(57)【要約】【課題】定着手段の搬送方向位置によって様々に変化する記録材のカールをカール矯正手段によって可及的に過不足なく矯正することのできる画像形成装置を提供する。【解決手段】定着手段と、定着手段に対して前記記録材の搬送方向の下流側に配置され、前記定着手段において前記記録材に生じたカールを矯正するカール矯正手段と、を備え、カール矯正手段は、互いに圧接される一対の回転体によって構成される矯正ニップ部と、矯正ニップ部の加圧力を切り替える加圧力切り替え手段と、を有する画像形成装置において、前記記録材を搬送方向に複数の領域に区分し、前記記録材の前記領域ごとに予め定めた加圧力を設定しておき、前記記録材が前記矯正ニップ部を通過する際に、前記領域ごとに前記予め定めた加圧力となるように、前記加圧力切り替え手段を制御する制御手段を備えていることを特徴とする。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
定着ニップ部を形成する加熱回転体と加圧回転体を有し、定着ニップ部を挟持搬送して記録材に形成されたトナー像を定着する定着手段と、
該定着手段に対して前記記録材の搬送方向の下流側に配置され、前記定着手段において前記記録材に生じたカールを矯正するカール矯正手段と、を備え、
前記カール矯正手段は、所定の加圧力で互いに圧接される一対の回転体によって構成される矯正ニップ部と、該矯正ニップ部の加圧力を切り替える加圧力切り替え手段と、を有する画像形成装置において、
前記記録材を搬送方向に複数の領域に区分し、前記記録材の前記領域ごとに予め定めた加圧力を設定しておき、前記記録材が前記矯正ニップ部を通過する際に、前記領域ごとに前記予め定めた加圧力となるように、前記加圧力切り替え手段を制御する制御手段を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記加熱回転体は、筒状の可撓性部材と、該可撓性部材の内面と接触する発熱体を備えた加熱部材と、を有し、前記可撓性部材を介して前記加熱部材と前記加圧回転体によって定着ニップ部を形成する請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記記録材の領域ごとに予め定めた加圧力は異なる値であり、前記記録材が前記矯正ニップ部を通過する際に、加圧力が少なくとも一回切り替わるように設定されている請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記記録材の前記領域ごとに予め定めた加圧力は、複数段階に設定されている請求項１乃至３のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記加圧力は、強圧、中圧、弱圧の３段階に切り替えられる請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記記録材の前記領域ごとに予め定めた加圧力は、環境の湿度を複数段階に区分し、それぞれの段階で異なる設定となっている請求項１乃至５のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記環境の湿度は、低湿度か、高湿度の２段階に設定されている請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記環境の湿度は、湿度検知素子により検知される情報である請求項６又は７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記記録材の前記領域ごとに予め定めた加圧力は、前記定着手段の暖まり具合を複数の段階に区分し、それぞれの段階で異なる設定となっており、
前記定着手段の暖まり具合は、前記定着手段の前記加圧回転体の表面温度を検知する温度検知素子の検知温度によって判別される請求項１乃至８のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記記録材の前記領域ごとに予め定めた加圧力は、前記定着手段の暖まり具合を複数の段階に区分し、それぞれの段階で異なる設定となっており、
前記定着手段の暖まり具合は、前記定着手段の加熱部材に取り付けられた温度検知素子の検知温度、または、前記可撓性部材に取り付けられた温度検知素子の検知温度、または、前記定着手段の通紙履歴のいずれか１つを用いて予測される前記加圧ローラの表面温度の予測情報であることを特徴とする請求項２乃至８のいずれかの項に記載の画像形成装置
。
【請求項１１】
前記定着手段の暖まり具合は、低温状態か、高温状態の２段階に設定されている請求項９又は１０に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記記録材を搬送方向に区分する複数の領域は、前記記録材の搬送方向の長さによって区分数が異なり、それぞれの区分数で、前記領域ごとに予め定めた加圧力の設定が異なる請求項１乃至１１のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
