(57)【要約】【課題】圧縮空気により記録材の先端部を剥離する構成の定着装置であって、しかも大電力のコンプレッサが不要で装置が大型化することのない定着装置。【解決手段】加熱された定着部材と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上のトナー像を定着する定着装置において、ニップ部を通過した後の記録材の先端部近傍に対して空気を吹き付けて記録材を定着部材から剥離させる第１吹付手段と、ニップ部を通過した記録材に対して空気を吹き付けて記録材を定着部材から剥離させる第２吹付手段と、を有し、第１吹付手段に設けた第１吐出口から吐出する空気の風速は第２吹付手段に設けた第２吐出口から吐出する空気の風速より大きく、第１吐出口から吐出する空気の風量は第２吐出口から吐出する空気の風量より少なく、且つ、定着部材の回転軸と平行な方向において第１吐出口は第２吐出口と同位置に配置されていること。【選択図】図２
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【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上のトナー像を定着する定着装置において、
前記ニップ部を通過した後の記録材の先端部近傍に対して空気を吹き付けて記録材を前記定着部材から剥離させる第１吹付手段と、
前記ニップ部を通過した記録材に対して空気を吹き付けて記録材を前記定着部材から剥離させる第２吹付手段と、
を有し、
前記第１吹付手段に設けた第１吐出口から吐出する空気の風速は前記第２吹付手段に設けた第２吐出口から吐出する空気の風速より大きく、前記第１吐出口から吐出する空気の風量は前記第２吐出口から吐出する空気の風量より少なく、且つ、前記定着部材の回転軸と平行な方向において前記第１吐出口は前記第２吐出口と同位置に配置されていることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記第１吹付手段はコンプレッサにより圧縮された空気を吐出し、前記第２吹付手段はファンにより送風された空気を吐出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】
前記第１吐出口及び前記第２吐出口は、前記定着部材の回転軸と平行な方向に交互に配置されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記第１吐出口を有する第１風導部及び前記第２吐出口を有する第２風導部は前記定着部材の回転軸と平行な方向に交互に配置されていることを特徴とする請求項３に記載の定着装置。
【請求項５】
前記第１風導部には複数の前記第１吐出口が１列若しくは複数の列に連設していることを特徴とする請求項４に記載の定着装置。
【請求項６】
前記第１風導部における前記第１吐出口の密度は中央部より前記第２風導部に近接する端部の方が高く、且つ、前記第２吐出口における前記定着部材の回転軸と直交する方向の幅は中央部より前記第１風導部に近接する端部の方が広いことを特徴とする請求項４に記載の定着装置。
【請求項７】
前記第１吐出口を形成する周壁が前記第２吐出口を形成する周壁と一体に形成され、複数の前記第１吐出口が前記定着部材の回転軸と平行な方向に穿設されていることを特徴とする請求項３に記載の定着装置。
【請求項８】
前記第１吐出口を形成する周壁の一部は前記第２吐出口の中に突出していることを特徴とする請求項７に記載の定着装置。
【請求項９】
前記第２吐出口を形成し対向する周壁が前記定着部材の回転軸と直交する方向に接続されて成る接続部が該回転軸と平行な方向に断続的に複数個形成され、該接続部に前記第１吐出口が穿設されていることを特徴とする請求項７に記載の定着装置。
【請求項１０】
前記定着部材の回転軸と平行な方向に支軸を有して回転自在であって、前記第２吐出口を形成する周壁と前記定着部材との間隙を規制するコロが配設されていることを特徴とする請求項１〜９の何れか１項に記載の定着装置。
【請求項１１】
前記第１吐出口は前記第２吐出口より前記ニップ部に近接して配置されていることを特徴とする請求項１〜１０の何れか１項に記載の定着装置。
【請求項１２】
前記第１の吹付手段からの空気が吹き付けられる前記定着部材の吹付位置は、記録材の先端部が前記ニップ部の出口から前記定着部材の外周面に沿って２０ｍｓｅｃ以内の時間で移動する位置であることを特徴とする請求項９〜１１の何れか１項に記載の定着装置。
【請求項１３】
前記第１の吹付手段からの空気を、前記吹付位置における前記定着部材に対する接線と前記ニップ部からの延長線とが成す角度の範囲内で前記吹付位置に向けて吹き付けることを特徴とする請求項１２に記載の定着装置。
【請求項１４】
請求項１〜１３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り、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、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、分離補助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剥離爪を設け、その先端部を定着ローラ若しくは定着ベルトの外表面に当接させ、記録紙を定着ローラ等より剥離させる方法がある。
【０００９】
ところが、剥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剥離させる技術が開発されている。
【００１１】
この一例として、コンプレッサにより生成された圧縮空気を二つのエアーボックスに貯溜し、エアーボックスに接続された二つの電磁弁を交互に開閉して圧縮空気を噴射することにより、高速複写機に対応させた用紙剥離装置が知られている（特許文献１参照）。
【００１２】
また、ソフトローラの円周方向にエアを吹き付ける複数のエアバックマニュホールドを配置し、一つ目のエアの吹き付けで用紙の剥離ができないときは、二つ目のエアの吹き付けで用紙の剥離を行うといったようにして、用紙を必ず剥離できるようにした用紙剥離装置が知られている（特許文献２参照）。
【００１３】
また、分離爪（剥離爪）を設けると共に、ファンにより送風された空気をニップ部に吹き付ける定着装置が知られている（特許文献３参照）。
【００１４】
