JP2017097063A - 矯正装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】記録媒体を挟んで加圧しながら搬送することにより記録媒体のカールを矯正する矯正手段による記録媒体を挟む圧力を一定の値として記録媒体のカールを矯正する場合に比較して、矯正手段が記録媒体を挟んで加圧しながら搬送している最中に記録媒体の搬送速度の変化が発生した場合でも、記録媒体のカールを精度良く矯正可能とする。【解決手段】画像形成装置１０は、用紙Ｐを挟んで加圧しながら搬送することにより用紙Ｐのカールを矯正する矯正装置２５と、矯正装置２５に対して用紙Ｐの搬送方向の上流側に設けられ、矯正装置２５による用紙Ｐの搬送速度より遅い速度で用紙を搬送する定着装置２４と、を備え、定着装置２４から用紙Ｐが排出されたことが検出された場合に、矯正装置２５による用紙Ｐに加える圧力を変更する。【選択図】図１

Description

本発明は、矯正装置及び画像形成装置に関する。

特許文献１には、記録材のカールを除去するためのカール取り手段と、前記カール取り手段の動作条件を制御するカール取り制御手段と、前記記録材に含まれる水分量を検知する水分量検知手段と、を備えた画像形成装置が開示されている。この画像形成装置では、前記カール取り制御手段が、前記水分量検知手段により検知された水分量に基づいて前記カール取り手段の動作条件を制御する。

特許文献２には、用紙を収容する収容部と、用紙に画像を形成する画像形成手段と、前記収容部に収容された用紙の坪量、表面状態、及び厚みの何れかを把握する把握手段と、前記把握手段による把握結果を表示する表示手段と、を備えた画像形成装置が開示されている。この画像形成装置では、前記収容部が複数設けられ、前記把握手段が、複数の前記収容部の各々における用紙の坪量、表面状態、及び厚みの何れかを把握し、前記表示手段が、前記収容部毎に、前記把握結果を表示する。

特開２０００−１７７９０７号公報 特開２０１０−１３４３６４号公報

ところで、この種の画像形成装置では、一般的に、記録媒体を挟んで加圧しながら搬送することにより記録媒体のカールを矯正する矯正手段が設けられている。また、矯正手段に対して記録媒体の搬送方向の上流側に設けられ、記録媒体を挟んで搬送する搬送手段により記録媒体が搬送されている状態で、記録媒体が矯正手段に突入（進入）する場合に、記録媒体が搬送手段と矯正手段との間に詰まって波打ちしないように、矯正手段による記録媒体の搬送速度は搬送手段による搬送速度より若干速くする場合が多い。なお、以下では、記録媒体の搬送速度を単に「搬送速度」ともいう。

また、矯正手段による搬送速度が上記搬送手段による搬送速度より速い場合、記録媒体が搬送手段から排出される際に、記録媒体の搬送速度は、搬送手段による搬送速度から矯正手段による搬送速度に変化する。そして、この搬送速度の変化により、記録媒体のカールが精度良く矯正されない場合がある。

本発明は、記録媒体を挟んで加圧しながら搬送することにより記録媒体のカールを矯正する矯正手段による記録媒体を挟む圧力を一定の値として記録媒体のカールを矯正する場合に比較して、矯正手段が記録媒体を挟んで加圧しながら搬送している最中に記録媒体の搬送速度の変化が発生した場合でも、記録媒体のカールを精度良く矯正することができる矯正装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の矯正装置は、記録媒体を挟んで加圧しながら搬送することにより前記記録媒体のカールを矯正する矯正手段と、前記矯正手段に対して前記記録媒体の搬送方向の上流側に設けられ、前記矯正手段による前記記録媒体の搬送速度より遅い速度で前記記録媒体を挟んで搬送する第１搬送手段と、前記第１搬送手段から前記記録媒体が排出されたことを検出する第１検出手段と、前記第１検出手段により前記記録媒体が排出されたことが検出された場合に、前記矯正手段による前記記録媒体に加える圧力を変更する制御を行う制御手段と、を備えている。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記制御手段が、前記記録媒体の厚さ、前記矯正手段による前記記録媒体の搬送速度、自装置が設置された環境の温度、自装置が設置された環境の湿度、前記矯正手段の表面の温度、前記矯正手段に突入する前の前記記録媒体の温度、前記矯正手段に突入する前の前記記録媒体の含水率、及び前記記録媒体の前記矯正手段からの排出先の少なくとも１つに基づいて定まる変更量で前記圧力を変更する制御を行うものである。

また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記制御手段が、前記記録媒体の厚さを用いる場合、前記記録媒体が厚くなるほど大きい変更量で前記圧力を高い圧力に変更する制御を行うものである。

また、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記第１搬送手段に対して前記記録媒体の搬送方向の上流側に設けられ、前記記録媒体を挟んで搬送する第２搬送手段と、前記第１搬送手段を駆動する駆動手段の負荷、及び前記第２搬送手段を駆動する駆動手段の負荷の少なくとも一方から前記記録媒体の厚さを検出する第２検出手段と、をさらに備えている。

また、請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項４の何れか１項に記載の発明において、前記制御手段が、前記圧力の変更量が予め定められた閾値以下の場合、前記圧力を変更する制御を行わないものである。

また、請求項６に記載の発明は、請求項１から請求項５の何れか１項に記載の発明において、前記第１搬送手段が、前記記録媒体に形成された画像を前記記録媒体に定着させる定着手段であるものである。

一方、上記目的を達成するために、請求項７に記載の画像形成装置は、記録媒体に画像を形成する形成手段と、前記形成手段により画像が形成された記録媒体のカールを矯正する請求項１から請求項６の何れか１項記載の矯正装置と、を備えている。

請求項１及び請求項７に記載の発明によれば、記録媒体を挟んで加圧しながら搬送することにより記録媒体のカールを矯正する矯正手段による記録媒体を挟む圧力を一定の値として記録媒体のカールを矯正する場合に比較して、矯正手段が記録媒体を挟んで加圧しながら搬送している最中に記録媒体の搬送速度の変化が発生した場合でも、記録媒体のカールを精度良く矯正することができる。

