(57)【要約】      （修正有）【課題】補正手段によって１つの張架手段を変位させたときベルトの幅方向に生じる張力差を抑制するような張力を作用させない場合に比べ、ベルトを張架する張架手段の摩耗を抑制することができるベルト搬送装置、定着装置及び画像形成装置を提供する。【解決手段】ベルト搬送装置の一例としての加熱ベルトモジュール５６は、無端状のベルトの一例としての加熱ベルト５１と、複数の張架手段の一例としての内部加熱ロール５３、ステアリングロール５４及び加圧パッド５５と、加熱ベルト５１の片寄（蛇行）を補正する補正手段の一例としての蛇行補正手段５９と、張力作用手段の一例としての筒状部材９１と、を備えている。筒状部材９１は、蛇行補正手段５９によってステアリングロール５４を変位させたとき加熱ベルト５１の幅方向に生じる張力差を抑制するような張力を作用させるように構成されている。【選択図】図２
2020194009.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無端状のベルトと、
前記ベルトを張架する複数の張架手段と、
前記複数の張架手段のうち１つの張架手段を変位させて前記ベルトの片寄を補正する補正手段と、
前記補正手段によって前記１つの張架手段を変位させたとき前記ベルトの幅方向に生じる張力差を抑制するような張力を作用させる張力作用手段と、
を備えるベルト搬送装置。
【請求項２】
前記張力作用手段は、前記ベルトに接触して回転する筒状部材を有する請求項１に記載のベルト搬送装置。
【請求項３】
前記筒状部材は、クラウン形状又は円錐形状に形成される請求項２に記載のベルト搬送装置。
【請求項４】
前記張力作用手段は、前記ベルトの移動方向と交差する方向に沿って傾斜可能である請求項１に記載のベルト搬送装置。
【請求項５】
前記張力作用手段は、前記補正手段が前記ベルトの片寄を補正した後に、前記ベルトに張力を作用させる請求項４に記載のベルト搬送装置。
【請求項６】
無端状のベルトを回転可能に搬送させるベルト搬送手段と、
前記ベルトを用いて画像を定着する定着手段と、
を備え、
前記ベルト搬送手段として、請求項１乃至５のいずれかに記載のベルト搬送装置を用いた定着装置。
【請求項７】
記録媒体にトナー像を形成する画像形成部と、
前記記録媒体に形成された前記トナー像を定着する定着装置と、
を備え、
前記定着装置として、請求項６に記載の定着装置を用いた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ベルト搬送装置、定着装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ベルト搬送装置は、無端状ベルトが幅方向に沿って移動するのを抑制する手段を備えている。かかるベルト搬送装置に関連する技術としては、特許文献１等に開示されたものが既に提案されている。
【０００３】
特許文献１は、ベルト走行調整機構によるロールの変位動作に伴って発生する無端ベルトの張力変化を、そのベルトの幅方向に沿って当接している接触体を変位させて補正する張力補正機構とを備えるように構成したものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１４７６０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この発明の目的は、補正手段によって１つの張架手段を変位させたときベルトの幅方向に生じる張力差を抑制するような張力を作用させない場合に比べ、ベルトを張架する張架手段の摩耗を抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載された発明は、無端状のベルトと、
前記ベルトを張架する複数の張架手段と、
前記複数の張架手段のうち１つの張架手段を変位させて前記ベルトの片寄を補正する補正手段と、
前記補正手段によって前記１つの張架手段を変位させたとき前記ベルトの幅方向に生じる張力差を抑制するような張力を作用させる張力作用手段と、
を備えるベルト搬送装置である。
【０００７】
請求項２に記載された発明は、前記張力作用手段は、前記ベルトに接触して回転する筒状部材を有する請求項１に記載のベルト搬送装置である。
【０００８】
請求項３に記載された発明は、前記筒状部材は、クラウン形状又は円錐形状に形成される請求項２に記載のベルト搬送装置である。
【０００９】
請求項４に記載された発明は、前記張力作用手段は、前記ベルトの移動方向と交差する方向に沿って傾斜可能である請求項１に記載のベルト搬送装置である。
【００１０】
請求項５に記載された発明は、前記張力作用手段は、前記補正手段が前記ベルトの片寄を補正した後に、前記ベルトに張力を作用させる請求項４に記載のベルト搬送装置である。
【００１１】
請求項６に記載された発明は、無端状のベルトを回転可能に搬送させるベルト搬送手段と、
前記ベルトを用いて画像を定着する定着手段と、
を備え、
前記ベルト搬送手段として、請求項１乃至５のいずれかに記載のベルト搬送装置を用いた定着装置である。
【００１２】
請求項７に記載された発明は、記録媒体にトナー像を形成する画像形成部と、
前記記録媒体に形成された前記トナー像を定着する定着装置と、
を備え、
前記定着装置として、請求項６に記載の定着装置を用いた画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に記載された発明によれば、補正手段によって１つの張架手段を変位させたときベルトの幅方向に生じる張力差を抑制するような張力を作用させない場合に比べ、ベルトを張架する張架手段の摩耗を抑制することができる。
【００１４】
請求項２に記載された発明によれば、張力作用手段は、ベルトに接触して回転しない場合に比べ、ベルトの搬送抵抗が増加するのを抑制できる。
【００１５】
請求項３に記載された発明によれば、筒状部材は、ベルトの幅方向に沿って異なる張力を作用させるクラウン形状又は円錐形状に形成されない場合に比べ、ベルトの張力を均一化することができる。
【００１６】
請求項４に記載された発明によれば、張力作用手段は、ベルトの移動方向と交差する方向に沿って傾斜可能でない場合に比べ、ベルトの張力をより一層均一化することができる。
【００１７】
請求項５に記載された発明によれば、張力作用手段は、補正手段がベルトの片寄を補正すると同時に、ベルトに張力を作用させる場合に比べ、ベルトの挙動を安定化させることができる。
【００１８】
請求項６に記載された発明によれば、ベルト搬送手段として、請求項１乃至５のいずれかに記載のベルト搬送装置を用いない場合に比べ、ベルトの幅方向に沿って接触する接触体が円筒形状である場合に比べ、ベルトを張架する張架手段の摩耗を抑制することができる。
【００１９】
請求項７に記載された発明によれば、定着装置として、請求項６に記載の定着装置を用いない場合に比べ、ベルトを張架する張架手段の摩耗を抑制でき、定着装置を長寿命化できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】この発明の実施の形態１に係る定着装置を適用した画像形成装置を示す概略構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係るベルト搬送装置を適用した定着装置を示す構成図である。
