KR100629286B1

KR100629286B1 - 화상 형성 장치 및 화상 형성 방법

Info

Publication number: KR100629286B1
Application number: KR1020040020569A
Authority: KR
Inventors: 이와사끼아쯔시; 마에다마사후미; 이시후네다로
Original assignee: 캐논 가부시끼가이샤
Priority date: 2003-03-27
Filing date: 2004-03-26
Publication date: 2006-09-28
Also published as: US20060127115A1; CN1534390A; US7257340B2; US7058322B2; KR20040084988A; CN100365514C; US20040190919A1; JP4227446B2; JP2004294889A

Abstract

본 발명의 목적은 기록재의 후단부에 위치된 화상을 교란시키지 않고 소형 기록재에 의한 재밍을 방지하는 것이다. 화상 형성 장치는 토너 화상을 담지하는 감광 드럼과, 전사 닙부를 통과하는 기록재에 토너 화상을 전사하도록 전사 롤러에 전사 바이어스를 인가할 수 있는 전사 장치와, 전사 롤러에 미리 정해진 전사 바이어스를 인가하기 위하여 설정된 전사 바이어스 설정값을 제어하기 위한 제어 장치를 갖는다. 제어 장치는 전사 롤러에 인가되는 전사 바이어스를 변경하기 위하여 기록재가 전사 닙부를 통과하는 동안 제1 전사 바이어스 설정값을 제1 전사 바이어스 설정값보다 작은 제2 전사 바이어스 설정값으로 절환한다.

전사 롤러, 전사 바이어스 설정값, 제어 수단, 재밍, 전사 닙부

Description

화상 형성 장치 및 화상 형성 방법 {IMAGE FORMING APPARATUS AND IMAGE FORMING METHOD}

도1은 종래의 화상 형성 장치의 반송 보조 장치의 구조를 도시하는 다이어그램.

도2는 종래의 화상 형성 장치의 전사 고전압 제어 회로의 구조를 도시하는 다이어그램.

도3a 및 도3b는 종래의 화상 형성 장치의 전사 바이어스 제어를 도시하는 차트.

도4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 화상 형성 장치의 구조를 도시하는 다이어그램.

도5a 및 도5b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 반송 보조 장치의 구조를 도시하는 다이어그램.

도6a 및 도6b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전사 바이어스 제어의 평가 결과의 제1 예를 도시하는 차트.

도7a 및 도7b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전사 바이어스 제어의 평가 결과의 제2 예를 도시하는 차트.

도8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전사 바이어스 제어를 도시하는 플로우 차트.

도9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 기록재 저항 검지 장치의 구조를 도시하는 다이어그램.

도10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 전사 바이어스 제어를 도시하는 플로우 차트.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 감광 드럼

2 : 대전 롤러

3 : 노광 장치

4 : 현상 장치

5 : 전사 롤러

6 : 세척 장치

16 : 반송 보조 장치

17 : 정착 장치

P : 기록재

본 발명은 화상 형성 장치 및 화상 형성 방법에 관한 것이고, 보다 구체적으로는 복사기 또는 레이저 빔 프린터와 같은 전자 사진식 시스템 또는 정전식 인쇄 시스템에 기초하는 화상 형성 장치에 관한 것이다.

전자 사진식 시스템에 기초하는 복사기 또는 LBP(레이저 빔 프린터)와 같은 화상 형성 장치는, 회전 드럼 또는 벨트 형상이고 화상 담지체로서 작동하는 전자 사진식 감광 부재(이하, "감광 부재"라 함)와, 감광 부재를 미리 정해진 전위로 대전하기 위한 대전 수단과, 대전 수단에 의해 대전된 감광 부재를 노광함으로써 정전 잠상을 형성하기 위한 잠상 형성 수단과, 정전 잠상을 현상하기 위한 화상 형성 프로세스 수단을 갖는다.

화상 형성 장치는, 전사 가능하고 화상 정보에 대응하는 토너 화상을 감광 부재 상에 형성한다. 다음, 전사 수단은 감광 부재로부터 기록재로 토너 화상을 전사한다. 더욱이, 토너 화상이 전사되어 있는 기록재는 정착 수단에 도입되어 토너 화상을 기록재의 표면에 영구 정착 화상으로서 열 정착한다. 다음, 기록재는 화상 형성물(복사물 또는 인쇄물)로서 출력된다. 토너 화상이 기록재에 전사된 후, 감광 부재의 표면 상에 잔류하는 전사 잔류 토너 또는 지분(paper dust)과 같은 잔류 부착 오염물이 제거되어(감광 부재 세척) 감광 부재가 화상 형성 프로세스를 위해 반복적으로 사용될 수 있다.

감광 부재와 압력 접촉하는 닙부(nip portion)에 대응하는 전사 섹션에서, 기록재를 협지하여 반송하면서 감광 부재로부터 기록재로 토너 화상을 정전식으로 전사하는, 전사 롤러라 칭하는 접촉 회전형 전사 부재를 사용하는 전사 수단이 종종 사용된다. 전사 롤러는 기록재의 반송 경로를 단순화하는 기능을 하고 기록재가 안정적으로 반송될 수 있게 하는 장점을 갖기 때문에 사용된다. 전사 섹션은, 토너 대전 극성(예를 들면, 음성 대전 특성)의 반대의 바이어스인 양성 바이어스를 전사 수단으로부터 기록재를 거쳐 감광 부재로 인가한다. 이에 의해, 전계가 형성되어 감광 부재로부터 기록재로 토너 화상을 전사한다.

반송 방향의 하류부에 위치 설정된 정착 섹션과 전사 섹션 사이에 비교적 긴 거리를 갖고, 탄성체 롤러, 탄성체 벨트 등을 구비하는 반송 보조 수단이 전사 섹션과 정착 섹션 사이의 거리보다 짧은 기록재를 반송하기 위해 전사 섹션과 정착 섹션 사이에 배치되어 있는 화상 형성 장치가 공지되어 있다.

도1은 종래의 화상 형성 장치의 반송 보조 장치의 구조를 도시한다. 반송 보조 장치(16)는 감광 드럼(1)과 전사 롤러(5) 사이로부터 배출된 기록재(P)를 정착 장치로 반송한다. 반송 보조 장치(16)는 약 5 내지 100 ㎜의 폭을 갖는 무단 벨트인 탄성체 반송 벨트(16a)를 갖는다. 탄성체 반송 벨트(16a)는 약 1 내지 10 ㎜의 피치로 그 표면 상에 약 0.1 내지 1 ㎜의 단차부(16b)를 갖는다. 통상적으로, 탄성체 반송 벨트(16a)는 기록재의 비인쇄면의 측에 제공된 복수의 샤프트(23a, 23b)에 의해 인장된다. 특히, 기록재가 전사 롤러와 정착 장치 사이의 거리보다 짧으면, 반송 방향으로 기록재의 후단부가 단차부(16b)에 의해 압박되도록 반송 방향으로의 구동 샤프트(23a)의 회전이 전사 닙(N)을 이미 통과한 기록재의 정착 장치로의 반송을 보조한다.

전사 닙(N)의 입구측은 Na로서 정의한다. 전사 닙(N)의 출구측은 Nb로서 정의한다. 전사 닙(N)의 중앙 위치는 No로서 정의한다. 반송 보조 장치(16)가 너무 높게 위치되면, 인쇄면 상의 미정착 화상이 교란될 수도 있다. 따라서, 반송 보조 장치(16)가 전사 닙 출구(Nb)로부터 전사 롤러와 정착 장치 사이의 반송 표면을 어느 정도로 따라 위치되도록 고려되어 있다.

