KR100967982B1 - 화상 형성 장치 - Google Patents

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Abstract

복수의 상 담지체와, 상기 복수의 상 담지체와 접촉하여 상기 복수의 상 담지체로부터 전사된 토너 상을 담지하는 회전가능한 중간 전사체와, 상기 중간 전사체에 대하여 가압하여, 상기 중간 전사체 상의 토너 상을 기록재 상으로 전사하는 전사부를 형성하는 전사 부재와, 미리 설정되어 있는 최소 간격으로 반송되는 복수의 기록재 상에 화상을 형성하는 연속 화상 형성 모드의 실행 동안에, 기록재가 상기 전사부를 통과한 후에, 상기 중간 전사체의 회전 방향에 있어서 상기 전사부의 상류측이고 상기 복수의 상 담지체 중 가장 하류측에 위치된 상 담지체로부터 상기 중간 전사체 상으로 다음 기록재 상에 형성해야 할 토너 상의 전사가 개시되도록 화상 형성 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 화상 형성 장치.
Figure R1020080071568
중간 전사체, 상 담지체, 대전 장치, 감광 드럼

Description

화상 형성 장치 {IMAGE FORMING APPARATUS}
본 발명은 중간 전사체를 포함하는 프린터, 복사기, 팩시밀리, 복합기와 같은 화상 형성 장치에 관한 것이다.
컬러 화상 형성 장치로서는, 1차 전사부에서 담지한 토너 상을 2차 전사부로 반송하는 중간 전사 벨트 또는 중간 전사 드럼과 같은 중간 전사체를 구비한 화상 형성 장치가 실용화되어 있다.
중간 전사체를 구비한 화상 형성 장치는 1차 전사부에서 2차 전사부까지의 거리를 짧게 하여 소형화된다. 또한, 중간 전사체를 구비한 화상 형성 장치는 2차 전사부에 연속적으로 기록재를 급송하여 고속, 고생산성의 화상 형성을 행할 수 있다. 그러나, 일반적으로는, 가열 및 가압하여 기록재에 토너 화상을 정착시키는 정착 장치의 처리능력에 의해, 기록재의 반송 속도나 화상 형성의 생산성이 결정된다.
예를 들어, 일본 특허 공개 공보 제2006-243377호에 개시되어 있는 바와 같이, 정착 장치의 온도 검지 결과에 따라, 상 담지체에서의 토너 상 형성 간격을 설정하여 정착 장치에 의한 생산성을 향상시킨다. 또한, 일본 특허 공개 평10- 197933호 공보에는, 정착 화상의 목표 광택도에 따라 상 담지체에서의 토너 상 형성 간격을 설정하는 화상 형성 장치가 개시되어 있다.
이러한 화상 형성 장치에서는, 정착 장치의 처리 능력에 여유가 있는 한, 화상 형성 간격, 즉, 시트 간격을 가능한 한 짧게 할 수 있다.
그러나, 시트 간격이 짧을 경우에는, 이하의 문제가 발생된다. 즉, 2차 전사부에서 중간 전사체로부터 기록재로 화상이 전사될 때, 중간 전사체의 회전 방향에 있어서 2차 전사부로부터 상류 측에 위치하고, 2차 전사부에 가장 가까이에 위치되는 상 담지체로부터 중간 전사체로 토너 상이 전사(1차 전사)되는 경우가 있다. 이 경우에, 2차 전사부를 통하여 기록재의 후단부가 통과할 때에 쇼크가 발생한다. 상기 쇼크가 중간 전사체를 통해서 상기 1차 전사되는 부분으로 전달될 때, 화상이 불균일하게 되는 문제가 발생한다.
이로 인해, 기록재가 2차 전사부를 통과할 때에 발생하는 중간 전사체의 쇼크 영향을, 1차 전사부에 있어서 중간 전사체로 전사되는 토너 상에서 저감할 필요가 있다.
본 발명의 목적은, 기록재가 2차 전사부를 통과할 때에 발생하는 중간 전사체의 쇼크 영향을, 1차 전사부에 있어서 중간 전사체로 전사되는 토너 상에서 저감하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 상기 쇼크를 저감시킬 수 있는 화상 형성 장치를 제 공하는 것이다.
본 발명의 양태에 따른 화상 형성 장치는,
복수의 상 담지체와,
상기 복수의 상 담지체와 접촉하여 상기 복수의 상 담지체로부터 전사된 토너 상을 담지하는 회전가능한 중간 전사체와,
상기 중간 전사체에 대하여 가압하여, 상기 중간 전사체 상의 토너 상을 기록재 상으로 전사하는 전사부를 형성하는 전사 부재와,
미리 설정되어 있는 최소 간격으로 반송되는 복수의 기록재 상에 화상을 형성하는 연속 화상 형성 모드의 실행 동안에, 기록재가 상기 전사부를 통과한 후에, 상기 중간 전사체의 회전 방향에 있어서 상기 전사부의 상류측이고 상기 복수의 상 담지체 중 가장 하류측에 위치된 상 담지체로부터 상기 중간 전사체 상으로 다음 기록재 상에 형성해야 할 토너 상의 전사가 개시되도록 화상 형성 동작을 제어하는 제어부를 포함한다.
본 발명의 이와 같은 및 다른 목적, 특징 및 이점은 첨부된 도면과 연계하여 본 발명의 바람직한 실시예의 이하의 설명을 참조로 할 때 명백해질 것이다.
본 발명으로, 기록재가 2차 전사부를 통과할 때에 발생하는 중간 전사체의 쇼크 영향을, 1차 전사부에 있어서 중간 전사체로 전사되는 토너 상에서 저감할 수 있으며, 상기 쇼크를 저감시킬 수 있는 화상 형성 장치를 제공할 수 있다.
이하, 본 발명의 몇 개의 실시 형태를 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명에 따른 화상 형성 장치는, 가변하도록 설정되는 토너 상의 형성 간격의 하한이 규정되는 한, 후술하는 실시예의 구성의 일부 또는 전부를 그 대체적인 구성으로 치환한 다른 실시예로도 실시될 수 있다.
따라서, 본 발명은 탠덤형 풀 컬러 화상 형성 장치뿐만 아니라, 복수의 현상 장치가 제공되는 하나의 상 담지체를 포함하는 화상 형성 장치에 의해 실시될 수 있다. 또한, 본 발명은 중간 전사체에 접촉가능한 3개 이하 또는 5개 이상의 상 담지체를 포함하는 화상 형성 장치에 의해 실시될 수 있다.
이하의 실시예에서는, 토너 상의 형성 및 전사에 관계된 화상 형성 장치의 주요부만을 설명하지만, 본 발명은 필요한 기기, 부가 장치, 케이싱 구조를 추가하여, 프린터, 각종 인쇄기, 복사기, FAX, 복합기와 같은 다양한 용도로 실시될 수 있다.
<제1 실시예>
도1은 제1 실시예의 화상 형성 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도1에 도시된 바와 같이, 이러한 실시예의 화상 형성 장치(100)는, 중간 전사 벨트(1)의 직선 구간에 4개의 화상 형성부인 스테이션(Sa, Sb, Sc, Sd)을 배열한 탠덤형 풀컬러 복사기다.
옐로 토너 상은 제1 스테이션(Sa)에서 상 담지체인 감광 드럼(11a)에 형성되고, 1차 전사부(T1a)에서 중간 전사 벨트(1)의 화상 영역에서의 중간 전사 벨트(1) 로 1차 전사된다. 마젠타 토너 상은 제2 스테이션(Sb)에서 상 담지체인 감광 드럼(11b) 상에 형성되고, 1차 전사부(T1b)에서 중간 전사 벨트(1)의 옐로 토너 상에 중첩되어 1차 전사된다. 시안 토너 상, 블랙 토너 상은 각각 제3, 제4 스테이션(Sc, Sd)에서 형성되고, 마찬가지로 각각 1차 전사부(T1c, T1d)에서 중간 전사 벨트(1)로 1차 전사된다.
중간 전사체인 중간 전사 벨트(1)로 차례차례 1차 전사된 4색의 토너 상은 토너 상이 기록재(P)로 동시에 2차 전사되는 2차 전사부(T2)로 반송된다. 기록재(P)는 기록재 수납 카세트로부터 1매씩 취출되어, 레지스트 롤러(반송 수단, 4)에 의해 2차 전사부(T2)로 급송된다.
4색의 토너 상이 2차 전사된 기록재(P)는 정착 장치에 의해 가열 가압된다. 기록재(P)의 표면에는 토너 상이 가열 정착되어, 기록재(P)가 배출 롤러(19)로부터 배출 트레이(20)로 배출된다.
