JP5132358B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式の複写機、プリンター等の画像形成装置に係り、記録材に生じたカールを矯正するカール矯正装置を備えた画像形成装置に関するものである。

従来の複写機、プリンター等の画像形成装置では、トナー像が転写された記録材を加熱及び加圧することにより記録材にトナー像を定着させる定着装置が設けられている。この定着装置としては、１対の定着ローラ等の定着部材から構成されているものが多く用いられている。この１対の定着部材では、一方の定着部材にヒータ等の加熱機構を設け、他方の加熱部材には一方の定着部材の熱が伝達されて温度が上昇し、加熱機構の温度制御をすることにより１対の定着部材が所定の温度に維持されるようにしている。

これらの定着部材はそれぞれ熱容量の大きいローラを使うことにより、定着をした記録材に熱が奪われても大きな温度低下がないようにして定着時の温度を安定させている。そのため、連続的に記録材に画像形成を行っても、記録材に形成される画像に温度低下による色むら等の画像不良が発生することが少ない。

この定着装置では、記録材に加熱及び加圧をしてトナー像を定着するため、熱や加圧力で記録材にカール（反り）を生じさせる場合がある。そこで、定着装置の下流に、記録材に生じたカールを矯正するためのカール矯正装置を設けているものがある。このカール矯正装置により、記録材に生じたカールを矯正することにより、ジャム（紙詰り）の発生を抑え安定した記録材の搬送が行え、また、排紙トレイ上へ記録材の排出時にも積載性を乱すことなく良好は記録材の積載が行える。

この定着装置により生じるカールは、記録材が一定の坪量で、且つ記録材上のトナー量が一定である場合は、各定着部が所定の温度条件であれば、記録材に形成されるカール量（反りの大きさ）がほぼ一定に定まることが分かっている。さらに、定着装置の温度に応じてカール量が変化することも分かっている。

そこで、従来、ヒータ等の加熱機構が設けられている一方の定着部材の内部にサーミスタ等の温度検知素子を設け、これにより検知された温度に基づいて、カール矯正装置が記録材のカールを適宜矯正するものがある（特許文献１参照）。

一方、定着装置ではウォームアップの短縮や省エネルギ化などの観点から、１対の定着部材の一方に熱容量の大きな定着ローラを用い、他方の定着部材にベルトなどの熱容量の小さいものを使用することが増えている（特許文献２参照）。そして、定着ローラにヒータを設けて定着ローラを加熱し、加熱された定着ローラから熱容量の小さいベルト等の定着部材に熱が伝達される。このとき、ベルトなどの熱容量の小さい定着部材を使用することで、この定着部材が短時間で加熱されるため、ウォーミングアップ時間の短縮と省エネルギ化が図られる。
特開昭平１０−１１４４５４号公報 特開昭６１−１３２９７２号公報

しかしながら、１対の定着部材の一つにベルト等の熱容量の小さい定着部材を用いると次のような課題が生じる。

定着装置の加熱が開始されると、熱容量の小さい定着部材は熱容量の大きい定着部材と等しい温度になるように熱容量の大きい定着部材から熱が伝達されて温度が上昇する。そして、通常は１対の定着部材において記録材のトナー像が接触する側の定着部材の温度が所定の温度になったときに定着が開始される。記録材のトナー像が接触する定着部材の熱容量の大きい場合には、この定着部材の温度が所定の温度であれば定着が開始される。

このとき、熱容量が小さい定着部材が所定の温度よりも低い温度であっても定着は開始され、熱容量が小さい定着部材は熱容量が大きい定着部材から伝達される熱によって温度が変化する。したがって、１対の定着部材の間を通る記録材に与えられる熱量は、熱容量の小さい定着部材が低い温度から最大の温度の間で変化する。

