(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱手段を有する定着部材と、前記定着部材と当接しトナー画像を担持した用紙が挟み込まれるニップ部を形成する加圧部材と、前記ニップ部の用紙出口近傍に向けて開口した吐出口を備えた送風ダクトと、前記送風ダクトを介し前記用紙出口近傍へ空気を吐出する送風手段と、前記用紙の搬送路の上側に配設され前記ニップ部から排紙される前記用紙をガイドするガイド部材を備えたガイド手段とを備え、前記ニップ部で前記トナー画像を担持した用紙を加熱加圧しながら搬送してトナー画像を用紙に定着する定着装置であって、
前記ニップ部近傍に、前記用紙を前記ガイド部材に付勢する付勢手段を有し、
前記ガイド手段の少なくとも前記用紙に対向する部分が、前記用紙の搬送速度より高速で移動することを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記付勢手段は、前記送風ダクトと前記用紙の間に前記ガイド手段を介して形成された排気流路を流れる排気流で、前記用紙を前記ガイド部材に付勢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】
前記排気流路の断面積は、前記排気流の流れる方向に向かって大きくなることを特徴とする請求項２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記ガイド手段は、リブ、網、ベルトの何れか１つ以上を備え構成されることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の定着装置。
【請求項５】
前記用紙の搬送路の下側に配設され、前記用紙を前記加圧部材から剥離する分離爪を有することを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の定着装置。
【請求項６】
請求項１から５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用紙上のトナー像を定着する定着装置及びこの定着装置を備えた画像形成装置に関する。
【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用紙上に転写し、この後、用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、加熱手段としてハロゲンヒータ等を内蔵した定着ローラ（定着部材）と、定着ローラを加圧する加圧ローラ（加圧部材）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用紙を挟持・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（定着部材）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用紙を挟持・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。
【０００５】
ここで、用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用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剥離せず、ジャムを発生させる恐れがある。特に用紙として、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、剥離性能がより低下する。
【０００６】
一方、画像形成装置の高速化にともなう充分な長さのニップ幅の確保のため、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、剥離性能が低下する。
【０００７】
このような剥離性能の低下に対処するために、送風手段と送風ダクトを用いニップ部の出口側に空気を吹き付けて用紙を定着部材より剥離させる剥離手段が用いられてきている。
【０００８】
