(57)【要約】【課題】ベルトを消耗させることなく、電気的な検出や制御を必要とせず、ベルトの片寄りや蛇行を抑制することが可能なベルト装置を提供する。【解決手段】定着ベルト４５の側端４５ａが第１蛇行位置Ｗ１まで変位すると、蛇行検知アーム６１の検知端部６１ｂ及び移動スリーブ５５の検知凹部５５ｂが第１蛇行検知位置Ｘ１に移動する。この状態で、回転軸５２、制御用偏芯カム５４、及び移動スリーブ５５が回転して行くと、制御用偏芯カム５により制御ローラ４４の移動端４４ｂの軸受け４４ｄが矢印方向Ｅに変位され、制御ローラ４４の移動端４４ｂが矢印方向Ｅに最大の変位量移動された状態が維持される。この結果、定着ベルト４５の周回している矢印方向Ｆに対して制御ローラ４４が傾斜した状態となり、定着ベルト４５が矢印方向Ｋに移動して行く。【選択図】図７
2014034447.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベルトを複数のローラに懸架し、前記各ローラには制御ローラが含まれ、前記制御ローラを変位させることにより前記ベルトの蛇行を制御するベルト装置であって、
前記制御ローラを第１及び第２変位位置のいずれかに変位させる変位部と、
駆動力を前記変位部に伝達したり遮断したりする駆動制御部と、
前記ベルトの蛇行に連係して、第１及び第２蛇行検知位置のいずれかに切替わる蛇行検知部とを備え、
前記駆動制御部は、前記第１及び第２蛇行検知位置の一方から他方へと切替えられた前記蛇行検知部に連係して、駆動力を前記変位部に伝達して前記制御ローラを変位させ、前記制御ローラを前記第１及び第２変位位置のいずれかまで変位させた前記変位部に連係して、前記変位部への回転駆動力の伝達を遮断することを特徴とするベルト装置。
【請求項２】
請求項１に記載のベルト装置であって、
前記駆動制御部は、
前記変位部に接続された回転軸と、
前記回転軸及び前記蛇行検知部に係合して、前記変位部及び前記回転軸と共に回転し、前記蛇行検知部により前記回転軸に沿って互いに離間した前記第１及び第２蛇行検知位置のいずれかに移動される移動体と、
前記移動体の回転方向で該移動体に対して係合解除又は係合されて、外部の回転駆動力を前記回転軸に伝達したり遮断したりする回転伝達遮断部とを有し、
前記回転伝達遮断部は、前記蛇行検知部により前記第１及び第２蛇行検知位置の一方から他方へと移動された前記移動体に対しては係合解除されて、前記外部の回転駆動力を前記回転軸に伝達し、前記制御ローラが前記第１及び第２変位位置のいずれかに変位するまで前記変位部と共に回転した前記移動体に対しては係合して、前記回転軸への前記外部の回転駆動力の伝達を遮断することを特徴とするベルト装置。
【請求項３】
請求項２に記載のベルト装置であって、
前記回転伝達遮断部は、外部の回転駆動力により回転駆動される揺動用カムと、前記回転軸に設けられたワンウェイクラッチと、前記ワンウェイクラッチに接続され、前記揺動用カムに摺接するように付勢された揺動レバーとを備え、前記揺動用カムが回転されると、前記揺動用カムに摺接する前記揺動レバーが繰り返し揺動して、前記揺動レバーの揺動が前記ワンウェイクラッチを介して前記回転軸に一方向の回転となって伝達され、
前記揺動レバーは、前記蛇行検知部により前記第１及び第２蛇行検知位置の一方から他方に移動された前記移動体に対しては係合解除されて、前記揺動用カムに摺接し、前記揺動レバーの揺動を前記ワンウェイクラッチを介して前記回転軸に一方向の回転として伝達し、前記制御ローラが前記第１及び第２変位位置のいずれかに変位するまで前記変位部と共に回転した前記移動体に対しては係合して、前記揺動用カムから離間退避し、前記揺動レバーの揺動を停止することを特徴とするベルト装置。
【請求項４】
請求項３に記載のベルト装置であって、
前記移動体は、前記回転軸の回転方向において互いに離間した２箇所に設けられた各凸部を有し、
前記揺動レバーは、前記回転軸の軸方向において互いに離間した２箇所に設けられた各係合部を有し、
前記蛇行検知部により前記第１及び第２蛇行検知位置の一方から他方へと前記移動体が移動されると、前記移動体の各凸部のいずれかと前記揺動レバーの前記各係合部のいずれかとの係合が解除されて、前記揺動レバーが前記揺動用カムに摺接し、前記揺動レバーの揺動が前記ワンウェイクラッチを介して前記回転軸に一方向の回転として伝達され、
前記制御ローラが前記第１及び第２変位位置のいずれかに変位するまで前記変位部と共に前記移動体が回転すると、前記移動体の各係合部のいずれかと前記揺動レバーの前記各係合部のいずれかとが係合して、前記揺動レバーが前記揺動用カムから離間退避し、前記揺動レバーの揺動が停止することを特徴とするベルト装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１つに記載のベルト装置であって、
前記ベルトを懸架する前記各ローラには、前記制御ローラの他に駆動ローラが含まれ、前記駆動制御部は、前記駆動ローラを回転駆動する駆動力を前記変位部に伝達したり遮断したりすることを特徴とするベルト装置。
【請求項６】