請求項２に記載の発明によれば、固定量とされた変更量で圧力を変更する場合に比較して、記録媒体のカールを精度良く矯正することができる。

請求項３に記載の発明によれば、固定量とされた厚さに基づいて圧力を変更する場合に比較して、記録媒体の厚さに応じて記録媒体のカールを精度良く矯正することができる。

請求項４に記載の発明によれば、ユーザによる設定と異なる厚さの記録媒体が搬送された場合においても、記録媒体のカールを精度良く矯正することができる。

請求項５に記載の発明によれば、変更量の大小に関係なく圧力を変更する場合に比較して、不要な圧力の変更回数を抑制することができる。

請求項６に記載の発明によれば、定着手段の下流側に隣り合う矯正手段について、記録媒体のカールを精度良く矯正することができる。

実施の形態に係る画像形成装置の構成を示す破断側面図である。 実施の形態に係る画像形成装置の電気系の要部構成を示すブロック図である。 実施の形態に係るトルク検出部による検出結果の時系列データの一例を示すグラフである。 実施の形態に係るニップ圧の変更に用いるルックアップテーブルの一例を示す模式図である。 実施の形態に係るトルク検出部による検出結果の時系列データの一例を示すグラフである。 実施の形態に係るニップ圧制御処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。 実施の形態に係るニップ圧制御処理のタイミングチャート（一部波形図）の一例を示す概略図である。

以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態を詳細に説明する。

まず、図１を参照して、本実施の形態に係る画像形成装置１０の構成を説明する。なお、以下では、黄色をＹ、マゼンタ色をＭ、シアン色をＣ、黒色をＫで表すと共に、各構成部品及びトナー画像（画像）を色毎に区別する必要がある場合には、符号の末尾に各色に対応する色の符号（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）を付して説明する。また、以下では、各構成部品及びトナー画像を色毎に区別せずに総称する場合には、符号の末尾の色の符号を省略して説明する。

（全体構成）
図１に示すように、画像形成装置１０の装置本体１０Ａの内部には、入力された画像データをＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの４色の階調データに変換する画像処理を行う画像処理部１２が設けられている。

また、装置本体１０Ａの中央側には、各色のトナー画像を形成する画像形成ユニット１６が、水平方向に対して傾斜する方向に間隔をおいて配置されている。また、各色の画像形成ユニット１６の鉛直方向の上方には、各色の画像形成ユニット１６で形成されたトナー画像が多重に転写される一次転写ユニット１８が設けられている。

さらに、一次転写ユニット１８の側方（図１の左側）には、後述する供給搬送ユニット３０によって搬送経路６０に沿って搬送された記録媒体の一例としての用紙Ｐに、一次転写ユニット１８に多重に転写されたトナー画像を転写する二次転写ロール２２が設けられている。

二次転写ロール２２に対して用紙Ｐの搬送方向（以下、単に「搬送方向」という。）の下流側には、用紙Ｐを搬送する第１搬送手段の一例としての定着装置２４が設けられている。定着装置２４は、用紙Ｐに転写されたトナー画像を熱及び圧力によって用紙Ｐに定着させる。

また、定着装置２４に対して搬送方向の下流側には、用紙Ｐを挟んで加圧しながら搬送することにより用紙Ｐのカールを矯正する矯正手段の一例としての矯正装置２５が設けられている。

また、矯正装置２５に対して搬送方向の下流側には、装置本体１０Ａの上部に設けられた排出部２６Ａに用紙Ｐを排出する排出ロール２８Ａが設けられている。また、矯正装置２５に対して搬送方向の下流側には、装置本体１０Ａの排出部２６Ａより上部に設けられた排出部２６Ｂに用紙Ｐを排出する排出ロール２８Ｂが設けられている。

一方、画像形成ユニット１６の鉛直方向の下方及び側方には、用紙Ｐを供給し搬送する供給搬送ユニット３０が設けられている。また、一次転写ユニット１８の鉛直方向の上方には、装置本体１０Ａの正面から装置本体１０Ａに対して着脱可能とされ、後述する現像器３８に補給されるトナーが充填されるトナーカートリッジ１４が色別に４個（１４Ｋ〜１４Ｙ）装置幅方向に並んで配置されている。各色のトナーカートリッジ１４は、装置奥行方向に延びる円柱状とされ、各色の現像器３８と図示しない補給管を介して接続されている。

（画像形成ユニット）
各色の画像形成ユニット１６は、図１に示すように、すべて同様に構成されている。本実施の形態に係る画像形成ユニット１６は、回転する円柱状の像保持体３４と、像保持体３４の表面を帯電させる帯電器３６と、を備えている。

また、画像形成ユニット１６は、帯電した像保持体３４の表面に静電潜像を形成する露光光を照射するＬＥＤ（Light Emitting Diode）ヘッド３２を備えている。また、画像形成ユニット１６は、ＬＥＤヘッド３２による露光光の照射によって形成された静電潜像を現像剤（本実施の形態では、負極に帯電したトナー）で現像してトナー画像として可視化する現像器３８を備えている。また、画像形成ユニット１６は、像保持体３４の表面を清掃する図示しない清掃ブレードを備えている。

現像器３８には、像保持体３４と対向して現像ロール３９が配置されており、現像器３８は、現像ロール３９を用いて像保持体３４に形成された静電潜像を現像剤で現像してトナー画像として可視化する。

そして、帯電器３６、ＬＥＤヘッド３２、現像ロール３９、及び清掃ブレードは、像保持体３４の表面と対向して、像保持体３４の回転方向（図１の例では反時計周りの方向）の上流側から下流側へ向けてこの順番で配置されている。

