(57)【要約】【課題】トナー像を記録紙に定着させる定着処理において、加圧ローラの熱膨張に起因する記録紙の搬送不良を防止し、画像不良の発生を防止する。【解決手段】定着装置５が、記録紙Ｐを加熱する加熱体２４に圧接された状態で回転駆動される加圧ローラ２６と、この加圧ローラの内部温度を検出するサーミスタ２８と、その加圧ローラの内部温度に基づき加圧ローラの回転速度を制御する制御手段４２とを備えた構成とし、定着処理おいて、加圧ローラの熱膨張によるローラ外径の変化にかかわらず、記録紙の搬送速度を一定に維持可能とする。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録紙を加熱する加熱体と、
前記加熱体に圧接された状態で回転駆動される加圧ローラと、
前記加圧ローラの内部温度を検出する内部温度検出手段と、
前記内部温度に基づき前記加圧ローラの回転速度を制御する回転制御手段と
を備えたことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記加圧ローラは、芯金とこの芯金を覆う弾性層とを有し、
前記内部温度検出手段は、前記弾性層から露出された前記芯金の端部の温度を前記内部温度として検出することを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記加圧ローラの表面温度を検出する表面温度検出手段を更に備え、
前記回転制御手段は、前記内部温度と前記表面温度とに基づき前記加圧ローラの回転速度を制御することを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項４】
前記表面温度検出手段は、非接触式の温度センサであることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項５】
前記回転制御手段は、前記内部温度に基づき前記加圧ローラの回転速度を段階的に変化させることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項６】
前記回転制御手段は、前記回転速度の段階的変化における１回あたりの変化量が規定値以内となるように制御を行うことを特徴とする請求項５に記載の定着装置。
【請求項７】
前記回転制御手段は、前記加圧ローラの回転速度を変化させるべき前記内部温度の状態が一定時間以上継続した場合のみ、前記加圧ローラの回転速度を変化させることを特徴とする請求項５に記載の定着装置。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の定着装置を備えた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トナー像を記録紙に定着させる定着装置及びこれを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真プロセスにより記録紙に画像を形成する画像形成装置（プリンタ、ファクシミリ、複写機及び複合機など）においては、感光体ドラムや中間転写ベルト等から記録紙上に転写された未定着のトナーを加熱溶融するとともに記録紙に圧着させる定着装置が設けられている。この種の定着装置では、加熱体（加熱ローラ、加熱ベルト等）とともに記録紙を挟持搬送する加圧ローラが熱膨張することで、記録紙の搬送速度が変化して他の搬送機構との間で記録紙の引っ張り合いやタワミなどが発生し、その結果、転写不良や光沢ムラなどの画像不良が発生する場合がある。そこで、そのようなローラの熱膨張に起因する定着処理への悪影響を回避するための技術が存在する。
【０００３】