4개의 스테이션(Sa, Sb, Sc, Sd)은 부설된 현상 장치(14a, 14b, 14c, 14d)에 이용되는 토너의 색이 현상 장치(14a)용 옐로, 현상 장치(14b)용 마젠타, 현상 장치(14c)용 시안, 현상 장치(14d)용 블랙이 되도록 각각 상이한 것 이외에는 동일한 구성을 가진다. 이하에서는 가장 하류의 스테이션(Sd)에 대해서 설명하고, 다른 스테이션(Sa, Sb, Sc)에 대해서는 관련 구성 부재를 설명하기 위하여 구성 부재(수단)를 나타내는 참조 번호(부호)의 접미사ｄ를 각각 a, b, c 로 읽는 것으로 한다.
스테이션(Sd)에서, 감광 드럼(11d)의 주위에, 1차 대전 장치(12d), 노광 장치(13), 현상 장치(14d), 1차 전사 롤러(15d), 클리닝 장치(16d)를 배치한다.
감광 드럼(11d)은 표면이 음극으로 대전가능한 감광층이 형성된 금속 원통으로 구성되며, 소정의 프로세스 속도(원주 속도:100mm/초)로 화살표 D 방향으로 회전한다.
1차 대전 장치(12d)는 대전 롤러를 감광 드럼(11d)에 압접하여 감광 드럼(11d)에 의해 회전된다. 직류전압과 교류전압 사이의 중첩된 전압을 대전 롤러에 인가하여, 감광 드럼(11d)의 표면을 균일하게 전기적으로 대전한다.
노광 장치(13)는, 분해 색 화상을 전개한 주사선 화상 데이터를 ON-OFF 변조한 레이저 빔을 다면체 미러로 주사하여, 대전한 감광 드럼(11d)의 표면에 화상에 대한 정전상을 기록한다. 노광에 의해, 암부 전위 VD(약-700V)로 대전된 감광 드럼(11d)의 표면은 노광 부분이 명부 전위 VL(약-100V)까지 방전되어, 비노광 부분이 암부 전위 VD(약-700V)로 유지된다.
현상 장치(14d)는 음극으로 대전된 토너를 감광 드럼(11d)의 정전상의 노광 부분에 부착되게 해서 정전 상을 반전 현상한다. 현상 장치(14d)는 토너를 담지한 현상 슬리브를 회전시킨다. 교류 전압으로 바이어스된 음극성 직류 전압 형태의 전압을 현상 슬리브에 인가한다.
1차 전사 부재인 1차 전사 롤러(15d)는 중간 전사 벨트(1)를 통해서 감광 드럼(11d)을 압박하여, 감광 드럼(11d)과 중간 전사 벨트(1)의 사이에 1차 전사부(T1d)가 형성된다. 본 명세서에서는, 중간 전사 벨트(1)가 감광 드럼(11d)과 접촉하는 영역을 1차 전사부(T1)로 규정한다.
음극으로 대전된 토너 상과 중첩하여 1차 전사부 (T1d)를 통하여 끼움 반송 되는 중간 전사 벨트(1)로, 토너 상은 양극성의 직류 전압이 1차 전사 롤러(15d)에 인가됨으로써 1차 전사된다.
1차 전사 롤러(15d)는 매체 저항(체적 저항율: 104 ohm.cm ~ 1010 ohm.cm)을 가지는 탄성재를 코어 금속에 피복해서 형성된다. 체적 저항율은 1차 전사 롤러(15d)를 대향 롤러에 대해 500g중의 하중으로 가압하고 50mm/초의 원주 속도로 회전시킨 상태에서 코어 금속에 100V의 전압을 인가하여 전류를 측정함으로써 구했다.
클리닝 장치(16d)는 1차 전사부(T1)를 통과하여 감광 드럼(11d)의 표면에 잔류한 전사 잔류 토너를 제거한 후에, 다음 토너 상 형성을 준비한다.
중간 전사 벨트(1)는 1차 전사부(T1a ~ T1d)에서 1차 전사된 토너 상을 담지하여, 기록재(P)로의 토너 상의 2차 전사가 행하여지는 2차 전사부(T2)로 토너 상을 반송한다.
화상 형성 장치(100)에서는, 장치 본체를 소형화시키기 위해서, 중간 전사 벨트(1)의 이동 방향으로 감광 드럼(11d)의 1차 전사부(T1d)로부터 2차 전사부(T2)까지의 거리는 120mm 이하, 바람직하게는 90mm 이하일 수 있다. 즉, 중간 전사 벨트(1)의 이동 방향에 있어서 2차 전사부(T2)로부터 상류측이며 2차 전사부(T2)에 가장 가까운 1차 전사부(T1d)와 2차 전사부(T2) 사이의 거리는 120mm 이하, 바람직하게는 90mm 이하일 수 있다. 화상 형성 장치(100)에서는 1차 전사부(T1d)로부터 2차 전사부(T2)까지의 거리가 60mm 이었다.
또한, 중간 전사 벨트(1)의 이동 방향에 있어서, 1차 전사부(T1d)의 중심 위치와 2차 전사부(T2)의 중심 위치 사이의 거리는 1차 전사부(T1d)로부터 2차 전사부(T2)까지의 거리이다.
중간 전사체의 일례인 중간 전사 벨트(1)는 150N의 장력 하에서 구동 롤러(1a), 분리 롤러(1b) 및 지지 롤러(1c)에 지지되어, 소정의 프로세스 스피드로 중간 전사체 이동 방향의 일례인 화살표 E 방향으로 순환한다. 중간 전사 벨트(1)는 하이드린(hydrin) 고무에 카본을 분산시켜 107 ohm.cm의 체적 저항율을 가지도록 조절된 0.5mm 두께의 무한 형상의 기층에, 1013 ohm.cm의 체적 저항율을 가지는 불소계 수지 재료의 20μm 두께 표층을 형성하여 준비된다. 체적 저항율은 100V의 인가 전압, 60초의 인가 시간, 23℃의 온도, 60% RH의 습도를 포함하는 조건하에서 JIS-K6911에 따른 프로브를 사용하여 측정되었다.
또한, 중간 전사 벨트(1)는 우레탄계 수지, 불소계 수지, 나일론계 수지, 폴리이미드 수지와 같은 수지 재료, 혹은 실리콘 고무나 하이드린 고무와 같은 탄성 재료를 사용할 수 있다. 중간 전사 벨트(1)의 체적 저항율은 카본 블랙이나 도전분체를 분산시켜 조절할 수 있고, 106 내지 1012 ohm.cm 인 것이 바람직할 수 있다. 중간 전사 벨트(1)의 장력은 재질에 따라 변경되지만, 벨트의 파단이나 영구 변형이 발생되지 않도록 연신율이 1% 이내가 되게 설정하는 것이 바람직하다.
2차 전사 부재의 일례인 2차 전사 롤러(3)는 분리 롤러(1b)에 대하여 중간 전사 벨트(1)를 가압하여, 중간 전사 벨트(1)와 2차 전사 롤러(3) 사이의 2차 전사 부(T2)를 형성한다.
본 명세서에서는, 중간 전사 벨트(1)가 2차 전사 롤러(3)와 접촉하는 영역을 2차 전사부(T2)라고 하며, 2차 전사부(T2)의 위치는 중간 전사 벨트(1)의 이동 방향에 있어 2차 전사 롤러(3)의 중심 위치이다.
2차 전사 롤러(3)는 매체 저항(체적 저항율: 104 내지 1010 ohm.cm)의 체적 저항율을 갖는 전해질 분산형 고무(EPDM) 발포 재료로 코어 금속을 피복하여 구성된다.
2차 전사부(T2)에서는 중간 전사 벨트(1)의 토너 상과 중첩되어 기록재(P)가 끼움 지지 반송된다. 중간 전사 벨트(1)에서 음극성으로 대전된 토너 상은 2차 전사 롤러(3)에 양극성의 전압을 인가함으로써 기록재(P)로 2차 전사된다.
기록재 수용부인 기록재 수납 카세트(6)는 A3 사이즈 기록재의 길이 방향 급송부 및 A4 사이즈 기록재의 측 방향 급송부와 호환가능하며, 각종 사이즈의 기록재(P)를 적재가능하다.
분리 장치(5)는 기록재 수납 카세트(6)로부터 기록재(P)를 인출해서 1매씩 분리하여, 레지스트 롤러(4)에 전달한다.
