(57)【要約】【課題】分離手段により定着部材温度が低下することによる画像品質が低下することを抑制可能な画像加熱装置を提供すること。【解決手段】記録材Ｐを定着部材６１から分離する手段（分離手段６５）としてのエア噴出装置と、該分離手段のエア噴出による定着部材６１表面の温度低下部位を加熱することが可能な加熱手段（復帰加熱手段６４）を装備した画像加熱装置であり、該温度低下部位がエア噴出位置から定着ニップＮに至る期間に復帰加熱手段６４によりの加熱されることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録材Ｐを定着部材６１から分離する手段（分離手段６５）としてのエア噴出装置と、該分離手段のエア噴出による定着部材６１表面の温度低下部位を加熱することが可能な加熱手段（復帰加熱手段６４）を装備した画像加熱装置であり、該温度低下部位がエア噴出位置から定着ニップＮに至る期間に復帰加熱手段６４によりの加熱されることを特徴とする画像加熱装置。
【請求項２】
復帰加熱手段６４、分離手段６５、の使用有無を記録材の先端部に対応する時期にのみ使用することを特徴とする請求項１に記載の画像加熱装置。
【請求項３】
復帰加熱手段６４、分離手段６５、の使用有無を記録材の厚み情報（坪量、ｇ／ｍｍ２）および画像情報（潜像形成のためのレーザー制御信号）により判断することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式・静電記録方式・磁気記録方式などによって記録材にトナー像を形成する複写機・ファクシミリ・プリンタ等の画像形成装置に搭載される画像加熱定着装置として用いて好適な画像加熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に用いられる定着装置は、画像形成部で記録材上に形成担持させた未定着トナー画像を記録材上に定着させることを目的としている。定着装置としては加熱された定着ローラ又は定着ベルト（以下、定着部材と記す）と加圧ローラ又は加圧ベルト（以下、加圧部材と記す）との定着ニップ部で記録材を挟持搬送し、加熱・加圧して未定着トナー像を記録材上に定着させる方式が一般に用いられている。
【０００３】
この定着装置は、記録材上のトナーが多い場合に記録材の分離性が低下し、定着回転体の広い範囲にオフセットが起こり、そのオフセットのために記録材が定着回転体から離れずに巻き付きやすくなるという問題があった。この場合の対応として、特許文献１では、ニップの記録材排出側近傍にエア噴出装置、および記録材の通過を検知する手段を配置し、ニップより排出される記録材に向けてエアを噴出することで、加熱部材から記録材を引き剥がす（分離性向上）手段が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１７８６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１では、記録材にエアを噴出することにより、記録材の分離性は向上する。しかし、このとき定着部材にもエアが吹付けられるため、定着部材の表面温度が低下する。結果、温度が低下した定着部材表面が再度記録材に接触する。これにより、画像の光沢や色味に変化が見られることがある。
【０００６】
画像の光沢や色味は、トナーの溶融状態、すなわち温度と密接に関係している。上記のような定着部材表面の温度低下が発生した場合、トナーの溶融が不十分になり、トナー溶融面に凹凸が発生することで光沢が低下する。または、ＹＭＣＫなど多色のトナーを用いる場合、混合が不十分になり、所望の色味が得られなくなる。
【０００７】
従来技術では、冷却した定着部材表面の温度復帰について十分考慮されておらず、冷却された定着部材表面が再度記録材に接触し、画像品質が低下する可能性があった。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、分離手段により定着部材表面温度が低下した場合でも、画像品質が低下することを抑制可能な画像加熱装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するため、本発明の構成は、記録材Ｐを定着部材６１から分離する手段（分離手段６５）としてのエア噴出装置と、該分離手段のエア噴出による定着部材６１表面の温度低下部位を加熱することが可能な加熱手段（復帰加熱手段６４）を装備した画像加熱装置であり、該温度低下部位がエア噴出位置から定着ニップＮに至る期間に復帰加熱手段６４によりの加熱されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、定着部材表面温度低下が発生した場合において、復帰加熱手段により温度低下を復帰することが可能である。また、分離手段を用いる場合でも、使用を記録材先端部分に限定することにより、定着部材表面温度の低下を最小限とすることが可能である。また、分離手段を用いる場合でも、使用を特定（分離が困難）の場合に限定することにより、定着部材表面温度の低下を最小限とすることが可能である。これらにより、成果物の品質低下を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】定着装置の一例
