(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能に支持されると共に、加熱され、かつ回転された状態で現像剤を記録媒体に定着させる定着部材と、
回転可能に支持されると共に、前記定着部材により前記現像剤を前記記録媒体に定着させる際に、回転された状態で前記記録媒体を前記定着部材に加圧する加圧部材と、
前記定着部材及び前記加圧部材を回転駆動させる駆動手段と、
前記現像剤を前記記録媒体に定着させる際に、前記加圧部材を前記定着部材から離間された位置から前記定着部材に圧接される位置に移動させる移動手段と、
前記定着部材の回転速度を予め定められたサンプリング周期で連続的に検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された回転速度を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された回転速度の所定数単位での平均値に基づいて、前記定着部材の回転速度を、前記加圧部材が圧接される前より圧接された後のほうが高くなるように予め定められた目標回転速度とするためのフィードバック制御を実行する実行手段と、
前記実行手段によるフィードバック制御の実行間隔が、前記移動手段による前記加圧部材の前記定着部材に圧接される位置への移動前より移動後の方が長くなるように予め定められたパラメータを変更する変更手段と、
を備えた定着装置。
【請求項２】
前記予め定められたパラメータは、前記サンプリング周期であり、
前記変更手段は、前記サンプリング周期を、前記移動前より前記移動後の方が長くなるように変更する
請求項１記載の定着装置。
【請求項３】
前記予め定められたパラメータは、前記所定数であり、
前記変更手段は、前記所定数を、前記移動前より前記移動後の方が多くなるように変更する
請求項１又は請求項２記載の定着装置。
【請求項４】
前記移動手段により前記加圧部材が前記定着部材に圧接される位置に移動されるタイミングは、前記実行手段によってフィードバック制御が実行された前記定着部材の回転速度が、前記記録媒体が前記定着部材と前記加圧部材とに狭持される時点で予め定められた許容回転速度範囲内に収まるタイミングとされている
請求項１〜請求項３の何れか１項記載の定着装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項４の何れか１項記載の定着装置と、
露光光を出射する露光手段と、
前記露光手段による前記露光光で形成された潜像を現像剤で顕在化して現像剤像を形成する現像手段と、
前記現像手段で顕在化された前記現像剤像を記録媒体上に転写する転写手段と、
前記転写手段で前記現像剤像が転写された記録媒体を前記定着装置に搬送する搬送手段と、
を備えた画像形成装置。
【請求項６】
回転可能に支持されると共に、加熱され、かつ回転された状態で現像剤を記録媒体に定着させる定着部材と、回転可能に支持されると共に、前記定着部材により前記現像剤を前記記録媒体に定着させる際に、回転された状態で前記記録媒体を前記定着部材に加圧する加圧部材と、前記定着部材及び前記加圧部材を回転駆動させる駆動手段と、前記現像剤を前記記録媒体に定着させる際に、前記加圧部材を前記定着部材から離間された位置から前記定着部材に圧接される位置に移動させる移動手段と、前記定着部材の回転速度を予め定められたサンプリング周期で連続的に検出する検出手段と、を備えた定着装置に対応し、
コンピュータに、
前記検出手段により検出された回転速度を記憶手段に記憶させる記憶ステップと、
前記記憶手段に記憶された回転速度の所定数単位での平均値に基づいて、前記定着部材の回転速度を、前記加圧部材が圧接される前より圧接された後のほうが高くなるように予め定められた目標回転速度とするためのフィードバック制御を実行する実行ステップと、
前記実行ステップによるフィードバック制御の実行間隔が、前記移動手段による前記加圧部材の前記定着部材に圧接される位置への移動前より移動後の方が長くなるように予め定められたパラメータを変更する変更ステップと、
を実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定着装置、画像形成装置及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プリンタや複写機等の画像形成装置において、記録用紙上に転写されたトナー像を、熱源を備えた定着ロールと加圧ロールとで形成されるニップ部に通して、熱と圧力の作用でトナーを溶融して定着する定着装置が利用されている。
【０００３】
この種の定着装置に関する技術として、特許文献１には、フィルム式定着装置において、加圧ローラの熱膨張による搬送速度の変動を容易に検知して、用紙を所定の速度で搬送できる加熱装置を提供することを目的として、ヒータガイドに外装される定着フィルムの一端部に反射部材を設け、反射型センサで上記反射部材の検知間隔を検知することにより上記定着フィルムの速度を求めて用紙の搬送速度を予測し、所定の速度となるように加圧ローラの駆動速度を制御する技術が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、加圧ローラ単体、又は通紙方向に対し加圧ローラ下流側を別モータで駆動し、メインモータに対し、一定紙送り速度差で引張ることにより、加圧ローラ表面がクリーニングされる速度差を保証し、かつ画像伸びを起こさないように加圧ローラの速度を保つことを目的として、画像形成装置駆動系を制御するメインモータと、加圧ローラ駆動用の別モータとを備え、加圧ローラが熱膨張した際に、加圧ローラの外径変化を検知するセンサ手段により、膨張した外径分、加圧ローラ駆動モータ速度を制御し、常時、加圧ローラより上流側と、下流側の速度差が一定となるようにする技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００２−３１１７４４号公報
【特許文献２】特開２００２−３６５９５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、定着部材の回転速度をフィードバック制御する際の応答遅れやオーバーシュートの発生を抑制することができる定着装置、画像形成装置及びプログラム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】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の定着装置は、回転可能に支持されると共に、加熱され、かつ回転された状態で現像剤を記録媒体に定着させる定着部材と、回転可能に支持されると共に、前記定着部材により前記現像剤を前記記録媒体に定着させる際に、回転された状態で前記記録媒体を前記定着部材に加圧する加圧部材と、前記定着部材及び前記加圧部材を回転駆動させる駆動手段と、前記現像剤を前記記録媒体に定着させる際に、前記加圧部材を前記定着部材から離間された位置から前記定着部材に圧接される位置に移動させる移動手段と、前記定着部材の回転速度を予め定められたサンプリング周期で連続的に検出する検出手段と、前記検出手段により検出された回転速度を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された回転速度の所定数単位での平均値に基づいて、前記定着部材の回転速度を、前記加圧部材が圧接される前より圧接された後のほうが高くなるように予め定められた目標回転速度とするためのフィードバック制御を実行する実行手段と、前記実行手段によるフィードバック制御の実行間隔が、前記移動手段による前記加圧部材の前記定着部材に圧接される位置への移動前より移動後の方が長くなるように予め定められたパラメータを変更する変更手段と、を備えている。
【０００７】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記予め定められたパラメータが、前記サンプリング周期であり、前記変更手段が、前記サンプリング周期を、前記移動前より前記移動後の方が長くなるように変更するものである。
【０００８】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記予め定められたパラメータが、前記所定数であり、前記変更手段が、前記所定数を、前記移動前より前記移動後の方が多くなるように変更するものである。
