JP2019128446A - 定着装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】より高品質の画像を実現するのに好適な定着装置を提供する。【解決手段】定着装置は、発熱体と、その発熱体により加熱されると共に回転可能である第１の回転部と、その第１の回転部との間に媒体を挟持しつつ回転可能であり、剛性体とその剛性体の周囲を取り巻いて剛性体の熱伝導率よりも低い熱伝導率を有する弾性体とを含む第２の回転部と、弾性体のうちの第１の回転部と対向する表面の温度を検出する第１の温度センサと弾性体のうちの表面以外の部分の温度を検出する第２の温度センサとを含む温度検出部とを備える。【選択図】図２Ｂ

Description

本発明は、定着装置およびそれを備えた画像形成装置に関する。

これまでに、加熱体と、その加熱体との間に媒体を挟持しつつ搬送する加圧部材とを有し、その媒体の搬送速度を変化させることのできる定着装置を備えた画像形成装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。特許文献１では、加熱体との間に媒体を挟んで対向する加圧部材の表面の温度を測定し、その媒体の搬送速度を変化させるようにしている。

特開平７−２６１５８４号公報

このような画像形成装置では、定着装置において媒体の搬送速度を安定化させることにより、高品質の画像を形成することができる。

したがって、媒体の搬送速度を安定化させるのに好適な定着装置、およびそれを備えた画像形成装置を提供することが望ましい。

本発明の一実施形態としての定着装置は、発熱体と、第１の回転部と、第２の回転部と、温度検出部とを備える。第１の回転部は、発熱体により加熱されると共に回転可能である。第２の回転部は、第１の回転部との間に媒体を挟持しつつ回転可能であり、剛性体と、その剛性体の周囲を取り巻いて剛性体の熱伝導率よりも低い熱伝導率を有する弾性体とを含む。温度検出部は、弾性体のうちの第１の回転部と対向する表面の温度を検出する第１の温度センサと、弾性体のうちの表面以外の部分の温度を検出する第２の温度センサとを含む。

本発明の一実施形態としての画像形成装置は、上記定着装置を備える。

本発明の一実施形態としての定着装置および画像形成装置では、第１の温度センサにより弾性体のうち第１の回転部と対向する表面の温度を検出すると共に、第２の温度センサにより弾性体のうち表面以外の部分の温度を検出するので、第２の回転部における外径変動を精度よく算出できる。このため、第２の回転部の外径変動に応じて第２の回転部の回転速度を調節できる。

本発明の一実施形態としての定着装置によれば、弾性層の温度変化が生じた場合であっても、媒体の搬送速度を安定化させるのに適する。よって、この定着装置を備えた画像形成装置によれば、高品質の画像を形成することができる。
なお、これは本発明の効果の一例であり、本発明の効果はこれに限定されるものではなく、以下に記載のいずれの効果であってもよい。

本発明の一実施の形態に係る画像形成装置の全体構成例を表す模式図である。 図１Ａに示した画像形成装置の内部の構成例を模式的に表すブロック図である。 図１Ａに示した定着装置の外観を表す斜視図である。 図１Ａに示した定着装置の外観を表す側面図である。 図１Ａに示した定着装置の外観を表す正面図である。 図１Ａに示した定着装置における駆動ローラの回転速度の制御フローを表す流れ図である。 本発明の変形例としての定着装置の外観を表す側面図である。 図４Ａに示した定着装置の外観を表す正面図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明は本発明の一具体例であって、本発明は以下の態様に限定されるものではない。また、本発明は、各図に示す各構成要素の配置や寸法、寸法比などについても、それらに限定されるものではない。

＜１．実施の形態＞
［画像形成装置１の概略構成］
図１Ａは、本発明の一実施の形態に係る定着装置１０５を搭載した画像形成装置１の全体構成例を表す模式図である。図１Ｂは、図１Ａに示した画像形成装置１の内部構成に対応するブロック図である。画像形成装置１は、例えば用紙などの記録媒体（印刷媒体、転写材ともいう。）に対して画像（例えばカラー画像）を形成する、電子写真方式のプリンタである。なお、本明細書では、記録媒体の搬送方向と直交する方向（図１Ａでは紙面と直交するＸ軸方向）を幅方向という。また、後述するように、定着装置１０５の内部において記録媒体が搬送される方向をＺ軸方向とし、Ｘ軸方向およびＺ軸方向の双方と直交する高さ方向をＹ軸方向とする。

画像形成装置１は、例えば筐体１００の内部に、例えば給紙部１０１と、媒体搬送部１０２と、画像形成部１０３と、転写部１０４と、定着装置１０５と、排出部１０６とを備えている。

（給紙部１０１）
給紙部１０１は、例えば用紙カセット（給紙トレイ）２４と、給紙ローラ１１とを有する。用紙カセット２４は記録媒体を収容するものである。給紙ローラ１１は、用紙カセット２４から１枚ずつ記録媒体を取り出し、その記録媒体を媒体搬送部１０２へ供給する部材である。

