(57)【要約】      （修正有）【課題】定着部材に巻き付いたまま搬送される用紙を分離爪を用いることなく定着部材から分離させる。【解決手段】定着装置は、定着ニップ部ＮＰを通過した用紙を搬送するＳ字状搬送路Ｆｒと、気体の流れを利用してＳ字状搬送路Ｆｒを搬送される用紙を第２のガイド部５６へと沿わせる通風部とを有している。ここで、Ｓ字状搬送路Ｆｒを形成する第２のガイド部５６は、定着上ローラ５１の外周形状に沿って延在して定着上ローラ５１との間に用紙Ｐの搬送路を形成する第１の湾曲面と、この第１の湾曲面と連接しており、用紙搬送方向における搬送路の湾曲状態を反転させる円弧状の第３の湾曲面（第２のガイド面）とを備えている。【選択図】図２
2012042826.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の定着部材を圧接することにより形成される定着ニップ部に用紙を通過させ、用紙の定着対象面にトナー画像を定着させる定着部と、
用紙をガイドする用紙ガイド部により構成され、前記定着ニップ部を通過した用紙を搬送する第１の搬送路と、
気体の流れを利用して、前記第１の搬送路を搬送される用紙を前記用紙ガイド部へと沿わせる通風部と、を有し、
前記用紙ガイド部は、
用紙の定着対象面側に配置された一方の定着部材の外周形状に沿って延在して当該定着部材との間に用紙の搬送路を形成する第１のガイド面と、
前記第１のガイド面と連接しており、用紙搬送方向における搬送路の湾曲状態を反転させる円弧状の第２のガイド面と、を備えることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記通風部は、気体の吸引により前記第１のガイド面側へと用紙を引きつける吸引手段を備えることを特徴とする請求項１に記載された定着装置。
【請求項３】
前記通風部は、気体の吹き出しにより前記第１のガイド面側へと用紙を押しつける送風手段を備えることを特徴とする請求項１または２に記載された定着装置。
【請求項４】
前記定着ニップ部を通過した用紙を搬送する第２の搬送路をさらに有し、
前記第２の搬送路は、前記定着部材における前記定着ニップ部の接線方向に延在する直線状の経路を構成し、
前記第１の搬送路と前記第２の搬送路とは、前記定着ニップ部を通過した用紙がどちらか一方の搬送路に搬送される分岐した経路をなすことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載された定着装置。
【請求項５】
前記第２の搬送路は、前記第１の搬送路を搬送される用紙と比較して、前記定着部材から用紙が分離する分離ポイントが前記定着ニップ部側に位置する用紙が搬送されることを特徴とする請求項４に記載された定着装置。
【請求項６】
前記第１または第２の搬送路内に設けられ、搬送される用紙を検出する用紙検出部と、
前記用紙検出部の検出結果に基づき、前記第１の搬送路へ用紙が進入したと判断される場合に、前記通風部を動作させる制御部と、
をさらに有することを特徴とする請求項４または５に記載された定着装置。
【請求項７】
前記第２の搬送路への用紙の進入を許容する通常ポジションと、前記第２の搬送路への用紙の進入を規制して前記第１の搬送路のみへ用紙を搬送する規制ポジションとに切替可能なゲート部と、
前記ゲート部を駆動する駆動手段と、をさらに有し、
前記制御部は、前記定着対象面の印字率、前記用紙の種類、または、ユーザによるカール矯正の指示に基づいて前記駆動手段を制御することにより、前記ゲート部を通常ポジションから規制ポジションへと切り替えることを特徴とする請求項４から６のいずれかに記載された定着装置。
【請求項８】
用紙にトナー画像を転写する画像形成ユニットと、
転写されたトナー画像を用紙に定着させる、請求項１〜７のいずれかに記載された定着装置と、
を有する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、定着装置およびこれを用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、プリンタ、複写機などとして電子写真方式の画像形成装置が知られている。この画像形成装置では、用紙にトナー画像を形成する場合、用紙にトナー画像を転写し、その後、当該用紙が定着装置を構成する一対の定着部材の圧接部（定着ニップ部）を通過することにより用紙にトナー画像を定着するというプロセスを実行する。ところで、この類の定着装置では、定着ニップ部を通過した用紙が定着部材（例えば、定着ローラ）に巻き付いたままで定着部材から分離しないという不都合が生じることがある。そこで、定着部材に巻き付いた用紙を機械的に分離する定着爪を備えた定着装置が知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、定着爪により用紙を分離しつつも定着ローラの損傷を抑制することができる手法が開示されている。具体的には、定着ニップ部から排出された用紙が定着ローラの表面に密着した状態で搬送される場合、用紙は定着ローラから離間した分離ガイドと定着ローラとの間の隙間を通り、その後、用紙の先端が分離爪の先端部に当たる。この用紙は、分離爪の先端部の先細り形状に沿って定着ローラから分離され、用紙ガイドに沿って下流へと搬送される。一方、腰の強い用紙といったように、定着ニップ部から排出された用紙の先端部が定着ローラの表面から浮いた状態で搬送される場合、用紙は、分離爪の前段に位置する分離ガイドによって定着ローラから分離され、この分離ガイドに沿って下流へと搬送される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−４６４０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示された手法によれば、分離ガイドを通過した用紙については分離爪を使用して定着部材から分離する構成となっており、この分離爪による定着ローラへの損傷や画像品質の低下、分離爪の劣化による分離性能の低下が懸念される。