（転写部（一次転写ユニット・二次転写ロール））
一次転写ユニット１８は、無端状の中間転写ベルト４２と、中間転写ベルト４２が巻き掛けられ、図示しないモータにより回転駆動して中間転写ベルト４２を矢印Ａ方向に周回させる駆動ロール４６と、を備えている。また、一次転写ユニット１８は、中間転写ベルト４２が巻き掛けられ、中間転写ベルト４２に張力を付与する張力付与ロール４８と、張力付与ロール４８の鉛直方向上方に配置されて中間転写ベルト４２と従動回転する補助ロール５０と、を備えている。また、一次転写ユニット１８は、中間転写ベルト４２を挟んで各色の像保持体３４の反対側に各々配置される一次転写ロール５２を備えている。

以上の構成により、各色の画像形成ユニット１６の像保持体３４上に順次形成されたＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色のトナー画像が、各色の一次転写ロール５２によって、中間転写ベルト４２上に多重に転写される。

さらに、中間転写ベルト４２の表面に接して中間転写ベルト４２の表面を清掃する清掃ブレード５６が、中間転写ベルト４２を挟んで駆動ロール４６の反対側に配置されている。

また、中間転写ベルト４２を挟んで補助ロール５０の反対側には、中間転写ベルト４２上に転写されたトナー画像を、搬送される用紙Ｐに転写する二次転写ロール２２が設けられている。二次転写ロール２２は接地されており、補助ロール５０は二次転写ロール２２の対向電極を形成しており、補助ロール５０は、二次転写電圧が印加されることにより、用紙Ｐにトナー画像が転写される。

（供給搬送ユニット）
供給搬送ユニット３０は、装置本体１０Ａ内において、画像形成ユニット１６に対して鉛直方向の下方に配置され、複数の用紙Ｐが積載される給紙部材６２を備えている。

さらに、供給搬送ユニット３０は、給紙部材６２に積載された用紙Ｐを搬送経路６０へ送り出す給紙ロール６４と、給紙ロール６４によって送り出された用紙Ｐを１枚ずつ分離する分離ロール６６と、用紙Ｐの搬送タイミングを合わせる位置合わせロール６８と、を備えている。そして、各ロールが、搬送方向の上流側から下流側に向けてこの順番で配置されている。

以上の構成により、給紙部材６２から供給された用紙Ｐは、回転する位置合わせロール６８によって中間転写ベルト４２と二次転写ロール２２との接触部（二次転写位置）へ定められたタイミングで送り出される。

本実施の形態に係る定着装置２４は、無端状の加熱ベルト２４Ａ、及び加圧ロール２４Ｂを備えている。定着装置２４は、電磁誘導を利用して加熱ベルト２４Ａを発熱させる方式の定着装置、所謂ＩＨ（Induction Heating）方式の定着装置である。また、加圧ロール２４Ｂは、駆動手段の一例としてのモータ１１２（図２参照。）により駆動（回転）し、加熱ベルト２４Ａは、加圧ロール２４Ｂの回転に伴い、従動して回転する。

以上の構成により、定着装置２４に搬送された用紙Ｐは、加熱ベルト２４Ａにより加熱され、かつ加熱ベルト２４Ａ及び加圧ロール２４Ｂにより加圧されて、用紙Ｐの一方の面（画像形成面）にトナー画像が定着される。

本実施の形態に係る矯正装置２５は、無端状の矯正ベルト２５Ａ、及び矯正ロール２５Ｂを備えている。また、矯正ロール２５Ｂは、モータ１１８（図２参照。）により駆動（回転）し、矯正ベルト２５Ａは、矯正ロール２５Ｂの回転に伴い、従動して回転する。

また、矯正ロール２５Ｂは、モータ１１６（図２参照。）により矯正ベルト２５Ａに接近する接近方向、及び矯正ベルト２５Ａから離間する離間方向に移動可能とされている。本実施の形態に係る矯正装置２５は、モータ１１６による矯正ロール２５Ｂの移動量及び移動方向を調整することにより矯正ベルト２５Ａ及び矯正ロール２５Ｂによって用紙Ｐを挟む圧力（以下、「ニップ圧」という。）を調整する。また、矯正装置２５は、ニップ圧を調整することにより、用紙Ｐが矯正装置２５に挟まれる際の用紙Ｐと矯正装置２５との接触面積（以下、「ニップ量」という。）を調整する。以上の構成により、矯正装置２５は、ニップ圧を調整することにより、用紙Ｐを矯正する場合の矯正量や矯正方向を調整する。

また、本実施の形態では、矯正ロール２５Ｂの回転速度（すなわち、矯正装置２５による用紙Ｐの搬送速度）は、加圧ロール２４Ｂの回転速度（すなわち、定着装置２４による用紙Ｐの搬送速度）より速い速度とされている。また、本実施の形態に係る画像形成装置１０は、矯正ロール２５Ｂの回転速度が、加圧ロール２４Ｂの回転速度に対して予め定められた上限の割合（例えば１０７％）を超えないように図示しないトルクリミッタを備えている。

以上の構成により、矯正装置２５に搬送された用紙Ｐは、矯正ベルト２５Ａ及び矯正ロール２５Ｂにより加圧されて搬送される結果、用紙Ｐのカールが矯正される。

さらに、供給搬送ユニット３０は、一方の面にトナー画像が定着された用紙Ｐを、排出ロール２８Ｂによって排出部２６Ｂにそのまま排出させずに、他方の面にトナー画像を形成するために用いる両面搬送装置７０を備えている。

両面搬送装置７０は、排出ロール２８Ｂから位置合わせロール６８に向けて用紙Ｐの表裏が反転されて用紙Ｐが搬送される両面搬送経路７２と、両面搬送経路７２に沿って用紙Ｐを搬送する搬送ロール７４及び搬送ロール７６とを備えている。

