JP2002099163A - ベルトウォーク制御方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 無端ベルト３を少なくとも２つのベルト支持
ロール１、２の間に張架して回転走行させるベルト走行
システムにおける当該無端ベルト３がそのロール軸方向
（矢印Ｘ，Ｙ方向）に移動する蛇行現象を補正するため
の新たなベルトウォーク制御方法及び装置などを提供す
る。 【解決手段】 ベルトウォーク制御方法及び装置は、前
記ベルト走行システムにおける１つのベルト支持ロール
１と当該支持ロール１に無端ベルト３を押し付けるよう
に配する押圧ロール４との間で形成されるニップ域Ｎの
幅Ｗを、その蛇行による無端ベルト３の移動方向（Ｘ方
向又はＹ方向）に応じてロール軸方向の両端部（ＮＸ，
ＮＹ）間で相対的に異ならせることにより、無端ベルト
３を前記蛇行による移動方向とは反対側の方向（Ｙ方向
又はＸ方向）に移動させ、もって蛇行の補正を行うよう
に構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、無端ベルトを少な
くとも２つのベルト支持ロールの間に張架して回転走行
させるベルト走行システムにおいて当該無端ベルトがそ
のロール軸方向に移動する蛇行現象（ベルトウォーク）
を補正するベルトウォーク制御方法及び装置等に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、無端ベルトを２以上のベルト支
持ロールの間に張架して回転走行させるベルト走行シス
テムにおいては、その無端ベルトがロール軸の方向に不
用意に移動する蛇行現象が発生することが知られてい
る。そして、このような無端ベルトの蛇行現象は、各ベ
ルト支持ロール間のアライメントのずれ、無端ベルトの
両側端部間での周長誤差等に起因して発生するものとさ
れている。

【０００３】このため、従来においても、このような無
端ベルトの蛇行現象を補正（防止）するベルトウォーク
制御方式が種々提案されているとともにその一部は実施
されている。その一例として、図１０に示すように、無
端ベルト２００を支持する複数のベルト支持ロール２１
０、２２０、２３０の１つであるベルト支持ロール２３
０を矢印Ｃ，Ｄ方向に傾かせることにより、無端ベルト
２００をその蛇行による移動方向とは反対側の方向に移
動させ、もって、蛇行現象を補正する制御方式（いわゆ
る「アクティブステアリング方式」と称されるもの）が
ある。

【０００４】すなわち、このアクティブステアリング方
式のベルトウォーク制御方式は、無端ベルト２００の蛇
行による移動方向に応じて、上記ベルト支持ロール２３
０（「ステアリングロール」とも称す）の片側の軸受な
どをその他方の軸受を支点（Ｓ）として矢印Ｃ，Ｄ方向
に変位機構によって所定の角度だけ傾かせることによ
り、無端ベルト２００を所定方向（矢印Ｘ，Ｙ方向）、
即ちその支持ロール２３０の両端部のうち相対的に低位
側となる端部側に移動させるようになっている。例え
ば、同図ｂ中において、支持ロール２３０の右側端部を
矢印Ｃ方向に持ち上げるように変位させてその左側端部
に比べて相対的に高位にすると、無端ベルト２００がそ
の左側のロール端部側（矢印Ｘ方向）に移動するのであ
る。図中の矢印Ａ方向は、無端ベルト２００の回転方向
を示す。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記したよ
うなベルトの蛇行現象を補正する新たなベルトウォーク
制御方法及び装置を提供する。また、かかるベルトウォ
ーク制御方法又は装置を、電子写真方式を用いたプリン
タ、複写機等の画像形成装置において形成されるトナー
像を記録シートに定着するための定着装置に適用した新
規な定着装置を提供するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明のベルトウォーク
制御方法は、図１に例示するように、無端ベルト（３）
を少なくとも２つのベルト支持ロール（１）、（２）の
間に張架して回転走行させるベルト走行システムにおけ
る当該無端ベルトがそのロール軸方向（図中の矢印Ｘ，
Ｙ方向）に移動する蛇行を補正する制御方法であって、
前記１つのベルト支持ロール（１）と当該支持ロール
（１）に前記無端ベルト（３）を押し付けるように配す
る押圧ロール（４）との間で形成されるニップ域（Ｎ）
の幅（Ｗ）を、前記蛇行による無端ベルト（１）の移動
方向に応じてロール軸方向の両端部間で相対的に異なら
せることにより、前記無端ベルト（３）を前記蛇行によ
る移動方向とは反対側の方向に移動させることを特徴と
するものである。

【０００７】ここで、図１ａは本発明の制御方法が適用
されるベルト走行システムの要部を示す概念図、同図ｂ
はニップ域を形成する両ロール等の配置状態を示す一部
断面説明図、同図ｃは本発明の制御方法の動作内容を示
す説明図である。上記無端ベルト（３）の回転方向は、
図中に示す矢印Ａ方向又は矢印Ｂ方向のいずれであって
もよい。また、上記押圧ロール（４）の配設位置は、無
端ベルト（３）が当該支持ロール（１）の表面に実際に
張架されているラップ領域内の任意の位置である。

