(57)【要約】【課題】ジャムや耳折れ，リブ跡，擦れなどの不具合を招くことなく、用紙のカール量を有効に低減できる画像形成装置を提供する。【解決手段】加熱ローラ２７と加圧ローラ２８とを有する定着装置７と、定着後の用紙Ｓを排出させる第１排出ローラ対１１とを備えた画像形成装置１であって、第１排出ローラ対は、固定軸廻りに回転する固定ローラと、前記固定軸と平行に移動可能な可動軸廻りに回転する可動ローラとで構成され、画像形成装置の本体内部２の湿度を検出する湿度検出手段２６と、加熱ローラと加圧ローラの温度差を検出する温度差検出手段と、検出湿度と検出温度差とに基づいて、可動ローラの可動軸を移動させ第１排出ローラ対の圧接力を変化させる可動ローラ駆動手段とを備え、検出湿度が所定値以上の場合、又は検出温度差が所定値以上の場合に、第１排出ローラ対の圧接力を高める、ことを特徴とする。【選択図】図１
2010002568.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
比較的硬度が低い加熱ローラと比較的硬度が高い加圧ローラとを有する定着装置と、定着後の用紙を前記定着装置から排出させる第１排出ローラ対と、該第１排出ローラ対で排出された前記用紙を排紙トレイに向かって排出する第２排出ローラ対とを備えた画像形成装置であって、
前記第１排出ローラ対は、固定軸を中心にして回転する比較的硬度が高い固定ローラと、前記固定軸と平行に移動可能な可動軸を中心にして回転する比較的硬度が低い可動ローラとで構成され、該可動ローラが前記用紙の非印字面側に位置しており、
当該画像形成装置の本体内部の湿度を検出する湿度検出手段と、
前記加熱ローラと加圧ローラの温度差を検出する温度差検出手段と、
前記湿度検出手段の検出湿度と前記温度差検出手段の検出温度差とに基づいて、前記可動ローラの可動軸を移動させ前記第１排出ローラ対の圧接力を変化させる可動ローラ駆動手段と、を備え、
該可動ローラ駆動手段は、前記検出湿度が所定値以上の場合、又は、前記検出温度差が所定値以上の場合に、前記第１排出ローラ対の圧接力を高めるように前記可動ローラの可動軸を移動させる、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
比較的硬度が低い加熱ローラと比較的硬度が高い加圧ローラとを有する定着装置と、定着後の用紙を前記定着装置から排出させる第１排出ローラ対と、該第１排出ローラ対で排出された前記用紙を排紙トレイに向かって排出する第２排出ローラ対とを備えた画像形成装置であって、
前記第１排出ローラ対は、固定軸を中心にして回転する比較的硬度が高い固定ローラと、前記固定軸と平行に移動可能な可動軸を中心にして回転する比較的硬度が低い可動ローラとで構成され、該可動ローラが前記用紙の非印字面側に位置しており、
当該画像形成装置の本体内部の湿度を検出する湿度検出手段と、
当該画像形成装置の電源が通電停止されてから通電再開されるまでの経過時間を検出する経過時間検出手段と、
前記湿度検出手段による検出湿度と前記経過時間検出手段の検出経過時間とに基づいて、前記可動ローラの可動軸を移動させ前記第１排出ローラ対の圧接力を変化させる可動ローラ駆動手段と、を備え、
該可動ローラ駆動手段は、前記検出湿度が所定値以上の場合、又は、前記検出経過時間が所定値以上の場合に、前記第１排出ローラ対の圧接力を高めるように前記可動ローラの可動軸を移動させる、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
比較的硬度が低い加熱ローラと比較的硬度が高い加圧ローラとを有する定着装置と、定着後の用紙を前記定着装置から排出させる第１排出ローラ対と、該第１排出ローラ対で排出された前記用紙を排紙トレイに向かって排出する第２排出ローラ対とを備えた画像形成装置であって、
前記第１排出ローラ対は、固定軸を中心にして回転する比較的硬度が高い固定ローラと、前記固定軸と平行に移動可能な可動軸を中心にして回転する比較的硬度が低い可動ローラとで構成され、該可動ローラが前記用紙の非印字面側に位置しており、
前記定着装置と前記第１排出ローラ対との間に配設され、定着後の用紙が非印字面側へ所定量以上カールしていること検出するカール方向検出センサと、
該カール方向検出センサの検出結果に基づいて、前記可動ローラの可動軸を移動させ前記第１排出ローラ対の圧接力を変化させる可動ローラ駆動手段と、を備え、
該可動ローラ駆動手段は、前記カール方向検出センサが定着後の用紙の非印字面側への所定量以上のカールを検出した場合に、前記第１排出ローラ対の圧接力を高めるように前記可動ローラの可動軸を移動させる、
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、例えば複写機，ファクシミリ装置，プリンタ或いはこれらの複合機などに適用される電子写真方式の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、例えば複写機，ファクシミリ装置，プリンタ或いはこれらの複合機などに適用される電子写真方式の画像形成装置では、記録媒体（用紙）に転写されたトナー像を加熱定着処理して画像形成を行うために定着装置が設けられている。かかる定着装置として、加熱ローラと加圧ローラとを備え、所定のニップ幅をもって互いに圧接する両ローラ間に用紙を通過させることにより、トナー像を用紙上に加熱定着処理するようにしたものが知られている。