도2는 종래의 화상 형성 장치의 전사 고전압 제어 회로의 구조를 도시한다. 전사 롤러(5)에 인가된 전압을 변화시키기 위한 공지된 수단은 펄스폭 변조(PWM) 시스템을 사용하는 제어이다(예를 들면, 일본 특허 제2951993호 참조). 고전압 제어 섹션(31)에 의해 출력된 PWM 신호는 고압 변압기(32)의 1차측에 제공된 LPF(저역 통과 필터)(33)를 통과한다. 따라서, 신호는 0 내지 5 V의 아날로그 신호로 변환되고, 전사 바이어스가 되도록 변화된 전압을 갖는다. 특히, PWM 제어는 LPF(33)의 후방의 전압을 변화시키기 위해 펄스 신호의 듀티비(duty ratio)를 변조하도록 제공된다. 발생 전압은 상기 변화에 비례하여 변화된다. 예를 들면, 고압 변압기(32)가 5 kV의 최대 출력 전압을 가지면, PWM 듀티비가 100%일 때 5 kV가 출력된다. PWM 듀티비가 256비트의 분해능을 가지면, 비트당 전압은 약 20 V이다. 이 분해능은 전사 고전압용으로 충분하다. 높은 분해능은 PWM 시스템의 특징이다.

다른 전사 전압 제어 시스템은 ATVC(능동 전사 전압 제어) 시스템이다(예를 들면, 일본 특허 제2614309호 참조). ATVC 시스템은 기록재가 전사 섹션에 존재하지 않을 때 용지 비통과 기간(non-paper-passing period) 중에 정전압 제어를 수행한다. 다음, ATVC 시스템은 현재 보유 전압에 기초하여 용지 통과 기간의 정전압 제어값을 결정한다. 전사 인가 바이어스는, 특정 시퀀스의 적절한 타이밍을 이용하여, 1) 보유 전압의 배수, 2) 보유 전압과 계수의 곱, 3) 정전압 또는 4) 1) 내지 3)의 조합에 기초하여 결정된다. PWM 방법에 의해, 정전압 제어 중에 발생하는 PWM 값이 보유된다. 다음, 이 PWM 값에 기초하여, 용지가 장치를 통과하는 동안 정전압 제어에 사용되는 PWM 값이 결정된다.

종래의 화상 형성 장치의 전사 제어 시퀀스의 예를 설명한다. 정전류 제어는 인쇄 신호가 수신된 후에 전방 회전 중에 미리 정해진 시간에 개시된다. 소정 전류값에 대응하는 PWM 값이 저장되고, 전사 롤러의 1회전에 대한 PWM 평균값이 PWMo로서 정의된다(PWMo에 대응하는 고전압 출력값은 Vo로서 정의됨). 정전류 제어가 종료된 후 기록재의 선단부가 전사 닙 입구(Na)에 도달하기 전에, 전사 바이어스 제어값은 PWMo로 유지된다(정전압 Vo 제어). 그 후에, 토너 화상이 전사되는 동안, PWMo에 기초하는 PWM, 즉 인쇄 바이어스:

PWMt = a * PWMo + b (a 및 b는 정수, PWMt > PWMo)

가 출력된다(PWMt에 대응하는 고전압 출력값은 Vt로서 정의됨). 다음, 기록재의 후단부가 전사 닙 입구(Na)에 도달하기 전에, PWMt 출력이 PWMo 출력으로 절환된다. 그 후에, 전사 고전압의 인가가 미리 정해진 시간에 턴 오프되어 전사 제어가 완료된다.

전사 바이어스가 기록재의 후단부가 전사 섹션을 통과할 때 Vt로부터 Vo로 절환되고 전사 섹션(N)에 기록재가 없을 때 감소되는 제어(이하, 이 제어는 용지 비통과 바이어스 제어라 함)가 통상적으로 사용된다. 이 제어는 감광 부재의 표면이, 용지가 통과되지 않는 동안 전사 롤러로부터 수신된 양성 바이어스 전압에 의해 불리하게 대전되는 것(이하, 감광 부재 플러스 메모리라 함)을 방지한다. 예를 들면, 일본 특허 출원 공개 제2001-083812호에 개시된 바와 같이, 절환 타이밍은 일반적으로 화상의 바닥 여백이 전사될 때의 시기, 즉 토너 화상이 완전히 전사된 후 기록재의 후단부가 전사 닙(N)에 도달하기 전의 시기로 설정된다. 더욱이, 기록재의 후단부가 전사 닙(N)을 통과하는 동안, 감광 부재 플러스 메모리가 현저하게 상당한 영향을 발생시킨다. 따라서, 기록재의 후단부가 전사 닙(N)을 통과하는 동안, Vo/2 이하의 전사 바이어스 제어값을 갖는 약한 바이어스 인가 제어(이하, 후단부 바이어스 제어라 함)가 제공될 수도 있다.

그러나, 종래의 화상 형성 장치에서, 특정 레벨의 강성을 갖고 경량 및 소형인, 저습 환경에서 사용되는 인덱스 카드와 같은 기록재의 통과와 관련하는 이하의 요인에 의해 부적절한 반송 또는 재밍(ja㎜ing)이 발생될 수도 있다.

건조한 고저항 기록재는 그의 비인쇄면에 전하를 보유하기 쉽다(전하는 감쇠되기 어려움). 따라서, 기록재의 후단부가 전사 닙 출구(Nb)를 통과할 때, 비인쇄면 상에 보유된 양성 전하가 기록재의 후단부를 거쳐 감광 부재의 음성 대전 표면에 유인되기 쉽다. 따라서, 도1에 도시된 상태가 발생하기 쉽다.

예를 들면, 저습 환경에서 방치 및 건조되어 있는 고저항의 소형 사이즈의 시트, 예를 들면 3 ×5 in 사이즈(76.2 ㎜ ×127 ㎜) 및 0.3 ㎜ 두께의 인덱스 카드(P)가 전사 롤러와 정착 장치 사이에서 200 ㎜의 거리를 갖는 화상 형성 장치를 통과한다. 반송 방향에서의 인덱스 카드(P)의 후단부가 전사 섹션으로부터 나온 후에 그 선단부가 정착 섹션에 도달하기 전에, 인덱스 카드(P)는 그의 강성 및 경량에 기인하여 부유되어 그 후단부가 감광 드럼(1)의 회전 방향(a)을 따라 연장된다. 인덱스 카드(P)는 반송 벨트(16a)와 접촉할 수 없고 전사 롤러와 정착 장치 사이에 잔류된다. 그 결과, 재밍이 초래될 수도 있다.

특히, 100 ㎜/sec보다 큰 인쇄 속도를 갖고 고압 변압기가 0.05초 이상의 하강 시간(fall time)[이 경우, Vt의 절반 이하로의 하강까지의 전압 바이어스(Vt)로부터 후단부 바이어스 제어로의 절환 시간]을 갖는 화상 형성 장치에서, 기록재의 후단부는 하강 시간 중의 초기에 전사 닙(N)을 통과한다. 따라서, 바이어스 하강이 통과에 적절하게 이어질 수 없고, 과잉량의 전하가 후단부에 보유되기 쉽다. 따라서, 상술한 재밍이 초래될 수도 있다.

종래의 화상 형성 장치에서의 전사 바이어스 제어를 도3a 및 도3b를 참조하여 설명한다. 도3a는 150 ㎜/sec의 인쇄 속도, 0.05초의 고압 변압기 하강 시간 및 4 ㎜의 전사 닙 폭을 갖는 화상 형성 장치에서의 기록재의 후단부의 부근에서의 전사 바이어스 제어값을 도시한다. 도3b는 전사 바이어스의 실효값을 도시한다. 기록재(P)의 후단부가 전사 닙의 중앙 위치(No)를 통과하는 시기는 시간 기준 0으로서 정의한다. 후단부 바이어스 제어를 위한 절환 타이밍은, 후단부로부터 2.5 ㎜만큼 이격되어 위치 설정된 기록재(P)의 위치가 닙 중앙 위치(No)를 통과할 때인 -17 msec이다. 후단부 바이어스 제어는 Vo/2의 바이어스 값을 갖는다. 용지 비통과 바이어스 제어를 위한 절환 타이밍은 +17 msec이다. 용지 비통과 바이어스 값은 Vo이다.