【０００８】この補正方法では、無端ベルト（３）の蛇
行による移動方向（矢印Ｘ方向又はＹ方向のいずれか）
を検知した情報に基づいて、例えば当該支持ロール
（１）及び押圧ロール（４）の少なくとも一方を変位等
することにより、その両ロール間で形成されるニップ域
（圧接域）をロール軸方向（図中の矢印Ｘ，Ｙ方向と同
じ）の両端部（ＮＸ，ＮＹ）間で相対的に異ならせる。
すなわち、無端ベルト（３）の蛇行が発生しない平常時
には、図１ｃの上段に示すようにニップ域の両端部（Ｎ
Ｘ，ＮＹ）の各幅（Ｗ１，Ｗ２）がほぼ同じ幅となるよ
うに保たれているが、無端ベルト（３）の蛇行が発生し
たときには、同図ｃの中段や下段に示すようにニップ域
の両端部（ＮＸ，ＮＹ）の各幅（Ｗ３，Ｗ４，Ｗ５，Ｗ
６）が相対的に異なる（Ｗ３＜Ｗ４、Ｗ５＞Ｗ６）よう
にベルト蛇行の補正が実行される。

【０００９】例えば、図１ｃの上段において中段無端ベ
ルト（３）が矢印Ｙ方向に移動する蛇行が発生した場合
には、図１ｃの中段に示すように矢印Ｙ方向側のニップ
域端部（ＮＹ）の幅（Ｗ４）がその反対側のニップ域端
部（ＮＸ）の幅（Ｗ３）よりも広くなる（Ｗ３＜Ｗ４）
ようにニップ幅の変更が行われる（蛇行補正時）。こ
れにより、無端ベルト（３）は矢印Ｘ方向に移動する。
反対に、図１ｃの上段において無端ベルト（３）が矢印
Ｘ方向に移動する蛇行が発生した場合には、図１ｃの下
段に示すように矢印Ｘ方向側のニップ域端部（ＮＸ）の
幅（Ｗ５）がその反対側のニップ域端部（ＮＹ）の幅
（Ｗ６）よりも広くなる（Ｗ５＞Ｗ６）ようにニップ幅
の変更が行われる（蛇行補正時）。これにより、無端
ベルト（３）は矢印Ｙ方向に移動する。

【００１０】このようにニップ幅を相対的に異ならせる
ことに伴い無端ベルトが各方向に移動するには、ニップ
幅が相対的に広くなった側のニップ域ではベルトの搬送
速度が反対側のニップ域のそれに比べて相対的に速くな
り、これによりニップ幅が相対的に狭い側のニップ域の
ある方向に無端ベルトが寄せられるように搬送されるた
めである。ちなみに、上記各ニップ域端部の各幅（Ｗ１
〜Ｗ６）どうしはすべて異なる値であってもよいが、ニ
ップ幅変更時でも平常時のニップ幅が最低限必要とされ
る場合には、少なくともＷ１＝Ｗ３、Ｗ２＝Ｗ６の関係
を満たす値とすることが好ましい。

【００１１】また、本発明のベルトウォーク制御装置
は、図２及び図３に例示するように、無端ベルト（３）
を少なくとも２つのベルト支持ロール（１）、（２）の
間に張架して回転走行させるベルト走行システムに適用
する装置であって、前記ベルト走行システムにおける無
端ベルト（３）を前記１つのベルト支持ロール（１）に
押し付ける押圧ロール（４）と、この押圧ロール（４）
及び当該１つのベルト支持ロール（１）の少なくとも一
方を傾かせて両ロール間で形成されるニップ域（Ｎ）の
幅（Ｗ）をロール軸方向の両端部間で相対的に異ならせ
るニップ幅変更手段（５）と、前記無端ベルト（３）の
ロール軸方向（図中の矢印Ｘ，Ｙ方向）に移動する蛇行
による移動方向を検知するベルト検知手段（６）と、こ
のベルト検知手段（６）の検知情報に基づいて前記ニッ
プ幅変更手段（６）の動作を制御して前記無端ベルト
（３）を前記蛇行による移動方向とは反対側の方向に移
動させる制御手段（７）とを備えていることを特徴とす
るものである。

【００１２】ここで、図２はベルトウォーク制御装置を
適用したベルト走行システムの要部示す概念図、同３ａ
はニップ域を形成する両ロール等の配置状態を示す一部
断面説明図、同図ｂはニップ域の幅の変更内容及び関係
を示す説明図である。上記無端ベルト（３）の回転方向
や押圧ロール（４）の配設位置及び個数については、前
記補正方法のなかで説明した内容と同じである。