その結果、定着装置から記録材に加わる熱量が大きく変化するため、記録材に形成されるカールの大きさが大きく変化することになる。そのため、従来のカール矯正装置での加熱機構により加熱される一方の定着ローラ等の定着部材内部に設けた温度検知素子で温度を検知し、その検知に基づいてカールを矯正する構成では、十分にカールの矯正が行えないおそれがある。すなわち、熱容量の小さい定着部材の温度が大きく変化するため、ヒータが設けられている定着部材の温度だけでは、実際に記録材に加わる温度が一義的に決まらず、適正なカール矯正が行えないおそれがある。そのため、その後の安定した記録材の搬送性や、記録材の排紙トレイ上での良好な積載性を得ることが出来なくなっている。

本発明では、上記問題点に鑑みてなされたもので、熱容量が小さい定着部材を備えた定着装置を有する画像形成装置でも確実に記録材のカールの矯正を行えるカール矯正装置を提供することを目的とする。

本発明は、転写部でトナー像が転写された記録材を挟持加熱してトナー像を記録材に定着する１対の定着部材を有する画像形成装置において、前記１対の定着部材の少なくとも１つの定着部材を加熱するための加熱源と、前記１対の定着部材のそれぞれの温度を検知する温度検知部と、記録材のカール矯正量を変更可能に構成され、前記定着部材でトナー像が定着された記録材のカールを矯正するためのカール矯正装置と、前記温度検知部で検知したそれぞれの定着部材の温度の検知に基づいて前記カール矯正装置のカール矯正量を設定する制御部と、を備え、前記制御部は、記録材へのトナー像の定着が可能な温度範囲での前記定着部材の温度が平衡したときの到達温度と前記温度検知部で検知された実際の温度の差異に基づいてカール矯正量を設定することを特徴とする。

本発明によれば、温度検知部によりそれぞれの定着部材の温度を検知し、検知された温度に基づいてカールの矯正量を補正することにより、定着部材の一方の温度が大きく変化する場合においても、カールを適正に矯正することができる。その結果、その後の記録材の搬送性やトレイ上への排出積載性を安定させることが可能となる。

以下、本発明の実施の形態におけるの画像形成装置の全体構成を図１に基づいて説明する。図１は本発明実施の形態の画像形成装置の概略断面図を示す。尚、本実施の形態においては本発明のカール矯正装置９０が本体排出部に装着されている。

まず、記録材に画像を形成するための画像形成部を説明する。図１において、像担持対である感光ドラム１は回転自在に担持され、感光ドラム１の周りには、前露光ランプ、コロナ帯電器、レーザ露光光学系２、電位センサ、中間転写体３、クリーニング器４及び回転型現像体５がそれぞれ配置されている。

回動可能な回転型現像体５は、ブラック用現像器５Ｋ、イエロー用現像器５Ｙ、マゼンタ用現像器５Ｍ、シアン用現像器５Ｃの４色の現像器を有している。回転型現像体５は、回転型現像体５の中心に設けられた円筒状の回転軸の周りを図中矢印ａの反時計方向に回転し、必要時に所望の色の現像器を感光ドラム１と対向する現像位置へと移動させることが可能となっている。

レーザ露光光学系２において、リーダ部からの画像信号はレーザ出力部にて光信号に変換され、光信号に変換されたレーザ光がポリゴンミラーで反射され、レンズ及び各反射ミラーを経て感光ドラム１の表面に投影される。

画像形成動作時には感光ドラム１を回転させ、前露光ランプで除電した後の感光ドラム１をコロナ帯電器により一様に帯電させて、１色目の光像Ｅを照射し、感光ドラム１上に潜像を形成する。次に現像器により感光ドラム１上の潜像を現像し、感光ドラム１上に樹脂と顔料を基体としたトナーの画像を形成する。

その後、感光ドラム１上に形成されたトナー画像は中間転写体３に一次転写される。

１色目の現像が終わると回転型現像体５は図中矢印ａの方向に９０°回転し２色目の現像器が感光ドラム１と対向する現像位置に移動される。１次転写が終わりクリーニング器４によりクリーニングされた感光ドラム１は、１色目同様、２色目、３色目、４色目と潜像、現像、１次転写を繰り返し、中間転写体３上に各色のトナー画像を順次重ねていく。

