(57)【要約】【課題】ベルト寄り制御に特別な制御を付加することなく、当接部材が切り替わった際のベルト寄り制御の外乱を抑制してベルト部材の走行状態の不安定を取り除くことができる画像形成装置を提供する。【解決手段】上ベルト２０５が下ベルト２０９に当接している画像形成時は、下ステアリングローラ２０８を傾動させて下ベルト２０９のベルト寄り制御を行う。しかし、加熱ローラ２１５が下ベルト２０９に当接している待機時は、軸芯保持部材２１６を作動させて下ステアリングローラ２０８の両端部を回転可能に固定することにより、下ユニット２０１と一体に加圧ローラ２０６が傾動してベルト寄り制御を行う。【選択図】図３
2012073392.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベルト部材と、傾動して前記ベルト部材の幅方向の回転位置を調整可能なステアリングローラと、前記ベルト部材の幅方向の回転位置を検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果に基づいて前記ステアリングローラを制御する制御手段と、を備え、前記ベルト部材は、前記ステアリングローラを含めて前記ベルト部材の内側面を３箇所以上で張架される画像形成装置において、
前記ステアリングローラに張架された前記ベルト部材の回転方向の一方の側で前記ベルト部材に当接可能な第１の当接部材と、前記ステアリングローラに張架された前記ベルト部材の回転方向の他方の側で前記ベルト部材に当接可能な第２の当接部材と、を備え、
前記第１の当接部材が前記ベルト部材から離間しているときに前記第２の当接部材が前記ベルト部材に当接し、前記第２の当接部材が前記ベルト部材から離間しているときに前記第１の当接部材が前記ベルト部材に当接し、
前記第１の当接部材が前記ベルト部材に当接しているときは、前記第２の当接部材から前記ステアリングローラを経て前記第１の当接部材へ向かう方向へ前記ベルト部材が回転し、前記第２の当接部材が前記ベルト部材に当接しているときは、前記第１の当接部材から前記ステアリングローラを経て前記第２の当接部材へ向かう方向へ前記ベルト部材が回転することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記ベルト部材は一定方向に回転し、
前記ベルト部材が前記第２の当接部材から前記第１の当接部材へ回転する途中で張架される第１のステアリングローラと、前記ベルト部材が前記第１の当接部材から前記第２の当接部材へ回転する途中で張架される第２のステアリングローラと、を備え、
前記制御手段は、前記第１の当接部材が前記ベルト部材に当接しているときは、前記第２のステアリングローラの傾動を固定して前記第１のステアリングローラを制御し、前記第２の当接部材が前記ベルト部材に当接しているときは、前記第１のステアリングローラの傾動を固定して前記第２のステアリングローラを制御することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記第１のステアリングローラが傾動可能に支持された支持枠部材に対して前記第２のステアリングローラが傾動不可能に取り付けられ、
前記制御手段が前記第２のステアリングローラを傾動させる際には、前記第１のステアリングローラの両端部が回転可能に固定されることにより、前記支持枠部材と一体に前記第２のステアリングローラが傾動可能になることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記第１の当接部材は、前記ベルト部材との間に記録材の加熱ニップを形成するように、加熱されて記録材のトナー像担持面に当接する加熱回転体であって、
前記第２の当接部材は、前記第１の当接部材から離間した前記ベルト部材を予熱するように、加熱されて前記ベルト部材に当接する予熱回転体であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステアリングローラを傾動させてベルト部材の幅方向の回転位置を調整可能な画像形成装置、詳しくは、ベルト部材に当接する当接部材が切り替わった際のステアリング制御の不安定を防止する制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
ステアリングローラを傾動させて、ベルト部材（中間転写ベルト、記録材搬送ベルト、定着ベルト、像加熱ベルト、又は転写ベルト）の幅方向の回転位置を調整可能な画像形成装置が広く用いられている。ステアリングローラを用いることで、高速でも、ベルト部材をストレスフリーな状態で安定走行させることができる。
【０００３】
特許文献１には、中間転写ベルトを用いて各色トナー像を重ね合わせる中間転写方式の画像形成装置が示される。ここでは、ベルト部材に対して複数の当接部材が当接した際にステアリングローラを用いたステアリング制御が不安定になることが課題とされている。そして、制御の不安定を除くために、当接部材ごとに予め設定した当接／離間の影響度を加味してステアリングローラを制御している。
【０００４】
特許文献２には、加熱ローラで内側面を支持された加熱ベルトと加圧ローラで内側面を支持された加圧ベルトとを圧接させて記録材の加熱ニップを形成する定着装置が示される。ここでは、加圧ローラの反対側で加圧ベルトを巻回させたステアリングローラによって加圧ベルトがベルト寄り制御され、加熱ローラの反対側で加熱ベルトを巻回させた別のステアリングローラによって加熱ベルトがベルト寄り制御される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２６４４７９号公報
【特許文献２】特開２００８−３３２２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
当接部材がベルト部材に当接／離間した際のベルト寄り制御に対する外乱は、正確に予測することが困難である。特許文献１で対象としているクリーニングブレードや二次転写ローラですら、温度湿度、ベルト部材の消耗状態、トナーの付着状態等によって、外乱の大きさや方向が変化するからである。また、当接部材がステアリング制御されている別のベルト部材である場合、ベルト部材のベルト寄り制御された状態によって外乱が変化するため、それを正確に予測することはさらに困難である。
【０００７】
そして、ベルト部材がステアリングローラを含めて３箇所以上で張架されている場合、当接部材が切り替わった際に発生する外乱の大きさや方向は、ステアリングローラの傾動状態に応じて大きく変化することが判明した。このため、外乱を予測する制御を行うと、それが原因となってベルト寄り制御が著しく不安定になり、画像品質の低下やベルト部材の寿命低下を引き起しかねない。
【０００８】
