JP2019082498A - ベルト駆動装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】リブが形成されていない無端ベルトであっても、確実に無端ベルトの幅方向の移動を検出して、位置ずれを補正することが可能なベルト駆動装置及び画像形成装置を提供する。【解決手段】無端ベルト４を駆動するベルト駆動装置１は、第１方向Ｘに延在し、第２方向Ｙに対向する駆動ローラ２及び張架ローラ３を備える。ベルト駆動装置１は、駆動ローラ２及び張架ローラ３間に配置され、傾斜可能なステアリングローラ６を備える。ステアリングローラ６の端部には、プーリー７が装着されている。ベルト駆動装置１は、プーリー７の移動に伴ってステアリングローラ６の端部を押圧して、ステアリングローラ６を傾斜させるリンク機構８を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、ベルト駆動装置及び画像形成装置に関する。

画像形成装置では、例えば、用紙を搬送するための搬送ベルトや、トナーを二次転写するための中間転写ベルトとして、無端ベルトが使用されている。無端ベルトは、駆動ローラ及び張架ローラ（従動ローラ）に架け渡され、駆動ローラによる動力が伝達されて、周回軌道に沿って駆動される（例えば、特許文献１）。

特許文献１に記載の転写ベルト装置では、転写ベルトが幅方向に移動すると、転写ベルトの内周面（裏面）に設けられたリブが検知ローラと接触し、検知ローラが回転する。特許文献１では、検知ローラの回転を伝達して、ステアリングローラを傾斜させて、転写ベルトの回転走行の向きを補正している。リブは、転写ベルトの幅方向の端部に設けられ、駆動ローラの径方向において内側に突出するように形成されている。

特開２００８−２６８９５４号公報

特許文献１に記載の技術では、リブが減耗した場合には、無端ベルトが幅方向に移動しても検知ローラに乗り上げてしまい、無端ベルトの幅方向への移動を検出できなくなるおそれがある。また、特許文献１に記載の技術では、リブが無端ベルトに形成されていない場合には、検知ローラによって無端ベルトの幅方向への移動を検出できない。本発明は、リブが形成されていない無端ベルトであっても、確実に無端ベルトの幅方向の移動を検出して、位置ズレを補正することが可能なベルト駆動装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明のベルト駆動装置は、無端ベルトを駆動する駆動ローラと、無端ベルトを張架し、無端ベルトの移動に伴って従動回転する張架ローラと、を備える。駆動ローラ及び張架ローラは、第１方向に延在し、第１方向に交差する第２方向に対向して配置されている。ベルト駆動装置は、駆動ローラと張架ローラとの間に配置されたステアリングローラを備えている。ステアリングローラは、無端ベルトの移動に伴って従動回転する。ステアリングローラの長手方向の一方の端部が第１方向及び第２方向に交差する第３方向に移動して、ステアリングローラは傾斜可能である。

ベルト駆動装置は、プーリーを備える。プーリーは、ステアリングローラの端部に挿通されている。プーリーは、ステアリングローラの径方向に張り出し、無端ベルトの幅方向の一方の端部側の端面に当接可能である。プーリーは、無端ベルトの第１方向における移動に伴って押圧され、ステアリングローラの軸線方向に移動する。ベルト駆動装置は、リンク機構を備える。リンク機構は、第１方向においてプーリーと当接する湾曲面を有する。リンク機構は、プーリーの第１方向における外側への移動に伴って、ステアリングローラの端部を第３方向における内側へ移動させて、ステアリングローラを傾斜させる。

このベルト駆動装置は、無端ベルトがその幅方向に移動すると、無端ベルトの端面がプーリーに当たり、プーリーが第１方向の外側に移動する。これにより、リンク機構の湾曲面はプーリーによって押圧され、リンク機構は湾曲面の形状にならって変位し、ステアリングローラの一方の端部を第３方向における内側へ移動させて、ステアリングローラを傾斜させる。ステアリングローラの一方の端部側において、他方の端部側と比較して、無端ベルトのテンションを弱くする。その結果、無端ベルトがその幅方向において、他方の端部側へ移動し、無端ベルトの位置ずれが補正される。

また、ステアリングローラは、駆動ローラと張架ローラとの間において、中間点よりも駆動ローラ側に配置されている。このような構成であると、ステアリングローラを傾斜させた際の無端ベルトの幅方向への移動速度を上昇させることができる。その結果、無端ベルトの位置ずれを素早く補正することができる。

また、プーリーは、ステアリングローラの両端部にそれぞれ設けられている構成でもよい。リンク機構は、第１方向において両側にそれぞれ設けられている構成でもよい。このように、プーリー及びリンク機構が配置されていると、無端ベルトが第１方向においていずれの向きに移動しても、プーリーと接触する。これにより、ステアリングローラを傾斜させて、無端ベルトを幅方向に移動させて位置ずれを補正することができる。

ステアリングローラの端部の第３方向における最大移動量は、ベルト駆動装置の最大ひずみ量以上であってもよい。これにより、ベルト駆動装置を設置した状態において、ベルト駆動装置がひずんで、無端ベルトが変位しても、無端ベルトの幅方向の位置ずれを補正することができる。