【００１３】また、上記ニップ幅変更手段（５）は、押
圧ロール（４）及び当該１つのベルト支持ロール（１）
の少なくとも一方を傾かせてニップ域（Ｎ）の幅（Ｗ）
をロール軸方向の両端部間で相対的に異ならせることが
できるものであれば特に制約されるものではなく、例え
ば、傾かせる対象となるロールの両端の軸受を所定の方
向に変位させる機構や、対象となるロールの両端の軸受
に掛ける荷重（押圧力）を変化させる機構等が挙げられ
る。さらに、このニップ幅変更手段（５）は、通常傾か
せる対象となるロールの両端部に個々に配設されるが
（図３ａ）、これに限定されない。

【００１４】そして、このニップ幅変更手段（５）によ
るニップ幅の変更は、前記した本発明のベルトウォーク
制御方法の場合と同様に、無端ベルト（３）の蛇行が発
生しない平常時には、図３ｂの上段に示すようにニップ
域の両端部（ＮＸ，ＮＹ）の各幅（Ｗ１，Ｗ２）がほぼ
同じ幅となるように保たれているが、無端ベルト（３）
の蛇行が発生したときには、同図ｂの中段や下段に示す
ようにニップ域の両端部（ＮＸ，ＮＹ）の各幅（Ｗ３，
Ｗ４，Ｗ５，Ｗ６）が相対的に異なる（Ｗ３＜Ｗ４、Ｗ
５＞Ｗ６）ようにベルト蛇行の補正が実行される。この
ときの蛇行が発生した場合におけるニップ幅の変更の仕
方や蛇行の補正のされ方等についても、前記した本発明
のベルトウォーク制御方法の場合（図１ｃ）と同様であ
る。

【００１５】さらに、上記ベルト検知手段（６）は、少
なくとも無端ベルト（３）の蛇行による移動方向を検知
することができる（実際にはその移動量も検知される）
ものであればよく、その検知方式（アクチュエータ等を
用いた機械検知式、光学検知式など）等については特に
制約されない。制御手段（７）については、ベルト検知
手段（６）の検知情報（移動方向を初め、その移動量な
ど）と、予め記憶手段等に格納したベルト蛇行補正用の
制御プログラムに基づいてニップ幅変更手段（５）の動
作を制御できるものであればよい。

【００１６】また、このようなベルトウォーク制御装置
においては、その適用対象であるベルト走行システムに
おける前記無端ベルト（３）を所定の方向に回転走行さ
せるための手段については特に制約されるものではな
く、通常は、前記いずれかのベルト支持ロール（１）、
（２）が駆動ロールとして構成されていればよいが、好
ましくは前記当該１つのベルト支持ロール（図１の例で
は支持ロール１）を駆動ロールとして構成する。このよ
うに構成した場合には、ニップ幅を相対的に異ならせた
際に、無端ベルト（３）を最も確実かつ迅速に意図する
方向に移動させやすくなる。

【００１７】さらに、以上のような各ベルトウォーク制
御装置においては、前記押圧ロール及び前記当該１つの
ベルト支持ロール（図１の例では支持ロール１）の少な
くとも一方が弾性体層を有するロールである。このた
め、ニップ幅の変更を行いやすくなるうえ、ニップ幅の
変更に伴う無端ベルトへの負荷を低減することができ
る。より好ましくは、少なくとも当該１つのベルト支持
ロールを、弾性体層を有するロールである押圧ロールと
する。これにより、上記作用効果が得られることは勿論
のこと、ニップ幅を相対的に異ならせた際に、無端ベル
ト（３）を最も確実かつ迅速に意図する方向に移動させ
やすくなる。

【００１８】以上のような各ベルトウォーク制御装置
は、無端ベルトを２以上のベルト支持ロールにより支持
して回転走行させるベルト走行システムであって、その
無端ベルトの蛇行を上記したような蛇行補正方式により
補正することが有効なベルト走行システムであれば、特
に制約されることなく適用可能なものである。

【００１９】例えば、加熱ロールとこの加熱ロールから
間隔をあけて配設される剥離用ロールとの間に少なくと
も張架されて回転走行する無端ベルトと、この無端ベル
トを前記加熱ロールに押し付ける押圧ロールとを備え、
トナー像を担持する記録シートを前記無端ベルトと押圧
ロールの間で形成されるニップ域に導入して当該トナー
像を記録シートに定着させる定着装置において、その無
端ベルトの蛇行を補正する制御機構として上述したよう
な各ベルトウォーク制御装置を適用することができる。
すなわち、上記定着装置においては、上記無端ベルト及
び各ロールに関する構成に加え、その押圧ロール及び当
該１つのベルト支持ロールに当たる加熱ロールの少なく
とも一方を傾かせて両ロール間で形成されるニップ域
（Ｎ）の幅（Ｗ）をロール軸方向の両端部間で相対的に
異ならせるニップ幅変更手段と、上記無端ベルトのロー
ル軸方向に移動する蛇行による移動方向を検知するベル
ト検知手段と、このベルト検知手段の検知情報に基づい
て上記ニップ幅変更手段の動作を制御して上記無端ベル
トを前記蛇行による移動方向とは反対側の方向に移動さ
せる制御手段を具備させるように構成すればよい。