記録材の長さが予め定めた長さを閾値として、短い場合には前半と後半の２区分、長い場合には前半、中間、後半の３領域に区分する請求項１２に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録材に形成されたトナー像を定着する定着装置と、定着装置の下流側に配置され記録材に発生したカールを矯正するカール矯正装置と、を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機やプリンタ等の電子写真方式を用いる画像形成装置において、印刷物を作成する場合には、トナー画像を坦持する記録材を定着装置の定着ニップ部に通し、熱と圧力を加えてトナー画像を記録材に定着させる方式を用いている。定着ニップ部は加熱回転体と加圧回転体とによって構成されており、記録材には、定着ニップ部で付与される熱或いは加圧等により巻きぐせ（以下、カールと称する）が付いてしまう場合がある。カールした記録材をこのまま排出トレイ上に排出すると、排出トレイ上で丸まってしまったり、或いは既に排出トレイ上に排出されている記録材を押し出してしまったりするおそれがあり、記録材の積載性に問題が出てくる。
このため、従来の画像形成装置は、カールした記録材に、記録材のカールの方向と逆方向に圧力（矯正力）を加えることにより、記録材のカールを矯正するカール矯正装置（以下、デカール装置と称する）を定着装置の下流に設けている。
通常、デカール装置は１枚のプリント中、一定の矯正力で記録材のカールを補正する。例えば、特許文献１では、記録材の厚さ、温度、湿度、画像密度情報からカール量を予測し、１枚毎の記録材に付与する矯正力を設定するデカール装置が開示されている。
また、特許文献２のように、既知の記録材先端部のカールに対して、記録材先端部がセンサフラグを押し回している間のみ、記録材先端部における矯正力を強くするデカール装置も示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−１４４６７９号公報
【特許文献２】特開平８−１２１６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
定着装置がホット状態（十分に温まっている状態）の場合、加圧回転体の温度は記録材の前半と後半であまり変化しない。この様な場合、記録材の前半と後半でカール状態もあまり変わらない。反対に、定着装置がコールド状態（あまり温まってない状態）の場合、記録材の搬送方向前半から後半にかけて、加圧回転体温度が著しく下がってくる。この様に加熱回転体と加圧回転体の温度差が大きくなると、記録材の前半と後半でカール状態が異なってしまう。更に、Ａ３サイズなどの搬送方向に長い記録材を用いた場合では、記録材の搬送方向先端、中央、後端でカール状態が変化する。
特に、近年は、省エネ性やオンデマンド性の観点から、加熱回転体に、薄肉の定着スリーブを介して加熱部材と加圧ローラで定着ニップ部を形成した低熱容量タイプの定着装置が使用されるようになってきた。この様な低熱容量タイプの定着装置を用いた場合、定着装置自体の暖気状態（温まり具合）によって、記録材のカール状態が大きく変わってしまう。
特許文献１のような従来のデカール装置では、１枚のプリント中一定の矯正力でカールを補正するため、記録材の前半と後半でカール状態が異なるような場合に対応できない。
また、特許文献２のようなデカール装置では、常に記録材先端部のカールを補正しようとするため、記録材の前半と後半で等しいカール状態の場合には記録材の先端部のみ過矯
正してしまい、均一に補正された記録材を得ることができない。加えて、記録材先端部以外にカールが発生している場合や、記録材の搬送方向における領域毎にカール状態が異なる場合は対応できない。
そこで、本発明の目的は、定着手段の搬送方向位置によって様々に変化する記録材のカールをカール矯正手段によって可及的に過不足なく矯正することのできる画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明は、定着ニップ部を形成する加熱回転体と加圧回転体を有し、定着ニップ部を挟持搬送して記録材に形成されたトナー像を定着する定着手段と、
定着手段に対して前記記録材の搬送方向の下流側に配置され、前記定着手段において前記記録材に生じたカールを矯正するカール矯正手段と、を備え、
カール矯正手段は、所定の加圧力で互いに圧接される一対の回転体によって構成される矯正ニップ部と、該矯正ニップ部の加圧力を切り替える加圧力切り替え手段と、を有する画像形成装置において、
前記記録材を搬送方向に複数の領域に区分し、前記記録材の前記領域ごとに予め定めた加圧力を設定しておき、前記記録材が前記矯正ニップ部を通過する際に、前記領域ごとに前記予め定めた加圧力となるように、前記加圧力切り替え手段を制御する制御手段を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、定着手段の搬送方向位置によって様々に変化する記録材のカールをカール矯正手段によって過不足なく矯正することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明が適用される画像形成装置の断面図。
【図２】（A）は図１の定着装置とデカール装置の断面図、（B）は（A）の定着ニップ部の拡大断面図。
【図３】（A）は加圧力切り替え機構を含んだデカール装置の正面図、（B）はデカール装置の加圧力切り替えカムの形状を示す図。
【図４】（Ａ）は実施例１に係る湿度判定によるデカール圧制御の制御ブロック図、（Ｂ）はフローチャート。
【図５】記録材のカールの説明図。
【図６】実施例２に係る湿度と暖気状態判定によるデカール圧制御のフローチャート。