プーリーは、ステアリングローラの一方の端部にのみ設けられていてもよい。リンク機構は、プーリーに対応して、ステアリングローラの一方の端部側にのみ設けられていてもよい。これにより、プーリー及びリンク機構が両側に設けられている場合と比較して、部品点数を削減して、簡素な構成とすることができる。また、第１方向におけるベルト駆動装置の大きさを抑制することができる。

プーリーが無端ベルトによって押圧されていない状態において、ステアリングローラと無端ベルトとの接触位置は、第３方向において、ステアリングローラが存在しない場合における無端ベルトの位置から、ベルト駆動装置の最大ひずみ量以上、外側にずれている構成でもよい。このような構成であると、無端ベルトに適切なテンションを発生させることができ、無端ベルトとステアリングローラとの間の摩擦力を増加させることができる。

無端ベルトの周回移動方向において、ステアリングローラより上流側または下流側に配置されて、無端ベルトをステアリングローラに押しつけて、無端ベルトとステアリングローラとの接触面積を増加させるラップ量調整機構を備える構成でもよい。ラップ量とは、例えばステアリングローラの周方向において、ステアリングローラの外周面と、無端ベルトの内周面との接触長さである。これにより、ラップ量を増加させて、ステアリングローラの傾斜に応じて、確実に無端ベルトをその幅方向に移動させることができる。ラップ量調整機構は、無端ベルトの幅方向における端部をステアリングローラに押しつける構成でもよい。

ステアリングローラの周方向において、ステアリングローラと無端ベルトとの接触長さは、ステアリングローラの円周の１／４以上である構成でもよい。これにより、無端ベルトとステアリングローラとの間の摩擦力を増加させて、無端ベルトに作用するテンションを増加させることができる。

リンク機構は、第２方向に延在する軸線回りに揺動可能であり、ステアリングローラの端部を第３方向の内側に押圧する揺動部材を備える構成でもよい。揺動部材は、第３方向において、ステアリングローラより内側に配置され、基部に対して回転可能に支持された支点部を有していてもよい。揺動部材は、支点部に連結され、ステアリングローラを迂回し、第３方向においてステアリングローラより内側から外側まで連続する連続部を有していてもよい。リンク機構は、連続部に連結され、第３方向における外側からステアリングローラを押圧する押圧部を有していてもよい。

ベルト駆動装置は、ステアリングローラを回転可能に支持する軸受部材を、第３方向における外側に付勢するバネ部材を更に備える構成でもよい。

無端ベルトは、トナー像を転写するための転写ベルトであってもよい。転写ベルトは、樹脂又は弾性体により形成することができる。転写ベルトの幅方向の端部は、第１方向において、画像形成領域の外側に配置され、画像形成領域よりも高硬度化又は厚肉化されていてもよい。

無端ベルトの幅方向の端部は、高硬度化処理されていてもよい。無端ベルトの幅方向の端部は、高硬度化処理として高硬度コーティング処理されていてもよい。無端ベルトの前記幅方向の端部には、補強材が配置されていてもよい。

また、本発明は、上記のベルト駆動装置を備える画像形成装置である。この画像形成装置では、無端ベルトの幅方向における位置ずれが補正される。これにより、生成される画質の品質を向上させることができる。

本発明のベルト駆動装置及び画像形成装置によれば、リブが形成されていない無端ベルトであっても、確実に無端ベルトの幅方向の移動を検出して、位置ズレを補正することができる。

本発明の一実施形態のベルト駆動装置を示す斜視図である。 図１に示すベルト駆動装置の側面図である。 図１中のベルト位置補正ユニットを示す断面図である。 図３に示す位置補正ユニットの変化について示す断面図である。 図１中のラップ調整機構のラップ量調整ローラの配置を示す図である。 「ステアリングローラの位置」と、「無端ベルトの位置ずれ補正感度」との関係について示すグラフである。 無端ベルト、駆動ローラ、張架ローラ及びステアリングローラの配置を示す側面図である。 中間転写ユニットを備えたカラー画像形成装置を示す概略図である。 ステアリングローラ、プーリー及び無端ベルトを示す断面図である。

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において同一部分又は相当部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

図１及び図２に示されるベルト駆動装置１は、駆動ローラ２、張架ローラ３及び無端ベルト４を備える。駆動ローラ２及び張架ローラ３は、Ｘ方向（第１方向）に延在し、Ｘ方向に交差するＹ方向（第２方向）に対向して配置されている。なお、Ｘ方向及びＹ方向に交差する方向をＺ方向とする。駆動ローラ２は、図示しない電動モーターから動力が伝達されて、Ｘ方向に延在する軸線Ｌ２周りに回転する。無端ベルト４は、駆動ローラ２及び張架ローラ３に架け渡されて、駆動ローラ２の回転に伴って周回軌道に沿って移動する。張架ローラ３は、無端ベルト４の移動に伴って軸線Ｌ３周りに回転する。駆動ローラ２を支持する軸受（不図示）は、Ｘ方向の両側で、Ｙ方向に延在するフレーム１０に支持されている。同様に、張架ローラ３を支持する軸受（不図示）は、Ｘ方向の両側で、Ｙ方向に延在するフレーム１０に支持されている。また、無端ベルト４の内周側には、無端ベルト４の幅方向への移動を拘束するための凸部であるリブは形成されていない。