このような剥離手段を用いた例として、定着部材の表面に一辺が近接し、かつ、定着部材の周動方向に寝かせられた状態で配される剥離案内板と、定着部材とそれに対向する剥離案内板表面とに挟まれた領域から、定着部材とそれに近接する剥離案内板の一辺との間隙に向けてパルス状の圧搾気体を吐出するノズルを、定着部材の周動方向に対して垂直方向に複数配してなる気体吐出手段とを備えた定着装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００５−２０２０４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献１は、用紙の最先端部の剥離を気体吐出手段による圧搾気体の吐出で行い、その後最後端までの部分の剥離は、剥離案内板で行うものである。
【００１１】
しかしながら、ニップ部を通過した用紙が剥離せずに定着ローラや定着ベルト等の定着部材の表面に付着して巻き付く現象は用紙の先端部だけに生ずるのではなく、先端部以降でも生ずる。また、用紙の先端部を排紙ローラで引き出しても、巻き付いた部分に剥離ムラが生ずる。従って、ニップ部の出口側に空気を吹き付けて用紙を定着ローラ等より剥離させる構成にする場合は、連続して空気を吹き付けることが好ましい。
【００１２】
しかしながら、連続して吹き付けられた空気は、用紙を定着ベルト若しくは定着ローラから剥離した後、ニップ部で跳ね返り、渦等の乱流を作り出す。この乱流は、用紙をばたつかせ、用紙の搬送を乱すことがある。特に、剛性の低い、坪量の低い薄い用紙はこのような乱流の影響を受けやすく、ジャム等の搬送上のトラブル発生の原因ともなる。剥離性能を向上させるために空気流を大きくすると、この影響はより大きくなる。
【００１３】
本発明は上記状況に鑑みなされたものであり、用紙を定着部材から剥離するために吹き付ける空気により生じる用紙のばたつきを抑制することができ、これにより安定した用紙の搬送を行うことのできる定着装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的は、下記の構成により達成される。
【００１５】
１．加熱手段を有する定着部材と、前記定着部材と当接しトナー画像を担持した用紙が挟み込まれるニップ部を形成する加圧部材と、前記ニップ部の用紙出口近傍に向けて開口した吐出口を備えた送風ダクトと、前記送風ダクトを介し前記用紙出口近傍へ空気を吐出する送風手段と、前記用紙の搬送路の上側に配設され前記ニップ部から排紙される前記用紙をガイドするガイド部材を備えたガイド手段とを備え、前記ニップ部で前記トナー画像を担持した用紙を加熱加圧しながら搬送してトナー画像を用紙に定着する定着装置であって、
前記ニップ部近傍に、前記用紙を前記ガイド部材に付勢する付勢手段を有し、
前記ガイド手段の少なくとも前記用紙に対向する部分が、前記用紙の搬送速度より高速で移動することを特徴とする定着装置。
【００１６】
２．前記付勢手段は、前記送風ダクトと前記用紙の間に前記ガイド手段を介して形成された排気流路を流れる排気流で、前記用紙を前記ガイド部材に付勢することを特徴とする前記１に記載の定着装置。
【００１７】
３．前記排気流路の断面積は、前記排気流の流れる方向に向かって大きくなることを特徴とする前記２に記載の定着装置。
【００１８】
４．前記ガイド手段は、リブ、網、ベルトの何れか１つ以上を備え構成されることを特徴とする前記１から３の何れか１項に記載の定着装置。
【００２０】
５．前記用紙の搬送路の下側に配設され、前記用紙を前記加圧部材から剥離する分離爪を有することを特徴とする前記１から４の何れか１項に記載の定着装置。
【００２１】
６．前記１から５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】
【００２２】
上記により、用紙のばたつきを抑制することができるため、用紙変形やジャム等を防止でき、安定した用紙搬送ができる。また、画像不良を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一例を示す図である。
【図２】本発明に係る定着装置の一例を示す断面図である。
【図３】図２のニップ部Ｎの用紙出口側近傍の拡大図である。
【図４】送風ダクトとファンの配置例を示す図である。
【図５】実験１の装置の構成を示す図である。
【図６】実験１で用紙のばたつきの振動を測定したデータの図である。
【図７】用紙のばたつきの振動を測定したデータを周波数分析した図である。
【図８】実験１の結果を示す図である。
【図９】上ガイド板２２１を図２矢印Ｘ１方向から見た正面図である。
【図１０】空気の流れと用紙Ｐの搬送経路を示した図である。
【図１１】実験２の装置の構成を示す図である。
【図１２】実験２の結果を示す図である。
【図１３】実施例２を示す図である。