【図７】実施例３に係る記録材の紙搬送方向長さ判定によるデカール圧制御のフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下に本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。ただし、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
＜画像形成装置の全体構成＞
まず、本発明が適用される画像形成装置の全体構成について説明する。
図１は、本実施例に係る画像形成装置の全体構成を示す概略断面図である。以下、画像形成装置の一例として、感光ドラム１を複数備えたフルカラーレーザビームプリンタ（以下、単にプリンタという）７１を用いて説明するが、本発明はこれに限られるものではなく、感光ドラムを１つ備えたモノクロの複写機、プリンタであってもよい。
図１に示すように、プリンタ７１は、主な構成として、イエローＹ、マゼンタＭ、シア
ンＣ、ブラックＫの各色に対応する画像形成ステーション７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋ、中間転写ベルト２９、二次転写ローラ６３、定着装置７２、カール矯正装置としてのデカール装置７３を備えている。なお、以下、特に区別を要しない場合、いずれかの色用に設けられた要素であることを表すために符号に与えた添え字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは省略して説明を行う。
プリンタ７１の下部には、カセット６１が引き出し可能に収納されている。カセット６１には紙等の記録材Ｐが積載収容される。記録材Ｐはピックアップローラ６２により給紙カセット６１から給送され、フィード・リタードローラ対１４により１枚毎に分離され、レジストローラ１５に給送される。
各画像形成ステーション７には、像担持体としての感光ドラム１、帯電装置２、現像装置４、クリーニングブレード６、一次転写部８が設けられている。帯電装置２は、感光ドラム１の表面を一様に帯電する。現像装置４は、感光ドラム１上に形成された静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成する現像ローラ５を有している。一次転写部８は、感光ドラム１上に形成されたトナー像を中間転写ベルト２９上に一次転写する。クリーニングブレード６は、一次転写されずに感光ドラム１上に残留したトナーを除去する。
さらに、画像形成ステーション７の下側には、帯電処理された各感光ドラム１に画像情報に基づいてレーザービームを照射して、各感光ドラム１上に静電潜像を形成するレーザースキャナ３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋが配置されている。一次転写部８で転写された中間転写ベルト２９上のトナー像は、対向ローラ６７と二次転写ローラ６３によって形成される二次転写部Ｎ１で記録材Ｐに二次転写される。二次転写部Ｎ１で記録材Ｐに転写されずに中間転写ベルト２９上に残った二次転写残トナーはベルトクリーニング装置６６によって除去されて回収される。二次転写部Ｎ１を通過した記録材Ｐは、その後、定着装置７２を通過し、トナー像が記録材Ｐ上に定着される。
トナー像が定着された記録材Ｐは、その後、デカール装置７３を通過することによりカールが矯正され、排出ローラ対６４に搬送される。排出ローラ対６４を通過後、記録材Ｐは記録材積載部６５に排出される。
なお、本実施例におけるプリンタ７１は、Ａ３サイズの記録材を通紙可能であり、記録材Ｐの通紙可能幅は、幅方向に３２０ｍｍまで対応している。また、本実施例の画像形成装置７１は中央基準で記録材Ｐを搬送している。
【０００９】
＜定着装置とデカール装置の構成＞
次に、図２を参照して、定着装置７２及びデカール装置７３の構成の詳細について説明する。図２（A）は定着装置７２とデカール装置７３の略式断面図、図２（B）は定着装置７２のニップ部近傍の断面拡大図である。
すなわち、定着ニップ部Ｎ２を備えた定着装置２７に対して記録材Ｐの搬送方向の下流側にカール矯正手段としてのデカール装置７３が配置されている。
（定着装置）
定着装置７２は、低熱容量タイプで、定着ニップ部Ｎ２を形成する定着スリーブ４１を有する加熱回転体である加熱回転ユニット４０と、加圧回転体としての加圧ローラ４２とを有している。
加熱回転ユニット４０は、筒状の可撓性部材である定着スリーブ４１と、定着スリーブ４１の内面と接触する加熱部材としてのヒータ３０と、を有し、加圧ローラ４２を、定着スリーブ４１を介してヒータ３０に加圧することにより定着ニップＮ２を形成している。この定着ニップ部N2にて、未定着トナー像が形成された記録材Pを挟持搬送し、トナー像
を加圧加熱して記録材Pに定着する。
また、加熱回転ユニット４０には、定着スリーブ４１に内接した温度検知素子３３（以下、スリーブサーミスタと記す）と、ヒータ３０に当接した温度検知素子３４（以下、ヒータサーミスタと記す）が配置されている。これらの温度検知素子３３，３４の検知結果に基づいて、ヒータ３０への通電が制御される。
定着スリーブ４１は、エンドレス状に形成した基層４１ａの外周に弾性層４１ｂを形成
し、その弾性層４１ｂの外周に離型性層４１ｃを形成したものである。この定着スリーブ４１は、たとえば、外径が２４ｍｍの円筒形状をしている。
基層４１ａには、ポリイミド等の樹脂系材料、もしくはＳＵＳ等の金属系材料が用いられる。たとえば、強度との兼ね合いから厚さ３０μｍでエンドレス状に形成したＳＵＳスリーブを用いることができる。