ベルト駆動装置１は、例えば、プリンタ等の画像形成装置において、現像ユニットにより現像されたトナー像を用紙に二次転写する転写ユニットとして使用される。無端ベルト４は、転写ユニットにおける中間転写ベルトとして機能する。また、ベルト駆動装置１は、用紙を搬送する用紙搬送ユニットとして使用することができる。無端ベルト４は、用紙搬送ユニットにおける用紙搬送ベルトとして機能する。

ベルト駆動装置１は、無端ベルト４の幅方向（Ｘ方向）への移動を補正するベルト位置補正ユニット５を備えている。ベルト位置補正ユニット５は、ステアリングローラ６と、プーリー７と、リンク機構８と、を備える。

ステアリングローラ６は、Ｙ方向において駆動ローラ２と張架ローラ３との間に配置されている。ステアリングローラ６は、無端ベルト４の周回移動方向Ａ１において、駆動ローラ２の上流側で、且つ、張架ローラ３の下流側に配置されている。無端ベルト４の周回軌道において上側で、張架ローラ３から駆動ローラ２に向かって移動する無端ベルト４の内周面４ａ（図３参照）に当接するように、ステアリングローラ６が配置されている。ステアリングローラ６は、Ｙ方向において、駆動ローラ２と張架ローラ３との中間点よりも、駆動ローラ２側に配置され、張架ローラ３よりも駆動ローラ２に近い方に配置されている。

図３及び図４に示されるように、ステアリングローラ６の外周面６ａは、無端ベルト４の内周面４ａに当接している。ステアリングローラ６は、無端ベルト４の周回移動に伴って、軸線Ｌ６回りに従動回転する。ステアリングローラ６の両端部（第１端部６ｂ及び第２端部６ｃ、図１参照）は、軸受（軸受部材）９によって回転可能に支持されている。軸受９は、無端ベルト４の幅方向の両側に配置されたフレーム１０に支持されている。ステアリングローラ６の第１端部６ｂは、Ｚ方向（第３方向）に変位可能となっている。ステアリングローラ６は、第１端部６ｂが押圧されて、第２端部６ｃを支点として、傾斜可能となっている。ベルト位置補正ユニット５では、ステアリングローラ６の第１端部６ｂ側のみに、プーリー７及びリンク機構８が設けられている。

プーリー７は、ステアリングローラ６の第１端部６ｂに挿通されている。プーリー７は、円筒部１１及びフランジ部１２を有する。プーリー７は、ステアリングローラ６が延在する方向にスライド可能である。ステアリングローラ６の第１端部６ｂの外径は、ステアリングローラ６の本体部６ｄの外径よりも小さい。ステアリングローラ６の本体部６ｄのＸ方向の長さは、無端ベルト４の幅（Ｘ方向の長さ）より、少し短い。円筒部１１の外径は、ステアリングローラ６の本体部６ｄの外径と略等しい。円筒部１１の外周面１１ａと、ステアリングローラ６の本体部６ｄの外周面６ａとは、ステアリングローラ６の径方向において、軸線Ｌ６から略同じ位置に配置されている。円筒部１１の外周面１１ａは、無端ベルト４の内周面４ａと当接可能となっている。

フランジ部１２は、円盤状を成し、径方向において、円筒部１１の外周面１１ａよりも外方に張り出している。フランジ部１２は、径方向において、無端ベルト４の外周面４ｂよりも外側まで張り出している。フランジ部１２の内面１２ａは、無端ベルト４の端面４ｃと、Ｘ方向において対向し、当接可能となっている。フランジ部１２の内面１２ａは、ステアリングローラ６の軸線Ｌ６が延在する方向において、内側を向く面であり、無端ベルト４側の面である。フランジ部１２の外面１２ｂは、軸線Ｌ６が延在する方向において、外側を向く面であり、軸受９側の面である。

リンク機構８は、Ｙ方向に延在する軸線Ｌ１４回りに揺動可能な揺動部材１３を備える。揺動部材１３は、支点部１４、連続部１５、押圧部１６及び湾曲部１７を有する。支点部（ピボット部）１４は、円柱状を成し、フレーム１０に固定された連結具（基部）１８に回転可能に支持されている。支点部１４は、連結具１８に設けられた受容部１８ａに嵌まっており、軸線Ｌ１４回りに回転可能となっている。支点部１４は、Ｚ方向において、無端ベルト４の内側に配置され、ステアリングローラ６よりも下方に配置されている。また、支点部１４は、Ｘ方向において、ステアリングローラ６の第１端部６ｂに対応する位置に配置されている。