【０００３】
前述の画像形成装置では、装置の電源がオフ（ＯＦＦ）の状態から電源をオン（ＯＮ）して起動する場合、実際に画像形成が行えるようになる迄には一定以上の起動時間（所謂ウォームアップタイム）が必要であるが、特に近年では、このウォームアップタイムの短縮化がより強く求められている。
このため、前記タイプの定着装置では、用紙の印字面に対応する加熱側（加熱ローラ）に、熱伝導性が良く且つ比較的硬度が低いローラを用い、用紙の非印字面に対応する加圧側（加圧ローラ）には、比較的（加熱ローラよりも）硬度が高いローラを用いるのが一般的である。
【０００４】
また、ウォームアップタイムは、定着装置でトナー像を加熱定着できる温度を確保するに必要な時間に大きな影響を受けるので、その短縮を図るために、加熱ローラの表面温度が定着可能温度に達すると、加圧ローラの表面が十分に昇温していなくてもプリント（印字）可能とする制御が多く用いられている。
【０００５】
しかしながら、この制御下でプリントを実行した場合、加熱ローラと加圧ローラの温度差が大きいので、用紙の表側と裏側とで繊維の収縮率が異なること、及び両ローラ間の硬度差に依存するニップ形状に起因して、両ローラ間を通過する用紙に、非印字面側に曲率を持ったカールが生じることが知られている。このカール量は、定着装置内の前記両ローラ間の温度差の他、用紙の含水率，用紙自体の繊維方向のバラツキ，用紙上のトナー付着量などの影響を受けるものである。
【０００６】
このようなカールを矯正することを企図したものとして、例えば、特許文献１には、用紙の厚さ（秤量）を検出し、厚手の用紙であると判定された場合には、定着装置の下流側に配置された段付きの排紙ローラの食い込み量（圧接力）を可変して、通紙方向に対して直交する方向に用紙を強制的に変形させることにより、用紙のカールを矯正するようにした定着装置が開示されている。
【特許文献１】特開平６−８７５５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前記特許文献１に係る定着装置では、排紙ローラの食い込み量（圧接力）を可変することによる用紙の強制的な変形量を大きくすると、用紙先端での波打ち量が大きくなり、通紙ガイドや通紙リブ等に接触し易くなる関係上、所謂ジャムや耳折れ，リブ跡，擦れなどの不具合を招来するおそれがある。
【０００８】
本発明は、かかる技術課題に鑑みてなされたもので、ジャムや耳折れ，リブ跡，擦れなどの不具合を招くことなく、用紙のカール量を有効に低減できるようにすることを、基本的な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
このため、本願の第１の発明に係る画像形成装置は、比較的硬度が低い加熱ローラと比較的硬度が高い加圧ローラとを有する定着装置と、定着後の用紙を前記定着装置から排出させる第１排出ローラ対と、該第１排出ローラ対で排出された前記用紙を排紙トレイに向かって排出する第２排出ローラ対とを備えた画像形成装置であって、
前記第１排出ローラ対は、固定軸を中心にして回転する比較的硬度が高い固定ローラと、前記固定軸と平行に移動可能な可動軸を中心にして回転する比較的硬度が低い可動ローラとで構成され、該可動ローラが前記用紙の非印字面側に位置しており、
当該画像形成装置の本体内部の湿度を検出する湿度検出手段と、
前記加熱ローラと加圧ローラの温度差を検出する温度差検出手段と、
前記湿度検出手段の検出湿度と前記温度差検出手段の検出温度差とに基づいて、前記可動ローラの可動軸を移動させ前記第１排出ローラ対の圧接力を変化させる可動ローラ駆動手段と、を備え、
該可動ローラ駆動手段は、前記検出湿度が所定値以上である場合、又は前記検出温度差が所定値以上の場合に、前記第１排出ローラ対の圧接力を高めるように前記可動ローラの可動軸を移動させる、
ことを特徴としたものである。
【００１０】
尚、この場合において、可動ローラ駆動手段が第１排出ローラ対の圧接力を高めるように可動ローラの可動軸を移動させる際の検出湿度（画像形成装置の本体内部の湿度）の閾値としては相対湿度７０％が好ましく、また、検出温度差（加熱ローラと加圧ローラの温度差）の閾値としては５０℃が好ましい。
前記検出湿度の下限値として相対湿度７０％が好ましいのは、画像形成装置の本体内部が相対湿度７０％以上の高湿度環境下では、用紙カセット内あるいは装置外部に保管された用紙は水分を吸収している状態であるため、定着装置内の加熱ローラと加圧ローラの温度差が好適（例えば、約２０℃程度）であっても、用紙の表側と裏側とで繊維収縮率の差が大きくなるので、用紙カールが生じ易くなるからである。また、前記検出温度差の下限値として５０℃が好ましいのは、画像形成装置の電源投入時にはウォームアップタイムを短縮する観点から加熱ローラ側に多くの電力を供給するため、加熱ローラと加圧ローラとでは昇温傾向が異なり、両ローラ間の温度差は５０℃以上になり、両ローラ間にこのような大きな温度差がある場合にも、用紙の表側と裏側とで繊維収縮率の差が大きくなるので、用紙カールが生じ易くなるからである。
【００１１】
また、本願の第２の発明に係る画像形成装置は、比較的硬度が低い加熱ローラと比較的硬度が高い加圧ローラとを有する定着装置と、定着後の用紙を前記定着装置から排出させる第１排出ローラ対と、該第１排出ローラ対で排出された前記用紙を排紙トレイに向かって排出する第２排出ローラ対とを備えた画像形成装置であって、
