ベルトユニット、及び、ベルトユニットを備えた画像形成装置
【課題】 無端ベルトの内周面にリブを設けずに、無端ベルトの幅方向の寄りを規制することができるベルトユニットを提供する。
【解決手段】 中間転写ベルト１０ｅの外周面のベルト幅方向Ｍの両端側には、中間転写ベルト１０ｅを補強する補強部材４６ａ、４６ｂが設けられ、補強部材４６ａ、４６ｂの一方の内側端面から補強部材４６ａ、４６ｂの他方の内側端面までのベルト幅方向Ｍの長さは、中間転写ベルト１０ｅが駆動ローラ１０ｆとテンションローラ１０ｈ、対向ローラ１０ｇに当接する領域のベルト幅方向Ｍの長さよりも短く、補強部材４６ａ、４６ｂの一方の外側端面から補強部材４６ａ、４６ｂの他方の外側端面までのベルト幅方向Ｍの長さは、中間転写ベルト１０ｅが駆動ローラ１０ｆとテンションローラ１０ｈ、対向ローラ１０ｇに当接する領域のベルト幅方向Ｍの長さよりも長い中間転写ユニット１０を構成した。
【解決手段】 中間転写ベルト１０ｅの外周面のベルト幅方向Ｍの両端側には、中間転写ベルト１０ｅを補強する補強部材４６ａ、４６ｂが設けられ、補強部材４６ａ、４６ｂの一方の内側端面から補強部材４６ａ、４６ｂの他方の内側端面までのベルト幅方向Ｍの長さは、中間転写ベルト１０ｅが駆動ローラ１０ｆとテンションローラ１０ｈ、対向ローラ１０ｇに当接する領域のベルト幅方向Ｍの長さよりも短く、補強部材４６ａ、４６ｂの一方の外側端面から補強部材４６ａ、４６ｂの他方の外側端面までのベルト幅方向Ｍの長さは、中間転写ベルト１０ｅが駆動ローラ１０ｆとテンションローラ１０ｈ、対向ローラ１０ｇに当接する領域のベルト幅方向Ｍの長さよりも長い中間転写ユニット１０を構成した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ローラで張架された無端ベルトを有し、プリンタ、複写機、ファクシミリなどの画像形成装置に用いられるベルトユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プリンタ、複写機、ファクシミリなどの電子写真方式、或いは静電記録方式を利用した画像形成装置の中には、像担持体上のトナー像を転写材に転写するための無端状のベルトを採用した画像形成装置がある。無端状のベルトとしては、像担持体から転写されるトナー像を担持する中間転写ベルトや、像担持体からのトナー像を転写する転写材を担持して搬送する転写材搬送ベルトがある。
【０００３】
このような無端状のベルトを備える画像形成装置では、ベルト駆動時に発生するベルトの寄り（片寄り）を規制する必要がある。ここで言う、ベルトの寄りとは、ベルトの搬送方向と直交する幅方向への移動のことである。このベルトの寄りを規制する為に、特許文献１や特許文献２の開示するベルトユニット、及びベルトユニットを備えた画像形成装置には、ガイド部材やリブなどを無端ベルト内周面の幅方向端部に設けるものがある。ガイド部材やリブをスリット状の溝やローラ等の規制部材に接触させることで、ベルトの幅方向の寄りを規制する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２６８６６０号公報
【特許文献２】特開平１１−２０９７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし無端ベルト内周面の突起状のガイド部材やリブで無端ベルトの寄りを規制している為、以下の課題があった。リブが規制部材に突き当たった状態では、リブと無端ベルトの接合面において大きな応力が働く。無端ベルトが回転すると、リブと突き当てローラの接する場所が変化する。この時に繰り返される応力の変化によって、無端ベルトが疲労破壊を起こす。即ち、リブと無端ベルトの接合面付近で、無端ベルトの破れが生じる。その結果、無端ベルトの寿命が短くなる場合がある。特に、中間転写ベルトのように組成が樹脂系材質だと、著しく疲労破壊を起こし易い。その為、疲労破壊を起こし難くする為、無端ベルトのリブが張られた裏側の面に、補強部材を貼り付ける必要がある。
【０００６】
また、無端ベルトの寄り量（蛇行量）が大きいと、規制部材として傾斜面を有するフランジを使用した場合に、リブがフランジの傾斜面に乗り上げてしまうことがある。特に、リブとフランジが長時間にわたって摺動した後の無端ベルトは、無端ベルトの端部の剛性が低下している。端部の剛性が低下すると、リブがフランジに突き当たった時のリブの逃げ量が増えて、リブのベルトの寄り規制力が弱まる。そうすると、無端ベルトの寄り力に負けて、リブがフランジの傾斜面に乗り上げることがある。
【０００７】
そこで、本発明は、無端ベルトの内周面にリブを設けずに、無端ベルトの幅方向の寄りを規制することができるベルトユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成する為に、本発明のベルトユニットは、回転可能な無端ベルトと、前記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する張架ローラと、を有するベルトユニットにおいて、前記無端ベルトは、内周面から突出する突出部材を有することなく内周面が平滑な形状であり、前記無端ベルトの外周面におけるベルト幅方向の両端側には、前記無端ベルトを補強する補強部材が設けられ、前記補強部材の一方の内側端面から前記補強部材の他方の内側端面までのベルト幅方向の長さは、前記無端ベルトが前記駆動ローラと前記張架ローラに当接する領域のベルト幅方向の長さよりも短く、前記補強部材の一方の外側端面から前記補強部材の他方の外側端面までのベルト幅方向の長さは、前記無端ベルトが前記駆動ローラと前記張架ローラに当接する領域のベルト幅方向の長さよりも長いことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の他のベルトユニットは、内周面から突出する突出部材を有することなく内周面が平滑な形状で回転可能な無端ベルトと、前記無端ベルトを駆動する駆動ローラと、前記無端ベルトに張架する張架ローラと、前記無端ベルトに対してベルト幅方向の一方向に向かう寄り力を付与し、前記無端ベルトを強制的に一方向に移動させる強制移動手段と、を有するベルトユニットにおいて、前記無端ベルトの外周面のベルト幅方向の一方向と反対方向の端側には、前記無端ベルトを補強する補強部材が設けられることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、無端ベルトの内周面にリブを設けずに、無端ベルトの幅方向の寄りを規制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施例１に係る中間転写ユニットを備える画像形成装置の構成を示す断面図である。
【図２】中間転写ユニットの概略部分斜視図等である。
【図３】テンションローラの支持部の拡大略斜視図である。
【図４】中間転写ベルトと各ローラとの位置関係を示す断面図である。
【図５】駆動ローラに巻き付く中間転写ベルトの中立面とひずみの関係を表す説明図等である。
【図６】（ａ）、（ｂ）は、ベルトのテンション状態を示す略図で、（ｃ）は、休止角とクリープ角を示す略図である。
【図７】補強部材の貼り付けられた部分での中間転写ベルトの断面図等である。
【図８】駆動ローラをベルト搬送方向から見た断面図等である。
【図９】駆動ローラと中間転写ベルトを上面側から見た平面図である。
【図１０】補強部材の効果をまとめた表等である。
【図１１】中間転写ベルトをベルト幅方向の中央部で切断して実験したときの中間転写ベルトの平面図等である。
【図１２】一般の中間転写ユニットを上面側から見た概略断面図である。
【図１３】テンションローラ及び駆動ローラを上面側から見た概略断面図である。
【図１４】本発明の実施例２に係る中間転写ユニットの上面側から見た概略断面図である。
【図１５】中間転写ベルトの幾何学的な周長の説明図である。
【図１６】本発明によるところの内周長差の影響を検証したグラフ等である。
【図１７】本発明の実施例３に係る中間転写ユニットの概略部分斜視図等である。
【図１８】テンションローラをベルト搬送方向から見た断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して、この発明を実施するための形態を実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対位置等は、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるから、特に特定的な記載が無い限りは、発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【実施例１】
【００１３】
図１は、本発明の実施例１に係る中間転写ベルトユニット（以下、「中間転写ユニット１０」という）を備える画像形成装置１００の構成を示す断面図である。ここでは、画像形成装置１００は、電子写真画像形成プロセスを利用した両面印刷機能を有するカラーレーザビームプリンタである。図１に示されるように、画像形成装置１００は装置本体１００Ａを有し、装置本体１００Ａの内部には感光体ドラム１a〜1dを有する画像形成手段であるカートリッジ３ａ〜３ｄが着脱可能な構成で、設けられている。画像形成装置１００は、装置本体１００Ａの下部に、オプション給送装置（以下、給送オプション部）９０を有する構成となっている。
【００１４】
カートリッジ３ａ〜３ｄは、同一構造であるが、各々には異なる色のトナーが収容されている。カートリッジ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄの各々はイエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（ｃ）、ブラック（Ｂｋ）トナー像を形成する。カートリッジ３ａ〜３ｄは同一構造であるので、カートリッジ３aを代表として構造を説明する。カートリッジ３ａは、像担持体である感光体ドラム１ａ、各色のトナー像を現像するための現像ユニット４ａ、クリーナユニット５ａを有する。 現像ユニット４ａは、現像ローラ６ａ、現像剤塗布ローラ７ａ、トナー容器を有している。更に、カートリッジ３aは、 帯電ローラ２ａ、ドラム用のクリーニングブレード８ａ、廃トナー容器を有している。
【００１５】
カートリッジ３ａ〜３ｄの下方には、スキャナユニット９が配置される。このスキャナユニット９は、画像信号に基づく露光を感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄに対して行う。感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄは、帯電ローラ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄによって所定の負極性の電位に帯電された後、スキャナユニット９によってそれぞれ静電像（静電潜像）が形成される。この静電像は現像ユニット４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄによって反転現像されて負極性のトナーが付着され、それぞれＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋのトナー像が形成される。
【００１６】
カートリッジ３ａ〜３ｄの上方には、中間転写ユニット１０が配置される。中間転写ユニット１０は、中間転写ベルト１０ｅと、中間転写ベルト１０ｅを張架する駆動ローラ１０ｆ、対向ローラ１０ｇ、テンションローラ１０ｈと、を有する。中間転写ベルト１０ｅには、テンションローラ１０ｈによって図１中の矢印で示すテンションＴがかけられている。また、感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの各々に対向する位置には、中間転写ベルト１０ｅの内側に１次転写ローラ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄが配設されている。１次転写ローラ１０ａ〜１０ｄは、不図示の電圧印加手段により転写電圧が印加される１次転写部材である
【００１７】
感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に形成されたトナー像は、順次、中間転写ベルト１０ｅ上に１次転写される。このときに、各感光体ドラム１ａ〜１ｄは時計周りに回転する。また、中間転写ベルト１０ｅは反時計周りに回転する。中間転写ベルト１０ｅの表面には、回転方向の上流側の感光体ドラム１ａ〜１ｄから順に、トナー像が転写される。感光体ドラム１ａ〜１ｄから中間転写ベルト１０ｅへのトナー像の転写は、１次転写ローラ１０ａ〜１０ｄに正極性の電圧を印加することによりなされる。このように中間転写ベルト１０ｅ上に４色のトナー像が重なった状態で形成されたトナー像は、２次転写部１３へ移動する。
【００１８】
一方、トナー像が転写された後に、感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面に残ったトナーは、クリーニングブレード８ａ〜８ｄによって除去される。また、シートＳへの２次転写後に中間転写ベルト１０ｅ上に残ったトナーは、転写ベルトクリーニング装置１１によって除去される。除去されたトナーは、廃トナー搬送路（不図示）を通過し、廃トナー回収容器（不図示）へと回収される。
【００１９】
画像形成装置１００は、３つのシート給送装置（シート給送部）を有する。１つ目は、装置本体１００Ａの内部に配置される本体シート給送部２０である。２つ目は、装置本体１００Ａの側面に配置されるマルチシート給送部３０である。３つ目は、装置本体１００Ａの下方に増設されたオプション給送装置９０である。
【００２０】
１つ目の本体シート給送部２０は、シートＳを収納する給送カセット２１の内部からシートＳを給送する給送ローラ２２と、分離手段である分離ローラ２３と、を有する。給送カセット２１に収納されたシートＳは、給送ローラ２２に圧接され、分離ローラ２３によって１枚ずつ分離され搬送される。そして、分離されたシートＳは、搬送路２４を経てレジストローラ対１４へ搬送される。
【００２１】
２次転写部１３は、中間転写ベルト１０ｅに形成されたトナー像をシートＳに転写する。２次転写部１３は、正極性の電圧が印加される２次転写ローラ１３ａを備える。正極性の電圧を２次転写部１３に印加することにより、レジストローラ対１４によって搬送されたシートＳに、中間転写ベルト１０ｅ上の４色のトナー像が２次転写される。
【００２２】
２次転写部１３の上方には、定着ローラ１５ａと加圧ローラ１５ｂとを有する定着装置１５が設けられている。トナー像が転写されたシートＳは、定着ローラ１５ａと加圧ローラ１５ｂとのニップに搬送され、定着ローラ１５ａと加圧ローラ１５ｂとによって加熱および加圧され、シートＳの表面には、転写されていたトナー像が定着される。
【００２３】
次に本発明に係る中間転写ユニット１０について、図２（ａ）と図２（ｂ）を用いて詳細に説明をする。図２（ａ）は、中間転写ユニット１０の概略部分斜視図である。図２（ｂ）は、各ローラ（１０ｆ、１０ｇ、１０ｈ）の位置関係を示す概略図である。図２（ａ）において、ベルトユニットである中間転写ユニット１０は、内周面が平滑で回転可能な無端ベルトである中間転写ベルト１０ｅ（中央部を部分断面してある）と、これを張架する複数の張架部材と、を備える。張架部材には、中間転写ベルト１０ｅを駆動する駆動ローラ１０ｆと、中間転写ベルト１０ｅを張架する張架ローラであるテンションローラ１０ｈ、対向ローラ１０ｇと、がある。
【００２４】
また図２（ｂ）に示すように、ベルト幅方向Ｍにおける、駆動ローラ１０ｆ、対向ローラ１０ｇ、テンションローラ１０ｈが中間転写ベルト１０ｅを張架する部位（以下、「張架部位Ｚ」という）の当接寸法Ｋ（図４参照）は同じに構成されている。また、各ローラの張架部位Ｚの幅方向端部Ｚａ、Ｚｂの位置はそろえられている。
【００２５】
図２（a）に示すように、駆動ローラ１０ｆ、対向ローラ１０ｇ、テンションローラ１０ｈは、それぞれ幅方向両端部を軸受け４０、４１、４２によって回転可能に支持されている。そして、中間転写ベルトメインフレーム（以下、「メインフレーム４３」という）（４３ａ、４３ｂ）が軸受け４０、４１を支持し、テンションローラ支持側板（以下、「支持側板４４」という）が軸受け４２を支持している。なお、メインフレーム４３の側板４３ａには、バネ固定部６０が設けられている。バネ固定部６０にはテンションローラバネ（以下、「バネ４５」という）の一端が固定されており、このバネ４５は、圧縮バネであり、支持側板４４を付勢方向（バネが伸びる方向）へと付勢するようになっている。
【００２６】
駆動ローラ１０ｆは、軸受け４０を介してメインフレーム４３に支持されている固定ローラである。駆動ローラ１０ｆは、画像形成装置１００の不図示の駆動手段から駆動伝達をされている。駆動伝達をされた駆動ローラ１０ｆは駆動回転をし、中間転写ベルト１０ｅを回転移動させる。駆動ローラ１０ｆの表面は、中間転写ベルト１０ｅを滑り無く搬送する為に、摩擦係数の高いゴム層で形成されている。
【００２７】
対向ローラ１０ｇは、軸受け４１を介してメインフレーム４３に支持されている固定ローラであり、２次転写ローラ１３ａとニップを形成し、シートＳを挟持搬送しながらトナー像をシートＳに転写する。対向ローラ１０ｇは、中間転写ベルト１０ｅの駆動搬送によって従動回転する。テンションローラ１０ｈは、軸受け４２を介して支持側板４４と共にスライド可能にメインフレーム４３に支持されている。中間転写ベルト１０ｅの外周面におけるベルト回転方向である矢印Ｉ方向と直交するベルト幅方向Ｍの両端部には、中間転写ベルト１０ｅの両端側（両端部）を補強する補強部材４６ａ、４６ｂが設けられる。補強部材４６ａ、４６ｂは、中間転写ベルト１０ｅの外周面を所定幅で一周するように設けられる。
【００２８】
次に、テンションローラ１０ｈのスライド動作と、中間転写ベルト１０ｅを張架する構成について、図３を用いて詳細に説明をする。図３は、テンションローラ１０ｈの支持部の拡大略斜視図である。図３において、支持側板４４には開口部４４ｃがある。メインフレーム４３に形成されたボス部４３ｃ、４３ｄが開口部４４ｃに挿入されている。それによって、支持側板４４はメインフレーム４３に支持されている。
【００２９】
開口部４４ｃの開口幅４４ｄは、ボス部４３ｃ、４３ｄが形成する外径幅４３ｅよりも幅広く構成されている。開口幅４４ｄと外径幅４３ｅの差分だけ、支持側板４４はスライド動作可能になる。すなわち、テンションローラ１０ｈがスライド動作可能になる。バネ４５は、中間転写ユニット１０の装置手前側と奥側に各々備えられている。バネ４５は、支持側板４４、すなわちテンションローラ１０ｈを矢印Ａ方向に付勢して中間転写ベルト１０ｅにテンションを付与している。そして、バネ４５の付勢力と、中間転写ベルト１０ｅの張力とのバランスが取れたところで、テンションローラ１０ｈは係止する。
【００３０】
ただし、実施例１においては、図３のようにテンションローラ１０ｈがスライド動作可能になっていてもよいし、スライド動作が不可能であってもよい。スライド動作が不可能な場合には、中間転写ベルト１０ｅに張力を与えられるような位置にテンションローラ１０ｈを配置する必要がある。
【００３１】
次に本発明に係る中間転写ベルト１０ｅについて、図４を用いて詳細に説明をする。図４は、中間転写ベルト１０ｅと各ローラ（１０ｆ、１０ｇ、１０ｈ）との位置関係を示す断面図である。
【００３２】
中間転写ベルト１０ｅの基層は、ポリイミド（ＰＩ）やポリビニリデンフロライド（ＰＶＤＦ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）など、引張強度が高い樹脂系素材で作られる。このように、中間転写ベルト１０ｅは樹脂ベルトで構成されている。成形や強度、変形のしやすさなどの要件から、基層は厚さ５０μｍから１００μｍの間で作られることが多い。また、トナーを転写する効率を高めるため、基層の外周面全体にわたって、ゴム層にコート層を張り合わせた多層構造の中間転写ベルト１０ｅも存在する。本発明に係る中間転写ベルト１０ｅは、これらいずれの組成でも構わない。
【００３３】
図４において、中間転写ベルト１０ｅは、内周面が平滑な形状で形成される。ここで、内周面が平滑とは、中間転写ベルト１０ｅのベルト幅方向Ｍの寄りを規制するために内周面から突出する突起状の突出部材（ガイド部材やリブ）を有していないことである。中間転写ベルト１０ｅの外周面には、ベルトの回転方向の全周に亘って補強部材４６ａ、４６ｂを備える。補強部材４６ａ、４６ｂは幅が２、３ミリ以上あればよく、スペースが許す限り何ミリでも構わない。また、厚みも１０ミクロン以上あれば、いくらで構わない。さらに、補強部材４６ａと補強部材４６ｂで幅や厚みが異なっていたり、別の材質で備えられたりしても構わない。
【００３４】
補強部材４６ａ、４６ｂには、以下のものが用いられる。即ち、ポリエステルやポリイミドなどの樹脂系材料の他、中間転写ベルト１０ｅの基層と同じように、ポリイミド（ＰＩ）等のフィルム粘着テープが用いられる。また、ポリイミド（ＰＩ）に代えて、ポリビニリデンフロライド（ＰＶＤＦ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）等のフィルム粘着テープが用いられても良い。基本的には、十分な引張強度があれば材質は何であっても構わない。また、中間転写ベルト１０ｅと一体での成型が可能であれば、それでも構わない。
【００３５】
補強部材４６ａ、４６ｂの引張強度が高いほど、本発明によるベルト寄り規制の効果は高まる。ただし、相対的に中間転写ベルト１０ｅの方が硬いと、本発明の効果は低くなる。そのため、補強部材４６ａ、４６ｂの引張強度が低い場合や、中間転写ベルト１０ｅの材質が非常に硬い場合には、補強部材４６ａ、４６ｂの構成をある程度の幅と高さで形成する。実際には、中間転写ベルト１０ｅと同等程度のヤング率を持つ材質で、厚さ２０から５０ミクロンで、幅数ミリ程度とするのが現実的である。
【００３６】
また、補強部材４６ａ、４６ｂを備えるとき、図４のように補強部材４６ａ、４６ｂが備えられている部位の内周長を、補強部材４６ａ、４６ｂが備えられていない部分よりも短くなるように形成した方が、本発明によるベルト寄り規制の効果は高まる。即ち、この場合は、中間転写ベルト１０ｅがローラ（１０ｆ、１０ｈ、１０ｇ）に当接する領域の単位幅あたりの内周面の内周長は、補強部材４６ａ、４６ｂを備えた部位が、補強部材４６ａ、４６ｂを備えていない部位よりも短い。
