(57)【要約】【課題】ベルト端部の破損を防止する構成としたベルト定着装置および画像形成装置の提供。【解決手段】定着ローラと、加熱ローラ３５と、定着ローラおよび加熱ローラ３５間に張架される定着ベルト３４と、定着ベルト３４を介して前記定着ローラに押圧する加圧ローラとを有するベルト定着装置であって、加熱ローラ３５の軸方向の少なくとも一方端部に、定着ベルト３４の軸端方向への斜行を規制するガイドリング４０と、定着ベルト３４の張力を調整するベルト張力調整手段と、前記ベルト張力調整手段と連動して動作する、前記ガイドリング４０を前記定着ベルト３４と離当接させるリング離当接手段とを設ける。【選択図】  図１
2009237189.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
定着ローラと、加熱ローラと、前記定着ローラおよび加熱ローラ間に張架される定着ベルトと、前記定着ベルトを介して前記定着ローラに押圧する加圧ローラとを有するベルト定着装置であって、
前記加熱ローラの軸方向の少なくとも一方端部に、
前記定着ベルトの軸端方向への斜行を規制するリングと、前記定着ベルトの張力を調整するベルト張力調整手段と、前記ベルト張力調整手段と連動して動作する、前記リングを前記定着ベルトと離当接させるリング離当接手段とを設けたことを特徴とする、ベルト定着装置。
【請求項２】
前記ベルト張力調整手段により前記定着ベルトの張力を低減したときに、前記リング離当接手段により前記リングを前記定着ベルトから離間させることを特徴とする、請求項１に記載のベルト定着装置。
【請求項３】
前記ベルト張力調整手段は、電磁駆動手段とバネ手段により、前記定着ローラおよび加熱ローラの軸心間の距離を調整することを特徴とする、請求項１または請求項２に記載のベルト定着装置。
【請求項４】
前記リング離当接手段は、前記加熱ローラの少なくとも一方軸端に設けられた第１のカムと第２のカムで構成され、それぞれのカムには前記加熱ローラの軸方向の距離が長い部分と短い部分が形成されていることを特徴とする、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のベルト定着装置。
【請求項５】
前記定着ベルトの停止時における温度検知手段を設け、前記温度検知手段で検知された温度を記憶手段に記憶することを特徴とする、請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のベルト定着装置。
【請求項６】
前記記憶手段に記憶された前記定着ベルトの停止時における温度に基づき、前記ベルト張力調整手段を制御手段により制御することを特徴とする、請求項５に記載のベルト定着装置。
【請求項７】
前記定着ベルトの張力の低減に連動して前記リングを離間させた後に、前記リングを前記定着ベルトに当接させる動作に連動して前記定着ベルトの張力を復帰させる一連の制御を、複数回繰り返すことを特徴とする、請求項２ないし請求項６のいずれか１項に記載のベルト定着装置。
【請求項８】
感光体の周囲に帯電手段、露光手段、現像手段と、転写手段のうち少なくとも１つ以上を備えた各画像形成用ユニットと、前記請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載のベルト定着装置とを設け、前記画像形成用ユニットで形成された画像を記録媒体に転写することにより、画像形成を行うことを特徴とする、画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベルト端部の破損を防止する構成としたベルト定着装置および画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置においては、転写媒体に対する定着装置としてベルト定着装置が用いられる場合がある。このようなベルト定着装置のベルトは、例えばステンレス鋼、ニッケルなどの基材にシリコンゴムを被着し、トナーに対する耐熱性と離型性が良好な耐熱離型層を形成して薄肉のエンドレスベルトとして作成されている。
【０００３】
ベルト定着装置では、定着ベルトの破損対策が課題となっている。その例として、特許文献１には、定着ベルトに張力を付与し張架ローラの軸方向の一端に定着ベルトの斜行防止用の突き当て方式のリングを設けた例が記載されている。この例では、熱膨張量が定着ベルト＜リングを設けた側の張架ローラ（加熱ローラ）、となっている。
