JP2002072751A - 定着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 正確に記録シートの搬送速度を検出し、正確
な速度で記録シートの搬送が行える定着装置を提供する
ことを課題とする。 【解決手段】 定着装置３０は、回転駆動される第１の
ローラ３３と、回転駆動されない第２のローラ３４と、
第１のローラ３３と第２のローラ３４の間に掛け渡され
る定着ベルト３７と、定着ベルト３７を加熱するための
加熱手段３８と、第２のローラ３４の回転速度を検出す
るためのフォトセンサ５６、突起５３、遮蔽体６１等か
らなる回転速度検出手段と、を備えており、第１のロー
ラ３３は弾性体層５１を備えている。回転速度検出手段
が検出した第２のローラ３４の回転速度によって、第１
のローラ３３の回転速度が制御される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式、そ
の他の方式の画像形成装置、例えばプリンタ、ファクシ
ミリや複写機において使用するのに適した定着装置に関
し、特に定着ベルト式の定着装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】複写機、プリンタ、ファクシミリ等の電
子写真方式の画像形成装置では、帯電した光導電性の材
料に画像に応じた光を照射することにより画像に応じた
潜像が形成される。この潜像にトナーを静電気的に吸着
させることにより現像が行われ、現像されたトナー画像
は直接記録シートに静電的に転写、吸着される。あるい
は、一旦中間転写体に転写された後、記録シートに転写
される。

【０００３】こうしてトナー画像が静電的に担持された
記録シートは定着装置を通過するとき、熱と圧力が通常
加えられることによりトナー画像が記録シートに固定さ
れる。モノクロの画像形成装置では単一のトナーが、ま
た、カラー画像形成装置においては、通常、カラー画像
を再現するための３原色（イエロー、シアン、マゼン
タ）と黒色のトナーが重ね合わせるようにして使用され
る。これらの技術自体その原理は周知のものである。

【０００４】画像形成装置においてこれを構成する様々
のユニットを記録シートが通過する際、画像品質保持の
ため、所定の速度で設計通りに搬送されなければなら
ず、定着装置を通過する速度についても同様である。し
かしながら、実際は種々の要因で定着装置内における搬
送速度が変化するため、この安定化のために多くの提案
がなされている。

【０００５】特開１９９９−１０２１３４号公報にはロ
ーラ式の定着装置におけるこのような技術が開示されて
いる。これは、上ローラ端部に接するようにコロとエン
コーダを設け、上ローラの周速を定期的に検出し、搬送
ベルトの速度に合わせて定着装置のヒートローラを制御
するものである。

【０００６】特開２０００−８９６０５号公報に開示の
技術は、記録シートの速度、ループ量をセンサで検出し
て、定着速度にフィードバックを掛けるものである。

【０００７】前者の技術では、ローラに対して検出用コ
ロを当てるので、オフセットや巻き付き等の防止のため
に塗布されるオイル（離型剤）によって、滑りが発生し
正確な速度検出ができない、あるいは、ニップ部の記録
シートの速度とローラ表面の周速は異なるので正確な速
度を知ることができないという問題がある。また、後者
の技術では、記録シートの速度を測定するため、非接触
式の速度センサや変位センサが必要となり、どうしても
定着装置が高価なものなるという問題がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、正確に記録
シートの搬送速度を検出し、正確な速度で記録シートの
搬送が行える定着装置を提供することを課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題は以下の手段に
よって解決される。すなわち、第１番目の発明の解決手
段は、駆動源と、上記駆動源によって回転駆動される第
１のローラと、回転駆動されない第２のローラと、上記
第１のローラと上記第２のローラの間に掛け渡される定
着ベルトと、上記定着ベルトを加熱するための加熱手段
と、上記第２のローラの回転速度を検出するための回転
速度検出手段と、を備えた定着装置において、上記第１
のローラのローラ硬度は上記第２のローラのローラ硬度
より低い値を有しており、上記回転速度検出手段が検出
した上記第２のローラの回転速度によって、上記駆動源
が上記第１のローラを回転駆動するための回転速度を制
御するための制御装置が備えられているものである。

【００１０】第２番目の発明の解決手段は、第１番目の
発明の定着装置において、更に、上記第１のローラの近
傍で上記定着ベルトに当接するように配置された第３の
ローラを備えており、上記第３のローラと上記定着ベル
トとの間を記録シートが通過するものである。