連続部１５は、支点部１４に連結され、ステアリングローラ６側に延びている。連続部１５は、ステアリングローラ６を迂回して、Ｚ方向においてステアリングローラ６より内側から外側まで連続している。連続部１５は、Ｙ方向から見て、ステアリングローラ６に対して交差するように配置されている。

押圧部１６は、連続部１５に対して支点部１４とは反対側に連結されている。押圧部１６は、例えば円柱状を成し、Ｙ方向に延びている。押圧部１６は、Ｚ方向においてステアリングローラ６の上方に配置されている。また、押圧部１６は、Ｘ方向において、プーリー７の外側に配置されている。押圧部１６の外周面１６ａは、ステアリングローラ６の第１端部６ｂの外周面６ｅに当接している。具体的には、押圧部１６の外周面１６ａの下側の部分と、第１端部６ｂの外周面６ｅの上側の部分とが当接している。

湾曲部１７は、連続部１５の上部側の部分から、Ｘ方向において内側（プーリー７側）に張り出している。湾曲部１７は、Ｚ方向において、ステアリングローラ６に重なる位置に設けられている。湾曲部１７は、プーリー７側に張り出す湾曲面１７ａを有する。湾曲面１７ａは、Ｙ方向から見て半円形を成すように湾曲している。湾曲面１７ａは、Ｘ方向において、プーリー７のフランジ部１２の外面１２ｂと当接している。

軸受９を収容する軸受収容部２０は、フレーム１０に対してバネ部材２１によって支持されている。バネ部材２１は、例えば圧縮コイルばねであり、Ｚ方向に延在し、軸受収容部２０を下方から支持している。バネ部材２１の下端部は、フレーム１０からＸ方向の内側に向かって張り出す張出部２２に対して固定されている。バネ部材２１の上端部は、軸受収容部２０に連結されている。バネ部材２１は、Ｘ方向に伸縮し、軸受収容部２０を上方に付勢している。

フレーム１０には、連結具１８が固定され、Ｘ方向の内側に張り出すように配置されている。連結具１８は、張出部２２に連結されている。連結具１８には、上述した支点部１４が嵌まる受容部１８ａが形成されている。受容部１８ａは、支点部１４に当接する湾曲面（摺動面）を含む。

また、ベルト駆動装置１は、図１及び図５に示されるように、無端ベルト４の周回移動方向Ａ１において、ステアリングローラ６の上流側及び下流側に配置されたラップ量調整ローラ（ラップ量調整機構）３１，３２を備える。ラップ量とは、例えばステアリングローラ６の周方向において、ステアリングローラ６の外周面６ａと、無端ベルト４の内周面４ａとの接触長さである。ラップ量調整ローラ３１は、ステアリングローラ６よりも上流側に配置され、ラップ量調整ローラ３２は、ステアリングローラ６よりも下流側に配置されている。ラップ量調整ローラ３１，３２の外周面３１ａ，３２ａのうちの最下点３１ｂ，３２ｂは、ステアリングローラ６の外周面６ａのうちの最上点６ｆよりも下方に配置されている。

ラップ量調整ローラ３１，３２は、ステアリングローラ６の第１端部６ｂ側のフレーム１０に支持されている。ラップ量調整ローラ３１，３２は、Ｘ方向に延在する軸線Ｌ３１，Ｌ３２回りに回転可能である。ラップ量調整ローラ３１，３２は、無端ベルト４の外周面４ｂに当接し、無端ベルト４の周回移動に伴って従動回転する。ラップ量調整ローラ３１，３２は、図１に示されるように、Ｘ方向において、ステアリングローラ６の第１端部６ｂの近傍の部分のみに設けられている。ラップ量調整ローラ３１，３２によって、無端ベルト４を下方に押しつけることで、ステアリングローラ６と無端ベルト４との接触領域を増加させる。

ステアリングローラ６の周方向において、ステアリングローラ６の外周面６ａと、無端ベルト４の内周面４ａとの接触長さは、ステアリングローラ６の円周の１／４以上となっている。換言すると、ステアリングローラ６の回転角θにおいて９０度以上、ステアリングローラ６の外周面６ａは、無端ベルト４に接触している。ステアリングローラ６の周方向において、ステアリングローラ６の外周面６ａと、無端ベルト４の内周面４ａとの接触長さは、ステアリングローラ６の円周の１／３以上であることが好ましい。換言すると、ステアリングローラ６の回転角θにおいて１２０度以上、ステアリングローラ６の外周面６ａは、無端ベルト４に接触している。これにより、ラップ量を増加させて、無端ベルト４とステアリングローラ６との間の摩擦力を増加させることができる。

次に、ベルト駆動装置１の動作について説明する。駆動ローラ２によって無端ベルト４に動力が伝達されて、無端ベルト４は周回移動する。張架ローラ３は無端ベルト４の移動に伴って回転する。また、ステアリングローラ６は無端ベルト４の移動に伴って回転する。

