KR101029069B1 - 전자사진방식 화상형성장치 - Google Patents

Abstract

전자사진방식 화상형성장치가 개시된다. 개시된 화상형성장치는 그 내주쪽에 배치된 복수의 지지롤러에 의하여 지지되며, 복수의 지지롤러 중 어느 하나에 대향되어 전사영역 이외의 외주면에 접촉되거나 또는 그 외주면과 접촉하지 않고 복수의 지지롤러 중 어느 하나와 접촉하는 구동롤러에 의하여 구동되는 전사벨트를 구비한다.

Description

전자사진방식 화상형성장치{Electrophotographic image-forming apparatus}

도 1은 본 발명에 따른 전사반송유닛이 적용되는 화상형성장치의 주요부의 개략적인 구성을 도시한 구성도,

도 2는 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 전사반송유닛을 도시한 사시도,

도 3은 도 3은 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 전사반송유닛을 도시한 사시도,

도 4는 본 발명의 바람직한 제3실시예에 따른 전사반송유닛을 도시한 사시도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1...화상형성장치 2M,2Y,2C,2B...토너화상 형성유닛

3...현상기 4...전사반송유닛

5...감광드럼 6...감광드럼 클리닝롤러

7...레이저 빔 8...전사롤러

9...전사벨트 10...구동롤러

11...전사벨트 클리닝유닛 12a,12b,12c...종동롤러

13...텐션롤러 14...대전롤러

15...대전롤러 클리닝롤러 16...정착기

A...전사영역

본 발명은 전자사진방식 화상형성장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 복수의 감광드럼상에 형성된 토너화상을 기록매체에 순차적으로 전사하는 전자사진방식 화상형성장치에 관한 것이다.

일반적으로, 레이저프린터, 레이저팩스 또는 디지털복사기 등 전자사진방식 화상형성장치는 균일하게 대전된 감광드럼을 화상신호에 따라 노광하여 정전잠상을 형성한 후, 현상기를 이용하여 토너를 감광드럼에 공급하여 정전잠상을 토너화상으로 현상하고, 이 토너화상을 전사지 등 기록매체에 전사하고 정착기에 의해 토너화상을 기록매체에 정착하여 화상을 형성한다.

칼라화상의 경우에는, 복수의 감광드럼을 마련하여 기록매체를 전사반송유닛으로 반송하면서 기록매체에 다른 색의 토너화상을 순차적으로 전사하는 텐덤(tandem)방식이라 불리는 화상형성장치가 일반적으로 사용된다.

종래의 화상형성장치의 전사반송유닛은 구동롤러 및 텐션롤러에 의하여 한 방향으로 순환 구동되는 전사벨트, 전사벨트를 감광드럼에 전사위치에서 접촉하도록 유지하는 전사롤러 및 전사벨트클리너 등으로 구성된다. (예를 들어, 일본 특개평 8-194351호 공보(제 4-5페이지, 도 1참조)

위와 같은 텐덤방식에서, 각 감광드럼 상에 형성된 토너화상의 전사위치를 정확하게 맞출 필요가 있기 때문에, 감광드럼이나 구동롤러 등은 높은 정밀도로 제작된다.

그러나, 롤러들은 절삭가공 등에 의해 제작되기 때문에 롤러를 회전하면 흔들림이 반드시 생긴다. 구체적으로는, 구동롤러를 회전 구동시켜 전사벨트를 구동하면 전사벨트의 속도가 구동롤러의 흔들림에 기인하여 주기적으로 변동한다.

따라서, 복수의 감광드럼을 사용하여 토너화상을 다중적으로 전사하는 경우, 감광드럼 간의 이격거리를 구동롤러의 주길이의 정수배로 할 필요가 있다. 이에 의하여, 전사벨트의 속도변동이 화상에 주는 영향을 피할 수 있다.

텐덤방식에 의한 화상형성장치의 소형화를 목적으로 하여, 감광드럼간의 이격거리를 짧게 할 경우, 감광드럼간의 이격거리와 구동롤러의 주길이 사이에 위에서 언급한 상관관계보다 구동롤러의 바깥지름도 함께 작게 할 필요가 있다.