【００３７】
ここでいう内周長とは、補強部材４６ａ、４６ｂが備えた部分、および、補強部材４６ａ、４６ｂが備えられていない部分の、それぞれの平均的な内周長さ（ベルト幅方向Ｍで平均化した内周長さ）のことを表す。細かな凹凸による、部分的な内周長のことを指すのではない。この後の他の実施例の説明や、請求項に記載されている、内周長と言う記載の意味も同様である。また、課題を解決するための手段や、発明の効果などで先に記した内周長と言う意味も同じである。
【００３８】
図４では、中間転写ベルト１０ｅや、補強部材４６ａ、４６ｂを分かりやすいように誇張した絵にしている。実際には、補強部材４６ａ、４６ｂが備えられている部位と、補強部材４６ａ、４６ｂが備えられていない部位との内周長差は非常にわずかである。内周長差は目視で明確に分かるほどの大きさではない。補強部材４６ａ、４６ｂを粘着テープで備える場合には、粘着テープを十分に引っ張りながら貼り付けるとよい。引っ張るときの力を強めるほど内周長差は大きくなり、本発明によるベルト寄り規制の効果は高まる。
【００３９】
一方の補強部材４６ａの内側端面から他方の補強部材４６ｂの内側端面までのベルト幅方向Ｍの寸法４６ｃ（長さ）（内側端面間寸法）は、中間転写ベルト１０ｅがローラ（１０ｆ、１０ｈ、１０ｇ）に当接する領域のベルト幅方向Ｍの当接寸法Ｋ（長さ）より短い。一方の補強部材４６ａの外側端面から他方の補強部材４６ｂの外側端面までのベルト幅方向Ｍの寸法４６ｄ（長さ）（外側端面間寸法）は、中間転写ベルト１０ｅがローラ（１０ｆ、１０ｈ、１０ｇ）に当接する領域のベルト幅方向Ｍの当接寸法Ｋ（長さ）より長い。
【００４０】
次に、図５（ａ）、図５（ｂ）を用いて、駆動ローラ１０ｆを回転させたときの中間転写ベルト１０ｅの回転移動量について説明する。図５（ａ）は、駆動ローラ１０ｆに巻き付く中間転写ベルト１０ｅの中立面とひずみの関係を表す説明図で、図５（ｂ）は、駆動ローラ１０ｆと中間転写ベルト１０ｅのテンション状態を表す略図である。
【００４１】
一般に、中間転写ベルト１０ｅの回転移動は、中間転写ベルト１０ｅの中立面の位置によって決まる。同じ半径の駆動ローラ１０ｆであっても、巻き付く中間転写ベルト１０ｅの厚みが増えるほど中間転写ベルト１０ｅの回転移動は多くなる。別の言い方をすると、中間転写ベルト１０ｅの内周面の長さが同じであったとしても、中間転写ベルト１０ｅの厚みが増えれば、中間転写ベルト１０ｅが１回転するのにかかる時間は少なくなる。つまり、中間転写ベルト１０ｅの厚みが増えるほど、１回転の周期は早くなる。
【００４２】
図５（ａ）のように、中間転写ベルト１０ｅに曲げモーメントを加え、駆動ローラ１０ｆの曲面に沿って屈曲させることを考える。そのとき、中間転写ベルト１０ｅの内周面では縮みが生じ、外周面では伸びが生じる。中間転写ベルト１０ｅのひずみ量は図５（ａ）に示す通りである。ここから分かるように、中間転写ベルト１０ｅの中立面において、ひずみはゼロとなる。つまり、中立面でのひずみ量（伸び量）が、中間転写ベルト１０ｅの平均的なひずみ量（伸び量）を表す。
【００４３】
同様のことは、中間転写ベルト１０ｅにテンションを与えて引っ張りながら屈曲させた場合にもいえる。中間転写ベルト１０ｅにモーメントを与えず真っ直ぐに引っ張った場合のひずみ量は、同じテンションで引っ張りつつ駆動ローラ１０ｆに巻きつけた時の中立面でのひずみ量と等しくなる。そして、内周面で縮みが生じ、外周面で伸びが生じるという関係は変わらない。このように、中立面での伸び量が、中間転写ベルト１０ｅの平均的な伸び量を表すことがわかる。
【００４４】
中間転写ベルト１０ｅが回転移動され、駆動ローラ１０ｆに巻き付いていく様子を順序立てて説明する。まず、中間転写ベルト１０ｅが真っ直ぐ移動する部位が駆動ローラ１０ｆによって屈曲する。その際、ローラの曲率に沿おうとして、中間転写ベルト１０ｅの内周面が縮められる。内周面が縮められた状態で、駆動ローラ１０ｆと中間転写ベルト１０ｅの内周面が接する。そして、駆動ローラ１０ｆと中間転写ベルト１０ｅの内周面が一体化した状態で、駆動ローラ１０ｆの回転角度に従って中間転写ベルト１０ｅは移動する。
【００４５】
このとき、平均的な中間転写ベルト１０ｅの移動量は、中立面での移動量になる。つまり、駆動ローラ１０ｆと中間転写ベルト１０ｅの内周面が一体化して移動しているものの、全体の移動量は中立面の位置での動きによって決まるのである。従って、中間転写ベルト１０ｅの移動量は、中立面でのひずみ量を考慮し、ローラ中心から中立面までの半径に駆動ローラ１０ｆの回転角度を掛け合わせた量となる。
【００４６】
以上の説明を数式に表すと、数１となる。
【数１】
【００４７】
駆動ローラ１０ｆの回転角度をθ、駆動ローラ１０ｆの半径をｒ、中間転写ベルト１０ｅの厚みをａ、中間転写ベルト１０ｅのヤング率をＥａ、中間転写ベルト１０ｅのベルト幅方向Ｍの断面積をＡａ、ポアソン比をνａとする。また、駆動ローラ１０ｆの上流側で中間転写ベルト１０ｅにかかるテンションをＴ１、駆動ローラ１０ｆの下流側で中間転写ベルト１０ｅにかかるテンションをＴ２とおいた。Ｔ１とＴ２の関係は図５（ｂ）に示す。図５（ｂ）で中間転写ベルト１０ｅは矢印Ｉの方向に移動されるとする。断面積Ａａは、単純に中間転写ベルト１０ｅのベルト幅方向Ｍの寸法と中間転写ベルト１０ｅの厚みを乗算するのでなく、引っ張ったときの弾性変形で実際に関与する部分の断面積をいう。
【００４８】
数１の各項の説明をする。テンションＴ１で引っ張ったとき、中間転写ベルト１０ｅの周長方向の単位長さは数２だけ伸びる。
【数２】
【００４９】
ローラによって移動される量を考えると、伸びた分だけ移動量の割合は減る。このことから、数１の中にある数３の項は、移動方向の伸び量の影響を考慮していることがわかる。
【数３】
【００５０】
次に、数１の中にある数４の項を考える。
【数４】
【００５１】
数４は、駆動ローラ１０ｆの半径ｒに中立面までの距離を足した値である。本来の中間転写ベルト１０ｅの厚みはａである。そのため、テンションＴ１が働かなければ、半径ｒに中立面までの距離を足した値は（ｒ＋ａ／２）となる。しかし今、テンションＴ１によって引っ張られることにより厚みの変化が生じている。ポアソン比がνａであることから、厚みは数５の分だけ減少している。そのため、駆動ローラ１０ｆの半径ｒに中立面までの距離を足した値は、数４で与えられるのである。
【数５】
【００５２】
数１から、先程の説明の通り、中間転写ベルト１０ｅが厚いほど、中間転写ベルト１０eの移動量は多くなる。また、引張強度が強いほど、つまりＥａ×Ａａの値が大きいほど移動量は多くなる。逆にテンションＴ１の値が大きいほど移動量は少なくなる。
【００５３】
ここで、図６（ａ）〜図６（ｃ）を用いて、Ｔ１とＴ２に関する説明をする。図６（ａ）〜図６（ｃ）の説明は、オイラーのベルト伝動理論に基づいている。図６（ａ）及び図６（ｂ）は、ベルトのテンション状態を示す略図で、図６（ｃ）は、休止角とクリープ角を示す略図である。また、ここでは、説明を簡略化するために、対向ローラ１０ｇを省略している。
【００５４】
図６（ａ）において、中間転写ベルト１０ｅを駆動ローラ１０ｆとテンションローラ１０ｈに巻き付け、テンションＴを与える。この状態から図６（ｂ）に示されるように駆動ローラ１０ｆを矢印Ｇの方向に回転させると、駆動ローラ１０ｆの上流側と下流側でテンションの差が発生する。上流側のテンションをＴ１、下流側のテンションをＴ２とすると、これらの大小関係は、Ｔ１＞Ｔ２となり、このテンション差によって駆動ローラ１０ｆの動力がテンションローラ１０ｈに伝達される。ここでＴ１を張り側テンション、Ｔ２を緩み側テンションと呼ぶ。
【００５５】
次に、図６（ｃ）を用いて、テンション差が発生する際の滑りの現象を説明する。テンション差が存在する場合、張り側と緩み側で中間転写ベルト１０ｅの伸び量にも差があることになる。その為、ベルトが張り側から緩み側へ移動する際に、各ローラ（１０ｆ、１０ｈ）上では中間転写ベルト１０ｅの伸縮が発生する。ローラ（１０ｆ、１０ｈ）上で中間転写ベルト１０ｅが伸縮する為には必然的に滑りが発生する。この弾性変形に伴う滑りを弾性滑りと呼び、滑りが発生する領域をクリープ角と呼ぶ。
【００５６】
その一方で、ローラ（１０ｆ、１０ｈ）と中間転写ベルト１０ｅに滑りのない領域が存在し、これを休止角と呼ぶ。一般にクリープ角と休止角の配置関係は図６（ｃ）のようになっていることが知られている。この時、駆動ローラ１０ｆ上のクリープ角では中間転写ベルト１０ｅが張り側から緩み側に移動するに従い縮むため、中間転写ベルト１０ｅがローラ（１０ｆ、１０ｈ）に対して遅れる方向に滑っていることになる。逆に、テンションローラ１０ｈではクリープ角上で中間転写ベルト１０ｅは伸びていくため、中間転写ベルト１０ｅがローラ（１０ｆ、１０ｈ）に対して進む方向に滑り、張り側に移動するにつれてベルト速度が上昇していく。
【００５７】
次に、中間転写ベルト１０ｅの移動速度について考える。移動速度とは、レーザードップラー式の速度計などで、移動速度を定点測定したときに観測される値のことである。定点測定では、テンションがかかって中間転写ベルト１０ｅが伸ばされた状態で、中間転写ベルト１０ｅ上のある質点が単位時間当たりに移動する距離を観測することになる。
【００５８】
駆動ローラ１０ｆの回転速度は、数６のように回転角度θを時間で微分した値である。
【数６】
【００５９】
このとき、テンションＴ１がかかっている駆動ローラ１０ｆの上流側での中間転写ベルト１０ｅの搬送速度は数７で与えられる。数７は、駆動ローラ１０ｆの回転速度に、中立面までの半径をかけた値となっている。
【数７】
【００６０】
また、テンションＴ２がかかっている駆動ローラ１０ｆの下流側での中間転写ベルト１０ｅの搬送速度は数８で与えられる。
【数８】
【００６１】
数８の中の数９の項は、駆動ローラ１０ｆ上流側での単位伸び量の値で、駆動ローラ１０ｆ下流側の単位伸び量の値を割っている。駆動ローラ１０ｆの下流側での中間転写ベルト１０ｅの移動速度は、結局、上流側との単位伸び量の比で求められるからである。
【数９】
【００６２】
駆動ローラ１０ｆ上流側のテンションＴ１の方が駆動ローラ１０ｆ下流側のテンションＴ２よりも大きいことを考えると、数９から、中間転写ベルト１０ｅの移動速度は必ず下流側の方が遅くなる。Ｔ１に対してＴ２が小さいほど、下流側の中間転写ベルト１０ｅの移動速度は遅くなる。また、引張強度が弱いほど、つまりＥａ×Ａａの値が小さいほど、下流側の中間転写ベルト１０ｅの移動速度は遅くなる。
【００６３】
数７、数８から分かるように、駆動ローラ１０ｆの上流側と下流側で中間転写ベルト１０ｅの移動速度は異なる。しかし、上流側と下流側で中間転写ベルト１０ｅの移動量は同じである。上流側では移動速度は速いが、伸び量が大きい。逆に、下流側では移動速度は遅いが、伸び量が小さい。そのため、中間転写ベルト１０ｅが移動量としては変わらないのである。もし、上流側と下流側のどちらか一方の移動量が多ければ、中間転写ベルト１０ｅを移動したときに、移動量の差が累積して、そのうち破綻してしまう。同じように、上流側と下流側で中間転写ベルト１０ｅの回転周期も変わらない。
【００６４】
次に、中間転写ベルト１０ｅの回転周期を考える。テンションがかかっておらず、中間転写ベルト１０ｅの伸び量がゼロであるときの１回転周期をＲ（秒）とする。無負荷状態での、中間転写ベルト１０ｅの中立面の位置での一周分の周長さをｌとすると、Ｒは数１０のように与えられる。
【数１０】
【００６５】
それに対し、図５（ｂ）に示すようにテンションＴ１とＴ２が与えられたとき、ベルトの１回転の周期は数１１になる。周期は中間転写ベルト１０ｅが伸びた分だけ長くなっている。
【数１１】
【００６６】
駆動ローラ１０ｆの上流側において、中立面の位置での一周分の周長さｌはテンションＴ１をかけられて伸びている。数１１は、その状態での長さを、上流側での速度（数７）で割ることで求めている。
【００６７】
数１１の中の数１２の項は、テンションＴ１を与えて引っ張ったことにより、中間転写ベルト１０ｅがつぶれて、中立面の位置が変化したことを考慮している。
【数１２】
【００６８】
これまでに示したように、中間転写ベルト１０ｅの移動量や移動速度や回転周期は、中立面の位置やヤング率、および材料の断面積によって変わる。本発明では、補強部材４６ａ、４６ｂを用いて、中間転写ベルト１０ｅの回転周期を変えることで、中間転写ベルト１０ｅの寄りを規制する。
【００６９】
補強部材４６ａ、４６ｂを貼り付けた場合の中立面の位置を、図７（ａ）を用いて説明する。図７（ａ）は補強部材４６の貼り付けられた部分での中間転写ベルト１０ｅの断面図である。中間転写ベルト１０ｅの厚みをａ、補強部材４６の厚みをｃ， 中間転写ベルト１０ｅに補強部材４６を貼り付ける際の接着剤の厚みをｂとする。そして、中間転写ベルト１０ｅのヤング率をＥａ、補強部材４６のヤング率をＥｃとし、中間転写ベルト１０ｅのポアソン比をνａ、補強部材４６のポアソン比をνｃとする。接着剤のヤング率はゼロと見なせるものとし、考慮しない。さらに、中間転写ベルト１０ｅの断面積をＡａ、補強部材４６の断面積をＡｃとする。
【００７０】
このときの中間転写ベルト１０ｅの内周面から中立面までの距離を数１３によって考える。
【数１３】
【００７１】
さらに、中間転写ベルト１０ｅと補強部材４６を含めた両方にテンションＴ１がかけられた場合を考える。このとき、テンションＴ１により、中間転写ベルト１０ｅと補強部材４６は伸張される。その作用により、中間転写ベルト１０ｅと補強部材４６の厚みは減ることになる。厚みの減少分を考慮すると、内周面から中立面までの距離は数１４となる。
【数１４】
【００７２】
数１３および数１４からわかるように、接着剤の厚みｂおよび補強部材４６の厚みｃが厚いほど、内周面から中立面までの距離は増える。また、補強部材４６の引張強度Ｅｃ×Ａｃが大きいほど、内周面から中立面までの距離は増える。
【００７３】
さらに、数１に数１４を代入することで、補強部材４６を貼ったときの、中間転写ベルト１０ｅの搬送量は数１５となる。
【数１５】
【００７４】
さらに、中間転写ベルト１０ｅの回転周期について考える。回転周期を考える場合には、中立面での中間転写ベルト１０ｅの周長さを考える必要がある。中間転写ベルト１０ｅに補強部材４６を備えることで、中立面での周長さがｌからｌ'に変わったとすると、中間転写ベルト１０ｅの回転周期は数１６となる。
【数１６】
【００７５】
よって、補強部材４６を貼ることにより、１回転の周期は変化する。引張強度Ｅｃ×Ａｃを高めるほど、中間転写ベルト１０ｅが伸び量を減らし、１回転周期が長くなるのを防ぐ。また、中立面の位置を移動させ、１回転周期を早める。その変化の度合いは、中間転写ベルト１０ｅの引張強度Ｅａ×Ａａと補強部材４６の引張強度Ｅｃ×Ａｃの比率によって決まる。中間転写ベルト１０ｅの引張強度Ｅａ×Ａａに対し、補強部材４６の引張強度Ｅｃ×Ａｃがある程度大きくなければならない。
【００７６】
ここで、ｌおよびｌ'について、図７（ｂ）および図７（ｃ）を用いて説明する。図７（ｂ）および図７（ｃ）は、中間転写ベルト１０ｅに補強部材４６を備えたものを切断し、展開して中間転写ベルト１０ｅの周長さｌと、補強部材４６の周長さを比較したものである。
【００７７】
図７（ｂ）では、中間転写ベルト１０ｅの周長さｌより、補強部材４６の長さがわずかに長い。中間転写ベルト１０ｅに補強部材４６が貼り付けられた状態では、中間転写ベルト１０ｅの内周長が長くなるように伸ばされているものとする。例えば、中間転写ベルト１０ｅを高いテンションで張架し、その状態で補強部材４６を備えれば、このような状態を作り出すことができる。
【００７８】
このような条件で、中立面での周長さが長くなり、ｌからｌ'に変化したとする。このとき、仮に数１７が成り立っていれば、無負荷状態での一回転周期Ｒは変わらない。
【数１７】
【００７９】
それは、補強部材４６を備えることで中立面の位置での周長さｌ'も長くなるが、駆動ローラ１０ｆの中心から中立面までの距離も長くなるからである。その両者の変化分が完全に打ち消しあい、無負荷状態での一回転周期Ｒは変わらないのである。
【００８０】
図７（ｃ）は、数１７の条件よりも補強部材４６が短い場合の説明図である。すなわち、中間転写ベルト１０ｅを切断し、図７（ｂ）の補強部材４６と図７（ｃ）の補強部材４６の長さを比較すると、図７（ｃ）の補強部材４６の方が短い。つまり、数１８の関係が成り立つ。
【数１８】
【００８１】
図７（ｃ）では、図４のように補強部材４６を備える部分での内周長が小さくなるように、補強部材４６を備えている。図７（ｃ）の状態では、中立面での周長さがｌからｌ'に変われば、無負荷状態での一回転周期Ｒは小さくなる。
【００８２】
さらに、図７（ｃ）のように補強部材４６を備えた場合、ベルト幅方向Ｍに細かく中立面での周長さｌ'を見れば、補強部材４６を備えたところと備えていないところで、連続的にｌ'の値が変わる。そのとき、数１３に表すように中立面の位置も変化するが、その両者の変化分は打ち消しあわない。そのため、ベルト幅方向Ｍに細かく見たとき、無負荷状態での一回転周期Ｒの値は連続的に変化する。そのとき、補強部材４６を備えたところのＲは小さくなっているのである。
【００８３】
さらに、中間転写ベルト１０ｅの断面積Ａａ、および、補強部材４６の断面積Ａｃについて、図８（ａ）、図８（ｂ）を用いて詳しく説明する。断面積Ａａは、単純に中間転写ベルト１０ｅのベルト幅方向Ｍの寸法と中間転写ベルト１０ｅの厚みを乗算したものではない。そうではなく、引っ張ったときの弾性変形に、実際に関与している部分の断面積のことをいう。
【００８４】
図８（ａ）は、駆動ローラ１０ｆをベルト搬送方向から見た断面図である。中間転写ベルト１０ｅがテンションをかけられ、伸ばされた状態で駆動ローラ１０ｆに接している様子を表す。この状態において、中間転写ベルト１０ｅが駆動ローラ１０ｆから脱落している箇所は、引っ張ったときの弾性変形に関与しない。つまり、図８（ａ）の網点で表された部分が中間転写ベルト１０ｅの断面積Ａａとなる。そして、斜線で表された部分が補強部材４６ａ、４６ｂの断面積Ａｃとなる。
【００８５】
以下、本発明の動作原理を説明する都合上、図８（ａ）の駆動ローラ１０ｆの中央で分割して、補強部材４６ａ、４６ｂに関わる断面積Ａａ、Ａｃを考えるものとする。補強部材４６ａに関わるものは、図８（ａ）左側の網点部分の断面積Ａａ−ａ、斜線部分の断面積Ａｃ−ａである。補強部材４６ｂに関わるものは、図８（ａ）右側の網点部分の断面積Ａａ−ｂ、斜線部分の断面積Ａｃ−ｂである。
【００８６】
図８（ｂ）は、駆動ローラ１０ｆをベルト搬送方向から見た断面図である。ただし、図８（ｂ）の中間転写ベルト１０ｅは、駆動ローラ１０ｆに対して少しだけ右に寄っている。ここで、図８（ｂ）は図４に示すように中間転写ベルト１０ｅの内周長差が大きい場合を、誇張して図示している。実際には、図８（ｂ）のように中間転写ベルト１０ｅと駆動ローラ１０ｆの中央部が完全に浮いているわけではなく、駆動ローラ１０ｆと中間転写ベルト１０ｅは接している状態にある。駆動ローラ１０ｆと中間転写ベルト１０ｅが接することで生じる反力が少ないだけである。
【００８７】
図８（ｂ）では、内周差の違いにより、内周面の小さな補強部材４６ａ、４６ｂ付近の中間転写ベルト１０ｅだけしか、引っ張ったときの弾性変形に関与していない。このとき、図８（ｂ）の網点で表された部分だけが中間転写ベルト１０ｅの断面積Ａａ−ａ、Ａａ−ｂとなる。そして、補強部材４６ａに関わるものが、図８（ｂ）左側の網点部分の断面積Ａａ−ａ、斜線部分の断面積Ａｃ−ａとなる。また、補強部材４６ｂに関わるものは、図８（ｂ）右側の網点部分の断面積Ａａ−ｂ、斜線部分の断面積Ａｃ−ｂとなる。
【００８８】
図８（ｂ）では、中間転写ベルト１０ｅは、駆動ローラ１０ｆに対して少しだけ右に寄る。その為、補強部材４６ａに関わる左側の断面積Ａｃ−ａの方が、補強部材４６ｂに関わる右側の断面積Ａｃ−ｂより大きく、左側の引張強度の方が強い。引張強度が強い分だけ左側の中間転写ベルト１０ｅ及び補強部材４６ｂは伸び量が小さくなり、中間転写ベルト１０ｅの左側の断面積Ａａ−ａも、伸び量が小さい分だけ小さくなる。逆に、右側の断面積Ａｃ−ｂは引張強度が弱い。引張強度が弱い分だけ右側の中間転写ベルト１０ｅ及び補強部材４６ｂは伸び量が大きくなり、中間転写ベルト１０ｅの右側の断面積Ａａ−ｂも、伸び量が大きい分だけ大きくなる。よって、補強部材４６ａに関わる左側の断面積Ａａ−ａの方が、補強部材４６ｂに関わる右側の断面積Ａａ−ｂよりも小さい。
【００８９】
このように、図４に示すように中間転写ベルト１０ｅの内周長差が大きい場合、中間転写ベルト１０ｅが寄ることで、補強部材４６ａ、４６ｂの断面積Ａｃ−ａ、Ａｃ−ｂが変化する以外に、中間転写ベルト１０ｅの断面積Ａａ−ａ、Ａａ−ｂも変化する。中間転写ベルト１０ｅの断面積Ａａ−ａ、Ａａ−ｂも変化する分だけ、引張強度Ｅａ×Ａａ＋Ｅｃ×Ａｃの変化率も大きくなる。よって、数１６から、内周長差が大きい方が回転周期の変化する割合が大きくなるのである。
【００９０】
次に本発明に係る中間転写ベルト１０ｅのベルト寄りのメカニズムについて、駆動ローラ１０ｆと中間転写ベルト１０ｅを例示して、図８（ｃ）を用いて詳細に説明をする。図８（ｃ）は、中間転写ベルト１０ｅが、駆動ローラ１０ｆに巻き付く様子を拡大表示した、駆動ローラ端部の略拡大図である。
【００９１】
中間転写ベルト１０ｅが駆動ローラ１０ｆに対してまっすぐ、すなわち駆動ローラ１０ｆの軸線に対して垂直に巻き付けば、中間転写ベルト１０ｅの位置は、駆動ローラ１０ｆに巻き付く入口側と送り出される出口側とで変わらない。従って、中間転写ベルト１０ｅは同じ位置を駆動搬送され続ける為にベルトの寄りは発生しない。
【００９２】
しかしながら、バネ４５の前後のテンション差や、駆動ローラ１０ｆ・対向ローラ１０ｇ・テンションローラ１０ｈのアライメントのずれ、機構を構成する部品の寸法のばらつき、などの様々なばらつき要素を完全に無くすことは不可能である。ばらつき要素を完全に無くすことが不可能である為に、中間転写ベルト１０ｅは、駆動ローラ１０ｆに対して、必ず所定の角度（以下、進入角と称する）を有して巻き付いて行く。そして、中間転写ベルト１０ｅは、進入角にのっとった方向に寄る。
【００９３】