前記第１排出ローラ対は、固定軸を中心にして回転する比較的硬度が高い固定ローラと、前記固定軸と平行に移動可能な可動軸を中心にして回転する比較的硬度が低い可動ローラとで構成され、該可動ローラが前記用紙の非印字面側に位置しており、
当該画像形成装置の本体内部の湿度を検出する湿度検出手段と、
当該画像形成装置の電源が通電停止されてから通電再開されるまでの経過時間を検出する経過時間検出手段と、
前記湿度検出手段による検出湿度と前記経過時間検出手段の検出経過時間とに基づいて、前記可動ローラの可動軸を移動させ前記第１排出ローラ対の圧接力を変化させる可動ローラ駆動手段と、を備え、
該可動ローラ駆動手段は、前記検出湿度が所定値以上の場合、又は、前記検出経過時間が所定値以上の場合に、前記第１排出ローラ対の圧接力を高めるように前記可動ローラの可動軸を移動させる、
ことを特徴としたものである。
【００１２】
尚、この場合において、可動ローラ駆動手段が第１排出ローラ対の圧接力を高めるように可動ローラの可動軸を移動させる際の検出湿度（画像形成装置の本体内部の湿度）の閾値としては相対湿度７０％が好ましく、また、検出経過時間（当該画像形成装置の電源が通電停止されてから通電再開されるまでの経過時間）の閾値としては５時間が好ましい。
前記検出湿度の下限値として相対湿度７０％が好ましいのは、前述の通りである。また、前記検出経過時間の下限値として５時間が好ましいのは、当該画像形成装置の電源がＯＦＦされて、定着装置の各ローラへの電力供給が停止され各ローラの温度が低下した場合でも、余熱があるので、装置本体および定着装置の温度は直線的には下降せず、ある程度下降した後は緩やかに温度降下する。装置本体および定着装置の温度が周囲の環境温度と略同一レベルまで低下するためには、経験上５時間程度以上の時間を要するからである。
【００１３】
更に、本願の第３の発明に係る画像形成装置は、比較的硬度が低い加熱ローラと比較的硬度が高い加圧ローラとを有する定着装置と、定着後の用紙を前記定着装置から排出させる第１排出ローラ対と、該第１排出ローラ対で排出された前記用紙を排紙トレイに向かって排出する第２排出ローラ対とを備えた画像形成装置であって、
前記第１排出ローラ対は、固定軸を中心にして回転する比較的硬度が高い固定ローラと、前記固定軸と平行に移動可能な可動軸を中心にして回転する比較的硬度が低い可動ローラとで構成され、該可動ローラが前記用紙の非印字面側に位置しており、
前記定着装置と前記第１排出ローラ対との間に配設され、定着後の用紙が非印字面側へ所定量以上カールしていること検出するカール方向検出センサと、
該カール方向検出センサの検出結果に基づいて、前記可動ローラの可動軸を移動させ前記第１排出ローラ対の圧接力を変化させる可動ローラ駆動手段と、を備え、
該可動ローラ駆動手段は、前記カール方向検出センサが定着後の用紙の非印字面側への所定量以上のカールを検出した場合に、前記第１排出ローラ対の圧接力を高めるように前記可動ローラの可動軸を移動させる、
ことを特徴としたものである。
【発明の効果】
【００１４】
本願の第１の発明に係る画像形成装置によれば、定着装置内の加熱ローラと加圧ローラのニップ部を通過する用紙は、両ローラ間の硬度差に依存するニップ形状に起因して非印字面側に曲率を持ってカールした状態で第１排出ローラ対に通紙されるが、この第１排出ローラ対では、固定ローラと可動ローラの硬度差に依存するニップ形状に起因して印字面側に曲率を持って用紙が排出される。つまり、定着装置内の加熱ローラと加圧ローラのニップ部を通過することにより生じる用紙のカールは、第１排出ローラ対のニップ部を通過することにより生じる逆向きのカールによってある程度相殺され矯正された状態で、下流側の第２排出ローラ対に受け渡される。
そして、画像形成装置の本体内部の湿度が所定値以上の場合（つまり用紙の含水率が高い場合）、又は、加熱ローラと加圧ローラの温度差が所定値以上の場合（つまり用紙の表側と裏側とで繊維収縮率の差が大きい場合）、すなわち、定着装置内の加熱ローラと加圧ローラのニップ部を通過することにより生じる用紙の（非印字面側に曲率を持った）カール量が大きくなることが想定される場合には、これに対応して、第１排出ローラ対の可動ローラの可動軸を移動させて固定ローラに対する圧接力を高め、第１排出ローラ対のニップ幅を大きくすることができる。これにより、第１排出ローラ対のニップ部を通過することにより生じる逆向きの（印字面側に曲率を持った）カール量を大きくして、定着装置内の加熱ローラと加圧ローラのニップ部を通過する際に生じる大きなカールを、有効に相殺し低減することができる。
【００１５】
また、本願の第２の発明に係る画像形成装置によれば、定着装置内の加熱ローラと加圧ローラのニップ部を通過する用紙は、両ローラ間の硬度差に依存するニップ形状に起因して非印字面側に曲率を持ってカールした状態で第１排出ローラ対に通紙されるが、この第１排出ローラ対では、固定ローラと可動ローラの硬度差に依存するニップ形状に起因して印字面側に曲率を持って用紙が排出される。つまり、定着装置内の加熱ローラと加圧ローラのニップ部を通過することにより生じる用紙のカールは、第１排出ローラ対のニップ部を通過することにより生じる逆向きのカールによってある程度相殺され矯正された状態で、下流側の第２排出ローラ対に受け渡される。