本発明は、ベルト寄り制御に特別な制御を付加することなく、当接部材が切り替わった際のベルト寄り制御の外乱を抑制してベルト部材の走行状態の不安定を取り除くことができる画像形成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の画像形成装置は、ベルト部材と、傾動して前記ベルト部材の幅方向の回転位置を調整可能なステアリングローラと、前記ベルト部材の幅方向の回転位置を検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果に基づいて前記ステアリングローラを制御する制御手段とを備え、前記ベルト部材は、前記ステアリングローラを含めて前記ベルト部材の内側面を３箇所以上で張架されるものである。そして、前記ステアリングローラに張架された前記ベルト部材の回転方向の一方の側で前記ベルト部材に当接可能な第１の当接部材と、前記ステアリングローラに張架された前記ベルト部材の回転方向の他方の側で前記ベルト部材に当接可能な第２の当接部材とを備え、前記第１の当接部材が前記ベルト部材から離間しているときに前記第２の当接部材が前記ベルト部材に当接し、前記第２の当接部材が前記ベルト部材から離間しているときに前記第１の当接部材が前記ベルト部材に当接し、前記第１の当接部材が前記ベルト部材に当接しているときは、前記第２の当接部材から前記ステアリングローラを経て前記第１の当接部材へ向かう方向へ前記ベルト部材が回転し、前記第２の当接部材が前記ベルト部材に当接しているときは、前記第１の当接部材から前記ステアリングローラを経て前記第２の当接部材へ向かう方向へ前記ベルト部材が回転する。
【発明の効果】
【００１０】
後述するように、第２の当接部材からステアリングローラを経て第１の当接部材へ向かう方向へベルト部材が回転している場合には、第１の当接部材の当接／離間に伴うベルト部材のベルト寄り制御に対する外乱が小さくなる。また、逆に、第１の当接部材からステアリングローラを経て第２の当接部材へ向かう方向へベルト部材が回転している場合には、第２の当接部材の当接／離間に伴うベルト部材のベルト寄り制御に対する外乱が小さくなる。
【００１１】
本発明の画像形成装置は、この性質を利用して、ベルト部材の回転方向を制御することで、第１の当接部材が当接する場合と第２の当接部材が当接する場合との両方で、ベルト部材のベルト寄り制御に対する外乱を抑制する。したがって、ベルト寄り制御に特別な制御を付加することなく、単純な仕組みで、当接部材が切り替わった際のベルト寄り制御の不安定を取り除くことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】画像形成装置の構成の説明図である。
【図２】定着装置の構成の説明図である。
【図３】定着装置の当接／離間動作の説明図である。
【図４】中間転写ベルトのベルト寄り制御構成のブロック図である。
【図５】ベルト寄り制御のフローチャートである。
【図６】ベルト搬送方向の変動の説明図である。
【図７】比較例の定着装置の動作の説明図である。
【図８】ベルト搬送方向のパラメータの説明図である。
【図９】ベルト搬送方向の変動の説明図である。
【図１０】傾動に伴うステアリングローラ端部の軌跡の説明図である。
【図１１】ステアリングローラ端部の軌跡の拡大図である。
【図１２】理想的なベルト進行方向の説明図である。
【図１３】実際のベルト進行方向の説明図である。
【図１４】ステアリングローラに対するベルト巻き付き状態の説明図である。
【図１５】ステアリングローラとベルトが滑らない条件の説明図である。
【図１６】ステアリングローラとベルトが滑る条件の説明図である。
【図１７】定着装置の当接／離間動作の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。本発明は、当接部材が切り替わると実質的なステアリングローラに関してベルト部材の回転方向が切り替わる限りにおいて、実施形態の構成の一部または全部を、その代替的な構成で置き換えた別の実施形態でも実施できる。
【００１４】
従って、加圧ベルトを用いる像加熱装置のみならず、中間転写ベルト、記録材搬送ベルト、転写ベルト、又は感光体ベルトを用いる画像形成装置でも実施できる。画像形成装置は、タンデム型／１ドラム型、モノクロ／フルカラーの区別無く実施できる。
【００１５】
本実施形態では、トナー像の形成／転写に係る主要部のみを説明するが、本発明は、必要な機器、装備、筐体構造を付設して、プリンタ、各種印刷機、複写機、ＦＡＸ、複合機等、種々の用途の画像形成装置で実施できる。
【００１６】
なお、特許文献１、２に示される画像形成装置、像加熱装置、ステアリング機構に関する一般的な事項については、図示を省略して重複する説明を省略する。
【００１７】
＜画像形成装置＞
図１は画像形成装置の構成の説明図である。図１に示すように、画像形成装置１００は、中間転写ベルト６０６に沿ってイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄを配列したタンデム型中間転写方式のフルカラープリンタである。中間転写ベルト６０６は、駆動ローラ６０４、テンションローラ６０５、及び二次転写内ローラ６０３等の３箇所以上の支持回転体によって張架されて矢印Ｒ２方向へ走行駆動される。
【００１８】
画像形成部Ｐａでは、感光ドラム１ａにイエロートナー像が形成されて中間転写ベルト６０６に転写される。画像形成部Ｐｂでは、感光ドラム１ｂにマゼンタトナー像が形成されて中間転写ベルト６０６に転写される。画像形成部Ｐｃ、Ｐｄでは、それぞれ感光ドラム１ｃ、１ｄにシアントナー像、ブラックトナー像が形成されて中間転写ベルト６０６に転写される。
【００１９】
画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄは、現像装置４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄで用いるトナーの色が異なる以外は、ほぼ同一に構成される。以下では、画像形成部Ｐａについて説明し、画像形成部Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄについては、画像形成部Ｐａの構成部材に付した符号末尾のａをｂ、ｃ、ｄに読み替えて説明されるものとする。
【００２０】
画像形成部Ｐａは、感光ドラム１ａの周囲に、帯電ローラ２ａ、露光装置３ａ、現像装置４ａ、一次転写ローラ６０７ａ、ドラムクリーニング装置６ａを配置している。感光ドラム１ａは、アルミニウムシリンダの外周面に感光層が形成され、所定のプロセススピードで回転する。帯電ローラ２ａは、感光ドラム１ａを一様な負極性の暗部電位ＶＤに帯電させる。露光装置３ａは、レーザービームを回転ミラーで走査して、帯電した感光ドラム１ａに画像の静電像を書き込む。現像装置４ａは、トナーとキャリアを含む現像剤を用いて感光ドラム１ａの表面の静電像を現像して、トナー像を形成する。
【００２１】
