(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱源を有する加熱ローラと、
金属芯金の外周に弾性層を有する定着ローラと、
前記加熱ローラと前記定着ローラとの間に張架される無端状の定着ベルトと、
前記定着ベルトの外周側に配設される加圧ローラと、を有し、
前記定着ローラと前記加圧ローラとの圧接によって形成される前記定着ベルトと前記加圧ローラとのニップ部に未定着トナー像を担持した用紙を通紙して加熱定着を行う定着装置を有する画像形成装置において、
前記定着ローラの芯金の温度を検知する芯金温度検知部材と、
前記加熱ローラの温度を検知する加熱ローラ温度検知部材と、
前記定着ローラの回転駆動を制御する定着ローラ制御部と、を有し、
前記定着ローラ制御部は、前記芯金温度検知部材および前記加熱ローラ温度検知部材の検知温度に基づいて、前記定着ローラの回転数を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
熱源を有する加熱ローラと、
金属芯金の外周に弾性層を有する定着ローラと、
前記加熱ローラと前記定着ローラとの間に張架される無端状の定着ベルトと、
前記定着ベルトの外周側に配設される加圧ローラと、を有し、
前記定着ローラと前記加圧ローラとの圧接によって形成される前記定着ベルトと前記加圧ローラとのニップ部に未定着トナー像を担持した用紙を通紙して加熱定着を行う定着装置と、
前記定着装置の下流側に、
金属芯金の外周に弾性層を有する第二定着ローラと、
前記第二定着ローラに圧接して配設される第二加圧ローラと、を有し、
前記第二定着ローラと前記第二加圧ローラとの圧接によって形成されるニップ部に前記定着装置にて定着されたトナー像を担持した用紙を通紙させる第二定着装置と、を有する画像形成装置において、
前記定着ローラの芯金の温度を検知する芯金温度検知部材と、
前記第二定着ローラの回転駆動を制御する定着ローラ制御部と、を有し、
前記定着ローラ制御部は、前記芯金温度検知部材の検知温度に基づいて、前記第二定着ローラの回転数を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記加熱ローラの温度を検知する加熱ローラ温度検知部材を有し、
前記定着ローラ制御部は、前記芯金温度検知部材および前記加熱ローラ温度検知部材の検知温度に基づいて、前記第二定着ローラの回転数を制御することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記定着ローラの表面温度を検知する定着ローラ表面温度検知部材を有し、
前記定着ローラ制御部は、前記芯金温度検知部材および前記定着ローラ表面温度検知部材の検知温度に基づいて、前記第二定着ローラの回転数を制御することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記定着ローラ制御部は、
前記芯金温度検知部材の検知温度が所定温度Ａより低い場合に、前記定着ローラの回転数を増加させ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６】
前記定着ローラ制御部は、
前記芯金温度検知部材および前記加熱ローラ温度検知部材の検知温度の平均値が所定温度Ｂより低い場合に、前記定着ローラの回転数を増加させ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７】
前記定着ローラの表面温度を検知する定着ローラ表面温度検知部材を有し、
前記定着ローラ制御部は、
前記芯金温度検知部材および前記定着ローラ表面温度検知部材の検知温度の平均値が所定温度Ｂより低い場合に、前記定着ローラの回転数を増加させ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８】
前記定着ローラ制御部は、
前記芯金温度検知部材の検知温度が所定温度Ｃ（但し、Ｃ＞Ａ，Ｃ＞Ｂである）より高い場合に、前記定着ローラの回転数を減少させることを特徴とする請求項５から７までのいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記定着ローラ制御部は、
前記芯金温度検知部材の検知温度が所定温度Ａより低い場合に、前記第二定着ローラの回転数を減少させることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記加熱ローラの温度を検知する加熱ローラ温度検知部材を有し、
前記定着ローラ制御部は、
前記芯金温度検知部材および前記加熱ローラ温度検知部材の検知温度の平均値が所定温度Ｂより低い場合に、前記第二定着ローラの回転数を減少させることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記定着ローラの表面温度を検知する定着ローラ表面温度検知部材を有し、
前記定着ローラ制御部は、
前記芯金温度検知部材および前記定着ローラ表面温度検知部材の検知温度の平均値が所定温度Ｂより低い場合に、前記第二定着ローラの回転数を減少させることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記定着ローラ制御部は、
前記芯金温度検知部材の検知温度が所定温度Ｃ（但し、Ｃ＞Ａ，Ｃ＞Ｂである）より高い場合に、前記第二定着ローラの回転数を増加させることを特徴とする請求項９から１１までのいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記定着ローラ制御部は、
前記用紙が前記ニップ部を連続して通紙される場合において、
通紙枚数の増加に応じて、減少または増加させた前記定着ローラの回転数を所定回転数に戻していくことを特徴とする請求項５から８までのいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記定着ローラ制御部は、
前記定着ローラの駆動時間に応じて、減少または増加させた前記定着ローラの回転数を所定回転数に戻していくことを特徴とする請求項５から８までのいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１５】
前記定着ローラ制御部は、
前記用紙が前記ニップ部を連続して通紙される場合において、
通紙枚数の増加に応じて、減少または増加させた前記第二定着ローラの回転数を所定回転数に戻していくことを特徴とする請求項９から１２までのいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１６】
前記定着ローラ制御部は、
前記定着ローラの駆動時間に応じて、減少または増加させた前記第二定着ローラの回転数を所定回転数に戻していくことを特徴とする請求項９から１２までのいずれか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、画像形成装置に関する。さらに詳述すると、像担持体上に形成されたトナー像を記録媒体に定着させる定着装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機等の電子写真式画像形成装置においては、像担持体上に形成した静電潜像を現像装置で現像し、そのトナー像を記録媒体上に転写し、定着装置によって定着して画像形成を行っている。
【０００３】
定着装置としては、様々な方式のものが提案されており、所定の温度に維持された加熱ローラと、当該加熱ローラに圧接する加圧ローラとを備え、加圧ローラと加熱ローラとの圧接によって形成されたニップ部により、未定着トナー像を担持した転写材（用紙、記録媒体ともいう）を挟持搬送しつつ加熱し、定着させるローラ定着方式が知られている。
【０００４】
また、加圧ローラに対向配置される定着ローラと、定着ローラと加熱ローラとの間に張架される無端状の定着ベルトとを備え、加圧ローラと定着ベルトとの圧接によって形成されたニップ部にて、定着ベルトを介して加熱ローラの熱を転写材に与えることで、未定着トナー像を転写材に加圧し、定着させるベルト定着方式が知られている。
