(57)【要約】【課題】定着後の温度状態や紙の特性の変動に対応して適正かつきめ細やかなカール矯正を実現することができる画像形成装置およびカール矯正方法を提供すること。【解決手段】画像形成装置の画像形成部１は、定着装置と、定着装置を通過した紙に生じるカールを矯正するカール矯正装置４０と、その間の搬送経路に配置されて紙表面近傍の温湿度を検知する温湿度センサ４１と、温湿度センサ４１から出力される温度及び湿度の出力値から紙の温度と含水率を演算し、この温度と含水率からカール矯正装置４０のカール矯正効率を演算するＣＰＵ４６と、ＣＰＵ４６により演算されたカール矯正効率も用いて制御値を補正して、カール矯正装置４０を制御する制御装置４７とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱された圧接部に記録媒体を通過させて前記記録媒体上に形成されたトナー像を定着させる定着装置と、前記定着装置を通過した前記記録媒体に生じる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であって、
前記定着装置と前記カール矯正装置との間の搬送経路に設けられ、搬送される前記記録媒体の表面近傍の温度及び湿度を検知して出力する温湿度センサ手段と、
前記温湿度センサ手段から出力される温度及び湿度の出力値から前記記録媒体の温度と含水率を演算し、前記記録媒体の温度と含水率から前記カール矯正装置のカール矯正効率を演算する演算手段と、
前記演算手段により演算された前記カール矯正効率に基づいて、前記カール矯正装置においてカール矯正を行うための制御値を決定する制御値決定手段と、
前記制御値決定手段により決定された制御値により前記カール矯正装置を制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記カール矯正効率と前記制御値との関係を示す情報を記憶した記憶手段を備え、
前記制御値決定手段は、前記記憶手段に記憶された情報によって予測されたカール量を打ち消すカール矯正量を与えることができるよう前記制御値を決定することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記演算手段は、前記画像形成装置に入力された前記記録媒体の応力緩和特性を特徴付ける記録媒体情報を読み出し、前記記録媒体情報に応じた前記カール矯正効率を求めることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記演算手段は、前記温湿度センサ手段から出力される温度及び湿度の出力値と、前記温度及び湿度の出力値から求めた温度と含水率と前記記録媒体の厚さ情報から前記カール矯正効率を求めることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記定着装置と前記カール矯正装置との間の搬送経路に設けられ、前記定着装置において発生した前記記録媒体のカール量を測定するカール量測定手段を備え、
前記制御値決定手段は、前記カール量測定手段の測定結果に基づいて、前記制御値を決定することを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記カール矯正装置は、前記記録媒体を搬送する搬送手段と、該搬送手段を加熱する加熱手段と、前記搬送手段の温度を検知する温度センサ手段と、前記加熱手段を制御する加熱制御手段と、を備え、
前記加熱制御手段は、前記記録媒体の温度と含水率に基づいて、前記加熱手段の制御を行い、
前記演算手段は、前記温度センサ手段から出力される温度情報に基づいて、前記カール矯正効率の補正を行うことを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
ネットワークを介して接続されるサーバ装置と通信し、前記記憶手段に記憶されたカール矯正効率と前記制御値との関係を示す情報の更新処理を実施する更新手段を備えることを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
搬送される記録媒体の厚みを検知する厚さセンサを備えることを特徴とする請求項１乃至７の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記演算手段は、前記厚さセンサが出力する厚みに応じて決定される前記記録媒体の搬送速度に応じて前記カール矯正効率を求めることを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
加熱された圧接部に記録媒体を通過させて前記記録媒体上に形成されたトナー像を定着させる定着装置と、前記定着装置を通過した前記記録媒体に生じる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が実行するカール矯正方法であって、
前記定着装置と前記カール矯正装置との間の搬送経路に設けられる温湿度センサ手段が、前記搬送経路を搬送される前記記録媒体の表面近傍の温度及び湿度を検知して出力するステップと、
演算手段が前記温湿度センサ手段から出力される温度及び湿度の出力値から記録媒体の温度と含水率を演算するステップと、
前記演算手段が前記温度と前記含水率から前記カール矯正装置のカール矯正効率を演算するステップと、
制御値決定手段が前記演算手段により演算された前記カール矯正効率に基づいて、前記カール矯正装置においてカール矯正を行うための制御値を決定するステップと、
制御手段が前記制御値により前記カール矯正装置を制御するステップと、を含むことを特徴とするカール矯正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真技術を用いた複写機、プリンタ、複合機等のトナーを溶融して作像する画像形成装置、および記録媒体に発生したカールを矯正するカール矯正方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式を利用した画像形成装置においては、帯電装置で像担持体の表面に電荷を保持させ、画像情報に従って光照射装置よりレーザ光またはＬＥＤ（Light Emitting Diode）光などを照射して像担持体上に潜像を形成し、この潜像を現像装置から供給されるトナーにより顕像化する。像担持体上のトナー像は、転写装置により転写ベルト上に転写され、その後、転写ベルトから記録媒体である紙上に転写される。紙上のトナー像は、定着装置によって加熱及び加圧されて紙に定着される。
定着装置は、トナー像を加熱する加熱ローラと加熱ローラに紙を押し付ける加圧ローラとにより構成される。加熱ローラは、トナー像を溶融するために熱源を有し、一定温度に制御される。一方、加圧ローラは、熱源を有しておらず、あるいは熱源を有していたとしても電力消費を抑えるため、加熱ローラより低い温度に設定される。このため、記録媒体の一例である紙の表裏において温度差が生じる。この温度差は、紙の表裏における水分の蒸発量差になり、それは表裏の収縮差になる。これにより、紙にカールが発生する。また、トナーを十分に溶融させるためにニップ部の接触面積を増やしたり、あるいは、定着部材から紙を剥がれ易くするために加熱ローラと加圧ローラとの硬さを異なるものにして、搬送方向に対して屈曲したニップ部を構成することがある。その場合、紙には、ニップ部の形状に倣うカールが発生する。