（その他）
画像形成装置１０は、搬送経路６０に沿って定着装置２４に対して搬送方向の上流側に設けられた用紙検知センサ８０、及び矯正装置２５の上流側に設けられた用紙検知センサ８２を備えている。本実施の形態に係る用紙検知センサ８０、８２は、一例として、一組の発光素子及び受光素子を備えた反射型のセンサである。用紙検知センサ８０、８２は、発光素子から設置位置に対応する搬送経路６０上の検知位置に対して光を照射する。また、用紙検知センサ８０、８２は、受光素子で受光した光量に応じた信号レベルの信号（以下、「検知信号」という。）を出力する。用紙Ｐが上記検知位置を通過している期間は、発光素子から照射された光が用紙Ｐにより反射される。従って、用紙検知センサ８０、８２は、用紙Ｐが上記検知位置を通過している期間と通過していない期間とで異なる信号レベルの検知信号を出力する。

このように、本実施の形態では、用紙検知センサ８０、８２として、反射型のセンサを適用しているが、これに限定されず、例えば、透過型のセンサ等、他のセンサを適用してもよい。

（画像形成工程）
まず、画像処理部１２から対応する色のＬＥＤヘッド３２に各色の階調データが順次出力される。そして、ＬＥＤヘッド３２により、入力された階調データに応じた露光光が出射される。ＬＥＤヘッド３２から出射された露光光は、帯電器３６によって帯電された像保持体３４の表面に照射される。これにより、像保持体３４の表面には静電潜像が形成される。像保持体３４上に形成された静電潜像は、各色の現像器３８によって現像され、各々Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色のトナー画像として可視化される。

さらに、一次転写ユニット１８の一次転写ロール５２によって、像保持体３４上に形成された各色のトナー画像が、周回する中間転写ベルト４２上に多重に転写される。

中間転写ベルト４２上に多重に転写された各色のトナー画像は、給紙部材６２から給紙ロール６４、分離ロール６６、位置合わせロール６８によって搬送経路６０に沿って搬送されてきた用紙Ｐに二次転写ロール２２によって二次転写位置で二次転写される。

また、トナー画像が転写された用紙Ｐは、定着装置２４へと搬送される。そして、トナー画像が定着装置２４によって用紙Ｐに定着される。トナー画像が定着された用紙Ｐは、矯正装置２５によって用紙Ｐのカールが矯正される。さらに、カールが矯正された用紙Ｐは、排出ロール２８Ａ又は排出ロール２８Ｂによって排出部２６Ａ又は排出部２６Ｂに排出される。

一方、用紙Ｐの両面に画像を形成させる場合は、定着装置２４によって一方の面（表面）にトナー画像が定着された用紙Ｐは、排出ロール２８Ｂによって排出部２６Ｂにそのまま排出されない。この場合、排出ロール２８Ｂが逆回転されることで、用紙Ｐの搬送方向が切り替えられる。そして、この用紙Ｐは、搬送ロール７４、７６により両面搬送経路７２に沿って搬送される。

両面搬送経路７２に沿って搬送された用紙Ｐは、表裏が反転されて再度位置合わせロール６８へと搬送される。そして、用紙Ｐの他方の面（裏面）にトナー画像が転写及び定着され、用紙Ｐのカールが矯正された後、用紙Ｐは、排出ロール２８Ｂによって排出部２６Ｂに排出される。

次に、図２を参照して、本実施の形態に係る画像形成装置１０の電気系の要部構成について説明する。

図２に示すように、本実施の形態に係る画像形成装置１０は、画像形成装置１０の全体的な動作を司るＣＰＵ（Central Processing Unit）１００、及び各種プログラムや各種パラメータ等が予め記憶されたＲＯＭ（Read Only Memory）１０２を備えている。また、画像形成装置１０は、ＣＰＵ１００による各種プログラムの実行時のワークエリア等として用いられるＲＡＭ（Random Access Memory）１０４、及びフラッシュメモリ等の不揮発性の記憶部１０６を備えている。

また、画像形成装置１０は、外部装置と通信データの送受信を行う通信回線Ｉ／Ｆ（Interface）部１０８を備えている。また、画像形成装置１０は、画像形成装置１０に対するユーザからの指示を受け付ける一方、ユーザに対して画像形成装置１０の動作状況等に関する各種情報を表示する操作表示部１１０を備えている。なお、操作表示部１１０は、例えば、プログラムの実行により操作指示の受け付けを実現する表示ボタンや各種情報が表示される表示面にタッチパネルが設けられたディスプレイ、及びテンキーやスタートボタン等のハードウェアキーを含む。

また、画像形成装置１０は、加圧ロール２４Ｂを回転駆動するモータ１１２の負荷（トルク）を検出するトルク検出部１１４を備えている。本実施の形態に係るトルク検出部１１４は、モータ１１２に接続されており、モータ１１２のトルクを、モータ１１２に流れる電流値として検出する。

また、画像形成装置１０は、矯正ロール２５Ｂを回転駆動するモータ１１８の負荷（トルク）を検出するトルク検出部１２０を備えている。本実施の形態に係るトルク検出部１２０は、モータ１１８に接続されており、モータ１１８のトルクを、モータ１１８に流れる電流値として検出する。

なお、本実施の形態に係るトルク検出部１１４、１２０の構成は、モータ１１２、モータ１１８のトルクを検出可能であれば特に限定されない。例えば、トルク検出部１１４、１２０として、シャント抵抗間の電圧値を測定して電流値を検知する構成のものを適用してもよい。また、例えば、トルク検出部１１４、１２０として、モータ１１２、１１８に電流が流れる経路上に抵抗を設け、該抵抗間の電圧値を測定して電流値を検知する構成のものを適用してもよい。また、例えば、トルク検出部１１４、１２０として、モータ１１２、１１８に電流が流れる経路上にホール素子による電流センサを設けて電流値を検知する構成のものを適用してもよい。また、トルク検出部１１４、１２０は、検出した電流値を電圧値に変換して出力する構成でもよい。さらに、例えば、トルク検出部１１４、１２０として、モータ１１２、１１８のトルクを検出するトルク検出器を適用してもよい。