도3b는 기록재의 후단부가 전사 닙(N)을 통과하는 동안 후단부 바이어스 제어가 Vo/2를 인가하는 것을 지시한다. 그러나, Vo 이상의 고전압이 인쇄 속도 및 하강 시간의 영향 하에 실제로 인가된다. 바이어스 절환 타이밍이 기록재의 후단 부가 전사 섹션을 통과하기 직전의 시기에 대응하면, 인쇄 속도와 고전압 하강 시간 사이의 균형(tradeoff)에 의해 후단부 바이어스가 기록재의 후단부 상에 실질적으로 작용하지 않는다. 그 결과, 장치는 상술한 소형 사이즈의 용지에 의해 재밍될 수도 있다.

본 발명의 목적은 기록재의 후단부에 형성된 화상을 교란하지 않고 소형 사이즈의 기록재에 의한 재밍을 방지할 수 있는 화상 형성 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 토너 화상을 담지하는 화상 담지체와, 화상 담지체와 함께 전사 닙부를 형성하는 전사 부재를 포함하고 전사 닙부를 통과하는 기록재의 토너 화상 전사 영역에 화상 담지체 상에 담지된 토너 화상을 전사하도록 전사 부재에 전사 바이어스를 인가할 수 있는 전사 수단과, 전사 부재에 미리 정해진 전사 바이어스를 인가하기 위해 설정된 전사 바이어스 설정값을 제어하기 위한 제어 수단을 갖는 화상 형성 장치를 제공한다. 이 경우, 제어 수단은, 기록재의 토너 화상 전사 영역이 전사 부재에 인가된 전사 바이어스를 변경하기 위해 전사 닙부를 통과하는 동안, 제1 전사 바이어스 설정값을 제1 전사 바이어스 설정값보다 작은 제2 바이어스 설정값으로 절환한다.

이 구성에 의해, 기록재의 후단부가 전사 닙부를 통과할 때 인가되는 전사 바이어스는 후단부가 감광체로부터 용이하게 분리될 수 있는 정도로 감소될 수 있다. 특히, 전사 롤러와 정착 장치 사이의 거리보다 짧은 반송 길이를 갖는, 저습 환경에 방치된 인덱스 카드와 같은 고저항, 경량 및 소형 사이즈의 기록재에 있어서, 그의 후단부가 전사 섹션으로부터 나온 후에 감광 부재의 회전 방향을 따라 후단부를 부유시키지 않고 이러한 기록재를 정착 섹션으로 반송하는 것이 가능하다. 이는 기록재의 후단부와 감광 드럼 사이의 부적절한 분리로부터 초래되는 재밍 및 부적절한 반송을 방지하는 기능을 한다.

이 구성에 의해, 바이어스 값의 절환 타이밍이 반송 속도와 전사 바이어스의 하강 시간 사이의 균형에 기초하여 결정된다. 따라서, 양호한 화상이 기록재의 후단부에서도 얻어질 수 있다.

본 발명의 상기 및 다른 목적, 효과, 특징 및 장점은 첨부 도면과 관련하여 취한 이하의 실시예의 설명으로부터 더욱 명백해질 것이다.

이하, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

(제1 실시예)

도4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 화상 형성 장치의 구조를 도시하는 다이어그램이다. 화상 형성 장치는 화살표 a의 방향으로 회전하는 감광 드럼(1)을 포함한다. 대전 롤러(2), 노광 장치(3), 현상 장치(4), 전사 롤러(5) 및 세척 장치(6)가 감광 드럼(1) 주위에 배치된다. 제1 용지 공급 카세트(11), 제1 용지 공급 롤러(12), 중간 반송 롤러 쌍(13), 정합 롤러 쌍(14), 기록재 센서(15), 반송 보조 장치(16) 및 정착 장치(17)가, 화상이 형성되는 기록재(P)의 반송 방향에서 상류측으로부터 이 순서로 배치된다. 기록재(P)는 제2 용지 공급 롤러(20)에 의해 제2 용지 공급 카세트(19)로부터 정합 롤러 쌍(14)으로 반송된다.

감광 드럼(1)은 알루미늄 또는 니켈과 같은 원통형 기판 상에 형성된 OPC 또는 비정질 Si와 같은 감광 재료를 포함한다. 감광 드럼(1)은 화살표 a의 방향, 즉 시계 방향에서 미리 정해진 원주 속도로 구동 수단(도시 생략)에 의해 회전 구동된다. 본 실시예에서, 감광 드럼(1)은 알루미늄으로 구성된 실린더 상에 형성된 OPC층을 포함하는 외경 30 ㎜의 원통형 회전 부재이다.

대전 장치와 접촉하는 대전 롤러(2)는 미리 정해진 압력에서 감광 드럼(1)의 표면과 접촉한다. 따라서, 대전 롤러(2)는 대전 바이어스 전원(21)에 의해 인가된 대전 바이어스를 사용하여 미리 정해진 극성 및 미리 정해진 전위로 감광 드럼(1)을 대전한다.

본 실시예에서, 잠상 형성 수단으로서의 노광 장치(3)는 레이저 빔 스캐너이다. 노광 장치(3)는 반도체 레이저, 다각형 미러, fθ렌즈 및 다른 부품들(이들 부품은 모두 도면에 도시하지 않음)을 갖는다. 노광 장치(3)는 호스트 장치(host apparatus)(도시 생략)에 의해 전송된 화상 정보에 따라 턴 온 및 오프되도록 제어된 레이저 광(L)을 방출한다. 노광 장치(3)는 감광 드럼(1)의 균일 대전 표면을 주사하고 노광하여 감광 드럼(1) 상에 정전 잠상을 형성한다.

현상 장치(4)는 고정된 자석 롤러(magnet roller)(도시 생략)를 포함하는 회전 가능한 현상 슬리브(4a)를 포함한다. 토너는 얇은 층을 형성하도록 현상 슬리브(4a) 상에 코팅된다. 따라서, 현상 위치에서, 토너는 감광 드럼(1) 상에 형성된 정전 잠상에 부착되어, 토너 화상을 가시화한다.

전사 작업 중에, 전사 부재인 전사 롤러(5)는 미리 정해진 압력에서 감광 드럼(1)의 표면과 접촉한다. 다음, 감광 드럼(1)과 전사 롤러(5) 사이의 전사 닙(N)에서, 감광 드럼(1)의 표면 상의 토너 화상은 전사 고전압 제어 회로(22)에 의해 인가된 전사 바이어스를 사용하여 기록재(P)에 전사된다. 본 실시예에서, 전사 롤러(5)는, 3 ×10⁸Ω(2 kV가 인가될 때 측정됨)의 저항값과 15 ㎜의 외경을 갖고 외경 6 ㎜의 철 코어 상에 탄성층(5b)을 가황 성형함으로써 얻어진 탄성체 롤러이고, 탄성층(5b)은 탄소 또는 금속 산화물과 같은 도전성 충전재가 분산되어 있는 EPDM으로 구성된다. 전사 롤러(5)는 1 kgf의 총 압력에서 스프링(도시 생략)에 의해 감광 드럼(1)에 대해 가압된다. 전사 닙(N)은 4 ㎜이다.

정착 장치(17)는 가열 롤러(17a) 및 가압 롤러(17b)를 갖는다. 토너 화상이 전사되어 있는 기록재(P)는 가열 롤러(17a)와 가압 롤러(17b) 사이로 반송된다. 다음, 기록재(P)가 가열되고 가압되어 그 표면에 토너 화상을 정착시킨다.