【図１４】図１３矢印Ｘ１方向から見た正面図である。
【図１５】実施例３を示す図である。
【図１６】櫛歯状のシリコンゴムのローラを示す図である。
【図１７】実施例４を示す図である。
【図１８】図１７の矢印Ｘ１方向から見た正面図である。
【図１９】コロ４３１の高さ方向の配置を示す拡大図である。
【図２０】用紙Ｐのばたつきの例を示す模式図である。
【図２１】実施例５を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
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が、これに限定されるものではない。
【００２５】
先ず、本発明に係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。
【００２６】
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。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。
【００２７】
画像形成装置本体ＧＨの上部には、自動原稿送り装置２０１と原稿画像走査露光装置２０２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２０１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２０２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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
定着装置８は、加熱された定着部材である定着ベルト８１と加圧部材である加圧ローラ８３との間に形成されたニップ部で用紙Ｐのトナー像を加熱・加圧して定着する。
【００３３】
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内に収容された用紙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、用紙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用紙Ｐは定着装置８において加熱・加圧され、用紙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。
【００３４】
一方、転写手段６Ａにより用紙Ｐにカラー画像を転写した後、用紙Ｐを曲率剥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。
【００３５】
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。
【００３６】
また定着装置８は、定着部材に加熱手段を備えたローラを用いた熱ローラ定着方式としてもよい。
【００３７】
次に、本発明に係る定着装置８について、図を参照して説明する。
【００３８】
図２は、本発明に係る定着装置（ベルト定着装置）の一例を示す断面図であり、後述の実施例１の構成を示している。なお、Ａ４サイズの用紙Ｐに１００枚／分で画像形成動作を行う場合を例にして説明する。
【００３９】
定着ベルト８１（定着部材）は、無端状に形成され、例えば、基体として厚さ７０μｍのＰＩ（ポリイミド）を用い、基体の外周面を弾性層として厚さ２００μｍの耐熱性のシリコンゴム（硬度ＪＩＳ−Ａ３０°）で被覆し、更に、表層に厚さ３０μｍの耐熱性樹脂であるＰＦＡ（パーフルオロアルコキシ）のコーティングをしている。外径寸法は例えば１６８ｍｍである。
【００４０】
加熱ローラ８２は、定着ベルト８１を加熱する加熱手段としてのハロゲンヒータ８２Ａを内蔵し、例えば、アルミニウム等から形成された肉厚４ｍｍの円筒状の芯金８２Ｂの外周面を、厚さ３０μｍのＰＴＦＥでコーティングした樹脂層８２Ｃで被覆している。外径寸法は例えば９０ｍｍである。なお、ハロゲンヒータ８２Ａは異なった紙幅に対応するために例えば１２００Ｗのもの２本、７５０Ｗのもの２本、５００Ｗのもの１本より構成され、用紙の異なる紙幅に対応させて軸方向に異なる発熱分布になるように配置してある。
【００４１】