【００２０】

【発明の実施の形態】［実施の形態１］図４〜図５は、
本発明のベルトウォーク制御方法及び装置を適用した実
施の形態１に係る定着装置の要部を示すものであり、図
４はその概要図、図５はその制御系などの構成を示す概
略図である。

【００２１】この実施の形態１に係る定着装置は、加熱
ロール１０と、剥離用ロール２０と、無端ベルト３０
と、加圧（押圧）ロール４０と、ニップ幅変更手段５０
と、ベルト検知手段６０と、制御手段７０とでその主要
部が構成されている。そして、この定着装置のように無
端ベルト３０を加熱ロール１０と剥離用ロール２０に張
架させて回転走行させるベルト走行システムを備えてい
る場合、その無端ベルト３０がロール軸方向（図中の矢
印Ｘ，Ｙ方向）に移動する蛇行が発生するため、この蛇
行を補正する機能が装備されている。このため上記加圧
ロール４０、ニップ幅変更手段５０、ベルト検知手段６
０及び制御手段７０は、無端ベルト３０の蛇行を補正す
るための機能を受け持っている。図中において符号Ｐは
記録シート、Ｔはトナー像を示す。

【００２２】上記加熱ロール１０は、アルミニウム、ス
テンレス等からなる円筒状のロール芯材１１上に被覆層
１２を形成したロール本体と、そのロール芯材１１の内
部空間に配設される加熱用ハロゲンランプ１３とで構成
されている。被覆層１２は、例えば、シリコンゴム等か
らなる厚さが０．５〜５ｍｍ程度の弾性体層と、その弾
性体層の表面に形成されるフッ素系樹脂（ＰＦＡ等）等
からなる厚さが数μｍ〜数１０μｍ程度の表面層などで
形成されている。この加熱ロール１０は、図示されてい
ない支持フレームに回転自在に支持されているととも
に、公知の回転駆動手段により所定の方向（Ａ）に回転
駆動されるようになっている。また、この加熱ロール１
０は、加熱用ハロゲンランプ１３により所定の定着加熱
温度（例えば１２０〜１８０℃）になるまで加熱され、
しかも、そのハロゲンランプ１３の加熱動作が加熱ロー
ル表面の温度を測定する図示されていない温度検知セン
サによる検知情報に基づきフィードバック制御されて所
定の定着加熱温度に保持されるようになっている。

【００２３】上記剥離用ロール２０は、無端ベルト３０
を所定の曲率で曲げた状態で張架することによりそのベ
ルト３０に当接した状態で搬送される定着対象の記録シ
ートＰが剥がれることを促すためのロールであり、例え
ば金属材料等にて形成されている。この剥離用ロール２
０は、図示されていない支持フレームに回転自在に支持
されているとともに、バネ等からなる公知の張力付与機
構によって無端ベルト３０に張力を付与する方向に対し
弾性的に付勢されている。

【００２４】上記無端ベルト３０は、厚さが３０〜２０
０μｍ程度のベルト基材とその基材の外周面側に形成さ
れる厚さが１０〜２００μｍ程度の弾性離型層とで構成
されている。このうちベルト基材については、ポリイミ
ド、ポリアミド等の耐熱性樹脂やニッケル、アルミニウ
ム等の金属材料を用いて形成される。また、弾性離型層
については、耐熱性に優れたシリコーン系ゴム、フッ素
系ゴム等にて形成される。この無端ベルト３０の外周面
（具体的には弾性離型層の表面）は、できる限り平滑面
（鏡面に近いもの）であることが望ましい。また、この
無端ベルト３０は、加熱ロール１０と剥離用ロール２０
の間に張架され、加熱ロール１０の回転駆動により図中
の矢印Ａ方向に回転走行するようになっている。

【００２５】加圧ロール４０は、無端ベルト３０を加熱
ロール１０に圧接させるように配設されるものであり、
例えば前記した加熱ロール１０のロール本体と同じ層構
造からなるものである。なお、この加圧ロール４０に
は、必要に応じて加熱ロール１０と同様に、加熱用ハロ
ゲンランプ１３を配設して加熱機能を付加してもよい。
この加圧ロール４０は、後述するニップ幅変更手段５０
（この例ではカム機構）により加圧ロール１０側にむけ
て所定の圧力で付勢されるように支持されており、これ
により加圧ロール４０は加熱ロール１０に対して（無端
ベルト３０を介在させた状態で）圧接されている。ま
た、この加圧ロール４０の圧接により、当該ロール４０
と加熱ロール１０に架かる無端ベルト３０との間には所
定幅Ｗのニップ（圧接）域Ｎが形成される（図４、図
６）。