【００１１】第３番目の発明の解決手段は、第１番目の
発明の定着装置において、上記第２のローラが上記加熱
手段をなすものである。

【００１２】第４番目の発明の解決手段は、第１番目の
発明の定着装置において、上記回転速度検出手段は、上
記第２のローラが１回転する時間を検出するものであ
る。

【００１３】第５番目の発明の解決手段は、第４番目の
発明の定着装置において、上記回転速度検出手段は、上
記第２のローラが１回転する時間を異なる位相で検出す
るものである。

【００１４】第６番目の発明の解決手段は、第１番目の
発明の定着装置において、上記制御装置は、上記第２の
ローラが複数回回転する間の平均時間が一定になるよう
に、上記駆動源の回転数を制御するものである。

【００１５】第７番目の発明の解決手段は、第１番目の
発明の定着装置において、この定着装置は、上記第２の
ローラの外形寸法を記憶するための記憶手段を備えてお
り、さらに、上記制御装置は、この記憶手段に記憶され
た外形寸法に応じて、上記駆動源の目標回転速度を変更
するものである。

【００１６】第８番目の発明の解決手段は、第１番目の
発明の定着装置において、上記第２のローラの目標回転
速度が、記録シートの属性に応じて、変更されるもので
ある。

【００１７】第９番目の発明の解決手段は、第１番目の
発明の定着装置において、上記駆動源の回転開始から一
定時間又は一定数回転する間、上記検出手段が検出した
上記第２のローラの回転速度は、上記制御装置が上記駆
動源の回転数を決定するためのデータとして使用されな
いものである。

【００１８】第１０番目の発明の解決手段は、第９番目
の発明の定着装置において、上記駆動源の回転開始から
一定時間又は一定数回転する間は、上記駆動源がその前
に回転駆動していた時の回転数で駆動するものである。

【００１９】第１１番目の発明の解決手段は、第１０番
目の発明の定着装置において、上記回転速度検出手段に
よって検出された第２のローラの回転速度の検出値に
は、記録紙の属性に応じて設定された係数をかけて前回
と異なるモードでも前回の検出値を使用可能としたもの
である。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下図１から図７によって本発明
が適用された画像形成装置とその定着装置の実施形態を
説明する。

【００２１】図１は、本発明が適用されたタンデムプロ
セス式の画像形成装置、より具体的にはカラープリンタ
の概略構成を示す断面図である。また、この例は中間転
写ベルト式のものである。

【００２２】ブラック（ＢＫ）、イエロー（Ｙ）、マゼ
ンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）のトナー像を形成する各色の
画像形成ユニット１が、大きな矢印で示す方向に循環す
る中間転写ベルト１１に沿って、上流からＢＫ→Ｙ→Ｍ
→Ｃの順に配置されている。画像形成ユニット１の感光
体２（感光体ドラム、以下同様に単に感光体をいう。）
上に現像されたトナー画像は中間転写ベルト１１との接
触位置で、後述の１次転写手段１２によって中間転写ベ
ルト１１上に転写される。

【００２３】中間転写ベルト１１上に転写されたトナー
画像は各画像形成ユニット１のそれぞれを通過するごと
に各色がその上に重ねられて最終的にフルカラーのトナ
ー画像が中間転写ベルト１１上に形成される。その後、
更に下流において、いわゆる２次転写手段１３によって
紙などの記録シート１４に一括して転写され、記録シー
ト１４は上方の定着装置３０を通過することによってト
ナー画像が定着されて排紙トレー１６上に排紙される。
記録シート１４は最下部の記録シートカセット１７に納
められており、そこから１枚ずつ転写手段１３にまで搬
送される。

【００２４】２次転写後に中間転写ベルト１１上に残留
したトナーはクリーニングブレード１５によって中間転
写ベルト１１上から除去され、図示しない搬送スクリュ
ーで搬送され、やはり図示しない廃トナー容器に回収さ
れる。

【００２５】制御装置１８は、この画像形成装置（この
場合カラープリンタ）全体を制御し、この制御装置１８
から、露光制御装置１９に画像に応じた信号が送られ
る。露光制御装置１９は各色に応じて後述の露光手段９
のそれぞれを駆動する。

【００２６】画像形成ユニット１は感光体２を一様に帯
電させるための帯電手段３、帯電した感光体に画像露光
を行うための露光手段９、露光によって形成された静電
潜像に各色のトナーで現像を行うための現像手段４が設
けられている。現像されたトナー像は、１次転写手段１
２によって、中間転写ベルト１１に１次転写される。