【０００５】
しかしながら、ローラ定着方式やベルト定着方式のように、ニップ部に転写材を導入して、転写材に加熱加圧処理を行う定着装置では、定着ローラや加熱ローラ等の構成部材の温度状態によって、転写材の挟持搬送速度に変動を生じることがあった。
【０００６】
例えば、ベルト定着方式では、定着ローラを回転させることで、定着ベルトを従動回転させつつ、転写材をニップ部に挟持搬送させているが、定着ローラの回転駆動に伴って、加熱された定着ベルトの熱が定着ローラに伝わることによって、定着ローラの温度が上昇して、ゴム材等で形成された定着ローラは、ゴム材が熱膨張し、その外径が大きくなる。
【０００７】
ここで、定着ローラを一定の回転数で駆動させていた場合には、上述のように定着ローラが高温になるにつれて外径が大きくなることで、この定着ローラの周速度が増加し、その結果、転写材の挟持搬送速度が速くなってしまう。
【０００８】
なお、上記の問題は、ローラ定着方式においても同様であり、装置の駆動に伴い、定着ローラの外径が大きくなることから、転写材を挟持搬送する速度も増加する。しかしながら、特に、高速処理がされるカラー画像形成装置に用いるのに好適なベルト定着方式の定着装置においては、熱源を有さず、ゴム層の厚い定着ローラを用いるため、定着装置における転写材の狭持搬送速度の変化が顕著となる。
【０００９】
ところで、定着装置よりも下流、例えば排紙部での転写材の搬送は所定の一定速度で制御されているため、転写材が排紙部と定着装置のニップ部の両方において挟持搬送状態になっている状態では、ニップ部の温度によっては、定着装置における搬送速度の方が排紙部における搬送速度より遅くなったり、速くなったりする。
【００１０】
その結果、定着装置における搬送速度が排紙部における搬送速度よりも遅くなった場合は、排紙部が転写材を引っ張ることとなり、排紙部と定着装置との間の搬送経路において分離板（分離爪）等に画像面が擦れ画像を乱すという問題があった。
【００１１】
また、定着装置における搬送速度が排紙部における搬送速度よりも速くなった場合は、排紙部と定着装置との間の搬送経路での画像不具合は発生しないが、必要以上に定着装置の搬送速度が速くなると、排紙部と定着装置との間の転写紙のループ（たるみ）が大きくなり、転写紙がジャバラ状になりジャムの原因となりうる。
【００１２】
このような排紙部と定着装置との間の画像不具合や搬送不具合を解消するには、排紙部と定着装置との間で、転写材は適度なループ（たるみ）を形成して搬送される事が必要となる。このためには、定着装置の挟持搬送速度を略一定として、一定速度で制御される排紙部の挟持搬送速度との搬送速度差を適切な状態に維持する必要がある。
【００１３】
また、定着装置の下流側に第二定着装置を有する画像形成装置の場合（図１０参照、なお、この構成による画像形成装置における定着装置を第一定着装置とも呼ぶ）、第一定着装置と第二定着装置との搬送速度差が問題となる場合がある。特に、第二定着装置が光沢付与を目的とした小型の定着装置である場合は、第二定着装置の定着ローラにゴム厚の薄い物を使用するため、熱膨張による定着ローラ径変動が少ない。よって、第二定着装置における転写材の搬送は概ね一定速度となる。
【００１４】
このような画像形成装置において、転写材が第二定着装置と第一定着装置のニップ部の両方において挟持搬送状態になっている状態では、第一定着装置の定着ニップ部の温度によっては第一定着装置の搬送速度の方が第二定着装置での搬送速度より遅くなったり、速くなったりし、上記の排紙部との間の搬送速度差についての問題と同様の問題が生じることとなる。
【００１５】
このような第二定着装置と第一定着装置間の画像不具合や搬送不具合を解消するには、第二定着装置と第一定着装置との間で、転写材は適度なループ（たるみ）を形成して搬送される事が必要となる。このためには、第一定着装置の挟持搬送速度と、第二定着装置の挟持搬送速度の搬送速度差を適切な状態に維持する必要がある。
【００１６】
このような問題に対し、特許文献１には、ヒータランプを内蔵する熱ローラ（加熱ローラ）と定着ローラとの間に張架される無端状の定着ベルトと、この定着ベルトに圧接して配置された加圧ローラと、定着ベルトの温度を検知するサーミスタと、加圧ローラを回転駆動するモータを有する駆動手段と、この駆動手段の回転を制御する制御部とを備え、サーミスタの検知温度に基づいて、駆動手段の回転数を制御して、熱ローラの温度に係わらずに、加圧ローラを所定の周速度にする画像形成装置が開示されている。
【００１７】
また、特許文献２には、転写材が画像転写部と定着装置とに同時に保持された状態で画像転写部と定着装置との間に転写材が形成するループの量を検知するループ量検知手段を備え、当該ループ量検知手段の検知結果に応じて定着装置のニップ部における転写材の挟持搬送速度を切り替え制御するために、加圧ローラを回転駆動させる定着モータの回転数を切り替える画像形成装置が開示されている。
【００１８】
また、特許文献２に記載の技術では、加圧ローラ表面にサーミスタを配置し、当該サーミスタの検知温度によって、定着温度の制御状況に応じた各部品の熱膨張を考慮し、定着装置の挟持搬送速度を設定している。また、ニップ部とは反対側面に設置されているサーミスタの温度をモニタして、簡易的に加圧ローラの温度、すなわち、膨張量を予測する方法が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、サーミスタは、定着ベルトの温度を検知しており、熱膨張する加圧ローラの温度を直接検知していない。したがって、検知精度に欠け、精度よく定着装置の狭持搬送速度を補正することが困難であった。
【００２０】
また、特許文献２に記載の技術では、熱膨張を算出するために専用のサーミスタを加圧ローラに配設しているが、加圧ローラ表面の温度に基づいて熱膨張を予測しているため、定着ベルト方式などで用いられるゴム層の厚いローラでは精度に欠ける。これは、ゴム層の厚いローラでは表面と内面との温度差が大きく、表面温度だけでは熱膨張が正確に予測しづらいためである。したがって、精度よく定着装置の狭持搬送速度を補正することが困難であった。
【００２１】
そこで本発明は、定着ローラの芯金の温度を検知する芯金温度検知部材の検知温度に基づいて、定着ローラまたは第二定着ローラの回転数を制御することにより、定着装置の温度変化による定着ローラの径変化に係わらずに、定着装置における用紙の挟持搬送速度を略一定と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。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
かかる目的を達成するため、請求項１に記載の画像形成装置は、熱源を有する加熱ローラと、金属芯金の外周に弾性層を有する定着ローラと、加熱ローラと定着ローラとの間に張架される無端状の定着ベルトと、定着ベルトの外周側に配設される加圧ローラと、を有し、定着ローラと加圧ローラとの圧接によって形成される定着ベルトと加圧ローラとのニップ部に未定着トナー像を担持した用紙を通紙して加熱定着を行う定着装置を有する画像形成装置において、定着ローラの芯金の温度を検知する芯金温度検知部材と、加熱ローラの温度を検知する加熱ローラ温度検知部材と、定着ローラの回転駆動を制御する定着ローラ制御部と、を有し、定着ローラ制御部は、芯金温度検知部材および加熱ローラ温度検知部材の検知温度に基づいて、定着ローラの回転数を制御するものである。
【００２３】