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、弾性層８３Ｂとして厚さ２０ｍｍの耐熱性のシリコンゴム（硬度ＪＩＳ−Ａ５°）で被覆し、更に、厚さ３０μｍの低摩擦で耐熱性樹脂であるＰＴＦＥでコーティングした樹脂層８３Ｃで被覆している。外径寸法は例えば９０ｍｍである。
【００４２】
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ハロゲンヒータ８４Ａを内蔵し、アルミニウム等から形成された肉厚４ｍｍの円筒状の芯金８４Ｂの外周面を、弾性層８４Ｃとして厚さ１ｍｍの耐熱性のシリコンゴム（硬度ＪＩＳ−Ａ３０°）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。外径寸法は９０ｍｍである。なお、ハロゲンヒータ８４Ａは例えば７００Ｗである。
【００４３】
そして、押圧手段（不図示）により、加圧ローラ８４が定着ベルト８１を介して定着ローラ８３を押圧している。
【００４４】
以上の構成において、駆動手段（不図示）によって加圧ローラ８４を反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は時計方向に回転し、定着ローラ８３も時計方向に回転する。なお、定着ローラ８３を駆動してもよい。また、定着ベルト８１は当接する加熱ローラ８２を介してハロゲンヒータ８２Ａにより加熱され、加圧ローラ８４もハロゲンヒータ８４Ａによって加熱される。そして、押圧手段によって加圧ローラ８４が定着ローラ８３の方向に押圧されているので、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との間に形成されたニップ部Ｎで、給紙された用紙Ｐが加熱・加圧され、用紙Ｐ上のトナー像が定着される。
【００４５】
なお、定着条件は例えば下記の通りである。
【００４６】
定着荷重：２５００Ｎ
定着ベルト張力：２５０Ｎ
定着ベルト制御温度：１６０〜２００℃
加圧ローラ制御温度：８０〜１２０℃
用紙搬送速度：５００ｍｍ／ｓ
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、加熱手段を設ける位置は、必ずしも加熱ローラ８２の中に限定するものではない。
【００４７】
また、定着ベルト８１に張力を付与するテンションローラを設けたり、ベルトの蛇行を制御する寄り制御ローラを設けたりしてもよい。
【００４８】
以上のような定着装置８において、定着された用紙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恐れがあるため、用紙Ｐを定着ベルト８１から確実に剥離させる必要がある。
【００４９】
そこで、本発明に係る定着装置８においては、ニップ部Ｎの出口側に空気を吹き付けて用紙を定着ベルト８１より剥離させる、空気による剥離手段を用いている。
【００５０】
次に、この空気による剥離手段について説明する。
【００５１】
図３は、図２のニップ部Ｎの用紙出口側近傍の拡大図である。
【００５２】
送風ダクト１２１は、ニップ部Ｎの用紙出口側近傍に向けて開口した吐出口１２１ａと、送風手段であるファン１２３の吐出口１２３ａに接続される開口部１２１ｃを有する。
【００５３】
送風ダクト１２１は、吐出口１２１ａがニップ部Ｎ出口から２５ｍｍの距離に、且つ送風ダクト１２１の延長線がニップ部Ｎ出口から回転方向へ１０ｍｍの定着ベルト８１の外周面に接線方向から向かうように配置される。
【００５４】
送風ダクト１２１の吐出口１２１ａと開口部１２１ｃとの長さは、約１００ｍｍで、開口部１２１ｃとファン１２３の吐出口１２３ａが直結される。
【００５５】
ファン１２３は、送風ダクト１２１を介し、吐出口１２１ａからニップ部Ｎの用紙出口近傍に向けて連続的に空気を吐出し、用紙Ｐに吹き付け、定着ベルト８１から用紙Ｐを剥離する。図３に示す矢印ｂは用紙Ｐを剥離するための空気流であり、矢印ｅは用紙Ｐを剥離した後の空気流、即ち排気流である。
【００５６】
ファン１２３は、例えばシロッコファン等が静圧大きいために好ましいが、これに限定されるものではない。
【００５７】
本実施の形態でのファン１２３は、外径９７ｍｍ×幅３３ｍｍのシロッコファンで、電力は３９Ｗ、静圧は１２８０Ｐａである。
【００５８】
本実施の形態では、１つのファン１２３に１つの送風ダクト１２１接続して１組とし、それを５組、用紙Ｐの幅方向（ニップ部Ｎ長手方向）に並べて配置している。即ち、送風ダクト１２１の吐出口１２１ａが５つ直線状に連続して配置されている。
【００５９】