지금부터, 화상 형성 장치에 의해 수행되는 화상 형성 작동이 설명될 것이다. 감광 드럼(1)은 화살표 a의 방향으로 구동 수단(도시 생략)에 의해 회전 구동된다. 감광 드럼(1)은 대전 롤러(2)에 의해 -600 V의 제1의 미리 정해진 전위로 대전된다. 이어서, 노광 장치(3)는 화상 신호에 대응하는 레이저 광(L)을 감광 드럼(1)에 조사한다. 감광 드럼(1) 상의 전위는 레이저 광(L)이 조사되는 드럼(1)의 일부분에서 -150 V의 제2의 미리 정해진 값으로 감쇠된다. 따라서, 정전 잠상이 형성된다. 현상 장치(4)는 레이저 광(L)의 조사에 의해 형성된 정전 잠상 상에 음성 전하 극성의 토너를 현상시킨다. 따라서, 토너 화상이 형성된다.

기록재(P)는 제1 용지 공급 카세트(11)로부터 하나씩 제1 용지 공급 롤러(12)에 의해 공급된다. 이어서 기록재(P)는 릴레이 전사 롤러 쌍(13)에 의해 정합 롤러 쌍(14)으로 반송된다. 다르게는, 기록재(P)는 제2 용지 공급 롤러(20)에 의해 제2 용지 공급 카세트(19)로부터 정합 롤러 쌍(14)으로 반송된다. 이어서 기록재(P)는 기록재 감지 수단으로서 작동하는 기록재 센서(15)를 통과하고, 이어서 감광 드럼(1)과 전사 롤러(5) 사이의 전사 닙(N)으로 반송된다. 이 경우, 기록재 센서(15)는 각각의 제어 타이밍을 제공하기 위해 반송 방향에서 기록재(P)의 선단부 및 후단부의 통과를 검출한다.

전사 바이어스 설정값을 제어하기 위한 제어 수단으로서의 전사 고전압 제어 회로(22)는 미리 정해진 전사 양성 바이어스를 전사 롤러(5)에 인가한다. 따라서 토너 화상은 감광 드럼(1)으로부터 기록재(P)로 전사된다. 이 경우, 전사 고전압 제어 회로(22)는 전술된 PWM에 기초하여 전사를 제어하기 위해 도2에 도시된 회로를 포함한다. 전술된 ATVC 제어 시스템은 전사 전압 제어 시스템으로서 사용된다.

PWM 제어에 있어서, 전사 롤러의 일 회전에 대한 정전류 제어는 인쇄 전 회전 중에 전사 롤러(5)에 대해 제공된다. 이어서, PMW 평균값(PWMo)은 이 값에 기초하여 보유되어, 용지 통과에 대한 정전압 제어를 위한 PMW 값이 결정된다. 용지 통과 중의 전사 바이어스는 제1 전사 바이어스인 인쇄 바이어스 PWMt(전압 Vt), 후단부 바이어스 제어를 위한 바이어스 값 PWMe(Ve)인 기록재(P)의 후단부에 인가되는 제2 전사 바이어스 및 기록재(P)가 전사 닙(N)을 통과한 이후 용지 사이 기간을 포함하는 용지 비통과 기간 동안 제공되는 용지 비통과 바이어스 제어를 위한 바이어스 값 PWMk(Vk)를 포함한다.

토너 화상이 전사된 기록재(P)는 곡률 분리에 기인하여 감광 드럼(1)으로부터 분리된다. 전사 섹션 바로 뒤에 위치되는 정전기 제거 니들(18)은 기록재(P)로부터 잉여 전하를 제거한다. 감광 드럼(1)으로부터 분리된 기록재(P)는 정착 장치(17)로 반송된다. 이어서, 정착 장치(17)의 가열 롤러(17a) 및 가압 롤러(17b)는 기록재(P)를 가열 및 가압하여서 전사 토너 화상을 영구 정착 화상으로 기록재(P)에 정착시킨다.

한편, 세척 장치의 세척 블레이드(6a)는 토너 화상이 이로부터 전사된 감광 드럼(1)의 표면으로부터 잔류 토너 및 다른 부착물을 제거한다. 세척 후, 다음 화상 형성 프로세스가 시작된다.

도5a 및 도5b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 반송 보조 장치의 구조를 도시한다. 도5a는 반송 보조 장치(16)의 단면도이고, 도5b는 평면도이다. 반송 보조 장치(16)는 전사 롤러와 정착 장치 사이의 거리보다 더 짧은 기록재를 정착 장치(17)로 안내하는 반송 부재이다. 예를 들면, 탄성체 반송 벨트(16a)는 EPDM과 같은 고무 재료로 형성되고 약 5 내지 100 ㎜의 폭을 가지는 무단 벨트이다. 탄성 반송 벨트(16a)는 약 1 내지 10 ㎜의 피치로 그 표면 상에 약 0.1 내지 1 ㎜의 단차부(16b)를 가진다. 통상적으로, 탄성체 반송 벨트(16a)는 기록재의 비인쇄면 측에 제공되는 복수의 샤프트(23a, 23b)에 의해 인장된다. 특히 기록재가 전사 롤러와 정착 장치 사이의 거리보다 짧은 경우, 반송 방향으로의 구동 샤프트(23a)의 회 전은 이미 전사 닙(N)을 통과한 기록재의 정착 장치(17)로의 반송을 도와서 반송 방향에서의 기록재의 후단부가 단차부(16b)에 의해 압박되게 한다.

소형 사이즈 기록재가 반송 벨트(16a)의 구동 속도를 기록재(P)의 반송 속도보다 더 높게 설정함으로써 더 안정적으로 반송될 수 있음은 공지되어 있다. 따라서, 본 실시예에 있어서, 구동 벨트(16a)의 외주연 속도는 전사 닙(N)에서의 기록재(P)의 반송 속도의 105 %로 설정된다.

여기서, 전사 닙 출구(Nb)로부터 정착 장치(17)까지의 거리(Ltt)는 200 ㎜이고 기록재(P)의 반송 속도(Vp)는 150 ㎜/sec로 가정된다.

인쇄 바이어스는 다음과 같다.

PWMt = a * PWMo + b (a 및 b는 정수)

PWMt에 대응하는 고전압 출력값은 Vt로 정의된다. 후단부 바이어스는 PWMc로 정의되며, 용지 비통과 바이어스는 PWMk = PWMo(Vo)로 정의된다. 후단부 바이어스(PWMe)로의 절환의 시작으로부터 Vt 중간까지 하강하는 하강 시간은 0.05 초이다. 후단부 절환의 시작 시에 설정된 전사 위치로부터 기록재(P)의 후단부까지의 거리는 Lb로 정의된다. 반송 방향에 있어서의 기록재(P)의 화상 형성 영역은 선단부로부터 5 ㎜ 이격된 위치로부터 후단부로부터 5 ㎜ 이격된 위치까지 연장하는 영역이다.

도6a 및 도6b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전사 바이어스 제어의 평가 결과의 제1 예를 도시한다. 도6a는 기록재(P)의 후단부 근처에 대한 전사 바이어스 제어 타이밍을 도시한다. 기록재(P)의 후단부가 전사 닙의 중앙 위치(No)를 통과 하는 시간이 시간 기준 0으로 정의되었다. 후단부 바이어스 제어로 절환하기 위한 타이밍은 기록재(P)의 후단부로부터 각각 5 ㎜, 7.5 ㎜, 10 ㎜ 및 12.5 ㎜ 이격되어 위치하는 위치가 전사 닙 중앙(No)을 통과하는 경우에, T1 = -33 msec, T2 = -50 msec, T3 = -67 msec 및 T4 = -83 msec이었다.

용지 비통과에 대한 타이밍은 +17 msec이다. 후단부 바이어스(PWMe)는 인쇄 바이어스(PWMt)의 절반으로 PWMt/2와 동일하게 설정된다. 여기서, Lb = 5 ㎜, 7.5 ㎜, 10 ㎜ 또는 12.5 ㎜이다.