레지스트 롤러(4)는 정지상태에서 기록재(P)를 받아들여 대기시킨 후, 중간 전사 벨트(1)의 토너 상에 타이밍을 일치시켜 기록재(P)를 끼움 지지 반송하여, 2차 전사부(T2)에 급송한다.
분리 롤러(1b)는 2차 전사부(T2)의 하류측에서 중간 전사 벨트(1)의 순환 경 로를 구부려, 중간 전사 벨트(1)로부터 기록재(P)를 곡률에 의해 분리시킨다.
정착 장치(17)는 2차 전사부(T2)에서 토너 상을 2차 전사된 기록재(P)를 받아들여서 가열 가압하여 기록재(P)의 표면에 토너 상을 정착시킨다.
배출 롤러(19)는 토너 상이 정착된 기록재(P)를 배출 트레이(20)에 배출해서 적재시킨다.
클리닝 장치(18)는 지지 롤러(1c)에 의해 지지된 중간 전사 벨트(1)에 대하여 고무제의 클리닝 블레이드(18a)를 접촉시킨다. 클리닝 블레이드(18a)는, 2차 전사부(T2)를 통과하여 중간 전사 벨트(1) 상에 잔류한 전사 잔류 토너를 긁어내어 토너 박스(18b) 내로 넣어, 중간 전사 벨트(1)가 다음 1차 전사를 준비하게 한다.
<시트 간격 제어>
도2는 중간 전사 벨트에 따른 1차 전사부와 2차 전사부의 배치를 나타내는 도면이며, 도3은 시트 간격을 나타내는 도면이며, 도4는 시트 간격 제어의 순서도이며, 도5는 시트 간격 제어의 타임 차트이다.
도2에 도시된 바와 같이, 중간 전사 벨트(1)의 순환 경로에 따라, 감광 드럼(11a, 1lb, 11c, 11d)은 각각 1차 전사부(T1a, T1b, T1c, T1d)가 형성되도록 배열된다.
2차 전사 부재의 일례인 2차 전사 롤러(3)는 압박 스프링(스프링 부재, 3c)에 의해 압박 되어, 분리 롤러(1b)에 의해 지지된 중간 전사 벨트(1)에 압접되게 된다.
제어부(110)는 전원(D1)으로부터 1차 전사 롤러(15a, 15b, 15c, 15d)로 양극 성의 전압을 출력시킴으로써, 감광 드럼(11a, 1lb, 11c, 11d)으로 담지된 음극성의 토너 상을 중간 전사 벨트(1)로 1차 전사한다.
제어부(110)는 전원(D2)으로부터 2차 전사 롤러(3)로 양극성의 전압을 출력 시킴으로써, 중간 전사 벨트(1)에 담지된 음극성의 토너 상을 기록재(P)로 2차 전사한다.
정착 장치(17)에서, 가압 롤러(17b)는 정착부(T3)가 형성되도록 스프링(17c)을 압박하여 램프 히터(17h)를 배치한 가열 롤러(17a)와 가압 접촉한다.
제어부(110)는, 화상 형성 동작을 제어한다. 정착부(T3)의 하류측에 배치된 온도 센서(17s)의 검지 출력을 기초로 하여, 제어부(110)가 램프 히터(17h)를 ON-OFF 제어함으로써, 정착부(T3)의 온도를 소정의 온도 범위로 제어한다.
제어부(110)는 노광 장치(13)를 제어함으로써 감광 드럼(11a, 1lb, 11c, 11d)에 기록되는 정전 상의 간격을 설정한다. 감광 드럼(11a, 1lb, 11c, 11d)에 기록된 정전 상의 간격은 정전 상으로부터 현상된 토너 상의 간격에 대응하기 때문에, 중간 전사 벨트(1)에 1차 전사된 토너 상의 간격이 된다. 그리고, 중간 전사 벨트(1)에 1차 전사된 토너 상의 간격은 레지스트 롤러(4)에 의해 2차 전사부(T2)로 급송하는 기록재(P)의 간격, 즉 시트 간격이 된다.
기록재 간격 제어부인 제어부(110)는 반송(급송) 수단인 레지스트 롤러(4)에 의해 2차 전사부(T2)로 기록재(P)가 연속해서 반송(급송)되는 동안의 반송 간격(이하, 시트 간격이라 함)을 가변하도록 설정한다. 제어부(110)는 기록재(P)의 종류, 공기 중의 수분량, 기온, 화상의 종류, 화상의 마무리 광택도의 설정을 식별해서 토너 상의 형성 간격을 설정하고, 토너 상 형성 간격에 따라서 시트 간격을 설정한다.
두꺼운 종이 또는 수지 시트의 경우에는, 보통지에 비해 정착 부하가 크므로, 시트 간격을 크게 설정하여, 정착부(T3)에서의 온도저하를 방지한다.
공기 중의 수분량이 많을 경우에는 종이가 수분을 흡수하고, 주위 기온이 낮을 경우에는 가열량이 늘어나, 각각 정착 부하가 커지게 된다. 따라서, 시트 간격을 크게 설정하여, 정착부(T3)에서의 온도 저하를 방지한다.
마무리 광택도가 광택 마무리 수준으로 설정되어 있을 경우, 정착 부하가 커지므로, 시트 간격을 크게 설정함으로써, 정착부(T3)에서의 온도가 증가되게 된다.
그러나, 제어부(110)에 의해 가변 설정된 시트 간격의 최소치는 감광 드럼(11d)의 1차 전사부(T1d)로부터 2차 전사부(T3)까지의 거리(L12) 보다 크다. 정착부(T3)에서의 온도 저하가 문제가 되지 않는 화상 형성 조건 및 기록재 종류의 경우 및, 정착 장치(17)의 처리능력에 여유가 있는 경우라도, 시트 간격은 1차 전사부(T1d)로부터 2차 전사부(T2) 까지의 거리(L12) 이하로는 설정되지 않는다. 이와 같이, 화상 형성 장치는 미리 설정된 시트 간격의 최소치로 연속해서 기록재를 통과시키는 연속 화상 형성 모드를 구비함으로써, 화상으로의 영향을 작게 하면서도, 생산성을 높일 수 있다. 또한, 본 실시예에 있어서, 이 연속 화상 형성 모드에서는, 이 최소치의 종이 간격 이외에, 화상 형성부의 조정을 위해서 일부의 종이 간격을 이 최소치보다 넓은 값의 종이 간격을 갖는 구성이라도 된다.
도3에 도시한 바와 같이, 화상 형성 장치(100, 도1)는 기록재(P)의 전체 면 에 화상이 형성되도록 소위 모서리가 없는(framelss) 프린트의 효과를 가진다. 따라서, 기록재(P)의 후단부가 2차 전사부(T2)를 통과할 때, 이 기록재(P)의 후단부로부터, 2차 전사부로 공급되는 다음 토너 상이 1차 전사되는 화상 영역의 선단부까지의 거리(Lit, 도2 참조)는 시트 간격(LPS, 도3 참조)와 동일하다.
제어부(110)는 시트 간격을 DL12 이하로 설정하지 않음으로써, 기록재(P)가 2차 전사부(T2)를 통과한 후에, 감광 드럼(11d)의 1차 전사부(T1d)에서 토너 상 1차 전사를 개시시킨다. 즉, 기록재(P)의 후단부가 2차 전사부(T2)를 통과했을 때, 거리(Lit)의 최소치는 시트 간격(LPS) 보다 길다.
이에 의해, 제어부(110)는 감광 드럼(11d)의 1차 전사부(T1d)에서 토너 상의 1차 전사가 실행되고 있는 동안에 기록재(P)가 2차 전사부(T2)를 통과하지 않는 제어 효과를 가진다.
제어부(110)는 기록재(P)가 2차 전사부(T2)를 통과하는 순간에, 2차 전사 롤러(3)가 중간 전사 벨트(1)와 충돌하는 등에 의한 중간 전사 벨트(1)에 대하여 발생하는 진동(속도 변동)의 영향을 회피하면서 1차 전사를 실행시킨다.
제어부(110)는 노광 장치(13)를 제어하여 감광 드럼(1)에 대한 기록 시작 시점을 조정함으로써, 시트 간격을 도3에 도시한 바와 같이, 선행하는 기록재(P1)와 후속의 기록재(P2)로부터의 거리(간격, LPS)로 설정한다.
도2에 도시한 바와 같이, 최종 색의 토너 상이 1차 전사되는 감광 드럼(11d)의 1차 전사부(T1d)로부터 2차 전사부(T2)까지의 거리가 L12 이다. 도3에 도시된 바와 같이, 연속 화상 형성 동안의 화상 후단부로부터 다음 화상 선단부까지의 시 트 간격이 LPS 이다. 제어부(110)는 다음의 관계를 확보할 수 있도록, 시트 간격을 설정한다.
