定着装置及び画像形成装置
【課題】紙シワが発生し難い定着処理が可能な定着装置及び画像形成装置を実現する。
【解決手段】トナー像が形成された用紙Ｐを第一ローラー２２１と第二ローラー２２２（ベルト部材２２４）の間に通紙することによって用紙Ｐにトナー像を定着させる定着装置２２において、第一ローラー２２１と第二ローラー２２２をそれぞれ異なる駆動条件で回転させる駆動制御部５０を備え、駆動制御部５０は、少なくとも第一ローラー２２１と第二ローラー２２２が互いに圧接された状態で、一定の周速で第一ローラー２２１を回転させ、第一ローラー２２１が回転停止した場合には第二ローラー２２２も回転停止する大きさの一定のトルクで第二ローラー２２２を回転させる制御を実行する。
【解決手段】トナー像が形成された用紙Ｐを第一ローラー２２１と第二ローラー２２２（ベルト部材２２４）の間に通紙することによって用紙Ｐにトナー像を定着させる定着装置２２において、第一ローラー２２１と第二ローラー２２２をそれぞれ異なる駆動条件で回転させる駆動制御部５０を備え、駆動制御部５０は、少なくとも第一ローラー２２１と第二ローラー２２２が互いに圧接された状態で、一定の周速で第一ローラー２２１を回転させ、第一ローラー２２１が回転停止した場合には第二ローラー２２２も回転停止する大きさの一定のトルクで第二ローラー２２２を回転させる制御を実行する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定着装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
トナーによる画像を用紙に形成する画像形成装置において、未定着トナー像を担持した用紙を、対向するローラーやベルトなどの回転体間でニップし、加圧・加熱しながら搬送して、トナー像を用紙に定着する定着装置が広く用いられている。
【０００３】
このような定着装置で用紙をニップして加熱定着処理する際、用紙上に形成されたトナー像のトナー量が多い場合など、溶けたトナーのために回転体間でスリップが発生することがある。例えば、用紙におけるトナーが有る領域（多い領域）と無い領域（少ない領域）とでスリップの程度が異なるために、駆動側の回転体から従動側の回転体へ伝達できる駆動トルクにばらつきが生じてしまうことで、用紙に皺が付いてしまう紙シワという不具合が発生してしまうことがあった。
【０００４】
そして、定着装置の加圧ベルトを、用紙搬送方向への遊動を許容する一方向クラッチを介して用紙の搬送方向に回転駆動可能に設けるとともに、その加圧ベルトの周速を加熱ローラーの周速以下に設定することで、加圧ベルトと加熱ローラーによる用紙搬送を安定させて、スリップ発生時のベルト速度低下を防止する技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
また、定着ローラー対を駆動させる駆動モーターの駆動トルクを感光体ドラムに付与するための駆動トルク付与手段がトルクリミッタを有することで、安定した駆動トルク付与を可能にした技術が知られている（例えば、特許文献２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平２−２２２９８０号公報
【特許文献２】特開２００６−７１７２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１の場合、一方向クラッチを用いている方式のため、加圧ベルトの速度が所定値以下になったときでないと補助駆動が機能せず、その補助駆動のＯＮ／ＯＦＦはニップ領域の平均ベルト速度に依存している。一方、紙シワの発生は、ニップ領域長手方向に沿うトナー像の有無・濃淡によるところが大きく、平均的にベルトが滑っていなくても、ニップ領域長手方向で用紙がベルトから受けるせん断力に差があると、紙シワが発生してしまうことがあるので、この技術でも紙シワの防止には至っていない。
また、上記特許文献２の場合、トルクリミッタで補助的な駆動力を付与する際に、例えば、ベルトの周速をローラーの周速に対して十分小さくしておけば、補助トルクは常にトルク制限値に固定されるので、紙シワの発生をある程度防ぐことができる。ただし、トルク制限状態でのトルクリミッタ内では常にスリップが発生しているため、駆動力の大きな定着処理では、駆動力ロスとトルクリミッタの耐久性の観点から実用的でない。
【０００７】
本発明の目的は、紙シワが発生し難い定着処理が可能な定着装置及び画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、
トナー像が形成された用紙を第一ローラーと第二ローラーの間に通紙することによって前記用紙にトナー像を定着させる定着装置であって、
前記第一ローラーと前記第二ローラーを、それぞれ異なる駆動条件で回転させる駆動制御部を備え、
前記駆動制御部は、少なくとも前記第一ローラーと前記第二ローラーが互いに圧接された状態で、一定の周速で前記第一ローラーを回転させ、前記第一ローラーが回転停止した場合には前記第二ローラーも回転停止する大きさの一定のトルクで前記第二ローラーを回転させることを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の定着装置において、
駆動力Ｆｐで回転する前記第一ローラーと、前記第一ローラーの回転に応じて従動回転する前記第二ローラーの間に、その全面にトナーが付着されてなるトナー層を有する用紙が通紙される際に、前記第一ローラーが前記用紙と前記トナー層を介して前記第二ローラー側に伝達できる最大の力をＦｔとした場合、Ｆｐ＞Ｆｕ＞Ｆｐ−Ｆｔの関係を満たす補助駆動力Ｆｕを付加する一定のトルクで前記第二ローラーは前記駆動制御部によって回転されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の定着装置において、
前記第一ローラーと前記第二ローラーの回転駆動に関し、（前記第一ローラーを回転させるための駆動電力）＞（前記第二ローラーを回転させるための駆動電力）＞（前記第一ローラーを回転させるための駆動電力）−（紙シワが発生してしまう前記第一ローラーの駆動電力の下限値）の関係を満たす駆動条件で、前記駆動制御部は前記第一ローラーと前記第二ローラーを回転させることを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の何れか一項に記載の定着装置において、
前記第一ローラーと前記第二ローラーの回転駆動に関し、前記第一ローラーと前記第二ローラーとがそれぞれ受け持つトルク配分を調整するトルク配分調整制御部を備え、
前記駆動制御部は、前記トルク配分調整制御部により調整されたトルク配分に応じたトルクで前記第二ローラーを回転させることを特徴とする。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の定着装置において、
前記トルク配分調整制御部は、前記第一ローラーのみを回転駆動させるときの前記第二ローラーのトルクの配分を０％とし、そこから前記第二ローラーのトルクの配分を増分していき、紙シワが発生しなくなる配分を前記トルク配分として調整することを特徴とする。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５の何れか一項に記載の定着装置において、
前記第一ローラーと前記第二ローラーはそれぞれ周面に弾性層を備え、前記第一ローラーの弾性層よりも前記第二ローラーの弾性層の方が厚く形成されており、前記用紙はトナー像が形成された面を前記第二ローラー側に向けて通紙されることを特徴とする。
【００１４】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６の何れか一項に記載の定着装置において、
前記第二ローラーを加熱するための加熱ローラーと、前記第二ローラーと前記加熱ローラーに掛架された無端状のベルト部材と、を備え、前記用紙は前記ベルト部材を介して前記第一ローラーと前記第二ローラーの間を通紙されることを特徴とする。
【００１５】
請求項８に記載の発明は、請求項１〜７の何れか一項に記載の定着装置において、
前記第一ローラーと前記第二ローラーの回転駆動に関し、前記第二ローラーを回転駆動するトルクの値を補正するトルク補正制御部を備え、
前記トルク補正制御部は、予め所定の記憶手段に記憶されているトナー溶融データとローラー駆動負荷データの少なくとも一方に基づき、前記第二ローラーを回転駆動するトルクの値を補正し、
前記駆動制御部は、前記トルク補正制御部により補正されたトルクで前記第二ローラーを回転させることを特徴とする。
【００１６】
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の定着装置において、
前記トナー溶融データは、前記第二ローラーの温調温度と周速の少なくとも一方を含むデータであることを特徴とする。
【００１７】
請求項１０に記載の発明は、請求項８又は９に記載の定着装置において、
前記ローラー駆動負荷データは、当該定着装置の駆動積算時間に関するデータであることを特徴とする。
【００１８】
請求項１１に記載の発明は、請求項１〜７の何れか一項に記載の定着装置において、
前記第一ローラーと前記第二ローラーの回転駆動に関し、前記第二ローラーを回転駆動するトルクの値を補正するトルク補正制御部と、
前記第一ローラーまたは前記第二ローラーの回転駆動に関するローラー駆動負荷データを検出する負荷データ検出部と、を備え、
前記トルク補正制御部は、前記負荷データ検出部により検出されたローラー駆動負荷データに基づき、前記第二ローラーを回転駆動するトルクの値を補正し、
前記駆動制御部は、前記トルク補正制御部により補正されたトルクで前記第二ローラーを回転させることを特徴とする。
【００１９】
請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載の定着装置において、
前記負荷データ検出部は、前記ローラー駆動負荷データとして、前記第一ローラーを回転させるための駆動電力を検出することを特徴とする。
【００２０】
請求項１３に記載の発明は、請求項１〜１２の何れか一項に記載の定着装置において、
前記駆動制御部は、前記第一ローラーと前記第二ローラーが互いに圧接された状態と、前記第一ローラーと前記第二ローラーが離間した状態とに応じて、前記第二ローラーを回転駆動するトルクの値を切り替えて、前記第二ローラーを回転させることを特徴とする。
【００２１】
請求項１４に記載の発明は、請求項１〜１２の何れか一項に記載の定着装置において、
前記駆動制御部は、前記第一ローラーと前記第二ローラーが互いに圧接された状態と、前記第一ローラーと前記第二ローラーが離間した状態と、前記第一ローラーと前記第二ローラーが接離する動作中とに応じて、前記第二ローラーを回転駆動するトルクの値を切り替えて、前記第二ローラーを回転させることを特徴とする。
【００２２】
請求項１５に記載の発明は、請求項１３又は１４に記載の定着装置において、
前記第一ローラーと前記第二ローラーが互いに圧接された状態において前記第二ローラーを回転駆動するトルクの値は、前記第一ローラーと前記第二ローラーが離間した状態において前記第二ローラーを回転駆動するトルクの値よりも大きいことを特徴とする。
【００２３】
請求項１６に記載の発明は、請求項１４又は１５に記載の定着装置において、
前記駆動制御部は、前記第一ローラーと前記第二ローラーが接離する動作中、前記第一ローラーが回転する周速と略同じ周速で前記第二ローラーを回転させるように、前記第二ローラーを回転駆動するトルクの値を切り替えて、前記第二ローラーを回転させることを特徴とする。
【００２４】
請求項１７に記載の発明は、請求項１４又は１５に記載の定着装置において、
前記駆動制御部は、前記第一ローラーと前記第二ローラーが接離する動作中および前記第一ローラーと前記第二ローラーが離間した状態とにおいて、前記第一ローラーが回転する周速と略同じ周速で前記第二ローラーを回転させるように、前記第二ローラーを回転駆動するトルクの値を切り替えて、前記第二ローラーを回転させることを特徴とする。
【００２５】
請求項１８に記載の発明は、画像形成装置であって、
請求項１〜１７の何れか一項に記載の定着装置と、前記用紙に前記トナー像を形成するための画像形成部と、を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、紙シワが発生し難い定着処理が可能な定着装置及び画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】画像形成装置を示す概略構成図である。
【図２】画像形成装置の制御系を示すブロック図である。
【図３】画像形成装置の定着装置を示す拡大側面図である。
【図４】定着装置における第一ローラーと第二ローラーの回転駆動力に関する説明図であり、トナー像のない用紙が通紙された場合（ａ）、用紙上のトナー層によってスリップが生じた場合（ｂ）、第二ローラーによる補助駆動を行った場合（ｃ）を示している。
【図５】画像形成装置の定着装置に関する説明図である。
【図６】定着装置における第一ローラー駆動部の駆動電力とニップ幅の相関（ａ）と、定着装置における第一ローラー駆動部の駆動トルクとニップ幅の相関（ｂ）を示す説明図である。
【図７】トナー溶融データである第二ローラーの温調温度と周速に関する補正値の一例を示すテーブルである。
【図８】ローラー駆動負荷データである定着装置の駆動積算時間に関する補正値の一例を示す補正曲線データである。
【図９】第二ローラーを回転させるトルク制御の切り替えに関する説明図である。
【図１０】第二ローラーを回転させるトルク制御と周速制御の切り替えに関する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下に、本発明を実施するための好ましい形態について図面を用いて説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。
【００２９】
（実施形態１）
図１は、画像形成装置１を示す概略構成図であり、図２は、画像形成装置１の制御系を示すブロック図である。
画像形成装置１は、原稿から画像を読み取り、読み取った画像データに基づく画像を用紙Ｐ上に形成して出力するコピー機能や、外部装置等から画像データを含むページデータや各画像データの画像形成条件等を含むジョブデータを受信し、受信したページデータ及びジョブデータに基づく画像を用紙Ｐ上に形成して出力するプリント機能等を具備している。
【００３０】
画像形成装置１は、図１、図２に示すように、画像読取部１０と、画像形成部２０と、定着装置２２と、用紙収容部２５と、搬送部３０と、操作部４０と、制御部５０等を備えて構成されている。
【００３１】
画像読取部１０は、ＡＤＦ（Auto Document Feeder）と称される自動原稿送り部１１と、読取部１２とを備えている。
読取部１２は、読取個所であるコンタクトガラス１２ａ上に載置された原稿ｄの画像をＣＣＤ（Charge Coupled Device）により読み取る。
また、自動原稿送り部１１の原稿トレイ１１ａに載置された原稿ｄは、読取個所であるコンタクトガラス１２ａ上に搬送され、ＣＣＤによってその原稿ｄの片面又は両面の画像が読み取られる。
ここで、画像とは、図形や写真等のイメージデータに限らず、文字や記号等のテキストデータ等も含む。
【００３２】
画像読取部１０により読み取られた画像（アナログ画像信号）は、後述するＣＰＵ５１図２参照）に出力され、アナログ処理、Ａ／Ｄ変換処理、シェーディング補正、画像圧縮処理等の各種画像処理が施された後、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンダ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の各色に色分解され、デジタルの画像データとして画像形成部２０に出力される。
【００３３】
画像形成部２０は、入力された画像データに基づいて、電子写真方式の画像形成処理を行う。
画像形成部２０は、露光ユニット２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋと、現像ユニット３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋと、像担持体である感光体ドラム４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋと、帯電部５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋと、感光体ドラム用のクリーニング部６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋと、一次転写ローラー７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋと、中間転写ベルト８と、中間転写ベルト用のクリーニング装置９と、二次転写ローラー２１等を備えて構成されている。
この画像形成部２０において、中間転写ベルト８と二次転写ローラー２１とが圧接している箇所が、用紙Ｐに画像を転写して画像形成を行う画像転写部として機能する。