図８（ｃ）中、中間転写ベルト１０ｅは、矢印Ｂ方向に駆動搬送され、駆動ローラ１０ｆに巻き付いていく。中間転写ベルト１０ｅの端部ライン１０ｅ−１上の一点Ｘは、中間転写ベルト１０ｅが駆動ローラ１０ｆに巻き付くにつれて、点Ｘから点Ｘ´の位置に移動する。また、別の一点Ｙは、中間転写ベルト１０ｅが駆動ローラ１０ｆに巻き付くにつれて、点Ｙから点Ｙ´の位置に移動する。中間転写ベルト１０ｅの端部ライン１０ｅ−１は、中間転写ベルト１０ｅが駆動ローラ１０ｆに巻き付くにつれて、点Ｘ´と点Ｙ´を結んだ１０ｅ−２の位置に移動する。この継続的な移動で、中間転写ベルト１０ｅは進入角によって図８（ｃ）中矢印Ｃ方向に寄って行く。これがベルト寄りのメカニズムである。
【００９４】
次に本発明に係る中間転写ベルト１０ｅのベルト寄りを規制するメカニズムを、図９（ａ）、図９（ｂ）、図９（ｃ）を用いて詳細に説明する。図９（ａ）〜図９（ｃ）は、駆動ローラ１０ｆと中間転写ベルト１０ｅを下面側から見た裏面図である。
【００９５】
図９（ａ）において、不図示のテンションローラ１０ｈと中間転写ベルト１０ｅの位置関係は、左右対称系となっている。ただし、左右対称系とは設計上の基準位置のことを指し、部品や組み立てのばらつきを考慮したものではない。駆動ローラ１０ｆが矢印Ｈ方向に駆動回転をすると、中間転写ベルト１０ｅは矢印Ｉ方向に駆動搬送される。中間転写ベルト１０ｅが駆動搬送されると、部品や組み立てのばらつきによって形成される進入角にのっとり、中間転写ベルト１０ｅは寄り始める。本実施例では、矢印Ｊ方向に中間転写ベルト１０ｅが寄る場合を例に示している。
【００９６】
中間転写ベルト１０ｅが矢印Ｊ方向の移動で図９（ｂ）の位置関係になると、装置手前側の補強部材４６ａが駆動ローラ１０ｆに乗るオーバーラップ領域４６ａ−１が増え、装置奥側の補強部材４６ｂが駆動ローラ１０ｆに乗るオーバーラップ領域４６ｂ−１が減る。
【００９７】
このとき、数１６に則って、装置手前側の補強部材４６ａと、装置奥側の補強部材４６ｂの１回転周期がどのように変化するのかを考える。まず、装置手前側の補強部材４６ａに注目する。中間転写ベルト１０ｅが寄り、オーバーラップ領域４６ａ−１が増えると断面積Ａｃは増加する。そして、中間転写ベルト１０ｅと補強部材４６ａを合わせた引張強度Ｅａ×Ａａ＋Ｅｃ×Ａｃも増加する。装置手前の補強部材４６ａ側の中立面は、駆動ローラ１０ｆの中心軸から遠くなる位置に移動する。
【００９８】
また、装置手前の補強部材４６ａ側の伸び量は、図９（ａ）の初期状態に比べて減少する。さらに、図４および図７（ｃ）の状態であれば、中立面での中間転写ベルト１０ｅの周長さｌ'も短くなり、無負荷状態での中間転写ベルト１０ｅ一回転周期Ｒも減少する。このようなことから、装置手前の補強部材４６ａ側では、図９（ａ）の初期状態に比べて１回転の動作が速くなる。次に、装置奥側の補強部材４６ｂの１回転周期に注目する。装置手前側の補強部材４６ａとは逆の現象となる。即ち、図９（ａ）の初期状態に比べて１回転の動作が遅くなる。
【００９９】
ここまでを以下のようにも表現できる。即ち、中間転写ベルト１０ｅが寄る方向と反対方向に設けられた補強部材４６ａのベルト幅方向Ｍにおける駆動ローラ１０ｆに対する重なり領域の幅が増える。そして、剛性が増加して中間転写ベルト１０ｅの伸び量が減少する（中間転写ベルト１０ｅが寄る側と反対側の重なり領域の単位幅あたりの内周面の内周長が短くなる）ことで、中間転写ベルト１０ｅが寄る方向と反対側の回転周期が短くなる。
【０１００】
また、中間転写ベルト１０ｅが寄る方向に設けられた補強部材４６ｂのベルト幅方向Ｍにおける駆動ローラ１０ｆに対する重なり領域の幅が減る。そして、剛性が減少して中間転写ベルト１０ｅの伸び量が増加する（中間転写ベルト１０ｅが寄る側の重なり領域の単位幅あたりの内周面の内周長が長くなる）ことで、中間転写ベルト１０ｅが寄る方向側の回転周期が長くなる。
【０１０１】
すると、中間転写ベルト１０ｅにおけるベルト幅方向Ｍに生じた回転周期の差が生じる。即ち、中間転写ベルト１０ｅにおける寄る方向の部位の回転周期が寄る方向と反対方向の部位の回転周期よりも長くなる。そして、装置手前側の中間転写ベルト１０ｅの方が装置奥側よりも早く進むことになる。そうすると、中間転写ベルト１０ｅが、図９（ｂ）の時計回りに回転するような現象が起きる。図９（ｂ）の時計回りに回転すると、図９（ｃ）のような位置関係になる。つまり、進入角が発生する。この方向の進入角は、図８（ｃ）で説明した通り、これまで寄っていた矢印Ｊの方向とは逆向きに中間転写ベルト１０ｅを寄せる効果がある。
【０１０２】
中間転写ベルト１０ｅが図９（ｂ）の矢印Ｊ方向に寄れば寄るほど、装置手前側と装置奥側の中間転写ベルト１０ｅの１回転周期の差は大きくなる。つまり、図９（ｂ）の時計回りに回転させようとする作用が強く働く。そして、図９（ｃ）の進入角の発生量は大きくなるのである。図９（ａ）の初期状態で中間転写ベルト１０ｅが矢印Ｊの方向に寄ろうとする速度と、中間転写ベルト１０ｅの１回転周期の差によって生じる進入角が生み出す寄り速度とのバランスが取れたところで寄りは止まる。
【０１０３】
図９（ｃ）は、そのバランスが取れたところを示す図ではなく、中間転写ベルト１０ｅの寄りによって、寄り方向と反対方向に中間転写ベルト１０ｅを寄らせようとする力が発生することを示している。このことで、図９（ｃ）のように、中間転写ベルト１０ｅが回転しつつ駆動ローラ１０ｆに対して傾くことで、中間転写ベルト１０ｅを寄る方向と反対方向に移動させる進入角を作り出し、中間転写ベルト１０ｅの寄りを規制する。
【０１０４】
図１０（ａ）は、補強部材４６ａ、４６ｂの効果をまとめたものである。補強部材４６ａ、４６ｂのローラに乗り上げる量が増加すると、中立面、引張強度、中間転写ベルト１０ｅの伸び量、内周長がどのように変化するのかを表している。そして、その結果、中間転写ベルト１０ｅの回転周期（回転動作）がどのように変化するかを示している。続いて、実験例を示す。
【０１０５】
中間転写ベルト１０ｅは、内周長６３０［ｍｍ］、幅２４０［ｍｍ］、厚さ８０［μｍ］でＰＶＤＦにより製造する。駆動ローラ１０ｆはφ２２［ｍｍ］、表面に厚さ５００［μｍ］のゴムコーティングを施す。テンションローラ１０ｈは、φ１８［ｍｍ］で中空のアルミ材により製造する。駆動ローラ１０ｆおよびテンションローラ１０ｈの中間転写ベルト１０ｅに接する部分の長さは２２５［ｍｍ］である。また、バネ４５により、装置手前側で２．５［ｋｇｆ］、装置奥側で２．５［ｋｇｆ］の合計５［ｋｇｆ］の力で付勢する。
【０１０６】
補強部材４６ａ、４６ｂには、幅１２［ｍｍ］、厚さ２５［μｍ］ポリエステルテープを１周分巻く。補強部材４６ａ、４６ｂが幅方向に対称となるように、そして、丁度、補強部材４６ａ、４６ｂの中央部が駆動ローラの各端部面に等しくなるようにする。即ち、補強部材４６ａと４６ｂの中心間距離は２２５［ｍｍ］である。駆動ローラは１秒間に２回転の速さで回転する。このような条件で、メインフレーム４３が装置手前側と装置奥側で１［ｍｍ］ねじれると、３０［μ／ｓｅｃ］の速度で寄りを生じる。地面が平らでない場所に置いて外力を加えれば、メインフレーム４３が１［ｍｍ］近くねじれることもある。そのため、本発明により３０［μ／ｓｅｃ］の寄り速度が十分に規制できる必要がある。
【０１０７】
図１０（ｂ）は、補強部材４６ａ、４６ｂが用いられた中間転写ベルト１０ｅのベルト幅方向Ｍのベルト位置、及び、中間転写ベルト１０ｅのベルト幅方向Ｍへの寄り速度の関係を示すグラフである。横軸に中間転写ベルト１０ｅの位置をとる。中間転写ベルト１０ｅが基準の中心位置にいるとき、横軸をゼロとし、中間転写ベルト１０ｅが装置奥側に移動する向きを正の方向にしている。補強部材４６ａ、４６ｂの幅が１２［ｍｍ］であるから、中間転写ベルト１０ｅが＋６の位置にあるとき、ちょうど補強部材４６ａが全て駆動ローラ１０ｆに乗り上げる。そのとき、補強部材４６ｂは全て駆動ローラ１０ｆから脱落している。
【０１０８】
逆に、中間転写ベルト１０ｅが−６ｍｍの位置にあるとき、補強部材４６ａは全て駆動ローラ１０ｆから脱落し、補強部材４６ｂは全て駆動ローラ１０ｆに乗り上げる。縦軸には、中間転写ベルト１０ｅの寄り速度をとる。中間転写ベルト１０ｅが装置奥側に移動する向きを寄り速度が正の方向としている。そして、中間転写ベルト１０ｅの位置を変え、寄り速度を測定した結果が図１０（ｂ）である。
【０１０９】
まず、中間転写ベルト１０ｅを−８ｍｍの位置にセットし、駆動ローラ１０ｆを回転させた場合を考える。すると、寄り速度が正であるから、中間転写ベルト１０ｅは正の方向に移動する。つまり、グラフの原点に向かって移動する。そして、中間転写ベルト１０ｅが−６ｍｍの位置に来るまで、同じ速度で移動していく。さらに中間転写ベルト１０ｅが−６ｍｍよりも右側の位置に移動すると、少しずつ寄り速度を下げながら原点に向かって移動していく。そして、原点付近のところで寄り速度がゼロになり、中間転写ベルト１０ｅの寄りが止まる。つまり、中間転写ベルト１０ｅは図１０（ｂ）の矢印に示すような移動をする。
【０１１０】
次に、中間転写ベルト１０ｅを８ｍｍの位置にセットし、駆動ローラ１０ｆを回転させた場合を考える。すると、寄り速度が負であるから、中間転写ベルト１０ｅは負の方向に移動する。つまり、グラフの原点に向かって移動する。そして、中間転写ベルト１０ｅが６ｍｍの位置に来るまで、同じ速度で移動していく。さらに中間転写ベルト１０ｅが６ｍｍよりも左側の位置に移動すると、少しずつ寄り速度を下げながら原点に向かって移動していく。そして、原点付近のところで寄り速度がゼロになり、中間転写ベルト１０ｅの寄りが止まる。つまり、中間転写ベルト１０ｅをどの位置に置いたとしても、原点に向かって移動するのである。
【０１１１】
図１０（ｂ）の縦軸の寄り速度が±６０［μｍ／ｓｅｃ］であることから、メインフレーム４３が１［ｍｍ］近くねじれたとしても、十分に寄りを規制できることがわかる。
【０１１２】
次に、異なる視点から本発明の効果を検証する。図１１（ａ）は、中間転写ベルト１０ｅをベルト幅方向Ｍの中央部で切断して実験したときの中間転写ベルト１０ｅの平面図である。図１１（ｂ）は、図１１（ａ）の構成において、中間転写ベルト１０ｅのベルト幅方向Ｍのベルト位置、及び、基準周期からのずれの関係を示すグラフである。
【０１１３】
図１１（ａ）に示されるように、中間転写ベルト１０ｅは矢印Ｉの方向に搬送されている。そして、補強部材４６ａのある装置奥側の中間転写ベルト１０ｅが、基準の１回転周期に対しどのように変化するのかを観測した。
【０１１４】
図１１（ｂ）では、横軸に、中間転写ベルト１０ｅの位置をとる。中間転写ベルト１０ｅが基準の中心位置にいるとき横軸をゼロ、中間転写ベルト１０ｅが装置奥側に移動する向きを正の方向にしている。縦軸に、補強部材４６ａのある装置手前側の中間転写ベルト１０ｅの、基準からの周期のずれ量［ｍｓｅｃ］をとる。補強部材４６ａのある装置手前側の一回転周期が短ければ、グラフ上で負の値をとる。中間転写ベルト１０ｅの位置を変え、基準からの周期のずれ量を測定した結果が示されている。
【０１１５】
図１１（ｂ）から、中間転写ベルト１０ｅの位置が変わることで、回転周期がずれることがわかる。図１１（ｂ）でも、数１６と同じように、補強部材４６ａが乗り上げている量が大きいほど、回転周期は早くなっている。つまり、補強部材４６ａを用いて引張強度を変えることで、回転周期が変化し、進入角が発生する。以上のように、本発明により、中間転写ベルト１０ｅの寄りを規制できることがわかる。
【実施例２】
【０１１６】
次に本発明の実施例２について詳細に説明をする。実施例２のベルトユニットである中間転写ベルトユニット（以下、「中間転写ユニット２１０」という）の構成について説明をする。実施例２の中間転写ユニット２１０の構成は、実施例１の中間転写ユニット１０と同じ構成である。従って、実施例１と同様の構成については、説明を省略する。また、同様の構成については、実施例１で説明した内容と同様の構成である。
【０１１７】
最初に本発明の実施例２に係る中間転写ベルト１０ｅのベルト寄りを規制するメカニズムについて、図１２〜図１４を用いて、詳細に説明する。図１２（ａ）、図１２（ｂ）は、一般の中間転写ユニット５１０を上面側から見た概略断面図である。図１４（ａ）、図１４（ｂ）は、本発明の実施例２に係る中間転写ユニット２１０の上面側から見た概略断面図である。
【０１１８】
図１２〜図１４において、中間転写ユニット５１０、２１０は左右対称系として設計されているとする。ただし、左右対称系とは設計上の基準位置のことを指し、部品や組み立てのばらつきを考慮したものではない。また、中間転写ベルト１０ｅは矢印Ｉの方向に移動されるものとする。
【０１１９】
駆動ローラ１０ｆが駆動回転をすると、中間転写ベルト１０ｅは回転移動する。中間転写ベルト１０ｅが回転移動すると、部品や組み立てのばらつきによって形成される進入角にのっとり、中間転写ベルト１０ｅは寄り始める。ここでは、図１２（ａ）の矢印Ｄの方向に中間転写ベルト１０ｅが寄る場合を例に示している。一般の中間転写ユニット５１０であれば、図１２（ａ）の初期状態から矢印Ｄの方向に中間転写ベルト１０ｅが寄ると、わずかだが、図１２（ｂ）のようにテンションローラ１０ｈが動く。これは、モーメントの釣り合いの関係で起こる。
【０１２０】
モーメントの釣り合いをイメージするため、図１３を用いて説明する。図１３はテンションローラ１０ｈ及び駆動ローラ１０ｆを上面側から見た概略平面図である。中間転写ベルト１０ｅを極端に細く図示している。
【０１２１】
図１３に表すように、中間転写ベルト１０ｅが矢印Ｄの方向に寄ったとする。そして、テンションローラ１０ｈが、矢印Ｄとは反対の方向にあるバネ４５から受ける力をｆ−ａ、矢印Ｄの方向にあるバネ４５から受ける力をｆ−ｂ、中間転写ベルト１０ｅから受ける総力をｆ−１０ｅとする。
【０１２２】
このとき、まず、図１３の点Ｃ−ａ周りのモーメントを考える。中間転写ベルト１０ｅが右の方向（装置奥側）に寄ると、Ｃ−ａの点と中間転写ベルト１０ｅから受ける総力ｆ−１０ｅの距離は遠くなる。ｆ−１０ｅと釣り合うモーメントは、バネ４５から受ける力ｆ−ｂになる。釣り合いの関係から、中間転写ベルト１０ｅが寄ってもｆ−１０ｅの大きさが変わらないとすると、中間転写ベルト１０ｅが矢印Ｄの方向に寄れば、バネ４５から受ける力をｆ−ｂは大きくならなければならない。そのため、矢印Ｄの方向にある（装置奥側）のバネ４５は少し縮む。
【０１２３】
逆に、図１３の点Ｃ−ｂ周りのモーメントを考える。中間転写ベルト１０ｅが右の方向（装置奥側）に寄ると、Ｃ−ｂの点と中間転写ベルト１０ｅから受ける総力ｆ−１０ｅの距離は近くなる。ｆ−１０ｅと釣り合うモーメントは、バネ４５から受ける力ｆ−ａになる。釣り合いの関係から、中間転写ベルト１０ｅが寄ってもｆ−１０ｅの大きさが変わらないとすると、中間転写ベルト１０ｅが矢印Ｄの方向に寄れば、バネ４５から受ける力をｆ−ａは小さくならなければならない。そのため、矢印Ｄとは反対の方向にある（装置手前側）のバネ４５は少し伸びることになる。
【０１２４】
図１３は極端な例であったが、図１２（ａ）や図１２（ｂ）のような状態でも、微小に中間転写ベルト１０ｅから受ける力が変化する。そして、図１２（ａ）の初期状態から矢印Ｄの方向に中間転写ベルト１０ｅが寄ると、図１２（ｂ）のようにテンションローラ１０ｈが動くのである。
【０１２５】
しかし、本発明に係る構成によると、図１２（ｂ）のテンションローラ１０ｈの動きとは、逆の方向にテンションローラ１０ｈを動かすことができる。つまり、図１４（ａ）の状態から矢印Ｄの方向に中間転写ベルト１０ｅが寄ると、図１４（ｂ）のようにテンションローラ１０ｈが動く。
【０１２６】
ではなぜテンションローラ１０ｈの動きが図１２（ｂ）のケースと逆になるのかという、メカニズムを説明する。端的に述べると、実施例１で述べたのと同じように、引張強度の変化によって起こる。
【０１２７】
中間転写ベルト１０ｅが図１４（ａ）の状態から矢印Ｄの方向に寄ると、補強部材４６ａの駆動ローラ１０ｆに乗り上げる量が増える。駆動ローラ１０ｆに乗り上げる量が増えると、引張強度に寄与する補強部材４６ａの断面積Ａｃ−ａが増える。そして、補強部材４６ａのある側では伸び量が減ろうとする。
【０１２８】
一方で、モーメントの釣り合いの関係で、装置手前側のバネ４５は伸びようとしている。仮に、補強部材４６ａの伸び量を減らそうとする成分が、モーメントの釣り合いの関係でバネ４５が伸びようとする成分より大きければ、テンションローラ１０ｈは図１４（ｂ）のように動く。
【０１２９】
装置奥側についても同じことがいえる。中間転写ベルト１０ｅが図１４（ａ）の状態から矢印Ｄの方向に寄ると、補強部材４６ｂの駆動ローラ１０ｆに乗り上げる量は減る。駆動ローラ１０ｆに乗り上げる量が減ると、引張強度に寄与する補強部材４６ｂの断面積Ａｃ−ｂが減る。そして、補強部材４６ｂのある側では伸びようとする。
【０１３０】
一方で、モーメントの釣り合いの関係で、装置奥側のバネ４５は縮もうとしている。補強部材４６ｂの伸びようとする成分が、モーメントの釣り合いの関係でバネ４５が縮もうとする成分より大きければ、テンションローラ１０ｈは図１４（ｂ）のように動く。このように、補強部材４６ａ、４６ｂを用いれば、図１４（ｂ）に示すように、図１２（ｂ）のテンションローラ１０ｈの動きとは逆の方向にテンションローラ１０ｈを動かすことができる。
【０１３１】
テンションローラ１０ｈの動きに寄与する補強部材４６ａ、４６ｂの度合いを、モーメントの釣り合いで動かそうとするバネ４５の度合いよりも大きくするには、次のようにする。一に、装置手前側と装置奥側のバネ４５の距離を増やす。二に、バネ４５のバネ定数を小さくする。三に、図４に示すように、補強部材４６ａ、４６ｂのある場所での内周長を小さくする。
【０１３２】
他にも、総テンション圧や、補強部材４６ａ、４６ｂの引張強度、中間転写ベルト１０ｅの引張強度を変更すれば、大きさの度合いを変更できる。
【０１３３】
特に、図４に示すように、補強部材４６ａ、４６ｂのある場所での内周長を小さくすると、比較的容易に図１４（ｂ）に示すようなテンションローラ１０ｈの動きを実現できる。これは図８（ｂ）を考えると理解しやすい。
【０１３４】
補強部材４６ａが駆動ローラ１０ｆに乗り上げる量が大きいほど、補強部材４６ａがある側の引張強度は強い。それは、補強部材４６ａの断面積が増えるからである。もし、補強部材４６ａのヤング率が十分高く、図４のように十分な内周長差があれば、駆動ローラ１０ｆに乗り上げる量が大きくなった場合に、ほとんど補強部材４６ａだけで中間転写ベルト１０ｅの伸び変形を抑えることになる。その状態では、補強部材４６ａ側の中間転写ベルト１０ｅの内周長は極端に短くなっている。そうすると、短くなっている内周長に合わせて、図１４（ｂ）に示すようにテンションローラ１０ｈがミスアライメントするのである。
【０１３５】
時系列的に簡単に言うと、次のようになる。中間転写ベルト１０ｅが寄る方向と反対方向の補強部材４６ａはローラ（１０ｆ、１０ｇ、１０ｈ）と重なる幅が増え、中間転写ベルト１０ｅの単位幅あたりの内周面の内周長が短くなる。中間転写ベルト１０ｅが寄る方向と反対方向でテンションローラ１０ｈが張力に抗する力が増える。中間転写ベルト１０ｅが寄る方向と反対方向のテンションローラ１０ｈの位置は、駆動ローラ１０ｆへと近づく方向に移動する。
【０１３６】
逆に、補強部材４６ｂのある側では、駆動ローラ１０ｆに乗り上げる量が減っていき、引張強度は弱くなる。それは、補強部材４６ｂの断面積が減るからである。そうすると、補強部材４６ｂだけでは中間転写ベルト１０ｅの伸び変形を抑えることができなくなる。そして、中間転写ベルト１０ｅは伸び、補強部材４６ｂのある側の内周長は増えるのである。そうすると、長く伸びた内周長に合わせて、テンションローラ１０ｈは動く。つまり、図１４（ｂ）に示すようにテンションローラ１０ｈがミスアライメントするのである。
【０１３７】
時系列的に簡単に言うと、次のようになる。中間転写ベルト１０ｅが寄る方向の補強部材４６ｂはローラ（１０ｆ、１０ｇ、１０ｈ）と重なる幅が減り、中間転写ベルト１０ｅの単位幅あたりの内周面の内周長が長くなる。中間転写ベルト１０ｅが寄る方向でテンションローラ１０ｈが張力に抗する力が減る。中間転写ベルト１０ｅが寄る方向のテンションローラ１０ｈの位置は、駆動ローラ１０ｆから遠ざかる方向に移動する。
【０１３８】
さらに、数１６を用いて説明をする。実施例１の中で、図４、図７（ｃ）を用いて、中立面での周長さが変わるということを述べた。幅方向に細かく中立面での周長さｌ'を見れば、補強部材４６を備えたところと備えていないところで、連続的にｌ'の値が変わる。補強部材４６を備えたところでのｌ'は小さく、補強部材４６を備えていないところに向かうに従って、ｌ'は少しずつ大きくなる。そのため、中間転写ベルト１０ｅが移動すると、テンションローラ１０ｈが図１４（ｂ）に示すようにテンションローラ１０ｈがミスアライメントするのである。
【０１３９】
このように、補強部材４６ａ、４６ｂのある場所での内周長を小さくすると、比較的容易に、テンションローラ１０ｈの動きに寄与する補強部材４６ａ、４６ｂの度合いを大きくすることができる。
【０１４０】
次に、図１４（ｂ）に示すようにテンションローラ１０ｈが動くと、寄りが規制されるメカニズムについて説明する。実は、実施例１で説明したメカニズムは、テンションローラ１０ｈがスライドしないように固定されて動かない場合にも成り立つ。それに対して、実施例２で説明する内容は、テンションローラ１０ｈが動く場合にだけ発生する、寄り規制のメカニズムである。
【０１４１】
実施例２のメカニズムを説明する前に、少しだけ実施例１について注釈を加えておく。まず、中間転写ベルト１０ｅの幾何学的な周長を定義しておく。図１５（ａ）及び図１５（ｂ）は中間転写ベルト１０ｅの幾何学的な周長の説明図である。図１５（ａ）及び図１５（ｂ）のように駆動ローラ１０ｆの上流側と下流側にテンションＴ１およびＴ２がかけられた状態での、中立面での中間転写ベルト１０ｅの周長のことを幾何学的な周長と呼ぶことにする。
【０１４２】
実施例１で説明したメカニズムは、テンションローラ１０ｈが固定されて動かない場合にも成り立つ。それは、中間転写ベルト１０ｅの幾何学的な周長が変化しなくても、数１６にもとづき、一回転の周期は変化することができるからである。数１６は、あくまで張り側での伸び量と中立面までの半径に基づいて、一周するまでにかかる張り側での行路から、周期時間を導き出す式である。よって数１６は中間転写ベルト１０ｅの幾何学的な周長については規定していないのである。
【０１４３】
つまり、駆動ローラ１０ｆの張り側テンションが高くて、緩み側テンションが低くければ、幾何学的な周長が変化しないでも、一回転周期の変化を発生させることができる。中間転写ベルト１０ｅ一周分の幾何学的な内周長が変化しなければ、テンションローラ１０ｈの位置は変化する必要がない。よって、テンションローラ１０ｈの傾きに関係なく、実施例１で説明したメカニズムは成り立つ。