그렇지만, 구동롤러의 바깥지름을 작게 하면, 전사벨트의 구부림지름이 짧아지고 전사벨트에 감기는 특성에 있어 반송불량이 발생한다. 특히, 고온고습상태에 전사벨트가 놓여있는 경우에 이 문제는 현저하다.

본 발명은 상기 문제점을 감안한 것으로, 정확하게 다중전사를 수행할 수 있으며, 또한 소형화를 꾀할 수 있는 화상형성장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명인 전자사진방식 화상형성장치는 순환 구동되는 무단형태의 전사벨트와 ，상기 전사벨트에 대해 복수로 배치되어 감광드럼을 가지는 토너화상 형성수단을 구비하고, 상기 전사 벨트 또는 기록매체에 상기 복수의 토너화상 형성수단에 의한 토너상을 순차적으로 전사하는 전자사진방식 화상형성장치에 있어서，

상기 전사벨트는 그 내주쪽에 배치된 복수의 지지롤러에 의하여 지지되며, 상기 복수의 지지롤러 중 어느 하나에 대향되어 그 외주면에 접촉하는 구동롤러에 의하여 구동된다.

본 발명에 따르면, 상기 구동롤러는 상기 전사벨트 상의 전사영역 내에서 상기 전사벨트에 비접촉한다.

본 발명에 따르면, 순환 구동되는 무단형태의 전사벨트와 ，상기 전사벨트에 대해 복수로 배치되어 감광드럼을 가지는 토너화상 형성수단을 구비하고, 상기 전사 벨트 또는 기록매체에 상기 복수의 토너화상 형성수단에 의한 토너상을 순차적으로 전사하는 전자사진방식 화상형성장치에 있어서,

상기 전사벨트는 그 내주쪽에 배치된 복수의 지지롤러에 의하여 지지되며, 상기 복수의 지지롤러 중 어느 하나에 대향되어 폭방향의 외주면과는 접촉하지 않고 상기 복수의 지지롤러 중 어느 하나와 접촉하는 구동롤러에 의하여 구동된다.

본 발명에 따르면, 상기 구동롤러와 상기 복수의 지지롤러 중 어느 하나의 롤러의 적어도 어느 한 쪽 표면에는 탄성층이 형성되어 있다

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 전사반송유닛이 적용되는 화상형성장치의 주요부의 개략적인 구성을 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 전사반송유닛을 도시한 사시도이다.

도 1을 참조하면, 화상형성장치(1)는 전사반송유닛(4), 상기 전사반송유닛(4)위에 설치된 토너화상형성유닛(2M,2C,2Y,2B) 및 정착기(16)를 구비한다.

상기 토너화상형성유닛(2M,2C,2Y,2B)은 마젠타(Magenta), 시안(Cyan), 옐로우(Yellow), 블랙(Black) 각 색의 토너화상을 형성하는 것으로, 레이저 노광장치(미도시), 현상기(3), 감광드럼(5), 감광드럼클리닝장치(6) 및 대전롤러(14)를 구비한다.

이하, 상기 토너화상형성유닛(2M,2C,2Y,2B)에 대한 설명은 토너화상현상유닛(2M)에 의해 설명하며, 다른 토너화상현상유닛(2C,2Y,2B)도 상기 토너화상현상유닛(2M)과 동일한 구성을 가지고 있다. 또한, 상기 감광드럼(5)상의 상대위치를 표현할 때, 상기 감광드럼(5)의 회전방향쪽을 하류쪽, 반회전방향쪽을 상류쪽이라 한다.

상기 레이저 노광장치(미도시)는 미소 스폿에 결상된 레이저 빔(7)을 상기 감광드럼(5)상의 노광위치에 있어서, 상기 감광드럼(5)의 회전축에 평행한 직선 상을 일정방향으로 주사하는 것이다.