【図３】加熱ベルトのウォーク現象を示す模式図である。
【図４】加熱ベルトのウォーク現象の補正動作を示す模式図である。
【図５】加熱ベルトのウォーク現象の補正動作時における張架状態を示す模式図である。
【図６】加熱ベルトのウォーク現象の補正動作時における張力分布を示すグラフである。
【図７】内部加熱ロール及びステアリングロールに生じる摩耗を示す模式図である。
【図８】筒状部材の他の例を示す斜視構成図である。
【図９】筒状部材の他の例を示す斜視構成図である。
【図１０】筒状部材の圧接状態を示す構成図である。
【図１１】筒状部材の圧接状態を示す説明図である。
【図１２】実験例に係る加熱ベルトモジュールを示す斜視構成図である。
【図１３】実験例の結果を示すグラフである。
【図１４】この発明の実施の形態２に係るベルト搬送装置を適用した定着装置を示す構成図である。
【図１５】筒状部材の他の例を示す斜視構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２２】
[実施の形態１]
図１は、実施の形態１に係るベルト搬送装置を適用した画像形成装置の全体の概略を示している。
【００２３】
＜画像形成装置の全体の構成＞
実施の形態１に係る画像形成装置１は、例えばカラープリンタとして構成されたものである。画像形成装置１は、図１に示されるように、現像剤を構成するトナーで現像されるトナー像を形成する複数の作像装置２０と、各作像装置２０で形成されたトナー像をそれぞれ保持して最終的に記録媒体の一例としての記録用紙６に二次転写する二次転写位置まで搬送する中間転写装置３０と、中間転写装置３０の二次転写位置に供給すべき所要の記録用紙６を収容して搬送する給紙装置６０と、中間転写装置３０で二次転写された記録用紙６上のトナー像を定着させるベルト搬送装置の一例としての定着装置５０等を備えている。符号１ａは、支持構造部材や外装カバー等で形成される装置本体を示している。
【００２４】
この実施の形態１では、複数の作像装置２０と中間転写装置３０が、記録媒体にトナー像を形成する画像形成部を構成している。なお、画像形成部は、単一の作像装置を備え、中間転写装置を介さず作像装置から記録媒体にトナー像を直接形成するよう構成しても良い。
【００２５】
画像形成装置１は、図１に示されるように、装置本体１ａの内部空間において水平方向に沿って１列に並べた状態で配置される４つの作像装置２０を備えている。４つの作像装置２０は、イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の各色に対応したカラートナー像をそれぞれ専用に形成する作像装置２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋからなる。
【００２６】
各作像装置２０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、基本的に同様に構成されている。各作像装置２０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、矢印Ａで示す方向に沿って回転する像保持手段の一例としての感光体ドラム２１と、感光体ドラム２１の像形成が可能な周面（像保持面)を所要の電位に帯電させる帯電装置２２と、感光体ドラム２１の帯電された周面に画像の情報（信号）に基づく光ＬＢを照射して電位差のある（各色用の）静電潜像を形成する露光手段の一例としての露光装置２３と、その静電潜像を対応する色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の現像剤のトナーで現像してトナー像にする現像手段の一例としての現像装置２４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）と、その各トナー像を中間転写装置３０に転写する一次転写手段の一例としての一次転写装置２５と、一次転写後における感光体ドラム２１の像保持面に残留して付着するトナー等の付着物を取り除いて清掃するドラム清掃装置２６等を備えている。なお、図中の破線は、装置本体１ａの内部において記録用紙６が搬送される主な搬送経路を示す。
【００２７】
各作像装置２０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の下方の位置には、中間転写装置３０が配置される。中間転写装置３０は、各作像装置２０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の感光体ドラム２１の下方に位置する一次転写位置Ｔ１を通過しながら矢印Ｂで示す方向に循環移動する中間転写手段の一例としての中間転写ベルト３１を備えている。一次転写位置Ｔ１においては、一次転写装置２５（一次転写ロール）が中間転写ベルト３１を介して感光体ドラム２１の周面に接触している。一次転写装置２５には、感光体ドラム２１上のトナー像と逆極性の一次転写バイアス電圧が図示しない高圧電源により印加される。中間転写ベルト３１は、複数のベルト支持ロール３２〜３７によってその内周から所望の状態に保持して循環移動可能に支持されている。複数のベルト支持ロール３２〜３７は、駆動ロールとしてのベルト支持ロール３２と、中間転写ベルト３１の走行位置などを保持する従動ロールとしてのベルト支持ロール３３，３５と、張力付与ロールとしてのベルト支持ロール３４と、二次転写のバックアップロールとしてのベルト支持ロール３６と、ベルト清掃装置３８の支持ロールとしてのベルト支持ロール３７から構成されている。
【００２８】
ベルト支持ロール３６に支持されている中間転写ベルト３１の外周面（像保持面）には、中間転写ベルト３１上のトナー像を記録用紙６に二次転写させる二次転写装置４０が配置されている。二次転写装置４０は、二次転写位置Ｔ２において中間転写ベルト３１を支持するベルト支持ロール３６と、当該ベルト支持ロール３６に支持されている中間転写ベルト３１の外周面部分に接触して回転するよう配置される二次転写ロール４１とを備えた接触型の転写装置が採用される。この実施の形態では、二次転写ロール４１が接地処理されている。また、ベルト支持ロール３６には、トナーの帯電極性と同極性であるマイナス極性の所要の二次転写バイアス電圧が、バイアス印加ロール３９を介して図示しない高圧電源から供給される。中間転写ベルト３１の二次転写装置４０を通過した下流側には、その表面に残留して付着するトナー、紙粉等の付着物を取り除いて清掃するベルト清掃装置３８が配置されている。なお、この実施の形態では、二次転写ロール４１を接地処理し、ベルト支持ロール３６にトナーの帯電極性と同極性であるマイナス極性の所要の二次転写バイアス電圧を印加するように構成したが、これに限定されるものではなく、ベルト支持ロール３６を接地処理し、二次転写ロール４１にトナーの帯電極性と逆極性であるプラス極性の所要の二次転写バイアス電圧を印加するように構成しても良い。
