(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート上のトナー像を加熱するためのニップ部を形成する第１の回転体及び第２の回転体と、
コンプレッサと、
前記コンプレッサにより生成されたエアを前記第１の回転体に吹き付けるエアノズルと、
前記コンプレッサから前記エアノズルへエアを供給する供給機構であって、複数のエアチューブと、前記複数のエアチューブを固定するための複数のクランプと、を備えた供給機構と、を有し、
前記複数のクランプによる複数の固定箇所のうち、前記エアチューブが外れてしまう圧力が、所定の１箇所のみ他の箇所に比べて２０％以上低いことを特徴とする画像加熱装置。
【請求項２】
前記供給機構は隣り合う前記エアチューブ間に各々設けられた複数の中継部材を有し、前記複数の固定箇所のうち、前記中継部材の前記エアチューブが差し込まれる部位の径が、前記所定の１箇所のみ他の箇所に比べて小さいことを特徴とする請求項１の画像加熱装置。
【請求項３】
前記供給機構は隣り合う前記エアチューブ間に各々設けられた複数の中継部材を有し、前記複数の固定箇所のうち、前記クランプが前記中継部材に対し前記エアチューブを締め付ける力が前記所定の１箇所のみ他の箇所に比べて小さいことを特徴とする請求項１の画像加熱装置。
【請求項４】
前記供給機構はエアの圧力を所定圧力以下に制限する圧力制限機構を有し、前記所定の１箇所において前記エアチューブが外れてしまう圧力が前記所定圧力よりも高いことを特徴とする請求項１の画像加熱装置。
【請求項５】
前記圧力制限機構は圧力解放弁を有することを特徴とする請求項４の画像加熱装置。
【請求項６】
前記複数の固定箇所のうち、前記所定の１箇所のみ前記クランプが繋ぎとめられていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかの画像加熱装置。
【請求項７】
前記コンプレッサが配置された空間と前記所定の１箇所が配置された空間とを仕切る仕切りを有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかの画像加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
シート上のトナー像を加熱する画像加熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
トナー像を記録材（シート）に形成し、トナー像が形成された記録材を定着装置（画像加熱装置）で加熱及び加圧して記録材に画像を定着させる画像形成装置が広く用いられている。このような定着装置では、一対の回転体により形成されるニップ部において定着処理が行われる。
【０００３】
記録材が薄くて剛性が低い場合、回転体から記録材を分離しにくくなる。このため、回転体の近傍にエアノズルを配置し、コンプレッサから供給されたエアをエアノズルから記録材に吹き付けて回転体から記録材を強制的に分離することが提案されている（特許文献１、２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６０−２４７６７２号公報
【特許文献２】特開２００７−９４３２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
コンプレッサからエアノズルに至るエア供給経路には、機器間を接続するため多数のエアチューブが設置されている。これらのエアチューブは、機器に差し込まれた状態でクランプにより固定され、稼働中、通常の条件下であれば、外れないように構成されている。
【０００６】
一方、万が一、機器の故障によりエア供給経路内の圧力が過剰に高まってしまった場合、クランプの締め付け力に抗してエアチューブが外れてしまう恐れがある。
【０００７】
このような場合、復旧作業を行うことになるが、多数のエアチューブが接続されている箇所を全てしらみ潰しに調べることになると、復旧作業に長時間を要してしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様によれば、シート上のトナー像を加熱するためのニップ部を形成する第１の回転体及び第２の回転体と、コンプレッサと、前記コンプレッサにより生成されたエアを前記第１の回転体に吹き付けるエアノズルと、前記コンプレッサから前記エアノズルへエアを供給する供給機構であって、複数のエアチューブと、前記複数のエアチューブを固定するための複数のクランプと、を備えた供給機構と、を有し、前記複数のクランプによる複数の固定箇所のうち、前記エアチューブが外れてしまう圧力が、所定の１箇所のみ他の箇所に比べて２０％以上低い画像加熱装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】画像形成装置の構成の説明図である。
【図２】定着装置の構成の説明図である。
【図３】画像形成装置の高圧エア経路の説明図である。
【図４】エアチューブの配置の説明図である。
【図５】エアチューブの取り付け構造の説明図である。
【図６】エアチューブの抜け強度試験の説明図である。
【図７】チューブクランプの繋ぎ止め部材の説明図である。
【図８】実施の形態２におけるエアチューブの接続部の説明図である。
【図９】実施の形態４における高圧エア経路の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００１１】
