シート分離装置、定着装置、および画像形成装置
【課題】シート部材と定着部材とを分離させる圧縮気体の噴射条件を所望の条件に合致するよう調整する。
【解決手段】定着ベルト６１と、加圧ローラ６２とで形成されるニップ部Ｎで未定着トナーを担持したシート部材Ｐを搬送して定着する定着装置に配置され、圧縮空気を噴射するノズル部材７２からから圧縮空気をシート部材Ｐの搬送上流方向からニップ部Ｎに向けて噴射することにより、前記定着部材と前記シート部材の分離を補助するシート分離装置において、ノズル部材７２に導入する圧縮空気を２つの電磁弁８８、８９を設け、電磁弁のうち少なくとも１つの電磁弁８８に圧縮空気の圧力および流量の少なくとも一方を減じる流体制御弁８７を設け、電磁弁制御装置９１で１つの電磁弁を選択して、シート部材の搬送タイミングと同期をとって駆動する。
【解決手段】定着ベルト６１と、加圧ローラ６２とで形成されるニップ部Ｎで未定着トナーを担持したシート部材Ｐを搬送して定着する定着装置に配置され、圧縮空気を噴射するノズル部材７２からから圧縮空気をシート部材Ｐの搬送上流方向からニップ部Ｎに向けて噴射することにより、前記定着部材と前記シート部材の分離を補助するシート分離装置において、ノズル部材７２に導入する圧縮空気を２つの電磁弁８８、８９を設け、電磁弁のうち少なくとも１つの電磁弁８８に圧縮空気の圧力および流量の少なくとも一方を減じる流体制御弁８７を設け、電磁弁制御装置９１で１つの電磁弁を選択して、シート部材の搬送タイミングと同期をとって駆動する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート分離装置、定着装置、および画像形成装置に係り、特に圧縮気体を吐出してシートを定着部材から分離するシート分離装置、定着装置、および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置では、トナー像が転写された用紙等のシート部材を加熱加圧して定着する定着装置を備える。この定着装置としてハロゲンヒータ等の熱源を内蔵した定着ローラと、この定着ローラに接触する加圧ローラでニップ部を形成し、このニップ部に未定着トナー像が転写されたシート部材を挟んで搬送して、未定着トナー像をシート部材に定着する熱ローラ定着方式のものがある。
【０００３】
また、輪状の定着ベルトを、ハロゲンヒータ等を内蔵した加熱ローラと、この加熱ローラに隣接して配置した定着ローラとの間に掛けわたし、この定着ベルトを介して定着ローラを接触する加圧ローラと前記定着ベルトとニップ部を形成し、このニップ部に未定着トナー像が転写されたシート部材を挟んで搬送して、未定着トナー像をシート部材に定着するベルト定着方式のものも採用される。
【０００４】
このような定着ベルト方式の定着装置は、定着ベルトの熱容量が小さいため、ウオーミングアップタイムを短縮でき、省電力化を図ることができるという利点を有している。
【０００５】
そして、定着装置では、シート部材に融着したトナー画像が定着ローラや定着ベルトに接触するため、定着ローラや定着ベルトに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るとともに、分離爪を用いてシート部材の分離を図っている。
【０００６】
分離爪を用いることの大きな欠点は、分離爪が定着ローラや定着ベルトに接触するため、定着ローラや定着ベルトの表面に爪跡（爪傷）をつけやすく、定着ローラ等を損傷した場合には、出力されたシート部材の画像にスジがついてしまうことである。
【０００７】
一般的にモノクロ画像形成装置の場合、定着ローラは金属製のローラの表面をシリコーン樹脂でコーティングしたものが使用され、分離爪が接触しても傷がつきにくく、その寿命も長くできた。しかし、カラー画像形成装置の場合には、発色性をよくするために、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布したものを使用する。
【０００８】
このような構成の定着ローラは、表層が軟らかく傷がつきやすいという問題がある。表層に傷がつくと、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ほとんど用いず、大半は非接触分離を行っている。
【０００９】
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シート部材がローラに巻きつくため、容易に巻きつきジャムが発生するようになる。特にカラー画像形成では何層ものトナー層が形成されており、粘着力が高まるために巻きつきジャムが発生しやすい。
【００１０】
そこで、現在カラー画像形成装置におけるシートの分離には主に次の（１）〜（３）が採用されている。
（１）定着ローラや定着ベルトとの間に微小なギャップ（約０．２ｍｍ〜１．０ｍｍ）を開け定着ローラや定着ベルトの長手方向および幅方向に並行に配置された分離板を用いる非接触分離板方式。
（２）定着ローラや定着ベルトとの間に微小なギャップ（約０．２ｍｍ〜１．０ｍｍ）を開け、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）シート部材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。
【００１１】
しかし、前記（１）〜（３）のいずれの方式でも、定着出口への用紙案内板との隙間が開いているため、薄紙や先端余白が少ないシート部材を通紙するとき、あるいは写真等のベタ画像を形成したシート部材通紙するときは、シート部材が定着ローラや定着ベルトに密着したまま隙間を通過して、用紙巻きつきジャムが発生したり、分離板や分離爪に突き当たってジャムが発生したりすることがある。
【００１２】
そこで、非接触でシート部材を確実に分離させるため、空気等の圧縮気体を用紙分離位置に吹き付ける技術が提案され、使用に供されている（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４、特許文献５、特許文献６参照）。これらは、圧縮空気を、シート部材の定着後トナー像と定着部材の間に吹き付け、シート部材を強制的に定着部材から剥離するものである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、シート部材の定着後トナー像と定着部材の間に圧縮空気を吹き付けてシート部材を分離させる分離するに際して次の問題がある。図５は圧縮気体によるシート部材の分離状態を示す写真である。図５は、シート部材Ｐが圧縮空気流Ａによって定着部材１３０から離れる状態を示している。なお、符号１４０は加圧ローラ、１５０は圧縮空気流Ａを吹き出すノズル部材を示している。なお、図中シート部材Ｐの輪郭に破線を加入してある。
【００１４】
図５に示すように、トナーが熱圧着されたシート部材Ｐに圧縮空気流Ａが当たると、圧縮空気流Ａが当たったところから優先的に分離され、圧縮空気流Ａが当たっていないところは、遅れて分離される。このため、シート部材Ｐの端部が波打っていることが分かる。このような現象は、近年のカラー電子写真用トナーに代表される、多量のトナーが付着した場合特に顕著となる。
【００１５】
また、シート部材Ｐのうち、圧縮空気流Ａが当たったトナー像は冷却されることとなる。このような両作用により、圧縮空気を使用したシート分離装置を使用すると、トナー像に付与される熱量に差異が生じ、圧縮空気の当たったところと、当たらないところではトナー像に光沢差が生じ、画像障害となることがある。
【００１６】
図６はトナー像に光沢差が生じた画像の模式図である。図６中シート部材Ｐのトナー像には、圧縮空気流Ａが作用し先に分離した領域Ｔ１と、圧縮空気流１２０が作用せず後から分離した領域Ｔ２とでは、トナー像に光沢差が生じている。
【００１７】
このように分離を行うに際しては、圧縮空気の圧力および流量共に大きいほうが、分離に作用する力も多く、例えばより薄いシート部材、またはトナー量が多い画像、または先端余白の少ない画像を分離させることが可能である。
【００１８】
このため概していえば、圧縮気体を用いたシート部材の分離に際しては、画像の先端余白を少なくすることおよび多量のトナーを付着させることの２つの要求と、画像の光沢ムラを良好にすること、とは相反する関係となる。このため、印刷対象となるシート部材の種類や画像面積に応じた圧縮空気の圧力、流量を設定して分離を行うことが望ましい。