定着ベルトと、前記定着ベルトを懸架する複数のローラと、前記定着ベルトを加熱する加熱部と、前記定着ベルトに圧接する加圧部とを備え、前記定着ベルトと前記加圧部との間に記録媒体を挟み込んで加熱及び加圧し、前記各ローラに含まれる制御ローラを変位させることにより前記定着ベルトの蛇行を制御するベルト定着装置であって、
前記制御ローラを第１及び第２変位位置のいずれかに変位させる変位部と、
駆動力を前記変位部に伝達したり遮断したりする駆動制御部と、
前記定着ベルトの蛇行に連係して、第１及び第２蛇行検知位置のいずれかに切替わる蛇行検知部とを備え、
前記駆動制御部は、前記第１及び第２蛇行検知位置の一方から他方へと切替えられた前記蛇行検知部に連係して、駆動力を前記変位部に伝達して前記制御ローラを変位させ、前記制御ローラを前記第１及び第２変位位置のいずれかまで変位させた前記変位部に連係して、前記変位部への回転駆動力の伝達を遮断することを特徴とするベルト定着装置。
【請求項７】
請求項６に記載のベルト定着装置を備え、画像が形成された記録媒体を前記ベルト定着装置により加熱及び加圧して、記録媒体の画像を定着させることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベルト装置、ベルト定着装置、及びそのベルト定着装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のベルト装置では、ベルトを複数のローラに懸架し、各ローラのうちの少なくとも１つを回転駆動して、ベルトを周回させ、他のローラを従動回転させているが、ベルトが各ローラの一端に片寄ったり蛇行したりすることがある。
【０００３】
このため、クラウン形状のローラを用いたり、ベルトの側端をガイドするガイド部材を設けたりしている。
【０００４】
また、特許文献１では、ベルトにテンションを付与するテンションローラの両端外側にそれぞれの摺接部が設けられており、ベルトが片寄ったり蛇行したりしたときには、ベルトの端部が摺接部に乗り上げて摺接し、ベルトと摺接部との間にその摺接幅に応じた大きさの摩擦力が生じ、この摩擦力によりベルトのテンションが増減されて、ベルトの片寄りや蛇行が抑制されるようにしている。
【０００５】
あるいは、特許文献２、３では、電気的なセンサーによりベルトの側端位置を検出し、この検出されたベルトの側端位置に応じてクラッチやモータを駆動制御して、規定のローラ端部をベルトの進行方向に変位させ、規定のローラをその進行方向に対して傾斜させて、ベルトの片寄りや蛇行を抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−１６２４６６号公報
【特許文献２】特開平５−２９７９５３号公報
【特許文献３】特開２００８−６９００４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、クラウン形状のローラを用いた場合は、ローラのコストが高くなり、またベルトがローラの周面全体に接触し難く、ベルトに不均一な伸びが生じ、ベルトが変形したり、ベルトの寿命が短くなったりする。また、ガイド部材を用いる場合は、ベルトの側端にガイド部材が摺接することから、ベルトの損傷を招くことがある。
【０００８】
また、特許文献１のようにベルトの端部を摺接部に摺接させ、ベルトと摺接部との間にその摺接幅に応じた大きさの摩擦力を生じさせる場合は、ベルトが磨耗するので、ベルトの寿命が短くなり、ベルト装置の信頼性が低下する。
【０００９】
また、特許文献２、３では、電気的なセンサー、クラッチやモータの他に、制御回路等を必要とするので、部品点数が多くなり、ベルト装置のコストが高くなる。
【００１０】
そこで、本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであり、ベルトを消耗させることなく、電気的な検出や制御を必要とせず、ベルトの片寄りや蛇行を抑制することが可能なベルト装置、ベルト定着装置、及びそのベルト定着装置を備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明のベルト装置は、ベルトを複数のローラに懸架し、前記各ローラには制御ローラが含まれ、前記制御ローラを変位させることにより前記ベルトの蛇行を制御するベルト装置であって、前記制御ローラを第１及び第２変位位置のいずれかに変位させる変位部と、駆動力を前記変位部に伝達したり遮断したりする駆動制御部と、前記ベルトの蛇行に連係して、第１及び第２蛇行検知位置のいずれかに切替わる蛇行検知部とを備え、前記駆動制御部は、前記第１及び第２蛇行検知位置の一方から他方へと切替えられた前記蛇行検知部に連係して、駆動力を前記変位部に伝達して前記制御ローラを変位させ、前記制御ローラを前記第１及び第２変位位置のいずれかまで変位させた前記変位部に連係して、前記変位部への回転駆動力の伝達を遮断している。
【００１２】
このような本発明のベルト装置では、ベルトが制御ローラの一端側に変位（片寄るか蛇行）すると、蛇行検知部が第１及び第２蛇行検知位置の一方から他方へと切替わり、このときの蛇行検知部に連係して駆動力が変位部に伝達されて、制御ローラが変位する。そして、変位部により制御ローラが第１及び第２変位位置のいずれかまで変位されて、制御ローラにより制御ローラの他端側へのベルトの変位が促される状態になると、このときの変位部に連係して、変位部への回転駆動力の伝達が遮断される。これにより、その状態が維持されて、ベルトが制御ローラの他端側へと変位して行く。以降同様の動作が繰返されて、ベルトが制御ローラの両端の一端側と他端側との間を往復変位して、ベルトの片寄りや蛇行が防止される。