弾性層４１ｂはクイックスタートの観点から極力熱伝導率の高い材質を用いることが望ましい。よって本実施例においては、弾性層４１ｂとして、熱伝導率が約１．０×１０−３ｃａｌ／ｓｅｃ・ｃｍ・Ｋのシリコーンゴムで、厚みが約２７０μｍのものを用いた。
離型性層４１ｃは、定着スリーブ４１の表面にトナーが一旦付着し、再度記録材Ｐに移動することで発生するオフセット現象を防止するために設けられている。離型性層４１ｃの材料として、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ等のフッ素樹脂、シリコーン樹脂等が用いられる。本実施例においては、離型性層４１ｃを厚さ約２０μｍのＰＦＡチューブとし、そのＰＦＡチューブを弾性層４１ｂであるシリコーンゴムの外周面に被覆している。
ヒータ３０は長手方向に細長い基板３０ａを有する。この基板３０ａは、窒化アルミやアルミナ等のセラミックから成る良熱伝導性の絶縁性基板である。
本実施例では基板３０ａは、熱容量と強度との兼ね合いから厚み０．６ｍｍ、幅９ｍｍ、長手サイズ３９０ｍｍの長方形に形成した窒化アルミを用いている。
基板３０ａの裏面には、基板３０ａの長手方向に沿って発熱体としての抵抗発熱体層３０ｂが形成されている。抵抗発熱体層３０ｂは、ＡｇＰｄ合金や、ＮｉＳｎ合金、ＲｕＯ２合金等を主成分とするものであり、厚さ約１０μｍ、長さ３１０ｍｍ、幅５ｍｍに成型されている。抵抗発熱体層３０ｂは、両端部から不図示の電源により通電されることにより発熱する。
絶縁ガラス層３０ｃは、抵抗発熱体層３０ｂをオーバーコートし、外部導電性部材との絶縁性を確保する他、抵抗発熱体層３０ｂについて酸化等による抵抗値変化を防ぐための耐食機能、さらに機械的な損傷を防止する役割などをもつ。絶縁ガラス層３０ｃの厚さは８０μｍである。
３０ｄは基板３０ａにおいて定着スリーブ４１の内周面と摺動する表面に設けられる摺動層である。摺動層３０ｄは、耐熱性、潤滑性、耐摩耗性に優れた機能を有し、定着スリーブ４１の内周面との滑らかな摺動性を与える。摺動層３０ｄの成分は、ポリイミド、ポリアミドイミド等のイミド系樹脂が用いられ、厚さは６μｍ程度である。
加圧ローラ４２は、芯軸部４２ａ、その芯軸部４２ａの外周面上に設けられている少なくとも１層以上の耐熱性弾性層４２ｂと、その耐熱性弾性層４２ｂの外周面上に設けられている離型層４２ｃとを有する。耐熱性弾性層４２ｂは、例えばシリコーンゴム又はフッ素ゴムなど一般的な耐熱性ゴム弾性材料を用いることができる。離型層４２ｃは耐熱性弾性層４２ｂ上にＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰなどのフッ素樹脂を単品もしくはブレンドしてコーティングするか、上記フッ素樹脂の単品あるいはブレンド品のチューブを耐熱性弾性層４２ｂに被覆する。本実施例では、芯軸部４２ａとしてはφ１７．５ｍｍの鉄製芯金を用い、耐熱性弾性層４２ｂには厚み４．４５ｍｍのシリコーンゴムを用いた。離型層４２ｃとしては、ＰＦＡのチューブを５０μｍ被覆させている。
サーモパイル３５は、不図示の固定手段により定着装置７２に取り付けられており、加圧ローラ４２の長手中央位置における表面温度を検知温度として検出している。本実施例では、記録材Ｐが定着ニップ部Ｎ２に突入する直前の加圧ローラ４２の表面温度情報から、定着装置７２の暖気状態(暖まり具合)を判定している。
この暖気状態の判定方法は、加圧ローラ４２の温度を間接的に予測する方法でも構わない。例えば、スリーブサーミスタ３３やヒータサーミスタ３４から得られる温度情報や、記録材の通紙履歴情報等を用いることによって、加圧ローラ４２の温度を予測することができる。
すなわち、定着装置のヒータに取り付けられたヒータの温度検知素子の検知温度、または、定着スリーブに取り付けられた温度検知素子の検知温度、または、定着装置の通紙履歴のいずれか１つを用いて予測情報とする。
【００１０】
（デカール装置）
デカール装置７３は、図２（Ａ）に示すように、所定の加圧力で互いに圧接される一対の回転体であるデカールローラ８０とデカール対向ローラ８１によって矯正ニップ部Ｎ３が構成されている。
デカールローラ８０は、芯軸部８０ａ、その芯軸部８０ａの外周面上に設けられている弾性層８０ｂと、弾性層８０ｂの外周面上に設けられている離型層８０ｃとを有する。
本実施例では、芯軸部８０ａとしてはφ１０ｍｍの鉄製芯金を用い、弾性層８０ｂにはアスカーＣ硬度約３０度の発泡シリコーンゴムを、厚み２ｍｍで設けた。離型層８０ｃとしては、ＰＦＡのチューブを７０μｍ被覆させている。
デカール対向ローラ８１は、芯軸部８１ａ、その芯軸部８１ａの外周面上に設けられている離型層８１ｂと、を有する。本実施例では、芯軸部８１ａとしてφ９．５ｍｍの鉄製芯金を用い、離型層８１ｂとしてＰＦＡのチューブを１００μｍ被覆させている。
このように、硬度の低い弾性層８０ｂを被覆したデカールローラ８０が、弾性層が無く硬度の高いデカール対向ローラ８１により加圧されることで、デカール対向ローラ８１の外径に沿ったデカールニップ部Ｎ３が形成される。これにより、記録材Ｐがデカールニップ部Ｎ３にて搬送される際、定着ニップ部Ｎ２で記録材に形成されたカールが矯正される。
【００１１】
（デカール装置の加圧力切り替え機構）
図３（A）は、加圧力切り替え機構を含めたデカール装置の正面図、図３（B）は加圧力切り換えカムの形状を示す図である。
まず、図３（A）を用いて、デカール装置７３の加圧力切り替え構成について説明する
。
加圧力切り替え機構８５は、カム８５ａ、８５ｂによって、デカールローラ８０とデカール対向ローラ８１のデカールニップ部Ｎ３の加圧力を切り替えるようになっている。