また、ニップ部に近接して剥離補助板を配置し、定着ローラと剥離補助板との間からパルス状の圧縮空気を吐出する剥離装置が知られている（特許文献４参照）。
【００１５】
その他に、コンプレッサから生成された圧縮空気を二つの電磁弁で吐出させ、記録紙の先端部がニップ部を通過したときは高圧の圧縮空気を噴射し、その後は低圧の圧縮空気を噴射する定着装置が知られている（特許文献５参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開昭６０−２５６１８０号公報
【特許文献２】特開昭６１−６２０８７号公報
【特許文献３】実開昭６３−１４０５７１号公報
【特許文献４】特開２００４−２１２９５４号公報
【特許文献５】特開２００７−８６１３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
定着した記録紙が定着ローラ等に付着しないように空気を吹き付けて記録紙を定着ローラより剥離させるためには、吹き付けた空気を受ける部分の面積による。紙先端付近にトナー画像がなく、接着力が生じない領域が広い場合は、紙自身の“こし”や自重によって、紙先端が剥離し、剥離した領域で空気を受けるため、大きな剥離力を与えることができる。しかし、紙先端付近まで画像があると、紙は定着ローラ等の外周接線方向に沿うため、紙先端と定着ローラ等外周の間に生じる隙間はごく小さい。例えば、定着ローラの外径９０ｍｍ、紙先端余白３ｍｍの場合、その隙間は０．１ｍｍにすぎない。この隙間に空気を吹き込み、紙先端を浮かせるには、強い風速の空気、換言すれば高圧の空気をニップ部に吹き付ける必要があり、このためにはコンプレッサ等で高圧に生成した圧縮空気が望ましい。
【００１８】
また、ニップ部を通過した記録紙が分離せずに定着ローラや定着ベルトの表面に付着して巻き付く現象は記録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、記録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記録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必要がある。
【００１９】
このように圧縮空気を連続して吹き付けるようにすると、０．０１ｍ３／ｓ近い圧縮空気が必要になる。圧縮空気を生成するには大きなエネルギーが必要なため、この風量の圧縮空気を生成するには、５〜１０ｋｗといった大電力のコンプレッサが必要になり、コンプレッサやエアタンク等からなる装置の大きさは１ｍ３程度の大型なものになる虞がある。
【００２０】
一方、従来の文献においては、このような装置の大型化を抑制しながら関連する諸性能を満足する構成を見出すことはできない。
【００２１】
即ち、特許文献１においては、上述の如く大電力のコンプレッサを擁して大型の装置になる虞がある。
【００２２】
特許文献２においては、複数のエアバックマニュホールドを配置しているので、同様に大電力のコンプレッサを擁して大型の装置になる虞がある。
【００２３】
特許文献３においては、ファンにより送風された空気を用いているが、この場合では高圧の空気を得ることができず、分離爪との併用にならざるを得ない。従って、分離爪により定着ローラの表層に擦り疵が付くという問題が解決されない。
【００２４】
特許文献４においては、圧縮空気により記録紙の先端部を剥離した後は、鋭利な剥離補助板によって記録紙を分離する構成であるので、記録紙の画像に疵が付く虞がある。
【００２５】
特許文献５においては、圧縮空気により記録紙の先端部を剥離した後は、圧縮空気を低圧にしているが、分離性能を維持するためには充分な風量が必要であり、この風量を得るためには上述の如く大電力のコンプレッサを擁して大型の装置になる虞がある。
【００２６】
本発明はかかる問題に鑑みてなされたものであり、圧縮空気により記録材の先端部を剥離する構成の定着装置であって、しかも大電力のコンプレッサが不要で装置が大型化することのない定着装置、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。
【課題を解決するための手段】
【００２７】
上記目的は下記に記載した発明により達成される。
【００２８】
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上のトナー像を定着する定着装置において、
前記ニップ部を通過した後の記録材の先端部近傍に対して空気を吹き付けて記録材を前記定着部材から剥離させる第１吹付手段と、
前記ニップ部を通過した記録材に対して空気を吹き付けて記録材を前記定着部材から剥離させる第２吹付手段と、
を有し、
前記第１吹付手段に設けた第１吐出口から吐出する空気の風速は前記第２吹付手段に設けた第２吐出口から吐出する空気の風速より大きく、前記第１吐出口から吐出する空気の風量は前記第２吐出口から吐出する空気の風量より少なく、且つ、前記定着部材の回転軸と平行な方向において前記第１吐出口は前記第２吐出口と同位置に配置されていることを特徴とする定着装置。
【００２９】
２．前記第１吹付手段はコンプレッサにより圧縮された空気を吐出し、前記第２吹付手段はファンにより送風された空気を吐出することを特徴とする前記１に記載の定着装置。
【００３０】
３．前記第１吐出口及び前記第２吐出口は、前記定着部材の回転軸と平行な方向に交互に配置されていることを特徴とする前記１又は前記２に記載の定着装置。
【００３１】
４．前記第１吐出口を有する第１風導部及び前記第２吐出口を有する第２風導部は前記定着部材の回転軸と平行な方向に交互に配置されていることを特徴とする前記３に記載の定着装置。
【００３２】
５．前記第１風導部には複数の前記第１吐出口が１列若しくは複数の列に連設していることを特徴とする前記４に記載の定着装置。
【００３３】
６．前記第１風導部における前記第１吐出口の密度は中央部より前記第２風導部に近接する端部の方が高く、且つ、前記第２吐出口における前記定着部材の回転軸と直交する方向の幅は中央部より前記第１風導部に近接する端部の方が広いことを特徴とする前記４に記載の定着装置。
【００３４】
７．前記第１吐出口を形成する周壁が前記第２吐出口を形成する周壁と一体に形成され、複数の前記第１吐出口が前記定着部材の回転軸と平行な方向に穿設されていることを特徴とする前記３に記載の定着装置。
【００３５】