【０１４４】
それに対し、実施例２で説明する内容は、テンションローラ１０ｈが動く場合に発生する、寄り規制のメカニズムである。実施例２で寄りを規制するメカニズムの一つは、一回転周期の差で説明される。
【０１４５】
図１４（ｂ）において、テンションローラ１０ｈと駆動ローラ１０ｆの間隔が短い装置手前側の方が、装置奥側に比べて中間転写ベルト１０ｅの幾何学的な周長が短い。そして、装置手前側の幾何学的な周長は短くなっているので、一回転するのに必要な周期は短い。つまり、装置手前側の方が、装置奥側に比べて中間転写ベルト１０ｅが早く進む。そうすると、中間転写ベルト１０ｅは駆動ローラ１０ｆに対して傾いて巻き付く。そのとき進入角は、中間転写ベルト１０ｅが寄ってきた矢印Ｄに対して反対に中間転写ベルト１０ｅを動かす方向に発生する。このようにして、中間転写ベルト１０ｅの寄りは規制される
【０１４６】
もう一つのメカニズムは、駆動ローラ１０ｆとテンションローラ１０ｈの傾きが作り出す進入角によって説明される。それは、周期差以外の要因で作り出される進入角である。
【０１４７】
図１４（ｂ）の矢印Ｄの方向に中間転写ベルト１０ｅが寄るとする。すると、実施例２では、図１４（ｂ）に示すように二つのローラが傾く。すると、その傾きだけの幾何学的な作用によって進入角が生じる。中間転写ベルト１０ｅが２つのローラの表面にならおうとするから、幾何学的に図１４（ｂ）のような進入角になるのである。この進入角は寄りを規制する方向に作用する。このことから、駆動ローラ１０ｆに対するテンションローラ１０ｈの傾きが、幾何学的に作り出す進入角によって、寄りは規制される。
【０１４８】
それでは、前述のメカニズムにもとづき、中間転写ベルト１０ｅの寄りが規制される様子を時系列で説明する。図１４（ａ）において、中間転写ベルト１０ｅが回転移動すると、中間転写ベルト１０ｅは矢印Ｄの方向に移動する。すると、図１４（ｂ）に示すように、装置手前側の補強部材４６ａが駆動ローラ１０ｆに乗るオーバーラップ領域４６ａ−１は増え、装置奥側の補強部材４６ｂが駆動ローラ１０ｆに乗るオーバーラップ領域４６ｂ−１は減る。
【０１４９】
このとき、引張強度に寄与する補強部材４６ａの断面積Ａａは増え、引張強度が増加する。逆に、引張強度に寄与する補強部材４６ｂの断面積Ａａは減り、引張強度が減少する。この効果により、テンションローラ１０ｈは図１４（ｂ）のように傾く。
【０１５０】
このとき、補強部材４６ａ側の中立面での周長さｌ'は小さくなり、補強部材４６ｂ側の中立面での周長さｌ'は大きくなる。言い換えれば、補強部材４６ａ側の幾何学的な周長は短くなり、補強部材４６ａ側の幾何学的な周長は長くなる。その周長さの関係で、補強部材４６ａ側の回転動作は速くなり、補強部材４６ｂ側の回転動作は遅くなる。
【０１５１】
補強部材４６ａ及び補強部材４６ｂ毎に別の表現で言い表すと、以下のようになる。中間転写ベルト１０ｅが寄る方向と反対方向の補強部材４６ａはローラと重なる幅が増えると、中間転写ベルト１０ｅの単位幅あたりの内周面の内周長が短くなることで回転周期が短くなり、補強部材４６ａの回転動作が速くなる。また、中間転写ベルト１０ｅが寄る方向の補強部材４６ｂはローラと重なる幅が減ると、中間転写ベルト１０ｅの単位幅あたりの内周面の内周長が長くなることで回転周期が長くなり、補強部材４６ｂの回転動作が遅くなる。
【０１５２】
さらに実施例１で説明したように、補強部材４６ａの引張強度が増加することで、中間転写ベルト１０ｅの補強部材４６ａ側の回転周期は短くなり回転速度は速くなる。逆側では、補強部材４６ｂの引張強度が減少することで、中間転写ベルト１０ｅの補強部材４６ｂ側の回転速度は長くなり回転速度は遅くなる。つまり、引張強度の関係で、補強部材４６ａ側と補強部材４６ｂ側との間に回転速度や回転速度に差が生まれる。
【０１５３】
このように、周長さの効果と、引張強度の効果が合算されて、中間転写ベルト１０ｅは補強部材４６ｂ側に対して、補強部材４６ａ側が早く進む。すると、中間転写ベルト１０ｅは図１４（ｂ）の反時計周りに回転し、寄りを規制する方向に進入角を生じさせる。
【０１５４】
このとき、駆動ローラ１０ｆに対し、テンションローラ１０ｈが傾いているので、中間転写ベルト１０ｅが２つのローラ表面にならおうとし、幾何学的な進入角が発生している。この進入角も寄りを規制する方向に働く。そして、これらすべての効果により、寄りを規制させる作用が働く。
【０１５５】
テンションローラ１０ｈが傾く量は、中間転写ベルト１０ｅが矢印Ｄの方向に寄るほど大きくなる。そのため、中間転写ベルト１０ｅが矢印Ｄの方向に寄るほど、進入角は寄りを規制する方向に大きく発生する。そして、少しずつ中間転写ベルト１０ｅが矢印Ｄの方向に移動していき、図１４（ａ）の初期状態で中間転写ベルト１０ｅが矢印Ｄの方向に寄ろうとする速度と、本発明の効果が生み出す寄り速度とのバランスが取れたところで寄りは止まる。
【０１５６】
図１４（ｂ）は、そのバランスが取れたところを示す図ではなく、中間転写ベルト１０ｅの寄りによって、寄り方向と反対方向に中間転写ベルト１０ｅを寄らせようとする力が発生することを説明する説明図である。
【０１５７】
最後に、実験例を示す。実施例１と同じベルトユニットの構成で、バネ４５にバネ定数２．１［Ｎ／ｍｍ］を用いる。図４のように内周長差をつけるため、幅１２［ｍｍ］、厚さ２５［μｍ］のポリエステル製補強部材を３０［Ｎ］程度の力で引っ張って貼り付けている。
【０１５８】
図１５（ｃ）は、本発明の効果を検証したグラフである。前述の条件で、テンションローラ１０ｈの傾きを観測している。横軸に中間転写ベルト１０ｅの位置をとる。中間転写ベルト１０ｅが基準の中心位置にいるとき横軸をゼロ、中間転写ベルト１０ｅが装置奥側に移動する向きを正の方向にしている。縦軸には、テンションローラ１０ｈの傾き量［μｍ］をとる。
【０１５９】
図１５（ｃ）は、補強部材４６ａのある装置手前側と、補強部材４６ａのある装置奥側の、テンションローラ１０ｈの絶対位置の差分をプロットしている。図１５（ｃ）で、補強部材４６ａのある装置手前側のテンションローラ１０ｈの方が駆動ローラ１０ｆに対して遠くなれば、正の値をとる。
【０１６０】
図１５（ｃ）から分かるように、図１４（ｂ）と同じようにテンションローラ１０ｈが傾いていることが分かる。中間転写ベルト１０ｅが図１４（ｂ）の右側に寄れば、装置手前側のテンションローラ１０ｈは駆動ローラ１０ｆに近づく方向に傾く。逆に、中間転写ベルト１０ｅが図１４（ｂ）の左側に寄れば、装置手前側のテンションローラ１０ｈは駆動ローラ１０ｆに遠のく方向に傾く。このことから、本発明により、テンションローラ１０ｈの動きを変化させられることがわかる。
【０１６１】
図１６（ａ）は、本発明によるところの、内周長差の影響を検証したグラフである。横軸に中間転写ベルト１０ｅの位置をとる。中間転写ベルト１０ｅが基準の中心位置にいるとき横軸をゼロ、中間転写ベルト１０ｅが装置奥側に移動する向きを正の方向にしている。縦軸には、中間転写ベルト１０ｅの寄り速度をとる。中間転写ベルト１０ｅが装置奥側に移動する向きを寄り速度が正の方向としている。
【０１６２】
そして、内周長差を大きくした場合と、内周長差を小さくした場合の寄り速度の結果を比較した。内周長差が大きい条件では、補強部材を３０［Ｎ］程度の力で引っ張って貼り付け、内周長差が小さい条件では、補強部材を１０［Ｎ］程度の力で引っ張って貼り付けている。中間転写ベルトの位置を変え、寄り速度を測定した結果が図１６（ａ）である。
【０１６３】
図１６（ａ）において、内周長差を大きくした方が、寄り速度の変化の度合いが大きい。つまり、中間転写ベルト１０ｅの乗り上げ量の変化が少なくても、より多くの寄りの規制効果が発揮されることがわかる。以上のことから、本発明において、内周長差を大きくした方が寄り規制効果が高いことがわかる。
【０１６４】
図１６（ｂ）は、本発明によるところの、テンションローラ１０ｈが傾くことによる効果を検証したグラフである。先程、実施例１のメカニズムでは、テンションローラ１０ｈを固定しても効果が発揮されることを説明した。逆に、実施例２のメカニズムでは、テンションローラ１０ｈが固定されると効果は発揮されない。そのため、テンションローラ１０ｈを固定した場合と、固定しなかった場合を比較し、本発明によるところの、テンションローラ１０ｈが傾くことによる効果を検証している。
【０１６５】
図１６（ｂ）は、横軸に中間転写ベルト１０ｅの位置をとる。中間転写ベルト１０ｅが基準の中心位置にいるとき横軸をゼロ、中間転写ベルト１０ｅが装置奥側に移動する向きを正の方向にしている。縦軸には、中間転写ベルト１０ｅの寄り速度をとる。中間転写ベルト１０ｅが装置奥側に移動する向きを寄り速度が正の方向としている。そして、テンションローラ１０ｈを固定した場合と、固定しなかった場合で、中間転写ベルト１０ｅの位置を変え、寄り速度を測定した。
【０１６６】
図１６（ｂ）において、テンションローラ１０ｈを固定しなかった方が、寄り速度の変化の度合いが大きい。つまり、中間転写ベルト１０ｅの乗り上げ量の変化が少なくても、より多くの寄りの規制効果が発揮されることがわかる。
【０１６７】
以上のことから、本発明において、実施例２のメカニズムでテンションローラ１０ｈが移動し、その効果によっても寄りが規制されることがわかる。
【実施例３】
【０１６８】
次に本発明の実施例３について詳細に説明をする。実施例３のベルトユニットである中間転写ベルトユニット（以下、「中間転写ユニット３１０」という）の構成について図１７（ａ）を用いて説明をする。図１７（ａ）は、本発明の実施例３に係る中間転写ユニット３１０の概略部分斜視図である。実施例３の中間転写ユニット３１０の構成は、実施例１、実施例２の中間転写ユニット１０、２１０とほぼ同じ構成である。従って、実施例１と、実施例２と同様の構成については説明を省略する。また、同様の構成については、実施例１、実施例２の説明を参照して欲しい。
【０１６９】
異なる点は、補強部材４６ａが装置手前側だけに備えられていることと、不図示だが、中間転写ベルト１０ｅが装置奥側に必ず寄るアライメントに設定をされている点である。すなわち、中間転写ユニット３１０は、中間転写ベルト１０ｅに対してベルト回転方向である矢印Ｉ方向と直交するベルト幅方向Ｍの一方向に向かう寄り力を付与し、中間転写ベルト１０ｅを強制的に一方向に移動させる強制移動手段を有する。そして、この中間転写ユニット３１０は、中間転写ベルト１０ｅの外周面のベルト幅方向Ｍの一方向と反対方向の端側（端部）には、中間転写ベルト１０ｅを補強する補強部材４６ａが設けられる。補強部材４６ａは、中間転写ベルト１０ｅの外周面を所定幅で一周するように設けられる。
【０１７０】
最初に本発明の実施例３に係る中間転写ベルト１０ｅのベルト寄りを規制するメカニズムについて、図１７（ｂ）、図１８（ａ）、図１８（ｂ）を用いて、詳細に説明をする。図１７（ｂ）は、図１７（ａ）の部分拡大斜視図である。図１８（ａ）は、テンションローラ１０ｈをベルト回転方向から見た断面図である。図１８（ｂ）は、テンションローラ１０ｈをベルト回転方向から見た断面図である。
【０１７１】
図１８（ａ）は、設計上の基準位置である。この状態から中間転写ベルト１０ｅが回転移動すると、中間転写ベルト１０ｅは、図１８（ａ）中、矢印Ｌ方向の装置奥側に寄り始める。これは、バネ４５の前後のテンション差や、ローラ（１０ｆ、１０ｇ、１０ｈ）のアライメントのずれ、機構を構成する部品の寸法のばらつき、等の様々なばらつきを考慮した上で、中間転写ベルト１０ｅが装置奥側に寄る設計（強制移動手段）をしているからである。
【０１７２】
強制移動手段の構成としては、例えば、以下のものが挙げられる。例えば、図１７（ａ）中の奥側の支持側板４４を付勢するバネ４５の付勢力を弱く設定し、図１７（ａ）中の手前側の支持側板４４を付勢するバネ４５の付勢力を強く設定して、中間転写ベルト１０ｅを図１７（ａ）中の奥側へと寄らせる構成がある。または、例えば、図１７（ａ）中の奥側で複数のローラ（１０ｆ、１０ｇ、１０ｈ）の端部間のピッチを狭く設定し、図１７（ａ）中の手前側で複数のローラ（１０ｆ、１０ｇ、１０ｈ）の端部間のピッチを広く設定する構成がある。
【０１７３】
図１８（ｂ）において、中間転写ベルト１０ｅが矢印Ｌ方向に移動すると、中間転写ベルト１０ｅとテンションローラ１０ｈの位置関係が変化する。図１８（ｂ）に示すように、装置手前側の補強部材４６ａが、テンションローラ１０ｈに乗ったオーバーラップ領域４６ａ−１が増える。
【０１７４】
この様な変化が発生すると、実施例１又は実施例２で説明したように、中間転写ベルト１０ｅが寄るＬ方向とは、反対方向に中間転写ベルト１０ｅを寄らせようとする進入角が発生する。そして、中間転写ベルト１０ｅを矢印Ｌ方向に寄らせようとしていた初期状態での進入角が、中間転写ベルト１０ｅが移動することによって生じる進入角によって相殺され、バランスの取れたところで中間転写ベルト１０ｅのベルト寄りは規制される。
【０１７５】
実施例１や２と同様な表現をすると、時系列的に以下のことが言える。駆動ローラ１０ｆが回転して、中間転写ベルト１０ｅがベルト幅方向Ｍの一方向に寄りはじめると、ベルト幅方向の一方向と反対方向に配置された補強部材４６ａはローラと重なる幅が増える。剛性が増加して中間転写ベルト１０ｅの伸び量が減少する（中間転写ベルト１０ｅの単位幅あたりの内周面の内周長が短くなる）ことで回転周期が短くなる。
【０１７６】
そして、中間転写ベルト１０ｅにおける一方向の部位の回転周期が、中間転写ベルト１０ｅにおける一方向と反対方向の部位の回転周期よりも長くなることにより、中間転写ベルト１０ｅが回転しつつ駆動ローラ１０ｆに対して傾く。このことで、中間転写ベルト１０ｅを一方向と反対方向に寄らせる進入角を作り出し、中間転写ベルト１０ｅの寄りを規制する。
【０１７７】
また、実施例２のように、テンションローラ１０ｈの軸線が傾斜可能に構成されると、以下のようになる。すなわち、駆動ローラ１０ｆが回転して、中間転写ベルト１０ｅがベルト幅方向Ｍの一方向に寄りはじめると、ベルト幅方向の一方向と反対方向に配置された補強部材４６ａはローラと重なる幅が増える。中間転写ベルト１０ｅの単位幅あたりの内周面の内周長が短くなることで、中間転写ベルト１０ｅが寄る方向と反対方向でテンションローラ１０ｈが張力に抗する力が増える。中間転写ベルト１０ｅが寄る方向と反対方向のテンションローラ１０ｈの位置は、駆動ローラ１０ｆへと近づく方向に移動する。
【０１７８】
そして、駆動ローラ１０ｆの軸線に対してテンションローラ１０ｈの軸線が傾き、中間転写ベルト１０ｅが一方向と反対方向に寄らせる進入角を作ろうとすることで、中間転写ベルト１０ｅの寄りを規制する。
【０１７９】
実施例１〜３の構成によれば、中間転写ベルト１０ｅの内周面にリブを設けずに、中間転写ベルト１０ｅの寄りを規制することができる。詳しくは、画像形成装置における中間転写ベルト１０ｅの寄りに対して、中間転写ベルト１０ｅに補強部材４６ａ、４６ｂを貼り付けている部位と、補強部材４６ａ、４６ｂを貼り付けていない部位との剛性差や、周長差を適切に設定する。このことで、中間転写ベルト１０ｅの幅方向の寄りを規制することができる。
【０１８０】
そのため、中間転写ベルト１０ｅの内周面に、突起状のガイド部材やリブなどの突き当て部材を必要としない。つまり、内周面は平滑である。
【０１８１】
リブのようにローラと突き当たる構成ではないので、中間転写ベルト１０ｅの長寿命化を実現できる。リブの場合、真直度が十分でないと中間転写ベルト１０ｅは大きく蛇行するが、それに比べて蛇行量を低減させることができる。
【０１８２】
さらに、リブ単品のコストを削減できるほか、突起状のガイド部材やリブの貼り付け工程を省略でき製造効率を高め、製造コストを下げることができる。補強部材４６ａ、４６ｂ以外に特別な機構を必要としないので、それらにかかるコストやスペースを削減することができる。
【０１８３】
なお、実施例１〜３では、前述したベルトユニットの構成として中間転写ユニット１０、２１０、３１０を例示したが、この構成に限定されない。すなわち、ベルトユニットの構成は、２次転写ベルト、転写材担持体等にも適用することが可能であり、更には、転写材を搬送するその他の機構にも適用可能である。
【符号の説明】
【０１８４】
１０：中間転写ユニット（ベルトユニット）
１０ｅ：中間転写ベルト（無端ベルト）
１０ｆ：駆動ローラ
１０ｇ：対向ローラ（張架ローラ）
１０ｈ：テンションローラ（張架ローラ）
４５：バネ
４６ａ、４６ｂ：補強部材
Ｉ：ベルト回転方向
Ｍ：ベルト幅方向
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ローラで張架された無端ベルトを有し、プリンタ、複写機、ファクシミリなどの画像形成装置に用いられるベルトユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プリンタ、複写機、ファクシミリなどの電子写真方式、或いは静電記録方式を利用した画像形成装置の中には、像担持体上のトナー像を転写材に転写するための無端状のベルトを採用した画像形成装置がある。無端状のベルトとしては、像担持体から転写されるトナー像を担持する中間転写ベルトや、像担持体からのトナー像を転写する転写材を担持して搬送する転写材搬送ベルトがある。
【０００３】
このような無端状のベルトを備える画像形成装置では、ベルト駆動時に発生するベルトの寄り（片寄り）を規制する必要がある。ここで言う、ベルトの寄りとは、ベルトの搬送方向と直交する幅方向への移動のことである。このベルトの寄りを規制する為に、特許文献１や特許文献２の開示するベルトユニット、及びベルトユニットを備えた画像形成装置には、ガイド部材やリブなどを無端ベルト内周面の幅方向端部に設けるものがある。ガイド部材やリブをスリット状の溝やローラ等の規制部材に接触させることで、ベルトの幅方向の寄りを規制する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２６８６６０号公報
【特許文献２】特開平１１−２０９７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし無端ベルト内周面の突起状のガイド部材やリブで無端ベルトの寄りを規制している為、以下の課題があった。リブが規制部材に突き当たった状態では、リブと無端ベルトの接合面において大きな応力が働く。無端ベルトが回転すると、リブと突き当てローラの接する場所が変化する。この時に繰り返される応力の変化によって、無端ベルトが疲労破壊を起こす。即ち、リブと無端ベルトの接合面付近で、無端ベルトの破れが生じる。その結果、無端ベルトの寿命が短くなる場合がある。特に、中間転写ベルトのように組成が樹脂系材質だと、著しく疲労破壊を起こし易い。その為、疲労破壊を起こし難くする為、無端ベルトのリブが張られた裏側の面に、補強部材を貼り付ける必要がある。
【０００６】
また、無端ベルトの寄り量（蛇行量）が大きいと、規制部材として傾斜面を有するフランジを使用した場合に、リブがフランジの傾斜面に乗り上げてしまうことがある。特に、リブとフランジが長時間にわたって摺動した後の無端ベルトは、無端ベルトの端部の剛性が低下している。端部の剛性が低下すると、リブがフランジに突き当たった時のリブの逃げ量が増えて、リブのベルトの寄り規制力が弱まる。そうすると、無端ベルトの寄り力に負けて、リブがフランジの傾斜面に乗り上げることがある。
【０００７】
そこで、本発明は、無端ベルトの内周面にリブを設けずに、無端ベルトの幅方向の寄りを規制することができるベルトユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成する為に、本発明のベルトユニットは、回転可能な無端ベルトと、前記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する張架ローラと、を有するベルトユニットにおいて、前記無端ベルトは、内周面から突出する突出部材を有することなく内周面が平滑な形状であり、前記無端ベルトの外周面におけるベルト幅方向の両端側には、前記無端ベルトを補強する補強部材が設けられ、前記補強部材の一方の内側端面から前記補強部材の他方の内側端面までのベルト幅方向の長さは、前記無端ベルトが前記駆動ローラと前記張架ローラに当接する領域のベルト幅方向の長さよりも短く、前記補強部材の一方の外側端面から前記補強部材の他方の外側端面までのベルト幅方向の長さは、前記無端ベルトが前記駆動ローラと前記張架ローラに当接する領域のベルト幅方向の長さよりも長いことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の他のベルトユニットは、内周面から突出する突出部材を有することなく内周面が平滑な形状で回転可能な無端ベルトと、前記無端ベルトを駆動する駆動ローラと、前記無端ベルトに張架する張架ローラと、前記無端ベルトに対してベルト幅方向の一方向に向かう寄り力を付与し、前記無端ベルトを強制的に一方向に移動させる強制移動手段と、を有するベルトユニットにおいて、前記無端ベルトの外周面のベルト幅方向の一方向と反対方向の端側には、前記無端ベルトを補強する補強部材が設けられることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、無端ベルトの内周面にリブを設けずに、無端ベルトの幅方向の寄りを規制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施例１に係る中間転写ユニットを備える画像形成装置の構成を示す断面図である。
【図２】中間転写ユニットの概略部分斜視図等である。
【図３】テンションローラの支持部の拡大略斜視図である。
【図４】中間転写ベルトと各ローラとの位置関係を示す断面図である。
【図５】駆動ローラに巻き付く中間転写ベルトの中立面とひずみの関係を表す説明図等である。
【図６】（ａ）、（ｂ）は、ベルトのテンション状態を示す略図で、（ｃ）は、休止角とクリープ角を示す略図である。
【図７】補強部材の貼り付けられた部分での中間転写ベルトの断面図等である。
【図８】駆動ローラをベルト搬送方向から見た断面図等である。
【図９】駆動ローラと中間転写ベルトを上面側から見た平面図である。
【図１０】補強部材の効果をまとめた表等である。
【図１１】中間転写ベルトをベルト幅方向の中央部で切断して実験したときの中間転写ベルトの平面図等である。
【図１２】一般の中間転写ユニットを上面側から見た概略断面図である。
【図１３】テンションローラ及び駆動ローラを上面側から見た概略断面図である。