【００２７】１次転写後、感光体２に残留したトナーは
下流に配置されたクリーニング手段５によって除去さ
れ、クリーニング手段５の下側から回収される。

【００２８】図２は、上で述べた定着装置３０を拡大し
た断面図である。この定着装置３０は、定着本体ユニッ
ト３１とウェブユニット３２からなる。定着本体ユニッ
ト３１は、第１ローラ３３、第２ローラ３４、第３ロー
ラ３５、駆動源３６、定着ベルト３７、ヒータ３８、ド
ナーローラ３９、下ガイド４０Ｌ及び上ガイド４０Ｕを
備えている。

【００２９】第１ローラ３３と第２ローラ３４との間に
は定着ベルト３７が掛け渡されており、第３ローラ３５
は第１ローラ３３の方向への付勢力（付勢手段は不図
示）が与えられているため、定着ベルト３７がこれらの
間に挟まれた状態になっている。第１ローラ３３には駆
動源３６が接続されており、駆動源３６の駆動力により
これが回転されると定着ベルト３７は矢印Ｃの方向に循
環運動をする。このとき、この例では、第２ローラ３４
及び第３ローラ３５も従動回転する。なお、第３ローラ
３５は能動的に駆動することもできる。

【００３０】第２ローラ３４の内部は空洞になってお
り、その空洞にヒータ３８が設けられている。ヒータ３
８の熱はその外側の第２ローラ３４へ、第２ローラ３４
から定着ベルト３７へと伝達され、更に、定着ベルト３
７の循環運動によって、第１ローラ３３と第３ローラ３
５の間にまで運ばれる。

【００３１】転写装置１３によりトナーが吸着された記
録シートが下ガイド４０Ｌまで搬送されると、矢印Ａで
示すように定着ベルト３７と第３ローラ３５の間（ニッ
プ部）に導入され、ここで上述の定着ベルト３７の熱
と、第３ローラ３５からの圧力を受け、定着が行われ
る。定着が行われた記録シートは矢印Ｂに沿って上方に
運ばれ、上ガイド４０Ｕにガイドされながら、更に排紙
トレー１６上へと、あるいは、裏面印字の場合は不図示
のスイッチバック機構へと運ばれる。

【００３２】上記定着ベルト３７には、ドナーローラ３
９が接触係合しており、接触部で見たとき定着ベルト３
７の運動と同（矢印Ｄ）方向に回転運動する。ドナーロ
ーラ３９は離型剤を定着ベルト３７の表面に塗布するた
めのものである。これについては後述する。

【００３３】定着装置３０において熱と圧力が加えられ
た時、それまで静電的に吸着されていたトナーが記録シ
ートに強固に固定され、静電気が失われてもトナーが記
録シートから分離しないように処理されるが、トナーの
一部が定着ベルトの側へ付着することがある。これはト
ナーオフセット現象と呼ばれる。付着したトナーが定着
ベルト３７の循環によって再びニップ部にもたらされる
ので、新しい記録シート又は同じ記録シートの別の場所
に付着し汚れ等の画像ノイズを発生させる原因となる。
離型剤は、このようなトナーオフセット現象を防止する
ため、定着ベルト３７に塗布されるものであって、例え
ば、シリコンオイルが離型剤としてよく使用される。

【００３４】定着本体ユニット３１の下方にはコネクタ
９０が設けられており、このコネクタ９０を介して上記
ヒータ３８、その他のための電力が供給されるととも
に、諸信号が授受される。この信号には、後述の第２ロ
ーラ３４の外径の誤差の範囲を表す信号も含まれる。

【００３５】ウェブユニット３２は、ウェブ供給ロール
４１、ウェブ巻き取り軸４２、及びバックアップローラ
４３を備えている。ウェブ供給ロール４１は、芯金の周
りに離型剤を含浸させたウェブ４４を巻き付けたもので
あり、ウェブ巻き取り軸４２はこのウェブ４４を巻き取
るためのものである。ウェブ４４はバックアップローラ
４３に掛けられてからウェブ巻き取り軸４２に巻き取ら
れる。

【００３６】ウェブユニット３２が定着本体ユニット３
１に装填されたとき、バックアップローラ４３に掛けら
れたウェブ４４が丁度ドナーローラ３９に接触するよう
になっており、また、ウェブユニット３２が装填された
状態で、ウェブ巻き取り軸４２に不図示の動力源から動
力が供給されるようになっている。

【００３７】なお、ウェブ供給ロール４１には軽くブレ
ーキが掛けられており、掛け渡されるウェブ４４に適宜
の張力を与えて、ウェブ供給ロール４１がはずみで過回
転することあるいはウェブ４４の噛み込みの原因となる
たるみを防止している。