また、請求項２に記載の画像形成装置は、熱源を有する加熱ローラと、金属芯金の外周に弾性層を有する定着ローラと、加熱ローラと定着ローラとの間に張架される無端状の定着ベルトと、定着ベルトの外周側に配設される加圧ローラと、を有し、定着ローラと加圧ローラとの圧接によって形成される定着ベルトと加圧ローラとのニップ部に未定着トナー像を担持した用紙を通紙して加熱定着を行う定着装置と、定着装置の下流側に、金属芯金の外周に弾性層を有する第二定着ローラと、第二定着ローラに圧接して配設される第二加圧ローラと、を有し、第二定着ローラと第二加圧ローラとの圧接によって形成されるニップ部に定着装置にて定着されたトナー像を担持した用紙を通紙させる第二定着装置と、を有する画像形成装置において、定着ローラの芯金の温度を検知する芯金温度検知部材と、第二定着ローラの回転駆動を制御する定着ローラ制御部と、を有し、定着ローラ制御部は、芯金温度検知部材の検知温度に基づいて、第二定着ローラの回転数を制御するものである。
【００２４】
また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の画像形成装置において、加熱ローラの温度を検知する加熱ローラ温度検知部材を有し、定着ローラ制御部は、芯金温度検知部材および加熱ローラ温度検知部材の検知温度に基づいて、第二定着ローラの回転数を制御するものである。
【００２５】
また、請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の画像形成装置において、定着ローラの表面温度を検知する定着ローラ表面温度検知部材を有し、定着ローラ制御部は、芯金温度検知部材および定着ローラ表面温度検知部材の検知温度に基づいて、第二定着ローラの回転数を制御するものである。
【００２６】
また、請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、定着ローラ制御部は、芯金温度検知部材の検知温度が所定温度Ａより低い場合に、定着ローラの回転数を増加させるものである。
【００２７】
また、請求項６に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、定着ローラ制御部は、芯金温度検知部材および加熱ローラ温度検知部材の検知温度の平均値が所定温度Ｂより低い場合に、定着ローラの回転数を増加させるものである。
【００２８】
また、請求項７に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、定着ローラの表面温度を検知する定着ローラ表面温度検知部材を有し、定着ローラ制御部は、芯金温度検知部材および定着ローラ表面温度検知部材の検知温度の平均値が所定温度Ｂより低い場合に、定着ローラの回転数を増加させるものである。
【００２９】
また、請求項８に記載の発明は、請求項５から７までのいずれかに記載の画像形成装置において、定着ローラ制御部は、芯金温度検知部材の検知温度が所定温度Ｃ（但し、Ｃ＞Ａ，Ｃ＞Ｂである）より高い場合に、定着ローラの回転数を減少させるものである。
【００３０】
また、請求項９に記載の発明は、請求項２に記載の画像形成装置において、定着ローラ制御部は、芯金温度検知部材の検知温度が所定温度Ａより低い場合に、第二定着ローラの回転数を減少させるものである。
【００３１】
また、請求項１０に記載の発明は、請求項２に記載の画像形成装置において、加熱ローラの温度を検知する加熱ローラ温度検知部材を有し、定着ローラ制御部は、芯金温度検知部材および加熱ローラ温度検知部材の検知温度の平均値が所定温度Ｂより低い場合に、第二定着ローラの回転数を減少させるものである。
【００３２】
また、請求項１１に記載の発明は、請求項２に記載の画像形成装置において、定着ローラの表面温度を検知する定着ローラ表面温度検知部材を有し、定着ローラ制御部は、芯金温度検知部材および定着ローラ表面温度検知部材の検知温度の平均値が所定温度Ｂより低い場合に、第二定着ローラの回転数を減少させるものである。
【００３３】
また、請求項１２に記載の発明は、請求項９から１１までのいずれかに記載の画像形成装置において、定着ローラ制御部は、芯金温度検知部材の検知温度が所定温度Ｃ（但し、Ｃ＞Ａ，Ｃ＞Ｂである）より高い場合に、第二定着ローラの回転数を増加させるものである。
【００３４】
また、請求項１３に記載の発明は、請求項５から８までのいずれかに記載の画像形成装置において、定着ローラ制御部は、用紙がニップ部を連続して通紙される場合において、通紙枚数の増加に応じて、減少または増加させた定着ローラの回転数を所定回転数に戻していくものである。
【００３５】
また、請求項１４に記載の発明は、請求項５から８までのいずれかに記載の画像形成装置において、定着ローラ制御部は、定着ローラの駆動時間に応じて、減少または増加させた定着ローラの回転数を所定回転数に戻していくものである。
また、請求項１５に記載の発明は、請求項９から１２までのいずれかに記載の画像形成装置において、定着ローラ制御部は、用紙がニップ部を連続して通紙される場合において、通紙枚数の増加に応じて、減少または増加させた第二定着ローラの回転数を所定回転数に戻していくものである。
また、請求項１６に記載の発明は、請求項９から１２までのいずれかに記載の画像形成装置において、定着ローラ制御部は、定着ローラの駆動時間に応じて、減少または増加させた第二定着ローラの回転数を所定回転数に戻していくものである。
【発明の効果】
【００３６】
本発明によれば、定着ローラの熱膨張に係わらずに、定着装置の挟持搬送速度を略一定とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。
【図２】第一の実施形態に係る定着装置の概略構成図である。
【図３】芯金温度と定着−排紙の搬送速度差との関係を示すグラフの一例である。
【図４】定着ローラの回転数制御処理の一例を示すフローチャートである。
【図５】芯金温度および加熱ローラ温度の平均温度と定着−排紙の搬送速度差との関係を示すグラフの一例である。
【図６】定着ローラの回転数制御処理の他の例を示すフローチャートである。
【図７】芯金温度および定着ローラ表面温度の平均温度と定着−排紙の搬送速度差との関係を示すグラフの一例である。
【図８】定着ローラの回転数制御処理の他の例を示すフローチャートである。
【図９】定着ローラの回転数制御処理の他の例を示すフローチャートである。
【図１０】第二の実施形態に係る定着装置の概略構成図である。
【図１１】芯金温度と第一定着−第二定着の搬送速度差との関係を示すグラフの一例である。
【図１２】第二定着ローラの回転数制御処理の一例を示すフローチャートである。
【図１３】芯金温度および加熱ローラ温度の平均温度と第一定着−第二定着の搬送速度差との関係を示すグラフの一例である。
【図１４】第二定着ローラの回転数制御処理の他の例を示すフローチャートである。
【図１５】芯金温度および定着ローラ表面温度の平均温度と第一定着−第二定着の搬送速度差との関係を示すグラフの一例である。
【図１６】第二定着ローラの回転数制御処理の他の例を示すフローチャートである。
【図１７】第二定着ローラの回転数制御処理の他の例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下、本発明に係る構成を図１から図１７に示す実施の形態に基づいて詳細に説明する。
【００３９】
［第１の実施形態］
（画像形成装置の構成）
図１は、画像形成装置本体１内に配置された作像装置２と、定着装置２０とを有する画像形成装置の概略構成図である。図１に示した作像装置２は、ドラム状の感光体として構成された第１〜第４の像担持体３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋを有し、各像担持体上にイエロートナー像、シアントナー像、マゼンタトナー像及びブラックトナー像がそれぞれ形成される。第１〜第４の像担持体３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋに対向して中間転写ベルト４が配置され、この中間転写ベルト４は、支持ローラ５，６，７，８に巻き掛けられて矢印方向に回転駆動される。
【００４０】