【図１４】本発明の実施例２に係る中間転写ユニットの上面側から見た概略断面図である。
【図１５】中間転写ベルトの幾何学的な周長の説明図である。
【図１６】本発明によるところの内周長差の影響を検証したグラフ等である。
【図１７】本発明の実施例３に係る中間転写ユニットの概略部分斜視図等である。
【図１８】テンションローラをベルト搬送方向から見た断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して、この発明を実施するための形態を実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対位置等は、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるから、特に特定的な記載が無い限りは、発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【実施例１】
【００１３】
図１は、本発明の実施例１に係る中間転写ベルトユニット（以下、「中間転写ユニット１０」という）を備える画像形成装置１００の構成を示す断面図である。ここでは、画像形成装置１００は、電子写真画像形成プロセスを利用した両面印刷機能を有するカラーレーザビームプリンタである。図１に示されるように、画像形成装置１００は装置本体１００Ａを有し、装置本体１００Ａの内部には感光体ドラム１a〜1dを有する画像形成手段であるカートリッジ３ａ〜３ｄが着脱可能な構成で、設けられている。画像形成装置１００は、装置本体１００Ａの下部に、オプション給送装置（以下、給送オプション部）９０を有する構成となっている。
【００１４】
カートリッジ３ａ〜３ｄは、同一構造であるが、各々には異なる色のトナーが収容されている。カートリッジ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄの各々はイエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（ｃ）、ブラック（Ｂｋ）トナー像を形成する。カートリッジ３ａ〜３ｄは同一構造であるので、カートリッジ３aを代表として構造を説明する。カートリッジ３ａは、像担持体である感光体ドラム１ａ、各色のトナー像を現像するための現像ユニット４ａ、クリーナユニット５ａを有する。 現像ユニット４ａは、現像ローラ６ａ、現像剤塗布ローラ７ａ、トナー容器を有している。更に、カートリッジ３aは、 帯電ローラ２ａ、ドラム用のクリーニングブレード８ａ、廃トナー容器を有している。
【００１５】
カートリッジ３ａ〜３ｄの下方には、スキャナユニット９が配置される。このスキャナユニット９は、画像信号に基づく露光を感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄに対して行う。感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄは、帯電ローラ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄによって所定の負極性の電位に帯電された後、スキャナユニット９によってそれぞれ静電像（静電潜像）が形成される。この静電像は現像ユニット４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄによって反転現像されて負極性のトナーが付着され、それぞれＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋのトナー像が形成される。
【００１６】
カートリッジ３ａ〜３ｄの上方には、中間転写ユニット１０が配置される。中間転写ユニット１０は、中間転写ベルト１０ｅと、中間転写ベルト１０ｅを張架する駆動ローラ１０ｆ、対向ローラ１０ｇ、テンションローラ１０ｈと、を有する。中間転写ベルト１０ｅには、テンションローラ１０ｈによって図１中の矢印で示すテンションＴがかけられている。また、感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの各々に対向する位置には、中間転写ベルト１０ｅの内側に１次転写ローラ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄが配設されている。１次転写ローラ１０ａ〜１０ｄは、不図示の電圧印加手段により転写電圧が印加される１次転写部材である
【００１７】
感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に形成されたトナー像は、順次、中間転写ベルト１０ｅ上に１次転写される。このときに、各感光体ドラム１ａ〜１ｄは時計周りに回転する。また、中間転写ベルト１０ｅは反時計周りに回転する。中間転写ベルト１０ｅの表面には、回転方向の上流側の感光体ドラム１ａ〜１ｄから順に、トナー像が転写される。感光体ドラム１ａ〜１ｄから中間転写ベルト１０ｅへのトナー像の転写は、１次転写ローラ１０ａ〜１０ｄに正極性の電圧を印加することによりなされる。このように中間転写ベルト１０ｅ上に４色のトナー像が重なった状態で形成されたトナー像は、２次転写部１３へ移動する。
【００１８】
一方、トナー像が転写された後に、感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面に残ったトナーは、クリーニングブレード８ａ〜８ｄによって除去される。また、シートＳへの２次転写後に中間転写ベルト１０ｅ上に残ったトナーは、転写ベルトクリーニング装置１１によって除去される。除去されたトナーは、廃トナー搬送路（不図示）を通過し、廃トナー回収容器（不図示）へと回収される。
【００１９】
画像形成装置１００は、３つのシート給送装置（シート給送部）を有する。１つ目は、装置本体１００Ａの内部に配置される本体シート給送部２０である。２つ目は、装置本体１００Ａの側面に配置されるマルチシート給送部３０である。３つ目は、装置本体１００Ａの下方に増設されたオプション給送装置９０である。
【００２０】
１つ目の本体シート給送部２０は、シートＳを収納する給送カセット２１の内部からシートＳを給送する給送ローラ２２と、分離手段である分離ローラ２３と、を有する。給送カセット２１に収納されたシートＳは、給送ローラ２２に圧接され、分離ローラ２３によって１枚ずつ分離され搬送される。そして、分離されたシートＳは、搬送路２４を経てレジストローラ対１４へ搬送される。
【００２１】
２次転写部１３は、中間転写ベルト１０ｅに形成されたトナー像をシートＳに転写する。２次転写部１３は、正極性の電圧が印加される２次転写ローラ１３ａを備える。正極性の電圧を２次転写部１３に印加することにより、レジストローラ対１４によって搬送されたシートＳに、中間転写ベルト１０ｅ上の４色のトナー像が２次転写される。
【００２２】
２次転写部１３の上方には、定着ローラ１５ａと加圧ローラ１５ｂとを有する定着装置１５が設けられている。トナー像が転写されたシートＳは、定着ローラ１５ａと加圧ローラ１５ｂとのニップに搬送され、定着ローラ１５ａと加圧ローラ１５ｂとによって加熱および加圧され、シートＳの表面には、転写されていたトナー像が定着される。
【００２３】
次に本発明に係る中間転写ユニット１０について、図２（ａ）と図２（ｂ）を用いて詳細に説明をする。図２（ａ）は、中間転写ユニット１０の概略部分斜視図である。図２（ｂ）は、各ローラ（１０ｆ、１０ｇ、１０ｈ）の位置関係を示す概略図である。図２（ａ）において、ベルトユニットである中間転写ユニット１０は、内周面が平滑で回転可能な無端ベルトである中間転写ベルト１０ｅ（中央部を部分断面してある）と、これを張架する複数の張架部材と、を備える。張架部材には、中間転写ベルト１０ｅを駆動する駆動ローラ１０ｆと、中間転写ベルト１０ｅを張架する張架ローラであるテンションローラ１０ｈ、対向ローラ１０ｇと、がある。
【００２４】
また図２（ｂ）に示すように、ベルト幅方向Ｍにおける、駆動ローラ１０ｆ、対向ローラ１０ｇ、テンションローラ１０ｈが中間転写ベルト１０ｅを張架する部位（以下、「張架部位Ｚ」という）の当接寸法Ｋ（図４参照）は同じに構成されている。また、各ローラの張架部位Ｚの幅方向端部Ｚａ、Ｚｂの位置はそろえられている。
【００２５】
図２（a）に示すように、駆動ローラ１０ｆ、対向ローラ１０ｇ、テンションローラ１０ｈは、それぞれ幅方向両端部を軸受け４０、４１、４２によって回転可能に支持されている。そして、中間転写ベルトメインフレーム（以下、「メインフレーム４３」という）（４３ａ、４３ｂ）が軸受け４０、４１を支持し、テンションローラ支持側板（以下、「支持側板４４」という）が軸受け４２を支持している。なお、メインフレーム４３の側板４３ａには、バネ固定部６０が設けられている。バネ固定部６０にはテンションローラバネ（以下、「バネ４５」という）の一端が固定されており、このバネ４５は、圧縮バネであり、支持側板４４を付勢方向（バネが伸びる方向）へと付勢するようになっている。
【００２６】
駆動ローラ１０ｆは、軸受け４０を介してメインフレーム４３に支持されている固定ローラである。駆動ローラ１０ｆは、画像形成装置１００の不図示の駆動手段から駆動伝達をされている。駆動伝達をされた駆動ローラ１０ｆは駆動回転をし、中間転写ベルト１０ｅを回転移動させる。駆動ローラ１０ｆの表面は、中間転写ベルト１０ｅを滑り無く搬送する為に、摩擦係数の高いゴム層で形成されている。
【００２７】
対向ローラ１０ｇは、軸受け４１を介してメインフレーム４３に支持されている固定ローラであり、２次転写ローラ１３ａとニップを形成し、シートＳを挟持搬送しながらトナー像をシートＳに転写する。対向ローラ１０ｇは、中間転写ベルト１０ｅの駆動搬送によって従動回転する。テンションローラ１０ｈは、軸受け４２を介して支持側板４４と共にスライド可能にメインフレーム４３に支持されている。中間転写ベルト１０ｅの外周面におけるベルト回転方向である矢印Ｉ方向と直交するベルト幅方向Ｍの両端部には、中間転写ベルト１０ｅの両端側（両端部）を補強する補強部材４６ａ、４６ｂが設けられる。補強部材４６ａ、４６ｂは、中間転写ベルト１０ｅの外周面を所定幅で一周するように設けられる。
【００２８】
次に、テンションローラ１０ｈのスライド動作と、中間転写ベルト１０ｅを張架する構成について、図３を用いて詳細に説明をする。図３は、テンションローラ１０ｈの支持部の拡大略斜視図である。図３において、支持側板４４には開口部４４ｃがある。メインフレーム４３に形成されたボス部４３ｃ、４３ｄが開口部４４ｃに挿入されている。それによって、支持側板４４はメインフレーム４３に支持されている。
【００２９】
開口部４４ｃの開口幅４４ｄは、ボス部４３ｃ、４３ｄが形成する外径幅４３ｅよりも幅広く構成されている。開口幅４４ｄと外径幅４３ｅの差分だけ、支持側板４４はスライド動作可能になる。すなわち、テンションローラ１０ｈがスライド動作可能になる。バネ４５は、中間転写ユニット１０の装置手前側と奥側に各々備えられている。バネ４５は、支持側板４４、すなわちテンションローラ１０ｈを矢印Ａ方向に付勢して中間転写ベルト１０ｅにテンションを付与している。そして、バネ４５の付勢力と、中間転写ベルト１０ｅの張力とのバランスが取れたところで、テンションローラ１０ｈは係止する。
【００３０】
ただし、実施例１においては、図３のようにテンションローラ１０ｈがスライド動作可能になっていてもよいし、スライド動作が不可能であってもよい。スライド動作が不可能な場合には、中間転写ベルト１０ｅに張力を与えられるような位置にテンションローラ１０ｈを配置する必要がある。
【００３１】
次に本発明に係る中間転写ベルト１０ｅについて、図４を用いて詳細に説明をする。図４は、中間転写ベルト１０ｅと各ローラ（１０ｆ、１０ｇ、１０ｈ）との位置関係を示す断面図である。
【００３２】
中間転写ベルト１０ｅの基層は、ポリイミド（ＰＩ）やポリビニリデンフロライド（ＰＶＤＦ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）など、引張強度が高い樹脂系素材で作られる。このように、中間転写ベルト１０ｅは樹脂ベルトで構成されている。成形や強度、変形のしやすさなどの要件から、基層は厚さ５０μｍから１００μｍの間で作られることが多い。また、トナーを転写する効率を高めるため、基層の外周面全体にわたって、ゴム層にコート層を張り合わせた多層構造の中間転写ベルト１０ｅも存在する。本発明に係る中間転写ベルト１０ｅは、これらいずれの組成でも構わない。
【００３３】
図４において、中間転写ベルト１０ｅは、内周面が平滑な形状で形成される。ここで、内周面が平滑とは、中間転写ベルト１０ｅのベルト幅方向Ｍの寄りを規制するために内周面から突出する突起状の突出部材（ガイド部材やリブ）を有していないことである。中間転写ベルト１０ｅの外周面には、ベルトの回転方向の全周に亘って補強部材４６ａ、４６ｂを備える。補強部材４６ａ、４６ｂは幅が２、３ミリ以上あればよく、スペースが許す限り何ミリでも構わない。また、厚みも１０ミクロン以上あれば、いくらで構わない。さらに、補強部材４６ａと補強部材４６ｂで幅や厚みが異なっていたり、別の材質で備えられたりしても構わない。
【００３４】
補強部材４６ａ、４６ｂには、以下のものが用いられる。即ち、ポリエステルやポリイミドなどの樹脂系材料の他、中間転写ベルト１０ｅの基層と同じように、ポリイミド（ＰＩ）等のフィルム粘着テープが用いられる。また、ポリイミド（ＰＩ）に代えて、ポリビニリデンフロライド（ＰＶＤＦ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）等のフィルム粘着テープが用いられても良い。基本的には、十分な引張強度があれば材質は何であっても構わない。また、中間転写ベルト１０ｅと一体での成型が可能であれば、それでも構わない。
【００３５】
補強部材４６ａ、４６ｂの引張強度が高いほど、本発明によるベルト寄り規制の効果は高まる。ただし、相対的に中間転写ベルト１０ｅの方が硬いと、本発明の効果は低くなる。そのため、補強部材４６ａ、４６ｂの引張強度が低い場合や、中間転写ベルト１０ｅの材質が非常に硬い場合には、補強部材４６ａ、４６ｂの構成をある程度の幅と高さで形成する。実際には、中間転写ベルト１０ｅと同等程度のヤング率を持つ材質で、厚さ２０から５０ミクロンで、幅数ミリ程度とするのが現実的である。
【００３６】
また、補強部材４６ａ、４６ｂを備えるとき、図４のように補強部材４６ａ、４６ｂが備えられている部位の内周長を、補強部材４６ａ、４６ｂが備えられていない部分よりも短くなるように形成した方が、本発明によるベルト寄り規制の効果は高まる。即ち、この場合は、中間転写ベルト１０ｅがローラ（１０ｆ、１０ｈ、１０ｇ）に当接する領域の単位幅あたりの内周面の内周長は、補強部材４６ａ、４６ｂを備えた部位が、補強部材４６ａ、４６ｂを備えていない部位よりも短い。
【００３７】
ここでいう内周長とは、補強部材４６ａ、４６ｂが備えた部分、および、補強部材４６ａ、４６ｂが備えられていない部分の、それぞれの平均的な内周長さ（ベルト幅方向Ｍで平均化した内周長さ）のことを表す。細かな凹凸による、部分的な内周長のことを指すのではない。この後の他の実施例の説明や、請求項に記載されている、内周長と言う記載の意味も同様である。また、課題を解決するための手段や、発明の効果などで先に記した内周長と言う意味も同じである。
【００３８】
図４では、中間転写ベルト１０ｅや、補強部材４６ａ、４６ｂを分かりやすいように誇張した絵にしている。実際には、補強部材４６ａ、４６ｂが備えられている部位と、補強部材４６ａ、４６ｂが備えられていない部位との内周長差は非常にわずかである。内周長差は目視で明確に分かるほどの大きさではない。補強部材４６ａ、４６ｂを粘着テープで備える場合には、粘着テープを十分に引っ張りながら貼り付けるとよい。引っ張るときの力を強めるほど内周長差は大きくなり、本発明によるベルト寄り規制の効果は高まる。
【００３９】
一方の補強部材４６ａの内側端面から他方の補強部材４６ｂの内側端面までのベルト幅方向Ｍの寸法４６ｃ（長さ）（内側端面間寸法）は、中間転写ベルト１０ｅがローラ（１０ｆ、１０ｈ、１０ｇ）に当接する領域のベルト幅方向Ｍの当接寸法Ｋ（長さ）より短い。一方の補強部材４６ａの外側端面から他方の補強部材４６ｂの外側端面までのベルト幅方向Ｍの寸法４６ｄ（長さ）（外側端面間寸法）は、中間転写ベルト１０ｅがローラ（１０ｆ、１０ｈ、１０ｇ）に当接する領域のベルト幅方向Ｍの当接寸法Ｋ（長さ）より長い。
【００４０】
次に、図５（ａ）、図５（ｂ）を用いて、駆動ローラ１０ｆを回転させたときの中間転写ベルト１０ｅの回転移動量について説明する。図５（ａ）は、駆動ローラ１０ｆに巻き付く中間転写ベルト１０ｅの中立面とひずみの関係を表す説明図で、図５（ｂ）は、駆動ローラ１０ｆと中間転写ベルト１０ｅのテンション状態を表す略図である。
【００４１】
一般に、中間転写ベルト１０ｅの回転移動は、中間転写ベルト１０ｅの中立面の位置によって決まる。同じ半径の駆動ローラ１０ｆであっても、巻き付く中間転写ベルト１０ｅの厚みが増えるほど中間転写ベルト１０ｅの回転移動は多くなる。別の言い方をすると、中間転写ベルト１０ｅの内周面の長さが同じであったとしても、中間転写ベルト１０ｅの厚みが増えれば、中間転写ベルト１０ｅが１回転するのにかかる時間は少なくなる。つまり、中間転写ベルト１０ｅの厚みが増えるほど、１回転の周期は早くなる。
【００４２】
図５（ａ）のように、中間転写ベルト１０ｅに曲げモーメントを加え、駆動ローラ１０ｆの曲面に沿って屈曲させることを考える。そのとき、中間転写ベルト１０ｅの内周面では縮みが生じ、外周面では伸びが生じる。中間転写ベルト１０ｅのひずみ量は図５（ａ）に示す通りである。ここから分かるように、中間転写ベルト１０ｅの中立面において、ひずみはゼロとなる。つまり、中立面でのひずみ量（伸び量）が、中間転写ベルト１０ｅの平均的なひずみ量（伸び量）を表す。
【００４３】
同様のことは、中間転写ベルト１０ｅにテンションを与えて引っ張りながら屈曲させた場合にもいえる。中間転写ベルト１０ｅにモーメントを与えず真っ直ぐに引っ張った場合のひずみ量は、同じテンションで引っ張りつつ駆動ローラ１０ｆに巻きつけた時の中立面でのひずみ量と等しくなる。そして、内周面で縮みが生じ、外周面で伸びが生じるという関係は変わらない。このように、中立面での伸び量が、中間転写ベルト１０ｅの平均的な伸び量を表すことがわかる。
【００４４】
中間転写ベルト１０ｅが回転移動され、駆動ローラ１０ｆに巻き付いていく様子を順序立てて説明する。まず、中間転写ベルト１０ｅが真っ直ぐ移動する部位が駆動ローラ１０ｆによって屈曲する。その際、ローラの曲率に沿おうとして、中間転写ベルト１０ｅの内周面が縮められる。内周面が縮められた状態で、駆動ローラ１０ｆと中間転写ベルト１０ｅの内周面が接する。そして、駆動ローラ１０ｆと中間転写ベルト１０ｅの内周面が一体化した状態で、駆動ローラ１０ｆの回転角度に従って中間転写ベルト１０ｅは移動する。
【００４５】
このとき、平均的な中間転写ベルト１０ｅの移動量は、中立面での移動量になる。つまり、駆動ローラ１０ｆと中間転写ベルト１０ｅの内周面が一体化して移動しているものの、全体の移動量は中立面の位置での動きによって決まるのである。従って、中間転写ベルト１０ｅの移動量は、中立面でのひずみ量を考慮し、ローラ中心から中立面までの半径に駆動ローラ１０ｆの回転角度を掛け合わせた量となる。
【００４６】
以上の説明を数式に表すと、数１となる。
【数１】
【００４７】
駆動ローラ１０ｆの回転角度をθ、駆動ローラ１０ｆの半径をｒ、中間転写ベルト１０ｅの厚みをａ、中間転写ベルト１０ｅのヤング率をＥａ、中間転写ベルト１０ｅのベルト幅方向Ｍの断面積をＡａ、ポアソン比をνａとする。また、駆動ローラ１０ｆの上流側で中間転写ベルト１０ｅにかかるテンションをＴ１、駆動ローラ１０ｆの下流側で中間転写ベルト１０ｅにかかるテンションをＴ２とおいた。Ｔ１とＴ２の関係は図５（ｂ）に示す。図５（ｂ）で中間転写ベルト１０ｅは矢印Ｉの方向に移動されるとする。断面積Ａａは、単純に中間転写ベルト１０ｅのベルト幅方向Ｍの寸法と中間転写ベルト１０ｅの厚みを乗算するのでなく、引っ張ったときの弾性変形で実際に関与する部分の断面積をいう。
【００４８】
数１の各項の説明をする。テンションＴ１で引っ張ったとき、中間転写ベルト１０ｅの周長方向の単位長さは数２だけ伸びる。
【数２】
【００４９】
ローラによって移動される量を考えると、伸びた分だけ移動量の割合は減る。このことから、数１の中にある数３の項は、移動方向の伸び量の影響を考慮していることがわかる。
【数３】
【００５０】
次に、数１の中にある数４の項を考える。
【数４】
【００５１】
数４は、駆動ローラ１０ｆの半径ｒに中立面までの距離を足した値である。本来の中間転写ベルト１０ｅの厚みはａである。そのため、テンションＴ１が働かなければ、半径ｒに中立面までの距離を足した値は（ｒ＋ａ／２）となる。しかし今、テンションＴ１によって引っ張られることにより厚みの変化が生じている。ポアソン比がνａであることから、厚みは数５の分だけ減少している。そのため、駆動ローラ１０ｆの半径ｒに中立面までの距離を足した値は、数４で与えられるのである。
【数５】
【００５２】
数１から、先程の説明の通り、中間転写ベルト１０ｅが厚いほど、中間転写ベルト１０eの移動量は多くなる。また、引張強度が強いほど、つまりＥａ×Ａａの値が大きいほど移動量は多くなる。逆にテンションＴ１の値が大きいほど移動量は少なくなる。
【００５３】
ここで、図６（ａ）〜図６（ｃ）を用いて、Ｔ１とＴ２に関する説明をする。図６（ａ）〜図６（ｃ）の説明は、オイラーのベルト伝動理論に基づいている。図６（ａ）及び図６（ｂ）は、ベルトのテンション状態を示す略図で、図６（ｃ）は、休止角とクリープ角を示す略図である。また、ここでは、説明を簡略化するために、対向ローラ１０ｇを省略している。
【００５４】
図６（ａ）において、中間転写ベルト１０ｅを駆動ローラ１０ｆとテンションローラ１０ｈに巻き付け、テンションＴを与える。この状態から図６（ｂ）に示されるように駆動ローラ１０ｆを矢印Ｇの方向に回転させると、駆動ローラ１０ｆの上流側と下流側でテンションの差が発生する。上流側のテンションをＴ１、下流側のテンションをＴ２とすると、これらの大小関係は、Ｔ１＞Ｔ２となり、このテンション差によって駆動ローラ１０ｆの動力がテンションローラ１０ｈに伝達される。ここでＴ１を張り側テンション、Ｔ２を緩み側テンションと呼ぶ。
【００５５】