【特許文献１】特許第３７１１７１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の構成では、冷却時には、加熱ローラの熱収縮量＞定着ベルトの熱収縮量、となるため、ガイドリングが定着ベルトの端部を加熱ローラの軸方向に強く押すことになる。定着ベルトは、ガイドにより加熱ローラの軸方向に押されるが、定着ベルトと加熱ローラ間の摩擦力により容易に軸方向に“ずれ”ることができない。このため、定着ベルトの端部に大きなストレスが加わって定着ベルトに波打ち（しわ）が発生し、加熱ローラを再駆動した際に、定着ベルトに形成されている２つの波打ちの移動と、２つの波打ちのつながりによって、最悪の場合には定着ベルトが破損（クラック）するという問題があった。
【０００５】
定着ベルトと加熱ローラ間の摩擦力を低減するには、加熱ローラをフッ素コーティングすることや、定着ベルトのテンションを小さくすることが有効である。しかしながら、定着熱でクリープした定着ベルトを安定して駆動するには一定の張力が必要であり、実際上は上記の対策だけでは不十分である。
【０００６】
本発明は従来技術のこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、定着ベルト端部の破損を防止する構成とした、ベルト定着装置および画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成する本発明のベルト定着装置は、定着ローラと、加熱ローラと、前記定着ローラおよび加熱ローラ間に張架される定着ベルトと、前記定着ベルトを介して前記定着ローラに押圧する加圧ローラとを有するベルト定着装置であって、
前記加熱ローラの軸方向の少なくとも一方端部に、
前記定着ベルトの軸端方向への斜行を規制するリングと、前記定着ベルトの張力を調整するベルト張力調整手段と、前記ベルト張力調整手段と連動して動作する、前記リングを前記定着ベルトと離当接させるリング離当接手段とを設けたことを特徴とする、ベルト定着装置。
【０００８】
また、本発明のベルト定着装置は、前記ベルト張力調整手段により前記定着ベルトの張
力を低減したときに、前記リング離当接手段により前記リングを前記定着ベルトから離間させることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明のベルト定着装置は、前記ベルト張力調整手段は、電磁駆動手段とバネ手段により、前記定着ローラおよび加熱ローラの軸心間の距離を調整することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明のベルト定着装置は、前記リング離当接手段は、前記加熱ローラの少なくとも一方軸端に設けられた第１のカムと第２のカムで構成され、それぞれのカムには前記加熱ローラの軸方向の距離が長い部分と短い部分が形成されていることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明のベルト定着装置は、前記定着ベルトの停止時における温度検知手段を設け、前記温度検知手段で検知された温度を記憶手段に記憶することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明のベルト定着装置は、前記記憶手段に記憶された前記定着ベルトの停止時における温度に基づき、前記ベルト張力調整手段を制御手段により制御することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明のベルト定着装置は、前記定着ベルトの張力の低減に連動して前記リングを離間させた後に、前記リングを前記定着ベルトに当接させる動作に連動して前記定着ベルトの張力を復帰させる一連の制御を、複数回繰り返すことを特徴とする。
【００１４】