８．前記第１吐出口を形成する周壁の一部は前記第２吐出口の中に突出していることを特徴とする前記７に記載の定着装置。
【００３６】
９．前記第２吐出口を形成し対向する周壁が前記定着部材の回転軸と直交する方向に接続されて成る接続部が該回転軸と平行な方向に断続的に複数個形成され、該接続部に前記第１吐出口が穿設されていることを特徴とする前記７に記載の定着装置。
【００３７】
１０．前記定着部材の回転軸と平行な方向に支軸を有して回転自在であって、前記第２吐出口を形成する周壁と前記定着部材との間隙を規制するコロが配設されていることを特徴とする前記１〜９の何れか１項に記載の定着装置。
【００３８】
１１．前記第１吐出口は前記第２吐出口より前記ニップ部に近接して配置されていることを特徴とする前記１〜１０の何れか１項に記載の定着装置。
【００３９】
１２．前記第１の吹付手段からの空気が吹き付けられる前記定着部材の吹付位置は、記録材の先端部が前記ニップ部の出口から前記定着部材の外周面に沿って２０ｍｓｅｃ以内の時間で移動する位置であることを特徴とする前記９〜１１の何れか１項に記載の定着装置。
【００４０】
１３．前記第１の吹付手段からの空気を、前記吹付位置における前記定着部材に対する接線と前記ニップ部からの延長線とが成す角度の範囲内で前記吹付位置に向けて吹き付けることを特徴とする前記１２に記載の定着装置。
【００４１】
１４．前記１〜１３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】
【００４２】
本発明の定着装置及び画像形成装置によれば、圧縮空気により記録材を定着部材より剥離する構成であるにも拘わらず、大電力のコンプレッサが不要で装置が大型化することがないという効果を奏する。加えて、ニップ部近傍に圧縮空気を吐出する第１の吹付手段とファンにより送風された空気を吐出する第２の吹付手段とを機能的に配置したので、各空気を定着部材に対して効率良く吹き付け、記録材を定着部材より確実に剥離することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】画像読取装置の構成図である。
【図２】第１エアノズルと第２エアノズルを異なる位置に配置したベルト定着装置の断面図である。
【図３】コンプレッサやファンを制御するブロック図である。
【図４】第１エアノズルと第２エアノズルを同位置に配置したベルト定着装置の断面図である。
【図５】第１エアノズルと第２エアノズルに関する図２と図４の比較図である。
【図６】第１エアノズルと第２エアノズルを定着ベルトの回転軸と平行な方向に交互に配置した図である。
【図７】図６の変形例である。
【図８】図６の変形例である。
【図９】第１エアノズルを形成する周壁が第２エアノズルを形成する周壁と一体に形成されている図である。
【図１０】第１エアノズルを形成する周壁が第２エアノズルを形成する周壁と一体に形成されている図である。
【図１１】図９の変形例である。
【図１２】第１エアノズルの方が第２エアノズルよりニップ部の方に突出した図である。
【図１３】第２エアノズルと定着ベルトとの間にコロを配置した図である。
【図１４】第１エアノズルと第２エアノズルによる吹付位置を示す拡大図である。
【図１５】図６の構成の第１エアノズルと第２エアノズルに関する上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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、給紙搬送手段及びベルト搬送装置８等からなる。
【００４８】
画像形成装置本体ＧＨの上部には、自動原稿送り装置５０１と原稿画像走査露光装置５０２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５０１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５０２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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
次に、本発明に係わる定着装置８について、図２のベルト定着装置の断面図に基づいて説明する。
【００５８】
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−Ａ１５°）で被覆し、更に、厚さ３０μｍの耐熱性樹脂であるＰＦＡ（パーフルオロアルコキシ）のチューブで被覆している。外径寸法は例えば１６８ｍｍである。他の構成として、基体にニッケル電鋳など金属基体を用いたり、弾性層にフッ素ゴムを用いたり、表面離型層にＰＦＡやＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）などのフッ素樹脂コーティング層を用いたりしてもよい。
【００５９】
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、アルミニュ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、記録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。
【００６０】
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１７ｍｍの耐熱性のシリコンゴム（硬度ＪＩＳ−Ａ１０°）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。
【００６１】
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、アルミニュ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２ｍｍの耐熱性のシリコンゴム（硬度ＪＩＳ−Ａ１０°）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。
【００６２】
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を介して定着ローラ８３を押圧している。
【００６３】