次に、図６（ｃ）を用いて、テンション差が発生する際の滑りの現象を説明する。テンション差が存在する場合、張り側と緩み側で中間転写ベルト１０ｅの伸び量にも差があることになる。その為、ベルトが張り側から緩み側へ移動する際に、各ローラ（１０ｆ、１０ｈ）上では中間転写ベルト１０ｅの伸縮が発生する。ローラ（１０ｆ、１０ｈ）上で中間転写ベルト１０ｅが伸縮する為には必然的に滑りが発生する。この弾性変形に伴う滑りを弾性滑りと呼び、滑りが発生する領域をクリープ角と呼ぶ。
【００５６】
その一方で、ローラ（１０ｆ、１０ｈ）と中間転写ベルト１０ｅに滑りのない領域が存在し、これを休止角と呼ぶ。一般にクリープ角と休止角の配置関係は図６（ｃ）のようになっていることが知られている。この時、駆動ローラ１０ｆ上のクリープ角では中間転写ベルト１０ｅが張り側から緩み側に移動するに従い縮むため、中間転写ベルト１０ｅがローラ（１０ｆ、１０ｈ）に対して遅れる方向に滑っていることになる。逆に、テンションローラ１０ｈではクリープ角上で中間転写ベルト１０ｅは伸びていくため、中間転写ベルト１０ｅがローラ（１０ｆ、１０ｈ）に対して進む方向に滑り、張り側に移動するにつれてベルト速度が上昇していく。
【００５７】
次に、中間転写ベルト１０ｅの移動速度について考える。移動速度とは、レーザードップラー式の速度計などで、移動速度を定点測定したときに観測される値のことである。定点測定では、テンションがかかって中間転写ベルト１０ｅが伸ばされた状態で、中間転写ベルト１０ｅ上のある質点が単位時間当たりに移動する距離を観測することになる。
【００５８】
駆動ローラ１０ｆの回転速度は、数６のように回転角度θを時間で微分した値である。
【数６】
【００５９】
このとき、テンションＴ１がかかっている駆動ローラ１０ｆの上流側での中間転写ベルト１０ｅの搬送速度は数７で与えられる。数７は、駆動ローラ１０ｆの回転速度に、中立面までの半径をかけた値となっている。
【数７】
【００６０】
また、テンションＴ２がかかっている駆動ローラ１０ｆの下流側での中間転写ベルト１０ｅの搬送速度は数８で与えられる。
【数８】
【００６１】
数８の中の数９の項は、駆動ローラ１０ｆ上流側での単位伸び量の値で、駆動ローラ１０ｆ下流側の単位伸び量の値を割っている。駆動ローラ１０ｆの下流側での中間転写ベルト１０ｅの移動速度は、結局、上流側との単位伸び量の比で求められるからである。
【数９】
【００６２】
駆動ローラ１０ｆ上流側のテンションＴ１の方が駆動ローラ１０ｆ下流側のテンションＴ２よりも大きいことを考えると、数９から、中間転写ベルト１０ｅの移動速度は必ず下流側の方が遅くなる。Ｔ１に対してＴ２が小さいほど、下流側の中間転写ベルト１０ｅの移動速度は遅くなる。また、引張強度が弱いほど、つまりＥａ×Ａａの値が小さいほど、下流側の中間転写ベルト１０ｅの移動速度は遅くなる。
【００６３】
数７、数８から分かるように、駆動ローラ１０ｆの上流側と下流側で中間転写ベルト１０ｅの移動速度は異なる。しかし、上流側と下流側で中間転写ベルト１０ｅの移動量は同じである。上流側では移動速度は速いが、伸び量が大きい。逆に、下流側では移動速度は遅いが、伸び量が小さい。そのため、中間転写ベルト１０ｅが移動量としては変わらないのである。もし、上流側と下流側のどちらか一方の移動量が多ければ、中間転写ベルト１０ｅを移動したときに、移動量の差が累積して、そのうち破綻してしまう。同じように、上流側と下流側で中間転写ベルト１０ｅの回転周期も変わらない。
【００６４】
次に、中間転写ベルト１０ｅの回転周期を考える。テンションがかかっておらず、中間転写ベルト１０ｅの伸び量がゼロであるときの１回転周期をＲ（秒）とする。無負荷状態での、中間転写ベルト１０ｅの中立面の位置での一周分の周長さをｌとすると、Ｒは数１０のように与えられる。
【数１０】
【００６５】
それに対し、図５（ｂ）に示すようにテンションＴ１とＴ２が与えられたとき、ベルトの１回転の周期は数１１になる。周期は中間転写ベルト１０ｅが伸びた分だけ長くなっている。
【数１１】
【００６６】
駆動ローラ１０ｆの上流側において、中立面の位置での一周分の周長さｌはテンションＴ１をかけられて伸びている。数１１は、その状態での長さを、上流側での速度（数７）で割ることで求めている。
【００６７】
数１１の中の数１２の項は、テンションＴ１を与えて引っ張ったことにより、中間転写ベルト１０ｅがつぶれて、中立面の位置が変化したことを考慮している。
【数１２】
【００６８】
これまでに示したように、中間転写ベルト１０ｅの移動量や移動速度や回転周期は、中立面の位置やヤング率、および材料の断面積によって変わる。本発明では、補強部材４６ａ、４６ｂを用いて、中間転写ベルト１０ｅの回転周期を変えることで、中間転写ベルト１０ｅの寄りを規制する。
【００６９】
補強部材４６ａ、４６ｂを貼り付けた場合の中立面の位置を、図７（ａ）を用いて説明する。図７（ａ）は補強部材４６の貼り付けられた部分での中間転写ベルト１０ｅの断面図である。中間転写ベルト１０ｅの厚みをａ、補強部材４６の厚みをｃ， 中間転写ベルト１０ｅに補強部材４６を貼り付ける際の接着剤の厚みをｂとする。そして、中間転写ベルト１０ｅのヤング率をＥａ、補強部材４６のヤング率をＥｃとし、中間転写ベルト１０ｅのポアソン比をνａ、補強部材４６のポアソン比をνｃとする。接着剤のヤング率はゼロと見なせるものとし、考慮しない。さらに、中間転写ベルト１０ｅの断面積をＡａ、補強部材４６の断面積をＡｃとする。
【００７０】
このときの中間転写ベルト１０ｅの内周面から中立面までの距離を数１３によって考える。
【数１３】
【００７１】
さらに、中間転写ベルト１０ｅと補強部材４６を含めた両方にテンションＴ１がかけられた場合を考える。このとき、テンションＴ１により、中間転写ベルト１０ｅと補強部材４６は伸張される。その作用により、中間転写ベルト１０ｅと補強部材４６の厚みは減ることになる。厚みの減少分を考慮すると、内周面から中立面までの距離は数１４となる。
【数１４】
【００７２】
数１３および数１４からわかるように、接着剤の厚みｂおよび補強部材４６の厚みｃが厚いほど、内周面から中立面までの距離は増える。また、補強部材４６の引張強度Ｅｃ×Ａｃが大きいほど、内周面から中立面までの距離は増える。
【００７３】
さらに、数１に数１４を代入することで、補強部材４６を貼ったときの、中間転写ベルト１０ｅの搬送量は数１５となる。
【数１５】
【００７４】
さらに、中間転写ベルト１０ｅの回転周期について考える。回転周期を考える場合には、中立面での中間転写ベルト１０ｅの周長さを考える必要がある。中間転写ベルト１０ｅに補強部材４６を備えることで、中立面での周長さがｌからｌ'に変わったとすると、中間転写ベルト１０ｅの回転周期は数１６となる。
【数１６】
【００７５】
よって、補強部材４６を貼ることにより、１回転の周期は変化する。引張強度Ｅｃ×Ａｃを高めるほど、中間転写ベルト１０ｅが伸び量を減らし、１回転周期が長くなるのを防ぐ。また、中立面の位置を移動させ、１回転周期を早める。その変化の度合いは、中間転写ベルト１０ｅの引張強度Ｅａ×Ａａと補強部材４６の引張強度Ｅｃ×Ａｃの比率によって決まる。中間転写ベルト１０ｅの引張強度Ｅａ×Ａａに対し、補強部材４６の引張強度Ｅｃ×Ａｃがある程度大きくなければならない。
【００７６】
ここで、ｌおよびｌ'について、図７（ｂ）および図７（ｃ）を用いて説明する。図７（ｂ）および図７（ｃ）は、中間転写ベルト１０ｅに補強部材４６を備えたものを切断し、展開して中間転写ベルト１０ｅの周長さｌと、補強部材４６の周長さを比較したものである。
【００７７】
図７（ｂ）では、中間転写ベルト１０ｅの周長さｌより、補強部材４６の長さがわずかに長い。中間転写ベルト１０ｅに補強部材４６が貼り付けられた状態では、中間転写ベルト１０ｅの内周長が長くなるように伸ばされているものとする。例えば、中間転写ベルト１０ｅを高いテンションで張架し、その状態で補強部材４６を備えれば、このような状態を作り出すことができる。
【００７８】
このような条件で、中立面での周長さが長くなり、ｌからｌ'に変化したとする。このとき、仮に数１７が成り立っていれば、無負荷状態での一回転周期Ｒは変わらない。
【数１７】
【００７９】
それは、補強部材４６を備えることで中立面の位置での周長さｌ'も長くなるが、駆動ローラ１０ｆの中心から中立面までの距離も長くなるからである。その両者の変化分が完全に打ち消しあい、無負荷状態での一回転周期Ｒは変わらないのである。
【００８０】
図７（ｃ）は、数１７の条件よりも補強部材４６が短い場合の説明図である。すなわち、中間転写ベルト１０ｅを切断し、図７（ｂ）の補強部材４６と図７（ｃ）の補強部材４６の長さを比較すると、図７（ｃ）の補強部材４６の方が短い。つまり、数１８の関係が成り立つ。
【数１８】
【００８１】
図７（ｃ）では、図４のように補強部材４６を備える部分での内周長が小さくなるように、補強部材４６を備えている。図７（ｃ）の状態では、中立面での周長さがｌからｌ'に変われば、無負荷状態での一回転周期Ｒは小さくなる。
【００８２】
さらに、図７（ｃ）のように補強部材４６を備えた場合、ベルト幅方向Ｍに細かく中立面での周長さｌ'を見れば、補強部材４６を備えたところと備えていないところで、連続的にｌ'の値が変わる。そのとき、数１３に表すように中立面の位置も変化するが、その両者の変化分は打ち消しあわない。そのため、ベルト幅方向Ｍに細かく見たとき、無負荷状態での一回転周期Ｒの値は連続的に変化する。そのとき、補強部材４６を備えたところのＲは小さくなっているのである。
【００８３】
さらに、中間転写ベルト１０ｅの断面積Ａａ、および、補強部材４６の断面積Ａｃについて、図８（ａ）、図８（ｂ）を用いて詳しく説明する。断面積Ａａは、単純に中間転写ベルト１０ｅのベルト幅方向Ｍの寸法と中間転写ベルト１０ｅの厚みを乗算したものではない。そうではなく、引っ張ったときの弾性変形に、実際に関与している部分の断面積のことをいう。
【００８４】
図８（ａ）は、駆動ローラ１０ｆをベルト搬送方向から見た断面図である。中間転写ベルト１０ｅがテンションをかけられ、伸ばされた状態で駆動ローラ１０ｆに接している様子を表す。この状態において、中間転写ベルト１０ｅが駆動ローラ１０ｆから脱落している箇所は、引っ張ったときの弾性変形に関与しない。つまり、図８（ａ）の網点で表された部分が中間転写ベルト１０ｅの断面積Ａａとなる。そして、斜線で表された部分が補強部材４６ａ、４６ｂの断面積Ａｃとなる。
【００８５】
以下、本発明の動作原理を説明する都合上、図８（ａ）の駆動ローラ１０ｆの中央で分割して、補強部材４６ａ、４６ｂに関わる断面積Ａａ、Ａｃを考えるものとする。補強部材４６ａに関わるものは、図８（ａ）左側の網点部分の断面積Ａａ−ａ、斜線部分の断面積Ａｃ−ａである。補強部材４６ｂに関わるものは、図８（ａ）右側の網点部分の断面積Ａａ−ｂ、斜線部分の断面積Ａｃ−ｂである。
【００８６】
図８（ｂ）は、駆動ローラ１０ｆをベルト搬送方向から見た断面図である。ただし、図８（ｂ）の中間転写ベルト１０ｅは、駆動ローラ１０ｆに対して少しだけ右に寄っている。ここで、図８（ｂ）は図４に示すように中間転写ベルト１０ｅの内周長差が大きい場合を、誇張して図示している。実際には、図８（ｂ）のように中間転写ベルト１０ｅと駆動ローラ１０ｆの中央部が完全に浮いているわけではなく、駆動ローラ１０ｆと中間転写ベルト１０ｅは接している状態にある。駆動ローラ１０ｆと中間転写ベルト１０ｅが接することで生じる反力が少ないだけである。
【００８７】
図８（ｂ）では、内周差の違いにより、内周面の小さな補強部材４６ａ、４６ｂ付近の中間転写ベルト１０ｅだけしか、引っ張ったときの弾性変形に関与していない。このとき、図８（ｂ）の網点で表された部分だけが中間転写ベルト１０ｅの断面積Ａａ−ａ、Ａａ−ｂとなる。そして、補強部材４６ａに関わるものが、図８（ｂ）左側の網点部分の断面積Ａａ−ａ、斜線部分の断面積Ａｃ−ａとなる。また、補強部材４６ｂに関わるものは、図８（ｂ）右側の網点部分の断面積Ａａ−ｂ、斜線部分の断面積Ａｃ−ｂとなる。
【００８８】
図８（ｂ）では、中間転写ベルト１０ｅは、駆動ローラ１０ｆに対して少しだけ右に寄る。その為、補強部材４６ａに関わる左側の断面積Ａｃ−ａの方が、補強部材４６ｂに関わる右側の断面積Ａｃ−ｂより大きく、左側の引張強度の方が強い。引張強度が強い分だけ左側の中間転写ベルト１０ｅ及び補強部材４６ｂは伸び量が小さくなり、中間転写ベルト１０ｅの左側の断面積Ａａ−ａも、伸び量が小さい分だけ小さくなる。逆に、右側の断面積Ａｃ−ｂは引張強度が弱い。引張強度が弱い分だけ右側の中間転写ベルト１０ｅ及び補強部材４６ｂは伸び量が大きくなり、中間転写ベルト１０ｅの右側の断面積Ａａ−ｂも、伸び量が大きい分だけ大きくなる。よって、補強部材４６ａに関わる左側の断面積Ａａ−ａの方が、補強部材４６ｂに関わる右側の断面積Ａａ−ｂよりも小さい。
【００８９】
このように、図４に示すように中間転写ベルト１０ｅの内周長差が大きい場合、中間転写ベルト１０ｅが寄ることで、補強部材４６ａ、４６ｂの断面積Ａｃ−ａ、Ａｃ−ｂが変化する以外に、中間転写ベルト１０ｅの断面積Ａａ−ａ、Ａａ−ｂも変化する。中間転写ベルト１０ｅの断面積Ａａ−ａ、Ａａ−ｂも変化する分だけ、引張強度Ｅａ×Ａａ＋Ｅｃ×Ａｃの変化率も大きくなる。よって、数１６から、内周長差が大きい方が回転周期の変化する割合が大きくなるのである。
【００９０】
次に本発明に係る中間転写ベルト１０ｅのベルト寄りのメカニズムについて、駆動ローラ１０ｆと中間転写ベルト１０ｅを例示して、図８（ｃ）を用いて詳細に説明をする。図８（ｃ）は、中間転写ベルト１０ｅが、駆動ローラ１０ｆに巻き付く様子を拡大表示した、駆動ローラ端部の略拡大図である。
【００９１】
中間転写ベルト１０ｅが駆動ローラ１０ｆに対してまっすぐ、すなわち駆動ローラ１０ｆの軸線に対して垂直に巻き付けば、中間転写ベルト１０ｅの位置は、駆動ローラ１０ｆに巻き付く入口側と送り出される出口側とで変わらない。従って、中間転写ベルト１０ｅは同じ位置を駆動搬送され続ける為にベルトの寄りは発生しない。
【００９２】
しかしながら、バネ４５の前後のテンション差や、駆動ローラ１０ｆ・対向ローラ１０ｇ・テンションローラ１０ｈのアライメントのずれ、機構を構成する部品の寸法のばらつき、などの様々なばらつき要素を完全に無くすことは不可能である。ばらつき要素を完全に無くすことが不可能である為に、中間転写ベルト１０ｅは、駆動ローラ１０ｆに対して、必ず所定の角度（以下、進入角と称する）を有して巻き付いて行く。そして、中間転写ベルト１０ｅは、進入角にのっとった方向に寄る。
【００９３】
図８（ｃ）中、中間転写ベルト１０ｅは、矢印Ｂ方向に駆動搬送され、駆動ローラ１０ｆに巻き付いていく。中間転写ベルト１０ｅの端部ライン１０ｅ−１上の一点Ｘは、中間転写ベルト１０ｅが駆動ローラ１０ｆに巻き付くにつれて、点Ｘから点Ｘ´の位置に移動する。また、別の一点Ｙは、中間転写ベルト１０ｅが駆動ローラ１０ｆに巻き付くにつれて、点Ｙから点Ｙ´の位置に移動する。中間転写ベルト１０ｅの端部ライン１０ｅ−１は、中間転写ベルト１０ｅが駆動ローラ１０ｆに巻き付くにつれて、点Ｘ´と点Ｙ´を結んだ１０ｅ−２の位置に移動する。この継続的な移動で、中間転写ベルト１０ｅは進入角によって図８（ｃ）中矢印Ｃ方向に寄って行く。これがベルト寄りのメカニズムである。
【００９４】
次に本発明に係る中間転写ベルト１０ｅのベルト寄りを規制するメカニズムを、図９（ａ）、図９（ｂ）、図９（ｃ）を用いて詳細に説明する。図９（ａ）〜図９（ｃ）は、駆動ローラ１０ｆと中間転写ベルト１０ｅを下面側から見た裏面図である。
【００９５】
図９（ａ）において、不図示のテンションローラ１０ｈと中間転写ベルト１０ｅの位置関係は、左右対称系となっている。ただし、左右対称系とは設計上の基準位置のことを指し、部品や組み立てのばらつきを考慮したものではない。駆動ローラ１０ｆが矢印Ｈ方向に駆動回転をすると、中間転写ベルト１０ｅは矢印Ｉ方向に駆動搬送される。中間転写ベルト１０ｅが駆動搬送されると、部品や組み立てのばらつきによって形成される進入角にのっとり、中間転写ベルト１０ｅは寄り始める。本実施例では、矢印Ｊ方向に中間転写ベルト１０ｅが寄る場合を例に示している。
【００９６】
中間転写ベルト１０ｅが矢印Ｊ方向の移動で図９（ｂ）の位置関係になると、装置手前側の補強部材４６ａが駆動ローラ１０ｆに乗るオーバーラップ領域４６ａ−１が増え、装置奥側の補強部材４６ｂが駆動ローラ１０ｆに乗るオーバーラップ領域４６ｂ−１が減る。
【００９７】
このとき、数１６に則って、装置手前側の補強部材４６ａと、装置奥側の補強部材４６ｂの１回転周期がどのように変化するのかを考える。まず、装置手前側の補強部材４６ａに注目する。中間転写ベルト１０ｅが寄り、オーバーラップ領域４６ａ−１が増えると断面積Ａｃは増加する。そして、中間転写ベルト１０ｅと補強部材４６ａを合わせた引張強度Ｅａ×Ａａ＋Ｅｃ×Ａｃも増加する。装置手前の補強部材４６ａ側の中立面は、駆動ローラ１０ｆの中心軸から遠くなる位置に移動する。
【００９８】
また、装置手前の補強部材４６ａ側の伸び量は、図９（ａ）の初期状態に比べて減少する。さらに、図４および図７（ｃ）の状態であれば、中立面での中間転写ベルト１０ｅの周長さｌ'も短くなり、無負荷状態での中間転写ベルト１０ｅ一回転周期Ｒも減少する。このようなことから、装置手前の補強部材４６ａ側では、図９（ａ）の初期状態に比べて１回転の動作が速くなる。次に、装置奥側の補強部材４６ｂの１回転周期に注目する。装置手前側の補強部材４６ａとは逆の現象となる。即ち、図９（ａ）の初期状態に比べて１回転の動作が遅くなる。
【００９９】
ここまでを以下のようにも表現できる。即ち、中間転写ベルト１０ｅが寄る方向と反対方向に設けられた補強部材４６ａのベルト幅方向Ｍにおける駆動ローラ１０ｆに対する重なり領域の幅が増える。そして、剛性が増加して中間転写ベルト１０ｅの伸び量が減少する（中間転写ベルト１０ｅが寄る側と反対側の重なり領域の単位幅あたりの内周面の内周長が短くなる）ことで、中間転写ベルト１０ｅが寄る方向と反対側の回転周期が短くなる。
【０１００】
また、中間転写ベルト１０ｅが寄る方向に設けられた補強部材４６ｂのベルト幅方向Ｍにおける駆動ローラ１０ｆに対する重なり領域の幅が減る。そして、剛性が減少して中間転写ベルト１０ｅの伸び量が増加する（中間転写ベルト１０ｅが寄る側の重なり領域の単位幅あたりの内周面の内周長が長くなる）ことで、中間転写ベルト１０ｅが寄る方向側の回転周期が長くなる。
【０１０１】
すると、中間転写ベルト１０ｅにおけるベルト幅方向Ｍに生じた回転周期の差が生じる。即ち、中間転写ベルト１０ｅにおける寄る方向の部位の回転周期が寄る方向と反対方向の部位の回転周期よりも長くなる。そして、装置手前側の中間転写ベルト１０ｅの方が装置奥側よりも早く進むことになる。そうすると、中間転写ベルト１０ｅが、図９（ｂ）の時計回りに回転するような現象が起きる。図９（ｂ）の時計回りに回転すると、図９（ｃ）のような位置関係になる。つまり、進入角が発生する。この方向の進入角は、図８（ｃ）で説明した通り、これまで寄っていた矢印Ｊの方向とは逆向きに中間転写ベルト１０ｅを寄せる効果がある。
【０１０２】
中間転写ベルト１０ｅが図９（ｂ）の矢印Ｊ方向に寄れば寄るほど、装置手前側と装置奥側の中間転写ベルト１０ｅの１回転周期の差は大きくなる。つまり、図９（ｂ）の時計回りに回転させようとする作用が強く働く。そして、図９（ｃ）の進入角の発生量は大きくなるのである。図９（ａ）の初期状態で中間転写ベルト１０ｅが矢印Ｊの方向に寄ろうとする速度と、中間転写ベルト１０ｅの１回転周期の差によって生じる進入角が生み出す寄り速度とのバランスが取れたところで寄りは止まる。
【０１０３】
図９（ｃ）は、そのバランスが取れたところを示す図ではなく、中間転写ベルト１０ｅの寄りによって、寄り方向と反対方向に中間転写ベルト１０ｅを寄らせようとする力が発生することを示している。このことで、図９（ｃ）のように、中間転写ベルト１０ｅが回転しつつ駆動ローラ１０ｆに対して傾くことで、中間転写ベルト１０ｅを寄る方向と反対方向に移動させる進入角を作り出し、中間転写ベルト１０ｅの寄りを規制する。
【０１０４】
図１０（ａ）は、補強部材４６ａ、４６ｂの効果をまとめたものである。補強部材４６ａ、４６ｂのローラに乗り上げる量が増加すると、中立面、引張強度、中間転写ベルト１０ｅの伸び量、内周長がどのように変化するのかを表している。そして、その結果、中間転写ベルト１０ｅの回転周期（回転動作）がどのように変化するかを示している。続いて、実験例を示す。
【０１０５】
中間転写ベルト１０ｅは、内周長６３０［ｍｍ］、幅２４０［ｍｍ］、厚さ８０［μｍ］でＰＶＤＦにより製造する。駆動ローラ１０ｆはφ２２［ｍｍ］、表面に厚さ５００［μｍ］のゴムコーティングを施す。テンションローラ１０ｈは、φ１８［ｍｍ］で中空のアルミ材により製造する。駆動ローラ１０ｆおよびテンションローラ１０ｈの中間転写ベルト１０ｅに接する部分の長さは２２５［ｍｍ］である。また、バネ４５により、装置手前側で２．５［ｋｇｆ］、装置奥側で２．５［ｋｇｆ］の合計５［ｋｇｆ］の力で付勢する。
【０１０６】
補強部材４６ａ、４６ｂには、幅１２［ｍｍ］、厚さ２５［μｍ］ポリエステルテープを１周分巻く。補強部材４６ａ、４６ｂが幅方向に対称となるように、そして、丁度、補強部材４６ａ、４６ｂの中央部が駆動ローラの各端部面に等しくなるようにする。即ち、補強部材４６ａと４６ｂの中心間距離は２２５［ｍｍ］である。駆動ローラは１秒間に２回転の速さで回転する。このような条件で、メインフレーム４３が装置手前側と装置奥側で１［ｍｍ］ねじれると、３０［μ／ｓｅｃ］の速度で寄りを生じる。地面が平らでない場所に置いて外力を加えれば、メインフレーム４３が１［ｍｍ］近くねじれることもある。そのため、本発明により３０［μ／ｓｅｃ］の寄り速度が十分に規制できる必要がある。
【０１０７】
図１０（ｂ）は、補強部材４６ａ、４６ｂが用いられた中間転写ベルト１０ｅのベルト幅方向Ｍのベルト位置、及び、中間転写ベルト１０ｅのベルト幅方向Ｍへの寄り速度の関係を示すグラフである。横軸に中間転写ベルト１０ｅの位置をとる。中間転写ベルト１０ｅが基準の中心位置にいるとき、横軸をゼロとし、中間転写ベルト１０ｅが装置奥側に移動する向きを正の方向にしている。補強部材４６ａ、４６ｂの幅が１２［ｍｍ］であるから、中間転写ベルト１０ｅが＋６の位置にあるとき、ちょうど補強部材４６ａが全て駆動ローラ１０ｆに乗り上げる。そのとき、補強部材４６ｂは全て駆動ローラ１０ｆから脱落している。
【０１０８】