0 < L12 < LPS ···(1)
제어부(110)는 이러한 시트 간격으로 연속 화상 형성 모드를 실행한다.
도2를 참조하고 있는 도4에 도시한 바와 같이, 제어부(110)는 화상 형성 작업을 수신하는 경우, 기록재의 종류 및 사이즈에 따라 시트 간격(Lp1)을 선택한다(S11). 기억 장치(109)에는, 기록재의 종류 및 기록재의 사이즈의 조합마다 시트 간격(Lp1)에 대한 복수의 데이터가 미리 저장되어 있다. 제어부(110)는 작업 데이터에 포함되는 기록재 데이터 또는 조작 패널을 통해서 설정된 기록재의 종류 및 사이즈에 따라서 시트 간격(Lp1)을 선택한다.
이어서, 제어부(110)는 온도 습도 센서(S2)로부터 산출된 절대 습도 및 대기 온도에 따라서 시트 간격(Lp1)의 보정(연산) 조작을 수행하여 시트 간격(Lp2)을 결정한다(S12).
제어부(110)는 작업 데이터에 포함되는 화상 종류 데이터에 따라서 시트 간격(Lp2)의 보정 조작을 수행하여 시트 간격(Lp3)을 결정한다(S13).
제어부(110)는 작업 데이터에 포함되는 마무리 광택도 데이터에 따라서 시트 간격(Lp3)의 보정 조작을 수행하여 시트 간격(Lp4)을 결정한다(S14).
제어부(110)는 시트 간격(Lp4)이 73mm 미만인지 여부를 식별한다(S15). 시트 간격(Lp4)이 73mm 미만인 경우(S15의 예), 시트 간격(Lp4)은 73mm로 변경된다(S16).
제어부(110)는 시트 간격(Lp4)을 최종 시트 간격(LPS)으로 설정하고(S17), 시트 간격(LPS)으로 노광 장치(13)를 제어함으로써 화상 형성을 실행한다(S18).
제어부(110)는 작업이 종료될 때까지(S19의 아니오), 시트 간격(LPS)으로서 화상 형성을 반복한다. 작업이 종료되면(S19의 예), 제어부는 다음 작업을 대기한다.
도2를 참조하고 있는 도5에 도시한 바와 같이, 노광 장치(13)에 의한 제1 시트 화상의 제1 색에 대한 정전 상의 기록(writting) 동안, 감광 드럼(11a)으로부터 중간 전사 벨트(1)로 제1 색의 토너 상이 1차 전사되기 시작한다.
감광 드럼(11b)과 관련하여, 감광 드럼(11a)의 1차 전사부(T1a)와 감광 드럼(11b)의 1차 전사부(T1b) 사이의 거리에 대응하여 지연이 이루어진 상태로, 노광 장치(13)는 제1 시트의 화상의 제2 색의 정전 상의 기록을 시작한다.
이에 의해, 감광 드럼(11b)의 1차 전사부(T1b)에서, 제2 색의 토너 상이 중간 전사 벨트(1)의 제1 색의 토너 상에 중첩되어 1차 전사된다.
감광 드럼(11c)과 관련하여, 감광 드럼(11b)의 1차 전사부(T1b)와 감광 드럼(11c)의 1차 전사부(T1c) 사이의 거리에 대응하여 지연이 이루어진 상태로, 노광 장치(13)는 제1 시트의 화상의 제3 색의 정전 상의 기록을 시작한다.
이에 의해, 감광 드럼(11c)의 1차 전사부(T1c)에서, 제3 색의 토너 상이 중간 전사 벨트(1)의 제2 색의 토너 상에 중첩되어 1차 전사된다.
감광 드럼(11d)과 관련하여, 감광 드럼(11c)의 1차 전사부(T1c)와 감광 드럼(11d)의 1차 전사부(T1d) 사이의 거리에 대응하여 지연이 이루어진 상태로, 노광 장치(13)는 제1 시트의 화상의 제4 색의 정전 상의 기록을 시작한다.
이에 의해, 감광 드럼(11d)의 1차 전사부(T1d)에서, 제4 색의 토너 상이 중간 전사 벨트(1)의 제3 색의 토너 상에 중첩되어 1차 전사된다.
제4 색의 토너 상의 선단부가 거리(L12)만큼 반송되면, 선단부는 2차 전사가 개시되는 2차 전사부(T2)에 도달하게 된다. 거리(L12)는 실제로는 거리(L12)를 프로세스 속도로 나눈 시간에 대응하지만 본 실시예에서는 시간이 거리로 표기된다.
감광 드럼(11a, 1lb, 11c, 11d)에는, 제2 시트 화상의 색 정전 상이 개별적으로 시트 간격(LPS)에 대응하는 주변 회전 이후에 기록(형성)된다. 최종 토너 상이 개별적으로 중간 전사 벨트(1)에 1차 전사된다.
제1 시트의 화상의 토너 상의 2차 전사가 종료되고, 기록재(P)의 후단부가 2차 전사부(T2)를 통과할 때, 감광 드럼(11b)의 1차 전사부(T1b)에 있어서, 제2 시트의 화상의 토너 상이 1차 전사되어 있다. 그러나, 시트 간격(LPS)은 거리[L12(=60mm)]보다도 크게 설정되어 있어서, 감광 드럼(11d)의 1차 전사부(T1d)에서는 제2 시트의 화상의 토너 상의 1차 전사는 개시되지 않고 있다. 기록재가 2차 전사부를 통과한 후에, 제4 색의 토너 화상의 1차 전사가 개시된다.
따라서, 제1 시트의 화상의 토너 상의 2차 전사가 종료될 때 2차 전사부(T2)에서 발생해서 중간 전사 벨트(1)를 통해 전달되는 진동(장력 변동)이 감광 드럼(11d)의 1차 전사부(T1d)에 있어서의 1차 전사에 영향을 주지 않는다.
후술하는 바와 같이, 감광 드럼(11d)의 1차 전사부(T1d)의 닙부에 의해 중간 전사 벨트(1)의 진동(장력 변동)이 상류측을 향해 전달되는 것이 저지된다. 이로 인해, 감광 드럼(11d)의 1차 전사부(T1d)에서의 중간 전사 벨트(1) 상에서 1차 전사되어 있는 토너 상에는 적어도 목시(目視) 레벨에서는 진동의 영향이 없다. 후술하는 바와 같이, 토너 상이 감광 드럼(11c)의 1차 전사부(T1c)에서 중간 전사 벨트(1)로 1차 전사되는 경우에도, 토너 상에 대한 진동의 악영향은 관찰되지 않았다.
<비교예와의 비교 실험>
도6은 비교예의 화상 형성 장치의 구성의 설명도이고, 도7은 제1 실시예와 유사한 시트 간격 제어가 비교예에서 수행되는 경우에 있어서의 타임 차트이며, 도8은 비교예에 있어서 두꺼운 종이에 화상 형성을 수행한 경우에 있어서의 타임 차트이다.
도6에 도시한 바와 같이, 비교예의 화상 형성 장치(200)는 제1 실시예의 화상 형성 장치(100)보다도 긴 감광 드럼(11d)의 1차 전사부(T1d)와 2차 전사부(T2) 사이의 거리(L12)를 가진다. 비교예의 다른 구성은 제1 실시예의 것과 동일하므로, 도1에 도시되는 공통 부분에 대해서는 반복 설명이 생략된다. 도6에 있어서, 도2 및 도6의 공통 구성에는 공통인 부호로서 표시되며 중복 설명은 생략될 것이다. 또한, 도7의 설명에 있어서, 도5와의 중복 설명도 생략될 것이다.
이와 같이 구성된 비교예의 화상 형성 장치(200)에 있어서, 제1 실시예의 화상 형성 장치(100: 도1)에 의한 것과 유사한 시트 간격 제어가 실행되고, 비교예의 출력 화상이 제1 실시예의 것과 비교되었다.
비교예의 화상 형성 장치(200)는 최고 속도의 연속 화상 형성 동안 시트 간 격(LPS)보다도 큰 감광 드럼(11d)의 1차 전사부(T1d)로부터 2차 전사부(T2)까지의 거리(L12)를 가진다. 즉, 거리(L12) 및 시트 간격(LPS)은 다음의 관계를 만족한다.
