JP5241066B2 - 画像加熱装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式や静電記録方式等を採用した画像形成装置に用いられ、記録材上の画像を加熱する画像加熱装置に関する。

画像加熱装置としては、例えば、記録材上の未定着画像を定着する定着装置や、記録材に定着された画像を加熱することにより画像の光沢度を増大させる光沢増大化装置を挙げることができる。

従来より、定着ローラと加圧ベルトを用いた、所謂、ベルト定着装置が考案されている（例えば、特許文献１、２）。

詳細には、このベルト定着装置は、定着ローラと加圧ベルト間の定着ニップ部で未定着トナー像を担持した記録材を挟持搬送しつつ、トナー像を熱と圧力で記録材に定着させるものである。

このようなベルト定着装置は、従来の定着ローラと加圧ローラを用いた、所謂、ローラ定着装置に対し、定着ニップの幅（定着ニップ部の記録材搬送方向の長さ）を大きくすることが可能である。

また、このようなベルト定着装置は、定着ローラ径を大きくすることなく定着ニップの幅を長くすることができるため、小熱容量化が可能となり、ウォームアップ時間を短縮化できる。

このような理由から、このベルト定着装置は、記録材に形成された多色のトナー像を溶融混色させる上で、カラー画像形成装置への採用が望まれている。

このようなベルト定着装置では、ベルトがその幅方向（ベルトの回動方向に直交する方向）に寄ってしまう傾向となるので、そのベルトの寄りを規制する処置がとられている。

また、上述の従来のベルト定着装置では、ベルト張架ローラを変位させることにより、ベルトを幅方向に揺動させる方式が提案されている。この方式によれば、ベルト端部が他の部材に接触するなどしてベルトが座屈したり破損したりするのを防止することができる。
特開平１１−１９４６４７号公報 特開平５−２７６２２号公報

しかしながら、上記の方式では、ベルトが定着ローラに当接しているときと離間しているときとで、寄り制御に関して何ら対策を講じていないため、ベルトが寄り切ってしまうことがあった。

これは、定着ローラから離間しているときにベルトに掛かる負荷が定着ローラに当接しているときよりも軽くなることに起因して、定着ローラから離間しているベルトの揺動速度が速くなってしまった為であると考えられる。

従って、従来のベルトの揺動方式では、ベルトが寄り切ってしまい、ベルトが破損してしまう恐れがあった。

本発明の目的は、ベルトの揺動を適正に行うことができる画像加熱装置を提供することである。

本発明の更なる目的は添付図面を参照しつつ以下の詳細な説明を読むことにより明らかになるであろう。

上記目的を達成するための本発明に係る画像加熱装置の代表的な構成は、記録材上の画像を加熱する加熱回転体と、前記加熱回転体との間で加熱ニップを形成するエンドレスベルトと、前記ベルトをその幅方向に揺動させる揺動手段と、を有する画像加熱装置において、前記加熱回転体と前記ベルトを接離させる手段を有し、前記揺動手段は前記ベルトが前記加熱回転体に当接している場合と前記加熱回転体から離間している場合とで、当接時に比べて離間時において前記ベルトの幅方向の変位量が小さくなるように、前記ベルトの揺動条件を変更することを特徴とする。

上記の装置構成によれば、ベルトに掛かる負荷の変動によりベルトの寄りバランスが変化しても、ベルトの寄り制御をそれに対応させることができ、安定したベルト寄り制御が可能となる。これにより、ベルト寄り制御を複雑化・大型化することなく実施可能であり、ベルトの長期にわたる安定搬送を実現でき、装置の安定性を向上させることができる。

以下、本発明に掛かる実施例を図面に則して説明する。なお、後述する実施例における各種構成は、本発明の思想の範囲内において公知の他の構成に適宜変更可能である。

（１）画像形成部
図２は、ベルト定着装置を搭載した画像形成装置の一例である電子写真フルカラー複写機の概略構成を示す縦断面図である。まず、画像形成部の概略を説明する。

１はデジタルカラー画像リーダ部であり、原稿台ガラス２上に載置したカラー画像原稿の画像をフルカラーセンサ（ＣＣＤ）３によりカラー色分解画像信号として光電読取りする。カラー色分解画像信号は、画像処理部４にて画像処理が施された後、デジタルカラー画像プリンタ部５に送出される。