本発明の画像形成装置は、感光体の周囲に帯電手段、露光手段、現像手段と、転写手段のうち少なくとも１つ以上を備えた各画像形成用ユニットとおよび前記請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載のベルト定着装置とを設け、前記画像形成用ユニットで形成された画像を記録媒体に転写することにより、画像形成を行うことを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の実施形態につき、図で説明する。図４は、定着ベルト装置の１例を示す説明図である。図４において、ベルト張架ローラとして機能する定着ローラ３１および加熱ローラ３５間に、定着ベルト３４が張架されている。加熱ローラ３５内には、定着ヒータ３６が設けられており、サーミスタ等の温度検出装置３７により定着ベルト３４の温度検出がなされている。定着ヒータ３６は、例えばハロゲンランプが用いられている。加熱ローラ３５の近傍には、過昇温防止装置３８が設けられている。また、加熱ローラ３５には、ベルトテンションバネ３３ａによりＦｔの押圧力が付与されており、定着ベルト３４にテンションをかけている。加圧ローラ３２は、加圧バネ３３によりＦｐの押圧力が付与されている。
【００１６】
図５は、ベルト定着装置における加熱ローラ３５と定着ベルト３４の定着ユニットへの固定方法を示した説明図である。図５において、加熱ローラ３５を固定するベアリング４４はテンション板４２に挿入されており、このテンション板４２は定着フレーム４１に対して一方向に移動可能に固定されている。テンション板４２は、一端を定着フレーム４１に固定されたベルトテンションバネ３３ａにより一方向に付勢されている。このような構成により、定着ベルト３４は加熱ローラ３５と定着ローラの間で略一定のテンションで張架される。ベアリング４４は、耐熱性を考慮したグリスを封入した仕様を選択しているが、加熱ローラ３５の表面温度は非常な高温に達するため、断熱ブッシュ４３を介して加熱ローラ３５の回転軸（フランジ部）挿入されている。ガイドリング４０は、加熱ローラ３５の回転軸方向の少なくとも一方端部に回転及びスラスト方向への移動が可能な状態、すなわち、加熱ローラ３５の回転軸との間に隙間が形成されるように設計されている。ガイドリング４０は、定着ベルト３４が加熱ローラ３５の軸端方向への斜行を規制するリング
として機能する。
【００１７】
これらのベルト定着装置の各部材について、更に詳細に説明する。図４で説明したように、定着ベルト３４は定着ユニットに位置決めされた定着ローラ３１と、ベルトテンションバネ３３ａにより一定方向に移動可能に付勢された加熱ローラ３５間に張架されている。ベルトレイアウトの関係上、定着ローラ３１と加熱ローラ３５の間に中間ローラを設け、３本以上のローラに定着ベルト３４が張架される構造をとる場合もある。
【００１８】
定着ローラ３１は、ニップ幅を確保するために熱容量の大きな構造をとっている。熱容量の小さな加熱ローラ３５に熱源を有し、定着ベルト３４を介して定着ローラ３１に伝熱させることで、ウォームアップ時間の短縮を図っている。加熱ローラ３５は、図４の例では熱源である定着ヒータ３６を内蔵しているが、加熱ローラ３５の内外部に電磁誘導加熱（ＩＨ）方式の熱源を有する場合もある。
【００１９】
加熱ローラ３５に巻き掛けられた定着ベルト３４の表面に接触あるいは近接させて、表面温度を検出するサーミスタ等の温度検出装置３７を配置している。この温度検出装置３７の検出結果に基づいて熱源である定着ヒータ３６をオン／オフし、所望の温度に維持すべく加熱ローラ３５の温度制御を行なっている。加熱ローラ３５の近傍には、異常発生時に火災等を防止する過昇温防止装置３８が設けられている。
【００２０】
加圧ローラ３２は、加圧バネ３３により定着ベルト３４を挟みながら定着ローラ３１に押圧されている。加圧ローラ３２と定着ローラ３１はそれぞれ弾性体で形成されており、ニップが形成される。図４の例では部材の硬度の大小は、加圧ローラ硬度＞定着ローラ硬度、となっており、図４の様に下向きのニップが形成される。高速機などにおいては、定着ローラ３１や加圧ローラ３２にも熱源を有する場合がある。駆動入力については、定着ローラ３１が外部より歯車等で接続され駆動ローラとなる場合が多いが、加圧ローラ３２に接続され駆動する場合もある。
【００２１】
次に、ベルト定着装置に使用される部材の材料などについて説明する。本発明の実施形態においては、定着ベルト３４は、Ｎｉ電鋳基材にシリコンゴム弾性層を有し、更にフッ素樹脂離型層を有する３層ベルトを採用している。ウォームアップ時間短縮のため、定着ローラ３１とは別に加熱ローラ３５を有している。このため、加熱ローラ３５からニップ部に定着ベルト３４を介して熱を伝達する必要があり、定着ベルト３４の基材として比較的熱容量の大きな金属ベルトを採用している。これは、ポリイミドなどの樹脂ベルトでは熱容量が小さくニップ部までに放熱してしまい、熱損失が大きいことによる。