（媒体搬送部１０２）
媒体搬送部１０２は、例えば上流から順に、位置センサ１２と、対向配置された一対の搬送ローラ１４，１５と、位置センサ１３とを有している。位置センサ１２，１３は、それぞれ、搬送経路Ｐ上を進行する記録媒体の位置を検出するものである。一対の搬送ローラ１４，１５は、給紙ローラ１１により供給された記録媒体を下流の画像形成部１０３へ搬送するものである。

（画像形成部１０３）
画像形成部１０３はトナー像（現像剤画像）を形成するものであり、転写部１０４は画像形成部１０３において形成されたトナー像を記録媒体に転写するものである。画像形成部１０３は、例えば４つの画像形成ユニット２Ｋ，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃを有している。画像形成ユニット２Ｋ，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃは、それぞれ、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）ヘッド３Ｋ，３Ｙ，３Ｍ，３Ｃと、感光体ドラム４Ｋ，４Ｙ，４Ｍ，４Ｃと、帯電ローラ５Ｋ，５Ｙ，５Ｍ，５Ｃと、現像ローラ６Ｋ，６Ｙ，６Ｍ，６Ｃと、トナータンク７Ｋ，７Ｙ，７Ｍ，７Ｃと、現像ブレード８Ｋ，８Ｙ，８Ｍ，８Ｃと、トナー供給用スポンジローラ９Ｋ，９Ｙ，９Ｍ，９Ｃと、感光体ブレード２６Ｋ，２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃとを有している。

ＬＥＤヘッド３Ｋ，３Ｙ，３Ｍ，３Ｃは、それぞれ対向する感光体ドラム４Ｋ，４Ｙ，４Ｍ，４Ｃの表面を露光し、各々の感光体ドラム４Ｋ，４Ｙ，４Ｍ，４Ｃの表面に静電潜像を形成するものである。

感光体ドラム４Ｋ，４Ｙ，４Ｍ，４Ｃは、静電潜像を表面（表層部分）に担持する円柱状の部材であり、感光体（例えば有機系感光体）を用いて構成されている。

帯電ローラ５Ｋ，５Ｙ，５Ｍ，５Ｃは、感光体ドラム４Ｋ，４Ｙ，４Ｍ，４Ｃの表面（表層部分）を帯電させる部材（帯電部材）であり、感光体ドラム４Ｋ，４Ｙ，４Ｍ，４Ｃの表面（周面）に接するように配置されている。

現像ローラ６Ｋ，６Ｙ，６Ｍ，６Ｃは、静電潜像を現像するトナーを表面に担持する部材であり、感光体ドラム４Ｋ，４Ｙ，４Ｍ，４Ｃの表面（周面）に接するように配置されている。

トナータンク７Ｋ，７Ｙ，７Ｍ，７Ｃは、その内部にトナーを収容する容器であり、その下部にトナー排出口を有する。

現像ブレード８Ｋ，８Ｙ，８Ｍ，８Ｃは、回転する現像ローラ６Ｋ，６Ｙ，６Ｍ，６Ｃの表面にトナーからなる層（トナー層）を形成すると共に、そのトナー層の厚さを規制（制御，調整）するトナー規制部材である。現像ブレード８Ｋ，８Ｙ，８Ｍ，８Ｃは、例えばステンレス等からなる板状弾性部材（板ばね）であり、この板状弾性部材の先端部が現像ローラ６Ｋ，６Ｙ，６Ｍ，６Ｃの表面の近傍に配置されている。

トナー供給用スポンジローラ９Ｋ，９Ｙ，９Ｍ，９Ｃは、現像ローラ６Ｋ，６Ｙ，６Ｍ，６Ｃに対してトナーを供給するための部材（供給部材）であり、現像ローラ６Ｋ，６Ｙ，６Ｍ，６Ｃの表面（周面）に接するように配置されている。

感光体ブレード２６Ｋ，２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃは、感光体ドラム４Ｋ，４Ｙ，４Ｍ，４Ｃの表面（表層部分）に残留するトナーを掻き取って回収することで、感光体ドラム４Ｋ，４Ｙ，４Ｍ，４Ｃの表面をクリーニングするクリーニング部材である。感光体ブレード２６Ｋ，２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃは、感光体ドラム４Ｋ，４Ｙ，４Ｍ，４Ｃの表面に対してカウンタで当接する（感光体ドラム４Ｋ，４Ｙ，４Ｍ，４Ｃの回転方向に対して逆向きで突出する）ようにして配置されている。感光体ブレード２６Ｋ，２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃは、例えば、ポリウレタンゴム等の弾性体により構成されている。

（転写部１０４）
転写部１０４は、例えば搬送ベルト１８と、この搬送ベルト１８を駆動する駆動ローラ１７と、この駆動ローラ１７に従動する従動ローラ１６と、搬送ベルト１８を挟んで感光体ドラム４Ｋ，４Ｙ，４Ｍ，４Ｃと各々対向して配置された転写ローラ１０Ｋ，１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃと、ベルトブレード２７と、廃トナーボックス２８とを有している。