本実施形態の画像形成装置は、フルカラーモードとモノクロモードを含む複数の印刷モードを有しており、フルカラーモードが選択された際、第１の像担持体３Ｙが図１における時計方向に回転駆動され、このとき帯電ローラ９によって第１の像担持体３Ｙが所定の極性に帯電され、次いでその帯電面に、レーザ書き込みユニット１０から出射する光変調されたレーザビームが照射される。これによって第１の像担持体３Ｙに静電潜像が形成され、その静電潜像が現像装置１１によってイエロートナー像として可視像化される。
【００４１】
中間転写ベルト４を挟んで、第１の像担持体３Ｙと反対側に一次転写ローラ１２が配置され、この一次転写ローラ１２に転写電圧が印加されることにより、第１の像担持体３Ｙ上のトナー像が、矢印方向に走行する中間転写ベルト４上に一次転写される。トナー像転写後の第１の像担持体３Ｙ上に付着する転写残トナーはクリーニング装置１３によって除去される。
【００４２】
同様に第２〜第４の像担持体３Ｃ，３Ｍ，３Ｋ上にシアントナー像、マゼンタトナー像及びブラックトナー像がそれぞれ形成され、これらのトナー像がイエロートナー像の転写された中間転写ベルト４上に順次重ねて一次転写され、中間転写ベルト４上にフルカラートナー像が形成される。
【００４３】
また、図１に示すように、画像形成装置本体１内の下部には、例えば転写紙（記録材）Ｐを収容した給紙カセット１４と、給紙ローラ１５を有する給紙装置が配置され、給紙ローラ１５の回転によって最上位の転写紙Ｐが矢印方向に送り出される。送り出された転写紙Ｐは、レジストローラ対１６によって、所定のタイミングで、支持ローラ５に巻き掛けられた中間転写ベルト４の部分と、これに対置された二次転写ローラ１７との間に給送される。このとき、二次転写ローラ１７には所定の転写電圧が印加され、これによって中間転写ベルト４上の重ねトナー像が転写紙Ｐに二次転写される。
【００４４】
トナー像を二次転写された転写紙Ｐは、さらに上方に搬送されて定着装置２０を通り、このとき転写紙上のトナー像が熱と圧力の作用により定着される。定着装置２０を通過した転写紙Ｐは、排紙ローラ対（搬送ローラ）２７を介して画像形成装置本体１の上部の排紙部１８に排出される。定着ローラ２２、加圧ローラ２１、および加熱ローラ２３は、定着装置２０の筐体の長手方向に回転可能に軸支され、駆動手段、熱源等は、定着装置２０の筐体に固定保持されている。また、トナー像転写後の中間転写ベルト４上に付着する転写残トナーはクリーニング装置１９によって除去される。
【００４５】
また、制御部（図示せず）は、画像形成装置全体の制御を司るＣＰＵと、ＣＰＵが実行するプログラム、その他の固定データを格納するＲＯＭと、各種データ等を一時格納するＲＡＭと、装置の電源が遮断されている間もデータを保持するための書き換え可能な不揮発性メモリ（ＮＶＲＡＭ）等を備えている。また、定着ローラ２２等の装置各部を駆動する駆動手段を備え、駆動手段は、制御部からの制御信号に応じて、定着ローラ等を回転駆動させる。なお、以下の説明では、制御部のうち定着ローラ２２、および／または第二定着ローラ４２（後述）の駆動手段（駆動モータ）を制御して、定着ローラ２２、および／または第二定着ローラ４２の回転数の制御を行う制御部を特に、定着ローラ制御部と呼ぶ。
【００４６】
（定着装置の構成）
次に、定着装置２０について説明する。図２に示すように定着装置２０は、ベルト定着方式であり、熱源２６を有する加熱ローラ２３と、金属芯金２９の外周に弾性層３０を有する定着ローラ２２と、加熱ローラ２３と定着ローラ２２との間に張架される無端状の定着ベルト２４と、定着ベルト２４の外周側に配設される加圧ローラ２１と、を有し、定着ローラ２２と加圧ローラ２１との圧接によって形成される定着ベルト２４と加圧ローラ２１とのニップ部に未定着トナー像を担持した用紙を通紙して加熱定着を行うものである。
【００４７】
定着ベルト２４は、定着ローラ２２と加熱ローラ２３の周囲に掛けまわされ、テンションローラ２５で張力を与え、加熱ローラ２３、定着ローラ２２に密着している。このように構成した定着ベルト２４に、定着ローラ２２に対応する箇所に加圧ローラ２１を押し当てることで、定着ニップを構成する。
【００４８】
また、定着ベルト２４は、例えば、厚さ９０μｍの耐熱樹脂の無端フィルムであるＰＩベルトで構成され、表層には、ＰＦＡ（４フッ化エチレンバーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂）などのオフセット防止剤がコーティングされている。
【００４９】
加熱ローラ２３の中空内には、熱源２６が設けられているが、定着ローラ２２は、熱源を有しておらず、金属（鉄やアルミ）などの剛性の高い芯材（芯金２９）を、シリコーンゴムなどの厚い弾性層３０で覆ったものである。なお、熱源２６としては、ハロゲンヒーターや赤外線ヒーター、その他の熱抵抗を用いることができる。また、加圧ローラ２１の内側にも、熱源が設けられることが好ましい。
【００５０】
定着ローラ２２と加圧ローラ２１とは、対向して配置されるゴムローラであり、加圧ローラ２１が定着ベルト２４を介して定着ローラ２２の中心方向に加圧されることにより、加圧ローラ２１と定着ベルト２４との間でニップ部が形成される。また、駆動手段は、モータと減速ギア列を備えて、定着ローラ２２にギア接続され、図２に示す矢印方向に回転駆動すると、定着ローラ２２が矢印方向に回転する。定着ローラ２２の回転により、定着ローラ２２に圧接する加圧ローラ２１および定着ベルト２４が同速で矢印方向に回転する。
【００５１】
そして、加熱ローラ２３の中空内に配設された熱源２６からの熱が、加熱ローラ２３を介して定着ベルト２４に伝わり、定着ベルト２４が加熱され、加圧ローラ２１と定着ベルト２４の互いの逆回転により、用紙のトナー像をニップ部で加熱溶融させながら、搬送される。 
【００５２】
なお、テンションローラ２５は、加熱ローラ２３と定着ローラ２２に掛けられた定着ベルト２４のほぼ中間位置に設けられ、ベルトループの外側から図示しないスプリングなどの押し付け部材で加圧されている。テンションローラ２５は、芯材に金属（例えば、円筒形のアルミ管）などの剛性の高い材料を使用し、表層を耐熱フェルトやシリコーンゴムなどのある程度の弾性を有した材料で覆っている。なお、テンションローラ２５は、定着ベルト２４の内側から当てても良い。
【００５３】
次に、温度検知手段としてのサーミスタについて説明する。本実施形態に係る画像形成装置の定着装置２０には、サーミスタが３つ備えられている。先ず、サーミスタ（第１のサーミスタ、加熱ローラ温度検知部材とも呼ぶ）３１は、定着ベルト２４の外側で且つ加熱ローラ表面部分に配置され、接触している定着ベルト２４の温度を検知している。第１のサーミスタ３１の検知温度に基づいて、トナー像の定着に関わるニップ部の温度が制御される。
【００５４】
また、サーミスタ（第２のサーミスタ、定着ローラ表面温度検知部材とも呼ぶ）３２は、定着ベルト２４の外側で且つ定着ローラ表面部分に配置され、定着ベルト２４を介した、定着ローラ温度を検知している。さらに、サーミスタ（第３のサーミスタ、芯金温度検知部材とも呼ぶ）３３が、定着ローラ２２の芯金部分に配置され、定着ローラ２２の芯金２９の温度を検知している。
【００５５】
上記構成の定着装置２０によれば、トナー像を形成された用紙は、定着ベルト２４の用紙搬送方向の上流側に配された定着前ガイド（図示せず）から、図２に示す矢印方向に搬送され、用紙のトナー像がニップ部で加熱溶融されることによって、トナー像が定着される。その後、用紙は、分離板２８により分離され、用紙搬送方向下流側に配された排紙ローラ対２７により、排紙部１８に排出される。
【００５６】
（画像形成装置の制御）