例えば、加熱体とそれに圧接する加圧ローラとの圧接ニップ部に上流側の処理部から搬送された記録紙を導入して挟持搬送させる定着装置において、加圧ローラの温度を検知する温度検知手段を設け、当該温度検知手段の検知温度の情報に基づき加圧ローラの駆動を制御する技術が知られている（特許文献１参照）。また、転写部と定着部との間の記録紙の搬送位置（上下レベル）を検知可能なセンサを設け、その検知結果に基づきローラ回転数を切り替えて記録紙のループ量（たるみ量）をコントロールする技術が知られている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平７−２６１５８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記特許文献１に記載の加圧ローラの温度の情報に基づき加圧ローラの駆動を制御する従来技術は、加圧ローラの表面温度を測定して加圧ローラの熱膨張を加圧ローラの駆動を制御に反映させるものである。しかしながら、電源投入直後などの加圧ローラ全体が十分に暖まっていないときには、加圧ローラの表面温度と他の部位（弾性層、芯金等）との温度差が大きく、加圧ローラ全体の熱膨張の大きさを加圧ローラの駆動制御に適切に反映することができないという課題を有していた。特に、ウォームアップタイムの短いＩＨ(Induction Heating)定着方式を用いた装置などでは、そのような課題はより顕著となる。
【０００５】
ここで、一例として、図１０（ａ）は、定着装置で周囲温度２０℃から加熱を開始した場合の経過時間と加圧ローラの表面温度との関係を示し、また、図１０（ｂ）は、定着装置で加圧ローラの回転速度を一定に保った場合の経過時間と用紙搬送速度との関係を示す。図１０（ａ）に示すように、加圧ローラの表面温度Ｔｓは、加熱開始直後から急激に上昇する。従って、図１０（ｂ）に示すように、その加圧ローラの表面温度から加圧ローラの熱膨張の大きさ（外径の変化）を予測して得られた用紙搬送速度（推定値）Ｖｓも、加熱開始直後から急激に上昇することになる。しかし、実際には、加熱開始直後の加圧ローラは、その表面温度のみが急激に上昇するものの、それを構成する弾性層の熱伝導率が小さいために弾性層の内部及び芯金は温度上昇が小さく、実測される用紙搬送速度（実測値）Ｖｒは緩やかな上昇曲線となる。このように、加圧ローラの表面温度から用紙搬送速度を推定する場合は、実測値との誤差が大きくなってしまう。
【０００６】
また、記録紙の搬送位置の検知結果に基づきループ量をコントロールする従来技術では、通常は転写部と定着部と間の通紙経路の空間は転写面のトナー画像の欠落を防止するために比較的広く確保されているので、用紙カール等により通紙位置が変化してセンサと記録紙の距離が変わってしまうと、センサと記録紙との間の距離を正確に測定することができないという課題を有していた。
【０００７】
本発明は、このような従来技術の問題点を解消するべく案出されたものであり、トナー像を記録紙に定着させる定着処理において、加圧ローラの熱膨張に起因する記録紙の搬送不良を防止し、延いては画像不良の発生を防止することのできる定着装置及びこれを備えた画像形成装置を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の定着装置は、記録紙を加熱する加熱体と、前記加熱体に圧接された状態で回転駆動される加圧ローラと、前記加圧ローラの内部温度を検出する内部温度検出手段と、前記内部温度に基づき前記加圧ローラの回転速度を制御する回転制御手段とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
このように本発明によれば、トナー像を記録紙に定着させる定着処理において、加圧ローラの熱膨張の大きさを考慮するための適切な指標に基づき記録紙の搬送動作を制御することで、加圧ローラの熱膨張に起因する記録紙の搬送不良を防止し、延いては画像不良の発生を防止することができるという優れた効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