以上の構成において、不図示の駆動手段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、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との間に形成されたニップ部Ｎで、給紙された記録材Ｐが加熱・加圧され、記録材Ｐ上のトナー像が定着される。
【００６４】
なお、定着条件は例えば下記の通りである。
【００６５】
定着荷重：２０００Ｎ
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℃
記録紙搬送速度：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。
【００６６】
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。
【００６７】
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に付着して巻き付きつ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。
【００６８】
そこで、この分離手段として、ニップ部Ｎの出口側近傍に第１エアノズル２０１（第１吐出口）と第２エアノズル３０１（第２吐出口）を設けることに想到した。第１エアノズル２０１はコンプレッサで圧縮されて生成された圧縮空気を吐出するノズルであって、ニップ部Ｎを通過した直後の記録紙Ｐの先端部近傍に対して短時間吹き付け、記録紙Ｐの先端部を定着ベルト８１から分離させる。一方、第２エアノズル３０１はファンにより送風された空気を連続して吐出するノズルであって、先端部が分離された記録紙Ｐに吹き付けて定着ベルト８１に付着しないようにする。
【００６９】
そして、第１エアノズル２０１からの吐出する空気は、記録紙Ｐの先端部を分離させるので風速は大きい必要があるが、短時間の吐出で済むので風量は少量でよい。一方、第２エアノズル３０１からの吐出する空気は、記録紙Ｐの先端部が分離された後なので風速は大きい必要がないが、記録紙Ｐの全体がニップ部Ｎを通過するまで連続して吐出するので風量は多量に必要とする。なお、第１エアノズル２０１からの風量は第２エアノズル３０１からの風量の約１／１０でよい。このように第１エアノズル２０１と第２エアノズル３０１とにより互いを補う構成であるので、第２エアノズル３０１を設けずに全ての空気を第１エアノズル２０１から吐出する構成と比較して、寸法や電力が約１／１０になり、小型化し省電力になる。
【００７０】
このようにして、定着ベルト８１から分離された記録紙Ｐは排紙ガイド板８５に案内されて搬送される。なお、耐熱樹脂から成る剥離爪８６が加圧ローラ８４に圧接しているので、第１エアノズル２０１や第２エアノズル３０１からの空気によって記録紙Ｐが下方に押圧されても記録紙Ｐが加圧ローラ８４に巻き付くことはない。また、剥離爪８６は例えば１０ｍｍ程度の先端部がフッ素樹脂でコーティングされて潤滑性が良い上に、１ｍＮ程度の弱い圧力で加圧ローラ８４に圧接しているので、加圧ローラ８４に疵が付くことがない。加えて、両面コピーの際にトナー像が加圧ローラ８４の側に位置しても、加圧ローラ８４の温度は低いので、トナー像が溶融することはなく、剥離爪８６によって画像不良が発生することがない。
【００７１】
また、加圧ローラ８４を低温に維持するために、転写手段６Ａと定着装置８との間隔を記録紙Ｐの最大長以上の長さとすると共に、この間で紙間を詰めることにより、定着ベルト８１から加圧ローラ８４への熱移動量を抑えることもできる。また、加圧ローラ８４の内周や外周をファンによって冷却してもよい。
【００７２】
更に、剥離爪８６は従来の定着装置に用いられていたものを適用できる。
【００７３】
次に、第１エアノズル２０１と第２エアノズル３０１から空気を吐出するための構成を図２と図３に示すブロック図に基づいて説明する。
【００７４】
第１エアノズル２０１は空気を流通させるパイプ２０２によって電磁弁２０３に接続され、電磁弁２０３は同様なパイプによってエアタンク２０４に接続され、エアタンク２０４は同様なパイプによってコンプレッサ２０５に接続されている。
【００７５】
なお、第１エアノズル２０１、パイプ２０２、電磁弁２０３、エアタンク２０４及びコンプレッサ２０５から成る構成を第１吹付手段２００と称す。
【００７６】
ここで、電磁弁２０３は直動型であって、容量０．００１ｍ３／ｓ（１００ｋＰａ）で応答速度は２０ｍｓである。
【００７７】
エアタンク２０４の容量は０．０５ｍ３である。
【００７８】
コンプレッサ２０５はレシプロ・オイルフリー型であって、電力は０．７５ｋｗ、静圧は０．８ＭＰａ、風量は０．００１２５ｍ３／ｓである。
【００７９】
以上の構成を備えた図１に示す如き画像形成装置において、給紙カセット２０内に収容された記録紙Ｐが給紙手段２１により給紙されたことを給紙センサ１０２が検知する。搬送された記録紙Ｐが給紙センサ１０２の検知時よりニップ部Ｎを通過する迄の時間は一定で予め分かっており、ＣＰＵ等から成る制御手段１０１はタイマ１０３によってその時間に達したことを認識すると、電磁弁２０３に開信号を送信し、５０ｍｓ後に閉信号を送信する。エアタンク２０４にはコンプレッサ２０５により圧縮された０．８ＭＰａ程度の圧縮空気が予め貯溜されているので、電磁弁２０３の開口に伴って第１エアノズル２０１より圧縮空気が吐出し、ニップ部Ｎを通過した直後の記録紙Ｐの先端部に対して吹き付ける。
【００８０】
第１エアノズル２０１からの吐出圧は０．１〜０．２ＭＰａであり、風速は１００〜１６０ｍ／ｓ、風量は０．００５〜０．００８ｍ３／ｓである。
【００８１】
また、電磁弁２０３は開信号が入力されてから約２０ｍｓで全開状態になるので、記録紙Ｐがニップ部から約１０ｍｍ搬送された時点で最大風量に達する。第１エアノズル２０１からの圧縮空気の吐出最大風量は記録紙Ｐの分離に必要な風量の２〜３倍であるので、記録紙Ｐは圧縮空気の吐出風量が最大に達する前に、即ちニップ部Ｎからの搬送量が１０ｍｍに達する前に分離し始める。その後、電磁弁２０１に閉信号が入力されると、第１エアノズル２０１からの吐出される圧縮空気の吐出風量は徐々に減少し、記録紙Ｐの先端部がニップ部Ｎから２５〜３０ｍｍに達するまで吐出し続ける。このときの吐出風量は最大付着量のトナー像があっても記録紙Ｐを剥離できる風量である。
【００８２】
以上の如く、第１エアノズル２０１より圧縮空気を吐出し、ニップ部Ｎを通過した記録紙Ｐの先端部を定着ベルト８１から分離させた後は圧縮空気の吐出を停止し、代わりに第２エアノズル３０１よりファンにより送風された空気を連続して吐出して記録紙Ｐに吹き付け、記録紙Ｐが定着ベルト８１に付着することを防止する。
