(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱部材と加圧部材とを有し、前記加熱部材と前記加圧部材とで形成されるニップに未定着トナー像を保持する記録材を通すことにより前記記録材上にトナー像を定着させる定着手段と、
前記記録材の先端が前記ニップを通過する際に、定着後の前記記録材を前記加熱部材から分離させるように、前記ニップの前記加熱部材側の排紙側端部近傍に空気を吹き付ける送風手段と、
を有する定着装置において、
前記送風手段は、記録材の先端が前記ニップを通過する時間においては、高い圧力の空気を吹き付け、前記時間以外では、低い圧力の空気を吹き付けることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
制御手段を有し、該制御手段は、前記送風手段を制御することにより、前記時間における送風量及び前記時間以外における送風量の少なくとも一つを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】
前記送風手段から吹き付けられる空気の温度を上げる加熱手段を有す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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式の画像形成装置を構成する定着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
加熱ローラと加圧ローラのように、加熱部材と加圧部材とで、記録材を挟持搬送し、記録材が加熱部材と加圧部材が形成するニップを通過する際に、トナー像を加熱溶融して定着する定着装置が電子写真方式の画像形成装置においては広く用いられているが、トナー像を担持する記録材を確実に加熱部材から分離するために、種々の分離技術が用いられている。
【０００３】
即ち、分離爪を用いる技術、分離点において、記録材を強く屈曲させ、記録材の直進性を利用する技術、分離位置に空気を吹き付ける技術等が従来から用いられており、これらを組み合わせて用いることも行われている。
【０００４】
分離爪を用いる方法では、分離爪により加熱部材表面を傷つける場合があり、また、記録材を強く屈曲させる方法は確実性が低いなど、それぞれに問題がある。
【０００５】
空気吹きつけ技術としては、例えば、特許文献１では、加熱部材と加圧部材間のニップを記録材先端が通過する際に、パルス状の圧搾空気を吹き付けることが提案されている。
【０００６】
一方、定着装置においては、加熱により記録材から蒸発した水を含む湿度の高い空気により、定着装置及びその近傍の部品に水滴が付着する露結が起こって記録材に付着し、画質を低下させるという問題があり、特許文献２では、定着装置近傍に風の流れを形成し、定着装置及びその近傍の高湿度空気を、前記風の流れに乗せて除去することが提案されている。
【特許文献１】特開２００４−２１２９５４号公報
【特許文献２】特開平５−２７５３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
露結は、水分を多く含み、高温の空気が急激に冷却される定着装置の排紙部において、最も顕著に発生するが、特許文献２のように、定着装置近傍の空気を全体的に吸引する方法では、排紙部における露結を十分に防止することが困難である。
【０００８】
本発明は、記録材を分離する圧搾空気を発生する送風手段を用いることにより、簡単な構造で、記録材の分離を確実にするとともに、排紙部における露結の問題を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的は、下記の発明により達成される。
１．
加熱部材と加圧部材とを有し、前記加熱部材と前記加圧部材とで形成されるニップに未定着トナー像を保持する記録材を通すことにより前記記録材上にトナー像を定着させる定着手段と、
前記記録材の先端が前記ニップを通過する際に、定着後の前記記録材を前記加熱部材から分離させるように、前記ニップの前記加熱部材側の排紙側端部近傍に空気を吹き付ける送風手段と、
を有する定着装置において、
前記送風手段は、記録材の先端が前記ニップを通過する時間においては、高い圧力の空気を吹き付け、前記時間以外では、低い圧力の空気を吹き付けることを特徴とする定着装置。
２．
制御手段を有し、該制御手段は、前記送風手段を制御することにより、前記時間における送風量及び前記時間以外における送風量の少なくとも一つを制御することを特徴とする前記１に記載の定着装置。
３．
前記送風手段から吹き付けられる空気の温度を上げる加熱手段を有す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。
【発明の効果】
【００１０】
本発明により、記録材の確実な分離と露結の防止とが簡単な機構により達成される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１は本発明の実施の形態に係る定着装置が組み込まれた画像形成装置の全体図である。
【００１２】
