(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
未定着画像を担持する記録媒体を加熱する加熱回転部材と、該加熱回転部材に当接してニップ部を形成する加圧回転部材と、エアによって前記加熱回転部材から記録媒体を分離させるエア分離手段とを有する定着装置を備える画像形成装置において、
作像部で形成した画像とのタイミングをとって記録媒体を送出するレジスト手段を備え、該レジスト手段を駆動するレジストモータの駆動信号に基づいて前記エア分離手段におけるエア吹き出しを制御するとともに、
前記エア分離手段へのエア供給源としてエア吐出装置を搭載し、
前記エア吐出装置が、シリンダ及びシリンダ内を往復移動するピストンを有するエアポンプと、前記エアポンプのエア吐出口に設けられて該エア吐出口を開放又は閉鎖させる開閉部材と、前記ピストン及び前記開閉部材の双方に機械的に連結され、前記ピストンが圧縮移動する際に所定の地点へ到達するまでは前記開閉部材を閉鎖状態に維持するとともに所定の地点へ到達したときに前記開閉部材を開放状態に切り替える切替機構とを具備することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記エア分離手段からのエア吹き出し開始タイミングとして、所定のエア圧で記録媒体を分離可能な範囲の中央値に設定することを特徴とする、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
記録媒体先端の余白量が所定値未満の場合に前記エア分離手段におけるエア吹き出しを行なうことを特徴とする、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
原稿画像を読み取る画像読取手段を備え、該画像読取手段によって読み取った原稿先端の余白量に基づいて前記記録媒体先端の余白量を決定することを特徴とする、請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記レジストモータがステッピングモータであることを特徴とする、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記加圧回転部材に対してエア分離手段を備えたことを特徴とする、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記加熱回転部材および前記加圧回転部材の少なくとも一方が無端ベルト状部材であることを特徴とする、請求項１に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エア分離方式の定着装置を備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像記録装置において用紙の表面に転写されたトナー画像を定着させる装置として、ハロゲンヒータ等を内蔵した定着ローラと、当該定着ローラを加圧する加圧ローラとで形成されたニップ部によって未定着トナー像を有した用紙を挟持・搬送しながら、加熱・加圧する熱ローラ定着方式が知られ、広く利用されている。
【０００３】
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で張架し、定着ベルトを介して定着ローラを加圧する加圧ローラと定着ベルトとによって形成されたニップ部によって、未定着トナー像を有した用紙を挟持・搬送しながら、加熱・加圧するベルト定着方式も知られている。このようなベルト定着方式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を短縮でき、省エネになるという利点を有している。
【０００４】
以上の定着方式では、用紙に融着したトナー画像が定着ローラ／定着ベルトに接触するので、定着ローラ／定着ベルトは、離型性に優れたフッ素系樹脂を表面にコーティングされ、用紙分離には分離爪が用いられている。分離爪の大きな欠点は、ローラやベルトと接触するためにローラやベルトの表面に爪跡（傷）を付け易く、その場合には出力された画像にスジが発生するということである。
【０００５】
一般的にモノクロ画像形成装置の場合、定着ローラは金属ローラの表面にテフロン（登録商標）コーティングしたものであり、分離爪が接触しても傷になり難く、寿命も長かった。そのため、巻き付きジャム等の防止を優先させて、長い間分離爪が使用されてきた。しかしながら、カラー画像形成装置の場合には、色の発色性を良くするため、表層をシリコーンゴムにフッ素コートしたもの（一般的には数十ミクロン程度のＰＦＡチューブを使用する）か、シリコーンゴムの表面にオイルを塗ったものを使用している。ただ、このような構成では、表層が軟らかく、傷が付き易い。表層に傷が付くと定着画像にスジ状の傷が生じることから、今ではカラー画像形成装置では分離爪のような接触手段を殆ど用いず、大半は非接触分離を行っている。
【０００６】
非接触分離では、トナーと定着ローラとの粘着力が高いと定着後の用紙がローラに巻き付くため、容易に巻き付きジャムを発生するようになる。特にカラー画像形成では何層もの色が積層されており、粘着力が高まるために巻き付きジャムが発生し易い。現在、カラー画像形成装置における用紙分離では、主に次の方式が採用されている；
〔１〕定着ローラ／定着ベルトとの間に微小なギャップ（約０．２〜１mm）を空け定着ローラ／定着ベルトの長手方向／幅方向に平行に延在する分離板を用いる非接触分離板方式；
〔２〕定着ローラ／定着ベルトとの間に微小なギャップ（約０．２〜１mm）を空け所定間隔に配された分離爪を用いる非接触分離爪方式；
〔３〕用紙の腰の強さと定着ローラ／定着ベルトの湾曲部弾性とで自然に剥離させるようにしたセルフストリッピング方式。
【０００７】
しかしながら、いずれの方式でも隙間が空いているため、薄紙や先端余白が少ない用紙を通紙する時、あるいは写真等のべた画像を通紙する時は、用紙が定着ローラ／定着ベルトに密着したまま隙間を通過して、密着巻き付きが生じたり、逆に分離板や分離爪等に突き当たって、ジャムが発生することがある。
【０００８】
そこで非接触分離方式の補助措置として、空気を用紙分離位置に吹き付けることが以前から提案され、使用に供されている。提案された構成は数多くあるが、例えば特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４にそれぞれ開示されたようなものがある。
【０００９】
ここで、吹き付ける空気を供給する手段は特許文献４，５に代表されるように、今迄は多くの場合、コンプレッサー／エアポンプであり、このようなコンプレッサーを用いて圧縮空気を生成し、電磁弁によって吐出制御を行ってきている。このような方法は、大量な空気を高圧で供給できる反面、
〈１〉装置が大型化する；
〈２〉高圧空気を得るまでにコンプレッサーの空気圧縮に時間がかかり、装置始動直後に使用できない；
〈３〉電磁弁を必要とし、全体の構成部品が多く、非常に高コストである；
〈４〉コンプレッサーの駆動音がうるさく、オフィスで使用するには無理がある；