【００１９】
そこで、本発明は、シート部材と定着部材とを分離させる圧縮気体の噴射条件を所望の条件に合致するよう調整することができるシート分離装置、定着装置、および画像形成装置を提供することを目的とする。
【００２０】
そこで本発明は、
【課題を解決するための手段】
【００２１】
上記の課題を解決する請求項１の発明は、加熱手段を有する回転体である定着部材と、前記定着部材に加圧されてなる加圧部材とを設け、前記２部材により形成されるニップ部で未定着トナーを担持したシート部材を搬送して、前記トナー画像を前記シート部材に定着させる定着装置に配置され、圧縮気体発生手段と圧縮気体を噴射するノズル部材とを具備し、ノズル部材からから圧縮気体をシート部材の搬送上流方向からニップ部に向けて噴射することにより、前記定着部材と前記シート部材の分離を補助するシート分離装置において、前記圧縮気体発生手段は複数個の電磁弁と、前記電磁弁の少なくとも１つの電磁弁に接続され前記圧縮気体の圧力および流量の少なくとも一方を減じる流体制御弁と、前記複数の電磁弁から１つの電磁弁を選択して、シート部材の搬送タイミングと同期をとって駆動する制御手段と、を備えることを特徴とするシート分離装置である。
【００２２】
同じく請求項２の発明は、請求項１に記載のシート分離装置において、前記流体制御弁が、流量制御弁であることを特徴とする。
【００２３】
同じく請求項３の発明は、請求項２に記載のシート分離装置において、前記流量制御弁が、絞り弁であることを特徴とする。
【００２４】
同じく請求項４の発明は、請求項１に記載のシート分離装置において、前記流体制御弁が、減圧弁であることを特徴とする。
【００２５】
同じく請求項５の発明は、請求項４に記載のシート分離装置において、前記減圧弁が、リリーフ付減圧弁であることを特徴とする。
【００２６】
同じく請求項６の発明は、請求項１に記載のシート分離装置において、前記流体制御弁には、減圧弁を直列に配置していることを特徴とする。
【００２７】
同じく請求項７の発明は、請求項１から請求項６のいずれかに記載のシート分離装置と、加熱手段を有する回転体である定着部材と、前記定着部材に加圧されてなる加圧部材とを備えることを特徴とする定着装置である。
【００２８】
同じく請求項８の発明は、請求項７に記載の定着装置と、この定着装置に搬入するシートにトナー像を形成する画像形成手段とを備えることを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、圧縮気体の噴射条件を複数個の電磁弁のうち少なくとも１つの電磁弁に流体制御弁を接続し、これらの電磁弁を制御手段で選択して駆動するようにしたので、印刷対象となるシート部材の種類や画像面積に応じた圧縮空気の圧力、流量を最適なものに設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】実施例に係る画像形成装置の構造を示す概略断面図である。
【図２】実施例に係る定着装置を示す模式図である。
【図３】実施例に係る圧縮空気供給回路を示す回路図である。
【図４】実施例に係るシート分離装置の制御系を示すブロック図である。
【図５】圧縮気体によるシート部材の分離状態を示す写真である。
【図６】トナー像に光沢差が生じた画像の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
実施形態に係るシート分離装置は、複数個の電磁弁のうち少なくとも１つに流体制御弁を接続して、使用する電磁弁を制御手段で選択して圧縮気体の噴射条件を変更できるようにした。これにより、駆動させる電磁弁を選択して、シート部材の分離に使用する圧縮気体の強さ、すなわち圧縮気体がシート部材の分離に及ぼす力の大きさを選択できる。
【００３２】
また、実施形態に係るシート分離装置は、電磁弁に流量制御弁を接続するものである。これにより、圧縮空気の圧力低下を招くことなく流量を減少させることができる。
【００３３】
また、実施形態に係るシート分離装置は、電磁弁に絞り弁を接続するものである。これにより、圧縮空気の圧力低下を招くことなく流量を減少させることができ安価に実現できる。
【００３４】
また、実施形態に係るシート分離装置は、電磁弁に減圧弁を接続するものである。これにより、圧力を減少させることが可能であり、圧力と同時に流量も減少させることができる。
【００３５】
また、実施形態に係るシート分離装置は、電磁弁にリリーフ付減圧弁を接続したものである。これにより、圧力を減少させることができ、圧力と同時に流量も減少させることが安価にできる。
【００３６】
また、実施形態に係るシート分離装置は、電磁弁とノズルの間に、流量制御弁と減圧弁を直列に用いるものである。これにより、圧縮気体の流量、圧力共に所望の値に制御することができる。
【００３７】
さらに、実施形態に係るシート分離装置は、画像形成装置が取得しているシート部材の紙種、画像面積の印刷情報に基づいて制御する電磁弁を選択することができる。
【実施例】
【００３８】
以下、本発明の実施例（以下では単に実施例と記載する）に係る定着装置および画像毛性装置について説明する。図１は実施例に係る画像形成装置の概略断面図である。図中１００は複写装置本体、２００は給紙テーブル、３００はスキャナー、４００は原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）、５００は露光装置である。複写装置本体１００を給紙テーブル２００上に載せ、複写装置本体１００上にスキャナー３００を取り付け、さらにその上にＡＤＦ４００を取り付けてある。
【００３９】
複写装置本体１００には、中央に無端ベルト状の中間転写体１０を設けて３つの支持ローラ１４、１５、１６に掛け回し、図中時計回りに回転搬送可能としてある。なおこの例では、３つの支持ローラのうちの第２の支持ローラ１５の左に、画像転写後に中間転写体１０上に残留する残留トナーを除去する中間転写体クリーニング装置１７が設けてある。
【００４０】
また、３つの支持ローラのうちの第１の支持ローラ１４と第２の支持ローラ１５の間に、中間転写体１０上に位置するように、中間転写体１０の搬送方向に沿ってイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの４つの画像形成手段１８を横に並べて配置してタンデム作像装置２０を構成してある。このタンデム作像装置２０の上方には、図示のように露光装置２１が設けてある。
【００４１】
一方、中間転写体１０を挟んでタンデム作像装置２０の反対側には、２次転写装置２２を備えている。２次転写装置２２は、図示の例では、２つのローラ２３間に無端ベルトである２次転写ベルト２４を掛けわたして構成してあり、中間転写体１０を介して第３の支持ローラ１６に２次転写ベルト２４を押し当てるように配置し、中間転写体１０上の画像を転写材であるシートに転写するようになっている。
【００４２】
２次転写装置２２の横には、シート上の転写画像を定着する定着装置６０が設けてある。定着装置６０は、無端ベルトである定着ベルト６１に加圧ローラ６２を押し当てて構成してある。上述した２次転写装置２２は、画像転写後のシートをこの定着装置２５へと搬送するシート搬送機能を備えている。もちろん、２次転写装置２２として、転写ローラや非接触のチャージャを配置してもよいが、そのような場合は、このシート搬送機能を併せて備えることは難しくなる。
【００４３】
なお図示の例では、このような２次転写装置２２および定着装置２５の下側に、上述したタンデム作像装置２０と平行にして、シートの両面に画像を記録するためにシートを反転させるシート反転装置２８を備えている。
【００４４】
このカラー電子写真装置を用いてコピーをとる際の動作を説明する。原稿自動搬送装置４００の原稿台３０上に原稿をセットするか、または原稿自動搬送装置４００を開いてスキャナー３００のコンタクトガラス３２上に原稿をセットし、原稿自動搬送装置４００を閉じてそれで押さえる。
【００４５】
