(57)【要約】【課題】温度に基づく加圧ローラの弾性部の膨張を加圧ローラの回転速度の制御に反映させることで、加圧ローラの回転速度を精度良く制御することができる画像形成装置、画像形成装置の制御方法およびプログラムを提供する。【解決手段】画像形成装置は、シートに現像剤像を形成する像形成部と、ヒータによって加熱される定着ベルト１１０と、駆動力が入力されるシャフト１４１およびシャフト１４１の周囲に設けられた弾性部１４２を有し、定着ベルト１１０に接触した状態で回転して現像剤像が形成されたシートを搬送する加圧ローラ１４０と、弾性部１４２に電圧を印加する印加部８１と、弾性部１４２に流れる電流を検出する検出部８２と、検出部８２が検出した電流に基づいて加圧ローラ１４０の回転速度を制御する制御部１０とを備える。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートに現像剤像を形成する像形成部と、
ヒータによって加熱される加熱部材と、
駆動力が入力されるシャフトと、前記シャフトの周囲に設けられた弾性部とを有し、前記加熱部材に接触した状態で回転して現像剤像が形成されたシートを搬送する加圧ローラと、
前記弾性部に電圧を印加する印加部と、
前記弾性部に流れる電流を検出する検出部と、
前記検出部が検出した電流に基づいて前記加圧ローラの回転速度を制御する制御部と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記検出部は、前記加圧ローラの径方向における前記弾性部の内側部分と外側部分との間に流れる電流を検出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】
前記シャフトは、導電性を有し、
前記検出部は、前記シャフトと、前記加圧ローラの径方向における前記弾性部の外側部分との間に流れる電流を検出することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記シャフトは、接地され、
前記印加部は、前記弾性部に現像剤と逆極性の電圧を印加することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記加熱部材の外周面は、前記加圧ローラと接触する絶縁性の第１絶縁部を有することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記加圧ローラの外周面に接触する通電部材を備え、
前記検出部は、前記加圧ローラの径方向における前記弾性部の内側部分と、前記通電部材との間に流れる電流を検出することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記通電部材は、導電性を有する材料から形成されたローラ状の部材であり、前記加圧ローラの回転に伴って従動回転することを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記加圧ローラは、前記弾性部の外周面に形成された、シートと接触する絶縁性の第２絶縁部と、シートと接触しない導電性の導電部とを有し、
前記通電部材は、前記導電部に接触していることを特徴とする請求項６または請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記弾性部の外周部に接触する筒状の第１導体部材を備え、
前記検出部は、前記加圧ローラの径方向における前記弾性部の内側部分と、前記第１導体部材との間に流れる電流を検出することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記第１導体部材の外周面は、前記加熱部材と接触していないことを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記加圧ローラは、前記弾性部の外周面に形成された、シートと接触する絶縁性の第２絶縁部を有し、
前記第１導体部材は、前記第２絶縁部よりも、前記加圧ローラの回転軸方向外側に配置されていることを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記加圧ローラの径方向における前記弾性部の外側部分の、前記加圧ローラの回転軸方向の端部に設けられた環状の第２導体部材を備え、
前記検出部は、前記加圧ローラの径方向における前記弾性部の内側部分と、前記第２導体部材との間に流れる電流を検出することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記弾性部は、温度が高くなるほど電気抵抗が小さくなるゴムから形成され、
前記制御部は、前記弾性部に流れる電流が大きいほど、前記加圧ローラの回転速度を遅くすることを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記制御部は、前記弾性部に流れる電流と前記加圧ローラの回転速度を関連づけたテーブルに基づいて前記加圧ローラの回転速度を決定することを特徴とする請求項１から請求項１３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１５】
シートに現像剤像を形成する像形成部と、ヒータによって加熱される加熱部材と、駆動力が入力されるシャフトおよび前記シャフトの周囲に設けられた弾性部を有し、前記加熱部材に接触した状態で回転して現像剤像が形成されたシートを搬送する加圧ローラと、前記弾性部に電圧を印加する印加部と、前記弾性部に流れる電流を検出する検出部と、前記加圧ローラの回転速度を制御する制御部と、を備える画像形成装置の制御方法であって、
前記検出部が検出した電流に基づいて前記加圧ローラの回転速度を制御する処理を実行することを特徴とする画像形成装置の制御方法。
【請求項１６】
