JP2014089276A - 画像加熱装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ローラ部材の端部からベルト部材をはみ出すことなく小さな交差角度を利用して、ステアリング制御に伴う当接回転体の回転ムラを軽減して出力画像の品質を向上できる画像加熱装置を提供する。
【解決手段】上流ローラ１０３及び下流ローラ１０４を一体に回動させて定着ローラ１０１と外部加熱ベルト１０５の当接面における定着ローラ１０１の移動方向と外部加熱ベルト１０５の移動方向の交差角度θを変更する。上流ローラ１０３及び下流ローラ１０４に沿った所定の寄り移動範囲の両端で外部加熱ベルト１０５の寄り移動を反転させるために、比較的に小さな交差角度θ１、θ３を設定する。外部加熱ベルト１０５の寄り移動を反転し損なった場合、交差角度θ１、θ３よりも絶対値の大きい交差角度θ２、θ４を設定して確実に寄り移動の方向を反転させる。
【選択図】図４

Description

本発明は、ローラ部材に張架されたベルト部材を定着ローラ等に当接して回転させる画像加熱装置、詳しくはローラ部材に沿ったベルト部材の寄り移動速度を小さく設定して定着ローラ及びベルト部材の負担を軽減する制御に関する。

像担持体に形成したトナー像を直接又は中間転写体を介して記録材に転写し、トナー像が転写された記録材を画像加熱装置の一例である定着装置により加熱加圧して、記録材に画像を定着させる画像形成装置が広く用いられている。定着装置は、当接回転体の一例である加熱回転体（ローラ部材又はベルト部材）に同じく当接回転体の一例である圧接回転体（ローラ部材又はベルト部材）を圧接して記録材のニップ部を形成している。近年、厚紙、コート紙と言った熱容量の大きな記録材に対応するため、ニップ部の上流側において加熱回転体に２本の外部加熱ローラを当接させて加熱回転体を補助加熱する定着装置が実用化されている（特許文献１）。

特許文献２には、平行な２本のローラ部材に張架した外部加熱ベルトを加熱回転体に当接させて当接面を形成し、２本の外部加熱ローラを用いるよりも効率的に、加熱回転体の表面を加熱する画像加熱装置が示される。平行な２本のローラ部材に張架したベルト部材のローラ部材に沿った寄り移動を規制するために、ローラ部材の両端部に規制部（つば）を設けたり、ベルト部材の両端部にリブを設けたりすることが知られている（特許文献３）。

特開２００５−３１６４２１号公報 特開２００７−２１２８９６号公報 特開２０００−０７５７００号公報

ローラ部材の両端部に規制部（つば）を設けたり、ベルト部材の両端部にリブを設けたりする方法は、ベルト部材が常に片側へ寄り切って応力がかかった状態となり、画像加熱装置の処理速度が高くなると、ベルト部材の負担が大きくなる。そこで、平行な２本のローラ部材を一体に回動させて、加熱回転体と外部加熱ベルトの当接面における両者の移動方向の交差角度を変化させて、ベルト部材の寄り位置を動的に修正するステアリング制御が提案された（図５参照）。ローラ部材に沿った所定の寄り移動範囲の両端で交差角度を正逆反転させることで、加熱回転体と外部加熱ベルトの当接面を通じて外部加熱ベルトに逆方向の寄り移動を発生させる。

しかし、加熱回転体と外部加熱ベルトの当接状態を保ったまま平行な２本のローラ部材を大きく回動させると、当接面に新たな摩擦力が発生して加熱回転体の回転負荷を変化させて回転速度変動が発生する場合がある。加熱回転体の回転速度変動は、光沢ムラ等を発生して画像品質を低下させるので好ましくない。また、加熱回転体と外部加熱ベルトを当接状態でねじり方向に摩擦すると、加熱回転体と外部加熱ベルトの双方の表面に負担がかかる。ベルト部材の縁に引っ張り負荷が発生することもある。

そこで、ローラ部材に沿った所定の寄り移動範囲の両端で設定する交差角度を小さくすることが提案されたが、交差角度を小さく設定すると、外部加熱ベルトの寄り移動を反転できなくなる場合が発生した。加熱回転体の回転軸線方向の一端側へ記録材を片寄せて連続加熱処理を行った場合や、外部加熱ベルトの寿命末期で寄り移動が発生し易くなっている場合に、所定の寄り移動範囲を超えて寄り移動が継続し易くなることが判明した。一方の側へ向かう寄り移動が継続すると、ローラ部材の端部から回転する外部加熱ベルトがはみ出して好ましくない。

本発明は、ローラ部材の端部からベルト部材をはみ出すことなく小さな交差角度を利用して、ステアリング制御に伴う当接回転体の回転ムラを軽減して出力画像の品質を向上できる画像加熱装置を提供することを目的としている。

本発明の画像加熱装置は、記録材に当接して回転する当接回転体と、複数のローラ部材に張架されて前記当接回転体との間に当接面を形成して回転するベルト部材と、前記当接回転体に対して前記ベルト部材を回動させて前記当接面における前記当接回転体の移動方向と前記ベルト部材の移動方向の交差角度を変更可能な回動機構と、前記ローラ部材に沿った所定の寄り移動範囲の両端で前記ベルト部材の寄り移動の方向を反転する方向へ前記回動機構を作動させる制御手段と、を備えるものである。そして、前記制御手段は、寄り移動の方向を反転する方向へ前記回動機構を作動させた後に前記所定の寄り移動範囲の外側へ前記ベルト部材が寄り移動すると、前記寄り移動の方向を反転する方向へさらに前記回動機構を作動させる。

本発明の画像加熱装置では、所定の寄り移動範囲で回動機構を作動させてベルト部材の寄り移動が反転しなかった場合にさらに回動機構を作動させてベルト部材の寄り移動を確実に反転させる。このため、所定の寄り移動範囲に収まり続ける限りは、あらゆる悪条件を想定してベルト部材の寄り移動を確実に反転させ得る交差角度よりもかなり小さな交差角度を利用できる。

したがって、ローラ部材の端部からベルト部材をはみ出すことなく小さな交差角度を利用して、ステアリング制御に伴う当接回転体の回転ムラを軽減して出力画像の品質を向上できる。ステアリング制御に伴う当接回転体及びベルト部材の摩耗や変形も軽減できる。

画像形成装置の構成の説明図である。 実施例１の定着装置の構成の説明図である。 外部加熱ベルトの接離機構の説明図である。 外部加熱ベルトのステアリング機構の説明図である。 外部加熱ベルトのステアリング制御の説明図である。 寄り移動を反転させるステアリング制御の説明図である。 外部加熱ベルトの寄り移動速度の制御の説明図である。 外部加熱ベルトの寄り位置検出センサの説明図である。 インタラプタによるセンサフラグの検出の説明図である。 定着装置の制御系のブロック図である。 実施例１のステアリング制御のフローチャートである。 実施例２のステアリング制御のフローチャートである。

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。

＜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１３０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。