【００２６】ニップ幅変更手段５０は、加圧ロール４０
を傾かせて加熱ロール１０との間で形成されるニップ域
Ｎの幅Ｗをロール軸方向（図５中の矢印Ｘ，Ｙ方向）の
両端部（ＮＸ，ＮＹ）間で相対的に異ならせるものであ
る。この実施の形態では、その変更手段５０として、図
５に示すように、加圧ロール４０の左右両端の軸４０ａ
を回転自在にそれぞれ支持する各軸受４５をほぼ上下方
向（図中の矢印Ｅ，Ｆ方向）に個別に変位させるカム機
構５０Ｘ，５０Ｙを採用している。このカム機構５０
Ｘ，５０Ｙは、そのいずれも偏心カム５１とこの偏心カ
ム５１を所定の角度だけ回転駆動させる駆動モータ（ギ
ア機構を含んでいてもよい）５２とで構成されるもので
あり、その偏心カム５１が上記加圧ロール４０の左右両
端の各軸受４５を矢印Ｅ，Ｆ方向に移動可能に支持する
支持フレーム４６の下部に当接し、その支持フレーム４
６自体を変位可能に支持する仕組みになっている。図５
中の符号５２ａは駆動モータ５２と連結される駆動軸、
４６ａはカム受け部を示す。なお、図５に例示するニッ
プ幅変更手段５０としてのカム機構５０Ｘ，５０Ｙは、
その偏心カム５１の位置により加圧ロール４０への付勢
力が決定される仕組みになっているが、加圧ロール４０
への付勢力をより一定にする（定荷重にする）必要があ
る場合には、例えば、支持フレーム４６と加圧ロールの
軸受４５の間に荷重用のスプリングを介在させるような
支持構造を採用すればよい。

【００２７】ベルト検知手段６０は、無端ベルト３０の
ロール軸方向Ｘ，Ｙに移動する蛇行による移動方向を検
知するものである。この実施の形態では、その検知手段
６０として、図５に示すように無端ベルト３０の片方の
側端部に当接して無端ベルト３０の矢印Ｘ，Ｙの移動に
追従して揺動するように支持されたアクチュエータ６１
と、そのアクチュエータ６１の揺動方向及びその揺動量
を計測し得る光学センサ６２とからなるベルト位置検知
センサを採用している。

【００２８】制御手段７０は、ベルト検知手段である上
記ベルト位置検知センサ６０の検知情報（ベルト３０の
移動方向やその量）と、予め用意されたベルト蛇行補正
用の制御プログラム（無端ベルト３０をその蛇行による
移動方向とは反対側の方向に移動させるもの。図６参
照）に基づいてニップ幅変更手段である上記カム機構５
０Ｘ，５０Ｙの動作を制御するものであり、演算処理装
置やメモリ等が組み込まれたマイクロコンピュータ等に
よって構成されている。このため、制御手段７０は、ベ
ルト蛇行補正用の制御プログラムがメモリに予め格納さ
れており、また、ベルト位置検知センサ６０と接続され
て検知情報が入力されているとともに、カム機構５０
Ｘ，５０Ｙの各駆動モータ５２（の制御部）に接続され
て制御信号を出力するようになっている。

【００２９】また、この定着装置においては、電子写真
方式を利用したカラープリンタ等のカラー画像形成装置
で形成されたトナー像Ｔを担持する記録シートＰが定着
対象物となる。このため、この定着装置では、かかるト
ナー像Ｔを担持する記録シートＰを無端ベルト３０と加
圧ロール４０との間の前記ニップ域Ｎに導入するように
搬送するための図示されていないベルト搬送装置等のシ
ート搬送手段が配設されている。また、この定着装置に
は、無端ベルト３０が剥離用ロール２０に到達する時点
で無端ベルト３０から剥離される記録シートＰを、定着
装置外にある収容トレイや他の後処理装置などに対して
排出する図示されていない排出ロール対等の排出手段が
配設されている。さらに、剥離用ロール２０の記録シー
ト剥離排出側の近傍には、定着動作が終了したか否かを
検知するため、定着剥離後における記録シートＰの通過
の有無を検知するシート検知センサが配設されている。

【００３０】次に、この定着装置のベルト蛇行補正に関
する動作について図６を参照しながら説明する。

【００３１】まず、この定着装置において無端ベルト３
０の蛇行の発生しない間（発生する前）である平常時に
は、図６ａに示すように、加熱ロール１０と加圧ロール
４０との間で形成されるニップ域Ｎの両端部ＮＸ，ＮＹ
の幅Ｗ１，Ｗ２は、ほぼ等しい関係に保たれている。