【００３４】
露光ユニット２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋは、ＬＤ等のレーザー光源、ポリゴンミラー、複数のレンズ等から構成されている。
露光ユニット２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋは、制御部５０（ＣＰＵ５１）から送られた画像データに基づいて、感光体ドラム４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋの表面をレーザービームにより走査露光する。このレーザービームの走査露光により、帯電部５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋによって帯電された感光体ドラム４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋに潜像が形成され、すなわち画像が書き込まれる。
【００３５】
感光体ドラム４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ上に形成された潜像は、対応する現像ユニット３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋのトナーによる現像によって顕像化され、各感光体ドラム４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ上にはトナー像が形成される。
感光体ドラム４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ上に形成されて担持されたトナー像は一次転写ローラー７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋにより、中間転写ベルト８上に一次転写される。
【００３６】
トナー像の転写を終えた各感光体ドラム４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋの表面は、クリーニング部６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋによって残留トナーが除去される。
【００３７】
中間転写ベルト８は、複数のローラー（例えば、張架ローラー８１、８８）に懸架され回転可能に支持された無端状のベルト部材（エンドレスベルト）であり、ローラーの回転に伴って図中時計回りの所定の搬送方向に回動される。
この中間転写ベルト８は、一次転写ローラー７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋによりそれぞれの感光体ドラム４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋに圧着される。これにより各感光体ドラム４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋの表面に現像された各トナー像が、各一次転写ローラー７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋによる転写位置で中間転写ベルト８に転写（一次転写）される。
また、中間転写ベルト８は、二次転写ローラー２１による転写位置で用紙Ｐと圧接し、その用紙Ｐに中間転写ベルト８上に形成されたトナー像を転写（二次転写）する。
そして、中間転写ベルト８は、二次転写ローラー２１によって用紙Ｐにトナー像を転写した後、用紙Ｐを曲率及び静電的に分離して定着装置２２へ送る。
トナー像を用紙Ｐに転写した中間転写ベルト８は、クリーニング装置９により残留トナー等の異物が除去される。
【００３８】
定着装置２２は、図１〜図３に示すように、二次転写によってトナー像が形成された用紙Ｐが通紙されるローラー対である第一ローラー２２１と第二ローラー２２２と、第二ローラー２２２を加熱するための加熱ローラー２２３と、第二ローラー２２２と加熱ローラー２２３に掛架された無端状のベルト部材２２４等を備えている。加熱ローラー２２３は内部にヒーター２２ｈを備えており、ベルト部材２２４を介して第二ローラー２２２を加熱する。
また、定着装置２２は、図２に示すように、第一ローラー２２１を回転させる第一ローラー駆動部２２ｍと、第二ローラー２２２を回転させる第二ローラー駆動部２２ｎと、第一ローラー２２１と第二ローラー２２２を接離させる接離駆動部２２ｏと、第一ローラー２２１または第二ローラー２２２の回転駆動に関するローラー駆動負荷データを検出する負荷データ検出部２２ｐ等を備えている。負荷データ検出部２２ｐは、例えばローラー駆動負荷データとして、第一ローラー駆動部２２ｍが第一ローラー２２１を回転させるための駆動電力を検出する。
【００３９】
第一ローラー２２１と第二ローラー２２２は、搬送部３０により用紙Ｐが搬送される方向であって、その用紙Ｐが通紙される方向と交差する方向に延在し、回転可能に配設されている。
この第一ローラー２２１と第二ローラー２２２の周面にはシリコーンゴムなど、熱伝導性の高い材料からなる弾性層が設けられており、第一ローラー２２１と第二ローラー２２２が互いの周面を密着させた状態で回転することで、対を成す第一ローラー２２１と第二ローラー２２２の間でニップした用紙Ｐを挟持搬送するようになっている。
特に、図３に示すように、第一ローラー２２１の弾性層２２１ａよりも第二ローラー２２２の弾性層２２２ａの方が厚く形成されており、例えば、第一ローラー２２１の弾性層２２１ａの厚みは１ｍｍ、第二ローラー２２２の弾性層２２２ａの厚みは２０ｍｍに形成されている。
また、直接用紙もしくはトナーに接触する、ベルト２２４、第二ローラー２２２の最表層には、トナーによる汚染やトナーの付着を防止するための厚さ30μｍの離型層が設けられている。
【００４０】
また、第一ローラー２２１と第二ローラー２２２は、接離駆動部２２ｏによって接離されることによって、第一ローラー２２１と第二ローラー２２２が互いに圧接された状態と、第一ローラー２２１と第二ローラー２２２が離間した状態とに切り替えられるようになっている。
この第一ローラー２２１と第二ローラー２２２が互いに圧接された際、第一ローラー２２１と第二ローラー２２２の間にベルト部材２２４が挟み込まれて、第一ローラー２２１の外周面とベルト部材２２４の外周面との間にニップ領域が形成される。
このニップ領域にトナー像が形成された用紙Ｐを通紙することで、用紙Ｐにトナー像が定着される。つまり、用紙Ｐはベルト部材２２４を介して第一ローラー２２１と第二ローラー２２２の間を通紙されるようになっている。なお、用紙Ｐはトナー像が形成された面を第二ローラー２２２側（ベルト部材２２４側）に向けて通紙される。
【００４１】
第一ローラー２２１は、第一ローラー駆動部２２ｍ（図２参照）によって一定の周速で回転される駆動ローラーである。
第二ローラー２２２は従動ローラーであり、第一ローラー２２１と第二ローラー２２２が圧接した状態で、第一ローラー２２１の回転駆動に伴い回転し、第一ローラー２２１が回転停止した場合には第二ローラー２２２も回転停止する。但し、第二ローラー２２２は、第二ローラー駆動部２２ｎ（図２参照）により、第一ローラー２２１が回転停止した場合には第二ローラー２２２も回転停止する大きさの一定のトルクで回転されている。
第一ローラー駆動部２２ｍは、例えば、ＤＣブラシレスモーターであって、モーター内蔵のエンコーダ出力をフィードバックすることで速度制御が可能なモーターである。
第二ローラー駆動部２２ｎは、例えば、ＤＣブラシレスモーターではあるが、回転速度検知機構を有しておらず、モーターのＯＮ／ＯＦＦをＰＷＭ制御することで実効電流値を規制してトルク制御が可能なモーターである。
【００４２】
そして、定着装置２２は、第一ローラー２２１と第二ローラー２２２（ベルト部材２２４）の間で用紙Ｐをニップして搬送することで、用紙Ｐに転写されたトナー像を加熱定着させる。これにより、用紙Ｐにトナー像が定着して画像が形成される。この定着装置２２による定着処理を終えた用紙Ｐは排紙トレイ９１に排紙される。
【００４３】
なお、画像形成部２０による画像形成とは、露光ユニット２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋにより各感光体ドラム４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋに潜像を形成し、形成された潜像にトナーを付着させて現像したトナー像を中間転写ベルト８に一次転写し、さらに用紙Ｐに二次転写するまでの一連の動作のことを意味する。また、用紙Ｐ上に二次転写されたトナー像を定着装置２２で定着するまでを含めた一連の動作が画像形成装置１による画像形成である。
【００４４】
用紙収容部２５は、複数の給紙トレイ２５ａ、２５ｂ、２５ｃと、給紙手段２５ｄとを備えて構成されている。
給紙トレイ２５ａ、２５ｂ、２５ｃには、用紙Ｐの斤量やサイズ等に応じて識別された各種用紙が予め設定された種類毎に格納されている。
給紙手段２５ｄは、各給紙トレイに収容されている用紙Ｐを最上部から１枚ずつ搬送部３０に向けて給紙する。
【００４５】
搬送部３０は、用紙収容部２５から画像転写部（中間転写ベルト８および二次転写ローラー２１）に向かう搬送路Ｒと、その搬送路Ｒに配置されて用紙収容部２５から給紙された用紙Ｐを画像転写部に搬送するための複数の搬送ローラー対（３１、３２、３３）とにより構成されている。なお、搬送路Ｒの一部は、画像転写部から排紙トレイ９１に向かう経路や、用紙の表裏を反転させるための経路に延在している。
特に、搬送部３０は、搬送ローラー対として、搬送路Ｒにおいて画像転写部（中間転写ベルト８および二次転写ローラー２１）の上流側直近に配されたレジストローラー３２と、そのレジストローラー３２の上流側に隣接して配されたループローラー３１と、そのループローラー３１と給紙トレイ（給紙手段２５ｄ）との間に配された給紙用ローラー３３とを備えている。
【００４６】
ループローラー３１は、用紙Ｐの曲がり（斜行）を矯正する機能を有する。具体的には、ループローラー３１を通過した用紙Ｐは、停止した状態のレジストローラー３２に突き当たる。そして、そのレジストローラー３２に突き当たった用紙Ｐは、さらにループローラー３１により搬送されることで湾曲し、レジストローラー３２のニップ線に倣って斜行が矯正される。
レジストローラー３２は、画像形成に備えて搬送途中の用紙Ｐを挟持しながら用紙の搬送方向と直交する方向に揺動して、中間転写ベルト８に一次転写されたトナー像に対する用紙Ｐの位置調整を行う機能を有する。
【００４７】
操作部４０は、例えば、液晶表示パネルとその液晶表示パネルの表示画面上に設けられたタッチパネルとを備えて構成されており、液晶表示パネルに表示される各種操作キー等をタッチ操作することにより、タッチパネルがタッチ指示された位置を検出し、検出した位置に応じた操作信号を制御部５０（ＣＰＵ５１）に出力するようになっている。
【００４８】
また、画像形成装置１は、図２に示すように、装置の各部を統括制御する制御部５０を備えており、その制御部５０に、画像読取部１０、画像形成部２０、定着装置２２、搬送部３０、操作部４０等が接続されている。
【００４９】
制御部５０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）５１と、ＲＡＭ（Random Access Memory）５２と、ＲＯＭ（Read Only Memory）５３と、を備えて構成されている。
【００５０】
ＣＰＵ５１は、ＲＯＭ５３に格納されているシステムプログラム及び各種アプリケーションプログラムの中から指定されたプログラムを読み出してＲＡＭ５２に展開し、ＲＡＭ５２に展開されたプログラムとの協働で、各種処理を実行し、画像形成装置１の各部を集中制御する。
【００５１】
ＲＡＭ５２は、例えば揮発性のメモリであって、ＣＰＵ５１により実行される各種プログラムやこれら各種プログラムに係るデータ等を格納するワークエリアを有し、その情報を一時的に記憶する。
【００５２】
ＲＯＭ５３は、例えば、画像形成装置１（ＣＰＵ５１）で実行可能なシステムプログラムや、そのシステムプログラムによって実行される各種処理プログラム、これら各種処理プログラムを実行する際に使用されるデータなどを記憶する。
例えば、ＲＯＭ５３は、第一ローラー２２１と第二ローラー２２２をそれぞれ異なる駆動条件で回転させるための駆動制御プログラムや、第一ローラー２２１と第二ローラー２２２を回転駆動するにあたって第二ローラー２２２を回転駆動するトルクの値を補正するためのトルク補正制御プログラムなどを記憶している。
また、ＲＯＭ５３は、所定の記憶手段として、トナー溶融データとローラー駆動負荷データなどを記憶している。なお、トナー溶融データは、第二ローラー２２２の温調温度と周速の少なくとも一方を含むデータである。ローラー駆動負荷データは、定着装置２２の駆動積算時間に関するデータである。
【００５３】
ＲＯＭ５３に記憶されている駆動制御プログラムは、第一ローラー２２１と第二ローラー２２２をそれぞれ異なる駆動条件で回転させるように、第一ローラー駆動部２２ｍと第二ローラー駆動部２２ｎを駆動制御して、一定の周速で第一ローラー２２１を回転させるとともに、一定のトルクで第二ローラー２２２を回転させるためのプログラムである。
具体的に、駆動制御プログラムは、少なくとも第一ローラー２２１と第二ローラー２２２が互いに圧接された状態において、一定の周速で第一ローラー２２１を回転させ、その第一ローラー２２１が回転停止した場合には第二ローラー２２２も回転停止する大きさの一定のトルクで第二ローラー２２２を回転させるように、第一ローラー駆動部２２ｍと第二ローラー駆動部２２ｎを駆動する制御を制御部５０に実現させるプログラムである。
ＣＰＵ５１が、駆動制御プログラムを実行すると、制御部５０は、第一ローラー駆動部２２ｍと第二ローラー駆動部２２ｎを駆動させて、一定の周速で第一ローラー２２１を回転させ、その第一ローラー２２１が回転停止した場合には第二ローラー２２２も回転停止する大きさの一定のトルクで第二ローラー２２２を回転させる駆動制御部として機能する。
【００５４】
また、ＲＯＭ５３に記憶されているトルク補正制御プログラムは、第一ローラー２２１と第二ローラー２２２を回転駆動に関し、第二ローラー２２２を回転駆動するトルクの値を補正する制御を制御部５０に実現させるプログラムである。
ＣＰＵ５１が、トルク補正制御プログラムを実行すると、制御部５０は、予め所定の記憶手段（ＲＯＭ５３）に記憶されているトナー溶融データとローラー駆動負荷データの少なくとも一方に基づき、第二ローラー２２２を回転駆動するトルクの値を補正するトルク補正制御部として機能する。
また、ＣＰＵ５１が、トルク補正制御プログラムを実行すると、制御部５０は、負荷データ検出部２２ｐにより検出されたローラー駆動負荷データである第一ローラー２２１を回転させるための駆動電力に基づき、第二ローラー２２２を回転駆動するトルクの値を補正するトルク補正制御部として機能する。
なお、駆動制御部として機能する制御部５０は、トルク補正制御部としての制御部５０により補正されたトルクで第二ローラー２２２を回転させるように、第二ローラー駆動部２２ｎを駆動させる。
【００５５】
次に、定着装置２２における第一ローラー２２１と第二ローラー２２２のそれぞれの回転駆動力について説明する。
【００５６】
図４（ａ）に示すように、第一ローラー２２１の外周面とベルト部材２２４の外周面との間のニップ領域に、トナー像が形成されていない用紙Ｐが通紙される場合、ベルト部材２２４と用紙Ｐ間の摩擦係数は十分に大きく、用紙Ｐはベルト部材２２４に対して滑らないので、駆動力Ｆｐで回転する第一ローラー２２１の回転力がベルト部材２２４に伝わり、ベルト部材２２４は駆動力Ｆｐに対応する抗力Ｆｒを受ける。
【００５７】
これに対し、図４（ｂ）に示すように、その全面にトナーが付着されてなるトナー層Ｔを有する用紙Ｐがニップ領域に通紙される場合、溶融したトナー層Ｔに起因するスリップが発生するため、駆動力Ｆｐで回転する第一ローラー２２１の回転力の全てがベルト部材２２４に伝わらない。例えば、第一ローラー２２１が用紙Ｐとトナー層Ｔを介して第二ローラー２２２側のベルト部材２２４に伝達できる最大の力をＦｔとすると、そのＦｔに対応する抗力Ｆｒがベルト部材２２４に伝わることになる。
【００５８】
このように、用紙Ｐ上にトナー層Ｔが有る場合（図４（ｂ）参照）と無い場合（図４（ａ）参照）とでは、用紙Ｐを介してベルト部材２２４が受ける抗力Ｆｒが異なる。
そして、ニップ領域に通紙される用紙Ｐ上にトナー像（トナー層Ｔ）が有る部分と無い部分が混在していると、そのトナー層Ｔが有る部分と無い部分とでベルト部材２２４が受ける抗力Ｆｒが異なるために、用紙Ｐがスリップする度合いが部分的に異なってしまい、用紙Ｐに紙シワが発生してしまうことになる。
【００５９】