本実施形態に係る画像形成装置は、上記第３のサーミスタ３３からの出力を用いて、定着ローラ２２の駆動手段の回転数を制御することにより、定着装置（定着部ともいう）２０における用紙の搬送速度（定着線速ともいう）を、定着ローラ２２の熱膨張による径変化にかかわらず、略一定（所定の周速度）となるようにするものである。すなわち、ニップ部の定着時の温度変化に係らずに、定着装置の挟持搬送速度を正確に補正し、定着装置における挟持搬送速度を略一定とするものである。よって、一定速度で制御される排紙部の挟持搬送速度との搬送速度差を適切な状態に維持しつつ、用紙を通過させることができるものである。
【００５７】
定着ローラ制御部は、第３のサーミスタ３３の検知温度（芯金温度ともいう）に基づいて、定着装置２０における記録材の搬送速度（定着線速）と、排紙ローラ対（排紙部ともいう）２７における記録材の搬送速度（排紙線速ともいう）との差（定着−排紙の搬送速度差ともいう）が所定の範囲内に収まるように定着ローラ２２の駆動手段としての駆動モータの回転数を制御し、定着ローラ２２の回転数を制御する。
【００５８】
具体的には、例えば、通紙開始時における第３のサーミスタ３３の検知温度と駆動モータ回転数補正量との対応関係を示す回転数補正テーブルにより、駆動モータの回転数を制御するものである。表１に回転数補正テーブルの一例を示す。この回転数補正テーブルは、芯金温度Ｔｓが５５℃以下の場合に、モータ回転数を基準モータ回転数から増加させる補正を行うものである。なお、回転数補正テーブルは、ＲＯＭ等に予め記憶させておくものであればよい。
【００５９】
【表１】
0005516143.tif 000002
【００６０】
図３は、芯金温度（℃）と定着−排紙の搬送速度差（ｍｍ／ｓ）との関係を示すグラフの一例である。ここで、定着部における搬送速度は、芯金温度が低いと線速が遅く、芯金温度が上昇するにつれ、定着線速は速くなる。これは芯金温度の上昇に伴い、定着ローラ２２が熱膨張し、ニップ幅が広くなる為、同一駆動回転数下での周速度が速くなるためである。
【００６１】
例えば、芯金温度が２５℃程度の場合は、線速差は１０ｍｍ／ｓ程度と大きい（排紙部の線速が定着部の線速よりも速い）。また、定着ローラ２２が加熱され、定着ローラ２２が熱膨張すると、排紙線速と定着線速の速度差が±０ｍｍ／ｓに近づく。本実施形態では、図３中に点線で示す目標線速（±０ｍｍ／ｓ）から、線速差±２ｍｍ／ｓの範囲を許容線速差としている。
【００６２】
これは、速度差が−２ｍｍ／ｓ以下の場合（定着速度が遅い）は、排紙部が転写材を引っ張ることとなり、排紙部と定着部間の搬送経路で分離板（分離爪）等に画像面が擦れ画像を乱し、速度差が＋２ｍｍ/ｓ以上の場合、排紙部と定着部間の転写紙のループ（たるみ）が大きくなり、転写材がジャバラ状になりジャムが生じ得るからである。これに対し、線速差が、許容線速差内にあれば、定着部と排紙部との間で画像不具合、搬送不具合が生じない。よって、定着ローラ制御部は、芯金温度に応じて、駆動モータの回転数を制御し、許容線速差内に収まるようにコントロールするものである。
【００６３】
図４は、定着ローラ制御部が実行する定着ローラ２２の回転数制御方法の一例を示すフローチャートである。先ず、通紙開始時に第３サーミスタ３３により芯金温度Ｔｓを検知する（Ｓ１０）。次に、検知した芯金温度Ｔｓが規定温度Ａ（例えば、５５℃）以上であるか否かを判断する（Ｓ１１）。規定温度Ａ以上の場合（Ｓ１１：Ｙｅｓ）は、許容線速差内にあるので、駆動モータの回転数の変更は行わない（Ｓ１２）。これに対し、規定温度Ａに満たない場合（Ｓ１１：ＮＯ）は、駆動モータの回転数を所定量（例えば、１％）増加させて線速差を許容線速差内に収まるようにする（Ｓ１３）。
【００６４】
以上説明した画像形成装置によれば、熱源を有さず、ゴム層の厚い定着ローラにおいても、定着ローラの芯金の温度に基づいて、定着ローラの駆動手段の回転数を制御し、定着ローラを所定の周速度で回転させることができる。よって、一定速度で制御される排紙部の挟持搬送速度にあわせることができ、搬送速度差を適切な状態に維持することができる。例えば、定着ローラ芯金温度が低く、定着ローラの外径が小さく搬送速度が遅い場合に、定着ローラの回転数を増加させることができる。したがって、定着ローラの熱膨張に係わらずに、定着部と排紙部との挟持搬送速度差を許容線速差内とし、記録材が分離板等により擦れることで生じる画像不具合や、ジャムの発生を抑制することができる。
【００６５】
上記の第３のサーミスタ３３のみを用いた定着ローラ２２の回転数補正の場合、加熱時の芯金温度の上昇に対する定着線速の変化が急激である（図３）。そこで、定着ローラ制御部は、第３のサーミスタ３３に加えて、第１のサーミスタ３１による検知温度も併せて用いて、定着ローラ２２の回転数を制御することが好ましい。例えば、第１のサーミスタ３１と第３のサーミスタ３３との平均温度を用いて、定着−排紙の搬送速度差が許容線速差内となるように駆動モータの回転数を制御する。
【００６６】
本実施形態では、第３のサーミスタ３３の検知温度Ｔｓと第１のサーミスタ３１の検知温度Ｔｐとの平均値と、駆動モータ回転数補正量との対応関係を示す回転数補正テーブルにより、駆動モータの回転数を制御する。表２に回転数補正テーブルの一例を示す。この回転数補正テーブルは、平均値が１０５℃以下の場合に、駆動モータの回転数を増加させる補正を行うものである。
【００６７】
【表２】
0005516143.tif 000003
【００６８】
図５は、芯金温度および加熱ローラ温度の平均温度（℃）と定着−排紙の搬送速度差（ｍｍ／ｓ）との関係を示すグラフの一例である。本実施形態でも、図３と同様に、図５に示す許容線速差（線速差±２ｍｍ／ｓ）の範囲を目標とする線速の範囲としている。
【００６９】
図６は、定着ローラ制御部が実行する定着ローラ２２の回転数制御処理の一例を示すフローチャートである。先ず、通紙開始時に第３サーミスタ３３により芯金温度Ｔｓを、第１サーミスタ３１により加熱温度Ｔｐをそれぞれ検知する（Ｓ２０）。次に、検知した芯金温度Ｔｓおよび加熱温度Ｔｐの平均値が規定温度Ｂ（例えば、１０５℃）以上であるか否かを判断する（Ｓ２１）。規定温度Ｂ以上の場合（Ｓ２１：Ｙｅｓ）は、許容線速差内にあるので、駆動モータの回転数の変更は行わない（Ｓ２２）。これに対し、規定温度Ｂに満たない場合（Ｓ２１：ＮＯ）は、駆動モータの回転数を所定量（例えば、１％）増加させて線速差を許容線速差内に収まるようにする（Ｓ２３）。
【００７０】
以上説明した画像形成装置によれば、２つのサーミスタの検知温度を用いて、すなわち、定着ローラの芯金の温度と加熱ローラの温度に基づいて、定着ローラの熱膨張度合をより精度良く検出し、定着装置における搬送速度をより正確に推定できる。加熱ローラの温度は、回転中の定着ローラ表面温度と概ね同じであるため、定着ローラ表面温度と、芯金温度の平均値は、外径膨張の原因であるゴムの温度となるため、より精度よく定着ローラの膨張を予測するものである。よって、定着ローラの駆動手段の回転数を制御し、定着ローラを所定の周速度で回転させることができる。したがって、一定速度で制御される排紙部の挟持搬送速度にあわせることができ、搬送速度差を適切な状態に維持することができる。
【００７１】
また、定着ローラ制御部は、第３のサーミスタ３３に加えて、第２のサーミスタ３２による検知温度も併せて用いて、定着ローラ２２の回転数を制御することが好ましい。例えば、第２のサーミスタ３２と第３のサーミスタ３３との平均温度を用いて、定着−排紙の搬送速度差が一定になるように駆動モータの回転数を制御する。
【００７２】
本実施形態では、第３のサーミスタ３３の検知温度Ｔｓと第２のサーミスタ３２の検知温度Ｔｍとの平均値と、駆動モータ回転数補正量との対応関係を示す回転数補正テーブルにより、駆動モータの回転数を制御する。表３に回転数補正テーブルの一例を示す。この回転数補正テーブルは、平均値が１０５℃以下の場合に、駆動モータの回転数を増加させる補正を行うものである。
【００７３】
【表３】
0005516143.tif 000004
【００７４】
図７は、芯金温度および定着ローラ表面温度の平均温度（℃）と定着−排紙の搬送速度差（ｍｍ／ｓ）との関係を示すグラフの一例である。本実施形態でも、図３および図５と同様に、図７に示す許容線速差（線速差±２ｍｍ／ｓ）の範囲を目標とする線速の範囲としている。