＜実施の形態１＞
（画像形成装置）
図１は画像形成装置の構成の説明図である。図１に示すように、画像形成装置１００は、中間転写ベルト２０に沿ってイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄを配列したタンデム型中間転写方式のフルカラープリンタである。
【００１２】
画像形成部Ｐａでは、感光ドラム３ａにイエロートナー像が形成されて中間転写ベルト２０に一次転写される。画像形成部Ｐｂでは、感光ドラム３ｂにマゼンタトナー像が形成されて中間転写ベルト２０に一次転写される。画像形成部Ｐｃ、Ｐｄでは、感光ドラム３ｃ、３ｄにシアントナー像、ブラックトナー像が形成されて中間転写ベルト２０に一次転写される。
【００１３】
記録材（シート）Ｐは、カセット１０から１枚ずつ取り出されてレジストローラ１２で待機する。記録材Ｐは、レジストローラ１２によって中間転写ベルト２０上のトナー像にタイミングを合わせて二次転写部Ｔ２へ給送されてトナー像を二次転写される。四色のトナー像を二次転写された記録材Ｐは、定着装置９へ搬送され、定着装置９で加熱加圧を受けて表面に画像を定着された後に、機外のトレイ１３へ排出される。
【００１４】
両面印刷では、定着装置９において表面の画像を定着された記録材が反転搬送路１１１へ送り込まれ、スイッチバックして前後及び表裏反転状態で搬送路１１３を通過してレジストローラ１２で待機する。記録材は、再び二次転写部Ｔ２へ給送されて裏面にトナー像を転写され、定着装置９で裏面の画像を定着された後に機外のトレイ１３へ排出される。
【００１５】
（画像形成部）
画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄは、現像装置１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄで用いるトナーの色がイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックと異なる以外は、実質的に同一に構成される。以下では、イエローの画像形成部Ｐａについて説明し、他の画像形成部Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄに関する重複した説明を省略する。
【００１６】
画像形成部Ｐａは、感光ドラム３ａの周囲に、コロナ帯電器２ａ、露光装置５ａ、現像装置１ａ、転写ローラ６ａ、及びドラムクリーニング装置４ａを配置している。
【００１７】
コロナ帯電器２ａは、感光ドラム３ａの表面を、一様な電位に帯電させる。露光装置５ａは、レーザービームを走査して感光ドラム３ａに画像の静電像を書き込む。現像装置１ａは、感光ドラム３ａの静電像にトナーを移転して感光ドラム３ａにトナー像を現像する。転写ローラ６ａは、トナーの帯電極性と逆極性の電圧を印加されて感光ドラム３ａのトナー像を中間転写ベルト２０へ一次転写させる。
【００１８】
中間転写ベルト２０は、テンションローラ１４、駆動ローラ１５、及び対向ローラ１６に掛け渡して支持され、駆動ローラ１５に駆動されて矢印Ｒ２方向に回転する。二次転写ローラ１１は、対向ローラ１６に支持された中間転写ベルト２０に圧接して二次転写部Ｔ２を形成する。ベルトクリーニング装置３０は、クリーニングウエブを中間転写ベルト２０に摺擦させて二次転写部Ｔ２を通過した転写残トナーをクリーニングする。
【００１９】
（定着装置）
図２は画像加熱装置として機能する定着装置の構成の説明図である。図２に示すように、トナー像が転写された記録材Ｐは、加圧ベルト９２ａに搬送されて定着装置９の定着ニップ部Ｎに導かれ、定着ローラ９１と加圧ユニット９２とによって挟持搬送される。記録材Ｐ上のトナー像は、定着ニップ部Ｎを通過する過程で加熱加圧されて記録材の表面に定着される。定着装置９は、定着ローラ９１に対して加圧ベルトユニット９２を圧接させて、定着ローラ９１と加圧ベルト９２ａの間に定着ニップ部Ｎを形成している。一対の回転体の一例である定着ローラ９１及び加圧ベルト９２ａは、トナー像を担持した記録材を加熱する。
【００２０】
定着ローラ９１は、円筒状の金属製の芯金９１ａの外側に耐熱性の弾性層９１ｂを配置し、トナーの離型性向上のために外周面を耐熱性のフッ素系樹脂の離型層９１ｃで被覆している。芯金９１ａは、外径７７ｍｍ、厚み６ｍｍ、長さ３５０ｍｍのアルミニウム製の円筒材料である。弾性層９１ｂは、１．５ｍｍの厚さのＪＩＳ−Ａ硬度２０度のシリコーンゴムである。離型層９１ｃは、厚さ５０μｍのＰＦＡチューブである。
【００２１】
定着ローラ９１は、両端部が定着装置枠体９４に対して回転可能に支持され、不図示の駆動源によって所定の速度（例えば５００ｍｍ／ｓｅｃの周速）で矢印Ａ方向に回転駆動される。
【００２２】
芯金９１ａの内部には、定格電力１２００Ｗのハロゲンヒータ１０２が配置されて、定着ローラ９１を内部から加熱する。ハロゲンヒータ１０２は、不図示のサーミスタで測定した定着ローラ９１の表面温度が温度調整の目標温度を維持するように不図示の温度制御回路によって供給電力を制御されている。
【００２３】
加圧ベルト９２ａは、厚みが１００μｍのポリイミド製の基層上に２００μｍ厚のシリコーンゴムの弾性層を配置した外径φ７０ｍｍのエンドレスベルトである。
【００２４】