【０００９】
さらに、請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の発明において、前記移動手段により前記加圧部材が前記定着部材に圧接される位置に移動されるタイミングが、前記実行手段によってフィードバック制御が実行された前記定着部材の回転速度が、前記記録媒体が前記定着部材と前記加圧部材とに狭持される時点で予め定められた許容回転速度範囲内に収まるタイミングとされているものである。
【００１０】
一方、上記目的を達成するために、請求項５に記載の画像形成装置は、請求項１〜請求項４の何れか１項記載の定着装置と、露光光を出射する露光手段と、前記露光手段による前記露光光で形成された潜像を現像剤で顕在化して現像剤像を形成する現像手段と、前記現像手段で顕在化された前記現像剤像を記録媒体上に転写する転写手段と、前記転写手段で前記現像剤像が転写された記録媒体を前記定着装置に搬送する搬送手段と、を備えている。
【００１１】
さらに、上記目的を達成するために、請求項６に記載のプログラムは、回転可能に支持されると共に、加熱され、かつ回転された状態で現像剤を記録媒体に定着させる定着部材と、回転可能に支持されると共に、前記定着部材により前記現像剤を前記記録媒体に定着させる際に、回転された状態で前記記録媒体を前記定着部材に加圧する加圧部材と、前記定着部材及び前記加圧部材を回転駆動させる駆動手段と、前記現像剤を前記記録媒体に定着させる際に、前記加圧部材を前記定着部材から離間された位置から前記定着部材に圧接される位置に移動させる移動手段と、前記定着部材の回転速度を予め定められたサンプリング周期で連続的に検出する検出手段と、を備えた定着装置に対応し、コンピュータに、前記検出手段により検出された回転速度を記憶手段に記憶させる記憶ステップと、前記記憶手段に記憶された回転速度の所定数単位での平均値に基づいて、前記定着部材の回転速度を、前記加圧部材が圧接される前より圧接された後のほうが高くなるように予め定められた目標回転速度とするためのフィードバック制御を実行する実行ステップと、前記実行ステップによるフィードバック制御の実行間隔が、前記移動手段による前記加圧部材の前記定着部材に圧接される位置への移動前より移動後の方が長くなるように予め定められたパラメータを変更する変更ステップと、を実行させるものである。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１、請求項５及び請求項６記載の発明によれば、定着部材の回転速度をフィードバック制御する際の応答遅れやオーバーシュートの発生を抑制することができる、という効果が得られる。
【００１３】
また、請求項２記載の発明によれば、本発明を適用しない場合に比較して、より容易に前記応答遅れやオーバーシュートの発生を抑制することができる、という効果が得られる。
【００１４】
また、請求項３記載の発明によれば、本発明を適用しない場合に比較して、より容易に前記応答遅れやオーバーシュートの発生を抑制することができる、という効果が得られる。
【００１５】
さらに、請求項４記載の発明によれば、本発明を適用しない場合に比較して、より確実に前記応答遅れやオーバーシュートの発生を抑制することができる、という効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、ここでは、本発明を、電子写真方式により画像を形成する画像形成装置（以下、「プリンタ」という。）に適用した場合について説明する。
【００１７】
［第１の実施の形態］
まず、図１を参照して、本実施の形態に係るプリンタ１０の全体構成を説明する。
【００１８】
同図に示されるように、本実施の形態に係るプリンタ１０は、当該プリンタ１０の外壁を構成する筐体１２の内部に、イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（Ｋ）の各トナーに対応した光ビームを出射する光走査装置１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋが固定されている。また、光走査装置１４Ｋに隣接する位置に、プリンタ１０の各部の動作を制御する制御部７０が設けられている。なお、光走査装置１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋを含め、符号の末尾に‘Ｙ’，‘Ｍ’，‘Ｃ’，‘Ｋ’の何れかの文字が付加されている部位は、付加されている文字に対応する色に対応するものであることを表す。
【００１９】
光走査装置１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋは、光源から出射された光ビームを図示しない回転多面鏡（ポリゴンミラー）で走査するとともに、反射ミラー等の複数の光学部品で反射して、対応する色のトナーに対応した光ビーム１６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｋを出射する。
【００２０】
光ビーム１６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｋは、それぞれ対応する各感光体１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋに導かれる。各感光体１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋは、図示しないモータ及びギア等を有する駆動手段によって、矢印Ａ方向に回転する。
【００２１】
感光体１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋの回転方向上流側には、感光体１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋの表面を帯電する帯電器２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋが設けられている。
【００２２】
また、感光体１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋの回転方向下流側には、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各トナーをそれぞれ感光体１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋ上に現像する現像器２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋが設けられている。
【００２３】
感光体１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋの回転方向で、現像器２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋの下流側には、現像されたトナー像が一次転写される中間転写ベルト２８が配置されている。
【００２４】
中間転写ベルト２８は、ポリイミドあるいはポリアミド等の樹脂にカーボンブラック等の帯電防止剤を適当量含有させたフィルム状の無端ベルトで構成されている。そして、その体積抵抗率は１０６〜１０１４Ωｃｍとなるように形成されており、その厚みは例えば０．１ｍｍ程度に構成されている。
【００２５】
感光体１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋと中間転写ベルト２８が対向する位置で中間転写ベルト２８の内側には、感光体１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋ上に形成された各色のトナー像を中間転写ベルト２８に転写する一次転写ロール２４Ｙ，２４Ｍ，２４Ｃ，２４Ｋが配置されている。この一次転写ロール２４Ｙ，２４Ｍ，２４Ｃ，２４Ｋによって、感光体１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋから中間転写ベルト２８に一次転写を行う一次転写部２５が構成されている。
【００２６】