画像形成部Ｐａでは、感光ドラム３ａにイエロートナー像が形成されて中間転写ベルト１３０に一次転写される。画像形成部Ｐｂでは、感光ドラム３ｂにマゼンタトナー像が形成されて中間転写ベルト１３０に一次転写される。画像形成部Ｐｃ、Ｐｄでは、感光ドラム３ｃ、３ｄにそれぞれシアントナー像、ブラックトナー像が形成されて、中間転写ベルト１３０に順次一次転写される。

記録材Ｐは、記録材カセット１０から１枚ずつ取り出されてレジストローラ１２で待機する。レジストローラ１２は、中間転写ベルト１３０上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へ給送する。二次転写部Ｔ２を搬送されて中間転写ベルト１３０から四色のトナー像を二次転写された記録材Ｐは、定着装置９へ搬送され、定着装置９で加熱加圧を受けてトナー像を定着された後に、機体外部のトレイ７へ排出される。

両面印刷の場合、第一面にトナー像を転写して定着装置９で画像を定着された記録材Ｐは、フラッパー１６によって反転パス１８に導かれる。反転パス１８の記録材Ｐは、反転ローラ１７により反転されて両面パス１９へ導かれる。そして、記録材Ｐは、再び、レジストローラ１２で待機して二次転写部Ｔ２へ送り込まれて第二面にトナー像が転写される。定着装置９で第二面に画像が定着されて、両面に画像が定着された記録材が機体外部のトレイ７へ排出される。

画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄは、現像装置１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄで用いるトナーの色がイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックと異なる以外は、実質的に同一に構成される。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に関する重複した説明を省略する。

画像形成部Ｐａは、感光ドラム３ａの周囲に、帯電ローラ２ａ、露光装置５ａ、現像装置１ａ、一次転写ローラ６ａ、及びドラムクリーニング装置４ａを配置している。感光ドラム３ａは、アルミニウムの円筒材料の表面に感光層が形成されている。

帯電ローラ２ａは、感光ドラム３ａの表面を一様な電位に帯電させる。露光装置５ａは、レーザービームを走査して感光ドラム３ａに画像の静電像を書き込む。現像装置１ａは、静電像を現像して感光ドラム３ａにトナー像を形成する。一次転写ローラ６ａは、電圧を印加されて感光ドラム３ａのトナー像を中間転写ベルト１３０へ一次転写させる。

ドラムクリーニング装置４ａは、感光ドラム３ａにクリーニングブレードを摺擦させて、中間転写ベルト１３０への転写を逃れて感光ドラム３ａに付着した転写残トナーを回収する。ベルトクリーニング装置１５は、二次転写部Ｔ２で記録材への転写を逃れて中間転写ベルト１３０に付着した転写残トナーを回収する。

＜定着装置＞
図２は実施例１の定着装置の構成の説明図である。図２に示すように、定着装置９は、定着ローラ１０１に加圧ローラ１０２を圧接して、記録材のニップ部Ｎを形成する。ニップ部Ｎは、未定着トナーＫを担持した記録材Ｐを挟持搬送して、トナーを融解して記録材Ｐ上に画像を定着させる。定着ローラ１０１は、芯金１０１ａの外周面に弾性層１０１ｂを配置し、弾性層１０１ｂの表面を離型層１０１ｃで被覆している。定着ローラ１０１は、不図示のギア列を含む駆動機構１４１に駆動されて、矢印Ａ方向に所定のプロセススピードで回転する。

加圧ローラ１０２は、芯金１０２ａの外周面に弾性層１０２ｂを配置し、弾性層１０２ｂの表面を離型層１０２ｃで被覆している。加圧ローラ１０２は、駆動機構１４１に駆動されて、矢印Ｂ方向に所定のプロセススピードで回転する。加圧ローラ１０２は、偏心カムを用いた不図示の加圧機構に駆動されて、定着ローラ１０１に対して接離する。不図示の加圧機構は、加圧ローラ１０２を所定の加圧力で定着ローラ１０１に加圧して、定着ローラ１０１と加圧ローラ１０２の間にニップ部Ｎを形成する。

ハロゲンヒータ１１１は、定着ローラ１０１の芯金１０１ａの内部に非回転に配置される。サーミスタ１２１は、定着ローラ１０１に接触して配置されて定着ローラ１０１の表面温度を検出する。制御部１４０は、サーミスタ１２１の検出温度に応じてハロゲンヒータ１１１をＯＮ／ＯＦＦ制御して、定着ローラ１０１の表面温度を記録材の種類に応じた所定の目標温度に維持する。

ハロゲンヒータ１１２は、加圧ローラ１０２の芯金１０２ａの内部に非回転に配置される。サーミスタ１２２は、加圧ローラ１０２に接触して配置されて加圧ローラ１０２の表面温度を検出する。制御部１４０は、サーミスタ１２２の検出温度に応じてハロゲンヒータ１１２をＯＮ／ＯＦＦ制御して、加圧ローラ１０２の表面温度を所定の目標温度に維持する。

＜外部加熱ベルト＞
図１に示すように、画像形成装置１００は、厚紙など坪量（単位面積当たり重量）の大きな記録材でも、高い生産性（単位時間当たりのプリント枚数）を求められる。坪量の大きな記録材で生産性を上げるためには、定着装置９における加熱処理のスピードを高速化する必要がある。しかし、坪量の大きな記録材は、熱を多く奪うため、定着に要する熱量が、坪量の低い記録材に比べて大きくなる。

図２に示すように、定着装置９は、坪量の大きな記録材に対しては、定着ローラ１０１に外部加熱ベルト１０５を当接させて、外部から定着ローラ１０１の周面を直接加熱（外部加熱）する。外部加熱ベルト１０５は、定着ローラ１０１に対して当接／離間が可能に配置され、定着ローラ１０１の周面に当接して定着ローラ１０１との間にニップ部Ｎｅを形成する。外部加熱ベルト１０５は、上流ローラ１０３と下流ローラ１０４によって回転自在に支持されて、定着ローラ１０１の回転に従動回転する。

外部加熱ユニット１５０は、上流ローラ１０３と下流ローラ１０４に外部加熱ベルト１０５を掛け渡している。外部加熱ベルト１０５は、上流ローラ１０３と下流ローラ１０４から定着ローラ１０１へ熱伝導を行う接触面積を増やして、定着ローラ１０１の加熱効率を高める。

外部加熱ベルト１０５は、ステンレス、ニッケル等の金属製の基層又はポリイミド等の樹脂製の基層を有する。基層の表面は、トナーの付着を防止するために、フッ素系樹脂を用いた耐熱性の摺動層で被覆されている。外部加熱ベルト１０５は、定着ローラ１０１の回転に伴って摩擦駆動されて、矢印Ｃ方向に従動回転する。

上流ローラ１０３は、熱伝導率の高いアルミニウム、鉄、ステンレス等の金属で形成される。上流ローラ１０３の中心を貫通させてハロゲンヒータ１１３が非回転に配置される。サーミスタ１２３は、上流ローラ１０３に支持された外部加熱ベルト１０５に接触して、上流ローラ１０３の温度を検出する。制御部１４０は、サーミスタ１２３の検出温度に応じてハロゲンヒータ１１３をＯＮ／ＯＦＦ制御して、上流ローラ１０３の温度を所定の目標温度に維持する。