すなわち、デカール対向ローラ８１には駆動ギア８７が取り付けられており、不図示のモータM2により駆動力が与えられている。一方で、デカールローラ８０の芯軸部８０ａの両端部にはフランジ８２ａ，８２ｂが取り付けられており、加圧バネ８３ａ，８３ｂによりフランジ８２ａ，８２ｂに加圧力が付与されている。加圧バネ８３ａ，８３ｂは、加圧板金８４ａ，８４ｂを通して、加圧力切り替えカム８５ａ，８５ｂによりその侵入量を決められており、加圧力が可変になっている。加圧力切り替えカム８５ａ，８５ｂは、金属棒８６を通して加圧力切り替えギア８８に接続されており、加圧力切り替えギア８８はモータＭ３により回転可能になっている。
本実施例においては、図３（B）の強圧位置に設定した時にはデカールニップ部Ｎ３に
３ｋｇｆの加圧力が加わる。また、中圧位置に設定した時にはデカールニップ部Ｎ３に２ｋｇｆの加圧力が加わり、弱圧位置に設定した時にはデカールニップ部Ｎ３に１ｋｇｆの加圧力が加わる侵入量に設定してある。
なお、加圧力の切り替えに要する時間としては、記録材Ｐの搬送に影響が出ない、且つ、カール補正に効果の出る時間を選択している。本実施例においては、０．２秒で各加圧力の位置に加圧力切り替えカム８５ａ，８５ｂが回転するよう設定している。
以上示したように、デカール装置７３は、図３に示す機構により、その加圧力を適宜切り替えることが可能となっている。
【００１２】
（デカール装置の加圧力切り替え制御）
本発明は、記録材Ｐを搬送方向に複数の領域に区分し、記録材Ｐの区分した領域ごとに予め定めた加圧力を設定しておく。そして、記録材Ｐがデカールニップ部Ｎ３を通過する際に、領域ごとに予め定めた加圧力となるように、制御手段としてのコントローラ１００によって、加圧力切り替え機構８５を制御するものである。
図４（Ａ）は、デカール装置の加圧力切り替え装置８５の簡単な制御ブロック図を示し
ている。すなわち、コントローラ１００は、ＣＰＵ１０１とメモリ１０２を備え、メモリ１０２には、記録材Ｐの区分した領域ごとに、予め設定された加圧力が記憶されている。ＣＰＵ１０１には、湿度検知素子３５や加圧ローラ４２の温度検知素子３６が接続されており、環境湿度の情報、加圧ローラの表面温度から暖気情報を判定する。これらの情報から、ＣＰＵ１０１は、メモリ１０２に記憶された加圧力を選択し、記録材Ｐがデカールニップ部Ｎ３を通過中の搬送位置に応じて、加圧力の切り替え信号をカムモータＭ３に対して出力する。カムモータＭ３は、切り替え信号に基づいて、切り替えカム８５ａ、８５ｂを、強圧、中圧、弱圧位置のいずれかに切り替えるように制御する。
この実施例１では、記録材を搬送方向前半と後半の２つの領域に区分し、領域ごとに予め定めた加圧力は、環境湿度と、定着装置の暖気状態に応じて設定されている。
すなわち、環境湿度として、低湿度と、高湿度の２段階、暖気状態として、低温状態（コールド状態）が高温状態（ホット状態）の２段階に区分し、加圧力は、４通りの条件で、それぞれ設定されている。４通り条件は、低湿度でコールド状態、低湿度でホット状態、高湿度でコールド状態、高湿度でホット状態である。
図４（Ｂ）は、本発明の実施例１に係るデカール装置７３の加圧力切り替え制御の手順を示すフローチャートである。
まず、ユーザーがＰＣ等の画像信号送付手段より画像形成装置に設けられたコントローラにプリントジョブを入力すると、ステップＳ１０１からステップＳ１０２へ移動し、たとえば、カセット６１内に設置されている湿度検知素子３６からの湿度情報から湿度が所定値以上かどうか判定する。
本実施例では、湿度６５％を閾値とした。湿度が６５％以上を高湿度環境と判定し、また６５％未満を低湿度環境と判定する。
次に、この判定した結果に応じてステップＳ１０３、Ｓ１０４に移動し、デカール装置７３の加圧力制御を決定する。ステップＳ１０２で湿度が所定値以上と判定された場合、ステップＳ１０３に移動し、記録材前半のデカール装置７３の加圧力を中圧、記録材後半の加圧力を強圧にする制御を行う様に決定する。逆にステップＳ１０２で湿度が所定値未満と判定された場合、ステップＳ１０４に移動し、記録材前半のデカール装置７３の加圧力を中圧、記録材後半の加圧力を弱圧にする制御を行う様に決定する。その後、ステップＳ１０５に移動して通紙を行い、次のステップＳ１０６でプリントを完了する。
ここに記載されている湿度の判定閾値、および、デカール装置７３の加圧力は、記録材Ｐの種類、坪量、繊維方向、幅方向長さや、トナーの載り量情報等によって適宜変更されても構わない。
【００１３】
（性能比較）
以上の構成及びデカール装置７３の加圧力制御において、湿度条件が異なる高湿度環境（温度２３℃、湿度８０％）と低湿度環境（温度２３℃、湿度５０％）でプリント動作を行い、カール量を測定した。定着装置７２の暖気状態はコールド状態（加圧ローラ表面温度５０℃）とホット状態（加圧ローラ表面温度９０℃）の２条件でそれぞれ測定した。
記録材Ｐは搬送方向サイズが２１０ｍｍで幅方向サイズが２９７ｍｍのＡ４サイズのＧＦＲ０７０（キヤノンマーケティングジャパン社製）を使用した。印刷には全面に文字と画像を含む印字率５％程度の画像を使用した。
カール量に関しては、下記の測定方法で定量化した。
まず、記録材を１０枚連続通紙した後、それぞれを平たい机の上に３分間置いておく。その後、記録材の搬送方向前半と後半の両端部を机からの高さを定規で測り、その測定した値をカール量とする。この時、記録材の搬送方向前半の両端部のカール量平均値を記録材前半のカール量とする。同様の測定方法で記録材後半のカール量も決められる。この時の、記録材Ｐのカールの方向について、図５に示す様に印字面側が凸の時をマイナスカール、印字面側が凹の時をプラスカールと定義する。