도6b는 전사 바이어스 제어에 기초한 전사 바이어스의 실효값의 추이를 도시한다. 후단부 바이어스 제어로 절환하기 위한 타이밍이 전술된 바와 같이 설정된 경우, T1에서의 절환 타이밍 이외에는, 후단부 바이어스(Vt/2)는 그 후단부가 전사 닙 중앙(No)을 통과하는 동안 기록재(P)에 신뢰성있게 인가될 수 있다. 후단부 바이어스 제어로 절환하기 위한 타이밍은 기록재(P)의 화상 형성 영역으로의 전사 중에 발생한다. 그러나, 절환 이후, 화상 형성 영역 내부에서, 고전압이 하강을 계속하고 따라서 비교적 고전압이 인가된다.

표1은 제1 실시예에 따른 화상 형성 장치를 사용하여 실행된 화상 평가 결과를 도시한다.

이 표는 후단부 바이어스 절환 이후 얻어지는 화상 형성 영역의 화상 평가 결과뿐만 아니라, 낮은 습도 환경에 놓여져 건조되는 3 x 5 인치 사이즈(76.2 ㎜ x 127 ㎜) 및 0.3 ㎜ 두께의 100 개의 인덱스 카드가 장치를 통과되는 경우 재밍에 의해 전사 롤러와 정착 장치 사이에 잔류하는 시트의 매수를 도시한다. 비교예로서, 기록재(P)의 후단부로부터 2.5 ㎜ 이격되어 위치하는 기록재(P)의 위치가 닙 중앙(No)을 통과하는 경우에는, 후단부 바이어스 제어, 종래의 전사 제어로 절환하기 위한 타이밍인 -17 msec인 화상 형성 장치가 사용되었다.

표1은 재밍에 기인하여 잔류하는 시트의 개수와 관련하여, 재밍의 가능성이 비교예 및 타이밍(T1)에 대해 높은 반면, 가능성이 타이밍(T2, T3, T4)에 대해 매우 낮은 것을 보여준다. 본 실시예에 따른 전사 바이어스 제어가 화상 형성 영역의 후단부의 화상을 평가하기 위해 사용되는 경우, 약간 부적절한 전사가 절환 타이밍(T3, T4)에 대응하는 화상 형성 영역의 화상에서 관찰되었다. 다른 전사된 화상은 양호하였다. 이는 단순히 후단부 바이어스로의 절환 이후 화상 형성 영역이 전사 닙 출구(Nb)를 빠져 나오기 전까지 실질적으로 높은 전사 바이어스가 전사 닙(N) 내부의 화상 형성 영역에 인가되기 때문이다.

도7a 및 도7b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전사 바이어스 제어의 평가 결과의 제2 예를 도시한다. 후단부 바이어스 제어로 절환하기 위한 타이밍은 그 후단부로부터 7.5 ㎜ 이격되어 위치하는 기록재(P)의 위치가 닙 중앙(No)을 통과할 때인 -50 msec로 고정된다. 후단부 바이어스 제어의 바이어스 값은 각각 인쇄 바이어스(PWMt)의 0.75 배(T5), 0.5 배(T2), 0.25 배(T6) 및 0 배(T7)이었다. 도7a는 기록재(P)의 후단부 근처에 대한 전사 바이어스 제어 타이밍을 도시한다. 도7b는 전사 바이어스 제어에 기초한 전사 바이어스의 실효값의 추이를 도시한다. 평가 결과의 제1 예의 경우와 같이, 표2는 장치를 100 매의 인덱스 카드를 통과시킴으로써 얻어지는 화상 평가 결과 및 재밍에 기인하여 잔류하는 시트의 매수를 도시한다.

도7b는 후단부 바이어스 제어의 바이어스 값에 의존하여, 고전압의 하강 곡 선이 그렇게 심하지 않고, 제어 바이어스에 도달하는데 필요한 시간이 변화하는 것을 보여준다. 표2는 후단부 바이어스 제어의 바이어스 값이 인쇄 바이어스(Vt)의 절반과 같거나 그보다 작은 경우, 기록재(P)의 후단부가 전사 닙(P)을 통과하는 동안 인가되는 바이어스의 실효값을 감소시키는 것이 가능함으로 보여준다. 이는 인덱스 카드가 재밍에 기인하여 잔류하는 것을 방지하고 화상 형성 영역의 양호한 화상을 제공하는 것을 가능하게 한다.

제1 실시예에 따르면, 반송 속도 및 고전압 하강 시간에 따른 전사 바이어스 제어에 대한 바이어스 제어값 및 절환 타이밍을 최적화함으로써, 용지가 재밍에 기인하여 잔류하는 것을 방지하고 기록재의 후단부에 위치하는 화상 형성 영역에도 양호한 화상을 제공하는 것이 가능하다.

앞선 설명에 있어서, 제1 실시예는 전사 바이어스 제어 시스템으로서 ATVC 제어 시스템을 사용하는 정전압 전사 제어에 기초한다. 그러나, 본 발명은 이 태양에 제한되지 않는다. 정전류 전사 제어의 경우에 있어서도, 유사한 효과가 후단부 바이어스 절환 타이밍 및 정전류 제어값을 최적화함으로써 얻어질 수 있다.

(제2 실시예)

제1 실시예에서, 전사 바이어스 제어는 장치를 통과하기에 적절한 모든 사이즈의 기록재(P)에 대해 제공된다. 전사 롤러와 정착 장치 사이에서 가능한 재밍과 관련하여, 기록재(P)가 전사 롤러와 정착 장치 사이의 거리보다 더 긴 경우, 본 발명에 따른 전사 바이어스 제어가 제공될 필요는 없다. 이러한 대형 사이즈의 다양한 형태의 기록재가 존재하며 이들은 다양한 전사 특성을 가진다. 다른 것 중에서 도, 높은 표면 저항 또는 다른 이유 때문에 전사 바이어스에 대해 더 작은 여백을 가지는 기록재에 있어서, 화상 형성 영역 내의 전사 바이어스의 약간의 하강은 전사되는 화상, 특히 중간조 화상이 부적절하게 전사되게 한다.

제2 실시예에 있어서, 기록재(P)의 선단부 및 후단부가 기록재 센서(15)를 통과하는 시간은 반송 방향으로의 기록재(P)의 길이(Lp)를 산출하기 위해 저장된다. 산출된 길이는 전사 닙 출구(Nb)로부터 정착 장치(17)까지의 거리(Ltt)(본 실시예에서, 이 거리는 200 ㎜로 설정됨)와 비교된다. 이어서, 비교 결과에 기초하여, 본 발명에 따른 전사 바이어스 제어를 제공할지 여부가 결정된다. 화상 형성 장치의 구성, 반송 보조 장치의 구성 및 전사 바이어스 제어 방법은 제1 실시예의 것과 동일하다.

기록재 센서(15)는 도4에 도시된 바와 같이 전사 닙(N)의 상류측에 배치된다. 기록재(P)의 선단부 및 후단부가 기록재 센서(15)를 통과하는 시간은 반송 방향에서의 기록재(P)의 길이를 산출하기 위해 CPU(도시 생략)에 저장된다. 따라서, 제어는 통과 타이밍에 따라 결정된다.

도8은 제2 실시예에 따른 전사 바이어스 제어를 도시하는 플로우 차트이다. 화상 형성 장치는 인쇄 신호를 수신한다. 이어서, ATVC 제어를 포함하는 전회전(pre-rotation) 제어가 시작된다. 기록재(P)는 미리 정해진 시간에 제1 용지 공급 카세트(11) 또는 제2 용지 공급 카세트(19)로부터 공급된다. 이어서, 기록재(P)의 선단부는 기록재 센서(15)를 통과한다(S1). 기록재(P)의 선단부가 전사 닙 입구(Na)에 도달하는 통과 타이밍에 따라, 전사 인쇄 바이어스(Vt)가 인가되기 시작한다(S2).