【００８３】
即ち、記録紙Ｐの分離がある程度進み、記録紙Ｐの先端部が定着ベルト８１より０．２ｍｍ以上開いてくると、開いた領域の全てに剥離力を作用させるためには、第１エアノズル２０１より吐出する圧縮空気の如く高圧で狭い範囲に吹き付ける空気より、低圧であっても風量が大きく広い範囲に吹き付ける空気の方が望ましい。そこで、第１エアノズル２０１からの吐出を停止し、記録紙Ｐにおける定着ベルト８１より開いた先端部に第２エアノズル３０１からファンにより送風された空気を吹き付ける。これにより、第１エアノズル２０１からの吹き付けがなくても、トナーの粘着力に抗して記録紙Ｐに力が加えられ、記録紙Ｐは定着ローラ８１より確実に分離する。
【００８４】
また、図１に示す如き画像形成装置において、給紙カセット２０内に収容された記録紙Ｐが給紙手段２１により給紙されたことを給紙センサ１０２が検知すると、制御手段１０１はファン用スイッチ３０４に通電する。従って、ファン３０３は回転を開始し、ダクト３０２を介して第２エアノズル３０１より空気を例えば２０ｍ／ｓで吐出して記録紙Ｐに吹き付け、記録紙Ｐを定着ベルト８１から分離する。連続して記録紙Ｐを定着する場合は、ファン３０３は回転させたままとするが、後述するようにファン３０３の応答性が十分高い場合は、記録紙Ｐの進入に合わせてファン用スイッチ３０４のＯＮ／ＯＦＦを繰り返してもよい。
【００８５】
なお、ファン３０３は４０ｍｍ角で、１２Ｗ、静圧５００Ｐａの軸流ファンである。
【００８６】
また、第２エアノズル３０１、ダクト３０２、ファン３０３及びファン用スイッチ３０４を第２吹付手段３００と称す。
【００８７】
記録紙Ｐが定着装置８に達する前にファン用スイッチ３０４に通電するのは、ファン３０３が通電されてから最大の回転数になるまでタイムラグがあるからである。記録紙搬送速度が小さかったりして、記録紙Ｐを分離させようとする位置に達する前に、ファン３０３が後述する分離を継続するのに十分な風速に達することができるのであれば、記録紙Ｐが定着器に達してから起動してもよい。逆に、より高速の画像形成装置に本発明を適用する場合など、高出力だが立ち上がりに時間がかかるブロアなどをファン３０３として使うときは、画像形成装置の給紙開始、更には画像形成動作開始に先だって、ブロアを起動するなど、ファン３０３の起動タイミングを適宜選択する。
【００８８】
また、第２エアノズル３０１からの吐出圧は４００Ｐａであり、風速は２０〜３０ｍ／ｓ、風量は０．０２５〜０．０４ｍ３／ｓである。
【００８９】
また、ファン３０３は軸流ファンに限定されるものではなく、シロッコファンやクロスフローファン、或いはブロア等でもよく、要は定着ベルト８１から先端部が分離された記録紙Ｐを連続して剥離可能な風量等を有する条件を備えていればよい。そして、ファン３０３の形式によってダクト３０２の形状が設定される。
【００９０】
ここで、第１エアノズル２０１と第２エアノズル３０１により吐出する空気を記録紙Ｐに対して効率的に吹き付けるのは、双方のノズルをニップ部Ｎの出口部近傍にできるだけ接近させることが望ましい。しかし、図２の如き構成の場合は、第１エアノズル２０１と第２エアノズル３０１の二つのノズルを上下方向に配置しており、各エアノズルは所定の厚みがあるので、ニップ部Ｎの出口部近傍にあまり接近させることはできない。
【００９１】
そこで、図４に示す如く、第１エアノズル２０１と第２エアノズル３０１を定着ベルト８１の回転軸と平行な方向において同位置に配置することにより、第１エアノズル２０１と第２エアノズル３０１をニップ部Ｎの出口部近傍により接近させることが可能になった。
【００９２】
このように各エアノズルをニップ部Ｎの出口部近傍に接近させることにより、風速及び風量が増大し、分離性能が向上する。また、分離のために風速及び風量が従来のままで充分であるならば、コンプレッサ２０５やファン３０３の電力を小さくでき、省電力化が可能になる。
【００９３】
以上の構成の差異を図５の拡大図で比較説明する。
【００９４】
図５（ａ）は図２に対応する第１エアノズル２０１と第２エアノズル３０１の拡大図であり、図５（ｂ）は図４に対応する第１エアノズル２０１と第２エアノズル３０１の拡大図である。ニップ部の出口部をＮ１、空気を吹き付ける吹付位置をＫとし、Ｎ１からＫまでの長さＰを例えば１０ｍｍとする。図５（ａ）においては吹付位置Ｋから第２エアノズル３０１までの長さＤ１は約１５ｍｍであるが、図５（ｂ）においては吹付位置Ｋから第２エアノズル３０１までの長さＤ２が約７．５ｍｍとなる。このように、第１エアノズル２０１と第２エアノズル３０１を同位置に配置することによって、第１エアノズル２０１と第２エアノズル３０１をニップ部の出口部Ｎ１により接近させることができる。
【００９５】
なお、図５においては定着ローラ８３と加圧ローラ８４の外径は９０ｍｍである。
【００９６】
実験によれば、Ｋから第２エアノズル３０１までの長さを１５ｍｍから７．５ｍｍにすることで、コンプレッサ２０５とファン３０３の電力を２割程度削減しても従来と同じ風速と風量を確保できた。また、コンプレッサ２０５とファン３０３の電力を変えずにＫから第２エアノズル３０１までの長さＤ２を７．５ｍｍにして風速及び風量を増大させれば、従来より坪量が小さく、腰の弱い記録紙まで通常に分離することが可能になる。即ち、分離可能な記録紙のクラーク剛度の下限を３０ｃｍ３／１００から１５ｃｍ３／１００に拡大することができた。なお、クラーク剛度の測定方法は「ＪＩＳ  Ｐ  ８１４３」に規定されている。
【００９７】
以下に、このように同位置に配置した第１エアノズル２０１と第２エアノズル３０１に関する各種の実施形態を説明する。
【００９８】
図６は第１エアノズル２０１と第２エアノズル３０１をニップ部Ｎの方向から見た部分拡大図である。
【００９９】
図６において、第１エアノズル２０１と第２エアノズル３０１が定着ベルト８１の回転軸と平行な方向であるＸ方向に交互に配置されている。詳しくは、複数の第１エアノズル２０１が設けられた第１風導部２１１と、第２エアノズル３０１が設けられた第２風導部３１１とがＸ方向に交互に配置されている。
【０１００】
