JP2021063856A - 定着装置、および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】駆動トルク増大の抑止とリフレッシュ性能の低下の抑止との両立が可能な定着装置を提供する。【解決手段】回転駆動される定着部材５１の表面を改質する定着表面改質部材４１と、定着部材の速度を検出する検出手段と、定着表面改質部材を回転させる駆動制御機構４３と、を備え、駆動制御機構は、検出手段による定着部材の速度の検出結果に応じて、定着表面改質部材の回転速度を変える制御を行う。【選択図】図４

Description

本発明は、定着装置、および画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置の定着ベルト方式の定着装置において、同サイズの用紙を多数枚通紙すると用紙のエッジ部で定着ベルトが傷付いて、その後の通紙で光沢スジが発生したり、定着ベルトの表面性が悪化することによる光沢ムラが発生することがある。そのため、定着ベルト表面の傷を修復するために、定着ベルト表面を研磨するためのリフレッシュローラを搭載し、定着ローラの表面を研磨する技術がある。

例えば、特許文献１では、定着部材の表面における傷や凹凸等の荒れ、汚れの発生による問題解決のため、摺擦部材として回転体であるリフレッシュローラを定着部材に当接させる技術が開示されている。

しかしながら、特許文献１のようなリフレッシュローラを搭載した定着装置では、駆動トルク増大の抑止とリフレッシュ性能の低下の抑止との両立が難しいという問題があった。

本発明の一側面は、駆動トルク増大の抑止とリフレッシュ性能の低下の抑止との両立が可能な定着装置を提供することを目的とする。

本発明にかかる定着装置は、回転駆動される定着部材の表面を改質する定着表面改質部材と、前記定着部材の速度を検出する検出手段と、前記定着表面改質部材を回転させる駆動制御機構と、を備え、前記駆動制御機構は、前記検出手段による前記定着部材の速度の検出結果に応じて、前記定着表面改質部材の回転速度を変える制御を行う、ことを特徴とする定着装置として構成される。

本発明によれば、駆動トルク増大の抑止とリフレッシュ性能の低下の抑止との両立が可能となる。

一実施形態に係る、プリンタの概要構成説明図。 一実施形態のプリンタに好適に備えることができる、２つのベルト加熱方式の定着装置の構成例の説明図。 回転検知部材の説明図。 図３に示した定着装置のリフレッシュローラ機構の機能説明図。 定着ローラとリフレッシュローラとの間の線速比の例を示す図。 熱膨張時の定着ローラとリフレッシュローラとの間の線速比とリフレッシュ性能との関係を示す図。 熱膨張時の定着ローラとリフレッシュローラとの間の線速比とリフレッシュローラを駆動する駆動モータのトルクとの関係を示す図。

以下、添付図面を参照して、定着装置、および画像形成装置の実施の形態を詳細に説明する。本実施例では、加熱ローラの回転速度を検出することで定着ローラの速度を検出し、検出結果に応じてリフレッシュローラの回転速度を変化させる。定着ローラの速度が遅い時は、リフレッシュローラの回転速度を上げ、定着ローラの速度が速い時はリフレッシュローラの回転速度を下げることで、リフレッシュローラの駆動トルク増大の抑制とリフレッシュローラによる研磨性能を両立する。

すなわち、定着ローラの熱膨張が大きい時は定着ローラの回転速度が速くなりリフレッシュローラの接触圧が強いので、駆動トルクが大きく研磨性能は高いためリフレッシュローラの回転速度を下げる。定着ローラの熱膨張が小さい時は定着ローラの回転速度が遅くなりリフレッシュローラの接触圧が弱いので、駆動トルクが小さく研磨性能が低いためリフレッシュローラの回転速度を上げる。このような制御を行うことで、リフレッシュローラの駆動トルク増大の抑制とリフレッシュローラによる研磨性能を両立できることが特徴になっている。上記記載の本発明の特徴について、以下の図面を用いて詳細に解説する。

以下、本発明を適用した定着装置を備えた画像形成装置として、電子写真方式のタンデム型カラープリンタ（以下、プリンタ２００という。）の一実施形態について説明する。図１は、本実施形態に係る、プリンタ２００の概要構成説明図である。

プリンタ２００は、図１に示すように、装置本体上部に位置する画像形成部２００Ａと、この画像形成部２００Ａの下方に位置する給紙部２００Ｂとを備える高速機であり、画像形成部２００Ａに定着装置１００を組み込んでいる。