一次転写ローラ６０７ａは、中間転写ベルト６０６の内側面を押圧して、感光ドラム１ａと中間転写ベルト６０６との間に一次転写部を形成する。一次転写ローラ６０７ａに正極性の直流電圧を印加することにより、感光ドラム１ａに担持された負極性のトナー像が中間転写ベルト６０６へ一次転写される。ドラムクリーニング装置６ａは、記録材Ｐへの転写を逃れて感光ドラム１ａに残った転写残トナーを回収する。
【００２２】
記録材Ｐは、記録材収納庫６１内のリフトアップ装置６２上に積載され、給紙ローラ６３により画像形成タイミングに合わせて給紙される。給紙ローラ６３が送り出した記録材Ｐは、搬送パス６４ａを通過してレジストローラ６５へ搬送される。レジストローラ６５は、記録材Ｐの斜行補正やタイミング補正を行った後、中間転写ベルト６０６のトナー像にタイミングを合わせて記録材Ｐを二次転写部Ｔ２へ送出する。
【００２３】
二次転写外ローラ６６は、二次転写内ローラ６０３によって内側面を支持された中間転写ベルト６０６に圧接して二次転写部Ｔ２を形成する。二次転写部Ｔ２は、中間転写ベルト６０６から記録材Ｐへトナー像を転写する転写部であって、中間転写ベルト６０６に重ねた記録材Ｐのニップ部を形成する。記録材Ｐの搬送プロセスおよび画像形成プロセスのタイミングが二次転写部Ｔ２において一致し、二次転写部Ｔ２に、所定の加圧力とバイアス電圧を印加することで、中間転写ベルト６０６上のトナー像が記録材Ｐに二次転写される。
【００２４】
その後、記録材Ｐは、搬送ベルト６７により吸着搬送されて下流の定着装置６８へ受け渡される。定着装置６８は、対向するベルトによる所定の加圧力と、ヒータ等の熱源による加熱効果を加えて記録材Ｐ上にトナー像を溶融固着させる。このようにして得られた定着画像を有する記録材Ｐは、分岐搬送部によって、そのまま排紙トレイ６９上に排出されるか、もしくは両面画像形成のため、反転搬送装置６０１へと搬送されるかの経路選択が行われる。
【００２５】
両面画像形成を要する場合、反転搬送装置６０１へ送られた記録材Ｐは、スイッチバック動作を行うことで先後端を入れ替え、両面搬送装置６０２へ搬送される。反転搬送装置６０１へ送られた記録材Ｐは、スイッチバック動作を行うことで先後端を入れ替え、両面搬送装置６０２へ搬送される。その後、給紙パス６４ｂから合流して再び二次転写部Ｔ２へ送られる。
【００２６】
＜定着装置＞
図２は定着装置の構成の説明図である。図３は定着装置の当接／離間動作の説明図である。図３中、（ａ）は画像形成時のニップ形成状態、（ｂ）は待機時のニップ解除・予熱状態である。
【００２７】
図２に示すように、下ステアリングローラ２０８は、傾動してベルト部材の一例である下ベルト２０９の幅方向の回転位置を調整可能である。支持部材の一例である加圧ローラ２０６と加圧パッド２０７は、ステアリングローラと共働して下ベルト２０９の内側面を３箇所以上で支持するように配置される。
【００２８】
第１の当接部材の一例である上ベルト２０５は、下ベルト２０９の回転方向に下ステアリングローラ２０８を挟んだ一方の側で下ベルト２０９に当接可能である。第２の当接部材の一例である加熱ローラ２１５は、上ベルト２０５とは反対の側で下ベルト２０９に当接可能である。そして、上ベルト２０５が下ベルト２０９から離間しているときに加熱ローラ２１５が下ベルト２０９に当接し、加熱ローラ２１５が下ベルト２０９から離間しているときに上ベルト２０５が下ベルトに当接する。
【００２９】
加熱回転体の一例である上ベルト２０５は、下ベルト２０９との間に記録材Ｐの加熱ニップを形成するように、加熱されて記録材Ｐのトナー像担持面に当接する。予熱回転体の一例である加熱ローラ２１５は、上ベルト２０５から離間した下ベルト２０９を予熱するように、加熱されて下ベルト２０９に当接する。
【００３０】
定着装置６８は、上ユニット２００と下ユニット２０１とを当接／離間が可能に構成している。上ユニット２００は、定着ローラ２０２と上ステアリングローラ２０４の間に上ベルト２０５を所定のテンションで張架して、上ベルト２０５の内側面に、第三の支持部材としての定着パッド２０３を当接させた構成である。
【００３１】
上ベルト２０５は、厚みが７５μｍのポリイミドを基層とし、基層の外周には弾性層が３００μｍの厚みで設けられている。弾性層の材料としては、公知の弾性材料を使用することができ、例えば、シリコンゴム、フッ素ゴム等を用いることができる。更に、弾性層の外周には、トナーの融着を避けるために、表面離型層としてフッ素樹脂層（例えばＰＦＡやＰＴＦＥ）が３０μｍの厚みで積層されている。
【００３２】
下ユニット２０１は、加圧ローラ２０６と下ステアリングローラ２０８の間に下ベルト２０９を所定のテンションで張架して、下ベルト２０９の内側面に、第三の支持部材としての加圧パッド２０７を当接させた構成である。下ベルト２０９は、厚みが７５μｍのポリイミドを基層とし、表面は、離型層としてフッ素樹脂であるＰＦＡチューブを３０μｍの厚みで積層している。
【００３３】
図３の（ａ）に示すように、画像形成時は、上ユニット２００と下ユニット２０１とは、加圧機構（２３０：図２）によって互いに加圧保持されている。定着ローラ２０２の中心に配置されたハロゲンランプヒータ（２３１：図２）によって定着ローラ２０２が加熱され、定着ローラ２０２を介して上ベルト２０５が加熱される。加熱された上ベルト２０５を通じて下ベルト２０９も加熱される。
【００３４】
そして、定着ローラ２０２と定着パッド２０３によって内側面を支持された上ベルト２０５に、加圧ローラ２０６と加圧パッド２０７によって内側面を支持された下ベルト２０９が圧接して記録材Ｐの加熱ニップ部を形成する。この状態で、上ベルト２０５は矢印ｄ１方向、下ベルト２０９は矢印ｄ２方向に回転駆動され、加熱ニップ部が記録材Ｐを挟持搬送しながらトナー像の加熱定着を行う。
【００３５】
図３の（ｂ）に示すように、待機時は、加熱ニップ部の弾性部材保護のため、上ユニット２００から下ユニット２０１が離間する。上ベルト２０５から下ベルト２０９が離間すると、下ベルト２０９は上ベルト２０５から加熱を受けられず、温度が低下してしまう。このため、離間時の下ベルト２０９は、中心からハロゲンランプヒータ（２３２：図２）によって加熱される加熱ローラ２１５に当接して、加熱ニップを形成し、下ベルト２０９を所定の待機温度に予熱している。
【００３６】
そして、待機時においても、下ベルト２０９の周方向での表面温度を均一にするため、上ベルト２０５は矢印ｄ１方向へ、下ベルト２０９は矢印ｄ２方向へそれぞれ回転駆動されている。
【００３７】
＜ベルト寄り制御＞
図４は中間転写ベルトのベルト寄り制御構成のブロック図である。図５はベルト寄り制御のフローチャートである。図６はベルト搬送方向の変動の説明図である。
【００３８】
ベルト部材を用いる画像形成装置では、ベルト部材の支持部材（支持回転体）のアライメント誤差等に起因し、ベルト搬送に伴ってベルト搬送方向に直行する方向へのベルト変位、所謂ベルト寄りが生ずる。ベルト寄りは、放置すると、ベルト部材が支持回転体の支持範囲外まで寄っていって、ベルト部材の変形や脱落を招くため、従来から様々な対策がとられてきている。