搬送ベルト１８は、例えばポリイミド樹脂などの樹脂材料からなる無端の弾性ベルトであり、駆動ローラ１７，従動ローラ１６および転写ローラ１０Ｋ，１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃによって張設（張架）され、図１Ａ中の矢印の方向へ循環回転するようになっている。駆動ローラ１７は、搬送ベルトモータ８０１（後出）からの駆動力により搬送ベルト１８を駆動する。転写ローラ１０Ｋ，１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃは、記録媒体を搬送方向に搬送しつつ、各画像形成ユニット２Ｋ，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ内で形成されたトナー像を記録媒体上に静電的に転写するための部材である。転写ローラ１０Ｋ，１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃは、例えば、発泡性の半導電性弾性ゴム材により構成されている。駆動ローラ１７，従動ローラ１６および転写ローラ１０Ｋ，１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃは、それぞれ紙面に垂直な横方向に伸びる回転可能な略円柱状の部材である。ベルトブレード２７は、搬送ベルト１８の表面上に残存した廃トナーを掻き取ってクリーニング（清掃）するための部材であり、廃トナーボックス２８は、ベルトブレード２７により掻き取られた廃トナーを回収し、貯蔵するものである。

（定着装置１０５）
定着装置１０５は転写部１０４から搬送された記録媒体上に転写されたトナー像に対し熱および圧力を付与することで、そのトナー像を記録媒体上に定着させるための部材である。定着装置１０５は、例えばヒータ５５と、サーミスタ７９２Ａ，７９２Ｂと、定着モータ７９３とを有する。定着装置１０５については後に詳述する。

（排出部１０６）
排出部１０６は、位置センサ２１と、対向配置された排出ローラ２２，２３とを有している。位置センサ２１は、定着装置１０５から排出されて搬送経路Ｐ上を進行する記録媒体の位置を検出するものである。排出ローラ２２，２３は、定着装置１０５から排出された記録媒体を外部へ排出する。

画像形成装置１は、図１Ｂに示したように、印刷制御部７００，Ｉ／Ｆ制御部７１０，受信メモリ７２０，画像データ編集メモリ７３０，操作部７０１およびセンサ群７０２を備えている。画像形成装置１は、さらに、印刷制御部７００からの指令をそれぞれ受ける帯電電圧制御部７４０，ヘッド駆動制御部７５０，現像電圧制御部７６０，転写電圧制御部７７０，画像形成駆動制御部７８０，定着制御部７９０，搬送ベルト駆動制御部８００および給紙・搬送駆動制御部８１０を備えている。

印刷制御部７００は、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ，ＲＡＭおよび入出力ポート等により構成され、例えば予め定められたプログラムを実行することにより画像形成装置１における処理動作の全体を制御するものである。具体的には、印刷制御部７００は、Ｉ／Ｆ制御部７１０からの印刷データや制御コマンドを受信し、帯電電圧制御部７４０，ヘッド駆動制御部７５０，現像電圧制御部７６０，転写電圧制御部７７０，画像形成駆動制御部７８０，定着制御部７９０，搬送ベルト駆動制御部８００および給紙・搬送駆動制御部８１０の制御を統括して印刷動作を行う。

Ｉ／Ｆ制御部７１０は、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）などの外部装置からの印刷データや制御コマンドを受信し、あるいは画像形成装置１の状態に関する信号を送信するものである。

受信メモリ７２０は、ＰＣなどの外部装置からＩ／Ｆ制御部７１０を経由した印刷データを一時的に格納するものである。

画像データ編集メモリ７３０は、受信メモリ７２０に格納された印刷データを受け取り、その印刷データを編集した画像データを格納するものである。

操作部７０１は、例えば画像形成装置１の状態などの情報を表示するためのＬＥＤランプや、使用者が指示を画像形成装置へ与えるための入力部（ボタンやタッチパネル）を有するものである。

センサ群７０２は、画像形成装置１の動作状態を監視する各種センサ、例えば記録媒体の位置を検出する位置センサ１２，１３，２１、画像形成装置１内の温度を検出する温度センサ２９、印刷濃度センサ３０などを含んでいる。

帯電電圧制御部７４０は、印刷制御部７００の指示により、帯電ローラ５（５Ｋ，５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ）に対し帯電電圧を印加し、感光体ドラム４（４Ｋ，４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ）の表面を帯電させるように制御を行うものである。

ヘッド駆動制御部７５０は、画像データ編集メモリ７３０に格納された画像データにしたがってＬＥＤヘッド３（３Ｋ，３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ）による露光動作の制御を行うものである。

現像電圧制御部７６０は、印刷制御部７００の指示により、現像ローラ６（６Ｋ，６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ）に対し現像電圧を印加し、感光体ドラム４（４Ｋ，４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ）の表面に形成された静電潜像にトナーを現像するように制御を行うものである。

転写電圧制御部７７０は、印刷制御部７００の指示により、転写ローラ１０（１０Ｋ，１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ）に対し転写電圧を印加し、記録媒体にトナー像を転写させるように制御を行うものである。

画像形成駆動制御部７８０は、印刷制御部７００の指示により、駆動モータ７８１〜７８４の駆動制御を行うものである。駆動モータ７８１〜７８４は、感光体ドラム４（４Ｋ，４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ），帯電ローラ５（５Ｋ，５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ）および現像ローラ６（６Ｋ，６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ）の回転駆動を行う。