〈５〉空気装置が大型であり、大電力を消費するため省エネにはなり得ない。
【００１０】
したがって、コンプレッサーを利用する対象商品は一台１０００万円〜数千万円もするような大型の機械であって、フルカラー高速印刷機が主なものであり、専門のオペレータがいるような機械システムであった。
【００１１】
【特許文献１】特公昭５７−４６７９４号公報
【特許文献２】特開２００５−１５７１７９号公報
【特許文献３】特開２００７−１９９４６２号公報
【特許文献４】特開２００８−００３２７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
そこで、本発明者は、大量の圧縮空気を生成するコンプレッサーや大型のエアポンプを備えるシステムに代えて小型低コストなエア吐出装置を別途提案したが、定着装置における確実なエア分離を行なうためには、用紙先端とエア吐出のタイミングを合わせる必要があり、吐出が速すぎても遅すぎても確実な分離が行なわれず、ジャムが発生する場合がある。
【００１３】
従来のエア分離方式を採用した印刷機等においては、例えば特許文献３に開示されるように、給紙部から定着部の間に用紙検知センサを設け、センサが用紙先端を検知してから一定時間後に電磁弁を作動させてエアを吐出するように制御していた。この方法は一般的で確実であるが、検知センサや駆動回路といった部品が必要であり、コストを増加させるとともに、それら部品の取り付けスペースが必要なため装置大型化の原因となるという問題があった。
【００１４】
また、長期間の使用によって用紙から出た紙粉がセンサ表面に付着し、定期的にセンサを清掃する必要があり、メンテナンスコストがかかるという問題もある。
さらに、従来のエア供給システムのように常時エアを吐出させた場合には、装置寿命の低下につながるとともに、エネルギー消費が増大するという問題もある。
【００１５】
本発明は、従来のエア分離方式の定着装置を備える画像形成装置における上述の問題を解決し、小型低コストで確実なエア分離（剥離）を行なうことのできる画像形成装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
前記の課題は、本発明により、未定着画像を担持する記録媒体を加熱する加熱回転部材と、該加熱回転部材に当接してニップ部を形成する加圧回転部材と、エアによって前記加熱回転部材から記録媒体を分離させるエア分離手段とを有する定着装置を備える画像形成装置において、作像部で形成した画像とのタイミングをとって記録媒体を送出するレジスト手段を備え、該レジスト手段を駆動するレジストモータの駆動信号に基づいて前記エア分離手段におけるエア吹き出しを制御するとともに、前記エア分離手段へのエア供給源としてエア吐出装置を搭載し、前記エア吐出装置が、シリンダ及びシリンダ内を往復移動するピストンを有するエアポンプと、前記エアポンプのエア吐出口に設けられて該エア吐出口を開放又は閉鎖させる開閉部材と、前記ピストン及び前記開閉部材の双方に機械的に連結され、前記ピストンが圧縮移動する際に所定の地点へ到達するまでは前記開閉部材を閉鎖状態に維持するとともに所定の地点へ到達したときに前記開閉部材を開放状態に切り替える切替機構とを具備することにより解決される。
【００１７】
また、前記エア分離手段からのエア吹き出し開始タイミングとして、所定のエア圧で記録媒体を分離可能な範囲の中央値に設定すると好ましい。
【００１８】
また、記録媒体先端の余白量が所定値未満の場合に前記エア分離手段におけるエア吹き出しを行なうと好ましい。
また、原稿画像を読み取る画像読取手段を備え、該画像読取手段によって読み取った原稿先端の余白量に基づいて前記記録媒体先端の余白量を決定すると好ましい。
【００１９】
また、前記レジストモータがステッピングモータであると好ましい。
また、前記加圧回転部材に対してエア分離手段を備えると好ましい。
【００２１】
また、前記加熱回転部材および前記加圧回転部材の少なくとも一方が無端ベルト状部材であると好ましい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の画像形成装置によれば、レジスト手段を駆動するレジストモータの駆動信号に基づいてエア分離手段におけるエア吹き出しを制御するので、定着入口部に用紙検知センサを設けなくとも適切なタイミングでエアを吹き出させて用紙分離を行なうことが可能となり、小型低コストで確実なエア分離（剥離）を行なうことのできる画像形成装置を実現することができる。
【００２３】
請求項２の構成により、エア吹き出し開始タイミングを分離可能な範囲の中央値に設定することで、両側（中央値の両側）にばらつき幅をとったとしても、充分な分離マージンを確保することができる。したがって、個々の装置のばらつきや、環境温度変化等のばらつきを含めても、確実に用紙を分離することができる。
【００２４】
請求項３の構成により、確実な用紙分離と装置寿命の延長及び省エネルギーの両立を図ることができる。
【００２５】
請求項４の構成により、容易に記録媒体先端の余白量を決定することができる。
請求項５の構成により、レジストモータ入力信号を正確に読み取ることができ、高精度にエア吹き出しを制御することができる。
【００２６】
請求項６の構成により、加圧回転部材からも確実に記録媒体を分離することができる。
【００２８】
請求項７の構成により、ベルト定着方式により、定着部材の熱容量を少なくすることができ、素早い温度上昇を実現することができる。また、ベルト定着方式における確実な用紙分離を行なうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明に係る画像形成装置の一例を示す断面構成図である。この図に示す画像形成装置はいわゆるタンデム型のフルカラープリンタとして構成されたものであり、中間転写ベルト１の下部走行辺に沿って４つの作像ユニット２Ｍ，２Ｃ，２Ｙ，２Ｂｋを並設している。４つの作像ユニット２Ｍ，２Ｃ，２Ｙ，２Ｂｋの下には光走査装置３０が配置されており、さらにその下方には給紙カセット１２が配置されている。給紙カセット１２の一方側の端部には、カセット内に収納された転写紙等の記録材Ｐを給紙するための給紙手段１３が設けられている。給紙手段１３の上方にはレジストローラ１４が設けられ、さらにその上方には、二次転写手段としての転写ローラ１５が配置されている。転写ローラ１５が中間転写ベルト１に対して圧接された二次転写部の上方には定着装置４０が配置されている。定着装置４０の図において左方には定着装置４０でのエア分離に用いるエアを供給するためのエア吐出装置５００が配置されている。また、装置上面は排紙トレイ１７として構成され、定着後の転写紙等を排紙トレイ１７に排出させるための排紙ローラ１８が設けられている。
【００３０】