画像形成部２００Ａには、装置本体の上下方向着中央に中間転写ベルト２１０が配置されており、中間転写ベルト２１０の上部には、色分解色と補色関係にある複数の色に対応したトナー像を形成するための構成が設けられている。具体的には、各補色関係にある色である、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のトナー像を担持可能な像担持体（潜像担持体）としての感光体２０５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋが中間転写ベルト２１０の上部転写面に沿って並べて配置されている。

感光体２０５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、それぞれ同じ方向（図中、反時計回り方向）に回転可能なドラム形状のものである。そして、各感光体２０５の周りにはそれぞれ、帯電装置２０２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ、現像装置２０３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ、一次転写装置２０４Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ及び感光体クリーニング装置２０６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ等が配置されている。

現像装置２０３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋには、それぞれのカラートナーが収容されている。また、画像形成部２００Ａ内の最上部には、光書き込み装置２０１Ｙ，Ｍと、光書き込み装置２０１Ｃ，Ｋが配置されている。

中間転写ベルト２１０は、駆動ローラと従動ローラに掛け回されて感光体２０５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとの対向位置において、同じ方向に移動可能な構成を有している。

また、従動ローラの１つである二次転写対向ローラ２１１に対向する位置に、二次転写ローラ２１２が設けられている。

また、二次転写ローラ２１２から定着装置１００までの、記録材（シート）としての用紙Ｐの搬送経路は、略水平方向の横パスとなっている。

給紙部２００Ｂは、用紙Ｐを積載収容する給紙トレイ２２０と、該給紙トレイ内の用紙Ｐを最下のものから順に１枚ずつ分離して、二次転写ローラ２１２の位置まで搬送する搬送機構を有している。

このプリンタ２００における画像形成に当たっては、感光体２０５Ｙの表面が帯電装置
２０２Ｙにより一様に帯電され、画像読取部からの画像情報に基づいて感光体２０５Ｙ上に静電潜像が形成される。形成された静電潜像はイエロー（Ｙ）のトナーを収容した現像装置２０３Ｙによりトナー像として可視像化され、このトナー像は所定のバイアスが印加される一次転写装置２０４Ｙにより中間転写ベルト２１０上に一次転写される。

他の感光体２０５Ｍ，Ｃ，Ｋでもトナーの色が異なるだけで同様の画像形成がなされ、それぞれの色のトナー像が中間転写ベルト２１０上に静電気力で順に転写されて重ね合わせられる。

次に、感光体２０５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋから中間転写ベルト２１０上に一次転写されたトナー像は、二次転写対向ローラ２１１、二次転写ローラ２１２により搬送されてきた用紙Ｐに転写される。トナー像が転写された用紙Ｐは、さらに定着装置１００まで搬送され、定着ベルト５１と加圧ローラ５５との定着ニップ部Ｎにて定着が行なわれ、定着ニップ部Ｎの出口側に排出される。ついで、定着ニップ部Ｎから排出された用紙Ｐは排出経路に沿ってスタッカ２１５へ送り出される。

また、中間転写ベルト２１０上に一次転写されずに感光体２０５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ上に残った転写残トナー等は、それぞれ感光体クリーニング装置２０６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋで除去される。また、用紙Ｐ上に二次転写されずに中間転写ベルト２１０上に残った転写残トナー等は、ベルトクリーニング装置２１３で除去されて、次の画像形成に備える。

次に、本実施形態のプリンタ２００に好適に備えることができる、２つのベルト加熱方式の定着装置１００の例を、図を用いて説明する。

図２は、本実施形態のプリンタ２００に好適に備えることができる、２つのベルト加熱方式の定着装置の構成例の説明図であり、図２（ａ）が、加熱ローラ５４の加熱手段として、加熱ローラ５４の内部にハロゲンヒータ等の加熱ヒータ５３ａを備える例の説明図である。また、図２（ｂ）が、加熱ローラ５４の加熱手段として、加熱ローラ５４に架け回す定着ベルト５１の外周部に対向して誘導加熱手段５３ｂを設けた例の説明図である。

図２（ａ）に示す構成例と、図２（ｂ）に示す構成例の定着装置１００では、加熱ローラ５４を加熱する加熱手段に係る点のみ異なるため、まず、各図に示した構成例に共通する構成を中心に説明する。