以上のような条件のもと、各通紙条件におけるカール量を本実施例のデカール装置７３を搭載したプリンタを用いて測定した。また、比較例１としてデカール装置７３がない場
合を、比較例２として特許文献１のデカール装置のように、湿度情報でデカール圧を切り替えるが、１枚の記録材の途中では加圧力を切り替えないで通紙する場合を示す。
まず、比較例１としてデカール装置７３がない構成で通紙した結果を表１に示す。
【００１４】
【表１】
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【００１５】
表１の検討結果より、比較例１の構成ではデカール装置７３が無いためどの湿度と暖気状態でもカールが発生した。
一般的に、カールは記録材中に含まれる水分の蒸発により発生すると言われている。比較例１においても、定着装置７２の暖気状態に関わらず、高湿度環境の方が低湿度環境よりも水分の変化量が大きくなるため、カール量は高湿度環境の方が大きくなっている。
定着装置７２がホット状態の場合、記録材の前半と後半で加圧ローラ４２の温度はほとんど低下しない。故に、湿度条件に関わらず、記録材前半と記録材後半のカール量はほぼ等しくなる。一方で、定着装置７２がコールド状態の場合、記録材Ｐが定着ニップＮ２を通過する際に定着スリーブ４１と加圧ローラ４２の温度差が大きくなることにより、記録材Ｐの表裏（定着スリーブ側の表面と加圧ローラ側の裏面）に温度差が生じる。故に、記録材前半から後半にかけて加圧ローラ４２の表面温度が下がるため、記録材Ｐの搬送方向前半と後半でカール量に違いが出てくる場合がある。
定着装置７２がコールド状態、且つ、高湿度環境で通紙された場合は、定着ニップＮ２を通過後、記録材Ｐに含まれている水分が表面の方から多く蒸発する。すると記録材表面への水分移動量が多くなるため、結果的に記録材表面の方が裏面よりも水分量が多くなる。そして、記録材表面の紙繊維の伸びが裏面よりも大きくなって、記録材Ｐにマイナスカールが生じる。この現象は、通紙時における加圧ローラ４２の温度が低いほど発生しやすいため、記録材搬送中に加圧ローラ４２の熱が奪われていく記録材Ｐの搬送方向後半でカールが発生しやすいと考えられる。故に、定着装置７２がコールド状態、且つ、高湿度環境では、記録材後半部のカール量の方が前半よりも大きくなっている。
定着装置７２がコールド状態、且つ、低湿度環境で通紙された場合は、水分の寄与が相対的に小さくなるため、熱による記録材Ｐの弾性率の変化も影響してくる。加圧ローラ４２の温度が記録材Ｐに奪われていない記録材搬送方向前半の方が多くの熱量を与えられるため、記録材の弾性成分が相対的に小さくなることによって、カールした状態から復元しづらくなる。故に、定着装置７２がコールド状態、且つ、低湿度環境では、記録材後半部のカール量の方が前半よりも大きくなっている。
次に、湿度情報によってデカール装置７３の加圧力を変更するが、記録材Ｐの前半から後半において一律の矯正力を掛けて通紙をした場合を比較例２とし、その時の結果を表２に示す。通紙の際、定着装置７２がコールド状態で発生するカール量が最大になるものを矯正できるようにするため、高湿度環境では高圧に、低湿度環境では中圧にデカール装置７３の加圧力を設定した。
【００１６】
【表２】
2018205420.tif 000004
【００１７】
表２の結果より、比較例１では各湿度と暖気状態での平均カール量の総和が２１．０ｍｍであったが、デカール装置が有ることにより、比較例２では１１．０ｍｍまでカール量の総和を少なくできている。
しかしながら、比較例２の構成では湿度情報から判別した環境毎に一律で矯正力を掛けていたため、マイナスカール量が少ない部分が過矯正されてしまい、プラスカールが発生していた。
次に、実施例１として湿度センサによる湿度情報の判定結果からデカール装置７３の加圧力を記録材前半と後半で変えて制御した場合の結果を表３に示す。 
【００１８】
【表３】
2018205420.tif 000005
【００１９】
表３の検討結果より、比較例２では各湿度と暖気状態での平均カール量の総和が１１．０ｍｍであったが、実施例１では５．０ｍｍまでカール量の総和を少なくすることが可能になった。その理由は、実施例１では記録材前半と後半の加圧力を切り替えることにより、比較例２で発生していた過矯正を抑制できたからである。
以上説明したように、実施例１のデカール装置を用いることにより、記録材Ｐに発生するカールの状態に合わせた矯正力を与える事ができ、カールの発生を軽減することができる。
なお、上記説明では、環境の湿度を低湿度か、高湿度の２段階に区分しているが、３段階以上に区分し、各段階で適切な加圧力を設定するようにしてもよい。
また、定着装置の暖まり具合について、低温状態か、高温状態の２段階に設定されているが、前記定着装置の暖まり具合を３段階以上の複数段階に区分し、それぞれの段階で加圧力を設定してもよい。
【００２０】
（実施例２）
以下に実施例２について説明する。実施例２の画像形成装置、定着装置、デカール装置
の構成は実施例１と同様であるため再度の説明を省く。
（デカール装置の加圧力切り替え制御）
実施例２におけるデカール装置７３の加圧力切り替え制御を図６のフローチャートを用いて説明する。