ここで、無端ベルト４が幅方向の外側に、第１端部６ｂ側に位置がずれると、無端ベルト４の端面４ｃがプーリー７のフランジ部１２の内面１２ａと接触する。無端ベルト４の幅方向における移動量が増加すると、無端ベルト４がプーリー７を押圧する。図４（ｂ）及び図４（ｃ）に示されるように、プーリー７が外側に移動すると、揺動部材１３の湾曲部１７がプーリー７によって押される。これにより、揺動部材１３は、支点部１４を支点として、揺動し、押圧部１６がＹ方向の外側に移動すると共に下方に移動する。そのため、ステアリングローラ６の第１端部６ｂが、押し下げられ、ステアリングローラ６が傾斜する。第１端部６ｂとは反対側の第２端部６ｃを支点として、ステアリングローラ６が揺動して傾斜する。

ステアリングローラ６が傾斜すると、第１端部６ｂ側において、第２端部６ｃ側と比較して、無端ベルト４のテンションが弱くなる。その結果、無端ベルト４はその幅方向において、テンションが強い方に、第２端部６ｃ側へ移動して、無端ベルト４の位置ずれが補正される。そして、無端ベルト４が第２端部６ｃ側へ移動すると、無端ベルト４がプーリー７をＸ方向の外側へ押し出す力が弱くなる。これに伴い、バネ部材２１が軸受収容部２０を付勢して押し上げるので、軸受９及び第１端部６ｂが上方に移動し、揺動部材１３が上方に移動すると共に、Ｘ方向の内側に移動する。揺動部材１３及びプーリー７は、図４（ａ）に示されるように、元の位置に復帰する。

このように、ベルト駆動装置１では、リブが設けられていない無端ベルト４を備える構成において、無端ベルト４の端面４ｃとプーリー７とを接触させて、揺動部材１３を駆動して、ステアリングローラ６を傾斜させることができる。その結果、無端ベルト４の幅方向の移動を補正することができる。

ベルト駆動装置１によれば、無端ベルト４の幅方向の位置ずれが補正されるので、無端ベルト４の蛇行の発生を抑制することができる。また、ベルト駆動装置１では、無端ベルト４の張架力のばらつきによる無端ベルト４の変形（波うち）の発生を抑制することができる。ベルト駆動装置１を備える中間転写ユニットにおいて、無端ベルト４上に転写される画像の均一性を確保することができる。

このベルト駆動装置１では、無端ベルト４にリブが設けられていない。リブが設けられた無端ベルトでは、リブの形状によりベルトの走行性が影響を受けるおそれがある。リブの形状を設計通りにするために、精度良く可能するには、特殊な工具が必要となり、製造コストの上昇を招くことになる。また、無端ベルト４の歪みが片側に集中した場合には、リブや、リブに接触する部材等が摩耗しやすくなり、経時的にベルトの走行性が不安定となるおそれがある。また、無端ベルト４をクリーニングするクリーニング部材に対応するローラに歪みが集中すると、クリーニング部材のブレードが偏摩耗するおそれがある。これにより、クリーニング不良が生じるおそれがある。

ベルト駆動装置１では、無端ベルト４にリブが設けられていないので、ベルト走行性を安定させることができる。ベルト駆動装置１では、無端ベルト４にリブが設けられていないので、無端ベルト４の長寿命化を図ることができる。ベルト駆動装置１では、無端ベルト４にリブが設けられていないので、製造コストの上昇を抑制することができる。ベルト駆動装置１では、無端ベルト４にリブが設けられていないので、クリーニング不良を防止することができる。

次に、図６を参照して、ステアリングローラ６が配置される位置と、無端ベルト４の幅方向における移動速度との関係について説明する。図６では、横軸に時間［ｍｓ］を示し、縦軸に無端ベルト４の端面４ｃの位置を示している。端面４ｃの位置とは、無端ベルト４の幅方向における位置であり、軸線Ｌ６が延在する方向における位置である。なお、このとき、ステアリングローラ６の傾斜角は、同一である。

図７に示すように、ステアリングローラ６の配置Ｐ１〜Ｐ６を代えて、無端ベルト４の幅方向における位置の変化について測定した。Ｐ１〜Ｐ３は、駆動ローラ２の上流側であり、且つ、張架ローラ３の下流側の位置である。Ｐ１〜Ｐ３において、無端ベルト４は、周回移動方向Ａ１に沿って、張架ローラ３側から駆動ローラ２側に向かって移動する（張り側）。Ｐ４〜Ｐ６は、駆動ローラ２の下流側であり、且つ、張架ローラ３の上流側の位置である。Ｐ４〜Ｐ６において、無端ベルト４は、周回移動方向Ａ２に沿って、駆動ローラ２側から張架ローラ３側に向かって移動する（緩み側）。また、Ｐ１，Ｐ４は、駆動ローラ２の近傍の位置であり、Ｐ３，Ｐ６は、張架ローラ３の近傍の位置である。Ｐ２，Ｐ５は、Ｙ方向において、駆動ローラ２と張架ローラ３との中間位置である。