図２（ａ）、図２（ｂ）（以下、適宜、図２という。）に示す定着装置１００は、定着カバー１００ａの内部に、定着ローラ５２、加熱ローラ５４、定着ベルト５１、及び加圧ローラ５５を備えている。そして、定着ベルト５１を挟んで定着ローラ５２に加圧ローラ５５が圧接されて、定着ベルト５１と加圧ローラ５５との間に定着ニップ部Ｎが形成される。

定着ニップ部Ｎの用紙Ｐの排出側には定着分離部材５７、加圧分離部材５８を備えている。

定着ローラ５２は、金属の芯金５２ａにシリコンゴム等からなる弾性ゴム層５２ｂを有したものである。ここで、弾性ゴム層５２ｂの材料としては、ウォームアップ時間短縮のため、定着ベルト５１の熱を吸収しにくいように、発泡のシリコンゴムを用いることもできる。

加熱ローラ５４は、ステンレス又はニッケル合金の中空ローラで、図２（ａ）に示す構成例では、その内部にハロゲンヒータを用いた加熱手段である加熱ヒータ５３ａが設けられており加熱される。一方、図２（ａ）に示す構成例では、加熱ローラ５４に架け回す定着ベルト５１の外周部に対向して、電磁誘導によるＩＨシステムの加熱手段である誘導加熱手段５３ｂが設けられており加熱される。

定着ベルト５１は、無端ベルトであり、断面構造としては、例えばポリイミドなどの基材にシリコンゴム層などの弾性層を形成した２層構造となっている。

そして、定着ベルト５１は、加熱ローラ５４と定着フレームに固定された加熱ローラ引張りばねにより一定のテンションで、定着ベルト５１と加熱ローラ５４に架け渡されている。

加圧ローラ５５は、アルミ又は鉄等の中空ローラで、その内部にハロゲンヒータを用いた加熱手段である加熱ヒータ５３ａが設けられ、中空ローラの外周上にシリコンゴム等からなる弾性層が設けられた円筒形状のローラである。

また、加圧ローラ５５は、次のような加圧脱圧手段８０により、定着ベルト５１側へ加圧する加圧状態と、定着ベルト５１から離間して脱圧された脱圧状態（離間状態）とに切り替え可能に構成されている。

加圧脱圧手段８０は、図２に示すように加圧レバー８１、加圧スプリング８２、加圧カム８３、及び加圧カムシャフト８４を有し、加圧カムシャフト８４を駆動モータで回転させることで、加圧状態と脱圧状態とに切り替え可能に構成されている。具体的には、加圧カムシャフト８４を回転させることで、加圧ローラ５５を定着ベルト５１側へ移動させて加圧することと、加圧ローラ５５を定着ベルト５１から引き離す方向に移動させて離間させて脱圧することが可能である。

また、この加圧脱圧手段８０を用いて、駆動モータにより加圧カム８３のカム位置を調整することで、所定のニップ圧を得ることもできる。

定着装置１００を駆動するときには、例えば、定着ローラ５２の図２図中、時計回り方向の回転駆動により定着ベルト５１が用紙Ｐを排出する方向に回転し、定着ベルト５１に圧接している加圧ローラ５５がつれ回りする。ここで、回転駆動されるローラは定着ローラ５２に限らず加圧ローラ５５であっても良い。

定着動作時には、図２（ａ）に示す例では、まず加熱ローラ５４の内部に設けられた加熱ヒータ５３ａにより加熱ローラ５４が加熱され、定着ベルト５１へ伝熱される。定着ベルト５１が、サーモパイル５６で検出される温度が所定の温度（例えばトナー定着に適する温度）まで、加熱ローラ５４が加熱される。

一方、図２（ｂ）に示す例では、まず加熱ローラ５４外部に設けられた誘導加熱手段５３の電磁誘導により加熱ローラ５４が加熱され、定着ベルト５１へ伝熱される。定着ベルト５１が、サーモパイル５６で検出される温度が所定の温度まで、加熱ローラ５４が加熱される。

また、加圧ローラ５５においても、昇温の際など必要なときに、内部に配置された加圧ヒータ５９の発熱により所定の温度まで加熱される。ここで、本実施形態では、加圧部材としてローラタイプの加圧ローラ５５を用いた例を示したが、これに限定されるものではなく、２つのローラに架け渡された無端ベルトを用いたベルトタイプの加圧部材としても良い。