【００７５】
図８は、定着ローラ制御部が実行する定着ローラ２２の回転数制御処理の一例を示すフローチャートである。先ず、通紙開始時に第３サーミスタ３３により定着ローラ芯金温度Ｔｓを、第２のサーミスタ３２により定着ローラ表面温度Ｔｍをそれぞれ検知する（Ｓ３０）。次に、検知した芯金温度Ｔｓおよび定着ローラ表面温度Ｔｍの平均値が規定温度Ｂ（例えば、１０５℃）以上であるか否かを判断する（Ｓ３１）。規定温度Ｂ以上の場合（Ｓ３１：Ｙｅｓ）は、許容線速差内にあるので、駆動モータの回転数の変更は行わない（Ｓ３２）。これに対し、規定温度Ｂに満たない場合（Ｓ３１：ＮＯ）は、駆動モータの回転数を所定量（例えば、１％）増加させて線速差を許容線速差内に収まるようにする（Ｓ３３）。
【００７６】
以上説明した画像形成装置によれば、２つのサーミスタの検知温度を用いて、すなわち、定着ローラの芯金の温度と定着ローラの表面温度に基づいて、定着ローラの熱膨張度合をより精度良く検出し、定着装置における搬送速度をより正確に推定できる。例えば、待機停止中は加熱ローラからの熱供給がないため、定着ローラ表面温度は低下するが、定着ローラ表面温度を直接検知することにより、より精度よく外径膨張を予測することができるものである。よって、定着ローラの駆動手段の回転数を制御し、定着ローラを所定の周速度で回転させることができる。したがって、一定速度で制御される排紙部の挟持搬送速度にあわせることができ、搬送速度差を適切な状態に維持することができる。
【００７７】
ここで、図３に示したように、芯金温度が規定温度Ａ以上の場合、定着―排紙線速差は許容線速差内に収束するが、芯金温度がさらに高く規定温度Ｃ（例えば、９５℃）以上の場合は、定着ローラ２２の熱膨張が進むため周速度が速くなり、許容線速差から再び外れることとなる。
【００７８】
そこで、通紙開始時において芯金温度が所定温度Ｃ以上の場合は、定着ローラ２２の回転数を定着部に併せて所定量（例えば、１％）減少させて線速差を許容線速差内に収まるようにすることが好ましい。
【００７９】
図９は、定着ローラ制御部が実行する定着ローラ２２の回転数制御処理の一例を示すフローチャートである。先ず、通紙開始時に第３サーミスタ３３により芯金温度Ｔｓを検知する（Ｓ４０）。検知した芯金温度Ｔｓが規定温度Ｃ（例えば、９５℃）以上であるか否かを判断する（Ｓ４１）。規定温度Ｃ以上の場合（Ｓ４１：Ｙｅｓ）は、駆動モータの回転数を所定量（例えば、１％）減少させて線速差を許容線速差内に収まるようにする（Ｓ４２）。
【００８０】
一方、規定温度Ｃに満たない場合（Ｓ４１：ＮＯ）は、検知した芯金温度Ｔｓおよび定着ローラ表面温度Ｔｍの平均値が規定温度Ｂ以上であるか否かを判断する（Ｓ４３）。規定温度Ｂ以上の場合（Ｓ４３：Ｙｅｓ）は、許容線速差内にあるので、駆動モータの回転数の変更は行わない（Ｓ４４）。これに対し、規定温度Ｂに満たない場合（Ｓ４３：ＮＯ）は、駆動モータの回転数を所定量（例えば、１％）増加させて線速差を許容線速差内に収まるようにする（Ｓ４５）。
【００８１】
なお、図９に示す例では、第３のサーミスタ３３および第２のサーミスタ３２を用いる例を説明したが、第２のサーミスタ３２に替えて第１のサーミスタ３１を用いても良いのは勿論である。また、規定温度Ｃとの判断（Ｓ４１）においては、芯金温度Ｔｓとの比較判断をしているが、芯金温度と定着ローラ表面温度（または加熱温度）との平均温度に対して、規定温度を設定して、比較判断を行うようにしても良い。
【００８２】
このように、定着ローラの芯金温度が低く外径が小さい場合および芯金温度が高く外径が大きい場合の双方の場合に、定着ローラの駆動手段の回転数を制御し、定着ローラを所定の周速度で回転させることができる。よって、一定速度で制御される排紙部の挟持搬送速度にあわせることができ、搬送速度差を適切な状態に維持することができる。したがって、定着ローラの熱膨張に係わらずに、定着部と排紙部との挟持搬送速度差を許容線速差内とし、記録材が分離板等により擦れることで生じる画像不具合や、ジャムの発生を抑制することができる。
【００８３】
また、上記実施形態では、通紙開始時の芯金温度を検知して、定着ローラ２２の回転数の補正を行っているが、用紙がニップ部を連続して通紙される場合に、通紙枚数が増えると、定着ローラ２２は所定温度に対応する温度に近づき、定着−排紙部の搬送速度差が一定となる。そこで、通紙枚数の増加に応じて、定着ローラ２２の回転数を所定回転数に戻すことが好ましい。具体的には、上述したように定着ローラ２２の回転数を増加または減少させた場合において、通紙枚数に応じて、増加または減少させた補正量を０に戻していくものである。この通紙枚数に応じた定着ローラ２２の回転数の補正テーブルの一例を表４に示す。
【００８４】
【表４】
0005516143.tif 000005
【００８５】
また、同様の理由により、定着ローラ２２の駆動時間に応じて、定着ローラ２２の回転数を所定回転数に戻すことも好ましい。この定着ローラ２２の駆動時間に応じた定着ローラ２２の回転数の補正テーブルの一例を表５に示す。
【００８６】
【表５】
0005516143.tif 000006
【００８７】
［第２の実施形態］
次に、本発明に係る画像形成装置の第２の実施形態について説明する。なお、上記第１の実施形態と同様の点についての説明は省略する。
【００８８】
（定着装置の構成）
第２の実施形態に係る定着装置について説明する。図１０に示すように定着装置は、第一定着装置２０と、その下流側に第二定着装置４０を有している。なお、第一定着装置２０については、上記第１の実施形態と同様である。
【００８９】
第二定着装置４０は、金属芯金の外周に弾性層を有する第二定着ローラ４２と、第二定着ローラ４２に圧接して配設される第二加圧ローラ４１と、を有し、第二定着ローラ４２と第二加圧ローラ４１との圧接によって形成されるニップ部に第一定着装置２０にて定着されたトナー像を担持した用紙を通紙させて、例えば、画像光沢度の調整等を行うものである。
【００９０】
ここで、第二定着ローラ４２は、表層にＰＦＡがコーティングされた直径４０ｍｍのアルミ管であり、第二加圧ローラ４１は、表層にＰＦＡチューブをかぶせた直径４０ｍｍのスポンジローラである。また、第二定着ローラ４２内部には熱源（加熱ヒータ）が配設されており、図示しない温度検知手段（第二定着装置用サーミスタ）により温度制御がなされている。
【００９１】
第二定着ローラ４２と第二加圧ローラ４１とは、対向して配置され、第二加圧ローラ４１が第二定着ローラ４２の中心方向に加圧されることにより、第二加圧ローラ４１と第二定着ローラ４２との間でニップ部が形成される。また、駆動手段は、モータ（第二定着駆動モータとも呼ぶ）と減速ギア列を備えて、第二定着ローラ４２にギア接続され、図１０に示す矢印方向に回転駆動すると、第二定着ローラ４２が矢印方向に回転する。第二定着ローラ４２の回転により、第二定着ローラ４２に圧接する第二加圧ローラ４１が同速で矢印方向に回転する。
【００９２】
この定着装置によれば、トナー像を形成された用紙は、定着ベルト２４の用紙搬送方向の上流側に配された定着前ガイド（図示せず）から、図１０に示す矢印方向に搬送され、用紙のトナー像がニップ部で加熱溶融されることによって、トナー像が定着される。その後、用紙は、分離板２８により分離され、用紙搬送方向下流側に配された第二定着装置４０にて、画像光沢度が調整され、排紙ローラ対２７により、排紙部１８に排出される。なお、上記第二定着装置４０の構成は一例であって、これに限られるものではない。
【００９３】
（画像形成装置の制御）
本実施形態に係る画像形成装置は、上記第３のサーミスタ３３からの出力を用いて、第二定着ローラ４２の駆動手段の回転数を制御することにより、第二定着装置４０における用紙の搬送速度（第二定着線速ともいう）を、定着ローラ２２の熱膨張による径変化、すなわち、第一定着装置２０における用紙の搬送速度（第一定着線速ともいう）に追従させて、第一定着線速と第二定着線速とを略一定となるようにするものである。よって、搬送速度差を適切な状態に維持しつつ、用紙を通過させることができるものである。