図６に示されるように、グラフの直線の傾きが大きい程、無端ベルト４の幅方向の移動量が大きく、補正感度（応答性能）が高い。すなわち、グラフの直線の傾きが大きい程、無端ベルト４の幅方向の位置ズレ補正において、効率良く補正することができ、効果的である。ステアリングローラ６は、駆動ローラ２に近いほど、グラフ（Ｐ１，Ｐ４）の直線の傾きが大きく、無端ベルト４の幅方向の位置ずれを効率良く補正することができる。

次に、第２実施形態に係るベルト駆動装置１について説明する。ここでは、第２実施形態のベルト駆動装置１が、第１実施形態のベルト駆動装置１と異なる点について説明する。第２実施形態のベルト駆動装置１が、第１実施形態のベルト駆動装置１と異なる点は、ステアリングローラ６の第１端部６ｂが、初期状態において、ベルト駆動装置１が設置された条件におけるベルト駆動装置１の最大ひずみ量以上のひずみを無端ベルト４に対して付与している点である。なお、初期状態とは、図３に示されるように、プーリー７が無端ベルト４の端面４ｃによって押圧されていない状態であり、無端ベルト４の幅方向における位置ずれが生じていない状態である。

ベルト駆動装置１では、初期状態において、図５に示されるように、ステアリングローラ６と無端ベルト４との接触位置Ｌ６ｆは、Ｚ方向において、ステアリングローラ６が存在しない場合における無端ベルト４の位置Ｌ２３から、ベルト駆動装置１の最大ひずみ量以上、外側にずれている。ステアリングローラ６と無端ベルト４との接触位置Ｌ６ｆとは、ステアリングローラ６と無端ベルト４とが接触している領域のうち、最も高い位置であり、例えば、ステアリングローラ６の外周面６ａのうちの最上点６ｆである。また、ステアリングローラ６が存在しない場合における無端ベルト４の位置Ｌ２３とは、例えば、駆動ローラ２の外周面の上側の部分と、張架ローラ３の外周面の上側の部分とに接する接線の位置である。また、ベルト駆動装置１の最大ひずみ量以上とは、例えば、ベルト駆動装置１を使用環境に設置した場合における最大ひずみ量以上であり、駆動ローラ２の両端部の高低差以上とすることができる。例えば、ステアリングローラ６の第１端部６ｂは、初期状態において、第２端部６ｃと比較して若干高い位置に配置されている。また、ステアリングローラ６の端部のＺ方向の最大移動量は、ベルト駆動装置１の最大ひずみ量以上となっていることが好ましい。

このような第２実施形態のベルト駆動装置１では、初期状態において、ステアリングローラ６の第１端部６ｂ側が、無端ベルト４に対して、第２端部６ｃ側と比較して、テンションが高いので、無端ベルト４は、第２端部６ｃ側よりも第１端部６ｂ側に位置ずれし易く、第２端部６ｃ側に位置ずれしにくい。そのため、第１端部６ｂ側に無端ベルト４が移動した場合には、揺動部材１３を揺動させて、第１端部６ｂを押し下げて、ステアリングローラ６の傾斜の程度を変更し、無端ベルト４を第２端部６ｃ側へ戻すことができる。これにより、無端ベルト４の幅方向の位置ずれを補正することができる。

第３実施形態に係るベルト駆動装置１としては、ステアリングローラ６の両端部に、プーリー７及びリンク機構８が設けられている構成でもよい。ステアリングローラ６の第２端部６ｃ側には、第１端部６ｂ側と同様に、プーリー７、リンク機構８、連結具１８、バネ部材２１及びラップ量調整ローラ３１が設けられている。

このような第３実施形態に係るベルト駆動装置１では、無端ベルト４が何れの方向に位置ずれしても、両側に配置されたプーリー７と接触して、リンク機構８によって動力を伝達して、ステアリングローラ６の第１端部６ｂまたは第２端部６ｃを押し下げて、ステアリングローラ６を傾斜させることができる。これにより、無端ベルト４を反対側に戻して、位置ずれを補正することができる。

次に第４実施形態として、中間転写ユニットを備えたカラー画像形成装置について説明する。図８に示されるように、カラー画像形成装置６１は、中間転写ユニット６２として、ベルト駆動装置１を備えている。中間転写ユニット６２は、駆動ローラ２と、張架ローラ３と、無端ベルト４である中間転写ベルト６３と、二次転写ローラ６４と、を有する。二次転写ローラ６４は、記録媒体である用紙を駆動ローラ２に沿って移動する中間転写ベルト６３に押し当てるように配置されている。カラー画像形成装置６１は、感光体６５、その他、画像形成装置として必要な様々な周知の構成を備えている。感光体６５は、中間転写ベルト６３の移動方向に沿って複数配置されている。

感光体６５上に形成されたトナー像は、中間転写ベルト６３に一次転写される。一次転写されたトナー像は、二次転写ローラ６４によって押し当てられた用紙に二次転写される。用紙に二次転写されたトナー像は、図示しない定着装置によって定着される。 また、中間転写ユニット６２には、中間転写ベルト６３に付着し、残存するトナーを除去するためのクリーニングブレード（不図示）を備えている。クリーニングブレードは、中間転写ベルト６３に押し当てられて、残存するトナーを除去する。