【００３８】ウェブ４４の巻き取り速度は非常に緩やか
であって、含浸された離型剤がウェブ４４と接触するド
ナーローラ３９に少しづつ塗布される。また、ウェブ供
給ロール４１からウェブ４４が繰り出される方向は時計
方向であるのに対し、ウェブ巻き取り軸４２がウェブ４
４を巻き取る方向は、半時計方向である。つまり、この
例では、ウェブ４４が繰り出される側とウェブが巻き取
られる側は、どちらも軸心の同じ側（この図で右側）に
ある。

【００３９】ウェブユニット３２は、交換式であって、
ウェブユニット３２内のウェブ４４が全て使い切られた
とき、すなわち、全てのウェブ４４がウェブ巻き取り軸
４２に巻かれたときに新しいウェブユニット３２に交換
される。

【００４０】図３は、上記定着本体ユニット３１の要部
を示す断面図である。第１ローラ３３は層構造を有し、
最外周に弾性体層５１、例えば、スポンジ等の樹脂層を
有している。弾性体層５１は金属に比べて安定性に劣
り、熱変形、経年変化（耐久変化）、弾性変形が生じや
すい。第１ローラ３３を駆動するとき、第１ローラ３３
の実質的な駆動半径の変化により、周速、ひいては記録
シート搬送速度が変化する。第２ローラ３４はこのよう
な弾性体層５１を備えていない。このように本発明の定
着装置では、第１ローラ３３のローラ硬度が第２ローラ
３４のローラ硬度より低い値を有している。

【００４１】また、本発明では第１ローラ３３の方に駆
動力が与えられている一方で、正確な速度制御をしたい
のは定着ベルト３７の方である。そのため、第１ローラ
３３の速度を検出してこれを制御したとしても、第１ロ
ーラ３３は外層が弾性体層５１で構成されているため、
この変形しやすい弾性体層５１を介して力が伝達される
ことになり、定着ベルト３７の速度はその通りの速度に
なるとは限らない。つまり、第１ローラ３３の速度が如
何に正確であったとしても、目的とする定着ベルト３７
の速度は弾性体層５１が変形することによる不確定な誤
差を含んでいる。

【００４２】このように本発明では、第１ローラ３３の
ローラ硬度が第２ローラ３４のローラ硬度より低い値を
有した定着装置を前提にしており、第２ローラ３４の回
転速度が検出され、検出結果に応じて、第１ローラ３３
を駆動するための駆動源３６の回転速度が制御される。

【００４３】第２ローラ３４はその一方の端面に突起５
３を有するカム板５２が同軸に備えている。この例で
は、突起５３は１８０°だけ位相を違えて２個あるもの
が示されている。

【００４４】回転速度検出手段６０は、遮蔽体６１とフ
ォトセンサ５６から構成されている。遮蔽体６１は支点
５４によって定着本体ユニット３１に揺動可能に支持さ
れており、先端側に遮蔽部５８、中程にフォロア部５９
を備えている。定着本体ユニット３１にその一方が固定
された付勢手段５７が、その他方によってこの遮蔽体６
１をカム板５２に向けて押圧しているので、フォロア部
５９はカム板５２に常に当接するようにされている。

【００４５】第２ローラ３４が、定着ベルト３７によっ
て回転するとき、カム板５２も回転し、カム板５２と一
体の突起５３もまた回転する。突起５３の回転につれ
て、フォロア部５９は突起５３の斜面に乗り上げるよう
になるため、遮蔽体６１は付勢手段の押圧力に抗して支
点５４の周りに揺動（回転）する。２つの突起５３Ａ、
５３Ｂ、が設けられているから、第２ローラ３４が一回
転する間に遮蔽体６１は２回ほど揺動（矢印Ｇ）する。

【００４６】フォトセンサ５６は、不図示の光源と対向
しており、光源の光を受光している。遮蔽体６１が適宜
の量だけ揺動したときに、その遮蔽部５８がこの光を遮
るので、フォトセンサ５６は突起５３（５３Ａ、５３
Ｂ）すなわち第２ローラ３４が特定の角度位置に回転し
たことを検出する。第２ローラ３４の１回転当たり２回
の検出が行われる。なお、このフォトセンサ５６は透過
光型であるが、反射型のフォトセンサを使用することも
可能であり、また、光学式に限らずメカニカルスイッチ
型、リードスイッチ型、その他の機械式、磁気式等任意
の形式のセンサが使用可能である。