기록재(P)는 반송되어 그 후단부는 기록재 센서(15)를 통과한다. 이어서, 이 타이밍은 선단부 도달 타이밍에 대한 반송 방향에서의 기록재(P)의 길이(Lp)를 산출하기 위해 CPU에 저장된다(S3). 이어서, CPU는 길이(Ltt = 200 ㎜)를 반송 방향에서의 기록재(P)의 길이(Lp)와 비교한다(S4). Lp < Ltt인 경우, 프로세스는 전사 바이어스 제어로 절환한다. 제2 실시예에서, 그 후단부로부터 7.5 ㎜ 이격되어 위치하는 기록재(P)의 위치가 전사 닙 중앙(No)을 통과하는 경우, 전사 후단부 바이어스(PWMe = 0)가 인가된다(S5).

단계(S4)에 있어서, Lp ≥Ltt인 경우, 종래의 바이어스 제어의 절환 타이밍이 사용되고, 즉 그 후단부로부터 2.5 ㎜ 이격되어 위치하는 기록재(P)의 위치가 전사 닙 중앙(No)을 통과하는 경우, 전사 후단부 바이어스(PWMe = PWMo/2)가 인가된다(S6). 단계(S5) 또는 단계(S6)에서, 기록재(P)의 후단부가 전사 닙 출구(Nb)를 통과한 이후, 즉 기록재(P)의 후단부가 전사 닙 중앙(No)을 통해 통과한 이후 2.5 ㎜ 만큼 반송된 때, 용지 비통과 바이어스 제어의 바이어스(PWMk = PWMo)가 제어 가능하게 인가된다(S7). 최종적으로, 프로세스는 후회전(post-rotation) 제어로 이동하여(S8) 종료된다.

본 실시예에 따르면, 제2 실시예에 따른 전사 바이어스 제어는 재밍을 야기할 수도 있는 인덱스 카드와 같은 소형 사이즈 기록재에 대해서만 제공된다. 결과적으로, 가능한 재밍에 대한 많은 마진(margin)이 얻어진다. 게다가, 대형 사이즈 기록재에는 종래의 전사 바이어스 제어가 제공된다. 이는 전사 바이어스에 대해 작은 마진(margin)을 가지는 기록재의 후단부에 위치하는 화상의 부적절한 전사를 방지한다.

제2 실시예에 있어서, 기록재 센서(15)는 전사 제어 방법을 결정하기 위해 반송 방향에서의 기록재(P)의 길이를 산출하는데 사용된다. 그러나, 본 발명은 이 태양에 제한되지 않는다. 유사한 효과가 전사 제어 방법을 결정하기 위해, 기록재 감지 수단으로서 인쇄 신호의 수신시 얻어지는 화상 형성 영역 및 용지 사이즈에 대한 정보를 사용함으로써 얻어질 수 있음을 이해하여야 한다.

(제3 실시예)

재밍은 건조하고, (고저항) 소형 사이즈인 기록재에서 발생한다. 따라서, 다른 기록재는 본 발명에 따른 전사 바이어스 제어가 적용될 필요가 없다. 본 실시예에서 사용되는 화상 형성 장치에 있어서, 전사 롤러(5), 기록재(P) 및 감광 드럼(1) 사이의 부하는 사용되는 환경에 따라 변화한다. 결과적으로, 전사 바이어스는 작은 마진을 가질 수도 있다. 화상 형성 영역 내의 전사 바이어스의 약간의 하강은 전사되는 화상, 특히 중간조 화상이 부적절하게 전사되게 할 수도 있다.

제3 실시예에 따른 화상 형성 장치는 기록재(P)의 두께 방향에서의 저항값을 감지할 수 있는 기록재 저항 감지 장치(24)를 가진다. 감지된 저항값(Rp)은 본 발명에 따른 전사 바이어스 제어를 제공할지 여부를 결정하기 위해 미리 정해진 임계치(R1)와 비교된다. 화상 형성 장치의 구성, 반송 보조 장치의 구성 및 전사 바이어스 제어의 방법은 제1 실시예의 것과 동일하다.

도9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 기록재 저항 감지 장치의 구조를 도시한 다. 기록재 저항 감지 장치(24)는 장치(24)를 통과하는 동안 기록재(P)의 저항값을 감지하도록 전사 닙(N)의 상류측에 배치된다. 구체적으로, 저항을 검출하기 위해, 전류값을 감시하도록 기록재(P)에 바이어스를 인가하거나 그 감쇠를 감시하도록 기록재(P) 상에 전계를 형성하는 것이 가능하다. 그러나, 일단 기록재(P)의 선단부가 전사 닙(N)에 도달하면, 저항 감지 장치(24)의 작동은 전사 전류의 누설을 방지하기 위해 턴 오프되거나 감쇠된다. 기록재(P)의 감지된 저항값(Rp)은 CPU에 저장된다.

도10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 전사 바이어스 제어를 도시하는 플로우 차트이다. 화상 형성 장치는 인쇄 신호를 수신한다. 이어서, ATVC 제어를 포함하는 전회전 제어가 시작된다. 기록재(P)는 미리 정해진 시간에서 제1 용지 공급 카세트(11) 또는 제2 용지 공급 카세트(19)로부터 공급된다. 기록재(P)가 기록재 감지 장치(24)를 통과하는 동안, 기록재(P)의 저항값(Rp)이 검출된다(S10). 검출된 저항값(Rp)은 CPU 내에 저장된다.

이어서, CPU는 기록재(P)의 저항 임계값(R1)을 기록재(P)의 저항값(Rp)과 비교한다(S11). Rp > R1인 경우, 프로세스는 단계(S12)를 통해 단계(S13)로 이동한다. Rp ≤R1인 경우, 프로세스는 단계(S12)를 통해 단계(S16)에서의 통상의 전사 바이어스 제어로 이동한다.

제3 실시예에서, R1 = 10¹³ Ωcm 로 설정된다. 프로세스가 단계 S13으로 이동되고, 기록재(P)의 후단부가 기록재 센서(15)를 통과할 때 CPU는 이 통과 타이밍 으로부터 반송 방향으로의 기록재(P)의 길이(Lp)를 산출한다(S13). CPU가 반송 방향으로의 기록재(P)의 길이(Lp)를 길이 Ltt = 200 ㎜와 비교한다(S14). 만일 Lp < L5이면, CPU는 본 발명에 따른 전사 바이어스 제어로 절환한다. 단계 S15에서, 이의 후단부로부터 7.5 ㎜ 이격되어 위치된 기록재(P)의 위치가 전사 닙 중앙(No)을 통과할 때, 후단부 바이어스 제어의 바이어스 PWMe = 0 가 인가된다.

단계 S14에서, 만일 Lp ≥Ltt 라면, 프로세스는 통상의 전사 바이어스 제어로 진행한다. 단계 S16에서, 이의 후단부로부터 2.5 ㎜ 이격되어 위치된 기록재(P)의 위치가 전사 닙 중앙(No)을 통과할 때, 전사 후단부 바이어스 PWMe = PWMo/2 가 인가된다(S6). 단계 S5 또는 단계 S6에서, 기록재(P)의 후단부가 전사 닙 출구(Nb)를 통과한 후, 즉 기록재(P)의 후단부가 전사 닙 중심(No)을 통과한 후 2.5 ㎜만큼 반송된 때, 용지 비통과 바이어스 제어의 바이어스 PWMk = PWMo 가 제어가능하게 인가된다(S17). 최종적으로, 프로세스는 후회전(post-rotation) 제어로 진행하고(S18) 종료된다.

본 실시예에 따르면, 제3 실시예에 따른 전사 바이어스 제어는 재밍을 유발할 수도 있는 인덱스 카드와 같은 소형 사이즈의 기록재 뿐만 아니라 이의 후단부가 부적절하게 분리될 수도 있는 고저항 기록재에만 제공된다. 결과적으로, 가능한 재밍에 대한 큰 마진이 얻어진다.