一次転写ロール２４Ｙ，２４Ｍ，２４Ｃ，２４Ｋは、図示しないシャフトと、シャフトの周囲に固着された弾性層としてのスポンジ層とを有している。ここで、上記シャフトは、鉄、ＳＵＳ等の金属で構成された円柱棒である。また、上記スポンジ層は、カーボンブラック等の導電剤を配合したＮＢＲとＳＢＲとＥＰＤＭとのブレンドゴムで形成され、体積抵抗率が１０７．５〜１０８．５Ωｃｍのスポンジ状の円筒ロールである。
【００２７】
一次転写ロール２４Ｙ，２４Ｍ，２４Ｃ，２４Ｋは、中間転写ベルト２８を挟んで各感光体１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋに圧接されている。一次転写ロール２４Ｙ，２４Ｍ，２４Ｃ，２４Ｋには、図示しない電圧印加手段によって対応する色のトナーの帯電極性（本実施の形態では、マイナス極性とする。以下同様。）と逆極性の電圧（一次転写バイアス）が印加される。これにより、各々の感光体１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋ上のトナー像が中間転写ベルト２８に順次、静電吸引され、中間転写ベルト２８上において重畳されたトナー像が形成される。
【００２８】
さらに、感光体１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋの回転方向下流側には、感光体１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋ上の残留トナーが除去されるクリーナ２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｋが設けられている。
【００２９】
一方、中間転写ベルト２８の内側には、定速性に優れたモータ（図示省略。）により駆動されて中間転写ベルト２８を移動させる駆動ロール３０と、各感光体１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋの配列方向に沿って略直線状に延び、中間転写ベルト２８を支持する支持ロール３２が設けられている。これにより、中間転写ベルト２８は、矢印Ｂ方向に所定の速度で循環駆動される。
【００３０】
また、中間転写ベルト２８の内側には、中間転写ベルト２８に対して一定の張力を与えると共に中間転写ベルト２８の蛇行を防止するテンションロール３４が設けられている。
【００３１】
また、中間転写ベルト２８の移動方向下流側には、中間転写ベルト２８上のトナー像を記録用紙Ｐ上に転写する二次転写部４２が設けられている。
【００３２】
二次転写部４２は、中間転写ベルト２８のトナー像保持面側に配置される二次転写ロール３８と、バックアップロール３６とを含んで構成されている。
【００３３】
二次転写ロール３８は、図示しないシャフトと、シャフトの周囲に固着された弾性層としてのスポンジ層とで構成されている。ここで、上記シャフトは、鉄、ＳＵＳ等の金属で構成された円柱棒である。また、上記スポンジ層は、カーボンブラック等の導電剤を配合したＮＢＲとＳＢＲとＥＰＤＭとのブレンドゴムで形成され、体積抵抗率が１×１０７．５Ωｃｍ以上１×１０８．５Ωｃｍ以下のスポンジ状の円筒ロールである。
【００３４】
また、二次転写ロール３８は、中間転写ベルト２８を挟んでバックアップロール３６に圧接配置されている。ここで、二次転写ロール３８は、接地されるとともにバックアップロール３６との間に二次転写バイアスが印加され、２次転写部４２に搬送される記録用紙Ｐ上にトナー像を二次転写する。
【００３５】
バックアップロール３６は、表面がカーボンを分散したＥＰＤＭとＮＢＲとのブレンドゴムのチューブで構成され、内部がＥＰＤＭゴムで構成されている。そして、表面抵抗率が１×１０７Ω／□以上１０１０Ω／□以下となるように形成され、硬度は例えば７０°（アスカーＣ）に設定される。
【００３６】
また、バックアップロール３６は、中間転写ベルト２８の裏面側に配置されて二次転写ロール３８の対向電極を形成しており、バックアップロール３６と接触配置された金属製の給電ロール４０を介して二次転写バイアスが安定的に印加される。
【００３７】
中間転写ベルト２８の移動方向における二次転写部４２の下流側には、二次転写後の中間転写ベルト２８上の残留トナーや紙粉を除去する中間転写ベルトクリーナ４６が、中間転写ベルト２８に対して接離自在に設けられている。また、中間転写ベルトクリーナ４６における中間転写ベルト２８の内側には、クリーニングバックアップロール４４が設けられている。
【００３８】
一方、イエロー・トナーに対応する一次転写ロール２４Ｙの上流側には、各トナーに対応した画像形成のタイミングを合わせるための基準となる信号を発生するホームポジションセンサ４８が設けられている。
【００３９】
ホームポジションセンサ４８は、中間転写ベルト２８の裏側に設けられた所定のマークを検知して基準信号を発生する。この基準信号に基づいて、前述の制御部７０がプリンタ１０の各部を動作させ、画像形成を開始する。
【００４０】
また、ブラック・トナーに対応する一次転写ロール２４Ｋの下流側には、画質調整を行うための画像濃度センサ４３が設けられている。
【００４１】
一方、プリンタ１０の下方側には、記録用紙Ｐを収納する用紙トレイ５０が設けられている。用紙トレイ５０の一方端には、記録用紙Ｐを所定のタイミングで取り出して搬送するピックアップロール５２が設けられている。
【００４２】
ピックアップロール５２の上方には、図示しないモータ及びギア等を有する駆動手段で回転駆動され、ピックアップロール５２によって送出された記録用紙Ｐを、前述の二次転写部４２に搬送する複数の搬送ロール５４、５６が設けられている。
【００４３】
また、記録用紙Ｐの搬送方向における搬送ロール５６の下流側には、記録用紙Ｐを二次転写部４２へ送り込む搬送シュート５８が設けられている。
【００４４】
さらに、二次転写部４２における記録用紙Ｐの送出方向には、トナー像の二次転写が終了した記録用紙Ｐを定着装置１００へ搬送する搬送ベルト６０が設けられている。搬送ベルト６０は、張架ロール５７、５９によって張架され、図示しないモータ及びギア等を有する駆動手段で移動可能に設けられている。
【００４５】
定着装置１００の入口側には、記録用紙Ｐを定着装置１００に案内するガイド６２が設けられている。また、定着装置１００の出口側には、プリンタ１０の筐体１２に固定された用紙集積トレイ６４が設けられている。
【００４６】
ここで、プリンタ１０の画像形成工程について説明する。
【００４７】
まず、図示しない画像読取装置やパーソナル・コンピュータ等から出力される画像データが、図示しない画像処理装置によって所定の画像処理を施される。当該画像処理装置では、入力された反射率データに対して、シェーディング補正、位置ズレ補正、明度／色空間変換、ガンマ補正、枠消しや色編集、移動編集等の各種画像編集等の所定の画像処理が施される。画像処理が施された画像データは、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの４色の色材階調データに変換され、光走査装置１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋに出力される。
【００４８】
光走査装置１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋは、入力された色材階調データに応じて、光ビーム１６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｋを各々の感光体１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋに照射する。
【００４９】
感光体１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋは、予め帯電器２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋによって表面が帯電されており、光ビーム１６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｋによって表面が露光され、静電潜像が形成される。形成された静電潜像は、現像器２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋによって、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色のトナー像として現像される。