【００３９】
その一例としては、ベルト端部や、ベルト内面に設けられたリブ等を内周支持部材のベルト規制部に突き当てる方式が挙げられる。この方式では、複雑な機構等を設けることなくベルト部材の寄りを規制できるが、ベルト部材の一部が機械的に規制面に突き当たるため、高速回転時のベルト部材に対するストレスが大きく、ベルト部材の耐久寿命を低下させる場合がある。
【００４０】
別の一例としては、ベルト部材の支持回転体のアライメントを積極的に変化させることでベルト寄りを補正するベルト寄り制御が挙げられる。ベルト寄り制御は、アライメントを変化させるステアリングローラの傾動量を適正にコントロールすることで、ベルト部材の寄りを支持回転体の範囲内に収める。このため、高速回転でも、ベルト部材にストレスを与えることなく、ベルト寄りを規制できる。そのため、ある程度の耐久性を求められる生産性の高い画像形成装置では、このようなローラステアリング方式のベルト寄り制御が多く採用されている。
【００４１】
定着装置６８では、エッジ検知センサ２２２の検出結果に基いてステアリングローラ２０４を傾動させることにより、上ベルト２０５がベルト寄り制御される。上ベルト２０５は、下ベルト２０９と同様にベルト寄り制御されるが、下ベルト２０９とは異なるベルト寄り制御が適用されてもよく、上述したリブを用いたベルト部材の寄り規制を行ってもよい。
【００４２】
本実施例で解決すべき課題は、下ベルト２０９のベルト寄り制御に発生する外乱であるため、以下では、下ベルト２０９のベルト寄り制御について説明する。下ベルト２０９は、エッジ検知センサ２２１の検出結果に基いて下ステアリングローラ２０８を傾動させることにより、ベルト寄り制御される。下ベルト２０９が回転駆動されている限り、下ユニット２０１の下ベルト２０９は、下ステアリングローラ２０８を刻々と傾動させて、幅方向の回転位置をベルト寄り制御される。下ステアリングローラ２０８は、奥側端部を回転可能かつ回動不可能に支持され、正面側端部をステアリングアーム２１２によって回転可能かつ回動可能に支持されている。下ステアリングローラ２０８は、両端部を不図示のテンションバネ２２３によって外側へ向かって付勢され、下ベルト２０９に所定のテンションを付与するテンションローラを兼ねている。
【００４３】
画像形成時は、ステアリングカム２１４が回転して、定着装置６８の正面側に配設されたステアリングアーム２１２を回動させることによって、下ステアリングローラ２０８が傾動される。カム駆動モータ２１４Ｍが作動してステアリングカム２１４が回転すると、回動支点２１０を中心にしてステアリングアーム２１２が回動動作する。
【００４４】
ステアリングカム２１４は、下ベルト２０９が正面側へ寄るように設定されたステアリングカムポジションＡと、下ベルト２０９が奥側へ寄るように設定されたステアリングカムポジションＢとを取れるように回転駆動される。ステアリングカムポジションＡとステアリングカムポジションＢとは、定着装置６８にベルト寄りに関する外乱（設置状態や各張架ローラの部品ばらつきによるアライメント差）があっても、必ず所望の方向に下ベルト２０９が寄るように余裕をもって設定されている。
【００４５】
ステアリングカム２１４が時計方向に回転してステアリングカムポジションＡに位置決められると、下ステアリングローラ２０８の正面側端部は、矢印ｄ３方向に傾斜して保持される。ステアリングカムポジションＡでは、下ベルト２０９は、矢印ｄ２方向の回転に伴って、幅方向の回転位置を正面側へ寄せていくようにベルト寄り制御される。
【００４６】
一方、ステアリングカム２１４が反時計方向に回転してステアリングカムポジションＢに位置決められると、下ステアリングローラ２０８の正面側端部は、矢印ｄ４方向に傾斜して保持される。ステアリングカムポジションＢでは、下ベルト２０９は、矢印ｄ２方向の回転に従って、幅方向の回転位置を奥側へ寄せていくようにベルト寄り制御される。
【００４７】
図２に示すように、検出手段の一例であるエッジ検知センサ２２１は、下ベルト２０９の幅方向の回転位置を検出する。制御手段の一例である制御部１５０は、エッジ検知センサ２２１の検出結果に基づいて下ステアリングローラ２０８を制御する。
【００４８】
図３の（ａ）に示すように、上ベルト２０５が下ベルト２０９に当接しているときは、加熱ローラ２１５から下ステアリングローラ２０８を経て上ベルト２０５の当接位置へ向かう方向へ下ベルト２０９が回転する。
【００４９】
図３の（ｂ）に示すように、加熱ローラ２１５が下ベルト２０９に当接しているときは、上ベルト２０５から下ステアリングローラ２０８を経て加熱ローラ２１５へ向かう方向へ下ベルト２０９が回転する。
【００５０】
図４を参照して図５に示すように、制御部１５０は、エッジ検知センサ２２１が検知したベルト端部位置に基づいてカム駆動モータ２１４Ｍを制御して、下ベルト２０９のベルト寄り制御を実行する。
【００５１】
制御部１５０は、画像形成装置１００の動作が開始されてベルト駆動指令が入力されると（Ｓ１６０）、エッジ検知センサ２２１の出力情報を取り込んで、ベルトエッジ位置が奥側の許容リミットに達していないか判断する（Ｓ１６１）。そして、ベルトエッジ位置が奥側の許容リミットに達している場合（Ｓ１６１のＹｅｓ）、ステアリングカム２１４をカムポジションＡに保持する（Ｓ１６２）。
【００５２】
制御部１５０は、ベルトエッジ位置が奥側の許容リミットに達していない場合（Ｓ１６１のＮｏ）、ベルトエッジ位置が正面側の許容リミットに達していないか判断する（Ｓ１６３）。そして、ベルトエッジ位置が正面側の許容リミットに達している場合（Ｓ１６３のＹｅｓ）、ステアリングカム２１４をカムポジションＢに保持する（Ｓ１６４）。
【００５３】
奥側、正面側のいずれの許容リミットにも達してない場合（Ｓ１６１のＮｏ、Ｓ１６３のＮｏ）、制御部１５０は、ステアリングカム２１４をベルト駆動指令入力時のポジションのまま保持する。そして、制御部１５０は、このように、ステアリングカム２１４の初期設定を行った後、ベルト駆動モータ２０６Ｍを起動して、中間転写ベルト６０６の回転を開始させる（Ｓ１６５）。
【００５４】
ベルト駆動モータ２０６Ｍの駆動開始前にベルトエッジ位置とステアリングカムポジションの確認動作を実行することで、起動直後に中間転写ベルト６０６が許容リミットを大きくはみ出すことを防止できるからである。
【００５５】
ベルト駆動モータ２０６Ｍの起動後、制御部１５０は、エッジ検知センサ２２１からの信号を所定間隔で読み込んで、ベルトエッジ位置の確認を実行する。そして、ベルトエッジ位置が奥側の許容リミットに達している場合（Ｓ１６６のＹｅｓ）、ステアリングカム２１４をカムポジションＡに保持して、中間転写ベルト６０６を正面側へ移動させる（Ｓ１６７）。
【００５６】