【００３２】そして、例えば、図６ｂに枝分けして示し
ているように無端ベルト３０が矢印Ｘ方向に移動するよ
うに蛇行した場合には、その蛇行による無端ベルト３０
の移動方向がベルト位置検知センサ６０により検知さ
れ、その検知情報が制御手段７０に送られる。この検知
情報が入力されると、制御手段７０では、矢印Ｘ方向の
ニップ端部ＮＸの幅Ｗ３が矢印Ｙ方向のニップ端部ＮＹ
の幅Ｗ４よりも広くなるようにカム機構５０Ｘ，５０Ｙ
を動作させる。すなわち、カム機構５０Ｘの駆動モータ
５２を支持フレーム４６が矢印Ｆ方向に変位するように
作動させて加圧ロール４０の矢印Ｘ方向の端部側（軸４
０ａ）を矢印Ｆ方向に変位させるか、あるいは、カム機
構５０Ｙの駆動モータ５２を支持フレーム４６が矢印Ｅ
方向に変位するように作動させて加圧ロール４０の矢印
Ｙ方向の端部側（軸４０ａ）を矢印Ｅ方向に変位させ
る。

【００３３】これにより、ニップ域の幅Ｗは「Ｗ３＞Ｗ
４」の関係に変更される。このようなニップ幅の変更が
行われると、無端ベルト４０が蛇行による移動方向Ｘと
は反対側の方向Ｙに移動する。この結果、矢印Ｘ方向へ
の蛇行が補正され、無端ベルト３０は平常時の状態（正
規の走行位置）に復帰して正常に回転走行するようにな
る。

【００３４】一方、図６ｃに枝分けして示しているよう
に無端ベルト３０が矢印Ｙ方向に移動するように蛇行し
た場合には、その蛇行による移動無端ベルト３０の移動
方向がベルト位置検知センサ６０により検知され、その
検知情報に基づいて制御手段７０では、矢印Ｙ方向のニ
ップ端部ＮＹの幅Ｗ６が矢印Ｘ方向のニップ端部ＮＸの
幅Ｗ５よりも広くなるようにカム機構５０Ｘ，５０Ｙを
動作させる。すなわち、カム機構５０Ｙの駆動モータ５
２を支持フレーム４６が矢印Ｆ方向に変位するように作
動させて加圧ロール４０の矢印Ｆ方向の端部側（軸４０
ａ）を矢印Ｆ方向に変位させるか、あるいは、カム機構
５０Ｘの駆動モータ５２を支持フレーム４６が矢印Ｅ方
向に変位するように作動させて加圧ロール４０の矢印Ｘ
方向の端部側（軸４０ａ）を矢印Ｅ方向に変位させる。

【００３５】これにより、ニップ域の幅Ｗは「Ｗ６＞Ｗ
５」の関係に変更される。このようなニップ幅の変更が
行われると、無端ベルト４０が蛇行による移動方向Ｙと
は反対側の方向Ｘに移動する。この結果、矢印Ｙ方向へ
の蛇行が補正され、無端ベルト３０は平常時の状態（正
規の走行位置）に復帰して正常に回転走行するようにな
る。

【００３６】この定着装置では、加圧ロール４０が圧接
される加熱ロール１０を駆動ロールとしてことにより、
上記したような蛇行補正時におけるニップ幅の変更に伴
い無端ベルト３０が良好に所望の方向に移動する。ま
た、その加熱ロール１０や加圧ロール４０が弾性体層を
有する構造のロールであるため、これによっても蛇行補
正時におけるニップ幅の変更に伴い無端ベルト３０が良
好に所望の方向に移動する。したがって、ニップ幅の変
更に応じた無端ベルトの蛇行補正を適確に行うことが可
能である。

【００３７】次に、この定着装置の定着動作について図
７を参照しながら説明する。

【００３８】まず、定着動作開始信号が入力されると、
加熱ロール１０が無端ベルト３０を矢印Ａ方向に回転走
行させるように回転駆動し始めるとともに、加熱用ハロ
ゲンランプ１３が通電により発熱して加熱ロール１０を
所定の定着温度まで加熱して保持するようになってい
る。この際、加圧ロール４０は無端ベルト３０を介して
加熱ロール１０の回転に応じて従動回転し始める。

【００３９】このような状態にある定着装置に対して、
図７ａに示すように、画像形成装置側で画像情報に応じ
て形成されたトナー像Ｔが転写された記録シートＰが、
図示されていない用紙搬送装置によって定着ベルト３０
と加圧ロール４０との間の圧接域Ｎに送り込まれる。こ
れにより、記録シートＰは、そのニップ域Ｎにおいてト
ナー像Ｔが加熱加圧されて溶融するとともに記録シート
Ｐ（の透明樹脂層１２０、図８参照）内に埋め込まれる
ようになる。

【００４０】続いて、このニップ域Ｎを通過した記録シ
ートＰは、図７ｂに示すように、その後も無端ベルト３
０の外周面に当接（密着）した状態でベルト３０の回転
にともなって矢印Ａ方向に搬送される。そして、この状
態で剥離用ロール２０の付近まで搬送されるまでの冷却
領域を通過する間に、記録シートＰは自然冷却される。
これにより、特にトナー像Ｔは記録シートＰ（の透明樹
脂層１２０）内に埋め込まれるような状態でもって冷却
されてほぼ固まる。