そこで、図４（ｃ）に示すように、駆動力Ｆｐで回転する第一ローラー２２１と、その第一ローラー２２１の回転に応じて従動回転する第二ローラー２２２およびベルト部材２２４の間に、その全面にトナーが付着されてなるトナー層Ｔを有する用紙Ｐが通紙される際に、第一ローラー２２１が用紙Ｐとトナー層Ｔを介して第二ローラー２２２側に伝達できる最大の力をＦｔとした場合、Ｆｐ＞Ｆｕ＞Ｆｐ−Ｆｔの関係を満たす補助駆動力Ｆｕを付加する一定のトルクで第二ローラー２２２を回転させるようにする。補助駆動力Ｆｕのトルクで第二ローラー２２２を回転させることで、ベルト部材２２４は駆動力Ｆｐで回転する第一ローラー２２１の回転力に相当する抗力Ｆｒを受けるようになる。
なお、駆動制御部として機能する制御部５０によって、第二ローラー２２２は、Ｆｐ＞Ｆｕ＞Ｆｐ−Ｆｔの関係を満たす補助駆動力Ｆｕを付加する一定のトルクで回転される。そして、この条件を満たす補助駆動力Ｆｕで回転される第二ローラー２２２は、第一ローラー２２１の従動ローラーであるので、用紙Ｐがスリップしていなければ駆動力Ｆｐで回転する第一ローラー２２１に追従して回転し、用紙Ｐがスリップした場合にはその回転によって補助駆動力Ｆｕを付加するようになっている。
このように、駆動力Ｆｐで回転する第一ローラー２２１がベルト部材２２４に伝達できる力（Ｆｔ）の不足分を第二ローラー２２２の補助駆動力Ｆｕで補うようにすることで、用紙Ｐ上のトナー像（トナー層Ｔ）の有無に関わらず用紙Ｐがスリップすることを防いで、用紙Ｐに紙シワが発生しないように挟持搬送することが可能になる。
【００６０】
ここで、弾性層の厚いローラーを主たる駆動ローラーとすると、芯金と弾性層の界面のせん断応力による弾性体（シリコーンゴム）の歪が大きいために耐久劣化が早いので、弾性層の厚いローラーを駆動ローラーとすることは耐久性の観点から望ましくない。そこで、図３に示す本発明の定着装置２２のように、下側の第一ローラー２２１を駆動ローラーとして駆動することが好ましい。
しかしながら、ローラー径に対して大きなニップ幅を得るために、弾性層のゴム厚を厚くし、且つ定着荷重を高くした構成の定着装置においては、駆動負荷が大きくなるため、トナーが無い白紙の用紙Ｐでは、第一ローラー２２１から十分な駆動力が伝達できるが、溶融したトナーが存在するときは、駆動力が十分に伝わらず、スリップする状態が発生する。トナーの有る領域と無い領域が混在する画像では、場所によって伝達できる駆動力が異なるため、対応する位置で用紙Ｐが受けるストレスも異なり紙シワとなる。
従って、画像によらず、トナーがある状態で不足するトルクを補完できるＦｕ＞Ｆｐ−Ｆｔを満たすトルク（Ｆｕ）を補助トルク値とする。また、駆動の主従関係が逆転しないために、Ｆｐ＞Ｆｕとする。
【００６１】
なお、第一ローラー２２１と第二ローラー２２２の回転駆動に関し、（第一ローラー２２１を回転させるための駆動電力）＞（第二ローラー２２２を回転させるための駆動電力）＞（第一ローラー２２１を回転させるための駆動電力）−（紙シワが発生してしまう第一ローラー２２１の駆動電力の下限値）の関係を満たす駆動条件で、駆動制御部として機能する制御部５０は第一ローラー２２１と第二ローラー２２２を回転させるようになっている。この駆動電力については後述する。
【００６２】
次に、定着装置２２における第一ローラー２２１と第二ローラー２２２の回転駆動に関し、駆動制御部としての制御部５０が第二ローラー２２２を回転させる補助駆動力Ｆｕについて説明する。
【００６３】
定着装置２２におけるニップ領域での摩擦力を測定することは困難なので、実際には、第一ローラー２２１の駆動トルクとニップ幅の関係や、第一ローラー２２１の駆動電力とニップ幅の関係から、第二ローラー２２２の補助駆動力Ｆｕのトルク値を設定する。
そのために予め、第一ローラー２２１の駆動トルクとニップ幅の相関や、第一ローラー２２１の駆動電力とニップ幅の相関を求める。
例えば、図５に示すように、第一ローラー２２１と第一ローラー駆動部２２ｍの間に減速ギア列２２１ｄと動トルク計２２１ｔを配し、第二ローラー２２２と第二ローラー駆動部２２ｎの間に減速ギア列２２２ｄを配し、第二ローラー２２２を回転駆動させない状態でバネ荷重を増やすようにして第一ローラー２２１と第二ローラー２２２を密接させて、ニップ幅と第一ローラー２２１のトルクを可変した際の第一ローラー駆動部２２ｍに流れる電流値より、第一ローラー２２１の駆動トルクとニップ幅の関係を求めた。
このときトルクは回転数に依存するため、実際に定着装置２２を作動させる際のローラー対の回転数における電流値とトルクの関係を求め、測定した電流値よりトルクを求める。なお、実際の装置に動トルク計２２１ｔを設置することが困難な場合は、電流値とトルクの関係より換算して求めればよい。
【００６４】
こうして求めた第一ローラー駆動部２２ｍの駆動電力とニップ幅の関係を図６（ａ）に示し、第一ローラー駆動部２２ｍの駆動トルクとニップ幅の関係を図６（ｂ）に示す。図６（ａ）（ｂ）に示すように、ニップ幅の増大にほぼ比例して、第一ローラー駆動部２２ｍの駆動電力や駆動トルクが増大することがわかる。なお、第一ローラー２２１がトナー層を介して第二ローラー２２２側（ベルト部材２２４）に伝達できる駆動トルクは５．２Ｎ・ｍ（図６（ｂ）参照）であり、その駆動トルク５．２Ｎ・ｍに対応する第一ローラー駆動部２２ｍの駆動電力は１０３Ｗ（図６（ａ）参照）である。
なお、求めた第一ローラー２２１の駆動電力とニップ幅の相関データ（図６（ａ））や、第一ローラー２２１の駆動トルクとニップ幅の相関データ（図６（ｂ））は、ＲＯＭ５３などの記憶手段に格納される。
【００６５】
そして、第一ローラー２２１がトナー層を介して第二ローラー２２２側（ベルト部材２２４）に伝達できる駆動トルク（５．２Ｎ・ｍ）を超えると、紙シワが発生するので、紙シワが発生するトルクの下限値を下回るように、第二ローラー２２２の補助トルクを設定する。
例えば、ニップ領域のニップ幅を２６ｍｍとする場合、図６（ｂ）に示すように、第一ローラー２２１の駆動負荷として５．５Ｎ・ｍの駆動トルクが必要であるが、５．２Ｎ・ｍまでしか駆動力が伝達できないことが想定される。つまり、第一ローラー２２１側の駆動トルクとして０．３Ｎ・ｍが不足しており、０．３Ｎ・ｍ以上かつ総駆動トルクである５．５Ｎ・ｍを超えないトルクを第二ローラー２２２によって補助すればよい。
この場合、補助駆動力Ｆｕは、０．３Ｎ・ｍ以上５．５Ｎ・ｍ未満であればよく、耐久性の観点から第二ローラー２２２の駆動力はできるだけ小さい方が望ましいので、０．５Ｎ・ｍを補助トルク値とした。ただし、この値は主たる駆動源のモーター出力軸でのトルクであるので、実際はギア列の減速比とローラーの半径比分の換算を行わなければならない。本構成では、ローラー対（第一ローラー２２１と第二ローラー２２２）のローラー径はどちらもφ８０で、減速比はどちらも１／３０なので、０．５Ｎ・ｍを補助トルク値とする。
そして、ニップ領域のニップ幅を２６ｍｍとする場合には、第一ローラー２２１を５．２Ｎ・ｍのトルクによって一定の周速で回転させ、第二ローラー２２２を０．５Ｎ・ｍの一定のトルクで回転させる制御が実行される。
【００６６】
なお、ニップ領域での駆動力の伝達に関してトルクで表現すると、トルク値がローラー径や駆動系の減速比の影響を受けるため汎用的に使いにくい。そのため、モーターに投入される電流×電圧＝電力を使うと、機械構成の影響を受けず簡便である。
例えば、ニップ領域のニップ幅を２６ｍｍとする場合、図６（ａ）に示すように、第一ローラー２２１を駆動するためには第一ローラー駆動部２２ｍに１１０Ｗの駆動電力が必要であるが、１０３Ｗ以上を要する駆動では紙シワが発生してしまうことが想定される。そこで、第一ローラー駆動部２２ｍには１０３Ｗの駆動電力を供給し、第二ローラー２２２を駆動させる第二ローラー駆動部２２ｎに７Ｗ以上１１０Ｗ以下の駆動電力を供給するように電力補助を行えばよい。実際には、耐久性の観点から第二ローラー駆動部２２ｎへの補助駆動電力はできるだけ小さいことが望ましいので、１０Ｗを補助駆動電力とした。
そして、ニップ領域のニップ幅を２６ｍｍとする場合には、第一ローラー２２１を１０３Ｗの電力によって一定の周速で回転させ、第二ローラー２２２を１０Ｗの電力によって一定のトルクで回転させる制御が実行される。
【００６７】
以上のように画像形成装置１は、一定の周速で回転される第一ローラー２２１と、その第一ローラー２２１が回転停止した場合には回転停止する大きさの一定のトルクで回転される第二ローラー２２２と、を備えた定着装置２２を備えている。
そして、定着装置２２は、図６（ａ）（ｂ）に示したような、第一ローラー２２１の駆動電力とニップ幅の相関データや、第一ローラー２２１の駆動トルクとニップ幅の相関データに基づき、駆動力Ｆｐで第一ローラー２２１を回転させるとともに、第一ローラー２２１が用紙Ｐとトナー層Ｔを介して第二ローラー２２２側に伝達できる最大の力をＦｔとした場合に、上記したＦｐ＞Ｆｕ＞Ｆｐ−Ｆｔの関係を満たす補助駆動力Ｆｕを付加する一定のトルクで第二ローラー２２２を回転させることで、駆動力Ｆｐで回転する第一ローラー２２１がベルト部材２２４に伝達できる力（Ｆｔ）の不足分を第二ローラー２２２の補助駆動力Ｆｕで補うことができる。
それによって、定着装置２２は、用紙Ｐ上のトナー像（トナー層Ｔ）の有無に関わらず用紙Ｐがスリップすることを防いで、用紙Ｐに紙シワが発生しないように挟持搬送することが可能になり、好適に用紙Ｐにトナー像を定着させることができる。
【００６８】
このように、本発明に係る定着装置２２は、用紙Ｐに定着させるトナー像がどのようなものであっても用紙Ｐがスリップしないように挟持搬送することができ、用紙Ｐに紙シワが発生し難い定着処理を行うことが可能である。
つまり、この定着装置２２を備える画像形成装置１は、例えば、文字のみの画像、文字と写真が混在する画像、また余白の少ない画像や多い画像など、どのような画像を形成する場合でも、用紙Ｐに紙シワを発生させることなく、良好なプリント・画像形成を行うことができる。
【００６９】
なお、定着装置２２は、図６（ｂ）に示したような、第一ローラー２２１の駆動電力とニップ幅の相関データを参照して、例えば、ニップ領域のニップ幅を２６ｍｍとする場合には、第一ローラー２２１を５．２Ｎ・ｍのトルクによって一定の周速で回転させ、第二ローラー２２２を０．５Ｎ・ｍの一定のトルクで回転させる制御を実行することには限らない。
【００７０】
例えば、定着装置２２は、予め所定の記憶手段（ＲＯＭ５３）に記憶されているトナー溶融データである第二ローラー２２２の温調温度と周速に応じた補正値に基づき、第二ローラー２２２を回転駆動するトルクの値を補正し、その補正されたトルクで第二ローラー２２２を回転させる制御を実行するようにしてもよい。
トナー溶融データである第二ローラー２２２の温調温度と周速は、例えば、図７に示すようなテーブルとして、ＲＯＭ５３に記憶されている。なお、図７に示すテーブルの場合、温調温度２００℃×周速４５０ｍ／ｓの条件を標準条件とし、その標準条件を１００％（補正ゼロ）とした際の、その他の条件（温調温度×周速）の補正率を表している。
第二ローラー２２２の温調温度や周速（ニップ時間）が異なる定着条件であると、トナー層Ｔの溶け具合が異なり、用紙Ｐのスリップの程度も異なるので、その温調温度や周速に基づき第二ローラー２２２を回転駆動するトルクの値を補正して、その補正されたトルクで第二ローラー２２２を回転させることが、用紙Ｐに紙シワを発生させない定着処理を行う上で有効な手段となる。
なお、図６（ａ）（ｂ）に示した相関データが、標準条件である温調温度２００℃×周速４５０ｍ／ｓの条件で求められたものであるとすると、その他の条件（温調温度×周速）でも同様の測定を行って、各条件での補正値を設定している。
【００７１】
また、例えば、定着装置２２は、予め所定の記憶手段（ＲＯＭ５３）に記憶されているローラー駆動負荷データである定着装置２２の駆動積算時間に応じた補正値に基づき、第二ローラー２２２を回転駆動するトルクの値を補正し、その補正されたトルクで第二ローラー２２２を回転させる制御を実行するようにしてもよい。
ローラー駆動負荷データである定着装置２２の駆動積算時間は、例えば、図８に示すような補正曲線データとして、ＲＯＭ５３に記憶されている。なお、定着装置２２の駆動積算時間は、用紙Ｐが第一ローラー２２１と第二ローラー２２２の間を通過した走行距離（累積値）に対応している。
定着装置２２の駆動積算時間が増すほど、ローラーの弾性層が劣化するなどしてその柔軟性・硬度が変化し、用紙Ｐのスリップの程度も異なるので、その駆動積算時間に基づき第二ローラー２２２を回転駆動するトルクの値を補正して、その補正されたトルクで第二ローラー２２２を回転させることが、用紙Ｐに紙シワを発生させない定着処理を行う上で有効な手段となる。
【００７２】
また、例えば、定着装置２２は、負荷データ検出部２２ｐにより検出されたローラー駆動負荷データである第一ローラー２２１を回転させるための駆動電力に基づき、第二ローラー２２２を回転駆動するトルクの値を補正し、その補正されたトルクで第二ローラー２２２を回転させる制御を実行するようにしてもよい。
負荷データ検出部２２ｐが、第一ローラー２２１を回転させるための駆動電力を検出することで、実際に回転している第一ローラー２２１のトルクを検知することが可能になるので、作動中の定着装置２２に応じて第二ローラー２２２を回転駆動するトルクの値を補正することができる。その補正されたトルクで第二ローラー２２２を回転させることが、用紙Ｐに紙シワを発生させない定着処理を行う上で有効な手段となる。
例えば、ローラー駆動負荷データ（駆動電力）の検出は、第二ローラー２２２の補助駆動をオフにした状態かつ圧着状態で、第一ローラー２２１を回転させる第一ローラー駆動部２２ｍに流れる電流値を測定して行い、その検出した電流値（駆動電力）をトルク値に換算する。ローラー駆動負荷データの検出タイミングは、第二ローラー２２２の熱膨張の影響を考慮して、ウォームアップ後の印字動作前に行うことが望ましい。
【００７３】
なお、定着装置２２は、各補正値等に基づき、第二ローラー２２２を回転駆動するトルクの値を補正し、その補正されたトルクで第二ローラー２２２を回転させる制御を実行することに限らず、各補正値等に基づき、第二ローラー２２２を回転させる第二ローラー駆動部２２ｎに供給する駆動電力の値を補正することで、第二ローラー２２２のトルクの値を補正するようにしてもよい。
【００７４】
（実施形態２）
次に、本発明に係る定着装置及び画像形成装置の実施形態２について説明する。なお、実施形態１と同一部分には同一符号を付し、異なる部分についてのみ説明する。
【００７５】
画像形成装置１の制御部５０のＲＯＭ５３は、第一ローラー２２１と第二ローラー２２２の回転駆動に関し、第一ローラー２２１と第二ローラー２２２とがそれぞれ受け持つトルク配分を調整するためのトルク配分調整プログラムなどを記憶している。
【００７６】
ＲＯＭ５３に記憶されているトルク配分調整プログラムは、第一ローラー２２１と第二ローラー２２２の回転駆動に関し、第一ローラー２２１と第二ローラー２２２とがそれぞれ受け持つトルク配分を調整する制御を制御部５０に実現させるプログラムである。
ＣＰＵ５１が、トルク配分調整プログラムを実行すると、制御部５０は、例えば、第一ローラー２２１のみを回転駆動させるときの第二ローラー２２２のトルクの配分を０％とし、そこから第二ローラー２２２のトルクの配分を増分していき、紙シワが発生しなくなる配分をトルク配分として調整するトルク配分調整制御部として機能する。
なお、駆動制御部として機能する制御部５０は、トルク配分調整制御部としての制御部５０により調整されたトルク配分で、第一ローラー２２１と第二ローラー２２２を回転させるように、第一ローラー駆動部２２ｍと第二ローラー駆動部２２ｎを駆動させる。
【００７７】
例えば、第二ローラー２２２の駆動の無い状態でバネ荷重を増やしていくことで、ニップ幅と負荷トルクを可変し、可変したニップ幅ごとに第一ローラー２２１を回転させる第一ローラー駆動部２２ｍへ流れる電流値を測定することにより、ニップ幅と第一ローラー２２１の駆動トルクの関係を求める。ニップ幅が増大する駆動負荷の増大に比例して、第一ローラー２２１の駆動トルクも増大する。そして、トナー層を介して伝達できる駆動トルクを超えると、紙シワが発生する。そこで、所定のニップ幅で必要な負荷トルクに対して、第二ローラー２２２の補助駆動を行わないときのトルク配分を０％とし、そこから増分していったときに、紙シワが無くなる比率をトルク配分の設定値とする。
【００７８】
ここで、ニップ領域のニップ幅を２６ｍｍとする場合、図６（ｂ）に示すように、第一ローラー２２１の駆動負荷として５．５Ｎ・ｍの駆動トルクが必要であることから定着処理に必要な負荷トルクは５．５Ｎ・ｍであり、このときの第二ローラー２２２のトルクの配分を０％とする。そして、第二ローラー２２２のトルクの配分を増分していき、第二ローラー２２２のトルクの配分が５％となるトルク配分が、紙シワが発生しなくなる配分であることがわかる。こうして、第一ローラー２２１のトルクの配分が９５％で、第二ローラー２２２のトルクの配分が５％のトルク配分であることから、駆動制御部として機能する制御部５０によって、第一ローラー２２１は５．２Ｎ・ｍ（５．５Ｎ・ｍの９５％）のトルクによって一定の周速で回転され、第二ローラー２２２は０．３Ｎ・ｍ（５．５Ｎ・ｍの５％）のトルクで回転される。
【００７９】
このように、トルク配分調整制御部としての制御部５０により調整されたトルク配分で、第一ローラー２２１と第二ローラー２２２を回転させる定着装置２２であっても、用紙Ｐに定着させるトナー像によらず、用紙Ｐがスリップしないように挟持搬送することができ、用紙Ｐに紙シワが発生し難い定着処理を行うことが可能である。