上記課題を解決するためになされた第１の発明は、記録紙を加熱する加熱体と、前記加熱体に圧接された状態で回転駆動される加圧ローラと、前記加圧ローラの内部温度を検出する内部温度検出手段と、前記内部温度に基づき前記加圧ローラの回転速度を制御する回転制御手段とを備えた構成とする。
【００１１】
これによると、定着処理において、加圧ローラの熱膨張の大きさ（即ち、加圧ローラの外径の変化）を考慮するための適切な指標（内部温度）に基づき、記録紙の搬送動作を制御する（即ち、搬送速度を一定に維持する）ことで、加圧ローラの熱膨張に起因する記録紙の引っ張り合いやタワミなどの搬送不良を防止し、延いては画像不良の発生を防止することができる。
【００１２】
上記課題を解決するためになされた第２の発明は、前記加圧ローラは、芯金とこの芯金を覆う弾性層とを有し、前記内部温度検出手段は、前記弾性層から露出された前記芯金の端部の温度を前記内部温度として検出する構成とすることができる。これによると、簡易な構成によって、加圧ローラの内部温度を適切に検出することが可能となる。
【００１３】
上記課題を解決するためになされた第３の発明は、前記加圧ローラの表面温度を検出する表面温度検出手段を更に備え、前記回転制御手段は、前記内部温度と前記表面温度とに基づき前記加圧ローラの回転速度を制御する構成とすることができる。これによると、加圧ローラの熱膨張の大きさを考慮するためのより適切な指標（例えば、表面温度と内部温度から求めた代表温度）に基づき、記録紙の搬送動作をより適切に制御することが可能となる。
【００１４】
上記課題を解決するためになされた第４の発明は、前記表面温度検出手段は、非接触式の温度センサである構成とすることができる。これによると、非接触で温度を検出することで、より正確な温度測定を可能とし、また、加圧ローラの表面を傷つけることなく、画像の光沢を均一にすることが可能となる。
【００１５】
上記課題を解決するためになされた第５の発明は、前記回転制御手段は、前記内部温度に基づき前記加圧ローラの回転速度を段階的に変化させる構成とすることができる。
【００１６】
これによると、より簡易な構成で加熱ローラの回転速度を制御することができ、また、回転速度の切り替えの頻度を低く抑えて、加熱ローラの駆動手段（モータ）の負荷を軽減することが可能となる。
【００１７】
上記課題を解決するためになされた第６の発明は、前記回転制御手段は、前記回転速度の段階的変化における１回あたりの変化量が規定値以内となるように制御を行う構成とすることができる。これによると、回転速度の切り替えの頻度を低く抑える一方、回転速度の変化量が大きすぎて加圧ローラの搬送動作が不安定になったり、駆動手段の負荷が大きくなったりすることを防止することが可能となる。
【００１８】
上記課題を解決するためになされた第７の発明は、前記回転制御手段は、前記加圧ローラの回転速度を変化させるべき前記内部温度の状態が一定時間以上継続した場合のみ、前記加圧ローラの回転速度を変化させる構成とすることができる。これによると、検出誤差等によって内部温度が一時的（所定時間以下）に変化した場合には加熱ローラの回転速度を変化させないので、回転速度の切り替えの頻度をより低く抑えることが可能となる。
【００１９】
上記課題を解決するためになされた第８の発明は、第１の発明乃至第７の発明のいずれかの定着装置を備えた画像形成装置である。
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
【００２１】
図１は、本発明の第１実施形態に係る複合機の概略構成を示す模式的な断面図である。この複合機（画像形成装置）１は、原稿の画像を読み取る原稿読取部２と、読み取った原稿の画像に基づきシアン、マゼンタ、イエロー、及びブラックの各色成分ごとのトナー像を形成する感光体ドラム３Ａ−３Ｄと、これら感光体ドラム３Ａ−３Ｄ上に形成されたトナー像を重ね合わせてカラー画像に合成し、記録紙（紙以外の記録材を含む）に転写する転写部４と、記録紙上に転写された未定着トナー像の定着処理を行う定着部（定着装置）５とを備えており、給紙カセット６にセットされた記録紙Ｐは、搬送経路７に沿って転写部４に送られて記録面にトナー像が転写された後に、通紙経路８をさらに定着部５に送られてその記録面のトナー像が定着されて排紙トレイ９上に排出される。