逆に、中間転写ベルト１０ｅが−６ｍｍの位置にあるとき、補強部材４６ａは全て駆動ローラ１０ｆから脱落し、補強部材４６ｂは全て駆動ローラ１０ｆに乗り上げる。縦軸には、中間転写ベルト１０ｅの寄り速度をとる。中間転写ベルト１０ｅが装置奥側に移動する向きを寄り速度が正の方向としている。そして、中間転写ベルト１０ｅの位置を変え、寄り速度を測定した結果が図１０（ｂ）である。
【０１０９】
まず、中間転写ベルト１０ｅを−８ｍｍの位置にセットし、駆動ローラ１０ｆを回転させた場合を考える。すると、寄り速度が正であるから、中間転写ベルト１０ｅは正の方向に移動する。つまり、グラフの原点に向かって移動する。そして、中間転写ベルト１０ｅが−６ｍｍの位置に来るまで、同じ速度で移動していく。さらに中間転写ベルト１０ｅが−６ｍｍよりも右側の位置に移動すると、少しずつ寄り速度を下げながら原点に向かって移動していく。そして、原点付近のところで寄り速度がゼロになり、中間転写ベルト１０ｅの寄りが止まる。つまり、中間転写ベルト１０ｅは図１０（ｂ）の矢印に示すような移動をする。
【０１１０】
次に、中間転写ベルト１０ｅを８ｍｍの位置にセットし、駆動ローラ１０ｆを回転させた場合を考える。すると、寄り速度が負であるから、中間転写ベルト１０ｅは負の方向に移動する。つまり、グラフの原点に向かって移動する。そして、中間転写ベルト１０ｅが６ｍｍの位置に来るまで、同じ速度で移動していく。さらに中間転写ベルト１０ｅが６ｍｍよりも左側の位置に移動すると、少しずつ寄り速度を下げながら原点に向かって移動していく。そして、原点付近のところで寄り速度がゼロになり、中間転写ベルト１０ｅの寄りが止まる。つまり、中間転写ベルト１０ｅをどの位置に置いたとしても、原点に向かって移動するのである。
【０１１１】
図１０（ｂ）の縦軸の寄り速度が±６０［μｍ／ｓｅｃ］であることから、メインフレーム４３が１［ｍｍ］近くねじれたとしても、十分に寄りを規制できることがわかる。
【０１１２】
次に、異なる視点から本発明の効果を検証する。図１１（ａ）は、中間転写ベルト１０ｅをベルト幅方向Ｍの中央部で切断して実験したときの中間転写ベルト１０ｅの平面図である。図１１（ｂ）は、図１１（ａ）の構成において、中間転写ベルト１０ｅのベルト幅方向Ｍのベルト位置、及び、基準周期からのずれの関係を示すグラフである。
【０１１３】
図１１（ａ）に示されるように、中間転写ベルト１０ｅは矢印Ｉの方向に搬送されている。そして、補強部材４６ａのある装置奥側の中間転写ベルト１０ｅが、基準の１回転周期に対しどのように変化するのかを観測した。
【０１１４】
図１１（ｂ）では、横軸に、中間転写ベルト１０ｅの位置をとる。中間転写ベルト１０ｅが基準の中心位置にいるとき横軸をゼロ、中間転写ベルト１０ｅが装置奥側に移動する向きを正の方向にしている。縦軸に、補強部材４６ａのある装置手前側の中間転写ベルト１０ｅの、基準からの周期のずれ量［ｍｓｅｃ］をとる。補強部材４６ａのある装置手前側の一回転周期が短ければ、グラフ上で負の値をとる。中間転写ベルト１０ｅの位置を変え、基準からの周期のずれ量を測定した結果が示されている。
【０１１５】
図１１（ｂ）から、中間転写ベルト１０ｅの位置が変わることで、回転周期がずれることがわかる。図１１（ｂ）でも、数１６と同じように、補強部材４６ａが乗り上げている量が大きいほど、回転周期は早くなっている。つまり、補強部材４６ａを用いて引張強度を変えることで、回転周期が変化し、進入角が発生する。以上のように、本発明により、中間転写ベルト１０ｅの寄りを規制できることがわかる。
【実施例２】
【０１１６】
次に本発明の実施例２について詳細に説明をする。実施例２のベルトユニットである中間転写ベルトユニット（以下、「中間転写ユニット２１０」という）の構成について説明をする。実施例２の中間転写ユニット２１０の構成は、実施例１の中間転写ユニット１０と同じ構成である。従って、実施例１と同様の構成については、説明を省略する。また、同様の構成については、実施例１で説明した内容と同様の構成である。
【０１１７】
最初に本発明の実施例２に係る中間転写ベルト１０ｅのベルト寄りを規制するメカニズムについて、図１２〜図１４を用いて、詳細に説明する。図１２（ａ）、図１２（ｂ）は、一般の中間転写ユニット５１０を上面側から見た概略断面図である。図１４（ａ）、図１４（ｂ）は、本発明の実施例２に係る中間転写ユニット２１０の上面側から見た概略断面図である。
【０１１８】
図１２〜図１４において、中間転写ユニット５１０、２１０は左右対称系として設計されているとする。ただし、左右対称系とは設計上の基準位置のことを指し、部品や組み立てのばらつきを考慮したものではない。また、中間転写ベルト１０ｅは矢印Ｉの方向に移動されるものとする。
【０１１９】
駆動ローラ１０ｆが駆動回転をすると、中間転写ベルト１０ｅは回転移動する。中間転写ベルト１０ｅが回転移動すると、部品や組み立てのばらつきによって形成される進入角にのっとり、中間転写ベルト１０ｅは寄り始める。ここでは、図１２（ａ）の矢印Ｄの方向に中間転写ベルト１０ｅが寄る場合を例に示している。一般の中間転写ユニット５１０であれば、図１２（ａ）の初期状態から矢印Ｄの方向に中間転写ベルト１０ｅが寄ると、わずかだが、図１２（ｂ）のようにテンションローラ１０ｈが動く。これは、モーメントの釣り合いの関係で起こる。
【０１２０】
モーメントの釣り合いをイメージするため、図１３を用いて説明する。図１３はテンションローラ１０ｈ及び駆動ローラ１０ｆを上面側から見た概略平面図である。中間転写ベルト１０ｅを極端に細く図示している。
【０１２１】
図１３に表すように、中間転写ベルト１０ｅが矢印Ｄの方向に寄ったとする。そして、テンションローラ１０ｈが、矢印Ｄとは反対の方向にあるバネ４５から受ける力をｆ−ａ、矢印Ｄの方向にあるバネ４５から受ける力をｆ−ｂ、中間転写ベルト１０ｅから受ける総力をｆ−１０ｅとする。
【０１２２】
このとき、まず、図１３の点Ｃ−ａ周りのモーメントを考える。中間転写ベルト１０ｅが右の方向（装置奥側）に寄ると、Ｃ−ａの点と中間転写ベルト１０ｅから受ける総力ｆ−１０ｅの距離は遠くなる。ｆ−１０ｅと釣り合うモーメントは、バネ４５から受ける力ｆ−ｂになる。釣り合いの関係から、中間転写ベルト１０ｅが寄ってもｆ−１０ｅの大きさが変わらないとすると、中間転写ベルト１０ｅが矢印Ｄの方向に寄れば、バネ４５から受ける力をｆ−ｂは大きくならなければならない。そのため、矢印Ｄの方向にある（装置奥側）のバネ４５は少し縮む。
【０１２３】
逆に、図１３の点Ｃ−ｂ周りのモーメントを考える。中間転写ベルト１０ｅが右の方向（装置奥側）に寄ると、Ｃ−ｂの点と中間転写ベルト１０ｅから受ける総力ｆ−１０ｅの距離は近くなる。ｆ−１０ｅと釣り合うモーメントは、バネ４５から受ける力ｆ−ａになる。釣り合いの関係から、中間転写ベルト１０ｅが寄ってもｆ−１０ｅの大きさが変わらないとすると、中間転写ベルト１０ｅが矢印Ｄの方向に寄れば、バネ４５から受ける力をｆ−ａは小さくならなければならない。そのため、矢印Ｄとは反対の方向にある（装置手前側）のバネ４５は少し伸びることになる。
【０１２４】
図１３は極端な例であったが、図１２（ａ）や図１２（ｂ）のような状態でも、微小に中間転写ベルト１０ｅから受ける力が変化する。そして、図１２（ａ）の初期状態から矢印Ｄの方向に中間転写ベルト１０ｅが寄ると、図１２（ｂ）のようにテンションローラ１０ｈが動くのである。
【０１２５】
しかし、本発明に係る構成によると、図１２（ｂ）のテンションローラ１０ｈの動きとは、逆の方向にテンションローラ１０ｈを動かすことができる。つまり、図１４（ａ）の状態から矢印Ｄの方向に中間転写ベルト１０ｅが寄ると、図１４（ｂ）のようにテンションローラ１０ｈが動く。
【０１２６】
ではなぜテンションローラ１０ｈの動きが図１２（ｂ）のケースと逆になるのかという、メカニズムを説明する。端的に述べると、実施例１で述べたのと同じように、引張強度の変化によって起こる。
【０１２７】
中間転写ベルト１０ｅが図１４（ａ）の状態から矢印Ｄの方向に寄ると、補強部材４６ａの駆動ローラ１０ｆに乗り上げる量が増える。駆動ローラ１０ｆに乗り上げる量が増えると、引張強度に寄与する補強部材４６ａの断面積Ａｃ−ａが増える。そして、補強部材４６ａのある側では伸び量が減ろうとする。
【０１２８】
一方で、モーメントの釣り合いの関係で、装置手前側のバネ４５は伸びようとしている。仮に、補強部材４６ａの伸び量を減らそうとする成分が、モーメントの釣り合いの関係でバネ４５が伸びようとする成分より大きければ、テンションローラ１０ｈは図１４（ｂ）のように動く。
【０１２９】
装置奥側についても同じことがいえる。中間転写ベルト１０ｅが図１４（ａ）の状態から矢印Ｄの方向に寄ると、補強部材４６ｂの駆動ローラ１０ｆに乗り上げる量は減る。駆動ローラ１０ｆに乗り上げる量が減ると、引張強度に寄与する補強部材４６ｂの断面積Ａｃ−ｂが減る。そして、補強部材４６ｂのある側では伸びようとする。
【０１３０】
一方で、モーメントの釣り合いの関係で、装置奥側のバネ４５は縮もうとしている。補強部材４６ｂの伸びようとする成分が、モーメントの釣り合いの関係でバネ４５が縮もうとする成分より大きければ、テンションローラ１０ｈは図１４（ｂ）のように動く。このように、補強部材４６ａ、４６ｂを用いれば、図１４（ｂ）に示すように、図１２（ｂ）のテンションローラ１０ｈの動きとは逆の方向にテンションローラ１０ｈを動かすことができる。
【０１３１】
テンションローラ１０ｈの動きに寄与する補強部材４６ａ、４６ｂの度合いを、モーメントの釣り合いで動かそうとするバネ４５の度合いよりも大きくするには、次のようにする。一に、装置手前側と装置奥側のバネ４５の距離を増やす。二に、バネ４５のバネ定数を小さくする。三に、図４に示すように、補強部材４６ａ、４６ｂのある場所での内周長を小さくする。
【０１３２】
他にも、総テンション圧や、補強部材４６ａ、４６ｂの引張強度、中間転写ベルト１０ｅの引張強度を変更すれば、大きさの度合いを変更できる。
【０１３３】
特に、図４に示すように、補強部材４６ａ、４６ｂのある場所での内周長を小さくすると、比較的容易に図１４（ｂ）に示すようなテンションローラ１０ｈの動きを実現できる。これは図８（ｂ）を考えると理解しやすい。
【０１３４】
補強部材４６ａが駆動ローラ１０ｆに乗り上げる量が大きいほど、補強部材４６ａがある側の引張強度は強い。それは、補強部材４６ａの断面積が増えるからである。もし、補強部材４６ａのヤング率が十分高く、図４のように十分な内周長差があれば、駆動ローラ１０ｆに乗り上げる量が大きくなった場合に、ほとんど補強部材４６ａだけで中間転写ベルト１０ｅの伸び変形を抑えることになる。その状態では、補強部材４６ａ側の中間転写ベルト１０ｅの内周長は極端に短くなっている。そうすると、短くなっている内周長に合わせて、図１４（ｂ）に示すようにテンションローラ１０ｈがミスアライメントするのである。
【０１３５】
時系列的に簡単に言うと、次のようになる。中間転写ベルト１０ｅが寄る方向と反対方向の補強部材４６ａはローラ（１０ｆ、１０ｇ、１０ｈ）と重なる幅が増え、中間転写ベルト１０ｅの単位幅あたりの内周面の内周長が短くなる。中間転写ベルト１０ｅが寄る方向と反対方向でテンションローラ１０ｈが張力に抗する力が増える。中間転写ベルト１０ｅが寄る方向と反対方向のテンションローラ１０ｈの位置は、駆動ローラ１０ｆへと近づく方向に移動する。
【０１３６】
逆に、補強部材４６ｂのある側では、駆動ローラ１０ｆに乗り上げる量が減っていき、引張強度は弱くなる。それは、補強部材４６ｂの断面積が減るからである。そうすると、補強部材４６ｂだけでは中間転写ベルト１０ｅの伸び変形を抑えることができなくなる。そして、中間転写ベルト１０ｅは伸び、補強部材４６ｂのある側の内周長は増えるのである。そうすると、長く伸びた内周長に合わせて、テンションローラ１０ｈは動く。つまり、図１４（ｂ）に示すようにテンションローラ１０ｈがミスアライメントするのである。
【０１３７】
時系列的に簡単に言うと、次のようになる。中間転写ベルト１０ｅが寄る方向の補強部材４６ｂはローラ（１０ｆ、１０ｇ、１０ｈ）と重なる幅が減り、中間転写ベルト１０ｅの単位幅あたりの内周面の内周長が長くなる。中間転写ベルト１０ｅが寄る方向でテンションローラ１０ｈが張力に抗する力が減る。中間転写ベルト１０ｅが寄る方向のテンションローラ１０ｈの位置は、駆動ローラ１０ｆから遠ざかる方向に移動する。
【０１３８】
さらに、数１６を用いて説明をする。実施例１の中で、図４、図７（ｃ）を用いて、中立面での周長さが変わるということを述べた。幅方向に細かく中立面での周長さｌ'を見れば、補強部材４６を備えたところと備えていないところで、連続的にｌ'の値が変わる。補強部材４６を備えたところでのｌ'は小さく、補強部材４６を備えていないところに向かうに従って、ｌ'は少しずつ大きくなる。そのため、中間転写ベルト１０ｅが移動すると、テンションローラ１０ｈが図１４（ｂ）に示すようにテンションローラ１０ｈがミスアライメントするのである。
【０１３９】
このように、補強部材４６ａ、４６ｂのある場所での内周長を小さくすると、比較的容易に、テンションローラ１０ｈの動きに寄与する補強部材４６ａ、４６ｂの度合いを大きくすることができる。
【０１４０】
次に、図１４（ｂ）に示すようにテンションローラ１０ｈが動くと、寄りが規制されるメカニズムについて説明する。実は、実施例１で説明したメカニズムは、テンションローラ１０ｈがスライドしないように固定されて動かない場合にも成り立つ。それに対して、実施例２で説明する内容は、テンションローラ１０ｈが動く場合にだけ発生する、寄り規制のメカニズムである。
【０１４１】
実施例２のメカニズムを説明する前に、少しだけ実施例１について注釈を加えておく。まず、中間転写ベルト１０ｅの幾何学的な周長を定義しておく。図１５（ａ）及び図１５（ｂ）は中間転写ベルト１０ｅの幾何学的な周長の説明図である。図１５（ａ）及び図１５（ｂ）のように駆動ローラ１０ｆの上流側と下流側にテンションＴ１およびＴ２がかけられた状態での、中立面での中間転写ベルト１０ｅの周長のことを幾何学的な周長と呼ぶことにする。
【０１４２】
実施例１で説明したメカニズムは、テンションローラ１０ｈが固定されて動かない場合にも成り立つ。それは、中間転写ベルト１０ｅの幾何学的な周長が変化しなくても、数１６にもとづき、一回転の周期は変化することができるからである。数１６は、あくまで張り側での伸び量と中立面までの半径に基づいて、一周するまでにかかる張り側での行路から、周期時間を導き出す式である。よって数１６は中間転写ベルト１０ｅの幾何学的な周長については規定していないのである。
【０１４３】
つまり、駆動ローラ１０ｆの張り側テンションが高くて、緩み側テンションが低くければ、幾何学的な周長が変化しないでも、一回転周期の変化を発生させることができる。中間転写ベルト１０ｅ一周分の幾何学的な内周長が変化しなければ、テンションローラ１０ｈの位置は変化する必要がない。よって、テンションローラ１０ｈの傾きに関係なく、実施例１で説明したメカニズムは成り立つ。
【０１４４】
それに対し、実施例２で説明する内容は、テンションローラ１０ｈが動く場合に発生する、寄り規制のメカニズムである。実施例２で寄りを規制するメカニズムの一つは、一回転周期の差で説明される。
【０１４５】
図１４（ｂ）において、テンションローラ１０ｈと駆動ローラ１０ｆの間隔が短い装置手前側の方が、装置奥側に比べて中間転写ベルト１０ｅの幾何学的な周長が短い。そして、装置手前側の幾何学的な周長は短くなっているので、一回転するのに必要な周期は短い。つまり、装置手前側の方が、装置奥側に比べて中間転写ベルト１０ｅが早く進む。そうすると、中間転写ベルト１０ｅは駆動ローラ１０ｆに対して傾いて巻き付く。そのとき進入角は、中間転写ベルト１０ｅが寄ってきた矢印Ｄに対して反対に中間転写ベルト１０ｅを動かす方向に発生する。このようにして、中間転写ベルト１０ｅの寄りは規制される
【０１４６】
もう一つのメカニズムは、駆動ローラ１０ｆとテンションローラ１０ｈの傾きが作り出す進入角によって説明される。それは、周期差以外の要因で作り出される進入角である。
【０１４７】
図１４（ｂ）の矢印Ｄの方向に中間転写ベルト１０ｅが寄るとする。すると、実施例２では、図１４（ｂ）に示すように二つのローラが傾く。すると、その傾きだけの幾何学的な作用によって進入角が生じる。中間転写ベルト１０ｅが２つのローラの表面にならおうとするから、幾何学的に図１４（ｂ）のような進入角になるのである。この進入角は寄りを規制する方向に作用する。このことから、駆動ローラ１０ｆに対するテンションローラ１０ｈの傾きが、幾何学的に作り出す進入角によって、寄りは規制される。
【０１４８】
それでは、前述のメカニズムにもとづき、中間転写ベルト１０ｅの寄りが規制される様子を時系列で説明する。図１４（ａ）において、中間転写ベルト１０ｅが回転移動すると、中間転写ベルト１０ｅは矢印Ｄの方向に移動する。すると、図１４（ｂ）に示すように、装置手前側の補強部材４６ａが駆動ローラ１０ｆに乗るオーバーラップ領域４６ａ−１は増え、装置奥側の補強部材４６ｂが駆動ローラ１０ｆに乗るオーバーラップ領域４６ｂ−１は減る。
【０１４９】
このとき、引張強度に寄与する補強部材４６ａの断面積Ａａは増え、引張強度が増加する。逆に、引張強度に寄与する補強部材４６ｂの断面積Ａａは減り、引張強度が減少する。この効果により、テンションローラ１０ｈは図１４（ｂ）のように傾く。
【０１５０】
このとき、補強部材４６ａ側の中立面での周長さｌ'は小さくなり、補強部材４６ｂ側の中立面での周長さｌ'は大きくなる。言い換えれば、補強部材４６ａ側の幾何学的な周長は短くなり、補強部材４６ａ側の幾何学的な周長は長くなる。その周長さの関係で、補強部材４６ａ側の回転動作は速くなり、補強部材４６ｂ側の回転動作は遅くなる。
【０１５１】
補強部材４６ａ及び補強部材４６ｂ毎に別の表現で言い表すと、以下のようになる。中間転写ベルト１０ｅが寄る方向と反対方向の補強部材４６ａはローラと重なる幅が増えると、中間転写ベルト１０ｅの単位幅あたりの内周面の内周長が短くなることで回転周期が短くなり、補強部材４６ａの回転動作が速くなる。また、中間転写ベルト１０ｅが寄る方向の補強部材４６ｂはローラと重なる幅が減ると、中間転写ベルト１０ｅの単位幅あたりの内周面の内周長が長くなることで回転周期が長くなり、補強部材４６ｂの回転動作が遅くなる。
【０１５２】
さらに実施例１で説明したように、補強部材４６ａの引張強度が増加することで、中間転写ベルト１０ｅの補強部材４６ａ側の回転周期は短くなり回転速度は速くなる。逆側では、補強部材４６ｂの引張強度が減少することで、中間転写ベルト１０ｅの補強部材４６ｂ側の回転速度は長くなり回転速度は遅くなる。つまり、引張強度の関係で、補強部材４６ａ側と補強部材４６ｂ側との間に回転速度や回転速度に差が生まれる。
【０１５３】
このように、周長さの効果と、引張強度の効果が合算されて、中間転写ベルト１０ｅは補強部材４６ｂ側に対して、補強部材４６ａ側が早く進む。すると、中間転写ベルト１０ｅは図１４（ｂ）の反時計周りに回転し、寄りを規制する方向に進入角を生じさせる。
【０１５４】
このとき、駆動ローラ１０ｆに対し、テンションローラ１０ｈが傾いているので、中間転写ベルト１０ｅが２つのローラ表面にならおうとし、幾何学的な進入角が発生している。この進入角も寄りを規制する方向に働く。そして、これらすべての効果により、寄りを規制させる作用が働く。
【０１５５】
テンションローラ１０ｈが傾く量は、中間転写ベルト１０ｅが矢印Ｄの方向に寄るほど大きくなる。そのため、中間転写ベルト１０ｅが矢印Ｄの方向に寄るほど、進入角は寄りを規制する方向に大きく発生する。そして、少しずつ中間転写ベルト１０ｅが矢印Ｄの方向に移動していき、図１４（ａ）の初期状態で中間転写ベルト１０ｅが矢印Ｄの方向に寄ろうとする速度と、本発明の効果が生み出す寄り速度とのバランスが取れたところで寄りは止まる。
【０１５６】
図１４（ｂ）は、そのバランスが取れたところを示す図ではなく、中間転写ベルト１０ｅの寄りによって、寄り方向と反対方向に中間転写ベルト１０ｅを寄らせようとする力が発生することを説明する説明図である。
【０１５７】
最後に、実験例を示す。実施例１と同じベルトユニットの構成で、バネ４５にバネ定数２．１［Ｎ／ｍｍ］を用いる。図４のように内周長差をつけるため、幅１２［ｍｍ］、厚さ２５［μｍ］のポリエステル製補強部材を３０［Ｎ］程度の力で引っ張って貼り付けている。
【０１５８】
図１５（ｃ）は、本発明の効果を検証したグラフである。前述の条件で、テンションローラ１０ｈの傾きを観測している。横軸に中間転写ベルト１０ｅの位置をとる。中間転写ベルト１０ｅが基準の中心位置にいるとき横軸をゼロ、中間転写ベルト１０ｅが装置奥側に移動する向きを正の方向にしている。縦軸には、テンションローラ１０ｈの傾き量［μｍ］をとる。
【０１５９】
図１５（ｃ）は、補強部材４６ａのある装置手前側と、補強部材４６ａのある装置奥側の、テンションローラ１０ｈの絶対位置の差分をプロットしている。図１５（ｃ）で、補強部材４６ａのある装置手前側のテンションローラ１０ｈの方が駆動ローラ１０ｆに対して遠くなれば、正の値をとる。
【０１６０】
図１５（ｃ）から分かるように、図１４（ｂ）と同じようにテンションローラ１０ｈが傾いていることが分かる。中間転写ベルト１０ｅが図１４（ｂ）の右側に寄れば、装置手前側のテンションローラ１０ｈは駆動ローラ１０ｆに近づく方向に傾く。逆に、中間転写ベルト１０ｅが図１４（ｂ）の左側に寄れば、装置手前側のテンションローラ１０ｈは駆動ローラ１０ｆに遠のく方向に傾く。このことから、本発明により、テンションローラ１０ｈの動きを変化させられることがわかる。
【０１６１】
図１６（ａ）は、本発明によるところの、内周長差の影響を検証したグラフである。横軸に中間転写ベルト１０ｅの位置をとる。中間転写ベルト１０ｅが基準の中心位置にいるとき横軸をゼロ、中間転写ベルト１０ｅが装置奥側に移動する向きを正の方向にしている。縦軸には、中間転写ベルト１０ｅの寄り速度をとる。中間転写ベルト１０ｅが装置奥側に移動する向きを寄り速度が正の方向としている。
【０１６２】
そして、内周長差を大きくした場合と、内周長差を小さくした場合の寄り速度の結果を比較した。内周長差が大きい条件では、補強部材を３０［Ｎ］程度の力で引っ張って貼り付け、内周長差が小さい条件では、補強部材を１０［Ｎ］程度の力で引っ張って貼り付けている。中間転写ベルトの位置を変え、寄り速度を測定した結果が図１６（ａ）である。
【０１６３】
図１６（ａ）において、内周長差を大きくした方が、寄り速度の変化の度合いが大きい。つまり、中間転写ベルト１０ｅの乗り上げ量の変化が少なくても、より多くの寄りの規制効果が発揮されることがわかる。以上のことから、本発明において、内周長差を大きくした方が寄り規制効果が高いことがわかる。
