JP2022084144A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置構成を簡素化した状態で記録シートのカール量を制御することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置は、記録シートに対する定着荷重を変更可能な定着装置と、記録シートに形成する画像の印字率を算出する印字率算出手段と、印字率算出手段にて算出した印字率に基づいて定着荷重を変更する定着荷重変更手段とを備える。【選択図】図１０

Description

本発明は、記録シートに形成されたトナー像を定着させる定着装置を備えた複写機、複合機、ファクリミリ装置やプリンタ等の画像形成装置に関する。

画像形成装置に備えられる定着装置の主な役割としては、記録用紙等の記録シートに形成されたトナー像を定着させることが挙げられるが、その際に記録シートがカールしてしまうといった不都合がある。従って、記録シートのカール量を制御することが望まれている。

この点に関し、特許文献１には、記録シートのカールを補正するために定着装置とは別に設けられた補正ユニットによりニップ量を変更する構成が記載されている。

特開２００２－３４８０２３号公報

しかしながら、特許文献１に記載のような従来の構成では、定着装置とは別に補正ユニットを設ける必要があり、装置構成が複雑化する。

そこで、本発明は、装置構成を簡素化した状態で記録シートのカール量を制御することができる画像形成装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明に係る画像形成装置は、記録シートに対する定着荷重を変更可能な定着装置と、前記記録シートに形成する画像の印字率を算出する印字率算出手段と、前記印字率算出手段にて算出した前記印字率に基づいて前記定着荷重を変更する定着荷重変更手段とを備えたことを特徴とする。

本発明によると、装置構成を簡素化した状態で記録シートのカール量を制御することが可能となる。

本発明の実施の形態に係る画像形成装置を正面から視た概略断面図である。 図１に示す定着装置の概略構成を示す断面図である。 図１に示す定着装置の概略構成を示す平面図である。 定着装置における定着荷重可変装置、駆動伝達機構及び駆動装置を定着ローラ、加熱ローラ、定着ベルト及び加圧ローラと共に示す概略正面図である。 本実施の形態に係る画像形成装置における制御系の概略構成を示すシステムブロック図である。 定着装置にて定着された記録シートが正カールしている状態を示す断面図である。 定着装置にて定着された記録シートが逆カールしている状態を示す断面図である。 定着負荷が一定の場合及び定着負荷が次第に大きくなる場合の記録シートのカール方向及びカール量と記録シートに形成される画像の印字率との関係の一例を概念的に示す模式図である。 記録シートのカール方向及びカール量と記録シートに形成される画像領域の搬送方向における画像位置との関係の一例を概念的に示す模式図である。 記録シートのカール方向及びカール量と記録シートの種類との関係の一例を概念的に示す模式図である。 制御部が参照する第１参照テーブルの一例を示す図表である。 制御部が参照する第２参照テーブルの一例を示す図表である。

以下、本発明に係る実施の形態について図面を参照しながら説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称及び機能も同じである。従って、それらについての詳細な説明は繰り返さない。

（画像形成装置の全体構成の説明）
図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置２００を正面から視た概略断面図である。なお、図１において、符号Ｘは、幅方向（奥行き方向）を示しており、符号Ｙは、左右方向Ｙを示しており、符号Ｚは、上下方向を示している。また、符号Ｈは、記録用紙等の記録シートＰの搬送方向を示している。

図１に示す画像形成装置２００は、外部から伝達された画像データに応じて、記録シートＰに対して電子写真方式により多色及び単色の画像を形成するカラー画像形成装置である。

画像形成装置２００は、電子写真方式の画像形成装置であり、複数の像担持体（具体的には感光体）を所定方向（この例では左右方向Ｙ）に並設した構成、所謂タンデム式のカラー画像形成装置とされている。この例では、画像形成装置２００は、フルカラー画像を形成できる中間転写方式のカラー複合機とされている。なお、本実施の形態では、画像形成装置２００を、タンデム式のカラー画像形成装置としたが、その他の形態のカラー画像形成装置としてもよい。また、画像形成装置２００を、カラー画像形成装置としたが、モノクロ画像形成装置としてもよい。

画像形成装置２００は、原稿読取装置２０８（具体的にはスキャナー部）と、画像形成装置本体２１０とを備えており、画像形成装置本体２１０には、画像形成部２０２と記録シート搬送系２０３とが設けられている。

画像形成部２０２は、露光ユニット１（具体的には書き込み光学系）、複数の現像ユニット２～２、複数の感光体ドラム３～３、複数の感光体クリーナー部４～４、複数の帯電器５～５、１次転写ベルトユニット６及び定着装置１７（具体的には定着ユニット）を備えている。また、記録シート搬送系２０３は、給紙トレイ８１～８１、手差し給紙トレイ８２及び排出トレイ１５を備えている。