ここで、現像器内のトナーはトナー収納部から現像器内のトナー比率（或いはトナー量）を一定に保つ様に所望のタイミングにて随時補給される。

一方、記録材は各収納部６１、６２、６３、６４から各々の給紙手段７１、７２、７３、７４によって１枚ずつ搬送され、レジストローラ７５にて斜行を補正し、所望のタイミングにて２次転写部７６に搬送される。

２次転写部７６においてトナー像が転写された記録材は搬送部７７で定着装置１３０へ搬送され、定着装置１３０において記録材が挟持加熱されてトナー像が定着させられる。そして、記録材はカール矯正装置９０に送られてカールが矯正されて、その後、排紙トレイ６５上に排出される。なお、カール矯正装置９０の下流には排紙トレイ６５の代わりにステイプル等の後処理機構を備えた後処理装置を取り付けてもよい。

ここで、記録材の両面に画像を形成する場合の動作を説明する。なお、最初に画像が形成される記録材の面を１面目とし、その１面目の裏側の面を２面目とする。

定着装置１３０を通過して１面目に画像が形成された記録材は、図示しないフラッパにより反転パス６６側に搬送方向が切り換わり、反転Ｂローラ７８Ｂ及び反転Ａローラ７８Ａの正転により反転パス６６内に導かれる。その後、記録材の後端が反転パス６６と両面搬送パス６７の合流部を抜けるまで反転Ａローラ７８Ａにより搬送される。そして、反転Ａローラ７８Ａを逆転することにより、記録材は反転パス６６に送り込まれたときの後端を先頭にして、送り込まれた方向と反対方向に搬送されて両面搬送パス６７へと送られる。

その後、記録材は両面搬送パス６７で案内されてレジストローラ７５へと搬送され、再び上述した画像形成部によって２面目に画像が転写されて定着装置１３０にてトナー像が定着される。そして、記録材はカール矯正装置９０に送られてカールが矯正された後に排紙トレイ６５上に排出される。

次に、画像形成された記録材をページ順に並べるために記録材を反転排紙させる場合の動作を説明する。定着装置１３０を通過した記録材は図示しないフラッパにより反転パス６６側に搬送方向が切り換わり、反転Ｂローラ７８Ｂ及び反転Ａローラ７８Ａの正転により反転パス６６内に導かれる。記録材が反転パス６６に導かれた後、記録材の後端がセンサ９により検知されると、反転Ｂローラ７８Ｂを逆転させる。これにより、記録材は送り込まれたときの後端を先頭にして、送り込まれた方向と反対向きに搬送されてカール矯正装置９０に送られる。そして、記録材はカール矯正装置９０に送られてカールを矯正された後に排紙トレイ６５上に排出される。

なお、本実施の形態の画像形成装置では、シートの搬送をシート搬送領域の幅方向の中央を基準として行う所謂中央基準でシートを搬送する構成である。

次に本発明の実施の形態におけるの画像形成装置に実装されている定着装置１３０を図２に基づいて説明する。

この定着装置１３０は１対の定着部材として定着ローラとベルトユニットとから構成されるベルト方式の熱圧定着方式である。

９１は加熱源を有する定着ローラである。この定着ローラ９１は中空芯金９３にシリコンゴム等の弾性層９４が被覆され、更にその表層に離型層としてフッ素コート層９５が被覆されている。この定着ローラ９１は比較的熱容量が大きく設定されている。定着ローラ９１の内部には、加熱源であるハロゲンランプ９６が配置されている。この定着ローラ９１はその両端部を軸受部材を介して奥側と手前側に配置されているフレーム（不図示）間に回転自由に支持されている。

９７は定着ローラ９１の表面温度を検知する温度検知部としての第１のサーミスタであり、この第１のサーミスタ９７は定着ローラ９１における記録材の通紙域の幅方向で中央部に対応する定着ローラ表面部分に接触させて配設されてある。