【００１３】
また、本発明のベルト装置においては、前記駆動制御部は、前記変位部に接続された回転軸と、前記回転軸及び前記蛇行検知部に係合して、前記変位部及び前記回転軸と共に回転し、前記蛇行検知部により前記回転軸に沿って互いに離間した前記第１及び第２蛇行検知位置のいずれかに移動される移動体と、前記移動体の回転方向で該移動体に対して係合解除又は係合されて、外部の回転駆動力を前記回転軸に伝達したり遮断したりする回転伝達遮断部とを有し、前記回転伝達遮断部は、前記蛇行検知部により前記第１及び第２蛇行検知位置の一方から他方へと移動された前記移動体に対しては係合解除されて、前記外部の回転駆動力を前記回転軸に伝達し、前記制御ローラが前記第１及び第２変位位置のいずれかに変位するまで前記変位部と共に回転した前記移動体に対しては係合して、前記回転軸への前記外部の回転駆動力の伝達を遮断している。
【００１４】
ここで、移動体は、変位部及び回転軸と共に回転し、蛇行検知部により回転軸に沿って互いに離間した第１及び第２蛇行検知位置のいずれかに移動される。回転伝達遮断部は、蛇行検知部により第１及び第２蛇行検知位置の一方から他方へと移動された移動体に対しては係合解除されて、外部の回転駆動力を回転軸に伝達する。これにより、回転軸が回転し、回転軸と共に変位部が回転して、制御ローラが変位する。また、回転伝達遮断部は、制御ローラが第１及び第２変位位置のいずれかに変位するまで変位部と共に回転した移動体に対しては係合して、回転軸への外部の回転駆動力の伝達を遮断する。これにより、制御ローラにより制御ローラの他端側へのベルトの変位が促される状態が維持され、ベルトが制御ローラの他端側へと変位して行く。以降同様の動作が繰返されて、ベルトが制御ローラの両端の一端側と他端側との間を往復変位して、ベルトの片寄りや蛇行が防止される。
【００１５】
更に、本発明のベルト装置においては、前記回転伝達遮断部は、外部の回転駆動力により回転駆動される揺動用カムと、前記回転軸に設けられたワンウェイクラッチと、前記ワンウェイクラッチに接続され、前記揺動用カムに摺接するように付勢された揺動レバーとを備え、前記揺動用カムが回転されると、前記揺動用カムに摺接する前記揺動レバーが繰り返し揺動して、前記揺動レバーの揺動が前記ワンウェイクラッチを介して前記回転軸に一方向の回転となって伝達され、前記揺動レバーは、前記蛇行検知部により前記第１及び第２蛇行検知位置の一方から他方に移動された前記移動体に対しては係合解除されて、前記揺動用カムに摺接し、前記揺動レバーの揺動を前記ワンウェイクラッチを介して前記回転軸に一方向の回転として伝達し、前記制御ローラが前記第１及び第２変位位置のいずれかに変位するまで前記変位部と共に回転した前記移動体に対しては係合して、前記揺動用カムから離間退避し、前記揺動レバーの揺動を停止している。
【００１６】
このような揺動用カム、ワンウェイクラッチ、及び揺動レバーの組み合わせにより、外部の回転駆動力を回転軸に伝達することができる。また、移動体が第１及び第２蛇行検知位置の一方から他方に移動されたときに、移動体に対しては揺動レバーが係合解除されて、揺動レバーが揺動用カムに摺接し、揺動レバーが揺動して、揺動レバーの揺動がワンウェイクラッチを介して回転軸に一方向の回転として伝達される。また、制御ローラが第１及び第２変位位置のいずれかに変位するまで変位部が回転され、変位部と共に回転した移動体に対しては揺動レバーが係合して、揺動レバーが揺動用カムから離間退避し、揺動レバーの揺動が停止して、回転軸への外部の回転駆動力の伝達が遮断される。
【００１７】
また、本発明のベルト装置においては、例えば、前記移動体は、前記回転軸の回転方向において互いに離間した２箇所に設けられた各凸部を有し、前記揺動レバーは、前記回転軸の軸方向において互いに離間した２箇所に設けられた各係合部を有し、前記蛇行検知部により前記第１及び第２蛇行検知位置の一方から他方へと前記移動体が移動されると、前記移動体の各凸部のいずれかと前記揺動レバーの前記各係合部のいずれかとの係合が解除されて、前記揺動レバーが前記揺動用カムに摺接し、前記揺動レバーの揺動が前記ワンウェイクラッチを介して前記回転軸に一方向の回転として伝達され、前記制御ローラが前記第１及び第２変位位置のいずれかに変位するまで前記変位部と共に前記移動体が回転すると、前記移動体の各係合部のいずれかと前記揺動レバーの前記各係合部のいずれかとが係合して、前記揺動レバーが前記揺動用カムから離間退避し、前記揺動レバーの揺動が停止している。
【００１８】
更に、本発明のベルト装置においては、前記ベルトを懸架する前記各ローラには、前記制御ローラの他に駆動ローラが含まれ、前記駆動制御部は、前記駆動ローラを回転駆動する駆動力を前記変位部に伝達したり遮断したりしている。
【００１９】
これにより、変位部を駆動する駆動源を格別に設ける必要がなくなる。
【００２０】