シートに現像剤像を形成する像形成部と、ヒータによって加熱される加熱部材と、駆動力が入力されるシャフトおよび前記シャフトの周囲に設けられた弾性部を有し、前記加熱部材に接触した状態で回転して現像剤像が形成されたシートを搬送する加圧ローラと、前記弾性部に電圧を印加する印加部と、前記弾性部に流れる電流を検出する検出部と、を備える画像形成装置を制御するコンピュータに適用されるプログラムであって、
前記コンピュータに、前記検出部が検出した電流に基づいて前記加圧ローラの回転速度を制御する処理を実行させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置、画像形成装置の制御方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザプリンタなどの電子写真方式の画像形成装置に備えられる定着装置は、ヒータによって加熱される定着ベルトなどの加熱部材と、加熱部材に接触した状態で回転する加圧ローラとを主に備えている。加圧ローラは、温度が上昇すると弾性体で構成されたローラ部分が膨張することで、その径が変化する。そのため、特に加圧ローラに駆動力が入力されることで用紙を搬送する定着装置においては、加圧ローラの径の変化によって加圧ローラの周速が変化するので、用紙の搬送速度が変化してしまうという問題が発生する。
【０００３】
そこで、例えば、特許文献１には、定着装置に、加圧ローラの芯金の温度を検出するサーミスタを設け、サーミスタが検出した温度に基づいて加圧ローラの回転速度を制御する構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２９８７２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、従来技術は、加圧ローラのうち、主に熱膨張するローラ部分（弾性部）ではなく、芯金の温度に基づいて加圧ローラの回転速度を制御しているので、加圧ローラの回転速度を精度良く制御することができないおそれがあった。
【０００６】
本発明は、以上の背景に鑑みてなされたものであり、温度に基づく加圧ローラの弾性部の膨張を加圧ローラの回転速度の制御に反映させることで、加圧ローラの回転速度を精度良く制御することができる画像形成装置、画像形成装置の制御方法およ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】
【０００７】
前記した目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、シートに現像剤像を形成する像形成部と、ヒータによって加熱される加熱部材と、駆動力が入力されるシャフトと、前記シャフトの周囲に設けられた弾性部とを有し、前記加熱部材に接触した状態で回転して現像剤像が形成されたシートを搬送する加圧ローラと、前記弾性部に電圧を印加する印加部と、前記弾性部に流れる電流を検出する検出部と、前記検出部が検出した電流に基づいて前記加圧ローラの回転速度を制御する制御部と、を備える。
【０００８】
このような構成によれば、弾性部に流れる電流に基づいて加圧ローラの回転速度を制御するので、温度に基づく加圧ローラの弾性部の膨張を加圧ローラの回転速度の制御に反映させることができる。これにより、加圧ローラの回転速度を精度良く制御することができる。
【０００９】
前記した画像形成装置において、前記検出部は、前記加圧ローラの径方向における前記弾性部の内側部分と外側部分との間に流れる電流を検出する構成とすることができる。
【００１０】
これによれば、弾性部に流れる電流を検出する構成を、加圧ローラの一端側にまとめて配置することが可能となるので、コンパクトな構成を実現することができる。
【００１１】
前記した画像形成装置において、前記シャフトは、導電性を有し、前記検出部は、前記シャフトと、前記加圧ローラの径方向における前記弾性部の外側部分との間に流れる電流を検出する構成とすることができる。
【００１２】
これによれば、弾性部に流れる電流を簡単な構成で精度良く測定することができる。
【００１３】
前記した画像形成装置において、前記シャフトは、接地され、前記印加部は、前記弾性部に現像剤と逆極性の電圧を印加する構成とすることができる。
【００１４】
これによれば、現像剤の飛散を抑制できるので、画質を安定させることができる。
【００１５】
前記した画像形成装置において、前記加熱部材の外周面は、前記加圧ローラと接触する絶縁性の第１絶縁部を有する構成とすることができる。
【００１６】
これによれば、加圧ローラ（弾性部）から加熱部材に電流が流れることを抑制できるので、弾性部に流れる電流の測定精度を向上させることができる。
【００１７】
前記した画像形成装置は、前記加圧ローラの外周面に接触する通電部材を備え、前記検出部は、前記加圧ローラの径方向における前記弾性部の内側部分と、前記通電部材との間に流れる電流を検出する構成とすることができる。
【００１８】
これによれば、弾性部に流れる電流を簡単な構成で精度良く測定することができる。
【００１９】
前記した画像形成装置において、前記通電部材は、導電性を有する材料から形成されたローラ状の部材であり、前記加圧ローラの回転に伴って従動回転する構成とすることができる。
【００２０】
前記した画像形成装置において、前記加圧ローラは、前記弾性部の外周面に形成された、シートと接触する絶縁性の第２絶縁部と、シートと接触しない導電性の導電部とを有し、前記通電部材は、前記導電部に接触している構成とすることができる。
【００２１】
これによれば、シートと接触する部分を絶縁性とすることで、シートを介して、例えば、転写電流が加圧ローラから漏れることを抑制することができる。また、通電部材を導電部に接触させることで、弾性部に流れる電流を精度良く測定することができる。
【００２２】