９８は定着ローラ９１の下側に配設されたベルトユニットである。このベルトユニット９８は、後述する加圧ベルトを保持するためのユニット枠体９８ａを備えている。このユニット枠体９８ａの奥側と手前側に配置されている側板９８ｂ（手前側の側板は不図示）間に、ベルト張架部材としての３本のローラ１０３，１０４，１０５が互いに並行に回転自在に軸受支持されている。そして、この３本のローラ１０３，１０４，１０５間に無端状の加圧ベルト１００が掛け回されている。

ローラ１０３は送られてくる記録材を受け入れるための入口ローラ、ローラ１０４は加圧ベルト１００に一定の張りを与えるテンションローラ、ローラ１０５は定着ローラ９１から記録材を剥がして分離すための分離ローラである。この分離ローラ１０５による分離機能については後述する。

加圧ベルト１００の内側には加圧パッド部材１０１が配設され、加圧パッド部材１０１は、ばね１０８により、加圧ベルト１００における入口ローラ１０３と記録材分離ローラ１０５とに掛け渡されている部分を付勢して定着ローラに圧接させている。また、入口ローラ１０３の中には加熱源であるハロゲンランプ１１０と、加圧ベルト１００の外周の表面温度を検知する温度検知部としての第２のサーミスタ９２が配設されている。そして、これらの構成を一体化してアセンブリとしてベルトユニット９８を構成している。このベルトユニット９８は、ベルトで構成されているため、熱容量が定着ローラ９１の熱容量よりも小さい。

そして、ユニット枠体９８ａの奥側と手前側の側板９８ｂをそれぞれ図示しない定着装置の奥側と手前側のフレームに枢軸部９８ｃにより枢支することで、ベルトユニット９８が枢軸部９８ｃを中心に定着ローラ９１に対して圧接可能に揺動支持される。

１５４は、ベルトユニット９８を上下に揺動させ揺動機構であり、定着ローラ９１と加圧ベルト１００とを接離させる接離機構を構成する。この接離機構１５４は、例えば、電磁ソレノイド−プランジャ機構、カム機構、レバー機構等を用いることベルトユニット９８を上下に揺動させることができる。

図２に示す、ベルトユニット９８が第一位置に切換えられている状態では、分離ローラ１０５が加圧ベルト１００を挟んで定着ローラ９１に圧接している。さらに、加圧ベルト１００における入口ローラ１０３と分離ローラ１０５との間の部分の外面が定着ローラ９１の下面に接触し、この加圧ベルト部分をベルト加圧パッド部材１０１がバネ１０８の圧縮反力で定着ローラ９１の下面に圧接させている。そして、この状態では、定着ローラ９１と加圧ベルト１００との間に幅広の定着ニップ部Ｎが形成される。

そして、ベルトユニット９８が第一位置に切換えられて定着ローラ９１と加圧ベルト１００との間に定着ニップ部Ｎが形成された状態において、搬送されてくる記録材Ｓ上の未定着トナー像ｔの定着処理が行われる。

定着された記録材Ｓは定着ニップ部Ｎを抜ける際に定着ローラ９１に巻き付かないように分離する必要がある。そこで、記録材分離ローラ１０５を定着ローラ９１の弾性層９４に対して進入させることにより、その圧接部で記録材Ｓの先端が定着ローラ９１の外周の湾曲の向きとと逆向きに曲げられる。これにより、記録材Ｓは、定着ローラ９１の表面から剥がされて確実に分離される。

ここで、定着装置１３０による定着動作を説明する。

定着ローラ９１は、制御部であるコントローラ１５１により制御される駆動装置１５２によって図２に示す矢印の時計方向に所定の速度で回転駆動される。加圧ベルト１００は定着ローラ９１の回転駆動に伴い図２に示す矢印の反時計方向に従動回転する。定着ローラ９１の加熱源であるハロゲンランプ９６に電源部１５３から電力供給がなされて定着ローラ９１がハロゲンランプ９６の発熱により加熱される。

定着ローラ９１の表面温度が第１のサーミスタ９７により検知され、その検知温度が電気信号としてコントローラ１５１の温度調節回路部１５１ａに入力される。温度調節回路部１５１ａは第１のサーミスタ９７から入力される定着ローラ９１の外周面の温度の電気信号がトナー像ｔを記録材に定着できる温度に維持されるように電源部１５３からハロゲンランプ９６への電力供給を制御して定着ローラ９１の温度調節をしている。