つまり、この定着装置２２を備える画像形成装置１は、例えば、文字のみの画像、文字と写真が混在する画像、また余白の少ない画像や多い画像など、どのような画像を形成する場合でも、用紙Ｐに紙シワを発生させることなく、良好なプリント・画像形成を行うことができる。
【００８０】
なお、定着装置２２は、図６（ｂ）に示したような、第一ローラー２２１の駆動電力とニップ幅の相関データを参照して、例えば、ニップ領域のニップ幅を２６ｍｍとする場合には、第一ローラー２２１を９５％の５．２Ｎ・ｍのトルクによって一定の周速で回転させ、第二ローラー２２２を５％の０．３Ｎ・ｍの一定のトルクで回転させる制御を実行することには限らない。
【００８１】
例えば、定着装置２２は、上記実施形態１と同様に、予め所定の記憶手段（ＲＯＭ５３）に記憶されているトナー溶融データである第二ローラー２２２の温調温度と周速に応じた補正値（図７参照）や、予め所定の記憶手段（ＲＯＭ５３）に記憶されているローラー駆動負荷データである定着装置２２の駆動積算時間に応じた補正値（図８参照）に基づき、トルク配分比を補正することで第二ローラー２２２を回転駆動するトルクの値を補正し、その補正されたトルクで第二ローラー２２２を回転させる制御を実行するようにしてもよい。
また、定着装置２２は、上記実施形態１と同様に、負荷データ検出部２２ｐにより検出されたローラー駆動負荷データである第一ローラー２２１を回転させるための駆動電力に基づき、トルク配分比を補正することで第二ローラー２２２を回転駆動するトルクの値を補正し、その補正されたトルクで第二ローラー２２２を回転させる制御を実行するようにしてもよい。
【００８２】
（実施形態３）
次に、本発明に係る定着装置及び画像形成装置の実施形態３について説明する。なお、実施形態１と同一部分には同一符号を付し、異なる部分についてのみ説明する。
【００８３】
画像形成装置１における定着装置２２の第一ローラー２２１と第二ローラー２２２は、第一ローラー２２１と第二ローラー２２２が互いに圧接された状態と、第一ローラー２２１と第二ローラー２２２が離間した状態とに切り替えられるようになっている。
そして、駆動制御部として機能する制御部５０は、第一ローラー２２１と第二ローラー２２２が互いに圧接された状態と、第一ローラー２２１と第二ローラー２２２が離間した状態とに応じて、第二ローラー２２２を回転駆動するトルクの値を切り替えて、第二ローラー２２２を回転させる制御を実行する（２段階切替制御）。
また、駆動制御部として機能する制御部５０は、第一ローラー２２１と第二ローラー２２２が互いに圧接された状態と、第一ローラー２２１と第二ローラー２２２が離間した状態と、第一ローラー２２１と第二ローラー２２２が接離する動作中とに応じて、第二ローラー２２２を回転駆動するトルクの値を切り替えて、第二ローラー２２２を回転させる制御を実行する（３段階切替制御）。
特に、第一ローラー２２１と第二ローラー２２２が互いに圧接された状態において第二ローラー２２２を回転駆動するトルクの値は、第一ローラー２２１と第二ローラー２２２が離間した状態において第二ローラー２２２を回転駆動するトルクの値よりも大きく設定されている。
【００８４】
例えば、図９に示すように、２段階切替制御の場合、第一ローラー２２１と第二ローラー２２２が互いに圧接された状態（圧着時）では、第二ローラー２２２は０．５Ｎ・ｍのトルクで回転駆動され、第一ローラー２２１と第二ローラー２２２が離間した状態（離間時）および第一ローラー２２１と第二ローラー２２２が接離する動作中（圧離動作中）では、第二ローラー２２２は０．１Ｎ・ｍのトルクで回転駆動される。
また、３段階切替制御の場合、第一ローラー２２１と第二ローラー２２２が互いに圧接された状態（圧着時）では、第二ローラー２２２は０．５Ｎ・ｍのトルクで回転駆動され、第一ローラー２２１と第二ローラー２２２が接離する動作中（圧離動作中）では、第二ローラー２２２は０．１Ｎ・ｍのトルクで回転駆動され、第一ローラー２２１と第二ローラー２２２が離間した状態（離間時）では、第二ローラー２２２は０．０５Ｎ・ｍのトルクで回転駆動される。
なお、第二ローラー２２２が０．１Ｎ・ｍのトルクで回転されることで、第一ローラー２２１が回転する周速と略同じ周速で、第二ローラー２２２が回転されるようになっている。
【００８５】
このように、第一ローラー２２１と第二ローラー２２２が圧着するタイミングと離間するタイミングにおいて、第一ローラー２２１と第二ローラー２２２の周速差が無いあるいは僅かであると、第一ローラー２２１と第二ローラー２２２やベルト部材２２４の表面を摺擦によって傷めることはない。
また、第二ローラー２２２の駆動について考えると、離間状態では駆動負荷が小さくなるために、圧接状態と同じトルクで第二ローラー２２２を駆動すると、プリント中（圧着時）の周速に比べて、第二ローラー２２２およびベルト部材２２４が著しく高速に回転してしまい、圧離間動作中の摺擦や耐久性の点で好ましくない。従って、少なくとも第一ローラー２２１と第二ローラー２２２が接離する動作中において、第一ローラー２２１と第二ローラー２２２の周速が略一致するトルクで回転させる制御を行う。また、第一ローラー２２１と第二ローラー２２２が完全に離間した状態で、耐久性を優先する場合には、さらに第二ローラー２２２が遅い周速となるように、３段階の切替制御を実行する。
トルクの切り替えタイミングとしては、摺擦を極力避けるため、圧着動作完了後と離間動作前に行うことが望ましい。
また、３段階の切替制御において第二ローラー２２２の耐久性を優先する上で、第一ローラー２２１と第二ローラー２２２が完全に離間した状態では、第一ローラー２２１の周速と略一致するトルクよりもさらに小さなトルクで第二ローラー２２２を回転させる設定を行ったが、アイドリング時に第二ローラー２２２の熱膨張を早く促進する目的であれば、第二ローラー２２２がより高速に回転するように設定しても良い。
【００８６】
なお、実施形態３において第二ローラー２２２を回転させる制御に関し、駆動制御部（制御部５０）による制御は、上記したトルク制御による手法に限らない。
例えば、駆動制御部として機能する制御部５０は、第一ローラー２２１と第二ローラー２２２が接離する動作中、第一ローラーが回転する周速と略同じ周速で第二ローラー２２２を回転させるように、第二ローラー２２２を回転駆動するトルクの値を切り替えて、第二ローラーを回転させる制御を実行する。
また、駆動制御部として機能する制御部５０は、第一ローラー２２１と第二ローラー２２２が接離する動作中および第一ローラー２２１と第二ローラー２２２が離間した状態とにおいて、第一ローラー２２１が回転する周速と略同じ周速で第二ローラー２２２を回転させるように、第二ローラー２２２を回転駆動するトルクの値を切り替えて、第二ローラーを回転させる制御を実行する。
【００８７】
例えば、図１０に示すように、第一ローラー２２１が一定の周速４５０ｍｍ／ｓで回転するときの２段階切替制御の場合、第一ローラー２２１と第二ローラー２２２が互いに圧接された状態（圧着時）では、第二ローラー２２２は０．５Ｎ・ｍのトルクで回転駆動され、第一ローラー２２１と第二ローラー２２２が離間した状態（離間時）および第一ローラー２２１と第二ローラー２２２が接離する動作中（圧離動作中）では、第二ローラー２２２は周速が４５０ｍｍ／ｓとなるトルクで回転駆動される。
また、第一ローラー２２１が一定の周速４５０ｍｍ／ｓで回転するときの３段階切替制御の場合、第一ローラー２２１と第二ローラー２２２が互いに圧接された状態（圧着時）では、第二ローラー２２２は０．５Ｎ・ｍのトルクで回転駆動され、第一ローラー２２１と第二ローラー２２２が接離する動作中（圧離動作中）では、第二ローラー２２２は周速が４５０ｍｍ／ｓとなるトルクで回転駆動され、第一ローラー２２１と第二ローラー２２２が離間した状態（離間時）では、第二ローラー２２２は周速が４００ｍｍ／ｓとなるトルクで回転駆動される。
【００８８】
本実施形態３においては、少なくとも第一ローラー２２１と第二ローラー２２２が接離する動作中（圧離動作中）に、第一ローラー２２１と第二ローラー２２２の周速差が殆ど無いように制御することで、第一ローラー２２１と第二ローラー２２２やベルト部材２２４の表面が損傷しないようにしている。つまり、第一ローラー２２１と第二ローラー２２２（ベルト部材２２４）の周速を適切に制御することを目的としている。
ただし、トルク制御のみで第一ローラー２２１と第二ローラー２２２の周速を制御する場合、駆動負荷が変動した場合に周速も変動してしまう恐れがある。そこで、トルク制御と周速制御の両方の制御によって第一ローラー駆動部２２ｍと第二ローラー駆動部２２ｎを制御することによって、第一ローラー２２１と第二ローラー２２２の周速を厳密に制御することが可能になるので、摺擦によるベルトやローラー表面の損傷を極力低減することが可能になる。
【００８９】
このように、少なくとも第一ローラー２２１と第二ローラー２２２が接離する動作中（圧離動作中）に、第一ローラー２２１と第二ローラー２２２の周速差が殆ど無いように制御する定着装置２２であれば、ベルトやローラー表面の損傷を極力低減することができるとともに、用紙Ｐに定着させるトナー像がどのようなものであっても、用紙Ｐがスリップしないように挟持搬送することができ、用紙Ｐに紙シワが発生し難い定着処理を行うことが可能である。
つまり、この定着装置２２を備える画像形成装置１は、例えば、文字のみの画像、文字と写真が混在する画像、また余白の少ない画像や多い画像など、どのような画像を形成する場合でも、用紙Ｐに紙シワを発生させることなく、良好なプリント・画像形成を行うことができる。
【００９０】
なお、本発明の適用は上述した実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００９１】
１ 画像形成装置
１０ 画像読取部
２０ 画像形成部
２２ 定着装置
２２１ 第一ローラー
２２１ａ 弾性層
２２ｍ 第一ローラー駆動部
２２２ 第二ローラー
２２２ａ 弾性層
２２ｎ 第二ローラー駆動部
２２ｏ 接離駆動部
２２ｈ ヒーター
２２ｐ 負荷データ検出部
２２３ 加熱ローラー
２２４ ベルト部材
２５ 用紙収容部
３０ 搬送部
４０ 操作部
５０ 制御部（駆動制御部、トルク補正制御部、トルク配分調整制御部）
Ｐ 用紙
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定着装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
トナーによる画像を用紙に形成する画像形成装置において、未定着トナー像を担持した用紙を、対向するローラーやベルトなどの回転体間でニップし、加圧・加熱しながら搬送して、トナー像を用紙に定着する定着装置が広く用いられている。
【０００３】
このような定着装置で用紙をニップして加熱定着処理する際、用紙上に形成されたトナー像のトナー量が多い場合など、溶けたトナーのために回転体間でスリップが発生することがある。例えば、用紙におけるトナーが有る領域（多い領域）と無い領域（少ない領域）とでスリップの程度が異なるために、駆動側の回転体から従動側の回転体へ伝達できる駆動トルクにばらつきが生じてしまうことで、用紙に皺が付いてしまう紙シワという不具合が発生してしまうことがあった。
【０００４】
そして、定着装置の加圧ベルトを、用紙搬送方向への遊動を許容する一方向クラッチを介して用紙の搬送方向に回転駆動可能に設けるとともに、その加圧ベルトの周速を加熱ローラーの周速以下に設定することで、加圧ベルトと加熱ローラーによる用紙搬送を安定させて、スリップ発生時のベルト速度低下を防止する技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
また、定着ローラー対を駆動させる駆動モーターの駆動トルクを感光体ドラムに付与するための駆動トルク付与手段がトルクリミッタを有することで、安定した駆動トルク付与を可能にした技術が知られている（例えば、特許文献２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平２−２２２９８０号公報
【特許文献２】特開２００６−７１７２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１の場合、一方向クラッチを用いている方式のため、加圧ベルトの速度が所定値以下になったときでないと補助駆動が機能せず、その補助駆動のＯＮ／ＯＦＦはニップ領域の平均ベルト速度に依存している。一方、紙シワの発生は、ニップ領域長手方向に沿うトナー像の有無・濃淡によるところが大きく、平均的にベルトが滑っていなくても、ニップ領域長手方向で用紙がベルトから受けるせん断力に差があると、紙シワが発生してしまうことがあるので、この技術でも紙シワの防止には至っていない。
また、上記特許文献２の場合、トルクリミッタで補助的な駆動力を付与する際に、例えば、ベルトの周速をローラーの周速に対して十分小さくしておけば、補助トルクは常にトルク制限値に固定されるので、紙シワの発生をある程度防ぐことができる。ただし、トルク制限状態でのトルクリミッタ内では常にスリップが発生しているため、駆動力の大きな定着処理では、駆動力ロスとトルクリミッタの耐久性の観点から実用的でない。
【０００７】
本発明の目的は、紙シワが発生し難い定着処理が可能な定着装置及び画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、
トナー像が形成された用紙を第一ローラーと第二ローラーの間に通紙することによって前記用紙にトナー像を定着させる定着装置であって、
前記第一ローラーと前記第二ローラーを、それぞれ異なる駆動条件で回転させる駆動制御部を備え、
前記駆動制御部は、少なくとも前記第一ローラーと前記第二ローラーが互いに圧接された状態で、一定の周速で前記第一ローラーを回転させ、前記第一ローラーが回転停止した場合には前記第二ローラーも回転停止する大きさの一定のトルクで前記第二ローラーを回転させることを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の定着装置において、
駆動力Ｆｐで回転する前記第一ローラーと、前記第一ローラーの回転に応じて従動回転する前記第二ローラーの間に、その全面にトナーが付着されてなるトナー層を有する用紙が通紙される際に、前記第一ローラーが前記用紙と前記トナー層を介して前記第二ローラー側に伝達できる最大の力をＦｔとした場合、Ｆｐ＞Ｆｕ＞Ｆｐ−Ｆｔの関係を満たす補助駆動力Ｆｕを付加する一定のトルクで前記第二ローラーは前記駆動制御部によって回転されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の定着装置において、
前記第一ローラーと前記第二ローラーの回転駆動に関し、（前記第一ローラーを回転させるための駆動電力）＞（前記第二ローラーを回転させるための駆動電力）＞（前記第一ローラーを回転させるための駆動電力）−（紙シワが発生してしまう前記第一ローラーの駆動電力の下限値）の関係を満たす駆動条件で、前記駆動制御部は前記第一ローラーと前記第二ローラーを回転させることを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の何れか一項に記載の定着装置において、
前記第一ローラーと前記第二ローラーの回転駆動に関し、前記第一ローラーと前記第二ローラーとがそれぞれ受け持つトルク配分を調整するトルク配分調整制御部を備え、
前記駆動制御部は、前記トルク配分調整制御部により調整されたトルク配分に応じたトルクで前記第二ローラーを回転させることを特徴とする。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の定着装置において、
前記トルク配分調整制御部は、前記第一ローラーのみを回転駆動させるときの前記第二ローラーのトルクの配分を０％とし、そこから前記第二ローラーのトルクの配分を増分していき、紙シワが発生しなくなる配分を前記トルク配分として調整することを特徴とする。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５の何れか一項に記載の定着装置において、
前記第一ローラーと前記第二ローラーはそれぞれ周面に弾性層を備え、前記第一ローラーの弾性層よりも前記第二ローラーの弾性層の方が厚く形成されており、前記用紙はトナー像が形成された面を前記第二ローラー側に向けて通紙されることを特徴とする。
【００１４】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６の何れか一項に記載の定着装置において、
前記第二ローラーを加熱するための加熱ローラーと、前記第二ローラーと前記加熱ローラーに掛架された無端状のベルト部材と、を備え、前記用紙は前記ベルト部材を介して前記第一ローラーと前記第二ローラーの間を通紙されることを特徴とする。
【００１５】
請求項８に記載の発明は、請求項１〜７の何れか一項に記載の定着装置において、
前記第一ローラーと前記第二ローラーの回転駆動に関し、前記第二ローラーを回転駆動するトルクの値を補正するトルク補正制御部を備え、