プリンタ部５において、ＵＹ・ＵＭ・ＵＣ・ＵＫはタンデム配置した第１〜第４の４つの画像形成部である。各画像形成部はそれぞれレーザー露光方式の電子写真プロセス機構である。リーダ部１からプリンタ部５に送出されたカラー色分解画像信号に基づいて、第１の画像形成部ＵＹは感光ドラムの面にイエロートナー像を所定の制御タイミングで形成する。第２の画像形成部ＵＭは感光ドラムの面にマゼンタトナー像を所定の制御タイミングで形成する。第３の画像形成部ＵＣは感光ドラムの面にシアントナー像を所定の制御タイミングで形成する。第４の画像形成部ＵＫは感光ドラムの面にブラックトナー像を所定の制御タイミングで形成する。

各画像形成部の感光ドラムの面に形成される上記のトナー像はそれぞれ一次転写部６にて中間転写ベルト７の面に対して順次に重畳転写される。これにより、中間転写ベルト７の面に上記の４つのトナー像の重ね合わせによる未定着のフルカラートナー像が合成形成される。その合成形成されたフルカラートナー像が二次転写部８にて、該二次転写部８に、カセット給紙機構部９或いはデッキ給紙部１０或いは手差し給紙部１１から所定の制御タイミングにて給送された記録材Ｐの面に順次に一括して二次転写される。

記録材Ｐは中間転写ベルト７の面から分離されてベルト定着装置（定着ユニット）１２に導入され、ベルト定着装置の定着ニップ部で挟持搬送される。この挟持搬送過程で未定着のフルカラートナー像が熱と圧力により溶融混色して記録材Ｐの面にフルカラーの固着画像として定着される。ベルト定着装置１２を出た記録材Ｐはフラッパ１３で進路切換えされてフェイスアップ排紙トレイ１４またはフェイスダウン排紙トレイ１５に排出される。

また、両面プリントモードが選択されている場合には、ベルト定着装置１２を出た第１面側プリント済みの記録材Ｐがフラッパ１３で一旦フェイスダウント排紙レイ１５に通じるシートパスに送り込まれる。そして、その記録材Ｐはスイッチバック搬送されて、再搬送シートパス１６に導入され、表裏反転された状態になって再度二次転写部８に導入される。これにより記録材Ｐの第２面側にトナー像が二次転写形成される。以後は記録材Ｐは第１面側プリントの場合と同様に、ベルト定着装置１２に導入される。これにより、両面プリント済みの記録材がフェイスアップ排紙トレイ１４またはフェイスダウン排紙トレイ１５に排出される。

（２）ベルト定着装置１２
図１は、画像加熱装置としてのベルト定着装置１２の概略構成を示す横断面図である。

２１は定着回転体（加熱回転体）としての定着ローラである。この定着ローラ２１は、中空芯金２１ａと、その外周面を被覆させたシリコンゴム等の弾性層２１ｂと、更にその外周面を被覆させたフッ素樹脂等の離型層２１ｃとの積層体である。ローラ内部にはハロゲンランプ等の加熱源２１ｄを挿入してある。この定着ローラ２１は長手方向（軸線方向）の両端部を軸受部材を介して定着装置の奥側と手前側の側板（不図示）間に回転自由に支持させて配設してある。２１ｅは定着ローラ１の表面温度を検知するサーミスタ等の温度検知素子であり、定着ローラ２１の表面に接触させて或いは非接触に近接させて配設してある。定着ローラ２１はモータやギア列を含む駆動機構（不図示）により矢印の時計方向に所定の速度で回転駆動される。

２２は定着ローラ２１の下側に配設したベルトユニットである。このベルトユニット２２は、ユニット枠体２３と、このユニット枠体２３の奥側と手前側の側板間にそれぞれ定着ローラ２１と略並行に回転軸支されたガイド部材（懸架部材）としての第１〜第３の３本のローラ２４・２５・２６と、を有する。さらに、この３本のローラ間にはエンドレスの加圧ベルト（エンドレスベルト）２７が掛け回されている。そして、加圧ベルト２７の内側には、定着ニップ（加熱ニップ）を形成するため定着ローラ２１の下面に対向して加圧パッド２８が設けられている。

上記のベルトユニット２２は、ユニット枠体２３の奥側と手前側の側板をそれぞれ定着装置の奥側と手前側の側板間に枢支させて、その枢軸部２９を中心に定着ローラ２１に対して上下揺動自由に支持させて配設してある。