【００５０】
続いて、感光体１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋ上に形成されたトナー像は、一次転写部２５において中間転写ベルト２８上に転写される。この転写は、一次転写ロール２４Ｙ，２４Ｍ，２４Ｃ，２４Ｋにより中間転写ベルト２８に対しトナーの帯電極性(マイナス極性)と逆極性の電圧（一次転写バイアス）が付加され、トナー像を中間転写ベルト２８の表面に順次重ね合わせることで行われる。
【００５１】
続いて、トナー像が転写された中間転写ベルト２８は、二次転写部４２に搬送される。      
【００５２】
一方、トナー像が二次転写部４２に搬送されるタイミングに合わせてピックアップロール５２が回転し、用紙トレイ５０から所定サイズの記録用紙Ｐが送出される。
【００５３】
ピックアップロール５２により送出された記録用紙Ｐは、搬送ロール５４、５６により搬送され、搬送シュート５８を経て二次転写部４２に到達する。この二次転写部４２に到達する前に記録用紙Ｐは一旦停止され、トナー像が保持された中間転写ベルト２８の移動タイミングに合わせてレジストロール（図示せず）が回転することで、記録用紙Ｐの位置とトナー像の位置との位置合わせが行われる。
【００５４】
二次転写部４２では、中間転写ベルト２８を介して、二次転写ロール３８がバックアップロール３６に押圧される。このとき、タイミングを合わせて搬送された記録用紙Ｐは、中間転写ベルト２８と二次転写ロール３８との間に挟み込まれる。
【００５５】
また、このとき、給電ロール４０からトナーの帯電極性（マイナス極性）と同極性の電圧（二次転写バイアス）が印加され、二次転写ロール３８とバックアップロール３６との間に転写電界が形成される。そして、中間転写ベルト２８上に保持された未定着トナー像は、二次転写ロール３８とバックアップロール３６とによって押圧され、記録用紙Ｐ上に一括して静電転写される。
【００５６】
続いて、トナー像が静電転写された記録用紙Ｐは、二次転写ロール３８によって中間転写ベルト２８から剥離された状態でそのまま搬送され、搬送ベルト６０へと搬送される。
【００５７】
搬送ベルト６０では、定着装置１００における最適な搬送速度に合わせて、記録用紙Ｐを定着装置１００まで搬送する。定着装置１００に搬送された記録用紙Ｐ上の未定着トナー像は、定着装置１００によって記録用紙Ｐ上に定着される。
【００５８】
定着画像が形成された記録用紙Ｐは、用紙集積トレイ６４に排出され集積される。
【００５９】
一方、記録用紙Ｐへの転写が終了した後、中間転写ベルト２８上に残った残留トナーは、中間転写ベルト２８の回転移動にともなって中間転写ベルトクリーナ４６まで搬送され、中間転写ベルト２８上から除去される。
【００６０】
このようにして、プリンタ１０の画像形成が行われる。
【００６１】
次に、本実施の形態に係る定着装置１００について説明する。
【００６２】
図２に示すように、定着装置１００は、記録用紙Ｐの進入又は排出を行うための開口が形成された筐体１２２を備えている。
【００６３】
筐体１２２の内部には、矢印Ｄ方向へ回転する無端状の定着ベルト１０２が設けられている。
【００６４】
定着ベルト１０２は、図４（ｂ）に示すように、内側から外側に向けて基層１３４、発熱層１３２、保護層１３０、弾性層１２８、及び離型層１２６を有しており、これらが積層され、一体となっている。
【００６５】
基層１３４は、定着ベルト１０２の強度を保持するベースとなるもので、ポリイミド（ＰＩ）で構成されている。基層１３４の厚さは３０〜８０μｍとしている。なお、基層１３４として、非磁性ステンレスを用いてもよい。
【００６６】
発熱層１３２は、後述する磁界Ｈ（図２参照）を打ち消す磁界を生成するように渦電流が流れる電磁誘導作用により発熱する金属材料であり、例えば、金、銀、銅、アルミニウム、亜鉛、錫、鉛、ビスマス、ベリリウム、アンチモン、又はこれらの合金の金属材料を用いることができる。本実施の形態では、固有抵抗を１．７×１０−８Ωｍ以下に小さくして必要な発熱量を効率よく得ること、及び低コストの観点から、発熱層１３２として銅を用いている。
【００６７】
また、発熱層１３２は、熱容量が小さい方が定着装置１００のウォームアップ時間を短縮することができるため、できるだけ薄い層を設けることが望ましく、１０μｍとしている。
【００６８】
保護層１３０は、基層と同等の合成樹脂で構成され、厚さを４０〜６０μｍとするか、あるいは非磁性ステンレス（固有抵抗７．２×１０−７Ωｍ）で構成され、厚さを３０〜６０μｍとしている。また、ニッケル（固有抵抗７×１０−８Ωｍ）で構成され、厚さを５〜９μｍとしてもよい。
【００６９】
弾性層１２８は、優れた弾性と耐熱性が得られる等の観点から、シリコン系ゴム、又はフッ素系ゴムが用いられ、本実施の形態ではシリコンゴムを用いている。
【００７０】
離型層１２６は、記録用紙Ｐ上で溶融されたトナーＴ（図２参照）との接着力を弱めて、記録用紙Ｐを定着ベルト１０２から剥離し易くするために設けられる。優れた表面離型性を得るためには、離型層１２６として、フッ素樹脂、シリコン樹脂、又はポリイミド樹脂を用いることが好ましく、本実施の形態ではＰＦＡ（四フッ化エチレン・パーフルオロアルコキシエチレン共重合樹脂）を用いている。なお、本実施の形態では、離型層１２６の厚さは３０μｍとしている。
【００７１】
一方、図２に示されるように、定着ベルト１０２の外周面と対向する位置には、絶縁性の材料で構成されたボビン１０８が配置されている。ボビン１０８と定着ベルト１０２との間隔は１〜３ｍｍ程度となっている。ボビン１０８は、定着ベルト１０２の外周面に倣った略円弧状に形成されており、凸部１０８Ａが突設されている。
【００７２】
ボビン１０８には、励磁コイル１１０が、凸部１０８Ａを中心として軸方向（図２の紙面奥行き方向）に複数回巻き回されている。
【００７３】
励磁コイル１１０と対向する位置には、ボビン１０８の円弧状に倣って略円弧状に形成されたフェライト系の磁性体からなる磁性コア１１２が配置され、ボビン１０８に支持されている。
【００７４】
一方、定着ベルト１０２の内側には、非磁性体であるアルミニウムあるいは非磁性ステンレスからなる固定部材１１４が、定着ベルト１０２と非接触で配置され、両端が定着装置１００の筐体１２２に固定されている。
【００７５】
固定部材１１４は、定着ベルト１０２と対向して円弧状に形成された円弧部１１４Ａと、柱状に形成された柱部１１４Ｂとで構成され、円弧部１１４Ａと柱部１１４Ｂは一体成形されている。
【００７６】
固定部材１１４の円弧部１１４Ａには、該円弧部１１４Ａに沿って、前述の磁性コア１１２と同様の材質からなる磁性コア１１６が設けられている。磁性コア１１６は、定着ベルト１０２と非接触状態となっている。この磁性コア１１６と磁性コア１１２との間で、定着ベルト１０２を貫通した磁界Ｈによる閉磁路が形成され、磁界Ｈが強められる。磁性コアは、整磁合金（感温磁性部材）でもかまわない。
【００７７】
また、固定部材１１４の柱部１１４Ｂの端面には、定着ベルト１０２を内側から支持する支持部材１１８が固定されている。
【００７８】
支持部材１１８は、ウレタンゴム又はスポンジ等の弾性を有する部材で構成され、一端面が定着ベルト１０２の内周面と接触して定着ベルトを外方向へ押圧している。
【００７９】
一方、定着ベルト１０２の外周面と対向する位置には、定着ベルト１０２を支持部材１１８に向けて加圧するとともに、図示しないモータ及びギア等を有する駆動機構により矢印Ｅ方向に回転する加圧ロール１０４が配置されている。
【００８０】
加圧ロール１０４は、ステンレスあるいはアルミニウム等の金属からなる芯金１０６の周囲に、スポンジ、シリコンゴム及びＰＦＡ（四フッ化エチレン・パーフルオロアルコキシエチレン共重合樹脂）が被覆された構成となっている。
【００８１】
また、加圧ロール１０４は、図５に示すリトラクト機構によって矢印Ａ、Ｂ方向に移動可能となっており、矢印Ａ方向に移動したときは定着ベルト１０２の外周面と接触して加圧し、矢印Ｂ方向に移動したときは定着ベルト１０２の外周面から離間するようになっている。