画像形成装置本体２１０の上部には、原稿（図示省略）が載置される透明ガラスからなる原稿載置台９２が設けられ、原稿載置台９２の下部には原稿を読み取るための光学ユニット９０が設けられている。また、原稿載置台９２の上側には原稿読取装置２０８が設けられている。原稿読取装置２０８は、原稿載置台９２の上に自動で原稿を搬送する。また、原稿読取装置２０８は、画像形成装置本体２１０に対して前側開きで回動自在に取り付けられており、原稿載置台９２の上を開放することにより原稿を手置きで載置できるようになっている。

原稿読取装置２０８は、自動的に搬送される原稿又は原稿載置台９２上に載置された原稿を読み取ることができる。原稿読取装置２０８で読み取られた原稿の画像は、画像データとして画像形成装置本体２１０に送られ、画像形成装置本体２１０において画像データに基づき形成された画像が記録シートＰに記録される。

画像形成装置２００において扱われる画像データは、複数色（この例ではブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色）を用いたカラー画像に応じたものである。従って、現像ユニット２～２、感光体ドラム３～３、感光体クリーナー部４～４及び帯電器５～５は、各色に応じた複数種類（この例では４種類）の画像を形成するようにそれぞれ複数個（この例では４個ずつ設けられ、それぞれブラック、シアン、マゼンタ、イエロー）に設定され、これらによって複数（この例では４つ）の画像ステーションが構成されている。

１次転写ベルトユニット６は、中間転写体として作用する中間転写ベルト６１、中間転写ベルト駆動ローラ６２、中間転写ベルト従動ローラ６３、複数（この例では４つ）の中間転写ローラ６４～６４及びベルトクリーナーユニット６５を備えている。各感光体ドラム３～３上で各色相に応じて顕像化されたトナー像は、中間転写ベルト６１上で積層される。移動方向Ｍに周回移動される中間転写ベルト６１上で積層されたトナー像は、２次転写ベルトユニット１０によって記録シートＰ上に転写される。

給紙トレイ８１～８１は、画像形成（印字）される記録シートＰを予め収容しておくトレイであり、画像形成装置本体２１０における露光ユニット１の下方に設けられている。また、手差し給紙トレイ８２には、画像形成される記録シートＰが載置される。

また、画像形成装置本体２１０には、シート搬送路Ｓが設けられている。シート搬送路Ｓの近傍には、ピックアップローラ１１ａ，１１ｂ、複数の搬送ローラ１２ａ～１２ａ，１２ｂ～１２ｂ、レジストローラ１３、２次転写ベルトユニット１０における２次転写ローラ１０ｂ、定着装置１７における定着ローラ１７１及び加圧ローラ１７４、排出ローラ３１が配設されている。定着ローラ１７１は、加熱ローラ１７２と共に定着ベルト１７３に巻き掛けられている。

搬送ローラ１２ａ～１２ａ，１２ｂ～１２ｂは、記録シートＰの搬送を促進、補助するための小型のローラである。搬送ローラ１２ａ～１２ａは、シート搬送路Ｓに沿って設けられており、搬送ローラ１２ｂ～１２ｂは、シート搬送路Ｓから分岐部Ｓａで分岐した反転搬送路Ｓｒに設けられている。

また、レジストローラ１３は、シート搬送路Ｓを搬送されている記録シートＰを一旦保持するものである。そして、レジストローラ１３は、感光体ドラム３～３上のトナー像と合わせるタイミングで記録シートＰを搬送する。

このように構成された画像形成装置２００において、給紙トレイ８１～８１又は手差し給紙トレイ８２から記録シートＰを供給し、搬送ローラ１２ａ～１２ａによってレジストローラ１３まで記録シートＰを搬送する。次に、中間転写ベルト６１上のトナー像と整合するタイミングで記録シートＰを搬送し、２次転写ベルトユニット１０によって記録シートＰ上にトナー像を転写する。その後、記録シートＰを定着装置１７に通過させることによって記録シートＰ上の未定着トナーを熱で溶融、固着し、搬送ローラ１２ａ及び排出ローラ３１を経て排出トレイ１５上に排出する。また、画像形成装置２００において、記録シートＰの表面だけでなく、裏面に画像形成を行う場合は、記録シートＰを排出ローラ３１から反転搬送路Ｓｒへ逆方向に搬送して、記録シートＰの表裏を反転させてレジストローラ１３へ再度導き、記録シートＰの表面と同様にして、記録シートＰの裏面にトナー像を定着させて排出トレイ１５へ排出する。こうして、画像形成装置２００は、一連の印刷動作を完了する。