【００４１】この冷却領域を通過した記録シートＰは、
図７ｃに示すように、無端ベルト３０に当接した状態で
剥離用ロール２０側まで搬送されると、その剥離用ロー
ル２０に架かる無端ベルト部分から自然に剥離される。
これにより、定着が終了する。なお、この無端ベルト３
０から剥離された記録シートＰは、図示されていない排
出手段によって収容トレイ等に送られる。

【００４２】そして、この定着装置においては、前記し
たような無端ベルト３０の蛇行が発生しても、ベルト蛇
行補正機能によりその蛇行が補正されて無端ベルト３０
が正規の位置で正常に回転走行するため、これにより、
蛇行の発生にともなう定着不良が発生することはない。

【００４３】なお、このような定着装置にあっては、ニ
ップ域Ｎの幅Ｗが定着時に要求される所定の幅Ｗ０に維
持される必要があるため、前述した蛇行補正時における
ニップ幅の変更に際しては、ニップ幅が相対的に狭くな
る側のニップ幅については定着時に要求される所定の幅
Ｗ０に保つようにニップ幅の変更を行うことが好まし
い。すなわち、図６に例示した各ニップ幅Ｗ１〜Ｗ６に
おいて、Ｗ４はその平常時のＷ２と同じに、Ｗ５はその
平常時のＷ１と同じになるようにする。したがって、こ
のようなニップ幅の変更時における制約がある場合に
は、そのニップ幅の変更はニップ幅を相対的に広くする
側にあるカム機構５０を作動させて行うようにすればよ
い（これにより、相対的に狭くする側にあるカム機構５
０は作動させる必要がない）。この結果、定着条件を犠
牲にすることなく無端ベルト３０の蛇行を補正すること
が可能となる。

【００４４】また、この定着装置の定着対象となる記録
シートＰは、画像形成装置に適用可能である記録媒体で
あれば特に制約されるものではないが、この定着装置に
より光沢性に富む写真調の画像が得る観点から、図８に
例示するように普通紙、コート紙や、印画紙等からなる
基材１００に、ポリエチレン樹脂、スチレン−アクリル
酸エステル樹脂等の熱可塑性樹脂を主成分とする透明樹
脂層１２０を積層形成したものを使用するとよい。この
ような記録シートＰを用いて定着を行った場合は、図８
ｂに示すように、トナー像Ｔが記録シートＰ（の透明樹
脂層１２０）内に一様に埋め込まれたような状態で定着
されるとともに、その定着後のシート表面（透明樹脂層
１２０の表面）が無端ベルト３０の平滑な表面にならっ
て平滑性に優れた状態となるように定着される。すなわ
ち、この定着後における記録シートＰ上の画像は、表面
凹凸による光の乱反射が少なく光沢性に富み、写真画像
に近似した高画質のものとして得られる。

【００４５】さらに、この定着装置においては、加熱ロ
ール１０と剥離用ロール２０との間隔を十分に確保でき
ず、無端ベルト３０上での記録シートＰの自然冷却を実
施することができない場合には、図４に２点鎖線で示す
ように、加熱ロール１０と剥離用ロール２０との間とな
る無端ベルト３０の内側に冷却手段８０を設ければよ
い。この冷却手段８０としては、例えば、ヒートシンク
等の放熱部材を無端ベルト３０の内周面に押し当てたう
えで、さらに、その放熱部材を空冷する構成のものが使
用できる。そして、このような冷却手段８０を設けた場
合には、図７ｂに例示するように、ニップ域Ｎを通過し
て無端ベルト３０に密着した状態で搬送される定着対象
の記録シートＰが冷却手段８０により強制的に冷却され
るため、所望の冷却を行うことが可能となる。

【００４６】また、定着装置においては、必要に応じ
て、剥離用ロール２０に架けられる無端ベルト３０から
の記録シートＰの剥離を確実に行うための補助部材とし
て剥離つめ機構を設けたり、あるいは、無端ベルト３０
の外周面に付着する付着物を除去するためのクリーニン
グ装置などを設けてもよい。

【００４７】［他の実施の形態］図９は、本発明の他の
実施の形態を示すものであり、本発明のベルトウォーク
制御方法及びベルトウォーク制御装置を適用したベルト
搬送装置の要部を示すものである。すなわち、このベル
ト搬送装置は、ベルト支持ロール１、２により矢印Ｂ方
向に回転走行する無端ベルト３に搬送対象物Ｑ（記録シ
ートなど）を載せて搬送するベルト走行システムであ
り、前記したような蛇行補正機能を実現するための押圧
ロール４、ニップ幅変更手段５、ベルト検知手段６及び
制御手段７を装備するものである。これにより、無端ベ
ルト３０はその蛇行が補正されて正規の位置で正常に回
転走行するため、搬送対象物Ｑを一定した位置で正確に
搬送することが可能となる。