次に、本発明のベルト定着装置においては、定着ベルトと、前記定着ベルトを懸架する複数のローラと、前記定着ベルトを加熱する加熱部と、前記定着ベルトに圧接する加圧部とを備え、前記定着ベルトと前記加圧部との間に記録媒体を挟み込んで加熱及び加圧し、前記各ローラに含まれる制御ローラを変位させることにより前記定着ベルトの蛇行を制御するベルト定着装置であって、前記制御ローラを第１及び第２変位位置のいずれかに変位させる変位部と、駆動力を前記変位部に伝達したり遮断したりする駆動制御部と、前記定着ベルトの蛇行に連係して、第１及び第２蛇行検知位置のいずれかに切替わる蛇行検知部とを備え、前記駆動制御部は、前記第１及び第２蛇行検知位置の一方から他方へと切替えられた前記蛇行検知部に連係して、駆動力を前記変位部に伝達して前記制御ローラを変位させ、前記制御ローラを前記第１及び第２変位位置のいずれかまで変位させた前記変位部に連係して、前記変位部への回転駆動力の伝達を遮断している。
【００２１】
また、本発明の画像形成装置は、上記本発明のベルト定着装置を備え、画像が形成された記録媒体を前記ベルト定着装置により加熱及び加圧して、記録媒体の画像を定着させている。
【００２２】
このような本発明のベルト定着装置及び画像形成装置においても、上記本発明のベルト装置と同様の作用効果を得ることができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明では、ベルトが制御ローラの一端側に変位（片寄るか蛇行）すると、蛇行検知部が第１及び第２蛇行検知位置の一方から他方へと切替わり、このときの蛇行検知部に連係して駆動力が変位部に伝達されて、制御ローラが変位する。そして、変位部により制御ローラが第１及び第２変位位置のいずれかまで変位されて、制御ローラにより制御ローラの他端側へのベルトの変位が促される状態になると、このときの変位部に連係して、変位部への回転駆動力の伝達が遮断される。これにより、その状態が維持されて、ベルトが制御ローラの他端側へと変位して行く。以降同様の動作が繰返されて、ベルトが制御ローラの両端の一端側と他端側との間を往復変位して、ベルトの片寄りや蛇行が防止される。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明のベルト定着装置の一実施形態を備えた画像形成装置を示す断面図である。
【図２】本実施形態のベルト定着装置の概略構成を示す断面図である。
【図３】ベルト定着装置を示す平面図である。
【図４】ベルト定着装置における制御ローラの制御機構を概略的に示す平面図である。
【図５】制御ローラの制御機構を概略的に示す斜視図である。
【図６】（ａ）〜（ｄ）は、回転軸を回転させる揺動レバー等の動作を示す図である。
【図７】制御ローラの制御機構の動作状態を示す平面図である。
【図８】制御ローラの制御機構の他の動作状態を示す平面図である。
【図９】（ａ）〜（ｄ）は、図４のＡ−Ａ線に沿って破断して示す断面図であり、移動スリーブ、揺動用偏芯カム、及び揺動レバー等の動作を示している。
【図１０】（ａ）、（ｂ）は、図４のＢ−Ｂ線に沿って破断して示す断面図であり、制御ローラの移動端の軸受け及び制御用偏芯カム等の動作を示している。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づき説明する。
【００２６】
図１は、本発明のベルト定着装置の一実施形態を備えた画像形成装置を示す断面図である。この画像形成装置１において扱われる画像データは、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色を用いたカラー画像に応じたもの、又は単色（例えばブラック）を用いたモノクロ画像に応じたものである。このため、現像装置１２、感光体ドラム１３、ドラムクリーニング装置１４、及び帯電器１５等は、各色に応じた４種類のトナー像を形成するためにそれぞれ４個ずつ設けられ、それぞれがブラック、シアン、マゼンタ、及びイエローに対応付けられて、４つの画像ステーションＰａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄが構成されている。
【００２７】
各画像ステーションＰａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄのいずれにおいても、ドラムクリーニング装置１４により感光体ドラム１３表面の残留トナーを除去及び回収した後、帯電器１５により感光体ドラム１３の表面を所定の電位に均一に帯電させ、光走査装置１１により感光体ドラム１３表面を露光して、その表面に静電潜像を形成し、現像装置１２により感光体ドラム１３表面の静電潜像を現像して、感光体ドラム１３表面にトナー像を形成する。これにより、各感光体ドラム１３表面に各色のトナー像が形成される。
【００２８】
引き続いて、中間転写ベルト２１を矢印方向Ｃに周回移動させつつ、ベルトクリーニング装置２５により中間転写ベルト２１の残留トナーを除去及び回収した後、各感光体ドラム１３表面に各色のトナー像を中間転写ベルト２１に順次転写して重ね合わせ、中間転写ベルト２１上にカラーのトナー像を形成する。
【００２９】
