JP2024043002A - ベルトユニット、定着装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】巻き付く範囲の中心角の二等分線に対して垂直二等分線の方向にしか支持手段を傾斜させない場合に比べて、帯状部材の幅方向への片寄りを補正する能力を向上させること。
【解決手段】無端状の帯状手段（１）を支持して回転する支持手段（３）であって、支持手段（３）に帯状手段（１）が巻き付く範囲の中心角（θ）の二等分線（２１）に交差する方向の第１の方向成分（２３）と、帯状手段（１）の伸縮する方向の第２の方向成分（２２）と、を有する傾斜方向（２４）に沿い、且つ、帯状手段（１）の幅方向の片寄りを減らす方向に、支持手段（３）の回転軸（３ａ）方向が傾斜される前記支持手段（３）と、を備えたベルトユニット（Ｆｈ）。
【選択図】図２

Description

本発明は、ベルトユニット、定着装置および画像形成装置に関する。

画像形成装置において、媒体に転写された未定着のトナーを定着させる定着装置に関し、以下の特許文献１，２に記載の技術が公知である。
特許文献１としての特開２０１８－０４５２５５号公報には、第１の張架ロール（６１２）と第２の張架ロール（６１３）と荷重受け部材（６１５）で定着ベルト（６１０）が張架された定着ベルトモジュール（６１）が記載されている。特許文献１の定着ベルトモジュール（６１）では、第２の張架ロール（６１３）の軸方向の中央部（６１３Ａ）を中心として、第２の張架ロール（６１３）の両端を定着ベルト（６１０）の伸縮方向（張力が増減する方向）、すなわち、巻き付き角の二等分線に対して垂直二等分線の方向に揺動させることで、定着ベルト（６１０）の蛇行、片寄りを補正する技術が記載されている。

特許文献２としての特開２０２１－０５６３３４号公報には、定着ベルト（３１４）を加熱する加熱ローラ（３１２）及びベルト張力調整部（３６）を含むステアリングユニットを、軸方向の一端を固定し、他端側を傾斜させることで、定着ベルト（３１４）の蛇行、片寄りを補正する技術が記載されている。特許文献２では、ステアリング部（３５）は、加熱ローラ（３１２）を定着ベルト（３１４）の伸縮方向（張力が増減する方向）に対して垂直二等分線の方向に移動させている。

特開２０１８－０４５２５５号公報（「００１９」－「００３１」、図２、図３） 特開２０２１－０５６３３４号公報（「００７４」－「００７５」、図３）

本発明は、巻き付く範囲の中心角の二等分線に対して垂直二等分線の方向にしか支持手段を傾斜させない場合に比べて、帯状部材の幅方向への片寄りを補正する能力を向上させることを技術的課題とする。

前記技術的課題を解決するために、請求項１に記載の発明のベルトユニットは、
無端状の帯状手段と、
前記帯状手段を支持して回転する支持手段であって、前記支持手段に前記帯状手段が巻き付く範囲の中心角の二等分線に交差する方向の第１の方向の成分と、前記帯状手段の伸縮する方向の第２の方向の成分と、を有する傾斜方向に沿い、且つ、前記帯状手段の幅方向の片寄りを減らす方向に、前記支持手段の回転軸が傾斜される前記支持手段と、
を備えたことを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のベルトユニットにおいて、
前記支持手段の回転軸を、前記傾斜方向に沿って案内する案内手段、
を備えたことを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のベルトユニットにおいて、
前記帯状手段が伸びる方向の範囲に対応して設けられ前記第１の方向に沿って前記回転軸を案内する第１の案内部と、前記帯状手段が縮む方向の範囲に対応して設けられ前記傾斜方向に沿って前記回転軸を案内する第２の案内部と、を有する前記案内手段、
を備えたことを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１に記載のベルトユニットにおいて、
前記二等分線からズレた回転中心を中心とする周方向である前記傾斜方向に、前記支持手段の回転軸を案内する案内手段、
を備えたことを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項１に記載のベルトユニットにおいて、
前記第１の方向の成分よりも前記第２の方向の成分の方が小さい
ことを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、請求項１に記載のベルトユニットにおいて、
前記帯状手段の幅方向への片寄りを検知する検知手段と、
前記検知手段の検知結果に応じて前記支持手段を傾斜させる制御手段と、
を備えたことを特徴とする。

請求項７に記載の発明は、請求項６に記載のベルトユニットにおいて、
経時的な前記片寄りの変化に応じて、前記支持手段の傾斜量を調整する前記制御手段、
を備えたことを特徴とする。

前記技術的課題を解決するために、請求項８に記載の発明の定着装置は、
トナーが転写された媒体に接触して前記トナーの加熱しながら媒体を搬送する帯状手段と、前記帯状手段を支持して回転する支持手段であって、前記支持手段に前記帯状手段が巻き付く範囲の中心角の二等分線に交差する方向の第１の方向の成分と、前記帯状手段の伸縮する方向の第２の方向の成分と、を有する傾斜方向に沿い、且つ、前記帯状手段の幅方向の片寄りを減らす方向に、支持手段の回転軸方向が傾斜される前記支持手段と、を有するベルトユニットと、
前記帯状手段に対向して配置され前記媒体を前記帯状手段との間で挟んで加圧する加圧手段と、
を備えたことを特徴とする。

前記技術的課題を解決するために、請求項９に記載の発明の画像形成装置は、
画像を保持する像保持手段と、
前記像保持手段の画像を媒体に転写する転写手段と、
前記媒体に転写された画像を定着する請求項８記載の定着装置と、
を備えたことを特徴とする。

