JP6079500B2 - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、定着装置及び画像形成装置に関する。

一般に、電子写真方式の画像形成装置（プリンタ、複写機、ファクシミリ等）は、トナー像が転写された用紙に熱と圧力とを加えることにより、トナーを定着させる定着装置を備えている。この定着装置は、用紙に担持されたトナーを加熱して溶融する加熱部と、加熱部に対して用紙を押圧する加圧部とで構成される。

定着装置の加圧部は、例えば定着ローラーと、定着ローラーに対して所定の荷重で押圧される加圧ローラーとを備えて構成される。定着ローラーに対して加圧ローラーが直接又は間接的に押圧されることにより、用紙を挟持して搬送するニップ部が形成される。

定着装置の加熱部は、例えば加熱源（例えばハロゲンヒータ）が内蔵された加圧ローラーと定着ローラーとに張架された、無端状の定着ベルトで構成される（熱ベルト方式）。この場合、加圧ローラーが定着ベルトを介して定着ローラーに押圧されることでニップ部が形成されることとなる。また、定着ローラーに加熱源を内蔵し、定着ローラー自体が加熱部となる場合もある（熱ローラー方式）。この場合、定着ローラーに対して加圧ローラーが直接押圧されてニップ部が形成されることになる。

上述した定着装置を備えた画像形成装置では、画像データに基づいて感光体ドラム上にトナー像が現像され、このトナー像が用紙上に転写される。そして、トナー像が転写された用紙が定着装置に搬送され、用紙がニップ部を通過する際に加熱、加圧されることにより、用紙にトナー像が定着される。

このような定着装置として、例えば、特許文献１〜３に示すものが知られている。

特許文献１及び特許文献２の定着装置では、定着ローラーに、複数のローラーにより張架されたエンドレスベルトの一部を巻き付けてニップ部が形成されている。ニップ部の出口部分にエンドレスベルトの内周側からエンドレスベルトを介して定着ローラーに圧接する圧接ローラーが設けられている。この定着装置では、圧接ローラーの領域におけるエンドレスベルトの搬送に、制動力を作用して、定着ローラーとの速度差をなくし像ずれを防止する。また、特許文献３の定着装置において、耐熱ベルトは、巻回される複数のローラーに支持されており、この耐熱ベルトを介して加圧ローラーが複数のローラーに圧接されている。そして、複数のローラーを制動することで、耐熱ベルトに張力を付与している。

特開平６−２５０５６０号公報 特開平１０−２２１９９９号公報 特開平９−１３８５９８号公報

ところで、定着装置において、定着工程では、用紙上における未定着のトナー像の担持面が加熱部（定着ベルト又は定着ローラー）に直接接触することとなる。このとき、トナーから染み出したワックスが加熱部（定着ベルト又は定着ローラー）側に付着し、加熱部に付着したワックスによる潜像が形成され、次の画像に現れる場合がある。具体的には、加熱部に付着したワックスが、次の画像を形成するトナーを定着する際に、ワックスの付着量の少ない部分とで光沢ムラとなって現れる現象（光沢メモリと称する）として現れる。

このような定着装置でトナーを定着する際の光沢メモリを解消して、画像品質を向上させたいという要望があったが、特許文献１〜３の定着装置では、光沢メモリを防止する問題は解決できない。

そこで、本件出願人は、回転自在に設けられる定着面側部材と、定着面側部材の外周面に圧接しながら回転し、該定着面側部材と協働して、トナー像が形成された用紙を挟持して搬送する定着ニップ部を形成する裏面側部材と、裏面側部材を回転駆動するための駆動モーターと、定着面側部材の表面速度と裏面側部材の表面速度との速度差を設定するために定着面側部材の回転を妨げる方向に制動力を発生させる制動力発生手段とを備えた定着装置を提案している。

この定着装置によれば、定着面側部材の表面速度と裏面側部材の表面速度との速度差を設定するため、定着ニップ部において定着面側部材と用紙とをスリップさせることができ、光沢メモリを解消することができる。

ところで、この定着装置では、搬送される用紙が薄紙及び塗光紙厚紙などの所定の厚紙（以下、第２の紙種という）である場合、定着ニップ部においてスリップさせると第２の紙種の用紙に皺が発生してしまうという問題がある。そこで、上記定着装置は、搬送される用紙が第１の紙種（第２の紙種以外の厚紙）に該当する場合に定着面側部材の回転を妨げる方向に制動力を発生させ、搬送される用紙が第２の紙種に該当する場合に定着面側部材の回転をアシストする方向にアシスト力を発生させることとしている。これにより、第２の紙種に該当する用紙について皺が発生しないようにしつつも、第１の紙種に該当する用紙については光沢メモリを解消することとしている。

しかし、上記定着装置は、第１の紙種に該当する用紙を通紙する場合において制動力を安定させるためにキャリブレーション動作を実行するため、例えば第１の紙種に該当する用紙数枚、第２の紙種に該当する用紙数枚、及び第１の紙種に該当する用紙数枚の順に第１の紙種と第２の紙種との通紙が混在する場合には、第１の紙種に該当する用紙のジョブ前に都度キャリブレーション動作を行うこととなり、生産性の低下につながっていた。なお、上記の記載は、第１の紙種に該当する用紙について制動力を発生させ、第２の紙種に該当する用紙についてアシスト力を発生させる定着装置の公知性を認めるものではない。

本発明は、従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、第１の紙種と第２の紙種との通紙が混在する場合において生産性の低下を抑制することができる定着装置及び画像形成装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明に係る定着装置は、回転自在に設けられる定着面側部材と、前記定着面側部材の外周面に圧接しながら回転し、該定着面側部材と協働して、トナー像が形成された用紙を挟持して搬送する定着ニップ部を形成する裏面側部材と、前記裏面側部材を回転駆動するための駆動モーターと、前記定着ニップ部に搬送される用紙が第１の紙種に該当する場合に、前記定着面側部材の回転を妨げる方向の制動力を発生させる制動力発生手段と、前記定着ニップ部に搬送される用紙が第２の紙種に該当する場合に、前記定着面側部材の回転を補助する方向のアシスト力を発生させるアシスト力発生手段と、前記駆動モーターの回転トルクを検出するトルク検出手段と、前記定着ニップ部に前記第１の紙種に該当する用紙が搬送される場合、前記制動力発生手段にて発生させる制動力を調整するキャリブレーション動作を行う制動力調整手段と、前記定着ニップ部に前記第１の紙種に該当する用紙が搬送された後に前記第２の紙種に該当する用紙が搬送された状態において、その後、前記第１の紙種に該当する用紙がさらに搬送される場合、前記トルク検出手段により検出された、前記アシスト力発生手段によるアシスト力の発生時における前記駆動モーターの回転トルクに基づいて、さらに搬送される前記第１の紙種に該当する用紙に対する前記キャリブレーション動作が必要か否かを判断する判断手段と、を備えることを特徴とする。

この定着装置によれば、定着ニップ部に第１の紙種に該当する用紙が搬送された後に第２の紙種に該当する用紙された状態において、その後、第１の紙種に該当する用紙がさらに搬送される場合、アシスト力の発生時における駆動モーターの回転トルクに基づいて、さらに搬送される第１の紙種に該当する用紙に対するキャリブレーション動作が必要か否かを判断する。このため、例えば第１の紙種に該当する用紙の通紙、第２の紙種に該当する用紙の通紙及び第１の紙種に該当する用紙の通紙が連続して、制動力、アシスト力及び制動力の順に定着面側部材に付与される場合において、通紙される第２の紙種に該当する用紙の枚数が少なく裏面側部材等の熱膨張の影響が殆どないときには、アシスト力の発生時における駆動モーターの回転トルクは略変化せず、このような特性からキャリブレーション動作が必要か否かを判断することとなる。そして、駆動モーターの回転トルクが略変化してしない場合には、さらに搬送される第１の紙種に該当する用紙に対してキャリブレーション動作が不要と判断できることから、第１の紙種に該当する用紙の通紙前に都度キャリブレーション動作を行う必要が無く、キャリブレーション動作を行う時間が短縮されて、生産性の低下を抑制することができる。