【００２２】
定着ベルト３４は、シームレス金属ベルトとして構成されており、前記のようにＮｉ電鋳が使用されている。また同じ金属ベルトでもステンレスベルトを採用する場合、その硬さから曲率を小さくする必要があり、ローラの大径化および定着装置の大型化を必要とする。定着ベルトの弾性層は、画像面への密着性が高く画像品質を確保するために必要であり、また耐熱性に優れることからシリコンゴムを採用している。
【００２３】
定着ベルト３４のフッ素樹脂離型層は、ニップ部で溶融したトナーをベルト表面から剥離するために必要であり、使用されている材料としてパーフルオロアルコキシアルカン樹脂（ＰＦＡが採用されている。以前には、特許文献１に記載されているように、シリコンゴム弾性層にシリコンオイルを塗布して離型性を確保する方法があったが、シリコンオイルが用紙に付着し加筆性を損ねる事から最近では採用するケースは少なくなっている。
【００２４】
加熱ローラ３５は、ウォームアップ時間の短縮のために、熱容量の小さな薄肉金属ローラを採用している。この薄肉金属ローラとして、軸方向の温度分布を均一にするために、
熱伝導率の大きなアルミを採用している。定着ローラ３１は、画像面の用紙剥離性を向上する目的で、ニップ形状を図４に示されているように下向きに、または水平にする。そして、定着ローラ３１の硬度を加圧ローラ３２の硬度より小さくするため、スポンジローラなどが採用されている。加圧ローラ３２としては、ゴムローラが採用される場合が多く、耐熱性の観点からシリコンゴムが使用されている。また、用紙裏面の汚れ対策が必要であり表面離型性を向上させるため、加圧ローラ３２の表面にフッ素樹脂層を形成している。
【００２５】
定着ベルト３４は、正規の状態では定着ローラ３１と加熱ローラ３５間で、ローラの軸方向に傾くことなく移送されている。しかしながら、例えば定着ベルト３４を張架する２本のローラ（定着ローラ３１と加熱ローラ３５）の平行度が損なわれた場合には、定着ベルト３４のローラの軸方向への斜行が発生する。このように斜行する定着ベルト３４は、定着ローラ３１と加熱ローラ３５の少なくとも一方の張架ローラを逆回転させる事により、正回転時とは逆方向に定着ベルト３４が移動する。
【００２６】
図６は、本発明の実施形態を示す説明図である。図４と同じところには同一の符号を付しており詳細な説明は省略する。図６においては、定着ベルト３４の表面温度分布を確認するセンサ４８を設けている。このセンサ４８により確認された定着ベルト３４の停止時における表面温度分布に基づいて、後述するような定着ベルト３４の熱ストレスによる破損の防止を行う。
【００２７】
次に、定着ベルト３４の端部に印加される応力について、図７〜図１０の説明図により説明する。図７は、冷熱時の加熱ローラ３５の長さＬ（ｈｒ）と、定着ベルト３４の長さＬ（ｆｂ）を示している。また、図８は、加熱時の加熱ローラ３５の長さＬ’（ｈｒ）を示している。図７、図８の構成では、小サイズの記録材を通紙する際に、加熱ローラ３５の軸方向の温度分布が均一になるように、熱伝導率の高いアルミを採用している。また、定着ベルト３４には、加熱部からニップ部まで温度維持可能なＮｉ電鋳ベルトを採用している。
【００２８】
ヒータオンにより、加熱ローラ３５は膨張を始める。図８のＨａ、Ｈａは、加熱ローラ３５の軸方向両端に向けての熱膨張を示している。加熱ローラ３５が目的温度に到達した時点で、ΔＬ（ｈｒ）伸長するので、加熱ローラ３５の全長は、
Ｌ’（ｈｒ）＝Ｌ（ｈｒ）＋ΔＬ（ｈｒ）
となる。以下、加熱ローラ３５と定着ベルト３４の線膨張係数の差による伸び量の関係について説明する。本発明の実施形態においては、問題となる熱収縮による応力が発生するには、線膨張係数が、
加熱ローラ＞定着ベルト
の関係となる場合である。
【００２９】
加熱ローラ３５の昇温に伴い、これに巻き掛けられた定着ベルト３４にも伝熱され、定着ベルト３４も熱膨張が始まる。図８のＢａ、Ｂａは、
ローラ両端方向への定着ベルト３４の熱膨張を示している。定着ベルト３４は、熱膨張により目的温度に到達した時点でΔＬ（ｆｂ）伸長するので、定着ベルト３４の全長は、
Ｌ’（ｆｂ）＝Ｌ（ｆｂ）＋ΔＬ（ｆｂ）