なお、４つの画像形成ステーションのうち少なくとも一つを用いて、モノクロ画像を形成し、モノクロ画像を１次転写ベルトユニット６の中間転写ベルト６１に転写することも可能である。このモノクロ画像も、カラー画像と同様に、中間転写ベルト６１から記録シートＰに転写され、記録シートＰ上に定着される。

（定着装置）
次に、本実施の形態において、ベルト加熱方式の定着装置１７を例にとって以下に説明する。

図２及び図３は、それぞれ、図１に示す定着装置１７の概略構成を示す断面図及び平面図である。図４は、定着装置１７における定着荷重可変装置１００、駆動伝達機構１８０及び駆動装置１９０を定着ローラ１７１、加熱ローラ１７２、定着ベルト１７３及び加圧ローラ１７４と共に示す概略正面図である。図４では加圧ローラ１７４の定着ベルト１７３への圧接状態を示している。なお、図２及び図３において、図４に示す定着荷重可変装置１００等は、図示を省略している。また、図２から図４において、符号Ｅは定着ベルト１７３の周回移動方向を、符号Ｅ１は定着ローラ１７１及び加熱ローラ１７２の回転方向を、また、符号Ｅ２は加圧ローラ１７４の回転方向を示している。

また、図５は、本実施の形態に係る画像形成装置２００における制御系の概略構成を示すシステムブロック図である。

定着装置１７は、記録シートＰに対する定着荷重を変更可能とされている。定着装置１７は、ベルト加熱方式の定着装置とされており、図２から図４に示すように、無端状の定着ベルト１７３と、定着ローラ１７１と、加熱ローラ１７２と、加圧ローラ１７４とを備えている。定着ローラ１７１及び加熱ローラ１７２は、定着ベルト１７３に巻き掛けられている。加熱ローラ１７２は、熱源１７８によって加熱される。定着ローラ１７１は、定着ベルト１７３を介して加熱ローラ１７２からの熱が伝達される。加圧ローラ１７４は、定着ベルト１７３を介して定着ローラ１７１に向けて変更可能な定着荷重（定着圧力）で押圧される。ここで、加圧ローラ１７４の硬度は、定着ローラ１７１及び定着ベルト１７３の硬度よりも小さい（硬い）。

定着ベルト１７３は、加熱ローラ１７２の内側に設けられた熱源１７８によって加熱され、温度検知部１７７（図２参照）からの信号に基づき所定の定着温度に維持されるようになっている。熱源１７８により加熱された定着ベルト１７３は、記録シートＰに転写されたトナー像Ｔを記録シートＰに加圧ローラ１７４と共に熱圧着する。これにより、トナー像Ｔを溶融、混合、圧接して記録シートＰに対して熱定着させることができる。温度検知部１７７は、定着ベルト１７３及び／又は加圧ローラ１７４（この例では定着ベルト１７３）の表面温度を接触又は非接触で検知するサーミスタ等の温度検知センサとされている。

定着装置１７は、定着ベルト１７３を間にして第１付勢部材１７５（この例では、コイルバネ等の圧接スプリング、図４参照）によって定着ローラ１７１と加圧ローラ１７４とを相互に圧接した状態で、定着ベルト１７３と加圧ローラ１７４との間に定着ニップ部Ｎ（図２及び図４参照）を形成するようになっている。なお、定着装置１７は、加圧ローラ１７４を定着ローラ１７１に向けて圧接する圧接手段として作用する定着荷重可変装置１００（図４参照）をさらに備えている。定着荷重可変装置１００については、のちほど詳しく説明する。

定着ローラ１７１及び加熱ローラ１７２は、それぞれ、回転軸１７１ａ及び回転軸１７２ａ（図２から図４参照）が定着装置１７の本体（具体的には本体フレームＦＬ、図４参照）に軸受け１７１ｂ及び軸受け１７２ｂ（図３参照）を介して回転自在に設けられている。定着ローラ１７１は、定着ベルト１７３を介して記録シートＰ（図２参照）上における未定着のトナー像Ｔ（画像、図２参照）に対向するようになっている。加熱ローラ１７２は、ハロゲンヒータ等の熱源１７８を備えており、熱源１７８によって加熱されることで加熱ローラ１７２を介して定着ベルト１７３を加熱する。

加圧ローラ１７４は、定着ローラ１７１に対して定着ベルト１７３を介在させた状態で定着ベルト１７３との間で挟持搬送する記録シートＰ上における未定着のトナー像Ｔを押圧する。

（定着荷重可変装置）
図４に示すように、本実施の形態において、定着荷重可変装置１００は、定着ベルト１７３と加圧ローラ１７４と間の定着荷重（定着圧力）を調整する圧力調整部（この例では回動部材１１０）を備えている。なお、圧力調整部（１１０）は、定着ベルト１７３及び加圧ローラ１７４間の圧力を１又は複数段階の設定圧力、或いは、無段階の設定圧力に調整することができる。