상기 현상기(3)는 소정 색을 가지는 분체의 토너를 마찰 대전시켜서 부전하를 띠게 하고, 노광에 의해 비노광부분에 대해 상대적으로 정전위로된 상기 감광드럼(5)의 노광부분에 토너를 공급하여 토너를 상기 감광드럼(5)의 표면에 부착시키 는 것이다.

상기 현상기(3)내에는 토너와 토너를 교반하여 대전시키는 교반기(3d)와 대전된 토너를 현상롤러(3a)쪽으로 반송하는 공급롤러(3c)와, 상기 공급롤러(3c)에서 공급된 토너를 그 대전전화에 의한 크롬력으로 표면에 부착시키고 상기 감광드럼(5)의 부근에 반송하는 상기 현상롤러(3a)와, 상기 현상롤러(3a)상에서 토너의 층두께를 일정 두께로 규제하기 위한 현상블레이드(3b)가 마련되어 있다.

상기 전사반송유닛(4)은 그 내주면에 설치된 복수의 지지롤러들 즉, 종동롤러(12a,12b,12c) 및 텐션롤러(13)에 의해 지지되어 한 방향으로 순환 구동되는 무단형태의 전사벨트(9)와, 상기 전사벨트(9)를 사이에 두고 종동롤러(12a)와 대향되어 상기 전사벨트(9)의 외주면에 접촉하는 구동롤러(10)와, 상기 전사벨트(9)를 상기 감광드럼(5)에 전사위치에서 접촉하도록 유지시키는 전사롤러(8)와, 상기 전사벨트(9)에 클리닝블레이드를 접촉하여 상기 전사벨트(9)의 표면의 부착물을 떼어내고, 떼어낸 부착물을 회수하는 스페이스를 구비하는 전사벨트 클리닝유닛(11)을 구비한다.

상기 토너화상형성유닛(2M,2C,2Y,2B)간의 이격거리는 상기 구동롤러(10)의 주길이의 정수배로 되어 있고, 상기 전사벨트(9)의 속도변동이 토너화상의 다중전사에 영향을 주는 일은 없다.

상기 구동롤러(10)의 회전축(10b)을 지지하는 베어링(미도시)은 스프링 등의 탄성 수단에 의해 상기 종동롤러(12a)의 회전축 방향으로 탄성바이어스되어 있다. 상기 구동롤러(10)가 도시되지 않은 구동수단에 의해 회전 구동되면, 상기 구동롤 러(10)와 상기 종동롤러(12a) 사이에 개재되어 있는 상기 전사벨트(9)가 도시된 화살표방향으로 순환 구동된다.

상기 전사벨트(9)의 재질은 기록매체를 사이에 두고 상기 감광드럼(5)과 대향했을 때, 상기 전사벨트(9)의 후면에 접촉하는 상기 전사롤러(8)에 인가된 전사전압에 의해 상기 감광드럼(5)상의 토너를 빨아들일 수 있게 한 유전체 시트로 이루어진다.

상기 구동롤러(10)를 구성하는 탄성체(10a)는 합성고무 및 합성수지로 형성되어 있다.

상기 전사롤러(8)는 예를 들면, 금속제의 회전축에 도전성 또는 반도전성의 합성고무 등으로 롤러부가 형성되어 있고, 회전축에는 전사용 고압전원(미도시)이 접속되고, 롤러부의 표면전위를 제어할 수 있게 되어 있다.

상기 감광드럼 클리닝롤러(6)는 상기 감광드럼(5)에 접촉하여 상기 감광드럼(5)의 표면에 존재하는 토너를 제거하는 것이다.

상기 대전롤러(14)는 화상형성 시에 상기 감광드럼(5)의 표면전위를 소정전위로 대전시키기 위한 것으로, 금속축에 도전성을 부여한 탄성체에 의해 롤러부가 구성되고, 상기 감광드럼 클리닝롤러(6)의 하류쪽의 대전위치에서 상기 감광드럼(5)과 접촉한다.