制御部１５０は、ベルトエッジ位置が奥側の許容リミットに達していない場合（Ｓ１６６のＮｏ）、ベルトエッジ位置が正面側の許容リミットに達していないか判断する（Ｓ１６８）。そして、ベルトエッジ位置が正面側の許容リミットに達している場合（Ｓ１６８のＹｅｓ）、ステアリングカム２１４をカムポジションＢに保持して、中間転写ベルト６０６を奥側へ移動させる（Ｓ１６９）。
【００５７】
カムポジションＡ、Ｂの切り替え動作は、中間転写ベルト６０６の回転中を通じて行われ、ベルト停止信号が入力されると（Ｓ１７０）、ベルト駆動モータ２０６Ｍを停止してベルト寄り制御を終了する（Ｓ１７１）。
【００５８】
このようにベルト寄り制御を実行した場合、中間転写ベルト６０６のベルトエッジ位置は、図６の（ａ）に示すように、下ステアリングローラ２０８上で正面側と奥側の許容リミットの内側の許容範囲を往復運動する。中間転写ベルト６０６の寄り位置の許容範囲を決めて、その内側でベルトエッジ位置を往復運動させる。
【００５９】
このような制御では、エッジ検知センサ２２１として、所定位置に達したことだけを検出する簡易なフォトインタラプタを用いることができるため、簡易な構成で中間転写ベルト６０６の寄り切りを防止できる。
【００６０】
＜比較例＞
図７は比較例の定着装置の動作の説明図である。図８はベルト搬送方向のパラメータの説明図である。図９はベルト搬送方向の変動の説明図である。図７中、（ａ）は画像形成時のニップ形成状態、（ｂ）は待機時のニップ解除・予熱状態である。
【００６１】
図７の（ｂ）に示すように、比較例の定着装置６８Ｈは、待機時においても、（ａ）に示す画像形成時と同様に、下ステアリングローラ２０８を傾動させて、下ベルト２０９のベルト寄り制御を行っている。このとき、上ユニット２００の上ベルト２０５から下ユニット２０１の下ベルト２０９が離間する一方で、下ユニット２０１の下ベルト２０９は、待機中の予熱加温を受けるために、加熱ローラ２１５に当接する。
【００６２】
しかし、下ベルト２０９の回転方向における下ステアリングローラ２０８よりも上流側で下ベルト２０９に物体が接触すると、下ベルト２０９のベルト寄り制御に大きな外乱が発生することが判明した。下ベルト２０９の回転方向における下ステアリングローラ２０８よりも下流側で、同じ物体が下ベルト２０９に当接した場合に比べて極端に大きな外乱が発生する。上ユニット２００と下ユニット２０１とのニップ圧力に比べてニップ圧力が低いにもかかわらず、加熱ローラ２１５との当接／離間時には、上ユニット２００と下ユニット２０１の当接／離間時よりも大きな外乱が発生する。
【００６３】
そして、下ベルト２０９のベルト寄り制御に発生する外乱の方向と大きさは、下ステアリングローラ２０８の傾動状態によって大きく変化する。下ステアリングローラ２０８の特定の傾動状態で加熱ローラ２１５が当接すると、下ベルト２０９の走行状態が著しく不安定になる。
【００６４】
ところで、ローラステアリング方式のベルト寄り制御では、ベルト部材に接触する接触物が外乱となって、ベルト寄り制御の安定性が低下することが従来から問題とされている。ベルト部材に当接／離間する当接部材が外乱を発生してベルト寄り制御を不安定にすることが知られている。特開２０００−２６４４７９号公報では、ベルト部材に対して当接／離間が可能な当接部材のアライメントや接触圧を調整して、当接／離間動作に伴うステアリング制御への外乱を軽減している。しかし、この方法では、当接部材の当接／離間に伴う外乱が毎回等しく再現されることを前提としているため、比較例の定着装置６８Ｈのような、ステアリングローラの傾動状態に応じて変化する外乱には対処できない。
【００６５】
図８に示すように、ベルト部材の回転状態を支配するパラメータには、ベルト部材の傾きαとベルト部材上の質点の移動軌跡である搬送方向の傾きβがある。このうち、ベルト部材に接触する当接部材との接触状態変動に直接寄与するのは搬送方向の傾きβである。ベルト部材の表面に接触しながら移動する当接部材上の質点の移動軌跡とベルト部材上の移動軌跡との間に傾きがあると、当接部材とベルト部材との接触部では、傾きβによるずれを吸収すべく摩擦力が発生してベルト寄り制御の外乱となる。
【００６６】
一方、ベルト部材の傾きαについては、ベルト部材の表面の質点の移動に無関係なので、その絶対値は当接部材に摩擦力を及ぼさない。ただし、傾きαが変化する過程では、過渡的に搬送方向の傾きβが連動して変化する。これがいわゆる旋回である。
【００６７】
ベルト寄り制御は、ステアリングローラを面外に傾けることで、ベルト部材の傾きαをコントロールして行われる。ベルト部材の傾きαは、ステアリングローラへのベルト部材の入射角を与え、ベルト部材の寄り移動を発生させるパラメータである。
【００６８】
本来、ベルト寄り制御においては、ベルト部材の傾きαのみコントロールし、搬送方向の傾きβは変化しないように保つことが理想となる。しかし、ベルト部材の張架条件とステアリングローラや当接部材の配置によっては、当接部材の接触部のβがステアリング動作に連動して変化してしまう。このとき、当接部材のスラスト拘束力が弱い場合には、当接部材側がベルト部材からの摩擦力でスラスト方向に寄せられる。しかし、当接部材の拘束力が強い場合には、反力により、ベルト部材が逆方向に寄せられて寄り切りが発生したり、ベルト寄り制御ゲインの低下が発生したりする。特に、ベルト部材が定着ベルトで、当接部材が加熱ニップ形成部材の場合、接触圧が高いため、寄り切りやベルト寄り制御のゲイン低下がより顕著である。
【００６９】
図９の（ａ）に示すように、下ステアリングローラ２０８を傾動させて下ベルト２０９をベルト寄り制御した場合、図９の（ｂ）に示すように、上ベルト２０５との当接位置では、下ベルト２０９の搬送方向の傾きβがほとんど発生しない。このため、上ベルト２０５との当接／離間に際しては、傾きβによるずれが問題とならず、ベルト寄り制御の外乱となるような大きな摩擦力が発生しない。
【００７０】
しかし、下ステアリングローラ２０８の上流側に位置する加熱ローラ２１５の位置では、図９の（ｃ）に示すように、下ベルト２０９の搬送方向の傾きβが大きく発生している。このため、加熱ローラ２１５との当接／離間時には、傾きβによるずれが大きく発生して、大きな摩擦力を下ベルト２０９に作用してベルト寄り制御に大きな外乱をもたらしている。
【００７１】
そこで、以下の実施例では、図７に示す比較例とは異なり、画像形成時と待機時とでベルト寄り制御を行う実質的なステアリングローラを変更する。これにより、図９の（ｃ）に示す加熱ローラ２１５の当接位置でも、図９の（ｂ）に示す上ベルト２０５の当接位置と同程度に搬送方向の傾きβを抑制している。
【００７２】
＜実施例１＞
上述したように、ベルト部材の回転方向におけるステアリングローラの下流側では、当接部材を当接／離間させた際のベルト寄り制御への外乱が小さくなる。この性質を利用して、実施例１の定着装置６８では、当接部材が変更されると、当接部材の下流側の支持回転体を固定ローラとして機能させ、当接部材の上流側の支持回転体をステアリングローラとして機能させる。