【００８２】
ここで、加圧ロール１０４のリトラクト機構について説明する。
【００８３】
図５には、加圧ロール１０４を定着ベルト１０２に接触又は離間させるリトラクト機構部１５０が示されている。
【００８４】
リトラクト機構部１５０は、板金で構成され、加圧ロール１０４の両端部を回転可能に支持する図示しないベアリングが固定されたアーム部材１５２を有している。
【００８５】
アーム部材１５２は、筐体１２２の内側で加圧ロール１０４の両端部に立設された一対の側板１５４に、円柱状の支持ピン１５６によって取り付けられ、矢印Ｒ１方向に揺動可能となっている。
【００８６】
側板１５４の側面には、ボルト１５８が、側板１５４の側面と略平行に設けられている。ボルト１５８は、先端部が、側板１５４に突設された板状の固定部１６０の穴部１５７に締結され、後端部が、図示しない係合部に接着されることにより固定される。
【００８７】
また、アーム部材１５２の支持ピン１５６と反対側には、ボルト１５８が挿通可能な大きさの穴部１５９が形成された板状の付勢部１６２が突設されている。
【００８８】
ここで、ボルト１５８が付勢部１６２の穴部１５９に挿通されると共に、所定の弾性力のバネ１６４がボルト１５８に外挿され、さらに、ボルト１５８の先端部が、穴部１５７に締結されることにより、固定部１６０と付勢部１６２の間にバネ１６４が設けられる。
【００８９】
アーム部材１５２は、バネ１６４の付勢力によって下側へ付勢される。これにより、加圧ロール１０４が、定着ベルト１０２から離れる。
【００９０】
一方、アーム部材１５２の近傍には、略円柱状の支持ピン１６８を軸として矢印Ｒ２方向へ揺動する偏芯カム１６６が設けられている。
【００９１】
偏芯カム１６６には、所定の歯数のギア部１７２が設けられている。ギア部１７２には、所定の歯数の駆動ギア１７４が噛合している。また、駆動ギア１７４は、図示しない電源によって駆動される駆動モータ１７６の正転（反時計回りの回転）及び逆転（時計回りの回転）によって、偏芯カム１６６を揺動させる。
【００９２】
ここで、駆動モータ１７６が正転され、駆動ギア１７４が正転方向へ回転すると、偏芯カム１６６は、上側に揺動する。これにより、偏芯カム１６６が、アーム部材１５２と接触して、アーム部材１５２を定着ベルト１０２側へ揺動させ、加圧ロール１０４が、定着ベルト１０２に接触（圧接）する。
【００９３】
また、駆動モータ１７６が逆転され、駆動ギア１７４が逆転方向へ回転すると、偏芯カム１６６は、下側に揺動する。これにより、偏芯カム１６６が、アーム部材１５２の接触部１７０から離れ、アーム部材１５２が、バネ１６４で下側へ付勢されて、加圧ロール１０４が、定着ベルト１０２から離れる。
【００９４】
図２に示すように、加圧ロール１０４が定着ベルト１０２を支持部材１１８側に加圧すると、定着ベルト１０２と加圧ロール１０４の接触部（ニップ部）において、定着ベルト１０２に凹部１０３が形成され、凹部１０３に隣接する位置に凸部１０５が形成される。
【００９５】
このニップ部の形状は、トナーＴが載った記録用紙Ｐが通過するときに、定着ベルト１０２から剥離させる方向に湾曲した形状となっている。このため、矢印ＩＮ方向から搬送されてきた記録用紙Ｐは、それ自体の腰の強さでニップ部の形状に倣って矢印ＯＵＴ方向に排出される。
【００９６】
また、支持部材１１８は、定着ベルト１０２を加圧ロール１０４側に押圧するとともに定着ベルト１０２の内周面に倣って湾曲し、ニップ幅を広げる。
【００９７】
定着ベルト１０２の裏面で、励磁コイル１１０と対向する領域で且つ記録用紙Ｐの通過領域には、定着ベルト１０２裏面の温度を測定するサーミスタ１２０が接触して設けられている。サーミスタ１２０の接触位置は、記録用紙Ｐのサイズの大小によって測定値が変わらないように、定着ベルト１０２の軸方向（図２の紙面奥行き方向）の略中央部となっている。
【００９８】
サーミスタ１２０は、定着ベルト１０２裏面から与えられる熱量に応じて抵抗値が変化することで、定着ベルト１０２裏面の温度を計測する。
【００９９】
図４（ａ）に示すように、サーミスタ１２０は、配線１３６を介して、前述の制御部７０（図１参照）の内部に設けられた制御回路１３８に接続されている。また、制御回路１３８は、配線１４０を介して通電回路１４２に接続されており、通電回路１４２は、配線１４４、１４６を介して前述の励磁コイル１１０に接続されている。
【０１００】
ここで、制御回路１３８は、サーミスタ１２０から送られた電気量に基づいて定着ベルト１０２裏面の温度を測定し、この測定温度と、定着装置１００により記録用紙ＰにトナーＴを定着させる際の定着ベルト１０２裏面の好適な温度として後述するＲＯＭ７４の所定領域に予め記憶されている定着設定温度（本実施の形態では１７０°Ｃ）とを比較する。そして、測定温度が定着設定温度よりも低い場合は、通電回路１４２を駆動して励磁コイル１１０に通電し、磁気回路としての磁界Ｈ（図２参照）を発生させる。一方、測定温度が定着設定温度よりも高い場合は、通電回路１４２を停止する。
【０１０１】
通電回路１４２は、制御回路１３８から送られる電気信号に基づいて駆動又は駆動停止され、配線１４４、１４６を介して励磁コイル１１０に所定の周波数の交流電流を供給又は供給停止する。
【０１０２】
このように、本実施の形態に係るプリンタ１０では、定着ベルト１０２の温度を上記定着設定温度に一致させるためのフィードバック制御を制御回路１３８により行うものとされている。
【０１０３】
次に、定着ベルト１０２及び加圧ロール１０４の回転機構について説明する。なお、各シャフト及び各ギアは、前述の筐体１２２（図２参照）の側板に設けられている。
【０１０４】
図６に示すように、定着装置１００は、前述の制御部７０から通電されて駆動する駆動モータ１８０を備えている。
【０１０５】
駆動モータ１８０には、シャフト１８２が取り付けられており、シャフト１８２に駆動ギア１８４が取り付けられている。駆動ギア１８４には、シャフト１８６に外挿された第１ギア１８８の大径部１８８Ｂが噛合されている。また、第１ギア１８８の小径部１８８Ａは、シャフト１９０に外挿された第２ギア１９２に噛合されている。
【０１０６】
第２ギア１９２は、第１ギア１８８と異なる位置で、シャフト１９４に外挿された第３ギア１９６に噛合されている。第３ギア１９６は、第２ギア１９２と異なる位置で、シャフト１９８に外挿された第４ギア２００に噛合されている。
【０１０７】
第４ギア２００は、第３ギア１９６と異なる位置で、加圧ロール１０４のシャフト２０２に外挿された加圧ロール駆動ギア２０４に噛合されている。
【０１０８】
加圧ロール駆動ギア２０４は、前述のリトラクト機構部１５０が動作しても、常時第４ギア２００と噛合するようになっている。
【０１０９】
一方、シャフト１８２には、駆動ギア１８４の他に、クラッチ付ギア２０６が設けられている。クラッチ付ギア２０６は、シャフト２０８に外挿された第５ギア２１０に噛合されている。
【０１１０】
第５ギア２１０は、クラッチ付ギア２０６と異なる位置で、シャフト２１２に外挿された定着ベルト駆動ギア２１４に噛合されている。定着ベルト駆動ギア２１４は、略円柱状のキャップ部（図示せず）が形成されており、このキャップ部が定着ベルト１０２の一方の端部に嵌め込まれ、接着によって固定されている。
【０１１１】
なお、上記各ギアは、各シャフトと嵌合しており、図示しないＥリング等によりシャフトから抜けないように固定されている。
【０１１２】
また、クラッチ付ギア２０６は、駆動モータ１８０の駆動力によって回転するときの周速度よりも、加圧ロール１０４によって回転するときの周速度が大きいとき、空転して、駆動ギア１８４から定着ベルト駆動ギア２１４に伝達される駆動力を遮断するようになっている。
【０１１３】
次に、プリンタ１０の制御部７０の構成について説明する。
【０１１４】
図３に示すように、制御部７０は、プリンタ１０の各種制御を行う中央処理装置（ＣＰＵ）７２と、各種制御プログラムや各種パラメータ等が予め記憶されたＲＯＭ（Read Only Memory）７４と、前述したサーミスタ１２０で測定された温度測定データ等の各種データを一時的に記憶したり、各種プログラムの実行時におけるワークエリア等として用いられたりする記憶手段としてのＲＡＭ（Random Access Memory）７６と、所定のクロックで動作するタイマ７８とを有している。なお、制御部７０は、前述の制御回路１３８（図４（ａ）参照）を含んでいる。