そして、画像形成装置の本体内部の湿度が所定値以上の場合（つまり用紙の含水率が高い場合）、又は、当該画像形成装置の電源が通電停止されてから通電再開されるまでの経過時間が所定値以上の場合（つまり、起動初期に定着装置内の加熱ローラと加圧ローラの温度差が大きく、用紙の表側と裏側とで繊維収縮率の差が大きい場合）、すなわち、定着装置内の加熱ローラと加圧ローラのニップ部を通過することにより生じる用紙の（非印字面側に曲率を持った）カール量が大きくなることが想定される場合には、これに対応して、第１排出ローラ対の可動ローラの可動軸を移動させて固定ローラに対する圧接力を高め、第１排出ローラ対のニップ幅を大きくすることができる。これにより、第１排出ローラ対のニップ部を通過することにより生じる逆向きの（印字面側に曲率を持った）カール量を大きくして、定着装置内の加熱ローラと加圧ローラのニップ部を通過する際に生じる大きなカールを、有効に相殺し低減することができる。
【００１６】
また、本願の第３の発明に係る画像形成装置によれば、定着装置内の加熱ローラと加圧ローラのニップ部を通過する用紙は、両ローラ間の硬度差に依存するニップ形状に起因して非印字面側に曲率を持ってカールした状態で第１排出ローラ対に通紙されるが、この第１排出ローラ対では、固定ローラと可動ローラの硬度差に依存するニップ形状に起因して印字面側に曲率を持って用紙が排出される。つまり、定着装置内の加熱ローラと加圧ローラのニップ部を通過することにより生じる用紙のカールは、第１排出ローラ対のニップ部を通過することにより生じる逆向きのカールによってある程度相殺され矯正された状態で、下流側の第２排出ローラ対に受け渡される。
そして、定着後の用紙が非印字面側へ所定量以上カールしていること検出した場合には、これに対応して、第１排出ローラ対の可動ローラの可動軸を移動させて固定ローラに対する圧接力を高め、第１排出ローラ対のニップ幅を大きくすることができる。これにより、第１排出ローラ対のニップ部を通過することにより生じる逆向きの（印字面側に曲率を持った）カール量を大きくして、定着装置内の加熱ローラと加圧ローラのニップ部を通過する際に生じる大きなカールを、有効に相殺し低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しながら説明する。
まず、第１の実施形態について説明する。図１は第１の実施形態に係る画像形成装置の全体構成を概略的に示す構成図である。
この図に示すように、前記画像形成装置は、中間転写ベルト上に各色の画像を形成し、記録媒体（用紙）Ｓに一括して転写しフルカラー画像を出力する、所謂タンデム方式のフルカラー電子写真方式の画像形成装置である。
【００１８】
更に、概略的に説明すれば、この画像形成装置１は、装置本体２の上部に原稿の画像を読み取るスキャナ３を備えており、該スキャナ３で読み取った画像のデータ、又はＬＡＮ等の回線を介して入力された画像データに基づいて、記録紙Ｓに電子写真方式で画像を形成するものである。
【００１９】
前記画像形成装置１は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のトナー（現像剤）によって異なる現像色の画像を形成する４つの現像ユニット４と、各現像ユニット４で形成されたトナー画像が重ねて転写される（中間）転写ベルト５と、該転写ベルト５に転写されたトナー画像を記録紙Ｓに２次転写する転写器（２次転写ローラ）６と、記録紙Ｓに２次転写されたトナー画像を後述するように加熱定着処理して画像形成を行う定着装置７とを、装置本体２の内部に備えている。また、装置本体２内部の転写ベルト５の転写器６側の近傍には、装置本体２内部の相対湿度を検出し得る湿度センサ２６が配置されている。
【００２０】
記録紙Ｓは、複数の給紙トレイ８に装填され、必要に応じて給紙ローラ対９で１枚ずつ取り出され、複数の搬送ローラ対１０によって前記転写器６に供給される。定着装置７でトナーが定着された記録紙Ｓは、第１排出ローラ対１１によって第２排出ローラ対１２まで搬送され、この第２排出ローラ対１２によって排出口１２Ｈから装置本体２上部の排紙トレイ１３に向かって排出される。
このように、前記第１排出ローラ対１１は、定着装置７の用紙排出方向における下流側に配置され、定着後の記録紙Ｓを定着装置７から排出させ第２排出ローラ対１２まで搬送するものである。また、第２排出ローラ対１２は、第１排出ローラ対１１によって排出された記録紙Ｓを排紙トレイ１３に向かって排出するものである。
【００２１】
また、画像形成装置１の反転動作では、定着装置７で片面にトナーが定着された記録紙Ｓが第２排出ローラ対１２まで搬送され、前記第１排出ローラ対１１の近辺に配置された排紙センサ１４のオフ（ＯＦＦ）エッジを用紙後端が通過し所定時間を経過した後、第２排出ローラ対１２を逆方向に回転させる。これにより、一旦第２排出ローラ対１２まで搬出された記録紙Ｓは、反転導入ローラ対１５に搬送され、この反転導入ローラ対１５によって反転搬送経路１６に導入される。この反転搬送経路１６で、記録紙Ｓは、転写器６に裏返しにして再度供給され、裏面側に印字が行われるようになっている。
【００２２】
図２は、本実施形態に係る定着装置７の構成を概略的に示す構成図である。この図に示すように、この定着装置７は、所謂ベルト定着方式のもので、２本の加熱ローラ２７（２７Ａ，２７Ｂ）に弾性体で形成された定着ベルト２９を巻き掛けてなり、定着ベルト２９の内側には、加熱ローラ２７の（具体的には、図における左側の加熱ローラ２７Ａの）表面温度を検出するために、好ましくは非接触式のサーミスタ３１（第１サーミスタ）が配置されている。