図４は、送風ダクト１２１とファン１２３の配置例を示す、図２矢印Ｙ１方向から見た上面図である。
【００６０】
吐出口１２１ａは、用紙Ｐの幅方向に約６０ｍｍ、用紙厚さ方向（図２上下方向）に１．６ｍｍの開口を有する。従って、送風ダクト１２１が５つで、幅約３００ｍｍ、高さ１．６ｍｍの開口を有することになる。吐出口１２１ａから吐出される風量は、全体で０．０１６ｍ３／ｓである。
【００６１】
画像形成動作において、レジストローラ２３（図１参照）から用紙Ｐが送り出されると同時に、ファン１２３に通電し、送風ダクト１２１より剥離を補助するための送風を行う。ニップＮ出口近傍では、およそ風速３０ｍ／ｓの空気流を画像面側から、非画像面側に形成している。
【００６２】
定着ベルト８１から剥離した用紙Ｐは、加圧ローラ８４側に空気流で押さえられつつ搬送され、加圧ローラ８４に１０ｍＮ程度の荷重で接触配置された先端幅１２ｍｍの分離爪８６で加圧ローラ８４より離間される。分離爪８６は、表面をフッ素樹脂コーティングした耐熱樹脂で形成されている。分離爪８６の当接荷重は、爪幅や爪材質、加圧ローラ８４表面材質との関係で決まるが、加圧ローラ８４に傷が付かない程度に設定される。
【００６３】
分離爪８６は、従来の電子写真用定着器で用いられてきたものが適用できる。また分離爪８６は転写材の剛性や定着装置の構成などを考慮した上で、所定の間隔を空けて３〜８個程度設置される。
【００６４】
排紙ガイド板８５は、用紙搬送路の下側に、用紙搬送方向に平行なリブもしくは小さなコロを多数配置して構成され、これにより排紙された用紙Ｐが排紙ガイド板８５に貼り付いて排紙不良を起こすことを防いでいる。排紙ガイド板８５の搬送方向下流側には、一対の排紙ローラ８８が設けられている。
【００６５】
加圧ローラ８４の温度は、トナーが融けない温度（本実施例では９０〜１１０℃）に維持されているため、加圧ローラ８４側に画像があっても、分離爪８６に起因する画像の傷などは発生しない。加圧ローラ８４を低温度維持するため、最大用紙長以上の転写〜定着間距離をとり、転写〜定着間で紙間を詰めて、定着ベルト８１から加圧ローラ８４への熱移動量を抑えたり、ローラ内周や外周をファンによって冷却したりする。
【００６６】
ところで、前述のようにファン１２３により連続的に空気を吹き付けると、吹き付けられた空気は用紙Ｐを定着ベルト８１から剥離した後、ニップ部Ｎで跳ね返り、渦や乱流等を作り出し用紙Ｐをばたつかせ、用紙Ｐの搬送を乱す。図２０は、このばたつきの例を示す模式図である。このばたつきは、ジャム等の搬送上のトラブル発生の原因ともなる。
【００６７】
本発明は、用紙Ｐをガイドするガイド手段と、そのガイド手段に用紙Ｐを付勢する付勢手段を設け、この付勢手段で用紙Ｐをガイド手段に付勢することにより、用紙Ｐのばたつきを抑制するものである。
【００６８】
＜実施例１＞
図２は、前述のように実施例１を示している。
【００６９】
まず、本発明者らは、このばたつきについて、実験（実験１）で検証した。この実験結果について説明する。
【００７０】
《実験１》
図５〜８は、用紙Ｐの自由長（図５、Ｌ１）とばたつきの関係を実験した実験１を示す図である。ここで用紙Ｐの自由長とは、ニップされた用紙Ｐの用紙搬送方向先端からニップ部Ｎ出口までの距離をいう。
【００７１】
図５は、実験１の装置の構成を示す図である。用いたニップ部Ｎの構成及び送風ダクト１２１は実施例１と同じである。ニップ部Ｎ出口近傍での風速は、およそ３０ｍ／ｓとなっている。
【００７２】
定着ベルト８１が停止した状態で用紙Ｐを挟み、送風ダクト１２１から空気を吹き付け、自由長Ｌ１を変えていくことでばたつきの発生状況を検証した。
【００７３】
まず、ニップ部Ｎの用紙搬送方向下流側の定位置にレーザ変位計（キーエンス製ＬＢ−０１）ＬＳを配置し、定位置で用紙Ｐのばたつきの振動を測定した。その測定した出力（電圧（Ｖ））で、レーザ変位計に接続したＦＦＴアナライザー（小野測器製ＣＦ６４００）（不図示）を用いて、用紙Ｐの振幅を周波数分析した。
【００７４】
図６及び図７は、ばたつきの解析方法を示す図である。振幅は様々な振動モードの重ね合わせになっているため、得られたデータ（図６参照）をフーリエ変換することで各周波数における振幅Ａｆを算出した（図７参照）。算出した各周波数の振幅を０〜１００Ｈｚまで足し合わせて振幅オーバーオール値ΣＡ（０〜１００Ｈｚ）とし、ばたつきの評価値として使用している。
【００７５】