【００２２】
図２は、図１に示した定着部の詳細構成を示す断面図であり、図３は、定着部の主要部の斜視図である。図２に示すように、定着部５は、ヒートローラ２１及び当該ヒートローラ２１から所定の距離をおいて平行に配置された定着ローラ２２と、ヒートローラ２１及び定着ローラ２２に架け渡されて定着ローラ２２の回転にともない回転する一方、ヒートローラ２１に対向配置された誘導加熱部２３によってヒートローラ２１とともに誘導加熱される定着ベルト（加熱体）２４と、定着ベルト２４を介して定着ローラ２２に圧接された状態で回転駆動され、定着ローラ２２に対する定着ベルト２４の巻き掛け部分との間に、定着処理される記録紙を挟み込むための定着ニップ部２５を形成する加圧ローラ２６と、定着ベルト２４の内周面側に配置され、定着ベルト２４における定着ニップ部２５近傍の温度を検出する定着ベルト用サーミスタ２７と、加圧ローラ２６の芯金２６ａの温度を検出する芯金用サーミスタ（内部温度検出手段）２８と、加圧ローラ２６の弾性層２６ｂの表面温度を検出する非接触式の弾性層用サーミスタ（表面温度検出手段）２９とを備えており、未定着トナー像Ｔを形成した記録紙Ｐを、定着ニップ部２５において定着ベルト２４及び加圧ローラ２６により押圧しつつ加熱することにより、トナー像Ｔを溶融させて記録紙Ｐに定着させるための処理が行われる。
【００２３】
加圧ローラ２６の芯金２６ａは、比較的熱伝導性の高い材料（例えば、アルミニウム）を用いて形成することができ、その肉厚を厚くすることで温度分布をより均一化することができる。また、芯金２６ａを覆って加圧ローラ２６の表層をなす弾性層２６ｂは、弾力性に富む材料（例えば、シリコーンゴム）を用いて形成することができる。また、定着ローラ２２は、その表層をなす弾性層（例えば、シリコンスポンジ）を有しており、さらに、定着ベルト２４は、耐熱性のフィルム基材（例えば、ポリイミド）上に弾性層（例えば、シリコーンゴム）及び表面離型層（例えば、ＰＴＦＥ）等の各部材を重ねた無端状ベルトである。
【００２４】
また、図３に示すように、芯金２６ａの一方の端部は弾性層２６ｂに覆われずに露出しており、芯金用サーミスタ２８は、その芯金２６ａの端部の露出部位の温度を検出するように配置されている。これにより、加圧ローラ２６の内部の温度を簡易な構成によって検出することが可能となる。また、芯金用サーミスタ２８は、図２に示すように、適切な接触圧をもって芯金２６ａに常時接触した状態に保持されるように板ばね３１を介してセンサステー３２に支持されている。
【００２５】
一方、弾性層用サーミスタ２９は、加圧ローラ２６の軸方向の略中心に位置しており、熱容量の小さいサーミスタ素子が加圧ローラ２６の表面近傍に非接触の状態で配置される。これにより、加圧ローラ２６における通紙領域（記録紙と接触する領域）の温度を、記録紙のサイズによらずに確実に検出することができる。また、非接触で温度を検出することで、加圧ローラ２６の表面を傷つけることなく画像の光沢を均一にすることが可能となる。なお、加圧ローラ２６の表面温度を測定する手段としては、サーミスタの代替として非接触式の赤外線温度センサを用いることもできる。
【００２６】
図４は、図１に示した定着部の制御系の概略構成を示す図である。定着部５の制御系は、本体制御基板４１及びＩＨ（Induction Heater）電源基板５１を有する。本体制御基板４１には、定着部５の処理動作を統括的に制御するＣＰＵ（回転制御手段）４２と、ＣＰＵ４２が制御を行うための制御プログラムが格納されるＲＯＭ４３と、ＣＰＵ４２の制御のためのワークエリアを提供するＲＡＭ４４と、ＣＰＵ４２の制御に関する種々のデータを格納する不揮発性メモリ４５と、定着処理における時間を計測するためのタイマ４６が設けられている。また、ＩＨ電源基板５１には、ＡＣ入力部５２と、そのＡＣ入力部５２からコイル３０に入力される電流を制御するＩＨ電源コントローラ５３とが設けられている。