【００７３】
実施例１では、下ベルト２０９が常に一定方向に回転し、第１の当接部材の一例である上ベルト２０５は、下ステアリングローラ２０８に張架された下ベルト２０９の回転方向の一方の側で下ベルト２０９に当接可能である。また、第２の当接部材の一例である加熱ローラ２１５は、下ステアリングローラ２０８に張架された下ベルト２０９の回転方向の他方の側で下ベルト２０９に当接可能である。
【００７４】
第１のステアリングローラの一例である下ステアリングローラ２０８は、下ベルト２０９が加熱ローラ２１５から上ベルト２０５の当接位置へ回転する途中で下ベルト２０９を張架する。第２のステアリングローラの一例である加圧ローラ２０６は、下ベルト２０９が上ベルト２０５の当接位置から加熱ローラ２１５の当接位置へ回転する途中で下ベルト２０９を張架する。
【００７５】
制御手段の一例である制御部１５０は、上ベルト２０５が下ベルト２０９に当接しているときは、加圧ローラ２０６の傾動を固定して下ステアリングローラ２０８の傾動を制御する。しかし、加熱ローラ２１５が下ベルト２０９に当接しているときは、下ステアリングローラ２０８の傾動を固定して加圧ローラ２０６の傾動を制御する。
【００７６】
支持枠部材の一例である下ユニット２０１に対して下ステアリングローラ２０８が傾動可能に支持され、下ユニット２０１に対して加圧ローラ２０６が傾動不可能に取り付けられている。
【００７７】
制御部１５０は、加圧ローラ２０６を傾動させる際には、軸芯保持部材２１６を作動させて下ステアリングローラ２０８の両端部を回転可能に固定する。これにより、下ユニット２０１と一体に加圧ローラ２０６が第２のステアリングローラとして傾動可能になる。
【００７８】
図３の（ｂ）に示すように、待機時には、下ステアリングローラ２０８の軸芯位置を軸芯保持部材２１６で固定することで、加圧ローラ２０６が実質的にステアリングローラとして機能する。待機時には、ステアリングカム２１４の動作で傾動するステアリングローラは、加圧ローラ２０６となる。このとき、下ステアリングローラ２０８を傾動させようとする方向と下ベルト２０９の寄り方向との関係は、図３の（ａ）に示す画像形成時の上述した関係と同一である。
【００７９】
待機時には、固定モータ２１６Ｍが作動して、下ステアリングローラ２０８の正面側端部が軸芯保持部材２１６にロックされて位置を固定され、下ステアリングローラ２０８は傾動不可能になる。このため、カム駆動モータ２１４Ｍを回転させてステアリングアーム２１２を回動させると、加圧ローラ２０６の正面側端部が矢印ｄ５又は矢印ｄ６方向にステアリング動作される。下ステアリングローラ２０８の軸芯２１１を中心にして、下ユニット２０１全体が矢印ｄ５又は矢印ｄ６方向に傾動する。
【００８０】
ステアリングカム２１４が反時計方向に回転してステアリングカムポジションＡに位置決められると、下ステアリングローラ２０８の正面側端部は矢印ｄ５方向に傾斜して保持される。ステアリングカムポジションＡでは、下ベルト２０９は、矢印ｄ２方向の回転に従って、幅方向の回転位置を正面側へ寄せていくようにベルト寄り制御される。
【００８１】
一方、ステアリングカム２１４が時計方向に回転してステアリングカムポジションＢに位置決められると、下ステアリングローラ２０８の正面側端部は矢印ｄ６方向に傾斜して保持される。ステアリングカムポジションＢでが、下ベルト２０９は、矢印ｄ２方向の回転に従って、幅方向の回転位置を奥側へ寄せていくようにベルト寄り制御される。
【００８２】
図６の（ａ）に示すように、ベルト寄り制御がされて、下ステアリングローラ２０８に沿って下ベルト２０９が移動するとき、図６の（ｂ）に示すように、上ベルト２０５との当接位置では、下ベルト２０９の搬送方向の傾き変動がほとんど発生しない。このため、上ベルト２０５との当接／離間に際しては、下ベルト２０９の搬送方向の傾きβによるずれが問題とならず、ベルト寄り制御の外乱となるような大きな摩擦力が発生しない。
【００８３】
また、待機時には、加熱ローラ２１５の上流側の加圧ローラ２０６をステアリングローラとして使用するため、図６の（ｃ）に示すように、加熱ローラ２１５の位置では、下ベルト２０９の搬送方向の傾き移動がほとんど発生しなくなった。このため、加熱ローラ２１５との当接／離間に際しても、傾きβの変動が問題とならず、ベルト寄り制御の外乱となるような大きな摩擦力が発生しなくなった。
【００８４】
実施例１の画像形成装置１００においては、簡易な構成で定着装置６８における良好なベルト寄り制御を実現できる。当接部材の切り替えに応じてステアリングローラを切り替えることで、ベルトステアリング動作に伴って発生する当接部材ニップ部で生じるベルト部材と当接部材の質点の移動軌跡の差による接触部摩擦力を低減することができる。これにより、ベルト寄り制御の制御ＳＮ比を向上することができる。
【００８５】
なお、実施例１は、ベルト部材を下ベルト２０９として用いたベルト定着装置を説明している。しかし、ベルト寄り制御されるベルト部材としては、感光体ベルトや中間転写ベルト等の像担持手段、または記録材搬送用の搬送ベルトや転写ベルトを用いても、本発明は好適に適用できる。
【００８６】
＜ステアリング動作に伴うベルト搬送方向の傾き＞
図１０は傾動に伴うステアリングローラ端部の軌跡の説明図である。図１１はステアリングローラ端部の軌跡の拡大図である。図１２は理想的なベルト進行方向の説明図である。図１３は実際のベルト進行方向の説明図である。図１４はステアリングローラに対するベルト巻き付き状態の説明図である。図１５はステアリングローラとベルトが滑らない条件の説明図である。図１６はステアリングローラとベルトが滑る条件の説明図である。図１２、１３は、図１０の張架レイアウトの断面図を真上から見た図に相当しており、ステアリングローラ１１３による牽引面を表す。
【００８７】
ベルト部材がステアリングローラを含めて３箇所以上で張架されている場合、当接部材が切り替わった際に発生する外乱の大きさや方向は、ステアリングローラの傾動状態に応じて大きく変化する。その理由を一般的なベルト部材について説明する。
【００８８】
図１０に示すように、無端ベルト１１４の一般的な張架レイアウトととして、無端ベルト１１４が４本のローラに張架されている。ハッチングを施したローラをステアリングローラ１１３とし、説明の都合上、その他のローラを張り出しローラ１１１および１１２、駆動ローラ１１０と呼ぶ。
【００８９】
ここで、無端ベルト１１４は高ヤング率を有する材質からなるベルト部材であり、伸縮はほぼ無視できるものとする。このとき、ステアリングローラ１１３以外の３本のローラ位置を固定とした場合、ステアリングローラ１１３をレイアウトできる範囲は、図１０に示す「Ｌ１＋Ｌ２＝一定」の条件を満たす範囲に限定される。すなわち、張り出しローラ１１１、１１２を焦点とする楕円軌道ｃ上に限定される。これは、高ヤング率のベルト部材を使用した場合、ベルト部材が伸びる量が小さいため、張架断面にベルト周長が一定という拘束条件が入るからである。