【０００６】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、定着部材に巻き付いたまま搬送される用紙を分離爪を用いることなく定着部材から効率的に分離させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる課題を解決するために、第１の発明は、一対の定着部材を圧接することにより形成される定着ニップ部に用紙を通過させ、用紙の定着対象面にトナー画像を定着させる定着部と、用紙をガイドする用紙ガイド部により構成され、定着ニップ部を通過した用紙を搬送する第１の搬送路と、気体の流れを利用して、第１の搬送路を搬送される用紙を用紙ガイド部へと沿わせる通風部と、を有する。この用紙ガイド部は、定着部材の外周形状に沿って延在してこの定着部材との間に用紙の搬送路を形成する第１のガイド面と、第１のガイド面と連接しており、用紙搬送方向における搬送路の湾曲状態を反転させる円弧状の第２のガイド面と、を備える。
【０００８】
ここで、第１の発明において、通風部は、気体の吸引により第１のガイド面側へと用紙を引きつける吸引手段を備えることが好ましい。あるいは、通風部は、気体の吹き出しにより第１のガイド面側へと用紙を押しつける送風手段を備えることが望ましい。また、通風部は、前述の吸引手段と送風手段との双方を備えていてもよい。
【０００９】
また、第１の発明において、定着装置は、定着ニップ部を通過した用紙を搬送する第２の搬送路をさらに有していてもよい。この場合、第２の搬送路は、定着ニップ部における定着部材の接線方向に延在する直線状の経路を構成し、第１の搬送路と第２の搬送路とは、定着ニップ部を通過した用紙がどちらか一方の搬送路に搬送される分岐した経路をなすことが好ましい。
【００１０】
また、第１の発明において、第２の搬送路は、第１の搬送路を搬送される用紙と比較して、定着部材から用紙が分離する分離ポイントが定着ニップ部側に位置する用紙が搬送されることが好ましい。
【００１１】
また、第１の発明において、定着装置は、第１または第２の搬送路内に設けられ、搬送される用紙を検出する用紙検出部と、用紙検出部の検出結果に基づき第１の搬送路へ用紙が進入したと判断される場合に通風部を動作させる制御部とをさらに有することが好ましい。
【００１２】
また、第１の発明において、定着装置は、第２の搬送路への用紙の進入を許容する通常ポジションと、第２の搬送路への用紙の進入を規制して第１の搬送路のみへ用紙を搬送する規制ポジションとに切替可能なゲート部と、ゲート部を駆動する駆動手段と、をさらに有していてもよい。この場合、制御部は、定着対象面の印字率、用紙の種類、または、ユーザによるカール矯正の指示に基づいて駆動手段を制御することにより、ゲート部を通常ポジションから規制ポジションへと切り替える。
【００１３】
また、第２の発明は、用紙にトナー画像を転写する画像形成ユニットと、転写されたトナー画像を用紙に定着させる定着装置とを有することを特徴とする画像形成装置を提供する。この定着装置は、前述の第１の発明に記載された定着装置を用いることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、第１の搬送路を用紙が通過することにより、定着部材から用紙が分離する分離ポイントを定着部材の外周上の広い範囲で確保することができる。すなわち、分離ポイントを広い範囲で確保することにより、用紙が有する反発力と自重とによる用紙の分離を搬送工程において促すことができる。また、本発明によれば、通風部を備えることにより、気体の流れを通じて用紙の分離を促すことができる。このように、広範囲の分離ポイントと気体の流れとの作用により、定着部材に分離爪を設けずとも、用紙の分離を効果的に達成することができる。これにより、分離爪による定着部材の損傷や画像品質の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１の実施形態にかかる画像形成装置１の構成を模式的に示す説明図
【図２】定着装置５０の構成を模式的に示す説明図
【図３】第１の実施形態にかかる画像形成装置１の制御系を概略的に示すブロック図
【図４】第１の実施形態にかかる定着装置５０の動作手順を示すフローチャート
【図５】第２の実施形態にかかる定着装置５０の構成を模式的に示す説明図
【図６】第２の実施形態にかかる画像形成装置１の制御系を概略的に示すブロック図
【図７】第２の実施形態にかかる定着装置５０の動作手順を示すフローチャート
【図８】第３の実施形態にかかる定着装置５０の構成を模式的に示す説明図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（第１の実施形態）
図１は、本実施形態にかかる画像形成装置１の構成を模式的に示す説明図である。画像形成装置１は、例えば複写機といった電子写真方式の画像形成装置であり、複数の感光体を一本の中間転写ベルトに対面させて縦方向に配列することによりフルカラーの画像を形成する、いわゆる、タンデム型カラー画像形成装置である。なお、本明細書において用紙Ｐや画像形成装置１を構成する各部材の方向を定義する場合には、用紙Ｐの搬送方向を基準とすることとし、用紙Ｐの搬送方向と平行する方向を「用紙搬送方向ＦＤ」といい、用紙搬送方向ＦＤと用紙面に沿って直交する方向を「用紙幅方向ＣＤ」という。
【００１７】