그리고, 베어링(미도시)을 스프링 등의 탄성수단에 탄성바이어스 시킴으로써, 상기 대전롤러(14)가 상기 감광드럼(5)에 대해 소정압력으로 눌려지는 것이다. 그 결과, 롤러부가 변형하여 상기 감광드럼(5)에 대해 주 방향으로 소정폭으로 접 촉하는 닙(NIP)부가 형성되고, 상기 대전롤러(14)에 직류전압이 인가되었을 때 상기 감광드럼(5)의 표면을 소정전위로 대전할 수 있게 되어 있다.

또한, 상기 대전롤러(14)에는 대전롤러 클리닝롤러(15)가 접촉해 있고, 상기 대전롤러(14)의 표면의 더러움을 제거하도록 되어 있다.

상기 정착기(16)는 상기 전사반송유닛(4)에 의해 반송된 기록매체를 열정착시키기 위한 복수의 롤러로 이루어져 있다.

본 발명의 제1실시예에 따른 전사반송유닛이 적용된 화상형성장치의 동작을 설명한다.

상기 화상형성장치(1)의 전반적인 동작은 주지의 프린터 등의 동작과 공통이므로, 이에 대한 설명은 생략하고, 토너화상형성유닛(2M,2C,2Y,2B)의 동작을 중심으로 설명한다.

먼저, 상기 토너화상형성유닛(2M)에서는 상기 감광드럼(5)이 구동수단(미도시)에 의해 도 1의 화살표방향으로 회전 구동되면, 상기 감광드럼(5)에 접촉하는 상기 대전롤러(14)는 상기 감광드럼(5)과 반대방향으로 종동 회전한다.

이때, 상기 대전롤러(14)와 상기 감광드럼(5)사이의 방전에 의해, 상기 감광드럼(5)의 표면의 닙(NIP)부는 거의 동일한 전위로 부대전된다.

상기 감광드럼(5)이 닙(NIP)부 위치에서 노광위치까지 회전하면, 상기 레이저빔(7)에 의해 인자화상영역이 노광되고, 이 노광부분은 전하의 방전에 의해 그 표면전위를 잃는다. 이에 따라, 상기 감광드럼(5)의 표면에는 노광부와 비노광부에 의한 표면전압이 기록되고, 소위 정전잠상이 형성된다.

상기 감광드럼(5)이 노광위치에서 현상위치까지 회전하면, 상기 감광드럼(5)의 표면상에 형성된 정전잠상에 기초하여, 상기 현상롤러(3a)로부터 상기 감광드럼(5)으로 토너가 선택적으로 이동하고 상기 감광드럼(5)의 표면상에 토너에 의한 가시상이 형성된다.

또한, 상기 감광드럼(5)이 회전하고, 전사위치로 이동함과 동시에 기록매체(미도시)가 상기 전사벨트(9)상에 반송되며, 상기 감광드럼(5)의 표면상에 형성된 토너에 의한 가시상은 기록매체에 전사된 후 상기 토너화상형성유닛(2C)에 반송된다.

전사되지 않고 상기 감광드럼(5)상에 잔류한 토너는 상기 감광드럼 클리닝롤러(6)에 의해 제거되고, 상기 대전롤러(14)에 의해 다시 대전되기 전에 청소된다. 상기 토너화상 형성유닛(2C,2Y,2B)에서도 상술한 바와 같은 동작이 반복되며, 최종적으로 기록매체 상에 다중 전사된 토너에 의한 가시상은 정착기(16)에 의해 기록매체 상에 용융, 정착되어 일련의 인자동작이 종료한다.

본 발명의 제1실시예에 따른 전사반송유닛이 적용된 화상형성장치(1)에서는 상기 구동롤러(10)를 무단형태의 전사벨트(9)의 외주쪽에 접촉배치 시킴으로써 상기 토너화상형성유닛(2M,2C,2Y,2B)간의 이격거리를 짧게 해도 상기 전사벨트(9)의 구부름 지름을 짧게 하지 않고, 상기 구동롤러(10)의 바깥지름을 짧게 할 수 있다.