請求項１，８，９に記載の発明によれば、巻き付く範囲の中心角の二等分線に対して垂直二等分線の方向にしか支持手段を傾斜させない場合に比べて、帯状部材の幅方向への片寄りを補正する能力を向上させることができる。
請求項２に記載の発明によれば、回転軸を案内手段で傾斜方向に案内できる。
請求項３に記載の発明によれば、第１の案内部が傾斜方向に沿っている場合に比べて、支持手段を移動させる力を抑制できる。

請求項４に記載の発明によれば、二等分線の延長上の回転中心を中心とする周方向に沿って支持手段を移動させる場合に比べて、帯状手段の幅方向への片寄りを補正する能力を向上させることができる。
請求項５に記載の発明によれば、第１の方向の成分よりも第２の方向の成分の方が大きい場合に比べて、支持手段を移動させる力を抑制できる。
請求項６に記載の発明によれば、制御手段で自動的に片寄りを補正できる。
請求項７に記載の発明によれば、経時的に支持手段の傾斜量を調整しない場合に比べて、経時的に長期にわたって片寄りを補正する能力を維持できる。

図１は本発明の実施例１の画像形成装置の全体説明図である。 図２は実施例１の定着装置のフレーム部分の要部説明図である。 図３は図２の矢印ＩＩＩ方向から見た図である。 図４は実施例１のステアリング装置の説明図であり、図４Ａは待機位置の説明図、図４Ｂは伸長側最大位置の説明図、図４Ｃは収縮側最大位置の説明図である。 図５は実験例の説明図である。 図６は実施例２の定着装置のフレーム部分の要部説明図であり、実施例１の図２に対応する図である。 図７は実施例３の定着装置のフレーム部分の要部説明図であり、実施例１の図２に対応する図である。

次に図面を参照しながら、本発明の実施の形態の具体例としての実施例を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
なお、以後の説明の理解を容易にするために、図面において、前後方向をＸ軸方向、左右方向をＹ軸方向、上下方向をＺ軸方向とし、矢印Ｘ，－Ｘ，Ｙ，－Ｙ，Ｚ，－Ｚで示す方向または示す側をそれぞれ、前方、後方、右方、左方、上方、下方、または、前側、後側、右側、左側、上側、下側とする。
また、図中、「○」の中に「・」が記載されたものは紙面の裏から表に向かう矢印を意味し、「○」の中に「×」が記載されたものは紙面の表から裏に向かう矢印を意味するものとする。
なお、以下の図面を使用した説明において、理解の容易のために説明に必要な部材以外の図示は適宜省略されている。

図１は本発明の実施例１の画像形成装置の全体説明図である。
図１において、画像形成装置の一例としてのコピー機Ｕは、操作部ＵＩ、画像読取装置の一例としてのスキャナ装置Ｕ１、給紙装置Ｕ２、画像記録装置の一例としてのプリンタ部Ｕ３、および用紙排出部Ｕ４を有している。

前記操作部ＵＩは、入力部の一例としての電源ボタンやコピースタートキー、コピー枚数設定キー、テンキー等や、表示部等を有している。
前記スキャナ装置Ｕ１は、図示しない原稿を読取って画像情報に変換し、プリンタ部Ｕ３に入力する。
給紙装置Ｕ２は、給紙部の一例としての複数の給紙トレイＴＲ１～ＴＲ４を有する。各給紙トレイＴＲ１～ＴＲ４には、媒体の一例としての記録用紙Ｓが収容される。各給紙トレイＴＲ１～ＴＲ４からプリンタ部Ｕ３に向けて、媒体の搬送路の一例としての給紙路ＳＨ１が延びている。

図１において、プリンタ部Ｕ３は、制御部Ｃや、前記制御部Ｃにより制御されてプリンタ部Ｕ３の各部材に給電する電源回路Ｅ等を有する。制御部Ｃは、スキャナ装置Ｕ１で読み取られた原稿の画像情報や、コピー機Ｕに接続された図示しない情報送信装置の一例としてのパーソナルコンピュータから送信された画像情報を受信する。
前記制御部Ｃは、受信した画像情報を、Ｙ：イエロー、Ｍ：マゼンタ、Ｃ：シアン、Ｋ：黒の印刷用の情報に処理して、潜像書込装置の駆動回路の一例としてのレーザ駆動回路Ｄに出力する。レーザ駆動回路Ｄは、制御部Ｃから入力されたレーザ駆動信号を予め設定された時期に、各色の潜像形成手段の一例としての露光装置ＲＯＳｙ，ＲＯＳｍ，ＲＯＳｃ，ＲＯＳｋに出力する。

各露光装置ＲＯＳｙ～ＲＯＳｋの下方には、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの像保持体ユニットＵｙ，Ｕｍ，Ｕｃ，Ｕｋが配置されている。
図１において、Ｋ：黒の像保持体ユニットＵｋは、像保持手段の一例としての感光体ドラムＰｋと、帯電手段の一例としての帯電コロトロンＣＣｋと、像保持手段用の清掃手段の一例としての感光体クリーナＣＬｋとを有する。そして、他の色Ｙ，Ｍ，Ｃの像保持体ユニットＵｙ，Ｕｍ，Ｕｃも、感光体ドラムＰｙ，Ｐｍ，Ｐｃ、帯電コロトロンＣＣｙ，ＣＣｍ，ＣＣｃ、感光体クリーナＣＬｙ，ＣＬｍ，ＣＬｃを有する。
なお、実施例１では、使用頻度の高く表面の磨耗が多いＫ色の感光体ドラムＰｋは、他の色の感光体ドラムＰｙ，Ｐｍ，Ｐｃに比べて大径に構成され、高速回転対応および長寿命化がされている。