【０１１５】
ＣＰＵ７２は、各種信号の入出力が行われる入出力インタフェース８０に接続されており、この入出力インタフェース８０を介して、フォトセンサ１１７、スイッチ８２、ユーザ・インタフェース（ＵＩ）８４、サーミスタ１２０、駆動モータ１８０、及び駆動モータ１７６に接続されている。なお、スイッチ８２は、プリンタ１０（図１参照）の電源をオン（ＯＮ）／オフ（ＯＦＦ）するためのスイッチであり、ユーザ・インタフェース８４は、画像形成等の実行をユーザが直接指示するための入力パネル等で構成されている。
【０１１６】
ここで、フォトセンサ１１７、スイッチ８２、ユーザ・インタフェース８４、及びサーミスタ１２０から入出力インタフェース８０を介してＣＰＵ７２に信号が入力される。一方、ＣＰＵ７２からの制御信号は、入出力インタフェース８０を介して、駆動モータ１８０、及び駆動モータ１７６に出力される。
【０１１７】
次に、定着ベルト１０２の周速度検知について説明する。
【０１１８】
図２及び図７に示すように、定着ベルト１０２の外周面から所定距離離間して、フォトセンサ１１７が対向配置されている。
【０１１９】
フォトセンサ１１７は、図７（ｂ）に示すように、フォトセンサ１１７の本体を構成する筐体１２１の内部に、光を出射する出射部１２３と、被検知対象物で反射された反射光（ＲＬ）を受光して電気信号に変換する受光部１２５とを備えている。
【０１２０】
フォトセンサ１１７には、電源線１２７と信号線１２９が接続されている。ここで、図示しない電源から電源線１２７を介して電力が供給されることで、出射部１２３から光を出射する。
【０１２１】
また、信号線１２９の他端は、前述の入出力インタフェース８０（図３参照）を介してＣＰＵ７２（図３参照）に接続されており、受光部１２５で受光される光の光量に基づいて生成された電気信号（パルス信号）が、信号線１２９を通ってＣＰＵ７２に送られる。
【０１２２】
図７（ａ）に示すように、定着ベルト１０２は、長手方向において、記録用紙Ｐ（矢印Ｃ方向に進行）が通過する通紙領域（Ｌ２）と、記録用紙Ｐが通過しない非通紙領域（Ｌ１、Ｌ３）を有している。ここで、定着ベルト１０２の非通紙領域Ｌ３に、アルミ箔あるいはベルト表面と反射率の異なる材料からなり、矩形状のマーク材１１９が設けられている。
【０１２３】
図７（ｂ）に示すように、マーク材１１９は、予め定着ベルト１０２の製造過程において、弾性層１２８と離型層１２６の間に埋め込まれている。本実施の形態に係るプリンタ１０では、マーク材１１９の厚さを、６〜２０μｍとしている。
【０１２４】
なお、定着ベルト１０２の離型層１２６は、前述のフォトセンサ１１７の出射部１２３から出射された光を透過可能に構成されており、離型層１２６に入射した光は、マーク材１１９の表面で反射され、反射光ＲＬとなって受光部１２５で受光される。
【０１２５】
また、図７（ａ）に示すように、前述のフォトセンサ１１７の取り付け位置は、マーク材１１９が移動する移動領域（Ｌ４）と対向する位置とされている。
【０１２６】
ここで、定着ベルト１０２が矢印Ｘ方向に回転移動すると、マーク材１１９も矢印Ｘ方向に移動する。
【０１２７】
マーク材１１９がフォトセンサ１１７と対向する位置に来た場合、マーク材１１９で光が反射されるため、フォトセンサ１１７からハイ（Ｈｉｇｈ）・レベルの信号が出力される。一方、マーク材１１９がフォトセンサ１１７と対向する位置に無い場合、定着ベルト１０２表面で光が乱反射されるなどして、フォトセンサ１１７に反射光ＲＬがほとんど入射しないので、フォトセンサ１１７からロー（Ｌｏｗ）・レベルの信号が出力される。
【０１２８】
これにより、ハイ・レベルの信号及びロー・レベルの信号を有するパルス信号が生成される。マーク材１１９の幅を、このパルス信号の立ち上がり期間（ハイ・レベル）の時間で除することにより、定着ベルト１０２の周速度が求められる。
【０１２９】
定着ベルト１０２の周速度の測定は、定着ベルト駆動ギア２１４に取り付けられたアクチュエータ（風車のような羽を複数持ったようなもの。図示せず。）の回転をフォトセンサで検知し、ハイ・レベルの信号及びロー・レベルの信号を有するパルス信号を生成させることによって行ってもかまわない。この場合、定着ベルト１０２の層内にマーク材１１９を埋め込む場合に比較し劣化のおそれが少なく、より長い寿命で確実に周速度の測定が可能となる。
【０１３０】
次に、本実施の形態の作用として、本発明に特に関係する定着装置１００の作用を、図８を参照しつつ詳細に説明する。なお、図８は、前述した画像形成工程を行うためにＣＰＵ７２により実行されるプログラムのうち、定着装置１００の制御に関する部分のみを抽出したプログラム（以下、「定着処理プログラム」という。）の処理の流れを示すフローチャートであり、当該プログラムはＲＯＭ７４の所定領域に予め記憶されている。
【０１３１】
同図のステップ５００では、駆動モータ１８０への電力供給を開始することにより、定着ベルト１０２及び加圧ロール１０４の回転を開始させる。なお、この時点では、加圧ロール１０４はリトラクト機構部１５０（図５参照）によって定着ベルト１０２から離間している。
【０１３２】
次のステップ５０２では、予め定められた第１サンプリング周期（本実施の形態では２０ｍｓ）での定着ベルト１０２の周速度のサンプリング（ここでは、フォトセンサ１１７からの上記パルス信号の取得、当該パルス信号の立ち上がり期間（ハイ・レベル期間）でマーク材１１９の幅を除算することによる定着ベルト１０２の周速度の算出、及び当該周速度のＲＡＭ７６への記憶。）を開始する。
【０１３３】
次のステップ５０４では、上記ステップ５０２の処理によって開始された定着ベルト１０２の周速度のサンプリング結果に基づいて、定着ベルト１０２の周速度を、定着ベルト１０２に加圧ロール１０４が圧接していない状態での定着ベルト１０２の目標とする周速度として予め定められたベルト単独目標速度（本実施の形態では１６９．８ｍｍ／ｓ）とするためのフィードバック制御（以下、「周速度フィードバック制御」という。）を開始する。
【０１３４】
なお、本実施の形態に係るプリンタ１０では、上記周速度フィードバック制御として、上記サンプリングによってＲＡＭ７６に記憶された周速度の所定数（本実施の形態では１０）単位での平均値が上記ベルト単独目標速度より低い場合に加圧ロール１０４の回転速度を所定速度だけ上昇させ、上記平均値が上記ベルト単独目標速度より高い場合に加圧ロール１０４の回転速度を所定速度だけ下降させるように駆動モータ１８０を制御する制御を適用している。なお、本実施の形態に係るプリンタ１０では、当該周速度フィードバック制御において加圧ロール１０４の回転速度を昇降させる上記所定速度として、その時点の定着ベルト１０２の周速度とベルト単独目標速度の差に応じた速度（一例として、当該差の１０分の１の速度）を適用しているが、これに限らず、例えば、その時点の定着ベルト１０２の周速度のみに応じた速度（一例として、当該周速度の１００分の１の速度）を適用する形態等、定着ベルト１０２の周速度をベルト単独目標速度に近づけることのできる速度であれば如何なる速度も適用することができることは言うまでもない。
【０１３５】
次のステップ５０６では、前述した定着ベルト１０２の温度のフィードバック制御を開始させるように制御回路１３８を制御する。このフィードバック制御が開始されると、定着ベルト１０２の導電層１３２に磁界Ｈによって渦電流が誘導され、定着ベルト１０２が発熱する。この時点では、定着ベルト１０２と加圧ロール１０４が接触していないため、定着ベルト１０２の熱量が加圧ロール１０４に伝導せず、定着ベルト１０２を短時間で昇温加熱することができる。
【０１３６】
次のステップ５０８では、加圧ロール１０４を定着ベルト１０２に圧接させる条件として予め定められた条件（以下、「圧接条件」という。）が満足されるまで待機する。なお、本実施の形態に係るプリンタ１０では、上記圧接条件として、サーミスタ１２０によって測定された定着ベルト１０２裏面の温度が上記定着設定温度に達した、との条件を適用しているが、これに限らず、例えば、上記ステップ５０６の処理による定着ベルト１０２の温度のフィードバック制御を開始してから、定着ベルト１０２裏面の温度が上記定着設定温度に達するまでの期間として予め実機を用いた実験や、実機の設計仕様等を用いたコンピュータ・シミュレーション等により得られた期間が経過した、との条件等、定着ベルト１０２裏面の温度が上記定着設定温度に達したことを示す条件であれば如何なる条件も適用できることは言うまでもない。