【０１６４】
図１６（ｂ）は、本発明によるところの、テンションローラ１０ｈが傾くことによる効果を検証したグラフである。先程、実施例１のメカニズムでは、テンションローラ１０ｈを固定しても効果が発揮されることを説明した。逆に、実施例２のメカニズムでは、テンションローラ１０ｈが固定されると効果は発揮されない。そのため、テンションローラ１０ｈを固定した場合と、固定しなかった場合を比較し、本発明によるところの、テンションローラ１０ｈが傾くことによる効果を検証している。
【０１６５】
図１６（ｂ）は、横軸に中間転写ベルト１０ｅの位置をとる。中間転写ベルト１０ｅが基準の中心位置にいるとき横軸をゼロ、中間転写ベルト１０ｅが装置奥側に移動する向きを正の方向にしている。縦軸には、中間転写ベルト１０ｅの寄り速度をとる。中間転写ベルト１０ｅが装置奥側に移動する向きを寄り速度が正の方向としている。そして、テンションローラ１０ｈを固定した場合と、固定しなかった場合で、中間転写ベルト１０ｅの位置を変え、寄り速度を測定した。
【０１６６】
図１６（ｂ）において、テンションローラ１０ｈを固定しなかった方が、寄り速度の変化の度合いが大きい。つまり、中間転写ベルト１０ｅの乗り上げ量の変化が少なくても、より多くの寄りの規制効果が発揮されることがわかる。
【０１６７】
以上のことから、本発明において、実施例２のメカニズムでテンションローラ１０ｈが移動し、その効果によっても寄りが規制されることがわかる。
【実施例３】
【０１６８】
次に本発明の実施例３について詳細に説明をする。実施例３のベルトユニットである中間転写ベルトユニット（以下、「中間転写ユニット３１０」という）の構成について図１７（ａ）を用いて説明をする。図１７（ａ）は、本発明の実施例３に係る中間転写ユニット３１０の概略部分斜視図である。実施例３の中間転写ユニット３１０の構成は、実施例１、実施例２の中間転写ユニット１０、２１０とほぼ同じ構成である。従って、実施例１と、実施例２と同様の構成については説明を省略する。また、同様の構成については、実施例１、実施例２の説明を参照して欲しい。
【０１６９】
異なる点は、補強部材４６ａが装置手前側だけに備えられていることと、不図示だが、中間転写ベルト１０ｅが装置奥側に必ず寄るアライメントに設定をされている点である。すなわち、中間転写ユニット３１０は、中間転写ベルト１０ｅに対してベルト回転方向である矢印Ｉ方向と直交するベルト幅方向Ｍの一方向に向かう寄り力を付与し、中間転写ベルト１０ｅを強制的に一方向に移動させる強制移動手段を有する。そして、この中間転写ユニット３１０は、中間転写ベルト１０ｅの外周面のベルト幅方向Ｍの一方向と反対方向の端側（端部）には、中間転写ベルト１０ｅを補強する補強部材４６ａが設けられる。補強部材４６ａは、中間転写ベルト１０ｅの外周面を所定幅で一周するように設けられる。
【０１７０】
最初に本発明の実施例３に係る中間転写ベルト１０ｅのベルト寄りを規制するメカニズムについて、図１７（ｂ）、図１８（ａ）、図１８（ｂ）を用いて、詳細に説明をする。図１７（ｂ）は、図１７（ａ）の部分拡大斜視図である。図１８（ａ）は、テンションローラ１０ｈをベルト回転方向から見た断面図である。図１８（ｂ）は、テンションローラ１０ｈをベルト回転方向から見た断面図である。
【０１７１】
図１８（ａ）は、設計上の基準位置である。この状態から中間転写ベルト１０ｅが回転移動すると、中間転写ベルト１０ｅは、図１８（ａ）中、矢印Ｌ方向の装置奥側に寄り始める。これは、バネ４５の前後のテンション差や、ローラ（１０ｆ、１０ｇ、１０ｈ）のアライメントのずれ、機構を構成する部品の寸法のばらつき、等の様々なばらつきを考慮した上で、中間転写ベルト１０ｅが装置奥側に寄る設計（強制移動手段）をしているからである。
【０１７２】
強制移動手段の構成としては、例えば、以下のものが挙げられる。例えば、図１７（ａ）中の奥側の支持側板４４を付勢するバネ４５の付勢力を弱く設定し、図１７（ａ）中の手前側の支持側板４４を付勢するバネ４５の付勢力を強く設定して、中間転写ベルト１０ｅを図１７（ａ）中の奥側へと寄らせる構成がある。または、例えば、図１７（ａ）中の奥側で複数のローラ（１０ｆ、１０ｇ、１０ｈ）の端部間のピッチを狭く設定し、図１７（ａ）中の手前側で複数のローラ（１０ｆ、１０ｇ、１０ｈ）の端部間のピッチを広く設定する構成がある。
【０１７３】
図１８（ｂ）において、中間転写ベルト１０ｅが矢印Ｌ方向に移動すると、中間転写ベルト１０ｅとテンションローラ１０ｈの位置関係が変化する。図１８（ｂ）に示すように、装置手前側の補強部材４６ａが、テンションローラ１０ｈに乗ったオーバーラップ領域４６ａ−１が増える。
【０１７４】
この様な変化が発生すると、実施例１又は実施例２で説明したように、中間転写ベルト１０ｅが寄るＬ方向とは、反対方向に中間転写ベルト１０ｅを寄らせようとする進入角が発生する。そして、中間転写ベルト１０ｅを矢印Ｌ方向に寄らせようとしていた初期状態での進入角が、中間転写ベルト１０ｅが移動することによって生じる進入角によって相殺され、バランスの取れたところで中間転写ベルト１０ｅのベルト寄りは規制される。
【０１７５】
実施例１や２と同様な表現をすると、時系列的に以下のことが言える。駆動ローラ１０ｆが回転して、中間転写ベルト１０ｅがベルト幅方向Ｍの一方向に寄りはじめると、ベルト幅方向の一方向と反対方向に配置された補強部材４６ａはローラと重なる幅が増える。剛性が増加して中間転写ベルト１０ｅの伸び量が減少する（中間転写ベルト１０ｅの単位幅あたりの内周面の内周長が短くなる）ことで回転周期が短くなる。
【０１７６】
そして、中間転写ベルト１０ｅにおける一方向の部位の回転周期が、中間転写ベルト１０ｅにおける一方向と反対方向の部位の回転周期よりも長くなることにより、中間転写ベルト１０ｅが回転しつつ駆動ローラ１０ｆに対して傾く。このことで、中間転写ベルト１０ｅを一方向と反対方向に寄らせる進入角を作り出し、中間転写ベルト１０ｅの寄りを規制する。
【０１７７】
また、実施例２のように、テンションローラ１０ｈの軸線が傾斜可能に構成されると、以下のようになる。すなわち、駆動ローラ１０ｆが回転して、中間転写ベルト１０ｅがベルト幅方向Ｍの一方向に寄りはじめると、ベルト幅方向の一方向と反対方向に配置された補強部材４６ａはローラと重なる幅が増える。中間転写ベルト１０ｅの単位幅あたりの内周面の内周長が短くなることで、中間転写ベルト１０ｅが寄る方向と反対方向でテンションローラ１０ｈが張力に抗する力が増える。中間転写ベルト１０ｅが寄る方向と反対方向のテンションローラ１０ｈの位置は、駆動ローラ１０ｆへと近づく方向に移動する。
【０１７８】
そして、駆動ローラ１０ｆの軸線に対してテンションローラ１０ｈの軸線が傾き、中間転写ベルト１０ｅが一方向と反対方向に寄らせる進入角を作ろうとすることで、中間転写ベルト１０ｅの寄りを規制する。
【０１７９】
実施例１〜３の構成によれば、中間転写ベルト１０ｅの内周面にリブを設けずに、中間転写ベルト１０ｅの寄りを規制することができる。詳しくは、画像形成装置における中間転写ベルト１０ｅの寄りに対して、中間転写ベルト１０ｅに補強部材４６ａ、４６ｂを貼り付けている部位と、補強部材４６ａ、４６ｂを貼り付けていない部位との剛性差や、周長差を適切に設定する。このことで、中間転写ベルト１０ｅの幅方向の寄りを規制することができる。
【０１８０】
そのため、中間転写ベルト１０ｅの内周面に、突起状のガイド部材やリブなどの突き当て部材を必要としない。つまり、内周面は平滑である。
【０１８１】
リブのようにローラと突き当たる構成ではないので、中間転写ベルト１０ｅの長寿命化を実現できる。リブの場合、真直度が十分でないと中間転写ベルト１０ｅは大きく蛇行するが、それに比べて蛇行量を低減させることができる。
【０１８２】
さらに、リブ単品のコストを削減できるほか、突起状のガイド部材やリブの貼り付け工程を省略でき製造効率を高め、製造コストを下げることができる。補強部材４６ａ、４６ｂ以外に特別な機構を必要としないので、それらにかかるコストやスペースを削減することができる。
【０１８３】
なお、実施例１〜３では、前述したベルトユニットの構成として中間転写ユニット１０、２１０、３１０を例示したが、この構成に限定されない。すなわち、ベルトユニットの構成は、２次転写ベルト、転写材担持体等にも適用することが可能であり、更には、転写材を搬送するその他の機構にも適用可能である。
【符号の説明】
【０１８４】
１０：中間転写ユニット（ベルトユニット）
１０ｅ：中間転写ベルト（無端ベルト）
１０ｆ：駆動ローラ
１０ｇ：対向ローラ（張架ローラ）
１０ｈ：テンションローラ（張架ローラ）
４５：バネ
４６ａ、４６ｂ：補強部材
Ｉ：ベルト回転方向
Ｍ：ベルト幅方向
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能な無端ベルトと、前記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する張架ローラと、を有するベルトユニットにおいて、
前記無端ベルトは、内周面から突出する突出部材を有することなく内周面が平滑な形状であり、
前記無端ベルトの外周面におけるベルト幅方向の両端側には、前記無端ベルトを補強する補強部材が設けられ、
前記補強部材の一方の内側端面から前記補強部材の他方の内側端面までのベルト幅方向の長さは、前記無端ベルトが前記駆動ローラと前記張架ローラに当接する領域のベルト幅方向の長さよりも短く、
前記補強部材の一方の外側端面から前記補強部材の他方の外側端面までのベルト幅方向の長さは、前記無端ベルトが前記駆動ローラと前記張架ローラに当接する領域のベルト幅方向の長さよりも長いことを特徴とするベルトユニット。
【請求項２】
前記無端ベルトが前記駆動ローラと前記張架ローラに張架された状態で、
前記無端ベルトが前記駆動ローラと前記張架ローラに当接する領域の単位幅あたりの内周面の内周長は、
前記補強部材を備えた部位が、前記補強部材を備えていない部位よりも短いことを特徴とする請求項１に記載のベルトユニット。
【請求項３】
前記駆動ローラが回転して、前記無端ベルトがベルト幅方向のいずれかの方向に寄りはじめると、
前記無端ベルトが寄る方向に設けられた前記補強部材の前記ベルト幅方向における前記駆動ローラに対する重なり領域の幅が減り、前記無端ベルトが寄る側の前記重なり領域の単位幅あたりの内周面の内周長が長くなることで前記無端ベルトが寄る方向側の回転周期が長くなり、
前記無端ベルトが寄る方向と反対方向に設けられた前記補強部材の前記ベルト幅方向における前記駆動ローラに対する重なり領域の幅が増え、前記無端ベルトが寄る側と反対側の前記重なり領域の単位幅あたりの内周面の内周長が短くなることで前記無端ベルトが寄る方向と反対側の回転周期が短くなり、
前記ベルト幅方向に生じた回転周期の差により前記無端ベルトが回転しつつ前記駆動ローラに対して傾くことで、前記無端ベルトを寄る方向と反対方向に移動させる進入角を作り出し、前記無端ベルトの寄りを規制することを特徴とする請求項２に記載のベルトユニット。
【請求項４】
前記駆動ローラが回転して、前記無端ベルトがベルト幅方向のいずれかの方向に寄りはじめると、
前記無端ベルトが寄る方向に設けられた前記補強部材の前記ベルト幅方向における前記張架ローラに対する重なり領域の幅が減り、前記無端ベルトが寄る側の前記重なり領域の単位幅あたりの内周面の内周長が長くなることで前記無端ベルトが寄る方向で前記張架ローラが張力に抗する力が減り、前記無端ベルトが寄る方向の前記張架ローラの位置は、前記駆動ローラから遠ざかる方向に移動し、
前記無端ベルトが寄る方向と反対方向に設けられた前記補強部材の前記ベルト幅方向における前記張架ローラに対する重なり領域の幅が増え、前記無端ベルトが寄る方向と反対側の前記重なり領域の単位幅あたりの内周面の内周長が短くなることで前記無端ベルトが寄る方向と反対方向で前記張架ローラが張力に抗する力が増え、前記無端ベルトが寄る方向と反対方向の前記張架ローラの位置は、前記駆動ローラへと近づく方向に移動し、
前記駆動ローラの軸線に対して前記張架ローラの軸線が傾き、前記無端ベルトが寄る方向と反対方向に寄らせる進入角を作ろうとすることで、前記無端ベルトの寄りを規制することを特徴とする請求項２または請求項３に記載のベルトユニット。
【請求項５】
内周面から突出する突出部材を有することなく内周面が平滑な形状で回転可能な無端ベルトと、前記無端ベルトを駆動する駆動ローラと、前記無端ベルトに張架する張架ローラと、前記無端ベルトに対してベルト幅方向の一方向に向かう寄り力を付与し、前記無端ベルトを強制的に一方向に移動させる強制移動手段と、を有するベルトユニットにおいて、
前記無端ベルトの外周面のベルト幅方向の一方向と反対方向の端側には、前記無端ベルトを補強する補強部材が設けられることを特徴とするベルトユニット。
【請求項６】
前記無端ベルトが前記駆動ローラと前記張架ローラに張架された状態で、
前記無端ベルトが前記駆動ローラと前記張架ローラに当接する領域の単位幅あたりの内周面の内周長は、
前記補強部材を備えた部位が、前記補強部材を備えていない部位よりも短いことを特徴とする請求項５に記載のベルトユニット。
【請求項７】
前記駆動ローラが回転して、前記無端ベルトがベルト幅方向の一方向に寄りはじめると、
前記無端ベルトが寄る方向と反対方向に設けられた前記補強部材の前記ベルト幅方向における前記駆動ローラに対する重なり領域の幅が増え、前記無端ベルトが寄る方向と反対側の前記重なり領域の単位幅あたりの内周面の内周長が短くなることで前記無端ベルトが寄る方向と反対側の回転周期が短くなり、
前記ベルト幅方向に生じた回転周期の差により、前記無端ベルトが回転しつつ前記駆動ローラに対して傾くことで、前記無端ベルトを一方向と反対方向に移動させる進入角を作り出し、前記無端ベルトの寄りを規制することを特徴とする請求項６に記載のベルトユニット。
【請求項８】
前記駆動ローラが回転して、前記無端ベルトがベルト幅方向の一方向に寄りはじめると、
ベルト幅方向の一方向と反対方向に配置された前記補強部材は前記ローラと重なる幅が増え、
前記無端ベルトの単位幅あたりの内周面の内周長が短くなることで、
前記無端ベルトが寄る方向と反対方向で前記張架ローラが張力に抗する力が増え、
前記無端ベルトが寄る方向と反対方向の前記張架ローラの位置は、駆動ローラへと近づく方向に移動し、
前記駆動ローラの軸線に対して前記張架ローラの軸線が傾き、前記無端ベルトが一方向と反対方向に寄らせる進入角を作ろうとすることで、前記無端ベルトの寄りを規制することを特徴とする請求項６または請求項７に記載のベルトユニット。
【請求項９】
前記無端ベルトが樹脂ベルトであることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載のベルトユニット。
【請求項１０】
前記駆動ローラと前記張架ローラの前記無端ベルトと当接する部位のベルト幅方向の寸法が同じであることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載のベルトユニット。
【請求項１１】
画像を形成する画像形成手段と、
請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載のベルトユニットと、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
回転可能な無端ベルトと、前記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する張架ローラと、を有するベルトユニットにおいて、
前記無端ベルトは、内周面から突出する突出部材を有することなく内周面が平滑な形状であり、
前記無端ベルトの外周面におけるベルト幅方向の両端側には、前記無端ベルトを補強する補強部材が設けられ、
前記補強部材の一方の内側端面から前記補強部材の他方の内側端面までのベルト幅方向の長さは、前記無端ベルトが前記駆動ローラと前記張架ローラに当接する領域のベルト幅方向の長さよりも短く、
前記補強部材の一方の外側端面から前記補強部材の他方の外側端面までのベルト幅方向の長さは、前記無端ベルトが前記駆動ローラと前記張架ローラに当接する領域のベルト幅方向の長さよりも長いことを特徴とするベルトユニット。
【請求項２】
前記無端ベルトが前記駆動ローラと前記張架ローラに張架された状態で、
前記無端ベルトが前記駆動ローラと前記張架ローラに当接する領域の単位幅あたりの内周面の内周長は、
前記補強部材を備えた部位が、前記補強部材を備えていない部位よりも短いことを特徴とする請求項１に記載のベルトユニット。
【請求項３】
前記駆動ローラが回転して、前記無端ベルトがベルト幅方向のいずれかの方向に寄りはじめると、
前記無端ベルトが寄る方向に設けられた前記補強部材の前記ベルト幅方向における前記駆動ローラに対する重なり領域の幅が減り、前記無端ベルトが寄る側の前記重なり領域の単位幅あたりの内周面の内周長が長くなることで前記無端ベルトが寄る方向側の回転周期が長くなり、
前記無端ベルトが寄る方向と反対方向に設けられた前記補強部材の前記ベルト幅方向における前記駆動ローラに対する重なり領域の幅が増え、前記無端ベルトが寄る側と反対側の前記重なり領域の単位幅あたりの内周面の内周長が短くなることで前記無端ベルトが寄る方向と反対側の回転周期が短くなり、
前記ベルト幅方向に生じた回転周期の差により前記無端ベルトが回転しつつ前記駆動ローラに対して傾くことで、前記無端ベルトを寄る方向と反対方向に移動させる進入角を作り出し、前記無端ベルトの寄りを規制することを特徴とする請求項２に記載のベルトユニット。
【請求項４】
前記駆動ローラが回転して、前記無端ベルトがベルト幅方向のいずれかの方向に寄りはじめると、
前記無端ベルトが寄る方向に設けられた前記補強部材の前記ベルト幅方向における前記張架ローラに対する重なり領域の幅が減り、前記無端ベルトが寄る側の前記重なり領域の単位幅あたりの内周面の内周長が長くなることで前記無端ベルトが寄る方向で前記張架ローラが張力に抗する力が減り、前記無端ベルトが寄る方向の前記張架ローラの位置は、前記駆動ローラから遠ざかる方向に移動し、
前記無端ベルトが寄る方向と反対方向に設けられた前記補強部材の前記ベルト幅方向における前記張架ローラに対する重なり領域の幅が増え、前記無端ベルトが寄る方向と反対側の前記重なり領域の単位幅あたりの内周面の内周長が短くなることで前記無端ベルトが寄る方向と反対方向で前記張架ローラが張力に抗する力が増え、前記無端ベルトが寄る方向と反対方向の前記張架ローラの位置は、前記駆動ローラへと近づく方向に移動し、
前記駆動ローラの軸線に対して前記張架ローラの軸線が傾き、前記無端ベルトが寄る方向と反対方向に寄らせる進入角を作ろうとすることで、前記無端ベルトの寄りを規制することを特徴とする請求項２または請求項３に記載のベルトユニット。
【請求項５】
内周面から突出する突出部材を有することなく内周面が平滑な形状で回転可能な無端ベルトと、前記無端ベルトを駆動する駆動ローラと、前記無端ベルトに張架する張架ローラと、前記無端ベルトに対してベルト幅方向の一方向に向かう寄り力を付与し、前記無端ベルトを強制的に一方向に移動させる強制移動手段と、を有するベルトユニットにおいて、
前記無端ベルトの外周面のベルト幅方向の一方向と反対方向の端側には、前記無端ベルトを補強する補強部材が設けられることを特徴とするベルトユニット。
【請求項６】
前記無端ベルトが前記駆動ローラと前記張架ローラに張架された状態で、
前記無端ベルトが前記駆動ローラと前記張架ローラに当接する領域の単位幅あたりの内周面の内周長は、
前記補強部材を備えた部位が、前記補強部材を備えていない部位よりも短いことを特徴とする請求項５に記載のベルトユニット。
【請求項７】
前記駆動ローラが回転して、前記無端ベルトがベルト幅方向の一方向に寄りはじめると、
前記無端ベルトが寄る方向と反対方向に設けられた前記補強部材の前記ベルト幅方向における前記駆動ローラに対する重なり領域の幅が増え、前記無端ベルトが寄る方向と反対側の前記重なり領域の単位幅あたりの内周面の内周長が短くなることで前記無端ベルトが寄る方向と反対側の回転周期が短くなり、
前記ベルト幅方向に生じた回転周期の差により、前記無端ベルトが回転しつつ前記駆動ローラに対して傾くことで、前記無端ベルトを一方向と反対方向に移動させる進入角を作り出し、前記無端ベルトの寄りを規制することを特徴とする請求項６に記載のベルトユニット。
【請求項８】
前記駆動ローラが回転して、前記無端ベルトがベルト幅方向の一方向に寄りはじめると、
ベルト幅方向の一方向と反対方向に配置された前記補強部材は前記ローラと重なる幅が増え、
前記無端ベルトの単位幅あたりの内周面の内周長が短くなることで、
前記無端ベルトが寄る方向と反対方向で前記張架ローラが張力に抗する力が増え、
前記無端ベルトが寄る方向と反対方向の前記張架ローラの位置は、駆動ローラへと近づく方向に移動し、
前記駆動ローラの軸線に対して前記張架ローラの軸線が傾き、前記無端ベルトが一方向と反対方向に寄らせる進入角を作ろうとすることで、前記無端ベルトの寄りを規制することを特徴とする請求項６または請求項７に記載のベルトユニット。
【請求項９】
前記無端ベルトが樹脂ベルトであることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載のベルトユニット。
【請求項１０】
前記駆動ローラと前記張架ローラの前記無端ベルトと当接する部位のベルト幅方向の寸法が同じであることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載のベルトユニット。
【請求項１１】
画像を形成する画像形成手段と、
請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載のベルトユニットと、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２０１２−２０３００８（Ｐ２０１２−２０３００８Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−６４３３６（Ｐ２０１１−６４３３６）
【出願日】平成２３年３月２３日（２０１１．３．２３）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２３日（２０１１．３．２３）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]