感光体ドラムＰｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｋは、それぞれ帯電コロトロンＣＣｙ，ＣＣｍ，ＣＣｃ，ＣＣｋにより一様に帯電された後、露光装置ＲＯＳｙ～ＲＯＳｋの出力する潜像書込光の一例としてのレーザビームＬｙ，Ｌｍ，Ｌｃ，Ｌｋにより、感光体ドラムＰｙ～Ｐｋの表面に静電潜像が形成される。前記感光体ドラムＰｙ～Ｐｋの表面の静電潜像は、現像手段の一例としての現像装置Ｇｙ，Ｇｍ，Ｇｃ，Ｇｋに設けられた現像部材の一例としての現像ロールＲ０により、Ｙ：イエロー、Ｍ：マゼンタ、Ｃ：シアン、Ｋ：黒の各色のトナー像に現像される。

感光体ドラムＰｙ～Ｐｋ表面上のトナー像は、一次転写手段の一例としての１次転写ロールＴ１ｙ，Ｔ１ｍ，Ｔ１ｃ，Ｔ１ｋにより、１次転写領域Ｑ３において、中間転写手段の一例であって、像保持手段の一例としての中間転写ベルトＢ上に順次重ねて転写され、中間転写ベルトＢ上に多色画像、いわゆる、カラー画像が形成される。中間転写ベルトＢ上に形成されたカラー画像は、２次転写領域Ｑ４に搬送される。
なお、黒画像データのみの場合はＫ：黒の感光体ドラムＰｋおよび現像装置Ｇｋのみが使用され、黒のトナー像のみが形成される。
１次転写後、感光体ドラムＰｙ～Ｐｋの表面に残留した残留トナーは感光体クリーナＣＬｙ，ＣＬｍ，ＣＬｃ，ＣＬｋによりクリーニングされる。
前記各像保持体ユニットＵｙ～Ｕｋと、現像装置Ｇｙ～Ｇｋとにより、可視像形成部の一例としてのトナー像形成部材Ｕｙ＋Ｇｙ，Ｕｍ＋Ｇｍ，Ｕｃ＋Ｇｃ，Ｕｋ＋Ｇｋが構成されている。

プリンタ部Ｕ３の上部には、補給手段の一例としてのトナーディスペンサーＵ３ａが配置されており、トナーディスペンサーＵ３ａには、トナーの収容手段の一例としてのトナーカートリッジＫｙ，Ｋｍ，Ｋｃ，Ｋｋが着脱可能に装着されている。画像形成に伴って現像装置Ｇｙ～Ｇｋにおいてトナーが消費されると、各トナーカートリッジＫｙ～Ｋｋから各現像装置Ｇｙ～Ｇｋにトナーが供給される。

前記感光体ドラムＰｙ～Ｐｋの下方に配置された中間転写ベルトＢは、中間転写手段の駆動手段の一例としての中間駆動ロールＲｄと、中間転写ベルトＢに張力を付与する張力付与手段の一例としての中間テンションロールＲｔと、中間転写ベルトＢの片寄り、蛇行を補正する第１の片寄り補正手段の一例としての中間ステアリングロールＲｗと、従動手段の一例としての複数の中間アイドラロールＲｆと、２次転写領域の対向手段の一例としてのバックアップロールＴ２ａと、により張架されている。そして、前記中間転写ベルトＢは、中間駆動ロールＲｄの駆動により矢印Ｙａ方向に回転移動可能に支持されている。
前記中間駆動ロールＲｄ、中間テンションロールＲｔ、中間ステアリングロールＲｗ、中間アイドラロールＲｆ、バックアップロールＴ２ａ、１次転写ロールＴ１ｙ～Ｔ１ｋ、中間転写ベルトＢ等により、中間転写装置の一例としてのベルトモジュールＢＭが構成されている。なお、実施例１のベルトモジュールＢＭは、プリンタ部Ｕ３に対して、着脱、交換が可能なユニットにより構成されている。

前記バックアップロールＴ２ａの下方には、転写搬送手段の一例としての２次転写ユニットＵｔが配置されている。２次転写ユニットＵｔは、転写部材の一例としての２次転写ロールＴ２ｂを有する。２次転写ロールＴ２ｂは、バックアップロールＴ２ａに対向して配置されている。２次転写ロールＴ２ｂが中間転写ベルトＢと対向する領域により２次転写領域Ｑ４が構成されている。また、前記バックアップロールＴ２ａには、電圧印加用の接触手段の一例としてのコンタクトロールＴ２ｃが接触している。コンタクトロールＴ２ｃには、制御部Ｃにより制御される電源回路Ｅから予め設定された時期に、トナーの帯電極性と同極性の２次転写電圧が印加される。
前記各ロールＴ２ａ～Ｔ２ｃにより、２次転写手段の一例としての２次転写器Ｔ２が構成されている。また、中間転写ベルトＢや１次転写ロールＴ１ｙ～Ｔ１ｋ、２次転写器Ｔ２等により、転写手段の一例としての転写装置Ｂ＋Ｔ１＋Ｔ２が構成されている。