【０１３７】
次のステップ５１０では、リトラクト機構部１５０の駆動モータ１７６の駆動を開始することにより、加圧ロール１０４の定着ベルト１０２への圧接を開始させ、次のステップ５１２にて当該圧接が終了するまで待機する。
【０１３８】
次のステップ５１４では、上記ステップ５０２の処理によって開始した定着ベルト１０２の周速度のサンプリング周期を、上記第１サンプリング周期より長い周期である第２サンプリング周期（本実施の形態では１００ｍｓ）に変更する。従って、これ以降、すなわち加圧ロール１０４が定着ベルト１０２に圧接された時点以降の定着ベルト１０２の周速度のサンプリング周期として第２サンプリング周期が適用される結果、周速度フィードバック制御の実行周期が、第１サンプリング周期と第２サンプリング周期との差に応じた期間だけ長くなることになる。
【０１３９】
次のステップ５１６では、周速度フィードバック制御の目標速度を、ベルト単独目標速度から、定着ベルト１０２と加圧ロール１０４とが圧接している状態での定着ベルト１０２の目標とする周速度として予め定められた定着目標速度（本実施の形態では１７５ｍｍ／ｓ）に変更する。従って、これ以降、当該定着目標速度を目標として周速度フィードバック制御が行われることになる。
【０１４０】
これ以降、未定着トナー像を保持した記録用紙Ｐが、定着ベルト１０２と加圧ロール１０４の間の定着ニップ部に送り込まれる。
【０１４１】
定着ニップ部内では、トナー像が加熱及び加圧され、記録用紙Ｐ上に定着される。
【０１４２】
続いて、記録用紙Ｐは、定着ニップ部の出口における定着ベルト１０２の曲率の変化によって定着ベルト１０２から剥離され、用紙集積トレイ６４に搬送される。
【０１４３】
次のステップ５１８では、本定着処理プログラムを終了させる条件として予め定められた条件（以下、「終了条件」という。）が満足されるまで待機する。なお、本実施の形態に係るプリンタ１０では、上記終了条件として、連続的に実行する画像形成処理が終了した、との条件を適用しているが、これに限らず、例えば、ユーザからユーザ・インタフェース８４を介して画像形成処理の実行を中止する指示入力が行われた、との条件、プリンタ１０に画像形成処理を継続できない不具合が発生した、との条件、スイッチ８２がオフされた、との条件等、他の条件を適用することができることも言うまでもない。
【０１４４】
次のステップ５２０では、予め定められた定着終了処理を実行し、その後に本定着処理プログラムを終了する。なお、本実施の形態に係るプリンタ１０では、上記定着終了処理として、上記ステップ５００の処理により開始した定着ベルト１０２及び加圧ロール１０４の回転の停止、上記ステップ５０２の処理により開始した定着ベルト１０２の周速度のサンプリングの停止、上記ステップ５０４の処理により開始した周速度フィードバック制御の停止、上記ステップ５０６の処理により開始した定着ベルト１０２の温度のフィードバック制御の停止、及び上記ステップ５１０の処理によって定着ベルト１０２に圧接された加圧ロール１０４を定着ベルト１０２から離間させる制御を行っている。
【０１４５】
定着装置１００により連続して定着が行われると、定着ベルト１０２は熱容量が低いため、ほとんど外径が変化しないが、加圧ロール１０４は熱膨張によって外径が拡大することになる。
【０１４６】
特に、加圧ロール１０４の記録用紙Ｐが通過しない非通紙領域では、記録用紙Ｐに熱量が奪われずに蓄積されるため、通紙領域よりも温度が高温となり、外径が大きくなる。
【０１４７】
このままの状態で定着ベルト１０２及び加圧ロール１０４を回転させると、定着ベルト１０２と加圧ロール１０４の間でスリップが生じて、両者の間を通過するトナー画像が伸びてしまう。
【０１４８】
また、定着ベルト１０２は、加圧ロール１０４と接触しているため、加圧ロール１０４に合わせるようにして周速度が大きくなり、定着ベルト駆動ギア２１４による周速度よりも大きくなって、座屈し易くなってしまう。
【０１４９】
しかし、本実施の形態に係るリトラクト機構部１５０では、駆動モータ１８０の駆動力によって回転する定着ベルト１０２の周速よりも、加圧ロール１０４によって回転する定着ベルト１０２の周速が大きいとき、クラッチ付ギア２０６が空転するので、駆動ギア１８４から定着ベルト駆動ギア２１４に伝達される駆動力が遮断される。
【０１５０】
これにより、定着ベルト１０２は、加圧ロール１０４と連れ回りするようになり、定着ベルト１０２と加圧ロール１０４の周速度差によるスリップが生じにくくなるので、定着時のトナー画像の伸びが抑えられる。
【０１５１】
また、駆動モータ１８０の駆動力によって回転する定着ベルト１０２の周速度よりも、加圧ロール１０４によって回転する定着ベルト１０２の周速度の方が大きくなることによる、ねじりせん断力の発生が抑えられる結果、定着ベルト１０２が座屈しにくくなり、定着装置１００を長期間使用可能となる。
【０１５２】
ここで、連続定着時に、定着ベルト１０２を加圧ロール１０４に連れ回りさせるだけでは、周速度が増加していくことになる。
【０１５３】
しかし、本実施の形態に係るプリンタ１０では、図７に示すように、定着ベルト１０２の周速度をフォトセンサ１１７で検知されるパルス信号に基づいて検知して、予め定めておいた基準速度よりも早い場合は、基準速度となるように、駆動モータ１８０の回転速度を低下させる。
【０１５４】
これにより、定着ベルト１０２が加圧ロール１０４と連れ回りしても、定着ベルト１０２の周速度の変動が抑えられる。
【０１５５】
一方、本発明者らによるプリンタ１０の実機を用いた実験により、一例として図９の破線で示されるように、定着ベルト１０２の周速度のサンプリング周期を比較的短い周期（図９に示す例では２０ｍｓ）として周速度フィードバック制御を行った場合のプロセススピード（定着ベルト１０２の周速度）は、応答性はよい（速い）ものの、オーバーシュートが発生し、その後もチャタリングしているように振動してしまう結果、定着処理を行う際の許容速度範囲（図９に示す例では１７４．７ｍｍ／ｓから１７５．４ｍｍ／ｓまでの範囲）に収まるのに比較的長時間を要することが判明した。
【０１５６】
これに対し、一例として図９の２点鎖線で示されるように、上記サンプリング周期を比較的長い周期（図９に示す例では１００ｍｓ）として周速度フィードバック制御を行った場合のプロセススピードは、応答性は悪く、上記許容速度範囲に収まるのに比較的長時間を要するものの、許容速度範囲に入った後は変動が少なく、安定していることが判明した。
【０１５７】
そこで、本実施の形態に係るプリンタ１０では、上述した定着処理プログラムにより、上記サンプリング周期を加圧ロール１０４が定着ベルト１０２に圧接される位置に移動される前のサンプリング周期より移動された後のサンプリング周期を長くするようにしている。
【０１５８】
これにより、一例として図９の一点鎖線で示されるように、上記オーバーシュート及び振動が低減されると共に、許容速度範囲に入った後の安定性が向上される。
【０１５９】
ところで、図９の一点鎖線で示される例では、このようにサンプリング周期を加圧ロール１０４による圧接前後で切り替えても、必要なタイミング（記録用紙Ｐが定着ニップ部により狭持されるタイミング）までに定着ベルト１０２の周速度を許容速度範囲に収めることができない場合がある。
【０１６０】
そこで、本実施の形態に係るプリンタ１０では、加圧ロール１０４が定着ベルト１０２に圧接される位置に移動されるタイミングが、周速度フィードバック制御による定着ベルト１０２の周速度が、上記必要なタイミングに許容速度範囲内に収まるタイミングとなるように調整されている。
【０１６１】
これにより、一例として図９の太実線で示されるように、上記必要なタイミングまでに定着ベルト１０２の周速度が許容速度範囲内に収められる。
【０１６２】
［第２の実施の形態］
本第２の実施の形態では、周速度フィードバック制御を行う際に定着ベルト１０２の周速度の平均値を算出するときに適用する、上記サンプリングによってＲＡＭ７６に記憶された周速度の数を、加圧ロール１０４が定着ベルト１０２に圧接される前に比較して多くする場合の形態例について説明する。