そして、図示していないスタートスイッチを押すと、原稿自動搬送装置４００に原稿をセットしたときは、原稿を搬送してコンタクトガラス３２上へと移動させた後、他方コンタクトガラス３２上に原稿をセットしたときは、直ちにスキャナー３００を駆動し、第１走行体３３および第２走行体３４を走行させる。そして、第１走行体３３で光源から光を発射するとともに原稿面からの反射光をさらに反射して第２走行体３４に向け、第２走行体３４のミラーで反射して結像レンズ３５を通して読み取りセンサー３６に入れ、原稿内容を読み取る。
【００４６】
また、図示していないスタートスイッチを押すと、これも図示していない駆動モータで支持ローラ１４、１５、１６の１つを回転駆動して他の２つの支持ローラを従動回転させ、中間転写体１０を回転搬送する。同時に、個々の画像形成手段１８で感光体４０Ｋ、４０Ｙ、４０Ｃを回転させ、露光装置５００で露光され潜像が形成された各感光体４０Ｋ、４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ上にそれぞれブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの単色画像を形成する。そして、中間転写体１０の搬送とともに、それらの単色画像を順次転写して中間転写体１０上に合成カラー画像を形成する。
【００４７】
一方、図示していないスタートスイッチを押すと、給紙テーブル２００の給紙ローラ４２の１つが選択されて回転し、ペーパーバンク４３に多段に備える給紙カセット４４の１つからシートを繰り出し、分離ローラ４５で１枚ずつ分離して給紙路４６に入れ、搬送ローラ４７で搬送して複写装置本体１００内の給紙路４８に導き、レジストローラ４９に突き当てて止める。手差しトレイ５１から給紙するときは、給紙ローラ５０を回転して手差しトレイ５１上のシートを繰り出し、分離ローラ５２で１枚ずつ分離して手差し給紙路５３に入れ、同じくレジストローラ４９に突き当てて止める。
【００４８】
そして、中間転写体１０上の合成カラー画像にタイミングを合わせてレジストローラ４９を回転させ、中間転写体１０と２次転写装置２２との間にシートを送り込み、２次転写装置２２で転写してシート上にカラー画像を記録する。
【００４９】
画像転写後のシートは、２次転写装置２２で搬送して定着装置６０へと送り込み、定着装置６０で熱と圧力とを加えて転写画像を定着させた後、切換爪５５で切り換えて排出ローラ５６で排出し、排紙トレイ５７上にスタックする。または、切換爪５５で切り換えてシート反転装置２８に入れ、そこで反転させて再び転写位置へと導き、裏面にも画像を記録した後、排出ローラ５６で排紙トレイ５７上に排出する。
【００５０】
一方、画像転写後の中間転写体１０は、中間転写体クリーニング装置１７で、画像転写後に中間転写体１０上に残留する残留トナーを除去し、タンデム作像装置２０による再度の画像形成に備える。
【００５１】
次に実施例に係る定着装置について説明する。図２は実施例に係る定着装置を示す模式図である。実施例に係る定着装置６０はベルト定着装置である。定着装置６０において、定着部材としての定着ベルト６１は、駆動ローラである定着ローラ６４、従動ローラである加熱ローラ６５に掛けわたされ、回転走行する。
【００５２】
加圧ローラ６２は、定着ベルト６１を介して、定着ローラ６４に相対して設けられており、加圧ローラ６２は図示しない加圧機構により定着ベルト６１を介して定着ローラ６４に加圧される。加熱ローラ６５の内部には熱源としての定着ヒータ６６が設けられ、この定着ヒータ６６により加熱ローラ６５が加熱されて定着ベルト６１が加熱ローラ６５により加熱される。定着ベルト６１は、定着ローラ６４が図示しない駆動機構で回転駆動されることにより回転し、加圧ローラ６２は定着ベルト６１に連れ回りする。加圧ローラ６２には駆動力を与えてもよい。
【００５３】
定着ベルト６１の表面温度は図示しない温度検知素子により検知され、図示しない温度制御部がその温度検知素子の出力値に基づいて定着ヒータ６６を定着ベルト６１の表面温度が所定の設定温度になるように制御する。
【００５４】
未定着のシート部材Ｐは定着装置６０に搬入されて定着ベルト６１と加圧ローラ６２とのニップ部Ｎを通過し、所定の温度に制御されている定着ベルト６１と加圧ローラ６２とで形成されるニップ部Ｎでトナー像Ｔが溶融定着され、装置本体外に送り出される。なお、加圧部材は、加圧ローラ６２を用いたが、加圧ベルトなどを用いてもよい。
【００５５】
また、実施例では、ベルトのテンションを保持するためのテンションローラ６３を定着ベルト６１の外側に設置している。なお、テンションローラ６３の位置は、定着ベルト６１の内側でもよい。
【００５６】
実施例に係る定着装置６０おいて、ニップ部Ｎの出口近傍には、ノズル部材７２が配置されている。なお、図３中に描いたノズル部材７２は、その先端部のみ略図で示している。また、ノズル部材７２は、非接触分離爪（分離板と呼ぶことある）と並列させることができる。
【００５７】
不図示の圧縮気体供手段と電磁弁により制御された圧縮空気流Ａが、ノズル部材７２中の管路７２ａを通り、ニップ部Ｎに向けて噴射される。シート部材Ｐの先端はこの圧縮空気の流れにより強制的に定着ベルト６１と分離される。
【００５８】
次に実施例に係るシート分離装置の圧縮気体供給手段である圧縮空気供給回路について説明する。図３は実施例に係る圧縮空気供給回路を示す回路図である。図３中、定着装置６０以外の各部材は、ＪＩＳ Ｂ ０１２５に準拠して描いてある。
【００５９】
実施例では、圧縮空気供給回路は、コンプレッサー８１と、エアーフィルター８３と、第１の電磁弁８４と、圧力調整弁８５と、流体制御弁８７と、第３の電磁弁８９とを備える。圧縮空気の発生源であるコンプレッサー８１の下流には、ドレン抜きのため、エアーフィルター８３が配置されている。なお、コンプレッサー８１から下流への配管８２は下向きにするのが望ましい。エアーフィルター８３は、圧縮空気中に存在する異物（埃）を除去し、かつ、配管内で発生した水分も除去する。ここで、容量の大きいエアーフィルターを用いれば、圧縮空気噴射のバッファの役割も果たし、安定した圧縮空気噴射が可能となる。また、非図示であるが、エアーフィルター８３の下流にバッファ機能専用のエアータンクを配置してもよい。
【００６０】
エアーフィルター８３には、第１の電磁弁８４が接続されている。この第１の電磁弁８４は、回路中の排圧とドレンを排出する機能を有し、機械の運転が停止すると、第１の電磁弁８４が開くことにより、回路内を排圧すると共に、エアーフィルターにたまったドレンも排出する。ドレンは、蒸発皿９０で受ける。
【００６１】
エアーフィルター８３には、圧力調整弁（リリーフ弁）８５と、第２の電磁弁８８と、第３の電磁弁８９とが接続されている。圧力調整弁８５を調整することにより、圧縮気体噴射時の圧力を制御できる。圧力調整弁８５を調整して、コンプレッサー８１が運転時にエアーフィルター８３が所定の圧力になるように制御される。
【００６２】
圧力調整弁８５には、圧力調整弁８５から抜ける圧縮空気の音を軽減させるためのサイレンサ８６が接続されている。第２の電磁弁８８の下流には、流体制御弁８７が配置され、この流体制御弁８７からの圧縮空気がノズル部材７２に供給される。この流体制御弁としては各流体制御弁を配設することができる。流体制御弁の種類については後述する。
【００６３】
実施例では、第２の電磁弁８８と、第３の電磁弁８９とが並列に接続され、この第３の電磁弁８９からもノズル部材７２に圧縮空気が供給される。なお、第２の電磁弁８８と、第３の電磁弁８９とは排他的に制御される。
【００６４】
実施例に係るシート分離装置において、第３の電磁弁８９には、流体調整弁等が接続されていない。第３の電磁弁８９を駆動させたときの圧縮気体噴出条件を、ここでは「第１の噴射条件」という。第２の電磁弁８８が駆動されれば、流体制御弁８７にて調整された圧縮気体で、ノズル部材７２から噴射される。流体制御弁８７からの圧縮気体噴出条件を「第２の噴射条件」という。
【００６５】
第３の電磁弁８９には、流体調整弁が接続されていないため、第２の電磁弁８８が選択されたときよりも、ノズル部材７２から噴射される気体の圧力、流量いずれかが大きい。すなわち、「第２の噴射条件」に比べて「第１の噴射条件」のほうが、圧縮気体の圧力、流量のいずれかが大きいといる。
【００６６】
次に実施例に係るシート分離装置の制御系について説明する。図４は実施例に係るシート分離装置の制御系を示すブロック図である。