詳しくは、定着荷重可変装置１００は、支持部材１７６（加圧レバー）をさらに備えている。支持部材１７６は、加圧ローラ１７４を回転自在に、且つ、定着ローラ１７１の回転軸線β１に対して加圧ローラ１７４の回転軸線β２を遠ざける離間方向Ｗ１及び近づける近接方向Ｗ２に移動自在に支持する。

支持部材１７６は、加圧ローラ１７４の回転軸１７４ａ（回転軸線β２）に沿って定着装置１７の本体（具体的には本体フレームＦＬ）第１回動支軸１７６ａ（回動軸線β３）回りに回動自在に支持されている。支持部材１７６は、加圧ローラ１７４が定着ベルト１７３に対して離間方向Ｗ１及び近接方向Ｗ２に揺動するように加圧ローラ１７４を支持する。

また、第１付勢部材１７５は、一端部１７５ａが支持部材１７６の係止部１７６ｅに係止される一方、他端部１７５ｂが後述する回動部材１１０の変位部１１２に係止される。

定着荷重可変装置１００は、回転駆動力を回動部材１１０に伝達する駆動伝達機構１８０と、駆動伝達機構１８０を介して回動部材１１０を回転駆動する駆動装置１９０とをさらに備えている。

駆動伝達機構１８０は、駆動装置１９０からの第１回転方向Ａ１への回転駆動力及び第２回転方向Ａ２への回転駆動力を回動部材１１０に伝達する構成とされている。

詳しくは、駆動伝達機構１８０は、駆動装置１９０の回転軸１９１に連結される第１ギヤ１８１と、回動部材１１０の回動支軸１１３に連結される第２ギヤ１８２（この例では半円ギヤ）と、第１ギヤ１８１からの回転駆動力を第２ギヤ１８２に伝達する中継ギヤ群１８０ａとを備えている。中継ギヤ群１８０ａは、第１結合ギヤ１８３と、第２結合ギヤ１８４とを備えている。第１結合ギヤ１８３は、大径のギヤ１８３ａが第１ギヤ１８１と噛合する一方、小径のギヤ１８３ｂが第２結合ギヤ１８４の大径のギヤ１８４ａと噛合する。第２結合ギヤ１８４は、大径のギヤ１８４ａが第１結合ギヤ１８３の小径のギヤ１８３ｂと噛合する一方、小径のギヤ１８４ｂが第２ギヤ１８２と噛合する。第１結合ギヤ１８３及び第２結合ギヤ１８４は、それぞれの回転軸１８３ｃ，１８４ｃが画像形成装置本体２１０（具体的には図示しない本体フレーム）に対して回転自在に固定されて支持されている。

第２ギヤ１８２の周縁部の一部には、回動部材１１０の回動位置を検知する回動位置検知部１８５（図４及び図５参照）に検知される被検知部１８２ａが設けられている。

被検知部１８２ａは、この例では、幅方向Ｘにおける外方に突出した突起部とされている。回動位置検知部１８５は、この例では、外力により押圧されたときにオンとなる一方、外力により押圧されていないときにはオフとなる可動部１８５ａを有している。回動位置検知部１８５は、可動部１８５ａが被検知部１８２ａにより押圧されることでオンする一方、被検知部１８２ａによる可動部１８５ａの押圧が解除されることでオフする検知センサとされている。回動位置検知部１８５は、制御部２２０（図５参照）の入力系に電気的に接続されている。これにより、制御部２２０は、被検知部１８２ａによる可動部１８５ａの押圧時にオン信号を回動位置検知部１８５から受け取ることで、回動部材１１０のホームポジション（原点位置）を認識することができる。

駆動装置１９０（この例ではステッピングモータ）は、回転軸１９１が回転軸線β１，β２の方向に向くように画像形成装置本体２１０（具体的には図示しない本体フレーム）に固定されて設けられている。駆動装置１９０は、制御部２２０（図５参照）の出力系に電気的に接続されている。駆動装置１９０は、回動位置検知部１８５によって得られた回動部材１１０のホームポジション（原点位置）を基準として制御部２２０からの回動部材１１０の回動位置（回転角度）を示す作動信号（具体的にはパルス信号）を受信する。これにより、駆動装置１９０は、駆動伝達機構１８０を介して回転軸１９１の第１回転方向Ａ１における回転の開始及び停止並びに第２回転方向Ａ２における開始及び停止が制御される。従って、制御部２２０は、定着ベルト１７３と加圧ローラ１７４との間の定着荷重に変更することができる。

そして、回動部材１１０は、回動軸線β０（具体的には回動支軸１１３）回りの第１回転方向Ａ１及び第２回転方向Ａ２に回転するようになっている。

回動部材１１０は、回動部材本体１１１と、変位部１１２とを有している。変位部１１２は、回動部材本体１１１に設けられ、回動部材本体１１１が回動支軸１１３（回動軸線β０）回りに回転することにより変位する。