下流ローラ１０４は、熱伝導率の高いアルミニウム、鉄、ステンレス等の金属で形成される。下流ローラ１０４の中心を貫通させてハロゲンヒータ１１４が非回転に配置される。サーミスタ１２４は、下流ローラ１０４に支持された外部加熱ベルト１０５に接触して、下流ローラ１０４の温度を検出する。制御部１４０は、サーミスタ１２４の検出温度に応じてハロゲンヒータ１１４をＯＮ／ＯＦＦ制御して、下流ローラ１０４の温度を所定の目標温度に維持する。

上流ローラ１０３と下流ローラ１０４の温度調整の目標温度は、定着ローラ１０１の温度調整の目標温度よりも高く設定される。上流ローラ１０３と下流ローラ１０４の表面温度が定着ローラ１０１の表面温度よりも高温に保たれている方が、定着ローラ１０１の表面温度の降下に対して効率的に熱供給できる。厚紙の連続画像形成時、定着ローラ１０１の目標温度１６５℃に対して、上流ローラ１０３と下流ローラ１０４の目標温度は２３０℃に設定される。上流ローラ１０３と下流ローラ１０４の表面温度は、定着ローラ１０１の表面温度よりも７５℃高く保たれる。

外部加熱ベルト１０５の表層は、記録材から移転（オフセット）したトナーや紙粉等の異物の付着によって汚れるため、外部加熱ベルト１０５の表層を清掃するクリーニングローラ１０８が必要となる。クリーニングローラ１０８は、表面に設けたシリコンゴム層にトナーや紙粉等の異物を吸着する。クリーニングローラ１０８は、所定の圧力で外部加熱ベルト１０５に押圧されて従動回転して外部加熱ベルト１０５の表面をクリーニングする。

＜接離機構＞
図３は外部加熱ベルトの接離機構の説明図である。定着装置９は、外部加熱ベルト１０５を定着ローラ１０１から離間させた状態で、次の画像形成ジョブを待機する。図１に示すように、画像形成装置１００に画像形成ジョブが送信されると、画像形成装置１００内の各装置で準備動作が開始され、定着装置９で加熱動作が開始される。図２に示すように、加熱動作において定着ローラ１０１、加圧ローラ１０２、上流ローラ１０３と下流ローラ１０４がそれぞれの目標温度に達すると、外部加熱ベルト１０５を定着ローラ１０１に当接させて画像形成ジョブが開始される。その後、画像形成ジョブが終了すると、定着ローラ１０１から外部加熱ベルト１０５を離間して、次の画像形成の開始時までその状態を保持させる。

図３に示すように、ローラ保持フレーム２０６は、上流ローラ１０３と下流ローラ１０４が定着ローラ１０１に等しい圧力で当接する位置まで自律的に回動して、外部加熱ベルト１０５を定着ローラ１０１に密着させる。

接離機構２００は、定着ローラ１０１に対して外部加熱ベルト１０５を当接／離間させる。接離機構２００は、外部加熱ベルト１０５を介して上流ローラ１０３と下流ローラ１０４を定着ローラ１０１に圧接させる。加圧フレーム１１７は、ステアリング駆動軸２０３を中心にして、定着装置９の本体側板２０２に対して上下（昇降）方向に回動自在である。

加圧フレーム１１７の回動端と定着装置９の筐体フレーム９ｆとの間に一対の加圧ばね２０４が配置される。加圧ばね２０４は、加圧フレーム１１７の回動端を手前側と奥側とでそれぞれ押し下げて、上流ローラ１０３と下流ローラ１０４を定着ローラ１０１に向かって付勢する。外部加熱ベルト１０５を介して上流ローラ１０３と下流ローラ１０４が定着ローラ１０１に圧接した状態で、加圧ばね２０４は、上流ローラ１０３と下流ローラ１０４を総圧力３９２Ｎ（約４０ｋｇｆ）にて加圧する。

圧力解除カム２０５は、加圧フレーム１１７の手前側と奥側の回動端の下面に当接している。制御部１４０は、モータ２１０を制御して、回動軸２０５ａを中心にして圧力解除カム２０５を回動させて、加圧フレーム１１７の回動端を昇降させる。圧力解除カム２０５が加圧フレーム１１７から離間しているとき、加圧ばね２０４が加圧フレーム１１７の回動端を押し下げて、外部加熱ベルト１０５を定着ローラ１０１に圧接させる。圧力解除カム２０５が加圧ばね２０４を縮めて加圧フレーム１１７を押し上げるとき、外部加熱ベルト１０５が定着ローラ１０１から離間する。

＜ステアリング機構＞
図４は外部加熱ベルトのステアリング機構の説明図である。図５は外部加熱ベルトのステアリング制御の説明図である。図６は寄り移動を反転させるステアリング制御の説明図である。図７は外部加熱ベルトの寄り移動速度の制御の説明図である。

図４に示すように、上流ローラ１０３と下流ローラ１０４の両端部は、コの字型のローラ保持フレーム２０６の側板２０６ａ、２０６ｂに回転自在に支持されている。ローラ保持フレーム２０６は、コの字型の加圧フレーム１１７の側板１１７ａ、１１７ｂに、回動軸２０７の周りで回転自在に支持されている。これにより、定着ローラ１０１に対する上流ローラ１０３と下流ローラ１０４の加圧力バランスに応じてローラ保持フレーム２０６が回動して、上流ローラ１０３と下流ローラ１０４は、ほぼ等しい加圧力で定着ローラ１０１に向かって付勢される。

上述したように、定着ローラ１０１に対して外部加熱ベルト１０５を当接／離間させる際の上流ローラ１０３と下流ローラ１０４の回動中心は、ステアリング駆動軸２０３である。ステアリング駆動軸２０３の一方の端部は、本体側板２０２に対して回転可能に固定さている。ステアリング駆動軸２０３の他方の端部は、本体側板２０２の長孔２０２ａに隙間を持たせて保持される。ステアリング駆動軸２０３の他方の端部は、本体側板２０２の外側でウォームホイール１１８の長孔１１８ａに保持されている。

モータ１２５は、ウォームギア１２０を回転させて、ウォームギア１２０に噛み合うウォームホイール１１８を回動させる。ウォームホイール１１８の回動に伴って、ステアリング駆動軸２０３の他方の端部がＥ／Ｆ方向に移動して、定着ローラ１０１に対して、上流ローラ１０３及び下流ローラ１０４が回動中心２０３ａを中心に一体に回動する。

図５の（ａ）に示すように、扇状のウォームホイール１１８は、本体側板（２０２：図４）に設けた回動軸１１９の周りを回転可能に配置される。ウォームホイール１１８は、ウォームギア１２０と噛み合い、モータ１２５を回転することで、回動軸１１９の周りを回動する。上述したステアリング駆動軸２０３の他方の端部は、ウォームホイール１１８に長孔１１８ａをあけ、その長孔１１８ａに通されて保持されている。長孔１１８ａは、ステアリング駆動軸２０３の中心とウォームホイール１１８の回動中心１１９を結んだ方向に長くなるように形成されている。