また、本発明に係る定着装置において、前記判断手段は、前記トルク検出手段により検出された、前記アシスト力発生手段によるアシスト力の発生時における前記駆動モーターの回転トルクと、規定値との比較により、さらに搬送される前記第１の紙種に該当する用紙に対する前記キャリブレーション動作が必要か否かを判断することが好ましい。

この定着装置によれば、駆動モーターの回転トルクと規定値との比較によりキャリブレーション動作が必要か否かを判断するため、規定値との比較という簡易な処理によりキャリブレーション動作の要否を判断でき、処理の簡略化を図ることができる。

また、本発明に係る定着装置において、前記判断手段は、前記トルク検出手段により検出された、前記アシスト力発生手段によるアシスト力の発生時における前記駆動モーターの回転トルクのうち、通紙された前記第２の紙種に該当する用紙の１枚目と最終枚目との前記回転トルクの差分と、規定値との比較により、さらに搬送される前記第１の紙種に該当する用紙に対する前記キャリブレーション動作が必要か否かを判断することが好ましい。

この定着装置によれば、通紙された第２の紙種に該当する用紙の１枚目と最終枚目との回転トルクの差分と規定値との比較によりキャリブレーション動作が必要か否かを判断する。ここで、アシスト力の付与時においては例えば裏面側部材等の熱膨張によってアシスト力が除々に低下していくという傾向がある。このため、１枚目と最終枚目との回転トルクの差分をみれば、上記傾向による回転トルクの変化を捉えることができる。そして、１枚目及び最終枚目以外の回転トルクを参照する必要が無いことから、一層処理の簡略化を図ることができる。

また、本発明に係る定着装置において、前記判断手段は、前記定着ニップ部に前記第１の紙種に該当する用紙が搬送された後に１枚の前記第２の紙種に該当する用紙が搬送された状態において、その後、前記第１の紙種に該当する用紙がさらに搬送される場合、前記アシスト力発生手段によるアシスト力の発生時における前記駆動モーターの回転トルクが、所定トルク範囲内にあるかによって、さらに搬送される前記第１の紙種に該当する用紙に対する前記キャリブレーション動作が必要か否かを判断することが好ましい。

この定着装置によれば、定着ニップ部に第１の紙種に該当する用紙が搬送された後に１枚の第２の紙種に該当する用紙が搬送された状態において、その後、第１の紙種に該当する用紙がさらに搬送される場合、その１枚の定着時における駆動モーターの回転トルクが、所定トルク範囲内にあるかによって、さらに搬送される第１の紙種に該当する用紙に対する前記キャリブレーション動作が必要か否かを判断する。このため、例えば、１枚の第２の紙種に該当する用紙の搬送という熱膨張が考えられない場合であっても、他の異常によって駆動モーターの回転トルクが所定トルク範囲外となったときには、キャリブレーション動作が実行されることとなり、熱膨張以外の異常状態においても対応することができる。

また、本発明に係る画像形成装置は、用紙に対してトナー画像を形成する画像形成部と、前記画像形成部にて形成されたトナー画像を用紙に定着させる上記のいずれか１つに記載の定着装置と、を備えることを特徴とする。

この画像形成装置によれば、用紙に対してトナー画像を形成する画像形成部と、画像形成部にて形成されたトナー画像を用紙に定着させる上記の定着装置とを備えるため、画像光沢が向上した印刷物を出力することができる。

本発明によれば、第１の紙種と第２の紙種との通紙が混在する場合において生産性の低下を抑制することができる定着装置及び画像形成装置を提供することができる。

本発明の実施の形態に係る画像形成装置の全体構成を概略的に示す図である。 実施の形態に係る画像形成装置の制御系の主要部を示す図である。 図１に示した定着部の構成を示す概略図である。 トルク発生部により発生させられる制動力を示す図である。 本実施形態に係る定着装置の動作を説明するタイミングチャートである。 図５に示した時刻ｔ３における制動力を付与するか否かを判断する処理を示すフローチャートである。 本実施形態に係る定着装置の詳細動作を示すフローチャートである。 キャリブレーション動作の要否判断方法の具体例を示す図であり、（ａ）は第１〜第３の具体例を示し、（ｂ）は第２の具体例のみを示し、（ｃ）は第３の具体例のみを示している。

以下、図面に基づいて本発明の実施形態を説明するが、本発明は以下の実施形態に限られるものではない。

図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置１の全体構成を概略的に示す図であり、図２は、実施の形態に係る画像形成装置１の制御系の主要部を示す図である。図１及び図２に示す画像形成装置１は、電子写真プロセス技術を利用した中間転写方式のカラー画像形成装置である。この画像形成装置１は、感光体上に形成されたＣ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（ブラック）の各色トナー像を中間転写体に転写（一次転写）する。次いで、中間転写体上で４色のトナー像を重ね合わせた後、用紙に転写（二次転写）することにより、画像を形成する。

また、画像形成装置１には、ＣＭＹＫの４色に対応する感光体を中間転写体の走行方向
に直列配置し、中間転写体に一回の手順で各色トナー像を順次転写させるタンデム方式が
採用されている。

図１及び図２に示すように、画像形成装置１は、画像読取部１０、操作表示部２０、画像処理部３０、画像形成部４０、搬送部５０、定着部６０、通信部７１、記憶部７２、及び制御部１００を備えている。

制御部１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０２、及びＲＡＭ（Random Access Memory）１０３等を備えている。ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２から処理内容に応じたプログラムを読み出してＲＡＭ１０３に展開し、展開したプログラムと協働して画像形成装置１の各ブロックの動作を集中制御する。このとき、記憶部７２に格納されている各種データが参照される。特に、記憶部７２には、定着部６０における定着処理に用いられる各種データが格納されている。なお、記憶部７２は、例えば不揮発性の半導体メモリ（いわゆるフラッシュメモリ）や、ハードディスクドライブで構成される。

また、制御部１００は、通信部７１を介して、ＬＡＮ（Local Area Network）、又はＷＡＮ（Wide Area Network）等の通信ネットワークに接続された外部の装置（例えばパーソナルコンピュータ）との間で各種データの送受信を行う。制御部１００は、例えば、外部の装置から送信された画像データを受信し、この画像データ（入力画像データ）に基づいて用紙に画像を形成させる。通信部７１は、例えばＬＡＮカード等の通信制御カードで構成される。

画像読取部１０は、ＡＤＦ（Auto Document Feeder）と称される自動原稿給紙装置１１及び原稿画像走査装置（スキャナー）１２等を備えている。

自動原稿給紙装置１１は、原稿トレイに載置された原稿Ｄを搬送機構により搬送して原稿画像走査装置１２へ送り出す。自動原稿給紙装置１１は、原稿トレイに載置された多数枚の原稿Ｄの画像（両面を含む）を連続して一挙に読み取ることができる。

原稿画像走査装置１２は、自動原稿給紙装置１１からコンタクトガラス上に搬送された原稿又はコンタクトガラス上に載置された原稿を光学的に走査し、原稿からの反射光をＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサ１２ａの受光面上に結像させ、原稿画像を読み取る。画像読取部１０は、原稿画像走査装置１２による読取結果に基づいて入力画像データを生成する。この入力画像データには、画像処理部３０において所定の画像処理が施される。

操作表示部２０は、例えばタッチパネル付の液晶ディスプレイ（LCD：Liquid Crystal Display）で構成され、表示部２１及び操作部２２として機能する。表示部２１は、制御部１００から入力される表示制御信号に従って、各種操作画面、画像の状態表示、各機能の動作状況等の表示を行う。操作部２２は、テンキー、スタートキー等の各種操作キーを備え、ユーザーによる各種入力操作を受け付けて、操作信号を制御部１００に出力する。

画像処理部３０は、入力画像データに対して、初期設定又はユーザー設定に応じたデジタル画像処理を行う回路等を備えている。例えば、画像処理部３０は、制御部１００の制御下で、入力画像データに対して、階調補正、色補正、シェーディング補正等の各種補正処理や、圧縮処理等を施す。これらの処理が施された画像データに基づいて、画像形成部４０が制御される。

画像形成部４０は、入力画像データに基づいて、Ｙ成分、Ｍ成分、Ｃ成分、Ｋ成分の各有色トナーによる画像を形成するための画像形成ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋ、及び中間転写ユニット４２等を備えている。