【００２７】
詳細は後述するが、ＣＰＵ４２は、芯金用サーミスタ２８から芯金２６ａの温度（場合によっては、さらに、弾性層用サーミスタ２９から弾性層２６ｂの表面温度）を取得し、その取得した温度に基づき加圧ローラ２６の駆動モータ６１の周波数制御を実行する。このとき、加圧ローラ２６の回転速度は、加圧ローラ２６の熱膨張の影響を回避するように適切に制御され、記録紙の搬送速度が一定に維持される。さらに、ＣＰＵ４２は、メモリ４５に記憶された制御テーブル（図５、図８）に基づき、芯金用サーミスタ２８が検出した芯金２６ａの温度が属する温度範囲の変化に応じて加圧ローラの回転速度を段階的に変化させることができる。
【００２８】
また、ＣＰＵ４２は、定着ベルト２４の温度情報をサーミスタ２７から取得し、その温度情報に基づき定着ニップ部２５における定着温度を適正値に保持するように加熱制御を実行する。このとき、ＩＨ電源コントローラ５３は、ＣＰＵ４２からの命令に従って、ＡＣ入力部５２からコイル３０に入力される電流を調節する。
【００２９】
図５は、第１実施形態に係る加圧ローラの駆動制御に関する制御テーブルの一例を示す図である。ここでは、制御テーブルの内容を説明するためのグラフを示している。
【００３０】
このグラフでは、芯金２６ａの温度Ｔｐが属する温度範囲が０＜Ｔｐ≦３０℃の場合のモータ６１の回転速度を基準（周波数の変化率０％）とし、その属する温度範囲が３０＜Ｔｐ≦５０℃、５０＜Ｔｐ≦７０℃、７０＜Ｔｐ≦９０℃、９０＜Ｔｐ≦１１０℃と変化するに従って、モータ６１の周波数の変化率をそれぞれ−０．１％ずつ変化させる場合が示されている。ここで、各々の周波数の変化率の値は、対応する温度範囲に芯金２６ａの温度Ｔｐが属する場合に、各温度範囲において予測される加圧ローラ２６の外径（推算値）に基づき、記録紙の搬送速度を一定に維持することができるように設定する。この場合、芯金２６ａの温度Ｔｐが属する温度範囲の変化に応じて加圧ローラの回転速度を段階的に変化させることで、回転速度の切り替えの頻度を低く抑えて、駆動モータ６１の負荷を軽減することが可能となる。
【００３１】
なお、このような温度範囲及び周波数の変化率の値は、加圧ローラを構成する弾性層及び芯金の熱膨張特性によって、種々の変更が可能である。特に、各温度範囲は、図５に示すような回転速度の段階的変化における１回あたりの変化量が規定値（例えば、0.3mm/sec）以内となるように設定することが好ましい。これにより、回転速度の変化量が大きすぎて加圧ローラの搬送動作が不安定になったり、駆動手段の負荷が大きくなったりすることを防止することができる。
【００３２】
図６は、第１実施形態に係る加圧ローラの駆動制御フロー図である。複合機１が起動して印刷処理による給紙が開始されると（ＳＴ１０１：ＹＥＳ）、芯金用サーミスタ２８が芯金２６ａの温度の検出を開始する（ＳＴ１０２）。続いて、ＣＰＵ４２は、芯金用サーミスタ２８から現在の芯金２６ａの温度の情報を取得してメモリ４５に記憶する（ＳＴ１０３）。次に、ＣＰＵ４２は、その取得した芯金２６ａの温度により、図５に示したような制御テーブルを参照して、芯金２６ａの温度の属する温度範囲に変更があるか否かを判定する（ＳＴ１０４）。この場合、温度範囲は、複合機１の起動直後では、デフォルト値（図５では０＜Ｔｐ≦３０℃）に設定されている。
【００３３】