【０００３】
カールした紙は、定着後の搬送経路における紙詰まりや、排紙部での収容上のかさばり等の要因になる。従来、このような定着時に発生するカールを矯正するために、カール矯正装置を使用することがある。カール矯正装置としては、例えば弾性ローラと、この弾性ローラを押圧して湾曲したニップ部を形成しながら回転する押圧ローラとからなるローラニップ方式のものが知られている。その他、ベルト支持ローラに掛け回されて回転するベルトと、このベルトの支持ローラとなる部分とを押圧して湾曲したニップ部を形成し、回転する押圧ローラとからなるベルトニップ方式のものが知られている。このようなカール矯正装置は、上記いずれの方式のものも、弾性ローラまたはベルトと押圧ローラとの間の湾曲したニップ部に定着後の紙を通過させて、その紙をカールした方向とは反対側の方向に変形させることにより、カールのない状態に矯正するように構成されている。
このようなカール矯正装置は、定着後に発生するカールの状態が、紙の種類やその紙上に形成する画像の濃度、環境湿度などの違いにより異なる結果となる。このため、従来では、紙の種類や画像濃度等の所定のパラメータに応じて、そのカール矯正装置の矯正量を調整するようにしていた。
【０００４】
特開２００２−３１６７６１公報（特許文献１）は、環境変化や紙の種別に対して的確なカール矯正を行うことを目的として、周囲の環境や紙の種類に応じて矯正量を算出することを特徴とする画像形成装置を開示している。より具体的には、特許文献１の技術では、環境情報入力手段により画像形成部の周囲の環境情報を取得し、この取得した環境情報に基づきカール矯正手段による紙の矯正量を調整している。これにより、周囲の温度や湿度の変化といった環境変動があっても、適切なカール矯正が行えるようにしている。また特許文献１の技術では、あらかじめ入力済みの紙の種類によっても、矯正量を調整している。
また特開２０１１−８１３４１公報（特許文献２）は、定着装置の圧接部を通過した転写材の面近傍の温度または湿度を計測することにより、その後に形成されるカールの量を予測し、的確なカール矯正を行うようにしている。より具体的には、特許文献２の技術では、定着装置の圧接部を通過した転写材の面近傍の温度または湿度を計測する検知手段が温度または湿度の一方または両方に関係する少なくとも１つの物理量からカール推定量を演算し、演算されたカール推定量に対応させて制御値を設定して、カール矯正手段による紙の矯正量を調整している。これにより、定着装置の温度状態や紙の水分状態に変動があっても、適切なカール矯正が行えるようにしている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
カール矯正装置は、転写材である記録媒体（例えば、紙、フィルムなど）の粘弾性特性を利用し、カールを打ち消す残留ひずみを発生させてカールを矯正する。このため、記録媒体の粘弾性特性の変化によりカール矯正の効果も変化する。この粘弾性特性は、記録媒体（例えば、紙、フィルムなど）の温度、含水率により変化する。定着装置がカール矯正装置の上流側（前工程）に配置されている場合は、画像形成装置の運転状態、例えば起動直後か連続印字中か、あるいはカラー画像か単色画像かにより、加熱ローラの温度が変化し、特に熱源を有していない加圧ローラの温度は大きく変動する。そして温度の変動とともに、カール矯正装置に達する時点での記録媒体（例えば、紙、フィルムなど）の含水率も変化している。正確に、記録媒体のカールの矯正を行うには、このような変動に応じた矯正が必要である。そのため、正確に、記録媒体のカールを打ち消すには、カール矯正装置で矯正する前の、つまり上流側で記録媒体（例えば、紙、フィルムなど）の温度と含水率を正確に知る必要がある。さらに、その記録媒体の粘弾性特性に応じたカール矯正が必要である。
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１が開示する従来技術では、カール矯正の効果が紙の温度、含水率により変化するという知見がないため、環境湿度に応じてカールを矯正するにしても、正確な補正が困難である。つまり、従来技術では、画像形成装置の動作状況によっては、実際のカール量に比較してカール抑制効果が低かったり、または抑制効果を高めに調整したことで逆側にカールしてしまったりなどの問題を発生させてしまい、記録媒体の粘弾性特性で変化するカール矯正効果の変動に充分に対応できないという問題点があった。
【０００７】
一方、上記特許文献２が開示する従来技術でも、カール矯正の効果が紙の温度、含水率により変化するという知見がないため、検知手段が得た物理量からカール量を予測してカールを矯正するにしても、正確な補正が困難である。従って、上記特許文献１の場合と同様に、記録媒体の粘弾性特性で変化するカール矯正効果の変動に充分に対応できないという問題点があった。
【０００８】
また、カール矯正の効果を予測するためには、その記録媒体に固有のカール矯正の効果を算出するためのデータが必要となる。例えば既存の記録媒体の種類であっても、その市場に出回っている記録媒体の一例である紙は、常に一定の特性を備えるものではないため、現在の特性が過去のデータと異なっている可能性もある。また、新製品の対応も考慮すると、カール矯正の効果の算出用データを更新しなければならないが、既に市場で稼働中の画像形成装置にデータを更新する事は多大な手間と労力を有するという問題点があった。
【０００９】
本発明は、上述した問題点を鑑みてなされたものであり、画像形成装置の動作状況の変化に伴う定着装置後の温度状態や記録媒体の特性の変動に対応して、適正かつきめ細やかなカール矯正を実現することが可能な画像形成装置およびカール矯正方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、加熱された圧接部に記録媒体を通過させて前記記録媒体上に形成されたトナー像を定着させる定着装置と、前記定着装置を通過した前記記録媒体に生じる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であって、前記定着装置と前記カール矯正装置との間の搬送経路に設けられ、搬送される記録媒体の表面近傍の温度及び湿度を検知して出力する温湿度センサ手段と、前記温湿度センサ手段から出力される温度及び湿度の出力値から記録媒体の温度と含水率を演算し、該記録媒体の温度と含水率から前記カール矯正装置のカール矯正効率を演算する演算手段と、前記演算手段により演算された前記カール矯正効率に基づいて、前記カール矯正装置においてカール矯正を行うための制御値を決定する制御値決定手段と、前記制御値決定手段により決定された制御値により前記カール矯正装置を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、適正かつきめ細やかなカール矯正を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態に係る画像形成装置に備えられている画像形成部の概略構成を示した図。