図５の（ｂ）に示すように、ステアリング駆動軸２０３に通されたベアリング１２６は、本体側板２０２に設置されたガイド１２７によって移動方向を規制される。このため、図５の（ａ）に示すように、モータ１２５が順方向に回転してウォームホイール１１８が矢印Ｇ方向に回転すると、図５の（ｂ）に示すように、ステアリング駆動軸２０３が矢印Ｅ方向に直線駆動される。一方、図５の（ａ）に示すように、モータ１２５が逆方向に回転してウォームホイール１１８が矢印Ｈ方向に回転すると、図５の（ｂ）に示すように、ステアリング駆動軸２０３が矢印Ｆ方向に直線駆動される。

図６の（ａ）に示すように、定着ローラ１０１と外部加熱ベルト１０５とが当接面を形成して矢印Ｒ１０１方向へ一体に回転している状態で、外部加熱ベルト１０５側から当接面を透かし見ている。このとき、当接面において定着ローラ１０１の回転方向と外部加熱ベルト１０５の移動方向とが等しければ交差角度θ１は０°である。しかし、定着ローラ１０１に対して回動中心（２０３ａ：図４）を中心にして外部加熱ベルト１０５が回動されて、外部加熱ベルト１０５が左回り方向に回転していれば交差角度θ１はマイナスである。このとき、従動回転に伴って外部加熱ベルト１０５は手前側へ寄り移動する。逆に、外部加熱ベルト１０５が左回り方向に回転していれば交差角度θ１はマイナスである。このとき、従動回転に伴って外部加熱ベルト１０５は奥側へ寄り移動する。

図６の（ｂ）に示すように、定着ローラ１０１に対して回動中心（２０３ａ：図４）を中心にして外部加熱ベルト１０５がさらに左回りに方向に回動されて絶対値の大きな交差角度θ２が設定されると、外部加熱ベルト１０５の寄り速度は大きくなる。図４を参照して図７に示すように、ステアリング駆動軸２０３の他方の端部を矢印Ｅ／Ｆ方向に動かす移動量を大きくするほど、外部加熱ベルト１０５の寄り速度は大きくなる。

図４に示すように、制御部１４０は、モータ１２５を作動させてウォームギア１２０を回転させてウォームホイール１１８を回動させることにより、ステアリング駆動軸２０３の他方の端部を矢印Ｅ／Ｆ方向に動かす。これにより、ステアリング駆動軸２０３に支持された上流ローラ１０３と下流ローラ１０４が定着ローラ１０１に対して回動して、定着ローラ１０１の回転方向と外部加熱ベルト１０５の回転方向との間に交差角度θが形成される。

制御部１４０は、モータ１２５の回転方向と回転時間を制御して、交差角度θを変化させることで、上流ローラ１０３と下流ローラ１０４に沿った外部加熱ベルト１０５の寄り移動を制御する。外部加熱ベルト１０５の寄り移動を制御するための、ステアリング駆動軸２０３の回動端の移動量のデフォルト値は、ホームポジションから上流・下流ともに２ｍｍとしている。デフォルト値は、外部加熱ベルト１０５の寿命期間を通じて想定されたあらゆる状況において確実に寄り移動を反転できるように設定されている。

＜寄り位置検出センサ＞
図８は外部加熱ベルトの寄り位置検出センサの説明図である。図９はインタラプタによるセンサフラグの検出の説明図である。

図８に示すように、外部加熱ベルト１０５の一方のベルトエッジ１０５ｅは、コロ１２８に当接してトレースされる。コロ１２８は、センサレバー１２９に対して回転自在に取り付けられている。センサレバー１２９は、回転軸１３６を中心にして揺動可能に配置され、ねじりばね１３１によってコロ１２８をベルトエッジ１０５ｅに当接させる方向にトルクを付与されている。このため、コロ１２８は、ベルトエッジ１０５ｅに対して２００ｇ程度の力で当接している。

扇状のセンサフラグ１３２は、回動軸１３２ｊを中心にして回動自在である。センサフラグ１３２は、アーム部１３２ｉにおいてセンサレバー１２９と係合して駆動され、コロ１２８の回動位置に応じた回動位置に移動する。センサフラグ１３２は、センサレバー１２９の動きに連動して回転する。

図９の（ａ）に示すように、センサフラグ１３２には３箇所のフラグ１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃが配置されている。フォトインタラプタ１３３、１３４は、センサフラグ１３２のフラグ１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃを検知して外部加熱ベルト１０５の寄り位置を検出する。

フォトインタラプタ１３３、１３４の出力と外部加熱ベルト１０５の寄り位置との関係は次のように設定されている。制御部１４０は、フォトインタラプタ１３３、１３４の出力の組み合わせから刻々の外部加熱ベルト１０５の寄り位置を判別する。

図４に示すように、外部加熱ベルト１０５が矢印Ｌ方向に寄り移動して寄り移動範囲の手前側に寄ってきた場合、図８に示すように、外部加熱ベルト１０５がコロ１２８を矢印Ｒ方向に移動させる。センサレバー１２９は、ねじりばね１３１のトルクに逆らって図９の（ａ）に示す矢印Ｓ方向に回転して、センサフラグ１３２を矢印Ｔ方向に回動させる。

図９の（ａ）に示すように、センサフラグ１３２が矢印Ｔ方向に回動して、外部加熱ベルト１０５が寄り移動範囲の手前側位置に達すると、フラグ１３２ｃがフォトインタラプタ１３３を遮光する（ＯＮ→ＯＦＦ）。このとき、フォトインタラプタ１３４は、透過状態を保っている（ＯＮ）。

外部加熱ベルト１０５が寄り移動範囲の手前側位置を超えてさらに手前側に寄ってきた場合、センサフラグ１３２が矢印Ｔ方向にさらに回動して、フラグ１３２ａがフォトインタラプタ１３４を遮光する（ＯＮ→ＯＦＦ）。このとき、フォトインタラプタ１３３は、遮光状態を保っている（ＯＦＦ）。

図４に示すように、外部加熱ベルト１０５が矢印Ｍ方向に寄り移動して寄り移動範囲の奥側に寄ってきた場合、図８に示すように、外部加熱ベルト１０５がコロ１２８を矢印Ｑ方向に移動させる。センサレバー１２９は、ねじりばね１３１のトルクに付勢されて図９の（ｂ）に示す矢印Ｕ方向に回転して、センサフラグ１３２を矢印Ｖ方向に回動させる。

図９の（ｂ）に示すように、センサフラグ１３２が矢印Ｖ方向に回動して、外部加熱ベルト１０５が寄り移動範囲の奥側位置に達するとフラグ１３２ｃがフォトインタラプタ１３４を遮光する（ＯＮ→ＯＦＦ）。このとき、フォトインタラプタ１３３は、透過状態を保っている（ＯＮ）。

外部加熱ベルト１０５が寄り移動範囲の奥側位置を超えてさらに奥側に寄ってきた場合、センサフラグ１３２が矢印Ｖ方向にさらに回動して、フラグ１３２ｂがフォトインタラプタ１３３を遮光する（ＯＮ→ＯＦＦ）。このとき、フォトインタラプタ１３４は、遮光状態を保っている（ＯＦＦ）。