定着装置１００では、定着ベルト５１、加圧ローラ５５が回転駆動された状態で、定着ベルト５１の表面は所定の温度まで加熱されており、定着ニップＮに未定着のトナー像Ｔが担持（形成）された用紙Ｐが搬送（通紙）される。そして、定着ニップＮにおける加圧及び加熱により、未定着のトナー像Ｔを用紙Ｐに定着される。

このとき、用紙Ｐが定着ベルト５１に巻き付いたまま出てくることがあるため、定着分離部材５７により分離される。また、加圧ローラ５５側に巻き付いて排出される用紙Ｐは、加圧分離部材５８により分離され、搬送ガイドに沿って搬送される。

定着装置１００においては、加熱ローラ５４が所定の温度まで加熱され、定着装置１００での給紙許可がなされた後、定着ニップＮへ用紙Ｐが通紙（搬送）されることになる。

しかし、用紙Ｐが連続で通紙される通紙ジョブの場合、定着ニップＮから用紙Ｐが奪う
熱量を補うため、加熱ローラ５４は継続的に加熱される。

加熱ローラ５４と定着ローラ５２に張架された定着ベルト５１は定着ニップＮに熱を運び、用紙Ｐにトナーを定着させるが、同時に定着ローラ５２にも熱を継続的に与えている。

連続通紙にて継続的に熱が与えられた定着ローラ５２は熱膨張により、給紙許可時よりも外径が大きくなって定着ベルト５１の移動速度（周速、線速）が増加する（速くなる）。定着ローラ５２の熱膨張は弾性体であるシリコンゴムの熱膨張係数（シリコンゴムの熱膨張係数の代表値：３．０×１０Ｅ−４／℃）によるところが大きい。よって、与えられる単位時間当たりの熱量と設定温度で膨張量は概略決まり、それにともなって定着ベルト５１の移動速度、つまり定着ニップＮを搬送される用紙Ｐの速度が変化してしまう。

このような定着ベルト５１の移動速度の増加は、定着ローラ５２を回転駆動する構成よりも少ないものの、加圧ローラ５５を回転駆動する構成においても同様な理由により生じ、回転駆動する加圧ローラ５５の熱膨張により、定着ベルト５１の移動速度が増加する。

これらのため、定着ニップＮを搬送される用紙Ｐの搬送速度を所定速度に保つためには、定着ベルト５１の移動速度と略同一な速度で回転する加熱ローラ５４の検知した回転速度に基づいて、定着ローラ５２又は加圧ローラ５５の回転速度を制御することが望ましい。すなわち、熱膨張などの熱変形や経年変化により回転駆動される定着ローラ５２又は加圧ローラ５５の半径（外径）が変化しても、加熱ローラ５４に架け回された定着ベルト５１の移動速度、つまり記録材の搬送速度を、精度良く検知することができる。

また、以下に示すように、加熱ローラ５４の回転速度を検知し、当該回転速度が所定の値に達した場合には、例えば、図１に示したプリンタ２００の制御部１０００（あるいは定着装置に制御部が設けられている場合にはその制御部）が、定着ローラ５２又は加圧ローラ５５に熱膨張が生じている、つまり、加熱ローラ５４の回転速度が閾値を超えた場合には、定着ローラ５２又は加圧ローラ５５に熱膨張が生じる関係にあると判断し、定着ローラ５２又は加圧ローラ５５の熱膨張を検出したとして、後述するリフレッシュローラの制御を行ってもよい。

上記制御部１０００は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサを有した演算装置から構成された一般的なハードウェアを用いることができ、当該演算装置がプログラムを実行することにより上記制御が行われる。なお、プログラムを実行して行う処理の主体は、演算部であれば良く、特定の処理を行う専用回路（例えばＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit））を含んでいてもよい。

次に、本実施形態の定着装置１００に好適に設けることができる、加熱ローラ５４の回転速度を検知するために設ける回転検知部材６３の構成例について、図を用いて説明する。

図３は、本構成例に係る、回転検知部材６３の説明図であり、定着ローラ５２の長手方向に直交する断面を示している。

ここで、図３では、加熱ローラ５４の加熱手段として加熱ヒータ５３ａを用いた例を示している。

図３に示す回転検知部材６３は、加熱ローラ５４から回転力が伝達されて回転する回転体としての被回転伝達手段６２の回転軸上に被検知部材として回転フィラー６３ｆを設け、検知部材としてのフォトセンサ６３ｂで検知するものである。