記録材Ｓが搬送されてくる前に、定着ローラ９１がハロゲンランプ９６により加熱され、さらに、定着ローラ９１が回転駆動されて、それに伴い加圧ベルト１００も従動回転し、定着装置１３０が所定の温度に温調された状態に維持される。この温調された状態で、ベルトユニット９８の入口ローラ１０３側から定着ニップ部Ｎに未定着トナー像ｔが転写されている記録材Ｓが導入されて挟持搬送されていく。

この挟持搬送の過程で記録材Ｓの未定着トナー像面が定着ローラ９１の表面に密着してトナー像が定着ローラ９１の熱で加熱され、記録材Ｓの面に加熱加圧定着される。定着ニップ部Ｎの出口部において定着ローラ９１の弾性層９４に対する分離ローラが進入させていることにより、既述したとおり記録材Ｓは定着ローラ９１の表面から分離されて搬送される。

次に本発明の実施の形態におけるの画像形成装置に実装されているカール矯正装置９０を図３に基づいて説明する。カール矯正装置９０は、上方に凸状態の記録材のカールを矯正するための第１のカール矯正部２００と、下方に凸状態の記録材のカールを矯正するための第２のカール矯正部２１０とを備えている。ここでは、第１のカール矯正部２００と第２のカール矯正部２１０とは上下が逆になっているだけであるため、第１のカール矯正部２００の説明をし、第２のカール矯正部２１０の詳細な説明は省略する。

第１のカール矯正部２００において、２０１は、スポンジ材料からなる弾性部とその中心が金属製の剛体のローラ軸２０５とで構成されるスポンジローラ、２０２は、スポンジローラ２０１の対向側に配設された金属製の剛体ローラである。スポンジローラローラ２０１の両端は２つのローラ保持板金２０３により保持され、２つの保持板金２０３は回転中心２０４によって回動が可能となっている。そして、これらの構成を一体化してアセンブリとしている。

また、図３に示すように、回転中心２０６で回転可能な偏心カム２０７が保持板金２０３に摺接している。そして、この偏心カム２０７が回転することことによって、前記のアセンブリが回転中心２０４を軸に回転して、スポンジローラ２０１を剛体ローラ２０２に圧接させる。そして、偏心カム２０７の回転角度によってスポンジローラ２０１が剛体ローラ２０２に食い込む量を変化させることができ、これにより記録材のカールの矯正量が変更可能となる。なお、偏心カム２０７はステッピングモータＭ１（図５に図示）により所定の角度に回転可能であり、且つ所定の角度でその位置が保持される。

この構成によれば、スポンジローラ２０１を剛体ローラ２０２に圧接させて剛体ローラ２０２がスポンジローラ２０１に食い込むことにより生じるスポンジローラ２０１の湾曲形状のニップ部（以下湾曲ニップ部と言う）を形成する。そして、上方に凸状態のカールが生じている記録材がこの湾曲ニップ部通ることことにより記録材のカールが矯正される。

また、偏心カム２０７の回転位置に応じて、スポンジローラ２０１への剛体ローラ２０２の食い込み量が変わるため、湾曲ニップ部の湾曲の度合いも変化して、記録材に生じているカールを矯正するときの矯正量を変えることができる。すなわち、記録材に生じているカールの大きさに応じてカールの矯正量を調整することが可能である。

なお、第２のカール矯正部２１０では、第１のカール矯正部２００とはカールの向きが逆のカール（下方に凸状態のカール）が生じている記録材の矯正を行う。また、カールの矯正量の調整は、ステッピングモータＭ２（図５に図示）の回転角度が制御されて、第一のカール矯正部２００と同様に、偏心カムの回転位置に応じてスポンジローラへの剛体ローラの食い込み量が変更されて行われる。