前記トルク補正制御部は、予め所定の記憶手段に記憶されているトナー溶融データとローラー駆動負荷データの少なくとも一方に基づき、前記第二ローラーを回転駆動するトルクの値を補正し、
前記駆動制御部は、前記トルク補正制御部により補正されたトルクで前記第二ローラーを回転させることを特徴とする。
【００１６】
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の定着装置において、
前記トナー溶融データは、前記第二ローラーの温調温度と周速の少なくとも一方を含むデータであることを特徴とする。
【００１７】
請求項１０に記載の発明は、請求項８又は９に記載の定着装置において、
前記ローラー駆動負荷データは、当該定着装置の駆動積算時間に関するデータであることを特徴とする。
【００１８】
請求項１１に記載の発明は、請求項１〜７の何れか一項に記載の定着装置において、
前記第一ローラーと前記第二ローラーの回転駆動に関し、前記第二ローラーを回転駆動するトルクの値を補正するトルク補正制御部と、
前記第一ローラーまたは前記第二ローラーの回転駆動に関するローラー駆動負荷データを検出する負荷データ検出部と、を備え、
前記トルク補正制御部は、前記負荷データ検出部により検出されたローラー駆動負荷データに基づき、前記第二ローラーを回転駆動するトルクの値を補正し、
前記駆動制御部は、前記トルク補正制御部により補正されたトルクで前記第二ローラーを回転させることを特徴とする。
【００１９】
請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載の定着装置において、
前記負荷データ検出部は、前記ローラー駆動負荷データとして、前記第一ローラーを回転させるための駆動電力を検出することを特徴とする。
【００２０】
請求項１３に記載の発明は、請求項１〜１２の何れか一項に記載の定着装置において、
前記駆動制御部は、前記第一ローラーと前記第二ローラーが互いに圧接された状態と、前記第一ローラーと前記第二ローラーが離間した状態とに応じて、前記第二ローラーを回転駆動するトルクの値を切り替えて、前記第二ローラーを回転させることを特徴とする。
【００２１】
請求項１４に記載の発明は、請求項１〜１２の何れか一項に記載の定着装置において、
前記駆動制御部は、前記第一ローラーと前記第二ローラーが互いに圧接された状態と、前記第一ローラーと前記第二ローラーが離間した状態と、前記第一ローラーと前記第二ローラーが接離する動作中とに応じて、前記第二ローラーを回転駆動するトルクの値を切り替えて、前記第二ローラーを回転させることを特徴とする。
【００２２】
請求項１５に記載の発明は、請求項１３又は１４に記載の定着装置において、
前記第一ローラーと前記第二ローラーが互いに圧接された状態において前記第二ローラーを回転駆動するトルクの値は、前記第一ローラーと前記第二ローラーが離間した状態において前記第二ローラーを回転駆動するトルクの値よりも大きいことを特徴とする。
【００２３】
請求項１６に記載の発明は、請求項１４又は１５に記載の定着装置において、
前記駆動制御部は、前記第一ローラーと前記第二ローラーが接離する動作中、前記第一ローラーが回転する周速と略同じ周速で前記第二ローラーを回転させるように、前記第二ローラーを回転駆動するトルクの値を切り替えて、前記第二ローラーを回転させることを特徴とする。
【００２４】
請求項１７に記載の発明は、請求項１４又は１５に記載の定着装置において、
前記駆動制御部は、前記第一ローラーと前記第二ローラーが接離する動作中および前記第一ローラーと前記第二ローラーが離間した状態とにおいて、前記第一ローラーが回転する周速と略同じ周速で前記第二ローラーを回転させるように、前記第二ローラーを回転駆動するトルクの値を切り替えて、前記第二ローラーを回転させることを特徴とする。
【００２５】
請求項１８に記載の発明は、画像形成装置であって、
請求項１〜１７の何れか一項に記載の定着装置と、前記用紙に前記トナー像を形成するための画像形成部と、を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、紙シワが発生し難い定着処理が可能な定着装置及び画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】画像形成装置を示す概略構成図である。
【図２】画像形成装置の制御系を示すブロック図である。
【図３】画像形成装置の定着装置を示す拡大側面図である。
【図４】定着装置における第一ローラーと第二ローラーの回転駆動力に関する説明図であり、トナー像のない用紙が通紙された場合（ａ）、用紙上のトナー層によってスリップが生じた場合（ｂ）、第二ローラーによる補助駆動を行った場合（ｃ）を示している。
【図５】画像形成装置の定着装置に関する説明図である。
【図６】定着装置における第一ローラー駆動部の駆動電力とニップ幅の相関（ａ）と、定着装置における第一ローラー駆動部の駆動トルクとニップ幅の相関（ｂ）を示す説明図である。
【図７】トナー溶融データである第二ローラーの温調温度と周速に関する補正値の一例を示すテーブルである。
【図８】ローラー駆動負荷データである定着装置の駆動積算時間に関する補正値の一例を示す補正曲線データである。
【図９】第二ローラーを回転させるトルク制御の切り替えに関する説明図である。
【図１０】第二ローラーを回転させるトルク制御と周速制御の切り替えに関する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下に、本発明を実施するための好ましい形態について図面を用いて説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。
【００２９】
（実施形態１）
図１は、画像形成装置１を示す概略構成図であり、図２は、画像形成装置１の制御系を示すブロック図である。
画像形成装置１は、原稿から画像を読み取り、読み取った画像データに基づく画像を用紙Ｐ上に形成して出力するコピー機能や、外部装置等から画像データを含むページデータや各画像データの画像形成条件等を含むジョブデータを受信し、受信したページデータ及びジョブデータに基づく画像を用紙Ｐ上に形成して出力するプリント機能等を具備している。
【００３０】
画像形成装置１は、図１、図２に示すように、画像読取部１０と、画像形成部２０と、定着装置２２と、用紙収容部２５と、搬送部３０と、操作部４０と、制御部５０等を備えて構成されている。
【００３１】
画像読取部１０は、ＡＤＦ（Auto Document Feeder）と称される自動原稿送り部１１と、読取部１２とを備えている。
読取部１２は、読取個所であるコンタクトガラス１２ａ上に載置された原稿ｄの画像をＣＣＤ（Charge Coupled Device）により読み取る。
また、自動原稿送り部１１の原稿トレイ１１ａに載置された原稿ｄは、読取個所であるコンタクトガラス１２ａ上に搬送され、ＣＣＤによってその原稿ｄの片面又は両面の画像が読み取られる。
ここで、画像とは、図形や写真等のイメージデータに限らず、文字や記号等のテキストデータ等も含む。
【００３２】
画像読取部１０により読み取られた画像（アナログ画像信号）は、後述するＣＰＵ５１図２参照）に出力され、アナログ処理、Ａ／Ｄ変換処理、シェーディング補正、画像圧縮処理等の各種画像処理が施された後、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンダ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の各色に色分解され、デジタルの画像データとして画像形成部２０に出力される。
【００３３】
画像形成部２０は、入力された画像データに基づいて、電子写真方式の画像形成処理を行う。
画像形成部２０は、露光ユニット２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋと、現像ユニット３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋと、像担持体である感光体ドラム４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋと、帯電部５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋと、感光体ドラム用のクリーニング部６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋと、一次転写ローラー７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋと、中間転写ベルト８と、中間転写ベルト用のクリーニング装置９と、二次転写ローラー２１等を備えて構成されている。
この画像形成部２０において、中間転写ベルト８と二次転写ローラー２１とが圧接している箇所が、用紙Ｐに画像を転写して画像形成を行う画像転写部として機能する。
【００３４】
露光ユニット２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋは、ＬＤ等のレーザー光源、ポリゴンミラー、複数のレンズ等から構成されている。
露光ユニット２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋは、制御部５０（ＣＰＵ５１）から送られた画像データに基づいて、感光体ドラム４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋの表面をレーザービームにより走査露光する。このレーザービームの走査露光により、帯電部５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋによって帯電された感光体ドラム４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋに潜像が形成され、すなわち画像が書き込まれる。
【００３５】
感光体ドラム４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ上に形成された潜像は、対応する現像ユニット３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋのトナーによる現像によって顕像化され、各感光体ドラム４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ上にはトナー像が形成される。
感光体ドラム４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ上に形成されて担持されたトナー像は一次転写ローラー７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋにより、中間転写ベルト８上に一次転写される。
【００３６】
トナー像の転写を終えた各感光体ドラム４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋの表面は、クリーニング部６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋによって残留トナーが除去される。
【００３７】
中間転写ベルト８は、複数のローラー（例えば、張架ローラー８１、８８）に懸架され回転可能に支持された無端状のベルト部材（エンドレスベルト）であり、ローラーの回転に伴って図中時計回りの所定の搬送方向に回動される。
この中間転写ベルト８は、一次転写ローラー７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋによりそれぞれの感光体ドラム４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋに圧着される。これにより各感光体ドラム４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋの表面に現像された各トナー像が、各一次転写ローラー７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋによる転写位置で中間転写ベルト８に転写（一次転写）される。
また、中間転写ベルト８は、二次転写ローラー２１による転写位置で用紙Ｐと圧接し、その用紙Ｐに中間転写ベルト８上に形成されたトナー像を転写（二次転写）する。
そして、中間転写ベルト８は、二次転写ローラー２１によって用紙Ｐにトナー像を転写した後、用紙Ｐを曲率及び静電的に分離して定着装置２２へ送る。
トナー像を用紙Ｐに転写した中間転写ベルト８は、クリーニング装置９により残留トナー等の異物が除去される。
【００３８】
定着装置２２は、図１〜図３に示すように、二次転写によってトナー像が形成された用紙Ｐが通紙されるローラー対である第一ローラー２２１と第二ローラー２２２と、第二ローラー２２２を加熱するための加熱ローラー２２３と、第二ローラー２２２と加熱ローラー２２３に掛架された無端状のベルト部材２２４等を備えている。加熱ローラー２２３は内部にヒーター２２ｈを備えており、ベルト部材２２４を介して第二ローラー２２２を加熱する。
また、定着装置２２は、図２に示すように、第一ローラー２２１を回転させる第一ローラー駆動部２２ｍと、第二ローラー２２２を回転させる第二ローラー駆動部２２ｎと、第一ローラー２２１と第二ローラー２２２を接離させる接離駆動部２２ｏと、第一ローラー２２１または第二ローラー２２２の回転駆動に関するローラー駆動負荷データを検出する負荷データ検出部２２ｐ等を備えている。負荷データ検出部２２ｐは、例えばローラー駆動負荷データとして、第一ローラー駆動部２２ｍが第一ローラー２２１を回転させるための駆動電力を検出する。
【００３９】
第一ローラー２２１と第二ローラー２２２は、搬送部３０により用紙Ｐが搬送される方向であって、その用紙Ｐが通紙される方向と交差する方向に延在し、回転可能に配設されている。
この第一ローラー２２１と第二ローラー２２２の周面にはシリコーンゴムなど、熱伝導性の高い材料からなる弾性層が設けられており、第一ローラー２２１と第二ローラー２２２が互いの周面を密着させた状態で回転することで、対を成す第一ローラー２２１と第二ローラー２２２の間でニップした用紙Ｐを挟持搬送するようになっている。
特に、図３に示すように、第一ローラー２２１の弾性層２２１ａよりも第二ローラー２２２の弾性層２２２ａの方が厚く形成されており、例えば、第一ローラー２２１の弾性層２２１ａの厚みは１ｍｍ、第二ローラー２２２の弾性層２２２ａの厚みは２０ｍｍに形成されている。
また、直接用紙もしくはトナーに接触する、ベルト２２４、第二ローラー２２２の最表層には、トナーによる汚染やトナーの付着を防止するための厚さ30μｍの離型層が設けられている。
【００４０】
また、第一ローラー２２１と第二ローラー２２２は、接離駆動部２２ｏによって接離されることによって、第一ローラー２２１と第二ローラー２２２が互いに圧接された状態と、第一ローラー２２１と第二ローラー２２２が離間した状態とに切り替えられるようになっている。
この第一ローラー２２１と第二ローラー２２２が互いに圧接された際、第一ローラー２２１と第二ローラー２２２の間にベルト部材２２４が挟み込まれて、第一ローラー２２１の外周面とベルト部材２２４の外周面との間にニップ領域が形成される。
このニップ領域にトナー像が形成された用紙Ｐを通紙することで、用紙Ｐにトナー像が定着される。つまり、用紙Ｐはベルト部材２２４を介して第一ローラー２２１と第二ローラー２２２の間を通紙されるようになっている。なお、用紙Ｐはトナー像が形成された面を第二ローラー２２２側（ベルト部材２２４側）に向けて通紙される。
【００４１】
第一ローラー２２１は、第一ローラー駆動部２２ｍ（図２参照）によって一定の周速で回転される駆動ローラーである。
第二ローラー２２２は従動ローラーであり、第一ローラー２２１と第二ローラー２２２が圧接した状態で、第一ローラー２２１の回転駆動に伴い回転し、第一ローラー２２１が回転停止した場合には第二ローラー２２２も回転停止する。但し、第二ローラー２２２は、第二ローラー駆動部２２ｎ（図２参照）により、第一ローラー２２１が回転停止した場合には第二ローラー２２２も回転停止する大きさの一定のトルクで回転されている。
第一ローラー駆動部２２ｍは、例えば、ＤＣブラシレスモーターであって、モーター内蔵のエンコーダ出力をフィードバックすることで速度制御が可能なモーターである。
第二ローラー駆動部２２ｎは、例えば、ＤＣブラシレスモーターではあるが、回転速度検知機構を有しておらず、モーターのＯＮ／ＯＦＦをＰＷＭ制御することで実効電流値を規制してトルク制御が可能なモーターである。
【００４２】
そして、定着装置２２は、第一ローラー２２１と第二ローラー２２２（ベルト部材２２４）の間で用紙Ｐをニップして搬送することで、用紙Ｐに転写されたトナー像を加熱定着させる。これにより、用紙Ｐにトナー像が定着して画像が形成される。この定着装置２２による定着処理を終えた用紙Ｐは排紙トレイ９１に排紙される。
【００４３】