加圧ベルト９２ａは、入り口ローラ（駆動ローラ）９２ｂ、分離ローラ９２ｃ、ステアリングローラ９２ｄ、及び加圧パッド９２ｅに張架されている。加圧ベルト９２ａは、不図示の駆動源から分離ローラ９２ｃに入力された駆動力により回転駆動される。
【００２５】
分離ローラ９２ｃは、両端部を不図示の加圧機構（バネ）に付勢されることにより、定着ローラ９１に向かって加圧ベルト９２ａを加圧している。加圧パッド９２ｅは、総圧４９０Ｎ（５０ｋｇｆ）の加圧を行う。
【００２６】
加圧パッド９２ｅは、両端部を不図示の加圧機構（バネ）に付勢されることにより、定着ローラ９１に向かって加圧ベルト９２ａを加圧している。分離ローラ９２ｃは、総圧４９０Ｎ（５０ｋｇｆ）の加圧を行う。
【００２７】
（記録材の分離）
定着装置９は、トナー像を担持した記録材Ｐを定着ローラ９１と加圧ベルト９２ａとで挟持搬送して、画像を記録材Ｐに定着させる。定着装置９においては、記録材Ｐ上に形成された未定着のトナー像が定着ローラ９１の表面に直接接触するため、溶融したトナーの粘性によって、記録材Ｐが定着ローラ９１に張り付いて定着ローラ９１から剥離せずに連れ回りする可能性がある。これにより、記録材のジャムを引き起こす可能性がある。
【００２８】
定着装置９は、耐熱性の樹脂で作られた分離爪８８を加圧ベルト９２ａの表面に当接して摺擦させることにより、加圧ベルト９２ａに張り付いた記録材Ｐを剥離している。分離爪８８は、加圧ベルト９２ａに密着させるために、小さな押圧力をかけておく必要がある。
【００２９】
しかし、定着ローラ９１に分離爪８８を当接させて小さな押圧力をかけた場合、分離爪８８の先端に摺擦する定着ローラ９１の周面が局所的に摩耗する。分離爪８８に硬い異物が堆積すると、定着ローラ９１の表層が傷つく可能性がある。
【００３０】
また、単位面積当たり重量の小さい薄紙等の記録材の場合、記録材の先頭部分が分離爪８８に衝突して損傷し、皺、折り目、破れを発生する可能性がある。このような問題を解決するために、実施の形態１では、圧縮空気を定着ローラ９１上の記録材Ｐの先端に吹き付けて記録材Ｐを剥離している。
【００３１】
（排出ユニット）
記録材の搬送方向における定着ニップ部Ｎの下流に排出ユニット９３が配置される。排出ユニット９３は、定着ニップ部Ｎを通過した記録材Ｐをエアノズル９３ａの高圧エア噴射により定着ローラ９１から分離し、搬送ローラ対９３ｃにより定着装置９の外に排出する。
【００３２】
エアノズル９３ａは、定着ニップ部Ｎを通過した後の定着ローラ９１上の記録材Ｐの先頭に高圧エアを吹き付けて、記録材Ｐを定着ローラ９１から剥離する。搬送ローラ対９３ｃは、剥離した記録材Ｐを挟持搬送して定着装置９の外に排出する。
【００３３】
排出ユニット９３は、定着装置枠体９４の回転中心９４ａを中心に回動可能である。排出ユニット９３は、定着装置９が定着動作を行なうときに設置する設置位置と、ジャム処理時に定着装置９内に残った記録材Ｐを除去するときに定着ローラ９１から回動退避させる退避位置との間で回動可能である。排出ユニット９３を回動して退避位置に持ち上げることにより、定着ニップ部Ｎの下流側に下流側から見通せる空間が形成され、未排出の記録材Ｐを除去することが可能となる。
【００３４】
エアノズル９３ａは、排出ユニット９３に対してノズル回転中心９３ｈを中心に回転可能に支持されており、αを固定端とするねじりコイルばね９３ｆの可動端βによって加圧される。定着装置枠体９４にはノズル位置決めピン９４ｂが固定されている。排出ユニット９３が定着装置９に設置されると、エアノズル９３ａの突き当て面９３ｇがノズル位置決めピン９４ｂに突き当たることで、エアノズル９３ａが定着ローラ９１に対して位置決めされる。
【００３５】
制御部９９は、記録材Ｐの単位面積当たり重量が１２７ｇ／ｍ２以下の場合、圧縮空気による剥離を要すると判断する。記録材Ｐが定着装置９に送り込まれると、記録材検知センサ９５が記録材Ｐの先端を検知する。制御部９９は、記録材検知センサ９５が記録材Ｐの先端を検知したタイミングを基準として所定時間後にエアノズル９３ａから定着ローラ９１上の記録材Ｐの先端に圧縮空気を約３００ｍ／ｓｅｃの速度で吹き付けて、記録材Ｐを定着ローラ９１から剥離させる。
【００３６】
（高圧エア経路）
図３は画像形成装置の高圧エア経路の説明図である。図３に示すように、排出ユニット９３を搭載した定着装置９は、画像形成装置１００の正面側に寄せて配置される。排出ユニット９３に圧縮空気を供給するエア供給機構による高圧エア経路９６は、画像形成装置１００の背面側に寄せて配置される。
【００３７】
図３に示すように、コンプレッサ９６ａからエアノズル９３ａへエアを供給するエア供給機構による高圧エア経路９６には、少なくとも、圧力制限機構として機能する電磁弁９６ｅと圧力調整弁９６ｃが配置される。コンプレッサ９６ａは、エアノズル９３ａが吹き付ける高圧エアを生成する。エアコンプレッサ９６ａは、画像形成装置１００の筐体内に設置され、周囲の空気を圧縮して高圧エア経路９６に供給する。図４に示すように、中継部材の一例である継手部品９６ｊはエアチューブ９６ｇを中継する。
【００３８】
圧力制限機構でもある圧力解放用電磁弁９６ｂは、高圧エア経路９６内の高圧エアを外部へ放出する。制御部９９は、コンプレッサ９６ａの起動時に圧力解放用電磁弁９６ｂを作動させて、高圧エア経路９６の圧力を大気圧まで低下させて、コンプレッサ９６ａの起動トルクを小さく済ませる。エアフィルタ９６ｄは、エアコンプレッサ９６ａが吐出する高圧エアに含まれるドレン、水、ちり、ゴミを分離・除去する。