前記ベルトモジュールＢＭの下方には用紙搬送路ＳＨ２が配置されている。前記給紙装置Ｕ２の給紙路ＳＨ１から給紙された記録用紙Ｓは、搬送手段の一例としての搬送ロールＲａで用紙搬送路ＳＨ２に搬送される。用紙搬送路ＳＨ２の記録用紙Ｓは、送出手段の一例としてのレジロールＲｒにより、トナー像が２次転写領域Ｑ４に搬送される時期に合わせて送り出され、媒体案内手段の一例としての用紙ガイドＳＧ１，ＳＧ２に案内されて、２次転写領域Ｑ４に搬送される。
前記中間転写ベルトＢ上のトナー像は、前記２次転写領域Ｑ４を通過する際に、前記２次転写器Ｔ２により記録用紙Ｓに転写される。なお、カラー画像の場合は中間転写ベルトＢ表面に重ねて１次転写されたトナー像が一括して記録用紙Ｓに２次転写される。
２次転写後の前記中間転写ベルトＢは、中間転写手段の清掃手段の一例としてのベルトクリーナＣＬＢにより清掃、すなわち、クリーニングされる。

トナー像が２次転写された記録用紙Ｓは、搬送手段の一例としての媒体搬送ベルトＢＨに送られる。媒体搬送ベルトＢＨは、記録用紙Ｓを定着装置Ｆに搬送する。定着手段の一例としての定着装置Ｆは、加熱ユニットの一例としての加熱ユニットＦｈと、加圧手段の一例としての加圧ロールＦｐとを有し、加熱ユニットＦｈと加圧ロールＦｐとが対向、接触する領域により定着領域Ｑ５が形成されている。
記録用紙Ｓ上のトナー像は定着領域Ｑ５を通過する際に定着装置Ｆにより加熱定着される。定着装置Ｆでトナー像が定着された記録用紙Ｓは、排出部の一例としての排出トレイＴＲｈに排出される。
前記符号ＳＨ１，ＳＨ２等により用紙搬送路ＳＨが構成されている。また、前記符号ＳＨ，Ｒａ，Ｒｒ，ＳＧ１，ＳＧ２，ＢＨ等により用紙搬送装置ＳＵが構成されている。

（定着装置の説明）
図１において、実施例１のベルトユニットの一例としての加熱ユニットＦｈは、帯状手段の一例として、無端状の定着ベルト１を有する。実施例１の定着ベルト１は、加熱手段の一例であって、発熱部材の一例としての発熱ロール２と、支持手段の一例としてのステアリングロール３と、対向手段の一例としての定着パッド４とで支持されている。発熱ロール２は、画像形成動作時に発熱して定着ベルト１を加熱する。ステアリングロール３は、定着ベルト１の片寄りが検出された場合にステアリングロール３を傾斜させて片寄りを補正する。定着パッド４は、定着領域Ｑ５で定着ベルト１を加圧ロールＦｐに対向させる。また、定着ベルト１の内面側には、潤滑手段の一例であって、供給手段の一例としての潤滑ウィック６が配置されている。潤滑ウィック６は、定着ベルト１と定着パッド４とを潤滑するための潤滑材の一例としてのシリコンオイルを定着ベルト１の内面に供給する。

図２は実施例１の定着装置のフレーム部分の要部説明図である。
図３は図２の矢印ＩＩＩ方向から見た図である。
図２、図３において、実施例１の加熱ユニットＦｈは前後両端に枠体の一例としてのフレーム１１，１２が設けられている。前側のフレーム１１と後側のフレーム１２には、発熱ロール２や定着パッド４の両端部が支持されている。前側のフレーム１１には、ステアリングロール３の回転軸３ａの前端部が、回転可能、且つ、案内手段の一例としてのガイド孔１３に沿って移動可能に支持されている。また、後側のフレーム１２にも、前側のフレーム１１のガイド孔１３と同様のガイド孔（図示せず）が形成されており、ステアリングロール３の回転軸３ａの後端部が回転可能且つガイド孔に沿って移動可能に支持されている。なお、以降の説明では、前側のフレーム１１やガイド孔１３、ステアリングロール３の前側についてのみ説明をするが、ステアリングロール３の後側については同様に構成されているため、説明は省略する。

図２において、実施例１では、定着ベルト１は、ステアリングロール３に対して、中心角である巻き付き角θの範囲で巻き付いている。したがって、ステアリングロール３が、巻き付き角θの二等分線２１に沿った方向である伸縮方向２２（第２の方向の一例）に移動すると、定着ベルト１が伸縮して、張力が増減する。また、ステアリングロール３が、巻き付き角θの二等分線２１に交差する方向として、二等分線２１の垂直二等分線の方向であるねじれ方向２３（第１の方向の一例）に移動すると、定着ベルト１がねじれるように変形する。

実施例１では、ねじれ方向２３の成分よりも、伸縮方向２２の成分の方が小さく設定されている。すなわち、傾斜方向２４とねじれ方向２３との傾斜角φが４５°であればねじれ方向２３の成分と伸縮方向２２の成分とが同一であり、傾斜角φが０°から４５°未満であれば、ねじれ方向２３成分の方が大きく、傾斜角φが４５°を超え９０°以下であれば、伸縮方向２２成分の方が大きい。実施例１では、傾斜角φが１４°程度、すなわち、（伸縮方向２２成分）：（ねじれ方向２３成分）＝１：４、すなわち、伸縮方向２２成分がねじれ方向２３成分の２５％になるように設定されている。