そこで、芯金２６ａの温度の属する温度範囲に変更がない場合には、ＳＴ１０３の芯金２６ａの温度の情報を取得するステップを繰り返し実行する。一方、温度範囲に変更があった場合には、タイマ４６を起動（またはリセット）して経過時間の計測を開始する（ＳＴ１０５）。続いて、ＣＰＵ４２は、ＳＴ１０３と同様に、芯金用サーミスタ２８から現在の芯金２６ａの温度の情報を取得してメモリ４５に記憶し（ＳＴ１０６）、その取得した芯金２６ａの温度が、変更後の温度範囲内にあるか否かを判定する（ＳＴ１０７）。このとき、芯金２６ａの温度が変更後の温度範囲内にない場合には、再びＳＴ１０３に戻って、上記と同様のステップを実行する。一方、芯金２６ａの温度が変更後の温度範囲内にある場合には、変更後の温度範囲の継続時間（即ち、タイマ４６で計測している経過時間）が、規定時間（例えば、２秒）以上であるか否かを判定する（ＳＴ１０８）。なお、取得した芯金２６ａの温度の情報のメモリ４５への記憶は、芯金２６ａの温度の属する温度範囲に変更があってから規定時間以上行うことで、芯金２６ａの温度の属する温度範囲に変更があるか否かを確実に判定することができる。
【００３４】
そこで、変更後の温度範囲の継続時間が規定時間以上である場合には、図５に示したような制御テーブルを参照し、当該変更後の温度範囲に対応するモータ６１の周波数変化率を適用して、加圧ローラ２６の回転速度を変更する（ＳＴ１０９）。その後は、再びＳＴ１０３に戻り、上記と同様のステップを繰り返し実行する。一方、変更後の温度範囲の継続時間が規定時間未満である場合には、モータ６１の周波数を変更せずに（ＳＴ１１０）、再びＳＴ１０６に戻り、上記と同様のステップを繰り返し実行する。このように、芯金２６ａの温度が属する温度範囲が変化して当該変化後の温度範囲のまま所定時間以上経過した場合にのみ、加圧ローラ２６の回転速度を変化させるので、回転速度の切り替えの頻度をより低く抑えることが可能となる。
【００３５】
なお、ＳＴ１０８において、印刷処理が終了していると判定された場合には、再びＳＴ１０１に戻り、上記と同様のステップを繰り返し実行することになる。
【００３６】
図７は、本発明の第１実施形態に係る定着部の加圧ローラの駆動制御結果の一例を示すグラフである。図７（ａ）は、経過時間と芯金の温度との関係を示すものであり、また、図７（ｂ）は、加圧ローラの回転速度を一定に保った場合の経過時間と用紙搬送速度との関係を示すものである。それぞれ定着部５で周囲温度２０℃から定着ベルト２４の加熱を開始した場合について示している。なお、ここでは、説明の便宜上、加圧ローラ２６の回転速度を一定に保持した場合の用紙搬送速度について示すが、実際には、加圧ローラ２６の回転速度は、上述のように用紙搬送速度が一定のまま維持されるように制御される。
【００３７】
図７（ａ）に示すように、芯金２６ａの温度Ｔｐは、時間の経過とともに緩やかに上昇する。この温度Ｔｐに基づき加圧ローラ２６の外径を推算した結果として求められる用紙搬送速度Ｖｐは、図７（ｂ）に示すように、加圧ローラ２６の実際の用紙搬送速度Ｖｒの変化と良好に一致する。このことは、芯金２６ａの温度Ｔｐに基づき加圧ローラ２６の回転速度を制御することで、用紙搬送速度を概ね一定のまま維持することが可能になることを示している。
【００３８】
一方、比較のために示した弾性層２６ｂの表面温度Ｔｓは、加熱開始直後から急激に上昇するので、この表面温度Ｔｓに基づき加圧ローラ２６の外径を推算した結果として求められる用紙搬送速度Ｖｓは、一定以上時間が経過するまでの間は、加圧ローラ２６の実際の用紙搬送速度Ｖｒの変化と著しく異なったものとなる。
【００３９】
図８は、本発明の第２実施形態に係る加圧ローラの駆動制御に関する制御テーブルの一例を示す図である。この制御テーブルは、図５に示した制御テーブルの変更例を示すものであり、以下で特に言及しない事項については、上述の第１の実施形態の場合と同様である。
【００４０】
ここで、定着部５は、制御テーブルに基づき、弾性層２６ｂの内部温度（即ち、加圧ローラ２６の熱膨張の大きさを反映する代表温度）Ｔｕが属する温度範囲の変化に応じて加圧ローラの回転速度を段階的に変化させる。この弾性層２６ｂの内部温度Ｔｕは、芯金用サーミスタ２８が検出した芯金２６ａの温度Ｔｐと弾性層用サーミスタ２９が検出した弾性層２６ｂの温度Ｔｓとから次式により算出したものである。