【００３９】
電磁弁９３ｅは、エアノズル９３ａに供給される高圧エアの供給と遮断を切り替える。電磁弁９６ｅは、エアチューブ９６ｇによって本体側カプラ９６ｆに接続され、高圧エア経路９６の高圧エアをエアノズル９３ａへ送り込む。エアノズルの一例であるエアノズル９３ａは、定着ローラ９１に高圧エアを吹き付け可能である。エアノズル９３ａは、記録材Ｐの先端に高圧エアを吹き付けて定着ローラ９１から分離させる。本体側カプラ９６ｆは、定着側カプラ９３ｄに対して着脱自在に接続されている。本体側カプラ９６ｆから定着側カプラ９３ｄを通じて排出ユニット９３へ供給された高圧エアがエアノズル９３ａから定着ローラ９１へ吹き付けられる。
【００４０】
制御部９９は、エアコンプレッサ９６ａを起動したのち、圧力解放用電磁弁９６ｂを閉鎖する。その後、コンプレッサ９６ａから電磁弁９６ｅまでの高圧エア経路９６に圧力調整弁９６ｃで調整された圧力Ｐ２の圧縮空気が蓄積される。
【００４１】
圧力調整弁９６ｃは、エアノズル９３ａに供給される高圧エアの圧力を第一圧力Ｐ２に規制する。圧力調整弁９６ｃは、高圧エア経路９６の圧力が圧力Ｐ２に達すると高圧エア経路９６内の高圧エアを圧力Ｐ２で外気へ放出することにより、電磁弁９６ｅまでの高圧エア経路９６の圧力を圧力Ｐ２に維持する。電磁弁９６ｅは、圧力Ｐ２が約０．３ＭＰａになるように調整されている。
【００４２】
制御部９９は、定着ローラ９１から記録材を分離するように電磁弁９６ｅを作動させる。制御部９９は、記録材の先頭が定着ローラ９１上の吹き付け位置に達する直前に電磁弁９６ｅをＯＮして高圧エア経路９６に蓄積された圧力Ｐ２の高圧エアを記録材の先頭に吹き付け開始する。その後は、コンプレッサ９６ａによる高圧エアの供給がエアノズル９３ａからの流出量に追い付かず、高圧エア経路９６の高圧エアの吹き付け圧力は一気に低下する。制御部９９は、記録材Ｐの搬送方向長さの約１／３で電磁弁９６ｅをＯＦＦして、高圧エア経路９６に圧力Ｐ２の高圧エアを蓄積して次の記録材Ｐの先頭に備える。
【００４３】
（エアチューブの取り付け構造）
図４はエアチューブの配置の説明図である。図５はエアチューブの取り付け構造の説明図である。図４に示すように、画像形成装置１００は、定着装置９を搭載した本体筐体から分離可能なコンプレッサユニット８０の筐体を設けている。第１筐体の一例である画像形成装置１００は、エアノズル９３ａ及び電磁弁９６ｅを収容する。第２筐体の一例であるコンプレッサユニット８０は、画像形成装置１００に対して着脱可能であって、コンプレッサ９６ａ及び圧力調整弁９６ｃを収容する。コンプレッサユニット８０の筐体は、隔壁９８によってコンプレッサ９６ａ側の空間とエアフィルタ９６ｄ側の空間とに仕切られている。
【００４４】
隔壁９８に高圧エア経路９６の配管中継用の継手部品９６ｊが固定されている。継手部品９６ｊが隔壁９８に固定されてコンプレッサ９６ａから供給された高圧エアの供給を中継する。円筒部９６ｊｐは、継手部品９６ｊに対する高圧エア経路９６の接続部である。継手部品９６ｊとエアフィルタ９６ｄは、エアチューブ９６ｇによって接続されている。シリコーンゴムのエアチューブ９６ｇの端部は、継手部品９６ｊに形成されたアルミニウムの円筒部９６ｊｐに外挿される。エアチューブ９６ｇの外側をチューブクランプ９６ｈによって締め付けることにより、エアチューブ９６ｇの端部が継手部品９６ｊに固定される。チューブクランプ９６ｈは、板ばね式で、両端のグリップを近付ける方向に加圧することで内径が拡大し、両端のグリップの加圧を解除することで内径が縮小して内側のエアチューブ９６ｇを締め付ける。
【００４５】
図５に示すように、エアチューブ９６ｇは、以下の手順で継手部品９６ｊの円筒部９６ｊｐに固定される。
（１）作業者は、エアチューブ９６ｇの端部よりやや離れた位置にチューブクランプ９６ｈを挿入しておく。チューブクランプ９６ｈは、板ばね式になっており、ラジオペンチ等の工具を用いてチューブクランプ９６ｈのグリップ部を掴むと、チューブクランプ９６ｈの内径が拡がって、軸方向へスライド可能となる。
（２）作業者は、エアチューブ９６ｇを円筒部９６ｊｐに外挿して所定の位置まで押し込む。
（３）作業者は、チューブクランプ９６ｈの内径を拡げた状態で、エアチューブ９６ｇに沿ってチューブクランプ９６ｈをスライドさせて円筒部９６ｊｐとの嵌合部に位置させる。
（４）作業者は、チューブクランプ９６ｈのグリップ部の加圧を解除する。これにより、チューブクランプ９６ｈの内径が縮んでエアチューブ９６ｇに締め付け力が作用してエアチューブ９６ｇが円筒部９６ｊｐに固定される。
【００４６】
図４に示すように、エアチューブ９６とエアフィルタ９６ｄの接続部も同様な構成を用いて固定されている。継手部品９６ｊの反対側のエアチューブ９６ｇの端部は、エアフィルタ９６ｄに形成されたアルミニウムの円筒部９６ｄｐに外挿され、エアチューブ９６ｇの外側をチューブクランプ９６ｎにより締め付けている。
【００４７】
図４に示すように、高圧エア経路９６において、継手部品９６ｊとエアフィルタ９６ｄとの間以外の空気圧素子の間もエアチューブ９６ｏ、９６ｐ、９６ｑ、９６ｒを用いて同様に接続されている。
【００４８】
（高圧エア経路の課題）