定着制御部７９０は、印刷制御部７００の指示により、定着装置１０５の定着動作を制御するものである。具体的には、ヒータ５５への印加電圧の制御を行う。定着制御部７９０は、サーミスタ７９２Ａ，７９２Ｂにより測定された定着装置１０５の温度に基づき、ヒータ５５への印加電圧のオン・オフ制御を行う。定着制御部７９０は、さらに、サーミスタ７９２Ａ，７９２Ｂにより測定された定着装置１０５の温度に基づき、定着モータ７９３の動作制御の動作制御をも行う。なお、定着制御部７９０は、本発明の「制御部」に対応する一具体例である。

搬送ベルト駆動制御部８００は、印刷制御部７００の指示により、画像形成装置１に設けられた搬送ベルトモータ８０１の動作制御を行うものである。搬送ベルトモータ８０１は、搬送ベルト１８の駆動を行うものである。

給紙・搬送駆動制御部８１０は、印刷制御部７００の指示により、画像形成装置１に設けられた給紙モータ８１１および搬送モータ８１２の動作制御を行うものである。

［定着装置１０５の構成］
次に、図２Ａ〜図２Ｃを参照して、定着装置１０５の詳細な構成について説明する。図２Ａは、記録媒体の搬送方向の上流側から眺めた定着装置１０５の外観を表す斜視図であり、図２Ｂは、定着装置１０５を側面から眺めた側面図である。図２Ｃは、記録媒体の搬送方向の上流から＋Ｚ方向に眺めた定着装置１０５の外観を表す正面図である。

定着装置１０５は、例えば基部５０と、定着ベルト５１と、駆動ローラ５２と、保持部材５３と、ヒータ５５と、フランジ５６（５６Ｌ，５６Ｒ）と、レバー部材５７と、付勢部材５８とを有する。保持部材５３と加圧部材５４との間には潤滑剤が保持されるようになっているとよい。潤滑剤は、例えばゲル状のグリスであり、それが付着した部材の表面に薄い油膜を形成することで部材間の摩擦力を低減し、摺動性を向上させるように機能するものである。

定着ベルト５１は、内周面５１１および外周面５１２を有する管状をなす無端の弾性ベルトであり、例えばポリイミド樹脂などの樹脂材料からなる無端の弾性ベルト、またはステンレス鋼などの金属基材上にシリコーンゴムなどが形成されてなるものである。定着ベルト５１は、幅方向における両端に設けられた１対のフランジ５６Ｌ，５６Ｒやヒータ５５などによって張設（張架）され、軸５１Ｊ（図２Ａ〜２Ｃ）の周囲を図２Ｂ中の矢印Ｒ５１の方向へ循環回転（図２Ｂでは右回転）可能に設けられている。より詳細には、定着ベルト５１は、その幅方向の両端においてレバー部材５７に固定された１対のフランジ５６Ｌ，５６Ｒにより回転自在に支持されている。定着ベルト５１は、ヒータ５５により加熱される。定着ベルト５１の外周面５１２は、Ｙ軸方向において対向する駆動ローラ５２と当接するように付勢部材５８により付勢され、ＸＺ平面に広がるニップ部ＮＰを形成する（図２Ｂ）。定着ベルト５１は、ニップ部ＮＰにおける駆動ローラ５２との摩擦力により、駆動ローラ５２の回転に従動するように矢印Ｒ５１の方向へ回転する。この例では、ニップ部ＮＰの近傍において、定着ベルト５１は＋Ｚ方向へ移動する。保持部材５３およびヒータ５５などは、いずれも定着ベルト５１によって取り囲まれた空間に配置されている。なお、定着ベルト５１は、本発明の「第１の回転部」に対応する一具体例である。

駆動ローラ５２は、Ｘ軸方向に延在する円柱状または円筒状の物体であり、定着ベルト５１へ付勢されることで定着ベルト５１との間に記録媒体を挟持しつつ、軸５１Ｊに沿って伸びる軸５２Ｊの周囲を矢印Ｒ５２（図２Ｂ）の方向へ回転可能に設けられたものである。駆動ローラ５２は、例えば、Ｘ軸方向に伸びる金属パイプなどの剛性材料からなるシャフト５２１と、そのシャフト５２１を取り巻くように設けられた弾性層５２２とを有している。シャフト５２１は、その両端近傍において基部５０により回転自在に支持されている。基部５０は、例えば筐体１００に固定されている。シャフト５２１の構成材料としては、例えばステンレス鋼などが挙げられる。弾性層５２２は、例えば複数の気泡を含むスポンジ状のシリコーンなどからなる発泡体を含んでいる。弾性層５２２は、シャフト５２１の熱伝導率よりも低い熱伝導率を有するとよい。駆動ローラ５２は、図２Ｂに示したように、定着ベルト５１の外周面５１２と当接してニップ部ＮＰを形成している。この例では、ニップ部ＮＰの近傍において、駆動ローラ５２は＋Ｚ方向へ移動する。ヒータ５５は、定着ベルト５１を挟んで駆動ローラ５２と対向する位置に設けられている。
なお、駆動ローラ５２は本発明の「第２の回転部」に対応する一具体例であり、シャフト５２１は本発明の「剛性体」に対応する一具体例であり、弾性層５２２は本発明の「弾性体」に対応する一具体例である。