【００９０】
図１１に拡大して示すように、ステアリングローラ１１３は、バネなどの付勢手段１２０によって無端ベルト１１４に所望の張力を付与するテンションローラを兼ねているため、付勢手段１２０を伸縮させる方向へ出入り可能である。また、不図示のアクチュエータは、ステアリングローラ１１３の軸端を矢印Ｓ方向に移動させて軸アライメントを変化させようとする。具体的には、ステアリングローラ前端１１３Ｆとステアリングローラ後端１１３Ｒとを矢印Ｓ方向の反対方向へそれぞれ移動させて、ステアリングローラ１１３に傾き角度を付与する。
【００９１】
しかし、実際は、先程の楕円軌道ｃの拘束条件があるため、付勢手段１２０の伸縮作用によって、ステアリングローラ前端は１１３Ｆ’へ、ステアリングローラ後端は１１３Ｒ’へとそれぞれ矯正される。この矯正の結果、発生する軸アライメント変化が、ベルト搬送方向の傾きをもたらす。
【００９２】
ここで、図１２に示すように、無端ベルト１１４の傾きをαとし、図１３に示すように、ベルト搬送方向の傾き（ベルト上の質点の移動軌跡の傾き）をβとする。図１２に示すように、ステアリング動作は、理想的には、無端ベルト１１４の傾きαを変化させるものである。しかし、実際には、無端ベルト１１４がテンションローラ（ステアリングローラ）１１３を拘束するため、図１３に示すように、ステアリング動作に伴ってベルト搬送方向の傾きβも変化してしまう。
【００９３】
図１２、１３中、矢印Ｖ方向に無端ベルト１１４が走行駆動され、実線表記が時刻ｔにおける張架姿勢、破線表記が時刻ｔ＋Δｔにおける張架姿勢をそれぞれ示しているとする。このとき、搬送方向２ヶ所の計測点Ｍ１およびＭ２（搬送速度は、時間Δｔの間にＭ１〜Ｍ２間に相当する距離を移動する速度とする）にて無端ベルト１１４の端部位置を測定する。
【００９４】
図１２は、ステアリングローラ１１３がＳ方向（図１１参照）にのみ傾いたと仮定した場合の図であり、無端ベルト１１４は傾きαの張架姿勢でＸ方向に搬送される。このとき、計測点Ｍ１、Ｍ２では端部位置がＹ方向に変位していて、ベルト寄りが発生している。しかし、時刻ｔにおける牽引面上のある質点ＰＴを追跡すると、時刻ｔ＋ΔｔではＸ方向に直進したＰＴ＋ΔＴの位置となり、質点そのものはＹ方向へ変位していないことが分かる。
【００９５】
しかし、実際にはステアリングローラ１１３は、図１１に示すように、Ｓ方向に傾きを生じると同時に楕円軌跡へ矯正されるため、図１３に示すように、傾きαの張架姿勢と、傾きβの搬送方向といった２つの変化が生じる。その結果、時刻ｔからｔ＋Δｔの間に、計測点Ｍ１およびＭ２におけるＹ方向の変位、すなわちベルト寄りだけでなく、質点ＰＴ自体もＹ方向の変位を生じることになる。
【００９６】
図１３に示すように、１つの張架面に対して搬送方向下流のローラ１１０と搬送方向上流のローラ１１３に搬送方向ベクトルＶ１、Ｖ２のような差が生じた場合、張架面の質点の搬送方向は下流側のローラ１１０の搬送方向ベクトルＶ１に支配される。
Ｖ＝Ｖ１              （１）
【００９７】
この理由を以下に述べる。ベルト部材を張架するローラによるベルト部材の拘束力は以下に説明するオイラーの関係式で記述される。図１６に示すように、ベルト部材のローラへの巻きつき終わり側のテンションをＴ１、巻き付き始めのテンションをＴ２、ローラの駆動力または負荷により周面上に発生する力をＦとする。ベルト部材とローラが一体で回転する場合、力のつり合いから次式が成立する。
Ｔ１＋Ｆ＝Ｔ２          （２）
（Ｆが正の場合はローラの駆動力となり、負の場合はローラの負荷力となる）
【００９８】
ベルト部材の巻き付き終わりからローラに巻きついている部分の巻き付き角度をθとしたとき、角度θの場所のベルトテンションＴ’は公知のオイラーの式から、Ｆが正の場合は次式となる。
Ｔ’＝Ｔ１＊ｅμθ    （３）
（μ：ベルト部材とローラの静止摩擦係数）
【００９９】
同様に、Ｆが負の場合は次式となる。
Ｔ’＝Ｔ１＊ｅ−μθ  （４）
【０１００】
ここで、ローラへのベルト部材の巻き付き角をθｒとすると、Ｆが正の場合、図１７の（ａ）に示すように、ベルト部材とローラが滑らず一体で回転できる条件は次式となる。
Ｔ１＊ｅμθｒ ＞Ｔ２    （５）
【０１０１】
同様に、Ｆが負の場合、図１７の（ｂ）に示すように、次式となる。
Ｔ１＊ｅ−μθｒ ＜Ｔ２  （６）
【０１０２】
図１７の（ａ）において、ローラに巻き付いたベルト部材上のテンションがＴ２と等しくなるθをθｐとすると、巻き付き０からθｐの間の領域で、テンションがオイラーの式に従って変化していく。しかし、ベルト部材とローラの間のμが大きく、十分な巻き付き角θｒがある場合はθｒの前にテンションがＴ２に等しいθｐを有することになる。ここまでの領域がローラによるベルト部材の搬送を担う範囲となる。θｐからθｒまでの領域はテンションはＴ２のまま一定となり、この部分は上記搬送に対する余裕分となる。
【０１０３】
一方、μが小さかったり、θｒが十分でなかったりする場合は、図１８に示すようにテンション分布が形成されて、ベルト部材とローラの間にすべりが生ずる。ベルト部材の巻き付き範囲内でテンション変化が駆動力や負荷力につり合う値まで達せず、力のつり合いが崩れてベルト部材とローラ間はすべり移動をすることになる。
【０１０４】
ここで、図１０の例について、張架面の搬送方向ベクトルＶが（１）式のように張架面下流側ローラの搬送方向ベクトルに支配される理由を説明する。
【０１０５】
図１５の（ａ）に示すように、ローラに巻きついたベルト部材には、オイラーの式で支配される搬送方向に対する巻き付き終わり点からθｐまでの領域（０≦θ≦θｐの領域）が存在する。この部分は、式（３）、（４）のようにテンション変化をしている領域であるが、これはローラとベルト部材の間が最大静止摩擦力一杯で駆動力や負荷力を伝えあっていることを示している。
【０１０６】
このため、ローラ下流側のベルトテンションＴ１に外乱力が入った場合、この領域は、すぐに最大静止摩擦力を超えて微小すべりが発生しやすい領域となっている。そして、微小すべりが発生した場合、θｐから上流の領域が新たにオイラーの関係でテンション変化して外乱に持ちこたえ、外乱が無くなった後はまた元の状態に戻る。
【０１０７】
一方、ローラ上流側のテンションＴ２に外乱が入った場合、外乱はθｐより上流の巻き付き部から入ってくる。このθｐ≦θ≦θｒの領域は、元々、ベルト部材とローラの間の駆動力や負荷力の伝達に寄与していないため、ローラとベルト部材の間に働く摩擦力には最大静止摩擦力に対し余力を残している。このため、ローラ上流側からの外乱力に対してはローラとベルト部材が滑ることなく保持し続けることができる。
【０１０８】