加圧ベルト２７はポリイミド等の耐熱性樹脂材料を無端ベルト状に成形したものである。

第１〜第３の３本のローラ２４・２５・２６において、第１のローラ２４は記録材入口側ローラであり、ベルト駆動ローラとして、上記駆動機構により矢印の反時計方向に所定の速度で回転駆動される。以下、この第１のローラ２４をベルト駆動ローラと記す。

第２のローラ２５は加圧ベルト２７を介して定着ローラ２１に圧接して定着ローラ２１の弾性層２１ｂに食い込み、定着ニップ部Ｎの記録材出口部で定着ローラ２１の表面から記録材を分離させる記録材分離ローラとして機能している。以下、この第２のローラ２５を分離ローラと記す。

第３のローラ２６は上記のベルト駆動ローラ２４と分離ローラ２５との間の下方に配設されており、加圧ベルト２７にテンションを与えるテンションローラとして機能している。更に、このローラ２６は、後述するように、ベルトの幅方向への寄り移動を制御する、即ち、ベルトを揺動させるのためのステアリングローラとして機能する。以下、この第３のローラ２６をステアリングローラと記す。

加圧パッド２８は、ベースプレート２８ａと、その上に積層した弾性層２８ｂと、この弾性層を被覆させた滑性層２８ｃ（低摩擦シート層）との積層体である。そして、ベースプレート２８ａと、ユニット枠体２３の奥側と手前側の側板に設けたバネ受け座２３ａとの間に押し上げバネ３０を設けてある。この押し上げバネ３０により、弾性層２８ｂの滑性層２８ｃをベルト駆動ローラ２４と分離ローラ２５との間の加圧ベルト部分の裏面に押圧接触状態にさせている。

１０２は、ベルトユニット２３を枢軸部２９を中心に上下揺動させて、加圧ベルト２７を定着ローラ２１に対して接触させた状態と、非接触にした状態とに切換える接離手段としてのベルト着脱機構である。このベルト着脱機構１０２は、例えば、電磁ソレノイド−プランジャ機構、カム機構、レバー機構等で構成することができる。

ベルト着脱機構１０２は制御手段としての制御回路部１００（図４）により以下の「着動作」と「脱動作」が行われるように制御される。

＜着動作＞
図１のように、ベルトユニット２２を定着ローラ２１に対して引き上げ方向に回動して分離ローラ２５を定着ローラ２１に対して加圧ベルト２７を挟ませて所定の押圧力で圧接させる。以下、このように定着ローラにベルトが当接した位置を第１位置と呼ぶ。その結果、定着ローラ２１と加圧ベルト２７との間に幅広の定着ニップ部Ｎが形成された状態になる。

＜脱動作＞
図３のように、ベルトユニット２２を定着ローラ２１から引き下げ方向に回動して分離ローラ２５と加圧ベルト２７を定着ローラ２１の下面から非接触状態にさせる。このように定着ローラからベルトが離間した位置を第２位置と呼ぶ。

ここで、ベルトユニット２２が第２位置に切換えられることによる加圧ベルト２７の定着ローラ２１に対する非接触状態には、加圧ベルト２７が減圧された状態で定着ローラ２１に接触している状態も含むものとする。具体的には、加圧パッドをベルトから離間させる機構を設け、この機構を作動させることにより、ベルトが定着ローラに接触しているものの減圧された状態を作り出すことが可能となる。

記録材Ｐ上の未定着トナー像ｔの定着処理は上記のようにベルトユニット２２が第１位置に切換えられて定着ローラ２１と加圧ベルト２７との間に定着ニップ部Ｎが形成された状態においてなされる。

図４の制御系のブロック図を参照して説明する。

制御手段としての制御回路部１００は、画像形成装置のスタンバイ時と通常の定着時とでベルトの着脱が適正に行われるようにベルト着脱機構１０２を制御する。

具体的には、スタンバイ時は、ベルトユニット２２を定着ローラ２１から引き下げ方向に回動させ、加圧ベルト２７が定着ローラ２１に非接触となる第２位置に位置させている。このように、スタンバイ時は、加圧ベルト２７を定着ローラ２１から非接触状態に保持することで加圧ベルト２７の熱損を低減化することができる。紙間等の定着ニップ部Ｎに記録材Ｐが導入されていない時もベルトユニット２２を第２位置に切換え保持させる制御により、加圧ベルト２７の熱損をより低減化することができる。