Ｔｕ＝０．７５Ｔｐ+０．２５Ｔｓ
このグラフでは、弾性層２６ｂの内部温度Ｔｕが属する温度範囲が０＜Ｔｐ≦２０℃の場合のモータ６１の回転速度を基準とし、その属する温度範囲が２０＜Ｔｐ≦４０℃、４０＜Ｔｐ≦６０℃、６０＜Ｔｐ≦８０℃、８０＜Ｔｐ≦１００℃、１００＜Ｔｐ≦１２０℃と変化するに従って、モータ６１の周波数の変化率をそれぞれ−０．１ずつ変化させる場合が示されている。ここで、各々の周波数の変化率の値は、対応する温度範囲に弾性層２６ｂの内部温度Ｔｕが属する場合に、各温度範囲において予測される加圧ローラ２６の外径（推算値）に基づき、記録紙の搬送速度を一定に維持することができるように設定する。なお、図８の制御テーブルは、芯金２６ａの温度の代わりに弾性層２６ｂの内部温度Ｔｕを用いることで、図５の制御テーブルと同様に、図６に示したような加圧ローラの駆動制御フローにおいて使用することが可能である。
【００４１】
図９は、本発明の第２実施形態に係る加圧ローラの駆動制御結果を示す図である。図９（ａ）は、経過時間と芯金の温度との関係を示すものであり、また、図９（ｂ）は、加圧ローラの回転速度を一定に保った場合の経過時間と用紙搬送速度との関係を示すものである。それぞれ定着部５で周囲温度２０℃から定着ベルト２４の加熱を開始した場合について示している。
【００４２】
図９（ａ）に示すように、弾性層２６ｂの表面温度Ｔｓと芯金２６ａの温度Ｔｐとから推算した弾性層２６ｂの内部温度Ｔｕは、表面温度Ｔｓと芯金２６ａの温度Ｔｐとの間を緩やかに上昇する。この内部温度Ｔｕに基づき加圧ローラ２６の外径を推算した結果として求められる用紙搬送速度Ｖｕは、図９（ｂ）に示すように、加圧ローラ２６の実際の用紙搬送速度Ｖｒの変化と良好に一致する。この一致の程度は、図７に示した芯金２６ａの場合よりも向上している。このことは、弾性層２６ｂの内部温度Ｔｕに基づき加圧ローラ２６の回転速度を制御することで、用紙搬送速度を概ね一定のまま維持することが可能になることを示している。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明に係る定着装置及びこれを備えた画像形成装置は、加圧ローラの熱膨張に起因する記録紙の搬送不良を防止し、延いては画像不良の発生を防止することができ、トナー像を記録紙に定着させる定着装置及びこれを備えた画像形成装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る複合機の概略構成を示す模式的な断面図
【図２】第１実施形態に係る定着部の詳細構成を示す断面図
【図３】第１実施形態に係る定着部の斜視図
【図４】第１実施形態に係る定着部の制御系の概略構成を示す図
【図５】第１実施形態に係る制御テーブルの一例を示す図
【図６】第１実施形態に係る加圧ローラの駆動制御フロー図
【図７】第１実施形態に係る加圧ローラの駆動制御結果の一例を示すグラフ
【図８】第２実施形態に係る制御テーブルの一例を示す図
【図９】第２実施形態に係る加圧ローラの駆動制御結果の一例を示すグラフ
【図１０】従来技術における加圧ローラの駆動制御結果を示す図
【符号の説明】
【００４５】
１  複合機（画像形成装置）
５  定着部（定着装置）
２１  ヒートローラ
２４  定着ベルト（加熱体）
２６  加圧ローラ
２６ａ  芯金
２６ｂ  弾性層
２８  芯金用サーミスタ（内部温度検出手段）
２９  弾性層用サーミスタ（表面温度検出手段）
４２  ＣＰＵ（回転制御手段）
４５  メモリ
４６  タイマ
６１  駆動モータ
【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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