この画像形成装置１は、原稿読取部１０、露光部２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋ、画像形成部３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋ、中間転写部４０、定着装置５０、排紙反転部７０、再給紙部８０、給紙部９０を主体に構成され、これらが一つの筐体内に収められている。
【００１８】
原稿読取部１０は、その上部に自動原稿送り装置ＡＤＦを備えている。自動原稿送り装置ＡＤＦの原稿載置台１５に載置された原稿Ｄは、一枚ずつ分離され原稿搬送路に送り出され、搬送ドラム１６により搬送される。第１搬送ガイドＧ１および原稿排出ローラ１７は、搬送ドラム１６により搬送された原稿Ｄを原稿排出トレイ１８に排出する。
【００１９】
原稿読取部１０は、原稿画像読取位置ＲＰにおいて、搬送ドラム１６により搬送中の原稿Ｄの画像を読み取る。具体的には、原稿画像読取位置ＲＰにおいて原稿Ｄの画像がランプＬにて照射される。照射による反射光は第１ミラーユニット１１、第２ミラーユニット１２、レンズユニット１３によって導かれて撮像素子ＣＣＤの受光面に結像する。撮像素子ＣＣＤは入射した光を光電変換して所定の画像信号を出力する。出力された画像信号は、Ａ／Ｄ変換が施されることにより入力画像データとして作成される。
【００２０】
は
画像読取制御部１４は、入力画像データに、シェーディング補正やディザ処理、圧縮等の処理を施し、この処理により得られるデータを出力画像データとして画像形成制御部２（図３参照）のＲＡＭなどの記憶部に格納する。なお、出力画像データは、原稿読取部１０から出力されるデータのみならず、画像形成装置１に接続されたパーソナルコンピュータや他の画像形成装置から受信したものであってもよい。
【００２１】
露光部２０Ｙ〜２０Ｋは、図示しないレーザ光源、ポリゴンミラー、複数のレンズ等から構成され、レーザビームを生成する。露光部２０Ｙ〜２０Ｋは、出力画像データを基に画像形成制御部２から出力される出力情報に対応して、画像形成部３０Ｙ〜３０Ｋの構成要素である感光体３１Ｙ，３１Ｍ，３１Ｃ，３１Ｋの表面をレーザビームにより走査露光する。レーザビームの走査露光により、感光体３１Ｙ〜３１Ｋには潜像が形成される。
【００２２】
画像形成部３０Ｙは、感光体３１Ｙと、その周辺に配置されている、主帯電部３２Ｙ、現像部３３Ｙ、第１転写ローラ３４Ｙおよびクリーニング部３５Ｙから構成される。他の画像形成部３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋも画像形成部３０Ｙと同様な構成であり、感光体３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋの周辺に、主帯電部３２Ｍ，３２Ｃ，３２Ｋ、現像部３３Ｍ，３３Ｃ，３３Ｋ、第１転写ローラ３４Ｍ，３４Ｃ，３４Ｋ、クリーニング部３５Ｍ，３５Ｃ，３５Ｋがそれぞれ配置されている。
【００２３】
感光体３１Ｙ〜３１Ｋは、主帯電部３２Ｙ〜３２Ｋによりその表面が一様に帯電させられる。現像部３３Ｙ〜３３Ｋは、トナーで現像することによって感光体３１Ｙ〜３１Ｋ上の潜像を顕像化する。これにより、各感光体３１Ｙ〜３１Ｋ上にはトナー画像が形成される。
【００２４】
第１転写ローラ３４Ｙ〜３４Ｋは、感光体３１Ｙ〜３１Ｋ上に形成されたトナー画像を中間転写部４０の中間転写ベルト４１上の所定位置に逐次転写する。クリーニング部３５Ｙ〜３５Ｋは、トナー画像の転写を終えた感光体３１Ｙ〜３１Ｋの表面に残留するトナーを除去する。
【００２５】
中間転写部４０の第２転写ローラ４２は、中間転写ベルト４１上に転写されたトナー画像を用紙Ｐに転写する。転写に供される用紙Ｐは、給紙部９０を構成するいずれかのトレイＰＧ１，ＰＧ２，ＰＧ３から供給され、給紙ローラ９１によってタイミングが取られつつ第２転写ローラ４２へと送られる。ベルトクリーニング部４３は用紙Ｐへのトナー画像の転写を終えた中間転写ベルト４１の表面を清掃する。清掃された中間転写ベルト４１は次の画像転写に供される。
【００２６】
ここで、上述した各要素、すなわち、露光部２０Ｙ〜２０Ｋ、画像形成部３０Ｙ〜３０Ｋおよび中間転写部４０は、画像形成ユニットを構成する。すなわち、画像形成ユニットは、（１）感光体ドラム３１Ｙ〜３１Ｋを帯電させる、（２）露光部２０Ｙ〜２０Ｋにより感光体ドラム３１Ｙ〜３１Ｋ上に静電潜像を形成する、（３）形成された静電潜像にトナーを付着させる、（４）感光体ドラム３１Ｙ〜３１Ｋ上のトナー画像を中間転写ベルト４１に一次転写させる、（５）中間転写ベルト４１上のトナー画像を用紙Ｐに二次転写させる、という一連のプロセスを通じて、用紙Ｐにトナー画像を転写する。
【００２７】
転写されたトナー画像、すなわち、未定着な状態のトナー画像を定着対象面に備える用紙Ｐは定着装置５０に送られる。定着装置５０は、用紙Ｐを加圧加熱することによって、用紙Ｐの定着対象面にトナー画像を定着させる。なお、定着装置５０の詳細については、後述する。
【００２８】
排紙部７０は、定着装置５０による定着処理を終えた用紙Ｐを搬送して排紙トレイ７５へ排出する。用紙Ｐを表裏反転して排出する場合、排紙ガイド７２は、一旦、用紙Ｐを下方に導く。排紙反転ローラ７３は用紙Ｐの後端を挟持した後に当該用紙Ｐを反転搬送し、そして、排紙ガイド７２が用紙Ｐを排紙ローラ７４へ導くことで用紙Ｐが排紙トレイ７５へ排出される。
【００２９】
また、用紙Ｐの表面のみに画像形成を行う片面印刷に代えて、用紙Ｐの表面および裏面のそれぞれに画像形成を行う両面印刷の場合、排紙ガイド７２は、用紙Ｐの表面のトナー画像の定着処理を終えた用紙Ｐを下方にある再給紙部８０に搬送する。再給紙部８０の構成要素の一つである再給紙反転ローラ８１は用紙Ｐの後端を挟持した後に逆送することによって用紙Ｐを反転させて、再給紙搬送路８２に送り出す。これにより、再給紙搬送路８２を介して、用紙Ｐが裏面への画像形成に供される。