上記４つの作像ユニット２Ｍ，２Ｃ，２Ｙ，２Ｂｋの構成と動作は実質的に同一であり、扱うトナーの色がそれぞれマゼンタ，シアン，イエロー，黒と異なるのみであるため、図において左端の作像ユニット２Ｍを例にとり説明する。なおここではトナー色を示す符号を省略して説明する。作像ユニット２は、像担持体としての感光体ドラム３を備えており、該感光体ドラム３は図示しない駆動手段によって図中時計方向へ回転駆動される。感光体ドラム３の回りには帯電ロール４，現像装置５，クリーニング装置６等が設けられている。現像装置５はトナーとキャリアからなる２成分現像装置であって、現像スリーブに担持したトナーを感光体ドラム３に付与する。また、中間転写ベルト１を挟んで感光体ドラム３に対向して一次転写手段としての転写ローラ７が配置されている。
【００３１】
中間転写ベルト１は複数の支持ローラに張架され、図示矢印の如く図中反時計回りに走行駆動される。支持ローラの一つが二次転写ローラ１５に対向配置される対向ローラ８であり、その対向ローラ８とは反対側の支持ローラ９部で中間転写ベルト１に圧接して中間転写ベルトクリーニング装置１９が設けられている。光走査装置３０は、４つの作像ユニット２Ｍ，２Ｃ，２Ｙ，２Ｂｋに走査光を照射できるよう構成されており、回転偏向器としてのポリゴンミラー３１やｆθレンズ３２，トロイダルレンズ３３及びミラー群３４を備えている。
【００３２】
上記のように構成された本例のフルカラープリンタにおけるプリント動作について簡単に説明する。
マゼンタ用の作像ユニット２Ｍにおいて、感光体ドラム３の表面は帯電ロール４によって所定の電位に均一に帯電される。露光装置３０においては、パソコン等のホストマシーンより送られた画像データに基づいて図示しないＬＤ（レーザダイオード）を駆動してレーザ光をポリゴンミラー３１に照射し、シリンダーレンズ等を介して反射光を感光体ドラム３Ｍ上に導き、感光体ドラム３Ｍ上にマゼンタトナーで現像すべき静電潜像を形成する。この潜像に現像装置５からトナーが付与され、マゼンタトナーの可視像となる。
【００３３】
マゼンタ色の場合と同様にして、他の作像ユニット２Ｃ，２Ｙ，２Ｂｋにおいてもそれぞれの感光体ドラム３の表面に各トナーによる可視像が形成され、これら可視像は中間転写ベルト１上に重ね転写される。
【００３４】
一方、給紙部１２からは転写材として指定された用紙が給紙され、給紙された用紙は搬送方向上流側に設けられたレジストローラ対１４に一旦突き当てられる。そして、用紙は上記可視像に同期するようにして二次転写ローラ１５と中間転写ベルト１とが圧接する二次転写位置に送り出され、二次転写ローラ１５の作用によりトナー像が用紙に転写される。モノクロプリントの場合は、黒用の作像ユニット２Ｂｋのみにおいて感光体ドラム３の表面にブラックトナーの可視像が形成され、このＢｋトナー像が用紙上に転写される。
【００３５】
トナー像転写後の用紙は定着装置４０により定着され、装置本体の上面に設けられた排紙トレイ１７に排紙される。このとき用紙は反転されて裏面排紙される。用紙を反転させて排紙することで、ページ順に印刷したプリント物をページ順に揃えることができる。
【００３６】
次に、定着装置４０を、図２〜４を参照して説明する。
図２に示す定着装置４０のユニットは、ベルト定着方式で構成されている。ベルト定着方式の狙いは、表面の熱容量を少なくして、スイッチＯＮ後、素早く温度上昇させることにある。更にベルト定着方式の狙いは、定着ローラの表面硬度を加圧ローラの表面硬度よりも柔らかくして（ゴム層を厚くする）、加圧ローラとのニップを出た用紙が下向きになるようにし、定着ローラ／定着ベルトからの分離性を向上させることにある。本例のように、用紙分離ユニットの分離能が十分なものであれば、定着ローラと加圧ローラの表面硬度を等しくして用紙を両ローラニップ部の接線方向に排出させるのもよい。
【００３７】
加熱ローラ４２に内蔵された３本のヒータ４５で定着ベルト４３の表面を加熱し、加熱された定着ベルト４３が定着ローラ４１と加圧ローラ３５の間の定着ニップ部で未定着画像を加熱・加圧し、それにより画像を定着する。
【００３８】
ここで定着ベルト４３は、ポリイミドフィルムの基材をシリコーンゴムの表層で覆ったものである。定着ローラ４１は、ローラ芯金４４の上にゴム層４６を構成してなるものである。定着ローラ４１と加熱ローラ４２とに掛け回された定着ベルト４３はベルトテンション３９で所定程度に張られている。加圧ローラ３５は、芯金３６の上にゴム層３８を構成し、ヒータ３７を内蔵している。ヒータ３７の目的は、加圧ローラ３５からも加熱して定着ニップ部の温度低下を防ぐことにある。ゴム層４６，３８の材質はシリコーンゴムで、耐熱性と画像の発色性を向上させる狙いを有する。互いのゴム厚さを変えて、つまり定着ローラ側のゴム厚を厚くして、定着ローラ側に食い込むように設定されている。
【００３９】
本方式では定着ベルト４３、加圧ローラ３５とも表面はシリコーンゴムで、粘着性があるため、ベルト表面にシリコーンオイルを僅かに塗って用紙Ｐを剥がれ易くしている。定着ニップ部の上流側には、定着入口ガイド板４７が配され、用紙Ｐを定着ニップ部に案内している。定着ニップ部を出た用紙Ｐは、用紙分離ユニット２０の下面に案内されながら、排紙下ガイド４９との間を通り抜けて、その後、排紙上ガイド４８と排紙下ガイド４９との間を通って排紙される。
【００４０】
図３は用紙分離ユニット２０を拡大して示す断面図であり、図４は用紙分離ユニット２０の斜視図である。用紙分離ユニット２０のノズル本体２１は、その内部に管路２２が長手方向に延設されている。管路２２は、用紙分離ユニット２０の長手方向の中央部及び両端部付近の３ヶ所で分岐され、ノズル先端に向かう分岐管路２３，２４，２５を設けている。各分岐管路２３，２４，２５の先端は小径部として設けられ、エア吹き出し口となるノズル２６，２７，２８を形成している。ノズル本体２１の先端部は、図２３から分かるように、先端が尖った鋭角な断面形状をしているが、その先端部に設けられたエア吹き出し口２９は、各ノズル２６，２７，２８から吐出されたエアの拡散を防いで効率良くエアが定着ニップに向かうように、ノズル本体２１の先端部に設けた底面部２１ａ及びノズル両側の壁面部２１ｂ，２１ｂとで３方を囲ってガイドしている。また、管路２２の一方側の端部はノズル本体２１の端面に開口され、その管路２２部にエアーチューブ１４２が嵌装されている。エアーチューブ１４２は、後述するエア吐出装置５００のエア吐出口１４１に接続され、エア吐出装置５００から供給されるエアを上記ノズル２６，２７，２８から噴出させて定着ニップ部から出てくる用紙を分離（エア分離）させる。本例では、上記のように各ノズルからのエア吹き出し口２９の３方を囲ってガイドしていることにより、各ノズルから吹き出されたエアが真っ直ぐにニップ部に向かい、強力な衝突力を発揮して用紙を確実に分離することができる。
【００４１】
次に、用紙分離ユニット２０からエアを吐出させるタイミングについて説明する。
本願発明者は、用紙分離ユニット２０からのエア吐出タイミングの設定に先立ち、図１の画像形成装置を用いてレジストローラから定着ニップまでの用紙搬送時間のばらつきを調べた。実際に定着ニップへ用紙が進入するタイミングを計測するのは難しいので、図５に示すように、定着装置４０の入口部にセンサ１００を配置してレジストローラ１４からセンサ１００までの用紙搬送時間（用紙到達時間）を測定した。測定には、標準紙を用い、１回の測定に用紙５枚を通紙し、３回の測定を行った。その測定結果を次の表１に示す。