【図２】第一の実施形態に係る画像形成部における定着装置およびカール矯正装置周辺の概略構成を示す図。
【図３】本実施形態に係る画像形成装置のハードウェア構成を示す図。
【図４】本実施形態に係る画像形成装置およびサーバ装置の機能ブロック図。
【図５】カール矯正効率を求めるためのテーブル。
【図６】紙の応力緩和特性を示す図。
【図７】紙の応力緩和特性を求めるためのテーブル。
【図８】カール矯正装置の基準制御値を求めるためのテーブル。
【図９】カール矯正制御動作を示すフローチャート。
【図１０】更新処理を示すフローチャート。
【図１１】第二の実施形態に係る画像形成部における定着装置およびカール矯正装置周辺の概略構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、画像形成装置の実施形態を説明する。なお、本実施形態では、カラー印刷機能を有するタンデム型の画像形成部を備えた画像形成装置を例に挙げて説明する。
【００１４】
図１は、実施形態に係る画像形成装置に備えられている画像形成部の概略構成を示した図である。
図１に示す画像形成部１は、ブラック（Ｋ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）およびイエロー（Ｙ）のカラーごとに、感光体ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄと、帯電ローラ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄとを備えている。帯電ローラ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄは、各感光体ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄに電荷を帯電させる。カラーごとの各感光体ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄが中間転写ベルト２に沿って並んで配置されている。
さらに画像形成部１は、カラーごとに、光照射装置６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄと、ポリゴンミラー５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄと、現像装置７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄとを備えている。
光照射装置６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄは、レーザダイオードなどにより構成されている。ポリゴンミラー５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄは、図示しないモータにより高速一定回転で駆動され、各感光体ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄの主走査方向に光ビームを走査する。現像装置７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄは、それぞれ現像剤を保持している。
【００１５】
画像形成処理に際しては、まず各帯電ローラ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄにより各感光体ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ上に負の電荷を付与し、一様に帯電させる。
次に、ブラック（Ｋ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）およびイエロー（Ｙ）に分解された画像信号に応じて各光照射装置６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄから光ビームを出力する。これにより、各ポリゴンミラー５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄを含む光学系を通して、帯電した感光体ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄの表面に静電潜像を書き込む。各感光体ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄの表面に形成された各色の静電潜像は、各感光体ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄが回動することによって各現像装置７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄの方向へと搬送される。そして、各現像装置７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄから供給されるトナーが、各感光体ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄの表面の静電潜像に付着することで、各感光体ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ上にトナー像が形成される。
【００１６】
感光体ドラム３（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ）の下方には、ローラ１４、２１、２２に張架された中間転写ベルト２が配置されている。この中間転写ベルト２は、図示の矢印方向に移動する。
中間転写ベルト２の内側であって各感光体ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄと対向する位置にはそれぞれローラ９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄが配置されている。ローラ９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄは、中間転写ベルト２の内側に接触し、電源３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄによって１次バイアス電圧が印加されている。
各感光体ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ上に形成されたトナー像は、各感光体ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄの回動に応じて中間転写ベルト２側に搬送される。そして、各感光体ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄと中間転写ベルト２とが接する位置で、各ローラ９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄの１次バイアス電圧により、各感光体ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ上のトナー像が中間転写ベルト２上に転写される。