Ｙ成分、Ｍ成分、Ｃ成分、Ｋ成分の画像形成ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋは、トナーの色を除いて同様の構成を有する。図示及び説明の便宜上、共通する構成要素は同一の符号で示し、それぞれを区別する場合には符号にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋを添えて示すこととする。図１では、Ｙ成分用の画像形成ユニット４１Ｙの構成要素についてのみ符号が付され、その他の画像形成ユニット４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋの構成要素については符号が省略されている。

画像形成ユニット４１は、露光装置４１１、現像装置４１２、感光体ドラム４１３、帯電装置４１４、ドラムクリーニング装置４１５、及び滑剤塗布装置４１６等を備えている。

感光体ドラム４１３は、例えばアルミニウム製の導電性円筒体（アルミ素管）の周面に、アンダーコート層（UCL：Under Coat Layer）、電荷発生層（CGL：Charge Generation Layer）、電荷輸送層（CTL：Charge Transport Layer）を順次積層した負帯電型の有機感光体（OPC：Organic Photo−conductor）である。

帯電装置４１４は、光導電性を有する感光体ドラム４１３の表面を一様に負極性に帯電させる。露光装置４１１は、例えば半導体レーザーで構成され、感光体ドラム４１３に対して各色成分の画像に対応するレーザー光を照射する。感光体ドラム４１３の電荷発生層で正電荷が発生し、電荷輸送層の表面まで輸送されることにより、感光体ドラム４１３の表面電荷（負電荷）が中和される。感光体ドラム４１３の表面には、周囲との電位差により各色成分の静電潜像が形成されることとなる。

現像装置４１２は、各色成分の現像剤（例えば、小粒径のトナーと磁性体とからなる二成分現像剤）を収容しており、感光体ドラム４１３の表面に各色成分のトナーを付着させることにより静電潜像を可視化してトナー像を形成する。

なお、現像装置４１２に収容されるトナーは、ここでは、トナー粒子内にワックスが分散含有されるワックス含有トナー（オイルレストナー）である。このトナーに含まれるワックスの融点は通常１１０℃以下程度と低い。このワックスには、例えば、パラフィン系ワックス、ポリオレフィン系ワックス、これらの変性物（例えば、酸化物やグラフと処理物）、高級脂肪酸、及びその金属塩、アミドワックス、エステル系ワックス等の従来公知のワックスを用いることができる。また、より好ましいワックスとして、例えば高級脂肪酸エステルワックスを適用してもよい。

ドラムクリーニング装置４１５は、感光体ドラム４１３の表面に摺接されるドラムクリーニングブレード（以下、ＤＣＬブレード）を有する。一次転写後に感光体ドラム４１３の表面に残存する転写残トナーは、ＤＣＬブレードによって掻き取られ、除去される。

滑剤塗布装置４１６は、感光体ドラム４１３の表面に摺接されるローラー状の滑剤塗布ブラシを有する。感光体ドラム４１３が回転することに伴い、滑剤塗布ブラシに付着した滑剤が感光体ドラム４１３の表面に塗布される。

中間転写ユニット４２は、中間転写体となる中間転写ベルト４２１、一次転写ローラー４２２、二次転写ローラー４２３、駆動ローラー４２４、従動ローラー４２５、及びベルトクリーニング装置４２６等を備えている。

中間転写ベルト４２１は無端状ベルトで構成され、駆動ローラー４２４及び従動ローラー４２５に張架される。中間転写ベルト４２１は、駆動ローラー４２４の回転により矢印Ａ方向に一定速度で走行する。一次転写ローラー４２２によって、中間転写ベルト４２１が感光体ドラム４１３に圧接されると、中間転写ベルト４２１に各色トナー像が順次一次転写される。そして、中間転写ベルト４２１が二次転写ローラー４２３によって用紙Ｓに圧接されると、中間転写ベルト４２１に一次転写されたトナー像が用紙Ｓに二次転写される。

ベルトクリーニング装置４２６は、中間転写ベルト４２１の表面に摺接されるベルトクリーニングブレード（以下、ＢＣＬブレード）を有する。二次転写後に中間転写ベルト４２１の表面に残存する転写残トナーは、ＢＣＬブレードによって掻き取られ、除去される。

このようにして、用紙Ｓ上にトナー像が形成される。

トナー像は、定着部６０により用紙Ｓに定着される。定着部６０は、搬送されてきた用紙Ｓを加熱、加圧することにより、用紙Ｓのトナー像を定着させる。この定着部６０は、枠６０a内に収容された定着ローラーとしての上加圧ローラー６１と、加圧ローラーとしての下加圧ローラー６４とを主として含む構成を有する。本実施形態では、定着部６０はベルトニップ方式の構成を採用しているが、その詳細な構成については後述する。

搬送部５０は、給紙部５１、搬送機構５２、及び排紙部５３等を備えている。給紙部５１を構成する３つの給紙トレイユニット５１ａ〜５１ｃには、用紙の坪量やサイズ等に基づいて識別された用紙（規格用紙、特殊用紙）Ｓが予め設定された種類ごとに収容される。

給紙トレイユニット５１ａ〜５１ｃに収容されている用紙Ｓは、最上部から一枚ずつ送出され、レジストローラー５２ａ等の複数の搬送ローラーを備えた搬送機構５２により画像形成部４０に搬送される。このとき、レジストローラー５２ａが配設されたレジスト部により、給紙された用紙Ｓの傾きが補正されると共に搬送タイミングが調整される。

そして、画像形成部４０において、中間転写ベルト４２１のトナー像が用紙Ｓの一方の面に一括して二次転写され、定着部６０において定着工程が施される。画像形成された用紙Ｓは、排紙ローラー５３ａを備えた排紙部５３により機外に排紙される。

以下、本実施の形態に係る定着部６０の構成について、図３を参照しながら詳細に説明する。図３は、図１に示した定着部６０の構成を示す概略図である。

定着部６０は、用紙Ｓを狭持して搬送するための定着ニップ部を形成する加圧部、トナー像が転写された用紙Ｓに接触して定着温度で加熱する加熱部等を備えた、例えば熱ベルト方式のものである。

この定着部６０は、上記した枠６０a、上加圧ローラー（定着面側部材）６１、及び下加圧ローラー（裏面側部材）６４に加えて、定着ベルト（定着面側部材）６２と、加熱ローラー６３と、張架部材６８と、トルク発生部（制動力発生手段、アシスト力発生手段）６６とを備えている。また、定着部６０は、上記構成に制御部１００を加えることで、定着装置を構成している。

上加圧ローラー６１は、例えば鉄等からなる円柱状の芯金の外周面に、シリコーンゴム等からなる弾性層が形成された構成を有するものである。さらに、弾性層の外周面に、フッ素系樹脂からなる表面離型層が形成される場合もある。このような上加圧ローラー６１は、駆動モーターＭ３によって回転駆動される下加圧ローラー６４に定着ベルト６２を介して圧接されることで、定着ベルト６２と共に下加圧ローラー６４に追従して回転自在となっている。

定着ベルト６２は、上加圧ローラー６１と加熱ローラー６３と張架部材６８とに掛け回される無端状のベルト部材である。この定着ベルト６２は、トナー像が転写された用紙Ｓに接触して、この用紙Ｓを所定の温度で加熱する加熱部となる。ここで、所定の温度とは、トナーを溶融するのに必要な熱量を供給しうる温度であり、画像形成される用紙の紙種等によって異なる。

加熱ローラー６３は、ハロゲンヒータ等の加熱源６３１を内蔵しており、この加熱源６３１によってアルミニウム等からなる円筒状の芯金、及び、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等からなる樹脂層が加熱されて、定着ベルト６２を加熱する。また、定着ベルト６２の近傍には、定着ベルト６２の温度を検出する制御用の温度センサ８１（図２参照）が配置される。この制御用の温度センサ８１による検出信号は制御部１００に出力される。制御部１００は、制御用の温度センサによる測定温度が予め設定された温度となるように、加熱ローラー６３の加熱源６３１の出力を制御する（例えばオン／オフ制御）。