一方、通常の定着動作を行う際は、制御回路部１００は画像形成開始信号に基づきベルトユニット２２を第１位置に切換え保持させる。

また、定着ローラ駆動機構１０３とベルト駆動ローラ駆動機構１０４を制御して定着ローラ２１とベルト駆動ローラ２４を所定の速度で回転駆動状態にする。

ベルト駆動ローラ２４の回転駆動により加圧ベルト２７が回転駆動される。分離ローラ２５とステアリングローラ２６は加圧ベルト２７の回転に従動して回転する。

また、ヒータ給電回路１０５を制御して定着ローラ２１の加熱源２１ｄに電力を供給し定着ローラ２１を昇温させる。その定着ローラ２１の表面温度が温度検知素子２１ｅにより検知され、その検知温度情報が制御回路部１００に入力される。

制御回路部１００は温度検知素子２１ｅより入力される定着ローラの温度に対応した電気信号が、所定の定着温度に対応する電気信号に維持されるようにヒータ給電回路部１０５から電源部２１ｄへの電力供給を制御する。その結果、定着ローラ２１の表面の温度が所定の定着温度に維持される。

そして、図１のように、ベルトユニット２２のベルト駆動ローラ２４側から定着ニップ部Ｎに未定着トナー像ｔを担持した記録材Ｐが導入されて定着ニップ部Ｎを挟持搬送されていく。この挟持搬送過程で記録材Ｐの未定着トナー像面が定着ローラ５１の表面に密着してトナー像が定着ローラ５１の熱で加熱され、記録材Ｐの面に加熱加圧定着される。記録材Ｐは定着ニップ部Ｎの記録材出口部において定着ローラ２１の弾性層２１ｂに対する分離ローラ２５の食い込みにより定着ローラ５１の表面より分離されて排出搬送されていく。

図４において、１０１は画像形成装置の操作部であり、この操作部１０１により制御回路部１００に種々の条件・情報を画像形成装置に入力・設定される。

図５の（ａ）は本実施例における操作部１０１の平面図である。１０１ａはタッチパネルディスプレイであり、図５の（ｂ）のように通常はコピー枚数、選択用紙サイズ、倍率、コピー濃度が表示されている。

１０１ｂはリセットキーであり、コピーモードを標準モードに戻す。１０１ｃはスタートキーであり、コピー動作を開始する。１０１ｄはストップキーであり、コピー動作を中断する。１０１ｅはクリアキーであり、コピーモードを標準モードに戻す。１０１ｆはテンキーであり、コピー枚数を設定する。

１０１ｇはカラーモード選択キーである。具体的には、原稿がカラーであるか白黒であるかを自動的に判別してカラー原稿の場合はカラーで出力し白黒原稿の場合は白黒で出力するＡＣＳキーと、原稿に関係なくカラー出力するＣｏｌｏｒキーと、原稿に関係なく白黒出力するＢｌａｃｋキーがある。本例では、上述したいずれか一つのキーが点灯している。

１０１ｈはユーザーモードキーであり、このユーザーモードキーを押すことによりメニュー選択ができ、タッチパネル１０１ａが図５の（ｃ）のような画面となって様々な印刷する記録材の種類を予め登録できる（記録材種類設定手段）。

次に、揺動機構としてのベルト寄り制御機構について説明する。

上記のベルト定着装置には、ベルトの寄り移動を制御する機構が設けられている。本実施例では、ベルトの幅方向への揺動範囲が所定の範囲内となるように制御機構により制御される。

即ち、ベルトが所定量幅方向に寄ったことを後述する検出手段にて検出されると、その検出情報に基づいて、加圧ベルト２７をその揺動方向を反転させるべく（寄り移動方向を逆方向に切り換えるべく）ステアリングローラ２６の軸端部を変位させている。

先ず、図６によりベルト寄り検出手段を説明する。図６の（ａ）はベルト駆動ローラ２４とステアリングローラ２６との間の加圧ベルト部分を見た図である。ＳＬ１・ＳＬ２、ＳＲ１・ＳＲ２は加圧ベルト２７の幅方向の左側と右側の両脇にそれぞれ所定の間隔をおいて配置した２つずつのベルト寄り検出手段である。