【００４７】第２ローラ３４の回転速度は、突起５３Ａ
及び突起５３Ｂによってフォトセンサ５６が遮光する時
間間隔を測定することにより測定される。図４は、横軸
（ｄ）に第２ローラの回転角度（度）がとられており、
（ａ）は遮蔽部５８のフォトセンサ５６への光を遮って
いるか否かの状態を示し、（ｂ）、（ｃ）は遮蔽がそれ
ぞれ突起５３Ａ、突起５３Ｂによってなされている状態
を示すタイムチャートである。

【００４８】２つの突起５３Ａ及び突起５３Ｂが設けら
れている理由は、細かな制御をするため半回転毎の短い
時間間隔で測定値を得たいためである。ところが、製造
誤差によりそれぞれの突起の位置を正確に１８０度だけ
位相をずらし条件が全く同じように設けること、あるい
は、組み立てることはコストの点から実質的に困難であ
る。

【００４９】このため、突起５３Ａが遮光してから次に
突起５３Ｂが遮光するまでの時間間隔Ｔａｂと、突起５
３Ｂが遮光してから突起５３Ａが遮光するまでの時間間
隔Ｔｂａとには、通常は、当初から誤差が含まれている
ので、正確な速度の測定ができない。

【００５０】この発明では、図４に示されるように、突
起５３Ａが遮光してから次に同じ突起５３Ａが遮光する
までの時間間隔Ｔａａ（即ち、Ｔａｂと次に来るＴｂａ
との和）及び、突起５３Ｂが遮光してから次に同じ突起
５３Ｂが遮光するまでの時間間隔Ｔｂｂ（即ち、Ｔｂａ
と次に来るＴａｂとの和）が測定される。Ｔａａ及びＴ
ｂｂは共に第２ローラ３４が１回転するのに要する時間
を表している。

【００５１】更に、この時間間隔Ｔａａ及び時間間隔Ｔ
ｂｂを複数個サンプリングし、それらの平均値を用いる
ことで、第２ローラ３４が１回転するのに要する時間が
正確に求められ、安定した制御を行うことができる。

【００５２】また、このようにＴａａとＴｂｂを用いる
ことにより、少ない回転数で多くの１回転時間データの
サンプリングが可能となる。例えば、１０個の１回転時
間データが必要なときであっても、この方式では５．５
回転で１０個の１回転時間データのサンプリングが可能
になる（Ｔａａを５個、Ｔｂｂを５個サンプリングでき
る）。なお、後の図６のフローチャートは、第２ローラ
３４の２．５回転により、４個の１回転時間データ（Ｔ
ａａを２個、Ｔｂｂを２個）が得られる例が示されてい
る。

【００５３】図５は、この測定及び制御をするためにコ
ンピュータを使用した例のブロック図である。ＣＰＵ７
０には、ＲＯＭ７１、ＲＡＭ７２、フォトセンサ５６、
カウンタ７３、駆動源ドライバ７５、及び、コネクタ９
０が接続されている。ＲＯＭ７１及びＲＡＭ７２はそれ
ぞれ、ＣＰＵ７０を動作させるための制御プログラム及
びそのための変数等が格納される。カウンタ７３には、
タイマークロック７４からのクロックが入力され、この
クロックの数をカウントすることにより時間が測定され
る。駆動源ドライバ７５は図２における駆動源３６をド
ライブするための電源であり、ＣＰＵ７０によって駆動
源ドライバ７５の出力または駆動パルスの数、ひいては
駆動源３６すなわち第１ローラ３３の回転速度が制御さ
れる。

【００５４】図６は、ＣＰＵ７０が動作するためのプロ
グラムの概略フローチャートである。本発明の定着装置
３０が備えられたプリンタ、複写機などの画像形成装置
の電源が投入されると、ステップＳ００でスタートし、
ステップＳ０１にて初期化処理が行われる。初期化処理
Ｓ０１の中で、この定着装置３０の固有情報も取得され
る。

【００５５】この固有情報は、定着装置３０に機械的あ
るいは電気的に記録又は記憶されており、コネクタ９０
を介して読みとられる。この固有情報には第２ローラ３
４の外径を示す情報が含まれている。外径は標準直径か
ら外れた誤差が入る範囲によって示されているので、ス
テップＳ０１では、更に第２ローラ３４が回転すべき回
転速度がこの誤差に対応をとって計算される。

【００５６】ステップＳ０２に進むと、フォトセンサ５
６への光が遮光されているかどうかがチェックされる。
遮光されていない（ＮＯ）ときステップＳ０４に進み、
読み込み済みフラグをＯＦＦにして、ステップＳ０２に
戻る。ここで、読み込み済みフラグがＯＦＦの時には、
フォトセンサ５６が遮光された後にそのときのカウンタ
７３の値がまだ読み込まれていないことを表し、ＯＮの
ときこれが既に読み込まれたことを表すフラグである。