【００９４】
定着ローラ制御部は、第３のサーミスタ３３の検知温度（芯金温度ともいう）に基づいて、第一定着装置（第一定着部ともいう）２０における記録材の搬送速度と、第二定着装置（第二定着部ともいう）４０における記録材の搬送速度との差（第一−第二定着線速差ともいう）が所定の範囲内に収まるように第二定着ローラ４２の駆動手段としての第二定着駆動モータの回転数を制御し、第二定着ローラ４２の回転数を制御する。
【００９５】
具体的には、例えば、通紙開始時における第３のサーミスタ３３の検知温度と第二定着駆動モータ回転数補正量との対応関係を示す回転数補正テーブルにより、第二定着駆動モータの回転数を制御するものである。表６に回転数補正テーブルの一例を示す。この回転数補正テーブルは、芯金温度Ｔｓが５５℃以下の場合に、モータ回転数を基準モータ回転数から減少させる補正を行うものである。なお、回転数補正テーブルは、ＲＯＭ等に予め記憶させておくものであればよい。
【００９６】
【表６】
0005516143.tif 000007
【００９７】
図１１は、芯金温度（℃）と第一−第二定着線速差（ｍｍ／ｓ）との関係を示すグラフの一例である。ここで、第一定着部における搬送速度は、芯金温度が低いと線速が遅く、芯金温度が上昇するにつれ、第一定着線速は速くなる。
【００９８】
例えば、芯金温度が２５℃程度の場合は、線速差は１０ｍｍ／ｓ程度と大きい（第二定着部の線速が第一定着部の線速よりも速い）。また、定着ローラ２２が加熱され、定着ローラ２２が熱膨張すると、第一定着線速と第二定着線速の速度差が±０ｍｍ／ｓに近づく。本実施形態では、図１１中に点線で示す目標線速（±０ｍｍ／ｓ）から、線速差±２ｍｍ／ｓの範囲を許容線速差としている。
【００９９】
これは、速度差が−２ｍｍ／ｓ以下の場合（第一定着速度が遅い）は、第二定着部が転写材を引っ張ることとなり、第二定着部と第一定着部間の搬送経路で分離板（分離爪）等に画像面が擦れ画像を乱し、速度差が＋２ｍｍ/ｓ以上の場合（第一定着速度が速い）、第二定着部と第一定着部間の転写紙のループ（たるみ）が大きくなり、転写材がジャバラ状になりジャムが生じ得るからである。これに対し、線速差が、許容線速差内にあれば、第一定着部と第二定着部との間で画像不具合、搬送不具合が生じない。よって、定着ローラ制御部は、芯金温度に応じて、第二定着駆動モータの回転数を制御し、許容線速差内に収まるようにコントロールするものである。
【０１００】
図１２は、定着ローラ制御部が実行する第二定着ローラ４２の回転数制御方法の一例を示すフローチャートである。先ず、通紙開始時に第３サーミスタ３３により芯金温度Ｔｓを検知する（Ｓ５０）。次に、検知した芯金温度Ｔｓが規定温度Ａ（例えば、５５℃）以上であるか否かを判断する（Ｓ５１）。規定温度Ａ以上の場合（Ｓ５１：Ｙｅｓ）は、許容線速差内にあるので、第二定着駆動モータの回転数の変更は行わない（Ｓ５２）。これに対し、規定温度Ａに満たない場合（Ｓ５１：ＮＯ）は、第二定着駆動モータの回転数を所定量（例えば、１％）減少させて線速差を許容線速差内に収まるようにする（Ｓ５３）。
【０１０１】
以上説明した画像形成装置によれば、熱源を有さず、ゴム層の厚い定着ローラにおいても、定着ローラの芯金の温度に基づいて、第二定着ローラの駆動手段の回転数を制御することにより、第一定着装置の温度変化による第一定着装置における挟持搬送速度の変化に、第二定着装置における挟持搬送速度を追従させて、搬送速度差を適切な状態に維持しつつ、用紙を通過させることができるものである。よって、定着ローラの熱膨張に係わらずに、第一定着装置と第二定着装置との挟持搬送速度差を許容線速差内とし、記録材が分離板等により擦れることで生じる画像不具合や、ジャムの発生を抑制することができる。
【０１０２】
上記の第３のサーミスタ３３のみを用いた第二定着ローラ４２の回転数補正の場合、加熱時の芯金温度の上昇に対する定着線速の変化が急激である（図１１）。そこで、定着ローラ制御部は、第３のサーミスタ３３に加えて、第１のサーミスタ３１による検知温度も併せて用いて、第二定着ローラ４２の回転数を制御することが好ましい。例えば、第１のサーミスタ３１と第３のサーミスタ３３との平均温度を用いて、第一−第二定着線速差が許容線速差内となるように第二定着駆動モータの回転数を制御する。
【０１０３】
本実施形態では、第３のサーミスタ３３の検知温度Ｔｓと第１のサーミスタ３１の検知温度Ｔｐとの平均値と、第二定着駆動モータ回転数補正量との対応関係を示す回転数補正テーブルにより、第二定着駆動モータの回転数を制御する。表７に回転数補正テーブルの一例を示す。この回転数補正テーブルは、平均値が１０５℃以下の場合に、第二定着駆動モータの回転数を減少させる補正を行うものである。
【０１０４】
【表７】
0005516143.tif 000008
【０１０５】
図１３は、芯金温度および加熱ローラ温度の平均温度（℃）と第一−第二定着線速差（ｍｍ／ｓ）との関係を示すグラフの一例である。本実施形態でも、図１１と同様に、図１３に示す許容線速差（線速差±２ｍｍ／ｓ）の範囲を目標とする線速の範囲としている。
【０１０６】
図１４は、定着ローラ制御部が実行する定着ローラ２２の回転数制御処理の一例を示すフローチャートである。先ず、通紙開始時に第３サーミスタ３３により芯金温度Ｔｓを、第１サーミスタ３１により加熱温度Ｔｐをそれぞれ検知する（Ｓ６０）。次に、検知した芯金温度Ｔｓおよび加熱温度Ｔｐの平均値が規定温度Ｂ（例えば、１０５℃）以上であるか否かを判断する（Ｓ６１）。規定温度Ｂ以上の場合（Ｓ６１：Ｙｅｓ）は、許容線速差内にあるので、第二定着駆動モータの回転数の変更は行わない（Ｓ６２）。これに対し、規定温度Ｂに満たない場合（Ｓ６１：ＮＯ）は、第二定着駆動モータの回転数を所定量（例えば、１％）減少させて線速差を許容線速差内に収まるようにする（Ｓ６３）。
【０１０７】
以上説明した画像形成装置によれば、２つのサーミスタの検知温度を用いて、すなわち、定着ローラの芯金の温度と加熱ローラの温度に基づいて、定着ローラの熱膨張度合をより精度良く検出し、第一定着装置における搬送速度をより正確に推定できる。加熱ローラの温度は、回転中の定着ローラ表面温度と概ね同じであるため、定着ローラ表面温度と、芯金温度の平均値は、外径膨張の原因であるゴムの温度となるため、より精度よく定着ローラの膨張を予測するものである。よって、第一定着装置の温度変化による第一定着装置における挟持搬送速度の変化に、第二定着装置における挟持搬送速度を追従させて、搬送速度差を適切な状態に維持することができる。
【０１０８】
また、定着ローラ制御部は、第３のサーミスタ３３に加えて、第２のサーミスタ３２による検知温度も併せて用いて、第二定着ローラ４２の回転数を制御することが好ましい。例えば、第２のサーミスタ３２と第３のサーミスタ３３との平均温度を用いて、第一−第二定着線速差が一定になるように第二定着駆動モータの回転数を制御する。
【０１０９】
本実施形態では、第３のサーミスタ３３の検知温度Ｔｓと第２のサーミスタ３２の検知温度Ｔｍとの平均値と、第二定着駆動モータ回転数補正量との対応関係を示す回転数補正テーブルにより、第二定着駆動モータの回転数を制御する。表８に回転数補正テーブルの一例を示す。この回転数補正テーブルは、平均値が１０５℃以下の場合に、第二定着駆動モータの回転数を減少させる補正を行うものである。
【０１１０】
【表８】
0005516143.tif 000009
【０１１１】
図１５は、芯金温度および定着ローラ表面温度の平均温度（℃）と第一−第二定着線速差（ｍｍ／ｓ）との関係を示すグラフの一例である。本実施形態でも、図１１および図１３と同様に、図１５に示す許容線速差（線速差±２ｍｍ／ｓ）の範囲を目標とする線速の範囲としている。
【０１１２】