L12 > LPS ···（2)
수치로 설명하면, 제1 실시예에 있어서의 감광 드럼(11d)의 1차 전사부(T1d)로부터의 거리(L12)는 60mm인 반면, 비교예에서 거리(L12)는 90mm이다. 그리고, 도4를 참조해서 설명한 시트 간격(LPS)의 하한값을 73mm로 한 시트 간격 제어가 실행된다.
제1 실시예와 비교예 사이의 비교 실험은 최고속의 종이 종류인 Ａ4사이즈 보통지의 가로(전후) 이송에 의해 실행되었다. 프로세스 속도는 140mm/초로 설정되었으며, 분당 출력 매수(생산성)는 30매/분으로 설정되었다. 이에 의해, 기록재의 반송 피치는 282mm가 되어서, 가로 이송에 대해서 209mm의 폭(길이)을 가지는 기록재의 간격으로서 73mm의 시트 간격(LPS)이 확보된다.
레지스트 롤러(4)는 73mm의 시트 간격으로 기록재(P)를 2차 전사부(T2)로 급송하며, 정착 장치(17)는 73mm의 시트 간격으로 기록재(P)를 받아들인다.
제1 실시예에 의한 출력 화상과 비교예에 의한 출력 화상 사이의 비교 결과를 표1에 도시한다. 표1에 있어서, "A"는 화상 불량이 관찰되지 않는 것을 나타내고, "B"는 화상 불량이 관찰되는 것을 나타낸다.
[표1]
Figure 112008052863826-pat00001
표1에 도시한 바와 같이, 비교예에서는, 기록재의 반송 방향과 직교하는 방향에 대해서 제4 스테이션(Sd)에서 형성된 블랙 화상의 줄무늬 모양 형상의 화상 불량이 관찰되었다. 줄무늬 모양 형상의 화상 불량은 다음과 같은 방식으로 발생하는 것으로 생각된다.
도5에 도시한 바와 같이, 제1 실시예에서는 73mm의 시트 간격으로 연속 화상형성이 이루어지는 경우, 제1 시트의 화상의 토너 상의 2차 전사가 종료되었을 때, 감광 드럼(11d)의 1차 전사부(T1d)에서는 제2 시트의 화상의 토너 상의 1차 전사가 개시되지 않고 있다. 이는 감광 드럼(11d)의 1차 전사부(T1d)로부터 2차 전사부(T2)까지의 거리(L12)가 73mm의 시트 간격보다도 작은 60mm이기 때문이다.
그러나, 도7에 도시한 바와 같이, 비교예에서는, 73mm의 시트 간격으로 연속 화상이 이루어지는 경우, 제1 시트의 화상의 토너 상의 2차 전사가 종료되었을 때, 제2 시트의 화상의 토너 상의 1차 전사가 17mm만큼 이미 진행되어 있다. 이는 감광 드럼(11d)의 1차 전사부(T1d)로부터 2차 전사부(T2)까지의 거리(L12)가 73mm의 시트 간격보다도 17mm 더 큰 90mm이기 때문이다.
따라서, 도6에 도시한 바와 같이, 기록재가 2차 전사부(T2)를 통과하였을 때에 발생하는 중간 전사 벨트(1)의 진동(장력 변동)은 감광 드럼(11d)의 1차 전사부(T1d)에서 중간 전사 벨트(1)로 1차 전사된 토너 상에 진동에 기인한 농도 불균일을 야기한다.
기록재가 2차 전사부(T2)를 통과한 경우, 기록재와 접촉에 실패한 2차 전사 롤러는 중간 전사 벨트(1)에 격렬하게 충돌하여 중간 전사 벨트(1)의 스파이크형 진동(장력 변동)을 발생시킨다. 반면에, 기록재가 2차 전사부(T2)에 진입한 경우는, 충격이 분산되어서, 중간 전사 벨트(1)의 진동(장력 변동)은 적어도 화상 불량이 목시 관찰이 가능한 레벨까지 도달하지 않는다.
또한, 제1 내지 제3 스테이션(Sa, Sb, Sc)에서 1차 전사되는 화상에 대해서는, 제1 실시예 및 비교예 모두 화상 불량이 야기되지 않는다. 이는 2차 전사부(T2)로부터의 거리가 충분히 길어서 충격을 약화시키고 제4 스테이션(Sd)의 1차 전사부(T1d)가 충격을 흡수하기 때문이다.
다음, 비교예의 화상 형성 장치(200)에서 A4 사이즈의 두꺼운 종이에 연속 화상 형성이 수행되는 경우, 기록재로서 두꺼운 종이가 설정되면, 도4를 참조해서 설명한 것 같이, 제어부(110: 도2)는 보통지의 경우에 비교하고 더 긴 시트 간격(LPS)을 설정한다. 이는 두꺼운 종이는 정착 장치(17)에 있어서 더 큰 정착 부하를 제공하여, 정착부(T3: 도2)의 온도가 시트 간격(LPS)이 짧은 경우에 저하되어 정착 불량을 발생시키기 때문이다.
도8에 도시한 바와 같이, A4 사이즈의 두꺼운 종이가 기록재로서 설정되는 경우, 140mm/초의 프로세스 속도는 변화되지 않지만, 분당 출력 매수는 20매/분으로 저하된다. 이 경우, 기록재의 반송 피치는 400mm이상이 되어, 가로 이송 방향에 대해서 209mm의 폭(길이)을 가지는 기록재의 간격으로서 200mm를 초과하는 시트 간격(LPS)을 확보하게 된다.
도6에 도시한 바와 같이, 이 경우, L12 < LPS ···（1)인 관계가 만족되어서, 기록재가 2차 전사부(T2)를 통과하였을 때, 감광 드럼(11d)의 1차 전사부(T1d)에서는 1차 전사가 개시되지 않고 있다. 이로 인해, 제1 실시예와 마찬가지로, 감광 드럼(11d)의 1차 전사부(T1d)에서 중간 전사 벨트(1)로 1차 전사되는 토너 상에는 영향이 미치지 않는다.
따라서, 제1 실시예의 화상 형성 장치(100)에 있어서는, 감광 드럼(11d)의 1차 전사부(T1d)와 2차 전사부(T2) 사이의 거리(L12)는 비교예에서의 90mm보다 짧은 60mm이고, 따라서 화상을 손상시키지 않고 시트 간격(LPS)이 73mm로 설정될 수 있다. 시트 간격(LPS)이 73mm로 설정될 수 있으므로, 화상을 손상시키지 않고 A4 사이즈 보통지에 대해서 140mm/초의 프로세스 속도에서 30매/분의 고속 처리를 수행하는 것이 가능하다.
제1 실시예에 있어서, 토너 상 형성 수단의 일예인 노광 장치(13) 및 현상 장치(14d)는 화상 담지체의 일예인 감광 드럼(11d)에 토너 상을 형성한다. 그리고, 중간 전사체의 일예인 중간 전사 벨트(1)는 1차 전사부의 일예인 1차 전사부(T1d)에서 운반된 토너 상을 2차 전사부의 일예인 2차 전사부(T2)로 반송한다.
1차 전사 부재인 1차 전사 롤러(15d)는 1차 전사부에서 중간 전사체가 중간 전사 벨트에 대해 가압된 상태에서, 토너 상을 중간 전사체로 전기적으로 이동시킨다. 또한, 2차 전사 수단의 일예인 2차 전사 롤러(3)는 2차 전사부에서 기록재가 중간 전사체에 가압-접촉된 상태에서 토너 상을 기록재로 이동시킨다.
정착 장치(17)는 토너 상이 2차 전사된 기록재를 가열 가압하여 토너 상을 기록재 상에 정착시킨다.
간격 변경 수단의 일예인 제어부(110)는 화상 담지체에 대해서 토너 상의 형성 간격을 가변적으로 설정한다. 그러나, 제어부(110)에 의해 설정되는 최소 토너 상 형성 간격은 1차 전사부와 2차 전사부 사이의 중간 전사체의 길이보다도 크다.
제어부(110)에 의해 설정되는 최소 토너 상 형성 간격은 2차 전사부의 일예인 2차 전사부(T2)에 2번째로 가까운 1차 전사부와 2차 전사부(T2) 사이의 중간 전사 벨트의 길이보다도 작다. 제어부(110)는 후속 기록재 위로 형성되는 여백 길이를 시트 간격에 가산한 토너 상 형성 간격을 설정한다.