回動部材１１０は、変位部１１２の変位により第１付勢部材１７５の付勢力を変化させて定着ベルト１７３に対する加圧ローラ１７４の圧接力を変化させることにより、定着ベルト１７３と加圧ローラ１７４との間の定着負荷を変更する構成とされている。

具体的には、回動支軸１１３は、定着装置１７の本体（具体的には本体フレームＦＬ）に回転自在に支持されており、回動部材１１０及び駆動伝達機構１８０における第２ギヤ１８２を支持している。また、回動部材１１０は、支持部材１７６の係止部１７６ｅに一端部１７５ａを係止した第１付勢部材１７５の他端部１７５ｂが変位部１１２に係止されている。

また、定着荷重可変装置１００は、回動部材１１０の所定の回転位置からの第１回転方向Ａ１への回転し過ぎを防止するストッパー部材１１４を備えている。ストッパー部材１１４は、この例では第２付勢部材（具体的には板バネ）されている。

（制御部）
図５に示すように、画像形成装置２００は、画像形成装置２００全体の制御を司る制御部２２０をさらに備えている。

制御部２２０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等のマイクロコンピュータからなる処理部２２１と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等の不揮発性メモリ、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等の揮発性メモリを含む記憶部２２２とを有している。制御部２２０は、処理部２２１が記憶部２２２のＲＯＭに予め格納された制御プログラムを記憶部２２２のＲＡＭ上にロードして実行することにより、各種構成要素の作動制御を行うようになっている。記憶部２２２のＲＡＭは、それぞれ、処理部２２１に対して作業用のワークエリア及び画像データを格納する画像メモリとしての領域を提供する。

回動位置検知部１８５は、制御部２２０の入力系に電気的に接続されており、駆動装置１９０は、制御部２２０の出力系に電気的に接続されている。これにより、制御部２２０は、回動位置検知部１８５にて検知した回動部材１１０の回動位置から駆動装置１９０を作動させて定着ベルト１７３と加圧ローラ１７４との間の定着荷重に変更することができる。なお、回動部材１１０の回動位置に対する定着荷重は予め記憶部２２２に記憶されている。

原稿読取装置２０８は、制御部２２０の入力系に電気的に接続されている。これにより、制御部２２０は、原稿読取装置２０８にて読み取った画像情報の画像書き込みデータ（具体的にはレーザ光を照射するデータ）に対して画像処理を行うことができる。

また、操作部２０４は、制御部２２０の入力系に電気的に接続されている。これにより、制御部２２０は、操作部２０４に対して操作者が入力操作した入力情報を受け付けることができる。

［第１実施形態］
図６Ａ及び図６Ｂは、それぞれ、定着装置１７にて定着された記録シートＰが正カール及び逆カールしている状態を示す断面図である。

記録シートＰは、正カールする場合には、図６Ａに示すように、トナー像Ｔが形成される側にカールする。記録シートＰは、逆カールする場合には、図６Ｂに示すように、トナー像Ｔが形成される側とは反対側にカールする。

ところで、画像形成装置２００に備えられる定着装置１７は、記録シートＰに形成されたトナー像Ｔを定着させるが、その際に記録シートＰが正カールや逆カールしてしまうといった不都合がある。

図７は、定着負荷が一定の場合及び定着負荷が次第に大きくなる場合の記録シートＰのカール方向及びカール量と記録シートＰに形成される画像の印字率との関係の一例を概念的に示す模式図である。

図７に示すように、定着荷重が一定の場合、印字率が大きい程、記録シートＰの正カールが大きくなり、印字率が小さい程、記録シートＰの逆カールが大きくなる場合がある。一方、印字率が一定の場合、定着負荷が大きい程、記録シートＰの逆カールのカール量が大きくなり、定着負荷が小さい程、記録シートＰの正カールのカール量が大きくなる場合がある。従って、印字率に基づいて定着荷重を変更することが望ましい。例えば、印字率が大きくなるに従って定着負荷を大きくすることが望ましい。

この点、本実施の形態では、制御部２２０は、図５に示すように、印字率算出手段Ｐ１と、定着荷重変更手段Ｐ２とを備える。印字率算出手段Ｐ１は、記録シートＰに形成する画像の印字率を算出する。定着荷重変更手段Ｐ２は、印字率算出手段Ｐ１にて算出した印字率に基づいて定着荷重を変更する。例えば、定着荷重変更手段Ｐ２は、印字率に基づいて記録シートＰのカール量が小さくなる或いは無くなるように定着荷重を変更する。