また、画像形成装置１０は、画像形成装置１０が設置されている環境の温度（気温。以下、「環境温度」という。）を検出する環境温度センサ１２２、及び該環境の湿度を検出する湿度センサ１２４を備えている。また、画像形成装置１０は、矯正ロール２５Ｂの表面の温度（以下、「ロール温度」という。）を検出するロール温度センサ１２６を備えている。また、画像形成装置１０は、用紙Ｐが矯正装置２５に突入する前の用紙Ｐの温度（以下、「用紙温度」という。）を検出する用紙温度センサ１２８、及び用紙Ｐの含水率を検出する含水率センサ１３０を備えている。本実施の形態では、一例として、用紙温度センサ１２８、及び含水率センサ１３０の各々は、用紙検知センサ８２と矯正装置２５との間の位置で用紙Ｐの温度及び含水率の各々を個別に検出する。

また、画像形成装置１０は、前述した画像形成ユニット１６や一次転写ユニット１８等の用紙Ｐに対する画像形成に関する各種処理を行う構成部位を含む画像形成部１３２を備えている。そして、ＣＰＵ１００、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０４、記憶部１０６、通信回線Ｉ／Ｆ部１０８、操作表示部１１０、モータ１１２、及びトルク検出部１１４の各部がアドレスバス、データバス、及び制御バス等のバス１３４を介して互いに接続されている。さらに、モータ１１６、モータ１１８、トルク検出部１２０、環境温度センサ１２２、湿度センサ１２４、ロール温度センサ１２６、用紙温度センサ１２８、含水率センサ１３０、画像形成部１３２、及び用紙検知センサ８０、８２の各部もバス１３４を介して互いに接続されている。

以上の構成により、本実施の形態に係る画像形成装置１０は、ＣＰＵ１００により、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０４、及び記憶部１０６に対するアクセス、並びに通信回線Ｉ／Ｆ部１０８を介した外部装置との間での通信データの送受信を各々行う。また、画像形成装置１０は、ＣＰＵ１００により、操作表示部１１０を介した各種指示情報の取得、及び操作表示部１１０に対する各種情報の表示を各々行う。また、画像形成装置１０は、ＣＰＵ１００により、モータ１１２の制御、及びトルク検出部１１４から出力された電流値の取得を各々行う。

また、画像形成装置１０は、ＣＰＵ１００により、モータ１１６の制御、モータ１１８の制御、トルク検出部１２０から出力された電流値の取得、及び環境温度センサ１２２から出力された環境温度の取得を各々行う。また、画像形成装置１０は、ＣＰＵ１００により、湿度センサ１２４から出力された湿度の取得、及びロール温度センサ１２６から出力されたロール温度の取得を各々行う。また、画像形成装置１０は、ＣＰＵ１００により、用紙温度センサ１２８から出力された用紙温度の取得、含水率センサ１３０から出力された含水率の取得、及び画像形成部１３２の制御を各々行う。

さらに、画像形成装置１０は、ＣＰＵ１００により、用紙検知センサ８０、８２の各々から出力された検知信号を各々取得する。従って、画像形成装置１０は、ＣＰＵ１００により、取得した検知信号の信号レベルの変化によって、用紙Ｐの搬送方向の先端及び後端の各々が用紙検知センサ８０、８２の各々による検知位置を通過したタイミングを検知する。なお、以下では、用紙Ｐの搬送方向の先端及び後端を、単に用紙Ｐの先端及び後端ともいう。

ところで、本実施の形態に係る画像形成装置１０は、前述したように、矯正装置２５による搬送速度は定着装置２４による搬送速度より速い速度とされている。この搬送速度の違いによって、用紙Ｐが定着装置２４及び矯正装置２５の双方により挟まれて搬送されている状態から、定着装置２４から排出される状態に遷移するタイミングで搬送速度は速くなる。そこで、本実施の形態に係る画像形成装置１０は、用紙Ｐの後端が定着装置２４から排出されるタイミングを検出した場合に、ニップ圧を変更する。

まず、図３を参照して、用紙Ｐの後端が定着装置２４から排出されるタイミングを検出する処理について説明する。なお、図３は、４枚の用紙Ｐが順次定着装置２４を通過した場合におけるトルク検出部１１４から出力された電流値の時系列データの一例を示している。また、図３の縦軸は電流値を示し、図３の横軸は時間を示している。

一例として図３に示すように、用紙Ｐの定着装置２４への突入時には、電流値は増加して電流値が大きい側（負荷が大きい側）に凸（図３に示す例では上に凸）のピーク値となる。また、用紙Ｐの定着装置２４からの排出時には、電流値は減少して電流値が小さい側（負荷が小さい側）に凸（図３に示す例では下に凸）のピーク値となる。なお、例えば、矯正装置２５、位置合わせロール６８、及び二次転写ロール２２と中間転写ベルト４２等の用紙Ｐを挟んで搬送する搬送手段を駆動するモータ等の駆動手段の電流値についても、図３に示した電流値の時系列データと同様の傾向の時系列データが取得される。

そこで、本実施の形態に係る画像形成装置１０は、トルク検出部１１４から出力された電流値が下に凸のピーク値となった場合に、用紙Ｐの後端が定着装置２４から排出されたと判定する。なお、以下では、ピーク値として、頂部である最大値又は底部である最小値を適用した例を用いて説明するが、これに限定されない。例えば、ピーク値として、最大値付近の最大値より小さい値又は最小値付近の最小値より大きい値を適用してもよく、本実施の形態で述べるピーク値にはこれらも含まれる。

次に、図４及び図５を参照して、用紙Ｐの後端が定着装置２４から排出されたタイミングにおけるニップ圧の変更処理について説明する。なお、図４は、用紙Ｐの後端が定着装置２４から排出されたタイミングにおけるニップ圧の変更に用いるルックアップテーブル（以下、「ニップ圧変更用ＬＵＴ」という。）を模式的に示している。また、本実施の形態では、ニップ圧変更用ＬＵＴが記憶部１０６に予め記憶されている。また、図５は、４種類の厚さ（坪量）の用紙Ｐが個別に定着装置２４に突入した場合におけるトルク検出部１１４から出力された電流値の時系列データの一例を示している。また、図５の縦軸は電流値を示し、図５の横軸は時間を示している。