【００２９】
定着装置５０は、表面温度が予め定められた温度に保持されるよう加熱手段（熱源）によって加熱される加熱ベルト５１と、この加熱ベルト５１に所要の圧力で接触して回転する加圧ロール５２などを配置して構成されたものである。この定着装置５０では、加熱ベルト５１と加圧ロール５２が接触する接触部が所要の定着処理（加熱及び加圧）を行う定着ニップ部となる。なお、定着装置については、後に詳述する。
【００３０】
給紙装置６０は、中間転写装置３０の下方の位置に存在するよう配置される。この給紙装置６０は、所望のサイズ、種類等の記録用紙６を積載した状態で収容する単数（又は複数）の用紙収容体６１と、用紙収容体６１から記録用紙６を１枚ずつ送り出す送出装置６２とで主に構成されている。用紙収容体６１は、例えば、装置本体１ａの正面（使用者が操作時に向き合う側面）側に引き出すことができるように取り付けられている。
【００３１】
記録用紙６としては、例えば、電子写真方式の複写機、プリンタ等に使用される普通紙やトレーシングペーパー等の薄紙、あるいは合成樹脂（ＰＥＴなど）製の透明なフィルム状の媒体からなるＯＨＰシート等が挙げられる。定着後における画像表面の平滑性をさらに向上させるには、記録用紙６の表面もできるだけ平滑であることが好ましく、例えば、普通紙の表裏両面又は表面を樹脂等でコーティングしたコート紙、印刷用のアート紙等の坪量が相対的に大きい所謂厚紙なども好適に使用することができる。
【００３２】
給紙装置６０と二次転写装置４０との間には、給紙装置６０から送り出される記録用紙６を二次転写位置Ｔ２まで搬送する単数（又は複数）の用紙搬送ロール対６３〜６６や図示しない搬送ガイド材で構成される給紙搬送路６７が設けられている。給紙搬送路６７において二次転写位置Ｔ２の直前の位置に配置される用紙搬送ロール対６６は、例えば記録用紙６の搬送時期を調整するロール（レジストロール）として構成されている。
【００３３】
また、二次転写装置４０と定着装置５０との間には、二次転写装置４０から送り出される記録用紙６を定着装置５０まで搬送する複数（又は単数）の用紙搬送ベルト６８，６９，７０で構成される用紙搬送路７１が設けられている。
【００３４】
定着装置５０の下流側には、定着装置５０によりトナー像が定着された記録用紙６を、装置本体１ａの側面に配置された用紙排出部７２に排出するための用紙排出ロール７３を備えた排出搬送路７４が設けられている。
【００３５】
排出搬送路７４の途中には、記録用紙６の表裏を反転させる反転搬送路７５が下方へ向けて分岐されている。排出搬送路７４の分岐位置には、記録用紙６の搬送方向を切り替える図示しない切替部材が設けられている。反転搬送路７５には、回転方向が正転方向と逆転方向に切り替え可能な反転ロール対７６が配置されている。反転搬送路７５には、反転ロール対７６の上部から左方に分岐した両面搬送路７７が接続されている。両面搬送路７７には、表裏が反転された記録用紙６を給紙搬送路６７へと搬送する複数の両面搬送ロール対７８〜８１や図示しない搬送ガイド材等が配置されている。
【００３６】
図１中、符号１００は、画像形成装置１の動作を統括的に制御する制御手段の一例としての制御装置を示している。制御装置１００は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）やＲＯＭ（Read  Only  Memory）、ＲＡＭ（Random  Access Memory）、あるいはこれらＣＰＵやＲＯＭ等を接続するバス、通信インターフェイスなどを備えて構成されている。
【００３７】
＜画像形成装置の動作＞
以下、画像形成装置１による基本的な画像形成動作について説明する。
【００３８】
ここでは、前記４つの作像装置２０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）を使用して、４色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のトナー像を組み合わせて構成されるフルカラー画像を形成するときの画像形成動作について説明する。
【００３９】
画像形成装置１は、画像形成動作（プリント）の要求の指令情報を受けると、制御装置１００の制御によって、４つの作像装置２０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）、中間転写装置３０、二次転写装置４０、定着装置５０等が始動する。
【００４０】
そして、各作像装置２０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）においては、まず各感光体ドラム２１が矢印Ａで示す方向に回転し、各帯電装置２２が各感光体ドラム２１の表面を所要の極性（実施の形態１ではマイナス極性）及び電位に帯電させる。続いて、露光装置２３が、帯電後の感光体ドラム２１の表面に対し、画像形成装置１に入力される画像の情報を各色成分（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に変換して得られる画像の信号に基づいて発光される光を照射し、その表面に所要の電位差で構成される各色成分の静電潜像をそれぞれ形成する。
【００４１】
続いて、各現像装置２４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）が、感光体ドラム２１に形成された各色成分の静電潜像に対し、所要の極性（マイナス極性）に帯電された対応する色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のトナーをそれぞれ供給して静電的に付着させて現像を行う。この現像により、各感光体ドラム２１に形成された各色成分の静電潜像は、その対応する色のトナーでそれぞれ現像された４色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のトナー像として顕像化される。
【００４２】
続いて、各作像装置２０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の感光体ドラム２１上に形成された各色のトナー像が一次転写位置Ｔ１まで搬送されると、一次転写装置２５が、その各色のトナー像を中間転写装置３０の矢印Ｂで示す方向に回転する中間転写ベルト３１に対して順番に重ね合わせるような状態で一次転写させる。
【００４３】
また、一次転写が終了した各作像装置２０では、ドラム清掃装置２６が付着物を掻き取るように除去して感光体ドラム２１の表面を清掃する。これにより、各作像装置２０は次の作像動作が可能な状態にされる。
【００４４】
続いて、中間転写装置３０では、中間転写ベルト３１の回転により一次転写されたトナー像を保持して二次転写位置Ｔ２まで搬送する。一方、給紙装置６０では、作像動作に合わせて所要の記録用紙６を給紙搬送路６７に送り出す。給紙搬送路６７では、レジストロールとしての用紙搬送ロール対６６が記録用紙６を転写時期に合わせて二次転写位置Ｔ２に送り出して供給する。
【００４５】