図４に示すように、外部加熱ベルト１０５の寄り移動範囲は４ｍｍである。図９に示すように、外部加熱ベルト１０５が寄り移動範囲の手前側位置から奥側へ向かって４ｍｍ移動した際に、寄り移動範囲の奥側位置を検知するようにフラグ１３２ｃが設計されている。そして、寄り移動範囲を超えてさらに２ｍｍ外側へ外部加熱ベルト１０５が寄り移動した際に、寄り移動の限界位置を検知するように、フラグ１３２ａ、１３２ｂが設計されている。

図４に示すように、定着ローラ１０１が回転すると、外部加熱ベルト１０５が従動回転して、手前側又は奥側へ寄り移動を開始する。制御部１４０は、フォトインタラプタ１３３、１３４の出力に基づいて、ステアリング駆動軸２０３の回動端を移動して、定着ローラ１０１と外部加熱ベルト１０５の交差角度θを変化させて、外部加熱ベルト１０５の寄り移動を制御する。制御部１４０は、フォトインタラプタ１３３、１３４の出力に基づいて、モータ１２５の回転方向と回転時間を制御して、外部加熱ベルト１０５をステアリング制御する。制御部１４０は、上流ローラ１０３と下流ローラ１０４に沿った外部加熱ベルト１０５の寄り移動範囲の奥側位置と手前側位置とで交差角度θを逆回転方向に変更して、外部加熱ベルト１０５の寄り移動を寄り移動範囲内に収める。制御部１４０は、外部加熱ベルト１０５が寄り移動範囲の手前側位置又は奥側位置に達した際に、それまでの外部加熱ベルト１０５の寄り方向とは逆方向に寄り速度が発生するように、ステアリング駆動軸２０３の回動端を移動させる。

図５に示すように、ウォームホイール１１８に遮光フラグ１１８ｂが取り付けられている。本体側板２０２に固定されたフォトインタラプタ１３５は、遮光フラグ１１８ｂを検知する。制御部１４０は、フォトインタラプタ１３５のＯＮ／ＯＦＦの切り替わるウォームホイール１１８の回動位置をホームポジションとする。定着装置９では、定着ローラ１０１と平行になるように上流ローラ１０３と下流ローラ１０４が回動されて交差角度θが０°となる位置をホームポジションとしている。制御部１４０は、定着装置９の起動時及び停止時に、ウォームホイール１１８を回動させてステアリング駆動軸２０３をホームポジションに位置決める。

また、フォトインタラプタ１３３、１３４の他に最端部に未記載のフォトインタラプタがある。制御部１４０は、そこが反応すると寄り切りエラーを出して、定着装置９を緊急停止させて外部加熱ベルト１０５を定着ローラ１０１から離間させている。

＜外部加熱ベルトの摩擦負荷＞
図４に示すように、定着装置９では、ステアリング駆動軸２０３の回動中心２０３ａを中心として、定着ローラ１０１と外部加熱ベルト１０５の交差角度θが変化する。交差角度θがあるとき、上流ローラ１０３と下流ローラ１０４は、平行ではなく、定着ローラ１０１の曲面に倣ったねじれのある位置関係にある。そして、交差角度θを変化させるとき、上流ローラ１０３と下流ローラ１０４は、定着ローラ１０１の曲面を乗り越えて定着ローラ１０１の回転方向の上流側あるいは下流側へ移動する。このため、交差角度θを変化させると、外部加熱ベルト１０５は、定着ローラ１０１からの摩擦力のほかに、上流ローラ１０３と下流ローラ１０４の移動によるねじれ力を受ける。これにより、外部加熱ベルト１０５の端部は広がる方向の力をうけることになり、ベルトエッジの変形が進んで、フォトインタラプタ１３３、１３４による寄り位置の検出精度が低下する可能性がある。

デフォルトの移動距離±２ｍｍを使い続けた場合、交差角度θを変化させるタイミングで外部加熱ベルト１０５にねじれ力が発生するため、外部加熱ベルト１０５に小さな変形が累積して、比較的に短期間で外部加熱ベルト１０５の寄り移動が不安定になる。外部加熱ベルト１０５に当接するサーミスタ１２３、１２４の当接圧力が変化して検出温度の振れが大きくなる。

そこで、以下の実施例では、ステアリング駆動軸２０３の回動端の移動量をデフォルト値の２ｍｍよりも小さくして、小さな交差角度θを利用できるようにしている。交差角度θを小さく設定することで、寄り速度を下げて、外部加熱ベルト１０５の寄り移動の周期を長くして、交差角度θを変化させる回数を少なくしている。ベルトエッジの変形は、交差角度θを変化させる回数に依存しているため、交差角度θを変化させる回数を少なくすることで、外部加熱ベルト１０５の寿命を延ばすことができる。

＜実施例１＞
図１０は定着装置の制御系のブロック図である。図１１は実施例１のステアリング制御のフローチャートである。

図２に示すように、当接回転体の一例である定着ローラ１０１は、記録材に当接して回転する。ベルト部材の一例である外部加熱ベルト１０５は、複数のローラ部材の一例である上流ローラ１０３及び下流ローラ１０４に張架されて定着ローラ１０１との間に当接面を形成して回転する。外部加熱ベルト１０５は、当接面を通じて摩擦駆動されて定着ローラ１０１に従動回転する。

図４に示すように、回動機構の一例であるウォームホイール１１８は、定着ローラ１０１に対して外部加熱ベルト１０５を回動させて当接面における定着ローラ１０１の移動方向と外部加熱ベルト１０５の移動方向の交差角度θを変更可能である。ウォームホイール１１８は、上流ローラ１０３及び下流ローラ１０４を一体に回動させる。制御手段の一例である制御部１４０は、上流ローラ１０３及び下流ローラ１０４に沿った所定の寄り移動範囲の両端で外部加熱ベルト１０５の寄り移動の方向を反転する方向へウォームホイール１１８を作動させる。制御部１４０は、寄り移動の方向を反転する方向へウォームホイール１１８を作動させた後に所定の寄り移動範囲の外側へ外部加熱ベルト１０５が寄り移動すると、寄り移動の方向を反転する方向へさらにウォームホイール１１８を作動させる。

図９に示すように、第一検出手段の一例であるフォトインタラプタ１３３、１３４は、上流ローラ１０３及び下流ローラ１０４に沿った第一の寄り位置で外部加熱ベルト１０５を検出する。第二検出手段の一例であるフォトインタラプタ１３３、１３４は、上流ローラ１０３及び下流ローラ１０４に沿った第一の寄り位置よりも外側の第二の寄り位置で外部加熱ベルト１０５を検出する。第三検出手段の一例であるフォトインタラプタ１３３、１３４は、上流ローラ１０３及び下流ローラ１０４に沿った第一の寄り位置とは反対側の第三の寄り位置で外部加熱ベルト１０５を検出する。第四検出手段の一例であるフォトインタラプタ１３３、１３４は、上流ローラ１０３及び下流ローラ１０４に沿った第三の寄り位置よりも外側の第四の寄り位置で外部加熱ベルト１０５を検出する。