この場合、各感光体ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ上のトナー像、すなわち各色のトナー像は位置を合わせて重畳され、中間転写ベルト２上に多色画像のトナー像が形成される。トナー像の転写が完了した感光体ドラム３は、外周面に残留したトナーを図示しない感光体クリーナにより払拭し、その後、図示しない除電装置により除電して、次の像形成プロセスへと供給される。
【００１７】
中間転写ベルト２上のトナー像は、２次転写部の転写ローラ２３に搬送される。一方、給紙カセット５１または給紙カセット５２内にセットされた転写材である記録媒体（例えば紙、フィルム）は、設定されたタイミングで転写ローラ２３に向かって供給（給紙とも呼ばれる）される。このとき、転写ローラ２３に向かって搬送される記録媒体は、搬送経路の途中に配置された厚さセンサ５３で厚みが検出される。そして、転写ローラ２３において紙上の所定の範囲内に画像が転写されるよう、搬送ローラ１２でタイミングをあわせて送出される。
転写ローラ２３には電源２５から電荷が供給され、その静電力により中間転写ベルト２上のトナー像を記録媒体上に一括して転写する。トナー像が形成された記録媒体は、定着装置の加熱された加熱ローラ３０と加圧ローラ３７との間のニップ部に供給され、加熱及び加圧されることにより記録媒体上にトナー像が定着される。
定着後の記録媒体は、カール矯正装置４０でカール矯正を行った後、所定の搬送経路に沿って、排出ローラである排紙ローラにより排出（又は排紙）トレイ５０上へ排出される。トナー像を転写した後の中間転写ベルト２は、クリーニングブレードなどにより残留したトナーが除去された後、次の像形成プロセスへと供給される。なお、本実施形態では、定着装置を加熱ローラ３０および加圧ローラ３７といったローラ状の部材を用いた装置として説明するが、定着装置はベルト状の部材を用いて構成することもできる。
【００１８】
以下、図１、図２を参照して定着装置およびカール矯正装置の詳細について説明する。
図２は、第一の実施形態の画像形成装置における定着装置およびカール矯正装置周辺の概略構成を示した図である。以下、記録媒体の例示として、紙を用いた場合について説明する。記録媒体としては、紙、加工された紙（コート紙）、フィルムなどが挙げられる。
第一の実施形態の定着装置は、図２に示すように、加熱ローラ３０と、この加熱ローラ３０に対向する加圧ローラ３７とを含む。加熱ローラ３０は、パイプ状芯金３０ａの周面に耐熱性を有しかつ離型性の優れたフッ素樹脂（ＰＦＡ）などの樹脂層３０ｂが形成されている。そして、パイプ状芯金３０ａの内側にはヒータ３４が備えられ、樹脂層３０ｂの周面に接して温度センサ３６が配置されている。
ヒータ３４は、ハロゲンヒータや電磁誘導方式のヒータなど、各種ヒータを用いることができる。加熱ローラ３０および加圧ローラ３７は、図２の矢印で示す方向に回転し、これらが圧接するニップ部（圧接部）３５に紙Ｐを搬送および通過させる。ニップ部３５の入口側には、紙の先端をニップ部３５に向ける入口ガイド３３が設けられている。
【００１９】
上述した定着装置は、画像転写後の紙Ｐを入口ガイド３３で案内し、加熱ローラ３０と加圧ローラ３７とのニップ部３５に通過させ、転写された多色トナー像を熱および圧力で紙Ｐ上に定着させる。温度センサ３６は加熱ローラ３０の表面温度を計測し、その計測信号に従って適宜温度制御を行い、ヒータ３４の通電／遮断または電流値等の制御を行うことにより、加熱ローラ３０の表面温度を一定に保っている。加熱ローラ３０の温度範囲は、１００℃〜１８０℃程度に設定され、一般的には１６０℃前後に設定される。また、加圧ローラ３７側にも温度センサ３９を備え、加圧ローラ３７の表面温度を測定可能に構成されている。
定着装置のニップ部３５の紙搬送方向（工程の下流側）には、温湿度センサ４１が設置されている。温湿度センサ４１は、１秒以下の応答性能を有するものを用いることが好ましく、印刷のスループットを向上させる観点からは、０．１秒以下の応答性能を有するものを用いることがより好ましい。
【００２０】
温湿度センサの湿度センサとしての部分は、例えば、高分子膜を誘電体としてコンデンサを形成し、水分の吸脱湿を静電容量の変化として電気信号に変換する静電容量式の湿度センサを用いることができる。または基材の上に感湿性のある高分子材料と安定性のある金属とにより電極を構成し、電極での水分による抵抗の変化を電気信号に変換する電気抵抗式の湿度センサを用いることができる。温湿度センサの温度センサは、サーミスタや、バンドギャップ式温度センサなどを用いることができ、同じような性能を持つものであれば他の原理および構成のものを用いてもよい。
【００２１】
図２を参照すると、加熱ローラ３０と加圧ローラ３７との間のニップ部３５を通過した紙Ｐは、温湿度センサ４１近傍を通過する。定着装置を通過した紙Ｐは、加熱ローラ３０によって８０℃〜１２０℃程度に熱せられているため、紙Ｐが含有する水分が両面から空気中に蒸気となって放出される。上記温湿度センサ４１は、これらの蒸気を捉えて、紙Ｐの表面近傍の蒸気の温湿度を検知し、ＣＰＵ（Central Processing Unit）４６に出力する。
ＣＰＵ４６は、紙Ｐが温湿度センサ４１を通過した領域の温度出力値および湿度出力値の両方を用いて、紙Ｐの温度と含水率を演算する。なお、出力値は、紙Ｐが温湿度センサ４１、４１間を通過するタイミングに同期してサンプリングされる。紙Ｐが温湿度センサ４１を通過期間中に複数回のサンプリングが可能な程度の応答性能を有する場合には、複数のサンプリング点の平均値を用いることができる。なお、紙Ｐが温湿度センサ４１を通過するタイミングは、給紙のタイミングから計ることができるし、あるいは通紙センサなどを用いてもよい。
またＣＰＵ４６は、加熱ローラ３０側の温度センサ３６および加圧ローラ３７側の温度センサ３９にも接続され、これらの温度出力値を取得することもできる。
【００２２】
制御装置４７は、演算されたカール矯正効率に従った制御値を用いてカール矯正装置４０の動作を制御する。なお、カール矯正効率の演算手法については詳細を後述する。
カール矯正装置４０は、紙Ｐの搬送路を構成するエンドレスベルト４５と、該エンドレスベルト４５の展張面に対向当接し、紙Ｐの搬送方向に対応する方向に回転する搬送駆動ローラ４２と、ばね４３と、カム４４とを含んで構成される。
カール矯正装置４０は、紙Ｐに発生したカールを矯正するため、制御装置４７により制御されてカム４４を駆動し、ばね４３によって力を加えることで、上記エンドレスベルト４５の搬送駆動ローラ４２の巻き付け角度を変更可能としている。これにより、予測されるカール量及びカール矯正効率に応じたカール矯正が紙Ｐに施される。