【００２３】
２本の加熱ローラ２７（２７Ａ，２７Ｂ）の片側（具体的には、図における右側の加熱ローラ２７Ｂ）に対向する位置には、加圧ローラ２８が配置されている。本実施形態では、用紙Ｓの印字面に対応する加熱ローラ２７の少なくとも表面層に、熱伝導性が良く且つ比較的硬度が低い材料として、例えば、硬度が約１０°程度の発泡シリコーンゴムを用いた。一方、用紙Ｓの非印字面に対応する加圧ローラ２８の少なくとも表面層には、比較的（加熱ローラ２７よりも）硬度が高い材料として、硬度が約７５°程度のシリコーンゴムを用いた。
【００２４】
そして、図示しない付勢手段（例えばコイルバネ）により加圧ローラ２８を加熱ローラ２７Ｂ側に付勢して両ローラ２７Ｂ，２８を圧接させると、両ローラ２７Ｂ，２８の表面層の硬度の関係により、加熱ローラ２７Ｂ側が凹状となるニップが形成される。この状態で記録紙Ｓを両ローラ２７Ｂ，２８間に通紙すると、ニップ形状から、記録紙Ｓは非印字面側に曲率を持ってカールすることになる。
【００２５】
加圧ローラ２８の近傍には、当該加圧ローラ２８の表面温度を検出するために、好ましくは非接触式のサーミスタ３２（第２サーミスタ）が配置されている。加熱ローラ２７（２７Ａ）の表面温度は前記第１サーミスタ３１により、また、加圧ローラ２８の表面温度は前記第２サーミスタ３２により、それぞれ常時検出され、この検出値は、画像形成装置１の制御ユニット（不図示）に入力される。そして、画像形成装置１のウォームアップ期間を除いて、装置１が安定作動期に入れば、それぞれ予め設定された所定温度に維持されるようになっている。
【００２６】
前記制御ユニット（不図示）は、より好ましくはマイクロコンピュータを主要部として構成され、前記第１，第２のサーミスタ３１，３２の他、種々のセンサ類の検出信号が入力される。また、制御ユニットには、画像形成装置１の種々の制御要素が信号授受可能に接続され、各制御要素は当該制御ユニットからの制御信号により駆動制御されるようになっている。
【００２７】
図３は、加熱ローラ２７及び加圧ローラ２８の表面温度の検出結果の一例を示すグラフである。この図に示すように、電源を投入（ＯＮ）した後、加熱ローラ２７及び加圧ローラ２８の表面温度がプリント可能な温度で安定するまでには、例えば、約１２０秒程度の期間が必要であり、電源投入後、約１８０秒（３分）程度経過すれば、両ローラ２７，２８の表面温度はより確実にプリント可能な温度で安定する。ここに、加熱ローラ２７の表面温度は加圧ローラ２８の表面温度よりも高く、前述のプリント可能な温度での安定状態で、加熱ローラ２７と加圧ローラ２８との温度差は約７０℃程度である。
【００２８】
本実施形態では、特に、ウォームアップ時など、装置本体２内の湿度が高い場合や、加熱ローラ２７と加圧ローラ２８との温度差が大きい場合に発生する大きなカールを矯正し低減するために、定着装置７の下流側に配設される前記第１排出ローラ対１１について、所定条件に応じてニップ幅を大きくすることができるように構成されている。
図４は、本実施形態に係る第１排出ローラ対１１の構成を概略的に示す構成図である。この図に示すように、この第１排出ローラ対１１は、固定軸Ｊａを中心にして回転する固定ローラ１１Ａと、前記固定軸Ｊａと平行に伸び、この平行状態を維持したままで移動可能な可動軸Ｊｂを中心にして回転する可動ローラ１１Ｂとで構成されている。
【００２９】
前記固定軸Ｊａ及び可動軸Ｊｂは図４の紙面方向に伸長しており、可動ローラ１１Ｂの可動軸Ｊｂの両端側には、該可動軸Ｊｂを支持する一対の支持レバー２０の途中部がそれぞれ固定されている。各支持レバー２０は、一端側が支点２４（レバー支点）で回動自在に枢支され、他端側には電磁ソレノイド２１で駆動されるプランジャ２２の先端部が対向配置されている。
一方、固定ローラ１１Ａの固定軸Ｊａの両端側には、前記支持レバー２０と対向する箇所に、一対のコロ（押圧規制コロ）２５がそれぞれ固定されている。
【００３０】
そして、電磁ソレノイド２１がＯＮされプランジャ２２が突き出されることにより、支持レバー２０は、その他端側が押圧され、レバー支点２４を中心にして図４における反時計回りに回動する。つまり、可動ローラ１１Ｂの可動軸Ｊｂは、レバー支点２４の中心と可動軸Ｊｂの中心とを結ぶ直線を固定軸Ｊａ側に傾ける方向に移動する。これにより、第１排出ローラ対１１の圧接力が高められ、ニップ幅が広げられる。
【００３１】
このとき、可動軸Ｊｂの移動動作は、支持レバー２０が前記押圧規制コロ２５に当接することにより、それ以上の移動が規制される。つまり、押圧規制コロ２５は、可動軸Ｊｂの最大移動量を定めるものである。
各支持レバー２０は、可動軸Ｊｂよりも反レバー支点２４側に一端が取り付けられた引張コイルバネでなるリターンスプリング２３によって時計回り方向のモーメントを受けるように付勢されており、電磁ソレノイド２１がＯＦＦされてプランジャ２２が後退すると、前記リターンスプリング２３の付勢力によって時計回り方向に回動され、初期位置に戻るようになっている。
【００３２】