レバー部材５７は、基端がシャフト５７Ｐを中心として回動可能に基部５０に取り付けられている。レバー部材５７の先端部５７Ｓと、基部５０の先端部５０Ｓとは、コイルばねなどの付勢部材５８により、弾性的に連結されている。付勢部材５８は、先端部５７Ｓを先端部５０Ｓへ近づけるように、すなわち図２Ｂ中の矢印Ｙ５８で示した方向に先端部５７Ｓを付勢している。さらに、レバー部材５７は、加圧部材５４と当接することとなる当接部５７Ｔを有している。

保持部材５３は、幅方向（Ｘ軸方向）に延在する略直方体形状の物体であり、幅方向において例えば定着ベルト５１と実質的に同じ寸法を有している。保持部材５３は、１対のフランジ５６Ｌ，５６Ｒに固定されている。よって、保持部材５３、１対のフランジ５６Ｌ，５６Ｒ、レバー部材５７および定着ベルト５１は、基部５０に支持された駆動ローラ５２に対し、一体に変位するようになっている。

ヒータ５５は、定着ベルト５１を加熱する平板状の部材であり、定着制御部７９０により制御される発熱体を含んでいる。発熱体は、例えば電流の供給により発熱する抵抗線などである。ヒータ５５は定着ベルト５１の内周面５１１と対向するように配置されている。ヒータ５５は、本発明の「発熱体」に対応する一具体例である。

定着装置１０５は、さらに、サーミスタ７９２Ａおよびサーミスタ７９２Ｂを含む温度検出部７９２を備えている。温度検出部７９２が本発明の「温度検出部」に対応する一具体例である。サーミスタ７９２Ａは、弾性層５２２のうちの定着ベルト５１と対向する表面５２２Ｓの温度Ｔｏを検出するものであり、本発明の「第１の温度センサ」に対応する一具体例である。サーミスタ７９２Ｂは、弾性層５２２のうちの表面５２２Ｓ以外の部分の温度を検出するものであり、本発明の「第２の温度センサ」に対応する一具体例である。サーミスタ７９２Ｂは、例えばシャフト５２１の表面５２１Ｓと接するように設けられており、弾性層５２２のうちシャフト５２１の表面５２１Ｓと当接する部分の温度Ｔｉを、シャフト５２１を介して検出するようになっている。

定着制御部７９０は、サーミスタ７９２Ａにより検出された弾性層５２２の表面５２２Ｓの温度Ｔｏと、サーミスタ７９２Ｂにより検出された弾性層５２２の表面５２２Ｓ以外の部分の温度、例えば弾性層５２２のうちシャフト５２１の表面５２１Ｓと当接する部分の温度Ｔｉとに基づいて、駆動ローラ５２の回転速度を制御するようになっている。

［作用・効果］
（Ａ．基本動作）
画像形成装置１では、以下のようにして、記録媒体に対してトナー像が転写される。

具体的には、図１Ａに示したように、まず、用紙カセット２４に収納されている記録媒体が、給紙ローラ１１によって最上部から１枚ずつピックアップされ、下流の媒体搬送部１０２の方向へ繰り出される。次いで、給紙ローラ１１から繰り出された記録媒体は、媒体搬送部１０２により斜行が矯正されつつ下流の画像形成部１０３および転写部１０４へ搬送される。画像形成部１０３および転写部１０４では、以下のようにして、トナー像が記録媒体上に転写される。

起動状態の画像形成装置１に対してＰＣなどの外部機器からＩ／Ｆ制御部７１０を介して印刷画像データおよび印刷命令が印刷制御部７００に入力されると、印刷制御部７００は、印刷命令に応じて、画像形成駆動制御部７８０などと連携して印刷画像データの印刷動作を開始させる。

画像形成駆動制御部７８０は、駆動モータ７８１〜７８４を駆動し、感光体ドラム４Ｋ，４Ｙ，４Ｍ，４Ｃを所定の方向に一定速度で回転させる。感光体ドラム４Ｋ，４Ｙ，４Ｍ，４Ｃが回転すると、その動力がギヤ列などの駆動伝達部を介して、トナー供給用スポンジローラ９Ｋ，９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ、現像ローラ６Ｋ，６Ｙ，６Ｍ，６Ｃおよび帯電ローラ５Ｋ，５Ｙ，５Ｍ，５Ｃへそれぞれ伝達される。その結果、トナー供給用スポンジローラ９Ｋ，９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ、現像ローラ６Ｋ，６Ｙ，６Ｍ，６Ｃおよび帯電ローラ５Ｋ，５Ｙ，５Ｍ，５Ｃは、それぞれ所定の方向に回転する。

一方、印刷制御部７００からの指令により、帯電電圧制御部７４０が帯電ローラ５Ｋ，５Ｙ，５Ｍ，５Ｃに対し所定の電圧を印加し、感光体ドラム４Ｋ，４Ｙ，４Ｍ，４Ｃの表面を一様に帯電させる。