【００４２】
【表１】
0005353051.tif 000002
【００４３】
表１に示すように、レジストローラ１４からセンサ１００まで用紙が搬送される時間は、平均で０．７４秒であり、プラスマイナス３シグマ値（標準偏差の３倍）でも８ｍｓ程度のばらつき幅に入っている。なお、ここでは示していないが、厚紙や薄紙を用いて同様の測定を行なった結果、全ての用紙においてもプラスマイナス３シグマ値で１０ｍｓのばらつき幅に入っている。
【００４４】
このバラツキに対し、一定（固定）タイミングで用紙分離ユニット２０からエアを吐出させて用紙を分離できるかどうかの実験を行なった。実験は、レジストモータ１０（レジストローラ１４を駆動するモータ）のＯＮ信号を検出し、該信号検出後エア吐出装置５００の駆動開始までの時間Ｔ１を振って（徐々に変えていき）、分離可能な領域を調べた。なお、パラメータとしてエアポンプの速度（１分間あたりのピストン往復回数）を変更して、３種類のポンプ速度で調査している。実験結果を次の表２に示す。
【００４５】
【表２】
0005353051.tif 000003
【００４６】
表２に示されるように、ポンプ速度が１２０往復（毎分）のとき、用紙を分離可能な領域は、Ｔ１＝０．７０〜０．７７秒までの７０ｍｓであった。ポンプ速度が１３０往復では分離可能な領域はＴ１＝０．７４〜０．８３秒までの９０ｍｓであった。ポンプ速度が１４０往復では分離可能な領域はＴ１＝０．７２〜０．８４秒までの１２０ｍｓであった。
【００４７】
結果として、ポンプ速度１４０往復（毎分）が最も分離マージンが広いことが分かった。これは、ポンプ速度を上げることによって吐出エアの圧力が上がり、用紙への衝突力（分離力）が増して、用紙と定着ローラ（定着ベルト）の間にエアーが多く入り、用紙を膨らますからである。
【００４８】
ここで、仮にエア吐出装置５００の速度を１４０往復（毎分）に設定したとき、表１のばらつきを重ねると、分離マージン１２０ｍｓの中央値（Ｔ１＝０．７８秒）でエア吐出装置５００の駆動を開始してやれば、両側（マージン中央値の両側）に１０ｍｓのばらつき幅をとったとしても、１００ｍｓの分離マージンを確保できることになる。したがって、個々の装置のばらつきや、環境温度変化等のばらつきを含めても、充分に用紙を分離できることが分かる。
【００４９】
この実験結果から、レジストモータ１０のＯＮ信号に基づいてエア吐出装置５００の駆動タイミングすなわちエア吐出タイミングを設定してやれば、定着ニップへの用紙到達時間のばらつき幅はプラスマイナス１０ｍｓ程度であり、何ら問題なく用紙分離が可能なことが分かった。
【００５０】
そこで、本発明においては、定着入口部に用紙検知センサを設けることなく、レジストモータの駆動信号を基準にしてエア分離手段におけるエア吐出制御を行なうことを提案するものである。上記のように、図１の装置構成においては、例えばエア吐出装置５００のポンプ速度を１４０往復（毎分）とした場合には、レジストモータ１０の駆動開始後０．７８秒後にエア吐出装置５００の駆動を開始すれば良い。
【００５１】
なお、上記ばらつきの測定においてはニップ中心ではなくニップ手前に配置したセンサまでの用紙到達時間を測定したが、これはエア吐出タイミング（エア吐出装置５００の駆動開始）の目安を調べるためのものであって、上記分離実験はセンサ１００とは無関係（センサで用紙を検出してエア吐出装置５００をＯＮさせるのではない）なので、問題とはならない。
【００５２】
図６は、本発明によるエア吐出制御の概念を示すタイミングチャートである。
この図に示すように、画像形成装置においてプリント開始が指示され、作像部における像形成及び給紙部からの給紙が行なわれ、レジストモータ１０の駆動信号がＯＮされる。そのレジストモータ駆動信号がＯＮしてからＴ１時間後に、エア吐出装置５００の駆動を開始して、定着装置４０の上記用紙分離ユニット２０からエアを吹き出させることにより、定着ローラ４１（定着ベルト４３）からの用紙分離を確実に行なうことができる。このＴ１という時間は、エア吐出装置のポンプ速度や、レジストローラから定着ニップまでの距離及び用紙搬送速度に応じて、適宜な値に設定してやれば良い。上述したように、実施例の構成では、Ｔ１＝０．７８秒で確実な用紙分離を実現できた。
【００５３】
上記した用紙分離試験を行なった構成においては、レジストローラ１４からセンサ１００までの距離Ｌｓを図面により近似的に求めると、Ｌｓ＝１５０．５ｍｍ、用紙搬送速度（線速）は２０５ｍｍ／Ｓである。したがって、計算上の到達時間Ｔｓ（レジストローラ１４からセンサ１００まで）は、Ｔｓ＝１５０．５／２０５＝０．７３秒となる。上記実験では平均値が０．７４秒であったので、レジストモータの立ち上がり時間を加味するとほぼ一致している。また、測定値のバラツキ幅は±３σ値で１０ｍｓに入っており、搬送経路の曲がりを考慮すると安定している。
【００５４】
また、発明者が実施した実験では、用紙分離ユニット２０からエアを吐出させる最適タイミングは、上記分離実験の装置構成ではセンサ１００の位置よりも下流（定着ニップ寄り）でニップ入口よりも上流側の位置に用紙先端が到達したタイミングであった。これは、センサまでの到達時間Ｔｓ＝０．７３秒（測定試験での平均値は０．７４秒）に対してエア吐出タイミングとして設定するＴ１の値が０．７８秒と大きく、用紙先端位置としてはセンサ１００の位置よりも下流の位置となることと整合している。
【００５５】
また、分離実験の装置構成では定着ニップ中心までの距離は１９３．５ｍｍで用紙到達時間Ｔｎは、Ｔｎ＝１９３．５／２０５＝０．９４秒である。そして、上記Ｔ１＝０．７８秒として設定したエア吐出の最適タイミングは、用紙先端位置としては定着ニップの手前である。すなわち、用紙が定着ニップに進入する直前（実施例では０．２秒程度）のタイミングでエア吐出装置５００の駆動を開始すれば、定着ニップへの用紙到達時間のばらつき幅を見込んでも充分に確実な用紙分離が可能である。
【００５６】
なお、本実施例においては、レジストモータ１０としてステッピングモータを使用している。ステッピングモータは入力パルス数に対応してモータが回転し、その波形は矩形波であるため、入力信号を正確に読み取ることができる。また、後述するように、エア吐出装置５００の駆動源もステッピングモータを使用している。
【００５７】
ところで、用紙先端部における画像（トナー像）の有無によって用紙の分離性は変わってくる。すなわち、用紙先端部にトナー画像がある（あるいは画像濃度が高い）と定着部材への用紙の密着力が強く、分離性は低下する。一方、用紙先端部にトナー画像が無い（あるいは画像濃度が低い）と定着部材への用紙の密着力が弱く、分離性は良くなる。例えば特許文献４においては、用紙先端部の画像濃度を検出して、画像濃度が所定値以上のときあるいは縁なし画像のときのみエア分離を行なうことが提案されているが、実際問題として、画像濃度を測定するのは難しく、また、どの場所の画像濃度を見るかも難しい。さらに、縁なし画像は用意に検知できるが、一般的にはほとんどの画像（記録物）には縁がある。したがって、用紙先端部の画像濃度を検出してエア分離を制御することは、当てはまる画像が非常に少なく、また、コスト対効果でメリットが少ない。