具体的には、加熱ローラ５４の長手方向一端部には、加熱ローラ５４を支持する形状であって、その外周面に加熱ローラ５４の回転力を伝えるギヤ等の第一回転伝達手段としての加熱ローラ回転伝達手段６１が設けられている。また、加熱ローラ回転伝達手段６１と噛み合うギヤ等を有した第二被回転伝達手段としての被回転伝達手段６２が、加熱ローラ回転伝達手段６１に対向して配置されている。

また、被回転伝達手段６２は、引張りコイルバネ等の回転伝達手段付勢部材７２によって、加熱ローラ回転伝達手段６１へ押し当てられる（図２（ｂ）参照）。

上述した構成とすることで、加熱ローラ５４よりも速い回転速度で回転する被回転伝達手段６２の回転速度を、回転検知部材６３を用いて検知し、加熱ローラ５４、ひいては定着ベルト５１や用紙Ｐの移動速度（回転状態）を検知することが可能となっている。

このように検知することで、加熱ローラ５４自体の回転速度を直接、回転検知部材６３を用いて検出する構成に比べて、より高精度な加熱ローラ５４、ひいては定着ベルト５１や用紙Ｐの移動速度を検知することが可能となっている。

そして、回転検知部材６３は、４枚のフィラーを有した被検知部材であり、回転体である回転フィラー６３ｆと、回転フィラー６３ｆの各フィラーによる遮光／通光を検知する検知部材としてのフォトセンサ６３ｂとから構成されている。

図３に示す回転フィラー６３ｆは、加熱ローラ５４と同期するとともに増速されて回転するため、通常のフォトセンサで読むには高速である。このため、実際には、所定時間例えば１０秒に何回転したか、または、分割フィラーであれば、何回ｈｉｇｈ／ｌｏｗ信号が変化したかをカウントすれば、精度よく加熱ローラ５４の回転速度を検知することができる。

ここで、本構成例の回転検知部材６３に設けるフォトセンサ６３ｂで検知する所定の時間は、検知精度及び定着ローラ５２又は加圧ローラ５５を回転駆動する駆動モータの回転速度の切り替え精度を考慮して適宜、定めれば良い。

例えば、本構成例では、検知時間を５０秒程度に設定して検知することで、０．５［％］以下の速度変動を検知し、定着ローラ５２又は加圧ローラ５５を回転駆動する駆動モータの回転速度へのフィードバックを実施している。

また、回転検知部材６３は、被検知部材としての４枚のフィラーを有した回転フィラー６３ｆと、検知部材としてのフォトセンサ６３ｂからなるものに限定されるものではない。例えば、回転フィラー６３ｆに有するフィラーは４枚に限定されない。

図３に示した定着装置１００は、さらに定着ベルト５１の表面を研磨して改質するためのリフレッシュローラ機構４０が設けられている。

図４は、図３に示した定着装置１００のリフレッシュローラ機構の機能を説明するための図である。図４に示すように、リフレッシュローラ機構４０は、定着ベルト５１の表面を研磨するリフレッシュローラ４１と、リフレッシュローラ４１を支持するリフレッシュローラブラケット４２と、リフレッシュローラ４１の回転駆動させる駆動モータ４３とを有している。リフレッシュローラ４１は、定着ベルト５１を介して定着ローラ５２に接触し、駆動モータ（駆動制御機構）により定着ローラ５１と同方向に駆動回転している。リフレッシュローラ４１は、定着ローラ５２に対して線速比をもって回転している。上記駆動制御機構は、制御部１０００からの指示に従って、リフレッシュローラ４１の回転制御を行う。具体的には、上記駆動制御機構は、制御部１０００が定着ローラ５２の回転速度の検出結果に基づいた定着ローラ５２に熱膨張が生じていることの判断に応じて、以下に示すようなリフレッシュローラ４１の回転速度を変える制御を行う。