前記した画像形成装置は、前記弾性部の外周部に接触する筒状の第１導体部材を備え、前記検出部は、前記加圧ローラの径方向における前記弾性部の内側部分と、前記第１導体部材との間に流れる電流を検出する構成とすることができる。
【００２３】
これによれば、回転する加圧ローラの弾性部に電極などを直接接触させなくても、弾性部に流れる電流を検出できるので、弾性部の摩耗を抑制することができる。
【００２４】
前記した画像形成装置において、前記第１導体部材の外周面は、前記加熱部材と接触していない構成とすることができる。
【００２５】
これによれば、加熱部材の摩耗を抑制することができる。また、加熱部材の熱が第１導体部材から逃げることを抑制することができる。
【００２６】
前記した画像形成装置において、前記加圧ローラは、前記弾性部の外周面に形成された、シートと接触する絶縁性の第２絶縁部を有し、前記第１導体部材は、前記第２絶縁部よりも、前記加圧ローラの回転軸方向外側に配置されている構成とすることができる。
【００２７】
前記した画像形成装置は、前記加圧ローラの径方向における前記弾性部の外側部分の、前記加圧ローラの回転軸方向の端部に設けられた環状の第２導体部材を備え、前記検出部は、前記加圧ローラの径方向における前記弾性部の内側部分と、前記第２導体部材との間に流れる電流を検出する構成とすることができる。
【００２８】
これによれば、回転する加圧ローラの弾性部に電極などを直接接触させなくても、弾性部に流れる電流を検出できるので、弾性部の摩耗を抑制することができる。
【００２９】
前記した画像形成装置において、前記弾性部は、温度が高くなるほど電気抵抗が小さくなるゴムから形成され、前記制御部は、前記弾性部に流れる電流が大きいほど、前記加圧ローラの回転速度を遅くする構成とすることができる。
【００３０】
これによれば、弾性部に流れる電流が大きいほど、弾性部の温度が高く、弾性部が膨張して加圧ローラの径が大きくなっているということなので、この場合に加圧ローラの回転速度を遅くすることで、加圧ローラと加熱部材との間におけるシートの搬送速度を弾性部の温度によらずに一定に保つことができる。
【００３１】
前記した画像形成装置において、前記制御部は、前記弾性部に流れる電流と前記加圧ローラの回転速度を関連づけたテーブルに基づいて前記加圧ローラの回転速度を決定する構成とすることができる。
【００３２】
これによれば、弾性部に流れる電流と、加圧ローラの回転速度が単純な関数でない場合であっても、テーブルを参照することで加圧ローラの回転速度を迅速に設定することができる。
【００３３】
また、前記した目的を達成するため、本発明の画像形成装置の制御方法は、シートに現像剤像を形成する像形成部と、ヒータによって加熱される加熱部材と、駆動力が入力されるシャフトおよび前記シャフトの周囲に設けられた弾性部を有し、前記加熱部材に接触した状態で回転して現像剤像が形成されたシートを搬送する加圧ローラと、前記弾性部に電圧を印加する印加部と、前記弾性部に流れる電流を検出する検出部と、前記加圧ローラの回転速度を制御する制御部と、を備える画像形成装置の制御方法であって、前記検出部が検出した電流に基づいて前記加圧ローラの回転速度を制御する処理を実行する。
【００３４】
このような制御方法によれば、弾性部に流れる電流に基づいて加圧ローラの回転速度を制御するので、温度に基づく加圧ローラの弾性部の膨張を加圧ローラの回転速度の制御に反映させることができる。これにより、加圧ローラの回転速度を精度良く制御することができる。
【００３５】
また、前記した目的を達成するため、本発明のプログラムは、シートに現像剤像を形成する像形成部と、ヒータによって加熱される加熱部材と、駆動力が入力されるシャフトおよび前記シャフトの周囲に設けられた弾性部を有し、前記加熱部材に接触した状態で回転して現像剤像が形成されたシートを搬送する加圧ローラと、前記弾性部に電圧を印加する印加部と、前記弾性部に流れる電流を検出する検出部と、を備える画像形成装置を制御するコンピュータに適用されるプログラムであって、前記コンピュータに、前記検出部が検出した電流に基づいて前記加圧ローラの回転速度を制御する処理を実行させる。
【００３６】
このようなプログラムによれば、弾性部に流れる電流に基づいて加圧ローラの回転速度を制御するので、温度に基づく加圧ローラの弾性部の膨張を加圧ローラの回転速度の制御に反映させることができる。これにより、加圧ローラの回転速度を精度良く制御することができる。
【発明の効果】
【００３７】
本発明によれば、温度に基づく加圧ローラの弾性部の膨張を加圧ローラの回転速度の制御に反映させることができるので、加圧ローラの回転速度を精度良く制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】画像形成装置の一例としてのカラーレーザプリンタの全体構成を示す図である。
【図２】定着装置の主要部の構成を示す断面図である。
【図３】第１の実施形態における定着装置の側面と、印加部および検出部を示す図である。
【図４】第１の実施形態における定着装置の正面と、加圧ローラの回転速度を制御するための構成を示す図である。
【図５】弾性部に流れる電流と加圧ローラの回転速度の関係を示すテーブルである。
【図６】第２の実施形態における定着装置の側面と、印加部および検出部を示す図である。
【図７】第２の実施形態における定着装置の正面と、加圧ローラの回転速度を制御するための構成を示す図である。
【図８】第３の実施形態における定着装置の側面と、印加部および検出部を示す図である。
【図９】第３の実施形態における定着装置の正面と、加圧ローラの回転速度を制御するための構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