【００５７】ステップＳ０２における判断がＹＥＳの
時、すなわち、遮蔽体６１による遮光が生じていると
き、ステップ０６に進み、読み込み済みフラグのＯＮ／
ＯＦＦがチェックされる。

【００５８】読み込み済みフラグがＯＮの時には既にそ
のときのカウンタ７３の値は読みとられたことを示すの
で、ステップＳ０２に還り、遮光を監視する。ＯＦＦの
とき（カウンタ７３の値がまだ読み込まれていないと
き）はステップＳ０８に進む。

【００５９】なお、このような構成をとった理由は、一
度の遮光が起こったときしばらく遮光状態が続くのでカ
ウンタ７３の同じ値が何度も読み込まれることを防止す
るためである。

【００６０】ステップＳ０８では、カウンタ７３の値が
読みとられ、この値がメモリＴ（５）に記憶される。ス
テップＳ１０ではカウンタ７３の値はクリアされて、次
のカウントに備える。ステップＳ１２では、ステップＳ
０８においてカウンタ７３の値は読みとられたので、読
み込み済みフラグをＯＮにする。

【００６１】読みとり値を格納するためのメモリはメモ
リＴ（１）からＴ（５）までの５個が用意されている。
Ｔ（５）には既に（ステップＳ０８）述べたように最新
の読みとり値が格納される。

【００６２】ステップＳ１４ではメモリＴ（１）からＴ
（４）までの値の加算がされ、Ｔｓｕｍｐに格納される
（又は、後述のＴｓｕｍｑの値をＴｓｕｍｐに代入す
る）。

【００６３】ステップＳ１５では、読みとり値の古いも
のから順にその上にその一つ新しい読みとり値が記憶さ
れる。つまり、Ｔ（２）からＴ（５）までの値のそれぞ
れがこの順でＴ（１）からＴ（４）まで移動される。

【００６４】ステップＳ１７において、ステップＳ１４
と同様にメモリＴ（１）からＴ（４）までの値が加算さ
れ、今度はＴｓｕｍｑに格納される。

【００６５】ステップＳ１８において、ＴｓｕｍｐとＴ
ｓｕｍｑの値が加算され総和Ｔｓｕｍが計算される。こ
の総和ＴｓｕｍステップＳ１９において数４で割ること
により一回転当たりの時間が求められる。

【００６６】こうして求められた時間は、見方を変えれ
ば、第２ローラ３４の回転速度を示すので、ステップＳ
２０において、この測定値と第２ローラ３４の回転速度
の目標値との差が求められ、この差に応じて、駆動源ド
ライバ７５の出力（または出力パルス数）が変更され、
駆動源３６の回転速度が調整される。

【００６７】その後、ステップＳ０２に還り、同様のこ
とを繰り返すので、第２ローラ３４の回転速度は一定に
保たれ、したがって、記録シートの搬送速度も一定とな
る。このように回転速度には平均化された検出値が得ら
れ、この平均化された検出値により制御がされるので、
制御の過敏な応答を回避することができる。

【００６８】なお、目標とする記録シート搬送速度は、
記録シートの厚さ、材質（例えば、普通紙、厚紙、ＯＨ
Ｐ用紙等の別）等の記録シート属性によって異なるた
め、これらに応じて目標とする記録シート搬送速度を変
更又は補正しなければならない。このため、画像形成装
置に設定されている指定の記録シートの属性あるいは画
像形成装置内で識別された記録シートの属性を参照する
ことにより変更、補正される。記録シート属性の取得
は、ステップＳ２０内又はこれに先立って行うことがで
きる。

【００６９】なお、始動時及び第２ローラ３４が２．５
回転（何回の平均値をとるようにするかによってこの値
は異なる。）するまでの過渡期には、上記Ｔ（１）から
Ｔ（５）までにはデータが代入されていない又は全くで
たらめな値が入っているので、これらのデータは使用さ
れない。つまり、駆動源３６の回転開始から一定数回転
する間、検出された第２のローラの回転速度は、駆動源
３６の回転数を決定するためのデータとして使用されな
い。

【００７０】この場合、その前に画像形成装置の電源が
切断されたときに得られているデータを、不揮発性メモ
リ等に記憶しておき、代わりにこれらを使用するように
することができる。あるいは、画像形成装置の電源切断
時の駆動源３６の回転数をそのまま使用することもでき
る。いずれの場合でも、当初は正確ではないかもしれな
いが、第２ローラ３４が２．５回転すれば正確な値に収
束するので、実質的な問題は生じない。