図５は、定着ローラとリフレッシュローラとの間の線速比の例を示す図である。図５に示すように、リフレッシュローラ４１は、定着ベルト５１の研磨性能を上げるため定着ローラ５２に対して所定の線速比をもって回転し、定着ベルト５１より速い速度で回転している。図５では、例えば、リフレッシュローラ４１は、３倍、４．５倍、６倍の線速度である９００ｍｍ／ｓｅｃ、１３５０ｍｍ／ｓｅｃ、１８００ｍｍ／ｓｅｃで回転するものを示している。

図６は、熱膨張時の定着ローラとリフレッシュローラとの間の線速比とリフレッシュ性能との関係を示す図である。ここでは、定着ローラ５２の熱膨張が１．５ｍｍの場合（Ｆ１）、０．８ｍｍの場合（Ｆ２）を例に説明する。定着ローラ５２の熱膨張が１．５ｍｍの場合は熱間状態であり、定着ローラ５２の熱膨張が０．８ｍｍの場合は冷間からの立上げ直後の状態である。

図６に示すように、熱膨張が１．５ｍｍの場合と熱膨張が０．８ｍｍの場合とでは、前者のほうが後者よりもリフレッシュローラ４１の接触圧が強いため、前者のほうがリフレッシュ性能が高くなる。また、線速比が大きいほどリフレッシュ性能が高くなることがわかる。図６では、熱膨張が１．５ｍｍの場合では、線速比が３．０となったときに、研磨性能が所定の基準値となるライン（ＴＨ１）を超えている一方、熱膨張が０．８ｍｍの場合では、線速比が６．０となったときに、研磨性能が所定の基準値となるライン（ＴＨ１）を超えていることがわかる。

図７は、熱膨張時の定着ローラとリフレッシュローラとの間の線速比とリフレッシュローラを駆動する駆動モータのトルクとの関係を示す図である。ここでは、図６の場合と同様に、定着ローラ５２の熱膨張が１．５ｍｍの場合（Ｆ３）、０．８ｍｍの場合（Ｆ４）を例に説明する。

図７に示すように、熱膨張が１．５ｍｍの場合と熱膨張が０．８ｍｍの場合とでは、前者のほうが後者よりもリフレッシュローラ４１の接触圧が強いため、前者のほうが駆動トルクが高くなる。また、線速比が大きいほど駆動トルクは高くなることがわかる。図７では、熱膨張が１．５ｍｍの場合では、線速比が３．０となったときに、モータトルクが所定の基準値となるライン（ＴＨ２）未満となる一方、熱膨張が０．８ｍｍの場合では、線速比が６．０となったときに、モータトルクが所定の基準値となるライン（ＴＨ２）未満となることがわかる。

図６、７に示したこれらの２つのグラフから、定着ローラ５２の熱膨張が１．５ｍｍである場合には、線速比３倍でリフレッシュ性能と所定の基準値以下のモータトルクを両立させることができ（グラフＦ１、Ｆ３の丸印）、定着ローラ５２の熱膨張が０．８ｍｍである場合には、線速比６倍でリフレッシュ性能と所定の基準値以下のモータトルクを両立させることができる（グラフＦ２、Ｆ４の丸印）。例えば、上記駆動制御機構は、定着ローラ５２の熱膨張が大きくなった場合に、リフレッシュローラ４１の回転速度を下げる制御を行う。定着ローラが熱膨張したときには定着ローラ定着ベルトの速度が速くなるため、定着部材の速度が速くなった時にリフレッシュローラの速度を下げることで、リフレッシュローラの駆動モータのトルクを下げることができ、許容トルクを超えることが無くなる。

このように、定着ローラ５２の熱膨張に応じて線速比を変える、つまり、リフレッシュローラ４１、定着ローラ５２（または定着ベルト５１）の線速度を熱膨張の度合いに応じて変えることで、所定の基準値以下の駆動モータトルクとリフレッシュローラ４１の研磨性能を両立させることが可能となる。

このように、本実施例の定着装置では、無端状の定着ベルトの表面の傷を研磨するリフレッシュローラが定着ベルトを介して定着ローラに接触し、装置の使用状態に応じて生じる熱膨張により定着ローラの外径が変化し、リフレッシュローラの当接圧が変化する。このため、従来の定着装置では、例えば、多数枚通紙後、封筒通紙後、小サイズ通紙後のような場合には、定着ローラの熱膨張が大きくなってリフレッシュローラの当接圧も大きくなる。その結果、リフレッシュローラの駆動トルクが大きくなり、モータ許容トルクをオーバーしてしまうという問題があった。一方、装置の立上げ直後、少数枚通紙後のような場合には、定着ローラの熱膨張が小さくなってリフレッシュローラの当接圧も小さくなる。その結果、リフレッシュ性能の低下を招くという問題があり、両者をともに解決することが困難であった。