図８は、実験１の結果（用紙Ｐの自由長とばたつきの関係）を示す図である。自由長Ｌ１が長くなるにつれて振幅オーバーオール値が大きくなっていく。本実施例の構成では、自由長が１５０ｍｍを超えると、即ち図８の破線部分より自由長が長くなると、送風ダクト１２１下面に接触するほどばたつきが大きくなる。
【００７６】
以上の結果から、自由長が１５０ｍｍになる前から、用紙Ｐのばたつきを抑制することが効果的であることが確認できた。
【００７７】
実験１の結果に基づき、実施例１では、用紙Ｐの搬送路上側（画像面側）にガイド手段として上ガイド板２２１を、送風ダクト１２１の下面に設けている（図２参照）。
【００７８】
図９は、上ガイド板２２１を図２矢印Ｘ１方向から見た正面図である。上ガイド板２２１は、用紙Ｐと接する面側にガイド部材として複数のリブ２２２を有する。
【００７９】
リブ２２２の配置と形状は、図２に示すように、吐出口１２１ａから用紙搬送下流側方向に、即ち排気流の流れる方向に５０ｍｍの位置から上ガイド板２２１に対し角度θで広がるように配置し、排紙ガイド８６の先端がリブ２２２の上面に接するように、長さ１００ｍｍ以上の三角形状としている。即ち、リブ２２２の形状は、送風ダクト２２１の下面から角度θで広がっていくように形成している。このため、上ガイド板２２１は、２つずつのリブ２２２で囲まれる、用紙Ｐの搬送方向に連通した溝２３０を有する形状で形成されていて、またこの溝２３０の断面積は、排気流の流れる方向に向かって大きくなる形状である。
【００８０】
角度θは、機種それぞれの定着装置の仕様、形状等に基づき実験（後述の実験２参照）で決定される。また、図９に示すように、リブ２２２は３０ｍｍ間隔で用紙搬送中心から用紙Ｐ幅方向に均等に１０個配置している。リブの幅は２ｍｍで、用紙との接触面積を増やすために先端Ｒ１の丸みを持たせている。用紙Ｐはリブ２２２の先端との接触部分では先端に沿って撓むため、先端にＲ１の丸みを持たせることで実効的な接触面積増やすことができ、単位面積あたりの圧力を小さくできるため、擦れによる画像劣化を防ぐことができる。さらに用紙Ｐとの摩擦抵抗を小さくすることと、トナーやワックスの付着を防止することを目的として、表面にはフッ素コーティングを施している。
【００８１】
ここで、吐出口１２１ａからニップ部Ｎ出口方向に吹き付けられた空気は、ニップ部Ｎ出口で跳ね返り、離散して排気流となる。送風ダクト１２１の下面近傍を流れる排気流は、ニップ部Ｎ出口から遠ざかる方向、即ち用紙搬送下流側方向に流れる。従って、溝２３０は、送風ダクト１２１下面近傍を流れる排気流の排気流路の一部を構成している。
【００８２】
本発明において、ニップ部Ｎから排紙された用紙Ｐは、ニップ部Ｎ近傍の付勢手段によりリブ２２２に付勢され、リブ２２２にガイドされ搬送される。
【００８３】
本発明は、この付勢手段を、前記溝２３０とリブ２２２に当接した用紙Ｐとで形成された、用紙出口近傍へ吐出され用紙搬送方向に排気される空気の複数の排気流路で構成し、用紙Ｐをこの排気流路を流れる排気流でリブ２２２に付勢するものである。
【００８４】
次に、この排気流による付勢について説明する。
【００８５】
図１０は、空気の流れと用紙Ｐの搬送経路を示した図である。
【００８６】
分離爪８６で加圧ローラ８４から離間された用紙Ｐは、ニップ部Ｎ出口近傍では、空気流の吹き付けによって生じた乱流や渦の影響で、用紙Ｐは送風ダクト１２１から離れている。
【００８７】
用紙Ｐは、排紙が進むに従い、定着ベルト８１から用紙Ｐを剥離しニップ部Ｎで跳ね返った空気流、即ち排気流の影響を受けて先端から送風ダクト１２１下面方向に持ち上がり始める。用紙Ｐが送風ダクト１２１下面に設けられた上ガイド板２２１のリブ２２２に到達すると、用紙Ｐと送風ダクト１２１の間にリブ２２２を介して形成される下流に行くに連れて断面積が広がる溝２３０を排気流路として排気流が流れる。これにより、排気流路側に負圧が生じ、用紙Ｐがリブ２２２、即ちガイド板２２１に付勢される。
【００８８】
また、前述の実験１により、用紙Ｐはニップ部Ｎから排紙された長さ（自由長）が一定長さ未満では空気流の吹き付けで排紙ガイド８５に押し付けられ、一定長さ以上にならないとバタつかないので、この間にトナーを冷やすことでリブ２２２でのガイド擦れによる画像劣化を防止することができる。本実施例においては、約１５０ｍｍであった。
【００８９】
次に、リブ２２２の角度θを決める実験（実験２）について説明する。
【００９０】
《実験２》