그 결과, 반송량이 발생하는 일 없이 다중 전사를 수행할 수 있고, 또한 화상형성장치(1)의 소형화를 실현할 수 있다.

도 3은 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 전사반송유닛을 도시한 사시도 이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 전사반송유닛이 적용된 화상형성장치(1)는 구동롤러(10)가 회전축(10b)의 양쪽에 각각 원주모양의 탄성체(10a)를 가지고, 상기 전사벨트(9)상의 전사영역(A)에는 탄성체(10a)가 없는 구조로 되어 있다.

화상형성장치(1)에서는 상기 구동롤러(10)를 상기 전사벨트(9)상의 전사영역(A)내에서 비접촉으로 함으로써 기록매체가 상기 구동롤러(10)에 의해 더렵혀지는 것을 막을 수 있다.

도 4는 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 전사반송유닛을 도시한 사시도이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 제3실시예에 따른 전사반송유닛이 적용된 화상형성장치(1)는 도 3에 도시된 제2실시예보다 원주모양의 탄성체(10a)의 축방향의 길이가 더욱 짧아지고, 상기 전사벨트(9)의 폭방향의 바깥쪽에서 종동롤러(12a)에 접촉하는 구조로 되어 있다.

제2실시예에 따른 전사반송유닛이 적용된 화상형성장치(1)는 제2실시예와 마찬가지고 기록매체가 상기 구동롤러(10)에 의해 더럽혀지는 것을 막을 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 전자사진방식 화상형성장치는 구동롤러를 무단형태의 전사벨트의 외주쪽에 접촉 배치함으로써 반송불량이 발생하지 않고 정확한 다중전사를 할 수 있으며, 또한, 화상형성장치의 소형화를 실현할 수 있는 효 과가 있다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다.

예를 들어, 상기한 실시예에서는 구동롤러를 종동롤렁 접촉시키고 있지만, 텐션롤러에 접촉시킬 수도 있다. 또한, 상기한 실시예에서는 전사벨트상을 반송하는 기록매체에 다중전사는 경우에 대해 설명했는데, 순차적으로 전사벨트 상에 중간전사하는 경우에도 본된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해서 정해져야 할 것이다. 발명을 적용할 수 있는 것은 말할 필요도 없다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부

Claims (4)

1. 순환 구동되는 무단형태의 전사벨트와 ，상기 전사벨트에 대해 복수로 배치되어 감광드럼을 가지는 토너화상 형성수단을 구비하고, 상기 전사 벨트 또는 기록매체에 상기 복수의 토너화상 형성수단에 의한 토너상을 순차적으로 전사하는 전자사진방식 화상형성장치에 있어서，

   상기 전사벨트는

   그 내주쪽에 배치된 복수의 지지롤러에 의하여 지지되며, 상기 복수의 지지롤러 중 어느 하나에 외접하는 구동롤러에 의해 구동되며,

   상기 구동롤러는 상기 전사벨트 및 지지롤러에 동시에 접촉하여 이들을 구동하는 것을 특징으로 하는 전자사진방식 화상형성장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 구동롤러는

   상기 전사벨트 상의 전사영역에 비접촉하는 것을 특징으로 하는 전자사진방식 화상형성장치.
3. 순환 구동되는 무단형태의 전사벨트와 ，상기 전사벨트에 대해 복수로 배치되어 감광드럼을 가지는 토너화상 형성수단을 구비하고, 상기 전사 벨트 또는 기록매체에 상기 복수의 토너화상 형성수단에 의한 토너상을 순차적으로 전사하는 전자사진방식 화상형성장치에 있어서,

   상기 전사벨트는

   그 내주쪽에 배치된 복수의 지지롤러에 의하여 지지되며, 상기 복수의 지지롤러 중 어느 하나에 대향되어 폭방향의 외주면과는 접촉하지 않고 상기 복수의 지지롤러 중 어느 하나와 접촉하는 구동롤러에 의하여 구동되는 것을 특징으로 하는 전자사진방식 화상형성장치.
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