【図２】フロー図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１３】
図１にて、定着装置の構成について説明する。定着部材６１としての定着ローラーと加圧部材６２としての加圧ローラーが温度制御された状態で回転駆動され定着ニップＮにて接触している。未定着のトナー像Ｔが表面に形成された記録材Ｐは、図の矢印の方向に移動し、定着ニップＮにて熱と圧力が加えられトナー像Ｔは記録材Ｐに定着される。
【００１４】
定着ローラーは、芯材の円周面にゴム弾性層、樹脂離型層を順に積層した構成などでよい。本実施例では、芯材としてはアルミニウム材の円筒、ゴム材としてはシリコーンゴム、樹脂離型層としてはＰＦＡチューブ、としている。加圧ローラーは、定着ローラーと同様の構成で良い。
【００１５】
分離の構成について説明する。定着ニップＮの記録材Ｐの移動方向上流に、記録材Ｐの検知手段６６（たとえば、透過型光学センサー対など）、および、定着ニップＮの記録材Ｐの移動方向下流に、分離手段６５としてのエア噴出装置を設置する。分離手段６５は、エア圧縮装置、圧縮エア貯蔵タンク、ソレノイドバルブなどで構成する。分離手段６５は、ソレノイドバルブに電気信号を送ることで任意のタイミングで動作（エアの噴出と停止）が可能な構成とする。
【００１６】
加熱の構成について説明する。定着ローラー６１の内部、加圧ローラー６２の内部に通常加熱手段６３ａ、６３ｂとしてハロゲンヒーターを配置している。これらハロゲンヒーターの点灯消灯により定着ローラー６１、加圧ローラー６２、を定着温度に温度制御する。
【００１７】
定着ローラー６１の定着ニップＮの上方には復帰加熱手段６４を配置する。復帰加熱手段６４は付勢のためのばね部材６４ａ、接離制御のためのカム機構６４ｂ、内部に熱源としてのハロゲンヒーターが設置されたローラー６４ｃ、および、温度制御のためのセンサー６４ｄ、より構成されている。復帰加熱手段６４は、センサー６４ｄとしてローラー表面に熱電対を接触させることで制御のための温度検知を行い、ローラー６４ｃ内部のハロゲンヒーターにより加熱を行い、カム機構に電気信号を送ることで、任意のタイミングで動作（復帰加熱手段６４と定着ローラー６１の接離）が可能な構成とする。
【００１８】
復帰加熱手段６４の制御温度は本実施例では、定着部材を定着温度１９０℃に制御、分離手段６５により０．５秒間定着部材にエアを噴出した場合の定着部材表面温度の状態を赤外線サーモグラフィ装置（ＴＨ９１００ＭＶ、ＮＥＣ三栄株式会社製）にて測定、定着部材表面の温度低下最大値が５℃であった為、定着温度より５℃高めとした。このほか、前記構成の制御のために制御部９０、を設置する。
【００１９】
図２にて、動作フローについて説明する。プリント指示を受けた、制御部９０はプリントを開始する（Ｓ１）。
【００２０】
次に、プリント情報の解析（Ｓ２）として、厚み情報としての「坪量」（ｇ／ｍ２）と、画像情報としての「画像比率」（％）の値を算出する。
【００２１】
記録材の「坪量」に関しては、画像形成装置の入出力手段（不図示、たとえば、タッチパネルなど）により得られる。タッチパネルでは、たとえば、「普通紙（６４−８４ｇ／ｍ２）」などのように各種記録材の一覧が表示され、使用者がこれを選択するようになっている。すなわち、使用者がタッチパネルにて記録材を選択することにより記録材の「坪量」が算出される。
【００２２】
「画像比率」については、画像形成に使われる信号より算出する。画像はレーザー光によるドット（点）により形成される。ドットの密度はたとえば１インチあたり６００点である。また、レーザー光の強度は、画像の有無、画像の濃淡に応じてたとえば２５６段階に制御される。
【００２３】
たとえば、レーザー光の照射範囲が２００ｍｍ×２８７ｍｍ（Ａ４サイズ、２１０ｍｍ×２９７ｍｍ、余白５ｍｍ）で、レーザー光の強度が６０段階目で一定、画像先端から１０ｍｍについて計算する場合について説明する。２００ｍｍが搬送方向に対応するとして、１０ｍｍ×２８７ｍｍは０．４インチ×１１．３インチ（１インチ＝２５．４ｍｍ）なので０．４×１１．３×６００＝２７１２ドット。本実施例では、レーザー光の強度と発光回数（ドット）を掛け合わせたものの積算値を最大レーザー光の強度と発光回数を掛け合わせたもので割った値を百分率で表現したものを「画像比率」と定義する。これより、（６０×２７１２）÷（２５６×２７１２）＝０．２３となり、画像比率は２３％となる。