なお、画像形成部２０による画像形成とは、露光ユニット２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋにより各感光体ドラム４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋに潜像を形成し、形成された潜像にトナーを付着させて現像したトナー像を中間転写ベルト８に一次転写し、さらに用紙Ｐに二次転写するまでの一連の動作のことを意味する。また、用紙Ｐ上に二次転写されたトナー像を定着装置２２で定着するまでを含めた一連の動作が画像形成装置１による画像形成である。
【００４４】
用紙収容部２５は、複数の給紙トレイ２５ａ、２５ｂ、２５ｃと、給紙手段２５ｄとを備えて構成されている。
給紙トレイ２５ａ、２５ｂ、２５ｃには、用紙Ｐの斤量やサイズ等に応じて識別された各種用紙が予め設定された種類毎に格納されている。
給紙手段２５ｄは、各給紙トレイに収容されている用紙Ｐを最上部から１枚ずつ搬送部３０に向けて給紙する。
【００４５】
搬送部３０は、用紙収容部２５から画像転写部（中間転写ベルト８および二次転写ローラー２１）に向かう搬送路Ｒと、その搬送路Ｒに配置されて用紙収容部２５から給紙された用紙Ｐを画像転写部に搬送するための複数の搬送ローラー対（３１、３２、３３）とにより構成されている。なお、搬送路Ｒの一部は、画像転写部から排紙トレイ９１に向かう経路や、用紙の表裏を反転させるための経路に延在している。
特に、搬送部３０は、搬送ローラー対として、搬送路Ｒにおいて画像転写部（中間転写ベルト８および二次転写ローラー２１）の上流側直近に配されたレジストローラー３２と、そのレジストローラー３２の上流側に隣接して配されたループローラー３１と、そのループローラー３１と給紙トレイ（給紙手段２５ｄ）との間に配された給紙用ローラー３３とを備えている。
【００４６】
ループローラー３１は、用紙Ｐの曲がり（斜行）を矯正する機能を有する。具体的には、ループローラー３１を通過した用紙Ｐは、停止した状態のレジストローラー３２に突き当たる。そして、そのレジストローラー３２に突き当たった用紙Ｐは、さらにループローラー３１により搬送されることで湾曲し、レジストローラー３２のニップ線に倣って斜行が矯正される。
レジストローラー３２は、画像形成に備えて搬送途中の用紙Ｐを挟持しながら用紙の搬送方向と直交する方向に揺動して、中間転写ベルト８に一次転写されたトナー像に対する用紙Ｐの位置調整を行う機能を有する。
【００４７】
操作部４０は、例えば、液晶表示パネルとその液晶表示パネルの表示画面上に設けられたタッチパネルとを備えて構成されており、液晶表示パネルに表示される各種操作キー等をタッチ操作することにより、タッチパネルがタッチ指示された位置を検出し、検出した位置に応じた操作信号を制御部５０（ＣＰＵ５１）に出力するようになっている。
【００４８】
また、画像形成装置１は、図２に示すように、装置の各部を統括制御する制御部５０を備えており、その制御部５０に、画像読取部１０、画像形成部２０、定着装置２２、搬送部３０、操作部４０等が接続されている。
【００４９】
制御部５０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）５１と、ＲＡＭ（Random Access Memory）５２と、ＲＯＭ（Read Only Memory）５３と、を備えて構成されている。
【００５０】
ＣＰＵ５１は、ＲＯＭ５３に格納されているシステムプログラム及び各種アプリケーションプログラムの中から指定されたプログラムを読み出してＲＡＭ５２に展開し、ＲＡＭ５２に展開されたプログラムとの協働で、各種処理を実行し、画像形成装置１の各部を集中制御する。
【００５１】
ＲＡＭ５２は、例えば揮発性のメモリであって、ＣＰＵ５１により実行される各種プログラムやこれら各種プログラムに係るデータ等を格納するワークエリアを有し、その情報を一時的に記憶する。
【００５２】
ＲＯＭ５３は、例えば、画像形成装置１（ＣＰＵ５１）で実行可能なシステムプログラムや、そのシステムプログラムによって実行される各種処理プログラム、これら各種処理プログラムを実行する際に使用されるデータなどを記憶する。
例えば、ＲＯＭ５３は、第一ローラー２２１と第二ローラー２２２をそれぞれ異なる駆動条件で回転させるための駆動制御プログラムや、第一ローラー２２１と第二ローラー２２２を回転駆動するにあたって第二ローラー２２２を回転駆動するトルクの値を補正するためのトルク補正制御プログラムなどを記憶している。
また、ＲＯＭ５３は、所定の記憶手段として、トナー溶融データとローラー駆動負荷データなどを記憶している。なお、トナー溶融データは、第二ローラー２２２の温調温度と周速の少なくとも一方を含むデータである。ローラー駆動負荷データは、定着装置２２の駆動積算時間に関するデータである。
【００５３】
ＲＯＭ５３に記憶されている駆動制御プログラムは、第一ローラー２２１と第二ローラー２２２をそれぞれ異なる駆動条件で回転させるように、第一ローラー駆動部２２ｍと第二ローラー駆動部２２ｎを駆動制御して、一定の周速で第一ローラー２２１を回転させるとともに、一定のトルクで第二ローラー２２２を回転させるためのプログラムである。
具体的に、駆動制御プログラムは、少なくとも第一ローラー２２１と第二ローラー２２２が互いに圧接された状態において、一定の周速で第一ローラー２２１を回転させ、その第一ローラー２２１が回転停止した場合には第二ローラー２２２も回転停止する大きさの一定のトルクで第二ローラー２２２を回転させるように、第一ローラー駆動部２２ｍと第二ローラー駆動部２２ｎを駆動する制御を制御部５０に実現させるプログラムである。
ＣＰＵ５１が、駆動制御プログラムを実行すると、制御部５０は、第一ローラー駆動部２２ｍと第二ローラー駆動部２２ｎを駆動させて、一定の周速で第一ローラー２２１を回転させ、その第一ローラー２２１が回転停止した場合には第二ローラー２２２も回転停止する大きさの一定のトルクで第二ローラー２２２を回転させる駆動制御部として機能する。
【００５４】
また、ＲＯＭ５３に記憶されているトルク補正制御プログラムは、第一ローラー２２１と第二ローラー２２２を回転駆動に関し、第二ローラー２２２を回転駆動するトルクの値を補正する制御を制御部５０に実現させるプログラムである。
ＣＰＵ５１が、トルク補正制御プログラムを実行すると、制御部５０は、予め所定の記憶手段（ＲＯＭ５３）に記憶されているトナー溶融データとローラー駆動負荷データの少なくとも一方に基づき、第二ローラー２２２を回転駆動するトルクの値を補正するトルク補正制御部として機能する。
また、ＣＰＵ５１が、トルク補正制御プログラムを実行すると、制御部５０は、負荷データ検出部２２ｐにより検出されたローラー駆動負荷データである第一ローラー２２１を回転させるための駆動電力に基づき、第二ローラー２２２を回転駆動するトルクの値を補正するトルク補正制御部として機能する。
なお、駆動制御部として機能する制御部５０は、トルク補正制御部としての制御部５０により補正されたトルクで第二ローラー２２２を回転させるように、第二ローラー駆動部２２ｎを駆動させる。
【００５５】
次に、定着装置２２における第一ローラー２２１と第二ローラー２２２のそれぞれの回転駆動力について説明する。
【００５６】
図４（ａ）に示すように、第一ローラー２２１の外周面とベルト部材２２４の外周面との間のニップ領域に、トナー像が形成されていない用紙Ｐが通紙される場合、ベルト部材２２４と用紙Ｐ間の摩擦係数は十分に大きく、用紙Ｐはベルト部材２２４に対して滑らないので、駆動力Ｆｐで回転する第一ローラー２２１の回転力がベルト部材２２４に伝わり、ベルト部材２２４は駆動力Ｆｐに対応する抗力Ｆｒを受ける。
【００５７】
これに対し、図４（ｂ）に示すように、その全面にトナーが付着されてなるトナー層Ｔを有する用紙Ｐがニップ領域に通紙される場合、溶融したトナー層Ｔに起因するスリップが発生するため、駆動力Ｆｐで回転する第一ローラー２２１の回転力の全てがベルト部材２２４に伝わらない。例えば、第一ローラー２２１が用紙Ｐとトナー層Ｔを介して第二ローラー２２２側のベルト部材２２４に伝達できる最大の力をＦｔとすると、そのＦｔに対応する抗力Ｆｒがベルト部材２２４に伝わることになる。
【００５８】
このように、用紙Ｐ上にトナー層Ｔが有る場合（図４（ｂ）参照）と無い場合（図４（ａ）参照）とでは、用紙Ｐを介してベルト部材２２４が受ける抗力Ｆｒが異なる。
そして、ニップ領域に通紙される用紙Ｐ上にトナー像（トナー層Ｔ）が有る部分と無い部分が混在していると、そのトナー層Ｔが有る部分と無い部分とでベルト部材２２４が受ける抗力Ｆｒが異なるために、用紙Ｐがスリップする度合いが部分的に異なってしまい、用紙Ｐに紙シワが発生してしまうことになる。
【００５９】
そこで、図４（ｃ）に示すように、駆動力Ｆｐで回転する第一ローラー２２１と、その第一ローラー２２１の回転に応じて従動回転する第二ローラー２２２およびベルト部材２２４の間に、その全面にトナーが付着されてなるトナー層Ｔを有する用紙Ｐが通紙される際に、第一ローラー２２１が用紙Ｐとトナー層Ｔを介して第二ローラー２２２側に伝達できる最大の力をＦｔとした場合、Ｆｐ＞Ｆｕ＞Ｆｐ−Ｆｔの関係を満たす補助駆動力Ｆｕを付加する一定のトルクで第二ローラー２２２を回転させるようにする。補助駆動力Ｆｕのトルクで第二ローラー２２２を回転させることで、ベルト部材２２４は駆動力Ｆｐで回転する第一ローラー２２１の回転力に相当する抗力Ｆｒを受けるようになる。
なお、駆動制御部として機能する制御部５０によって、第二ローラー２２２は、Ｆｐ＞Ｆｕ＞Ｆｐ−Ｆｔの関係を満たす補助駆動力Ｆｕを付加する一定のトルクで回転される。そして、この条件を満たす補助駆動力Ｆｕで回転される第二ローラー２２２は、第一ローラー２２１の従動ローラーであるので、用紙Ｐがスリップしていなければ駆動力Ｆｐで回転する第一ローラー２２１に追従して回転し、用紙Ｐがスリップした場合にはその回転によって補助駆動力Ｆｕを付加するようになっている。
このように、駆動力Ｆｐで回転する第一ローラー２２１がベルト部材２２４に伝達できる力（Ｆｔ）の不足分を第二ローラー２２２の補助駆動力Ｆｕで補うようにすることで、用紙Ｐ上のトナー像（トナー層Ｔ）の有無に関わらず用紙Ｐがスリップすることを防いで、用紙Ｐに紙シワが発生しないように挟持搬送することが可能になる。
【００６０】
ここで、弾性層の厚いローラーを主たる駆動ローラーとすると、芯金と弾性層の界面のせん断応力による弾性体（シリコーンゴム）の歪が大きいために耐久劣化が早いので、弾性層の厚いローラーを駆動ローラーとすることは耐久性の観点から望ましくない。そこで、図３に示す本発明の定着装置２２のように、下側の第一ローラー２２１を駆動ローラーとして駆動することが好ましい。
しかしながら、ローラー径に対して大きなニップ幅を得るために、弾性層のゴム厚を厚くし、且つ定着荷重を高くした構成の定着装置においては、駆動負荷が大きくなるため、トナーが無い白紙の用紙Ｐでは、第一ローラー２２１から十分な駆動力が伝達できるが、溶融したトナーが存在するときは、駆動力が十分に伝わらず、スリップする状態が発生する。トナーの有る領域と無い領域が混在する画像では、場所によって伝達できる駆動力が異なるため、対応する位置で用紙Ｐが受けるストレスも異なり紙シワとなる。
従って、画像によらず、トナーがある状態で不足するトルクを補完できるＦｕ＞Ｆｐ−Ｆｔを満たすトルク（Ｆｕ）を補助トルク値とする。また、駆動の主従関係が逆転しないために、Ｆｐ＞Ｆｕとする。
【００６１】
なお、第一ローラー２２１と第二ローラー２２２の回転駆動に関し、（第一ローラー２２１を回転させるための駆動電力）＞（第二ローラー２２２を回転させるための駆動電力）＞（第一ローラー２２１を回転させるための駆動電力）−（紙シワが発生してしまう第一ローラー２２１の駆動電力の下限値）の関係を満たす駆動条件で、駆動制御部として機能する制御部５０は第一ローラー２２１と第二ローラー２２２を回転させるようになっている。この駆動電力については後述する。
【００６２】
次に、定着装置２２における第一ローラー２２１と第二ローラー２２２の回転駆動に関し、駆動制御部としての制御部５０が第二ローラー２２２を回転させる補助駆動力Ｆｕについて説明する。
【００６３】
定着装置２２におけるニップ領域での摩擦力を測定することは困難なので、実際には、第一ローラー２２１の駆動トルクとニップ幅の関係や、第一ローラー２２１の駆動電力とニップ幅の関係から、第二ローラー２２２の補助駆動力Ｆｕのトルク値を設定する。
そのために予め、第一ローラー２２１の駆動トルクとニップ幅の相関や、第一ローラー２２１の駆動電力とニップ幅の相関を求める。
例えば、図５に示すように、第一ローラー２２１と第一ローラー駆動部２２ｍの間に減速ギア列２２１ｄと動トルク計２２１ｔを配し、第二ローラー２２２と第二ローラー駆動部２２ｎの間に減速ギア列２２２ｄを配し、第二ローラー２２２を回転駆動させない状態でバネ荷重を増やすようにして第一ローラー２２１と第二ローラー２２２を密接させて、ニップ幅と第一ローラー２２１のトルクを可変した際の第一ローラー駆動部２２ｍに流れる電流値より、第一ローラー２２１の駆動トルクとニップ幅の関係を求めた。
このときトルクは回転数に依存するため、実際に定着装置２２を作動させる際のローラー対の回転数における電流値とトルクの関係を求め、測定した電流値よりトルクを求める。なお、実際の装置に動トルク計２２１ｔを設置することが困難な場合は、電流値とトルクの関係より換算して求めればよい。
【００６４】
こうして求めた第一ローラー駆動部２２ｍの駆動電力とニップ幅の関係を図６（ａ）に示し、第一ローラー駆動部２２ｍの駆動トルクとニップ幅の関係を図６（ｂ）に示す。図６（ａ）（ｂ）に示すように、ニップ幅の増大にほぼ比例して、第一ローラー駆動部２２ｍの駆動電力や駆動トルクが増大することがわかる。なお、第一ローラー２２１がトナー層を介して第二ローラー２２２側（ベルト部材２２４）に伝達できる駆動トルクは５．２Ｎ・ｍ（図６（ｂ）参照）であり、その駆動トルク５．２Ｎ・ｍに対応する第一ローラー駆動部２２ｍの駆動電力は１０３Ｗ（図６（ａ）参照）である。
なお、求めた第一ローラー２２１の駆動電力とニップ幅の相関データ（図６（ａ））や、第一ローラー２２１の駆動トルクとニップ幅の相関データ（図６（ｂ））は、ＲＯＭ５３などの記憶手段に格納される。
【００６５】
そして、第一ローラー２２１がトナー層を介して第二ローラー２２２側（ベルト部材２２４）に伝達できる駆動トルク（５．２Ｎ・ｍ）を超えると、紙シワが発生するので、紙シワが発生するトルクの下限値を下回るように、第二ローラー２２２の補助トルクを設定する。
例えば、ニップ領域のニップ幅を２６ｍｍとする場合、図６（ｂ）に示すように、第一ローラー２２１の駆動負荷として５．５Ｎ・ｍの駆動トルクが必要であるが、５．２Ｎ・ｍまでしか駆動力が伝達できないことが想定される。つまり、第一ローラー２２１側の駆動トルクとして０．３Ｎ・ｍが不足しており、０．３Ｎ・ｍ以上かつ総駆動トルクである５．５Ｎ・ｍを超えないトルクを第二ローラー２２２によって補助すればよい。
この場合、補助駆動力Ｆｕは、０．３Ｎ・ｍ以上５．５Ｎ・ｍ未満であればよく、耐久性の観点から第二ローラー２２２の駆動力はできるだけ小さい方が望ましいので、０．５Ｎ・ｍを補助トルク値とした。ただし、この値は主たる駆動源のモーター出力軸でのトルクであるので、実際はギア列の減速比とローラーの半径比分の換算を行わなければならない。本構成では、ローラー対（第一ローラー２２１と第二ローラー２２２）のローラー径はどちらもφ８０で、減速比はどちらも１／３０なので、０．５Ｎ・ｍを補助トルク値とする。
そして、ニップ領域のニップ幅を２６ｍｍとする場合には、第一ローラー２２１を５．２Ｎ・ｍのトルクによって一定の周速で回転させ、第二ローラー２２２を０．５Ｎ・ｍの一定のトルクで回転させる制御が実行される。
【００６６】
なお、ニップ領域での駆動力の伝達に関してトルクで表現すると、トルク値がローラー径や駆動系の減速比の影響を受けるため汎用的に使いにくい。そのため、モーターに投入される電流×電圧＝電力を使うと、機械構成の影響を受けず簡便である。
例えば、ニップ領域のニップ幅を２６ｍｍとする場合、図６（ａ）に示すように、第一ローラー２２１を駆動するためには第一ローラー駆動部２２ｍに１１０Ｗの駆動電力が必要であるが、１０３Ｗ以上を要する駆動では紙シワが発生してしまうことが想定される。そこで、第一ローラー駆動部２２ｍには１０３Ｗの駆動電力を供給し、第二ローラー２２２を駆動させる第二ローラー駆動部２２ｎに７Ｗ以上１１０Ｗ以下の駆動電力を供給するように電力補助を行えばよい。実際には、耐久性の観点から第二ローラー駆動部２２ｎへの補助駆動電力はできるだけ小さいことが望ましいので、１０Ｗを補助駆動電力とした。
そして、ニップ領域のニップ幅を２６ｍｍとする場合には、第一ローラー２２１を１０３Ｗの電力によって一定の周速で回転させ、第二ローラー２２２を１０Ｗの電力によって一定のトルクで回転させる制御が実行される。
【００６７】
以上のように画像形成装置１は、一定の周速で回転される第一ローラー２２１と、その第一ローラー２２１が回転停止した場合には回転停止する大きさの一定のトルクで回転される第二ローラー２２２と、を備えた定着装置２２を備えている。