【００５８】
そこで、本発明では、用紙先端余白部の大きさ（搬送方向の長さ）が所定値未満の場合には用紙分離ユニット２０からエアを吐出させ（エア吐出装置５００を駆動し）、先端余白部の大きさが所定値以上の場合にはエアを吐出しない（エア吐出装置５００を駆動しない）ように制御することで、確実な用紙分離と装置寿命の延長及び省エネルギーの両立を図るようにしている。
【００５９】
図７は、用紙先端余白を説明するための模式図である。図において、用紙Ｐの搬送方向の前端縁から画像までの距離が先端余白：Ｌである。分離エアの吐出と非吐出を切り替える先端余白の具体的な数値としては、例えば６ｍｍを所定値とし、Ｌが６ｍｍ未満のときはエア吐出装置５００を駆動しないでエア分離を実施せず、Ｌが６ｍｍ以上のときはエア吐出装置５００を駆動してエア分離を実施するように制御する。エアを吐出させない場合は用紙分離ユニット２０は単なる分離爪として作用する。
【００６０】
発明者が実施した実験では、Ｌ＝６ｍｍ以上であればエアを吐出しなくても用紙は分離されていた。一般的な記録物では先端余白が６ｍｍ以上のものは半数以上であり、エア分離を行なう率は約半分である。すなわち、全ての用紙に対してエア分離を行う場合と比べて、エア吐出のデューティは半分となり、エア吐出装置５００をはじめとした装置構成部品の長寿命化を図ることができる。
【００６１】
用紙先端余白の大きさは、複写機の場合にはスキャナで原稿画像を読み取るときに容易に検出することができる。また、プリンタの場合には、ホストマシーンから送られてくる用紙設定の余白情報によれば良い。
【００６２】
ところで、用紙の巻き付きは、定着ローラ側だけでなく加圧ローラ側に巻き付く場合もある。そのため、加圧ローラ３５側にも用紙分離ユニット２０を設けてエア分離を行うように構成しても良い。定着ローラ及び加圧ローラ双方に用紙分離ユニット２０を設けてエア分離を行う構成は、両面印刷時の用紙巻き付きの防止に特に有効である。両面印刷時には、先に定着した面が次の（裏面の）定着時に加圧ローラ側となるため、加圧ローラ側への巻き付きが起こりやすくなるが、加圧ローラ３５側にも用紙分離ユニット２０を設けてエア分離を行うことにより、この両面印刷時の用紙巻き付きを効果的に防止することができる。加圧ローラ３５側に設けた用紙分離ユニット２０におけるエア吹き出し制御も、レジストモータ１０の駆動信号を基準にして定着ローラ側と同じように制御する。
【００６３】
また、図２の構成では定着ローラ４１側への巻き付きを防止するため、加圧ローラ３５を定着ローラ４１に食い込ませて、定着ローラ４１側において分離性を高めるように構成しているが、定着ローラ及び加圧ローラ双方に用紙分離ユニット２０を設けてエア分離を行う構成においては、定着ローラと加圧ローラを均等に変形させて接線方向に用紙を排出させる構成とすることができ、定着ニップにおける圧力バランスが取れてシワ等の発生も防止することができる。後述するエア吐出装置５００を用いて定着ローラ及び加圧ローラ双方に設けた用紙分離ユニット２０にエアを供給するよう構成すれば、エア吐出装置が小型であるため、スペース的な制約が大きい画像形成装置においても定着ローラ及び加圧ローラ双方でエア分離が可能となり、より確実な分離を実現して用紙巻き付きによるジャムを未然に防止することができる。エア吐出装置の容量を適切に設定してやれば、１つのエア吐出装置で定着ローラ及び加圧ローラ双方の用紙分離ユニット２０にエアを供給することができる。
【００６４】
このように、本発明においては、レジストモータの駆動信号を基準にしてエア分離手段におけるエア吹き出しを制御することにより、エア吹き出しタイミングを決めるためのセンサが必要ではなく、定着入口部に用紙検知センサを設けなくとも適切なタイミングでエアを吹き出させて用紙分離を行なうことが可能となり、小型低コストで確実なエア分離（剥離）を行なうことのできる画像形成装置を実現することができた。また、センサが不要なことから定期的なセンサ清掃も不要であり、メンテナンスコストも抑制できる。さらに、用紙先端余白が所定値以上の場合にのみエア分離を行なうことで、装置の長寿命化を図ることができ、また省エネルギーにも寄与することができる。
【００６５】
なお、本発明によるエア吐出制御は、コンプレッサを用いた従来のエア供給システムを採用するエア分離にも適用可能であるが、以下に説明する小型低コストなエア吐出装置を採用することにより、一般的なオフィスユーズの画像形成装置においてもエア分離を採用して確実な用紙分離を実現できる。
【００６６】
最後に、本実施例の画像形成装置に搭載されるエア吐出装置について説明する。
図８は、エア吐出装置を正面方向から見た縦断面図である。また、図９は、エア吐出装置の側面方向から見た縦断面図で、図８の左方向から見たものである。また、図１０は、エア吐出装置のポンプ部の構成を示す平断面図である。さらに、図１１は、駆動部付近を示す平断面図である。そして図１２は、駆動系の構成を判りやすくするために一部部材を省略して示す正面方向からの縦断面図である。また、図１３は、駆動系の構成を判りやすくするために一部部材を省略して示す図１の右方向からの縦断面図である。
【００６７】
これらの図に示すように、エア吐出装置５００は装置筐体を構成する前後側板５０，５１及び底板５２を有している。その前後側板５０，５１の間にはシリンダ５３及びシリンダ保持板５４が、それぞれ前後側板５０，５１にネジ止め固定されている。シリンダ保持板５４は、シリンダ５３を背後から支持する部材である。シリンダ５３内にはピストン５５が配設され、後述する機構によりピストン５５は図８において左右方向に往復移動する。シリンダ５３の先端面にはボス１４３が突設されている。このボス１４３内には、シリンダ内部のエアを吐出させるエア吐出口１４１（図１０）が設けられており、そのエア吐出口１４１の先端部にチューブ１４２がはめ込まれている。ピストン５５の移動により圧縮されたシリンダ５３内のエアは、エア吐出口１４１からチューブ１４２を通って外部に吐出される。以下、エア吐出装置５００の構成と動作について詳しく説明する。
【００６８】
底板５２上には１対の保持板８０，８１が立設されている。その保持板８０，８１には４本のロッド軸８７〜９０が支持される。各ロッド軸の一方側端部はネジ部となっており、他端部は抜け止めのため大径部となっている。その大径部の端面にはドライバ等によりネジ締めできるように溝が形成されている。保持板８０，８１のロッド軸取り付け部は、奥側の保持板８０にネジ穴９１が、前側の保持板８１に貫通（嵌合）穴９２が、それぞれ４個所（上下２個所ずつ）形成されている。すなわち、ロッド軸８７〜９０は、前側の保持板８１の嵌合穴９２に差し込まれ、先端ネジ部を奥側の保持板８０のネジ穴９１にネジ止めすることで、前後保持板８０，８１間に固定支持される。各ロッド軸８７〜９０にはガイドコロ８３〜８６がそれぞれ回転可能に装着されている。ガイドコロ８３〜８６は、コロの両側でロッド軸に装着されたＥリングにより、軸方向に位置決めされている。また、ガイドコロ８３〜８６は、図９及び図１０から分かるように、軸方向中央部が両側に比べて小径となっており、その小径部周面は、ガイド軸７０の外形（本例では円形断面）に合わせてＲ形状（凹形）に形成されている。なお、ガイドコロ８３〜８６の中央小径部は「Ｖ」字状の形状でも良い。