なお、定着ベルト６２は、例えば耐熱性のポリイミドからなるフィルム基材の外周面に、シリコーンゴム等からなる弾性層と、フッ素系樹脂からなる表面離型層が順に積層した構成を有する。フッ素系樹脂としては、ＰＦＡ（パーフルオロアルコキシアルカン）、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ（四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体）のいずれかを含有する材料であり、最も好ましくは、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰのいずれかである。これにより、トナー樹脂やトナー粒子に含まれるワックスに対する定着ベルト６２表面の離型性も向上し、定着時にトナーが定着ベルト６２表面につきにくくなる。

また、定着ベルト６２は、電磁誘導加熱（IH：Induction Heating）により加熱されるようになっていてもよい。この場合の定着ベルトの基体は、Ｎｉ等の電磁誘導発熱可能な材料で構成されることとなる。

張架部材６８は、両端部を回転自在に支持されたローラーであり、両端部の外径が中央部部分よりも大きい逆クラウン形状をなしている。この張架部材６８は、上加圧ローラー６１と下加圧ローラー６４とから離間した所定位置に配置されている。また、張架部材６８は移動可能に設けられ、移動することで、定着ベルト６２の張力を調整する。なお、この構成に限らず、張架部材６８を固定すると共に加熱ローラー６３を移動可能に構成することで、定着ベルト６２の張力を調整するようにしてもよい。

さらに、定着部６０は、切替機構６９を備えている。切替機構６９は、下加圧ローラー６４を上加圧ローラー６１に対して付勢する付勢手段を有し、下加圧ローラー６４を上加圧ローラー６１に対して接離可能としている。なお、接離に関しては制御部１００によって制御される。

また、下加圧ローラー６４が上加圧ローラー６１に対して接続された場合において、下加圧ローラー６４は、上加圧ローラー６１に押圧されることにより定着ベルト６２の外周面に圧接しながら回転することとなり、定着ベルト６２と協働して、トナー像が形成された用紙Ｓを挟持して搬送する定着ニップ部（以下、「ニップ部」という）Ｎを形成することとなる。なお、下加圧ローラー６４には、ハロゲンヒータ等の加熱源が内蔵されていてもよい。

さらに、定着部６０は、下加圧ローラー６４を回転駆動するための駆動モーターＭ３を備えている。この駆動モーターＭ３は制御部１００によって制御される。

トルク発生部６６は、制御部１００によって制御されるモーターＭ１、Ｍ２と、ギア機構６７とを備えている。トルク発生部６６は、ニップ部Ｎに搬送される用紙Ｓが第１の紙種（厚紙（例えば坪量８１ｇ／ｍ^２以上の厚紙であって塗光紙厚紙などの所定の厚紙を除く））に該当する場合、モーターＭ１、Ｍ２とギア機構６７とによって、定着ベルト６２の表面速度と下加圧ローラー６４の表面速度との速度差を設定するために定着ベルト６２の回転を妨げる方向の制動力を発生させるものである。定着ベルト６２は、駆動モーターＭ３によって回転駆動される下加圧ローラー６４に追従して回転可能となっており、トルク発生部６６は、この追従回転を妨げる方向の制動力を発生させることとなる。これにより、定着ベルト６２と用紙Ｓとがスリップすることとなり、光沢メモリが防止されることとなる。

また、トルク発生部６６は、ニップ部Ｎに搬送される用紙Ｓが第２の紙種（薄紙（例えば坪量８１ｇ／ｍ^２未満）及び塗光紙厚紙などの所定の厚紙）に該当する場合、定着ベルト６２の回転を補助する方向のアシスト力を発生させるものである。すなわち、トルク発生部６６は、定着ベルト６２の追従回転をアシスト方向のアシスト力を発生させることとなる。これにより、用紙Ｓの皺が防止されることとなる。

このように、本実施形態においてトルク発生部６６は、薄紙もしくは所定の厚紙の場合にアシスト動作を行い、上記以外の厚紙についてブレーキ動作を行うこととなる。

より詳細にモーターＭ１、Ｍ２は、上加圧ローラー６１に対してそれぞれ逆方向のトルクを付与する。具体的にモーターＭ１は、下加圧ローラー６４に追従して回転する上加圧ローラー６１に、搬送方向Ｈ１への回転（正回転と称する）に対するブレーキ力Ｄ２を発生させるために、正回転とは逆側に回転するトルクを付与する。つまりモーターＭ１は、上加圧ローラー６１にブレーキ力Ｄ２を発生させることにより、定着ベルト６２と用紙Ｓとをスリップさせて光沢メモリを防止する。

一方、モーターＭ２は、下加圧ローラー６４に追従して回転する上加圧ローラー６１を補助するトルクを付与し、上加圧ローラー６１を搬送方向と同方向Ｈ１へ回転させるアシスト力Ｄ１を発生させる。

なお、ギア機構部６７は、モーターＭ１、Ｍ２のそれぞれの回転を個別に上加圧ローラー６１に伝達するために複数のギア群を有し、制動力発生時において両モーターＭ１、Ｍ２のトルクは、これらギア群を介して上加圧ローラー６１に組み合わされた状態で伝達される。

図４は、トルク発生部６６により発生させられる制動力を示す図である。図４に示すように、モーターＭ１によって発生させられるトルク（ブレーキ力Ｄ２）は一定となっており、具体的には、−０．１Ｎｍとなっている。一方、モーターＭ２は制御部１００によりＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御されることにより発生させられるトルク（アシスト力Ｄ１）が可変となっており、その範囲は０Ｎｍ〜０．０８Ｎｍである（ＰＷＭ値４０％〜７０％）。このように、アシスト力Ｄ１は、ブレーキ力Ｄ２の範囲内の値（すなわちブレーキ力の絶対値よりも小さい値）となっており、双方の力Ｄ１，Ｄ２の合算の力についても可変となる。この合算された力が上記の制動力であり、この制動力によって、上加圧ローラー６１の表面速度（周速）が下加圧ローラー６４の表面速度（周速）に対して、０．３％から０．８％遅くされ、定着ベルト６２と第１の紙種に該当する用紙Ｓとのスリップが発生することとなる。

一方、ニップ部Ｎに第２の紙種に該当する用紙Ｓが搬送される場合、制御部１００は、モーターＭ１を停止させモーターＭ２を一定のＰＷＭ値で動作させる。これにより、第２の紙種に該当する用紙Ｓが搬送される場合には、一定のアシスト力Ｄ１が上加圧ローラー６１に付与されるようにすることができる。

再度図２を参照する。本実施形態において制御部１００は、トルク検出部（トルク検出手段）１０４を備えている。また、記憶部７２は、駆動モーターＭ３への駆動電流値と駆動モーターＭ３の回転トルクとの相関を示すデータを記憶している。トルク検出部１０４は、駆動モーターＭ３の回転トルクを検出するものであって、ＲＯＭ１０２に記憶されるプログラムに従って、記憶部７２に記憶されるデータに基づき駆動モーターＭ３への駆動電流の値から駆動モーターＭ３の回転トルクを検出する。

また、本実施形態において制御部１００は、制動力調整部（制動力調整手段）１０５と、判断部（判断手段）１０６とを備えている。制動力調整部１０５は、第１の紙種に該当する用紙Ｓがニップ部Ｎに搬送される場合、第１の紙種に該当する用紙Ｓがニップ部Ｎに到達するに先だって、トルク発生部６６にて発生される制動力を調整するキャリブレーション動作を行う。ここで、光沢メモリを適切に解消するためには、駆動モーターＭ３の回転トルクを目標となるトルクとすることが望ましい。よって、制御部１００は、駆動モーターＭ３の回転トルクが目標となるトルクとなるように、制動力を調整する。これにより、上加圧ローラー６１及び下加圧ローラー６４の熱膨張時においても適切なトルクとなるようにすることができる。

判断部１０６は、ニップ部Ｎに第１の紙種に該当する用紙Ｓが搬送された後に第２の紙種に該当する用紙Ｓが搬送された状態において、その後、第１の紙種に該当する用紙Ｓがさらに搬送された場合、キャリブレーション動作が必要であるか否かを判断する。そして、判断部１０６は、必要でないと判断した場合、制動力調整部１０５にキャリブレーション動作を実行させず、キャリブレーション動作による生産性の低下を防止することとしている。