図４は実施例１のステアリング装置の説明図であり、図４Ａは待機位置の説明図、図４Ｂは伸長側最大位置の説明図、図４Ｃは収縮側最大位置の説明図である。
図３、図４において、前側のフレーム１１の前側には、片寄り補正手段の一例としてのステアリング機構３１が配置されている。図４において、実施例１のステアリング機構３１は、軸支持手段の一例としてのスライダ３２を有する。スライダ３２は、ガイド孔１３の延びる方向に沿って移動可能であり、ステアリングロール３の前端部を回転可能に支持している。スライダ３２の右下部には、被作動部の一例としてのカムフォロア部３２ａが形成されている。実施例１のカムフォロア部３２ａは、開口により構成されている。

カムフォロア部３２ａには、作動手段の一例としての偏心カム３３が収容されている。偏心カム３３の回転軸３３ａには、図示しない駆動手段の一例としてのモータから駆動が伝達される。したがって、モータの回転に伴って偏心カム３３が回転すると、図４Ａに示す待機位置や、図４Ｂに示す伸長側最大位置、図４Ｃに示す収縮側最大位置の間で、ステアリングロール３がガイド孔１３に沿って移動可能である。
図３において、定着ベルト１の幅方向の両側には、定着ベルト１の片寄りを検知する検知手段の一例としての片寄りセンサＳＮ１ａ，ＳＮ１ｂが配置されている。

（実施例１の制御部の説明）
図４において、コピー機Ｕの制御手段の一例としての制御部（コントローラ）Ｃは、外部との信号の入出力等を行う入出力インターフェースＩ／Ｏを有する。また、制御部Ｃは、必要な処理を行うためのプログラムおよび情報等が記憶されたＲＯＭ：リードオンリーメモリを有する。また、制御部Ｃは、必要なデータを一時的に記憶するためのＲＡＭ：ランダムアクセスメモリを有する。また、制御部Ｃは、ＲＯＭ等に記憶されたプログラムに応じた処理を行うＣＰＵ：中央演算処理装置を有する。したがって、実施例１の制御部Ｃは、小型の情報処理装置、いわゆるマイクロコンピュータにより構成されている。よって、制御部Ｃは、ＲＯＭ等に記憶されたプログラムを実行することにより種々の機能を実現することができる。
実施例１の制御部Ｃは、信号出力要素からの信号が入力され、被制御要素に信号を出力して制御する。

（信号出力要素の説明）
制御部Ｃには、片寄りセンサＳＮ１ａ，ＳＮ１ｂやその他の図示しないセンサ等の信号出力要素からの信号が入力される。
（被制御要素の説明）
制御部Ｃは、電源回路Ｅや、偏心カム３３を作動させるモータ等の被制御要素へ信号を出力する。

（制御部Ｃの機能）
実施例１の制御部Ｃは以下の機能手段（機能モジュール、プログラムモジュール）Ｃ１～Ｃ３を有する。
片寄り検知手段Ｃ１は、片寄りセンサＳＮ１ａ，ＳＮ１ｂの検知結果に基づいて、定着ベルト１の片寄りを検知する。実施例１の片寄り検知手段Ｃ１は、２つの片寄りセンサＳＮ１ａ，ＳＮ１ｂのどちらが定着ベルト１の端部を検知したかに基づいて、定着ベルト１が幅方向のどちら側に片寄ったかも検知する。

傾斜量設定手段Ｃ２は、ステアリングロール３を傾斜させる傾斜量を設定する。実施例１の傾斜量設定手段Ｃ２は、ステアリングロール３の傾斜量を、偏心カム３３の回転量を制御することで、所定の傾斜量にしている。実施例１では、コピー機Ｕの累積の印刷枚数が少ない状況では、伸長側最大位置（図４Ｂ参照）や収縮側最大位置（図４Ｃ参照）までは回転させないように、回転量が設定されている。そして、コピー機Ｕの累積の印刷回数の増大に応じて、偏心カム３３の回転量を多くしていく。これは、コピー機Ｕの使用に伴い経時的に内面オイルの減少や、摩耗紛の発生によりステアリングロールとベルト内面の摩擦係数が変化するため、偏心カム３３の回転量が変わらないと、片寄りの補正性能が低下していくことに対応している。

傾斜制御手段Ｃ３は、偏心カム３３を回転させるモータを制御して、定着ベルト１の片寄りを減少させる方向にステアリングロール３を傾斜させる。傾斜制御手段Ｃ３は、片寄りセンサＳＮ１ａ，ＳＮ１ｂで定着ベルト１の片寄りが検知されると、傾斜量設定手段Ｃ２で設定された傾斜量に応じて、偏心カム３３を回転させる。そして、片寄りセンサＳＮ１ａ，ＳＮ１ｂが定着ベルト１の片寄りを検知しなくなってから所定の時間が経過すると、偏心カム３３を逆回転させて待機位置（図４Ａ参照）に戻す。

（実施例１の作用）
前記構成を備えた実施例１の定着装置Ｆでは、画像形成動作時に定着ベルト１が回転して、定着を行う。定着ベルト１の回転時に、定着ベルト１が幅方向に片寄ると、ステアリングロール３がステアリング機構３１で傾けられ、片寄りが補正される。
近年、画像形成装置の小型化が進み、定着装置Ｆも小型化されている。定着装置Ｆが小型化される場合、発熱ロール２は熱容量の関係で小型化に限界がある。したがって、ステアリングロール３が小径化されてきている。ステアリングロール３が小径化されると、定着ベルト１と接触する領域、すなわち、巻き付き角が小さくなる。巻き付き角が小さくなると、ステアリングロール３を片寄り補正のために傾斜させても、定着ベルト１が幅方向に移動しにくくなり、片寄りの補正性能が低くなる。片寄りの補正性能が低くなると、定着ベルト１の片寄りが補正できず、定着ベルト１が破損する恐れがある。