図１１は、用紙Ｐを排気流の負圧によりリブ２２２へ強制吸引する効果を検証するための実験２の装置の構成を示す図である。送風ダクト１２１の下面に上ガイド板２２１を設けた以外は、実験１と同じである。ばたつきの測定方法等も実験１に準ずる。
【００９１】
上ガイド板２２１を吐出口１２１ａから用紙搬送側方向下流に５０ｍｍの位置から角度θで配置し、リブ２２２の長さ１００ｍｍの三角形状としている。
【００９２】
ばたつきは、リブ２２２の角度θ変えて、用紙Ｐを定着ベルト８１加圧ローラ８４でニップして搬送し、各々の角度θに対するばたつきを測定した。
【００９３】
図１２に、実験２の結果を示す。角度が３°以下では負圧は大きいがニップ部Ｎ出口の吹き付けによって生じた乱流、渦の影響が大きく、ばたつきが大きい。角度が概ね３°を超える（図１２破線部分より角度大方向）と負圧は残しながら、乱流や渦の影響を抑えられるので、ばたつきが画像等に不具合が発生しない程度まで抑えられる。しかし角度が大き過ぎると、厚紙通紙時に用紙Ｐの剛度が強いため、用紙Ｐがリブ２２２に強く押し付けられ、用紙Ｐが強く擦れ、紙傷の原因となる。
【００９４】
実験２の結果より、実施例１ではリブの角度を７°としている。
【００９５】
上記により、ニップ部Ｎから排紙された長さが１５０ｍｍになる前に、用紙Ｐはリブ２２２に付勢され、リブ２２２にガイドされて搬送される。
【００９６】
これにより、用紙Ｐのばたつきを抑制することができるため、用紙変形やジャム等を防止でき、安定した用紙搬送ができる。また、画像不良を防止できる。
【００９７】
＜実施例２＞
図１３は、実施例２を示す図である。図１４は、図１３矢印Ｘ１方向から見た正面図である。
【００９８】
実施例２は、ガイド手段を、実施例１のリブ２２２の先端で構成される平面に金網３２３を設け、上ガイド板３２１としたものである。これ以外の仕様は、実施例１に準ずる。
【００９９】
金網３２３は、用紙Ｐが付勢される、また用紙Ｐをガイドする部材となる。金網３２３は、メッシュが細かすぎたり、線が太すぎたりすると、排気流の流れを阻害してしまうため、排気流を妨げないように選択される。
【０１００】
実施例２では、金網３２３は、ステンレス金網（線径０．１ｍｍ、メッシュ６５（１インチ当りの目数））を用いている。用紙Ｐとの摩擦抵抗を小さすることと、トナーやワックスの付着を防止することを目的として表面にはフッ素コーティングを施している。また、実施例２では、金網３２３の支持は、図１４に示す番号１、４，７、１０のリブ２２２で支持している。
【０１０１】
用紙Ｐを金網３２３で支えることで実効的な接触点の数を増やし、接触点あたりの力を小さくできるため、擦れによる画像劣化を防ぐことができる。
【０１０２】
＜実施例３＞
図１５は、実施例３を示す図である。
【０１０３】
実施例３は、用紙Ｐが付勢されるガイドする部材として、複数のローラに張架され、駆動手段（不図示）により回動される無端状のガイドベルト４２１を送風ダクト１２１下面に配置したものである。これ以外の仕様は、実施例１に準ずる。
【０１０４】
ガイドベルト４２１には、ステンレス金網（線径０．１ｍｍ、メッシュ６５（１インチ当りの目数））の端部を接合して作成したものを用いている。本実施例ではステンレス金網を用いているが、これに限定されるものではなく、例えばエチレンプロピレン（ＥＰＤＭ）ゴム等のゴムを用いてよい。用紙Ｐとの摩擦抵抗を小さくすることと、トナーやワックスの付着を防止することを目的として表面にはフッ素コーティングを施している。ベルト張力は３０Ｎとしている。
【０１０５】
実施例３において、ガイドベルト４２１が用紙Ｐの同一箇所に接触し続けると、接触箇所と非接触箇所の温度差により、光沢ムラ等の画像不良を生じてしまう。そのためガイドベルト４２１の速度は用紙Ｐと等速ではなく、用紙Ｐより高速で回転している。本実施例では５４０ｍｍ／ｓでガイドベルト４２１を搬送している。
【０１０６】
ガイドベルト４２１を張架するローラ４２２は、全面ローラを使用すると空気流を妨げる恐れがある。そのため、図１６に示すような櫛歯状のシリコンゴムのローラを用いることで排気流が流れるスペースを確保することができ、十分な負圧を生じさせることができる。これにより、用紙Ｐをガイドベルト４２１に付勢させながら搬送することができる。
【０１０７】
ここで、坪量８０ｇ／ｍ２程度までの用紙Ｐの場合は、上述の実施例１、２の構成で問題なく対応が可能である。しかし、用紙Ｐの坪量を更に下げる等の条件では、用紙Ｐがガイド部材（リブ２２２、金網３２３）に強く押し付けられ、画像面に画像不良が生じる恐れがある。実施例３は、このような場合に、より効果的である。