具体的に判断部１０６は、上記の場合に、トルク検出部１０４にて検出されたアシスト力発生時における駆動モーターＭ３の回転トルクから、さらに搬送される第１の紙種に該当する用紙Ｓに対するキャリブレーション動作が必要であるか否かを判断する。これは以下の理由に基づくものである。

まず、例えば第１の紙種に該当する用紙Ｓが３枚搬送され、その後第２の紙種に該当する用紙Ｓが１００枚搬送され、次いで、第１の紙種に該当する用紙Ｓが１０枚搬送されるとする。この場合、制御部１００は、３枚の第１の紙種に該当する用紙Ｓの搬送前に、キャリブレーション動作を実行する。そして、制御部１００は、駆動モーターＭ３の回転トルクが目標となるトルクとなるように、制動力を調整する。その後、第２の紙種に該当する用紙Ｓが搬送されるため、制御部１００は、モーターＭ１を停止すると共、一定のＰＷＭ値でモーターＭ２を動作させる。次いで、１００枚の第２の紙種に該当する用紙Ｓの通紙が完了すると、制御部１００は、１０枚の第１の紙種に該当する用紙Ｓの搬送前に、キャリブレーション動作を実行する。そして、制御部１００は、駆動モーターＭ３の回転トルクが目標となるトルクとなるように、制動力を調整する。このように、第１の紙種に該当する用紙Ｓの搬送前に、都度キャリブレーション動作を行う理由は、例えば１００枚の第２の紙種に該当する用紙Ｓの搬送時に上加圧ローラー６１及び下加圧ローラー６４が熱膨張しているためである。すなわち、２回目の第１の紙種に該当する用紙Ｓの搬送（１０枚の第１の紙種に該当する用紙Ｓの搬送）時において、１回目の第１の紙種に該当する用紙Ｓの搬送（３枚の第１の紙種に該当する用紙Ｓの搬送）時の制動力を採用すると、駆動モーターＭ３の回転トルクが目標となるトルクとならなくなってしまうからである。

ところが、例えば第１の紙種に該当する用紙Ｓが３枚搬送され、その後第２の紙種に該当する用紙Ｓが２枚搬送され、次いで、第１の紙種に該当する用紙Ｓが１０枚搬送されるとする。この場合、２枚の第２の紙種に該当する用紙Ｓの搬送時に上加圧ローラー６１及び下加圧ローラー６４が熱膨張しているとは考えにくい。そこで、本実施形態では、このような場合にはさらに搬送される第１の紙種に該当する用紙Ｓに対するキャリブレーション動作が不要であると判断し、生産性の低下を防止することとしている。この場合、２回目の第１の紙種に該当する用紙Ｓの搬送（１０枚の第１の紙種に該当する用紙Ｓの搬送）時において、１回目の第１の紙種に該当する用紙Ｓの搬送（３枚の第１の紙種に該当する用紙Ｓの搬送）時の制動力が採用されることとなる。

なお、第２の紙種に該当する用紙Ｓの搬送時に上加圧ローラー６１及び下加圧ローラー６４が熱膨張して目標となるトルクを達成できなくなるか否かについては、アシスト力発生時における駆動モーターＭ３の回転トルクを参照すればよい。すなわち、アシスト力発生時における駆動モーターＭ３の回転トルクがほぼ変動していなければ、２回目の第１の紙種に該当する用紙Ｓの搬送時において、１回目の第１の紙種に該当する用紙Ｓの搬送時の制動力を採用することができる。一方、アシスト力発生時における駆動モーターＭ３の回転トルクが大きく変動していれば、２回目の第１の紙種に該当する用紙Ｓの搬送時において、１回目の第１の紙種に該当する用紙Ｓの搬送時の制動力を採用することができない。

より詳細に上記の判断を行うにあたり、判断部１０６は、アシスト力発生時における駆動モーターＭ３の回転トルクと、規定値とを比較する。さらに詳細には、アシスト力発生時における駆動モーターＭ３の回転トルクうち、通紙された第２の紙種に該当する用紙Ｓの１枚目と最終枚目との回転トルクの差分と、規定値（例えば０．０３Ｎ・ｍ）とを比較する。そして、制御部１００は、差分が規定値以上である場合に、キャリブレーション動作が必要であると判断し、差分が規定値未満である場合に、キャリブレーション動作が不要であると判断する。

次に、本実施形態に係る定着装置の動作を説明する。図５は、本実施形態に係る定着装置の動作を説明するタイミングチャートである。図５に示すように、本実施形態において制御部１００は、モード０からモード３の４つの制御モードに応じて制御を行うようになっている。なお、モード０は初期設定に関し、モード１は通紙前に関し、モード２及びモード３は通紙中に関する。さらに、モード２及びモード３において通紙される用紙Ｓは第１の紙種に該当する用紙Ｓであるとする。

まず、時刻ｔ０において制御部１００は駆動モーターＭ３を起動して回転動作させると共に、切替機構６９を制御して下加圧ローラー６４を上加圧ローラー６１に対して接続する接続動作を開始する。これにより、時刻ｔ１において下加圧ローラー６４は上加圧ローラー６１に対して接続され、ニップ部Ｎが形成される。このように、制御部１００は、ニップ部Ｎにて用紙Ｓを搬送する前の通紙前期間において、ニップ部Ｎを形成する。

また、時刻ｔ１の時点で制御モードはモード０となり、制御部１００は、駆動モーターＭ３を起動した際の突入電流が安定するまでの安定待ち時間（例えば時刻ｔ１から３００ｍｓ）の経過を待つ。これにより、安定待ち時間経過後の時刻ｔ２において、モード０は終了し、制御モードはモード１に移行する。

時刻ｔ２において制御モードがモード１となると、トルク検出部１０４は、駆動モーターＭ３の回転トルクの検出を開始する。この回転トルクは、駆動モーターＭ３への駆動電流の値から検出される。次に、時刻ｔ３において制御部１００は、トルク発生部６６により制動力を付与するか否かを判断する処理を実行する。

図６は、図５に示した時刻ｔ３における制動力を付与するか否かを判断する処理を示すフローチャートである。図６に示すように、判断部１０６は、トルク検出部１０４により検出された現時点における駆動モーターＭ３の回転トルクが０．４５Ｎ・ｍ以上であるかを判断する（Ｓ１）。

現時点における駆動モーターＭ３の回転トルクが０．４５Ｎ・ｍ以上であると判断した場合（Ｓ１：ＹＥＳ）、判断部１０６は、制動力ＯＮ／ＯＦＦ判定値＝ＯＦＦとし（Ｓ２）、図６に示す処理は終了する。この制動力ＯＮ／ＯＦＦ判定値がＯＦＦとなることにより、上加圧ローラー６１に対しては制動力が付与されないこととなる。

現時点における駆動モーターＭ３の回転トルクが０．４５Ｎ・ｍ以上でないと判断した場合（Ｓ１：ＮＯ）、現時点における駆動モーターＭ３の回転トルクが０．３５Ｎ・ｍ以下であるかを判断する（Ｓ３）。現時点における駆動モーターＭ３の回転トルクが０．３５Ｎ・ｍ以下であると判断した場合（Ｓ３：ＹＥＳ）、判断部１０６は、制動力ＯＮ／ＯＦＦ判定値＝ＯＮとし（Ｓ４）、図６に示す処理は終了する。この制動力ＯＮ／ＯＦＦ判定値がＯＮとなることにより、上加圧ローラー６１に対して上記した制動力が付与されることとなる。

また、現時点における駆動モーターＭ３の回転トルクが０．３５Ｎ・ｍ以下でないと判断した場合（Ｓ３：ＮＯ）、制動力ＯＮ／ＯＦＦ判定値は前回の値のままとされ、図６に示す処理は終了する。

再度、図５を参照する。時刻ｔ３において制御部１００が制動力を付与すると判断した場合、検出された回転トルクに応じて制動力が調整されるＰＩ制御が開始される。具体的に制動力調整部１０５は、トルク検出部１０４により検出された駆動モーターＭ３の回転トルクが、設定された通紙前トルクよりも高い場合に、トルク発生部６６により発生させる制動力を低下させ、トルク検出部１０４により検出された駆動モーターＭ３の回転トルクが、設定された通紙前トルクよりも低い場合に、トルク発生部６６により発生させる制動力を上昇させる。