そして、定着装置２２は、図６（ａ）（ｂ）に示したような、第一ローラー２２１の駆動電力とニップ幅の相関データや、第一ローラー２２１の駆動トルクとニップ幅の相関データに基づき、駆動力Ｆｐで第一ローラー２２１を回転させるとともに、第一ローラー２２１が用紙Ｐとトナー層Ｔを介して第二ローラー２２２側に伝達できる最大の力をＦｔとした場合に、上記したＦｐ＞Ｆｕ＞Ｆｐ−Ｆｔの関係を満たす補助駆動力Ｆｕを付加する一定のトルクで第二ローラー２２２を回転させることで、駆動力Ｆｐで回転する第一ローラー２２１がベルト部材２２４に伝達できる力（Ｆｔ）の不足分を第二ローラー２２２の補助駆動力Ｆｕで補うことができる。
それによって、定着装置２２は、用紙Ｐ上のトナー像（トナー層Ｔ）の有無に関わらず用紙Ｐがスリップすることを防いで、用紙Ｐに紙シワが発生しないように挟持搬送することが可能になり、好適に用紙Ｐにトナー像を定着させることができる。
【００６８】
このように、本発明に係る定着装置２２は、用紙Ｐに定着させるトナー像がどのようなものであっても用紙Ｐがスリップしないように挟持搬送することができ、用紙Ｐに紙シワが発生し難い定着処理を行うことが可能である。
つまり、この定着装置２２を備える画像形成装置１は、例えば、文字のみの画像、文字と写真が混在する画像、また余白の少ない画像や多い画像など、どのような画像を形成する場合でも、用紙Ｐに紙シワを発生させることなく、良好なプリント・画像形成を行うことができる。
【００６９】
なお、定着装置２２は、図６（ｂ）に示したような、第一ローラー２２１の駆動電力とニップ幅の相関データを参照して、例えば、ニップ領域のニップ幅を２６ｍｍとする場合には、第一ローラー２２１を５．２Ｎ・ｍのトルクによって一定の周速で回転させ、第二ローラー２２２を０．５Ｎ・ｍの一定のトルクで回転させる制御を実行することには限らない。
【００７０】
例えば、定着装置２２は、予め所定の記憶手段（ＲＯＭ５３）に記憶されているトナー溶融データである第二ローラー２２２の温調温度と周速に応じた補正値に基づき、第二ローラー２２２を回転駆動するトルクの値を補正し、その補正されたトルクで第二ローラー２２２を回転させる制御を実行するようにしてもよい。
トナー溶融データである第二ローラー２２２の温調温度と周速は、例えば、図７に示すようなテーブルとして、ＲＯＭ５３に記憶されている。なお、図７に示すテーブルの場合、温調温度２００℃×周速４５０ｍ／ｓの条件を標準条件とし、その標準条件を１００％（補正ゼロ）とした際の、その他の条件（温調温度×周速）の補正率を表している。
第二ローラー２２２の温調温度や周速（ニップ時間）が異なる定着条件であると、トナー層Ｔの溶け具合が異なり、用紙Ｐのスリップの程度も異なるので、その温調温度や周速に基づき第二ローラー２２２を回転駆動するトルクの値を補正して、その補正されたトルクで第二ローラー２２２を回転させることが、用紙Ｐに紙シワを発生させない定着処理を行う上で有効な手段となる。
なお、図６（ａ）（ｂ）に示した相関データが、標準条件である温調温度２００℃×周速４５０ｍ／ｓの条件で求められたものであるとすると、その他の条件（温調温度×周速）でも同様の測定を行って、各条件での補正値を設定している。
【００７１】
また、例えば、定着装置２２は、予め所定の記憶手段（ＲＯＭ５３）に記憶されているローラー駆動負荷データである定着装置２２の駆動積算時間に応じた補正値に基づき、第二ローラー２２２を回転駆動するトルクの値を補正し、その補正されたトルクで第二ローラー２２２を回転させる制御を実行するようにしてもよい。
ローラー駆動負荷データである定着装置２２の駆動積算時間は、例えば、図８に示すような補正曲線データとして、ＲＯＭ５３に記憶されている。なお、定着装置２２の駆動積算時間は、用紙Ｐが第一ローラー２２１と第二ローラー２２２の間を通過した走行距離（累積値）に対応している。
定着装置２２の駆動積算時間が増すほど、ローラーの弾性層が劣化するなどしてその柔軟性・硬度が変化し、用紙Ｐのスリップの程度も異なるので、その駆動積算時間に基づき第二ローラー２２２を回転駆動するトルクの値を補正して、その補正されたトルクで第二ローラー２２２を回転させることが、用紙Ｐに紙シワを発生させない定着処理を行う上で有効な手段となる。
【００７２】
また、例えば、定着装置２２は、負荷データ検出部２２ｐにより検出されたローラー駆動負荷データである第一ローラー２２１を回転させるための駆動電力に基づき、第二ローラー２２２を回転駆動するトルクの値を補正し、その補正されたトルクで第二ローラー２２２を回転させる制御を実行するようにしてもよい。
負荷データ検出部２２ｐが、第一ローラー２２１を回転させるための駆動電力を検出することで、実際に回転している第一ローラー２２１のトルクを検知することが可能になるので、作動中の定着装置２２に応じて第二ローラー２２２を回転駆動するトルクの値を補正することができる。その補正されたトルクで第二ローラー２２２を回転させることが、用紙Ｐに紙シワを発生させない定着処理を行う上で有効な手段となる。
例えば、ローラー駆動負荷データ（駆動電力）の検出は、第二ローラー２２２の補助駆動をオフにした状態かつ圧着状態で、第一ローラー２２１を回転させる第一ローラー駆動部２２ｍに流れる電流値を測定して行い、その検出した電流値（駆動電力）をトルク値に換算する。ローラー駆動負荷データの検出タイミングは、第二ローラー２２２の熱膨張の影響を考慮して、ウォームアップ後の印字動作前に行うことが望ましい。
【００７３】
なお、定着装置２２は、各補正値等に基づき、第二ローラー２２２を回転駆動するトルクの値を補正し、その補正されたトルクで第二ローラー２２２を回転させる制御を実行することに限らず、各補正値等に基づき、第二ローラー２２２を回転させる第二ローラー駆動部２２ｎに供給する駆動電力の値を補正することで、第二ローラー２２２のトルクの値を補正するようにしてもよい。
【００７４】
（実施形態２）
次に、本発明に係る定着装置及び画像形成装置の実施形態２について説明する。なお、実施形態１と同一部分には同一符号を付し、異なる部分についてのみ説明する。
【００７５】
画像形成装置１の制御部５０のＲＯＭ５３は、第一ローラー２２１と第二ローラー２２２の回転駆動に関し、第一ローラー２２１と第二ローラー２２２とがそれぞれ受け持つトルク配分を調整するためのトルク配分調整プログラムなどを記憶している。
【００７６】
ＲＯＭ５３に記憶されているトルク配分調整プログラムは、第一ローラー２２１と第二ローラー２２２の回転駆動に関し、第一ローラー２２１と第二ローラー２２２とがそれぞれ受け持つトルク配分を調整する制御を制御部５０に実現させるプログラムである。
ＣＰＵ５１が、トルク配分調整プログラムを実行すると、制御部５０は、例えば、第一ローラー２２１のみを回転駆動させるときの第二ローラー２２２のトルクの配分を０％とし、そこから第二ローラー２２２のトルクの配分を増分していき、紙シワが発生しなくなる配分をトルク配分として調整するトルク配分調整制御部として機能する。
なお、駆動制御部として機能する制御部５０は、トルク配分調整制御部としての制御部５０により調整されたトルク配分で、第一ローラー２２１と第二ローラー２２２を回転させるように、第一ローラー駆動部２２ｍと第二ローラー駆動部２２ｎを駆動させる。
【００７７】
例えば、第二ローラー２２２の駆動の無い状態でバネ荷重を増やしていくことで、ニップ幅と負荷トルクを可変し、可変したニップ幅ごとに第一ローラー２２１を回転させる第一ローラー駆動部２２ｍへ流れる電流値を測定することにより、ニップ幅と第一ローラー２２１の駆動トルクの関係を求める。ニップ幅が増大する駆動負荷の増大に比例して、第一ローラー２２１の駆動トルクも増大する。そして、トナー層を介して伝達できる駆動トルクを超えると、紙シワが発生する。そこで、所定のニップ幅で必要な負荷トルクに対して、第二ローラー２２２の補助駆動を行わないときのトルク配分を０％とし、そこから増分していったときに、紙シワが無くなる比率をトルク配分の設定値とする。
【００７８】
ここで、ニップ領域のニップ幅を２６ｍｍとする場合、図６（ｂ）に示すように、第一ローラー２２１の駆動負荷として５．５Ｎ・ｍの駆動トルクが必要であることから定着処理に必要な負荷トルクは５．５Ｎ・ｍであり、このときの第二ローラー２２２のトルクの配分を０％とする。そして、第二ローラー２２２のトルクの配分を増分していき、第二ローラー２２２のトルクの配分が５％となるトルク配分が、紙シワが発生しなくなる配分であることがわかる。こうして、第一ローラー２２１のトルクの配分が９５％で、第二ローラー２２２のトルクの配分が５％のトルク配分であることから、駆動制御部として機能する制御部５０によって、第一ローラー２２１は５．２Ｎ・ｍ（５．５Ｎ・ｍの９５％）のトルクによって一定の周速で回転され、第二ローラー２２２は０．３Ｎ・ｍ（５．５Ｎ・ｍの５％）のトルクで回転される。
【００７９】
このように、トルク配分調整制御部としての制御部５０により調整されたトルク配分で、第一ローラー２２１と第二ローラー２２２を回転させる定着装置２２であっても、用紙Ｐに定着させるトナー像によらず、用紙Ｐがスリップしないように挟持搬送することができ、用紙Ｐに紙シワが発生し難い定着処理を行うことが可能である。
つまり、この定着装置２２を備える画像形成装置１は、例えば、文字のみの画像、文字と写真が混在する画像、また余白の少ない画像や多い画像など、どのような画像を形成する場合でも、用紙Ｐに紙シワを発生させることなく、良好なプリント・画像形成を行うことができる。
【００８０】
なお、定着装置２２は、図６（ｂ）に示したような、第一ローラー２２１の駆動電力とニップ幅の相関データを参照して、例えば、ニップ領域のニップ幅を２６ｍｍとする場合には、第一ローラー２２１を９５％の５．２Ｎ・ｍのトルクによって一定の周速で回転させ、第二ローラー２２２を５％の０．３Ｎ・ｍの一定のトルクで回転させる制御を実行することには限らない。
【００８１】
例えば、定着装置２２は、上記実施形態１と同様に、予め所定の記憶手段（ＲＯＭ５３）に記憶されているトナー溶融データである第二ローラー２２２の温調温度と周速に応じた補正値（図７参照）や、予め所定の記憶手段（ＲＯＭ５３）に記憶されているローラー駆動負荷データである定着装置２２の駆動積算時間に応じた補正値（図８参照）に基づき、トルク配分比を補正することで第二ローラー２２２を回転駆動するトルクの値を補正し、その補正されたトルクで第二ローラー２２２を回転させる制御を実行するようにしてもよい。
また、定着装置２２は、上記実施形態１と同様に、負荷データ検出部２２ｐにより検出されたローラー駆動負荷データである第一ローラー２２１を回転させるための駆動電力に基づき、トルク配分比を補正することで第二ローラー２２２を回転駆動するトルクの値を補正し、その補正されたトルクで第二ローラー２２２を回転させる制御を実行するようにしてもよい。
【００８２】
（実施形態３）
次に、本発明に係る定着装置及び画像形成装置の実施形態３について説明する。なお、実施形態１と同一部分には同一符号を付し、異なる部分についてのみ説明する。
【００８３】
画像形成装置１における定着装置２２の第一ローラー２２１と第二ローラー２２２は、第一ローラー２２１と第二ローラー２２２が互いに圧接された状態と、第一ローラー２２１と第二ローラー２２２が離間した状態とに切り替えられるようになっている。
そして、駆動制御部として機能する制御部５０は、第一ローラー２２１と第二ローラー２２２が互いに圧接された状態と、第一ローラー２２１と第二ローラー２２２が離間した状態とに応じて、第二ローラー２２２を回転駆動するトルクの値を切り替えて、第二ローラー２２２を回転させる制御を実行する（２段階切替制御）。
また、駆動制御部として機能する制御部５０は、第一ローラー２２１と第二ローラー２２２が互いに圧接された状態と、第一ローラー２２１と第二ローラー２２２が離間した状態と、第一ローラー２２１と第二ローラー２２２が接離する動作中とに応じて、第二ローラー２２２を回転駆動するトルクの値を切り替えて、第二ローラー２２２を回転させる制御を実行する（３段階切替制御）。
特に、第一ローラー２２１と第二ローラー２２２が互いに圧接された状態において第二ローラー２２２を回転駆動するトルクの値は、第一ローラー２２１と第二ローラー２２２が離間した状態において第二ローラー２２２を回転駆動するトルクの値よりも大きく設定されている。
【００８４】
例えば、図９に示すように、２段階切替制御の場合、第一ローラー２２１と第二ローラー２２２が互いに圧接された状態（圧着時）では、第二ローラー２２２は０．５Ｎ・ｍのトルクで回転駆動され、第一ローラー２２１と第二ローラー２２２が離間した状態（離間時）および第一ローラー２２１と第二ローラー２２２が接離する動作中（圧離動作中）では、第二ローラー２２２は０．１Ｎ・ｍのトルクで回転駆動される。
また、３段階切替制御の場合、第一ローラー２２１と第二ローラー２２２が互いに圧接された状態（圧着時）では、第二ローラー２２２は０．５Ｎ・ｍのトルクで回転駆動され、第一ローラー２２１と第二ローラー２２２が接離する動作中（圧離動作中）では、第二ローラー２２２は０．１Ｎ・ｍのトルクで回転駆動され、第一ローラー２２１と第二ローラー２２２が離間した状態（離間時）では、第二ローラー２２２は０．０５Ｎ・ｍのトルクで回転駆動される。
なお、第二ローラー２２２が０．１Ｎ・ｍのトルクで回転されることで、第一ローラー２２１が回転する周速と略同じ周速で、第二ローラー２２２が回転されるようになっている。
【００８５】
このように、第一ローラー２２１と第二ローラー２２２が圧着するタイミングと離間するタイミングにおいて、第一ローラー２２１と第二ローラー２２２の周速差が無いあるいは僅かであると、第一ローラー２２１と第二ローラー２２２やベルト部材２２４の表面を摺擦によって傷めることはない。
また、第二ローラー２２２の駆動について考えると、離間状態では駆動負荷が小さくなるために、圧接状態と同じトルクで第二ローラー２２２を駆動すると、プリント中（圧着時）の周速に比べて、第二ローラー２２２およびベルト部材２２４が著しく高速に回転してしまい、圧離間動作中の摺擦や耐久性の点で好ましくない。従って、少なくとも第一ローラー２２１と第二ローラー２２２が接離する動作中において、第一ローラー２２１と第二ローラー２２２の周速が略一致するトルクで回転させる制御を行う。また、第一ローラー２２１と第二ローラー２２２が完全に離間した状態で、耐久性を優先する場合には、さらに第二ローラー２２２が遅い周速となるように、３段階の切替制御を実行する。
トルクの切り替えタイミングとしては、摺擦を極力避けるため、圧着動作完了後と離間動作前に行うことが望ましい。
また、３段階の切替制御において第二ローラー２２２の耐久性を優先する上で、第一ローラー２２１と第二ローラー２２２が完全に離間した状態では、第一ローラー２２１の周速と略一致するトルクよりもさらに小さなトルクで第二ローラー２２２を回転させる設定を行ったが、アイドリング時に第二ローラー２２２の熱膨張を早く促進する目的であれば、第二ローラー２２２がより高速に回転するように設定しても良い。
【００８６】
なお、実施形態３において第二ローラー２２２を回転させる制御に関し、駆動制御部（制御部５０）による制御は、上記したトルク制御による手法に限らない。
例えば、駆動制御部として機能する制御部５０は、第一ローラー２２１と第二ローラー２２２が接離する動作中、第一ローラーが回転する周速と略同じ周速で第二ローラー２２２を回転させるように、第二ローラー２２２を回転駆動するトルクの値を切り替えて、第二ローラーを回転させる制御を実行する。
また、駆動制御部として機能する制御部５０は、第一ローラー２２１と第二ローラー２２２が接離する動作中および第一ローラー２２１と第二ローラー２２２が離間した状態とにおいて、第一ローラー２２１が回転する周速と略同じ周速で第二ローラー２２２を回転させるように、第二ローラー２２２を回転駆動するトルクの値を切り替えて、第二ローラーを回転させる制御を実行する。
【００８７】
例えば、図１０に示すように、第一ローラー２２１が一定の周速４５０ｍｍ／ｓで回転するときの２段階切替制御の場合、第一ローラー２２１と第二ローラー２２２が互いに圧接された状態（圧着時）では、第二ローラー２２２は０．５Ｎ・ｍのトルクで回転駆動され、第一ローラー２２１と第二ローラー２２２が離間した状態（離間時）および第一ローラー２２１と第二ローラー２２２が接離する動作中（圧離動作中）では、第二ローラー２２２は周速が４５０ｍｍ／ｓとなるトルクで回転駆動される。
また、第一ローラー２２１が一定の周速４５０ｍｍ／ｓで回転するときの３段階切替制御の場合、第一ローラー２２１と第二ローラー２２２が互いに圧接された状態（圧着時）では、第二ローラー２２２は０．５Ｎ・ｍのトルクで回転駆動され、第一ローラー２２１と第二ローラー２２２が接離する動作中（圧離動作中）では、第二ローラー２２２は周速が４５０ｍｍ／ｓとなるトルクで回転駆動され、第一ローラー２２１と第二ローラー２２２が離間した状態（離間時）では、第二ローラー２２２は周速が４００ｍｍ／ｓとなるトルクで回転駆動される。
【００８８】
本実施形態３においては、少なくとも第一ローラー２２１と第二ローラー２２２が接離する動作中（圧離動作中）に、第一ローラー２２１と第二ローラー２２２の周速差が殆ど無いように制御することで、第一ローラー２２１と第二ローラー２２２やベルト部材２２４の表面が損傷しないようにしている。つまり、第一ローラー２２１と第二ローラー２２２（ベルト部材２２４）の周速を適切に制御することを目的としている。