二次転写位置Ｔ２においては、二次転写ロール４１が、中間転写ベルト３１上のトナー像を記録用紙６に一括して二次転写させる。また、二次転写が終了した後の中間転写装置３０では、ベルト清掃装置３８が、二次転写後の中間転写ベルト３１の表面に残留したトナー等の付着物を取り除いて清掃する。
【００４６】
続いて、トナー像が二次転写された記録用紙６は、中間転写ベルト３１と二次転写ロール４１から剥離された後に３連の用紙搬送ベルト６８，６９，７０によって定着装置５０まで搬送される。定着装置５０では、回転する加熱ベルト５１と加圧ロール５２との間の定着ニップ部に二次転写後の記録用紙６を導入して通過させることにより、必要な定着処理（加熱及び加圧）をして未定着のトナー像を記録用紙６に定着させる。
【００４７】
定着処理が終了した後の記録用紙６は、排出搬送路７４を介して用紙排出ロール７３により、画像形成装置１の側面に設けられた用紙排出部７２に排出される。
【００４８】
また、画像形成装置１において、記録用紙６の両面に画像を形成する場合は、片面に画像が形成された記録用紙６を用紙排出ロール７３によって用紙排出部７２へ排出せずに、図示しない切替部材によって記録用紙６の搬送路が排出搬送路７４から反転搬送路７５へと切り替えられる。反転搬送路７５へ導かれた記録用紙６は、反転ロール対７６が記録用紙６の後端を挟持したままの状態で、当該反転ロール対７６の回転方向が正転方向から逆転方向に切り替えられ、表裏が反転された状態で両面搬送路７７へと搬送される。両面搬送路７７へ搬送された記録用紙６は、複数の両面搬送ロール対７８〜８１によって給紙搬送路６７へ搬送され、中間転写ベルト３１から裏面にトナー像が転写される。その後、記録用紙６は、定着装置５０まで搬送されて、裏面に転写されたトナー像に対して定着装置５０により定着処理（加熱及び加圧）が施され、排出搬送路７４を経由して用紙排出ロール７３により用紙排出部７２へ排出される。
【００４９】
以上の動作が行われることにより、４色のトナーＴ（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）からなるトナー像を組み合わせて形成されるフルカラー画像が記録用紙６の片面又は両面に形成される。また、複数枚の画像形成動作の要求指令を受けた場合は、その枚数分だけ上記画像形成動作が同様に繰り返して行われる。なお、上述したように、フルカラー画像以外に、１乃至３つの作像装置においてトナー像を形成することにより、１乃至３色のトナー像を適宜組み合わせた画像も、同様の画像形成動作によって記録用紙６上に形成される。
【００５０】
＜定着装置の構成＞
この実施の形態１に係るベルト搬送装置（ベルト搬送手段）を適用した定着装置５０は、図２に示されるように、大別して、無端状のベルトの一例としての加熱ベルト５１と、加熱ベルト５１に圧接する加圧手段としての加圧ロール５２とを備えている。加熱ベルト５１は、当該加熱ベルト５１の内周に配置される複数の張架手段の一例としての内部加熱ロール５３（第１張架ロール）と、ステアリングロール５４（第２張架ロール）と、加圧パッド５５（押圧部材）の外周に回転（循環移動）可能に所要の張力で張架されている。複数の張架手段は、内部加熱ロール５３、ステアリングロール５４及び加圧パッド５５の３つに限定されるものではなく、内部加熱ロール５３とステアリングロール５４の２つのみであって、或いは他の内部加熱ロールや外部加熱ロール、及び張架ロールなどからなる４つ以上の張架手段であっても良い。なお、ステアリングロール５４は、複数の張架手段のうち、変位させることで加熱ベルト５１の片寄を補正する１つの張架手段に相当する。加熱ベルト５１、内部加熱ロール５３、ステアリングロール５４及び加圧パッド５５は、ベルト搬送装置の一例としての加熱ベルトモジュール５６を構成している。張架手段としては、加圧パッド５５の代わりに回転可能なロールを用いても良い。
【００５１】
加熱ベルトモジュール５６は、内部加熱ロール５３とステアリングロール５４の間において、加熱ベルト５１の内周面に接触して清掃するとともに必要に応じて潤滑剤を供給するウィック等からなる第１の接触部材５７と、内部加熱ロール５３と加圧パッド５５との間において、加熱ベルト５１の内周面に接触して清掃するとともに必要に応じて潤滑剤を供給するウィック等からなる第２の接触部材５８を備えている。
【００５２】
加熱ベルト５１は、可撓性を有する無端状ベルトとして構成されている。加熱ベルト５１は、基材層と、基材層の表面に被覆された弾性体層と、弾性体層の表面に被覆された離型層とを備える。また、加熱ベルト５１は、基材層と、基材層の表面に直接被覆された離型層とから構成しても良い。基材層は、ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド等の耐熱性を有する合成樹脂や、ステンレス、ニッケル、銅等の金属によって形成される。弾性体層は、シリコーンゴムやフッ素ゴム等の耐熱性を有する弾性体からなる。離型層は、パーフルオロアルコキシアルカン（ＰＦＡ）やポリテトラフロオロエチレン（ＰＴＦＥ）等によって形成される。加熱ベルト５１は、例えば、その厚さが５０〜２００μｍ程度に設定可能である。
【００５３】
加熱ベルト５１は、加圧パッド５５の外周面に巻き付けられた領域において加圧ロール５２と圧接されている。加熱ベルト５１と加圧パッド５５が圧接する圧接部が未定着トナー像Ｔを保持した記録用紙６が通過する定着ニップ部Ｎを構成している。
【００５４】
定着ニップ部Ｎの記録用紙６の搬送方向に沿った入口側には、未定着トナー像Ｔを保持した記録用紙６を定着ニップ部Ｎへと案内する平板状の第１の案内部材６１１が配置されている。また、定着ニップ部Ｎの記録用紙６の搬送方向に沿った出口側には、未定着トナー像Ｔが定着された記録用紙６を定着装置５０の外部へと案内する平板状の第２の案内部材６１２が配置されている。
【００５５】
定着ニップ部Ｎの出口は、加熱ベルト５１と加圧パッド５５が圧接する定着ニップ部Ｎによって定着された記録用紙６を、加熱ベルト５１の曲率によって記録用紙６の“腰”（剛性）を利用して加熱ベルト５１の表面から剥離するため、加熱ベルト５１の圧接力が急激に変化するよう加圧ロール５２の表面に対して凹形成に形成されている。
【００５６】
なお、定着ニップ部Ｎの出口には、加熱ベルト５１の表面から記録用紙６を強制的に剥離する図示しない剥離爪等の剥離補助部材を設けても良い。
【００５７】
内部加熱ロール５３は、ステンレスやアルミニウム、あるいは鉄（薄肉高張力鋼管）等の金属からなる円筒形状の芯金５３１と、芯金５３１の外周に一様な厚さに被覆された耐熱性を有するシリコーンゴムやフッ素ゴム等の弾性体や耐熱性を有する合成樹脂等からなる被覆層５３２を有している。内部加熱ロール５３は、その外周面の形状が円筒形状に形成されている。なお、内部加熱ロール５３の被覆層５３２の表面には、必要に応じて、パーフルオロアルコキシアルカン（ＰＦＡ）やポリテトラフロオロエチレン（ＰＴＦＥ）等からなる離型層を設けても良い。内部加熱ロール５３の内部には、加熱部（加熱源）の一例として複数（図示例では３本）のハロゲンランプ５３３ａ，５３３ｂ，５３３ｃが配置されている。３本のハロゲンランプ５３３ａ，５３３ｂ，５３３ｃは、例えば、記録用紙６の搬送方向と交差する方向に沿ったサイズに応じて加熱領域が適宜設定される。