【００３０】
図２は、定着装置５０の構成を模式的に示す説明図である。定着装置５０は、定着部を構成する一対の定着部材である定着上ローラ５１および定着下ローラ５２を主体に構成されている。定着上ローラ５１および定着下ローラ５２は互いに圧接した状態で配置されおり、定着上ローラ５１と定着下ローラ５２との圧接部には定着ニップ部ＮＰが形成されている。ここで、定着ニップ部ＮＰにおける用紙Ｐの通過に際して、用紙面の上方に定着上ローラ５１が配置され、用紙面の下方に定着下ローラ５２が配置される。
【００３１】
定着上ローラ５１は、円柱形の鋼鉄やアルミニウムの表面に、シリコーンゴムやスポンジ等の弾性層が積層されて構成されている。この定着上ローラ５１の内部には、定着上ローラ５１の加熱用、すなわち、用紙Ｐ上のトナー画像を熱定着させるための熱源であるヒータ５３が内蔵されている。ヒータ５３としては、例えば、ハロゲンランプを用いることができる。このヒータ５３からの輻射熱により定着上ローラ５１が加熱される。
【００３２】
定着下ローラ５２は、円筒形の鋼鉄やアルミニウムのパイプの表面にシリコーンゴム等の弾性層とフッ素樹脂等による離型層等が積層されて構成されている。
【００３３】
用紙Ｐは、定着対象面が定着上ローラ５１と向き合う格好で搬送されており、用紙Ｐの搬送過程において定着ニップ部ＮＰを通過する。これにより、定着上ローラ５１および定着下ローラ５２による加圧と、定着上ローラ５１の有する熱との作用を通じて、用紙Ｐの定着対象面へのトナー画像の定着が行われる。
【００３４】
また、図２に示すように、定着装置５０において、用紙搬送方向ＦＤにおける定着ニップ部ＮＰの後段には、第１から第３のガイド部５５，５６，５７が設けられている。第１から第３のガイド部５５〜５７は、搬送される用紙Ｐの用紙面を基準として、第１のガイド部５５、第２のガイド部５６、第３のガイド部５７の順番で下方から上方にかけて配置されている。
【００３５】
これら３つのガイド部５５〜５７により、定着ニップ部ＮＰを通過した用紙Ｐを搬送する搬送路が構成される。具体的には、第１のガイド部５５および第２のガイド部５６により、定着上ローラ５１における定着ニップ部ＮＰの接線方向に延在する直線状の搬送路（以下「ストレート搬送路」という）Ｆｓが形成される（第２の搬送路）。一方、第２のガイド部５６および第３のガイド部５７により、湾曲したＳ字状の搬送路（以下「Ｓ字状搬送路」という）Ｆｒが形成される（第１の搬送路）。これらストレート搬送路ＦｓおよびＳ字状搬送路Ｆｒは、定着ニップ部ＮＰの排出側において分岐する関係にあり、また、分岐した各搬送路Ｆｓ，Ｆｒは搬送経路の後段において合流している。
【００３６】
第１のガイド部５５は平坦な形状を備える板状部材で形成されている。この第１のガイド部５５は、ストレート搬送路Ｆｓにおいて用紙Ｐの定着対象面の裏側の面（以下「非定着対象面」という）と対向し、用紙Ｐの搬送をガイドする。
【００３７】
第２のガイド部５６は、用紙幅方向ＣＤに延在する筒状の中空部材で形成されており、平面部５６ａと、この平面部５６ａの上方に一体的に形成される湾曲部５６ｂとで構成されている。平面部５６ａは、平坦な形状を備える板状部材で形成されている。この平面部５６ａは、ストレート搬送路Ｆｓにおいて用紙Ｐの定着対象面と対向し、用紙Ｐの搬送をガイドする。一方、湾曲部５６ｂは、上方（平面部５６ａから離れる方向）に凸となるようなＵ字形状を備える板状部材で形成されている。この湾曲部５６ｂは、主として３つの面から構成されている。具体的には、定着上ローラ５１と対向する面は、定着上ローラ５１の外周形状に沿った形状となっており（第１の湾曲面）、この第１の湾曲面と向き合った面は、傾きが徐々に緩やかとなるカーブを描いた形状となっている（第２の湾曲面）。また、第１の湾曲面と第２の湾曲面との間に位置する面は、第１および第２の湾曲面とそれぞれ連接しており、第１の湾曲面から第２の湾曲面にかけて搬送路の湾曲状態を反転させるような円弧形状を有している（第３の湾曲面）。このような湾曲部５６ｂは、Ｓ字状搬送路Ｆｒにおいて用紙Ｐの非定着対象面と対向し、用紙Ｐの搬送をガイドする。
【００３８】
第３のガイド部５７は、第２のガイド部５６の湾曲部５６ｂと形状的に対応した湾曲形状を備える板状部材で形成されている。この第３のガイド部５７は、Ｓ字状搬送路Ｆｒにおいて用紙Ｐの定着対象面と対向し、用紙Ｐの搬送をガイドする。
【００３９】
また、本実施形態の特徴の一つとして、第２のガイド部５６の内部には、湾曲部５６ｂの第１の湾曲面と対向するように複数のファン５８が設けられている。個々のファン５８は、例えば、用紙幅方ＣＤにかけて等間隔で配置されている。また、湾曲部５６ｂのうち第１の湾曲面には、図２（ｂ）に示すように、複数のスリット５６ｃが設けられている。例えば、個々のスリット５６ｃは、用紙幅方向ＣＤにかけて等間隔で配置されている。
【００４０】
ファン５８は、例えば、多数の前向き羽根を回転可能に備える多翼ファンである。ファン５８は、前向き羽根の回転を通じて、ファン本体に形成された空気取込口より外部の空気を取り込むとともに、この取り込んだ空気をファン本体に形成された空気排出口より外部へと吹き出す。ファン５８が備える空気取込口は、例えばファン本体の表面に形成されており、一方、空気排出口は、例えばファン本体の裏面に形成されている。ファン５８は、空気取込口が湾曲部５６ｂのスリット５６ｃと向き合うような格好で配置されている。
【００４１】