となる。図８の構成で、加熱ローラ３５にアルミを採用した場合のΔＬ（ｈｒ）の例について説明する。アルミの線膨張係数αａは、表１から２４×１０−６／℃である。加熱ローラ３５の冷却時から加熱時までの温度差をΔｔとする。このときに、ΔＬ（ｈｒ）は、
ΔＬ（ｈｒ）＝Ｌ（ｈｒ）×Δｔ×αａ
となる。
【００３０】
【表１】
2009237189.tif 000003
したがって、加熱ローラ３５を２０℃から１８０℃まで加熱する例では、
ΔＬ（ｈｒ）＝Ｌ（ｈｒ）×（１８０−２０）×２４×１０−６
となる。定着ベルト３４の伸長分のΔＬ（ｆｂ）は、線膨張係数をαｂ、加熱ローラ３５の冷却時から加熱時までの温度差をΔｔとすると、ΔＬ（ｆｂ）は、
ΔＬ（ｆｂ）＝Ｌ（ｆｂ）×Δｔ×αｂ
となる。定着ベルト３４の材料としてＮｉ電鋳を用いた場合には、表１からαｂ＝１５×１０−６／℃であるから、この場合のΔＬ（ｆｂ）は、
ΔＬ（ｆｂ）＝Ｌ（ｆｂ）×（１８０−２０）×１５×１０−６
となる。このように、Ｌ（ｈｒ）とＬ（ｆｂ）が同じ長さの場合、加熱ローラの伸び量の方が大きくなる。
【００３１】
ベルト定着装置は、例えば定着フレーム４１の部品精度バラツキ等で定着ベルト３４を張架するローラ対（この例では張架ローラとして用いる定着ローラ３１と加熱ローラ３５）の平行度がずれるために、張架ローラを回転させる際に、定着ベルト３４のローラ軸方向への片寄り（斜行）が発生する。図９では、定着ベルト３４はローラの軸方向の図示右方向に片寄る。この際に、定着ベルト３４の内面と接する加熱ローラ３５にはネジの法則と同様の力が作用し、加熱ローラ３５は軸方向の図示左方向に片寄る。Ｓａは加熱ローラ３５の移動方向、Ｓｂは定着ベルト３４の移動方向である。加熱ローラ３５は、図５で説明したようにベアリング４４によって定着ユニットに設置されており、軸方向には脱落しない構造になっている。
【００３２】
加熱ローラ３５は、図９の右端に設けられている止め輪４５がベアリング４４に接するとそれ以上は軸方向に移動する事が出来なくなる構造である。このため、加熱ローラ３５の回転時に、定着ベルト３４が移動しようとする応力Ｆｄが図示右側に設けられているガイドリング４０に付与される。ガイドリング４０は、強度、耐熱性、摺動性を兼ね備えた材料を選択することで、ガイドリング４０、および定着ベルト３４の破壊強度を高めると共に、定着ベルト３４の巻き掛け端部でのそれぞれの磨耗を最小限に留める効果が得られる。
【００３３】
印字動作終了後の定着ベルト３４、加熱ローラ３５の熱収縮について、図１０により説明する。加熱ローラ３５の回転駆動オフ、加熱ヒータオフとなった直後から、加熱状態にあった定着ベルト３４、加熱ローラ３５は熱収縮を開始する。加熱ローラ３５の回転駆動オフと加熱ヒータ３６をオフにするタイミングや、順序は適宜選定することができる。加熱ローラ３５は、図１０の図示右側の止め輪４５とベアリング４４が拘束状態にあり、加熱ローラ３５の熱収縮はこの拘束部に向けて作用する。定着ベルト３４の内面と加熱ローラ３５の外周面は、Ｆｘ＝ベルトテンション力×相互間の静摩擦力、の力により強固に保持される。この状態で加熱ローラ３５が拘束部に向けて熱収縮すると、定着ベルト３４もこれと同じ様に拘束部に向け移動する。
【００３４】
前述の加熱ローラ３５の熱膨張と熱収縮は可逆動作である。このため、同じ長さの加熱ローラ３５と定着ベルト３４が熱収縮した場合、加熱ローラ３５の収縮量は定着ベルト３４の収縮量より大きくなる。両者の収縮量の差分が、図１０の図示右側の応力Ｆｔとして、ガイドリング４０に定着ベルト３４が食い込むように付与される事になる。この応力Ｆｔが繰り返し付与されると、定着ベルト３４端部でのせん断破壊が生じることになる。
【００３５】
図１〜図３は、本発明の実施形態を示す説明図である。図３は、定着ベルト３４の張力解除機構の例を示している。図３において、４２は図５で説明したテンション板である。定着ベルト３４の張力解除状態では、加熱ローラ３５の軸と直交する方向への押圧力がソレノイド５７で付与され、加熱ローラ３５の一方の軸端は、点線３５ｂで示される位置に存在している。４９は引っ張りバネである。通常状態では引っ張りバネ４９のバネ力が作用して、加熱ローラ３５の一方の軸端は、実線３５ａで示される位置に存在している。
【００３６】