矯正装置２５に搬送された用紙Ｐのカールを矯正するために必要なニップ圧は、用紙Ｐの厚さ、矯正装置２５による搬送速度、環境温度、湿度、ロール温度、及び矯正装置２５に突入する前の用紙温度によって変わる。また、該ニップ圧は、矯正装置２５に突入する前の用紙Ｐの含水率によっても変わる。また、該ニップ圧は、用紙Ｐの排出先が画像形成面を上にした状態で用紙Ｐが排出されるフェイスアップトレイであるか、又は画像形成面を下にした状態で用紙Ｐが排出されるフェイスダウントレイであるか等によっても変わる。

具体的には、矯正装置２５に搬送された用紙Ｐのカールを矯正するために必要なニップ圧は、用紙Ｐが厚くなるほど大きくなる。また、該ニップ圧は、矯正装置２５による搬送速度が速くなるほど大きくなる。また、該ニップ圧は、環境温度が高くなるほど大きくなり、湿度が高くなるほど大きくなる。また、該ニップ圧は、ロール温度が高くなるほど大きくなり、矯正装置２５に突入する前の用紙温度が高くなるほど小さくなる。また、該ニップ圧は、矯正装置２５に突入する前の用紙Ｐの含水率が高くなるほど小さくなる。また、該ニップ圧は、用紙Ｐの排出先がフェイスアップトレイである場合は、フェイスダウントレイである場合より大きくなる。

そこで、本実施の形態に係る画像形成装置１０は、用紙Ｐの厚さ、矯正装置２５による搬送速度、環境温度、湿度、ロール温度、用紙温度、含水率、及び排出先に基づいて、ニップ圧変更用ＬＵＴを用いてニップ圧の変更量を導出する。なお、以下では、用紙Ｐの厚さ、矯正装置２５による搬送速度、環境温度、湿度、ロール温度、上記用紙温度、上記含水率、及び排出先等のニップ圧の変更量に影響を与えるパラメータを総称する場合は、「ニップ圧変更パラメータ」という。

図４に示すように、本実施の形態に係るニップ圧変更用ＬＵＴでは、用紙温度、ロール温度、含水率、及び用紙Ｐの厚さ（坪量）により区分された区分Ａ、Ｂ、Ｃ、・・・等のニップ圧変更パラメータの組み合わせ毎に、対応するニップ圧の変更量が予め定められている。なお、図４では、錯綜を回避するために、用紙温度、ロール温度、含水率、及び用紙Ｐの厚さ以外のニップ圧変更パラメータは図示を省略している。

また、ニップ圧変更用ＬＵＴのニップ圧の変更量は、例えば画像形成装置１０の実機を用いてニップ圧変更パラメータを変更して実験を行い、用紙Ｐのカールの矯正精度が許容範囲内となる値として得られた値等を適用すればよい。

一方、図５に示すように、電流値の時系列データの上に凸のピーク値は用紙Ｐが厚くなるほど大きい値となる。そこで、本実施の形態に係る画像形成装置１０は、用紙Ｐが定着装置２４に突入する際における上記上に凸のピーク値から用紙Ｐの厚さを導出する。

次に、図６を参照して、本実施の形態に係る画像形成装置１０の作用を説明する。なお、図６は、ＣＰＵ１００によって実行されるニップ圧制御処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。本ニップ圧制御処理プログラムは、例えば、画像の形成指示が入力され、用紙Ｐの先端部が用紙検知センサ８０による検知位置を通過したことが検知された場合に実行される。また、本ニップ圧制御処理プログラムはＲＯＭ１０２に予めインストールされている。また、ここでは、錯綜を回避するために、本ニップ圧制御処理の実行中は、ＣＰＵ１００によりトルク検出部１１４及びトルク検出部１２０の各々から出力された電流値が、予め定められた取得間隔（本実施の形態では１０ｍｓ）で取得されているものとして説明する。

図６のステップ１５０で、ＣＰＵ１００は、用紙Ｐの先端が定着装置２４に突入したか否かを判定する。具体的には、一例として、ＣＰＵ１００は、直前にトルク検出部１１４から取得した電流値が、用紙Ｐの先端部が定着装置２４に突入した場合の値として予め定められた閾値以上となった場合に、用紙Ｐの先端が定着装置２４に突入したと判定する。この場合の閾値としては、画像形成装置１０の実機を用いた実験等により、用紙Ｐの先端部が定着装置２４に突入した場合の上に凸のピーク値の下限値として予め得られた値等を適用すればよい。ＣＰＵ１００は、ステップ１５０の判定が否定判定となった場合はステップ１５０を繰り返し実行する一方、肯定判定となった場合はステップ１５２に移行する。

ステップ１５２で、ＣＰＵ１００は、用紙検知センサ８２から出力された検知信号を取得する。次のステップ１５４において、ＣＰＵ１００は、ステップ１５２で取得された検知信号に基づいて、用紙Ｐの先端が搬送経路６０上の用紙検知センサ８２による検知位置を通過したか否かを判定する。ＣＰＵ１００は、この判定が否定判定となった場合はステップ１５２に戻る一方、肯定判定となった場合はステップ１５６に移行する。

ステップ１５６で、ＣＰＵ１００は、例えば以下の処理によりニップ圧変更パラメータを取得する。ＣＰＵ１００は、環境温度センサ１２２から出力された環境温度、及び湿度センサ１２４から出力された湿度を各々取得する。また、ＣＰＵ１００は、ロール温度センサ１２６から出力されたロール温度、用紙温度センサ１２８から出力された用紙温度、及び含水率センサ１３０から出力された含水率を各々取得する。