このようなカラー画像形成装置６１においても、ベルト駆動装置を備えているので、中間転写ベルト６３の幅方向の位置ズレを防止することができる。中間転写ユニット６２では、中間転写ベルト６３の波打ちなどの変形の発生が防止される。そのため、クリーニングブレードと中間転写ベルト６３との密着性の低下を防止することができ、残存トナーを好適に除去することができ、画質の向上を図ることができる。

次に第５実施形態に係る中間転写ユニットについて説明する。図９に示される中間転写ユニット６２の無端ベルト４について説明する。無端ベルト４は、トナー像が転写される中間転写ベルトである。無端ベルト４は、樹脂又は弾性体によって形成されている。無端ベルト４に適用可能な樹脂としては、例えばポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ＰＶＤＦ（PolyVinylidene DiFluoride、ポリフッ化ビニリデン）等が挙げられる。また、これらの樹脂の表面に例えばアクリル又はポリウレタン等をコーティングしてもよい。また、無端ベルト４に適用可能な弾性体としては、例えばＣＲ（クロロプレンゴム）又はＮＢＲ（ニトリルゴム）等のゴム系の材料が挙げられる。

また、無端ベルト４の幅方向の端部４ｄは、Ｘ方向において、画像形成領域４ｅの外側に配置されている。画像形成領域４ｅとは、トナー像が転写される領域である。無端ベルト４の端部４ｄに対応する部分は、画像形成領域４ｅより厚肉化されている。無端ベルト４の端部４ｄに補強材６６が設けられ、これより、無端ベルト４の端部４ｄに対応する部分は、画像形成領域４ｅに対応する部分よりも厚肉化されている。補強材６６は、例えば無端ベルト４に接着されている。補強材６６は、無端ベルト４と同じ材質でもよく、異なる材質でもよい。補強材６６としては、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹脂、金属テープ等を用いることができる。

補強材６６は、無端ベルトの外周面４ｂ（表面）のみに配置されていてもよく、内周面４ａ（裏面）に配置されていてもよく、端面４ｃを覆うように配置されていてもよい。補強材６６を設けることなく、端部４ｄを厚肉化してもよい。また、プーリー７の外周面は、無端ベルト４がステアリングローラ６に巻き掛けられている状態において、補強材６６の表面よりも、径方向の外側に配置されている。プーリー７は、無端ベルト４の端面４ｃ及び補強材６６の端面に当接可能である。

このような無端ベルト４を備えた中間転写ユニットでは、無端ベルト４の端部４ｄの強度が増強されているので、端面４ｃを保護することができる。プーリー７との接触による端面４ｃの損傷を抑制することができる。これにより、無端ベルト４の寿命を延ばすことができ、中間転写ユニット６２の信頼性の向上を図ることができる。

また、無端ベルト４の幅方向の端部４ｄは、画像形成領域４ｅよりも高硬度化されていてもよい。高硬度化処理としては、例えばＵＶ（紫外線）硬化処理、熱硬化処理を行うことができる。端部４ｄに紫外線を照射して樹脂を硬化させることで、端部４ｄを硬化させることができる。また、樹脂を加熱して、端部４ｄを硬化させることができる。また、高硬度化処理として、高硬度コーティング処理を行ってもよい。高硬度コーティング処理として、例えばシリコーン樹脂、ガラス等を無端ベルト４の表面に施工してもよい。

本発明は、前述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で下記のような種々の変形が可能である。

上記の実施形態では、ステアリングローラ６は、Ｙ方向において、駆動ローラ２と張架ローラ３との中間点より、駆動ローラ２側に配置されているが、ステアリングローラ６は、中間点に配置されていてもよく、張架ローラ３に近い方に配置されていてもよい。また、上記の実施形態では、無端ベルト４の周回軌道において上側に配置されて下方から無端ベルト４に当接するステアリングローラ６について説明しているが、無端ベルト４の周回軌道において下側に配置されて上方から無端ベルト４に当接するステアリングローラ６を備える構成でもよい。

１…ベルト駆動装置、２…駆動ローラ、３…張架ローラ、４…無端ベルト、４ｃ…端面、４ｅ…画像形成領域、５…ベルト位置補正ユニット、６…ステアリングローラ、６ｂ…ステアリングローラの第１端部（一方の端部）、７…プーリー、８…リンク機構、９…軸受（軸受部材）、１２…フランジ部、１３…揺動部材、１４…支点部、１５…連続部、１６…押圧部、２１…バネ部材、３１，３２…ラップ量調整ローラ（ラップ量調整機構）、３５…補強材、６１…カラー画像形成装置、６２…中間転写ユニット（ベルト駆動装置）、６６…補強材、Ａ１…無端ベルトの周回移動方向、Ｘ…Ｘ方向（第１方向）、Ｙ…Ｙ方向（第２方向）、Ｚ…Ｚ方向（第３方向）。