本実施形態では、用紙Ｓの印字面に対応する固定ローラ１１Ａの少なくとも表面層に、比較的（可動ローラ１１Ｂよりも）硬度が高い材料が用いられ、一方、用紙Ｓの非印字面に対応する可動ローラ１１Ｂの少なくとも表面層には、比較的（固定ローラ１１Ａよりも）硬度が高い材料が用いられている。尚、固定ローラ１１Ａ側の材料としては、定着後の放熱を促進する観点から金属材料が好ましい。また、可動ローラ１１Ｂ側の材料としては、弾性材料が用いられる。
従って、固定ローラ１１Ａと固定ローラ１１Ｂとが圧接した状態では、両ローラ１１Ａ，１１Ｂの表面層の硬度の関係により、可動ローラ１１Ｂ側が凹状となるニップが形成される。この状態で記録紙Ｓを両ローラ１１Ａ，１１Ｂ間に通紙すると、ニップ形状から、記録紙Ｓは印字面側に曲率を持ってカールすることになる。
【００３３】
定着装置７内の加熱ローラ２７Ｂと加圧ローラ２８のニップ部を通過する用紙Ｓは、前述のように、両ローラ２７Ｂ，２８間の硬度差に依存するニップ形状に起因して非印字面側に曲率を持ってカールした状態で第１排出ローラ対１１に通紙されるが、この第１排出ローラ対１１では、固定ローラ１１Ａと可動ローラ１１Ｂの硬度差に依存するニップ形状に起因して印字面側に曲率を持って用紙Ｓが排出される。つまり、定着装置７内の加熱ローラ２７Ｂと加圧ローラ２８のニップ部を通過することにより生じる用紙Ｓのカールは、第１排出ローラ対１１のニップ部を通過することにより生じる逆向きのカールによってある程度相殺され矯正された状態で、下流側の第２排出ローラ対１２に受け渡される。
【００３４】
しかし、装置１の電源がＯＦＦの状態から電源をＯＮして起動する際のウォームアップ時など、装置本体２内の湿度が高い場合や、加熱ローラ２７と加圧ローラ２８との温度差が大きい場合には、発生する用紙カール量が大きいので、通常では十分にカールを矯正することは難しい。そこで、本実施形態では、定着装置７の下流側に配設される前記第１排出ローラ対１１について、所定条件に応じてニップ幅を大きくして、用紙カールを効果的に矯正して低減することができるようにしている。
【００３５】
次に、本実施形態に係る用紙カールの矯正制御の一例について、図５のフローチャートを参照しながら説明する。尚、この制御は前述の制御ユニット（不図示）のカール矯正制御部によって行われる。
画像形成装置１の電源投入に伴って制御がスタートすると、まず、ステップ＃１で、前記第１サーミスタ３１からの検出信号に基づいて、加熱ローラ２７の表面温度がプリント可能な温度（例えば１８０℃）に達したか否かが継続的に判定され、この判定結果がＹＥＳになると、ステップ＃２で電磁ソレノイド２１への通電が開始される。これにより、第１排出ローラ対１１のニップ幅が大きく設定され、ウォームアップ時に発生する大きな用紙カールを有効に矯正できるようになる。
【００３６】
次に、ステップ＃３で、前記環境センサ２６からの検出信号に基づいて、装置本体２内の相対湿度が所定の閾値（好ましくは７０％）以上であるか否かが判定される。この判定結果がＹＥＳの場合には電磁ソレノイド２１への通電が継続される（ステップ＃５）。
一方、ステップ＃３での判定結果がＮＯの場合には、ステップ＃４で、第１及び第２サーミスタ３１，３２からの検出信号に基づいて、定着装置７の加熱ローラ２７と加圧ローラ２８の温度差が所定の閾値（好ましくは５０℃）以上であるか否かが判定される。この判定結果がＹＥＳの場合には、やはり電磁ソレノイド２１への通電が継続される（ステップ＃５）。
【００３７】
前記ステップ＃４での判定結果がＮＯの場合、つまり、装置本体２内の相対湿度が７０％未満で、且つ、加熱ローラ２７と加圧ローラ２８の温度差が５０℃未満の場合には、発生する用紙カール量は比較的小さくて済むことが想定されるので、電磁ソレノイド２１への通電は停止され（ステップ＃７）、制御は終了する。
【００３８】
一方、前述のように、装置本体２内の相対湿度が７０％以上（ステップ＃３：ＹＥＳ）であるか、又は、加熱ローラ２７と加圧ローラ２８の温度差が５０℃以上（ステップ＃４：ＹＥＳ）である場合には、発生する用紙カール量が大きいことが想定されるので、電磁ソレノイド２１への通電は継続される（ステップ＃５）が、その通電継続中においては、加熱ローラ２７と加圧ローラ２８の温度差が、適正値（例えば２０℃以下）になったか否かが継続的に判定され（ステップ＃６）、この判定結果がＹＥＳになると、電磁ソレノイド２１への通電は停止され（ステップ＃７）、制御は終了する。
【００３９】
以上の制御において、用紙カールの矯正制御を行う際の検出湿度の下限値として相対湿度７０％が好ましいのは、画像形成装置１の本体２内部が相対湿度７０％以上の高湿度環境下では、用紙カセット内あるいは装置外部に保管された用紙は水分を吸収している状態であるため、定着装置７内の加熱ローラ２７と加圧ローラ２８の温度差が好適（例えば、約２０℃程度）であっても、用紙Ｓの表側と裏側とで繊維収縮率の差が大きくなるので、用紙カールが生じ易くなるからである。また、加熱ローラ２７と加圧ローラ２８の温度差の下限値として５０℃が好ましいのは、画像形成装置１の電源投入時にはウォームアップタイムを短縮する観点から加熱ローラ２７側に多くの電力を供給するため、加熱ローラ２７と加圧ローラ２８とでは昇温傾向が異なり、両ローラ２７，２８間の温度差は５０℃以上になり、両ローラ２７，２８間にこのような大きな温度差がある場合にも、用紙Ｓの表側と裏側とで繊維収縮率の差が大きくなるので、用紙カールが生じ易くなるからである。
【００４０】