【００６７】
第１の電磁弁８４、第２の電磁弁８８、第２の電磁弁８８には、制御手段である電磁弁制御装置９１が接続されている。電磁弁制御装置９１は、第２の電磁弁８８、第３の電磁弁８９のうちから１つの電磁弁を選択して、シート部材の搬送タイミングと同期をとって駆動する。電磁弁制御装置９１は、複写装置本体１００の制御を行う画像形成装置制御部１１０および入力パネルなどの入力手段圧１１１に接続されており、画像形成装置制御部１１０から取得した印刷条件や、入力手段圧１１１からのオペレーターの指示に基づいて第２の電磁弁８８および第３の電磁弁８９の動作を切り換える。すなわち、電磁弁制御装置９１は、印刷時のシート部材の種類や画像面積に応じた圧縮空気の圧力、流量を選定すし、「第１の噴射条件」と「第２の噴射条件」とを選択する。
【００６８】
次に、流体制御弁８７について説明する。圧縮気体の圧力や流量の条件については、この圧力や流量と、シート部材の分離の模様との相関の関係が周囲の遮蔽物等により交互作用があり一概には対応つられないため、最終的には実際の分離時におけるシート部材の挙動をみて決定する必要がある。しかし、おおよそ圧と流量の用紙挙動に与える傾向があるため、圧と流量の設計はシート部材の挙動と、光沢ムラをみて決定することができる。
【００６９】
図２中矢印Ｂはシート部材が分離する方向を示している。この分離方向に、速くシート部材を運動させたい場合は圧力を高くする。一方遅くシート部材を運動させたい場合は、圧力を低くする。圧力が高いと、シート部材に働く力が大きくなるからである。また圧力が高い場合は、圧縮気体の作用部と非作用部の分離時間差も大きくなる。シート部材の、Ｂ方向への分離方向への運動量を大きくしたい場合は、流量を大きくする。運動量を小さくさせたい場合は、流量を小さくする。流量が多いと圧縮気体の流れの層が大きくなり、シート部材は期待の流れに沿って運動するため、流れの層が大きいと、シート部材の運動量も大きくなる。
【００７０】
前述した流体制御弁８７には、流量を一定にする流量制御弁と、圧力を一定にする圧力制御弁とがある。ここで、流量制御弁は、速度制御弁（スピードコントローラ）と絞り弁に分類される。速度制御弁は、圧縮気体の圧力変動を伴わず流量を一定に制御することができる（ＪＩＳ Ｂ ８３７６参照）。
【００７１】
また、減圧弁は、圧力制御弁であり、圧力を減少させることが可能であるが、同時に流量も低下する。リリーフ付減圧弁は、圧縮気体を逃がして減圧するので、圧縮気体の節約にはつながらないが、構造が単純のため安価である（減圧弁、およびリリーフ付減圧弁の詳細は、ＪＩＳ Ｂ ８３７２ １を参照）。
【００７２】
流体制御弁８７として、速度制御弁を用いた場合、圧力低下がなく、流量のみ低下するため、シート部材の分離方向への運動速度を下げることなく、運動距離を小さくすることができ、シート部材の過剰な運動を避けることができる。
【００７３】
一方流体制御弁８７に絞り弁を用いた場合、速度制御弁を用いた場合よりも圧力が上がる場合がある。しかし、流量は一定に減少させることができるため、シート部材の分離方向への運動距離を小さくすることができる。
【００７４】
絞り弁は、配管内の有効断面を一部絞っている単純な構造（オリフィス構造）のため、安価である。また、上記２種の流量制御弁は、電磁弁より上流の符号９０で示した箇所に配置してもよい。８７に、減圧弁を用いた場合は、圧力が低下し同時に流量も低下する。よって、シート部材の運動速度、運動距離共に小さくすることができる。流体制御弁８７としてリリーフ付減圧弁を用いた場合の効果も、同じである。
【００７５】
減圧弁に関しては、第２の電磁弁８８の上流側の符号９０の位置に配置すると、第２の電磁弁８８の前の圧力が減圧弁にて減圧されてしまうため、第２の電磁弁８８が開いたときのみ、減圧弁が作用する。
【００７６】
減圧弁は第３の電磁弁８９の位置に配設することが望ましい。第３の電磁弁８９の位置に、流量制御弁と減圧弁を直列に配設する場合、流量、圧力共に所望の値にすることが可能である。ただし、流量制御弁と減圧弁の両方が必要となりコスト高となる。
【００７７】
なお、上記実施例は定着装置として、ベルト定着装置を例に説明したが、定着装置は、ベルト定着装置に限らず、加熱源を有する定着部材と、それに押圧される加圧部材の、２本のローラ対で構成されるいわゆるローラ定着装置であってもよい。
【００７８】
また、前記実施例では、ノズル部材７２に圧縮空気を送る電磁弁が２つの場合について説明したが、ノズル部材７２に圧縮空気を送る電磁弁の数を３以上とし、各電磁弁からの圧縮空気の流量、圧力を異なるようにすることができる。電磁弁の数を増すことにより印刷条件に合わせて細かい調整ができる。
【符号の説明】
【００７９】
１０ 中間転写体
１４ 第１の支持ローラ
１５ 第２の支持ローラ
１６ 第３の支持ローラ
１７ 中間転写体クリーニング装置
１８ 画像形成手段
２０ タンデム作像装置
２１ 露光装置
２２ ２次転写装置
２３ ローラ
２４ ２次転写ベルト
２５ 定着装置
２８ シート反転装置
３０ 原稿台
３２ コンタクトガラス
３３ 第１走行体
３４ 第２走行体
３５ 結像レンズ
３６ センサー
４０Ｋ、４０Ｙ、４０Ｃ 感光体
４２ 給紙ローラ
４３ ペーパーバンク
４４ 給紙カセット
４５ 分離ローラ
４６ 給紙路
４７ 搬送ローラ
４８ 給紙路
４９ レジストローラ
５０ 給紙ローラ
５１ トレイ
５２ 分離ローラ
５３ 給紙路
５５ 切換爪
５６ 排出ローラ
５７ 排紙トレイ
６０ 定着装置
６１ 定着ベルト
６２ 加圧ローラ
６３ テンションローラ
７２ ノズル部材
７２ａ 管路
８１ コンプレッサー
８２ 配管
８３ エアーフィルター
８４ 第１の電磁弁
８５ 圧力調整弁（リリーフ弁）
８６ サイレンサ
８７ 流体制御弁
８８ 第２の電磁弁
８９ 第３の電磁弁
９０ 蒸発皿
９１ 電磁弁制御装置（制御手段）
１００ 複写装置本体
６４ 定着ローラ
６５ 加熱ローラ
６６ 定着ヒータ
１２０ 圧縮空気流
１３０ 定着部材
１４０ 符号
２００ 給紙テーブル
３００ スキャナー
４００ 原稿自動搬送装置
５００ 露光装置
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８０】
【特許文献１】特開昭５１−１０４３５０号公報
【特許文献２】特許第２８７６２１７号公報
【特許文献３】特開平６４３４１９１号公報
【特許文献４】特開２００７−１８７７１５号公報
【特許文献５】特開２００７−２４０９２０号公報
【特許文献６】特開２００８−１０２４０８号公報
【特許文献７】特開２００９−３１７５９号公報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート分離装置、定着装置、および画像形成装置に係り、特に圧縮気体を吐出してシートを定着部材から分離するシート分離装置、定着装置、および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置では、トナー像が転写された用紙等のシート部材を加熱加圧して定着する定着装置を備える。この定着装置としてハロゲンヒータ等の熱源を内蔵した定着ローラと、この定着ローラに接触する加圧ローラでニップ部を形成し、このニップ部に未定着トナー像が転写されたシート部材を挟んで搬送して、未定着トナー像をシート部材に定着する熱ローラ定着方式のものがある。
【０００３】
また、輪状の定着ベルトを、ハロゲンヒータ等を内蔵した加熱ローラと、この加熱ローラに隣接して配置した定着ローラとの間に掛けわたし、この定着ベルトを介して定着ローラを接触する加圧ローラと前記定着ベルトとニップ部を形成し、このニップ部に未定着トナー像が転写されたシート部材を挟んで搬送して、未定着トナー像をシート部材に定着するベルト定着方式のものも採用される。
【０００４】
このような定着ベルト方式の定着装置は、定着ベルトの熱容量が小さいため、ウオーミングアップタイムを短縮でき、省電力化を図ることができるという利点を有している。
【０００５】
そして、定着装置では、シート部材に融着したトナー画像が定着ローラや定着ベルトに接触するため、定着ローラや定着ベルトに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るとともに、分離爪を用いてシート部材の分離を図っている。