図４に示すように、制御部１４０は、第一の寄り位置で外部加熱前記ベルト部材が検出されると、前回作動時と逆方向にモータ１２５を作動させて第一の交差角度θ１を設定する。制御部１４０は、第一の交差角度θ１の設定後に第二の寄り位置で外部加熱ベルト１０５が検出されると、第一の交差角度θ１の設定時と同一方向にモータ１２５を作動させて第一の交差角度θ１よりも絶対値の大きな第二の交差角度θ２を設定する。制御部１４０は、第三の寄り位置で外部加熱ベルト１０５が検出されると前回作動時と逆方向にモータ１２５を作動させて第三の交差角度θ３（＝θ１）を設定する。制御部１４０は、第三の交差角度θ３の設定後に第四の寄り位置で外部加熱ベルト１０５が検出されると、第三の交差角度θ３の設定時と同一方向にモータ１２５を作動させて、第三の交差角度θ３よりも大きな第四の交差角度θ４（＝θ２）を設定する。

図１０に示すように、制御部１４０は、モータコントローラ５１及びモータドライバ５２を介してモータ１２５を制御して外部加熱ベルト１０５を寄り制御する。制御部１４０は、フォトインタラプタ１３３、１３５の出力に基づいて外部加熱ベルト１０５の寄り位置を検知する。実施例１では、寄り移動範囲の奥側位置（第１寄り位置）と手前側位置（第３寄り位置）とで設定されるステアリング量（ステアリング駆動軸２０３の回動端を移動させる距離）が固定値である。

実施例１では、外部加熱ベルト１０５の寄り位置とステアリング駆動軸２０３の回動端の移動量の関係を次のように設定している。

図１１に示すように、制御部１４０は、スタンバイ動作が開始すると（Ｓ１）、フォトインタラプタ１３５の出力が変化するまでモータ１２５を回転して、ステアリング駆動軸２０３の回動端の位置をホームポジションにする（Ｓ２）。

制御部１４０は、ハロゲンヒータ１１１、１１２、１１３、１１４への通電を開始して、定着ローラ１０１、加圧ローラ１０２、上流ローラ１０３、下流ローラ１０４の温度調整を開始する（Ｓ３）。

制御部１４０は、画像形成ジョブが開始すると（Ｓ４のＹＥＳ）、図３に示すように、モータ２１０を作動させて圧力解除カム２０５を解除して、外部加熱ベルト１０５を定着ローラ１０１に当接させる（Ｓ６）。

制御部１４０は、図示しない駆動源によって定着ローラ１０１を回転させて、外部加熱ベルト１０５を従動回転させる。外部加熱ベルト１０５は、回転に伴って上流ローラ１０３と下流ローラ１０４に沿って寄り移動を開始する（Ｓ７）。

図４に示すように、外部加熱ベルト１０５が矢印Ｌ方向へ寄り移動して寄り移動範囲の手前側の端部に達すると、フォトインタラプタ１３３、１３４が寄り移動範囲の手前側位置を検出する（Ｓ８のＹＥＳ）。

制御部１４０は、寄り移動範囲の手前側位置が検出されるとモータ１２５を作動させて、外部加熱ベルト１０５を奥側に寄り移動させる方向にステアリング駆動軸２０３の回動端を１ｍｍ移動する（Ｓ９Ａ）。

これにより、通常であれば、外部加熱ベルト１０５の手前側へ向かう寄り移動が奥側へ向かうように反転する（Ｓ１０のＮＯ）。しかし、ステアリング駆動軸２０３の回動端を１ｍｍ移動させても、寄り移動が奥側へ向かうように反転しない場合がある。このとき、外部加熱ベルト１０５がさらに手前側に寄ってきて、フォトインタラプタ１３３、１３４が寄り移動の手前側限界位置を検出する（Ｓ１０のＹＥＳ）。

制御部１４０は、寄り移動の手前側限界位置が検出されると、モータ１２５を回転させて、外部加熱ベルト１０５を奥側に寄り移動させる方向にステアリング駆動軸２０３の回動端をさらに１ｍｍ移動させる。ステアリング駆動軸２０３の回動端を合計でデフォルト値の２ｍｍ移動させることにより、外部加熱ベルト１０５の寄り移動を反転して、確実に奥側へ向かって寄り移動させる（Ｓ１１）。

一方、図６の（ａ）に示すように、外部加熱ベルト１０５が奥側（矢印Ｍ方向）へ寄り移動して、寄り移動範囲の奥側の端部に達すると、フォトインタラプタ（１３３、１３４）が第１の寄り位置（寄り移動範囲の奥側位置）を検出する（Ｓ１２のＹＥＳ）。

制御部１４０は、第１の寄り位置が検出されると、モータ１２５を作動させて、外部加熱ベルト１０５を手前側に寄り移動させる方向にステアリング駆動軸２０３の回動端を１ｍｍ移動する（Ｓ１３Ａ）。

これにより、通常であれば、外部加熱ベルト１０５の奥側へ向かう寄り移動が手前側へ向かうように反転する（Ｓ１４のＮＯ）。しかし、ステアリング駆動軸２０３の回動端を１ｍｍ移動させても、寄り移動が手前側へ向かうように反転しない場合がある。このとき、外部加熱ベルト１０５がさらに奥側に寄ってきて、フォトインタラプタ１３３、１３４が第２の寄り位置（寄り移動の奥側限界位置）を検出する（Ｓ１４のＹＥＳ）。

制御部１４０は、第２の寄り位置が検出されると、モータ１２５を回転させて、外部加熱ベルト１０５を手前側に寄り移動させる方向にステアリング駆動軸２０３の回動端をさらに１ｍｍ移動させる。ステアリング駆動軸２０３の回動端を合計でデフォルト値の２ｍｍ移動させることにより、外部加熱ベルト１０５の寄り移動を反転させて、確実に手前側へ向かって寄り移動させる（Ｓ１５）。

制御部１４０は、画像形成ジョブに含まれるすべてのプリントが終了するまで（Ｓ１６のＮＯ）、外部加熱ベルト１０５のステアリング制御を継続する（Ｓ８〜Ｓ１５）。

制御部１４０は、画像形成ジョブが終了すると（Ｓ１６のＹＥＳ）、接離機構２００を作動させて外部加熱ベルト１０５を定着ローラ１０１から離間させる（Ｓ１７）。

制御部１４０は、離間後、モータ１２５を作動させて、図９の（ａ）に示すように、ウォームホイール１１８をホームポジションに移動させて、外部加熱ベルト１０５の交差角度θを０°に設定する（Ｓ１８）。

実施例１では、定着ローラ１０１と外部加熱ベルト１０５の交差角度θを変化することで、外部加熱ベルト１０５の寄り移動の方向を反転する寄り制御を行う。寄り制御することで外部加熱ベルト１０５のベルトエッジのダメージが軽減される。定着ローラ１０１と外部加熱ベルト１０５の交差角度θを変化させる機構は、ベルト部材の張架ローラの１本を独立に傾動させてステアリング制御を行う従来の機構よりも単純かつ小型に形成される。

実施例１では、デフォルト値の±２ｍｍを用いてステアリング駆動軸２０３の回動端を移動させる場合よりも、外部加熱ベルト１０５の寄り速度を低下させて、外部加熱ベルト１０５の交差角度θを変更する回数を減らすことができる。このため、外部加熱ベルト１０５の負担が軽減されて、外部加熱ベルト１０５の長寿命化を図ることが可能となる。