次に、実施形態について説明する。なお、以下においては、まず、画像形成装置や定着装置の主要部の構成について説明し、その後に発明の特徴部分に係る構成や制御について詳細に説明する。また、以下の説明において、方向は、画像形成装置を使用するユーザを基準にした方向で説明する。具体的には、ユーザから見て手前側である図１の左側を「前」とし、ユーザから見て奥側である図１の右側を「後」とし、図１の紙面手前側を「右」とし、図１の紙面奥側を「左」とする。また、図１の上下方向を「上下」とする。
【００４０】
図１に示すように、画像形成装置の一例としてのカラーレーザプリンタ１は、本体筐体２と、給紙ユニット３と、露光装置５と、プロセスユニット６と、転写ユニット７と、定着装置８とを主に備えている。なお、本実施形態においては、露光装置５、プロセスユニット６および転写ユニット７が、シートの一例としての用紙Ｓに現像剤像を形成する像形成部４を構成している。
【００４１】
給紙ユニット３は、本体筐体２内の下部に設けられ、用紙Ｓが収容される給紙トレイ３１と、給紙部３２とを主に備えている。給紙ユニット３は、給紙トレイ３１に収容された用紙Ｓを、給紙部３２によって１枚ずつ分離して、像形成部４に供給する。
【００４２】
露光装置５は、本体筐体２内の上部に設けられ、画像データに基づいてレーザ光（鎖線参照）を出射することで、各感光体ドラム６１の表面を露光する。
【００４３】
プロセスユニット６は、給紙トレイ３１と露光装置５の間に配置され、ドロワ６０と、４つの感光体ドラム６１と、各感光体ドラム６１に対応して１つずつ設けられた帯電器６２および現像カートリッジ６３とを主に備えている。各現像カートリッジ６３は、現像剤の一例としての正帯電性のトナーを収容している。ドロワ６０は、感光体ドラム６１などを保持する部材であり、フロントカバー２１を開いたときにできる開口から本体筐体２に対し着脱可能に装着される構成となっている。ドロワ６０は、各現像カートリッジ６３を着脱可能に支持している。これにより、現像カートリッジ６３は、ドロワ６０を本体筐体２内から引き出した状態で交換可能となっている。
【００４４】
プロセスユニット６は、感光体ドラム６１の表面を、帯電器６２によって一様に正帯電し、露光装置５からのレーザ光によって露光することで、感光体ドラム６１上に静電潜像を形成する。次に、現像カートリッジ６３からトナーを感光体ドラム６１上に形成された静電潜像に供給することで、静電潜像を可視像化し、感光体ドラム６１上に現像剤像の一例としてのトナー像を形成する。
【００４５】
転写ユニット７は、給紙トレイ３１とプロセスユニット６の間に設けられ、駆動ローラ７１と、従動ローラ７２と、駆動ローラ７１と従動ローラ７２の間に張設された無端状の搬送ベルト７３と、４つの転写ローラ７４とを主に備えている。転写ユニット７は、給紙ユニット３から供給された用紙Ｓを、感光体ドラム６１と転写ローラ７４との間で搬送することで、感光体ドラム６１上のトナー像を用紙Ｓに転写する。
【００４６】
定着装置８は、プロセスユニット６の後方に配置され、図示しないフレーム内に、加熱ユニット１００と、加圧ローラ１４０とを主に備えている。そして、図２に示すように、加熱ユニット１００は、加熱部材の一例としての定着ベルト１１０と、ヒータの一例としてのハロゲンランプ１２０と、ニップ板１３０と、反射板１５０と、ステイ１６０とを主に備えて構成されている。
【００４７】
定着ベルト１１０は、耐熱性と可撓性を有する筒状の部材であり、ステンレス鋼などの金属から形成された素管と、素管の外周面に形成されたフッ素樹脂などからなるコート層とを主に有している。本実施形態において、コート層は、絶縁性を有している。これにより、定着ベルト１１０の外周面は、加圧ローラ１４０と接触する部分を含む、全体が絶縁性の第１絶縁部の一例としての絶縁部１１１Ａ（図４参照）となっている。定着ベルト１１０は、ガイド３１０，３２０，３３０などによって案内されることで、図示反時計回りに回転可能に設けられている。
【００４８】
ハロゲンランプ１２０は、ニップ板１３０や定着ベルト１１０を加熱することで用紙Ｓ上に転写されたトナーを加熱する部材であり、定着ベルト１１０の内側で、定着ベルト１１０の内周面から所定の間隔を隔てて配置されている。
【００４９】
ニップ板１３０は、ハロゲンランプ１２０からの輻射熱を受ける部材であり、定着ベルト１１０の内側で、ハロゲンランプ１２０と所定の間隔を隔てて配置されている。より詳細には、ニップ板１３０は、加圧ローラ１４０との間で定着ベルト１１０を挟んだ状態で、定着ベルト１１０の内周面に摺接するように配置されている。ニップ板１３０は、例えば、ステイ１６０よりも熱伝導率が大きい、アルミニウム板などを折り曲げることで形成されている。
【００５０】
加圧ローラ１４０は、定着ベルト１１０との間でトナー像が形成された用紙Ｓに圧力を加えるとともに当該用紙Ｓを搬送する部材であり、ニップ板１３０との間で定着ベルト１１０を挟んでニップ板１３０の下方に配置されている。加圧ローラ１４０は、スチールなどの金属から形成されたシャフト１４１と、シャフト１４１の周囲に設けられた弾性部１４２とを主に有している。シャフト１４１の弾性部１４２が設けられた部分は、略円筒状の中空に形成されている。これにより、中実に構成された場合と比較して、シャフト１４１の熱容量を小さくすることができる。加圧ローラ１４０および加熱ユニット１００は、一方が他方に向けて付勢されている。これにより、加圧ローラ１４０は、弾性部１４２の一部が弾性変形した状態でニップ板１３０との間で定着ベルト１１０を挟むことで、定着ベルト１１０との間でニップＮを形成する。
【００５１】
加圧ローラ１４０は、シャフト１４１の端部に設けられた駆動入力ギヤ１４３（図４参照）に駆動力が入力されることで、定着ベルト１１０に接触した状態で回転するように構成されている。加圧ローラ１４０が回転駆動すると定着ベルト１１０が従動回転し、これによって、加熱ユニット１００と加圧ローラ１４０との間で用紙Ｓを搬送することができるようになっている。
【００５２】