これにより、時刻ｔ３以降において駆動モーターＭ３の駆動電流の値が上昇する。すなわち、駆動モーターＭ３の起動後のトルクは小さいことから、通紙前トルクよりも低くなる。このため、制動力調整部１０５によってトルク発生部６６により発生させられるトルクは上昇することとなる。そして、トルク発生部６６により発生させられるトルクが上昇することから、駆動モーターＭ３に対する負荷が高まることとなり、駆動モーターＭ３への駆動電流の値が上昇することとなる。

なお、通紙前期間におけるＰＩ制御の比例定数は高い値が採用されており、駆動モーターＭ３のトルクは比較的短い時間内（図５に示す通紙待ち時間内）で、設定された通紙前トルクに到達する。そして、図５に示す時刻ｔ４においてトルク検出部１０４により検出される駆動モーターＭ３のトルクが通紙前トルクに達すると、制動力調整部１０５は、約１ｓの時間の経過を待ち、約１ｓの時間の間にトルク変動が無ければ、時刻ｔ５において通紙前トルクに到達したと確定する。これにより、モード１は終了し、制御モードはモード２に移行する。

時刻ｔ５において制御モードがモード２となると、制動力調整部１０５は、１枚目の用紙Ｓの先端がニップ部Ｎに突入するまで待機し、時刻ｔ６において１枚目の用紙Ｓの先端がニップ部Ｎに突入すると、ニップ部Ｎにて用紙Ｓを搬送する通紙中期間となり、制動力調整部１０５は、トルク検出部１０４により検出された駆動モーターＭ３の回転トルクが、設定された通紙中トルクよりも高い場合に、トルク発生部６６により発生させる制動力を低下させ、トルク検出部１０４により検出された駆動モーターＭ３の回転トルクが、設定された通紙中トルクよりも低い場合に、トルク発生部６６により発生させる制動力を上昇させる。

ここで、通紙中トルクは通紙前トルクよりも高い値に設定されている。このため、制動力調整部１０５によってトルク発生部６６により発生させられるトルクは上昇することとなる。そして、トルク発生部６６により発生させられるトルクは上昇することから、駆動モーターＭ３に対する負荷が高まることとなり、駆動モーターＭ３への駆動電流の値が上昇することとなる。

なお、通紙中期間におけるＰＩ制御の比例定数は、通紙前期間におけるＰＩ制御の比例定数よりも低い値が採用されており、トルク検出部１０４により検出される駆動モーターＭ３のトルクは比較的緩やかに変化し、時刻ｔ７において通紙中トルクに到達する。また、制御部１００は、通紙中トルクについて光沢メモリを解消しつつも駆動モーターＭ３が故障しないトルクに予め定めており一定値としているが、通紙前トルクについては可変としており、通紙期間中において搬送する用紙Ｓの紙種（特に厚み）に応じて通紙前トルクを設定する。すなわち、用紙Ｓの厚くなると、ニップ部Ｎにて用紙Ｓを搬送する際のトルクの上昇量が大きくなる。制動力調整部１０５は、この上昇量を見越して、通紙された際に目標となる通紙中トルクとなるように、通紙前トルクを設定することとなる。

そして、時刻ｔ８において１枚目の用紙Ｓの後端がニップ部Ｎから抜け出ると、モード２は終了し、制御モードはモード３に移行する。

なお、制動力調整部１０５は、通紙期間中において、搬送する用紙Ｓの紙間位置を予測している。このため、制御モードがモード３に移行すると、制動力調整部１０５は、予測した紙間位置に応じて上記のＰＩ制御を実施せず、紙間位置におけるトルクに基づいて制動力を変化させないこととする。すなわち、制動力調整部１０５は、時刻ｔ８〜ｔ９の紙間位置に応じて制動力を変化させないこととなる。

そして、時刻ｔ９となり２枚目の用紙Ｓの先端がニップ部Ｎに突入すると、制動力調整部１０５は、時刻ｔ６以降と同様に、トルク検出部１０４により検出された駆動モーターＭ３の回転トルクが、設定された通紙中トルクよりも高い場合に、トルク発生部６６により発生させる制動力を低下させ、設定された通紙中トルクよりも低い場合に、トルク発生部６６により発生させる制動力を上昇させる。以後、３枚目以降についても２枚目と同様に制御部１００は、制動力を調整することとなる。

なお、上記時刻ｔ３〜ｔ６までの期間に行われるトルク調整が、上記したキャリブレーション動作である。このキャリブレーション動作により、駆動モーターＭ３のトルクが通紙前トルクとされており、適切とされている。

図７は、本実施形態に係る定着装置の詳細動作を示すフローチャートである。なお、図７では、キャリブレーション動作の要否の判断方法を示すものとする。

図７に示すように、まず、制御部１００は、ジョブが第１の紙種に該当する用紙Ｓを使用するものであるかを判断する（Ｓ１１）。ジョブが第１の紙種に該当する用紙Ｓを使用するものでないと判断した場合（Ｓ１１：ＮＯ）、すなわち、ジョブが第２の紙種に該当する用紙Ｓを使用するものである場合、制御部１００は、トルク発生部６６を制御して、一定のＰＷＭ値でアシスト力Ｄ１を発生させる（Ｓ１２）。すなわち、制御部１００は、モーターＭ１を停止させ、モーターＭ２のみを一定のＰＷＭ値で動作させることにより、上加圧ローラー６１にアシスト力を付与する。

その後、制御部１００は、第２の紙種に該当する用紙Ｓがニップ部Ｎを通紙される際に、駆動モーターＭ３の回転トルクを用紙１枚ごとにトルク検出部１０４によって検出し、記憶部７２に記憶させる（Ｓ１３）。そして、図７に示す処理は終了する。

ところで、ジョブが第１の紙種に該当する用紙Ｓを使用するものであると判断した場合（Ｓ１１：ＹＥＳ）、判断部１０６は、そのジョブが１回目のジョブであるかを判断する（Ｓ１４）。すなわち、そのジョブが画像形成装置１の電源をオンした後の１回目のジョブであるかを判断する。そのジョブが１回目のジョブであると判断した場合（Ｓ１４：ＹＥＳ）、判断部１０６は、キャリブレーション動作が必要であると判断し（Ｓ１５）、キャリブレーション動作が実行する（Ｓ１６）。すなわち、図５に示した時刻ｔ３〜ｔ６の期間のように、１回目のジョブについてはキャリブレーション動作が実行されることとなる。また、このキャリブレーション動作により、図５の時刻ｔ３〜ｔ６に示したように、駆動モーターＭ３の回転トルクが通紙前トルクに到達する。そして、図７に示す処理は終了する。

このような処理により、第１の紙種に該当する用紙Ｓの搬送時には駆動モーターＭ３の回転トルクが通紙中トルクに至り、光沢メモリを解消することとなる。

また、そのジョブが１回目のジョブでないと判断した場合（Ｓ１４：ＮＯ）、判断部１０６は、１枚前の用紙Ｓが第１の紙種に該当するか否かを判断する（Ｓ１７）。１枚前の用紙Ｓが第１の紙種に該当すると判断した場合（Ｓ１７：ＹＥＳ）、すなわち、前ジョブにおいて定着された用紙Ｓが第１の紙種に該当する場合、第１の紙種に該当する用紙Ｓの通紙が連続していることから、判断部１０６は、キャリブレーション動作が不要であると判断する（Ｓ１８）。そして、図７に示す処理は終了する。

なお、このようにキャリブレーション動作が不要であると判断した場合であっても、第１の紙種に該当する用紙Ｓの通紙が連続していることから、前ジョブにおいて制動力が適切に設定されており、今回のジョブにおいても光沢メモリが解消されることとなる。

一方、１枚前の用紙Ｓが第１の紙種に該当しないと判断した場合（Ｓ１７：ＮＯ）、判断部１０６は、ステップＳ１３にて記憶されたアシスト力Ｄ１の発生時における駆動モーターＭ３の回転トルクのうち、通紙された第２の紙種に該当する用紙Ｓの１枚目と最終枚目との回転トルクの差分を算出する（Ｓ１９）。