そして、本願発明者は、カール矯正装置４０の矯正効果が、紙の粘弾性特性により変化し、その特性は紙の温度と含水率で変化することを見出し、さらに、紙の含水率は紙表面近傍の湿度に相関があることを見出した。
【００２３】
ここで、カール矯正装置４０の矯正効果をカール矯正効率とすると、カール矯正効率は、（ある環境でカール矯正装置が発生させる（矯正できる）カール量）／（基準環境でカール矯正装置が発生させる（矯正できる）カール量）と定義することができる。
なお、カール矯正装置４０の構成は、図示した実施形態のものに限定されるものではなく、所定のカール矯正量を制御可能である限り、如何なる構成のカール矯正装置を用いることができる。
【００２４】
次に、本実施形態の画像形成装置のハードウェア構成について説明する。
図３は、本実施形態の画像形成装置のハードウェア構成を示した図である。
本実施形態の画像形成装置１１０は、ＣＰＵ４６と、ＲＯＭ（Read Only Memory）１１４と、ＲＡＭ（Random Access Memory）１１６と、ＮＶ−ＲＡＭ（Non Volatile-RAM）１１８とを含む。
ＣＰＵ４６は、画像形成および紙の搬送などの画像形成動作、カール矯正装置４０の動作を制御する。ＲＯＭ１１４は、ＢＩＯＳ（Basic Input/Output System）などを格納する。ＲＡＭ１１６は、ＣＰＵ４６の実行空間を提供する。
ＮＶ−ＲＡＭ１１８は、システム設定情報や紙の種類、厚さ、温度と含水率に対する収縮率の関数またはテーブル、後述するカール矯正効率のテーブル、応力緩和特性のテーブル、基準制御値のテーブル等を記憶する。またＮＶ−ＲＡＭ１１８は、紙表面近傍の温湿度と含水率の関係式またはテーブル、カール矯正装置４０を調整するための制御値算出用データなどを記憶する。なお、テーブルとは、表形式で表現されるデータの集合を言うが、これに限らずデータを集合させたものを意味する。したがって、システム設定情報や紙の種類、厚さ、温度と含水率に対する収縮率の関数またはテーブルは、システム設定情報や紙の種類、厚さ、温度と含水率に対する収縮率の情報を記憶しているものである。また、カール矯正効率のテーブルは、カール矯正効率の情報を記憶しており、応力緩和特性のテーブルは、応力緩和特性の情報を記憶しており、基準制御値のテーブルは、基準制御値の情報を記憶しているものである。さらに、紙表面近傍の温湿度と含水率との関係式またはテーブルとは、紙表面近傍の温湿度と含水率との関係の情報を記憶していることを意味している。
さらに画像形成装置１１０は、オペレーションパネルなどの表示装置１２０および入力装置１２２と、上記画像形成動作を行うための前述した画像形成部１とを含む。さらに画像形成装置１１０は、画像読み取り動作を行うためスキャナ１２６と、画像形成装置１１０をネットワーク１３０に接続させるＮＩＣ（Network Interface Card）１２８とを含む。
【００２５】
図３に示した画像形成装置１１０は、ＲＯＭ１１４やＮＶ−ＲＡＭ１１８やＳＤカードなどの記憶装置に格納されたプログラムを読出し、ＣＰＵ４６の作業領域を提供するＲＡＭ１１６のメモリ領域に展開する。これにより、後述の各機能部および各処理を実現する。
上記ネットワーク１３０は、イーサネット（登録商標）やＴＣＰ／ＩＰ（Transmission Control Protocol／Internet Protocol）などのトランザクション・プロトコルによるＬＡＮ（Local Area Network）、ＶＰＮ（Virtual Private Network）や専用線を使用して接続されるＷＡＮ（Wide Area Network）などとして構成することができる。しかしながら、ネットワーク１３０の構成は、特に限定されるものではなく、図示しないルータを介して接続されるインターネットなどを含んでいてもよく、また有線または無線、またはこれらの混合のネットワークとして構成することができる。
【００２６】
図３には、さらにサーバ装置１５０のハードウェア構成が示されており、サーバ装置１５０は、ネットワーク１３０に接続されている。
サーバ装置１５０は、紙の種類、厚さ、温度と含水率に対する収縮率の関数またはテーブル、後述するカール矯正効率のテーブル、応力緩和特性のテーブル、基準制御値のテーブルなどを一元管理している。またサーバ装置１５０は、紙表面近傍の温湿度と含水率の関係式またはテーブル、カール矯正装置４０を調整するための制御値算出用データなどを一元管理している。そして、サーバ装置１５０は、ネットワーク１３０を介した画像形成装置からの要求に応じて、適宜、更新データを送信するサーバ機能を備える。
サーバ装置１５０は、パーソナルコンピュータ、ワークステーション、ブレードサーバ、サーバ機能を備えた画像形成装置などのコンピュータ装置として構成されている。このため、サーバ装置１５０は、ＣＰＵ１５２、ＲＯＭ１５４、ＲＡＭ１５６、ディスプレイ装置などの表示装置１５８、マウスやキーボードなどの入力装置１６０と、ＮＩＣ１６２と、ＨＤＤ１６４とを備える。これにより、上述した紙の種類、厚さ、温度と含水率に対する収縮率の関数またはテーブル、後述するカール矯正効率のテーブル、応力緩和特性のテーブル、基準制御値のテーブルなどを提供するサーバ機能を実現している。また、紙表面近傍の温湿度と含水率の関係式またはテーブル、カール矯正装置４０を調整するための制御値算出用データなどを提供するサーバ機能を実現している。
【００２７】
図４は、本実施形態の画像形成装置およびサーバ装置の機能ブロックを示した図である。
図４に示すように、画像形成装置の機能ブロック２００は、カール矯正量演算部２０３、カール矯正制御値決定部２０４、カール矯正制御部２０６、及び入力部２１６を含んで構成される。
カール矯正量演算部２０３は、カール量予測部２０５と、カール矯正効率予測部２０２から構成される。入力部２１６は、給紙カセット５１、５２に現在供給されている紙の種類等をオペレータから受ける。それを、紙情報（記録媒体情報）２１４としてＲＡＭ１１６やＮＶ−ＲＡＭ１１８などの適切な記憶領域に保持する。紙情報２１４は、給紙カセット毎に、紙の種類を識別する種類識別値を保持する。この種類識別値は、給紙カセットにセットされている紙を特徴付けるものである。種類識別値と指定される値には、紙の種類が不明であることを示す値、上質紙、再生紙、セミ光沢紙、光沢紙、マット紙などの紙の分類を示す分類値および縦目か横目かの情報を含むことができる。また、紙厚さセンサ２０７を有しない場合は紙の厚みを指定する厚み値も含む。
紙温度／含水率演算部２０１は、紙表面近傍の温度と湿度を温湿度センサ４１により取得し、紙の温度及び含水率を算出する関数、またはテーブルにより紙の温度と含水率を求める。紙の厚さ情報は紙厚さセンサ２０７より読み出すか、あるいは紙情報ＤＢ２０８より読み出す。紙の加熱時間に相当する定着ニップ時間は、紙情報２１４の情報よりニップ時間判断部２０９で演算、またはテーブル化されたデータを参照して取得する。また、カール矯正装置４０のニップ時間も同様に求める。カール矯正効率予測部２０２は、紙の温度と含水率、紙情報２１４、カール矯正装置４０のニップ時間から紙情報ＤＢ２０８に収められたカール矯正効率テーブルを参照し、対応するカール矯正効率を求める。