加熱ローラ３５の温度上昇により定着ベルト３４に熱ストレスが印加される場合には、ソレノイド５７を動作させ、引っ張りバネ４９のバネ力を解除してテンション板４２を図示左方向に移動する。このため、加熱ローラ３５の一方の軸端は、破線３５ｂで示される位置に移動し、図４で説明した定着ローラ３１と加熱ローラ３５間の軸心間の距離を短縮し、定着ベルト３４の張力を低減する。このように、ソレノイド（電磁駆動手段）５７と引っ張りバネ（バネ）手段４９は、ベルト張力調整手段として機能する。
【００３７】
次に、図５に示したガイドリング４０の定着ベルト３４の一端からの離間機構について図１、図２の説明図により説明する。図２は、定着ベルト３４が張架状態である場合を示している。図２（ａ）には、加熱ローラ３５の一方軸端における部材の配置関係が示されており、定着ベルト３４の一方端部は、ガイドリング４０に押圧されて変形している。Ｌｂは定着ベルト３４の一方端部とガイドリング４０が接触している位置の線、Ｌａは定着ベルト３４の変形端部の位置の線を示している。
【００３８】
５５はガイドリング４０を定着ベルト３４から離当接させる第１のカム、５６は第２のカムである。第１のカム５５、第２のカム５６には、図２（ｂ）に示されているようにレバー５５ａ、５６ａ、ピン５８ａ、５８ｂが設けられている。図２（ａ）ではレバー５６ａ、ピン５８ａのみが示されている。図２（ｂ）の３５ａは、第２のカム５６の外側端部の位置と重なる加熱ローラ３５の軸端位置であり、図３の軸端位置と対応している。
【００３９】
第１のカム５５、第２のカム５６が加熱ローラ３５の軸方向に重ねられた距離は、第１の状態に長く設定されている。すなわち、第１のカム５５、第２のカム５６の加熱ローラの軸方向における距離が長い部分が重ねられている。図２（ｃ）は、図２（ａ）の状態における定着ベルト３４とガイドリング４０との関係を模式的に示す図である。定着ベルト３４の一方端部には、ガイドリング４０に押圧されて「しわ」が発生している。
【００４０】
図１は、定着ベルト３４の張架解除状態を示している。図１（ａ）においては、第１のカム５５、第２のカム５６は、それぞれの凹部が嵌合している。このため、第１のカム５５、第２のカム５６が加熱ローラ３５の軸方向に重ねられた距離は、第２の状態に短く設定されている。レバー５５ａ、５６ａ、ピン５８ａ、５８ｂの位置は、図２（ｂ）の位置から回動して図１（ｂ）の位置に移動する。この際に、加熱ローラ３５の一方の軸端位置は、図１（ｂ）で示される破線３５ａの位置から移動し、３５ｂの位置になる。図２（ａ）で説明したＬｂの線は、図視下側に移動する。すなわち、Ｌｃの線からＬｂの線に移動する。このように、第１のカム５５、第２のカム５６は、ガイドリングを定着ベルトと離当接させるリング離当接手段として機能する。
【００４１】
図１（ｃ）は、図１（ａ）の状態における定着ベルト３４とガイドリング４０との関係
を模式的に示す図である。ガイドリング４０は図視右方向に移動し、ガイドリング４０と定着ベルト３４間に隙間が形成される。このため、定着ベルト３４の「しわ」が消滅する。このように、ガイドリング４０は、定着ベルト３４の一端から離間させる構成としているので、定着ベルト３４の損傷を防止することができる。
【００４２】
このように、本発明の実施形態においては、ベルト定着装置の構造上の特徴として、（１）定着ベルト３４の張力を解除（低減）する機構を有する。（２）定着ベルト３４の張力を解除した時にガイドリング４０を離間させる機構を有する。その他に後述する、（３）定着ベルト３４を停止した時の温度データを格納する記憶手段を有する。（４）記憶手段に記憶された温度データに基づき、定着ベルト３４の張力を調整する制御手段を有する。
【００４３】
また、本発明の実施形態におけるベルト定着装置の制御は、（１）定着ベルト３４の張力解除（低減）と張力付与、および（２）ガイドリング４０の定着ベルト３４からの離間と定着ベルト３４への当接、に分けられる。
（１）定着ベルトの張力を解除する例
ａ）スリープモード（節電モード）移行中で、定着ベルト３４が冷却していく過程（温度検知：例えば140／100／60℃）。
ｂ）定着ベルト３４の駆動を開始する前で、定着ベルト３４の温度がある一定温度（例えば100℃）より低い場合。
【００４４】
ｃ）定着ベルト３４の駆動を開始する前で、定着ベルト３４を停止した時と駆動直前の温度差が一定値（例えば80℃）以上の場合。
【００４５】
ａ）〜ｃ）の温度は、定着ベルト３４が停止時の温度であり、図６で説明したセンサに４８より検知する。この検知温度は、後述する記憶手段に記憶される。また、記憶手段に記憶された定着ベルト３４が停止時の温度に基づき、ベルト張力調整手段を制御する制御手段を設ける。