図５は実験例の説明図である。
図５において、実施例１の定着装置Ｆにおいて、ステアリングロール３の移動方向をねじれ方向２３のみとした場合と、ねじれ方向２３に伸縮方向２２を２５％追加した場合の補正性能（ウォークレート：ベルト送り方向１ｍ回転当たりのベルト幅方向の移動量）を確認した。図５に示すように、ねじれ方向２３のみに比べて向上した。特に、ステアリング量（ステアリングロール３の傾斜量）が大きくなると、ウォークレートが約２倍程度に向上することが確認された。
したがって、ステアリングロール３が小径化すると、特許文献１，２のように、ねじれ方向２３だけの傾斜で片寄りを補正する構成では、片寄りの補正性能が不足する恐れがあった。これに対して、実施例１のようにステアリングロール３の移動方向が、ねじれ方向２３の成分だけでなく伸縮方向２２の成分も有することで、定着ベルト１の幅方向への片寄りを補正する能力が向上する。よって、実施例１では、ステアリングロール３が小径化しても、定着ベルト１の補正性能を維持することが可能である。

なお、実施例１では、伸縮方向２２の成分の方が、ねじれ方向２３の成分よりも小さく設定されている。伸縮方向２２の成分が大きくなると、定着ベルト１をより伸縮させることとなる。特に、定着ベルト１を伸ばすには大きな力が必要になり、ステアリングロール３を移動させる力が多く必要になる。したがって、偏心カム３３を駆動するモータを大型化、大容量化する必要があり、費用が上昇する恐れがある。また、張力に影響が大きくなるため、ステアリングロール３の前端側と後端側とで、張力の分布が変化する問題もある。これらに対して、実施例１では、伸縮方向２２の成分の方がねじれ方向２３の成分よりも小さく、伸縮方向２２の成分の方が大きい場合に比べて、小さい力でステアリングロール３を移動させることが可能であると共に、張力の分布に与える影響も低減される。

さらに、実施例１では、片寄りセンサＳＮ１ａ，ＳＮ１ｂの検知結果に基づいて、ステアリングロール３が自動的に傾斜されて、定着ベルト１の片寄りが自動的に補正される。このとき、定着ベルト１の経時的な伸び、すなわち、経時的な劣化に応じて、ステアリングロール３の傾斜量が自動的に補正される。したがって、実施例１では、経時的に定着ベルト１の片寄り補正の性能が低下することが抑制され、長期に渡って定着ベルト１の片寄りの補正性能が維持される。

次に本発明の実施例２の説明をするが、この実施例２の説明において、前記実施例１の構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明は省略する。
この実施例２は下記の点で、前記実施例１と相違しているが、他の点では前記実施例１と同様に構成される。

図６は実施例２の定着装置のフレーム部分の要部説明図であり、実施例１の図２に対応する図である。
図６において、実施例２の加熱ユニットＦｈでは、実施例１の長孔状のガイド孔１３に変えて、部分円弧状のガイド孔５１が設けられている。実施例２のガイド孔５１は、円弧中心５１ａを中心とする円弧に沿った形状に形成されている。円弧中心５１ａは、二等分線２１の延長上からずれた位置に配置されている。

（実施例２の作用）
前記構成を備えた実施例２の加熱ユニットＦｈでは、円弧中心５１ａが二等分線２１からずれている。円弧中心が二等分線２１の延長上に配置されている場合は、ステアリングロール３の移動がねじれ方向２３成分のみと同様の移動となる。これに対して、二等分線２１からずれた円弧中心５１ａを中心とするガイド孔５１に沿ったステアリングロール３の移動は、ねじれ方向２３成分に伸縮方向２２成分が加わった方向の移動となる。したがって、実施例２の加熱ユニットＦｈも、実施例１と同様に、定着ベルト１の片寄り補正能力が向上する。

次に本発明の実施例３の説明をするが、この実施例３の説明において、前記実施例１の構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明は省略する。
この実施例３は下記の点で、前記実施例１と相違しているが、他の点では前記実施例１と同様に構成される。

図７は実施例３の定着装置のフレーム部分の要部説明図であり、実施例１の図２に対応する図である。
図７において、実施例３の加熱ユニットＦｈでは、実施例１の長孔状のガイド孔１３に変えて、途中で屈曲したガイド孔６１が設けられている。実施例３のガイド孔６１は、傾斜方向２４に沿った傾斜部６１ａ（第２の案内部の一例）と、ねじれ方向２３に沿ったねじれ部６１ｂ（第１の案内部の一例）、とを有する。すなわち、実施例３のガイド孔６１の傾斜部６１ａは、実施例１のガイド孔１３の一部と共通し、ねじれ部６１ｂの部分が実施例１のガイド孔１３とは異なる。傾斜部６１ａは、定着ベルト１が縮む範囲に相当する。

（実施例３の作用）
前記構成を備えた実施例３の加熱ユニットＦｈでは、実施例１と異なり、ねじれ部６１ｂの部分をステアリングロール３が移動する際には、定着ベルト１を伸ばす力が作用しない。また、傾斜部６１ａの部分をステアリングロール３が移動する際には、定着ベルト１を縮める方向であり、定着ベルト１を伸ばす力が作用しない。したがって、実施例３では、実施例１のガイド孔１３に比べて、ステアリングロール３を移動させる力が少なくなる。また、定着ベルト１の経時的な伸びも抑制され、経時劣化も抑制される。