反射板１５０は、ハロゲンランプ１２０からの輻射熱をニップ板１３０に反射する部材であり、定着ベルト１１０の内側でハロゲンランプ１２０を取り囲むように配置されている。反射板１５０は、例えば、アルミニウム板などを折り曲げることで形成されている。
【００５３】
ステイ１６０は、反射板１５０のフランジ部１５２を介してニップ板１３０を支持することで加圧ローラ１４０から荷重が加わるニップ板１３０の剛性を確保する部材であり、定着ベルト１１０の内側で反射板１５０を取り囲むように配置されている。ステイ１６０は、例えば、鋼板などを断面視略Ｕ字形状に折り曲げることで形成されている。
【００５４】
定着装置８は、トナー像が転写された用紙Ｓを、加熱ユニット１００と加圧ローラ１４０との間で搬送することで、トナー像を用紙Ｓに熱定着する。トナー像が熱定着された用紙Ｓは、図１に示すように、搬送ローラ２３や排出ローラ２４によって搬送され、排紙トレイ２２上に排出される。
【００５５】
図３および図４に示すように、定着装置８は、定着ベルト１１０やハロゲンランプ１２０、ニップ板１３０、加圧ローラ１４０などのほか、通電部材１７０をさらに備えている。また、カラーレーザプリンタ１は、印加部８１と、検出部８２と、モータ８３と、制御部１０とをさらに備えている。
【００５６】
加圧ローラ１４０は、金属製のシャフト１４１と、弾性部１４２と、シャフト１４１の一端部に設けられた駆動入力ギヤ１４３とを有している。
シャフト１４１は、導電性を有しており、印加部８１を介して接地されている。なお、シャフト１４１の具体的な接地の構成は、特に限定されるものではなく、例えば、本体筐体２を構成する図示しない左右のサイドフレームなどの金属製の部材を介して接地することができる。
【００５７】
弾性部１４２は、例えば、シリコーンゴムなどのような、耐熱性と、温度が高くなるほど電気抵抗が小さくなるという性質とを有するゴムから形成されている。弾性部１４２の電気抵抗値は、一例として、１０８［Ω］以下であることが望ましい。加圧ローラ１４０は、弾性部１４２の外周面に形成された、第２絶縁部の一例としての絶縁部１４２Ａと、導電部１４２Ｂとを有している。本実施形態において、絶縁部１４２Ａは、加圧ローラ１４０の回転軸方向である左右方向における、弾性部１４２の外周面の、用紙Ｓと接触する中央部と、用紙Ｓと接触しない左端部とから構成され、弾性部１４２の外周面の中央部と左端部とを絶縁性の材料によって被覆することで形成されている。また、導電部１４２Ｂは、弾性部１４２の外周面の、用紙Ｓと接触しない右端部から構成され、弾性部１４２の外周面の右端部を導電性の材料によって被覆することで形成されている。
【００５８】
通電部材１７０は、金属などの導電性を有する材料から形成されたローラ状の部材であり、シャフト１４１に平行な軸を中心として回転可能に設けられている。通電部材１７０は、その外周面が、加圧ローラ１４０の外周面のうち、導電部１４２Ｂに接触した状態で配置されている。通電部材１７０は、加圧ローラ１４０が回転することで従動回転する。
【００５９】
印加部８１は、通電部材１７０を介して弾性部１４２に電圧を印加する装置であり、通電部材１７０に電気的に接続されている。印加部８１は、弾性部１４２に対し正帯電性のトナーと逆極性の負の電圧を印加するように構成されている。
【００６０】
検出部８２は、印加部８１による電圧の印加によって弾性部１４２に流れる電流を検出する装置であり、加圧ローラ１４０のシャフト１４１に電気的に接続されている。検出部８２は、加圧ローラ１４０の径方向における、弾性部１４２の内側部分と外側部分との間に流れる電流を検出するように構成されている。具体的に、検出部８２は、シャフト１４１と通電部材１７０との間に流れる電流を検出することで、シャフト１４１を介した弾性部１４２の径方向内側部分と、通電部材１７０を介した弾性部１４２の径方向外側部分との間に流れる電流を検出するように構成されている。
【００６１】
モータ８３は、加圧ローラ１４０のシャフト１４１に駆動入力ギヤ１４３を介して駆動力を与える駆動源である。本実施形態において、モータ８３は、像形成部４の一部である感光体ドラム６１や転写ユニット７に駆動力を与える図示しないモータとは独立して設けられている。感光体ドラム６１および転写ユニット７は、図示しないモータによって所定の速度で用紙Ｓを搬送する。
【００６２】
制御部１０は、加圧ローラ１４０の回転速度を制御する装置である。より詳細には、制御部１０は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭなどを備えるコンピュータからなり、予め用意されたプログラムを実行することで、検出部８２が検出した弾性部１４２に流れる電流に基づいて、加圧ローラ１４０の回転速度を制御するように構成されている。
【００６３】
具体的に、制御部１０は、まず、検出部８２から、弾性部１４２に流れる電流の値（電流値Ｉ）を取得する処理を実行する。
【００６４】
そして、制御部１０は、取得した電流値Ｉと、予め記憶されたテーブルに基づいて、加圧ローラ１４０の回転速度（目標速度ＶＴ）を決定する処理を実行する。図５は、弾性部１４２に流れる電流（電流値Ｉ）と、加圧ローラ１４０の回転速度（目標速度ＶＴ）を関連づけたテーブルであり、実験やシミュレーションなどによって予め設定されている。
【００６５】
前述したとおり、弾性部１４２は、温度が高くなるほど電気抵抗が小さくなるゴムから形成されている。そのため、弾性部１４２に流れる電流が大きいほど、弾性部１４２の電気抵抗が小さく、弾性部１４２の温度は高いということである。弾性部１４２の温度が高くなると、弾性部１４２が膨張して加圧ローラ１４０の径が大きくなるので、加圧ローラ１４０の回転速度が変わらない場合、加圧ローラ１４０の周速は大きくなる。テーブルは、加圧ローラ１４０の周速の変化を抑えるため、弾性部１４２に流れる電流が大きいほど、加圧ローラ１４０の回転速度が遅くなるように設定されている。