ファン５８を動作させることにより、第２のガイド部５６の周囲の空気はスリット５６ｃへと向かい、スリット５６ｃを介して第２のガイド部５６の内部へと流れる。この空気の流れにより、用紙Ｐを湾曲部５６ｂ側へと吸引する。すなわち、Ｓ字状搬送路Ｆｒにおける用紙Ｐの通過時には、この空気の吸引により、定着上ローラ５１からの用紙Ｐの分離を助長したり、定着ローラ５１から分離した用紙Ｐを第２のガイド部５６（湾曲部５６ｂ）側へと吸い寄せ、用紙Ｐを第２のガイド部５６に沿って搬送させたりする効果を得る。なお、空気排出口より排出される空気は、第２のガイド部５６の内部を経由して、例えば、定着装置５０（または画像形成装置１）の機外へと排出される。
【００４２】
このような第１から第３のガイド部５５〜５７により、ストレート搬送路ＦｓおよびＳ字状搬送路Ｆｒが形成されており、用紙Ｐが通過する搬送路は、定着上ローラ５１への用紙Ｐの巻き付き易さに応じて自動的に選択される。ここで、当該定着ニップ部ＮＰを通過した用紙Ｐが定着上ローラ５１から分離する定着上ローラ５１上の位置を「分離ポイント」という。この用紙Ｐの分離ポイントは、基本的に、定着ニップ部ＮＰが起点となる。
【００４３】
例えば、厚紙といったように定着上ローラ５１に巻き付き難い用紙Ｐは、定着ニップ部ＮＰの通過直後の位置、あるいは、定着ニップ部ＮＰと近接した位置において定着上ローラ５１から分離することとなる。定着ニップ部ＮＰから排出された用紙Ｐは、この用紙Ｐの分離ポイントにおいて用紙先端側から徐々に分離される。そして、定着上ローラ５１から分離した用紙Ｐは、直線的に延出し、そのままストレート搬送路Ｆｓへと進入する。これにより、用紙Ｐは、第１のガイド部５５および第２のガイド部５６の平面部５６ａによってガイドされ、直線状のストレート搬送路Ｆｓを搬送される。
【００４４】
一方、薄紙や、定着対象面の印字率が高い用紙Ｐといったように定着上ローラ５１に巻き付き易い用紙Ｐは、定着ニップＮＰの通過後も定着上ローラ５１に巻き付いたままとなる。そのため、この用紙Ｐは、回転する定着上ローラ５１に巻き付いたまま搬送されて、Ｓ字状搬送路Ｆｒへと進入する。Ｓ字状搬送路Ｆｒへと進入した用紙Ｐは、定着上ローラ５１と対向する、湾曲部５６ｂの第１の湾曲面を搬送されるうちに、用紙Ｐの反発力および自重とファン５８の吸引力とが作用して、分離ポイントを迎えることとなる。定着ニップ部ＮＰから排出された用紙Ｐは、この用紙Ｐの分離ポイントにおいて用紙先端側から徐々に分離される。そして、定着上ローラ５１から分離した用紙Ｐは、ファン５８の吸引力が作用するため、湾曲部５６ｂに沿って搬送される。そして、用紙Ｐは、第３の湾曲面を経由して反転させられつつ、第２の湾曲面および第３のガイド部５７によってガイドされつつ搬送される。このように、用紙ＰがＳ字状搬送路Ｆｒを搬送される場合、初期的には、用紙Ｐは定着上ローラ５１に巻き付いたまま搬送され、その後、第２のガイド部５６の湾曲部５６ｂに沿って用紙Ｐが進行することにより、Ｓ字状の経路を用紙Ｐが辿ることとなる。
【００４５】
図３は、本実施形態にかかる画像形成装置１の制御系を概略的に示すブロック図である。画像形成装置１の制御系は、画像形成制御部２と、定着制御部３とを主体に構成されている。画像形成制御部２と、定着制御部３とは相互に通信可能に構成されている。
【００４６】
画像形成制御部２としては、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏインターフェースを主体に構成されたマイクロコンピュータを用いることができる。画像形成制御部２は、ＲＯＭに格納された制御プログラムに従い、各種の演算を行い、この演算結果に基づいて画像形成装置１の動作状態を制御する。
【００４７】
この画像形成制御部２は、画像形成装置１の本体上部に設けられる操作部（図示せず）を通じて設定される情報、あるいは、パーソナルコンピュータや他の画像形成装置から出力画像データとともに受信した情報から、印刷条件、例えば片面・両面の印刷種別、用紙の情報（例えば、サイズ、薄紙・普通紙・厚紙といった用紙の種類や斤量など）、画像の濃度や倍率などを取得することができる。なお、操作部としては、例えば、ディスプレイ上に表示される情報に従い、入力操作を行うことが可能なタッチパネルを用いることができる。
【００４８】
画像形成制御部２は、画像形成装置１の各部（画像形成ユニット）を制御することにより、以下に示す一連のプロセスを実行し、これにより、搬送される用紙Ｐにトナー画像を転写する。
（１）感光体３１Ｙ〜３１Ｋを帯電させる
（２）露光部２０Ｙ〜２０Ｋにより感光体３１Ｙ〜３１Ｋ上に静電潜像を形成する
（３）形成された静電潜像にトナーを付着させる
（４）感光体３１Ｙ〜３１Ｋ上のトナー画像を中間転写ベルト４１に一次転写させる
（５）用紙Ｐを搬送する
（６）中間転写ベルト４１上のトナー画像を用紙Ｐに二次転写させる
【００４９】
定着制御部３としては、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏインターフェースを主体に構成されたマイクロコンピュータを用いることができる。定着制御部３は、ＲＯＭに格納された制御プログラムに従い、各種の演算を行い、この演算結果に基づいて定着装置５０の動作状態を制御する。
【００５０】
この定着制御部３には、用紙検出センサ５９，６０を含む各種センサからのセンサ信号や、画像形成制御部２からの信号が入力されている。ここで、一方の用紙検出センサ５９は、用紙Ｐの搬送経路において定着ニップ部ＮＰよりも上流側に設けられており（図２参照）、定着ニップ部ＮＰの入口側への用紙Ｐの到達を検出する（入口検出）。他方の用紙検出センサ６０は、用紙Ｐの搬送経路において定着ニップ部ＮＰよりも後段（下流）かつストレート搬送路Ｆｓ上に設けられており、ストレート搬送路Ｆｓを搬送される用紙Ｐを検出する（ストレート搬送路検出）。なお、他方の用紙検出センサ６０は、用紙Ｐの搬送経路において定着ニップ部ＮＰよりも後段（下流）かつＳ字状搬送路Ｆｒ上に設け、Ｓ字状搬送路Ｆｒを搬送される用紙Ｐを検出してもよい。すなわち、他方の用紙検出センサ６０は、用紙Ｐを検出することにより、Ｓ字状搬送路Ｆｒへ用紙Ｐが進入したと判断することができる構成であれば、いずれか一方または双方の搬送路Ｆｓ，Ｆｒに設けてもよい。個々の用紙検出センサ５９，６０は、例えば発光素子と受光素子とで構成されており、センサ位置を用紙Ｐが通過していない場合に検出信号がオフとなり、センサ位置を用紙Ｐが通過している場合に検出信号がオンとなる。