次に本発明の実施の形態におけるカール矯正に必要な矯正量Ｆ（スポンジローラ２０１が剛体ローラ２０２に食い込む量）を設定するための算出式について説明する。

なお、図４に示すように、矯正量Ｆは、初期のスポンジローラ軸５の位置と、スポンジローラローラ２０１が剛体ローラ２０２に食い込んだときの圧接位置との差で定義する。

図５は、本実施の形態の定着装置１３０及びカール矯正装置９０を制御するための制御ブロック図である。

コントローラ１５１には、温度調整回路部１５１ａ及び電源部１５３が設けられており、温度調整回路部１５１ａには、第１のサーミスタ９７及び第２のサーミスタ９２が接続されて各サーミスタから検出された温度の電気信号が入力される。また、電源部１５３には、ハロゲンランプ９６及びハロゲンランプ１１０が接続されており、第１のサーミスタ９７及び第２のサーミスタ９２による温度検知に基づいて各ハロゲンランプが制御されて定着装置１３０の温調が行われる。

また、コントローラ１５１には、ステッピングもーラＭ１及びステッピングモータＭ２が接続されていて、後述するカール矯正装置の制御が行われる。
図６は、本実施の形態における定着装置１３０の定着開始時点からの温度変化を示し、横軸が時間を示し、縦軸が温度を示す。

定着動作が開始する加圧ベルト１００の表面温度をＴａ、定着ローラ９１の表面温度をＴｂとする。定着動作が開始されると加圧ベルト１００は定着ローラ９１より熱を受け取り、また定着ニップ部Ｎを挟持搬送される未定着トナー像が転写されている記録材Ｓに熱を奪われる。ここで定着開始時点では定着ローラ９１より与えられる熱量が定着ニップ部Ｎを挟持搬送される未定着トナー像が転写されている記録材Ｓに奪われる熱量を上回るために加圧ベルト１００の表面温度は上昇する。やがて定着ローラ９１より与えられる熱量と未定着トナー像が転写されている記録材Ｓに奪われる熱量とが平衡状態になり、加圧ベルト１００の表面温度はＴ１で安定する。

一方の定着ローラ９１は定着動作が開始されると加圧ベルト１００及び未定着トナー像が転写されている記録材Ｓに熱を奪われ、定着ローラ９１の表面温度Ｔ４は下降する。やがて定着ローラ９１の加熱源であるハロゲンランプ９６より与えられる熱量と加圧ベルト１００及び未定着トナー像が転写されている記録材Ｓに奪われる熱量が平衡状態になり、定着ローラ９１の表面温度はＴ２で安定する。なお、加圧ベルト１００の表面温度がＴａとＴ１との間及び、定着ローラ９１の表面温度がＴｂとＴ２の間が記録材に未定着トナー像を定着可能な温度範囲である。

ここで、加圧ベルト１００の表面が上昇して安定した時の到達温度Ｔ１となり、且つ加熱源を有する定着ローラ９１の表面が下降して安定した時の到達温度Ｔ２となったときのカール矯正量をＡとする。このカール矯正量Ａは、記録材上のトナーの載り量及び記録材の坪量で変化し、記録材のトナーの載り量と記録材の坪量とでカテゴリ分けをすることができる。

本発明の実施の形態においては、カテゴリ分けの表を図７に示す。この表から分かるように、記録材の坪量が大きいほどカール矯正量は大きく、記録材Ｓに転写したトナーの載り量が大きいほどカール矯正量が小さくなっている。

ここで、加圧ベルト１００及び定着ローラ９１のそれぞれが到達温度（Ｔ１、Ｔ２）に至っていない状態でのカールの矯正を行う場合には、到達温度で設定されるカール矯正量に対して実際の温度に応じた補正をする必要がある。この補正の仕方は、次に示すように、定着可能な温度範囲内で、加圧ベルト１００及び定着ローラ９１のそれぞれの到達温度（Ｔ１、Ｔ２）になるまでの温度の変化に基づいて行われる。