（変更例）
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で、種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更例（Ｈ01）～（Ｈ07）を下記に例示する。
（Ｈ01）前記実施例において、画像形成装置の一例としてのコピー機を例示したが、これに限定されず、例えば、ＦＡＸ、プリンタ、複合機により構成することも可能である。

（Ｈ02）前記実施例において、画像形成装置として、４色の現像剤が使用される構成を例示したが、これに限定されず、例えば、単色の画像形成装置や、３色以下または５色以上の多色の画像形成装置にも適用可能である。
（Ｈ03）前記実施例において、例示した数値は設計や仕様等に応じて適宜変更可能である。

（Ｈ04）前記実施例において、片寄りを補正する際に、ステアリングロール３の前後両端をガイド孔１３で移動可能な構成を例示したが、これに限定されない。例えば、ステアリングロール３の後側を固定し且つ前側のみを移動させる構成としたり、前側を固定して後側を移動させる構成とすることも可能である。なお、実施例に例示したように前後両端をガイド孔１３に沿って移動可能な構成の方が、ステアリングロール３の幅方向中央で点対称にステアリングロール３が移動することでステアリング制御の効率が片側固定に比べて２倍になるため好ましい。また、片側固定の場合、上流の発熱ロール、下流の定着パッドとのベルト張架距離が異なることとなり、紙面前方へのウォークレートと後方へのウォークレートが異なってしまう懸念もあるため、両側を移動させる実施例の構成とすることが好ましい。
（Ｈ05）前記実施例において、ねじれ方向２３の成分に対して伸縮方向２２の成分の方が小さいことが望ましいが、これに限定されない。伸縮方向２２の成分の方を大きくすることも可能である。

（Ｈ06）前記実施例において、ステアリングロール３の傾斜量を経時的に補正することが望ましいが、補正しない構成とすることも可能である。
（Ｈ07）前記実施例において、ステアリングロール３を傾斜させるステアリング機構３１は偏心カム３３を使用する構成を例示したが、これに限定されない。ステアリングロール３を移動させることが可能な任意の構成とすることが可能である。例えば、実施例１では、片寄りセンサＳＮ１ａ，ＳＮ１ｂを使用して定着ベルト１の片寄りを検知して、ステアリングロール３をステアリング機構３１で能動的に移動させる構成、いわゆる、アクティブステアリング方式を例示したが、これに限定されない。ベルトの片寄りによる幅方向の力（エッジフォース）を受けてステアリングロールを傾斜させる方式、いわゆる、パッシブステアリング方式（例えば、特開２０１４－１０４２９号公報等参照）とすることも可能である。

（付記）
（（（１）））
無端状の帯状手段と、
前記帯状手段を支持して回転する支持手段であって、前記支持手段に前記帯状手段が巻き付く範囲の中心角の二等分線に交差する方向の第１の方向の成分と、前記帯状手段の伸縮する方向の第２の方向の成分と、を有する傾斜方向に沿い、且つ、前記帯状手段の幅方向の片寄りを減らす方向に、前記支持手段の回転軸が傾斜される前記支持手段と、
を備えたことを特徴とするベルトユニット。
（（（２）））
前記支持手段の回転軸を、前記傾斜方向に沿って案内する案内手段、
を備えたことを特徴とする（（（１）））に記載のベルトユニット。
（（（３）））
前記帯状手段が伸びる方向の範囲に対応して設けられ前記第１の方向に沿って前記回転軸を案内する第１の案内部と、前記帯状手段が縮む方向の範囲に対応して設けられ前記傾斜方向に沿って前記回転軸を案内する第２の案内部と、を有する前記案内手段、
を備えたことを特徴とする（（（２）））に記載のベルトユニット。
（（（４）））
前記二等分線からズレた回転中心を中心とする周方向である前記傾斜方向に、前記支持手段の回転軸を案内する案内手段、
を備えたことを特徴とする（（（１）））に記載のベルトユニット。
（（（５）））
前記第１の方向の成分よりも前記第２の方向の成分の方が小さい
ことを特徴とする（（（１）））ないし（（（４）））のいずれかに記載のベルトユニット。
（（（６）））
前記帯状手段の幅方向への片寄りを検知する検知手段と、
前記検知手段の検知結果に応じて前記支持手段を傾斜させる制御手段と、
を備えたことを特徴とする（（（１）））ないし（（（５）））のいずれかに記載のベルトユニット。
（（（７）））
経時的な前記片寄りの変化に応じて、前記支持手段の傾斜量を調整する前記制御手段、
を備えたことを特徴とする（（（６）））に記載のベルトユニット。
（（（８）））
トナーが転写された媒体に接触して前記トナーを加熱しながら媒体を搬送する帯状手段と、前記帯状手段を支持して回転する支持手段であって、前記支持手段に前記帯状手段が巻き付く範囲の中心角の二等分線に交差する方向の第１の方向の成分と、前記帯状手段の伸縮する方向の第２の方向の成分と、を有する傾斜方向に沿い、且つ、前記帯状手段の幅方向の片寄りを減らす方向に、支持手段の回転軸方向が傾斜される前記支持手段と、を有するベルトユニットと、
前記帯状手段に対向して配置され前記媒体を前記帯状手段との間で挟んで加圧する加圧手段と、
を備えたことを特徴とする定着装置。
（（（９）））
画像を保持する像保持手段と、
前記像保持手段の画像を媒体に転写する転写手段と、
前記媒体に転写された画像を定着する（（（８）））記載の定着装置と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。