그런데, 2차 전사 롤러(3)는 스프링 압박에 의해 중간 전사체에 가압 접촉하며, 2차 전사부(T2)에서는 비교적 높은 압력 하에서 기록재(P)에 대해서 중간 전사 벨트(1)를 가압함으로써 2차 전사를 행한다. 이로 인해, 기록재(P)가 2차 전사부(T2)를 통과하는 경우, 중간 전사 벨트(1)의 주행을 정지시키는 제동력이 2차 전사부(T2)에서 발생되어, 벨트 장력은 인장 측에서 급격하게 감소되고, 느슨한 쪽에서 급격하게 증가한다. 또한, 2차 전사부(T2)에 있어서의 압력은 기록재(P)의 유무에 의해 급격하게 변동한다.
그 결과, 충격적인 진동이 중간 전사 벨트(1)에 발생하여 중간 전사 벨트(1)를 통해 감광 드럼(11)으로 전달되어, 1차 전사 동안 토너 상에 국부적인 화상 열화를 야기한다. 개별 색의 토너 상 사이에 위치 어긋남이 발생하는 "색상 어긋남"의 발생, 색조가 미묘하게 변화되는 "색 불균일"의 발생 및 배경 색에 매우 보기 흉한 줄무늬 모양의 발생과 같은 화상 열화가 발생하기 쉬워진다.
그러나, 제1 실시예에서는, 이들 화상 열화가 방지되면서, 비교예의 화상 형성 장치(200)의 경우와 비교하여 추가의 소형화 및 높은 생산성(분당 출력 매수)을 구현하는 것이 가능하였다.
<제1 실시예의 변형예>
제1 실시예에서는, 시트 간격(LPS)의 하한값이 73mm가 되도록 제어를 행함으로써, 화상 불량이 방지되었다. 이러한 제어는 모서리가 없는 베타 화상이 형성된다는 가정에 기초하여 모서리부를 포함하는 영역에서 화상 불량의 발생이 야기되지 않도록 하기 위한 것이다.
그러나, 문자 화상 등의 통상의 화상 형성에서는, 반송 방향에 대해서 A4 사이즈 기록재의 선단부와 후단부에는 여백 부분이 형성되고 있으므로, 여백 부분의 폭만큼 시트 간격을 더 짧게 하는 것이 가능하게 된다.
이는 도2에 도시한 바와 같이, 화상의 여백 부분이 감광 드럼(11d)의 1차 전사부(T1d)를 통과하고 있을 때에 중간 전사 벨트(1)가 진동을 전달하는 경우에도, 화상 불량이 될 토너 상이 여백 부분에는 존재하지 않기 때문이다.
따라서, 도4의 흐름도에 있어서의 시트 간격과 관련하여, 시트 간격이 노광 장치(13)에 의해 기록되는 화상간 거리에 의해 치환되는 경우에도 화상 불량을 피한 시트 간격 제어를 행하는 것이 가능하다.
제어부(110)는 형성될 화상의 화상 데이터로부터 반송 방향에 대한 선단부의 여백 길이(Ly: 도시 생략)를 식별하여 73mm 보다 여백 길이(Ly)만큼 짧은 화상 간격을 하한값으로서 설정한다.
전술한 바와 같이, 본 변형예에 있어서도, 기록재(P)의 후단부가 2차 전사부(T2)를 통과하였을 때, 거리(Lit)의 최소치는 시트 간격(LPS)보다도 길다.
이에 의해, 감광 드럼(11d)의 1차 전사부(T1d)에서의 1차 전사 동안, 기록재 (P)는 2차 전사부(T2)를 통과하지 않도록 제어된다.
제1 실시예에서는, 기록재의 종류를 판별함으로써 시트 간격(LPS)이 설정되었다. 그러나, 정착 장치(17)의 온도 검지 결과에 따라, 감광 드럼(11d)에 있어서의 토너 상 형성 간격이 가변적으로 설정되는 제어가 채용될 수도 있다.
즉, 제어부(110)가 정착부(T3)의 하류측에 배치된 온도 센서(17s: 도2 참조)의 검지 출력에 기초하여 감광 드럼(11d)에 있어서의 토너 상 형성 간격을 가변적으로 설정하는 변형예를 채용하는 것이 가능하다.
작업이 입력되면, 제어부(110)는 두꺼운 종이에 대해서도 200mm을 초과하는 시트 간격(LPS)으로서 연속 화상 형성을 개시한다.
또한, 램프 히터(17h)의 ON-OFF 듀티에 여유가 있고, 온도 센서(17s)의 검지 출력이 소정 온도 이상 레벨로 유지되는 경우, 시트 간격(LPS)을 짧게 하는 여지가 있게 된다.
따라서, 제어부(110)는 온도 센서(17s)의 검지 출력이 필요한 정착 처리 품질을 만족시키는 하한으로 저하될 때까지, 시트 간격(LPS)을 조금씩 짧게 재설정함으로써 작업의 화상 형성을 수행한다.
이에 의해, 기록재의 종류를 판별하는 않고 시트 간격 제어를 실행하는 것이 가능하게 된다. 또한, 기록재 종류의 판별과 온도 센서(17s)의 검지 출력을 조합함으로써 시트 간격 제어가 실행될 수도 있다.
<제2 실시예>
도9는 제2 실시예의 화상 형성 장치의 구성의 설명도이다. 본 실시예의 화상 형성 장치(300)는 중간 전사 벨트(1)를 이용한 흑백 사진 프린터이다.
도9에 도시한 바와 같이, 화살표(D) 방향으로 회전하는 감광 드럼(11)에 형성된 토너 상은 토너 상과 반대 극성의 전압을 1차 전사 롤러(15)에 인가함으로써, 화살표(E) 방향으로 회전하는 중간 전사 벨트(1)에 1차 전사된다. 1차 전사부(T1)에서 중간 전사 벨트(1)로 1차 전사된 토너 상은 중간 전사 벨트(1) 상에서 운반되고 중간 전사 벨트(1)에 의해 2차 전사부(T2)로 반송되어서, 2차 전사부(T2)에서 기록재(P)에 중첩되어 끼움-반송된다. 2차 전사부(T2)에서는, 토너 상과 반대 극성의 전압을 2차 전사 롤러(3)에 인가함으로써, 중간 전사 벨트(1)의 토너 상이 기록재(P)에 2차 전사된다.
토너 상이 2차 전사된 기록재는 정착 장치(17)로 전달되어 정착부(T3)에서 가열 가압되어서, 기록재(P)의 표면에 토너 상이 정착된다.
감광 드럼(11)은 금속 원통에 의해 구성되어, 소정의 프로세스 속도로 회전 하게 된다.
1차 대전 장치(12)는 감광 드럼(11)을 대전 롤러에 가압 접촉시킴으로써, 감광 드럼(11)에 의해 회전하게 된다. 대전 롤러에 직류 전압과 교류 전압 사이의 중첩 전압을 인가함으로써, 감광 드럼(11)의 표면은 전기적으로 균일하게 대전된다.
노광 장치(13)는 다면 미러로 분해 색 화상으로부터 전개된 주사선 화상 데이터를 ON-OFF 변조시킴으로써 얻어지는 레이저 빔을 대전된 감광 드럼(11)의 표면에 주사하여, 대전된 감광 드럼(11)의 표면에 화상의 정전 상이 기록된다.
현상 장치(14)는 전기적으로 대전된 토너를 감광 드럼(11)의 정전 상에 부착시킴으로써 가역(reverse) 현상을 통해 정전 상을 현상한다.
제2 실시예의 화상 형성 장치(300)에서는, 장치 본체의 소형화를 위해, 중간 전사 벨트(1)의 이동 방향에 있어서 감광 드럼(11)의 1차 전사부(T1)로부터 2차 전사부(T2)까지의 거리(L12)가 120mm 이하가 될 수도 있다. 화상 형성 장치(300)에서는, 1차 전사부(T1)로부터 2차 전사부(T2)까지의 거리(L12)는 100mm이다.
화상 형성 장치(300)에 있어서, 출력 화상에 있어서 목시 레벨에서 불량이 발생하지 않는 조건이 시트 간격을 실험적으로 단계적으로 변화시킴으로써 얻어졌다. 기록재(P)는 A4 사이즈 보통지이었고 모서리가 없는 베타 화상이 200mm/초의 프로세스 속도에서 형성되었다. 실험 결과는 표2에 도시된다.
[표2]
Figure 112008052863826-pat00002
표2에 있어서, "A"는 화상 불량이 없음을 나타내고, "B"는 화상 불량이 발생함을 나타낸다. 표2에 도시한 바와 같이, 시트 간격이 100mm 미만의 경우, 제1 실시예와 마찬가지로, 기록재(P)의 반송 방향과 직교하는 방향에 대해 선상의 농도 불균일이 관찰되었다. 또한, 시트 간격이 90mm인 경우, 농도 불균일은 기록재(P)의 선단부에 발생하였고, 시트 간격이 짧게 되면서 중심부를 향해 시프트되었다.