記録材上のトナーの載り量及び記録材の坪量を一定に保ち、加圧ベルト１００の表面温度を一定に保った時の定着ローラ９１の表面温度の差異（Ｔ１−Ｔ３）に対してカール矯正に必要な矯正量を算出するための係数をαとする。また、記録材上のトナーの載り量及び記録材の坪量を一定に保ち、定着ローラ９１の表面温度を一定に保った時の加圧ベルト１００の表面温度の変化（Ｔ２−Ｔ４）に対してカール矯正に必要な矯正量を算出するための係数をβとする。なお、これらの係数α、βは、予め実験や理論解析等で求められた数値であり、定着装置等の構成により異なる。

また、係数α、βは記録材上のトナーの載り量及び記録材の坪量で変化し、カール矯正量Ａと同じカテゴリ分けをしている。このカテゴリ分けの表を図８（ａ），（ｂ）に示す。図８（ａ）に示すように、係数αは記録材の坪量が小さいほど大きく、またトナーの載り量が大きいほど大きくなるように設定されている。また、図８（ｂ）に示すように、定着ローラ９１は熱容量が大きく表面温度の変化は少ないため、係数βは全て０に設定している。

次に、各定着部材の温度に応じたカール矯正量の算出の仕方を説明する。

まず、加圧ベルト１００の温度によるカール矯正量の補正は、加圧ベルト１００の表面が上昇しうる最大の到達温度Ｔ１と第２のサーミスタ９２によって検知された加圧ベルト１００の表面温度Ｔ３との差と係数αとの積を求める。次に、加熱源を有する定着回転体としての定着ローラ９１の表面が上昇しうる最大の到達温度Ｔ２と第１のサーミスタ９７によって検知された定着ローラ９１の表面温度Ｔ４との差と係数βとの積を求める。

そして、これらの積を足すことによってカール矯正オフセット量Ｂが決まる。

カール矯正量Ｆは、到達温度で設定されている基準のカール矯正量Ａに対して、実際に測定した温度により算出された補正量であるカール矯正オフセット量Ｂで補正することにより決定される。すなわち、カール矯正量Ａとカール矯正オフセット量Ｂとの差で実際の温度に応じた適正なカール矯正量が決定される。
Ｆ＝Ａ−Ｂ＝Ａ−（α（Ｔ１−Ｔ３）＋β（Ｔ２−Ｔ４））
このようにして補正されたカール矯正量Ｆとなるように、第１のカール矯正部２００又は第２のカール矯正部２１０が調整される。この調整は、ステッピングモータＭ１又はステッピングモータＭ２により剛体ローラ２０２とスポンジローラ２０１との食い込み量が設定されることにより行われる。

例えば、坪量６４〜１０５［ｇ］、トナーの載り量１８０％〜２４０％でのカール矯正量Ｆは
Ｆ＝Ａ−（α（Ｔ１−Ｔ３）＋０×（Ｔ２−Ｔ４））
＝１．０−（０．０４×（Ｔ１−Ｔ３）＋０×（Ｔ２−Ｔ４））
で決定される。

このようにカール矯正量Ｆが設定されて、カール矯正装置９０により記録材のカールが矯正される。このとき、カールの向き（下に凸の向きか上に凸の向き）は、記録材のトナーが転写されている面、トナーの載り量、定着ローラの加圧力の大きさ等により予め実験等で分かっているため、そのカールの向きに応じて使用するカール矯正部が選択される。

このようにして記録材のカールが矯正されるため、熱容量が小さく温度の変化が大きい定着部材を備えた定着装置を備えた画像形成装置でも高い精度でシートのカールの矯正を行うことができる。そして、ジャム等の搬送不良の発生が生じにくく安定した記録材の搬送が行え、さらに、記録材の排紙トレイ上での良好な積載性を得ることができる。

ところで本発明の実施の形態において、定着ローラ９１は熱容量が大きく表面温度の変化は少ないため、係数βは全て０にしているが（図８（ｂ）参照）、熱容量が小さく表面の温度変化が大きい定着ローラでは、設定する必要がある。
なお、本発明は以上の実施の形態に限定されるものではない。例えば、上記実施の形態では、ベルトユニット９８を加熱する加熱減としてのハロゲンランプ１１０を設けているが、ベルトユニット９８が定着ローラ側から熱を受けるだけでも十分に温度が上がる場合には、加熱源を設けなくてもよい。
また、カール矯正部を異なる方向のカールを矯正するために２つ設けて選択的に使用しているが、カールの向きが一方しか形成できない装置では、１つだけカール矯正部を設けてもよい。