中間転写ベルト２１と２次転写装置２６の転写ローラ２６ａ間にはニップ域が形成されており、Ｓ字状の用紙搬送経路Ｒ１を通じて搬送されて来た記録用紙をそのニップ域に挟み込んで搬送しつつ、中間転写ベルト２１表面のカラーのトナー像を記録用紙上に転写する。そして、ベルト定着装置１７は、記録用紙を加熱及び加圧し、記録用紙上のカラーのトナー像を定着させる。
【００３０】
また、記録用紙は、ピックアップローラ３３により給紙カセット１８から引出されて、用紙搬送経路Ｒ１を通じて搬送され、２次転写装置２６やベルト定着装置１７を経由し、排紙ローラ３６を介して排紙トレイ３９へと搬出される。この用紙搬送経路Ｒ１には、記録用紙を一旦停止させて、記録用紙の先端を揃えた後、中間転写ベルト２１と転写ローラ２６ａ間のニップ域でのトナー像の転写タイミングに合わせて記録用紙の搬送を開始するレジストローラ３４、記録用紙の搬送を促す複数の搬送ローラ３５、排紙ローラ３６等が配置されている。
【００３１】
次に、本実施形態のベルト定着装置１７を詳しく説明する。図２は、本実施形態のベルト定着装置１７の概略構成を示す断面図である。また、図３は、ベルト定着装置１７を示す平面図である。
【００３２】
図２及び図３に示すようにベルト定着装置１７は、ベルト定着方式のものであって、加圧ローラ４１、定着ローラ４２、加熱ローラ４３、制御ローラ４４、及び無端状の定着ベルト４５を備えている。
【００３３】
加圧ローラ４１は、中空の軸４１ａを有しており、その外周には薄い弾性層と離型層からなる積層構造が設けられている。この加圧ローラ４１の軸４１ａの内部には該ローラ４１を加熱する熱源となる１本のヒータランプ４７ａ（ハロゲンランプ）が設けられている。
【００３４】
定着ローラ４２は、中空の軸４２ａの外周面に弾性層を設けたものであるが、弾性層が十分に厚くされている。
【００３５】
加熱ローラ４３は、中空の軸４３ａを有し、その外周に薄い表層が設けられている。この加熱ローラ４３の軸４３ａの内部には該ローラ４３を加熱する熱源となる複数本のヒータランプ４７ｂ（ハロゲンランプ）が設けられている。
【００３６】
制御ローラ４４は、その周面が定着ベルト４５の内周に圧接する位置で回転自在に支持されている。
【００３７】
定着ベルト４５は、熱伝導が良好な材質からなる無端状のベルトであって、その外周面に離型層を有する。この定着ベルト４５は、定着ローラ４２、加熱ローラ４３、及び制御ローラ４４により懸架されている。
【００３８】
ここで、定着ローラ４２の弾性層が十分に厚くされていることから、加圧ローラ４１が定着ベルト４５を介して定着ローラ４２に押圧されると、定着ローラ４２の弾性層が凹んで、加圧ローラ４１と定着ローラ４２間が圧接状態となり、加圧ローラ４１と定着ローラ４２間に広いニップ域Ｎが形成される。
【００３９】
この圧接状態で、定着ローラ４２が矢印の方向に回転駆動されると、定着ベルト４５が定着ローラ４２に従動して矢印方向Ｆに周回移動し、同時に加圧ローラ４１及び加熱ローラ４３もそれぞれの矢印の方向に従動回転する。また、加熱ローラ４３に内蔵の各ヒータランプ４７ｂにより加熱ローラ４３が加熱され、加熱ローラ４３により定着ベルト４５が加熱され、また加圧ローラ４１に内蔵のヒータランプ４７ａにより加圧ローラ４１が加熱される。そして、定着ベルト４５及び加圧ローラ４１によりそれらの間のニップ域Ｎが加熱され、記録用紙がニップ域Ｎを通じて搬送されると、記録用紙が定着ベルト４５及び加圧ローラ４１により加熱及び加圧されて、記録用紙上のトナー像が定着される。
【００４０】
こうして記録用紙上のトナー像が定着された後、記録用紙が更に上方へと搬送され、排紙トレイ３９へと排出される。
【００４１】
ところで、このようなベルト定着装置１７では、定着ベルト４５が各ローラ４２、４３の一端に片寄ったり蛇行したりする。このため、制御ローラ４４を設け、制御ローラ４４の軸４４ａの移動端４４ｂを矢印方向Ｄ、Ｅに変位させて、矢印方向Ｆに対して制御ローラ４４を傾斜させ、定着ベルト４５の片寄りや蛇行を抑制している。
【００４２】
制御ローラ４４の軸４４ａは、この制御ローラ４４の周面が定着ベルト４５の内周に圧接する位置で回転自在に軸支されている。また、制御ローラ４４の軸４４ａの移動端４４ｂは、定着ローラ４２の軸芯と加熱ローラ４３の軸芯とを結ぶ仮想直線と概ね平行な矢印方向Ｄ、Ｅに移動自在に支持されている。更に、軸４４ａの非移動端４４ｃは、定位置に位置決めされている。また、制御ローラ４４の軸４４ａの移動端４４ｂを矢印方向Ｄ、Ｅの移動範囲の中央位置Ｇに位置させた状態では、制御ローラ４４が定着ローラ４２及び加熱ローラ４３のいずれとも概ね平行になる。
【００４３】
ここで、図３に示すように矢印方向Ｆに周回している定着ベルト４５に対し制御ローラ４４が接している状態で、制御ローラ４４の軸４４ａの移動端４４ｂが矢印方向Ｄに移動されて、矢印方向Ｆに対して制御ローラ４４が傾斜されると、定着ベルト４５が矢印方向Ｊに移動する。また、制御ローラ４４の軸４４ａの移動端４４ｂが矢印方向Ｅに移動されて、矢印方向Ｆに対して制御ローラ４４が逆向きに傾斜されると、定着ベルト４５が矢印方向Ｋに移動する。従って、定着ベルト４５が矢印方向Ｊ、Ｋのいずれに片寄っているかに応じて制御ローラ４４の移動端４４ｂを矢印方向Ｄ、Ｅのいずれかに移動させれば、定着ベルト４５の片寄りや蛇行を抑制することができる。