以上、説明したように、本実施形態によれば、画像形成装置１の本体２内部の湿度が所定値（７０％）以上の場合（つまり用紙の含水率が高い場合）、又は、加熱ローラ２７と加圧ローラ２８の温度差が所定値（５０℃）以上の場合（つまり用紙の表側と裏側とで繊維収縮率の差が大きい場合）、すなわち、定着装置７内の加熱ローラ２７Ｂと加圧ローラ２８のニップ部を通過することにより生じる用紙Ｓの（非印字面側に曲率を持った）カール量が大きくなることが想定される場合には、これに対応して、第１排出ローラ対１１の可動ローラ１１Ｂの可動軸Ｊｂを移動させて固定ローラ１１Ａに対する圧接力を高め、第１排出ローラ対１１のニップ幅を大きくすることができる。これにより、第１排出ローラ対１１のニップ部を通過することにより生じる逆向きの（印字面側に曲率を持った）カール量を大きくして、定着装置７内の加熱ローラ２７Ｂと加圧ローラ２８のニップ部を通過する際に生じる大きなカールを、有効に相殺し低減することができる。すなわち、ジャムや耳折れ，リブ跡，擦れなどの不具合を招くことなく、用紙Ｓのカール量を有効に低減することができるのである。
【００４１】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
この第２の実施形態は、前記第１の実施形態において、加熱ローラ２７と加圧ローラ２８の温度差を検出する代わりに、当該画像形成装置１の電源が通電停止（ＯＦＦ）されてから通電再開（ＯＮ）されるまでの経過時間を検出するものである。この経過時間の検出は、制御ユニット（不図示）内に備えられたタイマによって行われる。
【００４２】
当該画像形成装置１の電源がＯＦＦされて、定着装置７の各ローラ２７，２８への電力供給が停止され、ある程度以上の時間が経過して各ローラ２７，２８の温度が周囲の環境温度と略同一レベルまで低下した場合には、電源が再びＯＮされて通電が再開されると、そのウォームアップ期間中は、やはり、加熱ローラ２７と加圧ローラ２８との温度差が大きく、発生する用紙カール量が大きいと想定されるので、定着装置７の下流側に配設される前記第１排出ローラ対１１について、検出された前記経過時間が一定以上の場合にはニップ幅を大きくして、用紙カールを効果的に矯正して低減することができる。
【００４３】
尚、以下の説明において、第１の実施形態におけるものと、同様の構成を備え同様の作用をなすものについては、同一の符号を付し、それ以上の説明は省略する。
図６は、第２の実施形態に係る用紙カールの矯正制御の一例を説明するためのフローチャートである。この図６のフローチャートと前記図５のフローチャートとを対比して良く分かるように、第２の実施形態に係る用紙カールの矯正制御は、図５のフローチャートで説明した第１の実施形態に係る用紙カールの矯正制御と、ステップ＃１４で、制御ユニット（不図示）内に備えられたタイマからの出力信号に基づいて、当該画像形成装置１の電源がＯＦＦされてから電源が再びＯＮされるまでの経過時間が所定の閾値（好ましくは５時間）以上であるか否かを判定する点と、ステップ＃１６で、電源がＯＮされてからの経過時間が所定の閾値（好ましくは３分間）以上であるか否かを判定する点が異なるだけで、他のステップは同一である。つまり、図６のフローチャートのステップ＃１１〜＃１３，ステップ＃１５及びステップ＃１７は、それぞれ図５のフローチャートのステップ＃１〜＃３，ステップ＃５及びステップ＃７に相当している。
【００４４】
この第２の実施形態では、装置本体２内の相対湿度が７０％以上（ステップ＃１３：ＹＥＳ）であるか、又は、電源がＯＦＦされてから電源が再びＯＮされるまでの経過時間が５時間以上（ステップ＃１４：ＹＥＳ）である場合には、発生する用紙カール量が大きいことが想定されるので、電磁ソレノイド２１への通電は継続される（ステップ＃１５）。そして、その通電継続中においては、電源ＯＮ後の経過時間が、適正値（例えば、３分以上）になったか否かが継続的に判定され（ステップ＃１６）、この判定結果がＹＥＳになると、電磁ソレノイド２１への通電は停止され（ステップ＃１７）、制御は終了する。
【００４５】
図３に示されるように、加熱ローラ２７及び加圧ローラ２８の表面温度がプリント可能な温度で安定するまでには、例えば、約１２０秒程度の期間が必要であり、電源投入後、約１８０秒（３分）程度経過すれば、両ローラ２７，２８の表面温度はより確実にプリント可能な温度で安定する。ここに、加熱ローラ２７の表面温度は加圧ローラ２８の表面温度よりも高く、前述のプリント可能な温度での安定状態で、加熱ローラ２７と加圧ローラ２８との温度差は約７０℃程度である。
【００４６】
この第２の実施形態において、用紙カールの矯正制御を行う際の電源ＯＦＦ後の経過時間の下限値として５時間が好ましいのは、当該画像形成装置１の電源がＯＦＦされて、定着装置７の各ローラ２７，２８への電力供給が停止され各ローラ２７，２８の温度が低下した場合でも、余熱があるので、装置本体２および定着装置７の温度は直線的には下降せず、ある程度下降した後は緩やかに温度降下する。装置本体２および定着装置７の温度が周囲の環境温度と略同一レベルまで低下するためには、経験上５時間程度以上の時間を要するからである。
【００４７】