ただし、トルク制御のみで第一ローラー２２１と第二ローラー２２２の周速を制御する場合、駆動負荷が変動した場合に周速も変動してしまう恐れがある。そこで、トルク制御と周速制御の両方の制御によって第一ローラー駆動部２２ｍと第二ローラー駆動部２２ｎを制御することによって、第一ローラー２２１と第二ローラー２２２の周速を厳密に制御することが可能になるので、摺擦によるベルトやローラー表面の損傷を極力低減することが可能になる。
【００８９】
このように、少なくとも第一ローラー２２１と第二ローラー２２２が接離する動作中（圧離動作中）に、第一ローラー２２１と第二ローラー２２２の周速差が殆ど無いように制御する定着装置２２であれば、ベルトやローラー表面の損傷を極力低減することができるとともに、用紙Ｐに定着させるトナー像がどのようなものであっても、用紙Ｐがスリップしないように挟持搬送することができ、用紙Ｐに紙シワが発生し難い定着処理を行うことが可能である。
つまり、この定着装置２２を備える画像形成装置１は、例えば、文字のみの画像、文字と写真が混在する画像、また余白の少ない画像や多い画像など、どのような画像を形成する場合でも、用紙Ｐに紙シワを発生させることなく、良好なプリント・画像形成を行うことができる。
【００９０】
なお、本発明の適用は上述した実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００９１】
１ 画像形成装置
１０ 画像読取部
２０ 画像形成部
２２ 定着装置
２２１ 第一ローラー
２２１ａ 弾性層
２２ｍ 第一ローラー駆動部
２２２ 第二ローラー
２２２ａ 弾性層
２２ｎ 第二ローラー駆動部
２２ｏ 接離駆動部
２２ｈ ヒーター
２２ｐ 負荷データ検出部
２２３ 加熱ローラー
２２４ ベルト部材
２５ 用紙収容部
３０ 搬送部
４０ 操作部
５０ 制御部（駆動制御部、トルク補正制御部、トルク配分調整制御部）
Ｐ 用紙
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像が形成された用紙を第一ローラーと第二ローラーの間に通紙することによって前記用紙にトナー像を定着させる定着装置であって、
前記第一ローラーと前記第二ローラーを、それぞれ異なる駆動条件で回転させる駆動制御部を備え、
前記駆動制御部は、少なくとも前記第一ローラーと前記第二ローラーが互いに圧接された状態で、一定の周速で前記第一ローラーを回転させ、前記第一ローラーが回転停止した場合には前記第二ローラーも回転停止する大きさの一定のトルクで前記第二ローラーを回転させることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
駆動力Ｆｐで回転する前記第一ローラーと、前記第一ローラーの回転に応じて従動回転する前記第二ローラーの間に、その全面にトナーが付着されてなるトナー層を有する用紙が通紙される際に、前記第一ローラーが前記用紙と前記トナー層を介して前記第二ローラー側に伝達できる最大の力をＦｔとした場合、Ｆｐ＞Ｆｕ＞Ｆｐ−Ｆｔの関係を満たす補助駆動力Ｆｕを付加する一定のトルクで前記第二ローラーは前記駆動制御部によって回転されていることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記第一ローラーと前記第二ローラーの回転駆動に関し、（前記第一ローラーを回転させるための駆動電力）＞（前記第二ローラーを回転させるための駆動電力）＞（前記第一ローラーを回転させるための駆動電力）−（紙シワが発生してしまう前記第一ローラーの駆動電力の下限値）の関係を満たす駆動条件で、前記駆動制御部は前記第一ローラーと前記第二ローラーを回転させることを特徴とする請求項１又は２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記第一ローラーと前記第二ローラーの回転駆動に関し、前記第一ローラーと前記第二ローラーとがそれぞれ受け持つトルク配分を調整するトルク配分調整制御部を備え、
前記駆動制御部は、前記トルク配分調整制御部により調整されたトルク配分に応じたトルクで前記第二ローラーを回転させることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の定着装置。
【請求項５】
前記トルク配分調整制御部は、前記第一ローラーのみを回転駆動させるときの前記第二ローラーのトルクの配分を０％とし、そこから前記第二ローラーのトルクの配分を増分していき、紙シワが発生しなくなる配分を前記トルク配分として調整することを特徴とする請求項４に記載の定着装置。
【請求項６】
前記第一ローラーと前記第二ローラーはそれぞれ周面に弾性層を備え、前記第一ローラーの弾性層よりも前記第二ローラーの弾性層の方が厚く形成されており、前記用紙はトナー像が形成された面を前記第二ローラー側に向けて通紙されることを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の定着装置。
【請求項７】
前記第二ローラーを加熱するための加熱ローラーと、前記第二ローラーと前記加熱ローラーに掛架された無端状のベルト部材と、を備え、前記用紙は前記ベルト部材を介して前記第一ローラーと前記第二ローラーの間を通紙されることを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の定着装置。
【請求項８】
前記第一ローラーと前記第二ローラーの回転駆動に関し、前記第二ローラーを回転駆動するトルクの値を補正するトルク補正制御部を備え、
前記トルク補正制御部は、予め所定の記憶手段に記憶されているトナー溶融データとローラー駆動負荷データの少なくとも一方に基づき、前記第二ローラーを回転駆動するトルクの値を補正し、
前記駆動制御部は、前記トルク補正制御部により補正されたトルクで前記第二ローラーを回転させることを特徴とする請求項１〜７の何れか一項に記載の定着装置。
【請求項９】
前記トナー溶融データは、前記第二ローラーの温調温度と周速の少なくとも一方を含むデータであることを特徴とする請求項８に記載の定着装置。
【請求項１０】
前記ローラー駆動負荷データは、当該定着装置の駆動積算時間に関するデータであることを特徴とする請求項８又は９に記載の定着装置。
【請求項１１】
前記第一ローラーと前記第二ローラーの回転駆動に関し、前記第二ローラーを回転駆動するトルクの値を補正するトルク補正制御部と、
前記第一ローラーまたは前記第二ローラーの回転駆動に関するローラー駆動負荷データを検出する負荷データ検出部と、を備え、
前記トルク補正制御部は、前記負荷データ検出部により検出されたローラー駆動負荷データに基づき、前記第二ローラーを回転駆動するトルクの値を補正し、
前記駆動制御部は、前記トルク補正制御部により補正されたトルクで前記第二ローラーを回転させることを特徴とする請求項１〜７の何れか一項に記載の定着装置。
【請求項１２】
前記負荷データ検出部は、前記ローラー駆動負荷データとして、前記第一ローラーを回転させるための駆動電力を検出することを特徴とする請求項１１に記載の定着装置。
【請求項１３】
前記駆動制御部は、前記第一ローラーと前記第二ローラーが互いに圧接された状態と、前記第一ローラーと前記第二ローラーが離間した状態とに応じて、前記第二ローラーを回転駆動するトルクの値を切り替えて、前記第二ローラーを回転させることを特徴とする請求項１〜１２の何れか一項に記載の定着装置。
【請求項１４】
前記駆動制御部は、前記第一ローラーと前記第二ローラーが互いに圧接された状態と、前記第一ローラーと前記第二ローラーが離間した状態と、前記第一ローラーと前記第二ローラーが接離する動作中とに応じて、前記第二ローラーを回転駆動するトルクの値を切り替えて、前記第二ローラーを回転させることを特徴とする請求項１〜１２の何れか一項に記載の定着装置。
【請求項１５】
前記第一ローラーと前記第二ローラーが互いに圧接された状態において前記第二ローラーを回転駆動するトルクの値は、前記第一ローラーと前記第二ローラーが離間した状態において前記第二ローラーを回転駆動するトルクの値よりも大きいことを特徴とする請求項１３又は１４に記載の定着装置。
【請求項１６】
前記駆動制御部は、前記第一ローラーと前記第二ローラーが接離する動作中、前記第一ローラーが回転する周速と略同じ周速で前記第二ローラーを回転させるように、前記第二ローラーを回転駆動するトルクの値を切り替えて、前記第二ローラーを回転させることを特徴とする請求項１４又は１５に記載の定着装置。
【請求項１７】
前記駆動制御部は、前記第一ローラーと前記第二ローラーが接離する動作中および前記第一ローラーと前記第二ローラーが離間した状態とにおいて、前記第一ローラーが回転する周速と略同じ周速で前記第二ローラーを回転させるように、前記第二ローラーを回転駆動するトルクの値を切り替えて、前記第二ローラーを回転させることを特徴とする請求項１４又は１５に記載の定着装置。
【請求項１８】
請求項１〜１７の何れか一項に記載の定着装置と、前記用紙に前記トナー像を形成するための画像形成部と、を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
トナー像が形成された用紙を第一ローラーと第二ローラーの間に通紙することによって前記用紙にトナー像を定着させる定着装置であって、
前記第一ローラーと前記第二ローラーを、それぞれ異なる駆動条件で回転させる駆動制御部を備え、
前記駆動制御部は、少なくとも前記第一ローラーと前記第二ローラーが互いに圧接された状態で、一定の周速で前記第一ローラーを回転させ、前記第一ローラーが回転停止した場合には前記第二ローラーも回転停止する大きさの一定のトルクで前記第二ローラーを回転させることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
駆動力Ｆｐで回転する前記第一ローラーと、前記第一ローラーの回転に応じて従動回転する前記第二ローラーの間に、その全面にトナーが付着されてなるトナー層を有する用紙が通紙される際に、前記第一ローラーが前記用紙と前記トナー層を介して前記第二ローラー側に伝達できる最大の力をＦｔとした場合、Ｆｐ＞Ｆｕ＞Ｆｐ−Ｆｔの関係を満たす補助駆動力Ｆｕを付加する一定のトルクで前記第二ローラーは前記駆動制御部によって回転されていることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記第一ローラーと前記第二ローラーの回転駆動に関し、（前記第一ローラーを回転させるための駆動電力）＞（前記第二ローラーを回転させるための駆動電力）＞（前記第一ローラーを回転させるための駆動電力）−（紙シワが発生してしまう前記第一ローラーの駆動電力の下限値）の関係を満たす駆動条件で、前記駆動制御部は前記第一ローラーと前記第二ローラーを回転させることを特徴とする請求項１又は２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記第一ローラーと前記第二ローラーの回転駆動に関し、前記第一ローラーと前記第二ローラーとがそれぞれ受け持つトルク配分を調整するトルク配分調整制御部を備え、
前記駆動制御部は、前記トルク配分調整制御部により調整されたトルク配分に応じたトルクで前記第二ローラーを回転させることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の定着装置。
【請求項５】
前記トルク配分調整制御部は、前記第一ローラーのみを回転駆動させるときの前記第二ローラーのトルクの配分を０％とし、そこから前記第二ローラーのトルクの配分を増分していき、紙シワが発生しなくなる配分を前記トルク配分として調整することを特徴とする請求項４に記載の定着装置。
【請求項６】
前記第一ローラーと前記第二ローラーはそれぞれ周面に弾性層を備え、前記第一ローラーの弾性層よりも前記第二ローラーの弾性層の方が厚く形成されており、前記用紙はトナー像が形成された面を前記第二ローラー側に向けて通紙されることを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の定着装置。
【請求項７】
前記第二ローラーを加熱するための加熱ローラーと、前記第二ローラーと前記加熱ローラーに掛架された無端状のベルト部材と、を備え、前記用紙は前記ベルト部材を介して前記第一ローラーと前記第二ローラーの間を通紙されることを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の定着装置。
【請求項８】
前記第一ローラーと前記第二ローラーの回転駆動に関し、前記第二ローラーを回転駆動するトルクの値を補正するトルク補正制御部を備え、
前記トルク補正制御部は、予め所定の記憶手段に記憶されているトナー溶融データとローラー駆動負荷データの少なくとも一方に基づき、前記第二ローラーを回転駆動するトルクの値を補正し、
前記駆動制御部は、前記トルク補正制御部により補正されたトルクで前記第二ローラーを回転させることを特徴とする請求項１〜７の何れか一項に記載の定着装置。
【請求項９】
前記トナー溶融データは、前記第二ローラーの温調温度と周速の少なくとも一方を含むデータであることを特徴とする請求項８に記載の定着装置。
【請求項１０】
前記ローラー駆動負荷データは、当該定着装置の駆動積算時間に関するデータであることを特徴とする請求項８又は９に記載の定着装置。
【請求項１１】
前記第一ローラーと前記第二ローラーの回転駆動に関し、前記第二ローラーを回転駆動するトルクの値を補正するトルク補正制御部と、
前記第一ローラーまたは前記第二ローラーの回転駆動に関するローラー駆動負荷データを検出する負荷データ検出部と、を備え、
前記トルク補正制御部は、前記負荷データ検出部により検出されたローラー駆動負荷データに基づき、前記第二ローラーを回転駆動するトルクの値を補正し、
前記駆動制御部は、前記トルク補正制御部により補正されたトルクで前記第二ローラーを回転させることを特徴とする請求項１〜７の何れか一項に記載の定着装置。
【請求項１２】
前記負荷データ検出部は、前記ローラー駆動負荷データとして、前記第一ローラーを回転させるための駆動電力を検出することを特徴とする請求項１１に記載の定着装置。
【請求項１３】
前記駆動制御部は、前記第一ローラーと前記第二ローラーが互いに圧接された状態と、前記第一ローラーと前記第二ローラーが離間した状態とに応じて、前記第二ローラーを回転駆動するトルクの値を切り替えて、前記第二ローラーを回転させることを特徴とする請求項１〜１２の何れか一項に記載の定着装置。
【請求項１４】
前記駆動制御部は、前記第一ローラーと前記第二ローラーが互いに圧接された状態と、前記第一ローラーと前記第二ローラーが離間した状態と、前記第一ローラーと前記第二ローラーが接離する動作中とに応じて、前記第二ローラーを回転駆動するトルクの値を切り替えて、前記第二ローラーを回転させることを特徴とする請求項１〜１２の何れか一項に記載の定着装置。
【請求項１５】
前記第一ローラーと前記第二ローラーが互いに圧接された状態において前記第二ローラーを回転駆動するトルクの値は、前記第一ローラーと前記第二ローラーが離間した状態において前記第二ローラーを回転駆動するトルクの値よりも大きいことを特徴とする請求項１３又は１４に記載の定着装置。
【請求項１６】
前記駆動制御部は、前記第一ローラーと前記第二ローラーが接離する動作中、前記第一ローラーが回転する周速と略同じ周速で前記第二ローラーを回転させるように、前記第二ローラーを回転駆動するトルクの値を切り替えて、前記第二ローラーを回転させることを特徴とする請求項１４又は１５に記載の定着装置。
【請求項１７】
前記駆動制御部は、前記第一ローラーと前記第二ローラーが接離する動作中および前記第一ローラーと前記第二ローラーが離間した状態とにおいて、前記第一ローラーが回転する周速と略同じ周速で前記第二ローラーを回転させるように、前記第二ローラーを回転駆動するトルクの値を切り替えて、前記第二ローラーを回転させることを特徴とする請求項１４又は１５に記載の定着装置。
【請求項１８】
請求項１〜１７の何れか一項に記載の定着装置と、前記用紙に前記トナー像を形成するための画像形成部と、を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１３−１０５１１２（Ｐ２０１３−１０５１１２Ａ）
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５０２７６（Ｐ２０１１−２５０２７６）
【出願日】平成２３年１１月１６日（２０１１．１１．１６）
【出願人】（３０３０００３７２）コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月１６日（２０１１．１１．１６）
【出願人】（３０３０００３７２）コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【Ｆターム（参考）】
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