【０００６】
分離爪を用いることの大きな欠点は、分離爪が定着ローラや定着ベルトに接触するため、定着ローラや定着ベルトの表面に爪跡（爪傷）をつけやすく、定着ローラ等を損傷した場合には、出力されたシート部材の画像にスジがついてしまうことである。
【０００７】
一般的にモノクロ画像形成装置の場合、定着ローラは金属製のローラの表面をシリコーン樹脂でコーティングしたものが使用され、分離爪が接触しても傷がつきにくく、その寿命も長くできた。しかし、カラー画像形成装置の場合には、発色性をよくするために、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布したものを使用する。
【０００８】
このような構成の定着ローラは、表層が軟らかく傷がつきやすいという問題がある。表層に傷がつくと、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ほとんど用いず、大半は非接触分離を行っている。
【０００９】
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シート部材がローラに巻きつくため、容易に巻きつきジャムが発生するようになる。特にカラー画像形成では何層ものトナー層が形成されており、粘着力が高まるために巻きつきジャムが発生しやすい。
【００１０】
そこで、現在カラー画像形成装置におけるシートの分離には主に次の（１）〜（３）が採用されている。
（１）定着ローラや定着ベルトとの間に微小なギャップ（約０．２ｍｍ〜１．０ｍｍ）を開け定着ローラや定着ベルトの長手方向および幅方向に並行に配置された分離板を用いる非接触分離板方式。
（２）定着ローラや定着ベルトとの間に微小なギャップ（約０．２ｍｍ〜１．０ｍｍ）を開け、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）シート部材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。
【００１１】
しかし、前記（１）〜（３）のいずれの方式でも、定着出口への用紙案内板との隙間が開いているため、薄紙や先端余白が少ないシート部材を通紙するとき、あるいは写真等のベタ画像を形成したシート部材通紙するときは、シート部材が定着ローラや定着ベルトに密着したまま隙間を通過して、用紙巻きつきジャムが発生したり、分離板や分離爪に突き当たってジャムが発生したりすることがある。
【００１２】
そこで、非接触でシート部材を確実に分離させるため、空気等の圧縮気体を用紙分離位置に吹き付ける技術が提案され、使用に供されている（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４、特許文献５、特許文献６参照）。これらは、圧縮空気を、シート部材の定着後トナー像と定着部材の間に吹き付け、シート部材を強制的に定着部材から剥離するものである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、シート部材の定着後トナー像と定着部材の間に圧縮空気を吹き付けてシート部材を分離させる分離するに際して次の問題がある。図５は圧縮気体によるシート部材の分離状態を示す写真である。図５は、シート部材Ｐが圧縮空気流Ａによって定着部材１３０から離れる状態を示している。なお、符号１４０は加圧ローラ、１５０は圧縮空気流Ａを吹き出すノズル部材を示している。なお、図中シート部材Ｐの輪郭に破線を加入してある。
【００１４】
図５に示すように、トナーが熱圧着されたシート部材Ｐに圧縮空気流Ａが当たると、圧縮空気流Ａが当たったところから優先的に分離され、圧縮空気流Ａが当たっていないところは、遅れて分離される。このため、シート部材Ｐの端部が波打っていることが分かる。このような現象は、近年のカラー電子写真用トナーに代表される、多量のトナーが付着した場合特に顕著となる。
【００１５】
また、シート部材Ｐのうち、圧縮空気流Ａが当たったトナー像は冷却されることとなる。このような両作用により、圧縮空気を使用したシート分離装置を使用すると、トナー像に付与される熱量に差異が生じ、圧縮空気の当たったところと、当たらないところではトナー像に光沢差が生じ、画像障害となることがある。
【００１６】
図６はトナー像に光沢差が生じた画像の模式図である。図６中シート部材Ｐのトナー像には、圧縮空気流Ａが作用し先に分離した領域Ｔ１と、圧縮空気流１２０が作用せず後から分離した領域Ｔ２とでは、トナー像に光沢差が生じている。
【００１７】
このように分離を行うに際しては、圧縮空気の圧力および流量共に大きいほうが、分離に作用する力も多く、例えばより薄いシート部材、またはトナー量が多い画像、または先端余白の少ない画像を分離させることが可能である。
【００１８】
このため概していえば、圧縮気体を用いたシート部材の分離に際しては、画像の先端余白を少なくすることおよび多量のトナーを付着させることの２つの要求と、画像の光沢ムラを良好にすること、とは相反する関係となる。このため、印刷対象となるシート部材の種類や画像面積に応じた圧縮空気の圧力、流量を設定して分離を行うことが望ましい。
【００１９】
そこで、本発明は、シート部材と定着部材とを分離させる圧縮気体の噴射条件を所望の条件に合致するよう調整することができるシート分離装置、定着装置、および画像形成装置を提供することを目的とする。
【００２０】
そこで本発明は、
【課題を解決するための手段】
【００２１】
上記の課題を解決する請求項１の発明は、加熱手段を有する回転体である定着部材と、前記定着部材に加圧されてなる加圧部材とを設け、前記２部材により形成されるニップ部で未定着トナーを担持したシート部材を搬送して、前記トナー画像を前記シート部材に定着させる定着装置に配置され、圧縮気体発生手段と圧縮気体を噴射するノズル部材とを具備し、ノズル部材からから圧縮気体をシート部材の搬送上流方向からニップ部に向けて噴射することにより、前記定着部材と前記シート部材の分離を補助するシート分離装置において、前記圧縮気体発生手段は複数個の電磁弁と、前記電磁弁の少なくとも１つの電磁弁に接続され前記圧縮気体の圧力および流量の少なくとも一方を減じる流体制御弁と、前記複数の電磁弁から１つの電磁弁を選択して、シート部材の搬送タイミングと同期をとって駆動する制御手段と、を備えることを特徴とするシート分離装置である。
【００２２】
同じく請求項２の発明は、請求項１に記載のシート分離装置において、前記流体制御弁が、流量制御弁であることを特徴とする。
【００２３】
同じく請求項３の発明は、請求項２に記載のシート分離装置において、前記流量制御弁が、絞り弁であることを特徴とする。
【００２４】
同じく請求項４の発明は、請求項１に記載のシート分離装置において、前記流体制御弁が、減圧弁であることを特徴とする。
【００２５】
同じく請求項５の発明は、請求項４に記載のシート分離装置において、前記減圧弁が、リリーフ付減圧弁であることを特徴とする。
【００２６】
同じく請求項６の発明は、請求項１に記載のシート分離装置において、前記流体制御弁には、減圧弁を直列に配置していることを特徴とする。
【００２７】
同じく請求項７の発明は、請求項１から請求項６のいずれかに記載のシート分離装置と、加熱手段を有する回転体である定着部材と、前記定着部材に加圧されてなる加圧部材とを備えることを特徴とする定着装置である。
【００２８】
同じく請求項８の発明は、請求項７に記載の定着装置と、この定着装置に搬入するシートにトナー像を形成する画像形成手段とを備えることを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、圧縮気体の噴射条件を複数個の電磁弁のうち少なくとも１つの電磁弁に流体制御弁を接続し、これらの電磁弁を制御手段で選択して駆動するようにしたので、印刷対象となるシート部材の種類や画像面積に応じた圧縮空気の圧力、流量を最適なものに設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】実施例に係る画像形成装置の構造を示す概略断面図である。
【図２】実施例に係る定着装置を示す模式図である。
【図３】実施例に係る圧縮空気供給回路を示す回路図である。