このように第１エアノズル２０１と第２エアノズル３０１をＸ方向に揃えて配置すること、即ち同位置に配置することにより、図２の如く第１風導部２１１と第２風導部３１１とが重ならないので、ニップ部Ｎに接近させることができる。従って、図２と較べて風速と風量を低減することができ、その結果、コンプレッサ２０５やファン３０３の電力を低減することができ、寸法的にも縮小できる。また、電力を変えなければ、風速と風量が増大して分離性能がより向上する。
【０１０１】
一例として、直径１ｍｍの第１エアノズル２０１が２ｍｍピッチで７個設けられた第１風導部２１１と、Ｘ方向が３８ｍｍであって、その直角方向であるＹ方向が３ｍｍである第２エアノズル３０１が設けられた第２風導部３１１が、Ｘ方向に交互に配置されている。この場合、第１風導部２１１は５個で、第２風導部３１１は６個である。
【０１０２】
なお、第１風導部２１１から吐出する空気は記録紙Ｐの幅方向に離散的に吹き付けられるので、該空気が直接吹き付けられない記録紙Ｐにおいては定着ベルト８１からの分離量が少なくなる。従って、二つの第１風導部２１１の間隔が広すぎると好ましくない。また、第２風導部３１１から吐出する空気が直接吹き付けられない記録紙Ｐにおいても定着ベルト８１からの分離量が少なくなる。従って、二つの第２風導部３１１の間隔が広すぎると好ましくない。このため、第１風導部２１１のＸ方向の寸法は１０〜２０ｍｍで、直径１ｍｍの第１エアノズル２０１は２ｍｍピッチで５〜１０個に設定することが望ましい。また、第２風導部３１１のＸ方向の寸法は３０〜４０ｍｍが望ましい。
【０１０３】
図７は図６に対して第１エアノズル２０１の数を増加させた図である。
【０１０４】
図７においては、直径１ｍｍの第１エアノズル２０１が２ｍｍピッチでＸ方向に上下２列に連設している。これにより、第１エアノズル２０１から吐出する空気の風量が２倍になり、分離性能がより向上する。但し、上段の第１エアノズル２０１から吐出する空気と下段から吐出する空気が定着ベルト８１の同じ吹付位置Ｋに吹き付けられるように各第１エアノズル２０１の角度を適切に設定する必要がある。
【０１０５】
図８は図６に対して第１エアノズル２０１の数を部分的に増加させ、第２エアノズル３０１の幅を部分的に拡大した図である。
【０１０６】
即ち、第１風導部２１１において第１エアノズル２０１の密度は中央部より第２風導部３１１に近接する端部の方が高く、且つ、第２風導部３１１において第２エアノズル３０１における定着ベルト８１の回転軸と直交する方向の幅は中央部より第１風導部２１１に近接する端部の方が広い。一例として、端部に位置する第１エアノズル２０１をＸ方向に上下２列に連設して図６より４個増加させ、端部に位置する第２エアノズル３０１の幅を部分的に３ｍｍから４ｍｍに拡大している。これにより、第１エアノズル２０１と第２エアノズル３０１の境界において風量を増大させることができるので、それぞれの空気が吹き付けられない領域をより少なくすることができる。
【０１０７】
次に、図６〜８とは異なる形態に構成した第１エアノズル２０１と第２エアノズル３０１を説明する。図９は第１エアノズル２０１と第２エアノズル３０１をニップ部Ｎの方向から見た部分拡大図である。
【０１０８】
図９において、第２エアノズル３０１は定着ベルト８１の回転軸と平行な方向であるＸ方向に、定着する記録紙Ｐの最大幅に対応する長さになっており、その直角方向であるＹ方向は３ｍｍの幅で形成されている。第２エアノズル３０１の中には、第１エアノズル２０１を形成する第１エアノズル２０１の周壁の一部である略半円形の形状の周壁２２１Ａが突出している。そして、第１エアノズル２０１は５ｍｍピッチでＸ方向に複数個配置されている。換言すれば、第１エアノズル２０１を形成する略半円形の形状の周壁２２１Ａと他の周壁２２１Ｂは、第２エアノズル３０１を形成する周壁３２１と一体に形成されている。
【０１０９】
このように第１エアノズル２０１を第２エアノズル３０１に内包させることにより、双方のエアノズルを合わせたＹ方向の幅が狭くなり、ニップ部Ｎに接近させることができる。従って、第１エアノズル２０１と第２エアノズル３０１を図２の如く配置したときと較べて、風速と風量を低減することができ、その結果、コンプレッサ２０５やファン３０３の電力を低減することができ、寸法的にも縮小できる。また、電力を変えなければ、風速と風量が増大して分離性能がより向上する。加えて、記録紙Ｐの全幅方向に空気を吐出できるので、安定した分離が行われる。
【０１１０】
また、エアタンク２０４から第１エアノズル２０１に至る風路と、ファン３０３から第２エアノズル３０１に至る風路は別々に形成されているので、互いの空気の流れを阻害することがない。
【０１１１】
更に、この場合は第２エアノズル３０１に対応する複数（例えば、８個）のファン３０３をＸ方向に配置することになるが、ダクト３０２内に仕切壁を設けることが望ましい。これにより、互いの影響で空気の流れが乱されることがなく、整流された状態で第２エアノズル３０１から吐出する。
【０１１２】
図１０は図９に対して第１エアノズル２０１を第２エアノズル３０１の外側に配置した図である。図１０において、第２エアノズル３０１を形成する周壁３２１から第１エアノズル２０１の一部を形成する略半円形の形状の周壁２２１Ａが外側に突出している。そして、略半円形の形状の周壁２２１Ａと他の周壁２２１Ｂは、第２エアノズル３０１を形成する周壁３２１と一体に形成されている。
【０１１３】
この場合は、図９の如く周壁２２１Ａが第２エアノズル３０１の中に位置していないので、第２エアノズル３０１が小さくならず充分な風量が確保できる。但し、Ｙ方向の寸法が図９と比較して大きくなるので、図９よりはニップ部Ｎに接近させ難い。しかし、周壁２２１Ａ，２２１Ｂ，３２１が一体であるので、図２の如くＹ方向に第２エアノズル３０１を形成する周壁、所定の間隙、第１エアノズル２０１を形成する周壁と配置した場合と較べれば、遙かにニップ部Ｎに接近させ易くなる。
【０１１４】
図１１は図９に対してＹ方向に二つの第１エアノズル２０１が第２エアノズル３０１の中に配置されている図である。
【０１１５】
図１１においては、第２エアノズル３０１を形成し対向する周壁３２１をＹ方向に接続部３２２により接続し、この接続部３２２をＸ方向に断続的に複数個設けている。そして、各接続部３２２にはＹ方向に２個の第１エアノズル２０１が穿設されている。図１１の構成は図９と比較し、第１エアノズル２０１の全体の数は同数であるが、第２エアノズル３０１が接続部３２２に遮断されて複数個に形成されている点が異なる。しかし、第２エアノズル３０１の開口面積はより大きいので、風量は増大する。また、周壁３２１を接続する接続部３２２を設けることにより、構造的な強度が増大し、反りや振動を抑えることができる。この場合も、Ｙ方向の二つの第１エアノズル２０１から吐出する空気が同じ吹付位置Ｋに吹き付けられるように各第１エアノズル２０１の角度を適切に設定する必要がある。