【００５１】
定着制御部３は、定着装置５０の各部を制御することにより、用紙Ｐの定着対象面へのトナー画像の定着を制御する。定着制御部３は、ヒータ５３を制御することにより、定着ニップ部ＮＰにおける定着温度を管理する。また、定着制御部３は、定着上ローラ５１および定着下ローラ５２の回転タイミングおよび回転速度をそれぞれ制御する。
【００５２】
本実施形態との関係において、定着制御部３は、図３に示すように、用紙Ｐの搬送タイミングや搬送経路に応じてファン５８を始動したり停止したりすることで、ファン５８の動作と非動作との切り替えを行う。このようなファン５８の制御にあたり、定着制御部３は、各用紙検出センサ５９，６０の検出結果を参照する。
【００５３】
図４は、第１の実施形態にかかる定着装置５０の動作手順を示すフローチャートである。このフローチャートに示す処理は、画像形成制御部２から出力されるプリント開始指令をトリガーとして、定着制御部３によって実行される。ここで、ユーザが画像形成装置１により印刷を行う場合、画像形成制御部２には、操作部の操作を通じて印刷条件とともに、または、パーソナルコンピュータや他の画像形成装置から印刷条件・出力画像データとともにプリント開始指令が入力されている。この場合、画像形成制御部２はプリント開始指令を受け付けると、これを定着制御部３へと出力する。
【００５４】
まず、ステップ１０（Ｓ１０）において、定着制御部３は、入口検出用の用紙検出センサ５９の検出信号を読み込み、用紙検出センサ５９の検出信号がオフからオンに切り替わったか否かを判断する。すなわち、このステップ１０の判断により、定着ニップ部ＮＰの入口側、具体的には、用紙検出センサ５９のセンサ位置へと用紙Ｐの先端が到達したか否かが判断される。
【００５５】
このステップ１０において肯定判定された場合、すなわち、定着ニップ部ＮＰの入口側へと用紙Ｐの先端が到達した場合には、ステップ１１（Ｓ１１）へと進む。一方、ステップ１０において否定判定された場合、すなわち、定着ニップ部ＮＰの入口側に用紙Ｐが到達していない場合には、本ルーチンを抜ける。
【００５６】
ステップ１１において、定着制御部３は、用紙検出センサ５９のセンサ位置へと用紙Ｐの先端が到達したタイミングを始点としてカウントされるタイマーを参照し、タイマーのカウント値が第１の判定時間Ｔａを経過したか否かを判断する。第１の判定時間Ｔａは、用紙Ｐの搬送速度と、入口検出用の用紙検出センサ５９からストレート搬送路検出用の用紙検出センサ６０へと至る用紙Ｐの搬送距離とに基づいて設定されている。具体的には、第１の判定時間Ｔａは、搬送される用紙Ｐが入口検出用の用紙検出センサ５９からストレート搬送路検出用の用紙検出センサ６０までに至る時間に相当する。
【００５７】
このステップ１１において肯定判定された場合、すなわち、タイマーのカウント値が第１の判定時間Ｔａを経過している場合には、ステップ１２（Ｓ１２）に進む。一方、ステップ１１において否定判定された場合、すなわち、タイマーのカウント値が第１の判定時間Ｔａを経過していない場合には、再度ステップ１１の処理に戻る。
【００５８】
ステップ１２において、定着制御部３は、ストレート搬送路検出用の用紙検出センサ６０の検出信号を読み込み、用紙検出センサ６０の検出信号がオフからオンに切り替わったか否かを判断する。すなわち、このステップ１２の判断により、ストレート搬送路Ｆｓに用紙Ｐが進入したのか、それともＳ字状搬送路Ｆｒに用紙Ｐが進入したのかが判断される。
【００５９】
このステップ１２において肯定判定された場合、すなわち、ストレート搬送路Ｆｓに用紙Ｐが進入した場合には、本ルーチンを抜ける。一方、ステップ１２において否定判定された場合、すなわち、ストレート搬送路Ｆｓに用紙Ｐが進入していない場合には、ステップ１３（Ｓ１３）に進む。
【００６０】
ステップ１３において、定着制御部３は、ファン５８を始動させる。
【００６１】
ステップ１４（Ｓ１４）において、タイマーのカウント値が第２の判定時間Ｔｂを経過したか否かを判断する。第２の判定時間Ｔｂは、用紙Ｐの搬送速度と、入口検出用の用紙検出センサ５９から第２のガイド部５６のスリット５６ｃへと至る用紙Ｐの搬送距離とに基づいて設定されている。具体的には、第２の判定時間Ｔｂは、用紙Ｐの先端が入口検出用の用紙検出センサ５９を通過してから、用紙Ｐの後端が第２のガイド部５６のスリット５６ｃを通過するまでの時間に相当する。
【００６２】
このステップ１４において肯定判定された場合、すなわち、タイマーのカウント値が第２の判定時間Ｔｂを経過している場合には、ステップ１５（Ｓ１５）に進む。一方、ステップ１４において否定判定された場合、すなわち、タイマーのカウント値が第２の判定時間Ｔｂを経過していない場合には、再度ステップ１４の処理に戻る。
【００６３】
ステップ１５において、定着制御部３は、ファン５８を停止させる。
【００６４】
このように本実施形態において、定着装置５０は、用紙をガイドする第２のガイド部５６により構成されて定着ニップ部ＮＰを通過した用紙Ｐを搬送するＳ字状搬送路Ｆｒと、気体の流れを利用してＳ字状搬送路Ｆｒを搬送される用紙Ｐを第２のガイド部５６へと沿わせる通風部とを有している。ここで、第２のガイド部５６は、定着上ローラ５１の外周形状に沿って延在して定着上ローラ５１との間に用紙Ｐの搬送路を形成する第１の湾曲面（第１のガイド面）と、この第１の湾曲面と連接しており、用紙搬送方向における搬送路の湾曲状態を反転させる円弧状の第３の湾曲面（第２のガイド面）とを備えている。これにより、Ｓ字状搬送路Ｆｒは、Ｓ字状の経路を構成する。