【図４】実施例に係るシート分離装置の制御系を示すブロック図である。
【図５】圧縮気体によるシート部材の分離状態を示す写真である。
【図６】トナー像に光沢差が生じた画像の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
実施形態に係るシート分離装置は、複数個の電磁弁のうち少なくとも１つに流体制御弁を接続して、使用する電磁弁を制御手段で選択して圧縮気体の噴射条件を変更できるようにした。これにより、駆動させる電磁弁を選択して、シート部材の分離に使用する圧縮気体の強さ、すなわち圧縮気体がシート部材の分離に及ぼす力の大きさを選択できる。
【００３２】
また、実施形態に係るシート分離装置は、電磁弁に流量制御弁を接続するものである。これにより、圧縮空気の圧力低下を招くことなく流量を減少させることができる。
【００３３】
また、実施形態に係るシート分離装置は、電磁弁に絞り弁を接続するものである。これにより、圧縮空気の圧力低下を招くことなく流量を減少させることができ安価に実現できる。
【００３４】
また、実施形態に係るシート分離装置は、電磁弁に減圧弁を接続するものである。これにより、圧力を減少させることが可能であり、圧力と同時に流量も減少させることができる。
【００３５】
また、実施形態に係るシート分離装置は、電磁弁にリリーフ付減圧弁を接続したものである。これにより、圧力を減少させることができ、圧力と同時に流量も減少させることが安価にできる。
【００３６】
また、実施形態に係るシート分離装置は、電磁弁とノズルの間に、流量制御弁と減圧弁を直列に用いるものである。これにより、圧縮気体の流量、圧力共に所望の値に制御することができる。
【００３７】
さらに、実施形態に係るシート分離装置は、画像形成装置が取得しているシート部材の紙種、画像面積の印刷情報に基づいて制御する電磁弁を選択することができる。
【実施例】
【００３８】
以下、本発明の実施例（以下では単に実施例と記載する）に係る定着装置および画像毛性装置について説明する。図１は実施例に係る画像形成装置の概略断面図である。図中１００は複写装置本体、２００は給紙テーブル、３００はスキャナー、４００は原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）、５００は露光装置である。複写装置本体１００を給紙テーブル２００上に載せ、複写装置本体１００上にスキャナー３００を取り付け、さらにその上にＡＤＦ４００を取り付けてある。
【００３９】
複写装置本体１００には、中央に無端ベルト状の中間転写体１０を設けて３つの支持ローラ１４、１５、１６に掛け回し、図中時計回りに回転搬送可能としてある。なおこの例では、３つの支持ローラのうちの第２の支持ローラ１５の左に、画像転写後に中間転写体１０上に残留する残留トナーを除去する中間転写体クリーニング装置１７が設けてある。
【００４０】
また、３つの支持ローラのうちの第１の支持ローラ１４と第２の支持ローラ１５の間に、中間転写体１０上に位置するように、中間転写体１０の搬送方向に沿ってイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの４つの画像形成手段１８を横に並べて配置してタンデム作像装置２０を構成してある。このタンデム作像装置２０の上方には、図示のように露光装置２１が設けてある。
【００４１】
一方、中間転写体１０を挟んでタンデム作像装置２０の反対側には、２次転写装置２２を備えている。２次転写装置２２は、図示の例では、２つのローラ２３間に無端ベルトである２次転写ベルト２４を掛けわたして構成してあり、中間転写体１０を介して第３の支持ローラ１６に２次転写ベルト２４を押し当てるように配置し、中間転写体１０上の画像を転写材であるシートに転写するようになっている。
【００４２】
２次転写装置２２の横には、シート上の転写画像を定着する定着装置６０が設けてある。定着装置６０は、無端ベルトである定着ベルト６１に加圧ローラ６２を押し当てて構成してある。上述した２次転写装置２２は、画像転写後のシートをこの定着装置２５へと搬送するシート搬送機能を備えている。もちろん、２次転写装置２２として、転写ローラや非接触のチャージャを配置してもよいが、そのような場合は、このシート搬送機能を併せて備えることは難しくなる。
【００４３】
なお図示の例では、このような２次転写装置２２および定着装置２５の下側に、上述したタンデム作像装置２０と平行にして、シートの両面に画像を記録するためにシートを反転させるシート反転装置２８を備えている。
【００４４】
このカラー電子写真装置を用いてコピーをとる際の動作を説明する。原稿自動搬送装置４００の原稿台３０上に原稿をセットするか、または原稿自動搬送装置４００を開いてスキャナー３００のコンタクトガラス３２上に原稿をセットし、原稿自動搬送装置４００を閉じてそれで押さえる。
【００４５】
そして、図示していないスタートスイッチを押すと、原稿自動搬送装置４００に原稿をセットしたときは、原稿を搬送してコンタクトガラス３２上へと移動させた後、他方コンタクトガラス３２上に原稿をセットしたときは、直ちにスキャナー３００を駆動し、第１走行体３３および第２走行体３４を走行させる。そして、第１走行体３３で光源から光を発射するとともに原稿面からの反射光をさらに反射して第２走行体３４に向け、第２走行体３４のミラーで反射して結像レンズ３５を通して読み取りセンサー３６に入れ、原稿内容を読み取る。
【００４６】
また、図示していないスタートスイッチを押すと、これも図示していない駆動モータで支持ローラ１４、１５、１６の１つを回転駆動して他の２つの支持ローラを従動回転させ、中間転写体１０を回転搬送する。同時に、個々の画像形成手段１８で感光体４０Ｋ、４０Ｙ、４０Ｃを回転させ、露光装置５００で露光され潜像が形成された各感光体４０Ｋ、４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ上にそれぞれブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの単色画像を形成する。そして、中間転写体１０の搬送とともに、それらの単色画像を順次転写して中間転写体１０上に合成カラー画像を形成する。
【００４７】
一方、図示していないスタートスイッチを押すと、給紙テーブル２００の給紙ローラ４２の１つが選択されて回転し、ペーパーバンク４３に多段に備える給紙カセット４４の１つからシートを繰り出し、分離ローラ４５で１枚ずつ分離して給紙路４６に入れ、搬送ローラ４７で搬送して複写装置本体１００内の給紙路４８に導き、レジストローラ４９に突き当てて止める。手差しトレイ５１から給紙するときは、給紙ローラ５０を回転して手差しトレイ５１上のシートを繰り出し、分離ローラ５２で１枚ずつ分離して手差し給紙路５３に入れ、同じくレジストローラ４９に突き当てて止める。
【００４８】
そして、中間転写体１０上の合成カラー画像にタイミングを合わせてレジストローラ４９を回転させ、中間転写体１０と２次転写装置２２との間にシートを送り込み、２次転写装置２２で転写してシート上にカラー画像を記録する。
【００４９】
画像転写後のシートは、２次転写装置２２で搬送して定着装置６０へと送り込み、定着装置６０で熱と圧力とを加えて転写画像を定着させた後、切換爪５５で切り換えて排出ローラ５６で排出し、排紙トレイ５７上にスタックする。または、切換爪５５で切り換えてシート反転装置２８に入れ、そこで反転させて再び転写位置へと導き、裏面にも画像を記録した後、排出ローラ５６で排紙トレイ５７上に排出する。
【００５０】
一方、画像転写後の中間転写体１０は、中間転写体クリーニング装置１７で、画像転写後に中間転写体１０上に残留する残留トナーを除去し、タンデム作像装置２０による再度の画像形成に備える。
【００５１】
次に実施例に係る定着装置について説明する。図２は実施例に係る定着装置を示す模式図である。実施例に係る定着装置６０はベルト定着装置である。定着装置６０において、定着部材としての定着ベルト６１は、駆動ローラである定着ローラ６４、従動ローラである加熱ローラ６５に掛けわたされ、回転走行する。
【００５２】