印字率算出手段Ｐ１は、原稿読取装置２０８から受信した画像情報から記録シートＰの全体の面積に対する画像（トナー像）の割合である印字率を算出する。詳しくは、印字率算出手段Ｐ１は、原稿読取装置２０８にて読み取った画像情報の画像書き込みデータ（具体的にはレーザ光を照射するデータ）のピクセル数をカウントする。印字率算出手段Ｐ１は、カウントした画像書き込みデータのピクセル数を記録シートＰの全体の面積に対応するピクセル数で割った印字率を算出する。

定着荷重変更手段Ｐ２は、印字率算出手段Ｐ１にて算出した印字率が大きい程、定着荷重を大きくする態様、印字率算出手段Ｐ１にて算出した印字率が大きい程、定着荷重を小さくする態様を例示できる。

この例では、定着荷重変更手段Ｐ２は、印字率算出手段Ｐ１にて算出した印字率が大きい程、定着荷重を大きくする。

本実施の形態によれば、印字率算出手段Ｐ１が記録シートＰに形成する画像（トナー像）の印字率を算出し、定着荷重変更手段Ｐ２が印字率算出手段Ｐ１にて算出した印字率に基づいて定着荷重を変更するので、記録シートＰのカール量を制御することができる。また、定着装置１７の定着荷重を用いて記録シートＰのカール量を制御することで、従来のように定着装置とは別に補正ユニットを設けることなく、装置構成を簡素化させることができる。従って、装置構成を簡素化した状態で記録シートＰのカール量を制御することができる。

図８は、記録シートＰのカール方向及びカール量と記録シートＰに形成される画像領域の搬送方向Ｈにおける画像位置との関係の一例を概念的に示す模式図である。

ところで、図８に示すように、印字率及び定着荷重が一定の場合、記録シートＰの搬送方向Ｈにおいて所定の基準印字率（例えば５％）以上の印字率の画像領域の搬送位置が記録シートＰの先端（下流側端）に近づく程、記録シートＰの正カールのカール量が大きくなる場合がある。また、画像領域の搬送位置が記録シートＰの後端（上流側端）に近づく程、記録シートＰの逆カールのカール量が大きくなる場合がある。

この点、本実施の形態において、印字率算出手段Ｐ１は、記録シートＰの搬送方向Ｈにおける所定の画像領域の搬送位置毎に印字率を算出する。また、定着荷重変更手段Ｐ２は、印字率算出手段Ｐ１にて算出した搬送位置毎の画像領域の印字率に基づいて定着荷重を変更する。例えば、先端位置の画像領域の印字率が大きい程、定着負荷を大きくすることができる。また、先端位置の画像領域の印字率が小さい程、定着負荷を小さくすることができる。

こうすることで、記録シートＰの搬送方向Ｈにおける所定の画像領域の搬送位置毎の印字率に応じて記録シートＰのカール量を制御することができる。例えば、先端位置の画像領域の印字率が大きい程、正カールのカール量を小さくする或いは無くすことができる。また、先端位置の画像領域の印字率が小さい程、正カールのカール量を小さくする或いは無くすことができる。

また、例えば、定着荷重変更手段Ｐ２は、印字率算出手段Ｐ１にて算出した搬送位置毎の画像領域の印字率のうち所定の基準印字率以上の印字率の画像領域に対応する搬送位置に基づいて定着荷重を変更してもよい。詳しくは、定着荷重変更手段Ｐ２は、画像領域の搬送方向Ｈにおける搬送位置が記録シートＰの先端に近づくに従って定着荷重を大きくする。また、定着荷重変更手段Ｐ２は、画像領域の搬送方向Ｈにおける搬送位置が記録シートＰの後端に近づくに従って定着荷重を小さくする。

こうすることで、記録シートＰの搬送方向Ｈにおける所定の基準印字率よりも大きい印字率の画像領域の搬送位置に応じて記録シートＰのカール量を制御することができる。例えば、記録シートＰの画像領域の搬送方向Ｈにおける搬送位置が記録シートＰの先端に近づく程、記録シートＰの正カールのカール量を小さくする或いは無くすことができる。また、記録シートＰの画像領域の搬送方向Ｈにおける搬送位置が記録シートＰの後端に近づく程、記録シートＰの逆カールのカール量を小さくする或いは無くすことができる。

図９は、記録シートＰのカール方向及びカール量と記録シートＰの種類との関係の一例を概念的に示す模式図である。

ところで、図９に示すように、印字率及び定着荷重が一定の場合、記録シートＰの種類として坪量（厚み）が小さい程、記録シートＰの正カールのカール量が大きくなる場合がある。なお、記録シートＰの種類は、画像形成装置本体２１０に設けられた操作部２０４（図５参照）に対して使用者が各給紙トレイ８１～８１毎に入力操作を行うことにより予め設定されている。