【００４４】
次に、本実施形態のベルト定着装置１７における制御ローラ４４の制御機構について詳しく説明する。図４は、制御ローラ４４の制御機構を概略的に示す平面図である。また、図５は、制御ローラ４４の制御機構を概略的に示す斜視図である。
【００４５】
まず、ベルト定着装置１７における各ローラ４２、４３、４４の支持構造を説明する。図４に示すように定着ローラ４２、加熱ローラ４３、及び制御ローラ４４の一端側にはフレーム４８が設けられている。このフレーム４８は、定着ローラ４２の軸４２ａの軸受け４２ｂ及び加熱ローラ４３の軸４３ａの軸受け４３ｂをそれぞれの定位置で支持し、また制御ローラ４４の軸４４ａ（移動端４４ｂ）の軸受け４４ｄを矢印方向Ｄ、Ｅに移動自在に支持している。例えば、制御ローラ４４の軸受け４４ｄは、フレーム４８に形成された長形孔４８ａにより矢印方向Ｄ、Ｅに移動自在に支持されている。
【００４６】
また、図４には示されていないが、定着ローラ４２、加熱ローラ４３、及び制御ローラ４４の他端側にもフレームが設けられており、このフレームにより定着ローラ４２の軸４２ａの他の軸受け、加熱ローラ４３の軸４３ａの他の軸受け、及び制御ローラ４４の軸４４ａ（非移動端４４ｃ）の他の軸受けがそれぞれの定位置で支持されている。
【００４７】
次に、制御ローラ４４の制御機構を説明する。この制御機構は、主に、駆動制御部５１、制御用偏芯カム５４、及び蛇行検知アーム６１からなる。駆動制御部５１は、回転軸５２、移動スリーブ５５、コイルバネ５７、揺動用偏芯カム６４、駆動ギア６５、ワンウェイクラッチ６７、揺動レバー６８、及び鉤状部６９等を備えている。
【００４８】
回転軸５２の両端の軸受け５３は、フレーム４８と該フレーム４８に対向する他のフレーム４９とにより支持されている。回転軸５２の一端５２ａの側には制御用偏芯カム５４が固定されている。制御ローラ４４の軸受け４４ｄは、バネ等（図示せず）により矢印方向Ｅに付勢されて、制御用偏芯カム５４の周面に圧接されている。回転軸５２と共に制御用偏芯カム５４が回転すると、制御用偏芯カム５４の周面に圧接されている制御ローラ４４の軸受け４４ｄ並びに移動端４４ｂが矢印方向Ｄ、Ｅに往復移動する。
【００４９】
また、回転軸５２には、移動スリーブ５５が挿入されている。この回転軸５２には、該回転軸５２をその径方向に貫通するピン５６が設けられ、このピン５６が移動スリーブ５５の内側に形成された溝５５ａに配されている。移動スリーブ５５の溝５５ａは、その内側幅がピン５６の径よりも僅かに広くかつ回転軸５２の軸方向に長くされている。このため、回転軸５２が回転すると、ピン５６が移動スリーブ５５の溝５５ａに当接して、移動スリーブ５５も回転し、またピン５６が移動スリーブ５５の溝５５ａの内側で矢印方向Ｊ、Ｋに移動可能であって、移動スリーブ５５が回転軸５２に沿って矢印方向Ｊ、Ｋに移動可能である。
【００５０】
移動スリーブ５５の外周には、検知凹部５５ｂが形成されている。また、移動スリーブ５５の一端には、一対の凸部５５ｃ、５５ｄが形成されている。各凸部５５ｃ、５５ｄは、回転軸５２の中心に対して相反する方向に離れ（回転軸５２の回転方向で１８０°ずれ）、回転軸５２の軸方向でも互いにずらされている。更に、一方の凸部５５ｃは、移動スリーブ５５の一端より矢印方向Ｊに突出し、また他方の凸部５５ｄは、移動スリーブ５５の周面より径方向外側に突出している。
【００５１】
コイルバネ５７は、回転軸５２に通されて、制御用偏芯カム５４と移動スリーブ５５との間に圧縮された状態で配置されている。制御用偏芯カム５４が回転軸５２の一端５２ａの側に固定されていることから、コイルバネ５７により移動スリーブ５５が矢印方向Ｊに付勢される。
【００５２】
また、フレーム４９には、駆動ギア６５が回転自在に支持されており、この駆動ギア６５の軸芯に揺動用偏芯カム６４の回転中心が重ねられて、駆動ギア６５に揺動用偏芯カム６４が固定されている。駆動ギア６５には、定着ローラ４２の軸４２ａを回転させる駆動モータ７１の回転駆動力が駆動力伝達ユニット６６を通じて伝達され、駆動ギア６５並びに揺動用偏芯カム６４が矢印方向に回転駆動される。
【００５３】
更に、回転軸５２の他端５２ｂの側にはワンウェイクラッチ６７が設けられ、このワンウェイクラッチ６７に揺動レバー６８が接続固定されている。揺動レバー６８は、バネ等（図示せず）により揺動用偏芯カム６４に接近する方向に付勢されて、揺動用偏芯カム６４の周面に当接している。
【００５４】
また、揺動レバー６８の下部には、鉤状部６９が設けられている。この鉤状部６９は、回転軸５２の中心から一方向に突出するように設けられ、一対の係合部６９ａ、６９ｂを有している。各係合部６９ａ、６９ｂは、回転軸５２の中心からの鉤状部６９の突出方向で離れ、回転軸５２の軸方向で互いにずれされている。
【００５５】
ここで、図６（ａ）〜（ｄ）に示すように駆動ギア６５並びに揺動用偏芯カム６４が矢印方向に回転すると、揺動レバー６８が揺動用偏芯カム６４の周面に摺接しつつ追従して揺動し、揺動レバー６８の揺動がワンウェイクラッチ６７を介して回転軸５２に一方向の間欠回転となって伝達される。
【００５６】