画像形成装置は、原稿自動搬送装置Ａ、画像読取部Ｂ及び画像形成部Ｃからなる。画像形成部Ｃにおいて、１は感光体であり、感光体としては有機光導電体を樹脂に分散した感光層を有する有機感光体が環境性及びコストの観点から好ましいが、これに限られることなく、任意の公知の感光体を用いることができる。
【００１３】
なお、感光体１としては図示のドラム状の感光体に限られず、ベルト状の感光体であってもよい。２は感光体１を帯電し、感光体１上に一様な電位を形成する帯電装置である。帯電装置２としては、制御グリッドと放電電極を有するスコロトロン帯電器や電圧を印加したローラを用いた接触帯電方式の帯電器が好ましい。
【００１４】
３は感光体１を露光する露光装置である。露光装置としては、レーザダイオードを光源とし、ポリゴンミラー、レンズ及びミラーで構成される走査光学系を有する走査露光装置や発光ダイオードアレイ及び結像性光学素子を有する走査光学装置が好ましいがこれに限られることなく、任意の公知の露光装置を用いることができる。露光装置３は画像データに従って、感光体１をドット露光する。
【００１５】
４は現像装置であり、二成分現像剤又は一成分現像剤を収容し、感光体１上の静電潜像を現像し、感光体１上にトナー像を形成する。５は、コロナ帯電器からなる転写装置である。転写装置５は記録材Ｐに対して、感光体１上のトナーと逆極性の帯電を行い、トナー像を記録材Ｐに転移させる。６は、コロナ帯電器からなる分離装置であり、記録材Ｐに対して交流コロナ帯電を行って、記録材Ｐを除電し、感光体１から分離する。
【００１６】
７は定着装置であり、加熱部材としての加熱ローラ７１、加熱部材に圧接する加圧部材としての加熱ローラ７２及びヒータ７３を有する。
【００１７】
８はクリーニング装置である。転写後の感光体１上には、未転写トナーや転写残トナーが付着しており、次の像形成を行うためには、感光体１をクリーニングする必要がある。クリーニング装置８は、ウレタンゴム等の弾性ブレードからなるクリーニングブレードを有する。
【００１８】
９は記録材Ｐを収納する記録材収納部であり、トレイ又はカセットからなり、画像形成装置から引き出して記録材Ｐを補給することができる。
【００１９】
図２は本発明の実施の形態に係る定着装置を示す図である。
【００２０】
加熱ローラ７１に対して、加圧ローラ７２が圧接し、加熱ローラ７１が矢印のように回転することにより、加熱ローラ７１と加圧ローラ７２間のニップＮＰで記録材Ｐを挟持搬送する。加熱ローラ７１の内側にハロゲンランプ等のヒータ７３が配置されており、記録材ＰはニップＮＰを通過する際に、加熱され、トナー像Ｔが定着される。
【００２１】
加熱部材としては、金属の芯金にフッ素樹脂等の離型層を形成したハードロ−ラ、金属の芯金にシリコンゴム等の耐熱弾性層、該耐熱弾性層上に離型層を形成したソフトローラを用いることができ、さらに、ローラに代えてベルトを用いることができる。
【００２２】
加圧部材としては、金属の芯金にシリコンゴム等の耐熱弾性層を形成したもの、あるいは該耐熱弾性層上に離型層を形成したローラ、さらには、ローラに代えてベルトを用いることができる。
【００２３】
ヒ−タとしては、ハロゲンランプの他に抵抗発熱体、誘導発熱体等を用いることができる。
【００２４】
７４は先端が加熱ローラ７１に近接して配置された板状の剥離部材、７５は記録材Ｐを加熱ローラ７１から分離する分離部に向けて空気を送るノズルである。７６、７７は排紙ガイド板、７８は定着排紙ローラである。
【００２５】
記録材Ｐの先端がニップＮＰを通過すると、ノズル７５から圧搾空気が吹き付けられて、記録材Ｐが加熱ローラ１から分離される。また、圧搾空気の吹きつけ位置の定着ローラ回転方向下流側において、剥離部材７４で記録材Ｐの先端を分離することにより、記録材Ｐは確実に加熱ローラ７１から分離される。
【００２６】
定着装置の排紙部においては、ニップＮＰにおいて加熱された記録材Ｐから水が蒸発する結果、高湿、高温の空気が滞留する。そして、排紙部において、この高湿、高温の空気が冷却される結果、その蒸気圧が低下し水分が分離して、剥離部材４、排紙ガイド板７６、７７、定着排紙ローラ７８等に付着する露結が起こる。
【００２７】
本発明においては、このような露結をノズル７５からの空気吹きつけにより防止している。
【００２８】
図３〜５によりノズル７５からの空気吹きつけによる記録材Ｐの分離及び露結防止について説明する。
【００２９】
図３は空気吹きつけの制御系のブロック図、図４はノズル７５から噴出する空気の圧力変化を示すグラフ、図５は排紙部における空気の流れを示す図である。
【００３０】
ノズル７５にはコンプレッサ２１から電磁弁２２Ａ、２２Ｂを介して空気が送られる。電磁弁２２Ａは大量の空気を通す弁であり、電磁弁２２Ｂは少量の空気を通す弁である。
【００３１】
制御手段２０は電磁弁２２Ａ、２２Ｂをオン・オフ制御して、ノズル７５から噴出する空気の量を制御し、図４に示す圧力変化を示す空気を記録材分離部、即ち、ニップＮＰの排紙側端部（図２におけるニップＮＰの右端部）に吹き付ける。
【００３２】
図４において、ｔａは記録材先端がニップＮＰを通過する時間に対応しており、数十ｍｓｅｃ、例えば、２０ｍｓｅｃ〜９０ｍｓｅｃ程度の短い時間であり、ｔｂは記録材Ｐ全体がニップＮＰを通過する時間に対応しており、複数枚の記録材Ｐを連続定着する場合に、図示のように、時間ｔａと時間ｔｂとが連続した時間を形成する。なお図４において、時間ｔｃは、連続して搬送される記録材Ｐ間の間隔である。