図１６は、定着ローラ制御部が実行する第二定着ローラ４２の回転数制御処理の一例を示すフローチャートである。先ず、通紙開始時に第３サーミスタ３３により定着ローラ芯金温度Ｔｓを、第２のサーミスタ３２により定着ローラ表面温度Ｔｍをそれぞれ検知する（Ｓ７０）。次に、検知した芯金温度Ｔｓおよび定着ローラ表面温度Ｔｍの平均値が規定温度Ｂ（例えば、１０５℃）以上であるか否かを判断する（Ｓ７１）。規定温度Ｂ以上の場合（Ｓ７１：Ｙｅｓ）は、許容線速差内にあるので、第二定着駆動モータの回転数の変更は行わない（Ｓ７２）。これに対し、規定温度Ｂに満たない場合（Ｓ７１：ＮＯ）は、第二定着駆動モータの回転数を所定量（例えば、１％）減少させて線速差を許容線速差内に収まるようにする（Ｓ７３）。
【０１１３】
以上説明した画像形成装置によれば、２つのサーミスタの検知温度を用いて、すなわち、定着ローラの芯金の温度と定着ローラの表面温度に基づいて、定着ローラの熱膨張度合をより精度良く検出し、第一定着装置における搬送速度をより正確に推定できる。例えば、待機停止中は加熱ローラからの熱供給がないため、定着ローラ表面温度は低下するが、定着ローラ表面温度を直接検知することにより、より精度よく外径膨張を予測することができるものである。よって、第一定着装置の温度変化による第一定着装置における挟持搬送速度の変化に、第二定着装置における挟持搬送速度を追従させて、搬送速度差を適切な状態に維持することができる。
【０１１４】
ここで、図１１に示したように、芯金温度が規定温度Ａ以上の場合、定着―排紙線速差は許容線速差内に収束するが、芯金温度がさらに高く規定温度Ｃ（例えば、９５℃）以上の場合は、定着ローラ２２の熱膨張が進むため周速度が速くなり、許容線速差から再び外れることとなる。
【０１１５】
そこで、通紙開始時において芯金温度が所定温度Ｃ以上の場合は、定着ローラ２２の回転数を定着部に併せて所定量（例えば、１％）増加させて線速差を許容線速差内に収まるようにすることが好ましい。
【０１１６】
図１７は、定着ローラ制御部が実行する第二定着ローラ４２の回転数制御処理の一例を示すフローチャートである。先ず、通紙開始時に第３サーミスタ３３により芯金温度Ｔｓを検知する（Ｓ８０）。検知した芯金温度Ｔｓが規定温度Ｃ（例えば、９５℃）以上であるか否かを判断する（Ｓ８１）。規定温度Ｃ以上の場合（Ｓ８１：Ｙｅｓ）は、第二定着駆動モータの回転数を所定量（例えば、１％）増加させて線速差を許容線速差内に収まるようにする（Ｓ８２）。
【０１１７】
一方、規定温度Ｃに満たない場合（Ｓ８１：ＮＯ）は、検知した芯金温度Ｔｓおよび定着ローラ表面温度Ｔｍの平均値が規定温度Ｂ以上であるか否かを判断する（Ｓ８３）。規定温度Ｂ以上の場合（Ｓ８３：Ｙｅｓ）は、許容線速差内にあるので、第二定着駆動モータの回転数の変更は行わない（Ｓ８４）。これに対し、規定温度Ｂに満たない場合（Ｓ８３：ＮＯ）は、第二定着駆動モータの回転数を所定量（例えば、１％）減少させて線速差を許容線速差内に収まるようにする（Ｓ８５）。
【０１１８】
なお、図１７に示す例では、第３のサーミスタ３３および第２のサーミスタ３２を用いる例を説明したが、第２のサーミスタ３２に替えて第１のサーミスタ３１を用いても良いのは勿論である。また、規定温度Ｃとの判断（Ｓ８１）においては、芯金温度Ｔｓとの比較判断をしているが、芯金温度と定着ローラ表面温度（または加熱温度）との平均温度に対して、規定温度を設定して、比較判断を行うようにしても良い。
【０１１９】
このように、定着ローラの芯金温度が低く外径が小さい場合および芯金温度が高く外径が大きい場合の双方の場合に、第二定着ローラの駆動手段の回転数を制御することにより、第一定着装置の温度変化による第一定着装置における挟持搬送速度の変化に、第二定着装置における挟持搬送速度を追従させて、搬送速度差を適切な状態に維持しつつ、用紙を通過させることができるものである。よって、定着ローラの熱膨張に係わらずに、第一定着装置と第二定着装置との挟持搬送速度差を許容線速差内とし、記録材が分離板等により擦れることで生じる画像不具合や、ジャムの発生を抑制することができる。
【０１２０】
また、上記実施形態では、通紙開始時の芯金温度を検知して、第二定着ローラ４２の回転数の補正を行っているが、用紙がニップ部を連続して通紙される場合に、通紙枚数が増えると、定着ローラ２２は所定温度に対応する温度に近づき、第一−第二定着線速差となる。そこで、通紙枚数の増加に応じて、第二定着ローラ４２の回転数を所定回転数に戻すことが好ましい。これにより、ジョブ中に定着ローラ径が変動しても搬送品質を安定させることができる。具体的には、上述のように第二定着ローラ４２の回転数を増加または減少させた場合において、通紙枚数に応じて、増加または減少させた補正量を０に戻していくものである。この通紙枚数に応じた第二定着ローラ４２の回転数の補正テーブルの一例を表９に示す。
【０１２１】
【表９】
0005516143.tif 000010
【０１２２】
また、同様の理由により、定着ローラ２２の駆動時間に応じて、第二定着ローラ４２の回転数を所定回転数に戻すことも好ましい。これにより、ジョブ中に定着装置の空回転が発生しローラ径が変動しても搬送品質を安定させることができる。この定着ローラ２２の駆動時間に応じた第二定着ローラ４２の回転数の補正テーブルの一例を表１０に示す。
【０１２３】
【表１０】
0005516143.tif 000011
【０１２４】
尚、上述の実施形態は本発明の好適な実施の例ではあるがこれに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。
【符号の説明】
【０１２５】
１  画像形成装置本体
２  作像装置
３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋ  第１〜第４の像担持体
４  中間転写ベルト
５，６，７，８  支持ローラ
９  帯電ローラ
１０  レーザ書き込みユニット
１１  現像装置
１２  一次転写ローラ
１３，１９  クリーニング装置
１４  給紙カセット
１５  給紙ローラ
１６  レジストローラ対
１７  二次転写ローラ
１８  排紙部
２０  定着装置（第一定着装置）
２１  加圧ローラ
２２  定着ローラ
２３  加熱ローラ
２４  定着ベルト
２５  テンションローラ
２６  熱源
２７  排紙ローラ対
２８  分離板
２９  芯金
３０  弾性層
３１  第１のサーミスタ（加熱ローラ温度検知部材）
３２  第２のサーミスタ（定着ローラ表面温度検知部材）
３３  第３のサーミスタ（芯金温度検知部材）
４０  第二定着装置
４１  第二加圧ローラ
４２  第二定着ローラ
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１２６】
【特許文献１】特開２００９‐１６３０３８号公報
【特許文献２】特開２００７‐７２２８９号公報
【図１】
0005516143.tif 000012
【図２】
0005516143.tif 000013
【図４】
0005516143.tif 000014
【図６】
0005516143.tif 000015
【図８】
0005516143.tif 000016
【図９】
0005516143.tif 000017
【図１０】
0005516143.tif 000018
【図１２】
0005516143.tif 000019
【図１４】
0005516143.tif 000020
【図１６】
0005516143.tif 000021
【図１７】
0005516143.tif 000022
【図３】
0005516143.tif 000023
【図５】
0005516143.tif 000024
【図７】
0005516143.tif 000025
【図１１】
0005516143.tif 000026
【図１３】
0005516143.tif 000027
【図１５】
0005516143.tif 000028