次いで、ヘッド駆動制御部７５０がＬＥＤヘッド３Ｋ，３Ｙ，３Ｍ，３Ｃを起動し、画像信号に基づく印刷画像に対応する光を感光体ドラム４Ｋ，４Ｙ，４Ｍ，４Ｃに照射して感光体ドラム４Ｋ，４Ｙ，４Ｍ，４Ｃの表面に静電潜像を形成する。さらに、 トナータンク７Ｋ，７Ｙ，７Ｍ，７Ｃからトナー供給用スポンジローラ９Ｋ，９Ｙ，９Ｍ，９Ｃへトナーを供給する。トナーは、トナー供給用スポンジローラ９Ｋ，９Ｙ，９Ｍ，９Ｃに担持され、トナー供給用スポンジローラ９Ｋ，９Ｙ，９Ｍ，９Ｃの回転と共に現像ローラ６Ｋ，６Ｙ，６Ｍ，６Ｃの近傍に移動する。そこで、トナーは現像ローラ６Ｋ，６Ｙ，６Ｍ，６Ｃの電位とトナー供給用スポンジローラ９Ｋ，９Ｙ，９Ｍ，９Ｃの電位との電位差により例えば負に帯電し、現像ローラ６Ｋ，６Ｙ，６Ｍ，６Ｃへ供給される。現像ローラ６Ｋ，６Ｙ，６Ｍ，６Ｃへ供給されたトナーは現像ブレード８Ｋ，８Ｙ，８Ｍ，８Ｃにより所定の厚さに規制されたトナー層を形成する。

さらに、感光体ドラム４Ｋ，４Ｙ，４Ｍ，４Ｃの表面に形成された静電潜像に応じて、現像ローラ６Ｋ，６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ上のトナー層が現像されて感光体ドラム４Ｋ，４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ上にトナー像が形成される。そのトナー像は、感光体ドラム４Ｋ，４Ｙ，４Ｍ，４Ｃと対向配置されると共に転写電圧制御部７７０により所定の電圧が印加された転写ローラ１０Ｋ，１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃとの間の電界によって記録媒体に転写される。

その後、定着制御部７９０の制御により、定着装置１０５において、記録媒体上に転写されたトナー像に対し熱および圧力を付与し、そのトナー像を記録媒体上に定着させる。そののち、トナー像が定着された記録媒体は排出部１０６により外部へ排出される。なお、感光体ドラム４Ｋ，４Ｙ，４Ｍ，４Ｃには、記録媒体へ転写されなかったトナーが僅かに残留する場合があるが、その残留したトナーは感光体ブレード２６Ｋ，２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃにより除去される。このため、感光体ドラム４Ｋ，４Ｙ，４Ｍ，４Ｃは連続して使用できる。

（Ｂ．定着装置１０５の動作）
定着装置１０５では、印刷制御部７００の指示に基づき、定着制御部７９０の制御により、トナー像の記録媒体上への定着処理がなされる。具体的には、定着制御部７９０の制御により、ヒータ５５へ電流が供給されて定着ベルト５１の加熱が行われる一方、定着モータ７９３が起動し駆動ローラ５２の回転が開始される。駆動ローラ５２の回転に伴い、ニップ部ＮＰにおいて当接する定着ベルト５１も従動して回転を開始する。

定着装置１０５では、定着制御部７９０により、サーミスタ７９２Ａにより検出された弾性層５２２の表面５２２Ｓの温度Ｔｏと、サーミスタ７９２Ｂにより検出された弾性層５２２の表面５２２Ｓ以外の部分の温度、例えば温度Ｔｉとに基づいて、駆動ローラ５２の回転速度の制御がなされる。具体的には、図３に示したフローチャートに従って定着装置１０５における駆動ローラ５２の回転速度の制御が行われる。図３は、定着制御部７９０による、駆動ローラ５２の回転速度の制御フローを表す流れ図である。図３に示した一連の処理は、定着装置１０５において所定時間ごとに、例えば１００ｍｓ周期で繰り返し実行される。

定着制御部７９０は、印刷制御部７００から印刷動作の開始の指令を受けると、まず、ヒータ５５への印加電圧の制御を開始すると共に、サーミスタ７９２Ａにより測定された弾性層５２２の表面５２２Ｓの温度Ｔｏを取得する（ステップＳ１０１）。

続いて定着制御部７９０は、サーミスタ７９２Ｂにより測定された、弾性層５２２のうちシャフト５２１の表面５２１Ｓと当接する部分の温度Ｔｉを取得する（ステップＳ１０２）。

続いて定着制御部７９０は、取得した温度Ｔｏおよび温度Ｔｉに基づき、例えば表１に例示した速度補正テーブルから該当する補正値ｄＶ（％）を選択し、基準となる回転速度Ｖの補正を行う。定着制御部７９０は、さらに、一定の搬送速度で記録媒体の搬送を行うように、定着モータ７９３の回転速度を調整し、駆動ローラ５２を補正回転速度Ｖ*（１＋ｄＶ）で回転させる（ステップＳ１０３）。