【００６９】
ガイド軸７０は、上下左右に配置された４つのガイドコロ８３〜８６の間に配置され、ガイドコロ８３〜８６にガイドされて図８，１０の左右方向に直線移動可能となっている。上記のネジ穴９１及び嵌合穴９２は、ガイドコロ８３〜８６を装着したロッド軸８７〜９０を取り付けたときに、ガイドコロ８３〜８６とガイド軸７０とが、ガタつくことなく且つ無理なくガイド軸７０が移動できるように、前後の保持板８０，８１に高精度の位置加工がなされている。上記したように、ガイド軸７０をガイドコロ８３〜８６が上下から挟持し、そのガイドコロ８３〜８６はロッド軸８７〜９０に対してＥリングにより軸方向に位置決めされているので、ガイド軸７０が移動するに際して、前後あるいは上下に振れることがなく、精度良く直線移動（本例では水平移動）できるように構成されている。
【００７０】
シリンダ５３の内部に配置されるピストン５５は、ガイド軸７０の先端（図８の左側端部）にロッド７２を介して装着されている。ピストン５５の先端部付近に設けられた溝部には、Ｏリング５６が嵌装されている。そして、ガイド軸７０の後端（図８，１０の右側端部）には、ピストンの位置を検知するためのフィラー９４がネジ止め固定されている。フィラー９４を検知するセンサ９５は本例では透過型の光センサを用いており、ガイド軸７０が図８，１０の右方向に移動してきて、フィラー９４の先端がセンサ９５の光を遮断すると、後述する駆動モータが停止される。本例では、この位置（図８，１０で示す位置）がポンプのホームポジション（ＨＰ）となる。
【００７１】
シリンダ５３及びピストン５５は本例では円筒形である。上記したように、本例では、ガイド軸７０が精度良く直線移動できるように構成されており、したがって、ピストン５５はシリンダ５３内を精度良く往復移動（シリンダに平行移動）するようになっている。ここで、ポンプ機構においては、ピストンの平行動作（直線移動）は必携であるが、ピストンの回転止めも重要である。すなわち本例においては、ピストン５５が回転してしまうと、ガイド軸７０も回転するためにフィラー９４が回転し、センサ９５の検知部に入らずにセンサ本体に衝突してしまう。また、本例では後述するようにベルト駆動方式を採用しており、その駆動ベルトが傾いてしまうために安定しなくなる。
【００７２】
そこで、本実施例においては、ピストン５５が回転しないように構成している。図１０〜１３に示すように、前後保持板８０，８１の上部の側面に互いに対向するようにレール１００，１０１が設けてある。一方、図１３及び図１４に示すように、上記ガイド軸７０には駆動アーム１０６が嵌装されている（駆動アーム１０６の上部に設けたガイド軸挿入穴１０６ａにガイド軸７０が貫通されている）。さらに、駆動アーム１０６には、ガイド軸挿入穴１０６ａと直交する方向に軸穴１０６ｂが設けられており、この軸穴１０６ｂに軸１０４がはめ込まれている。その軸１０４は、ガイド軸７０に設けた図示しない貫通穴に圧入されており、軸１０４がガイド軸７０に対して直交するように設けられる。そして、軸１０４の両端部にコロ１０５，１０５が回転可能に装着され、レール１００，１０１上を移動するようになっている。なお、コロ１０５，１０５は、図示しないＥリングにより軸１０４から抜け止めされる。このように、ガイド軸７０に圧入させた軸１０４の両端にコロ１０５，１０５を取り付け、そのコロ１０５，１０５がレール１００，１０１に当接して移動するように構成することによって、ガイド軸７０に装着されているピストン５５の回転が防止される（ピストン５５が回転しようとしても、コロ１０５がレール１００又は１０１に当接することによって回転が防止される）。
【００７３】
次に、ピストン５５を駆動する機構について説明する。
図８，１１，１２に示されるように、本例のエア吐出装置は駆動源としてステッピングモータ１１０を備えている。ステッピングモータ１１０のモータ軸にはプーリ１１１が装着固定されている。また、前後側板間に軸支されたドライブ軸１１２にはプーリ１１３が装着固定されており、上記プーリ１１１とプーリ１１３の間に第一駆動ベルト（タイミングベルト）１１５が架設されている。さらに、ドライブ軸１１２には駆動プーリ１１４が装着固定されている。また、ドライブ軸１１２と平行に、前後側板間に軸支されたアイドラ軸１１７にはアイドラプーリ１１８が装着固定されている。そして、上記駆動プーリ１１４とアイドラプーリ１１８の間に第二駆動ベルト（タイミングベルト）１１６が架設されている。
【００７４】
図１３及び図１４に示すように、ガイド軸７０に連結された駆動アーム１０６の下端部は「コ」の字状に切り欠かれたベルト装着部１０６となっており、第二駆動ベルト１１６の上辺部を間に挟んでベルト固定コマ１１９を駆動アーム１０６のベルト装着部１０６にネジ止めすることにより、第二駆動ベルト１１６に駆動アーム１０６が締結固定される。なお、ベルト固定コマ１１９に設けたネジ貫通穴１１９ａは長穴となっており、ベルト１１６を挟持する際にベルトをしっかりと駆動アーム１０６に押し付けた状態でネジ止めできるようになっている。また、ベルト固定コマ１１９の上面１１９ｂは、タイミングベルトである第二駆動ベルト１１６の内面形状に対応する凹凸形状に形成されており、ベルト締結時のすべりを防止するようになっている。
【００７５】
このような構成において、ステッピングモータ１１０の回転は第一駆動ベルト１１５を介してドライブ軸１１２に伝達され、さらに、ドライブ軸１１２から第二駆動ベルト１１６を介して駆動アーム１０６に伝達され、駆動アーム１０６に連結されたガイド軸７０を軸方向（図８，１０，１２の左右方向）に移動させる。これにより、ピストン５５がシリンダ５３内を移動する。本例では駆動源としてステッピングモータを用いており、図８，１０に示すホームポジション（本例ではシリンダ容積が最大となる下死点をＨＰ位置に設定している）とシリンダ容積が最小となる圧縮位置（上死点）の間のストローク分だけピストン５５が移動するように、ステッピングモータ１１０のステップ数が設定されている。実際の制御では、電源が投入されると、センサ９５の出力に基づいてホームポジション位置を確認して停止し（ホームポジションに停止し）、その位置を基準として圧縮方向に設定したストローク分だけ移動するようにステッピングモータ１１０が回転し（図８において反時計回り＝モータ正転とする）、次に、同じストローク分だけ戻るようにステッピングモータ１１０が逆回転（図８において時計回り）してホームポジション位置に戻る。このピストン５５の一往復の動作において、エア圧縮，エア吐出，エア吸入の動作が完了する。図１５，１６に、ピストン５５が圧縮位置に移動した状態の平断面及び縦断面を示す。