しかし、本実施例のように、定着ローラ５２の表面を改質するリフレッシュローラ４１と、リフレッシュローラ４１を回転させる上記駆動制御機構と、を備え、定着ローラ５２の速度が速くなった場合に、リフレッシュローラ４１の回転速度が下がる構成を備えることにより、例えば、定着装置の立ち上げ直後の定着ローラの熱膨張が小さい場合、連続通紙後などの定着ローラの熱膨張が大きい場合など、装置の使用状態に関わらずリフレッシュローラの駆動トルクの増大の抑制とリフレッシュ性能を両立させることができる。なお、定着ローラの速度を検出することとしたが、当該速度の検出は定着ベルトの速度を検出することと同義である。

なお、本実施例における定着装置において、以下のような制御を行ってもよい。例えば、上記駆動制御機構は、あらかじめ設定された紙種および紙厚情報に応じた定着ローラ５２の目標温度が、所定の閾値よりも高い温度であって、所定の設定枚数より多く通紙が行われた場合に、上述したリフレッシュローラ４１の制御を行う。これにより、高い設定温度で多くの枚数の通紙を行った場合は、定着ローラの温度が上がり熱膨張が大きくなるため、設定温度情報と通紙枚数の情報によりリフレッシュローラの回転速度を下げることで、リフレッシュローラの駆動モータのトルクを下げることができ、が許容トルクを超えることをなくすことができる。

上記紙種および紙厚情報に応じた定着ローラ５２の目標温度は、定着装置１００を搭載する画像形成装置であるプリンタ２００の操作パネルを介してユーザにより設定されてもよい。これにより、ユーザ所望の目標温度を設定することができ、当該設定値に応じてリフレッシュローラの回転速度を制御することができる。

以上、本発明を好適な実施例に基づき説明したが、本発明は上記実施例で説明したものに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。

１００ 定着装置
２００ プリンタ
１０００ 制御部（検出手段）
５１ 定着ベルト（定着部材）
５２ 定着ローラ
５４ 加熱ローラ
５５ 加圧ローラ
Ｎ 定着ニップ部
６２ 被回転伝達手段
６３ 回転検知部材
６３ｂ フォトセンサ
６３ｆ 回転フィラー
４０ リフレッシュ機構
４１ リフレッシュローラ（定着表面改質部材）
４２ リフレッシュローラブラケット
４３ 駆動モータ（駆動制御機構）

特開２００８‐４０３６５号公報

Claims (7)

1. 回転駆動される定着部材の表面を改質する定着表面改質部材と、
   前記定着部材の速度を検出する検出手段と、
   前記定着表面改質部材を回転させる駆動制御機構と、を備え、
   前記駆動制御機構は、前記検出手段による前記定着部材の速度の検出結果に応じて、前記定着表面改質部材の回転速度を変える制御を行う、
   ことを特徴とする定着装置。
2. 請求項１に記載の定着装置であって、
   前記駆動制御機構は、前記定着部材の速度が速くなった場合に、前記定着表面改質部材の回転速度を下げる制御を行う、
   ことを特徴とする定着装置。
3. 請求項１または２に記載の定着装置であって、
   前記駆動制御機構は、あらかじめ設定された紙種および紙厚情報に応じた前記定着部材の目標温度が、所定の閾値よりも高い温度であって、所定の設定枚数より多く通紙が行われた場合に、前記制御を行う、
   ことを特徴とする定着装置。
4. 請求項３に記載の定着装置であって、
   前記紙種および紙厚情報に応じた前記定着部材の目標温度は、前記定着装置を搭載する画像形成装置の操作パネルを介してユーザにより設定される、
   ことを特徴とする定着装置。
5. 回転駆動される定着部材の表面を改質する定着表面改質部材と、
   前記定着表面改質部材を回転させる駆動制御機構と、を備え、
   前記定着部材の速度が速くなった場合に、前記定着表面改質部材の回転速度が下がる、
   ことを特徴とする定着装置。
6. 前記定着部材は、無端状のベルトである、
   ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の定着装置。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の定着装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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