（（（１）））に係るベルトユニットによれば、巻き付く範囲の中心角の二等分線に対して垂直二等分線の方向にしか支持手段を傾斜させない場合に比べて、帯状部材の幅方向への片寄りを補正する能力を向上させることができる。
（（（２）））に係るベルトユニットによれば、回転軸を案内手段で傾斜方向に案内できる。
（（（３）））に係るベルトユニットによれば、第１の案内部が傾斜方向に沿っている場合に比べて、支持手段を移動させる力を抑制できる。
（（（４）））に係るベルトユニットによれば、二等分線の延長上の回転中心を中心とする周方向に沿って支持手段を移動させる場合に比べて、帯状手段の幅方向への片寄りを補正する能力を向上させることができる。
（（（５）））に係るベルトユニットによれば、第１の方向の成分よりも第２の方向の成分の方が大きい場合に比べて、支持手段を移動させる力を抑制できる。
（（（６）））に係るベルトユニットによれば、制御手段で自動的に片寄りを補正できる。
（（（７）））に係るベルトユニットによれば、経時的に支持手段の傾斜量を調整しない場合に比べて、経時的に長期にわたって片寄りを補正する能力を維持できる。
（（（８）））に係る定着装置によれば、巻き付く範囲の中心角の二等分線に対して垂直二等分線の方向にしか支持手段を傾斜させない場合に比べて、帯状部材の幅方向への片寄りを補正する能力を向上させることができる。
（（（９）））に係る画像形成装置によれば、巻き付く範囲の中心角の二等分線に対して垂直二等分線の方向にしか支持手段を傾斜させない場合に比べて、帯状部材の幅方向への片寄りを補正する能力を向上させることができる。

１…帯状手段、
３…支持手段、
３ａ…回転軸、
１３，５１，６１…案内手段、
２１…二等分線、
２２…第２の方向成分、
２３…第１の方向成分、
２４…傾斜方向、
５１ａ…中心角の二等分線からズレた回転中心、
６１ｂ…第１の案内部、
６１ａ…第２の案内部、
Ｂ＋Ｔ１＋Ｔ２…転写手段、
Ｃ…制御手段、
Ｆ…定着装置、
Ｆｈ…ベルトユニット、
Ｆｐ…加圧手段、
Ｇｙ，Ｇｍ，Ｇｃ，Ｇｋ…現像手段、
Ｐｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｋ…像保持手段、
ＲＯＳｙ，ＲＯＳｍ，ＲＯＳｃ，ＲＯＳｋ…潜像形成手段、
Ｓ…媒体、
ＳＮ１ａ，ＳＮ１ｂ…検知手段、
Ｕ…画像形成装置、
θ…巻き付く範囲の中心角。

Claims (9)

1. 無端状の帯状手段と、
   前記帯状手段を支持して回転する支持手段であって、前記支持手段に前記帯状手段が巻き付く範囲の中心角の二等分線に交差する方向の第１の方向の成分と、前記帯状手段の伸縮する方向の第２の方向の成分と、を有する傾斜方向に沿い、且つ、前記帯状手段の幅方向の片寄りを減らす方向に、前記支持手段の回転軸が傾斜される前記支持手段と、
   を備えたことを特徴とするベルトユニット。
2. 前記支持手段の回転軸を、前記傾斜方向に沿って案内する案内手段、
   を備えたことを特徴とする請求項１に記載のベルトユニット。
3. 前記帯状手段が伸びる方向の範囲に対応して設けられ前記第１の方向に沿って前記回転軸を案内する第１の案内部と、前記帯状手段が縮む方向の範囲に対応して設けられ前記傾斜方向に沿って前記回転軸を案内する第２の案内部と、を有する前記案内手段、
   を備えたことを特徴とする請求項２に記載のベルトユニット。
4. 前記二等分線からズレた回転中心を中心とする周方向である前記傾斜方向に、前記支持手段の回転軸を案内する案内手段、
   を備えたことを特徴とする請求項１に記載のベルトユニット。
5. 前記第１の方向の成分よりも前記第２の方向の成分の方が小さい
   ことを特徴とする請求項１に記載のベルトユニット。
6. 前記帯状手段の幅方向への片寄りを検知する検知手段と、
   前記検知手段の検知結果に応じて前記支持手段を傾斜させる制御手段と、
   を備えたことを特徴とする請求項１に記載のベルトユニット。
7. 経時的な前記片寄りの変化に応じて、前記支持手段の傾斜量を調整する前記制御手段、
   を備えたことを特徴とする請求項６に記載のベルトユニット。
8. トナーが転写された媒体に接触して前記トナーを加熱しながら媒体を搬送する帯状手段と、前記帯状手段を支持して回転する支持手段であって、前記支持手段に前記帯状手段が巻き付く範囲の中心角の二等分線に交差する方向の第１の方向の成分と、前記帯状手段の伸縮する方向の第２の方向の成分と、を有する傾斜方向に沿い、且つ、前記帯状手段の幅方向の片寄りを減らす方向に、支持手段の回転軸方向が傾斜される前記支持手段と、を有するベルトユニットと、
   前記帯状手段に対向して配置され前記媒体を前記帯状手段との間で挟んで加圧する加圧手段と、
   を備えたことを特徴とする定着装置。
9. 画像を保持する像保持手段と、
   前記像保持手段の画像を媒体に転写する転写手段と、
   前記媒体に転写された画像を定着する請求項８記載の定着装置と、
   を備えたことを特徴とする画像形成装置。

Images