【０１０８】
＜実施例４＞
図１７は、実施例４を示す図である。図１８は、図１７の矢印Ｘ１方向から見た正面図であり、図１８（ａ）は，断面ＢＢを示す。
【０１０９】
実施例４は、実施例１のようにリブ２２２を設け、吐出口１２１ａから８０ｍｍの位置のリブ２２２上に、回転自在に支持されたコロ４３１を設けたものである。
【０１１０】
コロ４３１は、図１８（ａ）に示すように、中央に一個配置し、そこから飛び飛びに一つずつの計５個を配置される。図１８（ｂ）に、コロ４３１の形状の例を示す。コロ４３１の表面には、離形成の良い表層が形成される。本実施例では基材にＳＵＳ３０３を用い、表層にビーズコート（（株）ミゾグチ工業・ＭＲＧ１０９０）を施している。
【０１１１】
図１９は、コロ４３１の高さ方向の配置を示す拡大図である。コロ４３１は、その中心が、リブ２２２の先端が構成する平面と同一平面に位置するように配置される。即ち、図１９のｄ１寸法がコロ４３１の半径になるように配置される。本実施例では、ｄ１＝３．６ｍｍとなる。
【０１１２】
コロ４３１は、リブ２２２に設けられたコロ支持部２２２ａにコロ４３１の軸４３１ａをはめ込むことにより支持される。コロ４３１の支持方法及びｄ１寸法は、上記に限定されるものではない。
【０１１３】
このコロ４３１によって記録紙がスムーズに搬送され、ガイド擦れによる画像劣化を防止できる。また、実施例３と同様に、坪量８０ｇ／ｍ２程度より更に用紙Ｐの坪量が下がるような条件の場合に、より効果的である。
【０１１４】
＜実施例５＞
図２１は実施例５を示す図である。
【０１１５】
本実施例は剥離手段として、ファン１２３、送風ダクト１２１からなる第一の剥離手段と、図示しないコンプレッサ、図示しない電磁弁、図示しない送風管、ノズル５２１からなる第二の剥離手段を有する。第一の剥離手段は実施例１と同様の構成である。即ち、実施例５は、実施例１の構成に第二の剥離手段を加えたものである。
【０１１６】
第二の剥離手段のノズル５２１は送風ダクト１２１と定着ベルト８１との間に配設され、用紙剥離設定位置近傍に向けて空気を吹き出す。
【０１１７】
コンプレッサ、電磁弁、ノズルの詳細は例えば下記である。
【０１１８】
コンプレッサ：０．７５ｋＷ、０．８ＭＰａ、０．００１２５ｍ３／ｓ（レシプロ／オイルフリー）、蓄圧タンク容量０．０５ｍ３
直動型電磁弁：容量０．００１ｍ３／ｓ（１００ｋＰａ）、応答速度：〜２０ｍｓ；個数２
分離補助ノズル：ノズル径０．８ｍｍ×個数１３０（２．５ｍｍピッチ）
ノズルの吹き出し口の位置：ニップ部Ｎ出口から２５ｍｍ
ガイド手段である上ガイド板２２１や分離爪８６等の構成は実施例１と同様である。
【０１１９】
画像形成動作において、レジストローラ２３（図１参照）から用紙Ｐが送り出されると同時に、ファン１２３に通電し、送風ダクト１２１より剥離を補助するための送風を行う。即ち、第一の剥離手段からの送風が開始される。
【０１２０】
ニップ部Ｎから用紙Ｐの先端が排出されるタイミングで、第二の剥離手段の動作が開始され、ノズル５２１から空気を吹き付けて用紙Ｐの先端を定着ベルト８１から剥離する。本実施例は、定着ベルト８１への吸着力が強い用紙Ｐの先端部の剥離には風圧の大きい第二の剥離手段を、用紙Ｐの先端部が剥離された後には風圧の小さい第一の剥離手段を用いるため、用紙Ｐの確実な剥離と、定着性及び用紙搬送性の維持ができる。
【０１２１】
本実施例では、ばたつきは第二の剥離手段が停止し、第一の剥離手段のみで送風しているときに発生する。そのため、実施例１と同様の構成で同様の効果を期待できる。
【符号の説明】
【０１２２】
ＧＨ  画像形成装置
ＹＳ  画像読取装置
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
１２１  送風ダクト
１２１ａ  吐出口
１２３  ファン
２２１、３２１  上ガイド板
２２２  リブ
２２２ａ  コロ支持部
３２３  金網
４２１  ガイドベルト
４２２  ローラ
４３１  コロ
４３１ａ  軸
５２１  ノズル
Ｎ  ニップ部
Ｐ  用紙
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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