この点、本実施の形態において、制御部２２０は、図５に示すように、記録シート種類検出手段Ｐ３をさらに備える。記録シート種類検出手段Ｐ３は、記録シートＰの種類（例えば、厚紙、普通紙、薄紙）を検出する。定着荷重変更手段Ｐ２は、記録シート種類検出手段Ｐ３にて検出した記録シートＰの種類（坪量）に基づいて定着荷重を変更する。例えば、定着荷重変更手段Ｐ２は、印字率及び記録シートＰの坪量が小さくなるに従って定着荷重を大きくする。

こうすることで、記録シートの種類（坪量）に基づいて記録シートのカール量を制御することができる。例えば、記録シートの坪量が小さくなる程、記録シートＰの正カールのカール量を小さく或いは無くすことができる。

図１０及び図１１は、それぞれ、制御部２２０が参照する第１参照テーブルＴＢ１及び第２参照テーブルＴＢ２の一例を示す図表である。

第１参照テーブルＴＢ１及び第２参照テーブルＴＢ２は、記憶部２２２に予め記憶されている（図５参照）。

図１０に示す例の第１参照テーブルＴＢ１は、記録シートＰ全体に対する画像の印字率に対する定着荷重の値、記録シートＰの先端の画像領域に対する画像の印字率に対する定着荷重の値が設定されている。ここで、記録シートＰの先端の画像領域は、先端から５０［ｍｍ］までの搬送位置の画像領域としている。

制御部２２０は、印字率から定着荷重を設定するにあたり、第１参照テーブルＴＢ１を参照する。例えば、制御部２２０は、記録シートＰ全体に対する画像の印字率が１９％のときには、第１参照テーブルＴＢ１を参照して定着荷重を３９２．３Ｎ（４０ｋｇｆ）に設定する。また、制御部２２０は、記録シートＰの先端の画像領域に対する画像の印字率が１７％のときには、第１参照テーブルＴＢ１を参照して定着荷重を４９０．３Ｎ（５０ｋｇｆ）に設定する。

図１１に示す例の第２参照テーブルＴＢ２は、厚紙（厚紙１～３）、普通紙（普通紙１，２）、薄紙に対応する坪量のそれぞれの記録シートＰ全体に対する画像の印字率に対する定着荷重の値が設定されている。定着荷重の値は、例えば、記録シートＰの所定の種類（この例では厚紙１）の印字率範囲毎の定着荷重を基準定着荷重とし、それ以外の記録シートＰの種類の定着荷重を印字率範囲毎の基準定着荷重のｎ倍（ｎは実数）とすることができる。

制御部２２０は、印字率及び記録シートＰの種類から定着荷重を設定するにあたり、第２参照テーブルＴＢ２を参照する。例えば、制御部２２０は、普通紙１で記録シートＰ全体に対する画像の印字率が５１％のときには、第２参照テーブルＴＢ２を参照して定着荷重を２９４．２Ｎ×１．３≒３８２．５Ｎ（３９ｋｇｆ）に設定する。また、薄紙で記録シートＰ全体に対する画像の印字率が８５％のときには、第２参照テーブルＴＢ２を参照して定着荷重を３９２．３Ｎ×１．５≒５８８．４Ｎ（６０ｋｇｆ）に設定する。

ところで、本実施の形態の如く、定着装置として、記録シートに対する定着荷重が大きくなると、定着荷重を大きくしないときに記録シートがカールするカール側とは反対側のカール量が大きくなる構成のものがある。この構成において、記録シートに形成する画像の印字率が大きい程、すなわち、記録シートに形成するトナーの量が多い程、記録シートのカール量が大きくなる場合には、印字率が大きい程、定着荷重を大きくすることにより、記録シートＰのカール量を小さく或いは無くすことができる。

この点、本実施の形態において、定着装置１７は、記録シートＰに対する定着荷重が大きくなるに従って、記録シートＰがカールするカール側とは反対側のカール量が大きくなる構成とされている。そして、定着荷重変更手段Ｐ２は、印字率算出手段Ｐ１にて算出した印字率が大きい程、定着荷重を大きくする。

こうすることで、定着装置１７の構成において、記録シートＰに形成する画像の印字率が大きい程、記録シートＰのカール量が大きくなる場合に、記録シートＰのカール量を小さく或いは無くすことができる。例えば、定着荷重変更手段Ｐ２は、印字率算出手段Ｐ１にて算出した搬送位置毎の印字率のうち所定の基準印字率よりも大きい印字率の画像に対応する搬送位置が記録シートＰの先端（下流側端）に近づく程、定着荷重を大きくすることができる。これにより、記録シートＰの搬送方向Ｈにおいて所定の基準印字率よりも大きい印字率の画像の搬送位置が記録シートＰの先端に近づくに従って記録シートＰのカール量を小さくする或いは無くすことができる。