【００６５】
かかる構成によれば、Ｓ字状搬送路Ｆｒが第１の湾曲面を備えることにより、定着上ローラ５１から用紙Ｐが分離する分離ポイントを定着上ローラ５１の円周上の広い範囲で確保することができる。すなわち、分離ポイントを広い範囲で確保することにより、用紙Ｐが有する反発力と自重とを通じて、定着上ローラ５１からの用紙Ｐの分離を自然と促すことができる。また、本実施形態によれば、空気の流れを利用して第２のガイド部５６へと用紙Ｐを沿わせる通風部を備えているため、この空気の流れにより定着上ローラ５１からの用紙Ｐの分離を促すことができる。このように、広範囲な分離ポイントと気体の流れとの作用により、定着上ローラ５１に分離爪を設けずとも、用紙Ｐの分離を効果的に達成することができる。これにより、分離爪による定着上ローラ５１の損傷や画像品質の低下を抑制することができる。
【００６６】
さらに、本実施形態によれば、Ｓ字状搬送路Ｆｒを用紙Ｐが通過する際には、第３の湾曲面により搬送路の湾曲状態が反転させられるので、この搬送路の形状を通じて用紙Ｐに生じているカールを矯正することができる。Ｓ字状搬送路Ｆｒを通過する用紙Ｐ、すなわち、定着上ローラ５１へと巻き付き易い用紙Ｐは、定着ニップ部ＮＰを通過することでカールが生じ易い。この点、本実施形態では、カールが生じやすい用紙ＰはＳ字状搬送路Ｆｒへと搬送されることになるので、用紙Ｐに生じたカールを有効に矯正することができる。特に、定着ニップ部ＮＰを通過した直後にカール矯正を行うことで、用紙Ｐが高温な状態でカール矯正が行われるので、より効果的にカールの矯正を行うことができる。
【００６７】
また、本実施形態において、通風部は、気体の吸引により第１の湾曲面側へと用紙Ｐを引きつけるファン５８（吸引手段）である。このファン５８により空気を吸引することにより、用紙Ｐを第１の湾曲面へ沿って搬送させることができる。また、空気を吸引する構成であるため、定着処理にともなう熱が画像形成ユニット側へと分散されるといった事態を抑制することができるので、画像形成ユニットへの熱影響を低減することができる。
【００６８】
また、本実施形態において、定着装置５０は、定着ニップ部ＮＰを通過した用紙Ｐを搬送するストレート搬送路Ｆｓをさらに有している。ここで、ストレート搬送路Ｆｓは、定着ニップ部ＮＰにおける定着上ローラ５１の接線方向に延在する直線状の経路を構成している。このストレート搬送路ＦｓとＳ字状搬送路Ｆｒとは、定着ニップ部ＮＰを通過した用紙Ｐがどちらか一方の搬送路に搬送される分岐した経路をなしている。これにより、用紙Ｐの特性に応じて、搬送路Ｆｓ，Ｆｒを選択することができる。
【００６９】
また、本実施形態において、ストレート搬送路Ｆｓには、Ｓ字状搬送路Ｆｒを搬送される用紙Ｐと比較して、定着上ローラ５１から用紙Ｐが分離する分離ポイントが定着ニップ部ＮＰ側に位置する用紙Ｐが搬送される。かかる構成によれば、定着上ローラ５１から分離しづらい用紙Ｐである程、Ｓ字状搬送路Ｆｓへと搬送される傾向となる。これにより、分離ポイントが広く確保された搬送経路を用紙Ｐが辿ることにより、定着上ローラ５１へと巻き付き易い用紙Ｐであっても分離を促すことができる。また、例えば、定着上ローラ５１へと巻き付きづらい厚紙などの用紙Ｐは、定着ニップ部ＮＰを通過した後分離ポイントへと早期に到達し、ストレート搬送路Ｆｓへと進入する。厚紙などはカールが生じ難いため、ストレート搬送路Ｆｓを通すことも可能となる。
【００７０】
また、本実施形態において、定着装置５０は、用紙Ｐの進入した搬送路を検出する搬送路検出部としての用紙検出センサ５９，６０と、Ｓ字状搬送路Ｆｓへの用紙Ｐの進入を検出した場合にファン５８を動作させる定着制御部３とをさらに有している。これにより、ファン５８を必要なタイミングおよび期間で動作させることが可能となり、不必要な動作を低減することができる。
【００７１】
なお、ファン５８の形状・構成は上記に限定されず、空気の吸引機能を満たせるファンであればどういった形状・構成を採用しても構わない。
【００７２】
（第２の実施形態）
図５は、第２の実施形態にかかる定着装置５０の構成を模式的に示す説明図である。本実施形態にかかる定着装置５０が第１の実施形態のそれと相違する点は、ストレート搬送路Ｆｓに対する用紙Ｐの通過を制御することができる点である。なお、第１の実施形態と共通する構成については説明を省略することとし、以下相違点を中心に説明を行う。
【００７３】
図５に示すように、用紙搬送経路における定着ニップ部ＮＰの後段には、可動式のゲート部６１が設けられている。このゲート部６１は、用紙幅方向ＣＤを長手方向とする矩形状の板状部材である。ゲート部６１は、図中の矢印で示すように、長手辺の一方を中心に揺動可能に構成されており、通常ポジションと規制ポジションとで切替可能となっている。通常ポジションでは、図中の破線で示すように、ゲート部６１は、第１のガイド部５５と平行した状態となる。この場合、用紙Ｐは定着上ローラ５１に対する分離ポイントに応じて、ストレート搬送路ＦｓまたはＳ字状搬送路Ｆｒの経路を選択可能となっている。一方、規制ポジションでは、図中の実線で示すように、ゲート部６１は、定着上ローラ５１へと近接して第２のガイド部５６の湾曲部５６ｂとともに搬送路の一部を構成する。この場合、用紙Ｐは、ストレート搬送路Ｆｓへの進入が規制され、Ｓ字状搬送路Ｆｒに対してのみ進入が許容される。
【００７４】
図６は、本実施形態にかかる画像形成装置１の制御系を概略的に示すブロック図である。本実施形態において、定着制御部３は、前述のゲート部６１を駆動するゲート駆動部６２を制御している。ゲート駆動部６２としては、例えば、出力軸の回転を通じてゲート部６１の揺動を行う電動モータなどを利用することができる。定着制御部３は、ゲート駆動部６２を制御することにより、ゲート部６１を通常ポジションまたは規制ポジションに制御する。