【００６６】
より詳細に、図５に示すテーブルにおいては、電流値Ｉが０以上Ｉ１未満である場合、目標速度ＶＴをＶＴ０（初期値）に決定するように設定され、電流値ＩがＩ１以上であってＩ１より大きいＩ２未満である場合、目標速度ＶＴをＶＴ０よりも小さいＶＴ１に決定するように設定され、電流値ＩがＩ２以上であってＩ２より大きいＩ３未満である場合、目標速度ＶＴをＶＴ１よりも小さいＶＴ２に決定するように設定されている。このようなテーブルに基づき、制御部１０は、電流値Ｉが大きいほど、加圧ローラ１４０の回転速度を遅くするような目標速度ＶＴを決定する。
【００６７】
これにより、感光体ドラム６１および転写ユニット７から所定の速度で搬送される用紙Ｓを、弾性部１４２が熱膨張した場合であっても加圧ローラ１４０によって適切な速度で搬送することができる。なお、加圧ローラ１４０による用紙Ｓの搬送速度を、感光体ドラム６１と転写ユニット７との間での用紙Ｓの搬送速度以下とすることで、加圧ローラ１４０による搬送力が感光体ドラム６１および転写ユニット７に伝わることが抑制されるため、用紙Ｓへのトナー像の転写を良好に行うことができる。
【００６８】
制御部１０は、決定した目標速度ＶＴに基づいてモータ８３を制御することで、実際に加圧ローラ１４０の回転速度を制御する処理を実行する。なお、決定した目標速度ＶＴに基づく加圧ローラ１４０の回転速度を切り替えるタイミングなどの具体的な制御については、広く公知の手法を採用することができるので、本明細書では詳細な説明を省略する。
【００６９】
以上説明した本実施形態によれば、弾性部１４２に流れる電流を直接検出して加圧ローラ１４０の回転速度を制御するので、温度に基づく加圧ローラ１４０の弾性部１４２の膨張を加圧ローラ１４０の回転速度の制御に反映させることができる。これにより、加圧ローラ１４０の回転速度を精度良く制御することができる。
【００７０】
また、本実施形態では、検出部８２が加圧ローラ１４０の径方向における弾性部１４２の内側部分と外側部分との間に流れる電流を検出するので、配線などを含めた、弾性部１４２に流れる電流を検出する構成を、加圧ローラ１４０の回転軸方向における一端側にまとめて配置することができる。これにより、コンパクトな構成を実現することができる。
【００７１】
また、本実施形態では、検出部８２がシャフト１４１と通電部材１７０との間に流れる電流を検出するので、弾性部１４２の径方向内側部分と径方向外側部分との間に流れる電流を簡単な構成で精度良く測定することができる。
【００７２】
また、本実施形態では、印加部８１が弾性部１４２に正帯電性のトナーと逆極性の負の電圧を印加するので、用紙Ｓが加圧ローラ１４０に接触した場合における、熱定着前のトナーの飛散を抑制することができる。これにより、用紙Ｓに形成される画層の画質を安定させることができる。
【００７３】
また、本実施形態では、定着ベルト１１０の外周面が絶縁部１１１Ａとなっていることで、加圧ローラ１４０（弾性部１４２）から定着ベルト１１０に電流が流れることを抑制できるので、弾性部１４２に流れる電流の測定精度を向上させることができる。
【００７４】
また、本実施形態では、加圧ローラ１４０が弾性部１４２の外周面に形成された絶縁部１４２Ａと導電部１４２Ｂを有し、通電部材１７０が導電部１４２Ｂに接触しているので、導電部１４２Ｂを介して弾性部１４２に流れる電流を精度良く測定することができる。また、用紙Ｓと接触する中央部を絶縁部１４２Ａとすることで、例えば、用紙Ｓの一端部が感光体ドラム６１と転写ローラ７４の間に位置し、他端部が定着ベルト１１０と加圧ローラ１４０の間に位置するような状態において、用紙Ｓを介して転写電流が加圧ローラ１４０から漏れることなどを抑制することができる。
【００７５】
また、本実施形態では、弾性部１４２が温度が高くなるほど電気抵抗が小さくなるゴムから形成される構成において、弾性部１４２に流れる電流が大きいほど、加圧ローラ１４０の回転速度を遅くするので、加圧ローラ１４０と定着ベルト１１０との間における用紙Ｓの搬送速度を弾性部１４２の温度によらずに一定に保つことができる。
【００７６】
また、本実施形態では、目標速度ＶＴを弾性部１４２に流れる電流と加圧ローラ１４０の回転速度を関連づけたテーブルに基づいて決定するので、例えば、弾性部１４２に流れる電流と、加圧ローラ１４０の回転速度が単純な関数で表せないような場合であっても、テーブルを参照することで加圧ローラ１４０の回転速度を迅速に設定することができる。
【００７７】
次に、図６および図７に示す実施形態について説明する。なお、以下では、図３および図４に示した実施形態と同様の構成要素については、同一符号を付して、その詳細な説明を省略することとする。
定着装置８は、定着ベルト１１０と、ハロゲンランプ１２０と、ニップ板１３０と、加圧ローラ１４０と、通電部材１７０と、第１導体部材１８０とを主に備えている。
【００７８】
加圧ローラ１４０は、シャフト１４１と、弾性部１４２と、駆動入力ギヤ１４３とを有している。本実施形態において、弾性部１４２は、大径部１４２Ｃと、小径部１４２Ｄとを有している。大径部１４２Ｃは、定着ベルト１１０（用紙Ｓ）と接触する部分であり、その外周面が、絶縁性の材料によって被覆された絶縁部１４２Ａとなっている。また、小径部１４２Ｄは、弾性部１４２の右端部であり、大径部１４２Ｃよりも径が小さくなっている。
【００７９】
第１導体部材１８０は、金属などの導電性を有する材料から形成された円筒状の部材である。第１導体部材１８０は、弾性部１４２の小径部１４２Ｄに嵌められた状態で取り付けられており、これによって、その内周面が、弾性部１４２の外周部、より詳細には、小径部１４２Ｄの外周面に接触した状態で配置されている。また、第１導体部材１８０は、小径部１４２Ｄに嵌められていることで、絶縁部１４２Ａ（大径部１４２Ｃ）よりも、加圧ローラ１４０の回転軸方向外側に配置されている。