【００４８】また、実施の形態１等では、無端ベルト３
０（３）を２つのロール（１０、２０）で支持して回転
走行させる場合について例示したが、それ以上の数のロ
ールによって支持して回転走行させるように構成しても
構わない。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のベルトウ
ォーク制御方法及び装置によれば、無端ベルトを少なく
とも２つのベルト支持ロールの間に張架して回転走行さ
せるベルト走行システムにおける当該無端ベルトの蛇行
を簡便かつ良好に補正することができる。また、このベ
ルトウォーク制御装置を適用した定着装置にあっては、
無端ベルトの蛇行を、その本来の定着条件を犠牲にする
ことなく簡便かつ良好に補正でき、また無端ベルトの蛇
行による定着不良などの発生を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のベルトウォーク制御方法を示す概念
図。

【図２】 本発明のベルトウォーク制御装置の全体を示
す概念図。

【図３】 図２のベルトウォーク制御装置におけるニッ
プ幅変更手段の構成を示す概念図。

【図４】 実施の形態１に係る定着装置の要部を示す概
要図。

【図５】 図４の定着装置における制御系などの構成を
示す概要図。

【図６】 ベルト蛇行の補正動作を示す説明図。

【図７】 定着動作の主な工程状態を示す概要図。

【図８】 トナー像の記録シートへの定着状態を示す説
明図。

【図９】 他の実施の形態に係るベルト搬送装置の要部
を示す概要図。

【図１０】 従来のベルトウォーク制御方式を示す概要
図。

【符号の説明】

１，２…ベルト支持ロール、３，３０…無端ベルト、４
…押圧ロール、５…ニップ幅変更手段、６…ベルト検知
手段、７，７０…制御手段、１０…加熱ロール、２０…
剥離用ロール、４０…加圧ロール、５０…カム機構、６
０…ベルト位置検知センサ、Ｐ…記録シート、Ｔ…トナ
ー像、Ｎ…ニップ域、ＮＸ，ＮＹ…ニップ端部、Ｗ（Ｗ
１〜Ｗ６）…ニップ幅。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 無端ベルトを少なくとも２つのベルト支
   持ロールの間に張架して回転走行させるベルト走行シス
   テムにおける当該無端ベルトがそのロール軸方向に移動
   する蛇行を補正する制御方法であって、 前記１つのベルト支持ロールと当該支持ロールに前記無
   端ベルトを押し付けるように配する押圧ロールとの間で
   形成されるニップ域の幅を、前記蛇行による無端ベルト
   の移動方向に応じてロール軸方向の両端部間で相対的に
   異ならせることにより、前記無端ベルトを前記蛇行によ
   る移動方向とは反対側の方向に移動させることを特徴と
   するベルトウォーク制御方法。
2. 【請求項２】 無端ベルトを少なくとも２つのベルト支
   持ロールの間に張架して回転走行させるベルト走行シス
   テムに適用する装置であって、 前記ベルト走行システムにおける無端ベルトを前記１つ
   のベルト支持ロールに押し付ける押圧ロールと、 この押圧ロール及び当該１つのベルト支持ロールの少な
   くとも一方を傾かせて両ロール間で形成されるニップ域
   の幅をロール軸方向の両端部間で相対的に異ならせるニ
   ップ幅変更手段と、 前記無端ベルトのロール軸方向に移動する蛇行による移
   動方向を検知するベルト検知手段と、 このベルト検知手段の検知情報に基づいて前記ニップ幅
   変更手段の動作を制御して前記無端ベルトを前記蛇行に
   よる移動方向とは反対側の方向に移動させる制御手段
   と、を備えていることを特徴とするベルトウォーク制御
   装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の制御装置において、前
   記当該１つのベルト支持ロールが駆動ロールであること
   を特徴とするベルトウォーク制御装置。
4. 【請求項４】 請求項２又は３に記載の制御装置におい
   て、前記押圧ロール及び前記当該１つのベルト支持ロー
   ルの少なくとも一方が弾性体層を有するロールであるこ
   とを特徴とするベルトウォーク制御装置。
5. 【請求項５】 加熱ロールとこの加熱ロールから間隔を
   あけて配設される剥離用ロールとの間に少なくとも張架
   されて回転走行する無端ベルトと、この無端ベルトを前
   記加熱ロールに押し付ける押圧ロールとを備え、トナー
   像を担持する記録シートを前記無端ベルトと押圧ロール
   の間で形成されるニップ域に導入して当該トナー像を記
   録シートに定着させる定着装置であって、 前記無端ベルトの蛇行を補正する制御機構として請求項
   ２〜４のいずれかに記載のベルトウォーク制御装置を適
   用していることを特徴とする定着装置。