各センサは図６の（ｂ）のように送光素子ａと受光素子ｂを組にした光検知式センサ（フォト・センサ）である。

加圧ベルト回動過程で加圧ベルト２７が幅方向左側又は右側に所定距離移動したとき、ベルト縁部が送光素子ａと受光素子ｂの間に進入して両者間の光路を遮断する関係構成にして配設してある。各センサは光路開放状態でオン、光路遮断状態でオフとする。

図６の（ａ）と（ｂ）は、加圧ベルト２７が第１センサＳＬ１と第１センサＳＲ１との間で許容する所定の揺動範囲内で揺動制御が行われている状態であり、第１センサＳＬ１と第１センサＳＲ１は共にオンである。揺動手段としても機能する制御回路部１００はこの両センサＳＬ１・ＳＲ２のオンにより加圧ベルト２７が所定の揺動範囲内でベルトの揺動が行われていると判断する。

加圧ベルト２７が左側に寄り移動して、図６の（ｃ）のようにベルト左縁部により第１センサＳＬ１がオフにされると、制御回路部１００は加圧ベルト２７が左側に寄り過ぎたと判断する。

そして、揺動手段としての制御回路部１００は、後述するベルト寄り制御機構１０６（ステアリングローラ変位機構）を作動させて加圧ベルト２７を逆の右側に戻し移動させる方向にステアリングローラ２６を変位させる。

それにも拘わらず、加圧ベルト２７が更に左側に寄り移動することで、図６の（ｄ）のようにベルト左縁部により第２センサＳＬ１もオフとなったときは、加圧ベルト２７、および定着ローラ２１の回転駆動を停止させ、直後に装置全体を停止させている。このような停止措置により、加圧ベルト２７の破損を防止している。なお、以上の寄り制御を実施してもベルトが対応せずに寄り切ってしまう場合、制御回路部は定着装置を含む装置全体を緊急停止させて操作部にエラー表示させる。その後はサービスマンコールとなる。

また、加圧ベルト２７が右側に寄り移動して、図６の（ｅ）のようにベルト右縁部により第１センサＳＲ１がオフにされると、制御回路部１００は加圧ベルト２７が右側に寄り過ぎたと判断する。

そして、制御回路部は後述するベルト寄り制御機構１０６を作動させて加圧ベルト２７を逆の左側に戻し移動させる方向にステアリングローラ２６を変位させる。

それにも拘わらず、加圧ベルト２７が更に右側に寄り移動することで、図６の（ｆ）のように右側ベルト縁部で右側第２センサＳＬ１もオフとなったときは、同様に、加圧ベルト２７、および定着ローラ２１の回転駆動を停止させる。そして、制御回路部はその直後に装置全体を停止させている。

次に、図７〜図９によりベルト寄り制御機構１０６を説明する。

図７の（ａ）は変位手段としてのベルト寄り制御機構１０６の斜視図、（ｂ）はこれを逆側から見た斜視図である。

このベルト寄り制御機構１０６はステアリングローラ４６の左支持部材５１と、右支持部材５２を有し、この左と右の支持部材５１・５２の回動中心に配置される制御軸５３がある。左支持部材５１は制御軸５３の左端部に回動可能に支持され、右支持部材５２は制御軸５３の右端部に固定されている。また、制御軸５３にはステアリング検知フラグ５４が設けられて、対向する検知センサ５５により制御軸５３の回転方向の位置を検知している。

ステアリングローラ４６の左側軸部４６Ｌは左支持部材のＵ溝５１ａに装着され、右側軸部４６Ｒは右支持部材５２のＵ溝５２ａに装着される。

左支持部材５１にはギア５６が形成され、入力ギア５７と噛み合っている。また、入力ギア５７はアイドラギア５８を介してギア５９ａが形成された制御アーム５９に噛み合っている。制御アーム５９は制御軸５３の左端部に固定されている。また、アイドラギア５８は上下の位置関係で左支持部材５１のギア５６とは噛み合っていない。

上記において、入力ギア５７が正逆転モータ（ステッピングモータ）Ｍから動力伝達を受けて正逆転駆動される。この入力ギア５７の駆動力をギア５６が左保持部材５１に伝達して該左支持部材５１を回転させる。また入力ギア５７の駆動力をアイドラギア５８とギア５９ａが制御軸５３を介して右支持部材５２に伝達して該右支持部材５２を回転させる。