【０１１６】
以上の図９〜１１に関し、第２エアノズル３０１の中若しくは周壁の中に第１エアノズル２０１を配置して一体化した構成であるので、この場合も第１エアノズル２０１と第２エアノズル３０１を同位置に配置したものと言える。
【０１１７】
また、図６〜１１に示した構成に共通する変形例であるが、図１２に示す如く第１エアノズル２０１を第２エアノズル３０１よりニップ部Ｎに近接させて配置してもよい。例えば、吹付位置Ｋから第２エアノズル３０１までの長さＤ２が７．５ｍｍのとき、吹付位置Ｋから第１エアノズル２０１までの長さＤ３を約５．５ｍｍにすることができる。これにより、第１エアノズル２０１からの風速が増大し、記録紙Ｐの分離がより容易になる。また、第１エアノズル２０１からの風速が従来のままで充分であるならば、コンプレッサ２０５の電力を低減させることができる。
【０１１８】
また、以上の図６〜１１に示した構成に関し、複数の第１エアノズル２０１と複数の第２エアノズル３０１は定着ベルト８１の回転軸と平行に各々配置されていることが必要で、一部が反っていたり捻れていたりしては記録紙Ｐに対してむらなく一律に空気を吐出することができない。そこで、図６〜８においては、第１風導部２１１と第２風導部３１１を一体化することが望ましく、例えばダイカストにより一体に鋳造する製造方法が考えられる。図９〜１１においても同様にダイカスト鋳造が望ましい。
【０１１９】
なお、第１風導部２１１と第２風導部３１１を別体として製造する場合は、強度があって平面性が保証された鉄やステンレス等の金属板に両者を固定することが望ましい。また、第１エアノズル２０１と第２エアノズル３０１をニップ部Ｎに接近させて配置するのを該金属板が妨げることがないように、金属板の先端が第１エアノズル２０１と第２エアノズル３０１の位置から後退させて配置することになる。また、複数の第１エアノズル２０１と第２エアノズル３０１の先端を一直線に揃えるためには、第１風導部２１１と第２風導部３１１とに位置決め部を設けて金属板に対して位置決めするのが望ましい。また、隣り合う第１風導部２１１と第２風導部３１１の側壁に凸部と凹部を設けて嵌合させ、これを位置決めとしてもよい。
【０１２０】
ところで、第１エアノズル２０１と第２エアノズル３０１をニップ部Ｎに接近させるほど分離性能が向上する。しかし、接近させ過ぎると、定着ローラ８３の熱膨張、定着ベルト８１の回転時のばたつき、若しくはダクト３０２の振動等により、第１エアノズル２０１や第２エアノズル３０１が定着ベルト８１に接触する虞がある。このためには、上記の影響を受けない余裕を持った位置に第１エアノズル２０１と第２エアノズル３０１を配置すればよいのであるが、第１エアノズル２０１と第２エアノズル３０１をニップ部Ｎにできるだけ接近させたい場合がある。この場合は、図１３に示す如く、定着ベルト８１とダクト３０２との間に、定着ベルト８１の回転軸と平行な方向に支軸を有して回転自在なコロ４００を配置することが望ましい。これによって、定着ローラ８３が熱膨張しても、第２エアノズル３０１が定着ベルト８１に接触する虞は解消する。また、ダクト３０２の振動を抑えるためには、防振材を介してファン３０３を支持する構造にすることが望ましい。また、ダクト３０２にリブを設けたり構造材の厚みを増したりして、ダクト３０２の剛性を上げ、振動の振幅が小さくなるようにしてもよい。
【０１２１】
以上の如き第１エアノズル２０１と第２エアノズル３０１とを有する定着装置８を備えた画像形成装置において、Ａ４サイズの記録紙Ｐを１００ｐｐｍで給紙し、画像形成する工程の実施例を図１４の拡大図を参照して詳細に説明する。
【０１２２】
給紙カセット２０内に収容された記録紙Ｐが給紙手段２１により給紙されたことを給紙センサ１０２が検知すると、制御手段１０１はファン用スイッチ３０４に通電する。従って、ファン３０３は回転を開始し、第２エアノズル３０１より空気を略２０ｍ／ｓで吐出する。
【０１２３】
実験によれば、記録紙Ｐの先端部が定着ベルト８１に２０ｍｓ以上の時間で巻き付いてから記録紙Ｐを剥離すると、巻き付き時間が長くなるに従って剥離状態の変化に起因すると考えられる画像ムラが発生し、画像品位を低下させることが知られている。
【０１２４】
このために、記録紙Ｐの先端部がニップ部Ｎの出口部Ｎ１から搬送されてから２０ｍｓ以内に分離することが必要である。そこで、第１エアノズル２０１及び第２エアノズル３０１による吹付位置Ｋを、記録紙Ｐの先端部がニップ部Ｎのニップ出口Ｎ１から搬送されてから２０ｍｓ以内になるように設定する。また、他の実験によれば、記録紙Ｐの先端余白が３ｍｍだとすると、記録紙Ｐの先端部と定着ベルト８１との間隙は０．１ｍｍ程度と僅かな値しかないので、第１エアノズル２０１からの空気流は定着ベルト８１に沿った流れとなることが要求される。仮に、第１エアノズル２０１からの吹き付け方向が定着ローラ８３に巻き付いた定着ベルト８１の接線Ｓと一致すると、第１エアノズル２０１からの空気が記録紙Ｐの先端部と定着ベルト８１との間隙に流入できるのは接線と定着ベルト８１の接点近傍に限られる。そこで、第１エアノズル２０１からの吹き付け方向を、吹付位置Ｋにおける接線Ｓとニップ部Ｎの延長線Ｅとが成す角度θの範囲内に設定することが望ましい。これにより、吹付位置Ｋよりニップ部Ｎへ定着ベルト８１の曲面に沿った空気の流れを形成することができ、記録紙Ｐの先端部が吹付位置Ｋに達しなくても分離が可能になる。なお、ニップ部Ｎの延長線Ｅとは、定着された記録紙Ｐが搬送される方向の線である。更に、第１エアノズル２０１と第２エアノズル３０１はニップ部Ｎからの排紙通路と干渉しないように、少なくともニップ部Ｎの延長線Ｅより定着ローラ８３の側に配置する必要がある。そして、分離性能を向上させるために、第１エアノズル２０１と第２エアノズル３０１から吹付位置Ｋまでの長さはできるだけ短い方が望ましい。
【０１２５】
これらの条件を満足するためには、前述の如く第１エアノズル２０１と第２エアノズル３０１を同位置に配置することが望ましい。
【０１２６】