実施例１では、ステアリング駆動軸２０３の回動端を移動させる距離を短くして外部加熱ベルト１０５の寄り移動を反転できなかった場合には、デフォルト値の±２ｍｍを用いて、確実に、外部加熱ベルト１０５の寄り移動を反転できる。このため、外部加熱ベルト１０５が寄り移動の限界位置を超えて寄り移動して定着装置９が緊急停止する事態を回避できる。

＜実施例２＞
図１２は実施例２のステアリング制御のフローチャートである。実施例２の制御は、寄り移動範囲の奥側位置（第１寄り位置）と手前側位置（第３寄り位置）とで設定されるステアリング量が可変である以外は実施例１の制御と同一である。このため、図１２中、実施例１の制御と共通するステップには図１１と共通の符号を付して重複する説明を省略する。

実施例１では、ステアリング駆動軸２０３の回動端を移動させる距離を±２ｍｍから±１ｍｍへ単純に短縮した。しかし、図７に破線で示すように、ステアリング駆動軸２０３の回動端をホームポジションに設定しても、実際には、外部加熱ベルト１０５に寄り移動が発生している。この場合、ステアリング駆動軸２０３の回動端を移動させる距離は、プラス方向とマイナス方向とで異ならせることが好ましい。

そこで、実施例２では、外部加熱ベルト１０５が第三の寄り位置から第一の寄り位置へ移動する時間と、第一の寄り位置から第三の寄り位置へ移動する時間とが近づくように第一の交差角度θ１と第三の交差角度θ３との少なくとも一方を変更する。同時に、外部加熱ベルト１０５が第三の寄り位置から第一の寄り位置へ移動する時間と、第一の寄り位置から第三の寄り位置へ移動する時間とを所定時間に近づけるように第一の交差角度θ１と第三の交差角度θ３とを変更する。

実施例２では、外部加熱ベルト１０５の寄り位置とステアリング駆動軸２０３の回動端の移動量の関係を次のように設定している。

図４に示すように、制御部１４０は、寄り移動範囲の手前側位置でステアリング駆動軸２０３の回動端をＦ方向にシフトさせて外部加熱ベルト１０５の寄り移動方向を奥側へ向かう方向へ反転させる。制御部１４０は、同時に、手前側→奥側の移動時間Ｔｔｏのタイムカウントを開始する。制御部１４０は、その後、外部加熱ベルト１０５が奥側へ向かって寄り移動して、寄り移動範囲の奥側位置を検出すると、移動時間Ｔｔｏのタイムカウントを停止する。

制御部１４０は、手前側→奥側の移動時間Ｔｔｏから手前側→奥側の移動速度Ｖｔｏを演算して、メモリに保持された手前側→奥側の移動速度Ｖｔｏを更新する。
Ｖｔｏ＝４／Ｔｔｏ （ｍｍ／ｓｅｃ）

また、手前側→奥側の移動時に設定されていたステアリング駆動軸２０３の回動端の移動量ｄｔｏで、メモリに保持された移動量ｄｔｏを更新する。

制御部１４０は、図８に示すように、移動速度Ｖｔｏと移動量ｄｔｏの交点まで、実線で示す寄り速度と移動量との関係を水平にシフトして破線の関係を求める。そして、破線で示す寄り速度と移動量との関係に基づいて目標寄り速度−Ｖｙに相当する移動量−ｄｙを求める。

図１０を参照して図１２に示すように、外部加熱ベルト１０５が寄り移動して寄り移動範囲の奥側位置に到達する（Ｓ１２のＹＥＳ）。制御部１４０は、計測した手前側→奥側の移動時間Ｔｔｏとその際に設定されていた移動量ｄｔｏに基づいて上記のように算出された移動距離−ｄｙ分、モータ１２５を作動させる（Ｓ１３Ｂ）。これにより、ステアリング駆動軸２０３の回動端をＥ方向にシフトさせて外部加熱ベルト１０５の寄り移動方向を奥側へ向かう方向へ反転させる。

図４に示すように、制御部１４０は、寄り移動範囲の奥側位置でステアリング駆動軸２０３の回動端をＥ方向にシフトさせて外部加熱ベルト１０５の寄り移動方向を手前側へ向かう方向へ反転させる。制御部１４０は、同時に、奥側→手前側の移動時間Ｔｏｔのタイムカウントを開始する。制御部１４０は、その後、外部加熱ベルト１０５が手前側へ向かって寄り移動して、寄り移動範囲の手前側位置を検出すると、移動時間Ｔｏｔのタイムカウントを停止する。

制御部１４０は、奥側→手前側の移動時間Ｔｏｔから手前側→奥側の移動速度Ｖｏｔを演算して、メモリに保持された手前側→奥側の移動速度Ｖｏｔを更新する。
Ｖｏｔ＝４／Ｔｏｔ （ｍｍ／ｓｅｃ）

また、手前側→奥側の移動時に設定されていたステアリング駆動軸２０３の回動端の移動量ｄｏｔで、メモリに保持された移動量ｄｏｔを更新する。

制御部１４０は、図８に示すように、移動速度Ｖｏｔと移動量ｄｏｔの交点まで、実線で示す寄り速度と移動量との関係を水平にシフトして破線の関係を求める。そして、破線で示す寄り速度と移動量との関係に基づいて目標寄り速度Ｖｙに相当する移動量ｄｙを求める。

図１０を参照して図１２に示すように、外部加熱ベルト１０５が寄り移動して寄り移動範囲の手前側位置に到達する（Ｓ８のＹＥＳ）。制御部１４０は、計測した奥側→手前側の移動時間Ｔｏｔとその際に設定されていた移動量ｄｏｔに基づいて上記のように算出された移動距離ｄｙ分、モータ１２５を作動させる（Ｓ９Ｂ）。これにより、ステアリング駆動軸２０３の回動端をＦ方向に移動距離ｄｙシフトさせて、外部加熱ベルト１０５の寄り移動方向を奥側へ向かう方向へ反転させる。

なお、外部加熱ベルト１０５の寄り移動の方向を反転させる初回においては、移動時間Ｔｔｏ、Ｔｏｔをカウントできないため、寄り移動速度Ｖｔｏ、Ｖｏｔを求められない。そのため、初回の寄り移動方向の反転においてはデフォルト移動量の±２ｍｍを用いている。制御部１４０は、初回は、奥側位置か手前側位置かに応じてデフォルト移動量の±２ｍｍとなるようにモータ１２５をホームポジションから規定時間作動させる。２回目以降の寄り移動方向の反転においては説明したとおりである。

実施例２では、実施例１よりも外部加熱ベルトの交差角度θを変更する回数を大幅に減らすことができるので、外部加熱ベルト１０５のさらなる長寿命化を図ることが可能となる。

＜実施例３＞
実施例１、実施例２では、デフォルト移動量を±２ｍｍの固定値とした。寄り移動の奥側限界位置に達した場合にはステアリング駆動軸２０３の回動端をＥ方向（マイナス方向）に２ｍｍ移動させて外部加熱ベルト１０５の寄り移動の方向を手前側へ反転させた。寄り移動の手前側限界位置に達した場合にはステアリング駆動軸２０３の回動端をＦ方向（プラス方向）に２ｍｍ移動させて外部加熱ベルト１０５の寄り移動の方向を奥側へ反転させた。これに対して、実施例３では、外部加熱ベルト１０５の新品期間は、デフォルト移動量を±１ｍｍとし、画像形成の累積枚数が１０万枚加算されるごとにデフォルト移動量の絶対値を０．１ｍｍ増やした。