また、ＣＰＵ１００は、矯正装置２５による用紙Ｐの搬送速度（矯正ロール２５Ｂの回転速度）を取得する。さらに、ＣＰＵ１００は、ステップ１５０で用紙Ｐの先端が定着装置２４に突入したと判定した際に取得した、トルク検出部１１４から出力された電流値（上に凸のピーク値）から用紙Ｐの厚さを取得する。具体的には、例えば、ＣＰＵ１００は、該上に凸のピーク値と用紙Ｐの厚さとが対応付けられたルックアップテーブル等を用いて用紙Ｐの厚さを取得する。

ステップ１５８で、ＣＰＵ１００は、ステップ１５６で取得された用紙Ｐの厚さに応じて予め定められたニップ圧となるように、モータ１１６を制御する。なお、本ステップ１５８で、ＣＰＵ１００は、ステップ１５６で取得された環境温度や湿度等の用紙Ｐの厚さ以外のニップ圧変更パラメータも用いてニップ圧を決定し、該ニップ圧となるようにモータ１１６を制御してもよい。

ステップ１６０で、ＣＰＵ１００は、用紙Ｐの後端が定着装置２４から排出されたか否かを判定する。具体的には、一例として、ＣＰＵ１００は、直前にトルク検出部１１４から取得した電流値が、用紙Ｐの後端が定着装置２４から排出された場合の値として予め定められた閾値以下となった場合に、用紙Ｐの後端が定着装置２４から排出されたと判定する。この場合の閾値としては、画像形成装置１０の実機を用いた実験等により、用紙Ｐが定着装置２４から排出される際の下に凸のピーク値の上限値として予め得られた値等を適用すればよい。ＣＰＵ１００は、ステップ１６０の判定が否定判定となった場合はステップ１６０を繰り返し実行する一方、肯定判定となった場合はステップ１６２に移行する。

ステップ１６２で、ＣＰＵ１００は、前述したように、ステップ１５６で取得されたニップ圧変更パラメータ、及び記憶部１０６に予め記憶されたニップ圧変更用ＬＵＴを用いて、ニップ圧の変更量を導出する。ステップ１６４で、ＣＰＵ１００は、ステップ１６２で導出された変更量が、ニップ圧を変更するか否かを判定するための閾値として予め定められた閾値を超えたか否かを判定する。この場合の閾値は、例えば、画像形成装置１０の実機を用いた実験等により、ニップ圧を変更しなくても用紙Ｐのカールが許容範囲内となる値の上限値として予め定められた値（例えば、変更前のニップ圧の３％の値）等を適用すればよい。ＣＰＵ１００は、ステップ１６４の判定が肯定判定となった場合はステップ１６６に移行する一方、否定判定となった場合はステップ１６６を実行することなくステップ１６８に移行する。

ステップ１６６で、ＣＰＵ１００は、この時点のニップ圧にステップ１６２で導出された変更量を加えたニップ圧となるように、モータ１１６を制御する。

ステップ１６８で、ＣＰＵ１００は、用紙Ｐの後端が矯正装置２５から排出されたか否かを判定する。具体的には、一例として、ＣＰＵ１００は、直前にトルク検出部１２０から取得した電流値が、用紙Ｐの後端が矯正装置２５から排出された場合の値として予め定められた閾値以下となった場合に、用紙Ｐの後端が矯正装置２５から排出されたと判定する。この場合の閾値としては、画像形成装置１０の実機を用いた実験等により、用紙Ｐが矯正装置２５から排出される際の下に凸のピーク値の上限値として予め得られた値等を適用すればよい。ＣＰＵ１００は、ステップ１６８の判定が否定判定となった場合はステップ１６８を繰り返し実行する一方、肯定判定となった場合はステップ１７０に移行する。

ステップ１７０で、ＣＰＵ１００は、画像の形成指示における連続的に搬送される次の用紙Ｐがあるか否かを判定する。ＣＰＵ１００は、この判定が否定判定となった場合は、ステップ１７２に移行する。ステップ１７２で、ＣＰＵ１００は、矯正装置２５を予め定められた初期状態に戻した後、本ニップ圧制御処理を終了する。

一方、ＣＰＵ１００は、ステップ１７０の判定が肯定判定となった場合は、ステップ１７４に移行する。ステップ１７４で、ＣＰＵ１００は、次の用紙Ｐについて、トルク検出部１１４により出力された上に凸のピーク値から用紙Ｐの厚さを取得し、該厚さに応じたニップ圧となるようにモータ１１６を制御した後、本ニップ圧制御処理を終了する。

図７には、以上説明したニップ圧制御処理を実行した場合のタイミングチャートが示されている。なお、図７の上段はニップ圧を示し、図７の中段はトルク検出部１２０から出力された矯正ロール２５Ｂを駆動するモータ１１８の電流値の時系列データを示している。また、図７の下段はトルク検出部１１４から出力された加圧ロール２４Ｂを駆動するモータ１１２の電流値の時系列データを示している。また、図７では、普通紙、普通紙、厚紙、厚紙の順番で用紙Ｐが搬送された場合のタイミングチャートを示している。

図７に示すように、本実施の形態に係る画像形成装置１０は、トルク検出部１１４から出力された電流値が、用紙Ｐの後端が定着装置２４から排出される際の下に凸のピーク値であると検出したタイミングｔ１で、ニップ圧を変更する。また、画像形成装置１０は、タイミングｔ２以降のタイミングｔ３で、ニップ圧を、次に搬送される用紙Ｐの厚さに応じた圧力に変更する。なお、ここでいうタイミングｔ２とは、トルク検出部１２０から出力された電流値が、用紙Ｐの後端が矯正装置２５から排出される際の下に凸のピーク値であると検出したタイミングである。また、タイミングｔ３とは、トルク検出部１１４から出力された電流値が、用紙Ｐの先端が定着装置２４に突入する際の上に凸のピーク値であると検出したタイミングである。