一方、蛇行検知アーム６１は、支軸６２により回転自在に支持されている。蛇行検知アーム６１の接触端部６１ａが定着ベルト４５の側端４５ａに接触し、蛇行検知アーム６１の検知端部６１ｂが移動スリーブ５５の外周に形成された検知凹部５５ｂに係合している。
【００５７】
ここで、定着ベルト４５に片寄りや蛇行が生じると、定着ベルト４５の側端４５ａが矢印方向Ｊ、Ｋのいずれかに変位する。例えば、図７に示すように定着ベルト４５の側端４５ａが矢印方向Ｊに変位すると、定着ベルト４５の側端４５ａにより蛇行検知アーム６１の接触端部６１ａが押されて、蛇行検知アーム６１が支軸６２を中心にして矢印方向Ｑに回転し、蛇行検知アーム６１の検知端部６１ｂがコイルバネ５７の付勢力に抗して移動スリーブ５５を矢印方向Ｋに移動させる。
【００５８】
また、図８に示すように定着ベルト４５の側端４５ａが矢印方向Ｋに変位すると、コイルバネ５７の付勢力により移動スリーブ５５が矢印方向Ｊに移動されて、蛇行検知アーム６１の検知端部６１ｂが矢印方向Ｊに移動され、蛇行検知アーム６１が支軸６２を中心にして矢印方向Ｓに回転し、蛇行検知アーム６１の接触端部６１ａが定着ベルト４５の側端４５ａに追従する。
【００５９】
従って、定着ベルト４５の側端４５ａが矢印方向Ｊ、Ｋのいずれかに変位すると、これに伴って蛇行検知アーム６１が矢印方向Ｑ、Ｓのいずれかに回転し、蛇行検知アーム６１の検知端部６１ｂ並びに移動スリーブ５５が定着ベルト４５の側端４５ａとは反対方向に移動する。
【００６０】
また、図７に示すように定着ベルト４５の側端４５ａが第１蛇行位置Ｗ１まで変位したときには、蛇行検知アーム６１の検知端部６１ｂ及び移動スリーブ５５の検知凹部５５ｂが第１蛇行検知位置Ｘ１に移動し、図８に示すように定着ベルト４５の側端４５ａが第２蛇行位置Ｗ２まで変位したときには、蛇行検知アーム６１の検知端部６１ｂ及び移動スリーブ５５の検知凹部５５ｂが第２蛇行検知位置Ｘ２に移動する。
【００６１】
次に、このような制御ローラ４４の制御機構の動作について詳しく説明する。図９（ａ）〜（ｄ）は、図４のＡ−Ａ線に沿って破断して示す断面図であり、移動スリーブ５５、揺動用偏芯カム６４、及び揺動レバー６８等の動作を示している。また、図１０（ａ）、（ｂ）は、図４のＢ−Ｂ線に沿って破断して示す断面図であり、制御ローラ４４の移動端４４ｂの軸受け４４ｄ及び制御用偏芯カム５４等の動作を示している。
【００６２】
まず、定着ローラ４２が回転して、定着ベルト４５が周回しているときには、図４に示すように定着ローラ４２の軸４２ａを回転させる回転駆動力が駆動力伝達ユニット６６を通じて駆動ギア６５に伝達され、駆動ギア６５並びに揺動用偏芯カム６４が矢印方向に回転される。そして、図６（ａ）〜（ｄ）に示すように揺動レバー６８が揺動用偏芯カム６４の周面に摺接しつつ追従して揺動し、揺動レバー６８の揺動がワンウェイクラッチ６７を介して回転軸５２に一方向の間欠回転となって伝達される。これにより、回転軸５２が一方向に低速で回転し、制御用偏芯カム５４及び移動スリーブ５５も低速で回転する。
【００６３】
ここで、例えば図７に示すように定着ベルト４５の側端４５ａが第１蛇行位置Ｗ１まで変位すると、蛇行検知アーム６１の検知端部６１ｂ及び移動スリーブ５５の検知凹部５５ｂが第１蛇行検知位置Ｘ１に移動して、移動スリーブ５５の凸部５５ｄも移動する。この状態で、回転軸５２、制御用偏芯カム５４、及び移動スリーブ５５が回転されて行くと、図７及び図９（ａ）に示すように移動スリーブ５５の凸部５５ｄが揺動レバー６８の鉤状部６９の係合部６９ｂに当接する。これにより、揺動レバー６８が揺動用偏芯カム６４の周面から退避した揺動位置で位置決めされ、揺動レバー６８が停止する。
【００６４】
このとき、図７及び図１０（ａ）に示すように制御用偏芯カム５４により制御ローラ４４の移動端４４ｂの軸受け４４ｄが矢印方向Ｅに変位されて、矢印方向Ｅへの移動端４４ｂの軸受け４４ｄの変位量が最大となり、この状態が維持される。この結果、矢印方向Ｆに対して制御ローラ４４が傾斜した状態となり、定着ベルト４５が矢印方向Ｋに移動して行く。
【００６５】
そして、定着ベルト４５が矢印方向Ｋに移動して行くと、蛇行検知アーム６１の接触端部６１ａが定着ベルト４５の側端４５ａに追従して、蛇行検知アーム６１が矢印方向Ｓに回転すると同時に、コイルバネ５７の付勢力により移動スリーブ５５が矢印方向Ｊに移動され、図４に示すように移動スリーブ５５の凸部５５ｄが揺動レバー６８の鉤状部６９の係合部６９ｂから外れて、図９（ｂ）に示すように揺動レバー６８が揺動用偏芯カム６４の周面に摺接し、揺動レバー６８の揺動が再開され、揺動レバー６８の揺動がワンウェイクラッチ６７を介して回転軸５２に伝達されて、回転軸５２、制御用偏芯カム５４、及び移動スリーブ５５の回転が再開される。
【００６６】
このとき、矢印方向Ｅに最も変位していた制御ローラ４４の移動端４４ｂが中央位置Ｇへと戻り始めるが、定着ベルト４５の矢印方向Ｋへの移動が継続される。そして、図８に示すように定着ベルト４５の側端４５ａが第２蛇行位置Ｗ２まで変位すると、蛇行検知アーム６１の検知端部６１ｂ及び移動スリーブ５５の検知凹部５５ｂが第２蛇行検知位置Ｘ２に移動して、移動スリーブ５５の凸部５５ｃも移動する。この状態で、回転軸５２、制御用偏芯カム５４、及び移動スリーブ５５が回転されて行くと、図８及び図９（ｃ）に示すように移動スリーブ５５の凸部５５ｃが揺動レバー６８の鉤状部６９の係合部６９ａに当接する。これにより、揺動レバー６８が揺動用偏芯カム６４の周面から退避した揺動位置で位置決めされ、揺動レバー６８が停止する。