【００５８】
内部加熱ロール５３は、第１付勢手段としての第１のコイルスプリング５３４によって加熱ベルト５１を内側から半径方向の外側へ向けて押圧されており、加熱ベルト５１に所要の張力を付与している。第１のコイルスプリング５３４は、内部加熱ロール５３の外周において、当該内部加熱ロール５３の外周面に加熱ベルト５１が巻き付くラップ角（巻付角）θ１の略１／２の角度を成す位置に配置されている。
【００５９】
ステアリングロール５４は、内部加熱ロール５３と同様、ステンレスやアルミニウム、あるいは鉄（薄肉高張力鋼管）等の金属からなる円筒形状の芯金５４１と、芯金５４１の外周に一様な厚さに被覆された耐熱性を有するシリコーンゴムやフッ素ゴム等の弾性体からなる弾性体や耐熱性を有する合成樹脂等からなる被覆層５４２を有している。ステアリングロール５４は、その外周面の形状が円筒形状に形成されている。ステアリングロール５４の被覆層５４２の表面には、必要に応じて、パーフルオロアルコキシアルカン（ＰＦＡ）やポリテトラフロオロエチレン（ＰＴＦＥ）等からなる離型層を設けても良い。ステアリングロール５４の内部には、加熱部（加熱源）の一例として複数（図示例では２本）のハロゲンランプ５４３ａ，５４３ｂが配置されている。２本のハロゲンランプ５４３ａ，５４３ｂは、例えば、記録用紙６の搬送方向と交差する方向に沿ったサイズに応じて適宜加熱領域が設定される。ステアリングロール５４の外径は、内部加熱ロール５３より小さく設定されている。
【００６０】
加圧パッド５５は、図２に示されるように、例えば、アルミニウムやステンレス、鉄あるいは合成樹脂等の剛性を有する材料からなり、断面形状が略角筒状や略角柱状に形成された部材である。加圧パッド５５は、例えば、アルミニウムやステンレスあるいは鉄等からなる金属によって一体的に形成される。但し、加圧パッド５５としては、これに限定されるものではなく、アルミニウムやステンレスあるいは鉄等からなる金属と金属との組合せや、アルミニウムやステンレスあるいは鉄等からなる金属と合成樹脂との組合せなど、２以上（複数）の部材を組み合わせて構成しても良い。なお、この実施の形態では、加圧パッド５５をアルミニウムやステンレスあるいは鉄等の金属からなる略断面角筒形状のパッド本体５５１と、パッド本体５５１の加圧ロール５２側に配置された加圧部材５５２とから構成している。
【００６１】
加圧部材５５２は、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリイミド、ポリエステル、ポリアミド等の耐熱性及び剛性を有する合成樹脂、あるいは鉄やアルミニウム、ステンレス等の金属を材料として形成することができる。
【００６２】
加圧パッド５５の内部には、加熱部（加熱源）の一例として複数（図示例では２本）のハロゲンランプ５５３ａ，５５３ｂが配置されている。２本のハロゲンランプ５５３ａ，５５３ｂは、例えば、記録用紙６の搬送方向と交差する方向に沿ったサイズに応じて適宜加熱領域が設定される。
【００６３】
加圧パッド５５は、第２の付勢手段としてのコイルスプリング５５４によって加熱ベルト５１を内側から加圧ロール５２の外周面へ向けて所要の押圧力で圧接されている。
【００６４】
内部加熱ロール５３、ステアリングロール５４及び加圧パッド５５は、各々の表面温度が温度検出手段の一例としての図示しない複数の温度センサによってそれぞれ検知される。内部加熱ロール５３、ステアリングロール５４及び加圧パッド５５は、温度センサの検知結果に基づいてハロゲンランプ５３３ａ，５３３ｂ，５３３ｃ、ハロゲンランプ５４３ａ，５４３ｂ及びハロゲンランプ５５３ａ，５５３ｂへの通電を図示しないトライアック等を用いた温度制御回路によって制御することにより、加熱ベルト５１の表面が所要の定着温度（例えば、１７０℃〜１９０℃）となるよう加熱される。
【００６５】
加圧ロール５２は、ステンレスやアルミニウム、あるいは鉄（薄肉高張力鋼管）等の金属からなる円筒形状の芯金５２１と、芯金５２１の外周に被覆された耐熱性を有するシリコーンゴムやフッ素ゴム等の弾性体からなる弾性体層５２２と、弾性体層の外周に被覆されたパーフルオロアルコキシアルカン（ＰＦＡ）やポリテトラフロオロエチレン（ＰＴＦＥ）等からなる離型層５２３とを備えている。
【００６６】
加圧ロール５２は、定着装置５０の図示しないフレームに軸受部材を介して回転可能に支持されている。加圧ロール５２は、図示しない駆動手段によって矢印方向Ｃに沿って回転駆動される。また、加圧ロール５２は、図示しない接離手段によって加熱ベルトモジュール５６の加圧パッド５５に対して接触及び離間する方向に移動可能に構成されている。
【００６７】
なお、加熱ベルト５１は、加圧ロール５２の外周面に圧接された状態で加圧ロール５２の回転に伴い矢印方向Ｄに沿って同一の速度で従動回転する。
【００６８】
このように構成される定着装置５０では、加圧ロール５２の軸方向に沿った圧力分布や、加熱ベルトモジュール５６のアライメント（整列具合）、加熱ベルト５１の肉厚や、内部加熱ロール５３及びステアリングロール５４の外径等のバラツキ（公差）など種々の要因に起因して、図３に示されるように、加熱ベルト５１が移動方向と交差する方向であって当該加熱ベルト５１の表面に沿った方向（幅方向）の端部に向けて片寄る（移動する）所謂ウォーク現象が発生することがある。加熱ベルト５１に発生するウォーク現象は、記録用紙６のスキュー等の外乱によっても影響を受けて変動する。図３では、簡略化のため、内部加熱ロール５３とステアリングロール５４の２本のロールで加熱ベルト５１を張架した状態を示しているが、内部加熱ロール５３、ステアリングロール５４及び加圧パッド５５で加熱ベルト５１を張架した場合も同様である。
【００６９】
加熱ベルト５１にウォーク現象が発生すると、定着処理を受ける記録用紙６上の画像に画像乱れ等の不具合が生じたり、加熱ベルト５１の端部が図示しないガイド部材に突き当たり加熱ベルト５１に座屈や折曲がり等の変形が生じる虞れがある。
【００７０】
そこで、定着装置５０は、ステアリングロール５４に、加熱ベルト５１を張架するロールの軸方向に沿って加熱ベルト５１を移動させる片寄（蛇行）を補正する補正手段の一例としての蛇行補正手段５９が設けられている。ステアリングロール５４は、その軸方向に沿った中央部を中心にして傾斜移動可能に支持されている。これに伴って、張力作用手段の一例としての筒状部材９１は、ベルトの幅方向に沿った中央部に対して両端部より大きい張力を作用させるように構成されている。
【００７１】
蛇行補正手段５９は、図２に示されるように、ステアリングロール５４の軸方向に沿った両端部を回転可能に支持する支持フレーム５４４を備えている。支持フレーム５４４は、ステアリングロール５４の軸方向に沿った中央に配置された回転軸５４５を中心にして、加熱ベルト５１の移動方向と交差する方向において回転可能に配置されている。回転軸５４５は、定着装置５０の基板５４６に軸受部材５４７を介して回転可能に取り付けられている。回転軸５４５は、ステアリングロール５４の外周面に加熱ベルト５１が巻き付くラップ角（巻付角）θ２の略１／２の角度を成す位置に配置されている。