以上の構成で、入力ギア５７が所定の回転角度正回転又は逆回転すると、それに対応して左支持部材５１は入力ギア５７と逆の方向に所定の回転角度回転する。また、入力ギア５７の回転によりアイドラギア５８を介して制御アーム５９を入力ギア５７と同じ方向に所定の回転角度回転させる。制御アーム５９は制御軸５３に固定されており、右支持部材５２をおなじ方向に所定の回転角度回転させる。

これにより、左支持部材５１のＵ溝５１ａに装着されているステアリングローラ左側軸部４６Ｌと右支持部材５２のＵ溝５２ａに装着されているステアリングローラ右側軸部４６Ｒは図８のように互いに逆方向に所定量移動することになる。すなわち、ステアリングローラ４６の左端部側と右端部側が互いに逆方向に所定量移動されて、該ステアリングローラ４６の、他のベルト張架部材であるベルト駆動ローラ・分離ローラ４５に対する相対位置が変位される（並行度やねじれが変化する）。これにより、ベルトの寄り方向が交互に変更されてベルト寄り移動が所定の移動領域幅内に納められることになる。

ステアリングローラ４６の端部を変位させるとは、加圧ベルト２７に張力の働く方向に一方の端部を移動させ、同時に逆側の端部を張力が緩まる方向に働くよう動かすことである。本実施例において端部変位とはステアリングローラ４６を揺動回転させ、片方の端部をベルト駆動ローラ４４から遠ざける方向へ所定の制御量動かして、逆端部を反対方向のベルト張力が緩まる方向へ所定の制御量動かすことである。加圧ベルト２７を右に寄らせたい場合は、図９のようにステアリングローラ４６の軸端部を変位させる。これにより、ベルトの張力差が左右に発生するのでベルトは右に移動する。同様にして反対側の軸端部を変位させることにより逆にも移動させることができる。

次は、ベルトの揺動条件を決定するステップについて説明する。本例では、ベルトの揺動条件としてのステアリングローラ４６の変位量を決定するステップについて図１０を用いて説明する。この変位量の決定は制御回路部１００（揺動手段）でなされる。

ステップＳ１からステップＳ３では、まず始めにベルト寄りの傾向をベルトの寄りの検出結果から推測することを行う。

ステップＳ１では今回の寄りは左側に寄っているかどうかを判断する。つまり、第１センサＳＬ１がオフしているかを判断する。

ステップＳ２では前回の寄りが左側だったかどうかを判断する。

ステップＳ３では上記ステップＳ１とステップＳ２の検出結果から現在のベルト寄り傾向を判断する。例えば今回左側に寄っていて、前回も左側に寄っていたとすると、前回の寄りに対して右に寄るようにステアリングローラ４６を変位させているのに左へ寄っているので、このベルトは左側に寄る傾向があると判断できるので左側に寄る傾向をプラスする。また、今回左側に寄っていて、前回は右側に寄っていたとすると、前回のステアリングローラ４６で左側に寄るように変位させているので左側に寄る傾向があって左側に寄ったのではないことが分かるので左側による傾向をマイナスする。同様にして右側に寄った場合も判断する。このステップＳ３で判断した傾向はステップＳ９で利用する。

以下のステップでは実際に変位させる変位量Ｄ（図９）を決定する。変位量Ｄとは、ステアリングローラ４６の端部を移動させた際の移動量を表していて、本実施例ではステアリングローラ４６の最端部がステアリングローラ平行の状態（ベルト駆動ローラ４４と平行の状態）から何ミリメートル垂直方向に移動したかを表している。

ステップＳ４では０ではないベルト回転速度（周速）Ｖとの積がある定数Ｚになる数ａ（ベルト速度要因変位量）を求める。

これはベルト回転速度が速い場合は寄り速度も速くなるので変位量Ｄを小さく設定する必要があるためで、ベルト回転速度と数ａは反比例するよう設定する。

本実施例ではベルト回転速度を１００としたとき半分の速度の５０で動くモードを持つとし、速度１００のときａ＝１、速度５０のときａ＝２とする。

ステップＳ５では加圧ベルト２７が定着ローラ２１と接触状態か非接触状態かを判断する。

ステップＳ６では加圧ベルトにかかる圧力の違いによって異なる値を数ｂ（ベルト着脱状態変位量）として設定する。

これは加圧ベルト２７が定着ローラ５１と非接触状態の場合は接触状態に比べて加圧ベルトに加わる圧力が小さいため、加圧ベルトの寄り速度（揺動速度）は速くなる。ゆえに加圧ベルトが非接触状態時の変位量Ｄは加圧ベルトが接触状態時よりも数ｂを小さく設定するのが好ましい。本実施例では加圧ベルト接触状態のときｂ＝２、非接触状態のときｂ＝１とする。