【００７６】
ピストン５５の先端面には、ピストン内部と外部を連絡する図示しない吸気口が設けられている。この吸気口を閉鎖できるように略三角形をしたリーフ弁が押え板を介してピストン先端面に固定されている。ピストン５５が圧縮方向（図８，１０で左方向）に移動するとき、リーフ弁はピストン先端面に密着して吸気口を塞ぎ、エア漏れ（ピストン内部への）を防止する。そして、ピストン５５が戻り行程で（図１５，１６で右方向に）移動するときには、リーフ弁を押し広げてエアがシリンダ内に（ピストン内部から）吸入される。このようにしてピストンの動作と連動してエアの吸気を行なっている。なお、本実施例ではピストン側にエア吸入弁を設ける構成であるが、シリンダ側（例えばシリンダ頭部の端面）にエア吸入弁を設けても良い。
【００７７】
ところで、ピストンが圧縮方向に移動する際にシリンダ内にエアを溜めておかずにピストン移動とともにそのままエアを吐出させてしまうと、吐出圧を高くすることができず、勢い良くエアを吐出することができない。そこで、本例のエア吐出装置においては、シリンダ５３のエア吐出口（吐出開口）１４１に開閉部材（シャッタ部材）を設け、所定のタイミングで開閉部材を開放する（所定のタイミングになるまで開閉部材を閉じておく）ように構成することで、吐出圧を高めて勢い良くエアを吐出できるように構成している。
【００７８】
図１０に示すように、エア吐出口１４１が設けられているボス１４３には、エア吐出口１４１と交差して（本例では直交するように）貫通穴（本例では円形断面）１４４が設けられている。その貫通穴１４４には円筒形断面の切替軸１３５（開閉部材）が挿入されている。切替軸１３５は、装置側面に突設された突起部１３７にはめ込まれた軸受１３８と貫通穴１４４とに挿入されて回転可能に支持される。切替軸１３５の一端（図で下端）にはＥリングが装着され、他端側には円板部材１３４（とその円筒部１３４ａ）が固定されることによって、切替軸１３５の抜け止めと軸方向の位置決めがなされている。切替軸１３５のエア吐出口１４１に相当する位置には、平板カット部１４０が設けられている。平板カット部１４０は、図１７に示すように、円筒形の切替軸１３５の周面の一部を切り欠いて平板状に設けたものであり、本例では、平板部が軸心を通る平面（直径方向の平板）となるように、平板部の両側を同じ形状で切り欠いたものである。この平板カット部１４０が図１０に示すように鉛直方向に向いた状態では、平板カット部１４０がエア吐出口１４１を塞ぎ、シリンダ５３内のエアはエア吐出口１４１から出ることはできない。そして、図１７に示すように平板カット部１４０が水平方向を向くと、エア吐出口１４１が開放され、シリンダ５３内のエアは平板部の両側を通ってエア吐出口１４１から出ることができる。
【００７９】
本例では、切替軸１３５を９０度回転させることにより、平板カット部１４０の向きを鉛直方向と水平方向とに切り替え、エア吐出口１４１の閉鎖と開放とを切り替えるように構成している。また、次に説明する機構により、そのエア吐出口１４１の閉鎖と開放の切り替え（すなわち切替軸１３５を９０度回転させること）を所定のタイミングで切り替えることによって、所定のタイミングになるまでエア吐出口１４１を閉鎖させておき、シリンダ内部の圧力を高めて勢い良くエアを吐出できるように構成している。
【００８０】
図１１に示すように、ドライブ軸１１２の奥側端部にカム板１３１が固定されている。カム板１３１は、図１８に示すように扇形の形状をしており、外周円弧部１３１ａと直線部１３１ｂとを有している。外周円弧部１３１ａと直線部１３１ｂとの接続部は、後述するカムフォロワ（コロ２４２）の動きを滑らかにするため、Ｒ形状に形成している。
【００８１】
また、図１１に示すように、奥側の側板５１の外側面には軸２４０が凸設固定されている。その軸２４０に対し、リンクレバー２４１が回転可能に軸支されている。リンクレバー２４１は図１８に示すように長細い板状の部材であり、一方側端部にはカムフォロワとなるコロ２４２が軸支されている。また、リンクレバー２４１の他方側端部には長穴２４３が形成されている。その長穴２４３には、上記した切替軸１３５の一端に固着された円板部材１３４の端面に突設された係合ピン１３９が遊嵌されている。
【００８２】
リンクレバー２４１と装置筐体との間に引張りスプリング１５７が架設され、コロ２４２をカム板１３１の周面に押し付けるようにリンクレバー２４１を付勢している。これにより、カム板１３１の回動に従ってコロ２４２が移動され、リンクレバー２４１が揺動する。そして、リンクレバー２４１の揺動により、係合ピン１３９を介して円板部材１３４が所定の範囲（角度）だけ回動される。本実施例においては、円板部材１３４の回動範囲が９０度となるように、上記カム機構が構成されている。
【００８３】
図１８はエア吐出装置のピストン５５がホームポジションに位置する状態を示している。このとき、リンクレバー２４１はほぼ水平状態となり、切替軸１３５に設けた平板カット部１４０が鉛直方向に向いて上述したエア吐出口１４１を閉鎖している（図１０の状態）。この状態から、ドライブ軸１１２が図１８において反時計回りに回転することによってピストン５５が圧縮方向に移動するので、カム板１３１も図１８の状態から反時計回りに回動する。外周円弧部１３１ａがコロ２４２に摺動している範囲では（図１９に示す位置までは）、カムフォロワであるコロ２４２の位置が変化しないためリンクレバー２４１は動かず、円板部材１３４も回転しないため、エア吐出口１４１は閉鎖されたままである。そのため、ピストン５５の移動に伴ってシリンダ５３内の圧力が高まってくる。
【００８４】
そして、図１９に示す位置からカム板１３１がさらに回転し、コロ２４２が外周円弧部１３１ａから外れる（直線部１３１ｂと摺接する）と、スプリング１５７の付勢力によってリンクレバー２４１が時計回りに回動する。すると、長穴２４３内の係合ピン１３９が押されて円板部材１３４が図中反時計回りに回転される。これによって切替軸１３５（とその平板カット部１４０）が回転し、図２０に示すように、エア吐出口１４１が開放される。コロ２４２が外周円弧部１３１ａから外れて直線部１３１ｂの内側端部１３１ｃまで移動するカム板１３１の回転角度は、ピストン５５の移動距離にすると僅かであり、したがって、ごく短時間の間にエア吐出口１４１が閉鎖状態から開放状態に変化することになる。そのため、シリンダ内で高められていたエアの圧力が一気に開放され、エア吐出口１４１から勢い良くエアが吐出される。
【００８５】
本実施例では、ピストン往復動作におけるカム板１３１の回転角度は約１２６度であり、ホームポジション位置（図１８の位置）から約９２度回転した位置（回転範囲の約３／４位置）からエア吐出口１４１が開き始める。そして、残りの約３４度（回転範囲の約１／４）カム板１３１が回転する間にエア吐出口１４１が完全に開放される。
【００８６】