【００３３】
時間ｔａにおいては、電磁弁２２Ａから空気が送られ、時間ｔｂにおいては、電磁弁２２Ｂから空気が送られる。その結果、図４に示すように記録材先端のニップＮＰ通過時には、排紙部に臨むノズル７５の先端において高い圧力の空気が噴出して記録材Ｐが加熱ローラ１から分離される。
【００３４】
記録材先端のニップ通過時間、即ち、高圧力の空気吹きつけ時間ｔａ以外の時間ｔｂは、記録材がニップＮＰを通過する時間であって、先端通過時間ｔａを除く時間を含み、記録材通過時間に続く所定長さの時間を含むことができる。前記に説明したように、連続して搬送される記録材Ｐを定着する工程においては、時間ｔａと時間ｔｂとで連続した時間を形成するが、記録材Ｐの後端がニップＮＰを通過した後所定時間までが時間ｔｂに含まれ、その後に、露結防止の空気吹きつけが停止する。
【００３５】
記録材先端のニップ通過時以外の時間ｔｂにおいては、低い圧力の空気がノズル５から噴出するので、この空気により記録材Ｐがばたついたりすることはない。
【００３６】
時間ｔａにおけるノズル７５の近傍における空気圧は０．１ＭＰａ〜０．３ＭＰａ程度であり、時間ｔｂにおける空気圧は大気圧よりも僅かに高い程度である。
【００３７】
また、図５に示すように、ノズル７５から噴出した空気は、ニップＮＰにより遮られてニップＮＰの排紙側端に沿って加熱ローラ７１の軸方向に流れて定着装置外に排出される。その結果、図５に示す気流により排紙部に滞留している空気が確実に定着装置外に排出され、高湿度の空気が排紙部から確実に除去される。
【００３８】
定着装置外に排出された空気は、画像形成装置内全体の空気を排出する排風装置により画像形成装置の外に排出される。
【００３９】
以上説明した空気の吹きつけにより、種々の紙質の記録材が確実に分離されるとともに、温度・湿度等の環境の変化に対しての確実な分離が行われるとともに、露結を良好に防止することができる。
【００４０】
なお、図３に示すように、コンプレッサ２１の電磁弁２２Ａ、２２Ｂとの間の吸気の流露にヒータ２３を設けてることが好ましく、これにより、ノズル５から高温の空気は噴出して排紙部にある空気の蒸気圧が上昇して、露結をより効果的に防止することが出来るとともに、加熱ローラ１及び加圧ローラ２の温度低下を抑制することができる。
【００４１】
制御手段２０は図４に示すように、記録材先端通過時に応じた送風圧力の制御を行うが、湿度、温度等の環境変化、或いは、使用される記録材Ｐの性質（紙厚、紙種）の違いに応じて、時間ｔａ及び時間ｔｂにおける空気圧を変える制御を行うことが好ましい。このような制御によって、種々の記録材に対して確実な分離が行われるとともに、環境の変化に対しても安定した記録材の分離が行われる。また、環境の変化等に左右されることなく、確実に露結が防止される。
【００４２】
図６は本発明の実施の形態に係る定着装置の他の例を示す図である。
【００４３】
本例においては、加熱ローラ７１に吹き付けられる空気の流れを形成する気流規制部材として、固定の気流規制板７９Ａ及び移動可能な気流規制板７９Ｂが設けられている。
【００４４】
気流規制板７９Ｂは記録材Ｐの先端がニップＮＰを通過する時間（図４における時間ｔａ）においては、実線の位置にあって、小面積の空気排出口を形成し、先端通過時間以外においては（図４における時間ｔｂ）、点線の位置に後退して、大面積空気排出口を形成する。これにより、矢印Ｗで示す気流は、記録材ＰがニップＮＰを通過する時間において、高い圧力で記録材分離部に吹き付けられ、前記時間以外の時間においては、低い圧力で吹き付けられる。従って、記録材Ｐの先端が確実に分離されるとともに、露結が防止される。また、記録材Ｐの後端部が排紙部を通過する際には、低い圧力の空気が排紙部に送られるので、記録材がばたつくことも防止される。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施の形態に係る定着装置が組み込まれた画像形成装置の全体図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る定着装置を示す図である。
【図３】空気吹きつけの制御系のブロック図である。
【図４】ノズル７から噴出する空気の圧力変化を示すグラフである。
【図５】排紙部における空気の流れを示す図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る定着装置の他の例を示す図である。
【符号の説明】
【００４６】
１  加熱ローラ
２  加圧ローラ
３  ヒータ
４  分離部材
５  ノズル
２０  制御手段
２１  コンプレッサ
２２Ａ、２２Ｂ  電磁弁
【図１】
0004725267.tif 000002
【図２】
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【図３】
0004725267.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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