따라서, 제2 실시예의 화상 형성 장치(300)에서는, 시트 간격의 하한값이 100mm이었고, 100mm 미만의 시트 간격에서는 화상 형성이 행하여지지 않도록 했다.
제2 실시예에서도, 모서리 없음 인쇄가 수행되었다. 이 때문에, 기록재(P)의 후단부가 2차 전사부(T2)를 통과하는 경우, 이 기록재의 후단부로부터 이어서 2차 전사될 토너 상이 1차 전사된 화상 영역의 선단부까지의 거리(Lit)는 시트 간격(LPS)와 동일하다.
이에 의해, 감광 드럼(11)의 1차 전사부(T1)에서의 1차 전사 동안, 기록재(P)는 2차 전사부(T2)를 통과하지 못하도록 제어된다.
<제3 실시예>
도10은 제3 실시예의 화상 형성 장치의 구성의 설명도이다. 본 실시예의 화상 형성 장치(400)는 로터리형 현상 장치(14)를 구비한 칼라 프린터이다.
도10에 도시한 바와 같이, 화상 형성 장치(400)는 화살표(D) 방향으로 회전하는 감광 드럼(11)에 옐로, 마젠타, 시안 및 블랙의 색 토너 상을 차례로 형성하고, 이어서 중첩식으로 개별 색 토너 상을 화살표(E) 방향으로 회전하는 중간 전사 벨트(1)에 연속하여 1차 전사한다. 중간 전사 벨트(1)에 1차 전사된 4색의 토너 상은 2차 전사부(T2)에서 기록재(P)에 일괄 2차 전사된다. 4색의 토너 상이 2차 전사된 기록재(P)는 정착 장치(17)의 정착부(T3)에서 가열 가압되어, 토너 상이 기록재(P)의 표면에 정착된다.
감광 드럼(11)은 금속 원통에 의해 구성되어, 소정의 프로세스 속도로 화살표(D) 방향으로 회전된다.
1차 대전 장치(12)는 감광 드럼(11)에 대전 롤러를 가압 접촉시킴으로써 감광 드럼(11)에 의해 회전되고, 감광 드럼(11)의 표면을 전기적으로 균일하게 대전시킨다.
노광 장치(13)는 레이저 빔을 대전된 감광 드럼(11)의 표면에 주사하여, 화상의 정전 상이 대전된 감광 드럼(11)의 표면에 기록된다.
현상 장치(14)는 회전에 의해 옐로 현상 장치(14Y), 마젠타 현상 장치(14M), 시안 현상 장치(14C) 및 블랙 현상 장치(14K)를 현상 위치로 위치 설정시킨다.
옐로 현상 장치(14Y)는 전기적으로 대전된 옐로 토너를 감광 드럼(11)의 정전 상에 부착시킴으로써 정전 상을 옐로 토너 상으로 현상시킨다.
마젠타 현상 장치(14M)는 전기적으로 대전된 마젠타 토너를 감광 드럼(11)의 정전 상에 부착시킴으로써 정전 상을 마젠타 토너 상으로 현상한다.
시안 현상 장치(14C)는 전기적으로 대전된 시안 토너를 감광 드럼(11)의 정전 상에 부착시킴으로써 정전 상을 시안 토너 상으로 현상한다.
블랙 현상 장치(14K)는 전기적으로 대전된 블랙 토너를 감광 드럼(11)의 정전 상에 부착시킴으로써 정전 상을 블랙 토너 상으로 현상한다.
클리닝 장치(16)는 1차 전사부(T1)를 통과해서 감광 드럼(11)의 표면에 잔류하는 전사 잔류 토너를 제거한다.
중간 전사 벨트(1)는 구동 롤러(1a), 분리 롤러(1b) 및 지지 롤러(1c)에 지지되어 화살표(E) 방향으로 순환한다.
1차 전사 롤러(15)는 중간 전사 벨트(1)를 통해 감광 드럼(11)에 가압 접촉하고, 감광 드럼(11)과 중간 전사 벨트(1) 사이에 1차 전사부(T1)를 형성한다. 1차 전사부(T1)를 통한 감광 드럼(11) 상의 토너 상의 통과 동안, 토너 상의 대전 극성과 반대 극성의 직류 전압을 1차 전사 롤러(15)에 인가함으로써, 감광 드럼(11)의 토너 상이 중간 전사 벨트(1)로 1차 전사된다.
2차 전사 롤러(3)는 중간 전사 벨트(1)를 통해 분리 롤러(1b)에 가압 접촉하고, 중간 전사 벨트(1)와 2차 전사 롤러(3) 사이에 2차 전사부(T2)를 형성한다. 2차 전사부(T2)를 통한 중간 전사 벨트(1) 상의 토너 상의 통과 동안, 토너 상의 대전 극성과 반대 극성의 직류 전압을 2차 전사 롤러(3)에 인가함으로써, 중간 전사 벨트(1)의 토너 상이 기록재(P)에 2차 전사된다.
기록재(P)는 기록재 수납 카세트(6)로부터 인출되고 분리 장치(5)에 의해 1매씩 분리되어, 레지스트 롤러(4) 사이에 대기한다. 이어서, 기록재(P)는 중간 전사 벨트(1)의 토너 상에 맞추어진 타이밍으로 2차 전사부(T2)에 급송된다.
클리닝 장치(18)는 2차 전사부(T2)를 통과해서 중간 전사 벨트(1)에 잔류하는 토너 상 잔류 토너를 제거한다.
2차 전사 롤러(3) 및 클리닝 장치(18)는 4색 토너 상이 중간 전사 벨트(1)에 완전하게 1차 전사될 때까지 토너 상과의 접촉을 회피하기 위해, 중간 전사 벨트(1)로부터 이격되어 있다.
화상 형성 장치(400)에서는, 단색 화상을 형성하는 경우, 현상 장치(14)는 관련 현상 색에 대한 현상 장치 위치에서 정지하고, 2차 전사 롤러(3) 및 클리닝 장치(18)는 중간 전사 벨트(1)에 접촉한 채로 유지된다. 이어서, 도9에 도시된 제2 실시예와 마찬가지로, 중간 전사 벨트(1)는 1차 전사부(T1)로부터 2차 전사부(T2)로 단색의 토너 상을 반송하고, 단색의 토너 상은 즉시 기록재(P)에 2차 전사된다.
따라서, 화상 형성 장치(400)에서는, 단색 화상의 시트 간격 제어에 있어서, 시트 간격(LPS)의 하한값이 1차 전사부(T1)로부터 2차 전사부(T2)까지의 거리보다도 약간 크게 설정되었다.
구체적으로, 중간 전사 벨트(1)는 유전 수지재로 구성되고, 중간 전사 벨트(1)는 109Ω.cm의 체적 저항율을 가지는 100μm의 두께인 PVDF(polyvinylidene di-fluoride) 수지가 채용되었다.
1차 전사 롤러(15)는 8mm의 직경을 가지는 코어 금속 상에 4mm 두께인 도전성 우레탄 스폰지층을 배치함으로써 제공되었으며, 약 105Ω.cm의 체적 저항율을 나타내었다.
프로세스 속도는 140mm/초이었다.
본 실시예의 화상 형성 장치(400)에서는, 장치 본체를 소형화하기 위해, 중간 전사 벨트(1)의 이동 방향에 있어서, 감광 드럼(11)의 1차 전사부(T1)로부터 2차 전사부(T2)까지의 거리(L12)는 120mm이하, 바람직하게는 90mm이하가 될 수도 있다. 화상 형성 장치(400)에서는, 중간 전사 벨트(1)의 순환 경로에 따른 1차 전사부(T1)로부터 2차 전사부(T2)까지의 거리(L12)는 60mm이다. 따라서, 본 실시예에 있어서, L12 < LPS ···（1)인 관계를 만족하도록 시트 간격(LPS)의 하한값이 73mm이었으며, 도4에 도시된 바와 같은 시트 간격 제어가 실행되었다.
제3 실시예에서도, 모서리 없음 인쇄가 실행된다. 이 때문에, 기록재(P)의 후단부가 2차 전사부(T2)를 통과하였을 때, 기록재의 후단부로부터 이어서 2차 전사될 토너 상이 1차 전사된 화상 영역의 선단부까지의 거리(Lit)는 시트 간격(LPS)과 동일하게 된다.
