、用紙Ｐの種類や、画像パターンといった種々の印刷に関する条件をいう。このステップ２４において肯定判定された場合、すなわち、条件が変化する場合には、ステップ２５（Ｓ２５）に進む。
【００７５】
ステップ２５において、定着制御部５０は、送風機３７の運転を継続して、分離風の出力を継続する。また、定着制御部５０は、シャッター駆動部５２を制御して、シャッター部材４１のスライド位置を所定の位置に設定する。かかる所定位置は、分離風出力口４０から吹き出される分離風の出力が、ステップ２３において設定された出力値と対応するように、ダクト３８の流路面積を設定するものである。
【００７６】
ステップ２６（Ｓ２６）において、定着制御部５０は、ステップ２２と同様、変位検出部５１からの検出信号を通じて、分離爪４２の変位を検出する。
【００７７】
ステップ２７（Ｓ２７）において、定着制御部５０は、定着制御部５０は、分離風の出力を規定する出力値を現在値から更新する。例えば、検出した分離爪４２の変位が予め規定された設定値よりも大きい場合、分離風の出力が現在値よりも小さくなるように出力値が更新される。一方、検出した分離爪４２の変位が予め規定された設定値よりも小さい場合、分離風の出力が現在値よりも大きくなるように出力値が更新される。
【００７８】
ステップ２８（Ｓ２８）において、定着制御部５０は、ジョブの終了か否か、すなわち、定着装置３０の通過に際してステップ２６において変位が検出された用紙Ｐがジョブの最終紙に相当するか否かを判断する。このステップ２８において肯定判定された場合、すなわち、当該用紙Ｐがジョブの最終紙に相当する場合には、本ルーチンを抜ける。一方、ステップ２８において否定判定された場合、すなわち、当該用紙Ｐがジョブの最終紙ではない場合には、本ルーチンを抜ける。
【００７９】
このように、定着制御部５０は、変位検出部５１により検出した分離爪４２の変位に基づいた分離風の出力制御を、当該分離爪４２の変位に作用した用紙Ｐに続く後続の用紙Ｐに対して適用することができる。
【００８０】
かかる構成によれば、用紙Ｐに制御の適用が切り換わるので、定着制御部５０の演算負荷を抑えながらも、係る分離風の出力制御を行わない場合と比較して、印刷性能の向上を図ることができる。
【００８１】
（第３の実施形態）
図６は、第３の実施形態に係る画像形成装置における定着装置３０の要部を模式的に示す構成図である。この第３の実施形態に関する定着装置３０が、上述した実施形態と相違する点は、変位検出部５１の構成である。
【００８２】
具体的には、変位検出部５１としては、エンコーダーを用いることができる。このエンコーダーは、移動体とともに変位するスケールの位置を検出し、これを位置情報として出力する装置であり、光学式や磁気式といった種々の方式を利用することができる。例えば、エンコーダーとしての変位検出部５１は、位置情報を検出するヘッド５１ｂと、当該ヘッドによって読み取り可能な、直線状のスケール５１ｃとで構成されている。この場合、ヘッド５１ｂは、定着装置３０の筐体に固定的に配置され、一方、スケール５１ｃは、分離爪４２の可動方向と対応して当該分離爪４２に配置されている。ヘッド５１ｂは、スケール５１ｃの延在方向に連続的に形成されたスリット部材又はスリット領域を光学的又は磁気的に検出することにより、分離爪４２の位置を検出し、これにより、基準位置からの変位を検出する。
【００８３】
また、変位検出部５１により検出される変位毎に、分離風の出力を規定する出力値を規定するテーブルや演算式を定着制御部５０が保持する。そして、定着制御部５０は、検出された変位に応じてその出力値を特定し、この出力値に対応してシャッター駆動部５２を制御してシャッター部材４１をスライドさせる。
【００８４】
本実施形態によれば、変位検出部５１により検出される分離爪４２の変位を高い分解能で検出することが可能となる。これにより、変位に応じて制御する分離風の出力を適切に調整することができる。
【００８５】
なお、上述した各実施形態では、分離爪４２の変位を上下方向として説明しているが、これに限定されない。分離爪４２は、用紙Ｐの作用により変位するのであれば、これを回転方向の変位やその他の方向の変位として捉える形態であってもよい。
【００８６】
以上、本発明の実施形態にかかる画像形成装置について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、その発明の範囲内において種々の変形が可能であることはいうまでもない。また、画像形成装置を構成する定着装置それ自体も本発明の一部として機能する。
【符号の説明】
【００８７】
１０Ｙ〜１０Ｋ  画像形成部
６      中間転写ベルト
９      ２次転写ローラー
２０      用紙搬送部
２１      給紙トレイ
２２      給紙部
２３      レジストローラー
３０      定着装置
３１      加圧ローラー
３２      定着上ローラー
３３      定着ベルト
３４      ヒーター
３５      定着下ローラー
３６      分離部
３７      送風機
３８      ダクト
３９      開口部
４０      分離風出力口
４１      シャッター部材
４２      分離爪
４３      弾性部材
４４      ベース部材
５０      制御部
５１      変位検出部
【図１】
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【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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