제3 실시예에서, 기록재 저항 감지 장치(24)는 별도로 배치된다. 그러나, 본 발명은 이 태양에 제한되지 않는다. 기록재 저항 감지 장치(24)와 유사한 기구가 도전성 재료가 제공되는 제1 용지 공급 롤러(12) 및 제2 용지 공급 롤러(20) 또 는 도전성 재료가 또한 제공되는 정합 롤러 쌍(14)에 제공될 수도 있다.

다르게는, 기록재의 저항값이 전사 롤러(5)에 인가된 전압 및 전류값에 기초하여 예측될 수도 있다. 예를 들면, 기록재의 저항값은 기록재(P)가 전사 닙(N)에 도입되기 전후에 일정한 전압의 인가로 얻어진 전류 차이 등에 기초하여 예측될 수 있다.

더욱이, 기록재 저항 감지 장치(24)는 바람직하게는 길이 방향(반송 방향에 대해 직각인 방향)으로 기록재(P)의 폭보다 짧다. 기록재의 저항은 인쇄 신호의 수신 시에 얻어진 화상 정보에 기초한 기록재(P)의 폭에 대한 정보 또는 기록재 폭 감지 수단(도시 생략)을 또한 사용함으로써 보다 정확하게 감지될 수 있다.

(제4 실시예)

제1 내지 제3 실시예에서, 전사 롤러(5)는 외경 6 ㎜의 철 코어 상에 탄성층(5b)을 가황 성형함으로써 얻어졌고, 상기 탄성층(5b)은 카본 또는 금속 산화물과 같은 도전성 충전재가 분산된 EPDM으로 구성된다. 제4 실시예에서는, 탄성층(5b)은 도전성 재료가 제공된 NBR(니트릴-부타디엔 고무), ECO(에피클로히드린 고무), 우레탄 고무 등으로 구성된다(예를 들면, 이는 일본특허출원공개 평8(1996)-240969호에 개시되어 있다.). 전사 롤러(5)는 3 ×10⁸ Ω의 저항값(23 ℃/60 %RH 및 2㎸에서 얻은 저항값) 및 15 ㎜의 외경을 갖는다. 화상 형성 장치의 구성, 반송 보조 장치의 구성 및 전사 바이어스 제어의 방법은 제1 실시예에서와 동일하다.

폴리머 도전성 전사 롤러는 재료를 구성하는 폴리머 그 자체가 도전성 이온을 갖기 때문에 더 균일한 도전체를 구성한다. 종래의 전자 도전성(예를 들면, 카본 도전성) 전사 롤러와 비교될 때, 폴리머 도전성 전사 롤러는 인가된 전압 또는 외부 압력에 대한 안정한 저항을 제공한다. 더욱이, 폴리머 도전성 전사 롤러는 적은 경시 변화 뿐만 아니라 회전 방향과 길이 방향 사이의 저항 및 미세한 표면 영역 사이의 저항의 오직 적은 차만이 있다는 것이 공지되어 있다. 결과적으로, 폴리머 도전성 전사 롤러는 안정된 전사 화상을 출력할 수 있고 따라서 최근에 많은 관심을 모으고 있다.

아래에서 설명되는 장점은 제4 실시예에 따른 전사 롤러(5)의 탄성체층(5b)으로서 폴리머 도전성 재료를 이용함으로써 얻어진다. 전자 도전성 전사 롤러에서는, 전자 도전성 재료(카본 등)를 균일하게 분산시키는 것이 어렵다. 결과적으로, 롤러 표면의 미세 영역들 사이에서 저항의 차이는 전사 바이어스가 전사 전류의 집중된 흐름을 생성하도록 방출되는 영역과 반대로 아무런 전사 전류가 흐르지 않는 영역의 혼합을 유발하기 쉽다. 이러한 전사 전류의 과부족에 기인한 부적절한 현상(블랙 스팟 현상 및 토너 스플래싱 현상)의 혼합이 동일한 기록재 내에 존재하게 된다.

한편, 폴리머 도전성 전사 롤러는 전자 도전성 전사 롤러에 비해 훨씬 균일한 전기 도전성 특성을 갖는다. 결과적으로 미세 영역들 사이의 저항의 차가 거의 없어, 전사 전류의 과부족에 기인한 부적절한 현상들이 발생하지 않는다. 따라서, 전사 바이어스에 대한 큰 마진이 제공될 수 있다. 이는 본 발명에 따른 후단부 바 이어스 제어를 위한 절환 타이밍 및 바이어스값을 보다 자유롭게 설정하는 것을 가능하게 한다.

더욱이, 폴리머 도전성 전사 롤러는 회전 방향과 길이 방향 사이의 저항에서 오직 작은 차이만을 갖는다. 결과적으로, 폴리머 도전성 전사 롤러는 인가된 전압에 대해 안정한 전류값을 제공한다. 기록재(P)의 저항은 제3 실시예에 따른 기록재 저항 감지 장치(24)로서 폴리머 도전성 전사 롤러를 사용함으로써 보다 정확하게 감지될 수 있다.

본 발명은 바람직한 실시예에 따라 상세하게 설명되었고, 전술한 설명으로부터 본 발명의 보다 넓은 측면을 벗어나지 않고 변경 및 수정이 행해질 수 있다는 것이 당업자에게 명백해질 것이고, 따라서 본 발명의 진정한 기술 사상의 내에 있는 모든 이러한 변경 및 수정을 포함하는 것이 명백한 청구범위 내의 발명이다.

본 발명에 따라 기록재의 후단부에 형성된 화상을 교란하지 않고 소형 사이즈의 기록재에 의한 재밍을 방지할 수 있는 화상 형성 장치 및 방법이 제공된다.

Claims

토너 화상을 담지하는 화상 담지체와,

상기 화상 담지체와 함께 전사 닙부를 형성하는 전사 부재를 포함하고 상기 화상 담지체 상에 담지되어 있는 토너 화상을 상기 전사 닙부를 통과하는 기록재의 토너 화상 전사 영역에 전사하도록 상기 전사 부재에 전사 바이어스를 인가할 수 있는 전사 수단과,

상기 전사 부재에 미리 정해진 전사 바이어스를 인가하기 위하여 설정된 전사 바이어스 설정값을 제어하기 위한 제어 수단과,

상기 기록재의 크기를 감지하기 위한 크기 감지 수단을 포함하고,

상기 크기 감지 수단에 의해 감지된 기록재의 크기가 미리 정해진 크기보다 작다면 상기 제어 수단은 상기 기록재의 상기 토너 화상 전사 영역이 상기 전사 닙부를 통과하는 동안 제1 전사 바이어스 설정값을 상기 제1 전사 바이어스 설정값보다 작은 제2 전사 바이어스 설정값으로 절환하고, 상기 크기 감지 수단에 의해 감지된 기록재의 크기가 미리 정해진 크기보다 크다면 상기 제어 수단은 상기 기록재의 상기 토너 화상 전사 영역이 상기 전사 닙부를 통과한 후에 상기 제1 전사 바이어스 설정값을 상기 제1 전사 바이어스 설정값보다 작은 제2 전사 바이어스 설정값으로 절환하는 화상 형성 장치.
삭제
제1항에 있어서, 상기 크기 감지 수단에 의해 감지된 기록재의 크기가 미리 정해진 크기보다 크다면, 상기 기록재의 상기 토너 화상 전사 영역이 상기 전사 닙부를 통과한 후 그리고 상기 기록재의 후단부가 상기 전사 닙부를 통과하기 전에 상기 제어 수단은 상기 제1 전사 바이어스 설정값을 상기 제1 전사 바이어스 설정값보다 작은 제2 전사 바이어스 설정값으로 절환하는 화상 형성 장치.
제3항에 있어서, 상기 기록재의 후단부가 상기 전사 닙부를 통과한 후에, 상기 제어 수단은 상기 제2 전사 바이어스 설정값을 상기 제2 전사 바이어스 설정값보다 큰 제3 전사 바이어스 설정값으로 절환하는 화상 형성 장치.
제1항에 있어서, 상기 기록재 상의 토너 화상을 정착 닙부로 정착시키기 위한 정착 수단과,