図３に示すように、定着ローラ９１から記録材Ｐを分離する高圧エアをエアコンプレッサ９６ａで生成する場合、高圧エア経路９６内の圧力は圧力調整弁９６ｃによって使用圧力（第一圧力）に維持される。このため、高圧エア経路９６のエアチューブ９６ｇは、画像形成装置１００の通常の使用条件下においてチューブクランプ９６ｈ、９６ｎの締付け力がエアチューブ９６ｇの内圧に負けて、円筒部９６ｊｐ、９６ｄｐから抜け落ちることはない。
【００４９】
しかし、万が一、圧力調整弁９６ｃが目詰まりを起こした場合、エアチューブ９６ｇ内の圧力が圧力Ｐ２を超えてコンプレッサ９６ａの最高吐出圧力Ｐ１まで上昇する可能性がある。エアチューブ９６ｇの内圧が上昇すると、チューブクランプ９６ｈ、９６ｎがエアチューブ９６ｇの内圧を押えきれなくなる。エアチューブ９６ｇが圧力で円筒部９６ｊｐ、９６ｄｐから浮き上がって円筒部９６ｊｐ、９６ｄｐの一方から抜け落ちる可能性がある。
【００５０】
また、高圧エア経路９６は、継手部品９６ｊとエアフィルタ９６ｄとの間以外の機器の間もエアチューブ９６ｏ、９６ｐ、９６ｑ、９６ｒを用いて同様に接続されているため、どの接続部も抜け落ちる可能性がある。エアチューブが内圧で抜け落ちる現象は、高圧エア経路９６の全ての場所で起こり得る。
【００５１】
エアチューブが内圧で抜け落ちたとき、高圧エア経路９６のどのエアチューブのどの端部が抜け落ちたかを調べるには、高圧エア経路９６のすべての接続部分をしらみ潰しに検査することが求められる。高圧エア経路９６のすべての接続部分をしらみ潰しに検査していると、原因特定に時間がかかり、サービスマンによる装置復帰メンテナンス性が悪くなる。
【００５２】
そこで、本例では、継手部品９６ｊに接続されたエアチューブ９６ｇの一方の端部の接続部が抜け落ちる圧力を、他のすべてのエアチューブの接続部が抜け落ちる圧力に比較して意図的に２０％以上小さくしている。これにより、圧力調整弁９６ｃが目詰まりして高圧エア経路９６の圧力が高まった際に、抜け落ち圧力が低い１カ所の接続部のみが外れて高圧エア経路９６の圧力を逃がすので、高圧エア経路９６のそれ以上の圧力上昇が阻止される。
【００５３】
高圧エア経路９６中の複数の接続部（エアチューブの固定箇所）は、接続部の接続先に設けた管状部にエアチューブの端部を外挿して外側から締め付け部材の一例であるチューブ状のクランプで締め付けたチューブ接続部を少なくとも１つ含む。そして、コンプレッサ９６ａの吐出圧力をＰ１とし、第一圧力をＰ２とし、１つのチューブ接続部でエアチューブ９６ｇの端部が円筒部９６ｊｐから抜け落ちる高圧エア経路９６の圧力をＰ３としたとき、Ｐ１＞Ｐ３＞Ｐ２である。１つのチューブ接続部を除いた高圧エア経路９６のすべての接続部は、Ｐ３よりも２０％以上大きい静圧力に耐えるように構成されている。
【００５４】
（実験結果）
図６はエアチューブの抜け強度試験の説明図である。実施の形態１では、配管中継用の継手部品９６ｊとエアフィルタ９６ｄとを接続するエアチューブ９６ｇの継手部品９６ｊ側の接続部の抜け落ち圧力をエアフィルタ９６ｄ側の接続部の抜け落ち圧力よりも２０％以上低く設定した。
【００５５】
エアチューブ９６ｇは、外径が約１５ｍｍ、内径が約９ｍｍのシリコーンゴム製のチューブ材料を必要な長さに切断したものである。エアチューブ９６ｇの一端が接続される継手部品９６ｊの円筒部９６ｊｐは、凹凸の無い滑らかな周面が形成され、外径が約８．５ｍｍである。エアチューブ９６ｇの他端が接続されるエアフィルタ９６ｄの円筒部９６ｄｐは、凹凸の無い滑らかな周面が形成され、外径が約９．５ｍｍである。
【００５６】
図４に示すように、継手部品９６ｊとエアフィルタ９６ｄとの間以外の機器の間に設けたエアチューブ９６ｏ、９６ｐ、９６ｑ、９６ｒは、エアチューブ９６ｇと同じ材料をそれぞれ必要な長さに切断して製作した。エアチューブ９６ｏ、９６ｐ、９６ｑ、９６ｒの両端部は、エアチューブ９６ｇとエアフィルタ９６ｄの接続部と同様に構成して、同等の抜け落ち圧力を設定して、対応する空気圧素子に接続した。
【００５７】
板ばね式のクランプ９６ｈ、９６ｎは、グリップ部の加圧を解除したときの内径が約１３ｍｍ、グリップ部を加圧したときの最大内径が約１６ｍｍである。
【００５８】
エアチューブ９６ｇの内径９ｍｍは、接続先の円筒部９６ｊｐの外径８．５ｍｍを上回っている。しかし、エアチューブ９６ｇの外周をチューブクランプ９６ｈで締め付けることで、エアチューブ９６ｇと円筒部９６ｊｐの隙間から高圧エアが漏れることは無い。
【００５９】
エアチューブ９６ｇの円筒部９６ｊｐ、９６ｄｐに対する挿入長さはそれぞれ約１２ｍｍ、チューブクランプ９６ｈ、９６ｎの挿入方向の幅も約１２ｍｍである。
【００６０】
図６に示すように、エアチューブ９６ｇの両端部の接続状態を再現した試料を作成して、引っ張り試験により抜け強度を比較した。
【００６１】
試験用円筒部材Ｃ’は、エアチューブ９６ｇの接続先である円筒部９６ｊｐと同じ材質で同じ外径８．５ｍｍに形成され、デジタルフォースゲージのフック部Ｄを継止するための貫通穴Ｃ’１が形成されている。
【００６２】
試験用円筒部材Ｃ’の端部をエアチューブ９６ｇに挿入し、エアチューブ９６ｇの逆側端部を不図示の固定手段で固定する。そして、チューブクランプ９６ｈを装着してエアチューブ９６ｇおよび円筒部材Ｃ’に締付け力を掛けた状態から、デジタルフォースゲージを介してフック部Ｄが円筒部材Ｃ’を矢印の向きに引っ張る。チューブクランプ９６ｈが抜ける過程のデジタルフォースゲージが計測した最大荷重をエアチューブ９６ｇの抜け強度とみなす。