その後、判断部１０６は、ステップＳ１９にて算出した差分が規定値以上であるかを判断する（Ｓ２０）。差分が規定値以上であると判断した場合（Ｓ２０：ＹＥＳ）、判断部１０６はキャリブレーション動作が必要であると判断し（Ｓ１５）、キャリブレーション動作を実行させる（Ｓ１６）。そして、図７に示す処理は終了する。ここで、アシスト力Ｄ１の付与時においては例えば上加圧ローラー６１と下加圧ローラー６４との熱膨張によってアシスト力が除々に低下していくという傾向がある。このため、１枚目と最終枚目との回転トルクの差分をみれば、上記の熱膨張の傾向による回転トルクの変化を捉えることができる。そして、差分が大きい場合には熱膨張の影響が大きいといえ、駆動モーターＭ３の回転トルクが適切でなくなっている可能性がある。よって、判断部１０６は、キャリブレーション動作が必要であると判断し、キャリブレーション動作を実行して駆動モーターＭ３の回転トルクが適切とすることとなる。

一方、差分が規定値以上でないと判断した場合（Ｓ２０：ＮＯ）、判断部１０６はキャリブレーション動作が不要であると判断し（Ｓ１８）、図７に示す処理は終了する。すなわち、差分が小さい場合には熱膨張の影響が小さいといえ、駆動モーターＭ３の回転トルクが適切でなくなっている可能性は非常に低い。よって、判断部１０６は、キャリブレーション動作が不要であると判断し、キャリブレーション動作を実行させないことにより、生産性を向上させることとしている。

図８は、キャリブレーション動作の要否判断方法の具体例を示す図であり、（ａ）は第１〜第３の具体例を示し、（ｂ）は第２の具体例のみを示し、（ｃ）は第３の具体例のみを示している。なお、図８では、第１の紙種に該当する用紙Ｓが通紙された後に第２の紙種に該当する用紙Ｓが通紙され、その後さらに第１の紙種に該当する用紙Ｓが通紙される場合を示すものとする。

まず、図８（ａ）に示すように、第１の例は第２の紙種に該当する用紙Ｓが１枚だけ通紙された場合である。この場合、トルク検出部１０４は、この１枚の通紙時における駆動モーターＭ３の回転トルクを検出し、記憶部７２はこれを記憶する。なお、この１枚について検出された回転トルクは０．２７Ｎ・ｍであったとする。

そして、判断部１０６は、その後第１の紙種に該当する用紙Ｓが搬送されてくると、図７のステップＳ１９に示したように差分を算出するが、この例では第２の紙種に該当する用紙Ｓが１枚だけ通紙されているので、差分を算出せず、検出された回転トルクである０．２７Ｎ・ｍをそのまま演算結果とする。

次いで、制御部１００は、この演算結果（駆動モーターＭ３の回転トルク）が、所定トルク範囲内（０．０５Ｎ・ｍを超え０．３５Ｎ・ｍ未満）にあるかによって、さらに搬送される第１の紙種に該当する用紙Ｓに対するキャリブレーション動作が必要か否かを判断する。この例においては演算結果が０．２７Ｎ・ｍであり所定トルク範囲内であるため、判断部１０６は、キャリブレーション動作が不要であると判断することとなる。

これにより、例えば、第２の紙種に該当する用紙Ｓの通紙という熱膨張が考えられない場合であっても、他の異常によって駆動モーターＭ３の回転トルクが所定トルク範囲外となったときには、キャリブレーション動作が実行されることとなり、熱膨張以外の異常状態においても対応することができる。

また、図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すように、第２の例は第２の紙種に該当する用紙Ｓが３枚だけ通紙された場合である。この場合、トルク検出部１０４は、この３枚の通紙時それぞれにおける駆動モーターＭ３の回転トルクを検出、記憶部７２はこれを記憶する。なお、この３枚について検出された回転トルクは、順に０．２７Ｎ・ｍ、０．２７Ｎ・ｍ、及び０．２６Ｎ・ｍであったとする。

そして、判断部１０６は、その後第１の紙種に該当する用紙Ｓが搬送されてくると、図７のステップＳ１９に示したように１枚目と最終枚目の差分を算出する。これにより、演算結果は０．０１Ｎ・ｍとなる。

次いで、判断部１０６は、この演算結果（回転トルクの差分）が、規定値（０．０３Ｎ）以上であるかによって、さらに搬送される第１の紙種に該当する用紙Ｓに対するキャリブレーション動作が必要か否かを判断する。この例においては演算結果が０．０１Ｎ・ｍであり規定値未満であるため、判断部１０６は、キャリブレーション動作が不要であると判断することとなる。

これにより、例えば第２の紙種に該当する用紙Ｓの通紙前における駆動モーターＭ３の回転トルクが０．４２Ｎ・ｍであったとすると、キャリブレーション動作が実行されなくとも、第２の紙種に該当する用紙Ｓの通紙後の第１の紙種に該当する用紙Ｓの通紙時において駆動モーターＭ３の回転トルクが０．４２Ｎ・ｍとなり、光沢メモリが解消されることとなる。

さらに、図８（ａ）及び図８（ｃ）に示すように、第３の例は第２の紙種に該当する用紙Ｓが９枚だけ通紙された場合である。この場合、トルク検出部１０４は、この９枚の通紙時それぞれにおける駆動モーターＭ３の回転トルクを検出、記憶部７２はこれを記憶する。なお、この９枚について検出された回転トルクは、順に０．２７Ｎ・ｍ、０．２７Ｎ・ｍ、０．２６Ｎ・ｍ、０．２６Ｎ・ｍ、０．２６Ｎ・ｍ、０．２５Ｎ・ｍ、０．２５Ｎ・ｍ、０．２４Ｎ・ｍ、及び０．２３Ｎ・ｍであったとする。

そして、判断部１０６は、その後第１の紙種に該当する用紙Ｓが搬送されてくると、図７のステップＳ１９に示したように１枚目と最終枚目の差分を算出する。これにより、演算結果は０．０４Ｎ・ｍとなる。

次いで、判断部１０６は、この演算結果（回転トルクの差分）が、規定値（０．０３Ｎ）以上であるかによって、さらに搬送される第１の紙種に該当する用紙Ｓに対するキャリブレーション動作が必要か否かを判断する。この例においては演算結果が０．０４Ｎ・ｍであり規定値以上であるため、判断部１０６は、キャリブレーション動作が必要であると判断することとなる。

これにより、例えば第２の紙種に該当する用紙Ｓの通紙前における駆動モーターＭ３の回転トルクが０．４２Ｎ・ｍであったとすると、キャリブレーション動作の実行により、第２の紙種に該当する用紙Ｓの通紙後の第１の紙種に該当する用紙Ｓの通紙時において駆動モーターＭ３の回転トルクが０．４２Ｎ・ｍとなり、光沢メモリが解消されることとなる。

このようにして、本実施形態に係る定着装置によれば、ニップ部Ｎに第１の紙種に該当する用紙Ｓが搬送された後に第２の紙種に該当する用紙Ｓが搬送された状態において、その後、第１の紙種に該当する用紙Ｓがさらに搬送される場合、アシスト力の発生時における駆動モーターＭ３の回転トルクに基づいて、さらに搬送される第１の紙種に該当する用紙Ｓに対するキャリブレーション動作が必要か否かを判断する。このため、例えば第１の紙種に該当する用紙Ｓの通紙、第２の紙種に該当する用紙Ｓの通紙及び第１の紙種に該当する用紙Ｓの通紙が連続して、制動力、アシスト力Ｄ１及び制動力の順に上加圧ローラー６１に付与される場合において、通紙される第２の紙種に該当する用紙Ｓの枚数が少なく上加圧ローラー６１及び下加圧ローラー６４の熱膨張の影響が殆どないときには、アシスト力Ｄ１の発生時における駆動モーターＭ３の回転トルクは略変化せず、このような特性からキャリブレーション動作が必要か否かを判断することとなる。そして、駆動モーターＭ３の回転トルクが略変化してしない場合には、さらに搬送される第１の紙種に該当する用紙Ｓに対してキャリブレーション動作が不要と判断できることから、第１の紙種に該当する用紙Ｓの通紙前に都度キャリブレーション動作を行う必要が無く、キャリブレーション動作を行う時間が短縮されて、生産性の低下を抑制することができる。