【００７５】
図７は、第２の実施形態にかかる定着装置５０の動作手順を示すフローチャートである。このフローチャートに示す処理は、画像形成制御部２から出力されるプリント開始指令をトリガーとして、定着制御部３によって実行される。前述したゲート部６１は、初期的には、通常ポジションに設定されている。
【００７６】
まず、ステップ２０（Ｓ２０）において、定着制御部３は、ゲート切替条件を具備するか否かを判断する。このゲート切替条件としては、（１）操作部を通じたユーザの設定により画像形成装置１に動作に際してカール矯正モードが指定されていること、（２）定着対象となる用紙Ｐがカール矯正を必要とする用紙（例えば、用紙の種類として薄紙および普通紙であること、定着対象面の印字率が規定値以上であること）であること、などが挙げられる。
【００７７】
このステップ２０において肯定判定された場合、すなわち、ゲート切替条件を具備する場合には、ステップ２１（Ｓ２１）に進む。一方、ステップ２０において否定判定された場合、すなわち、ゲート切替条件を具備しない場合には、ステップ２２（Ｓ２２）に進む。
【００７８】
ステップ２１において、定着制御部３は、ゲート駆動部６２を制御して、ゲート部６１を規制ポジションに設定する。一方、ステップ２２において、定着制御部３は、ゲート駆動部６２を制御して、ゲート部６１を通常ポジションに設定する。
【００７９】
そして、ステップ２３（Ｓ２３）以降の処理では、第１の実施形態においてステップ１０以降の処理と同様に、用紙検出センサ５９，６０の検出結果に応じてファン５８の動作が制御される。なお、ステップ２１の処理によりゲート部６１が規制ポジションに設定された場合には、ステップ２５の処理を省略してもよい。
【００８０】
このように本実施形態において、定着装置５０は、ストレート搬送路Ｆｓへの用紙Ｐの進入を許容する通常ポジションと、ストレート搬送路Ｆｓへの用紙の進入を規制してＳ字状搬送路Ｆｒのみへ用紙Ｐを搬送する規制ポジションとに切替可能なゲート部６１と、ゲート部６１を駆動するゲート駆動部（駆動手段）６２とをさらに有している。ここで、定着制御部３は、定着対象面の画像濃度、用紙Ｐの種類、または、ユーザによるカール矯正の指示に基づいてゲート駆動部６２を制御することにより、ゲート部６１を通常ポジションから規制ポジションへと切り替える。
【００８１】
かかる構成によれば、用紙Ｐの分離ポイントに応じてストレート搬送路Ｆｓへと搬送される用紙Ｐであっても、ゲート部６１の切替に応じてＳ字状搬送路Ｆｒを強制的に搬送することが可能となる。これにより、用紙Ｐに生じるカールを意図的に矯正することができるので、高品質な画像形成を行うことができる。
【００８２】
（第３の実施形態）
図８は、第３の実施形態にかかる定着装置５０の構成を模式的に示す説明図である。本実施形態にかかる定着装置５０が第１の実施形態のそれと相違する点は、用紙Ｐを第２のガイド部５６に沿って搬送するため手法である。なお、第１の実施形態と共通する構成については説明を省略することとし、以下相違点を中心に説明を行う。
【００８３】
同図に示すように、本実施形態では、第２のガイド部５６の内部にはファン５８は設けられておらず、これに代えて送風ファン、エアポンプまたはコンプレッサといった送風機と接続するエアノズル６３を含む送風手段が設けられている。エアノズル６３は、定着上ローラ５１の上方からその接線方向に空気を吹き出すように設けられており、エアノズル６３から吹き出される空気により、第２のガイド部５６の第１のガイド面側へと用紙Ｐを押しつけることができる。
【００８４】
このように本実施形態によれば、用紙Ｐを吸引する以外にも、空気の吹き出しにより、第２のガイド部５６へと沿って用紙Ｐを搬送することができる。このように種々の構成で用紙Ｐを第２のガイド部５６へと沿わすことができるので、装置としての多様なバリエーションを提供することができる。なお、第３の実施形態における送風手段を、第１や第２の実施形態の吸引手段と組み合わせて定着装置を構成しても良く、このように構成することで、更に用紙の分離性能を向上させることが可能となる。
【００８５】
以上、本発明の実施形態にかかる画像形成装置について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、その発明の範囲内において種々の変形が可能であることはいうまでもない。また、画像形成装置を構成する定着装置それ自体も本発明の一部として機能する。
【符号の説明】
【００８６】
１    画像形成装置
２    画像形成制御部
３    定着制御部
１０    原稿読取部
２０Ｙ〜２０Ｋ    露光部
３０Ｙ〜３０Ｋ    画像形成部
４０    中間転写部
５０    定着装置
５１    定着上ローラ
５２    定着下ローラ
５３    ヒータ
５５    第１のガイド部
５６    第２のガイド部
５６ａ  平面部
５６ｂ  湾曲部
５６ｃ  スリット
５７    第３のガイド部
５８    ファン
５９    用紙検出センサ
６０    用紙検出センサ
６１    ゲート部
６２    ゲート駆動部
６３    エアノズル
【図１】
2012042826.tif 000003
【図２】
2012042826.tif 000004
【図３】
2012042826.tif 000005
【図４】
2012042826.tif 000006
【図５】
2012042826.tif 000007
【図６】
2012042826.tif 000008
【図７】
2012042826.tif 000009
【図８】
2012042826.tif 000010