そののち、定着制御部７９０は、印刷動作を行う対象となる全ての記録媒体の搬送が終了したかどうかを判断する（ステップＳ１０４）。ステップＳ１０４において、印刷対象の全ての記録媒体について搬送が終了したと認められなかった場合（ステップＳ１０４Ｎ）、ステップＳ１０１〜Ｓ１０３を再度行う。

ステップＳ１０４において、印刷対象の全ての記録媒体について搬送が終了したと認められた場合（ステップＳ１０４Ｙ）、一連の動作が終了する（エンド）。

（Ｃ．効果）
上述したように、弾性層５２２は、内部に気泡を含む発泡体などを有するので、それ自体の温度変化により体積の膨張および収縮を生じることが多い。弾性層５２２においてそのような熱に起因する膨張収縮が生じると駆動ローラ５２の外径変動が生じるので、駆動ローラ５２の回転速度が一定であれば結果として表面５２２Ｓでの周速度が変動してしまうこととなる。そのような周速度の変動は定着装置１０５における記録媒体の搬送速度の変動を意味し、記録媒体に印刷された画像のずれ（画ずれ）を招来するおそれがある。

したがって、画像形成装置では、駆動ローラ５２の外径変動に応じて駆動ローラ５２の回転速度の調整を行うことで、表面５２２Ｓでの周速度を一定に維持し、定着装置１０５での記録媒体の搬送速度を一定に保つことが望ましい。

そこで本実施の形態の定着装置１０５では、弾性層５２２の表面５２２Ｓの温度Ｔｏと、弾性層５２２のうちシャフト５２１の表面５２１Ｓと当接する部分の温度Ｔｉとの双方に基づいて、駆動ローラ５２の回転速度Ｖの補正を行うようにした。このため、この定着装置１０５では、駆動ローラ５２における弾性層５２２自体の温度変化により弾性層５２２が膨張収縮することで弾性層５２２の外径が変化した場合であっても、その外径の変化を、表面５２２Ｓの温度Ｔｏのみに基づいて推定する場合と比較して、より高い精度で推定することができる。したがって、定着装置１０５が設置された環境温度や、ヒータ５５による発熱の影響により弾性層５２２の膨張収縮が生じた場合であっても、より高精度の回転速度Ｖの補正を行うことができる。その結果、本実施の形態の定着装置１０５では、記録媒体の搬送速度の変動をより低減することができ、この定着装置１０５を備えた画像形成装置によれば、高品質の画像を形成することができる。

一例として、定着ベルト５１の温度が１８０℃となるようにヒータ５５を発熱させた場合、駆動ローラ５２の表面５２２Ｓの温度は１００℃で維持されるものの、弾性層５２２の内部の温度は定着装置１０５の使用時間に応じて例えば５０℃〜１５０℃の範囲でばらつくこととなる。そのため、弾性層５２２の内部の温度の高低により弾性層５２２の膨張率も変化し、駆動ローラ５２の外径も変化する。したがって、回転速度Ｖの補正を行わないとすれば、例えば弾性層５２２の内部の温度が５０℃の場合よりも、弾性層５２２の内部の温度が１５０℃の場合のほうが、表面５２２Ｓでの周速度、すなわち記録媒体の搬送速度が約１．２％程度増加する。本実施の形態によれば、上述した高精度の回転速度Ｖの補正を行うことができるので、記録媒体の搬送速度の変動をほとんどなくすことができる。

本実施の形態では、シャフト５２１を、弾性層５２２の熱伝導率よりも高い熱伝導率の金属により構成することで、サーミスタ７９２Ｂをシャフト５２１の端部に設置できるので、定着装置１０５の構成が簡素化され、製造性にも優れる。

また、光学式の外径測定器などにより、駆動ローラ５２の外径を直接的に測定する方法も考えられる。しかしながら、そのような外径測定器を搭載する場合には構成の複雑化、重量の増加、メンテナンスの手間の増加、あるいはコストの増加などを招くこととなる。これに対し、本実施の形態では、２つのサーミスタ７９２Ａ，７９２Ｂを搭載するのみであり、上記の問題は解消される。

＜２．変形例＞
以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、上記実施の形態では、カラー画像を形成する画像形成装置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、例えば黒色のトナー像のみを転写し、モノクロ画像を形成する画像形成装置であってもよい。また、上記実施の形態では、１次転写方式（直接転写方式）の画像形成装置について説明したが、本発明は２次転写方式にも適用されうる。

また、上記実施の形態では、第１の回転部としての定着ベルト５１と共にニップ部ＮＰを形成する第２の回転部として駆動ローラ５２を用いるようにしたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば定着ベルト５１と類似したベルト部材を駆動ローラ等で張架したものを第２の回転部として用いるようにしてもよい。その場合であっても、第２の回転部における駆動ローラの表面の温度と、その駆動ローラにおけるそれ以外の部分の温度との双方に基づいてその駆動ローラの回転速度の補正を行うことで、定着装置における記録媒体の搬送速度の安定化が可能である。