【００６３】
別の試験用円筒部材Ｃ’は、エアチューブ９６ｇの接続先である円筒部９６ｄｐと同じ材質で同じ外径９．５ｍｍに形成されている。別の試験用円筒部材Ｃ’についても同様な試験を行って抜け強度を求めた。
【００６４】
【表１】
0006516764.tif 000002
【００６５】
表１に示すように、円筒部９６ｊｐの外径が８．５ｍｍである場合、エアチューブ９６ｇの抜け強度は６７〜８９Ｎ（６．７〜８．９ｋｇｆ）となった。一方、円筒部９６ｊｐの外径が９．５ｍｍである場合、エアチューブ９６ｇの抜け強度は１１９〜１４６Ｎ（１１．９〜１４．６ｋｇｆ）となった。
【００６６】
そして、エアチューブ９６ｇ、円筒部９６ｊｐ、およびチューブクランプ９６ｈの個体差によっても、抜け強度は多少ばらつく。しかし、同一の試料で１００回の繰り返し試験を行った結果、抜け強度の測定値の平均値からのばらつきは最大で約１４％であった。
【００６７】
実施の形態１にあてはめれば、外径が８．５ｍｍの円筒部９６ｊｐにおける抜け強度６７〜８９Ｎを配管内圧に換算すると、約０．５７〜０．６３ＭＰａとなる。したがって、圧力調整弁９６ｃが目詰まりして高圧エア経路９６の高圧エアの圧力が高まっても、コンプレッサの最大吐出圧力Ｐ１＝１．５ＭＰａより低い圧力Ｐ３＝０．５７〜０．６３ＭＰａでエアチューブ９６ｇの一方の端部が抜け落ちる。エアチューブ９６ｇの一方の端部が円筒部９６ｊｐから抜け落ちた円筒部９６ｊｐから高圧エアが外気に放出されて、高圧エア経路９６のそれ以上の圧力上昇が回避される。
【００６８】
また、外径が８．５ｍｍの円筒部９６ｊｐにおける抜け強度６７〜８９Ｎと、外径が９．５ｍｍの円筒部９６ｄｐにおける抜け強度１１９〜１４６Ｎとは、前者の最大値と後者の最小値とを比較しても２０％以上の差がある。このため、外径が８．５ｍｍの円筒部９６ｊｐと外径が９．５ｍｍの円筒部９６ｄｐとの抜け落ち圧力の差も２０％以上ある。このため、エアチューブ９６ｇは、円筒部９６ｄｐにおいて抜け移動を生じさせることなく、円筒部９６ｊｐで先行して抜け落ちる。
（１１９−８９）／８９＝３３％＞２０％
【００６９】
実施の形態１では、エアチューブ９６ｇの一方の端部の抜け強度を、他方の端部の抜け強度よりも小さくしたので、高圧エア経路９６内の圧力上昇時にエアチューブ９６ｇの一方の端部が先に抜け落ちる。そして、高圧エア経路９６内の他のエアチューブの端部の接続をエアチューブ９６ｇの他方の端部と等しく構成したので、すべてのエアチューブの端部のうちで、エアチューブ９６ｇの一方の端部が最初に抜け落ちる。
【００７０】
実施の形態１では、エアコンプレッサ９６ａが生成する高圧エアの最大圧力Ｐ１に達する前に、抜け強度を意図的に弱くしたエアチューブ９６ｇの一方の端部の接続部を高圧エア解放のメカヒューズとして利用する。エアチューブ９６ｇの一方の端部の接続位置は、予め定まっているため、サービスマンによる復帰作業時においてメンテナンス性が良好になる。
【００７１】
なお、抜け落ち圧力を小さく設定されるエアチューブの端部は、継手部品９６ｊとの接続部には限らない。高圧エア経路９６の内圧が圧力Ｐ２を超えて問題を生じるような場所であればどこでもよい。しかし、高圧エア経路９６の配管の近傍に電気基板等の保護を要する部品が配置されている場合、エアチューブの抜け落ち後の移動やクランプ９６ｈの飛散がこれらの部品に影響しないことが望ましい。例えば、図４に示すように、エアコンプレッサ９６ａのドライバ基板Ｅは、高圧エア経路９６の近傍に存在している。そこで、実施の形態１では、隔壁（仕切り）９８によってドライバ基板Ｅと隔てられた継手部品９６ｊにエアチューブ９６ｇを取り付けている。こうすることで、万が一、バンド部材９６ｉが切断した場合でも、チューブクランプ９６ｈの飛散から、ドライバ基板Ｅを保護することができる。
【００７２】
（チューブクランプの飛散防止）
図７はチューブクランプの繋ぎ止め部材の説明図である。図３に示すように、高圧エア経路９６内の高圧エアの圧力上昇時、円筒部９６ｊｐから勢いよくエアチューブ９６ｇが抜け落ちた場合、その勢いでチューブクランプ９６ｈが飛散する可能性がある。このとき、飛散したチューブクランプ９６ｈが周辺部品に激突して破損したり、回路基板上の素子間に紛れ込んで見つけられなくなる可能性がある。
【００７３】
このため、図７に示すように、チューブクランプ９６ｈにフレキシブルな繋ぎ止め部材の一例であるバンド部材９６ｉを接続している。バンド部材９６ｉは、円筒部９６ｊｐにおけるエアチューブ９６ｇの抜け落ちを妨げない長さを有して、自由端がチューブクランプ９６ｈに繋ぎ止められている。バンド部材９６ｉは、チューブクランプ９６ｈに設けた貫通穴９６ｈｐと、エアチューブ９６ｇの接続先の継手部品９６ｊが固定された隔壁９８の貫通穴９８ｐとを連結している。これにより、高圧エア経路９６が高圧状態になってエアチューブ９６ｇが抜け落ちても、クランプ９６ｈが飛散する範囲は限られ、見つけ易くなる。
【００７４】
（２０％の数値）
ところで、高圧エア経路９６のチューブ接続部がすべて同一仕様であったとしても、相対比較で、最も抜け落ち圧力の低い１つのチューブ接続部は存在する。この状態で、高圧エア経路９６の圧力が許容圧力（第二圧力Ｐ４）を超えると、複数のチューブ接続部が同時進行で抜け始める。そして、最も抜け落ち圧力の低いチューブ接続部が先行して抜け落ちたとしても、他のいくつかのチューブ接続部が中途半端に抜けかかっていることがある。この場合、抜け落ちたチューブ接続部を復旧すると、最も抜け落ち圧力の低いチューブ接続部は、中途半端に抜けかかっているチューブ接続部に切り替わってしまう。