【００４６】
定着ベルト３４の張力を解除する際に、以下の態様が実施可能である。
【００４７】
ｄ）定着ベルト３４の張力解除は一度に複数回動作しても可能である（例えば、定着ベルト３４の温度が低い場合や、定着ベルト３４の加熱時と停止時の温度差が大きい場合）。
【００４８】
ｅ）定着ベルト３４の張力解除中に、加熱ローラ３５を加熱しても可能である。但し、加熱ローラ３５の加熱時に定着ベルト３４の張力解除を行う頻度は、定着ベルト３４に熱ストレスを付与しない程度に抑制する。
【００４９】
（２）ガイドリングの離当接機構
ａ）ベルト張力を解除した時に定着ベルト３４から離間し、再度張力を付与する時に元の位置に戻るガイドリング４０を設ける。
【００５０】
ｂ）ベルト張力解除→ガイドリング離間→ガイドリング復帰→ベルト張力付与、を複数回繰り返す。
【００５１】
このように、ベルト張力解除中に定着ベルト３４を軸方向にずらす（回転移動）ことで、定着ベルト３４に形成されるしわを均一化する。このような回転移動を複数回動作させることにより、定着ベルト３４の破損防止の効果を向上させることができる。
【００５２】
このように、本発明の実施形態によれば、定着ベルト３４の端部に集中して発生した波打ち（しわ）を、一度ベルト張力を解除することにより、定着ベルト３４の全幅に分散させることができる。また、ベルト張力を解除した状態でガイドリング４０を軸方向にずらす動作を行うことにより、定着ベルト３４のしわ（圧縮による移動）をズレ（加熱ローラ３５周辺での回転移動）に変える（しわをなくす）ことが可能となり、再駆動時に定着ベルト３４に発生するクラックを防止することができる。
【００５３】
図１１は、本発明の実施形態を示すブロック図である。図１１において、ベルト定着装置の制御装置５０は、記憶部５２、判断処理部５３、駆動部５４を有している。入力装置５５は、例えば定着ベルト３４や加熱ローラ３５の軸方向長さを入力する。入力装置５５からの入力情報は、記憶部５２に記憶される。センサ５１は、定着ベルト３４の温度を検出し、計測値は記憶部５２に記憶される。このセンサ５１は、図６で説明した加熱ローラ３５の定着ヒータ３６をオンオフ制御するための温度検出装置３７、定着ベルト３４が停止している場合の定着ベルト３４の温度を検出するセンサ４８に相当する。
【００５４】
判断処理部５３は、記憶部５２に記憶されている定着ベルト３４の停止時の温度に基づき、定着ベルト３４の張力調整信号を形成し、駆動部５４に送出する。駆動部５４は、この張力調整信号によりソレノイド（電磁駆動手段）５７を制御する。ソレノイド５７は、図３で説明したベルト張力調整手段としてのソレノイド５７に対応する。なお、駆動モータ５６は、駆動部５４からの駆動信号により定着ローラ３１を駆動する。なお、センサ５１、記憶部５２、判断処理部５３、駆動部５４、ソレノイド５７は、ベルト定着装置または画像形成装置に備えられていればよい。また、入力装置５５は、ベルト定着装置または画像形成装置に入力情報を入力するときに接続可能なものでもよい。
【００５５】
図１２は、本発明の実施形態であるタンデム式画像形成装置の一例を示す縦断側面図である。この画像形成装置１は、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の４色のトナーを重ね合わせてカラー画像を形成するか、または、ブラック（Ｋ）のトナーのみを用いてモノクロ画像を形成する。この画像形成装置１は、ローラ８２，８３に掛け渡されて所定の方向Ｄ2に周回移動する中間転写ベルト８１に沿って、４組の
画像形成ステーション１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃおよび１０Ｋが配列されて、タンデム方式のカラー画像形成装置を構成している。各画像形成ステーション１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃおよび１０Ｋは、それぞれイエロー、マゼンタ、シアンおよびブラック色のトナーを内部に貯留して当該トナー色の単色トナー像を形成する。
【００５６】