そして、この第２の実施形態においても、画像形成装置１の本体２内部の湿度が所定値（７０％）以上の場合（つまり用紙の含水率が高い場合）、又は、当該画像形成装置１の電源が通電停止されてから通電再開されるまでの経過時間が所定値（５時間）以上の場合（つまり、起動初期に定着装置７内の加熱ローラと加圧ローラの温度差が大きく、用紙の表側と裏側とで繊維収縮率の差が大きい場合）、すなわち、定着装置７内の加熱ローラ２７Ｂと加圧ローラ２８のニップ部を通過することにより生じる用紙Ｓの（非印字面側に曲率を持った）カール量が大きくなることが想定される場合には、これに対応して、第１排出ローラ対１１の可動ローラ１１Ｂの可動軸Ｊｂを移動させて固定ローラ１１Ａに対する圧接力を高め、第１排出ローラ対１１のニップ幅を大きくすることができる。これにより、第１排出ローラ対１１のニップ部を通過することにより生じる逆向きの（印字面側に曲率を持った）カール量を大きくして、定着装置７内の加熱ローラ２７Ｂと加圧ローラ２８のニップ部を通過する際に生じる大きなカールを、有効に相殺し低減することができる。すなわち、ジャムや耳折れ，リブ跡，擦れなどの不具合を招くことなく、用紙Ｓのカール量を有効に低減することができるのである。
【００４８】
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。
この第３の実施形態は、定着装置と第１排出ローラ対との間にカール方向検出センサを設けておき、このセンサによって、定着後の用紙が非印字面側へ所定量以上カールしていること検出した場合に、第１排出ローラ対の圧接力を変化させるものである。
【００４９】
図７は、第３の実施形態に係る定着装置および第１排出ローラ対の構成を概略的に示す構成図である。この図に示すように、本実施形態では、定着装置３７と第１排出ローラ対１１との間に、定着後の用紙Ｓが非印字面側へ所定量以上カールしていること検出するカール方向検出センサ３８が配設されている。該カール方向検出センサ３８は、具体的には、定着装置３７の非印字面側に対応する加圧ローラ２８の下流側の適所に配置され、定着後の用紙Ｓが非印字面側へ所定量以上カールした状態で、第１排出ローラ対１１に向かう場合には、用紙Ｓがカール方向検出センサ３８の先端に接触することによって検出されるようになっている。
【００５０】
そして、定着後の用紙Ｓが非印字面側へ所定量以上カールしていることが、カール方向検出センサ３８によって検出された場合には、これに対応して、第１排出ローラ対１１の可動ローラ１１Ｂの可動軸Ｊｂを移動させて固定ローラ１１Ａに対する圧接力を高め、第１排出ローラ対１１のニップ幅を大きくすることができる。これにより、第１排出ローラ対１１のニップ部を通過することにより生じる逆向きの（印字面側に曲率を持った）カール量を大きくして、定着装置７内の加熱ローラ２７Ｂと加圧ローラ２８のニップ部を通過する際に生じる大きなカールを、有効に相殺し低減することができる。すなわち、ジャムや耳折れ，リブ跡，擦れなどの不具合を招くことなく、用紙Ｓのカール量を有効に低減することができるのである。
【００５１】
以上の実施形態は、所謂タンデム方式のフルカラー電子写真方式の画像形成装置に適用したものであったが、本発明は、かかる場合に限定されるものではなく、例えばモノクロタイプなど、他の方式の画像形成装置にも有効に適用し得るものである。
このように、本発明は、以上の実施形態やその変形例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々の変更や修正を加え得るものであることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の全体構成を概略的に示す構成図である。
【図２】前記第１の実施形態に係る定着装置の構成を概略的に示す構成図である。
【図３】前記定着装置の加熱ローラ及び加圧ローラの表面温度の検出結果の一例を示すグラフである。
【図４】前記第１の実施形態に係る第１排出ローラ対の構成を概略的に示す構成図である。
【図５】前記第１の実施形態に係る用紙カールの矯正制御の一例を説明するためのフローチャートである。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る用紙カールの矯正制御の一例を説明するためのフローチャートである。
【図７】本発明の第３の実施形態に係る定着装置および第１排出ローラ対の構成を概略的に示す構成図である。
【符号の説明】
【００５３】
１  画像形成装置
２  装置本体
７，３７  定着装置
１１  第１排出ローラ対
１１Ａ  固定ローラ
１１Ｂ  可動ローラ
１２  第２排出ローラ対
２０  支持レバー
２１  電磁ソレノイド
２２  プランジャ
２６  環境センサ
２７（２７Ａ，２７Ｂ）  加熱ローラ
２８  加圧ローラ
３１  第１サーミスタ
３２  第２サーミスタ
３８  カール方向検出センサ
Ｓ  記録紙（用紙）
【図１】
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【図２】
2010002568.tif 000004
【図３】
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【図４】
2010002568.tif 000006
【図５】
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【図６】
2010002568.tif 000008
【図７】
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