【００２８】
ここで、図２に示すように、カール矯正装置４０のニップ幅をＬｎとし、紙の搬送速度をＶｐとすると、カール矯正ニップ時間ｔｃは次の数式１で表せる。
【００２９】
【数１】
2013178470.tif 000003
【００３０】
カール矯正装置４０で基準となるニップ時間ｔｃｉで、紙種類Ｉｉ、温度Ｔｉ、含水率Ｍｉの紙がカール矯正装置４０を通過した際に発生するカール量をＲＣｉとする。それと異なる紙の温度、含水率の場合のカール量をＲＣｘとすると、カール矯正効率αは次の式で表せる。ここでカール量とはカールを円弧とみなした際の曲率である。
【００３１】
【数２】
2013178470.tif 000004
【００３２】
図５にはカール矯正効率テーブルを例示する。カール矯正装置４０のニップ時間ｔｃ、紙種類を示すコードＩ、紙含水率Ｍと温度Ｔによるマトリックスを構成し、それぞれに対応するカール矯正効率を有する。ここで、各条件の範囲毎にカール矯正効率を段階的に求めるのではなく、それぞれの条件の変化とカール矯正効率の関係の近似式で求めてカール矯正効率を算出してもよい。このカール矯正効率テーブルは、カール矯正ニップ時間ｔｃ、紙種類、紙含水率Ｍと温度Ｔを変化させて実験的に求める。紙の種類は、たとえば上質紙、再生紙、セミ光沢紙、光沢紙、マット紙に分類する。
【００３３】
次に紙の応力緩和特性からカール矯正効率を求める手法について述べる。
図６は紙の応力緩和特性を示し、横軸が時間、縦軸が応力である。紙にある一定のひずみを与えると応力が発生するが、紙が粘弾性体であるため図のように応力緩和を起こす。応力緩和は塑性変形により残留ひずみが発生することであり、カール矯正はこの紙の応力緩和を利用していると言える。このような応力緩和は、紙の応力をＳＲとすると次の一般化Ｍａｘｗｅｌｌモデルで現すことができる。Ｓｚは無限時間後の応力であり、τは時定数である。
【００３４】
【数３】
2013178470.tif 000005
【００３５】
それぞれの定数は、紙の温度と含水率で変化するため、時間をｔ、温度をＴ、含水率をＭとすると以下のように現せる。
【００３６】
【数４】
2013178470.tif 000006
【００３７】
図２に示すようにカール矯正装置の紙が通過する部分の半径をｒとする。紙の厚さをｔｐ、ヤング率をＥｐとすると、紙が受ける初期応力ＳＲ（０，Ｔ，Ｍ）は次の式で表せる。ヤング率も紙の温度、湿度で変化するため以下のように、温度Ｔ、含水率Ｍの関数で表せる。
【００３８】
【数５】
2013178470.tif 000007
【００３９】
ここで、数式４におけるＳｚ（Ｔ，Ｍ）、Ｓｉ（Ｔ，Ｍ）、τ（Ｔ，Ｍ）は、代表的な紙種と、幾つかの温度Ｔ、湿度Ｍでデータを取得し、温度Ｔ、湿度Ｍに関するテーブルあるいは、関数を求めておく。またヤング率Ｅｐも、代表的な紙種に対し、温度Ｔ、湿度Ｍに関するテーブルあるいは、関数を求めておく。
【００４０】
図７には応力緩和特性テーブルを例示する。紙種類を示すコードＩ、紙含水率Ｍと温度Ｔによるマトリックスを構成し、それぞれに対応する定数を有する。数式４のｉを４次とすれば十分実験値にあわせることができる。そのため、ＳｉはＳ１からＳ４まで、τｉもτ１からτ４までである。Ｓ１からＳ４は同じ値としても問題ないため同じ値とし、τ１からτ４は異なる値とする。簡略化のため、τ１からτ４は紙の種類のみにより変化させ、温度と含水率に対しては一定の値としてもよい。この応力緩和テーブルは、紙種類、紙含水率Ｍと温度Ｔを変化させて、紙の引っ張り試験により実験的に求める。ここでも紙の種類は上質紙、再生紙、セミ光沢紙、光沢紙、マット紙などに分類する。
【００４１】
この応力緩和特性からカール矯正効率を求める方法について次に記す。
カール矯正量ＲＣは、カールのない状態の紙が、カール矯正装置４０を通過した後のカール量であり、カールを円弧とみなした曲率である。カール矯正量ＲＣは、カール矯正装置４０のニップ時間をｔｃ、Ｋを定数とすると次の式で示される。
【００４２】
【数６】
2013178470.tif 000008
【００４３】
この数式６から、カール矯正装置４０で基準
となるニップ時間ｔｃにおいて、紙種類Ｉｉ、温度Ｔｉ、含水率Ｍｉでカール矯正装置４０を通過した際に紙に発生するカール量ＲＣｉを求める。そして、基準と異なる温度、含水率の場合のカール量をＲｃｘ計算し、数式２からカール矯正効率αを求める。この手法ではカール矯正ニップ時間ｔｃに応じて、カール矯正効率を細かく計算で求めることが出来るため精度よくカール矯正が行え、よりカールの少ない記録媒体を形成する画像形成装置を得ることが出来る。
【００４４】
カール量予測部２０５は、加熱ローラ３０側の温度センサ３６および加圧ローラ３７側の温度センサ３９からの出力値を適宜取得し、また、紙情報２１４を読み出す。
さらに、紙の上下に配置された温湿度センサ４１の温湿度の上下差も取得し、紙温度／含水率演算部２０１より表裏の温度と含水率を取得する。
紙情報２１４に含まれる情報のうち、紙の厚さ情報は紙厚さセンサ２０７より読み出し、紙の加熱時間に相当するニップ時間は紙情報２１４の情報よりニップ時間判断部２０９で演算、またはテーブル化されたデータを参照して取得する。そして、紙情報ＤＢ２０８から紙の温度と含水率に対する収縮率を取得してカール予測量を演算する。温湿度センサ４１は定着装置の直後、かつカール矯正装置の直前に配置されるため、紙の温度、含水率を精度良く知ることが出来るため、カール量の予測も精度良く行える。
【００４５】
カール矯正制御値決定部２０４は、カール量予測部２０５が求めたカール量と、カール矯正効率予測部２０２が求めたカール矯正効率から、カール矯正装置４０において所望の量のカール矯正を行うための制御値を決定する。そして、カール矯正制御部２０６は、カール矯正制御値決定部２０４が決定した制御値に従ってカール矯正を行うようカール矯正装置４０を制御する。
カール矯正制御値決定部２０４が用いる基準となる制御値のテーブルは、基準となる紙の温度Ｔｉ、含水率Ｍｉにおいて、制御値Ｘｉを変化させてカール矯正装置４０通過後のカール量ＲＣを求めて作成する。制御量ＤＢ２１０は、この基準制御値のテーブルまたはそれを再現する近似式を保持する。これらは紙情報ＤＢ２０８に保持してもよい。
【００４６】
図８は予測されるカール量Ｃｒに対する制御値Ｘｉのテーブルである。カールのない紙がカール矯正装置４０を通過した後のカール量ＲＣと、矯正可能なカール量は一致するため、実験で得られたカール矯正装置４０のカール量ＲＣを定着装置後の予測されるカール量Ｃｒと置き換える。制御値に応じてニップ幅Ｌｎも変わるため、ニップ幅のデータもテーブル化しておき、別途ニップ時間ｔｃの計算に用いる。ここでの紙種類は、上質紙、再生紙、セミ光沢紙、光沢紙、マット紙などに加え、それぞれの紙種で縦目と横目、厚さで分類する。
カール量Ｃｒと制御値Ｘｉの関係は近似式を求めておき、制御値を決定する際は近似式を用いても良い。
画像形成装置の動作時に、カール矯正装置４０に用いる補正制御値Ｘｎは、前述のように変化する紙種類、温度、含水率に応じたカール矯正効率αと、予測されるカール量Ｃｒから決定される基準制御値Ｘｉにより次の数式７より求める。それぞれの制御値は、値が増加するとカール矯正装置４０の矯正量が増加するものとする。