【００２４】
次に、「坪量」と「画像比率」を元に分離手段／復帰加熱手段の使用有無判断を行う（Ｓ３、請求項３の構成）。記録材は、厚みが薄い（小さい）時に剛性が小さくなり、分離が難しくなる。画像は、濃度が高く（トナー量が多い）、面積が広い、時に溶融トナーの粘着力が増し、分離が難しくなる。すなわち、上記分離が不利な条件の場合に分離手段および復帰加熱手段を使用すればよい。
【００２５】
そこで、分離手段および復帰加熱手段の使用有無判断は以下のとおり行なった。記録材Ｐの厚み情報である坪量が７０ｇ／ｍ２以下であり、画像先端より１０ｍｍの「画像比率」が６０％以上である場合に分離手段／復帰加熱手段を使用するものとした。画像先端より１０ｍｍの「画像比率」については、先に説明したとおりである。
【００２６】
次に、Ｓ３にて復帰加熱手段／分離手段を用いると判断された場合は、分離手段６５、復帰加熱手段６４の動作時期を計算する（Ｓ４、請求項２の構成）。
【００２７】
記録材の分離に関する問題は主に記録材の先端にて発生する。たとえば、分離できなかった記録材が定着部材に巻きつくなどである。記録材の先端以外が問題とならないのは、定着ニップの下流には排出手段が設けられていることが多く、記録材先端部が排出手段に到達すれば、記録材は排出手段により強制的に分離排出されるためである。そこで、本実施例では、記録材が定着ニップより排出される瞬間に分離手段を動作させるべく、以下のように復帰加熱手段／分離手段の使用時期計算を行った。
【００２８】
定着ローラー６１の周長が１９０ｍｍ、検知手段６６が定着ニップＮより３０ｍｍの位置に配置。また、記録材Ｐは、Ａ４サイズ縦送り（搬送方向長さ２１０ｍｍ）、搬送速度が５０ｍｍ／ｓ。そして、記録材Ｐの先端部（たとえば、先端１０ｍｍ）にて分離手段６５を動作するものとする。
【００２９】
これら条件の場合、検知手段６６が記録材Ｐを検知した時期より、３０÷５０＝約０．６秒から、記録材Ｐの先端１０ｍｍに対して分離手段６５より１０÷５０＝０．２秒のエア噴出。また、エア噴出開始から定着ローラー６１の半周（約１８０度）分の回転時間（１９０ｍｍ÷２÷５０ｍｍ／ｓ＝１．９秒）後から１０ｍｍ分の回転時間０．２秒の期間、復帰加熱手段６４を接触させ加熱する。このように時期を計算する。
【００３０】
復帰加熱手段６４および分離手段６５の動作については、画像形成装置のプリントモードと連動して、動作時期を変更する。たとえば、搬送速度が５０ｍｍ／ｓから２５ｍｍ／ｓに変更された場合は、前記計算において搬送速度を置き換えて計算する。
【００３１】
また、定着ローラー６１表面の分離手段による温度低下部と復帰加熱手段６４の接触位置について、厳密に一致させることは難しい。本実施例では温度低下に比べて、温度上昇による画像品質の低下の度合いが良好であったため冷却範囲よりも復帰加熱手段６４の接触範囲が広くなるように設定した。
【００３２】
次に、Ｓ３の計算結果を元に、記録材先端位置の検出（Ｓ５）、復帰加熱手段のＯＮ／ＯＦＦ（Ｓ６）として分離手段６５動作のためのソレノイドバルブ駆動の電気信号、復帰加熱手段６４動作用のカム機構駆動の電気信号、をそれぞれ制御部９０より発信する。続いて、プリントが実行され（Ｓ７）記録紙Ｐが画像装置外に排出されてプリントが終了する（Ｓ８）。
【００３３】
確認のため、上記構成にて分離手段６５、復帰加熱手段６４が動作する条件でプリントを実施した場合と、同条件で復帰加熱手段６４を動作しなかった場合を比較した。結果、復帰加熱を動作した場合は、定着部材表面の温度低下は微小であり画像品質の低下は見られなかった。一方、復帰加熱手段６４を動作しなかった場合は、定着部材の回転周期で分離手段６５の動作による画像品質の低下が見られた。
【００３４】
本実施例の構成により、定着ローラー表面温度低下を最小限に抑止し、定着部材表面の温度低下が発生する場合においても加熱復帰することが可能であり、成果物の品質低下を改善することができる。
【符号の説明】
【００３５】
６１  定着ローラー、６２  加圧ローラー、６３  通常加熱手段、６４  復帰加熱手段、
６５  分離手段、６６  被定着部材検知手段、９０  制御部、Ｎ  定着ニップ、
Ｐ  記録材、Ｔ  トナー像
【図１】
2016045279.tif 000003
【図２】
2016045279.tif 000004