【００７１】また、使用する記録シートを変更した場合
でも同様な過渡期の問題が生じるが、これには、変更前
の（すなわち、別の種類）の記録シートに対応して得ら
れたデータを予め得られている補正係数によって補正し
た値を使用することができる。

【００７２】図７は、定着本体ユニットから、定着装置
３０の固有情報を引き出すためのコネクタ９０及び上で
説明したその定着本体ユニット３１に組み込まれた第２
ローラ３４の外径の誤差の範囲を記録あるいは記憶させ
るためのジャンパー線９１を示す図である。

【００７３】第２ローラ３４の外径の誤差の範囲は、複
数のジャンパー線９１（これも一種のコネクタである
が）の抜き差しの組み合わせで表現される。各ジャンパ
ー線９１は＋５Ｖ電源に接続される抵抗ｒ１及び抵抗ｒ
２によってプルアップされており、プルアップ点ｐ１、
ｐ２がコネクタ９０に接続されている。ジャンパー線９
１が接続されているときはプルアップ点ｐ１、ｐ２は低
レベル、そうでないときは高レベルの電位を示す。

【００７４】プルアップ点ｐ１、ｐ２の電位はコネクタ
９０を通して読み出される。この例では、２本のジャン
パー線９１が使用され、第２ローラ３４の外径の誤差の
範囲が４区分されているが、ジャンパー線９１の数を増
やせばより多くの細かい範囲分けをすることができる。

【００７５】なお、この例はジャンパー線９１が用いら
れているが、機械的なもの（例えば複数のピンの抜き差
しの組み合わせ）であっても、あるいは別な電気的なも
の（例えば、ディップスイッチあるいはＲＯＭ等）であ
ってもよい。

【００７６】

【発明の効果】本発明定着装置では、以上に述べたよう
に、正確に記録シートの搬送速度を検出し、正確な速度
で記録シートの搬送が行えるという効果を奏する。

【００７７】本発明によると、第１のローラが駆動、制
御され、第２のローラで回転速度が検出されるので、第
１のローラの弾性体層の介在にもかかわらず第２のロー
ラひいては定着ベルトの速度を正確に制御することがで
きるという効果を奏する。なお、巻き掛け角度が大きい
ため定着ベルトと第２ローラの間には実質的な滑りは生
じないので、第２ローラの回転は定着ベルトの速度を正
確に表している。

【００７８】また、弾性体層を第１ローラが備えている
ため、第１ローラの回転速度を検出してもその変形のた
め正確な値が得られないが、本発明では、第２ローラの
回転速度が検出されているので、このような問題が生じ
ないという効果を奏する。

【００７９】更に、第２ローラの回転速度の検出には、
位相の異なる角度、例えば１８０度毎に回転時間が測定
され、各３６０度（一回転）を単位とする回転時間によ
って検出値が得られているので、位相の異なる各角度毎
の誤差が吸収されているため、正確な時間測定（速度測
定）が可能となるという効果を奏する。

【００８０】更に、本発明では、複数回転する間の平均
時間（平均速度）が検出されているので、この平均化に
より制御装置の過敏な応答を回避することができるとい
う効果を奏する。

【００８１】更に、本発明では、それぞれの定着装置に
使用されている第２ローラの径（外径）がその定着装置
毎に記憶されており、記憶された外形寸法に応じて、駆
動源の目標回転速度が変更されるので、第２ローラの仕
上げ径をそれほど厳密に加工する必要がなく、製造が容
易となるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用されたタンデムプロセス式のカラ
ープリンタの概略構成を示す断面図である。