図１３に示すように、張架面の上流の搬送方向ベクトルＶ２と下流側の搬送方向ベクトルＶ１に差が生ずると、樹脂ベルトのような高ヤング率ベルトの場合、ベルト部材の面内変形ができないため、各ローラのベルト巻き付き部への外乱力が生ずる。
【０１０９】
このとき、張架面下流側ローラには、上記θｐ≦θ≦θｒの領域への外乱力入力となるため、外乱力に打ち勝って搬送方向ベクトルＶ２を維持できる。しかし、張架面上流側ローラには０≦θ≦θｐの領域への外乱入力のため、ベルト部材とローラの間に微小すべりを生じてベルト部材の射出方向はＶ２を維持できず、下流側ローラのＶ１方向にならうようになる。
【０１１０】
以上のように、ベルト部材の張架面の搬送方向ベクトルは、張架面の下流側のθｐ≦θ≦θｒの領域を有するローラの搬送方向ベクトルＶ１に支配される。
【０１１１】
＜実施例１と比較例におけるニップ内質点の搬送方向＞
図３の（ａ）に示すように、画像形成時には、図１０から図１３で説明したメカニズムにより、下ステアリングローラ２０８の手前側端部は加圧ローラ２０６のベルト射出部ａと加圧パッド部のベルト挟持始め部ｂを焦点とする略楕円軌道上に配置される。
【０１１２】
このとき、下ステアリングローラ２０８によるベルト搬送方向は、他の支持部材（支持回転体）に対して傾く。しかし、図１４から図１６で説明したメカニズムにより、上パッド２０３に対向した定着ニップ内の下ベルト質点搬送方向は、十分な巻き付きを有し、定着ニップの下流に位置する加圧ローラ２０６により搬送方向を支配される。このため、図６の（ｂ）及び図９の（ｂ）に示すように、ステアリング動作によって定着ニップ部内の搬送方向の傾き変動はほとんど生じず、良好なステアリングベルト寄り制御を行うことができる。
【０１１３】
一方、待機時には、実施例１と比較例とで大きな差が生ずる。図３の（ｂ）に示すように、実施例１においては、下ステアリングローラ２０８は所定の位置に保持され、加圧ローラがｄ５、ｄ６方向にステアリングするようになる。この場合、図１０から図１３で説明したメカニズムにより、加圧ローラ２０６の手前側端部は下ステアリングローラ２０８のベルト巻付き始め部ｃと加圧パッド部のベルト射出部ｅを焦点とする略楕円軌道上に配置される。
【０１１４】
このとき、加圧ローラ２０６によるベルト搬送方向は他の支持部材に対して傾く。しかし、図１４から図１６で説明したメカニズムにより、加熱ローラ２１５に対向した加熱ニップ内の下ベルト質点搬送方向は、十分な巻き付きを有し、加熱ニップの下流に位置する下ステアリングローラ２０８により搬送方向を支配される。このため、図６の（ｃ）に示すように、ステアリング動作によって加熱ニップ部内の搬送方向の傾き変動はほとんど生じず、良好なベルト寄り制御を行うことができる。
【０１１５】
一方、比較例においては、図７の（ａ）に示すように、画像形成時のベルト部材のステアリングメカニズムは実施例１と同様である。しかし、図７の（ｂ）に示すように、待機時も画像形成時と同様であるため、加熱ローラ２１５に対向した加熱ニップ内の下ベルト質点搬送方向は、加熱ローラ２１５の下流に位置する下ステアリングローラ２０８により搬送方向を支配される。下ステアリングローラ２０８はベルト搬送方向が傾いているため、図９の（ｃ）に示すように、ステアリング動作によって加熱ニップ部内の搬送方向の傾きが大きく変動して、加熱ローラ２１５に対して軸方向の摩擦力を作用させる。このため、下ステアリングローラ２０８によるベルト寄り制御の制御性が損なわれる。
【０１１６】
＜実施例２＞
図１７は定着装置の当接／離間動作の説明図である。図１７中、（ａ）は画像形成時のニップ形成状態、（ｂ）は待機時のニップ解除・予熱状態である。画像形成装置及び定着装置の構成、ベルト寄り制御については実施例１と同一であるため、図１７には、図２、図３と共通の符号を付して重複する説明を省略する。
【０１１７】
図１７の（ｂ）に示すように、実施例２の定着装置６８Ｂでは、待機時の離間状態において、下ベルト２０９の搬送方向が矢印ｄ７方向に切り替わる。これにより、実施例１と同様に、加熱ローラ２１５は、下ステアリングローラ２０８の下流側に位置する当接部材となって、その当接／離間が下ベルト２０９のベルト寄り制御に外乱を及ぼしにくくなる。
【０１１８】
図１７の（ａ）に示すように、画像形成時には、実施例１と同様に、上ベルト２０５との定着ニップ内の質点搬送方向はステアリング動作に影響を受けず、良好なベルト寄り制御を行うことができる。
【０１１９】
図１７の（ｂ）に示すように、待機状態には、下ステアリングローラ２０８を用いた下ベルト２０９のステアリングメカニズムは画像形成時と同様である。下ステアリングローラ２０８によるベルト搬送方向は他の支持部材に対して傾くが、下ベルト２０９の回転方向が逆になっている。このため、図１０から図１３で説明したメカニズムにより、加熱ローラ２１５に対向した加熱ニップ内の下ベルト質点搬送方向は、加熱ローラ２１５の下流に位置する加圧ローラ２０６により搬送方向を支配される。加圧ローラ２０６の搬送方向は傾かないため、図６の（ｃ）に示すように、ステアリング動作によって加熱ニップ部内の搬送方向の傾き変動はほとんど生じない。したがって、下ステアリングローラ２０８を用いた良好なベルト寄り制御を行うことができる。
【符号の説明】
【０１２０】
Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄ  画像形成部
１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ  感光ドラム
６６  二次転写外ローラ、６８  定着装置
１５０、１５１  制御部、２００  上ユニット
２０１  下ユニット、２０２  加熱ローラ
２０３、２０７  加圧パッド
２０４、２０８  ステアリングローラ
２０５  上ベルト、２０６  加圧ローラ
２０９  下ベルト、２１２  ステアリングアーム
２１５  加熱ローラ、２１４  ステアリングカム
２１６  軸芯保持部材、２２１、２２２  エッジ検知センサ
２３０  加圧機構
【図１】
2012073392.tif 000003
【図２】
2012073392.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2012073392.tif 000009
【図８】
2012073392.tif 000010
【図９】
2012073392.tif 000011
【図１０】
2012073392.tif 000012
【図１１】
2012073392.tif 000013
【図１２】
2012073392.tif 000014
【図１３】
2012073392.tif 000015
【図１４】
2012073392.tif 000016
【図１５】
2012073392.tif 000017
【図１６】
2012073392.tif 000018
【図１７】
2012073392.tif 000019