ステップＳ７では加圧ベルト接触面の抵抗を数ｃ（ベルト表面抵抗変位量）として設定する。

加圧ベルトと接している場合で、記録材が搬送されない場合は定着ローラ１０１の表面の摺動抵抗が設定される。

記録材が搬送される場合は、図５の（ｃ）の操作部１０１の記録材種類設定手段１０１ａから入力された記録材情報から、コート紙などの表面の摺動抵抗が小さい紙だった場合は普通紙に比べてベルトは寄りやすくなる。従って、この場合、変位量Ｄを小さく設定するのが好ましく数ｃを小さく設定する。

本実施例では普通紙通紙時はｃ＝２、コート紙通紙時はｃ＝１、加圧ベルトが定着ローラと非接触状態の場合は抵抗がないのでｃ＝０と設定する。

ステップＳ８ではステップＳ４、ステップＳ６、およびステップＳ７で設定した数ａ、数ｂ、数ｃから今回の寄りに対する変位量Ｄを決定する。

変位量Ｄの決定方法は最大変位量を、ベルト回転速度が最低値、加圧ベルトが定着ローラと接触状態、通紙していない状態のときと定義しておき、そこからベルト速度差を減算し、ベルトが非接触状態なら減算し、というように減算方式をとる。

逆にベルト回転速度が最大で定着ローラと加圧ベルトが非接触の状態が最低変位量と定義して加算していく方法でも良い。

単純には上記最低変位量、ａ、ｂ、およびｃの和を変位量Ｄとすることになる。

本実施例では最低変位量を１０とし、変位量Ｄを１０＋ａ＋ｂ＋ｃの演算によって求める。

ステップＳ９ではステップＳ８で決めた変位量Ｄに前述の寄り傾向を加味して変位量Ｄを補正する。一例をあげると、左寄り傾向がある場合で、左に寄らせる場合はステップＳ８で決定した変位量Ｄを減らすという補正をする。本実施例ではＳ８で求めた変位量Ｄに寄り傾向が＋１であれば０．９を掛け算し、逆に−１であれば１．１を掛け算している。

変位量Ｄを決定するためのパラメータ（揺動条件）として、記録材の種類や定着ニップ内の記録材の有無によりベルトに掛かる負荷に大きな差が生じない場合、ベルトの周速とベルトに掛かる外圧（圧力）のみを採用する構成としても構わない。

言い換えると、ベルトに掛かる負荷に応じてベルトの揺動条件を変更する構成とするのが好ましい。具体的には、ベルトに掛かる負荷に応じて、ベルトの揺動条件としてステアリングローラの変位量とベルトの周速の少なくとも１つを変更する構成が好ましい。

例えば、ベルトに掛かる負荷が小さいとき（定着ローラから離間）のベルトの周速を低速度に切換え、ベルトに掛かる負荷が大きいとき（定着ローラに当接）のベルトの周速を高速度に切換える一方、ローラの変位量はいずれの場合も同じ値に設定する、といった構成である。

つまり、ベルトに掛かる負荷が変わっても、許容される所定の揺動範囲内でベルトが揺動するように構成されていれば構わない。

このようにして変位量Ｄを決定することにより、定着ローラに当接しているときと離間しているときとでベルトに掛かる負荷（外圧力）が変動する、といった状況においてもベルトの揺動制御を適正に行うことができる。

また、ベルトが定着ローラに当接しているとき、記録材の種類に応じてベルトと共に定着ローラの周速を低速／高速に切換える場合、上述の例と同様にベルトの揺動条件を変更するのが好ましい。これは、ベルトに掛かる負荷はほとんど変更ないものの、ベルトの揺動速度がベルトの周速に対応することを考慮した揺動制御である。

具体的には、ベルトの周速が高速の場合はステアリングローラの変位量を小さな値とし、ベルトの周速が低速の場合はステアリングローラの変位量を大きな値に切替える、といった構成である。即ち、ベルトの周速切替えに応じてベルトの揺動条件としてのローラの変位量を変更する構成である。