図２０は、ピストン５５が最大圧縮位置（上死点）に達したときの状態を示すものである。カム板１３１は図２０の状態からさらに図中の反時計回りに回動することはなく、ピストン５５が最大圧縮位置からホームポジションに戻る過程で図中時計回りに（すなわち、圧縮工程の時とは逆方向に）回転する。この逆転時に、カム板１３１の直線部１３１ｂによってコロ２４２が押し上げられ、リンクレバー２４１が図１９において反時計回りに回動され、それによって円板部材１３４が図中時計回りに回転してエア吐出口１４１が閉鎖される。エア吐出口１４１が閉鎖された後、外周円弧部１３１ａがコロ２４２に摺動する範囲（図１９から図１８の範囲）では、エア吐出口１４１の閉鎖状態が維持される。
【００８７】
このように、本例のエア吐出装置においては、ピストンと機械的に連結された開閉部材をエア吐出口に設け、その開閉部材（すなわちエア吐出口）を圧縮工程における所定のタイミングまで閉じておき上死点付近の短時間でエア吐出口を開放させることができるので、シリンダ内でエア圧力を高めることが可能となり、また、その圧力が高められたエアを一気に吐出させることができる。従来の、コンプレッサ，エアータンク，電磁弁を備えるエア供給システム（エア供給装置）は、かなり大型のシステムとならざるを得ず、そのエア供給システムを用いる装置も大型のもの（例えば業務用装置）に限られていたが、本発明のエア吐出装置は、従来システムにおけるコンプレッサに代えて小型のエアポンプを用い、その小型エアポンプを搭載する吐出装置本体にピストンと機械的に連結された開閉部材を設けたことにより、従来システムで必須であったエアタンク及び電磁弁を省略することができ、従来比で極めて小型かつ低コストな装置構成とすることが可能となった。また、コンプレッサを用いる場合のような騒音も発生せず、オフィスで用いられる一般的な画像形成装置への搭載が可能となった。本例のエア吐出装置５００は定着装置４０よりも小さく、図１に示すプリンタにも容易に搭載可能である。
【００８８】
なお、本例のエア吐出装置５００においては、シリンダ５３及びピストン５５の材料としてフッ素含浸材料を用いている。フッ素樹脂は高価であるため、例えばポリアセタール樹脂にフッ素粉末を添加させた樹脂を用いても良い。これにより、滑り性および耐磨耗性を向上させ、長寿命化を図ることができる。
【００８９】
以上、本発明を図示例により説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、定着装置の構成は任意であり、ベルト定着方式ではないヒートロール方式であっても良い。また、加熱手段はハロゲンヒータ等に限らず、誘導加熱方式など任意の方式のものを採用可能である。さらに、分離用エアを吹き出させるノズルの形状や大きさ、その配置場所や角度なども適宜に設定できるものである。レジストローラから定着ニップまでの距離や用紙搬送速度なども適宜に設定可能である。
【００９０】
画像形成装置においては、作像方式は任意であり、図示例のタンデム型に限らず、１つの像担持体の周囲に複数の現像装置を配置したものや、リボルバ現像器を用いるものにも本発明を適用可能である。また、間接転写方式に限らず、直接転写方式の装置にも本発明を適用可能である。さらに、カラー画像形成装置に限らず、モノクロ装置にも本発明を適用することができる。もちろん、画像形成装置としてはプリンタに限らず、複写機やファクシミリ、あるいは複数の機能を備える複合機であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一例を示す断面構成図である。
【図２】定着装置の要部構成を示す断面図である。
【図３】用紙分離ユニットを拡大して示す断面図である。
【図４】用紙分離ユニットの斜視図である。
【図５】レジストローラから定着ニップまでの用紙搬送時間の測定に用いた装置構成を示す模式図である。
【図６】エア吐出制御の概念を示すタイミングチャートである。
【図７】用紙先端余白を説明するための模式図である。
【図８】エア吐出装置の正面方向からの縦断面図である。
【図９】エア吐出装置の側面方向からの縦断面図である。
【図１０】エア吐出装置のポンプ部の構成を示す平断面図である。
【図１１】エア吐出装置の駆動部付近を示す平断面図である。
【図１２】エア吐出装置の一部部材を省略して示す正面方向からの縦断面図である。
【図１３】エア吐出装置の一部部材を省略して示す図１の右方向からの縦断面図である。
【図１４】エア吐出装置の駆動ベルトとガイド軸の連結構成を示す斜視図である。
【図１５】エア吐出装置のピストンが圧縮位置（上死点）に移動した状態の平断面図である。
【図１６】エア吐出装置のピストンが圧縮位置（上死点）に移動した状態の縦断面図である。
【図１７】エア吐出装置の開閉部材（切替軸）の一部を示す斜視図である。
【図１８】ピストンがホームポジションにあるときの切替機構の状態を示す正面図である。
【図１９】ピストンが上死点にあるときの切替機構の状態を示す正面図である。
【図２０】ピストンの移動途中（エア吐出口閉鎖状態）における切替機構の状態を示す正面図である。
【符号の説明】
【００９２】
２０            用紙分離ユニット
２１            ノズル本体
２６，２７，２８  ノズル（エア吹き出し口）
３５            加圧ローラ
４０            定着装置
４１            定着ローラ
４２            加熱ローラ
４３            定着ベルト
５３            シリンダ
５５            ピストン
７０            ガイド軸
８３〜８６      ガイドコロ
１００，１０１  レール
１０６          駆動アーム
１１０          ステッピングモータ
１１２          ドライブ軸
１１５          第一駆動ベルト
１１６          第二駆動ベルト
１３１          カム板
１３５          切替軸（開閉部材）
１４０          平板カット部
１４１          エア吐出口
２４１          リンクレバー
２４２          コロ（カムフォロワ）
５００          エア吐出装置
【図１】
0005353051.tif 000004
【図２】
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【図３】
0005353051.tif 000006
【図４】
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【図５】
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【図６】
0005353051.tif 000009
【図７】
0005353051.tif 000010
【図８】
0005353051.tif 000011
【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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