加圧ローラ６２は、定着ベルト６１を介して、定着ローラ６４に相対して設けられており、加圧ローラ６２は図示しない加圧機構により定着ベルト６１を介して定着ローラ６４に加圧される。加熱ローラ６５の内部には熱源としての定着ヒータ６６が設けられ、この定着ヒータ６６により加熱ローラ６５が加熱されて定着ベルト６１が加熱ローラ６５により加熱される。定着ベルト６１は、定着ローラ６４が図示しない駆動機構で回転駆動されることにより回転し、加圧ローラ６２は定着ベルト６１に連れ回りする。加圧ローラ６２には駆動力を与えてもよい。
【００５３】
定着ベルト６１の表面温度は図示しない温度検知素子により検知され、図示しない温度制御部がその温度検知素子の出力値に基づいて定着ヒータ６６を定着ベルト６１の表面温度が所定の設定温度になるように制御する。
【００５４】
未定着のシート部材Ｐは定着装置６０に搬入されて定着ベルト６１と加圧ローラ６２とのニップ部Ｎを通過し、所定の温度に制御されている定着ベルト６１と加圧ローラ６２とで形成されるニップ部Ｎでトナー像Ｔが溶融定着され、装置本体外に送り出される。なお、加圧部材は、加圧ローラ６２を用いたが、加圧ベルトなどを用いてもよい。
【００５５】
また、実施例では、ベルトのテンションを保持するためのテンションローラ６３を定着ベルト６１の外側に設置している。なお、テンションローラ６３の位置は、定着ベルト６１の内側でもよい。
【００５６】
実施例に係る定着装置６０おいて、ニップ部Ｎの出口近傍には、ノズル部材７２が配置されている。なお、図３中に描いたノズル部材７２は、その先端部のみ略図で示している。また、ノズル部材７２は、非接触分離爪（分離板と呼ぶことある）と並列させることができる。
【００５７】
不図示の圧縮気体供手段と電磁弁により制御された圧縮空気流Ａが、ノズル部材７２中の管路７２ａを通り、ニップ部Ｎに向けて噴射される。シート部材Ｐの先端はこの圧縮空気の流れにより強制的に定着ベルト６１と分離される。
【００５８】
次に実施例に係るシート分離装置の圧縮気体供給手段である圧縮空気供給回路について説明する。図３は実施例に係る圧縮空気供給回路を示す回路図である。図３中、定着装置６０以外の各部材は、ＪＩＳ Ｂ ０１２５に準拠して描いてある。
【００５９】
実施例では、圧縮空気供給回路は、コンプレッサー８１と、エアーフィルター８３と、第１の電磁弁８４と、圧力調整弁８５と、流体制御弁８７と、第３の電磁弁８９とを備える。圧縮空気の発生源であるコンプレッサー８１の下流には、ドレン抜きのため、エアーフィルター８３が配置されている。なお、コンプレッサー８１から下流への配管８２は下向きにするのが望ましい。エアーフィルター８３は、圧縮空気中に存在する異物（埃）を除去し、かつ、配管内で発生した水分も除去する。ここで、容量の大きいエアーフィルターを用いれば、圧縮空気噴射のバッファの役割も果たし、安定した圧縮空気噴射が可能となる。また、非図示であるが、エアーフィルター８３の下流にバッファ機能専用のエアータンクを配置してもよい。
【００６０】
エアーフィルター８３には、第１の電磁弁８４が接続されている。この第１の電磁弁８４は、回路中の排圧とドレンを排出する機能を有し、機械の運転が停止すると、第１の電磁弁８４が開くことにより、回路内を排圧すると共に、エアーフィルターにたまったドレンも排出する。ドレンは、蒸発皿９０で受ける。
【００６１】
エアーフィルター８３には、圧力調整弁（リリーフ弁）８５と、第２の電磁弁８８と、第３の電磁弁８９とが接続されている。圧力調整弁８５を調整することにより、圧縮気体噴射時の圧力を制御できる。圧力調整弁８５を調整して、コンプレッサー８１が運転時にエアーフィルター８３が所定の圧力になるように制御される。
【００６２】
圧力調整弁８５には、圧力調整弁８５から抜ける圧縮空気の音を軽減させるためのサイレンサ８６が接続されている。第２の電磁弁８８の下流には、流体制御弁８７が配置され、この流体制御弁８７からの圧縮空気がノズル部材７２に供給される。この流体制御弁としては各流体制御弁を配設することができる。流体制御弁の種類については後述する。
【００６３】
実施例では、第２の電磁弁８８と、第３の電磁弁８９とが並列に接続され、この第３の電磁弁８９からもノズル部材７２に圧縮空気が供給される。なお、第２の電磁弁８８と、第３の電磁弁８９とは排他的に制御される。
【００６４】
実施例に係るシート分離装置において、第３の電磁弁８９には、流体調整弁等が接続されていない。第３の電磁弁８９を駆動させたときの圧縮気体噴出条件を、ここでは「第１の噴射条件」という。第２の電磁弁８８が駆動されれば、流体制御弁８７にて調整された圧縮気体で、ノズル部材７２から噴射される。流体制御弁８７からの圧縮気体噴出条件を「第２の噴射条件」という。
【００６５】
第３の電磁弁８９には、流体調整弁が接続されていないため、第２の電磁弁８８が選択されたときよりも、ノズル部材７２から噴射される気体の圧力、流量いずれかが大きい。すなわち、「第２の噴射条件」に比べて「第１の噴射条件」のほうが、圧縮気体の圧力、流量のいずれかが大きいといる。
【００６６】
次に実施例に係るシート分離装置の制御系について説明する。図４は実施例に係るシート分離装置の制御系を示すブロック図である。
【００６７】
第１の電磁弁８４、第２の電磁弁８８、第２の電磁弁８８には、制御手段である電磁弁制御装置９１が接続されている。電磁弁制御装置９１は、第２の電磁弁８８、第３の電磁弁８９のうちから１つの電磁弁を選択して、シート部材の搬送タイミングと同期をとって駆動する。電磁弁制御装置９１は、複写装置本体１００の制御を行う画像形成装置制御部１１０および入力パネルなどの入力手段圧１１１に接続されており、画像形成装置制御部１１０から取得した印刷条件や、入力手段圧１１１からのオペレーターの指示に基づいて第２の電磁弁８８および第３の電磁弁８９の動作を切り換える。すなわち、電磁弁制御装置９１は、印刷時のシート部材の種類や画像面積に応じた圧縮空気の圧力、流量を選定すし、「第１の噴射条件」と「第２の噴射条件」とを選択する。
【００６８】
次に、流体制御弁８７について説明する。圧縮気体の圧力や流量の条件については、この圧力や流量と、シート部材の分離の模様との相関の関係が周囲の遮蔽物等により交互作用があり一概には対応つられないため、最終的には実際の分離時におけるシート部材の挙動をみて決定する必要がある。しかし、おおよそ圧と流量の用紙挙動に与える傾向があるため、圧と流量の設計はシート部材の挙動と、光沢ムラをみて決定することができる。
【００６９】
図２中矢印Ｂはシート部材が分離する方向を示している。この分離方向に、速くシート部材を運動させたい場合は圧力を高くする。一方遅くシート部材を運動させたい場合は、圧力を低くする。圧力が高いと、シート部材に働く力が大きくなるからである。また圧力が高い場合は、圧縮気体の作用部と非作用部の分離時間差も大きくなる。シート部材の、Ｂ方向への分離方向への運動量を大きくしたい場合は、流量を大きくする。運動量を小さくさせたい場合は、流量を小さくする。流量が多いと圧縮気体の流れの層が大きくなり、シート部材は期待の流れに沿って運動するため、流れの層が大きいと、シート部材の運動量も大きくなる。
【００７０】
前述した流体制御弁８７には、流量を一定にする流量制御弁と、圧力を一定にする圧力制御弁とがある。ここで、流量制御弁は、速度制御弁（スピードコントローラ）と絞り弁に分類される。速度制御弁は、圧縮気体の圧力変動を伴わず流量を一定に制御することができる（ＪＩＳ Ｂ ８３７６参照）。
【００７１】
また、減圧弁は、圧力制御弁であり、圧力を減少させることが可能であるが、同時に流量も低下する。リリーフ付減圧弁は、圧縮気体を逃がして減圧するので、圧縮気体の節約にはつながらないが、構造が単純のため安価である（減圧弁、およびリリーフ付減圧弁の詳細は、ＪＩＳ Ｂ ８３７２ １を参照）。
【００７２】
流体制御弁８７として、速度制御弁を用いた場合、圧力低下がなく、流量のみ低下するため、シート部材の分離方向への運動速度を下げることなく、運動距離を小さくすることができ、シート部材の過剰な運動を避けることができる。
【００７３】
一方流体制御弁８７に絞り弁を用いた場合、速度制御弁を用いた場合よりも圧力が上がる場合がある。しかし、流量は一定に減少させることができるため、シート部材の分離方向への運動距離を小さくすることができる。
【００７４】