この図１０のフローおよび本実施例における値は一例であり、構成や部材材質の変更により適時変更できるものである。

すなわち、制御手段としての制御回路１００は、上記例の他に下記のような態様でステアリングローラ４６の変位量を決定する（ベルト寄り制御を補正する）ことができる。

１）定着ローラ２１と加圧ベルト２７の接離に応じてベルト寄り制御機構１０６によるステアリングローラ４６の端部の変位量を決定する。

２）加圧ベルト２７と定着ローラ２１が接触状態の場合は定着ニップ部での記録材搬送の有無や、記録材種類設定手段から入力された記録材種類に応じてベルト寄制御機構１０６によるステアリングローラ４６の端部の変位量を決定する。

３）加圧ベルト２７の回転速度（周速）に応じてベルト寄り制御機構１０６によるステアリングローラ４６の端部の変位量を決定する。

４）上記の１）〜３）のように決定した変位量でベルト寄り制御を補正してベルト寄り制御を実行した後の加圧ベルトの挙動を参照し、それを次回のベルト寄り制御にフィードバックする。

すなわち、ベルト接離状態、記録材搬送の有無、記録材種類、ベルト周速等のベルト寄り制御不安定要因の１つあるいは２つ以上の組み合わせに応じて、さらにはフィードバック情報によりはベルト寄り制御を補正するのが好ましい。

その結果、ベルトに掛かる負荷の変動によりベルトの寄りバランスが変化しても、ベルトの寄り制御をそれに対応させることができ、安定したベルト寄り制御が可能となる。これにより、ベルト寄り制御を複雑化・大型化することなく実施可能であり、ベルトの長期にわたる安定搬送を実現でき、装置の安定性を向上させることができる。

なお、画像加熱装置としては、上述の定着装置の例だけではなく、記録材に定着されたトナー像を再加熱することにより画像の光沢度を増大させる光沢増大化装置にも適用可能である。

実施例におけるベルト定着装置の概略構成を示す横断面図（加圧ベルト着状態時）。 実施例における画像形成装置例の概略構成を示す縦断面図。 実施例におけるベルト定着装置の概略構成を示す横断面図（加圧ベルト脱状態時）。 制御系統のブロック図。 操作部の説明図。 ベルト寄り検出手段の説明図。 ベルト寄り制御機構（ステアリングローラ変位機構）の説明図。 ステアリングローラの変位動作の説明図（その１）。 ステアリングローラの変位動作の説明図（その２）。 ステアリングローラの変位量決定フロー図。

符号の説明

１２・・ベルト定着装置（画像加熱装置）、２１・・定着ローラ（加熱回転体）、２２・・加圧ベルトユニット、２４・・ベルト駆動ローラ、２５・・分離ローラ、２６・・ステアリングローラ、２７・・加圧ベルト、２８・・加圧パッド、Ｎ・・定着ニップ部、Ｐ・・記録材、ｔ・・未定着トナー像、１００・・制御回路部、１０１・・操作部、１０２・・ベルト着脱機構、ＳＬ１，ＳＬ２，ＳＲ１，ＳＲ１・・ベルト寄り検出手段、１０６・・ベルト寄り制御機構

Claims (3)

1. 記録材上の画像を加熱する加熱回転体と、前記加熱回転体との間で加熱ニップを形成するエンドレスベルトと、前記ベルトをその幅方向に揺動させる揺動手段と、を有する画像加熱装置において、
   前記加熱回転体と前記ベルトを接離させる手段を有し、前記揺動手段は前記ベルトが前記加熱回転体に当接している場合と前記加熱回転体から離間している場合とで、当接時に比べて離間時において前記ベルトの幅方向の変位量が小さくなるように、前記ベルトの揺動条件を変更することを特徴とする画像加熱装置。
2. 前記ベルトをガイドするガイド部材を有し、前記揺動手段は前記ガイド部材を変位させることにより前記ベルトを揺動させることを特徴とする請求項１に記載の画像加熱装置。
3. 前記ベルトが幅方向へ所定量移動したことを検出する検出手段を更に有し、前記揺動手段は前記検出手段の出力に応じて前記ベルトの揺動方向を反転させることを特徴とする請求項１または２に記載の画像加熱装置。