【００７２】
支持フレーム５４４の軸方向に沿った一端部には、ステアリングロール５４を傾斜移動させるための蛇行補正手段の一部を構成するソレノイド５４８が配置されている。ソレノイド５４８は、その基端部が定着装置５０の基板５４６に固定されているとともに、その作動ロッドの先端が支持フレーム５４４の軸方向に沿った一端部に連結されている。ソレノイド５４８は、支持フレーム５４４の軸方向に沿った一端部を軸方向と交差する方向に沿って押動又は引動することにより、図４に示されるように、ステアリングロール５４の傾斜角度を一段階又は二段階以上の複数段階にわたり調節可能となっている。なお、駆動手段としては、ソレノイド５４８の代わりにステッピングモータ等を用いても良い。但し、ソレノイド５４８は、ステッピングモータ等に比較して応答性が良く望ましい。
【００７３】
ステアリングロール５４は、図３に示されるように、加熱ベルト５１が幅方向に沿って移動する所謂ウォーク現象が発生した際に、ソレノイド５４８によって回転軸５４５を中心にして加熱ベルト５１の移動方向と交差する方向に傾斜移動される。加熱ベルト５１が図３において左方向に移動した場合には、ステアリングロール５４の軸方向に沿った左側の端部を加熱ベルト５１の移動方向と交差する方向に沿った外側（図３中、上側）に変位するよう傾斜させる。こうすることにより、加熱ベルト５１は、ステアリングロール５４から内部加熱ロール５３へ回転する際に、当該加熱ベルト５１の幅方向に沿った左側の端部が右方向へと移動する。同様に、加熱ベルト５１は、その幅方向に沿った右側の端部が右方向へ移動する。その結果、加熱ベルト５１は、その幅方向に沿った左側へ移動するウォーク現象が抑制乃至補正されて、ステアリングロール５４の軸方向へ沿った中央部へと移動する。
【００７４】
ステアリングロール５４は、加熱ベルト５１が幅方向に沿った中央部へ移動した後、その傾斜移動を元に戻す、つまりその傾斜角度がゼロとなるように傾斜移動される。その結果、加熱ベルト５１は、幅方向に沿った中央部の位置へ復帰する。
【００７５】
一方、加熱ベルト５１がステアリングロール５４の軸方向に沿った右方向に移動した場合には、ステアリングロール５４の軸方向に沿った右側の端部が加熱ベルト５１の移動方向と交差する方向に沿った外側（図３中、上側）に変位するよう当該ステアリングロール５４を傾斜移動（回転）させる。こうすることにより、加熱ベルト５１は、ステアリングロール５４から内部加熱ロール５３へと回転する当該加熱ベルト５１の幅方向に沿った右側の端部が左方向へ移動する。同様に、加熱ベルト５１は、ステアリングロール５４から内部加熱ロール５３へと回転する当該加熱ベルト５１の幅方向に沿った左側の端部が左方向へ移動する。その結果、加熱ベルト５１は、その幅方向に沿った右側へ移動するウォーク現象が抑制されて、ステアリングロール５４の軸方向へ沿った中央部へと移動する。こうすることにより、加熱ベルト５１はウォーク現象が補正される。
【００７６】
ところで、この実施の形態１に係る定着装置５０は、図３に示されるように、ステアリングロール５４を回転軸５４５を中心にして傾斜移動させる前の状態では、加熱ベルト５１の移動方向に沿った張架長（張架距離）が加熱ベルト５１の幅方向における中央部Ｌと両端部Ｌ’とで等しい（Ｌ＝Ｌ’）。
【００７７】
これに対して、この実施の形態１に係る定着装置５０は、図４に示されるように、加熱ベルト５１にウォーク現象（蛇行）が発生した際、ステアリングロール５４を回転軸５４５を中心にして加熱ベルト５１の移動方向と交差する方向に沿って傾斜移動させると、加熱ベルト５１の移動方向に沿った張架長が加熱ベルト５１の幅方向における中央部Ｌと両端部Ｌ’とで異なり、加熱ベルト５１の幅方向における両端部の張架長Ｌ’が中央部の張架長Ｌより長くなる（Ｌ＜Ｌ’）。
【００７８】
加熱ベルト５１の幅方向に沿った中央部では、図３及び図４に示されるように、ステアリングロール５４を傾斜移動させる前後で加熱ベルト５１の張架長Ｌが変化しない。これに対して、加熱ベルト５１の幅方向に沿った両端部では、図５に示されるように、ステアリングロール５４を傾斜移動させると、当該ステアリングロール５４の傾斜角度に応じて加熱ベルト５１の張架長Ｌが中央部より長いＬ’に変化する。このとき、加熱ベルト５１の張架長Ｌの変化は、両端部のみではなく、両端部より変化量が小さいものの中央部から両端部にわたる領域で同様に発生する。
【００７９】
加熱ベルト５１は、その張架長Ｌ’が変化すると、張架長Ｌ’の増加に伴って張力が増大する。加熱ベルト５１は、図２に示されるように、内部加熱ロール５３、ステアリングロール５４及び加圧パッド５５の外周面に巻き付けられている。そして、加熱ベルト５１は、その幅方向に沿った張力が両端部と中央部とで異なっても、加熱ベルト５１全体としては一定の速度で回転する。そのため、加熱ベルト５１の張架長Ｌ’が長く且つ張力が中央部に比較して大きい両端部側では、加熱ベルト５１の回転速度が中央部に比較して速くなり、加熱ベルト５１の内周面と内部加熱ロール５３、ステアリングロール５４及び加圧パッド５５の外周面との間でスリップが生じることになる。
【００８０】
すなわち、加熱ベルト５１は、その両端部側が中央部と同一の速度で回転するように内部加熱ロール５３、ステアリングロール５４及び加圧パッド５５の外周面との間でスリップしつつ回転する。
【００８１】
このように、加熱ベルト５１と内部加熱ロール５３、ステアリングロール５４及び加圧パッド５５の外周面との間でスリップが生じると、内部加熱ロール５３及びステアリングロール５４の外周面が摩耗する。加熱ベルト５１は、基材層がポリイミドやポリアミドイミド等の合成樹脂からなり摩耗し難い。同様に、加圧パッドも表面の加圧部材５５２がポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）やポリイミド等の合成樹脂からなり摩耗し難い。これに対して、内部加熱ロール５３及びステアリングロール５４は、その外周面がシリコーンゴムやフッ素ゴム等の弾性体などからなり、加熱ベルト５１や加圧パッド５５に比較して摩耗し易い。
【００８２】
内部加熱ロール５３及びステアリングロール５４の外周面に生じる摩耗量は、摩擦力（μＮ）×加熱ベルト５１の巻付長（Ｌｒ）×滑り量（Ｌｓ）に比例して多くなる。ここで、μは加熱ベルト５１と内部加熱ロール５３及びステアリングロール５４との間における摩擦係数、Ｎは加熱ベルト５１と内部加熱ロール５３及びステアリングロール５４との圧接荷重である。
【００８３】
したがって、内部加熱ロール５３及びステアリングロール５４の軸方向に沿った両端部側は、加熱ベルト５１の張力の増大に起因する摩擦力（μＮ）及び滑り量（Ｌｓ）が中央部に比較して大きく、図７に示されるように、その外周面が多く摩耗する。
【００８４】