また、駆動モーターＭ３の回転トルクと規定値との比較によりキャリブレーション動作が必要か否かを判断するため、規定値との比較という簡易な処理によりキャリブレーション動作の要否を判断でき、処理の簡略化を図ることができる。

また、通紙された第２の紙種に該当する用紙Ｓの１枚目と最終枚目との回転トルクの差分と規定値との比較によりキャリブレーション動作が必要か否かを判断する。ここで、アシスト力Ｄ１の付与時においては例えば上加圧ローラー６１及び下加圧ローラー６４の熱膨張によってアシスト力Ｄ１が除々に低下していくという傾向がある。このため、１枚目と最終枚目との回転トルクの差分をみれば、上記傾向による回転トルクの変化を捉えることができる。そして、１枚目及び最終枚目以外の回転トルクを参照する必要が無いことから、一層処理の簡略化を図ることができる。

また、ニップ部Ｎに第１の紙種に該当する用紙Ｓが搬送された後に１枚の第２の紙種に該当する用紙Ｓが搬送された状態において、その後、第１の紙種に該当する用紙Ｓがさらに搬送される場合、その１枚の定着時における駆動モーターＭ３の回転トルクが、所定トルク範囲内にあるかによって、さらに搬送される第１の紙種に該当する用紙Ｓに対するキャリブレーション動作が必要か否かを判断する。このため、例えば、１枚の第２の紙種に該当する用紙Ｓの搬送という熱膨張が考えられない場合であっても、他の異常によって駆動モーターＭ３の回転トルクが所定トルク範囲外となったときには、キャリブレーション動作が実行されることとなり、熱膨張以外の異常状態においても対応することができる。

また、本実施形態に係る画像形成装置によれば、用紙Ｓに対してトナー画像を形成する画像形成部４０と、画像形成部４０にて形成されたトナー画像を用紙Ｓに定着させる上記の定着装置とを備えるため、画像光沢が向上した印刷物を出力することができる。

以上、本発明に係る定着装置、及び画像形成装置を実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよい。

例えば、上記実施形態において定着装置はベルトニップ式のものを採用しているが、これに限らず、ローラーニップ式のものであってもよい。

さらに、本実施形態において定着装置は画像形成装置１内に収納されているが、これに限らず、後処理装置などの他の装置内に収納されていてもよい。

加えて、上記に示した各種構造、数値等については、上記したものに限られず、適宜変更可能である。

さらには、上記実施形態において制御部１００は、第２の紙種に該当する用紙Ｓの通紙時の回転トルクのうち、１枚目と最終枚目との差分を算出しているが、これに限らず、検出誤差を低減するため最終枚目に代えて、最終から複数枚について回転トルクの平均値を算出するようにしてもよい。さらには、差分を算出せず、全体の平均値等を採用するようにしてもよい。

また、上記実施形態において制御部１００は、第２の紙種に該当する用紙Ｓの通紙時の回転トルクの全てを検出して記憶させているが、これに限らず、例えば１枚目と最終枚目との差分を算出する場合には１枚目と最終枚目との回転トルクのみを検出するようにしてもよい。すなわち、後の演算に用いられる枚数目の回転トルクのみを検出するようにしてもよい。

さらに、上記実施形態にいてアシスト力Ｄ１の付与時における回転トルクは記憶部７２に記憶されているが、これに限らず、ＲＡＭ１０３に記憶されてもよい。

１ 画像形成装置
１０ 画像読取部
１１ 自動原稿給紙装置
１２ 原稿画像走査装置
１２ａ ＣＣＤセンサ
２０ 操作表示部
２１ 表示部
２２ 操作部
３０ 画像処理部
４０ 画像形成部
４１Ｙ，４１Ｍ，４１Ｃ，４１Ｋ 画像形成ユニット
４１１ 露光装置
４１２ 現像装置
４１３ 感光体ドラム
４１４ 帯電装置
４１５ ドラムクリーニング装置
４１６ 滑剤塗布装置
４２ 中間転写ユニット
４２１ 中間転写ベルト
４２２ 一次転写ローラー
４２３ 二次転写ローラー
４２４ 駆動ローラー
４２５ 従動ローラー
４２６ ベルトクリーニング装置
５０ 搬送部
５１ 給紙部
５１ａ〜５１ｃ 給紙トレイユニット
５２ 搬送機構
５３ 排紙部
６０ 定着部
６０ａ 枠
６１ 上加圧ローラー（定着面側部材）
６２ 定着ベルト（定着面側部材）
６３ 加熱ローラー
６３１ 加熱源
６４ 下加圧ローラー（裏面側部材）
６６ トルク発生部（制動力発生手段、アシスト力発生手段）
６７ ギア機構
６８ 張架部材
６９ 切替機構
７１ 通信部
７２ 記憶部
１００ 制御部
１０１ ＣＰＵ
１０２ ＲＯＭ
１０３ ＲＡＭ
１０４ トルク検出部（トルク検出手段）
１０５ 制動力調整部（制動力調整手段）
１０６ 判断部（判断手段）
Ｄ 原稿
Ｍ１ モーター
Ｍ２ モーター
Ｍ３ 駆動モーター
Ｓ 用紙

Claims (5)

1. 回転自在に設けられる定着面側部材と、
   前記定着面側部材の外周面に圧接しながら回転し、該定着面側部材と協働して、トナー像が形成された用紙を挟持して搬送する定着ニップ部を形成する裏面側部材と、
   前記裏面側部材を回転駆動するための駆動モーターと、
   前記定着ニップ部に搬送される用紙が第１の紙種に該当する場合に、前記定着面側部材の回転を妨げる方向の制動力を発生させる制動力発生手段と、
   前記定着ニップ部に搬送される用紙が第２の紙種に該当する場合に、前記定着面側部材の回転を補助する方向のアシスト力を発生させるアシスト力発生手段と、
   前記駆動モーターの回転トルクを検出するトルク検出手段と、
   前記定着ニップ部に前記第１の紙種に該当する用紙が搬送される場合、前記制動力発生手段にて発生させる制動力を調整するキャリブレーション動作を行う制動力調整手段と、
   前記定着ニップ部に前記第１の紙種に該当する用紙が搬送された後に前記第２の紙種に該当する用紙が搬送された状態において、その後、前記第１の紙種に該当する用紙がさらに搬送される場合、前記トルク検出手段により検出された、前記アシスト力発生手段によるアシスト力の発生時における前記駆動モーターの回転トルクに基づいて、さらに搬送される前記第１の紙種に該当する用紙に対する前記キャリブレーション動作が必要か否かを判断する判断手段と、
   を備えることを特徴とする定着装置。
2. 前記判断手段は、前記トルク検出手段により検出された、前記アシスト力発生手段によるアシスト力の発生時における前記駆動モーターの回転トルクと、規定値との比較により、さらに搬送される前記第１の紙種に該当する用紙に対する前記キャリブレーション動作が必要か否かを判断する
   ことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
3. 前記判断手段は、前記トルク検出手段により検出された、前記アシスト力発生手段によるアシスト力の発生時における前記駆動モーターの回転トルクのうち、通紙された前記第２の紙種に該当する用紙の１枚目と最終枚目との前記回転トルクの差分と、規定値との比較により、さらに搬送される前記第１の紙種に該当する用紙に対する前記キャリブレーション動作が必要か否かを判断する
   ことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
4. 前記判断手段は、前記定着ニップ部に前記第１の紙種に該当する用紙が搬送された後に１枚の前記第２の紙種に該当する用紙が搬送された状態において、その後、前記第１の紙種に該当する用紙がさらに搬送される場合、前記アシスト力発生手段によるアシスト力の発生時における前記駆動モーターの回転トルクが、所定トルク範囲内にあるかによって、さらに搬送される前記第１の紙種に該当する用紙に対する前記キャリブレーション動作が必要か否かを判断する
   ことを特徴とする請求項２又は請求項３のいずれかに記載の定着装置。
5. 用紙に対してトナー画像を形成する画像形成部と、
   前記画像形成部にて形成されたトナー画像を用紙に定着させる請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の定着装置と、
   を備えることを特徴とする画像形成装置。

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