絞り弁は、配管内の有効断面を一部絞っている単純な構造（オリフィス構造）のため、安価である。また、上記２種の流量制御弁は、電磁弁より上流の符号９０で示した箇所に配置してもよい。８７に、減圧弁を用いた場合は、圧力が低下し同時に流量も低下する。よって、シート部材の運動速度、運動距離共に小さくすることができる。流体制御弁８７としてリリーフ付減圧弁を用いた場合の効果も、同じである。
【００７５】
減圧弁に関しては、第２の電磁弁８８の上流側の符号９０の位置に配置すると、第２の電磁弁８８の前の圧力が減圧弁にて減圧されてしまうため、第２の電磁弁８８が開いたときのみ、減圧弁が作用する。
【００７６】
減圧弁は第３の電磁弁８９の位置に配設することが望ましい。第３の電磁弁８９の位置に、流量制御弁と減圧弁を直列に配設する場合、流量、圧力共に所望の値にすることが可能である。ただし、流量制御弁と減圧弁の両方が必要となりコスト高となる。
【００７７】
なお、上記実施例は定着装置として、ベルト定着装置を例に説明したが、定着装置は、ベルト定着装置に限らず、加熱源を有する定着部材と、それに押圧される加圧部材の、２本のローラ対で構成されるいわゆるローラ定着装置であってもよい。
【００７８】
また、前記実施例では、ノズル部材７２に圧縮空気を送る電磁弁が２つの場合について説明したが、ノズル部材７２に圧縮空気を送る電磁弁の数を３以上とし、各電磁弁からの圧縮空気の流量、圧力を異なるようにすることができる。電磁弁の数を増すことにより印刷条件に合わせて細かい調整ができる。
【符号の説明】
【００７９】
１０ 中間転写体
１４ 第１の支持ローラ
１５ 第２の支持ローラ
１６ 第３の支持ローラ
１７ 中間転写体クリーニング装置
１８ 画像形成手段
２０ タンデム作像装置
２１ 露光装置
２２ ２次転写装置
２３ ローラ
２４ ２次転写ベルト
２５ 定着装置
２８ シート反転装置
３０ 原稿台
３２ コンタクトガラス
３３ 第１走行体
３４ 第２走行体
３５ 結像レンズ
３６ センサー
４０Ｋ、４０Ｙ、４０Ｃ 感光体
４２ 給紙ローラ
４３ ペーパーバンク
４４ 給紙カセット
４５ 分離ローラ
４６ 給紙路
４７ 搬送ローラ
４８ 給紙路
４９ レジストローラ
５０ 給紙ローラ
５１ トレイ
５２ 分離ローラ
５３ 給紙路
５５ 切換爪
５６ 排出ローラ
５７ 排紙トレイ
６０ 定着装置
６１ 定着ベルト
６２ 加圧ローラ
６３ テンションローラ
７２ ノズル部材
７２ａ 管路
８１ コンプレッサー
８２ 配管
８３ エアーフィルター
８４ 第１の電磁弁
８５ 圧力調整弁（リリーフ弁）
８６ サイレンサ
８７ 流体制御弁
８８ 第２の電磁弁
８９ 第３の電磁弁
９０ 蒸発皿
９１ 電磁弁制御装置（制御手段）
１００ 複写装置本体
６４ 定着ローラ
６５ 加熱ローラ
６６ 定着ヒータ
１２０ 圧縮空気流
１３０ 定着部材
１４０ 符号
２００ 給紙テーブル
３００ スキャナー
４００ 原稿自動搬送装置
５００ 露光装置
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８０】
【特許文献１】特開昭５１−１０４３５０号公報
【特許文献２】特許第２８７６２１７号公報
【特許文献３】特開平６４３４１９１号公報
【特許文献４】特開２００７−１８７７１５号公報
【特許文献５】特開２００７−２４０９２０号公報
【特許文献６】特開２００８−１０２４０８号公報
【特許文献７】特開２００９−３１７５９号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱手段を有する回転体である定着部材と、前記定着部材に加圧されてなる加圧部材とを設け、前記２部材により形成されるニップ部で未定着トナーを担持したシート部材を搬送して、前記トナー画像を前記シート部材に定着させる定着装置に配置され、圧縮気体発生手段と圧縮気体を噴射するノズル部材とを具備し、ノズル部材からから圧縮気体をシート部材の搬送上流方向からニップ部に向けて噴射することにより、前記定着部材と前記シート部材の分離を補助するシート分離装置において、
前記圧縮気体発生手段は複数個の電磁弁と、
前記電磁弁の少なくとも１つの電磁弁に接続され前記圧縮気体の圧力および流量の少なくとも一方を減じる流体制御弁と、
前記複数の電磁弁から１つの電磁弁を選択して、シート部材の搬送タイミングと同期をとって駆動する制御手段と、
を備えることを特徴としたシート分離装置。
【請求項２】
前記流体制御弁が、流量制御弁であることを特徴とする請求項１に記載のシート分離装置。
【請求項３】
前記流量制御弁が、絞り弁であることを特徴とする請求項２に記載のシート分離装置。
【請求項４】
前記流体制御弁が、減圧弁であることを特徴とする請求項１に記載のシート分離装置。
【請求項５】
前記減圧弁が、リリーフ付減圧弁であることを特徴とする請求項４に記載のシート分離装置。
【請求項６】
前記流体制御弁には、減圧弁を直列に配置していることを特徴とした請求項１に記載のシート分離装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれかに記載のシート分離装置と、加熱手段を有する回転体である定着部材と、前記定着部材に加圧されてなる加圧部材とを備えることを特徴とする定着装置。
【請求項８】
請求項７に記載の定着装置と、この定着装置に搬入するシートにトナー像を形成する画像形成手段とを備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
加熱手段を有する回転体である定着部材と、前記定着部材に加圧されてなる加圧部材とを設け、前記２部材により形成されるニップ部で未定着トナーを担持したシート部材を搬送して、前記トナー画像を前記シート部材に定着させる定着装置に配置され、圧縮気体発生手段と圧縮気体を噴射するノズル部材とを具備し、ノズル部材からから圧縮気体をシート部材の搬送上流方向からニップ部に向けて噴射することにより、前記定着部材と前記シート部材の分離を補助するシート分離装置において、
前記圧縮気体発生手段は複数個の電磁弁と、
前記電磁弁の少なくとも１つの電磁弁に接続され前記圧縮気体の圧力および流量の少なくとも一方を減じる流体制御弁と、
前記複数の電磁弁から１つの電磁弁を選択して、シート部材の搬送タイミングと同期をとって駆動する制御手段と、
を備えることを特徴としたシート分離装置。
【請求項２】
前記流体制御弁が、流量制御弁であることを特徴とする請求項１に記載のシート分離装置。
【請求項３】
前記流量制御弁が、絞り弁であることを特徴とする請求項２に記載のシート分離装置。
【請求項４】
前記流体制御弁が、減圧弁であることを特徴とする請求項１に記載のシート分離装置。
【請求項５】
前記減圧弁が、リリーフ付減圧弁であることを特徴とする請求項４に記載のシート分離装置。
【請求項６】
前記流体制御弁には、減圧弁を直列に配置していることを特徴とした請求項１に記載のシート分離装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれかに記載のシート分離装置と、加熱手段を有する回転体である定着部材と、前記定着部材に加圧されてなる加圧部材とを備えることを特徴とする定着装置。
【請求項８】
請求項７に記載の定着装置と、この定着装置に搬入するシートにトナー像を形成する画像形成手段とを備えることを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−１９４３４２（Ｐ２０１２−１９４３４２Ａ）
【公開日】平成２４年１０月１１日（２０１２．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５７９３１（Ｐ２０１１−５７９３１）
【出願日】平成２３年３月１６日（２０１１．３．１６）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月１１日（２０１２．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月１６日（２０１１．３．１６）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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