Claims (17)

1. 無端ベルトを駆動する駆動ローラと、前記無端ベルトを張架し、前記無端ベルトの移動に伴って従動回転する張架ローラと、を備え、前記駆動ローラ及び前記張架ローラは、第１方向に延在して、前記第１方向に交差する第２方向に対向して配置されているベルト駆動装置であって、
   前記駆動ローラと前記張架ローラとの間に配置され、前記無端ベルトの移動に伴って従動回転し、長手方向の一方の端部が前記第１方向及び前記第２方向に交差する第３方向に移動して、傾斜可能なステアリングローラと、
   前記ステアリングローラの端部に挿通され、前記ステアリングローラの径方向に張り出し、前記無端ベルトの幅方向の前記一方の端部側の端面に当接可能であり、前記無端ベルトの前記第１方向における移動に伴って押圧され、前記ステアリングローラの軸線方向に移動するプーリーと、
   前記第１方向において前記プーリーと当接する湾曲面を有し、前記プーリーの前記第１方向における外側への移動に伴って、前記ステアリングローラの前記端部を前記第３方向における内側へ移動させて、前記ステアリングローラを傾斜させるリンク機構と、を備えるベルト駆動装置。
2. 前記ステアリングローラは、前記駆動ローラと前記張架ローラとの間において、中間点よりも前記駆動ローラ側に配置されている請求項１に記載のベルト駆動装置。
3. 前記プーリーは、前記ステアリングローラの両端部にそれぞれ設けられ、
   前記リンク機構は、前記第１方向において両側にそれぞれ設けられている請求項１又は２に記載のベルト駆動装置。
4. 前記ステアリングローラの前記端部の前記第３方向における最大移動量は、前記ベルト駆動装置の最大ひずみ量以上である請求項１〜３の何れか一項に記載のベルト駆動装置。
5. 前記プーリーは、前記ステアリングローラの一方の端部にのみ設けられ、
   前記リンク機構は、前記プーリーに対応して、前記ステアリングローラの前記一方の端部側にのみ設けられている請求項１又は２に記載のベルト駆動装置。
6. 前記プーリーが前記無端ベルトによって押圧されていない状態において、前記ステアリングローラと前記無端ベルトとの接触位置は、前記第３方向において、前記ステアリングローラが存在しない場合における前記無端ベルトの位置から、前記ベルト駆動装置の最大ひずみ量以上、外側にずれている請求項５に記載のベルト駆動装置。
7. 前記無端ベルトの周回移動方向において、前記ステアリングローラより上流側または下流側に配置されて、前記無端ベルトを前記ステアリングローラに押しつけて、前記無端ベルトと前記ステアリングローラとの接触面積を増加させるラップ量調整機構を備える請求項１〜６の何れか一項に記載のベルト駆動装置。
8. 前記ラップ量調整機構は、前記無端ベルトの幅方向における端部を前記ステアリングローラに押しつける請求項７に記載のベルト駆動装置。
9. 前記ステアリングローラの周方向において、前記ステアリングローラと前記無端ベルトとの接触長さは、前記ステアリングローラの円周の１／４以上である請求項７又は８に記載のベルト駆動装置。
10. 前記リンク機構は、前記第２方向に延在する軸線回りに揺動可能であり、前記ステアリングローラの前記端部を前記第３方向の内側に押圧する揺動部材を備え、
    前記揺動部材は、
    前記第３方向において、前記ステアリングローラより内側に配置され、基部に対して回転可能に支持された支点部と、
    前記支点部に連結され、前記ステアリングローラを迂回し、前記第３方向においてステアリングローラより内側から外側まで連続する連続部と、
    前記連続部に連結され、前記第３方向における外側から前記ステアリングローラを押圧する押圧部と、を有する請求項１〜９の何れか一項に記載のベルト駆動装置。
11. 前記ステアリングローラを回転可能に支持する軸受部材を、前記第３方向における外側に付勢するバネ部材を更に備える請求項１〜１０の何れか一項に記載のベルト駆動装置。
12. 前記無端ベルトは、トナー像を転写するための転写ベルトである請求項１〜１１の何れか一項に記載のベルト駆動装置。
13. 前記転写ベルトは、樹脂又は弾性体により形成され、
    前記転写ベルトの幅方向の端部は、前記第１方向において、画像形成領域の外側に配置され、前記画像形成領域よりも高硬度化又は厚肉化されている請求項１２に記載のベルト駆動装置。
14. 前記無端ベルトの幅方向の端部は、高硬度化処理されている請求項１〜１３の何れか一項に記載のベルト駆動装置。
15. 前記無端ベルトの前記幅方向の端部は、前記高硬度化処理として高硬度コーティング処理されている請求項１４に記載のベルト駆動装置。
16. 前記無端ベルトの幅方向の端部には、補強材が配置されている請求項１〜１５の何れか一項に記載のベルト駆動装置。
17. 請求項１〜１６の何れか一項に記載のベルト駆動装置を備える画像形成装置。