実施例１では、高湿度環境、低湿度環境ともに、コールド状態とホット状態の加圧力は同じ条件に設定していたが、この実施例２では、高湿度環境及び低湿度環境それぞれについて、加圧力をコール状態とホット状態で切り替えている。
まず、ユーザーがＰＣよりコントローラ１００にプリントジョブ入力すると、ステップＳ２０１からステップＳ２０２へ移動する。ステップＳ２０２ではサーモパイル等の温度検知素子３５によって加圧ローラ４２表面温度が所定値以下かどうか判定し、定着装置７２の暖気状態を決定する。その判定した暖気状態の結果に応じてステップ２０３、またはステップＳ２０４に移動する。
本実施例では、加圧ローラ４２の表面温度が７０℃を閾値とした。その閾値以上をホット状態と判定し、また閾値未満をコールド状態と判定する。暖気状態がコールド状態と判定された場合はステップＳ２０３に移動する。ステップＳ２０３以降は実施例１と同様であるため説明を省く。逆に加圧ローラ４２表面温度が所定値以上と判定された場合、ステップＳ２０４に移動し、記録材の前半と後半でデカール圧を切り替えないモードに設定され、ステップＳ２０６に移動する。ステップＳ２０６では、カセット６１内に設置されている不図示の湿度センサによる湿度情報から湿度が所定値以上かどうか判定する。本実施例では、実施例１と同じ値の湿度６５％を閾値とする。湿度が６５％以上を高湿度環境と判定し、また６５％未満を低湿度環境と判定する。
次に、この判定した結果に応じてステップＳ２０９、Ｓ２１０に移動し、デカール装置７３の加圧力制御を決定する。ステップＳ２０６で湿度が所定値以上と判定された場合、ステップＳ２０９に移動し、記録材通紙中のデカール装置７３の加圧力を中圧に制御を行う様に決定する。それとは逆にステップＳ２０６で湿度が所定値未満と判定された場合はステップＳ２１０に移動し、記録材通紙中のデカール装置７３の加圧力を弱圧に制御を行う様に決定する。その後、ステップＳ２１１に移動し通紙を行い、次のステップＳ２１２でプリントを完了する。
ここに記載されている湿度と暖気状態の判定閾値、および、デカール装置７３の加圧力は、記録材の種類、坪量、繊維方向、幅方向長さや、トナーの載り量情報等によって適宜変更されても構わない。
【００２１】
（性能比較）
実施例２のデカール装置７３の加圧力制御において、実施例１と同じプリント条件で記録材Ｐのカールを評価した結果を表４に示す。
【００２２】
【表４】
2018205420.tif 000006
【００２３】
表４の検討結果より、実施例１では各湿度と暖気状態での平均カール量の総和が５．０
ｍｍであったが、比較例２では１．６ｍｍまでカール量を少なくすることが可能になった。
その理由として、実施例１では湿度の判定結果のみで通紙中のデカール装置７３の加圧力を制御していたのに対し、実施例２では湿度と暖気状態の判定結果から適切に加圧力を制御して通紙したため、平均カール量の総和を減らす事が可能となった。
以上説明したように、記録材Ｐに発生するカールの状態に合わせた矯正力を与える事によりカールの発生を軽減することができる。
【００２４】
(実施例３)
以下に実施例３について説明する。実施例１の画像形成装置、定着装置、デカール装置の構成は実施例１と同様であるため再度の説明を省く。
実施例１、２では、記録材を前半と後半の２つの領域に区分したが、この実施例３は、長い記録材Pの場合に区分数を３つに増やし、それぞれ領域ごとに加圧力を設定したもの
である。すなわち、記録材Pの長さが予め定めた長さを閾値として、短い場合には前半と
後半の２区分、長い場合には前半、中間、後半の３領域に区分している。
（デカール装置の加圧力切り替え制御）
以下、本実施例３におけるデカール装置７３の加圧力切り替え制御を、図７のフローチャートを用いて説明する。
本実施例３では、湿度８０％の高湿度環境、および、加圧ローラ４２の表面温度５０℃のコールド状態で通紙した場合を例として説明する。
まず、ユーザーがＰＣよりコントローラにプリントジョブ入力すると、ステップＳ３０１からステップＳ３０２へ移動する。入力された記録材Ｐの搬送方向長さ情報から所定値未満かどうか判定する。本実施例では、記録材Ｐの搬送方向長さは２４０ｍｍを閾値とした。この閾値以上の搬送方向長さの記録材Ｐをロング紙とし、閾値以下の搬送方向長さの記録材Ｐをショート紙として判定する。
例えばＡ３サイズの記録材を通紙した場合、搬送方向長さは４２０ｍｍとなり、ロング紙と判定されるためステップＳ３０３に移動する。ステップＳ３０３では、記録材搬送方向で先端、中央、後端でデカール圧を切り替えるモードに変わる。ロング紙での、記録材Ｐの範囲の名称として、記録材搬送方向先端から１２０ｍｍまでを記録材先端とし、同様に記録材搬送方向後端から１２０ｍｍまでを記録材後端とする。それ以外の範囲を記録材中央とする。
本実施例の条件では、記録材先端のデカール装置７３の加圧力を中圧、記録材中央を弱圧、記録材後半を強圧にする制御を行う様に決定する。その後、ステップＳ３０５に移動し通紙を行い、ステップＳ３０６でプリント完了となる。
一方、例えばＡ４サイズの記録材の長さが短い方から通紙をした場合、搬送方向長さは２１０ｍｍとなり、ショート紙と判別されるためステップＳ３０４に移動する。ステップＳ３０４では記録材搬送方向で前半、後半でデカール圧を切り替えるモードに変わる。本実施例の条件では記録材前半のデカール装置７３の加圧力を中圧、記録材後半では強圧にする制御を行う様に決定する。その後、ステップＳ３０５に移動し通紙を行い、ステップＳ３０６でプリント完了となる。