이에 의해, 감광 드럼(11)의 1차 전사부(T1)에서의 1차 전사 동안, 기록재(P)는 2차 전사부(T2)를 통과하지 못하도록 제어된다.
이에 의해, A4 사이즈 보통지에 대한 분당 출력 매수의 최고치는 30매/분이 었다.
그 결과, 제1 실시예와 마찬가지로 화상 불량을 피한 시트 간격 제어를 실현하는 것이 가능하였다. 기록재(P)가 2차 전사부(T2)를 통과하는 동안 진동이 중간 전사 벨트(1)로 전달되어 1차 전사 중의 감광 드럼(11)에 도달하여서 국부적으로 화상 열화를 야기하는 현상은 관찰되지 않았다.
본 명세서에 개시된 구조를 참조하여 본 발명이 설명되었지만, 이는 설명된 세부 사안에 한정되는 것은 아니며, 본 출원은 다음의 청구범위의 범위 또는 개량을 목적 내에서 안출될 수 있는 모든 변형 또는 변경을 포함하는 것이다.
도1은 제1 실시예의 화상 형성 장치의 구성을 나타내는 개략도.
도2는 중간 전사 벨트에 따른 1차 전사부와 2차 전사부의 배치를 나타내는 개략도.
도3은 시트 간격을 설명하는 개략도.
도4는 시트 간격 제어의 순서도.
도5는 시트 간격 제어의 타임 차트.
도6은 비교예의 화상 형성 장치의 구성을 나타내는 개략도.
도7은 제1 실시예에서와 유사한 시트 간격 제어가 실행되는 경우의 비교예에서의 타임 차트.
도8은 두꺼운 종이 상의 화상 형성이 비교예에서 실행되는 경우의 타임 차트.
도9는 제2 실시예의 화상 형성 장치의 구성을 나타내는 개략도.
도10은 제3 실시예의 화상 형성 장치의 구성을 나타내는 개략도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
1: 중간 전사 벨트
3: 2차 전사 롤러
4: 레지스트 롤러
5: 분리 장치
6: 카세트
11: 감광 드럼
13: 노광 장치
19: 배출 롤러
20: 배출 트레이
100: 화상 형성 장치
110: 제어부

Claims (18)

  1. 복수의 상 담지체와,
    상기 복수의 상 담지체와 접촉하여 상기 복수의 상 담지체로부터 전사된 토너 상을 담지하는 회전가능한 중간 전사체와,
    상기 중간 전사체에 대하여 가압하여, 상기 중간 전사체 상의 토너 상을 기록재 상으로 전사하는 전사부를 형성하는 전사 부재와,
    미리 설정되어 있는 최소 간격으로 반송되는 복수의 기록재 상에 화상을 형성하는 연속 화상 형성 모드의 실행 동안에, 기록재가 상기 전사부를 통과한 후에, 상기 중간 전사체의 회전 방향에 있어서 상기 전사부의 상류측이고 상기 복수의 상 담지체 중 가장 하류측에 위치된 상 담지체로부터 상기 중간 전사체 상으로 다음 기록재 상에 형성해야 할 토너 상의 전사가 개시되도록 화상 형성 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 화상 형성 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 연속 화상 형성 모드의 실행 동안에, 기록재는 상기 최소 간격보다 넓은 간격으로 반송 가능한 화상 형성 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 복수의 상 담지체는 수직 방향에 대해 상기 중간 전사체의 하방측에 제공되는 화상 형성 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제어부는 화상이 형성되는 기록재의 사이즈에 따라서 기록재와 다음 기록재 사이의 간격을 설정하는 화상 형성 장치.
  5. 복수의 상 담지체와,
    상기 복수의 상 담지체로부터 전사된 토너 상을 담지하는 회전가능한 중간 전사체와,
    상기 복수의 상 담지체 상에 형성된 토너 상을 상기 중간 전사체 상으로 전사하기 위해서 상기 복수의 상 담지체 각각에 대응하여 제공된 복수의 1차 전사 부재와,
    상기 중간 전사체 상의 토너 상을 기록재 상으로 전사하는 제1 전사부를 형성하는 2차 전사 부재와,
    기록재와 다음 기록재 사이의 미리 설정되어 있는 간격으로 연속해서 기록재를 반송하고, 반송되는 기록재 상에 화상을 형성하는 연속 화상 형성 모드를 실행하는 제어부와,
    상기 중간 전사체의 회전 방향에 있어서 상기 제1 전사부의 상류측이고 상기 복수의 상 담지체 중 가장 하류측에 위치된 상 담지체와, 상기 복수의 1차 전사 부재 중의 관련된 하나 사이에 형성되는 제2 전사부를 포함하는 화상 형성 장치이며,
    상기 중간 전사체 상에서, 상기 제1 전사부와 상기 제2 전사부 사이의 거리는 최소 간격의 길이보다 작은 화상 형성 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제1 전사부는 상기 중간 전사체와 상기 2차 전사 부재 사이의 접점부인 화상 형성 장치.
  7. 제5항에 있어서, 상기 제2 전사부는 상기 제2 전사부를 형성하는 상기 상 담지체와 상기 중간 전사체 사이의 접점부인 화상 형성 장치.
  8. 제5항에 있어서, 상기 중간 전사체 상에서, 상기 제1 전사부의 중앙 위치와 상기 제2 전사부의 중앙 위치 사이의 거리는 상기 최소 간격의 길이보다 작은 화상 형성 장치.
  9. 제5항에 있어서, 상기 복수의 상 담지체는 수직 방향에 대해 상기 중간 전사체의 하방측에 제공되는 화상 형성 장치.
  10. 상 담지체와,
    상기 상 담지체 상에 블랙 토너로 토너 상을 형성하는 현상 장치와,
    상기 상 담지체와 접촉하여 상기 상 담지체로부터 전사된 토너 상을 담지하는 회전가능한 중간 전사체와,
    상기 중간 전사체 상의 토너 상을 기록재 상으로 전사하는 전사부를 형성하는 전사 부재와,
    미리 설정되어 있는 최소 간격으로 반송되는 복수의 기록재 상에 화상을 형성하는 연속 화상 형성 모드의 실행 동안에, 기록재가 상기 전사부를 통과한 후에, 상기 상 담지체로부터 상기 중간 전사체 상으로 다음 기록재 상에 형성해야 할 토너 상의 전사가 개시되도록 화상 형성 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 화상 형성 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 연속 화상 형성 모드의 실행 동안에, 기록재는 상기 최소 간격보다 넓은 간격으로 반송 가능한 화상 형성 장치.
  12. 제10항에 있어서, 상기 제어부는 화상이 형성되는 기록재의 사이즈에 따라서 기록재와 다음 기록재 사이의 간격을 설정하는 화상 형성 장치.
  13. 제10항에 있어서, 블랙의 색과 상이한 색의 토너로 상기 상 담지체 상에 토너 상을 형성하는 현상 장치를 더 포함하는 화상 형성 장치.
  14. 상 담지체와,
    상기 상 담지체 상에 블랙 토너로 토너 상을 형성하는 현상 장치와,
    상기 상 담지체로부터 전사된 토너 상을 담지하는 회전가능한 중간 전사체와,
    상기 상 담지체 상에 형성된 토너 상을 상기 중간 전사체 상으로 전사하는 1차 전사부를 형성하는 1차 전사 부재와,
    상기 중간 전사체 상의 토너 상을 기록재 상에 전사하는 2차 전사부를 형성하는 2차 전사 부재와,
    기록재와 다음 기록재 사이의 미리 설정되어 있는 간격으로 연속해서 기록재를 반송하여, 반송되는 기록재 상에 화상을 형성하는 연속 화상 형성 모드를 실행하는 제어부를 포함하는 화성 형성 장치이며,
    상기 중간 전사체 상에서, 상기 1차 전사부와 상기 2차 전사부 사이의 거리는 최소 간격의 길이보다 작은 화상 형성 장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 2차 전사부는 상기 중간 전사체와 상기 2차 전사 부재 사이의 접점부인 화상 형성 장치.
  16. 제14항에 있어서, 상기 1차 전사부는 상기 상 담지체와 상기 중간 전사체 사이의 접점부인 화상 형성 장치.
  17. 제14항에 있어서, 상기 중간 전사체 상에서, 상기 1차 전사부의 중앙 위치와 상기 2차 전사부의 중앙 위치 사이의 거리는 상기 최소 간격의 길이보다 작은 화상 형성 장치.
  18. 제14항에 있어서, 블랙의 색과 상이한 색의 토너로 상기 상 담지체 상에 토너 상을 형성하는 현상 장치를 더 포함하는 화상 형성 장치.
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