【００４７】
【数７】
2013178470.tif 000009
【００４８】
次に、本実施形態の画像形成装置における紙情報ＤＢの更新処理について述べる。
本実施形態の画像形成装置の機能ブロック２００は、図４に示すように、さらに、更新処理部２１８を含むことができる。更新処理部２１８は、市場に流通する紙の新製品の発売や、仕様変更などの変化に対応するべく、紙情報ＤＢ２０８内のデータの更新処理を行う。情報の内容としてはたとえば、紙種類、厚さ、温度と含水率に対する収縮率の関数またはテーブル、カール矯正効率のテーブル、基準制御値のテーブル、応力緩和特性のテーブル、紙表面近傍の温湿度と含水率の関係式またはテーブル等である。
更新処理部２１８は、例えば、入力部２１６から紙情報２１４の設定が変更され、その種類識別値に対応するカール算出用データやカール矯正効率のデータ等が無いことを検出した際に更新処理を開始させる。また更新処理部２１８は、設定変更の有無にかかわらずスケジュールされたタイミングで、またはオペレータからの指示があった際にこの更新処理を開始させる。
【００４９】
本更新処理では、更新処理部２１８は、サーバ装置１５０側の紙データ管理部２６０に対し、本画像形成装置の機種識別値と、必要とする紙種類、厚さ、温度と含水率に対する収縮率の関数またはテーブル、カール矯正効率のテーブル等を送信する。また、応力緩和特性のテーブル、基準制御値のテーブル、紙表面近傍の温湿度と含水率の関係式またはテーブル等を送信する。
サーバ装置１５０側の紙データ管理部２６０は、各機種に対応して、市場に流通する各種紙毎にカール算出用データがデータベース化された統合紙情報ＤＢ２６２にアクセスする。そして、受信した機種識別値および種類識別値に対応するデータを取得し、画像形成装置側の更新処理部２１８に更新データを送信する。
更新処理部２１８は、更新データを取得して、紙情報ＤＢ２０８内のデータを更新する。時間の経過とともに流通する製品自体の特性が変わっている可能性もあるため、このような変化に対応させるべく、更新されるカール算出用データやカール矯正効率のデータ等に有効期限を定め、定期的に最新のものに更新されるよう構成することが好ましい。
【００５０】
以下、本実施形態の画像形成装置が実行するカール矯正制御動作について説明する。図９は、本実施形態の画像形成装置が実行するカール矯正制御動作を示すフローチャートである。図９に示す動作は、紙がセンサまたは定着装置を通過する適切なタイミングに合わせて開始される。ステップＳ１０１では、ＣＰＵ４６は、温湿度センサ４１からの出力値を取得する。ステップＳ１０２では、ＣＰＵ４６は、紙情報を読み出し、現在のプロセスの給紙元の給紙カセットに指定される種類識別値を取得する。ステップＳ１０３では、ＣＰＵ４６は、上記取得された出力値と、取得した種類識別値により紙の温度と含水率を求める。
ステップＳ１０４では、ＣＰＵ４６は、紙情報とそれに対応した搬送速度、ニップ幅からニップ時間を計算する。ステップＳ１０５では、ＣＰＵ４６は、前のステップで取得した情報である紙の温度、含水率、カール矯正装置４０のニップ時間に基づきカール矯正効率テーブルからカール矯正効率を取得する。ステップＳ１０６では、ＣＰＵ４６は、前のステップで取得した情報である、紙の表裏の温度差、湿度差（含水率差）等に基づきカール量を計算する。ステップＳ１０７では、ＣＰＵ４６は、カール量に応じた基準制御値を制御値テーブルから取得する。ステップＳ１０８では、ＣＰＵ４６は、基準制御値とカール矯正効率から補正後の制御値を計算する。ステップＳ１０９では、ＣＰＵ４６は、巻き付け角度を変更するようカール矯正装置４０の制御を行うカール矯正制御部２０６を制御する。この後、本動作を終了する。本カール矯正制御動作が終了した後、紙はカール矯正装置４０に搬送され、設定済みの巻き付け角度にてカール矯正が行われ、排紙トレイ５０上に排紙される。
【００５１】
図１０は、本実施形態の画像形成装置が実行する更新処理を示すフローチャートである。図１０に示す更新処理は、紙情報２１４の設定が変更されたことを検出して、設定変更にかかわらずスケジュールされたタイミングが到来したことを検出して、またはオペレータからの更新処理実行の指示を検出してから開始される。更新処理が開始すると、更新処理部２１８は、ステップＳ２０１で、紙情報２１４を読み出し、ステップＳ２０２で、更新が必要であるか否かを判定する。
ここで、更新が必要であると判定されるのは、紙情報ＤＢ２０８の紙種類、厚さ、温度と含水率に対する収縮率の関数またはテーブルに、新たに設定された種類識別値に対応する範囲が存在しなかった場合である。また紙情報ＤＢ２０８の紙種類、厚さ、温度と含水率に対する収縮率の関数またはテーブルに有効期限が満了したテーブルデータが存在した場合などである。またカール矯正効率のテーブル、応力緩和特性のテーブルに新たに設定された種類識別値に対応する範囲が存在しなかった場合や、有効期限が満了したテーブルデータが存在した場合などである。また基準制御値のテーブル、紙表面近傍の温湿度と含水率の関係式またはテーブルに新たに設定された種類識別値に対応する範囲が存在しなかった場合や、有効期限が満了したテーブルデータが存在した場合などである。
ステップＳ２０２で、更新が必要であると判定された場合（ＹＥＳ）には、ステップＳ２０３へ処理が進められる。続いて、更新処理部２１８は、ステップＳ２０３で、サーバ装置１５０との通信を開始し、ステップＳ２０４で、更新が必要とされた紙の種類識別値と、本画像形成装置の機種識別値とをサーバ装置に送信し、対応する定数、関数またはテーブルの問い合わせを行う。
【００５２】
更新処理部２１８は、ステップＳ２０５で、問い合わせの紙種類、厚さ、温度と含水率に対する収縮率の関数またはテーブル、カール矯正効率のテーブル等を含む更新データをサーバ装置から受信する。また応力緩和特性のテーブル、基準制御値のテーブル、紙表面近傍の温湿度と含水率の関係式またはテーブル等を含む更新データをサーバ装置から受信する。そしてステップＳ２０６で、サーバ装置との通信を終了させる。ステップＳ２０７では、更新処理部２１８は、受信した更新データに従って、紙情報ＤＢ２０８内のデータを更新し、本更新処理を終了させる。一方、ステップＳ２０２で、更新の必要が無いと判定された場合（ＮＯ）には、ステップＳ２０８へ直接分岐させ、本更新処理を終了させる。
【００５３】
図１１は、第二の実施形態の定着装置およびカール矯正装置周辺の概略構成を示した図である。なお、図２と同一部位には同一符号を付して説明は省略する。
図１１に示した第二の実施形態は、定着装置において定着を行った後に、紙Ｐのカール量を測定するカール量測定装置である変位センサ４８を有する点において上記図２に示した第一の実施形態と異なる。さらに搬送駆動ローラ４２を加熱するデカール用ヒータ（加熱手段）４９及び搬送駆動ローラ４２の温度を検出するデカール温度センサ（温度センサ手段）５３を有する点において上記図２に示した第一の実施形態と異なる。
【００５４】