なお、ここに記載されている記録材長さの判定閾値、および、デカール装置７３の加圧力は、記録材の種類、坪量、繊維方向、幅方向長さや、トナーの載り量情報、湿度、定着器の暖気状態等によって適宜変更されても構わない。
【００２５】
（記録材の搬送方向長さ検知方法）
記録材Ｐの搬送方向長さは、ユーザーがプリント時に入力した情報やコントローラの有する画像情報等から得ることが出来る。また、画像形成装置７１内に取り付けられた各種センサの検出結果や、各部材に流れる電流値等を読み取ることによって、記録材Ｐの搬送方向長さを得ても構わない。
例えば、給紙カセット６１に設けられた不図示のセンサや、レジストローラ１５と二次
転写ニップ部Ｎ１の間に設置されている紙サイズ検知素子１６、二次転写ニップ部Ｎ１で流れる転写電流値等により、記録材Ｐの搬送方向長さを得ることが出来る。
（性能比較）
以上の構成及びデカール装置７３の加圧力制御において、高湿度環境（温度２３℃、湿度８０％）でプリント動作を行い、カール量を測定した。定着装置７２の暖気状態はコールド状態（加圧ローラ表面温度５０℃）で測定した。
記録材Ｐは搬送方向サイズが２１０ｍｍで幅方向サイズが２９７ｍｍのＡ４サイズのＧＦＲ０７０（キヤノンマーケティングジャパン社製）をショート紙、搬送方向サイズが４２０ｍｍで幅方向サイズが２９７ｍｍのＡ３サイズのＧＦＲ０７０をロング紙として使用した。印刷には全面に文字と画像を含む印字率５％程度の画像を使用した。
以上のような条件のもと、各通紙条件におけるカール量を本実施例のデカール装置７３の加圧力制御を用いて測定した。比較例４としてデカール装置７３がない場合を、比較例５として実施例２で使用したデカール装置７３の加圧力制御で通紙を行った場合を示す。実施例３として、記録材の長さに応じてデカール圧を切り替えて通紙する場合を示す。
まず、比較例４として、デカール装置７３がない構成で通紙した結果を表５に示す。
【００２６】
【表５】
2018205420.tif 000007
【００２７】
表５の検討結果より、比較例４の構成ではデカール装置７３が無いためショート紙とロング紙の両方でカールが発生している。また、ロング紙に関しては記録材搬送方向長さがショート紙より長いため、記録材中央でのカール量は先端および後端のカール量よりも小さくなっていた。
次に、比較例５として、実施例２で使用したデカール装置７３を使用して通紙を行った結果を表６に示す。
【表６】
2018205420.tif 000008
【００２８】
表６の結果より、比較例４のショート紙の平均カール量が８．５ｍｍであったが、比較例５では平均カール量が０．５ｍｍまで減り、大幅に改善されていた。
一方ロング紙の場合、比較例４の平均カール量が６．３ｍｍであったが、比較例５では３．０ｍｍまでしか平均カール量を減らす事が出来なかった。これは、ロング紙を流した際、矯正力が強いために記録材中央でプラスカールが発生していたためである。
次に、実施例３として記録材Ｐの搬送方向長さの判定結果からデカール装置７３の加圧力を記録材の搬送方向長さで変えて制御した場合の結果を表３に示す。
【００２９】
【表７】
2018205420.tif 000009
【００３０】
表７の検討結果より、比較例５でロング紙を流した時の平均カール量が３．０ｍｍであったが、実施例３では０．３ｍｍまでカール量を少なくすることが可能になった。その理由として、ロング紙を通紙した時に、実施例３では記録材搬送方向毎に発生するカールに合わせた矯正力を掛ける様にデカール圧を制御したため、記録材中央のカール量を減らす事が出来たためである。
以上説明したように、記録材Ｐの長さに応じて発生するカールの状態に合わせた矯正力を与える事によりカールの発生を軽減することができる。
【００３１】
なお、上記各実施例では、記録材を搬送方向に２つの領域、あるいは３つの領域に区分して加圧力を設定しているが、４つ以上に区分してもよく、要するに搬送方向に複数の領域に区分し、各領域ごとに加圧力を予め設定しておけばよい。
また、記録材Ｐの領域ごとに予め定めた加圧力は、強圧、中圧、弱圧の３段階に切り替えられるように設定されているが、２段階でもよいし、４段階以上に切り替えるようにしてもよい。
また、記録材の領域ごとに予め定めた加圧力は、すべて異なる値としているが、前記記録材が前記矯正ニップ部を通過する際に、加圧力が少なくとも一回切り替わるように設定されていればよい。
【符号の説明】
【００３２】
１６    紙サイズ検知素子、
７２    定着装置（定着手段）
４０    加熱回転ユニット(加熱回転体)
４１  定着スリーブ（可撓性部材）、３３  スリーブの温度検知素子
３０  ヒータ（加熱部材）、３４  ヒータの温度検知素子
４２    加圧ローラ（加圧回転体）、３５    加圧ローラの温度検知素子
Ｎ２    定着ニップ部
３６    湿度検知素子
７３    デカール装置（カール矯正装置）、
８０  デカールローラ、８１    デカール対向ローラ
Ｎ３  デカールニップ部
８５    加圧力切り替え機構
８５ａ，８５ｂ    加圧力切り替えカム
Ｐ    記録材
１００  コントローラ（制御手段）
【図１】
2018205420.tif 000010
【図２】
2018205420.tif 000011
【図３】
2018205420.tif 000012
【図４】
2018205420.tif 000013
【図５】
2018205420.tif 000014
【図６】
2018205420.tif 000015
【図７】
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