本発明が適用されている画像形成装置の断面図 図１に示した画像形成装置に設けられている定着装置の模式図 本発明のカール矯正装置の模式図 図３に示したカール矯正装置のカール矯正量を説明する図 本発明の定着装置及びカール矯正装置のブロック図 本発明の定着開始からの定着ローラ及び加圧ベルトの温度経時変化図 本発明のカール矯正量Ａの値を示す表 本発明の記録材のカール生成に影響させる係数αおよびβの値を示す表

符号の説明

９０ カール矯正装置
９１ 定着ローラ
９２ 第２のサーミスタ
９７ 第１のサーミスタ
１００ 加圧ベルト
１５１ コントローラ
２００ 第１のカール矯正部
２１０ 第２のカール矯正部
α、β 係数

Claims (5)

1. 転写部でトナー像が転写された記録材を挟持加熱してトナー像を記録材に定着する１対の定着部材を有する画像形成装置において、
   前記１対の定着部材の少なくとも１つの定着部材を加熱するための加熱源と、
   前記１対の定着部材のそれぞれの温度を検知する温度検知部と、
   記録材のカール矯正量を変更可能に構成され、前記定着部材でトナー像が定着された記録材のカールを矯正するためのカール矯正装置と、
   前記温度検知部で検知したそれぞれの定着部材の温度の検知に基づいて前記カール矯正装置のカール矯正量を設定する制御部と、を備え、
   前記制御部は、記録材へのトナー像の定着が可能な温度範囲での前記定着部材の温度が平衡したときの到達温度と前記温度検知部で検知された実際の温度の差異に基づいてカール矯正量を設定することを特徴とする画像形成装置。
2. 転写部でトナー像が転写された記録材を挟持加熱してトナー像を記録材に定着する１対の定着部材を有する画像形成装置において、
   前記１対の定着部材の少なくとも１つの定着部材を加熱するための加熱源と、
   前記１対の定着部材のそれぞれの温度を検知する温度検知部と、
   記録材のカール矯正量を変更可能に構成され、前記定着部材でトナー像が定着された記録材のカールを矯正するためのカール矯正装置と、
   前記温度検知部で検知したそれぞれの定着部材の温度の検知に基づいて前記カール矯正装置のカール矯正量を設定する制御部と、を備え、
   前記カール矯正装置のカール矯正量は、
   Ｆ＝Ａ−（α（Ｔ１−Ｔ３）＋β（Ｔ２−Ｔ４））
   の式を満たすように設定され、
   ここで、Ｆはカール矯正に必要な矯正量、Ａはそれぞれの定着部材の表面温度が平衡状態なった時に必要なカールの矯正量、Ｔ１は一方の定着部材の表面温度が平衡状態なった時の温度、Ｔ２は他方の定着部材の表面が平衡状態になった時の温度、Ｔ３は一方の定着部材を検知手段が検知した温度、Ｔ４は他方の定着部材を検知手段が検知した温度、αは一方の定着部材における表面温度の差異（Ｔ１−Ｔ３）に対してカール矯正に必要な矯正量を算出するための係数、βは他方の定着部材における表面温度の差異（Ｔ２−Ｔ４）に対してカール矯正に必要な矯正量を算出するための係数としたことを特徴とする画像形成装置。
3. 前記係数は、記録材の坪量及び記録材上のトナーの載り量により異なる値であり、該係数は記録材の坪量が小さいほど大きく、またトナーの載り量が大きいほど大きくなるように設定されていることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 他方の定着部材が表面温度の変化が少ない所定の大きさの熱容量を備えている場合には、β＝０として、Ｆ＝Ａ−α（Ｔ１−Ｔ３）とすることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
5. 前記カール矯正装置は、１対の回転体の食い込み量を変えることによりカール矯正量を変更するように構成されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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