変位センサ４８は、ＣＰＵ４６に接続され、紙の表面までの距離を一定時間間隔で計測する。紙の搬送速度から送り量と高さ情報が得られ、ＣＰＵ４６では、この情報（測定結果）から紙の二次元的な形状、すなわちカール量Ｃｒを計算することができる。定着装置の加圧部からの紙先端の突出量が増すと、カール矯正装置４０に紙Ｐの先端が入り込みカール量は不明になる。そのため、第二の実施形態では、紙先端が拘束されない位置で紙の表面までの距離の計測を行い、カール量を予測する。
【００５５】
一方、デカール用ヒータ４９は、定着装置において定着を行った後の紙Ｐの温度、含水率を測定した際に紙Ｐの温度が低く、さらに含水率が低い場合に、搬送駆動ローラ４２を加熱する。デカール用ヒータ４９の加熱制御は、紙Ｐの温度、含水率に基づいて制御装置４７が行う。紙Ｐは温度が高いほど応力緩和し易く矯正効率が高くなるため、搬送駆動ローラ４２を加熱することで矯正効率を高めることが可能になる。
この場合、デカール温度センサ５３で搬送駆動ローラ４２の温度を検出し、その温度情報に基づいてＣＰＵ４６が紙Ｐの温度を補正してカール矯正効率を算出する。
このように構成される第二の実施形態によれば、カール量を定着装置において定着を行った直後に直接計測するため、より高精度にカール矯正量を得ることが可能になる。また紙Ｐの温度、含水率が低い場合も安定して高精度なカール矯正を実現することが可能になる。
【００５６】
以上述べた本実施形態の画像形成装置及びカール矯正方法によれば、定着装置後の紙の温度、含水率変化を、定着直後でカール矯正装置の直前に計測し、カール矯正効率の変動に応じてカール矯正装置の矯正量を適切に制御することが可能になる。これにより、画像形成装置の稼動状態の影響を受けずに安定したカール矯正を実現し、カールがなく信頼性の高い画像形成装置が提供できる。さらに、カール矯正効率の算出用データの更新が容易になり、長期にわたって、かつ、多様な紙種に対応して安定したカール矯正を実現できる。
【００５７】
また、本実施形態では、使用する紙の粘弾性情報を読み出し、紙に応じて、カール矯正効率を求めるようにしているので、カール矯正効率の精度を高めることができる。この紙の粘弾性特性を特徴付ける紙情報は、紙の厚みを示す値、紙の分類を識別する値または紙の固有な種類を識別する値を含むことができる。
さらに本実施形態では、温湿度センサからの出力値から紙の温度と含水率を求め、カール矯正効率に対応付けるテーブルを用いるようにしているので、精度の高いカール矯正効率を容易に求めることができる。
さらに本実施形態では、搬送される紙の厚みを検知する厚さセンサを備えることで、厚さセンサにより紙の厚さ情報を得ることができる。
【００５８】
また、従来、カール矯正の効果を予測するためには、その紙固有のカール矯正の効果を算出するためのデータが必要となる。例えば既存の種類であっても、その市場に出回っている紙は、常に一定の特性を備えるものではないため、現在の特性が過去のデータと異なっている可能性もある。また、新製品の対応も考慮すると、カール矯正の効果の算出用データを更新しなければならないが、既に市場で稼働中の画像機器にデータを更新する事は多大な手間と労力を有するという問題点があった。
これに対して、本実施形態の画像形成装置では、ネットワークを介して接続されるサーバ装置と通信して、カール矯正効率を求めるための関数のパラメータまたはテーブルの更新処理を実施することができる。よって、新規な紙が用いられる場合や、流通している紙の経時的な特性変化に対応することが可能となり、またその際の管理者の作業負担を大幅に低減することが可能となる。
なお、本実施形態では、画像形成装置の一例としてカラー印刷機能を有するタンデム型のプリンタを例に挙げて説明した。しかし、本発明はトナー像を熱によって溶融し紙上に定着させる定着装置および紙のカール等の変形を矯正するカール矯正装置を備える画像形成装置であれば如何なる画像形成装置でも適用可能である。
【００５９】
また上記機能は、アセンブラ、Ｃ、Ｃ＋＋、Ｃ＃、Ｊａｖａ（登録商標）、などのレガシープログラミング言語やオブジェクト指向プログラミング言語などで記述されたコンピュータ実行可能なプログラムにより実現できる。また、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ブルーレイディスク、ＳＤカード、ＭＯなど装置可読な記録媒体に格納できる。あるいは電気通信回線を通じて頒布することができる。
また、本実施形態では、記録媒体の一例として紙を例に挙げて説明したが、紙以外であっても温湿度センサ手段から出力される温度及び湿度の出力値から温度と含水率を演算できれば記録媒体として適用可能である。
【符号の説明】
【００６０】
１…画像形成部、２…中間転写ベルト、３…感光体ドラム、４…帯電ローラ、５…ポリゴンミラー、６…光照射装置、７…現像装置、９…ローラ、１２…搬送ローラ、１４、２１、２２…ローラ、２３…転写ローラ、２５  ３１…電源、３０…加熱定着ローラ、３０ａ…パイプ状芯金、３０ｂ…樹脂層、３３…入口ガイド、３４…ヒータ、３５…ニップ部、３６…温度センサ、３７…加圧ローラ、３９…温度センサ、４０…カール矯正装置、４１…温湿度センサ、４２…搬送駆動ローラ、４３…ばね、４４…カム、４５…エンドレスベルト、４６…ＣＰＵ、４７…制御装置、４８…変位センサ、４９…デカール用ヒータ、５０…排紙トレイ、５１…給紙カセット、５２…給紙カセット、５３…デカール温度センサ、１１０…画像形成装置、１１４…ＲＯＭ、１１６…ＲＡＭ、１１８…ＮＶ−ＲＡＭ、１２０…表示装置、１２２…入力装置、１２４…プリンタ、１２６…スキャナ、１２８…ＮＩＣ、１３０…ネットワーク、１５０…サーバ装置、１５２…ＣＰＵ、１５４…ＲＯＭ、１５６…ＲＡＭ、１５８…表示装置、１６０…入力装置、１６２…ＮＩＣ、１６４…ＨＤＤ、２００…機能ブロック、２０２…カール矯正効率予測部、２０３…カール矯正効率演算部、２０４…カール矯正制御値決定部、２０５…カール量予測部、２０６…カール矯正制御部、２０７…厚さセンサ、２０８…カール矯正効率ＤＢ、２１０…制御値ＤＢ、２１４…紙情報、２１６…入力部、２１８…更新処理部、２５０…機能ブロック、２６０…紙データ管理部、２６２…紙ＤＢ、Ｐ…紙
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６１】
【特許文献１】特開２００２−３１６７６１公報
【特許文献２】特開２０１１−８１３４１公報
【図１】
2013178470.tif 000010
【図２】
2013178470.tif 000011
【図３】
2013178470.tif 000012
【図４】
2013178470.tif 000013
【図５】
2013178470.tif 000014
【図６】
2013178470.tif 000015
【図７】
2013178470.tif 000016
【図８】
2013178470.tif 000017
【図９】
2013178470.tif 000018
【図１０】
2013178470.tif 000019
【図１１】
2013178470.tif 000020