【００６７】
このとき、図８及び図１０（ｂ）に示すように制御用偏芯カム５４により制御ローラ４４の移動端４４ｂの軸受け４４ｄが矢印方向Ｄに変位されて、矢印方向Ｄへの移動端４４ｂの軸受け４４ｄの変位量が最大となり、この状態が維持される。この結果、矢印方向Ｆに対して制御ローラ４４が傾斜した状態となり、定着ベルト４５が矢印方向Ｊに移動して行く。
【００６８】
そして、定着ベルト４５が矢印方向Ｊに移動して行くと、定着ベルト４５の側端４５ａにより蛇行検知アーム６１の接触端部６１ａが押されて、蛇行検知アーム６１が支軸６２周りに矢印方向Ｑに回転し、蛇行検知アーム６１の検知端部６１ｂがコイルバネ５７の付勢力に抗して移動スリーブ５５を矢印方向Ｋに移動させる。このため、図４に示すように移動スリーブ５５の凸部５５ｃが揺動レバー６８の鉤状部６９の係合部６９ａから外れて、図９（ｄ）に示すように揺動レバー６８が揺動用偏芯カム６４の周面に摺接し、揺動レバー６８の揺動が再開され、揺動レバー６８の揺動がワンウェイクラッチ６７を介して回転軸５２に伝達されて、回転軸５２、制御用偏芯カム５４、及び移動スリーブ５５の回転が再開される。
【００６９】
このとき、矢印方向Ｄに最も変位していた制御ローラ４４の移動端４４ｂが中央位置Ｇへと戻り始めるが、定着ベルト４５の矢印方向Ｊへの移動が継続される。そして、図７に示すように定着ベルト４５の側端４５ａが第１蛇行位置Ｗ１まで変位すると、蛇行検知アーム６１の検知端部６１ｂ及び移動スリーブ５５の検知凹部５５ｂが第１蛇行検知位置Ｘ１に移動して、移動スリーブ５５の凸部５５ｄも移動する。この状態で、回転軸５２、制御用偏芯カム５４、及び移動スリーブ５５が回転されて行くと、図７及び図９（ａ）に示すように移動スリーブ５５の凸部５５ｄが揺動レバー６８の鉤状部６９の係合部６９ｂに当接して、揺動レバー６８が揺動用偏芯カム６４の周面から退避した揺動位置で位置決めされ、揺動レバー６８が停止する。このとき、図７及び図１０（ａ）に示すように制御用偏芯カム５４により制御ローラ４４の移動端４４ｂの軸受け４４ｄが矢印方向Ｅに変位されており、この状態が維持されて、定着ベルト４５が矢印方向Ｋに移動して行く。
【００７０】
以降同様に、図４、図７、図８、図９（ａ）〜（ｄ）、及び図１０（ａ）、（ｂ）の動作が繰返され、定着ベルト４５の側端４５ａが第１及び第２蛇行位置Ｗ１、Ｗ２の間を往復移動し、定着ベルト４５の片寄りや蛇行の範囲が第１及び第２蛇行位置Ｗ１、Ｗ２の間に制限される。
【００７１】
このように本実施形態のベルト定着装置１７では、駆動制御部５１、制御用偏芯カム５４、及び蛇行検知アーム６１により定着ベルト４５の片寄りや蛇行を抑制しているので、定着ベルト４５を消耗させることはなく、また電気的な検出や制御を必要とせず、装置のコストの上昇を抑えることができる。
【００７２】
尚、上記実施形態では、ベルト定着装置１７を例示しているが、他の種類のベルト装置にも本発明を適用してもよい。例えば、画像形成装置１においては、中間転写ベルト２１の片寄りや蛇行を防止するために本発明を適用することができる。あるいは、記録用紙を搬送するためのサンクションベルトに本発明を適用してもよい。
【００７３】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと解される。
【符号の説明】
【００７４】
１  画像形成装置
１１  光走査装置
１２  現像装置
１３  感光体ドラム
１４  ドラムクリーニング装置
１５  帯電器
１７  定着装置
１８  給紙カセット
２６  転写装置
２１  中間転写ベルト
４１  加圧ローラ（加圧部）
４２  定着ローラ（駆動ローラ）
４３  加熱ローラ
４４  制御ローラ
４５  定着ベルト（ベルト）
４８、４９  フレーム
５１  駆動制御部
５２  回転軸
５３  軸受け
５４  制御用偏芯カム（変位部）
５５  移動スリーブ（移動体）
５５ｃ、５５ｄ  凸部
５７  コイルバネ
６１  蛇行検知アーム（蛇行検知部）
６４  揺動用偏芯カム（回転伝達遮断部、揺動用カム）
６５  駆動ギア
６６  駆動力伝達ユニット
６７  ワンウェイクラッチ（回転伝達遮断部）
６８  揺動レバー（回転伝達遮断部）
６９  鉤状部
６９ａ、６９ｂ  係合部
【図１】
2014034447.tif 000003
【図２】
2014034447.tif 000004
【図３】
2014034447.tif 000005
【図４】
2014034447.tif 000006
【図５】
2014034447.tif 000007
【図６】
2014034447.tif 000008
【図７】
2014034447.tif 000009
【図８】
2014034447.tif 000010
【図９】
2014034447.tif 000011
【図１０】
2014034447.tif 000012