【０１６３】
なお、本第２の実施の形態に係るプリンタ１０の構成は、上記第１の実施の形態に係るプリンタ１０（図１〜図７参照。）と同一であるので、ここでの説明は省略する。
【０１６４】
以下、本第２の実施の形態の作用として、本発明に特に関係する定着装置１００の作用を、図１０を参照しつつ詳細に説明する。なお、図１０は、本第２の実施の形態に係る定着処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートであり、当該プログラムにおける上記第１の実施の形態に係る定着処理プログラムと同一の処理を行うステップについては図８と同一のステップ番号を付する。
【０１６５】
同図に示されるように、本第２の実施の形態に係る定着処理プログラムは、上記第１の実施の形態に係る定着処理プログラムに比較して、ステップ５１４の処理に代えて、ステップ５１５の処理が適用されている点のみが異なっている。
【０１６６】
すなわち、本第２の実施の形態に係る定着処理プログラムでは、上記第１の実施の形態に係る定着処理プログラムにおいて、ステップ５１４によりステップ５０２の処理によって開始した定着ベルト１０２の周速度のサンプリング周期を第１サンプリング周期より長い周期である第２サンプリング周期に変更する処理を行うことに代えて、ステップ５１５により、上記ステップ５０４の処理によって開始した周速度フィードバック制御において定着ベルト１０２の周速度の平均値を算出するときに適用する、上記サンプリングによってＲＡＭ７６に記憶された周速度の数（以下、「平均化数」という。）を、加圧ロール１０４が定着ベルト１０２に圧接される前に比較して多く（本実施の形態では５０）する。
【０１６７】
従って、これ以降、周速度フィードバック制御の実行周期が、上記平均化数の増分に応じた期間だけ長くなる結果、上記第１の実施の形態と同様、一例として図９の一点鎖線で示されるように、上記オーバーシュート及び振動が低減されると共に、許容速度範囲に入った後の安定性が向上される。
【０１６８】
ここで、本第２の実施の形態に係るプリンタ１０においても、加圧ロール１０４が定着ベルト１０２に圧接される位置に移動されるタイミングが、周速度フィードバック制御による定着ベルト１０２の周速度が、必要なタイミングに許容速度範囲内に収まるタイミングとなるように調整されている。
【０１６９】
これにより、上記第１の実施の形態と同様、一例として図９の太実線で示されるように、上記必要なタイミングまでに定着ベルト１０２の周速度が許容速度範囲内に収められる。
【０１７０】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。発明の要旨を逸脱しない範囲で上記実施の形態に多様な変更または改良を加えることができ、当該変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
【０１７１】
また、上記の実施の形態は、クレーム（請求項）にかかる発明を限定するものではなく、また実施の形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。前述した実施の形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜の組み合わせにより種々の発明を抽出できる。実施の形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、効果が得られる限りにおいて、この幾つかの構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【０１７２】
例えば、上記各実施の形態では、定着処理をソフトウェア構成及びハードウェア構成の組み合わせによって実現した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、当該定着処理をソフトウェア構成のみ、またはハードウェア構成のみにより実現する形態とすることもできる。
【０１７３】
また、上記各実施の形態では、本発明を、電子写真方式による画像形成装置に適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、液体現像剤を用いる画像形成装置に適用する形態とすることもできる。
【０１７４】
また、上記各実施の形態では、定着ベルト１０２の温度をサーミスタ１２０によって検出する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、熱電対等の他の温度センサにより検出する形態とすることもできる。
【０１７５】
また、上記各実施の形態におけるクラッチ付ギア２０６を、トルクリミッタを有するギア等の他のギヤとする形態とすることもできる。
【０１７６】
また、加圧ロール１０４の定着ベルト１０２に圧接される位置への移動前後で変更するパラメータとして、上記第１の実施の形態では定着ベルト１０２の周速度のサンプリング周期を適用し、上記第２の実施の形態では上記平均化数を適用した場合について説明したが、これら２種類のパラメータを双方とも適用する形態とすることもできる。
【０１７７】
その他、上記各実施の形態で説明したプリンタ１０の構成（図１〜図７参照。）は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において不要な部分を削除したり、新たな部分を追加したりすることができることは言うまでもない。
【０１７８】
さらに、上記各実施の形態で説明した定着処理プログラムの処理の流れ（図８，図１０参照。）も一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において不要なステップを削除したり、新たなステップを追加したり、処理順序を入れ替えたりすることができることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【０１７９】
【図１】実施の形態に係るプリンタの全体構成を示す断面側面図である。
【図２】実施の形態に係る定着装置の構成を示す断面側面図である。
【図３】実施の形態に係るプリンタの電気系の要部構成を示すブロック図である。
【図４】（ａ）は実施の形態に係る制御回路及び通電回路の電気的な接続状態を示す接続図であり、（ｂ）は実施の形態に係る定着ベルトの断面図である。
【図５】実施の形態に係るリトラクト機構部の構成を示す側面図である。
【図６】実施の形態に係る定着装置における各ギアの噛合状態を示す斜視図である。
【図７】（ａ）は実施の形態に係るフォトセンサの配置状態を示す正面図であり、（ｂ）は実施の形態に係るフォトセンサの光検知状態を示す側面図である。
【図８】第１の実施の形態に係る定着処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。
【図９】実施の形態に係る定着処理の説明に供する図であり、定着ベルトの回転開始時からの経過時間とプロセススピード（定着ベルトの周速度）との関係の実測結果の一例を示すグラフである。
【図１０】第２の実施の形態に係る定着処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１８０】
１０    プリンタ
１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋ    光走査装置（露光手段）
２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋ    現像器（現像手段）
４２    二次転写部（転写手段）
６０    搬送ベルト（搬送手段）
７２    ＣＰＵ（実行手段、変更手段）
７６    ＲＡＭ（記憶手段）
１０２    定着ベルト（定着部材）
１０４    加圧ロール（加圧部材）
１１７    フォトセンサ（検出手段）
１５０    リトラクト機構部（移動手段）
１８０    駆動モータ（駆動手段）
Ｐ    記録用紙（記録媒体）
Ｔ    トナー（現像剤）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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