また、例えば、定着荷重変更手段Ｐ２は、記録シート種類検出手段Ｐ３にて検出した記録シートＰの種類に対応する坪量が小さくなる程、定着荷重を大きくすることができる。これにより、記録シートＰの坪量が小さくなるに従って記録シートＰのカール量を小さくする或いは無くすことができる。

本実施の形態において、定着装置１７は、記録シートＰに対する定着荷重が大きくなるに従って、記録シートＰの画像が形成される側とは反対側のカール量が大きくなる構成とされている。

こうすることで、記録シートＰの画像が形成される側にカールする場合において、記録シートＰのカール量を小さくする或いは無くすことができる。

この例では、定着装置１７は、無端状の定着ベルト１７３と、定着ベルト１７３に巻き掛けられる加熱ローラ１７２及び定着ローラ１７１と、定着ベルト１７３を介して定着ローラ１７１に向けて定着荷重で押圧される加圧ローラ１７４とを備えている。加圧ローラ１７４の硬度は、定着ローラ１７１及び定着ベルト１７３の硬度よりも小さい。

こうすることで、加圧ローラ１７４により定着ローラ１７１及び定着ベルト１７３を凹ませることができる。これにより、定着ベルト１７３と加圧ローラ１７４との間において定着ベルト１７３側で（逆カールの方向に）凹む定着ニップ部Ｎにおいて記録シートＰの正カールのカール量を小さくする或いは無くすことができる。

（その他の実施の形態）
なお、本実施の形態では、ベルト加熱方式の定着装置を用いたが、例えば、定着ローラと、定着ローラに向けて定着荷重で押圧される加圧ローラとを備えたローラ加熱方式の定着装置を用いてもよい。この場合、例えば、定着ローラの硬度は、加圧ローラの硬度よりも小さい態様を挙げることができる。

本発明は、以上説明した実施の形態に限定されるものではなく、他のいろいろな形で実施することができる。そのため、係る実施の形態はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。

１００ 定着荷重可変装置
１７ 定着装置
１７１ 定着ローラ
１７２ 加熱ローラ
１７３ 定着ベルト
１７４ 加圧ローラ
１７５ 第１付勢部材
１７６ 支持部材
１８０ 駆動伝達機構
１８５ 回動位置検知部
１９０ 駆動装置
２００ 画像形成装置
２０４ 操作部
２０８ 原稿読取装置
２１０ 画像形成装置本体
２２０ 制御部
２２１ 処理部
２２２ 記憶部
Ｈ 搬送方向
Ｎ 定着ニップ部
Ｐ 記録シート
Ｐ１ 印字率算出手段
Ｐ２ 定着荷重変更手段
Ｐ３ 記録シート種類検出手段
Ｔ トナー像
ＴＢ１ 第１参照テーブル
ＴＢ２ 第２参照テーブル

Claims (6)

1. 記録シートに対する定着荷重を変更可能な定着装置と、
   前記記録シートに形成する画像の印字率を算出する印字率算出手段と、
   前記印字率算出手段にて算出した前記印字率に基づいて前記定着荷重を変更する定着荷重変更手段と
   を備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１に記載の画像形成装置であって、
   前記印字率算出手段は、前記記録シートの搬送方向における所定の画像領域の搬送位置毎に前記印字率を算出し、
   前記定着荷重変更手段は、前記印字率算出手段にて算出した前記搬送位置毎の前記画像領域の前記印字率に基づいて前記定着荷重を変更することを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置であって、
   前記記録シートの種類を検出する記録シート種類検出手段をさらに備え、
   前記定着荷重変更手段は、前記記録シート種類検出手段にて検出した前記記録シートの種類に基づいて前記定着荷重を変更することを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項１から請求項３までの何れか１つに記載の画像形成装置であって、
   前記定着装置は、前記記録シートに対する前記定着荷重が大きくなるに従って、前記定着荷重を大きくしないときに前記記録シートがカールするカール側とは反対側のカール量が大きくなる構成とされており、
   前記定着荷重変更手段は、前記印字率算出手段にて算出した前記印字率が大きい程、前記定着荷重を大きくすることを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項４に記載の画像形成装置であって、
   前記定着装置は、前記記録シートに対する前記定着荷重が大きくなるに従って、前記記録シートの前記画像が形成される側とは反対側のカール量が大きくなる構成とされていることを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項５に記載の画像形成装置であって、
   前記定着装置は、無端状の定着ベルトと、前記定着ベルトに巻き掛けられる定着ローラ及び加熱ローラと、前記定着ベルトを介して前記定着ローラに向けて前記定着荷重で押圧される加圧ローラとを備え、
   前記加圧ローラの硬度は、前記定着ローラ及び前記定着ベルトの硬度よりも小さいことを特徴とする画像形成装置。

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