これにより、寄り移動が安定している新品期間の外部加熱ベルト１０５に対して、寄り移動の限界位置で作用する負荷を軽減した。

＜実施例４＞
実施例４の定着装置９は、記録材の種類に応じて、定着ローラ１０１に複数段階の周速度を設定可能である。制御部１４０は、定着ローラ１０１の周速度が高いほど、第一の交差角度θ１及び第三の交差角度θ３を小さく設定する。

また、外部加熱ベルト１０５は、累積使用時間が長くなるほど寄り移動が不安定になる。このため、実施例４では、外部加熱ベルト１０５の累積使用時間が長くなるほど、第二の交差角度θ２及び第４の交差角度θ４を大きく設定する。

また、本発明は、ベルト部材を張架する上流ローラと下流ローラの当接回転体に対する交差角度を変更してベルト部材の寄り移動を制御する限りにおいて、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。

したがって、ローラ部材及びベルト部材の加熱方法は、ハロゲンヒータには限らない。ローラ部材及びベルト部材に誘導加熱層を設けて交番磁束により誘導加熱してもよい。本発明におけるローラ部材及びベルト部材は、加熱回転体の加熱用途には限らない。本発明は、加熱回転体の回転軸線方向の温度分布を平均化する均熱用途、加熱回転体の冷却を促進する冷却用途でも実施できる。加熱回転体は定着ローラには限らない。本発明は、記録材の画像面の裏面を加熱する加圧ローラにおいても実施できる。

像加熱装置は、定着装置の他に、半定着又は定着済画像の光沢や表面性を調整する表面加熱装置を含む。定着済画像が形成された記録材のカール除去装置も含む。画像加熱装置は、画像形成装置に組み込む以外に、単独で設置、操作される１台の装置又はコンポーネントユニットとして実施できる。画像形成装置は、モノクロ／フルカラー、枚葉型／記録材搬送型／中間転写型、トナー像形成方式、転写方式の区別無く実施できる。本発明は、必要な機器、装備、筐体構造を加えて、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。

９ 定着装置、１０１ 定着ローラ、１０２ 加圧ローラ、１０３ 上流ローラ
１０４ 下流ローラ、１０５ 外部加熱ベルト、１０８ クリーニングローラ
１１１、１１２、１１３、１１４ ハロゲンヒータ、１１７ 加圧フレーム
１１８ ウォームホイール、１２５ モータ、１２６ ベアリング
１２８ コロ、１２９ 寄り検知アーム、１３１ 加圧部材
１３２ センサフラグ、１３３、１３４、１３５ フォトインタラプタ
１３７ シャフト、１４０ 制御部、２０２ 本体側板
２０３ ステアリング駆動軸、２０４ 加圧ばね
２０５ 圧力解除カム、２０８ 中間フレーム
Ｐ 記録材、Ｋ トナー

Claims (8)

1. 記録材に当接して回転する当接回転体と、
   複数のローラ部材に張架されて前記当接回転体との間に当接面を形成して回転するベルト部材と、
   前記当接回転体に対して前記ベルト部材を回動させて前記当接面における前記当接回転体の移動方向と前記ベルト部材の移動方向の交差角度を変更可能な回動機構と、
   前記ローラ部材に沿った所定の寄り移動範囲の両端で前記ベルト部材の寄り移動の方向を反転する方向へ前記回動機構を作動させる制御手段と、を備え、
   前記制御手段は、寄り移動の方向を反転する方向へ前記回動機構を作動させた後に前記所定の寄り移動範囲の外側へ前記ベルト部材が寄り移動すると、前記寄り移動の方向を反転する方向へさらに前記回動機構を作動させることを特徴とする画像加熱装置。
2. 記録材に当接して回転する当接回転体と、
   複数のローラ部材に張架されて前記当接回転体との間に当接面を形成して回転するベルト部材と、
   前記複数のローラ部材を一体に回動させて前記当接面における前記当接回転体の移動方向と前記ベルト部材の移動方向の交差角度を変更可能な回動機構と、
   前記ローラ部材に沿った第一の寄り位置で前記ベルト部材を検出する第一検出手段と、
   前記ローラ部材に沿った前記第一の寄り位置よりも外側の第二の寄り位置で前記ベルト部材を検出する第二検出手段と、
   前記第一検出手段が前記ベルト部材を検出すると、前回作動時と逆方向に前記回動機構を作動させて第一の交差角度を設定し、前記第一の交差角度の設定後に前記第二検出手段が前記ベルト部材を検出すると、前記第一の交差角度の設定時と同一方向に前記回動機構を作動させて前記第一の交差角度よりも絶対値の大きな第二の交差角度を設定する制御手段と、を備えることを特徴とする画像加熱装置。
3. 前記ローラ部材に沿った前記第一の寄り位置とは反対側の第三の寄り位置で前記ベルト部材を検出する第三検出手段と、
   前記ローラ部材に沿った前記第三の寄り位置よりも外側の第四の寄り位置で前記ベルト部材を検出する第四検出手段と、を備え、
   前記制御手段は、前記第三検出手段が前記ベルト部材を検出すると前回作動時と逆方向に前記回動機構を作動させて第三の交差角度を設定し、前記第三の交差角度の設定後に前記第四検出手段が前記ベルト部材を検出すると、前記第三の交差角度の設定時と同一方向に前記回動機構を作動させて前記第三の交差角度よりも絶対値の大きな第四の交差角度を設定することを特徴とする請求項２に記載の画像加熱装置。
4. 前記制御手段は、前記第三検出手段が前記ベルト部材を検出してから前記第一検出手段が前記ベルト部材を検出するまでの時間と前記第一検出手段が前記ベルト部材を検出してから前記第三検出手段が前記ベルト部材を検出するまでの時間とが近づくように前記第一の交差角度と前記第三の交差角度との少なくとも一方を変更することを特徴とする請求項３記載の画像加熱装置。
5. 前記制御手段は、前記第三検出手段が前記ベルト部材を検出してから前記第一検出手段が前記ベルト部材を検出するまでの時間と前記第一検出手段が前記ベルト部材を検出してから前記第三検出手段が前記ベルト部材を検出するまでの時間とを所定時間に近づけるように前記第一の交差角度と前記第三の交差角度とを変更することを特徴とする請求項４記載の画像加熱装置。
6. 前記当接回転体は、複数段階の周速度を設定可能であって、
   前記制御手段は、前記当接回転体の周速度が高いほど、前記第一の交差角度及び前記第三の交差角度を小さく設定することを特徴とする請求項５記載の画像加熱装置。
7. 前記制御手段は、ベルト部材の累積使用時間が長くなるほど、前記第二の交差角度を大きく設定することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像加熱装置。
8. 前記ベルト部材は、前記当接面を通じて摩擦駆動されて前記当接回転体に従動回転することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像加熱装置。

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