また、上記実施の形態では、第２の温度センサとしてのサーミスタ７９２Ｂを、剛性体としてのシャフト５２１に取り付けるようにしたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば図４Ａおよび図４Ｂに示した本発明の変形例としての定着装置１０５Ａのように、第２の温度センサとしてサーミスタ７９２Ｂを、弾性体としての弾性層５２２のうちの表面５２２Ｓと交差する側面５２２Ｔに設け、その側面５２２Ｔの温度を検出するようにしてもよい。図４Ａおよび図４Ｂは、それぞれ、本発明の変形例としての定着装置１０５Ａの外観を表す側面図および正面図である。例えば剛性体としてのシャフト５２１が、金属などと比較して比較的低い熱伝導率を有する樹脂などの材料からなる場合、本変形例のように側面５２２Ｔにサーミスタ７９２Ｂを設けることで、より正確に弾性層５２２の内部の温度が測定できる。さらに、第２の温度センサとしてサーミスタ７９２Ｂを、弾性体としての弾性層５２２の内部に埋設するようにしてもよい。その場合、よりいっそう正確に弾性層５２２の内部の温度が測定できるので好ましい。

また、上記実施の形態では、定着装置１０５における熱源として、抵抗線などの発熱体を含む板状のヒータ５５を用いるようにしたが、本発明では、ヒータ５５の代わりに、例えばハロゲンランプを熱源として用いてもよい。また、ニップ部ＮＰを形成するにあたり、定着ベルト５１の内周面５１１を付勢する加圧パッドをさらに備えるようにしてもよい。

また、上記実施の形態では、露光装置として発光ダイオードを光源とするＬＥＤヘッドを用いるようにしたが、例えばレーザ素子等を光源とした露光装置を用いてもよい。

さらに、上記実施の形態等では、本発明における「画像形成装置」の一具体例として、印刷機能を有する画像形成装置について説明したが、これには限られない。すなわち、そのような印刷機能に加え、例えば、スキャン機能やファックス機能を有する複合機として機能する画像形成装置においても、本発明を適用することが可能である。

１…画像形成装置、１００…筐体、１０１…給紙部、１０２…媒体搬送部、１０３…画像形成部、１０４…転写部、１０５，１０５Ａ…定着装置、１０６…排出部、２Ｋ，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ…画像形成ユニット、３Ｋ，３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ…ＬＥＤヘッド、４Ｋ，４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ…感光体ドラム、５Ｋ，５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ…帯電ローラ、６Ｋ，６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ…現像ローラ、７Ｋ，７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ…トナータンク、８Ｋ，８Ｙ，８Ｍ，８Ｃ…現像ブレード、９Ｋ，９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ…トナー供給用スポンジローラ、１０Ｋ，１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ…転写ローラ、１１…給紙ローラ、１２，１３…位置センサ、１４，１５…搬送ローラ、１６…従動ローラ、１７…駆動ローラ、１８…搬送ベルト、２４…用紙カセット、２６Ｋ，２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ…感光体ブレード、５０…基部、５１…定着ベルト、５１１…内周面、５１２…外周面、５１Ｊ…軸、５２…駆動ローラ、５３…保持部材、５５…ヒータ、５６…フランジ、５７…レバー部材、５８…付勢部材、７００…印刷制御部、７０１…操作部、７０２…センサ群、７１０…Ｉ／Ｆ制御部、７２０…受信メモリ、７３０…画像データ編集メモリ、７４０…帯電電圧制御部、７５０…ヘッド駆動制御部、７６０…現像電圧制御部、７７０…転写電圧制御部、７８０…画像形成駆動制御部、７９０…定着制御部、７９２…温度検出部、７９２Ａ，７９２Ｂ…サーミスタ、８００…搬送ベルト駆動制御部、８１０…給紙・搬送駆動制御部。

Claims (7)

1. 発熱体と、
   前記発熱体により加熱されると共に回転可能である第１の回転部と、
   前記第１の回転部との間に媒体を挟持しつつ回転可能であり、剛性体と、前記剛性体の周囲を取り巻いて前記剛性体の熱伝導率よりも低い熱伝導率を有する弾性体とを含む第２の回転部と、
   前記弾性体のうちの前記第１の回転部と対向する表面の温度を検出する第１の温度センサと、前記弾性体のうちの前記表面以外の部分の温度を検出する第２の温度センサとを含む温度検出部と
   を備えた
   定着装置。
2. 前記第１の温度センサにより検出された前記表面の温度と、前記第２の温度センサにより検出された前記表面以外の温度とに基づいて前記第２の回転部の回転速度を制御する制御部をさらに備えた
   請求項１記載の定着装置。
3. 前記第２の回転部は駆動ローラである
   請求項１または請求項２に記載の定着装置。
4. 前記弾性体は発泡体を含む
   請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の定着装置。
5. 前記剛性体は金属であり、
   前記第２の温度センサは、前記弾性体のうちの前記剛性体と当接する部分の温度を、前記剛性体を介して検出可能に設けられている
   請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の定着装置。
6. 前記第２の温度センサは、前記弾性体のうちの前記表面と交差する側面の温度を検出可能に設けられている
   請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の定着装置。
7. 請求項１から請求項６のうちのいずれか１項に記載の定着装置を備えた画像形成装置。

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