【００７５】
また、高圧エア経路９６のチューブ接続部がすべて同一仕様であったとしても、チューブ接続部ごとの圧力差、温度差、振動の有無、エアチューブの向きや張り方向の違い等で抜け落ち圧力がばらつく。そのため、実施の形態１では、図６に示す引き抜き試験で評価した２０％以上の差を１つのチューブ接続部と他のすべてのチューブ接続部との間に設けている。そして、図６に示す引き抜き試験で評価した２０％以上の差を設けて、常温（２０度）環境で人為的に圧力を上昇させて、当該１つのチューブ接続部が先行して抜け落ちることを確認した。さらに抜け落ちた時点で他のすべてのチューブ接続部を目視検査して、それぞれ抜けが進行していないことを確認した。このため、抜け落ちた１つのチューブ接続部を元通りに再接続した際に他のチューブ接続部のほうが抜け易くなることはないと考えられる。また、圧力上昇過程における複数のチューブ接続部の抜け落ち順は、各接続部の相対的な抜け強度の差異に起因するため、低温（０度）、及び高温（３５度）環境に変わっても、圧力上昇過程において当該１つのチューブ接続部が先行して抜け落ちると考えられる。
【００７６】
また、画像形成装置１００の停止状態で人為的に高圧エア経路９６の圧力を高める実験を行って、図６に示す引き抜き試験で評価した引き抜き力と、チューブ接続部が抜け落ちる際の高圧エア経路９６の圧力である抜け落ち圧力との関係を調べた。その結果、図６に示す引き抜き試験で評価した引き抜き力が２０％異なる２つのチューブ接続部は、引き抜き圧力においてもほぼ２０％の差を有することが判明した。
【００７７】
高圧エア経路９６の複数の接続部は、１つのチューブ接続部を除いた２以上のチューブ接続部を含む。静的な空気加圧による評価以外に、円筒部９６ｊｐの内側と外側が大気圧の状態で円筒部９６ｊｐに沿った方向にチューブ接続部を引っ張ったときの抜け落ち力でもチューブ接続部を評価することができる。この評価を行ったとき、実施の形態１では、２以上のチューブ接続部のうちで最も小さい抜け落ち力は、抜け落ちるように設計された１つのチューブ接続部の抜け落ち力よりも２０％以上大きい。
【００７８】
（実施の形態１の効果）
実施の形態１では、圧力調整弁９６ｃによって調整される圧力Ｐ２と、予め決められた一箇所の端部の抜け落ち圧力Ｐ３と、コンプレッサ９６ａの最大吐出圧力Ｐ１との間にＰ１＞Ｐ３＞Ｐ２の関係を設定している。このため、圧力調整弁９６ｃが目詰まりして高圧エア経路９６の内圧がＰ２を超えて圧力Ｐ３に達した時点で、予め決められた一箇所の端部が抜け落ちて高圧エアを外部に放出してそれ以上の圧力上昇を回避することができる。
【００７９】
実施の形態１では、複数のエアチューブの端部のうちの予め決められた一箇所において他のどの端部よりも抜け落ち圧力を２０％以上小さく設定している。このため、高圧エア経路９６内の圧力が上昇したときに、予め決められた一箇所の端部が他の端部よりも確実に先行して抜け落ちる。このため、抜けるエアチューブの端部が最初から特定されてサービスマンによる抜け落ち箇所の発見が早まり、原因解明も容易で、復帰作業時のメンテナンス性が良好に保たれる。圧縮空気を用いて記録材の分離を介助する定着装置において、装置復帰時のメンテナンス性を向上させることが可能となる。
【００８０】
実施の形態１では、耐圧性の低い１カ所の接続部が先行して抜け落ちることで、耐圧性の低い１カ所の接続部以外のたくさんの接続部には、何の痕跡も変化も耐圧性の低下も引き起こさないで済む。このため、エアチューブ９６ｇの抜け落ちを復旧した後の圧力上昇時にも円筒部９６ｊｐが先行して抜け落ちる。
【００８１】
実施の形態１では、円筒部９６ｊｐは、高圧エア経路９６の他の管状部よりも直径が小さい。このため、円筒部９６ｊｐの抜け落ち力を小さくすることを、同一のエアチューブと同一のチューブクランプ９６ｈとを用いて実現できる。
【００８２】
実施の形態１では、エアチューブがシリコーンゴムチューブであるため、長期間使用しても円筒部９６ｊｐに粘着することなく圧力に対する再現性高く抜け落ちる。また、材料が柔らかいため、チューブクランプのクランプ力の強弱によって抜け落ち力を制御し易い。
【００８３】
実施の形態１では、隔壁９８がコンプレッサ９６ａが配置された空間と円筒部９６ｊｐが配置された空間とを仕切る。このため、円筒部９６ｊｐから抜け落ちたチューブクランプ９６ｈやエアチューブ９６ｇがコンプレッサ９６ａが配置された空間に侵入し得ない。
【００８４】
＜実施の形態２＞
図８は実施の形態２におけるエアチューブの接続部の説明図である。図８に示すように、実施の形態２では、エアチューブ９６ｇを挿入する円筒部９６ｄｐにくびれを形成している以外は実施の形態１と同様に構成される。このため、図８中、実施の形態１と共通する構成には図４、図５と共通の符号を付して重複する説明を省略する。
【００８５】
図５に示すように、実施の形態１では、エアチューブ接続部の接続先の管状部をすべてストレートな円筒状とし、予め選択した一箇所のチューブ接続部において管状部の直径を他のチューブ接続部よりも小さくすることで抜け落ち圧力の差を設定した。これに対して、実施の形態２では、予め選択した一箇所のチューブ接続部において管状部をストレートな円筒状とし、それ以外のすべてのチューブ接続部は、接続先の管状部の外観を環状の凹凸を有するいわゆるタケノコ型とした。すなわち、接続先の管状部にエアチューブ９６ｇの抜け止めとしてはたらく段差を設けた。