なお、上記実施の形態では、定着装置２４の加圧ロール２４Ｂを駆動するモータ１１２の電流値を用いて用紙Ｐの厚さを検出する場合について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、中間転写ベルト４２及び二次転写ロール２２や位置合わせロール６８等の矯正装置２５より搬送方向の上流側に位置する他の搬送手段を駆動するモータ等の駆動手段の電流値を用いて用紙Ｐの厚さを検出する形態としてもよい。また、例えば、複数の搬送手段について、駆動手段の電流値を各々用いて用紙Ｐの厚さを各々検出し、検出した用紙Ｐの厚さの平均値を用紙Ｐの厚さとして検出する形態としてもよい。

また、例えば、給紙部材６２に用紙Ｐのサイズ及び重量を各々検知するセンサを設け、該センサの出力を用いて用紙Ｐの厚さを検出する形態としてもよい。また、例えば、ユーザにより設定された用紙Ｐに関する設定情報から用紙Ｐの厚さを検出する形態としてもよい。

また、上記実施の形態では、定着装置２４の加圧ロール２４Ｂを駆動するモータ１１２の電流値を用いて用紙Ｐの後端が定着装置から排出されるタイミングを検出する場合について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、搬送経路６０上の定着装置２４の直後に用紙Ｐの通過を検知するセンサを設け、該センサの出力を用いて用紙Ｐの後端が定着装置から排出されるタイミングを検出する形態としてもよい。

また、図３に示した上に凸のピーク値と下に凸のピーク値との間の電流値の変動量が比較的小さい期間の電流値は、用紙Ｐが搬送方向の上流側に位置する搬送手段から排出されたタイミングで増加する。そこで、例えば、該期間における矯正装置２５の矯正ロール２５Ｂを駆動するモータ１１８の電流値の増加量等を用いて用紙Ｐの後端が定着装置から排出されるタイミングを検出する形態としてもよい。

また、上記実施の形態では、ニップ圧変更パラメータをすべて用いてニップ圧の変更量を導出する場合について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、ニップ圧変更パラメータの少なくとも１つを用いてニップ圧の変更量を導出する形態としてもよい。

また、上記実施の形態では、ニップ圧制御処理プログラムがＲＯＭ１０２に予めインストールされている場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ニップ圧制御処理プログラムが、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk Read Only Memory）等の記憶媒体に格納されて提供される形態、又はネットワークを介して提供される形態としてもよい。

さらに、上記実施の形態では、ニップ圧制御処理を、プログラムを実行することにより、コンピュータを利用してソフトウェア構成により実現する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ニップ圧制御処理を、ハードウェア構成や、ハードウェア構成とソフトウェア構成の組み合わせによって実現する形態としてもよい。

その他、上記実施の形態で説明した画像形成装置１０の構成（図１、図２参照。）は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において不要な部分を削除したり、新たな部分を追加したりしてもよいことは言うまでもない。

また、上記実施の形態で説明したニップ圧制御処理プログラムの処理の流れ（図６参照）も一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において不要なステップを削除したり、新たなステップを追加したり、処理順序を入れ替えたりしてもよいことは言うまでもない。

１０ 画像形成装置
２４ 定着装置
２４Ａ 加熱ベルト
２４Ｂ 加圧ロール
２５ 矯正装置
２５Ａ 矯正ベルト
２５Ｂ 矯正ロール
１００ ＣＰＵ
１１２ モータ
１１４ トルク検出部
１１６ モータ
１１８ モータ
１２０ トルク検出部
１２２ 環境温度センサ
１２４ 湿度センサ
１２６ ロール温度センサ
１２８ 用紙温度センサ
１３０ 含水率センサ
Ｐ 用紙

Claims (7)

1. 記録媒体を挟んで加圧しながら搬送することにより前記記録媒体のカールを矯正する矯正手段と、
   前記矯正手段に対して前記記録媒体の搬送方向の上流側に設けられ、前記矯正手段による前記記録媒体の搬送速度より遅い速度で前記記録媒体を挟んで搬送する第１搬送手段と、
   前記第１搬送手段から前記記録媒体が排出されたことを検出する第１検出手段と、
   前記第１検出手段により前記記録媒体が排出されたことが検出された場合に、前記矯正手段による前記記録媒体に加える圧力を変更する制御を行う制御手段と、
   を備えた矯正装置。
2. 前記制御手段は、前記記録媒体の厚さ、前記矯正手段による前記記録媒体の搬送速度、自装置が設置された環境の温度、自装置が設置された環境の湿度、前記矯正手段の表面の温度、前記矯正手段に突入する前の前記記録媒体の温度、前記矯正手段に突入する前の前記記録媒体の含水率、及び前記記録媒体の前記矯正手段からの排出先の少なくとも１つに基づいて定まる変更量で前記圧力を変更する制御を行う
   請求項１記載の矯正装置。
3. 前記制御手段は、前記記録媒体の厚さを用いる場合、前記記録媒体が厚くなるほど大きい変更量で前記圧力を高い圧力に変更する制御を行う
   請求項２記載の矯正装置。
4. 前記第１搬送手段に対して前記記録媒体の搬送方向の上流側に設けられ、前記記録媒体を挟んで搬送する第２搬送手段と、
   前記第１搬送手段を駆動する駆動手段の負荷、及び前記第２搬送手段を駆動する駆動手段の負荷の少なくとも一方から前記記録媒体の厚さを検出する第２検出手段と、
   をさらに備えた
   請求項３記載の矯正装置。
5. 前記制御手段は、前記圧力の変更量が予め定められた閾値以下の場合、前記圧力を変更する制御を行わない
   請求項１から請求項４の何れか１項記載の矯正装置。
6. 前記第１搬送手段は、前記記録媒体に形成された画像を前記記録媒体に定着させる定着手段である
   請求項１から請求項５の何れか１項記載の矯正装置。
7. 記録媒体に画像を形成する形成手段と、
   前記形成手段により画像が形成された記録媒体のカールを矯正する請求項１から請求項６の何れか１項記載の矯正装置と、
   を備えた画像形成装置。