【図２】本発明実施形態の定着装置の断面図である。

【図３】定着本体ユニット３１の要部を示す断面図であ
る。

【図４】横軸（ｄ）に第２ローラの回転角度（度）がと
られたタイムチャートである。

【図５】速度測定をするためにコンピュータを使用した
例のブロック図である。

【図６】速度測定のためのＣＰＵ７０の動作を示す概略
フローチャートである。

【図７】定着本体ユニットから、定着装置３０の固有情
報を引き出すためのコネクタ９０及びジャンパー線９１
を示す図である。

【符号の説明】

１ 画像形成ユニット ２ 感光体 ３ 帯電手段 ４ 現像手段 ５ クリーニング手段 ９ 露光手段 １１ 中間転写ベルト １２ １次転写手段 １３ ２次転写手段 １４ 記録シート １５ クリーニングブレード １６ 排紙トレー １７ 記録シートカセット １８ 制御装置 １９ 露光制御装置 ３０ 定着装置 ３１ 定着本体ユニット ３２ ウェブユニット ３３ 第１ローラ ３４ 第２ローラ ３５ 第３ローラ ３６ 駆動源 ３７ 定着ベルト ３８ ヒータ ３９ ドナーローラ ４１ ウェブ供給ロール ４２ ウェブ巻き取り軸 ４３ バックアップローラ ４４ ウェブ ５１ 弾性体層 ５２ カム板 ５３（５３Ａ、５３Ｂ） 突起 ５４ 支点 ５６ フォトセンサ ５７ 付勢手段 ５８ 遮蔽部 ５９ フォロア部 ６０ 回転速度検出手段 ６１ 遮蔽体 ７０ ＣＰＵ ７１ ＲＯＭ ７２ ＲＡＭ ７３ カウンタ ７４ タイマークロック ７５ 駆動源ドライバ ９０ コネクタ ９１ ジャンパー線 ｒ１、ｒ２ プルアップ抵抗 ４０Ｌ 下ガイド ４０Ｕ 上ガイド

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H033 AA11 AA14 AA18 AA31 BA11 BB01 BB17 BB37 CA13 CA16 CA17 CA40

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動源と、 上記駆動源によって回転駆動される第１のローラと、 回転駆動されない第２のローラと、 上記第１のローラと上記第２のローラの間に掛け渡され
   る定着ベルトと、 上記定着ベルトを加熱するための加熱手段と、 上記第２のローラの回転速度を検出するための回転速度
   検出手段と、を備えた定着装置において、 上記第１のローラのローラ硬度は上記第２のローラのロ
   ーラ硬度より低い値を有しており、 上記回転速度検出手段が検出した上記第２のローラの回
   転速度によって、上記駆動源が上記第１のローラを回転
   駆動するための回転速度を制御するための制御装置が備
   えられていることを特徴とする定着装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載された定着装置におい
   て、この定着装置は、更に、 上記第１のローラの近傍で上記定着ベルトに当接するよ
   うに配置された第３のローラを備えており、 上記第３のローラと上記定着ベルトとの間を記録シート
   が通過することを特徴とする定着装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載された定着装置におい
   て、 上記第２のローラは上記加熱手段をなすことを特徴とす
   る定着装置。
4. 【請求項４】 請求項１に記載された定着装置におい
   て、 上記回転速度検出手段は、上記第２のローラが１回転す
   る時間を検出するものであることを特徴とする定着装
   置。
5. 【請求項５】 請求項４に記載された定着装置におい
   て、 上記回転速度検出手段は、上記第２のローラが１回転す
   る時間を異なる位相で検出するものであることを特徴と
   する定着装置。
6. 【請求項６】 請求項１に記載された定着装置におい
   て、 上記制御装置は、上記第２のローラが複数回回転する間
   の平均時間が一定になるように、上記駆動源の回転数を
   制御するものであることを特徴とする定着装置。
7. 【請求項７】 請求項１に記載された定着装置におい
   て、 この定着装置は、上記第２のローラの外形寸法を記憶す
   るための記憶手段を備えており、さらに、 上記制御装置は、この記憶手段に記憶された外形寸法に
   応じて、上記駆動源の目標回転速度を変更するものであ
   ることを特徴とする定着装置。
8. 【請求項８】 請求項１に記載された定着装置におい
   て、 上記第２のローラの目標回転速度が、記録シートの属性
   に応じて、変更されることを特徴とする定着装置。
9. 【請求項９】 請求項１に記載された定着装置におい
   て、 上記駆動源の回転開始から一定時間又は一定数回転する
   間、上記検出手段が検出した上記第２のローラの回転速
   度は、上記制御装置が上記駆動源の回転数を決定するた
   めのデータとして使用されないことを特徴とする定着装
   置。
10. 【請求項１０】 請求項９に記載された定着装置におい
    て、 上記駆動源の回転開始から一定時間又は一定数回転する
    間は、上記駆動源がその前に回転駆動していた時の回転
    数で駆動することを特徴とする定着装置。
11. 【請求項１１】 請求項１０に記載された定着装置にお
    いて、 上記回転速度検出手段によって検出された第２のローラ
    の回転速度の検出値には、記録紙の属性に応じて設定さ
    れた係数をかけて前回と異なるモードでも前回の検出値
    を使用可能としたことを特徴とする定着装置。