内部加熱ロール５３及びステアリングロール５４の外周面が摩耗すると、摩耗により生じた摩耗粉が加熱ベルト５１と内部加熱ロール５３、ステアリングロール５４及び加圧パッド５５の外周面との間に入り込み加熱ベルト５１にスリップ等の搬送不良が生じたり、摩耗粉が記録用紙６に付着して画質不良を生じる虞れがあった。
【００８５】
そこで、この実施の形態１に係る定着装置５０は、補正手段によってステアリングロール５４を変位させたとき加熱ベルト５１の幅方向に生じる張力差を抑制するよう、加熱ベルト５１に対してその幅方向に沿って異なる張力を作用させる張力作用手段９０を備えるように構成されている。
【００８６】
この実施の形態１では、図２に示されるように、ステアリングロール５４が軸方向に沿った中央部に配置された回転軸５４５を中心にして傾斜移動可能に設けられている。そのため、加熱べルト５１の張力、つまり内部加熱ロール５３及びステアリングロール５４の外周面に圧接する圧力は、図６に示されるように、内部加熱ロール５３及びステアリングロール５４の軸方向に沿った中央部では変化せず、当該ステアリングロール５４の軸方向に沿った両端部では増加する。
【００８７】
そのため、この実施の形態１では、図２に示されるように、加熱ベルト５１に対してその幅方向に沿って異なる張力を作用させる張力作用手段９０の一例としての筒状部材９１を備えている。筒状部材９１は、加熱ベルト５１の内周において、内部加熱ロール５３とステアリングロール５４の間であって、且つ内部加熱ロール５３の近傍に当該内部加熱ロール５３の軸方向と平行に、加熱ベルト５１の幅方向に沿って配置されている。
【００８８】
筒状部材９１の配置は、内部加熱ロール５３の近傍に限定されず、加熱ベルト５１の内周において、内部加熱ロール５３とステアリングロール５４の間であれば、他の位置に配置しても良い。但し、筒状部材９１を内部加熱ロール５３の近傍に配置した場合には、加熱ベルト５１のウォーク現象の発生時、回転軸５４５を中心にして傾斜移動されるステアリングロール５４の影響を受け難いため望ましい。
【００８９】
筒状部材９１は、図８に示されるように、加熱ベルト５１の幅方向に沿った中央部の外径Ｄ１が両端部の外径Ｄ２より大きいクラウン形状に形成されている。筒状部材９１は、ステンレスや鉄等の金属からなる円柱形状の回転軸９１１と、回転軸９１１の外周に被覆されたシリコーンゴムやフッ素ゴム等の弾性体あるいは合成樹脂等からなる被覆層９１２で構成されている。
【００９０】
筒状部材９１の回転軸９１１は、軸受部材９１３に回転可能に支持されている。筒状部材９１は、軸受部材９１３を介して付勢手段の一例としてのコイルスプリング９１４によって加熱ベルト５１の内周面（裏面）に圧接するように付勢されている。コイルスプリング９１４は、その下端部が支持板９１５によって支持されている。コイルスプリング９１４は、支持板９１５の下端面に当接する偏心カム９１６によって加熱ベルト５１の内周面に対する押圧力（押圧量）が調節可能に構成されている。偏心カム９１６は、図示しないステッピングモータ等の駆動手段によって回転角度が制御装置１００により制御される。
【００９１】
筒状部材９１は、回転軸９１１の両端部が軸受部材９１３に支持され、上下方向にのみ移動可能に支持しても良い。
【００９２】
しかし、加熱ベルト５１は、図４に示されるように、ウォーク現象に応じて、ステアリングロール５４の傾斜角度が変化する。加熱ベルト５１の内周面は、ステアリングロール５４の傾斜角度に応じて、内部加熱ロール５３とステアリングロール５４の間において傾斜する。
【００９３】
そのため、筒状部材９１は、軸受部材９１３によって上下方向にのみ移動可能に支持するのではなく、加熱ベルト５１の傾斜に応じて回転軸９１１が傾斜可能に支持することが望ましい。
【００９４】
筒状部材９１を加熱ベルト５１の傾斜に応じて回転軸９１１が傾斜可能に支持するためには、図９に示されるように、筒状部材９１の両端に位置する回転軸９１１を一体的に形成された軸受部材９１３によって回転可能に支持し、当該軸受部材９１３を筒状部材９１の軸方向に沿った中央に加熱ベルト５１の移動方向に沿って配置された回転軸９１７を中心にして傾斜移動可能に支持すれば良い。一体的に形成された軸受部材９１３は、その両端部にそれぞれ配置されたコイルスプリング９１４、又はその中央部に配置されたコイルスプリング９１４によって加熱ベルト５１の内周面に圧接するよう付勢すれば良い。
【００９５】
筒状部材９１は、図１０及び図１１に示されるように、偏心カム９１６の回転角度（回転位置）に応じて加熱ベルト５１の内周面に対する押圧力（押圧量）が調節される。筒状部材９１は、上述したように、加熱ベルト５１の幅方向に沿った中央部の外径Ｄ１が両端部の外径Ｄ２より大きいクラウン形状に形成されているため、加熱ベルト５１の内周面に軸方向に沿って一様に押圧させた場合、加熱ベルト５１の幅方向に沿った中央部に対する押圧力が両端部に比較して大きい。その結果、筒状部材９１は、加熱ベルト５１の内周面に押圧することにより、加熱ベルト５１の幅方向に沿った中央部に対して両端部より大きな押圧力、つまり、加熱ベルト５１の幅方向に沿った中央部の張力を両端部に比較して増大させることができる。
【００９６】
この筒状部材９１が加熱ベルト５１に作用させる押圧力は、筒状部材９１の加熱ベルト５１の内周面に対する押圧量によって変化する。その際、筒状部材９１の軸方向、即ち加熱ベルト５１の幅方向に沿った押圧力は、その両端部で必ずしも等しい必要はなく、両端部で異なっても良い。
【００９７】
筒状部材９１の上下方向に沿った位置（加熱ベルト５１への圧接量）は、ステアリングロール５４の傾斜角度に応じて制御される。筒状部材９１の上下方向に沿った位置は、ステアリングロール５４の傾斜角度が大きくなるに従って、筒状部材９１の加熱ベルト５１に対する圧接量を増加させるのが望ましい。
【００９８】
＜定着装置の動作＞
この実施の形態１に係る定着装置５０では、次のようにして、加熱ベルトの幅方向に沿って接触する接触体が円筒形状である場合に比較して、加熱ベルトを張架する張架手段の摩耗を抑制するようになっている。
【００９９】
すなわち、この実施の形態１に係る定着装置５０では、図３に示されるように、加熱ベルトに幅方向に沿った片寄であるウォーク現象が発生すると、加熱ベルト５１の幅方向に沿った端部位置を検知する図示しない位置検知手段によって加熱ベルト５１のウォークの方向及びウォーク量が検知される。
【０１００】
制御装置１００は、位置検知手段の検知結果に基づいて加熱ベルト５１にウォークが発生したことを検知すると、当該加熱ベルト５１のウォークを抑制すべくステアリングロール５４の回転軸５４５をソレノイド５４８によって傾斜させて、加熱ベルト５１のウォークを抑制する。
【０１０１】
その際、加熱ベルト５１は、図４に示されるように、当該加熱ベルト５１を張架するステアリングロール５４の回転軸５４５を傾斜させると、図６に示されるように、その幅方向に沿った両端部の張力が中央部に比較して増大する。
【０１０２】
ところで、この実施の形態１では、制御装置１００は、ステアリングロール５４の回転軸５４５の傾斜させる補正動作を実行した後、予め定められた時間が経過すると、筒状部材９１を加熱ベルト５１の内周面に圧接させる。この筒状部材９１を加熱ベルト５１の内周面に圧接させる圧接量は、例えば、ステアリングロール５４の回転軸５４５の傾斜角に応じて調整される。