【００８０】
左右方向から見て、加圧ローラ１４０の中心から第１導体部材１８０の外周面までの距離（第１導体部材１８０の半径）は、加熱ユニット１００に押し当てられた状態の加圧ローラ１４０の中心から定着ベルト１１０の外周面までの最短距離よりも小さくなっている。そのため、第１導体部材１８０の外周面は、定着ベルト１１０の外周面とは接触していない。言い換えれば、第１導体部材１８０の外周面と、定着ベルト１１０の外周面との間には、隙間が形成されている。
【００８１】
本実施形態において、通電部材１７０は、その外周面が、第１導体部材１８０の外周面に接触した状態で配置されている。また、検出部８２は、シャフト１４１と、通電部材１７０を介した第１導体部材１８０との間に流れる電流を検出することで、シャフト１４１を介した弾性部１４２の径方向内側部分と、第１導体部材１８０を介した弾性部１４２の径方向外側部分との間に流れる電流を検出するように構成されている。
【００８２】
以上説明した本実施形態によれば、図３および図４に示した実施形態と同様に、温度に基づく加圧ローラ１４０の弾性部１４２の膨張を加圧ローラ１４０の回転速度の制御に反映させることができるので、加圧ローラ１４０の回転速度を精度良く制御することができる。
【００８３】
また、本実施形態では、通電部材１７０が第１導体部材１８０の外周面に接触した状態で配置され、検出部８２がシャフト１４１と第１導体部材１８０との間に流れる電流を検出するので、弾性部１４２に通電部材１７０を直接接触させなくても、弾性部１４２に流れる電流を検出することができる。これにより、ゴム製の弾性部１４２の摩耗を抑制することができる。
【００８４】
また、本実施形態では、第１導体部材１８０の外周面が定着ベルト１１０と接触していないので、定着ベルト１１０の摩耗を抑制することができる。また、第１導体部材１８０が定着ベルト１１０と接触していないことで、定着ベルト１１０の熱が第１導体部材１８０から逃げることを抑制することができる。
【００８５】
次に、図８および図９に示す実施形態について説明する。
定着装置８は、定着ベルト１１０と、ハロゲンランプ１２０と、ニップ板１３０と、加圧ローラ１４０と、第２導体部材１９０と、接点部材２７０とを主に備えている。
【００８６】
加圧ローラ１４０は、シャフト１４１と、弾性部１４２と、駆動入力ギヤ１４３とを有している。本実施形態において、弾性部１４２の外周面は、その全体が絶縁性の材料によって被覆された絶縁部１４２Ａとなっている。
【００８７】
第２導体部材１９０は、金属などの導電性を有する材料から形成された扁平な円環状の部材であり、加圧ローラ１４０の回転軸方向の端部に設けられている。より詳細には、第２導体部材１９０は、弾性部１４２の右端面に、導電性を有する接着剤などを介して、貼り付けられた状態で取り付けられている。第２導体部材１９０は、左右方向から見て、弾性部１４２の内周面よりも外周面に近い側に取り付けられることで、加圧ローラ１４０の径方向における弾性部１４２の外側部分の右端面に配置されている。
【００８８】
左右方向から見て、加圧ローラ１４０の中心から第２導体部材１９０の外周部までの距離（第２導体部材１９０の半径）は、加熱ユニット１００に押し当てられた状態の加圧ローラ１４０の中心から定着ベルト１１０の外周面までの最短距離よりも小さくなっている。そのため、第２導体部材１９０の外周面は、定着ベルト１１０の外周面とは接触しないようになっている。
【００８９】
接点部材２７０は、加圧ローラ１４０とともに回転する第２導体部材１９０に対し、導通を確保した状態で接触する部材であり、導電性を有する材料から形成されている。より詳細には、接点部材２７０は、第２導体部材１９０に接触するブラシを有し、定着装置８内で固定された状態で設けられている。接点部材２７０には、印加部８１が電気的に接続されている。
【００９０】
検出部８２は、シャフト１４１と、接点部材２７０を介した第２導体部材１９０との間に流れる電流を検出することで、シャフト１４１を介した弾性部１４２の径方向内側部分と、第２導体部材１９０を介した弾性部１４２の径方向外側部分との間に流れる電流を検出するように構成されている。
【００９１】
以上説明した本実施形態によれば、図３および図４に示した実施形態と同様に、温度に基づく加圧ローラ１４０の弾性部１４２の膨張を加圧ローラ１４０の回転速度の制御に反映させることができるので、加圧ローラ１４０の回転速度を精度良く制御することができる。
【００９２】
また、本実施形態では、接点部材２７０が第２導体部材１９０に接触した状態で配置され、検出部８２がシャフト１４１と第２導体部材１９０との間に流れる電流を検出するので、弾性部１４２に接点部材２７０を直接接触させなくても、弾性部１４２に流れる電流を検出することができる。これにより、弾性部１４２の摩耗を抑制することができる。
【００９３】
以上、実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではない。具体的な構成については、下記のように発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。
【００９４】
前記実施形態では、図４に示したように、加圧ローラ１４０が一端部だけに導電部１４２Ｂを有する構成であったが、これに限定されるものではない。例えば、加圧ローラは、用紙Ｓと接触する中央部に絶縁部を有し、用紙Ｓと接触しない左右両端部にそれぞれ導電部を有する構成であってもよい。この場合、各導電部に対応して、通電部材を左右両側に１つずつ設けてもよい。また、加圧ローラが中央部に絶縁部を有し、左右両端部にそれぞれ導電部を有する構成においては、ローラ状の通電部材を、左右方向に長く形成し、加圧ローラの外周面に対し全幅にわたって接触するように設けてもよい。この場合、左右方向に長いローラ状の通電部材に、例えば、加圧ローラの外周面に付着したトナーや紙粉などを掻き取る機能などを持たせてもよい。また、加圧ローラは、中央部に導電部を有し、左右両端部にそれぞれ絶縁部を有する構成であってもよい。