本発明の実施例では、ニップ部の出口部Ｎ１から吹付位置Ｋまでの長さＰを１０ｍｍとし、Ｋから第１エアノズル２０１と第２エアノズル３０１までの長さを７．５ｍｍとした。また、第１エアノズル２０１と第２エアノズル３０１から空気を吹付位置Ｋに吹き付ける角度をニップ部Ｎからの延長線Ｅに対して１１°に設定した。
【０１２７】
記録紙Ｐがニップ部Ｎを通過した後、記録紙Ｐの先端部と定着ベルト８１との隙間が小さい状態で第１エアノズル２０１から空気を強い風速で吹き付けるため、コンプレッサ２０５で圧縮されエアタンク２０４に貯溜された圧縮空気を電磁弁２０３を介して供給する。電磁弁２０３は通常は閉状態であり、記録紙Ｐの先端部がニップ部Ｎより突出するのに合わせて開状態に切り換える。切り換えタイミングは給紙センサ１０２の検知に基づいて決定される。
【０１２８】
記録紙Ｐの先端部がニップ部Ｎより突出するのに電磁弁２０３に開信号を送る。電磁弁２０３は約２０ｍｓで開状態になるため、記録紙Ｐの先端部がニップ部Ｎから１０ｍｍ程度搬送されたときに第１エアノズル２０１から吐出する空気は最大流量に達する。本実施例では、分離に必要な圧力の２〜３倍の圧力で給気しているため、記録紙Ｐは第１エアノズル２０１から吐出する空気が最大流量に達する前に、即ちニップ部Ｎからの巻き付き時間が２０ｍｓｅｃに達する前に記録紙Ｐの先端部の隙間が大きくなる。本実施例のための実験においては、記録紙Ｐの先端部がニップ部Ｎの出口部から２０ｍｓｅｃ移動する前に定着ベルト８１との隙間が０．２ｍｍ程度まで広がれば、２０ｍ／ｓ程度の送風で最大付着量のベタ画像が載った厚さ８０ｇ／ｍ２程度の薄い印刷用コート紙でも連続的に剥離できることを確認している。
【０１２９】
記録紙Ｐの分離がある程度進み、記録紙Ｐの先端部が定着ベルト８１から０．２ｍｍ以上開いてくると、開いた領域の全てに剥離力を作用させるためには、吐出領域が狭くて風速の大きい空気を吹き付けるより、吐出領域が広くて風量の大きい空気を吹き付ける方が好ましい。そこで、電磁弁２０３に開信号を送ってから５０ｍｓを経過した後、閉信号を送り、第１エアノズル２０１からの空気の吐出を停止する。記録紙Ｐの先端部は定着ベルト８１から０．２ｍｍ以上開いているので、第１エアノズル２０１から圧縮空気を吹き付けなくても、第２エアノズル３０１からの空気の吹付によって記録紙Ｐを剥離する力が加えられ、記録紙Ｐは定着ベルト８１から確実に分離する。
【０１３０】
以上の如く、記録紙Ｐが２０ｍｓｅｃ巻き付く前に分離を開始するので、画像むらが発生することはない。
【０１３１】
図１５は図６〜８に対応する第１エアノズル２０１と第２エアノズル３０１の上面図である。
【０１３２】
図１５においては、５個の第１エアノズル２０１と６個の第２エアノズル３０１が交互に定着ローラ８３の軸方向に配置されている。そして、中央に位置する３個の第１エアノズル２０１は電磁弁２０３Ａに接続され、外側に位置する２個の第１エアノズル２０１は電磁弁２０３Ｂに接続されている。一方、５個の第２エアノズル３０１は各々５個のファン３０３によって、それぞれ送風される。
【０１３３】
記録紙ＰがＡ４サイズであって横送りの場合は、電磁弁２０３Ａ及び電磁弁２０３Ｂを開放し、５個の第１エアノズル２０１から空気を吐出する。また、６個のファン３０３を回転させ、６個の第２エアノズル３０１から空気を吐出する。しかし、記録紙ＰがＡ４サイズであっても縦送りの場合や、記録紙Ｐの幅寸法が小さい場合は、電磁弁２０３Ｂを開放せず、電磁弁２０３Ａのみを開放して、中央に位置する３個の第１エアノズル２０１のみから空気を吐出する。また、両端に位置する２個のファン３０３を回転させず、中央に位置する４個のファン３０３のみを回転させ、中央に位置する４個の第２エアノズル３０１のみから空気を吐出する。なお、記録紙Ｐのサイズは図３の記録紙サイズ検知手段１０４が検知し、制御手段１０１が電磁弁２０３及びファン用スイッチ３０４を制御する。
【０１３４】
このように、記録紙Ｐのサイズに応じて電磁弁２０３及びファン用スイッチ３０４を作動させるので、無駄な電力消耗をなくし、定着ベルト８１からの熱損失や熱汚染も抑制できる。
【０１３５】
なお、以上の構成において、第１エアノズル２０１及び第２エアノズル３０１の数は限定されるものではない。
【０１３６】
また、以上の第１エアノズル２０１及び第２エアノズル３０１を用いる定着装置としては上述の如きベルト定着装置に限定されるものではなく、どのような定着装置であってもよい。例えば、ハロゲンヒータ等の加熱手段を内蔵した定着ローラ（定着部材）と、該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記録材を挟持・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あってもよい。
【０１３７】
ところで、図１に示す如き画像形成装置の前後にはルーバーが設けられ、ルーバーの開口から吸気された外気は定着装置の上部に配置された導気ダクトを経由して定着装置出口側に位置するファンに導かれる。この導気ダクトは外気によって低温に維持され、定着装置からの熱拡散によるトナー貯溜部等の温度上昇を抑制する。
【０１３８】
第１エアノズル２０１及び第２エアノズル３０１から吐出された空気は、記録紙搬送ガイドの一部を壁とするダクトによって定着装置出口側の画像形成装置端部に設けられた開口に導かれて排出される。また、この開口に排気ファンを設ければ、効率的に排気でき、定着装置に吹き付けられて温度上昇した空気による装置内熱汚染を最小限に抑えられる。なお、画像読取装置に後処理装置等を接続する場合は、画像形成装置の上面や背面に開口を設けて排気する。
【符号の説明】
【０１３９】
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  制御手段
１０２  給紙センサ
２０１  第１エアノズル
１１１ａ，１２１ａ  吐出口
２０３  電磁弁
２０４  エアタンク
２０５  コンプレッサ
２１１  第１風導部
２２１Ａ，２２１Ｂ，３２１  周壁
３２２  接続部
３０１  第２エアノズル
３０３  ファン
３０４  ファン用スイッチ
３１１  第２風導部
４００  コロ
Ｎ  ニップ部
Ｎ１  出口部
Ｐ  記録紙
Ｋ  吹付位置
【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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