カラー画像形成時において、各画像形成ステーションにより形成された各色の単色トナー像は、中間転写ベルト８１上で互いに重ね合わされ、これにより中間転写ベルト８１上にカラー画像が形成される。紙、透明シートなどの記録材が、給紙カセット７７から給紙ローラ７９の回転により１枚ずつ取り出されて、二次転写ローラ８４１と中間転写ベルト８１とのニップ部である二次転写領域ＴＲ2に搬送される。前記のようにして中間転写ベ
ルト８１上に形成されたカラー画像は、二次転写領域ＴＲ2で記録媒体上に転写される。
画像を転写された記録媒体は、定着ユニット１３を通過して、画像形成装置上部の排紙トレイ４に排出される。
【００５７】
二次転写ローラ８４１は、ローラ支持アーム８４に回転自在に装着されており、必要に応じ該アーム８４が所定の遥動軸中心に遥動することにより、中間転写ベルト８１表面に対し離当接移動する。また、ローラ８３の近傍には、中間転写ベルト８１の回転位相を検出するための垂直同期センサ２６が設けられている。垂直同期センサ２６は、例えばフォトインタラプタからなり、中間転写ベルト８１の周縁部の一部に設けられた、図示を省略する突起部または切り欠き部の通過を検出する。すなわち、垂直同期センサ２６は、中間転写ベルト８１の回転周期に同期した垂直同期信号Ｖsyncを出力する。
【００５８】
また、ローラ８３に巻き掛けられた中間転写ベルト８１の表面に向けて、２つの位置検出センサ２５Ｌ，２５Ｒがローラ８３の軸方向（紙面に垂直な方向）に互いに位置を異ならせて配置されている。位置検出センサ２５は例えば反射型フォトセンサからなり、中間転写ベルト８１との対向位置において、中間転写ベルト８１表面の反射率の変化から、中間転写ベルト８１上に担持されたトナー像の通過の有無を検出する。さらに、中間転写ベルト８１の移動方向において位置検出センサ２５Ｌ，２５Ｒの下流側には、クリーナ７１が設けられており、中間転写ベルト８１上に残留付着するトナーがクリーナ７１により清掃除去される。なお、本発明の実施形態であるタンデム式画像形成装置の一例を示したが、ロータリー式画像形成装置にも用いてもよい。
【００５９】
以上、本発明のベルト定着装置と画像形成装置をその原理と実施例に基づいて説明してきたが、本発明はこれら実施例に限定されず種々の変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の実施形態を示す説明図である。
【図２】本発明の実施形態を示す説明図である。
【図３】本発明の実施形態を示す説明図である。
【図４】本発明の実施形態を示す説明図である。
【図５】本発明の実施形態を示す説明図である。
【図６】本発明の実施形態を示す説明図である。
【図７】本発明の実施形態を示す説明図である。
【図８】本発明の実施形態を示す特性図である。
【図９】本発明の実施形態を示す説明図である。
【図１０】本発明の実施形態を示す説明図である。
【図１１】本発明の実施形態を示すブロック図である。
【図１２】本発明の電子写真プロセスを用いた画像形成装置の１実施例の全体構成を示す模式的断面図である。
【符号の説明】
【００６１】
１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ・・・画像形成ステーション、３０・・・ベルト定着装置、３１・・・定着ローラ、３２・・・加圧ローラ、３４・・・定着ベルト、３５・・・加熱ローラ、３７・・・温度検出装置、４０・・・ガイドリング、４１・・・定着フレーム、４２・・・テンション板、４３・・・断熱ブッシュ、４４・・・ベアリング、４５・・・止め輪、４８・・・センサ、５０・・・制御装置、５２・・・記憶部、５３・・・判断処理部、５４・・・駆動部、５５・・・第１のカム、５６・・・第２のカム、５５ａ、５５ｂ・・・レバー、５７・・・ソレノイド、５８ａ、５８ｂ・・・ピン
【図１】
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【図２】
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【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】
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【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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