【００９５】
前記実施形態では、制御部１０が、図５に示したテーブルに基づいて、検出部８２が検出した電流から加圧ローラ１４０の搬送速度を決定するように構成されていたが、これに限定されるものではない。例えば、制御部は、検出部が検出した電流から弾性部の温度を算出し、算出した弾性部の温度と、弾性部の温度と加圧ローラの搬送速度を関連づけたテーブルとに基づいて、加圧ローラの回転速度を決定するように構成されてもよい。また、制御部は、検出部が検出した電流から弾性部の温度を算出し、算出した弾性部の温度から弾性部の熱膨張による加圧ローラの径の変化量や加圧ローラの周速の変化量を算出し、算出した変化量から加圧ローラの回転速度を決定するように構成されてもよい。
【００９６】
前記実施形態では、定着ベルト１１０（加熱部材）の外周面の全体が絶縁性の絶縁部１１１Ａであったが、これに限定されず、例えば、加熱部材の外周面は、加圧ローラと接触する部分だけが絶縁性の絶縁部（第１絶縁部）であってもよい。このような構成によっても、加圧ローラ（弾性部）から加熱部材に電流が流れることを抑制できるので、弾性部に流れる電流の測定精度を向上させることができる。また、図４を参考にして説明すると、定着ベルト１１０（加熱部材）の外周面は、絶縁部１４２Ａと接触する部分が導電性であり、導電部１４２Ｂと接触する部分が絶縁性であってもよい。
【００９７】
前記実施形態では、加圧ローラ１４０の弾性部１４２が、温度が高くなるほど電気抵抗が小さくなるゴムから形成されていたが、これに限定されるものではない。例えば、弾性部は、温度が高くなるほど電気抵抗が大きくなるゴムから形成されていてもよい。この場合、制御部は、弾性部に流れる電流が小さいほど、加圧ローラの回転速度を遅くするように構成される。また、弾性部は、ゴム以外の弾性体から形成されていてもよい。
【００９８】
前記実施形態では、感光体ドラム６１や転写ユニット７に駆動力を与えるモータとは独立して設けられたモータ８３から、加圧ローラ１４０に駆動力が入力される構成を例示したが、これに限定されるものではない。例えば、像形成部などに駆動力を与えるモータから加圧ローラに駆動力が入力される構成であってもよい。なお、この場合は、モータと加圧ローラとの間に変速機構を設けることで、像形成部での用紙の搬送速度を一定として、加圧ローラの回転速度を変えることができる。
【００９９】
前記実施形態では、ローラ状の通電部材１７０を例示したが、これに限定されず、例えば、通電部材は、加圧ローラの外周面に接触するブラシを有する構成であってもよい。
【０１００】
前記実施形態では、加熱部材として、可撓性を有する定着ベルト１１０を例示したが、これに限定されず、例えば、加熱部材は、金属から形成された円筒状の部材（加熱ローラまたは定着ローラなどと呼ばれる部材）であってもよい。
【０１０１】
前記実施形態では、加熱部材を加熱するヒータとして、ハロゲンランプ１２０（ハロゲンヒータ）を例示したが、これに限定されず、例えば、セラミックヒータやカーボンヒータ、ＩＨヒータなどであってもよい。
【０１０２】
前記実施形態では、検出部８２が、加圧ローラ１４０の径方向における弾性部１４２の内側部分と外側部分との間に流れる電流を検出するように構成されていたが、これに限定されるものではない。例えば、検出部は、加圧ローラの回転軸方向における弾性部の一端部と他端部との間に流れる電流を検出するように構成されていてもよい。
【０１０３】
前記実施形態では、画像形成装置として、現像カートリッジ６３を複数備えた、カラー画像を形成可能なカラーレーザプリンタ１を例示したが、これに限定されず、例えば、現像カートリッジを１つだけ備えた、モノクロ画像のみを形成可能なプリンタであってもよい。また、画像形成装置は、プリンタに限定されず、例えば、フラットベッドスキャナなどの原稿読取装置を備える複写機や複合機などであってもよい。また、前記実施形態では、画像形成装置が、感光体ドラム６１を露光装置５からのレーザ光によって露光するように構成されていたが、これに限定されず、例えば、感光体ドラムをＬＥＤなどから出射される光によって露光するように構成されていてもよい。
【０１０４】
前記実施形態では、正帯電性のトナーを使用するシステムに発明を適用した例を示したが、これに限定されず、負帯電性のトナー（現像剤）を使用するシステムに適用してもよい。この場合、印加部は、弾性部に対し負帯電性のトナーと逆極性の正の電圧を印加するように構成されていることが望ましい。
【０１０５】
前記実施形態では、シートとして、いわゆる普通紙などの用紙Ｓを例示したが、これに限定されず、例えば、ＯＨＰシートなどであってもよい。
【符号の説明】
【０１０６】
１      カラーレーザプリンタ
４      像形成部
１０    制御部
８１    印加部
８２    検出部
１１０  定着ベルト
１１１Ａ  絶縁部
１２０  ハロゲンランプ
１４０  加圧ローラ
１４１  シャフト
１４２  弾性部
１４２Ａ  絶縁部
１４２Ｂ  導電部
１７０  通電部材
Ｓ      用紙
【図１】
2016071113.tif 000003
【図２】
2016071113.tif 000004
【図３】
2016071113.tif 000005
【図４】
2016071113.tif 000006
【図５】
2016071113.tif 000007
【図６】
2016071113.tif 000008
【図７】
2016071113.tif 000009
【図８】
2016071113.tif 000010
【図９】
2016071113.tif 000011