상기 전사 닙부와 상기 정착 닙부 사이에 배치되어 상기 기록재를 반송하는 반송 수단을 더 포함하고,

상기 미리 정해진 크기는 상기 전사 닙부로부터 상기 정착 닙부까지의 거리인 화상 형성 장치.
제1항에 있어서, 상기 기록재의 저항값을 감지하기 위하여 반송 방향으로 상기 전사 부재의 상류측에 배치된 기록재 저항 감지 수단을 더 포함하고,

상기 기록재 저항 감지 수단에 의해 감지된 상기 기록재의 저항값이 미리 정해진 저항값보다 크고 그리고 상기 크기 감지 수단에 의해 감지된 기록재의 크기가 미리 정해진 크기보다 작다면, 상기 기록재의 상기 토너 화상 전사 영역이 상기 전사 닙부를 통과하는 동안 상기 제어 수단은 상기 제1 전사 바이어스 설정값으로부터 상기 제2 전사 바이어스 설정값으로 절환하는 화상 형성 장치.
제6항에 있어서, 상기 기록재 저항 감지 수단은 미리 정해진 전사 바이어스가 상기 전사 부재에 인가되는 동안 그리고 상기 기록재가 상기 전사 닙부를 통과하는 동안 상기 전사 부재를 통해 흐르는 전류에 기초하여 상기 기록재의 저항값을 감지하는 화상 형성 장치.
청구항 8은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.

제7항에 있어서, 상기 기록재 저항 감지 수단은 상기 미리 정해진 전사 바이어스가 상기 전사 부재에 인가되는 동안 그리고 상기 기록재가 상기 전사 닙부를 통과하지 않는 동안 상기 전사 부재를 통해 흐르는 전류의 제1 전류값 및 상기 기록재가 상기 전사 닙부를 통과하는 동안 상기 전사 부재를 통해서 흐르는 전류의 제2 전류값에 기초하여 상기 기록재의 저항값을 감지하는 화상 형성 장치.
제1항에 있어서, 상기 제2 전사 바이어스 설정값은 상기 제1 전사 바이어스 설정값의 0.5 배 내지 0 배인 화상 형성 장치.
청구항 10은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.

제1항에 있어서, 상기 제어 수단이 상기 제1 전사 바이어스 설정값으로부터 상기 제2 전사 바이어스 설정값으로 절환된 후 상기 전사 부재에 인가된 전사 바이어스가 상기 제2 전사 바이어스 설정값으로 되기까지 요구되는 시간은 상기 제1 전사 바이어스 설정값이 상기 제2 전사 바이어스 설정값으로 절환된 후 상기 기록재의 후단부가 상기 전사 닙부에 도달하기 전까지 요구되는 시간보다 짧은 화상 형성 장치.
청구항 11은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.

제1항에 있어서, 상기 전사 부재는 폴리머 도전성 재료를 포함하는 화상 형성 장치.
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토너 화상을 담지하는 화상 담지체와, 상기 화상 담지체와 함께 전사 닙부를 형성하는 전사 부재를 포함하고 상기 전사 닙부를 통과하는 기록재의 토너 화상 전사 영역에 상기 화상 담지체 상에 담지되어 있는 토너 화상을 전사하도록 상기 전사 부재에 전사 바이어스를 인가할 수 있는 전사 수단과, 상기 전사 부재에 미리 정해진 전사 바이어스를 인가하기 위하여 설정된 전사 바이어스 설정값을 제어하기 위한 제어 수단을 갖는 화상 형성 장치의 화상 형성 방법이며,

상기 기록재의 반송 방향으로 상기 전사 닙부의 상류측에 배치된 기록재 감지 수단에 의해 실행되어 상기 기록재의 길이를 감지하는 감지 단계와,

만일 상기 기록재의 길이가 상기 기록재 상에 토너 화상을 정착시키는 정착 수단의 정착 닙부와 상기 전사 닙부 사이의 거리보다 짧다면 제1 전사 바이어스 설정값을 제2 전사 바이어스 설정값으로 절환하는 절환 단계를 포함하는 화상 형성 방법.
제13항에 있어서, 상기 기록재의 크기를 감지하는 크기 감지 단계를 더 포함하고,

상기 크기 감지 단계에서 감지된 기록재의 크기가 미리 정해진 크기보다 작다면 상기 절환 단계는 상기 기록재의 상기 토너 화상 전사 영역이 상기 전사 닙부를 통과하는 동안 상기 제1 전사 바이어스 설정값을 상기 제1 전사 바이어스 설정값보다 작은 제2 전사 바이어스 설정값으로 절환하고, 상기 크기 감지 단계에 의해 감지된 기록재의 크기가 미리 정해진 크기보다 크다면, 상기 절환 단계는 상기 기록재의 상기 토너 화상 전사 영역이 상기 전사 닙부를 통과한 후에 상기 제1 전사 바이어스 설정값을 상기 제1 전사 바이어스 설정값보다 작은 제2 전사 바이어스 설정값으로 절환하는 화상 형성 방법.
제14항에 있어서, 상기 크기 감지 단계에 의해 감지된 기록재의 크기가 미리 정해진 크기보다 크다면, 상기 절환 단계는 상기 기록재의 상기 토너 화상 전사 영역이 상기 전사 닙부를 통과한 후 그리고 상기 기록재의 후단부가 상기 전사 닙부를 통과하기 전에 제1 전사 바이어스 설정값을 상기 제1 전사 바이어스 설정값보다 작은 제2 전사 바이어스 설정값으로 절환하는 화상 형성 방법.
제15항에 있어서, 상기 기록재의 후단부가 상기 전사 닙부를 통과한 후에, 상기 절환 단계는 상기 제2 전사 바이어스 설정값을 상기 제2 전사 바이어스 설정값보다 큰 제3 전사 바이어스 설정값으로 절환하는 화상 형성 방법.
제14항에 있어서, 상기 기록재의 저항값을 감지하는 저항값 감지 단계를 더 포함하고,

상기 기록재 저항값 감지 단계에 의해 감지된 상기 기록재의 저항값이 미리 정해진 저항값보다 크다면 그리고 상기 크기 감지 단계에 의해 감지된 기록재의 크기가 미리 정해진 크기보다 작다면, 상기 절환 단계는 상기 기록재의 상기 토너 화상 전사 영역이 상기 전사 닙부를 통과하는 동안 상기 제1 전사 바이어스 설정값을 상기 제2 전사 바이어스 설정값으로 절환하는 화상 형성 방법.
제17항에 있어서, 상기 저항값 감지 단계는 상기 미리 정해진 전사 바이어스가 상기 전사 부재에 인가되는 동안 그리고 상기 기록재가 상기 전사 닙부를 통과하는 동안에 상기 전사 부재를 통해 흐르는 전류에 기초하여 상기 기록재의 저항값을 감지하는 화상 형성 방법.
청구항 19은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.

제18항에 있어서, 상기 저항값 감지 단계는 상기 미리 정해진 전사 바이어스가 상기 전사 부재에 인가되는 동안 그리고 상기 기록재가 상기 전사 닙부를 통과하지 않는 동안에 상기 전사 부재를 통해 흐르는 전류의 제1 전류값 및 상기 기록재가 상기 전사 닙부를 통과하는 동안 상기 전사 부재를 통해 흐르는 전류의 제2 전류값에 기초하여 상기 기록재의 저항값을 감지하는 화상 형성 방법.
제13항에 있어서, 상기 제2 전사 바이어스 설정값은 상기 제1 전사 바이어스 설정값의 0.5 배 내지 0 배인 화상 형성 방법.