【００８６】
実施の形態２では、円筒部９６ｊｐはストレートであって、他の管状部は環状の凹凸を有する。このため、円筒部９６ｊｐの抜け落ち力を小さくすることを、同一のエアチューブと同一のクランプ９６ｈとを用いて実現できる。
【００８７】
＜実施の形態３＞
図５に示すように、実施の形態３では、チューブクランプの締め付け力の大小で抜け落ち圧力の差を設定した。予め選択した一箇所のチューブ接続部において、クランプ９６ｈの内径寸法を、他のチューブ接続部のものよりも大きくして、エアチューブ９６ｇの締付け力を小さくすることで抜け強度を調整した。
【００８８】
実施の形態３では、円筒部９６ｊｐにおいて使用されるチューブクランプ９６ｈは、他の環状部において使用されるチューブクランプよりも締め付け力が小さい。このため、円筒部９６ｊｐの抜け落ち力を小さくすることを、同一の管状部と同一のエアチューブとを用いて実現できる。
【００８９】
＜実施の形態４＞
図９は実施の形態４における高圧エア経路の説明図である。図４に示すように、実施の形態１では、継手部品９６ｊとエアチューブ９６ｇの接続部においてのみエアチューブ９６ｇの抜け強度を小さくして圧縮空気開放のメカヒューズとして利用した。これに対して、図９に示すように、実施の形態４では、継手部品９６ｊとエアチューブ９６ｇの接続部に加えて、圧力解放用電磁弁９６ｂも圧縮空気開放のメカヒューズとして利用した。これにより、エアチューブ９６ｇ外れに対して、更に安全性が高められている。
【００９０】
上述したように、圧力解放用電磁弁９６ｂは、高圧エア経路９６内の高圧エアを外部へ放出する。制御部９９は、コンプレッサ９６ａの起動時に圧力解放用電磁弁９６ｂを作動させて、高圧エア経路９６の圧力を大気圧まで低下させて、コンプレッサ９６ａの起動トルクを小さく済ませる。
【００９１】
これに加えて、圧力解放用電磁弁９６ｂは、高圧エア経路９６の圧力が許容圧力（第二圧力Ｐ４）に達すると、機械的に作動して、高圧エア経路９６の圧力を大気圧まで低下させる。電気的な信号無しで、継手部品９６ｊ内の高圧エアの圧力のみに反応して作動する。
【００９２】
圧力解放弁の一例である圧力解放用電磁弁９６ｂは、高圧エア経路９６に接続され、高圧エア経路９６の圧力が第二圧力Ｐ４に達すると大気に連通して高圧エア経路９６の圧力を規制する。圧力解放用電磁弁９６ｂ（株式会社ＳＭＣ  ＶＸ−２４０ＤＡ）は、通電時に閉、非通電時に開となる形式の電磁弁で、コンプレッサ９６ａの停止後、配管内部に残留した圧縮空気を開放する。圧力解放用電磁弁９６ｂは、弁の一次側・二次側の圧力差が最高作動圧力差を超えると、強制的に弁が開放状態になる。このことを利用し、例えば、圧力解放用電磁弁９６ｂに最高作動圧力差が０．４〜０．５ＭＰａの圧力解放用電磁弁９６ｂを使用することができる。これにより、エアコンプレッサ９６ａおよび圧力調整弁９６ｃの不具合で高圧エア経路９６内の圧力が上昇しても、圧力値が０．４〜０．５ＭＰａに達した時点で圧力解放用電磁弁９６ｂが開いて圧縮空気が開放される。さらに、この時の圧力値０．４〜０．５ＭＰａは、抜け強度が最も低いチューブ接続部でクランプ９６ｈが抜ける圧力値よりも小さくしている。このため、配管内圧が上昇すると、まず、圧力解放用電磁弁９６ｂの安全機構が先にはたらいて、圧縮空気が開放される。これにより、第二圧力をＰ４とするとき、Ｐ１＞Ｐ３＞Ｐ４＞Ｐ２  である。したがって、クランプ９６ｈが飛散する状況に至る可能性を更に低くすることができ、より安全性を高くすることができる。
【００９３】
＜その他の実施の形態＞
実施の形態１は、図４に示すように、定着装置９を搭載した画像形成装置１００の本体筐体から独立させてコンプレッサユニット８０を設けた。しかし、コンプレッサユニット８０に収納されたコンプレッサ９６ａ及び高圧エア経路９６は、定着装置９を搭載した画像形成装置１００の本体筐体内に設けてもよい。あるいは、画像形成装置１００の本体筐体から独立した定着装置の筺体を設けて、コンプレッサ９６ａ及び高圧エア経路９６を収納してもよい。
【００９４】
実施の形態１では、定着処理を行う為のニップ部を形成する一対の回転体のうち一方がローラ部材、他方がエンドレスベルトを用いているが、一対の回転体の組み合わせはローラ部材とエンドレスベルトの組み合わせには限定されない。一対の回転体の組み合わせは、加熱ローラと加圧ローラ、加熱ベルトと加圧ローラ、加熱ベルトと加圧ベルトの組み合わせでもよい。
【００９５】
エアチューブは、全部がフレキシブルである必要も、全部がシリコーンゴムチューブである必要も、全部が同一径、同一肉厚である必要も無い。すくなくとも１本のエアチューブにおいて一端の抜け落ち圧力が他端の抜け落ち圧力よりも低く、高圧エア経路９６の他の接続部の耐圧力が一端の抜け落ち圧力よりも高ければよい。
【００９６】
［産業上の利用可能性］
本発明によれば、復旧作業に要する時間が短縮される画像加熱装置が提供される。
【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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