【０１０３】
加熱ベルト５１の内周面に筒状部材９１を圧接すると、当該筒状部材９１が加熱ベルト５１の内周面に圧接する圧接量に応じて加熱ベルト５１の張力が変化する。筒状部材９１は、図８に示されるように、その軸方向に沿って中央部の外径Ｄ１が両端部の外径Ｄ２に比較して大きくなるようクラウン形状に形成されている。そのため、筒状部材９１を加熱ベルト５１の内周面に圧接させた場合には、加熱ベルト５１の幅方向に沿った両端部の張力が中央部に比較して大きくなるように変化する。
【０１０４】
その結果、加熱ベルト５１は、内部加熱ロール５３とステアリングロール５４の間において、その内周面に筒状部材９１が圧接されることにより、その幅方向に沿った中央部に対して両端部より大きな圧接力が作用する。よって、加熱ベルト５１は、ステアリングロール５４を傾斜させた際、筒状部材９１によって幅方向に沿った中央部の張力が増加し、幅方向に沿った張力のバラツキが抑制されて張力が略均一となる。
【０１０５】
したがって、加熱ベルト５１は、ステアリングロール５４を軸方向に沿った中央部に配置された回転軸５４５を中心にして傾斜移動させた場合であっても、幅方向に沿った張力が略均一となり、加熱ベルト５１の幅方向に沿った中央部と両端部の回転速度も略一定となる。
【０１０６】
このように、加熱ベルト５１は、その幅方向に沿った中央部と両端部で内部加熱ロール５３及びステアリングロール５４との間に速度差が生じることが抑制され、内部加熱ロール５３及びステアリングロール５４の軸方向に沿った両端部に摩耗が発生することが抑制される。
【０１０７】
この実施の形態１に係る定着装置５０では、内部加熱ロール５３及びステアリングロール５４の外周面に摩耗が発生することが抑制され、摩耗により生じる摩耗粉が加熱ベルト５１と内部加熱ロール５３、ステアリングロール５４及び加圧パッド５５の外周面との間に入り込み加熱ベルト５１にスリップ等の搬送不良が生じたり、摩耗粉が記録用紙６に付着して画質不良を生じることが防止乃至抑制される。
【０１０８】
実験例
本発明者は、上記実施の形態１に係る定着装置５０の効果を確認するため、図１２に示されるような定着装置５０を想定し、ステアリングロール５４を変位させた場合に加熱ベルト５１の幅方向に沿った張力がどのように変化するかをコンピュータを用いた数値解析によって求めるシミュレーション実験を行った。
【０１０９】
なお、図１２に示す定着装置５０では、加熱ベルト５１と加圧パッド５５との間に生じる摺擦力を考慮しなくて済むように、加圧パッド５５の代わりに回転ロール５５’を採用している。
【０１１０】
加圧パッド５５は、加熱ベルト５１の幅方向に沿って均一に圧接する部材であるため、加圧パッド５５を回転ロール５５’に置き換えても加熱ベルト５１の挙動に対する影響はない。
【０１１１】
図１３は上記シミュレーション実験の結果を示すグラフである。ここで、筒状部材９１としては、軸方向に沿った中央部と両端部との外径差を１．５ｍｍに設定した。また、図１３（ａ）はステアリングロール５４の位置における加熱ベルト５１の圧力分布を、図１３（ｂ）は内部加熱ロール５３の位置における加熱ベルト５１の圧力分布をそれぞれ示している。
【０１１２】
この図１３から明らかなように、加熱ベルト５１の幅方向に沿った圧力分布は、略均一となることが判る。
【０１１３】
なお、筒状部材９１の軸方向に沿った両端部の位置を固定した場合には、ステアリングロール５４の傾斜に応じて加熱ベルト５１の幅方向に沿った両端部で圧力分布に傾斜が生じ易いことが判った。
【０１１４】
そのため、筒状部材９１は、図９に示されるように、その回転軸９１１を傾斜可能に支持することが望ましい。
【０１１５】
[実施の形態２]
図１４は、実施の形態２に係る定着装置を示すものである。この実施の形態２に係る定着装置５０では、１つの張架手段が、その軸方向に沿った一端部を中心にして傾斜移動可能に支持されている。これに伴って、張力作用手段は、ベルトの幅方向に沿った一端部に対して他端部より大きい張力を作用させるように構成されている。
【０１１６】
すなわち、この実施の形態２では、ステアリングロール５４をその軸方向に沿った一端部を支点として、他端部を傾斜させるように構成されている。これに伴い、筒状部材９１は、図１５に示されるように、その軸方向に沿った外径がクラウン形状ではなく、ステアリングロール５４の軸方向に沿った一端部に相当する端部の外径が他端部に比較して大きい略円錐形状を成すように構成されている。
【０１１７】
この実施の形態２では、図１４に示されるように、ステアリングロール５４をその軸方向に沿った一端部を支点として他端部を傾斜させると、加熱ベルト５１は、傾斜させた他端部側の張力が増加し、支点となる一端部側の張力が変化しない。
【０１１８】
そのため、この実施の形態２では、図１５に示されるように、筒状部材９１を略円錐形状に形成することにより、ステアリングロール５４を傾斜させた際に加熱ベルト５１の張力が変化しない支点となる一端部側に対して筒状部材９１の圧接量を増加させることで、ステアリングロール５４を傾斜させた際に加熱ベルト５１の張力が増加する他端部との張力のばらつきを抑制するようになっている。
【０１１９】
なお、この実施の形態２では、筒状部材９１を円筒形状に形成し、当該筒状部材９１をステアリングロール５４の傾斜方向と逆方向に傾斜させることで、ステアリングロール５４を傾斜させた際に加熱ベルト５１の張力が変化しない一端部の張力を増加させるように構成しても良い。
【０１２０】
その他の構成及び作用は、前記実施の形態１と同様であるので、その説明を省略する。
【０１２１】
なお、前記実施の形態では、画像形成部が複数の作像装置と中間転写装置を備えたフルカラーの画像形成装置について説明したが、これに限定されるものではなく、単一の作像装置を有するモノクロの画像形成装置についても同様に適用することができることは勿論である。
【０１２２】
また、前記実施の形態では、ベルト搬送装置として、加熱ベルトを備えた定着装置に適用した場合について説明したが、ベルト搬送装置としては、定着装置に限らず、中間転写ベルトや用紙搬送ベルト等にも同様に適用することができることは勿論である。
【符号の説明】
【０１２３】
１…画像形成装置
５０…定着装置
５１…加熱ベルト
５３…内部加熱ロール
５４…ステアリングロール
５２…加圧ロール
９１…筒状部材
【図１】
2020194009.tif 000003
【図２】
2020194009.tif 000004
【図３】
2020194009.tif 000005
【図４】
2020194009.tif 000006
【図５】
2020194009.tif 000007
【図６】
2020194009.tif 000008
【図７】
2020194009.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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